JP2602772Y2 - Cyclone separator - Google Patents
Cyclone separatorInfo
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- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Cyclones (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、流体中に混在する固体
や液体の微粒子を流体から分離させるサイクロン分離器
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cyclone separator for separating solid or liquid fine particles mixed in a fluid from the fluid.
【0002】[0002]
【従来の技術】固体や液体の微粒子を含む流体に回転運
動を与え、遠心力により微粒子を分離させるサイクロン
分離器は周知である。例えば、空気圧回路中に配置さ
れ、空気中のドレンやゴミを取り除くためのエアフィル
タが広く使用されている。このエアフィルタは、流体
(気体)中に混在する、流体より密度が大きくかつ粒径
の大きな粒子を遠心分離により流体から分離させるもの
である。ここで、従来のエアフィルタの一例を図面に基
づいて説明する。2. Description of the Related Art Cyclone separators for imparting rotational motion to a fluid containing solid or liquid fine particles to separate fine particles by centrifugal force are well known. For example, an air filter that is disposed in a pneumatic circuit and that removes drain and dust in the air is widely used. This air filter separates particles having a larger density and a larger particle diameter than a fluid, which are mixed in a fluid (gas), from the fluid by centrifugal separation. Here, an example of a conventional air filter will be described with reference to the drawings.
【0003】図2に示すエアフィルタ10は、フィルタ
本体11、フィルタ容器12、旋回羽根列13、エレメ
ント(濾材)14、バッフルプレート15、ドレン弁1
6、仕切板17等により構成されている。フィルタ本体
11には流体の入出口(INポート、OUTポート)1
8、19が設けられ、また、旋回羽根列13、エレメン
ト14、バッフルプレート15、仕切板17等を保持し
ている。旋回羽根列13は流体入口とフィルタ容器の間
に高速の旋回流を発生させるための部材であり、多数の
羽根部材が放射状に設けられている。An air filter 10 shown in FIG. 2 includes a filter body 11, a filter container 12, a swirl blade row 13, an element (filter material) 14, a baffle plate 15, and a drain valve 1.
6, the partition plate 17 and the like. Fluid inlet / outlet (IN port, OUT port) 1
8 and 19 are provided, and hold the rotating blade row 13, the element 14, the baffle plate 15, the partition plate 17, and the like. The swirling blade row 13 is a member for generating a high-speed swirling flow between the fluid inlet and the filter container, and a large number of blade members are radially provided.
【0004】フィルタ容器12は、図3に示すように円
形の断面形状をした円筒形をしている。そして、INポ
ート18から入った空気圧は旋回羽根列13を通過する
ことにより、フィルタ容器12の内部で高速の旋回流F
Bとなる。この旋回流FBに発生する遠心力により、空
気(流体)中に混在する空気より密度が大きくかつ粒径
の大きな粒子を旋回流の外周部分に押しやり、フィルタ
容器12の壁面と接する流速の低い部分(境界層)で重
力により沈降させ、容器12の底に補足する。遠心分離
によりふるい切れない、密度及び粒径が小さい粒子はエ
レメント14により濾過され、清浄な空気がOUTポー
ト19から取り出される。また、分離され容器12の底
に溜ったドレンはドレン弁16から排出される。The filter container 12 has a cylindrical shape having a circular cross section as shown in FIG. Then, the air pressure entering from the IN port 18 passes through the swirl blade row 13, and thereby the high-speed swirl flow F inside the filter container 12.
B. Due to the centrifugal force generated in the swirling flow FB, particles having a larger density and a larger particle size than air mixed in the air (fluid) are pushed to the outer peripheral portion of the swirling flow, and the flow velocity in contact with the wall surface of the filter container 12 is low. At the part (boundary layer), it is settled by gravity and captured at the bottom of the container 12. Particles having a small density and a small particle size that cannot be eliminated by centrifugation are filtered by the element 14, and clean air is removed from the OUT port 19. The drain separated and collected at the bottom of the container 12 is discharged from the drain valve 16.
【0005】ところで、流速が適当な場合には、旋回羽
根列13下流のフィルタ容器12内の外側部分に容器下
部に向かう旋回流が形成され、内側部分に容器上部へ向
かう旋回流が形成される。しかし、流速が遅くなるとこ
の旋回流が乱れ、粒子が分離されないうちに空気がエレ
メント14に接触し、エレメント14に集中して粒子が
付着し早期に性能が低下してしまう。仕切板17は、流
速が遅い場合でも空気が直接エレメント14に触れ性能
低下することを防ぐために設けられている。また、バッ
フルプレート15は、フィルタ容器12の底に溜ったド
レンが再び空気中に混入されるのを防ぐために設けられ
ている。If the flow velocity is appropriate, a swirling flow toward the lower part of the container is formed in the outer part of the filter container 12 downstream of the swirling blade row 13 and a swirling flow toward the upper part of the container is formed in the inner part. . However, when the flow velocity is reduced, the swirling flow is disturbed, and air comes into contact with the element 14 before the particles are separated, and the particles are concentrated on the element 14 and the particles are attached, and the performance is reduced at an early stage. The partition plate 17 is provided to prevent the air from directly contacting the element 14 and reducing the performance even when the flow velocity is low. Further, the baffle plate 15 is provided to prevent the drain collected at the bottom of the filter container 12 from being mixed into the air again.
