JP3431598B2 - Centrifuge rotor - Google Patents
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- B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
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Landscapes
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- Fertilizing (AREA)
Abstract
Description
【０００１】本発明は、液体中に浮遊し、その液体より
も大きな密度を有する粒子を、その液体から除去する遠
心分離機に関する。より詳しくは、本発明は、中心軸の
周りで回転することができるこの種の遠心分離機であっ
て、軸方向に分離された２つの端壁、およびこれらの端
壁同士の間に位置し中心軸を囲む周囲壁を有するケーシ
ングと、ケーシングの中央に位置する入口チャネルを形
成する入口部材と、ケーシングに取り付けられた分離手
段と、一方の端壁の領域内に位置し、中心軸から間隔を
おいて配置され、出口チャネルを形成し、その出口チャ
ネルが、出口チャネルを通って流出する液体がロータの
円周方向でロータに対する反力を生成するような方向に
向けられた少なくとも１つの出口部材とを含む遠心分離
機に関する。The present invention relates to a centrifuge which removes from the liquid particles which are suspended in the liquid and have a greater density than the liquid. More particularly, the invention relates to a centrifuge of this kind, which is capable of rotating around a central axis, and which has two axially separated end walls and is located between these end walls. A casing having a peripheral wall surrounding the central axis, an inlet member forming an inlet channel centrally located in the casing, a separating means attached to the casing, and located in the region of one end wall and spaced from the central axis At least one outlet that is disposed at a distance to form an outlet channel, the outlet channel being oriented such that liquid flowing through the outlet channel creates a reaction force on the rotor in the circumferential direction of the rotor. And a centrifuge including a member.
【０００２】この種のロータは、浄化すべき液体に過度
の圧力を加えることによって反動駆動ができるように形
成されており、以前から公知である。一般に、この種の
ロータは比較的少量の液体流を除去するために使用され
ており、比較的小型で軽量である。[0002] This type of rotor has been known for a long time, since it can be driven recoil by applying excessive pressure to the liquid to be purified. Generally, this type of rotor is used to remove a relatively small amount of liquid stream, and is relatively small and lightweight.
【０００３】この種のロータが使用されている分野で
は、分離効率に対する要求はそれほど高くないが、分離
効率を向上させるために様々な種類のロータ・インサー
ト形の手段が依然として提案されている。In the field where this type of rotor is used, the requirements for separation efficiency are not very high, but various types of rotor insert type means are still proposed to improve the separation efficiency.
【０００４】したがって、様々な種類のフィルタ形のイ
ンサートが提案されている。英国特許第１０８９３５５
号および英国特許第１５９５８１６号は、このようなフ
ィルタインサートの例を示している。さらに、ロータ内
でロータに供給された液体から分離すべき粒子の沈殿距
離を短くするように構成された様々な種類の分離インサ
ートが提案されている。例えば、英国特許第７２９１６
９号は、除去すべき液体用のロータ内に螺旋状の流路を
形成する、螺旋状の壁の形をした分離インサートを示し
ている。米国特許第５６３７２１７号は、円錐状の分離
円板を有する分離インサートを示している。Therefore, various types of filter-type inserts have been proposed. British Patent No. 1089355
And British Patent No. 1,595,816 show examples of such filter inserts. Furthermore, various types of separating inserts have been proposed which are arranged in the rotor to reduce the settling distance of the particles to be separated from the liquid supplied to the rotor. For example, British Patent No. 72916
No. 9 shows a separating insert in the form of a spiral wall which forms a spiral channel in the rotor for the liquid to be removed. U.S. Pat. No. 5,637,217 shows a separating insert with a conical separating disc.
【０００５】米国特許第２０６７２７３号は、冒頭で定
義された種類の遠心ロータの他の構成を示している。こ
の遠心ロータには、多数の分離円板を備える分離手段が
取り付けられており、これらの分離円板は、ケーシング
内の中心軸とケーシングの周囲壁との間に、かつ中心軸
の周りに分散配置され、それによって、軸方向に延びる
多数の分離チャネルを形成している。各分離円板は、軸
方向に延びると共に、中心軸からケーシングの周囲壁へ
の方向に、半径方向内側縁部から半径方向外側縁部まで
延びており、中心軸から周囲壁に延びる仮想半径に対し
てある角度をなしている。US Pat. No. 2,067,273 shows another construction of a centrifugal rotor of the kind defined at the outset. The centrifuge rotor is fitted with separating means comprising a large number of separating discs, which separating discs are distributed between and around the central axis in the casing and the peripheral wall of the casing. Are arranged, thereby forming a number of axially extending separation channels. Each separating disc extends axially and in the direction from the central axis to the peripheral wall of the casing, from a radially inner edge to a radially outer edge, with an imaginary radius extending from the central axis to the peripheral wall. It is at an angle to the other side.
【０００６】本発明の目的は、反動駆動ができるように
なっており、ロータの分離空間内に特定の分離手段を備
え、この種の公知のロータよりも高い分離効率を与える
ことができる、冒頭で定義された種類のロータを提供す
ることにある。The object of the present invention is to make it possible to drive recoil and to provide a specific separating means in the separating space of the rotor, which can give a higher separating efficiency than known rotors of this kind. To provide rotors of the type defined in.
【０００７】この目的は、冒頭で定義された種類のロー
タが、米国特許第２０６７２７３号による遠心ロータに
含まれる種類の分離手段を備え、さらに、ケーシングの
中央に位置する入口チャネルを形成する入口部材を備え
ており、入口チャネルが、ケーシング端壁のうちの第１
の端壁と分離手段との間に位置する分散チャンバを介し
て分離チャネルに連通しており、分離チャネルが、分散
チャンバからケーシングの他方の端壁の近傍の領域まで
延びている場合に、本発明によって達成することができ
る。この種のロータは、さらに、分離円板は、その半径
方向外側縁部とケーシングの周囲壁との間に、分離され
た粒子を蓄積することのできるスラッジ空間を形成し、
仕切り壁が、一方の側に分離チャネルが開口する収集チ
ャンバを形成し、他方の側に出口チャンバを形成するよ
うに、分離円板とケーシングの他方の端壁との間に配置
され、収集チャンバは、分離円板の半径方向内側縁部の
半径方向レベルにほぼ対応するロータ内の半径方向レベ
ルで外側チャンバに連通し、前述の出口チャネルは、出
口チャンバに連通し、ロータの外側に延びており、収集
チャンバと出口チャンバとが互いに連通する前記のレベ
ルの外側の半径方向レベルで、液体を含まない空間内に
開口していることを特徴としている。For this purpose, a rotor of the type defined at the outset comprises a separating means of the type contained in a centrifugal rotor according to US Pat. No. 2,067,273, and furthermore an inlet member which forms an inlet channel centrally located in the casing. And the inlet channel is the first of the casing end walls.
