JP2008253957A - フィルタエレメント、油水分離装置、及びコンプレッサドレン水排出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸着材の交換等のメンテナンスが容易であり、保守作業を減らすことのできる油水分離装置を提供する。また、ドレン発生量・水質に応じた処理能力及び吸着能力を有する油水分離装置を容易に配置できるドレン水排出方法を提供する。
【解決手段】 円筒状の本体と、中央にドレン出口を有する略円形の上部仕切板と、中央にドレン入口を有し周辺部に下側へ延出する脚部を有する下部仕切板とを有し、前記上部及び下部仕切板の間に吸着材を充填すると共に、前記脚部に異物補集手段を設けてなる着脱可能なフィルタエレメントを収容した油水分離装置を、ドレン発生源とドレントラップの間に単独・直列又は並列に接続する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、圧縮空気除湿装置から排出されるドレンの油水分離装置に関し、特に圧縮空気を利用してドレン水に吸着材等を通過させ、浄化された水を排出するコンパクトタイプの油水分離装置に関する。

一つの圧縮空気配管に複数のドレン発生源がある場合に、従来はそれらを個別のドレントラップで一旦排出させ、大型の油水分離装置に集めて処理する場合が多かった。しかし噴出したドレン水が直接ドレントラップを通過することによりドレン水に含まれる油分やゴミ、スラッジ等による動作不良の発生が問題であった。また複数の発生源からのドレンを一つの装置に集めるには配管が複雑となって工事コストがかかり、設置スペースの点からも問題があった。

特開２００１−１７９６１号記載の発明は、内部に吸着材を充填し、下部にドレン量判定用のドレン溜りを設けた油水分離装置をドレントラップの前段に配設し、ドレン溜りにおいて一定のドレン量が判定された場合にドレントラップを動作させる機構により、各発生箇所におけるドレン処理が可能となるようにした圧縮空気排出ドレンの油水分離装置を提案している。
特開２００１−１７９６１号公報

特許文献１記載の発明ではドレントラップの前段に油水分離装置を配することにより、ドレントラップの動作不良を減らすことができ、スペース効率にも優れていたが、反面、吸着材を充填した油水分離装置をドレン発生源毎に設ける方式であるために、吸着材の交換の手間や異物混入による油水分離装置の不具合の問題が生じた。またドレンの発生量や圧力が発生源によって異なるため各所に能力の異なる油水分離装置を配置する必要があり、製品の種類が増えてコストアップの原因となっていた。

そこで本発明は、吸着材の交換等のメンテナンスが容易であり、保守作業を減らすことのできる油水分離装置を提供することを第一の目的とする。また、ドレン発生量・水質に応じた処理能力及び吸着能力を有する油水分離装置を容易に配置できるドレン水排出方法を提供することを第二の目的とする。

すなわち本出願の請求項１及び２記載の発明は、円筒状の本体と、中央にドレン出口を有する略円形の上部仕切板と、中央にドレン入口を有し周辺部に下側へ延出する脚部を有する下部仕切板とを有し、前記上部及び下部仕切板の間に吸着材を充填すると共に、前記脚部に異物補集手段を設けてなる着脱可能なフィルタエレメント、及び該エレメントを収容した油水分離装置によって、上記の第一の課題を解決する。油水分離装置の内部に、吸着材を充填するとともに異物補集手段を備えたフィルタエレメントを収容したエレメント方式を採用し、劣化した吸着材の交換と、異物の補集及び除去を容易にできるようにした。

圧力容器が加圧されたドレンと大気圧を区切り、フィルタエレメントが内部のドレン水の流れを仕切る二重構造としたので、エレメント自体は軽量で安価な構造とすることができる。またエレメント自体が異物除去機能をも有しているため、その交換により油水分離装置の全機能を回復する。この交換はユーザ自身が簡単に行うことができる。加えてドレン排出手段としてディスク式のドレントラップを使用すれば、装置全体を無電源で運用することができ、ランニングコストを削減でき環境負荷も少ない。

フィルタエレメント脚部に設ける異物補集手段としては、円筒形の脚部に適当な数の小孔を穿ち、ドレン水が外から内へ通過できるようにしたものが考えられる。脚部を柔軟な薄いＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）部材やゴム等で形成すれば、鉄くずを含むスラッジ等の異物が周囲に沈殿した場合に必要に応じて脚部を変形させて沈殿物を容器中央部へ移し、ドレン口から容易に排出できる効果がある。

