(57)【要約】本発明は、液体、気体および何らかの微粒子物質の入来流れを、別個の気体流と、前記微粒子物質を含む別個の液体流とに分離させるように設計された分離器である。これは、サイクロン動作と、前記サイクロン内の内部弁を動作させるフロートの使用とにより、達成される。前記フロートは、シャフト上に取り付けられる。前記シャフトは、前記入来流体流れの運動に起因して回転し、この運動を用いて前記液体中の固体を攪拌し、これにより、出口ポートの閉塞を回避する。また、前記出口ポート内には、微粒子物質を除去するためのオージェが設けられる。
2012522638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体から液体を分離するためのサイクロン式分離器であって、
前記サイクロン式分離器の本体と、
前記サイクロン式分離器の本体内に形成された入口であって、前記入口は、気体状液体を前記サイクロン式分離器内に供給するために用いられる、入口と、
前記本体の上部に配置された気体出口であって、前記気体出口は、前記サイクロン式分離器からの気体が出て行くことを可能にする、気体出口と、
前記本体の下部に配置された液体出口と、
前記サイクロン式分離器の前記本体内に配置されたフロートアセンブリであって、前記フロートアセンブリは、
ａ）前記本体内の液体上に浮遊するように適合されたフロートと、
ｂ）前記フロートに取り付けられた弁であって、前記弁は、前記液体のレベルが所定の低いレベルとなったとときに前記液体出口を閉口させ、かつ、前記液体のレベルが前記所定の低いレベルよりも高くなったときに前記液体出口を開口させて、前記サイクロン式分離器の前記本体から液体を出て行かせるように、適合される、弁と、
を含む、フロートアセンブリと、
を含み、
これにより、前記サイクロン式分離器内において液体から気体が動的に分離される、
サイクロン式分離器。
【請求項２】
前記ストッパーに取り付けられた微粒子除去器をさらに含み、前記微粒子除去器は、前記サイクロン式分離器の前記本体の前記液体出口内に蓄積した微粒子物質を除去する、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項３】
前記微粒子除去器は貫通スパイクを含み、前記貫通スパイクは、前記液体出口内に蓄積した微粒子物質を除去するために、前記フロートと共に上下移動するように適合される、請求項２に記載のサイクロン式分離器。
【請求項４】
前記除去器は溝付き部材を含み、前記溝付き部材が回転すると、前記液体出口内に蓄積した微粒子物質が除去される、請求項２に記載のサイクロン式分離器。
【請求項５】
前記除去器はオージェを含み、前記オージェが回転すると、前記液体出口内に蓄積した微粒子物質が除去される、請求項２に記載のサイクロン式分離器。
【請求項６】
前記サイクロン式分離器内において循環している液体の旋回経路内に配置された１つ以上のベーンをさらに含み、前記１つ以上のベーンは、前記微粒子を回転させて除去するように、適合される、請求項２に記載のサイクロン式分離器。
【請求項７】
前記液体出口は依存型出口導管を含み、前記依存型出口導管内には、前記微粒子除去器が配置される、請求項２に記載のサイクロン式分離器。
【請求項８】
前記フロートに取り付けられた気体弁をさらに含み、これにより、前記フロートが所定のレベルよりも低いレベルまで上昇すると、前記気体弁は前記気体出口を閉口させる、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項９】
前記フロートアセンブリに取り付けられたバラスト重しをさらに備え、前記バラスト重しにより、前記サイクロン式分離器の前記本体内において旋回している前記液体中の前記フロートアセンブリが安定化される、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１０】
前記フロートに取り付けられたシャフトをさらに含み、前記微粒子除去器は、前記シャフトの下部に取り付けられる、請求項２に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１１】
