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KR102488835B1 - 원심 분리기 및 원심 분리기를 동작시키는 방법 - Google Patents

원심 분리기 및 원심 분리기를 동작시키는 방법 Download PDF

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KR102488835B1
KR102488835B1 KR1020207027297A KR20207027297A KR102488835B1 KR 102488835 B1 KR102488835 B1 KR 102488835B1 KR 1020207027297 A KR1020207027297 A KR 1020207027297A KR 20207027297 A KR20207027297 A KR 20207027297A KR 102488835 B1 KR102488835 B1 KR 102488835B1
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KR
South Korea
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rotor
transformer
electrical energy
centrifugal separator
user
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페르-구스타프 라르손
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알파 라발 코포레이트 에이비
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Abstract

회전자 배열체(2) 및 구동 배열체(5)를 포함하는 원심 분리기(1)가 개시되어 있다. 전기 에너지의 사용자(12)가 회전자 배열체(2) 내에 배열된다. 원심 분리기는 회전 변압기(14)를 포함하고, 회전 변압기는 변압기 고정자 및 변압기 회전자를 포함한다. 변압기 고정자 및 변압기 회전자는 그 사이에 공극을 갖는 상태로 서로 인접하게 배열된다. 변압기 회전자는 2차 코일을 포함하고 회전자 배열체(2)와 함께 회전 가능하다. 2차 코일은 전기 에너지의 사용자(12)에 전류를 제공하기 위해 회전자 배열체(2) 내에 배열된 전기 에너지의 사용자(12)에 전기적으로 연결된다. 전기 에너지의 사용자는 액추에이터, 및/또는 센서, 및/또는 제어 유닛(46)일 수 있다.

Description

원심 분리기 및 원심 분리기를 동작시키는 방법
본 발명은 원심 분리기를 동작시키는 방법 및 원심 분리기에 관한 것이다.
원심 분리기는 회전자 배열체 및 구동 배열체를 포함한다. 회전자 배열체는 스핀들 및 분리기 보울(separator bowl)을 포함한다. 구동 배열체는 회전자 배열체를 회전축에 대해 회전시키도록 구성된다. 분리기 보울 내부에는, 절두원추형 분리 디스크의 스택이 배열되는 분리 공간이 존재한다. 분리 공간과 디스크 스택에는 유체 혼합물이 공급되고 이는 회전자의 회전 동안에 적어도 가벼운 유체상(fluid phase) 및 무거운 유체상으로 분리된다. 가벼운 유체상 및 무거운 유체상은 연속적으로 회전자 밖으로 인출될 수 있다.
US 6011490은 회전 동안에 원심 회전자 내의 2개의 유체 사이의 계면의 위치의 측정을 위한 장치를 개시한다. 장치는 원심 회전자 내의 벽 상에 내부적으로 장착된 전기 또는 자기 센서, 및 센서로부터 원심 회전자 외부의 정지된 측정 유닛으로의 측정 신호의 비접촉 및 간헐적 전송을 위한 수단을 포함한다. 센서는, 측정 유닛으로의 대응하는 측정 신호의 상기 전송 전에, 회전자의 회전의 적어도 일부 동안에 기록되는 측정값을 저장하도록 구성된 능동 전자 회로를 포함한다. 전자 회로로의 전력 공급은, 전압이 회전자의 1회전의 일부분 동안에 자석 수단을 지나는 이동 중에 코일에서 유도되도록, 회전자 부근의 정지된 자석과 회전자에 장착된 코일을 포함하는 발전기 수단에 의해 제공된다.
전기 에너지를 회전자에 제공하는 대안적인 방식은 변압기를 이용하는 것일 수 있다.
US 5814900은 전기 에너지를 전송하기 위한 변압기 형태의 장치를 개시한다. 장치는 강자성 재료의 코어 및 코어 주위에 권선된 1차 코일 및 2차 코일을 포함한다. 지역 안테나 형태의 적어도 하나의 수신기 및 지역 안테나 형태의 적어도 하나의 송신기가 변화하는 신호의 비접촉 송신을 위해 1차 코일 및 2차 코일의 바로 부근에 배열된다.
본 발명의 목적은 원심 분리기의 회전자 배열체에서 전기 에너지의 사용자에 대한 안정된 동작 조건을 보장하는 것이다.
본 발명의 양태에 따르면, 상기 목적은 회전자 배열체 및 구동 배열체를 포함하는 원심 분리기에 의해 달성된다. 회전자 배열체는 스핀들, 분리 공간을 둘러싸는 분리기 보울, 및 전기 에너지의 사용자를 포함한다. 원심 분리기는 유체 혼합물을 위한 입구 및 분리된 유체를 위한 출구를 포함한다. 입구는 분리 공간과 유체 연결되고, 출구는 분리 공간과 유체 연결된다. 구동 배열체는 스핀들에 연결되거나 그 일부를 형성하고 회전자 배열체를 회전축(X)을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 원심 분리기는 회전 변압기를 포함하고, 회전 변압기는 변압기 고정자 및 변압기 회전자를 포함하고, 변압기 고정자 및 변압기 회전자는 그 사이에 공극을 갖는 상태로 서로 인접하게 배열되고, 변압기 회전자는 2차 코일을 포함하고 회전자 배열체와 함께 회전가능하며, 2차 코일은 전기 에너지의 사용자에 전류를 제공하기 위해서 회전자 배열체 내에 배열된 전기 에너지의 사용자에 전기적으로 연결된다. 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 액추에이터를 포함하고, 액추에이터는 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성하고, 및/또는 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 센서를 포함하고, 센서는 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성하고, 및/또는 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성한다.
원심 분리기는 상술한 바와 같은 회전 변압기를 포함하기 때문에, 변압기 고정자에 공급되는 교류 전류는 변압기 회전자에 전달된다. 변압기 회전자에 의해, 구체적으로는 변압기 회전자의 2차 코일에 의해 수전된 교류 전류는, 회전자 배열체에 배열된 전기 에너지의 사용자에 전류를 공급하기 위해 이용된다. 따라서, 회전자 배열체 내의 전기 에너지의 사용자는 회전자 배열체가 회전할 때 회전자 배열체 내부에서 동작할 수 있다. 따라서, 전기 에너지의 사용자에 대해 안정된 작동 조건이 제공된다. 그 결과, 위에서 언급된 목적이 달성된다.
