JP2011136299A - 油中異物除去装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油中の水分を連続して安定して除去することができる油中異物除去装置及び方法を提供する。
【解決手段】水分Ｗを含有する油１１を所定量充填する内筒１２と外筒１３と、内筒１２と外筒１３との内部に水分Ｗを含有する油を供給及び排出する供給通路１５及び排出通路１６と、内筒１２と外筒１３とを一体として回転させる回転手段とを具備すると共に、前記内筒１２が、スリット孔１４を有する固定筒と、前記スリット孔１４と同位置にスリット孔１４を有するスライド筒との二層構造からなり、軸方向に前記スライド筒をスライドさせる際にはスリット孔１４、１４が合致して外筒と内筒とを連通してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、潤滑油中の異物、水分等を除去する油中異物除去装置及び方法に関する。

従来より、油圧制御装置、ポンプ、エンジン、ピストン、軸受、弁などには潤滑油が使用されている。これらの製品に含まれる潤滑油は循環して再利用されているが、潤滑油を長期間に亘り循環使用することで、使用する際に潤滑油中に混入する金属粉等の固形物や、冷却用に用いた水等が混入し蓄積される。機器の磨耗の進行、潤滑油の循環障害、潤滑油の潤滑性能の低下、潤滑油の酸化劣化、装置の腐食などを防止し、これらの製品に含まれる潤滑油の品質および純度を維持することは、機器の耐久性を維持していく上で重要である。

潤滑油の品質および純度を維持するため、従来、上記潤滑油に混入した上記固形物の除去方法としては、例えば静置法及び濾過法等がある。また、潤滑油に混入した水分の除去方法としては、例えば油分と水分との比重差を利用した静置法、遠心分離法、過熱法、電圧印加法、吸水材料に吸収させる方法及び吸着材料による濾過法等がある。

更に、潤滑油中の固形物を除去すると共に油中の水分を除去する方法として、例えば、固形物及び水分を含む潤滑油を、遠心分離処理、油水分離槽又は重力沈降槽を用い、油水分離処理を行って固形物及び水分の一部を除去した後に、疎水性中空糸膜エレメントで処理して残部の固形物及び水分の一部を除去する方法がある。固形物のうち金属屑のような大きいものは遠心分離処理、油水分離槽又は重力沈降槽を用いた油水分離処理で分離し、固形物のうち金属粉のような小さいものは疎水性中空糸膜エレメントで分離すると共に、エマルジョン化した水分を疎水性中空糸膜エレメントにより分離し、水分の除去を行なうようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−９０４号公報

しかしながら、従来の疎水性中空糸膜エレメントでの分離では、フィルタの水分の除去性能が低下しても使用することが多いため、油中の水分を安定して除去することができない、という問題がある。

本発明は、前記問題に鑑み、潤滑油中の水分を連続して安定して除去することができる油中異物除去装置及び方法を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、水分を含有する油を所定量充填する内筒と外筒と、内筒と外筒との内部に水分を含有する油を供給及び排出する供給通路及び排出通路と、内筒と外筒とを一体として回転させる回転手段とを具備すると共に、前記内筒が、スリット孔を有する固定筒と、前記スリット孔と同位置にスリット孔を有するスライド筒との二層構造からなり、軸方向に前記スライド筒をスライドさせる際にはスリット孔が合致して外筒と内筒とを連通してなることを特徴とする油中異物除去装置にある。

第２の発明は、第１の発明の油中異物除去装置を用いて、水分を含有する油を除去する方法において、内筒のスライド筒を移動させて、スリット孔を開口状態とし、内筒と外筒との内部に水分を含有する油を所定量充満し、内筒と外筒とを一体として回転手段により回転させ、水分を遠心力により内筒内部から外筒内部に移行させ、その後スライド筒を移動させて、スリット孔を閉じ、次いで、水分含有量が多い油を外筒から外部に排出することを特徴とする油中から水分を除去する油中異物除去方法にある。

第３の発明は、水分を含有する油を所定量充填する内筒と、内筒の周囲に所定間隔を持って設けられる外筒と、内筒内部に水分を含有する油を供給及び排出する供給通路及び排出通路と、内筒を回転させる回転手段とを具備すると共に、前記内筒が、スリット孔を有する固定筒と、前記スリット孔と同位置にスリット孔を有するスライド筒との二層構造からなり、軸方向に前記スライド筒をスライドさせる際にはスリット孔が合致して外筒と内筒とを連通してなることを特徴とする油中異物除去装置にある。

第４の発明は、第３の発明の油中異物除去装置を用いて、水分を含有する油を除去する方法において、内筒のスライド筒を移動させて、スリット孔を閉塞状態とし、内筒の内部に水分を含有する油を所定量充満し、内筒を回転手段により回転させ、水分を内筒の内部壁面近傍に移行させ、その後スライド筒を移動させて、スリット孔を開放させ、水分含有量が多い油を外筒側に排出することを特徴とする油中から水分を除去する油中異物除去方法にある。

