(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ふるい部と、
該ふるい部内に配置された流れ変更器と
を備え、
前記流れ変更器が、拡散用バスケットの縦軸に沿って間隔を空けて配置された複数の平坦状プレートを含み、
前記複数の平坦状プレートのそれぞれが開口部を有し、
前記複数の平坦状プレートが前記ふるい部に連結され、
前記複数の平坦状プレートの開口部が同軸上にて中心を揃えるように配置されている、拡散用バスケットであって、
拡散用バスケットの流出側端部にて前記ふるい部に接続される下側ふるい状プレートと、
前記下側ふるい状プレートに接続されたプレート状要素と
をさらに備え、
前記プレート状要素が、少なくとも１つのプレート部と、少なくとも１つの開口部とを含み、
前記プレート部が、拡散用バスケットの流出側端部から流出する流れを遮るような制御を可能とするように構成され、
前記流れ変更器が、拡散用バスケットに導入された流体の流れ方向を変更するように構成されている、拡散用バスケット。
【請求項２】
前記プレート状要素が、中央開口部を囲むように形成された複数のプレート部を含んでいる、請求項１に記載の拡散用バスケット。
【請求項３】
ふるい部及び該ふるい部内に配置された流れ変更器を備える拡散用バスケットの流入口に流体を導入するステップと、
前記流体の流れを、前記拡散用バスケットに対向するように配置される媒体の表面に分散させるステップであって、前記流れが前記流れ変更器の構成に応じて分散する、ステップと
を含み、
前記流れ変更器が、前記拡散用バスケットの縦軸に沿って間隔を空けて配置された複数の平坦状プレートを含み、
前記複数の平坦状プレートが前記ふるい部に連結され、
前記複数の平坦状プレートのそれぞれが開口部を有し、
前記複数の平坦状プレートの前記開口部が同軸上にて中心を揃えるように配置されている、流体の流れを拡散させる方法であって、
前記ふるい部に隣接して配置された下側ふるい状プレートを用いて、前記拡散用バスケットの流出側端部からの流れを制御するステップと、
前記下側ふるい状プレートに隣接して配置され、かつ少なくとも１つのプレート部及び少なくとも１つの開口部を含むプレート状要素を用いて、前記拡散用バスケットの流出側端部からの流れを制御するステップと
をさらに含む方法。
【請求項４】
前記プレート状要素が、中央開口部を囲むように形成された複数のプレート部を含んでいる、請求項３に記載の方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１３年３月１５日に出願された係属中の米国仮特許出願第６１／７９８，４０３号の優先権を主張するものであり、当該出願の全体を引用することによって援用するものである。
【０００２】
［発明の分野］
本開示は、典型的には、濾過装置に関し、より詳細には、濾過媒体容器の流入口又は流出口にて用いられる拡散機構に関する。
【背景技術】
【０００３】
圧力容器は、化学的な処理に用いられており、多くの場合、当該容器の上部を介して流体を導入し、かつかかる流体を下方に向けて容器内の媒体に通過させる際にその流体に対して作用させることによって、その機能を発揮するようになっている。流体は、典型的には、容器の底部又はその近傍に設けられた流出口から流出する。圧力容器の流入口は、多くの場合、容器に接続される流入管に取り付けられた単純なパイプ状又はチューブ状のスタブ部材となっている。
【０００４】
ここまでで理解されるように、流入した流れの分散性能が、容器内の媒体の効率性に大きな影響が及ぼす可能性がある。このような流入した流れの分散性能を向上させるために、複数の方法が用いられてきているが、その結果はまちまちである。いくつかの事例においては、流入領域に、その直下の媒体に対して流れが完全速度で単純に衝突することを防ぐように構成された偏向プレートを設けている。他の事例においては、流れの制御をほとんど又は全く行わない基本的な構造のふるい（screen）が用いられており、かかるふるいは、逆流運転時に媒体が流入管に向けて移動することを防ぐように用いることができるが、それ以外については流れ動作を向上させることにほとんど寄与しないものとなっている。他の手法としては、圧力容器内にヘッダーラテラルアセンブリ（ｈｅａｄｅｒ  ｌａｔｅｒａｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）を導入するというものが挙げられる。このような構造は、流入口に接続されると共に容器に向かって「はしご」形状又は「星」形状に延びるように形成される一群の分岐管を含むことができる。これらのうちヘッダー部分／ラテラル部分は、容器内に追加の支持構造を必要として、実装コストを高くするので、望ましくない。また、場合によっては、容器の全直径に渡って配置されるふるい、管板（ふるい若しくは賽の目のような複数の噴出口を有するように形成されたプレート）、又は穿孔されたプレートを用いることがあるが、これらの結果もまちまちである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した当該技術の欠点に鑑みれば、圧力容器の流入口及び／又は流出口に接続される拡散用バスケット機構を改善したものを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本概要は、以下の詳細な説明でさらに詳しく説明する概念の一部を、簡単な形式で提供するために記載される。なお、本概要は、特許請求の範囲に記載された主題の重要な特徴又は必須の特徴を特定することを意図したものではなく、かつ特許請求の範囲に記載された主題の範囲を判断し易くすることを意図したものでもない。
