JP2005522321A - スクレーパー又はピストンを用いて固形物類を排出する遠心機 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、35合衆国特許法第119条(e)に基づいて2002年4月12日提出の合衆国仮特許出願第60/372,153の優先権を主張するもので、ここに、その全文を引用して加入するものである。
−なし−
この発明は、おまかに言えば遠心機、そして、詳しくは、分離の間蓄積された固形物類を自動的に排出することができる遠心機に関するものである。
この発明によれば、現在の遠心分離機の欠点、特に、固形物類の回収及び機械的不安性に関連する欠点を対処する特徴を含む遠心分離機が開示されている。
図1は、自動のチューブ状ボウル遠心分離機を断面で示し、さらに中間部を除去して水平断面をも示している。この遠心分離機は、分離機ハウジング13の中央領域11に取り付けられた円筒状の分離機ボウル10を含んでいる。分離機ボウル10は、好ましくはチューブ形状のボウルであって、直径Dが比較的細く、長さLは、L/Dの比率が約5/1またはそれよりも大きな比率をもつ長さになっている。分離機ボウル10の内部には、ピストナッセンブリーが取り付けられていて、このピストンアッセンブリーは、ピストン軸14に連結されているピストンヘッド12からなる。
Claims (26)
- 以下の構成からなる遠心分離機:
高速で回転し、供給液体を分離液と固形物類とに分離する円筒状のボウルであって、該固形物類がこのボウルの内面にたまるもの;及び
ピストンヘッドとピストンアクチュエータとを含むピストンアッセンブリーであり、前記ピストンヘッドは、前記ボウルの内面にぴったり合うように前記ボウル内に配置されていて、一つ又は複数の開口をもち、該開口は、前記ピストンヘッドの軸方向に対向する側面の間を液体が流れるようにするもので、前記ピストンアクチュエータは、前記ピストンヘッドを前記ボウルの閉止された第1の端部に向け軸方向に動かして前記ピストンヘッドの前記開口を介して蓄積された固形物類を排出させるようになっているもの。 - 前記ボウルの第1の端部に分離液バルブを備え、この分離液バルブは、開放位置においては、前記分離液を排出し、閉止位置においては、前記ボウルの第1の端部を閉じ、前記分離液バルブは、前記蓄積された固形物類を排出する間閉止位置にある請求項1による遠心分離機。
- 前記ピストンアッセンブリーは、さらに、前記ピストンヘッドに取り付けられたピストン軸を含み、このピストン軸は、前記分離液バルブのシールされた中央開口を経て延びていて、前記ピストンヘッドを前記ピストンアクチュエータに結合させるようになっている請求項1による遠心分離機。
- 前記ピストンアクチュエータが以下の構成を備える請求項3による遠心分離機:
前記ボウルの対向する側に位置している一対のハイドロリックシリンダで、各シリンダは、そこから延びる対応するプランジャを有しているもの;
前記ハイドロリックシリンダのプランジャのそれぞれの端部の間に架設されてヘッドであり、該ヘッドは、外れた位置における動作(i)では前記ピストン軸から外れて前記ピストンヘッドを前記ボウルと共に実質的に固定されている軸方向位置にある回転軸まわりを回転させ、係合位置における動作(ii)では前記ピストン軸に係合し、前記アクチュエータが前記ピストンヘッドの軸方向運動を制御するようにするもの・ - 前記ボウルは、前記ピストン軸が延びる中央通路もつハブを含み、前記ボウル、分離液バルブ及びピストンアッセンブリーが分離機ハウジングに内蔵されているものであり、さらに、以下の構成を備える請求項3による遠心分離機:
球形部とこの球形部から延びている短い円筒部とを有し、前記球形部は、前記分離機ハウジングの一端部における球形取り付け領域と回転軸にそって前記分離機ハウジングに達している円筒部の間にしっかり保持されているもの;及び
前記ベアリングハウジングの円筒部内に配置され、前記ボウルのハブに係合し、前記ボウルが前記回転軸まわりを回転できるようにしながら前記ボウルを軸方向に保持するベアリング。 - さらに以下を備える請求項2による遠心分離機:
分離液バルブが開放位置になるように該バルブを付勢する一つ又は複数のスプリング;及び
前記分離液バルブを前記スプリングの付勢力に抗しながら閉止位置に動かす分離液バルブアクチュエータ。 - 前記ピストンヘッドが逆円錐形の中央領域を含み、前記ピストンヘッドの複数の開口が前記中央領域の円錐形の外壁にそってぐるりと設けられている請求項1による遠心分離機。
- 前記ボウルの第2の端部に供給液体通路を備え、この供給液体通路は、供給液体を前記ボウル内に噴射し、該液体を前記ピストンヘッドの前記開口に向け流れるようにする請求項1による遠心分離機。
- さらに以下の構成を備える請求項1による遠心分離機:
中央領域、端部領域及び前記中央領域と端部領域との間の開口を囲む内面を有する円筒状ハウジングであって、前記中央領域は、その内部に前記ボウルを有し、前記開口は、蓄積された固形物類を前記ボウルから排出する構成;及び
前記ハウジングの端部領域に取り付けられている固形物類バルブであって、この固形物類バルブは、前記ハウジングの直径方向軸を回転軸として開放位置と閉止位置との間を回転できるようになっており、前記固形物類バルブは、(i)前記固形物類バルブが閉止位置にあるとき、前記ハウジングの内面に密接して前記開口から蓄積された固形物類が排出されないように作用し、そして、(ii)前記固形物類バルブが開放位置にあるとき、前記端部領域の一方側に位置して前記開口から蓄積された固形物類が排出されるように作用する構成。 - 以下の構成を備える遠心分離機:
