JP2006043572A - 浮遊物回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化が可能であり、簡単な構造と簡易な操作により、液面から所定の深さまでの液体やその他の浮遊物を確実に回収することができる浮遊物回収装置を提供する。
【解決手段】 油やその他の浮遊物を有する液体の液面に設置されるケース１２と、ケース１２に形成され液面に一致する取水口２６を有する。取水口２６には、上端部３６ａが液面より下に位置しケース１２の内側に流入し溜まった液体の液面の上昇下降に伴って上下方向に移動するゲート板３６を備える。取水口２６の下端縁よりも下方に位置して、ケース１２の内側に流入し溜まった液体をケース１２の外側に排出する水中ポンプ５６を備える。ゲート板３６は、ケース１２の外側面に取水口２６とその周縁部を覆って設けられ、ゲート板３６には取水口２６の周縁部に摺接する保持部材４０と、ゲート板３６に取り付けられケース１２の内側に流入した液体の液面に浮かぶ浮き部材５２が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば工作機械等のクーラントタンクのクーラント液面に浮かべて、クーラント液面に浮遊する潤滑油等を分離回収する浮遊物回収装置に関する。

従来、液面に浮遊する浮遊物である油等を回収する浮遊物回収装置が提供されている。例えば、特許文献１に開示されている液面浮遊物回収装置には、複数の回収溝を有する円筒皿部の下面に筒状部を連接したロート状本体と、筒状部を上下動自在に挿通した挿通口を有するハウジングと、筒状部に設けられたフロートと、ハウジング内の水を下部より吸引及び排出する吸引手段が設けられている。この動作は、吸引手段が停止しているとき円筒皿部の回収溝底面が液面レベルよりも若干高くなるようにフロートの浮力を設定し、吸引手段を作動させたとき円筒皿部の上端縁が周囲の液面レベルと略同等となり回収溝の底面が液面レベルよりも低くなるように、円筒皿部の開口面積と吸引手段の吸引力とを設定するものである。

また、特許文献２に開示されている浮上油回収装置は、メインフロートの浮力によって液体の中に浮き沈みしないように設けられた水中ポンプの吸い込み口に、サブフロートの浮力によって液体に浮かぶように設けられた開口部を有するゲートリングを上下可能に取着し、ゲートリングの開口部の上部には液体と共に浮上油、スカム等の浮遊物を掻き集めて開口部から水中ポンプの吸い込み口内に流入させる掻き寄せ手段が設けられている。掻き寄せ手段は、メインフロートに支持される一方、水中ポンプには吸い込み口から流入された液体とともに浮遊物を吐き出す吐き出し口を設けたものである。
特開平７−１４８４８６号公報 特開２０００−２４６５６号公報

上記の特許文献１の液面浮遊物回収装置は、フロートの浮力と吸引手段の吸引力が適していなければならず、設定が難しいものであった。また、特許文献２の浮上油回収装置は、構造が複雑であり、コストがかかるという問題がある。また、これらの回収装置は、装置が大きく、使用できる用途が限られていた。

この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、小型化が可能であり、簡単な構造と簡易な操作により、液面から所定の深さまでの液体等の浮遊物を確実に回収することができる浮遊物回収装置を提供することを目的とする。

本発明は、油やその他の浮遊物を有する液体の液面から液体中に設置されるケースと、上記ケースに形成され上記液面と交差する取水口と、上記取水口に取り付けられ上端部が上記液面より下に位置し、上記ケースの内側に流入した液体の液面の上昇下降に伴って上下方向に移動するゲート板と、上記取水口の下端縁よりも下方に設けられ上記ケースの内側に流入し溜まった液体を上記ケースの外側に排出する排出手段が設けられている浮遊物回収装置である。

また、上記ゲート板は上記ケースの側面に上記取水口とその周縁部を覆って設けられている。上記ゲート板には上記取水口の周縁部に摺接する保持部材と、上記ゲート板に取り付けられ上記ケースの内側に流入した液体の液面に浮かぶ浮き部材が設けられ、上記ゲート板と上記保持部材は上記浮き部材により上記取水口の側縁部を垂直方向に摺動可能に設けられている。

上記保持部材は上下方向に長いガイド部が形成され、上記ケースの内側面には上記ガイド部を挟んで互いに略水平方向に位置する一対のガイド突起が設けられている。上記ガイド用突起は、長く形成されたボルトである。そして上記ゲート板の上記ケースに対面する側面には、上記ケース側に突出し先端が上記ケースに摺動可能に当接する密着防止突起が形成されている。