전류가 변압기 회전자에 연속적으로 전달될 수 있기 때문에, 전기 에너지의 사용자(user of electric energy)는 회전자 배열체가 회전할 때뿐만 아니라 회전자 배열체가 정지되어 있을 때에도 연속적으로 동작할 수 있다. 따라서, 전기 에너지의 사용자는 센서 또는 제어 유닛과 같은 낮은 전류 소비자(current consumer)를 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 추가적으로 또는 대안적으로 액추에이터와 같은 높은 전류 소비자를 포함할 수 있다.
원심 분리기는 유체 혼합물을 적어도 가벼운 유체상 및 무거운 유체상으로 분리하도록 구성될 수 있다. 원심 분리기는 고속 원심 분리기일 수 있는데, 즉 회전자 배열체는 수천 RPM, 예컨대 적어도 2000 RPM, 또는 적어도 4000 RPM, 또는 적어도 6000 RPM의 회전 속도를 회전시켜, 적어도 500 G, 또는 적어도 1000 G, 또는 적어도 2000 G의 중력장을 생성할 수 있다. 분리 공간 내부에, 절두원추형 분리 디스크의 스택이 배열될 수 있다. 전기 에너지의 사용자는 종래 기술의 원심 분리기의 회전자 배열체 내부의 전기 에너지 사용자와 비교하여 큰 전류 소비자일 수 있다. 전기 에너지의 사용자는 하나의 큰 전기 에너지 소비자 또는 여러 개의 전기 에너지 소비자를 포함할 수 있다.
변압기 고정자는 변압기 회전자 및 2차 코일로의 전달을 위해 교류 전류가 공급되는 1차 코일을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 변압기 고정자는 회전축(X)으로부터 볼 때 변압기 회전자의 반경방향 외측에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 회전 변압기의 축방향 공간 절약 배열이 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 변압기 고정자는 회전축(X)을 따라 볼 때 변압기 회전자에 축방향으로 인접하게 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 변압기 회전자의 높은 회전 속도로 인한 변압기 회전자의 임의의 팽창은 변압기 회전자에 축방향으로 인접하게 배열되는 변압기 고정자에 영향을 미치지 않을 것이다.
실시예에 따르면, 변압기 회전자는 스핀들 주위에 배열될 수도 있고, 스핀들에 연결될 수도 있으며, 변압기 고정자는 스핀들에 인접하여 스핀들 주위에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 회전 변압기는 분리기 보울로부터 소정 거리에 배열될 수 있다. 이는 예를 들어 가연성 유체가 분리기 보울 내에 존재하는 경우에 유리할 수 있다.
실시예에 따르면, 변압기 회전자는 분리기 보울과 함께 회전하도록 분리기 보울 상에 배열될 수 있고, 변압기 고정자는 분리기 보울에 인접하게 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 짧은 전기 전도체가 변압기 회전자와 분리기 보울 내의 회전 변압기로부터의 전기 에너지의 수용체(recipient) 사이에 제공될 수 있다. 전기 에너지의 사용자는 이러한 전기 에너지의 수신자이다.
실시예에 따르면, 구동 배열체는 모터 회전자 및 모터 고정자를 포함하는 전기 모터를 포함할 수 있고, 모터 회전자는 스핀들이 구동 배열체의 일부를 형성하도록 스핀들의 일부를 형성할 수 있으며, 변압기 회전자는 모터 회전자의 일부 내에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 콤팩트한 구동 배열체 및 회전 변압기가 제공될 수 있다.
하나의 대안에 따르면, 원심 분리기는 회전자 배열체에 배열된 액추에이터를 포함하고, 액추에이터는 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성한다. 이러한 방식으로, 액추에이터에는 회전 변압기로부터 전기 에너지가 공급된다. 회전 변압기는 전류를 연속적으로 제공할 수 있기 때문에, 액추에이터에는 전기 에너지가 연속적으로 공급될 수 있다. 따라서, 액추에이터는 회전자 배열체가 회전할 때뿐만 아니라 회전자 배열체가 회전하지 않을 때, 즉 정지되어 있을 때에도 연속적으로 동작할 수 있다. 따라서, 회전자 배열체 내로부터, 액추에이터는 원심 분리기의 및/또는 원심 분리기에 의해 수행되는 분리의 양태, 특성, 성능 등을 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 밸브를 포함할 수 있고, 액추에이터는 밸브의 가동 기구를 작동시키도록 구성된다. 이러한 방식으로, 예를 들어 유체의 유동이 회전자 배열체 내부로부터 밸브에 의해 제어될 수 있다.
하나의 대안에 따르면, 원심 분리기는 회전자 배열체에 배열된 센서를 포함하고, 센서는 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성한다. 이러한 방식으로, 센서에는 회전 변압기로부터 전기 에너지가 공급된다. 회전 변압기는 전류를 연속적으로 제공할 수 있기 때문에, 센서에 전기 에너지가 연속적으로 공급될 수 있다. 따라서, 센서는 회전자 배열체가 회전할 때뿐만 아니라 회전자 배열체가 회전하지 않을 때, 즉 정지되어 있을 때에도 연속적으로 동작할 수 있다. 따라서, 회전자 배열체 내로부터, 센서는 원심 분리기의 및/또는 원심 분리기에 의해 수행되는 분리의 파라미터, 양태, 특성, 성능 등을 감지할 수 있다.
하나의 대안에 따르면, 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성한다. 이러한 방식으로, 제어 유닛에는 회전 변압기로부터 전기 에너지가 공급된다. 회전 변압기는 전류를 연속적으로 공급할 수 있기 때문에, 제어 유닛에 전기 에너지가 연속적으로 공급될 수 있다. 따라서, 제어 유닛은 회전자 배열체가 회전할 때뿐만 아니라 회전자 배열체가 회전하지 않을 때, 즉 정지되어 있을 때에도 연속적으로 동작할 수 있다. 따라서, 회전자 배열체 내로부터, 제어 유닛은 원심 분리기의 및/또는 원심 분리기에 의해 수행되는 분리의 파라미터, 양태, 특성, 성능 등을 제어 및/또는 모니터링할 수 있다. 제어 유닛은 회전자 배열체 외부의 장비와 통신하도록 구성될 수 있다.
