JPH01502886A - サイクロン セパレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 サイクロンセパレータ 本発明はサイクロンセパレータに関する。また、本発明は、特に限定されるわけ ではないが、液体分離器に使用され、特に、国際出願ＰＣＴ／ＡＵキ３１０ｏｏ ２８号、米国特許第４，４６４，２６４号、米国特許第４，５７６．７２４号若 しくは米国特許第４，２３７，００６号に記載されたような種類の油水混合物か ら油と水を分離する分離器に適用される。

本発明に依れば、大径端から小径端へ延びた長尺の分離室を有し、大径端にはオ ーバーフロー出口を、小径端にはアンダーフロー出口を備え、分離室へ分離する 液を導入する導入手段を少くとも大径端に近い長手方向の位置に備えたサイクロ ンセパレーターにおいて、前記アンダーフロー出口は、セパレーターの軸線方向 に延設された端部に接続し、セパレーター稼動中はその中をアンダーフロー出口 からの流れが通過し、上記端部は小径端部から大径端部へと延設され、前記端部 の小径端部が前記分離室の大径端部に最も近接しているサイクロンセパレータが 提供される。好ましくは前記端部は、その半頂角（頂角の１／２）が６°がら２ ０’の範囲で、好適には８°の角度である切頭円錐形状をしている。

本発明を、添付図面のみを参照して、その実施例を詳細に説明する。添付図は本 発明による構成のサイクロンセパレータの断面略示図である。

図示した実施例のサイクロンセパレータは、長尺の分離室２４ａをその内部に形 成する外板２４を具備する。前記分離室は軸対称形で、円形横断面を有している 。分離室２４ａは、セパレータの大径端部１０ａからセパレータの小径端部１０ ｂに延設されている。本実施例においては、分離室は円筒形状の第１部分１２及 び第２テーパ一部分１４を形成し、そのテーパ一部分１４は、次に円筒形の第３ 部分１６に連接している。

又、テーパ一部分１２ａが前記部分１２と１４の間に延設され、前記部分１６は 、前記部分１２から離れた側にアンダーフロー出口２３を具備している。前記部 分１６は、従い、セパレータの端部１８に連接している。前記分離室２４ａは、 高密度流体用のアンダーフロー出口２３を有し、このアンダーフロー出口は、前 記部分１６の、セパレーターの大径端１０ａから離れた方の端部に位置している 。分離室２４ａには、また、セパレータ大径端近傍に配設された、１つ又はそれ 以上の接線方向を向いた流体入口２６及び軸線方向のオーバーフロー出口３４（ 分離すべき流体の低密度成分流出用）をセパレータ大径端に有している。

セパレータ１０はこの、特定の実施例においては、特に油水混合液から油を分離 する用途に設計されており、混合液は入口２６から導入され、分離した水は出口 ２３から取り去られ、分離した油は出口３４から取り去られる。上記の、若しく は他のタイプの、液体成分を他の液体成分から分離するのに適したセパレータは 、一般に分離室２４ａ内で液体が流動する際に、液体内部での剪断応力が比較的 小さくなるように設計される。国際出願ＰＣＴ／ＡＵ８３／　０００２８号、米 国特許第４．４６４．２６４号、オーストラリア国特許第８４７１３／８２号及 び、米国特許第４，２３７．００６号は水が大部分を占める油水温合液から油分 を分離するのに存効なサイクロンセパレータについて記載している。上記文献は 、上記のタイプのセパレーターに適用される特別な形状や、寸法の制限につき開 示している。

−Ｊｌに、上記のセパレータは、比較的大きな長さ／直径比を有することを特徴 としており、例えばセパレータ大径端部の直径ｄ、とセパレータ全長は、全長“ Ｌ”が少くとも直径ｄ。

