JP2000005638A - 含液物質の遠心分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギ効率の良い含液物質の遠心分離装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 内筒は含液物質供給管１４の吐出口に対
面して吐出含液物質を受ける受圧部材７を有し、該受圧
部材７は上記吐出含液物質の流れを半径方向に変向せし
める変向部材７Ｂが設けられており、開孔が軸線方向に
て上記変向部材７Ｂと含液物質供給管１４の吐出口の支
持部との間に位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は含液物質の遠心分離
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、特開平６−６３
４５０に開示されている形式のものが知られている。

【０００３】この公知装置はスクリューデカンタ型遠心
分離器と呼ばれ、一方向に回転するボウルと称される外
筒と、これと同軸でかつ回転差を有して同一方向に回転
する内筒と、該内筒に取りつけられたスクリューコンベ
アとを備えている。外筒は回転により遠心力を発生させ
て、該外筒と内筒との間の環状空間に供給された含液物
質を分離し、比重の大きい物質を多く含む成分（以下、
「濃縮物質」と言う）と液体成分（以下、「分離液」と
言う）とに分離する。そして上記外筒は、含液物質の成
分・特性に応じることができるよう、一定ではあるが色
々な速度で回転する。この回転で発生する遠心力によ
り、分離液に対し比重の大きい濃縮物質は外筒の内壁側
に集められる。逆に、含液物質中の軽い物質すなわち分
離液は、遠心力で上記濃縮物質に対して半径方向内側に
移動する。

【０００４】又、内筒外面に取りつけられたスクリュー
コンベアは内筒と共に外筒に対し、微少の相対速度をも
って同一方向に回転する。この差動回転は一連のスクリ
ューと外筒の壁との間に相対運動を生成し、その結果、
濃縮物質は外筒の内壁に沿ってゆっくりと筒軸方向に移
送される。そして、分離された重い分離物質と軽い分離
液は、通常、外筒の両端に形成されたレベル差を有する
それぞれの排出口から別々に排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】遠心分離器は分離性能
を向上させるためには、外筒を高速回転とし、遠心力を
大きくする必要がある。しかしながら、回転を高速にす
るに伴い、他の分離方法に比べ消費動力が大きくなると
いう欠点があり、この消費動力を下げることが望まれ
る。

【０００６】消費動力には、回転を維持するための空気
抵抗・軸受抵抗損失、分離液損失、濃縮物質損失があ
る。空気抵抗・軸受抵抗損失は、外筒が高速で回転する
際に該外筒が受ける空気抵抗そして軸受での抵抗による
ものであり、分離液損失そして濃縮物質損失は、含液物
質が外筒の回転速度を得るまでに労したエネルギ損失と
分離液そして濃縮物質が一方の軸端に移動する際のエネ
ルギ損失と含液物質からそれぞれ分離された後も有して
いる速度エネルギである。これらの各種の損失のうち、
比較的大きい比率を占めているのが分離液損失である。

【０００７】含液物質は外筒及び内筒の回転軸線上にあ
るフィードパイプを経て、スクリューコンベアを駆動し
ている内筒内に吐出され、該内筒内に設けられた円形底
板に衝突し、回転せる内筒からの摩擦力で周方向の回転
力を与えられながら遠心力を受け、内筒の数箇所の穿孔
を経て、外筒内に移動する。その後、濃縮物質は外筒の
内壁に沿ってゆっくりと筒軸方向に運ばれる。そして、
含液物質から分離された重い濃縮物質とこれに対して軽
い分離液は、通常、外筒の両端にあり、半径方向でレベ
ル差を有するそれぞれの排出口から別々に排出される。

【０００８】このように、上記フィードパイプから内筒
内へ軸線方向に吐出される含液物質に遠心力を与えるに
は、該含液物質の流れを軸線方向から半径方向に変向す
るように該物質へエネルギへの付与を行なわねばならな
い。しかしながら上述の従来装置にあっては、このエネ
ルギ付与のための特段の対策がなされておらず、円滑か
つ有効にエネルギ付与が行なわれていたとは言い難い。
又、含液物質が内筒の内壁において摩擦力が小さいため
に含液物質が内筒と同期回転に至らない場合には、内筒
から落下した含液物質流れに乱れを引き起こし、沈殿分
離性能が損なわれる。