上記ケースの内側には、上記ケースの内側に流入し溜まった液体の液面付近に設けられ内外に水を通過させる籠状の受け部材が取り付けられ、上記受け部材の中に油吸着材を入れて浮遊油を回収する。

また、上記排出手段は、上記ケースの底部付近に設けられた排出口と上記排出口に取り付けられた水中ポンプである。あるいは上記排出手段は、上記ケースの底部近傍に吸い込み口が位置する吸水管と、上記吸水管の他端部に接続され上記ケースと別体に設けられた吸水ポンプでもよい。

また、上記ケースの内側には、上記取水口と上記排出手段の間にフィルターが設けられていても良く、上記ケースに、上記排出手段により排出した液体中の浮遊物を浮上させて分離する分離槽が取り付けられているものでも良い。

本発明の浮遊物回収装置は、簡単な構造と簡易な操作により、液面の液体やその他浮遊物を確実に回収することができるものである。また、装置を小型に形成することができ、工作機械や食品機械、その他の装置に利用可能であり、用途を問わないものである。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１〜図４はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態の浮遊物回収装置１０は、例えば金属板により形成され、上方が開口した有底の四角筒状のケース１２が設けられている。ケース１２は４側面１４，１６，１８，２０が互いに連接して設けられ、互いに平行に位置する一対の側面１４，１８は、他の側面１６，２０よりも幅広に形成されている。そして側面１４，１６，１８，２０の一端部には、矩形の底部２２が設けられて閉鎖され、反対側の端部は開口部２４となっている。

図１に示すように、一つの側面１４の縦中心線上で開口部２４寄りの位置には、矩形の取水口２６が開口して設けられている。側面１４の底部２２近傍でやや側面１６寄りの位置には、後述する水中ポンプ５６が取り付けられる排水口２８が設けられている。側面１４に対して直角に位置する側面１６の、開口部２４の縁部１６ａには、縁部１６ａのほぼ中心と側面１８に近い部分の２箇所に、後述する受け部材３２が係止される凹状の溝部３０が形成されている。側面１６に対して平行に位置する側面２０の縁部２０ａにも、同様に２箇所に凹状の溝部３０が形成されている。

ケース１２の内側には、受け部材３２が取り付けられている。受け部材３２は、一方向に長い矩形のパンチングメタル板を、長手方向に対して直角な折罫線でコの字形に折り曲げて形成されている。パンチングメタル板は、金属板に複数の透孔３３が打ち抜かれたもので、パンチングメタル板の一側面の長さは、側面１４，１８の水平方向の長さよりわずかに短い長さである。受け部材３２は、コの字形の各側面が側面１４，底面２２，側面１８に対して平行となるようにケース１２の内側に入れられ、側面１４，１８の垂直方向の深さの３分の２程度の深さを有し、コの字形の底部はケース１２の底部２２の約半分に形成されている。受け部材３２の、コの字形の両端部は、ケース１２の開口部２４から上方に少し突出し、側面１６，２０の縁部１６ａ，２０ａに設けられた二対の溝部３０に係合される係止突部３４がパンチングメタル板と面一に二対設けられている。そして受け部材３２は、係止突起３４を溝部３０に差し込んでセットされ、このとき受け部材３２は、側面１６，２０の溝部側面１４よりも側面１８の近くに位置している。

ケース１２の取水口２６には、取水口２６を開閉するゲート板３６が、ケース１２の外側面に摺動可能に設けられている。ゲート板３６は、取水口２６を覆う大きさの板体であり、ゲート板３６の下端部付近には、ケース１２の側面１４に向かって突出する密着防止突起３７が形成されている。ゲート板３６の、上端部３６ａ近傍には、２箇所に連結用ボルト３８が挿通して取り付けられている。連結用ボルト３８の先端は、取水口２６に挿通されてケース１２内側に突出し、ケース１２内側に位置する保持部材４０に挿通されナット３９で固定されている。

保持部材４０は、一方向に長い矩形の金属板を、長手方向に対して直角な折罫線４２，４４で角がほぼ直角のＺ字形に折り曲げて形成されている。保持部材４０の短い方向の長さはゲート板３６の水平方向の長さとほぼ同じであり、取水口２６の水平方向の幅よりも少し長く形成されている。ケース１２の取水口２６の周縁部は、ゲート板３６と保持部材４０の上端部４０ａで挟まれ、ゲート板３６が摺動可能に保持される。

