(57)【要約】【課題】遠心力を利用した高い分離性能を維持しながら、ミストセパレータ内外間の圧力差を小さく抑えることにより高い信頼性を有するミストセパレータを提供する。【解決手段】液体ミストを含むガスから前記液体ミストを分離するミストセパレータ（１）において、中空の回転軸に固定された、主回転羽根（１１）を備えるロータ（１３）と、このロータ（１３）に軸方向に並べて配置されたステータ（１７）とを備え、前記ステータ（１７）が、前記ガスの流路における前記主回転羽根の下流に位置する主固定羽根（１５）と、この主固定羽根および前記主回転羽根の外周を覆うカバー（２６）を有し、前記主固定羽根を、前記ガスを外周から径方向内方へ流速を低下させながら流動させるように形成し、前記カバー（２６）に、液体ミストが集合した回収液をカバーの外部に排出するカバー排出口（３５）を設ける。【選択図】図２
2014166615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体ミストを含むガスから前記液体ミストを分離するミストセパレータであって、
中空の回転軸に固定された、主回転羽根を備えるロータと、
前記ロータに軸方向に並べて配置されたステータとを備え、
前記ステータが、前記ガスの流路における前記主回転羽根の下流に位置する主固定羽根と、この主固定羽根および前記主回転羽根の外周を覆うカバーとを有し、
前記主固定羽根は、前記ガスを外周から径方向内方へ流速を低下させながら流動させるように形成されており、
前記カバーに、液体ミストが集合した回収液をカバーの外部に排出するカバー排出口が設けられているミストセパレータ。
【請求項２】
請求項１に記載のミストセパレータにおいて、前記ステータが、前記ガスの流路における前記主回転羽根の上流に位置する導入側固定羽根をさらに有しているミストセパレータ。
【請求項３】
請求項２に記載のミストセパレータにおいて、前記導入側固定羽根の前側を覆う環状の導入側固定羽根カバーを有し、この導入側固定羽根カバーに、液体ミストが集合した回収液を導入側固定羽根カバーの外部に排出する排出スリットが設けられているミストセパレータ。
【請求項４】
請求項３に記載のミストセパレータにおいて、さらに、前記ロータおよび前記ステータを収納するハウジングと、前記ハウジングにおける前記カバーの径方向外方に、前記ハウジングと前記カバーとの間の導入空間に径方向に対して斜め方向からガスを導入する導入口とを備えており、前記導入側固定羽根カバーの周方向における、前記導入口からガスの旋回方向における上流側１８０°以内の領域に前記排出スリットが設けられているミストセパレータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のミストセパレータにおいて、前記カバー排出口が、前記カバーの周方向に等間隔に設けられた複数のメイン排出口と、隣接するメイン排出口の間に設けられた、メイン排出口よりも小さい開口面積を有するサブ排出口とを有しており、前記カバーが、周方向に等間隔に設けられた内径側に突出する複数のボスを有しており、前記カバーの前記メイン排出口が、ガスの旋回方向における前記ボスの上流側に近接して設けられているミストセパレータ。
【請求項６】
請求項２または請求項２を引用する請求項３から５のいずれか一項に記載のミストセパレータにおいて、前記カバーの外周面における前記カバー排出口と前記導入側固定羽根の間の部分に、外方に突出するカバーフランジが設けられているミストセパレータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のミストセパレータにおいて、前記カバーの内周面と前記主固定羽根の外周端との間に隙間が存在するミストセパレータ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のミストセパレータであって、航空機用エンジンのアクセサリギヤボックス内に配置されて、オイルミストを含む空気からオイルを分離するミストセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体ミストを含むガスから液体ミストを分離するミストセパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機や自動車のエンジン内では、主として軸受へのオイル供給時にオイルが軸受に当たってミスト化するので、一般に、このようなオイルミストを空気から分離するためのミストセパレータが設けられている（例えば、特許文献１参照）。ミスト化したオイルは、圧力の高い軸受室内から低圧のミストセパレータ内へ流入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−００４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなミストセパレータでは、オイルミストを分離する際の圧力差が大きくなると、軸受室内の圧力が高くなり、軸受室内をシールしている部分からのオイル漏れが発生する。オイル漏れが発生すれば、オイルの消費量が増大するのみならず、軸受の潤滑不足による損傷につながる可能性もある。
