JP2003126608A - Ｕ字方式の連続油水分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】事業所等から出る汚染水の油分離を含み、家庭
や工場また河川や海上で油が流出した場合、また知らな
い間に流れた場合、思わぬ事故で超大量の油流出した場
合など、永久的または迅速に全油を分離回収し、元の水
に戻すための新たな連続する油水分離装置を提供するこ
と。 【解決手段】機内の比重差分離を連続するため、Ｕ字状
の上昇流れする最上部位置で、同一荷重高さ油面１３と
水面１６を設け、そしてその油水面高さを超える発生が
有った場合には、その超える発生量だけそれぞれの高さ
から即くオーバーフローの回収ができる構造をする。ま
た油面や水面の高さには、分離質の調整方法として、油
水面の高さの差が上下に動く方法で、調整できる装置を
設ける。また混合油水が挿入部に入った時、機内に吹き
出す前、挿入部で粗分離しながら、機内の最適分離位置
へ上下二つの開口７と８から幅広い横一線の、水平噴き
出しで機内へ挿入する構造を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する分野】この発明は、家庭工場に至るあら
ゆる人々のお仕事の場で、水中や水路に誤って油を流し
たり、知らない間に油が流れていた場合、また各種産業
排水の中に油が含まれる場合、更に河川や海上での事故
による超大量の油が流出する場合などを想定した、油の
極少量から超大量までの、連続油水分離ができる油水分
離装置に関する分野。 【０００２】 【従来の技術】図３に、従来の特開２００１−９２０４
である油水分離装置の一例を示した。この油水分離装置
は、分離タンク本体３０の少し上方個所から混合油水を
機内へ挿入３１し、そして油水の比重差分離を行ないな
がら、分離する沈下水は水層３４の底部向い、そして上
昇流れする水回収管３９を通じて、連続の排水を可能に
している。処が分離して浮上する油は、水面上に浮き上
がり、分離帯３３の上へ浮上到達して溜まるが、連続し
て油タンク３８に入れる方法は無く、只溜まり続けるだ
けであった。従って油を回収するには、作業者が次の作
業を行う以外にできなかった。先ず油面計で、油の溜ま
り具合を確認した上で、油水分離処理を中断し、油面上
の空間、即ち円錐状または角錐状の機天板までの空間３
５と、油回収部３４空間を、油で埋める作業として、機
内水面帯を上昇させるバルブ操作を行い、そして機内油
面高さを確認しながら、油の回収管３７を通して油タン
ク３８内に移す作業を行うこと。またこの油回収する作
業時間帯の分離作業の停止から、分離処理能力面の半減
及び必要な時に分離処理ができない場合も生じいた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】比重差分離機構の浮上
する油が連続する回収方法で無い機構から、一連の連続
するシステムには成ら無い欠点があった。このことか
ら、機内に挿入すれば自動的に連続する比重差分離が起
きる、即ち新たな油水分離装置の開発することにした。
そして更に油水の分離質調整が無いことから、分離帯高
さでの微調整を行う方法。そして更に比重差分離装置
が、機構的に高さの低いものが無い事から、家庭や工場
また河川や海上の、未使用領域で使われる超小型から、
超々大型までの同じ基本で使える無動力の一貫した、U
字方式の連続する比重差油水分離方法の開発である。本
発明は上記の欠点を解決するため、新たな開発を目指す
ものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】無動力の比重差分離を、
完全な連続する分離にするため、U字方式の連続する油
水分離機構10にする。そして機構内では、比重差分離で