保持部材４０の上端部４０ａは、ゲート板３６の上端部３６ａと同じ高さに設置されている。保持部材４０の上端部４０ａから折罫線４２までの間が第一面４６となり、第一面４６はケース１２の側面１４を挟んでゲート板３６に重ねられ、連結用ボルト３８が取水口２６の内側に接して互いに係止されている。保持部材４０の一本目の折罫線４２と二本目の折罫線４４の間は第二面４８となり、第二面４８は折罫線４２で第一面４６に対してほぼ直角に折り曲げられ、ケース１２の底部２２に対してほぼ平行に位置している。保持部材４０の折罫線４４から下端部４０ｂはガイド部となる板状の第三面５０である。第三面５０は、ケース１２の側面１４に対して平行に位置し、底面２２に向かって延出している。保持部材４０の下端部４０ｂは、ゲート板３６の下側の下端部３６ｂよりも下方に位置している。

保持部材４０の、第二面４８と第三面５０の折り曲げられた内側には、折罫線４４に当接して発泡スチロール等で作られた浮き部材５２が取り付けられている。浮き部材５２は、保持部材４０の両方の側方から水平方向に長く突出した角柱状であり、両端部は側面１６，２０近傍に達している。浮き部材５２は、例えば液体がクーラントである場合にクーラントの液面に約半分がもぐった状態で浮くように浮力が設定されている。

ケース１２の側面１４には、取水口２６よりも下方でゲート板３６のガイド部５０を挟む水平方向に、一対のガイド用突起であるボルト５４が設けられている。ボルト５４は、側面１４の外側から差し込まれ、ケース１２内側に突出している。ケース１２の内側で一対のボルト５４の間には、ガイド部である保持部材４０の第三面５０が移動可能に位置し、保持部材４０が上下に移動するときに横への移動を規制している。

また、ケース１２の側面１４に形成された排水口２８には、ケース１２内の水を排水口２８から外側へ排出する水中ポンプ５６が設けられている。水中ポンプ５６の位置は、ケース１２の底部付近が好ましいが、取水口２の下端縁よりも下方に位置していればよい。

次にこの実施形態の浮遊物回収装置１０の機能および使用方法について説明する。この浮遊物回収装置１０は、例えばクーラントタンク内のクーラント６０に浮上油５８が浮いている場合に、浮遊物回収装置１０を使用して、浮上油５８のみを回収し、クーラント６０をきれいにするために用いる。その操作は、まず、クーラントタンクの中に、クーラント６０の液面が取水口２６の上限と下限の間に位置するように設置する。このとき、浮遊物回収装置１０をクーラントタンクの底部に直接載置しても良いし、クーラントの水深が深い場合は台部材等をおいて設置しても良い。図３において例えばＡ−Ａ線がクーラントタンクのクーラント６０の液面であり、浮き部材５２は、水中ポンプ５６の起動前は二点差線で示すように、Ａ−Ａ線に位置する。このときはケース１２の内側と外側とで、クーラント６０の液面の高さは同じである。ここで、ケース１２をクーラント６０のタンクに入れた当初、ゲート板３６は最下端に位置し、ゲート板３６の上端部３６ａはＡ−Ａ線よりも低い位置にあり、取水口２６からクーラント６０が流入する。さらに、取水口２６とゲート板３６との隙間等からもクーラント６０がケース１２内に流入する。そして、ケース１２内にクーラント６０が入ることにより、クーラント６０の液面とともに浮き部材５２が上昇し、これに伴ってゲート板３６も上昇する。そして、ケース１２の内外のクーラント６０の液面が一致するＡ−Ａ線にクーラント６０が達した状態で、ゲート板３６の動きも止まる。

次に、水中ポンプ５６を作動させると、ケース１２内のクーラント６０が強制的にケース１２の外へ排出され、液面がＢ線まで下がる。これに伴い、浮遊体５２がＢ線まで下がり、ゲート板３６の上端部３６ａはＣ線まで下がる。Ｃ線は、クーラント６０の液面Ａ−Ａ線よりも液面差ｈだけ低く、クーラント６０の液面のＡ−Ａ線から液面差ｈの深さまでの部分が、取水口２６からケース１２内側に浮遊油５８とともにクーラント６０が流れ込む。ケース内１２では、浮遊油５８はＢ線付近に浮遊し、底部２２付近にはクーラント６０のみが存在する。そして、底部２２近傍に設けられた水中ポンプ５６で、クーラント６０のみをケース１２の排水口２８から外側、つまりクーラントタンクに排出する。このため、ケース１２内には、クーラント６０よりも軽い浮遊油５８が選択的に残る。浮き部材５２の位置、即ちゲート板３６の上端部３６ａの位置は、ゲート板３６の外側の液面Ａ−Ａ線とケース１２内の液面Ｂ−Ｂ線との差によるクーラント６０等の開口部２６からの流入量と、水中ポンプ５６の排出量とが平衡状態となる条件で一定となる。これにより、ケース１２内のクーラント量がほぼ一定となり、クーラント６０が不足して浮遊油５８が排水口２８から出たりすることがない。

