JP2023162572A - 気液分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造の気液分離手段を採用することにより、容器本体に流れ込んだ圧縮空気を冷却化・整流化・結露化させながら、液状化現象の促進を図ること。【解決手段】気液分離手段は、気液分離手段を構成する第１の気液分離手段は、前記圧縮空気の空気流を前記長筒状容器の吸入口側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する複数個の筋状溝を外周面に有する傘状の外筒と、この外筒に一体的に設けられた内筒から成り、一方、第２の気液分離手段は、前記蓋体に接続する接続筒の下端部に設けられていると共に、前記内筒の内部に入り込んだ気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔を有する盤状の邪魔部であること。【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮空気に含まれている水分を分離する気液分離装置に関し、特に、該気液分離装置によって乾燥化された空気を受け入れる空気吹き出し手段（容器も含む）に供給することができる気液分離装置に関する。

容器内に流入した水蒸気を含む圧縮空気は、流層を構成する流線を制御する筒状、壺形状、逆傘形状等の仕切り部材に形成した流体制御孔を通過する際、空気（気流）の速度が増し、その結果、高密度物質を通過させない効果を生み出し、圧縮空気内に存在する高密度物質である水滴・異物を除去する性能があることは、当業者に知られている。

まず特許文献１の図８には、水分が高密度の圧縮空気を送る空気送付手段と、水分が低密度の乾燥空気を吹き出す空気吹き出し手段との間に接続状態で介在し、長筒状容器の内部に固定的に設けられ、かつ前記内部に流れ込んだ前記圧縮空気に含まれている水分を水滴状に分離して前記乾燥空気に換える気液分離手段を有する気液分離装置が開示されている。

前記気液分離手段は、中心部に気体流通孔を有する逆傘状態の受板１７と、この受板の上端部に略水平状態に固定され、かつ、流体制御用の多数の空気孔１５とから構成されたものである。

この気液分離手段は、非常にシンプルが構成なので、安価に製造することができるという利点があるものの、長筒状容器２に入り込んだ圧縮空気を冷却する機能を有しない点、圧縮空気と接触する面積が少ない点等から、圧縮空気を整流化・結露化させながら、液状化現象を促進させることができないという問題点がある（符号は特許文献１のもの）。
次に特許文献２は、本願の発明者が創作した気液分離装置であるが、この気液分離装置の筒状仕切り体の内部空間に垂設された気液分離手段は、その外周面に上方端部から下方端部に至るまで複数の環状突起と凹所を有するものの、特許文献１と同様に長筒状容器に入り込んだ圧縮空気を冷却する機能を有しない点、圧縮空気と接触する面積が少ない点等から、圧縮空気を整流化・結露化させながら、液状化現象を促進させることができないという問題点がある。

特許第２８０５１３８号公報の図８ 特許第５４６７１８０号公報

本発明の主たる目的は、従来の特許文献の問題点に鑑み、簡単な構造の気液分離手段を採用することにより、容器本体に流れ込んだ圧縮空気を整流化・結露化させながら、液状化現象の促進を図ることである。

本発明の気液分離装置は、気液分離手段を構成する第１の気液分離手段は、前記圧縮空気の空気流を前記長筒状容器の吸入口側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する放射状の第１冷却フィン又は前記長筒状容器の底壁内面側から筒状胴体部の下端開口へと方向転換して該筒状胴体部の中に入り込んだ気液分離中の空気流を上方に向かって整流的に案内する放射状の第２冷却フィンのいずれか一方を有する筒状体であり、一方、第２の気液分離手段は、前記蓋体に接続する接続筒の下端部に設けられていると共に、気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔を有する盤状の邪魔部であることを特徴とする（請求項１）。

上記構成に於いて、前記筒状体は、外周面に前記第１冷却フィンが一体に設けられた外筒と、この外筒の内周面にその外周面が密着状態に接合し、かつその内周面に前記第２冷却フィンが一体に設けられた内筒とからなり、前記外筒の外周面と前記容器本体の内周面との間が、前記第１冷却フィンによって整流化される下向方向成分の空気流が通過する第１流路であることを特徴とする。また前記構成に於いて、少なくとも前記筒状体及び前記第１・第２冷却フィンは、気液分離中の空気流の温度を奪うアルミニウム又は銅のいずれかの熱伝導性の高い材質で成形された吸熱部材であり、該吸熱部材の熱は、を介して前記長筒状容器の外部に放出されることを特徴とする。