【０００５】
本発明の目的は、上記の課題を解決するために、遠心力を利用した高い分離性能を維持しながら、ミストセパレータ内外間の圧力差を小さく抑えることにより高い信頼性を有し、かつコンパクトなミストセパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るミストセパレータは、液体ミストを含むガスから前記液体ミストを分離するミストセパレータであって、中空の回転軸に固定された、主回転羽根を備えるロータと、前記ロータに軸方向に並べて配置されたステータとを備え、前記ステータが、前記ガスの流路における前記主回転羽根の下流に位置する主固定羽根と、この主固定羽根および前記主回転羽根の外周を覆うカバーとを有し、前記主固定羽根は、前記ガスを外周から径方向内方へ流速を低下させながら流動させるように形成されており、前記カバーに、液体ミストが集合した回収液をカバーの外部に排出するカバー排出口が設けられている。
【０００７】
この構成によれば、ステータの固定羽根が、ロータから流出してきたガスの流速を低下させながら径方向内方へ流動させるので、ミストセパレータ内外間の圧力差を小さく抑えることができる。したがって、ロータの遠心力を利用して高い分離性能を発揮しつつ、液体漏れが防止されることにより、このミストセパレータが搭載される機器の信頼性が向上する。また、ロータとステータとを軸方向に並べて配置したので、ミストセパレータの径方向寸法が小さくなり、ミストセパレータをコンパクトに構成できる。
【０００８】
本発明の一実施形態に係るミストセパレータにおいて、前記ステータが、前記ガスの流路における前記主回転羽根の上流に位置する導入側固定羽根をさらに有していてもよい。この構成によれば、主固定羽根に追加して導入側にも固定羽根を設けたことにより、ミストセパレータ内外間の圧力差を一層小さく抑えられる。
【０００９】
本発明の一実施形態に係るミストセパレータにおいて、前記導入側固定羽根の前側を覆う環状の導入側固定羽根カバーを有し、この導入側固定羽根カバーに、液体ミストが集合した回収液を導入側固定羽根カバーの外部に排出する排出スリットが設けられていてもよい。この場合において、さらに、前記ロータおよび前記ステータを収納するハウジングと、前記ハウジングにおける前記カバーの径方向外方に、前記ハウジングと前記カバーとの間の導入空間に径方向に対して斜め方向からガスを導入する導入口とを備えており、前記導入側固定羽根カバーの周方向における、前記導入口からガスの旋回方向における上流側１８０°以内の領域に前記排出スリットが設けられていることが好ましい。この構成によれば、導入側固定羽根のカバーにも液体ミストを排出する排出スリットを設けることにより、液体ミストの分離能力が高まるのみならず、排出スリットを、ガスの導入口から近く、導入側固定羽根内部の圧力が高い領域にのみ設けることにより、圧力損失の増大を抑制しながらオイルを効果的に分離することが可能となる。
【００１０】
本発明の一実施形態に係るミストセパレータにおいて、前記カバー排出口が、前記カバーの周方向に等間隔に設けられた複数のメイン排出口と、隣接するメイン排出口の間に設けられた、メイン排出口よりも小さい開口面積を有するサブ排出口とを有しており、前記カバーが、周方向に等間隔に設けられた内径側に突出する複数のボスを有しており、前記カバーの前記メイン排出口が、ガスの旋回方向における前記ボスの上流側に近接して設けられていてもよい。この構成によれば、ボスによってガスが圧縮されて圧力が高くなるボスの上流部に、開口面積の比較的大きいメイン排出口を設け、これらメイン排出口の間に開口面積の小さいサブ排出口を設けることにより、圧力損失の増大を抑制しながら液体ミストを効果的に分離することが可能となる。
【００１１】
また、前記導入側固定羽根を有する実施形態において、前記カバーの外周面における前記カバー排出口と前記導入側固定羽根との間の部分に、外方に突出するカバーフランジが設けられていることが好ましい。この構成によれば、カバー排出口からカバーの外部へ排出されたオイルが導入側固定羽根側へ流れることが防止され、再度ミストセパレータ内に流入することなく確実に外部へ排出される。
【００１２】
