KR20130125843A - 원심 분리기 - Google Patents

원심 분리기 Download PDF

Info

Publication number
KR20130125843A
KR20130125843A KR1020137028455A KR20137028455A KR20130125843A KR 20130125843 A KR20130125843 A KR 20130125843A KR 1020137028455 A KR1020137028455 A KR 1020137028455A KR 20137028455 A KR20137028455 A KR 20137028455A KR 20130125843 A KR20130125843 A KR 20130125843A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
separating
space
rotor
separation
Prior art date
Application number
KR1020137028455A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101508085B1 (ko
Inventor
올레 톤브롬
스테판 스제페시
Original Assignee
알파 라발 코포레이트 에이비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41529043&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20130125843(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 알파 라발 코포레이트 에이비 filed Critical 알파 라발 코포레이트 에이비
Publication of KR20130125843A publication Critical patent/KR20130125843A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101508085B1 publication Critical patent/KR101508085B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/14—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/08—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/12—Centrifuges in which rotors other than bowls generate centrifugal effects in stationary containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B04B7/12—Inserts, e.g. armouring plates
    • B04B7/14—Inserts, e.g. armouring plates for separating walls of conical shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/12—Centrifuges in which rotors other than bowls generate centrifugal effects in stationary containers
    • B04B2005/125—Centrifuges in which rotors other than bowls generate centrifugal effects in stationary containers the rotors comprising separating walls

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

본 발명은 가스보다 더 큰 밀도로 되어 있는 내부에 부유된 고체 또는 액체 입자로부터 가스의 정화를 위한 원심 분리기에 관한 것이다. 원심 분리기는 분리 챔버(2)를 제한하고 분리 챔버(2)로의 가스 입구(3)와 분리 챔버(2)로부터의 가스 출구(4)를 갖는 회전자 하우징(1)과, 회전 축(R)을 중심으로 회전될 수 있는 회전자(8)를 포함한다. 회전자(8)는 이격 요소(26, 30)들을 거쳐 가스가 관통 유동하게 하기 위하여 그들 사이에서 내부 공간(27)을 제한하는 원추형 분리 디스크(22)들의 스택을 포함한다. 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)은, 적어도 그들의 방사상 외부 부분에서, 원주 방향에서의 가스의 유동을 위해 개방된다.

