JPS6095B2 - 気流中の飛沫状液滴を分離除去する方法と分離器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、飛沫状液滴を含む管路内気流中から、遠心
分離作用、凝集作用および衝突作用を利用して飛沫状液
滴を分離除去する方法と分離器とに関する。

この種の気液の分離方法および分離器は、化学工業をは
じめとして多くの産業分野において適用されている。

ミスト等の微小粒径の液滴（以下飛沫状液滴という）や
ドレーンなどを含む気体が管路内を流れるとき、飛沫状
液滴は相互に凝集するとドレーンとなって管路の低い部
位に集合し、気流に随伴して流下する。このとき気体の
流速が大きいと（おおむね６ｍ／ｓｅｃ以上）、流路の
低い部位に集合して流下する前記のドレーンは、管内気
体の流速のために再び飛沫化されて気流と共に流下し、
このような管路内気流と共にある飛沫状液滴は気体内に
おいて重力による沈降作用を有効に受けにくいため、気
液分離が行われにくいので、飛沫状液滴の効果的な除去
排出が困難である。従来から行われている気流中の液体
の液体の分離手段は色々あるが、それらにおける気液分
離作用は次のように大別される基本的原理に基づいてお
り、これを単独又は複合して適用しているものが多い。
すなわち‘１’ 重力沈降による気液分離。

｛２｝ 衝突による凝集液滴化と気液分離。

【３ー 遠心分離と凝集をともなう液滴化による気液分
離。【４ー 衝突板（ルーバ−）など気流の急激な方向
変換による気液分離。

などである。

上記の作用原理に基づいて従来から行われている気流分
離器においては、構造が簡便で、機器内圧力損失が少な
い等の特長を有するものがあるが、これはまた、他面に
おいて分離機器が大型化する傾向にあるとか、飛沫状液
滴のような微小粒径の液滴に対しては分離能力が低いと
か、および前記のような分離機器の大型化を回避して小
型化すると、気体の流速が増大した時に分離能力の劣化
を来すなど、何らかの問題が残されている。

従って、既存の気液分離機器の選択に当っては、上記の
ような理由からある種の機能上の問題は黙視せざるを得
ない実状にある。さらに、具体的な実例によって考察す
れば、例えば、液滴を含む気体を衝突させて気体中の液
滴の凝集を促したうえ、気流を急激に方向変換させて気
液を分離し、液滴を除去する衝突式分離器があり、これ
らは第１図、第２図に示すように、縦型の分離タンクｂ
の上部の左右対称位置に、それぞれ気体の流入管ａ、流
出管ｃを設け、この流入管ａ、流出管ｃの間を遮るよう
に、下端に樋部ｅを有するバッフルプレートｄを分離タ
ンクｂの上部から吊下し、前記樋部ｅとの間に所要の間
隔をおいてドレ−ン管ｇに通じる切欠き部ｈを設けた仕
切板ｆを取付けて構成し、流入管ａから送り込まれた液
滴を含む気体をバッフルプレートｄに衝突させるときの
衝突力と、仕切板ｆで方向変換させるときの慣性力とに
より気液を分離し、気体は気体流出管ｃから送り出し、
分離タンクｂの内側壁やバッフルプレートｄに付着した
液滴は、切欠き部ｈからドレーン管ｇを経て分離タンク
ｂ外部に排出するようにしたものであるが、これは構造
が簡便であるため圧力損失が小ないという利点を有する
反面、他の方式に比べて気液分離のために比較的大きい
空間を必要とし、設計容量に対する上限側付近の実流入
速度においては、分離タンクｂ内の液滴の一部が気流に
よって再び飛沫化し、気流と共に気体流出管ｃから流出
するとか、また、気体中のミストなどの飛沫状液滴は、
この方式では十分な凝集液瓶化が行われないまま気流と
共に流動する等、気液分離除去上の問題点を持っている
。

