JP2011005483A - 不純物回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体の輸送システムに使用される、ランニングコストの低い不純物回収装置を実現する。
【解決手段】不純物回収装置が、流体を導入する導入口と流体を排出する排出口とを備えた容器と、容器内に収容される複数の剛体と見なせるボールと、容器内で導入口と排出口との間に設置され、導入口に導入された流体が複数のボールの間の間隙を通過して排出口から排出されるように複数のボールを保持するボール保持手段とを有する。好ましくは、不純物回収装置が、ボール保持手段に保持される複数のボールを冷却する冷却手段を更に有する。
【選択図】 図１

Description

流体の輸送システムに使用される不純物回収装置に関する。

真空ポンプ、排気ブロワ、或いはコンプレッサといった流体の輸送システムには、不純物を流体から除外するための不純物回収装置が設けられている。不純物回収装置としては、特許文献１に記載されているもののように、発泡樹脂、合成繊維又は天然繊維から形成される綿や布、或いは不織布等のフィルタが使用される。

特許第２９７８６９１号

このようなフィルタを用いる不純物回収装置は、気化したオイルや溶剤溶融不純物等、常温では液状となる不純物が多く含まれる気体を扱う場合、フィルタの目詰まりが発生しやすくなるために、フィルタの交換頻度が高く、不純物回収装置のランニングコストが高くなるという問題があった。

本発明は上記の問題を解決するためになされるものである。すなわち、本発明はランニングコストを低く抑えることが可能な不純物回収装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の不純物回収装置は、流体を導入する導入口と流体を排出する排出口とを備えた容器と、容器内に収容される複数の剛体と見なせるボールと、容器内で導入口と排出口との間に設置され導入口に導入された流体が複数のボールの間の間隙を通過して排出口から排出されるように複数のボールを保持するボール保持手段と、
を有する。

本発明に係る不純物回収装置は、剛体と見なせる材料から形成されたボールに不純物を付着させる構成であり、ボールを洗浄することによって繰り返しボールを使用することができるため、不純物回収装置のランニングコストは低いものとなる。また、多数のボールを濾過材として使用しているため、濾過材の体積あたりの表面積は大きいものとなる。すなわち、空気と濾過材との接触面積を大きくとることが可能となり、不純物回収能力は大きなものとなる。

また、不純物回収装置は、ボール保持手段に保持される複数のボールを冷却する冷却手段を更に有することが好ましい。

このような構成とすると、冷却手段によってボールが冷却されるため、気化したオイルや溶剤溶融不純物はボールに接触すると凝固、または粘度が向上し、ボールに付着しやすくなる。この結果、本発明に係る不純物回収装置の不純物の回収能力はより大きなものとなる。

また、容器はボール保持手段が収容される内部容器と内部容器を収容する外部容器とを有し、冷却手段は外部容器と内部容器の間の隙間に冷媒を流すことによって内部容器及びボール保持手段に保持される複数のボールを冷却することが好ましい。冷媒は、例えば冷却水である。或いは、冷媒は炭酸ガスである。

また、ボール保持手段は複数のボールを隙間なく収容するケースを有し、ケースは容器内から外部に取り出し可能に設置されていることが好ましい。

また、ボールは例えばガラス製である。或いは、ボールは鉄製である。

以上のように、本発明によれば、ランニングコストを低く抑えることが可能な不純物回収装置が実現される。

図１は、本発明の実施の形態に係る不純物回収装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の不純物回収装置の断面図である。図１に示されるように、本実施形態の不純物回収装置１は、容器部１０と濾過部２０を有している。

容器部１０は、外部容器１１と、内部容器１２とを有する。外部容器１１及び内部容器１２は、共に上部が開放となっているコップ状の容器である。外部容器１１は、内部容器１２を収容し、外部容器１１の内壁１１ｂと内部容器１２の外壁１２ａの間には、冷媒用スペースＣが形成される。

外部容器１１と内部容器１２の開口は、カバー１３によって遮蔽される。カバー１３と外部容器１１及び内部容器１２の間には、ガスケット１４が挟み込まれている。このため、カバー１３が図示しない固定用金具で外部容器１１と内部容器１２の開口に固定された状態では、外部容器１１及び内部容器１２とカバー１３の隙間は完全にふさがれる。

外部容器１１と内部容器１２の開口側（上側）には、外部容器１１及び内部容器１２を貫通する排気管３２が設けられている。また、外部容器１１と内部容器１２の底側（下側）には、外部容器１１及び内部容器１２を貫通する吸気管３１が設けられている。

内部容器１２の内壁１２ｂには、吸気管３１より上側で、且つ排気管３２の下側の位置に突出部１２ｃが設けられている。この突出部１２ｃの上側には、濾過部２０が取り付けられる。

濾過部２０は、鉄やガラスなど、剛体と見なせる材料から形成された多数のボール２１と、このボール２１を隙間無く収容するケース２２を有する。ケース２２は、内部容器１２の内側に隙間なく収容される円柱状のケースであり、ボール２１が落下しないように保持する下面２２ａを有する。下面２２ａは、突出部１２ｃによって支持される。また、ケース２２の下面２２ａ及び上面２２ｂは、メッシュ状に形成されており、空気が濾過部２０を通過できるようになっている。