Description

원심 분리기{CENTRIFUGAL SEPARATOR}
본 발명은 가스보다 더 큰 밀도로 되어 있는 내부에 부유된 고체 또는 액체 입자로부터 가스의 정화를 위한 원심 분리기에 관한 것이다. 원심 분리기는 분리 챔버를 제한하고 분리 챔버로의 가스 입구와 분리 챔버로부터의 가스 출구를 갖는 회전자 하우징(rotor housing)을 포함한다. 원심 분리기는 구동 장치에 의해 회전 축 둘레로 회전될 수 있고 작동 동안 가스가 분리 챔버에서 회전되도록 구성되는 회전자를 포함하며, 회전자는 서로 동축으로 그리고 회전축과 동심으로 배치되고 이격 요소들에 의해 가스가 관통 유동하게 하기 위해서 그들 사이에서 내부 공간을 제한하도록 서로 이격되어 배치되는 절두원추형 분리 디스크들의 스택(stack)을 포함한다. 입구 공간은 분리 디스크들의 스택에서 중심에 배치되고, 그 입구 공간은 가스 입구와 분리 디스크들 사이의 내부 공간의 방사상 내부 부분과 연통한다. 환상형 유동 공간은 회전자를 둘러싸고 회전자 하우징에 의해 방사상으로 제한되고, 그 환상 유동 공간은 분리 디스크들 사이의 내부 공간의 방사상 출구 부분과 가스 출구와 연통한다.
이후에 내부 공간의 방사상 외부 부분은 분리 디스크의 원추형 부분의 방사상 외부 반부를 표시하도록 사용된다. 결과적으로, 내부 공간의 방사상 내부 부분은 분리 디스크의 원추형 부분의 방사상 내부 반부를 표시하도록 사용된다.
본 발명은 오일 및/또는 매연의 형태에서의 입자들로부터 소위 크랭크케이스 가스, 즉 내연 기관에서 형성된 가스의 정화를 위해 사용가능하도록 주로 의도된다. 본 발명은, 엔지니어링 산업 내에서의 다양한 산업 현장에서, 화학 산업 내에서의 공기 정화와 같이, 혹은 예를 들어 다양한 형태들의 기계가공 공구들 둘레의 공기를 정화하기 위해서, 다른 배경에서 대안적으로 사용될 수 있다.
도입부에서 표시된 형태의 원심 분리기는 스웨덴 특허 명세서 제515 302 C2호에서 알려져 있고, 여기서 각각의 원추형 분리 디스크는, 그들 내부 상에, 회전자의 회전 축으로부터의 제1 거리에서의 지점으로부터 회전자의 회전 축으로부터의 더 큰 제2 거리에서의 지점으로 각각의 분리 디스크의 모점(generatrices)들에 대하여 소정 각도에서 각각 연장하는 긴 안내 수단과 접촉하거나 연결되어 있다. 이격 요소들, 즉 분리 디스크들 사이의 상기 내부 공간을 형성하기 위해서 상호 인접한 분리 디스크들 사이의 내부 공간을 잇는 안내 수단의 형태를 또한 취할 수 있는, 안내 수단은 원주 에지를 따라 서로 일정한 거리에서 각각의 분리 디스크의 원주 에지의 근처에서 종결한다. 상기 안내 수단(이격 요소)은, 분리된 입자들을 수집하고, 이들 분리된 입자들도 각각의 분리 디스크의 원주 에지들을 따라 서로 거리를 두고 위치된 실질적으로 제한된 영역에서만 안내 수단을 떠나 분리 디스크로부터 배출되게 된다.
그러나, (이격 요소들이 직선이고 순전히 방사상으로 되어 있거나, 직선이고 반경으로 소정 각도를 형성하거나, 혹은 만곡되어 있는지에 상관없이) 긴 이격 요소들을 갖는 분리 디스크는, 특히 동시적인 유동 분리에서, 분리 디스크들이 표면상의 비활성 영역, 즉 가스로부터 입자의 분리에 전혀 공헌하지 않거나 비교적 약간 공헌하는 영역을 가질 수 있다. 이러한 비활성 영역은 내부 공간의 방사상 외부 부분에서 그리고 회전의 방향에서 보았을 때 각각의 이격 요소들의 바로 뒤에서 또는 전방에서, 회전 방향에 따라, 주로 일어난다. 이들 비활성 영역들을 통해, 분리 디스크의 표면의 일부분만이 결과적으로 분리 디스크의 분리 효율이 감소된 상태로 분리 입자의 분리에 사용된다.
본 발명의 목적은 상기 비활성 영역을 갖지 않는 원심 분리기를 달성함으로써 가스로부터의 입자 오염물질의 효율적인 분리를 달성하는 것이다.
이 목적은 서두에 정의된 원심 분리기에 의해 달성되고, 이는 적어도 방사상 외부 부분에서 분리 디스크들 사이의 내부 공간이 주연 방향에서 가스의 유동을 위해 개방되고, 회전자의 회전이 내부 공간에서 펌핑 작동을 초래하도록 상호 인접한 분리 디스크들이 서로 이격되어 배치되고, 이 펌핑 작동은 가스 입구로부터 분리 디스크들 사이의 내부 공간을 통해 가스 출구를 거쳐 밖으로 가스를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 가스로부터 입자의 효율적인 분리를 이루고 동시에 제공하도록 쉽고 값싼 분리 디스크를 갖는 원심 분리기를 달성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가스가 관통 유동하도록 균일한 내부 공간을 나타내는 분리 디스크를 갖는 회전자를 포함하는 원심 분리기를 달성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 양호한 펌핑 작동을 나타내는 회전자를 갖는 원심 분리기를 달성하는 것이다.
이들 다른 목적들은 아래에 한정된 실시예에 의해 달성된다.
본 발명의 실시예에 따라서, 분리 디스크는 상기 내부 공간에 배치된 복수의 스팟형(spot-formed) 이격 요소를 갖는다. 스팟형 이격 요소는 상승된 포인트 또는 반구형 돌출부와 같이 형상화된다. 스팟형 형상은 원형 또는 달걀형 단면을 또한 나타낸다. 이에 의해, 본 발명의 실시예는 쉽고 값싼 방식으로 주연 방향에서 유동을 위해 개방되는 내부 공간을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 스팟형 이격 요소(즉, 상승된 포인트 또는 반구형 돌출부와 같이 형상화된 이격 요소)는 외부 직경(D)과 높이(H)를 갖고, D/H가 ≤15이고, 바람직하게는 D/H가 ≤10이고 가장 바람직하게는 D/H가 ≤5이다. 달걀형 단면을 갖는 스팟형 이격 요소의 경우에, 직경(D)은 달걀형 단면의 최대 직경을 제공한다. 따라서, 이격 요소의 외부 직경(D)은 높이(H)보다 실제로 실질적으로 더 크다. 그러나, 이격 요소들의 외부 직경은 내부 공간이 원주 방향 및 방사상 방향 양쪽 모두에서 가스의 유동을 위해 가능한 개방될 수 있도록 가능한 작게 되어야 하는 것이 바람직하다. 그러나, 제작에서의 이유 때문에, 이루어질 수 있는 이격 요소의 외부 직경이 얼마나 작은 지에 대해 소정의 제한이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 이격 요소는 각각의 분리 디스크와 일체로 이루어진다. 통합된 이격 요소들이 제작 공정에서 분리 디스크 내로 쉽게 통합될 수 있기 때문에, 통합된 이격 요소를 갖는 분리 디스크는 플라스틱으로 이루어진 분리 디스크들, 예를 들어, 사출 성형에 의해 이루어진 분리 디스크들에서 유리하게 사용될 수 있다. 스팟형 이격 요소들은, 사출 성형 공정을 통해, 직경(D)과 높이(H) 사이의 다소 작은 비율(즉, D/H가 ≤5임)을 갖는 상승된 포인트 또는 반부형 돌출부의 형상으로 쉽게 제조될 수 있다. 이러한 분리 디스크들은 차량의 내연 기관으로부터 배기되는 크랭크케이스 가스를 정화하기 위해 사용된 분리기와 같은 비교적 작은 크기인 원심 분리기에서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 이격 요소들은 각각의 분리 디스크에 견고하게 부착된 이격 요소의 형태를 갖는다. 이러한 분리 이격 요소들은 금속으로 이루어진 분리 디스크에서 사용되는 것이 유리할 수 있다. 이러한 분리 디스크들의 절두원추형 형상은, 압력 롤링 이후에 각각의 분리 디스크의 표면상에서 예를 들어 스팟 용접에 의해 고정되는 분리 이격 요소에 뒤이어, 편평한 원형 금속 블랭크들의 소위 압력 롤링에 의해 주로 달성된다. 분리 이격 요소는 절두원추형 분리 디스크의 표면 상에 스팟 용접되는 비교적 작은 편평한 원형 금속 블랭크의 형태를 갖는 것이 바람직하고, 이에 의해 이격 요소는 상승된 포인트의 형태를 취한다. 조립 및 스팟 용접 공정으로 인하여, 이들 스팟형 이격 요소들은 직경(D)과 높이(H) 사이의 비교적 높은 비율(즉, D/H가 ≤15이지만, 더욱 바람직하게는 D/H가 ≤10임)을 요구한다. 이러한 분리 디스크는 비교적 더 크게 크기설정된 원심 회전자를 갖는 원심 분리기에서 전형적으로 사용되고, 결과적으로 더 큰 직경 및 표면 영역을 갖는 분리 디스크를 포함한다. 따라서, 이러한 원심 분리기는 비교적 많은 양 또는 관통 유동의 오염된 가스를 정화하도록 구성된다. 이들 분리기들은 화학적 산업에서의 가스 정화 또는 다양한 형태의 기계 공구 둘레의 공기를 정화하기 위해 전형적으로 사용된다. 또한, 분리기들은 배 또는 전력 플랜트 등에 제공된 엔진과 같은 비교적 큰 크기의 연소 엔진으로부터 배기되는 크랭크케이스 가스를 정화하기 위해 사용될 수 있다. 결과적으로, 이격 요소의 직경(D)과 높이(H) 사이의 비교적 큰 비율은, 분리 디스크들의 스택에서 각각의 분리 디스크의 더 큰 표면 영역을 갖는 더 큰 크기인 회전자로 인하여, 주연 방향에서의 유동에 실질적인 충격을 주지 않을 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 이격 요소는 분리 디스크들의 스택에서 서로의 상단에 축방향으로 정렬되어 배치된다. 결과적으로, 각각의 이격 요소는 분리 디스크들의 스택을 통해 상호 인접한 분리 디스크에서 서로 위로 축방향으로 정렬되어 배치되거나, 또는 달리 말하면 이격 요소들은 분리 디스크들의 스택을 통해 축방향으로 직선 라인에서 배치된다. 이러한 방식으로, 스팟형 이격 요소들은 분리 디스크들이 다수로 함께 가압될 때 서로 지지될 것이다. 이것은 작은 강성의 분리 디스크의 경우에서도 내부 공간을 보장한다. 작은 강성의 분리 디스크는 작은 강성의 분리 디스크의 상기 영역에 대하여 가압되는 인접한 분리 디스크의 접촉 스팟형 이격 요소의 영역에서 만곡될 수 있거나 불룩해질 수 있다. 