前記気体出口を閉口させるための気体弁をさらに含み、前記気体弁は、前記フロートが所定のレベルを超えて上昇した場合に前記気体ストッパーによって前記気体出口が閉口されるように、前記シャフトの上部に取り付けられる、請求項１０に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１２】
上部軸受および下部軸受をさらに含み、前記上部軸受および下部軸受は、前記サイクロン式分離器の前記本体内において前記シャフトを軸方向に支持する、請求項１０に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１３】
前記シャフトに取り付けられた１つ以上のベーンをさらに含み、前記１つ以上のベーンは、前記サイクロン式分離器内において循環している液体の旋回経路内に配置され、これにより、前記微粒子除去器が回転運動をし、これにより、前記微粒子除去器は、前記フロートの上下移動に応答して上下移動するように適合され、前記微粒子除去器は、前記シャフトの回転運動に応答して回転移動するように適合される、請求項１１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１４】
攪拌器をさらに含み、前記攪拌器は、前記フロートアセンブリと共に回転可能であり、これにより、前記本体の下部内の液体が攪拌される、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１５】
前記攪拌器は、複数のワイヤまたはロッドを含む、請求項１４に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１６】
前記入口は、前記本体の上部に向かって取り付けられた導管を含み、前記導管は、前記本体に向かって下方に角度付けられ、これにより、前記サイクロン式分離器に進入する液体の下方速度が促進される、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１７】
気体から液体を分離するためのサイクロン式分離器であって、
前記サイクロン式分離器の本体と、
前記サイクロン式分離器の本体内に形成された入口であって、前記入口は、気体状液体を前記サイクロン式分離器内に供給するために用いられる、入口と、
前記本体の上部に配置された気体出口であって、前記気体出口は、前記サイクロン式分離器からの気体が出て行くことを可能にする、前記気体出口と、
前記本体の下部に配置された液体出口であって、前記気体出口および前記液体出口は、前記本体の対向端部において軸方向にアライメントがとられる、液体出口と、
前記サイクロン式分離器の前記本体内に配置されたフロートアセンブリであって、前記フロートアセンブリは、
ａ）前記本体内の液体上に浮遊するように適合されたフロートと、
ｂ）前記フロートに取り付けられたシャフトと、
ｃ）前記シャフトは、気体弁と共に上部端部を有し、前記気体弁は、前記フロートが所与の高レベルを超えて上昇した場合に前記気体出口を閉口させるように適合され、
ｄ）前記シャフトは液体弁と共に下部端部を有し、前記フロートが所与の低レベルを下回った場合に前記液体出口を閉口させるように適合され、
ｅ）前記本体の前記液体出口内に蓄積した微粒子物質を除去するための微粒子攪拌器と、
ｆ）前記サイクロン式分離器内の液体の旋回経路内に配置された１つ以上のベーンであって、前記ベーンは、前記微粒子攪拌器を回転させるように適合される、ベーンと、
を含む、フロートアセンブリと、
を含み、
これにより、前記サイクロン式分離器内において動的に気体が液体から分離される、
サイクロン式分離器。
【請求項１８】
前記流体弁は、ストッパーの形態を有する、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項１９】
前記流体弁は、スリーブ弁の形態を有する、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項２０】
前記気体弁は、ストッパーの形態を有する、請求項１および８に記載のサイクロン式分離器。
