JP3015241B2 - 水配管用気水分離器 - Google Patents

水配管用気水分離器

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JP3015241B2
JP3015241B2 JP5332383A JP33238393A JP3015241B2 JP 3015241 B2 JP3015241 B2 JP 3015241B2 JP 5332383 A JP5332383 A JP 5332383A JP 33238393 A JP33238393 A JP 33238393A JP 3015241 B2 JP3015241 B2 JP 3015241B2
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宏次 森岡
好久 関
芳郎 富岡
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株式会社大氣社
サンエス工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空調用の冷水配管や温
水配管、給水配管、給湯配管などの各種水配管の途中に
介装されて水配管中を流れる水中の空気を排出する水配
管用気水分離器、詳しくは、上流側の水配管の端部に接
続するための入口接続部と、下流側の水配管の端部に接
続するための出口接続部と、上部から水を受け入れて下
部から排出して内部での水の下降流動過程においてその
水中の空気を浮上分離させる気水分離タンクとを設けて
あるものに関する。
【0002】
【従来の技術】水配管内を流れる水中に空気が混入して
いると、その空気が水配管の凹凸部や熱交換部などに溜
まって水の流れを阻害するエアーロックが発生したり、
或いは、空気が流動する際に生じる伝播音による騒音が
発生したり、配管・ポンプなどの機器の振動が発生した
りする。
【0003】そこで、水配管に気水分離器を設置するの
であるが、従来の水配管用気水分離器は、図4に示すよ
うに、気水分離タンク4への給水管5に上流側の水配管
A1の端部に対する入口接続部1が形成されており、気
水分離タンク4からの送水管6に下流側の水配管A2の
端部に対する出口接続部2が形成されていた。つまり、
水配管内を流動する水の全量を気水分離タンク4に流入
させて気水分離するものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術によるときは、入口接続部が上方に、かつ、出口接続
部が下方にそれぞれ配置するから、設置するにあたっ
て、自ずと、上流側の水配管の端部と下流側の水配管の
端部とにもそのような配置が要求され、その結果、気水
分離器設置部において水配管のレイアウトに上下の段差
が発生することになって、水配管設備の設計・施工を難
しいものにしていた。
【0005】特に、気水分離タンクとして、上下軸芯回
りの円筒面の内周面を備え、内部に内周面の接線方向か
ら水を流入させ、かつ、接線方向に水を送出させて水を
上下軸芯回りに旋回させつつ下降させることにより気水
分離タンクの高さの割りには気水分離タンク内での水の
滞留時間を長くし、かつ、旋回伴う遠心力で気水分離
を助長して気水分離を確実に行えるように構成した旋回
型のものを用いる場合には、気水分離タンクの径が水を
旋回させる上で水配管の3倍程度の大きさとなり、その
結果、気水分離タンクが水配管から横に大きくはみ出し
て気水分離タンクの設置スペースが大きくなり、設置箇
所の選択に制約を受けて、一層水配管設備の設計・施工
を難しくする。
【0006】本発明の目的は、上流側の水配管及び下流
側の水配管の端部を同一レベルに配置でき、しかも、旋
回型の気水分離タンクを用いる場合であっても、設置ス
ペースの横幅を小さくすることができ、そしてまた、水
配管におけるポンプの大容量 化を回避できるとともに、
専用ポンプの付加装備や設置においてポンプとの配置関
係上の制約を受けることも合わせ回避できる水配管用気
水分離器を提供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1発明による
水配管用気水分離器の特徴は、上流側の水配管の端部に
接続するための入口接続部と、下流側の水配管の端部に
接続するための出口接続部と、上部から水を受け入れて
下部から排出して内部での水の下降流動過程においてそ
の水中の空気を浮上分離させる気水分離タンクとを設け
る構成において、前記入口接続部を軸芯方向の一端に、
かつ、出口接続部を軸芯方向の他端にそれぞれ形成した
直管状の短管を設け、前記気水分離タンクへの給水管を
短管に分岐接続し、前記気水分離タンクからの送水管を
給水管の分岐接続箇所よりも出口接続部の側で短管に合
流接続してある点にある。
【0008】本発明の第2発明による水配管用気水分離
器の特徴は、第1発明において、前記給水管の端部を短
管内に上流側に向かって開口する状態に配置し、送水管
の端部を短管内に下流側に向かって開口する状態に配置
してある点にある。
【0009】
【作用】本発明者等は、実験及び研究を重ねた結果、水
配管の径が大きい(配管サイズが大きい)場合には、水
配管内の水の全量を気水分離タンクに通さなくても、一
部の水を通すだけでも実用上差し支えない程度の気水分
離性能を発揮できることを知見した。
【0010】この知見に基づいて、上記の第1発明で
