JP7572011B2 - 分離器及びそれを用いた圧縮空気圧回路 - Google Patents

Description

本発明は、ループ管路内に設けられ、内部を通過する空気流から液分を除去する分離器、及びその分離器が用いられる圧縮空気圧回路に関する。

従来、特許文献１に記載の圧縮空気圧回路が知られている。この圧縮空気圧回路は、環状のループ管路を有すること特徴としている。ループ管路には一又は複数の分配管路が結合しており、各分配管路に空圧機器（例えば、エアガン、エアシリンダ等）が接続されている。そして、ループ管路に対して空気圧縮機から圧縮空気が供給される。このような圧縮空気圧回路では、いずれかの空圧機器の使用に際して、ループ管路から分配管路を通してその空圧機器に圧縮空気が供給され、その圧縮空気によって空圧機器が動作、例えば、エアガンから高圧空気が噴射され、また、例えば、エアシリンダが動作する。

特許第５８３８４５７号公報

上述したようなループ管路を含む圧縮空気圧回路では、凝縮液等の液分が圧縮空気とともにループ管路を流れる。このようにループ管路を流れる液分が分配管路を通して機器に流れ込み、機器が正常に動作できないおそれがある。このような機器への液分の流れ込みを防止するために、通常、ループ管路から分岐して機器に延びる分配管路に分離器（セパレータ）が設けられる。これにより、ループ管路から分配管路に進入する液分が分離器により除去されて、液分が機器に流れ込むことを防止することができる。

しかし、従来の分離器（特許文献１、図３参照）は、ループ管路から分配管路に流入する圧縮空気から液分を除去するものであるため、ループ管路内に液分が溜まって当該ループ管路内での圧縮空気の流れに支障をきたすおそれがある。また、圧縮空気を利用する空圧機器が接続される分配管路ごとに分離器を設ける必要があって、ループ管路に接続すべき分離器の数が増大してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ループ管路内に液分が溜まることを抑制するとともに、ループ管路に接続すべき分離器の数を低減させることができる分離器を提供するものである。

また、本発明は、ループ管路内に液分が溜まることが抑制されるとともに、ループ管路に接続すべき複数（多く）の空圧機器それぞれに対して分離器を設ける必要がなく、ループ管路に接続すべき分離器の数を低減させることができる圧縮空気圧回路を提供するものである。

本発明に係る分離器は、圧縮空気が流れるループ管路内に設けられ、内部を通過する空気流から液分を除去する分離器であって、空気が流入する第１接続口部と、前記ループ管路に直列的に接続される第２接続口部及び第３接続口部と、流入する空気から液分を除去する気液分離部と、前記第１接続口部から流入する空気を前記気液分離部に導く入り流路と、前記気液分離部により液分が除去された空気を前記第２接続口部及び前記第３接続口部のそれぞれに導く出流路と、を有し、更に、ヘッド部と、前記ヘッド部から下方に続き、円筒状の内周面を有するケース体と、を有し、前記第１接続口部、前記第２接続口部、及び前記第３接続口部は、前記ヘッド部に設けられ、前記気液分離部は、前記ケース体内に、当該ケース体の円筒状の内周面と同軸的に配置され、下方に向かって徐々に広がるテーパー状の外周面を有するテーパー筒体を有し、前記入り流路は、前記ヘッド部内において、前記第１接続口部から流入する空気を前記ケース体内に配置された前記テーパー筒体の外周面に導く流路として形成され、前記出流路は、前記テーパー筒体の内部を通る第１流路と、前記第１流路に連通し、前記ヘッド部内に形成された気体送出し室と、前記気体送出し室から前記第２接続口部に続く第２流路と、前記気体送出し室から前記第３接続口部に続く第３流路と、を有する構成となる。

このような構成により、第１接続口部から流入する空気は、入り流路を通って気液分離部に導かれる。気液分離部により前記入り流路を通って導かれる空気から液分が除去され、その液分が除去された空気が出流路を通って第２接続口部及び第３接続口部のそれぞれに導かれる。そして、液分が除去された空気が第２接続口部及び第３接続口部からループ管路に流出する。更に詳細には、ヘッド部の第１接続口部から流入する空気は、当該ヘッド部において入り流路を通って、前記ヘッド部の下方に続くケース体内に収容されたテーパー筒体の外周面に導かれる。テーパー筒体の外周面に導かれる空気がその外周面に沿って回転しながら徐々に下方に向って進む過程で遠心力によりその空気から液分が除去される。液分が除去された空気は、テーパー筒体の最も広がった下端部から当該テーパー筒体の内部（第１流路）を通ってヘッド部内に形成された気体送出し室に流入する。そして、前記液分の除去された空気が気体送出し室から第２流路及び第３流路のそれぞれを通って、第２接続口部及び前記第３接続口部のそれぞれからループ管路に流出する。

