JP5216148B1 - 空気吹出し手段用の気液分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長筒状容器下部に集水された液体の「跳ね上がり現象」を防ぎ、圧縮空気と前記液体との混合を極力防止すること。
【解決手段】壁部に空気送付手段から圧送されてくる圧縮空気を吸引する吸入口、壁部の上部に気液分離後の気体を排出する排風口、壁部の下部に気液分離後の液体を排出するための落下口をそれぞれ有する長筒状容器と、この長筒状容器の内部に固定的に配設され、通気口を基準として吸入口側の気体上流室と排風口側の気体下流室とに区画する仕切り体と、長筒状容器に直接又は筒状支持体を介して気体下流室内に固定的に設けられた気液分離手段とを備えた空気吹出し手段用の気液分離装置に於いて、長筒状容器の下端部寄りの部位の内部に前記仕切り体に対して下方に所定間隔離間すると共に、気液分離後の液体を落下方向へと案内する液体落下口を有する液体跳ね防止用隔壁部材を設け、該液体跳ね防止用隔壁部材の底壁外面と長筒状容器の下部内面との空間部分は、液体貯留部である空気吹出し手段用の気液分離装置。
【選択図】図４

Description

本発明は空気吹出し手段用の気液分離装置に関し、特に、エアスプレーガン、エアモータ、エアブレーカ等の空気吹出し手段用の気液分離装置に関する。

特許文献１の図１及び図２に記載の蒸気減圧兼ドレン分離装置（加湿用蒸気噴霧装置）には、細長状容器 （ハウジング）１の下端部内に傾斜状の衝突板１８を配設し、該衝突板１８の下面と容器１の下部内面との間にドレン溜まり１１を設ける事項が記載されている。前記ドレン溜まり１１は、容器１の上端部側の内部に配設した複数の仕切り板１２、蒸気流入室３及び減圧室４、オリフィス（小孔）１３及びノズル１５、縦長状ガイド筒１６を介して蒸気方向変換送り出し室５へと流れ込んだ乾燥蒸気と分離した水分、つまり、高圧蒸気から分離した液体を貯める空間部分である。

この特許文献１に記載の加湿用蒸気噴霧装置は、高圧蒸気中に含まれている微粒水滴を分離すると共に、分離後の微粒水滴を傾斜状の衝突板１８を介して容器下部のドレン溜まり１１へと誘導し、一方、乾燥蒸気を、その熱エネルギーを利用して容器１の上端部側に形成した単数又は複数の蒸気取出し口６から排出する点で優れている。

しかしながら、特許文献１の公知発明は、（ａ）家屋の室内等に乾燥蒸気を排出することを主たる目的とするものである点、（ｂ）衝突板１８は、もっぱら、縦長状ガイド筒１６の下端開口１７から流れ落ちる気液分離後の微粒水滴をドレン溜まり１１へと誘導する案内板である点、（ｃ）さらに該公知発明は、容器１の下端部側に形成した図面左側の不番の二次配管と接続する高圧ドレントラップ１０を有するので、衝突板１８は縦長状ガイド筒１６の下端開口１７付近の上端部から容器１の下部内面に延在する垂直支持板等を有する必要がある点。付言すると、容器のドレン溜まり１１に収納された液体が、前記不番の二次配管へと逆流しないように、或いは不番の二次配管から容器１内に圧送される蒸気や圧縮空気が衝突板１８の上端と縦長状ガイド筒１６の下端開口１７の間を通過して蒸気取出し口６へと流れるように、前記衝突板１８の垂直支持板と容器１の内壁面との間には、不番の二次配管と連通する仕切り空間を形成する必要がある点等で、圧縮空気を受け入れる容器内の圧力差により、該容器に流れ込んだ圧縮空気に対して、容器下部に集水された液体の「跳ね上がり現象」により、前記圧縮空気と前記液体との混合を極力防止しようとする本願発明とは、発明の課題が著しく相違する。

また、特許文献２の図１に記載のドレンのオーバーフロー防止機能付きドレンセパレータ（ドレンのオーバーフロー防止構造４）は、ボデイ（本体）２の下端部に液体貯蔵ケース４１を螺着自在に装着するものであり、ボデイ（本体）２自体の内部に前記液体貯蔵部を設けるものではない点、液体貯蔵ケース４１に内部には、ボデイ（本体）２の上端部に螺着自在に装着された気液分離部３と液体貯蔵ケース４１に貯められた液体とが混合しないように連通部材４３を遮蔽する弁座４５、フロート４５、支持板５１等から成る遮蔽手段が配設されている点等で、本願発明とは、その課題及び構成が著しく相違する。

また特許文献３には、壁部に空気送付手段から圧送されてくる圧縮空気を吸引する吸入口、壁部の上部に気液分離後の気体を排出する排風口、壁部の下部に気液分離後の液体を排出するための落下口をそれぞれ有する長筒状容器と、この長筒状容器の内部に固定的に配設され、下端開口を基準として吸入口側の気体上流室と排風口側の気体下流室とに区画する上下端開口の仕切り体と、前記長筒状容器に一体的に設けられた気体案内子としての筒状支持体を介して前記気体下流室内に設けられた気液分離手段とを備えた空気吹出し手段用の気液分離装置が開示されている。

