(57)【要約】【解決手段】本発明は、一端部に、少なくとも１つの液相排出口部６と、他端部に少なくとも１つの固体排出口部７とを備え、好ましくは水平な回転軸線１１の周りで回転可能な遠心ボウル１と、固相１７を固体排出開口部７に向かって輸送するためのボウルに対してわずかに異なる速度で遠心ボウル１の回転軸線の周りを回転するためにボウル１の内部に実質的に同心に取り付けられたスクロールコンベア２とを備える、デカンタ遠心分離器に関する。そのようなことにより、液相排出口部６が、ポート部材を通して有効化される。固体排出用の一式のブッシング１０が、ボウル１内の固体排出直径１５を調整するために設けられていることを特徴とする。一式のブッシング１０により、最適なケーキ排出が達成され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に少なくとも１つの液相排出口部６及び他端に少なくとも１つの固体排出口部７を備える、好ましくは水平な回転軸線１１の周りで回転可能な遠心ボウル１と、
ボウル１の内部に実質的に同心に設けられてあって、遠心ボウル１の回転軸線を中心に回転し、ボウル１に対してわずかに異なる速度で固相を固体排出開口部７に向けて輸送するスクロールコンベア２と、
ポート部材を介して有効化される液相排出口部６と、
を備えるデカンタ遠心分離機において、
固体排出用の一式のブッシング１０は、ボウル１内の固体排出直径１５を調整するために設けられていることを特徴とする、デカンタ遠心分離機。
【請求項２】
ブッシング１０は、交換可能である、請求項１に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項３】
ブッシング１０は、半径方向に調整可能である、請求項１に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項４】
ブッシング１０は、ねじ止めされているか、固定されているか、又はスペーサ２１を備えて設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項５】
ブッシング１０は、ボウル１内の固体排出の直径１５の変動を許容する任意のシステムに設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項６】
ブッシング１０は、耐摩耗性の材料から製造されたものである、請求項１から５のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項７】
ブッシング１０は、ボウルの回転方向と反対方向に配向されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項８】
ブッシング１０は、肩部を有している、請求項１から７のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項９】
複数のブッシング１０は、回転軸線１１に垂直な平面について、１°から９０°の範囲か、好ましくは３０°から６０°の範囲にある角度αで異なって配向されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項１０】
複数のブッシング１０は、固体排出口部７内に設けられた、−４５°から４５°の範囲か、好ましくは−１５°から１５°の範囲にある角度βを持った開口部の中央部にて変更される、請求項１から８のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項１１】
液体排出口部６は、堰板１３を備えている、請求項１に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項１２】
液相排出部は、圧力有効化装置により有効となる、請求項１に記載のデカンタ遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端に少なくとも１つの液体排出口を、他端に少なくとも１つの固体排出口を含む、好ましくは水平な回転軸線の周りを回転する遠心ボウルと、固体排出開口部に向かって固相を輸送するため、ボウルに対してわずかに異なる速度で遠心ボウルを回転させるため、ほぼ同心円状に内側に取り付けられたスクロールコンベアとを備えるデカンタ遠心分離機に関する。
【０００２】
