JPH07502454A - 遠心分離器 - 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】 遠心分離器 本発明は、ロータを具備している遠心分離器に関し、該ロータは、複数成分を有 する液体混合物の流入チャンバと、流入チャンバに接続されている分離チャンバ と、作動中に分離チャンバ内で分離される液体を受け入れるために流路を介して 分離チャンバと連結している流出チャンバとを形成しており、かつ該流出チャン バは、作動中にその内部にある液体が、半径方向内向きに方向づけられた固定さ れない液体面を有する回転液体を形成するように構成されている。前記遠心分離 器は、さらに固定された排出装置を具備し、該排出装置は、前記液体から中央山 「】まで半径方向内向きに延び、かつその内部には少なくとも１つの流出路が形 成されており、該流出路の一方の端は前記液体内に位置する流入口を有し、他方 の端は排出装置に接続されている出口に開口している。さらに遠心分離器は、ロ ータに接続されている手段を具備していて、該手段はロータの作動中に流出チャ ンバにある分離液体をロータの回転に巻き込み、同時に流出チャンバ内の半径方 向外向きのそのような液体の流れを流出路の流入口に入れるように取り付けられ ている。

従来のこの種の遠心分離器においては、分離チャンバからの前記流路は、固定さ れない液体面の半径方向内側のあるレベルで流出チャ〉バに開口している。流出 チャンバには、軸方向と半径方向とに延長部のある多数のウィングが、流出チャ ンバの境界を定める壁に固定して接続されるように配置されている。流出チャン バに入った分離液体はこのため半径方向外向きにとばされ、直接に固定されない 液体面と衝突するか、または前記ウィングの１つに衝突した後に、さらに半径方 向外向きに固定されない液体面にどばされる０回転液体における流出路の流入口 への半径方向外向きの分離液体の流れは、Ｌとしてウィングど流出チャンバの端 壁の１つとに沿った薄い層に発生ずる。

上に述べた分離液体と固定されない液体面との衝突または液体とウィングとの衝 突は飛沫を作るので、半径方向外向きに流出路の流入口へ流れてさらに出口へと 流れる分離液体に、流出チャンバ内の固定されない液体面の半径方向内側にある 空気や気体が混入される危険性が大きい、さらに、前記液体において半径方向Ａ 向きに液体が流れる層内の固定されない液体面の近辺に生じる、部分的に高速な 液流によっても、そのよ−）な空気または気体の混入の危険性が高（なる。

液体が半径方向外向きに流れる層において液流の高い速度を低減させるために、 ｗｏ　８９１０３２５０Ａｌに示されているように、液体をロータの回転に巻き 込む流出チャンバ内の手段が既に提示されているが、手段はロータに固定して接 続されており、かつ該ロータと同心の少なくとも１つのディスクとして構成され ている。これによって流出チャンバ内の外側に向けられた液流は、大きな総断面 積を有する多くの層に分配され、それによって各層内の流速は低下し、その結果 空気混入の危険性も低減される。しがしながら、提示されている公知の解決法に よるディスクの少なくとも１つは、空気混入を充分に低下させることも、また同 時にロータの回転に分離液体を満足できるほどに巻き込むこともできない。

本発明の目的は、当初に記述した種類の遠心分離器であって、排出される分離液 体への空気混入の危険性がこの種の従来知られている遠心分離器よりも少なく、 流出チャンバ内の分離液体を巻き込むことができるような遠心分離器を提供する ことである。

この目的は、ロータの作動中に流出チャンバにある分離液体を巻き込む手段が、 回転軸の周囲に配置されてロータと共に回転するいくつかの細長い素子を有する ことで、本発明によって達成され、該細長い素子は、それぞれの間に軸方向、半 径方向、およびロータの円周方向に延びている流動スペースを形成する。

本発明の望ましい実施例では、細長い素子は、真っ直ぐであり、かつ基本的に軸 方向で規則的に方向づけられているが、その代わり−に半径方向に向けられるこ ともｉＪ能である。

また、本発明の他の実施例では、細長い素子は、不規則に方向づけられていて、 互いに当接していることが利点である。

本発明の特殊な実施例では、細長い素子がロータに固定して接続されている少な くとも１つのウィングによって補われることができ、このウィングは、流出チャ ンバ内の効果的な液体の巻き込みが得られるような方法で流出チャンバ内で半径 方向と軸方向とに延びている。