しかして、特許文献３の公知発明の前記気液分離手段は、上下端開口の長筒状仕切り体の中に、上下方向に透孔を有しかつ凹所１１と凸部１２が形成された断面山形状の多数の仕切り駒（仕切り構造体）１０を、複数の連結螺杆を介して積層状態に配列したものである。

したがって、特許文献３の公知発明は、長筒状容器の上下方向の寸法を短縮することができない、構造が複雑である等の問題点があった。本発明の構成の一部は、特許文献３の前記気液分離手段、仕切り体等を改良したものである。

また特許文献４、５は、気液遠心分離の原理を応用した気液分離装置であるが、特に、特許文献５の公知発明は、内部に中空室を有する円筒状容器１の下部に高圧空気導入口１ａを、上部に空気排出口１ｂを設け、円筒状容器１の内部に高圧空気導入口１ａから供給された空気を衝突させ空気の流れ方向を変える吹出ガイド部材４１を設け、さらに中空室の上部に中央に開口３１ａを有する断面円弧状の受板３１を設けて中空室を上下に仕切り、この受板３１で仕切られた上方の中空室を空気排出口１ｂと接続し、受板３１の上方位置に上方の中空室を区画する中間部材３３を備えた気液分離装置の、前記吹出ガイド部材４１の衝突面を円筒状容器１の内壁面に倣った曲線状あるいは下流側に向かって流路が広がるように傾斜させた事項が記載されている（符号は特許文献１のもの）。

そして、この特許文献５の段落００５０には、「（３）円錐状受板の中央開口上部であって仕切り板との間に通気孔を有する湾曲部材３３を配置することによって小室が形成され、円錐状受板で回収しきれなかった液体分が、さらに湾曲部材内面で捕捉され水滴化し、円錐状受け板の中央開口から円筒状容器底面へ落下してドレイに回収される」、という効果が記載されている。

この特許文献５の公知発明は、気体流路中に、上向き傘状の受板（第１仕切体）３０と、この受板３０の気体下流（排風口）側にドーム型の灣曲面を有する中間部材（第２仕切体）３３を備えているので、確かに、ドーム形状気体下流室内で気体を捕捉して完全なる気液効果の図ることが、理論的に可能であるかも知れない（段落００４８では、除去率、ほぼ１００％の記述がある）。

しかしながら、前記中間部材（第２仕切体）３３は、下面が曲面状のドーム形状気体下流室なので、上向き傘状の受板（第１仕切体）３０と中間部材（第２仕切体）３３で形成された該気体下流室は、非常に狭い空間部分（小室）となり、気体との接触面積（いわゆる衝突部分）が少ないという問題点があり、実際問題として、１００％の除去率があるか否か疑問なしとは言えない。

本願発明の構成の一部は、上記特許文献４、５を改良したものである。なお、各公知発明の説明符号は、各特許文献のものを援用している。

特許第２７８９４２６号公報 特開２００７−３２７５０６号公報 特許第４７８９９６３号公報 特開２００１−２６９５２４号公報 特開２０００−５５３５号公報

本願発明の所期の目的は、壁部に空気送付手段から圧送されてくる圧縮空気を吸引する吸入口、壁部の上部に気液分離後の気体を排出する排風口、壁部の下部に気液分離後の液体を排出するための落下口をそれぞれ有する長筒状容器と、この長筒状容器の内部に固定的に配設され、通気口を基準として吸入口側の気体上流室と排風口側の気体下流室とに区画する仕切り体と、前記長筒状容器に直接又は筒状支持体を介して前記気体下流室内に固定的に設けられかつ前記排風口と連通すると共に該排風口よりも半径が小さい気体流量制御小孔が形成された気液分離盤、該気液分離盤の下面に設けられた複数の気体衝突用突起物を有する気液分離手段とを備える、空気吹出し手段用の気液分離装置に新規事項を加味し、よって、長筒状容器下部に集水された液体の「跳ね上がり現象」を防止し、気体上流室の圧縮空気と長筒状容器下部の前記液体との混合を極力防止し、よって、可能な限り水分を含有しない乾燥空気を、エアスプレーガン、エアモータ、エアブレーカ等の前記空気吹出し手段に供給することである。本願発明の第２の目的は、特許文献３、４等の問題点を解消することができることである。特に本発明の目的は、気体が気体下流室内で複雑に入り乱れるようにすると同時に、気液分離手段の衝突面積を増やすことによって、気液分離を促進することである。

本願発明の空気吹出し手段用の気液分離装置は、壁部に空気送付手段から圧送されてくる圧縮空気を吸引する吸入口、壁部の上部に気液分離後の気体を排出する排風口、壁部の下部に気液分離後の液体を排出するための落下口をそれぞれ有する長筒状容器と、この長筒状容器の内部に固定的に配設され、通気口を基準として吸入口側の気体上流室と排風口側の気体下流室とに区画する仕切り体と、前記長筒状容器に直接又は筒状支持体を介して前記気体下流室内に固定的に設けられかつ前記排風口と連通すると共に該排風口よりも半径が小さい気体流量制御小孔が形成された気液分離盤、該気液分離盤の下面に設けられた複数の気体衝突用突起物を有する気液分離手段とを備え、前記長筒状容器の下端部寄りの部位の内部に前記仕切り体に対して下方に所定間隔離間すると共に、気液分離後の液体を落下方向へと案内する液体落下口を有する液体跳ね防止用隔壁部材を設け、該液体跳ね防止用隔壁部材の底壁外面と長筒状容器の下部内面との空間部分は、液体貯留部であることを特徴とする。