ケーキの水分に影響を与える要因には、長い滞留時間とケーキの圧縮圧力がある。圧縮圧力の一部は、バッフル又は円錐部でケーキを圧縮するためと、円錐部へのスクロール輸送を支援するためとに使用される固液排出部間の液柱差の流体圧によって、生成可能である。回転速度、ボウルとスクロールの速度の違い、及びスクロールコンベヤのトルク制御に加えて、相対的な池の深さ（液体と固体の排出直径の差）は、デカンタの操作に重要な変数である。供給管部の終端部でスラリーが、供給チャンバの供給ポートを通ってデカンタ遠心分離機に入る。スラリーは、液体出口部を通って移動する少なくとも１つの清澄化された液体と、スクロールによって固体排出開口部に向かって輸送される、分離された固体（ケーキ）とに分離される。
【０００３】
相対的な池の深さを変えるために、さまざまな考えがこれまで提案されてきた。相対的な池の深さによって生じる流体圧力を変化させる最も一般的な方法は、液体排出口に配備される堰板又はポート部材である。そこで、堰板又はポート部材は、液体排出口の直径を変更しながら、固体排出直径を一定に保つために半径方向に調整可能である。ただし、池の相対的なレベルを変更するこの方法には、深さのある池のデカンタに対していくつかの制限があり、液体排出側で池の深さを半径方向に調整するには空間が狭すぎる。加えて、この小半径の調整は、固体排出開口部での調整よりも流体圧力への効果が低めである。
【０００４】
本発明は、固体排出開口部における半径方向に調整可能なブッシングに関し、ブッシングにより、内部ケーキレベルを調整して最適ケーキ水分を達成するか、又は内部ケーキレベルを、デカンタ制御の追加変数として使用するとしてもよい。ブッシングは、スクロール輸送支援として流体圧力差を使用して、デカンタの総消費電力を削減するように調整するようにしてもよい。
【０００５】
本発明において、池の相対的深さは、固体排出直径を変化させ、液体排出直径を一定に保つことにより、生成される。この変更は、交換可能な又は調整可能なブッシングを使用して、特別な形状のスクロールフライト又は円錐部の端部にあるボウルと共にブッシングの入口を半径方向に動かすことで可能になる。ブッシングは、半径方向の移動を許容する任意のシステムにねじ止め又は固定されてもよく、あるいは、異なる長さの交換可能なブッシングによって、ねじ止め又は固定されてもよい。
【０００６】
特許文献１では、固体排出開口部でのケーキ圧縮を制御可能なロック機構を備えたスクロールコンベアのハブに取り付けられた調整可能なゲート部が提案されている。このシステムは、ケーキの水分の改善に使用されるか、水分の改善は、デカンタ遠心分離機の操作のための追加の方法である。
【０００７】
特許文献２には、スリーブにより固体排出口の断面積を変えることで固体排出の流れを制御するシステムが示されている。スリーブは、ケーキの水分含有量の改善に役立ち、水分含有量の改善は、デカンタ遠心分離機の操作のための追加の方法である。
【０００８】
固体排出開口部の流れを制御する別のシステムは、特許文献３に示される。断面の調整は、軸方向に調整可能なディスクによってなされる。
【０００９】
特許文献４は、固体がすきに沿って半径方向内側にボウル壁から持ち上げられ、再懸濁されて機械から出る重相放出流にポンプで送られるバッフルを備えた円錐区域のないデカンタを提示している。バッフルの両側に高低差はない。バッフルを横切る固相の流れを調整するためには、気体注入を使用してバッフルの片側の密度を変更し、バッフル間隙を通る流れを作り出す。
【００１０】
特許文献５には、外側からねじで固定された保持部を備えたデカンタ型遠心分離機の固体排出開口部用の交換可能な摩耗インサートが提示されている。この技術では、排出直径は変化しない。
【００１１】
これらの特許は、半径方向に交換可能又は調整可能なブッシングを組み込んで、排出口の断面積を変更せずに固体排出直径を変更し、それにより固体流容量を低減する解決策を提示するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０７４７１２７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０７９８０４５号明細書
【特許文献３】米国特許第７３１１６５４号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１２／００３４０７号
【特許文献５】米国特許第９３９３５７４号明細書
【００１３】
以下、図面を参照して、例示的であるが限定的ではない実施形態に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。図面は、以下に簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、従来技術によるデカンタ遠心分離機の概略断面図を示す。
