JP3839629B2 - 気液分離装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引した汚水等を含んだ気液から、空気を分離して液体を回収するように工夫した気液分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、実開昭62−23548号公報や実開昭62−23663号公報等に記載されている床面洗浄機(スクラバー)には、ブロアーの吸引作用によってスキージから床面上の洗浄汚水を吸引して、これを汚水タンクに回収する汚水吸引システムが記載されており、また、例えば実開昭60−158552号公報等に記載されている床面掃除機には、同じくブロアーの吸引作用によって床面ブラシから床面上のダスト類を吸引してこれをフイルターで濾過する一方、フイルターに捕集したダスト類をダストバケットに払い落して回収するダスト回収システムが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の床面洗浄機で使用されている汚水吸引システムでは、ブロアーによって吸引された洗浄汚水は本来汚水タンク内に回収されるべきものであるが、吸引された洗浄汚水は空気を含んでいてミスト化された状態のものも存在するため、このミスト化状態のものが汚水タンクに回収されずにそのままブロアーの吸引気流に乗って機体外部に排出されて、周囲の環境を汚染してしまう問題があった。
【0004】
また、吸引した洗浄汚水を汚水タンク内の水面や壁面等に激しく衝突させて気液を分離することにより、液体(汚水)を回収タンクに落してこれを回収し、空気のみをブロアーの吸引気流に乗せて排出することが考えられたが、洗浄汚水を水面や壁面等に衝突させると汚水が飛散して再びミスト化することになるため、ミストの排出を確実に防止することはできなかった。
【0005】
更に上記床面清掃機で使用されているダスト回収システムでは、床面上のダスト類に汚水が含まれている場合には、この汚水やそのミストがダスト類と一緒に吸引されてフイルターに付着するため、フイルターがすぐに目詰りしたり、フイルターの除塵が困難になったりする問題が発生していた。
【0006】
そこで本発明の技術的課題は、汚水タンクやダストバケット内に吸引した汚水等を含んだ気液を、汚水やそのミスト等を周囲に極力飛散させることなく汚水タンクやダストバケット内に分離回収して、空気のみを吸引気流に乗せて外部に排出できるように工夫した気液分離装置を提供することである。
【0007】
【課題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本発明で講じた手段は以下の如くである。
【0008】
(1) 吸引口からホース又はパイプを通して吸引した液体を含む空気を、液体と空気とに分離する気液分離装置であって、
全体を円筒状に形成した円筒体を横向きに配置し、この円筒体の一端面を閉塞し、他端面を開口してブロアー等の吸引作用が及ぶ出口と成し、上記閉塞された一端面側の周面接線方向には、上記のホース又はパイプを接続して、上記の吸引作用を受けて上記液体を含む空気をホース又はパイプを通して円筒体の内部に吸引して旋回させる気液の導入口を連設する一方、上記円筒体の他端面に開口形成されている出口の口縁部の内径を、当該円筒体の内径よりも大きく形成し、且つ、その口縁部の底面に液体排出用の切欠部を設けると共に、上記円筒体の底面には、軸線方向に液体排出用の長穴を設けて、これ等切欠部と長穴から上記空気を分離した液体を下方に向けて排水するように構成したことを特徴としている。(請求項1)
【0009】
(2) 前記円筒体の他端面に形成した出口の先端口縁部に、内向きに突出する突出縁を設けたことを特徴としている。(請求項2)
【0010】
上記(1)で述べた請求項1に係る手段によれば、ブロアー等による吸引作用を受けて床面等からホース又はパイプを通して吸引した液体(汚水)をタンクに回収する際に、この液体を含んだ気流は円筒体によって直角方向に向きを変え、同時に遠心力を得て円筒体内を旋回流と化して開口した出口に向かうが、この時、液体は空気に比べ重くて遠心力を余分に受けるため、円筒体の内壁面に沿って大きく旋回しながら進んで、その一部が底面に設けた長穴から外部下側方向に排出され、また、遠心力をあまり受けない空気は、円筒体の中心に近い位置で小さく旋回しながら進むことになる。
【0011】
つまり、混合状態で吸引された気液は、円筒体内を開口された出口に向かって進む過程で分離され、また、ミストは順次凝集化及び液化が促進されながら円筒体の出口に向かうことになり、加えて、その開口した出口側の口縁部が円筒体よりも太径に造られているため、円筒体の内壁に沿って旋回しながら進んで来た液体は、引き続きこの内径が大きく造られた口縁部の内壁に沿って旋回することになるから、中心側を小さく旋回しながら進行する気流との分離がより一層促進されることになる。
【0012】
次いで、上記のように大径に造られた口縁部の内壁に沿って旋回する液体は、口縁部に設けた切欠部から円筒体の外に排出されることになり、また、この切欠部から排出される液体は最早失速状態にあるため、液体やそのミストが円筒体の中心部側を流れる吸引気流に乗って外部に排出されることがなく、従って気液を確実に分離して液体を確実に回収することを可能にする。