また本発明の気液分離装置は、気液分離手段を構成する第１の気液分離手段は、前記圧縮空気の空気流を前記長筒状容器の吸入口側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する複数個の筋状溝を外周面に有する傘状の外筒と、この外筒に一体的に設けられた内筒から成り、一方、第２の気液分離手段は、前記蓋体に接続する接続筒の下端部に設けられていると共に、前記内筒の内部に入り込んだ気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔を有する盤状の邪魔部であることを特徴とする（請求項４）。

そして、請求項４又は請求項１に記載の気液分離装置に於いて、前記気液分離装置は、車両のエアブレーキシステムのラインに含まれるエアタクの前側又は後側のいずれか一方に位置づけられていることを特徴とする。

その他、実施形態によっては、接続筒の下端部は筒状体の上端部に圧入固定（例えば焼嵌め）され、一方、接続筒の上端部は蓋体の排風側の水平壁部に着脱可能に螺合するので、各部材を簡単に結合することができる。

簡単な構造の気液分離手段を採用することにより、容器本体に流れ込んだ圧縮空気を整流化・結露化させながら、液状化現象の促進を図ることができる。

すなわち、（１）第１実施形態の第１の気液分離手段は、前記圧縮空気の空気流を前記長筒状容器の吸入口側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する放射状の第１冷却フィン又は前記長筒状容器の底壁内面側から筒状胴体部の下端開口へと方向転換して該筒状胴体部の中に入り込んだ気液分離中の空気流を上方に向かって整流的に案内する放射状の第２冷却フィンのいずれか一方を有する筒状体であり、一方、第２の気液分離手段は、前記蓋体に接続する接続筒の下端部に設けられていると共に、気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔を有する盤状の邪魔部であるから、容器本体に流れ込んだ圧縮空気を効率的に整流化しつつ冷却化、結露化を促進することができる。

（２）また第２実施形態の第１の気液分離手段は、前記圧縮空気の空気流を前記長筒状容器の吸入口側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する複数個の筋状溝を外周面に有する傘状の外筒と、この外筒に一体的に設けられた内筒から成り、一方、第２の気液分離手段は、前記蓋体に接続する接続筒の下端部に設けられていると共に、前記内筒の内部に入り込んだ気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔を有する盤状の邪魔部であるから、容器本体に流れ込んだ圧縮空気を効率的に容器本体の内周壁側に整流化した状態で誘導し、かつ結露化を促進することができる。

なお、前記気液分離手段が液分離中の空気流の温度を奪うアルミニウム又は銅のいずれかの熱伝導性の高い材質で成形された吸熱部材である実施形態の場合には、気液分離手段は簡単な冷却器の構造となるので、安価に製造することができると共に、本発明の主たる課題（液状化現象の促進）を確実に達成することができる。また気液分離装置は、車両のエアブレーキシステムのラインに含まれるエアタクの前側又は後側のいずれか一方に位置づけられている実施形態(用途発明)の場合は、車両のエアブレーキシステムのラインに含まれるモレキュラー装置は、水滴化に関して、依然僅かな水蒸気を吸着しているものと推測され得るので、前記僅かな水蒸気を取り除くことにより、該エアブレーキシステムの品質の向上を図ることができる。

