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Description
この発明は分離器に関し、特に、流体に含まれる混入物をサイクロンで分離する分離器に関するものである。 The present invention relates to a separator, and more particularly to a separator that separates contaminants contained in a fluid using a cyclone.
従来のサイクロン式分離器は一方向にしか機能せず、逆方向に対しては別途分離器及び切換え装置を設置する必要がある。このため、正方向流路と逆方向流路を持つ必要があった(例えば、特許文献1参照)。 Conventional cyclonic separators only work in one direction, and a separate separator and switching device must be installed in the opposite direction. For this reason, it was necessary to have a forward direction flow path and a reverse direction flow path (for example, refer patent document 1).
また、分離物が分離物出口で詰まるため逆洗浄機構、閉塞除去装置等を必要とする物がある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, there is a thing that requires a reverse cleaning mechanism, a clogging removal device, and the like because the separated matter is clogged at the separated matter outlet (for example, see Patent Document 2).
従来のサイクロン式分離器は、逆流すると分離できず、また、分離物が詰まるため、逆洗浄機構を必要とする等の問題点があった。 The conventional cyclone separator cannot be separated when it flows backward, and the separated product is clogged, so that there is a problem that a reverse cleaning mechanism is required.
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、流体が流入出する接続口の少なくとも1つを入口/出口が切り替え可能なものとし、分離物の詰まりを防止することが可能な、分離器を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem , and at least one of the connection ports through which the fluid flows in and out can be switched between the inlet and the outlet, and the clogging of the separated material can be prevented. The purpose is to obtain a separator.
この発明は、サイクロンを発生させて流体に混入している混入物を分離させるための分離器であって、略々円筒形の本体と、前記本体の外周面から外部に向かって突出して設けられ、前記本体の内部と外部とを連絡している複数の接続口と、前記本体の内径よりも小さい外径を有して、前記本体との間に空間を形成するように前記本体に接触せずに前記本体の内部に配置された内筒と、前記接続口の少なくとも1つと前記内筒との間に設けられ、前記接続口を、前記内筒の内部と接続するとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続するための連絡管とを備え、少なくとも1つの前記接続口は、前記連絡管により、前記内筒の内部と接続されるとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続されており、前記接続口は、前記本体の外周面の軸方向に対して所定の角度の傾斜をなして、上向きに設置され、前記複数の接続口のうちの少なくとも1つは前記流体の入口および出口の両方に切り替え可能で、切り替え可能な当該接続口の中から入口として使用する接続口を選択して使用することが可能で、前記複数の接続口のうちの少なくとも2つは、前記本体の外周面に対して点対称の位置に設けられており、前記流体は、入口とする1以上の接続口から流入され、それらを介して、前記本体と前記内筒との間の空間に入ってサイクロンとなり、前記本体内を前記内筒の外周面に沿って旋回しながら下降し、前記内筒の下端部から、前記内筒の内部に流入し、当該内筒の内部を上昇して、出口とする1以上の接続口から外部に排出されるものであって、前記流体の入口及び出口とする接続口が入れ替わっても、前記サイクロンは常に一定方向に生成されることを特徴とする分離器である。 The present invention is a separator for generating a cyclone and separating contaminants mixed in a fluid, and is provided with a substantially cylindrical main body and a projecting outward from an outer peripheral surface of the main body. A plurality of connection ports communicating the inside and the outside of the main body and an outer diameter smaller than the inner diameter of the main body, and contacting the main body so as to form a space between the main body The inner cylinder disposed inside the main body, and provided between at least one of the connection ports and the inner cylinder, and connecting the connection port with the interior of the inner cylinder; and A connecting pipe for connecting also to a space between the main body, and at least one of the connection ports is connected to the inside of the inner cylinder by the connecting pipe, and the inner cylinder and the main body, It is also connected to the space between the connection port, the present It forms a slope of a predetermined angle with respect to the axial direction of the outer peripheral surface of the upwardly disposed, at least one of said plurality of connection ports is switchable to both the inlet and outlet of the fluid, switchable connection port and the possible selected to use to be used as an entrance from such of the connection port, at least two of said plurality of connection ports, the position of point symmetry with respect to the outer peripheral surface of said body The fluid flows in from one or more connection ports serving as inlets, and enters the space between the main body and the inner cylinder via them to form a cyclone, and the inside of the main body is inside the inner body. It descends while turning along the outer peripheral surface of the cylinder, flows into the inner cylinder from the lower end of the inner cylinder, rises inside the inner cylinder, and exits from one or more connection ports serving as outlets And the fluid inlet and Even connecting port switched to an outlet, said cyclone is always separator, characterized in that it is produced in a certain direction.
