JP2001252503A

JP2001252503A - 油水分離装置

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Publication number: JP2001252503A
Application number: JP2000068474A
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Inventors: Takehisa Osugi; 武久大杉
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Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2001-09-18
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Abstract

(57)【要約】【課題】液体中の油や水が細かい粒子となっている場
合、油水の分離が不完全となったり、金属くず等の固形
物を含む油が流路に付着し、油水分離槽内の流路を短時
間の内に閉塞させることがあった。【解決手段】油水混合の液体が流れるように形成され
るとともに、一方の端部側から同液体が流入されて比重
差を利用して油水を分離し、他端側から浮上している油
を排出する油水分離槽内に、流路を蛇行させて長くする
とともに、液体に乱流を発生させつつ方向を転換させる
衝突部位を形成する仕切板部材を設けた。油水混合の液
体は、衝突部位を通過する際、液体に乱流を発生させつ
つ方向が転換される。すると、液体中の粒子どうしがぶ
つかり合って油粒子や水粒子の凝集が促進されたり、油
粒子が仕切板部材に付着しつつ粗大化する。したがっ
て、油水が比重差により分離されやすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油水分離装置に関
し、特に、油水混合の液体を比重差により分離する油水
分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属加工用の工作機械等に使
用される切削油、研削油、潤滑油、防錆油等を含む液体
等から油水を分離するため、油水を比重差により分離す
る油水分離装置が用いられている。この種の油水分離装
置は、油水混合の液体を油水分離槽に流入させ、滞留さ
せている。すると、水よりも比重の小さい油が油水分離
槽内で浮上するので、浮上した油をオーバーフローさせ
て排出させ、下層の水を油排出口より低い位置に設けた
水排出口より排出させている。

【０００３】また、図１３に示す特開平８−２５２４０
４号公報に開示されたような油水分離装置も知られてい
る。同図において、円柱状の油水分離槽１内では、多孔
を有し円錐状に形成されて中央孔を備えた複数の第一の
分離板２と第二の分離板３とが交互に隙間を設けて積み
重ねられている。ここで、第一の分離板２の多孔は外周
部に設けられ、第二の分離板３の多孔は内周部に設けら
れている。油水混合の液体は、図１３では左上方の流入
口４から流入し、積み重ねられた第一の分離板２と第二
の分離板３とに設けられた多孔を通過しながら流下す
る。第一の分離板２の多孔と第二の分離板３の多孔との
位置はずれており、各多孔を通過した液体が下方の分離
板に衝突するようになっている。すると、油粒子が凝集
し、凝集した油が各分離板の間に設けられた隙間を流れ
て中央孔から浮上し、油水分離槽１の上部に設けられた
油排出口５から排出される。一方、図１３では右下方に
水排出口６が設けられ、油より比重の大きい水が排出さ
れる。以上により、油水分離性能が向上するとされてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の油水分
離装置においては、次のような課題があった。前者の油
水分離装置では、液体中の油や水が細かい粒子となって
いる場合、油水分離槽内で滞留する時間内に油粒子が十
分に浮上しなかったり水粒子が十分に沈降しなかったり
して、油水の分離が不完全となることがある。また、金
属くず等の固形物も油水分離槽内で滞留する時間内に沈
降しきれず、油排出口や水排出口に付着して液面が変化
することがあり、この場合は、比重差で油水を分離する
油水分離装置の性能が低下することになる。一方、後者
の油水分離装置では、油粒子の凝集が促進されるので油
水分離性能は向上するものの、金属くず等の固形物を含
む油が各分離板の間に設けられた隙間を上昇するうちに
分離板に付着し、この隙間を短時間の内に閉塞させるこ
とがある。また、構造が複雑であり、分離板に付着した
油を除去するのが困難である。本発明は、上記課題にか
んがみてなされたもので、簡易な構造にて油水分離性能
を向上させることができ、長時間安定して稼働させるこ
とが可能な油水分離装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、油水混合の液体が流れる
ように形成されるとともに、一方の端部側から同液体が
流入されて比重差を利用して油水を分離し、他端側から
浮上している油を排出する油水分離槽を有する本体と、
上記油水分離槽内にて流路を蛇行させて長くするととも
に、乱流を発生させつつ方向を転換させる衝突部位を形
成する仕切板部材とを具備する構成としてある。

【０００６】上記のように構成した請求項１にかかる発
明においては、油水混合の液体は、油水分離槽の一方の
端部側から流入し、油水分離槽内の仕切板部材により蛇
行させて長くさせるように形成された流路を流れる。そ
して、液体は流路に形成された衝突部位を通過する際、
乱流が発生させられつつ方向が転換される。すると、液
体中の油や水が細かい粒子であっても、粒子どうしがぶ
つかり合うので油粒子や水粒子の凝集が促進されたり、
また、液体が衝突部位で衝突することにより油粒子が仕
切板部材や油水分離槽内側壁に付着したりする。仕切板
部材等に付着した油にも液体の流れに乗った新たな油粒
子がぶつかり、付着した油は表面張力により合体し、大
きくなる。大きくなった油粒子群は、やがて、液体の流
速により引きちぎられて、仕切板部材により形成された
流路を流れていく。