本発明に係る分離器において、前記入り流路としての前記流路は、前記第１接続口部から流入する空気を回転させながら前記ケース体内に配置された前記テーパー筒体の外周面に導く回転誘導流路を含む、構成とすることができる。

このような構成により、回転誘導流路によって空気を回転させながらケース体内に配置された気液分離部としてのテーパー筒体の外周面に導かれるので、前記テーパー筒体の外周面を空気がより高速に回転することができる。その結果、テーパー筒体の外周面に沿って回転する空気から効果的に液分を除去することができる。

本発明に係る分離器は、圧縮空気が流れるループ管路内に設けられ、内部を通過する空気流から液分を除去する分離器であって、空気が流入する第１接続口部と、前記ループ管路に直列的に接続される第２接続口部及び第３接続口部と、流入する空気から液分を除去する気液分離部と、前記第１接続口部から流入する空気を前記気液分離部に導く入り流路と、前記気液分離部により液分が除去された空気を前記第２接続口部及び前記第３接続口部のそれぞれに導く出流路と、を有し、更に、ヘッド部と、前記ヘッド部から下方に続き、円筒状の内周面を有するケース体と、を有し、前記第１接続口部、前記第２接続口部、及び前記第３接続口部は、前記ヘッド部に設けられ、前記気液分離部は、前記ケース体内に設けられ、当該ケース体の円筒状の内周面と同軸的に配置され、通過する空気を前記ケース体の内周面に沿って回転するように誘導する回転誘導リング体と、前記回転誘導リング体の下方に当該回転誘導リング体と同軸的に配置される円筒体と、を有し、前記入り流路は、前記ヘッド部内において、前記第１接続口から流入する空気を前記ケース体内に配置された回転誘導リング体に導く流路として形成され、前記出流路は、前記円筒体の内部及び前記回転誘導リング体の中央空間を含む第１流路と、前記第１流路に続き、前記ヘッド部内に形成された気体送出し室と、前記気体送出し室から前記第２接続口部に続く第２流路と、前記気体送出し室から前記第３ 接続口部に続く第３流路と、を有する構成となる。

このような構成により、ヘッド部の第１接続口部から流入する空気は、当該ヘッド部において入り流路を通って、前記ヘッド部の下方に続くケース体内に当該ケース体の円筒状の内周面と同軸的に配置された回転誘導リング体によって回転しながら、ケース体の内周面に沿って回転するように当該ケース体内に誘導される。そして、ケース体内に誘導される空気は、前記回転誘導リングと同軸的に配置される円筒体の外周面を回転しながら徐々に下方に向って進み、その過程で、遠心力によりその空気から液分が除去される。液分が除去された空気は、円筒体の下端部から当該テーパー筒体の内部（第１流路）を通ってヘッド部内に形成された気体送出し室に流入し、その気体送出し室から第２流路及び第３流路のそれぞれを通って、第２接続口部及び前記第３接続口部のそれぞれからループ管路に流出する。

本発明に係る分離器において、前記気体送出し室は、前記入り流路の外側にリング状に形成された空間を含む、構成とすることができる。

このような構成により、出流路の気体送出し室と入り流路とを１つのヘッド部内にスペースの無駄なく配置することができる。

本発明に係る圧縮空気圧回路は、圧縮空気が供給され、環状のループ管路と、前記ループ管路からの圧縮空気を機器に分配する分配管路と、を備えた圧縮空気圧管路であって、上述したいずれかに記載された分離器を備え、前記分離器の前記第１接続口部に圧縮空気が供給され、前記分離器の前記第２接続口部及び前記第３接続口部が直列的に前記ループ管路に接続された、構成となる。

