(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-02
(54)【発明の名称】流れ変更リファイナセグメント
(51)【国際特許分類】
D21D 1/30 20060101AFI20240326BHJP
【ＦＩ】
D21D1/30
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023563109
(86)(22)【出願日】2022-03-02
(85)【翻訳文提出日】2023-12-12
(86)【国際出願番号】 US2022018448
(87)【国際公開番号】W WO2022220942
(87)【国際公開日】2022-10-20
(31)【優先権主張番号】63/175,752
(32)【優先日】2021-04-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】502278600
【氏名又は名称】アンドリッツ インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100137969
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 憲昭
(74)【代理人】
【識別番号】100104824
【弁理士】
【氏名又は名称】穐場 仁
(74)【代理人】
【識別番号】100121463
【弁理士】
【氏名又は名称】矢口 哲也
(72)【発明者】
【氏名】ギングラス，ラック
(72)【発明者】
【氏名】バーガー，トム
(72)【発明者】
【氏名】レイモンド，イヴ
(72)【発明者】
【氏名】グエン，ロング
【テーマコード（参考）】
4L055
【Ｆターム（参考）】
4L055BB03
4L055CB16
4L055FA04
4L055FA23
(57)【要約】
円錐リファイナに対するリファイナプレートセグメント（５８０，５９０）は、ロータプレートセグメント上の１つ以上のインレット位置に配置されたインレット開口（５１２ａ，５２２ｂ）を有するロータプレートセグメント（５１０ａ，５１０ｂ）と、固定子プレートセグメント上の１つ以上のアウトレット位置に配置されたアウトレット開口を有する固定子プレートセグメント（５２０ａ，５２０ｂ）と、を含み得る。ロータプレートセグメントは、１つ以上のロータプレートセグメント精製エリア（５１４ａ，５１４ｂ）及び１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリア（５２４ａ，５２４ｂ）が相互に対向するように、固定子プレートセグメントと対向して配置され、１つ以上のインレット位置及び１つ以上のアウトレット位置は、ロータプレートセグメント精製エリア及び固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された１つ以上の精製ゾーンによって分離される。
【選択図】図５
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円錐機械リファイナのためのリファイナプレートセグメントであって、前記リファイナプレートセグメントが、ロータプレートセグメントであって、
前記ロータプレートセグメントの１つ以上のインレット位置に配置されたインレット開口と、
前記１つ以上のインレット位置に隣接する１つ以上のロータプレートセグメント精製エリアと、
を含む、ロータプレートセグメントと、
固定子プレートセグメントであって、
前記固定子プレートセグメントの１つ以上のアウトレット位置に配置されたアウトレット開口と、
前記１つ以上のアウトレット位置に隣接する１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリアと、
を含む、固定子プレートセグメントと、を備え、
前記ロータプレートセグメントは、前記１つ以上のロータプレートセグメント精製エリア及び前記１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向するように、前記固定子プレートセグメントと対向して配置され、
前記１つ以上のインレット位置及び前記１つ以上のアウトレット位置は、前記ロータプレートセグメント精製エリア及び前記固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された１つ以上の精製ゾーンによって分離される、
リファイナプレートセグメント。
【請求項2】
前記インレット開口は、前記１つ以上のロータプレートセグメント精製エリアから分離され、前記アウトレット開口は、前記１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリアから分離される、
請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項3】
前記インレット開口は、前記ロータプレートセグメント精製エリアと前記固定子プレートセグメント精製エリアとの間の精製ゾーンの第１の端の中に原料を案内するように構成され、前記アウトレット開口は、前記精製ゾーンの第２の端から精製された原料を案内するように構成され、
前記インレット開口は、前記円錐機械リファイナのロータの回転方向に対する軸方向に前記精製ゾーンによって前記アウトレット開口から分離される、
請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項4】
前記ロータプレートセグメント精製エリア及び前記固定子プレートセグメント精製エリアは、原料を精製するように構成された複数の特徴を含む、請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項5】
円錐形状ロータを形成するように、第１の円錐支持フレーム上で複数のロータプレートセグメントが組み立てられ、前記円錐形状ロータを囲む円錐形状固定子を形成するように、第２の円錐支持フレーム上で対応する複数の固定子プレートセグメントが組み立てられる、
請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項6】
前記複数のロータプレートセグメントの選択された１つは、インレット開口無しで構成され、前記複数の固定子プレートセグメントの選択された１つは、アウトレット開口無しで構成され、前記複数のロータプレートセグメントの前記選択された１つ及び前記複数の固定子プレートセグメントの前記選択された１つは、前記複数のロータプレートセグメント及び前記複数の固定子プレートセグメントの精製エリアによって形成された精製ゾーンを通過する必要がある原料の流れに基づいて選択される、
請求項５に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項7】
前記ロータプレートセグメントの前記インレット開口は、前記ロータプレートセグメントの後側から、前記ロータプレートセグメント精製エリア及び前記固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された精製ギャップの中に原料が流れることを許容するように構成され、前記固定子プレートセグメントの前記アウトレット開口は、前記精製ギャップから前記固定子プレートセグメントの後側に原料が流れることを許容するように構成される、
請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項8】
前記インレット開口は、前記１つ以上のロータプレートセグメント精製エリアから分離された前記ロータプレートセグメント内に１つ以上の開口によって形成される、請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項9】
前記インレット開口は、前記１つ以上のロータプレートセグメント精製エリアから分離された前記ロータプレートセグメントの１つ以上の起伏のあるエッジによって形成される、請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項10】
前記アウトレット開口は、前記１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリアから分離された前記固定子プレートセグメント内に１つ以上の開口によって形成される、請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項11】
