JPH0326917Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は蒸気や圧縮空気等の気体配管に取り付
けて、気体中の水（例えば、凝縮水）を分離して
系外に排除する分離器に関し、特に流体を旋回せ
しめて遠心力の作用で気水を分離する気水分離器
の旋回羽根の構造に係わる。

この種の気水分離器は、ケーシング内の上部に
て流体を旋回せしめて、遠心力の作用で気体中の
水滴を外側に振り出して分離するもので、気体は
出口側に通過させ、分離された水滴はケーシング
内の下部に配した排水弁でケーシングの外に排出
するものである。旋回羽根による旋回が強い程気
体中の水滴は外側に振出され、旋回による分離効
率が良くなが、強すぎても分離されて排水弁部に
流れ下る水滴が再び気体流に巻込まれてしまう。

従来技術 従来の気水分離器の構造は、ケーシング内の上
部に円筒形状の隔壁部材を配置して隔壁部材とそ
の外側のケーシングとの間に環状空間を形成し、
環状空間に斜下向きに傾斜させた旋回羽根と、径
方向に突出した縦壁を配置し、環状空間の上部を
入口に、下部を排水弁部に、隔壁部材の内側の孔
を出口側に連結せしめたものである。

流入流体の一部は旋回羽根の縦壁に沿つて垂直
方向に流れ、この流れが傾斜壁に沿つて旋回する
旋回流を相殺し、旋回流の流速を低下させると共
により下方に向かう流れにする。分離された水滴
は流下し排水弁で系外に排出される。旋回流の中
央部の気体は隔壁部材の内側の孔を通つて出口側
に向かう。

本考案が解決しようとする問題点 上記のものでは、旋回羽根による旋回流体が隔
壁から径方向に突出した縦壁に衝突した際、衝突
による分離作用で分離した水滴は、そのまま下方
の環状空間に放出されたり、隔壁部材外表面を伝
つて流れ落ち、再び隔壁部材の内側を通つて二次
側へ流出してしまう。その為に気水の分離効率を
ある程度以上高めることができなかつた。本考案
の技術的課題は、分離した水滴が気体流に再び巻
込まれないようにすることである。

問題点を解決するための手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本考
案の技術的手段は、ケーシング内の上部に円筒形
状の隔壁部材を配置して、隔壁部材とその外側の
ケーシングとの間に環状空間を形成し、環状空間
に旋回羽根を配置し、環状空間の上部を入口に、
下部を排水弁部に、隔壁部材の内側の孔を出口側
に連結せしめ、隔壁部材の外周壁に斜下方向に傾
いた傾斜壁を形成し、傾斜壁の上端から下端に向
かつて次第に外側へ張り出し、下端にて半径方向
の端壁に段状に連結した螺旋壁を形成し、傾斜壁
の上端から上方及び下方に、隔壁部材の外周壁か
らケーシングの内周壁に向かつて突出せしめた縦
壁を形成した気水分離器に於て、前記縦壁を旋回
流の流れの方向に傾斜せしめたものである。

作 用 上記の技術的手段の作用を説明する。

円筒状の隔壁部材の外周には環状空間が形成さ
れ、その環状空間に斜下向きに傾いた傾斜壁が位
置するので、流体は環状空間を通過する際に傾斜
壁で斜下向きに方向を変えられる。同時に環状空
間への流入流体の一部は縦壁に沿つて垂直方向に
流れる。この流れが上記旋回流を相殺し、旋回流
の流速を低下させる。従つて、隔壁部材の下端か
らその内側を通つて二次側に向かう気体の流速は
遅く、また分離された水滴が流れ下だり易くな
り、気体流に巻き込まれにくくなる。

また、縦壁は旋回流の流れの方向に傾斜せしめ
て形成されているので、環状空間を旋回する流体
が縦壁に衝突し水滴が分離される際、その分離さ
れた水滴はそのまま下方へ落下するのではなく、
その壁に沿つて外側のケーシングの内壁に集ま
り、そして内壁面に沿つて下方へ落下する。従つ
て環状空間を流れ二次側へ向かう気体の流れに巻
込まれ難くなり分離効率は向上する。