このような構成により、圧縮空気が分離器の第１接続口部から流入し、当該分離器により液分の除去された圧縮空気が第２接続口部及び第３接続口部からループ管路に流出する。そして、各機器にはループ管路から分配管路を通して液分の除去された圧縮空気が供給され、各機器は、その液分が除去された圧縮空気により動作する。

本発明に係る分離器によれば、第１接続口部から流入する空気から液分が除去され、その液分が除去された空気が第２接続口部及び第３接続口部からループ管路に流入するようになるので、ループ管路には液分の除去された空気が流れるようになる。そのため、ループ管路内に液分が溜まることを抑制することができ、ループ管路１０に接続させるべき分離器の数を低減させることができる。

また、本発明に係る圧縮空気圧回路によれば、上述したような分離器が設けられているので、ループ管路内に液分が溜まることが抑制されるとともに、ループ管路に接続すべき複数（多く）の空圧機器それぞれに対して分離器を設ける必要がなく、ループ管路に接続すべき分離器の数を低減させることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る圧縮空気圧回路を示す図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る分離器を示す分解斜視図である。 図３は、図２に示す分離器に用いられるホルダの構造を示す斜視図（その１）である。 図４は、図２に示す分離器に用いられるホルダの構造を示す斜視図（その２）である。 図５は、図２に示す分離器に用いられるホルダを下方から見た構造を示す平面図である。 図６は、ホルダの図５におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。 図７は、ホルダの図５におけるＣ断面及びＤ断面を表す断面図である。 図８は、ホルダの図５におけるＢ断面及びＥ断面を表す断面図である。 図９は、本発明の第１の実施の形態に係る分離器の断面（図５におけるＡ－Ａ断面に相当）を示す断面図である。 図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る分離器を示す断面図である。 図１１は、図１０に示す分離器に用いられる回転誘導リング体の構造を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明に係る分離器が用いられる圧縮空気圧回路は、図１に示すように構成される。

図１において、本発明の実施の形態に係る圧縮空気圧回路１００は、環状のループ管路１０を有している。ループ管路１０は、概ね矩形状の管路として形成されている。このループ管路１０は、吊り下げ機構（図示略）及び／又は支持構造（図示略）によって水平に維持された状態で設置される。

エアコンプレッサ（空気圧縮機）３０とエアドライヤ３１とがセパレータ（分離器）３３を介して、エアドライヤ３１とエアタンク３２とがセパレータ（分離器）３４及びエアフィルタ３５を介して、それぞれ接続管にて直列的に接続されている。ループ管路１０には、本発明の第１の実施の形態に係る分離器（セパレータ）２０が接続されている。そして、エアタンク３２から延びる基管路１１が分離器（セパレータ）２０に接続され、エアタンク３２に溜められた圧縮空気が分離器２０を通してループ管路１０（圧縮空気圧回路１００）に供給される。なお、分離器２０の詳細については後述する。

ループ管路１０から分岐する分配管路１２には空圧機器としてのエアシリンダ４１が接続され、ループ管路１０から分岐する分配管路１３には空圧機器としてのエアガン４２が接続されている。これらエアシリンダ４１及びエアガン４２はループ管路１０から分配管路１２、１３を通して供給される圧縮空気によって動作する。また、概ね矩形形状のループ管路１０において液分の溜まり易いコーナ部分から下方に下がる分配管路１４には分離器４３を介して空圧機器としてのエアガン４４が接続されており、このエアガン４４もループ管路１０から分配管路１４を通して供給される圧縮空気によって動作する。ループ管路１０の２つのコーナ部分に溜まる液分（凝縮液等）は、接続管を通してドレントラップ４５ａ、４５ｂに排出される。

なお、各分配管路１２、１３、１４において、空圧機器の前段に調圧器やフィルタ等の空気（圧縮空気）を調整するための他の機器を接続することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る分離器２０について説明する。

分離器２０は、図２及び図９に示すように構成される。なお、図２は、分離器２０の構造を示す分解斜視図であり、図９は、分離器２０の断面を示す断面図である。

図２及び図９において、分離器２０は、ヘッド部２１と、ヘッド部２１の下方に続き円筒状の内周面を有するケース体２２とを有する。ケース体２２の底部にはドレイントラップ２６が設けられている。ヘッド部２１の上部には上方を向いて開口する第１接続口部２１１が形成され、ヘッド部２１の側周面には、相互に正対した位置関係にて第２接続口部２１２及び第３接続口部２１３が形成されている。ヘッド部２１には、つば付きの円筒状のホルダ２３が収容される一方、ケース体２２内には、下方に向って徐々に広がるテーパー状の外周面を有するテーパー筒体２４（気液分離部）が収容される。ヘッド部２１とケース体２２とは、ホルダ２３とテーパー筒体２４とが同軸的に結合されるように、２つのリング２５ａ、２５ｂを挟んでネジ締めにより一体化され、分離器２０として構成される（図９参照）。

