JP5180395B1 - 表層液回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フロートが液体から受ける浮力を安定させることで、表層液の回収効率を確保し得る表層液回収装置の提供。
【解決手段】上端部および下端部を有する筒状の伸縮部材７と、伸縮部材の上端部に伸縮部材と略同心に取付けられて、液槽内の液体からの浮力により上昇下降可能なフロート８とを備え、伸縮部材の下端部は、液槽の内部の所定高さ位置に保持される底板部材の上面に取付けられ、伸縮部材は、フロートの上昇下降に伴って伸縮可能とされ、フロートは上面および下面を備えた胴部８０を備え、上面には、表層液吸込口部が形成され、胴部は、表層液吸込口部から吸い込まれた表層液を伸縮部材の内部へ案内するための表層液通路を備えて筒状に形成され、胴部は、外側張出部および内側張出部をさらに備え、外側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の外側へ張り出しており、内側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の内側へ張り出している。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体の表層部に浮上した機械油や異物等を含む表層液を回収するための、表層液回収装置に関する。

従来、この種の表層液回収装置として、下記特許文献１に記載された技術が提案されている。表層液回収装置は、液槽内の液体のうち表層液を回収する（吸い込む）ものである。回収された表層液は、液体と機械油や異物等に分離するための分離タンクに移送される。したがって、このような表層液回収装置は、分離タンクに接続して用いられる。

従来の表層液回収装置は、可撓性部材およびフロートを備えている。可撓性部材は、液槽内の所定の高さ位置に保持される板状の基体と、基体の上面に取付けられて液槽の上下方向に沿って伸縮自在な伸縮部材と、伸縮部材の上端部に固定されフロートを支持するための取付部材とを備える。

基体には排水管が接続され、排水管には表層液を分離タンクへ移送するためのポンプが接続される。取付部材は環状に形成され、径方向中心部にフロートを挿通支持するための支持孔が形成されている。伸縮部材は、ニトリルゴム等から筒状の蛇腹形状に形成されている。

フロートは、伸縮部材に比べて小径の筒状に形成され、取付部材の支持孔に挿通支持されている。フロートは、取付部材の支持孔に挿通されることで伸縮部材の内部に至る下部部分と、取付部材から上方に突出した上部とを備える。フロートは、その上面に吸込口部を備え、フロートの中心部に、吸込口部に連通した、表層液の導入路を備えている。

上記構成の表層液回収装置において、液槽内の液体（例えば、工作機械用切削液）がフロートに至らない場合では、可撓性部材の伸縮部材は、その自重およびフロートの自重等により、縮んだ状態にある。しかしながら、液槽内に液体が溜まり、液体がフロートの上部に至ると、フロートは液体から浮力を受けて液体の液面とともに上昇する。そして、フロートに取付部材を介して取付けられている伸縮部材が、フロートの上昇に追従するように伸張する。

伸縮部材の弾性や、液体に対するフロートの比重等の条件により、フロートが上昇限界位置に至り、さらに液面が上昇すると、表層液がフロートの吸込口部から伸縮部材の内部に流入する。表層液がフロートの吸込口部から伸縮部材の内部に流入してフロートの下部に至ると、フロートは、可撓性部材の内部において表層液の浮力を受ける。なお、伸縮部材の内部に流入した表層液は、ポンプの駆動により排出管から分離タンクに順次移送される。

特許第２６３５４８２号公報

上記従来の表層液回収装置では、フロートは伸縮部材の径に比べて小径に形成され、伸縮部材の上端部に取付けられた取付部材の略中心位置に挿通するよう保持されている。このため、表層液がフロートの吸込口部から伸縮部材の内部に流入すると、フロートの下部と、伸縮部材の内面との間の空間に、表層液とともに吸い込まれた空気が溜まり易い。その空気は、伸縮部材への表層液の流入により量を増減させたり、不測の場所へ移動するなどしたりして、常時的に不安定な状態になる。

そうなると、フロートが伸縮部材の内部の表層液から受ける浮力も不安定になり、フロートの姿勢が安定しないばかりか、表層液回収装置全体が、揺れや不要な上下動（場合によっては伸縮部材に共振が発生する）を繰り返すことになる。そして、表層液回収装置が不安定な動きをすると、液槽内の表層液（液体の液面）に、不要な動き（例えば乱雑な波紋）が発生してしまう。

液槽内の表層液に不要な動きが発生すると、吸込口部近傍まで寄せられている機械油や異物等が拡散したり、吸込口部から離れてしまったりして、機械油や異物等を含んだ表層液の回収効率が低下してしまう。