油と水に分けながら、Ｕ字状の上昇流れする最上部位置
で、同一荷重高さの油面１３と水面１６を設け、そして
その油面と水面高さを超える、機内発生が有った場合に
は、その超える分量をそれぞれの面の高さから、即くオ
ーバーフローの回収する構造にする。また機内には、油
水分離帯１１の上面にできる、油面の層構造は、油が上
澄み状の油面１３になり易い構造として、浮上油層１２
の上部周りを円錐状や角錐状、または階段形状で面積を
狭めながらの油面構造にする。また油水面の、最上部高
さの差が上下に動く方法で、分離質を調整する油面調整
１９または水面調整２０を取り付けする。また混合油水
挿入方法については、本体よりやや高い位置にある挿入
タンク通じて本体挿入部に入るが、この本体の機構では
混合油水が挿入部に入った時、挿入部は本体の機内へ吹
き出す前に挿入部内で粗分離を行い、そして機内水層部
の分離帯直下位置と、少し下方向に離した位置の上下２
個所から、幅広い横一線の、薄い水平噴き出しからなる
機内挿入開口７と８を設ける。 【０００５】 【発明の実施形態】以下、本発明の主な構造形態に就い
て、図２を参照しながら説明する。 イ、この発明は、無動力の比重差分離を行い、そして分
離した「油面１３と水面１６の二つの高さから、連続し
てオーバーフロー回収する」方式を、特徴とする「Ｕ字
方式の連続油水分離装置」である。 ロ、挿入する混合油水の流れる機構は、分離本体上にあ
る挿入タンク１の挿入口２から混合油水を入れると、挿
入タンク内のストレーナ３を通りながら、本体挿入部４
へ落差流動で流れ込む。そして挿入部では「粗分離した
油層６」の中を通り抜けながら、挿入部の開口から本体
水層部１５の、最適な分離レベルに柔らかい吹き出しを
する。そして本体の中に入った混合油水は比重差分離で
油と水に別れ、連続するため最上部の同一荷重高さか
ら、それぞれオーバーフローの回収をする油と水の流れ
機構である。 ハ、本体の挿入部４機構では、挿入部内に入った油水を
粗分離しながら本体の機内に挿入する開口を二つ設け
る。そしてその粗分離と機内挿入開口の関係は、通常次
の要点からなる。例えば挿入部に油が増えて、上部の挿
入開口７ラインを超える下方向の油溜まりができる場合
には、その超える油溜まりを主に上部挿入開口７から機
内へ挿入する方法と、また粗分離の挿入部油層６の中を
沈下しながら通り抜ける水を、主に下部挿入開口８から
機内挿入する方法の、上下二つからなる機内挿入構造に
する。 ニ、挿入部４を挿入タンク１側に取り付ける。通常の機
構では上記ハ項を基本とするが、「装置が軽量で且つ小
容量」の場合に、挿入開口の確認や流量調整などのやり
やすい理由から、挿入タンク１側に挿入部４を設ける場
合がある。尚この場合の「上記ハ項の挿入部４の要点内
容は同じ」である。 ホ、挿入部の上部挿入開口７は、水だけ発生する場合は
水のみ噴出す開口であるが、混合油水や油だけの発生の
場合には、油分は必ず上部開口から吹き出す構造であ
る。そしてその開口は「横一線の水平吹き出し」の開口
で、浮上油の全発生量から設計する開口大きさを持つ。
そして上部挿入開口の、本体機内に吹き出すレベル位置
は、油水分離帯１１の直下の水層部１５にする。 ヘ、挿入部に油だけ発生する場合、下部挿入開口８から
水も出ないが、混合する油水や水だけ発生する場合に
は、「下部挿入開口では、水だけの横一線の水平吹き出
しの開口」にする。またこの下部挿入開口を設ける狙い
は、上部挿入開口から吹き出す水量を減少すること、即
ち上部挿入開口の吹き出しラインで「機内沈下水速を極
少にする」ことである。また下部挿入開口の大きさは、
油水分離する総発生量から上部挿入開口の浮上油発生量
を差し引いた残りが、下部挿入開口８の、水の吹き出す
