JP3006068U - 油水分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率良く油水混合体から水分を分離可能な油
水分離装置を提供する。 【構成】 油水混合体を収容する気密状の分離タンク３
と、分離タンク３内に収容された廃油２内へ加圧エアを
供給するエア供給手段４と、分離タンク３内の廃油２を
加熱する加熱手段５と、分離タンク２内の排気ガスを排
出するための排気ダクト６と、排気ダクト６の上流端付
近に介設され、排気ダクト６の内壁面に結露した排気ガ
ス中の水分及び油分を、ドレンとして排気ダクト６外へ
排出するドレンセパレータ７とを備えた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、廃油等の油水混合体から水分を除去する油水分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近、エンジンや工作機械等の機器で使用して劣化した潤滑油や切削油などの 廃油を、ボイラー等の燃料として再利用する技術が実用化されている。 ところで、前記廃油には多量の水分が含まれており、そのままの状態では燃焼 しないので、前記技術の一環として、廃油中の水分を除去する油水分離装置が各 種提案されている。

【０００３】 前記油水分離装置として、廃油を分離タンク内に収容して、９０℃前後まで加 熱た後、静置させ、純油層と油水混濁（エマルジョン）層と水層とスラッジ層と に分離して、水層のみをドレン排出する静置タイプの油水分離装置が知られてい る。 また、油水混合体を分離タンク内に収容して、９０℃前後まで加熱しながら回 転翼などを介して攪拌し、廃油中の水分を蒸発させて排出する蒸泄タイプの油水 分離装置も知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記静置タイプの油水分離装置では、静置により廃油を複数の層に分離させる 関係上、静置時間を十分に確保する必要があり、効率的に水分を分離できないこ と、分離した水層のみを除去することが困難で、水とともに油分が多少排出され てしまうこと、廃油から水層を完全に除去したとしても、油水混濁層にはまだ多 量の水分が含まれているので、廃油のみを燃料としてボイラー等を稼働させるこ とが困難なこと、などの問題がある。

【０００５】 また、前記蒸泄タイプの油水分離装置では、蒸発により水分を除去するので、 廃油中の水分を略完全に除去することも可能ではあるが、廃油の表面層部からし か、水分が蒸発しないので、効率良く水分を除去することが困難なこと、廃油を 攪拌するための大掛かりな攪拌装置を必要とすること、などの問題がある。

【０００６】 本考案の目的は、効率良く油水混合体から水分を分離可能な油水分離装置を提 供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１に係る油水分離装置は、油水混合体を収容する気密状の分離タンクと 、前記分離タンク内に収容された油水混合体内へ加圧エアを供給するエア供給手 段と、前記分離タンク内の油水混合体を加熱する加熱手段と、前記分離タンク内 の排気ガスを排出するための排気ダクトとを備えたものである。

【０００８】 ここで、前記エア供給手段の下流端部に複数のエア吹出孔を有するエア供給管 を設けること、前記加圧エアとして乾燥空気を用いること、前記排気ダクトの上 流端付近に油水混合体の温度が所定温度以上のときに、エア供給手段を駆動して 、油水混合体内へ加圧エアを供給すること、排気ダクトの内壁面に結露した排気 ガス中の水分及び油分を、ドレンとして排気ダクト外へ排出するドレンセパレー タを介設することが好ましい実施例である。

【０００９】 また、前記排気ダクトに介設されたドレンセパレータは、上端部がドレンセパ レータよりも下流側の排気ダクトの上流端に接続された気密な中空のハウジング と、 前記ハウジングの下壁部を気密状に貫通してハウジング内に延設されてハ ウジング内に開口し、下端部がドレンセパレータよりも上流側の排気ダクトの下 流端に接続された連結ダクトと、前記ハウジングの下部内において連結ダクトを 取囲むようにハウジングの下壁部に立設された第１仕切板と、前記第１仕切板と ハウジングの側壁部及び下壁部とで形成される貯留部であって、ドレンセパレー タよりも下流側の排気ダクト内で結露してハウジング内に導入されたドレンをハ ウジングの下部内に一旦蓄える貯留部と、前記ハウジングの下部内において連結 ダクトに固定され、連結ダクトから貯留部の上方まで延設された鍔部と、鍔部の 外縁部から下方へ延びて貯留部内に突入した仕切部とを有する第２仕切板と、前 記第１仕切板の内側においてハウジングの下壁部に設けられ、上端が貯留部に蓄 えられたドレンと第１仕切板と第２仕切板とハウジングの下壁部とで囲まれる空 間内に開口するドレン排出口とを備えることが好ましい実施例である。