第５の発明は、第１の発明において、前記外筒の内部に水分吸着フィルタ及び磁石を有することを特徴とする油中異物除去装置にある。

第６の発明は、第２又は４の発明において、水分を除去した油を凍結させ、さらに残存する水分を凍結除去することを特徴とする油中異物除去方法にある。

本発明に係る油中異物除去装置によれば、油中の水分等の異物を効率よく分離でき、油中から水分を含む異物を安定して除去することができる。

図１は、実施例１に係る油中異物除去装置の概略図である。 図２は、油中から水分を分離除去する様子を示す模式図である。 図３は、実施例１に係る油中異物除去装置の断面概略図である。 図４は、実施例１に係る他の油中異物除去装置の断面概略図である。 図５は、実施例１に係る他の油中異物除去方法の概略図である。 図６は、実施例２に係る油中異物除去装置の概略図である。 図７は、油中から水分を分離除去する様子を示す模式図である。 図８は、実施例２に係る油中異物除去装置の断面概略図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明による実施例に係る油中異物除去装置について、図面を参照して説明する。図１は、本実施例に係る油中異物除去装置の概略図である。図２は、油中から水分を分離除去する様子を示す模式図である。図３は、実施例１に係る油中異物除去装置の断面概略図であり、スリット孔が開放している状態と、閉塞している状態とを示している。
図１乃至図３に示すように、本実施例に係る油中異物除去装置１０Ａは、水分Ｗを含有する油１１を所定量充填する内筒１２と外筒１３と、内筒１２と外筒１３との内部に水分Ｗを含有する油１１を供給及び排出する供給通路１５及び排出通路１６と、内筒１２と外筒１３とを一体として回転１９させる回転手段（図示せず）とを具備すると共に、前記内筒１２が、スリット孔１４ａを有する固定筒１２ａと、前記スリット孔１４ａと同位置にスリット孔１４ｂを有するスライド筒１２ｂとの二層構造からなり、軸方向に前記スライド筒１２ｂをスライドさせる際にはスリット孔１４ａ、１４ｂが合致して外筒１３と内筒１２とを連通してなるものである。

このような油中異物除去装置を用いて、水分を含有する油を除去する方法について説明する。
図２は、油中から水分を分離除去する様子を示している。
１） 図１乃至図３に示すように、先ず、内筒１２のスライド筒１２ｂを移動させて、スリット孔１４ａ、１４ｂを開口状態とし（図３中、上段の様子）、内筒１２と外筒１３との内部を油１１が連通自在としている。
２） このような状態において、供給通路１５から内筒１２と外筒１３との内部に水分Ｗを含有する油１１を所定量充満させる。
３） その後、内筒１２を外筒１３とを一体として図示しない回転手段により回転させ、水分Ｗを遠心力により内筒１２内部から外筒１３内部に移行させる（図２中、上段の様子）。
所定回数と所定時間回転させると、外筒１３の壁面近傍が水分Ｗの多い状態となる（図２中、中段の様子）。
なお、回転手段による回転は、２０００〜６０００ｒｐｍの間とするのがよく、油の種類により適宜変更すればよい。
４） その後、スライド筒１２ｂを移動させて、スリット孔１４ａ、１４ｂを閉じて（図３中、下段）、内筒１２と外筒１３との連通状態を停止する。この結果、内筒１２の内部は水分Ｗが無い状態の油１１Ａが存在し、これに対して、外筒１３の内部は水分Ｗが多い状態の油１１Ｂが存在することとなり、両者が分離される（図２中、下段の様子）。
５） 次いで、水分Ｗの含有量が多い油１１Ｂを外筒１３に設けたドレン栓１８を開放して、外部に排出するようにしている。

このように、内筒１２の内部には、水分Ｗが除去された油１１Ａのみが残存し、この水分が除去された油１１Ａを排出通路１６から外部に排出し、この油を用いることができる。

図４は、実施例１に係る他の油中異物除去装置の断面概略図である。
図４に示すように、外筒１３の内面に水分吸着フィルタ５０及び磁石５１を有するものである。
水分Ｗが移行した際に、水分吸着フィルタ５０により、内部においても水分を吸着するようにしている。
また、磁石５１を設けることにより、油中に存在する金属粉等の劣化要因を除去することができる。

図５は、実施例１に係る他の油中異物除去方法の概略図である。
図５に示すように、実施例１の油中異物除去装置１０Ａで、油から水分Ｗを除去した油１１Ａを凍結手段６０により、残存する水分Ｗを凍結させ、その後分離手段６１により、氷６２を分離して、さらに水分Ｗが除去された凍結処理後の油１１Ｃを得るようにしている。
この結果、油中異物除去装置１０Ａで水分Ｗが除去された油１１Ａからさらに、微粒の水分を除去することができ、精密機械で用いる油として用いることができる。