前記アウトレット開口は、前記１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリアから分離された前記固定子プレートセグメントの１つ以上の起伏のあるエッジによって形成される、請求項１に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項12】
円錐機械リファイナのためのリファイナプレートセグメントであって、前記リファイナプレートセグメントが、ロータプレートセグメントであって、
前記ロータプレートセグメントの第１の端に配置された第１のインレット開口と、
第１のロータプレートセグメント精製エリアであって、前記第１のロータプレートセグメント精製エリアの第１の端は、前記ロータプレートセグメントの回転方向に対する軸方向に前記第１のインレット開口に隣接して配置されている、第１のロータプレートセグメント精製エリアと、
前記軸方向に前記第１のロータプレートセグメント精製エリアの第２の端に隣接して配置されている第２のインレット開口と、
第２のロータプレートセグメント精製エリアであって、前記第２のロータプレートセグメント精製エリアの第１の端は、前記軸方向に前記第２のインレット開口に隣接して配置され、前記第２のロータプレートセグメント精製エリアの第２の端は、前記ロータプレートセグメントの第２の端に配置されている、第２のロータプレートセグメント精製エリアと、
を含む、ロータプレートセグメントと、
固定子プレートセグメントであって、
前記固定子プレートセグメントの第１の端に配置された第１のアウトレット開口と、
第１の固定子プレートセグメント精製エリアであって、前記第１の固定子プレートセグメント精製エリアの第１の端は、前記ロータプレートセグメントの前記回転方向に対する軸方向に前記第１のアウトレット開口に隣接して配置されている、第１の固定子プレートセグメント精製エリアと、
前記軸方向に前記第１の固定子プレートセグメント精製エリアの第２の端に隣接して配置された第２のアウトレット開口と、
第２の固定子プレートセグメント精製エリアであって、前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアの第１の端は、前記軸方向に前記第２のアウトレット開口に隣接して配置され、前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアの第２の端は、前記固定子プレートセグメントの第２の端に配置されている、前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアと、
を含む、固定子プレートセグメントと、を備え、
前記ロータプレートセグメントの前記第１の端は、前記固定子プレートセグメントの前記第２の端と反対に配置され、
前記ロータプレートセグメントの前記第２の端は、前記第１のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向し、前記第１の固定子プレートセグメント精製エリア及び前記第２のロータプレートセグメント精製エリアが相互に対向するように、前記固定子プレートセグメントの前記第１の端と反対に配置される、
リファイナプレートセグメント。
【請求項13】
前記第２のインレット開口から前記第２のアウトレット開口への原料の流れの経路を途絶えさせるように構成された遮断機構を更に備えた、請求項１２に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項14】
前記第１のインレット開口及び前記第２のインレット開口は、前記第１のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第２のロータプレートセグメント精製エリアのそれぞれから分離され、前記第１のアウトレット開口及び前記第２のアウトレット開口は、前記第１の固定子プレートセグメント精製エリア及び前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアのそれぞれから分離される、
請求項１２に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項15】
前記第１のインレット開口及び前記第２のインレット開口は、前記第１のアウトレット開口及び前記第２のアウトレット開口のそれぞれから、前記第１のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第２のロータプレートセグメント精製エリア、並びに前記第１の固定子プレートセグメント精製エリア及び前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された精製ゾーンの反対端に配置される、請求項１４に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項16】
前記第１のインレット開口は、前記第１のロータプレートセグメント精製エリアと前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアとの間の第１の精製ゾーンの第１の端の中に原料を案内するように構成され、前記第２のインレット開口は、前記第２のロータプレートセグメント精製エリアと前記第１の固定子プレートセグメント精製エリアとの間の第２の精製ゾーンの第１の端の中に原料を案内するように構成され、
前記第１のアウトレット開口は、前記第１の精製ゾーンの第２の端から精製された原料を案内するように構成され、前記第１のインレット開口は、前記円錐機械リファイナのロータの回転方向に対する軸方向に前記第１の精製ゾーンによって前記第１のアウトレット開口から分離され、
前記第２のアウトレット開口は、前記第２の精製ゾーンの第２の端から精製された原料を案内するように構成され、前記第２のインレット開口は、前記円錐機械リファイナのロータの回転方向に対する軸方向に前記第２の精製ゾーンによって前記第２のアウトレット開口から分離される、
請求項１２に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項17】
円錐形状ロータを形成するように、第１の円錐支持フレーム上で複数のロータプレートセグメントが組み立てられ、前記円錐形状ロータを囲む円錐形状固定子を形成するように、第２の円錐支持フレーム上で対応する複数の固定子プレートセグメントが組み立てられる、
請求項１２に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項18】
前記複数のロータプレートセグメントの選択された１つは、インレット開口無しで構成され、前記複数の固定子プレートセグメントの選択された１つは、アウトレット開口無しで構成され、前記複数のロータプレートセグメントの前記選択された１つ及び前記複数の固定子プレートセグメントの前記選択された１つは、前記複数のロータプレートセグメント及び前記複数の固定子プレートセグメントの精製エリアによって形成された精製ゾーンを通過する必要がある原料の流れに基づいて選択される、
請求項１７に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項19】
前記ロータプレートセグメントの前記第１のインレット開口及び前記第２のインレット開口は、前記ロータプレートセグメントの後側から、前記ロータプレートセグメント精製エリア及び前記固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された精製ギャップの中に原料が流れることを許容するように構成され、前記固定子プレートセグメントの前記前記第１のアウトレット開口及び前記第２のアウトレット開口は、前記精製ギャップから前記固定子プレートセグメントの後側に原料が流れることを許容するように構成される、
請求項１２に記載のリファイナプレートセグメント。
【請求項20】
円錐機械精製装置のためのリファイナプレート要素であって、前記リファイナプレート要素が、ロータプレート要素であって、
前記ロータプレート要素の第１の端と前記ロータプレート要素の中間位置との間に配置された第１のロータプレートセグメントであって、前記第１のロータプレートセグメントは、第１のロータプレートセグメント精製エリアを有する、前記第１のロータプレートセグメントと、
前記ロータプレート要素の前記中間位置と前記ロータプレート要素の第２の端との間に配置された第２のロータプレートセグメントであって、前記第２のロータプレートセグメントは、第２のロータプレートセグメント精製エリアを有する、前記第２のロータプレートセグメントと、を含み、
