(57)【要約】  点検整備できる気体/液体の分離装置(300)が提供される。気体/液体の分離装置は1つの長軸と1つの短軸と少なくとも1.3の偏平率を有する楕円形状の断面を備える。この分離装置ユニットが使用可能な組立体が提供される。さらに使用上最適な構造が提供される。
2007511355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体/液体の分離要素であって、
(a)  第1の端部蓋体と、 これに対向配置される第2の端部蓋体と、
(b)  前記第1の端部蓋体と前記第2の端部蓋体との間に延設されるとともに、開口した中央内部空間を形成した媒体梱包体と、を備え、
(i)  前記媒体梱包体は、ドレイン段階と融合段階とを含み、
(ii) 前記媒体梱包体は、その横断面の長軸と短軸が少なくとも1.3の偏平率を有する外周面を有し、
(c)  非円形の横断面を有するとともに外面に指向された差込口と、を備えることを特徴とする気体/液体の分離要素。
【請求項２】
(a)  前記媒体梱包体の前記外周面の横断面は、1.5〜2.3の範囲の偏平率を有する楕円であることを特徴とする請求項1に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項３】
(a)  前記融合段階は、前記ドレイン段階で取り囲まれるとともに、分離要素は通常使用時において内側から外側に流れるように構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項４】
(a)  前記第1の端部蓋体は、閉鎖型の蓋体であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項５】
(a)  前記第2の端部蓋体は、第1の長軸と、第2の短軸とを有する少なくとも1.3の偏平率の非円形の開口を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項６】
(a)  前記差込口は、少なくとも1.3の偏平率を有する横断面の外側の外周面を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項７】
(a)  前記差込口は、少なくとも1.5の偏平率を有する横断面の外側の外周面を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項８】
(a)  前記差込口の外側に配置されるオーリングを含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項９】
(a)  前記融合段階は、楕円の多孔質管の内部の表面に対して配置されるように形成された媒体を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項１０】
気体/液体の分離装置の組立体において、
(a)  外壁と、前記外壁を通過して突出形成される気体流吸入口と、前記外壁を通過して突出形成される気体流出口と、下方の油受皿と、を備える容器と、
(b)  前記容器を、上側領域と下側領域とに切り離す菅板構造と、を備え、
(i) 前記菅板構造は、前記気体流吸入口が前記下側領域と直に連通し、前記気体流出口が前記上側領域からの気体流を直に受け入れるように配置され、
(c)  前記菅板構造に対して動作可能に固定され、その媒体梱包体が前記上側領域に突出して詰め込まれる少なくとも1つの取り外し可能な分離要素であって、
(i)  第1の端部蓋体と、対向配置される第2の端部蓋体と、
(ii)   前記第1の端部蓋体と前記第2の端部蓋体との間に延設されるとともに、開口した中央内部空間を形成した媒体梱包体と、を備え、
(A)  前記媒体梱包体は、ドレイン段階と融合段階とを含み、
(B)  前記媒体梱包体は、その横断面の長軸と短軸が少なくとも1.3の偏平率を有する外周面を有し、
(iii)  非円形の横断面を有するとともに外面に指向された差込口と、を備えることを特徴とする気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項１１】
(a)  前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b)  前記組立体は、1つの前記分離要素のみを含み、
(c)  前記分離要素は、その横断面の長軸が概ね前記出口軸と直交する状態で配置されることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項１２】
(a)  前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b)  前記組立体は、2つの分離要素のみを含み、
(c)  前記2つの分離要素は、
(i)  前記2つの分離要素の間において前記出口軸が配置され、
(ii)  前記2つの分離要素の横断面の長軸が前記中央軸と平行に並ぶように配置されることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項１３】
(a)  前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b)  前記組立体は、3つの分離要素のみを含み、
(c)  前記3つの分離要素の内で、2つの第2の分離要素は、
(i)  前記2つの第2の分離要素の間において前記出口軸が配置され、
(ii)  前記2つの第2の分離要素の横断面の長軸の夫々が前記気体流出口に指向され、  （d) 残りの第3の分離要素は、
(i)  前記中央軸と交差し、
(ii)  前記第3の分離要素の横断面の長軸が前記出口軸に直交して配置され、
(e)  前記2つの第2の分離装置よりも前記気体流出口から遠くの位置に配置されることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項１４】
(a) 前もって分離可能な組立体であって、
(i)  前記容器の前記外壁から離されて配置され、気体流環状部を形成する半径方向に連続形成される管板構造の部分と、
(ii)  前記菅板構造と前記容器の前記外壁との間において拡張される入口スカートであって、
(A)  前記気体流吸入口は、前記入口スカートの上方の前記気体流環状部に入口気体流動を指向するように配置され、
(B)  前記入口スカートは、入口から半径方向に区切られる位置に設けられる少なくとも1つの下降管流路を含み、
(iii) 前記下降管流路と前記気体流れ吸入口の間に配置され、少なくとも半径方向の通路に気体を半径方向に70度傾けて気体を指向させる半径方向の羽根と、
(b) 前記菅板構造部分による前記気体流れ吸入口に取り囲まれる、少なくとも1つの取り外し可能かつ取替え可能な分離要素とを、備えることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項１５】
(a)  前記半径方向の羽根は、気体が気体流れ吸入口から下降管流路を通る前に少なくとも角度180度の半径方向の通路を通して気体を指示するように配置されることを特徴とする請求項14に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項１６】
(a) 融合段階とドレイン段階を含み、少なくとも1.3の横断面の偏平率の媒体梱包体を有する分離要素に気体/液体混合物を通す工程と、
(i) 内側から外側への流れの気体/液体混合物を通過させる工程と、を含むことを特徴とする気体/液体の分離方法。
【請求項１７】
(a) ハウジングの中に少なくとも1つの前記分離要素を配置するための工程を備えることを特徴とする請求項10乃至15のいずれか1項に記載の気体/液体分離装置組立体の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、2003年11月17日に出願された米国予備出願番号第60/520, 906号の記載内容を含む。この米国予備出願番号第60/520, 906号の優先権主張は適切な範囲で主張するものである。この米国予備出願番号第60/520, 906号の完全な開示についてはそれを引用することでこの内容を記載内容に合体する。
