(57)【要約】  本発明は、気液分離装置に関し、本発明の一側面によれば、ハウジングと、該ハウジングの内部に設けられた回転軸と、該回転軸を回転させるための駆動部と、前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、前記回転軸の円周方向に沿って少なくとも２つ以上の第１単位体が連結されて形成され、前記回転コーンと離隔されるように前記ハウジング内に配置され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる定置型コーンと、を含む気液分離装置が提供される。
2015534901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられた回転軸と、
前記回転軸を回転させるための駆動部と、
前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、
前記回転軸の円周方向に沿って少なくとも２つ以上の第１単位体が連結されて形成され、前記回転コーンと離隔されるように前記ハウジング内に配置され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる定置型コーンと、を含むことを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
各第１単位体は、前記ハウジングの内壁に着脱可能に装着されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項３】
前記ハウジングの内壁から前記回転軸に向けて突出され、第１単位体を支持するための支持部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項４】
第１単位体には、前記支持部に向けて延長された突起が形成され、
前記支持部には、前記突起が挿入されるための結束孔が形成されることを特徴とする請求項３に記載の気液分離装置。
【請求項５】
前記結束孔は、前記支持部を貫通するように形成され、
前記突起は、前記第１単位体が前記支持部に安着された状態で、前記結束孔の外部に突出されることを特徴とする請求項４に記載の気液分離装置。
【請求項６】
隣接する２つの第１単位体は、互いに対して分離可能に連結されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項７】
前記定置型コーンは、隣接する２つの第１単位体の側端部の少なくとも一部領域が重畳されるように連結されて形成されることを特徴とする請求項６に記載の気液分離装置。
【請求項８】
隣接する２つの前記第１単位体のうち、１つの前記第１単位体の側端部には第１段差が設けられ、他の１つの前記第１単位体の側端部には前記第１段差と反対方向に形成された第２段差が設けられることを特徴とする請求項７に記載の気液分離装置。
【請求項９】
前記第１段差には第１突出部が形成され、
前記第２段差には前記第１突出部が挿入されるように陥没した第１溝部が形成されることを特徴とする請求項８に記載の気液分離装置。
【請求項１０】
第１単位体は、
上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状の本体部と、
所定の直径を有するように前記本体部から下部に延長された延長部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
【請求項１１】
前記本体部または前記延長部を接触支持するためにハウジングに挿入され、中央に開口部を有するリング状のシーリング部材をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の気液分離装置。
【請求項１２】
前記シーリング部材は、前記回転軸の円周方向に沿って少なくとも２つの第２単位体が連結されて形成されることを特徴とする請求項１１に記載の気液分離装置。
【請求項１３】
隣接する２つの前記第２単位体はヒンジ結合されたことを特徴とする請求項１１に記載の気液分離装置。
【請求項１４】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられた回転軸と、
前記回転軸を回転させるための駆動部と、
前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、
前記回転コーンと離隔されるように配置され、上端から下端に行くほど直径が小さくなるように形成された本体部及び前記本体部から下側に延長された延長部を含む定置型コーンと、
前記定置型コーンを支持するために前記ハウジングに挿入され、前記定置型コーンの最大直径より大きい直径を有するシーリング部材と、を含むことを特徴とする気液分離装置。
【請求項１５】
前記シーリング部材は、中央に開口部を有するリング状のワッシャ（ｗａｓｈｅｒ）であることを特徴とする請求項１４に記載の気液分離装置。
【請求項１６】