ホルダ２３は、図３～図８に示すように構成される。なお、図３は、ホルダ２３の斜め上方からみた構造を示す斜視図であり、図４は、ホルダ２３の斜め下方から見た構造を示す斜視図であり、図５は、ホルダ２３の構造（下から見た状態）を示す平面図である。図６は、ホルダ２３の図５におけるＡ－Ａ断面を示す断面図であり、図７は、ホルダ２３の図５におけるＣ断面及びＤ断面を示す断面図であり、図８は、ホルダ２３の図５におけるＢ断面及びＥ断面を示す断面図である。

図３～図８において、ホルダ２３は、外円筒体２３１を有し、外円筒体２３１の下周縁にはフランジ２３２が形成されている。外円筒体２３１内には内ブロック２３３が当該外円筒体２３１のフランジ２３２の面から下方に部分的に突出するように設けられている。内ブロック２３３は、上部が閉鎖された円筒形状の本体部分を有し、その本体部分の周面から径方向に突出する４つ部分が外円筒体２３１の内周面に接合している。外円筒体２３１の内周面と内ブロック２３３との間には、上下方向に通ずる４つの流路２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ（回転誘導流路）が形成されている（図３、図４、図７参照）。各流路２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄには、上から下に傾く傾斜部が形成されている。外円筒体２３１の周面の所定位置には４つの開口２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄが形成されている。内ブロック２３３の円筒状の本体部分から径方向に突出する４つの部分のそれぞれには、外円筒体２３１に形成された４つの開口２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄのうちの１つに至る流路が形成されている。なお、図３には、外円筒体２３１の周面に形成された２つの開口２３５ｂ、２３５ｃの位置が点線〇印で、また、図５には、外円筒体２３１の周面に形成された４つの開口２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄの位置が点線〇印で、それぞれ示されている。

図９において、ヘッド部２１には、ホルダ２３が、フランジ２３２が下側になる向きで、また、外円筒体２３１が第１接続口部２１１から続く通路と連通するように収容される。ヘッド部２１において、ホルダ２３を囲むようにリング状の気体送出し室２１５が形成されている。テーパー筒体２４の小径となる上端部がホルダ２３の内ブロック２３３に嵌った状態で、そのテーパー筒体２４を収容するケース体２２と、ホルダ２３を収容するヘッド部２１とが同軸的に結合される。この状態で、ヘッド部２１から下方に突出するホルダ２３のフランジ２３２の周面がＯ-リングを挟んでケース体２２の内周面に密接し、ケース体２２内の密閉状態が保持される。

上述した構造の分離器２０では、ヘッド部２１の第１接続口部２１１から流入する空気を、ホルダ２３の外円筒体２３１内及び４つの流路２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ（回転誘導流路：図３、図４参照）を通して、ケース体２２内に収容されたテーパー筒体２４（気液分離部）の外面に導く流路が入り流路Ｐｉｎとして形成される（図９における点線矢印参照）。また、テーパー筒体２４の下端から当該テーパー筒体２４の内部に形成される流路（第１流路）、テーパー筒体２４の内部からホルダ２３の内ブロック２３３内を通って外円筒体２３１の４つの開口２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄを通り、気体送出し室２１５に至る流路、気体送出し室２１５から第２接続口部２１２に続く流路（第２流路）、及び気体送出し室２１５から第３接続口部２１３に続く流路（第３流路）が出流路Ｐｏｕｔとして形成される（二点鎖線矢印参照）。

上述した構造の分離器２０は、第１接続口部２１１が基管路１１に接続されるとともに、第２接続口部２１２及び第３接続口部２１３が直列的にループ管路１０に接続された状態で、圧縮空気圧回路１００内に設けられる（図１参照）。このように圧縮空気圧回路１００のループ管路１０に接続された分離器２０は、次のように動作する。

