專利名稱：旋風型離心分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將流體中含有的微粉末狀碎屑等細微物分離并去除的旋風型離心分離裝置。
背景技術(shù)：
例如在機械加工裝置中，在從供給箱供給切削液的同時進行切削加工，在切削液中含有微粉末狀的切削碎屑。將這種含有微粉末狀的切削碎屑的切削液向過濾裝置供給，通過該過濾裝置除去切削碎屑從而使切削液返回供給箱(例如日本專利特開2001-137743號公報)。
在這種過濾裝置中具有例如通過過濾膜將切削碎屑除去、通過沉淀將切削碎屑除去的裝置，但都有不能以小型裝置在短時間內(nèi)可靠地除去切削液中大量含有的微粉末狀的切削碎屑等的問題。此外，過濾膜會產(chǎn)生網(wǎng)眼堵塞，在網(wǎng)眼堵塞的情況下必須首先要進行過濾裝置的分解作業(yè)，將該過濾膜洗凈。存在著這種洗凈作業(yè)或不能使用的情況下的更換作業(yè)。此外，由于過濾膜大多數(shù)在反復(fù)使用時過濾精度變差、變得容易堵塞，所以過濾膜幾乎都是一次性過濾膜，具有成本較高等的問題。
在使用旋風型離心分離裝置替代這種過濾裝置時，使來自液體流入通路的含有微細物的液體在預(yù)定流速下產(chǎn)生旋渦，在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從液體流出通路排出分離了微細物的流體，將旋渦減速并將被分離的微細物沉降，由此消除了網(wǎng)眼堵塞這一類問題(例如日本專利特開平10-286493號公報、特開2000-288425號公報)。
但是，在旋風型離心分離裝置中，液體流入通路為1處，為了提高分離性能需要收縮液體流入通路，加快旋渦的流速，但收縮液體流入通路時壓力損失會增加，同時難以得到處理流量。
此外，由于是從1處的液體流入通路產(chǎn)生旋渦流，具有不能得到預(yù)定的流速，在渦流中會產(chǎn)生紊流，分離粒徑的細分困難，不能得到預(yù)定的分離精度等的問題。
如果因此而設(shè)置多個液體流入通路并從配管進行供給，雖然能夠保證處理流量，但設(shè)有多個配管的分裝置體積增加，存在難以保證設(shè)置空間的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解除前述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種能夠在小型的狀態(tài)下容易地保證處理流量，同時能夠通過實現(xiàn)分離粒徑的細小化來提高分離精度，并且能夠容易地改變處理流量、分離直徑的旋風型離心分離裝置。
為了解決前述問題并實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的構(gòu)成如下。
該技術(shù)方案1的旋風型離心分離裝置的特征為，具有從液體排出通路供給含有微細物的液體以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦、在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從液體流出通路排出分離了微細物的流體、將所述旋渦減速使分離后的微細物沉降的旋風部，在多處設(shè)置所述液體排出通路，并設(shè)有連通在所述多處的液體排出通路的周圍而形成的液壓室和向所述液壓室中導(dǎo)入含有所述微細物的液體的液體導(dǎo)入通路。
在該技術(shù)方案1中，從液體導(dǎo)入通路向液壓室導(dǎo)入含有微細物的液體，通過多處液體排出通路從液壓室向旋風部供給含有微細物的液體，以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦。通過增加在多處設(shè)置該供給液體的液體排出通路能夠增加處理流量。此外，通過液壓室使多處的液體排出通路的供給壓力均勻，能夠得到?jīng)]有紊亂的、整流過的含有微細物的液體的旋渦，其結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化從而提高分離精度。此外，通過液壓室能夠增加來自連接在一處的液體導(dǎo)入通路上的配管的處理流量，不需要設(shè)置多個配管，就能夠以小型的狀態(tài)容易地確保設(shè)置空間。
該技術(shù)方案2的旋風型離心分離裝置的特征為，并列地設(shè)置有多個從液體排出通路供給含有微細物的液體以預(yù)定流速使其產(chǎn)生旋渦、在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從液體流出通路排出分離了微細物的流體、將所述旋渦減速使分離后的微細物沉降的旋風部，在所述各旋風部多處設(shè)置所述液體排出通路，并設(shè)有與所述多個液體排出通路連通而形成的所述液壓室、向所述液壓室中導(dǎo)入含有所述微細物的液體的液體導(dǎo)入通路、將所述各旋風部的所述液體流出通路集合進行排出的外部排出部。