前記ワッシャの外径は、定置型コーンの最大直径より大きいことを特徴とする請求項１５に記載の気液分離装置。
【請求項１７】
前記シーリング部材は、前記回転軸の円周方向に沿って少なくとも２つの第２単位体が連結されて形成されることを特徴とする請求項１５に記載の気液分離装置。
【請求項１８】
前記シーリング部材は、隣接する２つの第２単位体の側端部の少なくとも一部領域が重畳されるように連結されて形成されることを特徴とする請求項１７に記載の気液分離装置。
【請求項１９】
隣接する２つの第２単位体のうち、１つの第２単位体の側端部には第３段差が設けられ、他の１つの第２単位体の側端部には前記第３段差の反対方向に形成された第４段差が設けられ、
前記第３段差には第２突出部が形成され、前記第４段差には前記第２突出部が挿入されるように陥没した第２溝部が形成されることを特徴とする請求項１８に記載の気液分離装置。
【請求項２０】
隣接する２つの前記第２単位体はヒンジ結合されたことを特徴とする請求項１７に記載の気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離装置に関し、より具体的には、分割可能または折り畳み可能な定置型コーンまたはシーリング部材を含む気液分離装置（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ  ｇａｓ  ａｎｄ  ｌｉｑｕｉｄ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、化学反応によって生成物を得るためには反応装置を必要とする。このような反応装置としては、通常１つの反応器に原料生成物を添加した後に撹拌を行う回分式反応器が使用されている。しかし回分式反応器を使用する場合、早い物質伝達速度を必要とする反応では十分な反応が行われないため多量の未原料生成物が発生し得る。さらに、触媒を用いる場合、触媒の分離工程が必須となるので、大容量になるほどコストが上がってしまう問題点があった。
【０００３】
特許文献１は、スピニングディスク反応装置（ｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｄｉｓｃ  ｒｅａｃｔｏｒ）を開示しているが、スピニングディスクが水平に配置されているため、原料反応物のディスク内での滞留時間が短いという問題点があった。これに傾斜を有するディスク、すなわちコーンを多段に設置することで、原料反応性物の滞留時間を向上させることができるスピニングコーンカラム（ｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｃｏｎｅ  ｃｏｌｕｍｎ、ＳＣＣ）が提案されている。
【０００４】
特に、スピニングコーンカラムは、１つのカラム内部に回転軸を中心に回転する回転コーンと回転しない定置型コーン（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｃｏｎｅまたはｓｔａｔｏｒ）とが入れ替えて設けられる。
【０００５】
ここで、流体が最上端の回転コーンに投入されると、流体は回転コーン表面の上で遠心力によって薄いフィルム状にひろがり、下部に位置する定置型コーンに移動することになる。回転コーンと異なって定置型コーンでは、回転コーンから提供された遠心力による移動性を一部保持しながら、重力により下部に移動することになる。
【０００６】
図１は、従来技術によるスピニングコーンカラムを構成する定置型コーンの斜視図である。
【０００７】
図１に示す定置型コーンを使用する場合、スピニングコーンカラム内部への接近性が良くないという問題がある。定置型コーンでは問題が発生しないように維持させることも困難であるが、定置型コーンに問題が発生した場合の補修も困難である。
【０００８】
一方、流体が定置型コーンの外側に流れないように、定置型コーンはハウジングとの間に公差がほぼないように設けられている。この場合、定置型コーンを設置したり解体する作業が非常に難しくなる問題点が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】大韓民国特許第１０−９６１７６５号明細書
【特許文献２】米国特許第４３３９３９８号明細書
【特許文献３】大韓民国特許出願公開第１０−２０１２−０１３２４１９号明細書
【特許文献４】大韓民国特許出願公開第１０−２０１２−０１３２４２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする技術的課題は、定置型コーンの設置及び分離が容易な気液分離装置を提供することにある。
【００１１】
