JPH0365259A - くず粒子を流体から分離するサイクロン装置 - Google Patents
くず粒子を流体から分離するサイクロン装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
↓I43号に記載された形式の粒子セパレータ及び米国
特許第1121!2,016号に記載された形式の粒子
検出器と泡セパレータの組合せに関するものである。こ
のような装置は、油などの流体を用いる機株的装置のた
めの油圧装置及び潤滑装置に関連して用いられる。特に
、本発明の装置は、このようた装置類の油の中のあらか
じめ定められた大きさ以上の粒子を選択的に取除く。本
発明の好筐しい実施例は、また流体から空気及びその他
の捕獲気体を取除き、装置からそれらを排出する。
受けて動く部品の接触によって生ずる摩耗摩擦によるI
J’Jを受ける。これ((よって若干の小さな粒子が放
出されることになる。このような「摩損粒子」又は「け
ば」は一般に2〜20ミクロンの大きさである。この寸
法の粒子は、重い潤滑油などの循環流体の中に懸濁され
ると、−・般に重力及び慣性力に迅速に反応するのでな
く流体と一緒に移動する。しかし、−たん正常な「なじ
み運転」が起ると、このような粒子の量は、比較的低い
値に減少し、大ていの装置においてそれらの粒子は、フ
ィルタによるか又は粒子が鉄を含んでいれば磁石によっ
て装置から容易に除かれる。
又は局所gA域に弱点が生じたとき、状況は根本的に変
る。このような場合には、高い表面圧力を受けて動く部
品間の接触点で一般に相料のずっと大きい粒子がはがれ
るようになる。さらに、そのような粒子がはげ落ちるこ
とによって、−たん表面が変形されて終うと、劣化速度
が加速されて、追加の粒子がはげ落ちる速度が大きくた
る。
法がずっと桁違いに大きい。なお、生成された摩損粒子
の量は、著しく大きくなる。破損粒子は、一般に、10
0〜2000ミクロンの寸法範囲に入る。破損粒子の質
量が太きいために、破損粒子は、潤滑流体中に懸濁され
ることが少ない。
視することによって、そのような破損が起るのに先だっ
て予知できることが公知である。
わち100ミクロンより大きい金属粒子が検出されたと
き又は摩損粒子の量が著しく増えたとき、指示される。
況の発生を作業者に知らせる信号を与える形式のもので
ある。
滑流体のある程度の攪拌を生ずる傾向があや、しばしば
きわめて安定な泡を形成することになる。多くの装置に
おいて、等しい体積の空気と油が混合される。ガスター
ビンの潤滑などのなおその他の高速度用途においては、
+475もの多くの空気が115の油と混合されること
がある。油をこのように稀釈すると、潤滑される表面と
接触する油が少なくなるので、油の総合潤滑効果が下が
り、これは明らかに望1しくたい結果である。
なるので、油装置の中の全圧力が下がる。
くこれらの形式の装置においてはよくあることである)
特に当ては筐る。なお、油の冷却効果は、過熱及び加速
された損耗の確率を大きくする空気連行のために摩擦が
増えることによって著しく小さくなる。
の中の摩損粒子から破損粒子を分離する改良装置を提供
することである。
れた気体を分離する改良装置を提供することである。
リングであり、前記リングはチャンバの床にある油出口
の方へ流れる油の流れ及び気体の内向きに動く渦から粒
状物質を分離した11に保つ。
ついた(じょうご形)口である。
管のないことである。
ので、通常の検出装置による破損粒子の信頼度と精度を
大きくする。本発明の好筐しい実施例はさらに、空気及
びその他の捕獲気体を流体から除く手段を与えるように
構成されている。
て閉じられている二つの端をもった外側円筒ハウジング
を備えている。ハウジング内には大体円筒形のチャンバ
がある。説明の便宜のためにこ\では円筒ハウジングの
一端を「頂部」と任意に呼び、反対端を「底」と呼ぶが
、装置は重力に依存しないで、装置を事実上すべての向
きに配置して動作させることができることが認められる
はずである。ハウジングの内部にはハウジングの軸に沿
って配置され、両端の一方に接続された中空円筒管があ
る。本発明の異なる実施例においては、この管は、ハウ
ジングの頂部又はハウジングの底からチャンバに入って
もよい。その管は、ハウジングを通してほんの一部分だ
け伸びている。
た気体に対する出口を与えることなので、管は、普通は
、渦流検知器と呼ばれる。
を通って装置l出てゆく。口は底要素の中にある流体出
