TWI577437B - 離心過濾器及其操作方法 - Google Patents

Description

離心過濾機及其操作方法

本發明係關於一種離心過濾機，尤指一種利用離心轉筒或旋轉過濾器之轉動來產生離心力，使原料液離心分離出輕相流體與重相流體之離心過濾機。

離心及過濾技術廣泛地應用在石化、冶金、化工、生物、食品、能源、機械、電力、煤炭、酒類、紡織、製藥、衛生等產業領域中。常用的離心設備是對於固-液、液-液、液-液-固、固-液-液相進行分離(「液」在此廣義地指流體，其包含液相及氣相)的裝置，其應用領域主要有脫水、澄清、分級、濃縮及分離等。

一般而言，離心過濾是使懸浮溶液在離心力作用下，通過濾材，使得固體顆粒截留在濾材上，不斷堆積成濾餅，液體通過濾餅層和過濾材過濾成為濾液。此類常見的離心/過濾機有三足式、平板式、上懸式、旁濾式、刮刀卸料、活塞推料、螺旋卸料、離心力卸料、震動卸料、進動卸料、翻袋卸料等型式，這些離心機或過濾機的詳細構造及原理可參考「工業離心機和過濾機選用手冊」一書(ISBN 978-7-122-18787-1，其全文以參照方式在此併入)。

然而，對於粒子粒徑較為嚴苛的工業標準中，欲分離出較小的粒子，往往需較大的離心力以及較密的濾材，而小粒子極易堵塞濾材造成後續離心分離、過濾的困難，因而須經常地暫停操作來清洗濾材及/或汰換濾材，如此增加了時間及花費成本。因此，需要一種能夠減緩結垢、簡單操作、並能分離出顆粒、澄清液的離心分離設備。

請參閱第一圖，第一圖係為先前技術之離心分離器之結構示意圖。如圖所示，一種離心分離機PA100包含一離心機本體PA1、一轉軸PA2以及一濾網組件PA3，而轉軸PA2是可轉動地設置於離心機本體PA1中，而濾網組件PA3是固定地穿設於轉軸PA2，藉以隨著轉軸PA2轉動。其中，當轉軸PA2旋轉時，經由轉軸PA2之一進料口PA21進入濾網組件PA3內之原料液PA300會被帶動而旋轉地流動，進而產生離心力以甩向濾網組件PA3進行過濾，並使原料液PA300所包含之顆粒在濾網組件PA3上堆積形成一固體濾餅PA200。

承上所述，由於轉軸PA2的轉動會帶動原料液PA300旋轉地流動，而原料液PA300所包含的顆粒自然會隨著原料液PA300的流動方向移動，進而堆積在濾網組件PA3上，因此當離心分離機PA100使用一段時間之後，離心分離機PA100的過濾速度會因為固體濾餅PA200的厚度增加而降低，導致使用者需要停機進行固體濾餅PA200的清除，才能維持離心過濾機PA100的過濾速度。

有鑒於在習知技術中，現有的離心分離器顆粒與濾液運動方向相同造成顆粒堆積於濾材上，因而濾速降低或需更換清洗濾材。緣此，本發明之主要目的係提供一種離心過濾機，利用離心力與質量平衡的原理，離心力造成顆粒受離心力方向運動，質量平衡迫使液體往另一方向(濾材)運動，使濾速高且穩定且不須常(甚至完全不需要)更換或清洗濾材。