【0013】
上記(2)で述べた請求項2に係る手段によれば、円筒体の出口の部分で内径を1段大きく造った口縁部の内壁面に沿って旋回する液体の旋回流は、突出縁によって出口への排出が制止されて旋回状態が継続されるため、円筒体の中心部側を小さな径で旋回しながら出口に向けて進行する空気とは、その流れをより一層明確に分離されることを可能にする。
【0014】
以上の如くであるから、上記(1)と(2)の手段によって上述した技術的課題を解決して、前記従来の技術の問題点を解消することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る気液分離装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図1は本発明の気液分離装置の構成を説明した斜視図、図2はその正面図、図3は平面図、図4の(イ)図は図3のX−X線に沿った断面図、同(ロ)図は図3のY視部を拡大して示した断面図、図5は底面図で、これ等の図面に於いて夫々符号1で全体的に示したのが分離装置本体、1Aは一端面を閉塞し、他端面を開口して出口1Hとしたその円筒体(円筒部)であって、円筒体1Aの全体は図1乃至図5に示すように横向き(横型)に配置される。
【0016】
また、2は上記円筒体1Aの閉塞された一端面側の周面接線方向に連設した気液の導入口で、断面略パイプ状に形成したこの導入口2には、回収タンク(図示省略)の内部に配設した気液吸引用のホース又はパイプ3(図1参照)が接続されていて、上記開口した出口1H側から及ぼされるブロアー等の吸引作用を受けて、汚水等の液体を含んだ空気が上記のホース又はパイプ3を通して分離装置本体1の円筒体1A内に吸引される仕組に成っている。
【0017】
更に図中、4は上記円筒体1Aの周面軸線方向(具体的には底面長手方向)に穿設した液体排出用の長穴、5は上記円筒体1Aの出口1Hの部分に形成した口縁部で、軸線方向に幅を持たせて形成したこの口縁部5の内径は、円筒体1Aの内径よりも1段大きく形成されており、また、その円周部の底面部分には、図1、図2、図3、及び図5に見られるように切欠部5Tが形成されると共に、口縁部5の先端口に図4の(ロ)図に示すように内向きに突出する突出縁5A′が形成されている。
【0018】
以上の如く構成した分離装置本体1によれば、ブロアー等の吸引作用を受けてホース又はパイプ3を通して導入口2より円筒体1A内に吸引された気液は、ここで直角方向に向きを変えると共に、円筒体1Aの内壁面の沿って図1並びに図4の(イ)図に示した矢印の如く旋回流と化して出口1Hに向かって進行するが、この時、液体は空気に比べ重くて遠心力を余分に受けるため、空気と共に吸引された液体は円筒体1Aの内壁面に沿って大きく旋回しながら進んで、その一部が底面に設けた長穴4から図1の矢印に示すように円筒体1Aの外部下側方向に排出され、また、遠心力をあまり受けない空気は、円筒体1Aの中心部寄りを小さく旋回しながら進むことになって、気液の流れが出口1Hに向かう過程で次第に明確に分離され、且つ、ミストも順次凝集化、液化が促進されることになる。
【0019】
次いで、液体は円筒体1Aの出口1Hの部分で1段内径を大きく造られた口縁部5の内壁面5Aに沿って更に大きな径と成って旋回し、且つ、その旋回流は突出縁5A′によって出口1H側への排出が制止されて旋回状態が継続される状態になるため、円筒体1Aの中心部側を小さな径で旋回しながら進行する空気とは、その流れがより一層明確に分離されることになる。
【0020】
更に、上記突出縁5A′にガイドされて口縁部5の内壁面5Aに沿って旋回する液体は、その旋回の途中で底面部に設けた切欠部5Tに落ち込んで、図1の矢印に示すように円筒体1Aの外部下側方向に排出分離されるが、この切欠部5Tから排出される液体は最早失速状態にあるため、上記円筒体1Aの中心部寄りを進行する空気とは完全に分離されて、液体やそのミストが吸引気流に乗ってそのまま分離装置本体1の出口1Hから外部に排出されることがなく、従って、混合状態で吸引された気液の中から液体を確実に分離してこれをタンク内に回収し、液体やそのミスト等を含まない空気のみを吸引気流に乗せて外部に排出することができる。
【0021】
図6は、上述した本発明の分離装置本体1を実施した床面洗浄機の構成を説明したものであって、図中、10は洗浄機の機体、10Aはその後部操作部、10Bは開閉自在な上蓋、11Aと11Bは走行用の車輪、11と12は駆動機構と電源用の電池、13はモータ13Mによって回転する洗浄用ブラシ、14は床面から洗浄汚水を吸い取るスキージ、14Aはこのスキージ14に接続した汚水吸引ホースで、このホース14Aの内端部14B側が機体10内に設けた汚水回収タンク17の内部17Hに挿入され、且つ、上記分離装置本体1がその導入口2を上記内端部14Bの内端口に連通接続した状態で取付けられている。
【0022】
