JP2001004503A

JP2001004503A - ドレンセパレータ

Info

Publication number: JP2001004503A
Application number: JP11175434A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ekusa; 隆志江草; Shinsaku Yamada; 真作山田
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2001-01-12
Anticipated expiration: 2019-06-22
Also published as: JP3833853B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車排ガスの分析装置等に組み込まれて使
用される際の応答性やドレン分離性能に優れたドレンセ
パレータを提供する。【解決手段】流入ガスが螺旋状に旋回しながら流下す
るセパレート室５を略円柱状の空間形状に形成し、か
つ、ドレンが遠心分離されたガスを取り出すためのガス
導出管１３を、その下端開口が下方に向かって開口する
ように、セパレート室５の中心線に沿って上方からの垂
下形状で設ける。セパレート室５の容積を極力小さなも
のとすることができ、このセパレート室５でのガスの滞
留時間が短くなって応答性が向上する。また、ガス導出
管１３に上方から流下するドレンが流入するおそれが殆
ど生じないので、ドレン分離性能も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばガス分析等
におけるサンプリングガス中のドレンを排除するための
ドレンセパレートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車の排気ガス中における有害
成分の排出量を計測する装置では、自動車からガス分析
計に排気ガスを送る経路中に、この排気ガス（以下、サ
ンプリングガス）中のドレンを排除するためのドレンセ
パレータが介装される。こうした計測装置では、応答性
の良さが要求されることから小容積で分離能力の高いド
レンセパレータが必要となり、各種の工夫がなされてい
る。このようなドレンセパレータの一例を図４に示して
いる。同図（ａ）において、５１はセパレート室５２を
備える容器状の基体であり、この基体５１に、セパレー
ト室５２を上方から塞ぐ蓋体５３が気密に取付けられて
いる。この蓋体５３に、セパレート室５２に通ずるガス
導入路５４とガス導出路５５とが設けられている。

【０００３】基体５１には、セパレート室５２の底壁を
貫通させてモータ５６が取付けられており、このモータ
５６に円板５７が連結されている。この円板５７には、
同図（ｂ）に示すように、合成樹脂から成る複数の棒状
部材５８が上面に放射状に貼り付けられている。これら
棒状部材５８が、同図（ａ）に示すように、スプリング
５９によって蓋体５３の下面に当接するように構成され
ている。前記ガス導入路５４は、円板５７がモータ５６
によって回転駆動されるときに各棒状部材５８が摺接す
る領域に設けられ、また、ガス導出路５５は、円板５７
の中心領域、すなわち上記摺接領域よりも内側の空間領
域に開口するように形成されている。

【０００４】上記構成のドレンセパレータにおいては、
セパレート室５２内を減圧した状態とし、また、ガス導
出路５５の圧力をセパレータ室５２よりもさらに低圧力
状態として、円板５７をモータ５６によって回転させな
がら、ガス導入路５４を通してセパレート室５２内にサ
ンプリングガスが送り込まれる。このサンプリングガス
中にドレンが含まれていると、このドレンは各棒状部材
５８によって径方向外方に遠心分離され、これによって
ドレンが除かれたサンプリングガスが、中央部のガス導
出路５５を通して外部に取出される。

【０００５】ところで、モータ５６によって回転される
円板５７を設けてドレンを遠心分離させる上記のドレン
セパレータは、構成が複雑で高価なものとなり、また、
モータ５６が水分に侵され易いことや、合成樹脂から成
る棒状部材５８の磨耗に伴って性能が低下することか
ら、メンテナンスを頻繁に行うことが必要になるという
不具合を有している。

【０００６】そこで、例えば実用新案登録公報第253509
5 号に、上記のような可動部材を設けることなくドレン
の遠心分離を行うように構成されたドレンセパレータが
開示されている。そのドレンセパレータは、図５に示す
ように、箱形のケース６１内に、下端にドレン排出口６
２が接続された漏斗状の仕切り板６３を設けて構成さ
れ、仕切り板６３の上方空間がセパレート室６４として
形成されている。ケース６１の上壁面には、サンプリン
グガスの導入管６５と導出管６６とが設けられ、導入管
６５は、サンプリングガスを上記仕切り板６３の上面に
向けて斜めに噴射するように、先端側を傾斜させた形状
に形成されている。