図１乃至図１０は本発明の第１実施形態を示す各説明図。図１１至図１３は本発明の筒状体の他の実施形態を示す各説明図。図１４乃至図２１は本発明の第２実施形態を示す各説明図。
第１実施形態の本発明の主要部を正面視側から見た縦断面概略説明図。 長筒状容器の分解斜視図。 要部の概略説明図。 要部の筒状体（外筒と内筒）の概略説明図。 図４の５－５線断面図。 図５の６－６線断面図。 要部の概略説明図（接続管と邪魔板の斜視）。 （ａ）は長筒状容器の蓋体に流れ込んだ圧縮空気の流線、（ｂ）は蓋体内で方向変換して下方に流れる圧縮空気の流線をそれぞれ示す説明図。 （ｃ）は蓋体側から容器本体の内周壁と筒状体の外周壁の間の流路に向かって流れる圧縮空気の流線、（ｄ）は容器本体の下端部側の内壁壁を旋回して方向変換し、筒状体の下端開口へ向かう圧縮空気の流線を示す説明図。 （ｅ）は筒状体の内部空間に入り込んだ圧縮空気の流線、（ｆ）は邪魔板と接続管とを通過する乾燥空気の流線を示す説明図。 本発明の筒状体の第２実施形態を示す斜視図。 図１１の１２－１２線断面図。 （ａ）筒状体が半径外方向にのみ冷却フィンを有する実施形態、（ｂ）筒状体が半径内方向にのみ冷却フィンを有する実施形態。 第２実施形態の本発明の主要部を正面視側から見た縦断面概略説明図。 気液分離手段の斜視図（第１の気液分離手段と第２の第１の気液分離手段が一体的に結合） 第１の気液分離手段の平面図。 図１６の１７－１７線断面図。 下端部に盤状の邪魔部を有する接続筒９Ａの斜視図。 第１の気液分離手段の斜視図。 蓋体の吸引側及び第１の気液分離手段に案内される圧縮空気の流線及び水滴の落下状態の概略説明図。 内筒の内部空間に入り込んだ圧縮空気の流線及び水滴の落下状態の概略説明図。 本発明の適用例の実施形態を示す概略説明図。

図１乃至図１０は、本発明の第１実施形態の気液分離装置に関する各説明図である。
（１）気液分離装置…図１
図１は、本発明の主要部を正面視側から見た縦断面概略説明図で、気液分離装置Ｘの一例を示している。例えば気液分離装置Ｘは、水分が高密度の圧縮空気を送る空気送付手段Ａと、水分が低密度の乾燥空気を吹き出す空気吹き出し手段Ｂとの間に接続状態で介在する。

図１に於いて、例えば符号Ａは空気を圧縮するエアコンプレッサー、送風機、エアポンプなどの空気送付手段である。空気送付手段Ａは、例えば気体収納機能、空気発生機能、空気圧送機能等を有している。

一方符号Ｂは、エアスプレーガン、エアモータ、エアブレーカ、水分吸着機能等空気吹出し手段である。Ｌ１は空気吹出し手段Ｂと空気送付手段Ａの間に水分が高密度の圧縮空気ａを供給する供給管（供給ライン）、Ｌ２は除水後の低密度の乾燥空気（気体）ｂを空気吹出し手段Ｂに供給する排風管（排風ライン）である。前記供給管Ｌ１と排風管Ｌ２の長さは、空気送付手段Ａや空気吹出し手段Ｂの用途に対応して適宜に設定される。

気液分離装置Ｘは長筒状容器１を有し、この長筒状容器１の下端部に突出形成された液体排出部分に手動式又は自動の容器型ドレインＣが、一体的又は取り外し可能に取り付けられる。ドレインＣは、普通一般にタンク状に形成されている。

（２）長筒状容器１の構造…図１、図２、図３、図８
図２は金属製の長筒状容器（容器本体１ａと蓋体１ｂと締付け子１ｃ）１の分解斜視図、図３は要部の概略説明図（管を取り付けた蓋体１ｂと接続筒は縦断面であり、筒状体は斜視図）である。長筒状容器１は、例えば角筒又は円筒（本実施形態）の容器本体１ａと、この容器本体の上端部に設けられた蓋体１ｂとから成り、環状の締付け子１ｃが前記容器本体１ａと蓋体１ｂを一体的に結合する。

前記容器本体１ａは、底壁部の下部中央部に気液分離後の液体を排出するための落下口２を有し、一方、前記蓋体１ｂは、周壁部の一部（図１では左側）に空気送付手段Ａから圧送されてくる圧縮空気ａを吸引する吸入口３を有し、一方、前記吸入口３の位置とは反対側の周壁部の一部（図１では右側）に気液分離後の乾燥空気ｂを排出する排風口４を有している。蓋体１ｂの内部には、ランドルド環状空間（視力検査のＣマークに似た流路）５を形成し、かつ前記吸入口３と排風口４とを区画するＣ型状の案内壁部６や水平支持部が設けられ、前記案内壁部の基端部は蓋体の内周壁に接続している（図８を参照）。

