KR20100015527A - 원심 분리기용 압축성 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축성 유닛에 관한 것이며, 압축성 유닛(7)은 복수의 분리 디스크(10)를 포함하며 압축 상태로 원심 분리기의 로터에 장착되고 로터에서 차출될 수 있도록 구성되며, 로터는 작동시 내부에 장착된 유닛과 함께 회전축을 중심으로 회전가능하며, 상기 유닛은, 지지 수단(8)과, 가압 수단(9)과, 분리 디스크(10)에 접하고 분리 디스크의 반경 방향 및 극 방향 위치를 제어하는 안내 표면(12)을 구비하는 중앙 제어 수단(11)과, 유닛(7)이 압축 방향으로 압축되는 동안, 지지 수단과 가압 수단 사이에 배치된 분리 디스크(10)가 압축되는 방식으로 지지 수단과 가압 수단(8, 9)이 서로를 향해 가압하도록 구성되는 적어도 하나의 압축 수단(13)을 포함하며, 지지 수단과 가압 수단 사이에서 분리 디스크(10)들이 서로 접하면서 배치된다. 압축시, 중앙 제어 수단(11)의 안내 표면(12)은 지지 수단 및 가압 수단(8,9)과 이들 사이에 배치된 분리 디스크(10) 사이의 상대 운동을 허용하며, 압축시 상대 운동 전반에 걸쳐 안내 표면(12)과 분리 디스크(10) 사이의 위치 제어 접촉이 압축 방향으로 유지되기에 적어도 충분한 크기이다.

원심 분리기, 로터, 압축성 유닛, 분리 디스크, 압축 수단

Description

원심 분리기용 압축성 유닛{COMPRESSABLE UNIT FOR A CENTRIFUGAL SEPARATOR}

본 발명은 복수의 분리 디스크를 포함하며 압축 상태로 원심 분리기의 로터 내에 장착되고 로터에서 취출될 수 있도록 구성되는 압축성 유닛에 관한 것이며, 로터는 작동시 내부에 장착된 유닛과 함께 회전축을 중심으로 회전가능하다.

이러한 유닛은 지지 수단과 가압 수단을 포함하며, 지지 수단과 가압 수단 사이에서 분리 디스크들이 서로 접하면서 배치된다. 또한, 이러한 유닛은 분리 디스크에 접하고 분리 디스크의 반경 방향 및 극 방향(polar position) 위치를 제어하는 안내 표면을 구비하는 중앙 제어 수단과, 유닛이 압축 방향으로 압축되는 동안, 지지 수단과 가압 수단 사이에 배치된 분리 디스크가 압축되는 방식으로 지지 수단과 가압 수단이 서로를 향해 가압하도록 구성되는 적어도 하나의 압축 수단을 더 포함한다.

유사한 종류의 유닛을 구비한 원심 분리기의 예는 제SE 146 598호에서 참조되지만, 적층된 분리 디스크의 압축은 삽입부가 로터 본체의 하부로 이동된 이후에 노동집약적 공정으로 고가의 압축 도구에 의해 수행된다.

제US 5,637,217호 및 제WO 2004/020105호는 디스크 세트를 통한 복수의 로 드(rod)나 볼트에 의해 서로 유지되고 압축됨으로써, 디스크 세트를 통한 유동을 교란시켜 분리되게 하는 유닛의 형태로 분리 디스크의 삽입부를 구비하는 원심 분리기의 예를 언급한다. 또한, 조립 및 분해시 다수의 부분들이 처리되어야 하므로, 이러한 조립 및 분해는 노동집약적 작업이다.

본 발명의 목적은 앞에서 언급된 종류의 복수의 분리 디스크를 포함하고 원심 분리기의 로터의 외부에서 조립하고 분해하기 쉬우며 고가의 압축 도구 없이도 압축하기 쉬운 압축성 유닛을 제안하는 것이다.

다른 목적은 필요시 교체하고 점검하고 변경하기 쉬운 압축성 유닛을 제안하는 것이다.

다른 목적은 개별적으로 밸런싱될 수 있어서, 원심 분리기의 로터를 다시 밸런싱할 필요 없이 교체할 수 있는 압축성 유닛을 제안하는 것이다.

본 발명에 따라, 이러한 목적은 위에서 언급된 종류의 복수의 분리 디스크를 포함하는 압축성 유닛의 중앙 제어 수단의 안내 표면에 의해 달성되며, 제어 수단의 안내 표면은 압축시 지지 수단 및 가압 수단과 이들 사이에 배치된 분리 디스크(10) 사이의 상대 운동을 허용하도록 구성되며, 압축시 상대 운동 전반에 걸쳐 안내 표면과 분리 디스크 사이의 위치 제어 접촉이 압축 방향으로 유지되기에 적어도 충분한 크기이다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 압축성 유닛은 압축시 적어도 5퍼센트까지 압축 방향으로 감소되는 크기를 가진다.