この発明は、サイクロンを発生させて流体に混入している混入物を分離させるための分離器であって、略々円筒形の本体と、前記本体の外周面から外部に向かって突出して設けられ、前記本体の内部と外部とを連絡している複数の接続口と、前記本体の内径よりも小さい外径を有して、前記本体との間に空間を形成するように前記本体に接触せずに前記本体の内部に配置された内筒と、前記接続口の少なくとも1つと前記内筒との間に設けられ、前記接続口を、前記内筒の内部と接続するとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続するための連絡管とを備え、少なくとも1つの前記接続口は、前記連絡管により、前記内筒の内部と接続されるとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続されており、前記接続口は、前記本体の外周面の軸方向に対して所定の角度の傾斜をなして、上向きに設置され、前記複数の接続口のうちの少なくとも1つは前記流体の入口および出口の両方に切り替え可能で、切り替え可能な当該接続口の中から入口として使用する接続口を選択して使用することが可能で、前記複数の接続口のうちの少なくとも2つは、前記本体の外周面に対して点対称の位置に設けられており、前記流体は、入口とする1以上の接続口から流入され、それらを介して、前記本体と前記内筒との間の空間に入ってサイクロンとなり、前記本体内を前記内筒の外周面に沿って旋回しながら下降し、前記内筒の下端部から、前記内筒の内部に流入し、当該内筒の内部を上昇して、出口とする1以上の接続口から外部に排出されるものであって、前記流体の入口及び出口とする接続口が入れ替わっても、前記サイクロンは常に一定方向に生成されることを特徴とする分離器であるので、流体が流入出する接続口の少なくとも1つを入口/出口が切り替え可能なものとし、分離物の詰まりを防止することができる。 The present invention is a separator for generating a cyclone and separating contaminants mixed in a fluid, and is provided with a substantially cylindrical main body and a projecting outward from an outer peripheral surface of the main body. A plurality of connection ports communicating the inside and the outside of the main body and an outer diameter smaller than the inner diameter of the main body, and contacting the main body so as to form a space between the main body The inner cylinder disposed inside the main body, and provided between at least one of the connection ports and the inner cylinder, and connecting the connection port with the interior of the inner cylinder; and A connecting pipe for connecting also to a space between the main body, and at least one of the connection ports is connected to the inside of the inner cylinder by the connecting pipe, and the inner cylinder and the main body, It is also connected to the space between the connection port, the present It forms a slope of a predetermined angle with respect to the axial direction of the outer peripheral surface of the upwardly disposed, at least one of said plurality of connection ports is switchable to both the inlet and outlet of the fluid, switchable connection port and the possible selected to use to be used as an entrance from such of the connection port, at least two of said plurality of connection ports, the position of point symmetry with respect to the outer peripheral surface of said body The fluid flows in from one or more connection ports serving as inlets, and enters the space between the main body and the inner cylinder via them to form a cyclone, and the inside of the main body is inside the inner body. It descends while turning along the outer peripheral surface of the cylinder, flows into the inner cylinder from the lower end of the inner cylinder, rises inside the inner cylinder, and exits from one or more connection ports serving as outlets And the fluid inlet and Even connecting port switched to an outlet, said cyclone is because it is always separator, characterized in that it is produced in a certain direction, it is switchable at least one inlet / outlet connection port through which fluid exits flows It is possible to prevent clogging of separated materials .
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る双方向型分離器におけるサイクロン部構造図である。図2はこの発明の実施の形態1における流体の正方向フロー、図3は逆方向フローを示すものである。また、図4は、図1の構成の変形例で、入口出口専用接続口を使用した構造を示す。図5は図4の構成における流体の正方向フロー、図6は図4の構成における逆方向フローを示すものである。図1〜図6のいずれにおいても、(a)は水平方向の断面図、(b)は軸断面図である。なお、以下では流体として説明するが、流体には液体および気体が含まれているものとする。
Embodiment 1 FIG.
1 is a structural diagram of a cyclone section in a bidirectional separator according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 shows the forward flow of the fluid in Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 3 shows the reverse flow. FIG. 4 is a modification of the configuration of FIG. 1 and shows a structure using a dedicated inlet / outlet connection port. 5 shows the forward flow of the fluid in the configuration of FIG. 4, and FIG. 6 shows the reverse flow of the configuration in FIG. In any of FIGS. 1 to 6, (a) is a horizontal sectional view, and (b) is an axial sectional view. In addition, although demonstrated as a fluid below, suppose that the fluid contains liquid and gas.
