JPS59139903A - 渦流式ガス−液体分離除去装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は循環覆る液体からカスを取り除く装荷、特に、
強制的に流体を循環さＵる循環装置の液体に存在（混入
または溶解）するガスを取り除く渦流式ガス−液体分離
除去装置に関するものである。

（発明の目的） 本発明の目的は、液体からガスを取り除く手段を具える
液体循環装置を得るにある。本発明の他の目的は、液体
例えば水から、カス例えば空気を効率よく分離づること
ができ、しかも従来技術の方法Ｊ５よび装置よりも大幅
にコストが安い装置を得るにある。本発明の更に他の目
的は、液体を強制的に循環させる装置の液体に存在即ち
混入または溶解しているガスを取り除く改良した渦流式
カス−液体分刻１除去装置を得るにある。更に本発明の
目的は、従来の大型の空気分離装置に代えＣ使用するこ
とができる改良した渦流式ガス−液体分離除去装置を得
るにある。更に本発明の目的は、従来技術の装置よりも
小型であり、付切られた空間または天井の狭い空間にも
取付けが容易であり、配管によって容易に支持できるｉ
￥吊さを有し、ロスｌ−１，ニツ１〜の］ス１へ）が安
く、据イ」けロス１〜即ち配管接続コス１へも安い改良
した渦流式ガス−液体分離除去装置を得るにある。本発
明の更に他の目的は、共通の中心線まｌ〔は軸線士に液
体流入管と流体流出へどを・右づる弁部１部分の内側で
接線方向に液体を運動させるよう設６」シた渦流式ガス
−液体弁部１除去装置を得るにある。

（発明の構成） 本発明は、供給ラインａ＞　Ｊ、び帰還ラインを有し、
これらラインに接続して液体を強制的に装置内に循環さ
ゼるボンダを設（プた閉ループ液体循環装置に使用する
）Ｊスー液体分離除去装置を含んでいる。

ノｊスー液体分暉除去装置は上側室と上側室とを石する
直立本体を具える。この」二側芋とＦ　ｆｌ！ｌｌ室は
、中心にガス放出孔を設けた水平ゾｊ向の隔壁により分
離する。θｆｉ区な実施例では、両立本体の垂直軸線に
ほぼ直交づる水平軸線をイ〕りる流入％を設ｃノる。こ
の流入管には、下側°至の内壁に配置した放流部を一体
に設ける８この放流部は上側室の第１免限内で水平方向
に角度をなしで、また流入管の水平軸線（こス・１して
垂ｎ楡方向に角度をなして取付（〕る。更に流出色を設
（ブ、この流出管は、流入管の水平軸線にほぼ整列覆る
ととも（こ直立本体の垂直軸線にほぼ直交り−る水平軸
線をイ１するものとする。

またこの流出管には下側室の内側ｔこ配「１した垂直管
部を設置−Ｊ、この垂直管部の小ｈ８１８分が上側室の
下方部分に位置し、また垂直管部の１Ｚ方部分の垂直軸
線が直立本体の垂直軸線にほぼ整列するよう配置する。

この分離除去装置の作用にあたり、液体を流入管に流入
させ、上側室に導入し、流出管の垂直管部を経て流出色
から流出さける。流入管の放流部の向きの水平方向角度
および垂直方向角度により水を上側室の接線方向Ｊ３よ
ひド方に転向させＣ上側室に渦流を生じ、これにより液
体中のガスを気泡としＣ放出させる。垂１ｉ８Ｊ色部の
下端は、気泡が発生ずる位置または液体に混入り−るカ
ス気泡が渦流にＪ、って運ばれる位置より〜もト方に配
置する。また−１・側菫における接線方向の液体連動か
気泡の上側室への−に昇進入を■止しないレベルで直立
本体に隔壁を配置する。上側室に７ｊス除去装置を設（
］る。カス気泡は＋測子に一ト冒進入し、カス除去表置
により人気に排出する。作動中には、）１に体は一ト側
全’ｄ３Ｊ、ひ上側室の双ノリに存在づる。

本発明）Ｊス−液体分離除去装置の他の好適な実施例て
は、やはり上側室と上側室とを右する直立本体を股（プ
る。上ｆｉｌｌ　至ｃｌｓよびＦ測子は中心にガス放出
孔を石づる水平の隔壁により分離りる。直立本体の水平
軸線にほぼ直交する縦方向軸線を右づ−る流入憔を設り
る。この流入管には上側室”の］二二方弁に接続した短
管部を設ける。また直立本体の垂直！ｌｌｌ１ｌ線にほ
ぼ直交し、流入管の縦方向’ｌ’ｌｌｌ線にほぼ平行な
縦方向軸線を有づる流出管を段重する。この流出管１「
ト測子の１；方部分に配置する。空気除去装置を上側室
（こ配置する。この装置の作用にあたり、液体を流入管
に流入さ′Ｉ！τ流出七流出流出させる。下側室（こお
（プる液体の流れにより渦流を牛μ゛しめ、これにより
液体中のカスを気泡として放出させる。流出管は、ガス
気泡が形成ぎれる位置ａ３よひ／′または液体に混入す
るカス気泡が渦流（こまって下方に運１．．−１ｌれる
位置よりも下方に配置する。カスは上側室に上着して進
入し、空気除去装置により大気に排出する。

液体循環装置ｉの液体（こはカスが存在リ−る。カス、
例えは空気（ま液体、例えば水に混入（気泡として）す
るか、ま７ｊは液体、例えば水に溶解（例えば溶液状ま
たは層状に）することができる。本発明は液体に混入す
るガスまたは液体に溶解しているカスまたは液体から放
出されるガスを除去することに関連覆る。

カス−液体分離除去装置は、温水または冷水循環装置に
Ｊｕｌブる水から溶解しているまたは混入している空気
を分離リ−るのに使用するど好）凶である。

本発明による分画装置は、例えはタンシェンシャル、イ
ンラインまたはオフセラ１〜型どし、上側室にＪ５いて
軽い気にと水の中心部を生ずる渦流を使用する。流速が
減少する中心部分にｄ−３いて空気は本体の頂部に上昇
させて排気づ−ることがてきる。

空気を含有する水を加圧状態ｒ（流速を４１″ｇる）流
入管から下側室に放出し、これににすＬ側゛辛内でこの
空気と４くの混合体に渦巻き運動をさせ、遠心力および
浮力により水から空気を効果的に分離づ−る。

タンシエンシャル型の場合、流入色の短管部を流入管の
縦方向軸線に対して所定の角度をイメシｃ取り付け、流
入りる水流を下側室の壁に接線方向に指向させ、渦流を
生ずる。流入する水は、流入管の水平軸線と、本体の垂
直軸線上でこの流入管の水平軸線に直交する水平軸線と
にＪ二り生ずる平面座標の第１象限（ただし北西領域）
にＩ５いて小側壁の壁面に衝突する。分離された空気は
分離装置の頂部の間口から流出づる。水は分離装置の流
出管から流出する。

水平方向の隔壁は下側室に向っ゛Ｃ凹状をなり凹面形状
にする。隔壁は平坦形状または外側から中心孔に向って
上向きに傾斜でるいかなる形状のものでもにい。例えば
、水平方向の隔壁は、中心孔によっＣ頂部を截り取られ
た直立截頭円４１［形状にすることができる。水平方向
の隔壁の外側リム（ｊ水平線よりも上方に角度をなす（
９０°以下）ものであってはならず、さもないと下側室
に空気が溜まることになる。流出管の垂直管部は渦流お
いてカス気泡が発生づる位置よりｂ上方に配置する。

カス−液体、例えば気水分前除去装置は、インライン配
管、上側蛮ｄシよび下側室を右する分１ｉｉＪ　Ｈ勧本
体の一体部分として分離装置本体の１０部に取り付けた
空気除去装置による自動間欠Ｉ４１気装置を使用するこ
とかできる。

作用にあたり、第１の実施例によれば、渦流式分離装置
の上側室にオリフィスから液体を流入己せ、このオリフ
ィスは下側室の内周壁に冶って流れを円形パターンで運
動さゼる向きに転向づるよう角度をつけＣ取付（ブ、渦
流を生せしめる。オリフィス角度は下側室の円形断面の
第１象限に流れを指向させる向きと覆る。液体に混入し
ている空気が下側室に流入づるとき、重い液体は外周側
に押しやられ、中心には混入しＣいた空気よりなる渦流
か形成される。この中心の渦流は流速が低いため空気は
隔壁の中心孔を経で下側室に流入−づ−る。

