JP2607709Y2 - 油水分離装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば、金属機械部品
に付着した切削油，プレス油，研削油などを除去するた
めの洗浄、電子部品に付着した異物，微粒子などの洗浄
等を行なう際使用される洗浄液から油分等を除去し、洗
浄液を再生するための油水分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の油水分離装置において
は、フロン，トリクロロエタンを使用するものが一般的
であった。

【０００３】しかし、このフロン、トリクロロエタンの
使用が法的に規制を受け、近年、代替の洗浄方法として
水系洗浄が採用される動向にある。

【０００４】これには、水、あるいは洗浄剤（中性系，
アルカリ性系）を含んだ水溶液をウォータージェットと
して部品にぶつけて油分を除去する方法、液中に部品を
浸漬した状態で超音波を発振させる方法等がある。

【０００５】上記のいずれの方法にしても、洗浄能力が
大きい新しい洗浄液を常に使用する方が洗浄効果は大き
いのだが、新しい洗浄液を補充または交換して使用する
ことで、多量の廃液を発生させてしまうことになるた
め、補充または交換の回数をできる限り少なくするため
に、洗浄能力の低下を抑え、同じ量の洗浄液で、より多
くの部品を洗浄可能とすることが要求されている。

【０００６】この洗浄液の寿命は、洗浄液中に洗浄され
た部品から脱離した油分濃度が大きくなり、洗浄する部
品を逆に汚染してしまうような状態、または洗浄剤（界
面活性剤、アルカリ成分等）が劣化した（油分との化学
反応により洗浄剤としての濃度が低下した）状態となっ
た時であるが、洗浄液中から油分のみを除去すること、
または、洗浄剤を補給することで洗浄液の再生がなさ
れ、長寿命化できることになる。

【０００７】以下、（１），（２）に、洗浄液中から油
分のみを除去する油水分離装置の従来例を示し説明す
る。

【０００８】（１）洗浄液中に分散している不安定な油
分が凝集し、比重差により浮上するという特性を利用す
るものがあった。

【０００９】このタイプの油水分離装置は、加圧浮上式
油水分離タイプ、コアレッサーフィルタータイプ（極細
繊維構造体に液を透過させることによって油滴径を大き
くし、比重差分離を促進させるもの）、種々の粗粒化エ
レメントに使用したタイプ（コアレッサーフィルタータ
イプと同原理）、電位差分離・荷電凝集分離タイプ（液
中に分散している微粒子、液滴に電荷を与え凝集させた
うえで、ろ過、あるいは比重分離させるもの）等があ
る。

【００１０】（２）小さな孔径を有する膜（精密ろ過
膜、限外ろ過膜等）によりろ過する膜式油水分離法（以
下、膜法）によるものがあった。

【００１１】この方法で通常用いられる膜材質として
は、ポリスルホン等の高分子系材質やセラミック系材質
等である。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の油水分離装置においては、それぞれ以下のよう
な問題がある。

【００１３】（１）の油水分離装置では、超音波洗浄な
どにより、油分が高度に分散された洗浄液から油分を分
離する際、その油滴径は０．１〜１μｍ程度と非常に小
さく、安定なエマルジョンを形成しており、静置してお
いた場合には数週間〜数か月経たないと油分が浮上され
ないような状態となっている。

【００１４】このようなエマルジョン状態の洗浄液の場
合、数か月、あるいはそれ以上待つしかなく、（１）の
方式の油水分離装置の適用は不可能であり、エマルジョ
ン状態の洗浄液を廃液として処理しなければならない。

【００１５】（２）に示した膜法の欠点としては、膜材
質に拘らず、安定なエマルジョンを形成していない、い
わゆる浮上油が膜面に接触すると油膜が形成され透過流
束が著しく低下し、ろ過効率を下げてしまうということ
がある。この時、膜材質がセラミック系材質の場合に
は、逆洗浄等により洗浄が可能であるが、高分子系材質
の場合には、いったん吸着した油分は薬品洗浄（アルカ
リ性洗浄剤等）に頼らざるを得ない。どちらにしてもメ
ンテナンスが困難であり、費用がかかる。