【図２ａ】図２ａは、先行技術による、デカンタ遠心分離機の池の相対的レベルを、液相排出時にスライド式堰板により変更する標準的な方法を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明による、池の相対的レベルを変更する方法を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による、最大排出直径の状態にある、半径方向に調整可能なブッシングを備え、固体排出開口部側のデカンタ遠心分離機の回転軸線に平行な平面における概略断面図を示す。
【図４】図４は、最小排出直径に設定された、図３の実施形態による半径方向に調整可能なブッシングを備えた固体排出開口部におけるデカンタの回転軸線に平行な平面における概略断面図を示す。
【図５ａ】図５ａは、固体排出直径の変更を可能にする本発明の別の実施形態による交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の別の実施形態に係る交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｃ】図５ｃは、本発明のさらなる実施形態による、ブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｄ】図５ｄは、本発明の別の実施形態による交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｅ】図５ｅは、本発明のさらなる実施形態による交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に対して垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｆ】図５ｆは、本発明の別の実施形態による概略的な固体排出開口部の配置を示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の一実施形態による、ロック機構システムを持つ、半径方向に調整可能なブッシングの立体的な例を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明の一実施形態による、ボウルにねじ込まれた、調節可能なブッシングの固体排出開口部での断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、従来技術による、デカンタ遠心分離機を示し、これが、回転ボウル１と、ボウル１の回転軸と同軸に旋回するスクロールコンベア２と、軸方向供給部３と、供給チャンバ４と、スラリー出口５と、透明な液相用の液相排出口部６と、固相の回収用の固体排出口部７とを備えている。
【００１６】
図２ａは、従来技術によるデカンタ型遠心分離機の概略図を示す。ここで、池の深さ１４は、液相排出口部６の越流堰１３によって画定され、液体排出直径をもたらす。標準デカンタでは、固体排出口部７の固体排出直径１５を固定しながら、スライド式又は交換可能な堰板１３又はポート部材で液体排出直径１４を変化させることにより、池の相対的深さ１２が作り出される。このようにして、相対的な池の深さ１２を可変にしている。
【００１７】
図２ｂは、固体排出口部７でブッシング１０を交換又は調整することにより、簡単かつ安価な方法で固体の排出直径１５を変更可能な、本発明の一実施形態を示す。ここで、相対的な池の深さ１２は、液体排出直径１４を一定に保ちながら、異なる長さを持つ、半径方向に調整可能なブッシング又は交換可能なブッシング１０によって固体排出直径１５を変えることによって調整される。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、池の相対的深さ１２は、両方の排出直径を同時に変更することによって確立される。液体排出用の調整可能又は交換可能な堰板１３又はポート部材、及び固体排出開口部用の半径方向に調整可能又は交換可能なブッシング１０が、この変更に寄与する。本発明はまた、三相デカンタで実施してもよく、デカンタの性能を改善するのに役立つ。
【００１９】
