KR100478425B1 - 원심분리기에제어액을공급하기위한방법및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심 분리기의 회전자에 제어액을 공급하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 실린더(25)를 포함하며, 실린더 내의 저장실(29)을 축방향으로 한정하는 이동 가능한 벽 요소(26)가 그 내부에 배치된다. 소정 체적의 제어액은 저장실(29) 내에 저장된다. 제어액은 벽 요소(26)가 축방향으로 이동되는 동안에 저장실(29)의 외부로부터 회전자 내부로 가압된다. 더욱이, 본 발명은 이러한 장치(21)가 구비된 원심 분리기를 포함한다. 저장실(29) 내의 제어액의 일부는 벽 요소(26)가 제1 거리만큼 이동할 때 높은 유동으로 상기 장치 내의 제1 출구 통로(33)를 통하여 외부로 가압된다. 그 다음, 제1 출구 통로(33)는 벽 요소가 상기 거리만큼 이동한 때 폐쇄된다. 저장실(29) 내의 제어액의 잔류 제어 체적의 일부는 벽 요소(26)가 제2 거리만큼 계속 이동하는 동안에 제1 유동보다 사실상 낮은 유동으로 공급 장치(21) 내의 제2 출구 통로(36)를 통하여 저장실의 외부로 가압된다.

Description

원심 분리기에 제어액을 공급하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR THE SUPPLY OF CONTROL LIQUID TO A CENTRIFUGAL SEPARATOR}

본 발명은 축방향으로 이동 가능한 벽 요소가 내부에 배치된 실린더를 구비하고, 상기 벽 요소는 상기 실린더 내에 배치된 저장실을 축방향으로 한정하고, 상기 저장실 내에는 소정 체적의 제어액(control liquid)이 저장되어 작동 중에 벽 요소가 축방향으로 이동할 때 상기 소정 체적의 제어액의 적어도 일부가 저장실의 외부로부터 회전자 내부로 가압되는 공급 장치에 의해서 제어액을 원심 분리기의 회전자로 공급하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 원심 분리기의 회전자에 제어액을 공급하기 위한 장치에 관한 것이다. 이러한 종류의 장치는 축방향으로 이동 가능한 벽 요소가 내부에 배치된 실린더를 구비하고, 상기 벽 요소는 상기 실린더 내에 배치된 저장실을 축방향으로 한정하고, 상기 저장실은 소정 체적의 제어액을 저장하도록 배치된다. 벽 요소가 제1 방향으로 이동할 때 제어액을 저장실로 공급하기 위한 입구와, 공급 장치 내에 배치된 출구 통로가 저장실과 연결되어 있으며, 벽 요소가 제2 방향으로 축방향 이동하여 제어액이 회전자에 공급될 때 저장실 내에 저장된 제어액 체적의 적어도 일부가 저장실의 외부로부터 출구 통로와 연결된 도관을 통하여 회전자 내부로 가압된다. 이러한 종류의 공급 장치는 제어액이 회전자에 공급될 때 저장실 내에 퍼져있는 액압으로 인한 최종 힘보다 높은 소정의 힘으로 벽 요소를 제2 방향으로 가압하는 수단을 또한 포함한다.

더욱이, 본 발명은 제어액을 회전자에 공급하는 장치가 구비된 원심 분리기에 관한 것이다.

미국 특허 제4,510,052호는 회전자의 분리실에서 생성물 전부 또는 필요한 부분을 비우기 위해 필요할 때나 또는 주기적으로 주연 통로를 간헐적으로 개방하고 다시 폐쇄하는, 전술된 방식으로 회전자에 제어액을 공급하는 이러한 종류의 장치가 구비된 원심 분리기가 개시되어 있다. 통로는 가장 외부에 출구 밸브가 구비된 폐쇄실 내에 존재하는 제어액의 압력이 통로를 폐쇄하는 방향으로 밸브 슬라이드를 가압하여 폐쇄 상태로 유지된다. 상기 출구 밸브는, 가장 외부에 교축 출구가 구비된 개방실 내로 가압 공기에 의해 작동되는 분사기에 의해 어떤 일정 체적의 제어액을 높은 유동으로 공급하여 폐쇄실 내의 제어액의 내용물의 다소를 배출하도록 개방되어 있다. 개방실 내에 존재하는 제어액은 다수의 스프링으로 인한 합력의 작동에 대항하여 출구 밸브를 개방하는 방향으로 압력과 함께 출구 밸브에 영향을 준다.