【００１６】本考案は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、洗浄
液から効率良く油分回収ができ、廃液を削減でき、洗浄
液を長寿命化する油水分離装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案にあっては、原液タンクの油分を分離するろ過
膜を有する油水分離装置において、前記原液タンクから
前記ろ過膜に至る流路の前記ろ過膜の上流側に浮上油回
収手段を設けると共に、前記ろ過膜を透過しない濃縮液
を前記浮上油回収手段に戻す濃縮液戻し流路と、前記ろ
過膜を透過しない濃縮液を分岐しないでそのまま、再び
前記ろ過膜に送る濃縮液戻し流路と、を有し、少なくと
もいずれか一方の前記濃縮液戻し流路に流量調節手段を
設けることを特徴とする。

【００１８】

【００１９】

【作用】上記のように構成された油水分離装置では、ろ
過膜の上流側に浮上油回収手段を設けたので、ろ過膜の
透過流束を低下させる径を有する油分は浮上油回収手段
に回収され、ろ過膜に付着しない。

【００２０】また、ろ過膜を透過しない濃縮液を浮上油
回収手段に戻す濃縮液戻し流路を設けることで、濃縮液
が再び浮上油回収手段に送られ浮上油回収手段内の油分
濃度が高くなり、油滴どうしが衝突しやすく、合一化す
ることで油滴径が大きくなり、浮上油になりやすい。

【００２１】

【実施例】まず、洗浄液中に存在する油分の状態を下記
の〜のように油滴径別に分類する。

【００２２】浮上油（１００μｍ以上）： 最初から
液面に浮く程度の油分。

【００２３】分散油（１０〜１００μｍ）： 攪拌等
によって一時的に油滴状となったが、数分〜数時間の静
置の間に浮上油になる油分。

【００２４】微細分散油（１〜１０μｍ）： 激しい
攪拌や超音波分散等によって、非常に微細な油滴を形成
しており、数時間〜数日間程度の静置で分散油，浮上油
と移行していく油分。

【００２５】エマルジョン（１μｍ以下）：強力な超
音波分散、高圧ウォータージェット等により極めて微細
な油滴を形成して安定化しており、数週間〜数か月、ま
たはそれ以上静置しても浮上油とはなりにくい油分。

【００２６】上記〜に示した油分は、水より比重が
小さいため、一般に液中では上昇し浮上油となろうとす
るが、微細な油滴になるほど液の流動，対流等の影響を
受けやすくなり、浮上油となるまでに時間を要するよう
になる。

【００２７】また、油分濃度が大きい場合は油滴どうし
が衝突しやすく、合一化することで油滴径が大きくな
り、浮上油となるまでの時間が短くなる傾向がある。

【００２８】ここで、本考案を図示の実施例に基づいて
説明する。

【００２９】（第１実施例） 図１は本考案に係る第１実施例である油水分離装置Ａを
示す概略図である。

【００３０】図１は加圧浮上式，油滴粗粒化エレメント
使用タイプ，電位差分離タイプ等、浮上油あるいは浮上
油となりやすい油分を回収する浮上油回収手段としての
浮上油回収装置と、膜式油水分離装置と、を複合させた
油水分離装置である。

【００３１】図１において、原液タンク１からポンプ２
にて浮上油回収手段である浮上油回収装置３に送られ、
まず、上述の浮上油，分散油，微細分散油までの
大きさの油分が回収される。この浮上油回収装置３は、
特殊なエレメントにより油滴径を増大させることによっ
て、微細分散油までを浮上油に粗粒化し、比重差分
離するものである。

【００３２】この特殊なエレメントは、親油性と撥油性
の繊維を交互に編み込んだものを円筒形状にし、この中
に洗浄液が入り込むと次第に粗粒化し、最終的に浮上
油になり回収されるもので、さらに洗浄液の流入，排出
方向を自動的に切り替えるメカニズムをもっており、エ
レメントの目詰まりを防止する機能を備えているもので
ある。

【００３３】次に逆止弁４，ポンプ６保護用のストレー
ナ５およびポンプ６を経て、ろ過膜である膜モジュール
７に送られ、ろ過することで、浮上油回収装置３で回収
できなかった極めて微細な油滴（エマルジョンとなっ
た油分）が除去され、ほとんどの油分が効率良く除去さ
れることになる。ここでは、浮上油等が膜モジュール
７に付着して、油膜を形成し透過流束を低下させるよう
なことはなくなる。