【0006】[0006]
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サイクロン分離器において、その分離性能は旋回流に発
生する遠心力が流体流量の2乗に比例するため、大流量
では効率良く分離できるが小流量になると分離効果が維
持できず性能が低下してしまう。これを防ぐために、容
器内にできるだけ高速の旋回流を発生させることを目的
として円筒形の分離器容器が用いられている。分離器容
器が円筒形をしている場合、流体流量が大きくなって旋
回流がある流速を越えると容器底部にまで高速流が達
し、堆積した粒子を逆に巻き上げるので、堆積粒子をた
だちに排出しない方式の装置では一定流量を越えると逆
に性能が低下するという問題があった。However, in the conventional cyclone separator, the centrifugal force generated in the swirling flow is proportional to the square of the fluid flow. In such a case, the separation effect cannot be maintained and the performance is reduced. In order to prevent this, a cylindrical separator container is used for the purpose of generating a swirling flow as high as possible in the container. When the separator vessel has a cylindrical shape, if the fluid flow rate increases and the swirling flow exceeds a certain flow velocity, a high-speed flow reaches the bottom of the vessel, and the deposited particles are rolled up in reverse, so that the deposited particles are not immediately discharged. In the case of the system of the type, there is a problem that the performance is degraded when the flow rate exceeds a certain flow rate.
【0007】本考案は、従来のサイクロン分離器におけ
る上述の問題を解決し、大流量でも堆積粒子を巻き上げ
ることのないサイクロン分離器を提供することを課題と
する。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional cyclone separator and to provide a cyclone separator which does not wind up deposited particles even at a large flow rate.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の課題は、本考案に
よって、容器内に流入した流体に旋回流を発生させ、遠
心分離により前記流体中に混在する粒子を分離するサイ
クロン分離器において、前記容器は、少なくとも4辺の
円弧状断面を有する壁面の各辺接合部が互いに緩やかな
鈍角を成すように形成されていることにより解決され
る。According to the present invention, there is provided a cyclone separator for generating a swirling flow in a fluid flowing into a vessel and separating particles mixed in the fluid by centrifugation. The container is solved in that each side joint of the wall surface having at least four arc-shaped cross sections is formed so as to form a gentle obtuse angle with each other.
【0009】[0009]
【作用】容器内に発生した旋回流が容器壁面の4辺の互
いの接合部分の緩やかな鈍角面に達すると局部的な屈曲
流が発生する。そのとき、流体中に混在する粒子は慣性
により容器壁面の鈍角面に衝突し、容器壁面に付着して
補足され重力により容器底部に沈降する。これにより分
離されない粒子は旋回流と一緒に容器内を旋回し、そこ
に発生する遠心力により流体から分離される。そして、
屈曲流により外周部の流れ抵抗が増加して旋回を重ねる
ごとに最大速度の低減率が大きくなり、容器底部に旋回
流が達する際の流速が小さくなる。When the swirling flow generated in the container reaches a gentle obtuse surface at the joint of the four sides of the container wall, a local bending flow is generated. At that time, particles mixed in the fluid collide with the obtuse surface of the container wall due to inertia, adhere to the container wall surface, are captured, and settle to the container bottom by gravity. The particles not separated thereby swirl in the container together with the swirling flow, and are separated from the fluid by the centrifugal force generated there. And
The flow resistance at the outer peripheral portion increases due to the bending flow, and the reduction rate of the maximum velocity increases as the swirling is repeated, and the flow velocity when the swirling flow reaches the container bottom decreases.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例のエアフィルタは、フィルタ容器の断
面形状が図1に示すような形状をしていること以外は図
2及び3により説明した従来例のエアフィルタと同様で
あるので、重複する説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The air filter of this embodiment is the same as the conventional air filter described with reference to FIGS. 2 and 3 except that the cross-sectional shape of the filter container is as shown in FIG. Omitted.
【0011】図1に示すように、本実施例のエアフィル
タのフィルタ容器2は、正方形の各辺の中央部が膨らん
だような形状の断面をしている。この正方形の各辺に相
当するフィルタ容器2の四方の壁面はそれぞれ円弧状断
面をしており、各壁面の接合部分が互いに緩やかな鈍角
をなすように形成されている。As shown in FIG. 1, the filter container 2 of the air filter according to the present embodiment has a cross section having a shape in which the center of each side of a square is expanded. The four wall surfaces of the filter container 2 corresponding to the respective sides of the square each have an arc-shaped cross section, and the joining portions of the wall surfaces are formed so as to form a gentle obtuse angle with each other.
