JP6433036B2 - ガスから液体粒子を遠心分離するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガス中に含まれる液体粒子及び含まれている可能性のある固体粒子を遠心分離することによってガスを清浄化するための装置に関し、この装置は、ハウジングと、清浄化されていないガス用にハウジングに設けられたガス入口と、ハウジング内で回転可能に支持されているロータであって、当該ロータの回転中に当該ロータを通るガス流に含まれる液体粒子を捕捉し、ハウジングの内壁面の方に液体粒子を放出するための、複数の互いに隣り合っている面状要素を有するロータと、ロータを通過してそこで清浄化されたガスを排出するための出口と、ハウジングの内壁面にて収集されそこから流下する液体を排出するための、ハウジングの底部に設けられた液体出口とを備えている。

ガス状媒体から液体粒子及び固体粒子を分離するための向流型の遠心分離装置においては、負圧又は低圧（ｓｕｂ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）状態がハウジングの分離チャンバにおいて形成される。この低圧によって、ガスは、分離装置ハウジングの分離チャンバ内に開いているガス入口を通して吸引される。ロータにて分離された液体は、ハウジングの内壁面に放出され、分離装置ハウジングの底部にある液体出口の方へ、重力によって流下される。次いで、液体は、ホースまたは導管を通して外部容器に導かれる。しかしながら、分離チャンバ内の低圧はまた、空気を液体出口導管を通して分離チャンバに流入させる。この空気流によって、分離された液体がホースを通って流出することが妨げられ、逆流を形成する。この逆流は、分離チャンバを液体で徐々に満たすことになり、最終的にはロータに達して、周りに放出される。これは、ロータに過負荷をかけることになる。このようなことが起きないようにするために、出口ホースの内側の端部は、空気が出口ホースから吸い込まれることがないよう、分離チャンバの液面よりも下に配置されなければならない。しかしながら、このような液面は必ずしも得られるものではない。ホースの形態も非常に扱いにくいものである。液体がどこでも上方へ流れなければならないようホースが配置される場合、別の液体トラップが形成され、分離装置からの液体の流出が妨げられる。また、分離チャンバ内の液位は、例えばタンクが空にされるときなどに変化し、それによってホースの端部は突然液面より上の位置となり、液体の流出が妨げられ得る。

上記種類の従来技術の遠心分離機の前記問題点および他の問題点を除去するために、本発明によれば、液体出口が、ハウジングの下部に井戸状体（ｗｅｌｌ）として形成され、この井戸状体の底部に、分離された液体のための管状の出口導管の端部があり、井戸状体が、少なくともその上部において、出口導管の断面積よりも相当に大きい断面積を有するとともに、当該装置の通常の稼働中に実質的に一定の液位を有する持続性のある液体トラップを形成して、ハウジング内の低圧状態により空気が出口導管を通ってハウジング内に流入することを防止するような高さを有するものが提案される。井戸状体内の液柱が分離チャンバ内の最大の低圧状態に対応するよう井戸状体の高さを定めることにより、井戸状体内の液体トラップが常に維持される。

分離装置の起動時、分離された液体はハウジングの側壁面に沿って流下し、ハウジングの底部の井戸状体内に流入し、そこで、最初に、分離チャンバで形成された低圧による流入空気流によって、液体が出口ホースを通って流出することが防止される。液位が分離チャンバ内の低圧に対応するものとなって、平衡状態が得られるまで、液体は徐々に井戸状体内に収集されていく。その際、分離チャンバ内への空気の流入が妨げられ、液体は、分離チャンバに逆流することなく、導管を通って流出することができる。新たな分離液体が井戸状体内に流下していくので、井戸状体内の液位が一定に維持されるように同じ程度で液体は流出される。

出口導管にはその上部に通気孔が設けられるのが好ましく、それにより、導管の端部が液面より下に位置するか否かに拘わらず、分離された液体は次続の容器に円滑に流出することができる。

以下、本発明を、添付図面を参照して詳細に説明する。

本発明による装置のハウジングの外部を示す図である。 本発明による装置の、一部を切り欠いての斜視図である・ 図２の液体トラップの円で囲まれた部分の拡大図である。

図２は、ガスに含まれる液体粒子と含まれる可能性がある個体粒子とを遠心分離することによってガスを清浄化する装置を、一部切り欠いて示している。この装置は、分離チャンバ１２を画定するハウジング１０を備えている。本実施形態において、ハウジング１０は、２つの垂直に回転可能に支持されたロータ１４を囲むよう構成されており、図ではロータの一方のみを示している。ロータ１４は、それ自体は公知の態様で、互いに小さな距離で分離された複数の積層体ないしは面状ディスク要素を備えている。図では１つの面状要素１６のみが示されている。面状要素１６は、ロータのコアの放射状スポーク１８の下側に配置され、好ましくは円錐ディスクの形状を有する。ハウジング１０の側壁面の１つには、液体粒子が除去されて清浄化されるガス媒体のための入口２０（図１）がある。ハウジング１０は、ロータ１４の上部を通すための上部貫通開口部（図示せず）を有している。ロータ１４の上端部のファンホイール２２は、ファンハウジング（図示せず）内の上方に配置され、分離チャンバ１２から分離され、ロータ１４の回転中にロータ１４における清浄ガスのための中央出口シャフトを介して分離チャンバ１２内に低圧を生じさせる。ロータ１４は、ハウジング１０の下方の共通駆動モータ（図示せず）により、ベルトを介して駆動される。