また、遠心分離法を利用するサイクロン分離器は種々の
形状のものが実用されており、例えば、第３図、第４図
に示す形状のものにおいて、円筒状の胴体部Ｂの下部側
に下向きの中空円錐部Ｃを一体状に形成し、その下端部
に分離液排出口Ｌを設けるとともに胴体部Ｂの上端には
底板を形成し、その中央部に排気筒Ｄがその下部側を胴
体部Ｂ内に突出するように固定保持させてあり、また、
胴体部Ｂの上部側の外周壁に沿って胴体部Ｂ外周壁を囲
むように気体流入管Ａが配設され、この気体流入管Ａは
胴体部Ｂ内に気流を旋回流入させるように胴体部Ｂに連
接された構成とされ、気体導入管Ａから液滴を含む気体
が胴体部Ｂ内に吹き込まれると、これによる気流は胴体
部Ｂ内をＥで示す下降回流となって旋回しながら下降し
、中空円錐部Ｃの下端付近に達して反転し、Ｆで示す上
昇旋回流となって旋回上昇し、排気筒Ｄを通って排気さ
れ、他方、気流の旋回反転等により分離された液滴は中
空円錐部Ｃ下部の分離液排出口Ｌから排出される。

このサイクロン分離器の分離能力を評価するのに「５０
％捕捉平均粒径」という概念があるように、サイクロン
分離器による液滴の捕捉能力は、一つには、気体中の液
滴粒径に依存するものである。この場合、サイクロン分
離器の胴体部内で遠心分離作用を充分に受けられない程
度の微小粒径の飛沫状液滴は、分離除去されないまま気
体と共にサイクロン分離器を通過して排出される。 し
かし、サイクロン分離器内で分離されないで流出する飛
沫状液滴量は、サイクロン分離器内に流入する前記飛沫
状液滴を含む気体の流入速度にも依存し、気体の流入速
度が設計速度を超えると、飛沫状液滴が排気筒Ｄを経て
サイクロン分離器外に流出すると割合が増加するが、こ
れは第４図に示すように、排気筒Ｄの入口付近における
排気筒Ｄの入口に向かう上昇旋回流Ｆが大きくなり、こ
のとき胴体部Ｂ内の遠心分離作用を充分に受けていない
微小粒径の飛沫状液滴が短絡流Ｓとして前記上昇旋回流
Ｆに乗るためである。また、サイクロン分離器への気体
の流入速度が設計速度より小さくなっても飛沫状液滴が
排気筒Ｄへ流出する量は増大するが、これは主として遠
心力による分離効果が劣ってくるためであるとされ、こ
れらのことから管路内の気流速度の変化が大きいものへ
のサイクロン式の気液分離器の適用は不向きであること
がわかる。サイクロン分離器の機能を左右する作動理論
に関する調査、研究が従来から多岐にわたって行われて
おり、その結果、理論の解明と適用方法が明らかにされ
ており、上記のようなサィク。

ン分離器の機能に関する見解も、これら作動理論の研究
成果から導かれている。以上を要するに、サイクロン分
離器への気体の流入速度が設計値に対して低すぎても、
また、高すぎても捕捉率が劣化し、また、飛沫状液滴の
ような微小粒径のものは概して捕捉されにくいものであ
り、捕捉すべき平均粒径の大小に対応して８同径の大き
さを変更する必要がある。このような機能上の特徴的事
項を構造上の観点から説明すれば、遠心分離作用を発生
する胴体部Ｂに気体流入管Ａが連接してあり、胴体部Ｂ
と同心的にその内側に排気筒Ｄが配段され、さらに、胴
体部Ｂの下位に中空円錐部Ｃが連接されている典型的な
サイクロン分離器の構造は極めて簡素であるけれども、
一方において、胴体部Ｂと気体流入管Ａの流入口Ｔ、な
らびに排気筒Ｄの入口とが直接的に隣接しており、また
、胴体部Ｂ内および中空円錐部Ｃ内の外側寄りの下降旋
回流Ｅと中心の上昇旋回流Ｆとの間に介在する構造物が
なく、ここにおいても直接的に隣接している構造であり
、これらのことが前述のような気液分離機能の劣化を発
生させる要因ともなっている。

上記したように衝突式分離器ならびにサイクロン分離器
の従来実施例は管路内への配設が比較的容易な構造であ
るけれども、また、それぞれの構造に基づく本質的液滴
分離除去上の機能的弱点をもっている。

この発明は、従来の実施例における前記のような欠点の
実状にかんがみてなされたもので、この発明の目的は、
サイクロン方式や衝突方式などよりも、気体の流入速度
の影響および粒径の影響などを受けにくくて分離効率が
良く、同一処理容量に対して分離器を小型化できる、気
流中の飛沫状液瓶を分離除去する方法と分離器とを提供
することにある。

