JPS5819342B2 - 遠心式液体精製装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体精製装置に係り、詳しくは遠心式液体精製
装置に係る。

本発明にかかる遠心式液体精製装置は油、燃料その他の
液体から機械的夾雑物を除去精製するに用いて極めて有
効である。

基底に固定され、液体の取入口及び取出口を有する鉛直
中空軸から成る遠心式液体精製装置が技術的に既知であ
る。

軸上のすべり軸受には円筒型回転子が取り付けられてい
て、該回転子は外被、らせん型帯板を取り付けられた套
管、ならびにらせん帯板のそれぞれ上方及び下方にある
頂部羽根車及び底部羽根車を有する。

らせん帯板の隣接する巻回部の間に一つずつ軸に平行に
間隔板があり、該間隔板は放射列を形成して帯板ととも
に間隙を規定する。

精製されるべき液体は羽根車の羽根と帯板らせんの端面
との間の空所を経て上記間隙に送入される。

間隙内においては、遠心力の場の作用により、機械的夾
雑物は液体から分離されて帯板表面に沈積する。

このような精製装置においては、液体流とともに沈積す
る粒子の除去はらせんの隣接する巻回部間の間隙が小さ
くなるに従って困難となり、このことは流速ならびに粘
度の増大により、及び精製される液体の分散相と分散媒
の密度差が比較的小さい場合特に明白であって、これは
液体の精製度に影響を与える（スエーデン特許第 ３９２６７６号参照）。

また、回転子が一束の波形の円錐形板金から成る遠心式
液体精製装置が既知である（特公昭５１−１４３０６号
公報参照）。

しかしこの場合の各板金の波形は円錐形板金の母線に沿
って走っている。

一束の板金について、一連の波形の山と谷は同−の鉛直
線上にあって、板金間の間隔は、波形の山に溶接された
ピンによって保持せられる。

分離の際、重質相は波形の山を越えて外周方向に移動し
、軽質相は波形の谷に沿って中心に向う。

この精製装置の欠点は、液体流の放射線方向成分の存在
に起因して板金間空間（流通間隙内）に現れるコリオリ
カが流れを混乱させて遠心式精製装置の操作効率を低下
させることである。

上記遠心式精製装置のうちの前者が原型として用いられ
ている。

本発明の目的は既知技術による精製装置の欠点を除去す
るにある。

本発明は、回転子帯板の構造形体が機械的夾雑物を除去
して液体を精製することの改善に資する遠心式液体精製
装置開発の問題を解決することを目的とする。

当該問題解決のために、基底に固定された液体の取入口
及び取出口を有する鉛直に延びる中空軸を持ち、該取入
口と取出口は該中空軸に取り付けられた円筒型回転子の
対応する空所に連絡され、前記回転子の外被は中空軸と
共軸の套管を有し、且つ外被に固定されたらせん型帯板
を具え、該帯板の隣接する巻回部の間に中空軸と平行に
間隔板を有し、該間隔板は放射列を形成して上記帯板と
ともに液体の流通間隙を規定する遠心式液体精製装置に
おいて、帯板には中空軸と平行に走る波形を設け、該間
隔板を該波形の山および谷に置くこととする。

間隔板によって形成される各放射列の全長にわたって、
円筒型回転子の取出口側に、間隔板の放射列の両側に液
体流通間隙の幅の２０〜４０％張り出している板金を具
えることが得策である。

このような板金を具えれば、精製される液体に近い密度
を持ち、間隔板に沿って移動する粒子を保持し、尚該粒
子を沈澱物の形で蓄積するに有効である。

本発明にかかる遠心式液体精製装置は、特に比較的低密
度の粒子を持つ夾雑物、たとえばゴムを除去する場合、
精製の精緻さを二重三重に改善することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の特定の実施例に
ついて更に詳しく説明する。

