JP5810397B1 - 圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路より発生するドレンから金属イオン及び有機ハロゲン化物の分離・除去を実現可能な圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置を提供する。【解決手段】中空筒本体１０の中空部内に、金属イオンを吸着させる目的でゼオライト２０と、有機ハロゲン化物を吸着させる目的で活性炭２１と、が交互に積層した状態又は混合された状態で充填される。【選択図】図1

Description

本発明は、圧縮空気内の異物を分離・除去するための装置に関し、詳しくは、空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路より発生するドレンに含まれる金属イオン及び有機ハロゲン化物を分離・除去するための装置に関するものである。

空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路は、凝縮水であるドレンを発生させる。前記ドレンは、回路より適宜排出されなければ、回路末端で放出されてしまったり、回路に接続される機器の故障を誘発するなどして、用途に有害である。

前記ドレンは、空気圧縮機の潤滑油などの多くの異物を含んでいる。そして、前記ドレンは、回路の外部へと排出する際、水質汚濁防止法による一律排水基準を遵守した水質でなければ、排水として外部環境へ排出することを禁じられている。そのため、圧縮空気圧回路のドレン排出路に適宜油水分離装置を接続する構成とすることが一般的であった。

前記油水分離装置としては、特許文献１にかかる技術提案が公知である。

しかしながら、特許文献１にかかる技術提案をしても後述の第一の課題及び第二の課題が存する。

すなわち、前記第一の課題として、特許文献１にかかる技術提案においては、あくまでも油分を分離・除去する目的の装置であるため、金属イオンの分離・除去が不可能であるということが挙げられる。

ドレンが排出される機器や経路においては、鉄、銅や黄銅をはじめとする金属材料が多用されている。したがって、ドレンは、回路中の機器や配管内で発生すると、前記金属材料に触れることによって金属イオンを含有し得る。
前記一律排水基準によれば、銅含有量は３ｍｇ／Ｌ、亜鉛含有量は２ｍｇ／Ｌ、溶解性鉄は１０ｍｇ／Ｌ以下であることをそれぞれ規定されている。
当然ながら、前記一律排水基準を遵守できなければ、発生したドレンを外部環境へと排出することはできない。

前記第二の課題として、特許文献１にかかる技術提案においては、あくまでも油分を分離・除去する目的の装置であるため、有機ハロゲン化物の分離・除去が不可能であるということが挙げられる。

ドレンには、空気圧縮機が吸入する大気、空気圧縮機が使用する潤滑油、機器のグリスなどに含まれる有機ハロゲン化物が混入して存する。
これらのものは、前記基準によれば、それぞれ０．００３乃至０．４ｍｇ／Ｌ程度と少量であっても厳格な遵守が求められる。

ところが、近年は、潤滑油を使用しない機種である空気圧縮機の割合が高まってきている。そのような場合、油分が前記基準以下であれば、ドレンは、排水処理されないまま外部環境へ排出され、時として問題となる。

さらに、潤滑油を使用しない空気圧縮機は、軸受けやピストンリングなど摩耗を大とする部品に難燃剤が使用されており、該難燃剤の中に有機ハロゲン化物が含有されている。
さらに、潤滑油を使用しない空気圧縮機による回路においては、大気に含まれ、あるいは、高電圧・大電力を使用する空気圧縮機の電動機などから発生するオゾンによって、回路を構成する機器、とりわけ、ゴムや樹脂などで構成されるシール材やグリスが変性しやすいという問題が存する。
潤滑油を使用する空気圧縮機による回路においては、オゾンは、潤滑油を自身で酸化させ、圧縮空気中の濃度低減がなされるため、前記の問題は生じにくい。
そのような状況であるので、潤滑油を使用しない空気圧縮機による回路においては、ドレンが触れ得る回路中の様々な機器に、オゾンによる酸化防止策として、ゴムや樹脂部品であるシール材、グリスなどに有機ハロゲン化物を含有させ、酸化劣化の防止を図ることが多い。
さらに、回路中の構成要素である素材がオゾンにより成分変化してしまい、問題となり得る有機ハロゲン化物を生じてしまうという問題も存する。