本発明の一実施形態に係るミストセパレータにおいて、前記カバーの内周面と前記固定羽根の外周端との間に隙間が存在することが好ましい。この構成によれば、カバーの内周面に沿って移動してきた液体ミストが、固定羽根に沿って内径側に移動するのが防止されるので、効率的に液体ミストを回収することができる。
【００１３】
本発明の一実施形態に係るミストセパレータは、例えば、航空機用エンジンのアクセサリギヤボックス内に配置されて、オイルミストを含む空気からオイルを分離するものである。上記ミストセパレータは、オイルの分離性能、やミストセパレータ内外の圧力差を維持し、または向上させながら小型化することが可能になるので、搭載機器の小型化・軽量化が特に求められる航空機用エンジンに適している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のミストセパレータによれば、遠心力を利用した高い分離性能を維持しながら、ミストセパレータ内外間の圧力差を小さく抑えることにより信頼性が向上し、かつコンパクトに構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るミストセパレータが使用されるエンジンを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るミストセパレータを示す縦断面図である。
【図３】図２のミストセパレータに使用されるロータを示す斜視図である。
【図４】図２のミストセパレータに使用されるステータを模式的に示す正面図である。
【図５】図２のミストセパレータに使用されるステータを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るミストセパレータを示す縦断面図である。
【図７】図６のミストセパレータに使用される導入側固定羽根ユニットを示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が背面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るミストセパレータを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
本発明のミストセパレータは、液体ミストを含むガスから液体ミストを分離するものであり、図１に示す本発明の第１実施形態では、ミストセパレータ１が航空機用エンジンＥのアクセサリギヤボックス（ＡＧＢ）５０内に配置されて、液体ミストであるオイルミストを含むガス（この例では空気）Ａからオイルミストを分離するオイルミストセパレータとして構成されている。エンジンＥはファンエンジンであり、ＡＧＢ５０はエンジン本体ＥＢの前部に設けられたファン５２を覆うファンケース５４の外周部に取り付けられている。ファンケース５４とＡＧＢ５０の外周は、図示しないエンジンナセルにより覆われている。
【００１８】
ＡＧＢ５０は発電機ＧＥ１，ＧＥ２や各種ポンプ５６等の補機を駆動するための装置であり、複数の歯車が順次噛合するように並べて配置されている。図２に示すように、第１実施形態において、ミストセパレータ１は、そのうちの１つの歯車の中空の回転軸３上に設けられている。回転軸３は、第１軸受５を介してＡＧＢハウジングＨに回転可能に支持されるとともに、第２軸受７を介して、ＡＧＢハウジングＨに固定されたミストセパレータ１のハウジング９に回転可能に支持されて、例えば発電機ＧＥ１，ＧＥ２を駆動する。回転軸３は、エンジンＥの回転軸心Ｃと平行に設定されている。この実施形態では、第１軸受５に支持されている側（図２の左側）がエンジンＥの前方となり、第２軸受７に支持されている側（図２の右側）が後方となる。
【００１９】
ミストセパレータ１は、主回転羽根１１を有する半径流型のロータ１３と、主固定羽根１５を有するステータ１７とを備えており、ロータ１３とステータ１７とが軸方向に並べて配置されることにより、主回転羽根１１と主固定羽根１５とが軸方向に並置されている。本実施形態では、主回転羽根１１が前側に、主固定羽根１５が後側に配置されている。
【００２０】
より具体的には、ロータ１３は、ダクト部材１９と、複数の主回転羽根１１と、主回転羽根１１を支持する断面Ｌ字形状のリング部材２０と、主固定羽根１１の前端に固定された環状の端板２１とを備えている。ダクト部材１９は、回転軸３の外周に嵌合する円筒状の嵌合部１９ａと、嵌合部１９ａの前端から径方向外方に突設された鍔状のフランジ部１９ｂとを有しており、リング部材２０は、円筒部２０ａとその前端から径方向内方に延びる鍔部２０ｂとを有している。フランジ部１９ｂと端板２１との間には、ＡＧＢ５０からのガスＡを主回転羽根１１へ導入する導入路２２が形成され、主回転羽根１１の前端内径部の径方向内方に、ガスＡの流入口２３が形成されている。