流入管の中心線からの隔壁の高さは最小の距前に維持し
なければならず、これは下側室内Ｃの円形運動により（
耐過作用か住するのを防＋Ｌ　ｉ−るためである。下側
室内に円形運動が生ずるのを防止づるため、隔壁の外周
縁は封鎖しなければならない。

上側室に空気が溜ると、〕ＩＴＪ−１へか降下して空気
を」下側室から追い出り。下側室にＩ３いで、円錐状の
渦巻きは流出管の垂直管部の下端まで達する。

流出％・の中心線と垂直管部の下端との間の高さに対す
る有効最大水量は厳密である。最大許容水母を越える水
量の場合、若干の空気が循環装置に逃げ−Ｃしよう。最
大許容水母またはそれ以トの場合水だけが循環装置に帰
還覆る。

接線方向の流れを生ずるため流入および流出管は外周に
対して互いにずらして設：ｌりることか従来技術にＩ３
いて・必要−Ｃあった。本発明によれは流入および流出
党・はインラインに配列することができる。この揚台、
流入管に設【ブるオリフィス（５は本イホの円筒状の壁
に接する水流を牛せしめる向きを持たける。

垂直管部は流出管に封鎖連結づることかできる。

流出管の中心線と垂直管部の底部との間の高さは最大速
度、Δリフイス寸法Ｊ３よび至の直径によって決まる。

分踊装置の司法は４〜ｓ　ｃ＋ｐｍの水量を処理づるも
のとすると好適て゛ある。より多い水量を処理するだめ
には次のうちの一つまたはそれ双子を変化させる必要が
ある。即ち、 １）流入管おＪ、び流出管の司法、 ２）オリフィス寸法、 ３）室径、 ４）接続管と垂直管部の底部どの間の距離。

本発明は改良した渦流式カス−液体分離除去装置を使用
して液体からガスを除去覆るようにした液体循環装置も
包含する。液体循環装置は閉ループとづるのが一般的で
ある。この液体循環装置には、循環回路とこの回路に液
体を強制的に循Ｉ！ｉ！ｉさける液体強制循環手段とを
設（プる。１１部１環回路にＩ５いて液体にガスが最も
溶解しにくい領域にバイパスフィンを配置づると好適で
ある。

循環装置においＣ液体の注力が低い（たｌこし最低では
ない）領域にバイパスジインを設【プることもできる。

本発明による渦流式カス−液体分離除去装置はこのバイ
パスラインに配置ηる。渦流式分離装置により液体から
カスを弁頭１し、空気除去装置により循環回路からカス
を連続的または間欠的にＩＪ＋気する。本発明によれば
、経済的トこ右利であり、従来装置よりも大幅なコスト
低減が図れる。

また循環装置内にお（プる酸化腐食を相当Ｊｕｌ除覆る
ことができる。更に従来の大型の分離装置に代えて小型
の分前装置を使用することができる。１法が小形化され
ることは仕切られた空間または天井の狭い空間内での取
付けに都合がよくなる。本発明装置によれば従来装置よ
りも軽量であり、配管装置による受持が容易となりコス
１〜（ユニツ１〜−コスト）が低くなφとともに配管装
置への取付（ｊに必要な据イ］（ブコストも低くなる。

カスは液体に混入づ−るか溶解するａ３よび、・′また
は気泡として液体に存在づる。）昌水または冷水（１＾
環装置にあいＣ始動または充填期間後空気（ま？８″に
４した状態で水に存在づる。

本発明による循環装置は、ｔ＼ンリーの法則Ｃ示される
水に、’＋＞ｔブる空気の物理的特性を有利に利用づ−
ることにより作動づる。このヘンリーの法ｅｌは次式Ｃ
−表わされる。即ち、 ただし、ＰＴは総斥力、 Ｐｖは蒸気圧力、 Ｈはｌ＼ンリーの法則の定数、 Ｘは溶液に含有されるカスの最大量Ｃ゛ある。

本発明にＪζる循環装置はこの法則の２個の主要な関係
を利用りる。先ず、溶解度の最低点即ちＸが最小どなる
点が空気の分離除去装置に最適な位置であるということ
。第２に、配管装置の他のづべての位置には×の価がそ
れよりも高い水か存在し、より多くの空気か水に溶解し
Ｃいることを憲味ηるということ。循環する水は［スポ
ンジ」として作用し配管装置内Ｃ溶解した状態で空気を
吸収し、溶解度の低い点に向【プＣ移ｊスし、この位置
で最終的に放出されまたｆＪｌ気される。

一般的に溶解度Ｘの低い点は圧力が最低の位置および温
度が最高の位置Ｃ′ある。温度による効果は変数Ｐｙお
よび１」によっＣ決まり、この山背は温度が増加するに
つれてＸが減少する。しかし基本的には辻ツノ効果が決
定要因となる。

本発明によれは、循環装置は閉ループ配管装置とし、循
環回路は冷水または温水循環システムとし、液１ホ強制
循環手段はポンプとし、バイパスラインの八［１および
出口をそれぞれポンプ１：４０の直前おＪ、びポンプ入
口の直後に接続し、本貧明による渦流式ガス−液体分離
除去装置をバイパスラインに配置する。この構成は、配
管装置にＪ５いてカス溶解度の最低点がポンプ入口の直
前となる場合に適用される。

史に、本発明による液体循環装置は、冷水または温水の
配管装置である閉ループ循環回路を有するものどじ、こ
の循環回路に少なくとも１個の放熱器（水を使用リ−る
熱交換器）を配置し、この放熱器の、１−流域に加熱手
段を設〔）、液体強制循環」段をポンプとする。バイパ
スラインの入口および出口はそれぞれ放熱器の人口の直
前および放熱器の出口の直後に配置づ−る。本発明によ
る渦流式ガス−液体分離除去装置をこのバイパスライン
に配直づる。これは、温水’＆’＋環装賀にＪ３りる放
熱器の部分がカス溶解度の最低点となる場合に好適Ｃあ
る。

循環装置は、例えば温水明朗装置または冷水冷房装置と
づることができる。

本Ｒ明装置δに使用りる液体は平素本と覆るか、他の液
体、例えばエヂレングリコールとげることもできる。本
発明装置により処理づる液体中のカスは平素空気とする
が、伯のカス、例えば酸素、窒素、メタン、二酸化炭素
、水蒸気どづることかできる。

本発明による改良した循還装置は循環覆る液体からガス
を分離するのに効果的かつ、効率的、しかも低コス１〜
で゛行うことができる。従来の装置の場合、米国特許第
３２７６１８８号に記載のようなフルサイズの空気分１
！Ｉ１１装置を使用しくＡ＞す、主要ラインにお〔プる
適正位置即ちカス溶解度の最低点に必ずしも配置されな
かった。本発明にＪ：れば適正位置にバイパス手段を使
用しＣカスを効率よくしかも低コス１〜ひ除去すること
かできる。例えは、ポンプにおける液体循環のフル１ノ
イズの管は２０３．２ｍｍ　（８インチ〉であり、従来
装置によれば分離装置の寸法として２０３．２ｍｍ　（
８インチ）の管を必要どする。本発明によれば、２５．
４ｍｍ　（１インチ）の管で十分空気除去を効率よく行
える。

（実施例） 次に図面につき、本発明の詳細な説明する。

第１ａおよび１ｂ図に、本発明による渦流式ガス−液体
分離除去装置の実施例の渦流式空気−水分離除去装置（
以下「気水分離除去装置」と略称する）１００の動作状
態を示す。気水分前除去装置１００にほぼ円筒状の外殻
１０２を設け、この外殻を隔壁１０８により下側室１０
４と下側室１０６とに分割する。第１ａ図は気水分離除
去装置１００の下側室１０６を示し、第１ｂ図は上側室
１０４を示す。第１ｂ図に示すように、空気は、下側室
１０６から隔壁１０８の中心孔１１０を経て下側室１０
４に流出する。

この流出した空気は空気除去装置２００により連続的ま
たは間欠的に排気されるまで上側室１０４の上部分に捕
集および／または保持される。この空気除去装置２００
は上側室１０４に取付け、この装置２００の機構の一部
を上方リム１１２よりも上方に突出さける。この空気除
去装置２００の詳細および作用は以下に説明する。