【請求項２１】
前記気体弁は、スリーブ弁の形態を有する、請求項１および８に記載のサイクロン式分離器。
【請求項２２】
前記流体弁は前記シャフトに回転可能に接続され、前記シャフトは、前記弁を前記フロートに連結する、請求項１に記載のサイクロン式分離器。
【請求項２３】
前記気体弁は前記シャフトに回転可能に接続され、前記前記シャフトは、前記弁を前記フロートに連結する、請求項１および８に記載のサイクロン式分離器。
【請求項２４】
液体を気体から分離するようにサイクロン式分離器を動作させる方法であって、
前記サイクロン式分離器内において気体状液体を旋回させて、気体を液体から分離するステップと、
前記サイクロン式分離器の上部の気体出口から気体を出て行かせ、前記サイクロン式分離器の下部の液体出口から液体を出て行かせるステップと、
前記分離された液体上のフロートを用いて、前記分離された液体のレベルを上下移動させるステップと、
前記フロートが下側液体レベルと共に移動した場合、前記サイクロン式分離器の前記液体出口を閉口させ、前記フロートが上側液体レベルと共に移動した場合、前記サイクロン式分離器の前記気体出口を閉口させるステップと、
前記サイクロン式分離器の下部内に配置された微粒子除去器を回転させて、前記サイクロン式分離器の下部内に蓄積した微粒子物質を除去するステップと、
前記サイクロン式分離器内において旋回している液体を用いて、前記微粒子除去器を回転させるステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許は、オーストラリア仮特許出願（「Ｇａｓ−ｌｉｑｕｉｄｓ−ｓｏｌｉｄｓ  ｓｅｐａｒａｔｏｒ」、２００９９０１４６０、出願日：２００９年４月６日）およびオーストラリア仮特許出願（「Ｇａｓ  Ｌｉｑｕｉｄ  ａｎｄ  Ｓｏｌｉｄｓ  Ｓｅｐａｒａｔｏｒ」、２００９９０５７０９、出願日：２００９年１１月２３日）中に記載のコンセプトに基づいている。
【０００２】
本特許は、微粒子物質を含む混合気体／液体流の分離に関する。本特許は、固体微粒子物質も含まれる井戸からわき出てきた液体から気体を分離する分野において、特に用いられる。
【背景技術】
【０００３】
分離器中の圧力を維持しつつ、微粒子も含み得る液体から気体を分離する必要が往々にしてある。このような必要性の一例として、井戸から気体、液体および微粒子が発生している場合がある。このようなことは、炭層から気体を発生させる井戸において典型的なことである。井戸から２種類の流れが出てくる場合が往々にしてある。そのうち１つの流れは、気体および石炭微粉を含む水の発生源である井戸ポンプから来ている。他方の流れは、環状部から来ており、また、気体と、一定の水および場合に応じて一定の微粒子との混合物によって構成されることが多い。
【０００４】
現在、ほとんどの井戸は、分離器に適合した形態をとっている。分離器は本質的には圧力容器であり、上部に気体出口を備え、下部に液体出口である弁を備える。この弁は、多様な手段によって開口される。分離の本質的原理としては、分離器中の液体を静置した後、重力によって分離を行う。このような分離器の不利点の１つとして、下部において固体が固化し得、その結果液体放出が妨害され得る点がある。また、重力に起因して分離器の効率も限定される。サイクロン式分離器が長期にわたって用いられている。サイクロン式分離器は、入口流体を管状分離器内に接線方向に入らせることにより、動作する。渦運動に起因して半径方向加速度が発生し、その結果、前記流体中の高密度物質が徐々にサイクロン壁部近隣に押しつけられ、その後速度を落とし、重力によってサイクロン基部に向かって落下した後、放出される。このようなサイクロンは典型的には、液体から微粒子状鉱石を分離する際に用いられることが多い。本出願において、このようなサイクロンのことを主にハイドロサイクロンと呼ぶ。上記の場合において、上部から放出されるのは低密度媒体であり、高密度媒体はハイドロサイクロンの下部から放出される。サイクロン式デバイスは、空気中から微粒子物質を除去する用途（例えば、内燃機関、空気清浄器、および家庭用掃除機）においても用いられている。