以下に本発明は、次のような添付の図面を参照してより詳細に説明される。

図１は、本発明における遠心分離器の一部の軸方向断面図を概要的に示している 。

図２は、本発明における遠心分離器の一部の詳細図である。

図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩ＋に沿った断面図である。

図１に示されている遠心分離器の一部はロータを有しており、該ロータは締付は リング３によって互いに結合されている下部１と上部２とを有する。ロータの内 部には軸方向に可動な滑り弁４が取り付けられている。この滑り弁は−Ｌ部２と 共に分離チャンバ５の境界を定め、かつ分離チャンバ５と流出開口６との間の流 出経路の開閉を行って、ロータに供給される混合物から分離されて分離チャンバ の周辺に蓄積されている成分を断続的に放出するように取り付けられている。滑 り弁４はまた下部１と共に封鎖チャンバ７の境界を定め、該封鎖チャンバには封 鎖液のための入口と絞り出口が備えられている。これらの入口と出口とは図示さ れていない。

分離チャンバ５の内部には、多数の円錐形の分離ディスクから成るディスクスタ ック８がディストリビュータ９と上部２との間に配置されている。上部２は、示 されている図面ではその上端に流出チャンバ１０を形成しており、作動中にロー タに供給された混合物から分離された比重のより軽い液体が、流路１１を介して 分離チャンバ５から流出チャンバ１０に流れることができ、流出チャンバ１０内 で、ある一定の半径のレベルで半径方向内向きに方向づけられた固定されない液 体面を有する回転液体を形成する。流出チャンバｌＯは、２つの軸方向の端壁１ ２および１３とこれらの間に延びている円周状の壁１４とによって境界が定めら れる。

流出チャンバ１０の中央を貫通して固定された流入管１５が設置されており、該 流入管１５はディストリビュータ９の内部に開口している。この流入管１５の周 囲に、固定された流出管１６が供給される混合物内の比重のより軽い液体のため に取り付けられている。

この流出管１６は流出チャンバｌＯ内に延びている。

流出チャンバ１０の内部には、固定された排出装置１７が流入管１５の周囲に配 置されている。排出装置１７は回転液体から半径方向内向きに流入管１５に延び て、排出装置１７の内側で少なくとも１本の流出路１８を形成し、その一方の端 は周辺の流入口１９を有し、他方の端は流出管１６の内部に開口している。

流出チャンバ１８の内部で、手段２０が端壁１２および１３に固定して接続され るように取り付けられている。これらの手段２０は、作動中に流出チャンバＩＯ 内にある液体をロータの回転に巻き込むように設置されており、また前記液体の 半径方向外向きの流れを流出路１８の流入口１９に入れる。

図２および３は、前記手段２０の構成をより詳細に示している１本発明の当該の 実施例によれば、手段２０は環状のディスク２１を備えていて、このディスクは 回転軸に同心に、端壁１２または１３に固定して接続されている。固定された排 出袋ｇ１７の方に向けられているディスクの軸方向側には、いくつかの細長い素 子２２が回転軸の周囲に配置されており、それぞれの間に軸方向、半径方向、お よびロータの円周方向に延びている流動スペースを形成する９図示されている実 施例では、細長い素子２２は、ディスク２１を介して互いに固定して連結されて おり、軸方向に向けられている。細長い素子２２の間の流動スペースは、固定さ れた排出装置１７の方向に開いている。

前記手段の巻き込み能力を増加させるために一例として示されている手段２０は 、さらにディスク２１に固定して接続されている３つのウィングを備えていて、 これらのウィングは流出チャンバｌｏ内において半径方向および軸方向に延びて いる。

本発明にしたがって構成された遠心分離器は以下のように動作する。すなわち、 遠心分離器が始動するとロータは回転し、分離チャンバ５は入口（図示されてい ない）を通して封鎖チャンバ７に封鎖液を供給することによって閉じられる。

分離チャンバ５が閉じられた後に、遠心力で処理されるべき液体混合物が流入管 １５とディストリビュータ９を介して分離チャンバ５に供給される０分離チャン バ５が徐々に満たされ、ロータは作動時の回転速度に達し、そして分離チャンバ 内の状態は安定する。液体混合物内に含まれている各成分は、この液体に作用す る遠心力の影響の下で分離される。

分離はそのとき主にディスクスタック８内の円錐形ディスク間の空間で発生する ０分離中、比重のより重い成分は半径方向外向きにとばされて、分離チャンバの 半径方向の最も外側の部分に蓄積され、一方では比重のより軽い液体はこれらの 空間の半径方向内向きに流れる。

比重のより重い成分は１作動中に滑り弁４を動かして、ある一定時間周辺部にあ る流出開口６を開けることによって、断続的に排出される。

比重のより軽い液体は、流路１１を介して分離チャンバ５から流出チャンバｌＯ に流れ出し、該流出チャンバにおいて半径方向内向きに方向づけられている固定 されない液体面を有する回転液体を形成する。流出チャンバ１０にある液体はそ の流入口１９を経由して固定された排出袋ｆｉ１７内に入り、流出路１８を介し て排出される。流出チャンバｌＯにある液体の巻き込みは、ロータと共に回転す る手段２０によって、また流出チャンバの壁の内表面の他の部分によって、緩や かに発生している。排出装置１７の最も近くに位置する液体は、排出装置１７の 外表面との接触によって速度が低下させられる。それによって、流出チャンバＩ Ｏ内にある液体量の様々な部分は異なる回転速度を得る。液体と排出装置１７の 外表面との接触は、流出チャンバＩＯ内に循環流を発生させ、液体が排出袋Ｗｔ １７の外表面に沿って半径方向内向きに流れ、また層状に半径方向外向きに流れ るが、これらの層は細長い素子２２に沿って延び、細長い素子２２を結び付け、 また流出チャンバ１０の壁の内表面に沿って延びている。