【０００７】
本発明は、一実施形態によれば、流入口を有する外装部材を含み、外装部材の少なくとも一部を穿孔するように構成された拡散用バスケットを含む。かかる拡散用バスケットは、流入口及び流出口間かつ外装部材の内側に配置された少なくとも１つの拡散器を含んでいる。一実施形態によれば、少なくとも１つの拡散器は錐形状（又は円錐形状）の構造体を備えている。一実施形態によれば、拡散用バスケットは、直列配置された複数の拡散器を備えている。
【０００８】
本発明は、別の実施形態によれば、流体の流れを拡散させる方法を含む。かかる方法は、流入口を有する外装部材の少なくとも一部を穿孔するように構成された拡散用バスケットを設けるステップと、少なくとも１つの拡散器を流入口及び流出口間かつ外装部材の内側に配置するステップとを含む。このような方法は、流体を流入口に導入し、流出口に送り、外装部材の孔に通すステップをさらに含む。一実施形態によれば、拡散用バスケットは、錐形状（又は円錐形状）の構造体を有する少なくとも１つの拡散器を備えている。他の実施形態によれば、拡散用バスケットは、直列配置された複数の拡散器を備えている。
【０００９】
また、ふるい部と、該ふるい部内に配置された流れ変更器とを備えている拡散用バスケットが開示される。流れ変更器は、拡散用バスケットに導入された流体の流れ方向を変更するように構成することができる。
【００１０】
流体の流れを拡散させる方法は、ふるい部及び該ふるい部内に配置された流れ変更器を備える拡散用バスケットの流入口に流体を導入するステップと、流体の流れを拡散用バスケットに対向して配置される媒体の表面に分散させるステップであって、当該流れが流れ変更器の構成に応じて分散する、ステップとを含む。
【００１１】
あくまでも例としてではあるが、本開示の装置の様々な実施形態を、添付の図面を参照しながら以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に関して、本開示における拡散用バスケットと共に使用する例示的な圧力容器を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示における拡散用バスケットの一実施形態を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの線２−２に沿った図２Ａの拡散用バスケットの断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａの線２−２に沿った図２Ａの拡散用バスケットの切欠図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｂの線２Ｄ−２Ｄに沿った図２Ａ〜図２Ｃの拡散用バスケットの断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２Ｂの線２Ｅ−２Ｅに沿って示す図２Ａ〜図２Ｃの拡散用バスケットの底面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示における拡散用バスケットの一実施形態を示す平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの線３−３に沿った図３Ａの拡散用バスケットの断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａの線３−３に沿った図３Ａの拡散用バスケットの切欠図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本開示における拡散用バスケットの一実施形態を示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの線４−４に沿った図４Ａの拡散用バスケットの断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａの線４−４に沿った図４Ａの拡散用バスケットの切欠図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本開示における拡散用バスケットの一実施形態を示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの線５−５に沿った図５Ａの拡散用バスケットの断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｂは、図５Ｂの断面図の一部を示す詳細図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図５Ａの線５−５に沿った図５ａの拡散用バスケットの切欠図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、例示的な圧力容器の流入口と係合した本開示における拡散用バスケットの一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示におけるシステムを、本発明の好ましい実施形態を記載した添付の図面を参照しながら、以下にさらに詳しく説明する。ただし、本開示におけるシステムは、多数の異なる形式で実施することが可能であり、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示を詳細かつ完全なものとして、本開示におけるシステムの範囲を当業者に十分に伝えるために提供されるものである。なお、複数の図面を通じて同様の番号は同様の要素を表すものとする。
