(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ガス配管から取り出されるドレンを濾過するドレンポットであって、
ドレンポット本体内部のドレン収容室を上室と下室とに仕切るフィルタ層を備え、
前記圧縮ガス配管に接続するドレン導入口が前記下室に設けられ、前記上室にドレン排出口が設けられており、
前記下室に異物排出口が設けられており、
前記ドレン導入口を開閉する第１の開閉弁と、
前記ドレン排出口を開閉する第２の開閉弁と、
前記異物排出口を開閉する第３の開閉弁と、を有することを特徴とするドレンポット。
【請求項２】
前記下室内に、加熱用熱媒を流すための熱媒配管が通されることを特徴とする請求項１に記載のドレンポット。
【請求項３】
圧縮ガス配管から取り出されるドレンを濾過するドレンポットであって、
ドレンポット本体内部のドレン収容室を上室と下室とに仕切るフィルタ層を備え、
前記圧縮ガス配管に接続するドレン導入口が前記下室に設けられ、前記上室にドレン排出口が設けられており、
前記下室内に、加熱用熱媒を流すための熱媒配管が通されることを特徴とするドレンポット。
【請求項４】
前記圧縮ガス配管内のドレンを前記下室に送るドレン導入配管を備え、
前記ドレン導入配管は、前記フィルタ層を上下に貫通して下端開口部を前記下室に位置させ、該下端開口部を前記ドレン導入口としたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のドレンポット。
【請求項５】
圧縮ガス配管から取り出されるドレンを濾過するドレンポットの操作方法であって、当該ドレンポットは、ドレンポット本体内部のドレン収容室を上室と下室とに仕切るフィルタ層を備え、前記圧縮ガス配管に接続するドレン導入口と異物排出口とが前記下室に設けられ、  前記上室にドレン排出口が設けられており、
前記ドレン導入口を開閉する第１の開閉弁及び前記ドレン排出口を開閉する第２の開閉弁を開き、前記異物排出口を開閉する第３の開閉弁を閉じた状態から、前記第１の開閉弁及び前記第２の開閉弁を閉じて前記ドレン収容室内の圧力を高め、該圧力を高めた状態から前記第３の開閉弁を開くことを特徴とするドレンポットの操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレンポット及びその操作方法に関し、特に、メンテナンス作業の負荷を軽減できるようにしたドレンポット及びその操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製鉄所などの各種の工場においては、例えば動力用として大量の圧縮空気が使用されている。圧縮空気は配管を通して工場内の各種装置に供給されるが、ドレンが含まれていると配管や、圧縮空気を動力に変換するエアシリンダ等の寿命を短くすることになる。このため、圧縮空気からドレンを抜き取ることが必要となる。
【０００３】
このドレンの抜き取りは、通常、圧縮空気を供給する配管（以下、圧縮空気配管）から分岐するドレン抜き配管に、ドレントラップを設けることによって行われている。また、ドレンは、空気圧縮機や圧縮空気配管から混入した鉄錆等の異物を含んでいるので、これらがドレントラップを閉塞させないように、ドレン抜き配管とドレントラップとの間にドレンポットが設けられている。このドレンポットで、ドレンから鉄錆等の異物が除去され、清浄化されたドレン（以下、清浄ドレン）がドレントラップに供給される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ドレンポットには、鉄錆等の異物を濾過するために、メッシュ状の濾過器（例えば、ストレーナー）が配置されている。ストレーナが目詰まりすると、ドレンの流れが止められて異物等の除去が困難となる。このため、ドレンポットを一定の頻度で分解して、ストレーナを洗浄又は交換する必要があり、メンテナンス作業の負荷が大きかった。
そこで、この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、メンテナンス作業の負荷を軽減できるようにしたドレンポット及びその操作方法の提供を目的とする。
【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、本発明の一態様に係るドレンポットは、圧縮ガス配管から取り出されるドレンを濾過するドレンポットであって、ドレンポット本体内部のドレン収容室を上室と下室とに仕切るフィルタ層を備え、前記圧縮ガス配管に接続するドレン導入口が前記下室に設けられ、前記上室にドレン排出口が設けられていることを特徴とするドレンポット。