Is in communication with the separation channel via a dispersion chamber located between the end wall of the casing and the separation means, the separation channel extending from the dispersion chamber to a region in the vicinity of the other end wall of the casing. It can be achieved by the invention. This type of rotor further comprises a separating disc, between its radially outer edge and the peripheral wall of the casing, forming a sludge space in which separated particles can accumulate.
A partition wall is arranged between the separating disc and the other end wall of the casing so as to form a collecting chamber on one side with an opening of the separating channel and an outlet chamber on the other side, Communicate with the outer chamber at a radial level in the rotor approximately corresponding to the radial level of the radially inner edge of the separating disc, said outlet channel communicating with the outlet chamber and extending outside the rotor. And is open to the liquid-free space at a radial level outside said level in which the collecting chamber and the outlet chamber communicate with each other.
【０００８】本発明によるロータでは、除去すべき液体
がロータ分離手段を通過し、すなわち、分離円板同士の
間に形成された分離チャネルを通過するときに、この液
体に対する比較的小さな通過抵抗を実現することが可能
である。通常のフィルタまたは１組の円錐状分離円板と
比べると、本発明によって提案され、基本的に、他の種
類の遠心分離機で既に知られている種類の分離手段は、
特に、除去すべき液体が低い粘性を有する場合に、この
液体に対して極めて小さな通過抵抗を生成する。通過抵
抗が小さいにもかかわらず、前述の分離チャネルでは、
円錐状分離円板同士の間の空間で得られる分離効率と同
程度の分離効率を実現することができる。当該種類の遠
心分離機では、ロータに供給された除去すべき液体の過
度の圧力のできるだけ多くの部分を遠心ロータの駆動に
使用できることが重要である。本発明によって提案され
た種類のロータで分離手段を使用することによって、例
えば前述の米国特許第５６３７２１７号による技法を使
用した場合よりも、除去すべき液体の過度の圧力のより
多くの部分を遠心分離機の駆動に使用することができ
る。このことは、本発明による遠心ロータに、米国特許
第５６３７２１７号による公知の遠心ロータよりも高い
回転速度を与えることができ、それによって、この遠心
ロータよりも高い分離効率を与えることができることを
意味する。In the rotor according to the invention, when the liquid to be removed passes through the rotor separating means, that is to say through the separating channels formed between the separating discs, there is a relatively small passage resistance for this liquid. It can be realized. Compared with a conventional filter or a set of conical separating discs, a separating means of the kind proposed by the invention and basically already known in other kinds of centrifuges is
Especially when the liquid to be removed has a low viscosity, it produces a very small passage resistance for this liquid. In spite of the low passage resistance,
It is possible to realize the same separation efficiency as that obtained in the space between the conical separation disks. In a centrifuge of that kind, it is important that as much of the overpressure of the liquid to be removed supplied to the rotor as possible be used to drive the centrifuge rotor. By using a separating means in a rotor of the type proposed by the present invention, a greater part of the overpressure of the liquid to be removed is centrifuged than with the technique according to the aforementioned US Pat. No. 5,637,217. It can be used to drive a separator. This means that the centrifuge rotor according to the invention can be given a higher rotational speed than the known centrifuge rotor according to US Pat. No. 5,637,217 and thereby a higher separation efficiency than this centrifuge rotor. To do.
【０００９】本発明による遠心ロータの分離手段と同様
な分離手段を含む前述の米国特許第２０６７２７３号に
よる遠心ロータと比べても、本発明による遠心ロータに
はより高い分離効率を与えることができる。これは、公
知の遠心ロータが、本発明による遠心ロータよりも効率
的でない駆動手段を有するという事情のためである。し
たがって、公知の遠心ロータの反動駆動用の出口ノズル
は非常に小さな半径で配置されている。さらに、このよ
うなノズルの出口チャネルは、ある過度の圧力を受ける
液体内に開口している。Compared to the centrifugal rotor according to the above-mentioned US Pat. No. 2,067,273, which includes a separating means similar to the separating means of the centrifugal rotor according to the present invention, the centrifugal rotor according to the present invention can be provided with a higher separation efficiency. This is due to the fact that known centrifugal rotors have less efficient drive means than the centrifugal rotor according to the invention. Therefore, the exit nozzle for the reaction drive of the known centrifugal rotor is arranged with a very small radius. Moreover, the outlet channel of such a nozzle opens into a liquid that is subject to some overpressure.
【００１０】除去すべき液体を反動駆動遠心ロータに供
給するための過度の圧力が遠心ロータを駆動するうえで
重要であることは、例えば国際特許出願第９６／２３５
８９号で指摘されている。この場合、当該液体は、自動
的に清掃可能なフィルタから逆流させられる液体で構成
される。これに関連して、反動駆動遠心ロータを適切に
動作させるのに十分に高い圧力の戻り流体を得ることが
困難な場合がある。国際特許出願第９６／２３５８９号
では、この問題は、遠心ロータに戻り液体だけでなく独
立の駆動液体も連続的に供給するようにして解決されて
いる。この種の装置は複雑で高価であり、本発明を使用
することによって回避できることが少なくなく、ロータ
の良好な分離効率が同時に維持される。The fact that the excessive pressure for supplying the liquid to be removed to the reaction-driven centrifugal rotor is important for driving the centrifugal rotor is described, for example, in International Patent Application No. 96/235.