承上所述，本發明為解決習知技術之問題所採用之必要技術手段係提供一種離心過濾機，係用於一原料液之過濾，該原料液包含複數個顆粒，該離心過濾機包含一離心轉筒以及一旋轉過濾器。離心轉筒係具有一容置空間，該容置空間係用以容納該原料液。旋轉過濾器係可相對轉動地設置於該容置空間中，並且包含一過濾器本體以及一濾液排出管，過濾器本體係具有一過濾筒，該過濾筒係圍構出一濾液收集空間；濾液排出管係連結於該過濾器本體，並連通於該濾液收集空間。其中，藉由該離心轉筒與該旋轉過濾器其中至少一者轉動，使該原料液受到帶動而產生渦流，進而使該原料液因離心力而形成一甩向該離心轉筒之重相流體與一逼近該過濾筒之輕相流體，而該些顆粒所受之離心力係自該重相流體朝該輕相流體逐漸遞減，且該輕相流體係經過該過濾筒之過濾而於該濾液收集空間產生一濾液，使該濾液經由該濾液排出管排出該離心過濾機。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該過濾器本體更包含一底座與一頂蓋，該底座與該頂蓋係夾固地設置於該過濾筒之上下兩端，並與該過濾筒圍構出該濾液收集空間，且該濾液排出管係連結於該底座。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該旋轉過濾器更包含一原料液進料管，該原料液進料管係連結於該過濾器本體，並可轉動地穿設於該離心轉筒，且該原料液進料管具有至少一出料口，該出料口係連通於該容置空間，藉以使該原料液經由該原料液進料管進入該容置空間中。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該圓筒體係為一過濾圓筒體。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該濾液排出管係可轉動地穿設於該離心轉筒。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該離心轉筒包含一下固定座、一圓筒體以及一上固定座，該下固定座開設有至少一連通於該容置空間之液體出口，該顆粒係由該液體出口排出該容置空間，該圓筒體係連結於該下固定座，該上固定座係連結於該圓筒體，該容置空間係由該下固定座、該圓筒體以及該上固定座所圍構形成。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，離心過濾機更包含一液體收集槽，該離心轉筒 係可轉動地設置於該液體收集槽中，且該離心轉筒更開設有至少一連通於該容置空間之液體出口，該液體收集槽係用以收集自該液體出口排出之該重相流體。其中，該液體收集槽更設有一上液體收集槽，且該上固定座開設有至少一連通於容置空間之溢流口，該上液體收集槽係對應地設置於該液體收集槽之上方。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該離心轉筒包含一過濾圓筒體，該過濾圓筒體係用以過濾該重相流體。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該旋轉過濾器更包含一螺旋刮刀，係設置於該過濾筒。

由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該旋轉過濾器本體更包含複數個碟盤，該些碟盤係連結於該過濾筒。

一種離心過濾機之操作方法，係用以操作如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，該操作方法包含以下步驟：(a)建立一輸送管路，使一儲存有該原料液之原料液儲存容器連通至該離心轉筒之該容置空間；(b)利用一幫浦將儲存於該原料液儲存容器之該原料液送入並充滿該容置空間；(c)驅動該離心轉筒與該旋轉過濾器其中至少一者轉動，使容置於該容置空間之該原料液受到帶動而產生渦流，進而形成該重相流體與該輕相流體，且該過濾筒係使該輕相流體過濾出該濾液。

如上所述，相較於先前技術之離心分離機在利用離心力將顆粒由原料液中分離出時，會因為顆粒與液體運動的方向一致而導致顆粒堆積在用以過濾液體之濾材上，進而造成濾速降低或需要清洗更換；然而，本發明藉由將過濾器設置於離心轉筒中，以及質量平衡的原理，當離心轉筒轉動時，原料液會因為離心力而區分成往離心轉筒壁移動之重相流體以及朝向過濾筒移動之輕相流體，有效的避免顆粒堆積在過濾液體的路徑上，故相較於先前技術而言，本發明利用顆粒與濾液運動方向相反之過濾方式，能有效達到較高的過濾速速，且能有效延緩濾材結垢。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