また、上記ドレンポットにおいて、前記圧縮ガス配管内のドレンを前記下室に送るドレン導入配管を備え、前記ドレン導入配管は、前記フィルタ層を上下に貫通して下端開口部を前記下室に位置させ、該下端開口部を前記ドレン導入口としたことを特徴としてもよい。
【０００７】
また、上記ドレンポットにおいて、前記下室に異物排出口が設けられており、前記ドレン導入口を開閉する第１の開閉弁と、前記ドレン排出口を開閉する第２の開閉弁と、前記異物排出口を開閉する第３の開閉弁と、を有することを特徴としてもよい。
また、上記ドレンポットにおいて、前記下室内に、加熱用熱媒を流すための熱媒配管が通されることを特徴としてもよい。
【０００８】
本発明の別の態様に係るドレンポットの操作方法は、圧縮ガス配管から取り出されるドレンを濾過するドレンポットの操作方法であって、当該ドレンポットは、ドレンポット本体内部のドレン収容室を上室と下室とに仕切るフィルタ層を備え、前記圧縮ガス配管に接続するドレン導入口と異物排出口とが前記下室に設けられ、前記上室にドレン排出口が設けられており、前記ドレン導入口を開閉する第１の開閉弁及び前記ドレン排出口を開閉する第２の開閉弁を開き、前記異物排出口を開閉する第３の開閉弁を閉じた状態から、前記第１の開閉弁及び前記第２の開閉弁を閉じて前記ドレン収容室内の圧力を高め、該圧力を高めた状態から前記第３の開閉弁を開くことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、ドレンポット本体内部のドレン収容室を上室と下室とに仕切るフィルタ層を備え、下室にドレン導入口が設けられ、上室にドレン排出口が設けられている。これにより、下室に導入されたドレンを、鉛直方向の反対方向（即ち、重力に逆らう方向）に濾過することができ、フィルタ層のほぼ全ての領域をドレンの濾過に実質的に用いることができる。それゆえ、フィルタ層の一部領域が鉄屑等の異物で目詰まりした場合でも、目詰まりしていない他の領域でドレンを濾過することができる。これにより、フィルタ層の洗浄サイクルや、寿命を延ばすことが可能となるため、ドレンポットのメンテナンス作業の負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るドレン排出処理装置１００の構成例を示す図である。
【図２】ドレンポット１０のより具体的な構成例を示す図である。
【図３】ドレン濾過時の各弁の開閉状態とドレンが流れる方向を示す図である。
【図４】フィルタ洗浄時の各弁の開閉状態とドレンが流れる方向を示す図である。
【図５】ドレン排出処理装置１００の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成で同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
＜実施形態＞
〔構成〕
図１は、本発明の実施形態に係るドレン排出処理装置１００の構成例を示す概念図である。図１に示すドレン排出処理装置１００は、例えば、工場内の圧縮空気配管１からドレンを抜き取り、抜き取ったドレンから鉄屑等の異物を除去し清浄化して排出するための処理装置である。図１に示すように、ドレン排出処理装置１００は、例えば、ドレンポット１０と、ドレン抜き配管４０と、ドレン排出配管５０と、ドレンブロー配管６０と、工場内の蒸気配管２から分岐した加熱用配管７０と、ドレントラップ装置８０と、温調蒸気トラップ装置９０と、を備える。
【００１３】
ドレンポット１０は、ドレンを濾過して清浄化する装置である。ドレンポット１０は、ドレンポット本体（即ち、ケース）１１と、ドレンポット本体１１内部のドレン収容室２０を上室２１と下室２２とに仕切るフィルタ層３０と、を有する。ドレンポット１０は、例えば圧縮空気配管１の鉛直方向に沿って下側に配置されている。また、ドレンポット１０は、鉛直方向に沿って下側に下室２２が位置し、鉛直方向に沿って上側に上室２１が位置するように配置されている。
【００１４】
ドレン抜き配管４０は、圧縮空気配管１からドレンを抜き取ると共に、抜き取ったドレンをドレンポット１０のドレン導入口に供給するための配管である。ドレン抜き配管４０は、圧縮空気配管１の鉛直方向に沿って下側（即ち、直下の側）へ分岐しており、その先端がドレンポット１０のドレン導入配管２５に接続している。ドレン抜き配管４０には、ドレン抜き配管４０を開閉する（即ち、ドレン抜き配管４０の接続先であるドレン導入口を開閉する）開閉弁４１、４２が設けられている。例えば、ドレンの流動方向において、上流側に１次開閉弁４１が設けられ、下流側に２次開閉弁４２が設けられている。なお、ドレン導入口は下室２２に設けられているが、その具体的な構成例については、後で図２を参照しながら説明する。
