JP2017018868A

JP2017018868A - Centrifugal separator

Info

Publication number: JP2017018868A
Application number: JP2015137116A
Authority: JP
Inventors: 伸介松野; Shinsuke Matsuno; 英哉桐山; Hideya Kiriyama; 優輝松見; Yuki Matsumi; 晃博小林; Akihiro Kobayashi
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-01-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal separator capable of reducing energy consumption.SOLUTION: A channel 12 which penetrates between an inner end surface 10b of an outer barrel bowl 110 side and an outer end surface 10a of the outer side and discharges liquid separated on the outer barrel bowl 110 to the outer side is formed on a bottom plate 10. Further, on an inner part of the bottom plate 10, the channel 12 is inclined toward the outer end surface 10a from the inner end surface 10b to the opposite side to a rotation direction with respect to an axial direction. Thus, the channel 12 is inclined and, thereby, a part of discharge energy of liquid can be regenerated as rotation energy. Further, the channel 12 is inclined on an inner part of the bottom plate 10. The channel 12 is inclined on the inner part of the bottom plate 10 and, thereby, the occurrence of such a loss of energy is suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、遠心分離装置に関する。 The present invention relates to a centrifugal separator.

特許文献１には、円筒形状に形成され、固体と液体との混合液を収容し、回転することで固体と液体とを遠心分離する回転体と、回転体の軸方向における端部に設けられ、回転体を支持する軸部に連結される底板と、を備えた遠心分離装置が記載されている。底板には、回転体側の内端面と外側の外端面との間を貫通し、回転体で分離された液体を外側へ排出する流路が形成されている。 In Patent Document 1, a rotating body that is formed in a cylindrical shape, contains a mixed liquid of a solid and a liquid, and centrifuges the solid and the liquid by rotating, and is provided at an end in the axial direction of the rotating body. And a bottom plate connected to a shaft portion that supports a rotating body. The bottom plate is formed with a flow path that passes between the inner end surface on the rotating body side and the outer end surface on the outer side and discharges the liquid separated by the rotating body to the outside.

特開２００９−１３６７９０号公報JP 2009-136790 A

ここで、遠心分離装置においては、消費エネルギーが大きいという問題があった。上述の遠心分離装置では、底板に形成された液体の排出用の流路が軸方向に沿って真っ直ぐに延びている。このような底板の流路による液体の排出時におけるエネルギーのロスについて改善することが要請されていた。 Here, the centrifugal separator has a problem that energy consumption is large. In the above-described centrifugal separator, the flow path for discharging the liquid formed on the bottom plate extends straight along the axial direction. There has been a demand for improvement in energy loss when liquid is discharged through the flow path of the bottom plate.

そこで、本発明は、消費エネルギーを低減できる遠心分離装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the centrifuge which can reduce energy consumption.

本発明の一側面に係る遠心分離装置は、円筒形状に形成され、固体と液体との混合液を収容し、回転することで固体と液体とを遠心分離する回転体と、回転体の軸方向における端部に設けられ、回転体を支持する軸部に連結される底板と、を備え、底板には、回転体側の内端面と外側の外端面との間を貫通し、回転体で分離された液体を外側へ排出する流路が形成され、流路は、底板の内部において、内端面から外端面へ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜する。 A centrifugal separator according to one aspect of the present invention is formed in a cylindrical shape, accommodates a mixed liquid of a solid and a liquid, and rotates to rotate the solid and the liquid by centrifugation, and the axial direction of the rotary body And a bottom plate connected to a shaft portion that supports the rotating body. The bottom plate penetrates between the inner end surface on the rotating body side and the outer end surface on the outer side, and is separated by the rotating body. A flow path for discharging the liquid to the outside is formed, and the flow path is inclined from the inner end face toward the outer end face toward the opposite side to the rotational direction with respect to the axial direction inside the bottom plate.

この遠心分離装置において、底板には、回転体側の内端面と外側の外端面との間を貫通し、回転体で分離された液体を外側へ排出する流路が形成されている。また、流路は、底板の内部において、内端面から外端面へ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜する。このように、流路が傾斜することによって、液体の排出エネルギーの一部を回転エネルギーとして回生することができる。また、流路は、底板の内部において傾斜している。例えば、傾斜した流路を底板から突出する態様で外付けするような構造を採用する場合、風損等の影響によってエネルギーのロスが生じる可能性がある。一方、底板の内部において流路が傾斜していることで、そのようなエネルギーのロスが生じることを抑制することができる。以上により、消費エネルギーを低減することができる。 In this centrifugal separator, the bottom plate is formed with a flow path that passes between the inner end surface on the rotating body side and the outer outer end surface, and discharges the liquid separated by the rotating body to the outside. In addition, the flow path inclines toward the side opposite to the rotational direction with respect to the axial direction from the inner end surface toward the outer end surface inside the bottom plate. In this way, when the flow path is inclined, a part of the discharged energy of the liquid can be regenerated as rotational energy. Moreover, the flow path is inclined inside the bottom plate. For example, when adopting a structure in which an inclined flow path is externally attached so as to protrude from the bottom plate, energy loss may occur due to the influence of windage or the like. On the other hand, since the flow path is inclined inside the bottom plate, it is possible to suppress such energy loss. As described above, energy consumption can be reduced.