ハウジング１０の底部の最下部には、ロータ１４によって分離された液体のための出口（全体的に符号２４で示す）がある。この出口２４は、底部の穴２６（図３）により形成され、この穴２６は、例えば円筒状の井戸状体内に、この場合には、傾斜底板３０を有するパイプソケット２８内に開口している。パイプソケット２８の下端部は、パイプソケット２８よりも相当に小さい断面積（例えばパイプソケットの断面積の１／５）を有する出口導管３２と通じている。出口導管３２はパイプまたはホースにより形成されてもよく、これは分離された液体を容器またはタンク（図示せず）に導く。あるいは、出口２４は、ボウルの形態または円錐形状を有することとしてもよい。

装置の起動時、液体粒子または固体粒子が除去されて清浄化されたガスは、ロータ１４のファンホイール２２の回転によって発生される低圧により、ガス入口２０を通してハウジング１０の分離チャンバ１２に吸引される。最初に、ロータ１４の円錐形ディスク要素１６間の間隙ないしは空間内に流入し、そこで、ガス中の液体粒子は、ロータ１４の中心に向かってガスが流れている間、液体粒子に作用する遠心力によって、ロータ１４の中心軸線に向いているディスクの内面で捕捉される。捕捉された粒子は、遠心力によってディスク１６の外周縁の方へと外方に押しやられ、さらにハウジング１０の内面へと飛散され、そこで、それらはハウジングの底部の液体出口２４へと流下し得る。最初に、分離チャンバ１２の低圧によって生じる、出口導管３２を通る反対方向に流れる空気流によって、液体は、出口導管３２を通って流出されることが妨げられる。パイプソケット２８内の液位が分離チャンバ１２内の低圧に対応するものとなって、それによって平衡状態ないしは等価状態が得られるまで、液体は徐々にパイプソケット２８に収集されていく。これによって、出口導管３２を経ての分離チャンバ１２内への空気の流入がパイプソケット２８内の液体によって抑制され、液体は分離チャンバ１２に引き戻されることなく導管３２を通って流出することができるようになっている。新たな分離液体が出口２４のパイプソケット２８内に流下していくので、パイプソケット２８内の液位が一定となるように同じ程度まで液体は流出される。

出口導管３２にはその上部に通気孔３４が設けられており、導管の端部が液面より下に位置するか否かに拘わらず、分離された液体は次続の容器に円滑に流出することができる。
［発明の項目］
［項目１］
ガスに含まれている液体粒子およびガスに含まれている可能性のある固体粒子を遠心分離することによりガスを清浄化する装置であって、
ハウジング（１０）と、
前記ハウジングに設けられた、清浄化されていないガスのためのガス入口（２０）と、
前記ハウジング（１０）内で回転可能に支持されているロータ（１４）であり、該ロータ（１４）の回転中に該ロータ（１４）を通るガス流の中の液体粒子を捕捉し、前記ハウジング（１０）の内壁面に向かって前記液体粒子を放出する複数の互いに隣り合った面状要素（１６）を有するロータ（１４）と、
前記ロータ（１４）を通過し前記ロータ（１４）内で清浄化されたガスを排出するための出口と、
前記ハウジング（１０）の前記内壁面上で収集され該内壁面から流下する液体を排出するための、前記ハウジング（１０）の底部に設けられた液体出口（２４）と
を備える装置において、
前記液体出口（２４）が、前記ハウジングの下部に井戸状体（２８）により形成され、前記井戸状体（２８）の底部に、分離された液体のための管状の出口導管（３２）の端部があり、
前記井戸状体（２８）が、少なくともその上部において、前記出口導管（３２）の断面積よりも相当に大きい断面積を有するとともに、当該装置の通常の稼働中に実質的に一定の液位を有する持続性のある液体トラップを形成して、前記ハウジング内の低圧状態により空気が前記出口導管（３２）を通って前記ハウジング内に流入することを防止するような高さを有する、ことを特徴とする装置。
［項目２］
前記出口導管（３２）に通気孔（３４）が設けられていることを特徴とする、項目１に記載の装置。

Claims (2)

1. ガスに含まれている液体粒子およびガスに含まれている可能性のある固体粒子を遠心分離することによりガスを清浄化する装置であって、
   向流分離チャンバ（１２）を画定するハウジング（１０）と、
   前記ハウジングに設けられた、清浄化されていないガスのためのガス入口（２０）と、
   前記ハウジング（１０）内で回転可能に支持されているロータ（１４）であり、該ロータ（１４）の回転中に該ロータ（１４）を通るガス流の中の液体粒子を捕捉し、前記ハウジング（１０）の内壁面に向かって前記液体粒子を放出する複数の互いに隣り合った面状要素（１６）を有するロータ（１４）と、
   前記ロータ（１４）を通過し前記ロータ（１４）内で清浄化されたガスを排出するための出口と、
   前記ハウジング（１０）の前記内壁面上で収集され該内壁面から流下する液体を排出するための、前記ハウジング（１０）の底部に設けられた液体出口（２４）と
   を備える装置において、
   前記液体出口（２４）が、前記ハウジングの下部に井戸状体（２８）により形成され、前記井戸状体（２８）の底部に、分離された液体のための管状の出口導管（３２）の端部があり、
   前記井戸状体（２８）が、少なくともその上部において、前記出口導管（３２）の断面積よりも相当に大きい断面積を有するとともに、当該装置の通常の稼働中に実質的に一定の液位を有する持続性のある液体トラップを形成して、前記ハウジング内の低圧状態により空気が前記出口導管（３２）を通って前記ハウジング内に流入することを防止するような高さを有する、ことを特徴とする装置。
2. 前記出口導管（３２）に通気孔（３４）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

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