JPS6017592B2 - 遠心分離器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は分級原料を細粒と粕粒に分離する精度及び処理
能力を改良した遠Ｄ分離器に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種の分離器はＤＴ−ＯＳＩ６０７６３１号公
報によって開示されているように、異なった大きさおよ
び／又は形状、および／又は異なった比重の粒子の混合
物を、粗大粒（特定の限界直径以上のもの）と紬小粒（
特定の限界大きさ以下のもの）とに選別するためのもの
である。

（発明が解決しようとする問題点） 近年、遠心分離器については分級精度及び能力の点から
、より微細粒子の分離ができ、しかもその処理能力の優
れたものが必要となってきている。

しかしながら、たゞ一つの紬小粒・選別空気出口を有す
る、従来のこの種の分離器においては生産能力は比較的
小さいものである。生産能力は特に、分離器の大きさ、
中でも、選別ロータの長さと直径、従って選別が行われ
る面積に依存している。しかし直径は、遠心力の増大の
ため、制御があり、又直径と回転数に左右され、したが
って又、遠０力、限界粒子サイズに支配される。同様に
、選別ローターの長さにおいても、均一な選別空気の流
れを維持することができないという制限がある。この分
離器は、出釆るだけ細かい粒子を狭い粒子サイズ分布で
、得ることにあり、２〜４ムｍの限界粒子サイズを目指
している。

この様な非常に細小な粒子はいよいよ、プラスチック、
自動車タイヤ、顔料および塗料の充填物として、あるい
は紙の被覆剤として必要とされる。粗大粒は他の目的に
使用されるか、又はさらにこれを粉砕して紬粒とする。
この目的のためには、それぞれ、比較的大量のものを出
来るだけ低コストで生産する必要がある。

しかし、処理能力を増すために袋暦を大型化すると空気
流の制御及び選別すべき粒子サイズの分級点を決めるこ
とが簸かしい。

このため小型の分離器を多数個使用して微細粒子を分離
している。従って、作業の効率が悪く、設備費等も上昇
するという問題があった。本発明はこの種の分離器で、
生産能力のより大なるもの、かつ、より微細な粒子、た
とえば限界粒子サイズｌｏＡｍ〜２ムののものを選別で
きる装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の遠心分離器は、そ
の構成として選別空気取入口を備えた容器内の中心部に
選別ロータとく選別ロータの外輪周緑に溝間隔を密にし
たセグメントフランジと、選別ロータから半径方向に離
間して容器と一体化したガイド板フランジとを設け、該
ガイド板フランジと前記選別ロータとで画成される選別
室に、選別粒体の敬入口と、粗大粒出口を関口させ、細
４・粒、選別空気出口を容器内の選別ロータの両端に設
け、前記選別ロータの長さに対する直径の比率が１：１
．５ないし１：４であることを特徴としている。

（作 用） 本発明は上記の構成としたことにより選別さるべき粒体
は上方から選別室（ガイド板フランジと選別ローターと
の間の環状室）に導入され、又同時に外側からガイド板
フランジを通じて選別用空気が選別室に流入し、選別用
空気は一つの渦巻き運動を行って粒子をそれぞれの運動
路に導く。

この選別空気はガイド板フランジによって整流され選別
室において粒子は半径方向におて互いに対向する抵抗力
と遠心分との作用をうける。そして、特定の半径方向お
よび軸方向の空気速度に対して、この双方の力が同一と
なる様な一つの限界粒子サイズが存在する。限界サイズ
より大きい粗大粒子はこの場合、選別室の下方端の粗大
粒出口に、より早く又はよりおそく、到達する。これに
反して細々・粒子は選別空気によって導かれ、この空気
はセグメントフランジにおける選別羽根の溝を通って内
方に流入し、選別羽根の内室の選別ロータの軸方向両端
部に接続する紬小粒・選別空気出口に吸い込まれる。次
に細小粒は選別空気から分離され、そして選別空気は再
び選別空気入口に達し、再び循環させることが出釆る。
（実施例） より詳細に説明するため、下記に、図面を参照しつ）一
つの実施例を示す。

この分離器は、一つの切線方向の選別空気取入口２を有
する一つの、同０円の、ほ）、円筒状の容器１を有して
おり、この容器内には、選別空気が、矢印２０の方向に
、全軸方向高さにわたって均等に流入する。