また、本発明の一側面に係る遠心分離装置において、流路は、径方向から見て、内端面から外端面へ向かって真っ直ぐに延びてよい。この構成によれば、傾斜した流路を容易に形成することができる。 In the centrifugal separator according to one aspect of the present invention, the flow path may extend straight from the inner end surface toward the outer end surface as viewed from the radial direction. According to this configuration, an inclined channel can be easily formed.

また、本発明の一側面に係る遠心分離装置において、流路は、径方向から見て、内端面から外端面へ向かって段階的に傾斜角度が大きくなってよい。この構成によれば、より効率よく回転エネルギーの回生を行うことができる。 In the centrifugal separator according to one aspect of the present invention, the flow path may have a gradually increasing inclination angle from the inner end surface toward the outer end surface as viewed from the radial direction. According to this configuration, it is possible to regenerate rotational energy more efficiently.

また、本発明の一側面に係る遠心分離装置において、流路は、底板に直接形成された貫通孔によって構成されてよい。この構成によれば、より効率よく回転エネルギーを回生することができる。 In the centrifugal separator according to one aspect of the present invention, the flow path may be configured by a through hole formed directly in the bottom plate. According to this configuration, the rotational energy can be regenerated more efficiently.

また、本発明の一側面に係る遠心分離装置において、底板には、内端面から外端面へ向かって貫通すると共に、底板の内部において、内端面から外端面へ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜するベース貫通部が形成され、流路は、内端面から外端面へ向かって延びる流路形成貫通部を有する流路形成部材を、ベース貫通部に取り付けることによって構成されてよい。この場合、流路形成部材の取り付け元であるベース貫通部自体が傾斜しているため、容易に流路を傾斜させることができる。 In the centrifugal separator according to one aspect of the present invention, the bottom plate penetrates from the inner end surface toward the outer end surface, and rotates in the axial direction from the inner end surface toward the outer end surface inside the bottom plate. A base penetrating portion that is inclined in the direction opposite to the direction is formed, and the flow passage is configured by attaching a flow passage forming member having a flow passage forming penetrating portion extending from the inner end surface toward the outer end surface to the base penetrating portion. It's okay. In this case, since the base penetrating part itself that is the attachment source of the flow path forming member is inclined, the flow path can be easily inclined.

また、本発明の一側面に係る遠心分離装置では、外端面において、流路の排出口が最も軸方向における外側に配置されていてよい。すなわち、底板の外端面においては、流路の排出口よりも外側に突出した部分が存在していない。従って、排出口から排出された後の液体が、底板の外端面における他の部分に衝突してエネルギーのロスが生じることを抑制できる。 In the centrifugal separator according to one aspect of the present invention, the outlet of the flow path may be disposed on the outermost side in the axial direction on the outer end surface. That is, on the outer end surface of the bottom plate, there is no portion protruding outward from the outlet of the flow path. Therefore, it can be suppressed that the liquid after being discharged from the discharge port collides with other portions on the outer end surface of the bottom plate to cause energy loss.

本発明の一側面に係る遠心分離装置は、円筒形状に形成され、固体と液体との混合液を収容し、回転することで固体と液体とを遠心分離する回転体と、回転体の軸方向における端部に設けられ、回転体を支持する軸部に連結される底板と、を備え、底板には、前記回転体で分離された前記液体を外側へ排出すると共に、前記液体の排出エネルギーの一部を回転エネルギーに回生する回生機構が形成されており、回生機構は、底板の内部に埋め込まれている。 A centrifugal separator according to one aspect of the present invention is formed in a cylindrical shape, accommodates a mixed liquid of a solid and a liquid, and rotates to rotate the solid and the liquid by centrifugation, and the axial direction of the rotary body And a bottom plate connected to a shaft portion that supports the rotating body. The bottom plate discharges the liquid separated by the rotating body to the outside, and discharges the energy of the liquid. A regeneration mechanism that regenerates part of the energy to rotational energy is formed, and the regeneration mechanism is embedded in the bottom plate.

この遠心分離装置において、底板には、回転体で分離された液体を外側へ排出すると共に、液体の排出エネルギーの一部を回転エネルギーに回生する回生機構が形成されている。例えば、傾斜した流路を底板から突出する態様で外付けするような構造を採用する場合、風損等の影響によってエネルギーのロスが生じる可能性がある。一方、回生機構は、底板の内部に埋め込まれている。従って、そのようなエネルギーのロスが生じることを抑制することができる。以上により、消費エネルギーを低減することができる。 In this centrifugal separator, the bottom plate is formed with a regeneration mechanism that discharges the liquid separated by the rotating body to the outside and regenerates a part of the discharged energy of the liquid to the rotational energy. For example, when adopting a structure in which an inclined flow path is externally attached so as to protrude from the bottom plate, energy loss may occur due to the influence of windage or the like. On the other hand, the regeneration mechanism is embedded in the bottom plate. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of such energy loss. As described above, energy consumption can be reduced.

本発明によれば、消費エネルギーを低減できる。 According to the present invention, energy consumption can be reduced.

図１は、本実施形態に係るスクリュウデカンタ型の遠心分離装置の概略的な構成を示した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a screw decanter type centrifugal separator according to the present embodiment. 図２は、本実施形態に係るスクリュウデカンタ型の遠心分離装置の概略的な構成を示した縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a screw decanter type centrifugal separator according to the present embodiment. 図３は、図１に示す底板の一部を、軸方向における外側から見た図である。FIG. 3 is a view of a part of the bottom plate shown in FIG. 1 as viewed from the outside in the axial direction. 図４は、底板の流路の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the flow path of the bottom plate. 図５は、変形例に係る流路の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a flow channel according to a modification. 図６は、変形例に係る流路を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a flow path according to a modification. 図７は、流路の排出口と他の部材の位置関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a positional relationship between the discharge port of the flow path and other members.