【０００７】また、衝突部位以外の流路では、流れが比
較的遅いため、凝集した油や水に働く浮力や沈降力によ
り、油の塊や油粒子が浮上して集まり、更に大きくなる
とともに、水粒子も沈降して集まり、大きくなる。その
結果、仕切板部材で形成された流路を流れた液体は、油
粒子や水粒子が凝集粗大化して油水分離槽の他端側に到
達し、容易に油水が分離される状態となっている。そし
て、油水の比重差により、水より比重の小さい油が浮上
しているので、浮上している油を排出すると、油水混合
の液体から油だけを排出することが可能である。

【０００８】ここで、仕切板部材に付着する油は水より
比重が小さいので、仕切板部材の上部に付着することに
なり、仕切板部材の下部では液体の流路が確保され、流
路の閉塞が防がれる。すなわち、油水分離槽内に上記の
ような仕切板部材を設けるだけで、液体中の油や水が細
かい粒子となっていても凝集粗大化され、油水の分離が
促進される。同時に、短時間の内に流路が閉塞すること
がない。したがって、簡易な構造にて油水分離性能を向
上させることができ、長時間安定して稼働させることが
可能となる。なお、油水混合の液体は、水の割合の多い
水中油滴（Ｏ／Ｗ）型であっても、油の割合の多い油中
水滴（Ｗ／Ｏ）型であっても、上述した効果が得られ
る。

【０００９】ここで、油水分離槽は、油水混合の液体が
一方の端部側から流入して流れ、他端側から浮上してい
る油を排出することができる形状であればよい。したが
って、油水分離槽の形状を略一定幅としてこの幅内で液
体が流下するようにしてもよし、下流側になるほど幅を
広くする等してもよく、様々な形状とすることができ
る。

【００１０】本体は、油水分離槽を有し、油水分離槽の
一方の端部側に油水混合の液体が流入されて流れ、他端
側から浮上している油が排出されるようになっていれば
よい。油水分離槽に液体を流れるように流入させるに
は、油水分離槽に流入口を設けてポンプで液体が送られ
るようにしてもよいし、油水分離槽の上方から液体が落
下して流入するようにしてもよく、その構成は様々であ
る。また、油水分離槽から浮上している油を排出するに
は、液体の表面部をオーバーフローさせるようにした
り、液体の表面部を吸引ポンプで吸引したりしてもよい
し、回転しているベルトに液体の表面部の油を付着さ
せ、付着した油を掻き取って排出させるようにしてもよ
く、その構成は様々である。

【００１１】仕切板部材は、流路を蛇行させて長くする
とともに流速を上げつつ方向を転換させる衝突部位を形
成することができればよく、その具体的な構成の一例と
して、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の油水
分離装置において、上記仕切板部材は、上記油水分離槽
に対して流下方向と交差するように配置されつつ、一部
に流路を確保するとともに液体の流速を上げる隙間を形
成され、この隙間が相連続して重ならないように複数の
板材を配置して形成されている構成としてある。

【００１２】上記のように構成した請求項２にかかる発
明においては、仕切板部材を構成する複数の板材は、油
水分離槽に対して流下方向と交差するように配置され、
液体の流路を蛇行させて長くしている。また、流路を確
保するように一部に隙間を形成され、液体の流速を上げ
るようにしている。さらに、この隙間が相連続して重な
らないように配置され、流速を上げられた液体の流れの
方向を転換させるように衝突部位が形成される。したが
って、簡易な構成で液体中の油粒子や水粒子の凝集が促
進され、油水の分離が促進されるような流路を容易に形
成することが可能である。

【００１３】油粒子や水粒子の凝集を促進させるには、
粒子どうしがぶつかり合う機会を多くさせるようにすれ
ばよく、その具体的な構成の一例として、請求項３にか
かる発明は、請求項１あるいは請求項２のいずれかに記
載の油水分離装置において、上記板材は、上記隙間に隣
接する端部に液体の流れを拡散させずに通過させる折り
返し部位が形成されている構成としてある。上記のよう
に構成した請求項３にかかる発明においては、流路を流
れる液体は隙間に隣接する端部に設けられた折り返し部
位により流れが拡散されず、衝突部位に衝突して乱流を
発生させられる。すると、油粒子どうし、水粒子がさら
にぶつかり合うようになり、油粒子や水粒子の凝集がさ
らに促進され、油水の分離が促進される。

【００１４】また、粒子どうしがぶつかり合う機会を多
くさせる別の一例として、請求項４にかかる発明は、請
求項３に記載の油水分離装置において、本油水分離装置
は、液体の流れを攪乱させる略円柱状部材を上記折り返
し部位と上記衝突部位との間に備える構成としてある。

【００１５】上記のように構成した請求項４にかかる発
明においては、液体は流速が上げられつつ略円柱状部材
に向かって流れる。すると、略円柱状部材から下流で流
れが剥離してカルマン渦が発生し、液体の流れが攪乱さ
れる。その結果、液体中の油粒子どうし、水粒子どうし
がぶつかり合い、油粒子や水粒子の凝集が促進される。
その後、衝突部位に衝突し、乱流を発生させられつつ油
粒子や水粒子の凝集がさらに促進される。

【００１６】複数の板材の配置は様々であり、その具体
的な構成の一例として、請求項５にかかる発明は、請求
項２〜請求項４のいずれかに記載の油水分離装置におい
て、上記複数の板材は、流下方向と略直交しつつ略並行
に配置されている構成としてある。

