(57)【要約】  本発明は、成形された即ち波形をなす薄板（波板）(１０２，２０２，３０２)と、平板(１０４ａ，１０４ｂ，２０４，３０４)と、一体化されたルーバー(１０８，１１０)と、を有する羽根型ミスト・エリミネータ装置(１００)を提供する。波板及び平板は積層され、これらの板及び一体化されたルーバーの配列が、装置の入口から蒸気出口に至る少なくとも１つの蛇行した流体流路を作り出す。外部ケーシング又は外枠は、前記板を一緒に保持するに十分である。
2009519821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）複数の波板（１０２，２０２，３０２）と、
ｂ）実質的に平坦な複数の平板（１０４ａ，１０４ｂ，２０４，３０４）と、
ｃ）波板及び平板を一緒に保持する外枠と、を含む、気液分離装置（１００）であって、
波板もしくは平板の少なくとも１枚又は波板及び平板の両板の少なくとも１つが、一体化されたルーバー（１０８，１１０）を含み、前記板が積層され装置を通り抜ける少なくとも１つの蛇行した流体流路を画定することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記波板（１０２，２０２，３０２）の各々が、少なくとも１つの一体化されたルーバー（１０８，２０８）を含み、前記実質的に平坦な平板（１０４ａ，１０４ｂ，２０４，３０４）の少なくとも１枚が、前記波板の各対間に積層される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記実質的に平坦な平板（１０４ａ，１０４ｂ，２０４，３０４）の各々が、少なくとも１つの一体化されたルーバー（１１０，２１０，３１０）を含み、前記波板（１０２，２０２，３０２）の少なくとも１枚が、前記実質的に平坦な平板の各対間に積層される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記波板、平板及び一体化されたルーバーが自己支持流体流路を画定する請求項１、２又は３に記載の装置。
【請求項５】
請求項１、２又は３に記載の装置であって、入口、蒸気出口（１１２）及び液体出口を更に含み、前記流体流路が入口と出口の間に流体連通を提供する装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、入口、蒸気出口及び液体出口の少なくとも１つに隣接する流れマニピュレータを更に含む装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置であって、蒸気出口上部に広がる実質的に孔のないプレート（１１３）を更に含む装置。
【請求項８】
前記波板が互いに実質的に平行に配置される請求項１、２又は３に記載の装置。
【請求項９】
前記波板及び平板の両板が一体化されたルーバーを含み、波板のルーバーが第一の方向に方向付けられ、平板のルーバーが第一の方向とは反対の第二の方向に方向付けられる請求項１、２又は３に記載の装置。
【請求項１０】
羽根型ミスト・エリミネータを製造する方法であって、
ａ）それぞれ前縁（１１６）及び後縁（１１８）を有する複数の波板（１０２，２０２，３０２）及び複数の実質的に平坦な平板（１０４ａ，１０４ｂ，２０４，３０４）を形成する工程と、
ｂ）波板もしくは平板の少なくとも１枚に又は波板及び平板の両板の少なくとも１つに、一体化されたルーバー（１０８，１１０）を形成する工程と、
ｃ）前記板及び一体化されたルーバーの配列が、前記板の前縁に近接する入口から前記板の後縁に近接する蒸気出口に至る少なくとも１つの蛇行した流体流路を画定するように、波板及び平板を積層する工程と、