【００１４】
以下に説明するように、本開示における拡散用バスケットは内部流れ制御機構を含むことができ、かかる内部流れ制御機構は、チューブ状、リング状、又は錐状（若しくは円錐状）に形成されると共に同軸上の中心を有する複数の羽根状要素から構成されている。これらの羽根状要素をふるい状バスケットの内側に配置して、関連する圧力容器内に配置される媒体についてのターゲット領域に向けて、流れを戦略的に方向付けることが可能となる。拡散用バスケットは、流入した流体の媒体への分散性能を高めて、媒体の利用可能性を向上させることができる。本開示における拡散用バスケットでは、複数の流れ制御機構を用いることができる。例えば、一群のチューブを用いて、流入した流れを制御領域に分割することと、一群のプレートを用いて、様々な高さで拡散用バスケットから流出するように流れの向きを変えて戦略的な分散を実現することと、一群の錐状（又は円錐状）の要素を用いて、流れを圧力容器内の戦略的な領域に位置させることとが可能となる。以下で詳しく説明するように、これらの特徴の組み合わせは単一の拡散用バスケットにて用いることができる。いくつかの実施形態では、流れ制御装置が、同軸上の中心を有する複数の要素を含んでいるが、このことは重要ではなく、偏心又は非対称の構成を用いることもできる。
【００１５】
図１を参照すると、例示的な圧力容器１は、容器本体２と、容器流入口４と、容器流出口６とを含んでいる。容器本体２は、容器流入口４を介して供給された流体を、濾過、イオン交換、又は他の適切な処理を施すように通過させる構成である一定量の濾過媒体８を含むことができる。拡散用バスケット１０は、所望の態様にて又は所望のパターンに応じて、流体（気体又は液体）を容器流入口４から濾過媒体８の上面１２に向けて分散させるように、容器流入口の内部又は近傍に配置可能である。
【００１６】
図２Ａ〜図２Ｃは、ふるい部１４と、該ふるい部内に配置された複数の流れ変更器１６ａ〜１６ｄとを含んだ拡散用バスケット１０の例示的な実施形態を示している。図示された実施形態において、ふるい部１４は略筒形（又は略円筒形）の部材となっているが、このことは重要ではなく、他の形状を用いることもできる。ただし、ここで理解されるように、略筒形のふるい部１４を用いることによって、略筒形（又は略円筒形）の容器流入口４内での所望の取り付けが簡素化可能となる。
【００１７】
拡散用バスケット１０は、流入側端部２０と、流出側端部２２とを備えることができる。図示された実施形態では、密で堅い筒部材（又は円筒部材）２４が、拡散用バスケット１０の流入側端部２０に配置され、かつふるい部１４の上流端部２６に連結されている。密で堅い筒部材２４をふるい部１４の上流側に設けることによって、容器流入口４への溶接による（又は、図示されていないフランジ接続による）接続が簡素化可能となる。拡散用バスケット１０の流出側端部２２又はその近傍には、下側ふるい状プレート２８を配置することができる。下側ふるい状プレート２８はふるい要素とすることができ、いくつかの実施形態では、下側ふるい状プレートは、その上面３２又は底面３４に接続された中実又は穿孔プレート状要素３０を備えている。図示された実施形態では、プレート状要素３０は、下側ふるい状プレート２８の底面３４に連結（例えば、溶接）されている。プレート状要素３０は、流体を圧力容器１内の媒体８に対して分散させるための所望の流れ経路を設けるように、必要に応じて、任意の多様な形状を備えることができる。限定を伴わない例示的な一実施形態では、プレート状要素３０は、その中央に開口部を有する円形のディスク部材とすることができる。
【００１８】
下側ふるい状プレート２８及びプレート状要素３０を図２Ｄ及び図２Ｅに詳しく示す。図２Ｄは下側ふるい状プレート２８を示し、かかる下側ふるい状プレート２８は、拡散用バスケット１０の流出側端部５６の近傍でふるい部１４に直接的又は間接的に連結されている。図２Ｅはプレート状要素３０を示し、かかるプレート状要素３０は、下側ふるい状プレート２８の底面３４（図２Ｂ）及び／又はふるい部１４に連結されている。ここで理解されるように、流体は、拡散用バスケット１０の流入口から流出口に向かって流れる際に、下側ふるい状プレート２８の部分であって、プレート状要素３０の中実部分により塞がれていない部分を通過することができる。従って、プレート状要素３０の開口部３１，３３の形状及び寸法を慎重に選択することによって、拡散用バスケット１０の流出側端部５６を通過する流れを制御することが可能となる。