そこで本発明は上記課題に鑑み、フロートが液体から受ける浮力を安定させることで、表層液の回収効率を確保し得る表層液回収装置の提供を目的とする。

本発明は、上端部および下端部を有する筒状の伸縮部材と、該伸縮部材の上端部に伸縮部材と略同心に取付けられて、前記液槽の内部の液体から浮力を受けることで上昇下降可能なフロートとを備え、前記伸縮部材の下端部は、液槽の内部の所定高さ位置に保持される底板部材の上面に取付けられ、前記伸縮部材は、前記フロートの上昇下降に伴って伸縮可能とされ、前記フロートは胴部を備え、該胴部は上面および下面を備え、前記上面には、液体のうちの表層液を吸い込むための表層液吸込口部が形成され、前記胴部は、前記表層液吸込口部および伸縮部材の内部を連通させて表層液吸込口部から吸い込まれた表層液を伸縮部材の内部へ案内するための表層液通路を備えて筒状に形成され、前記胴部は、外側張出部および内側張出部をさらに備え、前記伸縮部材の内部の液体が吸収されると、伸縮部材はその内部の負圧とフロートの浮力で伸縮され、胴部の上面が液体の液面に対して上昇下降し、表層液が断続的に伸縮部材の内部に流入される表層液回収装置であって、前記外側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の外側へ向けて張り出しており、前記内側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の内側へ向けて張り出しており、前記外側張出部および内側張出部の下面は胴部の下面であり、外側張出部および内側張出部の下面は面一であり、外側張出部および内側張出部の下面は、伸縮部材の中心軸の上下方向に対して直交する平坦面に形成されていることを特徴としている。

上記構成の表層液回収装置では、伸縮部材の下端部が底板部材に取付けられ、底板部材は液槽の内部の所定高さ位置に保持されているから、液槽の内部の液体の水位がフロートの外側張出部に至っていればフロートは液体から浮力を受け、フロートを上端部に取付けた伸縮部材が伸長する。そして液槽内の液体のうちの表層液がフロートの表層液吸込口部から吸い込まれ、表層液は表層液通路から伸縮部材の内部に至る。

上記構成の表層液回収装置では、胴部は外側張出部および内側張出部を備え、外側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の外側へ向けて張り出しており、内側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の内側へ向けて張り出しているから、胴部は、外側張出部において液体から浮力を受け、伸縮部材の内部に液体が吸い込まれると、胴部の内側張出部が液体から確実に浮力を受け、そうなると、胴部は、外側張出部および内側張出部の双方から浮力を受けることになり、したがって、伸縮部材の中心側でのみ浮力を受ける構成に比べて安定した状態で液体から浮力を受け、もって、フロートが取付けられている伸縮部材の挙動が安定し、表層液の乱れが抑制される。さらに、上記構成によれば、フロートは水平方向の平坦面で、液体から安定して浮力を受けられる。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、胴部の上面および下面は、環状に形成されている構成を採用することができる。該構成によれば、フロートは外側張出部の下面である環状面において、液体から浮力を安定して受ける。