It is pointed out in No. 89. In this case, the liquid is composed of a liquid which is automatically regurgitated from a filter that can be cleaned. In this regard, it may be difficult to obtain a return fluid at a pressure high enough to properly operate the reaction driven centrifugal rotor. In WO 96/23589 this problem is solved by continuously supplying not only the return liquid to the centrifugal rotor, but also the independent drive liquid. Devices of this type are complicated and expensive, and can often be avoided by using the invention, while at the same time maintaining good separation efficiency of the rotor.
【００１１】以下に、本発明について、添付の図面を参
照して詳しく説明する。図１および図２は、本発明によ
る遠心ロータの第１の実施形態を示している。したがっ
て、図１は、図２のＩ−Ｉ線に沿った遠心ロータの断面
図を示しており、図２は、上から見た図１の遠心ロータ
を示しており、遠心ロータを囲むケーシングの半分のみ
が示されている。図３〜図５は、本発明による遠心ロー
タの第２の実施形態を示している。したがって、図３は
図１の断面図と同様の断面図を示している。図４は、１
つの図と、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図とを併せた図
であり、遠心ロータの上部の、あるウィングの半径方向
延長部を示している。図５は、遠心ロータの一部を示し
ており、遠心ロータの周囲のケーシングの一部が取り外
されている。The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show a first embodiment of a centrifugal rotor according to the present invention. Therefore, FIG. 1 shows a cross-sectional view of the centrifugal rotor along the line I--I of FIG. 2, and FIG. 2 shows the centrifugal rotor of FIG. 1 seen from above, of the casing surrounding the centrifugal rotor. Only half is shown. 3 to 5 show a second embodiment of the centrifugal rotor according to the present invention. Therefore, FIG. 3 shows a cross-sectional view similar to that of FIG. Figure 1
FIG. 4 is a combined view of two views and a cross-sectional view along line AA of FIG. 3, showing a radial extension of a wing on the top of the centrifugal rotor. FIG. 5 shows a part of the centrifugal rotor, and a part of the casing around the centrifugal rotor is removed.
【００１２】図１および図２のロータは、中央開口部２
を有し中央に管状コラム３を支持する円形ベースプレー
ト１を含んでいる。コラム３の内部は、ベースプレート
の中央開口部２に連通するチャネル４を形成している。The rotor of FIGS. 1 and 2 has a central opening 2
It includes a circular base plate 1 which has a central column and which supports a tubular column 3. The inside of the column 3 forms a channel 4 communicating with the central opening 2 of the base plate.
【００１３】環状キャップ５がコラム３の周りに配置さ
れ、ナット６によってコラム３およびベースプレート１
にしっかりと固定されている。キャップ５とベースプレ
ート１は、ロータ内の分離チャンバ７の周りにケーシン
グを形成している。このケーシングにおいて、ベースプ
レート１は第１の端壁を形成しており、それに対してキ
ャップ５は第２の端壁８および周囲壁９を形成してい
る。周囲壁９は、端壁１と端壁８との間で、管状コラム
３の周りに同心状に延びている。An annular cap 5 is arranged around the column 3 and is secured by a nut 6 to the column 3 and the base plate 1.
It is firmly fixed to. The cap 5 and the base plate 1 form a casing around the separation chamber 7 in the rotor. In this casing, the base plate 1 forms a first end wall, whereas the cap 5 forms a second end wall 8 and a peripheral wall 9. The peripheral wall 9 extends concentrically around the tubular column 3 between the end wall 1 and the end wall 8.
【００１４】ロータは中心軸１０の周りを回転すること
ができ、この目的のために、中央コラム３は支持部材３
ａおよび３ｂをそれぞれの端部で支持している。The rotor can rotate about a central axis 10 and for this purpose the central column 3 has a support member 3.
a and 3b are supported at their respective ends.
【００１５】ロータは、ロータ中心軸１０の周りに均等
に分配された多数の分離円板１１を有する分離手段を、
分離チャンバ７内に有している。各分離円板は、図２か
らわかるように中心軸１０から周囲壁９への方向に弧状
に延びていると共に、図１からわかるように流れを分散
し液体を巻き込む上側半径方向ウィング１２と、弧状に
延びている下側ウィング１３との間を軸方向に延びてい
る。分離円板１１は、分離円板と同じ延長部を有する薄
い分離チャネルを分離円板同士の間に形成している。図
２では、弧状に延びる下側ウィング１３のいくつかが見
えるように、分離円板の一部が省略されている。The rotor comprises a separating means having a large number of separating discs 11 distributed evenly around the rotor central axis 10.
It has in the separation chamber 7. Each separating disc extends arcuately in the direction from the central axis 10 to the peripheral wall 9 as can be seen in FIG. 2, and as seen in FIG. 1, an upper radial wing 12 for distributing the flow and entraining the liquid, It extends in the axial direction between the lower wing 13 extending in an arc shape. Separation discs 11 form thin separation channels with the same extension as the separation discs between the separation discs. In FIG. 2, part of the separating disc is omitted so that some of the lower wings 13 extending in an arc shape can be seen.
【００１６】分離円板１１は、ウィング１２および１３
と同様に、中央コラム３を囲み中央コラム３によって案
内されているスリーブ１４を有する中央サポータによっ
て支持されている。スリーブ１４は、軸方向上向きの環
状固定フランジによって、分離円板１１の下縁部に形成
された凹部内に延びている下側環状支持部材１５と一体
に形成されている。分離円板の上縁部に下縁部の凹部に
対応して形成された凹部は、上側環状支持部材１６の軸
方向下向きの環状固定フランジ用の上向きに開放された
環状溝を形成している。The separating disc 11 comprises wings 12 and 13.
Similarly, it is supported by a central supporter having a sleeve 14 which surrounds and is guided by the central column 3. The sleeve 14 is formed integrally with a lower annular support member 15 that extends into a recess formed in the lower edge of the separation disk 11 by an annular fixing flange that faces upward in the axial direction. The recess formed at the upper edge of the separating disk corresponding to the recess at the lower edge forms an upwardly open annular groove for the annular downwardly facing annular fixing flange of the upper annular support member 16. .