第１ａ図に示すように短い底部導管１１４を気水分離装
置１００の底部１１６に配置し、また平素はこの底部導
管１１４を閉鎖または栓で塞ぎ、下側室１０６のドレン
として主に使用するようにする。この底部導管１１４に
細ねじを設け、１１Ｆねじを設（ブたプラグを収容づる
ようにするのが一般的である。

流入管１１８を流出管１２０と一直線上に配列し、即ち
円筒状外殻１０２の垂直または縦方向軸線に直交する同
一の水平軸線上で水平に整列さける。空気が溶解または
混入している水は流入管１１８に流入し、次いで流入管
に一体に形成した放流部即ち流入オリフィス１２２から
流入管の軸線に角度をなして下側室１０Ｇに流入する。

放流部１２２（短管部１２４）の縦方向軸線は流入管１
１８の水平軸線に直交する垂線に対して３０°の角度を
なす（または流入管の水平軸線に対して６０°の角度を
なす）ように設定覆る（第２図参照）。放流部即ち流入
オリフィス１２２から流入する加圧水流は下側室１０６
の内壁に接し、下側室１０６の第１象限にお【プる内壁
に衝突する。第２図のローマ数字符号１〜ＩＶはそれぞ
れ４個の象限を示し、符号■により第１象限を示すもの
とする。作用にあたり、流体は流入オリフィス１２２か
ら下側室１０６に流入し、この流入オリフィスは、流入
流体の流れを内周壁に沿う円形流路に指向させ、中心の
周りに廻る渦流を生ぜしめる角度を持たせる。この流入
オリフィスの角度−は、下側室１０６の断面における第
１象限内に流れを転向させるものとする。流入オリフィ
ス１２２または短管部１２４の縦方向軸線は、更に流入
管１１８の水平軸線に対して下方に１５°の角度をなず
ようにし、流入する水の円形流または渦流を下方に指向
させる（第１８および３図参照）。循環する水に混入す
る空気は気泡として存在するか、または循環（る水に溶
解している空気から気泡が生ずる。気泡は渦流の低圧側
に集まり、また渦流の頂部に上昇し、この頂部に捕集さ
れた気泡を除去Ｊる。約１５．２５〜３０．５Ｃｍ／秒
（０，５〜１フイ一ト／秒）の速さの水流が気泡を分動
じ、上昇させるのに好適である。除去装置１００を通過
する水量が増加すると約１８３Ｃ，ｍ／秒（６フイ一ト
／秒）の流速にも達し、空気除去効果が向上する。水の
動ぎは源流として気水分離除去装置１００に流入する。

即ち流入管１１８に流入する際管径規格１０に相当覆る
最小直線管長となるのが好適であるためである。

流出管１２０から流出する際管径規格５に相当する最小
直線管長となるのが好適である。

下側室１０６における水の渦流を第１２図に示す。

流出管１２０は垂直管部１２６を設け、Ｌ字状をなすよ
うにする。垂直管部１２６は下側室１０６の下方部分の
内側に配置し、垂直管部１２６の下側部分の垂直軸線が
渦流の底部よりも下方に延びているようにする。下側室
１０６において円錐状の渦巻きが垂直管部１２６のほぼ
端部の近傍まで延在する。外殻の頂部１０２から垂直管
部１２６の水平間口までの高さに対する最適水流は厳密
なものが要求される。

最大許容量を超える水流は空気を循環装置に逃がしてし
まうことになる。最大水量またはそれ以下の場合、水だ
けが循環装置に帰ｉＵする。このとき流出管１２０から
流出する水は溶解または混入した空気がほとんどない。

液体に混入した空気が下側’ｌ　１０６に流入するとき
、重量のある液体は外周側に押しやられ、中心には気泡
の渦流を生ずる。下側室内の流速により空気は隔壁１０
８の中心孔１１０を介して下側室１０４の頂部に引き寄
せられる。下側室＋０４には円形移動がないことが要求
され、このことを達成するため隔壁１０８の外周縁は封
鎖しな（プればならない。

下側室１０４にＪ５いて水面１２８の上方に空気が溜ま
るとき、空気は空気除去装置によっ−Ｃ上測子１０４か
ら強制的に排気される。

水に直接接触り−る空気は溶けた状態く溶解状態）で循
環装置に吸収されて運ばれる。配管系統に空気が溜った
り気泡が集積づ−ると騒音を発生し、効率が低下づる。

酸素は循環装置に腐食を生じ、また循環装置に空気が存
在づるとポンプに対してエネルギを浪費させることにな
る。

渦流式気水分離除去装Ｈｉｏｏか最大の空気分離効果を
達成できるため、４〜８（Ｉ＋）■の水流を紐持し、例
えば１９．０５〜２５．４＋ｎ口＋（３／４〜１インチ
）の外径を有する流入管１１８．１９．０５〜２５．４
ｍｍ（３／４〜１インヂ）の外径を有する流出管１２０
を使用し、中心孔ｉｉｏを１９．０５ｍｍ　　（３／　
４インチ）の直径にし、垂直管部１２６の下端を下側室
１０６の底部から１９．０５ｍｍ　　（３／　４インチ
）の位置に配冒し、下側室の直径を９８．８０６ｍｍ　
（３，８９インチ）どし、流入管１１８の水平軸線力日
ら流入オリフィス１２２の端部までの距離を１７．４６
　ｍｎｌ　（１１／　１６インチ）どし、隔壁１０８の
頂部から気水分離除去装置１００の頂部までの距離を１
２８．５８ｍｍ　　（，５１／　１６インチ）とし、下
側室１０６の底部の内側から気水分離除去’１２１１０
０の頂部までの高さを２８８．９３ｍｍ（＋１　３／８
インチ）とする。

第１１＋図に示すように、空気除去装置２００の一部は
円筒状外殻１０２の上方部分を使用する。ハウジング２
１０を外ＦｉＵ１０２のリム　１１２に対して’ｔｊ　
ｍｌ線２１２に沿ってポル（へ、またはねし　２１３等
により連結する。上側室１０４の内部は圧力室を構成し
、この圧力室を水平方向の隔壁１０８の中心孔１１０を
介して循環装置に連通させる。フロート案内ロッド２２
４をフロー（〜２２６の垂直中心孔に囲動自在に取付け
、フロー１〜の移動を案内する。フロー１−案内ロッド
２２４を部分２１０に取付（］るには請求の範囲内で種
々の方法を適用することができる。フロー１へ案内ロッ
ド２２４はフロート２２６の中心孔に円通させ、フロー
トが案内ロッドに対して垂直方向に移動自在とする。第
１ｂ図に示すＪ：うに、フロート　２２６の底面は凹面
状にする。フロー１へ２２６は中空の金属構体とするか
、または発泡プラスチックまたは水に浮遊し、かつ循環
装置に使用される水の温度に影響されない他の祠石によ
り形成することもできる。リンク２３０を弁座構体２４
２（以下に説明する）に枢軸２３Ｇで回動自在に連結し
、またリンク　２３０の端部をリンク　２３２に連結す
る。リンク２３０には開脚したＵ字状部分２３０ｂを設
り、ビン２６４をＵ字状部分２３０ｂの両脚部に張り渡
す。フロート案内ロッド２２４の上方部分は、Ｕ字状部
分２３０ｂの両脚部とピン２６４とにより生ずる通路に
貫通させる。フロート案内ロッド２２４の頂部ノブ部分
２６６は倒立した截頭円錐形状に４る。従ってフロート
２２６は図示の装置形状範囲内で上下にまた僅かに側方
にも自由に浮遊することができる。このことにより、水
面における圧力の変動を即座に補正し、不慮の水面の波
立ちまたは水が装置からあふれ出るのを防止する。リン
ク２３２は、第８図に詳細に示ずようにパイロワ１〜弁
ピン２３４に回動自在に連結する。リンク２３２は開脚
したＵ字状部２３２ａを設け、このＵ字状部２３２ａを
パイロ弁ピン弁ビン２３４の両側に配置し、ロッド２３
７をＵ字状部２３２ａの両脚部どパイロット弁ビン２３
４に用油させる。しかし、リンク２３２をパイロツ１へ
弁ピン２３４に回動自在に連結するのは請求の範囲で他
の方法で行うことができること勿論である。リンク２３
０には、一方の側面から突出づる止部２３０ａを設（ブ
、この止部２３０ａが上方のハウシング２１０に衝合す
ることによってフロート行程の」二限をなし、第６図に
示づようにパイロット弁が閉鎖する際の制限を行う。フ
ロー１−の下方位置はフロート案内ロッド２２４の下方
ねじ部に螺合するナラ１〜２３５により調整する。