【０００７】このドレンセパレータにおいては、導入管
６５を通してセパレート室６４内に流入したサンプリン
グガスが仕切り板６３の上面に沿って旋回し、このとき
の遠心力によって、サンプリングガス中のドレン分離が
行われる。そして、ドレンが分離された後のサンプリン
グガスが導出管６６を通して上方に取出される。

【０００８】しかしながら、上記構成のドレンセパレー
タにおいては、サンプリングガスが導出管６６を通して
流出するまでのセパレート室６４内での滞留時間が長
く、また、上方の導出管６６に向かうガスと、導入管６
５から流入するガスとが交錯するような流れ状態がセパ
レート室６４内で生じるために、ドレン分離後のサンプ
リングガスと後から送られてくるガスとが混合されて、
時間分解能（応答性）が悪くなるという不具合を有して
いる。

【０００９】そこで上記公報には、応答性を向上するた
めに図６に示すようなドレンセパレータがさらに開示さ
れている。このドレンセパレータは、裾広がりの円錐状
空間から成るセパレート室７１を内部に有するケース
（基体）７２を備え、このケース７２の下部側には、ド
レンならびに排ガスの排出路７３が接続されている。一
方、ケース７２の上端にガス導入管７４が接続され、こ
のガス導入管７４内に、短冊状の薄い金属板を捩じった
形状の螺旋部材７５が設けられている。

【００１０】サンプリングガスは、ガス導入管７４通過
時に螺旋部材７５によって螺旋状に旋回する気流とな
り、これがセパレート室７１に流入する。したがって、
このような旋回流からドレンが遠心分離され、セパレー
ト室２を囲う周面に付着して流下する。これに伴い、旋
回しながら下降するサンプリングガスの中心部には、ド
レンが極めて少ないガス流が存在することになり、この
ガスが、ケース７２の底壁を貫通して上方に延びるガス
導出管７６を通して、外部に取り出されるようになって
いる。

【００１１】したがって、このドレンセパレータにおい
ては、ガス導入管７４からセパレート室７１内に流入し
てこのセパレート室７１の周壁に沿って螺旋状に旋回し
ながら流下するガスの内側で、ガス導出管７６にガスが
抽出されるので、これらガスは互いに交錯せず、これに
よって応答性を向上し得るようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した構成のドレンセパレータでは、セパレータ室７１
が据広がりの形状に形成されてその容積が大きいため
に、サンプルガス流量とセパレータ室７１の容積とが一
定の比率以下の場合にはこのセパレータ室７１内でのガ
スの滞留時間が長くなり、この結果、セパレータ室７１
内でのガス成分の拡散に起因して、必ずしも充分に満足
し得る応答性を得難いという問題を有することがある。

【００１３】また、上記構成のドレンセパレータでは、
ガス導出管７６がセパレート室７１内で上方に向いて開
口しており、このため、サンプルガス中のドレンが大量
にあるとき、ドレン分離性能が低下し易いという問題も
有することもある。また、例えば圧力変動等に起因して
所期のドレン分離性能が安定して得られなくなる。

【００１４】さらに、上記のドレンセパレータでは、螺
旋状に形成した螺旋部材７５をガス導入管７４内に配置
した構成で構造的に複雑になり易く、全体的な製作費が
高くなるという問題も有している。

【００１５】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みな
されたものであって、その目的は、応答性やドレン分離
性能に優れ、また、全体的な構成をより簡素なものとし
得るドレンセパレータを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１のドレン
セパレータは、上部側にガス導入口を、下部側に排出口
を備えるセパレート室を設け、ガス導入口を通してセパ
レート室に流入したガスがセパレート室を囲う周面に沿
って螺旋状に旋回しながら流下するように形成したドレ
ンセパレータであって、上記セパレート室を略円柱状の
空間形状に形成すると共に、このセパレート室の中心側
で下方に向いて開口するガス導出管を設けていることを
特徴としている。

【００１７】この構成によれば、セパレート室が略円柱
状の空間形状に形成されているので、螺旋状に旋回しな
がら流下する流れ状態を損なうことなく、かつ、このセ
パレート室の容積を極力小さなものとすることができ
る。したがって、このセパレート室でのガスの滞留時間
が短くなり、これによって、セパレータ室内でのガス成
分の拡散も小さくなって応答性が向上する。しかも、ガ
ス導出管が旋回流の中心側で下方に向いて開口している
ので、旋回流から遠心分離されて下方に流下するドレン
が上記開口を通してガス導出管に流入するおそれは殆ど
生じないので、ドレン分離性能も向上する。