【００２１】
ロータ１３は、フランジ部１９ｂの内周部の前面を、回転軸３の外周面に形成された位置決め凸部３ａに当接させた状態で、嵌合部１９ａの後端にリング部材２０の鍔部２０ｂを当て、回転軸３の外周の雄ネジ部に螺合した締付部材であるセルフロックナット２５によって前方に締め付けることにより、ダクト部材１９とリング部材２０が回転軸３上に相対回転不能に固定されている。
【００２２】
ロータ１３の主回転羽根１１は、図３に示すように、回転軸３の回転方向Ｒに対して後方に傾斜するように湾曲している。ただし、主回転羽根１１は、傾斜を有せず、径方向に沿って直線的に延びるように設けられてもよく、回転方向Ｒに対して前方に傾斜するように湾曲していてもよい。
【００２３】
図２に示すように、ステータ１７は、主固定羽根１５の外周およびロータ１３の外周を覆うカバー２６を有している。カバー２６は、ステータ１７の主固定羽根１５の外周を覆うほぼ円筒状の固定羽根外筒部２６ａと、固定羽根外筒部２６ａからロータ１３側（前方）へ向かってテーパ状に縮径となるように延びる回転羽根外筒部２６ｂとを有している。回転羽根外筒部２６ｂの前端部は端板２１の外周面との間に僅かな隙間を介して対向している。カバー２６により、主回転羽根１１から径方向外方へ流出した空気が主固定羽根１５の外周側に導かれる。
【００２４】
ステータ１７の主固定羽根１５は、図４に模式的に示すように、ロータ回転方向Ｒに対して後方に傾斜するように湾曲する、周方向に等間隔に配置された複数の旋回羽根として設けられている。図２のカバー２６によって主固定羽根１５の外周側に導かれた空気は、さらに主固定羽根１５によって、外周から径方向内方へ、旋回により流速を低下させながら流動する。
【００２５】
さらに、図５に示すように、ステータ１７の内径部の、各主固定羽根１５の内径端部間には、径方向の開口が形成されており、これらの開口が、回転軸３の中空部へ空気を流出させる流出口２７を形成する。一方、図２の回転軸３には、中空部３１と外部とを連通させる複数の連通口３３が、周方向に等間隔に設けられている。ステータ１７と回転軸３との軸方向の相対位置は、ステータ１７の流出口２７と回転軸３の連通口３３の軸方向位置がほぼ重なるように設定されている。
【００２６】
カバー２６には、図５に示すように、液体ミストが集合した回収液をカバー２６外に排出するカバー排出口３５が形成されている。より具体的には、カバー２６の固定羽根外筒部２６ａの後方に、径方向の貫通孔が周方向に複数（この例では４つ）設けられており、これら貫通孔がカバー排出口３５を形成している。なお、図２に示すように、カバー２６は、その内周面と主固定羽根１５の外周端との間に隙間Ｇが存するように設けられている。
【００２７】
ロータ１３の主回転羽根１１およびステータ１７の主固定羽根１５を収納するハウジング９におけるカバー２６の径方向外方には、ＡＧＢ５０の内部のガスＡをミストセパレータ１内に導入する導入口３７が設けられている。導入口３７は、ハウジング９とカバー２６との間の導入空間３９に、径方向に対して斜め方向からガスＡを導入するように形成されている。また、ハウジング９には、液体ミストが集合した回収液を排出するハウジング排出口４１が設けられている。
【００２８】
次に、このように構成されたミストセパレータ１の作用について説明する。
【００２９】
図１のＡＧＢ５０内にはオイルミストを含む空気からなるガスＡが存在しており、このガスＡが図２に示すように、ハウジング９の導入口３７からハウジング９内に導入される。導入されたガスＡは、図２に示すように、ハウジング９とカバー２６との間に形成された導入空間３９に、径方向に対して斜めに導入され、さらに、ロータ１３のフランジ部１９ｂと端板２１との間の導入路２２を通って、流入口２３へ導かれる。
【００３０】
流入口２３からカバー２６の内部へ流入したガスＡは、主回転羽根１１の回転により生じる遠心力によって主回転羽根１１から径方向外方へ流出する。このとき、ガスＡに含まれていたオイルミストは、ガスＡから分離されてカバー２６の回転羽根外筒部２６ｂの内周面に回収液として付着し、ロータ１３の遠心力によって、回転羽根外筒部２６ｂの内周面および固定羽根外筒部２６ａの内周面に沿って後方へ移動する。オイルミストの回収液は、カバー排出口３５と、ハウジング９に設けたハウジング排出口４１とを介して、ミストセパレータ１の外部へ排出される。外部へ排出された回収液は、例えば、ＡＧＢ５０内に設けられたスカベンジポンプを介して回収タンクへ回収される。
【００３１】