は、一端の入口接続部に上流側の水配管の端部を接続し
かつ他端の出口接続部に下流側の水配管の端部を接続す
る直管状の短管を設け、この短管に分岐接続する給水管
及びその給水管の分岐接続箇所よりも出口接続部の側で
短管に合流接続する送水管を介して、気水分離タンクを
短管に接続装備する装置構成を採り、この構成により、
上流側の水配管から短管内へ流入する水を、給水管を通
じ気水分離タンクへ導くものと、そのまま短管を通過さ
せるものとに分流し、そして、この分流に続き、給水管
を通じ気水分離タンクへ導いてタンク内を通過させた水
(すなわち、上流側水配管からの流入水のうちの一部で
あって、気水分離タンク内の通過過程で気水分離した
水)を、送水管を通じ給水管の分岐接続部よりも下流側
で短管に戻して、短管をそのまま通過した水(すなわ
ち、上流側水配管からの流入水のうちの他部)とともに
短管から下流側の水配管へ送出するといった分流バイパ
ス形態で、気水分離を行う。
【0011】すなわち、この装置構成であれば、気水分
離タンクに上部から水を供給する一方、下部から出水す
ることで気水分離を行いながらも、上流側の水配管の端
部と下流側の水配管の端部とをそれらの直管状短管への
接続において同一レベルに位置させることができる。
【0012】しかも、気水分離タンク及び給水管、送水
管として、水配管内の水の全量ではなく一部を処理でき
る能力のもので済むから、気水分離タンクが径の小さい
小型のもので済み、かつ、給水管及び送水管が径の小さ
いもので済み、その結果、気水分離タンクとして、径が
給水管や送水管の3倍程度となる旋回型のものを用いる
場合であっても、その気水分離タンクが短管から横には
み出す量を非常に小さなものにして、設置スペースを水
配管の径と同程度、或いは、やや大きい程度の横幅のも
のにできる。
【0013】そしてまた、上流側の水配管から短管内に
流入する水を分流して、気水分離タンク側への分流水を
先の分流箇所よりも下流側で短管に戻すという前述の分
流バイパス形態を採ることにより、水配管におけるポン
プの大容量化を回避できるとともに、短管を介装する水
配管での元来の水圧勾配をもって気水分離タンクに通水
し得る点で、専用ポンプの付加装備や設置においてポン
プとの配置関係上の制約を受けることも回避できる。
【0014】上記の第2発明では、前述の如き分流バイ
パス形態を採ることにおいて、給水管の端部を短管内に
上流側に向かって開口する状態に配置し、送水管の端部
を短管内に下流側に向かって開口する状態に配置するこ
とにより、水配管内の流動水の動圧により短管内の水を
給水管を介して気水分離タンクに供給できる一方、短管
内の流動水のエゼクタ効果により送水管から水を吸引で
きるから、気水分離タンクを短管にいわばバイパス接続
しながらも、気水分離タンクへの給水及び気水分離タン
クからの排水を確実に行わせて、気水分離タンクによる
処理水量を十分なものにできる。
【0015】
【発明の効果】従って本発明の第1発明によれば、実用
上十分な気水分離を行いながらも、その設置部において
水配管のレイアウトに上下の段差を発生させることがな
く、かつ、気水分離タンクが小型のもので済むので設置
スペースの幅が小さくて済んで水配管設備の設計・施工
を行い易いものにでき、そしてまた、水配管におけるポ
ンプの大容量化を回避できるとともに、専用ポンプの付
加装備や設置においてポンプとの配置関係上の制約を受
けることも合わせ回避できて、水配管におけるいずれの
箇所にも容易に設置できる水配管用気水分離器にするこ
とができ、特に、気水分離タンクとして気水分離性能に
優れた旋回型のものを用いる場合に有用な水配管用気水
分離器を提供できるようになった。
【0016】そして特に、本発明の第2発明によれば
気水分離タンクに対する給水及び送水を確実に行えるこ
とにより、気水分離の効果を一層高めることができて、
小型の気水分離タンクを用いながらも、所期の気水分離
を確実十分に行うことができる。
【0017】
【実施例】図1及び図2に示すように、空調用などの水
配管の途中に介装されてその水配管内を流動する水中の
空気を分離除去する水配管用気水分離器であって、これ
は、設置箇所の上流側に位置する水配管A1の端部にフ
ランジ接続形式で接続するための入口接続部1(フラン
ジ)と、下流側に位置する水配管A2の端部にフランジ
接続形式で接続する出口接続部2(フランジ)とを有し
ていて、接続状態において上流側の水配管A1と下流側
の水配管A2とを接続する接続管となる直管状の短管3
を設け、気水分離タンク4、給水管5、送水管6を設け
て構成されている。
【0018】前記短管3は、水配管A1,A2と同一配
管サイズのものである。
【0019】前記気水分離タンク4は、上下軸芯X1周
りの円筒面の内周面を備え、上部に、内部内周面の接
線方向から水を流入させる流入口4Aを、かつ、下部
に、接線方向に水を送出させる送水口4Bをそれぞれ備
え、頂部に自動又は手動の空気抜き弁7を、かつ、底部
にドレン抜き用のドレン弁8をそれぞれ備えている。そ
して、上部での接線方向からの水の流入と、下部での接
線方向での水の送水とにより、内部で水を上下軸芯X1
周りに旋回させつつ下降させ、その旋回下降過程におい
て、水中の空気を分離させるものである。詳述すると、
旋回させることにより気水分離タンク4における流入口
4Aと送水口4Bとの上下間隔を小さく、つまり、気水
分離タンク4の高さを小さくしながらも、タンク内での