【００１８】請求項２のドレンセパレータは、上記ガス
導出管をセパレート室の中心に沿って上方からの垂下形
状に形成していることを特徴としている。

【００１９】この構成によれば、ガス導出管は、セパレ
ート室を囲う周面に沿って流下する旋回流と交錯しない
ので、この流れ状態がセパレート室内の全体にわたって
乱されずに、スムーズに下方へと流下する。したがっ
て、これによってもセパレート室内でのガスの滞留時間
が短くなるので応答性が向上し、かつ、ドレン分離性能
も向上する。

【００２０】請求項３のドレンセパレータは、上記セパ
レート室を囲う周面にガス導入口を開口させ、かつ、こ
のガス導入口から上記周面に沿ってガスがセパレート室
内に噴射されるように、ガス導入口へのガスの導入路の
方向をセパレート室の中心に対してオフセットさせて形
成していることを特徴としている。

【００２１】この構成によれば、セパレート室に流入す
るガスは、オフセットしたガス導入路を通してセパレー
ト室の周面に沿って噴射される。そして、この周面が断
面円形であるので、この周面に沿って旋回する流れとな
り、かつ、排出口に向かう下方向の流れ方向が加わっ
て、セパレート室内で螺旋状の旋回流が得られる。した
がって、この構成では、セパレート室の周面形状とガス
導入路とを上記のように形成するだけで螺旋状に旋回す
る流れ状態を得ることができ、螺旋状の気流を生じさせ
るための格別の部材を別途設ける必要がないので、全体
の構成をより簡素なものとすることができる。

【００２２】請求項４のドレンセパレータは、上記ガス
導出管の外周面に、螺旋状の気流案内溝を形成している
ことを特徴としている。

【００２３】この構成によれば、セパレート室に流入し
たガスは、ガス導出管の外周面の気流案内溝によって案
内されて、螺旋状の旋回流となってセパレート室内を流
下する。この場合、上記のような案内溝は、例えばガス
導出管の外周面に線状、或いは帯状部材を螺旋状に巻き
付ける構造、又はガス導出管の外周面に螺旋状に溝加工
を施すことによって容易に形成することができる。した
がって、前記した従来例のように単体で螺旋形状に形成
する部材を設ける構成に比べ、全体の製作費をより安価
なものとすることができる。

【００２４】請求項５のドレンセパレータは、上記セパ
レート室を囲う周面に螺旋状の気流案内溝を形成してい
ることを特徴としている。

【００２５】この構成によっても、セパレート室に流入
したガスは、セパレート室を囲う周面の気流案内溝によ
って案内されて、螺旋状の旋回流となってセパレート室
内を流下する。この場合の案内溝も、例えばセパレート
室の周面に雌ねじ加工を施すような加工法の採用で形成
することができ、したがって、従来例のように単体で螺
旋形状に形成する部材を設ける構成に比べ、全体の製作
費をより安価なものとすることができる。

【００２６】請求項６のドレンセパレータは、上記ガス
導出管を上下に移動可能に取付けていることを特徴とし
ている。

【００２７】この構成によれば、例えばセパレート室へ
の流入ガス中に見込まれるドレンの含有率が変化する場
合でも、それぞれドレンが充分に分離されたガスを取り
出し得るようにすることができる。すなわち、セパレー
ト室内における旋回流の中心側ガス中のドレン含有率は
下方にいくほど小さくなり、また応答性は低下する。ま
た、流入ガス流量が多い程、分離するのに必要な容積は
大きくなる。そこで、流入ガス中に見込まれるドレンの
含有率やガス流量に応じてガス導出管を上下に移動させ
てその開口端の位置を調整することにより、ドレン分離
性能を損なうことなく、かつ、より良好な応答性が維持
された状態とすることができる。

【００２８】請求項７のドレンセパレータは、セパレー
ト室の下端が、テーパ状の周面で囲われる集水部を介し
て、セパレート室よりも小径の排出口に連なるように形
成していることを特徴としている。

【００２９】すなわち、セパレート室の下端側にセパレ
ート室よりも小径の排出口を設け、この排出口を通し
て、遠心分離されたドレンをガスと共にセパレート室内
から排出する構成とする場合に、セパレート室と排出口
との間を段差状にせずに、上記のようにテーパ状にする
ことによって、セパレート室から排出口へと至る領域で
のガス流れに乱れが生じることが抑えられ、ひいては、
セパレート室内においても、螺旋状の旋回流に乱れを生
じさせずに、スムーズに下方へと流下させることができ
る。したがって、これによってもドレンの分離性能が損
なわれず、かつ、良好な応答性を維持することが可能と
なる。