図３及び図４は、固体排出開口部の端部における本発明の変形例を示す。固体１７は、スクロールフライトによって固体排出開口部７に輸送される。スクロールフライト１６は、固体排出開口部７の位置でボウル内径に対して小さくされ、ブッシュ１０が半径方向内側に移動したときにブッシュ１０に接触しないようにしている。このスクロールの変更は、デカンタ内のケーキの輸送に影響を与えない。なぜなら、円錐区域の端部（平坦区間に近い）でケーキの厚みが低く、スクロールによって運ばれると崩れ、流れるケーキによってブッシングの縁部の高さに押されるからである。図３に概略的に示されるように、ブッシング１０が最大排出直径（固体排出開口部のボウル内径に近い）に設定されると、液体排出と同様の方法でブッシングの縁部に頂部が生じる。頂部のサイズは、ケーキの乾燥、製品のレオロジー、ボウルの速度、スクロールのピッチと速度、出口の表面と形状に依存する。図４に示すブッシング１０の最大内向き位置の場合、停滞ケーキの流れは主にブッシング１０の内側部分の前に生じて、より小さな固体排出直径１５で製品の輸送を助ける追加のケーキの円錐体を生じる。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態を図５ａから５ｆに提示する。異なる長さの交換可能なブッシング１０は、異なる種類の固定機構を備えたホルダーに挿入される。ボウル１とブッシング１０の間に異なる厚さを持つ複数の異なるスペーサ２１を追加することにより、ブッシング１０を変更せずに固体排出直径を変更可能である（図５ｃ）。ブッシング保持部により、ボウルの回転及び回転軸線に垂直な平面に対する固体排出口の方向を変更可能である。ボウルの回転と反対方向にケーキを排出することは、特許文献２で知られている技術水準であり、流れ方向の変更は、ボウル壁の開口部を、ボウルの回転方向に関して後方に傾斜した傾斜チャネルの形で製造することにより達成される。本発明の本実施形態では、ボウルの開口部は標準の半径方向に製造され、図５ｂに示すように、ケーキの流れの変更はブッシング保持部で行われる。ボウルの速度方向に対するケーキの流れ方向の変更により、総消費電力が向上し、ホッパーの摩耗が減少する。電力消費を改善する別の実施形態が図５ｃに示されていて、そこでは、ブッシングの厚さに対してより小さい直径で固体を排出するために、保持部ブッシングに肩が設けられている。ホッパーの摩耗は、図５ｄに示すように、回転軸線に垂直な平面に対してデカンタの出口でケーキの流れの方向を変更することによっても低減可能である。交換可能なブッシング１０は、より容易な製造の観点から、１°から８５°の範囲の角度αでボウル回転の反対方向に配向してもよい。図５ｅに示すように、特定のブッシング１０に対して９０°の角度ａを持たせることも可能である。ボウルの回転方向に対するこのような向きにより、最大のパワーリカバリを達成してもよい。本発明のさらなる実施形態を図５ｆに示し、排出は、−４５°から４５°の範囲、より好ましくは−１５°から１５°の範囲の角度βで達成される。これにより、全てのブッシング１０からの同一平面内での製品への影響を回避し、ホッパーの摩耗を低減する。
【００２１】
図６ａには、本発明の一実施形態による半径方向に調整可能なブッシング１０の三次元例が示されている。デカンタの回転中にブッシングが緩むのを防ぐために、ロック機構１８が設けられている。図６ｂは、ボウル１に取り付けられた調節可能なブッシングの断面図を示す。ブッシングホルダー１９はボウルねじにねじ込まれ、耐摩耗性インサート２０を保持している。図面は、挿入断面の丸い形状を示すが、他の形状で製造し保持部１９に取り付けてもよい。
【００２２】
図６の例は、固体排出オーバーフロー直径１５を調整するために使用される半径方向に調整可能又は交換可能なブッシング１０の固定機構を示すが、これに限定されない。
【００２３】
本発明は、図面に示される例に限定されない。液体と固体の排出、したがって分離が調整されるべきあらゆる種類のデカンタに使用され得る。
【符号の説明】
【００２４】
１    ボウル
２    スクロールコンベア
３    軸方向供給部
４    供給チャンバ
５    スラリー出口
６    液相
７    固体排出口部
１０  ブッシング
１１  回転軸線
１２  池の相対的深さ
１３  堰板又はポート部材
１４  液体排出直径
１５  固体排出直径
１６  スクロールフライト
１７  固体
１８  ロック機構
１９  保持部
２０  インサート
２１  スペーサ
α    角度
β    角度
【図１】
2020518428.tif 000003
【図２ａ】
2020518428.tif 000004
【図２ｂ】
2020518428.tif 000005
【図３】
2020518428.tif 000006
【図４】
2020518428.tif 000007
【図５ａ】
2020518428.tif 000008
【図５ｂ】
2020518428.tif 000009
【図５ｃ】
2020518428.tif 000010
【図５ｄ】
2020518428.tif 000011
【図５ｅ】
2020518428.tif 000012