さらに、本発明が解決しようとする技術的課題は、反応物が定置型コーンの外側に流動することを防止することができる気液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、ハウジングと、該ハウジングの内部に設けられた回転軸と、該回転軸を回転させるための駆動部；前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、前記回転軸の円周方向に沿って少なくとも２つ以上の第１単位体が連結されて形成され、前記回転コーンと離隔されるように前記ハウジング内に配置され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる定置型コーンと、を含む気液分離装置が提供される。
【００１３】
ここで、各第１単位体は、前記ハウジングの内壁に着脱可能に装着され得る。
【００１４】
また、前記気液分離装置は、前記ハウジングの内壁から前記回転軸に向けて突出され、第１単位体を支持するための支持部をさらに含むことができる。
【００１５】
また、第１単位体には前記支持部に向けて延長された突起が形成され、前記支持部には前記突起が挿入されるための結束孔が形成され得る。
【００１６】
また、前記結束孔は、前記支持部を貫通するように形成され、前記突起は、前記第１単位体が前記支持部に安着された状態で、前記結束孔の外部に突出され得る。
【００１７】
また、隣接する２つの第１単位体は、互いに対して分離可能に連結され得る。
【００１８】
また、前記定置型コーンは、隣接する２つの第１単位体の側端部の少なくとも一部領域が重畳されるように連結されて形成され得る。
【００１９】
また、隣接する２つの前記第１単位体のうち、１つの前記第１単位体の側端部には第１段差が設けられ、他の１つの前記第１単位体の側端部には前記第１段差と反対方向に形成された第２段差が設けられ得る。
【００２０】
また、前記第１段差には第１突出部が形成され、前記第２段差には前記第１突出部が挿入されるように陥没した第１溝部が形成され得る。
【００２１】
また、第１単位体は、上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状の本体部と、所定の直径を有するように、前記本体部から下部に延長された延長部と、を含むことができる。
【００２２】
また、前記気液分離装置は、前記本体部または前記延長部を接触支持するためにハウジングに挿入され、中央に開口部を有するリング状のシーリング部材をさらに含むことができる。
【００２３】
また、前記シーリング部材は、前記回転軸の円周方向に沿って少なくとも２つの第２単位体が連結されて形成され得る。
【００２４】
また、隣接する２つの前記第２単位体はヒンジ結合され得る。
【００２５】
また、本発明のさらに他の側面によれば、ハウジングと、該ハウジングの内部に設けられた回転軸と、前記回転軸を回転させるための駆動部と、前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸に装着され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる回転コーンと、前記回転コーンと離隔されるように配置され、上端から下端に行くほど直径が小さくなるように形成された本体部及び前記本体部から下側に延長された延長部を含む定置型コーンと、前記定置型コーンを支持するために前記ハウジングに挿入され、前記定置型コーンの最大直径より大きい直径を有するシーリング部材と、を含む気液分離装置が提供される。
【００２６】
ここで、前記シーリング部材は、中央に開口部を有するリング状のワッシャ（ｗａｓｈｅｒ）とすることができる。
【００２７】
また、前記ワッシャの外径は、定置型コーンの最大直径より大きくなることができる。
【００２８】
また、前記シーリング部材は、前記回転軸の円周方向に沿って少なくとも２つの第２単位体が連結されて形成され得る。
【００２９】
また、前記シーリング部材は、隣接する２つの第２単位体の側端部の少なくとも一部領域が重畳されるように連結されて形成され得る。
【００３０】
また、隣接する２つの第２単位体のうち、１つの第２単位体の側端部には第３段差が設けられ、他の１つの第２単位体の側端部には前記第３段差の反対方向に形成された第４段差が設けられ得る。
【００３１】
また、前記第３段差には第２突出部が形成され、前記第４段差には前記第２突出部が挿入されるように陥没した第２溝部が形成され得る。
【００３２】
また、隣接する２つの前記第２単位体はヒンジ結合され得る。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明の少なくとも１つの実施形態に係る気液分離装置は、次のような効果を有する。
【００３４】
定置型コーンを複数個の単位体に分割して連結させることで、定置型コーンの設置及び解体が容易である。
【００３５】
さらに、定置型コーンとハウジングの間に公差が発生した場合にも、定置型コーンの直径より大きい直径を有するシーリング部材を配置させることで、定置型コーンの外側での反応物の流動を防止することができる。それだけでなく、定置型コーンの最大直径をハウジングの内径より小さく形成することができるので、定置型コーンの設置及び分離が容易である。
【００３６】
