JP2006341180A - Cyclone separator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cyclone separator capable of reducing the length of a vessel mainbody, surely separating a material to be separated, and dealing with horizontal installation, besides vertical installation. <P>SOLUTION: This cyclone separator is provided with: the cylindrical vessel main body 1; a flow-in pipe 2 provided axially at one end side 1A in the tangential direction in relation to the circumferential wall of the vessel main body 1 and introducing fluid containing the material to be separated; a discharge pipe 5 provided axially at the other end side 1B in the tangential direction in relation to the circumferential wall of the vessel body 1 and discharging the separating object; a tapered pipe 7 disposed near the flow-in pipe 2 coaxially with the vessel body 1, drifting flow-in fluid to the discharge pipe 5 side, and formed to be reduced in diameter toward the discharge pipe 5; an opening part provided on the discharge pipe 5 side of the tapered pipe 7; and a flow-out pipe 8 inserted along a central axis of the vessel body 1 from the other end side 1B of the vessel body 1 and allowing the fluid separated from the material to flow out. The flow-out port of the flow-out pipe 8 is provided in an inserted state into the tapered pipe 7 from the opening part of the tapered pipe 7. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、流入管から流入された分離対象物を含む流体から分離対象物を除去して流出するためのサイクロン分離器に関するものである。   The present invention relates to a cyclone separator for removing a separation target from a fluid containing the separation target flowing in from an inflow pipe and flowing out.

かかるサイクロン分離器は、多様な産業分野で用いられている。例えば、化学プラントや食品プラントにおける反応生成物、未反応物、晶析の後工程で、固体と液体の分離を行う場合に必要である。また、火力、水力、原子力発電や、製鉄、化学、製紙などの産業、上下水処理、廃棄物リサイクル、農業における水処理では、水から異物を分離除去する場合に必要である。   Such cyclone separators are used in various industrial fields. For example, it is necessary when separating solids and liquids in the post-process of reaction products, unreacted substances, and crystallization in chemical plants and food plants. In addition, it is necessary to separate and remove foreign substances from water in the fields of thermal power, hydropower, nuclear power generation, steelmaking, chemicals, papermaking and other industries, water and sewage treatment, waste recycling, and agriculture.

また、空気中の粉塵除去は、工場における製造される製品の品質の面や、作業環境を良好に維持するという面で要求され、気体(空気)と固体あるいは液体との分離が製造工程において必要となる。更に、空気やガス中の固体と液体の分離は、燃焼、化学反応、粉砕、輸送工程において必要である。   In addition, the removal of dust in the air is required in terms of the quality of products manufactured in the factory and in terms of maintaining a good working environment, and separation of gas (air) and solid or liquid is necessary in the manufacturing process. It becomes. Furthermore, separation of solids and liquids in air or gas is necessary in combustion, chemical reaction, grinding, and transportation processes.

以上のように、気体や液体(これらは流体に相当)から分離対象物を分離することを目的とした装置として、サイクロン分離器が知られている。この装置は、旋回流を発生させて遠心力により、分離対象物を分離するように構成されている。   As described above, a cyclone separator is known as an apparatus intended to separate an object to be separated from a gas or a liquid (which corresponds to a fluid). This apparatus is configured to generate a swirling flow and to separate a separation object by centrifugal force.

かかるサイクロン分離器の一例として、下記特許文献1に示すサイクロン分離器がある。この装置は、ガス流中に浮遊する微粉状物質を分離するものであり、垂直軸線を備えた円筒状のチャンバと、チャンバの底部において下向きにテーパを有する沈殿物質の出口と、チャンバの頂部に設けられたガスの中央出口と、ガス流をチャンバの側壁の上方部分に導入する接線方向に配置された入口ダクトと、ガス流を下向きに変える偏向力を与える手段を備えている。   As an example of such a cyclone separator, there is a cyclone separator shown in Patent Document 1 below. This device separates fine powder suspended in a gas stream, a cylindrical chamber with a vertical axis, an outlet for precipitated material having a downward taper at the bottom of the chamber, and a top of the chamber. It is provided with a central outlet for the gas provided, a tangentially arranged inlet duct for introducing the gas flow into the upper part of the side wall of the chamber, and means for imparting a deflection force to change the gas flow downwards.

また。下記特許文献2に開示されるサイクロン式のオイル分離装置は、ガス流に含まれるオイルを分離除去することを目的とし、円筒状の本体容器と、円筒状の本体容器の上部に配置されるテーパ管と、このテーパ管の近傍に配置され、本体容器の接線方向からガスを流入するための流入管と、本体容器の下部に設けられた下向きにテーパを有する部分と、本体容器の最下部に配置される収集ホッパと、本体容器の上部に設けられたガス出口管とを備えている。   Also. The cyclone type oil separation device disclosed in the following Patent Document 2 aims to separate and remove oil contained in a gas flow, and has a cylindrical main body container and a taper disposed on the upper part of the cylindrical main body container. A pipe, an inflow pipe disposed near the taper pipe for inflowing gas from the tangential direction of the main body container, a downwardly tapered portion provided in the lower part of the main body container, and a lowermost part of the main body container A collecting hopper to be disposed and a gas outlet pipe provided at an upper portion of the main body container are provided.

特許2690319号公報Japanese Patent No. 2690319 特表2002−540338号公報JP-T-2002-540338

上記従来技術における課題について説明する。これら特許文献1,2においては、本体容器の下部に下向きにテーパを有するテーパ容器部分(逆円錐形部分)が設けられており、その最下部の尖端から遠心分離した分離対象物を下降させて排出させているが、かかる構成はテーパ容器部分を長くしなければならないという問題点を有している。流入管から流入した流体は旋回しながら下降し、分離対象物は遠心力により分離されながら下降するが、上記逆円錐形のテーパ角度が大きいと、その容器壁面位置を旋回する分離された分離対象物がテーパに沿って上昇(逆流)しようとする力が作用するためである。従って、テーパ容器部分のテーパ角度は小さくする必要があり、その結果、テーパ容器部分の長さが長くなるという問題点が生じる。従って、大きな能力が必要とされるサイクロン分離器の設置に際して、屋内天井高さの制約がある場合や屋内設置が困難な場合は、長さの長い配管や能力の大きなポンプ、送風機の設置が必要となり、動力損失の多大なものとなっている。   The problems in the above prior art will be described. In these Patent Documents 1 and 2, a tapered container part (inverted conical part) having a downward taper is provided at the lower part of the main body container, and the separated object to be centrifuged is lowered from the lowermost point. Although draining, such a configuration has the problem that the tapered container portion must be lengthened. The fluid flowing in from the inflow pipe descends while swirling, and the separation object descends while being separated by centrifugal force. However, if the inverse conical taper angle is large, the separated separation object that swirls its container wall surface position. This is because a force acts to lift (back flow) the object along the taper. Therefore, it is necessary to reduce the taper angle of the tapered container portion, and as a result, there arises a problem that the length of the tapered container portion becomes long. Therefore, when installing a cyclone separator that requires a large capacity, if there is a restriction on the height of the indoor ceiling or if indoor installation is difficult, it is necessary to install a long pipe, a large capacity pump, or a blower. As a result, power loss is significant.

また、特許文献1,2に示すサイクロン分離器では、テーパ容器部分を本体容器の下部に配置する構成であり、遠心力の作用だけでなく、重力の作用も利用して分離対象物を分離しようとするものであるため、本体容器の軸線を垂直に配置しなければならない。すなわち、本体容器を縦置きに設置する必要があり、横置きに設置させて動作させることができない構造となっている。すなわち、横置きに設置したのでは、重力による分離が困難になるからである。従って、設置場所の高さ方向のスペースに余裕がない場合には、特許文献1,2の構成では対応することができないという問題点も有している。   Further, the cyclone separators shown in Patent Documents 1 and 2 have a configuration in which the tapered container portion is arranged at the lower part of the main body container, and the separation object is separated not only by the action of centrifugal force but also by the action of gravity. Therefore, the axis of the main body container must be arranged vertically. That is, the main body container needs to be installed vertically, and cannot be installed and operated horizontally. That is, if it is installed horizontally, separation by gravity becomes difficult. Therefore, when there is no room in the space in the height direction of the installation location, there is a problem that the configurations of Patent Documents 1 and 2 cannot cope with it.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、本体容器の長さを抑制することができると共に、分離対象物を確実に分離することができ、縦置きだけでなく横置きにも対応可能なサイクロン分離器を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem is that the length of the main body container can be suppressed, and the separation object can be reliably separated, not only vertically placed but also horizontally placed. It is to provide a cyclone separator that can cope with the above.

上記課題を解決するため本発明に係るサイクロン分離器は、
円筒状の本体容器と、
本体容器の軸方向一端側に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられ、分離対象物が含まれる流体を導入する流入管と、
本体容器の軸方向他端側に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられ、分離対象物を排出させる排出管と、
流入管の近傍に本体容器と同軸となるように配置され、流入された流体を排出管側へ偏向させ、排出管側ほど小径になるように形成されたテーパ部と、
このテーパ部の排出管側に設けられた開口部と、
本体容器の軸方向他端側から本体容器の中心軸に沿って挿入され、分離対象物が分離された流体を流出させる流出管とを備え、この流出管の流出口がテーパ部の前記開口部からテーパ部の内部へ挿入された状態で設けられていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a cyclone separator according to the present invention is:
A cylindrical body container;
An inflow pipe that is provided tangentially to the circumferential wall surface of the main body container on one end side in the axial direction of the main body container, and introduces a fluid containing a separation object;
A discharge pipe that is provided tangentially to the circumferential wall surface of the main body container on the other axial end of the main body container, and discharges the separation target;
A tapered portion that is arranged in the vicinity of the main body container in the vicinity of the inflow pipe, deflects the fluid that has flowed in toward the discharge pipe, and has a smaller diameter toward the discharge pipe;
An opening provided on the discharge pipe side of the tapered portion;
An outflow pipe that is inserted along the central axis of the main body container from the other axial end side of the main body container and outflows the fluid from which the separation target is separated, and the outlet of the outflow pipe is the opening of the tapered portion It is provided in the state inserted in the inside of the taper part.