前述の環境の中で、ドレンは、自身が回路中の構成要素に触れることにより有機ハロゲン化物を含有することとなる。

本出願人は、上述のような従来の圧縮空気圧回路の構成における機能性の問題点に着目し、回路の機能性向上を実現するべく、本発明における「圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置」の提案に至るものである。

特開昭５４−６３５２号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路より発生するドレンから金属イオン及び有機ハロゲン化物の分離・除去を実現可能な圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、第一の構成として、空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路において発生するドレンから金属イオン及び有機ハロゲン化物を分離・除去するための装置であって、中空部を有し上方および下方が夫々開口した筒状体から成る中空筒本体と、締結手段を介して前記中空筒本体の下方開口端を閉塞可能な流入口を有する底板と、締結手段を介して前記中空筒本体の上方開口端を閉塞可能な流出口を有する蓋体と、から成り、前記中空筒本体の中空部内に、前記流入口側に第一層として金属イオンを吸着させる目的でゼオライトと、前記第一層の上部に第二層として有機ハロゲン化物を吸着させる目的で活性炭と、が交互に積層されて成る積層体として一以上備えられ、前記ドレンは前記中空筒本体に間欠的且つ前記中空筒本体の容積の半分の量を限度に流入されると共に、前記流入口に最も近い場所に位置する前記第一層の底部が常にドレンに触れている構成を採用する。

また、本発明は、第二の構成として、前記金属イオンは、銅イオン、亜鉛イオン、鉄イオンのいずれかである構成を採用する。

さらに、本発明は、第三の構成として、前記有機ハロゲン化物は、炭化水素の水素がフッ素、塩素、臭素のいずれかに置換されたものである構成を採用する。

またさらに、本発明は、第四の構成として、前記ゼオライトが、直径２ｍｍ乃至１０ｍｍの砕石状、粒状もしくはペレット状であって、天然ゼオライト、Ａ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｚ型ゼオライト、金属有機物骨格（ＭＯＦ）、ペンタシルゼオライト、ベータゼオライト、モルデンフッ石、ＺＳＭ５型ゼオライト、ＺＳＭ８型ゼオライト、ＺＳＭ１１型ゼオライト、ならびにＺＳＭ１２型ゼオライトから選択される一種もしくは複数種を混合したものである構成を採用する。

さらにまた、本発明は、第五の構成として、前記活性炭が、直径１ｍｍ乃至７ｍｍの砕石状もしくは粒状である構成を採用する。

本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置によれば、第一の発明の効果として、空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路より発生するドレンから、ゼオライトが金属イオンを化学的吸着により分離・除去し、問題のないレベルにまで濃度低減が可能である、という優れた効果を奏するものである。

また、本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置によれば、第二の発明の効果として、空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路より発生するドレンから、活性炭が物理的吸着により有機ハロゲン化物を分離・除去し、問題のないレベルにまで濃度低減が可能である、という優れた効果を奏するものである。

さらに、本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置によれば、第三の発明の効果として、底板に流入口を配置することにより、間欠的に流入するドレンを一定時間槽内に留めることができ得るため、前記金属イオンの吸着効率の向上が図られる、という優れた効果を奏するものである。

本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置の第一実施形態を示す側断面図である。 本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置の第二実施形態を示す側断面図である。 本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置の第三実施形態を示す側断面図である。 従来実施されている油水分離装置の接続系統図である。 本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置の実施形態を示す接続系統図である。 本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置の実施形態を示す接続系統図である。