【００１５】
ドレン排出配管５０は、ドレンポット１０のドレン排出口２６から排出された清浄化ドレンをドレントラップ装置８０に供給するための配管である。ドレン排出配管５０は、その一端がドレン排出口２６に接続し、その他端がドレントラップ装置８０に接続している。ドレン排出配管５０には、例えば、ドレン排出配管５０を開閉する（即ち、ドレン排出配管５０の接続先であるドレン排出口２６を開閉する）開閉弁５１が設けられている。なお、ドレン排出口２６は、上室２１に設けられている。
【００１６】
ドレンブロー配管６０は、ドレンポット１０の異物排出口から排出された、鉄屑等の異物を含むドレンを、外部へブローするための配管である。また、ドレンブロー配管６０は、ドレンポット１０内のフィルタ層３０を清掃する際に、フィルタ層３０を上室２１から下室２２側へブローするドレン流を作るための配管でもある。ドレンブロー配管６０は、その一端が異物排出口２７に接続しており、その他端から排出されるドレンは、例えば図示しない異物収容用の容器に回収される。ドレンブロー配管６０には、ドレンブロー配管６０を開閉する（即ち、ドレンブロー配管６０の接続先である異物排出口２７を開閉する）開閉弁６１、６２が設けられている。例えば、異物を排出する方向において、上流側に１次開閉弁６１が設けられ、下流側に２次開閉弁６２が設けられている。なお、異物排出口２７は、下室２２に設けられている。
【００１７】
加熱用配管７０は、ドレンポット１０のドレン収容室２０に収容されたドレン（少なくとも、下室２２に収容されたドレン）を加熱するための配管である。加熱用配管７０は、例えば工場内に配設された蒸気配管２から分岐しており、加熱用熱媒として蒸気が流れるようになっている。また、この加熱用配管７０は、例えばドレンポット１０の下室２２内を通ってその先端が温調蒸気トラップ装置９０に接続している。加熱用配管７０には、加熱用配管７０を開閉する開閉弁７１、７２が設けられている。例えば、蒸気を流す方向において、上流側に１次開閉弁７１が設けられ、下流側に２次開閉弁７２が設けられている。
【００１８】
ドレントラップ装置８０は、ドレン排出配管５０からドレンを除去するための装置である。温調蒸気トラップ装置９０は、加熱用配管７０からドレン（例えば、水）を除去するための装置である。温調蒸気トラップ装置９０は、除去するドレンの温度を予め設定した（即ち、所定の）範囲で設定可能であり、例えば、温度７０℃〜９０℃でドレンを除去するように設定されている。
【００１９】
次に、ドレンポット１０のより具体的な構成例について説明する。
図２は、ドレンポット１０のより具体的な構成例を示す概念図である。図２では、左側に側面の構成例を示し、右側に内部の構成例を示している。
図２に示すように、ドレンポット本体１１は、例えば上側ケース１２と、下側ケース１３とを有する。上側ケース１２及び下側ケース１３の外周部にはそれぞれフランジ１４、１５が設けられている。両フランジ１４、１５を例えば図示しないパッキンを介して重ね合わせ、フランジ１４、１５に設けられたネジ穴にボルト１６を通して締結することで、ドレンポット本体１１を組み立てることができる。
【００２０】
また、上側ケース１２の内側面と、下側ケース１３の内側面にはそれぞれ、フィルタ層を支持するための鍔状の支持材１７、１８が設けられている。これら支持材１７、１８でフィルタ層３０を上下から挟み、フランジ１４、１５を締結することで、ドレンポット本体１１の内部でフィルタ層３０を固定することができる。
【００２１】
また、ドレン導入配管２５の一端が、ドレンポット１０のドレン導入口として機能する。即ち、ドレン導入配管２５は、例えば鉛直方向に沿って、ドレンポット本体１１の天井部１１ａを貫通し上室２１内を通ってフィルタ層３０を上下に貫通し、下室２２に一端（即ち、下端開口部）２５ａが位置するように配置されている。また、ドレン導入配管２５の他端２５ｂは、ドレン抜き配管４０に接続している。これにより、ドレン抜き配管４０から抜き出されたドレンは、ドレン導入配管２５の他端２５ｂに入り、ドレン導入配管２５を通って、その一端２５ａから下室２２内に導入される。ドレン抜き配管４０の延設方向と、ドレン導入配管２５の延設方向がそれぞれ鉛直方向とほぼ一致するため、ドレン抜き配管４０に入ったドレンをその重力により、下室２２まで効率良く流すことができる。