の５倍以上となるように関係づけられている。もっと詳細には、上記セパレータ は以下のように特徴づけられる：１０＜１２／ｄ２　＜２５ ０．０４＜　４　Ａ　ｉ　／πｄ１２＜０．１０ｄ　ｏ　／　ｄ　ｔ　＜０．２ ５ ここでｄ＋　、ｄｚ　、ｄ３およびｉｔ　、ｌｚ　、ｐ３はそれぞれ第１部分１ ２、第２部分１４、及び第３部分１６の直径と長さ、Ａｉは流入口部分で流れに 垂直に測った入口２６の横断面積合計、ｄｏは出口３４の直径を表わす。前記テ ーパ一部１２ａが設けられている場合、その半頂角（頂角の１／２）は１０°で ある。又、部分１４は半頂角（頂角の１／２）が２０′から１°のテーパー面を 持つようにしても良い０部分１４のようにテーパー面を持つ部分では、上式の直 径、例えばｄ２は、それぞれその部分の大径端の直径をとる。上記の比率は米国 特許第４，５７６．７２４号及び第４，２３７，００６号に記載されている。米 国特許第４，５７６．７２４号に開示された特別の形状については下記の関係式 が通用される：ｄｏ／ｄｚ＜０．１ 前記部分１８は切頭円錐形状で、出口２３に最も近い端部の直径ｄ、から出口２ ３から離れた側の端部直径ｄ４へと出口２３から離れるにつれ直径が増加してい る。前記部分１８の半頂角（頂角の半分）“Ａ”は８°、また部分１８の長さ１ ４は、その最小直径ｄ、より太きく　１＜ｆ４　／ｄｚ　＜５とされる。通常の 設計手法では出口２３は例えばパイプ２０を介して、適宜な流量制限手段、若し くは絞り２２に接続されるが、上記絞り２２は、米国特許第４．４６４，２６４ 号又は国際出願ＰＣＴ／ＡＵ８３／　０００２８号の開示に従って、セパレータ がらの高密度液（この実施例では水）の出口用に構成することができる。特に、 上記流量制限手段は、流路２２ａを備え、その流路２２ａは、部分１８から離れ た側での直径が、部分１８に近い部分での直径の１／３がら２／３の範囲にまで 減少する概ね切頭円錐状の形状とすることができる。

上記部分１８を設置することは、セパレータ直径に対してその全長を、上記部１ ８を設置しない場合に較べて短縮できる点で、特に有用であることが判明してい る。既に述べたように、液体成分、特に上述の油水混合液分離用セパレータは通 常、比較的大きな全長を有する特徴があり、従って部分１８を採用することによ り、全長を短縮できることは、限られた空間にセパレータを組み込むことができ 、更に製造コストが低減されると言う点で実務上重要である。前記部分１８を設 置することは、通常この種のセパレータの運転時に発生する速度水頭損失を回収 する運転を可能にすると考えられている。特に、通常であればセパレータの入口 ２６から出口２３の間には相当大きな静圧損失があり、前記部分１８の切頭円錐 形状は、この損失を最小限にするのに役立っている。