口と流通する流体チャネルと通ずるようにテーパーがつ
いている。
いる。リングの目的は粒状物質、すなわちくず、をじょ
うご形口の中に向けられている流体から分離された1′
=!にすることである。したがってこれをくずリングと
称する。くずリングと円筒壁の間のチャンバの部分は、
くずがチャンバから出る前に移動する環状チャネルであ
る。ノ1ウジングの円筒壁を通ってくずチャネルから接
続方向にくず吐出口が伸びており、このくず吐出口は、
粒状物質を集めた9、保持したう、又は検出したりする
手段を含むチャンバ又は底流ポートと通じている。
潤滑装置のような、加圧5相流装置の中で液体又は気体
からくず粒子を分離し、それらをあとの除去のために流
体の流れから隔離するために用いるように構成された粒
子分離装置ヲ企図している。この粒子分離装置は上端キ
ャップ、滑らかた円筒形内壁及び底要素を有するハウジ
ング金備え、各要素は一緒に7jつてハウジングの中に
チャンバを形成している。上端キャップの近くに流体を
ハウジングの中へ上端キャップ付近で接線方向に入射す
るように構成された一つ以上の流体吸込口があり、それ
らは流体が前記流体吸込口を通って入射されると、流体
が下に向いたらせん流れ模様を作多出すようた具合に円
筒形内壁に当るようにハウジングと共同作動するように
構成されており、前記流れ模様は、最初には捕獲気体に
前記流れ模様の事実上中心で合体させ、次いで最終の分
離、捕獲及び除去のために前記流れ模様の外側区域にく
ず粒子を推進する遠心力場を発生する。
口を備えている。底要素はそれの内部にじょうご形表面
を有し、じょうご形表面は円筒形内壁近くに始まるがそ
の内壁から間隔をおいている広い口から伸びて流体吐出
口と通じてい細まつた流体チャネルの方へテーパがつい
ている。
る手段であり、前記口からチャンバの中へ短い距離上方
に伸び前記手段の外側表面と円筒形内壁の底要素に直ぐ
隣接した部分との間に環状〈ずチャネルを形成するよう
に構成された手段が設けられている。好渣しいのは、く
ず粒子の流体からの分離を維持するように構成された手
段は、じょうご形表面の口から上方に伸びるリングであ
ることである。〈ず粒子は隔離されてくずチャネルの中
に捕えられ次に装置から除かれる。
のちに分離されたくず粒子を受けるように槽底されたく
ず出口が円筒形内壁を通って接線方向に伸びるくずチャ
ネルからのくず吐出口を備えている。くず粒子の存在を
検出し指示する手段、たとえば、磁気粒子検出装置、渦
電流センサ、又は光学粒子検出器がくず吐出口に接続さ
れるのが好ましい。
体チャネルと通じるように底要素を辿って半径方向に伸
びている。他の実施例においては、流体吐出口は底要素
を軸方向に通って伸びている。
た気体を除去する手段が設けられている。
壁と同心にチャンバ室内に伸びて、気体吐出口と通じ、
合体した気体をさえぎってそれらの気体を気体吐出口の
中へ導く中空管を備えている渦流探知器とを備えている
のが好せしい。
あや、渦流探知器は流体チャネルを通ってリングより上
に伸びている。
プを通って伸びている。若干の選択的構成をこの状況に
おいて用いることができる。一つにおいては、渦流探知
器はリングの頂部の下に伸びており、さらに中空管の最
低部分を覆って匁む空気吐出口逆転キャップを備え、中
空管の最低部分はその中に複数の穴を形成されている。
ャップと一体であってもよく、ハウジングの上端キャッ
プから上方に伸びるか又は上端キャップから上方へゆき
上端キャップから短い距離の間チャンバの中へ下向きに
伸びる気体吐出0からチャンバの中へ下向きに伸びてい
る。これらの構成において、渦流探知器は、リングの頂
部より低い末端管でチャンバの中に下向きに伸びている
のが望普しく、気体吐出直立管が底要素から流体チャネ
ルを通って、リングの頂部のわずか上方の末端管で上方
に伸びている。
る手段、たとえば気体吐出オリフィス板を中空管の末端
に備えている。
物が本発明の装置の中にチャンバの頂部にある吸込口を
経て接線方向に導入される。装置に入る混合物は、流体
を円周方向にかつ下向きに流れるように強制するチャン
バによって拘束される。この運動は、サイクロンを作り
出し、サイクロンの中では、すべての相が外向きに推進
されるが、密度の差によって、重い(密度の高い)相が
軽い(密度の小さい、たとえば気体の・)相を排除して
、1い相が外方へ、移動し、軽い相が内方へ移動するよ