かかる構成によるサイクロン分離器の作用・効果を説明する。円筒状の本体容器を有しており、軸方向一端側に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられる流入管を備える。接線方向から流入されるため、流体は本体容器の内部で旋回流を形成する。また、流入管の近傍には、本体容器と同軸にテーパ部が設けられており、流出管から流入した流体は、本体容器の軸方向他端側にある排出管側へと偏向される。すなわち、テーパ部の表面は、排出管側ほど小径となるようなテーパ面を有しているため、このテーパ面の作用で流体は旋回しながら排出管の方向へ向かう。また、この旋回時の遠心力の作用により、流体に含まれる分離対象物は、本体容器の内壁面に凝集された状態で排出管の方向へ移動していく。かかる作用は、重力に依存するものではなく、本体容器の姿勢にかかわらず行われるものである。   The operation and effect of the cyclone separator having such a configuration will be described. A cylindrical main body container is provided, and an inflow pipe provided tangentially to the circumferential wall surface of the main body container is provided on one axial end side. Since the fluid flows in from the tangential direction, the fluid forms a swirl flow inside the main body container. Further, a tapered portion is provided in the vicinity of the inflow pipe coaxially with the main body container, and the fluid flowing in from the outflow pipe is deflected to the discharge pipe side on the other axial end side of the main body container. That is, since the surface of the taper portion has a tapered surface having a smaller diameter toward the discharge pipe side, the fluid turns toward the discharge pipe while turning by the action of the taper surface. Moreover, the separation target contained in the fluid moves in the direction of the discharge pipe in a state of being aggregated on the inner wall surface of the main body container by the action of the centrifugal force during the turning. Such an action does not depend on gravity, and is performed regardless of the posture of the main body container.

また、テーパ部を設けることで、流入管から流入した流体を本体容器の内壁面の方向に向かわせることもでき、本体容器の内径と流入管の径の比で見た場合、本体容器の内径をより細い方向にすることも可能である。旋回流の線速度が同一であれば、本体容器の内径が細くなると、遠心力は半径に反比例するため、分離性能が向上するという利点が生じる。   In addition, by providing a tapered portion, the fluid flowing in from the inflow pipe can also be directed toward the inner wall surface of the main body container. When viewed from the ratio of the inner diameter of the main body container and the diameter of the inflow pipe, the inner diameter of the main body container It is also possible to make the direction smaller. If the linear velocity of the swirl flow is the same, when the inner diameter of the main body container is reduced, the centrifugal force is inversely proportional to the radius, so that there is an advantage that the separation performance is improved.

本体容器の軸方向他端側には、流入管と同じように接線方向に排出管が設けられている。従って、本体容器の内壁面に沿って排出管の方向に移動した分離対象物は、スムーズに排出管から排出させることができる。接線方向に排出管を設けており、重力の作用ではなく旋回力により排出させることができ、本体容器の姿勢にかかわらず排出が可能である。   On the other end side in the axial direction of the main body container, a discharge pipe is provided in the tangential direction in the same manner as the inflow pipe. Therefore, the separation object moved in the direction of the discharge pipe along the inner wall surface of the main body container can be smoothly discharged from the discharge pipe. A discharge pipe is provided in the tangential direction, and can be discharged by a turning force instead of the action of gravity, and can be discharged regardless of the posture of the main body container.

一方、分離対象物が分離された流体は、流出管から流出されることになるが、流出管は、本体容器の軸方向他端側から挿入されており、更に、その流出口はテーパ部の内部にも挿入されている。   On the other hand, the fluid from which the separation object is separated flows out from the outflow pipe, and the outflow pipe is inserted from the other end side in the axial direction of the main body container. It is also inserted inside.

次に、旋回流の性質について説明すると、流入管から流入した直後では、本体容器の内壁面に近い位置が最も高速に旋回する強制渦となっているが、旋回流が排出管方向に移動するほど、自然渦に近くなっていく。自然渦とは、渦中心が最も高速の旋回となる渦のことである。従って、流入管の近傍では強制渦であるが、徐々に自然渦と強制渦の複合したランキン渦となり、自然渦の状態に近づいていく。   Next, the nature of the swirling flow will be described. Immediately after flowing in from the inflow pipe, the position close to the inner wall surface of the main body container is the forced vortex that swirls at the highest speed, but the swirling flow moves in the direction of the discharge pipe. The closer you are to the natural vortex. A natural vortex is a vortex in which the vortex center turns at the highest speed. Therefore, although it is a forced vortex in the vicinity of the inflow pipe, it gradually becomes a Rankine vortex composed of a natural vortex and a forced vortex, and approaches the natural vortex state.

本体容器の軸方向他端側の端部においては、分離対象物が分離された流体は当該端部で反転し、竜巻状に本体容器の軸線に沿って移動し、テーパ部の内部に設定された流出口から流出されることになる。この場合、軸方向他端側に行くほど自然渦に近づいているため、分離しきれなかった分離対象物が共に前述した本体容器の軸線に沿った移動をし、流出口から排出されてしまうという不都合が発生する。   At the end on the other end side in the axial direction of the main body container, the fluid from which the separation object is separated is reversed at the end, moves in a tornado shape along the axis of the main body container, and is set inside the tapered portion. Will be discharged from the outlet. In this case, since it approaches the natural vortex as it goes to the other end side in the axial direction, the separation objects that could not be separated both move along the axis of the main body container described above and are discharged from the outlet. Inconvenience occurs.

しかしながら、本発明の場合、本体容器の軸中心には流出管が配置されているため、渦の中心には流出管が存在することになり、自然渦による弊害を緩和することができる。従って、前述の分離し切れなかった分離対象物が共に流出口から排出されてしまう問題を抑制することができる。   However, in the case of the present invention, since the outflow pipe is arranged at the axial center of the main body container, the outflow pipe exists at the center of the vortex, and the adverse effects due to the natural vortex can be alleviated. Therefore, it is possible to suppress the problem that the separation objects that have not been completely separated are discharged from the outlet.

さらに、流出管はテーパ部の内部にまで挿入されているので、分離しきれなかった分離対象物が流出口の方向へ移動しにくくしている。軸方向他端側の端面で反転した分離しきれなかった分離対象物は、再度旋回流による遠心力の作用で、排出管の方向へ向かわせることができる。その結果、本体容器の長さを抑制することができると共に、分離対象物を確実に分離することができ、縦置きだけでなく横置きにも対応可能なサイクロン分離器を提供することができる。   Furthermore, since the outflow pipe is inserted to the inside of the taper portion, it is difficult for the separation object that could not be separated to move toward the outflow port. The separation object that cannot be separated and is reversed at the end face on the other end side in the axial direction can be directed again toward the discharge pipe by the action of the centrifugal force due to the swirling flow. As a result, the length of the main body container can be suppressed, the separation object can be reliably separated, and a cyclone separator that can be used not only vertically but also horizontally can be provided.

本発明において、テーパ部内に、流体の旋回を規制する規制部材を設けたことが好ましい。   In the present invention, it is preferable that a regulating member for regulating the swirling of the fluid is provided in the tapered portion.

テーパ部の内部には、流出管の流出口が挿入されており、この流出口から分離対象物が分離された流体を流出させる必要がある。テーパ部の内部もテーパ面に形成されていることから、テーパ部の内部において旋回流が形成させられると、テーパ部の内部に入り込んできた分離しきれなかった分離対象物は、テーパ部の作用により流出口の方向に向かおうとする。そこで、流体の旋回を規制する規制部材を設けることで、旋回流の発生を抑制し、分離対象物が流出口から排出されるのを防止することができる。   The outlet of the outflow pipe is inserted inside the tapered portion, and it is necessary to flow out the fluid from which the separation object is separated from the outlet. Since the inside of the taper portion is also formed on the taper surface, when a swirl flow is formed inside the taper portion, the separation object that has entered the inside of the taper portion and cannot be separated is the action of the taper portion. It tries to go to the direction of the outlet. Therefore, by providing a regulating member that regulates the swirling of the fluid, it is possible to suppress the generation of the swirling flow and to prevent the separation target from being discharged from the outlet.

本発明に係る規制部材は、テーパ部の内面と流出管の外面の間をまたがるように配置される規制羽根であることが好ましい。   The regulating member according to the present invention is preferably a regulating blade arranged so as to straddle between the inner surface of the tapered portion and the outer surface of the outflow pipe.

かかる規制羽根を設けることで、旋回流の動きを確実に遮断することができ、分離対象物の流出をより確実に防止することができる。   By providing such a regulation blade, it is possible to reliably block the movement of the swirling flow and more reliably prevent the separation target from flowing out.

本発明に係る規制部材は、流出口の位置よりも軸方向他端側に配置されることが好ましい。   The regulating member according to the present invention is preferably arranged on the other end side in the axial direction from the position of the outlet.

かかる位置に配置することで、流出口の近傍における旋回流の発生を抑制することができ、流出口から分離対象物が排出されることを確実に防止することができる。   By arrange | positioning in this position, generation | occurrence | production of the swirl | vortex flow in the vicinity of an outflow port can be suppressed, and it can prevent reliably that a separation target object is discharged | emitted from an outflow port.

本発明において、流出口の位置は、流入管とほぼ同じ位置、もしくは、流入管の位置よりも軸方向一端側の方向に設定されていることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the position of the outflow port is set at substantially the same position as the inflow pipe or in the direction of one end side in the axial direction from the position of the inflow pipe.

流出口の位置をかかる位置に設定することで、分離し切れなかった分離対象物が流出口から排出されることを防止することができる。   By setting the position of the outlet to such a position, it is possible to prevent the separation object that has not been completely separated from being discharged from the outlet.