在該技術(shù)方案2中，并列地設(shè)置多個旋風部，從液體導(dǎo)入通路向液壓室導(dǎo)入含有微細物的液體，通過多處液體排出通路從該液壓室向各旋風部供給含有微細物的液體，以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦，通過增加旋風部能夠進一步增加處理流量。此外，通過液壓室使各旋風部的多處的液體排出通路的供給壓力均勻，能夠在各旋風部中得到?jīng)]有紊亂的、整流過的含有微細物的液體的旋渦，結(jié)果，通過提高流速使分離粒徑細小化以提高分離精度。此外，通過液壓室能夠增加來自連接在一處的液體導(dǎo)入通路上的配管的處理流量，不需要設(shè)置多個配管，即使并列地設(shè)置多個旋風部也能夠以小型的狀態(tài)容易地確保設(shè)置空間。
在技術(shù)方案1或2的旋風型離心分離裝置中，特征為設(shè)有具備導(dǎo)入含有所述微細物的液體的液體導(dǎo)入通路的導(dǎo)入管部和被設(shè)置于所述導(dǎo)入管部的內(nèi)部、在多處形成了所述液體排出通路的孔環(huán)，在所述導(dǎo)入管部與所述孔環(huán)之間形成與所述液體排出通路相連通的液壓室。通過在導(dǎo)入管的內(nèi)部設(shè)置形成有多處液體排出通路的孔環(huán)，能夠在導(dǎo)入管部與孔環(huán)之間簡單地形成與液體排出通路連通的液壓室。
此外，也可將所述液體排出通路從軸芯方向看設(shè)置于對稱位置的多處，通過從對稱的多處供給液體，能夠得到?jīng)]有紊亂的、整流過的液體的旋渦。結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化以提高分離精度。
此外，也可將所述液體排出通路設(shè)置在等間隔的位置上，通過從等間隔的位置供給液體，能夠得到?jīng)]有紊亂的、整流過的液體的旋渦。結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化以提高分離精度。
此外，也可以所述液體排出通路使液體向所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線方向流入，通過來自切線方向的液體供給，能夠得到沿孔環(huán)的內(nèi)壁的沒有紊亂的、整流過旋渦，結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化以提高分離精度。
此外，也可使使所述液體排出通路由所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移而形成。通過由切線方向向內(nèi)側(cè)偏移地供給液體，與內(nèi)壁的磨擦阻力減輕，渦流不會紊亂，不會降底液體中的微細物的沉降速度，能夠得到預(yù)定的分離處理量及分離性能。
此外通過使所述液體排出通路由所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移0.5mm～1.5mm，供給的液體與內(nèi)壁的磨擦阻力減輕，能夠得到減輕了沿內(nèi)壁的較大紊亂的渦流。
此外，前述液體排出通路也可被形成曲線狀，通過供給的液體為曲線狀，能夠得到沿孔環(huán)的內(nèi)壁的沒有紊亂的、整流過旋渦，結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化以提高分離精度。
也可使所述孔環(huán)由具有出側(cè)液體排出通路的內(nèi)環(huán)體和具有入側(cè)液體排出通路的外環(huán)體構(gòu)成，所述內(nèi)環(huán)體與所述外環(huán)體在圓周方向上滑動，從而能夠改變所述液體排出通路的液體流入量，能夠簡單地改變分離粒徑。
此外，也可使前述液體排出通路入口側(cè)的截面積比出口側(cè)的截面積大，通過提高來自液體排出通路的流速可使分離粒徑細小化以提高分離精度。
此外，所述液體排出通路具有與所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線平行的直線狀的直線通路面和向該直線通路面一側(cè)凸出的曲線狀的曲線通路面。，通過直線通路面與曲線通路面，能夠提高流速，得到預(yù)定的分離處理量及分離性能。
此外，也可使所述孔環(huán)能夠更換具有不同的液體排出通路的孔環(huán)，能夠簡單地改變分離粒徑。
此外，也可為在所述旋風部的垂直方向的上部設(shè)有將上方開口地形成、具有所述液體排出通路的液體流入部和堵塞所述液體流入部的開口、具有所述液體流出通路的蓋體，在所述液體流入部與所述蓋體之間可裝卸地支承有所述孔環(huán)的結(jié)構(gòu)，通過在旋風部的在垂直方向的上部、在液體流入部與蓋體之間可裝卸地支承有前述孔環(huán)，能夠簡單地形成與液體排出通路連通的液壓室。
此外，也可將所述外部排出部設(shè)置在與所述液體導(dǎo)入通路的延長線不同的線上，在外部排出部與液體導(dǎo)入通路的配管方向不同的場合，能夠不改變配管方向地設(shè)置旋風型離心分離裝置。