점차적으로, 개방실은 회전자의 회전에 동반된 제어액으로 충전된다. 그 다음, 제어액의 자유 액체 표면은 방사상 내부로 이동되고 어떤 일정한 방사상 수준(radial level)으로 빠르게 도달하고, 제어액이 회전자의 회전에 완전히 동반될 때 조건의 지속 시에 개방실 내에 축적된 제어액으로 인한 압력이 얻어진 스프링력을 초과하여 출구 밸브를 개방하고, 이에 의해 제어액은 폐쇄실의 외부로 유출된다. 그러나, 제어액의 공급은 출구 밸브가 개방되어 제어액을 폐쇄실의 외부로 배출시키기 전에 개방실이 회전자의 회전에 단지 부분적으로 동반된 제어액으로 상기 제1 방사상 수준의 내부 깊은 수준까지 방사상 내부로 충전되는 높은 유동으로 발생한다.

출구 밸브가 개방될 때, 이는 통로가 개방되어 생성물이 분리실의 외부로 유출되는 대신에, 많은 제어액이 폐쇄실의 외부로 유출되어 폐쇄실 내의 잔류 제어액에 의해 발생된 압력이 통로를 분리실 내에 존재하는 생성물로 인한 액압에 대항하여 더 이상 폐쇄된 상태를 유지하지 못하는 결과가 신속히 나타난다. 분리실의 내용물이 통로를 통하여 유출되는 양은 개방실 내에 존재하고 교축 출구를 통하여 점차로 유출되는 제어액이 출구 밸브를 개방된 상태로 유지할 수 있는 시간, 즉 출구 밸브가 개방되기 전에 제어액이 개방실로 공급되는 유동과 체적에 의해 결정된다.

공지된 공급 장치에 있어서, 상기 양은 높은 공기 압력이 분사기에 작용하고 제어액을 분사기의 외부로 가압하는 동안에 각각의 배출 시에 시간을 조절함으로써 조절된다. 이러한 연결 시간에 대한 위치가 매우 짧아, 이는 충분한 정확성 및 재연성으로 생성물의 필요한 체적을 배출하기 매우 어렵게 만든다.

폐쇄실 및 분사기에는 원심 분리기의 상부의 한정된 수준에 위치된 탱크 또는 일반적인 물 도관 시스템으로 종종 구성되는 제어액 공급원으로부터 제어액이 재충전된다. 배출 발생 후에 분리실 내에 분리될 생성물은 통로를 통하여 생성물이 누출되지 않으면서 폐쇄실에 재충전되는 것보다 신속하게 재충전될 수는 없다. 분리실로의 생성물의 공급이 배출 과정 중에 통상 멈춰지지 않으므로 이 경우 폐쇄실로의 제어액 유동의 공급은 분리실로의 생성물 유동의 공급에 조절되어 적합하게 된다.

제어액 공급원의 유용한 액압이 너무 낮고, 더욱이, 만일 제어액 공급원이 통상의 물 도관 시스템으로 구성되어 있다면, 제어액 공급원의 유용한 액압이 종종 둔하게 변화되기 때문에, 적절한 공급 유동을 조절하기가 매우 어렵다. 또한 유용한 액압이 낮다는 것은 넓은 관통 유동 영역을 갖는 도관 및 밸브가 사용되는 것을 의미하고, 이는 적절한 공급 유동을 조절하기가 어렵게 한다.

도1은 본 발명에 따라 제어액이 회전자에 공급될 수 있게 하는 장치가 구비된 원심 분리기의 회전자를 통하여 축방향 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도2는 본 발명의 한 실시예에 따른 공급 장치를 통하여 종방향 단면을 개략적으로 도시한 상세 단면도이다.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공급 장치를 통하여 종방향을 도시한 단면도이다.

본 발명의 목적은 높은 재연성과 높은 유동으로 한정된 체적의 제어액의 공급을 우선 가능하게 하고 다음으로 통상의 물 도관 시스템 내의 액압과 같이 제어하기 어려운 외부 환경과 상관없는 유동으로 추가 체적의 제어액의 공급을 가능하게 하는, 원심 분리기의 회전자에 제어액을 공급하기 위한 초기에 전술한 종류의 장치 및 방법을 얻기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 이는 공급이 개시된 후 제1 단계 동안에, 저장실 내에 저장된 소정 체적의 제어액 일부를 소정의 최소 유동보다 높은 제1 유동으로 출구 통로 내의 제1 유동 저항의 영향에 대항하여 공급 장치 내에 배치된 상기 출구 통로를 통하여 조절 가능한 압력으로 벽 요소가 제1 거리만큼 이동할 때 저장실의 외부로 가압하고, 벽 요소가 제1 거리만큼 이동할 때 벽 요소에 연결된 개폐 요소에 의해서 제1 출구 통로의 적어도 일부를 폐쇄하고, 제1 유동 저항보다 높은 제2 유동 저항에 대항하여 벽 요소가 제2 거리만큼 계속 이동할 때 저장실 내의 잔류 제어액의 체적의 적어도 일부를 제1 단계에 후속하는 제2 단계 동안에 제1 유동보다 사실상 낮은 제2 유동으로 공급 장치 내에 배치된 제2 출구 통로를 통하여 저장실의 외부로 가압함으로써 성취된다.