【０００５】
これらのデバイスのいずれにおいても、出口ポイントにおいて、流体および微粒子が共に外圧へと放出される事態が避けられない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明により、気体からの液体の連続的分離を、液体流中への気体損失を無く行うことが可能となる。また、このデバイスにより、前記液体流からの微粒子物質の除去も可能となる。
【０００７】
本発明では、サイクロンの形態を用いて、微粒子物質を含み得る気体流から液体を分離する。本発明の本質的形態は、サイクロン式分離器である。前記サイクロン式分離器において、気体、水および微粒子が接線方向に進入し、前記分離器の内周方向において旋回する。その後、前記液体およびあらゆる微粒子物質が外側に押しつけられ、低密度の気体は前記サイクロンの中央に集積する。重力による効果により、前記液体は前記分離器の基部へと下方に滑り落ち、その間、前記気体は上昇して、上部の出口から出て行く。前記液体および前記液体中に含まれる微粒子は、前記分離器下部内に集積し、前記分離器下部を充填し始める。前記液体および前記微粒子が適切なレベルに到達すると、前記液体および前記微粒子は前記サイクロン式分離器中に含まれるフロートを上昇させ、これにより、前記デバイスの下部にある弁を開口させる。これらの条件下において、前記分離器は前記液体を放出し、前記液体中に含まれ得る微粒子を全てデバイス基部から放出する。前記液体および固体から分離された気体は、核部を形成し、前記サイクロンの上部にあるポートを通じて流出する。この気体出口ポートもまたフロートによって動作する弁を用い得、このフロートは、前記サイクロン内の流体レベルが高すぎる場合に弁を閉口させ、これにより、気体ポートから液体が放出される事態を回避する。
【０００８】
好適な実施形態において、前記フロートは、シャフトに同軸に取り付けられる。前記シャフトは、前記サイクロンの軸上中央に軸受により配置される。前記軸受により、前記シャフトの回転および前記シャフトの上下スライドが可能となる。前記フロートが下部に配置されると、前記シャフト下部にある封止め部により、前記下部弁からの流体損失が回避される。前記液体レベルが上昇すると、前記フロートが上昇し、これにより、液体および固体が前記デバイス下部から出て行く。前記フロートが上昇しすぎた場合、上記シャフト上部にある封止め部により、前記気体出口ポートが閉口する。
【０００９】
液体の体積が気体よりも低く、かつ、前記液体中の固体の割合が著しく高い場合、前記サイクロン式分離器の下部にある前記液体が妨害物とならないよう、前記液体を攪拌する必要が出てくる。本発明のこの実施形態において、入口流体の旋回による回転運動を利用して上記シャフトおよびシステムを回転させて、前記サイクロン基部内のものを除去する。好適な実施形態において、前記サイクロン基部内のものを除去するためのこのシステムは、出口にあるオージェシステムと、攪拌器とを含む。前記オージェシステムにより、前記出口ポートから固体をらせん状に押しだす。前記攪拌器は、可撓性要素（例えば、ワイヤ）の形態をとり、前記分離器基部内の液体および固体を攪拌する。別の実施形態として、このシステムと、基部が拡張された設計との置換または両者の組み合わせがあり、これにより、前記分離器基部内の固体を上昇させ、前記フロートの上昇移動と共に前記固体を分解する。
【００１０】
前記デバイスは、接線方向に入って前記サイクロン上部に向かって移動する気体、液体および固体のための連続的分離器として機能するように、設計される。気体は上方から放出され、固体を含む液体は、前記サイクロン下部から放出される。液体流れが無い場合、前記下部出口ポートは封止めされる。（固体を含むかまたは含まない）液体流れが過分にまたは十分に有る場合、上部ポートが封止めされ、これにより、前記気体出口からの液体流出が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】分離器の縦断面図である。
【図２】前記分離器の別の形態の縦断面図である。
【図３】入口導管内に流れる流体流れを示す。