【００３０】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕次に、本発明の
具体的な実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明
する。図１（ａ）に示すように、本実施形態に係るドレ
ンセパレータ１は、軸心をほぼ垂直にして配置された厚
肉円筒状の基体２と、この基体２の内部空間に上方から
挿入されたガス導出体３とを備えている。

【００３１】基体２には、その軸心に沿って上下に貫通
する貫通穴が設けられ、この貫通穴の径を上端側から段
階的に径小にすることによって、基体２内に、上端側か
らガス導出体取付空間４・セパレート室５・ドレン排出
口６が順次形成されている。これら各空間４・５・６
は、互いに径の異なる円柱形状に形成されている。な
お、ガス導出体取付空間４を囲う周面には雌ねじ４ａが
形成されている。また、このガス導出体取付空間４とセ
パレート室５との間は段差状に形成される一方、セパレ
ート室５とドレン排出口６との間には、テーパ面７ａで
囲われるドレン集水部７が設けられている。

【００３２】ガス導出体３には、その外周形状を上端側
から順次径小にすることによって、取付部１１・嵌挿部
１２・ガス取出部１３が設けられている。取付部１１に
は、その外周面に雄ねじ１１ａが形成され、この雄ねじ
１１ａを上記雌ねじ４ａに螺着させて、このガス導出体
３が基体２に固定される。

【００３３】嵌挿部１２は、セパレート室５を囲う周面
５ａに内嵌される外形寸法で形成され、この嵌挿部１２
が、セパレート室５の上端側に嵌挿される。この嵌挿領
域の外周面には、セパレート室５を囲う周面５ａとの間
をシールするためのＯリング１４が装着されている。

【００３４】ガス取出部１３は、嵌挿部１２の下端面か
ら、基体２の軸心上を下方に延びる形状で形成され、そ
の下端面が、セパレート室５における上下方向の略中間
高さ付近に位置する長さ寸法で形成されている。そし
て、このガス取出部１３の下端に開口するガス導出路１
５が、このガス導出体３を上下に貫通する形状で形成さ
れている。したがって、本実施形態では、上記ガス取出
部１３の部分でガス導出管が形成されて、これがガス導
出体３に一体に設けられた構成となっている。

【００３５】一方、基体２には、ガス取出部１３の下端
と、その上方の嵌挿部１２の下端面との間の高さ領域
に、この領域の側壁を略水平に貫通するガス導入路１６
が形成されている。このガス導入路１６の内方端は、セ
パレート室５の周面５ａにガス導入口１６ａとして開口
している。

【００３６】上記ガス導入路１６は、同図（ｂ）に示す
ように、セパレート室５の中心に対してオフセットした
形状、すなわち、セパレート室５の中心とガス導入口１
６ａとを結ぶ直線Lcに対し、所定の交差角αで交わる直
線Ｌαに沿う直線状に形成されている。

【００３７】上記構成のドレンセパレータ１を、自動車
の排ガス中における有害成分の排出量を計測する装置に
組込んで使用するときの使用状態について説明する。こ
の場合、ガス導出体３のガス導出路１５の上端開口に図
示しないガス導出配管が接続され、また、ドレン排出口
６には図示しないドレン配管が接続される。一方、図１
（ａ）に示すように、ガス導入路１６には、熱交換器２
１が付設されたガス導入配管２２が接続される。自動車
の排ガスは、ガス導入配管２２を通過する際に、熱交換
器２２によって例えば６０℃から５℃程度の所定の温度
に冷却されて、セパレート室５内に送り込まれる。な
お、同図において２３はクーラーである。また、このよ
うなガス分析は、セパレート室５内を大気圧よりも低い
減圧状態とし、また、ガス導出路１５内はそれ以下に調
圧されて行われる。

【００３８】自動車からの排ガス（以下、サンプリング
ガスという）は、熱交換器２２による冷却時の温度低下
に伴って結露し、気液二相流となってドレンセパレータ
１のガス導入路１６を通してセパレート室５内に流入す
る。このとき、ガス導入口１６ａからは、ガス導入路１
６が前記したようなオフセット形状であるため、図１
（ｂ）に矢印で示すように、セパレート室５の周面５ａ
に沿ってこのセパレート室５内に噴射され、これによっ
て、流入したサンプリングガスは、上記の周面５ａに沿
って旋回する流れとなる。この結果、同図（ａ）に示す
ように、セパレート室５内の全体に、上記のガス導入口
１６ａから、ドレン排出口６に向かって螺旋状に流下す
る気流が生じる。

