特許 7506909 ミスト分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-19

(45)【発行日】2024-06-27

(54)【発明の名称】ミスト分離装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/00 20220101AFI20240620BHJP

   B01D 45/04 20060101ALI20240620BHJP

   B01D 50/00 20220101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

B01D46/00 E

B01D45/04

B01D50/00 501A

B01D50/00 501F

B01D50/00 502A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020090366

(22)【出願日】2020-05-25

(65)【公開番号】P2021184982

(43)【公開日】2021-12-09

【審査請求日】2023-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】竹中 俊喜

【審査官】太田 一平

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６３－０２０９１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－０１６２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７６５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１４３６２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０１－０３２７１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－１６９３４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ４６／００ － ４６／９０

Ｂ０１Ｄ ４９／００ － ５１／１０

Ｂ０１Ｄ ４５／００ － ４５／１８

Ｂ０１Ｄ ４７／００ － ４７／１８

Ｆ２５Ｂ ４３／００ － ４９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体の通過時に前記気体中のミストを捕捉するミストフィルタが設けられたフィルタ部と、
前記フィルタ部に接続され、前記ミストフィルタを通過した前記気体が流入する下流側配管とを備え、
前記下流側配管は、前記ミストフィルタに捕捉されているミストを、前記気体が前記ミストフィルタを通過して前記下流側配管に流入する流れによって、前記下流側配管の内壁面に衝突させて付着させる付着部を有しており、
前記下流側配管は、前記フィルタ部に間接的に接続される曲がり管を有しており、
前記付着部は、前記曲がり管の内壁面であり、
前記下流側配管は、前記フィルタ部から上方へ延びて前記曲がり管に接続される入口側外管と、前記入口側外管の内側に挿入され、前記入口側外管との間で二重管を構成する入口側内管とを有し、
前記入口側外管と前記入口側内管との間には、前記付着部に付着しているミストが前記入口側外管の内壁面を伝って流下し貯留される入口側貯留部が形成されている
ことを特徴とするミスト分離装置。

【請求項2】

請求項１に記載のミスト分離装置において、
前記下流側配管は、前記曲がり管の前記フィルタ部側とは反対側に接続される出口側外管と、前記出口側外管の内側に挿入され、前記出口側外管との間で二重管を構成する出口側内管とを有し、
前記出口側外管と前記出口側内管との間には、前記付着部に付着しているミストが前記出口側外管の内壁面を伝って流入し貯留される出口側貯留部が形成されている
ことを特徴とするミスト分離装置。

【請求項3】

請求項１に記載のミスト分離装置において、
前記入口側外管には、前記入口側貯留部に貯留されているミストが排出される排出ポートが設けられている
ことを特徴とするミスト分離装置。

【請求項4】

請求項２に記載のミスト分離装置において、
前記出口側外管には、前記出口側貯留部に貯留されているミストが排出される排出ポートが設けられている
ことを特徴とするミスト分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願に開示の技術は、ミスト分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ミストを分離除去するミストフィルタがケーシングに収容されたミスト分離装置が知られており、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１のミスト分離装置では、気体（圧縮空気）がミストフィルタを通過する際、気体に含まれるミスト（液体の微粒子）がミストフィルタに捕捉されて分離される。ミストが分離除去された気体は、出口から排出される一方、ミストフィルタに捕捉されたミストは、成長して適当な大きさの液滴となって流下し、ケーシング底部に貯留される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－１８００２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述したようなミスト分離装置では、ミストが分離除去された気体が出口へと流れる際、ケーシング底部に貯留されている液体を再び連行していく虞がある。そうなると、ミストの分離除去性能が著しく低下してしまう。

【0005】

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ミストフィルタによって気体から分離除去されたミストが再び気体に含有されることを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願に開示の技術は、フィルタ部と、下流側配管とを備えている。前記フィルタ部は、気体の通過時に前記気体中のミストを捕捉するミストフィルタが設けられている。前記下流側配管は、前記フィルタ部に接続され、前記ミストフィルタを通過した前記気体が流入する。そして、前記下流側配管は、前記ミストフィルタに捕捉されているミストを、前記気体が前記ミストフィルタを通過して前記下流側配管に流入する流れによって、前記下流側配管の内壁面に衝突させて付着させる付着部を有している。

【発明の効果】

【0007】

本願に開示のミスト分離装置によれば、ミストフィルタによって気体から分離除去されたミストが再び気体に含有されることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るミスト分離装置の概略構成を示す断面図である。

