JPH11197425A - 水滴を分離するためのセパレータ - Google Patents

水滴を分離するためのセパレータ

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JPH11197425A
JPH11197425A JP10314567A JP31456798A JPH11197425A JP H11197425 A JPH11197425 A JP H11197425A JP 10314567 A JP10314567 A JP 10314567A JP 31456798 A JP31456798 A JP 31456798A JP H11197425 A JPH11197425 A JP H11197425A
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の流れから分離されて偏向表面に沿って
流れる水が、特に流体が高速で流れているときに、該偏
向表面の下部縁に沿って再び流体により運ばれるという
問題を解決可能なセパレータを提供すること。 【解決手段】 このセパレータは、チャンネル１として
形成された流路を流れる流体Ｆに含まれた水滴を分離す
るために、該流路内に設けられた少なくとも１つの傾斜
した偏向面８を有し、流体が該偏向面により偏向される
ときに水滴を流体から分離する。偏向面８は、流体の流
れから分離された水を集めるための集水凹所９を備えて
いて、該集水凹所が、チャンネルにある圧力に関して負
圧に保持された負圧スペースに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水滴を含む流体の
流れから水を分離するための、少なくとも１つの傾斜し
た偏向表面を有する形式のセパレータもしくは分離器
（以下、セパレータという）であって、この流体が偏向
表面により偏向されるときに水滴を該流体から分離する
ような仕方で、好ましくはチャンネル形状の該流体の流
路内に設けられた、セパレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この形
式のセパレータは既知である。しかし、これらのセパレ
ータは、流体の流れから分離されて偏向面に沿って流れ
る水が、特に流体が高速で流れているときに、該偏向面
の下部縁に沿って再び流体により運ばれる点で問題があ
った。
【０００３】本発明の目的は、既知のセパレータにおけ
る上述した問題を解決する同様の形式のセパレータを提
供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、水滴を含む流体の流れから水を分離するための本発
明のセパレータは、偏向面が、流体の流れから分離され
た水を集めるための集水凹所を備えており、該集水凹所
が、チャンネルにある圧力に関して負圧に保持された負
圧スペースに接続されていることを特徴としている。
【０００５】本発明の１つの特徴によると、偏向面は、
横断方向の凹所を備えた偏向壁を有する少なくとも１つ
の中空板の表面により形成されており、該中空板の内部
が前記負圧スペースと水を集めるための装置とに連通し
ている。
【０００６】本発明の別の特徴によると、偏向面は、複
数の傾斜した中空板の複数の偏向面により形成されてお
り、該複数の中空板は、隣接する２つの中空板の後縁及
び前縁を、前記流体の流れの軸線方向に、若干オーバー
ラップさせた状態で、前記流体の流れに直交して、１つ
の中空板を他の中空板に対してシフトもしくは変位させ
るように配列されている。
【０００７】本発明の別の有利な特徴によると、凹所
は、偏向面の下流縁近くに配置された長いスロットによ
り形成されている。
【０００８】また、本発明の他の特徴によると、偏向面
は、該偏向面上への水滴の形成を避けるために吸水材料
の層により被覆されている。
【０００９】更に、本発明の他の特徴によると、セパレ
ータは、熱交換器の出口のところで、大きな断面積を有
する流れ出口から小さな断面積の流れケーシングへの遷
移部分の壁体に置かれ、傾斜した偏向面は、この遷移部
分の一部により形成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】図面、特に図１を参照すると、符