本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１は、空気圧縮機４０が吐出する圧縮空気の回路において発生するドレンから金属イオン及び有機ハロゲン化物を分離・除去するための装置であって、中空部を有し上方および下方が夫々開口した筒状体から成る中空筒本体１０と、締結手段１１を介して前記中空筒本体１０の下方開口端を閉塞可能な流入口１３を有する底板１２と、締結手段１１を介して前記中空筒本体１０の上方開口端を閉塞可能な流出口１５を有する蓋体１４と、から成り、前記中空筒本体１０の中空部内に、前記流入口側に第一層として金属イオンを吸着させる目的でゼオライト２０と、前記第一層の上部に第二層として有機ハロゲン化物を吸着させる目的で活性炭２１と、が交互に積層されて成る積層体として一以上備えられ、前記ドレンは前記中空筒本体１０に間欠的且つ１回の流入で中空筒状体１０の容積の半分の量を限度に流入されると共に、流入口１３に最も近い場所に位置する前記第一層の底部が常にドレンに触れていることを最大の特徴とする。
以下、本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１の実施形態を、図面に基づいて説明する。

なお、圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１は、以下に述べる実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、すなわち同一の作用効果を発揮できる素材、形状、寸法、並びに材質等の範囲内で適宜変更することができる。

はじめに、本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１の構成について説明する。

図１は、本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１の実施形態を示す側断面図である。
本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１は、空気圧縮機から吐出された圧縮空気より発生するドレンから、金属イオン及び有機ハロゲン化物を分離・除去する装置であり、主な構成として、中空筒本体１０と、底板１２と、蓋体１４と、から構成されている。

中空筒本体１０は、中空部を有し、上方及び下方が夫々開口した筒状体から構成されている。中空筒本体１０の外形状については、筒状であれば特に限定はなく、円筒形状や多角筒形状が考え得る。
ここで、中空筒本体１０の容積については、ドレンの１回の入水量の倍以上の量を貯留可能なものが好ましい。
中空筒本体１０の下方及び上方の開口端には、底板１２及び蓋体１４がそれぞれ装着される。
中空筒本体１０は、台１６に載設され、装置として設置される。
そして、前記中空部には、ゼオライト２０及び活性炭２１が積層・充填される。

底板１２は、前記中空筒本体１０における下方の開口端を閉塞可能な大きさを有し、所定箇所（好ましくは平面視略中央箇所）に流入口１３を備えた構成となっている。該底板１２の中空筒本体１０の下方開口端への締結手段１１については、特に限定はないが、例えば螺子等である締結手段１１により装着される構成が考えられる。

前記底板１２の上面には、流路形成手段３２を備える態様が考え得る。前記流路形成手段３２は、所要高さを有する外周側壁と、該外周側壁で囲まれた空間上方を閉塞する天面板と、から構成されており、外周側壁には、前記流入口１３と略同一径を有する孔部が複数備えられる構成が考えられる。前記孔部は４乃至１６程度開口されている態様が好ましく、かかる態様により流入口１３から流入したドレンを分流して中空筒本体内を偏りなく通過させることが可能である。

蓋体１４は、前記中空筒本体１０における上方の開口端を閉塞可能な大きさを有し、所定箇所（好ましくは平面視略中央箇所）に流出口１５を備えた構成となっている。該蓋体１４の中空筒本体１０の上方開口端への締結手段１１については、前記底板１２同様、特に限定はないが、例えば螺子等である締結手段１１により装着される構成が考えられる。

ゼオライト２０は、第一層を成し、流入口１３より流入したドレンに含有される金属イオンを吸着させる目的で備えられる。ゼオライト２０は、さらに前記金属イオンのうち、銅イオン、亜鉛イオン、鉄イオン、とりわけ亜鉛イオンを吸着させる目的で備えられる。

ドレン中に前記金属イオンが存する理由は、回路中の各々の構成要素に使用される金属材料にドレンが接触するためであると考えられる。前記金属材料としては、鉄、黄銅、アルミニウムなどが主要なものとして挙げられる。
前記金属材料に起因する金属イオンのうち、イオン化傾向が大きい、銅イオン、亜鉛イオン、鉄イオン、が問題となりやすい。とりわけ、イオン化傾向が高く、水質汚濁防止法による一律排水基準による基準濃度が低い亜鉛イオンが問題となることが多い。

ゼオライト２０は、ドレンに含まれる金属イオン（カチオン）を自身のカチオンと交換することで、該金属イオンを自身へと吸着させる。したがって、ゼオライト２０は、前記金属イオンを化学的吸着させる目的で備えられるとも言える。