【００２２】
また、ドレン排出口２６は、上述したように上室２１に設けられている。例えば、ドレンポット本体１１の側壁部１１ｂのうち上室２１に面する部分に貫通穴が設けられており、この貫通穴がドレン排出口２６として機能する。異物排出口２７は、上述したように下室２２に設けられている。例えば、ドレンポット１０の底部１１ｃのうち下室２２に面する部分に貫通穴が設けられており、この貫通穴が異物排出口２７として機能する。
加熱用配管７０は、例えばドレンポット本体１１の側壁部１１ｂを貫通して下室２２内を通るように配置されている。これにより、加熱用配管７０を流れる蒸気の熱を、加熱用配管７０の管壁を介して、下室２２内のドレンに効率良く伝えることができる。
【００２３】
フィルタ層３０は、例えばストレーナ（メッシュ状の板部材）３１と、ストレーナ３１上に配置された樹脂層３２とを有する。樹脂層３２は、ストレーナ３１よりも網目（即ち、濾過粒度）が小さい。また、ストレーナ３１が下室２２側に配置され、樹脂層３２が上室２１側に配置される。これにより、ドレンに含まれる鉄屑等の異物のうち、比較的サイズの大きいものはストレーナ３１で濾過することができ、ストレーナ３１の網目よりも小さいサイズのものは樹脂層３２で濾過することができる。
【００２４】
〔動作〕
次に、ドレン排出装置の動作例について説明する。
（濾過時の動作）
まず始めに、ドレンを濾過する時（以下、ドレン濾過時）の動作例について説明する。
図３は、ドレン濾過時の各弁の開閉状態とドレンが流れる方向を示す概念図である。図３に示すよう、ドレン濾過時は、例えば、開閉弁４１、４２、５１、７１、７２を開き、開閉弁６１、６２を閉じておく。開閉弁の開閉動作は、作業員によるマニュアル操作で行っても良いし、信号処理で操作してもよい。
【００２５】
上記のように各弁の開閉状態を設定することにより、圧縮空気配管１のドレンは、ドレン抜き配管４０とドレン導入配管２５を通って下室２２に供給される。そして、供給されたドレンが下室２２の容量を超えると、その一部がフィルタ層３０を通って上室２１に移動する。このフィルタ層３０を通る過程で、ドレンは例えばストレーナ３１と樹脂層３２とにより順次濾過されて清浄化される。清浄化ドレンは、上室２１からドレン排出配管５０を通ってドレントラップ装置８０に供給される。
【００２６】
（洗浄時の動作）
次に、フィルタ層３０を洗浄する時（以下、フィルタ洗浄時）の動作例について説明する。図４は、フィルタ洗浄時の各弁の開閉状態とドレンが流れる方向を示す概念図である。図４に示すよう、フィルタ洗浄時は、ドレン濾過時の各弁の開閉状態（即ち、開閉弁４１、４２、５１、７１、７２を開き、開閉弁６１、６２を閉じた状態）から、まず、開閉弁５１を閉じる。これにより、上室２１に例えば圧縮空気やドレンが溜まって圧力が高まる。次に、開閉弁４１、４２を閉じる。その後、開閉弁６１、６２を開く。
【００２７】
これにより、ドレン収容室２０内のドレンがドレンブロー配管６０を通って外部に排出され、例えば図示しない異物収容用の容器に回収される。即ち、ドレンの流れは、ドレンの重さや、上室２１内に溜められた圧縮空気の圧力を受けて、上室２１から下室２２の方向となり、フィルタ層３０をブローする。このブローにより、フィルタ層３０は濾過する方向とは逆方向に洗浄され（即ち、逆洗され）、ストレーナ３１や樹脂層３２に付着していたり、その網目を塞いでいた鉄屑等の異物は、下室２２に振り落とされる。下室２２に振り落とされた異物の多くは、ドレンと共にドレンブロー配管６０に流される。ドレン濾過時と同様、フィルタ洗浄時も、開閉弁の開閉動作は、作業員によるマニュアル操作で行っても良いし、信号処理で操作してもよい。
【００２８】
本実施形態では、開閉弁４１、４２が本発明の第１の開閉弁に対応し、開閉弁５１が本発明の第２の開閉弁に対応し、開閉弁６１、６２が本発明の第３の開閉弁に対応している。また、加熱用配管７０が本発明の熱媒配管に対応し、蒸気が本発明の加熱用熱媒に対応している。
【００２９】
〔実施形態の効果〕
本発明の実施形態は、以下の効果を奏する。