【００３９】ドレンセパレータ１内で上記のような流れ
状態となるサンプリングガスは、ガス導入口１６ａから
広い空間のセパレート室５内に噴射された際に、ガス導
入路１６と比べて圧力の低い減圧下に置かれることで、
ガス中の水分の結露がこの時点でも生じる。こうして生
じた結露水（ドレン）は、セパレート室５内における螺
旋状の流れの中から遠心分離され、セパレート室５の周
面５ａに付着する。付着したドレンはこの周面５ａに沿
って流下し、ドレン排出口６から前記したドレン配管を
通して、一部のサンプリングガスと共に外部に排出され
る。

【００４０】一方、セパレート室５内の螺旋状の気流か
ら上記のようにドレンが遠心分離される結果、このセパ
レート室５内における中心側では、ガス流中のドレンの
含有率がガス導入口１６ａから下方に至るほど低下す
る。そしてこの領域に、ガス導出体３のガス導出路１５
が開口していることから、このガス導出路１５を通し
て、ドレンの含有率が極めて少ないサンプリングガス、
或いはドレンを殆ど含まないサンプリングガスが吸い出
される。そして、このサンプリングガスが、前記ガス導
出配管を通して、これに接続されている図示しないガス
分析計に送り込まれてガス分析が行われる。

【００４１】以上のように、本実施形態においては、セ
パレート室５が円柱状の空間形状に形成されているの
で、螺旋状に旋回しながら流下する流れ状態を損なうこ
となく、かつ、このセパレート室５の容積を極力小さな
ものとすることができる。したがって、このセパレート
室５でのガスの滞留時間が短くなり、これによって、セ
パレート室５内でのガス成分の拡散も小さくなって応答
性が向上する。しかも、ガス導出路１５が旋回流の中心
側で下方に向いて開口しているので、旋回流から遠心分
離されて下方に流下するドレンが上記開口を通してガス
導出路１５に流入するおそれは殆ど生じず、これによっ
てドレン分離性能も向上する。

【００４２】また、ガス導出路１５が形成されているガ
ス取出部１３は、セパレート室５の中心に沿って上方か
らの垂下形状に形成されているので、セパレート室５の
周面５ａに沿って流下する旋回流とガス取出部１３とは
交錯せず、したがって、上記の流れ状態がセパレート室
５内の全体にわたって乱されずに、スムーズに下方へと
流下する。したがって、これによってもセパレート室内
でのガスの滞留時間が短くなるので応答性が向上し、か
つ、ドレン分離性能も向上する。

【００４３】さらに本実施形態では、ガス導入路１６を
セパレート室５の中心に対してオフセットさせることに
よって、セパレート室５内で螺旋状の気流が生じるよう
になっており、この構成では、螺旋状の気流を生じさせ
るための格別の部材を別途設ける必要がないので、全体
の構成がより簡素なものとなっている。

【００４４】さらに、ガス導入路１６が形成されている
ガス導出体３は、図１（ａ）に示されているように、基
体２におけるガス導出体取付空間４への取付部１１の締
め込み位置を変えることで、このガス導出体３、すなわ
ち、ガス導入路１６の下端開口位置を上下に移動可能に
なっている。これにより、例えばセパレート室５への流
入ガス中に見込まれるドレンの含有率やガス流量の変化
に応じてガス導出体３の取付位置を変えることで、それ
ぞれドレンが充分に排除されたガスを取り出すようにす
ることができる。

【００４５】つまり、セパレート室５内における旋回流
の中心側ガス中のドレン含有率は、下方にいくほど小さ
くなる。また、流入ガス流量が多い程、分離するのに必
要な容積は大きくなる。そこで、流入ガス中に見込まれ
るドレンの含有率やガス流量が大きい場合には、ガス導
入路１６の開口端がより下側に位置するように、ガス導
出体３の取付位置を設定することで、ガス導入路１６を
通して、ドレンが充分に排除されたガスを取り出すこと
ができる。一方、流入ガス中に見込まれるドレンの含有
率が小さい場合やガス流量が少ない場合には、ガス導入
路１６の開口端がより上側に位置するようにすること
で、このガス導入路１６を通して、上記同様にドレンが
充分に排除されたガスを取り出すことができ、しかも、
この場合には、応答性も向上する。

