JPH06505670A - 懸濁液から比較的粗い粒子を連続的に分離する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 スクリーン装置 審査中のＰＣＴ出願第ＧＢ９０１０１，１１５号明細書では、液体中に固体粒子 を含む材料である懸濁液を、スクリーンまたは篩を通過させることによって、懸 濁液中のより細かい粒子と粗い粒子とを分離する装置が開示されている。

その出願の発明に基づくスクリーン動作は効果的であることが知られているが、 商業上の必要性から、粒子のより高いスルーブツトが要求されている。

スクリーンの上下間に気圧の差が提供されれば、より速いスクリーン速度を得る ことが可能であることが、実験によって明らかにされている。即ち、スクリーン の下の気圧かスクリーンの上の気圧よりも低いとき、懸濁液中の粒子がより迅速 にスクリーンを通過することが明らかにされている。

本発明に基づけば、液体中の粒子の混合物である懸濁液から比較的粗い粒子を連 続的に分離するための方法であって、前記懸濁液が、それ自体の平面内で回転す るスクリーン媒体を通過させられ、そして前記粗い粒子が、前記スクリーン媒体 の表面の上に保持され、前記スクリーン媒体の上方の大気圧が、前記スクリーン 媒体の下方の圧力を超過することを特徴とする分離するための方法が提供される 。

加圧された気体が、スクリーン媒体の上に加えられ、そしてその加圧された気体 は、圧縮空気であっても良い。

代わりに、減圧がスクリーン媒体の下に生み出されてもよく、この減圧は、スク リーン媒体の高さよりも下に位置するトラムの範囲内に生み出されても良い。

ふるい分けの後の懸濁液中のより細かい粒子の放出のための複数の穴を、その下 方端部に伴って、ドラムが形成されているならば、例えば真空源と接続して、こ れらの穴を通して空気を吸い出すことによって、減圧が達成されても良い。

スクリーン媒体の上下間の圧力差ΔＰは、予め決められた範囲内になるように制 御され、圧力差ΔＰが予め決められた範囲の最大値を超過したとき、大気圧の空 気がスクリーン媒体の下の領域に導かれる。

ドラムの回転が、部材の外側面にベンリュリ効果を生みだし、それによって、穴 を通して空気を吸い出し、減圧が、穴に隣接するドラム上に提供された外向きに 突出する複数の部材によって発生する。

予め決められた範囲の最大値を圧力差ΔＰが越えるような、ΔＰの変化に応答し て、自動的に駆動されるバルブを通して、大気圧の空気が、スクリーン媒体の下 の領域に導かれる。

本発明によれば更に、液体中の粒子の混合物である懸濁液から比較的粗い粒子を 連続的に分離するための装置であって、前記懸濁液が、それ自体の平面内で回転 するスクリーン媒体を通過させられ、そして前記粗い粒子が、前記スクリーン媒 体の表面の上に保持され、前記スクリーン媒体の上方の大気圧が、前記スクリー ン媒体の下方の圧力を超過することを特徴とする分離するための装置が提供され る。

それらの手段は、加圧された気体をスクリーン媒体の上に加えるために提供され 、加圧された気体は、圧縮空気であって良い。

代わりに、スクリーン媒体の下の圧力を減少させ、減圧を発生させる手段が提供 されても良い。

好ましくは、減圧は、スクリーン媒体の高さよりも下に配置されたドラムの範囲 内に発生させられる。

ドラムには、複数の穴を形成された側壁が備えられていて、その穴を通して懸濁 液中の細かい粒子が放出され、その穴を通して空気を放出することによって、ド ラムの範囲内に減圧を発生させる手段が提供されている。

ドラムの範囲内から空気を吸い出すために、真空源への接続部が提供されている 。

外向きに突出した複数の部材が、穴に隣接してドラム上に提供され、それによっ て、ドラムの回転が部材の外側面にベンリュリ効果を発生させ、それによって、 穴を通して空気を吸い出し、そしてドラムの範囲内に減圧を生み出す。