図示された実施形態では、プレート状要素３０は、中央開口部３３の周囲に配置され、かつプレート部３５により分割された複数の開口部３１を備えている。ここで理解されるように、これは開口部の考えられる１つの構成に過ぎず、開口部の多様な形状及び寸法（プレート状要素の種々の枚数も含む）を用いて、拡散用バスケット１０の流出側端部５６からの所望の流れ、又は流れの所望の制限を実現することができる。加えて、プレート部３５は中実であるものとして示されているが、プレート部３５を通過する所望の流れを実現するために、穿孔が施されてもよい。さらに、プレート状要素３０は下側ふるい状プレート２８の底面３４に連結されるものとして示されているが、代替的に、このプレート状要素を下側ふるい状プレートの上面３２に配置してもよい。さらに、複数のプレート状要素３０を設けて、例えば、１つのプレート状要素を下側ふるい状プレート２８の上面３２に配置し、かつもう１つのプレート状要素を底面３４に配置することもまた考えられる。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｃの実施形態においては、複数の流れ変更器１６ａ〜１６ｄは、拡散用バスケットの縦軸Ａ−Ａに沿って離間した関係で配置されると共に同軸上の中心を有する一連のプレートを含んでいる。図示されているように、流れ変更器１６ａ〜１６ｄのそれぞれは、隣接する流れ変更器に対して所定の離間距離「ＳＤ」を有するように配置されている。この実施形態では、離間距離「ＳＤ」は、流れ変更器１６ａ〜１６ｄを縦軸Ａ−Ａに沿って等間隔で配置するように、全ての流れ変更器について同一になっている。ただし、このことは重要ではなく、他の離間方法を用いることもできる。拡散用バスケット１０の流入側端部２０に最も近接して配置される流れ変更器１６ａは、流入側端部から所定の流入側離間距離「ＩＳＤ」を有するように、及び／又はふるい部１４の上流端部２６から所定のふるい流入側離間距離「ＳＳＤ」を有するように配置することができる。離間距離「ＳＤ」、流入側離間距離「ＩＳＤ」、及びふるい流入側離間距離「ＳＳＤ」は、同じ大きさにすることも、異なる大きさにすることも可能である。
【００２０】
また、流れ変更器１６ａ〜１６ｄは、拡散用バスケット１０の縦軸Ａ−Ａを中心とするように形成された開口部１８ａ〜１８ｄをそれぞれ備えている。この実施形態の流れ変更器１６ａ〜１６ｄは、それぞれの上面１７ａ〜１７ｄを拡散用バスケット１０の縦軸Ａ−Ａに対して垂直に方向付けるように配向されている。流れ変更器１６ａ〜１６ｄの開口部１８ａ〜１８ｄは、円形に形成することができ、かつ流れ変更器１６ｄに関連する開口部１８ｄの直径「ＩＤｄ」を流れ変更器１６ａに関連する開口部１８ａの直径「ＩＤａ」よりも実質的に小さくするように徐々に小さくなる直径「ＩＤａ」〜「ＩＤｄ」を備えることができる。開口部１８ａ〜１８ｄの相対的な寸法は、拡散用バスケットの流入側端部２０から流出側端部２２に向けて線形に減少するように選択することができる。ただし、このことは重要ではなく、開口部１８ａ〜１８ｄについて他の寸法設定方法を用いることもできる。
【００２１】
別の実施形態に係る拡散用バスケット４０を図３Ａ〜図３Ｃに示す。図示された拡散用バスケット４０は、図２Ａ〜図２Ｅの実施形態に関連して説明した構成要素と同一又は類似するふるい部４２と、密で堅い筒部材（又は円筒部材）４４と、下側ふるい状プレート４６と、中実又は穿孔プレート状要素４８とを含むことができる。さらに、拡散用バスケット４０は、ふるい部４２内にて拡散用バスケットの縦軸Ｂ−Ｂに沿って間隔を空けて配置された複数の流れ変更器５０ａ〜５０ｄを含むことができる。流れ変更器５０ａ〜５０ｄは、拡散用バスケット４０の縦軸Ｂ−Ｂに対して斜角αａ〜αｄにて方向付けられた錐面（又は円錐面）を備える錐台状（又は円錐台状）の要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、これらの斜角αａ〜αｄは０度〜９０度となっている。一部又は全ての斜角αａ〜αｄは、同一にするか、又は異なるものにすることができる。図示された実施形態では、斜角αａ〜αｄは互いに等しくなっている。さらに、流れ変更器５０ａ〜５０ｄは、拡散用バスケット４０の縦軸Ｂ−Ｂに対して同軸上の中心を有するように配置された開口部５２ａ〜５２ｄをそれぞれ備えることができる。図示された実施形態では、開口部５２ａ〜５２ｄは、漸進的に（すなわち、拡散用バスケット４０の流入側端部５４から拡散用バスケットの流出側端部５６に向かって）小さくなっている。
【００２２】
図示されているように、流れ変更器５０ａ〜５０ｄのそれぞれは、隣接する流れ変更器に対して所定の離間距離「ＳＤ」を有するように配置される。この実施形態では、離間距離「ＳＤ」は、流れ変更器５０ａ〜５０ｄの一部又は全てで異なっている。ただし、このことは重要ではなく、他の離間方法を用いることもできる。拡散用バスケット４０の流入側端部５４に最も近接して配置される流れ変更器５０ａは、流入側端部から所定の流入側離間距離「ＩＳＤ」を有するように、及び／又はふるい部４２の上流端部４１から所定のふるい側流入側離間距離「ＳＳＤ」を有するように配置することができる。離間距離「ＳＤ」、流入側離間距離「ＩＳＤ」、及びふるい流入側離間距離「ＳＳＤ」は、同じ大きさにすることも、異なる大きさにすることも可能である。