前記ロータプレート要素は、前記第１のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第２のロータプレートセグメント精製エリアから分離された１つ以上のインレット開口を更に含む、
ロータプレート要素と、
固定子プレート要素であって、
前記固定子プレート要素の第１の端と前記固定子プレート要素の中間位置との間に配置された第１の固定子プレートセグメントであって、前記第１の固定子プレートセグメントは、第１の固定子プレートセグメント精製エリアを有する、第１の固定子プレートセグメントと、
前記固定子プレート要素の前記中間位置と前記固定子プレート要素の第２の端との間に配置された第２の固定子プレートセグメントであって、前記第２の固定子プレートセグメントは、第２の固定子プレートセグメント精製エリアを有する、第２の固定子プレートセグメントと、を含み、
前記固定子プレート要素は、前記第１の固定子プレートセグメント精製エリア及び前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアから分離された１つ以上のアウトレット開口を更に含む、
固定子プレート要素と、
を備え、
前記ロータプレート要素は、前記第１のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第１の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向し、前記第２のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向するように、前記固定子プレート要素と対向して配置され、
前記１つ以上のインレット開口及び前記１つ以上のアウトレット開口は、前記第１のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第１の固定子プレートセグメント精製エリア、並びに前記第２のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された精製ゾーンによって分離される、
リファイナプレート要素。
【請求項21】
前記ロータプレート要素の１つ以上の第１のインレット開口は、前記ロータプレート要素の前記第１の端において前記第１のロータプレートセグメント内に配置され、前記ロータプレート要素の１つ以上の第２のインレット開口は、前記ロータプレート要素の前記中間位置において前記第２のロータプレートセグメント内に配置される、
請求項２０に記載のリファイナプレート要素。
【請求項22】
前記ロータプレート要素の１つ以上の第１のインレット開口は、前記ロータプレート要素の前記第１の端において前記第１のロータプレートセグメント内に配置され、前記ロータプレート要素の１つ以上の第２のインレット開口は、前記ロータプレート要素の前記第２の端において前記第２のロータプレートセグメント内に配置され、
前記固定子プレート要素の前記１つ以上のアウトレット開口は、前記固定子プレート要素の前記中間位置において前記第１の固定子プレートセグメントまたは前記第２の固定子プレートセグメント内に配置される、
請求項２０に記載のリファイナプレート要素。
【請求項23】
前記ロータプレート要素の１つ以上の第１のインレット開口は、前記ロータプレート要素の前記中間位置において前記第１のロータプレートセグメントまたは前記第２のロータプレートセグメント内に配置され、前記固定子プレート要素の１つ以上の第１のアウトレット開口は、前記固定子プレート要素の前記第１の端において前記第１の固定子プレートセグメント内に配置され、
前記固定子プレート要素の１つ以上の第２のアウトレット開口は、前記固定子プレート要素の前記中間位置において前記第２の固定子プレートセグメント内に配置される、
請求項２０に記載のリファイナプレート要素。
【請求項24】
前記ロータプレート要素の前記１つ以上のインレット開口は、前記ロータプレート要素の後側から、前記第１のロータプレートセグメント精製エリア及び前記第２のロータプレートセグメント精製エリア、並びに前記第１の固定子プレートセグメント精製エリア及び前記第２の固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された精製ギャップの中に原料が流れることを許容するように構成され、前記固定子プレート要素の前記１つ以上のアウトレット開口は、前記精製ギャップから前記固定子プレート要素の後側に原料が流れることを許容するように構成される、
請求項２０に記載のリファイナプレート要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本出願は、その全体での参照によって以下に本明細書でその内容が組み込まれる、２０２１年４月１６日に出願された米国特許出願第６３／１７５，７５２号の利益を主張する。
本出願は、その全体での参照によって以下に本明細書でその内容が組み込まれる、２０２１年４月１６日に出願された米国特許出願第６３／１７５，７５２号の利益を主張する。
【背景技術】
【0002】
本明細書で他に示されない限り、本章において説明される材料は、本出願における特許請求の範囲に対して従来技術ではなく、本章に含めることによって従来技術であると認めるものではない。
【0003】
繊維状材料を処理するための円錐機械リファイナは典型的には、実質的に相互に反対の２つの要素を含む。リファイナ要素の１つ、ロータは、静止リファイナ要素、固定子に対して移動するように配列される。ロータと固定子との間で、リファイナギャップが生じ、リファイナギャップの中に、精製されることにある繊維状材料が供給される。リファイナ要素は、実際の精製を行う、精製表面を含む。精製表面は、１つの統合構造であり得、またはそれらは、精製表面を形成する、相互に隣接して配列される複数の精製表面セグメントから構成され得る。
【0004】
図１は、円錐機械リファイナ１００を例示する簡易図である。円錐機械リファイナ１００は、円錐ロータ１１０、及び円錐固定子１２０を含み得る。回転の軸「Ｒ」の周りの円錐ロータ１１０の回転は、シャフト１３５を介してモータ１３０によって生じ得る。ロータ精製プレート１１５は、円錐ロータ１１０の表面上に配置され得、円錐ロータ１１０により回転し得、固定子精製プレート１２５は、円錐固定子１２０の表面上に配置され得、静止的であり得る。精製ギャップ１４０は、円錐ロータ１１０と円錐固定子１２０との間で形成され得る。
【0005】
図１に示される円錐機械リファイナ１００のケースでは、木材パルプまたはセルロースなどの原料１５０は、ロータ精製プレート１１５またはロータ精製コーンにまたがって切断された、大多数の実質的に均一に分布した開口１１７を介して、円錐ロータ１１０の内部部分の中に、及び精製ギャップ１４０の中に供給される。原料１５０は、ロータ精製プレート１１５及び固定子精製プレート１２５にまたがって進む。固定子精製プレート１２５または固定子コーンも、それらの表面にわたって実質的に均一に分布した同様の開口１２７を有し、それらの表面を通じて、精製された原料１５５が円錐機械リファイナ１００から流れる。ロータと固定子セグメントまたはコーンとの両方の残りの表面上で（全ての開口を囲む表面）、バー及び溝のアレイが配列され、ロータが固定子に反して向きを変えるにつれて、精製処理をもたらす。
【0006】
図１に例示されるリファイナのタイプ及びプレート設計により処理されるパルプは、著しい比率の繊維が、精製アクションによって処理されていないかまたは非常に簡易に処理されたかのいずれかであることを図示し、ロータ開口を直接またはほぼ直接通じて固定子開口の中に直接移動する、著しい量のストックがあり、よって、精製ギャップ内でわずかに処理されることを示す、ことが実際に観察されてきた。より均一な繊維処理をもたらし、より良好な全体的なパルプ成長を保証するために、このタイプのリファイナ構造内のパルプストックの流れパターンを改善する必要性がある。
【発明の概要】
【0007】
円錐機械リファイナ内のパルプストックの流れパターンを改善する装置が提供される。
【0008】
様々な態様によって、円錐機械リファイナに対するリファイナプレートセグメントが提供される。一部の態様では、リファイナプレートセグメントは、ロータプレートセグメント上の１つ以上のインレット位置に配置されたインレット開口と、１つ以上のインレット位置に隣接する１つ以上のロータプレートセグメント精製エリアと、を有する、ロータプレートセグメントと、固定子プレートセグメント上の１つ以上のアウトレット位置に配置されたアウトレット開口と、１つ以上のアウトレット位置に隣接する１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリアと、を有する、固定子プレートセグメントと、を含み得る。