실시예에 따르면, 원심 분리기는 변압기 고정자로부터 변압기 회전자를 통해 제어 유닛에 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 회전 변압기는 회전자 배열체 내에 배열된 제어 유닛과의 통신을 위해 이용될 수 있다. 유사하게, 제어 유닛은 회전 변압기를 통해 제어 유닛으로부터 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제어 유닛은 회전자 배열체 외부의 장비와 통신할 수 있다.
본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 상기 언급된 목적은 원심 분리기를 동작시키는 방법에 의해 달성된다. 원심 분리기는 회전자 배열체 및 구동 배열체를 포함한다. 회전자 배열체는 스핀들, 분리 공간을 둘러싸는 분리기 보울, 및 전기 에너지의 사용자를 포함한다. 구동 배열체는 스핀들에 연결되거나 그 일부를 형성하고 회전자 배열체를 회전축(X)을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 원심 분리기는 회전 변압기를 포함한다. 회전 변압기는 변압기 고정자 및 변압기 회전자를 포함하고, 변압기 고정자 및 변압기 회전자는 그 사이에 공극을 갖는 상태로 서로 인접하게 배열되고, 변압기 회전자는 2차 코일을 포함하고 회전자 배열체와 함께 회전가능하고, 2차 코일은 전기 에너지의 사용자에 전기적으로 연결된다. 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 액추에이터를 포함하고, 액추에이터는 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성하고, 및/또는 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 센서를 포함하고, 센서는 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성하고, 및/또는 원심 분리기는 회전자 배열체 내에 배열된 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 전기 에너지의 사용자의 적어도 일부를 형성한다. 방법은,
- 교류 전류 또는 펄스 DC 전류를 변압기 고정자에 연속적으로 공급하는 단계,
- 변압기 회전자에서 교류 전류를 연속적으로 수전하는 단계, 및
- 교류 전류를 연속적으로 수전하는 단계 동안에 수전된 교류 전류를 이용하여 회전자 배열체 내에 배열된 전기 에너지의 사용자에 전류를 공급하는 단계를 포함한다.
방법은 교류 전류를 연속적으로 공급하고 수전하는 단계, 및 회전자 배열체 내에 배열된 전기 에너지의 사용자에 전류를 공급하는 단계를 포함하기 때문에, 회전자 배열체 내의 전기 에너지의 사용자는 회전자 배열체 내에서 동작할 수 있다. 따라서, 전기 에너지의 사용자에 대해 안정된 동작 조건이 제공된다. 그 결과, 위에서 언급된 목적이 달성된다.
회전 변압기를 통해 전기 에너지의 사용자에 전류를 공급하는 것의 장점은, 회전자 배열체가 정지되어 있을 때뿐만 아니라 회전자 배열체가 회전할 때에도 전류가 공급될 수 있다는 것일 수 있다.
실시예에 따르면, 방법은,
- 구동 배열체에 의해 회전축을 중심으로 회전자 배열체를 회전시키는 단계를 포함할 수 있고, 변압기 고정자에 교류 전류를 연속적으로 공급하는 단계는 회전자 배열체를 회전시키는 단계 동안에 수행된다.
방법에 사용되는 원심 분리기는 본원에서 논의되는 양태 및/또는 실시예 중 어느 하나에 따른 원심 분리기일 수 있다.
이하의 상세한 설명에서 논의된 본 발명의 특징 및 이점은 본 발명의 하나 이상의 양태 및/또는 실시예에 관한 것이다.
본 발명의 특정한 특징 및 장점을 포함하는 본 발명의 다양한 양태 및/또는 실시예는 다음의 상세한 설명과 첨부도면에서 논의되는 예시적인 실시예로부터 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 실시예에 따른 원심 분리기를 통한 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2 및 도 3은 원심 분리기의 회전 변압기의 2개의 실시예를 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 원심 분리기의 회전자 배열체의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 원심 분리기의 구동 배열체를 통한 단면을 개략적으로 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 실시예에 따른 원심 분리기를 통한 단면을 개략적으로 도시한다.
도 7은 원심 분리기를 동작시키는 방법을 도시한다.
본 발명의 양태 및/또는 실시예가 이제 더 완전히 설명될 것이다. 유사한 번호는 유사한 요소를 지칭한다. 주지의 기능 또는 구성은 간명함 및/또는 명확성을 위해 반드시 상세하게 설명되지는 않을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 원심 분리기(1)를 통한 단면을 개략적으로 도시한다. 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 및 구동 배열체(5)를 포함한다. 회전자 배열체(2)는 분리기 보울(11) 및 스핀들(4)을 포함한다. 스핀들(4)은 예를 들어 적어도 2개의 베어링을 통해 원심 분리기(1)의 하우징(3) 내에 지지된다. 하우징(3)은 하나 초과의 개별 부분을 포함할 수 있으며, 따라서 여러 개의 부분으로 조립될 수 있다. 구동 배열체(5)는 회전자 배열체(2)를 회전축(X) 주위로 회전시키도록 구성된다.
이러한 실시예에서, 구동 배열체(5)는 스핀들(4)의 일부를 형성한다. 즉, 회전자 배열체(2)는 구동 배열체(5)에 의해 직접 구동된다. 구동 배열체(5)는 전기 모터를 포함하고, 전기 모터의 회전자는 스핀들(4)의 일부를 형성한다. 대안적인 실시예에서, 구동 배열체는 대신 스핀들에 연결될 수 있다. 이러한 대안적인 실시예는 예를 들어, 코그 휠(cog wheel) 또는 벨트 구동부를 통해 스핀들에 연결된 전기 모터를 포함할 수 있다.
분리기 보울(11) 내부에는, 유체 혼합물의 원심 분리가 발생하는 분리 공간(6)이 형성된다. 분리 공간(6)에서, 절두원추형 분리 디스크(7)의 스택이 배열된다. 분리 디스크(7)는 적어도 가벼운 유체상 및 무거운 유체상으로의 유체 혼합물의 효율적인 분리를 제공한다. 절두원추형 분리 디스크(7)의 스택은 회전축(X)과 중심적으로 그리고 동축으로 끼워진다.