분리 디스크에서 모든 내부 공간들을 통해 축방향으로 뿐만 아니라 각각의 분리 내부 공간들에서 균일한 분포를 초래할 수 있다는 점에서, 내부공간을 통한 균일한 공간은 분리 효율을 증가시킬 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 각각의 분리 디스크는 소정 공간에서 가시적이거나 달리 검출가능한 표시부(marking)를 포함하며, 다수에서의 각각의 분리 디스크는 다수에서의 인접한 분리 디스크에서의 표시부와 비교하여 원주 방향에서 소정 각도를 통해 점진적으로 회전되며, 분리 디스크는 이격 요소들이 분리 디스크의 스택에서 서로의 상단에 축방향으로 정렬되어 배치되도록 이격 요소 분포를 포함한다. 이러한 방식으로, 회전자는 분리 디스크에서 가시적이거나 또는 검출가능한 표시부를 이용함으로써 균형화될 수 있다. 시스템 변형 또는 분리 디스크의 제작에서의 불일치로 인하여, 각각의 분리 디스크는 시스템적 불균일한 무게 분포 또는 회전 불균형을 나타낼 수 있다. 이에 의해, 표시부는 회전자를 조립할 때 기준으로서 사용되며, 각각의 분리 디스크가 회전 자에서 서로의 상단 상에 축적될 때 주연 방향에서 소정 각도를 통해 각각의 분리 디스크가 점진적으로 회전된다. 따라서, 조립된 분리 디스크의 스택에서 시스템적 불균일한 무게 분포는 각각의 분리 디스크의 점진적인 회전을 통해 상쇄될 것이고, 이에 의해 회전자를 균형화시킬 것이다. 이러한 실시예에서, 이러한 회전자의 균형화 이후에도, 이격 요소들이 분리 디스크들의 스택에서 서로의 상단에 축방향으로 정렬되어 배치되는 이러한 방식으로 분리 디스크가 이격 요소 분포에 의해 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 이격 요소들은 분리 디스크들 사이에서 내부 공간들 내의 회전 축으로부터 다수의 특정한 방사상 거리를 따라 분포되고, 각각의 내부 공간은 상기 특정한 반경에서 스팟형 이격 요소들의 다수의 링들을 갖는다. 이것은 내부 공간을 통해 균일한 공간을 초래하여, 내부 공간을 통해 유동하는 가스의 균일한 분포를 초래한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 임의의 소정 링에서의 이격 요소들은 각각의 디스크 상의 인접한 링에서 이격 요소에 대하여 원주 방향으로 변위된다. 이에 의해, 이는 내부 공간을 통해 균일한 공간의 다른 보장을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 내부 공간의 적어도 방사상 외부 부분은 상기 이격 요소가 없다. 이 경우에, 내부 공간의 방사상 외부 부분은 방사상 방향 및 원주 방향 양쪽 모두에서 가스의 유동을 위해 완전히 개방된다. 이것은 강성 분리 디스크의 경우에 유리하게 적용될 수 있고, 이 강성은 방사상 외부 부분에서 균일한 공간을 보장하며, 즉 분리 디스크의 실질적인 변형이 원심 분리기의 작동 동안 일어나지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 분리 디스크는 내부 공간의 방사상 내부 부분에서 복수의 긴 이격 요소를 갖는다. 내부 공간의 방사상 내부 공간에서만 이러한 이격 요소들을 위치시키는 것은 내부 공간의 방사상 외부 부분에서 가스의 개방 유동을 여전히 보장할 것이다. 동시에, 이러한 긴 이격 요소들은 회전자의 증가된 펌핑 작동을 초래하고 회전자의 회전에서 가스의 포획을 증가시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 내부 공간의 방사상 외부 부분들에서의 분리 디스크들은 스팟형 이격 요소만을 갖는다. 이것은 작은 강성 재료로 이루어진 분리 디스크의 경우에 유리하게 적용될 수 있으며, 이격 요소들은 방사상 외부 부분들에서 내부 공간들을 통해 균일한 공간의 보장을 제공하고 동시에 방사상 방향 및 원주 방향 양쪽 모두에서 가스의 자유로운 유동을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 내부 공간의 방사상 외부 부분 및 내부 부분 양쪽 모두에서의 분리 디스크들은 단지 스팟 형상 이격 요소들을 갖고, 이에 의해 작은 강성의 분리 디스크의 경우에 균일한 내부 공간을, 단순한 방식으로, 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 분리 디스크는 이격 요소들을 포함하는 평면부를 갖고, 분리 디스크의 원추형 부분은 내부 공간의 방사상 외부 부분 및 내부 부분 양쪽 모두에서 상기 이격 요소가 없다. 이에 따라, 내부 공간들은 내부 공간을 통해 방사상 방향 및 원주 방향 양쪽 모두에서 가스의 유동을 위해 완전히 개방된다. 이것은 방사상 외부 부분 및 내부 부분 양쪽 모두에서 균일한 내부 공간의 보장을 제공하는 높은 강성을 갖는 분리 디스크의 경우에 유리하게 적용될 수 있으며, 즉 분리 디스크의 실질적인 변형이 원심 분리기의 작동 동안 일어나지 않는다.
본 발명은 다양한 실시예의 기술에 의해 그리고 본 발명의 이해에 필요한 상세를 보여주는 수반하는 개략적인 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 이제 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 원심 분리기를 통한 종방향 단면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도 1에서의 선 II-II을 따른 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도 1에서의 선 II-II을 따른 단면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도 1에서의 선 II-II을 따른 섹션을 도시한다.
도면에서, 도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 원심 분리기의 단면도를 도시한다. 이러한 원심 분리기는 가스보다 더 큰 밀도로 되어 있는 내부에 부유된 입자들로부터 가스의 정화를 위하여 의도된다. 원심 분리기는 분리 챔버(2)를 제한하는 고정식 회전자 하우징(1)을 포함한다. 회전자 하우징은 정화될 가스를 위한 분리 챔버(2)로의 가스 입구(3)와 정화된 가스를 위한 분리 챔버(2)로부터의 가스 출구(4)를 갖는다. 회전자 하우징은 가스로부터 분리된 입자들을 위해 분리 챔버(2)로부터의 입자 출구(5)를 또한 갖는다.
회전자 하우징(1)은 다수의 나사(6)들에 의해 함께 유지된 두 개의 부분들(상부 부분 및 하부 부분)을 포함한다. 이들 나사(6)들은 몇몇 탄성 재료로 이루어지는 서스펜션 부재(suspension member)(7)에 체결된 회전자 하우징을 유지하도록 또한 구성되며, 이를 통해 회전자 하우징은 지지부(도시 생략)에 의해 지지될 수 있다.
분리 챔버(2) 내에서는, 수직 회전 축(R) 둘레로 회전가능한 회전자(8)가 배치되어 있다. 모터(9), 예를 들어, 전기 또는 유압 모터는 회전자 하우징의 상부 부분 상에 장착되고 회전을 위해 회전자(8)에 연결된다. 회전자(8)는 그 상부 단부에서 상부 베어링(11) 및 상부 베어링 홀더(12)를 통해 회전자 하우징(1) 내에 저어널링되고, 그 하부 단부에서 하부 베어링(13) 및 하부 베어링 홀더(14)를 통해 회전자 하우징(1) 내에 저어널링되는 수직으로 연장하는 중앙 스핀들(10)을 포함한다. 하부 베어링 홀더(14)는 회전자 하우징의 가스 입구(3) 내에 위치되고, 이에 따라 분리 챔버(2) 내에 정화될 유입 가스를 위해 관통 구멍(15)이 형성된다.
회전자(8)는 상부 단부 벽(16) 및 하부 단부 벽(17)을 또한 포함하고, 절두원추형 형상으로 되어 있는 두 개의 단부 벽들은 중앙 스핀들(10)에 연결된다. 하부 절두원추형 단부 벽(17)은 회전자의 내부가 가스 입구(3)와 연통할 수 있도록 관통 구멍(18)이 형성된 평면의 중앙부를 갖는다. 하부 단부 벽(17)은, 평면부의 외부 원주방향 에지에서, 베어링 홀더(14)의 유사한 상방 지향된 환상형 플랜지(20)와 상호 작동하도록 구성되고 축방향 하향으로 연장하는 환상형 플랜지(19)가 또한 제공되어서, 가스 입구(3) 통해 진입하는 가스가 전술된 구멍(18)을 통해 회전자(8)의 내부로 안내된다.
하부 단부 벽(17)은 중앙 스핀들(10)을 밀봉식으로 둘러싸고 단부 벽(17)으로부터 축방향 상향으로 연장하는 중공 컬럼(21)에 결합된다. 컬럼은 상부 단부벽(16)까지 모든 진로를 연장한다. 컬럼(21)의 영역에서, 중앙 스핀들(10)은 원통형, 바람직하게, 비용을 이유로, 원형 원통형이고, 컬럼(21)의 내부는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스핀들의 외부와 동일한 진로로 구성될 수 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 컬럼(21)의 외부는 컬럼 상에 적층된 (이하에서 더욱 상세하게 기술된) 다수의 분리 디스크들과 컬럼 사이의 회전 연결을 제공하기 위해서 비원형 단면 형상을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 컬럼의 외부는 육각형의 형상을 갖지만, 동일한 회전 연결이 물론 다른 다각형 형상, 예를 들어 사각형 또는 삼각형 형상에 의해 달성될 수 있다. 대안적으로, 컬럼의 외부는 원형 단면 형상을 가질 수 있고, 이 경우에 상기 연결은 컬럼의 외부를 따라 축방향으로 연장하는 하나 이상의 리브(rib)에 의해 제공되고, 상기 리브는 상기 분리 디스크 내의 대응 홈에서 결합하도록 구성된다.