本発明において、本体容器の軸方向一端側に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられ、テーパ部の内部に侵入してきた分離対象物を排出させる第2排出管を設けたことが好ましい。   In the present invention, the second discharge pipe provided in the tangential direction with respect to the circumferential wall surface of the main body container on the one end side in the axial direction of the main body container and discharging the separation object that has entered the inside of the tapered portion is provided. Is preferred.

テーパ部の内部に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられる第2排出管を配置することで、分離し切れなかった分離対象物がテーパ部の内部に侵入したとしても、第2排出管から排出させることができる。これにより、分離対象物を確実に分離することができる。なお、この構成の場合、テーパ部の内部での旋回流を発生させることが好ましいので、テーパ部の内部には規制部材は配置しない。   By disposing the second discharge pipe provided in the tangential direction with respect to the circumferential wall surface of the main body container inside the tapered portion, even if a separation object that could not be completely separated enters the inside of the tapered portion, 2 Can be discharged from the discharge pipe. Thereby, a separation target object can be separated reliably. In the case of this configuration, it is preferable to generate a swirling flow inside the tapered portion, and therefore, no regulating member is disposed inside the tapered portion.

本発明に係るテーパ部の内面は、排出管側ほど大径となるように形成されていることが好ましい。   The inner surface of the tapered portion according to the present invention is preferably formed so as to have a larger diameter toward the discharge pipe side.

テーパ部の内面を排出管側ほど大径になるようにすれば、テーパ部の内部に侵入してきた分離対象物は、内部のテーパ面の作用により排出管の方向へ向かわせることができる。これにより、確実に分離対象物を排出管から排出することができる。   If the inner surface of the tapered portion is made larger in diameter toward the discharge pipe, the separation object that has entered the inside of the tapered portion can be directed toward the discharge pipe by the action of the inner tapered surface. Thereby, the separation object can be reliably discharged from the discharge pipe.

本発明に係るサイクロン分離器の好適な実施形態を図面を用いて説明する。   A preferred embodiment of a cyclone separator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
<構成>
図1は、第2実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図である。図1(a)は正面図(軸線に垂直な方向の断面図を含む)であり、(b)は側面図(軸線方向に沿った断面図を含む)である。
<First Embodiment>
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a cyclone separator according to a second embodiment. FIG. 1A is a front view (including a cross-sectional view in a direction perpendicular to the axis), and (b) is a side view (including a cross-sectional view along the axial direction).

本体容器1は、円筒状に形成され、その軸線が垂直な状態(縦置き)で設置される。本体容器1の上端側1A(軸方向一端側に相当)には、本体容器1の円周壁面に対して接線方向に流入管2が設けられる。流出管2からは、異物(分離対象物)を含有する空気(流体に相当)が流入する。本体容器1の上端側1Aには、フランジ1aが形成され、このフランジ1aの上に容器蓋3がボルト・ナット4により結合される。この容器蓋3を取り外すことで、内部の部材の取り付けや内部の洗浄その他のメンテナンスを行うことができる。容器蓋3は、円盤状に形成される。流入管2は、容器蓋3のすぐ下(近傍)に位置している。   The main body container 1 is formed in a cylindrical shape, and is installed in a state where its axis is vertical (vertically placed). An inflow pipe 2 is provided tangential to the circumferential wall surface of the main body container 1 on the upper end side 1 </ b> A (corresponding to one axial end side) of the main body container 1. From the outflow pipe 2, air (corresponding to a fluid) containing foreign matter (separation target) flows. A flange 1 a is formed on the upper end side 1 </ b> A of the main body container 1, and a container lid 3 is coupled to the flange 1 a by bolts and nuts 4. By removing the container lid 3, it is possible to perform attachment of internal members, internal cleaning, and other maintenance. The container lid 3 is formed in a disk shape. The inflow pipe 2 is located immediately below (in the vicinity of) the container lid 3.

本体容器1の下端側1B(軸方向他端側に相当)には、本体容器1の円周壁面に対して接線方向に排出管5が設けられる。排出管5からは、空気から分離された異物が排出される。本体容器1の下端側1Bには、容器蓋6が溶接により本体容器1に対して結合される。   On the lower end side 1B (corresponding to the other end side in the axial direction) of the main body container 1, a discharge pipe 5 is provided in a tangential direction with respect to the circumferential wall surface of the main body container 1. The foreign matter separated from the air is discharged from the discharge pipe 5. A container lid 6 is coupled to the main body container 1 by welding on the lower end side 1B of the main body container 1.

本体容器1の上端側1Aには、本体容器1と同軸状にテーパ管7(テーパ部に相当)が取り付けられる。テーパ管7は、大径の上端側7aと小径の下端側7bを有し、下方に向かうほど径が小さくなるテーパ面7cを備えている。このテーパ面7cは、流入管2の流入口とちょうど向かい合う位置に取り付けられている。テーパ管7cの上端側7aには、ドーナツリング状に形成されたフランジ部材7dが溶接により一体的に結合されている。このフランジ部材7dは、本体容器1のフランジ1aと容器蓋3とにより挟持されることで固定される。   A tapered tube 7 (corresponding to a tapered portion) is attached to the upper end side 1 </ b> A of the main body container 1 coaxially with the main body container 1. The tapered tube 7 has a large-diameter upper end side 7a and a small-diameter lower end side 7b, and includes a tapered surface 7c whose diameter decreases toward the lower side. The tapered surface 7c is attached at a position just opposite to the inlet of the inflow pipe 2. A flange member 7d formed in a donut shape is integrally connected to the upper end side 7a of the tapered tube 7c by welding. The flange member 7 d is fixed by being sandwiched between the flange 1 a of the main body container 1 and the container lid 3.

テーパ管7の下端側7bは、流入管2の流入口の外径下端部よりも更に下側に位置している。また、テーパ管7の下端側7bには、開口部が形成される。かかるテーパ管7は、鉄板を扇形に切り出した後、ロール加工により丸め、端面同士を溶接接合することで製作される。テーパ管7の上端側7aの寸法は、本体容器1の内壁面の内径とほぼ同じとなるように設定される。   The lower end side 7b of the taper tube 7 is located further below the lower end portion of the outer diameter of the inlet of the inflow tube 2. An opening is formed on the lower end side 7 b of the taper tube 7. The taper tube 7 is manufactured by cutting an iron plate into a fan shape, rounding it by roll processing, and welding the end faces together. The dimension of the upper end side 7 a of the tapered tube 7 is set to be substantially the same as the inner diameter of the inner wall surface of the main body container 1.

異物が分離された空気を流出するための流出管8が、本体容器1の下端側1Bから挿入されるような形で設けられ、流出管8は、本体容器1の中心軸の位置に配置される。流出管8の流出口8aは、流出管8の上端部に位置しており、この流出口8aがテーパ管7の内部に挿入された状態で設置される。流出口8aの高さは、流入管2の外径上端部の位置とほぼ同じ高さになるように設置される。また、流出口8aの高さは、テーパ管7の全高さの約1/2の位置に相当している。   An outflow pipe 8 for outflowing air from which foreign matter has been separated is provided so as to be inserted from the lower end side 1B of the main body container 1, and the outflow pipe 8 is disposed at the position of the central axis of the main body container 1. The The outlet 8 a of the outflow pipe 8 is located at the upper end portion of the outflow pipe 8, and the outflow pipe 8 a is installed in a state of being inserted into the tapered pipe 7. The height of the outflow port 8a is set to be substantially the same as the position of the upper end portion of the outer diameter of the inflow pipe 2. Further, the height of the outlet 8 a corresponds to a position that is about ½ of the total height of the tapered tube 7.

テーパ管7の内部には、旋回流による空気の動きを規制するために規制羽根9が設けられる。規制羽根9は、図1(a)に示すように、円周方向に沿って等間隔に6箇所取り付けられている。規制羽根9は、プレート状であり、そのプレート面が垂直姿勢となるように、テーパ管7の内面と流出管8の外周面にまたがるように、テーパ管7に対して溶接により取り付けられる。ただし、規制羽根9の内側と流出管8の外周面とは、隙間が設けられるように設定され、容器蓋3を外したときに、テーパ管7の取り外しを可能にしている。規制羽根9の下端側は、テーパ管7の下端側7bと一致し、規制羽根9の上端側は、流出口8aの高さと一致する。規制羽根9の枚数は6枚に設定されているが、これに限定されるものではなく、他の枚数に設定してもよい。   A regulation blade 9 is provided inside the taper tube 7 in order to regulate the movement of air due to the swirling flow. As shown in FIG. 1A, six restricting blades 9 are attached at equal intervals along the circumferential direction. The regulating blade 9 has a plate shape, and is attached to the tapered tube 7 by welding so as to straddle the inner surface of the tapered tube 7 and the outer peripheral surface of the outflow tube 8 so that the plate surface has a vertical posture. However, the inner side of the regulating blade 9 and the outer peripheral surface of the outflow pipe 8 are set so that a gap is provided, and the taper pipe 7 can be removed when the container lid 3 is removed. The lower end side of the restriction blade 9 coincides with the lower end side 7b of the taper tube 7, and the upper end side of the restriction blade 9 coincides with the height of the outlet 8a. The number of the restricting blades 9 is set to six, but is not limited to this, and may be set to other numbers.

本体容器1、テーパ管7、流入管2、流出管8などは、SS(炭素鋼)等の金属材料により製作することができる。   The main body container 1, the taper tube 7, the inflow tube 2, the outflow tube 8 and the like can be manufactured from a metal material such as SS (carbon steel).

<作用>
次に、図1に示すサイクロン分離器の作用を説明する。流入管2から異物を含む空気を圧縮空気の状態で流入させる。流入管2は、本体容器1に接線方向に取り付けられているため、本体容器1の内部に高速の旋回流を生じさせる。この旋回流による遠心力の作用で、圧力空気よりも比重の高い鉄錆や微小水滴状の水を本体容器1の内壁面方向に濃縮させることができる。
<Action>
Next, the operation of the cyclone separator shown in FIG. 1 will be described. Air containing foreign matter is introduced from the inflow pipe 2 in a compressed air state. Since the inflow pipe 2 is attached to the main body container 1 in a tangential direction, a high-speed swirling flow is generated inside the main body container 1. By the action of the centrifugal force generated by the swirling flow, iron rust or fine water droplets having a specific gravity higher than that of the pressure air can be concentrated in the direction of the inner wall surface of the main body container 1.

