五、發明説明（） 經濟部屮央#準灼Π工消奸合作社印5i 本發明葆有關一種離心分離機包含有多個附加階.其 中有二種通常無法混合的掖體被加入.以確保其中之~種 液體被該第二種液體«理。 理應注意者為，被置入該分離機的二種液體中，至少 有一可能含有浮懸固酱粒子。 離心分離機乃一種設備可將待處理之一種液體及一種 處理液體乳化，此二種液體通常無法混合，以便利處理， 並可接著藉離心作用而將該二種液體分離。待處理之掖體 可以一種重水相形成，該處理掖賭則可以是一種輕有機相 0 實務上，通常都需要多次重覆此二種操作，以便逹成 —.....·. ................ 一 .—· 最佳處理效果。為達此目的，一般都採用 離心分離機.其中待處理之該重水相由上而下從上階琛流 至下階，該用來處理之輕有機相則從下而上由該下階環流 至該裝置之上階。 _____絵有:之具多數附加階之離心分離機中，可參考 型號LX由羅勃泰耳SLPI公司所銷售之離心分離機。造些離 心分離機於一固定封閉室内設有一碗，可環繞一垂直軸而 高速旋轉，且其内部界定數値附加分離室。此旋轉碗僳被 定位成同軸環繞一固定之中心管狀軸或一圓茼，向内界定 該每一分離室。 於該等分離室之每一底部，該旋轉碗設有一混合室， 分別被該重相從上階及被該輕相從下階滲透。與該固定中 央圓筒一體之一攢拌盤與該等壁共同高速旋轉該混合室， (請先閲讀背而之注意事項再项寫木頁) 本紙法尺度边用中租ffl家棕半（CNSMM規ts(2]0x297公釐） _3_ 8丨.6,】〇 000張(H) C、 Λ 6 Π 6 經濟部屮央桴準劝Η工消ίν合作社印3i 五、發明説明（） 以便將該重、輕相相當精密地乳化。此外，以該混合室及 將該二相引入及排出該室槽道形成的结成，輿該攪拌盤形 成一《浦允許該二相自鄰接階被吸入。 該二相形成的乳化液接著於該對應階之分離室被離心 力分離。該較軽相被允由位於該固定中央固筒附近的一通 路進入該正上方階之混合室。相反地，該較重相採用位於 該旋轉碗周邊上的槽道再度朝正下方階之混合室滴落。 以這種方式構成的多階式離心分離機可實質上逹成所 欲之效果，但有二大缺點。 此二缺點之一出自該重相採用該旋轉碗週邊上的槽道 ，由一階琛流至正下方之階。由於該碗僳以很高速度旋轉 ，速度可逹約20至30m/s ,該重相中之固體粒子在此離心 .、—·*- —· 一- 力效應下易於結塊，而導至阻塞結果迫使該裝置阻塞。此 ........ .......-.....—.' 外，該結塊之固體物質因離心力诰成高密度使得清除阻塞 費時且費力。 ~ 上述之多階k離心分離機的第二缺點乃因該赛%空 氣所造成。於該旋轉碗旋轉時，空氣乃置於該固定中央圓 简及該等分離室内之液體中間。酋該液體被該碗以高速度 旋轉時.與該中央画简接描的空氣層實質上卻是酹止的， 該等不同分離室中所含液相的空氣即産生擾流。此擾流干 擾該等分離室中離心作用産生的分離效率.因此每階之效 率被減低。 ' 此外，法國專利申請案2,093,055號掲露一種具多値. ______—·— *.......... 並列階之離心分離雙，其中該分離機之每階包含有一固定 (請先閲讀背而之注意事項再碭寫木頁) 訂- 線. 本紙5良尺度边用中围困家橒毕（(：(^)肀4規枋（210乂297公及） 81. 6. 10,000ft (Η) 208661 Λ 6 η 6 經濟部屮央肽準而A工消讣合作社印¾ 五、發明説明（） 殼，其内有一碗内部界定有一分離室，可環繞一垂直軸而 旋轉。重、輕相被置入該固定殼之底部，並於被該固定殼 底部之一軸向通路升起前，在此被與該旋轉碗冏體之葉片 攙拌。此升起作用乃藉固定翅及旋轉翅合作達成之莆浦效 應所造成的.該等固定翅乃與該殼同體由一軸向桿負載， 而該等旋轉翅則架設在被該桿貫穿之該旋轉碗的軸向通路 内。該重、輕相因此被引入該碗内之一分離室.以便被離 心作用分離。