ダイヤフラム弁構体の詳細を第６　Ｊ５よび７図に示す
。ハウジング２１０は空所を形成する隆起部３００を有
し、この空所にダイレフラム弁構体２４０を配置づる。

このダイヤフラム弁構体２４０に弁座構体２４２を設け
、この弁座構体２４２を、スナップリング２４４、Ｏリ
ングシール２４６、およびハウジング２１０の壁に嵌挿
したドウエル２４８により空所内の所定位置に封鎖状態
に保持する。素子２５０ａ、２５０ｂよりなるリテーナ
２５０を弁座構体２４２１こ螺合させ、環状弁座２４２
ａに封鎖接触するタイヤフラム弁２５２の封鎖部２５２
ｅにより図示の所定位置にタイヤフラム弁２５２を保持
づ−る。この１組立体」にＪ５けるこの弁の封鎖接触の
必要性と利点は以下に説明する。

タイヤフラム弁２５２は弾性材料により形成し、この弾
性（Ａ料は循環装置に使用される流体の高温または低温
にも耐える材料とする。弁２５２に中心部２５２ａを設
（ブ、この中心の中心開口にパイロン１へ弁ピン２３４
を貫通させる。中心部２５２ａには、更に、複数個の横
孔２５２ｂを設Ｅ〕、これら横孔２５２ｂは中心開口の
拡大部２５２Ｃから導出させる。この横孔２５２１）と
拡大部２５２Ｃの作用は以下に説明づ゛る。中心部２５
２ａは上方に突出させ、リテーナ２５０の環状の素子２
５０　＋）に封鎖接触させる。

比較的薄い連結部２５２ｄにより中心部２５２ａを可動
封鎖部２５２ｅに連結し、この可動封鎖部２５２ｅを環
状の弁座２４２ａに封鎖接触させる。連結部２５２ｄに
より封鎖部２５２ｅは以下に説明する手段により弁座２
４２ａから離れる方向に移動して弁を開く。

ダイヤフラム弁２５２の封鎖部２５２ｅは後室２５６の
空気圧の作用により弁座２４２ａに圧着させられる。

空気はパイロン１〜弁ピン２３４に形成した一連の縦方
向溝孔または螺旋溝孔２５８を経て上側室１０４から後
室２５６に流入する。従って第６図に示す状態にあると
ぎ、パイロット弁ピン２３４によって空気が上側室１０
４からダイヤフラム弁の中心部２５２ａの中心開口を経
て拡大部２５２Ｃに流入する。次に空気は横孔２５２ｂ
およびリテーナ２５０の環状垂下部即ち素子２５０ｂを
経て後室２５６に流入する。空気の圧力は上側￥１０４
を後室２５６とでほぼ等しいため、後室２５６に対向す
るダイヤフラム弁２５２の大きな有効面積によってダイ
Ａ７フラム弁ｔｉｔ閉鎖状態に維持される。従ってパイ
ロン１〜弁ピン２３４が下方位置にある限りダイヤフラ
ム弁２５２は閉鎖状態を維持する。

上側室１０４の空気量が増加覆るにつれ、水を上側室か
ら押し出し、従ってフロート２２６が下降づる。フロー
ト２２６をパイロット弁ピン２３４に連結づ−るリンク
により、フロー１−が下降するにつれてパイロット弁ビ
ン２３４は上昇する。フロート２２６が所定位置に達す
ると、ビン２３４の大径部がタイヤフラム弁２５２の中
心部２５２ａの中央部に掛合し、従って拡大部２５２ｃ
　（従って後室２５６）と上側室１０４との連通を遮断
する。フロー１へが他の所定位置まで下降づ−ると、パ
イロット弁ピン２３４の小径部により１１に大部２５２
ｃ　（従って後Ｗ２５６）と排気孔２６０とを連通させ
、従って後室２５６の空気を排気する。このとき上側室
１０４の圧力は後室２５６の圧力よりも高くなるのでダ
イヤフラム弁２５２の封鎖部２５２ｅは上昇して弁を開
放する。これによって空気は弁座構体２４２の周囲の横
孔２４２１）および排気孔２６０を経て空気除去装置か
ら流出づる。空気は排気孔２６０から直接排気するよう
にすることもてきるし、または管を接続して一層適当な
排気位置に空気を導くようにするこもできる。

上側室１０４内の空気量が減少づると、水面レベルは上
昇し始め、フロート２２Ｇを上昇させ、パイロット弁ピ
ン２３４を下降させる。パイロン１〜弁ピン２３４は、
先ず゛排気孔２６０と拡大部２５２Ｃとの連通を遮断づ
゛る位置に達する。更に水面が上昇すると、上側室１０
４から後室２５６に空気を再び流入させる位置までパイ
ロット弁ピン２３４を下降させる。パイロン１−弁ピン
２３４を最下位置まで下降づるのは螺旋ばね２６２によ
り確実となり、この螺旋ばね２６２はフ［Ｊ−１−２２
６により生ずる浮力の補助も行う。ばね２６２の強さは
、上側室１０４の水面が低下するときフロート　２２６
が下降するのを阻止しうるよう選択すべきであること勿
論である。後室２５６の圧力が上側室１０４の圧力にほ
ぼ等しくなるとダイヤフラム弁の封鎖部２５２ｅは有効
面積の差により弁座２４２ａに圧着し、排気作用を遮断
する。

上述のように、タイヤフラム弁２５２の封鎖部２５２ｅ
は、弁の組立体状態では、即ち装置に連結しない状態で
は、初期状態として環状の弁座２４２ａに封鎖接触する
状態とする。このことの重要さと利点を、この初期封鎖
状態がない場合に何が起るかを検証することによって説
明づる。装置への水の初期充填の際、装置、従って上側
室１０４の水面は上昇する。しかし、１］鎖部２５２ｅ
が弁座２４２ａに接触していないとしたら空気は４７１
気孔２６０から構成される装置内の圧力は上がしない。

以下に説明づるように、排気作用は装置圧力によっての
み制御されるため、排気経路は開放したままとなる。水
が上側室１０４に充満づ−ると、排気孔２６０からあふ
れ出る。従って封鎖部２５２ｅは初期状態で弁座２４２
ａに接触していることが必要になる。

封鎖部２５２ｅが初期状態として弁座２４２ａに接触し
ていると、弁機能が得られ、このことは大きな利点で市
る。循環装置が冷えていると、負の装置圧６カが発生す
る。装置圧力が減少した状態では、弁は開かない。装置
圧ツノが減少（大気圧以下に）すると僅かな量の空気が
上側室１０４に引ぎ込まれ、フロートは下降する。フロ
ートがこのような状態であると、パイロット弁ピンンは
後室２５６を大気圧にさらす位置をとる。この圧力は可
撓性のタイヤフラム弁の１！至側とは反対側の圧力より
も高く、従って封鎖部２５２ｅが弁座２４２ａに圧着し
て空気が循環装置に流入するのを■止することができる
。

空気除去装置２００は内部空気圧を利用してタイヤフラ
ム弁の開閉を行う。

パイロット弁ピンおよびダイヤフラム弁構体よりなる空
気除去装置２００は、ハウジング内の空気圧力をダイヤ
フラムの前側と後側とに作用させるが、後側即ちハウジ
ングの下流域側の有効面積が大きいためダイレノラム弁
は閉鎖状態に維持される。空気量が増大してハウジング
内の水面レベルを降下させるとぎ、パイロツｉ〜ブｔピ
ンに機械的に連結したフロートによりばね負荷パイロッ
ト弁ビンの位置を変化させ、ダイヤフラムの８’！ｘ　
（ｌｌｌＩを大気に通気させる。このときダイヤフラム
０〕前ｆｉｔ！Ｉ　ｌこ作用する圧力がダイヤフラムを
強制的にｉＩ′ＩＩ　Ｌ開（１でハウジング内の空気を
大気に排気する。水面レベルが上背すると、復帰ばねお
よびフロート（こ、Ｊ：ってパイロット弁ピンは元の位
置（こ復帰し、ｌ＜イロッ１へ弁は閉じ、この閉じた位
置で【よ装置の圧力をタイへ７７ラムの後側に導く。こ
れ（こｊ；り夕゛イヤフラムの後側の有効面積が前側よ
りも大き０ためダイヤフラム弁は閉じる。