절두원추형 분리 디스크(22)의 스택은 단부 벽(16 및 17)들 사이에서 배치되고, 이들 사이의 분리 디스크는 가스가 관통 유동하도록 내부 공간(27)을 제한한다. 각각의 분리 디스크(22)는 절두원추형 부분(23a)을 갖고, 후자와 일체로 형성된, 컬럼(21)에 가장 근접한 평면부(23b)를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 평면부(23b)는 각각의 분리 디스크가 컬럼(21)에 대하여 회전하는 방식으로 비원형 컬럼(21)과 맞물릴 수 있도록 형성된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 평면부(23b)는 다수의 관통 구멍(24)들이 형성된다.
각각의 분리 디스크(22) 내의 구멍(24)이 서로 축방향으로 정렬되는지 아닌지에 상관없이, 분리 디스크의 원추형 부분(23a)들 사이의 내부 공간(27)의 방사상 내부 부분 및 가스 입구(3)와 연통하는, 회전자(8) 내부의 중앙 입구 공간(25)과 분리 디스크(22)의 평면부(23b)들 사이의 내부 공간과 함께 분리 디스크들이 형성된다(도 1 참조). 분리 챔버(2)는, 회전자(8)를 둘러싸고 고정식 회전자 하우징(1)에 의해 방사상으로 제한된 환상형 유동 공간(28)을 포함한다. 환상형 유동 공간(28)은 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)의 방사상 외부 부분 및 가스 출구(4)와 연통한다. 이에 따라, 회전자의 중앙 입구 공간(25)은 내부 공간(27)을 거쳐 환상형 유동 공간(28)과 연통한다.
명료함을 위해서, 도면은 큰 축방향 내부 공간(27)을 갖는 작은 개수의 분리 디스크(22)들만을 도시한다. 실제로, 비교적 얇은 내부 공간(27)이 분리 디스크들 사이에서 형성되도록, 고려가능하게 더 많은 분리 디스크(22)가 단부 벽(16 및 17)들 사이에서 배치되는 것이 바람직하다. 분리 디스크(22)는 가스 입구(3)로부터, 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)을 통해 그리고 가스 출구(4)를 거쳐 밖으로 가스를 구동시키는 펌핑 작동을 내부 공간(27)에서 초래하는 이러한 상호 거리에서 배치된다. 이에 의해, 분리 디스크들 사이의 거리, 즉 내부 공간들의 높이는, 예를 들어, 0.1 내지 2 mm의 등급일 수 있다. 분리 디스크들 사이의 거리는 0.2 내지 0.6 mm의 등급, 더 양호하게 0.3 내지 0.5 mm의 등급이 바람직하다. 거리는 정화될 오염물질의 형태, 다시 말하면 원심 분리기가 사용될 가스의 영역이 무엇인지에 따라, 그리고 원심 분리기 자체의 크기에 따라 변화될 수 있다. 분리 디스크(22) 사이의 너무 큰 거리는 회전자의 회전에 의해 원심 분리기를 통해 유동을 구동시키기 위하여 너무 적은 펌핑 작동의 형태에서의 문제를 초래할 수 있는 반면에, 너무 작은 거리는 상기 내부 공간(27) 내에 분리된 오염물질을 잡을 수 있게 하고 분리 디스크(22)들 사이의 가스 유동을 막을 수 있다. 크랭크케이스 가스 정화 용례에서, 본 발명은 0.4 mm의 거리를 유리하게 적용한다.
도 1은 평면부(23b)들이 그들의 원추형 부분(23a)보다 더 낮은 평면에 있는 분리 디스크들의 스택을 갖는 원심 분리기를 도시한다. 스택 내의 분리 디스크들은 물론 단부 벽(16 및 17)과 같이 다른 방향으로 또한 면할 수 있다. 도시된 실시예에서, 회전자 하우징은 고정되어 있다. 그러나, 회전자(8)와 결합하여 회전하는 회전자 하우징을 갖는 이러한 원심 분리기에서 또한 적용될 수 있기 때문에, 본 발명은 고정식 회전자 하우징에 제한되지 않는다.
도 2는 도 1에서 상향으로 면하는 분리 디스크(22)의 측면을, 본 발명의 제1 실시예에 따라, 도시한다. 이 측면이 회전자의 회전 축을 향하여 내측으로 향하고 있기 때문에, 이후에 이 측면은 분리 디스크의 내측 표면이라 칭한다. 볼 수 있는 바와 같이, 분리 디스크(22)는 디스크들의 스택에서 상호 인접한 분리 디스크들 사이에서 상기 내부 공간(27)을 형성하도록 구성되는 복수의 스팟형 이격 요소(26)들이 그 내측 표면 상에 형성되어 있다. 긴 이격 요소들과 달리, 이들 스팟형 이격 요소들은 특정한 방향으로 임의의 실질적인 연장부를 갖지 않는다. 이미 기술한 바와 같이, 이들 스팟형 이격 요소들은 상승된 포인트 또는 반구형 돌출부와 같이 형상화된 이격 요소들이다. 이에 따라, 내부 공간(27)은 원주 방향 및 방사상 방향 양쪽 모두에서 가스의 유동을 위해 개방되며, 즉 내부 공간은 원주 방향 및 방사상 방향에서 가스가 유동하도록 실질적으로 방해하지 않는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스팟형 이격 요소(26)는 원형 단면을 나타내고, 스팟형 이격 요소는 외부 직경(D) 및 높이(H)를 포함한다. 도 2에 도시된 특정한 실시예에서, 이격 요소(26)는 분리 디스크의 표면 위로 상승된 높이(H)인 원형 단면을 갖는 포인트의 형태를 취한다. 상호 인접한 분리 디스크(22)들 사이의 거리 또는 내부 공간은 이격 요소(26)의 높이(H)에 의해 결정된다. 도시된 스팟형 이격 요소(26)들의 높이(H)는 0.4 mm이다. 이 실시예에 따른 원심 분리기는 차량 내에 사용된 전형적인 크랭크케이스 가스 정화 분리기이다. 결과적으로 이것은 비교적 작은 크기인 원심 분리기이며, 분리 디스크(22)들은 사출 성형 공정을 통해 플라스틱으로 이루어진다. 이 실시예에서 이격 요소(26)들은 [직경(D)과 높이(H) 사이에서] 대략 4의 비율을 갖는다. 그러므로, 스팟형 이격 요소(26)의 직경(D)은 대략 1 mm이다. 이것은 이 실시예에서 대략 11 cm의 외부 직경을 나타내는 분리 디스크(22)의 외부 직경과 비교될 수 있다.
스팟형 이격 요소(26)는 분리 디스크(22)의 스택에서 서로의 상단에 축방향으로 정렬되어 배치된다. 결과적으로, 모든 스팟형 이격 요소들은 분리 디스크의 스택을 통해 서로 위로 축방향으로 배치된다. 이러한 방식으로, 스팟형 이격 요소들은 서로 바로 위로(또는 아래로) 위치될 것이고, 이에 의해 분리 디스크가 단부 벽(16 및 17)들 사이에서 함께 가압될 때 서로 지지한다. 이것은 플라스틱으로 이루어진 작은 강성의 분리 디스크(22)의 경우에 균일한 내부 공간(27)을 보장한다.
또한, 각각 제조된 분리 디스크는 불균일한 무게 분포 또는 회전 불균형을 나타낼 수 있다. 이러한 특정한 경우에, 불균일한 무게 분포는 분리 디스크(22)의 사출 성형의 정확성에서 시스템적 변형에 의해 초래된다. 이에 의해, 여러 개의 이러한 분리 디스크(22)들의 적층은 원심 회전자(8)에서 불균형을 초래할 수 있고, 그 과정은 아주 바람직하지 않다. 그러나, 회전자(8)는 제조된 분리 디스크(22)에서 (소정 장소에서) 가시적이거나 또는 검출가능한 표시부(31)를 통합함으로써 균형화될 수 있다. 이후에, 이러한 표시부는 회전자를 조립할 때 기준으로서 사용되며, 각각의 분리 디스크(22)는 분리 디스크(22)가 회전자(8)에서 서로의 상단에 적층될 때 (인접한 분리 디스크 내의 표시부에 비교하여) 회전 방향에서 소정 각도로 점진적으로 회전된다. 도시된 실시예에서, 분리 디스크(22)는, 회전자의 이러한 균형화 이후에도, 스팟형 이격 요소(26)들이 분리 디스크(22)의 스택에서 서로의 상단에 축방향으로 정렬되어 배치되는 방식으로 스팟형 이격 요소(26)와 함께 배치된다.
도시된 제1 실시예에서, 스팟형 이격 요소(26)는 각각의 분리 디스크의 원추형 부분 상에서 회전 축(R)으로부터 세 개의 특정한 반경 거리, 즉 링(29a, 29b 및 29c)들을 따라 균일하게 분포된다. 도시된 실시예에서, 임의의 소정 링(29a) 내의 스팟형 이격 요소(26)들은 각각의 인접한 링(29a, 29c) 내의 각각의 쌍의 스팟형 이격 요소(26)들이 분리 디스크의 반경에 대하여 소정 각도를 형성하는 라인을 따라 배치되는 방식으로 방사상 인접한 링(29c) 내의 스팟형 이격 요소(26)에 대하여 원주 방향으로 변위된다. 이격 요소(26)의 이러한 분포는, 두 개의 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)을 통해 균일한 축방향 공간의 보장을 원심 분리기의 작동 동안 제공하기 위해서, 비교적 얇은 가요성 재료로 이루어진 분리 디스크, 예를 들어 얇은 플라스틱으로 이루어진 분리 디스크들의 경우에 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 도시된 실시예에서, 스팟형 이격 요소(26)들은 분리 디스크의 방사상 외부 원주방향 에지에 근접한 제1 링(29a)에서, 분리 디스크의 원추형 부분의 방사상 내부 원주방향 에지에 근접한 제2 링(29b)에서, 및 제1 링과 제2 링 사이의 중간의 제3 링(29c)에서 분포된다. 이에 의해, 제3 링(29c)의 스팟형 이격 요소(26)들은 제1 링(29a) 및 제2 링(29b)의 스팟형 이격 요소들에 대하여 원주 방향으로 변위된다. 다수의 링들 및 스팟형 이격 요소들은 분리 디스크의 크기 및 강성에 따라서 구성된다. 비교적 큰 분리 디스크, 즉 비교적 큰 방사상 범위를 갖는 분리 디스크는, 더 작은 분리 디스크보다 더 큰 개수의 링 및 이격 요소들을 포함하는 것이 바람직하다. 비교적 강성의 분리 디스크, 즉 비교적 더 큰 강성 재료로 이루어진 분리 디스크는, 비교적 작은 강성 재료로 이루어진 분리 디스크보다 더 작은 개수의 링들 및 이격 요소를 포함하는 것이 바람직하다.