ゼオライト２０は、銅イオン、亜鉛イオン、鉄イオンを吸着しやすいものが好適であり、天然ゼオライト、Ａ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｚ型ゼオライト、金属有機物骨格（ＭＯＦ）、ペンタシルゼオライト、ベータゼオライト、モルデンフッ石、ＺＳＭ５型ゼオライト、ＺＳＭ８型ゼオライト、ＺＳＭ１１型ゼオライトならびにＺＳＭ１２型ゼオライトから選択される一種もしくは複数種を混合したものが例として挙げることができる。

ゼオライト２０として、直径２ｍｍ乃至１０ｍｍの砕石状、粒状またはペレット状のものを採用することで、ドレンの通過抵抗を適当なものとすることが可能である。
ゼオライト２０の形状を大とする場合、ドレンが接触する表面積が少なくなるため、ドレンの通過抵抗を少なくすること可能である。しかしながら、金属イオンの吸着効率は、一定温度の場合、圧力に依存するため、通過抵抗が低く圧力抜けが多い環境では吸着効率が低下する。一方、ゼオライト２０の形状を小とする場合、ドレンの通過抵抗を大きくすること可能である。しかしながら、過剰な圧力下では、一度吸着させた金属イオンを他のイオンで再置換させる可能性が存するため、吸着効率がこの場合も低下する。

活性炭２１は、第二層を成し、流入口１３より流入したドレンに含有される有機ハロゲン化物を吸着させる目的で備えられる。

ドレン中に前記有機ハロゲン化物が存する理由は、第一に、空気圧縮機が吸入する大気、空気圧縮機の潤滑油、機器のグリスなどに含まれるものがドレンに混入するためと考えられる。
第二として、潤滑油を使用しない空気圧縮機、すなわち無給油式空気圧縮機４０ｂを使用する場合においては、軸受けやピストンリングなど摩耗を大とする部品に難燃剤が塗布され、該難燃剤の中に有機ハロゲン化物が含有されているため、それらより遊離したものがドレンに混入するためと考えられる。
第三としては、回路中の構成材料の一部がオゾンにより成分変化してしまい、それらより遊離した有機ハロゲン化物がドレンに混入されるためと考えられる。

活性炭２１は、ファンデルワールス力によって自身が有する細孔へ有機ハロゲン化物を吸着させる。したがって、活性炭２１は、前記有機ハロゲン化物を物理的吸着によって吸着させる目的で備えられるとも言える。

活性炭２１は、直径１ｍｍ乃至７ｍｍの砕石状または粒状であるものを採用することで、ドレンの通過抵抗を適当なものとすることが可能である。
活性炭２１の形状を大とする場合、ドレンが接触する表面積が少なくなるため、ドレンの通過抵抗を少なくすること可能である。しかしながら、有機ハロゲン化物の吸着効率は、一定温度の場合、圧力に依存するため、通過抵抗が低く圧力抜けが多い環境では吸着効率が低下する。一方、活性炭２１の形状を小とする場合、ドレンの通過抵抗を大きくすること可能である。しかしながら、過剰な圧力下では、一度吸着させた有機ハロゲン化物以外の物質、とりわけ該有機ハロゲン化物より炭素数の少ない物質も多く吸着させてしまう可能性が存するため、量的な吸着効率がこの場合も低下する。

ここで、上述の他、中空筒内部の態様について、以下の第一乃至第四の態様として挙げる。

前記第一の態様として、ドレンを流入口１３へ流入させる方法については、連続とせず、１回のドレンの流入ごとに所定時間の時間的間隔が存することが望ましい。

前記第二の態様として、ドレンの流入口１３は中空筒底部、すなわち、底板１２の所定箇所（好ましくは平面視略中央箇所）に位置されることが望ましい。

前記第三の態様として、ゼオライト２０と活性炭２１とを積層し、積層体とする場合の位置的関係については、ゼオライト２０をより流入口１３に近い位置とすることが望ましい。