うにたる。遠心力は、くず粒子に半径方向に外向きに移
動させ、捕獲空気とその他の気体に半径方向に内向きに
移動させてチャンバの軸の近くに気体の渦流を形成する
傾向がある。
に形成されてくず粒子金堂ける検出空洞又はポートを含
んでいる。流体の中に懸濁された正常な摩損粒子が流体
と一緒に移動する間、重いくず粒子は遠心力によってハ
ウジングの内面に押しつけられ1次にハウジングの底ま
で下へ押しやられ、ハウジングの底でくず粒子は検出空
洞の中に押し込筐れる。このポートの中の通常の検出装
置がくず粒子の存在金指示するように構成される。
する。これは、捕獲気体が曲より低い比重をもっており
、したがって著しく小さい遠心力を受けるから生ずる。
ングの中心に渦を形成し、渦流探知器によって排出され
る。気体排出の速度は外部圧力弁又は固定オリフィスを
用いて制御され、それによって潤滑装置の圧力を高い分
離効率を保ちながら維持できる。
、米国特許第11282,016号に開示されたものの
ような従来のサイクロン式脱気粒子分離機と少なくとも
同程度によく、一般的にはそれと比較して著しく改良さ
れている。動作効率のそのような改良は、大部分、本発
明が単一の下向きらせん状に進むサイクロン流れを作る
のであって、従来の分離装置に見出されるように、オず
チャンバを下向きに通って移動し、次に底にある側板に
達し、気体の上向きに動く軸方向渦流を形成するように
方向を逆転するサイクロン状らせんではないということ
から生ずると考えられる。また、本発明の装置の吸込口
と吐出口の間の圧力差が従来の装置のものより小さいこ
とが分った。それによって吐出し損失が本発明によって
最小限にされる。
子及び気体分離装置10の好筐しい実施例を例示する二
つの図がある。この好ましい実施例においては、m部1
1iとして表わされた一体の大体平らな端キャップを有
する中空円筒ノ〜ウジング12を備えているのが例示さ
れている。「頂部」及び「底」という用語は、装置のあ
る部分を表すのに用いられているが、装置の中で発生す
る遠心力は重力に較べて大きいので装置を分離効率ヲを
1とんど変えずに横向き又はさかさ1に設置して作動さ
せることができることを理解すべきである。
流れをねじを切るか他の方法で作られた継手17を介し
て受け、流体k /Sウジング12によって形成された
チャンバ20の滑らかな円筒形内壁18に接線方向に入
射するように構成されている吸込口16がチャンバの壁
18の頂部に内蔵されてその頂部から伸びている。
総合効果で用いられる。
衝突するので、流体は、チャンバ20の内部で下向きら
せん、すなわちサイクロン、となって動くように強いら
れる(流体のらせん運動は、方向矢印22によって表わ
されている)、。
周シの渦流(方向矢印211によって表わされている)
の中心へ移動させられ、一方粒状くずがらせんを描く流
体(方向矢印26によって表わされている)の周辺へ移
動する傾向がある。
的じ工うご形口52を形成するように円錐状にテーパの
ついた上側表面がある。テーバは油吐出口50と転換部
を作るゆるやかに曲がっている流体力学的表面を形成す
るために角度を変えることができる。
グ5ulが伸びており、くずリングは流体からサイクロ
ン方式で分離された粒子が口52を降って逃げないよう
にする垂直障壁となっている。
面は、外側ではチャンバ20の円筒壁1gによって、底
では床36によって、内側ではくずリング511によっ
て結合され、頂部でチャンバ20の方へ開いている環状
くずチャネル58の床56を形成する。
方へ移動するとき、くずはくずチャネル38の中に導か
れ、そこでは、そのようなくずがくずリング511によ
って、くずリングがなければくずを口32の中に導くで
あろう求心性抗力を受けないように守られる。好1しく
は、くずリングは、チャンバの中へ少なくともくず窓U
Oの高さ付近筐で伸びて円筒壁18からチャンバの直径
の約10分のまたいし約50分の1の距離だけ間隔をお
いていることである。
口UOがハウジングの円筒壁18を通してくずチャネル
58に接線方向に伸びている。好壕しくは、磁気的、光
学的、渦電流又はその他の物理的性質によって粒子を検
出できる粒子センサ116がポート414に据えられる
ことである。ポート+411はセンサのところで終って
もよいしく閉端)又は代りにすべての粒子がセンサ11
6i通過して動くとき。
るように接続されてもよい。
lBは、油圧装置への入口と通じる配管(図示なし)と