원심 분리기(1)는 유체 혼합물을 적어도 저밀도 성분인 가벼운 유체상 및 고밀도 성분인 무거운 유체상으로 분리하도록 구성될 수 있다. 유체 혼합물은 예를 들어 액체 및 가스, 또는 2개의 액체를 포함할 수 있다. 유체 혼합물은 원심 분리기(1) 내의 유체 혼합물로부터 슬러지 형태로 분리될 수 있는 고체 물질을 포함할 수 있다. 슬러지는 무거운 유체상, 또는 가벼운 유체상 및 무거운 유체상과 별개의 상을 형성할 수 있다.
예시된 실시예에서, 분리될 유체 혼합물은 분리기 보울(11) 안으로 중심적으로 하강되는 입구 파이프(8)를 통해 원심 분리기(1)의 상부로부터 공급된다. 분리기 보울(11)은, 그것으로부터 연장되는, 원심 분리기(1)의 상부에서 하우징(3)을 통해 연장되는 유체 혼합물로부터 분리된 저밀도 성분을 위한 가벼운 유체상 출구(9)를 갖는다. 또한, 분리기 보울(11)은, 그것으로부터 연장되는, 원심 분리기(1)의 상부에서 하우징(3)을 통해 연장되는 유체 혼합물로부터 분리된 고밀도 성분을 위한 무거운 유체상 출구(10)를 갖는다. 분리기는 예를 들어 출구(9, 10)를 통해 인출되는 가벼운 유체상 및 무거운 유체상의 밀도와 다른 밀도를 갖는 추가의 상을 위한 추가의 출구를 포함할 수 있다. 예를 들어, 슬러지는 분리기 보울(11)의 외주에 배열된 노즐을 통해 분리기 보울(11)로부터 배출될 수 있다.
본 발명은 임의의 특정 유형의 유체 혼합물 또는 분리된 유체상으로 제한되지 않는다. 본 발명은 유체 혼합물을 위한 임의의 특정 입구 배열체로 그리고 분리된 유체상을 위한 임의의 특정 출구 배열체로도 제한되지 않는다.
회전자 배열체(2)는 전기 에너지의 사용자(12)를 포함한다. 원심 분리기(1)는 전기 에너지의 사용자(12)에 전기 에너지를 공급하기 위한 회전 변압기(14)를 포함한다. 회전 변압기(14)는 회전자 배열체(2)에 전류를 연속적으로 공급하도록 구성된다. 회전 변압기(14)로부터의 전류는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 전기 에너지의 사용자(12)에 직접적으로 또는 간접적으로 공급될 수 있다. 회전 변압기(14)는 제1 전기 회로(13)를 통해 전류를 공급받는다. 제1 전기 회로(13)는 적어도 회전 변압기(14)로 이어지는 전도체를 포함할 수 있다. 전류는 회전 변압기(14)로부터 제2 전기 회로(15)를 통해 전기 에너지의 사용자(12)에 공급될 수 있다. 제2 전기 회로(15)는 적어도 회전 변압기(14)로부터 전기 에너지의 사용자(12)로 이어지는 전도체를 포함할 수 있다.
회전자 배열체(14)에 연속적으로 공급되는 전류는 연속 AC 전류 또는 연속 펄스 DC 전류일 수 있다. 연속 AC 전류 또는 연속 펄스 DC 전류는 전기 에너지의 사용자(12)에 의해 전기 에너지로서 이용되기 전에 정류기 배열체(도시되지 않음)에서 정류될 수 있다. 정류기는 전기 에너지의 사용자(12)의 일부를 형성할 수 있다. 회전자 배열체(2)에 공급되는 전류 및 전기 에너지의 사용자(12)에 공급되는 전기 에너지는, 회전자 배열체(14)가 정지(standing)할 때뿐만 아니라 회전자 배열체(2)가 회전할 때에도 공급될 수 있다.
도 2 및 도 3은 예를 들어 도 1의 원심 분리기(1) 등의 원심 분리기의 회전 변압기(14)의 2개의 실시예를 통한 단면을 도시한다.
양 실시예에 따른 회전 변압기(14)는 변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)를 포함한다. 변압기 고정자(20)는 원심 분리기 내에 배열되어 원심 분리기의 하우징에 대해 고정되도록 구성된다. 변압기 회전자(22)는 원심 분리기의 회전자 배열체에 연결되도록 구성되고, 따라서 회전자 배열체의 회전축(X) 주위로 회전자 배열체와 함께 회전하도록 구성된다. 변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)는 회전축(X) 주위에서 연장된다.
변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)는 그 사이에 공극을 갖는 상태로 서로 인접하게 배열된다. 도 2의 실시예에서, 변압기 고정자(20)는 회전축(X)으로부터 볼 때 변압기 회전자(22)의 반경방향 외측에 배열된다. 따라서, 도 2의 실시예에서, 공극은 회전축(X)과 평행하게 연장되어, 변압기 고정자와 회전자(20, 22) 사이에 가상 실린더를 형성한다. 도 3의 실시예에서, 변압기 고정자(20)는 회전축(X)을 따라 볼 때 변압기 회전자(22)에 축방향으로 인접하게 배열된다. 따라서, 도 3의 실시예에서, 공극은 회전축(X)에 수직으로 연장되어, 변압기 고정자와 회전자(20, 22) 사이에 가상 디스크를 형성한다.
변압기 고정자(20)는 1차 코어(25) 주위에 권선된 1차 코일(23)을 포함한다. 변압기 회전자(22)는 2차 코어(27) 주위에 권선된 2차 코일(24)을 포함한다. 1차 코일(23)은 회전축(X)에 대해 회전 대칭으로 연장된다. 1차 코일(24)은 회전축(X)에 대해 회전 대칭으로 연장된다. 적합하게는, 1차 코어(25) 및 2차 코어(27) 각각은 자기 투과성 재료로 제조될 수 있다.