号１は、流体Ｆの流れのための流体チャンネルを示し、
符号２は、流体の流れに含まれた水滴を分離するための
セパレータの第１実施例を示している。この第１実施例
において、セパレータ２は、流体Ｆの流れに対して直交
する平面に配置された複数のフィン（中空板）４を備
え、１つのフィンから他のフィンへの間隔は、２つの隣
接するフィンの前縁５及び後縁６が流体Ｆの流れの方向
に若干オーバーラップするようになっている。
【００１１】また、これらのフィンは、流体の流れを偏
向するために、該フィンの偏向面８が傾斜するように、
流体チャンネル１内に装着されている。
【００１２】各フィンは、中空体として形成されている
と共に、その下流縁即ち後縁６の比較的近くに、壁体１
０を横断するスロット（集水凹所）９を備えており、該
壁体の外面が前述した偏向面８を形成する。各フィンの
内部１１は、流体チャンネル１内に広がる圧力よりも低
い圧力があるスペース（図示せず）に接続されている。
【００１３】容易に了解されるように、偏向面８により
偏向された流体Ｆの流れから分離された水滴は、該偏向
面８に沿ってスロット９の方向に流れ、このスロット９
を介して、フィンの内部１１内にアスピレーション作用
により吸い込まれる。フィン４に達した水を排出するた
め、各フィン４の内部のスペースは、流体チャンネル１
の少なくとも１つの側壁に設けた集水ダクトに接続され
ている。集水ダクトは符号１２で概略的に示されてお
り、フィン４はこの集水ダクト（水を集めるための装
置）１２まで延びている。
【００１４】フィン４は、流体チャンネル１における流
体Ｆの流れの圧力損失を減じるような輪郭を有すること
に注目されたい。
【００１５】図３は第２実施例を示しており、流体Ｆの
流れを偏向する表面は、図１の流体チャンネル１の下部
壁から所定距離のところまで延びた単一の傾斜中空板１
５の前側面１４である。この中空板１５に関して後方に
シフトして配置されているのは、該中空板１５とは反対
の方向ではあるが同様に傾斜した偏向板１６であり、該
偏向板１６は中空板１５と共にバッフルを形成する。
【００１６】中空板１５は、その後縁近くに、スロット
（凹所）１７を備えており、該スロット１７は、中空板
１５の全幅にわたり延び、流体チャンネル１の側壁１９
を横断する。図１のフィン４と同様な仕方で、中空板１
５の内部は負圧スペースに接続されており、また、中空
板１５は、スロット１７を通りぬけた後に中空板１５内
に溜まった水を排出するためのダクトを備えている。
【００１７】偏向板１６は、下流部に吸引スロット１８
を備えた偏向面を有すると共に、その底部に、即ち上流
縁に水を回収するための装置４１を有しており、中空板
１５により分離されたがスロット１７によって回収はさ
れなかった水をこの偏向板１６により直ぐ集められるよ
うになっている。この装置４１は、別のスロットによっ
て形成することもできる。
【００１８】フィン４の偏向面８及び中空板１５の前側
面１４は、集水スロットを有する代わりに、それらの表
面に分散して設けられる複数の穴のような別の形式の凹
所が貫通形成されていてもよいことは明らかである。負
圧の作用下に該表面に沿って流れる水は、これらの穴を
介して、フィン又は中空板の内部にアスピレーションに
より吸い込まれる。図３の水を回収するための装置４１
は、もっと詳しく後述するように、穿孔領域もしくは多
孔領域とすることができる。
【００１９】セパレータの分離力を更に改善するため、
偏向面は、テラコッタのように、幾分多孔質であって水
を吸収できる吸水材料の層で覆うことができる。水は、
フィン又は分離板の内部スペースに入り、それらの偏向
壁の多孔性による助成を受ける。
【００２０】図４は、本発明によるセパレータの有利な
使用法を概略的に示すもので、セパレータは、熱交換器
２５の出口のところで、同熱交換器の大きな断面積部か
ら流れケーシング２１の比較的に小さな断面積部への遷
移部分２０に配置される。傾斜した偏向面は、遷移部分
の壁（一部）２３の前面によって形成することができ
る。この壁は、中空であると共に、吸水凹所を備えてお
り、熱交換器から来た流体から分離された水は該吸水凹