ｄ）積層された波板及び平板を一緒に枠に固定する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は液体と気体を分離する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]多くの工業的処理には、蒸気流から液滴（liquid droplets）を除去するために気液分離装置が用いられている。これに適合するために、“蒸気 (vapor)”と“ガス”なる用語が殆ど同じ意味で用いられている。物質及び／又は熱移動装置においては、気液接触又は相変化によりしばしば液滴が発生する。かかる処理の一例として、概ね下方に流れる液相が上方に流れる蒸気相と接触する並流の分別が挙げられる。この処理における蒸気と液体の全般的な流れは向流（counter-current）であるが、液体が蒸気に混入し、そして、液体を蒸気から分離する（de-entrain）気液分離装置に向かって液体が上方に運ばれながら、蒸気と液体が接触するとき、蒸気と液体の流れは並流である。この時、液体は下位の段に向かって下方に流れ、蒸気は上位の段に向かって上方に流れる。また、空気調和システムでは、普通、冷却空気から水を取り除くために気液分離システムが必要である。
【０００３】
[0003]液体を蒸気から分離する１つの方法に、気流の方向を変化させる装置がある。液滴は気流の蒸気より密度が高いので、液体の運動量は、液体を直線に進ませようとする傾向があり、液体を素早く方向転換させないであろう。フラッシュ・ドラム、気液分離器、受液器、貯蔵タンク、気液洗浄装置、吸収装置、蒸留カラム等の広範なプロセス容器の蒸気出口で又はその付近で各種の気液分離装置を使用することは、当該技術分野において周知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]このような脱エントレインメント装置の１つに、平行に配列された一連の羽根（vane）を含むものがあり、各羽根は山と谷に成形された薄い板からなる。通常、羽根はスペーサにより隔てられており、気流が通る狭い流路を形成する。羽根とスペーサはしばしば所定の位置に溶接又はボルト締めされるが、これは、時間、技術及び材料に関して製造コストが高く付く。蒸気流は、一方の側から流入し、ジグザクな道を進んで他方の側に至る。混入した液滴は急激なジグザクをうまく通り抜けることができず、羽根に衝突して、壁部にくっつき流れ落ちる。また、脱エントレインメント装置は、羽根に溶接されたルーバーを含むことがある。ルーバーは、液体を捕捉及び排出するポケット部を備えており、液体の再エントレインメントを著しく減少させて、気液分離を向上させる。しかし、ルーバーの溶接、ボルト締め又はその他の取付けは製造の複雑度を高める。
【０００５】
[0005]羽根及びルーバーは、気流から液体粒子を最大限除去し、かつ圧力損失を極力抑えながら、気流が高速で貫流できるように幾何学的な設計が必要である。工業技術が進歩するにつれて、高い水準の効率と最小の圧力損失で、高速で稼働するエリミネータに対する要求が益々進化してきた。
【０００６】
[0006]種々のかかる気液分離装置が、例えば特許文献１〜４に教示されている。従って、必要とされるのは構造及び組立てが簡素化された気液分離装置である。また、流体流路を少なくとも部分的に画定する、スペーサの締付け具又は溶接等の追加の構成部材及び／又は工程の必要性を排除することが望ましい。
【特許文献１】米国特許第４,８０２,９０１号明細書
【特許文献２】米国特許第５,２９６,００９号明細書
【特許文献３】米国特許第３,９１２,４７１号明細書
【特許文献４】米国特許第６,８５２,１４６号明細書
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]本発明は、その一形態において、成形された板、即ち波板(corrugated sheets)、平板（flat sheets）及び一体化されたルーバー（louvers:よろい張り板）を有する羽根羽根型ミスト・エリミネータを含む。波板及び平板は積層されて、これらの板と一体化されたルーバーとの配列が、装置の入口から蒸気出口に至る少なくとも１つの蛇行した流体流路を作り出す。外部ケーシング即ち外枠はプレートを一緒に保持するに十分である。[0008]幾つかの変更例では、波板と平板の積層順序、及び、ルーバーが波板、平板又はその両方に形成されているかどうかを含む。更なる変更例では、ルーバーの形状及び大きさの他に、波板の形状及び大きさ並びに外枠の構成を含む。
【０００８】