회전 변압기(14)의 사용 시에, 교류 전류 또는 펄스 전류가 변압기 고정자(20)로부터 변압기 회전자(22)에 전달되도록 공급된다. 더 구체적으로, 개략적으로 나타낸 전기 회로(26)는 1차 코일(23)에 교류 전류 또는 펄스 DC 전류를 공급하도록 구성된다. 따라서, 자속은 1차 코일(23)에 의해 발생되고 변압기 회전자(22)에 전달된다. 자속은 2차 코일(24)에 교류 전류를 발생시킨다. 1차 및 2차 코어(25, 27)의 자기 투과율은 변압기 고정자(20)로부터 변압기 회전자(22)로의 자속의 에너지 효율적인 전달을 보장한다.
전기 회로(26)는 제1 전기 회로(13)를 통해 1차 코일(23)에 연결된다. 전기 회로(26)는 원심 분리기 내에 배열될 수 있거나, 또는 대안적으로 원심 분리기 외부에 배열될 수 있다. 전기 회로(26)는 원심 분리기의 제어 시스템의 일부를 형성할 수 있다.
2차 코일(24)은 제2 전기 회로(15)를 통해 전기 에너지의 사용자(12)에 연결된다. 전기 에너지의 사용자(12)는 원심 분리기의 회전자 배열체에 배열된다. 2차 코일(24)에서 발생된 교류 전류는 전기 에너지의 사용자(12)에 공급되는 전기 에너지를 위한 기초를 형성한다. 전기 에너지의 사용자(12)에 교류 전류가 제공될 수 있다. 대안적으로, 전기 에너지의 사용자(12)에 정류된 전류가 제공될 수 있다. 따라서, 제2 전기 회로(15)는 2차 코일(24)로부터의 교류 전류를 정류하기 위한 정류기를 포함할 수 있다.
따라서, 전류가 예를 들어 전도체 및 정류기 배열체를 포함할 수 있는 제2 전기 회로(15)를 통해 2차 코일(24)로부터 전기 에너지의 사용자(12)에 공급될 수 있다.
1차 및 2차 코일(23, 24) 각각은 다수의 코일 권선을 형성하는 전도체를 포함한다. 전도체는 개별 코일 권선이 서로 격리되도록, 즉 코일 권선이 단락되지 않도록 전기적으로 절연된다. 1차 및 2차 코일(23, 24) 각각의 코일 권선의 수를 조정함으로써, 2차 코일(24) 내의 전압은 공지된 방식으로 변압될 수 있다.
1차 및 2차 코어(25, 27) 각각은 페라이트 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 1차 및 2차 코어(25, 27)에서 높은 자기 투과율이 보장될 수 있다. 코어(25, 27)는 서로의 상부에 적층된 다수의 별개의 코어 층을 포함할 수 있다. 따라서, 코어(25, 27)의 자속은 각각의 코어(25, 27)가 재료의 중실 블록으로 만들어지는 경우보다 덜 교란될 수 있다.
교류 전류의 주파수는 주전원(mains)의 주파수, 예를 들어 50 Hz 또는 60 Hz일 수 있다. 대안적으로, 주파수는 대략 수백 Hz 또는 수천 Hz와 같이 더 높을 수 있다. 순전히 일례로서 언급하면, 주파수는 70 kHz일 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 원심 분리기의 회전자 배열체(2)의 측면도를 개략적으로 도시한다. 원심 분리기는 도 1과 관련하여 위에서 논의된 바와 같은 원심 분리기(1)일 수 있다.
이러한 실시예에서, 회전 변압기(14)가 분리기 보울(11)에 배열된다. 다시, 회전 변압기(14)를 통해 전달되는 전류는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 전기 에너지의 사용자에 전류를 공급하기 위해 이용된다.
다시, 회전 변압기(14)는 도 2 및 도 3을 참조하여 위에서 논의된 바와 같은 실시예들 중 어느 하나에 따라 변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)를 포함한다. 이들 실시예에서, 변압기 회전자(22)는 분리기 보울(11)과 함께 회전하도록 분리기 보울(11) 상에 배열된다. 변압기 고정자(20)는 분리기 보울(11)에 인접하게 배열되고 원심 분리기의 하우징(도시되지 않음)에 대해 고정된다. 도 4에 도시된 회전 변압기(14)는 도 3의 회전 변압기와 유사하지만, 회전 변압기는 대안적으로 도 2에 도시되는 종류일 수도 있다. 따라서, 도 2 및 도 3의 실시예들과 관련된 상술한 논의는 또한 도 4에 개시된 이들 실시예에 관한 것이다.
도 5는 실시예에 따른 원심 분리기(1)의 구동 배열체(5)를 통한 단면을 개략적으로 도시한다. 원심 분리기(1)는 도 1과 관련하여 위에서 논의된 바와 같은 원심 분리기(1)일 수 있다.
이들 실시예에서, 회전 변압기(14)는 원심 분리기(1)의 구동 배열체(5)와 관련하여 배열된다. 다시, 회전 변압기(14)를 통해 전달되는 전류는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 전기 에너지의 사용자에 전류를 공급하기 위해 이용된다.
구동 배열체(5)는 원심 분리기(1)의 하우징(3) 내에 배열된다. 구동 배열체(5)는 회전자 배열체(2)의 스핀들(4)을 구동하도록 구성된다.
다시, 회전 변압기(14)는 변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)를 포함한다. 구동 배열체(5)는 회전자(32) 및 고정자(34)를 포함하는 전기 모터(30)를 포함한다. 회전자(32)는 스핀들(4)이 구동 배열체(5)의 일부를 형성하도록 스핀들(4)의 일부를 형성한다. 변압기 회전자(22)는 전기 모터(30)의 회전자(32)의 일부에 배열된다. 변압기 고정자(20)는 전기 모터(30)의 고정자(34)의 일부에 배열된다.
또한, 이러한 실시예는 또한 실시예의 예를 형성하고, 여기서 변압기 회전자(22)는 스핀들(4) 주위에 배열되고 스핀들(4)에 연결되며, 변압기 고정자(20)는 스핀들(4)에 인접한 스핀들(4) 주위에 배열된다. 변압기 고정자(20)는 하우징(3)에 대해 고정되고, 따라서 스핀들(4)에 대해 정지된다.
도 5에 도시되는 회전 변압기(14)는 도 2의 회전 변압기와 유사하지만, 회전 변압기는 대안적으로 도 3에 도시되는 종류일 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 3의 실시예들과 관련된 상술한 논의는 또한 도 5에 개시된 이들 실시예에 관한 것이다.