図1〜図3に示すように、本実施の形態1に係る双方向型分離器の本体は、円筒型または概ね円筒型のシェル形状を有したシェル1であり、サイクロン機能を有して、シェル1内でサイクロンを発生させて、流体に混入している混入物を遠心分離方式により流体から分離させるための分離器である。なお、本実施の形態においては、双方向の流れに切り替えることができ、双方向の流れのいずれにおいても流体に含まれる混入物を分離することができる。図1に示すように、シェル1の外周面から、シェル1を貫通して、略々円筒型の4つの双方向接続口2,3,4,5が四方に突出するように設けられている。これらの双方向接続口2,3,4,5は、4つとも同じ形状を有し、図1(a)に示されるように、点対称の位置に設けられており、隣接している双方向接続口どうしが90°の角度になるように配置されている。すなわち、シェル1を90°回転させても、同じ配置になる。また、図1(b)に示すように、双方向接続口2,3,4,5は、いずれも、シェル1の軸方向に対して、略々45°の角度をなして、かつ、上向きに設置されている。なお、双方向接続口2,3,4,5のシェル1に対する角度・直進性は、配置および分離性能により変化する。また、双方向接続口2,3,4,5の配置はこの場合に限らず、全てが同一方向のサイクロンを発生する向きであれば、この例以外の配置でもよいものとする。
As shown in FIGS. 1 to 3, the main body of the bidirectional separator according to the first embodiment is a shell 1 having a cylindrical shape or a substantially cylindrical shell shape, and has a cyclone function. This is a separator for generating a cyclone in the shell 1 and separating the contaminants mixed in the fluid from the fluid by a centrifugal separation method. In the present embodiment, the flow can be switched to a bidirectional flow, and the contaminants contained in the fluid can be separated in any of the bidirectional flows. As shown in FIG. 1, four
図1(b)に示すように、シェル1の下方は、コーン形状(円錐型)をしており、下端部分(以下、サイクロン終端部とする)は開口されている。円筒形状部分のシェル1の内部には円筒形状あるいは概ね円筒形状の内筒6が設けられている。内筒6の外径はシェル1の内径よりも小さいため、互いに接することなく、内筒6の外周とシェル1の内周との間は、図1(b)に示すような空間が形成されている。内筒6の下方はコーン形状(円錐型)で、その下端は開口されており、サイクロン終端部に連絡されている。また、内筒6の上方には4つの穴が設けられており、それぞれ、連絡管2A,3A,4A,5Aを介して、双方向接続口2,3,4,5の内端部に連絡されている。双方向接続口2,3,4,5の外端部は、外部に対して開口しており、流体が出入口となっている。また、シェル1のサイクロン終端部には分離した混入物が排出するための排出口7が設けられている。なお、双方向接続口2,3,4,5の内端部に接続されている連絡管2A,3A,4A,5Aの部分は、図1(a)に示されるように、流路を絞られている(すなわち、連絡管2A,3A,4A,5Aの内径は、双方向接続口2,3,4,5の部分の内径よりも小さい。)。
As shown in FIG.1 (b), the downward direction of the shell 1 is carrying out cone shape (conical shape), and the lower end part (henceforth a cyclone termination | terminus part) is opened. A cylindrical or substantially cylindrical
次に、図4の構成について説明する。図4〜図6において、シェル1の外周面から入口接続口9、出口接続口10、および、双方向接続口4が設けられている。出口接続口10と双方向接続口4とは、図4(a)に示すように、同一方向に外端部が向くように、平行して設けられている。双方向接続口4と入口接続口9とは点対称の位置に設けられている。また、シェル1の上端面は開口されており、当該上端面から出口接続口11が上方向に延設されている。シェル1の内部には、図1の構成と同様に、サイクロン終端部と接続口4,9,10,11と連絡している内筒6が設けられている。また、シェル1のサイクロン終端部には、分離した混入物を排出するための排出口7が設けられている。双方向接続口4と内筒6とは連絡管4Aを介して連絡されている。また、双方向接続口4の連絡管4A部分は流路を絞られている。また、入口接続口9の内端部分も流路が絞られている。出口接続口10,11は、直接、内筒6に連結される。他の構成については、図1の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、接続口4,9,10の配置はこの場合に限らず、流体の入口と出口とを切り換えても同一方向のサイクロンを発生する向きであれば、この例以外の配置でもよいものとする。
Next, the configuration of FIG. 4 will be described. 4 to 6, the inlet connection port 9, the
動作について説明する。まずはじめに、図1の構成における動作について説明する。図1の構成において、入口とする双方向接続口2,4から、出口とする双方向接続口3,5までの主流体の正方向フローについて説明する。このように構成された図2において、入口とする双方向接続口2,4から流入した流体は、それぞれ、双方向接続口2,4の内端部から、流路が絞られている連絡管2A,4Aを通って、シェル1の内部でかつ内筒6の外部である空間に入り、同方向の旋回流となって、サイクロン効果が発生する。このように、接続口2,4を入口として使用した場合には、連絡管2A,4Aの部分でエジェクトが発生し、内筒6からの吸引が起こる(一方、エジェクトが不十分な場合は、吹き出しとなり、内筒6から直接排出されるものが出る)。これにより、比重の大きい混入物を流体から分離することができる。混入物が分離された流体は、内筒6の下端から内筒6の内部に流入し、連絡管3A,5Aを通り、出口とする双方向接続口3,5の外端部から外部に排出される。このように、接続口3,5を出口として使用した場合には、内筒6から押し出された流体は連絡管から出口に吐き出される。一部は、内端部でエジェクトされシェル1に戻る。一方、分離した混入物は排出口7から外部に排出される。また、シェル1及び内筒6のサイクロン終端部の位置、長さ、形状を選定することで分離状態を調整することができる。
The operation will be described. First, the operation in the configuration of FIG. 1 will be described. In the configuration of FIG. 1, the positive flow of the main fluid from the
また、図1の構成において、連絡管2A,3A,4A,5Aの副流体の流れについて説明する。入口とする双方向接続口2,4から流入した流れは、連絡管2A,4Aで断面(流路)を絞られるため、流速が早くなり、周囲より低圧となるため、連絡管2A,4Aから内筒6内の流体を引出し、旋回流に加わる循環流を形成する。また、流体の出口となる双方向接続口3,5の内端部部分では、入口とする接続口2,4からの旋回流のため、周囲より低圧となり、連絡管3A,5Aから内筒6内の流体を引出し、旋回流に加わる循環流を形成する。
In addition, the flow of the auxiliary fluid in the
次に、図1の構成において、入口と出口とを切換えた場合の主流体の逆方向フローにっいて説明する。図3において、入口とする双方向接続口3,5から流入した流体は双方向接続口3,5の内端部からシェル1の内部でかつ内筒6の外部である空間に入り、入口と出口とを切換える前と同じ方向の旋回流となり、サイクロン効果が発生する。これにより混入物が分離され、混入物が分離された流体は内筒6の下端から内筒6内に流入し、連絡管2A,4Aを通り、出口とする接続口2,4から外部に排出される。また、分離された混入物は排出口7から外部に排出される。
Next, the reverse flow of the main fluid when the inlet and the outlet are switched in the configuration of FIG. 1 will be described. In FIG. 3, the fluid flowing in from the