この発明の方法の要旨は、分離タンク本体内に設置され
ている渦巻形状体の上部に形成される渦巻状流路の入口
部から前記渦巻流路内に飛沫状液滴を含有する気体を送
入し、この渦巻状流路内を上記の気体が進行するときに
、遠心分離作用によつて渦巻形状体の壁の湾曲内側面に
飛沫状液滴を集合させて気液分離させるとともに、渦巻
状流路が先行するのに従ってその断面積を漸減させて気
流中の飛沫状液滴の凝集を促進させ、ならびに、曲率半
径を４・さくすることにより遠心力による分離作用を受
けやすくし、気流から遠心分離した分離液は渦巻状流路
の外側壁内面に沿って流下させたのち収集し、液滴衝突
受板に導いて衝突させ、一方、気流は渦巻状流路の終端
部付近で渦巻状壁に衝突させ、これにより気流中に残留
する飛沫状液滴を分離して前記渦巻状壁を経て液滴衝突
受板へ衝突させ、これらの分離液は分離タンク本体下方
の仕切板の切欠部から分離タンク本体下部に流下させて
排出し、また、前記気流は方向転換させて分離タンク本
体内の広い空洞都下部に流出させ、該空洞都内を上昇さ
せて気液分離のうえ分離タンク本体の上部位にある気体
流出管より排気させることにより気液を分離するもので
あり、また、この発明の方法を実施するのに適した分離
器の要旨は、平面上の渦巻曲線をこの平面に直角方向に
移動して形成される２個の渦巻形状体を分離タンク本体
内に片寄せて設置し、これらの渦巻形状体の渦巻方向は
互に反対方向をなすように形成するとともに、それぞれ
の入口部の壁面を相互に背中合せに粗合せて渦巻部がそ
れぞれの両側に相対する構造とし、前記入口部を分離タ
ンク本体の周壁上方に臨ませた気体流入管に蓮設し、ま
た、分離タンク本体内の前記渦巻形状体の下部に分離液
を導く液滴衝突受板を酉己設し、かつ、分離液と気体を
隔離する仕切板を分離タンク本体下方に設けるとともに
前記仕切板に分離液を流下させる切欠部を形成し、この
分離液を排出するための排出管を分離タンク本体下端に
蓮設し、さらに、分離タンク本体の気体流入管の反対側
位置に気体流出管を取付け、この気体流出管と前記渦巻
形状体との間における分離タンク本体内の空洞部に複数
個のバツフルボードを設けてなるものである。

以下この発明による実施例の構成を図によって詳細に説
明する。第５図、第６図において、１は円筒状の分離タ
ンク本体で、該分離タンク本体１はその円筒部の軸心を
垂直として設置され、上部には上部旨板２が取付けてあ
るとともに下部には液体が自然流下可能な勾配を有する
下部官板３が取付けてあり、下部富板３の下端には分離
液を排出するための排出管４が蓮設してあり、また、分
離タンク本体１の周壁の上方には後記する気体流入管７
，７ａに適合する寸法の閉口部５，５ａが形成してある
。６，６ａは渦巻形状体で、それぞれは平面上の渦巻曲
線をこの平面に直角方向に移動して形成される渦巻形状
よりなり、それぞれの渦巻方向は左勝手と右勝手のよう
に互に反対方向をなして形成し、各渦巻形状体６，６ａ
の上部に形成される入口部２０，２０ａの壁に関し、そ
れぞれの渦巻部が両側に相対するように入口部２０，２
０ａの壁面を相互に背中合せに組合せ、分離タンク本体
１の気体流入管７，７ａ側の内側壁に片寄せて位置させ
て、渦巻形状体６，６ａの渦中心文を通る渦軸心を分離
タンク本体１の軸心と平行にして取付部材等により固定
して設けるとともに、それぞれの入口部２０，２０ａは
前記各開□部５，５ａを貫通して分離タンク本体１内に
臨ませた気体流入管７，７ａの一端に蓮設されて気体流
入管７，７ａからそれぞれ気体が送入可能とされている
。