第９図に、ポンプ４０４、加熱器および放熱器４１２を
有する循環装置としての温水暖房装置４００を示ず。供
給ライン（導管）４１６により加熱器４０８の出口を放
熱器４１２の入口に接続Ｊ−る。弁４２０を放熱器４１
２の直前で供給ライン４１６ｔこ西装置する。帰還ライ
ン（導管）４６０により放４）器４１２の出口をポンプ
の入口に接続する。弁４２４をポンプ４０４の直前で帰
還ライン４６０に配置する。ライン（導管）４２８によ
りポンプの出口を加熱器４０８に接続づる。バイパスラ
イン（Ｓ管）４３２をイ吏用して三方弁４３Ｇによって
水のすへてまた（ま一部りく加熱器４０８をバイパス覆
るように構成する。ブ宇４４４をライン４１６の近傍で
ライン４３２Ｉこ配＠づ−る。

弁４６４を加熱器４０８の下流域ではあるがライン４３
２との接続点よりも上流域でライン４１６に配置する。

ポンプ４０４は加熱器例えばボイラ４０８と放熱器４１
２どの間においてライン４１６の任意の１イ１置に西己
商することもでき、一般的にはライン４１６と）（イパ
スライン４３２との接続点の上流域に配置する。

低圧領域（（！］ち低水頭）は、平累この装置４００に
お（ブる放熱器４１２並びにこの放熱器４１２の近（労
の管４１６および管４６０の部分に存在する。放熱器が
加熱器４０８（およびポンプ４０４）よりも相当高いレ
ベルに存在づ−る場合に特にこのこと力＼（−える。

このような低圧領域は、放熱器４０４を加熱器４０８（
およびポンプ４０４）より高いレベルのフロアに配置す
る場合、装置４００において最低圧領域となる。第９図
に示すように、放熱器４１２（Ｊ５よび４２０）をバイ
パスするバイパスライン４４０を設り、このバイパスラ
イン４４０の入口をライン４１６に接続し、出口をライ
ン４６０に接続する。渦流式気水分離除去装置１００を
バイパスライン４４０に配置する。弁４５２を気水分阿
１除去装置１００の上流域でライン４４０に配置する。

弁４５６を気水分離除去装置１００の下流域でライン４
４０に配置する。

渦流式気水分離除去装置１００は、最大の効果を得るた
めには、放熱器４１２よりも高い位置に配置すべきであ
る。放熱５４１２をバイパスする空気除去装置の利点は
、放熱器４１２を通過リ−る流れが弁４２０によって転
向されるとき、流れがバイパスライン４４０に流入し、
循環づる水から空気を連続的に分離する点である。気水
分離除去装置１００の低圧面積をｊハ択することにより
、循環する水からの空気分前を効率的かつ有利に行うこ
とができ、また分離した空気を連続的または間欠的に除
去部ら排気づることかできる。流れを放熱器４１２に通
過させるどき、水の若干をバイパスライン４４０にも通
過させ、空気の分離および除去を常に行うようにするこ
ともできる。このときバイパス吊は少量にして行うべき
である。

米国特許第４２９９２４８号に記載のダイ八７フラム弁
排気装置は、本発明による渦流式分離除去装置の空気除
去部分として使用することができる。

他の空気除去装置（連続的または間欠的）も本発明によ
る渦流式気水分離除去装置１００に組込むことができる
。図示のものは好適な空気除去装置を例示したに過ぎな
い。

暖房装置において１個以上の放熱器４０４を（並列また
は直列に接続して）設けることかでき、第９図には例と
して１個の放熱器を設りた場合を示したに過ぎない。

空気混入を排除する配管装置の適正な設計には次の２つ
の基本方針がある。即ち ａ）タイヤフラム型タンクを使用して主要な空気源をな
くすこと。

１））適正な位置に気水分−を除去装置を設【プて残留
空気を除去すること。

気水分離除去装置の適正位置は、水に含まれる空気が最
も溶解しにくい点即ち［”溶解度の最低点」とするとよ
い。適正位置に配置する限り循環装置当りに１個の気水
分離除去装置を設けるた【ブで十分である。しかし所要
に応じ１個以上の気水分離除去装置を設けることもでき
、例えば主要配管区域につき１個の気水分離除去装置を
設けることができる。ビルディングにおいて多数の立て
管がある場合、ポンプから最も遠い立て管を選択する。

即ら、この位置が、圧力、従って溶解度の最も低い位置
であるためである。

留意すべき重要な点は、水が空気溶解の媒体として作用
づるということである。気泡が［溶ｙｆＩ度の最低点」
以外のいたるところに存在する場合、気泡は水により吸
収される。溶解度の最低点で空気を放出した水は、配管
系統の伯のいたるところで溶解度が高くなるため空気を
吸収する。従って吸収された空気は溶解した状態−Ｃ空
気除去点まで運ばれ、この位置で循環装置即ち配管系統
から除去される。

溶解度の最低点は高温かつ低圧の点である。温度は圧力
よりも溶解度を低くする上で効果が薄いのが一般的であ
るため、圧力が最低の点がどこかを見出すことに問題が
絞られる。この選択は２個所に絞”られる。即ち装置の
頂点か、またはポンプ吸引側における装置の底部かであ
る。

装置の頂点（最も高い位置）でのポンプ作用は水頭の約
１／２であるのが一般的であるため、頂部での圧力は、
ポンプ水頭の１／２が頂点の高さより低い場合に底部の
圧力よりも低くなる。この条件は以下の点に要約される
。即ち ａ）ポンプ水頭が最大高さの２倍よりも大きい場合、気
水分離除去装置は底部に配置覆る。

ｂ）ポンプ水頭が最大高さの２倍よりも小さい場合気水
分離除去装置は頂部に配置する。

上述の方法を説明するため、開回路温水循環装置を使用
して説明する。この装置において、ポンプ、ダイ！７フ
ラム型タンク、３個の互いに並列に接続した放熱器およ
び加熱器を設（）る。更に、１２．２ｍ　　（４０フイ
ート）の水頭で３ｏｏｏｐｍのポンプ能力を有するポン
プを使用し、頂部に配置覆る放熱器の高さを９．１５１
１１　（３０フイート）にする。このときポンプ水頭は
高さの２倍よりも小さいため、気水分離除去装置は装置
の頂点に配置する。即ち１２．２＋＋＋　　（４０フイ
ート）の水頭は９．１５ｍ　（３０フイート）の高さの
２倍よりも小さいため気水分離１除去装置は頂部（即ち
頂部の放熱器をバイパスするライン）に設けるべきであ
る。気水分離除去装置を頂部および底部のいずれに設け
るかはこのようにして決定する。

本発明によれば温水暖房装置（閉回路）から空気の大部
分を除去するのに極めて少ない時間ですむ（１時間以内
）。第１０図の上部の構成により低い割合で連続的に温
水流を流す。この連続流は空気が混入しない装置を得る
のに重要である。しかし、ポンプを作動させるとき配管
を循環する水は、それまで配管に入り込んだいかなる空
気も掃気して第６図に示ず装置に送り込む。この装置で
溶解状態から空気は放出され、排気される。

第１０図においてはポンプと加熱器は示さない。

供給ライン５００により加熱器の出口を放熱器５０４の
入口に接続（−る。弁５０８を放熱器５０４の直前（ま
たは直後）でライン（導管）５００に配置づ−る。

弁５０８は自動弁とするのが一般的であり、成る空間の
空調条件に応じて放熱器（熱交換器）５０４を通過する
温水用を自動的に調節覆る９、帰還ライン５１２により
放熱器５０４の出口をポンプの入口に接続覆る。装置５
１６の低圧領域は放熱器５０４およびライン５００．　
５１２の放熱器５０４の近傍における部分に存在づ゛る
のが一般的である。特に、ｔＪり熱器５０４が加熱器お
よびポンプよりも相当高い位置にある場合にこのことが
いえる。放熱器５０．１をポンプより高いフロアに配置
する場合、この低圧＃Ｊ域が配管装置にｄ５　ｔＪる最
も低圧の領域であるどぎである。