さらに、気液分離装置の設置、維持、及び補修が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術によるスピニングコーンカラムを構成する定置型コーンの斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る気液分離装置の断面図である。
【図３】図２に示す定置型コーンの平面図である。
【図４】図２に示す定置型コーンと支持部の斜視図である。
【図５】図２に示す定置型コーンの分解斜視図である。
【図６】図２に示す第１単位体の結合関係を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る気液分離装置の変更例を示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る気液分離装置の断面図である。
【図９】図８に示す定置型コーンとシーリング部材の斜視図である。
【図１０】図８に示す定置型コーンの変更例を示す斜視図である。
【図１１】図８に示すシーリング部材の分解斜視図である。
【図１２】図８に示す第２単位体の結合関係を示す断面図である。
【図１３】図１１に示すシーリング部材の変更例を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示すシーリング部材の作動過程を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の多様な実施形態に係る気液分離装置を添付された図面を参考して詳細に説明する。
【００３９】
また、図面符号とは関係なく、同一であるかまたは対応される構成要素は、同一または類似の参照番号を付与し、これに関する重複説明は省略するものとし、説明の便宜上、図示する各構成部材の大きさ及び形状は誇張または縮小され得る。
【００４０】
図２は本発明の第１実施形態に係る気液分離装置の断面図であり、図３は図２に示す定置型コーンの平面図であり、図４は図２に示す定置型コーンと支持部の斜視図であり、図５は図２に示す定置型コーンの分解斜視図である。
【００４１】
図２ないし図５を参照すると、第１実施形態に係る気液分離装置は、ハウジング１００と該ハウジング１００の内部に備えた回転軸１１０及び該回転軸１１０を回転させるための駆動部１２５を含む。
【００４２】
さらに、前記気液分離装置は、前記回転軸１１０を中心に回転するように前記回転軸１１０に装着され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる回転コーン１２０及び該回転コーン１２０と離隔されるように前記ハウジング１００に固定され、上端から下端に行くほど直径が小さくなる定置型コーン１３０を含む。
【００４３】
前記ハウジング１００は、内部に回転軸１１０、回転コーン１２０及び定置型コーン１３０を収容する空間を有する中空のシリンダ（管状）に形成され得る。また、前記ハウジング１００は、高さ方向に沿って延長されたカラム（Ｃｏｌｕｍｎ）とすることができる。一実施形態として、前記ハウジング１００はステンレススチールで形成され得るが、前記ハウジング１００の材質は必ずしもこれに限定されない。
【００４４】
さらに、ハウジング１００は、該ハウジング１００に反応物を供給するための第１供給部１１１及びハウジング１００に気体を供給するための第２供給部１１３をそれぞれ備えることができる。
【００４５】
ここで、反応物は重力により下側（ハウジングの高さ方向の下端部）に移動するので、反応物を供給するための第１供給部１１１は、ハウジング１００の上端部（高さ方向の上端部）に備え得る。この場合、第１供給部１１１は、２つ以上の反応物を供給できるように、２つ以上備え得る。
【００４６】
さらに、気体は反応物と反対方向である上側（高さ方向の上端部）に移動しながら反応物と反応するので、気体を供給するための第２供給部１１３はハウジング１００の下端部に備え得る。
【００４７】
一方、前記ハウジング１００は、ハウジング１００から残余気体を排出するための排出部１１５及びハウジング１００から生成物を収集するための収集部１１７をそれぞれ備えることができる。
【００４８】
ここで、残余気体は、ハウジング１００の上側に移動しながら反応物と反応した後の気体である。よって、残余気体を排出するための排出部１１５はハウジング１００の上端部に備え得る。また、生成物は、反応物がハウジング１００の下側に移動しながら気体と反応したり気体処理されて生成されたものである。よって、生成物を収集するための収集部１１７はハウジング１００の下端部に備え得る。
【００４９】
具体的には、第１供給部１１１と排出部１１５はハウジング１００の上端部にそれぞれ備え得、第２供給部１１３と収集部１１７はハウジング１００の下端部にそれぞれ備え得る。
【００５０】
ただし、第１供給部１１１、第２供給部１１３、排出部１１５、及び収集部１１７の位置は例示的なもので、必ずしも上述の位置に限定されるものではない。
【００５１】