本発明に係る表層液回収装置は、上端部および下端部を有する筒状の伸縮部材と、該伸縮部材の上端部に伸縮部材と略同心に取付けられて、前記液槽の内部の液体から浮力を受けることで上昇下降可能なフロートとを備え、前記伸縮部材の下端部は、液槽の内部の所定高さ位置に保持される底板部材の上面に取付けられ、前記伸縮部材は、前記フロートの上昇下降に伴って伸縮可能とされ、前記フロートは胴部を備え、該胴部は上面および下面を備え、前記上面には、液体のうちの表層液を吸い込むための表層液吸込口部が形成され、前記胴部は、前記表層液吸込口部および伸縮部材の内部を連通させて表層液吸込口部から吸い込まれた表層液を伸縮部材の内部へ案内するための表層液通路を備えて筒状に形成され、前記胴部は、外側張出部および内側張出部をさらに備え、前記伸縮部材の内部の液体が吸収されると、伸縮部材はその内部の負圧とフロートの浮力で伸縮され、胴部の上面が液体の液面に対して上昇下降し、表層液が断続的に伸縮部材の内部に流入される表層液回収装置であって、前記外側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の外側へ向けて張り出しており、前記内側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の内側へ向けて張り出しており、胴部のうち、内側張出部の下面は伸縮部材の中心軸側ほど上方に位置する傾斜面に形成されていることを特徴としている。また、胴部の上面および下面は、環状に形成された構成を採用することができる。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、胴部のうち、内側張出部の下面は伸縮部材の中心軸側ほど上方に位置する傾斜面に形成されている構成を採用することができる。該構成によれば、表層液とともに伸縮部材の内部に空気が吸い込まれたとしても、内側張出部の下面は伸縮部材の中心軸側ほど上方に位置する傾斜面であるから、空気は伸縮部材の外部へ逃げやすい。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、外側張出部および内側張出部における伸縮部材の上端部からの張出量は、内側張出部に比べて外側張出部のほうが小さくなるよう設定されている構成を採用することができる。該構成によれば、伸縮部材の中心側で内側張出部に対して不安定に浮力が働いた場合には、伸縮部材の外側にある外側張出部に働く浮力によって、フロートの姿勢が安定化される。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、伸縮部材は、合成ゴムから筒状に形成されるとともに、筒状中心から径方向外方へ突出する複数の山部と、山部の間にあって山部から筒状中心へ向けて突出する複数の谷部とを備えた蛇腹状に形成されている構成を採用することができる。該構成によれば、山部と谷部の数に応じて、伸縮部材の上下方向での伸縮長さが決められる。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、伸縮部材の山部の外径と、フロートの最大外径とは、略一致した寸法に設定されている構成を採用することができる。胴部は、外側張出部において液体から浮力を受け、伸縮部材の内部に液体が吸い込まれると、胴部の内側張出部が液体から浮力を受け、そうなると、胴部は、外側張出部および内側張出部の双方から浮力を受けることになるから、該一態様の構成によれば、フロートは、その高さを高くするのを抑えて、伸縮部材の山部の外径と、フロートの最大外径とを略一致した寸法に設定でき、表層液回収装置が高さ方向で大型化するのを抑えられる。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、伸縮部材の上端部は谷部であり、フロートの下面が谷部に取付けられている構成を採用することができる。該構成によれば、外側張出部の下面が液体からの浮力を直接的に受ける。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、伸縮部材は、上端部側と下端部側とで合成ゴムの肉厚を異ならせている構成を採用することができる。該構成によれば、伸縮部材の上端部側と下端部側とで弾性（ばね定数）が異なるため、伸縮部材に共振が発生しない。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、表層液吸込口部および表層液通路に、伸縮部材の内部の表層液を伸縮部材の外部へ排出するための排液管が挿通される構成を採用することができる。該構成によれば、伸縮部材の内部に流入した液体は、表層液吸込口部および表層液通路に挿通された排液管によって、伸縮部材の外部に送られる。

本発明に係る表層液回収装置の一態様として、底板部材に、伸縮部材の内部の表層液を伸縮部材の外部へ排出するための排液管が取付けられる構成を採用することができる。伸縮部材の内部に流入した液体は、底板部材に取付けられた排液管によって、伸縮部材の外部に送られる。

本発明の表層液回収装置では、胴部は外側張出部および内側張出部を備え、外側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の外側へ向けて張り出しており、内側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の内側へ向けて張り出しているから、伸縮部材の内部に液体が吸い込まれて、胴部の内側張出部が液体から浮力を受けると、胴部は、外側張出部および内側張出部の双方から確実に浮力を受けることになり、したがって、伸縮部材の中心側でのみ浮力を受ける構成に比べて安定した状態で液体から浮力を受け、もって、フロートが取付けられている伸縮部材の挙動が安定し、表層液の乱れが抑制され、吸込口部近傍まで寄せられている機械油や異物等が拡散したり、吸込口部から離れてしまったりする現象を発生させず、機械油や異物等を含んだ表層液の回収効率を維持することができる。

本発明の一実施形態に係る表層液回収装置の、使用状態を表した一部断面図である。 同表層液回収装置の拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る表層液回収装置の、使用状態を表した一部断面図である。 同表層液回収装置の拡大断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る表層液回収装置の、拡大断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る表層液回収装置の、拡大断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る表層液回収装置（以下単に「回収装置」と称する）を、図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、回収装置１は、液槽（「ピット」とも称する）２の内部の液体３のうち表層液４を回収する（吸い込む）ためのものである。回収された表層液４は、排液管５によって、液体３と機械油や異物等に分離するための分離タンク６に移送される。したがって、この回収装置１は、分離タンク６に接続して用いられる。