【００４６】このように、ガス導出体３が上下に移動可
能に設けられていることにより、流入ガス中に見込まれ
るドレンの含有率の変化に対応して、それぞれドレンが
充分に排除されたガスを取り出すようにすることが可能
となっている。

【００４７】一方、上記のドレンセパレータ１において
は、セパレート室５の下端は、テーパ面７ａで囲われた
ドレン集水部７を介して、セパレート室５よりも小径の
ドレン排出口６に連なるように形成されている。したが
って、セパレート室５からドレン排出口６へと至る領域
でのガス流れにも極力乱れが生じず、ひいては、セパレ
ート室５内においても、螺旋状の旋回流に乱れが生じる
ことなく、スムーズに下方へと流下するので、これによ
ってもドレンの分離性能が損なわれず、かつ、良好な応
答性を維持することができる。

【００４８】〔第２実施形態〕図２には、本発明の他の
実施形態におけるドレンセパレータ１を示している。な
お、説明の便宜上、前記図１を参照して説明した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してそ
の説明を省略する。

【００４９】本実施形態におけるドレンセパレータ１
は、上面において開口するセパレート室５を内部に有す
る基体２を設けて形成され、上記セパレート室５は、前
記同様に円柱状の空間形状で形成されている。このセパ
レート室５の下端側には、前記同様のドレン集水部７と
ドレン排出口６とが順次形成されている。

【００５０】一方、基体２の上面には、セパレート室５
の上端開口を覆う蓋体３１が、Ｏリング３２を介して気
密に取付けられている。この蓋体３１の下面に、セパレ
ート室５の軸心上を下方に延びるガス取出部１３が一体
形成され、このガス取出部１３と蓋体３１とを上下に貫
通する形状で、ガス導出路１５が形成されている。そし
て、ガス取出体１３の外周面に、例えば適当な線径の針
金から成る気流案内部材３３が巻き付けられている。こ
の気流案内部材３３は、適度に粗いピッチで螺旋状に巻
装され、これによって、隣合う各部材３３・３３間に螺
旋状の気流案内溝３３ａが形成されている。

【００５１】なお本実施形態においては、セパレート室
５の上方を覆う蓋体３１に、ガス導入路１６が形成され
ている。このガス導入路１６は、セパレート室５の周面
５ａとガス取出部１３の外周面との間でセパレート室５
内に開口する位置に形成されている。

【００５２】この構成のドレンセパレータ１において
は、ガス導入路１６を通してセパレート室５内に流入し
たサンプリングガスは、セパレート室５の周面５ａとガ
ス取出部１３の外周面との間を流下する際、ガス取出部
１３の外周面に形成されている気流案内部材３３（気流
案内溝３３ａ）に案内されて、螺旋状に旋回する気流と
なる。これにより、前記同様に、このサンプリングガス
中のドレンが遠心分離され、ガス取出部１３の下端側に
達したサンプリングガスの中心側領域では、殆どドレン
を含まないものとなる。そして、この領域のガスが、ガ
ス導出路１５を通して外部に取り出される。

【００５３】このように、本実施形態では、ガス取出部
１３の外周面に気流案内部材３３を螺旋状に巻き付けた
構成とすることによって、セパレート室５内で螺旋状に
旋回しながら流下する気流が形成される。このような構
成は、前記図６を参照して前記した従来例のように単体
で螺旋形状に形成する部材を設ける構成に比べて容易に
作製できるので、全体の製作費をより安価なものとする
ことができる。また、この構成では、ガス導入路１６を
ガス導出路１５に隣接させてこれに平行に設けることが
できるので、これらガス導入路１６とガス導出路１５に
外部からそれぞれ接続される配管も一箇所にまとめられ
て全体がよりコンパクトになり、これによってレイアウ
トの自由度が向上する。

【００５４】〔第３実施形態〕図３には、本発明のさら
に他の実施形態におけるドレンセパレータ１を示してい
る。このドレンセパレータ１は、セパレート室５が形成
された基体２の上面に、前記第２実施形態とほぼ同様に
形成された蓋体３１が取付けられ、この蓋体３１には、
その下面からセパレート室５内を下方に延びるガス取出
部１３の上端側に、このガス取出部１３よりも径大なね
じ締結部３４が設けられている。このねじ締結部３４
を、セパレート室５の周面５ａに形成されている雌ねじ
に螺着させて、この蓋体３１が基体２に固定されてい
る。