【図４】図３中に示すシステムの変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、分離器の縦断面図を示す。入口導管（１）は、気体、液体および微粒子物質の混合物の流れをサイクロンチャンバ（２）内に搬送する。前記チャンバの上部には、出口導管（５）が設けられる。出口導管（５）は、前記分離器から期待を放出するように、設計される。前記分離器からの液体は、固体微粒子物質を含み得、サイクロンチャンバ（２）の内部を旋回して、中央気体核部を形成する。この中央気体核部から気体が上方に流れて、出口導管（５）のポート（４）から出て行く。前記液体および前記液体中に含まれ得るあらゆる固体は、下方に旋回し、シャフト（３）上に取り付けられたタービンブレード（７）上に落下し、これによりシャフト（３）を回転させる。この実施形態において、フロート（１３）は、シャフト（３）の一部を形成し、フロート（１３）の下側には、シャフト延長部（１４）が設けられる。シャフト延長部（１４）は、攪拌器（２１）（可撓性ワイヤロッドによって構成されている様子が図示されている）と、封止め部（２２）と、オージェ（２３）とを搬送する。シャフト（３）およびフロートアセンブリ（１３）は、軸受（１０）および（１６）によってアライメントがとられる。軸受（１０）および（１６）により、回転およびスライドが可能となる。上側軸受（１０）は、スパイダー（９）によって支持される。スパイダー（９）は、上側フランジ（８）の延長部として図示されている。下側軸受（１６）は、スパイダー（１７）内において支持される。スパイダー（１７）は、フランジ（１８）の延長部として図示されている。上側フランジ（８）が下側フランジ（１１）にボルト止め（２５）されている様子が図示されている。下側フランジ（１１）は、フロートハウジング（１２）に（通常は溶接により）接続される。フランジ（１８）もまた、フロートハウジング（１２）に接続され、前記分離器の下側円錐部（２０）にボルト止め（２６）されるている様子が図示される。この下側円錐部（２０）は、前記分離器の液体および固体出口導管（２４）に接続される。
【００１３】
動作時において、気体、液体および固体がポート（１）を通じて前記サイクロン内に進入する。ポート（１）が若干下方に角度が付けられている様子が意図的に図示されており、これにより、進入流体の一定の初期下方速度が得られる。前記気体は分離され、ポート（４）を通じて流れて、導管（５）から出て行く。液体が旋回すると、タービン（７）が回転して、シャフト（３）、フロート（１３）およびシャフト延長部（１４）が駆動される。攪拌器（２１）も円錐部（２０）内において回転して、その結果、前記液体中の微粒子物質が攪拌される。シャフト（３）の基部において、清浄部（２３）が設けられる。この実施形態において、清浄部（２３）はオージェ（２３）であり、出口導管（２４）から液体および固体を追い出す。前記分離器内に不適切な液体が有る場合、下部封止め部（２２）によって円錐部（２０）の基部が封止めされ、これにより気体損失を回避する。前記分離器内に適切な液体が有る場合、フロート（１３）が上昇し、これにより、円錐部（２０）から封止め部（２２）を上昇し、液体および微粒子物質が導管（２４）から出て行く。好適な形態において、封止め部（２２）または円錐部（２０）の基部はエラストマーであり、これにより、両者間の封止め部が確実に密封される。シャフト延長部（１４）が攪拌器（２１）およびオージェ（２３）と共に回転運動することにより、固体の固化および回転運動に起因する出口（２４）の閉塞が確実に回避される。入口ポート（１）に進入する流体流れ中に期待が含まれない場合または過剰な液体が流れている場合、前記フロートが上昇し、封止め部（６）によってポート（４）が閉口され、これにより、前記流体の流れが回避される。この機能により、上部ポート（４）からの液体損失が回避される。
【００１４】
