JP2007511355A - 気体/液体分離用の分離装置および分離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明によれば、気体/液体分離組立体を使用するための適切な技術が提供される。この技術は、外側および内側の少なくともいずれかの部分が独創的な形状を有する気体/液体分離要素が含まれる。
I.一般的な背景
一般に、本発明の典型的な構成である気体/液体分離装置構造によれば、取り外しでき取替え可能、すなわち点検整備できる分離装置構造を備える。この取り外しでき取替え可能な(すなわち、点検整備できる)分離装置構造は、一つまたはより多くの分離装置(または、分離要素)を具備しており、定期的に(気体/液体分離組立体の動作時間に応じて) 取り替えられる、すなわち「点検整備」される。通常はそれぞれの点検整備できる分離要素は、その内部を気体が通過する媒体梱包体を含む。媒体梱包体のそれぞれは融合とドレイン工程のための媒体層または段階を通常含むことになる。
図1〜図5において、本発明に基づく好適な分離要素構造を含む空気/オイル分離装置として使用が可能な構造の気体/液体分離装置が図示されている。図1において、参照番号1は、本発明の1つの実施形態による気体/液体分離装置組立体を概ね指示している。一般に、組立体1は以下の構成を備える。この場合では容器4は、ハウジング6と先頭部分を含む高圧容器5とカバー7と、そして内部において脱着可能にされ取替え可能に設けられる点検整備できる分離装置ユニット9とを含み、この場合には点検整備できる分離要素または分離装置10を備える。図示される特定の分離装置10は内側から外側への流れる2つの分離器11である。カバー7とハウジング6の間に設けられるオーリングシールは参照番号8で図示されている。カバー7はボルト7aによって適所に固定されている。通常、ボルト7aはカバー7上のリング上に挿入され、6から12本のボルトが通常使用されるであろう。
図1を参照すると、いくつかの構成事例によれば分離装置10の軸方向に沿う長さはカバー7とベース37間の距離よりもわずかに短いことが分かる。使用するためには、上述したように分離装置10は、カバー7が取り外された状態で開口を介して手で装着されるであろう。続いて、カバー7が適所に取り付け(ボルトで締められる)られるであろう。運転圧力下では、分離装置10は通常カバー7に対して突き当たる位置まで移動されるであろう。半径方向シール構造によれば、このような移動をシール状態の損失なしで行える構成を備えるであろう。この様に分離装置10を構成することは、長さの厳格な寸法管理が不要となるので製造が容易となる。
点検整備可能な分離装置要素10についての独創的な構造が図6〜図8において図示されている。
特定のシステムに応じて融合段階158とドレイン段階153の厚みが決定されるであろう。典型的な構成例は、以下の通りであろう。融合媒体は約0.4〜0.6インチ、例えば0.5インチの厚みであり、ドレイン段階は約0.2〜0.3インチの総合的な厚み、例えば0.25インチの厚みを備える。ドレイン段階での上記のような構成は、フェルトを2つ重ねることで達成することができる。
図9と図10に着目する。図9と図10において、ただ一つの分離要素を使用した分離装置組立体155が図示されている。この組立体155は、図1と図2で述べた構成1に類似する構成1を備えるであろう。特に、この分離装置組立体155は、筒状の側壁156aと底156bを備えたハウジング156を備える。ドレイン157は底156bに設けられる。入口158と、菅板構造159および前もって分離を行う分離装置整理160と、スカート161とが同様に図示されている。
本発明による非円形の外側の外周面を備える分離要素を有効に利用することができる。このように有効な分離装置は通常、上記の偏平率を備えることを特徴としている。これらの有効的な使用状態は、図5、図10および図11を参照することで理解されよう。
さらに、図9において、ハウジング196の領域180に対して分離要素163が正しい回転方向位置にセットされたときのみ通過できるようにした長軸および短軸を有する横断面の内側開口を形成しても良い。例えば、楕円形状の分離装置163と同じ偏平率の同様の楕円形状の開口を領域180に設けることで上記構成が実現できる。
要素11は、出口13を通る中心軸93の反対側で互い(接触しても良い)に離間されて設けられている。望ましくは、各要素11の横断面の長軸190または面190aが中心軸93と概ね平行であると良い。さらに、各要素11の横断面の短軸194または面194aが平行であり、同一面上に存在して円形の側壁5を備えるハウジング4の中心軸47を通過するように配置すると良い。
図12〜図15において、分離要素として上記の組立体で使用することができる空気/オイル分離装置要素300が図示されている。図12を参照すると、分離装置要素300は第1の開口端部蓋体305と第2の密閉端部蓋体306との間の空間部分に設けられる媒体梱包体301を備えている。媒体梱包体は上記のように融合段階とドレイン段階の両方を概ね備えている。この媒体梱包体301中に様々なライナーと分離装置を設けることで上記の原理で動作できることとなる。
B= 125.2mm(4.93インチ)、
C=131.1mm(5.16インチ)、
D= 156.5mm(6.16インチ)、
E= 158.0mm(6.22インチ)(ライナーの外部への寸法)、
F=167.6mm(6.60インチ)、
G= 177.8mm(7.0インチ)、
H=249.9mm(9.84インチ)、
I=254.0mm(10インチ)、
J=276.2mm(10.88インチ)、
K=63.2mm(2.49インチ)、
L=49.0mm(1.93インチ)、
m=54.9mm(2.16インチ)、
N=80.3mm(3.16インチ)、
O= 81.8mm(3.22インチ)(ライナーの外部への寸法)、
P=91.4mm(3.60インチ)、
そして、Q=101.6mm(4.0インチ)である。
Claims (17)
- 気体/液体の分離要素であって、
(a) 第1の端部蓋体と、 これに対向配置される第2の端部蓋体と、
(b) 前記第1の端部蓋体と前記第2の端部蓋体との間に延設されるとともに、開口した中央内部空間を形成した媒体梱包体と、を備え、
(i) 前記媒体梱包体は、ドレイン段階と融合段階とを含み、
(ii) 前記媒体梱包体は、その横断面の長軸と短軸が少なくとも1.3の偏平率を有する外周面を有し、