【0012】さて、前述した従来例のエアフィルタと同
様に、INポートからフィルタ容器2内に流入した空気
圧には旋回流SBが発生する。旋回流SBがフィルタ容
器2の壁面接合部に達すると局部的な小さな屈曲流KB
が発生する。この屈曲流KBはフィルタ容器2の壁面接
合部の鈍角面2aに当たって偏向する流れであるが、流
れの偏向に際し、空気中に混在する密度及び粒径の大き
な粒子は慣性により鈍角面2aに衝突する(バッフル効
果)。そして、その粒子は鈍角面2aに付着して補足さ
れる。補足された粒子は重力によりフィルタ容器2の底
部に沈降する。なお、粒子が乾燥している場合には鈍角
面2aに付着しないが、容器壁面と接する流速の遅い境
界層を伝わって容器底部に落下する。As in the conventional air filter described above, a swirling flow SB is generated in the air pressure flowing into the filter container 2 from the IN port. When the swirling flow SB reaches the wall joint of the filter container 2, a local small bending flow KB
Occurs. The bent flow KB is a flow that deflects when hitting the obtuse surface 2a of the wall joint of the filter container 2. When the flow is deflected, particles having a large density and a large particle diameter mixed in the air collide with the obtuse surface 2a due to inertia. (Baffle effect). Then, the particles adhere to the obtuse angle surface 2a and are captured. The captured particles settle at the bottom of the filter container 2 due to gravity. When the particles are dry, they do not adhere to the obtuse surface 2a, but fall down to the bottom of the container along the boundary layer having a low flow velocity in contact with the container wall surface.
【0013】このバッフル効果により分離されない粒子
は旋回流SBと一緒にフィルタ容器2内を旋回し、そこ
に発生する遠心力により旋回流SBの外周部分に押しや
られる。そして、容器壁面に接する境界層を伝わって容
器底部に落下する。The particles that are not separated by the baffle effect swirl inside the filter container 2 together with the swirling flow SB, and are pushed to the outer peripheral portion of the swirling flow SB by the centrifugal force generated there. Then, it travels down the boundary layer in contact with the container wall surface and falls to the container bottom.
【0014】バッフル効果及び遠心分離によっても分離
されない密度の小さな粒子あるいは分離時間の長い粒径
の小さな粒子はエレメント14により濾過される。そし
て、OUTポートから清浄な空気が取り出される。The particles having a small density or a particle having a long separation time which are not separated by the baffle effect and the centrifugal separation are filtered by the element 14. Then, clean air is taken out from the OUT port.
【0015】ところで、屈曲流KBの発生はフィルタ容
器2内の旋回流路に抵抗が増加したことを意味する。そ
の結果、旋回流SB全体としては外周部の流れ抵抗が増
加するので、最大流速部は、フィルタ容器が円形断面を
している場合よりも中心側に移動する。そして、旋回を
重ねるごとに最大速度の低減率も大きくなるので、フィ
ルタ容器2の底部に旋回流が達する際の流速は小さなも
のとなる。従って、堆積粒子の巻き上げを防ぐことがで
きる。The occurrence of the bent flow KB means that the resistance of the swirling flow path in the filter container 2 has increased. As a result, the flow resistance at the outer peripheral portion of the entire swirling flow SB increases, so that the maximum flow velocity portion moves to the center side more than when the filter container has a circular cross section. Then, the rate of reduction of the maximum speed increases with each turn, so that the flow velocity when the swirl flow reaches the bottom of the filter container 2 becomes small. Therefore, it is possible to prevent winding of the deposited particles.
【0016】本実施例のエアフィルタによれば、遠心分
離作用にバッフル効果による分離作用を付加することが
できるので、空気中に混在する粒子を効率的に分離する
と同時に大流量時の堆積粒子の巻き上げによる分離効率
の低下を防止することが可能である。また、分離すべき
粒子が液体の場合、エレメント(濾材)を通過してしま
うので従来の分離器では分離効率が低下してしまうが、
バッフル効果により液体粒子の分離も効率的に行うこと
ができる。According to the air filter of this embodiment, the separation effect by the baffle effect can be added to the centrifugal separation operation, so that the particles mixed in the air can be efficiently separated and the accumulated particles at the time of a large flow rate can be removed. It is possible to prevent a decrease in separation efficiency due to winding up. In addition, when the particles to be separated are liquid, they pass through the element (filter medium), so that the separation efficiency is reduced in the conventional separator,
Liquid particles can also be efficiently separated by the baffle effect.