【００２３】
図４Ａ〜図４Ｃは、別の実施形態として開示される拡散用バスケット６０を示している。図示された拡散用バスケット６０は、図２Ａ〜図２Ｅの実施形態に関連して説明した構成要素と同一又は類似するふるい部６２と、密で堅い筒部材（又は円筒部材）６４と、下側ふるい状プレート６６と、中実又は穿孔プレート状要素６８とを含むことができる。さらに、拡散用バスケット６０は、ふるい部６２内に拡散用バスケットの縦軸Ｃ−Ｃに沿って間隔を空けて配置された複数の流れ変更器７０ａ〜７０ｂを含むことができる。図示された実施形態は、拡散用バスケット６０の縦軸Ｃ−Ｃに対して斜角βａ〜βｂにて方向付けられた錐面（又は円錐面）を有する錐台状要素を含む２つの流れ変更器７０ａ〜７０ｂを備えている。いくつかの実施形態では、これらの斜角βａ〜βｂは０度〜９０度となっている。図示された実施形態では、斜角βａ〜βｂは互いに異なっている。すなわち、、第１の流れ変更器７０ａの斜角βａは、第２の流れ変更器７０ｂの斜角βｂよりも小さくなっている。ただし、いくつかの実施形態では、錐面角度βａ〜βｂは同一にすることができ、他の実施形態では、斜角βａは斜角βｂよりも大きくすることができる。
【００２４】
さらに、流れ変更器７０ａ〜７０ｂは、拡散用バスケット４０の縦軸Ｃ−Ｃに対して同軸上の中心を有するように配置された開口部７２ａ〜７２ｄをそれぞれ備えることができる。図示された実施形態では、開口部７２ａ〜７２ｂは、漸進的に（すなわち、拡散用バスケット６０の流入側端部７４から拡散用バスケットの流出側端部７６に向かって）大きくなっている。
【００２５】
図示されているように、流れ変更器７０ａ〜７０ｂは、互いに対して所定の離間距離「ＳＤ」を有するように配置されている。拡散用バスケット６０の流入側端部７４に最も近接して配置される流れ変更７０ａは、流入側端部７４から所定の流入側離間距離「ＩＳＤ」を有するように、及び／又はふるい部４２の上流端部６１から所定のふるい流入側離間距離「ＳＳＤ」を有するように配置することができる。離間距離「ＳＤ」、流入側離間距離「ＩＳＤ」、及びふるい流入側離間距離「ＳＳＤ」は、同じ大きさにすることも、異なる大きさにすることもできる。
【００２６】
図５Ａ〜図５Ｄは、別の実施形態として開示される拡散用バスケット８０を示している。図示された拡散用バスケット８０は、図２Ａ〜図２Ｅの実施形態に関連して説明した構成要素と同一又は類似するふるい部８２と、密で堅い筒部材（又は円筒部材）８４と、下側ふるい状プレート８６と、中実又は穿孔プレート状要素８８とを含むことができる。さらに、拡散用バスケット８０は、ふるい部８２内にて拡散用バスケットの縦軸Ｄ−Ｄに沿って間隔を空けて配置された複数の流れ変更器９０ａ〜９０ｂを含むことができる。図示された実施形態は、拡散用バスケット８０の縦軸Ｄ−Ｄに対して斜角θａ〜θｂにて方向付けられた錐面（又は円錐面）を有する錐台状要素を含んだ２つの流れ変更器９０ａ〜９０ｂを備えている。いくつかの実施形態では、これらの斜角θａ〜θｂは０度〜９０度となっている。図示された実施形態では、斜角θａ〜θｂは互いに異なっている。すなわち、第１の流れ変更器９０ａの斜角θａは、第２の流れ変更器９０ｂの斜角θｂよりも大きくなっている。ただし、いくつかの実施形態では、錐面角度θａ〜θｂは同一にすることができ、他の実施形態では、斜角θａは斜角θｂよりも小さくすることができる。
【００２７】
さらに、流れ変更器９０ａ〜９０ｂは、拡散用バスケット４０の縦軸Ｃ−Ｃに対して同軸上の中心を有するように配置された開口部９２ａ〜９２ｂをそれぞれ備えることができる。図示された実施形態では、開口部９２ａ〜９２ｂは、漸進的に（すなわち、拡散用バスケット８０の流入側端部９４から拡散用バスケットの流出側端部９６に向かって）大きくなっている。加えて、流れ変更器９０ａ，９０ｂの上流端部９４ａ，９４ｂは、同一平面上に配置される（すなわち、上流端部が縦軸Ｃ−Ｃに沿った同一の位置に配置されている）。
【００２８】
さらに、流れ変更器９０ａ，９０ｂは、これらの流れ変更器の周囲にて離間して配置された複数の羽根状要素９５ａ〜９５ｄを介して互いに連結されている。複数の羽根状要素９５ａ〜９５ｄは９０度の間隔で配置されているが、他の間隔であり、他の枚数である羽根状要素を用いることもできる。複数の羽根状要素９５ａ〜９５ｄは、それらの羽根状要素の側面を拡散用バスケット８０の縦軸Ｃ−Ｃに揃えるように配向することができる。代替的には、流入した流体を傾斜又は回転させて流すために、複数の羽根状要素のうち１つ又は複数を、それらの羽根状要素の側面を縦軸Ｃ−Ｃに対して傾斜させるように配向することもできる。
【００２９】
図示されているように、流れ変更器９０ａ，９０ｂは、互いに対して所定の離間距離「ＳＤ」を有するように配置されている。拡散用バスケット８０の流入側端部９４に最も近接して配置される流れ変更９０ａは、流入側端部９４から所定の流入側離間距離「ＩＳＤ」を有するように、及び／又はふるい部８２の上流端部８１から所定のふるい流入側離間距離「ＳＳＤ」を有するように配置することができる。離間距離「ＳＤ」、流入側離間距離「ＩＳＤ」、及びふるい流入側離間距離「ＳＳＤ」は、同じ大きさにすることも、異なる大きさにすることもできる。