본 발명에 다른 실시예에 따라, 압축성 유닛은 압축시 적어도 10퍼센트까지 압축 방향으로 감소되는 크기를 가진다.

본 발명의 양호한 실시예에 따라, 유닛은 회전축에 평행한 압축 방향으로 압축된다. 이와 관련하여, 압축 수단은 지지 수단과 가압 수단 중 적어도 하나와 제어 수단 사이에 배치되는 것이 바람직하며, 제어 수단은 축방향으로 대향하는 압력 전달 접촉 표면을 통해, 지지 수단과 가압 수단 중 다른 하나에 접촉하며, 이러한 접촉은 압축시 지지 수단과 가압 수단 중 다른 하나와 지지 수단과 가압 수단 사이에 배치된 분리 디스크와 함께 제어 수단이 지지 수단과 가압 수단 중 처음 언급한 하나를 향해 가압되는 방식으로 이루어진다.

본 발명의 특정 실시예에 따라, 제어 수단 내에 형성되고, 분리되는 성분의 액체 혼합물을 작동중에 유입시키는 복수의 유입 디스크를 구비하는 유입 챔버를 더 포함한다.

본 발명의 특정 실시예에 따라, 유닛은 제어 수단 내에 형성되고 제어 수단에 배치된 적어도 하나의 배출 통로를 통해 제어 수단의 방사상 외부 영역에 연결되는 배출 챔버를 더 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 압축된 유닛을 구비하는, 원심 분리기의 로터를 축방향으로 개략적으로 도시하며,

도 2는 원심 분리기의 로터에 장착되지 않은, 본 발명에 따른 압축되지 않은 유닛을 축방향으로 개략적으로 도시한다.

도 1에 도시된 로터는 잠금 링(3)에 의해 서로 유지되는 하부 요소(1)와 상부 요소(2)를 구비한다. 본 발명에 따른 압축성 유닛을 구비하는 다수의 가능한 로터의 도시된 예와 같이, 유닛은 중공 구동 샤프트에 장착되도록 구성되며, 중공 구동 샤프트를 통해 분리되는 성분의 액체 혼합물이 로터의 중앙 유입 챔버(4)에 공급된다. 도시된 로터는 로터의 내부와 로터의 하부 요소에 배치된 배출 개구(6) 사이의, 도면에서는 폐쇄되어 있는 통로를 간헐적으로 개방하고 폐쇄하는 전형적인 방식으로 구성되는 축방향 관형 밸브 활주부(5)를 구비한다.

로터의 중앙부에서, 본 발명에 따른 압축성 유닛(7)은 밸브 활주부(5)와 상부 요소(2) 사이에서 축방향으로 배치된다. 압축성 유닛은 지지 수단(8)과 가압 수단(9)을 구비하고, 지지 수단(8)과 가압 수단(9) 사이에 배치되고 작동시에 주된 분리가 이루어지는 중간 공간을 사이에 가지는 복수의 원추대형 분리 디스크(10)의 적층체를 구비한다. 유닛(7)은 제어 수단(11)을 중앙에 구비하며, 이 제어 수단은 분리 디스크(10)에 접하고 분리 디스크의 방사상 내부 에지에서 분리 디스크의 반경 방향 및 극 방향 위치를 제어하는 다수의 안내 표면(12)을 자체적으로 구비한다. 압축 수단(13)은 지지 수단과 가압 수단 중 적어도 하나와 제어 수단(11) 사이에 배치된다. 도시된 예에서, 압축 수단(13)은 지지 수단(8)과 제어 수단(11) 사이에 배치된 나사 형태를 취한다. 제어 수단(11) 자체는, 압축시 지지 수단과 가압 수단 중 다른 하나와 지지 수단과 가압 수단 사이에 배치된 분리 디스크(10)와 함께 제어 수단(11)이 지지 수단과 가압 수단 중 상기 하나에 대해 가압되는 방 식으로, 축방향으로 대향하는 압력 전달 접촉 표면(14)을 통해, 도시된 예에서 압력 수단(9)인, 지지 수단과 가압 수단 중 다른 하나에 접한다.

