JPH06198110A - 気液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気液の分離効率を、従来に比べて、大幅に向
上させることのできる気液分離装置を提供する。 【構成】 気液を分離する容器１の入口に旋回流れを発
生させるためのスワールエレメント７を備えた気液分離
装置である。そのスワールエレメント７は、外周部７ｂ
から内周部７ｃに向けて気液混合流体を内周部７ｃのほ
ぼ接線方向に流すための貫通孔を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気液混合流体を効率よ
く気液に分離するための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、容器内に旋回流れを発生させて
気液を分離する気液分離装置は知られている。この種の
ものでは、入口に流入する気液混合流体を容器の内周部
に斜めに衡突させて、容器内に旋回流を発生させること
により、その遠心力により密度の大きい液体を容器の内
周壁側に集めると共に、密度の小さい気体を容器の中央
部に集めて、それを気泡にして容器の上部で補集するよ
うに形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、気液混合流体を容器の内周壁に斜めに衡突さ
せることによりその内周壁の部分に旋回流を形成するの
で、気液の分離効率をそれ程高めることができないとい
う問題がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、気液の分離効率を、従来
に比べて、大幅に向上させることのできる気液分離装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、気液を分離する容器の入口に旋回流れ
を発生させるためのスワールエレメントを備えた気液分
離装置であって、そのスワールエレメントは、外周部か
ら内周部に向けて気液混合流体を内周部のほぼ接線方向
に流すための貫通孔を有することを特徴とし、容器の中
心部に旋回流を形成させることを特徴とするものであ
る。

【０００６】

【作用】本発明によれば、容器の入口に流入した混合流
体は、貫通孔を通じて、スワールエレメントの外周部か
ら内周部に向けて、内周部のほぼ接線方向に流入するの
で、流体の旋回流に直交する方向への速度成分は極めて
小さくなるので、流体の速度エネルギーのすべてはスワ
ール（旋回流）の形成に利用される。よって、強力な旋
回流が形成されるので、気液の分離効果が高められる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明による気体分離装置の一実施例
を、添付した図１〜図３を参照して説明する。

【０００８】図１において、１は気液を分離するための
容器を示している。この容器１の下部には底板３が取り
付けられると共に、この底板３を貫通して、筒状の導入
部５が設けられている。この導入部５は、容器１の軸方
向に沿って気液混合流体を容器１内に導びくためのもの
であり、その内側には、旋回流を発生させるためのスワ
ールエレメト７が嵌着されている。

【０００９】このスワールエレメント７は、図２に示す
ように、上流側が円錐状になっており、その下流側には
先広がりの空洞部９が形成されている。

【００１０】この空洞部９は奥部が塞がっており、その
奥部には旋回流の発生部１１が設けられている。この発
生部１１におけるスワールエレメント７の壁部７ａは、
図３に示すように、断面が全体としてリング状になって
おり、その壁部７ａには、同じ方向に向かう複数の貫通
孔１３が穿孔されている。即ち、貫通孔１３は、スワー
ルエレメント７の外周部７ｂから内周部７ｃに向けて、
斜めに即ち内周部７ｃの接線方向に規則的に穿孔されて
いる。

【００１１】ついで、気液を分離する動作を説明しなが
ら、この実施例の構成を更に説明すると、導入部５の先
端には入口パイプ５ａが取付けられる。この入口パイプ
５ａを通じて気液混合流体が導入されると、この混合流
体は、導入部５とスワールエレメント７との間の環状空
間１５内に導入する。

【００１２】そして、ここに流入した混合流体は、方向
をほぼ９０゜変えて、上記の貫通孔１３に向かう。この
貫通孔１３を通って、空洞部９に流入するとき、混合流
体には旋回流れ方向への力が付与され、そこに旋回流が
発生する。この旋回流は、導入部５の筒状に延びる延長
部５ｂを通じて遠心効果を促進させながら、容器１の上
方に向かう。

【００１３】しかして、この実施例の最大の特徴は、容
器１の軸方向に流入した混合流体が９０゜向きを変えて
貫通孔１３に流入する点にある。

【００１４】これによれば、流体の上方へ向かう速度成
分（旋回流に直交する方向への速度成分）は極めて小さ
くなるので、流体の速度エネルギーは、そのすべてがス
ワール（旋回流）に利用される。