図１を参照して、本発明にかかる遠心式液体精製装置は
下端を基底２に固定された中空軸１を有する。

軸の底部において、軸１の空所Ａは、未処理液体の精製
装置への取入口として使われる接合管３及び精製済液体
の取出口として使われる接合管４と連絡している。

軸１の固定端はフランジ５でおおわれている。

軸１上の軸受６及び７に液体の遠心式精製に供される円
筒型回転子８が取り付けられている。

軸１の上端に取り付けられている圧力円板９は回転子８
の内部を軸１の空所Ａ内にある管１０を介して接合管４
に接続する。

圧力円板９は精製済液体を吸引するように設計されてお
り、同時に回転子８の頂部スラスト軸受として役立つ。

回転子８の空所Ｂに液体を送入するため中空軸１に開口
１１が設けられている。

回転子８には套管１２があり、套管にはらせん型帯板１
３が捲かれており、帯板の巻回部の間には軸１と平行に
放射方向に一つずつ間隔板１４（図２）があって該間隔
板は放射列をなして円周上に一様に配置されている。

間隔板１４は帯板１３の巻回部とともに流通間隙１５を
規定し、間隙の大きさは間隔板１４の厚さに依存する。

套管１２に底部羽根車１６（図１）と頂部羽根車１７が
圧着せられていて、それぞれ帯板１３のらせんの下方及
び上方に位置する。

底部羽根車１６は、円周上に一様に放射状に配置された
肋材１９を有するフランジ１８と滑車２０の形を成す底
部とから成り、該滑車によって回転子８はＶベルト（図
には示されていない）を介して駆動装置（図には示され
ていない）と連結されている。

羽根車１６は液体を環流させ回転子８を軸受６に集中す
るよう設計されている。

頂部羽根車１７は円周上に一様に放射状に配置された肋
材２２を有するフランジ２１から成り、回転子８を軸受
７に集中し液体を環流させるように設計されている。

液体を流通間隙１５に送入するには套管１２、軸１及び
羽根車１６の放射状通路で規定される空所Ｂが使われる
。

回転子８は、カラースプリング２４によって羽根車１６
のフランジ１８に固定された外被２３で被覆されている
。

外被２３の頂部に、回転子８が液体で満たされる場合の
空気の出口があり、その出口はプラグ２５で閉ざされる
。

回転子８から液体が洩れるのを防ぐために底部羽根車１
６と軸１の間にシール２６が具えられている。

精製済液体をシール２６及び軸受６に送るため軸１に通
路２７が設けられている。

帯板１３には、図２に示すように、中空軸１と平行に波
形が設けられており、また間隔板１４は波形の山にあっ
て円周上に一様に配置された放射列を形成している。

波形の形成及び固定のため、套管１２に肋材２８が具え
られ、間隔板１４の列を通る円周上に一様に配置され適
当な間隔板列に椅っており、また外被２３の側には肋材
２９があって肋材２８と交互に間隔板１４の適当な列に
椅っている。

肋材２９の上端及び下端には円錐形突出部３０があって
、底部羽根車１６及び頂部羽根車１７のそれぞれの肋材
１９及び２２の対応する凹部に受容せられる。

精製される液体に密度が近似している粒子を捕捉するた
め回転子８の取出口側の間隔板１４の各列の全長にわた
って板金３１（図１，３）が具えられている。

板金３１の各々は間隔板１４よりも幅広くつくられてい
て、間隔板１４の列の両側で流通間隙の幅りの２０〜４
０％に轟たる値ｔだけ突出している。

ｔの値は、精製される液体の粘度及び流通間隙を通る液
体の流速に依存する。

本発明にかかる遠心式液体精製装置は次のように作動す
る。

液体を以て満たされた回転子８は駆動装置（図には示さ
れていない）によりＶベルト（図には示されていない）
を介して始動され回転する。

精製されるべき液体は接合管３を経て遠心式精製装置に
送入される。

流れの方向は矢印Ｃを以て示されている。

空所Ａ１軸１の開口１１及び空所Ｂを経て液体は羽根車
１６の肋材１９の間の放射状通路に達する。

ここで、液体は羽根車１６の肋材１９によって回転され
、回転子８の角速度に達し、らせん形相板１３の波形の
間の流通間隙１５を経て圧力円板９に送られる。

重質及び軽質分散相のそれぞれの粒子ａ及びｂ（図３，
４）は液流とともに流通間隙１５を通って行路Ｈ１（分
離される両相の性質及び精製装置の作動条件に依存する
）だけ軸方向に進行し、放射方向に流通間隙１５と交差
して帯板１３の対面に沈積し、帯板１３が傾斜している
ため、遠心力によって間隔板１４に着地して沈澱物ｄ及
びｅを形成する。