도 3은 도 1에서 상향으로 면하는 분리 디스크(22)의 측면을 본 발명의 제2 실시예에 따라 도시한다. 이러한 분리 디스크(22)는 분리 디스크의 방사상 외부 주연방향 에지에 근접한 링(29a) 내에 균일하게 분포된 복수의 스팟형 이격 요소(26)들과 그 내측에 형성되며, 분리 디스크의 원추형 부분의 방사상 내부 부분은 복수의 긴 이격 요소(30)가 형성된다. 따라서, 내부 공간(27)은 주연 방향으로의 가스의 유동을 위해 적어도 그 방사상 외부 부분 내에 개방된다. 이에 의해, 긴 이격 요소(30)들은 내부 공간의 방사상 외부 부분에서 원주 방향으로의 가스의 유동을 막지 않는다. 따라서, 분리 디스크의 표면상의 상기 비활성 영역의 형성은 방지된다. 이에 따라, 본 발명의 이러한 실시예에서, 분리 디스크는 방사상 방향에서 직선 방식으로 연장하는 복수의 긴 이격 요소(30)들을 포함한다. 그러나, 긴 이격 요소는 분리 디스크의 반경에 대하여 소정 각도에서 또한 연장할 수 있고, 이 경우에 그들은 직선형 및 만곡형 양쪽으로 될 수 있다. 설계는 내부 공간의 방사상 외부 부분에서 유동의 어떠한 방해 없이 양호한 펌핑 작동을 제공한다.
도 4는 도 1에서 상향으로 면하는 분리 디스크(22)의 측면을 본 발명의 제3 실시예에 따라 도시한다. 이러한 분리 디스크(22)는 분리 디스크의 적어도 원추형 부분(23a)을 따른 완전한 연성 표면, 즉 이격 요소가 없는 표면을 갖는다. 따라서, 내부 공간(27)은 내부 공간의 방사상 내부 부분 및 방사상 외부 부분 양쪽 모두에서 원주 반향으로 가스의 유동을 위해 개방된다. 이에 의해, 분리 디스크는 주연 방향으로 가스의 유동을 막을 수 있는 이격 요소들을 갖지 않고, 이에 의해 분리 디스크의 표면상의 상기 비활성 영역들의 형성이 방지된다. 이러한 실시예에서, 이격 요소(30)들은 분리 디스크의 평면부(23b) 내에 통할 수 있거나 혹은 대안적으로 상호 인접한 분리 디스크들 사이에서의 분리 디스크의 평면부(23b) 내에 배치된 별개의 요소들을 포함한다. 또한, 원주 방향에서 균일하게 분포된 다수의 축방향 긴 로드들을 포함하는 회전 상에 적층되는 분리 디스크들을 고안할 수 있고, 이 경우에 분리 디스크들은 로드들을 위해 그들을 통해 활주하는 개구가 형성되고, 로드들은 회전자의 단부벽(16, 17)과 상호 작동하도록 구성된다. 이에 의해, 분리 디스크의 외부 원주방향 에지는 로드들을 위해 그들을 통해 활주하는 개구를 구비하는 러그(lug)가 형성될 수 있고, 이 경우에 러그들은 분리 디스크들 사이의 내부 공간을 형성하도록 와셔의형태로 이격 요소들이 형성된다. 로드를 갖는 분리 디스크의 유사한 적층은, 예를 들어 참조로서 인용되는 미국 제2,104,683 A호에서 알려져 있다. 러그 대신에, 분리 디스크들은 원추형 부분으로부터 방사상으로 그리고 수평으로 연장하고 러그를 위해 관통 활주하는 개구가 제공된 외부 림을 포함할 수 있다. 이러한 외부 림은 분리 디스크의 증가된 강성을 또한 초래할 수 있다.
기술되고 도시된 분리 디스크들은 플라스틱 및/또는 금속 재료들과 같은 다양한 재료들로 이루어질 수 있다. 플라스틱으로 이루어진 분리 디스크의 강성을 증가시키기 위해서, 다양한 형태의 섬유, 예를 들어 유리 섬유 및/또는 탄소 섬유와 그들의 다양한 수량들은 플라스틱 재료로 통합될 수 있고, 이 경우에 플라스틱 재료의 강성이 플라스틱 내에 통합된 섬유의 양과 증가시킨다. 분리 디스크는 상이한 재료의 층들을 포함할 수 있다. 상이한 재료들의 층들을 포함하는 이러한 분리 디스크의 예는 결합된 원심력 및 정전기력과 함께 작동하는 원심 분리기를 칭하는 국제 특허 공보 제WO 2007/001232 A1호로부터 알려져 있다. 본 발명은 원심 분리기의 이러한 형태에 또한 적용될 수 있다. 이러한 원심 분리기는 국제 특허 공보 제WO 2005/119020 A1호로부터 또한 알려져 있다. 이러한 경우에 각각의 분리 디스크(22)는 분리 디스크의 내측[회전자의 회전 축(R)을 향하여 내향으로 면하는 측면] 및/또는 분리 디스크의 외측[회전자의 회전 축(R)으로부터 바깥쪽으로 면하는 측면] 상의 전기 전도성 재료의 표면 층을 포함할 수 있으며, 원심 분리기는 포텐셜(potential)로 가스 내의 입자를 충전하는 제1 극 요소를 갖는 정전기식 추가 분리기를 포함하며, 각각의 분리 디스크 상의 전기 전도식 재료의 상기 표면 층은 정전기력이 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)을 통해 유동하는 가스로부터 입자들을 분리하도록 원심력과 상호 작용하도록 포텐셜을 갖는 제2 극 요소를 형성한다. 전기 전도식 표면 층으로부터 떨어진 상태에서, 분리 디스크는 전기 절연 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
사용 영역에 따라, 위에서 기술된 분리 디스크(22)들의 원추형 부분(23a)은 회전 축(R)에 대해 상이한 각도, 예를 들어, 35도 내지 55도 사이의 각도일 수 있다. 고체 입자에 관하여, 어카운트(account)는 각각의 특정한 경우에 소위 정지(repose)의 각도로 취해져야만 한다. 크랭크케이스 가스 정화는 회전 축(R)에 대하여 45도의 각도에서 원추형 부분(23a)을 포함하는 분리 디스크들을 이용하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
위에서 기술되고 도면에서 도시된 원심 분리기는 내부에 부유된 입자들로부터 가스를 정화할 때 이하의 방식으로 작업한다. 모터(9)에 의해 회전자(8)는 (약 2,000 내지 10,000 rpm의 전형적인 속도) 회전을 유지하고, 상기 내부 공간(27) 내의 가스는 회전자의 분리 디스크에 의해 포획된다. 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)은 원심 분리기를 통해 가스를 구동시키는 펌핑 작동을 초래하도록 이러한 소정 거리를 나타낸다. 이러한 펌핑 작동은 내부 공간의 방사상 내부 부분에서 긴 이격 요소들을 배치함으로써 증가될 수 있다(예를 들어, 도 3을 도시). 입자들을 갖는 오염된 가스는 가스 입구(3)를 통해 아래로부터 고정식 회전자 하우징(1) 내로 이끌리고 회전자의 중앙 입구 공간(25) 내로 이끌어진다. 거기에서 가스는 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27) 내로 그리고 방사상 바깥쪽으로 유동한다.
내부 공간(27)에서, 가스 내에 부유된 입자들은 분리 디스크의 내측, 즉 회전 축을 향하여 면하는 원추형 분리 디스크(22)의 측면(도 1에서 상향으로 면하는 측면)을 향하여 이동하고 접촉하도록 원심력에 의해 초래된다. 분리 디스크(22)와 접촉 시에, 입자들은 그들에 의해 포획될 것이고 이후에 입자들이 분리 디스크의 내측을 따라 방사상 바깥쪽으로 이동하도록 초래되고 후자의 원주방향 에지를 향하여 전진하도록 원심력에 의해 영향을 받을 것이다. 이후에, 입자들은 회전자 하우징의 내측을 향하여 회전자로부터 분출되고, 그 후에 중력과 가스 유동이 입자들이 상기 입자 출구(5)를 거쳐 회전자 하우징(1)을 떠나도록 초래한다. 내부 공간(27)을 거쳐 방사상 바깥쪽으로 입자들의 이동은 도 2 내지 도 4에서 화살표에 의해 예시된다.
방사상 바깥쪽으로 가스의 이동 동안, 회전자에 대한 임의의 회전 속도 래그(lag) 때문에, 회전하는 가스는 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27) 내의 만곡된 통로를 따라 유동할 것이다. 적어도 그들의 방사상 외부 부분에서의 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)이 원주방향에서 가스의 유동을 위하여 개방될 때, 가스는 원주 방향으로 자유롭게 유동할 것이고, 따라서 만곡된 통로를 따라 그 이동에서 방해되지 못한다. 이에 의해, 자유 유동이 분리 디스크(22) 상의 상기 비활성 영역으로 일어나지 않기 때문에, 분리 디스크의 전체 표면은 분리를 위해 사용된다.
정화된 가스는 내부 공간(27)을 떠나고 환상형 유동 공간(28)을 거쳐 가스 출구(4)를 통해 외부로 유동한다. 따라서, 회전자의 중앙 입구 공간(25)은 내부 공간(27)을 거쳐 환상형 유동 공간(28)과 연통한다. 이에 따라, 원심 분리기는 가스로부터의 입자의 분리를 위해 소위 동시적인 유동 원리에 따라 작업하며, 즉 정화되는 가스는 회전하는 회전자 내로 중앙으로 이끌리고 이어서 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)을 통해 방사상 바깥쪽으로 유동하며, 원심력에 의한 가스 내의 입자들은 분리 디스크의 측면들 상의 침전물을 초래하고 이후에 가스 유동과 동일한 방향으로 분리 디스크의 외부 원주방향 에지들을 향하여 바깥으로 활주하며 이어서 회전자 하우징의 내측을 향하여 분출된다.
회전자 회전의 결과로서, 분리 디스크들 사이의 내부 공간을 통해 유동하는 가스는 증가된 압력을 얻을 것이다. 따라서, 더 높은 압력은 중앙 공간(25)에서 그리고 가스 입구(3)에서보다 가스 출구(4)의 영역에서 그리고 회전자(8)를 둘러싸는 환상형 유동 공간(28)에서 우세하다. 이것은 플랜지(19 및 20)들 사이의 가능한 누출이 임의의 실질적인 중요성을 갖지 않는다는 것을 의미한다. 그러므로, 오염된 가스는 가스 입구(3)로부터 가스 출구(4)로 바로 플랜지(19 및 20)들 사이에서 유동할 수 없지만, 대신에 일부 정화된 가스는 중앙 공간(25) 내로 되돌아가 유동할 것이다.
본 발명은 개시된 실시예에 제한되지 않지만 이하의 청구항들의 범위 내에서 변화될 수 있고 수정될 수 있다.
1: 하우징; 2: 분리 챔버; 3: 가스 입구; 4: 가스 출구; 5: 입자 출구; 6: 나사; 7: 서스펜션 부재; 8: 회전자; 9: 모터; 10: 스핀들; 11: 상부 베어링; 12: 상부 베어링 홀더; 13: 하부 베어링; 14: 하부 베어링 홀더; 15: 관통 구멍; 16: 상부 단부 벽; 17: 하부 단부 벽; 18: 관통 구멍; 19: 환상형 플랜지; 20: 환상형 플랜지; 21: 중공 컬럼; 22: 절두원추형 분리 디스크; 23a: 절두원추형 부분; 23b: 평면부; 24: 관통 구멍; 25: 중앙 입구 공간; 26: 스팟형 이격 요소; 27: 내부 공간; 28: 환상형 유동 공간

