JPS61187910A - 気水分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明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、特に流体を旋回ヒ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。

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を放射状に多数配置し、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。従って、入口から
の流体は環状空間で旋回羽根により旋回せしめられるの
で、遠心力の作用で水滴は外側に振り出される。

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って出口
側に向かう。

本発明が解決しようとする問題点 上記のものでは、旋回流を強くしても水滴の一部が出口
側に運び出されてしまい、気水の分離効率をおる程度以
上高めることができなかった。

これは、流体を旋回せしめると、遠心力の作用で質量の
大きい物程外側に振り出されるという自然法則を単に利
用しているだけであるから、微小な水滴は中央寄りを旋
回しているために、また隔壁部材に付着した水滴は表面
に沿って外側から内側に回り込むために、気体で出口側
に運ばれてしまうからである。

この問題点を解決するためには、水滴を捕えて積極的に
外側に振り出す手段を付加しなければならない。

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発明の技術
的手段は、円筒状の隔壁部材の外周壁に、斜下向きに傾
いた傾斜壁を形成し、傾斜壁の上端から下端に向って次
第に外側に張出し、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。従って、流体はその連続性のために環状空
間で旋回し、その旋回は傾斜壁の上下にも及ぶ。即ち、
流体は旋回しながら環状空間に入り、旋回しながら出る
。

螺旋壁は傾斜壁の上端から下端に向って次第に外側に張
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により良く吹き付けられ
る。また、環状空間の幅は傾斜壁の上端から下端に進む
につれて狭くなっているので、旋回流の速度は徐々に増
し、下端部にて最高になる。

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。このために、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
壁の接合稜線に集って来て、上記の様にこの接合稜線部
で最高速度に達した強い旋回流によって稜線から吹き払
われ、外側のケーシング内壁に吹き付けられる。

傾斜壁上端から上方に縦壁を形成すれば、旋回しながら
環状空間に進入する流体は縦壁に衝突するから、水滴の
一部が縦壁に当たって付着して気体から分離される作用
効果も得られる。

発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。

流体を旋回せしめて遠心力の作用で気水を分離するとい
うだけではなく、螺旋壁と端壁の接合稜線に水）＾を積
極的に集め、かつ旋回流の速度をその稜線部で最高にし
て、水滴を稜線部から吹き払い、外側のケーシング内壁
に吹き、つける様にしたので、気水の分離効率が極めて
良い。

旋回流の速度を単に大きくしたのではなく、環状空間の
幅を傾斜壁の下端部で最も狭くすることにより、要所、
即ち傾斜壁の下端部で旋回流の速度を最高にしたので、
その前後では旋回流は緩かであり、水滴が気体に乗って
出口側に運ばれたり、排水弁部の水面が乱れて排水弁が
誤作動する様なことがない。

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４図参照）。

第１図の実施例は本発明による気水分離器２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。

減圧弁１の主弁３の周囲に、二重のほぼ円筒形状の隔壁
部材４を配置する。外側の円筒は真直ぐな形状で内側の
円筒よりも低く形成する。内側の円筒は上部と下部が緩
かに拡がった形状である。

テーパー状のスクリーン５を隔壁部材４の外側に配置す
る。隔壁部材４の内側にはリブを介して中心軸上に連結
棒６が一体に形成されて主弁３の下部を案内する。へロ
アはスクリーン５を通して隔壁部材４の二重の円筒形状
の間の環状空間８に連結し、隔壁部材４の内側は主弁３
の弁口を通して出口９に連結する。

環状空間８に隔壁部材４と一体に旋回羽根１０形成する
。旋回羽根１０は第２図ないし第４図に拡大して示すよ
うに、隔壁部材４の内側の円筒の上端から外側の円筒の
上端まで径方向に突出させて形成した縦壁１１と、外側
と内側の円筒の間に縦壁１１の下端から斜下向きに傾斜
させて形成した傾斜壁１２と、傾斜壁１２の上面で内側
の円筒から螺旋状に外側の円筒方向に形成した螺旋壁１
３とからなり、環状空間８に５個形成する。螺旋壁１３
の終端は径方向の端壁に段状に連結している。

気水分離器のケーシング１４の下端に、下蓋１５をボル
トで取り付けて、内部に排水弁室１６を形成する。排水
弁室１６内に球形のフロート１７を収容する。

下蓋１５には排水弁座１８が排水口１９の内端に取り付
けである。フロート１７を覆ってフロートカバー２０を
取り付ける。フロートカバー２０の下部に連結開口２１
を開ける。参照番号２２はフロートカバー２０の上部に
設けた通気孔である。

へロアから入った流体は旋回羽根１０の傾斜壁１２で旋
回せしめられる。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。縦壁１１は流入流体を垂直に落
下させて傾斜壁１２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すると共に、より下向きの旋回
流にする。このとき水滴の一部は縦壁１１に当たり表面
に付着する。

螺旋壁１３は旋回流を環状空間８の接線方向よりも外側
に向かわせるようにする。また、傾斜壁１２の下端に於
て環状空間８の幅が最小となり、流速が最大となる。螺
旋壁１３の終端は径方向の端壁に段状に連結しているか
ら、螺旋壁と端壁の接合稜線部を境にして環状空間の幅
が急に拡大する。このために、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
集ってくる。そして、この様にして集ってきた水滴は強
い旋回流で接合稜線部から吹き払われ、ケーシング内壁
に吹き付けられる。

こうして分離された水滴は外側の隔壁部材４とケーシン
グ１４の内周壁に沿って流れ下だる。隔壁部材４の下端
を通過した気体はその内側を通って減圧弁１の主弁３に
向かい、出口９に流れ出る。

分離された水はフロートカバー２０の連結開口２１を通
して内部に入る。このときフロートカバー２０の内部の
気体は通気孔２２を通して外部に出る。フロート１７は
水位に応じて浮上降下して、排水弁座１８の排水弁口を
開閉し、排水口１９から水だけを系外に排出する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による気水分離器を減圧弁に組み合わせ
たものの部分断面図、第２図は隔壁部材に一体に形成し
た旋回羽根の横断面図、第３図は第２図の縦断面図、第
４図は隔壁部材に一体に形成した旋回羽根の外形図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ケーシングと隔壁部材で形成する環状空間に旋回羽
   根を配置して旋回による遠心力で気水を分離し、分離し
   た水滴をその下方空間に配置した排水弁で系外に排出す
   る気水分離器に於て、円筒状の隔壁部材の外周壁に、斜
   下向きに傾いた傾斜壁を形成し、傾斜壁の上端から下端
   に向って次第に外側に張出し、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た気水分離器の旋回羽
   根の構造。