該分離室上端之溢流分別經過該重、軽相， 借道該階固定殼内形成的垂直槽道而流向二鄰接階。 此種離心分離機沒有上述之缺點。因此該重相於該等 鄰接階間之流動偽藉該固定殼内之重力，可大大減少阻塞 的危險，並可便利清除阻塞，當有必要時。 此外，該旋轉碗内之空氣層與用來驅動該碗之旋轉軸 接觸，並舆該碗内旋轉之液體接觸。因此，該液體内誘發 之擾流比前述多階式離心分離機減少。因此毎階之效率大 增。 但是法國專利申請案2,093,055號掲露之離心分離機 /' I二1獯具數個並列階之分唾镬.需要一單獨馬逹來旋轉备 分離機階。此造成整體尺寸、成本、及裝置操作成本之增 --- 加。此外.亦造成損壞風險之提高。 此外，法國專利申請案第2,093,055號之離心分離機 的設計偽如此，因而其所建謙之解決鞞換，即以一具多個 並列階的分離機來取代一具多個附加階之分離機事實上並 不可行。尤其是掇拌過之液體被抽起而使其於該旋轉碗内 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本頁) 裝· -6 _ 線· 本紙张尺度边用中a S家榀毕（CNS)TΊ規W(2】0x297公垃） -5- 81. 6. 10,000張'（H) ^08661 五、發明説明（） 之分離室升起乃是因固定及旋轉翅合作而達成之结果.該 固定翅及旋轉翅分別形成於與該固定殼底部成一體之軸向 桿上及形於該碗内之一軸向通路並琛繞該桿。因此該旋轉 碗之垂直驅動軸不可能向下延伸而旋轉位於該第一階下之 其他階的旋轉碗。 本發明特別是有關一種離心分離機具有多個附加階， 其原始設計使其可受惠與該法國專利申請案第2,093,055 號之並列階式離心分離機一樣的優點，只需用一値驅動 馬達,就像傳統具多附加階之離心分離機一般。 根據本發明，該結果乃藉一離心分離機而達成，其包 含有一固定殼、一垂直軸可在該殼内旋轉一碗，該碗内界 定一分離室，用以攪拌及將一較重液相及較輕液相注射進 入該分離室底部之裝置，該碗上端至少有一中央排拽通路 供該較輕相用，及至少一週邊排洩通路供該較重相使用， 其特擞在該分離機包含數個附加階.各有一碗可被該軸轉 動.毎階之中央通路乃一琛狀通路形成於該軸及與該階之 碗一體的一管狀壁之間.與一較上階之攪拌及注射裝置相 通，毎階之週邊通路則伸入供該較重相使用之一回行槽道 .其偽形成於該固定殼内與一較低階之携拌及注射裝置相 通。 毎一分離室内之較重及較輕相的m拌及注射裝置，含 有管其形成位於界定該分離室之碗較低壁内一水平面内的 噴射器.該等管對箸一徑向方向傾斜且位於間一水平面内 〇 (請先閲請背而之注意事項Λ填窍本頁) 裝· 訂_ 線- 本紙5良尺度边用中S S家樣準（CNS) >p<UjltM210x297公及） —G — 81. 6. 10,000張（H)
Λ 6 Ιϊ 6 五、發明説明（） 最好形成發射器之該等管其内進入端各被定位成面對 該較重相用之導槽或溝，其形成於該固定殼内，徑向地向 内朝該回行槽道延伸，形成於該碗較低壁内之連接通路貝IJ 將該環狀通路之上端與形成發射器之每一管的一外排洩端 連接起來。 於此種安排中，形成發射器的傾斜管與該較重相的導 溝聯合執行該二相之排吸及在該二相離開該等傾斜管時. 執行其密切攪拌。 最好形成發射器的該等傾斜管藉其外排洩端伸入該較 重、較輕相用之該等導溝，徑向地形成於該碗該較低壁内 ，於此有一外端伸人該分離室。 為確保該較重相不會直接沈入該較低階，該較重相之 導溝有一徑向方位部分，被一垂直方位部分向上延伸至形 成發射器之該等傾斜営前。 為便於該較重相於因重力朝該較低階降落時之流出， 毎個階的較重相用回行槽道被對著鄰接階的回行槽道而作 一定值之角度位移。 装配及拆卸該離心分離機可予簡化，即將不同階的碗 作成置於一共同垂直軸之個別零件形式，及將該固定外殼 作成各階之基本零件形式，該等基本零件相互緊密組合在 一起。 