（ａ）壁部に空気送付手段から圧送されてくる圧縮空気を吸引する吸入口、壁部の上部に気液分離後の気体を排出する排風口、壁部の下部に気液分離後の液体を排出するための落下口をそれぞれ有する長筒状容器と、この長筒状容器の内部に固定的に配設され、通気口を基準として吸入口側の気体上流室と排風口側の気体下流室とに区画する仕切り体と、前記長筒状容器に直接又は筒状支持体を介して前記気体下流室内に固定的に設けられかつ前記排風口と連通すると共に該排風口よりも半径が小さい気体流量制御小孔が形成された気液分離盤、該気液分離盤の下面に設けられた複数の気体衝突用突起物を有する気液分離手段とを備える、空気吹出し手段用の気液分離装置であって、例えば長筒状容器の下端部にドレインを接続した場合に於いて、該ドレインに収容された液体が一杯になった場合であっても、長筒状容器自体の下端部に液体貯留部を設けたので、仮にドレイン内の液体が規定液位を超えた場合であっても、前記液体貯留部に分離した液体を液体跳ね防止用隔壁部材を介して集水することができる。したがって、長筒状容器自体に液体貯留機能を付与することができる。そして、前記液体跳ね防止用隔壁部材は、液体貯留部と吸入口側の気体上流室と区画するので、圧縮空気を受け入れる前記長筒状容器内の圧力差により、該長筒状容器に流れ込んだ前記圧縮空気に対して、長筒状容器下部に集水された液体の「跳ね上がり現象」により、前記圧縮空気と前記液体との混合を極力防止し、よって、可能な限り水分を含有しない乾燥空気を、エアスプレーガン、エアモータ、エアブレーカ等の前記空気吹出し手段に供給することができる。また、気体が気体下流室内で複雑に入り乱れるようにすると同時に、気液分離手段の衝突面積を増やすことによって、気液分離を促進することができる。
（ｂ）請求項２に記載の発明は、部品点数が少ないので、簡単に液体貯留部を形成することができる。また、分離した液体を効率的に液体貯留部へと集めることができる。
（ｃ）請求項３、請求項４に記載の各発明は、気液分離手段の衝突面積を増やすことによって、気体が複雑に入り乱れるようにする、好ましい実施例である。仕切り体の形態が、特に「壺形状」や「鍋形状」の形態が、圧縮空気の流れを十分に邪魔して、容器本体内での滞留時間を稼ぐことができるので、気液分離の促進を図ることができる。

図１乃至図１４は本発明の第１実施形態を示す各説明図、図１５及び図１６は本発明の第２実施形態を示す各説明図、図１７及び図１８は本発明の第３実施形態を示す各説明図、図１９は本発明の第４実施形態を示す説明図、図２０乃至図２３は本発明の第５実施形態を示す各説明図、図２４は本発明の第６実施形態を示す説明図、図２５乃至図２７は本発明の第７実施形態を示す各説明図、図２８は要部の設計変更例を示す説明図である。
本発明の主要部を含む環境説明図。 第１実施形態の正面視からの説明図（正面壁部を一部切欠）。 図２に示す気液分離装置の縦断面図。 図３に基づいた分解説明図。 要部（気液分離盤と筒状支持体を分離）の説明図。 気液分離盤の縦断面図。 筒状支持体の一部縦断面図。 要部（気液分離盤と筒状支持体を結合）の説明図。 気液分離盤の底面図。 仕切り体の斜視図。 液体跳ね防止用の隔壁部材の斜視図。 気体の流れを示す概略説明図。 液体の流れを示す概略説明図。 （ａ）、（ｂ）は液体跳ね防止用隔壁部材が存在しない場合の説明図、（ｃ）、（ｄ）は液体跳ね防止用隔壁部材が存在する場合の説明図。 本発明の第２実施形態を示す説明図。 図４と同様の分解説明図。 本発明の第３実施形態を示す説明図。 図４と同様の分解説明図。 本発明の第４実施形態を示す説明図（気液分離手段を縦方向に連設したもの）。 本発明の第５実施形態を示す説明図。 図４と同様の分解説明図。 図９と同様の説明図。 要部（液体跳ね防止用隔壁部材の取付け構造）の説明図。 本発明の第６実施形態を示す説明図。 本発明の第７実施形態を示す説明図。 図９と同様の説明図。 要部（気液分離盤）の概略断面説明図。 （ａ）、（ｂ）は液体跳ね防止用隔壁部材の設計変更例を示す各説明図。

図１乃至図１４は、本発明の第１実施形態を示す各説明図である。

（１）環境部材と本発明の主要部
図１は本発明の主要部を含む環境部説明図である。図１に於いて、まず符号Ａは、冷媒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、該空気送付手段Ａの具体的構成は本発明の特定要件ではない。空気送付手段Ａは普通一般に空気発生機能、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、エアブレーカ等空気吹出し手段である。この空気吹出し手段Ｂの具体的構成も本発明の特定要件ではない。この空気吹出し手段Ｂと前記空気送付手段Ａの間に圧縮空気ａを供給する供給管（供給ライン）Ｌ１と、除水後の気体ｂを空気吹出し手段Ｂに供給する排風管（排風ライン）Ｌ２を介して、本発明の気液分離装置Ｘが介在している。