[0009]一実施の形態において、本発明は、複数の波板と、その各対間に積層された平板と、積層された波板及び平板を一緒に保持する外枠とを有する気液分離構造体を含む。各波板は少なくとも１つの一体化されたルーバーを含む。[0010]更なる実施の形態において、本発明は、複数の平板と、その各対間に積層された波板と、積層された平板及び波板を一緒に保持する外枠とを有する気液分離構造体を含む。各平板は少なくとも１つの一体化されたルーバーを含む。
【０００９】
[0011]別の形態において、本発明は羽根型ミスト・エリミネータの製造方法を含む。この方法は以下の工程を含む。即ち、複数の波板と複数の実質的に平坦な薄板即ち平板とを用意し、これらの波板及び平板は前縁及び後縁を有すると共に、波板及び／又は平板に一体化されたルーバーを形成し、前記板及び一体化されたルーバーの配列が、前記板の前縁に近接する入口から前記板の後縁に近接する蒸気出口に至る少なくとも１つの蛇行した流体流路を作り出すように、波板と平板とを積層し、積層された波板及び平板を一緒に枠に固定する。
【００１０】
[0012]本発明の利点は、ルーバーを有する平板及び波板の使用により簡単に積層されて、自己支持分離構造体を形成する点にある。即ち、積層された前記板とこれらが画定する流体流路とが、スペーサ、締付け具、溶接手段等の他の要素を必要とすることなく、所望の間隔に維持できる。更に、力学的に異なるシステム中に受け入れがたい圧力損失を避けながら、本発明における羽根及びルーバーの幾何学的な設計変更により、高い気液分離の達成をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[0030]対応する引用符号はそれぞれの図面において対応する部材を示す。図面は、本発明の数例の実施の形態を図示しているが、いかなる方法によっても、本発明の範囲を限定するように解釈してはならない。[0031]図１Ａを参照すると、本発明の一実施の形態の流体流路を画定する羽根即ち薄板と一体化されたルーバー（以下、単に一体ルーバーという）との配列を説明する中心断面の上面図が示されている。ミスト・エリミネータ即ちデミスター（demister；霧除去機）１００は、複数の波板１０２と、複数の平板１０４ａ，１０４ｂと、図１Ｂに示す外枠とを含む。各波板１０２は複数の一体ルーバー１０８を有し、平板１０４ａ，１０４ｂは一体ルーバー１１０を有する。薄板即ち羽根は、気液分離器又はデミスターの入口に近接する前縁１１６と、蒸気出口に近接する後縁１１８とを有する。
【００１２】
[0032]図１Ｂは、固体上面板１０６と２つの固体側板１０７とを有する外枠の一実施の形態を示し、側板は、一緒に溶接されるかさもなければしっかりと組み立てられて、波板１０２及び平板１０４ａ，１０４ｂを収容する。この実施の形態における外枠は穴の空いたプレートを備え、蒸気及び液体がデミスター１００に流入し、デミスターから流出する。蒸気−液体の流れは、入口を通って背部から矢線Ａ方向にデミスターに流入し、分かれて、蒸気出口１１２とデミスター底部の液体出口とを通って流出する。液体出口を通って流出する蒸気量及び蒸気出口を通って流出する液体量は、具体的な設計効率によって変化するであろう。穴の空いたプレートは使用可能な流れマニピュレータの一例である。別の非限定的な流れマニピュレータの例としては、エキスパンド・メタル（網目状に機械加工された金属板）、多孔質体、メッシュ・パッド、スクリーン、格子、メッシュ、プロフィル・ワイヤ・スクリーン、ハニカム等が挙げられる。流れマニピュレータの僅かな開口域は、デミスター１００の分離効率及び圧力損失の双方に影響を与えることが判明した。
【００１３】