【0009】
ロータプレートセグメントは、１つ以上のロータプレートセグメント精製エリア及び１つ以上の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向するように、固定子プレートセグメントと対向して配置され得る。１つ以上のインレット位置及び１つ以上のアウトレット位置は、ロータプレートセグメント精製エリア及び固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された１つ以上の精製ゾーンによって分離され得る。
【0010】
様々な態様によって、円錐機械リファイナに対するリファイナプレートセグメントが提供される。一部の態様では、リファイナプレートセグメントは、ロータプレートセグメントの第１の端に配置された第１のインレット開口と、第１のロータプレートセグメント精製エリアと、を有するロータプレートセグメントを含み得る。第１のロータプレートセグメント精製エリアの第１の端は、ロータプレートセグメントの回転方向に対して軸方向に第１のインレット開口に隣接して配置され得る。第２のインレット開口は、軸方向に第１のロータプレートセグメント精製エリアの第２の端に隣接して配置され得る。
【0011】
ロータプレートセグメントは更に、第２のロータプレートセグメント精製エリアを含み得る。第２のロータプレートセグメント精製エリアの第１の端は、軸方向に第２のインレット開口に隣接して配置され得、第２のロータプレートセグメント精製エリアの第２の端は、ロータプレートセグメントの第２の端に配置され得る。
【0012】
リファイナプレートセグメントは更に、固定子プレートセグメントの第１の端に配置された第１のアウトレット開口と、第１の固定子プレートセグメント精製エリアと、を有する固定子プレートセグメントを含み得る。第１の固定子プレートセグメント精製エリアの第１の端は、ロータプレートセグメントの回転方向に対して軸方向に第１のアウトレット開口に隣接して配置され得る。第２のアウトレット開口は、軸方向に第１の固定子プレートセグメント精製エリアの第２の端に隣接して配置され得る。
【0013】
固定子プレートセグメントは更に、第２の固定子プレートセグメント精製エリアを含み得る。第２の固定子プレートセグメント精製エリアの第１の端は、軸方向に第２のアウトレット開口に隣接して配置され得、第２の固定子プレートセグメント精製エリアの第２の端は、固定子プレートセグメントの第２の端に配置され得る。ロータプレートセグメントの第１の端は、固定子プレートセグメントの第２の端と反対に配置され得る。ロータプレートセグメントの第２の端は、第１のロータプレートセグメント精製エリア及び第２の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向し、第１の固定子プレートセグメント精製エリア及び第２のロータプレートセグメント精製エリアが相互に対向するように、固定子プレートセグメントの第１の端と反対に配置され得る。
【0014】
様々な態様によって、円錐機械精製装置に対するリファイナプレート要素が提供される。一部の態様では、リファイナプレート要素は、ロータプレート要素の第１の端とロータプレート要素の中間位置との間に配置された第１のロータプレートセグメントであって、第１のロータプレートセグメントは、第１のロータプレートセグメント精製エリアを有する、第１のロータプレートセグメントと、ロータプレート要素の中間位置とロータプレート要素の第２の端との間に配置された第２のロータプレートセグメントであって、第２のロータプレートセグメントは、第２のロータプレートセグメント精製エリアを有する、第２のロータプレートセグメントと、を有する、ロータプレート要素を含み得る。ロータプレート要素は更に、第１のロータプレートセグメント精製エリア及び第２のロータプレートセグメント精製エリアから分離された１つ以上のインレット開口を含み得る。
【0015】
リファイナプレート要素は更に、固定子プレート要素の第１の端と固定子プレート要素の中間位置との間に配置された第１の固定子プレートセグメントであって、第１の固定子プレートセグメントは、第１の固定子プレートセグメント精製エリアを有する、第１の固定子プレートセグメントと、固定子プレート要素の中間位置と固定子プレート要素の第２の端との間に配置された第２の固定子プレートセグメントであって、第２の固定子プレートセグメントは、第２の固定子プレートセグメント精製エリアを有する、第２の固定子プレートセグメントと、を有する、固定子プレート要素を含み得る。固定子プレート要素は更に、第１の固定子プレートセグメント精製エリア及び第２の固定子プレートセグメント精製エリアから分離された１つ以上のアウトレット開口を含み得る。
【0016】
ロータプレート要素は、第１のロータプレートセグメント精製エリア及び第１の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向し、第２のロータプレートセグメント精製エリア及び第２の固定子プレートセグメント精製エリアが相互に対向するように、固定子プレート要素と対向して配置され得る。１つ以上のインレット開口及び１つ以上のアウトレット開口は、第１のロータプレートセグメント精製エリア及び第１の固定子プレートセグメント精製エリア並びに第２のロータプレートセグメント精製エリア及び第２の固定子プレートセグメント精製エリアによって形成された精製ゾーンによって分離され得る。
【0017】
添付図面を参照して、実施例を説明することによって、様々な実施形態の態様及び特徴がより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本開示の一部の態様に係る、円錐機械リファイナを例示する簡易図である。
【0019】
【0020】
【図3】本開示の一部の態様に係る、ロータ要素の実施例を例示する図である。
【0021】
【図4】本開示の一部の態様に係る、固定子要素の実施例を例示する図である。
【0022】
【図5】本開示の一部の態様に係る、例示的なロータセグメント及び固定子セグメントを有する円錐リファイナの精製ゾーンを通じた原料の流れの簡易実施例を例示する図である。
【0023】
【図6A】本開示の一部の態様に係る、共通アウトレット開口を有する、例えば、ロータ及び固定子要素の原料の流れを例示する簡易図である。
【0024】
【図6B】本開示の一部の態様に係る、共通インレット開口を有する、例えば、ロータ及び固定子要素の原料の流れを例示する簡易図である。
【0025】
【図7A】本開示の一部の態様に係る、起伏のあるサイドエッジを有するロータセグメントの実施例を例示する図である。
【0026】
【図7B】本開示の態様に係る、起伏のあるサイドエッジによって形成されたインレット開口を図示する組み立てられたロータセグメントの実施例を例示する図である。
【0027】
【図8A】本開示の一部の態様に係る、起伏のあるサイドエッジを有する固定子セグメントの実施例を例示する図である。
【0028】
【図8B】本開示の一部の態様に係る、起伏のあるサイドエッジによって形成されたアウトレット開口を図示する組み立てられた固定子セグメントの実施例を例示する図である。
【0029】
【図9A】本開示の一部の態様に係る、複数の精製エリア及びインレット開口を有するロータセグメントの実施例を例示する図である。
【0030】
【図9B】本開示の一部の態様に係る、複数の精製エリア及びアウトレット開口を有する固定子セグメントの実施例を例示する図である。
【0031】
【図10】本開示の一部の態様に係る、遮断機構の実施例を例示する図である。
【0032】
【図11】本開示の一部の態様に係る、バー、溝、及び障害物を有するロータセグメントの実施例を例示する図である。
【0033】
【図12】本開示の一部の態様に係る、バー、溝、及び障害物を有する固定子セグメントの実施例を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
或る実施形態が説明されると共に、それらの実施形態は、実施例としてのみ提示され、保護の範囲を限定することを意図していない。本明細書で説明される装置、方法、及びシステムは、様々な他の形式において具体化され得る。更に、保護の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明される実施例の方法及びシステムの形式における様々な省略、置き換え、及び変更が行われ得る。
【0035】