カバー２６の内周面と主固定羽根１５の外周端との間には隙間Ｇが形成されているので、カバー２６の内周面に沿って移動してきたオイルミストがそのまま主固定羽根１５に沿って内径側に移動することなく、オイルミストがカバー排出口３５から効率的に回収される。
【００３２】
一方、主回転羽根１１から径方向外方へ流出したガスＡは、カバー２６の内周面に沿って移動し、ステータ１７の主固定羽根１５へ流入する。このガスＡは、主固定羽根１５の傾斜に沿って旋回しながら、ステータ１７の流出口２７および回転軸３の連通口３３を介して回転軸３の中空部３１内へ流入し、発電機ＧＥ１のハウジング内を通過した後外部へ排出される。
【００３３】
ステータ１７の主固定羽根１５は、ロータ１３から流出してきたガスＡの流速を低下させながら径方向内方へ流動させるので、ミストセパレータ１内外間の圧力差を小さく抑えることができる。したがって、ロータ１３の遠心力を利用して高い分離性能を発揮しつつ、液体漏れが防止されることにより、図１のＡＧＢ５０とエンジンＥとの連通路を通ってオイルがエンジンＥ内に侵入してエンジンＥを損傷させるのを防止できる。さらには、ロータ１３とステータ１７とを軸方向に並べて配置したので、ミストセパレータ１の径方向寸法が小さくなり、ミストセパレータ１をコンパクトに構成できる。
【００３４】
次に、図６に示す本発明の第２実施形態に係るミストセパレータ１について説明する。なお、以下の本実施形態の説明においては、第１実施形態と異なる点について詳述し、第１実施形態と同様の構成については説明を省く。このミストセパレータ１では、ステータ１７が、主固定羽根１５のほかに、ガスＡの流路における主回転羽根１１の上流に位置する導入側固定羽根６３をさらに有している。
【００３５】
具体的には、本実施形態におけるロータ１３は、主回転羽根１１を有する主ロータ部１３ａと、主ロータ部１３ａの回転軸３への嵌合部分の前後にそれぞれ当接するように配置された前方スペーサ１３ｂ、後方スペーサ１３ｃとを有する。ロータ１３は、前方スペーサ１３ｂを、回転軸３の外周面に形成された位置決め凸部３ａに当接させた状態で、後方スペーサ１３ｃをセルフロックナット２５によって前方に締め付けることにより、回転軸３上に相対回転不能に固定されている。主ロータ部１３ａは、前方から後方へ向かって拡径となる傾斜面部１３ａａを有しており、主回転羽根１１は、傾斜面部１３ａａの外周面上に、前方から後方へ向かって拡径となる斜流型として形成されている。
【００３６】
一方、ステータ１７は、主固定羽根１５を有する主固定羽根ユニットＭＵと、導入側固定羽根６３を有する導入側固定羽根ユニットＩＵとで構成されている。導入側固定羽根ユニットＩＵは、主固定羽根ユニットＭＵの前方に配置されている。
【００３７】
より詳細には、主固定羽根ユニットＭＵは、環状の支持板７１と、支持板７１上に支持された主固定羽根１５とで形成されている。導入側固定羽根ユニットＩＵは、主固定羽根１５および主回転羽根１１の外周を覆うカバー２６と、カバー２６の回転羽根外筒部２６ｂの前側に形成された導入側固定羽根６３と、導入側固定羽根６３の前方、すなわち軸方向における主回転羽根１１と反対の側を覆う導入側固定羽根カバー７３とからなる。導入側固定羽根６３は、主固定羽根１５の傾斜方向と同じ方向に傾斜する複数の旋回羽根として設けられている。
【００３８】
このように主固定羽根ユニットＭＵと導入側固定羽根ユニットＩＵとからなるステータ１７は、ボルトのようなねじ部材７５によってハウジング９に共締めされることにより固定されている。具体的には、カバー２６の内周側後端部に、内径側に突出する複数（この例では３個）のボス７７が設けられており、各ボス７７にはねじ孔７９が設けられている。主固定羽根ユニットＭＵの支持板７１およびハウジング９の内径側に突設された取付片８０には、それぞれ、前記ねじ孔７９に対応する位置にねじ挿通孔が設けられている。これらのねじ挿通孔に挿通したねじ部材７５を、カバー２６のボス７７のねじ孔７９に螺合させることにより、ステータ１７がハウジング９に固定されている。
【００３９】
また、図７に示すように、本実施形態では、カバー２６に設けられるカバー排出口３５として、カバー２６の周方向に等間隔に設けられた複数（この例ではボス７７と同数の３つ）のメイン排出口３５Ａと、隣接するメイン排出口３５Ａ，３５Ａ間に等間隔に設けられた、メイン排出口３５Ａよりも小さい開口面積を有するサブ排出口３５Ｂとを有している。
【００４０】