【０００２】
本発明は気体/液体分離の技術に関する。本発明は、実使用上において気体/液体分離を行う、点検整備可能な分離装置構成に関係する。また、本発明はこのような分離装置が使用されるシステムと、動作と分離の方法と方法とに関係する。特に、有用な利用分野として空気圧縮機のための空気/オイル分離装置としての使用が挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
種々のタイプの設備とシステムにおいて、気体/液体分離組立体が利用されている。例えば、空気圧縮機と圧縮空気系および工業用霧除去装置などがある。
【０００４】
一般に、この種の組立体によれば、取り外しおよび取替え可能な(すなわち、点検整備ができる)分離装置ユニット、構造あるいは配置を備えている。ある種の組立体では、一個の点検整備可能な気体/液体分離のための分離要素を備えた分離装置として使用されている。また、他のタイプによれば、点検整備できる複数の分離要素が使用されている。一般に、分離動作は気体/液体流動を分離装置ユニットを通過させること、すなわち点検整備できる一つまたは複数の分離要素を通過するように気体/液体流動を向かわせることが含まれる。分離装置ユニット中において、液体融合と液体落下による排出が行われる。この結果、気体流中に補足された液体濃度が減少される。点検整備できる一つまたは複数の分離要素は定期的に取り除かれ、取り替えられる。
【特許文献１】米国特許第6,093,231号公報
【特許文献２】米国特許第6,136,016号公報
【特許文献３】国際公開第WO 99/47211号公報
【特許文献４】国際公開第WO 99/43412号公報
【特許文献５】英国特許第1,603,519号公報
【特許文献６】米国特許第6,419,721号公報
【特許文献７】米国特許第4,836,931号公報
【発明の開示】
【０００５】
＜発明の概要＞
本発明によれば、気体/液体分離組立体を使用するための適切な技術が提供される。この技術は、外側および内側の少なくともいずれかの部分が独創的な形状を有する気体/液体分離要素が含まれる。
【０００６】
ここに記載される他の技術としては、分離装置構造の中に一つまたは複数の気体/液体分離要素を好適に配置すること、分離装置構造の好適な内部構造、そして好適な分離要素が含まれる。また、組立方法および使用方法も提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
＜詳細な説明＞
Ｉ.一般的な背景
一般に、本発明の典型的な構成である気体/液体分離装置構造によれば、取り外しでき取替え可能、すなわち点検整備できる分離装置構造を備える。この取り外しでき取替え可能な（すなわち、点検整備できる）分離装置構造は、一つまたはより多くの分離装置（または、分離要素）を具備しており、定期的に(気体/液体分離組立体の動作時間に応じて) 取り替えられる、すなわち「点検整備」される。通常はそれぞれの点検整備できる分離要素は、その内部を気体が通過する媒体梱包体を含む。媒体梱包体のそれぞれは融合とドレイン工程のための媒体層または段階を通常含むことになる。
【０００８】
ここで、気体/液体分離装置組立体または分離要素については、「内側から外側に流れる」ものと、「外側から内側に流れる」ものとして特徴付けまたは分類されることになり、使用中において、点検整備できる一つまたは複数の分離要素のそれぞれの媒体梱包体を通る流れが内側から外側に流れる場合と、外側から内側に流れる場合がある。ここに記載する技術は、上記構成の双方または一方に適用することができる。添付の図面では内側から外側への流れを有する構造を図示している。
【０００９】
ここで気体/液体分離装置に関連して記載する動作原理は、多くの構造に対して適用することができ、例えば気体/オイル（特に、空気/オイル）分離が必要な空気圧縮装置がその代表例として挙げられる。この種の装置によれば、一般に約60psi〜200psi(約4.2〜14. 06キログラム/平方cm)のオーダー、あるいは例えば約80〜120 psi(約5.6〜8. 44キログラム/平方cm)、通常は約100psi(約7キログラム/平方cm)のオーダーに内部圧力がなる場合に適合される。通常の使用上では空気圧縮機で約28馬力から500馬力(約14.9〜373Kw)となる。
【００１０】
空気圧縮機構造に使用される空気/オイル分離装置の能力は、分離装置組立体を通り抜ける遊離空気の体積(非圧縮状態の体積である)に基づいて測定される。代表的な動作流は、毎分100立方フィート(4万7000立方cm/秒)から数千立方フィート(約100万立方cm/秒以上)の間のオーダーになる。
【００１１】
ここでは、空気圧縮機システムの空気/オイル分離のための特定の構造について図示されている。ここに記載する技術と原理は、様々なサイズを有する様々なシステムに適用でき、様々な設備タイプとサイズ(例えば、種々の空気圧縮機)に適用することができる。
【００１２】
特定の実施形態によれば、例えば他の応用分野である霧の集合装置などの霧除去装置構造または圧縮気体システムの空気/水分離装置に対して本発明による技術を適用することができる。以下に記載する様々な技術は上記のような組立体に適用されることとなる。
【００１３】
ＩＩ.図1から図5に図示された組立体
図1〜図5において、本発明に基づく好適な分離要素構造を含む空気/オイル分離装置として使用が可能な構造の気体/液体分離装置が図示されている。図1において、参照番号1は、本発明の1つの実施形態による気体/液体分離装置組立体を概ね指示している。一般に、組立体1は以下の構成を備える。この場合では容器4は、ハウジング6と先頭部分を含む高圧容器5とカバー7と、そして内部において脱着可能にされ取替え可能に設けられる点検整備できる分離装置ユニット9とを含み、この場合には点検整備できる分離要素または分離装置10を備える。図示される特定の分離装置10は内側から外側への流れる2つの分離器11である。カバー7とハウジング6の間に設けられるオーリングシールは参照番号8で図示されている。カバー7はボルト7aによって適所に固定されている。通常、ボルト7aはカバー7上のリング上に挿入され、6から12本のボルトが通常使用されるであろう。
【００１４】
通常、高圧容器5は、気体流吸入口12と、気体流出口13(図1には図示されていない、図2を参照のこと)と、液体ドレインとなる出口16とを備えている。使用動作状態では、液体を含有した気体流は、入口12を通って組立体1の内部18に向けられる。組立体1の中では、気体流は最終的に分離装置10の媒体梱包体20に向けられ、これを通過し高圧容器5の外に、この場合は、気体流出口13(図2)を介して外部に流れる。
【００１５】
図1に図示の特定の構成では、内側から外側の流れの分離装置11について図示されている。この構成の意味する点は、気体が分離装置10の媒体梱包体20を通り抜けるときに、気体が分離装置10の内部10a(媒体梱包体20によって囲まれて形成される)から、矢印22で示すように外側領域21に流れることにある。
【００１６】
引き続き、図1を参照して、図示される組立体1によれば、入口12は側壁入口12aであって、この入口は側壁5aを通過して拡張され出口16は底面のドレイン口として設けられている。この文脈において「底面」とは典型的な使用状態にされると図1に示されるように組立体1の下側の部分23となることを意味している。また、「側壁」は、カバー7と底面23の間で延設されたハウジング壁部分5aを意味している。
【００１７】
動作を容易にするために、組立体1は密閉された上側領域25と密閉された下側領域26を一般に形成しており、この場合には菅板構造28によって区分または切り離されている。この管板構造28は、特定の領域を除いては、そこを通過する気体流動に対して概ね固体または非多孔性である。この場合では、管板構造28は2つの中央開口33を形成している。この中央開口33を除いて、この管板構造28は一般に固体部材から構成されており、環状の取付フランジ35と、上側の漏斗部分36aに連続する中央壁36と、下側の筒状部36bと、中央開口33を設けたベース37と、下方の覆い38とを備える。ベース37は、中央壁36の下方の小口36cに固定されている。下側の覆い38は、ベース37から独立している。後述するように、中央壁36とベース37とにより上側の油受皿39が形成される。以下の詳細な説明から理解されるように、中央開口33によって下側領域26から上側領域25へ流れる流路が提供され、特に分離装置ユニット9中への流れの向きによって個別の内側から外側の流れを分離装置11に発生させる。