此外，也可將所述外部排出部設(shè)置于所述液體導(dǎo)入通路的延長線上，能夠在外部排出部與液體導(dǎo)入通路的配管方向相同的場合，不改變配管方向地設(shè)置旋風型離心分離裝置。


圖1為旋風型離心分離裝置的剖面圖。
圖2為旋風型離心分離裝置的俯視圖。
圖3為沿圖1的III-III線的剖面圖。
圖4為液體排出通路的另一實施例的示圖。
圖5為旋風型離心分離裝置的剖面6為旋風型離心分離裝置的俯視圖。
圖7為沿圖5的VII-VII線的剖面圖。
圖8為液體排出通路的另一實施例的示圖。
圖9為旋風型離心分離裝置的剖面圖。
圖10為旋風型離心分離裝置的俯視圖。
圖11為沿圖9的XI-XI線的剖面圖。
圖12為液體排出通路的另一實施例的示圖。
圖13為孔環(huán)的實施例的示圖。
圖14為孔環(huán)的另一實施例的示圖。
圖15為孔環(huán)的實施例的示圖。
圖16為孔環(huán)的另一實施例的示圖。
圖17為孔環(huán)的實施例的示圖。
圖18為孔環(huán)的另一實施例的示圖。
圖19為孔環(huán)的實施例的示圖。
圖20為孔環(huán)的另一實施例的示圖。
圖21為比較例的旋風型離心分離裝置的剖面圖。
圖22為比較例的旋風型離心分離裝置的俯視圖。
圖23為比較例的分離效率圖。
圖24為實施例的旋風型離心分離裝置的剖面圖。
圖25為實施例的旋風型離心分離裝置的孔環(huán)的示圖。
圖26為實施例的分離效率圖。
圖27為實施例的分離效率圖。
具體實施例方式
以下對本發(fā)明的旋風型離心分離裝置的實施方式進行說明。本發(fā)明并不限定于該實施方式。此外，本發(fā)明的實施方式為發(fā)明的最好形式，本發(fā)明的用語并不受其限定。
該實施方式的旋風型離心分離裝置用于制藥、化學、食品、飲料的原料等的微細物的過濾以及汽車、機床、加工業(yè)的切削粉末等微細物的回收，各工廠、水處理等的循環(huán)水、排水的過濾，半導(dǎo)體、生物(バイオ)等的微細物的除去，或作為洗凈水、溶劑等的異物的微細物的除去，被廣泛應(yīng)用于分離除去液體中含有的微細物的設(shè)備中。
該實施方式的旋風型離心分離裝置的一例為圖1至圖3所示，圖1為旋風型離心分離裝置的剖面圖。圖2為旋風型離心分離裝置的俯視圖。圖3為沿圖1的III-III線的剖面圖。
在該實施例中，對用于機床、加工業(yè)的切削粉末等微細物的回收的情況進行說明。在該實施例中為用于除去液體中含有的微粉末狀碎屑的微細物的情況，但是只要是微細物即可，并不限于微粉狀碎屑。
該實施方式的旋風型離心分離裝置1在密閉筒體2中沿垂直方向具有旋風部3和粒子捕集部4，該密封筒體2由SUS、鋁等金屬形成并具有強度。
旋風部3具有上下兩段的錐部3a、3b，下部的錐部3b通過連通孔5與粒子捕集部4連通。在該旋風部3中從液體排出通路10供給含有微細物的液體，并以預(yù)定的流速產(chǎn)生旋渦，在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動，從液體流出通路11排出分離了微細物的流體，并使旋渦減速以將被分離的微細物沉降。
由該旋風部3沉降的被分離后的微細物通過連通孔5向粒子捕集部4中落下并積聚。粒子捕集部4使下部的排出孔4a連接有排放閥6，由該排放閥6排出積聚在粒子捕集部4中的微細物的排泄水。
該實施例的旋風型離心分離裝置1在多處設(shè)置液體排出通路10，具有在該多處的液體排出通路10的周圍連通形成的液壓室12和向液壓室12導(dǎo)入含有微細物的液體的液體導(dǎo)入通路13。多處的液體排出通路10形成于孔環(huán)14上，該孔環(huán)14在具有導(dǎo)入含有微細物的液體的液體導(dǎo)入通路13的導(dǎo)入管部20的內(nèi)部設(shè)置，在該導(dǎo)入管部20與孔環(huán)14之間形成與液體排出通路10相連通的液壓室12。
在該實施例中，導(dǎo)入管部20為在旋風部3的垂直方向的上部，將上方開口而成，由具有液體排出通路10的液體流入部20a構(gòu)成，該液體流入部20a的開口由具有液體流出通路11的蓋體20b堵塞，在液體流入部20a與蓋體20b之間可裝卸地支承有孔環(huán)14。該液體流入部20a的環(huán)狀槽20a1中卡合有液密件30，蓋體20b的環(huán)狀槽20b1中卡合有液密件31，在液密件30與液密件31之間液密性地支承有孔環(huán)14?？篆h(huán)14可更換地被設(shè)置著。
在該孔環(huán)14與形成蓋體20b的液體流出通路11的圓筒部20b2之間形成與旋風部3的上段錐部3a連通的導(dǎo)入室19。使來自多處的液體排出通路10的、作為流體的切削液向?qū)胧覂?nèi)供給并成為渦流，以進入上段錐部3a中。
該實施例的旋風型離心分離裝置1設(shè)置于例如一邊供給作為流體的切削液一邊進行切削加工的系統(tǒng)中，將含有作為微細物的微粉末狀的切削液向旋風型離心分離裝置1供給，由該旋風型離心分離裝置1將切削碎屑除去并將切削液返回供給箱等中。