繊維状材料を処理する円錐機械リファイナは、静止円錐固定子に対して移動するように配列された円錐ロータを含む。円錐ロータと円錐固定子との間にリファイナギャップが生じ、リファイナギャップの中に、精製されることになる繊維状材料が供給される。繊維状材料は、大多数の均一に分布した開口を通じて、円錐ロータの中間の中に、及び精製ギャップの中に供給され得る。繊維状材料は、円錐固定子の表面にわたって均一に分布した同様の開口を通じて円錐機械リファイナを退出し得る。円錐ロータ及び円錐固定子は、繊維状材料の精製を実行する精製表面を含む。
【0036】
図２は、図１に例示されたタイプの円錐機械リファイナに対して使用される、ロータセグメント２１０ａ及び２１０ｂ並びに固定子セグメント２３０ａ及び２３０ｂの典型的な構造を例示する。ロータセグメント２１０ａ及び２１０ｂは、円錐ロータ１１０の部分であり得、固定子セグメント２３０ａ及び２３０ｂは、円錐固定子１２０の部分であり得る。図２に図示されるように、精製ギャップの中に原料を案内するための、ロータセグメント２１０ａ、２１０ｂ内のインレット開口２２０ａ、２２０ｂは、ロータ精製エリア２１５ａ、２１５ｂの表面に及ぶ。同様に、精製ギャップから生成された原料を案内するための、固定子セグメント２３０ａ、２３０ｂ内のアウトレット開口２４０ａ、２４０ｂは、固定子精製エリア２３５ａ、２３５ｂの表面に及ぶ。ロータが回転するにつれて、ロータセグメント２１０ａ、２１０ｂのインレット開口２２０ａ、２２０ｂの部分は、固定子のアウトレット開口２４０ａ、２４０ｂの部分と位置調整することができる。このジオメトリに起因して、ロータ精製エリア２１５ａ、２１５ｂ内のインレット開口２２０ａ、２２０ｂと通じて侵入する原料の流れも、固定子精製エリア２３５ａ、２３５ｂ内でアウトレット開口２４０ａ、２４０ｂを通じて等しく退出することができる。よって、対向する開口が並ぶとき、精製されない原料に対する精製ゾーンの中への及び精製ゾーンからの直接の経路が生じ得る。
【0037】
本開示の態様によって、円錐ロータ及び円錐固定子の表面を形成する、複数のセグメントから、円錐ロータ及び円錐固定子が成り得る。ロータセグメントは、精製ギャップの中に原料を案内するように構成された１つ以上のインレット位置と共に、原料を精製するように構成された１つ以上の精製エリアを含み得る。固定子セグメントは、精製ギャップから生成された原料を案内するように構成された１つ以上のアウトレット位置と共に、原料を精製するように構成された１つ以上の精製エリアを含み得る。固定子セグメント及びロータセグメントの表面上で、いくつかの精製エリアが生じ得る。精製エリアは、精製ギャップを通じて通る原料を精製するように構成された様々なパターンのバー及び溝を含み得る。
【0038】
ロータセグメントごとに、原料に対する１つ以上のインレット位置は、精製エリアの外側で定義され得、その結果、インレット位置は、ロータセグメントの精製エリアから分離され、固定子セグメントごとに、原料に対する１つ以上のアウトレット位置は、精製エリアの外側で定義され得、その結果、アウトレット位置は、固定子セグメントの精製エリアから分離される。一部の実装態様では、１つ以上のインレット位置及び／または１つ以上のアウトレット位置は、精製エリアによって覆われ得、または部分的に覆われ得る。インレット位置及びアウトレット位置は、ロータセグメントの表面及び／または固定子セグメントの表面に沿った指定された軸方向距離によって相互から分離され得る。固定子セグメント及びロータセグメントの精製エリアは、ロータセグメント上のインレット位置と固定子セグメント上のアウトレット位置との間のエリア内のセグメントの表面上に配置され得る。よって、原料は、インレット位置からアウトレット位置に進むために、精製ゾーンの長さにわたって、ロータ及び固定子セグメントに沿って流れることができる。
【0039】
図３は、本開示の一部の態様に係る、ロータ要素３００の実施例を例示する図である。複数のロータ要素３００は、図１に例示された円錐ロータ１１０を形成するように、円錐ロータフレームの周りに配置され得る。ロータ要素３００は、図１に例示された円錐ロータ１１０の回転の軸「Ｒ」に対して長手方向に配列されたロータセグメント３１０ａ及び３１０ｂを含み得る。ロータセグメント３１０ａの第１の端３１２ａは、コーンのより小さい端に向かって円錐ロータフレーム上に配置され得る。ロータセグメント３１０ａの第２の端３１４ａは、円錐ロータフレーム中間点において、ロータセグメント３１０ｂの第１の端３１２ｂに隣接して配置され得る。ロータセグメント３１０ｂの第２の端３１４ｂは、コーンのより大きな端に向かって円錐ロータフレーム上に配置され得る。
【0040】
各々のロータセグメント３１０ａ、３１０ｂは、１つ以上のインレット開口３２０ａ、３２０ｂ及び１つ以上のロータ精製エリア３１５ａ、３１５ｂを含み得る。１つ以上のインレット開口３２０ａ、３２０ｂは、ロータセグメント３１０ａ、３１０ｂの第１の端３１２ａ、３１２ｂに配置され得る。１つ以上のインレット開口３２０ａ、３２０ｂは、原料が、ロータセグメント３１０ａ、３１０ｂの後側３０５ａ、３０５ｂからロータセグメント３１０ａ、３１０ｂの前側３０６ａ、３０６ｂに、次いで、精製エリア３１５ａ、３１５ｂにわたって流れることを可能にし得る。ロータ精製エリア３１５ａ、３１５ｂは、バー及び溝並びに／または原料を精製するように設計された他の特徴のパターンを含み得る。
【0041】
１つのロータ精製エリア３１５ａ、３１５ｂがロータセグメント３１０ａ、３１０ｂの各々の上で図示されると共に、ロータセグメントは、１つよりも多い精製エリアを含み得、各々の精製エリアは、バー及び溝並びに／または原料を精製するように構成された他の特徴の同一または異なるパターンを有し得る。一部の実装態様では、１つ以上のインレット開口は、１つよりも多い精製エリアの間でロータセグメントのエリア内に設けられ得る。
【0042】
一部の実装態様では、各々のロータ要素は、円錐ロータの回転の軸「Ｒ」に対して長手方向に配列された２つ以上のロータセグメントを含み得る。一部の実装態様では、円錐機械リファイナは、ロータ要素ごとに１つのロータセグメントのみを収容し得る。そのような実装態様では、ロータセグメントは、１つ以上のインレット開口を有する１つのインレット開口位置、または１つ以上のインレット開口を各々が含む複数のインレット開口位置を含み得る。
【0043】
図４は、本開示の一部の態様に係る、固定子要素４００の実施例を例示する図である。複数の固定子要素４００は、ロータ要素３００を囲み、それによって、ロータの周りでコーンを形成する、円錐固定子フレーム上に配置され得る。固定子要素４００は、図１に例示された円錐ロータ１１０の回転の軸「Ｒ」に対して長手方向に配列された固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂを含み得る。固定子セグメント４１０ａの第１の端４１２ａは、コーンのより小さな端に向かって円錐固定子フレーム上に配置され得る。固定子セグメント４１０ａの第２の端４１４ａは、円錐ロータフレームの中間点において固定子セグメント４１０ｂの第１の端４１２ｂに隣接して配置され得る。固定子セグメント４１０ｂの第２の端４１４ｂは、コーンのより大きな端に向かって円錐固定子フレーム上に配置され得る。
【0044】
各々の固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂは、１つ以上のアウトレット開口４２０ａ、４２０ｂ及び１つ以上の固定子精製エリア４１５ａ、４１５ｂを含み得る。１つ以上のアウトレット開口４２０ａ、４２０ｂは、固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂの第２の端４１４ａ、４１４ｂに配置され得る。固定子精製エリア４１５ａ、４１５ｂは、バー及び溝並びに／または原料を精製するように設計された他の特徴のパターンを含み得る。１つ以上のアウトレット開口４２０ａ、４２０ｂは、原料が、固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂの前側４０５ａ、４０５ｂ上の精製エリア４１５ａ、４１５ｂから固定子セグメント３１０ａ、３１０ｂの後側４０６ａ、４０６ｂに流れ、次いで、円錐機械リファイナを退出することを可能にし得る。
【0045】
固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂは、固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂとロータセグメント３１０ａ、３１０ｂとの間で原料を精製するための精製ギャップ（例えば、図１における精製ギャップ１４０）を形成するように、ロータ精製エリア３１５ａ、３１５ｂの反対に配列された固定子精製エリア４１５ａ、４１５ｂによりロータセグメント３１０ａ、３１０ｂの周りでコーンを形成し得る。