【００１８】
望ましくは、中央壁36は半径方向に連続した壁であると良い。ここで、「半径方向に連続した」の意味は、壁が中央軸47を取り囲むように形成されることを意味する。壁36の一部に漏斗形状部36aを図示のように必ずしも形成する必要はない。しかしこのような構成は、油だめとして構成し、その能力を確保するためには便利な構成となる。
【００１９】
容器5の下側領域26は、そこに液体(オイル)41を溜める下側の油受皿領域40を含んでいる。気体が開口33を介して上側領域25に通り抜ける前に、入口から導入される気体流動の中に最初に含まれていた液体が、入口12から徐々に流れ出し、油受皿40の領域に落下することになる。
【００２０】
組立体１は、下側領域26において下側油受皿給入管44(図１)を設けている。この給入管44は、例えば、組立体1が最初に稼働状態にされるときに必要に応じて下側油受皿40中に任意に挿入できる差込み口として使用できる。オイルレベルを観測するためにサイトガラス45(図2)が設けられる。オイル循環に備えてオイルリターン46(図2)を使用しても良い。さらに、必要ならば図3に図示された安全弁タップ43を設けても良い。また、図示されない温度タップを設けても良い。これらのタップと開口の特定サイズ、個数および配置位置は意図される特定の使用上での選択の問題となる。安全弁43の入口12に対する望ましい半径方向の相対配置位置(中央軸47の周り)は、図3で示されている。
【００２１】
図1を参照すると、油受皿40の中の液体(オイル)レベル41Aが図示されている。代表的な使用上において、油受皿40中に溜め置かれるオイル量は、オイルを空気圧縮機を備えた機械系に戻すときに、必要となる平均温度または冷却温度にできる適切なオイル体積に基づいて決定される。不図示の温度プローブをオイル温度監視のために使用できる。
【００２２】
図示されるように、分離装置10は、脱着可能であり取替え可能な、すなわち点検整備できる部品として設けられる。分離装置10は、一方が端部蓋体49に他方が端部蓋体50に固定される媒体梱包体20(この場合では、各端部の横断面形状が楕円の媒体梱包体20aを有する）を具備する。図1に図示される特定の組立体の場合には、分離装置10の各蓋体50は閉鎖型の蓋体50aであり、内部10aと連通するいかなる間隙も存在しない構成である。
【００２３】
各分離装置10において、端部55とこれに対向する蓋体50の端部蓋体56には中央開口57が形成されている。中央開口57は、使用中において関連する分離装置10の内部10aへ気体が流れる通路となる。一般に、各開口57は一方の開口33に対して揃えるように併設されており、領域26から開口33を通り抜けた気体流動が開口57を通って分離装置10の内部10aに向かうようにしている。
【００２４】
各分離装置10と菅板構造28の間において、種々のシール構造を使用することができる。例えば、半径方向シールまたは軸方向シールあるいは双方を使用することができる。図1に示される構成例では、半径方向シール構造58が使用されている。
【００２５】
図示される構成例では、菅板構造28における各開口33は菅板構造28の軸方向に沿う壁部分によって囲まれている。各蓋体56(図1)は、媒体梱包体20から軸方向に延びた凸部または差込口60を含んでいる。各半径方向シール構造58は、差込口60の外部に取り付けられるオーリング58aを有する。差込口60が関連する菅板構造28の受口に押し込まれることでシール状態が形成される。
【００２６】
もちろん、この構成に代えて菅板構造28上から各開口端部蓋体の開口に向けて突出形成される筒状の凸部とともに半径方向シールを形成しても良い。
【００２７】
ここで、「半径方向シール」は、中央軸47から半径方向に向けて放射状に形成され、シール状態にするために圧力下に置かれるシール構造を意味する。また、「軸方向」がシールとともに使用された場合には、シールをする力がシステムの縦軸47に沿う縦方向に加えられた状態でシール状態にされることを意味する。例えば、o-リング8は軸方向シールのために設けられる。
【００２８】
一般に、軸方向シールが分離装置10に設けられる場合には、各蓋体56から軸方向に外面的に突出形成されるシールリングが設けられるであろう。このシールリングは、シール状態になっている間、ベース37の一部に嵌合するように配置されるであろう。圧力状態を確保するための構造が、シール状態を確実にするために必要となるだろう。この圧力状態は、カバー7あるいはこれに代わる代替構造によって提供することができる。(もちろん、この代替の軸方向シール構成には、各要素から分離して設けられるガスケットが含まれることになる）
図1を参照すると、いくつかの構成事例によれば分離装置10の軸方向に沿う長さはカバー7とベース37間の距離よりもわずかに短いことが分かる。使用するためには、上述したように分離装置10は、カバー7が取り外された状態で開口を介して手で装着されるであろう。続いて、カバー7が適所に取り付け(ボルトで締められる)られるであろう。運転圧力下では、分離装置10は通常カバー7に対して突き当たる位置まで移動されるであろう。半径方向シール構造によれば、このような移動をシール状態の損失なしで行える構成を備えるであろう。この様に分離装置10を構成することは、長さの厳格な寸法管理が不要となるので製造が容易となる。
【００２９】
次に、図3に着目する。図3において、組立体1はカバー7(図1)が取り外された平面図として図示されている。上表面部品61を見ることができる。この上表面部品61は、分離要素11の外周面を取り囲む略砂時計形状に近い開口62を備えており、凸部63を要素の間において一部突出するように形成されている。このような砂時計形状の開口62により、ハウジング5中に配置するときに、2つの要素11が半径方向に適度に配置されるようにしている。
【００３０】
引き続き図3を参照して、ボルト孔は参照符号64で、o-リングのための溝は参照符号65で図示されている。
【００３１】
図1を参照して、図示される特定の高圧容器5には、筒状の外側壁71と丸い底72とが設けられている。筒状の外側壁71は、丸い底72の中心75を概ね通過する中央軸47を定義している。
【００３２】
一般に、重要なタイプの気体/液体分離装置には、2つのタイプの気体入口構造の内の1つの気体入口構造が設けられる。先ず、接線方向の気体吸入口として参照される気体入口は、その中心線が丸い筒状の外側壁71に対して接線方向に向けられた気体吸入口である。図面ではこの接線方向の気体吸入口は図示されていないが、このタイプの吸入口を備える従来の装置についても、本発明により明らかにされる原理を使用することができる。一般に、接線方向の吸入口を備えるハウジングは後述する第2のタイプの気体吸入口との比較において製造上で比較的に高価となる。このため費用を考えると接線方向の吸入口は避けるべきであろう。
【００３３】
図4で示される第2のタイプの気体吸入口は、ここでは「半径方向」または「半径方向に向いた」吸入口として定義される。図4で表現された特定の入口12は半径方向に向けられた入口77である。一般に半径方向に指示された入口77は、高圧容器5の中央の縦軸47に気体流動が向かうように構成された入口である。図示される特定の構成例によれば、気体吸入口となる入口77の中心線78と縦軸47とが交差しているが、この構成は必ずしも必要ではない。
【００３４】
ここで、図2に示す出口13が半径方向または放射状に向けられた出口13aであって、上記の入口流動の代わりとなる出口流動を可能にしていることが分かる。
【００３５】