更に図中、DWは回収タンク17に回収した洗浄汚水、16は先端口16Aを回収タンク17に向けて開口し、根端部側には吸引用のブロアー15を取付けた排気パイプで、この排気パイプ16を通して回収タンク17の内部17Hに及ぼしたブロアー15の吸引作用を、上記の分離装置本体1及び汚水吸引ホース14Aを通してスキージ14に及ぼすことにより、床面上の洗浄汚水を空気と一緒に汚水吸引ホース14Aを経て分離装置本体1に吸込み、ここで気液分離が行われて汚水DWを下側の回収タンク17に分離回収し、汚水やそのミストを含まない空気のみを排気パイプ16を通して外部に排気できる仕組に成っている。
【0023】
尚、図6に於いて18は洗浄水CWを収容したタンク、19はこのタンク18の洗浄水CWを洗浄用ブラシ13の部分に散布する給水パイプで、このパイプ19を通して洗浄水CWを給水しながら洗浄用ブラシ13をモータ13Mで回転することによって、床面を洗浄するように構成されている。
【0024】
図7は、上述した本発明の分離装置本体1を実施した床面清掃機の構成を説明したものであって、図中、20は清掃機の機体、21A,21Aは移動用車輪、21Hは機体20内に取外し自在にセットされたダストバケット(ダストボツクス)、22は清掃ブラシ、22Aはこのブラシ22とダストバケット21Hの間を連通接続するパイプ又はホースで、ダストバケット21Hの内部に取付けた上記分離装置本体1の導入口2に、上記パイプ又はホース22Aの内端口が連通接続されている。
【0025】
更に図中、24は除塵装置(図示省略)を備えた成形フイルター、25はブロアー、26Aと26Bは電源用の電池、27は高性能フイルターであって、上記のブロアー25が作動するとダストバケット21Hから分離装置本体1及びパイプ又はホース22Aを通して吸引作用が清掃ブラシ22に及ぶため、床面上のダスト類を空気と一緒に清掃ブラシ22が吸引してパイプ又はホース22Aを通してダストバケット21H内に吸込み、次いで、成形フイルター24と高性能フイルター27で濾過して清浄化した空気のみを外部に排出し、成形フイルター24に捕集したダスト類を上述した除塵装置で払い落してダストバケット21Hに回収するように構成されている。
【0026】
また、上記清掃ブラシ22が吸い取るダスト類に汚水等の液体が含まれている場合は、上記分離装置本体1による気液分離作用によって液体(汚水)が下側のダストバケット21Hに落下回収されて、汚水やそのミストを含まないダスト類のみを成形フイルター24側に送ることができるため、汚水やミストの付着による成形フイルター24の目詰りを防止し、合せて、成形フイルター24に捕集したダスト類の払い落しを、上記汚水やミストに付着されることなく容易に、且つ、確実に行うことができる。
【0027】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係る気液分離装置によれば、遠心力を利用することによって空気と液体を容易に分離することができ、而かも、液体のミストもそのまま飛散させることなく排出の過程で次第に凝集化、及び、液化が促進されるため、空気と液体を確実に分離して液体をタンク内に回収できると共に、ミストを吸引気流に乗せて外部に排出する心配もなくすことができるものであって、図示した床面洗浄機並びに床面清掃機に用いることによって、洗浄と清掃の各作業を周囲の環境に影響を及ぼすことなく安全に、且つ、衛生的に行える利点を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る気液分離装置の外観を説明した斜視図である。
【図2】 本発明に係る気液分離装置の正面図である。
【図3】 同じく平面図である。
【図4】 (イ)図は図3のX−X線に沿った断面図で、(ロ)図は図3のY視部分を拡大して示した断面図である。
【図5】 同じく底面図である。
【図6】 本発明に係る気液分離装置を用いた床面洗浄機の構成を説明した一部断面側面図である。
【図7】 本発明に係る気液分離装置を用いた床面清掃機の構成を説明した構成図である。
【符号の説明】
1 分離装置本体
1A 円筒体(円筒部)
2 導入口
3 吸引用のパイプ又はホース
4 長穴
5 口縁部
5A′ 突出縁
5A 内壁面
5T 切欠部
Claims (2)
- 吸引口からホース又はパイプを通して吸引した液体を含む空気を、液体と空気とに分離する気液分離装置であって、
全体を円筒状に形成した円筒体を横向きに配置し、この円筒体の一端面を閉塞し、他端面を開口してブロアー等の吸引作用が及ぶ出口と成し、上記閉塞された一端面側の周面接線方向には、上記のホース又はパイプを接続して、上記の吸引作用を受けて上記液体を含む空気をホース又はパイプを通して円筒体の内部に吸引して旋回させる気液の導入口を連設する一方、上記円筒体の他端面に開口形成されている出口の口縁部の内径を、当該円筒体の内径よりも大きく形成し、且つ、その口縁部の底面に液体排出用の切欠部を設けると共に、上記円筒体の底面には、軸線方向に液体排出用の長穴を設けて、これ等切欠部と長穴から上記空気を分離した液体を下方に向けて排水するように構成したことを特徴とする気液分離装置。 - 前記円筒体の他端面に形成した出口の先端口縁部に、内向きに突出する突出縁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の気液分離装置。
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