はするねじ付き又は他の方法で作られた継手51′jk
備えた流体吐出口50と通じている。
の中へ上向きに気体吐出口70と通じる渦流探知器60
が伸びている。渦流探知器60は、底要素50i通りチ
ャンバ20の中へ伸びる軸方向に置いた管b、を備え、
管b、の穴611はくずリング54の頂部よう上にある
のが好筐しいようになっている。その代#)に、穴61
1は、くずリング3110頂部よう低くすることもでき
よう。
、Oリング68は管b、を流体チャネル118から封じ
ている。基部66の近くに通過する気体の流量を制御す
る所望の寸法のオリフィス711を内蔵する選択的気体
吐出口オリフィス板がある。
口16を通って装置10に入シ、らせん路22の中を移
動する。前述のように、粒状物質に加わる遠心力によっ
てそのようなくずが広い方のらせん路26の中を移動す
ることになるが、密度の差による転位によって気体物質
が狭い方のらせん路をとって渦流24i形成する。した
がって、図示のように、気体物質は、経路2ヰに沿って
渦流探知器60の中に経路214aに沿って入や5経路
21Jbに沿ってオリフィス711を通り、最後に経路
21Lcに沿って気体吐出口70から外へ出る傾向があ
る。
ル58の方へ移動してその中に入ジ、粒状物質が経路2
6aに沿ってくず出口llOを通多過ぎてポート111
4の中に入り経路26bに沿ってボー)111i’i通
シ抜け、〈ずボー)111Jにおいてくず粒子が、たと
えば、選択的検出器46によって収集されるか又は検出
される。
置は流体、気体及び粒状物質を三つの流れに分離し、破
損粒子の分離及び検出をできるようにする。
を定める。たとえば、第1図に関しては、空気分離効率
が空気アウトオリフィス70の体積の空気インオリフィ
ス16の体積に対する比であり、パーセントで表わされ
る。約92%〜99%%の範囲にある望すしい空気分離
効率が本発明の装置によって達成される。
リフィス16の体積に対する比で、パーセントで表わさ
れる。約92%〜99%の範囲内の望筐しい油分離効率
が本発明の装置によって達成される。
て捕えられた粒子Xの数のオリフィス16に入った粒子
Xの数に対する比で、パーセントで表わされる。通常は
、捕獲効率試験が以下の寸法と近似捕獲効率を有する1
00(1ミクロン、5o。
500X500x50ミクロン 100%230
x230x23ミクロン 80%指示効率が
装置によって捕獲されるべき所望の寸法の粒子の数を指
示する装置の能力の指数である。みえられた寸法の粒子
に対しては、指示効率はセンサによって指示された粒子
の装置によって捕獲された粒子に対する比である。第5
図に示されているような、流れ抜はセンサの場合には、
指示効率は、指示された粒子のくず出ロポートヲ通過す
る粒子に対する比である。
分離装置の種々の要素の寸法と位置を最適化することが
必要である。たとえば、装置の直通がDである場合、チ
ャンバ20の高さは約15D〜約2Dであるのが望まし
い。渦流探知器の外径は、D/lk5にすることができ
るのが好筐しく、その吸込口にくずリングの頂部より上
に最低で約D/6.5突出とせる長さをもっている。オ
リフィス711は、用途において遭遇する圧力に対する
とεもに流体対気体の比に対して特別に寸法を決められ
る。
のエアロキツプ・コーポレーションのテテコ(Tede
co)事業部から入手できるQ、D、’M。
てもよい。代υとj〜ては、第5図に関連して以下に説
明するように、それは流れ抜はセンサであってもよい。
又は空気吐出口70が示されていない点を除いて、第1
図及び第2図に示されたものと事実上同じである。むし
ろ、第5図の実施例はガス抜きを必要としない場合に用
いることを意図しているのである。渦流が形成され、流
体吐出口の外へ導かれるだけである。
び流体吸込口316を形成するハウジング312を備え
ている。底要素う50が同様にテーバ何口352を形成
し、口352にはそこからチャンバ320の中へ伸び込
んでいるくずリング351iがある。くずチャネル33
8が同様にくずポート31111とセンサ3116i備
えた接線方向のくず出口540と通じている。
半径方向流体チャネル350と通じている。
り、らせん路322に沿って移動する。粒状物質は遠心
力によって影響されるので、それは経路526の方へ外
向きに動き、次にくずチャネル558の中に入シ、経路
326aに沿ってくず出口540を通りボー)3141
1に入ってセンサ3116のところを通る傾向がある。