（３）気液分離手段…図１
長筒状容器１の内部には、複数個の気液分離手段７が固定的に設けられている。実施形態の気液分離手段７は、容器本体１ａの内部空間に該容器本体の内周壁から離間して位置する筒状体８と、この筒状体の上端部と蓋体１ｂのＣ型状の案内壁部６の下端部に連続する水平支持部の螺合孔に螺着し、かつ複数の気体流量制御小孔１５ａが形成された盤状の邪魔部１５を有する接続筒９とから成る。
ここでは、筒状体８を第１の気液分離手段とし、一方、複数の気体流量制御小孔１５ａを有する接続筒９を第２の気液分離手段という。
ところで、接続筒９は、フランジ９ａ、筒状体８用の筒状嵌合部９ｂ、盤状の邪魔部１５用取付け部９ｃ、前記フランジ９ａの上面から突出する筒状螺合部９ｄを有する（図７参照）。

なお、第２の気液分離手段である邪魔部１５は、前記フランジ９ａ、嵌合部９ｂ、取付け部９ｃ、連結用の螺合筒部９ｄと同一の材質（例えば合成樹脂材、アルミニューム）で一体成形しても良い。実施形態では、接続筒９と盤状の邪魔部１５とは別部材であるが、前記邪魔部１５は前記接続筒９の下端部に一体的に取付けられ、接続筒９の螺合筒部９ｄを介して蓋体１ｂの水平部に連結される。

さて、図１で示すように、筒状体８が接続筒９を介して容器本体１ａの内部空間に垂設状態に位置付けられると、筒状体８の下端開口１０は、容器本体１ａの略中央部に位置し、前述の落下口２との間に所要の空間ができる。ここでは、説明の便宜上、筒状体８の下端開口を空気成分が入り込む「通気口１０」ともいう。筒状体８は通気口１０を基準として吸入口３側の気体上流室と排風口４側の気体下流室に区画される。なお、特に図示しないが、容器本体１ａの底壁部の内面側には、縦断面漏斗状に形成された液体跳ね防止用隔壁部材を配設するのが好ましい（例えば特許第５４６７１８０号の図３を参照）。

（４）気液分離手段の具体的構成…例えば図３～図７
まず、第１実施形態の気液分離手段７を構成する筒状体（第１の気液分離手段）８は、半径外方向に延びる多数の第１冷却フィンを有する外筒１１と、半径内方向に延びる多数の第２冷却フィンを有する内筒１３とから構成されている。筒状体８の多数の第１冷却フィン１２は、高密度の圧縮空気ａの空気流を長筒状容器１の蓋体１ｂの吸入口３側から該長筒状容器１の底壁内面側へと冷却しながら整流的に案内する。

これに対して、筒状体８の多数の第２冷却フィン１４は、前記第１冷却フィン１２を通過し、かつ、底壁内面側で折り返し、容器本体の底壁内面側から筒状胴体部の下端開口（通気口）１０へと方向転換して該筒状胴体部の中に入り込んだ気液分離中の空気流を上端開口に向かってさらに冷却しながら整流的に案内する。

付言すると、筒状体８は、外周面に半径外方向に前記第１冷却フィン１２が一体に設けられた外筒１１と、この外筒の内周面にその外周面が密着状態に接合し、かつその内周面に半径内方向に前記第２冷却フィン１４が一体に設けられた内筒１３とからなり、前記外筒１１の外周面と容器本体１の内周面との間が、前記第１冷却フィン１２によって整流化される下向方向成分の空気流が通過する第１流路となる。実施形態では、第１冷却フィン１２及び第２冷却フィン１４は、各筒体の長手方向に沿って略直線状の羽体であるが、少なくとも第１冷却フィン１２又は第２冷却フィン１４のいずれか一方は、空気流との接触面積を増やすために、やや螺旋状或いは曲線状に成形しても良い。

次に、第１実施形態の気液分離手段７を構成する接続筒（第２の気液分離手段）９は、上端部側の筒状螺合部９ｄが蓋体１ｂの排風側に接続すると共に、下端部側が筒状体８の上端部に外嵌合状態に接続し、かつ気液分離中の空気流を邪魔部１５の多数の流量制御小孔１５ａに通過させ、これにより、前記気液分離中の空気流からさらに水分を除去する。
前述したように、筒９は大径部側の上端部にフランジ９ａを有し、このフランジの下方に肉厚状の嵌合部９ｂを有し、さらに、この嵌合部の下方に縮経状の取付け部９ｃを有する。一方、前記フランジ９ａの上面には筒状螺合部９ｄが形成され、該筒状螺合部９ｄは蓋体１ｂの水平支持部に形成したメネジに螺合する。そして、接続筒９が蓋体１ｂの水平支持部に螺着すると、接続筒９の中心孔と蓋体１ｂの排風口４が連通状態となる。前記邪魔部１５の気体流量制御小孔１５ａは、下面から上面に向って貫通状に形成されている。また貫通状の気体流量制御小孔１５ａは、放射状に多数形成され、内筒１２の内部空間及び接続筒９の中心孔とそれぞれ連通状態となる。なお、流量制御小孔１５ａは、例えば１～２ｍｍ程度である。