図２に示すように、回収装置１は、伸縮部材７およびフロート８を備える。伸縮部材７は、合成ゴム（ニトリルゴムが好適に用いられる）から円筒状の蛇腹形状に形成されている。該蛇腹形状は、筒状中心から径方向外方へ突出する複数の山部７０と、山部７０の間にあって、山部７０から筒状中心へ向けて突出する複数の谷部７１とを備えている。伸縮部材７の下端部７２は山部７０に相当する。伸縮部材７の上端部７３は谷部７１に相当する。

伸縮部材７の下端部７２は、液槽２の内部の所定高さ位置に保持される底板部材７４の上面に一体的に取付けられている。底板部材７４は、円板状に形成されている。底板部材７４は、伸縮部材７の山部７０の径と略同一の径に設定されている。伸縮部材７の下端部７２である山部７０は、底板部材７４の外縁部に取付けられている。このような伸縮部材７は、フロート８の上昇下降に伴って、下端部７２を不動（上下動不可能）として液槽２の上下方向に沿って伸縮可能である。

フロート８は、液槽２の内部の液体３から浮力を受けることで上昇下降可能である。フロート８は胴部８０を備え、胴部８０には環状面である上面８１、および環状面である下面８２が形成されている。上面８１はその径方向外方端から中心へ向けて下傾斜する円錐面に形成されている。本実施形態では、前記円錐面の傾斜角度は、水平面に対して略２０°の角度に設定され、前記円錐面は、胴部８０の外端縁から胴部８０の中心へ向かって傾斜されている。フロート８には、液体３のうちの表層液４を吸い込むための表層液吸込口部８３が形成されている。表層液吸込口部８３は、上面８１を側面とした円錐台形状の、その空間である。

胴部８０は、表層液通路８４を備えている。表層液通路８４は、表層液吸込口部８３および伸縮部材７の内部を連通させて表層液吸込口部８３から吸い込まれた表層液４を伸縮部材７の内部へ案内するための空間である。表層液通路８４は、胴部８０の径方向中心部に上下方向に沿って形成されている。

胴部８０は、伸縮部材７と同心に配置されている。胴部８０の下面８２は、平坦な水平面である。伸縮部材７の上端部７３である谷部７１は、胴部８０の下面８２の径方向の途中部分に固定されている。フロート８の胴部８０のうち、フロート８の上端部７３である谷部７１から径方向外方である側方へ向けて突出した（張り出した）環状部分が、外側張出部８５である。胴部８０の下面８２は、外側張出部８５の下面でもある。

伸縮部材７の上端部７３である谷部７１は、フロート８の胴部８０の下面８２の径方向途中部分に固定されている。この場合、上端部７３である谷部７１は、フロート８の胴部８０の下面８２の径方向途中部分に、一体成形により形成されている。フロート８の胴部８０のうち、フロート８の上端部７３である谷部７１から径方向内方である側方へ向けて突出した（張り出した）環状部分が、内側張出部８６である。胴部８０の下面８２は、内側張出部８６の下面でもある。そして、外側張出部８５の下面と内側張出部８６の下面は面一である。

図１に示すように、外側張出部８５において伸縮部材７の上端部７３から張り出す張出長さＬ１と、内側張出部８６において伸縮部材７の上端部７３から張り出す張出長さＬ２との比は、特に限定されるものではないが、外側張出部８５および内側張出部８６における伸縮部材７の上端部７３からの張出量は、内側張出部８６に比べて外側張出部８５のほうが小さくなるよう設定されている。具体的に、本実施形態では、Ｌ１：Ｌ２＝０．５：１．０に設定されている。

伸縮部材７の上端部７３である谷部７１は、フロート８の胴部８０の下面８２の径方向途中部分に固定されている。したがって、伸縮部材７の上端部７３とフロート８の胴部８０の下面８２とは略同一高さにある。

液体３による、フロート８に働く浮力は、次式で求められる。
π・（Ｒ²−ｒ²）Ｈ・ρ……式（１）
ここで、
π：円周率
Ｒ：フロート８の最大外径
ｒ：内側張出部８６の直径
Ｈ：フロート８の高さ
ρ：液体３の比重
である（図２参照）。

フロート８の全重量は、上記式（１）で求められる液体３による浮力より大きいことが必要である。また、フロート８の全重量は、回収装置１の外部にある液体（外部液）３および回収装置１の内部にある液体（内部液）３の双方から働く浮力よりも小さいことが必要である。フロート８は、これらの条件を満たすよう、液体３に対して比重の小さい合成樹脂成形品（例えば、発泡樹脂成型品）で形成されている。また、フロート８は合成樹脂から充実断面に形成されている。なお、伸縮部材７の山部７０の外径と、フロート８の最大外径Ｒとは、略一致した寸法に設定されている。