８，８ａは渦巻形状体６，６ａの渦中心部下側にそれぞ
れ傾斜して配設される液滴衝突受板で、それぞれの先端
側は分離タンク本体１内を後記の分離液室１１と空洞部
１４とに区画して分離液と気体とを隔離するように、下
方に水平状に設けられた仕切板９に形成される切欠部１
０，１０ａに蓮適するように臨ませてあって、液瓶衝突
受板８，８ａからその傾斜により分離液を仕切板９下側
の分離液室１１に流出可能な構成とし、また、仕切板９
の中心に関して前記切欠部１０，１０ａの反対側にドレ
ーン孔を兼ねる通気孔１２を形成し、さらに、分離タン
ク本体１の軸心に関して前記気体流入管７，７ａの反対
側位置でこの分離タンク本体１の周壁外面の上方に気体
流出管１３を取付け、該取付部における壁面を開口して
、気体流出管１３と分離タンク本体１内における渦巻形
状体６，６ａ等を除いた仕切板９上の広い空間より形成
される空洞部１４とを蓬通させ、このような空洞部１４
の液滴衝突受板８，８ａ付近から気体流出管１３の流入
開□端に至る間には、気流の短絡を防止する垂直バッフ
ルボード１５，１５ａ、第１バッフルボード１６および
第２バッフルボード１７がそれぞれ配設してある。次に
、前記渦巻形状体６，６ａ、液滴衝突受板８，８ａおよ
び各バッフルボード１５等についてさらに詳述する。２
１，２１ａはそれぞれ渦巻形状体６，６ａを形成する渦
巻状壁で、この渦巻状壁２１，２１ａのそれぞれにおい
て相対する渦巻状壁面間を板状部材からなる下底板２３
，２３ａでそれぞれ接続して気流の通る渦巻状流路２２
，２２ａの下底部を形成し、前記下底板２３，２３ａは
前記渦巻状空間を先進方向に所要の下り勾配の渦巻状を
なして延設し、渦巻状壁２１，２１ａにおける前記の相
対する渦巻状壁面間をそれぞれ接続して渦中心部へ向か
い、所要数の旋回後、渦巻形状体６，６ａへの気体の流
入向きと反対向きになった位置で、下底板２３，２３ａ
の前記延設を停止してそれぞれ終端部２４，２４ａを形
成する。

また、終端部２４，２４ａの位置からなお渦中心部に向
かって延びる渦巻状壁２１，２１ａは、さらに一旋回す
る位置まで延設されて渦巻形状の形成を終り、この終端
部２４，２４ａから延設された一旋回分の渦巻状壁２１
，２１ａはこの渦巻形状を保持して禍軸Ｄ‘こ平行に垂
下し、その下端側は前記液滴衝突受板８，８ａの上部に
それぞれ臨ませてある。さらに、下底板２３，２３ａの
それぞれの上方部位において、同様な板状部材よりなる
上底板２５，２５ａにより渦巻状壁２１，２１ａのそれ
ぞれにおける相対する渦巻状壁面間を接続して渦巻状流
路２２，２２ａの上底部を形成し、それぞれの下底板２
３，２３ａに沿って同様な延設要領の下に延設して前記
終機部２４，２４ａの上方部に達し、さらに、渦中心部
付近の空洞部を横断するとともに、渦巻状壁２１，２１
ａの一旋回延設されたそれぞれの壁面に達するまで拡張
して前記壁面に接続することにより渦中心部付近の上端
部を閉塞する。前記下底板２３，２３ａからそれぞれに
対応する上底板２５，２５ａに至る高さは、それぞれの
渦巻状壁２１，２１ａと前記下底板２３，２３ａおよび
上底板２５，２５ａとによって区画形成されるそれぞれ
の渦巻状流路２２，２２ａがその流入気体の流量に対し
て所要の断面積を画定する大きさとし、次に、前記下底
板２３，２３ａ並びに上底板２５，２５ａのそれぞれの
渦巻状壁２！，２１ａとの接続部外郭に沿って該渦巻状
壁２１，２１ａの下底板２３，２３ａ下方部渦巻状壁と
上底板２５，２５ａの上方部渦巻状壁とを切除すること
により、下流へ向かって断面積が漸減する先細の渦巻状
流路２２，２２ａが完成されるが、下底板２３，２３ａ
の下方部の渦巻状壁の切除は前記終端部２４，２４ａ位
置までとし、これら終端部２４，２４ａから先の渦巻状
壁２１，２１ａの壁面部分は、前記したように液滴衝突
受板８，８ａに向かって蚤下延設されていることはもち
ろんであり、このような下底板２３，２３ａの下方部に
相当する渦巻状壁２１，２１ａの切除と、該渦巻状壁２
１，２１ａの一部華下延設とにより、渦巻状流路２２，
２２ａの終機を開放する気体吐出間隙部２６，２６ａが
前記華下延設された渦巻状壁２１，２１ａのそれぞれに
おける相対する壁面間に形成され、かつ、下庭坂２３，
２３ａのそれぞれの終端部２４，２４ａ部位直における
流路断面部により、渦巻状流路２２，２２ａの終端部付
近が構成される。次に、それぞれの終端部２４，２４ａ
位置における渦巻状壁２１，２１ａの外側壁から、それ
ぞれの渦巻状流路２２，２２ａ内に向かってこの部位に
おける渦巻状壁２１，２１ａの各曲率半径よりも小さく
、かつ、同じ湾曲方向の曲面を有して半円筒状に巻き込
んで形成した分離液収集部材２７，２７ａをそれそれ延
設し、この分離液収集部材２７，２７ａの半円筒下端部
には分離液導管２８，２８ａの上端が蓮設されるととも
に、この各分離液導管２８，２８ａの下端はそれぞれ液
滴衝突受板８，８ａの上面部に臨ませて配談してある。

