JPH0423736A - コアンダスパイラルフローユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、コアンダスパイラルフローユニットに関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、物質の搬
送、乾燥、反応処理、ガス送気、あるいは混合や分離等
の操作において優れた作用効果を有する流通系ユニット
として有用で、しかもその製造、保守等も簡便な新しい
コアンダスパイラルフローユニットに関するものである
。

（従来の技術とその課題） 従来より、この発明の発明者らによって、これまでの乱
流あるいは層流の概念とは全く興なり、ガスや粉粒体、
あるいは繊維やファイバー、ケーブル等の高速搬送、そ
れらの流通系反応等を可能とするスパイラルフローの生
成とその利用について数多くの提案がなされてきている
。

このスパイラルフローは、流体現象としてのコアンダ効
果を生かし、これまでのコアンダ効果の利用法では考え
られてもこなかった長距離のスパイラルフローという特
異現象を実用プロセスとして確立したものである。

すなわち、このコアンダスパイラルフローは、流体の流
れる軸方向流とその周囲との速度差、密度差が大きく、
ステイーバーな速度分布を示し、たとえば乱れ度が乱流
の０．２に対して０．０９と半分以下の値を示し、乱流
とは大きく興なる状態にあり、しかも、軸方向ベクトル
と半径方向ベクトルとの合成によって特有のスパイラル
流として形成されるものである。

このため、この発明は、スパイラルフローが管内流にお
いて、管軸に収れんする流れであることや、乱れ度が小
さく、被搬送物の管内壁との激しい衝突、接触を一抑止
することが可能であることを利用し、プロセス技術とし
て確立したものである。

このようなコアンダスパイラルフローのプロセス技術に
とって欠かせないものがその生成装置であり、これまで
のものは、たとえば第５図に示したものがその基本的構
造として採用されてきている。

この生成装置は、二つのユニット（ア）（イ）によって
構成されている。第に二・ント（ア）は、粉粒体等の被
搬送物を導入するための端部導入口（つ）と、その反対
側の傾斜面（１）もしくは直立面とを有し、また、第２
ユニット（イ）は、この傾斜面（１）等に対向して隙間
を形成する内周端傾斜面（オ）を持ち、かつ、管路（力
）に接続するより内径の小さい吐出口（キ）を有して０
る。

第２ユニット（イ）の外周には清（り）を形成し、この
湧（り）を通気管（ゲ）から供給する圧縮気体の分配室
としている。

このような第１ユニット（ア）と第２二二・ット（イ）
とは、種々のバリエーションはあるものの、ねじ部（コ
）もしくはボルト締めによって結合し、ねじ部（コ）の
場合にはその調整によって、隙間の大きさを制御するよ
うにしている。

通気管（ゲ）から供給した圧縮気体は、環状に形成され
た溝部（り）を介して、たとえば第１ユニット傾斜面（
１）と第２ユニ・ット傾斜面（オ）との間の隙間から噴
出され、第１ユニ・ソトの漸縮小の内壁傾斜面（す）に
沿って流れ、この流れに対応して導入口（つ）からの吸
引気体と合流して管路（力）内にスパイラル流が形成さ
れる。

以上のコアンダスパイラルフロー生成装置は、ねじ部（
コ）による二つのユニットの結合と、また隙間の大きさ
の調整を可能とする点において長所を有しているが、し
かしながら、実際には、この第１図からも明らかなよう
に、この装置の加工製造はかなり難しく、しかも、圧縮
気体を用いることから、所定のスパイラルフローを実現
するなめには、上記の隙間の制御は、それほど簡単では
ない。

実際この隙間の大きさは、０．０１ｍのオーダーで制御
することも必要であるため、この装置を、現場において
随時組立てて使用することはほとんど不可能であった。

このため、コアンダスパイラルフローのプロセス技術を
、随時、適宜な場所で、たとえば工場や工事現場で使用
するに際し、その場で組立てるだけで、高精度な隙間調
整ができ、しかも製造加工も容易なコアンダスパイラル
フロー生成のための新しい装置ユニットの実現が強く望
まれていた。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、上記の課題を解決することのできる新しいコアン
ダスパイラルフローユニットを提供すること目的として
いる。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、端部導
入口とともにその反対側の外周端に直立面もしくは傾斜
面を有する第１ユニットと、吐出口とともにその反対側
に吐出口内径より大きい内径で、第１ユニット外周端の
直立面もしくは傾斜面に対向して隙間を形成する内周端
傾斜面および外周端部表面に環状溝とを有する第２ユニ
ットと、通気部を有し、第１ユニット外周端の直立面も
しくは傾斜面と第２ユニット外周端部表面の環状溝とを
覆い、その両端部が第１ユニットおよび第２ユニットの
端部フランジ部に密着当接して前記通気部に連通する通
気分配室を形成する着脱自在の外周筒ユニットとからな
ることを特徴とするコアンダスパイラルフローユニット
を提供する。