本發明將詳細説明如下，配合非限制性之實施例及附 圖。 第1圖偽一縱向段之側面圖，顯示依據本發明具數個 (請先閲讀背而之注意事項-)1-^寫木頁) 裝- -5 經濟部屮央捣準’心Π工消赀合作社印¾ 本紙5良尺度边用中S國家標規怙（210>:297公及） -7- 81. 6. 10,000¾ (H) % 經濟部中央β準灼只工消价合作杜印¾ Λ 6 η 6 五、發明説明（) 附加階之一離心分離機； (請先閲-;*»|1背而之注意事項#项窍本頁) 第2圔偽可舆第1圖比較之一縱向斷面圈，放大顯示 依據本發明之該離心分離機其中一階；及 第3圖偽沿第2圖中線m-B採之一斷面圖。 如第1圖所示，依據本發明之離心分離機包含有一大 致呈圖简狀之固定式外殼10,被置於該機器之一垂直軸上 。該殼10包含一定數目之基本、附加零件12,如本實施例 顯示之3個零件，可以適當裝置（圖中未示）緊密地相互 組合在一起。 該等基本零件12都完全一樣，且形狀都大致呈圃茼狀 之容器.有一水平底部1彡（如第2圖所示）及一圓筒狀週 邊壁16。因组合時添加不同基本零件12诰成的效果，毎個 零件的底部14形成其正下方容器的一箬子。位於該裝置上 部内的該基本零件12被一蓋f 17所封閉。 該固定殼10的基本零件12於該殼内界定一定數目之附 加階（方$胃1@际;51S關•錢Ρ皆㈣1 * 圖之頂部開始以El、Ε2及Ε3做代號。 該離心分離機頗線圖式地顯示於第1圖，其亦包含一 可於該殼10内以高速環繞該垂直軸之總成。該總成具有一 垂直驅動軸18,整個長度貫穿該固定殼10,其上端被一馬 達20以一極高速度旋轉。 該軸1δ負載之碗22數目與該顯示實施例所示分離機所 有之階數目一樣，都是3。這些碗22各於該固定殼10内呈 容器形式的各基本零件12内構成一個別零件。於是該離心 本紙法尺度边用中SS家規怙（210X297公及） -8- 81. 6. 10,000¾ (K) 2 五、發明説明（） Λ 6 Π 6 經 濟 部 屮 央 準 入:, Π 工 消 ί\· 合 社 印 分離機之各階Ε1至Ε3皆有一碗22.其可藉該垂直軸18而被 該馬逹20以棰高之速度轉動。 該等碗22傺藉形成十字件及置於該軸18上之套茼24而 安裝於該垂直軸18上。如第2圖所示，各碗22呈盤狀之較 jg壁26的扠遴綠被二鄰接套筒2土境合' 如第2圖所明示，該等碗22各具有一固筒狀外壁28及 一水平狀較上壁30,後者亦呈固盤狀。一待定階之碗22的 較低壁26傜被置位於該階之基本零件12底部14的正上方， 外遇邊塋28則被置於該階之基本零件12的週邊堅16内。最 後，一待定階之碗22的較上壁30被置於正上方階之基本零 件12底部14的正下方，或是被置於該蓋子17之正下方，若 是遇到階E1的話。 該等離心分離機碗22各於其壁26、28、30間界定一分 離室32,該不可混合之輕、重相形成的乳化液即被引人該 室並被離心作用分離。該液體之引入偽經由該分離室32底 部.藉肋裝g34辑該液體内之重、輕相加以攢拌並注射入 該分離室32之底部。這些裝置34將詳細描述於後，其部分 形成於該碗22之較低壁26内，部分則形成於該對應階之基 本零件12底部14内。 該裝置34接著於該離心分離機各階之底座處，攪拌一 較輕液體及一較重液體.或是造成該二無法混合液體之精 細分離乳化液.以便確保該重相被該輕相處理。該装置34 亦可抽吸該如此形成之乳化液，以便讓其於該對應碗22之 分離室32内升起。 (請先閲讀背而之注意事項#硯寫本頁) 裝- 訂 線· 本紙尺度逍用中S ®家標準（CNS)甲Ί規怙（2丨0 X 297公犮） —9 — 81. 6. 1〇,〇00張_(们 Λ 6 Π 6 2〇Bb6l 五、發明説明（） 於該碗22極高速旋轉狀況下.被注入該分離室32之乳 化液内的該輕、重相被離心力自動分開。