【0046】
１つの固定子精製エリア４１５ａ、４１５ｂが固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂの各々の上に図示されると共に、固定子セグメントは、１つよりも多い精製エリアを含み得、各々の精製エリアは、バー及び溝、並びに／または原料を精製するように構成された他の特徴の同一または異なるパターンを有し得る。一部の実装態様では、１つよりも多い精製エリアの間の固定子セグメントのエリア内に１つ以上のアウトレット開口が設けられ得る。
【0047】
一部の実装態様では、各々の固定子要素は、円錐ロータの回転の軸「Ｒ」に対して長手方向に配列された２つ以上の固定子セグメントを含み得る。一部の実装態様では、円錐機械リファイナは、固定子要素ごとに１つの固定子セグメントのみを収容し得る。そのような実装態様では、固定子セグメントは、１つ以上のアウトレット開口を有する１つのアウトレット開口位置、または各々が１つ以上のアウトレット開口を含む複数のアウトレット開口位置を含み得る。
【0048】
図５は、本開示の一部の態様に係る、例示的なロータセグメント５１０ａ、５１０ｂ及び固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂを有する円錐リファイナ５００の精製ゾーン５３０を通じた原料の流れ５０５の簡易実施例を例示する図である。本明細書で使用されるように、「精製ゾーン」５３０は、精製ギャップを形成するロータセグメント及び固定子セグメントの精製エリアとして定義されることができる。ロータセグメント５１０は、図３に例示されたロータセグメント３１０ａ、３１０ｂであり得る。固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂは、図４に例示された固定子セグメント４１０ａ、４１０ｂであり得る。ロータセグメント５１０ａ、５１０ｂの組み合わせは、本明細書でロータ要素５８０と称され得、固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂの組み合わせは、本明細書で固定子要素５９０と称され得る。図５は、ロータ要素５８０を形成する２つのロータセグメント５１０ａ、５１０ｂを例示すると共に、ロータ要素は、１つ、２つ、または２つよりも多いロータセグメントによって形成され得る。同様に、固定子要素は、１つ、２つ、または２つよりも多い固定子セグメントによって形成され得る。
【0049】
図５を参照して、ロータセグメント５１０ａ、５１０ｂは、インレット開口５１２ａ、５１２ｂ、及びロータセグメント精製エリア５１４ａ、５１４ｂを含み得る。一部の実装態様では、インレット開口５１２ａ、５１２ｂは、ロータセグメント精製エリア５１４ａ、５１４ｂの中に延在し得ない。一部の実装態様では、インレット開口５１２ａ、５１２ｂは、ロータセグメント精製エリア５１４ａ、５１４ｂの中に部分的にまたは完全に延在し得る。ロータセグメント５１０ａ、５１０ｂは、円錐ロータフレーム５１５に結合され得る。複数のロータセグメントは、円錐形状を形成する円錐ロータフレーム５１５の周りに結合され得る。円錐ロータフレーム５１５及びロータセグメントは、モータ（図示せず）によって駆動された軸５１６の周りで回転し得る。
【0050】
固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂは、アウトレット開口５２２ａ、５２２ｂ、及び固定子セグメント精製エリア５２４ａ、５２４ｂを含み得る。一部の実装態様では、アウトレット開口５２２ａ、５２２ｂは、固定子セグメント精製エリア５２４ａ、５２４ｂの中に延在し得ない。一部の実装態様では、アウトレット開口５２２ａ、５２２ｂは、固定子セグメント精製エリア５２４ａ、５２４ｂの中に部分的にまたは完全に延在し得る。固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂは、円錐固定子フレーム５２５に結合され得る。複数の固定子セグメントは、ロータセグメントによって形成された円錐形状の周りに配置された円錐形状を形成する円錐固定子フレーム５２５の周りに配置され得る。一部の実装態様では、円錐固定子フレーム５２５及び固定子セグメントは、静止的であり得る。一部の実装態様では、円錐固定子フレーム５２５及び固定子セグメントは、円錐ロータフレーム５１５及びロータセグメントの回転の方向とは反対の方向に、軸５１６の周りに回転し得る。
【0051】
一部の実装態様では、各々のロータセグメント及び固定子セグメントは、複数の精製ゾーンを形成し得る。精製ゾーンごとに、ロータセグメント内の１つ以上の原料インレット開口は、ロータセグメント精製エリアの１つの端に配置され得、固定子セグメント内の１つ以上の原料アウトレット開口は、固定子セグメント精製エリアの反対端に配置され得る。一部の実装態様では、ロータセグメント及び固定子セグメントは、１つのインレット及び１つのアウトレットを有する単一の精製ゾーンを形成し得る。例えば、図５を参照して、ロータセグメント５１０ａ、５１０ｂ（例えば、ロータ要素５８０）のペアごとに、１つのインレット開口５１２ａのみが設けられ得、固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂ（例えば、固定子要素５９０）の対応するペアに対して１つのアウトレット開口５２２ｂのみが設けられ得る。
【0052】
一部の実装態様では、前記精製ゾーンは、ロータ及び固定子セグメントの全体の長さに及び得ない。例えば、ロータセグメント５１０ａ、５１０ｂは各々、精製エリアの間のセグメントの中間に、インレット開口５１２ａ、５１２ｂに追加のインレット開口を加えたものを有する２つの精製エリアを含み得る（例えば、各々の精製エリア５１４ａ、５１４ｂは、セグメントごとに２つの精製エリアを形成するように分割され得る）。同様に、固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂは各々、精製エリアの間のセグメントの中間であるが、ロータセグメント上の追加の供給された開口の前に、アウトレット開口５２２ａ、５２２ｂに追加のアウトレット開口を加えたものを有する２つの精製エリアを含み得る（例えば、各々の精製エリア５２４ａ、５２４ｂは、セグメントごとに２つの精製エリアを形成するように分割され得る）。
【0053】
精製ゾーンのインレット開口とアウトレット開口との間のエリアは実質的に、バー及び溝のパターンによって覆われる。典型的には、ロータセグメント及び固定子セグメントの精製エリアは、直線であり得、湾曲し得、屈曲し得、または構成の組み合わせであり得る構成において実質的に並列に走るバー及び溝の相対的に連続した設計によって覆われる。ロータセグメント及び固定子セグメントの各々の精製エリアは、バー及び溝の絶え間ない設計により連続であることができ、区画内で分離されることができ、より粗いゾーン及びより精緻なゾーンなど、バー及び溝の異なるパターンを有することができ、並びに／または異なるバー高さ、異なるバー角度などを有することができる。
【0054】
図５に図示されるように、加圧された原料５０５は、ロータ内でインレット開口５１２ａ、５１２ｂを通じて案内され得る。原材料圧力、ロータバー上の角度の効果、及び／または回転ロータ要素５８０によって生み出される遠心力は、原料５０５が生成される、ロータセグメント精製エリア５１４ａ、５１４ｂと固定子セグメント精製エリア５２４ａ、５２４ｂとの間で形成された精製ゾーン５３０ａ、５３０ｂを原料５０５が通過することを生じさせる。組み合わされた供給する力は、精製された原料５０６が固定子セグメント５２０ａ、５２０ｂ内でアウトレット開口５２２ａ、５２２ｂを介して円錐リファイナから案内されることを生じさせ得る。よって、精製ゾーン５３０ａ、５３０ｂの反対端にインレット開口５１２ａ、５１２ｂ及びアウトレット開口５２２ａ、５２２ｂの位置付けは、円錐リファイナに侵入する原料が、円錐リファイナを退出する前に、精製ゾーン５３０ａ、５３０ｂを通過することを生じさせ、それによって、原料が処理せずに円錐リファイナを通過する可能性が低いことを保証する。
【0055】