【００５５】そして、このドレンセパレータ１では、上
記雌ねじが、ねじ締結部３４の締結領域よりも下側の前
記ドレン集水部７近傍の位置まで形成され、これによっ
て、セパレート室５の周面５ａに螺旋状の気流案内溝３
５が形成されている。なお、ガス導入路１６は、前記第
１実施形態と同様に、基体２の側壁を略水平に貫通する
形状で、ねじ締結部３４の下端面よりやや下側の高さ位
置に形成されているが、このガス導入路１６は、前記し
たオフセット状ではなく、セパレート室５の中心を通る
半径方向の直線に沿って形成されている。

【００５６】この構成のドレンセパレータ１において
は、ガス導入路１６を通してセパレート室５内に流入し
たサンプリングガスは、セパレート室５の周面５ａとガ
ス取出部１３の外周面との間を流下する際、上記周面５
ａに形成されている螺旋状の気流案内溝３５によって、
螺旋状に旋回する気流となる。これにより、前記同様
に、このサンプリングガス中のドレンが遠心分離され、
ガス取出部１３の下端側に達したサンプリングガスの中
心側領域では、殆どドレンを含まないものとなって、こ
の領域のガスが、ガス導出路１５を通して外部に取り出
される。

【００５７】このように、本実施形態では、セパレート
室５の周面５ａにねじ加工を施すことによってセパレー
ト室５内で螺旋状に旋回しながら流下する気流を生じさ
せる構成となっている。したがって、この場合には、螺
旋流を生じさせるための格別の部材を別途必要とせず、
しかも、その製作も容易であるので、全体の製作費をさ
らに安価なものとすることができる。

【００５８】以上にこの発明の具体的な実施形態につい
て説明したが、この発明は上記各形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更することが可能
である。例えば上記では、図２を参照して、ガス導入路
１６を蓋体３１に設けた例を第２実施形態として説明し
たが、このガス導入路１６を基体２の側壁を貫通する形
状で設ける構成とすることも可能である。また、この場
合には、ガス導入路１６を第１実施形態と同様にオフセ
ットした形状で設け、これと、ガス取出部１３外周の気
流案内部材３３とを協同させて、セパレート室５内に螺
旋状の気流を生じさせる構成とすることも可能である。

【００５９】また、図３を参照して説明した第３実施形
態では、ガス導入路１６をセパレート室５の中心を通る
半径方向に沿って形成した例を挙げたが、これも、第１
実施形態と同様にオフセットした形状として、セパレー
ト室５の周面５ａに形成した気流案内溝と協同させて螺
旋状の気流を生じさせる構成とすることや、さらにこれ
に加えて、ガス取出部１３の外周に第２実施形態と同様
の気流案内部材３３を設けた構成等とすることも可能で
ある。

【００６０】また、上記では自動車の排ガス中の成分分
析装置に組み込まれるドレンセパレータを例に挙げた
が、その他の任意のドレンセパレータに本発明を適用し
て構成することが可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１のドレ
ンセパレータにおいては、セパレート室が略円柱状の空
間形状に形成されているので、螺旋状に旋回しながら流
下する流れ状態を損なうことなく、かつ、このセパレー
ト室の容積を極力小さなものとすることができる。した
がって、このセパレート室でのガスの滞留時間が短くな
り、これによって、セパレータ室内でのガス成分の拡散
も小さくなって応答性が向上する。しかも、ガス導出管
が旋回流の中心側で下方に向いて開口しているので、旋
回流から遠心分離されて下方に流下するドレンが上記開
口を通してガス導出管に流入するおそれは殆ど生じない
ので、ドレン分離性能も向上する。

【００６２】請求項２のドレンセパレータにおいては、
ガス導出管をセパレート室の中心に沿って上方からの垂
下形状に形成しているので、セパレート室を囲う周面に
沿って流下する旋回流とガス導出管とは交錯せず、した
がって、上記の流れ状態がセパレート室内の全体にわた
って乱されずに、スムーズに下方へと流下する。したが
って、これによってもセパレート室内でのガスの滞留時
間が短くなるので応答性が向上し、かつ、ドレン分離性
能も向上する。

【００６３】請求項３のドレンセパレータにおいては、
セパレート室を囲う周面にガス導入口を開口させて、こ
のガス導入口へのガスの導入路の方向をセパレート室の
中心に対してオフセットさせて形成することによって、
セパレート室内で螺旋状の気流が生じるように形成して
おり、この構成では、螺旋状の気流を生じさせるための
格別の部材を別途設ける必要がないので、全体の構成を
より簡素なものとすることができる。