大きさとして設計にする。 ト、機内挿入部４の中で「粗分離する狙い」は、挿入部
の中に油層６を作り、発生する混合油水をゆっくり通し
て「油の共成液体効果による、油滴が小さく壊れた油分
を消滅」させること。即ち水層１５に油滴より小さく壊
れた油を通すと、水中で油分が飛游するから、「飛游す
る油分を消滅させる方法」として行うこと。二つ目は、
機内へ挿入する混合油水を予め「挿入部内で油と水に分
離する」こと。即ち上記ヘ項の上部開口ラインで、機内
の「沈下水速を極少にする」である。 チ、分離本体１０の機内機構は、「分離する層の必要時
間容積と分離質効果を狙う」機構、即ち分離質を良くす
るための層機構からなる。そして「油水の分離帯１１ラ
インを境に、油層１２と水層１５を上下に分ける層から
機内はなりたつ。また必要な内容積は、「比重差分離で
油水を二つの層に分けながらも、層内には更に油水分離
が続く状況から、「必要な安定分離する質の時間」と機
内に発生するであろう「油水の発生量予測」から、「機
内の安定する分離を算出の上」で、機内機構大きさを設
計する。 リ、油層１２と油面１３の構造は、油層内で起きる分離
から、「油が澄みきった高さレベルになるまでの、天板
部構造で上部を絞る形の「円錐状または角錐状、または
段階的に絞る形で設け」ながら、そしてその「最上部と
なる油の高さには低い円柱状または角柱状にした形の、
油面１３構造」を設け、そしてその「油面の高さから即
くオーバーフロー回収ができる構造」にする。 ヌ、水層部１５と水面１６の構造は、水層内で油を浮上
し易い環境、上記ヘ項の、「沈下水速を極少にする」及
び、「浮上油回収の時間領域を２区分」する方法として
「即く浮上領域ａ」と「遅れ浮上領域ｂ」を設ける。ま
た水層内では沈下する水の油分が消えたレベルから、沈
下水流をU字状に上昇する曲げを行いながら、「水の最
上部高さとなる水面１６構造」を設け、そしてその「水
面の高さから即くオーバーフロー回収ができる構造」に
する。 ル、油水分離機構の連続する機能機構を設ける。先ず油
面と水面の二つの高さを同一荷重の高さにする。その同
一荷重の高さから、油水分離帯の高さ位置が常に安定静
止する。そして分離する油層１２や水層１５も一定量で
保持する形となる。また二つの油水面高さには、それぞ
れ超える量が発生した場合には、その超える量は落差流
動により、それぞれの面から即くオーバーフローを起す
ことになる。そして「油水面の高さには、常に同一荷重
高さを保持する機能」が働き、そしてこのことから「混
合油水が幾等入っても」機内では常に分離しながら「油
層と水層は一定量を保ち」、そして現状を維持する連続
システムは崩れることも無く、安定した連続する油水分
離機構になる。 オ、機内の分離質を維持向上するための調整方法を設け
る。この対応には油水分離帯高さのレベル調整方法を採
用するが、その操作には油水分離帯高さと連動する、
「油水面の二つの高さ差をで微調整する方法」で行な
う。そして高さの差微調整方法には、油面または水面で
の水門型または捻じ込み方法で、油水面の一部または全
周を上下動きさせる方法にする。また更に、一部で軽量
小型や中型などで、本体機構を傾ける方法での油水面の
差微調整も採用する。またその主なポイントは「最適な
分離質選択の位置調整」と、「油層の全油出し切り」か
らなる。 ワ、昇温装置を必要とする場合のみ油層６と１２に昇温
装置を設ける。これは分離質の高い効果を求める場合
や、油の粘度が高い場合、また寒さなどから油分の分離
し難い場合に限るもの。そして昇温は５５℃を限度。 本発明は以上の特徴構造などからなっている。本発明を
使用するときは、挿入タンク１の挿入口２に「混合する
であろう油や水が挿入される」ことで、「分離する油と
水はそれぞれ発生量に応じて連続的に回収される。この
ことから「回収する油タンクや水のタンクなど」と違っ