이를 성취하기 위하여, 본 발명에 따른 원심 분리기의 회전자에 제어액을 공급하기 위한 장치는 저장실과 상기 도관을 연결하고 벽 요소가 제2 방향으로 소정의 제1 거리만큼 이동할 때 제어액의 소정의 최소 유동보다 높은 제1 유동이 제1 유동 저항의 영향에 대항하여 제어액을 저장실의 외부로 유출되도록 배치된 제1 출구 통로와, 저장실과 상기 도관을 또한 연결하고 벽 요소가 제2 방향으로 소정의 제2 거리만큼 이동할 때 제1 유동보다 사실상 낮은 제2 유동이 제1 유동 저항보다 높은 제2 유동에 대항하는 제2 유동 저항의 영향에 대항하여 제어액이 저장실의 외부로 유출되도록 배치된 제2 출구 통로를 포함한다. 더욱이, 본 발명에 따른 장치는 벽 요소가 제1 거리만큼 제2 방향으로 이동하는 동안에 제1 출구 통로를 개방시켜 그 상태를 유지시키고, 벽 요소가 제1 거리만큼 이동할 때 제1 출구 통로를 적어도 부분적으로 폐쇄하여, 벽 요소가 제2 방향으로 계속 이동할 때 제1 출구 통로가 적어도 부분적으로 폐쇄 상태를 유지하도록 배치된 벽 요소에 연결된 개폐 부재를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제1 및 제2 출구 통로는 제1 및 제2 거리와 이격된 제3 거리만큼 벽 요소가 이동하는 동안에 폐쇄 상태로 유지되고, 공급 장치는 제3 공급 출구도 포함하며, 이를 통하여 저장실이 도관에 연결되고 도관과 저장실을 연결시키고 이를 통하여 제어액이 제2 유동 저항보다 높은 제3 유동 저항에 대항하여 적어도 벽 요소가 제3 거리만큼 이동하는 동안에는 유동하며, 그 후에 제2 출구 통로는 개방되어 상기 벽 요소가 제2 거리만큼 이동하는 동안 개방된 상태로 유지된다.

양호하게는, 제어액은 제2 단계 동안에 저장실의 외부로 가압되는 제어액의 유동보다 적어도 2배 높은 유동으로 제1 단계 동안 저장실의 외부로 가압된다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 벽 요소는 가압 공기에 의해 제2 방향으로 가압되어, 벽 요소는 제2 방향으로 이동하는 동안에 조절 가능한 압력의 가압 공기로 충전되고 요소가 제1 방향으로 이동하는 동안에 공기에 의해 비워지도록 배치된 압력실도 축방향으로 한정한다.

후속에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 적절히 설명될 것이다.

도1에 도시된 회전자는 잠금 링(3)에 의해 함께 유지되는 상부(1) 및 하부(2)를 갖는다. 상부(1)와 함께 분리실(5)을 한정하는 축방향으로 이동 가능한 밸브 슬라이드(4)가 회전자의 내부에 있다. 하부(2)와 함께 밸브 슬라이드(4)는 폐쇄실(6)을 한정하고, 이는 회전자의 회전축을 둘러싸는 환형 통로(7)를 개폐시키도록 배치되고, 환형 통로(7)는 회전자의 하부(2)에 배치된 출구 개구(8)와 분리실(5)의 방사상 가장 외부를 연결하고, 이를 통해 분리실(5) 내의 다소의 생성물을 간헐적으로 배출시킨다. 폐쇄실(6)은 제어액의 공급을 위한 중앙 입구(9)가 구비되고 폐쇄실의 방사상 가장 외부에 폐쇄실의 외부로 제어액을 방출하기 위한 출구 밸브(10)가 구비된다. 폐쇄실(6) 내에 존재하는 제어액은 작동 중에 분리실(5) 내에 존재하는 생성물로부터 발생된 압력의 영향에 대항하여 통로(7)를 폐쇄하는 방향으로 밸브 슬라이드(4) 위에 압력이 작용한다.