前記液滴衝突受板８，８ａには、上向き側が凹部になる
トラフ状の湾曲面からなり、この湾曲方向の両端部は、
その湾曲面の曲率半径よりも小さい曲率半径をもって湾
曲面の内側に向けて波返し状に巻き込んで、それぞれ緑
部３１，３１ａを形成し、また、液滴衝突受板８，８ａ
の湾曲面によるトラフ軸方向の一端側には、湾曲面によ
るトラフ部を堰止めるとともに分離液満の飛散を防止す
るために所要の高さに形成した平板部村３２，３２ａを
付設するが、この平板部材３２，３２ａは、液滴衝突受
板８，８ａの湾曲面を前記のように分離液室１１へ分離
液を流出可能とする所要の鏡斜状態に配設したとき、平
板部材３２，３２ａの面が鉛直をなすように前記トラフ
部横断面に対して煩斜して設け、このような平板部材３
２，３２ａをそれぞれ付設した液滴衝突受板８，８ａは
、前記平板部材３２，３２ａを渦巻形状体６，６ａのそ
れぞれの渦中心部を通る渦軸心間において背中合せにし
、煩斜面を反対向きとして配設されている。

次に、垂直バッフルボード１５，１５ａ、第１バッフル
ボード１６および第２バッフルボード１７の構成につい
て詳述する。

垂直バッフルボード１５，１５ａは渦巻状壁２１，２１
ａの外周壁面に沿って、それぞれ密着するよう水平方向
に弧状をなすとともに垂直方向に所要の長さを有する形
状の板状部材からなり、このような垂直バッフルボード
１５，１５ａはそれぞれ前記気体吐出間隙部２６，２６
ａから吐出する気体の噴流方向に対時する位置に、渦巻
状壁２１，２１ａの外周壁面にそれぞれ密着して配設さ
れ、また、垂直バッフルボード１５，１５ａの前記弧状
方向の長さは、気体吐出間隙部２６，２６ａからそれそ
れ吐出する気流の広がり城をカバー可能な長さとし、か
つ、前記弧状方向に垂直の前記長さは、垂下した下端部
が前記仕切板９との間にそれぞれの気体吐出間隙部２６
，２６ａから吐出する気体を流通させるための所要の間
隔を保持する長さに形成する。

次に、第１バッフルボード１６を前記垂直バッフルボ−
ド１５，１５ａの両外側端間にわたる長さをパネル幅と
して、分離タンク本体１の内壁と垂直バッフルボード１
５，１５ａ外壁との間に架設し、同様にして、第２バツ
フルボード１７を前記第１バッフルボード１６の上位側
に所要の間隔を置いて架設し、第１バッフルボード１６
、第２バッフルボード１７のそれぞれには、気流通過に
必要な断面積を有する第１バッフルボード孔４１、第２
バッフルボード孔４２を穿設し、これらは前記空洞部１
４内を気体流出管１３の入口に向かう気流をジグザグに
偏向させる関係位置に配設してある。

次に、この発明による実施例の作用を説明する。

飛沫状液滴を含有する気体（以下単に気体という）は分
離タンク本体１のそれぞれの気体流入管７，了ａより渦
巻形状体６，６ａの入口部２０，２０ａを経て渦巻状流
路２２，２２ａ内にそれそれ送入され、該渦巻状流路２
２，２２ａに沿って旋回下降する。