從該旋風型離心分離裝置1的液體流入通路13來的切削液被導(dǎo)入液壓室12，從該液壓室12通過多處的液體排出通路10將切削液向旋風部3的上段的錐部3a供給，以預(yù)定的流速產(chǎn)生旋渦。從該上段的錐部3a到下段的錐部3b中成為以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦的離心狀態(tài)，通過這種作用，微細物向外側(cè)流動、去除了微細物的潔凈的流體從軸心方向向液體流出通路11方向上升地流動。通過使該旋渦從上段的錐部3a減速到下段的錐部3b，微細物沉降并被導(dǎo)向連通孔5依次進入下側(cè)的粒子捕集部4中，使微細物40沉淀在粒子捕集部4中。
在該實施方式的旋風型離心分離裝置1中，能夠通過增加液體排出通路10來增加處理流量。此外，通過液壓室12使多處的液體排出通路10的供給壓力均勻，能夠得到?jīng)]有紊亂的、整流過的切削液的旋渦，結(jié)果是流速上升、分離粒徑可細小化、分離精度得以提高。此外，通過液壓室12能夠增加來自連接在一處的液體導(dǎo)入通路13上的配管41的處理流量，不需要設(shè)置多個配管，能夠以小型的狀態(tài)來確保設(shè)置空間。
此外，通過在導(dǎo)入管20的內(nèi)部設(shè)置在多處形成了液體排出通路10的孔環(huán)14，能夠在導(dǎo)入管部20與孔環(huán)14之間簡單地形成與液體排出通路10連通的液壓室12。
該液體排出通路10的另一實施例如圖4所示。在該實施例中，4個液體排出通路10比孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11僅向內(nèi)側(cè)偏移了距離δ11，每改變方向90度地形成。由于該液體排出通路10從孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移而形成，從液體導(dǎo)入通路10向液壓室12供給的含有微細物的液體從液體排出通路10向旋風部供給，在沿旋風部3的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)時，與內(nèi)壁14c的磨擦阻力減輕，渦流不會紊亂，不會降低液體中的微細物的沉降速度，能夠得到預(yù)定的分離處理量及分離性能。
此外，作為使液體排出通路10由孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移的距離δ11為0.5mm～2mm。液體排出通路10離孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11過近時不能減輕磨擦阻力，此外過遠時得不到沿內(nèi)壁的較大旋渦，但通過使液體排出通路10從孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移0.5～1.5mm，能夠減輕與孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的磨擦阻力，并且能夠得到沿內(nèi)壁較大的、減輕了紊亂的渦流。
圖5至圖7為旋風型離心分離裝置的另一實施例，圖5為旋風型離心分離裝置的剖面圖，圖6為旋風型離心分離裝置的俯視圖，圖7為沿圖5的VII-VII線的剖面圖。
該實施例的旋風型離心分離裝置1并列設(shè)置多個與圖1至圖3的實施例相同結(jié)構(gòu)的旋風部3，與圖1至圖3的實施例相同結(jié)構(gòu)注以相同符號并省略對其說明。
在該實施例中，設(shè)置5個旋風部3，分別從液體排出通路10向各旋風部3供給含有微細物的液體，以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦，在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動，從液體流出通路11排出分離了微細物的流體，使旋渦減速，使分離了的微細物沉降。
在各旋風部3中多處設(shè)置液體排出通路10，與該多個液體排出通路10連通地形成液壓室12。該液壓室12與形成于孔環(huán)14上的該液體排出通路10相連通，形成導(dǎo)入含有微細物的液體的導(dǎo)入通路13。此外，形成將各旋風部3的液體流出通路11集合進行排出的外部排出部50。
如此，將旋風部3多個并列地設(shè)置，從液體導(dǎo)入通路13向液壓室導(dǎo)入含有微細物的液體，從該液壓室12通過多處的液體排出通路10向各旋風部3供給含有微細物的液體并以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦，通過增加旋風部3能夠進一步增加處理流量。此外，通過液壓室12使各旋風部3的多處液體排出通路10的供給壓力均勻，通過各旋風部3能夠得到?jīng)]有紊亂的、被整流后的含有微細物液體的旋渦，結(jié)果，通過可提高流速使分離粒徑細小化來提高分離精度。此外，通過液壓室12能夠增加從連接于1處的液體導(dǎo)入通路13上的配管51來的處理流量，不需要設(shè)置多個配管51，即使并列地設(shè)置多個旋風部3也能容易地以小型的狀態(tài)確保設(shè)置空間。