そして、気液分離装置Ｘを構成する長筒状容器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、適宜形態の支持台に載せられている。

図２は第１実施形態の正面視からの説明図（正面壁部を一部切欠）、図３は気液分離装置の縦断面図、そして、図４は図３に基づいた分解説明図である。これらの図から判るように、本発明の主要部は、壁部に前記空気送付手段Ａから圧送されてくる圧縮空気ａを吸引する吸入口２、壁部の上部に気液分離後の気体を排出する排風口３、壁部の下部に気液分離後の液体を排出するための落下口４それぞれ有する長筒状容器１と、この長筒状容器１の内部に固定的に配設され、例えばその下端中央部に形成された通気口５を基準として吸入口２側の気体上流室６と排風口３側の気体下流室７とに区画する仕切り体８と、前記長筒状容器１に直接又は筒状支持体９を介して前記気体下流室内７に固定的に設けられた気液分離手段１１を備え、前記長筒状容器１の下端部寄りの部位の内部に前記仕切り体８に対して下方に所定間隔離間すると共に、気液分離後の液体ｃを落下方向へと案内する液体落下口４２を有する液体跳ね防止用隔壁部材４１を設け、該液体跳ね防止用隔壁部材４１のお椀状底壁外面４１ａと長筒状容器１の下部内面との空間部分は液体貯留部５０である（特徴事項の１）。そして、前記液体跳ね防止用隔壁部材４１は、例えば図４、図１１等で示すように縦断面漏斗状に形成された一つの部材であり、そのフランジ状の上端縁部４３は、長筒状容器１の内周壁に一体的に固定されている（係止構造も含む）。なお、符号４１ｂは液体跳ね防止用隔壁部材４１のお椀状底壁内面である。

また前記気液分離手段１１は、例えば図６、図８で示すように、前記排風口３と連通すると共に該排風口３よりも半径が小さい単数又は複数の気体流量制御小孔１３が形成された気液分離盤１２と、該気液分離盤の下面に設けられた複数の気体衝突用突起物１４とから成る（特徴事項の２）。

（２）各部材の具体的構成
１は長筒状容器で、この長筒状容器１では、例えば図４で示すように縦方向に長い上端開口１５の容器本体１ａと、この容器本体１ａに一体的に結合する蓋体１ｂと、この蓋体１ｂを前記容器本体１ａに着脱自在に締め付ける環状の締付け子１ｃとから成る。

まず、容器本体１ａは、その上端縁に結合部分１６が周設され、一方、寸胴部分に連設する下端部は、すり鉢状に形成された底壁部分となっており、この底壁部分の中央部には、落下口４が形成されている。そして、前記落下口４の部分には、短い排出管１７が一体的に設けられ、該短い排出管１７には、図２で示すようにドレインＣが配設される。

さらに、容器本体１ａの下端部寄りの内周壁には、段差状、傾斜状、突起状等の受け部分１８が周設形成されている。

この容器本体１ａは、例えば角筒又は円筒（本実施形態）に形成され、縦寸法は、特許文献１の図１に記載された円筒体と比較すると明らかなように短い。付言すると、後述する気液分離手段を上下方向に５個、６個等、上下方向に多数個を積層状態に連結する必要がないので、容器本体１ａの長さを可能な限り短くすることができる。

次に蓋体１ｂは、図面右側に内ネジが形成された吸入口２を有し、一方、図面左側に内ネジが形成された排風口３を有する。

この第１実施形態では、排風口３と吸入口２を仕切る垂直壁２０及び水平壁２１が蓋体１ｂの内部空間に設けられ、前記水平壁２１に連結部としてのメネジ２２が上下方向に形成されている。さらに、蓋体１ｂの段差部分から下方の筒状下端部分２３は、図３で示すように容器本体１ａの上端開口１５に嵌合する嵌入部となっている。そして、蓋体１ｂの前記段差部分から上方の大径部分の外周壁には、オネジ２４が形成され、このオネジ２４は締付け子１ｃのメネジ２５と螺合する（図３参照）。

次に締付け子１ｃは、前述したように内周壁にメネジ２５を有し、その下端部寄りの部位は縮径状態の係合部分２６となっており、該係合部分２６は容器本体１ａの係合部分１６に係止された状態に係合する。

したがって、蓋体１ｂを容器本体１ａに取付ける際は、まず、蓋体１ｂの下端部分２３を容器本体１ａの上端部に嵌入し、次に、締付け子１ｃを容器本体１ａの排出管１７側から該容器本体１ａを通すように上側へ持って行き、そして、そのメネジ２５を蓋体１ｂのオネジ２４に螺合させる。この時、容器本体１ａの係合部分１６は締付け子１ｃに対して係止機能を発揮する。

なお、容器本体１ａと蓋体１ｂとの螺合構造は、任意に設計変更することができる事項であり、例えば蓋体１ｂの下端部分２３の内周壁にメネジを形成し、一方、容器本体１ａの上端部外周にオネジを形成して、前記蓋体１ｂを容器本体１ａに外嵌合状態に螺着しても良い。

