JPH02500497A - 遠心分離機 - 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】 遠心分離機 本発明は、ロータボディー、ロータボディーと同軸線上でロータボディーに関し て軸方向に移動可能な環状スライド、およびロータボディーに接続されかつスラ イドに水圧の作用を与えるための液体を収容しつつロータの回転の際に液体を保 持するように配置されている環状室をスライドと共に形成する環状ウオールを含 むロータを有する遠心分離機に関する。さらにロータはロータボディーおよび環 状ウオールに関して軸方向に移動可能に配置されまた環状室の半径方向外側部分 に軸方向に延在しかつ環状室の半径方向外側部分に軸方向に面した表面を有する 補助スライドを有する。

この種の遠心分離機において環状スライドは一般に例えばロータ中の分離室の外 周排出口を成す開口部のような遠心分離機ロータの円周にある開口部を開放およ び閉鎖するために使用される。この種の遠心分離機は米国特許第２．１７２．２ ２１号に示され、それにおいて前記補助スライドは遠心分離機ロータの作動中に 環状室の外周排８０を断続的に開放するために配置され、環状室中の液体量のす べてまたは一部が排出される。

環状室から液体が排出される場合、環状室中の遊離した液体表面は半径方向外側 に移動され、スライドにかかる液体の軸方向の圧力が減少する０分離室内のプロ セス液体がスライドにかかる反対方向の圧力と共に作用する結果、環状室中の液 体からスライドにかかる圧力がプロセス液体からの反対方向の圧力よりも小さく なる場合、スライドは軸方向に移動され、分離室の排出口が開放される。環状室 から液体が完全に排出される場合には、スライドは分離室の排出口が開放する位 置に残る。それにより分離室から完全に内容物が排出される。それと反対に環状 室中の液体のほんの一部が排出される場合には、スライドはまず分離室の排出口 が開放するように移動され、その後、環状室に残っている液体の圧力により再び 閉鎖位置に移動される。

従って分離室から排出されるプロセス液体の量は環状室から排出される液体の量 で決められる０分離室からの完全および部分的な排出の際には、外周排出口から 排出された液体のかわりとして環状室に新たな液体が供給されなければならない 。

この種の遠心分離機の問題は、環状室中の液体表面が望ましい半径方向レベルに 残るように作動中に一定量の液体を正確に排出できるようにすることである。

それさえできれば、分離室から排出されるプロセス液体の量を非常に正確に定め ることが可能である。またこれに関して、外周排出口により環状室から液体が排 出される間に通常連続的に維持される環状室中に流入する中央の流入液は環状室 中の液体表面が半径方向外側への移動中停止するレベルに本質的に影響を与えな い。ロータの中心への流液の供給率は外周排出口からの流出液の流量率の：；ん の一部または数パーセントにすぎないので、供給された液体に生ずる変動は流出 液の変動はど重要ではない。

公知の種類の遠心分離機の別の問題は環状室から液体を迅速に排出することであ る。さらに別の問題は環状室の排出口の断続的な開放および閉鎖を行うために使 用されるバルブ装置が作動中に摩耗するため、排出口を確実に閉鎖し続けること ができるように定期的なサービスが必要であるということである。

本発明の目的は前記の問題を解決することである。

このことは本発明により初めに定義した種類の遠心分離機において可能であり、 その場合の遠心分離機は環状室の排出用開口部およびその開口部を断続的に開放 かつ閉鎖するための装置を具備するかわりに、補助スライドの軸方向の移動中に 補助スライドとロータボディーおよび環状ウオールとの間をそれぞれ密封するよ うに配置されているシーリング装置を備え、補助スライドが一方向への軸方向の 移動の際に環状室の容量を増加させる部分を占め、他方向への軸方向の移動の際 に減少させる部分を占めて、それぞれ環状室中の半径方向内側および外側に液体 を排出するように設計されている。