流れマニピュレータの僅かな開口域を異なる側及び同じ側で変化させて、デミスター１００の分離効率及び圧力損失を最適化することができる。１つのデミスターに様々な種類の流れマニピュレータを使用することができる。デミスター１００の蒸気出口１１２は、上面板１０６からデミスター底部に向かって延びる任意の穴空きのない上面部分１１３を有する。穴空きのない上面部分１１３は、別個のプレートであっても、あるいは、蒸気出口に折り重なる上面板及び／又は側壁の延長部であってもよい。上面部分１１３は、蒸気出口又は存在するならば付随する流れマニピュレータと同一平面上にあっても、あるいはこれらと重なっていてもよい。一実施の形態において、上面部分１１３はデミスターの高さの１０％まで延びる。別の実施の形態においては、上面部分１１３はデミスターの高さの３０％まで延びる。更なる実施の形態においては、上面部分１１３はデミスターの高さの５０％まで延びる。蒸気出口１１２のこの穴空きのない上面部分１１３は、気液分離効率を向上させることが分かっている。他の実施の形態において、デミスター１００の幾つかの又はいずれの入口及び出口に流れマニピュレータを使用せず、薄板即ち羽根によって画定される流路がそのまま開口する。
【００１４】
[0033]外枠は、図示のように３枚の固体板を含んでもよいが、枠は単純に角度を付けて曲げた又は平坦な金属材料であってもよく、かかる金属材料は薄板１０２，１０４ａ，１０４ｂの縁部を固定する。別の実施の形態では、ストラップ又はバンドが前記薄板を一緒に結合する枠の輪郭を定める。枠は、前記薄板を一緒に締め付ける、これらの及び／又は他の広く知られている種々の要素を含んでいてもよい。枠はあらゆる周知の手段で固定できる。非限定的な例として、溶接、ボトル締め、接着、結束、圧着、蝶番、圧縮接続金具等が挙げられる。接続された蒸気出口導管を通って液体が容器から漏れるのを防止するために、例えばプロセス容器の内側に、固体枠板を備えていない実施の形態が採用され得る。また、外枠は、デミスターを設置する容器壁又は導管を含んでいてもよい。デミスターは、蒸気の流れに合わせてあらゆる方向に配置することができる。幾つかの実施の形態では、蒸気の主要な流れは水平方向である。他の実施の形態では、蒸気の主要な流れは垂直方向である。また、デミスターは、蒸気の流れが水平及び垂直な速度成分を有するように、斜めに位置してもよい。蒸気の主要な流れは、上方又は下方の速度成分を有していてもよい。
【００１５】
[0034]図１Ｃは、３枚の波板１０２と平板１０４ａ，１０４ｂが外枠内に積層されて、３つの流体流路を有するデミスターをいかに作り出すかを示す。全体の構造を示すために、形成したルーバーがなくかつ薄板間に隙間を有する薄板が図示されている。しかし、組立て工程では、形成したルーバーを有すると共に側板１０７間にきつく一緒に挟まれた薄板が積層されて、薄板を所定の位置に溶接する必要がないかあるいは薄板を離てるスペーサを用いずに、波板１０２の波形が平板１０４ａを平板１０４ｂから引き離すことになる。換言すれば、平板１０４ａ及び平板１０４ｂは共に、波板１０２の各対間に積層される。このように、積層された薄板の積み重ねがいわば自己支持の形で流体流路を画定し、外枠が薄板を一緒に保持する手段を提供する。図１Ｃは、薄板の前縁１１６に近接する入口及び開口した蒸気出口１１２における流れマニピュレータを示す。即ち、薄板の後縁１１８には流れマニピュレータが存在しない。ルーバーを有する装置を組み立てると、紙面に対して垂直な方向に遊離した液体を底部に排出しながら、蒸気の主要な流れは右から左になる。最外部の流路にルーバーを配置したい場合には、ルーバーをあらゆる慣用の手段で側板１０７の内面に取り付けてもよく、あるいは、ルーバーを備えた基準平板１０４ａ又は１０４ｂを最外部の波板１０２と側板１０７の間に、必要に応じて積層してもよい。
【００１６】
[0035]図１Ｄは、平板１０４ａと平板１０４ｂの間に挟まれた波板１０２の薄切りした断面図であり、予備成形されたルーバーを仮想線で示すことによりルーバー１０８，１１０の形成を示している。しかし、組立て時には、ルーバーは薄板を積層する前に形成される。また図２Ａ及び図２Ｂに示す波板１０２は、複数の波形の峰１１４と、前縁１１６と、後縁１１８とを有する。図１Ｄ及び図２Ｂに示すように、薄板１０２の波形パターンは一様である必要がない。パターンは、あらゆる地点で、特に変化させることにより装置全体の安定性が向上する前縁及び後縁付近で、変化してもよい。この実施の形態では、構造を支持すると共に平板１０４ａ，１０４ｂに接続する端部の原形を保ったまま、薄板のかなりの長さにわたって、２つの波形の峰１１４に接続する傾斜した各波形壁から、幅広のＵ字部分が取り除かれている。このようにして、取り除かれた部分は、近接する波形の峰１１４から離れた波板１０２部分を折り曲げることにより、一体化して形成されるルーバー１０８の縁部を画定し、ルーバー１０８と平板１０４ａ又は１０４ｂの間にポケット部を形成する。