【0017】なお、円弧状断面をしたフィルタ容器2の
各辺が形成する角度が鋭角であったり、各辺の接合部に
突起または凸部を設けるような方法では、バッフル効果
を生じる適当な大きさの屈曲流KBを発生させることや
旋回流SBに対する緩やかな流れ抵抗を得ることは困難
であり、遠心分離作用とバッフル効果による分離作用と
を両立させることはできない。It should be noted that in a method in which the angle formed by each side of the filter container 2 having an arc-shaped cross section is an acute angle, or a method in which a projection or a projection is provided at a joint portion of each side, an appropriate size that produces a baffle effect is obtained. It is difficult to generate a curved flow KB and to obtain a gentle flow resistance to the swirling flow SB, and it is not possible to achieve both the centrifugal separation operation and the separation operation by the baffle effect.
【0018】[0018]
【考案の効果】以上説明したように、本考案のサイクロ
ン分離器によれば、遠心分離作用にバッフル効果による
分離作用を付加することができるので、空気中に混在す
る粒子を効率的に分離すると同時に大流量時の堆積粒子
の巻き上げによる分離効率の低下を防止することができ
る。そのため、従来は流量変動が大きすぎて対応できな
かった範囲にまで分離器の適用範囲を広げることが可能
となる。また、液体粒子の分離を効率的に行うことがで
きる。As described above, according to the cyclone separator of the present invention, the separation effect by the baffle effect can be added to the centrifugal separation operation, so that the particles mixed in the air can be efficiently separated. At the same time, it is possible to prevent the separation efficiency from decreasing due to the lifting of the deposited particles at the time of a large flow rate. For this reason, it is possible to extend the applicable range of the separator to a range where the flow rate fluctuation was conventionally too large to cope with. Further, liquid particles can be efficiently separated.
【図1】図1は、本考案の一実施例であるエアフィルタ
の容器形状を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a container shape of an air filter according to an embodiment of the present invention.
【図2】図2は、従来のエアフィルタの一例を示す一部
を切り欠いた側面図である。FIG. 2 is a partially cutaway side view showing an example of a conventional air filter.
【図3】図3は、そのエアフィルタの容器形状を示す断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a container shape of the air filter.
2 フィルタ容器 2a 鈍角面 10 エアフィルタ 11 フィルタ本体 12 フィルタ容器 13 斜流旋回羽根列 14 エレメント 16 ドレン弁 18 INポート FB 高速旋回流 KB 屈曲流 SB 旋回流 2 Filter Vessel 2a Obtuse Angle 10 Air Filter 11 Filter Body 12 Filter Vessel 13 Mixed Flow Swirling Blade Row 14 Element 16 Drain Valve 18 IN Port FB High Speed Swirling Flow KB Bending Flow SB Swirling Flow
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B04C 9/00 B04C 9/00 (72)考案者 常川 隆史 兵庫県西宮市上田東町4番97号 甲南電 機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B04C 1/00 - 11/00 B01D 50/00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI B04C 9/00 B04C 9/00 (72) Inventor Takashi Tsunekawa 4-97 Ueda Higashicho, Nishinomiya City, Hyogo Prefecture Konan Electric Machinery Co., Ltd. (58) Survey Field (Int. Cl. 7 , DB name) B04C 1/00-11/00 B01D 50/00
Claims (1)
せ、遠心分離により前記流体中に混在する粒子を分離す
るサイクロン分離器において、前記容器は、少なくとも
4辺の円弧状断面を有する壁面の各辺接合部が互いに緩
やかな鈍角を成すように形成されていることを特徴とす
るサイクロン分離器。1. A cyclone separator for generating a swirling flow in a fluid flowing into a container and separating particles mixed in the fluid by centrifugation, wherein the container has a wall surface having at least four arc-shaped cross sections. Characterized in that the respective junctions are formed so as to form a gentle obtuse angle with each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1993057240U JP2602772Y2 (en) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | Cyclone separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1993057240U JP2602772Y2 (en) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | Cyclone separator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0725954U JPH0725954U (en) | 1995-05-16 |
JP2602772Y2 true JP2602772Y2 (en) | 2000-01-24 |
Family
ID=13050016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1993057240U Expired - Lifetime JP2602772Y2 (en) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | Cyclone separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2602772Y2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5350280B2 (en) * | 2010-01-15 | 2013-11-27 | 株式会社テイエルブイ | Gas-liquid separator |
JP5384420B2 (en) * | 2010-04-15 | 2014-01-08 | 株式会社テイエルブイ | Gas-liquid separator |
JP6653524B2 (en) * | 2015-03-03 | 2020-02-26 | オルガノ株式会社 | Centrifugal separator and high-purity steam generator using the same |
-
1993
- 1993-10-22 JP JP1993057240U patent/JP2602772Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0725954U (en) | 1995-05-16 |
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