そして浮遊油５８をケース１２内に溜めた後、ケース１２の受け部材３２に、フェルト等の油吸着材６２を入れて浮遊油５８を吸着させ、引き上げて除去する。

この実施形態の浮遊物回収装置１０によれば、ケース１２内のクーラント６０の液面に追従してゲート板３６が移動し、水中ポンプ５６の吐出量と同量のクーラント６０がケース１２に流入するように自然にゲート板３６の高さが調整され、ケース１２内のクーラント６０の量を一定に保つことができる。これにより、安定して浮遊油５８の回収を行うことができる。ゲート板３６はケース１２内のクーラント６０の液面の上昇下降に伴って自然に移動するため、水中ポンプ５６の吐出量を調整する必要がなく、管理が容易である。また、ゲート板３６には突起３７が設けられ、側面１４に突起３７が摺動可能に当接するため、側面１４に密着することがなく、ケース１２内のクーラント６０の液面にあわせて、円滑に上昇下降し安定して動作する。さらに、浮遊物回収装置１０は小型であり、落ち運びも容易に可能であり、構造も簡単なので安価である。

なお、この実施形態の浮遊物回収装置１０は適宜変更可能であり、例えば図５に示す浮遊物回収装置６３のように、ケース１２に水中ポンプ５６と排水口２８を設けず、吸引ポンプをケース１２と別体に設けてもよい。この場合、吸引ポンプが連結された吸水管６４が、ケース１２に開口部２４から差し込まれ、吸水管６４の先端が底部２２近傍に達し、底部２２付近のクーラント６０を吸い上げて移送する。そしてケース１２内に残った浮遊油５８を、油吸着材６２で回収する。

この場合は、浮遊物回収装置６３の構造がより簡単なものとなり、既存の吸引ポンプ等を利用することが出来、より広い用途に使用することが出来る。

また、図６に示す浮遊物回収装置６５のように、ケース１２の側面１８の内側に、浮き部材５２とほぼ同じ浮き部材６６が設けられ、一対の浮き部材５２，６６が、Ｖ字状等の形状で底部２２へ突出する受け部６８により連結されていてもよい。受け部材６８はパンチングメタルや網で作られ、通水性を有している。浮き部材５２，６６には、受け部材６８の上側に沿って設けられたフィルター７０が、係止部材７２により取り付けられている。フィルター７０は、不織布などで作られ、ゴミ等の細かい浮遊物を捕まえることができる。この浮遊物回収装置６５は、特に池や水槽に取り付けて、浮遊物を除去することに適している。

さらに、図７に示す浮遊物回収装置７３のように、ケース１２の側面１６，２０に対して直角で側面１４，１８に対して平行に、フィルター７４が設けられても良い。取入口２６が設けられた側面１４とはフィルター７４を挟んで反対に位置する側面１８近傍に、水中ポンプ５６が設けられ、側面１６，２０のいずれかに水中ポンプ５６が連通される排水口２８が設けられている。この浮遊物回収装置７３によれば、クーラント６０に含まれる固形分をフィルター７４によって濾し取り、なおかつ浮遊油５８を回収することができる。また、水中ポンプ５６の周辺にトルマリン等を設置しても良い。

次にこの発明の他の実施形態の浮遊物回収装置について、図８，図９を基にして説明する。この実施形態の浮遊物回収装置８０は、ケース１２の側面１８側に、排出した液体中の浮遊物を浮上させて分離する分離槽８２が取り付けられているものである。

分離槽８２には、ケース１２の底部２２から続いた底部８４付近に、排水口８６が設けられている。排水口８６には、配水管８８が垂直方向に接続され、クーラントタンク９０の開口部よりも上方に位置して、排出口９２が開口している。分離槽８２の高さは、クーラントタンク９０の開口部よりも上方に上端部が位置する程度の大きさであり、分離槽８２の上部に、回収管９４が接続されている。回収管９４は、その開口部９４ａが上方を向いて位置し、バルブ９６を経て、回収容器９８に繋がっている。