前記第四の態様として、流路形成手段３２の天面及び中空筒本体１０の中空内部所定高さ位置に複数の開口を有するパンチングプレート３０を略水平に配設し、さらに前記中空筒本体１０の中空内部所定高さ位置に配設されたパンチングプレート３０と蓋体１４との間には、該パンチングプレート３０の天面より蓋体１４の内側底面に至るまでの高さを有する圧縮防止手段（中筒）３１が前記中空筒本体１０の内側同心円上に配設されることが望ましい。

前記第一乃至第三の態様とする目的は、ゼオライト２０が化学的吸着によって金属イオンを吸着させることに由来する。
すなわち、化学的吸着は、物理的吸着と比べて吸着に時間を要する。
したがって、第一に、ドレンは、連続的に流入させることよりも、間欠的に流入させる方がドレンの流入と流入の間に時間が存するので、ゼオライト２０によって吸着される金属イオンの吸着効率を高めることが可能である。
第二に、ドレンを蓋体１４側から流入させた場合、ドレン自身の自重によりその大半が底板１２側より流出してしまう。そのような態様は、連続的にドレンを流入させることと何ら変わらない動作態様である。ドレンを底板１２より流入させると、ドレンは重力に抗わず中空筒本体１０内部に留まる。したがって、ゼオライト２０が金属イオンの吸着に要する時間を十分に確保でき得る。
第三に、ドレンが中空筒本体１０内に留まっている場合、ゼオライト２０がドレンに触れる表面積をより多く確保すると、金属イオンの吸着効率を向上させることが可能となる。ゼオライト２０が活性炭２１に比して底部に近い態様、換言すれば、ゼオライト２０がより流入口１３に近い位置とすることで、ゼオライト２０がドレンに触れる表面積をより多く確保することが可能である。

なお、ドレンが流入している時間については、少なくとも１秒、最大でも６０秒程度が望ましい。
ドレンが流入してこない時間、すなわち、前記第一の態様記載の時間的間隔については、少なくともドレンが流入している時間以上とすることが望ましく、１秒乃至３秒程度の短時間でも一定の効果は存する。
逆に、前記時間的間隔を３０分以上とするなどして、むやみに多く設定しても、所定の時間を経過すると吸着に対する効果は飽和するため増大しない。

前記第四の態様とする目的は、第一に、多数開口しているパンチングプレート３０により、ドレンの流路を分散可能であるので、流路が偏ることを防止することが可能となる。
第二に、圧縮防止手段（中筒）３１を配設することにより、底板側からドレンとともに流入する圧縮空気の圧力によって、ゼオライト２０及び活性炭２１が粉砕してしまうことを防止することが可能となる。したがって、圧縮防止手段（中筒）３１については、少なくともゼオライト２０及び活性炭２１より大きい圧縮強度を有していることが条件である。

なお、ゼオライト２０と活性炭２１との積層方法については図１乃至図３の態様が考えられ得る。ゼオライト２０と活性炭２１との量の関係については、ドレンに含まれる金属イオンと有機ハロゲン化物との量の割合を夫々の吸着可能量を思案しながら適宜決定されれば、それで構わない。ただし、一般的な環境においては、有機ハロゲン化物に比して金属イオンの方が多く存しているので、ゼオライト２０の量を多くすることが望ましいと言える。

次に、本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１の動作について説明する。

図４は、従来の油水分離装置９０による異物・分離除去装置の接続系統図である。

給油式空気圧縮機４０ａは、大気を圧縮し、末端で各種機器８０の動作エネルギー源である圧縮空気を製造する。冷凍式エアドライヤ５０は、圧縮空気の温度を下げることによって、圧縮空気に含まれる水分の露化を促し、該圧縮空気を除湿する。エアタンク６０は、給油式空気圧縮機４０ａの動作や各種機器８０の消費による圧縮空気の圧力変化（脈圧）を平滑する。エアフィルタ７０は、各種機器８０が動作するのに際して有害である主として塵埃などを分離・除去する。
上述の給油式空気圧縮機４０ａ、冷凍式エアドライヤ５０、エアタンク６０、エアフィルタ７０並びに各種機器８０は配管１００によって互いに接続され、さらにそれぞれ用途に有害なドレンが発生・貯留し得るため、前記ドレンを排出するためにドレントラップ（４１，５１，６１，７１，８１）を備え得る。さらに前記ドレンは、各々のドレン排出管（４２，５２，６２，７２，８２）を通じ、ドレン集合管１０１へ排出される。