【００１７】上記のように構成した請求項５にかかる発
明においては、複数の板材は油水分離槽に対して流下方
向と略直交しつつ略並行に配置されているので、流路を
流れる液体を衝突部位で乱流を発生させつつ大きく方向
転換させることができる。したがって、液体中の油粒子
どうし、水粒子どうしをぶつかり合わせる効果が大き
く、油粒子や水粒子を凝集粗大化させて油水の分離を促
進させることができる。

【００１８】また、複数の板材は油水分離槽の内側壁を
利用して衝突部位の一部を形成するように配置されても
よく、その具体的な構成の一例として、請求項６にかか
る発明は、請求項２〜請求項５のいずれかに記載の油水
分離装置において、上記複数の板材は、上記油水分離槽
の幅よりも短めに形成されて、同油水分離槽の両内側壁
に対して交互に密着および分離するように順番に配置さ
れている構成としてある。

【００１９】上記のように構成した請求項６にかかる発
明においては、油水分離槽の幅よりも短めに形成されつ
つ油水分離槽の両内側壁に密着した板材は、油水分離槽
の両内側壁から離れたところに隙間が形成されている。
また、油水分離槽の幅よりも短めに形成されつつ油水分
離槽の両内側壁から分離するように配置された板材は、
油水分離槽の両内側壁との間に隙間が形成されている。
そして、これら異なる配置をされた板材が交互に配置さ
れているので、それぞれの隙間は相連続して重なってい
ない。したがって、これらの隙間と板材とで、乱流を発
生させつつ液体の流れの方向を転換させるような衝突部
位が形成され、簡易な構成にて流路が形成される。

【００２０】また、隙間を形成する別の具体例として、
請求項７にかかる発明は、請求項２〜請求項６のいずれ
かに記載の油水分離装置において、上記隙間は、上記油
水分離槽における幅方向外側と幅方向内側とに交互に形
成されている構成としてある。上記のように構成した請
求項７にかかる発明においても、それぞれの隙間は相連
続して重なっていない。したがって、これらの隙間と板
材とで、液体の流速を上げつつ流れの方向を転換させる
ような衝突部位が形成され、簡易な構成にて流路が形成
される。

【００２１】なお、液体の流路を長くするには、複数の
板材を油水分離槽に対して流下方向と略直交するように
配置させる以外にも可能である。そこで、その一例とし
て、請求項８にかかる発明は、請求項２〜請求項４のい
ずれかに記載の油水分離装置において、上記板材は、水
平断面において略Ｖ字形に形成されている構成としてあ
る。上記のように構成した請求項８にかかる発明におい
ては、液体は油水分離槽の流下方向に対して斜めに蛇行
するように流れる。したがって、流路をより長く形成す
ることができ、液体中の油粒子や水粒子の粗大化が促進
される。

【００２２】なお、沈降する固形物の多い液体では、流
路の途中に固形物が堆積することがある。その際、堆積
した固形物を除去するように構成すれば、長時間連続稼
働させる際に好適である。そこで、その構成の一例とし
て、請求項９にかかる発明は、請求項１〜請求項８のい
ずれかに記載の油水分離装置において、上記本体は、上
記油水分離槽の底部に沈降した沈降物を排出させる沈降
物排出手段を有する構成としてある。

【００２３】上記のように構成した請求項９にかかる発
明においては、油水分離槽の底部に沈降した沈降物が排
出される。むろん、上述した仕切板部材により液体は蛇
行して長くなるように形成された流路を流れ、衝突部位
にて乱流を発生させられつつ方向を転換させられるの
で、油粒子、水粒子が凝集粗大化されて、油水が分離さ
れる。すなわち、油水分離槽と沈降物排出手段とを有す
る本体に上述した仕切板部材を組み合わせて油水分離装
置を構成することも可能である。

【００２４】ここで、沈降物排出手段は、油水分離槽の
底部に沈降した沈降物を排出させることができればよ
い。したがって、油水分離槽の底部に吸入口を設けて吸
引ポンプで沈降物を吸引してもよいし、油水分離槽の底
部にコンベアを設置し、沈降物を排出する排出口を設け
て、この排出口に沈降物を移送させるようにしてもよ
く、その構成は様々である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、液体中の
油や水の細かい粒子の凝集が促進され、油水の分離が促
進されると同時に、短時間の内に流路が閉塞することが
ない。したがって、簡易な構造にて油水分離性能を向上
させることができ、長時間安定して稼働させることが可
能な油水分離装置を提供することができる。また、請求
項２にかかる発明によれば、油水の分離が促進されるよ
うな流路を容易に形成することができる。

【００２６】さらに、請求項３にかかる発明によれば、
油粒子どうし、水粒子どうしをぶつかり合わせる効果が
大きく、油粒子や水粒子を凝集粗大化させて油水の分離
が促進される。さらに、請求項４にかかる発明によれ
ば、液体の流れがより攪乱され、油水分離が促進され
る。さらに、請求項５にかかる発明によれば、油粒子ど
うし、水粒子どうしをぶつかり合わせる効果が大きく、
油粒子や水粒子を凝集粗大化させて油水の分離を促進さ
せることができる。