外向きに突出した部材は、ドラムの穴に同軸に整合した短い管であって、その管 の外側面は管の軸に対して角度をなして形成されている。

代わりに、外向きに突出した部材は、ドラムに取り付けられたベーンであっても 良い。

スクリーン媒体の上下間の圧力差入Ｐを予め決められた範囲内に制御するための 手段が提供されている。

圧力差ΔＰが予め決められた範囲の最大値を越えたとき、大気圧の空気がドラム の範囲内に導かれる。

圧力差ΔＰが予め決められた範囲の最大値を越えたとき、大気圧の空気をドラム の範囲内に導くために自動的に駆動されるバルブが提供されている。

好ましくは、そのバルブはドラムの範囲内に配置されている。

ドラムは、ドラムの範囲内に延在する中空の垂直シャフトに回転可能に取り付け られていて、バルブは、シャフトの上端面に協働するように配置されている。

中空の垂直シャフト内の通路は、ドラムの範囲内から、ドラムの範囲の外側の領 域に延在する。

本発明の実施例が、添付の図面を参照しながら、単なる例示として説明される。

第１図は、回転スクリーンを組み入れたスクリーン装置の断面図である。

第２図は、第１のスクリーン装置の部分拡大断面図である。

第３図は、第１図の線■−■から見たドラム側壁の断面図である。

第４図は、線ｍ−ｍから見たドラム側壁の第２実施例の断面図である。

第４Ａ図は、線■−■から見たドラム側壁の第３実施例の断面図である。

第５図は、スクリーン装置の第２実施例の断面図である。

第６図は、第５図の線Ｖｌ−ＶＩから見た断面図である。

第７図は、第６図の線■−■から見た断面図である。

第８図は、バルブ部材の第２実施例を表す断面図である。

第９図は、バルブ部材の第３実施例を表す断面図である。

Ｂ９０１０１．　１１５号明細書に開示されたものと同様に、本出願のスクリー ン装置は、電動機６によって回転させられ、ベアリング４及び５に支持されたシ ャフト３の上端部に形成されたフランジ２に取り付けられた、そして頭部の開い た中空ドラム１を有し、駆動力は、プーリー８及び９を結ぶベルトによって伝達 されている。穴の大きさの公称値が０．０５３ｍｍであるスクリーン１２は、ド ラム１の頭部に延在し、かつ取り外し可能に頭部に締着されている。

ドラムの壁は下方に垂下し、スカート部材２６によってその下端部で閉じられい る。ドラム２には、その外面の下方部分に複数の穴２５が備えられている。

環状のスカート部材１３は、ドラムの上側のリム上のフランジ１０に締着されて いる。環状部材１１は、リムにボルトで止められていて、スカート１３の下にあ る樋１４が、ドラム１を取り囲んでいる。

液体中の粒子の混合物である懸濁液がスクリーン１２の上に堆積させられ、細か い粒子が、スクリーンの網の目を通過し、網の目を通過できない大きい粒子が、 スクリーンの上で、スクリーンの周囲に向けて、樋１４内へ遠心分離され、そし て樋１４から出口１５を通って放出されるような構造になっている。

液体の状態でスクリーンを通過した粒子は、ドラム１の側壁の下部に形成された 穴２５を通して外向きに放出され、そしてそこから樋２７を通って出口２８に移 動する。

スクリーンを通過する細かい粒子のスルーブツト速度を速くするために、スクリ ーンの上方の圧力がスクリーンの下方の圧力よりも高くされている。

その目的のために、圧縮空気源（図示されていない）からのバイブ５０が、スク リーン媒体の上方の、装置の領域内に配置されていて、スクリーン媒体の上方の 高い圧力が、懸濁液中の細かい粒子のスクリーン媒体の通過を促進することが知 られている。

代わりに、真空源（図示されていない）からの低下された空圧力が、ドラム１の 側壁に配置されたバイブ５２に加えられても良い。真空源からの低下された圧力 は、穴２５を通してドラムの内側に作用し、ドラムの内側の減圧を生みたし、懸 濁液中の細かい粒子のスクリーンの通過を促進する。

入口５２を通して働く真空源の効果による、ドラム１内の減圧が確実に保持され るように、穴２５の断面積の合計が、常に、フランジ１０と樋１４の直立した環 状の壁５６の上端部との間の環状の空隙５４の面積よりも大きい横這になってい る。この場合、空隙５４（第２図）は実際の空隙よりも小さい。

ドラムの側壁に形成された穴２５は、ドラムが回転するとき、空気をドラムの外 側に吸い出す効果を有する。この効果を増加するために、ドラムの穴の外側には 、外側に突出した管状の部材５８が備えられている。第３図に示すように、部材 ５８の外側の端部は、部材５８の軸に対しである角度をなして形成されている。