【００１７】支持部材１５および１６は、１７（図１）
で分割されているスリーブ４によって、軸方向に互いに
分離すると共に分離円板１１から分離することができ
る。The support members 15 and 16 are 17 (FIG. 1).
By means of the sleeve 4 which is divided by 2, it is possible to separate them from each other in the axial direction and also from the separating disc 11.
【００１８】分離円板１１の半径方向外側部分は、異な
った軸方向高さにおいて全ての分離円板を囲む３つのリ
ング１８によって、互いに対して所定の位置に保持され
ている。下記の説明から明白な理由で、これらのリング
１８のうちで最も上側のリングは、分離円板１１とケー
シングの周囲壁９との間の中間空間全体を満たしてい
る。分離円板１１は、分離円板と一体に形成され何らか
の適切な方法で分離円板の表面を横切って分散されたス
ペーシング部材１９によって、互いにある距離に保たれ
ている。The radially outer parts of the separating discs 11 are held in place with respect to each other by three rings 18 which surround all the separating discs at different axial heights. For reasons apparent from the following description, the uppermost ring of these rings 18 fills the entire intermediate space between the separating disc 11 and the peripheral wall 9 of the casing. The separating discs 11 are kept at a distance from one another by a spacing member 19 which is integrally formed with the separating discs and which is distributed across the surface of the separating discs in any suitable way.
【００１９】下側ウィング１３とベースプレート１との
間に、環状の仕切り壁が、ケーシングの周囲壁９から半
径方向内側に、分離円板１１の半径方向最内部の領域ま
で延びるようになっている。この仕切り壁は、分離円板
１１とは軸方向反対側に位置する中央平面部２０と、ウ
ィング１３を囲む短い筒状の中間部２１と、ケーシング
の周囲壁９と分離円板１１の半径方向最外部との間の中
間空間を満たす半径方向最外部の他の平面部２２とを有
している。An annular partition wall is arranged between the lower wing 13 and the base plate 1 to extend radially inward from the peripheral wall 9 of the casing to the radially innermost region of the separating disk 11. . The partition wall includes a central plane portion 20 located axially opposite to the separating disk 11, a short tubular intermediate portion 21 surrounding the wing 13, a peripheral wall 9 of the casing, and a radial direction of the separating disk 11. And the other planar portion 22 at the outermost portion in the radial direction that fills the intermediate space between the outermost portion and the outermost portion.
【００２０】ロータ内の浄化すべき流体は、過度の圧力
によってベースプレート１の開口部２を通ってチャネル
４内に進入する必要がある。あるいは、液体は逆方向か
らチャネル４内に進入してもよい。液体は、チャネル４
からコラム３内の開口部２３を通過させ、ケーシング５
の上部に形成され内部に上側半径方向ウィング１２が配
置された分散チャンバ２４内に導く必要がある。The fluid to be purified in the rotor has to enter the channels 4 through the openings 2 in the base plate 1 by excessive pressure. Alternatively, the liquid may enter the channel 4 from the opposite direction. Liquid channel 4
Through the opening 23 in the column 3 from the casing 5
Must be guided into a dispersion chamber 24 formed in the upper part of which the upper radial wing 12 is located.
【００２１】次に、液体は軸方向に流れ、分離円板１１
同士の間に形成された分離チャネルを通過する。ここ
で、液体中に浮遊しており液体よりも重い粒子を分離す
る必要があり、液体は、さらに下向きに流れ、弧状に延
びる下側ウィング１３が内部に配置された収集チャンバ
２５に達する。図２からわかるように、ウィング１３は
分離円板１１の延長部と対向する弧状の延長部を有して
いる。これによって、ウィング１３は、半径方向にのみ
延ばされた場合よりも多くの分離円板を軸方向に支持す
ることができ、しかも収集チャンバ２５内に配置された
液体を回転によって巻き込む部材として機能することが
できる。最も上側のリング１８は、分離円板１１の半径
方向外側への軸方向の液体の流れを防いでいる。Next, the liquid flows in the axial direction, and the separating disk 11
It passes through a separation channel formed between them. Here, particles suspended in the liquid and heavier than the liquid have to be separated, the liquid flows further downwards and reaches the collecting chamber 25 in which the arcuate lower wings 13 are arranged. As can be seen in FIG. 2, the wing 13 has an arcuate extension which faces the extension of the separating disc 11. This allows the wings 13 to axially support more of the separating discs than if they were extended only in the radial direction, yet still function as a member for the rotation of the liquid arranged in the collection chamber 25. can do. The uppermost ring 18 prevents axial flow of liquid radially outward of the separating disc 11.
【００２２】ベースプレート１は、仕切り壁部２０の下
に２つの出口チャンバ２６を形成する２つのくぼみを備
えている。これらの出口チャンバ２６は、仕切り壁部２
０の半径方向内側縁部で前述の収集チャンバ２５に連通
している。The base plate 1 comprises two recesses below the partition wall 20 which form two outlet chambers 26. These outlet chambers 26 are
A radially inner edge of 0 communicates with the aforementioned collection chamber 25.
【００２３】ロータの円周方向に面する各出口チャンバ
２６内の限界壁のところで、ベースプレート１は、出口
チャネル２７を有するノズルを備えている。出口チャネ
ル２７は、仕切り壁部２０の内側縁部の半径方向外側の
レベルのロータの外側で、液体を含まない大気圧の空間
に開口している。加圧された液体が出口チャネル２７を
通って出口チャネル２６から出ると、ロータが反力によ
って作動させられ、中心軸１０の周りを回転する。At the limit wall in each outlet chamber 26 facing the rotor in the circumferential direction, the base plate 1 is equipped with nozzles having outlet channels 27. The outlet channel 27 opens into the liquid-free, atmospheric pressure space outside the rotor at a level radially outside the inner edge of the partition wall 20. As the pressurized liquid exits outlet channel 26 through outlet channel 27, the rotor is actuated by the reaction force and rotates about central axis 10.
【００２４】ロータがどのように支持され軸受けで支持
されるかということと、浄化すべき液体がどのようにチ
ャネル４に導入されるかということは、当業者に公知で
あるので、図示しておらず、また説明していない。It is well known to the person skilled in the art how the rotor is supported and supported by bearings and how the liquid to be purified is introduced into the channel 4 and is therefore illustrated. No, I haven't explained it.