添付した図面はこの発明のコアンダスパイラルフローユ
ニットの一実施例を示したものである。

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各々、その外観左側面図
、平面図および右側面図である。また、第２図は、第１
図（ｂ）のＡ−Ａ断面を、また第３図は、そのＡ”−Ａ
’断面を示したものである。

第１図に例示したように、この発明のユニットにおいて
も、従来と同様に単一の組立装置として、端部導入口（
１）と、管路に接続する吐出口（２）、さらに圧縮気体
を供給するための通気部（３）を有していル、シかしな
がらこのユニットの場合には、第２図からも明らかなよ
うに、第１ユニット（Ｉ）、第２ユニット（Ｉｆ＞およ
びこの第１ユニット＜Ｉ）と第２ユニット（ＩＩ）とを
部分的に覆って、両者を結合する外円筒ユニット（Ｉ）
とから構成されている。

第１ユニット（Ｉ）は、前記端部導入口（１）とともに
その反対側の外周端傾斜面（４）もしくは直立面を有し
、また、結合フランジ部（５）を有してもいる。第２ユ
ニット（ＩＩ）は、前記吐出口（２）とともにその反対
側の、吐出口（２）の内径より大きい内径で、第１ユニ
ット（Ｉ）の外周端傾斜面（４）もしくは直立面に対向
して隙間（６）を形成する内周端傾斜面（７）を有し、
さらに、外周端部表面には環状溝（８）を、また、結合
７ランジ部（９）をも有している。

この第１ユニット（Ｉ）および第２ユニット（ＩＩ）の
特徴から明らかなように、両ユニットを結合するための
従来のねじ部（第５図（コ））やボルト締め部がないな
め、外周端傾斜面（４）もしくは直立面、あるいは内周
端傾斜面（７）や環状溝（８）の形成加工は極めて容易
であり、その寸法や表面粗さの精度を著しく向上させる
ことができる。

第１ユニット（Ｉ）と第２ユニット（ｎ）とを結合し、
かつ、隙間（６）の大きさを高精度に所定のものとする
ための結合手段としての外周筒ユニット（ＩＩ）は、そ
の両端で、第１ユニット（Ｉ）のフランジ部（５）およ
び第２ユニット（Ｉｔ）フランジ部（９）にしっかりと
密着当接して結合し、第２ユニット（ｎ）外周端部表面
の環状溝（８）を覆って通気分配室を形成し、この通気
分配室に、前記通気部（３）から圧縮気体を供給するよ
うにしている。

第１ユニット（１）、第２ユニット（ｎ）および外円筒
ユニット（ＩＩ）の連結は、フランジ部のねじ止めによ
って簡便に行うことができ、この連結にともなって、圧
縮気体を噴出する隙間（６）の大きさは、所定のものと
なる。

もちろん、第５図に示した従来装置のように、ねじ部（
コ）の操作によってこの隙間（６）の大きさを調整でき
る構造とはなっていない、しかしながら、前記した通り
従来装置においてその調整は難しいことから、第１ユニ
ット（Ｉ）、第２ユニット（Ｉｆ）および外円筒ユニッ
ト（Ｉ［［）として、あらかじめ所定の隙間（６）を形
成するように設計製造された各種のものを用意すること
で、むしろ現場での随時の組立て使用が可能となり、そ
の利便性や、プロセスの精度、効率は大きく向上する。

また、この例においては、第３図に示したように、外円
筒ユニット＜ｍ＞に、通気部（３）として、環状溝（８
）からなる通気分配室に均一に圧縮気体を供給するため
の導通路（１０）を設けてもいる。

従来は、通気部（３）からの圧縮気体を直接この渭（８
）に供給していたために、圧力均一化の点で問題があっ
たが、この導通ｊ！！（１０）の配設によって、その欠
点が解消される。

なお、この発明のコアンダスパイラルフローユニットに
おいても、従来と同様、コンプレッサーやガスボンベを
使用して圧縮気体を、圧力２〜１０ｋＩｒ／ａＪＩＶ度
で供給することにより、高速での搬送が可能となる。た
とえば、光ファイバー等の管路内直線においても、数秒
間〜数分間で、２５〜３０ｍの通線が実現され、また、
１５０ｍ程度の通線も可能となる。