本発明による実施例に係る油中異物除去装置について、図面を参照して説明する。図６は、本実施例に係る油中異物除去装置の概略図である。図７は、油中から水分を分離除去する様子を示す模式図である。図８は、実施例１に係る油中異物除去装置の断面概略図であり、スリット孔が開放している状態と、閉塞している状態とを示している。
図６乃至８に示すように、本実施例に係る油中異物除去装置１０Ｂは、水分Ｗを含有する油１１を所定量充填する内筒１２と、内筒１２の周囲に所定間隔を持って設けられる外筒１３と、内筒１２内部に水分Ｗを含有する油１１を供給及び排出する供給通路１５及び排出通路１６と、内筒１２を回転させる回転手段とを具備すると共に、前記内筒１２が、スリット孔１４ａを有する固定筒１２ａと、前記スリット孔１４ａと同位置にスリット孔１４ｂを有するスライド筒１２ｂとの二層構造からなり、軸方向に前記スライド筒１２ｂをスライドさせる際にはスリット孔１４ａ、１４ｂが合致して外筒１３と内筒１２とを連通してなるものである。

このような油中異物除去装置を用いて、水分を含有する油を除去する方法について説明する。

１） 図７及び図８に示すように、内筒１２のスライド筒１２ｂを移動させて、スリット孔１４ａ、１４ｂを閉塞状態とする。
２） 供給通路１５を介して、内筒１２の内部に水分Ｗを含有する油１１を所定量充満させる。
３） 内筒１２のみを回転手段により回転させ、水分Ｗを内筒１２内部の壁面近傍に向かって移行させる（図７中、上段の様子）。
４） 回転を続けていくと、水分Ｗが内筒１２内部の壁面近傍に集中する（図７中中段の様子；図８中上段の様子）。
５） その後、内筒１２が回転している状態で、スライド筒１２ｂを移動させて、スリット孔１４ａ、１４ｂをほんの僅か開放させる（図７中下段の様子）。
６） この開放されたスリット孔１４ａ、１４ｂから水分Ｗ含有量が多い油１１Ｂを外筒１３内部に排出させる（図７中下段の様子；図８中下段の様子）。
このように、内筒１２の内部には、水分が除去された油１１Ａのみが残存し、この水分が除去された油１１Ａを排出通路１６から外部に排出し、この油を用いることができる。

以上は、本発明の油中異物除去装置として、例えば潤滑油中の水分の測定を行なう装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、潤滑油以外の他の溶液中の水分の分析を行う装置等についても同様に適用することができる。

以上のように、本発明に係る油中異物除去装置は、潤滑油中の水分等の異物を安定して除去することができる。

１０Ａ、１０Ｂ 油中異物除去装置
１１ 油
１１Ａ 水分Ｗが無い状態の油
１１Ｂ 水分Ｗが多い状態の油
１１Ｃ 凍結処理後の油
１２ 内筒
１３ 外筒
１４ａ、１４ｂ スリット孔
１５ 供給通路
１６ 排出通路

Claims (6)

1. 水分を含有する油を所定量充填する内筒と外筒と、
   内筒と外筒との内部に水分を含有する油を供給及び排出する供給通路及び排出通路と、
   内筒と外筒とを一体として回転させる回転手段とを具備すると共に、
   前記内筒が、スリット孔を有する固定筒と、前記スリット孔と同位置にスリット孔を有するスライド筒との二層構造からなり、軸方向に前記スライド筒をスライドさせる際にはスリット孔が合致して外筒と内筒とを連通してなることを特徴とする油中異物除去装置。
2. 請求項１の油中異物除去装置を用いて、水分を含有する油を除去する方法において、
   内筒のスライド筒を移動させて、スリット孔を開口状態とし、内筒と外筒との内部に水分を含有する油を所定量充満し、
   内筒と外筒とを一体として回転手段により回転させ、水分を遠心力により内筒内部から外筒内部に移行させ、その後スライド筒を移動させて、スリット孔を閉じ、
   次いで、水分含有量が多い油を外筒から外部に排出することを特徴とする油中から水分を除去する油中異物除去方法。
3. 水分を含有する油を所定量充填する内筒と、内筒の周囲に所定間隔を持って設けられる外筒と、
   内筒内部に水分を含有する油を供給及び排出する供給通路及び排出通路と、
   内筒を回転させる回転手段とを具備すると共に、
   前記内筒が、スリット孔を有する固定筒と、前記スリット孔と同位置にスリット孔を有するスライド筒との二層構造からなり、軸方向に前記スライド筒をスライドさせる際にはスリット孔が合致して外筒と内筒とを連通してなることを特徴とする油中異物除去装置。
4. 請求項３の油中異物除去装置を用いて、水分を含有する油を除去する方法において、
   内筒のスライド筒を移動させて、スリット孔を閉塞状態とし、内筒の内部に水分を含有する油を所定量充満し、
   内筒を回転手段により回転させ、水分を内筒内部の壁面近傍に移行させ、その後スライド筒を移動させて、スリット孔を開放させ、
   水分含有量が多い油を外筒側に排出することを特徴とする油中から水分を除去する油中異物除去方法。
5. 請求項１において、
   前記外筒の内部に水分吸着フィルタ及び磁石を有することを特徴とする油中異物除去装置。
6. 請求項２又は４において、
   水分を除去した油を凍結させ、さらに残存する水分を凍結除去することを特徴とする油中異物除去方法。

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