て、後の処理を連続の方法となれば、「無限永久の油水
分離使用」も可能な、U字方式の連続油水分離装置であ
る。 【０００６】 【実施例】図２の、本発明のＵ字方式の連続油水分離装
置は、以下の実施例と連続油水分離方法は基本的に全く
同じである。 ａ．最初自作した連続油水分離装置は、昭和４３年に２
００リットル入りドラム缶２本を縦にしたテスト油水分
離機で、大量の水が混じった潤滑油を、連続する比重差
分離が上手く行くかを確かめだった。処が問題は１回も
無く成功を納めた。そして１年後には、潤滑油を更に油
水分離を高めるため、分離油部分にスチーム温度による
５５℃の昇温装置を取り付ける方法で、自作設計の角型
同容量程度の連続油水分離装置を製作した。そして昭和
５６年まで毎日使用していたが、工場の閉鎖と共にスク
ラップになり今は無い。 ｂ．昭和５０年に２台目を前回の自作図面を用い、製作
は依頼し作ったが、油水の混合する問題は発生せず、一
回使うこと無いまま平成３年に廃棄されたと聴く。 ｃ．以上自作した装置は、時間当たり４０００〜５００
０リットル程度であった。 ｄ．湾岸戦争と日本海のナオトカ号沈没の油流出から、
Ｕ字方式の連続油水分離装置を造れば、一日の油回収が
１０万トンから２０万トン程度は楽にできると思い込
み、また日本の現状「海上の油流出時は油を回収せず、
只海底深くに沈めるだけと聞き」、そして私は瀬戸内海
用に海上保安庁へ１船造ってみたいと、お話をした所
で、痛めていた私の体が絶えられず手術を２年続けて行
い現在に至った。 ｅ．そして信じて頂く説明用に２００のミリ立方体で試
作することにした。処がU字方式の連続油水分離装置実
験を行った処、植物油と鉱物油の違いから、植物油には
思いもしなかった水中に油が混じる問題が発生しまし
た。平成１０年６月２１日に、一応の目安がついたが、
商品の価値として私に満足できず、そして質量とも良し
と成った実験が、本年１月１４日で、目的通りの使用可
能を確認した。そして超小型から超大型まで、Ｕ字方式
の連続油水分離装置が満足する形で、製作が可能になり
ました。 【０００７】 【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明のＵ字方式の連続油水分離装置は、図３で例示した
如き従来装置に比べて、以下に列挙した如き実用上の優
れた効果を現す。 ａ．油層の溜まり具合を気にする事無く、目視確認も行
う必要は無い、そして水面を浮上する操作や元に戻す操
作も必要が無く、「自動的に回収するタンク等に溜まっ
て行く機構」の優位性。 ｂ．同じ油水分離装置でも、連続できる機構から処理能
力向上の優位性。 ｃ．同じ油水分離装置でも、小型に使用できる優位性。 ｄ．防災などの、緊急用や予防用に新たな活用ができる
優位性。 ｅ．無動力の連続分離で、簡易型や組み立て型もできる
優位性。 ｆ．小型や超小型の分野で、植物油と水の分離に使用で
きる優位性。 ｇ．水流が有る所の、「家庭用流し台」、「油揚げ専用
物の流し台」、「機械工場や自動車修理場等の手洗い
場」、「工場などの排水溝ピット」等、現使用機器に連
結する使用や、揚水ポンプとの一体化使用ができる、新
たな小型分野での優位性。 ｈ．特に超大量の油回収する時、例えば再分離を後で行
うとして、「１％の水が含まれても、１００％の油を回
収することができれば、「油回収の時間が短い方が望ま
しい場合」に、特に他に例が無い効果特徴を持つ優位性
がある。 ｉ．装置を製作する材料に制限が無く、鋼材から樹脂な
ど各種材料で製作できる、そしてコンクリート工事や再
生の材料にも良く、また製作の方法にも容易にできる優
位性がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明装置の外形を示す斜視図である。 【図２】 本発明の実施例を示す縦断面図である。 【図３】 従来装置の一例を示す、縦断面図である。