【００２７】さらに、請求項６にかかる発明によれば、
簡易な構成にて流路が形成される。さらに、請求項７に
かかる発明によっても、簡易な構成にて流路が形成され
る。さらに、請求項８にかかる発明によれば、流路をよ
り長く形成することができ、油水の分離が促進される。
さらに、請求項９にかかる発明によれば、油水分離が促
進されつつ、油水分離槽の底部に沈降した沈降物が排出
される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態にかか
る油水分離装置を斜視図により示しており、図２はその
Ａ−Ａ断面図である。これらの図において、油水分離装
置は、略一定幅に形成された油水分離槽１０と、油水分
離槽１０内にて流路を蛇行させて長くするように形成さ
れた仕切板部材２０とから構成されている。仕切板部材
２０により、油水分離槽１０内は、油水混合の液体が流
入する流入室１０ａと、流入室１０ａに流入した液体が
通過する通路部１０ｂと、通路部１０ｂを通過した液体
が流入する油分離室１０ｃとに仕切られている。また、
油水分離槽１０には、底部に液体が流入可能な水導入口
１１ａが形成された縦壁１１が設けられ、油分離室１０
ｃから仕切られるとともに、油分離室１０ｃに流入した
液体が水導入口１１ａから流入する水分離室１０ｄが形
成されている。

【００２９】そして、油水分離槽１０には、油分離室１
０ｃを形成した部分の上部側面に油排出口１２が取り付
けられ、浮上している油がオーバーフローするように排
出されるようになっている。また、水分離室１０ｄを形
成した部分で油排出口１２よりも若干低めとした位置で
あって流下方向側に水排出口１３が取り付けられ、液体
の下層にある水が水導入口１１ａを通過した後、水排出
口１３から排出されるようになっている。なお、本実施
形態では設けていないが、水排出口１３に高さを調節可
能な水出口調整板を取り付け、この水出口調整板から液
体をオーバーフローさせるようにしてもよい。すると、
流入する液体の油水の比率等に応じた油水分離を行うこ
とが可能となる。

【００３０】仕切板部材２０は、流入室１０ａから油分
離室１０ｃへの方向を流下方向として、油水分離槽１０
に対して流下方向と交差するように配置された複数の板
材２１，２２から構成されている。複数の板材２１，２
２は、図３に示す上面からみた概略図において略Ｖ字形
となるように間隔が設けられて重ねて配置されており、
流下方向への流路を確保するため、隙間２１ａ，２２ａ
が設けられている。なお、隙間２１ａ，２２ａは、流体
の連続の法則により通過する液体の流速が上げられるよ
うに、重ねられるように配置された板材２１，２２の配
置間隔よりも小さくしている。

【００３１】これらの隙間２１ａ，２２ａは、油水分離
槽１０における幅方向内側（Ｖ字形の閉口側の基底部）
と幅方向外側（Ｖ字形の開口側の端部）とに交互に形成
されている。すなわち、仕切板部材２０は、油水分離槽
１０における幅方向内側に隙間２１ａが設けられた板材
２１と、幅方向外側に隙間２２ａが設けられた板材２２
とを交互に重ねて配置され、構成されている。また、板
材２１，２２は、隙間２１ａ，２２ａに隣接する端部に
それぞれ折り返し部位２１ｂ，２２ｂが形成されてい
る。液体はこれらの折り返し部位２１ｂ，２２ｂを通過
する際、流れが拡散しないようになっている。そして、
隙間２１ａ，２２ａが相連続して重ならないように複数
の板材２１，２２を配置して形成されているので、隙間
２１ａ，２２ａから折り返し部位２１ｂ，２２ｂで形成
された流路を流れる液体は板材２１，２２に衝突するよ
うになっている。すなわち、板材２１，２２、隙間２１
ａ，２２ａ、折り返し部位２１ｂ，２２ｂとで、液体の
流速が上げられつつ方向が転換される液体の衝突部位が
形成されている。

【００３２】以上の構成により、流入室１０ａに流入し
た油水混合の液体は、まず、隙間２１ａから通路部１０
ｂに流入し、通路部１０ｂを蛇行するように流れて本実
施形態では隙間２２ａから油分離室１０ｃに流入する。
そして、浮上している油が油排出口１２から排出される
とともに、下層にある水が水導入口１１ａを通過した
後、水排出口１３から排出されることになる。なお、本
油水分離装置で油水分離する液体は、水の割合が多い液
体であってもよいし、油の割合が多い液体であってもよ
い。したがって、油水混合の液体をオイルスキマーで一
次分離した油分の多い液体を処理することもできるよう
になっている。

【００３３】なお、油水分離槽内で仕切板部材により形
成される流路は、蛇行するように長くなっていればよい
ため、水平断面において略Ｖ字形以外の形状とすること
も可能である。例えば、図４に示す上面からみた概略図
では、複数の板材４１，４２は、流下方向と略直交しつ
つ略並行に配置されている。そして、油水分離槽３０の
幅よりも短めに形成されて、油水分離槽３０の両内側壁
３０ｅ，３０ｅに対して交互に密着および分離するよう
に順番に配置されている。すなわち、仕切板部材４０
は、油水分離槽３０における幅方向内側に隙間４１ａが
設けられた板材４１と、油水分離槽３０の両内側壁３０
ｅ，３０ｅに隣接する端部に隙間４２ａが設けられた板
材４２とを交互に重ねて配置され、構成されている。な
お、隙間４１ａ，４２ａは、通過する液体の流速が上げ
られるように、重ねられるように配置された板材４１，
４２の配置間隔よりも小さくしている。