PA100‧‧‧離心分離機

PA1‧‧‧離心機本體

PA2‧‧‧轉軸

PA21‧‧‧進料口

PA3‧‧‧濾網組件

PA200‧‧‧固體濾餅

PA300‧‧‧原料液

100‧‧‧離心過濾機

1‧‧‧離心轉筒

11‧‧‧下固定座

111‧‧‧液體出口

12‧‧‧圓筒體

13‧‧‧上固定座

2‧‧‧旋轉過濾器

21‧‧‧過濾器本體

211‧‧‧過濾筒

212‧‧‧底座

213‧‧‧頂蓋

22‧‧‧濾液排出管

23‧‧‧原料液進料管

231‧‧‧出料口

3‧‧‧液體收集槽

S1‧‧‧容置空間

S2‧‧‧濾液收集空間

100a‧‧‧離心過濾機

1a‧‧‧離心轉筒

13a‧‧‧上固定座

131a‧‧‧溢流口

3a‧‧‧液體收集槽

31a‧‧‧液體排放管

32a‧‧‧上液體收集槽

321a‧‧‧排放閥

4a‧‧‧支架

100b‧‧‧離心過濾機

1b‧‧‧離心轉筒

211b‧‧‧過濾筒

24b‧‧‧螺旋刮刀

100c‧‧‧離心過濾機

2c‧‧‧旋轉過濾器

211c‧‧‧過濾筒

214c‧‧‧碟盤

100d‧‧‧離心過濾機

1d‧‧‧離心轉筒

11d‧‧‧下固定座

12d‧‧‧圓筒體

13d‧‧‧上固定座

200‧‧‧輸送管路

201‧‧‧入口端

202‧‧‧出口端

203‧‧‧第一回流端

204‧‧‧第二回流端

300‧‧‧原料液儲存容器

C1、C2、C3‧‧‧曲線

FC‧‧‧濾餅

P‧‧‧幫浦

P1、P2‧‧‧壓力計

V1‧‧‧第一回流閥

V2‧‧‧流量控制閥

V3‧‧‧第二回流閥

第一圖係為先前技術之離心分離器之結構示意圖；第二圖係本發明第一較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖；第三圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖；第四圖係顯示本發明第三較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖；第五圖係顯示本發明第四較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖； 第六圖係顯示本發明第五較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖；第七圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之離心過濾機實際運用之系統示意圖；以及第八圖係顯示先前技術之一般離心分離器與本發明之離心過濾機實際測試之時間與過濾量之數據分佈示意圖。

請參閱第二圖，第二圖係本發明第一較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖。如圖所示，一種離心過濾機100，係用於一原料液之過濾，原料液可包含複數種顆粒(圖未標示)，且離心過濾機100包含一離心轉筒1、一旋轉過濾器2以及一液體收集槽3。離心轉筒1係包含一下固定座11、一圓筒體12以及一上固定座13，下固定座11開設有複數個液體出口111(圖中僅標示一個)，圓筒體12係連結於下固定座11，上固定座13係連結於圓筒體12，其中，下固定座11、圓筒體12以及上固定座13係圍構形成一容置空間S1。容置空間S1即為一般離心機之槽體，故其形狀可以為筒狀、槽狀、錐狀，或例如習知之遠心離心機、或旋風分離器之形狀，但不限於此，在實務運用上，下固定座11、圓筒體12以及上固定座13之材質例如為壓克力等質輕且硬之材質，但不限於此，而下固定座11與上固定座13之間例如是透過螺桿鎖固的方式進行連結固定(但不限於此，亦可以其他固定方式進行鎖固)，進而將圓筒體 12固定於下固定座11與上固定座13之間，且液體出口111實際上是設置閥來控制排出的流量。

旋轉過濾器2係可相對轉動地設置於容置空間S1中，且旋轉過濾器2包含一過濾器本體21、一濾液排出管22以及一原料液進料管23，過濾器本體21包含有一過濾筒211、一底座212以及一頂蓋213，而在實務運用上，過濾筒211是由過濾材質所構成之圓筒狀結構，但不限於此，過濾筒211亦可以為摺疊式之濾材，或是廣義之濾材。底座212係卡設於過濾筒211之底端，而頂蓋213係卡設於過濾筒211之頂端，藉以使過濾筒211之上下兩端受到底座212與頂蓋213之夾持固定，且過濾筒211並與底座212以及頂蓋213圍構出一濾液收集空間S2。

濾液排出管22係可轉動地穿設於離心轉筒1之下固定座11，並連結於過濾器本體21之底座212，且濾液排出管22更連通於濾液收集空間S2。其中，濾液排出管22與下固定座11之間是透過軸承進行樞接，藉以使濾液排出管22與下固定座11之間可相對地轉動。

原料液進料管23係可轉動地穿設於離心轉筒1之上固定座13，並連結於頂蓋213，且原料液進料管23具有複數個出料口231(圖中僅標示一個)，而出料口231係連通於容置空間S1，藉以使原料液可經由原料液進料管23進入容置空間S1中。其中，原料液進料管23與上固定座13之間是透過軸承進行樞接，藉以使原料液進料管23與上固定座13之間可相對地轉動。