本発明によって、スライドが軸方向に移動される場合に環状室から液体を排出す る必要がなくなり、補助スライドにより環状室中の液体の一部および環状室中の 遊離した液体表面の半径方向外側への移動のみが行われるので、環状スライドに 対する軸方向の液体圧力が減少する。スライドに対する液体圧力が再び増加する と、遊離した液体表面が半径方向内側に移動するように環状室中の液体が補助ス ライドにより反対方向に排出される。

本発明による遠心分離機においては補助スライドが軸方向に予め定められた距離 を移動する場合に環状室中の遊離した液体表面が停止する半径方向のレベルをき わめて正確に定めることが可能である。言い換えると、例えば環状スライドが分 離室の外周排出口を開放し再び閉鎖する場合に分離室中に残るプロセス液体の量 を非常に正確かつ確実に定めることが可能であるということである。本発明によ る装置の環状室の多数の狭い排出口からは液体が排出されないので環状室中の液 体表面はすみやかに半径方向外側に移動する。また本発明により環状室の前記排 出口を開放および閉鎖するためのバルブは必要なくなる。

本発明はまず、分離室から外周への排出を開放および閉鎖し、これと関連して分 離室から部分的に排出するだめに、環状スライドが配置されている遠心分離機に 適用することが意図されている。補助スライドのストロークが不必要な距離にな らないように、補助スライドは好適にはリング形で、環状室中に環状表面を向け ている。それにより補助スライドの形状はストロークが短いにもかかわらず環状 室中の比較的多量の液体を排出できるようになっている。

本発明はその好適な実施例を示す添付の図面に関してより詳細に説明される。

図面には遠心分離機の一部の軸方向の断面が示され、そのロータボディーは上部 １および下部２から成る。部分１および２は、図示してはいないがロッキングに より軸方向にまとめられている。下部２は垂直なホロードライビングシャフト３ に接続されている。

ロータボディーの内部にはロータと同軸線上に配置されかつロータの中心におい てロータに接続されている環状中間ウオール４がある。ロータボディーの内部に （＝さらに２つの軸方向に移動可能な環状スライド５および６がある。スライド ５は中間ウオール４と上部ロータ部分１との間に配置されている。上部位置にあ るスライド５は半径方向外側のエツジにおいてロータ部分１に対して密封可能に 接するように配置されている。ロータ部分１とスライド５との間には分離室７が 形成されている。ロータ部分２は、スライド５とロータ部分１との接触部分の半 径方向外側において、スライド５が下部位置に配置されかつスライド５とロータ 部分１との間にギャップがある場合に分離室の外周排出口となるロータの円周に 分配された多数の開口部８を有する。スライド５と中間ウオール４との間には環 状室９が形成されている。

スライド６は中間ウオール４とロータ部分２との間に配置されている。スライド ６の一方の部分は本質的には円柱状で、ロータ部分２と中間ウオール４の半径方 向に最も外側の部分との間の空間を経て環状室９中に延在する。スライド６のも う一方の部分はロータ部分２と中間ウオール４の半径方向外側の部分との間に形 成された一室中に位置している。スライド６の後者の部分は前記−室をスライド ６と中間ウオール４との間の第１のデパートメント１ｏおよびスライド６とロー タ部分２との間の第２のデパートメント１１に分割する。

第１のデパートメント１０はスライド６を通るチャネル１２およびロータ部分２ を通るチャネル１３を含むスロットル外周排出口を有する。

第２のデパートメント１１はスライド６の軸方向の移動を目的とした制御液体の 注入口１４を有する。

ガスケット１５および１６はスライド６とロータ部分２の周りの部分との間を密 封するように配置されている。シーリング１７は中間ウオール４とその周りのス ライド６の円柱状部分との間を密封するように配置されている。１８は中間ウオ ール４に接続された多数の半径方向および軸方向に延在するウィングを示す。