ところで、圧縮空気を整流化・結露化させながら、液状化現象の促進を図るという発明の課題との関係では、気液分離手段７は、半径外方向に放射状の第１冷却フィン及び半径内方向に放射状の第２冷却フィンを有する筒状体（第１の気液分離手段）８と、この筒状体と蓋体との間に介在し、かつ気液分離中の空気流を多数の流量制御小孔を通過させ、これにより、前記気液分離中の空気流からさらに水分を除去する仕切り状の邪魔部１５とから構成され、前記気液分離手段７（８、１５）が液分離中の空気流の温度を奪うアルミニウム又は銅のいずれかの熱伝導性の高い材質で成形された吸熱部材であることが望ましい。このような実施形態の場合には、少なくとも第１の気液分離手段８は簡単な冷却器の構造となるので、安価に製造することができると共に、容器本体１ａに流れ込んだ圧縮空気を全体的に冷却かつ整流化させながら、結露を積極的に発生させ、より多くの液状化現象の促進を図ることができる。

したがって、実施形態の気液分離手段７には、第１の気液分離手段としての筒状体８（実施形態では外筒１１と内筒１３）の他に、上端部が蓋体１ｂの排風側に接続すると共に、下端部が前記筒状体８の上端開口の上端部に接続し、かつ気液分離中の空気流を多数の流量制御小孔１５ａを通過させ、これにより、前記気液分離中の空気流からさらに水分を除去する第２の気液分離手段としての邪魔部１５が含まれている。
ところで、前記筒状体８、前記第１・第２冷却フィン１２、１４及び邪魔部１５は、気液分離中の空気流の温度を奪うアルミニウム又は銅のいずれかの熱伝導性の高い材質で成形された吸熱部材であり、該吸熱部材の熱は、接続筒９及び蓋体１ｂを介して長筒状容器１の外部に放出される。

しかして、空気成分との接触抵抗の値を低減化するために、筒状体８、第１・第２冷却フィン１２、１４、邪魔部１５、それに接続筒８と蓋体１ｂを含む各部材は、空気成分に対する接触圧力、接触面積、接触面の表面の粗さ、各材料の熱伝導率、各部材の長さや厚さ、各部材の硬度等の要素を考慮して、それぞれ熱伝導性の高い材質を適宜に選択するのが好ましい。それ故に、前記アルミニウム又は銅は、それらの合金も当然に含まれる。なお、容器本体１ａと蓋体１ｂの結合構造は公知技術なので、ここでは説明を割愛する。

（５）空気成分の流線方向
まず、図８の上方の概略図（ａ）は、長筒状容器１の蓋体１ｂに流れ込んだ圧縮空気ａの流線を示し、下方の概略図（ｂ）は、蓋体１ｂ内で方向変換して下方に流れる圧縮空気の流線を示す。前述した如く、蓋体１ｂの壁部の内周壁と平面視Ｃ型状の案内壁部との間には、ランドルド環状空間（視力検査のＣマークに似た流路）５が形成されていることから、吸入口３から内部空間に入り込んだ圧縮空気ａの流線方向は、矢印で示すように、時計方向と半時計方向に分流する。分流した空気成分は、蓋体の上壁の内壁に遮られるから概略図（ｂ）で示すように下方方向へ流れる。