液體收集槽3是套設於離心轉筒1外，而離心轉筒1係可轉動地設置於液體收集槽3中。

如上所述，在實務運用上，當原料液由原料液進料管23持續經由出料口231進入容置空間S1時，且控制進料量稍大於由過濾筒211濾出的液體量，使用者可以藉由離心轉筒1或旋轉過濾器2的轉動，帶動容置於容置空間S1內的原料液轉動而產生渦流，此時原料液會因為離心力的產生而大致形成一甩向離心轉筒1之重相流體與一逼近過濾筒211之輕相流體，而重相流體即為受離心力影響較大的流體(含顆粒)，輕相流體則為受離心力影響較小的流體，而被甩向圓筒體12的重相流體會往下沉降而由下固定座11之液體出口111以液體的形式排出至液體收集槽3中，即形成含有大量重顆粒之混濁液體，液體出口111可設定為操作達一定時間才開啟；此外，當原料液進入容置空間S1的流量大於等於濾液自濾液排出管22排出的流量時，會使輕相流體逼近過濾筒211，進而迫使輕相流體通過過濾筒211而在濾液收集空間S2中產生澄清的濾液，而濾液更可由濾液排出管22排出。當然也可設定為當原料液進入容置空間S1的流量大於等於液體自液體出口111排出的流量以及由過濾筒211濾出的液體量的總和時，會使輕相流體逼近過濾筒211，進而迫使輕相流體通過過濾筒211而在濾液收集空間S2中產生澄清的濾液，而濾液更可由濾液排出管22排出。

此外，關於上述之離心轉筒1或旋轉過濾器 2的轉動，由於旋轉過濾器2分別連接有濾液排出管22與原料液進料管23，因此可以透過濾液排出管22與原料液進料管23連結驅動馬達來帶動旋轉過濾器2轉動，或者將離心轉筒1直接連結於驅動馬達來驅使離心轉筒1轉動；其中，使用者可以依據實際上的需求去控制離心轉筒1或旋轉過濾器2是否為相對同向轉動或相對反向轉動等，進而使原料液在容置空間S1內的渦流流速增加，相對的增加過濾的效率，旋轉過濾器2的轉動當然帶動過濾筒211的轉動，此轉動造成的剪力，可使粒子不易附著在過濾筒211的表面，而延緩結垢，進而提升濾速。

請參閱第三圖，第三圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖。如圖所示，一離心過濾機100a與上述之離心過濾機100相似，其差異主要在於，離心過濾機100a更包含一支架4a，而支架4a是用以支撐一與上述液體收集槽3相似之液體收集槽3a，且液體收集槽3a更包含一液體排放管31a與一上液體收集槽32a，其中，當液體收集槽3a收集到由離心轉筒1a所離心分離出的液體時，是藉由液體排放管31a將液體引流出。另外，上液體收集槽32a是設置於上固定座13a，且上固定座13a開設有複數個連通於容置空間(圖未標示)之溢流口131a，上液體收集槽32a係用以收集由溢流口131a所溢流出的次輕流體，且上液體收集槽32a更設有一排放閥321a，用以控制次輕液體的排放量。

請參閱第二圖與第四圖，第四圖係顯示本 發明第三較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖。如圖所示，一離心過濾機100b與上述之離心過濾機100相似，其差異僅在於，一離心轉筒1b更包含有一螺旋刮刀24b，而螺旋刮刀24b是在其所包含之一過濾筒211b外，藉以在過濾筒211b轉動時，透過設置於其外的螺旋刮刀24b來刮除堆積於圓筒體12b內壁之顆粒。

請參閱第二圖與第五圖，第五圖係顯示本發明第四較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖。如圖所示，一離心過濾機100c與上述之離心過濾機100相似，其差異僅在於，一旋轉過濾器2c之過濾器本體(圖未標示)相較於上述之過濾器本體21更包含複數個碟盤214c，而碟盤214c是分別由過濾筒211c一體成型地向外向下延伸出，意即碟盤214c與過濾筒211c同樣為濾材，藉此，當過濾器本體轉動時，會帶動碟盤214c轉動，進而加速原料液的過濾。

請參閱第六圖，第六圖係顯示本發明第五較佳實施例所提供之離心過濾機之結構示意圖。如圖所示，一種離心過濾機100d包含一離心轉筒1d、旋轉過濾器2以及液體收集槽3。其中，離心過濾機100d與上述之離心過濾機100相似，其差異主要在於離心過濾機100d是以離心轉筒1d取代上述之離心轉筒1，而離心轉筒1d包含一下固定座11d、一圓筒體12d以及一上固定座13d，圓筒體12d係固設於下固定座11d與上固定座13d之間，且在本實施例中，圓筒體12d是具有過濾功能的過濾圓筒體。在實際運用上，圓 筒體12d可以是含有過濾材質的結構，或是由過濾材質所構成的結構。