회전자의 중앙에 원심 분리식 처리되어야 하는 생성물의 공급을 위해 고정된 입구 튜브(11)가 개방되어 있다. 입구 튜브(11)는 구성 요소들이 분리되는 분리실(5)로 공급된 생성물을 분배하는 분배기(12)에 의해 둘러싸여 있다. 그 다음으로 주요 분리는 분리실(5) 내에 적층 배열된 분리 디스크(13)들 사이의 내부 공간에서 일어난다. 정지된 배출 장치(14)는 명확히 분리된 공급 생성물 내에 존재하는 경량의 구성 요소를 중심으로 배출하도록 중앙 입구 튜브(11) 위에 배치되어 있다.

축방향으로 이동 가능한 출구 밸브(10)는 회전축 둘레에 배치된 다수의 헬리컬 코일 스프링(15)으로 인한 압력에 의해 출구 밸브(10)를 폐쇄하는 방향으로 가압된다. 출구 밸브(10)는 회전자의 하부(2)와 함께 개방실(16)을 한정하고 상기 개방실은 개방실(16)로 제어액을 공급하기 위한 중앙 입구(17)와, 개방실(16) 내에 존재하는 제어액을 개방실의 외부로 유출시키는 교축 출구(18)를 갖는다. 제어액은 입구(9) 내에서 개방되어 폐쇄실(6)의 입구(9)로도 제어액을 공급하는 도관(19)을 통하여 개방실(16)의 입구(17)로 공급된다. 개방실(16)의 입구(17)는 폐쇄실(6)이 상기 오버플로 출구(overflow outlet; 20)의 내부에 방사상으로 충전될 때 제어액이 개방실(16)의 입구(17)로 유입되는 오버플로 출구(20)를 통하여 폐쇄실(6)의 입구(9)와 연통한다. 개방실(16) 내에 존재하는 제어액은 헬리컬 코일 스프링(15)으로 인한 압력의 영향에 대항하는 개방 방향의 압력과 함께 출구 밸브(10)에 영향을 준다.

장치(21)는 도관(19)을 통하여 회전자로 제어액을 공급하기 위하여 도관(19)에 연결된다. 상기 공급 장치(21)는 제어액을 공급하기 위한 도관(22)과, 양호하게 조절 가능한 소정의 가압 공기가 삼방향 밸브(23)의 회전에 의해 공급 장치(21)의 외부로 공급 또는 배출될 수 있도록 하는 가압 공기 도관에 연결된다. 도면의 예에서, 삼방향 밸브(23)는 전자기에 의해 제어되지만 설치 시에 폭발에 대한 안정성이 요구되므로 공압 제어 삼방향 밸브를 선택하는 것이 적절하다. 제어액을 공급하기 위한 도관(22)은 예에서 도시된 역류 밸브(24)가 구비되어 있다. 많은 경우에 있어 제어액을 공급하기 위한 도관 시스템은 역류에 대항하는 높은 저항을 가져서 상기 밸브 없이 작동될 수 있다.

본 발명에 따른 공급 장치의 실시예는 도2에서 더욱 상세히 도시되어 있다. 이는 축방향으로 이동 가능한 벽 요소(26)가 배치되어 있는 실린더(25)를 갖는다. 벽 요소(26)는 그의 축방향 이동을 더욱 어렵게 만들 수 있는 벽 요소(26)의 경사가 방지되도록 축방향으로 서로 이격된 두 개의 밀봉링(27, 28)에 의해 벽 요소(26)가 이동되는 동안에 실린더(25)의 원통형 내부 표면에 밀봉되도록 접한다.

벽 요소(26)는 그의 한 측면 위에서 축방향으로 저장실(29)을 한정하고 그의 다른 대향 측면은 압력실(30)을 한정한다. 양호한 원형의 원통형 요소(31)는 저장실(29)을 향하는 벽 요소의 측면 위에서 벽 요소(26)와 고정 연결된다. 요소(31)의 종축은 실린더(25)의 축과 평행하고, 양호하게는 동축을 이룬다. 벽 요소(26)는 삼방향 밸브(23)가 압력실(30)이 고압의 공기 공급원과 연결되는 위치에 설정될 때 벽 요소(26)와 더불어 저장실(29)을 한 쪽의 축방향으로 한정하는 실린더의 단부 벽(32) 방향으로 가압된다. 압력실(30)은 삼방향 밸브(23)의 다른 한 위치에서 압력실(30) 내의 공기를 배출하기 위해 주변의 대기와 연결된다.

제1 출구 통로(33)는 단부 벽(32) 내에 배치되어, 도관(19)과 저장실(29)을 연결하고 낮은 제1 유동 저항의 영향에 대항하여 저장실의 외부로 제어액의 소정의 최소 유동보다 높은 제1 유동을 허용하도록 배치되어 있다. 상기 최소 유동은 제어액이 교축 출구(18)를 통하여 개방실의 외부로 유출되는 최대 유동보다 높다.