Claims (1)

  1. 분리 챔버(2)를 제한하고 분리 챔버(2)로의 가스 입구(3)와 분리 챔버(2)로부터의 가스 출구(4)를 갖는 회전자 하우징(1)과,
    구동 장치(9)에 의해 회전 축(R) 둘레로 회전될 수 있고 작동 동안 가스가 분리 챔버(2)에서 회전되도록 구성되는 회전자(8)로서, 상기 회전자(8)는 서로 동축으로 그리고 회전 축(R)과 동심으로 배치되고 가스가 관통 유동하는 내부 공간(27)을 그들 사이에 형성하도록 이격 요소(26, 30)들에 의해 서로 이격되어 배치되는 절두원추형 분리 디스크(22)들의 스택을 포함하는, 회전자(8)와,
    분리 디스크(22)들의 스택에서 중심에 배치된 입구 공간(25)으로서, 상기 입구 공간은 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)의 방사상 내부 부분 및 가스 입구(3)와 연통하는, 입구 공간(25)과,
    회전자(8)를 둘러싸고 회전자 하우징(1)에 의해 방사상으로 제한되는 환상형 유동 공간(28)으로서, 상기 환상형 유동 공간은 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)의 방사상 외부 부분 및 가스 출구(4)와 연통하는 환상형 유동 공간(28)을 포함하는, 가스보다 더 큰 밀도로 되어 있는 내부에 부유된 고체 또는 액체 입자로부터 가스의 정화를 위한 원심 분리기에 있어서,
    적어도 방사상 외부 부분에서 분리 디스크(22)들 사이에의 내부 공간(27)은 원주 방향으로의 가스의 유동을 위해 개방되고, 상호 인접한 분리 디스크(22)들은 회전자(8)의 회전이 가스 입구(3)로부터 분리 디스크(22)들 사이의 내부 공간(27)을 통해 그리고 가스 출구(4)를 거쳐 밖으로 가스를 구동시키는 펌핑 작동을 내부 공간(27)에서 초래하도록 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는
    원심 분리기.
KR1020137028455A 2008-07-16 2009-07-16 원심 분리기 KR101508085B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801695A SE532500C2 (sv) 2008-07-16 2008-07-16 Centrifugal separator
SE0801695-8 2008-07-16
PCT/SE2009/050907 WO2010008342A1 (en) 2008-07-16 2009-07-16 Centrifugal separator