전류는 도 1 내지 도 5를 참조하여 위에서 논의된 원심 분리기(1) 내의 회전 변압기(14)의 상이한 실시예 및 그들의 배열에서 변압기 고정자로부터 변압기 회전자로 연속적으로 전달될 수도 있다. 전류는 관련 원심 분리기(1)의 회전자 배열체(2)가 회전하는 동안 연속적으로 전달될 수 있다. 또한, 전류는 관련 원심 분리기(1)의 회전자 배열체(2)가 정지되어 있는 동안 연속적으로 전달될 수 있다.
교류 전류 또는 AC 전류는 주기적으로 방향을 역전시키고, 따라서 소정 주파수로 극성을 변화시키는 전류이다. 펄스 DC 전류는 주기적으로 한 방향으로만 흐르는 전류이며, 따라서 소정 주파수에서 하나의 극성의 소정 전압과 0 사이에서 변동한다. 회전 변압기(14) 및 회전 변압기(14)에 공급되는 연속 AC 전류 또는 펄스 DC 전류로 인해 원심 분리기(1)의 회전자 배열체(2) 내의 전기 에너지의 사용자에 대해 안정적인 동작 조건이 제공된다.
일부 실시예에 따르면, 회전 변압기(14)는 전기 에너지의 사용자(12)에 적어도 1.2 W의 전력을 제공할 수 있다. 적어도 1.2 W의 전력은 예를 들어 24 VRMS의 전압 및 50 mARMS의 전류에서 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 전력은 예를 들어 센서 및/또는 제어 유닛을 포함하는 전기 에너지의 사용자(12)에 전기 에너지를 공급하기에 충분할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 회전 변압기(14)는 적어도 6 W의 전력을 전기 에너지의 사용자(12)에 제공할 수 있다. 적어도 6 W의 전력은 예를 들어 24 VRMS의 전압 및 250 mARMS의 전류에서 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 전력은 예를 들어, DC 모터, 액추에이터, 전기 에너지를 저장하기 위한 커패시터, 센서 및/또는 제어 유닛 중 하나 이상을 포함하는 전기 에너지의 사용자(12)에 전기 에너지를 공급하기에 충분할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 회전 변압기(14)는 예를 들어 12 VRMS 또는 24 VRMS의 전압에서 제공될 수 있는 1 내지 5 W의 범위 내에서 전력을 제공할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 회전 변압기(14)는 예를 들어 12 VRMS 또는 24 VRMS의 전압에서 제공될 수 있는 4 내지 10W의 범위 내에서 전력을 제공할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 회전 변압기(14)는 예를 들어 12 VRMS 또는 24 VRMS의 전압에서 제공될 수 있는 1 내지 10 W의 범위 내에서 전력을 제공할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 회전 변압기(14)는 훨씬 더 높은 전력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 회전 변압기(14)는 적어도 50 W, 또는 적어도 100 W, 또는 적어도 500 W를 제공할 수 있다. 전력은 예를 들어 12 VRMS, 24 VRMS, 또는 48 VRMS의 전압에서 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 전력은 예를 들어 DC 모터 또는 액추에이터와 같은 하나 이상의 대형 전기 에너지 소비자를 포함하는 전기 에너지의 사용자(12)에 전기 에너지를 공급하기에 충분할 수 있다.
회전 변압기(14)는 원심 분리기(1)의 회전자 배열체(2) 내의 전기 에너지(12)의 사용자에 전기 에너지를 제공하도록 배열된다. 따라서, 특히,
- 원심 분리기 또는 회전자 배열체 내부의 분리 공정의 파라미터의 측정,
- 회전자 배열체로부터 회전자 배열체 외부의 시스템으로의 데이터 통신,
- 회전자 배열체 외부로부터 예를 들어 회전자 배열체 내부의 제어 시스템과의 통신,
- 등에 대한 가능성이 열린다.
도 6a는 실시예에 따른 원심 분리기(1)를 통한 단면을 개략적으로 도시한다. 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2), 구동 배열체(5) 및 회전 변압기(14)를 포함한다. 다시, 전기 에너지(12)의 사용자가 회전자 배열체(2) 내에 배열된다.
이들 실시예에서, 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 액추에이터(40)를 포함한다. 액추에이터(40)는 전기 에너지(12)의 사용자의 적어도 일부를 형성한다. 액추에이터(40)에는 회전 변압기(14)로부터 전기 에너지가 공급된다. 전기 에너지(12)의 사용자는 액추에이터(40) 외에 추가 구성요소 또는 장치를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 밸브(42)를 포함할 수 있다. 액추에이터(40)는 밸브(42)의 가동 기구를 작동시키도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브(42)는 액추에이터(40)에 의해 제어될 수 있는데, 즉 회전 변압기(14)에 의해 제공되는 전기 에너지는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 밸브를 제어하기 위해 이용될 수 있다.
도 6a는 또한 회전 변압기(14)의 실시예를 도시하고, 여기서 변압기 회전자(22)는 스핀들(4) 주위에 배열되고 스핀들(4)에 연결되며, 변압기 고정자(20)는 스핀들(4)에 인접하게 스핀들(4) 주위에 배열된다. 변압기 고정자(20)는 하우징(3)에 대해 고정되고, 따라서 스핀들(4)에 대해 정지된다.
액추에이터(40) 및 밸브(42)를 포함하는 전기 에너지의 사용자(12)의 전술된 양태는 회전 변압기(14)의 개시된 실시예에 관련되지 않는다.
도 6b는 실시예에 따른 원심 분리기(1)를 통한 단면을 개략적으로 도시한다. 원심 분리기(1)는 전술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 회전자 배열체(2), 구동 배열체(5), 및 회전 변압기(14)를 포함한다. 다시, 전기 에너지(12)의 사용자가 회전자 배열체(2) 내에 배열된다.
이들 실시예에서, 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 센서(44)를 포함한다. 센서(44)는 전기 에너지의 사용자(12)의 적어도 일부를 형성한다. 즉, 전기 에너지의 사용자(12)는 센서(44) 이외에 추가적인 구성요소 또는 장치를 포함할 수 있다. 센서(44)에는 회전 변압기(14)로부터 전기 에너지가 공급된다.
