JPS6130611B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、スクープ管方式を採用したガス遠
心分離機の回転胴に関する。

従来、気体混合物をそれぞれの成分に分離する
装置としてガス遠心分離機が知られている。この
ガス遠心分離機は、一般に、筒状に形成された胴
本体およびこの胴本体の両端開口部を閉塞する一
対の端板を主要素とする回転胴を超高速回転させ
ている状態で、回転胴内に被分離ガスを導入し、
回転胴内の高遠心力場を利用して上記被分離ガス
を重ガス成分層と軽ガス成分層とに分け、これら
各層のガスを別々に回転胴外へ排出するように構
成されている。

しかして、この種分離機は、分離ガスを回転胴
外へ排出する手段から分類して端板方式と、スク
ープ管方式とに大別される。端板方式とは一対の
端板にそれぞれ孔を設け、この孔を通して各成分
ガスを別々に排出するようにしたもので、またス
クープ管方式とは、一方の端板の中央部に比較的
大径の孔を設け、この孔から回転胴内に上記回転
胴とは非接触状態に一対のスクープ管を挿入し、
このスクープ管を介して各成分ガスを別々に排出
するようにしたものである。

ところで、スクープ管方式を採用したガス遠心
分離機は、一般に、第１図に示すように構成され
ている。すなわち、軸心線を重力方向と平行させ
た円筒部１およびこの円筒部１の上、下端開口部
を蓋する上、下蓋２，３からなるケース４内に回
転胴５を回転自在に収納している。回転胴５は筒
状の胴本体６と、この胴本体６の上、下端開口部
を閉塞する上、下端板７，８と、胴本体６内でか
つ上端板７の近傍に配置され上端板７との間に、
たとえば軽ガス成分集合室９を形成するバツフル
板１０と、同じく下端板８の近傍に配置され下端
板８との間に重ガス成分集合室１１を形成するバ
ツフル板１２とで構成されている。上記バツフル
板１０および１２は第２図および第３図に拡大し
て示すように両端板７，８を成形するときに中ぐ
り加工などによつて一体に切削加工で形成された
もので、両端板７，８と平行で外径が胴本体６の
内径より小さく、かつ中央部に孔１３を有した環
状部１４と、この環状部１４の周縁と両端板７，
８の内面とを接続する筒状部１５とから成りたつ
ている。そして、バツフル板１２の筒状部１５に
は重ガス成分を集合室１１内に導き入れる孔１６
が複数個設けてある。

しかして、下端板８の外面中央部には軸材１７
が同軸的に突設されており、この軸材１７の先端
は下蓋３の内面に固定されたスラスト軸受１８に
連結されている。また、下端板８の外面には回転
胴５に回転動力を付与するアキシヤルエアーギヤ
ツプモータ１９の回転子２０が固定されており、
この回転子２０に対向する静止位置には同モータ
１９の固定子２１が固定してある。一方、上端板
７の外面には環状の永久磁石２２が固定されてお
り、この永久磁石２２に対向する上蓋２の内面に
は上記永久磁石２２とで磁気推力軸受２３を構成
する環状の永久磁石２４が固定してある。

しかして、回転胴５内に形成された各成分ガス
集合室９，１１内にはスクープ管２５，２６がそ
れぞれ挿し込まれている。スクープ管２５，２６
はそれぞれ前記上端板７の中央部および上蓋２の
中央部に同軸的に開口された比較的大径な孔２
７，２８を通して回転胴５とは非接触状態に挿入
されたもので、吸込口の位置する先端部２５ａ，
２６ａを各集合室９，１１内の周辺部に位置させ
ている。なお、図中２９はスクープ管２５，２６
と同心円的に回転胴５内に挿入されたフイード管
を示し、３０は気密保持用のフランジを、３１は
胴本体６の外側面が接触する雰囲気を低圧化させ
る分子ポンプを示している。

この装置によると、モータ１９で回転胴５を超
高速回転させている状態でフイード管２９に被分
離ガスを送り込むと、このガスは供給口２９ａか
ら回転胴５内に吐き出される。回転胴５は超高速
回転しているので、導入されたガスは遠心力の影
響を受け、重ガス成分が周辺部に、軽ガス成分が
中心寄りに集まる。そして、重ガス成分はバツフ
ル板１２の筒状部１５と胴本体６の内面との間の
すき間Ｐを通つた後、筒状部１５に設けられた孔
１６から集合室１１内に進入し、その後、スクー
プ管２６を通して外部へ排出される。また、軽ガ
ス成分は、バツフル板１０の中央部に設けられた
孔１３から集合室９内に進入し、その後スクープ
管２５を通して外部へ排出される。

しかしながら、上記のように構成されるガス遠
心分離機用回転胴にあつてはつぎのような問題点
があつた。

すなわち、(1)分離ガス集合室９，１１を形成す
るにあたり、両端板７，８に中ぐり切削加工を施
してバツフル板１０，１２を機械加工で削り出し
ているので加工に長時間を必要とし、そのため生
産性が低下し作業能率が悪い。(2)中ぐり加工と云
つた切削加工ではバツフル板１０，１２の薄肉軽
量化が計れない。(3)バツフル板１０，１２を切削
加工して形成した場合、薄肉化をしないと胴本体
との間の溶接性が悪くなり機械的強度が低下す
る。(4)端板の周方向のバランスをとることがむず
かしいなどである。

この発明は、上記問題点を解決すべくなされた
もので、その目的とするところは量産性に適し、
機械的強度、加工性にすぐれ、しかも分離効率を
低下させる虞れのない構造のスクープ管方式のも
のに適用される、ガス遠心分離機用回転胴を提供
することにある。