容器内には容器の軸方向に延びた複数個のガイド板によ
って選別空気を整流する一つのガイド板フランジ９が、
容器外被から半径方向に離隔して設けられている。また
、このフランジ９から半径方向に離隔して、選別ロータ
ー１０の外輪周縁にその轍方向に延びた多数個のセグメ
ントを有し、しかも、その溝間隔を密にしたセグメント
フランジ１１が設けられている。フランジ９とフランジ
ー１との間の選別室２３には、上方から、選別されるべ
き粒体が送入される。又、容器の上部壁には、粒体を送
入するための−つの環状溝２２が設けられており、この
溝には接続パイプ７が開□している。対向する端部すな
わち、下方端には、じようご状の粗大粒出口８が設けら
れている。選別ロータの両端には、曲ったパイプ状の細
４・粒・選別空気出口３，４が設けられており、その直
径は、ロータ−の内径にほぼ合致している。出口３，４
にはそれぞれ冷却空気室１７，１８によって包まれ、こ
の都室には、接続部１９を通じて冷却空気が導入される
。これによって、それら出口に細小粒が付着することが
防止される。冷却空気室１７，１８においては、曲つた
出口３，４を貫通するローター軸榛１０ａも両端が軸承
５，６に軸着されている。したがって、この軸受けも又
同様に冷却される。冷却空気室１７，１８内は高圧にな
っているので、細小粒はこの中に侵入することは出来な
い（軸穴の矢印を見よ。）。駆動はＶ−ベルト・プリ−
１２によって行われる。選別ローター１０はその両端１
３，１４が、出口３，４に密接に接続する様に、閉口し
ている。選別ローターと容器との間にはそれぞれパッキ
ング１５，１６が存在し、このパッキングは平板状又は
ラビリンス状に作られている。冷却空気溝２７を通じて
冷却空気が、冷却空気室１７，１８から導入されて、選
別室２３と出口３，４との間をむさいでいる（第３図、
矢印１９）。選別ロータ−の鞠榛１０ａには、軸方向に
貫通孔を有する支持円板２４が焼きはめされている。

そして、ローター端の外周にはそれぞれ乱流防止リング
２５，２６が施されている。次に上記の構成によりなる
本実施例の作用について説明する。

本装置は矢印２１で示す選別粒子が接続パイプ７を通り
、環状溝２２を経て、選別室２３に投下される。選別室
２３内にはガイド板フランジ９によって形成された間隙
から整流された選別空気が絶えず送り込まれており、選
別粒子に選別ロ−夕１０の回転に伴なつて発生する半径
方向外向の猿０力と内向きの空気抵抗力が作用し合う。
この２力がつり合う粒子蓬以下の紬小粒は外向きの遠心
力より内向きの空気抵抗力が大きくなり、選別空気によ
って選別ロータ１０内に移動する。

粒子径の大きいものは外向きの遠心力によって外側に、
はじき出され粒子の重量により落下して粗大粒出口８を
通じて、粗大粒が選別されることになる。

遠心力は選別ロータの直径と回転力及び選別粒子サイズ
の質量等によって決定されるため、必要とする選別粒子
の限界サイズにより選別ロータ１０の直径及び回転数は
制限される。

発明の袋直はかかる制限を考慮して選別ロータ１０の直
径／長さ比率を１：１．５〜１：４にすることにより選
別粒子の処理能力を高めている。

このように選別ロータ１０の長を大きくとると選別空気
の流速を均一することが簸しい。そこで本発鯛では、選
別室２３を画成するガイド板フランジ９とセグメントフ
ランジ１１に工夫を髄こしている。即ち、両フランジ９
，１１とも選別ロー夕１０の軸万向に延びたガイド板及
びセバレータ板により選別空気の方向を規制しており、
選別ローターに沿った半径方向の流速の相違によって選
別粒子が制御される。この様な半径方向流速は出口にお
ける吸込圧、すなわち、負圧に依存する。この吸込圧は
出口において最大であり、反対端に向って低減する。従
って、選別ロータ１０のセグメントフランジ１１の外壁
付近において、選別ロータ１０による遠心力が最適で、
選別空気の送入空気の吸込力は選別室内では最小となり
、セグメントフランジの間隔を狭めたセパレータ板間の
通路では急に吸込力が増大し、遠心力が減少して分離効
果がよくなる。

更に選別ロータ１０の両端に設けた乱流防止ＩＪング２
５，２６は細小粒選別空気出口付近の空気流の乱れをな
くすように作用する。

このようにして選別ローター１０を直径に比してその長
さを大きくとることが可能となる。また細小粒・選別空
気出口が両端に存在するため、出口断面積はほゞ２倍と
なり、したがって生産能力の増大にもかかわらず、流速
は小さい。