テーパ管7のテーパ面7cの作用により、旋回流は排出管5(下端側1B)に向かう方向に偏向されるため、濃縮された水分を含む鉄錆等の異物は、旋回しながら下方向に移動する。本体容器1の下端側1Bの容器蓋6内面にまで旋回しながら移動した異物は、本体容器1に接線方向に取り付けられた排出管5から圧縮空気と共に本体容器1外に排出される。また、異物が分離された空気は、流出管8の流出口8aから排出されることになる。   Since the swirling flow is deflected in the direction toward the discharge pipe 5 (lower end side 1B) by the action of the taper surface 7c of the taper pipe 7, foreign matter such as iron rust containing concentrated moisture is swung downward while turning. Moving. The foreign matter moved while turning to the inner surface of the container lid 6 on the lower end side 1B of the main body container 1 is discharged out of the main body container 1 together with compressed air from a discharge pipe 5 attached to the main body container 1 in a tangential direction. Further, the air from which the foreign matter has been separated is discharged from the outlet 8 a of the outflow pipe 8.

上記のテーパ管7の作用について、もう少し詳しく説明する。流入管2の流れ方向からテーパ管7を見ると、テーパ面7cは、斜め下方向の堤を形成していることになる。このため、流入管2からの空気の流れは、本体容器1の内壁面側に偏向されるため、本体容器1の内壁面に沿った旋回流を形成することができる。このように、接線方向に流入管2を設けることと相まって、テーパ管7の作用により、効率よく旋回流に変換することができ、より高速の旋回による遠心分離効果を生成することができる。すなわち、流入管2の本体容器1の中心に近い側の空気の流れも、旋回流の生成に寄与させることができ、より高速の旋回流を形成することができる。   The operation of the tapered tube 7 will be described in a little more detail. When the tapered tube 7 is viewed from the flow direction of the inflow tube 2, the tapered surface 7 c forms an obliquely downward bank. For this reason, since the air flow from the inflow pipe 2 is deflected toward the inner wall surface of the main body container 1, a swirl flow along the inner wall surface of the main body container 1 can be formed. As described above, in combination with the provision of the inflow pipe 2 in the tangential direction, the taper pipe 7 can efficiently convert it into a swirl flow, and a centrifugal separation effect by swirling at a higher speed can be generated. That is, the air flow near the center of the main body container 1 of the inflow pipe 2 can also contribute to the generation of the swirling flow, and a higher-speed swirling flow can be formed.

仮にテーパ管7がないとすれば、旋回流の生成に寄与するのは、流入管2のうち、本体容器1の壁面近くを流入してくる空気のみということになる。従って、旋回流を効率よく生成するためには、流入管2の径よりもかなり大きな内径を有する本体容器1が必要とされるが、本発明のごとくテーパ管7を設けることで、流入管2から流入する空気の流れ方向をテーパ管7により本体容器1壁面側に偏向させることができ、本体容器1の内径と流入管2の径の比において、本体容器1の内径をより細くすることができ、小型化の面で利点を有する。また、旋回流の線速度が同一であれば、遠心力は半径に反比例するため、本体容器1を細くすることで分離性能が向上する。   If there is no taper tube 7, only the air that flows in near the wall surface of the main body container 1 in the inflow tube 2 contributes to the generation of the swirling flow. Accordingly, in order to efficiently generate the swirling flow, the main body container 1 having an inner diameter that is considerably larger than the diameter of the inflow pipe 2 is required. However, by providing the tapered pipe 7 as in the present invention, the inflow pipe 2 is provided. The flow direction of the air flowing in from the main body container 1 can be deflected to the wall surface of the main body container 1 by the taper tube 7, and the inner diameter of the main body container 1 can be made thinner in the ratio of the inner diameter of the main body container 1 to the diameter of the inflow pipe 2. This is advantageous in terms of miniaturization. Further, if the linear velocity of the swirling flow is the same, the centrifugal force is inversely proportional to the radius, so that the separation performance is improved by making the main body container 1 thinner.

遠心分離された水分を含む鉄錆は、重力とテーパ管7による下方向の流れの2つの力の作用を受けて高速に沈降する。従って、本体容器1の軸方向の寸法が短くても、下端側1Bに設けた排出管5から排出することができる。   The centrifugally separated iron rust containing moisture settles at a high speed under the action of two forces of gravity and a downward flow caused by the taper tube 7. Therefore, even if the axial dimension of the main body container 1 is short, it can be discharged from the discharge pipe 5 provided on the lower end side 1B.

次に、旋回流の渦の性質に関して説明する。本体容器1の流入管2が設けられている高さ近傍では、径方向外側ほど高速の強制渦となっている。しかし、流入管2の位置から下方向に行くほど、自然渦の性質が強くなる。自然渦は、中心部ほど線速度が大きく、径方向外側ほど線速度が低くなる。従って、本体容器1の下部では強制渦と自然渦の複合であるランキン渦であり、下端側1Bに近づくほど自然渦の傾向が強くなる。   Next, the nature of the swirl vortex will be described. In the vicinity of the height at which the inflow pipe 2 of the main body container 1 is provided, a forced vortex becomes faster toward the outer side in the radial direction. However, the nature of the natural vortex becomes stronger as it goes downward from the position of the inflow pipe 2. The natural vortex has a higher linear velocity toward the center and a lower linear velocity toward the outer side in the radial direction. Therefore, the lower part of the main body container 1 is a Rankine vortex that is a composite of forced vortex and natural vortex, and the tendency of natural vortex becomes stronger as it approaches the lower end side 1B.

流入管2から流入した圧縮空気の流れは、本体容器1の内壁面に近い部分では、既に述べたように下降流であり、最下端部において異物が分離された空気は、下端部(容器蓋6の内面)で反転し、旋回流の中心側で上昇流となる。この上昇流の典型が竜巻である。この竜巻の上昇速度は高速であり、遠心力により十分に分離されなかった鉄錆、特に微粒子の鉄錆やミスト状の水分を同伴してしまう不都合が生じる。   The flow of the compressed air flowing in from the inflow pipe 2 is a downward flow as already described in the portion close to the inner wall surface of the main body container 1, and the air from which foreign matters are separated at the lowermost end is the lower end (container lid). 6 is reversed and becomes an upward flow at the center of the swirling flow. A typical example of this upward flow is a tornado. This tornado has a high ascending speed, and there is a disadvantage that it is accompanied by iron rust that has not been sufficiently separated by centrifugal force, particularly fine iron rust and mist-like moisture.

かかる不都合を解消するために、本体容器1の中心(渦中心にも相当)に流出管8が配置されている。仮に、この流出管8が本体容器1の下端側1Bから挿入される構成でなければ、渦中心は本体容器1の中心軸線上(垂直線)となるが、所定の外径を有する流出管8を配置することで、渦の中心は流出管8の外周面となる。これにより、不都合な高速の上昇流による作用を分散させることができ、高速上昇流による異物の同伴を抑制することができる。   In order to eliminate such inconvenience, the outflow pipe 8 is arranged at the center of the main body container 1 (corresponding to the center of the vortex). If the outflow pipe 8 is not configured to be inserted from the lower end side 1B of the main body container 1, the vortex center is on the central axis (vertical line) of the main body container 1, but the outflow pipe 8 having a predetermined outer diameter. The center of the vortex becomes the outer peripheral surface of the outflow pipe 8. Thereby, the effect | action by an inconvenient high-speed upward flow can be disperse | distributed, and the accompanying of the foreign material by a high-speed upward flow can be suppressed.

なお、反転上昇した圧縮空気の流れは、上昇しながらも旋回を続けているため、最下部で除去しきれなかった異物は、遠心力の作用を受けながら上昇することになり、本体容器1の内壁面の方向に向かわせることができる。   Since the flow of the compressed air that has been reversed and raised continues to swirl while rising, the foreign matter that could not be removed at the bottom would rise while receiving the action of centrifugal force. It can be directed toward the inner wall.

また、テーパ管7の下端側7bの開口部と流出管8の外周面との隙間を小さくしておけば、上昇流により上方に移動した異物が、テーパ管7の内部に侵入しようとするのを困難にすることができる。テーパ管7の内部に進入できなかった上昇した異物は、再び流入管2からの空気の旋回流の中に取り込まれることになり、再度下降流の流れに乗り、排出管5の方向に向かうことができる。   Further, if the gap between the opening on the lower end side 7b of the taper pipe 7 and the outer peripheral surface of the outflow pipe 8 is made small, the foreign matter that has moved upward due to the upward flow will try to enter the inside of the taper pipe 7. Can be difficult. The rising foreign matter that could not enter the inside of the taper pipe 7 will be taken into the swirling flow of air from the inflow pipe 2 again, and will again ride the downward flow and head toward the discharge pipe 5. Can do.

更に、テーパ管7の内部には、規制羽根9が設けられており、そのプレート面は垂直になるように取り付けられている。この規制羽根9は、旋回流を止めるような役割を果たす。仮に、テーパ管7の内部にまで異物が侵入してくると、テーパ管7の内壁面は、上側ほど大径のテーパ面となっているため、この旋回流による遠心力の作用と、テーパ面の偏向作用により、異物は上向の力を受け上方に移動しようとする。この上方には、流出管8の流出口8aが配置されているため、異物が流出口8aから流出してしまうという不都合を生じる。かかる不都合を解消するため、規制羽根9により旋回流の発生を抑制し、異物が流出口8aの方向に向かうのを阻止することができる。   Further, a regulation blade 9 is provided inside the taper tube 7, and the plate surface is attached so as to be vertical. The regulating blade 9 plays a role of stopping the swirling flow. If a foreign substance enters the inside of the taper tube 7, the inner wall surface of the taper tube 7 becomes a tapered surface having a larger diameter toward the upper side. Due to the deflection action, the foreign matter receives upward force and tries to move upward. Since the outflow port 8a of the outflow pipe 8 is disposed above this, there is a disadvantage that foreign matter flows out from the outflow port 8a. In order to eliminate such inconvenience, the generation of the swirling flow can be suppressed by the regulating blade 9 and foreign matters can be prevented from moving in the direction of the outlet 8a.