次に、図4の構成における動作について説明する。図4の構成において、入口とする入口接続口9および入口とする双方向接続口4から出口とする出口接続口10,11までの主流体の正方向フローについて説明する。なお、入口接続口9には連絡管が設けられておらず、双方向接続口4は連絡管4A部分で流路が絞られており、その部分で副流が発生する。このように構成されているので、図5に示すように、入口とする入口接続口9から流入した流体は、入口接続口9および双方向接続口4の内端部から、シェル1の内部でかつ内筒6の外部である空間に入り、旋回流となって、サイクロン効果が発生する。これにより、比重の大きい混入物を流体から分離することができる。混入物が分離された流体は、内筒6の下端から内筒6の内部に流入し、出口とする接続口10,11の外端部から外部に排出される。一方、分離した混入物は排出口7から外部に排出される。また、シェル1及び内筒6のサイクロン終端部の位置、長さ、形状を選定することで分離状態を調整することができる。
Next, the operation in the configuration of FIG. 4 will be described. In the configuration of FIG. 4, the forward flow of the main fluid from the inlet connection port 9 as the inlet and the
また、図4の構成において、連絡管4Aの副流体の流れについて説明する。入口とする双方向接続口4から流入した流れは、内端部で断面(流路)を絞られるため、流速が早くなり、周囲より低圧となるため、双方向接続口4の内端部から内筒6内の流体を引出し、旋回流に加わる循環流を形成する。
Further, in the configuration of FIG. 4, the flow of the sub fluid in the
次に、図4の構成において、双方向接続口4の入口と出口とを切換えた場合の主流体の逆方向フローについて説明する。図6において、入口接続口9および入口とする双方向接続口4から流入した流体は、入口接続口9および双方向接続口4の内端分からシェル1の内部でかつ内筒6の外部である空間に入り、入口と出口とを切換える前と同じ方向の旋回流となり、サイクロン効果が発生する。これにより混入物が分離され、混入物が分離された流体は内筒6の下端から内筒6内に流入し、出口とする接続口10,11から外部に排出される。また、分離された混入物は排出口7から外部に排出される。
Next, the reverse flow of the main fluid when the inlet and outlet of the
以上のように、流体の方向が逆転してもサイクロンが機能するようにしているので、双方向の流れのいずれにおいても、混入物を分離することができる。流量と流体抵抗とがバランスするまで、副流体が内部循環し、循環流量および循環速度がともに大きくなり、サイクロン効果を良好にする。なお、排出口7は必ずしも設ける必要はなく、排出口7がなくシェル1の下端が開口していない場合には、分離した混入物はシェル1内に貯留することになる。また、本実施の形態においては、内筒6を設けているため、サイクロンの中心部のガイドとなり、サイクロンの形成を助け、異物の多い部分と排気とを隔てることができ、分離効率を向上させることができる。なお、内筒6は必ずしも設けなくてもよく、流体と混入物との比重差が大きい場合には、本実施の形態と同様に動作する。
As described above, since the cyclone functions even when the direction of the fluid is reversed, the contaminants can be separated in any of the bidirectional flows. Until the flow rate and fluid resistance are balanced, the secondary fluid circulates internally, and both the circulation flow rate and the circulation speed increase, thereby improving the cyclone effect. Note that the discharge port 7 is not necessarily provided. When the discharge port 7 is not provided and the lower end of the shell 1 is not open, the separated contaminants are stored in the shell 1. Further, in the present embodiment, since the
実施の形態2.
上述の実施の形態1では、サイクロンを一定方向にするようにしたものであるが、本実施の形態2においては、サイクロン方向を反転あるいは撹拝する場合について説明する。図7はこのような場合におけるサイクロン部構造図、図8はこの発明の実施の形態2における流体の正方向フロー、図9は逆方向フローを示すものである。図7〜図9のいずれにおいても、(a)は水平方向の断面図、(b)は軸断面図である。
In the first embodiment described above, the cyclone is set in a certain direction. In the second embodiment, a case where the cyclone direction is reversed or stirred will be described. FIG. 7 shows the structure of the cyclone section in such a case, FIG. 8 shows the forward flow of the fluid in
図7〜図9において、シェル1の外周面から入口とする双方向接続口2、出口とする双方向接続口3が設けられ、シェル1の内部にはサイクロン終端部と双方向接続口2,3とを連絡する内筒6が設けられている。シェル1のサイクロン終端部には分離した混入物のための排出口7が設けられている。双方向接続口2,3と内筒6は連絡管2A,3Aにて連結されている。また、双方向接続口2,3の連絡管2A,3Aは流路を絞られている。本実施の形態においては、図7(a)に示されるように、双方向接続口2,3は、線対称の位置に、内筒6を挟んで対向して、平行に設けられており、双方向接続口2,3の外端部は同一方向に向いている。
7 to 9, a
動作について説明する。入口とする双方向接続口2から、出口とする双方向接続口3までの主流体の正方向のフローについて説明する。このように構成された図8において、入口とする双方向接続口2から流入した流体は双方向接続口2の内端部からシェル1の内部でかつ内筒6の外部である空間に入り、旋回流となる。これにより混入物を分離し、混入物を分離した流体は内筒6に流入し、連絡管3Aを通り、出口となる双方向接続口3から外部に排出される。一方、分離した混入物は排出口7から排出される。
The operation will be described. The flow of the main fluid in the positive direction from the
次に、双方向接続口2,3の入口と出口とを切換えた場合の主流体の逆方向のフローについて説明する。本実施の形態においては、双方向接続口2,3を線対称の位置に設けているため、図9において、入口とする双方向接続口3から流入した流体は双方向接続口3の内端部からシェル1の内部でかつ内筒6の外部である空間に入り、入口と出口とを切換える前と反対方向の旋回流となる。これにより混入物を分離し、混入物を分離した流体は内筒6に流入し連絡管2Aを通り、出口となる双方向接続口2から排出される。分離した混入物は排出口7から排出される。なお、このときに、図8に示す正方向のフローにおいて、図8(b)に示されるように、分離した混合物がサイクロン終端部で堆積し堆積物になっていたと仮定する。本実施の形態においては、図9の逆方向のフローにおいては、入口と出口とを切換える前と反対方向の旋回流が形成されるので、図9(b)に示されるように、堆積物に流体がぶつかり堆積物をシェル1の内壁から剥がし取るので、堆積物は排出口7から外部に排出される。
Next, the flow in the reverse direction of the main fluid when the inlet and outlet of the
以上のように、本実施の形態においては、入口と出口との切換え時に流体方向が変わり流れを乱すため、サイクロン終端部で安定して堆積した混入物に逆方向の力を加えることになり、その衝撃により堆積した混入物は排出口7へ移動することになる。堆積した混入物が除去されることで、その後は安定した旋回流となる。 As described above, in the present embodiment, the fluid direction changes and the flow is disturbed at the time of switching between the inlet and the outlet, so that a reverse force is applied to the contaminants stably accumulated at the end of the cyclone, The contaminants deposited by the impact move to the discharge port 7. By removing the accumulated contaminants, a stable swirl flow is obtained thereafter.
