JPS63252560A - 遠心分離機 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、分離されるべき密度の相異る２種の液の混合
物のための入口と、前記入口に連通した分離チャンバー
と、分離チャンバーの第１の部分と連通し、分離された
第１の液のための第１の出口と、分離チャンバーの第２
の部分と流量規制の開口を経て連通した出口チャンバー
な含んでいる、分離された第２の液のための第２の出口
と、ロータの外の受入れ場所から出ロチーヤンバーの中
へと伸びて排出管路を形作っている静止部材を含んでお
り、この排出管路が、出口チャンバーとロータの外の受
入れ場所との間の連絡路つまり排出管路を開閉するよう
な手段と、排出管路が閉のときにある限定された液の流
れが出口チャンバーから流出するような流量規制の流出
路とを具備している遠心分離機に関する。

［従来の技術］ この種の遠心分離機はＩＪＳ４．６２２．０２９に記載
がある。ロータの分離チャンバーとロータの出口チャン
バーの間の連絡路に流量規制の開口があり、排出管路が
閉となったときにある限定された液の流れが出口チャン
バーから流出するための流量規制の流出路があるという
特別な構造によって、出口チャンバー内の液面を常に可
能な限り低く保つという目的が達せられている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、前述の静止部材が出口チャンバーから
ロータの外の受入れ場所へと液を汲み出す能力をより大
きくして、しかも、出口チャンバーと受入れ場所との間
の連絡路が閉となった際に出口チャンバーの中にある液
の中にこの静止部材が不必要に深く没入することがない
ようにして、この種の遠心分離機の排出デバイスをさら
に改善することにある。

この目的は本発明のよれば、排出管路が開となって出口
チャンバーとロータの外の受入れ場所との間が連絡した
ときには流量規制の流出路が閉となるように間欠的に作
動するバルブを設けることによって解決される。

本発明のよれば、前述の静止部材が有すべき２つの機能
すなわちｌ）排出管路が閉となったとき出口チャンバー
の中の液面を可能な限り低く保つことと、２）出口チャ
ンバーからロータの外の受入れ場所へと液の汲み出しを
可能な限り効果的にすることを互いに無関係に最適化す
ることが可能となる。

本発明の範囲内において、流量規制の流出路とそれを間
欠的に閉とするためのバルブとを排出管路と完全に別個
にすることができ、この場合は排出管路に別個の遮断弁
が設けられる。さらにまた、流量規制の流出路を排出管
路から出発させ、やはり２つの別個の遮断弁を流量規制
の流出路と排出管路のそれぞれに設けることもできる。

しかし、本発明の望ましい実施態様においては、必要な
２つのバルブの機能を果すためにただ１個のバルブが設
けられている。この場合は流量規制の流出路は排出管路
から出発しており、このただ１個のバルブは、第１の位
置では出口チャンバーとロータの外の受入れ場所との間
を連絡させると同時に出口チャンパーと流量規制の流出
路との間の連絡を遮断し、第２の位置では出口チャンバ
ーとロータの外の受入れ場所との間の連絡を遮断すると
同時に出口チャンバーと流量規制の流出路との間を連絡
させるようになっている。

このバルブがロータの外に配置されていて、流量規制の
流出路が、出口チャンバーから出た液を戻すためにロー
タの内部、例えばロータの分離チャンバーに連絡してい
るにが望ましい。

［実施例］ 以降においては本発明の望ましい実施例を概略的に示す
添付の図面を用いて本発明をさらに詳しく説明する。

図面において、遠心分離機は２つの部分１と２がロッキ
ングリング３で相互に結合されて成るロータを含んでい
る、ロータは駆動シャフト４により支持されている。

ロータの内部には、軸方向に動いて環状のガスケット６
に接したりそれから離れたりできるスライド部材５があ
る。スライド部材５とロータの上部分１の間には分離チ
ャンバー７が形作られており、スライド部材５とロータ
の下部分２との間にはいわゆる作動流体が入っているチ
ャンバー８がある。

手段９が作動流体をロータの下部分２に設けられている
スペース１０に供給する。そこからは流路１１がチャン
バー８に通じている。チャンバー８の半径方向の最も外
方の部分から絞りのある流路孔１２がロータの下部分２
を経てロータの外部に通じている。