に従って、連続のアンダフローを得るようにしてもよい
。
K沿ってテーパ封口532に入る。口から流体は、それ
が経路5220に沿って流体吐出口350へ導かれるま
で、流体チャネル3118f通ってらせん路522bの
中を動き続ける。この装置が比較的簡単なために、この
ような装置は、脱気が必要でない場合に、一般的に効率
のよいくず分離ができる。
装置uioは一体の頂部1111Lを有する中空円筒ハ
ウジング1112i備えている。頂部ulllの中へ油
吸込ロキ16が作り込甘れ、油吸込口は油圧装置(図示
なし)から流体金堂け、流体を中空ハウジングの滑らか
な内壁11 ]、 l!に接線方向に入射するように構
成されている。
’2含む、この気体吐出口は、頂部11111の中に形
成され、頂部1111iの高さの上下両方へ頂部111
11jy−通って伸びる軸方向チャネル476を備えて
いる。チャンバ420からチャネルI&76の中へ伸長
中空管4b、を備えた渦流探知器1160の基部端+1
61が伸び込んでいる。0リンク116gは、チャネル
llT 6(D中(D中空’U4b、〕端1161を密
封し、気体吐出オリフィス板1172は、そこを通る気
体の流れを制御するオリフィス474を中に備えている
。
0によって画定されたチャンバの中に伸び込んでいる。
1lusの中に伸び込んでいる適切に成形された突起で
ちゃ、気体渦流11211bの底に対する境界となって
、空気の流れに渦流探知器1460の中で下向きらせん
11211aから上向きに流れるらせるu2uoに逆転
させろ。
16を通って装置に流入し、頂部11111からチャン
バ420の中へ伸び込んでいる空気吐出口1470の下
部のオわシのらせん路++22の中を流れ始める。流体
がサイクロン形経路422を追従するにつれて、気体材
料は、軸の方へ分離し、管4b、の筐わうに渦流112
11’i形成する傾向がある。
び込んでいる管11b、の筐わbtそれの末端1161
1の方へらせん運動し続ける。渦流が直立管1isoに
入るにつれて、渦流は、424aと名付けられた経路の
中に移動し、底1211bの方へ移動し続け、次にそれ
自身を軸に円売し、なお両立管1180の内部でより細
いらせん路11、211cの中を上方に移動する。次に
気体渦流112uは、渦流探知器1460の管11b、
の末端IJ611に入って、管11b、の中を経路14
211dに沿って上方に動き続けて、点u2ueにある
オリフィス1L711’ji7通り、経路11211f
に沿って空気吐出口1170に入る。
ける流体らせん22の経路に相塾する経路の中を移動す
る。すなわち、らせん+122は、1L22aにおいて
じょうご無口432に入って経路1122bに沿って流
体チャネルuiigO中に進み、最後に経路4220に
沿って吐出ロu5o−6通って装置金山てゆく。
られ、それによって粒状物質は、くずリングのうしろに
捕えられ、経路1126aに沿って接続方向くず出口U
UOから流れ出て、ボー) 141111の粒子検出器
I446に出会う。
記載されたもののような通常の脱気サイクロン式分離装
置から構成できることに注意すべきである。これは、こ
の装mu 1 oのハウジング412の構造が米国特許
第4.282.016号のハウジングのものと事実上同
様々ので、行うことができるのである。
の底を取外して捨て、伸張渦流探知器管4b、を従来の
空気吐出管の代りに置替える。新しい底要素1130が
設けられることになる。
は、渦流探知器管u60が上向きにらせん運動してい気
体424dの下向きにらせん運動している流体+422
と接触することを完全に防止することである。この装置
における唯一の向流動作は、空気吐出直立管480の中
にあう、その動作¥′i直立管によって阻止され、追加
のエネルギー損失を生じない。
、が頂部51ヰの中に形成された空気吐出口570から
チャンバ520の中に伸び込んでいる点で第4図の実施
例と同様である。しかし、前述の実施例の空気吐出管1
1.80の代りに、管5b、の末端561に空気吐出口
逆転キャップ590が用いられている。このキャップF
i1対のリベット592によって管5b、の端561に
固着されるか、又は代りに管5b、と一体に鋳造される
。気体吸込穴5911が端561の近くで管5b、の円
筒壁に形成される。キャップ590は、直立管1480
のために記載されたものと同様な機能を有する適正に底
形された要素である。