以上のように、本発明によるサイクロン分離器によれば、異物が流出管8から排出されてしまうという不都合をなくすための工夫を何重にも設定しているため、確実に異物を分離することが可能になる。   As described above, according to the cyclone separator according to the present invention, the contrivance for eliminating the inconvenience that foreign matter is discharged from the outflow pipe 8 is set in multiple layers, so that the foreign matter can be reliably separated. Is possible.

<実験結果>
図1のサイクロン分離器を用いて異物分離の効果を確認した。使用した流体は圧縮空気(0.5MPa)であり、流入速度は10m/s、温度は30℃、異物は鉄錆(2〜100μm)、ミスト状の水分である。運転条件として、排出管5は連続開状態で運転した。
<Experimental result>
The effect of foreign matter separation was confirmed using the cyclone separator of FIG. The fluid used was compressed air (0.5 MPa), the inflow rate was 10 m / s, the temperature was 30 ° C., the foreign material was iron rust (2 to 100 μm), and mist-like moisture. As an operation condition, the discharge pipe 5 was operated in a continuously open state.

結果は、5μm以上の鉄錆を分離除去することができた。また、流出管8では凝縮状の水も認められた。   As a result, it was possible to separate and remove iron rust of 5 μm or more. Condensed water was also observed in the outflow pipe 8.

<第2実施形態>
<構成>
図2は、第2実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図である。図1に示す構造と同じ機能をする部分には同じ図番を付与し、図1と異なる部分を中心に説明する。この実施形態では、異物として砂や土を含む水が流入管2から流入される。
Second Embodiment
<Configuration>
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a cyclone separator according to the second embodiment. Parts having the same functions as those in the structure shown in FIG. In this embodiment, water containing sand or soil as foreign matter is introduced from the inflow pipe 2.

本体容器1の上端側1Aには、鏡板の形をした容器蓋3が設けられる。容器蓋3は外方に突出した球面凹部を有しており、強度アップに寄与している。また、容器蓋3の頂部には本体容器1の内部の空気を抜くための空気抜き管11が接続されており、適宜のタイミングに開放される。   On the upper end side 1 </ b> A of the main body container 1, a container lid 3 in the shape of a mirror plate is provided. The container lid 3 has a spherical recess protruding outward and contributes to an increase in strength. In addition, an air vent pipe 11 for venting air inside the main body container 1 is connected to the top of the container lid 3 and is opened at an appropriate timing.

流入管2の流入口には、堤10が取り付けられており、本体容器1の内壁面と同じ曲率を有する内面10aと、流入管2の内部に突出する突出部19bを有している。この堤10は、流入管2から流入する流体が直接テーパ管7の方向に向かうのを阻止し、流れを本体容器1の内壁面の方向に向かわせる。   A bank 10 is attached to the inlet of the inflow pipe 2, and has an inner surface 10 a having the same curvature as the inner wall surface of the main body container 1 and a protruding portion 19 b that protrudes into the inflow pipe 2. The bank 10 prevents the fluid flowing in from the inflow pipe 2 from going directly in the direction of the taper pipe 7 and directs the flow toward the inner wall surface of the main body container 1.

テーパ管7の上端側7aの外径は、本体容器1の内径とほぼ同じであり、上端側7aは本体容器1のフランジ1aの上面に位置する。テーパ管7の下端側7bは、流入管3の管中心に位置し、その開口部の径は、流出管8の外周面の径の2.5倍に設定されている。   The outer diameter of the upper end side 7 a of the tapered tube 7 is substantially the same as the inner diameter of the main body container 1, and the upper end side 7 a is located on the upper surface of the flange 1 a of the main body container 1. The lower end side 7b of the taper pipe 7 is located at the pipe center of the inflow pipe 3, and the diameter of the opening is set to 2.5 times the diameter of the outer peripheral surface of the outflow pipe 8.

テーパ管7の内部には、規制羽根9が図2(a)に示すように、円周方向に沿って等間隔に3箇所取り付けられている。規制羽根9は、プレート状であり、そのプレート面が垂直姿勢となるように、テーパ管7に対して溶接により取り付けられる。ただし、規制羽根9の内側と流出管8の外周面とは、僅かの隙間が設けられるように設定される。規制羽根9の上端側は、流出口8aの高さと一致している。規制羽根9の枚数は3枚に設定されているが、これに限定されるものではなく、他の枚数に設定してもよい。   Inside the taper tube 7, as shown in FIG. 2A, three restricting blades 9 are attached at equal intervals along the circumferential direction. The regulating blade 9 has a plate shape, and is attached to the tapered tube 7 by welding so that the plate surface is in a vertical posture. However, the inside of the regulating blade 9 and the outer peripheral surface of the outflow pipe 8 are set so that a slight gap is provided. The upper end side of the restricting blade 9 coincides with the height of the outlet 8a. The number of the restricting blades 9 is set to three, but is not limited to this, and may be set to other numbers.

また、規制羽根9の下端側は、傾斜端面9aとなっており、最も径方向外側は、テーパ管7の下端側7bと一致しており、径方向内側(流出管8の外表面)に向かうほど、高さが高くなるような傾斜端面9aとなっている。   Further, the lower end side of the regulation blade 9 is an inclined end surface 9a, and the outermost radial direction is coincident with the lower end side 7b of the tapered tube 7 and is directed radially inward (outer surface of the outflow tube 8). The inclined end surface 9a has a higher height.

本体容器1の下端側1Bにもフランジ1bが設けられ、容器蓋6はボルト・ナット12により結合される。   A flange 1 b is also provided on the lower end side 1 </ b> B of the main body container 1, and the container lid 6 is coupled by a bolt / nut 12.

本体容器1、テーパ管7、流入管2、流出管8、堤10などは、SUS304鋼(ステンレスの一種)等の金属材料により製作することができる。   The main body container 1, the taper pipe 7, the inflow pipe 2, the outflow pipe 8, the bank 10, and the like can be made of a metal material such as SUS304 steel (a kind of stainless steel).

<作用>
次に、図2に示すサイクロン分離器1の作用を説明する。基本的な作用は、第1実施形態と同じである。流入管2から、砂と土等(これらは分離対象物に相当)を含む水が導入される。水よりも高比重の砂や土等の異物は、本体容器1の内壁面に濃縮されながら下方に移動していき、容器蓋6の内面にまで移動してくると、排出管5により水と共に砂や土が本体容器1外に排出される。
<Action>
Next, the operation of the cyclone separator 1 shown in FIG. 2 will be described. The basic operation is the same as in the first embodiment. From the inflow pipe 2, water including sand and soil (these correspond to separation objects) is introduced. Foreign matter such as sand and soil having a higher specific gravity than water moves downward while being concentrated on the inner wall surface of the main body container 1, and moves to the inner surface of the container lid 6. Sand and soil are discharged out of the main body container 1.

流入管2から導入された水は、流入口に設けられた堤10により、本体容器1内の内壁面に沿った方向に水の流れを強制的に偏向させるので、旋回流を効率よく発生させることができる。   The water introduced from the inflow pipe 2 is forced to deflect the water flow in the direction along the inner wall surface in the main body container 1 by the bank 10 provided at the inflow port, so that the swirl flow is efficiently generated. be able to.

容器蓋3には、空気抜き管11が設けられており、水に含まれる空気を抜きやすくする。すなわち、流入管2から導入される水には空気が同伴しているが、この空気が本体容器1の上部に徐々に滞留していき、その量が多くなると、空気の泡に土や砂が同伴されやすくなり、砂や土の分離機能が低下する。そこで、空気抜き管11により空気を抜くようにする。空気抜きは、分離除去作業を行っている間は、常時行うようにすることが好ましいが、適宜のタイミングで断続的に行うようにしてもよい。   The container lid 3 is provided with an air vent pipe 11 for facilitating the air contained in the water. That is, the air introduced from the inflow pipe 2 is accompanied by air, but this air gradually stays in the upper part of the main body container 1, and when the amount increases, dirt and sand are formed in the air bubbles. It becomes easy to be accompanied, and the separation function of sand and soil is lowered. Therefore, the air is extracted by the air vent pipe 11. The air venting is preferably performed constantly during the separation and removal operation, but may be performed intermittently at an appropriate timing.

また、テーパ管7の下端側7bにおいては、先ほど説明したように規制羽根9に傾斜端面9aが形成されている。従って、テーパ管7の内部であっても、この傾斜端面9aの開口部の空間では、旋回流が形成されている。従って、この旋回流により、テーパ管7の内部に侵入してしまった異物は、テーパ管7の内壁面の方向に移動し、その結果、流入管2から導入された水による旋回流の流れに乗ることができ、排出管5の方向に向かうことができる。これにより、異物の分離機能を高めることができる。   Further, on the lower end side 7b of the tapered tube 7, the inclined end surface 9a is formed on the regulating blade 9 as described above. Therefore, even inside the taper tube 7, a swirling flow is formed in the space of the opening portion of the inclined end surface 9a. Therefore, the foreign matter that has entered the inside of the taper tube 7 due to this swirling flow moves toward the inner wall surface of the taper tube 7, and as a result, the swirl flow due to the water introduced from the inflow tube 2. Can ride and can go in the direction of the discharge pipe 5. Thereby, the isolation | separation function of a foreign material can be improved.