【００３０】
図５Ｃは、一方の流れ変更器９０ｂと拡散用バスケット８０のふるい部８２との間における連結に関する実施形態を示している。この実施形態では、流れ変更器９０ｂはリング状要素９１に連結されている。リング状要素９１は、溶接又は他の方法によりふるい部８２に接合された上端部９３と、溶接又は他の方法により流れ変更器９０ｂに接合された内面９７とを有するように円形に形成された密で堅いリング部材とすることができる。下側ふるい状プレート８６もまた、流れ変更器の連結部の直下にて、溶接又は他の方法によってリング状要素９１の内面９７に接合することができる。
【００３１】
図６Ａ〜６Ｃは、例示的な圧力容器１の容器流入口４に取り付けられた本開示における拡散用バスケット（１０，４０，６０，８０）の実施形態を示している。図６Ａで、拡散用バスケットは、インターフェイス部１０２と、拡散用バスケット部１０４とを含んだ「差し込み式の組立体」１００として図示されている。限定を伴わない例示的な一実施形態では、インターフェイス部１０２は、容器流入口４のフランジ３に係合するように寸法設定及び構成されたフランジとすることができる。拡散用バスケット部１０４は、既に説明した拡散用バスケット（１０，４０，６０，８０）のどの実施形態に適用されてもよく、容器流入口４内に嵌合するように寸法設定することができる。拡散用バスケット部１０４は、拡散用バスケットを介して導入された流体を容器本体２内の媒体に所望の態様で分散可能とするように、容器本体中にて延びる流出側端部１０６を備えることができる。
【００３２】
図６Ｂは、拡散用バスケット組立体２００に、圧力容器１の容器本体２に直接溶接されたふるい部２０２を設けた実施形態を示している。流れ変更器部２０４は、既に説明した流れ変更器の実施形態のいずれか又は全てと、流れ変更器部の上流端部２０８に配置されたインターフェイス部２０６とを含んでいる。図示された実施形態では、インターフェイス部２０６は、容器流入口４のフランジ（図示せず）又は供給管の流出口（図示せず）に係合するように寸法設定及び構成されたフランジとなっている。この実施形態では、流れ変更器部２０４は、これらの２つを取り付けている場合にふるい部２０２内に嵌合するように寸法設定することができる。
【００３３】
図６Ｃは、拡散用バスケット組立体３００を、圧力容器１の容器流入口４のカウル挿入部３０２に嵌合する取り外し可能な組立体とする実施形態を示している。カウル挿入部３０２は、容器流入口４又は容器封止フランジに機械的に連結又は溶接することができる。カウル挿入部３０２は、圧力容器１の内部境界にて終端するか、又は特定の用途で望まれる場合は圧力容器の中まで延びて圧力容器に対する流体の初期入口点を下げる可能とする先端部３０６を備えることができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ふるい部（１４，４２，６２，８２）は、楔形ワイヤ形式のふるい要素を含むことができるが、ここで理解されるように、他のふるいの形式も必要に応じて用いることができる。このような他のふるいの形式に関する例として、穿孔されたプレート、及び網目又は他の多孔質の濾材が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。ふるい部（１４，４２，６２，８２）は、特定の用途の必要性に応じて、単一のふるいの形式又は複数の異なるふるいの形式を含む１つ又は複数のふるい要素によって形成することができる。
【００３５】
さらに、流れ変更器（１６ａ〜１６ｄ，５０ａ〜５０ｄ，７０ａ〜７０ｂ，９０ａ〜９０ｂ）は中実のプレート部材として図示されているが、穿孔を含むプレートにすることもできる。穿孔は、所望の流れ分散性能を実現することに適した任意の寸法及び／又は形状にすることができる。流れ変更器は、溶接、ろう付け、他の機械的な相互接続等の多様な手法のいずれかを用いて、ふるい部に連結することができる。流れ変更器の開口部は、同軸上の中心を有するように配置されるものとして示されているが、オフセットさせることも可能である。加えて、開口部は円形として示されているが、１つ又は複数の流れ変更器が他の幾何学的形状又は非幾何学的形状を有していてもよい。
【００３６】
流入口及び流出口の管の接続は図示されていないが、ここで理解されるように、そのような接続と、関連するシステム要素（ポンプ、バルブ等）とは、通常は流体の流れ経路を完成させるために設けられる。加えて、図示された圧力容器１は垂直に方向付けられた容器であるが、ここで理解されるように、本開示における拡散用バスケットは、水平方向を含む他の構成を有する容器でも用いることができる。さらに、図示された機構では拡散用バスケットが容器流入口４に取り付けられるものとして示されているが、ここで理解されるように、拡散用バスケットは、必要に応じて容器流出口６に設けることもできる。
【００３７】
ここまで説明したように、本開示における拡散用バスケット内の拡散要素は、中央の流入領域からの流れを、容器の断面のほとんど又は全てに向けて方向付けて、容器内の濾過媒体への流体の分散性能を向上させることができる。拡散用バスケット内における流れの制御装置の数、角度、間隔、及び他の特性を設計により変更して、所望の効果を実現することもできる。
【００３８】