【０００９】本発明は、かかる従来装置のかかえていた
問題を解決し、含液物質に円滑かつ有効に遠心力を与
え、エネルギ効率の良い遠心分離装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る含液物質の
遠心分離装置は、略水平な軸線を中心に回転せる内筒
と、該内筒との間に環状空間を形成する回転せる外筒と
を有している。該内筒は軸線方向の一端側に開放口がそ
して他端側に閉塞部が形成されている。又該内筒は軸線
方向の中間部に開孔が形成されていて該内筒の内部空間
と上記環状空間とが連通されている。外筒は一端側の周
壁に第一排出口そして他端側の側端壁に第二排出口が形
成されている。さらに、上記内筒もしくは外筒には環状
空間内の含液物質を一端側に向け搬送するコンベアが設
けられている。そして、外筒の一端部を貫通せる含液物
質供給管が上記内筒の開放口から内筒の内部空間内に上
記軸線に沿って進入配置されている。

【００１１】かかる遠心分離装置において、本発明で
は、内筒は含液物質供給管の吐出口に対面して吐出含液
物質を受ける受圧部材を有し、該受圧部材は上記吐出含
液物質の流れを半径方向に変向せしめる変向部材が設け
られており、上記開孔が上記軸線方向にて上記変向部材
と含液物質供給管の吐出口の支持部との間に位置してい
る。

【００１２】上記変向部材は、好ましい形態として、軸
線を中心とする渦巻形状の羽根である。

【００１３】又、外筒は一端に向け半径が漸次小さくな
る錐筒部を有しているようにすることができる。さら
に、上記コンベアはスクリューコンベアとすることがで
きる。

【００１４】かかる本発明にあっては、含液物質供給管
から内筒内に吐出された含液物質は内筒の受圧部材に到
達し、該受圧部材に設けられた回転せる変向部材により
含液物質は流れを半径方向に変向すると共に遠心力を得
る。したがって、含液物質はあまり損失を伴うことなく
遠心力を得ることとなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面にもとづき、本発
明の一実施形態を説明する。

【００１６】図１において、符号１は略水平に配された
内筒であり、該内筒１に対して同心に外筒２が軸受３に
より回転自在に支持されている。

【００１７】上記内筒１は一端側（図１では左端側）が
開放され、他端側が閉塞されており、該他端側にて軸４
を介して駆動部５に連結されていて回転駆動を受けるよ
うになっている。該内筒１の内部には軸方向中間位置に
壁状の支持部６がそしてその右方に受圧部材７が設けら
れている。支持部は後述する含液物質供給管との間の相
対回転を許容しつつ該供給管を支持すると共に、該供給
管から吐出される含液物質の逆流を阻止するためのもの
である。上記受圧部材７は円板部材７Ａと変向部材７Ｂ
とを有している。受圧部材７は、図２に示されるように
方向Ａに回転し、渦巻羽根状の複数の変向部材７Ｂがポ
ンプのインペラのように機能するようになっている。

【００１８】又、内筒１には、軸線方向で上記支持部６
と受圧部材７との間に、周方向の複数箇所に開孔８が形
成されている。

【００１９】さらに、上記内筒１の外周面には、スクリ
ューコンベア９が取りつけられている。該スクリューコ
ンベア９は、図２に示す方向Ａに内筒１が回転するとき
に、物質を左方に移送するような螺旋をなしている。そ
して、このスクリューコンベア９の外径は、後述の外筒
の形状に適合するように、右半部では等径で、左半部で
は左端に向け漸次径が小さくなっている。

【００２０】外筒２は、上記スクリューコンベア９の外
径に沿って右半部が円筒部２Ａで左半部が左端に向け小
径となる錐筒部２Ｂをなしており、上記内筒１及びこれ
に取りつけられたスクリューコンベア９を完全に包囲す
る形態をなしている。錐筒部２Ｂの最小径部分には第一
排出口１０が、円筒部２Ａの側壁１１には第二排出口１
２が形成されている。該第二排出口１２は第一排出口１
０よりも半径方向にて軸線に近い位置にあるのが一般的
である。

【００２１】上記外筒２は両端側の小径部にて軸受３に
より回転自在に支持されていて、又、プーリー１３に
て、上記内筒１と同方向で該内筒１と速度差をもって回
転するように駆動されている。