これに反して、従釆は、流速が大なる時、紬小粒は壁面
に強く投げられるため、粒子は壁面に付着する。特に、
最初の細小粒層の場合、そうである。その結果、流れ状
態は、悪化し、生産能力の低下を生ずる。この様に層状
に堆積する付着物（いわゆる・噌日のから”）は時々、
破裂して紬小粒に混入し、その結果、細小粒が駄目にな
ったり、又非常な困難を生ずる。

この様な付着物を防止するためには流速を制限するが、
そうすると生産能力も制限されることになる。本発明に
よれば、この様な、細小粒の付着は、一つの紬小粒・選
別空気出口を。

−ターの付近において、それぞれ一つの冷却室で包むこ
とによって防止される。冷却した粒子は冷却した表面に
は付着し難い。この場合は、両側の選別ロータ軸椿の軸
受けをそれぞれ冷却室内に設置するのが有利である。こ
れによって鞠承けも同時に冷却され、運転の安全と機械
の寿命延長にも役立つ。このことは、生産能力を高くす
る場合も特に重要である。さらに、選別ローターの前端
にそれぞれ一つのラビリンス・パッキングを施すが、こ
のパッキングは一つの溝を通じてそれぞれ一つの冷却空
気室に連結されている。

冷却空気は同時に、ラビリンス・パッキングに外方から
内方に循環するので、このパッキングも又冷却されるが
、このために特別の空気源は全く不要である。分離器に
おける空冷のラビリンス・パッキングはＤＥ−ＡＳ１７
５７斑２によって既知である。さらに、選別ローターの
セグメントを保持するために鞄方向の貫通孔を有する支
持円板が、鞠棒に焼きはめされている。

この場合、ローターセグメントにその端部が固定されて
いるばかりでなく、端部間においても、支持円板によっ
て固定されている。最後に、容器の、粗大流出口に対向
する端部には、選別さるべき粒子を選別室に送入するた
めの一つの環状溝が設けられている。

この様にして、より多くの生産物を均等に生産すること
が出来る。（効 果） 本発明は上記のように構成したので、同一サイズに分離
された紬小粒子を二個所の紬小粒・選別空気出口より取
り出すことができ、セグメントフランジによって、選別
ロータの半径方向の流速の負圧をセグメントフランジの
溝間隔を密にしたことにより制御し、より細かな分離効
果を発揮することができる。

また選別ロー夕の直径に対する長さを多くとることによ
り生産能力を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による分離器の長手方向断面図である。 第２図は、その左側がこの分離器の横断面図、その右側
が平面図である。第３図は第１図のロ部分、すなわち、
冷却室から、冷却空気を導入する様にしたラビリンス・
パッキングの拡大断面図を示す。１・・・・・・容器、
２・・・・・・選別空気取入口、３，４・・・…紬小粒
・選別空気出口、８・・・・・・粗大粒出口、９・・・
・・・ガイド板フランジ、１０・・・・・・選別ロータ
、１１・・・・・・セグメントフランジ、１７，１８・
・・・・・冷却空気室、２５，２６・・…・乱流防止リ
ング。 】国Ｐ２逸脱３ １両Ｆ」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼ円筒状に直立し、かつほぼ切線方向の選別空気
   取入口を備えた容器を有する遠心分離器において、 前
   記容器内の同軸上に、中心部に選別ロータと、 該選別
   ロータの外輪周縁に、細小粒・選別空気の通路となる溝
   間隔を密にしたセグメントフランジと、 前記選別ロー
   タから半径方向に離間して容器と一体化し、選別空気を
   整流するガイド板フランジを設け、 該ガイド板フラン
   ジと前記選別ロータとで画成される選別室には、その上
   方に選別粒体の取入口を、下方に粗大出口を開口させ、
   選別ロータの直径とほぼ同一径となる細小粒・選別空気
   出口を前記容器内の選別ロータの両端に設け、前記選別
   ロータの長さに対する直径の比率が、１：１．５ない、
   し１：４であることを特徴とする遠心分離器。 ２ 前記容器内の選別ロータにおける両端周縁部を円筒
   形状の乱流防止リングで囲繞したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の遠心分離器。 ３ 前記選別ロータの軸方向に貫通孔を有する支持円板
   がロータ軸棒上に焼はめされていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載の遠
   心分離器。 ４ 前記容器の粗大粒出口に対向する端部に選別粒体の
   取入口である環状溝が設けられている特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれかにし記載の遠心分離器。