次に仕切り体８を説明する。図１０は仕切り体の斜視図である。仕切り体８は、単数又は複数の傾斜面を有する形態（例えば単数の逆傘板、複数の傾斜板）か、又は本実施形態の如く下端部側に通気口５を有する断面壺形状の形態にするのが望ましい。
図４で示すように、仕切り体８を断面壺形状の形態にすると、仕切り体８は、狭い通気口５を通過して気体下流室７内に流れ込んだ気体は、広い該気体下流室７内で解放状態となることから、該仕切り体８の内周面に沿って流れる気体は、通気口５の真上を上昇する気体の流れよりも遅くなり、いわば仕切り体８の湾曲面側の気体は渦流的に乱れ、その結果、気液分離の促進化を図ることができる。

仕切り体８の上端開口側の取り付け基端部８ａは、前述した蓋体１ｂの連結用のメネジ２２に、その短筒状上端部９ａが螺着する筒状支持体９の下端部に螺合する。

付言すると、環状取り付け基端部８ａの内周面には、筒状支持体９の下端部９ｂの外周面に形成された不番のオネジと螺合するメネジ２８が形成されている。この仕切り体８は、例えば上下端開口の壺形状であるが、図３で示すように、筒状支持体９を介して蓋体１ｂに一体的に取り付けられると、下端部側の通気口５を基準として吸入口側の気体上流室６と排風口側の気体下流室７とに区画する。

前記通気口５は、例えば仕切り体８の底壁部分の中央部に円形或いは楕円状に形成され、圧縮空気の通気口に相当する下端部側の該開口５は、メネジ２８側の上端開口２９よりも狭い。また前記上端開口２９の大きさは、気液分離手段１１の大きさを考慮して設計されている。すなわち、本実施形態では、気液分離手段を直接又は間接的に包むことができる大きさである。さらに、図３を基準にすると、下端中央部の通気口５を基準として湾曲状に形成された左右対称の胴部８ｂ、８ｂは、容器本体１ａの寸胴部分の内周壁から多少離間しており、前記寸胴部分の上部内周壁と仕切り体８の湾曲状胴部８ｂ、８ｂ間の該間隙部分１０に流れ混んだ圧縮空気ａの流れは減速化し、その結果、気液分離の促進化を図ることができる。

次に、例えば図５、図６を参照して気液分離手段１１を説明する。気液分離手段１１、排風口３と連通すると共に該排風口よりも半径が小さい気体流量制御小孔１３が形成された気液分離盤１２と、該気液分離盤の下面に設けられた複数の気体衝突用突起物１４とから成る。図５は気液分離盤１２、筒状支持体９の説明図、図６は気液分離盤の一部縦断面図である。この図６を基準にすると、本実施形態の気液分離手段１１は、少なくとも一つの気体流量制御小孔１３と固着具３０用の複数個の取り付孔３１とを有する気液分離盤１２と、該気液分離盤１２の下面に設けられた、或いは形成された複数の気体衝突用突起物１４とから構成されている。

そして、これらの気体衝突用突起物１４は、例えば短いピン形状や柱、板形状、ブロック形状、曲面を有する形状、傾斜面を有する形状、波形状や鋸形状、これらに類する形状に形成されている。

図９は気液分離盤１２の底面図である。この底面図を参照にすると、気体衝突用突起物１４は、例えば異なる形状のものが多数存在する。技術的思想としては、該環状壁内の一側下面は、気体の接触面積が増大する形態であれば、特定の形状である必要はない。

本実施形態の気液分離盤１２の下面は、気体衝突用突起物としての、少なくとも一つの水平方向に延在する部分１４ａと、少なくとも一つの垂直方向に延在する部分１４ｂを有する。

好ましい気液分離盤１２の気体衝突用突起物１４は、同一形状のものが多数であり、例えば水平方向に延在する部分１４ａは、下面中央部の円形或いは多角形状の突起部分と、該突起部分から放射状の延びるアーム状突起部分と、該アーム状突起部分の外端部に連設する周端部の突壁状の環状壁とから成る。

一方、垂直方向に延在する部分１４ｂは、前記水平方向に延在する部分１４ａに区画された多数の下向き凹所内にそれぞれ垂れ下がるように多数設けられた下端曲面状の短柱或いは短いピンである。気液分離盤１２の底面は、いわば剣山型である。

ところで、図８で示すように、単数又は複数の気体流量制御用小孔１３を有する気液分離盤１２は、筒状支持体９の下端面に固定手段３０を介して一体的に設けられ、該筒状支持体９は、前記気体流量制御用小孔１３と連通すると共に気体流量制御用小孔１３よりも体積が大きい負圧用中空室３１と、該負圧用中空室の上壁の中央部に突設された気体案内筒部とから成る。なお、前記気体案内筒部の半径も前記気体流量制御用小孔１３のそれよりも大きい。

図１１は液体跳ね防止用隔壁部材の斜視図である。本実施形態の液体跳ね防止用隔壁部材４１は、例えば図２、図３で示すように長筒状容器１の下端部寄りの部位の内部に上方に位置する仕切り体８に対して下方に所定間隔離間するように位置する。

