JPS614552A - 遠心分離機内の液体レベルの維持方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、垂直駆動軸によって支持された遠心分離機の
ロータ内の弁に予め定めた液体圧力を受けさせるために
、ロータの軸線に極めて接近した半径方向レベルに該ロ
ータ内の液状物体の液面を維持する方法及び装置に関す
る。

間欠的に作用する流出部をもつロータを具備する遠心分
離機において、これらの流出部を開閉するためロ一り内
で軸方向に可動な、環状の滑り弁を配設することかしば
しば行われる。これに関して、滑り弁はロータの回転中
にロータに形成された室内に保留された液状物体によっ
て閉じ方向に液圧的に作動される。普通のロータ設計に
おいて、滑り弁はロータの分離室と前記室との間に可動
壁を形成する。前記室はしはしは閉じ室と称され、この
閉じ室へ供給される液体はしばしば閉じ液と称される。

閉じ室内に保留された液状物体、すなわち閉じ液はロー
タの回転中にロータ軸線に面しかつロータ軸線から成る
距離を隔てて位置する。この距離の大きさは閉じ液によ
って前記滑り弁に作用される液体圧力に対して重要な意
味をもつ。よって、この距離の減少は滑り弁への液体圧
力の増大を意味する。

閉じ液によって滑り弁に作用する液体圧力は、滑り弁が
前記流出部をロータの分離室から閉じ状態に維持させる
ことができるように、前記分離室内に所在する液体から
滑り弁に作用する液体圧力に打勝たなければならない。

成る場合には、分離室内の液体は、閉じ液として通常用
いられる水よりも重い液体を用いるので、閉じ室内の液
面をできる限りロータ軸線に近づけて位置することが望
ましい。また、他の観点からもしばしば望ましい。

閉じ液は一般に、ロータ駆動軸と平行にロータ内に延ひ
る静止パイプを通って閉じ室に供給され、閉じ室は環状
溝内に開口する。この溝はロータ軸線に向って半径方向
内方へ開口しかつ、半径方向外方へ閉じ室と連通ずる。

閉じ室及び供給溝内の粘着性液状物体によって形成され
る液面の位置は、シ従ってロータ駆動軸とこの液面間に
静止供給パイプ１１１１．Ｉ−しての余地を残さなけれ
ばならないという事実によって左右される。上記の構成
ｌこよって達成されるよりも閉じ室内にあられれるべき
液体圧力が高い場合には、閉じ液の供給用として別の既
知の構成が考えられる。それに−よれば、閉じ室はロー
タ駆動軸内の軸方向通路と直接に接続され、次いでこの
通路はその下端において機械的シールを介して与圧され
た閉じ液の供給用静止導管内の通路と接続される。この
ように構成することによって、ロータの中心部に開口す
る溝を通って閉じ液を供給することによって得られる圧
力よりも可成り高い圧力を閉じ室内に得られる。

しかし、ロータ１駆動軸と閉じ液の供給用静止導管との
間の機械的または他の形式の７−ルをもつ装置は、この
ノールか摩耗して交換しなければならないので故障を起
こし易い。例えば舶用遠心分離機のような、成る場合に
は、若干不便であると考えられるので避けるへきである
。そのうえ、この形式の成る装置は、しばしば、大気圧
以上の圧力でロータに閉じ液を供給する可能性があるこ
とについて必要以上に特質を与える。多くの場合、これ
は特質づけなくても十分てあり、すなわち閉じ室の液状
物体の自由液面は、ロータ内の開口溝を通して閉じ液を
供給したときの液面よりもロータ軸線に幾分接近して位
置するであろう。

本発明の目的は、ロータ内に存在する液状物体の液面を
ロータ軸線に極めて近い半径方向レベルに維持する新規
な方法を提供することによって、機械的シールを用いず
に、上記の要求を満たすことにある。　。

上記の目的は、ロータの運転中に、前記駆動軸を通って
軸方向に延びるそれ自身は公知の通路内に液面を形成し
、所望の半径方向長さの位置にその周縁部をもつオリフ
ィスを通って軸方向ｔこ前記通路が開口する駆動軸の下
端を、駆動軸より下方に配置された容器内に収容された
液状物体内で回転させることによって達成される。

このようにして、ロータ駆動軸内に円筒形の液面が維持
され、この液面は容器内で前記通路の開口部を形成する
縁部より半径方向内側（こ移動することは許されずかつ
この液面は駆動軸端が液体中で回転し続ける限り所望の
半径方向レベルを保つ。

よって、ロータの回転中は、円筒形液面が駆動軸内に形
成されかつ前記周縁部のレベルヘ半径方向内向きに移動
されるまで、液体は通路内へ流入される。その後、前記
周縁部は駆動軸内の円筒形液面ルヘルを保つであろう〇 本発明はさらに、上記方法を実施する装置に関する。図
面を参照しつつ以下に本発明を説明する。