【手続補正書】 【提出日】平成１４年９月１８日（２００２．９．１
８） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】請求項１ 【補正方法】変更 【補正内容】 【請求項１】Ｕ字状に浮き上がる分離層の油面側高さと
水面側高さに、水だけ入れた同一荷重の対となる高さを
分離のゼロ基準に決め、また油面と水面の高さを超える
発生が起きたときには、その超える油と水の量が即く流
れ落ちる回収の構造を設けること、また挿入部に混合油
水が入ったとき本体水層部へ吹き出す前に粗分離を行な
い、分離帯の直下と下の方向へ少し離した処に、上部挿
入開口と下部挿入開口の幅広い横一線の薄い水平吹き出
しを設けること、そして油水分離を行うときにはその機
に取付けた油面上昇移動調整、または水面下降移動調整
で、油面側の予測する油層量高さか分離帯高さを決める
こと、機内では新高さ値が決められると即く同一荷重に
なるため動き出し、そして水面側高さ荷重に合致する、
油面側の水層荷重と油層荷重との間で緻密な荷重増減移
動が、自然の対の力や引力などの支援を受けながら行わ
れ、新たな同一荷重高さをつくりだす機内の機能機構で
あること、そしてこの油水分離機の使用は、例えば機が
水面下降移動調整付きでは、分離ゼロ基準にある油面側
高さを固定し、水面側の下降調整による下降移動から水
面と油面の高さの差が拡大し、油面側に発生する油層量
増加と最適分離帯レベルになったところで同一荷重高さ
の油水分離、また機が油面上昇移動調整付きであれば、
分離ゼロ基準にある水面側高さを固定し、油面側の上昇
調整による上昇移動から水面と油面の高さ差が拡大し、
油面側に発生する油層量増加と最適分離帯レベルになっ
たところで、同一荷重高さの油水分離機、即ち二つのＵ
字方式連続油水分離機の方法。 【手続補正２】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】０００４ 【補正方法】変更 【補正内容】 【０００４】 【課題を解決するための手段】無動力の比重差分離を、
完全な連続分離にするため、Ｕ字方式の連続油水分離機
構１０にすること。即ちこの分離方法は、Ｕ字状に浮き
上がる分離層の油面側１３高さと水面側１６高さに、水
だけ入れた同一荷重の対となる高さを分離のゼロ基準に
決め。また油面１３と水面１６の高さを超える発生が起
きたときには、その超える油と水の量が即く流れ落ちる
回収の構造を設けること。そしてまた挿入部４では混合
油水が入ったとき、本体水層部１５へ吹き出す前に粗分
離を行ない、分離帯１１の直下と下の方向へ少し離した
処に、上部挿入開口７と下部挿入開口８の幅広い横一線
の薄い水平吹き出しを設けること。そして油水分離を始
めるときにはその機に取付けた油面上昇移動調整１９、
または水面下降移動調整１８で、油面側の予側する油層
１２量高さか、分離帯１１のレベル高さで決めること。
そしてその新高さ値の設定されると、機内１０では即く
同一荷重になるため動き出し、そして水面側高さ荷重に
合致する、油面側の水層荷重と油層荷重との間で緻密な
荷重増減移動が、自然の対の力や引力などの支援を受け
ながら行われ、新たな同一荷重高さをつくりだす機内の
機能機構であること、そしてこの油水分離機の使用は、
例えば機が水面下降移動調整付きでは、分離ゼロ基準に
ある油面側高さを固定し、水面側の下降調整による下降
移動から水面と油面の高さの差が拡大し、油面側に発生
する油層量増加と最適分離帯レベルになったところで同
一荷重高さの油水分離機であること、また機が油面上昇
移動調整付きであれば、分離ゼロ基準にある水面側高さ