【００１０】

【作用】

請求項１に係る油水分離装置においては、分離タンク内に収容された油水混合 体を加熱手段により加熱するとともに、加熱された油水混合体内へエア供給手段 により加圧エアを適宜供給し、供給した加圧エアにより油水混合体を攪拌して、 油水混合体の温度を一様にするとともに、油水混合体に対する空気の接触面積を 大きくすることで、油水混合体に含まれる水分の蒸発を促進して、油水混合体か ら効率的に水分を除去することになる。そして、蒸発した水分を加圧エアととも に排気ガスとして排気ダクトから排出し、油分のみを分離タンク内に残留させる ことになる。また、油水混合体を攪拌することで、スラッジ内に含まれる油分を スラッジから分離することが可能となり、油分の回収率を向上できる。

【００１１】 請求項２に係る装置のように、エア供給手段の下流端部に複数のエア吹出孔を 有するエア供給管を設けると、油水混合体に対する空気の接触面積を一層大きく することが可能となり、油水混合体中の水分の蒸発を一層促進することが可能と なる。

【００１２】 請求項３に係る装置のように、油水混合体内へ供給する加圧エアとして乾燥空 気を用いると、単位体積当たりの加圧エアに対する気化可能な水分量を増大して 、油水混合体中の水分の蒸発を一層促進することが可能となる。 請求項４に係る装置のように、油水混合体の温度が所定温度以上のときに、エ ア供給手段を駆動して、油水混合体内へ加圧エアを供給すると、最も効率のよい 温度条件で水分を分離することが可能となる。

【００１３】 請求項５に係る装置のように、排気ダクトの上流端付近に、排気ダクトの内壁 面に結露した排気ガス中の水分及び油分をドレンとして、排気ダクト外へ排出す るドレンセパレータを介設すると、ドレンが分離タンク内へ滴下することを防止 出来る。

【００１４】 請求項６に係る装置によれば、排気ダクトの途中部で結露した排気ガス中の水 分及び油分がドレンとして、ハウジングの下部に形成した貯留部に一旦蓄えられ 、貯留部が一杯になると、第１仕切板を乗り越えて、ハウジングの下壁部に形成 したドレン排出口から排出される。一方、ハウジング内には、排気ダクトを介し て油分を多少含んだ排気ガスが導入されることになるが、この排気ガスは、貯留 部に蓄えられたドレンにより、ドレン排出口が開口する空間側へ侵入できないの で、ドレン排出口を常時開放した状態に設定しても、排気ガスがドレン排出口か ら油水分離装置を設置した室内に漏れることはない。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 本実施例は、各種機器で使用して劣化した潤滑油や清掃油や切削油などの廃油 から水分を除去する油水分離装置に本考案を適用した場合のものである。 図１〜図３に示すように、油水分離装置１は、廃油（これが油水混合体に相当 する）２を収容する気密状の分離タンク３と、分離タンク３内に収容された廃油 ２内へ加圧エアを供給するエア供給手段４と、分離タンク３内の廃油２を加熱す る加熱手段５と、分離タンク３内の排気ガスを排出するための排気ダクト６と、 排気ダクト６の上流端近傍部に介設されたドレンセパレータ７とを備えている。

【００１６】 前記分離タンク３は、略直方体状のタンクで、分離タンク３の下壁部３ａは前 側下がりに形成され、分離タンク３の前壁部３ｂの下端部にはタンク３の下部に 溜まったスラッジを排出するためのスラッジ排出管１０が接続され、スラッジ排 出管１０の上流端には開閉弁１１が設けられ、前壁部３ｂのスラッジ排出管１０ よりも上側には廃油２から水分を除去した再生油を取り出すための再生油取出管 １２が１対接続され、１対の再生油取出管１２の上流端には開閉弁１３が夫々設 けられ、分離タンク３の左壁部３ｃの上端近傍部には廃油供給管１４が接続され ている。但し、前記スラッジ排出管１０、再生油取出管１２、廃油供給管１４は 、分離タンク３の前記以外の部分に接続してもよいし、その本数も分離タンク３ の容量などに応じて適宜設定するものとする。