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117003523A Division KR20110031239A (ko) 2008-07-16 2009-07-16 원심 분리기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130125843A true KR20130125843A (ko) 2013-11-19
KR101508085B1 KR101508085B1 (ko) 2015-04-07

Family

ID=41529043

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137028455A KR101508085B1 (ko) 2008-07-16 2009-07-16 원심 분리기
KR1020117003523A KR20110031239A (ko) 2008-07-16 2009-07-16 원심 분리기

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117003523A KR20110031239A (ko) 2008-07-16 2009-07-16 원심 분리기

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7927395B2 (ko)
EP (1) EP2326428B2 (ko)
JP (1) JP5543453B2 (ko)
KR (2) KR101508085B1 (ko)
CN (1) CN102099120B (ko)
BR (1) BRPI0916206B1 (ko)
RU (1) RU2469796C2 (ko)
SE (1) SE532500C2 (ko)
WO (1) WO2010008342A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220098250A (ko) * 2019-11-22 2022-07-11 알파 라발 코포레이트 에이비 원심 분리기 보울에 분리 디스크 스택을 장착하는 방법 및 도구

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8893689B2 (en) 2010-01-27 2014-11-25 Cummins Filtration Ip, Inc. Crankcase ventilation self-cleaning coalescer with intermittent rotation
US8974567B2 (en) 2010-01-27 2015-03-10 Cummins Filtration Ip Inc. Rotating coalescer with keyed drive
US8807097B2 (en) 2010-01-27 2014-08-19 Cummins Filtration Ip Inc. Closed crankcase ventilation system
US8940068B2 (en) * 2010-01-27 2015-01-27 Cummins Filtration Ip Inc. Magnetically driven rotating separator
US9194265B2 (en) 2010-01-27 2015-11-24 Cummins Filtration Ip, Inc. Rotating separator with housing preventing separated liquid carryover
US8211210B2 (en) * 2010-02-04 2012-07-03 Cameron International Corporation Apparatus, systems and methods for sampling and conditioning a fluid
SE534773C2 (sv) * 2010-04-09 2011-12-13 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator anordnad inuti en förbränningsmotor
EP2431583A1 (en) 2010-09-15 2012-03-21 Alfa Laval Corporate AB A device and method for cleaning crankcase gas
PL2556895T3 (pl) 2011-08-10 2018-10-31 Alfa Laval Corporate Ab Tarcza rozdzielająca do separatora odśrodkowego i metoda wytwarzania tarczy rozdzielającej
DE112012004612B4 (de) 2011-11-04 2022-05-25 Cummins Filtration Ip, Inc. Rotierender Abscheider mit Gehäuse zur Verhinderung des Mitreissens von abgeschiedener Flüssigkeit
CN103184107A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 财团法人金属工业研究发展中心 连续式酯交换反应设备及应用该设备的酯类连续生产方法
WO2015128925A1 (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 東京濾器株式会社 オイルセパレータ
US10569206B2 (en) * 2014-02-26 2020-02-25 Tokyo Roki Co., Ltd. Oil separator
WO2015145646A1 (ja) * 2014-03-27 2015-10-01 東京濾器株式会社 オイルセパレータ
EP2939746B1 (en) 2014-04-30 2016-09-07 Alfa Laval Corporate AB A centrifugal separator
EP2939747B1 (en) 2014-04-30 2016-08-03 Alfa Laval Corporate AB A centrifugal separator
EP2944391A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-18 Alfa Laval Corporate AB Centrifugal separator
US20160067719A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Ivo Fill Hybrid cyclone mist collector
WO2016055266A1 (de) * 2014-10-06 2016-04-14 Elringklinger Ag Abscheidevorrichtung
EP3023160B1 (en) * 2014-11-21 2020-02-19 Alfa Laval Corporate AB A centrifugal separator
EP3085450B1 (en) * 2015-04-24 2020-02-26 Alfa Laval Corporate AB Centrifugal separator with disc stack
EP3311923B1 (en) * 2015-06-19 2019-11-27 Tokyo Roki Co., Ltd. Oil separator
EP3287193B1 (en) 2016-08-25 2021-05-26 Alfdex AB Control of a centrifugal separator
EP3287194B1 (en) 2016-08-25 2021-01-13 Alfdex AB High speed cleaning of a centrifugal separator
KR101875653B1 (ko) * 2016-10-10 2018-07-06 현대자동차 주식회사 연료전지 배출 수소 농도 저감장치
ES2744716T3 (es) 2016-10-31 2020-02-26 Alfa Laval Corp Ab Un disco de separación para un separador centrífugo
EP3315204B1 (en) 2016-10-31 2019-05-08 Alfa Laval Corporate AB A stack of separation discs
EP3315205A1 (en) 2016-10-31 2018-05-02 Alfa Laval Corporate AB A centrifugal separator
KR102422106B1 (ko) 2017-03-22 2022-07-15 스미스 아날리티컬 엘엘씨 증류 프로브 및 유체를 샘플링하고 조절하기 위한 방법
GB2565362B (en) 2017-08-11 2020-03-25 Dyson Technology Ltd Dirt separator for a vacuum cleaner
GB2565365B (en) 2017-08-11 2020-02-05 Dyson Technology Ltd Handheld vacuum cleaner
GB2565355B (en) 2017-08-11 2020-03-25 Dyson Technology Ltd Dirt separator for a vacuum cleaner
US10612436B2 (en) * 2017-09-26 2020-04-07 United Technologies Corporation Deoiler for a gas turbine engine
DE102018105586A1 (de) * 2018-03-12 2019-09-12 Hengst Se Rotor eines Zentrifugalabscheiders und Zentrifugalabscheider
CN111076178A (zh) * 2018-10-18 2020-04-28 郑生权 一种自燃式生活垃圾裂解炉
CN109630234B (zh) * 2018-12-29 2024-03-05 宁波立达智能控制技术有限公司 一种离心式油气分离器及其使用的发动机
SE544065C2 (en) 2019-03-05 2021-11-30 3Nine Ab Method and apparatus for cleaning an air flow from particles
EP3838376B1 (en) * 2019-12-16 2022-09-21 Alfdex AB Centrifugal separator and machine comprising a centrifugal separator
TW202131985A (zh) * 2020-01-29 2021-09-01 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司 汙染物捕集系統、及擋板堆疊
US11992835B2 (en) 2020-08-04 2024-05-28 Universal Analyzers Inc. Distillation probes and methods for sampling and conditioning a fluid
NO347399B1 (no) * 2020-11-16 2023-10-16 Venaas Karl Ing As System for utskilling av partikler fra en forurenset gass
NO20220624A1 (no) * 2022-05-30 2023-12-01 Venaas Karl Ing As System for partikkelutskilling fra en partikkelholdig gass
SE546208C2 (sv) * 2023-01-27 2024-07-02 Anders Olsson Anordning för avskiljning av gas från ett sammansatt gasflöde