実施の形態3.
上述の実施の形態1および2では、シェル1、双方向接続口2,3,4,5、内筒6、入口接続口9、および、出口接続口10,11は一体構造とするか、あるいは、接続口2,3,4,5、入口接続口9、出口接続口10,11と内筒6をシールする必要があるが、本実施の形態3においては、接続口3,4,9,10と内筒6との間にすき間を設けて間接的に連携することで、分離製作が可能な構造で、内部循環量を積極的に増加することが可能な実施の形態について説明する。本実施の形態においては、図10(b)に示されるように、図1の構成と比較すると、そのすき間分だけ、接続口3,4,9,10の位置が下方にずれている。また、本実施の形態においては、主に流れの方向を案内すると共に内筒側と接続口側の開口寸法およびすき間寸法を調整するガイドを設けて、このガイドにより、この部分から接続口に流入する流体を内筒外周とするか内筒内とするかを調整するようにしている。なお、この調整は設計段階で行われ、当該調整によりガイドは固定されている。図10(a)に示されるように、入口接続口9と内筒6とは、直接、連絡しておらず、離間して設けられている。出口接続口10の内端部を閉鎖短縮あるいは方向を変えて、連絡管10A,ガイド10Bを介し、内筒6に接続するようにしている。なお、ここで、閉鎖短絡とはすき間が無い場合のことで、その場合には、出口接続口10の内端部の開口が直接、内筒6に連通するため、その状態を、閉鎖短絡と呼ぶこととする。
In the above-described first and second embodiments, the shell 1, the
図10はこのような場合におけるサイクロン部構造図、図11はこの発明の実施の形態3における流体の正方向フロー、図12は逆方向フローを示すものである。図10〜図12のいずれにおいても、(a)は水平方向の断面図、(b)は軸断面図である。図10〜12において、シェル1の外周面から入口接続口9、入口とする双方向接続口4、出口とする双方向接続口3、出口接続口10、内筒6の上端面から出口接続口11が設けられ、シェル1の内面にはサイクロン終端部と双方向接続口3,4及び出口接続口10,11と連絡する内筒6が設けられている。シェル1のサイクロン終端部には分離した混入物のための排出口7が設けられている。この内筒6は、連絡管3A,4A,10Aが設けられ、また、双方向接続口3,4及び出口接続口10にはガイド3B,4B,10Bが設けられている。ガイド3B,4B,10Bにより、接続口に流入する流体を内筒6の外周とするか、内筒6内とするかを、調整することができる。また、内筒6は、図10(b)に示すように、シェル1にガスケット8を介して取付けられている。出口接続口11は内筒6に、直接、取付けられる。図27に、詳細な拡大図を示す。図27に示すように、ガスケット8は、シェル1に形成されている接続口3,4,9,10と内筒6との間のすき間に介在されて、スタッドボルト、ナット、ワッシャ等により固定されている。これをスタッド座形と呼ぶ。変形例のフランジ座形を図28に示す。図28の場合は、ワッシャを用いてボルトとナットで上下から固定している。図27および図28においては、わかりやすくするために、ガスケット8の上下にすき間があるように図示されているが、実際には、ガスケット8の上下のすき間が無くなるまで、スタッドボルトまたはボルトを締めて、しっかりと固定されている。また、内筒6はシェル1と一体構造とすることもできる。なお、図10ではガスケット8としているが、この場合に限らず、大きさが小さいものではねじ込み式(図29参照)、Oリング一止め輪式(図30参照)などとすることができる。
FIG. 10 shows the structure of the cyclone section in such a case, FIG. 11 shows the forward flow of the fluid in
なお、本実施の形態においては、図10(a)に示すように、シェル1の外周面から4つの接続口3,4,9,10が四方に突出するように設けられている。これらの接続口3,4,9,10は、図10(a)に示されるように、隣接している接続口どうしが90°の角度になるように配置されている。また、図10(b)に示すように、接続口3,4,9,10は、いずれも、シェル1の軸方向に対して、略々45°の角度をなして、かつ、上向きに設置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10A, four
次に、図11を用いて、連絡管3A,4A,10A及びガイド3B,4B,10Bでの流れを説明する。入口接続口9から流入した流れは旋回流となる。また、入口とする双方向接続口4から流入した流れはガイド4Bで周囲より低圧となり、連絡管4Aを通して内筒6の流体を引出すと同時に内筒6の外周面からも流体を引出し、旋回流に加える循環流を形成する。出口とする双方向接続口3の内部端では入口とする双方向接続口4からの旋回流のため周囲より低圧となりガイド3Bから連絡管3Aを通して内筒6の流体を引出すと同時に内筒6の外周面からも流体を引出し、旋回流に加える循環流を形成する。この際に内筒6の外周面から流入する流体の一部は主流に混ざり接続口3から排出される。出口接続口10では流入した流体が主に内筒6から噴出され、その外端から排出される。この際にガイド10Bと連絡管10Aの位置、寸法、形状の関係によりその間隙からシェル内の流体を吸出また噴出す。出口接続口11では内筒6から噴出する系内で最も異物の少ない流体が排出される。図12に双方向接続口の入口と出口とを逆にした場合を示す。
Next, the flow in the connecting
以上のように、内筒6を分離できる構造にすると、シェル1、入口接続口9、双方向接続口3、4、出口接続口10の製作組立を容易にすることができる。また、ガイド3B,4B,10Bと連絡管3A,4A,10Aの位置関係、大きさ、形状等により流体の引出し量を調整することができる。
As described above, when the
実施の形態4.