本出願の請求項３記載の発明は、ドレン配管内に請求項２記載の油水分離装置を単独、直列又は並列に設けることを特徴とするコンプレッサドレン水排出方法により、上記の第二の課題を解決する。請求項２記載の油水分離装置を最小単位として、ドレン発生源の性質に応じて必要な処理能力及び吸着能力に応じた装置を適宜に配置することが可能となる。例えばドレン発生量が多い時は複数の油水分離装置を並列に配列することにより、処理量を２倍にすることができる。またドレン中の油量が多い時は、複数の油水分離装置を直列に配列することにより、処理水質を高め、また吸着材の寿命を延ばすことができる。さらに長さの異なるフィルタエレメントを備えた２種以上の油水分離装置を用いることもできる。各装置の保守作業は簡単であるから、複数の装置を容易に管理することができる。

以下に本発明を図示された実施例に従って詳細に説明する。図１は本発明のドレン水排出方法を利用したドレン処理装置の系統図であり、１はドレン発生源たとえば圧縮空気処理装置のエアーコンプレッサ、圧縮空気除湿装置、又はエアータンク等であり、排出口１ａから噴出するドレン水が、油水分離装置２と、ディスク式の開閉弁を備えたドレントラップ３とを経て、左端の処理水出口より排出される。

図２は本発明の油水分離装置の一例を示す断面図である。油水分離装置２はステンレス製のボディ４、ハウジング５及びそれらの結合部６で構成される略円筒形の圧力容器と、容器内部の上下部分にそれぞれに装着されるステンレス製のフィルタヘッド７及びプラスチック等からなるフィルタエレメント８とで構成され、全体が二重構造をなしている。圧力容器の外部は大気圧であるため内外の圧力差は大きいが、フィルタエレメントはドレン水の流れを仕切るのみであるから内外の圧力差は小さい。

図においてボディ４の右と左には、それぞれ上流のドレン発生源１に連通するドレン水入口管の接続口４ａと、下流のドレントラップ３に連通するドレン水出口管の接続口４ｂが設けられている。ドレン水入口管は接続口４ａの内側のねじ部と結合され、ドレン水出口管は接続口４ｂを貫通すると共に内部のフィルタヘッド７とも結合される。ボディ４の下端の縁とハウジング５の上端の縁には、対応する環状の凹凸がそれぞれ設けられて結合部を形成している。ボディ４の下端内側の谷部にゴム製のＯリング６ａを装着し、これにフィルタハウジング５の上端外側の山部を嵌合させ、さらにボディ４の外側からステンレス製のフェルールリング６ｂを巻き回して該リングの開環部（非図示）を結合することにより、結合部６の全体を外側から締め付け、内圧に耐える丈夫な圧力容器を形成する。ハウジング５の底部は、周囲に比べて中央部が深くなっており、中央には運転停止時にドレン水及び圧力容器下部に集積した異物を取り除くためのドレン口５ａが設けられている。

フィルタヘッド７は有底円筒形状の本体を有し、側部にドレン水出口配管の端部が接続される接続口７ａが設けられ、底部中央にフィルタエレメント８の上端部が接続される接続部７ｂが設けられている。フィルタヘッド７の上部をボディ４の内側最上部に当接させた状態で、ボディ４の接続口４ｂからドレン水出口管を挿入し、フィルタヘッド７の接続口７ａと結合させることにより、ボディ４、フィルタヘッド７及びドレン水出口管が一体となるように組み立てられる。

フィルタエレメント８は、ハウジング５よりも径の小さい円筒状の本体８ａと、中央にドレン出口を有する上部仕切板８ｂと、中央にドレン入口を有する下部仕切板８ｃとを有し、前記上部及び下部仕切板８ｂ、８ｃの間の空間に短い円筒形の吸着材８ｄが積層充填されている。下部仕切板８ｃの縁からは本体８ａの側面に沿って下側へ円筒形に延出する脚部８ｅが形成され、その下端がハウジング５の底部に当接して、エレメント８の下側の空間を中央部と周辺部に区切るようになっている。脚部８ｅにはドレン水の流入口であり異物補集手段でもある複数の小孔８ｆが設けられている。組立時には、あらかじめ上部仕切板８ｂのドレン出口の内周部にＯリング８ｇを装着した状態で、ドレン出口をフィルタヘッド７の接続部７ｂに嵌合して固定し、外側からさらにハウジング５を重ねてボディ４に結合させると、フィルタエレメント８はハウジング５の内部に直立した状態で固定される。