このとき気体に比べて慣性の大きし、飛沫状液滴は、遠
心力作用により渦巻状流路２２，２２ａの外側壁を形成
する渦巻状壁２１，２１ａの湾曲内側壁面に集合付着し
た状態で移行するが、さらに、前記液滴は重力の影響も
受けて渦巻状流路２２，２２ａの下底板２３，２３ａに
向かう成分も持って移行する。このように気体が渦巻状
流路２２，２２ａ内を旋回下降しながら進行するに従っ
て、渦巻状流路２２，２２ａの渦巻状壁２１，２１ａの
曲率半径は漸減するから、微粒のため気流中からまだ分
離されていない飛沫状液滴が受ける遠心力作用は漸減し
、また、このとき渦巻状流路２２，２２ａの断面種も漸
減するため、気流中に分散している前記飛沫状液滴は相
互に接触して凝集する機会が増加し、この凝集によって
飛沫状液滴の粒径が大となる結果、遠心分離作用を受け
やすくなってこれらは気流中より分離し、前記同様に渦
巻状壁２１，２１ａの湾曲内側壁面に付着集合し、前記
液滴と共に分離液となって、渦巻状流路２２，２２ａの
前記湾曲内側壁面に続くそれぞれの下底板２３，２３ａ
の外側隅部を渦中心部へ向かって流下する。次いで、こ
のように流下してきた前記分離液は下底板２３，２３ａ
のそれぞれの終端部２４，２４ａに達し、該終端部２４
，２４ａにおいて分離液収集部材２７，２７ａに収集さ
れ、続いて分離液収集部材２７，２７ａに蓮設した分離
液導管２８，２８ａへ誘導されて流下し、液滴衝突受板
８．８ａに衝突する。また、前記分離液の除去された気
流は渦中心部付近の渦巻状流路２２，２２ａの終端部２
４，２４ａ付近において噴出して、前記の一旋回延設し
た渦巻状壁２１，２１ａの内側面に衝突し、これにより
微粒のためなお気流中に残留している飛沫状液滴は分離
されて分離液となり、該分離液は前記渦巻状壁２１，２
１ａに沿って流下して各液滴衝突受板８，８ａに衝突す
る。次いで、前記の延設された渦巻状壁２１，２１ａの
内側面に衝突した気流は方向を逆方向に転換して気体吐
出間隙部２６，２６ａから空洞部１４へ向かう斜め下方
へ噴出し、垂直バッフルボード１５，１５ａ下端と仕切
板９との間隙を経て空洞部１４の下部に達する。上記の
ように、渦巻状流路２２，２２ａのそれぞれの渦巻状壁
２１，２１ａへの飛沫状液滴の分離集合、および渦巻状
流路２２，２２ａの終端部付近における延設された渦巻
状壁２１，２１ａの内側面への気流の衝突による飛沫状
液滴の分離、ならびに後記する空洞部１４内への気流の
流入によって該気流中より飛沫状液滴の分離が行われ、
一方、分離液導管２８，２８ａを経て流下した分離液と
、延設された渦巻状壁２１，２１ａの内側面に沿って流
下した分離液とは共に液滴衝突受板８，８ａ上に落下衝
突して合流分離液となり、該液滴衝突受板８，８ａ面上
をその凹状の湾曲面と両側の縁部３１，３１ａおよび傾
斜により正しく案内されて流下し、仕切板９のそれぞれ
の切欠部１０．１０ａを経て分離液室１１へ流下貯留さ
れ、下部盲板３下端の排出管４から適宜外部へ排出され
る。

また、空洞部１４下部に達した前記気流は、多４・でも
まだ飛沫状液滴が気流中に残留しておれば、広い空洞部
１４内において第１バッフルボード１６、第２バッフル
ボード１７の第１バッフルボード孔４１および第２バッ
フルボード孔４２によりゆっくりとした減速状態で上昇
し、この間に気液沈降分離作用を受けて飛沫状液滴が最
終的に除去され、続いて気体流出管１３より飛沫状液滴
を含有しない状態として排気される。なお、空洞部１４
内で沈降した気流中の飛沫状液滴は、仕切板９の切欠部
１０，１０ａならびに通気孔１２から分離液室１１内に
流下し、前記合流分離液と同様に貯留され、排出される
。この発明の構成および作用は以上のようであるから、
次のような効果を発揮する。

〔１｝ 渦巻形状体によって飛沫状液滴を遠０分離する
ものであるから、サイクロン分離器の中空円錐部と同様
の遠心力加速作用をもっているが、渦巻形状体内では気
液分離は気流の旋回下降による流下と共に逐次進行し、
この間に分離液が気流内に拡散して気体流出管に流出す
る現象が起きない。