以下、本発明に係る遠心分離装置の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。 Hereinafter, an embodiment of a centrifugal separator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements or corresponding elements may be denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted.

固体と液体との混合液に対し、両者を分離する固液分離処理として、回転体内で混合液を高速で回転させ、回転体に加わる径方向の遠心力により固体の沈降速度を高めることで固液分離を促進する、所謂、遠心分離処理が用いられる。本実施形態では、遠心分離処理を実現する遠心分離装置として、スクリュウデカンタ型遠心分離装置を例に挙げて説明する。 As a solid-liquid separation process for separating the liquid mixture of solid and liquid, the liquid mixture is rotated at high speed in the rotating body, and the solid sedimentation speed is increased by the radial centrifugal force applied to the rotating body. A so-called centrifugation process that promotes liquid separation is used. In the present embodiment, a screw decanter type centrifugal separator will be described as an example of a centrifugal separator that realizes a centrifugal separation process.

図１は、スクリュウデカンタ型の遠心分離装置１００の概略的な構成を示した斜視図であり、図２は、スクリュウデカンタ型の遠心分離装置１００の概略的な構成を示した縦断面図である。説明の便宜上、図１では、主たる内部構造も示している。遠心分離装置１００は、外胴ボウル（回転体）１１０と、ケーシング１１２と、軸受１１４と、底板１０と、軸部２０と、本体駆動用モータ１１６と、フィートパイプ１１８と、内胴スクリュウコンベア１２０と、差速制動機１２２と、ギヤボックス１２４と、を含んで構成される。遠心分離装置１００は、例えば、食品、飲料水、薬品、化学製品、鉄鋼製品等の製造プロセスや、屎尿処理、下水処理、スラリー処理、工場排水処理等の水処理といった様々な分野において、固液分離に利用される。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a screw decanter type centrifugal separator 100, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the screw decanter type centrifugal separator 100. As shown in FIG. . For convenience of explanation, FIG. 1 also shows the main internal structure. The centrifuge 100 includes an outer body bowl (rotary body) 110, a casing 112, a bearing 114, a bottom plate 10, a shaft part 20, a main body driving motor 116, a foot pipe 118, and an inner body screw conveyor 120. A differential speed brake 122 and a gear box 124. The centrifugal separator 100 is, for example, a solid-liquid process in various fields such as food, drinking water, chemicals, chemical products, steel products, and other water treatments such as manure treatment, sewage treatment, slurry treatment, and factory wastewater treatment. Used for separation.

外胴ボウル１１０は、遠心分離装置１００の長手方向に延びる円筒形状の中空ボウルで形成され、ケーシング１１２内において両端が軸受１１４により回転自在に軸支される。そして、外胴ボウル１１０は、フィートパイプ１１８から供給された、固体と液体との混合液を中空ボウル内に収容し、本体駆動用モータ１１６を動力として回動し、固体と液体とを遠心分離する。 The outer shell bowl 110 is formed of a cylindrical hollow bowl extending in the longitudinal direction of the centrifugal separator 100, and both ends of the outer shell bowl 110 are rotatably supported by bearings 114 in the casing 112. The outer shell bowl 110 accommodates the mixed liquid of the solid and the liquid supplied from the foot pipe 118 in the hollow bowl, and rotates using the motor 116 for driving the main body as a power to separate the solid and the liquid. To do.

底板１０は、外胴ボウル１１０の軸方向における端部に設けられ、外胴ボウル１１０を支持する軸部２０に連結される。底板１０は、外胴ボウル１１０の端部を封止すると共に、外胴ボウル１１０で分離された液体を外側へ排出する流路（詳細な構造は、後述）を有している。軸部２０は、底板１０の中央位置に接続されており、外胴ボウル１１０とは反対側へ向かって軸方向に沿って延びている。軸部２０は、軸受１１４にて軸支されている。 The bottom plate 10 is provided at an end portion of the outer shell bowl 110 in the axial direction, and is connected to the shaft portion 20 that supports the outer shell bowl 110. The bottom plate 10 has a flow path (detailed structure will be described later) that seals the end of the outer shell bowl 110 and discharges the liquid separated by the outer shell bowl 110 to the outside. The shaft portion 20 is connected to the center position of the bottom plate 10 and extends along the axial direction toward the side opposite to the outer shell bowl 110. The shaft portion 20 is pivotally supported by a bearing 114.