表層液吸込口部８３および表層液通路８４に、伸縮部材７の内部の表層液４を伸縮部材７の外部である分離タンク６へ排出するための排液管５が挿通される。排液管５の一側端部である下部は、底板部材７４の上面に当接され、伸縮部材７に挿入されている部分には、吸引口部５０が形成されている。排液管５の他側端部である上部は、分離タンク６に接続されている。なお、分離タンク６には、分離した後の表層液４を液槽２に戻す戻し管１０が接続されている。

排液管５の外径は、排液管５の外周面５１と表層液通路８４の周面８４ａとの間に表層液４が通過できる充分な隙間８７を確保できるよう設定されている。そして、排液管５はフロート８と同心に配置されている。排液管５の長手方向途中部分には、表層液４を分離タンク６に向けて送出するためのポンプ９が接続されている。

上記構成の回収装置１において、伸縮部材７の下端部７２が底板部材７４に取付けられ、底板部材７４は液槽２の内部の所定高さ位置に保持されているから、液槽２の内部の液体３の水位がフロート８の胴部８０の外側張出部８５に上昇すれば、フロート８は、液体３から浮力を受けて上昇し、フロート８を上端部７３に取付けた伸縮部材７がフロート８の上昇位置に応じて伸張する。

伸縮部材７の弾性や、液体３に対するフロート８の比重等の条件により、フロート８が上昇限界位置に至り、さらに液面が上昇すると、表層液４が表層液吸込口部８３から、表層液通路８４、伸縮部材７の内部に流入する。

伸縮部材７の内部に液体３が満たされている状態でポンプ９を駆動すると、伸縮部材７の内部の液体３が排液管５に吸入されて、伸縮部材７の内部の液体３の液面が低下する。そして、伸縮部材７の径に比べて表層液吸込口部８３は小径であるから、伸縮部材７の内部が負圧になって伸縮部材７が収縮し、フロート８の胴部８０の上面８１が液面よりも沈む。そうなると、液体３の表層液４が、表層液吸込口部８３から、表層液通路８４、伸縮部材７の内部に流入する。

表層液４が伸縮部材７の内部に流入することで、伸縮部材７の内部の液面が上昇すると、伸縮部材７の内部の負圧が減圧され、フロート８の浮力によって、胴部８０の上面８１（その径方向外方縁部）は液面よりも上に位置して、表層液４の流入が停止される。

このように、伸縮部材７の内部の液体３（表層液４）が、ポンプ９の駆動によって排液管５から吸引されると、伸縮部材７はその内部の負圧とフロート８の浮力で伸縮され、胴部８０の上面８１が液体３の液面に対して上下に浮上、沈降動され、液体３の表層液４が断続的に伸縮部材７の内部に流入されることで、表層液４が連続的に回収されて、表層液４が分離タンク６に送り込まれる。そして、分離タンク６で液体３と機械油や異物等に分離され、液体３が戻し管１０から液槽２に戻される。

胴部８０の上面８１は、その径方向外方端から中心へ向けて下傾斜する円錐面に形成され、表層液吸込口部８３は、上面８１を側面とした円錐台形状の、その空間である。このように、上面８１はその径方向外方端から中心へ向けて下傾斜する円錐面に形成されているから、その分だけ表層液４は、広い範囲から表層液吸込口部８３に流れ込ませることができる。

伸縮部材７の上端部７３からの、外側張出部８５および内側張出部８６の張出量は、内側張出部８６に比べて外側張出部８５のほうが小さくなるよう設定されている。このため、回収装置１が外側張出部８５を備えていても、回収装置１が横方向に大型化するのを抑えられる。

また、フロート８は、その高さを高くするのを抑えて、横方向に広げた形態である。すなわち、液槽２の内部の液体３の水位がフロート８の胴部８０の外側張出部８５に至っていれば、フロート８は液体３から浮力を受け、表層液４が伸縮部材７の内部に流入することで、フロート８の内側張出部８６が液体３から浮力を受ける。このためフロート８は高さの高いものを用いなくても液体３から充分な浮力を受けることができるから、前述したように、伸縮部材７の山部７０の外径と、フロート８の最大外径Ｒとを略一致した寸法に設定でき、回収装置１が高さ方向で大型化するのを抑えられる。