第３図に示すように、ドラム１が、スクリーン１２を伴って、反時計方向に回転 するとき、各々の部材５８の傾いた而６０を通る空気の通路は、ベンチュリ効果 を生みだし、ドラムの外側に空気を吸い出し、そしてドラムの内側に減圧を発生 させる。

より簡単な形式では、第４図の符号６２で示された、複数の傾いたベーンが備え られていて、各ベーンは、穴２５の間に配置されている。ベーンの上の空気の通 路は、穴２５でのベンチュリ効果を生みだし、既に記載されたように、ドラムの 内側に減圧を生み出す。代わりに、第４Ａ図に示すように、ベーン６３はドラム の内側に配置されても良く、このベーン６３は懸濁液のより湿った部分の流出を 促進するスコップとして働く。

スクリーン媒体の上下間の圧力差が、液体を含む粒子の通過速度を大幅に増加さ せることが知られている。スクリーンの上の圧力を増加させて発生させられた圧 力差と、スクリーンの下の圧力を減少させて発生させられた圧力差の何れもが効 果的である。

懸濁液をスクリーンする最適な動作のために、スクリーンの上下間の圧力差ΔＰ は、スクリーン媒体の穴の大きさに関連して、明確に定義された最適な範囲を有 する。

スクリーンの上の圧力とスクリーンの下の圧力との間の圧力差ΔＰの数値が、表 １の穴の大きさの範囲に対して与えられている。ΔＰは、溶解した表面活性剤を 含まない純粋な水からなる液体に関するものであり、スクリーンの網は、ステン レス鋼のワイヤから作られている。

（以下余白） 表１ 回転するスクリーンの性能は、スクリーン装置が、スクリーン媒体の上下間の圧 力差ΔＰを制御し、かつΔＰが大きな値になることを防止する装置を備えること によって改善されることが明らかにされている。

この目的のために、そして圧力差を上述したように制御するために、中空のシャ フト３の上端部は、そのフランジ２の上で、ドラム１の範囲内に延在し、シャフ トの上端部には、０型リング６１　（第６図及び第７図）が備えられている。背 型のヘッド７０及び案内稈６６を備えたバルブ６３は、羽根６８によって中空の シャフト３の内部に緩く導入される。

バルブの重さは、背型のヘッド７０の下側面が、中空シャフトの頭部の上の０型 リング６１に当接するような重さであって、シャフトに形成された通路７２を通 して空気が進入せぬように、ドラムの内部を密閉する。

スクリーンの上下間の圧力差ΔＰが、所定のレベルに達したとき、第６図、第８ 図、及び第９図に示すように、バルブが開き、回転中のドラム１の範囲内に空気 が入り、圧力差ΔＰが所定のレベルよりも上昇することを防止する。

バルブ７０は、異なった重さの交換可能な複数のバルブの内の１つであり、各バ ルブは、所望のΔＰの値に基づいて選択され、所望のΔＰの値は、網目の大きさ 、液体の表面張力等のその時の条件に依存している。

標準的な条件では、スクリーンの上の圧力は、大気圧でありミ　スクリーンの下 の圧力は、第１図の樋１４の下にある穴５２を通してスクリーンの下に生み出さ れる減圧によって決まる。

圧力差ΔＰが、その時の条件のための最適な範囲よりも上昇したとき、即ち、ド ラム内の減圧が所定のレベルを超過したとき、バルブヘッド７０が、中空シャフ ト３の上端面上の０型リング６１から上昇させられ、大気圧の空気がドラムの範 囲内に進入し、そしてΔＰの値を減少させる。

粒子を含む懸濁液が、バルブヘッド７０の頭部の上に落ち、かつ静止することを 防止するために、ヘッドは、第８図に示すような円錐形の表面を有するように形 成されているか、またはドーム状の上部の表面を伴っている。バルブの上端面の 上に落ちた任意の懸濁液は、バルブの上端面から遠心分離される。