一つまたは複数の半径方向の入口(そして出口)が、上記の接線方向の入口(そして出口)よりも製造上において高価でないことが理解されよう。特に、半径方向の入口は、単に送油管または同様の構成を接続するために側壁71に形成される開口で良いことになるのがその理由である。
【００３６】
図1を参照して、組立体1は前もって分離可能な構造80を含む。一般に、前もって分離可能な構造80は、入口部または入口12を通って内部18に導入される気体/液体流動を気体と液体とに分離するための初期段階を行う。図示された特定の構造80によれば、入口は邪魔板構成82を含む。
【００３７】
前もって分離可能な構造80は、2002年12月6日に出願された米国予備出願番号第60/431,432に開示された動作原理に基づくので、必要な範囲をここに合体する。この出願の特定の構成に対する修正は容易である。
【００３８】
前もって分離可能な構造80の入口邪魔板（バッフル）構成82は、入口12から気体/液体流動を導入し、 気体/液体流動がアーチ形通路を通過する過程で、液体の集合と排出のために気体流動中から液体の一部を液化し、動力伝達路に対して気体(気体/液体混合物)を導入するための分離を容易にするように構成されている。一般的に、このような構造における機能は、気体が通過し点検整備可能な分離装置ユニット9の機能レベルが低下する前に、十分な気体/液体分離を行うことである。
【００３９】
空気圧縮機と共に利用されるほとんどの空気/オイル分離装置は、入口から導入される気体中にオイル粒子のみならず多量の液化油を含んだ環境下で使用される。例えば、このような分離装置組立体1によれば、油の流入量は1分間に8〜100ガロン(約30〜380リットル/分)のオーダーになる。したがって、多くの構成例で、組立体1は、気体流動から気体/液体分離を行うと共に多量の油量を管理できるように構成されなればならない。
【００４０】
図2に図示した特定の構成では、入口邪魔板構成82は軸方向に沿う囲い部分85と、入口のスカート86を含む。望ましくは、覆い部分85は外側の表面を囲むための壁28を含む。望ましくは、軸方向の覆い部分85は概ね円筒状であり、放射状に連続形成されると良い。
【００４１】
入口のスカート86は、概ね輪状であり、軸方向の覆い部分85に近いポイント85aとハウジング壁71の内部表面87との間において(軸47と相対的に)放射状に外面に向けて延設されている。後述する内容から分かるように、図4に図示した特定の構成を有する入口スカート86は、半径方向に連続形成されていない。この入口スカート86は、下方に向かう下降管または流路構成92(図1には不図示につき、図4を参照のこと)を形成している。この構成例では、下降管または流路92が上記の軸方向の覆い部分85と側壁71の間における部分93として設けられている。種々の代替構成の下降管を使用することができるが、1つの事例として1つの空間部分93を設けた最も簡単な様子を図示している。
【００４２】
図2を参照して、望ましくは入口スカート86は上面86aを含み、この上面において重力で落下および集められた液体を放射状のスカート86の外側の縁86bまで案内し排出できるように構成されている。このようにして上面86aで集められた液体は、図2の内側表面87に向かって徐々に流れ出す傾向があるので、大量の油を溜めることができる。
【００４３】
再度、図1を参照すると、気体/液体の混合物は、入口12を通って高圧容器5内に入り、初期段階での入口流動は、上記の初期段階の分離構造82に向けられる。初期段階の分離構造82において、気体流動は最初に軸方向の覆い部分85と半径方向のスカート86に向けられる。気体流の中に含まれた液体の一部は、覆い部分85と半径方向のスカート上面86aで集められる。スカート86が外側に向けて下向きに下がっている(傾斜)ので、覆い部分85から壁87までの拡張部分で集合された液体は重力の作用で外側の壁87に向かって流れる。やがて、液体は図2の領域98(スカート上面86aの上）から徐々に流れ出し、図4に図示する下降管または流路92を通過し、下側の油受皿80に落下する。一般的に、下降管92に向かう大量の液体流動は気体流動の動きにより促進されるであろう。
【００４４】
図4を参照すると、スカート86の縁86cは、縁86dと略同じ軸方向の高さに配置されており、製造時に便利な構造となっている。この構成に代えて、縁86cを縁86dよりもわずかに低い位置に設けることで、表面86aに沿って液体が流れて、間隙92に向かうようにして、間隙92を通過した後の領域26における気体流が螺旋状の流れになるようにしても良い。
【００４５】
入口12が半径方向の入口12aであるために、圧力容器5内への気体/液体の初期の流れは、中央軸47に向かうので、自動的に螺旋状の流れにすることはできない。この流れの向きを螺旋状のパターンに容易にするために、図4に図示した初期分離構造82は半径方向のフランジまたは羽根100を含んでいる。このフランジまたは羽根100は、表面86aからスカート86の傾斜面の方向に向けて延設されており、動作中において入口気体の一方向に向かう流れを遮断するように構成されている。図4に図示される特定の構造では、矢印105の向き（すなわち、図4で時計回りとなる流れ）に時計回りになる流れを防ぐためにフランジ100が配置される。(もちろん、装置において逆方向の流れの構成することもできる。)このフランジまたは羽根100は、入口12の最も近い縁から取り付け角度45度以上、通常は角度30度以下の取り付け角度で設けられる。もちろん、羽根100は極力入口12に近い位置に設けると良い。望ましくは、羽根100は図4において時計回り方向に半径方向に離れて、すなわち、間隙93から取り付け角度200度の上面86a上に配置すると良く、この取り付け角度を少なくとも230度、望ましくは少なくとも250度とすると良い。
【００４６】
図2を参照して、軸方向の囲い85とスカート86は、覆い部分85と壁の内側表面87との間において環状の流れ領域111(図2)を形成する。
【００４７】
安全弁43(図4)が壁71を貫通して設けられ、この流れ領域111と連通する。通常は、望ましくはが安全弁タップ43は入口12から反対側の羽根100に隣接して配置される。
【００４８】
いくつかの構成例では、流れ領域111の横断面積であって、外側壁71と覆い85および邪魔板86によって定義される横断面積は、入口12の設けられた横断面積または入口領域とほぼ同じであると良い。この様に構成することで、流れ領域111周りの流速は、入口12を通る流速との比較で実質的に増加しないようにできる。この領域での流速の増加を回避できることは、折角分離された液体による気体の汚染（気体流中に）を防止できるので、好ましい。
【００４９】
加えて、気体が覆い部分85の周りを流れる間に、分離後のいく分かの液体滴が壁71に対して遠心力でぶつかる損失を減少するために、領域111での大きな流速の減少を回避することが望ましい。
【００５０】
図2に図示した代表的な構造によれば、半径方向のスカート86の上面86aは、腰部あるいは内部縁または領域113から外側縁または内部領域114にかけて、図2に図示のように傾き角度Aであって、少なくとも約20度、通常は角度範囲の30〜80度の傾斜角度（例えば、40〜70度）で延設されている。ここで、「傾斜」およびこの構成の変形例は、通常の使用のために下向きに落下するドレイン16を設けることを意味する。一般に、傾き角度Aは、適切な横断面積が流れ領域111に提供されることを確実にすることを一部考慮に入れて決定されるであろう。加えて、壁71に向かう大量の液体の流速度を高める角度が選ばれるであろう。
【００５１】
図2を参照して、望ましくは気体が点検整備可能な分離装置構造9中に入る前に、図4に図示した間隙92を通り抜けた後、下向きになり下方の縁38aを周り渡さなければならないようにスカート86の下方に軸方向の覆い38を設けると良い。このように構成することで、気体が分離装置構造9中を通過するときに気体の巻込みによる望ましくない汚染を回避できる。軸方向の囲い38とスカート86は図示されるような単一な一体部品としても良い。また、この代わりにこれらを別々に取り付けた部品であっても良い。
【００５２】