エアコンプレッサ３０にて生成される圧縮空気がエアタンク３２から基管路１１を通して分離器２０の第１接合口部２１１に流入する。以下、図９を参照するに、ヘッド部２１の第１接続口部２１１から流入する圧縮空気は入り流路Ｐｉｎを通って流れる（図９における点線矢印及び黒太矢印参照）。入り流路Ｐｉｎを流れる圧縮空気は、ホルダ２３の４つの流路２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ（回転誘導流路）を通る際に周方向の回転力が付与されて回転しながらケース体２２内のテーパー筒体２４の外周面上部に導かれる。ケース体２２において、テーパー筒体２４の外周面上部に導かれる圧縮空気はテーパー筒体２４の外周面に沿って下降していく。テーパー筒体２４の外周面とケース体２２の内周面との間隔が下方にいくほど狭くなるので、テーパー筒体２４の外周面に沿って下降する圧縮空気は徐々に速度を増しながらテーパー筒体２４の外周面の周りを回転する。高速に回転する圧縮空気に作用する遠心力により、その圧縮空気から液分（凝縮液、油分等）が分離除去される。このように圧縮空気から分離除去された液分は、ケース体２２の底部に設けられたドレイントラップ２６に溜まる。

液分が分離除去された圧縮空気は、ケース体２２におけるテーパー筒体２４の最も広がった下端部から当該テーパー筒体２４の内部（第１流路：出流路Ｐｏｕｔ）を通り、ヘッド部２３におけるホルダ２４の内ブロック２３３内を通って、外円筒体２３１の４つの開口２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄをぬけて気体送出し室２１５に至る。そして、その液分が分離除去された圧縮空気は、気体送出し室２１５から流路（第２流路：出流路Ｐｏｕｔ）を通って第２接続口部２１２から、また、気体送出し室２１５から流路（第３流路：出流路Ｐｏｕｔ）を通って第３接続口部２１３からループ管路１０に流出する（二点鎖線矢印及び太矢印参照）。このようにして分離器２０（第２接続口部２１２、第３接続口部２１３）からループ管路１０に流出した圧縮空気は、ループ管路１０を流れて各分配管路１２、１３、１４を通して操作の行われる空圧機器（エアガン４２、４４、エアシリンダ４１）に供給される。

分離器２０における第２接続口部２１２から流出する圧縮空気と第３接続口２１３から流出する圧縮空気との割合は、ループ管路１０に接続される空圧機器での圧縮空気の利用分布に応じて決まり得る。

なお、ループ管路１０から下方に延びる分配管路１４に接続される分離器４３は、分離器２０（本発明に係る第１の実施の形態に係る分離器）において第２接続口部２１２及び第３接続口部２１３のいずれかが閉鎖された構造となっている。開放された接続口部（第２接続口部２１２または第３接続口部２１３のいずれか）にエアガン４４に続く管路が接続されている。このような分離器４３により、エアガン４４には更に液分が除去された圧縮空気が供給され得る。

上述したような分離器２０によれば、第１接続口部２１１から流入する圧縮空気から液分が除去され、その液分が除去された圧縮空気が第２接続口部２１２及び第３接続口部２１３からループ管路１０に流入するようになるので、ループ管路１０には液分の除去された圧縮空気が流れるようになる。そのため、ループ管路１０内に液分が溜まることを抑制することができ、ループ管路１０に接続すべき分離器の数を低減させることができる。

また、このような分離器２０が接続されたループ管路１０を有する圧縮空気圧回路１００によれば、ループ管路１０内に液分が溜まることが抑制されるとともに、ループ管路１０に接続すべき複数（多く）の空圧機器（エアシリンダ４１、エアガン４２）それぞれに対して分離器を設ける必要がなく、ループ管路１０に接続すべき分離器の数を低減させることができる。

前述した分離器２０では、ヘッド部２１において、出流路Ｐｏｕｔの気体送出し室２１５が、ホルダ２３（入り流路Ｐｉｎ）の外側にリング状に形成されているので、出流路Ｐｏｕｔの気体送出し室２１５と入り流路Ｐｉｎとをヘッド部２１内にスペースの無駄なく配置することができる。