도2에 도시된 예에서 제어액 공급원으로부터 제어액을 공급하기 위한 도관(22)은 도관(19)에 연결되어 있다. 제1 출구 통로(33)는 요소(31)와 동축을 이루고 요소(31)와 동일한 단면을 갖는다. 요소(31)는 저장실(29)의 축방향의 최대 연장부보다 짧은 축방향 연장부를 갖는다. 이 결과, 요소(31)의 전체는 그의 단부 위치에서 도면에 도시된 예에서 좌측에 위치된 실린더(25)의 제2 단부 벽(34) 방향으로 이격된 벽 요소(26)가 제1 거리만큼 이동하는 동안에 저장실(29) 내부에 위치될 수 있다.

벽 요소(26)가 상기 제1 거리만큼 이동할 때 요소(31)는 단부 벽(32)에 도달하고 밀봉링(35)이 구비된 제1 출구 통로(33)를 폐쇄한다. 상기 밀봉링(35)은 제1 거리만큼 이동할 때와 동일한 방향으로 벽 요소(26) 및 요소(31)가 제2 거리만큼 계속해서 이동하는 동안에 요소(31)의 외곽에 대해 밀봉한다. 도2에서 벽 요소(26)는 그가 상기 제2 거리만큼 이동하는 동안에 위치되는 위치에 도시된다.

저장실을 도관에 또한 연결하는 제2 출구 통로(36)가 요소(31) 내에 배치되어 있다. 벽 요소(26) 및 요소(31)가 제2 거리만큼 이동할 때 제2 출구 통로(36)는 제1 유동보다 사실상 낮은 제2 유동이 제1 유동 저항보다 높은 상기 제2 유동의 제2 유동 저항의 영향에 대항하여 저장실의 외부로 흐를 수 있도록 한다.

벽 요소(26)가 이동되어 저장실(29)의 외부로 제어액을 가압하는 상기 제2 거리와 그 결과 상기 이동 중에 상기 제2 유동으로 회전자에 공급된 제어액의 체적은 고압의 공기가 삼방향 밸브(23)를 통하여 압력실(30)에 연결되는 시간에 의해 결정된다. 압력실(30)은 삼방향 밸브(23)가 한 위치에 설정될 때 고압 공기의 공급원과 연결되는 한편, 압력실은 삼방향 밸브(23)가 다른 위치에 있을 때 압력실(30) 내의 공기의 배출을 위해 주변의 대기와 연결된다. 벽 요소(26)는 단부 벽(32) 방향을 향하는 그의 단부 위치보다 더 멀리 이동될 수 없다. 도시된 예에서 벽 요소(26)의 최대 변위는 단부 벽(32)에 의해 한정된다. 만일 벽 요소가 제2 거리만큼 이동하는 동안에 회전자로 공급된 제어액의 체적을 제어하기를 또한 원한다면, 필요한 축방향 길이를 갖는 정지 요소(stop element)는 예를 들어 저장실에 삽입되어 단부 벽(32)에 연결될 수 있다.

도3에 도시된 본 발명에 따른 공급 장치의 실시예는 상기 예에서 제어액 공급원으로 제어액을 공급하기 위한 도관(22)이 도관(19)을 통하지 않고 실런더(25)의 단부 벽(32)에서 저장실(29)과 직접 연결되는 점에 있어서 도2에 도시된 실시예와는 다르다. 더욱이, 벽 요소(26)에서부터 회전된 제2 출구 통로(37)의 제2 단부는 요소(31)의 축방향 단부 표면에서 개방되지 않고, 그의 축방향 단부로부터 이격된 위치에서 그의 원주 표면 내에서 개방되어 있다. 도면에서 우측인 제2 방향으로 축방향 이동하는 동안에, 요소(31)는 제2 통로(37)가 개방되어 제어액이 제2 통로를 통하여 저장실(29)의 외부로 유출되기 전에 잠시 동안 제1 출구 통로(33)를 폐쇄할 것이다. 이 결과, 필요할 때 벽 요소(26)가 제1 거리만큼 이동할 때의 공급 유동과 벽 요소(26)가 제2 거리만큼 이동할 때의 공급 유동 사이의 분명한 분리를 얻을 수 있다.

벽 요소(26) 및 부재(31)의 이동 거리가 짧을 수 있게 하기 위해, 제1 출구 통로(33) 및 제2 출구 통로(37)가 폐쇄되도록 이동하는 동안에, 제3 출구 통로(38)는 요소(31) 내에 배치된다. 제3 출구 통로(38)는 상기 짧은 거리만큼 벽 요소(26)가 이동하는 동안에 낮은 유동만이 저장실(29)의 외부로 유출될 수 있도록 하는 높은 유동 저항을 갖는 구속부(39)가 구비된다. 그 밖에, 도3에서 벽 요소(26)는 저장실(29)이 그의 가장 큰 체적을 갖는 단부 위치에 있는 것으로 도시되어 있다.