分離チャンバー７の中には組になった円錐形の分離ディ
スク１３が配置されている。これら分離ディスクはいわ
ゆるディストリビュータ１４の上に載っていて、ディス
トリビュータ１４はロータの下部分において円錐形プレ
ート１５と組んで分離チャンバー７への入口流路１６を
形成している。

ディストリビュータ１４の上方部分は、ロータ内で分離
されるべき成分の混合物を供給する静止パイプ１７が伸
びて来て入っているところのロータ内の中央スペースを
囲んでいる。

分離チャンバー７の組になったディスク１３（図では幾
つかしか示していない）の上には、円錐形の上側のディ
スク１８が載っていて、このディスク１８はディスク１
３よりも厚さが大で、また、分離チャンバーの中で半径
方向外側にディスク１３より幾らか長く伸びている。デ
ィスク１８は、ロータの上部分１と組んで流路１９を形
成しており、なお、分離ディスクの外側エツジのレベル
と大体揃ったレベルにおいて貫通孔２０を有している。

ロータの上部分において上側のディスク１８は半径方向
内方に向けて伸びた２つのフランジ２１と２２を有して
いて、これら２つのフランジの間にチャンバー２３を形
成している。上側のフランジ２２は下側のフランジ２１
よりも半径方向内方に幾分長く伸びている。上側のフラ
ンジ２２の上方においてロータの上部分１が半径方向内
方に向けて伸びた環状のフランジ２４を支えていて、こ
のフランジは最も下のフランジ２１よりは幾分長く半径
方向内方に伸びている。フランジ２４と２２の間にはス
ペース２５があり、このスペースは流路１９を経て分離
チャンバー７と連通している。

ロータの上部分１の最上部とそこで支持されているフラ
ンジ２４との間にはチャンバー２６が形成されていて、
このチャンバーはフランジ２４にある流量規制の開口２
７を経て前述のスペース２５に連通している。

前述の入口バイブ１７はそれと同心で囲んでいるパイプ
２８を支えていてこれがそれの最下端においていわゆる
ベアリング（Ｐａｒｉｎｇ）ディスク２９を支えている
。ベアリングディスク２９は前述のチャンバーの中に位
置している。

パイプ２８は、それと同心で囲んでいるパイプ３０を支
えていて、これがそれの最下端においてベアリングディ
スク３１を支えている。ベアリングディスク３１は前述
のチャンバー２６の中に位置していて数個の（ベアリン
グディスクのまわりに分布配置されている）流路３２を
有しており、それら流路は環状流路３３を経て排出管路
３４と連通している。排出管路３４はバルブ３５の入口
に連結されており、このバルブ３５はそれの第１の出口
で排出管路３６と、そして第２の出口で戻り管路３７と
連結されている。この戻り管路３７は流量規制の開口３
８を経てスペース２５に連通ずる１つの流路を形成して
いる。

前述のベアリングディスク２９はベアリング流路３９を
有していて、これら流路は環状流路４０を経て管路４１
に連通している。管路４１には、ここをもっばら流れて
いる液の中に他の液が混入しているかどうかを検知する
ための従来公知の種類の検知手段４２が取付けられてい
る。

制御装置４３が導線４４と４５で検知手段４２とバルブ
３５のそれぞれに接続されている。

バルブ３５は図示のように１つのスライドバルブであっ
て、２つの部分４６と４７で成る１つの摺動部を有して
いる。図ではこの摺動部が上方位置にあるときを示して
おり、この場合、その部分４７が排出管路３４と戻り管
路３７を連通させている。制御装置４３から信号が来る
と摺動部は下向きに動いてその下方位置に来ることにな
り、その場合は摺動部の部分４６が排出管路３４と戻り
管路３７との連結を遮断し、その代り、排出管路３４と
管路３６を連通させる。管路３６は、ロータの中で分離
されて分離チャンバー７の半径方向最外方部分に集まっ
た液の受入れ場所（図示せず）へとつながっている。