【００３４】そして、膜モジュール７を透過した洗浄液
は透過液流量調整弁８および逆止弁９を経て原液タンク
１に戻される。ここでは、膜モジュール７を透過した直
後の透過洗浄液をサンプリングできるように弁１４が設
けられている。

【００３５】また、膜モジュール７を透過しなかったい
わゆる濃縮液は、濃縮液戻し流路Ｂにて浮上油回収装置
３の上流側の流路に戻されるが、その経路は、膜モジュ
ール７から流量および圧力を調整する絞り弁１０を介し
て再び膜モジュール７の上流側の流路に戻され、膜モジ
ュール７に至る前に分岐して濃縮液流量調整器１１およ
び逆止弁１２を経て浮上油回収装置３の上流側の流路に
戻るものである。一方、分岐しないでそのまま、再び膜
モジュール７に送られる液もある。

【００３６】また、浮上油回収装置３から送られる液は
逆止弁４の上流側にて分岐し、弁１３を経て原液タンク
１に戻されるものもある。

【００３７】ここで、循環系配管内の濃縮倍率について
説明すると、透過液流量と濃縮液戻り流量とのバランス
で設定され、例えば、透過液流量９ｌに対し濃縮液戻り
流量１ｌとし、濃縮前，濃縮後の持込み油分濃度をそれ
ぞれａ，ｂとすると、 a(mg/l) ×(9+1)(l/min)=0(mg/l)×9(l/min)+b(mg/l)×1(l/min) となり、 濃縮倍率＝ｂ／ａ＝１０ となる。

【００３８】これらは、濃縮液流量調整器１１、および
絞り弁１０等の流量調節手段にて調節される。

【００３９】浮上油回収装置３の上流側に戻る濃縮液中
には油滴成分が高密度で存在するため、前述したとおり
油滴どうしが衝突しやすく、合一化することで油滴径が
大きくなり、膜モジュール７で濃縮される前と比較して
浮上油となりやすい状態になっており、浮上油回収装置
３にて油分が除去され易くなる。

【００４０】従って、本システムによれば、廃液の発生
や廃液のドレイン操作を伴わないメンテナンスフリー化
が可能である。ただし、極少量だが、どうしても浮上油
回収装置３で処理できない成分が蓄積するため、ある程
度の頻度で濃縮液のドレインが必要である。この廃液発
生は、従来の方法における廃液発生量に比べて著しく減
量されているものである。

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【考案の効果】本考案は以上の構成および作用を有する
もので、ろ過膜の上流側に浮上油回収手段を設けたの
で、ろ過膜の透過流束を低下させる径を有する油分は浮
上油回収手段に回収され、ろ過膜に付着しないため、ろ
過膜の透過流束を低下せず、洗浄液から効率良く油分回
収ができる。

【００４９】また、ろ過膜を透過しない液を浮上油回収
手段に戻すことで、浮上油回収手段内の油分濃度が高く
なり、油滴どうしが衝突しやすく、合一化することで油
滴径が大きくなり、浮上油になりやすく、さらに洗浄液
から効率良く油分回収ができると共に、廃液を著しく削
減できる。

【００５０】従って、洗浄液の寿命が長くでき、同量の
洗浄液でより多くの部品を洗浄可能とする油水分離装置
を提供できる。

【００５１】また、簡単な構成であるため、装置のコス
トがかからず、ランニングコストも廃液処理費，メンテ
ナンス費等の削減により低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の第１実施例である油水分離装置
を示す概略図である。

【符号の説明】Ａ 油水分離装置Ｂ 濃縮液戻し流路１ 原液タンク ２，６ ポンプ３ 浮上油回収装置 ４，９，１２ 逆止弁５ ストレーナ７ 膜モジュール（ろ過膜） ８ 透過液流量調節弁 １０ 絞り弁 １１ 濃縮液流量調整器

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】原液タンクの油分を分離するろ過膜を有す
   る油水分離装置において、 前記原液タンクから前記ろ過膜に至る流路の前記ろ過膜
   の上流側に浮上油回収手段を設けると共に、 前記ろ過膜を透過しない濃縮液を前記浮上油回収手段に
   戻す濃縮液戻し流路と、前記ろ過膜を透過しない濃縮液
   を分岐しないでそのまま、再び前記ろ過膜に送る濃縮液
   戻し流路と、を有し、 少なくともいずれか一方の前記濃縮液戻し流路に流量調
   節手段を設ける ことを特徴とする油水分離装置。