第１図に示す遠心機ロータは、固定リンク３によって互
いに軸方向に保持された二つの部分１及び２を含む。ロ
ータ内には分離室４が形成されており、分離室４内には
一組の円錐形分離円板５が配設される。円錐形分離板５
は、ロータ中心部【こ受入れられた液体を分離室４へ均
等に分布させる分配部材６の下方部分上に載置される。

第１図ｔこおい゛Ｃ１分離室４の底部を形成する軸方向
に可動な滑り部材７がその環状円周部分てロー　　　−
夕部分ｌと当接する。それによって、分離室４はロータ
部分２に形成された一群の周辺流出部８との連通から閉
鎖される。

滑り部材７と下方ロータ部分２間には室９が形成され、
この室には通常水が用いられるいわゆる作用液体を含む
。室９は開口１ｏ及び１１を通って軸１３の中心１・こ
形成された通路１２と連通ずる。

軸１３は下方ロータ部分２に剛結されてロータ駆動軸を
構成する。不図示の駆動装置が軸１３を駆動するのに設
けられる。さらに、駆動軸は不図示の方法でジャーナル
軸受されている。

下方ロータ部分２は、その周辺部に一群の軸・方向の貫
通孔１４をもち、これらの貫通孔は室９がらの作用液体
の流出部として用いられる。内孔１４は、軸方向ζこ可
動な、いわゆる作動滑り部材１６に担持された閉し部材
１５によって下方ロータ部分２の外側部において閉塞さ
れる。作動滑り部材１６は、この滑り部材１６と、下方
ロータ部分２と剛結された支持板１８との間に配設され
た一群のらせんばね１７１こよって閉じ部材１５の閉じ
位置へ作動されるＯｆ 作動滑り部材１６の半径方向最内側部は下方ロータ部分
２とで作用液体用の付加室１９を形成する。室１９は半
径方向内方へ開口する一つの環状溝２１の底部を形成す
る壁内に設けられた多数の開口２０から成る中央流入部
をもつ。室１９はその半径方向外壁に一つまたは複数の
流出部２２をもつ。流入部２０及び流出部２２は、ロー
タの運転中に室１９から流出する流量よりも多量の流量
が室１９内Ｑこ流入されるように寸法が定められる。

導管２４に接続された環状供給部材２３が、溝２１へ液
体を間欠的に供給するために設けられる。

ロータ駆動ｌＩ！１ｌｌ１３は、上向きに開口する容器
２５内へ下向きく延ひる。この容器は流体供給パイプ２
６と流体トレンパイプ２７をもつ。１−レンバイプ２７
の上端は容器内の液体のあふれ流出部を形成するのでこ
れによって成る液体レベルか容器内に維持される。ロー
タ駆動軸１３によって生ずる容器２５内の液体の回転に
抗するため、この容器内に一群のフランジ２８．２９が
配設される。同一目的の別の７ランノを容器２５内に種
々の方法で設けることができる。

第２図において、容器２５は前記７ランノ及びパイプの
図示を省略し収容液体を示している。液体レベルは小三
角形臼で示す。さらに、ロータ駆動軸１３の下端部分も
図示する。

第２図及び第３図から分かるように、駆動軸の通路１２
内に吸込み羽根３０が配設される。通路１２は、その直
径よりも小さい直径をもつ中心穴３１を通して容器２５
の内部へ軸方向に開口する。

羽根３０は穴３１に向き合った溝孔３２をもつ。

上述の装置の作用はつぎのとおりである。

駆動軸１３が回転状態にされると、円筒形液面が通路１
２内に形成されるであろう。従って、液体は通路１２の
壁面に沿って上向きに流れ、さらに開口１１及び１２か
ら流出してロータ内の室９に流入する。この段階におい
て、新しい液体が穴３１から通路１２に流入する。室９
が液体で満たされると、穴３１を通る液体の流量は無く
なり、通路１２内の円筒形液体面は穴３１を取囲む縁部
の半径方向レベル（こ位置するであろう。ロータの軸線
と極めて接近したこの半径方向レベルは、室９内にあら
れれかつ、なかんずく滑り部材の下側に向って閉じ力を
作用する液体圧力によって定まる。

滑り部材７の下＄ｔｌ　）こ対して作用する前記力はロ
ータ分離室４内の液体圧力から滑り部材の上側に向って
反対方向に作用する力よりも太きい。従って、周辺の流
出開口８は、閉じたままに保たれる〇流出開口８が間欠
的に開かれると、液体はパイプ２４、供給部材２３、溝
２１及び流入部２０を通って室１９に供給される。これ
によって室１９内に液体圧力が発生し、この圧力は作用
滑り部材１６へ反対方向に作用するばね力ζこ打勝つ。