そのすべり軌道（図３に破線で示されている）は液流の
洗い去る力と遠心力の接線方向成分との関係に依存する
。

沈澱物ｄ及びｅは楔形の区域（図４）を形成し、その傾
斜角αは微粒子の摩擦角に相応する。

運び去られる傾向の最も大きい粒子は最小の摩擦角を有
し、従って流通間隙１５の楔形区域の頂点（位置ａ′及
びｂ／ ）に転落する。

その位置は、液体の流速が流通間隙１５の高さの平方に
比例するから、実際上流れのない位置である。

それ故、大粒子から成り摩擦係数の大きい沈澱物は、お
のずから適宜の隙間に容易に運び去られる粒子を楔形区
域に保持するに必要な条件を具備している。

加えて、最も運び去られ易い粒子は板金３１によって保
持せられる。

それは、板金３１が回転子８の取出口側末端の間隔板１
４の各列、即ち上記のような粒子が沈澱ｄ及びｅから運
び去られ易い径路に沿って、具備されているからである
。

その上、板金３１は間隔板１４及び帯板１３とともに流
通間隙１５内にかなりな高さの無流動区域を形成し、当
該区域内においては間隔板１４に沿って移動する粒子は
停止して沈澱物ｆ及びｇ（図３）となって蓄積する。

また板金３１は、羽根車１６の肋材間空所に、更に泥状
物捕捉容器Ｄ（図１）に滴下する分離された分散液相ｉ
を保持するに役立つ。

さもなければ該液相は適宜の方法で精製装置から取り出
さなければならない。

また板金３１は、羽根車１７の側から流通間隙１５の出
口部分に作用するコリオリカの影響緩和に役立ち、この
ことは液流の流体力学的挙動改善に役立つ。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明にかかる遠心式液体精製装置の縦断面図、
図２はらせん形相板の一部の断面図、図３は帯板及び間
隔板の拡大展開図、図４は帯板の隣接する巻回部と間隔
板で規定される流通間隙を示す拡大図である。 １・・・・・・中空軸、２・・・・・・基底、３，４・
・・・・・接合管、５・・・・・・フランジ、６，７・
・・・・・軸受、８・・・・・・円筒型回転子、９・・
・・・・圧力円板、１０・・・・・・管、１１・・・・
・・開口、１２・・・・・・套管、１３・・・・・・帯
板、１４・・・・・・間隔板、１５・・・・・・流通間
隙、１６・・・・・・底部羽根車、１７・・・・・・頂
部羽根車、１８・・・・・・フランジ、１９・・・・・
・肋材、２０・・・・・・滑車、２１・・・・・・フラ
ンジ、２２・・・・・・肋材、２３・・・・・・外被、
２４・・・・・・カラースプリング、２５・・・・・・
プラク、２６・曲・シール、２７・・・・・・通路、２
８ 、２９・・・・・・肋材、３ｏ・曲・円錐形突出部
、３１・・・・・・板金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基底に固定され液体の取入口及び取出口を有する鉛
   直に延びる中空軸を持ち、該取入口と取出口は該中空軸
   に取り付けられた円筒型回転子の対応する空所に連絡さ
   れ、前記回転子の外被は中空軸と共軸の套管を有し、且
   つ外被に固定されたらせん型帯板を具え、該帯板の隣接
   する巻回部の間に中空軸と平行に間隔板を有し、該間隔
   板は放射列を形成して上記帯板とともに液体の流通間隙
   を規定する遠心式液体精製装置において、帯板１３には
   中空軸１と平行に走る波形を設け、該間隔板１４を該波
   形の山および谷に置くことを特徴とする該遠心式液体精
   製装置。 ２ 間隔板１４によって形成される各放射列の全長にわ
   たって、円筒型回転子８の取出口側に、間隔板１４の放
   射列の両側に液体流通間隙１５の幅の２０〜４０％張り
   出している板金３１が具えられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の遠心式液体精製装置。