流路長さを大きくとって水の気水分離タンク4内での滞
留時間(つまり、空気の浮上分離時間)を長くすること
浮上分離性能を向上し、かつ、旋回遠心力で気水分離
を助長するように構成してある。
【0020】前記給水管5は、一端において短管3に分
岐接続し、他端において気水分離タンク4の流入口4A
に接続して、短管3内の水を気水分離タンク4に供給す
るものであって、この給水管5の一端部は、短管3内の
軸芯X2位置に上流側に向かって開口する状態に配置さ
れている。つまり、短管3内の流動水の動圧により水を
給水管5を介して気水分離タンク4に供給するように構
成されている。
【0021】前記送水管6は、一端において気水分離タ
ンク4の送水口4Bに接続し、かつ、他端において給水
管5の分岐接続箇所よりも出口接続部2の側で短管3に
合流接続して、気水分離タンク4内の水を短管3に戻す
ものであって、前記給水管5と同一径のものであり、そ
して、この送水管6の他端部は、短管3内の軸芯X2位
置に下流側に向かって開口する状態に配置されている。
つまり、短管3内の流動水によるエゼクタ効果により気
水分離タンク4内の水を送水管6を介して短管3内に戻
すように構成されている。
【0022】上記の構成によれば、上流側の水配管A1
から短管3内へ流入する水を、給水管5を通じ気水分離
タンク4へ導くものと、そのまま短管3を通過させるも
のとに分流し、そして、この分流に続き、給水管5を通
じ気水分離タンク4へ導いてタンク4内を通過させた水
(すなわち、上流側水配管A1からの流入水のうちの一
部であって、気水分離タンク4内の通過過程で気水分離
した水)を、送水管6を通じ給水管5の分岐接続部より
も下流側で短管3に戻して、短管3をそのまま通過した
水(すなわち、上流側水配管A1からの流入水のうちの
他部)とともに短管3から下流側の水配管A2へ送出す
るといった分流バイパス形態で、水配管A1,A2の流
動水に対する気水分離処理が行われる。
【0023】上記構成の気水分離器各部の実数値例を挙
げると、気水分離タンク4の直径D、給水管5の直径
d、短管3の長さL、短管3の軸芯X2から流入口4A
までの高さH、気水分離タンク4の内容積はそれぞれ、
水配管A1,A2の配管サイズが200A、標準流量が
3900l/minの場合で、200A、65A、88
0mm、820mm、56リットルである。因みに、従
来の気水分離器では、気水分離タンク4の直径Dが61
0Aとなる。
【0024】〔別実施例〕 上記実施例では、給水管5の一端部及び送水管6の他端
部をともに短管3内の軸芯位置に配置したが、図3に示
すように、給水管5の一端部を短管3内の上部に、送水
管6の他端部を短管3内の下部にそれぞれ配置して実施
しても良い。
【0025】上記実施例では、水を旋回させつつ下降さ
せて気水分離を行う気水分離タンク4を示したが、気水
分離タンク4は、水を旋回させずに単に下降させること
により気水分離を行うものであっても良い。
【0026】上記実施例では、水配管A1,A2の配管
サイズが200Aの場合の実数値例を挙げたが、本発明
は、水配管A1,A2の配管サイズが100Aよりも大
きいものに好適であり、水配管A1,A2の配管サイズ
が大きくなるほど、それに伴って気水分離器の各部の寸
法も大きくなる。
【0027】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】平面図
【図2】切り欠き側面図
【図3】別の実施例を示す切り欠き側面図
【図4】従来技術を示す側面図
【符号の説明】
A1 水配管 A2 水配管 1 入口接続部 2 出口接続部 3 短管 4 気水分離タンク 5 給水管 6 送水管
フロントページの続き (72)発明者 富岡 芳郎 大阪府枚方市伊加賀緑町3番24号 サン エス工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−19408(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/20 B01D 19/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上流側の水配管(A1)の端部に接続す
    るための入口接続部(1)と、下流側の水配管(A2)
    の端部に接続するための出口接続部(2)と、上部から
    水を受け入れて下部から排出して内部での水の下降流動
    過程においてその水中の空気を浮上分離させる気水分離
    タンク(4)とを設けてある水配管用気水分離器であっ
    て、前記入口接続部(1)を軸芯方向の一端に、かつ、
    出口接続部(2)を軸芯方向の他端にそれぞれ形成した
    直管状の短管(3)を設け、前記気水分離タンク(4)
    への給水管(5)を短管(3)に分岐接続し、前記気水
    分離タンク(4)からの送水管(6)を給水管(5)の
    分岐接続箇所よりも出口接続部(2)の側で短管(3)
    に合流接続してある水配管用気水分離器。
  2. 【請求項2】 前記給水管(5)の端部を短管(3)内
    に上流側に向かって開口する状態に配置し、送水管
    (6)の端部を短管(3)内に下流側に向かって開口す
    る状態に配置してある請求項1記載の水配管用気水分離
    器。
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