【００１７】 前記エア供給手段４について説明すると、分離タンク３の下壁部３ａの上側に は前後方向向きの１対のエア供給管２０が左右に一定間隔あけて設けられ、エア 供給管２０の外周部の上半部又は全周には所定間隔おきに複数のエア吹出孔２０ ａが形成され、エア供給管２０の前端部は閉鎖され、エア供給管２０の後端部は 一端が分離タンク３の上端近傍部に固定されたエア導入管２１に連通され、エア 導入管２１には分離タンク３外に設けられたエアポンプなどからなる加圧エア供 給装置２２に接続管２３を介して接続され、接続管２３の途中部には開閉弁２４ が介設され、供給装置２２から供給された加圧エアは、接続管２３とエア導入管 ２１を経てエア供給管２０の複数のエア吹出孔２０ａから廃油２内へ送り込まれ る。尚、前記エア供給管２０は、１本又は３本以上設けてもよいし、波形状や蛇 腹状に形成してもよい。また、前記エア供給管２０に代えて、多孔性を有する部 材をエア導入管２１に接続してもよい。

【００１８】 前記加熱手段５について説明すると、分離タンク３の下部内のエア供給管２０ の上側には矩形波状に屈曲形成された中空パイプからなる加熱管２５が設けられ 、加熱管２５の両端部は分離タンク３の前壁部３ｂに固定され、分離タンク３外 において加熱管２５の左側の端部には供給管２６が接続され、右側の端部には排 出管２７が接続され、供給管２６は加熱源２８に接続され、供給管２６及び排出 管２７の途中部には開閉弁２６ａ、２７ａが夫々介設され、分離タンク３に収容 された廃油２は、加熱源２８から供給管２６を介して加熱管２５へ供給された蒸 気や熱媒油により加熱される。但し、熱媒油を用いる場合には、排出管２７を加 熱源２８に接続し、図示外のポンプにより熱媒油を循環させてもよい。また、前 記加熱手段５として、電気ヒータなどを用いることも可能である。

【００１９】 前記ドレンセパレータ７は、排気ダクト６の内壁面に結露した排気ガス中の水 分及び油分をドレンとして、排気ダクト６外へ排出するためのもので、図１、図 ４に示すように、上下両端が気密状に閉鎖された略円筒状のハウジング３０が設 けられ、ハウジング３０の上壁部３０ｂには接続管３１が上方へ突出状に設けら れ、接続管３１の上端部はドレンセパレータ７よりも下流側の排気ダクト６ａの 上流端に接続され、ハウジング３０の下壁部３０ａを気密状に貫通してハウジン グ３０内に延びる連結ダクト３２が設けられ、連結ダクト３２の上端部は閉鎖さ れ、連結ダクト３２の上端近傍部にはハウジング３０内に開口する複数の連通孔 ３２ａが形成され、ハウジング３０から下方へ延びる連結ダクト３２の下端部は ドレンセパレータ７よりも上流側の排気ダクト６ｂの下流端に接続されている。

【００２０】 前記ハウジング３０の下壁部３０ａには環状の第１仕切板３３が連結ダクト３ ２を取囲むように立設され、第１仕切板３３とハウジング３０の周壁部３０ｃ及 び下壁部３０ａとで貯留部３４が形成され、この貯留部３４には、ドレンセパレ ータ７よりも下流側の排気ダクト６内で結露してハウジング３０内に導入された 水と油とからなるドレンが一旦蓄える。

【００２１】 前記ハウジング３０の下部内において連結ダクト３２には第２仕切板３５が固 定され、第２仕切板３５は、連結ダクト３２から貯留部３４の上方まで延びる略 円板状の鍔部３５ａと、鍔部３５ａの外周から下方へ延びて貯留部３４に突入さ れた環状の仕切部３５ｂとから一体的に構成され、第１仕切板３３の内側におい てハウジング３０の下壁部３０ａには上端が貯留部３４に蓄えられたドレンと第 １仕切板３３と第２仕切板３５とハウジング３０の下壁部３０ａとで囲まれる空 間３６内に開口するドレン排出口３７が設けられている。尚、符号３８はドレン 排出用の開閉弁である。