第１０図に示すように、バイパスライン、５２０により
放熱器５０４（および弁５０８）をバイパスし、このバ
イパスラインの入口を供給ライン５００に接続し、バイ
パスラインの出口を帰還ライン５１２に接続づる。渦流
式気水弁頭１除去装昭１００をこのバイパスライン５２
０に配置する。弁５２８を分離除去装置１００の上流側
でバイパスライン５２０に配置する。弁５３２を分離除
去装置１００の下流側でバイパスライン５２０に配置す
る。圧力ゲージ５３６を弁５２８ど分離除去装置１００
との管でライン５２０に配置づる。分前除去装置１００
の上流側の弁５２８は部分的辷閉じ、分離除去装置１０
０の圧力を帰還ライン５１２の圧力に近づける。更に、
この構成により、端末ラインに弁５０８のような制御弁
がある場合でも連続流を確実に維持覆ることができる。

流れの割合いを少なくすることが必要であり、弁５２８
はブリードバイパスとして作用し、この循環装置の空気
をなくすのに充分である。弁は制限部（４として作用す
ることの他に処理が必要な場合に遮断するのに必要とな
る。

第１１図には循環装置の底部、即ちポンプの位置に分−
１除去装首を設りた例を示す。加熱器および放熱器は図
示しない。帰還ライン６００はポンプ６０４の入口に接
続する。ライン６０８をポンプ６０４の出口に接続する
。ポンプ６０４をバイパスするｌ＜イパスライン６１２
を設（づる。渦流式気水分離除去装置１００をバイパス
ライン６１２に配置づる。弁６２０を分離除去装置１０
０の上流側て゛〕＼イノ（スライン６１２に配置する。

弁６２４を分前除去装置１００の下流側でバイパスライ
ン６１２に配置する。圧力ゲージ６２８を弁６２０と分
離除去装置１００との間でライン６１２に配置する。こ
のようにプリートノ＼イノ＼スとして作用覆る弁を使用
することにより、ラインの寸法が相当大きなものであっ
ても渦流式気乃く分離除去装置は極めて小さいものを使
用り−ることができる。上流側の弁６２０を絞ると分離
１除去装置の圧力はポンプの吸引側の圧力に近づ（する
こと力（できる。平素のフルライン対応の高価な分離除
去装置の代りに小さい分離除去装置を使用づることがで
きるためコス１−を相当低減することん（できるように
なる。

バイパス路を動作させる理由は残留空気のみを処理する
というためてあり、この処理（Ｊタイヤフラム膨張タン
クを使用するときのみ可能となる。

ダイヤフラムを使用しない圧縮タンク（こまれ（ｆ、タ
ンク内に充満した水によって多量の空気、５（ざを生し
、即座に分離されない空気は高い位置にある管内に溜ま
る。タイヤフラム型タンクによれば残留空気が存在する
たけであり、この残留空気は水によって適切な位置に運
ばれる。

溶解した酸素は金属表面と化合し、酸化物を形成する。

このことが水に空気が溶解することの欠点である。また
端末ユニツ］〜、例えば放熱器に空気が付着したり、管
に気泡が溜まると騒音や、効率の低下を招く。エアキ１
１ビテーションはポンプ効率の損失となる。本発明によ
ればこのような問題点を大幅に解決または１することが
できる。

更に、本発明によれば循環装置にｄ５（する酸素により
生ずる腐食の問題点をほぼ解決することかできるため従
来のものよりも経済的に相当有利である。

本発明ににれば、従来の気水分Ｒ（装置および強制循環
装置よりも利点があり、経済的にも有利であり、コスト
低減になる。

第１３図に、渦流式気水分離除去装置７００の動作状態
を示り゛。この分離除去装置７００はほぼ円筒状の外殻
７０２を有し、この外殻を隔壁により上側室７０４と下
側室７０６とに分＃ｔする。水平方向の隔壁７０８は凹
面形状にし、中心孔７１０を設ける。動作中に水は上側
Ｗ　７０４および下側室７０６に存在づる。

空気は、隔壁　７０８の中心孔７１０を経て下側ｖ　７
０６から上側室７０４に流出づる。空気除去効果即ちＵ
１気装置２００により連続的または間欠的に劫気ブるま
で流出した空気を上側ｚ　７０４の上方部分に捕集Ｊ５
よび／または保持しておく。空気除去装置２００は下側
室７０４に取付け、この空気除去装置の一部はリム７１
２の上方に突出させる。この空気除去装Ｍ　２００の詳
細Ｊ５よび作用は上述の通りである。

短い底部導管７１４を気水分離除去装置７００の底部７
１６に配置し、また平素はこの底部導管７１４を閉鎖ま
たは栓で塞ぎ、下側’１ｆｆｌ　７０６のドレンとして
主に使用づるようにづ−る。この底部導管７１４にｊＩ
ｌｌねじを段り、雄ねじを設けたプラグを収容覆るよう
にづるのが一般的である。

流入管７１８を平面図で見て流出管７２０と一直線上に
配列し、即ち円筒状外殻７０２の垂直まＩｃは縦方向軸
線に直交覆る異なる水平軸線上で平行に整列させる。空
気が溶解または混入している水は流入管７１８に流入す
る。流入管１１８から放出される加圧水は下側室７０６
の内壁に沿って掃過し、中心の周りの渦流を生ずる。循
環する水に混入する空気は気泡として存在するか、また
は循環する水に溶解している空気から気泡が生ずる。気
泡は渦流の低圧側に集まり、また渦流の頂部に上昇し、
この頂部に捕集された気泡を除去する。約１５．２５〜
３０．５ＣＩＩｌ／秒（０，５〜１フイ一ト／秒）の速
さの水流が気泡を分離し、上昇させるのに好適である。

除去装置１００を通過覆る水量が増加すると約１８３Ｃ
ｍ／秒（６フイ一ト／秒）の流速にも達し、空気除去効
果が向上づる。水の動きは湧流として分離除去装置７０
０に流入する。即ち流入管７１８に流入づる際管径規格
１０に相当する最小直線管長となるのが好適であるため
である。流出管７２０か１う流出する際管径規格５に相
当する最小直線管長となるのが好適である。

下側室７０６において、円錐状の渦流は流出管７２０の
頂部まで下降する。常に流出管７２０は渦流の底部の下
ノ５に設ける。最大許容量を越える水量の場合、若干の
空気が循環装置内に逃げる。最大許容量またはそれ以下
の水量の場合液体のみが循環装置に帰遠づる。流出管７
２０には溶解または混入した空気はほとんど存在しない
。

液体に混入している空気が下側室７０６に流入すると、
重！こい液体は下側室内で外側の方に押しやられ、中心
には気泡の渦流が形成される。下側室内の流速により空
気は隔壁７０８の中心孔７１０を介し−ｒ　を側室７０
４の頂部に引き寄せられる。上側室７０４には円形移動
がないことが要求され、このことを達成ゴるため隔壁７
０ｇの外周縁は封鎖しな（プればならない。上側室７０
４において水面の上方に空気が溜まるとき、空気は空気
除去装置によって下側室から強制的に排気される。

代案として、流入管および流出管を、第１４図に示覆よ
うに整列させる代りにずら４こともできる。

本発明の特徴は渦流式ガス−液体弁１！ｉｆ装置および
ガス除去装置を合体した一体ユニツ１〜にある。

第１６図に、外殻１０２に一体の部分としてのリム１１
２の代りに、外殻１０２の頂部に溶着したく溶着部２８
２参照）リム部２８０を設りた実施例を示す。

この実施例にＪ５いては、外殻１０２の、Ｆ方部分に緊
密に嵌合する円筒状インサー１〜１１０の下端に水平方
向の隔壁１０８を取付けることによって隔壁１０８を外
殻１０２に設りる。