【図2】図２は、ミスト分離装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図3】図３は、ミスト分離装置の要部を拡大して示す断面図である。

【0009】

以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

【0010】

本実施形態のミスト分離装置１は、蒸気中のミスト（液体の微粒子）を捕捉して分離除去するものである。蒸気は、気体の一例である。図１に示すように、ミスト分離装置１は、上流側配管１０と、フィルタ部２０と、下流側配管３０とを備えている。

【0011】

上流側配管１０は、上下方向に延びる直管である。

【0012】

フィルタ部２０は、蒸気（気体）の通過時に蒸気中のミストを捕捉するミストフィルタ２５が設けられている。具体的に、フィルタ部２０は、ケーシング２１と、ミストフィルタ２５とを有している。

【0013】

ケーシング２１は、軸心が上下方向に延びる扁平な略円柱状に形成されている。ケーシング２１は、上板２２と、底板２３と、側板２４とを有している。上板２２および底板２３は何れも、円板部材である。上板２２および底板２３は、互いに上下に配置されている。上板２２と底板２３との間には、側板２４が設けられている。側板２４は、軸心が上下方向に延びる円筒状に形成されており、上端および下端がそれぞれ上板２２および底板２３に接合されている。

【0014】

底板２３の中央には、貫通孔２３ａが形成されており、その貫通孔４１ａに上流側配管１０が接続されている。つまり、上流側配管１０とケーシング２１の内部空間とは貫通孔２３ａを介して連通している。また、上板２２の中央には、貫通孔２２ａが形成されている。この貫通孔２２ａの部分には、下流側配管３０が接続されている。つまり、下流側配管３０とケーシング２１の内部空間とは貫通孔２２ａを介して連通している。

【0015】

ケーシング２１の内部空間は、フィルタ室２６として形成されている。ミストフィルタ２５は、ケーシング２１内（即ち、フィルタ室２６）に設けられている。ミストフィルタ２５は、例えば、メッシュデミスタである。ミストフィルタ２５は、略円板状に形成されている。ミストフィルタ２５は、軸心が上下方向に延びる状態で配置されている。なお、ミストフィルタ２５の直径は、上板２２および底板２３のそれぞれの貫通孔２２ａ，２３ａの直径よりも十分に大きい。

【0016】

下流側配管３０は、フィルタ部２０に接続され、ミストフィルタ２５を通過した蒸気が流入する。そして、下流側配管３０は、ミストフィルタ２５に捕捉されているミストを、蒸気がミストフィルタ２５を通過して下流側配管３０に流入する流れによって、下流側配管３０の内壁面に衝突させて付着させる付着部３２ａ，３２ｂを有している。

【0017】

より詳しくは、図２および図３にも示すように、下流側配管３０は、一端である入口端３０ａがフィルタ部２０に接続され、他端である出口端３０ｂが外気に開放されている。下流側配管３０は、入口側外管３１と、曲がり管３２と、出口側外管３３と、入口側内管４１と、出口側内管４３とを有している。

【0018】

入口側外管３１は、フィルタ部２０（ケーシング２１）と曲がり管３２との間に接続されている。入口側外管３１は、上下方向に延びる直管である。入口側外管３１は、内径がケーシング２１の貫通孔２２ａの孔径よりも大きい。つまり、入口側外管３１は、ケーシング２１における貫通孔２２ａの外縁部に接続されている。

【0019】

曲がり管３２は、入口側外管３１に接続されており、入口側外管３１を介してフィルタ部２０に間接的に接続されている。曲がり管３２は、エルボ管とも呼ばれ、本実施形態では曲がり角が９０°である。曲がり管３２は、両端が同径のものである。そして、図１に示すように、曲がり管３２の内壁面が、上述した付着部３２ａ，３２ｂとなっている。

【0020】

出口側外管３３は、曲がり管３２のフィルタ部２０側とは反対側に接続されている。出口側外管３３は、水平方向に延びる直管である。

【0021】

入口側内管４１は、入口側外管３１の内側に挿入され、入口側外管３１との間で二重管を構成している。入口側内管４１は、上下方向に延びる直管であり、入口側外管３１と同軸に設けられている。入口側内管４１の内径は、入口側外管３１の内径よりも小さく、ケーシング２１の貫通孔２２ａの孔径と略同じである。つまり、入口側内管４１は、入口側外管３１よりも内側において貫通孔２２ａの外縁部に接続されている。入口側外管３１と入口側内管４１とは、所定の間隔を置いて設けられている。