また、ホルダ２３（４つの流路２３０ａ～２３０ｄ：回転誘導流路）を通して圧縮空気を回転させながらテーパー筒体２４の外周面上部に導くようにしているので、テーパー筒体２４の外周面を空気がより高速に回転することができる。その結果、テーパー筒体２４の外周面に沿って回転する空気から効果的に液分を除去することができる。

なお、上述した圧縮空気圧回路１００は、図１に示すものに限定されない。分離器２０が接続されるループ管路１０の形状や構造、また、ループ管路１０に接続される空圧機器の数や種類は、種々変更することが可能である。また、基管路１１を通して分離器２０に圧縮空気を供給するための構成は、図１に示すものに限定されず、エアコンプレッサ３０によって生成される圧縮空気を第１接続口部２１１を通して分離器２０に供給できるものであればよい。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る分離器を図１０に基づいて説明する。

第２の実施の形態に係る分離器は、気液分離部の具体的な構造が異なる点で前述した第１の実施の形態のものと相違する。

図１０において、この分離器６０は、ヘッド部６１と、ヘッド部６１の下方に続き、円筒状の内周面を有するケース体６２とを有している。ケース体６２の底部にはドレイントラップ６６が設けられている。ヘッド部６１の上部には上方を向いて開口する第１接続口部６１１が形成され、ヘッド部６１の側周面には、相互に正対した位置関係にて第２接続口部６１２及び第３接続口部６１３が形成されている。

ケース体６２内には、気液分離部としての３つの回転誘導リング７０と円筒体６４とが収容されている。各回転誘導リング７０は、通過する空気をケース体６２の内周面に沿って回転するように誘導するもので、具体的には後述するように構成されている。円筒体６４は、円筒状の外筒６４ａと外筒６４ａの内側に所定の隙間をもって同軸的に配置された円筒状の内筒６４ｂとを有する二重構造となっている。内筒６４ｂは、空気の透過が可能なメッシュ構造となっている。内筒６４ｂの下端部分は、外筒６４ａの下端縁から突出しており、内筒６４ｂの下端面が蓋体６７で塞がれるとともに、外筒６４ａの下端縁と蓋体６７との間に隙間が形成されている。３つの回転誘導リング体７０と円筒体６４とは、各回転誘導リング体７０の中央空間と内筒６４ｂとが連通するように、同軸的に結合された状態でケース体６２に収容される。そして、ヘッド部６１と、３つの回転誘導リング体７０及び円筒体６４を収容したケース体６２とは結合固定され、分離器６０として構成される。

前述した各回転誘導リング体７０は、例えば、図１１に示すように構成される。

図１１において、回転誘導リング体７０は、ケース体６２の内径と略同一の外径となる外リング７１と、所定径の内通孔７５（中央空間）が形成された内リング７２とを有している。外リング７１と内リング７２とは、それらの間に放射状に形成される複数（例えば、７つ）の連結部７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ、７３ｅ、７３ｆ、７３ｇによって連結されている。また、外リング７１と内リング７２との間には、一の連結部（例えば、連結部７３ａ）からそれに隣接する連結部（例えば、連結部７３ｂ）まで周方向に延び、当該回転誘導リング体７０の上面（図１２において表れてる面）から下面（図１２において表れていない面）に向けて傾斜するガイド羽根７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆ、７４ｇが形成されている。この回転誘導リング体７０においては、上面側から各ガイド羽根７４ａ～７４ｇに沿い、対応する連結部７３ａ～７３ｇをくぐって下面側にぬける空気の流路が形成されている。これにより、回転誘導リング体７０の上面側から流入する圧縮空気は、当該回転誘導リング体７０（外リング７１、内リング７２）の軸線のまわりに回転するようにして下面側にぬけ出るようになる。

図１０に戻って、ヘッド部６１において、第１接続口部６１１から流入する空気をケース体６２内に配置される回転誘導リング体７０（外リング７１と内リング７２との間のガイド羽根７４ａ～７４ｇ：気液分離部）に導く流路が入り流路Ｐｉｎとして形成される（図１２における点線矢印参照）。ヘッド部６１では、入り流路Ｐｉｎを囲むようにリング状の気体送出し室６１５が形成されている。また、円筒体６４における外筒６４ａの下端縁と蓋体６７との隙間から外筒６４ａと内筒６４ｂとの間に入り、内筒６５ｂを透過して内筒６５ｂの内側を通って、３つの回転誘導リング体７０の中央空間（内通孔７５：図１２参照）を通る流路（第１流路）、回転誘導リング体７０の中央空間からヘッド部６１内を通って気体送出し室６１５に至る流路、気体送出し室６１５から第２接続口部６１２に続く流路（第２流路）、及び気体送出し室６１５から第３接続口部６１３に続く流路（第３流路）が出流路Ｐｏｕｔとして形成されている（二点鎖線矢印参照）。