此外在該實施例中，外部排出部50設(shè)置在與液體導(dǎo)入通路13的延長線L1不同的線L2上。在外部排出部50設(shè)置在與液體導(dǎo)入通路13的延長線L1垂直相交的線L2上，將該旋風型離心分離裝置1設(shè)置在設(shè)備或設(shè)施的角落等中的情況下，外部排出部50與液體導(dǎo)入通路13的配管方向不同的場合，能夠不改變配管方向地設(shè)置旋風型離心分離裝置1。
此外，該液體排出通路10的另一實施例如圖8所示。該實施例的液體排出通路10與圖4的實施例相同地構(gòu)成，由各孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移而形成。該液體排出通路10由孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移0.5～2mm，以從軸芯方向看，在對稱位置的多處設(shè)置在等間隔的位置上。
圖9至圖11示出了旋風型離心分離裝置的再一實施例，圖9為旋風型離心分離裝置的剖面圖，圖10為旋風型離心分離裝置的俯視圖，圖11為沿圖9的XI-XI線的剖面圖。
該實施例的旋風型離心分離裝置1設(shè)置多個與圖1至圖3的實施例相同結(jié)構(gòu)的旋風部3，與圖1至圖3的實施例相同結(jié)構(gòu)標以相同符號并省略對其說明。
此外，在該實施例中，旋風部3與圖5至圖7的實施例相同地設(shè)置5個，但外部排出部50設(shè)置在液體導(dǎo)入通路13的延長線L1上。在外部排出部50設(shè)置在液體導(dǎo)入通路13的延長線上，配置在設(shè)備與設(shè)備之間等的直線生產(chǎn)線(直線ライン)等上的情況下，能夠在外部排出部50與液體導(dǎo)入通路13的配管方向相同的場合，不改變配管方向地設(shè)置旋風型離心分離裝置1。
此外，該液體排出通路10的另一實施例如圖12所示。該實施例的液體排出通路10與圖4的實施例同樣地構(gòu)成，由各孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移地形成。該液體排出通路10由孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移0.5～2mm，以從軸芯方向看，在對稱位置的多處，設(shè)置在等間隔位置上。
以下，在圖13至圖20中示出旋風型離心分離裝置的圖1至圖4的實施例、圖5至圖8的實施例、圖9至圖12的實施例中使用的孔環(huán)14的實施例。
圖13的實施例的孔環(huán)14設(shè)置液體排出通路10在從軸芯方向看多個對稱位置的2處上，位于180度的等間隔處。此外，液體排出通路10以使液體向孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向流入的方式以直線狀形成。
圖13(d)示出了液體排出通路10的另一實施例，液體排出通路10的入口側(cè)10e的截面積比出口側(cè)10f的截面積大，液體從入口側(cè)10e向出口側(cè)10f逐漸被收縮，由此通過提高來自液體排出通路10的流速可實現(xiàn)分離粒徑的細小化來提高分離精度。
圖13(e)示出了液體排出通路10的另一實施例，雖與圖13(d)同樣地構(gòu)成，但在垂直于軸芯方向的截面中，具有與切線平行的直線狀的直線通路面10g1和向該直線通路面一側(cè)凸出的曲線狀的曲線通路面10g2。通過該直線通路面10g1和曲線通路面10g2，提高了來自液體排出通路10的流速可實現(xiàn)分離粒徑的細小化從而提高分離精度。
圖14的實施例的孔環(huán)14與圖13的實施例同樣地構(gòu)成，但由孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移地形成。
圖15的實施例的孔環(huán)14將液體排出通路10設(shè)置在從軸芯方向看為對稱位置的多個的4處上，位于90度的等間隔處。此外，液體排出通路10以使液體向孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向流入的方式直線狀地形成。
圖15(d)示出了液體排出通路10的另一實施例，該實施例也為4個液體排出通路10的入口側(cè)10e的截面積比出口側(cè)10f的截面積大，液體從入口側(cè)10e向出口側(cè)10f被逐漸收縮，由此通過提高來自4個液體排出通路10的流速可實現(xiàn)分離粒徑的細小化從而提高分離精度。
圖15(e)示出了液體排出通路10的另一實施例，與圖15(d)相同地構(gòu)成，但在垂直于軸芯方向的截面中，具有與切線平行的直線狀的直線通路面10g1和向該直線通路面一側(cè)凸出的曲線狀的曲線通路面10g2。通過該直線通路面10g1和曲線通路面10g2提高從液體排出通路10的流速可實現(xiàn)分離粒徑的細小化從而提高分離精度。