の場合のようた半径方向でなく、軸方向である。この形
状は流体が下向き方向に吐出口550を出てゆくので、
最も簡単な流体経路を与える。
シ、頂部5114の下を通ってチャンバ520に入や、
そこで油は、円筒壁512によって経路522に沿って
サイクロンの形で動か′される。流体は、経路522に
沿ってじょうご無口552に入り、経路522aに沿い
、次に経路522 bK?9つて吐出口550を通って
、油圧袋!(図示なし)の残部に出てゆく。
動き、くずリング5311のうしろに捕えられ、経路5
26aに沿ってアンダンローチャネル540a、540
b2通ってくず出口5I40の外へ抜けこの装置から
出て他の場所で集められる。
に配管(図示なし)への結合を容易にするためにねじを
切るのが望ましい。自由選択的に、電磁コイル5116
又は他の検出手段のような流れ抜けくず検出器が底流チ
ャネル51LOaの経路の中に設置されてもよく、弁又
は流量を調整する他の手段(図示たし)が、必要に従っ
てくず出口540の中に挿入されてもよい。
成され、経路524に沿って動き、524aに沿って空
気吐出逆転キャップ590に入り、そこで渦流は、気体
吸込穴594を経路5211bに沿って通υ抜け、方向
を逆転し、管5b、の中を経路521Loに沿い、オリ
フィス板572’i通って上方に移動し、次に経路52
1、ldに沿って空気吐出口の外へ出る。
類似であるが、キャップ590は渦流探知器560に固
着されるので、それは直立管1480が必要としたよう
に底要素590から支える必要がない。したがって、軸
方向油吐出口550を、前述の実施例についている半径
方向吐出口+150でなく設けることができる。
素(卸示なし)を外して捨て、逆転キャップ590をつ
けた伸張渦流探知器管5b、を取付け、図示のようにじ
ょうご無口552とくずリング534を有する底要素5
30′f!:取付けることによって第5図に示された装
置を提供するように改造できることが明らかであろう。
の代替品を例示している。改造品1及び2(第4図及び
第5図)と代替品1及び2(第6図及び第7図)の開の
違いは、代替品では、伸張渦流探知器要素660及び7
60が別に設けられていないで、ハウジング612及び
712と一体に形成されていることである。さらに、第
7図に示された代替品2は、第5図の改造品2に対して
示された5uobに対応する流れ抜けくず出口金もって
いたい。
ャンバb、0,720、くずリング6311.7311
、じょうご形ロ652.752、流体チャネル61!8
,718!、くず出口640゜740、空気吐出直立管
680、空気吐出口逆転キャップ790、及び油又は流
体吐出口650.750、は前述の対応する要素と同一
に機能する。
量と気体対液体体積比にわたる分離効率が大きくたり、
エネルギー損失が小さくなっていることである。
国特許第11282.016号に記載され、気体吐出口
が頂部にあって軸方向音間いており、流体吐出口が底を
通って、半径方向又は軸方向音間いている脱気サイクロ
ン式粒子分離装置を用いる既存の装置に改造できる。し
たがって、従来の分離装置を既存の設備から取外して継
手を再設計又は再製作する必要tx Lに本発明を具体
化する分離装置で置替えできる。
て伸びている本発明の脱気サイクロン式粒子分離装置の
垂直断面図、 第2図は、線2−2に沿ってとった第1図の装置の水平
断面図、 第5図は、粒子を分離するが流体の脱気をしない本発明
の代替実施例、 第4図は、直立管が渦流の方向を底で逆転させ、空気吐
出口がチャンバの頂部+mつて伸びている本発明の代替
の垂直断面図、 第5図は、空気吐出逆転キャップが渦流の方向を逆転さ
せ、くずが底流吐出口を通って流れる第4図と同様の図
、 第6図は、渦流探知器が、チャンバの頂部から伸びてい
る第4図の装置の代替実施例の垂直断面図、 第7図は、空気吐出逆転キャップが用いられている第6
図の装置の代替実施例の第6図と同様の図である。 12、312j1112,512,612.712−−
ハウジング。 111.311J、111L5111,61,7111
−一頂部、16.516.抹16,516,616,7
16−−流体吸込口、20.320.11、20,52
0,b、0,720−−チャンバ50.330,1L3
0.530,650.730−一底要素、3ヰ、53ヰ
、11511,5311,6うヰ、7う繕−一くずリン
グ、5B、 55B、458,538,638,738