<実験結果>
図2のサイクロン分離器を用いて異物分離の効果を確認した。使用した流体は、食品洗浄再利用のための水(0.1MPa)であり、分離対象物としてゴミ、砂、土が含まれる。運転条件として、排出管5を間歇的に(18分間隔で2分間だけ弁開)開くように運転した。流入管2における水の速度は、2m/sである。その結果、50μm以上のゴミ、砂、土を分離除去することができた。
<Experimental result>
The effect of foreign matter separation was confirmed using the cyclone separator of FIG. The used fluid is water (0.1 MPa) for food cleaning and reuse, and includes garbage, sand, and soil as separation objects. As an operation condition, the operation was performed so that the discharge pipe 5 was opened intermittently (valve opened for 2 minutes at 18 minute intervals). The speed of water in the inflow pipe 2 is 2 m / s. As a result, it was possible to separate and remove dust, sand and soil of 50 μm or more.

<第3実施形態>
<構成>
図3は、第3実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図である。図1に示す構造と同じ機能をする部分には同じ図番を付与し、図1と異なる部分を中心に説明する。この実施形態では、異物としてゴミ、粉塵やタールを含むコークス炉ガスが流入管2から流入される。
<Third Embodiment>
<Configuration>
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a cyclone separator according to the third embodiment. Parts having the same functions as those in the structure shown in FIG. In this embodiment, coke oven gas containing dust, dust and tar as foreign matter is introduced from the inflow pipe 2.

本実施形態において本体容器1は、横置きに設定される。図3において、本体容器1の右側が一端側1Aに該当し、左側が他端側1Bに該当する。流入管2は、本体容器1の上方からコークス炉ガスが流入されるように、本体容器1の円周壁面に対して接線方向に設けられる。   In the present embodiment, the main body container 1 is set horizontally. In FIG. 3, the right side of the main body container 1 corresponds to one end side 1A, and the left side corresponds to the other end side 1B. The inflow pipe 2 is provided in a tangential direction with respect to the circumferential wall surface of the main body container 1 so that coke oven gas flows from above the main body container 1.

本実施形態では、排出管5が2つ設けられており、1つは本体容器1の他端側1Bに第1排出管5Aが設けられ、本体容器1の下部に接線方向に設けられる。もう1つは、本体容器1の一端側1Aに第2排出管5Bが設けられ、第1排出管5Aと同位相になるように設けられる。   In the present embodiment, two discharge pipes 5 are provided, one of which is provided with a first discharge pipe 5 </ b> A on the other end side 1 </ b> B of the main body container 1, and is provided tangentially at the lower part of the main body container 1. The other is provided with a second discharge pipe 5B on one end side 1A of the main body container 1 so as to be in phase with the first discharge pipe 5A.

テーパ管7は、そのテーパ面7cが流入管2に向かい合う位置に設けられる。テーパ管7の一端側7aが大径であり、他端側7bが小径に形成される。テーパ管7の一端側7aには、フランジ部材7dが設けられており、本体容器1の内壁面に取り付けられた取り付け部1bに対して、ボルト・ナット13により結合される。   The tapered tube 7 is provided at a position where the tapered surface 7 c faces the inflow tube 2. One end side 7a of the taper tube 7 has a large diameter, and the other end side 7b has a small diameter. A flange member 7 d is provided on one end side 7 a of the taper tube 7, and is coupled to a mounting portion 1 b attached to the inner wall surface of the main body container 1 by bolts and nuts 13.

テーパ管7の他端側7bの開口部の径は、流出管8の外周面の径の1.4倍になるように設定されている。テーパ管7の他端側7bの位置は、流入管2の内径の左端よりも少し左側の位置にあり、一端側7aの位置は、流入管2の内径の右端よりも少し右側の位置にある。テーパ管7は、SUSの板を扇形に切り出し、ロール加工で丸め、端面を溶接接合することで製作される。   The diameter of the opening on the other end side 7 b of the taper tube 7 is set to be 1.4 times the diameter of the outer peripheral surface of the outflow tube 8. The position of the other end side 7b of the taper tube 7 is located slightly to the left of the left end of the inner diameter of the inflow tube 2, and the position of the one end side 7a is located slightly to the right of the right end of the inner diameter of the inflow tube 2. . The taper tube 7 is manufactured by cutting out a SUS plate into a fan shape, rounding it by roll processing, and welding and joining the end faces.

流出管8は、容器蓋6の方から本体容器1の内部に挿入され、その流出口8aは、テーパ管7の一端側7aよりも突出した位置にある。テーパ管7の一端側7aと、容器蓋3の間の位置に、第2排出管5Bが設けられる。第1排出管5Aで除去し切れなかった異物がテーパ管7の内部に進入してきた場合、この第2排出管5Bから排出させることができる。   The outflow pipe 8 is inserted into the main body container 1 from the container lid 6, and the outflow port 8 a is in a position protruding from the one end side 7 a of the taper pipe 7. A second discharge pipe 5 </ b> B is provided at a position between one end side 7 a of the taper pipe 7 and the container lid 3. When foreign matter that cannot be completely removed by the first discharge pipe 5A enters the inside of the taper pipe 7, it can be discharged from the second discharge pipe 5B.

本体容器1の上部であって、第2排出管5Bに対向する位置に洗浄液注入管14が設けられる。サイクロン分離器の運転を停止した場合、本体容器1内部のタールを洗浄清掃する目的で使用される。従って、サイクロン分離器を運転している際は、洗浄液注入管14は閉止されている。   A cleaning liquid injection pipe 14 is provided in the upper part of the main body container 1 at a position facing the second discharge pipe 5B. When the operation of the cyclone separator is stopped, it is used for the purpose of washing and cleaning tar inside the main body container 1. Therefore, when operating the cyclone separator, the cleaning liquid injection pipe 14 is closed.

本体容器1、テーパ管7、流入管2、流出管8、排出管5、洗浄液注入管14などは、SUS316鋼(ステンレスの一種)等の金属材料により製作することができる。   The main body container 1, the taper tube 7, the inflow tube 2, the outflow tube 8, the discharge tube 5, the cleaning liquid injection tube 14, and the like can be manufactured from a metal material such as SUS316 steel (a kind of stainless steel).

<作用>
次に、図3に示すサイクロン分離器1の作用を説明する。基本的な作用は、第1実施形態と同じである。流入管2からは、異物を含むコークス炉ガスが流入される。本体容器1内で発生する旋回流により、ガスよりも高比重のダストやタール等は、本体容器1の内壁面に分離凝集される。これら異物は、旋回しながら内壁面に沿って移動し、ガスと共に第1排出管5Aから排出される。遠心力の作用で異物が分離されたコークス炉ガスは、流出管8から流出される。
<Action>
Next, the operation of the cyclone separator 1 shown in FIG. 3 will be described. The basic operation is the same as in the first embodiment. From the inflow pipe 2, coke oven gas containing foreign matter is introduced. Due to the swirling flow generated in the main body container 1, dust, tar and the like having a higher specific gravity than the gas are separated and aggregated on the inner wall surface of the main body container 1. These foreign substances move along the inner wall surface while turning, and are discharged from the first discharge pipe 5A together with the gas. The coke oven gas from which foreign matter has been separated by the action of centrifugal force flows out from the outflow pipe 8.

本発明によるテーパ管7の作用により、流入管2からのガスの流れは内壁面方向と第1排出管5Aの方向に偏向される。従って、ガスに含まれる異物は、この偏向作用により、排出管5Aの方向に移動することができるので、本体容器1を縦置きにしなくても(重力の作用はなくても)、異物を第1排出管5Aの方向に移動させることができる。   By the action of the taper pipe 7 according to the present invention, the gas flow from the inflow pipe 2 is deflected in the direction of the inner wall surface and in the direction of the first discharge pipe 5A. Therefore, the foreign matter contained in the gas can move in the direction of the discharge pipe 5A by this deflection action, so that the foreign matter can be removed even if the main body container 1 is not placed vertically (without the action of gravity). It can be moved in the direction of one discharge pipe 5A.

本体容器1内におけるコークス炉ガスの流れは、内壁面の近傍では図3の左向きである。そして、第1排出管5Aにより異物が分離されたコークス炉ガスは、渦の挙動により左端(容器蓋6の内面)で反転し、旋回流(竜巻)の中心では右側向きの流れとなる。流出管8が、本体容器1の軸中心にないとすれば、竜巻中心の右側方向の流れ速度は高速となり、第1排出管5Aで分離し切れなかった異物を同伴してしまう可能性がある。流出管8が存在することに、渦中心は線から面(流出管8の外周面)に分散されるため、異物の同伴を減少することができる。   The coke oven gas flow in the main body container 1 is directed to the left in FIG. 3 in the vicinity of the inner wall surface. The coke oven gas from which the foreign matter has been separated by the first discharge pipe 5A is reversed at the left end (inner surface of the container lid 6) by the behavior of the vortex, and becomes a rightward flow at the center of the swirl flow (tornado). If the outflow pipe 8 is not at the axial center of the main body container 1, the flow velocity in the right direction of the center of the tornado becomes high, and there is a possibility that foreign substances that could not be separated by the first discharge pipe 5A will be accompanied. . Since the outflow pipe 8 exists, the center of the vortex is dispersed from the line to the surface (outer peripheral surface of the outflow pipe 8), so that entrainment of foreign matters can be reduced.

反転した右側方向の渦中心に近い場所では、コークス炉ガスの流れは旋回を続けており、前述の第1排出管5Aにより分離し切れなかった異物は、旋回による遠心分離作用を受けつつ、右側へと移動する。この異物のうち、渦中心に近い位置に存在するものは、テーパ管7の内部に侵入する。また、テーパ管7の内部に入らなかった異物は、再び、本体容器1の内壁面に沿って旋回しながら第1排出管5Aの方向に向かい排出される。また、テーパ管7の内部に入った異物は、テーパ管7の内部に規制羽根が設けられていないため、旋回を続けることができ、2回目の遠心分離作用を受ける。この遠心分離を受けた異物は、第2排出管5Bから本体容器1の外部に排出される。   The coke oven gas flow continues to swirl in a place near the inverted rightward vortex center, and the foreign matter that cannot be completely separated by the first discharge pipe 5A is subjected to centrifugal separation by swirling, Move to. Among these foreign substances, those present near the center of the vortex penetrate into the taper tube 7. Further, the foreign matter that has not entered the tapered tube 7 is discharged again toward the first discharge tube 5 </ b> A while turning along the inner wall surface of the main body container 1 again. In addition, the foreign matter that has entered the inside of the taper tube 7 can continue to rotate because the regulating blade is not provided inside the taper tube 7 and is subjected to the second centrifugal separation action. The foreign matter subjected to the centrifugal separation is discharged from the second discharge pipe 5B to the outside of the main body container 1.