図4に図示される実施形態では、下降管流路92は、覆い38と壁71（図1）の間で完全に延設されるように形成された間隙としてスカート86に設けられる。このような構成の利点として、液体と気体の両方が下降管または流路92を通り下向きに流れるにつれて、スカート86の下方では気体が膨張せず、また覆い85または壁71に向けて液体が再度捕獲されることがなくなるようにできる。通常、望ましくは、下降管流路92の半径方向の幅寸法は、内側の腰部または縁113と外側の縁114(または86b)の間においてスカート86の幅寸法の少なくとも90%に設定されるであろう。最も望ましくは、下降管流路92の半径方向の幅寸法はスカートの距離の少なくとも95%あるいは100%に設定されるであろう。
【００５３】
図4において、下降管または流路92は、入口12の中心軸78（気体流動の向きに)に対して半径方向の角度である少なくとも70度、通常は180度、高頻度で230度、あるいは250〜340度の位置において、縁93aが位置するようにして覆い部分85の周りに設けられる。また、望ましくは間隙または下降管流路92は、羽根100から半径方向に少なくとも約200度、より望ましくは230度、あるいは少なくとも250度分半径方向になるように配置され、気体流れ方向に対して傾けられている。このような配置構成により、分離可能な構造80において気体流動から分離される分離液体量を増加できる。スカート86と下降管流路92の半径方向に沿う長さは、任意に選定可能であり、通常は半径方向に約30度、130度以下、代表的には30〜130度が夫々選択され、多くは約40度から60度の角度が採用される。ここで、「選択され」の意味は、下降管流路の両端部が上記の角度半径内に位置することを言う。また、「選択され」が使用されていない場合にも、端部が上記の角度範囲に位置することを意味する。
【００５４】
図2を参照すると、上記の菅板構造28と分離要素構造9の周りに油受皿39が位置している。集合された液体をこの油受皿39の領域からタップ116を介して吸引するための吸込み管115が図示されている。
【００５５】
ＩＩＩ.点検整備できる分離要素
点検整備可能な分離装置要素10についての独創的な構造が図6〜図8において図示されている。
【００５６】
図示される最適な分離装置要素10の特徴点は、横断面(中央の縦軸と直交して破断した）が円形ではない周辺形状を備えており、一つの長軸と一つの短軸の横断面を有する媒体梱包体を形成していることである。一つの使用可能な媒体梱包体によれば、周辺形状が一般に長円または楕円形の横断面を備えており、図示される特定の構成例によれば楕円の横断面を備えている。他の使用可能な形状としては、競馬場トラック(対向するコーナ部と平行な平行な側)を含む変形長方形(湾曲コーナを有する)が含まれる。他の形状も使用可能である。
【００５７】
図示される最適な分離装置要素10の他の特徴点は、媒体梱包体に形成される内側構成が円形ではない横断面(中央の縦軸と直交して破断して)を備え、一つの長軸と一つの短軸の横断面を有する媒体梱包体の内側表面として形成されていることである。
【００５８】
このような媒体梱包体の一つの使用可能な内面表面の横断面形状は、概ね長円形または楕円形であり、特定の構成では外周面と相似形状の楕円形状である。他の形状も使用可能である。
【００５９】
図6を参照すると、図1に図示した組立体において要素10として使用される分離要素130を上面側から見た平面図が図示されている。分離装置要素130には、外側の蓋体131が設けられている。蓋体131は、閉鎖型の蓋体であり、使用上では図1の蓋体50と略同じに配置されるものである。
【００６０】
図6を参照すると、その横断面において要素130が、長い横断面の軸136と、短い横断面の軸137とが通過する中心135を有することが分かる。一般に、長軸136と短軸137は互いに概ね垂直である。分離要素130の外周面139（及びその媒体梱包体）は、楕円形状であるが、この楕円形状の種々の変形例も可能である。このように楕円形状であるので、分離要素130は、2つの対向する狭い湾曲側141と、2つの広い湾曲側141とを備える。
【００６１】
図7と図8を参照すると、分離要素130の媒体梱包体142はかなり一定する断面形状を備えており、要素130の内側の横断面となる表面139a(または媒体梱包体142)は、長軸136(図6)と短軸137(図6)に対応する長軸を備えることが分かる。このように、特定の要素（およびその媒体梱包体）の内側の横断面形状は楕円であるが、種々の変形構成も可能である。楕円である内側表面139aは、図7と図8に図示されるように、2つの湾曲した端(内側端部141は、図6に図示される）によって分離される2つの対向する狭い湾曲した端(内側端部140は、図6に図示される)を備える。
【００６２】
ここで、長軸136の長さに対する短軸137の長さの比率を「扁平率」の文言で表現する。典型的な構造では、この偏平率は少なくとも1.3、通常は少なくとも1.5であり、1.5〜2.3の範囲を夫々含むように蓋体および媒体梱包体の外周面が形成される。
【００６３】
引き続き図6を参照して、分離装置要素130を通して縦方向に拡張される面136aを形成する長軸136と、分離装置要素130を通して縦方向に拡張され、第1の面137aに直交する軸137とが図示されている。
【００６４】
次に、図7には、図6の破断線7-7に沿って破断して図示した分離装置要素130の横断面図（換言すると、面136aの長軸136に沿って破断した図）が示されている。図7を参照すると、分離装置要素130は外側の周辺面139を有する閉鎖型の蓋131と、図1の媒体梱包体20の機能を果たす媒体梱包体142と、中央開口144を有する蓋体143とを備えている。
【００６５】
引き続き図7を参照して、図示される特定の端部蓋体143は軸方向に突出形成される突起または差込口148を、媒体140から離れて形成している。ここで、「軸方向」とは、中央の縦軸149の方向に拡張されることを意味する。差込口148は、取り付けられるとシール状態を形成するために外側の表面に設けられるオーリング150を含む。
【００６６】
開口144は、種々の横断面形状を備えてることができる。例えば、この開口144の基本的な機能は使用中において気体流動を媒体パック142の内部142aに導入することなので円形でも良い。図示される特定の開口144は、横断面の長軸と短軸を有する蓋体131の外側周囲形状139（または、媒体パック142の外周面形状)と相似する楕円形状である。望ましくは、この開口144の偏平率は少なくとも1.3、通常は少なくとも1.5に設定される。
【００６７】
差込口148の外側の表面148aは、種々の形状が採用できる。円形の断面形状も使用可能である。しかしながら、通常は望ましくは、外側の表面148aが長い横断面の軸と、短い横断面の軸を有し、少なくとも1.3の偏平率、通常は少なくとも1.5、または1.5〜2.3の扁平率を備える楕円形状に設定される。
【００６８】
特定の媒体梱包体142の構造が、ここに記載する組立体の動作原理において必ずしも重要ではなく、媒体梱包体は選択の問題となる。一般に媒体梱包体140のサイズと構造は、空気流、所望の液体分離能力、許容できるつまり状態、使用上での寿命、有効な空間とサイズなどから決定される。
【００６９】
このような空気/オイル分離装置のための媒体梱包体の部品は、例えば米国特許第6,093,231号公報、米国特許第6,136,016号公報、国際公開特許公報WO 99/47211号、WO 99/43412号、英国特許第1,603,519号、米国特許第6,419,721号、米国特許第4,836,931号の合計7つの公報に開示されているので、ここに引用することで本明細書に合体する。こらのタイプの構造の原理を本発明の分離装置ユニット適用することができる。
【００７０】
図示される特定の媒体梱包体142は、融合段階152とドレイン段階153を含む。融合段階は、この融合段階に入る空気流中に含まれた液体粒子の融合を行う適切な素材から構成される。また、ドレイン段階は、融合された粒子を集合させ、分離要素の周りから油受皿に向けて排液するように作動する。
【００７１】