を固定し、油面側の上昇調整による上昇移動から水面と
油面の高さ差が拡大し、油面側に発生する油層量増加と
最適分離帯レベルになったところで、同一荷重高さの油
水分離機であること、またこの機の狙った特徴には、人
が任意に設定介入できる油面側の油層量増減調整や油水
分離帯高さの上下移動調整及び、特に全ての分離油水
質、比重や粘度の違いなど、各油種の分離に関すること
が、人が自分の目で分離状態を確かめながら挑戦ができ
ること、そして調整良好に成ったらその調整状態を以降
永久に保持ができること。またこの油面上昇移動調整１
９、及び水面下降移動調整１８の取付けは社会のニーズ
に合わせるもの。更に超小型油水分離の少量繰り返し植
物油分離は、油の粘度が薄く油滴が微細化しやすいなど
では、油水分離帯１１の上面にできる、油面の層構造を
油が上澄み状になり易い構造、浮上油層１２の上部周り
を円錐状や角錐状など面積を狭めながらの油面構造も用
いること。以上をこのＵ字方式の連続油水分離方法に用
いること。 【手続補正書】 【提出日】平成１４年１２月５日（２００２．１２．
５） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】請求項１ 【補正方法】変更 【補正内容】 【請求項１】Ｕ字方式の連続油水分離装置において、
（１）本体１０を仕切りでもって、まず油水を流入せし
めて大まかな油水分離を行う挿入部４と、その後の油水
分離を行う水層部１５とに仕切り、（２）上記仕切りに
は、これの上部に設けられて主に油を水層部１５に流す
上部挿入開口７と、同下部に設けられて主に水を水層部
１５に流す下部挿入開口８が設けられ、（３）水層部１
５の油水の液面近傍に、前記仕切りに近い側に油を回収
するものを設置するとともに、同遠い側に水を回収する
ものを設置し、（４）上記より、水層部１５の油水の形
状が、前記仕切りと油を回収するものとの間に位置する
油面と、水を回収するものと本体１０との間に位置する
水面を有するＵ字状にされ、（５）水を回収するものに
水面調整１８を、油を回収するものに油面調整１９を設
け、（６）水面調整１８と油面調整１９でもって、水面
と油面の高さの差を微調整する、ことを特徴とするＵ字
方式の連続油水分離装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０３Ｆ 5/16 Ｅ０３Ｆ 5/16

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】イ、無動力の比重差分離を、完全な連続す
   る分離にするため、U字方式の連続する油水分離機構に
   する。 ロ、イ項の機構内では、比重差分離で油と水に分けなが
   ら、Ｕ字状の上昇流れする最上部位置で、同一荷重高さ
   の油面と水面を設け、そしてその油面と水面高さを超え
   る、機内発生が有った場合には、その超える分量をそれ
   ぞれの面の高さから、即くオーバーフローの回収する構
   造にする。 ハ、油水分離帯の上面にできる、ロ項の油面の層構造
   は、油が上澄み状態の油面になり易い構造として、浮上
   油層の上部周りを円錐状や角錐状、または階段形状で面
   積を狭めながらの油面構造にする。 ニ、ロ項の油水面の高さには、油水面の高さの差が上下
   に動く方法で、分離質を調整する油面調整１９または水
   面調整２０を取り付けする。 ホ、イ項の機構で、混合油水が挿入部に入った時、挿入
   部では本体の機内へ吹き出す前に、挿入部内で粗分離を
   行い、そして機内水層部の分離帯直下位置と、少し下方
   向に離した位置の上下２個所から、幅広い横一線の、薄
   い水平噴き出しの機内挿入開口７と８を設ける。 以上の特徴構成によりなるＵ字方式の連続油水分離装
   置。