金属、セラミック、ポリマー等の粉粒体の高速搬送、そ
れらの乾燥、反応、分級等も可能である。

（実施例） 具体的な列として、端部導入口（１）の内径３３■、吐
出口（２）内径２１ａｍ、外円筒ユニット（１）の内径
３８■、その長さ５６ｍ、隙間（６）大きさ０．１８ｍ
のコアンダスパイラルフローユニットを製造した。

その製造は容易で、隙間（６）の精度も優れたものであ
った。

く使用例１〉 このユニットを用い、第４図に示したように５管路とし
て、ｊ　　＝５ｍ、ｊ　２ｍ５ｍ、１３　＝５　ｒｎ　
、　ｊ　４＝１０　ｍ、の総長２５ｍの管路（１１）に
ポリエチレンローブを通線した。この時の管路（１１）
としては、２２ｔｍ径ＣＤ管を用い、ポリエチレンロー
ブの径は３ｗｍとした。

管路（１１）は、電線管ジョイトボックス（１２）にお
いてフレキシブルホース（１３）と接続し、このフレキ
シブルホース（１３）を上記のコアンダスパイラルフロ
ーユニット（１４）に連結した。フレキシブルホース（
１３）の長さは１．５ｍとした。

コア・ンダスパイラルフローユニット（１４）には、エ
アフィルター（１５）、開閉弁（１６）および圧力計（
１７）を装着し、圧縮空気をコンプレッサーにより供給
し、ポリエチレンローブを通線した。

圧縮空気６眩／−の圧力条件において、わずか数秒間で
２５ｍ長の管路（１１）が通線された。

通線は円滑に進行した。なお、ユニット（１４）におけ
る第２ユニットの内壁面の傾斜角度は６０”とした、ま
た、１５０に１ｒ／−のＮ２ガスボンベを用いて同様に
通線を行ったところ、同様に６　電／　ａｌｌの圧力で
、極めて円滑な通線が実現された。

さらにまた、管径２２膿のコンジット管２５ｍ長に、同
様にして、２．８　ｃｍ径のコネクター付光ファイバー
ケーブルを通線した。ケーブルに損傷なく、約２分の時
間で円滑、かつ完全に通線された。

く使用例２〉 上記と同様にこのユニットを用い、平均粒径２１Ｉｗ１
のシリカ粒の搬送を行った。圧縮空気３聴／−の圧力に
おいて、３０ｍ長管路での円滑な搬送が実現され、これ
らシリカ粒の管内壁との衝突、摩擦はほとんど認められ
なかった。

また、その水分比は、ワンパスで、当初の７０％にまで
低減していた。

隙間（６）の大きさを０．２４−にした別のユニットを
用いたが、同様に搬送、乾燥は良好であった。

（発明の効果） この発明によって、加工製造が極めて容易で、コアンダ
スパイラルフローを左右する圧縮気体噴出の隙間の設定
が簡便に、かつ高精度に可能なコアンダスパイラルフロ
ーユニットが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各々、この発明のユニッ
トの実施例を示した左側面図、平面図、および右側面図
である。第２図および第３図は、各々、その断面を示し
た断面図である。 第４図は、この発明のユニットの使用例を示した構成模
式図である。 第５図は、従来例を示した断面図である。 １・・・端部導入口 ２・・・吐出口 ３・・・通気部 ４・・・外周端傾斜面 ５・・・フランジ部 ６・・・隙間 ７・・・内周端傾斜面 ８・・・環状溝 ９・・・フランジ部 １０・・・導通路 ■・・・第１ユニット ■・・・第２ユニット ■・・・外周筒ユニット １１・・・管路 １２・・・電線管ジヨイントボックス １３・・・フレキシブルホース １４・・・コアンダスパイラルフローユニット１５・・
・エアフィルター １６・・・開閉弁 ７・・・圧力計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）端部導入口とともにその反対側の外周端に直立面
   もしくは傾斜面を有する第１ユニットと、吐出口ととも
   にその反対側に吐出口内径より大きい内径で、第１ユニ
   ット外周端の直立面もしくは傾斜面に対向して隙間を形
   成する内周端傾斜面およびその外周端部表面に環状溝と
   を有する第２ユニットと、通気部を有し、第１ユニット
   外周端の直立面もしくは傾斜面と第２ユニット外周端部
   表面の環状溝とを覆い、その両端部が第１ユニットおよ
   び第２ユニットの端部フランジ部に密着当接して前記通
   気部に連通する通気分配室を形成する着脱自在の外周筒
   ユニットとからなることを特徴とするコアンダスパイラ
   ルフローユニット。