【００１７】
ルーバー１０８及び取り除かれた部分により残された空隙によって、流体が入口から蒸気出口１１２を通過できるようになる。流体通路即ちチャンネルは、流体が入口から蒸気出口１１２を直線状に通過できないように、ズレているか（offset）又は蛇行している。利用時には、１つのポケット部で捉えられた液体を当該ポケット部の底で排出しなければならず、波板１０２と平板１０４ａ，１０４ｂ間の隙間から捉えられた液体を漏洩してはならない。波板１０２の峰１１４における平坦で小さな断片は、薄板が外枠に一緒に挟まれる際に、波板１０２が平板１０４ａ，１０４ｂと共に接触点で十分なシールを形成するのを容易にさせる。しかし、本発明では波形の峰１１４における平坦な断片は、必ずしも必要でないことが指摘される。装置を組み立てる際に、捉えられた液体が波板と平板間の隙間から漏洩するのを防止するシールを提供するいかなる形状でも、十分である。
【００１８】
[0036]図１Ｄは、この実施の形態において、ルーバー１１０が、前縁１１６から離れる方向に向かうと共に、近接するルーバー１０８により形成されたポケット部の方向に向かうことを示している。別の実施の形態では、幾つかの又は全てのルーバー１１０が前縁１１６の方向に向かう。また図３Ａ及び図３Ｂに示す平板１０４ａは１枚のルーバー１１０を有するが、一方、同様に図４Ａ及び図４Ｂに示す平板１０４ｂは２枚のルーバー１１０を有する。ルーバー１１０は、例えば、ルーバーの３つの縁部を画定する薄板を切断し又は打ち抜き、そしてルーバー１１０を２回折り曲げて傾斜部分と平坦部分を形成することにより、平板１０４ａ，１０４ｂから一体的に形成される。特定の実施の形態では、ルーバー１１０の平坦部分はその残った平板１０４ａ，１０４ｂと実質的に平行である。
【００１９】
[0037]特定の実施の形態において、ルーバー１０８，１１０は、上述のように複数の工程で形成されるのではなく、１回の動作で所定の形状に打ち抜かれる。更に、波形が波板１０２に形成されると一緒に又はその前もしくは後に、ルーバー１０８を形成することができる。あるいは、特に組立て材料がプラスチックの場合には、波板１０２及び平板１０４ａ，１０４ｂは射出成形等により成型され、成形工程中にルーバーが薄板に一体的に成形される。
【００２０】
[0038]本発明の実施の形態によれば、デミスター１００は扱いやすい重量の標準サイズからなり、外枠は、他のデミスター１００と共同して大きな列のデミスター１００を形成する連結手段を含むことができる。例えば図１Ｂに示すように、隠れた側壁に、次のデミスターの反対側の側壁に位置する任意の雌タブ１１９に連結する任意の雄タブ１１７が設けられる。図示の実施の形態において、これらのタブは側壁の前縁に沿ってデミスターの高さの全長に延びており、連結されるデミスター・ユニット間の流体の流れを効果的に阻止する。他の実施の形態では、タブは側壁の後縁に沿って位置する。また、かかるタブをデミスター・ユニットの別の縁部に配置することもできる。例えばデミスター・ユニットの前縁及び後縁の双方に沿わせて、複数の雄及び／又は雌タブを使用することができる。このモジュール配置によれば、組立作業員は、デミスター１００を１つの扱いやすい大きさに製造して、異なる長さの列に組み立てることができるようになる。特に短い列に又は必要な長さに合うように、数種の特注サイズのデミスターが求められることがある。図示していないが同様に、１つのデミスターの最外部の平板１０４ａに連結機構を組み込んで、これを次のデミスター列の最外部の平板１０４ｂに接続することができ、そのため、それぞれのデミスター間の側壁の必要性をなくすことができる。公知のあらゆる連結機構を用いて、デミスターにおける組立て列、積み重ね、又は二次元もしくは三次元配列の構造的完全性を向上させることができる。