도 6c는 실시예에 따른 원심 분리기(1)를 통한 단면을 개략적으로 도시한다. 원심 분리기(1)는 전술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 회전자 배열체(2), 구동 배열체(5), 및 회전 변압기(14)를 포함한다. 다시, 전기 에너지(12)의 사용자가 회전자 배열체(2) 내에 배열된다.
이들 실시예에서, 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 제어 유닛(46)을 포함한다. 제어 유닛(46)은 전기 에너지(12)의 사용자의 적어도 일부를 형성한다. 즉, 전기 에너지(12)의 사용자는 제어 유닛(46) 외에 추가 구성요소 또는 장치를 포함할 수 있다. 제어 유닛(46)에는 회전 변압기(14)로부터 전기 에너지가 공급된다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 원심 분리기(1)의 회전자 배열체(2)에서, 전기 에너지(12)의 사용자는 액추에이터(40), 밸브(42), 센서(44), 및 제어 유닛(46) 각각 중 하나 이상, 및/또는 액추에이터(40), 밸브(42), 센서(44), 및 제어 유닛(46) 중 하나 이상의 다양한 조합을 포함할 수 있다.
이에 부가하여, 전기 에너지의 사용자(12)는, 도 6c에 예시된 바와 같이, 통신 유닛(48)을 포함할 수 있다. 통신 유닛(48)은 예를 들어 무선 통신을 위한 블루투스 통신 디바이스를 포함할 수 있다. 대안적인 통신 유닛(48)은 회전 변압기(14)의 2차 코일(24)을 통해 통신할 수 있고, 도 2 및 도 3을 참조한다. 고주파 통신 신호는 2차 코일(24)을 통해 전송 및/또는 수신될 수 있다. 고주파 통신 신호는 2차 코일(24)에서 발생된 연속 AC 전류 위에 오버레이된다. 유사하게, 1차 코일(23)은 고주파 통신 신호를 2차 코일(24)을 통해 통신 유닛(48)에 및/또는 그로부터 전송 및/또는 수신하기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 원심 분리기(1)는 변압기 고정자(20)로부터 변압기 회전자(22)를 통해 제어 유닛(46)에 신호를 전송하도록 구성된다.
통신 유닛(48)을 통해, 예를 들어 데이터, 제어 명령어 등이 회전자 배열체(2)로/로부터 송신될 수 있다.
회전자 배열체(2) 내의 전기 에너지의 사용자(12)의 상이한 구성요소는 그 사이에서 데이터, 제어 명령어 등을 전달하기 위해 서로 연결될 수 있다. 전기 에너지의 사용자(12)의 구성요소 상의 원심력을 감소시키기 위해, 구성요소 중 하나 이상이 회전자 배열체(2)의 회전축에 근접하게 배열될 수 있다. 전기 에너지의 사용자(12)의 상이한 구성요소에는 회전 변압기(14)로부터 전기 에너지가 직접적으로 또는 간접적으로 공급된다.
전기 에너지의 사용자(12)의 몇몇 예들 및 그들의 기능:
- 센서(44)는 원심 분리기의 동작을 위해 측정 데이터를 제어 유닛(46)에 제공할 수 있다.
- 제어 유닛(46)은 액추에이터(40)에 제어 신호를 제공하기 위해 액추에이터(40)에 연결될 수 있다.
- 통신 유닛(48)은 측정 데이터를 센서(44)로부터 데이터의 외부 수신자에 송신할 수 있다.
- 통신 유닛(48)은 외부 송신기로부터 원심 분리기를 위한 제어 명령어를 수신할 수 있고, 제어 명령어를 제어 유닛(46)에 송신할 수 있다.
도 7은 원심 분리기를 동작시키는 방법(100)을 도시한다. 원심 분리기는 도 1 내지 도 6c와 관련하여 논의된 바와 같이 원심 분리기(1)일 수 있다. 원심 분리기(1)는 원심 분리기의 회전자 배열체 내에 배열된 전기 에너지의 사용자에 전류를 전달하기 위한 회전 변압기(14)를 포함한다. 회전 변압기는 도 1 내지 도 6c와 관련하여 논의된 바와 같이 회전 변압기(14)일 수 있다. 따라서, 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2), 구동 배열체(5), 및 전기 에너지의 사용자(12)를 포함한다. 회전자 배열체(2)는 회전축(X)을 갖고, 스핀들(4) 및 분리기 보울(12)을 포함한다. 구동 배열체(5)는 스핀들(4)에 연결되거나 그 일부를 형성하고 회전자 배열체(2)를 회전축(X)을 중심으로 회전시키도록 구성된다.
방법(100)은,
- 교류 전류 또는 펄스 DC 전류를 변압기 고정자(20)에 연속적으로 공급하는 단계(102),
- 변압기 회전자(22)에서 교류 전류를 연속적으로 수전하는 단계(104), 및
- 교류 전류를 연속적으로 수전하는 단계(104) 동안에 수전된 교류 전류를 이용하여 회전자 배열체(2) 내에 배열된 전기 에너지(12)의 사용자에 전류를 공급하는 단계(106)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 방법(100)은,
- 구동 배열체(5)에 의해 회전축(X)을 중심으로 회전자 배열체(2)를 회전시키는 단계(108)를 포함할 수 있고, 교류 전류를 변압기 고정자(20)에 연속적으로 공급하는 단계(102)는 회전자 배열체(2)를 회전시키는 단계(108) 동안 수행된다.