【図５ｆ】
2020518428.tif 000013
【図６ａ】
2020518428.tif 000014
【図６ｂ】
2020518428.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月4日(2019.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端に少なくとも１つの液体排出口を、他端に少なくとも１つの固体排出口を含む、好ましくは水平な回転軸の周りを回転する遠心ボウルと、固体排出開口部に向かって固相を輸送するため、ボウルに対してわずかに異なる速度で遠心ボウルを回転させるため、ほぼ同心円状に内側に取り付けられたスクロールコンベアとを備えるデカンタ遠心分離機に関する。
【０００２】
ケーキの水分に影響を与える要因には、長い滞留時間とケーキの圧縮圧力がある。圧縮圧力の一部は、バッフル又は円錐部でケーキを圧縮するためと、円錐部へのスクロール輸送を支援するためとに使用される固液排出部間の液柱差の流体圧によって、生成可能である。回転速度、ボウルとスクロールの速度の違い、及びスクロールコンベヤのトルク制御に加えて、相対的な池の深さ（液体と固体の排出直径の差）は、デカンタの操作に重要な変数である。供給管部の終端部でスラリーが、供給チャンバの供給ポートを通ってデカンタ遠心分離機に入る。スラリーは、液体出口部を通って移動する少なくとも１つの清澄化された液体と、スクロールによって固体排出開口部に向かって輸送される、分離された固体（ケーキ）とに分離される。
【０００３】
相対的な池の深さを変えるために、さまざまな考えがこれまで提案されてきた。相対的な池の深さによって生じる流体圧力を変化させる最も一般的な方法は、液体排出口に配備される堰板又はポート部材である。そこで、堰板又はポート部材は、液体排出口の直径を変更しながら、固体排出直径を一定に保つために半径方向に調整可能である。ただし、池の相対的なレベルを変更するこの方法には、深さのある池のデカンタに対していくつかの制限があり、液体排出側で池の深さを半径方向に調整するには空間が狭すぎる。加えて、この小半径の調整は、固体排出開口部での調整よりも流体圧力への効果が低めである。
【０００４】
本発明は、固体排出開口部における半径方向に調整可能なブッシングに関し、ブッシングにより、内部ケーキレベルを調整して最適ケーキ水分を達成するか、又は内部ケーキレベルを、デカンタ制御の追加変数として使用するとしてもよい。ブッシングは、スクロール輸送支援として流体圧力差を使用して、デカンタの総消費電力を削減するように調整するようにしてもよい。
【０００５】
本発明において、池の相対的深さは、固体排出直径を変化させ、液体排出直径を一定に保つことにより、生成される。この変更は、交換可能な又は調整可能なブッシングを使用して、特別な形状のスクロールフライト又は円錐区域の端部にあるボウルと共にブッシングの入口を半径方向に動かすことで可能になる。ブッシングは、半径方向の移動を許容する任意のシステムにねじ止め又は固定されてもよく、あるいは、異なる長さの交換可能なブッシングによって、ねじ止め又は固定されてもよい。ブッシングは、回転軸線に垂直な平面について、１°から９０°の範囲、好ましくは３０°から６０°の範囲にある角度αで配向されている。
【０００６】
特許文献１では、固体排出開口部でのケーキ圧縮を制御可能なロック機構を備えたスクロールコンベアのハブに取り付けられた調整可能なゲート部が提案されている。このシステムは、ケーキの水分の改善に使用されるか、水分の改善は、デカンタ遠心分離機の操作のための追加の方法である。
【０００７】
特許文献２には、スリーブにより固体排出口の断面積を変えることで固体排出の流れを制御するシステムが示されている。スリーブは、ケーキの水分含有量の改善に役立ち、水分含有量の改善は、デカンタ遠心分離機の操作のための追加の方法である。
【０００８】
固体排出開口部の流れを制御する別のシステムは、特許文献３に示される。断面の調整は、軸方向に調整可能なディスクによってなされる。
【０００９】
特許文献４は、固体がすきに沿って半径方向内側にボウル壁から持ち上げられ、再懸濁されて機械から出る重相放出流にポンプで送られるバッフルを備えた円錐区域のないデカンタを提示している。バッフルの両側に高低差はない。バッフルを横切る固相の流れを調整するためには、気体注入を使用してバッフルの片側の密度を変更し、バッフル間隙を通る流れを作り出す。
【００１０】
特許文献５には、外側からねじで固定された保持部を備えたデカンタ型遠心分離機の固体排出開口部用の交換可能な摩耗インサートが提示されている。この技術では、排出直径は変化しない。