【００２１】
[0039]使用時には、ルーバー１０８，１１０がそれぞれ数枚の波板１０２と平板１０４ａ，１０４ｂとに形成され、これらの薄板を前述のように積層して図１Ａに示す組立部品を形成する。薄板の前縁１１６及び後縁１１８が各々、それぞれ流体入口及び蒸気出口１１２で流れマニピュレータに近接するように、積層された薄板を外枠に収納することができる。外枠は積層された薄板を一緒に保持し、薄板は組立てのための溶接やスペーサを必要としない。本発明の実施の形態では、各波板１０２毎に１枚の平板１０４ａ及び１枚の平板１０４ｂがある。図１Ａに示された実施の形態又は本発明の他の実施の形態のデミスターに関する具体的な詳細は、例えば、薄板の全枚数、前縁から反対側の後縁までの薄板１０２，１０４ａ，１０４ｂの幅、上面板１０６から液体出口までの薄板の高さ、例えば、波形の数や、正弦波、三角形、長方形、その他の波形のタイプ等の波板１０２の寸法及び構成、ルーバー１０８，１１０の枚数及び寸法などは、特定の気液分離の対象物に基づいて変化するであろう。例えば、分離される流体の容量、蒸気及び液体の物理特性、液滴の大きさ及び分布、所望の分離効率、蒸気に対する液体の相対負荷等の因子は、具体的なデミスターの設計パラメータに影響を与えるであろう。
【００２２】
[0040]実施の形態において、気液混合物が、流れマニピュレータを通って入口に流れ、薄板及び形成されたルーバーにより作り出される流路又は通路を流れながら、一体ルーバー１０８，１１０により偏向される。流体通路はズレ（offset）ており、これによって流体は数回の方向転換を要する。これらの方向転換、及び気液混合物がルーバー１０８，１１０により形成されたポケット部で出くわす急激な方向転換は、蒸気からの液体の分離をさせやすくする。液体は、ルーバー１０８，１１０により形成されたポケット部で捕捉されて、そこに流れ落ちやすくなり、外枠の底部に位置する流れマニピュレータを通ってデミスター１００から流出する。蒸気は、流体通路及びポケット部を連続して通り、蒸気出口１１２に近接する流れマニピュレータを通ってデミスター１００から流出する。本発明は、デミスターの別々の側で画定される蒸気及び液体出口を必要としないばかりでなく、出口が一方の側に限定されるものでもないことが指摘される。例えば、一方の側に、蒸気出口を画定する上部と液体出口を画定する下部とがあってもよい。別の実施の形態においては、分離された液体の第一部分が一方の側の下部を経由してデミスターから流出し、分離された液体の第二部分がデミスター底部から流出する。
【００２３】
[0041]本発明は、例えば、数、位置、方向、大きさ、形状等により事実上ルーバーの無数の変更を包含する。ルーバー１０８，１１０は、薄板の前縁１１６及び／又は後縁１１８の方向に向いていてもよい。即ち、ルーバーの種々の曲げにより、ルーバーの特定の部分を入口又は蒸気出口方向に向けることができる。ルーバーの的確な設計は、許容し得る圧力損失と、分離効率と、所望の具体的な気液分離における他のパラメータとのバランスにより影響されるであろう。図５Ａに示すように、平板１０４ａは後縁１１８に近接する第二ルーバー１１０を含み、ルーバー１０８は平板１０４ａ，１０４ｂと実質的に平行の部分を有するように形成される。図５Ｂに示す別の変更例では、流体が通過できるように一部の壁部を取り除いた後に残る、傾斜した波形壁の残りの部分によってルーバー１０８ａを画定することができる。即ち、波形壁の曲げを必要としない。別のルーバー１０８ｂは傾斜した壁部の残りの部分を曲げることによって形成され、先端部１１４に接続する角度が変化する。同様に、ルーバー１１０ｂによって示されるように、平板のルーバーは平板面から屈曲させる以外の曲げを必要としない。１０８ｃ，１１０ｃ等で示されるルーバーは、複数の曲がりがあってもよく、側壁に対して垂直な部分を含む。ルーバー１０８ｄ又はその一部は後縁１１８の方向に向けられてもよい。必ずしも、波板又は平板の一部を取り除いてルーバーを形成する必要はない。薄板の切断又は打抜きと折曲げ、さもなければ成型等によるルーバーの成形で十分である。
【００２４】