更に、円筒形のスカート７４は、任意の粒子または粒子を含む懸濁液が、ヘッド ７０の下側とシャフト３の上側面その間に溜まることを防止する。

第５図に表された第２の装置では、懸濁液中の粒子が、バルブヘッド７０の上に 落下することを防ぐために、バルブは籠構造７５に取り囲まれている。穴の開い ていないプレート７６は、フランジ２に締着されていて、かつフランジ２と共に 回転可能なシリンダ７９の側壁７８に支持されている。側壁７８には、シャフト ３のボア７２を通して空気を進入させるべくバルブのヘッド７０が上昇するとき に、ドラムの内部に向けて空気を通過させるための穴８０が形成されている。代 わりに、側壁７８には穴が形成されず、シリンダの底部とフランジとの間に空隙 を形成するために、側壁７８は適切なブラケットによってフランジ２に締着され ていても良い。

ドラム１内の圧力を低下させるべく、真空源が、ハウジング内の穴５２を通して 接続されても良いことが既に説明されているが、水と細かい粒子との混合物が、 ドラムの壁の下方部分の穴２５を通って放出されるとき、低下した圧力か発生す ることもまた知られている。駆動シャフト３のボア７２内の圧力がバルブ６２の 重さに打ち勝つために充分な値となるレベルに、ドラム１内の圧力が低下したと き、バルブは上昇し、回転する椀状部分内へ大気圧の空気を進入させ、そして圧 力差ΔＰを最適な範囲内まで減少させる。

そして、バルブは再び下降し、回転する椀状部分内の圧力は再び低下し始める。

この装置は、圧力差ΔＰを、最適な範囲内に保つように調節する効果を有する。

国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　フィリップ、レジナルト・リーランドイギリス国コーンウオー ル・ピーエル２５・４ピーシエイ・セントオースチル・ホルムブツシュ・シェリ ーロード　２ （７２）発明者　ファルコンースチュワード、ヒユー・ロビン イギリス国コーンウオール・ピーエル２６・フィーエックス・セントオースチル ・スティッカー・マルポロウェイ　１１