【0022】

出口側内管４３は、出口側外管３３の内側に挿入され、出口側外管３３との間で二重管を構成している。具体的に、出口側内管４３は、軸心が水平方向に延びる円筒部４３ａと、鍔部４３ｂとを有している。鍔部４３ｂは、円筒部４３ａの一端（図３における右側の端部）に一体形成されている。出口側内管４３の円筒部４３ａは、水平方向に延びる直管であり、出口側外管３３と同軸に設けられている。出口側内管４３（円筒部４３ａ）の内径は、出口側外管３３の内径よりも小さい。鍔部４３ｂの外径は、出口側外管３３の外径よりも大きい。出口側外管３３と出口側内管４３（円筒部４３ａ）とは、所定の間隔を置いて設けられている。

【0023】

なお、出口側外管３３の一端と出口側内管４３の鍔部４３ｂとの間には、フランジ４５が接合されている。

【0024】

そして、入口側外管３１と入口側内管４１との間には、曲がり管３２の付着部３２ａ，３２ｂに付着しているミストが入口側外管３１の内壁面を伝って流入し貯留される入口側貯留部４２が形成されている。入口側貯留部４２は、上下方向に延びる円筒状に形成されている。つまり、入口側貯留部４２は、下端がケーシング２１の上板２２によって閉塞される一方、上端が入口側外管３１の内部に開放されている。

【0025】

また、出口側外管３３と出口側内管４３との間には、曲がり管３２の付着部３２ａ，３２ｂに付着しているミストが出口側外管３３の内壁面を伝って流入し貯留される出口側貯留部４４が形成されている。出口側貯留部４４は、水平方向に延びる円筒状に形成されている。つまり、出口側貯留部４４は、右側端部が鍔部４３ｂおよびフランジ４５によって閉塞される一方、左側端部が出口側外管３３の内部に開放されている。

【0026】

また、入口側外管３１には、入口側貯留部４２に貯留されているミストが排出される排出ポート４７が設けられている。出口側外管３３には、出口側貯留部４４に貯留されているミストが排出される排出ポート４８が設けられている。

【0027】

上記のように構成されたミスト分離装置１では、図１に矢印（ドット付き）で示すように、上流側配管１０から蒸気が流入し、フィルタ部２０のフィルタ室２６に流れる。フィルタ室２６に流れた蒸気は、ミストフィルタ２５を上方へ向かって通過する。その際、蒸気中のミストがミストフィルタ２５に捕捉されて分離除去される。ミストフィルタ２５に捕捉されたミストは、線の濡れ性や毛細管現象によって成長し、比較的大きな液滴となる。

【0028】

フィルタ室２６でミストが分離除去された蒸気（乾いた蒸気）は、フィルタ室２６から下流側配管３０に流入し、下流側配管３０の出口端３０ｂから外部へ流出する（図１に示す白抜きの矢印を参照）。つまり、ミストフィルタ２５でミストが分離除去された蒸気は、入口側外管３１、曲がり管３２および出口側外管３３を介して外部へ流出する。

【0029】

ミストから成長した液滴は、蒸気の流れによって、ミストフィルタ２５から下流側配管３０へ向かって飛ばされる。下流側配管３０内へ飛ばされた液滴（成長したミスト）は、曲がり管３２の付着部３２ａ，３２ｂ（内壁面）に衝突して付着する。こうして、曲がり管３２の内壁面に付着した液滴は、表面張力が作用するため、なかなか内壁面から離れない。そのため、付着部３２ａ，３２ｂに付着した液滴（ミスト）が再び蒸気に含有されることはない。

【0030】

付着部３２ａ，３２ｂでは、ミストフィルタ２５から次々と液滴が飛ばされてくるため、ここでも液滴が成長する。付着部３２ａ，３２ｂに付着している液滴のうち、比較的大きな液滴は、自身の重力によって流下して入口側貯留部４２に流入し貯留される。一方、付着部３２ａ，３２ｂに付着している比較的小さい液滴は、即ち、自身の重力では流下し得ない液滴は、下流側配管３０における入口端３０ａから出口端３０ｂへと向かう蒸気の流れによって、出口側外管３３の内壁面を伝って出口側貯留部４４に流入し貯留される。入口側貯留部４２および出口側貯留部４４に貯留された液体（ドレン）は、排出ポート４７，４８から外部に排出される。