内胴スクリュウコンベア１２０は、径方向外方に突出したスクリュウ羽根１２０ａを胴体１２０ｂの外周に螺旋状に巻回して構成され、両端が軸受（図示せず）により外胴ボウル１１０と同芯に回転自在に軸支される。したがって、内胴スクリュウコンベア１２０は、外胴ボウル１１０に囲繞されることとなる。そして、内胴スクリュウコンベア１２０は、差速制動機１２２の動力とギヤボックス１２４の遊星歯車機構によって、外胴ボウル１１０と同方向に高速回転するとともに、外胴ボウル１１０と相対的な回転速度差を有して回動する。こうして、内胴スクリュウコンベア１２０は、外胴ボウル１１０の内周面に堆積された固体（堆積物）をスクリュウ羽根１２０ａによって外胴ボウル１１０外に排出する。スキミング機構（図示せず）は、遠心力を利用して、外胴ボウル１１０で分離された液体に気泡が生じるのを抑制しつつ、底板１０の流路から液体を外部に排出する。また、液体排出口（図示せず）の構造を変えることで、液体の質量密度差により、さらに、液体を水分と油分とに分離することもできる。 The inner drum screw conveyor 120 is configured by spirally winding screw blades 120a protruding outward in the radial direction around the outer periphery of the fuselage 120b, and both ends rotate concentrically with the outer drum bowl 110 by bearings (not shown). It is supported freely. Therefore, the inner trunk screw conveyor 120 is surrounded by the outer trunk bowl 110. The inner cylinder screw conveyor 120 rotates at a high speed in the same direction as the outer trunk bowl 110 by the power of the differential speed brake 122 and the planetary gear mechanism of the gear box 124, and the rotational speed difference relative to the outer trunk bowl 110. Rotate with Thus, the inner cylinder screw conveyor 120 discharges solids (deposits) deposited on the inner peripheral surface of the outer cylinder bowl 110 to the outside of the outer cylinder bowl 110 by the screw blades 120a. A skimming mechanism (not shown) uses centrifugal force to discharge liquid from the flow path of the bottom plate 10 while suppressing bubbles from being generated in the liquid separated by the outer shell bowl 110. Further, by changing the structure of the liquid discharge port (not shown), the liquid can be further separated into water and oil due to the difference in mass density of the liquid.

次に、図３及び図４を参照して本実施形態に係る遠心分離装置１００について説明する。図３及び図４に示すように、底板１０には、軸方向（中心軸線ＣＬが延びる方向）における外胴ボウル１１０側の内端面１０ｂと外側の外端面１０ａとの間を貫通し、外胴ボウル１１０で分離された液体を外側へ排出する流路１２が形成される。流路１２は、底板１０の内部において、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって、軸方向に対して回転方向ＲＴとは反対側へ傾斜する。 Next, the centrifugal separator 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. As shown in FIGS. 3 and 4, the bottom plate 10 penetrates between the inner end surface 10 b on the outer shell bowl 110 side and the outer end surface 10 a on the outer side in the axial direction (the direction in which the central axis line CL extends). A flow path 12 for discharging the liquid separated in the bowl 110 to the outside is formed. The flow path 12 inclines toward the opposite side to the rotation direction RT with respect to the axial direction from the inner end face 10b toward the outer end face 10a inside the bottom plate 10.

具体的には、図４（ａ）に示すように、流路１２は、径方向から見て、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって真っ直ぐに延びている。内端面１０ｂには、外胴ボウル１１０からの液体Ｗが流路１２へ流入するための流入口１６が形成されている。また、外端面１０ａには、液体を流路１２から外部へ排出させるための排出口１７が形成されている。また、流路１２は、周方向において互いに対向する側面１４，１５を有している。側面１４，１５は、互いに平行をなしており、内端面１０ｂの流入口１６から外端面１０ａの排出口１７へ向かって、軸方向に対して回転方向ＲＴとは反対側へ傾斜する。側面１４は、流入口１６から流入した液体Ｗを受ける受面として機能する。なお、流路１２は、径方向に対向する外周面及び内周面を有している。 Specifically, as shown in FIG. 4A, the flow path 12 extends straight from the inner end surface 10b toward the outer end surface 10a when viewed from the radial direction. An inflow port 16 through which the liquid W from the outer body bowl 110 flows into the flow path 12 is formed on the inner end surface 10b. Further, a discharge port 17 for discharging the liquid from the flow path 12 to the outside is formed in the outer end surface 10a. Moreover, the flow path 12 has the side surfaces 14 and 15 which oppose each other in the circumferential direction. The side surfaces 14 and 15 are parallel to each other, and are inclined from the inflow port 16 of the inner end surface 10b toward the discharge port 17 of the outer end surface 10a toward the side opposite to the rotation direction RT with respect to the axial direction. The side surface 14 functions as a receiving surface that receives the liquid W flowing from the inlet 16. In addition, the flow path 12 has the outer peripheral surface and inner peripheral surface which oppose radial direction.