前記回転軸１１０は回転コーン１２０を回転させる役割を行い、ハウジング１００の内部にハウジング１００の高さ方向（例えば、上下方向）に沿って形成される。
【００５２】
ここで、前記回転軸１１０はモータのような駆動部１２５と連結され、前記駆動部１２５は前記回転軸１１０を回転させる機能を行う。
【００５３】
一方、前記回転コーン１２０は、前記回転軸１１０を中心に回転するように前記回転軸１１０に装着される。また、前記回転コーン１２０は、前記ハウジング１００の高さ方向を基準として上端から下端に行くほど直径が小さくなることができる。具体的には、前記回転コーン１２０は、上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状で形成され得る。
【００５４】
前記回転コーン１２０と前記定置型コーン１３０は、前記回転軸１１０の高さ方向に沿って入れ替え位置され得る。また、複数個の回転コーン１２０は前記回転軸１１０に所定間隔を置いてそれぞれ装着され得る。また、複数個の定置型コーン１３０は前記ハウジング１００に所定間隔を置いてそれぞれ固定され得る。
【００５５】
一方、いずれか１つの回転コーン１２０は前記ハウジング１００の高さ方向による最上端に配置され得る。具体的には、前記回転軸１１０の高さ方向により最上端に回転コーン１２０が装着され、その下部に定置型コーン１３０と回転コーン１２０が入れ替え装着され得る。
【００５６】
このような構造において、第１供給部１１１を介して流入された反応物は最上端に位置した回転コーン１２０に伝達される。また、前記ハウジング１００に供給された反応物は、回転コーン１２０の回転による遠心力によって回転コーン１２０の上端方向に移動した後、回転コーン１２０から落ち、定置型コーン１３０に伝達される。
【００５７】
また、前記回転コーン１２０はその下端部が前記回転軸１１０に装着される。よって、回転軸１１０が駆動部１２５により回転されると、回転コーン１２０は回転軸１１０を基準として回転され得る。また、回転コーン１２０は上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状で形成される。一実施形態において、回転コーン１２０は縦断面を基準として見た場合、全体的に「Ｖ」字型に形成され得る。
【００５８】
一方、前記定置型コーン１３０は、ハウジング１００内に固定され、前記回転コーンと離隔されるように前記ハウジング１００内に配置される。また、前記定置型コーン１３０は上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状に形成される。一実施形態において、定置型コーン１３０は縦断面を基準として見た場合、全体的に「Ｖ」字型に形成され得る。このとき、定置型コーン１３０は回転コーン１２０と離隔され、回転コーン１２０の外側を覆う形状に形成される。よって、定置型コーン１３０は回転コーン１２０から反応物を受け入れることができる。
【００５９】
また、定置型コーン１３０の下端には、回転軸１１０を通過する孔が形成されるので、反応物は定置型コーン１３０の下端から定置型コーン１３０の下側に配置された回転コーン１２０に伝達され得る。
【００６０】
一方、定置型コーン１３０は、少なくとも２つ以上の第１単位体１３５が連結されて形成され得る。さらに、少なくとも２つ以上の第１単位体は回転軸１１０の円周方向に沿って連結され得る。
【００６１】
図３を参照すると、第１単位体１３５は、前記回転軸１１０の円周方向に沿って定置型コーン１３０がｎ（ｎは２以上の自然数）個に分割された形状を有し得る。よって、第１単位体１３５を１つずつ挿入し、隣接する２つの第１単位体１３５を連結させることで前記定置型コーン１３０はハウジング１００に容易に設けられる。また、隣接する２つの第１単位体１３５を分離させ、第１単位体１３５をハウジング１００の外部に引出させることで、前記定置型コーン１３０はハウジング１００から容易に分離することができる。
【００６２】
また、前記定置型コーン１３０は前記ハウジング１００の内壁に着脱可能に装着され得る。また、各第１単位体１３５は前記ハウジング１００の内壁に着脱可能に装着され得る。また、隣接する２つの第１単位体１３５は、互いに対して分離可能に連結され得る。
【００６３】
図４及び図５を参照すると、前記定置型コーン１３０は、隣接する２つの第１単位体１３５の側端部の少なくとも一部領域が重畳されるように連結されて形成され得る。
【００６４】
一方、図６を参照すると、隣接する２つの第１単位体１３５のうち、１つの第１単位体１３５の側端部には第１段差１３８ａが設けられ、他の１つの第１単位体１３５の側端部には、第１段差１３８ａと反対方向に形成された第２段差１３８ｂが設けられ得る。すなわち、隣接する２つの第１単位体１３５の側端部には、相互対応する形状の第１段差１３８ａと第２段差１３８ｂがそれぞれ形成され得る。
【００６５】
ここで、第１段差１３８ａと第２段差１３８ｂを結合させることで、２つ以上の第１単位体１３５で定置型コーン１３０を形成することができる。