【００３４】この構成により、流入室３０ａに流入した
油水混合の液体は、隙間４１ａから通路部３０ｂに流入
し、通路部３０ｂを蛇行するように流れて隙間４２ａか
ら油分離室３０ｃに流入する。その際、通路部３０ｂ中
の隙間４１ａを通過した液体は板材４２に、隙間４２ａ
を通過した液体は板材４１に衝突し、方向が転換され
る。なお、図４では、板材４１，４２の隙間２１ａ，２
２ａに隣接する端部に折り返し部位が設けられていない
が、液体の流れを攪乱するため、適宜折り返し部位を形
成してもよい。

【００３５】また、仕切板部材で形成される隙間の一部
を油水分離槽の内側壁に隣接して設ける必要はなく、例
えば、図５に示す上面からみた概略図のように隙間を設
けてもよい。同図において、仕切板部材６０は、油水分
離槽５０における幅方向内側に隙間６１ａが設けられた
板材６１と、油水分離槽５０の両内側壁５０ｅ，５０ｅ
には隣接しないが幅方向外側に隙間６２ａが設けられた
板材６２とを交互に重ねて配置して構成している。この
場合、板材６１，６２で形成された通路の一部に液体の
流れが淀む淀み部５０ｆが形成され、液体の流れが攪乱
される。

【００３６】さらに、油水分離装置に流入する油水混合
の液体は、金属くず等の固形物が含まれていることも多
い。そこで、付着した固形物や固形物が含まれた油を除
去しやすいよう、仕切板部材を着脱可能としてもよい。
例えば、仕切板部材を構成する複数の板材を流下方向と
略直交しつつ略並行に配置する場合、複数の板材を油水
分離槽の幅よりも僅かに大きめに形成し、油水分離槽内
にて幅方向に当接しつつ突っ張って保持されるようにし
てもよい。

【００３７】図６は、複数の板材８１，８２を着脱可能
とした油水分離装置の例を外観斜視図により示してい
る。ここで、板材８１，８２の油水分離槽７０の幅方向
の長さＬ１は、油水分離槽７０の幅方向の内寸Ｌ２より
僅かに大きくしている。そして、油水分離槽７０内で幅
方向に突っ張ることができるよう、ステンレス等若干の
弾性を示すものを採用している。なお、複数の板材８
１，８２は、流路を確保するため油水分離槽７０の幅方
向の端部の一方に切り欠くように隙間８１ａ，８２ａが
形成され、これらの隙間８１ａ，８２ａが相連続して重
ならないように配置されている。

【００３８】図１に示した油水分離装置の場合は、液体
の流路を長くするため水平断面において略Ｖ字形に形成
している。例えば、油水分離槽１０の幅方向に対し、角
度αが４５度となるように板材２１，２２を配置する
と、同じ枚数重ねて流下方向に略直交するように配置し
た場合と比べ、流路は、１／ｃｏｓ（４５度）＝１．４
１倍となる。流路は、この角度αを大きくするほど長く
なるが、油水分離槽自体も流下方向へ長くする必要があ
るため、油水分離装置を設置する場所に応じて適宜決定
される。

【００３９】次に、油水分離槽に流入した油水混合の液
体から油水が分離される作用について説明する。流入室
１０ａの上方から落下させる等で流入室１０ａに流入し
た油水混合の液体は、まず、図８の要部拡大図に示す隙
間２１ａから折り返し部位２１ｂ，２１ｂで挟まれた増
速部２１ｃを通過する。流入室１０ａの液体が狭い増速
部２１ｃを通過すると、液体は液体の連続の法則により
流速を上げられる。ここで、本実施形態においては、隙
間２１ａの幅Ｇａを、通路部１０ｂの幅をＧｂとして２
Ｇａ＜Ｇｂとなるように設定し、折り返し部位２１ｂの
長さＬｄを、２Ｌｄ＜Ｇｂとなるように設定している。
むろん、幅Ｇａ、Ｇｂ、長さＬｄの関係を、これら以外
にすることも可能である。液体は、増速部２１ｃを通過
した後、増速された状態で、略Ｖ字形に配置された板材
２２の閉口側の基底部２２ｄに衝突する。すると、液体
の流れは方向転換されて減速されるとともに一部が乱流
状態となり、板材２１，２２で挟まれた通路部１０ｂを
油水分離槽１０の幅方向外側へ流れる。その際、折り返
し部位２１ｂ，２１ｂがあるために液が淀む淀み部２１
ｅ，２１ｅが生じ、液体の流れが攪乱される。

【００４０】液体が板材２２の閉口側の基底部２２ｄに
衝突すると、液体中の油や水が細かい粒子であっても粒
子どうしがぶつかり合い、油粒子や水粒子の凝集が促進
されるとともに、液体中の油粒子の一部が基底部２２ｄ
に付着する。また、淀み部２１ｅ，２１ｅがあることで
も、液体中の油粒子どうし、水粒子どうしがぶつかり合
うことになり、油粒子や水粒子の凝集が促進される。基
底部２２ｄに付着した油２２ｆには流速を上げられた液
体中の油粒子がさらにぶつかり、仕切板部材に付着した
油２２ｆは大きくなる。大きくなった油２２ｆは、やが
て、液体の流速により引きちぎられて、通路部１０ｂを
流れていく。