<実験結果>
図3のサイクロン分離器を用いて異物分離の効果を確認した。使用した流体は、コークス炉ガスであり、分離対象物として、ゴミ、粉塵、タール等の異物が含まれる。運転条件として、第1・第2排出管5A,5Bを連続的に開いた状態で行った。流入管2からのガスの流速は、15m/sである。その結果、10μm以上のタールを含むダストを除去できた。流出管8において、ダストは認められなかった。第1排出管5Aにはダストが多く、第2排出管5Bにはタールが多かった。
<Experimental result>
The effect of foreign matter separation was confirmed using the cyclone separator shown in FIG. The fluid used is coke oven gas, and the separation object includes foreign matters such as dust, dust and tar. As the operating condition, the first and second discharge pipes 5A and 5B were continuously opened. The flow rate of the gas from the inflow pipe 2 is 15 m / s. As a result, dust containing tars of 10 μm or more could be removed. In the outflow pipe 8, no dust was observed. The first discharge pipe 5A has a lot of dust, and the second discharge pipe 5B has a lot of tar.

<第4実施形態>
<構成>
図4は、第4実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図である。図1に示す構造と同じ機能をする部分には同じ図番を付与し、図1と異なる部分を中心に説明する。この実施形態では、異物として金属ニッケル微粉を含む水が流入管2から流入される。また、本体容器1は、金属製ではなく樹脂製で構成した例である。
<Fourth embodiment>
<Configuration>
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a cyclone separator according to the fourth embodiment. Parts having the same functions as those in the structure shown in FIG. In this embodiment, water containing metallic nickel fine powder is introduced from the inflow pipe 2 as a foreign substance. Moreover, the main body container 1 is an example which is not made of metal but made of resin.

本体容器1は、縦置きに設置され、上部本体100、中部本体101、下部本体102に部品として別れており、ボルト・ナット20により、これらをサンドイッチする形で結合する。この本体容器1は、例えば、超高分子量ポリエチレンにより形成される。また、上部本体100と中部本体101の境界と、中部本体101と下部本体102の境界には、Oリング21が取り付けられている。   The main body container 1 is installed vertically, and is separated as an upper main body 100, a middle main body 101, and a lower main body 102, and these are coupled by a bolt / nut 20 in a sandwiched manner. The main body container 1 is made of, for example, ultra high molecular weight polyethylene. An O-ring 21 is attached to the boundary between the upper body 100 and the middle body 101 and the boundary between the middle body 101 and the lower body 102.

各本体100,101,102には、内壁面100a,101a,102aが形成されており、同径の内径寸法となっている。上部本体100には、水平方向に流入管の取り付け穴100bが形成されており、ここに流入管が圧入される。この取り付け穴100bは、上部本体100の内壁面100aの接線方向に形成される。   Inner wall surfaces 100a, 101a, and 102a are formed on the main bodies 100, 101, and 102, and have the same inner diameter. The upper main body 100 is formed with an inflow pipe mounting hole 100b in the horizontal direction, and the inflow pipe is press-fitted therein. The mounting hole 100b is formed in the tangential direction of the inner wall surface 100a of the upper body 100.

下部本体102には、水平方向に排出管の取り付け穴102bが形成されており、ここに排出管が圧入される。この取り付け穴102bも、下部本体102の内壁面102aの接線方向に形成される。この下部本体102の底面には、リング状の凹部102cが形成されており、この凹部102cに取り付け穴102bが形成される。また、下部本体102の底部中央には水平面102dが形成され、その高さは、取り付け穴102bよりも少し高い位置にある。   The lower main body 102 is formed with a mounting hole 102b for the discharge pipe in the horizontal direction, and the discharge pipe is press-fitted therein. The mounting hole 102b is also formed in the tangential direction of the inner wall surface 102a of the lower main body 102. A ring-shaped recess 102c is formed on the bottom surface of the lower main body 102, and an attachment hole 102b is formed in the recess 102c. In addition, a horizontal surface 102d is formed at the bottom center of the lower main body 102, and the height thereof is slightly higher than the mounting hole 102b.

上部本体100の内部には、テーパ部として機能するテーパ面70が一体形成される。テーパ面70は、下方に向かうほど外径が小さくなるように設定されており、最下端における寸法は、内壁面100aの内径寸法の0.65倍に設定されている。また、その最下端の位置は、流入管の位置よりも少し下方に位置しており、流入管に対向する位置にテーパ面70が配置されていることになる。また、テーパ面70は直線的に径が変化しているのではなく、曲線的に変化している。   A tapered surface 70 that functions as a tapered portion is integrally formed inside the upper body 100. The taper surface 70 is set so that the outer diameter decreases toward the lower side, and the dimension at the lowermost end is set to 0.65 times the inner diameter dimension of the inner wall surface 100a. In addition, the position of the lowermost end is located slightly below the position of the inflow pipe, and the tapered surface 70 is disposed at a position facing the inflow pipe. Further, the diameter of the tapered surface 70 does not change linearly but changes in a curved line.

テーパ面70の内部は円錐面71が形成されており、下端側ほど大径となるように設定されている。円錐面71の頂部72は、球面に形成されている。   A conical surface 71 is formed inside the tapered surface 70 and is set to have a larger diameter toward the lower end side. The top portion 72 of the conical surface 71 is formed into a spherical surface.

下部本体102の下部中心には、流出管8を圧入するための取り付け穴102eが設けられている。流出管8の先端には流出口8aが設けられ、円錐面71の内部に挿入されている。流出口8aの近傍の外周面には、円錐面72の形状に合わせて、テーパ状の面取りがされている。   A mounting hole 102e for press-fitting the outflow pipe 8 is provided in the lower center of the lower body 102. An outlet 8 a is provided at the tip of the outflow pipe 8 and is inserted into the conical surface 71. A tapered chamfer is formed on the outer peripheral surface in the vicinity of the outlet 8 a in accordance with the shape of the conical surface 72.

<作用>
次に、図4に示すサイクロン分離器1の作用を説明する。基本的な作用は、第1実施形態と同じである。流入管からは、ニッケル粉を含む水が導入される。水を導入すると、内壁面100aに沿った旋回流が発生し、水よりも高比重の大粒径のニッケル粉(異物)は、内壁面方向に濃縮され、旋回しながら下方に移動し、排出管から水と共に排出される。
<Action>
Next, the operation of the cyclone separator 1 shown in FIG. 4 will be described. The basic operation is the same as in the first embodiment. Water containing nickel powder is introduced from the inflow pipe. When water is introduced, a swirl flow along the inner wall surface 100a is generated, and nickel powder (foreign matter) having a larger specific gravity than water is concentrated in the direction of the inner wall surface, and moves downward while swirling. It is discharged with water from the pipe.

また、分離し切れなかった異物が上昇して円錐面71の内部に侵入した場合、円錐面71は、下方ほど大径に形成されているため、円錐面71の方向に遠心力により移動し、下向きの力を受けて円錐面71の中から外へ追い出される。この追い出された異物は、再び下方向に移動する水の流れに乗り、排出管の方向に向かうことになる。   In addition, when the foreign matter that has not been completely separated rises and enters the inside of the conical surface 71, the conical surface 71 is formed with a larger diameter toward the lower side, and therefore moves in the direction of the conical surface 71 by centrifugal force, It receives a downward force and is driven out of the conical surface 71. The expelled foreign matter rides on the flow of water moving downward again and heads toward the discharge pipe.

本体容器1(テーパ部も一体)は、超高分子量ポリエチレン(例えば、日本ポリペンコ社製のポリペンコU−PE100)で製作することができる。流入管、流出管、排出管などは、ポリフッ化ビニリデン(例えば、日本ポリペンコ社製のポリペンコPVDF)により製作することができる。Oリング21は、シリコンゴムにより製作することができる。   The main body container 1 (including the tapered portion) can be manufactured using ultra high molecular weight polyethylene (for example, Polypenco U-PE100 manufactured by Nippon Polypenco). The inflow pipe, the outflow pipe, the discharge pipe, and the like can be manufactured using polyvinylidene fluoride (for example, Polypenco PVDF manufactured by Nippon Polypenco). The O-ring 21 can be made of silicon rubber.

<実験結果>
図4のサイクロン分離器を用いて異物分離の効果を確認した。使用した流体は、水(0.7MPa)であり、分離対象物として金属ニッケル微粉が含まれる。運転条件として、排出管を連続的に開いた状態で行った。流入管での水の流速は4m/sであった。その結果、10μm以下のニッケル粉を分離することができた。
<Experimental result>
The effect of foreign matter separation was confirmed using the cyclone separator of FIG. The fluid used is water (0.7 MPa), and metallic nickel fine powder is contained as an object to be separated. As an operation condition, the discharge pipe was continuously opened. The flow rate of water in the inlet pipe was 4 m / s. As a result, nickel powder of 10 μm or less could be separated.

<別実施形態>
本実施形態について、4つの実施形態を説明してきたが、更に種々の実施形態を採用することができる。また、各実施形態において採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。
<Another embodiment>
Although four embodiments have been described with respect to this embodiment, various embodiments can be employed. In addition, the structure employed in each embodiment can be employed in any other embodiment.