【００１５】発生部１１で発生した旋回流は、徐々に広
くなる空洞部９、延長部５ｂ、並びに容器１に入り、夫
々の部分で徐々に上方へ向かう流速を落とし、ゆっくり
と上昇、旋回しながら密度の大きい純液体のみを外周域
へ飛ばし、その中央部に密度の小さい気泡を集める。

【００１６】この気泡は容器１の内部を上方へ浮上し、
ヘッダ２１の窪み部２１ａに補集される。また、外周域
（容器１の内周部）に飛ばされた純液体は、徐々に降下
して上記の延長部５ｂと容器１との間の環状空間２３及
び出口パイプ２５を通じて、下流の工程へ排出される。

【００１７】気泡を補集するヘッダ２１の開口２１ｂに
はノズル２３が設けられる。このノズル２３は開口面積
を適切な大きさに選択できるしくみになっている。気泡
と液体とではノズル２３を通る流量係数が１：５０程度
の割合になり、液体の方がノズル２３を通りにくい。従
って、ノズル２３の開口面積を適宣に選択すれば、気泡
のみをほぼ完全に排出することができる。

【００１８】図４は他の実施例を示している。

【００１９】これによれば、気泡を補集するヘッダ２１
の真下に、ニードル弁体２６を有するフロート２７が設
けられる。

【００２０】フロート２７の動作を説明すると、容器１
内に液体が充満していれば、フロート２７の浮力により
ニードル弁体２６の先端が、ヘッダ２１の開口２１ｂを
塞ぐ。よって、この場合には、開口２１ｂから液体が流
出することはない。

【００２１】容器１内に気泡が発生すると、その分だけ
フロート２７による浮力が減少するので、ニードル弁体
２６の先端が降下して、ヘッダ２１の開口２１ｂが開か
れる。すると、開口２１ｂからある程度の気泡が排出さ
れ、気泡が排出された分だけフロート２７の浮力が回復
すると、フロート２７は再び浮上し、ニードル弁体２６
の先端が開口２１ｂを塞ぐ。

【００２２】これによれば、気液を分離した後、気体
（気泡）のみを、容器１の外にほぼ完全に排出すること
ができる。

【００２３】以上、一実施例を説明したが、これによれ
ば、スワールエレメントにおいて、その軸方向に流入す
る混合流体を、ほぼ９０゜向きを変えた後に、スワール
エレメント７の外周部７ｂから内周部７ｃに向けて、内
周部７ｃのほぼ接線方向に導入するので、流体の流速に
おける軸方向の速度成分は小さくなり、流体の速度エネ
ルギーをすべて旋回流に利用することができる。

【００２４】従って、強力な旋回流を形成することがで
きるので、気液分離装置としては高い気液分離効果を得
ることができる。

【００２５】また、空洞部９、延長部５ｂ，更に容器１
と、徐々にその空間が広がるように形成されているの
で、密度の大きな純液体は効率よく外周域に飛ばされる
ので、気液分離を更に加速させることができる。

【００２６】これらのものは、気液をほぼ完全に分離す
る必要のある場合などに使用され、例えば、写真用フィ
ルム材料や印刷用インクなどに混入した気泡の除去など
に使用されて好適である。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、貫通孔を有するスワールエレメントを介して
強力な旋回流を形成することができるので、従来のもの
に比べて、高い気液分離効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による気液分離装置の一実施例を示す断
面図である。

【図２】スワールエレメントを示す断面図である。

【図３】図２のIII −III 断面図である。

【図４】他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 容器 ５ 導入部 ７ スワールエレメント ７ｂ 外周部 ７ｃ 内周部 ９ 空洞部 １３ 貫通孔 ２１ ヘッダ ２７ フロート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気液を分離する容器の入口に旋回流れを
   発生させるためのスワールエレメントを備えた気液分離
   装置であって、そのスワールエレメントは、外周部から
   内周部に向けて気液混合流体を前記内周部のほぼ接線方
   向に流すための貫通孔を有することを特徴とする気液分
   離装置。