螺旋壁は傾斜壁の上端から下端に向つて次第に
外側に張出しているから、流体は環状空間の接線
方向よりも外側に進み、外側のケーシング内壁方
向により良く吹き付けられる。

又、螺旋壁は傾斜壁の下端にて半径方向の端壁
に段状に連結しているので、その端壁部で環状空
間の幅が急に拡大する。この為に、流体が旋回す
ると端壁の付近の圧力が低下し、付近の壁面に付
着している水滴が、螺旋壁と端壁の接合稜線に集
つて来て、接合稜線部の旋回流によつて稜線から
吹き払われ、外側のケーシング内壁方向に吹き付
けられる。

上記の様に傾斜壁から放出された水滴は、旋回
流方向に傾斜した縦壁に衝突して、更に外側ケー
シング内壁に集まり、壁面を伝つて排水弁部に流
下する。

考案の効果 本考案は下記の特有の効果を生じる。

外側ケーシング内壁に付着した水滴は、旋回流
によつて二次側へ巻込まれることが無いので、気
水分離効率が向上する。

傾斜壁上端から上方に縦壁を形成すれば、流体
が環状空間に進入する前に縦壁に衝突させ、水滴
の一部を気体から分離される作用効果も得られ
る。

旋回流で排水弁部の水面が乱されることがなく
排水弁の誤動作を防止できる。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明
する（第１図ないし第３図参照）。

第１図の実施例は本発明による気水分離器４
を、蒸気用の減圧弁１に一体的に組み合わせたも
のである。これは蒸気用減圧弁で、減圧弁部１を
気水分離器２と排水弁部３とから成る。

本体１０で入口１２，弁口１４，出口１６を形
成する。入口は一次側の高圧流体源に出口は二次
側低圧域に接続する。弁口は弁座部材で形成し、
主弁体１８を弁口１４の入口側端の弁座にコイル
ばねで弾性的に付勢して配置する。

ピストン２０をシリンダ２２内に摺動自在に配
置する。入口１２とピストン２０の上部空間、即
ちピストン室を連通する一次圧通路２４にパイロ
ツト弁２６を配置する。

ダイヤフラム２８をその外周縁をフランジ３
０，３２の間に挟んで取り付け、ダイヤフラム２
８の下方空間は二次圧通路３４を通して出口１６
に連通する。

パイロツト弁２６のパイロツト弁棒３６の頭部
端面はダイヤフラム２８の中央下面に当接する。

ダイヤフラム２８の上面にばね座３８を介し
て、圧力設定用のコイルばね４０を当接せし、調
節ねじ４４を本体１０にねじ結合して取り付け
る。

調節ねじ４４を左右に回すと、圧力設定ばね４
０のダイヤフラム２８を押し下げる弾性力が変
る。この圧力設定ばね４０の弾性力を基準値とし
て、ダイヤフラム２８はその下面に作用する二次
側圧力に応じて湾曲し、パイロツト弁棒３６を変
位せしめてパイロツト弁２６を開閉せしめる。こ
の結果、一次側流体圧力がピストン室に導入さ
れ、ピストン２０が駆動され、主弁体１８が変位
せしめられ、入口１２の流体が弁口１４を通つて
出口１６に流れる。これは二次側の流体圧力が低
下すると弁口１４が開き、上昇すると閉じる様に
自動的に作動する。

弁口１４の下方周囲に、ほぼ円筒形状の隔壁部
材５０を配置する。外側のケーシング５２は真直
ぐな円筒形状で内側の隔壁部材５０よりも低く形
成し、隔壁部材５０は上部と下部が緩かに拡がつ
た形状であり、両者の間に環状空間５８を形成す
る。テーパー状のスクリーン５４を隔壁部材５０
上部外周に配置する。