【００４１】なお、本実施形態では、図８の断面図に示
すように衝突部位に衝突した液体を垂直方向に攪乱させ
るよう、基底部２２ｄの下端を流下方向の下流側が凸状
になるように丸くした角部２３としている。油水分離槽
１０の底部１０ｇを流れる液体は、基底部２２ｄに衝突
すると方向転換して基底部２２ｄに沿った上昇流とな
る。すると、液体中の油粒子どうし、水粒子どうしがさ
らにぶつかり合い、油粒子や水粒子の凝集が促進され
る。そして、比重差により発生する油粒子の浮力と相乗
して、基底部２２ｄに付着した油粒子群を液面方向に運
ぶようになっている。そして、液体が板材２１，２２で
挟まれた通路部１０ｂを流れている間は、層流状態であ
るので、油や水に働く浮力や沈降力により、油粒子群や
油粒子が浮上して集まり、成長するとともに、水粒子も
沈降して集まり、大きくなる。

【００４２】続いて、液体は図９の要部拡大図に示す隙
間２２ａから折り返し部位２２ｂと油水分離槽１０の内
側壁１０ｅとで挟まれた増速部２２ｃを通過する。板材
２１，２２の間隔より狭い増速部２２ｃを液体が通過す
ると、液体は再び流速を上げられ、今度は略Ｖ字形に配
置された板材２１の開口側の端部２１ｄに衝突する。す
ると、液体の流れは方向転換されて減速され、板材２
１，２２で挟まれた通路部１０ｂを油水分離槽１０の幅
方向内側へ流れる。その際、折り返し部位２２ｂがある
ため、同様に淀み部２２ｅが生じ、液体の流れが攪乱さ
れる。

【００４３】すなわち、液体は通路部１０ｂを流れる内
に、繰り返し、加速、方向転換、攪乱、減速されること
になる。液体が加速、方向転換、攪乱されると、油粒子
が板材２１，２２に順次付着したり、液体中の油粒子ど
うし、水粒子どうしがぶつかり合ったりするので、油粒
子や水粒子の凝集が促進される。そして、液体が減速さ
れると、凝集した油粒子や水粒子に働く浮力や沈降力に
より、油粒子が浮上して集まり、成長するとともに、水
粒子も沈降して集まり、成長する。凝集、成長が繰り返
されることにより、油粒子や水粒子は大きく成長する。

【００４４】通路部１０ｂを通過した液体は、最後の隙
間２２ａから油分離室１０ｃに流入する。油分離室１０
ｃは通路部１０ｂを形成する板材２１，２２の間隔より
広い空間が設けられており、流入した液体の流速は遅く
なる。ここで、液体中の油粒子や水粒子は凝集して大き
く成長しているので、比重差により油が浮上し、水が沈
降する。すなわち、浮上している油を排出すると、油水
混合の液体から油だけを排出することが可能である。本
実施形態では、浮上している油が油排出口１２からオー
バーフローするように排出されるようになっている。そ
して、沈降している水は、縦壁１１の底部に形成された
水導入口１１ａを通過した後、水排出口１３から排出さ
れる。このように、油水混合の液体の流れを繰り返し加
速、衝突、方向転換、攪乱、減速させると、液体中の細
かい油粒子や水粒子が凝集され、粗大化される。その結
果、従来、電気凝集や遠心分離でしか分離できなかった
流径数ミクロン程度の粒子も本油水分離装置により分離
されるようになる。

【００４５】以上述べたように、油水分離装置の油水分
離槽１０内に上記のような複数の板材２１，２２で構成
された仕切板部材２０を設けるだけで、液体中の油粒子
や水粒子の凝集が促進され、油水の分離が促進される。
したがって、簡易な構造にて油水分離装置の油水分離性
能を向上させることができ、例えば、油水分離装置の低
コスト化を図ることが可能となる。また、従来の油水分
離槽を使用した油水分離装置と比べ、分離された油水の
純度が大きいため、水中に塩素系の防腐剤等が含まれて
いる場合でも、油を焼却する際に環境汚染物質であるダ
イオキシン類が発生しないという効果も得られる。

【００４６】なお、液体中の油粒子は複数の板材２１，
２２で形成された通路部１０ｂを流れるうちに凝集して
分離し、板材２１，２２等に付着することがある。しか
し、水より比重が小さい油は板材２１，２２等の上部に
付着し、板材２１，２２等の下部では液体の流路が確保
される。その結果、流路が閉塞せず、長時間稼働させつ
つ油水分離を行わせることができる。

【００４７】図１０は、本発明の第二の実施形態にかか
る油水分離装置を上面からみた概略図により示してい
る。なお、本実施形態は、油水分離槽設置面積が十分に
確保できないときに好適な構成としている。この油水分
離装置も、図１と同様の複数の板材１０１，１０２や縦
壁９１により、流入室９０ａ、通路部９０ｂ、油分離室
９０ｃ、水分離室９０ｄとに仕切られている。しかし、
流れる液体をさらに攪乱させるため、板材１０１に形成
された折り返し部位１０１ｂ，１０１ｂと板材１０２の
Ｖ字形の基底部１０２ｄとの間であって、折り返し部位
１０１ｂ，１０１ｂで形成された増速部１０１ｃの中心
線上に円柱状部材１０３を設けている。ここで、本実施
形態においては、図１２の要部拡大図で示す隙間１０１
ａの幅Ｌａを、通路部の幅をＬｅとして、２Ｌａ＜Ｌｅ
の関係とし、折り返し部位１０１ｂの長さＬｄと通路部
の幅Ｌｅとを、２Ｌｄ＜Ｌｅの関係にしている。また、
円柱状部材１０３の直径Ｄは、１／３Ｌａ＜Ｄ＜Ｌａと
している。むろん、幅Ｌａ、Ｌｅ、長さＬｄ、直径Ｄの
関係を、これら以外にすることも可能である。