예시로서 도시된 유닛에서, 유입 챔버(4)와 배출 챔버(15)는 제어 수단 내의 중앙부에 형성된다. 유입 챔버(4)에서 복수의 유입 디스크(17)는 작동중에 분리되는 성분의 액체 혼합물을 유입하도록 구성되며, 유입 챔버(4)는 다수의 분배 덕트(18)를 통해 분리 챔버(16)와 연통한다. 배출 챔버(15)는 제어 수단에 배치된 적어도 하나의 배출 통로(19)를 통해 분리 챔버(16)와 연통한다.

도 1에 도시된 유닛이 로터에 장착되므로, 유닛이 압축된다. 도2는 지지 수단(8)과 제어 수단(11) 사이의 축방향 거리(20)에 의해 보여지는 바와 같이, 로터에 장착되지 않고 압축되지 않은 동일한 유닛을 도시한다.

도시된 예에서, 분리 디스크는 원추형이며 회전축에 평행한 방향으로 압축되지만, 원주 방향으로 압축되는 종래기술의 축방향 분리 디스크에 본 발명을 적용할 수도 있다.

본 발명으로 인해 복수의 분리 디스크를 포함하는 압축성 유닛은, 원심 분리기의 로터 외부에서 조립하고 분해하는 것을 용이하게 하고, 임의의 고가의 압축 도구 없이도 압축을 용이하게 하며, 필요시 교체하고 점검하고 변경시키는 것을 용이하게 한다.

또한, 본 발명에 따른 압축성 유닛은 개별적으로 밸런싱될 수 있어서, 원심 분리기의 로터를 다시 밸런싱할 필요 없이 교체할 수 있다.

Claims (7)

1. 복수의 분리 디스크(10)를 포함하며 압축 상태로 원심 분리기의 로터에 장착되고 로터에서 취출될 수 있도록 구성되는 압축성 유닛(7)이며,

   로터는 작동시 내부에 장착된 유닛과 함께 회전축을 중심으로 회전가능하며,

   상기 유닛은 지지 수단(8)과, 가압 수단(9)과, 중앙 제어 수단(11)과, 적어도 하나의 압축 수단(13)을 포함하며,

   지지 수단과 가압 수단 사이에서 분리 디스크(10)들이 서로 접하면서 배치되며,

   중앙 제어 수단(11)은 분리 디스크(10)에 접하고 분리 디스크의 반경 방향 및 극 방향 위치를 제어하는 안내 표면(12)을 구비하며,

   적어도 하나의 압축 수단(13)은 유닛(7)이 압축 방향으로 압축되는 동안, 지지 수단과 가압 수단 사이에 배치된 분리 디스크(10)가 압축되는 방식으로 지지 수단과 가압 수단(8, 9)을 서로를 향해 가압하도록 구성되는 압축성 유닛에 있어서,

   압축시 중앙 제어 수단(11)의 안내 표면(12)은 지지 수단 및 가압 수단(8,9)과 이들 사이에 배치된 분리 디스크(10) 사이의 상대 운동을 허용하며, 압축시 상대 운동 전반에 걸쳐 안내 표면(12)과 분리 디스크(10) 사이의 위치 제어 접촉이 압축 방향으로 유지되기에 적어도 충분한 크기인 것을 특징으로 하는 압축성 유닛.
2. 제1항에 있어서, 압축시 적어도 5퍼센트까지 압축 방향으로 감소되는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 압축성 유닛.
3. 제1항에 있어서, 압축시 적어도 10퍼센트까지 압축 방향으로 감소되는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 압축성 유닛.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 압축 방향은 회전축에 평행한 것을 특징으로 하는 압축성 유닛.
5. 제4항에 있어서, 압축 수단은 지지 수단과 가압 수단(8, 9) 중 적어도 하나와 제어 수단(11) 사이에 배치되며, 제어 수단은 축방향으로 대향하는 압력 전달 접촉 표면(14)을 통해, 지지 수단과 가압 수단(8, 9) 중 다른 하나에 접촉하며, 이 접촉은 압축시 지지 수단과 가압 수단(8, 9) 중 상기 다른 하나와 지지 수단과 가압 수단(8, 9) 사이에 배치된 분리 디스크(10)와 함께 이 제어 수단(11)이 지지 수단과 가압 수단(8, 9) 중 첫번째 하나를 향해 가압되는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축성 유닛.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 수단(11) 내에 형성되고 분리되는 성분의 액체 혼합물을 작동중에 유입시키는 복수의 유입 디스크(17)를 구비하는 유입 챔버(4)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 유닛.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 수단(11)에 배치된 적어도 하나의 배출 통로(19)를 통해 제어 수단(11)의 방사상 외부 영역에 연결되는 배출 챔버(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 유닛.

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