因此，該重相P1 僳在該碗22外週邊壁28附近，該輕相P2則在形成一十字件 的套筒24附近且被一空氣層A所隔離。 理應注意者為，該空氣層A僅與跟該碗22同速旋轉的 零件或産品接觸。因此該空氣層A與該碗22的不同零件接 觸，並與形成一十字件的套简24,及與該碗一起旋轉的該 ............................ · 輕相P2接觸。因此該空氣靥/\亦轉向於與該碗22—起旋轉 ,因而該碗内實際上沒有擾流，該二相液體於離心力效應 下的分離可在最佳狀況下達成。 該等碗2¾上壁30各有通路36於其厚度内，該等通路 36與該裝置之垂直軸線係呈相對徑向分佈。該等通路36各 於其外端伸入於該分離室32與該画筒狀外壁28緊鄰之一區 域，以形成該區域内之該重相P1的一週邊排洩通路。 該等通路36之各個内端分佈在正上方階的基本零件12 底部14及較上壁30之間.並環繞從該碗22較上壁30内縐向 上伸出的一管狀壁48。藉該等通路32流出該分離室32的該 重相P1,接箸如第2圖箭頭所示，向外流動在該較上壁30 與該鄰接底部14之間。 當撞擊該對應階的基本零件12之週邊壁16時，該重相 P1再度因重力而降落在該壁16及一截頭圓錐狀、自該碗22 較上壁30的外邊緣向下伸出之轉向裝置之間。該基本零件 12底部14有一套圈40.傜向上伸出在該碗22之外画筒狀壁 28及該轉向裝置38間，直到該轉向裝置38較低邊緣水平上 裝- 訂_ 線·
經濟部屮央標準而工消设合作社印II 本紙張尺度边用中國B家標準（CNS) 1MWW(210X297公及） -10- 81. 6. 1〇,000張（H) Λ β Η 6 -〇Βύ6Χ 五、發明説明（） 為止。該重相Ρ1因重力之下降持缠進行在形成於該外週邊 壁16及該套圈40間的垂直通路42裡。 此等通路42偽藉垂直通路44而向下延伸，該等通路44 偽形成於前階正上方階的基本零件12之週邊壁16内。因此 一特定階之該重相P1將自動再循琛被正下方階之攢拌及注 射裝置34所吸入。 至於在各該等分離室32被與該重相P1分離的該輕相P2 ，其借道一中央排洩通路46而流出該室，該通路46乃呈琛 狀，位於安裝於該軸1δ之該套筒24與從該階之碗22較上壁 30内绨向上伸出的管狀壁48之間。事實上，該通路46包含 該空氣層Α及該輕相Ρ2的一薄膜，該膜於該離心力效應下 ，沿該管狀壁48之内表面而升起。 一特定階來的輕相P2接著升起進入其正上方階的攪拌 及注射裝置34。為了要攪拌及注射來自與一討論中階鄰接 的二階之二相，該裝置34具有一特殊結構，將配合第2、 3圖予以説明如下。 當該重相P1抵達位於該固定殼10各基本零件12週邊壁 16内的各通路44的較低端時.其接箸藉導溝或槽50徑向地 朝該基本元件底部14内上方徑向流動。後者於該碗22較低 壁26之一側邊上開放。該等導溝50之第一部分50a係相對 該裝置之垂直軸線而徑向分佈。該第一部分50a偽藉形成 於一管狀壁52外表面内之一第二垂直部分50b而向上延伸 ，該管狀壁52讓該基本零件12較低壁14的内p邊绪向上延 伸環繞該管狀壁48。該等導溝50的第二垂直部分50b傜於 (請先閲請背而之注意事項孙堝寫本頁) 訂 線- 經濟部屮央標準局：^工消作合作社印¾ 本紙張尺度边用中03阐家樣孕（⑶S) 規彷（21〇X29/公及） -11- 81. 6. 30,000¾ (Η) Γ Λ 6 Π 6 五、發明説明（） 其上端處封閉。 為要琛繞通過該管狀壁52,每碗22的較低壁26有一平 面#水平中央部分.該碗22即藉之安裝於該軸18上，該軸 18乃於該管狀壁52上絡之上，該管狀壁52之上绦乃一平面 水平週邊部分，緊接著該底部14及連接該上中央部分及該 較低週邊部分之一中間截頭圚錐狀部分。理應注意者為， 該鄰接下階之管狀壁48藉其上緣與該較低壁26之中央部分 連接。