도관(19)을 통하여 회전자에 연결되는 장치(21)에 의해 원심 분리기의 회전자로의 제어액의 공급은 본 발명에 따른 후속의 방법으로 발생한다.

예로써 도면에 도시된 실시예에서와 같이, 필요할 때 또는 일정 주기마다 분리실(5)의 다소의 생성물을 방출하도록 통로(7)를 개방하고 다시 폐쇄하기 위하여 제어액의 공급이 개시되기 전에, 삼방향 밸브(23)는 도관 내의 제어액의 압력이 실린더(25)의 단부 벽(34)을 향하는 그의 단부 위치로, 즉 제1 방향으로 벽 요소(26)를 가압하여 저장실(29)을 완전히 재충전하기 위해 요구되는 저장실 내부의 공기를 저장실(29)이 적어도 이러한 긴 시간동안 배출하도록 하는 위치에 설정된다.

제어액의 공급이 개시될 때, 삼방향 밸브(23)는 압력실(30)이 저장실(29) 내의 제어액의 압력보다 기본적으로 높은 가압 공기의 공급원에 연결되도록 회전된다. 이 결과, 벽 요소(26)는 단부 벽(32)을 향하는 제2 방향으로 이동된다. 벽 요소(26)가 제1 거리만큼 이동할 때, 이는 높은 제1 유동이 낮은 제1 유동 저항의 영향에 대항하여 통과할 수 있도록 하는 제1 출구 통로(33)를 통과하고 회전자 내의 폐쇄실(6)의 환형 입구(9) 내에 개방된 도관(19)을 추가로 통과하여 저장실(29)의 외부로 제어액을 가압한다. 제어액은 도1에 삼각형으로 표시된 방사상 내향하는 자유 액체 표면과 함께 입구(9) 내에서 회전한다. 정상 작동 조건 중에, 도관(19)은 개구에서의 평형 상태가 회전하는 액체에서 발생된 압력과 제어액의 공급을 위한 도관(22)에서 발생된 압력의 바로 그 사이에 존재하도록 자유 액체 표면의 방사상 수준의 방사상 외측에 위치되는 방사상 수준에서 개방된다. 벽 요소(26)가 사실상 높은 압력으로 제어액을 저장실(29)의 외부로 가압하기 때문에 입구(9) 내의 자유 액체 표면은 방사상 내향 이동할 것이고 오버플로 출구(20)의 방사상 수준의 방사상 내측에 위치될 것이다. 이는 제어액이 교축 출구(18)를 통하여 유출되는 유동보다 높은 유동으로 오버플로 출구(20)를 통하여 개방실(16) 내로 유입되어 그에 의해서 개방실(16)이 방사상 내향으로 점차로 충전된다. 제어액은 출구 밸브(10)가 폐쇄실(6)의 폐쇄 상태를 유지하는 한 개방실(16) 내로 유입된다. 제어액의 공급은 개방실(16)이 출구 밸브(10)가 개방되고 제어액이 폐쇄실(6)의 외부로 유출되기 전에, 완전 동반된 제어액을 갖는 조건이 지속되는 동안에 개방실(16) 내에 축적된 제어액으로 인한 압력이 스프링(15)으로 인한 합력을 초과하고 출구 밸브(10)를 개방하는 방사상 수준의 내측에 멀리 있는 방사상 수준으로 방사상 내향하는 회전자의 회전에 단지 부분적으로 동반되는 제어액에 의해 충전되도록 높은 유동에서 발생한다.

출구 밸브(10)가 개방될 때 제어액은 폐쇄실(6)의 외부로 유출되고, 이는 그 다음으로 통로(7)가 개방되고 분리실(5) 내의 다소의 생성물이 출구 개구(8)를 통하여 유출되는 것을 의미한다. 또한 제어액이 폐쇄실(6)의 외부로 유출된다는 것은 제어액이 개방실(16)로 유입되지 않고 개방실(16) 내의 제어액이 교축 출구(18)를 통하여 점차로 배출되는 것을 의미한다. 결국, 개방실은 비록 그것이 완전히 동반되지 않더라도 개방실(16) 내에 축적된 제어액으로 인한 압력이 스프링(15)으로 인한 최종 압력을 더 이상 초과하지 않는 방사상 수준까지 방사상으로 채워지기만 한다. 이는 출구 밸브(10)가 폐쇄실(6) 외부로의 출구를 폐쇄하는 결과를 가져온다.