【００６６】
図６の（ｂ）を参照すると、第１段差１３８ａには、第１突出部１３９ａが形成され、第２段差１３８ｂには、第１突出部１３９ａが挿入されるように陥没した第１溝部１３９ｂが形成され得る。よって、第１段差１３８ａと第２段差１３８ｂとを結合させると、第１突出部１３９ａが第１溝部１３９ｂに挿入される。
【００６７】
上述のように、第１段差１３８ａ、第２段差１３８ｂ、第１突出部１３９ａ、第１溝部１３９ｂを、第１単位体１３５の両側端部にそれぞれ形成することで、隣接する２つの第１単位体１３５との間の結合面積が増加される。よって、隣接する第１単位体１３５との間の結合力を増加させるだけでなく、隣接する第１単位体１３５との間に流体が流出されることを防止することができる。ただし、第１単位体１３５に、第１段差１３８ａ、第２段差１３８ｂ、第１突出部１３９ａ、第１溝部１３９ｂを、それぞれ形成することは例示的なことであって、本発明の権利範囲はこれに限定されない。当業界に公知されたすべての方法によって隣接する２つの第１単位体１３５は相互結合され得る。
【００６８】
図２を参照すると、前記気液分離装置は、前記ハウジング１００の内壁から前記回転軸１１０に向けて突出され、第１単位体１３５を支持するための支持部１４０をさらに含むことができる。前記支持部１４０は複数個の第１単位体１３５をそれぞれ支持することができる。前記支持部１４０は定置型コーン１３０の設置や解体を容易にして定置型コーン１３０を安定的に支持する機能を行う。
【００６９】
具体的には、支持部１４０は、ハウジング１００の内壁から回転軸１１０方向に突出される。また、前記支持部１４０は、定置型コーン１３０の一部領域を通過させるための開口部を有するリング状を有し得る。このとき、前記支持部１４０はハウジング１００と一体に形成され得て、前記ハウジング１００と別に形成され得る。
【００７０】
定置型コーン１３０を設置する場合、前記支持部１４０で定置型コーン１３０の上端を支持することができる。さらに、定置型コーン１３０を支持部１４０から分離することで、定置型コーン１３０を前記ハウジング１００から分離させることができる。
【００７１】
図２及び図４を参照すると、第１単位体１３５には、前記支持部１４０に向けて延長された突起１３７が形成され得、前記支持部１４０には、前記突起１３７が挿入されるための結束孔１４５が形成され得る。前記突起１３７は定置型コーン１３０の上端から下側に突出され得る。前記結束孔１４５は前記支持部１４０を上下方向に貫通するように形成され得る。
【００７２】
このとき、前記突起１３７は、前記第１単位体１３５が前記支持部１４０に安着された状態で、前記結束孔１４５の外部に突出され得る。よって、定置型コーン１３０の突起１３７を支持部１４０の結束孔１４５に挿入し、定置型コーン１３０を支持部１４０に安定的に結合させることができる。
【００７３】
構造的な安全性を確保するため、定置型コーン１３０を構成するそれぞれの第１単位体１３５ごとに少なくとも１つの突起１３７を形成することができる。図４を参照すると、このような突起１３７の個数と対応する個数の結束孔１４５が前記支持部１４０に設けられ得る。
【００７４】
一方、定置型コーン１３０とハウジング１００の内壁に公差による隙間が生じ得る。しかし、このような場合にも上述した支持部１４０を介して流体（例えば、反応物）が前記隙間を通過することを防止することができる。よって、定置型コーン１３０とハウジング１００との間に隙間を設けることで、定置型コーン１３０をハウジング１００の内部に設置する作業や解体する作業を容易に行うことができる。
【００７５】
ただし、定置型コーン１３０は、必ずしも支持部１４０に支持されなければならないものではない。例えば、図７を参照すると、定置型コーン１３０はハウジング１００の内壁に直接結合され得る。すなわち、定置型コーン１３０を構成する、それぞれの第１単位体１３５がハウジング１００の内壁に直接結合され得る。勿論、このような場合、各第１単位体１３５は前記ハウジング１００の内壁に分離可能に結合され得る。
【００７６】
図７を参照すると、定置型コーン１３０は上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状に形成された本体部１３０ａ及び所定の直径を有するように本体部１３０ａから下部に延長された延長部１３０ｂを含むことができる。また、各第１単位体１３５は前記本体部１３０ａと前記延長部１３０ｂを含むことができる。また、前記延長部１３０ｂは前記本体部１３０ａの上端から下側に延長され得る。よって、相対的に上側に配置された定置型コーン１３０の延長部１３０ｂの下端は、相対的に下側に配置された定置型コーン１３０の本体部１３０ａの上端により支持され得る。よって、複数の定置型コーン１３０は、適切な間隔を維持しながら積層され得る。
【００７７】
一方、前記気液分離装置は、前記本体部１３０ａまたは前記延長部１３０ｂを接触支持するためにハウジング１００に挿入され、中央に開口部を有するリング状のシーリング部材（図８参照）１５０をさらに含むことができる。前記シーリング部材１５０は、他の実施形態において詳細に説明する。