【００２５】分離円板１１をロータ内の所定の位置に保
持する部材１４〜１６のみならず、分離円板１１も、プ
ラスチックで作られていることが好ましい。望むなら
ば、分離円板は、ロータの分離チャンバのほぼ全体を通
って延びるように形成することができる。ここで説明し
ている種類の分離円板の利点は、円錐状の分離円板と比
較すると、すべての円板を同じに形成することができ、
そしてそれにもかかわらず、すべての円板を分離チャン
バの全ての所望の部分内に延びるような形態にすること
ができることである。このように、このような分離円板
のパッケージは、同一に形成された円錐状の分離円板の
スタックと同一の幾何形状に限られず、ロータの所望の
形状のロータに合わせることができる。したがって、ロ
ータ内の利用可能な空間を当該遠心分離のために最大限
まで使用することができる。It is preferable that not only the members 14 to 16 for holding the separation disk 11 at a predetermined position in the rotor but also the separation disk 11 be made of plastic. If desired, the separation disc can be formed to extend through substantially the entire separation chamber of the rotor. The advantage of separating discs of the type described here is that compared to a conical separating disc all discs can be formed the same,
And nevertheless, all discs can be configured to extend into all desired portions of the separation chamber. Thus, such a package of separating discs is not limited to the same geometric shape as a stack of identically formed conical separating discs, but can be adapted to a rotor of any desired shape. Therefore, the available space in the rotor can be maximally used for this centrifugation.
【００２６】図１および図２のように構成された遠心ロ
ータでは、液体よりも重い粒子を分離チャネル内で液体
から分離する必要があり、この場合、粒子は分離円板に
沿ってロータの周囲壁９のところのスラッジ空間の方へ
スライドし、このスラッジ空間内に収集される。ある動
作時間の後で、あるいはある量の粒子がロータ内に収集
されたときに、動作を中断し、キャップ５を取り外して
粒子を取り除く必要がある。In a centrifugal rotor constructed as in FIGS. 1 and 2, particles heavier than the liquid need to be separated from the liquid in a separation channel, where the particles are along the separation disc around the rotor. It slides towards the sludge space at the wall 9 and is collected in this sludge space. After a certain operating time or when a certain amount of particles has been collected in the rotor, it is necessary to interrupt the operation and remove the cap 5 to remove the particles.
【００２７】本発明の範囲内で、分離された粒子を収集
するインサートであって、動作を中断している間にロー
タから取り外し、粒子と共に処分することのできるイン
サートを、ここで説明している種類のロータに設けるこ
とが可能であり、このインサートを処分した後、この種
の新しいインサートをロータに取り付けることができ
る。Within the scope of the present invention, an insert for collecting separated particles which can be removed from the rotor during an interruption of operation and disposed of with the particles is described herein. It can be provided on a rotor of the kind, and after this insert is disposed of, a new insert of this kind can be attached to the rotor.
【００２８】この種のインサートは、前述の仕切り壁２
０〜２２と、このインサートと一体に形成され、取外し
可能なライナを前述のキャップ５内に形成するようにな
っている筒状の容器とを有することができる。この種の
ライナは、仕切り壁２０〜２２から、分離円板を囲む最
も上側のリング１８まで延びることができる。This type of insert is used in the partition wall 2 described above.
0 to 22 and a tubular container formed integrally with the insert and adapted to form a removable liner within the cap 5 described above. A liner of this kind can extend from the partition walls 20 to 22 to the uppermost ring 18 surrounding the separating disc.
【００２９】あるいは、分離円板１１およびその支持部
材１４〜１６を十分に安価に製造することができる場合
には、これらの部材は部材２０〜２２と、前述の種類の
ライナととともに、交換可能なインサートを形成するこ
とができる。この種の交換可能なインサートは必ずしも
廃棄する必要がなく、その代わりにきれいに再使用する
ことができる。Alternatively, if the separating disc 11 and its supporting members 14 to 16 can be manufactured at a sufficiently low cost, these members can be exchanged together with the members 20 to 22 and a liner of the type described above. Inserts can be formed. This type of replaceable insert does not necessarily have to be discarded, but can be cleanly reused instead.
【００３０】図３〜図５は、本発明によるいくらか変更
された遠心ロータを示している。図３〜図５では、対応
する細部について、図１および図２と同じ参照符号が使
用されている。FIGS. 3-5 illustrate a somewhat modified centrifugal rotor according to the present invention. 3-5, the same reference numerals have been used as in FIGS. 1 and 2 for the corresponding details.
【００３１】図３〜図５に示されているロータでは、分
離円板１１は、下側支持部材１５ａおよび上側支持部材
１６ａを有する支持体に取り付けられている。支持部材
１５ａおよび１６ａは、スナップロック装置１７ａによ
って互いに取外し可能に連結され、中央コラム３によっ
て案内されている。スナップロック装置１７ａは、分離
円板の半径方向内側の、軸方向端部同士のほぼ中間に配
置され、そのため、スナップロック装置１７ａまで手を
伸ばすのは比較的困難であり、したがって、スナップロ
ック装置１７ａをうっかり開放してしまうことはあり得
ない。このため、分離円板を支持部材１５および１６ａ
からうっかり解放してしまうことはあり得ない。In the rotor shown in FIGS. 3 to 5, the separating disk 11 is attached to a support having a lower support member 15a and an upper support member 16a. The support members 15a and 16a are detachably connected to each other by a snap lock device 17a and guided by the central column 3. The snap lock device 17a is located radially inward of the separating disc, approximately midway between the axial ends, so that it is relatively difficult to reach the snap lock device 17a and therefore the snap lock device 17a. It is impossible to inadvertently open 17a. For this reason, the separating disk is attached to the supporting members 15 and 16a.
You cannot accidentally release yourself from it.
【００３２】下側支持部材１５ａは仕切り壁２０と収集
チャンバ２５内のウィング１３と一体に形成されてい
る。上側支持部材１６ａは分散チャンバ２４内のウィン
グ１２と一体に形成されている。The lower support member 15a is formed integrally with the partition wall 20 and the wing 13 in the collection chamber 25. The upper support member 16 a is integrally formed with the wing 12 in the dispersion chamber 24.