上述した構造の分離器６０は、第１の実施の形態のものと同様に、第１接続口部６１１が基管路１１に接続されるとともに、第２接続口部６１２及び第３接続口部６１３が直列的にループ管路１０に接続された状態で、圧縮空気圧回路１００内に設けられる（図１参照）。

ループ管路１０に接続された分離器６０では、ヘッド部６１の第１接続口部６１１から流入する圧縮空気は入り流路Ｐｉｎを通って流れる（図１０における点線矢印及び黒太矢印参照）。入り流路Ｐｉｎを流れる圧縮空気は、ヘッド部６１の下方に続くケース体６２において、３つの回転誘導リング体７０によって回転しながら、円筒体６４（外筒６４ａ）の外周面に誘導される。そして、圧縮空気は、円筒体６５（外筒６４ａ）の外周面を高速に回転しながら徐々に下方に向って進み、その過程で、遠心力によりその圧縮空気から液分（凝縮液、油分等）が分離除去される。このように液分が分離除去された圧縮空気は、ケース体６２の底部に設けられたドレイントラップ６６に溜まる。

液分が分離除去された圧縮空気は、円筒体６４における外筒６４ａの下端縁と蓋体６７との隙間から外筒６４ａと内筒６４ｂとの間に入り、内筒６５ｂを透過して内筒６５ｂの内側、更に、３つの回転誘導リング体７０の中央空間（内通孔７５：図１２参照）を通って（第１流路：出流路Ｐｏｕｔ）ヘッド部６１における気体送出し室６１５に至る。そして、その液分が分離除去された圧縮空気は、気体送出し室６１５から流路（第２流路：出流路Ｐｏｕｔ）を通って第２接続口部６１２から、また、気体送出し室６１５から流路（第３流路：出流路Ｐｏｕｔ）を通って第３接続口部６１３からループ管路１０に流出する（二点鎖線矢印及び太矢印参照）。

上述したような本発明の第３の実施の形態に係る分離器６０によれば、第１の実施の形態に係る分離器２０と同様に、第１接続口部６１１から流入する圧縮空気から液分が分離除去され、その液分が分離除去された圧縮空気が第２接続口部６１２及び第３接続口部６１３からループ管路１０に流入するようになるので、ループ管路１０には液分の除去された空気が流れるようになる。そのため、ループ管路１０内に液分が溜まることを抑制することができ、ループ管路１０に接続させるべき分離器の数を低減させることができる。

なお、上述した分離器６０では、３つの回転誘導リング体７０が設けられていたが、回転誘導リング体７０の数は３つに限定されず、１つまたは２つであっても、あるいは４つ以上であってもよい。また、回転誘導リング体７０の構成も図１２に示すものに限定されず、ケース体６２の円筒状の内周面と同軸的に配置され、通過する空気をケース体６２の内周面に沿って回転するように誘導する構造のものであればよい。

また、円筒体６４は、二重構造ではなく外筒６４ａの単体であっても、また、第１の実施の形態のものと同様に、テーパー形状のものであってもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、各実施の形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

以上、説明したように、本発明に係る分離器は、ループ管路内に液分が溜まることを抑制して、ループ管路に接続すべき分離器の数を低減させることができるという効果を有し、ループ管路内に設けられ、内部を通過する空気流から液分を除去する分離器として有用である。

１０ ループ管路
１１ 基管路
１２、１３、１４ 分配管路
２０、６０ 分離器（セパレータ）
２１、６１ ヘッド部
２１１、６１１ 第１接続口部
２１２、６１２ 第２接続口部
２１３、６１３ 第３接続口部
２１５、６１５ 気体送出し室
２２、６２ ケース体
２３ ホルダ
２３１ 外円筒体
２３２ フランジ
２３３ 内ブロック
２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ 流路
２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄ 開口
２４ テーパー筒体
２５ａ、２５ｂ リング
２６、５６、６６ ドレイントラップ
３０ エアコンプレッサ
３１ エアドライヤ
３２ エアタンク
３３、３４ セパレータ
３５ フィルタ
４１ エアシリンダ
４２、４４ エアガン
４３ 分離器
６４ 円筒体
６４ａ 外筒
６４ｂ 内筒
７０ 回転誘導リング体
７５ 内通孔
１００ 圧縮空気圧回路