運転時における本油水分離装置の作用を説明する。ドレントラップ３が作動すると、ドレン発生源１からの圧力に従って上流側よりドレン水が排出される。ボディ４に流入したドレン水は、まずハウジング５とフィルタエレメント本体８ａの間を流下し、ハウジング５の底部でエレメント下部の小孔８ｆを通過して減圧され、下部仕切板８ｃのドレン入口からフィルタエレメントに入る。そして吸着材の内部を上昇する間に細かい油粒子を補集され、処理水となって上部仕切板８ｂのドレン出口より出て、フィルタヘッド７の接続口７ｂ、７ａを経て下流側へ排出される。図３に示すように、ドレン水に含まれるスラッジ等の異物は小孔８ｆを通過できず脚部８ｅの外側に残るので、これらが吸着材の下部などに付着して効率を落とすことが防止される。下部仕切板８ｃの脚部８ｅを水勢に従って内側へたわむ薄いＰＥＴ材料で形成すれば、外側に沈殿した異物はハウジング底部の形状に従ってしだいに容器中央へ集まるので、底部のドレン口５ａを開いて容易に排出することができる。

フィルタエレメント８を交換するには、新品のフィルタエレメント８を用意し、ドレン口５ａを開いて容器内のドレンを排出した後、フェルールリング６ｂを開いてボディ４の下部からハウジング５を取り外し、フィルタエレメント８を露出させる。そしてフィルタエレメント８の上部仕切板８ｂのドレン口をフィルタヘッド７の接続口７ｂから外して、フィルタエレメント８の全体を新品に取り替えた後、再びハウジング５をボディ４に結合させて交換を完了する。吸着材を取出す必要がないので、交換に要する作業時間は平均５分程度であり、専門技術も要しない。従って機械の扱いに慣れないユーザでも容易に行うことができる。

図４は本発明に係る油水分離装置を複数利用する場合の配置方法の一例を示す系統図である。２個のドレン発生源１、１’に対し、油の量に応じてそれぞれ２個及び１個の油水分離装置２が直列に配設され、ドレントラップ３を介して貯溜槽９に接続されている。ドレン発生源１’の水量が多い場合には、点線で示すようにさらに１個の油水分離装置２’を並列に設置してもよい。油水分離装置を適宜に配置することで、ドレン水の質や量が異なっても一定品質の処理水として排出することができる。

本発明のドレン水排出方法では、フィルタエレメント自体が油水分離機能を有しておりその交換も容易であるため、油水分離装置の管理が格段に容易になる。また全体として無電源の装置であり環境負荷が少ない、配管設計の自由度が高くなる等多くの特長を有しており、産業上多大な利用可能性がある。

本発明のドレン水排出方法を利用したドレン処理装置の系統図である。 本発明の油水分離装置の一例を示す断面図である。 図３の油水分離装置の底部の拡大断面図である。 本発明に係る油水分離装置を複数利用する場合の配置方法の一例を示す系統図である。

符号の説明

１、１’ ドレン発生源
２、２’ 油水分離装置
３ ドレントラップ
４ ボディ
５ ハウジング
５ａ ドレン口
６ 結合部
６ａ Ｏリング
６ｂ フェルールリング
７ フィルタヘッド
７ａ 接続口
７ｂ 接続口
８ フィルタエレメント
８ａ フィルタエレメント本体
８ｂ 上部仕切板
８ｃ 下部仕切板
８ｄ 吸着材
８ｅ 脚部
８ｆ 小孔
８ｇ Ｏリング

Claims (3)

1. 円筒状の本体と、ドレン出口を有する上部仕切板と、中央部にドレン入口を有し周辺部に下側へ延出する脚部を有する下部仕切板とを有し、前記上部及び下部仕切板の間に吸着材を充填すると共に、前記脚部に異物補集手段を設けてなる、油水分離装置の着脱可能なフィルタエレメント。
2. 円筒状の本体と、ドレン出口を有する上部仕切板と、中央部にドレン入口を有し周辺部に下側へ延出する脚部を有する下部仕切板とを有し、前記上部及び下部仕切板の間に吸着材を充填すると共に、前記脚部に異物捕集手段を設けてなるフィルタエレメントを着脱可能に内装した油水分離装置。
3. ドレン配管内に請求項１記載の油水分離装置を単独、直列又は並列に設けることを特徴とするコンプレッサドレン水排出方法。

Images