図２は、前記分離器の別の実施形態の縦断面図を示す。入口導管（３１）は、気体、液体および微粒子物質の混合物の流れをサイクロン本体（３３）内の接線ポート（３２）を介して前記サイクロン内へと搬送する。前記分離器の上方において、気体を放出するポート（３５）が設けられる。前記分離器の下部において、液体および前記液体中に含まれる全ての固体を放出するポート（３４）が設けられる。前記サイクロン内において、フロート（３６）が設けられる。フロート（３６）は、本体（３３）内に含まれる流体によって上昇する。シャフト（３７）は、フロート（３６）を通過し、この実施形態において、上記シャフトは、前記フロートから独立して回転し得る。ブレード（３８）は、シャフト（３７）に取り付けられ、入来流体のサイクロン運動によって回転するように設計される。シャフト（３７）内の回転を発生させる目的は、出口弁およびポート（３４）内の清掃要素（４８）を回転させることである。図面中、これらの要素（４８）を可撓性ワイヤとして図示している。
【００１５】
本発明のこの実施形態において、上部弁および下部弁はスリーブ弁であり、弁上の差圧による効果を最小化する。下側スリーブ弁は、外側スリーブ（５１）からなる。外側スリーブ（５１）は、サイクロン本体（３３）およびフランジ（４９）に接続される。このスリーブの内部には、下側ポートが設けられる（４７）。固定された外側スリーブ内には、可動式の内側スリーブ（４６）がある。この内側スリーブ（４６）は、印付きゾーン（５２）よりも断面が円周方向に小さくなっており、これにより、流体および固体微粒子が内側スリーブ（４６）内のゾーン内へと流れ込む。内側スリーブ（４６、５２）の上部には、ブッシュ（５３）が設けられる。ブッシュ（５３）に対し、フロート（３６）基部およびシャフト（３７）上の位置決めカラー（４５）が支持される。この実施形態において、内側スリーブ（４６）がオプションのエラストマー封止め部（５５）を搬送する様子が図示されている。エラストマー封止め部（５５）は、外側スリーブ（５１）内の内側スリーブ（４６）がスライド運動している間ずっと、外側スリーブ（５１）を封止めする。内側スリーブ（４６）が円形チゼル形状端部と共に図示されている。円形チゼル形状端部は、基部円錐部（５４）の面を封止めするように設計される。基部円錐部（５４）は、外側スリーブ（５１）に取り付けられる。前記チゼル形状端部を用いることにより、エラストマー封止め部（５５）の外側と本質的に同じ直径における封止めが可能となり、これにより、内側スリーブ（４６）上に差圧が付加されて内側スリーブ（４６）が変位する効果が最小化される。フランジ（４９）には、外側環状要素（５０）が取り付けられる。外側環状要素（５０）は、出口ポート（３４）を含む。
【００１６】
サイクロン本体（３３）の上部がフランジ（４４）によって封止めされている様子が図示されている。フランジ（４４）を通じて、上側弁内側スリーブ（４１）が送られている。上側弁内側スリーブ（４１）は、出口ポート（３５）を含む。内側弁スリーブ（４１）は、基部において封止めされ、ラジアルポート（４３）を含む。ラジアルポート（４３）の上部近隣は、弁（４１）内に気体が進入できるように、設計される。外側弁スリーブ（４０）は内側スリーブ（４１）を包囲して、垂直運動することにより、ポート（４３）を開閉させる。外側スリーブ（４０）の位置は、サイクロン（３３）中の液体レベルによって決定される。サイクロン（３３）中の液体レベルは、フロート（３６）に作用し、コネクタ（３９）によって外側スリーブ（４０）に接続されたシャフト（３７）を上昇および下降させる。外側スリーブ（４０）の基部は、ポート（４２）を含み、これにより、前記基部内の内圧と、前記サイクロン（３３）内の内圧との均衡がとられる。
【００１７】
よって、動作としては、初期は前記サイクロン内には何も存在せず、そのためフロート（３６）はその移動経路において基部に存在し、下側弁内側スリーブ（４６）は完全に下降しており、これにより、下部弁（４６）が封止めされて、流出が無くなる。上側弁外側スリーブ（４０）は完全に下降しており、上側弁（４０）は開口している。気体、液体および微粒子物質が、サイクロン導管（３１）およびポート（３２）に進入する。気体、液体および固体は密度が大幅に異なるため、液体および固体は遠心力によって分離されて、サイクロン本体（３３）の内壁に押しつけられる。