次に、図９の上方の概略図（ｃ）は蓋体１ｂ側から容器本体１ａの上端部側の内周壁と筒状体８の外筒１１の外周壁の間の流路に向かって流れる圧縮空気の流線を示し、下方の概略図（ｄ）は容器本体１ａの下端部側の内壁壁を旋回して方向変換し、前記外筒１１の下端開口１０へ向かう圧縮空気の流線を示す。図９に於いて、圧縮空気は容器本体１ａの上端部側の内周壁、筒状体８の外筒１１の外周壁及び放射状の多数の第１冷却フィン１２の各面に接触しながら下降するが、この時、水分を含んだ空気は第１冷却フィン１２の各面に案内され、かつ下方方向へと整流化され、外筒１１の外周壁及び放射状の多数の第１冷却フィン１２によって冷やされる。

付言すると、圧縮空気中の水分が外筒１１の外周壁と放射状の多数の第１冷却フィン１２の各面に接触させることにより、積極的に結露を発生させることができるから、これにより液状化現象が促進する。ここでは一次的に圧縮空気が冷やされることにより、水滴化現象が効率良く発生し、気体から不純物（空気よりも比重の大きい物質）を除去することができる。

次に、図１０の上方の概略図（ｅ）は筒状体の内部空間に入り込んだ圧縮空気の流線を示し、下方の概略図（ｆ）は邪魔板と接続管とを通過する乾燥空気の流線を示す。実施形態では、内筒１３にも第２冷却フィン１４が設けられているから、内筒１３の下端開口１０から入り込んだ冷風状態の圧縮空気は、さらに、内筒１３の内周壁と放射状の多数の第２冷却フィン１４の各面に接触して二次的に冷やされる。

したがって、ここでも結露によって液状化現象がさらに促進し、この内筒１３内でも水滴化現象が効率良く発生し、気体から不純物（空気よりも比重の大きい物質）を除去することができる。そして、概略図（ｆ）で示すように、二次的に冷やされた気液分離中の圧縮空気は、仕切り状の邪魔部１５の多数の流量制御小孔１５ａを通過する際、気液分離中の空気流からさらに水分を除去され乾燥空気ｂとなって排風口４から排出される。

なお、仕切り部材に形成した流体制御孔を通過する際、空気（気流）の速度が増し、その結果、高密度物質を通過させない効果を生み出し、圧縮空気内に存在する高密度物質である水滴・異物を除去する性能があることは、当業者に知られている。

この欄では、気液分離手段を構成する筒状体８Ａの他の実施形態について、簡単に説明する。また図１１至図１３を参照にして、本発明の筒状体の他の実施形態を説明する。さらに、図１４乃至図２１を参照にして、本発明の第２実施形態の気液分離手段７Ａを説明する。加えて、図２２を参照にして、本発明の新規な用途例を説明する。
なお、これらの実施形態を説明するにあたって、第１実施形態と同一の部分には同一又は同様の符号を付し、重複する説明を割愛する。

まず、図１１は本発明の筒状体８Ａの第２実施形態を示す斜視図、図１２は図１１の１２－１２線断面図である。図１１及び図１２から理解することができるように、第２実施形態の筒状体８Ａが第１実施形態のそれと主に異なる点は、筒状体８Ａの筒が「一つ」であることである。この一つの筒の外周面に放射状に多数の第１冷却フィンが半径外方向に延伸していると共に、該一つの筒の内周面に放射状に多数の第２冷却フィン１４Ａが半径内方向に延伸している。なお、多数の第１冷却フィン１２Ａ及び第２冷却フィン１４Ａの接触面積、接触面の表面の粗さ、各材料の熱伝導率、各部材の長さや厚さ、各部材の硬度等の要素は、適宜に設計されている。

次に、図１３（ａ）は筒状体８Ｂが半径外方向にのみ冷却フィン１２Ｂを有する実施形態、図１３（ｂ）は筒状体８Ｃが半径内方向にのみ冷却フィン１４Ｂを有する実施形態である。

次に、図１４乃至図２１を参照にして、本発明の第２実施形態を説明する。
前述した本発明の第１実施例と主に異なる点は、次の通りである。

（ａ）気液分離手段７Ａの第１の気液分離手段８Ｄは、圧縮空気の空気流を長筒状容器１の吸入口３側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する複数個の筋状溝２１を外周面に有する傘状の外筒１１Ａと、この外筒に一体的に設けられた内筒１３Ａから成り、一方、第２の気液分離手段９Ａは、蓋体１ｂに接続する接続筒９の下端部に設けられていると共に、前記内筒１３Ａの内部に入り込んだ気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔１５ａを有する盤状の邪魔部（９ｃ＝１５Ａ）である。