【００１１】
特許文献６は、ノズルを介して底部に液体を排出し、上部に沈殿物を排出する浄化器及び遠心分離器を開示する。特許文献６の記載は、清澄化された液体は、ノズルを介して底部から強制的に排出されることを説明する。ノズルは、ノズルの変更又は設定のために、アクセス可能である。液体層の厚さは、所望の量の水がそれらによって除去されるようなものである。同時に堆積物のコンシステンシーを調節する。
【００１２】
特許文献７は、スラッジノズルの定期的な開閉を可能にする制御装置を備えたスラッジ排出ノズルを備えた固体ボウルスクリュー遠心分離機を開示する。特許文献７によると、制御装置は、周辺領域で「水門機構」として動作するローターであり、利用可能なノズルを介してスラッジの排出量を容積測定する。ノズル開口部の直径は、単位時間あたりの排出汚泥量に影響を与えない。ノズルはネジで固定してもよく、ノズル本体をボウルに対してシールするために、密封体が使用されてもよい。ノズル本体を内側に向けて摩耗分を補償するためノズル本体を内側に動かすため、密封体の厚みは低減されてもよい。
【００１３】
これらの特許は、半径方向に交換可能又は調整可能なブッシングを組み込んで、排出口の断面積を変更せずに固体排出直径を変更し、それにより固体流容量を低減する解決策を提示するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０７４７１２７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０７９８０４５号明細書
【特許文献３】米国特許第７３１１６５４号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１２／００３４０７号
【特許文献５】米国特許第９３９３５７４号明細書
【特許文献６】仏国特許発明第７７８４０７号明細書
【特許文献７】西独国特許出願公開第３３４５４００号明細書
【００１５】
以下、図面を参照して、例示的であるが限定的ではない実施形態に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。図面は、以下に簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、従来技術によるデカンタ遠心分離機の概略断面図を示す。
【図２ａ】図２ａは、先行技術による、デカンタ遠心分離機の池の相対的レベルを、液相排出時にスライド式堰板により変更する標準的な方法を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明による、池の相対的レベルを変更する方法を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による、最大排出直径の状態にある、半径方向に調整可能なブッシングを備え、固体排出開口部側のデカンタ遠心分離機の回転軸線に平行な平面における概略断面図を示す。
【図４】図４は、最小排出直径に設定された、図３の実施形態による半径方向に調整可能なブッシングを備えた固体排出開口部におけるデカンタの回転軸線に平行な平面における概略断面図を示す。
【図５ａ】図５ａは、固体排出直径の変更を可能にする本発明の別の実施形態による交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の別の実施形態に係る交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｃ】図５ｃは、本発明のさらなる実施形態による、ブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｄ】図５ｄは、本発明の別の実施形態による交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｅ】図５ｅは、本発明のさらなる実施形態による交換可能なブッシングを備えた固体排出開口部の中央の回転軸線に対して垂直な平面における概略断面図を示す。
【図５ｆ】図５ｆは、本発明の別の実施形態による概略的な固体排出開口部の配置を示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の一実施形態による、ロック機構システムを持つ、半径方向に調整可能なブッシングの立体的な例を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明の一実施形態による、ボウルにねじ込まれた、調節可能なブッシングの固体排出開口部での断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、従来技術による、デカンタ遠心分離機を示し、これが、回転ボウル１と、ボウル１の回転軸線と同軸に旋回するスクロールコンベア２と、軸方向供給部３と、供給チャンバ４と、スラリー出口５と、透明な液相用の液相排出口部６と、固相の回収用の固体排出口部７とを備えている。