側面１４は、軸方向に対して傾斜角度θにて傾斜している。なお、側面１４の所定箇所における傾斜角度θの定義について説明する。図４（ａ）に示すように、流路１２を径方向における何れかの位置から見た時、側面１４と中心軸線ＣＬとの交点を基準点Ｐ１とする。このとき、基準点Ｐ１での中心軸線ＣＬと側面１４とがなす角度が、基準点Ｐ１における傾斜角度θとして定義される。また、基準点Ｐ１を通過すると共に中心軸線ＣＬと直交する基準面ＳＦを設定した場合、図４（ｂ）に示すように、側面１４が延びる方向（例えば、側面１４の中心線が延びる方向）は、基準面ＳＦに対いて垂直となる。基準点Ｐ１は、流入口１６から排出口１７に至るまで、側面１４の全領域について設定可能であり、当該全領域における傾斜角度θを設定可能である。本実施形態では、傾斜角度θは、流入口１６から排出口１７に至る全領域にわたって一定である。傾斜角度θは、例えば、５〜８０°に設定してよく、より好ましくは３０〜７５°に設定してよい。なお、傾斜角度θは、軸方向における位置によって異なっていてもよい。また、側面１４の基準面ＳＦに対する角度も垂直でなくともよく、傾斜していてもよい。側面１５の傾斜角度θも側面１４と同趣旨の定義によって定めることができる。側面１５は、側面１４の傾斜角度θと同じとなるが、同じでなくともよい。 The side surface 14 is inclined at an inclination angle θ with respect to the axial direction. The definition of the inclination angle θ at a predetermined location on the side surface 14 will be described. As shown in FIG. 4A, when the flow path 12 is viewed from any position in the radial direction, the intersection of the side surface 14 and the central axis CL is defined as a reference point P1. At this time, an angle formed by the central axis CL at the reference point P1 and the side surface 14 is defined as an inclination angle θ at the reference point P1. When a reference plane SF that passes through the reference point P1 and is orthogonal to the central axis CL is set, as shown in FIG. 4B, the direction in which the side surface 14 extends (for example, the direction in which the center line of the side surface 14 extends). Is perpendicular to the reference plane SF. The reference point P1 can be set for the entire region of the side surface 14 from the inflow port 16 to the discharge port 17, and the inclination angle θ in the entire region can be set. In the present embodiment, the inclination angle θ is constant over the entire region from the inlet 16 to the outlet 17. The inclination angle θ may be set to, for example, 5 to 80 °, and more preferably 30 to 75 °. The inclination angle θ may be different depending on the position in the axial direction. Further, the angle of the side surface 14 with respect to the reference surface SF may not be vertical but may be inclined. The inclination angle θ of the side surface 15 can also be determined by the same definition as the side surface 14. The side surface 15 is the same as the inclination angle θ of the side surface 14 but need not be the same.

以上のような流路１２によって回生機構１５０が構成される。すなわち、底板１０には、外胴ボウル１１０で分離された液体を外側へ排出すると共に、液体の排出エネルギーの一部を回転エネルギーに回生する回生機構１５０が形成される。回生機構１５０は、底板１０の内部に埋め込まれている。回生機構１５０が底板１０に埋め込まれている状態とは、回生機構１５０が底板１０の外端面１０aから突出している状態ではなく、底板１０の内部に形成されて、底板１０の板厚の範囲内に存在する状態である。 The regeneration mechanism 150 is configured by the flow path 12 as described above. That is, the bottom plate 10 is formed with a regenerative mechanism 150 that discharges the liquid separated in the outer body bowl 110 to the outside and regenerates a part of the discharged energy of the liquid into rotational energy. The regenerative mechanism 150 is embedded in the bottom plate 10. The state in which the regenerative mechanism 150 is embedded in the bottom plate 10 is not a state in which the regenerative mechanism 150 protrudes from the outer end surface 10a of the bottom plate 10, but is formed inside the bottom plate 10 and is within the thickness range of the bottom plate 10. It exists in the state.

本実施形態では、底板１０は、流路１２を形成する流路形成部材１１を有している。底板１０には、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって貫通するベース貫通部１３が形成されている。ベース貫通部１３は、軸方向と平行に延びている。本実施形態においては、複数（ここでは４つだが、数量は限定されない）のベース貫通部１３が、底板１０に対して中心軸線ＣＬ周りに９０°間隔で形成されている。ベース貫通部１３は、軸部２０から外周側へ所定寸法離間した位置に形成されている。 In the present embodiment, the bottom plate 10 has a flow path forming member 11 that forms the flow path 12. The bottom plate 10 is formed with a base through portion 13 that penetrates from the inner end surface 10b toward the outer end surface 10a. The base penetration part 13 extends in parallel with the axial direction. In the present embodiment, a plurality of base penetration portions 13 (four in this case, but the number is not limited) are formed at 90 ° intervals around the central axis CL with respect to the bottom plate 10. The base penetration part 13 is formed at a position spaced from the shaft part 20 to the outer peripheral side by a predetermined dimension.

流路形成部材１１は、内端面１１ｂから外端面１１ａへ向かって延びる流路形成貫通部１９を有する。流路形成貫通部１９は、流路形成部材１１の内周側の面に形成される溝部によって構成される。流路１２は、流路形成部材１１を、ベース貫通部１３に取り付けることによって構成される。流路形成部材１１とベース貫通部１３とは、（流路形成貫通部１９を除き）隙間なくシールされた状態で接触している。また、流路形成部材１１は、外端面１０ａ側にフランジを有しているが、有していなくともよい。流路１２の側面１４，１５及び外周面は流路形成部材１１の面によって構成され、流路１２の内周面はベース貫通部１３の面によって構成される。なお、流路形成貫通部１９は、流路形成部材１１の内周面に形成されていなくともよく、外周面、周方向に対向する側面に形成されてもよい。あるいは、流路形成貫通部１９は、流路形成部材１１の中央位置付近に形成されてもよい。 The flow path forming member 11 has a flow path forming through part 19 extending from the inner end surface 11b toward the outer end surface 11a. The flow path forming through portion 19 is configured by a groove formed on the inner peripheral surface of the flow path forming member 11. The flow path 12 is configured by attaching the flow path forming member 11 to the base through portion 13. The flow path forming member 11 and the base penetration part 13 are in contact with each other in a sealed state (except for the flow path formation penetration part 19). Moreover, although the flow path forming member 11 has a flange on the outer end surface 10a side, it does not have to be provided. The side surfaces 14 and 15 and the outer peripheral surface of the flow channel 12 are configured by the surface of the flow channel forming member 11, and the inner peripheral surface of the flow channel 12 is configured by the surface of the base through portion 13. In addition, the flow path formation penetration part 19 does not need to be formed in the inner peripheral surface of the flow path forming member 11, and may be formed in the outer peripheral surface and the side surface which opposes the circumferential direction. Alternatively, the flow path forming through portion 19 may be formed near the center position of the flow path forming member 11.