精製ゾーンごとのインレット開口位置は、ロータセグメント上で定義され得、ロータセグメントの長さに沿って定義された位置にあり得る。一部の実装態様では、インレット開口は、円錐ロータフレーム上で組み立てられるとき、ロータセグメントのエッジにある／の間にある開口であり得る。組み立てられた円錐形状のロータは、円錐形状の周囲の周りに配置された２つ以上のインレット開口を有し得る。一部の実装態様では、円錐形状のロータは、ロータセグメントの数と同一の数のインレット開口を有し得る（例えば、ロータセグメントごとに１つのインレット開口）。一部の実装態様では、各々のロータセグメントは、複数のインレット開口を有し得る。一部の実装態様では、ロータセグメントの全てが１つ以上のインレット開口を有し得ない。インレット位置を生じさせるインレット開口のサイズ及び数は、そのインレット位置によって供給される定義された精製ゾーンを通過する必要がある、必要とされる原料の流れに依存し得る。
【0056】
精製ゾーンごとのアウトレット開口位置は、固定子セグメント上で定義され得、固定子セグメントの長さに沿って定義された位置にあり得る。アウトレット開口位置は、ロータセグメント上のインレット開口について上記説明された同一の範囲のパラメータを有する同様のタイプの開口であり得る。アウトレット開口位置は、少なくとも精製ゾーンにまたがった距離だけ、ロータインレット開口に対してオフセットされ得る。よって、原料がロータセグメント内でインレット開口を通じて侵入するにつれて、原料は、固定子内のアウトレット開口に到達する前に、ロータ精製エリアと固定子精製エリアとの間（例えば、精製ゾーン）で生じる精製ギャップに沿って、いくらかの距離を進む。
【0057】
精製ギャップに沿ったインレット開口とアウトレット開口との間の距離は、例えば、５０ミリメートル、－３００ミリメートル、または別の距離であり得る。一部の実装態様では、複数の精製ゾーンは、ロータセグメントと固定子セグメントとの間のギャップの長さに沿って配置され得、各々の精製ゾーンは、それらの間に及ぶロータ及び固定子精製エリアを有するその自身のインレット及びアウトレット位置を有し得る。
【0058】
一部の実装態様では、２つ以上の精製ゾーンは、原料の流れが各々のセグメントに向かってまたは各々のセグメントから離れてそれぞれ伝わるとき、例えば、２つのロータセグメントの間または２つの固定子セグメントの間の中間点において、共通アウトレット開口またはインレット開口を有し得る。図６Ａは、本開示の一部の態様に係る、共通アウトレット開口を有する、例えば、ロータ及び固定子要素の原料の流れを例示する簡易図である。図６Ａを参照して、ロータ要素６１０は、ロータセグメント６１０ａ、６１０ｂを含み得る。固定子要素６２０は、固定子セグメント６２０ａ、６２０ｂを含み得る。
【0059】
インレット開口６１２ａ、６１２ｂは、ロータセグメント６１０ａ、６１０ｂの各々内で、ロータ要素６１０の反対端における位置に配置され得る。アウトレット開口６２２ａは、固定子セグメント６２０ａ、６２０ｂの間の中間点における位置に配置され得る。図６Ａに例示されるように、原料６０５は、インレット開口６１２ａの中に案内され得、ロータセグメント６１０ａ、６１０ｂと固定子セグメントとの間の中間点に向かって精製ゾーン６３０ａを通じて進み得る。同時に、原料６０５は、ロータ要素６１０の反対端においてインレット開口６１２ｂの中に案内され得、ロータセグメント６１０ａ、６１０ｂと固定子セグメント６２０ａ、６２０ｂとの間の中間点に向かって精製ゾーン６３０ｂを通じて反対方向に進み得る。精製ゾーン６３０ａ、６３０ｂからの精製された原料６０６は、共通アウトレット開口６２２を介して円錐リファイナを退出し得る。
【0060】
図６Ｂは、本開示の一部の態様に係る、共通インレット開口を有する、例えば、ロータ及び固定子要素の原料の流れを例示する簡易図である。図６Ｂを参照して、ロータ要素６６０は、ロータセグメント６６０ａ、６６０ｂを含み得る。固定子要素６７０は、固定子セグメント６７０ａ、６７０ｂを含み得る。原料６５５は、ロータセグメント６６０ａ、６６０ｂの間の中間点における位置に配置された共通インレット開口６６２の中に案内され得る。
【0061】
図６Ｂに例示されるように、原料６５５は、ロータセグメント６６０ａの端及び固定子セグメント６７０ａの対応する端に向かって精製ゾーン６８０ａを通じて１つの方向に進み得る。同時に、原料６５５は、ロータセグメント６６０ｂの反対端及び固定子セグメント６７０ｂの対応する端に向かって精製ゾーン６８０ｂを通じて反対方向に進み得る。精製ゾーン６８０ａからの精製された原料６５６は、固定子セグメント６７０ａ内でアウトレット開口６７２ａを介して円錐リファイナを退出し得、精製ゾーン６８０ｂからの精製された原料６５６は、固定子セグメント６７０ｂ内でアウトレット開口６７２ｂを介して円錐リファイナを退出し得る。
【0062】
一部の実装態様では、原料は、全ての精製ゾーン内で円錐形状のより小さな端から円錐形状のより大きな端に向かって流れ得る。一部の実装態様では、原料は、全ての精製ゾーン内で円錐形状のより大きな端から円錐形状のより小さな端に向かって流れ得る。一部の実装態様では、原料は、一部の精製ゾーン内で円錐形状のより小さな端から円錐形状のより大きな端に向かって流れ得ると共に、原料は、他の精製ゾーン円錐形状のより大きな端から円錐形状のより小さな端に向かって流れ得る。
【0063】
一部の実装態様では、インレット開口及び／またはアウトレット開口は、円錐ロータフレーム上で組み立てられるとき、ロータセグメントのエッジにある／の間に或る開口であり得る。セグメントが組として組み立てられるとき、起伏のあるサイドエッジは、開口を生じさせる。図７Ａは、本開示の一部の態様に係る、起伏のあるサイドエッジを有するロータセグメントの実施例を例示する図である。図７Ａを参照して、ロータ要素７１０は、ロータセグメント７１２、７１４を含み得る。同様に、ロータ要素７２０は、ロータセグメント７２２、７２４を含み得る。各々のロータセグメントは、ロータセグメントの回転方向に対して放射方向に幅Ｗ１及びロータセグメントの回転方向に対して軸方向に長さＬ１を有する精製エリアを含み得る。精製エリアの幅Ｗ１は、ロータセグメントの長さＬ１に沿って可変であり得る。各々のロータセグメントも、ロータセグメントの回転方向に対して放射方向に幅Ｗ２及びロータセグメントの回転方向に対して軸方向に長さＬ２を有するインレットエリアを含み得る。インレットエリアの幅Ｗ２は、ロータセグメントの長さＬ２に沿って可変で可変であり得る。ロータ要素７１０のロータセグメント７１２は、起伏のあるサイドエッジ７１２ａ、７１２ｂを含み得る。同様に、ロータ要素７１０のロータセグメント７１４は、起伏のあるサイドエッジ７１４ａ、７１４ｂを含み得る。対応するロータ要素７２０のロータセグメント７２２、７２４は、起伏のあるサイドエッジ７２２ａ、７２２ｂ及び起伏のあるサイドエッジ７２４ａ、７２４ｂをそれぞれ含み得る。
【0064】
円錐ロータフレーム上で組み立てられるとき、起伏のあるサイドエッジは、インレット開口を形成する。例えば、ロータ要素７１０がロータ要素７２０に隣接する円錐ロータフレームに組み立てられるとき、起伏のあるサイドエッジ７１２ａ及び起伏のあるサイドエッジ７２２ａは、インレット開口を形成する。同様に、起伏のあるサイドエッジ７１４ａ及び起伏のあるサイドエッジ７２４ａは、インレット開口を形成する。図７Ｂは、本開示の態様に係る、起伏のあるサイドエッジによって形成されたインレット開口７５０、７６０を図示する、組み立てられたロータセグメントの実施例を例示する。追加のロータセグメントが円錐ロータフレームに組み立てられるように、追加のインレット開口は、隣接するロータセグメントの間で形成され得る。
【0065】
一部の実装態様では、各々のロータセグメントは、１つの起伏のあるサイドエッジ及び１つの起伏のないエッジ（例えば、実質的に直線のサイドエッジ）を含み得る。そのようなインプランテーションでは、円錐ロータフレームに組み立てられるとき、ロータセグメントの１つの起伏のあるエッジは、隣接するロータセグメントの起伏のないエッジと共にインレット開口を形成し得る。
【0066】
図８Ａは、本開示の一部の態様に係る、起伏のあるサイドエッジを有する固定子セグメントの実施例を例示する図である。図８Ａを参照して、固定子要素８１０は、固定子セグメント８１２、８１４を含み得る。同様に、固定子要素８２０は、固定子セグメント８２２、８２４を含み得る。各々の固定子セグメントは、円錐機械リファイナのロータの回転方向に対して放射方向に幅Ｗ３及び円錐機械リファイナのロータの回転方向に対して軸方向に長さＬ３を有する精製エリアを含み得る。精製エリアの幅Ｗ３は、固定子セグメントの長さＬ３に沿って可変であり得る。各々の固定子セグメントも、円錐機械リファイナのロータの回転方向に対して放射方向に幅Ｗ４及び円錐機械リファイナのロータの回転方向に対して軸方向に長さＬ４を有するアウトレットエリアを含み得る。アウトレットエリアの幅Ｗ４は、固定子セグメントの長さＬ４に沿って可変であり得る。固定子要素８１０の固定子セグメント８１２は、起伏のあるサイドエッジ８１２ａ、８１２ｂを含み得る。同様に、固定子要素８１０の固定子セグメント８１４は、起伏のあるサイドエッジ８１４ａ、８１４ｂを含み得る。対応する固定子要素８２０の固定子セグメント８２２、８２４は、起伏のあるサイドエッジ８２２ａ、８２２ｂ及び起伏のあるサイドエッジ８２４ａ、８２４ｂをそれぞれ含み得る。