流入管2からの流体が旋回する方向は、時計方向、反時計方向のいずれであってもかまわない。流入管2、流出管8、排出管5を本体容器1の接線方向(円周壁面上)に設ける場合、360゜のどの位相で設けてもよい。   The direction in which the fluid from the inflow pipe 2 swirls may be either clockwise or counterclockwise. When the inflow pipe 2, the outflow pipe 8, and the discharge pipe 5 are provided in the tangential direction (on the circumferential wall surface) of the main body container 1, they may be provided at any phase of 360 °.

本体容器1、流入管2、流出管8、テーパ管7、排出管5等の材質については、金属や強化プラスチックを含む樹脂、セラミックスや種々の複合材を組み合わせて用いることができる。例えば、鋼(炭素鋼、ステンレスを含む合金鋼)、ニッケル、ニッケル合金(ハステロイ等)、銅、銅合金、チタン、チタン合金、アルミ、アルミ合金、クラッド鋼(鋼と鋼以外の金属を張り合わせた材料)が使用できる。樹脂としては、熱硬化性樹脂としての不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が使用でき、熱可塑性樹脂としてのPVC、ABS、PS、PPS、POM、アクリル樹脂(PMMA)、フッ素樹脂(PTFE等)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ナイロン樹脂(PA)、PPE樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリシクロペンタジエン樹脂が使用できる。繊維強化樹脂(FRP)として、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂と、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維との複合材を使用できる。   As materials for the main body container 1, the inflow pipe 2, the outflow pipe 8, the taper pipe 7, the discharge pipe 5, and the like, it is possible to use a combination of metal, resin containing reinforced plastic, ceramics, and various composite materials. For example, steel (carbon steel, alloy steel including stainless steel), nickel, nickel alloy (Hastelloy, etc.), copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, aluminum, aluminum alloy, clad steel (steel and metal other than steel are bonded together) Material) can be used. As the resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, phenol resin as thermosetting resin can be used, PVC, ABS, PS, PPS, POM, acrylic resin (PMMA), fluorine resin (PTFE etc.) as thermoplastic resin ), Polycarbonate resin (PC), nylon resin (PA), PPE resin, polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polycyclopentadiene resin. As the fiber reinforced resin (FRP), a composite material of a thermosetting resin or a thermoplastic resin and carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, or polyester fiber can be used.

また、本体容器1などの内壁面にゴムライニングを行う場合に用いるゴムとして、NRゴム、IRゴム、BRゴム、CRゴム、NBRゴム、EPDMゴム、KFMゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、SBRゴム、ニロリルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を使用できる。   In addition, as rubber used for rubber lining on the inner wall surface of the main body container 1 or the like, NR rubber, IR rubber, BR rubber, CR rubber, NBR rubber, EPDM rubber, KFM rubber, natural rubber, chloroprene rubber, SBR rubber, Niloryl rubber, polyurethane, silicone rubber, fluorine rubber, etc. can be used.

本発明に係るサイクロン分離器で処理対象となる流体及び分離対象物については、本実施形態で説明した流体(気体、液体)や物質に限定されるものではなく、種々の流体や物質に対して適用できるものである。また、本実施形態では、本体容器1を横置き・縦置きに設置した例を説明しており、いずれの場合にも適用可能であり、また斜め状態に設定してもかまわない。   The fluid to be processed and the separation target in the cyclone separator according to the present invention are not limited to the fluid (gas, liquid) or substance described in the present embodiment, but for various fluids and substances. Applicable. Further, in the present embodiment, an example in which the main body container 1 is installed horizontally or vertically is described. The present invention is applicable to any case, and may be set in an oblique state.

テーパ部の実施形態として、金属プレートから製作されるテーパ管7による構成と、図4に示すように樹脂で形成する例を説明したが、テーパ部の具体的な構成は、これらに限定されるものではなく、種々の変形例が可能である。テーパ面7cの角度は、45゜程度に設定されるが、本体容器1の大きさや流入管2と排出管5との距離に応じて、適切な角度に設定することが好ましい。   As an embodiment of the taper portion, the configuration by the taper tube 7 manufactured from the metal plate and the example of forming the resin as shown in FIG. 4 have been described, but the specific configuration of the taper portion is limited to these. However, various modifications are possible. The angle of the taper surface 7c is set to about 45 °, but is preferably set to an appropriate angle according to the size of the main body container 1 and the distance between the inflow pipe 2 and the discharge pipe 5.

本発明として、排出管5を開放するタイミングは適宜設定することができる。すなわち、運転中は常時開放しておいてもよいし、間歇的に開放するような構成であってもよい。   In the present invention, the timing for opening the discharge pipe 5 can be set as appropriate. That is, it may be always open during operation, or may be configured to open intermittently.

流出管8をテーパ管7(テーパ部)の内部に挿入する構成において、流出口8aの位置はテーパ管7の内部にとどまっていても良いし(図1等参照)、テーパ管7を貫通した位置にまで挿入してもよい(図3参照)。このように、流出口8aの位置は適宜変形例が考えられる。また、規制羽根9は、テーパ管7と流出管8の両方に接合しても良いし、片側のみに接合し、他方にまで至らない形のいずれでもよい。   In the configuration in which the outflow pipe 8 is inserted into the tapered pipe 7 (tapered portion), the position of the outflow port 8a may remain inside the tapered pipe 7 (see FIG. 1 and the like) or penetrate the tapered pipe 7. You may insert to a position (refer FIG. 3). Thus, the position of the outflow port 8a may be modified as appropriate. Further, the regulating blade 9 may be joined to both the taper tube 7 and the outflow tube 8 or may be joined to only one side and not to the other.

本発明において、軸方向の一端側及び他端側は、説明の便宜上使用する用語である。   In the present invention, one end side and the other end side in the axial direction are terms used for convenience of explanation.

第1実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図The figure which shows the structure of the cyclone separator concerning 1st Embodiment. 第2実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図The figure which shows the structure of the cyclone separator concerning 2nd Embodiment. 第3実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図The figure which shows the structure of the cyclone separator concerning 3rd Embodiment. 第4実施形態にかかるサイクロン分離器の構成を示す図The figure which shows the structure of the cyclone separator concerning 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 本体容器
1A 上端側(軸方向一端側)
1B 下端側(軸方向他端側)
2 流入管
3,6 容器蓋
5,5A,5B 排出管
7 テーパ管
7c テーパ面
8 流出管
8a 流出口
9 規制羽根
10 堤
100a 上部本体
100b 中部本体
100c 下部本体
1 Main body container 1A Upper end side (one axial end side)
1B Lower end side (the other end side in the axial direction)
2 Inflow pipes 3, 6 Container lid 5, 5A, 5B Outlet pipe 7 Tapered pipe 7c Tapered surface 8 Outflow pipe 8a Outlet 9 Regulating blade 10 Dyke 100a Upper body 100b Middle body 100c Lower body

Claims (7)

円筒状の本体容器と、
本体容器の軸方向一端側に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられ、分離対象物が含まれる流体を導入する流入管と、
本体容器の軸方向他端側に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられ、分離対象物を排出させる排出管と、
流入管の近傍に本体容器と同軸となるように配置され、流入された流体を排出管側へ偏向させ、排出管側ほど小径になるように形成されたテーパ部と、
このテーパ部の排出管側に設けられた開口部と、
本体容器の軸方向他端側から本体容器の中心軸に沿って挿入され、分離対象物が分離された流体を流出させる流出管とを備え、この流出管の流出口がテーパ部の前記開口部からテーパ部の内部へ挿入された状態で設けられていることを特徴とするサイクロン分離器。
A cylindrical body container;
An inflow pipe that is provided tangentially to the circumferential wall surface of the main body container on one end side in the axial direction of the main body container, and introduces a fluid containing a separation object;
A discharge pipe that is provided tangentially to the circumferential wall surface of the main body container on the other axial end of the main body container, and discharges the separation target;
A tapered portion that is arranged in the vicinity of the main body container in the vicinity of the inflow pipe, deflects the fluid that has flowed in toward the discharge pipe, and has a smaller diameter toward the discharge pipe;
An opening provided on the discharge pipe side of the tapered portion;
An outflow pipe that is inserted along the central axis of the main body container from the other axial end side of the main body container and outflows the fluid from which the separation target is separated, and the outlet of the outflow pipe is the opening of the tapered portion The cyclone separator is provided in a state of being inserted into the inside of the taper portion.
テーパ部内に、流体の旋回を規制する規制部材を設けたことを特徴とする請求項1に記載のサイクロン分離器。   The cyclone separator according to claim 1, wherein a regulating member that regulates the swirling of the fluid is provided in the tapered portion. 前記規制部材は、テーパ部の内面と流出管の外面の間をまたがるように配置される規制羽根であることを特徴とする請求項2に記載のサイクロン分離器。   The cyclone separator according to claim 2, wherein the restricting member is a restricting blade disposed so as to straddle between the inner surface of the tapered portion and the outer surface of the outflow pipe. 前記規制部材は、流出口の位置よりも軸方向他端側に配置されることを特徴とする請求項2又は3に記載のサイクロン分離器。   The cyclone separator according to claim 2 or 3, wherein the restricting member is disposed on the other end side in the axial direction from the position of the outlet. 流出口の位置は、流入管とほぼ同じ位置、もしくは、流入管の位置よりも軸方向一端側の方向に設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のサイクロン分離器。   The position of the outflow port is set to be substantially the same position as the inflow pipe or in a direction closer to one end in the axial direction than the position of the inflow pipe. Cyclone separator. 本体容器の軸方向一端側に、本体容器の円周壁面に対して接線方向に設けられ、テーパ部の内部に侵入してきた分離対象物を排出させる第2排出管を設けたことを特徴とする請求項1又は5に記載のサイクロン分離器。   A second discharge pipe is provided on one end side in the axial direction of the main body container so as to be tangential to the circumferential wall surface of the main body container and discharge the separation object that has entered the inside of the tapered portion. The cyclone separator according to claim 1 or 5. テーパ部の内面は、排出管側ほど大径となるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のサイクロン分離器。   2. The cyclone separator according to claim 1, wherein an inner surface of the tapered portion is formed to have a larger diameter toward a discharge pipe side.
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