図７を参照して、流路１２の排出口１７と外端面１０ａとの関係について説明する。図７（a）に示すように、軸方向において、流路１２の排出口１７が外端面１０aと同一（あるいはわずかに突出している）に形成されている。一方、外端面１０aから障害物（ここではボルト３０）が突出している。従って、排出口１７から排出された液体が障害物に衝突することで、エネルギーのロスが発生する。また、障害物が風を受けることで風損によるエネルギーのロスも発生する。従って、図７（ｂ）に示すように、ボルト３０を埋め込むことによって、外端面１０aにおいて、流路１２の排出口１７が最も軸方向における外側に配置することが好ましい。すなわち、底板１０の外端面１０aにおいては、流路１２の排出口１７よりも外側に突出した部分が存在していない。さらに、流路形成部材１１のフランジ自体を底板１０に埋め込んで、底板１０の本体部分の外端面１０aと、流路形成部材１１の外端面１１aとを軸方向における同一に配置してもよい。なお、図７（a）に係る構成を採用することは妨げられない。 With reference to FIG. 7, the relationship between the discharge port 17 of the flow path 12 and the outer end surface 10a will be described. As shown in FIG. 7A, in the axial direction, the discharge port 17 of the flow path 12 is formed to be the same as (or slightly protrude from) the outer end face 10a. On the other hand, an obstacle (here, the bolt 30) protrudes from the outer end surface 10a. Accordingly, the liquid discharged from the discharge port 17 collides with an obstacle, and energy loss occurs. Moreover, when the obstacle receives wind, energy loss due to windage occurs. Therefore, as shown in FIG. 7 (b), it is preferable that the outlet 17 of the flow path 12 is arranged on the outermost side in the axial direction on the outer end face 10a by embedding the bolts 30. That is, on the outer end surface 10 a of the bottom plate 10, there is no portion protruding outward from the discharge port 17 of the flow path 12. Further, the flange itself of the flow path forming member 11 may be embedded in the bottom plate 10, and the outer end surface 10 a of the main body portion of the bottom plate 10 and the outer end surface 11 a of the flow path forming member 11 may be arranged in the same direction in the axial direction. Note that the configuration according to FIG. 7A is not hindered.

次に、本実施形態に係る遠心分離装置１００の作用・効果について説明する。 Next, operations and effects of the centrifugal separator 100 according to the present embodiment will be described.

この遠心分離装置において、底板１０には、外胴ボウル１１０側の内端面１０ｂと外側の外端面１０ａとの間を貫通し、外胴ボウル１１０で分離された液体を外側へ排出する流路１２が形成されている。また、流路１２は、底板１０の内部において、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜する。具体的には、図４（ａ）に示すように、流入口１６から軸方向へ向かって流入した液体Ｗが傾斜した側面１４に衝突する。液体Ｗが傾斜した側面１４と衝突することで、エネルギーの一部は液体Ｗが排出口１７へ向かう排出エネルギーとして機能し、エネルギーの一部は側面１４に推進力として作用することで、回転エネルギーとして機能する。このように、流路１２が傾斜することによって、液体の排出エネルギーの一部を回転エネルギーとして回生することができる。また、流路１２は、底板１０の内部において傾斜している。例えば、傾斜した流路１２を底板１０から突出する態様で外付けするような構造を採用する場合、風損等の影響によってエネルギーのロスが生じる可能性がある。一方、底板１０の内部において流路１２が傾斜していることで、そのようなエネルギーのロスが生じることを抑制することができる。以上により、消費エネルギーを低減することができる。 In this centrifugal separator, the bottom plate 10 passes through between the inner end face 10b on the outer shell bowl 110 side and the outer outer end face 10a, and discharges the liquid separated in the outer shell bowl 110 to the outside. Is formed. Moreover, the flow path 12 inclines to the opposite side to a rotation direction with respect to an axial direction toward the outer end surface 10a from the inner end surface 10b in the inside of the baseplate 10. FIG. Specifically, as shown in FIG. 4A, the liquid W that flows in the axial direction from the inlet 16 collides with the inclined side surface 14. When the liquid W collides with the inclined side surface 14, a part of the energy functions as discharge energy toward the discharge port 17, and a part of the energy acts as a driving force on the side surface 14, thereby rotating energy. Function as. Thus, when the flow path 12 is inclined, a part of the discharged energy of the liquid can be regenerated as rotational energy. Further, the flow path 12 is inclined inside the bottom plate 10. For example, when adopting a structure in which the inclined flow path 12 is externally attached so as to protrude from the bottom plate 10, energy loss may occur due to the influence of windage or the like. On the other hand, since the flow path 12 is inclined inside the bottom plate 10, it is possible to suppress such energy loss. As described above, energy consumption can be reduced.

また、本実施形態に係る遠心分離装置１００において、流路１２は、径方向から見て、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって真っ直ぐに延びている。この構成によれば、傾斜した流路１２を容易に形成することができる。 Further, in the centrifugal separator 100 according to the present embodiment, the flow path 12 extends straight from the inner end surface 10b toward the outer end surface 10a when viewed from the radial direction. According to this configuration, the inclined flow path 12 can be easily formed.