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. １．液体中の粒子の混合物である懸濁液から比較的粗い粒子を連続的に分離する ための方法であって、前記懸濁液が、それ自体の平面内で回転するスクリーン媒 体を通過させられ、そして前記粗い粒子が、前記スクリーン媒体の表面の上に保 持され、 前記スクリーン媒体の上方の大気圧が、前記スクリーン媒体の下方の圧力を超過 することを特徴とする分離するための方法。
2. ２．加圧された気体が前記スクリーン媒体の上方に加えられることを特徴とする 請求項１に記載の方法。
3. ３．前記加圧された気体が圧縮空気からなることを特徴とする請求項２に記載の 方法。
4. ４．前記スクリーン媒体の下方の前記圧力が、該スクリーン媒体の下に減圧を発 生させるべく低下させられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. ５．前記減圧が、前記スクリーン媒体の高さよりも下に配置されたドラムの範囲 内に発生させられることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. ６．懸濁液内の前記細かい粒子が、前記ドラムの側壁の複数の穴を通過させられ 、 前記ドラムの前記範囲内の前記減圧が、前記複数の穴を通して空気を外に流出さ せることによって生み出されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. ７．前記ドラムの前記範囲内の前記空気が、真空源との接続によって吸い出され ることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. ８．前記減圧が、前記穴に隣接し、かつ前記ドラムに備えられた、複数の外向き に突出した部材によって発生させられ、 前記ドラムの回転が、前記部材の外側面にベンチュリ効果を発生させ、それによ って前記穴を通して前記空気を吸い出すことを特徴とする請求項６に記載の方法 。
9. ９．前記スクリーン媒体の上の圧力と下の圧力との圧力差ΔＰが、所定の範囲内 に制御されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の方法。
10. １０．前記圧力差ΔＰが前記所定の範囲の最大値を越えたときに、大気圧の空気 が前記スクリーン媒体の下の前記領域に導入されることを特徴とする請求項９に 記載の方法。
11. １１．大気圧の前記空気が、前記圧力差ΔＰを前記所定の範囲の前記最大値より も上昇させる、前記圧力差ΔＰの変化に応答して自動的に駆動させられるバルブ を通して、前記スクリーン媒体の下の前記領域に導入されることを特徴とする請 求項１０に記載の方法。
12. １２．液体中の粒子の混合物である懸濁液から比較的粗い粒子を連続的に分離す るための装置であって、前記懸濁液が、それ目体の平面内で回転するスクリーン 媒体を通過させられ、そして前記粗い粒子が、前記スクリーン媒体の表面の上に 保持され、 前記スクリーン媒体の上方の大気圧が、前記スクリーン媒体の下方の圧力を超過 することを特徴とする分離するための装置。
13. １３．加圧された気体が前記スクリーン媒体の上方に加えられることを特徴とす る請求項１２に記載の装置。
14. １４．前記加圧された気体が圧縮空気からなることを特徴とする請求項１３に記 載の装置。
15. １５．前記スクリーン媒体の下方の前記圧力を、該スクリーン媒体の下に減圧を 発生させるべく低下させる手段が提供されていることを特徴とする請求項１２に 記載の装置。
16. １６．前記減圧が、前記スクリーン媒体の高さよりも下に配置されたドラムの範 囲内に発生させられることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
17. １７．前記ドラムには、懸濁液中の前記細かい粒子がそれを通過して放出される 複数の穴が形成された側壁が備えられ、前記複数の穴から空気を外に流出させる ことによって、前記ドラムの前記範囲内の減圧を発生させるための手段が提供さ れることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
18. １８．前記ドラムの前記範囲内から前記空気を吸い出すための真空源との接続が 備えられていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
19. １９．前記穴に隣接する、前記ドラムの複数の外向きに突出した部材が存在し、 それによって、ドラムの回転が、前記部材の前記外側面にベンチュリ効果を発生 させ、それによって、前記穴を通して前記空気を吸い出し、そして前記ドラムの 前記範囲内に減圧を発生させることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
20. ２０．前記外向きに突出した部材が、前記ドラムの前記穴に同軸的に整合した短 い管からなることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
21. ２１．前記管の前記外側面が、該管の軸に対して角度をなして形成されているこ とを特徴とする請求項１７に記載の装置。
22. ２２．前記外向きに突出した部材が、前記ドラムに取着されたベーンからなるこ とを特徴とする請求項１９に記載の装置。
23. ２３．前記スクリーン媒体の上の圧力と下の圧力との間の前記圧力差ΔＰを所定 の範囲内に制御する手段が提供されていることを特徴とする請求項１３乃至２２ の何れかに記載の装置。
24. ２４．前記圧力差ΔＰが前記所定の範囲の前記最大値を越えたとき、大気圧の空 気を前記ドラムの前記範囲に進入させる手段が提供されていることを特徴とする 請求項１６乃至２３の何れかに記載の装置。
25. ２５．前記手段が、前記圧力差ΔＰが前記所定の範囲の前記最大値を越えたとき 、大気圧の空気を前記ドラムの前記範囲内に進入させるように、自動的に駆動さ せられるバルブを有することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
26. ２６．前記バルブが前記ドラムの前記範囲内に配置されていることを特徴とする 請求項２５に記載の装置。
27. ２７．前記ドラムが、前記ドラムの前記範囲内に延在する中空の垂直なシャフト に回転可能に取り付けられ、前記バルブが、前記シャフトの上端面と協働するこ とを特徴とする請求項２５若しくは２６に記載の装置。
28. ２８．前記中空かつ垂直なシャフト内の通路が、前記ドラムの前記範囲内から前 記ドラムの前記範囲の外側の領域まで延在することを特徴とする請求項２７に記 載の装置。
29. ２９．前記バルブがヘッドを伴って形成され、前記ヘッドの下側面が、前記シャ フトの前記上端面の上の０型リングと協働するように適合されていることを特徴 とする請求項２５乃至２８の何れかに記載の装置。
30. ３０．前記バルブが下向きに延在する案内桿を伴って形成され、そして前記案内 桿から半径方向に延在する羽根によって、前記中空シャフト内の前記通路に緩く 案内されることを特徴とする請求項２８若しくは２９に記載の装置。
31. ３１．前記バルブヘッドの前記上側面が、円錐形であって、かつ前記シャフトの 上方部分を囲繞する下向きに延在するスカートを備えていることを特徴とする請 求項２６乃至３０の何れかに記載の装置。
32. ３２．前記シャフトの前記上方部分と前記バルブヘッドとが、寵部材の前記範囲 内に配置されていることを特徴とする請求項２６乃至３０の何れかに記載の装置 。
33. ３３．前記範部材が、穴の開いている円筒形の壁と、穴の開いていない覆い部材 とを備えていることを特徴とする請求項３２に記載の装置。