【００２２】上記外筒２の一端では含液物質供給管１４
が貫通して配置されており、その先端部は内筒１の支持
部６を突出して受圧部材７に近接している。該含液物質
供給管１４は非回転であり、上記プーリー１３の近傍に
て外筒２によりそして上記支持部６によりそれぞれ相対
回転を許容しつつ支持されている。

【００２３】かかる本実施形態装置では、次の要領で含
液物質は分離される。

【００２４】 含液物質供給管１４を通して含液物質
が内筒１内に供給される。含液物質は、該内筒１内で、
受圧部材７に向け吐出されて該受圧部材１と支持部６と
の間の空間に留まる。受圧部材７は回転せる渦巻状の羽
根をなす変向部材７Ｂを有しており、この変向部材７Ｂ
が効率よく含液物質の流れを半径外側に向ける。すなわ
ち、含液物質は内筒１が有する回転エネルギを受けて遠
心力を得る。

【００２５】 含液物質は半径外方に流れて内筒１の
開孔８から内筒１外に流れ出て、該内筒１と外筒２との
間の環状空間に至る。内筒１そして外筒２が回転してい
るために、含液物質はさらに遠心力を得て外筒２の内壁
面上に層を形成する。その結果、濃縮物質が半径方向外
側に集められそして分離液が濃縮物質に対して半径方向
内側にくるように分離する。

【００２６】 上記環状空間内では内筒１に取りつけ
られたスクリューコンベア９が回転しており、濃縮物質
は外筒２の錐筒部２Ｂの方へ搬送され第一排出口１０か
ら外筒２の外へ排出される。又、分離液は第二排出口１
２から排出される。

【００２７】本発明では、上記で述べたように、含液
物質は環状空間に至る前に変向部材７Ｂにて回転せる内
筒１のエネルギの一部を受けて予め遠心力を得るため
に、エネルギ利用がきわめて効率よくなる。羽根の角度
・形状そして枚数等は運転条件によって適宜設定され
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上のごとく、内筒の有する回
転エネルギの一部を含液物質に遠心力として与えること
ができるので、エネルギ付与の効率が向上し、装置とし
て省エネルギ対策に好適となる。ひいては、装置の小型
化にも貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態装置の軸線を含む面での断
面図である。

【図２】図１装置の受圧部材の側面図である。

【符号の説明】

１ 内筒 ２ 外筒 ７ 受圧部材 ７Ｂ 変向部材 ８ 開孔 ９ スクリューコンベア １０ 第一排出口 １２ 第二排出口 １４ 含液物質供給管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略水平な軸線を中心に回転せる内筒と、
   該内筒との間に環状空間を形成する回転せる外筒とを有
   し、内筒は軸線方向の一端側に開放口がそして他端側に
   閉塞部が形成されかつ中間部に開孔が形成されていて該
   内筒の内部空間と上記環状空間とが連通されており、外
   筒は一端側の周壁に第一排出口そして他端側の側端壁に
   第二排出口が形成されており、上記内筒もしくは外筒に
   は環状空間内の含液物質を一端側に向け搬送するコンベ
   アが設けられ、外筒の一端部を貫通せる含液物質供給管
   が上記内筒の開放口から内筒の内部空間内に上記軸線に
   沿って進入配置されているものにおいて、内筒は含液物
   質供給管の吐出口に対面して吐出含液物質を受ける受圧
   部材を有し、該受圧部材は上記吐出含液物質の流れを半
   径方向に変向せしめる変向部材が設けられており、上記
   開孔が上記軸線方向にて上記変向部材と含液物質供給管
   の吐出口の支持部との間に位置していることを特徴とす
   る含液物質の遠心分離装置。
2. 【請求項２】 変向部材は軸線を中心とする渦巻形状の
   羽根であることとする請求項１に記載の含液物質の遠心
   分離装置。
3. 【請求項３】 外筒は一端に向け半径が漸次小さくなる
   錐筒部を有していることとする請求項１に記載の含液物
   質の遠心分離装置。
4. 【請求項４】 コンベアはスクリューコンベアであるこ
   ととする請求項１に記載の含液物質の遠心分離装置。