전술한 것은 다양한 실시예를 나타내는 것이며 본 발명은 첨부된 청구항에 의해서만 정의된다는 것을 이해해야 한다. 통상의 기술자는, 예시적인 실시예들이 수정될 수 있고, 예시적인 실시예의 상이한 특징들이 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 것들 이외의 실시예들을 생성하도록 조합될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (12)

  1. 회전자 배열체(2) 및 구동 배열체(5)를 포함하는 원심 분리기(1)로서,
    회전자 배열체(2)는 스핀들(4), 분리 공간을 둘러싸는 분리기 보울(11), 및 전기 에너지의 사용자(12)를 포함하고,
    원심 분리기(1)는 유체 혼합물을 위한 입구(8) 및 분리된 유체를 위한 출구(10)를 포함하고,
    입구(8)는 분리 공간과 유체 연결되고, 출구는 분리 공간과 유체 연결되고,
    구동 배열체(5)는 스핀들(4)에 연결되거나 그 일부를 형성하고, 회전자 배열체(2)를 회전축(X)을 중심으로 회전시키도록 구성되는 원심 분리기(1)에 있어서,
    원심 분리기(1)는 회전 변압기(14)를 포함하고, 회전 변압기(14)는 변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)를 포함하고,
    변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)는 그 사이에 공극이 있는 상태로 서로 인접하게 배열되고,
    상기 변압기 고정자(20)는 1차 코일(23)을 포함하고,
    변압기 회전자(22)는 2차 코일(24)을 포함하고 회전자 배열체(2)와 함께 회전가능하고, 2차 코일(24)은 전기 에너지의 사용자(12)에 전류를 제공하기 위해 회전자 배열체(2) 내에 배열된 전기 에너지의 사용자(12)에 전기적으로 연결되고,
    원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 액추에이터(40)를 포함하고, 액추에이터(40)는 전기 에너지(12)의 사용자의 적어도 일부를 형성하고, 또는
    원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 센서(44)를 포함하고, 센서(44)는 전기 에너지의 사용자(12)의 적어도 일부를 형성하고, 또는
    원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 제어 유닛(46)을 포함하고, 제어 유닛(46)은 전기 에너지의 사용자(12)의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 원심 분리기(1).
  2. 제1항에 있어서, 변압기 고정자(20)는 회전축(X)으로부터 볼 때 변압기 회전자(22)의 반경방향 외측에 배열되는 원심 분리기(1).
  3. 제1항에 있어서, 변압기 고정자(20)는 회전축(X)을 따라 볼 때 변압기 회전자(22)에 축방향으로 인접하게 배열되는 원심 분리기(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 변압기 회전자(22)는 스핀들(4) 주위에 배열되고 스핀들(4)에 연결되며, 변압기 고정자(20)는 스핀들(4)에 인접하게 스핀들(4) 주위에 배열되는 원심 분리기(1).
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 변압기 회전자(22)는 분리기 보울(11)과 함께 회전하도록 분리기 보울(11) 상에 배열되고, 변압기 고정자(20)는 분리기 보울(11)에 인접하게 배열되는 원심 분리기(1).
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 배열체(5)는 모터 회전자(32) 및 모터 고정자(34)를 포함하는 전기 모터(30)를 포함하고, 모터 회전자(32)는 스핀들(4)이 구동 배열체(5)의 일부를 형성하도록 스핀들(4)의 일부를 형성하고, 변압기 회전자(22)는 모터 회전자(32)의 일부 내에 배열되는 원심 분리기(1).
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자 배열체(2) 내에 배열된 액추에이터(40)로서, 액추에이터(40)는 전기 에너지(12)의 사용자의 적어도 일부를 형성하는, 액추에이터(40)를 포함하고, 회전자 배열체(2) 내에 배열된 밸브(42)를 포함하며, 액추에이터(40)는 밸브(42)의 가동 기구를 작동시키도록 구성되는 원심 분리기(1).
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자 배열체(2) 내에 배열된 제어 유닛(46)을 포함하고, 제어 유닛(46)은 전기 에너지의 사용자(12)의 적어도 일부를 형성하며, 원심 분리기(1)는 변압기 회전자(22)를 통해서 변압기 고정자(20)로부터 제어 유닛(46)에 신호를 전송하도록 구성되는 원심 분리기(1).
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 변압기(14)는 전기 에너지의 사용자(12)에 1 내지 10 W의 범위 내의 전력을 제공하거나, 또는 전기 에너지의 사용자(12)에 적어도 6 W의 전력을 제공하도록 구성되는 원심 분리기(1).
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 변압기(14)는 전기 에너지의 사용자(12)에 적어도 50 W의 전력을 제공하도록 구성되는 원심 분리기(1).
  11. 원심 분리기(1)를 동작시키는 방법(100)으로서, 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 및 구동 배열체(5)를 포함하고, 회전자 배열체(2)는 스핀들(4), 분리 공간을 둘러싸는 분리기 보울(11), 및 전기 에너지의 사용자(12)를 포함하고, 구동 배열체(5)는 스핀들(4)에 연결되거나 그 일부를 형성하고, 회전자 배열체(2)를 회전축(X) 주위로 회전시키도록 구성되고, 원심 분리기(1)는 회전 변압기(14)를 포함하고, 회전 변압기(14)는 변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)를 포함하고, 변압기 고정자(20) 및 변압기 회전자(22)는 그들 사이에 공극을 갖는 상태로 서로 인접하게 배열되고, 변압기 회전자(22)는 2차 코일(24)을 포함하고 회전자 배열체(2)와 함께 회전가능하고, 2차 코일(24)은 전기 에너지의 사용자(12)에 전기적으로 연결되고, 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 액추에이터(40)를 포함하고, 액추에이터(40)는 전기 에너지의 사용자(12)의 적어도 일부를 형성하고, 또는 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 센서(44)를 포함하고, 센서(44)는 전기 에너지의 사용자(12)의 적어도 일부를 형성하고, 또는 원심 분리기(1)는 회전자 배열체(2) 내에 배열된 제어 유닛(46)을 포함하고, 제어 유닛(46)은 전기 에너지의 사용자(12)의 적어도 일부를 형성하는, 상기 방법(100)은,
    - 교류 전류 또는 펄스 DC 전류를 변압기 고정자(20)에 연속적으로 공급하는 단계(102),
    - 변압기 회전자(22)에서 교류 전류를 연속적으로 수전하는 단계(104), 및
    - 교류 전류를 연속적으로 수전하는 단계(104) 동안에 수전된 교류 전류를 이용하여 회전자 배열체(2) 내에 배열된 전기 에너지의 사용자(12)에 전류를 공급하는 단계(106)를 포함하는 방법(100).
  12. 제11항에 있어서,
    - 회전자 배열체(2)를 구동 배열체(5)에 의해 회전축(X) 주위로 회전시키는 단계(108)를 포함하고, 변압기 고정자(20)에 교류 전류를 연속적으로 공급하는 단계(102)는 회전자 배열체(2)를 회전시키는 단계(108) 동안에 수행되는 방법(100).
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