上述の実施の形態1,2,3では内筒6を必要としたが、本実施の形態4においては、内筒を使用しないサイクロンで、簡易に混入物を分離することが可能な場合を示す。図13はこのような場合におけるサイクロン部構造図、図14はこの発明の実施の形態4における流体の正方向フロー、図15は逆方向フローを示すものである。また、図16〜図18に排出口を設けない場合の構造を示す。さらに、図19〜図21に、ガイドを設けない場合の構造を示す。図13〜図21のいずれにおいても、(a)は水平方向の断面図、(b)は軸断面図である。図13〜図21において、シェル1の外周面から入口とする双方向接続口2,4、出口とする双方向接続口3,5が設けられている。これらの双方向接続口2,3,4,5には、ガイド2B,3B,4B,5Bが設けられている。これらの双方向接続口2,3,4,5は、図13(a)〜図21(a)に示されるように、隣接している双方向接続口どうしが90°の角度になるように、点対称の位置に、配置されている。また、図13(b)〜図21(b)に示すように、双方向接続口2,3,4,5は、いずれも、同一形状を有し、シェル1の軸方向に対して、略々45°の角度をなして、かつ、上向きに設置されている。なお、双方向接続口2,3,4,5の配置はこの場合に限らず、全てが同一方向のサイクロンを発生する向きであれば、この例以外の配置でもよいものとする。また、図13〜図15および図19〜図21の例においては、シェル1のサイクロン終端部に分離物の排出口7が設けられている。他の構成については、上述の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
In the first, second, and third embodiments described above, the
次に、このように構成された図13〜15において、図14に示すように、入口とする双方向接続口2,4からの流れはシェル1内で旋回流となり、混入物を分離する。混入物を分離した流体はサイクロン渦心を通り、ガイド3B,5Bから双方向接続口3,5に流入し外部に排出される。入口とする双方向接続口2,4のガィド2B,4Bでは周囲より低圧となり循環流を引出す。また、出口とする双方向接続口3,5の内端も周囲より低圧となり、ガイド3B,5Bから循環流を引出す。この際、内筒による連携が無いため、入口とする双方向接続口2,4から流入する流体の一部は双方向接続口2,4の内端及びガイド2B,4Bから双方向接続口2,4へ排出される。双方向接続口2,4の内端では複流となる。なお、流体から分離した混入物は、排出口7から外部に排出される。
Next, in FIGS. 13 to 15 configured as described above, as shown in FIG. 14, the flow from the
図16〜図18に示した構成における動作は、同様であるため、ここでは説明を省略する。但し、図16〜図18の例においては、シェル1の底部は閉鎖されており、排出口7が設けられていないため、流体から分離した混入物はシェル1の底部に堆積する。堆積した混入物を取り出し可能にするために、この場合には、接続口2,3,4,5またはシェル1の底部をネジやフランジで固定しておいて分解可能な構造にしておくことが望ましい。
Since the operations in the configuration shown in FIGS. 16 to 18 are the same, the description thereof is omitted here. However, in the example of FIGS. 16 to 18, the bottom of the shell 1 is closed and the discharge port 7 is not provided, so that contaminants separated from the fluid accumulate on the bottom of the shell 1. In order to make it possible to take out the accumulated contaminants, in this case, the bottoms of the
一方、図19〜図21のガイド3B,5Bがない場合は、双方向接続口3,5の内端から入り、排出される。図21において、入口とする接続口3,5からの流れは、シェル1内で旋回流となり、混入物を分離し、混入物を分離した流体はサイクロン渦心を通り、ガイド2B,4Bから接続口2,4に流入し排出される。入口とする双方向接続口3,5のガイド3B,5Bでは、周囲より低圧となり、循環流を引出す。また、出口とする双方向接続口2,4の内端も周囲より低圧となり、ガイド2B,4Bから循環流を引出す。この際、内筒による連携が無いため、入口とする双方向接続口3,5から流入する流体の一部は双方向接続口3,5の内端及びガイド3B,5Bから双方向接続口3,5へ排出される。
On the other hand, when there is no
以上のように、本実施の形態においては、内筒をなくした簡易構造ができる。また、図13〜図18においては、ガイド2B,3B,4B,5Bの位置、大きさ、形状等により流体の引出し量、混入物の分離状態を調整することができる。
As described above, in the present embodiment, a simple structure without the inner cylinder can be achieved. Further, in FIGS. 13 to 18, the amount of fluid drawn and the separation state of contaminants can be adjusted by the position, size, shape, etc. of the
実施の形態5.