【００３３】図４および図５からわかるように、ウィン
グ１２は２つの異なる種類からなる。径方向にコラム３
の両側に位置している２つのウィング１２ａは、コラム
３の入口開口部２３が位置している平面内のコラム３ま
で延びている。他のウィング１２ｂは、この平面内では
コラム３まで延びておらず、ウィング１２ｂ自体とコラ
ム３との間に自由空間２８を形成している。As can be seen in FIGS. 4 and 5, the wings 12 are of two different types. Column 3 in radial direction
The two wings 12a located on both sides of the column 3 extend to the column 3 in the plane in which the inlet opening 23 of the column 3 is located. The other wing 12b does not extend to the column 3 in this plane and forms a free space 28 between the wing 12b itself and the column 3.
【００３４】コラム３は、ロータ内で処理される液体用
の２つの入口開口部２３を有している。これらの開口部
の各々は、ロータの回転方向に見たときに、コラム３ま
で延びているウィング１２ａのうちの１つのすぐ前方に
位置する領域内に開口している。この回転方向は、図４
に矢印ｗで示されている。したがって、開口部２３を通
ってロータに進入する液体は、隣接するウィング１２ａ
によってロータの回転に巻き込まれ、したがって、回転
方向と逆方向にロータに対してスライドすることが妨げ
られる。入口開口部２３を通じた過度の圧力によって供
給される液体の大部分は、とりわけ前記の空間２８によ
ってコラム３の最も近くに形成された通路を通してロー
タの回転方向に押し出され、コラム３まで延びる他方の
ウィング１２ａに達する。これによって、ウィング１２
ａとウィング１２ｂとの間のすべての中間空間内に流入
する、およびそれによって分離円板１１同士の間の全て
の分離チャネルに流入する液体が均等に分散する。The column 3 has two inlet openings 23 for the liquid to be processed in the rotor. Each of these openings opens into a region located immediately in front of one of the wings 12a extending to the column 3, when viewed in the direction of rotation of the rotor. This rotation direction is shown in FIG.
Is indicated by an arrow w. Therefore, the liquid that enters the rotor through the opening 23 will not move to the adjacent wings 12a.
Are involved in the rotation of the rotor and are thus prevented from sliding relative to the rotor in the opposite direction of rotation. The majority of the liquid supplied by the overpressure through the inlet opening 23 is pushed in the direction of rotation of the rotor in the direction of rotation of the rotor, notably through the passage formed closest to the column 3 by said space 28 and the other extending to the column 3. Reach the wing 12a. This allows wings 12
The liquid that flows into all the intermediate spaces between a and the wings 12b, and thereby into all the separation channels between the separation discs 11, is evenly distributed.
【００３５】互いに異なる種類のウィング１２ａおよび
１２ｂの前述の構成と、ウィングに対する入口開口部２
３の特定の位置は、ロータ分離チャンバ内で液体を均等
に分散させるためのコラム３の多数の比較的小さい入口
開口部、たとえば、互いに隣接するウィングの間の各中
間空間に開口する１つの入口開口部を有することの、有
利な代替形態である。前述の構成は、ウィング１２の数
が入口開口部２３の数を超えていれば使用することがで
きる。The aforesaid construction of the different types of wings 12a and 12b and the inlet opening 2 for the wings.
A particular position of 3 is a number of relatively small inlet openings of the column 3 for even distribution of liquid in the rotor separation chamber, eg one inlet opening into each intermediate space between adjacent wings. This is an advantageous alternative to having an opening. The configuration described above can be used if the number of wings 12 exceeds the number of inlet openings 23.
【００３６】図３〜図５によるロータでは、分離円板を
囲む最も上側のリング１８ａは、ケーシング５までは延
びておらず、リング１８ａ自体とケーシングとの間に小
さい空間２９を形成している。この空間は、既に分散チ
ャンバ２４内にある流入した液体から分離され、したが
って、ケーシング５内部のリング１８ａの領域に既に堆
積した固体を通過させるような大きさを有している。ロ
ータが動作を開始してから少し時間が経つと、ケーシン
グ内部に堆積した粒子の層が、少なくとも部分的に空間
２９を満たす。しかしながら、ケーシング５内部のリン
グ１８ａの下に同じ厚さの粒子層が形成されないかぎ
り、分離された粒子はケーシング５に沿って徐々に下向
きに移動してリング１８ａを通過し、それによって、分
散チャンバ２４内に粒子が蓄積することが回避される。In the rotor according to FIGS. 3 to 5, the uppermost ring 18a surrounding the separating disc does not extend to the casing 5 but forms a small space 29 between itself and the casing. . This space is sized so that it is separated from the inflowing liquid already in the dispersion chamber 24 and thus allows the already deposited solids to pass in the region of the ring 18a inside the casing 5. Some time after the rotor has started to operate, the layer of particles deposited inside the casing at least partially fills the space 29. However, unless a particle layer of the same thickness is formed below the ring 18a inside the casing 5, the separated particles gradually move downward along the casing 5 and pass through the ring 18a, whereby the dispersion chamber Accumulation of particles in 24 is avoided.
【００３７】図からわかるように、ケーシング５はわず
かに円錐状であり、そのため、ケーシングの直径は軸方
向に分散チャンバ２４から離れるにしたがって大きくな
り、それによって、空間２９が完全に詰まることを回避
している。
［図面の簡単な説明］As can be seen, the casing 5 is slightly conical, so that the diameter of the casing increases axially away from the dispersion chamber 24, thereby avoiding a complete filling of the space 29. is doing. [Brief description of drawings]
【図１】本発明による遠心ロータの第１の実施形態を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a centrifugal rotor according to the present invention.
【図２】本発明による遠心ロータの第１の実施形態を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a centrifugal rotor according to the present invention.
【図３】本発明による遠心ロータの第２の実施形態を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of a centrifugal rotor according to the present invention.
【図４】本発明による遠心ロータの第２の実施形態を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of a centrifugal rotor according to the present invention.