【００４８】また、金属くず等の固形物が多く含まれた
液体の油水分離を想定し、油水分離槽９０の下部で底部
とは隙間を設けられつつ流下方向上流側内側壁９０ｇと
流下方向下流側内側壁９０ｈとで固定された複数の支持
板１０４に、板材１０１，１０２や円柱状部材１０３の
下部が固定されている。すなわち、油水分離槽９０内
で、板材１０１，１０２や円柱状部材１０３の下方に隙
間ができており、この隙間を液体中で相対的に比重の大
きい水が流れるようになっている。そして、油水分離槽
９０の底部から流下方向下流側であって図１１では右上
方向に沈降物を移送させる、油水分離槽９０の幅方向に
配置された多数のかき取り板１０５ａを有するスラッジ
コンベア１０５も設けられている。なお、スラッジコン
ベア１０５の移送方向の端部の位置は、油水分離槽９０
内の液面となる油排出口９２よりも高くなっている。そ
して、同端部における底面に、下向きに取り付けられた
沈降物排出口９４が設けられ、スラッジコンベア１０５
で移送されてきた沈降物が液体から分けられて沈降物排
出口９４より排出されるようになっている。すなわち、
スラッジコンベア１０５と沈降物排出口９４とにより、
沈降物排出手段が構成される。

【００４９】上記のように構成した油水分離装置では、
流入室９０ａに流入した油水混合の液体は、図１２の要
部拡大図に示す隙間１０１ａから折り返し部位１０１
ｂ，１０１ｂで挟まれた増速部１０１ｃを、流速を上げ
られつつ通過する。すると、液体は円柱状部材１０３を
回避するように流れる。そのとき、液体の流れの方向を
基準として円柱状部材１０３の後方で流れが剥離してカ
ルマン渦１０３ａが発生する。すなわち、液体の流れは
円柱状部材１０３にて攪乱され、円柱状部材１０３の後
方にある基底部１０２ｄに衝突する。

【００５０】すると、液体中の油粒子の一部が円柱状部
材１０３に付着するとともに、液体中の油粒子どうし、
水粒子どうしがぶつかり合い、油粒子や水粒子の凝集が
促進される。円柱状部材１０３に付着した油１０３ｆに
は液体中の油粒子が次々にぶつかり、油１０３ｆは大き
くなる。そして、大きくなった油２２ｆは液体の流速に
より引きちぎられて、滑らかな流れの層流である通路部
９０ｂを流れていく。一部の引きちぎられた油１０３ｆ
はカルマン渦１０３ａに巻き込まれ、漂いながら成長
し、やがて滑らかな流れに引き寄せられて移動する。こ
のように、液体は、繰り返し加速されてカルマン渦を発
生させられ、衝突、方向転換、減速させられる。その後
は、図１で示した油水分離装置と同様、油分離室９０ｃ
から浮上している油が排出され、水分離室から水が排出
される。

【００５１】一方、金属くず等の重い固形物は、流入室
９０ａや通路部９０ｂで沈降し、スラッジコンベア１０
５の上に堆積する。そこで、スラッジコンベア１０５を
作動させると、堆積した沈降物が油水分離槽９０内の液
面より高くした移送方向の端部へ移送される。そして、
沈降物は液体から分けられて、沈降物排出口９４より落
下し、排出される。したがって、油水分離を行いつつ、
沈降物の排出が可能となる。

【００５２】このように、本発明を用いると、種々の油
水分離装置において、油水分離槽内に上述したような仕
切板部材を設けるだけで液体中の油粒子や水粒子の凝集
が促進され、油水の分離が促進される。また、仕切板部
材の下部では液体の流路が確保され、流路の閉塞が防が
れる。したがって、簡易な構造にて油水分離性能を向上
させることができ、長時間安定して稼働させることが可
能な油水分離装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる油水分離装置を示
す斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる油水分離装置を上
面からみた概略図である。

【図４】変形例にかかる油水分離装置を上面からみた概
略図である。

【図５】別の変形例にかかる油水分離装置を上面からみ
た概略図である。

【図６】別の変形例にかかる油水分離装置を上面からみ
た概略図である。

【図７】油水分離槽内の液体の流れを示す要部拡大図で
ある。

【図８】油水分離槽内の液体の流れを示す断面図であ
る。

【図９】油水分離槽内の液体の流れを示す要部拡大図で
ある。

【図１０】別の変形例にかかる油水分離装置を上面から
みた概略図である。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ断面図である。