所に吸い込まれる。
【００２１】前述した吸水材料は、コレクタもしくは集
水器２４の吸水スロットの上流側にある遷移部分２０の
壁体上に設けることもできる。
【００２２】本発明によるセパレータは、図４に示すよ
うに、小さな流速を有する領域に配置しうる点で有利で
ある。チャンネルの内部及び外部間の圧力の差は、例え
ば約４〜５ミリバールというように比較的に小さいこと
に注意されたい。
【００２３】明らかに、前述したような偏向装置もしく
はデフレクタに対しては種々の改変が可能であろう。該
偏向装置は、例えば、吸い込みスロットもしくは穴と連
通する排水チャンネルが穿孔された中実体とすることが
できる。
【００２４】図５は、本発明によるセパレータの特に好
適な実施例を示している。符号２７により総括的に示さ
れたこのセパレータは、流体の流れの方向に比較的に厚
さの薄いモジュールとして形成されている。図示のよう
に、セパレータは、流路に直交した列状に配置された複
数の中空板２８を備えており、該中空板２８は、互いに
平行に配列されると共に、流路の軸線に関して、従っ
て、矢印で示した流体Ｆの流れの方向に関して傾斜して
配列されている。該中空板２８は、１つの中空板の前縁
２９と隣接する中空板の下流側後縁３０とが幾分オーバ
ーラップするように並置されているので、流体が中空板
の前側偏向面３１に打つかることなくモジュールを通過
してしまうのを防止しうる。
【００２５】特に図７に示すように、各中空板２８は、
少なくとも前側偏向面３１を有する平らな管状体により
形成するのが好適である。該管状体は、その壁を貫通し
て偏向面３１の全体に規則的に分散配置された複数の穴
３２を有する。穴の配置はこの表面上で規則正しい。穴
の数、その直径及びその幾何学的配置は、流体の流れの
パラメータと重力の方向に関する管状体の配向との関数
で選ばれている。
【００２６】中空板２８は、集水室として形成された上
部側及び下部側を有する矩形形状の枠体３３の中に配列
され、該中空板２８を形成する管状体は該集水室の中に
開放している。符号３４で示した下部室は、流体から分
離された水を集めるための集水室となっている。符号３
５で示すコネクタは負圧源に接続される。
【００２７】図８はセパレータ２７の有利な使用法を示
している。該セパレータは、その厚さが薄いために、符
号３９及び４０で示すところに異なる温度の２種の流体
を受ける熱交換器３８のマニホルド３７に容易に一体化
することができる。
【００２８】穴３２を有する図７の偏向面３１は、吸水
性の製品で被覆することができる。セパレータ２７の水
抽出力をこれにより相当に強化することができる。
【００２９】図５〜図７によるセパレータの実施形態が
有利な点は、水滴を含む流体の流れが、平らであり且つ
流れの方向に関して所定角度で傾斜した偏向面３１を有
する中空板２８に打つかることであり、また、水が吸い
込まれ、それと一緒に、偏向面に一様に分散された穴３
２によって、中空板内にある負圧の作用下に、少量の空
気が直ぐ吸い込まれることである。明らかに、集水穴を
備えた中空板を用いる代わりに、前述したように、多孔
材料から形成された中空板を使用することができる。
【００３０】いわゆる管状体とは、任意の適当な断面を
もつ部材であり、任意の適当な種類の材料（金属、プラ
スチック等）及び組み立て方（はんだ付け、ろう付け、
接着等）を用いて非常に多様化した製造プロセスで製作
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるセパレータの第１実施形態を備
えた流体チャンネルの軸線方向の斜視断面図である。
【図２】 図１に符号ＩＩで矢示した偏向部材の拡大部
分斜視図である。
【図３】 図１に類似する図であるが、本発明の第２実
施形態によるセパレータを示す斜視図である。
【図４】 熱交換器の出口のところで本発明のセパレー
タをどのようにして使用するのかを図解する説明図であ
る。
【図５】 本発明によるセパレータの特に有利な実施形
態の斜視図である。
【図６】 図５の線ＶＩ−ＶＩに沿って切断した断面図
である。
【図７】 図５によるセパレータの偏向板の斜視図であ
る。
【図８】 熱交換器の出口のところで図５によるセパレ