以上で説明した遠心分離機は油、例えば重油の清浄化つ
まり水や固形物の分離のために用いられる。これらの成
分の混合物が、約１００℃に加熱されて遠心分離機のロ
ータに供給される。その混合物は入口バイブ１７から入
って、そこからは流路１６を経て分離チャンバー７へと
流入する。

この段階においては、スライド部材５とロータの下部分
２との間のチャンバー８には作動水が充満していて、ス
ライド部材５はガスケット６に押圧されている。少量の
作動水がチャンバー８から孔１２を経て逃げるが、それ
に相当する新しい作動水が手段９によって連続的に供給
される。

分離チャンバー７の中では、分離された油がロータの中
央へと移動し、チャンバー２３に入り、そこからベアリ
ングディスク２９によって流路３９と４０を経て出口管
路４１へと汲み出される。半径方向内方に向いた環状の
フランジ２１は分離された油の分離チャンバーからのオ
ーバーフロー出口を形成しているので、分離チャンバー
の中の液面レベルはフランジ２１の内側エツジの位置に
よって定まる。

上側ディスク１８とロータの上部分１との間の流路１９
においても分離された油がロータの中央に向けて流れる
。その油は流路１９から中間のスペース２５に入り、そ
こで自由液面が分離チャンバー７におけると同じレベル
に生ずる。

ある量の油がフランジ２４の流量規制の開口２７を通っ
てチャンバー２６に流入する。そこから油はベアリング
ディスク３１によって流路３２と３３を経て管路３４へ
と汲み出され、バルブ３５に至る。スタートの際にはバ
ルブ３５の摺動部は図示の位置にあるので、油はバルブ
３５を経て戻り管路３７に、そしてそこから開口３８を
経て中間のスペース２５へと戻される。ここから油は再
び開口２７を通ってチャンバー２６に流入する。開口２
７と３８の大きさを適切に定めることによって、ロータ
の運転中、チャンバー２６の中の液面をスペース２５で
の自由液面よりも半径方向外側の所望のレベルに保つこ
とができる。

もし戻り管路や孔あきのフランジ２４がなかったならば
、この段階ではチャンバー２６の液面はスペース２５の
液面と同じレベル、したがって分離チャンバー７の液面
のレベルになってしまうことになる。このことは、ベア
リングディスク３１の表面の比較的大きな部分がチャン
バー２６の中の回転している油と接触することを意味し
、したがってこのチャンバーにおける温度が不適当に高
くなることを意味する。

ある時間の運転の後に、分離チャンバーの半径方向最外
部に分離された水が集まって、分離チャンバーの中での
油と水の界面がレベルＡまで来たならば、その水の一部
が、管路４１を経て出る分離された油に随伴し始める。

それが手段４２によって検知され、手段４２が制御装置
４３に信号を送る。このとき、制御装置４３は、排出管
路３４が管路３６とある所定の時間にわたって連通ずる
こととなるようにバルブ３Ｓを動かす。分離された水は
この所定の時間の間に、分離チャンバー内の油と水の界
面がレベルＢに来るまでの量だけ、分離チャンバー７か
ら流路１９を通り、さらにフランジ２４にある流量規制
の開口２アを通って出る。

バルブ３５の摺動部が図示の位置に戻ったならば、この
ときにチャンバー２６、スペース２５、および流路１９
にあった水は分離チャンバー７に戻り、油が上側ディス
ク１８の孔２０を経てこのスペースに流入して図示のレ
ベルまでを再び満たす。

以上述べたようにして、分離された水は分離チャンバー
７から間欠的に排出される。分離チャンバーで分離され
た固形粒子は普通にはもつと少ない回数で排出されれば
よい。固形粒子の排出は供給手段９によっての作動水の
供給を時々中断させることによって行われる。制御装置
４３は、分離チャンバーの中の油と水の界面がレベルＡ
まで来たという信号が例えば４回この制御装置に向けて
発せられるごとに、バルブ３４の摺動部が図示の位置に
保持されて手段９による作動水の供給が中断させること
となるようにプログラミングされていればよい。作動水
の供給が中断されると、スライド部材５は軸方向下方に
向けて動き、これとガスケット６との間をスロット形に
開ける。そうなると、分離された固形物と所望の量の水
が分離チャンバー７からこのスロット形の流路と、それ
の半径方向外側にあるロータの下部分２のボートを通っ
て出る。