【００１８】
図２ａは、従来技術によるデカンタ型遠心分離機の概略図を示す。ここで、池の深さ１４は、液相排出口部６の越流堰１３によって画定され、液体排出直径をもたらす。標準デカンタでは、固体排出口部７の固体排出直径１５を固定しながら、スライド式又は交換可能な堰板１３又はポート部材で液体排出直径１４を変化させることにより、池の相対的深さ１２が作り出される。このようにして、相対的な池の深さ１２を可変にしている。
【００１９】
図２ｂは、固体排出口部７でブッシング１０を交換又は調整することにより、簡単かつ安価な方法で固体の排出直径１５を変更可能な、本発明の一実施形態を示す。ここで、相対的な池の深さ１２は、液体排出直径１４を一定に保ちながら、異なる長さを持つ、半径方向に調整可能なブッシング又は交換可能なブッシング１０によって固体排出直径１５を変えることによって調整される。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、池の相対的深さ１２は、両方の排出直径を同時に変更することによって確立される。液体排出用の調整可能又は交換可能な堰板１３又はポート部材、及び固体排出開口部用の半径方向に調整可能又は交換可能なブッシング１０が、この変更に寄与する。本発明はまた、三相デカンタで実施してもよく、デカンタの性能を改善するのに役立つ。
【００２１】
図３及び図４は、固体排出開口部の端部における本発明の変形例を示す。固体１７は、スクロールフライトによって固体排出開口部７に輸送される。スクロールフライト１６は、固体排出開口部７の位置でボウル内径に対して小さくされ、ブッシュ１０が半径方向内側に移動したときにブッシュ１０に接触しないようにしている。このスクロールの変更は、デカンタ内のケーキの輸送に影響を与えない。なぜなら、円錐区域の端部（平坦区間に近い）でケーキの厚みが低く、スクロールによって運ばれると崩れ、流れるケーキによってブッシングの縁部の高さに押されるからである。図３に概略的に示されるように、ブッシング１０が最大排出直径（固体排出開口部のボウル内径に近い）に設定されると、液体排出と同様の方法でブッシングの縁部に頂部が生じる。頂部のサイズは、ケーキの乾燥、製品のレオロジー、ボウルの速度、スクロールのピッチと速度、出口の表面と形状に依存する。図４に示すブッシング１０の最大内向き位置の場合、停滞ケーキの流れは主にブッシング１０の内側部分の前に生じて、より小さな固体排出直径１５で製品の輸送を助ける追加のケーキの円錐体を生じる。
【００２２】
本発明のさらなる実施形態を図５ａから５ｆに提示する。異なる長さの交換可能なブッシング１０は、異なる種類の固定機構を備えたホルダーに挿入される。ボウル１とブッシング１０の間に異なる厚さを持つ複数の異なるスペーサ２１を追加することにより、ブッシング１０を変更せずに固体排出直径を変更可能である（図５ｃ）。ブッシング保持部により、ボウルの回転及び回転軸線に垂直な平面に対する固体排出口の方向を変更可能である。ボウルの回転と反対方向にケーキを排出することは、特許文献２で知られている技術水準であり、流れ方向の変更は、ボウル壁の開口部を、ボウルの回転方向に関して後方に傾斜した傾斜チャネルの形で製造することにより達成される。本発明の本実施形態では、ボウルの開口部は標準の半径方向に製造され、図５ｂに示すように、ケーキの流れの変更はブッシング保持部で行われる。ボウルの速度方向に対するケーキの流れ方向の変更により、総消費電力が向上し、ホッパーの摩耗が減少する。電力消費を改善する別の実施形態が図５ｃに示されていて、そこでは、ブッシングの厚さに対してより小さい直径で固体を排出するために、保持部ブッシングに肩が設けられている。ホッパーの摩耗は、図５ｄに示すように、回転軸線に垂直な平面に対してデカンタの出口でケーキの流れの方向を変更することによっても低減可能である。交換可能なブッシング１０は、より容易な製造の観点から、１°から８５°の範囲の角度αでボウル回転の反対方向に配向してもよい。図５ｅに示すように、特定のブッシング１０に対して９０°の角度ａを持たせることも可能である。ボウルの回転方向に対するこのような向きにより、最大のパワーリカバリを達成してもよい。本発明のさらなる実施形態を図５ｆに示し、排出は、−４５°から４５°の範囲、より好ましくは−１５°から１５°の範囲の角度βで達成される。これにより、全てのブッシング１０からの同一平面内での製品への影響を回避し、ホッパーの摩耗を低減する。