Claims (5)

1. 圧縮空気が流れるループ管路内に設けられ、内部を通過する空気流から液分を除去する分離器であって、
   空気が流入する第１接続口部と、
   前記ループ管路に直列的に接続される第２接続口部及び第３接続口部と、
   流入する空気から液分を除去する気液分離部と、
   前記第１接続口部から流入する空気を前記気液分離部に導く入り流路と、
   前記気液分離部により液分が除去された空気を前記第２接続口部及び前記第３接続口部のそれぞれに導く出流路と、を有し、
   更に、ヘッド部と、
   前記ヘッド部から下方に続き、円筒状の内周面を有するケース体と、を有し、
   前記第１接続口部、前記第２接続口部、及び前記第３接続口部は、前記ヘッド部に設けられ、
   前記気液分離部は、前記ケース体内に、当該ケース体の円筒状の内周面と同軸的に配置され、下方に向かって徐々に広がるテーパー状の外周面を有するテーパー筒体を有し、
   前記入り流路は、前記ヘッド部内において、前記第１接続口部から流入する空気を前記ケース体内に配置された前記テーパー筒体の外周面に導く流路として形成され、
   前記出流路は、
   前記テーパー筒体の内部を通る第１流路と、
   前記第１流路に連通し、前記ヘッド部内に形成された気体送出し室と、
   前記気体送出し室から前記第２接続口部に続く第２流路と、
   前記気体送出し室から前記第３接続口部に続く第３流路と、を有する分離器。
2. 前記入り流路としての前記流路は、前記第１接続口部から流入する空気を回転させながら前記ケース体内に配置された前記テーパー筒体の外周面に導く回転誘導流路を含む、請求項１記載の分離器。
3. 圧縮空気が流れるループ管路内に設けられ、内部を通過する空気流から液分を除去する分離器であって、
   空気が流入する第１接続口部と、
   前記ループ管路に直列的に接続される第２接続口部及び第３接続口部と、
   流入する空気から液分を除去する気液分離部と、
   前記第１接続口部から流入する空気を前記気液分離部に導く入り流路と、
   前記気液分離部により液分が除去された空気を前記第２接続口部及び前記第３接続口部のそれぞれに導く出流路と、を有し、
   更に、ヘッド部と、
   前記ヘッド部から下方に続き、円筒状の内周面を有するケース体と、を有し、
   前記第１接続口部、前記第２接続口部、及び前記第３接続口部は、前記ヘッド部に設けられ、
   前記気液分離部は、
   前記ケース体内に設けられ、当該ケース体の円筒状の内周面と同軸的に配置され、通過する空気を前記ケース体の内周面に沿って回転するように誘導する回転誘導リング体と、
   前記回転誘導リング体の下方に当該回転誘導リング体と同軸的に配置される円筒体と、
   を有し、
   前記入り流路は、前記ヘッド部内において、前記第１接続口から流入する空気を前記ケース体内に配置された回転誘導リング体に導く流路として形成され、
   前記出流路は、
   前記円筒体の内部及び前記回転誘導リング体の中央空間を含む第１流路と、
   前記第１流路に続き、前記ヘッド部内に形成された気体送出し室と、
   前記気体送出し室から前記第２接続口部に続く第２流路と、
   前記気体送出し室から前記第３ 接続口部に続く第３流路と、を有する分離器。
4. 前記気体送出し室は、前記入り流路の外側にリング状に形成された空間を含む、請求項１または３記載の分離器。
5. 圧縮空気が供給され、環状のループ管路と、前記ループ管路からの圧縮空気を機器に分配する分配管路と、を備えた圧縮空気圧管路であって、
   請求項１または３に記載された分離器を備え、
   前記分離器の前記第１接続口部に圧縮空気が供給され、
   前記分離器の前記第２接続口部及び前記第３接続口部が直列的に前記ループ管路に接続された、圧縮空気圧回路。
   

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