上述の実施の形態1〜4では、サイクロン部がシェル1に対し、1:1の構成としているが、本実施の形態5においては、シェル1をボディー12とし、サイクロン部をボディー12に対し、1:複数とすることで、コンパクト化および取付けの容易化を図ることが可能な場合を示す。図22〜図26にその一例を示す。図22は水平方向の断面図、図23は軸断面図である。図24〜図26は、図23における記号A,B,Cの位置から見た各分離器の側面を示した側面図である。
In the first to fourth embodiments described above, the cyclone portion has a 1: 1 configuration with respect to the shell 1, but in the fifth embodiment, the shell 1 is the
図22〜図26の例においては、実施の形態3および4を変形させて組み合わせたものを示すが、この場合に限らず、他のいずれの実施の形態をそのままもしくは変形させて組み合わせてもよく、その場合にも同様の効果が得られることは言うまでもない。他の構成および動作については、上述の実施の形態と同じであるため、ここではその説明は省略する。但し、図23等において、13はプラグを示す。 In the example of FIGS. 22 to 26, the third and fourth embodiments are modified and combined. However, the present invention is not limited to this case, and any other embodiment may be combined as it is or after being modified. Needless to say, the same effect can be obtained in this case. Other configurations and operations are the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here. However, in FIG. 23 etc., 13 shows a plug.
以上のように、本実施の形態においては、サイクロン部をボディーに対し1:複数として複合化するようにしたので、分離器を取り付ける構造が兼用できるため、取付け部分が少なくなり、省スペース化が図れるとともに、取付け工程の手間を省くことができる。 As described above, in the present embodiment, since the cyclone portion is combined as a plurality of 1: with respect to the body, the structure for attaching the separator can also be used, so the attachment portion is reduced and space saving is achieved. In addition to being able to achieve this, it is possible to save the labor of the mounting process.
なお、上記の実施の形態1〜5においては、図示された接続口を常に全て使用する例について説明しているが、その場合に限らず、各接続口は選択して使用することも可能である。すなわち、例えば、図1の例で説明すると、図1では接続口2,4と接続口3,5の組み合わせで使用すると説明したが、接続口4,5を閉止し、接続口2,3の組み合わせでの使用も可能であり、さらに、その使用状態から、接続口3,5を閉止し、接続口2,4の組み合わせの使用に切り換えることも可能であって、その場合にはシェル1が分岐路の機能をもつことになる。
In the first to fifth embodiments described above, an example in which all the illustrated connection ports are always used has been described. However, the present invention is not limited to this, and each connection port can be selected and used. is there. That is, for example, in the example of FIG. 1, the
1 シェル、2 双方向接続口、2A 連絡管、2B ガイド、3 双方向接続口、3A 連絡管、3B ガイド、4 双方向接続口、4A 連絡管、4B ガイド、5 双方向接続口、5A 連絡管、5B ガイド、6 内筒、7 排出口、8 ガスケット、9 入口接続口、10 出口接続口、10A 連絡管、10B ガイド、11 出口接続口。 1 shell, 2 bidirectional connection port, 2A connection tube, 2B guide, 3 bidirectional connection port, 3A communication tube, 3B guide, 4 bidirectional connection port, 4A communication tube, 4B guide, 5 bidirectional connection port, 5A connection Pipe, 5B guide, 6 inner cylinder, 7 discharge port, 8 gasket, 9 inlet connection port, 10 outlet connection port, 10A connecting tube, 10B guide, 11 outlet connection port.
Claims (7)
略々円筒形の本体と、
前記本体の外周面から外部に向かって突出して設けられ、前記本体の内部と外部とを連絡している複数の接続口と、
前記本体の内径よりも小さい外径を有して、前記本体との間に空間を形成するように前記本体に接触せずに前記本体の内部に配置された内筒と、
前記接続口の少なくとも1つと前記内筒との間に設けられ、前記接続口を、前記内筒の内部と接続するとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続するための連絡管と
を備え、
少なくとも1つの前記接続口は、前記連絡管により、前記内筒の内部と接続されるとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続されており、
前記接続口は、前記本体の外周面の軸方向に対して所定の角度の傾斜をなして、上向きに設置され、
前記複数の接続口のうちの少なくとも1つは前記流体の入口および出口の両方に切り替え可能で、切り替え可能な当該接続口の中から入口として使用する接続口を選択して使用することが可能で、
前記複数の接続口のうちの少なくとも2つは、前記本体の外周面に対して点対称の位置に設けられており、
前記流体は、入口とする1以上の接続口から流入され、それらを介して、前記本体と前記内筒との間の空間に入ってサイクロンとなり、前記本体内を前記内筒の外周面に沿って旋回しながら下降し、前記内筒の下端部から、前記内筒の内部に流入し、当該内筒の内部を上昇して、出口とする1以上の接続口から外部に排出されるものであって、
前記流体の入口及び出口とする接続口が入れ替わっても、前記サイクロンは常に一定方向に生成される
ことを特徴とする分離器。 A separator for generating a cyclone to separate contaminants mixed in a fluid,
A substantially cylindrical body,
A plurality of connection ports provided to protrude from the outer peripheral surface of the main body toward the outside, and connecting the inside and the outside of the main body;
Has a smaller outer diameter than the inner diameter of the main body, and inner cylinder disposed inside the body without contacting to the body so as to form a space between said main body,
Provided between at least one of the connection ports and the inner cylinder, the connection port is connected to the interior of the inner cylinder and also connected to a space between the inner cylinder and the main body. With a tube ,
At least one of the connection ports is connected to the inside of the inner cylinder by the connecting pipe, and is also connected to a space between the inner cylinder and the main body,
The connection port is inclined upward at a predetermined angle with respect to the axial direction of the outer peripheral surface of the main body, and is installed upward.