承上所述，在原料液經由原料液進料管23進入下固定座11d、圓筒體12d與上固定座13d所圍構出的容置空間(圖未標示)後，當離心轉筒1d或旋轉過濾器2因轉動而帶動原料液轉動並因為離心力產生甩向圓筒體12d之重相流體與逼近過濾筒211之輕相流體時，除了輕相流體會因為通過過濾筒211而過濾出濾液，甩向圓筒體12d的重相流體也會因為圓筒體12d為具有過濾功能的過濾圓筒體而濾出濾液至液體收集槽3中，且重相流體所含有的顆粒也會在圓筒體12d之內壁上堆積形成一濾餅FC，如此一來，本實施例所提供之離心過濾機100d不僅可以透過旋轉過濾器2之過濾筒211來使濾液穩定的產出，更可透過具有過濾功能之圓筒體12d來增加濾液的產出量，且能有效的收集濾餅FC，且該濾餅因受離心力作用時間較久其固含量較高。

請參閱第二圖與第七圖，第七圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之離心過濾機實際運用之系統示意圖。如圖所示，本發明之離心過濾機100的操作方法首先是建立一輸送管路200，使一儲存有原料液之原料液儲存容器300可經由輸送管路200連通至離心轉筒1之容置空間S1。其中，輸送管路200具有連通之一入口端201、一出口端202、一第一回流端203與一第二回流端204，入口端201是連通於原料液儲存容器300之底部，而出口端202是連通於離心過濾機100之原料液進料管23，第一回流端203與第 二回流端204是連通於原料液儲存容器300之頂部。

利用一幫浦P將儲存於原料液儲存容器300之原料液送入並充滿容置空間S1；其中，幫浦P是鄰近於入口端201地設置於輸送管路200之入口端201與出口端202之間，且入口端201與第一回流端203之間更設有一第一回流閥V1，入口端201與出口端202之間更設有一流量控制閥V2，入口端201與第二回流端204之間更設有一第二回流閥V3，而流量控制閥V2之兩側更設有二壓力計P1與P2。

容置空間S1充滿原料液並驅動離心轉筒1與旋轉過濾器2其中至少一者轉動，使容置於容置空間S1之原料液受到帶動而產生渦流，進而形成重相流體與輕相流體，使輕相流體經過過濾筒211過濾出濾液；其中，使用者更可以記錄濾液的濾出流量，並在液體出口111開啟的連續操作時，控制原料液進入容置空間S1的流量大於濾液濾出流量與液體排出量的和，而在液體出口111關閉的批次操作時，控制原料液進入容置空間S1的流量大於濾液濾出流量。

承上所述，在實際操作的一開始時，第一回流閥V1、流量控制閥V2與第二回流閥V3皆保持全開；而當離心轉筒1與旋轉過濾器2其中至少一者轉動開始時，使用者更可以調整第一回流閥V1的流量，並觀察壓力計P1的壓力值，使原料液進入容置空間S1的壓力達到預設的壓力值，而此壓力值主要是與離心過濾機100的過濾速度有關，在一定的壓力控制範圍內，當壓力增加時，可以加速 離心過濾機100的過濾速度。此外，在容置空間S1充滿原料液後，使用者更可以藉由第二回流閥V3的開通控制來使容置空間S1內殘餘的空氣排出。

請參閱第八圖，第八圖係顯示先前技術之一般過濾器與本發明之離心過濾機實際測試之時間與濾通量之數據分佈示意圖。如圖所示，先前技術之一般過濾器與本發明之離心過濾機(如上述第一較佳實施例所提供之離心過濾機100)，在濾材與原料液(含0.3wt%，37-44微米的碳化矽顆粒)相同的情況下進行實驗測試約一小時，可以得到如第八圖所示之數據分佈，其中曲線C3表示為使用先前技術之一般過濾器進行測試後所得到的濾通量數據分佈，而曲線C2表示為使用本發明之離心過濾機進行測試後所得到的濾通量數據分佈；此外，曲線C1是表示使用清水進行過濾測試所得之濾通量數據分佈。