【図１２】別の変形例において油水分離槽内の液体の流
れを示す要部拡大図である。

【図１３】従来例にかかる油水分離装置示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…油水分離槽２…第一の分離板３…第二の分離板４…流入口５…油排出口６…水排出口１０…油水分離槽１０ａ…流入室１０ｂ…通路部１０ｃ…油分離室１０ｄ…水分離室１０ｅ…内側壁１０ｇ…底部１１…縦壁１１ａ…水導入口１２…油排出口１３…水排出口２０…仕切板部材２１，２２…板材２１ａ，２２ａ…隙間２１ｂ，２２ｂ…折り返し部位２１ｃ，２２ｃ…増速部２１ｄ…端部２１ｅ，２２ｅ…淀み部２２ｄ…基底部２２ｆ…付着した油２３…角部３０…油水分離槽３０ａ…流入室３０ｂ…通路部３０ｃ…油分離室３０ｅ…内側壁４０…仕切板部材４１，４２…板材４１ａ，４２ａ…隙間５０…油水分離槽５０ｅ…内側壁５０ｆ…淀み部６０…仕切板部材６１，６２…板材６１ａ，６２ａ…隙間７０…油水分離槽８１，８２…板材８１ａ，８２ａ…隙間９０…油水分離槽９０ａ…流入室９０ｂ…通路部９０ｃ…油分離室９０ｄ…水分離室９０ｇ，９０ｈ…内側壁９１…縦壁９２…油排出口９４…沈降物排出口１０１，１０２…板材１０１ａ…隙間１０１ｂ，１０１ｂ…折り返し部位１０１ｃ…増速部１０２ｄ…基底部１０３…円柱状部材１０３ａ…カルマン渦１０３ｆ…付着した油１０４…支持板１０５…スラッジコンベア１０５ａ…かき取り板

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月３１日（２０００．３．３
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】次に、油水分離槽に流入した油水混合の液
体から油水が分離される作用について説明する。流入室
１０ａの上方から落下させる等で流入室１０ａに流入し
た油水混合の液体は、まず、図７の要部拡大図に示す隙
間２１ａから折り返し部位２１ｂ，２１ｂで挟まれた増
速部２１ｃを通過する。流入室１０ａの液体が狭い増速
部２１ｃを通過すると、液体は液体の連続の法則により
流速を上げられる。ここで、本実施形態においては、隙
間２１ａの幅Ｇａを、通路部１０ｂの幅をＧｂとして２
Ｇａ＜Ｇｂとなるように設定し、折り返し部位２１ｂの
長さＬｄを、２Ｌｄ＜Ｇｂとなるように設定している。
むろん、幅Ｇａ、Ｇｂ、長さＬｄの関係を、これら以外
にすることも可能である。液体は、増速部２１ｃを通過
した後、増速された状態で、略Ｖ字形に配置された板材
２２の閉口側の基底部２２ｄに衝突する。すると、液体
の流れは方向転換されて減速されるとともに一部が乱流
状態となり、板材２１，２２で挟まれた通路部１０ｂを
油水分離槽１０の幅方向外側へ流れる。その際、折り返
し部位２１ｂ，２１ｂがあるために液が淀む淀み部２１
ｅ，２１ｅが生じ、液体の流れが攪乱される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油水混合の液体が流れるように形成され
るとともに、一方の端部側から同液体が流入されて比重
差を利用して油水を分離し、他端側から浮上している油
を排出する油水分離槽を有する本体と、上記油水分離槽内にて流路を蛇行させて長くするととも
に、乱流を発生させつつ方向を転換させる衝突部位を形
成する仕切板部材とを具備することを特徴とする油水分
離装置。
【請求項２】上記請求項１に記載の油水分離装置にお
いて、上記仕切板部材は、上記油水分離槽に対して流下方向と
交差するように配置されつつ、一部に流路を確保すると
ともに液体の流速を上げる隙間を形成され、この隙間が
相連続して重ならないように複数の板材を配置して形成
されていることを特徴とする油水分離装置。
【請求項３】上記請求項２に記載の油水分離装置にお
いて、上記板材は、上記隙間に隣接する端部に液体の流れを拡
散させずに通過させる折り返し部位が形成されているこ
とを特徴とする油水分離装置。
【請求項４】上記請求項３に記載の油水分離装置にお
いて、本油水分離装置は、液体の流れを攪乱させる略円柱状部
材を上記折り返し部位と上記衝突部位との間に備えるこ
とを特徴とする油水分離装置。
【請求項５】上記請求項２〜請求項４のいずれかに記
載の油水分離装置において、上記複数の板材は、流下方向と略直交しつつ略並行に配
置されていることを特徴とする油水分離装置。
【請求項６】上記請求項２〜請求項５のいずれかに記
載の油水分離装置において、上記複数の板材は、上記油水分離槽の幅よりも短めに形
成されて、同油水分離槽の両内側壁に対して交互に密着
および分離するように順番に配置されていることを特徴
とする油水分離装置。
【請求項７】上記請求項２〜請求項６のいずれかに記
載の油水分離装置において、上記隙間は、上記油水分離槽における幅方向外側と幅方
向内側とに交互に形成されていることを特徴とする油水
分離装置。
【請求項８】上記請求項２〜請求項４のいずれかに記
載の油水分離装置において、上記板材は、水平断面において略Ｖ字形に形成されてい
ることを特徴とする油水分離装置。
【請求項９】上記請求項１〜請求項８のいずれかに記
載の油水分離装置において、上記本体は、上記油水分離槽の底部に沈降した沈降物を
排出させる沈降物排出手段を有することを特徴とする油
水分離装置。