前記手段がさらにウィングを備えている場合、液体はさらにウィングに沿って層 状に半径方向外向きに流れる。

こうした半径方向外向きの流れは、比較的多くの層に分配される。このようにし て部分的な最高流速を低く抑えることができ、このことは、固定されない液体面 では空気混入の危険性が特に高いため、特に重要である。

流路１１が、流出路１８の流入口１９が位置する半径と基本的に同じ半径で設置 されているならば、半径方向外向きに方向づけられた流れは流出チャンバ１０内 の内部循環であるとみなすべきである。

しかしながら５ときには所望の半径における分離チャンバ５の内側の様々な液体 のレベルを保持できるようにするために、流路１１を前記流入口１９の半径方向 内側に配置する必要が生じる。このとき、この流路ＩＩの位置が半径方向外向き に方向づけられた流れを起こすことが付は加えられる。

フロントページの続き （７２）発明者　フランセン、ペーテルスウェーデン国　ニス−１４６００ツリ ンゲ　モーンストーブスヴエーゲン　２２（７２）発明者　インゲ、クラエス スウェーデン国　ニス−１３１５０サルツヨーードウヴネス、クリステイナヴエ ーゲン１５ （７２）発明者　ラーゲルステット、トルイニースウェーデン国　ニス−１１３ ５２ストックホルム　デーベルンスガータン　８９（７２）発明者　モーベルイ 、ハンス スウェーデン国　ニス−１１６４７ストックホルム　ベルマンスガータン　２１ ．２テーアル

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．−複数成分を有する液体混合物の流入チャンバと、該流入チャンバに接続さ れている分離チャンバ（５）と、作動中に前記分離チャンバ内で分離される液体 を受け入れるために流路（１１）を介して該分離チャンバと連結している流出チ ャンバ（１０）とを形成し、該流出チャンバが、作動中にその内部にある液体が 半径方向内向きに方向づけられた固定されない液体面を有する回転液体を形成す るように構成されている、ロータと、 −前記液体から中央出口まで半径方向内向きに延び、かつその内部には少なくと も１つの流出路（１８）が形成されていて、該流出路の一方の端は前記液体内に 位置する流入口（１９）を有し、他方の端は固定された排出装置（１７）に接続 されている出口に開口している、該固定された排出装置（１７）と、−ロータの 作動中に流出チャンバ（１０）にある分離液体をロータの回転に巻き込むように 取り付けられ、同時に流出チャンバ（１０）内のそのような液体の半径方向外向 きの流れを流出路（１８）の流入口（１９）に入れる、前記ロータに接続されて いる手段（２０）とを、 含む遠心分離器において、 前記手段（２０）は、回転軸の周囲に配置されてロータと共に回転するいくつか の細長い素子（２２）を含み、該細長い素子は、それそれの間に軸方向、半径方 向、およびロータの円周方向に延びている流動スペースを形成することを特徴と する遠心分離器。
2. ２．前記細長い素子（２２）が、互いに固定して連結されていることを特徴とす る、請求項１に記載の遠心分離器。
3. ３．前記細長い素子（２２）が、真っ直ぐに、かつ基本的に規則的に方向づけら れていることを特徴とする、請求項１または２に記載の遠心分離器。
4. ４．前記細長い素子（２２）の少なくとも幾つかが、基本的に軸方向に向けられ ていることを特徴とする、請求項２または３に記載の遠心分離器。
5. ５．前記細長い素子（２２）の少なくとも幾つかが、基本的に半径方向に向けら れていることを特徴とする、請求項２または３に記載の遠心分離器。
6. ６．前記細長い素子（２２）が、基本的に不規則に方向づけられていることを特 徴とする、請求項１または２に記載の遠心分離器。
7. ７．前記細長い素子（２２）が、互いに当接していることを特徴とする、請求項 ６に記載の遠心分離器。
8. ８．前記手段が、さらにロータに固定して連結されている少なくとも１つのウイ ング（２３）を含み、該ウイングが、流出チャンバ（１０）内において半径方向 および軸方向に延びていることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載 の遠心分離器。
9. ９．前記流動スペースが、固定された排出装置（１７）の方向に開いていること を特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の遠心分離器。