（１）ドレンポット本体１１内部のドレン収容室２０を上室２１と下室２２とに仕切るフィルタ層３０を備え、圧縮空気配管１に接続するドレン導入口２５ａが下室２２に設けられ、上室２１にドレン排出口２６が設けられている。これにより、下室２２に導入されたドレンを、鉛直方向の反対方向（即ち、重力に逆らう方向）に濾過することができ、ドレンを鉛直方向（即ち、重力が働く方向）に流して濾過したり、鉛直方向と直交する水平方向に流して濾過したりする場合と比べて、フィルタ層３０のほぼ全ての領域をドレンの濾過に実質的に用いることができる。それゆえ、フィルタ層３０の一部領域が鉄屑等の異物で目詰まりした場合でも、目詰まりしていない他の領域でドレンを濾過することができる。これにより、フィルタ層３０の洗浄サイクルや、寿命を延ばすことが可能となるため、ドレンポットのメンテナンス作業の負荷を軽減することができる。
【００３０】
（２）また、圧縮空気配管１内のドレンを下室２２に送るドレン導入配管２５は、フィルタ層３０を上下に貫通して一端（即ち、下端開口部）２５ａを下室２２に位置させ、該一端２５ａをドレン導入口としている。これにより、ドレン抜き配管４０の延設方向と、ドレン導入配管２５の延設方向がそれぞれ鉛直方向とほぼ一致するため、ドレン抜き配管４０に入ったドレンをその重力により、下室２２まで効率良く流すことができる。また、後述の変形例と比べて、ドレンポット本体１１の側面に沿ってドレン導入配管２５を設けるためのスペースを確保する必要がないので、省スペース化に貢献できる可能性がある。
【００３１】
（３）また、下室２２に設けられたドレン導入口２５ａを開閉する開閉弁４１、４２と、上室２１に設けられたドレン排出口２６を開閉する開閉弁５１と、下室２２に設けられた異物排出口２７を開閉する開閉弁６１、６２と、を有する。そして、フィルタ洗浄時は、開閉弁４１、４２、５１を開き、開閉弁６１、６２を閉じた状態から、開閉弁４１、４２、５１を閉じてドレン収容室２０内の圧力を高め、該圧力を高めた状態から開閉弁６１、６２を開く。これにより、フィルタ層３０を自動で逆洗することができる。フィルタ層３０を洗浄するために、ドレンポット本体１１を分解（例えば、上側ケース１２と下側ケース１３とに分離）する必要はなく、ドレンポット１１本体の分解の手間と、フィルタ層３０の洗浄の手間を省くことができるので、ドレンポットのメンテナンス作業の負荷をさらに軽減することができる。
【００３２】
（４）また、下室２２内には、蒸気を流すための加熱用配管７０が通されている。これにより、加熱用配管７０を流れる蒸気の熱を、加熱用配管７０の管壁を介して、下室２２内のドレンに効率良く伝えることができる。ドレンポット１０が例えば冬季に屋外に配置されている場合でも、下室２２内に溜められたドレンを蒸気の熱で加熱することができ、その凍結を防ぐことができる。従って、ドレンが凍結して体積が膨張することを原因とするドレンポットの破損を防ぐことができる。なお、例えば製鉄所等の工場内には、蒸気配管が多数配設されているので、これを図１等に記載の蒸気配管２として利用することができる。
【００３３】
〔変形例〕
なお、上記の実施形態では、ドレン導入配管２５が、フィルタ層３０を上下に貫通する場合について説明した。しかしながら、本発明の実施形態において、ドレン導入配管２５の態様はこれに限定されない。例えば、図５に示すように、ドレン導入配管２５は、フィルタ層３０を貫通していなくてもよい。このような場合であっても、ドレン導入配管２５の一端２５ａが下室２２に接続していれば、この一端２５ａがドレン導入口として機能する。従って、実施形態の効果（１）（３）（４）と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００３４】
１  圧縮空気配管
２  蒸気配管
１０  ドレンポット
１１  ドレンポット本体
１１ａ  天井部
１１ｂ  側壁
１１ｃ  底部
１２  上側ケース
１３  下側ケース
１４  フランジ
１６  ボルト
１７  支持材
２０  ドレン収容室
２１  上室
２２  下室
２５  ドレン導入配管
２５ａ  ドレン導入配管の一端（ドレン導入口）
２５ｂ  ドレン導入配管の他端
２６  ドレン排出口
２７  異物排出口
３０  フィルタ層
３１  ストレーナ
３２  樹脂層
４０  ドレン抜き配管
４１、４２、５１、６１、６２、７１、７２  開閉弁
５０  ドレン排出配管
６０  ドレンブロー配管
７０  加熱用配管
８０  ドレントラップ装置
９０  温調蒸気トラップ装置
１００  ドレン排出処理装置
【図１】
0005971206.tif 000002
【図２】
0005971206.tif 000003
【図３】
0005971206.tif 000004
【図４】
0005971206.tif 000005
【図５】
0005971206.tif 000006