より詳細には、カバー２６の周方向において、ガスＡの導入口３７からのガスＡの旋回方向の１番目に位置するメイン排出口３５Ａ１と２番目に位置するメイン排出口３５Ａ２との間、および２番目に位置するメイン排出口３５Ａ２と３番目に位置するメイン排出口３５Ａ３との間に、それぞれ複数（この例では各３つ）のサブ排出口３５Ｂが周方向に等間隔に配設されている。換言すれば、周方向に等間隔に配置された３つのメイン排出口３５Ａ１〜３５Ａ３の間の３つの区画のうち、上部に位置する１番目と３番目のメイン排出口３５Ａ１，３５Ａ３間の区画を除く部分にサブ排出口３５Ｂが配設されている。また、各メイン排出口３５Ａは、ガスＡの旋回方向Ｓにおけるボス７７の上流側に近接して設けられている。
【００４１】
カバー２６にカバー排出口３５を設けることにより、オイルミストの分離を効果的に行うことができるが、一方でカバー排出口３５を設けることにより圧力損失が増大するので、効率的にオイルミストを分離できるようにカバー排出口３５を配置する必要がある。本実施形態では、ボス７７によってガスＡが圧縮されて圧力が高くなるボス７７の上流部に、開口面積の比較的大きいメイン排出口３５Ａを設け、これらメイン排出口の間に開口面積の小さいサブ排出口３５Ｂを設けることにより、圧力損失の増大を抑制しながらオイルを効果的に分離することが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態の導入側固定羽根カバー７３には、オイルミストが集合した回収液を導入側固定羽根カバー７３の外部に排出する排出スリット８１が設けられている。排出スリット８１は、環状の導入側固定羽根カバー７３の径方向に延びる貫通孔として形成されている。本実施形態の導入側固定羽根カバー７３において、複数（この例では７つ）の排出スリット８１が周方向の一定の領域内に、周方向に等間隔に設けられている。
【００４３】
このように、ガスＡの導入側に追加で設けた固定羽根のカバー７３にも排出スリット８１を形成することにより、オイルをより効果的に分離することが可能となる。もっとも、排出スリット８１の数が多いと圧力損失が増大することになるので、装置の効率とオイル分離性能とを考慮し、効率的にオイルを排出するために、本実施形態では特定の領域に排出スリット８１を設けている。
【００４４】
すなわち、導入側固定羽根内部において、ガスＡの導入口３７からガスＡの流れ方向に沿って遠い領域では圧力が低く、導入側固定羽根カバー７３に排出スリット８１を設けても外部から空気が流入するのでオイルを効果的に排出できない。したがって、本実施形態では、導入側固定羽根カバー７３の周方向において、ガスＡの導入口３７からガスＡの流れ方向における上流側半分の領域、つまりガスＡの導入口から上流側１８０°以内の領域に、複数（この例では７つ）の排出スリット８１が設けられている。さらに詳細には、導入口３７からガスＡの流れ方向に４５°〜１８０°の領域内に、７つの排出スリット８１が等間隔に設けられている。排出スリット８１を、このように導入口３７から近く、導入側固定羽根７３内部の圧力が高い領域にのみ設けることにより、圧力損失の増大を抑制しながらオイルを効果的に分離することが可能となる。
【００４５】
また、カバー２６の外周面におけるカバー排出口３５と導入側固定羽根７３との間の部分には、外方に突出するカバーフランジ８５が設けられている。具体的には、図示の例では、カバーフランジ８５は、ほぼ円筒状の固定羽根外筒部２６ａとテーパ状の回転羽根外筒部２６ｂとの境界近傍の軸方向位置にカバー２６の外周面の全周に渡って突設されている。
【００４６】
このカバーフランジ８５を設けたことにより、カバー排出口３５からカバー２６の外部へ排出されたオイルが導入側固定羽根７３側へ流れることが防止され、再度ミストセパレータ内に流入することなく、確実に外部へ排出される。なお、カバーフランジ８５を設ける軸方向位置は、図示の例に限らず、カバー排出口３５と導入側固定羽根７３との間であればよい。また、本実施形態では、カバーフランジ８５は全周に渡って同一の突出高さを有する円環状に形成されているが、カバー排出口３５が設けられる円周方向位置に応じて突出高さが異なるように形成してもよい。
【００４７】
次に、図８に示す本発明の第３実施形態に係るミストセパレータ１について説明する。なお、以下の本実施形態の説明においては、第１実施形態と異なる点について詳述し、第１実施形態と同様の構成については説明を省く。このミストセパレータ１では、ロータ１３が、ガスＡの流路における主回転羽根１１の上流に位置する導入側回転羽根９１を有しており、ステータ１７のカバー２６が、導入側回転羽根９１の内径側に位置する導入側固定羽根６３を有している。また、ロータ１３は、さらに、ガスＡの流路における主固定羽根１５の下流に位置する導出側回転羽根９５を有している。
【００４８】