表層液４が表層液通路８４から伸縮部材７の内部に流れ込み、伸縮部材７の内部で表層液４の水位が上昇して、表層液４が胴部８０の内側張出部８６に至ると、内側張出部８６が表層液４から浮力を受ける。しかも外側張出部８５は、伸縮部材７の外側で表層液４から浮力を受けている。

フロート８の胴部８０は、伸縮部材７の内側のみでなく外側からも、液体３から浮力を受ける。胴部８０が、伸縮部材７の内側（中心側）のみから浮力を受ける場合では、胴部８０（伸縮部材７）の挙動が不安定になり易く、そうなると表層液４の液面が乱れる。

しかしながら、胴部８０が伸縮部材７の外側からも液体３の浮力を受ける構成とすることにより、胴部８０において浮力を受ける部分を横方向で広げることになる。このため、胴部８０が浮力を受けた場合にその重心が安定し易い。したがって、伸縮部材７の挙動が安定し、表層液４の液面の乱れが発生しにくく、表層液吸込口部８３近傍まで寄せられている機械油や異物等が拡散したり、表層液吸込口部８３から離れてしまったりするのを抑制して、表層液４の回収効率を確保することができる。

また、仮に表層液４とともに気体（空気）が伸縮部材７の内部に入り込み、内側張出部８６の下面に接触する場合が考えられる。しかしながら、内側張出部８６の下面は略水平であって、伸縮部材７の内部に入り込んでいない。また、内側張出部８６の下面は伸縮部材７の上端部７３である谷部７１に連結されている。この谷部７１は、伸縮部材７において、伸縮部材７の中心側ほど上方へ向かう部分である。

これらの構成により、表層液４とともに伸縮部材７の内部に入り込んだ空気を滞留させる場所はなく、仮に伸縮部材７の内部に表層液４とともに入り込んだ気体があったとしても、内側張出部８６の下面側には留まりにくい。このため、フロート８は、気体の影響を受けにくく、その挙動を安定させることができる。

このように、本実施形態に係る回収装置１は、上端部７３および下端部７２を有する筒状の伸縮部材７と、伸縮部材７の上端部７３に伸縮部材７と略同心に取付けられて、液槽２の内部の液体３から浮力を受けることで上昇下降可能なフロート８とを備え、伸縮部材７の下端部７２は、液槽２の内部の所定高さ位置に保持される底板部材７４の上面に取付けられ、伸縮部材７は、フロート８の上昇下降に伴って伸縮可能とされ、フロート８は胴部８０を備え、胴部８０は上面８１および下面８２を備え、上面８１には、液体３のうちの表層液４を吸い込むための表層液吸込口部８３が形成され、胴部８０は、表層液吸込口部８３および伸縮部材７の内部を連通させて表層液吸込口部８３から吸い込まれた表層液４を伸縮部材７の内部へ案内するための表層液通路８４を備えて筒状に形成され、胴部８０は、外側張出部８５および内側張出部８６をさらに備え、外側張出部８５は、伸縮部材７の上端部７３から伸縮部材７の外側へ向けて張り出しており、内側張出部８６は、伸縮部材７の上端部７３から伸縮部材７の内側へ向けて張り出している。

上記構成の回収装置１では、伸縮部材７の下端部７２が底板部材７４に取付けられ、底板部材７４は液槽２の内部の所定高さ位置に保持されているから、液槽２の内部の液体３の水位がフロート８の外側張出部８５に至っていればフロート８は液体３から浮力を受け、フロート８を上端部７３に取付けた伸縮部材７が伸長する。そして液槽２内の液体３のうちの表層液４がフロート８の表層液吸込口部８３から吸い込まれ、表層液４は表層液通路８４から伸縮部材７の内部に至る。

上記構成の回収装置１では、胴部８０は外側張出部８５および内側張出部８６を備え、外側張出部８５は、伸縮部材７の上端部から伸縮部材７の外側へ向けて張り出しており、内側張出部８５は、伸縮部材７の上端部７３から伸縮部材７の内側へ向けて張り出している。このため、胴部８０は、外側張出部８５において液体３から浮力を受け、伸縮部材７の内部に液体３が吸い込まれると、胴部８０の内側張出部８６が液体３から確実に浮力を受ける。そうなると、胴部８０は、外側張出部８５および内側張出部８６の双方から浮力を受けることになり、したがって、伸縮部材７の中心側でのみ浮力を受ける構成に比べて安定した状態で液体３から浮力を受け、もって、フロート８が取付けられている伸縮部材７の挙動が安定して、表層液４の乱れが抑制される。