폐쇄실(6)의 외부로 유출된 제어액의 양과 간접적으로 출구 개구(8)의 외부로 유출된 분리실의 생성물의 양은 개방실 내의 제어액이 출구 밸브를 개방 상태를 유지할 수 있는 시간에 따라 정해진다.

이와 밀접하게 관련하여, 벽 요소(26)는 제1 거리만큼 이동하고 벽 요소(26)에 연결된 요소(31)는 제1 출구 통로(33)에 도달하여 이를 폐쇄한다.

벽 요소(26)가 계속 이동하는 동안에 제1 출구 통로(33)가 폐쇄되는 한편, 제2 출구 통로(36 또는 37)는 벽 요소(26)가 제2 거리만큼 이동하는 동안에 개방된다.

벽 요소(26)가 제2 거리만큼 이동하는 동안에 저장실(29)을 도관(19)에 연결하는 상기 제2 출구 통로(36 또는 37)는 제2 유동이 제1 유동 저항보다 높은 제2 유동 저항의 영향에 대항하여 제2 출구 통로를 통할 수 있도록 한다. 제어액의 상기 제2 유동은 도관(19)과 폐쇄실의 입구(9)를 통하여 폐쇄실(6)로 유입되고 방사상 내향으로 폐쇄실을 점차로 충전한다. 그 다음, 상기 제2 유동은 원심 분리기로 처리된 생성물의 입구 튜브(11)를 통하여 공급 유동에 적합하게 된다. 벽 요소가 제2 거리만큼 이동하는 동안에 폐쇄실(6)에 공급된 제어액의 체적은 압력실이 고압의 공기 공급원에 연결되는 시간을 조절하거나 또는 벽 요소(26)의 상기 제2 거리이동을 한정하는 기계적 정지구를 저장실(29) 내에 삽입하여 조절된다. 그 다음, 상기 체적은 벽 요소(26)가 제2 거리만큼 이동한 후에 도관(19)의 개구가 입구(9) 내의 회전하는 액체 내에 방사상 외향으로 부분적으로 잠기는 위치가 되도록 적합하게 된다.

그 다음에, 삼방향 밸브(23)는 압력실(30)이 주변의 대기와 연결되도록 회전된다. 이 결과, 압력실(30) 내의 공기는 배출될 수 있고, 저장실(29)은 실린더(25)의 단부 벽(34) 방향으로 도관(22) 내의 제어액의 압력에 의해 후퇴되는 벽 요소(26)에 의해 제어액으로 재충전될 수 있다.

벽 요소(26)가 제1 거리만큼 이동하는 동안의 공급 유동과 벽 요소(26)가 제2 거리만큼 이동하는 동안의 공급 유동은, 전술되고 도3에 의한 실시예에서 도시된 바와 같이 필요할 때 시간적으로 떨어져 있다.

Claims (8)

1. 이동 가능한 벽 요소(26)가 내부에 배치된 실린더(25)를 구비하고, 상기 벽 요소는 상기 실린더(25) 내에 배치된 저장실(29)을 축방향으로 한정하고, 상기 저장실(29) 내에는 제어액이 저장되어 작동 중 벽 요소가 축방향으로 이동하는 동안에 상기 제어액의 일부 또는 전체가 저장실(29)의 외부로부터 회전자 내부로 가압되는 공급 장치(21)에 의해서 상기 제어액을 원심 분리기의 회전자에 공급하는 방법에 있어서,

   저장실(29) 내에 저장된 제어액은 최소 유동보다 높은 제1 유동으로 제1 출구 통로(33) 내의 제1 유동 저항의 영향에 대항하여 공급 장치(21) 내에 배치된 제1 출구 통로(33)를 통하여 저장실(29)의 조절 가능한 압력으로 제1 거리만큼 벽 요소(26)가 이동할 때 공급이 개시된 후의 제1 단계 중에 가압되고,

   제1 출구 통로(33)의 일부 또는 전체는 벽 요소가 제1 거리만큼 이동할 때 벽 요소(26)에 연결된 개폐 요소(31)에 의해 폐쇄되고, 저장실(29) 내의 제어액의 잔류 체적의 일부 또는 전체는 제1 유동 저항보다 높은 제2 유동 저항의 영향에 대항하여 제2 거리만큼 벽 요소(26)가 계속 이동할 때 제1 단계에 후속하는 제2 단계 중에 제1 유동보다 낮은 제2 유동으로 공급 장치(21) 내에 배치된 제2 출구 통로(36, 37)를 통하여 저장실(29)의 외부로 가압되는