流量規制の開口３８の大きさを決定するには、バルブ３
５の摺動部が図示の位置にあるときの、所望の開口２７
の大きさと所望のチャンバー２６内液面レベルから出発
することができる。フランジ２４のそれぞれの側にある
液の間の開口２７の領域で生じている圧力差から開口２
７を通る流量が定まる。このように選定されたチャンバ
ー２６内の液面レベルが維持されるためには、開口２７
を通る流量と正確に等しい流量が開口３８を通らねばな
らない。

開口２７と３８の大きさが正しく決められてこの装置が
運転されたならば、チャンバー２６内の液面は所望のレ
ベルに自動的に調整される。つまり装置は自己制御性を
もっている。

本発明によるならば、上記にようにして決まる開口３８
の大きさは、水をロータの外の受入れ場所へと汲み出す
ベアリングリング３１の能力に悪影響を及ぼすことのな
い比較的大きいものにできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による遠心分離機の縦断面図である。 １・・・・ロータの上部分、２・・・・ロタの下部分、
３・・・・ロッキングリング、 ４・・・・駆動シャフト、　　５・・・・スライド部材
、７・・・・分離チャンバー、８・・・・チャンバー、
１３．１８・・・・ディスク、 １４・・・・ディストリビュータ、 １９・・・・流路、　　　　　２０・・・・貫通孔、２
１．２２．２４・・・・フランジ、 ２７・・・・開口、 ３１・・・・ベアリング　ディスク、 ３４．３６・・・・排出管路、 ３５・・・・バルブ、　　　　３７・・・・戻り管路、
４１・・・・管路、　　　　　４２・・・・検知手段、
４３・・・・制御装置。 特許出願人　　アルファーラヴアル セバレーション　アーベー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分離されるべき密度の相異る２種の液の混合物のた
   めの入口と、前記入口に連通した分離チャンバー（７）
   と、分離チャンバー（７）の第１の部分と連通している
   分離された第１の液のための第１の出口（２３）と、分
   離チャンバー（７）の第２の部分と流量規制の開口（２
   ７）を経て連通した出口チャンバー（２６）を含んでい
   る、分離された第２の液のための第２の出口とを形作っ
   ているロータと、さらに、ロータの外の受入れ場所から
   出口チャンバー（２６）の中へと延びて排出管路（３４
   、３６）を形作っている静止部材を含んでおり、この排
   出管路が、出口チャンバー（２６）とロータの外の受入
   れ場所との間の連絡路つまり排出管路（３４、３６）を
   開閉するような手段と、排出管路（３４、３６）が閉の
   ときにある限定された液の流れが出口チャンバー（２６
   ）から流出するような流量規制の流出路とを具備してい
   るという遠心分離機において、 排出管路（３４、３６）が開となって出口チャンバー（
   ２６）とロータの外の受入れ場所との間が連絡したとき
   には流量規制の流出路（３７、３８）が閉となるように
   間欠的に作動するバルブ（３５）が設けられていること
   を特徴とする遠心分離機。 ２、流量規制の流出路（３７、３８）が排出管路から出
   発しており、前記バルブ（３５）は、第１の位置では出
   口チャンバー（２６）とロータの外の受入れ場所との間
   を連絡すると同時に出口チャンバー（２６）と流量規制
   の流出路（３７、３８）との間の連絡を遮断し、第２の
   位置では出口チャンバー（２６）とロータの外の受入れ
   場所との間の連絡を遮断すると同時に出口チャンバー（
   ２６）と流量規制の流出路（３７、３８）との間を連絡
   するようになっている、請求項１に記載の遠心分離機。 ３、バルブ（３５）がロータの外に配置されており、流
   量規制の流出路（３７、３８）がロータの内部に連絡し
   ている、請求項２に記載の遠心分離機。 ４、前記第１の出口（２３）は分離チャンバー（７）の
   中央部分に連通しており、出口チャンバー（２６）は分
   離チャンバー（７）のの周辺部分に連通している、請求
   項１ないし３のいずれか１項に記載の遠心分離機。