【００７８】
以下、第２実施形態に係る気液分離装置を添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００７９】
図８は本発明の第２実施形態に係る気液分離装置の断面図であり、図９は図８に示す定置型コーンとシーリング部材の斜視図であり、図１０は図８に示す定置型コーンの変更例を示す斜視図であり、図１１は図８に示すシーリング部材の分解斜視図である。
【００８０】
図８ないし図１１を参照すると、第２実施形態に係る気液分離装置は、上述の第１実施形態に係る気液分離装置と比較する場合、上述のシーリング部材１５０をさらに含む。よって、第２実施形態に係る気液分離装置は、シーリング部材１５０を中心に記述するものとし、第１実施形態に係る気液分離装置と重複する内容は省略することにする。
【００８１】
一方、前記定置型コーン１３０は、上端から下端に行くほど直径が小さくなる管状に形成された本体部１３０ａと本体部１３０ａの上端から下側に延長された延長部１３０ｂを含むことができる。
【００８２】
第２実施形態に係る気液分離装置のシーリング部材１５０は、前記定置型コーン１３０を支持するために前記ハウジング１００に挿入され、前記定置型コーン１３０の最大直径より大きい直径を有する。また、前記シーリング部材１５０は、中央に開口部を有するリング状のワッシャ（ｗａｓｈｅｒ）とすることができる。このとき、前記ワッシャの外径は、定置型コーンの最大直径より大きくすることができる。
【００８３】
また、シーリング部材１５０の開口部を介した反応物は、回転コーン１２０から定置型コーン１３０に伝達され得る。
【００８４】
また、シーリング部材１５０は定置型コーン１３０を支持する役割をする。具体的には、ハウジング１００の下端から上端方向に、定置型コーン１３０とシーリング部材１５０が交代にハウジング１００の内壁に沿って挿入され得る。このとき、前記シーリング部材１５０は前記本体部１３０ａまたは前記延長部１３０ｂを接触支持することができる。
【００８５】
具体的には、前記シーリング部材１５０は、本体部１３０ａの上端または延長部１３０ｂの下端を支持することができる。図９を参照すると、シーリング部材１５０の支持を受ける定置型コーン１３０の延長部１３０ｂの形状は所定の直径を有する管状とすることができる。また、図１０を参照すると、前記延長部１３０ｂはバー（ｂａｒ）形状を有し得る。前記延長部１３０ｂがバー状を有する場合、前記延長部１３０ｂは前記本体部１３０ａの周囲方向に沿って複数備えることができる。
【００８６】
一方、流体がシーリング部材１５０の外周面に沿って通過しないように、シーリング部材１５０の外周面はハウジング１００の内壁と接触することができる。このために、前記シーリング部材１５０の直径または外径は前記ハウジング１００の内壁の直径と実質的に同一とすることができる。
【００８７】
このとき、定置型コーン１３０とハウジング１００との間に隙間が存在する場合にも、前記シーリング部材１５０を介して流体が隙間を通過することを防止することができる。そのために、定置型コーン１３０とハウジング１００との間に隙間を設けることができるので、定置型コーン１３０をハウジング１００の内部に設置する作業及び解体する作業を容易に行うことができる。また、シーリング部材１５０を介して定置型コーン１３０を支持するので、定置型コーン１３０を固定するための溶接工程を省略することができる。さらに、シーリング部材１５０は熱伝導率を高めるので、気液分離装置の効率を高めることができる。
【００８８】
図９を参照すると、シーリング部材１５０は一体型に形成され得る。これとは異なり、図１１を参照すると、前記シーリング部材１５０は、前記回転軸１１０の円周方向に沿って少なくとも２つ以上の第２単位体１５５が連結されて形成され得る。
【００８９】
具体的には、第２単位体１５５は、シーリング部材１５０がｎ（ｎは２以上の自然数）個に分割された形状を有し得る。また、隣接する２つの第２単位体１５５は、互いに対して分離可能に連結され得る。
【００９０】
したがって、第２単位体１５５を１つずつ挿入するか分離しながら、ハウジング１００の内部にシーリング部材１５０を容易に設置及び解体することができる。
【００９１】
さらに、前記シーリング部材１５０は、隣接する２つの第２単位体１５５の側端部の少なくとも一部領域が重畳されるように連結されて形成され得る。
【００９２】
図１１及び図１２を参照すると、隣接する２つの第２単位体１５５のうち、１つの第２単位体１５５の側端部には第３段差１５８ａが設けられ、他の１つの第２単位体１５５の側端部には第３段差１５８ａと反対方向に形成された第４段差１５８ｂが設けられ得る。
【００９３】
隣接する第２単位体１５５の側端部には、相互対応する形状の第３段差１５８ａと第４段差１５８ｂがそれぞれ形成され得る。それにより、第３段差１５８ａと第４段差１５８ｂとを結合させることで、２つ以上の第２単位体１５５を組み立てて、シーリング部材１５０を形成することができる。