圖16的實施例的孔環(huán)14與圖15的實施例同樣地構(gòu)成，但由孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移地形成。
圖17的實施例的孔環(huán)14將液體排出通路10設(shè)置在從軸芯方向看為對稱位置的多個的4處，位于90度的等間隔處。此外，液體排出通路10以使液體向孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向流入的方式被形成為曲線狀。
這樣，孔環(huán)14通過將液體排出通路10設(shè)置在從軸芯方向看為對稱位置的多處，能夠得到?jīng)]有紊亂的、被整流過的液體的旋渦。結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化從而提高分離精度。另外，液體排出通路10被配置于等間隔的位置上，可獲得無紊亂的整流過的液體的渦流，結(jié)果，提高流速使分離粒徑細小化來提高分離精度。此外，通過液體排出通路10使液體向孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向流入，能夠得到沿孔環(huán)的內(nèi)壁的沒有紊亂的、整流過的旋渦流，結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化從而提高分離精度。
再者，如圖17所示，通過曲線地形成液體排出通路10，能夠得到沿孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的沒有紊亂的、整流過的旋渦流，結(jié)果，通過提高流速可使分離粒徑細小化從而提高分離精度。
圖17(d)示出了液體排出通路10的另一實施例，曲線地形成的液體排出通路10的入口側(cè)10e的截面積比出口側(cè)10f的截面積大，液體從入口側(cè)10e向出口側(cè)10f逐漸被收縮，由此通過提高來自液體排出通路10的流速可實現(xiàn)分離粒徑的細小化從而提高分離精度。
圖18的實施例的孔環(huán)14與圖17的實施例同樣地構(gòu)成，但由孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移地形成。
圖19的實施例的孔環(huán)14由具有出側(cè)液體排出通路10a的內(nèi)環(huán)體14a和具有入側(cè)液體排出通路10b的外環(huán)體14b構(gòu)成。該內(nèi)環(huán)體14a與外環(huán)體14b為，使形成于外環(huán)體14b的兩端的保持片14b1將內(nèi)環(huán)體14a的兩端保持，內(nèi)環(huán)體14a與外環(huán)體14b可在圓周方向上滑動。
通過該內(nèi)環(huán)體14a與外環(huán)體14b在周方向上滑動，根據(jù)出側(cè)液體排出通路10a與入側(cè)液體排出通路10b的重疊程度，來改變液體排出通路10的收縮。由此，通過液體排出通路10可改變液體流入量，能夠簡單地使分離粒徑可變。
圖19(d)示出了液體排出通路10的另一實施例，被曲線地形成的出側(cè)液體排出通路10a的入口側(cè)110的截面積比出口側(cè)111的截面積大、此外入側(cè)液體排出通路10b的入口側(cè)120的截面積比出口側(cè)121的截面積大，液體從入口側(cè)向出口側(cè)逐漸被收縮，由此，通過提高來自液體排出通路10的流速可實現(xiàn)分離粒徑的細小化從而提高分離精度。
圖19(e)示出了液體排出通路10的另一實施例，與圖19(d)同樣地構(gòu)成，但在垂直于軸芯方向的截面中具有與切線平行的直線狀的直線通路面10g11、10g12和向該直線通路面一側(cè)凸出的曲線狀的曲線通路面10g21、10g22。通過該直線通路面10g11、10g12和曲線通路面10g21、10g22提高來自液體排出通路10的流速，可實現(xiàn)分離粒徑的細小化從而提高分離精度。
此外，液體排出通路10的位置及個數(shù)沒有特別地限定，以使液體從液壓室12向?qū)胧?9排出的流速加快的結(jié)構(gòu)為好，該結(jié)構(gòu)沒有特別地限定。
圖20的實施例的孔環(huán)14與圖19的實施例同樣地構(gòu)成，但由孔環(huán)14的內(nèi)壁14c的切線方向L11向內(nèi)側(cè)偏移地形成。
實例比較例使用圖1至圖3所示的多孔型入口的旋風型離心分離裝置和作為比較例的圖21及圖22所示的單孔型入口的旋風型離心分離裝置進行分離處理。含有微細物的液體使用含有硅石粒子的離子交換水的分散介質(zhì)作為試料。使試料粉末體的流量變化并測定分離效率。
作為比較例，圖21及圖22所示的單孔型入口的旋風型離心分離裝置為在軸芯上設(shè)有流體出口、在由軸芯偏移的位置上具有流體入口、從流體入口以預(yù)定流速供給含有微細物的流體并產(chǎn)生旋渦、在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從流體出口排出分離了微細物的流體、將旋渦減速、使分離后的微細物沉降的裝置。