At least one of the plurality of connection ports is switchable to both the inlet and outlet of the fluid, it can be used to select a connection port to be used as an entrance from the switchable the connection port so,
At least two of the plurality of connection ports are provided at point-symmetric positions with respect to the outer peripheral surface of the main body,
The fluid is introduced from one or more connection ports serving as inlets, through which the fluid enters a space between the main body and the inner cylinder to form a cyclone, and the inside of the main body follows the outer peripheral surface of the inner cylinder. And descends while turning, flows into the inner cylinder from the lower end of the inner cylinder, rises inside the inner cylinder, and is discharged to the outside through one or more connection ports serving as outlets. There,
The separator is characterized in that the cyclone is always generated in a certain direction even if the connection port as the fluid inlet and outlet is switched.
略々円筒形の本体と、
前記本体の外周面から外部に向かって突出して設けられ、前記本体の内部と外部とを連絡している複数の接続口と、
前記本体の内径よりも小さい外径を有して、前記本体との間に空間を形成するように前記本体に接触せずに前記本体の内部に配置された内筒と、
前記接続口の少なくとも1つと前記内筒との間に設けられ、前記接続口を、前記内筒の内部と接続するとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続するための連絡管と
を備え、
少なくとも1つの前記接続口は、前記連絡管により、前記内筒の内部と接続されるとともに、前記内筒と前記本体との間の空間にも接続されており、
前記複数の接続口のうちの少なくとも1つは前記流体の入口および出口の両方に切り替え可能で、切り替え可能な当該接続口の中から入口として使用する接続口を選択して使用することが可能で、
選択された前記接続口のうちの少なくとも2つは、前記本体の外周面に対して線対称の位置に設けられており、当該2つの接続口の一方が入口として使用され、他方が出口として使用され、それら2つは入口と出口とを逆にして使用することが可能であって、
前記接続口は、前記本体の外周面の軸方向に対して所定の角度の傾斜をなして上向きに設置され、
前記流体は、入口とする1以上の接続口から流入され、それらを介して、前記本体と前記内筒との間の空間に入ってサイクロンとなり、前記本体内を前記内筒の外周面に沿って旋回しながら下降し、前記内筒の下端部から、前記内筒の内部に流入し、当該内筒の内部を上昇して、出口とする1以上の接続口から外部に排出されるものであって、
前記流体の入口及び出口とする接続口が入れ替わった場合には、前記サイクロンは反対方向の旋回流として生成される
ことを特徴とする分離器。 A separator for generating a cyclone to separate contaminants mixed in a fluid,
A substantially cylindrical body,
A plurality of connection ports provided to protrude from the outer peripheral surface of the main body toward the outside, and connecting the inside and the outside of the main body;
Has a smaller outer diameter than the inner diameter of the main body, and inner cylinder disposed inside the body without contacting to the body so as to form a space between said main body,
Provided between at least one of the connection ports and the inner cylinder, the connection port is connected to the interior of the inner cylinder and also connected to a space between the inner cylinder and the main body. With a tube ,
At least one of the connection ports is connected to the inside of the inner cylinder by the connecting pipe, and is also connected to a space between the inner cylinder and the main body,
At least one of the plurality of connection ports is switchable to both the inlet and outlet of the fluid, it can be used to select a connection port to be used as an entrance from the switchable the connection port so,
At least two of the selected connection ports are provided at positions symmetrical with respect to the outer peripheral surface of the main body, and one of the two connection ports is used as an inlet and the other is used as an outlet. The two can be used with the inlet and outlet reversed,
The connection port is installed upward with an inclination of a predetermined angle with respect to the axial direction of the outer peripheral surface of the main body,
The fluid is introduced from one or more connection ports serving as inlets, through which the fluid enters a space between the main body and the inner cylinder to form a cyclone, and the inside of the main body follows the outer peripheral surface of the inner cylinder. And descends while turning, flows into the inner cylinder from the lower end of the inner cylinder, rises inside the inner cylinder, and is discharged to the outside through one or more connection ports serving as outlets. There,
The separator is characterized in that the cyclone is generated as a swirling flow in the opposite direction when the connection port serving as the fluid inlet and outlet is switched.
前記開口に設けられ、分離後の前記混入物を排出するための排出口をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の分離器。 The lower end of the body is open,
The separator according to any one of claims 1 to 5, further comprising a discharge port provided in the opening and configured to discharge the contaminant after separation.
分離後の前記混入物は前記本体の底部に堆積されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の分離器。 The lower end of the body is closed;
The separator according to any one of claims 1 to 5, wherein the contaminants after separation are deposited on a bottom portion of the main body.
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