この浮遊物回収装置８０は、ケース１２側に取水口２６から浮遊物が混じったクーラント６０等の液体が流入し、水中ポンプ５６により分離槽８２に浮遊物とともに送られる。分離槽８２では、浮遊物である浮遊油５８が上方に分離され、回収管９４の開口部９４ａに流れ込み、回収容器９８に回収される。このとき、ケース１２側では、上記実施形態と同様に、取水口２６から流入するクーラント６０等の液体と、水中ポンプ５６により排出される液体がバランスして、ケース１２内の液面に浮き部材５６が位置し、クーラント６０に浮いた浮遊油５８を取水口２６から効果的に取り込む。取り込まれた浮遊油５８は、クーラント６０とともに水中ポンプ５４により排水口２８を経て分離槽８２に送られる。分離槽８２内の液面は、配水管８８の排出口９２の位置により設定されるので、排出口９２の位置と、回収管９４の開口部９４ａの高さを揃えることにより、クーラントタンク９０の液面よりも高い位置で効果的に浮遊油５８等を回収することができる。

なお、この発明の浮遊物回収装置は、上記各実施形態に限定されるものではなく、各部材の形状や素材など自由に変更可能である。受け部材はパンチングメタル板以外にメッシュや格子で作られても良い。また、ゲート板が昇降するために、レールやその他のガイド部材、摺動部材を等を設けても良い。

この発明の一実施形態の浮遊物回収装置の正面図である。 この実施形態の浮遊物回収装置の縦断面図である。 この実施形態の浮遊物回収装置の部分拡大縦断面図である。 この実施形態の浮遊物回収装置の使用状態を示す部分破断斜視図である。 この実施形態の浮遊物回収装置の変形例を示す縦断面図である。 この実施形態の浮遊物回収装置の変形例を示す縦断面図である。 この実施形態の浮遊物回収装置の変形例を示す縦断面図である。 この発明の他の実施形態の浮遊物回収装置の正面図である。 この発明の他の実施形態の浮遊物回収装置の縦断面図である。

符号の説明

１０ 浮遊物回収装置
１２ ケース
２２ 底部
２４ 開口部
２６ 取水口
２８ 排水口
３２ 受け部材
３６ ゲート板
３７ 密着防止突起
４０ 保持部材
５２ 浮き部材
５４ ボルト
５６ 水中ポンプ

Claims (9)

1. 液体中に設置されるケースと、上記ケースに形成され上記液面と交差する取水口と、上記取水口に取り付けられ上端部が上記液面より下に位置し、上記ケースの内側に流入した液体の液面の上昇下降に伴って上下方向に移動するゲート板と、上記取水口の下端縁よりも下方に設けられ上記ケースの内側に流入し溜まった液体を上記ケースの外側に排出する排出手段が設けられていることを特徴とする浮遊物回収装置。
2. 上記ゲート板は上記ケースの側面に上記取水口とその周縁部を覆って設けられ、上記ゲート板には上記取水口の周縁部に摺接する保持部材と、上記ゲート板に取り付けられ上記ケースの内側に流入した液体の液面に浮かぶ浮き部材が設けられ、上記ゲート板と上記保持部材は上記取水口の側縁部を垂直方向に摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の浮遊物回収装置。
3. 上記保持部材には上下方向に長いガイド部が形成され、上記ケースの内側面には上記ガイド部を挟んで互いに略水平方向に位置する一対のガイド用突起が設けられていることを特徴とする請求項２記載の浮遊物回収装置。
4. 上記ゲート板の上記ケースに対面する側面には、上記ケース側に突出し先端が上記ケースに摺動可能に当接する密着防止突起が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の浮遊物回収装置。
5. 上記ケースの内側には、上記ケースの内側に流入し溜まった液体の液面付近に設けられ内外に水を通過させる籠状の受け部材が取り付けられ、上記受け部材の中に油吸着材を入れることを特徴とする請求項１記載の浮遊物回収装置。
6. 上記排出手段は、上記ケースの底部付近に設けられた排出口と上記排出口に取り付けられた水中ポンプであることを特徴とする請求項１記載の浮遊物回収装置。
7. 上記排出手段は、上記ケースの底部近傍に吸い込み口が位置する吸水管と、上記吸水管の他端部に接続され上記ケースと別体に設けられた吸水ポンプであることを特徴とする請求項１記載の浮遊物回収装置。
8. 上記ケースの内側には、上記取水口と上記排出手段の間にフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１記載の浮遊物回収装置。
9. 上記ケースには、上記排出手段により排出した液体中の浮遊物を浮上させて分離する分離槽が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の浮遊物回収装置。
   
   

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