   것을 특징으로 하는 제어액 공급 방법.
2. 제1항에 있어서, 제1 출구 통로(33) 및 제2 출구 통로(36, 37)는 제1 및 제2 거리와 이격된 제3 거리만큼 벽 요소(26)가 이동하는 동안에 폐쇄 상태로 유지되고, 공급 장치(21)는 도관(19)과 저장실(29)을 연결시키고 이를 통하여 벽 요소가 제3 거리만큼 이동하는 동안 또는 벽 요소(26)가 제3 거리만큼 이동하고 벽 요소(26)가 추가로 이동하는 동안에는 제어액이 제2 유동 저항보다 높은 제3 유동 저항에 대항하여 유동하는 제3 출구 통로(38)를 또한 포함하고, 그 후에 제2 출구 통로(36, 37)는 개방되어 상기 벽 요소가 제2 거리만큼 이동하는 동안에 개방되어 그 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 제어액 공급 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어액은 제2 단계 동안에 저장실(29)의 외부로 가압되는 제어액의 유동보다 2배 이상의 높은 유동으로 제1 단계 동안에 저장실(29)의 외부로 가압되는 것을 특징으로 하는 제어액 공급 방법.
4. 제어액을 저장하도록 배치되고 내부에 배치된 저장실(29)을 축방향으로 한정하는 이동 가능한 벽 요소(26)가 내부에 배치된 실린더(25)와, 벽 요소(26)가 제1 방향으로 이동할 때 저장실(29)로 제어액을 공급하기 위해 저장실(29)과 연결된 입구와, 저장실(29)과 연결되고 공급 장치(21) 내에 배치된 출구 통로를 포함하고, 제어액을 회전자로 공급하는 동안에 저장실(29) 내에 저장된 제어액의 일부 또는 전체는 벽 요소(26)가 제2 방향으로 축방향 이동할 때 저장실(29)의 외부로부터 출구 통로와 연결된 도관(19)을 통하여 회전자 내부로 가압되며, 제어액을 공급하는 동안에 저장실(29) 내에 퍼져있는 액압으로 인한 최종 힘보다 높은 힘으로 벽 요소(26)를 제2 방향으로 가압하는 수단을 더 포함하는, 원심 분리기의 회전자에 제어액을 공급하는 장치에 있어서,

   저장실(29)에 연결되고, 저장실(29)과 상기 도관(19)을 연결하고, 벽 요소(26)가 제2 방향으로 제1 거리만큼 이동할 때 최소 유동보다 높은 제1 유동이 제1 유동 저항의 영향에 대항하여 통과할 수 있도록 배치된 제1 출구 통로(33)와,

   저장실(29)에 연결되고, 저장실(29)과 상기 도관(19)을 또한 연결하고, 벽 요소(26)가 제2 방향으로 제2 거리만큼 이동할 때 제1 유동보다 사실상 낮은 제2 유동이 제1 유동 저항보다 높은 제2 유동 저항의 영향에 대항하여 통과할 수 있도록 배치된 제2 출구 통로(36, 37)와,

   벽 요소(26)에 연결되고, 벽 요소(26)가 제1 거리만큼 제2 방향으로 이동하는 동안에 제1 출구 통로(33)를 개방시켜 그 상태를 유지시키고, 상기 벽 요소(26)가 제1 거리만큼 이동할 때 제1 출구 통로(33)를 부분 또는 전체적으로 폐쇄하여, 벽 요소(26)가 제2 방향으로 계속 이동하는 동안에 제1 출구 통로(33)를 부분 또는 전체적으로 폐쇄 상태를 유지하도록 배치된 개폐 부재(31)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급 장치.
5. 제4항에 있어서, 제1 및 제2 거리와 이격된 제3 거리만큼 벽 요소(26)가 이동할 때 제1 출구 통로(33) 및 제2 출구 통로(36, 37)를 폐쇄 상태로 유지시키도록 배치되고, 도관(19)과 저장실(29)이 연결되고 제2 유동 저항보다 높은 제3 유동 저항에 대항하여 벽 요소(26)가 제3 거리만큼 이동할 때 또는 벽 요소(26)가 제3 거리만큼 이동하고 벽 요소(26)가 추가로 이동할 때 이를 통과하여 유동하도록 배치된 제3 출구 통로(38)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 공급 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제2 방향으로 벽 요소(26)를 가압하는 상기 수단은 가압 공기에 의해 벽 요소(26)를 가압하도록 배치되고, 상기 벽 요소(26)는 또한 제2 방향으로 이동하는 동안에 조절 가능한 압력의 가압 공기로 충전되고 제1 방향으로 이동하는 동안에 공기에 의해 비워지도록 배치된 압력실을 축방향으로 한정하는 것을 특징으로 하는 공급 장치.
7. 제4항 또는 제5항에 의한 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 원심 분리기.
8. 제6항에 의한 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 원심 분리기.