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE557376C (de) 1932-08-23 Ramesohl & Schmidt Akt Ges Kegelteller fuer Schleudertrommeln
US1731999A (en) 1929-10-15 Cream separator
US694736A (en) 1902-01-04 1902-03-04 Nicholas W Gales Liner for centrifugal liquid-separators.
US989099A (en) 1908-06-23 1911-04-11 Laval Separator Co De Centrifugal liquid-separator.
US1168452A (en) 1914-09-28 1916-01-18 Champion Blower & Forge Co Centrifugal cream-separator.
US1851674A (en) 1930-05-28 1932-03-29 Anker Holth Mfg Company Means for mounting rotatable bodies
US2104683A (en) * 1933-07-06 1938-01-04 Rosen Van Dust separator
US2028955A (en) 1934-06-27 1936-01-28 Massey Harris Co Disk for centrifugal separators
US2335420A (en) * 1941-04-26 1943-11-30 Sharples Corp Oil purifying system for vehicles
US2403089A (en) 1943-04-30 1946-07-02 Lars Ernest Centrifugal separator
GB711695A (en) 1949-11-19 1954-07-07 Sharples Corp Improvements in or relating to separation process and apparatus
US2725190A (en) 1954-04-19 1955-11-29 Int Harvester Co Cream separator disk assembly
NL285656A (ko) * 1961-11-22
SE316422B (ko) 1964-04-14 1969-10-20 Ceskoslovenska Akademie Ved
US4175937A (en) * 1976-05-10 1979-11-27 Deere & Company Gas-contaminant separator
NO142804C (no) 1978-11-15 1980-10-22 Erling Wedege Sentrifuge for separering av gassblandinger.
US4198218A (en) * 1979-03-23 1980-04-15 Kobe, Inc. Gas separation apparatus
FR2468410B1 (fr) * 1979-10-31 1985-06-21 Saget Pierre Procede de separation centrifuge et appareil pour sa mise en oeuvre applicables a un melange de phases d'etats quelconques
FR2522528B1 (fr) * 1982-03-03 1987-05-07 Saget Pierre Appareil perfectionne pour la separation centrifuge d'un melange comprenant au moins une phase gazeuse
CA1328861C (en) * 1988-09-30 1994-04-26 Occam Marine Technologies Ltd. Low speed particle concentrator
US5735789A (en) * 1992-06-16 1998-04-07 Alfa Laval Separation Ab Centrifugal separator
SE470348B (sv) * 1992-06-16 1994-01-31 Alfa Laval Separation Ab Centrifugalseparator med separeringsskivor, vilka är försedda med strömningshinder
US5637217A (en) * 1995-01-25 1997-06-10 Fleetguard, Inc. Self-driven, cone-stack type centrifuge
US5575912A (en) * 1995-01-25 1996-11-19 Fleetguard, Inc. Self-driven, cone-stack type centrifuge
SE504094C2 (sv) * 1995-03-06 1996-11-11 Tetra Laval Holdings & Finance Skivstapel av separationsskivor för centrifugalseparator
SE9600299D0 (sv) 1996-01-29 1996-01-29 Tetra Laval Holdings & Finance Utloppsanordning och en centrifugalseparator försedd med en sådan utloppsanordning
SE515302C2 (sv) * 1999-11-15 2001-07-09 Alfa Laval Ab Ett sätt och en apparat för rening av gas
DE10044615A1 (de) 2000-09-09 2002-04-04 Mahle Filtersysteme Gmbh Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse
SE517663C2 (sv) * 2000-10-27 2002-07-02 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator för rening av ett gasformigt fluidum
JP4745526B2 (ja) * 2001-05-11 2011-08-10 三菱化工機株式会社 分離板型遠心分離機およびこれに用いる分離板
US6547862B2 (en) * 2001-07-02 2003-04-15 Hamilton Sundstrand Rotary phase separator with integral accumulator and outlet valve
SE520453C2 (sv) * 2001-11-01 2003-07-15 Alfa Laval Corp Ab En apparat för samtidig rening av en vätska och en gas
SE520952C2 (sv) * 2002-01-25 2003-09-16 Alfa Laval Corp Ab En apparat för samtidig rening av en vätska och en gas
SE521578C2 (sv) 2002-03-21 2003-11-11 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator
SE0201982D0 (sv) * 2002-06-24 2002-06-24 Alfa Laval Corp Ab Sätt att rena vevhusgas samt en gasreningsseparator
SE523672C2 (sv) * 2002-09-02 2004-05-11 3Nine Ab Anordning för stapling av skivelement
SE523676C2 (sv) * 2002-09-04 2004-05-11 Alfa Laval Corp Ab Apparat för rening av gas
DE10300729A1 (de) * 2003-01-11 2004-07-22 Mann + Hummel Gmbh Zentrifugal-Ölabscheider
SE525432C2 (sv) * 2003-02-17 2005-02-22 Alfa Laval Corp Ab Sätt att behandla luft ombord på ett fordon och en anordning för användning vid genomförande av sättet
US7235177B2 (en) * 2003-04-23 2007-06-26 Fleetguard, Inc. Integral air/oil coalescer for a centrifuge
SE525981C2 (sv) * 2003-10-07 2005-06-07 3Nine Ab Anordning vid en centrifugalseparator
TWI261184B (en) 2003-12-02 2006-09-01 Benq Corp Automatic data collection method and data collection system
US6925993B1 (en) * 2004-04-15 2005-08-09 Alfa Laval Corporate Ab Apparatus for cleaning of crankcase gas
SE527934C2 (sv) * 2004-06-03 2006-07-11 Alfa Laval Corp Ab En anordning och ett förfarande för rening av en gas
SE527719C2 (sv) * 2004-06-16 2006-05-23 3Nine Ab Rotorenhet till en centrifugalseparator
DE102005013803A1 (de) * 2005-03-26 2006-09-28 Audi Ag Ausgleichswellenmodul
DE102005021278B4 (de) * 2005-05-09 2010-04-15 Alfa Laval Tumba Ab Vorrichtung zum Reinigen von Gas beim Entlüften eines Kurbelgehäuses
US7190050B2 (en) 2005-07-01 2007-03-13 Synopsys, Inc. Integrated circuit on corrugated substrate
ATE449638T1 (de) * 2005-12-16 2009-12-15 Eads Astrium Gmbh Vorrichtung zur kondensatwasserzwischenspeicherung
SE529611C2 (sv) * 2006-02-13 2007-10-02 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator
SE529608C2 (sv) * 2006-02-13 2007-10-02 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator
SE529609C2 (sv) * 2006-02-13 2007-10-02 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator
SE530690C2 (sv) 2006-04-04 2008-08-12 Alfa Laval Corp Ab Rotorenhet för en centrifugalseparator
US7338546B2 (en) * 2006-04-19 2008-03-04 Alfa Laval Corporate Ab Centrifugal separator for cleaning gas generated by an internal combustion engine and a method for operating the same
SE532153C2 (sv) 2008-04-08 2009-11-03 Alfa Laval Corp Ab Separeringsskiva och separator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220098250A (ko) * 2019-11-22 2022-07-11 알파 라발 코포레이트 에이비 원심 분리기 보울에 분리 디스크 스택을 장착하는 방법 및 도구

Also Published As

Publication number Publication date
US20100011723A1 (en) 2010-01-21
CN102099120A (zh) 2011-06-15
SE0801695L (sv) 2010-02-09
RU2469796C2 (ru) 2012-12-20
WO2010008342A1 (en) 2010-01-21
EP2326428A4 (en) 2013-01-23
BRPI0916206A2 (pt) 2015-11-03
US7927395B2 (en) 2011-04-19
SE532500C2 (sv) 2010-02-09
KR20110031239A (ko) 2011-03-24
JP5543453B2 (ja) 2014-07-09
EP2326428A1 (en) 2011-06-01
KR101508085B1 (ko) 2015-04-07
BRPI0916206B1 (pt) 2019-09-10
EP2326428B2 (en) 2023-03-01
EP2326428B1 (en) 2016-11-16
RU2011105655A (ru) 2012-08-27
CN102099120B (zh) 2014-06-18
JP2011528280A (ja) 2011-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101508085B1 (ko) 원심 분리기
EP1532352B1 (en) A method of cleaning crankcase gas and a gas cleaning separator
KR100596121B1 (ko) 가스 정화 방법 및 장치
US7022150B2 (en) Centrifugal separator having a rotor and driving means thereof
US20160089680A1 (en) Flow element and separation device
US10493468B2 (en) Centrifugal separator for cleaning gas
EP2337637A1 (en) Centrifugal separator
JP2017518173A (ja) 遠心分離機
CN107476992B (zh) 送风装置
EP2454003B1 (en) A centrifugal separator
EP4059611B1 (en) A modular centrifugal separator for cleaning gas
CN218784899U (zh) 碟式分离机用分配器
EP4079407A1 (en) A centrifugal separator comprising a bearing holder

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200227

Year of fee payment: 6