其結(jié)果在圖23中示出。
圖23所示的測定條件如下。
試料粉末體硅石粒子分散介質(zhì)離子交換水分散介質(zhì)的溫度T41℃分散介質(zhì)的流量Q600l/h、800l/h、1000l/h分散介質(zhì)的濃度Cp0.5wt％在圖23所示的測定結(jié)果中，即使在使分散介質(zhì)的流量變化的情況下，粒子外徑Dp也只能分離到10μm左右。
實施例使用圖24及圖25所示的實施例的旋風型離心分離裝置進行分離處理。含有微細物的液體使用含有硅石粒子的離子交換水的分散介質(zhì)作為試料。
該實施例的旋風型離心分離裝置為具有從液體排出通路以預(yù)定流速供給含有微細物的液體并產(chǎn)生旋渦、在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從液體流出通路排出分離了微細物的流體、將旋渦減速使分離后的微細物沉降的旋風部，在2處形成液體排出通路的孔環(huán)、在2處液體排出通路的周圍連通形成的液壓室，向液壓室導(dǎo)入含有微細物的液體的液體導(dǎo)入通路，液體排出通路從孔環(huán)的內(nèi)壁的切線方向向內(nèi)則偏移地形成。
使用該旋風型離心分離裝置進行試料粉末體的分離，其結(jié)果如圖26及圖27所示。
圖26所示的測定條件如下。
試樣粉末體硅石粒子分散介質(zhì)離子交換水分散介質(zhì)的溫度T40℃分散介質(zhì)的流量Q420l/h分散介質(zhì)的濃度Cp0.5wt％泄料流量比Qb(向下部室流出的比例)15％在該測定條件下，以●示出在液體排出通路為1個、液體排出通路的寬度為2mm、長度為4mm情況下的分離粒徑與分離效率的關(guān)系，以▲示出在液體排出通路為2個、液體排出通路的寬度為1mm、長度為4mm情況下的分離粒徑與分離效率的關(guān)系，即使在液體排出通路的通路截面積相同的情況下，在液體排出通路的個數(shù)為多個的場合也能夠?qū)崿F(xiàn)分離粒徑細小化。
圖27所示的測定條件如下。
試料粉末體硅石粒子分散介質(zhì)離子交換水分散介質(zhì)的溫度T40℃分散介質(zhì)的流量Q540l/h分散介質(zhì)的濃度Cp0.5wt％泄料流量比Qb(向下部室流出的比例)15％液體流出通路dφ3.2mm在液體排出通路2個，寬度為1mm、長度為6mm的場合在該測定條件下，液體排出通路由內(nèi)壁的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移0mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm，進行試料粉末體的分離，對于2.0mm由于達不到預(yù)定的流速，未進行分離。
以液體排出通路由內(nèi)壁的切線方向偏移0mm為基準，從0.5mm變化到1.5mm時分離外徑稍許加大，但局部分離效率曲線的斜度加大，接近于理想分級。在δ＝0mm的情況下，在壁附近紊流較多地發(fā)生，稍離開壁以供給液體時，在旋風部上部的液體的紊亂的發(fā)生量減少，接近理想分級。由此，通過將液體排出通路由內(nèi)壁的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移0.5mm～1.5mm，能夠減輕渦流的紊亂，提高分離處理量及分離性能。
如此，在圖26及圖27所示的實施例的測定結(jié)果中，能夠?qū)⒘Ｗ油鈴紻p分離到1μm左右，與在圖23所示的比較例的測定結(jié)果中粒子外徑Dp為10μm左右相比較，能夠使分離性能得以提高。
權(quán)利要求
1.一種旋風型離心分離裝置，其特征為，具有從液體排出通路供給含有微細物的液體以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦、在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從液體流出通路排出分離了微細物的流體、將所述旋渦減速使分離后的微細物沉降的旋風部，在多處設(shè)置所述液體排出通路，并設(shè)有連通在所述多處的液體排出通路的周圍而形成的液壓室和向所述液壓室中導(dǎo)入含有所述微細物的液體的液體導(dǎo)入通路。