(c) 非円形の横断面を有するとともに外面に指向された差込口と、を備えることを特徴とする気体/液体の分離要素。 - (a) 前記媒体梱包体の前記外周面の横断面は、1.5〜2.3の範囲の偏平率を有する楕円であることを特徴とする請求項1に記載の気体/液体の分離要素。
- (a) 前記融合段階は、前記ドレイン段階で取り囲まれるとともに、分離要素は通常使用時において内側から外側に流れるように構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の気体/液体の分離要素。
- (a) 前記第1の端部蓋体は、閉鎖型の蓋体であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
- (a) 前記第2の端部蓋体は、第1の長軸と、第2の短軸とを有する少なくとも1.3の偏平率の非円形の開口を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
- (a) 前記差込口は、少なくとも1.3の偏平率を有する横断面の外側の外周面を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
- (a) 前記差込口は、少なくとも1.5の偏平率を有する横断面の外側の外周面を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
- (a) 前記差込口の外側に配置されるオーリングを含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
- (a) 前記融合段階は、楕円の多孔質管の内部の表面に対して配置されるように形成された媒体を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
- 気体/液体の分離装置の組立体において、
(a) 外壁と、前記外壁を通過して突出形成される気体流吸入口と、前記外壁を通過して突出形成される気体流出口と、下方の油受皿と、を備える容器と、
(b) 前記容器を、上側領域と下側領域とに切り離す菅板構造と、を備え、
(i) 前記菅板構造は、前記気体流吸入口が前記下側領域と直に連通し、前記気体流出口が前記上側領域からの気体流を直に受け入れるように配置され、
(c) 前記菅板構造に対して動作可能に固定され、その媒体梱包体が前記上側領域に突出して詰め込まれる少なくとも1つの取り外し可能な分離要素であって、
(i) 第1の端部蓋体と、対向配置される第2の端部蓋体と、
(ii) 前記第1の端部蓋体と前記第2の端部蓋体との間に延設されるとともに、開口した中央内部空間を形成した媒体梱包体と、を備え、
(A) 前記媒体梱包体は、ドレイン段階と融合段階とを含み、
(B) 前記媒体梱包体は、その横断面の長軸と短軸が少なくとも1.3の偏平率を有する外周面を有し、
(iii) 非円形の横断面を有するとともに外面に指向された差込口と、を備えることを特徴とする気体/液体の分離装置の組立体。 - (a) 前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b) 前記組立体は、1つの前記分離要素のみを含み、
(c) 前記分離要素は、その横断面の長軸が概ね前記出口軸と直交する状態で配置されることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。 - (a) 前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b) 前記組立体は、2つの分離要素のみを含み、
(c) 前記2つの分離要素は、
(i) 前記2つの分離要素の間において前記出口軸が配置され、
(ii) 前記2つの分離要素の横断面の長軸が前記中央軸と平行に並ぶように配置されることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。 - (a) 前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b) 前記組立体は、3つの分離要素のみを含み、
(c) 前記3つの分離要素の内で、2つの第2の分離要素は、
(i) 前記2つの第2の分離要素の間において前記出口軸が配置され、
(ii) 前記2つの第2の分離要素の横断面の長軸の夫々が前記気体流出口に指向され、 (d) 残りの第3の分離要素は、
(i) 前記中央軸と交差し、
(ii) 前記第3の分離要素の横断面の長軸が前記出口軸に直交して配置され、
(e) 前記2つの第2の分離装置よりも前記気体流出口から遠くの位置に配置されることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。 - (a) 前もって分離可能な組立体であって、
(i) 前記容器の前記外壁から離されて配置され、気体流環状部を形成する半径方向に連続形成される管板構造の部分と、
(ii) 前記菅板構造と前記容器の前記外壁との間において拡張される入口スカートであって、
(A) 前記気体流吸入口は、前記入口スカートの上方の前記気体流環状部に入口気体流動を指向するように配置され、
(B) 前記入口スカートは、入口から半径方向に区切られる位置に設けられる少なくとも1つの下降管流路を含み、
(iii) 前記下降管流路と前記気体流れ吸入口の間に配置され、少なくとも半径方向の通路に気体を半径方向に70度傾けて気体を指向させる半径方向の羽根と、
(b) 前記菅板構造部分による前記気体流れ吸入口に取り囲まれる、少なくとも1つの取り外し可能かつ取替え可能な分離要素とを、備えることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。 - (a) 前記半径方向の羽根は、気体が気体流れ吸入口から下降管流路を通る前に少なくとも角度180度の半径方向の通路を通して気体を指示するように配置されることを特徴とする請求項14に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
- (a) 融合段階とドレイン段階を含み、少なくとも1.3の横断面の偏平率の媒体梱包体を有する分離要素に気体/液体混合物を通す工程と、
(i) 内側から外側への流れの気体/液体混合物を通過させる工程と、を含むことを特徴とする気体/液体の分離方法。 - (a) ハウジングの中に少なくとも1つの前記分離要素を配置するための工程を備えることを特徴とする請求項10乃至15のいずれか1項に記載の気体/液体分離装置組立体の組み立て方法。
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