【００６４】請求項４のドレンセパレータにおいては、
ガス導出管の外周面に形成した螺旋状の気流案内溝によ
って、セパレート室内で螺旋状の気流を生じさせるよう
に構成されており、上記のような案内溝は、例えばガス
導出管の外周面に線状、或いは帯状部材を螺旋状に巻き
付ける構造、又はガス導出管の外周面に螺旋状に溝加工
を施すことによって簡単に形成することができるので、
全体の製作費をより安価なものとすることができる。

【００６５】請求項５のドレンセパレータにおいては、
セパレート室を囲う周面に形成した螺旋状の気流案内溝
によって、セパレート室内で螺旋状の気流を生じさせる
ように構成されており、この場合の気流案内溝も、例え
ばセパレート室の周面に雌ねじ加工を施すような加工法
の採用で簡単に形成することができ、したがって、全体
の製作費をより安価なものとすることができる。

【００６６】請求項６のドレンセパレータにおいては、
ガス導出管を上下に移動可能に取付けた構成であり、こ
の場合、例えばセパレート室への流入ガス中に見込まれ
るドレンの含有率やガス流量の変化に応じてガス導出管
の取付位置を変えることで、それぞれドレンが充分に排
除されたガスを取り出すようにすることができる。

【００６７】請求項７のドレンセパレータにおいては、
セパレート室の下端が、テーパ状の周面で囲われる集水
部を介して、セパレート室よりも小径の排出口に連なる
ように形成され、したがって、セパレート室から排出口
へと至る領域でのガス流れに乱れが生じなくなり、ひい
ては、セパレート室内においても、螺旋状の旋回流に乱
れが生じることなく、スムーズに下方へと流下するの
で、これによってもドレンの分離性能が損なわれず、か
つ、良好な応答性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるドレンセパレータ
を示すもので、同図（ａ）は熱交換器が付設された上記
ドレンセパレータの縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図２】本発明の他の実施形態におけるドレンセパレー
タの縦断面図である。

【図３】本発明のさらに他の実施形態におけるドレンセ
パレータの縦断面図である。

【図４】従来のドレンセパレータを示すものであって、
同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は上記ドレンセパレ
ータに組み込まれてい円板の平面図である。

【図５】従来の他のドレンセパレータを示す縦断面図で
ある。

【図６】従来のさらに他のドレンセパレータを示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１ドレンセパレータ５セパレート室５ａ周面６ドレン排出口７ドレン集水部７ａテーパ面１３ガス取出部（ガス導出管）１５ガス導出路１６ガス導入路１６ａガス導入口３３ａ気流案内溝３５気流案内溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部側にガス導入口を、下部側に排出口
を備えるセパレート室を設け、ガス導入口を通してセパ
レート室に流入したガスがセパレート室を囲う周面に沿
って螺旋状に旋回しながら流下するように形成したドレ
ンセパレータであって、上記セパレート室を略円柱状の空間形状に形成すると共
に、このセパレート室の中心側で下方に向いて開口する
ガス導出管を設けていることを特徴とするドレンセパレ
ータ。
【請求項２】上記ガス導出管をセパレート室の中心に
沿って上方からの垂下形状に形成していることを特徴と
する請求項１のドレンセパレータ。
【請求項３】上記セパレート室を囲う周面にガス導入
口を開口させ、かつ、このガス導入口から上記周面に沿
ってガスがセパレート室内に噴射されるように、ガス導
入口へのガスの導入路の方向をセパレート室の中心に対
してオフセットさせて形成していることを特徴とする請
求項２のドレンセパレータ。
【請求項４】上記ガス導出管の外周面に、螺旋状の気
流案内溝を形成していることを特徴とする請求項２又は
３のドレンセパレータ。
【請求項５】上記セパレート室を囲う周面に螺旋状の
気流案内溝を形成していることを特徴とする請求項２、
３又は４のドレンセパレータ。
【請求項６】上記ガス導出管を上下に移動可能に取付
けていることを特徴とする請求項２から５のいずれかの
ドレンセパレータ。
【請求項７】セパレート室の下端が、テーパ状の周面
で囲われる集水部を介して、セパレート室よりも小径の
排出口に連なるように形成していることを特徴とする請
求項１から６のいずれかのドレンセパレータ。