ここで、融合段階152は所定形状に形成された媒体8を含むことが分かる。すなわち、少なくともいくつかの構成例によれば、ドレイン段階153が包装された空気含有のフェルト(例えば、10オンス/平方ヤードの重さ、0.5inchの水柱で450 cfm/平方ftの透過率および0.1〜0. 2インチの厚さのポリエステルなどのフェルトから形成される)を含み、融合段階152の外部に巻きつけられた素材として設けることができる。(フェルトは超音波溶着された後に裏返され中央のライナーの上を滑るようにしてセットされる。)
特定のシステムに応じて融合段階158とドレイン段階153の厚みが決定されるであろう。典型的な構成例は、以下の通りであろう。融合媒体は約0.4〜0.6インチ、例えば0.5インチの厚みであり、ドレイン段階は約0.2〜0.3インチの総合的な厚み、例えば0.25インチの厚みを備える。ドレイン段階での上記のような構成は、フェルトを2つ重ねることで達成することができる。
【００７２】
図示される特定の媒体142によれば、中央ライナ―154が媒体140の中心に含まれている。このライナーは通常は展開されたスクリーンや他の多孔性の構造を備える多孔質のパンチメタルであり、これにより融合段階152とドレイン段階153とが支持される。
【００７３】
上記のように融合段階152は、形成された媒体であると述べた。この形成された媒体とは、芯材へ媒体繊維を付着させて組み立てられる媒体を含む。繊維を芯材に接着するため、および形状を保持するために粘着剤および接着剤の少なくともいずれかが使用される。この融合段階152の形成例としては、ライナー154の楕円の内面の表面から延設される繊維部分が挙げられる。
【００７４】
媒体パック142は、特に図示されない内側のライナーおよび外側のライナーの少なくともいずれかを任意に含むであろう。
【００７５】
端部蓋体131、143は樹脂成形品または金属加工品である。図示される構成を簡単に得ることができるので、通常は蓋体は樹脂成形品である。蓋体は直接的に媒体梱包体上に一体成形されるか、または前もって成形されてからポット材料を用いて固定される。
【００７６】
次に、図8に着目すると、本図は図6の破断線8-8で切り取った、短軸137または面137aに沿う面で破断した分離装置要素130の断面図である。
【００７７】
通常の動作時において、分離装置要素130は媒体梱包体142を内側から外側に流れるように構成される。この結果、融合段階152はドレイン段階153で取り囲まれることになる。もし仮に、分離装置要素が外側から内側への流れとなるようにして使用される場合には、融合段階152はドレイン段階153の周りに配置されることになるだろう。すなわち、一般に気体流動が最初に媒体梱包体142を通過すると融合段階となるように構成されている。
【００７８】
分離装置要素のサイズは、これが使用されるシステムに応じて決定される。図示の構成例に関しては、約7インチ(例えば、6〜8インチ)の長い横断面の寸法と、約4インチ(例えば、約3〜5インチ)の短い横断面の寸法を備えており、これらの範囲の寸法以外の外部サイズを備えている。要素を通る総流れ量如何で全長は異なることであろう。構成例の長さは、システムに応じて約25インチ、約13インチに決定される。もちろん、全長は変更可能である。例えば約15インチの長さの要素によれば、長さ7インチの長軸と4インチの短軸があるので、1分あたり約350標準立方/ftを1つの要素で十分に達成できる。また、長さ7インチの長軸と4インチの短軸があるので約450標準立方/ftのオーダーを達成するために約20インチの長さの要素が適切となる。
【００７９】
ＶＩ.点検整備できる分離要素を一つのみ利用する分離装置組立体
図9と図10に着目する。図9と図10において、ただ一つの分離要素を使用した分離装置組立体155が図示されている。この組立体155は、図1と図2で述べた構成1に類似する構成1を備えるであろう。特に、この分離装置組立体155は、筒状の側壁156aと底156bを備えたハウジング156を備える。ドレイン157は底156bに設けられる。入口158と、菅板構造159および前もって分離を行う分離装置整理160と、スカート161とが同様に図示されている。
【００８０】
この構造によれば、上端162と点検整備できる分離装置要素163を含んでいる。点検整備できる分離装置要素163は、図6〜図8の要素130と対応している。
【００８１】
図9で不図示の半径方向の出口164は図10に図示されている。
【００８２】
一つの分離装置要素163のみを収容するように設計変更された図9と図10に図示された構造は、一般に図1〜図3で述べた構造に関して特徴付けられる他の特徴を備えることができる。
【００８３】
Ｖ.分離要素の長い横断面の軸と短い横断面の軸を有した非円形の外側面を備える分離要素の有効的な使用方法
本発明による非円形の外側の外周面を備える分離要素を有効に利用することができる。このように有効な分離装置は通常、上記の偏平率を備えることを特徴としている。これらの有効的な使用状態は、図5、図10および図11を参照することで理解されよう。
【００８４】
図10を参照すると、上端を取り除いた状態で円形の外側の壁156を備えた気体/液体分離装置組立体155が図示されている。
【００８５】
一般に、図10に図示されるようにただ一つの分離要素を使用する典型的なシステムの場合には、液体が望ましくない乱れ状態にならず、あるいは望ましくないレベルの液体が出口に到達しない良好な流れ状態を得るために、気体/液体分離装置163の外側表面と出口164の間である距離Xを、約0.9〜3インチのオーダーにする必要がある。
【００８６】
もし仮に、分離装置163の横断面が円形であって、上記の距離Xが維持される場合には、分離装置の表面積は、図示のように偏平率を有する長円形状の分離装置よりも小さくなるであろう。ここで、望ましい分離装置要素163の配置は、短軸170が出口164に向かい、長軸171が出口164の中心軸に対して垂直となることである。換言すれば、要素168は長軸171が通過する縦横断面171aが出口164の中心軸と直交している状態で配置されることが望ましい。
【００８７】
図10に図示される望ましい配置状態を得るために、分離装置要素163と気体出口164との間で回転方向の位置決めを行うことを特徴とした組立体155が提供される。例えば、分離装置163に図7、図8に図示した楕円形状の差込口148を設け、管板構造との間でシール状態を維持するために、分離装置が正しい回転方向位置となるように図7、図8で図示した縦軸149周りに管板構造の相似形状部である図10に図示の出口164に嵌合することができる。
【００８８】
図10に図示の特定の構成では、上記のような嵌合状態は要素163の面171aの各辺が対称位置(鏡像として)となる二通りになる。(図10において、ボルト孔は参照番号173で図示されている)
さらに、図9において、ハウジング196の領域180に対して分離要素163が正しい回転方向位置にセットされたときのみ通過できるようにした長軸および短軸を有する横断面の内側開口を形成しても良い。例えば、楕円形状の分離装置163と同じ偏平率の同様の楕円形状の開口を領域180に設けることで上記構成が実現できる。
【００８９】
以上のべた分離要素の独創的な構成によれば、組立体に1つ以上の分離要素を含む場合にも有利となる。この構成例が図5で図示されている。図示される特定の構成では、2つの要素11は、それらの長軸190または面190aが互いに平行となるように配置されている。各
要素11は、出口13を通る中心軸93の反対側で互い(接触しても良い）に離間されて設けられている。望ましくは、各要素11の横断面の長軸190または面190aが中心軸93と概ね平行であると良い。さらに、各要素11の横断面の短軸194または面194aが平行であり、同一面上に存在して円形の側壁5を備えるハウジング4の中心軸47を通過するように配置すると良い。
【００９０】
このような配置構成によれば、比較的大きい面積の媒体梱包体を有する2つの要素11を、単一の円形の外側壁5中に配置でき、各要素185と各出口182の間で距離Yを維持することができる。この距離Yは、出口に望ましくない量の液体が到達することのない良好な流れを確実に得られるように決定されるであろう。図示されるタイプの典型的な2つの要素システムでは、距離Yは、少なくとも約1.2インチのオーダーの距離で十分であろう。