よって、滑り部材１６は軸方向下方へ移動されるので、
室９からの流出開口１４は開かれる。

この結果、液体は駆動軸内の通路１２を通って室９に供
給される新しい液体よりも高い速度で室９を離れるであ
ろう。従って滑り部材７は下向きに移動して分離室４か
ら流出開口８を開く〇パイプ２４を通り室１９内への液
体の流れが中断されると、室１９は流出部２２から液体
が排出されてしまう。それにより、作動滑り部材１６は
、ばね１７からの力を受けてその上方位置に戻り、室９
からの流出部１４は閉じられる。この時点て、室９には
液体が再充填し始め、開口１０．１１を通って通路１２
から液体が流入し続ける。室９内の液体から滑り部材７
に向けて作用する圧力が分離室４内の液体から該部材に
作用する圧力を超えると、滑り部材７はその上方位置に
戻り、流出開口８は閉じられる。

上記の作用が終了した後、上記の作用の前の状態と同様
に、駆動軸の通路１２内の既述の液体レベルが自動的に
維持される。

もし望むならは、駆動軸１３の下端部分、すなわち羽根
３０を囲む部分は、駆動軸の余の部分と着脱式に連結さ
れた例えばプラスチック製の別個の部材として構成する
こともてきる。このように構成することによって、若干
数のそのような別個の部材に同一の駆動軸用として種々
のサイズの穴３１を与えて造ることができる。　　　　
　　　　　　ヤさらに、要望により、羽根３０が配設さ
れた通路１２の部分に通路１２の余の部分よりも大きい
直径を与えることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、遠心分離機のロータの下方部分の軸方向断面
とロータの下方に配設された液体用容器との組合せ構成
図、第２図は、第１図の容器とロータ駆動Ｈの下端部分
の断面図、第３図は、第２図の線Ｉ［１，−１１１に沿
った断面図である。 に上方ロータ部分 ２：下方ロータ部分 ３：固定リンク ４：分離室 ５：分離円板 ６：分配器 ７：スライＩへ ８：周辺流出部 ９：室 １０　、１．１　：開口 １バ室 １２：通路 １３：ロータ駆動軸 １４：内孔 １５：閉じ部材 １６：作動滑り部材 １７：らせんばね １８：支持板 １９：室 ２０：流入部 ２１：環状溝 ２２：流出部 ２３：供給部材 ２４：導管 ２５：容器 ２６：供給パイプ ２７：トレンパイプ ２８．２９：フラノン ３０：吸込み羽根 ３１：穴 ３２：溝孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、垂直駆動軸によつて支持された遠心分離機のロータ
   内に配設された弁に予め定めた液体圧力を与えるために
   前記ロータの軸線に極めて接近した半径方向レベルに、
   遠心分離機の前記ロータ内の液状物体の液面を維持する
   方法であつて、ロータの運転中に前記駆動軸（１３）を
   貫通してロータへ延びるそれ自身公知の通路（１２）内
   に液面が形成され、前記通路（１２）が所望の半径方向
   長さの位置にその周縁をもつオリフィス（３１）を通つ
   て軸方向に開口している駆動軸の下方端が、駆動軸（１
   ３）の下方に配置された容器（２５）内に収容された液
   状物体内で回転されることを特徴とする遠心分離機内の
   液体レベル維持方法。 ２、垂直駆動軸によつて支持された遠心分離機のロータ
   内に配設された弁（７）に予め定めた液体圧力を与える
   ために前記ロータの軸線に極めて接近した半径方向レベ
   ルに、遠心分離機の前記ロータ内の液状物体の液面を維
   持する装置であつて、前記駆動軸（１３）が、前記弁（
   ７）が配設された前記ロータ内で、室（９）と連通する
   それ自身公知の軸方向通路（１２）をもち、液体を収容
   する容器（２５）が駆動軸（１３）の下方に配置され、
   駆動軸（１３）がその通路（１２）とともに容器（２５
   ）に収容された液体内まで下方へ延び、かつ駆動軸内の
   通路（１２）が、通路（１２）の半径方向長さよりも小
   さい半径方向長さをもつオリフィス（３１）を通つて容
   器（２５）内の液状物体内に軸方向へ開口することを特
   徴とする遠心分離機内の液体レベルの維持装置。 ３、駆動軸（１３）がその下方部分に、駆動軸の回転中
   に液体を吸入させる例えば羽根（３０）などの内部装置
   を具備することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の遠心分離機内の液体レベルの維持装置。