【図面の簡単な説明】

第１ａｃｆ５よび１ｂ図は、それぞれ本発明による渦流
式ガス−液体分離除去装置の第１の実施例の渦流式気水
分離除去装置の下側室側および上側室側の縦断面図、 第２図は、第１ａ図の２−２線上の断面図、第３図は、
第２図の３−３線上の断面図、第４図は、第１図の分離
除去装置の頂面図、第５図は、第１図の装置の空気除去
装置のタイＡ７フラム弁が開放づるときの状態を示Ｊ縦
断面図、第６図は、第１図の装置の空気除去装置のタイ
Ａ７フラム弁が閉じるときの状態を示す拡大部分縦断面
図、 第７図は、第６図の弁のＵｎ放状態にあるときの拡大部
分縦断面図、 第８図は、第１図の装置のパイロライン弁ビンの取付状
態を示づ拡大部分縦断面図、 第９図は、第１図に示す本発明による淫欲式カスー液体
分離除去装置の実施例を循環装置（系統）に使用する一
実施例の回路図、 第１０図は、ｂ９．熱器をバイパス覆る部分に本発明に
よる渦流式カス−液体分離除去装置を設（プる実施例の
部分回路図、 第１１図は、ポンプをバイパスづる部分に本発明による
渦流式ガス−液体分離除去装置を設ける実施例の部分回
路図、 第１２図は、第１図の装置における渦流の経路を示づ説
明図、 第１３図は、本発明渦流式カス−液体分離除去装置の第
２の実施例の下側室側の部分縦断面図、第１４図は、第
１３図の１４−１４線上の断面図、第１５図は第１３図
の装置の頂面図、 第１６図は本発明渦流式ガス−液体分離除去装置の第３
の実施例の下側室側の部分縦断面図である。 １００、　７００・・・渦流式気水分離除去装置（渦流
式カス−液体分離除去装Ｍ） １０２、　７０２・・・外殻　　１０４．　−７０４・
・・下側室１０６、　７０６．、、上側室　４０８．　
７０８・・・隔壁１１８、　７１８・・・流入管　１２
０．　７２０・・・流出管１２２・・・放流部（流入オ
リフィス）１２４・・・短管部　　　　１２６・・・垂
直管部１２８・・・水面　　　　　２００・・・空気除
去装置２１０・・・ハウジング　　２２４・・・フロー
ト案内ロッド２２６・・・フロート　　　　２３０．　
２３２・・・リンク２３４・・・パイロット弁ビン ２４０・・・ダイヤフラム弁構体 ２４２・・・弁座構体　　　２５０・・・リテーナ２５
２・・・ダイヤフラム弁 ２５６・・・後室　　　　　２６０・・・排気孔４００
・・・温水暖房装置（循環装置）４０４、　６０４・・
・ポンプ　４０８・・・加熱器４１２、　５０４・・・
放熱器　４１６．　５００・・・供給ライン４３２、　
４４０．　５２０．　６１２・・・バイパスライン４６
０、　５１２．　６００・・・帰還ライン５３６、　６
２０・・・圧力ゲージ。 特許出願人　　　アバ１〜ロール・ イン二一ボレーテツド ＦＩＧ　ｔｏ　　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ　１１
ＦＩＧ＋２ ＦＩＧ　１３ ＦＩＧ　＋５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給ラインおよび帰還ラインを有し、これらライン
   に接続して液体を強制的に装置内に循環させるポンプを
   設けた閉ループ液体循環装置に使用するガス−液体分離
   除去装置において、 上側室および下側室を有し、これら２個の至を水平方向
   の隔壁により分離し、この隔壁の中心にガス放出孔を設
   番プだ直立の本体と、この本体の垂直軸線にほぼ直交づ
   ろ水平軸線を有するとともに、前記下ｌ１ｌｌｌｖの内
   側に配置した放流部を一体に形成した流入管であり、こ
   の流入管の水平軸線に対して水平方向および垂直方向に
   角度をなして前記放流部を一体に形成した流入管と、 この流入管の水平軸線にほぼ整列しかつ前記本体の垂直
   軸線にほぼ直交する水平軸線を有し、また前記下側室の
   内側で垂直方向に延びている管部を設（プ、この垂直管
   部の下側部分を下側室の下方部分に達じしめ、この垂直
   管部の下側部分の垂直軸線を前記本体の垂直軸線にほぼ
   整列させた流出管と、 前記下側室に配置したガス除去装置を具え、作用にあた
   り、流入管に流入する液体を前記下側室に流入させ、前
   記流出管の垂直管部を経て前記流出管から流出させると
   き、流入管の水平軸線に対して水平方向および垂直方向
   に角度をなす放流部により液体を下側室の内壁に沿って
   下向きに指向させて下側室に液体の渦流を生せしめ、こ
   れにより液体中のカスを気泡どして放出さゼ、また作動
   中に液体を下側室と下側室とに存在させ、気泡を生ずる
   位置および／または液体に混入づ−る気泡が渦流によっ
   て下方に運ばれる位置よりも下方に前記流出管の垂直管
   部の下端を配置し、また下側室における接続方向の液体
   運動が気泡の上側室への上昇進入を削正しないレベルで
   前記本体に前記隔壁を配置し、下側室に上昇したガス気
   泡を上側室内の前記カス除去装置により大気に排出する
   ことを特徴とする渦流式カス−液体分離除去装置。 ２、前記隔壁を上側室に向って凹状の凹面形状にし、前
   記流入管に一体に形成した放流部のｌｌ１ｌＩＩ線を流
   入管の水平軸線に対しＣ水平方向（こ３０’の角度をな
   し、゛かつ垂直方向下方に１５゜の角度をなずよう形成
   し、前記カスを空気とし、前記液体を水どじたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１記載の渦流式カス−液体分
   比１１除去装置。 ３、？ａ体循環装置から溜ったカスを自動的に排気する
   カス除去装置は、パイロット弁作動のタイヤフラム弁手
   段を有づ−るものどじて構成し、 このタイヤフラム弁手段は、 上側室の内部に連通ずる中心孔を設（ブた剛性のある土
   向きの弁座部材を有する弁座構体と、 下向きになっており前記剛性のある弁座部材にｉ＝ｌ鎖
   掛合する封鎖表面を有し、かつ中心孔を形成したパイロ
   ワ１〜弁作動のｉｉＪ　ｍ性タイヤフラム弁部拐ど、 このタイヤフラム弁部材の封鎖表面側とは反対側でタイ
   ヤフラム弁部材の１一方に配置し、ダイヤフラム弁部材
   の中心孔に連通り−る後室と、 前記可撓性のあるダイヤフラム弁部材の封鎖表面が前記
   剛性のある弁座部材に接触するよう前記ダイヤフラム弁
   部材を前記弁座構体に位置決めかつ保持するとともに、
   前記ダイレフラム弁部材の中心孔に整列かつ連通する中
   心孔を形成した保持手段と、 前記タイヤフラム弁部（Ａの中心孔に摺動自在に配置し
   たビンにより構成し、このビンの下方部分に少なくとも
   １個の下側通路を形成し、前記タイヤフラム弁部材か前
   記弁座部材に封鎖１１Ｆ合するとき前記上側室の空所と
   前記タイヤフラム弁部材の中心孔とを連通するが、ビン
   が移動してこの下側通路かタイヤフラム弁部材の中心孔
   内に全体的に入り込むか、またはダイヤフラム弁部材と
   弁座部材との封鎖掛合がないどき前記上側室の空所ど前
   記ダイヤフラム弁部材の中心孔との連通をなくし、また
   ダイレフラム弁部材と弁座部材どの封鎖Ｈト合がないと
   今前記ピンの上方部分に形成した少なくとも１個の上側
   通路により前記後室と排気孔とを連通させるパイロット
   弁ビンと、を貝え、前記パイ四ツ１〜弁作動ダイヤフフ
   ム弁手段は、前記上側室の空気圧を使用して前記排気孔
   を選択的に開閉づる（ん成とし、また前記パイロット弁
   ビンにリンク連結しＣ前記上側室に配置したフロー［へ
   手段を有するものとして構成し、前記上側室における水
   面レベルの−に昇をＪ３ひ低下に従って）ｌコー１一手
   段を１臂、１１３よび下降ざゼ、フロー１〜手段か第１
   所定下方位置に達したどき前記パイロワ１〜弁ピンを前
   記後室と前記上側室との間の連通がなくなる位置に移動