（ｂ）付言すると、第２の気液分離手段は接続筒９Ａであり、この接続筒９Ａの邪魔部（９ｃ＝１５Ａ）は、嵌合部９ｂの下端部に同一の材質で肉厚状に一体形成されている。そして、複数の気体流量制御小孔１５ａは、望ましくは盤状の邪魔部１５Ａの外周面から内周面まで貫通状に形成されている。

（ｃ）気体流量制御小孔１５ａは、外周面の周方向に所定間隔を有して、例えば６個～８個形成され、かつ接続筒９Ａの流路に連通している。

（ｄ）接続筒９Ａの盤状の邪魔部１５の下面中央部には、柱状の連結部２３が下方に向って突出形成されている。この連結部２３は、例えば同一構成の気液分離手段７Ａが複数個存在する場合に於いて、上方に位置する気液分離手段７Ａに対して、下方に位置する気液分離手段７Ａの筒状螺合部９ｄを連結部２３に緊密状態に嵌合することにより、上下方向に２個、３個という具合に連結するために用いられる。

（ｅ）傘状の外筒１１Ａの外周面に上端から下端に形成された筋状溝２１は、圧縮空気ａを、冷却化する機能、整流化させる機能及び水滴化した水分を容器本体１ｂの内壁面に衝突させるために設けたものである。したがって、外筒１１Ａの外周面の傾斜角度は、任意に設定することができる。実施形態では、図１６で示すように、筋状溝２１は外筒１１Ａの外周面の周方向に所定間隔を有して８個形成されている。

（ｆ）実施形態では、傘状の外筒１１Ａよりも略寸胴状の内筒１３Ａが長い。しかし、両方の長さの相違は、発明の本質的事項ではない。また略寸胴状の内筒１３Ａの外周面と外筒１１Ａの内周面との間に環状の間隙２２が形成されているが、この環状の間隙２２も、発明の本質的事項ではない。

一方、内筒１３Ａの内部に入り込んだ気液分離中の気体は、接続筒９Ａの流路に流れ込んで行く必要があるので、接続筒９Ａの下端部の邪魔部１５の外周面と内筒１３Ａの内周面の上端部との間には、狭い環状間隙２４が設定されていることが必要である。

（ｇ）筋状溝２１及び気体流量制御小孔１５ａの数は、任意に設定することができる。なお、気液分離手段７Ａの傘状の外筒１１Ａ及び内筒１３Ａは、第１実施形態と同様に、気液分離中の空気流の温度を奪うアルミニウム又は銅のいずれかの熱伝導性の高い材質で成形された吸熱部材であることが望ましい。

なお、図２０は蓋体１ｂの吸引側３及び第１の気液分離手段８Ａに案内される圧縮空気ａの流線及び水滴の落下状態を示す。また、図２１は内筒１３Ａの内部空間に入り込んだ圧縮空気の流線及び水滴の落下状態を示す。
上記のように構成しても、第１実施例と同様に、本発明の主たる課題を達成することができる。

最後に、図２２は、本発明の適用例の他の実施形態を示す概略説明図である。気液分離装置Ｘは、車両のエアブレーキシステムのラインに含まれるエアタクの前側又は後側のいずれか一方に位置づけることができる。何故ならば、車両のエアブレーキシステムのラインに含まれるモレキュラー装置は、水滴化に関して、依然と僅かな水蒸気を吸着しているものと推測され得るからである。

図２２は、例えば車両のエアブレーキシステムのラインに含まれるエアタクの前側に配設した実施形態である。特に図示しないが、水蒸気は配管内で冷え、水滴に変化するのでラインの上流域より、下流域の方が良いと考えられるので、水滴排除の効率性に配慮して、当然にエアタクの後側に位置づけても良い。

ここでは図２２の実施形態について説明する。本発明の気液分離装置Ｘは、圧縮空気を送る空気送付手段Ａとしての車両用圧縮機と、水分が低密度の乾燥空気を吹き出す空気吹き出し手段Ｂとしての車両用乾燥空気収納機との間に接続状態で介在する。なお、圧縮空気の密度は、車両用圧縮機の性能如何による。