【００２３】
図６ａには、本発明の一実施形態による半径方向に調整可能なブッシング１０の三次元例が示されている。デカンタの回転中にブッシングが緩むのを防ぐために、ロック機構１８が設けられている。図６ｂは、ボウル１に取り付けられた調節可能なブッシングの断面図を示す。ブッシングホルダー１９はボウルねじにねじ込まれ、耐摩耗性インサート２０を保持している。図面は、挿入断面の丸い形状を示すが、他の形状で製造し保持部１９に取り付けてもよい。
【００２４】
図６の例は、固体排出オーバーフロー直径１５を調整するために使用される半径方向に調整可能又は交換可能なブッシング１０の固定機構を示すが、これに限定されない。
【００２５】
本発明は、図面に示される例に限定されない。液体と固体の排出、したがって分離が調整されるべきあらゆる種類のデカンタに使用され得る。
【符号の説明】
【００２６】
１    ボウル
２    スクロールコンベア
３    軸方向供給部
４    供給チャンバ
５    スラリー出口
６    液相
７    固体排出口部
１０  ブッシング
１１  回転軸線
１２  池の相対的深さ
１３  堰板又はポート部材
１４  液体排出直径
１５  固体排出直径
１６  スクロールフライト
１７  固体
１８  ロック機構
１９  保持部
２０  インサート
２１  スペーサ
α    角度
β    角度
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に少なくとも１つの液相排出口部６及び他端に少なくとも１つの固体排出口部７を備える、好ましくは水平な回転軸線１１の周りで回転可能な遠心ボウル１と、
ボウル１の内部に実質的に同心に設けられてあって、遠心ボウル１の回転軸線を中心に回転し、ボウル１に対してわずかに異なる速度で固相を固体排出開口部７に向けて輸送するスクロールコンベア２と、
ポート部材を介して有効化される液相排出口部６と、
を備えるデカンタ遠心分離機において、
固体排出用の一式のブッシング１０は、ボウル１内の固体排出直径１５を調整するために設けられていることを特徴とする、デカンタ遠心分離機。
【請求項２】
ブッシング１０は、交換可能である、請求項１に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項３】
ブッシング１０は、半径方向に調整可能である、請求項１に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項４】
ブッシング１０は、ねじ止めされているか、固定されているか、又はスペーサ２１を備えて設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項５】
ブッシング１０は、ボウル１内の固体排出の直径１５の変動を許容する任意のシステムに設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項６】
ブッシング１０は、耐摩耗性の材料から製造されたものである、請求項１から５のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項７】
ブッシング１０は、ボウルの回転方向と反対方向に配向されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項８】
ブッシング１０は、肩部を有して設けられている、請求項１から７のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項９】
ブッシング１０は、回転軸線１１に垂直な平面に対して、１°から９０°の範囲、好ましくは３０°から６０°の範囲にある角度αで配向されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項１０】
ブッシング１０は、−４５°から４５°の範囲か、好ましくは−１５°から１５°の範囲にある角度βで、固体排出が達成されるように配向されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のデカンタ遠心分離機。
【請求項１１】
液体排出口部６は、堰板１３を備えている、請求項１に記載のデカンタ遠心分離機。
【国際調査報告】
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