油水分離装置９０は、ドレン集合管１０１へと排出されたドレンを自身へと流入させ、該ドレンに含まれる油分を分離・除去し、水質汚濁防止法に定められている油分濃度（ノルマルヘキサン抽出物質含有量−鉱油類含有量−）を５ｐｐｍ以下とし、外部環境へ排出可能とする。
なお、通常、油水分離装置９０へ送水するエネルギーは、ポンプによる圧力や接続される空気圧回路の圧縮空気の圧力であったりする。前記エネルギーが前記圧縮空気の圧力である場合は、ドレントラップ（４１，５１，６１，７１，８１）が開弁するタイミングで放出される圧縮空気が使用される。
さらに、圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１へドレンを送水するためのエネルギーについても上述と同旨である。

以上のような従来接続系統における環境で、油水分離装置９０より排水されたドレンに含有される金属イオン及び有機ハロゲン化物の濃度が問題となる場合が存する。

図５は、本発明にかかる接続系統図であり、空気圧縮機が潤滑油を要する機種、すなわち、給油式空気圧縮機４０ａであるため、該潤滑油を分離・除去するために油水分離装置９０を採用する構成を示している。

図５における構成は、圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１を有すること以外、図４に示す従来接続系統との差異は存さないので、同旨については説明を省略する。

図５において、油水分離装置９０より排水されたドレンには、金属イオン及び有機ハロゲン化物が存している。
本発明にかかる圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１は、ドレンから金属イオン及び有機ハロゲン化物を分離・除去する目的で油水分離装置９０の後段に備えられる。

油水分離装置９０より圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１へ、ドレンは間欠的に送水される。
なお、前記送水のエネルギー源については、ドレントラップ（４１，５１，６１，７１，８１）が開弁してドレンを排出する時の回路圧を利用する態様が望ましいが、ポンプなどで送水しても構わない。いずれにせよ、間欠的送水とする態様とすることで、金属イオンの吸着効率を向上することが可能である。

ドレンは、底板１２に配設される流入口１３を介して、底面側より中空筒本体１０内部へ入水される。

中空筒本体１０内部へ入水されたドレンは、流路形成手段３２によって、流路形成手段３２に開口される孔の数に分流され、複数の開口を有するパンチングプレート３０によってさらに細かく分流される。したがって、ドレンの流路が大きく偏ることはない。

分流されたドレンは、ゼオライト２０に接触する。所定時間、ドレンは中空中筒に入水され続け、ゼオライト２０に接触する量が経時的に増えていく。

前記所定時間が経過し、ドレンが入水されなくなっても、中空筒本体１０の内部にはドレンが留まっている。留まっているドレンは、ゼオライト２０に接触しているため、ゼオライト２０自身が有するカチオンと、ドレンに含まれる銅イオン、亜鉛イオン、鉄イオンなどの金属イオンとが交換され、すなわち化学的吸着がなされ、ドレンから金属イオンが分離・除去され濃度が低減される。
なお、ゼオライト２０が有していて、ドレンに含まれる金属イオンと交換されるカチオンについては、水質汚濁防止法による一律排水基準については問題とならない。
また、留まっているドレンが一部、活性炭２１にも接触している場合、この間に有機ハロゲン化物も物理的吸着がなされる。

再度ドレンが流入してくると、留まっていたドレンは、流出口１５側に移動していく。ドレンは、前記移動の際に、再度パンチングプレート３０を通過することによって再分流される。ドレンは、前記移動が進み、活性炭２１に接触することとなり、活性炭２１の有する細孔にファンデルワールス力によってドレンに含有される有機ハロゲン化物が吸着され、すなわち物理的吸着がなされ、ドレンから有機ハロゲン化物が分離・除去され濃度が低減される。
留まっていたドレンは、図２及び図３の実施例のような構成であると、前記移動がさらに進んだ際、再びゼオライト２０に触れることとなり、ここにおいても金属イオンは、化学的吸着がなされ、濃度低減がなされる。