   し、前記フロー１〜手段が更に第２の所定］ζ方位置に
   達したとき前記後室と前記抽気孔との間を連通させる位
   置に前記パイロン１へ弁ビンの上側通路が配置した状態
   で前記パイロン１へ弁ビンによりダイヤフラム弁を開放
   して前記剛性のある弁座部材の中心孔から前記排気孔に
   至る通路を経て前記り１気孔から空気を排気し、また前
   記フロート手段が所定の上方位置に上方したどき前記パ
   イＬ」ット弁ピンによって上側室から前記後室に空気を
   通過させることににり前記タイヤフラム弁を閉じて、前
   記タイヤフラム弁部材と前記弁座部（Ａとの封鎖掛合状
   態を回復し、前記フロー１〜手段が前記上方位置にある
   とき、または前記後室の空気圧力が上側室の空所の空気
   圧力に等しいか若しくはそれ以上であるときは常に前記
   ダイヤフラム弁手段を前記弁座部材に封鎖掛合し７た状
   態に維持Ｊるよう構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲１記載の渦流式カス−液体分離除去装置。 ４、前記フロー１へ手段は、フロー１〜と、このフロー
   トをほぼ真直くな移動行程に沿って案内ツるフＬ１−ト
   案内手段とにより構成し、前記フロート手段が所定の上
   方位置に達するとき、前記タイヤフラム弁手段は閉じた
   状態のままでパイロット弁ビンの下側通路により空気を
   上側室から前記後至に通過させ、この子側通路は満孔と
   し、前記フロート手段が所定の下方位置にｊヱしたどき
   前記パイＩ」ツｌ−弁にＪ、り前記？！軍を人気に通過
   させＣ前記上側室の内部空気汁力により前記タイ４７フ
   ラム弁手段を開放するよう４Ｍ成したことを特徴とする
   特許請求の範囲３記載の渦流式カス−１１を体弁ｐＨ除
   去装置。 ５゜前記タイヤフラム弁手段は、タイ■７フラムかか閉
   鎖位置にあるとぎタイヤフラム弁部材か接触する弁座を
   有ηる弁座構体どリブーナとの間に固着することを特徴
   とする特許請求の範囲３記載の渦流式カス−液体分離除
   去装置。 ６、供給ラインおよび帰還ラインを有し、これらライン
   に接続しＣ液体を強制的に装置内に循環さ−けるポンプ
   を設けた閉ループ液体循環装置に使用するカス−液体分
   離除去装置にａ５いて、 上側室およびＦ測子を有し、これら２個の窄を水平方向
   の隔壁により分離し、この隔壁の中心にカス放出孔を股
   Ｕた直立の本体と、この本体の垂直軸線にほぼ直交する
   縦方向軸線を右するとともに、前記１・側至に連結した
   短管部を有する流入管と、 この流入管の前記縦方向軸線にはぽ平行であり、かつ前
   記本体の垂直ＩＩｔＩＩｌ枕に（Ｊぼ直交づ゛る縦方向
   軸線を有し、前記上側室の下ノリ部分に配置した流出管
   と、 前記上側室に配置した空気除去装置と を具え、 作用にあたり、流入液体を前記流入管に流入６ぜ、前記
   流出色から流出さぼるとさ、上側室゛にｄ−３（ブる液
   体の渦流を生せしめ、これにより液体中のガスを気泡と
   しｒ　ｔＪ９．出させ、気泡を生ずる位置および／また
   は液体に８ｊ入りる気泡が渦流によって運ばれる位置よ
   りも下方に前記流出管を配置し、また上側室に上昇した
   ガス気泡を前記空気除去装置により人気に排出すること
   を特徴とする渦流式カス−液体分離除去装置ｒイ。 ７、前記隔壁を上側室に向っＣ凹状の凹面形状にし、前
   記ガスを空気とし、前記液体を水としたことを特徴とす
   る特許請腎求の範囲６記載の渦流式ガス−液体分離除去
   装置。 ８、供給ラインｄ３よび帰還ラインを有し、これらライ
   ンに接続して流体を強制的に装置内に循環させるポンプ
   を設けた閉ループ液体循環装置に使用づるカス−液体分
   離除去装置におい−（、 ＋側”Ｌ　Ｊ５よひ１・側至を右し、これに２個の至を
   水平方向の隔壁により分離し、この隔壁の中心にカス放
   出孔を設けた直立の本体と、この本体の垂直軸線にほぼ
   直交する縦方向軸線を有りるとともに、前記上側室に連
   結した短笛部を有する流入管と、 この流入管の前記縦方向軸線にほぼ平行であり、かつ前
   記本体の垂直軸線にほぼ直交づる縦方向軸線を有し、前
   記上側室の前記流入管を設けた側とは反対側の側面Ｃ前
   記上側室の下方部分に配置した流出管と、 前記上側室に配置した空気除去装置と を具え、 作用にあたり、流入液体を前記流入管に流入させ、前記
   流出管から流出させるとぎ、上側室にａ３りる液体の渦
   流を生け゛しめ、これにより液体中のガスを気泡としで
   放出させ、気泡をくトするイ装置および／または液体に
   混入する気泡が渦流によって運ばれる位置よりも下方に
   前記流出色を配置し、また−上側室に上昇したカス気泡
   を前記空気除去装置により人気に１］１出することを特
   徴どする渦流式カス−液体分離除去装置。 ９、前記隔壁を下側室に向って凹状の凹面形状にし、前
   記カスを空気とし、前記液体を水どした特許請求の範囲
   ８記載の渦流式ガス−液体分離除去装置。 １０．液体を強制的に装置に通過させる液体強制循環手
   段と、循環装置内でカスが液１本に最も溶解しにくい領
   域に接続したバイパスラインと、このバイパスラインに
   配置し７ｊ渦流式ガスー液体分離除去装置とを具え、こ
   の渦流式ガス−液体分離除去装置により液体からガスを
   分離し、このガスを循環装置から除去ゴることを特徴と
   する液体循環装置。 １１、前記液体を水とし、前記循環装置を温水供給配管
   装置どじ、前記液体強制循環手段をポンプとし、前記バ
   イパスラインの互いに離れた入口Ｊ３よび出口を、それ
   ぞれポンプの出口の直後およびポンプの入口の直前（こ
   接続し、ポンプの人口とバイパスラインの出口との間か
   前記配管装置におけるガスの液体への溶解度が最も低い
   領域であることを特徴とする特許請求の範囲１０記載の
   液体循環装置。 １２、前記液体を暴どし、前記循環装置を温水供給配管
   装置とし、この循環装置に少なくとも１個の熱交換器を
   設け、この熱交換器の上流域で循Ｊ５装置に加熱手段を
   ５９ｃ）、前記液体強制循環手段をポンプとし、前記バ
   イパスラインの人口および出口を、それぞれ前記配ＩＩ
   ？　’Ｍ首にＪ３けるカスの液体への溶解度が最も但い
   領域である前記少なくとも１個の熱交換器の入口の上流
   域および熱交換器の出［１の下流域に接続したことを特
   徴とする特許請求の範囲１０記載の液体循環装置。 １３、前記液体を水とし、前記流体循環装置を冷水配管
   装置とし、前記流体強制循環１段をポンプどし、前記バ
   イパスラインの入口および出口を、それぞれポンプの出
   口の直前ｄ３よびポンプの入口の直後に接続し、前記ポ
   ンプの入口とバイパスラインの入口どの間か前記配管装
   置にＪ−３けるカス溶解度が最も低い領域であることを
   特徴とする特許請求の範囲１０記載の液体循環装置。 １４、前記液体を水どし、前記循環装置を冷水供給装置
   どし、この循環装置に少なくとも１個の熱交換器を設（
   プ、この熱交換器の上流域で循環装置に冷ｆＮｔ］手段
   を設け、前記液体強制循環手段をポンプどし、前記バイ
   パスラインの入口および出口を、それぞ才し前記配気装
   置にＪ３けるガスの液体への溶解度が最も４１モい領域
   である前記少なくとも１個の熱交換器の入口の上流域お
   よび熱交換器の出口の下流域に接続したことを特徴とす
   る特許請求の範囲１０記載の液体循環装置。 １５、前記循環装置の液体の涜１度が変化１−るものと
   し、前記循環装置に圧力制御装置を設（Ｊ、この圧力制
   御装置をダイＡ７フラム型膨張タンクとしたことを特徴
   とする特許請求の範囲１０記載の液体循環装置。