国際出願ＰＣＴ／Ａυ８５／　０００１０号に記載のように、図に示した接線方 向の複数の入口２６は、インボリュート形状の１つの入口に置き代えることも可 能である。

手続補正書Ｃ方式） ％式％ １、事件の表示 ＰＣＴ／ＡＵ８７１０　Ｏ１１Ｂ ２、発明の名称 サイクロン　セパレータ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏名　キャロル、ノニル ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、補正命令の日付 ６、補正の対象 （１）明細書及び請求の範囲の翻訳文 （２）委任状 ７、補正の内容 （１）明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書（内容に変更なし） （２）別紙の通り ８、添付書類の目録 （１）明細書及び請求の範囲の翻訳文　各１通（２）委任状及びその翻訳文　各 １通 η ””’−””−”−＝１＃”−、ＰＣＴｌＡυ８７７００１１ＢＵＳ　３５０１ ０１４　ＤＥ　Ｌ９２９７７１　ＧＢ　１２３７１６７ＧＢ　２０１１２８５　 ＣＡ　１１１７０３４　ＤＥ　２８４９２０１　ＵＳ　４３１６７２９ＵＳ　４ ３３７０６８　ｔｌｓ　４３８０１０５　ＺＡ　７８０６３２２ＡＬＩ　４７１ ０５／７９　ＣＡ　１１１７４４１　ＧＢ　１５８３フ４２　ＵＳ　４２３７０ ０６ＡＬＩ　８４７１３／８２　ＣＡ　１１９１１１１　εＰ　６８８０９　Ｇ Ｂ　２１０２３１０ＪＰ５８０３０３５６　Ｎｏ　８２２１３６　Ｕ５４５７６ ７２４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．大径端から小径端へ延びる長尺の分離室を具備し、大径端にはオーバーフロ ー出口を、小径端にはアンダーフロー出口を備え、また、前記分離室への、分離 される流体の流入のための導入手段を、長手方向の少くとも前記太径端近傍に備 えたサイクロンセパレータにおいて；前記アンダーフロー出口は、セパレータの 軸線方向に延設された端部に連接し、セパレータ稼動中はその中をアンダーフロ ー出口からの吐出流れが通過し、上記端部は、小径端部から大径端部へと延設さ れ、前記端部の前記小径端部が前記分離室の前記大径端部に最も近接しているサ イクロンセパレータ。 ２．前記端部は、その半頂角（頂角の１／２）が６°から２０°の範囲の切頭円 錐形状である請求の範囲第１項に記載のサイクロンセパレータ。 ３．前記端部の半頂角（頂角の１／２）は略８°である請求の範囲第２項に記載 のサイクロンセパレータ。 ４．前記端部の長さは前記端部の、直径が最も小さい端での直径より大きい請求 の範囲第２項又は第３項に記載のサイクロンセパレータ。 ５．前記端部の長さをｌ４、前記端部の最小直径端における直径をｄ３とすると 、１＜ｌ４／ｄ３＜５の関係となる請求の範囲第４項に記載のサイクロンセパレ ータ。 ６．前記分離室は、軸線方向に第１、第２、第３の順に並んだ部分区画を有し、 前記導入手段は、上記第１部分に開口した少くとも１つの入口であり、前記オー バーフロー出口と前記アンダーフロー出口は軸線方向に、それぞれ第１部分と第 ３部分から出ており、また、前記第１部分と前記第３部分は略円筒状で、前記第 ２部分はテーパー状になっており、ｌ１，ｌ２，ｌ３をそれぞれ前記第１、第２ 、第３部分の長さ、ｄ１とｄ３をそれぞれ前記第１部分と第３部分の直径、ｄ２ を前記第２部分の最大直径端での直径、ｄｏをオーバーフロー出口の直径、Ａｉ を前記導入手段で表わされた、分離室への原料の流入点で流れに垂直に側つた流 入部の横断面積の総和とすると、 １０≦ｌ２／ｄ２≦２５ ０．０４≦４Ａｉ／πｄ１２≦０．１０ｄｏ／ｄ２＜０．２５ ｄ１＞ｄ２ ｄ２＞ｄ３、 てある上記請求の範囲いずれか１項に記載のサイクロンセパレータ ７．前記第１部分と前記第２部分とを接続する、テーパー状の分離室の部分を有 する請求の範囲第６項に記載のサイクロンセパレータ。 ８．前記第２部分の半頂角（頂角の１／２）は２０′から１°の範囲である請求 の範囲第６項又は第７項に記載のサイクロンセパレータ。 ９．前記ｄｏとｄ２がｄｏ／ｄ２＜０．１である請求の範囲第６項から第８項の いずれか１項に記載のサイクロンセパレータ。 １０．前記端部の前記大径端部に接続された、前記端部からの流量を制限するた めの流量制限手段を有する上記請求の範囲いずれか１項に記載のサイクロンセパ レータ。 １１．前記流量制限手段は、前記端部から離れるにつれて直径が減少する流路を 備え、その流路の、前記端部から離れた側での直径は、前記端部付近での前記流 路直径の１／３から２／３の範囲にある請求の範囲第１０項に記載のサイクロン セパレータ。