別の実施の形態では、波板のルーバー１０８について既に説明したように、ルーバー１１０の形成の際に平板の一部が取り除かれる。本発明の幾つかの実施の形態では、全てのルーバー１０８には１つのデザインが、及び全てのルーバー１１０には様々なデザインがあるであろう、そして、流体流路の全ては結果的に同じ流体の流路が得られるであろう。しかし、これらのいずれもが主題の発明の要件ではない。例えば、流体の流路は、任意の又は全ての流体流路、特に最外部又は終端部の流体流路が異なっていてもよい。例えば、平板間の間隔に相当する高さ及び／又は流体流路における波形の数等が異なる波板を、デミスターの任意の又は全ての流体流路に使用することができる。ルーバーは、単一の流体流路内で及び／又は流体流路間で、例えば数、位置、大きさ、方向、形状等を変化させることができる。幾つかの実施の形態では、波板及び／又は平板は、流体流路の幅が実質的に一定となるように、実質的に平行である。他の実施の形態では、流体流路がテーパ状となるように薄板が傾斜している。流体流路は、入口又は蒸気出口方向に及び／又は液体出口又はその反対側方向にテーパ状であってもよい。例えば、波板の高さを所望の方向にテーパ化することができる。このように、ルーバー及び流路には無数の変更例が主題の発明によって包含されており、積層された薄板は自己支持された流体流路を形成する。
【００２５】
[0042]図６Ａ及び図６Ｂに示す第二の実施の形態において、デミスター２００は、複数の波板２０２と、その各対間に積層された１枚の平板２０４とを含む。デミスター２００は第一の実施の形態において説明したデミスター１００と同様であり、波板２０２が、一体的に形成されたルーバーを有すると共に、入口と蒸気出口２１２間に自己支持された流路を備えている。また、第一の実施の形態と同様に、デミスター２００において、蒸気から液体を分離させながら、気液混合物がそこを通過して数回方向転換する必要がある。しかし、平板２０４はルーバーを含んでおらず、これによりより簡単な分離構造を有するデミスターを提供する。図６Ｂは、入口と蒸気出口に２つの流路及び流れマニピュレータを積層した図面を示す。図６Ａには、ルーバーのデザインを種々変化させた３つの流路が示されている。流路Ｉは、第一の実施の形態におけるルーバー１０８と同様に傾斜したルーバー２０８を収容しており、これは流路全体の圧力損失の低下にも役立つ。流路IIは、ルーバー２０８ａが丸味を帯びているか湾曲しており、流路全体の圧力損失が低下する変更例を示している。流路III中のルーバー２０８ｂは、１つの折曲げ部と平板２０４に平行な平面部とを有する。
【００２６】
[0043]図７Ａ及び図７Ｂには、１枚の平板２０４が波板２０２の各対間に積層された別の実施の形態が示されている。一体ルーバー２０８を有する長方形の波板２０２を含むこの実施の形態では、平板２０４も一体ルーバー２１０を有する。ルーバー２１０で示されるように、本発明は、デミスター２００の異なる流路に配置されている１枚の薄板即ち羽根からなる異なるルーバーを包含する。ルーバーを備えていない最上部の平板２０４で示されるように、本発明は全ての流路及び／又は薄板が同一である必要がない。
【００２７】
[0044]本発明の第三の実施の形態の図８Ａに示されるデミスター３００は、複数の波板３０２と、その各対間に積層された平板３０４とを含む。波板３０２は、一体ルーバー又は流体通路を含まず、そのため実質的に穴が空いていない。平板３０４は、図８Ｂに最もよく示されているが、隣接する波形の傾斜に追随するように交互方向に傾斜した一体ルーバー３１０を含み、これにより、ルーバー３１０と波板３０２の壁部の間にポケット部を形成している。ルーバー３１０から離れた空隙は、流体の流れが前縁３１６から蒸気出口３１２に近接する後縁３１８を通る通路をもたらし、一方、波板３０２とルーバー３１０により形成されたポケット部との正弦波形状は、気流がデミスター３００を通過する間に気流を数回方向転換させ、このようにして、液体を蒸気から分離させる。第一及び第二の実施の形態と同様に、積層された波板３０２及び平板３０４の積み重ねは自己支持であり、外枠が薄板を一緒に保持するに十分である。他の実施の形態と同じように、薄板を外枠に収納してもよく、あるいは積層された薄板の周囲に外枠を形成してもよい。積み重ねられた薄板の間隔を維持する及び／又はルーバー３１０を形成するためのスペーサ、溶接又は締付け金具を全く必要としない。