【図５】本発明による遠心ロータの第２の実施形態を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of a centrifugal rotor according to the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルソン、 レイフ スウェーデン国 エス−147 52 ツン バ、 ヴィルトスティーガン 39 (72)発明者 モベルイ、 ハンス スウェーデン国 エス−118 52 スト ックホルム、 ブイョーンゴーズガータ ン 16 ベー (56)参考文献 特表2001−505476（ＪＰ，Ａ) 米国特許2067273（ＵＳ，Ａ) 米国特許2755992（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B04B 9/06 B04B 1/04 B04B 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Larsson, Raif S S-147 52 Tumba, Wiltstegan 39 (72) Inventor Möbeli, Hans S-118 52 Sukholm, Björn Goes Garban 16 bases (56) References Table 2001-505476 (JP, A) US Patent 2067273 (US, A) US Patent 2755992 (US, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) ) B04B 9/06 B04B 1/04 B04B 5/00
Claims (15)
り、 軸方向に分離された２つの端壁（１，８）と、これらの
端壁同士の間に位置し前記中心軸（１０）を囲む周囲壁
（９）とを含むケーシングと、 前記ケーシングに取り付けられ、多数の分離円板（１
１）を有し、前記分離円板が、前記ケーシングの前記中
心軸（１０）と前記周囲壁（９）との間に、かつ前記中
心軸（１０）の周りに分散配置され、それによって、軸
方向に延びる多数の分離チャネルを形成しており、各分
離円板（１１）が、軸方向に延びていると共に、前記中
心軸（１０）から前記分離円板（１１）を通って前記周
囲壁（９）へ延びる仮想半径に対して角度をなす方向に
延びている分離手段と、 前記ケーシングの中央に位置する入口チャネル（４）を
形成し、前記入口チャネル（４）が、前記ケーシングの
端壁のうちの第１の端壁（８）と前記分離手段との間に
位置する分散チャンバ（２４）とを通って前記分離チャ
ネルに連通しており、前記分離チャネルが、前記分散チ
ャンバ（２４）から前記ケーシングの他方の端壁（１）
の近傍の領域まで延びている入口部材（３）と、 出口チャネルから流出する液体が、前記ロータの円周方
向に、前記ロータを所定の回転方向に回転させる反力を
生成するような方向に向けられた出口チャネル（２７）
を形成する少なくとも１つの出口部材とを有する、液体
中に浮遊し前記液体よりも大きな密度を有する粒子を前
記液体から除去するための遠心分離機用ロータにおい
て、 前記分離円板（１１）は、その半径方向外側縁部と前記
ケーシングの前記周囲壁（９）との間に、分離された粒
子を蓄積するためのスラッジ空間を形成しており、 仕切り壁（２０〜２２）が、前記分離チャネルが開口す
る収集チャンバ（２５）を一方の側に形成し、他方の側
に出口チャンバ（２６）を形成するように、前記分離円
板（１１）と前記ケーシングの前記他方の端壁（１）と
の間に配置されており、 前記収集チャンバ（２５）は、前記分離円板の前記半径
方向最内部の半径方向レベルにほぼ対応するロータ内の
半径方向レベルで前記出口チャンバ（２６）に連通して
おり、 前記出口チャネル（２７）は前記出口チャンバ（２６）
に連通し、前記ロータの外側に延びており、前記収集チ
ャンバ（２５）と前記出口チャンバ（２６）が互いに連
通する前記レベルの外側の半径方向レベルで、液体を含
まない空間に開口していることを特徴とする遠心分離機
用ロータ。1. An end wall (1, 8) which is rotatable about a central axis (10) and is axially separated, and the central axis (10) located between these end walls. A surrounding wall (9) surrounding the casing, and a plurality of separating discs (1) attached to said casing.
1), wherein the separating discs are distributed between the central axis (10) of the casing and the peripheral wall (9) and around the central axis (10), whereby It forms a number of axially extending separation channels, each of which
The separating disk (11) extends in the axial direction and
From the mandrel (10) through the separating disc (11)
In a direction that makes an angle to the virtual radius that extends to the enclosure (9)
Extending separation means are, said forming the inlet channel (4) located in the center of the casing, the inlet channel (4) is the separation first the end wall (8) of the end wall of the casing Communicates with the separation channel through a dispersion chamber (24) located between the means, the separation channel from the dispersion chamber (24) to the other end wall (1) of the casing.
The inlet member (3) extending to a region in the vicinity of, and the liquid flowing out of the outlet channel in a direction such that it produces a reaction force in the circumferential direction of the rotor that causes the rotor to rotate in a predetermined rotational direction. Directed exit channel (27)
A rotor for centrifuges for removing particles suspended in a liquid and having a density greater than said liquid from said liquid, said rotor having at least one outlet member forming A sludge space for accumulating separated particles is formed between its radially outer edge and the peripheral wall (9) of the casing, and partition walls (20-22) form the separation channel. The separating disc (11) and the other end wall (1) of the casing so as to form a collecting chamber (25) open on one side and an outlet chamber (26) on the other side. And the collecting chamber (25) communicates with the outlet chamber (26) at a radial level in the rotor approximately corresponding to the radial innermost radial level of the separating disc. And and said outlet channel (27) is the outlet chamber (26)
To a liquid-free space at a radial level outside the level at which the collection chamber (25) and the outlet chamber (26) are in communication with each other. A centrifugal separator rotor.
軸（１０）から前記周囲壁（９）へ向かって弧状に延び
ている、請求項１に記載のロータ。2. A rotor according to claim 1, wherein any separating disc (11) extends in an arc from the central axis (10) towards the peripheral wall (9).
集チャンバ（２５）に面する側に巻込み部材（１３）を
備えている、請求項１または２に記載のロータ。3. The rotor according to claim 1, wherein the partition walls (20-22) are provided with a winding member (13) on the side facing the collection chamber (25).