2.一種旋風型離心分離裝置，其特征為，并列地設(shè)置有多個從液體排出通路供給含有微細物的液體以預(yù)定流速使其產(chǎn)生旋渦、在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從液體流出通路排出分離了微細物的流體、將所述旋渦減速使分離后的微細物沉降的旋風部，在所述各旋風部多處設(shè)置所述液體排出通路，并設(shè)有與所述多個液體排出通路連通而形成的所述液壓室、向所述液壓室中導(dǎo)入含有所述微細物的液體的液體導(dǎo)入通路、將所述各旋風部的所述液體流出通路集合進行排出的外部排出部。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，設(shè)有具備導(dǎo)入含有所述微細物的液體的液體導(dǎo)入通路的導(dǎo)入管部和被設(shè)置于所述導(dǎo)入管部的內(nèi)部、在多處形成了所述液體排出通路的孔環(huán)，在所述導(dǎo)入管部與所述孔環(huán)之間形成與所述液體排出通路相連通的液壓室。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述液體排出通路從軸芯方向看設(shè)置于對稱位置的多處。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述液體排出通路設(shè)置在等間隔的位置上。
6.按照權(quán)利要求3至5中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述液體排出通路使液體向所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線方向流入。
7.按照權(quán)利要求3至5中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，使所述液體排出通路由所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移而形成。
8.按照權(quán)利要求7所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，使所述液體排出通路由所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線方向向內(nèi)側(cè)偏移0.5mm～1.5mm。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述液體排出通路被形成曲線狀。
10.按照權(quán)利要求3至9中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述孔環(huán)由具有出側(cè)液體排出通路的內(nèi)環(huán)體和具有入側(cè)液體排出通路的外環(huán)體構(gòu)成，所述內(nèi)環(huán)體與所述外環(huán)體在圓周方向上滑動，從而能夠改變所述液體排出通路的液體流入量。
11.按照權(quán)利要求1至10中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述液體排出通路使入口側(cè)的截面積比出口側(cè)的截面積大。
12.按照權(quán)利要求7所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述液體排出通路具有與所述孔環(huán)的內(nèi)壁的切線平行的直線狀的直線通路面和向該直線通路面一側(cè)凸出的曲線狀的曲線通路面。
13.按照權(quán)利要求3至12中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述孔環(huán)能夠更換具有不同的液體排出通路的孔環(huán)。
14.按照權(quán)利要求3至13中任一項所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，在所述旋風部的垂直方向的上部設(shè)有將上方開口地形成、具有所述液體排出通路的液體流入部和堵塞所述液體流入部的開口、具有所述液體流出通路的蓋體，在所述液體流入部與所述蓋體之間可裝卸地支承有所述孔環(huán)。
15.按照權(quán)利要求2所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述外部排出部設(shè)置在與所述液體導(dǎo)入通路的延長線不同的線上。
16.按照權(quán)利要求2所述的旋風型離心分離裝置，其特征為，所述外部排出部設(shè)置于所述液體導(dǎo)入通路的延長線上。
全文摘要
本發(fā)明的旋風型離心分離裝置具備從液體排出通路供給含有微細物的液體并以預(yù)定流速產(chǎn)生旋渦、在離心狀態(tài)下使微細物向外側(cè)移動并從液體流出通路排出分離了微細物的流體、將旋渦減速使分離后的微細物沉降的旋風部，在多處設(shè)置所述液體排出通路，并設(shè)有在所述多處液體排出通路的周圍連通而形成的液壓室和向所述液壓室中導(dǎo)入含有所述微細物的液體的液體導(dǎo)入通路。
文檔編號B04C5/08GK1605394SQ200410048538
公開日2005年4月13日 申請日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者吉田英人, 福井國博, 高橋一彰, 中村順一 申請人:多摩-技術(shù)轉(zhuǎn)讓機關(guān)株式會社