【００２８】
[0045]本発明の多くの更なる変更が予想される得る点に特に留意すべきである。例えば、デミスター内のチャンネル間の流体の移動を阻止する流路を形成することができる。別の実施の形態において、流体が流体流路間を通過できる穿孔を薄板に含有させることができる。あるいは、隣接する流体流路中のルーバー１１０の隊列を重ね合わせて、流路間に流体の流れを可能にするように、第一の実施の形態の平板１０４ａ，１０４ｂを整列させることができる。隣接するチャンネル間の流体の流れを望まずに、ルーバー１１０を重ね合わせて隣接する流路間に開口を作り出す他の実施の形態では、隣接する平板１０４ａ，１０４ｂ間に穴の空いていない平板を積層することが、簡単な改善策である。
【００２９】
[0046]デミスターの組立部品の材料は、７ゲージ〜３０ゲージの範囲にある標準的な厚さの金属を包含する点に更に留意すべきである。特定の用途に用いられる金属の厚さは、金属の強度やその組成等の多くの因子に依存するであろう。組立部品の材料は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、合金、複合材料、強化ブラスチック等の高分子材料など、変化に富む。非標準ゲージの金属等の単一の材料から、あるいはこれに代えて複数の材料の組合せから、装置を組み立てることができる。デミスター内の材料の厚さを様々変化させてもよい。例えば、薄板は単一の厚さであってもよく、枠は厚さが異なっていてもよい。また、薄板の厚さを変化させてもよい。材料は、蒸気及び液体の組成と、特定の用途に用いられる別の材料と、操作条件とを両立するように選択される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の羽根型ミスト・エリミネータの中心断面の上面図である。
【図１Ｂ】本発明のミスト・エリミネータにおける外枠の等角図である。
【図１Ｃ】一体ルーバーが形成される前の図１Ａに示す羽根型ミスト・エリミネータの未組立て構成部材の上面図である。
【図１Ｄ】予備成形されたルーバーを仮想線で示す羽根型ミスト・エリミネータの断面図である。
【図２Ａ】一体ルーバーを有する波板の平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す波板の端面図である。
【図３Ａ】１つの一体ルーバーを有する平板の平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す平板の端面図である。
【図４Ａ】２つの一体ルーバーを有する平板の平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す平板の端面図である。
【図５Ａ】本発明の羽根型ミスト・エリミネータの中心断面の上面図である。
【図５Ｂ】本発明の羽根型ミスト・エリミネータの中心断面の上面図である。
【図６Ａ】本発明の第二の実施の形態における羽根型ミスト・エリミネータの中心断面の上面図である。
【図６Ｂ】一体ルーバーが形成される前の図６Ａに示す羽根型ミスト・エリミネータの未組立て構成部材の上面図である。
【図７Ａ】本発明の別の実施の形態における羽根型ミスト・エリミネータの中心断面の上面図である。
【図７Ｂ】一体ルーバーが形成される前の図７Ａに示す羽根型ミスト・エリミネータの未組立て構成部材の上面図である。
【図８Ａ】本発明の第三の実施の形態における羽根型ミスト・エリミネータの中心断面の上面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示すルーバーを有する平板の端面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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