有利なことに、本開示における拡散用バスケットは、複雑なプレディストリビュータトレイ（ｐｒｅ−ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ  ｔｒａｙｓ）又は重い構造を用いることなく、分散性能を最適化することができる。拡散用バスケットは、従来のプレート又は単純な流入口に比べて、流入した流体の分散性能を向上させることができる。また、本開示における拡散用バスケットは、調節及び維持管理が容易であり、最小限の圧力低下にて処理の流れを分散させることができる。また、拡散用バスケットは、全体的な設計の変更を最小限に抑えて、新しい圧力容器に加えることができ、又は既存の圧力容器に変更を加えずに、それらの容器に後付けすることができる。
【００３９】
ここで理解されるように、本開示における拡散用バスケットは、圧力容器内の複数の位置に流れを分散させ、それによって流れの分散性能を向上させることができる。加えて、拡散用バスケットは、流入した流体の流れ速度を低下させて、軽量媒体での望ましくない効果を減らすことができる。また拡散用バスケットは、逆洗運転時に容器内で媒体が移動することを防ぐこともできる。
【００４０】
本開示における拡散用バスケットを用いることによって、容器に入り込む流れを媒体の重要部位に方向付け、分散が不十分な場合の「ショートカット」、「流路形成」、及びその他の望ましくない効果を減らすことができる。主な利点には、流れの制御を改善できることと、長期的な維持管理が最小限に抑えられることと、容器へのアクセスの変更が最小限で済むことと、実装の費用及び手間が少ないことと、逆洗時の容器からの媒体の移動を確実に防げることと、運転時の圧力低下が小さいことと、容器運用のコストへの影響が最小限であることとが含まれる。
【００４１】
本開示における拡散用バスケットは、アルキル化装置、脱水素装置、水素化分解／水素処理装置、分子篩装置、硫黄回収装置、並びに他の多くの石油化学及び精製用途にて用いることができる。また拡散用バスケットは、何らかの性能改善が望まれるが、コスト又はスペースの要件により複雑な分散システムを使用できないという容器においても利用できる。拡散用バスケットは、容器に取り付ける（既に取り付けられている低効率な流入口と置き換える）だけで、性能を改善することができる。分散性能を向上させること、及び初期流れの影響を軽減することが媒体にとって有益である全ての処理において、拡散用バスケットの使用による恩恵を受けることができる。拡散用バスケットの限定を伴わない例示的な寸法は６インチ〜３６インチとすることができる。拡散用バスケットは、溶接又はフランジ接続を用いて既存の圧力容器の流入口内に嵌合させるか、既存の圧力容器の流入口への挿入物として実装することができる。拡散用バスケットの寸法は、圧力容器で既に使用されている（又は、使用することが予定されている）管の寸法に適合させることができる。
【００４２】
本明細書で使用される要素又はステップのうち単数形で「ａ」又は「ａｎ」を前に付していないものは、複数の要素又はステップを除外することを明示的に記載している場合を除いて、複数の要素又はステップを除外しないものと理解されるべきである。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、記載された特徴を同様に備えるその他の実施形態が存在することを排除するものとして理解されることを意図してはいない。
【００４３】
本開示におけるシステムについて特定の実施形態を参照しながら説明したが、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の領域及び範囲から逸脱せずに、多数の改良、修正、及び変更をこれらの実施形態に加えることができる。よって、本開示におけるシステムは、説明された実施形態に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲の記載及びその均等物により定義される全範囲を含むことを意図したものとなっている。
【００４４】
［実施形態例１］
ふるい部と、
該ふるい部内に配置された流れ変更器と
を備えている拡散用バスケットであって、
前記流れ変更器が、拡散用バスケットに導入された流体の流れ方向を変更するように構成されている、拡散用バスケット。
［実施形態例２］
前記流れ変更器が、前記拡散用バスケットの縦軸に沿って間隔を空けて配置された複数の平坦状プレートを含み、
前記複数の平坦状プレートが前記ふるい部に連結されている、実施形態例１に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例３］
前記複数の平坦状プレートのそれぞれが開口部を有している、実施形態例２に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例４］
前記複数の平坦状プレートの開口部が同軸上にて中心を揃えるように配置されている、実施形態例３に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例５］
前記流れ変更器が、前記拡散用バスケットの縦軸に沿って間隔を空けて配置された複数の錐台状プレートを含み、