また、本実施形態に係る遠心分離装置１００では、外端面１０ａにおいて、流路１２の排出口１７が最も軸方向における外側に配置されている。すなわち、底板１０の外端面１０ａにおいては、流路１２の排出口１７よりも外側に突出した部分が存在していない。従って、排出口１７から排出された後の液体が、底板１０の外端面１０ａにおける他の部分に衝突してエネルギーのロスが生じることを抑制できる。 Further, in the centrifugal separator 100 according to the present embodiment, the discharge port 17 of the flow path 12 is disposed on the outermost side in the axial direction on the outer end surface 10a. That is, on the outer end surface 10 a of the bottom plate 10, there is no portion protruding outward from the discharge port 17 of the flow path 12. Therefore, it is possible to prevent the liquid after being discharged from the discharge port 17 from colliding with other portions of the outer end surface 10a of the bottom plate 10 to cause energy loss.

また、本実施形態に係る遠心分離装置１００において、底板１０には、外胴ボウル１１０で分離された液体を外側へ排出すると共に、液体の排出エネルギーの一部を回転エネルギーに回生する回生機構１５０が形成されている。例えば、傾斜した流路を底板から突出する態様で外付けするような構造を採用する場合、風損等の影響によってエネルギーのロスが生じる可能性がある。一方、回生機構１５０は、底板１０の内部に埋め込まれている。そのようなエネルギーのロスが生じることを抑制することができる。以上により、消費エネルギーを低減することができる。 Further, in the centrifugal separator 100 according to the present embodiment, the bottom plate 10 discharges the liquid separated by the outer body bowl 110 to the outside and regenerates a part of the discharged energy of the liquid to rotational energy. Is formed. For example, when adopting a structure in which an inclined flow path is externally attached so as to protrude from the bottom plate, energy loss may occur due to the influence of windage or the like. On the other hand, the regeneration mechanism 150 is embedded in the bottom plate 10. It is possible to suppress the occurrence of such energy loss. As described above, energy consumption can be reduced.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiment described above.

例えば、上述の実施形態では、底板に形成されたベース貫通部１３は、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって貫通すると共に、軸方向に真っ直ぐに延びていた。これに変えて、ベース貫通部１３は、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜してよい。この場合、流路形成部材１１の取り付け元であるベース貫通部１３自体が傾斜しているため、容易に流路を傾斜させることができる。 For example, in the above-described embodiment, the base penetrating portion 13 formed in the bottom plate penetrates from the inner end surface 10b toward the outer end surface 10a and extends straight in the axial direction. Instead of this, the base penetrating portion 13 may be inclined from the inner end surface 10b toward the outer end surface 10a toward the opposite side to the rotational direction with respect to the axial direction. In this case, since the base penetration part 13 itself which is the attachment origin of the flow path forming member 11 is inclined, the flow path can be easily inclined.

例えば、図５（ａ）に示すように、流路１２Ａは、径方向から見て、内端面１０ｂから外端面１０ａへ向かって段階的に傾斜角度が大きくなってよい。図５（ａ）に示す例では、流路１２Ａは、流入口１６から排出口１７へ向かって、段階的に傾斜角度が大きくなってもよい。流路１２Ａは、三段階で角度が大きくなるように、側面１４Ａａ，１４Ａｂ，１４Ａｃ及び側面１５Ａａ，１５Ａｂ，１５Ａｃを有する。なお、本実施形態では三段階で傾斜角度が大きくなる例について説明したが、二段階であってもよく、四段階以上であってもよい。このような構成により、より効率よく回転エネルギーの回生を行うことができる。 For example, as shown in FIG. 5A, the flow path 12A may have a gradually increasing inclination angle from the inner end face 10b toward the outer end face 10a when viewed from the radial direction. In the example illustrated in FIG. 5A, the inclination angle of the flow path 12 </ b> A may gradually increase from the inlet 16 toward the outlet 17. The channel 12A has side surfaces 14Aa, 14Ab, 14Ac and side surfaces 15Aa, 15Ab, 15Ac so that the angle increases in three stages. In this embodiment, the example in which the tilt angle is increased in three stages has been described, but it may be two stages or four or more stages. With such a configuration, rotation energy can be regenerated more efficiently.

また、図５（ｂ）に示すように、流路１２Ｂは、径方向から見て、湾曲していてもよい。当該例では、側面１４Ｂ，１５Ｂが湾曲しており、傾斜角度θが、軸方向において連続的に大きくなっている。 Moreover, as shown in FIG.5 (b), the flow path 12B may be curved seeing from radial direction. In this example, the side surfaces 14B and 15B are curved, and the inclination angle θ is continuously increased in the axial direction.

また、上述の実施形態では、底板１０のベース貫通部１３に流路形成部材１１を取り付けることによって流路１２が形成されていた。これに代えて、流路は、底板に直接形成された貫通孔によって構成されてよい。 In the above-described embodiment, the flow path 12 is formed by attaching the flow path forming member 11 to the base through portion 13 of the bottom plate 10. Alternatively, the flow path may be configured by a through hole formed directly in the bottom plate.