詳細には、本実施形態におけるロータ１３は、主回転羽根１１を有する主ロータ部１３ａと、導入側回転羽根９１を有する導入側ロータ部１３ｄと、導出側回転羽根９５を有する導出側ロータ部１３ｅとから構成されている。主ロータ部１３ａは、前方から後方へ向かって拡径となる円錐面部９７と、この円錐面部９７から後方内径側に斜めに突設された支持部９９とを有しており、円錐面部９７の前方内径端部および支持部９９の後方内径端部が回転軸３の外周面に嵌合している。主回転羽根１１は、円錐面部９７の外周面上に、前方から後方へ向かって拡径となる斜流型として形成されている。この主回転羽根１１の前方に、前記導入側固定羽根６３を有する導入側ロータ部１３ｄが配置され、主回転羽根１１の後方に、前記導出側回転羽根９５を有する導出側ロータ部１３ｅが配置されている。
【００４９】
導入側ロータ部１３ｄは、回転軸３の外周面に嵌合する嵌合部１０１と、嵌合部１０１の前端からフランジ状に突設されたフランジ部１０３と、フランジ部１０３の外径端から後方に突設された円筒状部９５を有している。導入側回転羽根９１は、導入側ロータ部１３ｄのフランジ部１０３の外径側の部分および円筒状部９５に支持されて、導入側ロータ部１３ｄの外径側に設けられており、カバー２６の回転羽根外筒部２６ｂの前方部分の径方向外方に位置している。導入側ロータ部１３ｄの円筒状部９５には、導入側回転羽根９１で回収されたオイルの回収液を外部へ排出する導入側排出口１０７が円周方向の複数個所に設けられている。また、カバー２６の回転羽根外筒部２６ｂの前方端部には導入側固定羽根６３が設けられている。すなわち、導入側固定羽根６３は、ガスＡの流路における導入側回転羽根９１と主回転羽根１１との間（導入側回転羽根９１の下流であって、主回転羽根１１の上流）に位置している。導入側固定羽根６３は、主固定羽根１５と同様、周方向に等間隔に配置された複数の旋回羽根として設けられている。
【００５０】
主ロータ部１３ａの支持部９９は、ガスＡを回転軸３の中空部３１に導出する導出孔１１１を円周方向の複数個所に有しており、ガスＡの流路の一部を形成している。導出側回転羽根９５は、主ロータ部１３ａの支持部９９とステータ１７の主固定羽根１５との間（主固定羽根１５の下流であって、支持部９９の導出孔１１１の上流）に位置している。主ロータ部１３ａの円錐面部９７の後端には、主回転羽根１１から流出したガスＡを主固定羽根１５に導く導入空間と導出側回転羽根９５の設置空間とを区画する環状の区隔壁１１３が設けられており、円錐面部９７と区隔壁１１３との境界部に、導出側回転羽根９５で分離されたオイルミストの回収液を上記導入空間へ排出する導出側排出口１１５が円周方向に複数設けられている。
【００５１】
なお、ロータ１３の主ロータ部１３ａ，導入側ロータ部１３ｄおよび導出側ロータ部１３ｅは、第１実施形態と同様、セルフロックナット２５によって回転軸３に相対回転不能に取り付けられている。一方、ステータ１７は、別体に形成された主固定羽根部１７ａとカバー部１７ｂが、ボルトのようなねじ部材７５によってハウジング９に共締めされることにより固定されている。
【００５２】
本実施形態に係るミストセパレータ１によれば、主回転羽根１１に追加して、導入側回転羽根９１および導出側回転羽根９５を設けたことにより、分離性能が一層向上するが、導入側にも固定羽根６３を設けているので、ミストセパレータ内外間の圧力差を小さく抑えることができる。なお、導入側回転羽根９１（および導入側固定羽根６３）と導出側回転羽根９５の、いずれか一方のみを設けてもよい。
【００５３】
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１  ミストセパレータ
１１  主回転羽根
１３  ロータ
１５  主固定羽根
１７  ステータ
２６  カバー
３５  カバー排出口
Ａ  ガス（空気）
【図１】
2014166615.tif 000003
【図２】
2014166615.tif 000004
【図３】
2014166615.tif 000005
【図４】
2014166615.tif 000006
【図５】
2014166615.tif 000007
【図６】
2014166615.tif 000008
【図７】
2014166615.tif 000009
【図８】
2014166615.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月8日(2014.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
液体ミストを含むガスから前記液体ミストを分離するミストセパレータであって、
中空の回転軸に固定された、主回転羽根を備えるロータと、
前記ロータに軸方向に並べて配置されたステータとを備え、