同様のウィングが１９．２０および２１において中間ウオール４により支持され 、２２においてスライド６により支持される。

ウィング２１はチャネル２３によりドライビングシャフト３の内部と連絡する一 室中に位置し、ドライビングシャフト３中には三角形で示された遊離した液体表 面が維持される。中間ウオール４は前記空間の半径方向外側の部分に多数の軸方 向に通過するボアホール２４を有する。ドライビングシャフト３の内部は、チャ ネル２３、ウィング２１の周りの空間、およびボアホール２４により環状室９と 連絡する。またドライビングシャフト３の内部はドライビングシャフト３の内部 の液体表面の半径方向内側に開放するチャネル２５により環状室９の半径方向に 最も内側の部分と直接に連絡する。

ロータボディーは制御液体注入口１４と連絡する半径方向内側に開放したグルー プ２６を形成し、グループ２６は図示していないが供給装置からの制御液体が充 填される。

図面に示す遠心分離機ロータは次のように作用す遠心分離機の始動に関して、液 体は、ウィング２１の周りの空間および環状室９が満たされるまで、ホロードラ イビングシャフト３を経てロータボディーに供給される。それと同時に制御液体 はデパートメント１１が満たされかつスライド６の半径方向内側のエツジと同じ レベルに遊離した液体表面が生ずるまでグループ２６に供給される。液体の前記 供給後にはスライド５および６は図面に示すように上部位置に配置される。

スライド５がロータ部分２中の開口部を開放するように移動し、分離室７中の内 容物の一部が排出される場合には、予め定められた時間中にさらに制御液体がグ ループ２６に供給される。デパートメント１１はすでに液体に満たされているの で、制御液体はスライド６の半径方向内側のエツジを経てデパートメント１１の オーバフロー排出口となるデパートメント１０に流出する。排出口１２．１３に よりデパートメント１０から排出される液体がグループ２６に供給される液体よ りも少ない場合には、デパートメント１０は連続的に液体に満たされる。テパー トメント１０中の遊離した液体表面が半径方向のレベルＡに達した場合、スライ ド６はテバートメント１ｏおよび環状室９中の液体圧力により下方に押される。

次に環状室９中に位置しかつ環状室９の容積の一部を占めるスライド６の半径方 向外側の円柱状部分は環状室９から押し出されて環状室９の空間が増大し、空間 は環状室９の他の部分からの液体で連続的に満たされる。それにより環状室９中 の液体の大部分が急速に半径方向外側に排出され、また環状室９中の遊離した液 体表面が半径方向のレベル已に達すると、スライド５に対する液体圧力が低くな り過ぎ、図示した位置にスライド５を保持することができなくなる。従って分離 室７中のプロセス液体からの圧力はスライド５を下方に押し、開口部８は開放さ れ、プロセス液体が排出される。

この過程中に環状室９中の液体表面はスライド６が下部末端位置に達するまでさ らに少し半径方向外側に移動する。スライド５および６が下部末端位置に達した 場合には、環状室９中の液体表面はレベルＣに位置している。この間、分離室７ 中の液体表面はスライド５に対する液体圧力が環状室９中の液体の反対方向の圧 力よりも小さくなるまで半径方向外側に移動する。

次にスライド５は再び上方の図面に示す位置に押され、環状室９中の液体表面が レベルＤに移動される。

この段階で排出口１２．１３を経たデパートメント１０からの排出がすでにしば らくの間貸われているが、アパートメント１ｏ中の液体レベルがレベルＥに達し た場合、スライド６にかかる上向きの力と下向きの力とが同等となる。デパート メント１０からの連続的な排出の際には、スライド６はアパートメント１１中の 液体により、環状室９中の液体のスライド６への圧力およびアパートメント１０ 中の液体量の減少による作用に反して上方に押される。

スライド６が図面に示す位置に戻る際には、環状室９中の液体はスライド６によ り絶えず半径方向内側に移動される。同時に環状室９にはボアホール２４を経て 新たに少量の液体が充填され、環状室９中の液体表面はロータの中心付近の本来 の位置に戻る。