■ 流入する気流を２分割にして遠心分離することを目
的として、渦巻形状体を分離タンク本体内に２個内蔵し
た構成であるから、他のサイクロン分離方式よりも分離
器の外郭寸法が小さい割に遠心分離作用の効果が大きい
。

｛３｝ 流入気体を２分割して処理するから、渦巻形状
体を小形にすることができ、従って分離タンク本体内で
の占有体積が小さくなり、分離タンク本体内の空洞部の
容積を相対的に大きく取ることができる。

このため液滴衝突受坂部で気液分離された液滴が気流に
乗って再混入するのを防止できる。‘４）渦巻形状体内
で遠心分離された液滴は、分離液収集部材に収集された
後、分離液導管内に誘導されて液滴衝突受板に至り、渦
中心部付近の渦巻状流路の狭い部分において渦巻状壁に
衝突しないから分離液の再飛珠化が防止でき、従って高
い気液淵酸効果が確保できる。

【５１ 渦巻形状体内の渦巻状流路は流入口部から渦中
心部に向かうのに従ってその断面積が縮小するから、気
流中の飛沫状液滴の相互凝集を促進して粒径を粗大化し
、遠心分離作用を受けやすい液粒径を形成するとともに
、気流速が加速されて遠心力作用も増加し、これらによ
り飛沫状液滴の分離がよくなる。

‘６１ 遠心分離作用を行うための渦巻状流路と気体流
出管の入口部とは渦巻形状体を形成する渦巻状壁により
区画されていて、相互間に短絡流を生じない構造である
から、サィク。

ン分離方式にみられるような旋回気流の内側領域部にあ
る微粒の飛沫状液滴が短絡流に乗り移って気体流出管に
流出する現象がない。従って、気液の分離効率が高い。
（７｝ 気液分離して最終的に分離液を排出する部位は
分離タンク本体の底部に近い位置にあって、斜め上方部
位にある気体流出管口から落差をもって離隔しているた
め、流出気流中に飛沫状液滴を再混入することがない。

｛８’分離液が除去されたのちの気流は、最初に分離タ
ンク本体内の空洞部の広い空間に導入されるため、この
部位における気流速度は大きくないから飛沫状液滴を再
び気流に乗せることがない。｛９｝ 気流中から分離さ
れた飛沫状液滴は、分離液として仕切板下方の分離液室
内に直ちに隔離されるから、斜昇して流出する気流中へ
再混入することがない。

００） 分離液導管内に収集された分離液は、懐斜して
いる液滴衝突受板に衝突したのち分離液室に流下するが
、液滴衝突受板の凹部の弧状方向に向く分離液は綾部に
よって捕捉されて飛沫化と気流中への再混入が防止され
る。

０ｌ） ２個の液瓶衝突受板は対称的に反対向きに傾斜
面を有するように配設されているから、分離液室内に分
離液が流入するとき分離液室の鞠心を中心とする旋回運
動を起さない。