−− くずチャネル、110.5140,11140,
5110,6110.7110−− くず出口、116
.5116,11116.5146.6116.711
6一−粒子検出器、50.550,450,550,6
50,750−一流体吐出口、60.1160,560
,660,760−一渦流探知器、70.1170,5
70,670,770−一流体吐出口、Llgo、68
0−一流体吐出直立管、590,790− 逆転キャッ
プ。 FIG、 7 FIG、 3 FIG、2 FIG、 4 FI6.7 手
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、液体又は気体からくず粒子を分離するため及びくず
粒子を隔離して続いて取除くために加圧3相流装置にお
いて用いる粒子分離装置であり、 a、ハウジングが上端キャップ、滑らかな円筒形内壁及
び底を有し、それらが一緒にハウジングの中にチャンバ
を形成し、 b、流体入口が流体を前記ハウジングに上端キャップ近
くで接線方向に入射し、かつ前記ハウジングと共同作動
し、また、流体が流体吸込口を通して入射されると、流
体が下方に向いたらせん流れ模様を作り出すようにして
円筒形内壁に衝突するように構成され、前記流れ模様は
、最初には捕獲気体に前記流れ模様の事実上中心で合体
させ、次いで最終の分離、捕獲及び除去のために前記流
れ模様の外側区域にくず粒子を推進する遠心力場を発生
し、 c、流体除去手段が前記ハウジングの底に流体吐出口を
有し、前記底はそれの内部にじようご形表面を有し、じ
ようご形表面は、円筒形内壁近くに始まるがその内壁か
ら間隔をおいている広い口から伸びて流体吐出口と通じ
ている細まつた流体チャネルの方へテーパがついており
、 d、くず粒子の流体からの分離を維持する手段が、前記
口からチャンバの中へ短い距離上方に伸び、前記手段の
外側表面と底に直ぐ隣接した円筒形内壁の部分との間に
環状くずチャネルを形成し、それによつて、くず粒子が
隔離されて続いて装置から取除くためにくずチャネルの
中に捕えられ、 e、くず出口が円筒形内壁を通つて接線方向に伸びるく
ずチャネルからのくず吐出口を備え、くず粒子が遠心力
場によって前記流れ模様から押し出された後に分離され
たくず粒子を受けるように配置され、前記くず吐出口に
くず粒子を捕獲する手段が接続されて構成された粒子分
離装置。 2、前記流体吐出口が前記流体チャネルと通じるように
底を通つて半径方向に伸びている請求項1に記載の粒子
分離装置。 3、くず粒子の流体からの分離を維持する前記手段がじ
ようご形表面の口から上方に伸びるリングである請求項
1に記載の粒子分離装置。 4、くず粒子を捕獲する前記手段が前記ハウジングの横
側にくずポートを備え、前記ポートがさらにくず粒子の
存在を検出して指示する手段を含んでいる請求項1に記
載の粒子分離装置。 5、流体の中に捕えられた気体を取除く手段をさらに備
え、前記手段が a、前記チャンバの軸に沿つた気体吐出口と、 b、円筒形内壁と同心にチャンバの中に伸びて前記気体
吐出口と通じる中空管を備え、前記中空管は合体した気
体をさえぎるように配置されている、渦流探知器と、 を備えている請求項1に記載の粒子分離装置。 6、くず粒子の流体からの分離を維持する前記手段がじ
ようご形表面の口から上方に伸びるリングである請求項
5に記載の粒子分離装置。 7、前記過流探知器が前記ハウジングの上端キャップと
一体で、それから上方に伸びる気体吐出口からチャンバ
の中へ下向きに伸びている請求項6に記載の粒子分離装
置。 8、前記流体吐出口が前記流体チャネルと通じるように
底を通つて半径方向に伸びている請求項5に記載の粒子
分離装置。 9、くず粒子の流体からの分離を維持する前記手段がじ
ようご形表面の口から上方に伸びるリングである請求項
8に記載の粒子分離装置。 10、前記渦流探知器が前記ハウジングの上端キャップ
と一体でそのキャップから短い距離の間チャンバの中へ
下向きに伸びる気体吐出口からチャンバの中へ下向きに
伸びている請求項9に記載の粒子分離装置。 11、前記渦流探知器が前記ハウジングの上端キャップ
と一体でそのキャップから短い距離の間チャンバの中へ
下向きに伸びる気体吐出口から前記リングの頂部より低
い末端までチャンバの中へ下向きに伸びており、さらに
底から上方へ、流体チャネルを通つて前記リングの頂部
の少し上の末端まで伸びている気体吐出直立管を備えて