隔壁部材５０の内側にはリブを介して中心軸上
に案内筒５６が一体に形成されて主弁１８下部を
案内する。入口１２はスクリーン５４を通して環
状空間５８に連通し、隔壁部材５０の内側は弁口
１４を通して出口１６に連通する。

気水分離器４は第２図ないし第３図に拡大して
示すように、隔壁部材５０の上流から環状空間の
中腹部まで形成した縦壁６４と、環状空間５８に
縦壁６４の中央から斜下向きに傾斜させて形成し
た傾斜壁６２と、傾斜壁６２の上端から下端に向
かつて次第に外側へ張り出し、下端にて半径方向
の端壁６６に段状に連結した螺旋壁６８からな
り、環状空間５８に５個形成する。個々で縦壁６
４は隔壁部材５０の外表面から外側のケーシング
５２に向かつて、旋回流の方向に傾斜せしめて形
成する。（θ部） 入口７から入つた流体は気水分離器４の傾斜壁
６２で旋回せしめられ、流体中の水滴は遠心力の
作用で外側に振り出され分離される。それと同時
に縦壁６４は流入流体を垂直に落下させ、傾斜壁
６２で旋回せしめられる旋回流を相殺して、旋回
流の流速を遅くし、より下向きの旋回流にする。

螺旋壁６８は旋回流を環状空間５８の接続方向
よりも外側に向かわせるようにする。また、螺旋
壁６８の終端は径方向の端壁６６に段状に連結し
ているから、螺旋壁６８と端壁６６の接合稜線部
を境にして環状空間５８の幅が急に拡大する。こ
の為に、流体が旋回すると端壁の付近が低圧域と
なり、壁面に付着した水滴が接合稜線に集つてく
る。

この様にして集つてきた水滴及び分離されなか
つた霧状の水滴は旋回流で接合稜線部から吹き払
われ、縦壁６４の下部Ｂに当たり、衝突作用で更
に分離された後、傾斜した縦壁に沿つて外側ケー
シング内壁に集まる。

こうして分離された水滴はケーシング５２の内
周壁に沿つて流れ下だる。

隔壁部材５０の下端を通過した気体はその内側
を通つて弁口１４に向かい、出口１６に流れ出
る。

排水弁室７０の底部には、排水口７２に通じる
排水弁口７４を形成する。フロートカバー７６で
覆つて、球形の弁フロート７８を変位自在に収容
する。フロートカバー７６の上部には通気孔８０
を開ける。

従つて、分離された水は排水弁室７０に溜り、
その水位と共に弁フロート７８が浮上降下して排
水弁口７４を開閉し、排水弁室７０に溜る水を自
動的に排除する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による気水分離器を減圧弁に組
み合わせたものの断面図、第２図は第３図のＡ−
Ａ部の横断面図、第３図は本考案の気水分離器の
一部破断した外形図である。 １：減圧弁部、２：気水分離器部、３：排水弁
部、１２：入口、１４：弁口、１６：出口、２
６：パイロツト弁、５０：隔壁部材、５２：ケー
シング部材、５８：環状空間、６２：傾斜壁、６
４：縦壁、６６：端壁、６８：螺旋壁、７８：弁
フロート、θ：傾斜角度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング内の上部に円筒形状の隔壁部材を配
   置して、隔壁部材とその外側のケーシングとの間
   に環状空間を形成し、環状空間に旋回羽根を配置
   し、環状空間の上部を入口に、下部を排水弁部
   に、隔壁部材の内側の孔を出口側に連結せしめ、
   隔壁部材の外周壁に斜下方向に傾いた傾斜壁を形
   成し、傾斜壁の上端から下端に向かつて次第に外
   側へ張り出し、下端にて半径方向の端壁に段状に
   連結した螺旋壁を形成し、傾斜壁の上端から上方
   及び下方に、隔壁部材の外周壁からケーシングの
   内周壁に向かつて突出せしめた縦壁を形成した気
   水分離器に於て、前記縦壁を旋回流の流れの方向
   に傾斜せしめたことを特徴とする気水分離器。