しかして、液体跳ね防止用隔壁部材４１は、縦断面漏斗状に形成された一つの部材であり、そのフランジ状の上端縁部４３は、長筒状容器１の内周壁に係止状態に固定されている。そして、壺形状の仕切り体８の外壁面と対向する側の椀状底壁内面４１ｂは、仕切り体８から落下する液体ｃ及び長筒状容器１の内壁面に沿って流れる液体ｃを、中心部の液体落下口４２へと案内するガイド面としての機能を有し、一方、長筒状容器１の下部内面の対向する側のお椀状底壁外面４１ａは、液体貯留部５０と気体上流室６とを区画すると共に、圧縮空気ａを受け入れる前記長筒状容器１内の圧力差により、該長筒状容器１に流れ込んだ前記圧縮空気ａに対して、長筒状容器下部に集水された液体ｃの「跳ね上がり現象」により、前記圧縮空気ａと前記液体ｃとの混合を極力防止する機能を有する（図１４を参照）。

（３）主要部の作用
まず、図１４の（ａ）、（ｂ）は液体跳ね防止用隔壁部材が存在しない場合の説明図、一方、図１４の（ｃ）、（ｄ）は液体跳ね防止用隔壁部材４１が存在する場合の説明図である。これら（ａ）乃至（ｄ）は、簡単に説明すると、液体貯留部５０に水ｃが溜まった場合に於いて、該液体貯留部５０の水ｃが圧力によって長筒状容器１ （いわば管）を昇る場合にどのような態様になるかを概念的に示したものである。

図１４の（ａ）は、例えば長筒状容器１の下端部にドレインＣを接続した場合に於いて、該ドレインに収容された液体が一杯になり、いわゆるドレイン内の液体が規定液位を超えた場合である。このような場合には、排出管１７よりも上方の長筒状容器１の下端部に水ｃが圧力との関係で限界的に溜まる。図１４の（ｂ）は、前記（ａ）の場合に於いて、長筒状容器１に圧縮空気ａ流れ込んだ場合に水ｃが長筒状容器（管）１をのぼることを示す。このように、長筒状容器１に急激な圧力が係った場合に管の中に存在する水がさかのぼることは自然法則である。

そこで、本実施形態では、断面漏斗状の液体跳ね防止用隔壁部材４１を長筒状容器自体の下端部寄りの部位に設けた訳であるが、図１４の（ｃ）は、液体跳ね防止用隔壁部材４１が存在することにより、該隔壁部材４１が、いわば防波堤の役割を果たすので、長筒状容器１の気体上流室６に急激な圧力が係った場合であっても、水ｃの跳ね返り（さかのぼり）を減少させることができる。

その結果、図１４の（ｄ）で示すように、圧力による跳ね上げによるオーバーフローを回避することができると共に、気体上流室６側の液体を確実に液体貯留部５０に集水することができる。

次に図８は、気液分離盤１２と筒状支持体９を結合した説明図である。本実施形態では、気液分離盤１２と筒状支持体９が一体構造であり、一つの係合部材として蓋体１ｂに簡単に螺着することができる。さらに、一体構造の気液分離盤１２及び筒状支持体９に対して、今度は壺形状の仕切り体８を、前記気液分離盤１２を略包むように前記筒状支持体９の下端部に螺着して一体構造にすることができる。

したがって、一体構造化された円盤状の気液分離盤１２及び壺形状の仕切り体８は、筒状支持体９を介して蓋体１ｂに着脱自在に取り付けることができ、さらに蓋体１ｂを、前述したように締付け子１ｃを介して容器本体１ａに結合させることができる。

次に図１２は気体の流れを示す概略説明図、図１３は液体の流れを示す概略説明図である。水分を含んだ数気圧から数十気圧の圧縮空気（高圧空気）ａは、例えば図１２の矢印で示すように流れる。すなわち、圧縮空気ａは、まず蓋体１ｂの吸入孔２に流れ込み、少なくとも該蓋体１ｂに形成された流路、該流路に続く一方側の間隙部分１０を通って、気体上流室６へと送り込まれる。次に、気体上流室６に送り込まれた圧縮空気ａは、容器本体１ａの内周壁に衝突し、その一部は前記内周壁に沿うように上昇して前記間隙部分１０に入り込み、他の一部は通気口５を通って気体上流室７に入り込む。前述したように、前記一方側の間隙部分１０に入り込んだ圧縮空気ａは、他方側の間隙部分１０へも流れるので、この部分での滞留時間が長くなり、効率的な水滴化現象が発生する。

容器本体１ａに流れ込んだ圧縮空気ａは、水分を含んだ空気であるが、該空気が容器本体１ａの内周壁、仕切り体８の内外の壁面、そして、気液分離手段の突起物に激しく衝突することで、ミスト状の水粒子同士が次々と結合して水滴化する。

ところで、水分を含んだ空気は、何故離されるかについては、特許文献１、２、３に記載されているように、気体の衝突・迂回・滞在時間の増大化等により比重分離がなされることが当業者の技術的認識である。

しかして、水滴化機能、受け板機能等を有する仕切り体８に遮られ、かつ該仕切り体８の湾曲面８ｂの外壁面に沿って流れる水滴化状態の水分は、通気口５の縁部に至ると、該縁部からその重力によって落下する。

一方、気体下流室７に入り込んだ水分を含んだ空気は、本実施形態では、壺状仕切り体８の内部で渦流状態と成りながら、激しく多数の気体衝突用突起物に衝突ないし接触する。その時、気体衝突用突起物によって、さらなる除水がなされ、該除水された水滴化状態の水分は、仕切り体８の湾曲面８ｂの内壁面に沿って流れ、同様に通気口５の縁部に至ると、該縁部からその重力によって落下する。