図面に示す本発明の実施例においては、スライド６が戻る（上向きの）移動に助 けられることが全くなくても、スライド５は上部閉鎖位置に戻ることになってい る。従ってデパートメント１０からは比較的ゆっくりと排出が行われることが可 能である。さらに比較的少量の液体がボアホール２４により環状室９に供給され るが、その供給は環状室９中の液体圧力によって供給が可能な間貸われる。環状 室９中の液体レベルの半径方向外側への移動に対して液体量の過度の作用が、ス ライド５が下方（開放方向）に移動する場合にスライド５に置き換えられること を避けるため、環状室９に関してレベルＣとＤとの間に半径方向に余分な空間が 形成されている。

スライド６が移動した結果、それに対応してアパートメント１０中の液体表面が 制限的に移動するように、中間つオール４およびスライド６の右側の互いに向か い合う部分に環状のりセスが形成されている。これらのリセス中にはウィング１ ９および２３が配置されている。

国際調査報告 ｂ□＋　ａ−１ｍ、　ＰＣＴ１５に８７１００５３１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ロータボディー、ロータボディーと同軸線上でロータボディーに関して軸方 向に移動可能な環状スライド（５）、ロータボディーに接続され、かつスライド （５）に液圧の作用を与えるための液体を収容しつつロータの回転の際に液体を 保持するように配置されている環状室（９）をスライド（５）と共に形成する環 状ウォール（４）、ならびにロータボディーおよび環状ウォール（４）に関して 軸方向に移動可能に配置され、また環状室（９）の半径方向外側部部分に軸方向 に延在しかつ環状室（９）の半径方向外側部分中に露出していて軸方向に向く表 面を有する補助スライド（６）を備えたロータを有する遠心分離機において、 補助スライド（６）の軸方向の運動の際に、補助スライド（６）と、ロータボデ ィーおよび環状ウォール（４）との間をそれぞれ密封するように配置れたシーリ ング手段（１５，１７）を有し、前記補助スライド（６）は、環状室（９）の中 の半径方向内側および外側のそれぞれに液体を移動させるために、一方向への軸 方向の移動の際には環状室（９）の容量が増加する部分を占め、他方向への軸方 向の移動の際には減少する部分を占めるように設計されている遠心分離機。 ２．前記補助スライド（６）がリング形で、前記環状室（９）中に環状表面を露 出していることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。 ３．前記補助スライド（６）がロータボディーの周りの部分（２）と環状ウォー ル（４）の半径方向外側部分との半径方向の中間に位置している環状部分を有し 、前記シーリング手段（１５，１７）は環状ウォール（４）と補助スライド（６ ）との間および補助スライド（６）とロータボディーの前記部分（２）との間に 配置されている請求項２記載の遠心分離機。 ４．前記補助スライド（６）が前記他方向において補助スライド（６）に液圧の 作用を与えるために液体を収容および保持するように配置されている第１のデパ ートメント（１０）を環状ウォールと共に形成することを特徴とする請求項２ま たは３記載の遠心分離機。 ５．前記補助スライド（６）が前記一方向において補助スライド（６）に液圧の 作用を与えるために液体を収容および保持するように配置されている第２のデパ ートメント（１１）をロータボディーと共に形成することを特徴とする請求項４ 記載の遠心分離機。 ６．ロータが分離室（７）および分離された生成物を分離室（７）から排出する ための外周排出口（８）を形成し、前記環状スライド（５）が、前記分離室（７ ）から前記外周排出口（８）を閉鎖および断続的に開放するために配置ざれてい ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項似記載の遠心分離機。 ７．環状スライド（５）が分離室（７）中の軸方向に移動可能なエンドウォール の主要な部分を形成することを特徴とする請求項６記載の遠心分離機。 特許出願人 アルフアーラヴアルセバレーシヨンアーベー