ータをどのようにして使用するのかを図解する説明図で
ある。
【符号の説明】
１…チャンネル、２…セパレータ、４…フィン（中空
板）、５…前縁、６…後縁、８…偏向面、９…スロット
（集水凹所）、１２…集水ダクト（水を集めるための装
置）、１４…前側面（偏向面）、１５…中空板、１６…
偏向板、１７…スロット（凹所）、１８…スロット、２
０…遷移部分、２１…流れケーシング、２３…壁（遷移
部分の一部）、２５…熱交換器、２７…セパレータ、２
８…中空板、２９…前縁、３０…後縁、３１…偏向面、
３２…穴、４１…水を回収するための装置、Ｆ…流体。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チャンネルとして形成された流路を流れ
    る流体に含まれた水滴を分離するために、該流路内に設
    けられた少なくとも１つの傾斜した偏向面を有し、前記
    流体が該偏向面により偏向されるときに前記水滴を前記
    流体から分離する形式のセパレータであって、前記偏向
    面（８，１４）は、前記流体の流れから分離された水を
    集めるための集水凹所（９，１７）を備えており、該集
    水凹所（９，１７）が、前記チャンネルにある圧力に関
    して負圧に保持された負圧スペースに接続されている、
    水滴を分離するためのセパレータ。
  2. 【請求項２】 前記偏向面は、横断方向の凹所を備えた
    偏向壁を有する少なくとも１つの中空板（１５）の表面
    （１４）により形成されており、該中空板の内部が前記
    負圧スペースと水を集めるための装置とに連通している
    請求項１に記載のセパレータ。
  3. 【請求項３】 前記偏向面は、複数の傾斜した中空板
    （４）の複数の偏向面（８）により形成されており、該
    複数の中空板（４）は、隣接する２つの中空板（４）の
    後縁（６）及び前縁（５）を、前記流体の流れの軸線方
    向に、若干オーバーラップさせた状態で、前記流体
    （Ｆ）の流れに直交して、１つの中空板を他の中空板に
    対してシフトさせるように配列されている請求項２に記
    載のセパレータ。
  4. 【請求項４】 前記中空板（４）は、前記流体（Ｆ）の
    流れの圧力損失を減少させるような形状の断面をもつフ
    ィンとして形成されている請求項３に記載のセパレー
    タ。
  5. 【請求項５】 前記凹所は、偏向面（８，１４）の後縁
    に沿って形成されたスロット（９，１６）により形成さ
    れている請求項１に記載のセパレータ。
  6. 【請求項６】 前記凹所は、前記偏向面（８，１４）上
    に分散配置された複数の穴により形成されている請求項
    １に記載のセパレータ。
  7. 【請求項７】 １つの偏向面（８，１４）は、該偏向面
    上への水滴の形成を避けるために吸水材料の層により被
    覆されている請求項１に記載のセパレータ。
  8. 【請求項８】 前記偏向面（８，１４）は、多孔材料に
    より形成された壁体の表面であり、前記凹所は該壁体を
    横断する細管状の通路により形成されている請求項１に
    記載のセパレータ。
  9. 【請求項９】 前記セパレータは、熱交換器（２５）の
    出口のところで、大きな断面積を有する流れ出口から小
    さな断面積の流れケーシング（２１）への遷移部分（２
    ０）の壁体に置かれ、前記傾斜した偏向面は、前記遷移
    部分（２０）の一部（２３）により形成されている請求
    項１に記載のセパレータ。
  10. 【請求項１０】 前記中空板（２８）は、前記流体
    （Ｆ）の流れの方向に関して傾斜した実質的に平坦な偏
    向面（３１）を有すると共に、前記中空板（２８）は前
    記流路の軸線に関して直交する同一平面において並置さ
    れている請求項３に記載のセパレータ。
  11. 【請求項１１】 前記中空板（２８）は、平らな管状体
    により形成されている請求項１０に記載のセパレータ。
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