いる請求項10に記載の粒子分離装置。 12、前記渦流探知器が前記ハウジングの上端キャップ
と一体で、それから上方に伸びる気体吐出口からチャン
バの中へ下向きに伸びている請求項9に記載の粒子分離
装置。 13、前記気体吐出口が底にある請求項8に記載の粒子
分離装置。 14、前記渦流探知器が前記流体チャネルを通り、かつ
前記リングより上に伸びている請求項13に記載の粒子
分離装置。 15、くず粒子を捕獲する前記手段が前記ハウジングの
横側にくずポートを備え、前記くずポートがさらに磁石
を前記くずチャネルから前記くず吐出口を横切るように
して位置決めされ、捕えられたくず粒子の存在を知らせ
るように構成された磁気粒子検出器を備える検出手段を
含む請求項5に記載の粒子分離装置。 16、前記流体吐出口が前記流体チャネルと通じるよう
に底を通つて軸方向に伸びる請求項5に記載の粒子分離
装置。 17、前記気体吐出口が上端キャップを通つて伸びてい
る請求項16に記載の粒子分離装置。 18、くず粒子の流体からの分離を維持する前記手段が
じようご形表面の口から上向きに伸びるリングである請
求項17に記載の粒子分離装置。 19、前記渦流探知器が前記リングの頂部の下に伸びて
おり、さらに前記中空管の最低の部分に気体吐出口逆転
キャップを備え、前記中空管の前記最低の部分が複数の
穴を内部に形成されている請求項18に記載の粒子分離
装置。 20、前記渦流探知器が前記ハウジングの上端キャップ
と一体で、それから上方に伸びる気体吐出口からチャン
バの中へ下向きに伸びている請求項19に記載の粒子分
離装置。 21、前記渦流探知器が前記ハウジングの上端キャップ
と一体でそのキャップから短い距離の間チャンバの中へ
下向きに伸びる気体吐出口からチャンバの中へ下向きに
伸びている請求項19に記載の粒子分離装置。 22、前記渦流探知器がさらに前記中空管を通る気体の
流れを制御する手段を備えている請求項5に記載の粒子
分離装置。 23、気体の流れを制御する前記手段が気体吐出口オリ
フィス板である請求項22に記載の粒子分離装置。 24、a、上端キャップ、滑らかな円筒形内壁及び底を
有し、それらが一緒にハウジングの中にチャンバを形成
しているハウジングを備え、さらに流体を前記ハウジン
グに上端キャップ近くで接線方向に入射し、かつ前記ハ
ウジングと共同作動し、流体が流体吸込口を通して入射
されると、流体が下方に向いたらせん流れ模様を作り出
すようにして円筒形内壁に衝突するように構成され、前
記流れ模様は、最初には捕獲気体に前記流れ模様の事実
上中心で合体させ、次いで最終の分離、捕獲及び除去の
ために前記流れ模様の外側区域にくず粒子を推進する遠
心力場を発生するようにした流体吸込口を備え、さらに
、くず粒子が遠心力場によつて前記流れ模様から押し出
された後に分離されたくず粒子を受けるように配置され
、円筒形内壁を通つて接線方向に伸びるくずチャネルか
らのくず吐出口と、前記くず吐出口に接続されて、くず
粒子を捕獲してくず粒子の存在を検出する手段とを備え
たくず出口を具備する装置を用意する工程と、 b、前記装置の底を取除いて i、前記ハウジングの底に流体吐出口を有し、前記底は
それの内部にじようご形表面を有し、じようご形表面は
、円筒形内壁近くに始まるがその内壁から間隔をおいて
いる広い口から伸びて流体吐出口と通じている細まつた
流体チャネルの方へテーパがついてるように構成された
流体除去手段と、 ii、くず粒子の流体からの分離を維持する手段が前記
口からチャンバの中へ短い距離上方に伸び、前記手段の
外側表面と底に直ぐ隣接した円筒形内壁の部分との間に
環状くずチャネルを形成し、それによつてくず粒子が隔
離されて続いて装置から取除くためにくずチャネルの中
に捕えられるようにした手段とを備えた新しい底と置換
する工程と、 c、前記装置の底を新しい底と置換する前に、円筒形内
壁と同心にチャンバの中に伸びて前記気体吐出口と通じ
る中空管を備え、前記中空管は合体した気体をさえぎる
ように配置され、前記中空管は、くず粒子の流体からの
分離を維持する前記手段の頂部の下に伸びるように構成
され、さらに前記中空管の最低の部分に気体吐出口逆転
キャップを備え、前記中空管の前記最低の部分が複数の
穴を内部に形成されるように構成された渦流探知器を前
記気体吐出口に固着する工程 とを含む粒子分離装置を改造する方法。
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