【００９１】
図3において、側壁5の上部部品200が図示されており、要素11の装填時に適切な位置決めを容易にするための開口が参照番号62で図示されている。
【００９２】
図9、図10の構成によれば、図7、図8の差込口148に類似した差込口を要素11に設けることで、要素11が半径方向に適切に位置されるとシール状態となるように嵌合できるようになる。
【００９３】
3つの点検整備できる分離要素を内部に配置した構成が図11に図示されている。図11を参照すると、気体/液体分離装置組立体について模式図的に図示されている。この気体/液体分離装置組立体210は円形の外側壁211aを有するハウジング211を備える。気体出口213は、半径方向に指示された出口として図示されている。参照番号215は、円形のハウジング211の中心軸であり、図1の中央軸47と類似している。
【００９４】
同様のサイズおよび形状の3つの要素217が内部218中に配置されている様子が図示されている。各要素217は、望ましくは上記の偏平率となるように横断面の長軸220または面220aと、横断面の短軸221または面221aを備えている。各要素217は、横断面の長軸220または面220aと、横断面の短軸221又は面221aを上述したように有する。要素217は、短軸221が中央軸215に指向され距離Z分離れるように配置される。典型的な3つの要素システムによれば、この距離Zは、出口に望ましくない量の液体が到達せず、良好な流れ状態を確実に得られるように決定されるであろう。図示のタイプの典型的な3つの要素システムによれば、距離Zは少なくとも約1.5インチのオーダーにすれば十分であろう。
【００９５】
また、要素217は、最初の2つの要素(217a、217b)の長軸220が出口213に指向され、三つ目の要素(217c)の長軸220(および面220a)が、出口213の中心線224に垂直となるように配置される。この状態は、中心線224に垂直となる長軸220を有する要素217cが出口213から最も遠い位置に配置されることで得ることができる。この状態は図11に図示されており、媒体217のそれぞれの形状により、円形のスペース中に3つの要素を位置決めすることが可能となり、(円形の要素との比較において)要素217の梱包体の表面の総和を大きく設定できるようになる。
【００９６】
ＶＩ.図12〜図15に図示された構成例の空気/オイル分離装置要素の説明
図12〜図15において、分離要素として上記の組立体で使用することができる空気/オイル分離装置要素300が図示されている。図12を参照すると、分離装置要素300は第1の開口端部蓋体305と第2の密閉端部蓋体306との間の空間部分に設けられる媒体梱包体301を備えている。媒体梱包体は上記のように融合段階とドレイン段階の両方を概ね備えている。この媒体梱包体301中に様々なライナーと分離装置を設けることで上記の原理で動作できることとなる。
【００９７】
開端蓋体305は、媒体梱包体301の第1端部301a上に配置される。端部蓋体305は、開いた開口311を有する差込口310を備える。この差込口310は楕円形状である。また、差込口310はo-リングを配置する溝312を有する。
【００９８】
引き続き図12を参照して、蓋体306は閉鎖型のキャップであり媒体梱包体301の端部301bに対して固定される。
【００９９】
図13において、楕円の空気/オイル分離装置要素300の平面図であって、要素300を端部蓋体305に向けて見た図が図示されている。
【０１００】
図14において、楕円形状の空気/オイル分離装置要素300であることが図12の破断線14-14に沿って破断して図示されている。図14において、端部蓋体310が2つの部品から形成されることが分かる。すなわち媒体梱包体301の端で固定される部品310aと、部品310aの軸310cの内部に固定される部品310bである。
【０１０１】
より具体的には、部品310は、肩31Obと軸方向に突出形成された筒状の軸310cを含み、軸310cは楕円形状を備えている。部品310bは、上方で外側に指向された突起310eと肩310fとを内側の突起310gに沿うように形成している。部品310bは、肩310fが部品310cの棚310hに嵌合する状態になるまで、軸310aにより形成された開口に挿入される。部品310bの肩310fは、棚310hと嵌合され停止位置まで挿入されると、o-リング溝312が突起310eと軸310cの間で形成される状態になる。このようにして、必要ならば2つの部品の蓋体の間にo-リング用の溝を機械加工せずに形成できる。部品310a、310bはそれぞれ金属製、または樹脂成型された部品である。
【０１０２】
もちろん、必要に応じて蓋体310を単一の成型部品または端部を機械加工した部品として準備できる。
【０１０３】
図示されるように蓋体310が、2つの部品から構成される場合には、2つの部品310a、310を粘着剤または溶接あるいは他の同様の手法によって互いに固定することができる。
【０１０４】
端部蓋体305は、媒体梱包体301の端部301aを取り囲むリム305aを含む。
【０１０５】
図14を参照すると、蓋体306は外側の側壁306aと端部の壁306bおよび内側の突起306cを含む。この蓋体306は、例えば金属製またたは樹脂成形品として単一部品として形成することができ、あるいは2個以上の部品から形成することができる。
【０１０６】
ここで端部蓋体310用のリム306aとリム305aの夫々は媒体梱包体301から区切られた状態で半径方向の外面に配置されているが、必ずしも必要ではない。しかしながら、様々な大きさの媒体梱包体に応じて上記のようにリムを蓋体に設けることで、厚さのサイズがばらつく媒体を蓋体にセットできるようになる。このことは、特定の応用分野で有利な場合がある。
【０１０７】
引き続き図14を参照して、図示される特定の媒体梱包体301は、外側のドレイン段階の媒体320と、内側の媒体はライナー321と内側の融合段階322を備えていることが分かる。もちろん、内側のライナーや外側のライナーなどの追加的構造も使用可能である。
【０１０８】
図15において、要素300の別構成の横断面図について短軸に沿って破断して図示されている。
【０１０９】
図12〜図15に図示した典型的な要素の長軸方向の寸法と短軸方向の寸法で決定される偏平率は以下の通りとなる。
【０１１０】
1.  閉鎖型の蓋体306の外側の周辺の長軸の短軸に対する偏平率は、少なくとも1.3であり、通常は少なくとも1.5となり、1.5〜2.3の範囲となる。構成例は1.65〜1.85となるだろう。
【０１１１】
2.  開端蓋体305の外側の周辺のリム305aは、閉鎖型の蓋体306と同様の偏平率を有するであろう。
【０１１２】
3.  端部蓋体310上の楕円形状の突起310eの偏平率(楕円の短軸の長軸に対する比)は、望ましくは少なくとも1.3であり、通常は少なくとも1.5となり、典型的には1.5〜2.3の範囲となる。構成例は約2.1〜2となり、この範囲はシール構造の寸法にも当然対応することになる。
【０１１３】
4.  図12〜図15に図示される構成される要素によれば、望ましくは、楕円形状の開口311は短軸の長軸に対する偏平率が少なくとも1.3であり、通常、少なくとも1.5となり、典型的には1.5〜3.0の範囲となるであろう。構成例は、2.4〜2.7の範囲であろう。
【０１１４】
5. 融合段階の媒体322の内面の表面322aの扁平率(楕円の短軸の長軸に対する比)は、少なくとも1.3であり、通常は1.8〜2.6の範囲であろう。構成例は約2.2〜2.6の範囲であろう。
【０１１５】
6. ドレイン段階321の外の表面321aの扁平率(楕円の短軸の長軸に対する比)は、少なくとも1.3であり、通常は1.5〜2.3の範囲であろう。また、構成例は約1.65〜2.1の範囲であろう。
【０１１６】