以下、この発明の実施例を第４図および第５図
を参照しながら説明する。

なお、図は、この発明に係る回転胴の要部だけ
を示すもので他の部分は従来とほぼ等しいので省
略し、要部にあつても第１図乃至第３図と同一部
分は同一符号をもつて示し、重複する部分の説明
を省略する。

この発明に係る回転胴が従来のそれと異なる点
は端板と、この端板との間にガス集合室を形成す
るバツフル板とにある。

すなわち、この発明においては、第４図に示す
ように端板３５とバツフル板３６とが独立した部
材によつて形成されている。この第４図は第１図
に示した軽ガス成分集合室９側に位置する端板と
バツフル板とを示している。端板３５は中央部に
スクープ管挿入用の孔４０を有した端板本体４１
と、この端板本体４１の周縁部から一体的に胴本
体６側へと延びる第１の筒状部４２と、この筒状
部４２から一体的に胴本体６外へと延び胴本体６
の端部に圧入接合、あるいは圧入後の溶接によつ
て接合される上記第１の筒状部４２の内径よりそ
の内径が大きい第２の筒状部４３とで構成されて
いる。そして、上記端板３５は、高張力鋼、たと
えばマレージング鋼板からプレス加工によつて形
成されたものとなつている。

一方、バツフル板３６は、中央部にスクープ管
挿入用の孔４４を有したバツフル板本体４５と、
このバツフル板本体４５の周縁部から一体的に前
記端板３５の第１の筒状部４２内へと延びて上記
第１の筒状部４２に対して圧入接合される前記胴
本体６の内径よりその内径が小さく形成された小
径筒状部４６とで構成されている。上記バツフル
板３６も高張力鋼、たとえばマレージング鋼板か
らプレス加工によつて形成されたもので、上述の
ように小径筒状部４６が端板３５の第１の筒状部
４２に圧入接合され、これによつて端板３５に対
して固定されるとともに端板３５との間に軽ガス
成分集合室９を形成している。一方、第５図に示
すように重ガス成分集合室１１側に位置する端板
３５ａとバツフル板３６についても同様に構成さ
れ両者ならびに胴本体６が同様の手段で結合され
ている。ただし、重ガス成分集合室１１側の端板
３５ａにはスクープ管挿入用の孔は形成されてい
ない。また、バツフル板３６の小径筒状部４６に
は重ガス成分導入用の孔４７が形成されており、
この２点だけが異なつている。

このように、端板３５，３５ａとバツフル板３
６とを別部材で形成し、かつ両者を圧入固定によ
つて連結するようにしている。そして、両者をプ
レス加工によつて形成し、しかも両者を圧入接合
で連結させているので、肉厚の均一な、いわゆる
バランスのとれた寸法精度の高いものを容易に多
量に製作できるばかりか組立ての容易化も図れ、
量産性を大幅に向上させることができる。また、
バツフル板３６の小径筒状部４６の先端部を端板
３５，３５ａの第１の筒状部４２に圧入すること
により、端板３５，３５ａとバツフル板３６とを
連結するようにしているので、端板３５，３５ａ
の肉厚をバツフル板３６のそれより大きくした
り、あるいは第１の筒状部４２の軸方向長さに較
べて小径筒状部４６のそれを大きくすることによ
り、回転時に小径筒状部４６が遠心力によつて拡
口する量を第１の筒状部４２のそれより大きく設
定することが容易に行なえる。したがつて、回転
時に端板３５，３５ａからバツフル板３６が離脱
するような事態の発生も防止でき、安定した性能
を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスクープ管方式のガス遠心分離
機の一例を示す縦断面図、第２図および第３図は
第１図における回転胴内のガス集合室を拡大して
右半分のみを示す縦断面図、第４図および第５図
はこの発明の一実施例に係る回転胴のガス集合室
部分の右半分のみをそれぞれ示す縦断面図であ
る。 ４……ケース、５……回転胴、６……胴本体、
９……軽ガス成分集合室、１１……重ガス成分集
合室、２５，２６……スクープ管、３５，３５ａ
……端板、３６……バツフル板、４０，４４……
孔、４１……端板本体、４２……第１の筒状部、
４３……第２の筒状部、４５……バツフル板本
体、４６……小径筒状部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状に形成された胴本体と、この胴本体の両
   端開口を閉塞するように設けられ何れか一方の中
   央部にガス案内管挿設用の孔を有した一対の端板
   と、前記胴本体内にそれぞれ配置され前記各端板
   との間にガス集合室をそれぞれ形成するとともに
   それぞれの中央部にガス案内管挿設用の孔を有し
   た一対のバツフル板とを備えてなるガス遠心分離
   機用回転胴において、前記各端板は、プレス加工
   で形成されたものであつて、端板本体と、この端
   板本体の周縁部から一体的に前記胴本体側へと延
   びる第１の筒状部と、この第１の筒状部から一体
   的に前記胴本体外へと延び上記胴本体の端部に接
   合される上記第１の筒状部の内径よりその内径が
   大きい第２の筒状部とで構成され、前記各バツフ
   ル板は、プレス加工で形成されたものであつて、
   バツフル板本体と、このバツフル板本体の周縁部
   から一体的に前記端板の前記第１の筒状部内へと
   延びて上記第１の筒状部へ圧入接合される前記胴
   本体の内径よりその外径が小さい小径筒状部とで
   構成されてなることを特徴とするガス遠心分離機
   用回転胴。