本実施形態の回収装置１では、胴部８０の上面８１および下面８２は、環状に形成されている。該構成によれば、フロート８は外側張出部８５の下面８２である環状面において、液体３から浮力を安定して受ける。

本実施形態の回収装置１では、外側張出部８５および内側張出部８６の下面８２は胴部８０の下面８２であり、外側張出部８５および内側張出部８６の下面８２は面一であり、外側張出部８５および内側張出部８６の下面８２は、伸縮部材７の中心軸の上下方向に対して直交する平坦面に形成されている。該構成によれば、フロート８は水平方向の平坦面で、液体３から安定して浮力を受けられる。

本実施形態の回収装置１では、外側張出部８５および内側張出部８６における伸縮部材７の上端部７３からの張出量は、内側張出部８６に比べて外側張出部８５のほうが小さくなるよう設定されている。該構成によれば、伸縮部材７の中心側で内側張出部８６に対して不安定に浮力が働いた場合には、伸縮部材７の外側にある外側張出部８５に働く浮力によって、フロート８の姿勢が安定化される。

本実施形態の回収装置１では、伸縮部材７は、合成ゴムから筒状に形成されるとともに、筒状中心から径方向外方へ突出する複数の山部７０と、山部７０の間にあって山部７０から筒状中心へ向けて突出する複数の谷部７１とを備えた蛇腹状に形成されている。該構成によれば、山部７０と谷部７１の数に応じて、伸縮部材７の上下方向での伸縮長さが決められる。

本実施形態の回収装置１では、伸縮部材７の山部７０の外径と、フロート８の最大外径Ｒとは、略一致した寸法に設定されている。すなわち、胴部８０は、外側張出部８５において液体３から浮力を受け、伸縮部材７の内部に液体３が吸い込まれると、胴部８０の内側張出部８６が液体３から浮力を受ける。そうなると、胴部８０は、外側張出部８５および内側張出部８６の双方から浮力を受けることになるから、フロート８の高さを高くする必要がない。このため、伸縮部材７の山部７０の外径と、フロート８の最大外径Ｒとを略一致した寸法に設定できて、回収装置１が高さ方向で大型化するのを抑えられる。

本実施形態の回収装置１では、伸縮部材７の上端部７３は谷部７１であり、フロート８の胴部８０の下面８２が谷部７１に取付けられている。該構成によれば、外側張出部８５の下面８２が液体３からの浮力を直接的に受ける。

本実施形態の回収装置１では、表層液吸込口部８３および表層液通路８４に、伸縮部材７の内部の表層液４を伸縮部材７の外部へ排出するための排液管５が挿通されている。該構成によれば、伸縮部材７の内部に流入した液体３は、表層液吸込口部８３および表層液通路８４に挿通された排液管５によって、伸縮部材７の外部に送られる。

本発明に係る回収装置１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、本発明に係る表層液回収装置は、上記した作用効果に限定されるものでもない。

本発明に係る回収装置１の一態様として、伸縮部材７は、上端部７３側と下端部７２側とで合成ゴムの肉厚を異ならせている構成を採用することができる。この構成によれば、伸縮部材７の上端部７３側と下端部７２側とで弾性（ばね定数）が異なるため、伸縮部材７に共振が発生しない。このため、フロート８の挙動がさらに安定し易い。

本発明に係る回収装置１の一態様として、図３および図４に示すように、底板部材７４に、伸縮部材７の内部の表層液４を伸縮部材７の外部である分離タンク６へ排出するための排液管５が取付けられる構成を採用することができる。すなわち、排液管５は、表層液吸込口部８３および表層液通路８４に挿通されていない。したがって、図１および図２に示すような、排液管５の外周面５１と表層液通路８４の周面８４ａとの間に表層液４が通過できるような隙間８７はなく、表層液通路８４そのものが、表層液４を通過させる空間となる。

この構成によれば、伸縮部材７の内部に流入した液体３は、底板部材７４に取付けられた排液管５からポンプ９の駆動によって、伸縮部材７の外部である分離タンク６に送られる。回収装置１の他の詳細な構成については、図１および図２で示した実施形態と同様である。このため、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、図３および図４で示した構成の回収装置１によれば、図１および図２を用いて説明した実施形態と同様の作用効果を奏し得る。