前記複数の錐台状プレートが前記ふるい部に連結されている実施形態例１に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例６］
前記複数の扁平錐台状プレートのそれぞれが中央開口部を有している、実施形態例５に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例７］
前記複数の扁平錐台状プレートのそれぞれが、前記縦軸に対して斜角を成す錐面角度を有している、実施形態例５に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例８］
前記複数の扁平錐台状プレートのうち第１の扁平錐台状プレートの錐面角度が、前記複数の扁平錐台状プレートのうち第２の扁平錐台状プレートの錐面角度と異なっている、実施形態例７に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例９］
前記複数の錐台状プレートのうち第１及び第２の錐台状プレートが複数の羽根状要素を介して互いに連結されている、実施形態例５に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例１０］
前記複数の羽根状要素が、該羽根状要素の側面を前記拡散用バスケットの前記縦軸に揃えるように配向されている、実施形態例９に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例１１］
前記拡散用バスケットの流出側端部にて前記ふるい部に接続される下側ふるい状プレートをさらに備えている実施形態例１に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例１２］
前記下側ふるい状プレートに接続されたプレート状要素をさらに備え、
前記プレート状要素が、少なくとも１つのプレート部と、少なくとも１つの開口部とを含み、
前記プレート部が、前記拡散用バスケットの流出側端部から流出する流れを遮るような制御を可能とするように構成されている、実施形態例１１に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例１３］
前記プレート状要素が、中央開口部を囲むように形成された複数のプレート部を含んでいる、実施形態例１２に記載の拡散用バスケット。
［実施形態例１４］
流体の流れを拡散させる方法であって、
ふるい部及び該ふるい部内に配置された流れ変更器を備える拡散用バスケットの流入口に流体を導入するステップと、
前記流体の流れを、前記拡散用バスケットに対向するように配置される媒体の表面に分散させるステップであって、前記流れが前記流れ変更器の構成に応じて分散する、ステップと
を含む方法。
［実施形態例１５］
前記流れ変更器が、前記拡散用バスケットの縦軸に沿って間隔を空けて配置された複数の平坦状プレートを含み、
前記複数の平坦状プレートが前記ふるい部に連結されている、実施形態例１４に記載の方法。
［実施形態例１６］
前記複数の平坦状プレートのそれぞれが開口部を有している、実施形態例１５に記載の方法。
［実施形態例１７］
前記複数の平坦状プレートの前記開口部が同軸上にて中心を揃えるように配置されている、実施形態例１６に記載の方法。
［実施形態例１８］
前記流れ変更器が、前記拡散用バスケットの縦軸に沿って間隔を空けて配置された複数の錐台状プレートを含み、
前記複数の錐台状プレートが前記ふるい部に連結されている、実施形態例１４に記載の方法。
［実施形態例１９］
前記複数の扁平錐台状プレートのそれぞれが中央開口部を有している、実施形態例１８に記載の方法。
［実施形態例２０］
前記複数の扁平錐台状プレートのそれぞれが前記縦軸に対して斜角を成す錐面角度を有している、実施形態例１８に記載の方法。
［実施形態例２１］
前記複数の扁平錐台状プレートのうち第１の扁平錐台状プレートの錐面角度が、前記複数の扁平錐台状プレートのうち第２の扁平錐台状プレートの錐面角度と異なっている、実施形態例２０に記載の方法。
［実施形態例２２］
前記複数の錐台状プレートのうち第１及び第２の錐台状プレートが複数の羽根状要素を介して互いに連結されている、実施形態例１８に記載の方法。
［実施形態例２３］
前記複数の羽根状要素が、該羽根状要素の側面を前記拡散用バスケットの縦軸に揃えるように配向されている、実施形態例２２に記載の方法。
［実施形態例２４］
前記ふるい部に隣接して配置された下側ふるい状プレートを用いて、前記拡散用バスケットの流出側端部からの流れを制御するステップをさらに含む実施形態例１４に記載の方法。
［実施形態例２５］
前記下側ふるい状プレートに隣接して配置され、かつ少なくとも１つのプレート部及び少なくとも１つの開口部を含むプレート状要素を用いて、前記拡散用バスケットの流出側端部からの流れを制御するステップをさらに含む実施形態例２４に記載の方法。
［実施形態例２６］
前記プレート状要素が、中央開口部を囲むように形成された複数のプレート部を含んでいる、実施形態例２５に記載の方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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