ί (請先閲-背而之注意事項#项寫本頁) 經濟部屮央標準工消"4:作杜印"- 形成發射器的管54偽碗22之較低壁26内及該平 面週邊部分與該中間截頭圃部分之接合處，面對該等導 >.»· 溝50之垂直部分50b。該等管54係向内轚曲並朝一徑向方 向傾斜，全部在同一水平面上。此持撤使得他們與該等導 溝50聯合確保該重相P1由該等導溝50被注射或抽吸人該對 應階的分離室32。 該等管54的横斷面亦從其吸入該等導溝50之垂直部分 50b的較低端，及其外排洩端處開始變小。此特擻使得該 等傾斜管54可執行來自該裝置正下方階之該輕相P2的發射 器功能。因而該碗22較低壁26之中央及中間部分厚度内提 供的連接通路56,可連接正下方階之中央環形通路46與該 等形成發射器之管54的各外排洩端。因此，該輕相P2在此 被抽吸與由該等管54引人的該重相P1被緊密攪拌成一乳化 液。 於離開該等管54及該等連接通路56時，這二種液體己 被攪拌或乳化，藉徑向分技、形成於該對應碗22較低壁26 裝· 訂_ 線- 本紙張尺度边用中家樣準（CNS)IM規tft(210x297公犮） -12 - 81. 6. ]0,000張（H) 208661 Λ 6 _'_ η β_ 五、發明説明（） 遇邊部分厚度内形成的該等導溝58,流向該分離室32。該 等導溝於其外端處伸入該分雔室32而面對該碗22外圓筒狀 壁28所負載之一水平變位裝置60。此變位裝置60自動將該 混合物帶入該室32之一中央區域。 所以該重、輕相以逆流方式環流於該離心分離機内與 環流於形成該分離機之不同階之間.其效果可積極地讓該 重相被該輕相處理，或相反。此乃攪拌及每一分離機階內 接著執行的分離操作所逹成的。 於第1圖中，於62處可見一供該重相P1用的吸入收集 器，傜位於該離心分離機之較上部分，與該上階E1之回行 槽道44藉垂直管64而相通，該重柑Π藉重力於該等管64内 流動。 該輕相P2偽在該裝置之較低端處被一環狀收集器66所 引導，該收集器66伸入一較低環狀通路46,該通路46與該 裝置下階E3内之攪拌及注射裝置34相通。 相反地，該重相的排洩藉一收集器68於該裝置之較低 端處執行，管70伸入該收集器68,該等管70各延伸該下階 E3之回行槽道44。 經濟部屮央標準而：^工消资合作杜印奴 (請先閲讀背而之注意事項洱埙寫本|1) 最後，該輕相P2之排洩藉一固定收集室72於該離心分 離機之較上部分執行，該上階E1之該等環狀通路46伸入該 收集室72。 一特定階之正下方階的該重相用之回行槽道44傜以一 特定值對箸該二鄰接階之回行槽道44作角度異位，因此該 等槽道可在各階間相交而不相通。 本紙法尺度边用中a Η家標準（CNS) ΤΊ規怙（210x297公;y：) -13- 81. 6. 10,000張_(H) 經濟部屮央標準而：^工消卟合作社印製 2〇6t6x Λ 6 __]_Π_6五、發明説明（） 除了於該等分離室32内沒有擾流外.本發明之離心分 離機具有一優點可確保該重相藉形成於該固定殼10内之回 行槽道44而琛流於各階之間。此種安排之結果可使該重相 内含之固體粒子阻塞該等槽道的風險，比起重相於分離機 的旋轉零件内環流在不同階之間的設備可大為搣低。此夕卜 .若發生阻塞時，此裝置的清除亦可大為簡化。 此外，該離心分離機以模組形式呈現可便利其製造及 組合。由此觀點，該固定殼10之該等基本零件12彼此間的 封閉可在各元件間置放一画琛，或將整個殼放入一外封閉 之封閉室而達成。 很顯然地.本發明並不限制於上述之實施例，且包涵 其所有變化。尤其是構成該離心分離機之階數目可從3改 變而不超出本發明之範疇。 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本頁) 裝- 訂 線· 本紙5fc尺度边用中Η Η家榀準（CNS) ΤΊ規怙（210X297公垃) -14- 81. 6. 10,000張（Η)