【００２２】 次に、前記油水分離装置１の作用について説明する。 先ず、各種機器で使用して劣化した潤滑油や清掃油や切削油などの廃油を廃油 供給管１４から分離タンク３内に充填し、この状態で、加熱管２５に対して蒸気 や熱媒油を流通させて分離タンク３内の廃油２を加熱し、廃油２の温度が、例え ば９０℃以上になると、加圧エア供給装置２２を駆動して開閉弁２４を開弁し、 エア吹出孔２０ａから廃油２内へ加圧エアを、例えば３０秒間吹き出させる。そ して、加圧エアにより冷やされた廃油２の温度が９０℃以上になる毎に、開閉弁 ２４を３０秒間開弁して、廃油２内へ加圧エアを供給することになる。

【００２３】 前記加圧エア供給装置２２から廃油２内へ加圧エアを供給すると、分離タンク ３内の廃油２が攪拌されて、その温度が一様になるとともに、廃油２に対する空 気の接触面積が大きくなることで、廃油２中の水分の蒸発が促進され、効率的に 水分を除去することが可能となる。尚、前記加圧エアとしては、乾燥空気を用い る方が望ましい。

【００２４】 また、分離タンク３内の排気ガスは、排気ダクト６を通って大気開放されるこ とになるが、排気ガスに含まれる水分及び油分は、排気ダクト６を流通する過程 で冷やされて、排気ダクト６の内壁面に結露し、この結露した水分及び油分はド レンとして、排気ダイト６に沿って下方へ移動し、ドレンセパレータ７のハウジ ング３０内に導入される。そして、ハウジング３０の下部に設けられた貯留部３ ４に一旦蓄えられた後、第１仕切板３３を乗り越えて、ドレン排出口３７から排 出されるので、ドレン排出口３７が形成された空間３６内には、排気ガスは侵入 しないことになり、ドレン排出口３７から排気ガスが排出されることが確実に防 止される。但し、油水分離装置１の稼働初期においては、貯留部３４にドレンが 溜まっていないので、例えば、ドレン排出口３７から水などを供給して貯留部３ ４に水を蓄えるようにしてもよい。

【００２５】 そして、前記のようにして加圧エアを供給しても、ドレンが排出されなくなっ たことを目安に、廃油２から水分が除去されたことを検知し、廃油２の再生処理 を完了する。 尚、前記分離タンク３に廃油２の温度を検出する温度センサを設け、この温度 センサからの信号を用いて、開閉弁２４を自動的に開閉させてもよい。

【００２６】

【考案の効果】

請求項１に係る油水分離装置によれば、加熱された油水混合体内へ加圧エアを 供給するという簡単な構成で、油水混合体の温度を一様に設定するとともに、油 水混合体に対する空気の接触面積を大きくしてあるので、油水混合体の全体に亙 って一様に水分の蒸発を促進して、油水混合体中の水分を効率的に除去すること が可能となる。また、油水混合体を攪拌することで、スラッジ内に含まれる油分 をスラッジから分離することが可能となり、油分の回収率を向上できる。

【００２７】 請求項２に係る装置によれば、簡単な構成のエア供給管を設けることで、油水 混合体に対する空気の接触面積を一層大きくして、油水混合体中の水分の蒸発を 一層促進することが可能となる。

【００２８】 請求項３に係る装置によれば、油水混合体内へ供給する加圧エアとして乾燥空 気を用いることで、油水混合体中の水分の蒸発を一層促進することが可能となる 。 請求項４に係る装置によれば、油水混合体の温度に基づいてエア供給手段を駆 動して油水混合体内へ加圧エアを供給するので、最も効率のよい温度条件で水分 を分離することが可能となり、油水混合体中の水分の蒸発を一層促進することが 可能となる。