ドレンが複数回送水されると、入水されたドレンは先入先出の態様で、金属イオン及び有機ハロゲン化物が分離・除去され、外部環境へと排水されていく。

図６は、図５と同様、本発明にかかる接続系統図であり、空気圧縮機が潤滑油を使用しない機種、すなわち無給油式空気圧縮機４０ｂを採用する接続構成を示している。このような場合、ドレン集合管１０１へ直接圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１を接続する構成が考えられる。
無給油式空気圧縮機４０ｂであってもドレンには金属イオン及び有機ハロゲン化物は存するので、圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置１によってそれらを分離・除去することが可能である。
他の動作については、図５の説明と同旨であるので省略する。

本発明は、圧縮空気圧回路における「圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置」として、「発明の効果」記載の通り多くの優れた効果を奏するものであり、多くの回路に採用することが可能である。したがって、本発明の産業上の利用可能性は大であると思料する。

１ 圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置
１０ 中空筒本体
１１ 締結手段
１２ 底板
１３ 流入口
１４ 蓋体
１５ 流出口
２０ ゼオライト
２１ 活性炭
３０ パンチングプレート
３１ 圧縮防止手段
３２ 流路形成手段
４０ａ 給油式空気圧縮機
４０ｂ 無給油式空気圧縮機
４１ ドレントラップ
４２ ドレン排出管
５０ 冷凍式エアドライヤ
５１ ドレントラップ
５２ ドレン排出管
６０ エアタンク
６１ ドレントラップ
６２ ドレン排出管
７０ エアフィルタ
７１ ドレントラップ
７２ ドレン排出管
８０ 各種機器
８１ ドレントラップ
８２ ドレン排出管
９０ 油水分離装置
１００ 配管
１０１ ドレン集合管

Claims (5)

1. 空気圧縮機が吐出する圧縮空気の回路において発生するドレンから金属イオン及び有機ハロゲン化物を分離・除去するための装置であって、
   中空部を有し上方および下方が夫々開口した筒状体から成る中空筒本体と、締結手段を介して前記中空筒本体の下方開口端を閉塞可能な流入口を有する底板と、締結手段を介して前記中空筒本体の上方開口端を閉塞可能な流出口を有する蓋体と、から成り、
   前記中空筒本体の中空部内に、前記流入口側に第一層として金属イオンを吸着させる目的でゼオライトと、前記第一層の上部に第二層として有機ハロゲン化物を吸着させる目的で活性炭と、が交互に積層されて成る積層体として一以上備えられ、前記ドレンは前記中空筒本体に間欠的且つ１回の流入で該中空筒本体の容積の半分の量を限度に流入されると共に、前記流入口に最も近い場所に位置する前記第一層の底部が常にドレンに触れていることを特徴とする圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置。
   
2. 前記金属イオンは、銅イオン、亜鉛イオン、鉄イオンのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置。
3. 前記有機ハロゲン化物は、炭化水素の水素がフッ素、塩素、臭素のいずれかに置換されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置。
4. 前記ゼオライトが、直径２ｍｍ乃至１０ｍｍの砕石状、粒状もしくはペレット状であって、天然ゼオライト、Ａ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、Ｚ型ゼオライト、金属有機物骨格（ＭＯＦ）、ペンタシルゼオライト、ベータゼオライト、モルデンフッ石、ＺＳＭ５型ゼオライト、ＺＳＭ８型ゼオライト、ＺＳＭ１１型ゼオライト、ならびにＺＳＭ１２型ゼオライトから選択される一種もしくは複数種を混合したものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置。
5. 前記活性炭が、直径１ｍｍ乃至７ｍｍの砕石状もしくは粒状であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の圧縮空気圧回路用金属イオン及び有機ハロゲン化物分離除去装置。