ケース２２によって、内部容器１２内のスペースは、下側の入口空間Ｓ１と上側の出口空間Ｓ２に分断される。排気管３２には空気ポンプＡＰが設けられており、空気ポンプＡＰを駆動すると、空気が吸気管３１を介し入口空間Ｓ１に導入され、次いで、濾過部２０、出口空間Ｓ２、排気管３２を順次通過して、空気ポンプＡＰに導入される。

空気ポンプＡＰを駆動している状態では、空気が濾過部２０のケース２２内を通過する際に、ケース２２内に収容された多数のボール２１の表面に接触する。この時、空気に含まれる気化したオイルや溶剤溶融不純物等の不純物は、ボール２１の表面に付着する。これにより、空気中の不純物を除去することができる。

濾過部２０のケース２２の上面２２ｂには、ハンドル２３が取り付けられている。カバー１３及びガスケット１４を外部容器１１及び内部容器１２から取り外し、内部容器１２の開口を露出させた状態で、ハンドル２３を把持して濾過部２０を引き出すことによって、濾過部２０を容器部１０から取り外すことができる。ある程度不純物がボール２１に付着すると、濾過部２０の不純物回収能力が低下するが、取り外した濾過部２０からボール２１を取り出して洗浄することにより、濾過部２０の不純物回収能力を回復させることが可能である。

このように、本実施形態においては、剛体と見なせる材料から形成されたボール２１に不純物を付着させる構成であり、ボール２１を洗浄することによって繰り返しボール２１を使用することができるため、不純物回収装置１のランニングコストは低いものとなる。また、多数のボール２１を濾過材として使用しているため、濾過材の体積あたりの表面積は大きいものとなる。すなわち、空気と濾過材との接触面積を大きくとることが可能となり、濾過部２０の不純物回収能力は大きくなる。

なお、ボール２１の径は、不純物の除去を行う流体（気体又は液体）の種類や、除去すべき不純物の特徴等の条件に応じて、適宜選択される。

外部容器１１の外壁１１ａのケース２２より上側の位置には、冷媒導入管４１及び冷媒排出管４２が設けられている。冷媒導入管４１及び冷媒排出管４２は、冷媒用スペースＣと容器外部とを連絡する。冷媒導入管４１には冷却水送水用ポンプＣＰが取り付けられている。冷却水送水用ポンプＣＰは、内部容器１２及びその中の濾過部２０を冷却するための冷却水を冷媒用スペースＣに流している。冷却水送水用ポンプＣＰによって冷媒導入管４１から冷媒用スペースＣに導入された冷却水は、冷媒用スペースＣを流れて内部容器１２を冷却し、冷媒排出管４２を介して装置外部に排出される。この時、熱伝導によって比較的高温のボール２１から低温の内部容器１２へ熱が移動するため、ボール２１もまた冷却される。

このように、本実施形態に係る不純物回収装置１は、冷却水送水用ポンプＣＰと冷媒用スペースＣからなる冷却手段によってボール２１が冷却される。このため、気化したオイルや溶剤溶融不純物はボール２１に接触すると凝固、または粘度が増し、ボール２１に付着しやすくなる。このように、本実施形態に係る不純物回収装置１は、ボール２１を冷却することによって不純物の回収能力を向上させている。

なお、本実施形態では、ボール２１を冷却するための冷媒として水を使用しているが、使用される冷媒の種類は、不純物を回収する流体の種類や、使用温度、不純物の種類等の条件に応じて適宜選択される。例えば、冷却水の代わりに炭酸ガスを冷媒として採用する構成としてもよい。

１ 不純物回収装置
１０ 容器部
１１ 外部容器
１２ 内部容器
１３ カバー
１４ ガスケット
２０ 濾過部
２１ ボール
２２ ケース
２３ ハンドル
３１ 吸気管
３２ 排気管
４１ 冷媒導入管
４２ 冷媒排出管
ＡＰ 空気ポンプ
ＣＰ 冷却水送水用ポンプ

Claims (8)

1. 流体に含まれる不純物を回収するための不純物回収装置であって、
   流体を導入する導入口と、流体を排出する排出口とを備えた容器と、
   前記容器内に収容される複数の剛体と見なせるボールと、
   前記容器内で前記導入口と排出口との間に設置され、前記導入口に導入された流体が前記複数のボールの間の間隙を通過して排出口から排出されるように前記複数のボールを保持するボール保持手段と、
   を有する不純物回収装置。
2. 前記ボール保持手段に保持される複数のボールを冷却する冷却手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の不純物回収装置。
3. 前記容器は、前記ボール保持手段が収容される内部容器と、前記内部容器を収容する外部容器とを有し、
   前記冷却手段は、前記外部容器と内部容器の間の隙間に冷媒を流すことによって前記内部容器及び前記ボール保持手段に保持される複数のボールを冷却することを特徴とする請求項２に記載の不純物回収装置。
4. 前記冷媒が冷却水であることを特徴とする請求項３に記載の不純物回収装置。
5. 前記冷媒が炭酸ガスであることを特徴とする請求項３に記載の不純物回収装置。
6. 前記ボール保持手段は、前記複数のボールを隙間なく収容するケースを有し、前記ケースは、前記容器内から外部に取り出し可能に設置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の不純物回収装置。
7. 前記ボールがガラス製であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の不純物回収装置。
8. 前記ボールが鉄製であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の不純物回収装置。

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