すなわち、この実施形態の空気送付手段Ａは、電車、自動車等の車両のエンジン、電動モータ、車両に搭載されている蓄電器等を動力源とした圧縮機であり、該車両用圧縮機Ａは比較的高密度の圧縮空気を送る第１配管３１を介して長筒状容器１の吸入口３側に接続し、一方、前記空気吹き出し手段Ｂは、前記長筒状容器１の排風口４側に第２配管３２を介して接続する車両用乾燥空気収納機(例えばモレキュラーケミカルドライヤー装置等)であり、前記車両用乾燥空気収納機Ｂには第３配管３３を介して車両のエアブレーキシステムＹを構成するエアタンク３４が接続している。

なお、前記車両のエアブレーキシステムＹの構成について、符号３５はブレーキペタル、３６はブレーキバルブ、３７は差圧弁を含む複数個の制御弁装置、３８はエアマスタ、３９は車輪４０に制動をかけるブレーキ装置である。車両のエアブレーキシステムＹは、公知知技術なので、詳細な説明は割愛する（例えば特開平６－１２１９号公報）。

上記構成に於いて、特に、車両用乾燥空気収納機Ｂに水滴用捕捉器機が存在しない場合には、本発明の液分離装置Ｘを適用することにより、結果的に、エアブレーキシステムＹの性能や品質を向上させることができる。

本発明は、空気吹き出し手段（容器も含む）に乾燥空気を供給する気液分離装置の技術分野で利用することができる。

Ｘ…気液分離装置、
Ａ…空気送付手段、
Ｂ…空気吹き出し手段、
Ｙ…エアブレーキシステム、
１…長筒状容器、１ａ…容器本体、１ｂ…蓋体、１ｃ…締付け子、
２…落下口、３…吸入口、４…排風口、５…ランドルド環状空間、６…案内壁部、
７、７Ａ…気液分離手段、８…筒状体、９…接続筒、
１０…筒状体の下端開口、
１１、１１Ａ…外筒、１２…第２冷却フィン、
１３、１３Ａ…内筒、１４…第２冷却フィン、
１５、１５Ａ…邪魔部、１５ａ…流量制御小孔、
２２…間隙、２３…連結部、
３３…エアタンク。

Claims (5)

1. 気液分離手段を構成する第１の気液分離手段は、前記圧縮空気の空気流を前記長筒状容器の吸入口側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する放射状の第１冷却フィン又は前記長筒状容器の底壁内面側から筒状胴体部の下端開口へと方向転換して該筒状胴体部の中に入り込んだ気液分離中の空気流を上方に向かって整流的に案内する放射状の第２冷却フィンのいずれか一方を有する筒状体であり、一方、第２の気液分離手段は、前記蓋体に接続する接続筒の下端部に設けられていると共に、気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔を有する盤状の邪魔部であることを特徴とする気液分離装置。
2. 請求項１に記載の気液分離装置に於いて、前記筒状体は、外周面に前記第１冷却フィンが一体に設けられた外筒と、この外筒の内周面にその外周面が密着状態に接合し、かつその内周面に前記第２冷却フィンが一体に設けられた内筒とからなり、前記外筒の外周面と前記容器本体の内周面との間が、前記第１冷却フィンによって整流化される下向方向成分の空気流が通過する第１流路であることを特徴とする気液分離装置。
3. 請求項２に記載の気液分離装置に於いて、少なくとも前記筒状体及び前記第１・第２冷却フィンは、気液分離中の空気流の温度を奪うアルミニウム又は銅のいずれかの熱伝導性の高い材質で成形された吸熱部材であり、該吸熱部材の熱は、を介して前記長筒状容器の外部に放出されることを特徴とする気液分離装置。
4. 気液分離手段を構成する第１の気液分離手段は、前記圧縮空気の空気流を前記長筒状容器の吸入口側から該長筒状容器の底壁内面側へと整流的に案内する複数個の筋状溝を外周面に有する傘状の外筒と、この外筒に一体的に設けられた内筒から成り、一方、第２の気液分離手段は、前記蓋体に接続する接続筒の下端部に設けられていると共に、前記内筒の内部に入り込んだ気液分離中の空気流からさらに水分を除去する複数の気体流量制御小孔を有する盤状の邪魔部であることを特徴とする気液分離装置。
5. 請求項１又は請求項４に記載の気液分離装置に於いて、前記気液分離装置は、車両のエアブレーキシステムのラインに含まれるエアタクの前側又は後側のいずれか一方に位置づけられていることを特徴とする気液分離装置。

Images