【００２９】 請求項５に係る装置のように、排気ダクトの上流端付近にドレンセパレータを 介設すると、排気ダクトで結露した水分が分離タンク内へ滴下することを防止出 来る。 請求項６に係る装置によれば、ドレン排出口への排気ガスの流入を防止出来る ので、ドレン排出口から油水分離装置を設置した室内への排気ガスの漏れを確実 に防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 油水分離装置の縦断正面図

【図２】 図１のII−II線断面図

【図３】 図２のIII-III 線断面図

【図４】 ドレンセパレータの縦断面図

【符号の説明】

１ 油水分離装置 ２５ 加熱管 ２ 廃油 ２６ 供給管 ３ 分離タンク ２６ａ 開閉弁 ３ａ 下壁部 ２７ 排出管 ３ｂ 前壁部 ２７ａ 開閉弁 ３ｃ 左壁部 ２８ 加熱源 ４ エア供給手段 ３０ ハウジング ５ 加熱手段 ３０ａ 下壁部 ６ 排気ダクト ３０ｂ 上壁部 ６ａ 排気ダクト ３０ｃ 周壁部 ６ｂ 排気ダクト ３１ 接続管 ７ ドレンセパレータ ３２ 連結ダクト １０ スラッジ排出管 ３２ａ 連通孔 １１ 開閉弁 ３３ 第１仕切板 １２ 再生油取出管 ３４ 貯留部 １３ 開閉弁 ３５ 第２仕切板 １４ 廃油供給管 ３５ａ 鍔部 ２０ エア供給管 ３５ｂ 仕切部 ２０ａ エア吹出孔 ３６ 空間 ２１ エア導入管 ３７ ドレン排出
口 ２２ 加圧エア供給装置 ３８ 開閉弁 ２３ 接続管 ２４ 開閉弁

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油水混合体を収容する気密状の分離タン
   クと、 前記分離タンク内に収容された油水混合体内へ加圧エア
   を供給するエア供給手段と、 前記分離タンク内の油水混合体を加熱する加熱手段と、 前記分離タンク内の排気ガスを排出するための排気ダク
   トと、 を備えたことを特徴とする油水分離装置。
2. 【請求項２】 前記エア供給手段の下流端部に複数のエ
   ア吹出孔を有するエア供給管を設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の油水分離装置。
3. 【請求項３】 前記加圧エアが乾燥空気であることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の油水分離装置。
4. 【請求項４】 油水混合体の温度が所定温度以上のとき
   に、エア供給手段を駆動して、油水混合体内へ加圧エア
   を供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
   項に記載の油水分離装置。
5. 【請求項５】 前記排気ダクトの上流端付近に、排気ダ
   クトの内壁面に結露した排気ガス中の水分及び油分を、
   ドレンとして排気ダクト外へ排出するドレンセパレータ
   を介設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   項に記載の油水分離装置。
6. 【請求項６】 前記排気ダクトに介設されたドレンセパ
   レータは、 上端部がドレンセパレータよりも下流側の排気ダクトの
   上流端に接続された気密な中空のハウジングと、 前記ハウジングの下壁部を気密状に貫通してハウジング
   内に延設されてハウジング内に開口し、下端部がドレン
   セパレータよりも上流側の排気ダクトの下流端に接続さ
   れた連結ダクトと、 前記ハウジングの下部内において連結ダクトを取囲むよ
   うにハウジングの下壁部に立設された第１仕切板と、 前記第１仕切板とハウジングの側壁部及び下壁部とで形
   成される貯留部であって、ドレンセパレータよりも下流
   側の排気ダクト内で結露してハウジング内に導入された
   ドレンをハウジングの下部内に一旦蓄える貯留部と、 前記ハウジングの下部内において連結ダクトに固定さ
   れ、連結ダクトから貯留部の上方まで延設された鍔部
   と、鍔部の外縁部から下方へ延びて貯留部内に突入した
   仕切部とを有する第２仕切板と、 前記第１仕切板の内側においてハウジングの下壁部に設
   けられ、上端が貯留部に蓄えられたドレンと第１仕切板
   と第２仕切板とハウジングの下壁部とで囲まれる空間内
   に開口するドレン排出口と、 を備えたことを特徴とする請求項５に記載の油水分離装
   置。