【0031】

以上のように、上記実施形態のミスト分離装置１は、蒸気の通過時に蒸気中のミストを捕捉するミストフィルタ２５が設けられたフィルタ部２０と、フィルタ部２０に接続され、ミストフィルタ２５を通過した蒸気が流入する下流側配管３０とを備えている。そして、下流側配管３０は、ミストフィルタ２５に捕捉されているミストを、蒸気がミストフィルタ２５を通過して下流側配管３０に流入する流れによって、下流側配管３０の内壁面に衝突させて付着させる付着部３２ａ，３２ｂを有している。

【0032】

上記の構成によれば、ミストフィルタに捕捉されたミスト（液滴）を、下流側配管３０の内壁面に付着させることができる。下流側配管３０の内壁面に付着した液滴は、表面張力が作用するため、なかなか内壁面から離れない。そのため、ミストフィルタ２５によって気体から分離除去されたミストが再び気体に含有されることを抑制することができる。

【0033】

また、上記実施形態のミスト分離装置１において、下流側配管３０は、フィルタ部２０に間接的に接続される曲がり管３２を有している。付着部３２ａ，３２ｂは、曲がり管３２の内壁面である。

【0034】

上記の構成によれば、効果的にミストを曲がり管３２の内壁面に衝突させることができる。そのため、簡易に曲がり管３２の内壁面にミストを付着させることができる。

【0035】

また、上記実施形態のミスト分離装置１において、下流側配管３０は、フィルタ部２０と曲がり管３２との間に接続される入口側外管３１と、入口側外管３１の内側に挿入され、入口側外管３１との間で二重管を構成する入口側内管４１とを有している。入口側外管３１と入口側内管４１との間には、付着部３２ａ，３２ｂに付着しているミストが入口側外管３１の内壁面を伝って流入し貯留される入口側貯留部４２が形成されている。

【0036】

上記の構成によれば、比較的大きなミスト（液滴）について入口側貯留部４２に貯留させることができる。入口側貯留部４２は、下流側配管３０の入口端３０ａに設けられた二重管構造により形成されているので、貯留されているミスト（液滴）と蒸気との接触を抑制することができる。そのため、ミストフィルタ２５によって気体から分離除去されたミストが再び気体に含有されることを一層抑制することができる。

【0037】

また、上記実施形態のミスト分離装置１において、下流側配管３０は、曲がり管３２のフィルタ部２０側とは反対側に接続される出口側外管３３と、出口側外管３３の内側に挿入され、出口側外管３３との間で二重管を構成する出口側内管４３とを有している。出口側外管３３と出口側内管４３との間には、付着部３２ａ，３２ｂに付着しているミストが出口側外管３３の内壁面を伝って流入し貯留される出口側貯留部４４が形成されている。

【0038】

上記の構成によれば、比較的小さいミスト（液滴）については出口側貯留部４４に貯留させることができる。出口側貯留部４４も、入口側貯留部４２と同様、下流側配管３０の出口端３０ｂに設けられた二重管構造により形成されているので、貯留されているミスト（液滴）と蒸気との接触を抑制することができる。そのため、ミストフィルタ２５によって気体から分離除去されたミストが再び気体に含有されることを一層抑制することができる。

【0039】

また、上記実施形態のミスト分離装置１において、入口側外管３１および出口側外管３３には、入口側貯留部４２貯留部４２，４４に貯留されているミストが排出される排出ポート４７，４８が設けられている。

【0040】

上記の構成によれば、ミストフィルタ２５によって分離除去されたミストを確実に外部に排出することができる。分離除去されたミストが再び気体に含有されることを確実に抑制することができる。

【0041】

なお、本願に開示の技術は、上記実施形態において、入口側貯留部４２および出口側貯留部４４の一方を省略するようにしてもよい。

【0042】

また、上記実施形態において、排出ポート４７，４８を省略するようにしてもよい。

【0043】

また、上記実施形態では、曲がり管３２の曲がり角を９０°としたが、これに限らず、例えば３０°や４５°であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本願に開示の技術は、ミスト分離装置について有用である。

【符号の説明】

【0045】

１ ミスト分離装置
２０ フィルタ部
２５ ミストフィルタ
３０ 下流側配管
３１ 入口側外管
３２ 曲がり管
３２ａ，３２ｂ 付着部
３３ 出口側外管
４１ 入口側内管
４２ 入口側貯留部
４３ 出口側内管
４４ 出口側貯留部
４７，４８ 排出ポート

【図1】

【図2】

【図3】