このため中心部にある排出管部に渦流による空洞を生ず
るおそれがない。この発明は、前記の実施例による説明
および図例にのみ限定されるものではなく、この発明の
技術的思想から逸脱しない範囲において種々変更し、変
形して実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の衝突式分離器の水平断面概略図、第２図
は同じく垂直断面概略図、第３図は従来のサイクロン分
離器の平面概略図、第４図は同じく一部切欠側面概略図
、第５図はこの発明による分離器の実施例における一部
切欠平面図、第６図は同じく一部切欠側面図である。 １・・・分離タンク本体、２…上部盲板、３…下部旨板
、４…排出管、６，６ａ…渦巻形状体、７，７ａ・・・
気体流入管、８，８ａ・・・液滴衝突受板、９・・・仕
切板、１０，１０ａ・・・切欠部、１１・・・分離液室
、１２・・・通気孔、１３・・・気体流出管、１４…空
洞部、１５，１５ａ…垂直バッフルボード、１６…第１
バッフルボード、１７…第２バツフルボ−ド、２０，２
０ａ・・・入口部、２１，２１ａ・・・渦巻状壁、２２
，２２ａ…渦巻状流路、２３，２３ａ・・・下底板、２
４，２４ａ…終端部、２５，２５ａ・・。 上底板、２６７ ２６ａ・・・気体吐出間隙部、２７，
２７ａ…分離液収集部材、２８，２８ａ・・・分離液導
管。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 飛沫状液滴を含有する気流を分離タンク本体内に形
   成されて下り勾配を有する先細の渦巻状流路へ送入して
   旋回下降させながら飛沫状液滴を相互に凝集させるとと
   もに遠心力により気流中より分離し、この分離液を前記
   渦巻状流路に沿つて流下させたのち収集して液滴衝突受
   板へ衝突させ、また、前記分離液の除去された気流を渦
   巻状流路の終端部付近において渦巻状壁に衝突させて気
   流中になお残留する飛沫状液滴を分離し、この分離液を
   渦巻状壁に沿つて流下させたのち前記液滴衝突受板に衝
   突させることにより前記分離液と合流させ、この合流分
   離液を液滴衝突板を経て分離タンク本体底部へ流下させ
   て外部へ排出するとともに、渦巻状壁に衝突させた前記
   気流を分離タンク本体内の広い空洞部へ流入させたのち
   上方より排気して気流中の飛沫状液滴を分離除去する方
   法。 ２ 軸心を垂直として設置した分離タンク本体１の上部
   に上部盲板２を取付けるとともに下部に分離液の排出管
   ４を連設した下部盲板３を取付け、この分離タンク本体
   １内の上方に気体流入管７，７ａの一端を臨ませ、また
   、分離タンク本体１内の下方に内部を分離液室１１と空
   洞部１４とに区画する仕切板９を水平状に設け、さらに
   分離タンク本体１の気体流入管７，７ａの反対側上方に
   空洞部１４と連通する気体流出管１３を取付け、この分
   離タンク本体１内の気体流入管７，７ａ側に２個の渦巻
   形状体６，６ａをそれぞれの渦軸心が分離タンク本体１
   の軸心と平行になるように設け、前記宇巻状体６，６ａ
   はそれぞれの渦巻方向が互に反対方向をなすとともに、
   それぞれの入口部２０，２０ａの壁に関してそれぞれの
   渦巻部が両側に相対するように入口部２０，２０ａの壁
   面を相互に背中合せに組合せて気体流入管７，７ａにそ
   れぞれ連設し、この渦巻形状体６，６ａを形成する渦巻
   状壁２１，２１ａの相対する間を下底板２３，２３ａで
   接続し、前記下底板２３，２３ａは下方へ向かう先進方
   向に所要の下り勾配の渦巻状をなして延設され、所要数
   の旋回後に渦巻形状体６，６ａへの気体の流入向きと反
   対向きの位置で終端部２４，２４ａを形成し、また、下
   底板２３，２３ａの上方に沿つてそれぞれの渦巻状壁２
   １，２１ａの相対する間を上底板２５，２５ａによつて
   所要の断面積の渦巻状流路２２，２２ａを形成するよう
   な高さで接続し、さらに前記下底板２３，２３ａの下方
   部のそれぞれの渦巻状壁２１，２１ａを前記終端部２４
   ，２４ａ位置まで切除することによりなお一旋回延設さ
   れる渦巻状壁２１，２１ａのそれぞれにおいて相対する
   壁面の間に気体吐出間隙部２６，２６ａをそれぞれ形成
   するとともに、前記の垂下延設された渦巻状壁２１，２
   １ａの下端側を分離タンク本体１に傾斜面をそれぞれ反
   対向きとして配設される液滴衝突受板８，８ａの上部に
   臨ませ、また、終端部２４，２４ａ位置における渦巻状
   壁２１，２１ａの外側壁からそれぞれ半円筒状の分離液
   収集部材２７，２７ａを渦巻状流路２２，２２ａ内に延
   設し、それぞれの分離液収集部材２７，２７ａの下端部
   に分離液導管２８，２８ａを連設するとともに、これら
   分離液導管２８，２８ａの下端を液滴衝突受板８，８ａ
   の上部にそれぞれ臨ませ、前記仕切板９に各液滴衝突受
   板８，８ａの先端側と前記分離液室１１とを連通する切
   欠部１０，１０ａならびにドレーン孔を兼ねる通気孔１
   ２を形成し、また、前記気体吐出間隙部２６，２６ａよ
   り吐出される気体の噴流方向に対峙する位置に垂直バツ
   フルボード１５，１５ａを配設するとともに、液滴衝突
   受板８，８ａと気体流出管１３との間の空洞部１４に第
   １バツフルボード１６、第２バツフルボード１７を架設
   してなる気流中の飛沫状液滴を分離除去する分離器。