そして、水分が除去された空気は、気液分離盤１２の気体流量制御小孔１３を勢い良く通過して筒状支持体９の負圧用中空室３１に流れ込む。この負圧用中空室３１に流れ込んだ乾燥状態の空気は、前記筒状支持体９を介して排風口へと流れ、その先にあるエアーツールなどへ供給される。

このように本発明の気液分離装置Ｘの第２の特徴事項は、容器本体１ａの内部、特に、複数の気体衝突用突起物が存在する仕切り体８内の気液分離手段１１により、水分捕捉機能を有する複数の気体衝突用突起物に対して、水分を含んだ空気が乱反射の如く衝突ないし接触を繰り返すことにより、水滴化現象が効率良く発生する。

以下、この欄では、本発明の第２実施形態乃至第４実施形態を説明する（同一の構成部分には同一の符号を付して重複する説明を割愛する）。

まず、図１５及び図１６は本発明の第２実施形態を示す各説明図である。この第２実施形態が第１実施形態と主に異なる点は、まず、仕切り体８の取り付け構造である。仕切り体８は、第１実施形態では筒状支持体９の下端部に取り付けられ、間接的に長筒状容器１に取り付けられているが、該第２実施形態では、上端縁にフランジ部分８ａを周設し、該フランジ部分８ａを容器本体１ａの上端と蓋体１ｂの下端にサンドイッチ状態に挟持させ、直接的に長筒状容器１に取り付けられている（図１５参照）。

このような実施形態の場合には、少なくとも気液分離手段１１の気液分離盤１２及び筒状支持体９の下端部は、空間部分を介して鍋状の仕切り体８に包まれ、また吸入口２は、特許文献３、４のように容器本体１ａの寸胴部分に設けられる。また、特に図示しないが、気液分離手段１１を小型化すると共に、蓋体に複数個の連結孔を形成し、これらの連結孔にそれぞれ気液分離手段１１を併設させることもできる。

次に、図１７及び図１８は本発明の第３実施形態を示す各説明図である。この第３実施形態が第１実施形態と主に異なる点は、第１実施形態の気液分離手段１１は筒状支持体９を介して蓋体１ｂに間接的に取り付けられていたが、この第３実施形態の気液分離手段１１は、筒状支持体９と一体的であるものの、蓋体１ｂではなく、長筒状容器１に直接的に装着されることである。実施形態では、仕切り体８の形態を第２実施形態と同様に「鍋状」に形成し、気液分離手段１１を備えた平坦型筒状支持体９の周端部を、仕切り体８のフランジ部分８ａの上端面と蓋体１ｂの下端とでサンドイッチ状態に挟持する。

次に、図１９は本発明の第４実施形態を示す説明図である。この第４実施形態は、念のために図示したものであり、気液分離手段１１は複数個でも良い。この実施形態は、気液分離手段１１、１１を上下方向に二つ設けている。なお、特に図示しないが、仕切り体８を水平方向に２個以上併設し、これらの仕切り体８の気体上流室に単数又は複数の気液分離手段１１を配設しても良い。

次に、図２０乃至図２３は本発明の第５実施形態を示す説明図である。この第５実施形態が第１実施形態と主に異なる点は、まず、第２実施形態と同様に仕切り体８の取り付け構造である。仕切り体８は、例えば逆傘状に形成され、その上端縁にフランジ部分８ａを周設し、該フランジ部分８ａを容器本体１ａの上端と蓋体１ｂの下端にサンドイッチ状態に挟持させ、直接的に長筒状容器１に取り付けられている（図２０参照）。

次に気液分離盤１２の構造である。気液分離盤１２は、複数或いは多数の気体流量制御小孔１３を有する一枚の円形状板体である点は第１実施形態のそれと同様であるが、その下面に形成された気体衝突用突起物１４は、一種類のタイプであり、例えば水平方向に延在する長・短の横長状突起１４ａ、１４ａ・P４ｎである。このように、気体衝突用突起物１４は一種類の形態（例えば底面視、三角形状、菱形形状、二重円形状、渦巻き形状など）のみを採用しても良い。

さらに、液体跳ね防止用隔壁部材４１の取付け構造が相違する。この実施形態の液体跳ね防止用隔壁部材４１の縦断面形状は第１実施形態のそれと略同様であるが、その上端部に複数個の固着具４５用の垂直長孔４６を形成し、一方、長筒状容器１の内壁面には、前記固着具４５が螺合する内ネジ４７を形成している。したがって、液体跳ね防止用隔壁部材４１は複数個の固着具４５及び垂直長孔４６を介して長筒状容器１の所定箇所に固定されている。

次に、図２４は本発明の第６実施形態を示す説明図である。この第６実施形態は特許文献３（特許第４７８９９６３号公報）に記載の公知発明に本発明の要部（液体跳ね防止用隔壁部材４１）を適用したものである。この第６実施形態の気液分離手段１１は、上下端開口の長筒状仕切り体８Ａの中に、上下方向に透孔６１を有しかつ凹所と凸部が形成された断面山形状の多数の仕切り駒（仕切り構造体）６０を、複数の連結螺杆６２を介して積層状態に配列したものである。したがって、本願発明の特徴事項１が新規性を有しかつ進歩性を有するのならば、本発明の特徴事項２を、必ずしも発明の特定要件とする必要はない。