【００９４】
図１２を参照すると、第３段差１５８ａには第２突出部１５９ａが形成され、第４段差１５８ｂには第２突出部１５９ａが挿入されるように陥没した第２溝部１５９ｂが形成され得る。よって、第３段差１５８ａと第４段差１５８ｂとを結合させると、第２突出部１５９ａが第２溝部１５９ｂに挿入される。
【００９５】
上述のように、第３段差１５８ａ、第４段差１５８ｂ、第２突出部１５９ａ、第２溝部１５９ｂを第２単位体１５５に形成することで、隣接する第２単位体１５５との間の結合面積を増加させることができる。よって、隣接する第２単位体１５５との間の結合力を増加させることができるだけでなく、隣接する第２単位体１５５との間から流体が流出されることを防止することができる。
【００９６】
ただし、第２単位体１５５に、第３段差１５８ａ、第４段差１５８ｂ、第２突出部１５９ａ及び第２溝部１５９ｂを形成することは、例示的なことであって、本発明の権利範囲はこれに限定されない。当業界に公知のあらゆる方法によって隣接する第２単位体１５５を相互結合することができる。
【００９７】
一方、図１３を参照すると、隣接する２つの第２単位体１５５はヒンジ１５９ｃ結合され得る。このようなヒンジ１５９ｃは、シーリング部材１５０の中心軸方向に向けた折り畳み動作を案内することができる。これにより、シーリング部材１５０はヒンジ１５９ｃを基準に折り畳んだり、広げたりすることができる。
【００９８】
図１４を参照すると、前記シーリング部材１５０を上側に移動させると、重力によりヒンジ１５９ｃを中心にシーリング部材１５０を折り畳んで、シーリング部材１５０の体積を減少することができる。これにより、シーリング部材１５０をハウジング１００から容易に解体することができる。
【００９９】
同様に、シーリング部材１５０をヒンジ１５９ｃ中心に折り畳んで、体積を減少することで、ハウジング１００に容易に挿入することができる。それにより、シーリング部材１５０をハウジング１００内に容易に挿入及び設置することができる。
【０１００】
上述のように、本発明に係る気液分離装置１００、２００は、反応物と気体を反応させて反応物の中から揮発性有機化合物を除去する気液反応器とすることができる。
【０１０１】
ただし、反応物と気体とは必ずしも化学的反応しなくてもよい。例えば、本発明に係る気液分離装置１００、２００は、気体接触を介して物質を分離することに使用され得る。具体的には、液状の混合物を気体（特に、高温の気体）と接触させて前記混合物に含有された物質（例えば、揮発性物質）などを分離するのに使用することができる。
【０１０２】
ただし、前記混合物は、液相の物質に気相の物質が溶解されている二相成分系混合物の場合に限定せず、固相の物質をさらに含む三相成分系混合物とすることができる。すなわち、本発明に係る気液分離装置１００、２００は、二相成分系物質分離だけでなく、三相成分系物質の分離にも使用することができる。
【０１０３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  ハウジング
１１０  回転軸
１１１  第１供給部
１１３  第２供給部
１１５  排出部
１１７  収集部
１２０  回転コーン
１２５  駆動部
１３０  定置型コーン
１３０ａ  本体部
１３０ｂ  延長部
１３５  第１単位体
１３７  突起
１３８ａ  第１段差
１３８ｂ  第２段差
１３９ａ  第１突出部
１３９ｂ  第１溝部
１４０  支持部
１４５  結束孔
１５０  シーリング部材
１５５  第２単位体
１５８ａ  第３段差
１５８ｂ  第４段差
１５９ａ  第２突出部
１５９ｂ  第２溝部
１５９ｃ  ヒンジ
【図１】
2015534901.tif 000003
【図２】
2015534901.tif 000004
【図３】
2015534901.tif 000005
【図４】
2015534901.tif 000006
【図５】
2015534901.tif 000007
【図６（ａ）】
2015534901.tif 000008
【図６（ｂ）】
2015534901.tif 000009
【図７】
2015534901.tif 000010
【図８】
2015534901.tif 000011
【図９】
2015534901.tif 000012
【図１０】
2015534901.tif 000013
【図１１】
2015534901.tif 000014
【図１２（ａ）】
2015534901.tif 000015
【図１２（ｂ）】
2015534901.tif 000016
【図１３】
2015534901.tif 000017
【図１４】
2015534901.tif 000018
【国際調査報告】
2015534901.tif 000019
2015534901.tif 000020
2015534901.tif 000021
2015534901.tif 000022