一端に球形装着領域をもつ分離機ハウジング;
球形部とこの球形部から延びている短い円筒部とをもち、前記球形部は、前記分離機ハウジングの球形装着領域にしっかり納められており、前記円筒部が回転軸にそって前記分離機ハウジング内に達している構成;
ベアリングハウジングの円筒部に内蔵されているベアリング;及び
前記回転軸にそって分離機ハウジング内に配置の円筒状遠心分離機であって、前記分離機ボウルは、一端にスピンドルをもち、このスピンドルは、前記ベアリング内に配置され、モータに結合されて、前記回転軸まわりを回転する構成のもの。 - 前記球形装着領域が一方の端部における分離機ハウジングのカラー状部内に位置されている請求項10による遠心分離機。
- 前記カラー状部は、側面に開口を有し、この開口を介して駆動ベルトが延びて前記分離機ボウルのスピンドルを前記モータに連結させている請求項11による遠心分離機。
- さらに、前記分離機ハウジングの前記カラー内に配置された一対のシートを備え、これらシートは、それぞれ凹状内面を有し、該内面が前記ベアリングハウジングの球形部と接触している請求項11による遠心分離機。
- さらに以下を備える請求項11による遠心分離機:
前記分離機ハウジングの外端部で前記スピンドルの球形部に配置されている固い弾性リング;及び
前記弾性リングを圧縮して、前記分離機ハウジングの他方の端部に固定されたリング保持部材。 - 前記スピンドルは、前記回転軸にそう中央通路を有し、この通路を通って軸状の部材が前記分離機ボウルに延びている請求項10による遠心分離機。
- 前記軸状の部材が前記分離機ボウルに位置したスクレーパヘッドに取り付けられたスクレーパ軸を構成し、前記分離機ボウルが回転し、該スクレーパヘッドとスクレーパ軸とは、前記回転軸の軸方向にそって動いて、前記分離機ボウルの内面からたまっている固形物類を掻き取る構成になっている請求項15による遠心分離機。
- 前記軸状の部材が前記分離機ボウルに配置のスクレーパヘッドに取り付けられたスクレーパ軸を構成し、該スクレーパヘッドとスクレーパ軸とは、揺れ動かずに回転可能な前記分離機ボウルと共にし、前記回転軸の軸方向にそって動き、前記分離機ボウルからたまっている固形物類を排出する構成になっている請求項15による遠心分離機。
- 以下の構成を備える遠心分離機:
中央領域、端部領域及び前記中央領域と端部領域との間の開口を囲む内面を有する円筒状ハウジングであって、前記中央領域は、その内部に回転可能な遠心分離機を取り付けており、前記開口は、蓄積された固形物類を前記ボウルから排出する構成;及び
前記ハウジングの端部領域に取り付けられている固形物類バルブであって、この固形物類バルブは、前記ハウジングの直径方向軸を回転軸として開放位置と閉止位置との間を回転できるようになっており、前記固形物類バルブは、(i)前記固形物類バルブが閉止位置にあるとき、前記ハウジングの内面に密接して前記開口から蓄積された固形物類が排出されないように作用し、そして、(ii)前記固形物類バルブが開放位置にあるとき、前記端部領域の一方側に位置して前記開口から蓄積された固形物類が排出されるように作用するオフセット部をもっている構成。 - 前記固形物類バルブは、内部排出通路を含み、前記分離機ボウルから液体が前記通路を通って排出され、前記固形物類バルブのアーム部分に配置の前記排出通路が前記固形物類バルブのオフセット部から前記分離機ハウジングへ達している請求項18による遠心分離機。
- 前記固形物類バルブは、内部供給液体通路を含み、前記分離機ボウルへ液体が前記通路を通って供給され、前記固形物類バルブのアーム部分に配置の前記供給液体通路が前記固形物類バルブのオフセット部から前記分離機ハウジングへ達している請求項18による遠心分離機。
- 前記分離機ボウルは、前記分離機ハウジングに隣接した分離機ボウル開口を含み、前記供給液体が前記固形物類バルブの供給液体通路からの流れとなって前記分離機ボウル開口を経て前記分離機ボウルに流入する構成の請求項20による遠心分離機。
- 前記分離機ハウジングは、前記中央領域と端部領域との間に内方へ延びた環状フランジを含み、このフランジは、前記開口を囲み、前記内面は、前記端部領域に面するフランジ面を備えている構成の請求項18による遠心分離機。
- 前記固形物類バルブが閉止位置にあるとき、前記分離機ハウジングの内面と前記固形物類バルブのオフセット部との間をシールするために膨らむ操作(i)と前記固形物類バルブを回転させて開放位置にするように凹む操作(ii)を行う膨張可能なシールを備えている構成の請求項18による遠心分離機。
- 前記シールが液体圧で膨張する構成の請求項23による遠心分離機。
- 記シールが空気圧で膨張する構成の請求項23による遠心分離機。
- 以下の構成を有する遠心分離機:
開放端部を有する回転可能な円筒状分離機ボウル;及び
前記スクレーアボウルに配置されているスクレーパであって、このスクレーパは、供給操作モードで前記ボウル内を回転し、掻き取り操作モードにおいては、揺れ動かずに回転可能なものであり、複数のスクレーパアームがその本体部から前記分離機ボウルの内面に向かい突き出ており、供給操作モードにおいてはスカート部が前記複数のアームから前記分離機ボウルの開放端部へ軸方向にそって延び、前記分離機ボウルとスクレーパの回転により発生の遠心力によって前記スカート部がたわみ、前記開口を囲む前記分離機ボウルの端部を押圧する構成。
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