次に、図２５乃至図２７は本発明の第７実施形態を示す説明図である。この第５実施形態が第１実施形態と主に異なる点は、仕切り体８Ｂの胴部が寸胴である筒状体（短筒又は長筒）であること、気液分離盤１２は蓋体１ｂの下部側の壁面と筒状仕切り体８Ｂの上端面にサンドイッチ状態に挟持され、直接的に長筒状容器１に取り付けられていること（図２５参照）、前記筒状仕切り体８Ｂ及び気液分離盤１２は、筒状仕切り体８Ｂの複数の通気口５を有する不番下壁及び気液分離盤１２の各中心孔６４を貫通する垂直支持棒６５を介して蓋体１ｂに取り外し可能に装着されていること、気液分離盤１２の下面に形成された気体衝突用突起物１４は、例えば複数の同心円状に突設された環状片１４ａであること等である。

最後、図２８の（ａ）、（ｂ）は、液体跳ね防止用隔壁部材４１Ａ、４１Ｂの設計変更例を示す各説明図である。第１実施形態の液体跳ね防止用隔壁部材４１は、縦断面漏斗状に形成された一つの部材であるが、図２８の（ａ）、（ｂ）に示した液体跳ね防止用隔壁部材４１Ａ、４１Ｂは、少なくとも一つの部材に縦断面漏斗状部分を有し、その上端縁部は長筒状容器の内周壁に一体的に固定されているものである。液体跳ね防止用隔壁部材４１Ａは、漏斗状部分４１の底壁外面４１ａの液体落下口４２に、螺旋状の液体ガイド部分４４を連結した構造であり、一方、液体跳ね防止用隔壁部材４１Ｂは、前記液体跳ね防止用隔壁部材４１Ａの液体ガイド部分４４Ａを下端先細り状の筒体に変形した構造である。このように、本願発明の本質的事項と同一である限り、液体跳ね防止用隔壁部材の形状を任意に設計変更することができる。なお、気液分離手段１１の材質は、外気温に左右されないプラスチックス、非鉄金属等が任意に採用される。

本発明は、エアスプレーガン、エアモータ、エアブレーカ等空気吹出し手段用の気液分離装置の分野で利用される。

Ａ…空気送付手段、
Ｂ…空気吹出し手段、
Ｃ…ドレイン、
ａ…圧縮空気、
ｂ…除水後の気体、
Ｘ…気液分離装置
１…長筒状容器、
１ａ…容器本体、
１ｂ…蓋体、
１ｃ…締付け子、
２…吸入口、
３…排風口、
４…落下口、
５…通気口、
６…気体上流室、
７…気体下流室、
８…仕切り体、
８ｂ…湾曲状胴部、
９…筒状支持体、
１０…間隙部分、
１１…気液分離手段、
１２…気液分離盤、
１３…気体流量制御小孔、
１４…気体衝突用突起物、
１４ａ…水平方向に延在する部分、
１４ｂ…垂直方向に延在する部分、
１８…受け部分、
３１…負圧用中空室、
４１…液体跳ね防止用隔壁部材、
４２…液体落下口、
５０…液体貯留部。

Claims (4)

1. 壁部に空気送付手段から圧送されてくる圧縮空気を吸引する吸入口、壁部の上部に気液分離後の気体を排出する排風口、壁部の下部に気液分離後の液体を排出するための落下口をそれぞれ有する長筒状容器と、この長筒状容器の内部に固定的に配設され、通気口を基準として吸入口側の気体上流室と排風口側の気体下流室とに区画する仕切り体と、前記長筒状容器に直接又は筒状支持体を介して前記気体下流室内に固定的に設けられかつ前記排風口と連通すると共に該排風口よりも半径が小さい気体流量制御小孔が形成された気液分離盤、該気液分離盤の下面に設けられた複数の気体衝突用突起物を有する気液分離手段とを備え、前記長筒状容器の下端部寄りの部位の内部に前記仕切り体に対して下方に所定間隔離間すると共に、気液分離後の液体を落下方向へと案内する液体落下口を有する液体跳ね防止用隔壁部材を設け、該液体跳ね防止用隔壁部材の底壁外面と長筒状容器の下部内面との空間部分は、液体貯留部であることを特徴とする空気吹出し手段用の気液分離装置。
2. 請求項１に於いて、液体跳ね防止用隔壁部材は、縦断面漏斗状に形成された一つの部材、或いは一つの部材に縦断面漏斗状部分を有し、その上端縁部は長筒状容器の内周壁に一体的に固定されていることを特徴とする空気吹出し手段用の気液分離装置。
3. 請求項１に於いて、前記仕切り体は、取り付け基端部に相当する上端開口の上端部側に前記気液分離手段を直接又は間接的に包むことができるように逆傘状、壺状、鍋形状のいずれかに形成され、また圧縮空気の通気口に相当する下端部側の開口は、前記上端開口よりも狭いことを特徴とする空気吹出し手段用の気液分離装置。
4. 請求項１に於いて、前記仕切り体は、取り付け基端部に相当する上端開口の上端部側に前記気液分離手段を直接又は間接的に包むことができるように筒状に形成されていることを特徴とする空気吹出し手段用の気液分離装置。

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