承上所述，在對清水進行過濾測試一小時後，可以由曲線C1得知其濾通量(Filtrate Flux)約為200LPH(L/m²-hr-bar)，此為使用該濾材之最大通量，因為是對清水進行過濾，而先前技術之一般過濾器在對原料液進行過濾測試一小時後，可以由曲線C3得知其過濾通量降為約75LPH，此乃因顆粒開始堆積於濾材上，相較於此，以本發明之離心過濾機100在對原料液進行過濾測試一小時後，可以由曲線C2得知其過濾通量約為150LPH，由此可以明顯得知，在相同濾材與相同的操作條件下，本發明之離心過濾機的濾速約為一般過濾器濾速的兩倍。此外，當 操作的時間再增加時，先前技術之一般過濾器更有可能因為濾餅厚度的增加而需要停機清除，然而本發明之離心過濾機的過濾不僅可以極大程度減少濾餅的影響，更可以透過將濾渣排出而連續操作不需停機。

綜上所述，相較於先前技術之離心分離機是利用離心力來使顆粒等雜質由原料液中分離出，然而基本上顆粒與液體運動的方向是一致的，導致顆粒堆積在離心濾材上，因此造成濾速降低或需要清洗更換；然而，本發明是藉由將過濾器設置於離心轉筒中，甚至讓過濾器可以轉動，藉由離心轉筒的轉動產生離心力讓重相流體(含顆粒)往離心轉筒壁運動，而藉由進料量稍大於或等於出料量之操作，讓輕相流體(甚至幾乎不含顆粒)往相反方向，亦即過濾筒運動，藉由過濾筒之過濾而於濾液收集空間濾出一濾液，使濾液經由濾液排出管排出離心過濾機，故相較於先前技術而言，本發明之主要技術特徵與傳統過濾技術相比，既不是dead end過濾(濾餅過濾)，亦非掃流過濾，乃是顆粒與濾液運動方向相反之過濾方式，因而能達成較高濾速與延緩濾材結垢之要求。

此外，由於本發明是將旋轉過濾器設置於離心轉筒中，因此配合離心轉筒或旋轉過濾器的轉動而產生的渦流時，粒徑較大且較重的顆粒會因為離心力的關係而往離心轉筒的內壁移動，而不會阻塞在旋轉過濾器表面上，使得原料液可以有效的持續透過旋轉過濾器進行過濾，也因此可以有效的增加使用時間，而不需經常清洗或 汰換旋轉過濾器之過濾筒，有效的維持最大的過濾速度，致使本發明不僅可以應用於批式操作，更可應用於連續操作。

再者，由於本發明更設有液體收集槽，因此可以用來收集自液體出口排出而富含顆粒之液體，甚至設有上液體收集槽來使原料液可分級分離過濾。

此外，習知之離心分離機在進行過濾時，容易因顆粒堆積於濾材上而導致濾速降低，然而本發明之離心過濾機在進行離心過濾時，由以上敘述可知，最完美的情況是離心力足夠大，所有顆粒均向離心轉筒之圓筒體的筒壁移動；然而若離心力不足，仍會有少數顆粒堆積於過濾器本體上，而此時濾速仍會緩慢降低，因此使用者更可在濾液排出管之濾液出口處設一流量感測器，以隨著濾液流量的減少來相對應的減少原料液的進料通量。例如以第八圖之曲線C2為例，操作至2000秒時，濾速約為200LPH，操作至3000秒時，濾速約為170LPH，降了30LPH，故可於3000秒時將進料量調低30LPH。

在實務運用上，本發明例如可以應用於晶圓切削研磨等程序，由於晶圓主要構成元素為Si，因此常使用SiC作為研磨砥粒，並使用如PEG(聚乙二醇)等有機溶劑，而為了節省成本，通常會回收有機溶劑，因此當含有SiC與Si的PEG進入本發明之離心過濾機時，最重的SiC粒子會因為離心力而甩至圓筒體之內壁，並由液體出口排出，而次重的Si粒子而會由溢流出口排出，而最輕的有機 溶劑PEG則會經由過濾筒的過濾而在濾液收集空間中得到澄清的濾液，有效的回收有機溶劑，進而大幅的降低成本；其中，為了避免SiC粒子堆積在圓筒體之內壁上，更可將螺旋刮刀設置於旋轉過濾器上，進而透過旋轉刮刀將堆積於圓筒體之內壁上的SiC粒子刮除而排出。