ロータ中心軸（１０）に垂直な平面で見たときに、前記
巻込み部材（１３）が横切る前記分離円板（１１）に対
して角度をなしている、請求項３に記載のロータ。Wherein said entrainment member (13) is elongated, the
When viewed in a plane perpendicular to the rotor central axis (10),
The pair of separating disks (11) traversed by the winding member (13)
The rotor of claim 3, wherein the rotor is angled .
（１１）を支持している、請求項３または４に記載のロ
ータ。5. The rotor according to claim 3, wherein the winding member (13) supports the separating disc (11).
チャネル（４）から前記分離チャネルに流れる液体をロ
ータの回転に巻き込むようになっており、かつ細長く、
前記ロータ中心軸（１０）に垂直な平面で見たときに、
分散部材（１２）が横切る前記分離円板（１１）に対し
て角度をなしている分散部材（１２）を含んでいる、請
求項１に記載のロータ。6. The dispersion chamber (24) is adapted to entrain liquid flowing from the inlet channel (4) into the separation channel into rotation of a rotor and is elongated ,
When viewed in a plane perpendicular to the rotor central axis (10),
With respect to the separating disc (11) across which the dispersion member (12) crosses
The rotor of claim 1 including a distributive member (12) that is angled .
の半径方向内側に部分的に位置している、請求項６に記
載のロータ。7. The separating member comprises the separating disk (11).
The rotor according to claim 6, which is partially located radially inward of the rotor.
内の分離円板（１１）の半径方向内側に、前記分離円板
の軸方向に分離された端部同士の間で開口している、請
求項６または７に記載のロータ。8. The inlet channel (4) opens radially inward of the separating disc (11) in the rotor between axially separated ends of the separating disc. The rotor according to claim 6 or 7.
つ以上の保持リングに囲まれている、請求項１から８の
いずれか１項に記載のロータ。9. The separating disc (11) is one or two.
A rotor according to any one of claims 1 to 8, which is surrounded by one or more retaining rings.
グの前記周囲壁（９）との間の、前記分散チャンバ（２
４）と前記スラッジ空間との間の領域内に、流れ抑制ま
たは防止部材（１８）が配置されている、請求項１から
９のいずれか１項に記載のロータ。10. The dispersion chamber (2) between the separating disc (11) and the peripheral wall (9) of the casing.
Rotor according to any one of claims 1 to 9, wherein a flow restraining or preventing member (18) is arranged in the region between 4) and the sludge space.
板の軸方向に分離された端部で前記分離円板（１１）と
取外し可能に係合しており、かつ前記分離円板の半径方
向内側で互いに連結されている、２つの支持部材（１
５，１６；１５ａ，１６ａ）の間に取り付けられてい
る、請求項１から１０のいずれか１項に記載のロータ。11. The separating disc (11) is removably engaged with the separating disc (11) at axially separated ends of the separating disc and the separating disc. Two support members (1
5, 16; 15a, 16a), the rotor according to any one of claims 1 to 10.
スナップロック装置（１７ａ）によって互いに連結され
ている、請求項１１に記載のロータ。12. The support member (15a, 16a) is
The rotor according to claim 11, wherein the rotors are connected to each other by a snap lock device (17a).
ングのそれぞれの前記端壁（１，８）の方に向けられた
縁部を有しており、これらの縁部は、前記ロータ中心軸
（１０）の周りに延びる環状溝を共に形成する凹部を有
しており、前記支持部材（１５，１６；１５ａ，１６
ａ）は、前記溝内に延びて前記分離円板（１１）を保持
している、請求項１１または１２に記載のロータ。13. The separating disc (11) has edges directed towards the respective end walls (1, 8) of the casing, these edges being the center of the rotor. The support member (15, 16; 15a, 16) has a recess which together forms an annular groove extending around the axis (10).
A rotor according to claim 11 or 12, wherein a) extends into the groove and holds the separating disc (11).
１６ａ）は、前記ケーシング（５）内を軸方向中央に延
びているコラム（３）を囲んでおり、かつ前記コラム
（３）によって案内されている、請求項１１から１３の
いずれか１項に記載のロータ。14. The support member (15, 16; 15a,
16a) encloses a column (3) extending axially centrally within the casing (5) and is guided by the column (3). The described rotor.
入口部材（３）内の多数の入口開口部（２３）を介して
前記分散チャンバ（２４）に連通しており、 前記分散チャンバ（２４）は、前記入口部材（３）の周
りに均等に分配され、かつ前記入口部材から前記分散チ
ャンバを通って前記ケーシングに向かう方向に延びてい
る多数のウィング（１２）を含んでおり、前記多数のウ
ィングは、前記多数の入口開口部（２３）よりも大き
く、 前記多数の入口開口部（２３）に対応する、一部のウィ
ング（１２ａ）は、前記入口開口部（２３）の領域内で
前記入口部材（３）にほぼ至るまで延びており、それに
対して、他のウィング（１２ｂ）は、該ウィング（１２
ｂ）自体と、同じ領域内の前記入口部材（３）との間に
空間（２８）を形成しており、 各入口開口部（２３）は、前記ロータの前記回転方向に
見たときに、前記入口部材（３）まで延びている種類の
ウィング（１２ａ）の前方で、ウィング（１２ｂ）自体
と前記入口部材（３）との間に空間（２８）を形成する
種類の少なくとも１つのウィング（１２ｂ）の後方に位
置している、請求項１から１４のいずれか１項に記載の
ロータ。15. The central inlet channel (4) communicates with the dispersion chamber (24) through a number of inlet openings (23) in the inlet member (3), the dispersion chamber (24). ) Includes a number of wings (12) evenly distributed around the inlet member (3) and extending from the inlet member through the dispersion chamber towards the casing. A wing is larger than the multiple inlet openings (23), and some of the wings (12a) corresponding to the multiple inlet openings (23) are within the area of the inlet openings (23). It extends almost to the inlet member (3), whereas the other wing (12b) is connected to the wing (12).
b) forms a space (28) between itself and the inlet member (3) in the same area, each inlet opening (23) being such that when viewed in the rotational direction of the rotor, In front of the wing (12a) of the type that extends to the inlet member (3), at least one wing (of the type that forms a space (28) between the wing (12b) itself and the inlet member (3). The rotor according to any one of claims 1 to 14, which is located behind 12b).
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