図14と図15において、実寸法が英文字で示されている。ここで、種々の異なった大きさの分離装置ユニットを製造できることになるが、これらの実寸法は使用可能な一般的な構造を示すことができる。例えば、記述されるタイプのシステムによれば、さまざまなより多くのシステムへ適用するためのサイズに変更することができる。
【０１１７】
英文字で示された寸法は、以下の通りである。
【０１１８】
A= 139.4mm(5.49インチ)、
B= 125.2mm(4.93インチ)、
C=131.1mm(5.16インチ)、
D= 156.5mm(6.16インチ)、
E= 158.0mm(6.22インチ)(ライナーの外部への寸法)、
F=167.6mm(6.60インチ)、
G= 177.8mm(7.0インチ)、
H=249.9mm(9.84インチ)、
I=254.0mm(10インチ)、
J=276.2mm(10.88インチ)、
K=63.2mm(2.49インチ)、
L=49.0mm(1.93インチ)、
m=54.9mm(2.16インチ)、
N=80.3mm(3.16インチ)、
O= 81.8mm(3.22インチ)(ライナーの外部への寸法)、
P=91.4mm(3.60インチ)、
そして、Q＝101.6mm(4.0インチ)である。
【０１１９】
異なる寸法も本発明に従う原理の種々の構成の空気/オイル分離装置要素を使用するために使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】は、本発明による点検整備可能な2つの分離要素を含む空気/オイル分離装置の組立体の横断面図である。
【図２】は、図1と直角に破断して示した組立体の横断面図である。
【図３】は、上部カバーが取り外された後の様子を図示した図1の平面図である。
【図４】は、図1の破断線4-4に沿って破断して図示した横断面図である。
【図５】は、図2の破断線5-5に沿って破断して図示した横断面図である。
【図６】は、図1〜図5の組立体で使用可能な点検整備できる分離要素の平面図である。
【図７】は、図6の破断線7-7に沿って破断して図示した横断面図である。
【図８】は、図6の破断線8-8に沿って破断して図示した横断面図である。
【図９】は、一つの点検整備できる分離要素を備えた気体/液体分離装置組立体の概要を図示した横断面図である。
【図１０】は、図9の組立体から上部カバーが取り除かれた状態を図示した平面図である。
【図１１】は、3つの点検整備できる分離要素を備えた気体/液体分離装置組立体を上部カバーを取り外した状態で図示した概要を示す平面図である。
【図１２】は、図1の組立体で使用可能な点検整備できる分離要素の第2の実施形態を図示した外観斜視図である。
【図１３】は、図12の分離装置の動作原理を図示した平面図である。
【図１４】は、図13の破断線14-14に沿って破断して図示した横断面図である。
【図１５】は、図13の破断線15-15に沿って破断して図示した横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月19日(2006.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体/液体の分離要素であって、
(a)  第1の端部蓋体と、 これに対向配置される第2の端部蓋体と、
(b)  前記第1の端部蓋体と前記第2の端部蓋体との間に延設されるとともに、開口した中央内部空間を形成した媒体梱包体と、を備え、
(i)  前記媒体梱包体は、ドレイン段階と融合段階とを含み、
(A)  前記媒体梱包体は前記ドレイン段階で前記融合段階を取り囲むことで、内側から外側に向かう流れとなり、
(ii) 前記媒体梱包体は、その横断面の長軸と短軸が少なくとも1.3の偏平率を有する外周面を有し、
(c)  前記第1の端部蓋体と前記第2の端部蓋体の一方は、外面に指向された差込口を含み、
(i)  前記差込口は、シールの保持部を提供し、
(ii) 前記差込口は、そこを通過する空気流開口を形成し、
(d) 前記差込口に配置される前記シールは、
(i)  その横断面の長軸と短軸が少なくとも1.3の偏平率を有する非円形の外周面を形成することを特徴とする気体/液体の分離要素。
【請求項２】
(a)  前記媒体梱包体の前記外周面の横断面は、1.5〜2.3の範囲の偏平率を有する楕円であることを特徴とする請求項1に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項３】
(a)  前記差込口は、その横断面が少なくとも1.5の偏平率の非円形の外周面を有することを特徴とする請求項1または2に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項４】
(a)  前記シールは前記差込口の外側に配置されるオー（O）リングを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項５】
(a)  前記融合段階は、楕円の多孔質管の内部表面に対して配置されるように形成された媒体を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気体/液体の分離要素。
【請求項６】
気体/液体の分離装置の組立体において、
(a)  外壁と、前記外壁を通過して突出形成される気体流吸入口と、前記外壁を通過して突出形成される気体流出口と、下方の油受皿と、を備える容器と、
(b)  前記容器を、上側領域と下側領域とに切り離す菅板構造と、を備え、
(i) 前記菅板構造は、前記気体流吸入口が前記下側領域と直に連通し、前記気体流出口が前記上側領域からの気体流を直に受け入れるように配置され、そして前記気体流出口は、前記上側領域から直に気体流を受け入れる位置に配置され、
(c)  請求項1乃至5のいずれかに記載の気体/液体の分離要素の少なくとも1つが取り外し可能かつ動作可能に前記菅板構造に対して動作可能に固定され、その媒体梱包体が前記上側領域に突出されることを特徴とする気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項７】
(a)  前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b)  前記組立体は、1つのみの前記分離要素を含み、
(c)  前記分離要素は、その横断面の長軸が概ね前記出口軸と直交する状態で配置されることを特徴とする請求項6に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項８】
(a)  前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b)  前記組立体は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載された2つのみの分離要素を含み、
(c)  前記2つの分離要素は、
(i)  前記2つの分離要素の間において前記出口軸が配置され、
(ii)  前記2つの分離要素の横断面の長軸が前記中央軸と平行に並ぶように配置されることを特徴とする請求項6に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【請求項９】
(a)  前記気体流出口は、半径方向に指向された出口軸を有する半径方向出口であり、
(b)  前記組立体は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載された3つのみの分離要素を含み、
(c)  前記3つの分離要素の内で、2つの第2の分離要素は、
(i)  前記2つの第2の分離要素の間において前記出口軸が配置され、
(ii)  前記2つの第2の分離要素の横断面の長軸の夫々が前記気体流出口に指向され、  （d) 残りの第3の分離要素は、
(i)  前記中央軸と交差し、
(ii)  前記第3の分離要素の横断面の長軸が前記出口軸に直交して配置され、
(e)  前記2つの第2の分離装置よりも前記気体流出口から遠くの位置に配置されることを特徴とする請求項10に記載の気体/液体の分離装置の組立体。
【国際調査報告】
2007511355.tif 000018
2007511355.tif 000019
2007511355.tif 000020