以上敘述雖是針對液體過濾，然熟悉此技藝之人士可輕易應用上述揭露之技術於氣體過濾之應用。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100‧‧‧離心過濾機

1‧‧‧離心轉筒

11‧‧‧下固定座

111‧‧‧液體出口

12‧‧‧圓筒體

13‧‧‧上固定座

2‧‧‧旋轉過濾器

21‧‧‧過濾器本體

211‧‧‧過濾筒

212‧‧‧底座

213‧‧‧頂蓋

22‧‧‧濾液排出管

23‧‧‧原料液進料管

231‧‧‧出料口

3‧‧‧液體收集槽

S1‧‧‧容置空間

S2‧‧‧濾液收集空間

Claims (10)

1. 一種離心過濾機，係用以離心過濾一原料液，該原料液包含有複數個顆粒，該離心過濾機包含：一離心轉筒；以及一旋轉過濾器，係可相對轉動地設置於該離心轉筒內，並且包含：一過濾器本體，係具有一過濾筒，該過濾筒係圍構出一濾液收集空間，並在該離心轉筒內分隔出一圍繞該濾液收集空間之容置空間，且該容置空間係用以容納該原料液；以及一濾液排出管，係連結於該過濾器本體，並連通於該濾液收集空間；其中，利用離心力與質量平衡的方法，藉由該離心轉筒與該旋轉過濾器其中至少一者轉動，使該原料液受到帶動而產生渦流，進而使該原料液因離心力而形成一甩向該離心轉筒之重相流體，質量平衡則迫使液體往該過濾筒運動，成為一逼近該過濾筒之輕相流體，而該些顆粒之重量係自該重相流體朝該輕相流體逐漸遞減，且該輕相流體係經過該過濾筒之過濾而於該濾液收集空間產生一濾液，使該濾液經由該濾液排出管排出該離心過濾機。
2. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，其中，該過濾器本體更包含一底座與一頂蓋，該底座與該 頂蓋係夾固地設置於該過濾筒之上下兩端，並與該過濾筒圍構出該濾液收集空間，且該濾液排出管係連結於該底座。
3. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，其中，該旋轉過濾器更包含一原料液進料管，該原料液進料管係連結於該過濾器本體，並可轉動地穿設於該離心轉筒，且該原料液進料管具有至少一出料口，該出料口係連通於該容置空間，藉以使該原料液經由該原料液進料管進入該容置空間中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，其中，該濾液排出管係可轉動地穿設於該離心轉筒。
5. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，其中，該離心轉筒包含一下固定座、一圓筒體以及一上固定座，該下固定座開設有至少一連通於該容置空間之液體出口，該重相流體係由該液體出口排出該容置空間，該圓筒體係連結於該下固定座，該上固定座係連結於該圓筒體，該容置空間係由該下固定座、該圓筒體以及該上固定座所圍構形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，更包含一液體收集槽，該離心轉筒係可轉動地設置於該液 體收集槽中，且該離心轉筒更開設有至少一連通於該容置空間之液體出口，該液體收集槽係用以收集自該液體出口排出之該重相流體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，其中，該離心轉筒包含一過濾圓筒體，該過濾圓筒體係用以過濾該重相流體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，其中，該旋轉過濾器更包含一螺旋刮刀，係設置於該過濾筒。
9. 如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，其中，該過濾器本體更包含複數個碟盤，該些碟盤係連結於該過濾筒。
10. 一種離心過濾機之操作方法，係用以操作如申請專利範圍第1項所述之離心過濾機，該操作方法包含以下步驟：(a)建立一輸送管路，使一儲存有該原料液之原料液儲存容器連通至該離心轉筒之該容置空間；(b)利用一幫浦將儲存於該原料液儲存容器之該原料液送入並充滿該容置空間；以及(c)驅動該離心轉筒與該旋轉過濾器其中至少一者轉動， 使容置於該容置空間之該原料液受到帶動而產生渦流，進而形成該重相流體與該輕相流體，且該過濾筒係使該輕相流體過濾出該濾液。