【0067】
円錐固定子フレーム上で組み立てられるとき、起伏のあるサイドエッジは、アウトレット開口を形成する。例えば、固定子要素８１０が固定子要素８２０に隣接する円錐固定子フレームに組み立てられるとき、起伏のあるサイドエッジ８１２ａ及び起伏のあるサイドエッジ８２２ａは、アウトレット開口を形成する。同様に、起伏のあるサイドエッジ８１４ａ及び起伏のあるサイドエッジ８２４ａは、アウトレット開口を形成する。図８Ｂは、本開示の態様に係る、起伏のあるサイドエッジによって形成されたアウトレット開口８５０、８６０を図示する、組み立てられた固定子セグメントの実施例を例示する。追加の固定子セグメントが円錐固定子フレームに組み立てられるように、追加のアウトレット開口は、隣接する固定子セグメントの間で形成され得る。
【0068】
一部の実装態様では、各々の固定子セグメントは、１つの起伏のあるサイドエッジ及び１つの起伏のないエッジ（例えば、実質的に直線のサイドエッジ）を含み得る。そのようなインプランテーションでは、円錐固定子フレームに組み立てられるとき、固定子セグメントの１つの起伏のあるエッジは、隣接する固定子セグメントの起伏のないエッジと共にインレット開口を形成し得る。
【0069】
図９Ａ及び９Ｂは、本開示の一部の態様に係る、複数の精製エリアとインレット開口及びアウトレット開口とを有するロータセグメント９１０及び固定子セグメント９５０の実施例を例示する図である。図９Ａを参照して、ロータセグメント９１０は、第１の精製エリア９１５ａ、第２の精製エリア９１５ｂ、第１のインレット開口９２０ａ、及び第２のインレット開口９２０ｂを含み得る。第１のインレット開口９２０ａは、第１の精製エリア９１５ａの第１の端９１６に配置され得、円錐機械リファイナのロータの回転の方向に対して軸方向に第１の精製エリア９１５ａから分離され得る。第２のインレット開口９２０ｂは、第１の精製エリア９１５ａの第２の端９１７と第２の精製エリア９１５ｂの第１の端９１８との間に配置され得、円錐機械リファイナのロータの回転の方向に対して軸方向に第１の精製エリア９１５ａ及び第２の精製エリア９１５ｂの両方から分離され得る。
【0070】
同様に、図９Ｂに図示されるように、固定子セグメント９５０は、第１の精製エリア９５５ａ、第２の精製エリア９５５ｂ、第１のアウトレット開口９６０ａ、及び第２のアウトレット開口９６０ｂを含み得る。第１のアウトレット開口９６０ａは、第１の精製エリア９５５ａの第２の端９５６と第２の精製エリア９５５ｂの第１の端９５７との間に配置され得、円錐機械リファイナのロータの回転の方向に対して軸方向に第１の精製エリア９５５ａ及び第２の精製エリア９５５ｂの両方から分離され得る。第２のアウトレット開口９６０ｂは、第２の精製エリア９１５ｂの第２の端９５８に配置され得、円錐機械リファイナのロータの回転の方向に対して軸方向に第２の精製エリア９１５ｂから分離され得る。
【0071】
図９Ａ及び９Ｂは、２つの精製エリア及びインレット開口またはアウトレット開口の２つの組を有するロータセグメント及び固定子セグメントを例示してきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、２つよりも多い精製エリア及び／またはインレット開口もしくはアウトレット開口の２つよりも多い組が使用され得る。
【0072】
図９Ａ及び９Ｂから見ることができるように、ロータセグメント９１０及び固定子セグメント９５０が円錐機械リファイナのロータフレーム及び固定子フレームのそれぞれの上で組み立てられるとして相互に対向して配置されるとき、ロータセグメント９１０のインレット開口９２０ａ及び固定子セグメント９５０のアウトレット開口９６０ａは、ロータセグメント９１０の精製エリア９１５ａ及び固定子セグメント９５０の精製エリア９５５ａによって形成された精製ゾーンによって分離される。同様に、ロータセグメント９１０のインレット開口９２０ｂ及び固定子セグメント９５０のアウトレット開口９６０ｂは、ロータセグメント９１０の精製エリア９１５ｂ及び固定子セグメント９５０の精製エリア９５５ｂによって形成された精製ゾーンによって分離される。
【0073】
ロータセグメント及び固定子セグメントは、構成が精製ゾーン（例えば、５０ミリメートル、３００ミリメートル、または別の長さの長さを有する精製ゾーン）を通じてインレットポート位置及びアウトレットポート位置から伝わるように流れることを生じさせることを仮定して、いずれかの組み合わせ及び数のインレットポート位置及びアウトレットポート位置を含み得る。ロータセグメント及び固定子セグメントによって形成された精製ゾーンの数は、ロータセグメント及び固定子セグメント上の利用可能なエリアによって制限され得る。
【0074】
本開示の態様は、ロータ上の隣接するインレット開口と固定子上のアウトレット開口との間で原料が流れることを防止するための遮断機構を設け得る。図５を再度参照して、中間ロータインレット開口５１２ｂを通じて案内される原料５０５は、精製ゾーン（例えば、精製ゾーン５３０ｂ）と通じて流れることなく、中間固定子アウトレット開口５２２ａを介して円錐リファイナを退出し得る。精製されていない原料がその中を流れることを防止するために、中間固定子アウトレット開口５２２ａと中間ロータインレット開口５１２ｂとの間のエリアは、原料がインレットからアウトレットの中に直接行くことを防止することを支援するように構築された要素によって遮断され得る。遮断要素は、中間ロータインレット開口５１２ｂに侵入する原料が、精製ゾーンを通じて外側の固定子アウトレット開口（例えば、固定子アウトレット開口５２２ｂ）に向かってのみ流れることを生じさせ得る。
【0075】
図１０は、本開示の一部の態様に係る、遮断機構１０００の実施例を例示する図である。図１０を参照して、ロータセグメント１０１０は、インレット開口１０２０を含み得る。固定子セグメント１０３０は、アウトレット開口１０４０を含み得る。インレット開口１０２０を通じて案内される原料がアウトレット開口１０４０を通じて直接退出することを防止するために、遮断機構１０５０は、ロータセグメント１０１０から突出するリッジ１０１５及び固定子セグメント１０３０から突出する対応するリッジ１０３５を含み得る。
【0076】
図１０は、遮断機構の１つの実施例を例示すると共に、本開示の範囲から逸脱することなく、ロータ上の隣接するインレット開口と固定子上のアウトレット開口との間で精製されていない原料がその中を流れることを防止するように構築された、いずれかの要素または要素のグループが使用され得る。ロータが回転するにつれて、ロータセグメント１０１０から突出するリッジ１０１５及び固定子セグメント１０３０から突出するリッジ１０３５は実質的に、相互に接触することなく、インレット開口１０２０からアウトレット開口１０４０への原料の流れを遮断する。
【0077】
代替的な方法は、インレット開口からアウトレット開口に直接行く流れを封じるために、バー及び溝のパターンを使用し得る。例えば、角度付けられたバーのポンプ効果が利用され得、原料の流れがそのエリアを通過するための能力を制限するダムまたは他の障害物が追加され得る。本開示の範囲から逸脱することなく、他の可能な方法が利用され得る。図１１は、精製されていない原料がその中を流れることを防止する、バー、溝、及び障害物１１１０を有するロータセグメント１１００の実施例を例示する。図１２は、精製されていない原料がその中を流れることを防止する、バー、溝、及び障害物１２１０を有する固定子セグメント１２００の実施例を例示する。
【0078】
上記実施例が、円錐形状ロータ及び円錐形状固定子を形成するように組み立てられた複数のロータ要素及び固定子要素に関して説明されてきたが、一部の実装態様では、本開示の範囲から逸脱することなく、円錐形状ロータ及び／または円錐形状固定子は、単一の円錐形状要素として形成され得る。
【0079】
本明細書で説明される実施例及び実施形態は、例示のみを目的とする。それらに鑑みて、様々な修正及び変更が当業者にとって明らかである。それらは、本出願の精神及び権限並びに添付の請求項の範囲内に含まれることになる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】