例えば、図６（ａ）に示すように、底板１０Ａに直接ベーン形状の流路２２Ａを形成してよい。この流路２２Ａは、内端面１０Ａｂの流入口２７から外端面１０Ａａの排出口２６へ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜している。図６（ａ）の例では、流路２２Ａは、楕円形の形状を有している。また、図６（ｂ）に示す底板１０Ｂには、円形状の流路２２Ｂが形成されている。図６（ｃ）に示す底板１０Ｃには、羽根車のような形状を有するベーン形状の流路２２Ｃが形成されている。以上のように、流路２２は、底板１０に直接形成された貫通孔によって構成されてよい。この構成によれば、より効率よく回転エネルギーを回生することができる。 For example, as shown in FIG. 6A, a vane-shaped flow path 22A may be formed directly on the bottom plate 10A. The flow path 22A is inclined from the inlet 27 of the inner end face 10Ab toward the outlet 26 of the outer end face 10Aa toward the opposite side to the rotational direction with respect to the axial direction. In the example of FIG. 6A, the flow path 22A has an elliptical shape. Further, a circular channel 22B is formed in the bottom plate 10B shown in FIG. A vane-shaped flow path 22C having a shape like an impeller is formed in the bottom plate 10C shown in FIG. As described above, the flow path 22 may be configured by a through hole formed directly in the bottom plate 10. According to this configuration, the rotational energy can be regenerated more efficiently.

１０底板
１０ａ外端面
１０ｂ内端面
１１流路形成部材
１２流路
１３ベース貫通部
１９流路形成貫通部
２０軸部
１００遠心分離装置
１１０外胴ボウル（回転体）
１５０回生機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bottom plate 10a Outer end surface 10b Inner end surface 11 Channel formation member 12 Channel 13 Base penetration part 19 Channel formation penetration part 20 Shaft part 100 Centrifugal separator 110 Outer body bowl (rotary body)
150 regeneration mechanism

Claims

円筒形状に形成され、固体と液体との混合液を収容し、回転することで前記固体と前記液体とを遠心分離する回転体と、
前記回転体の軸方向における端部に設けられ、前記回転体を支持する軸部に連結される底板と、を備え、
前記底板には、前記回転体側の内端面と外側の外端面との間を貫通し、前記回転体で分離された前記液体を外側へ排出する流路が形成され、
前記流路は、前記底板の内部において、前記内端面から前記外端面へ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜する、遠心分離装置。 A rotating body that is formed in a cylindrical shape, contains a mixed liquid of a solid and a liquid, and rotates to centrifuge the solid and the liquid;
A bottom plate provided at an end portion in the axial direction of the rotating body and connected to a shaft portion that supports the rotating body;
The bottom plate is formed with a flow path that passes between the inner end surface on the rotating body side and the outer outer end surface, and discharges the liquid separated by the rotating body to the outside.
The centrifuge device in which the flow path is inclined toward the side opposite to the rotation direction with respect to the axial direction from the inner end surface toward the outer end surface inside the bottom plate.

前記流路は、径方向から見て、前記内端面から前記外端面へ向かって真っ直ぐに延びる、請求項１に記載の遠心分離装置。 The centrifuge according to claim 1, wherein the flow path extends straight from the inner end surface toward the outer end surface when viewed from the radial direction.

前記流路は、径方向から見て、前記内端面から前記外端面へ向かって段階的に傾斜角度が大きくなる、請求項１に記載の遠心分離装置。 2. The centrifugal separator according to claim 1, wherein the flow channel has an inclination angle that increases stepwise from the inner end surface toward the outer end surface as viewed from a radial direction.

前記流路は、前記底板に直接形成された貫通孔によって構成される、請求項１に記載の遠心分離装置。 The centrifuge according to claim 1, wherein the flow path is configured by a through hole directly formed in the bottom plate.

前記底板には、前記内端面から前記外端面へ向かって貫通すると共に、前記底板の内部において、前記内端面から前記外端面へ向かって、軸方向に対して回転方向とは反対側へ傾斜するベース貫通部が形成され、
前記流路は、前記内端面から前記外端面へ向かって延びる流路形成貫通部を有する流路形成部材を、前記ベース貫通部に取り付けることによって構成される、請求項１に記載の遠心分離装置。 The bottom plate penetrates from the inner end surface toward the outer end surface, and inclines toward the opposite side of the rotational direction with respect to the axial direction from the inner end surface toward the outer end surface inside the bottom plate. A base penetration is formed,
The centrifuge according to claim 1, wherein the flow path is configured by attaching a flow path forming member having a flow path forming through portion extending from the inner end surface toward the outer end surface to the base through portion. .

前記外端面において、前記流路の排出口が最も前記軸方向における外側に配置されている、請求項１〜５の何れか一項に記載の遠心分離装置。 The centrifuge according to any one of claims 1 to 5, wherein a discharge port of the flow path is disposed on an outermost side in the axial direction on the outer end surface.

円筒形状に形成され、固体と液体との混合液を収容し、回転することで前記固体と前記液体とを遠心分離する回転体と、
前記回転体の軸方向における端部に設けられ、前記回転体を支持する軸部に連結される底板と、を備え、
前記底板には、前記回転体で分離された前記液体を外側へ排出すると共に、前記液体の排出エネルギーの一部を回転エネルギーに回生する回生機構が形成されており、
前記回生機構は、前記底板の内部に埋め込まれている、遠心分離装置。
A rotating body that is formed in a cylindrical shape, contains a mixed liquid of a solid and a liquid, and rotates to centrifuge the solid and the liquid;
A bottom plate provided at an end portion in the axial direction of the rotating body and connected to a shaft portion that supports the rotating body;
The bottom plate is formed with a regenerative mechanism that discharges the liquid separated by the rotating body to the outside and regenerates a part of the discharged energy of the liquid into rotational energy.
The regenerative mechanism is a centrifugal separator embedded in the bottom plate.