前記ステータが、前記ガスの流路における前記主回転羽根の下流に位置する主固定羽根と、この主固定羽根および前記主回転羽根の外周を覆うカバーとを有し、
前記主固定羽根は、前記回転軸の回転方向に対して後方に傾斜するように湾曲する、周方向に等間隔に配置された複数の旋回羽根を有することにより、前記ガスを外周から径方向内方へ旋回により流速を低下させながら流動させるように形成されており、
前記カバーに、液体ミストが集合した回収液をカバーの外部に排出するカバー排出口が設けられているミストセパレータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
より具体的には、ロータ１３は、ダクト部材１９と、複数の主回転羽根１１と、主回転羽根１１を支持する断面Ｌ字形状のリング部材２０と、主回転羽根１１の前端に固定された環状の端板２１とを備えている。ダクト部材１９は、回転軸３の外周に嵌合する円筒状の嵌合部１９ａと、嵌合部１９ａの前端から径方向外方に突設された鍔状のフランジ部１９ｂとを有しており、リング部材２０は、円筒部２０ａとその前端から径方向内方に延びる鍔部２０ｂとを有している。フランジ部１９ｂと端板２１との間には、ＡＧＢ５０からのガスＡを主回転羽根１１へ導入する導入路２２が形成され、主回転羽根１１の前端内径部の径方向内方に、ガスＡの流入口２３が形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
すなわち、導入側固定羽根６３内部において、ガスＡの導入口３７からガスＡの流れ方向に沿って遠い領域では圧力が低く、導入側固定羽根カバー７３に排出スリット８１を設けても外部から空気が流入するのでオイルを効果的に排出できない。したがって、本実施形態では、導入側固定羽根カバー７３の周方向において、ガスＡの導入口３７からガスＡの流れ方向における上流側半分の領域、つまりガスＡの導入口から上流側１８０°以内の領域に、複数（この例では７つ）の排出スリット８１が設けられている。さらに詳細には、導入口３７からガスＡの流れ方向に４５°〜１８０°の領域内に、７つの排出スリット８１が等間隔に設けられている。排出スリット８１を、このように導入口３７から近く、導入側固定羽根７３カバー内部の圧力が高い領域にのみ設けることにより、圧力損失の増大を抑制しながらオイルを効果的に分離することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また、カバー２６の外周面におけるカバー排出口３５と導入側固定羽根６３との間の部分には、外方に突出するカバーフランジ８５が設けられている。具体的には、図示の例では、カバーフランジ８５は、ほぼ円筒状の固定羽根外筒部２６ａとテーパ状の回転羽根外筒部２６ｂとの境界近傍の軸方向位置にカバー２６の外周面の全周に渡って突設されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
このカバーフランジ８５を設けたことにより、カバー排出口３５からカバー２６の外部へ排出されたオイルが導入側固定羽根６３側へ流れることが防止され、再度ミストセパレータ内に流入することなく、確実に外部へ排出される。なお、カバーフランジ８５を設ける軸方向位置は、図示の例に限らず、カバー排出口３５と導入側固定羽根７３との間であればよい。また、本実施形態では、カバーフランジ８５は全周に渡って同一の突出高さを有する円環状に形成されているが、カバー排出口３５が設けられる円周方向位置に応じて突出高さが異なるように形成してもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
導入側ロータ部１３ｄは、回転軸３の外周面に嵌合する嵌合部１０１と、嵌合部１０１の前端からフランジ状に突設されたフランジ部１０３と、フランジ部１０３の外径端から後方に突設された円筒状部１０５を有している。導入側回転羽根９１は、導入側ロータ部１３ｄのフランジ部１０３の外径側の部分および円筒状部１０５に支持されて、導入側ロータ部１３ｄの外径側に設けられており、カバー２６の回転羽根外筒部２６ｂの前方部分の径方向外方に位置している。導入側ロータ部１３ｄの円筒状部９５には、導入側回転羽根９１で回収されたオイルの回収液を外部へ排出する導入側排出口１０７が円周方向の複数個所に設けられている。また、カバー２６の回転羽根外筒部２６ｂの前方端部には導入側固定羽根６３が設けられている。すなわち、導入側固定羽根６３は、ガスＡの流路における導入側回転羽根９１と主回転羽根１１との間（導入側回転羽根９１の下流であって、主回転羽根１１の上流）に位置している。導入側固定羽根６３は、主固定羽根１５と同様、周方向に等間隔に配置された複数の旋回羽根として設けられている。