一方、液体の存在により、固体微粒子は液体中に保持され、これにより、上側弁（４０）からの固体微粒子の噴出が回避される。また、気体および液体は密度が大幅に異なるため、多くのサイクロン式分離器において必要とされる、密度差が極めて小さな固体および前記固体を搬送する液体を分離するための正確な円錐設計が不要となる。サイクロン動作により、ブレード（３８）が回転し、これによりシャフト（３７）が回転し、その結果攪拌器ワイヤ（４８）も回転し、これにより、下側弁（４６）内における固体の堆積が回避される。流体レベルが上昇すると、フロート（３６）も上昇し、これにより下側弁内側スリーブ（４６）も上昇し、その結果、流体および微粒子が下側弁内側スリーブ（４６）内のポート（４７）を通過可能となり、ポート（３４）から出て行く。サイクロン本体（３３）内には水が充填されているため、フロート（３６）は十分に上昇して、外側弁スリーブ（４０）も上昇し、これによりポート（４３）が閉口し、その結果、流体が気体ライン（図示せず）内へ逃げる事態が回避される。この状態において、サイクロン（３３）は、全開状態である下部弁（３４）から流体を追放する。
【００１８】
図３は、流体流れが接線において入口導管（６１）およびサイクロン（６２）本体内に流入して、前記流体の渦運動を発生させる様子を示す。前記液体および微粒子物質は、サイクロン本体（６２）の内壁へと移動した後、サイクロン（６２）内において基部に向かって下降する。前記液体および微粒子物質は、基部に到達する前に、流体レベル（６５）に到達する。流体レベル（６５）は、比較的一定なレベルで保持されるように、液体出口システムによって制御される。
【００１９】
前記液体出口システムは、サイクロン（６２）の基部内に出口ポート（６４）を含む。出口ポート（６４）内において、弁制御要素（６９）（ここではテーパー付き要素として図示）が上昇および下降する。制御要素（６９）は、重し（６８）に取り付けられる。重し（６８）は、フロート（６６）の下側につり下げられ、シャフト（６７）によってフロート（６６）に接続される。前記サイクロン基部内に集積した液体が増加すると、フロート（６６）は上昇し、その結果、制御要素（６９）は出口ポート（６４）から出て行き、これにより、流体および前記流体中に含まれる固体は出口ポート（６４）から逃げる。流体レベル（６５）が下降すると、フロート（６６）、シャフト（６７）、重し（６８）および制御要素（６９）も下降し、これにより、出口ポート（６４）から出て行く流体の流量が低下する。前記液体が下降すると、サイクロン（６２）内の気体が上昇し、気体出口ポート（６３）を通じて逃げる。
【００２０】
図４は、図３中に示すシステムの変形例である。このシステムは、流体をサイクロン本体（７２）内に搬送する流体入口導管（７１）と、基部に設けられた液体および固体出口ポート（７４）と、上部に設けられた気体出口ポート（７３）とを含む。フロート（７６）、シャフト（７７）および重し（７８）は図３中のものと同一であるが、制御要素（７９）が図３と異なっている。すなわち、この実施形態において、制御要素（７９）は、出口ポート（７４）を貫通する、延長部を備えたテーパー部を含む。出口ポート（７４）は、拡張溝付き部（８２）内へと拡張する。この実施形態において、フロート（７６）は、一般的に利用可能な円筒形状として図示されている。フロート（７６）には、ベーン（８０）および安定シャフト（８１）が取り付けられる。サイクロン（７４）基部が固体によって閉塞状態となった場合、フロート（７６）の上部のベーン（８０）が入口ポート（７１）からの流体流れによって回転するまで流体レベル（７５）が上昇し、これにより、制御機構全体が上昇し、溝付き部（８２）は出口ポート（７４）を通じて上昇して、固化した固体全てを押し出す。この実施形態において、出口ポート（７４）には逆テーパーが付けられており、これにより、溝付き部（８２）をガイドし、溝付き部（８２）内における固体の通過を容易化している点に留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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