また、本発明に係る回収装置１の一態様として、図５に示すように、胴部８０のうち、内側張出部８６の下面８２は伸縮部材７の中心軸側ほど上方に位置する傾斜面に形成されている構成を採用することができる。なお、上記各実施形態では、フロート８は充実断面としたが、図５に示した実施形態では、フロート８（外側張出部８５および内側張出部８６）は内空断面に形成されている。

この構成によれば、表層液４とともに伸縮部材７の内部に空気が吸い込まれたとしても、内側張出部８６の下面８２は伸縮部材７の中心軸側ほど上方に位置する傾斜面であるから、空気は伸縮部材７の外部へ逃げやすい。このため、フロート８の挙動が空気の影響をさらに受けにくく、安定し易い。回収装置１の他の詳細な構成は、図３および図４を用いて説明した実施形態と同様である。このため、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、図５で示した構成の回収装置１によれば、図３および図４を用いて説明した実施形態と同様の作用効果を奏し得る。

上記各実施形態では、伸縮部材７の上端部７３である谷部７１は、フロート８の胴部８０の下面８２の径方向途中部分に一体成形により形成された場合を説明した。しかしながら、図６に示すようにして、伸縮部材７の上端部７３である谷部７１は、フロート８の胴部８０の下面８２の径方向途中部分に取付けられる構成も考えられる。

図６の実施形態を具体的に説明すると、伸縮部材７の上端部に、フロート８の胴部８０を保持する保持部１１が一体的に形成されている。保持部１１は、フロート８の胴部８０の下面の径方向途中部分に対応した谷部７１から胴部８０の下面に沿ってその径方向外方に延長される延長部１２と、延長部１２の径方向外端部から胴部８０（外側張出部８５）の外周面に沿うよう立ち上げられた立上部１３とを備えている。

延長部１２および立上部１３は、胴部８０に一体的、あるいは別体で形成されている。別体に形成される場合では、胴部８０と保持部１１とを強固に固定するために、立上部１３を巻くバンド１４を備えることが好ましい。回収装置１の他の詳細な構成は、図１および図２に示した実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

上記構成の保持部１１を設けることで、伸縮部材７およびフロート８を一体に構成することが可能である。また、保持部１１とフロート８を別体に形成する場合では、バンド１４を取り外すことで、フロート８の交換が可能である。回収装置１の他の作用効果は、図１および図２を用いて説明した実施形態と同様であるので、その説明は繰り返さない。

上記各実施形態では、外側張出部８５と内側張出部８６の張出量の比を０．５：１．０として説明した。しかしながら、張出量の比は特に限定されるものではなく、０．３〜０．８：１．０の関係であれば、フロート８の挙動が安定される。この場合、伸縮部材７の山部７０の外径とフロート８の最大径Ｒとの関係は略一致するよう設定されずともよく、伸縮部材７の山部７０の外径に対し、フロート８の最大径Ｒが大きく設定されていてもよいし、小さく設定されていてもよい。

上記各実施形態では、伸縮部材７の上端部７３は、谷部７１とした。しかしながら、伸縮部材７の上端部７３は山部７０であってもよい。この場合、外側張出部８５は山部７０に対してさらに側方に向けて突出させることが好ましい。

上記各実施形態では、伸縮部材７は円筒状の場合で説明した。また、フロート８は、伸縮部材７の形状に応じた円筒状（円環状）の場合で説明した。しかしながら、伸縮部材７は角筒状であってもよい。また、フロート８は、伸縮部材７の形状に応じた角筒状（角環状）であってもよい。あるいは、伸縮部材７は、蛇腹形状でなくとも、例えば合成ゴムから形成された単純な円筒状に形成されていてもよい。

上記各実施形態では、前記円錐面の傾斜角度は、好ましい角度の一例として、水平面に対して略２０°の角度に設定され、前記円錐面は、胴部８０の外端縁から胴部８０の中心へ向かって傾斜された構成の場合で説明した。しかしながら、前記円錐面の傾斜角度は２０°に限定されず、表層液４が表層液通路８４側に取り込まれる角度であれば、２０°より緩やかな傾斜（小さい傾斜）であってもよく、例えば１０°であってもよい。また、２０°より急な傾斜（大きい傾斜）であってもよく、例えば４５°であってもよい。

１…回収装置、２…液槽、３…液体、４…表層液、７…伸縮部材、８…フロート、７０…山部、７１…谷部、７２…下端部、７３…上端部、７４…底板部材、８０…胴部、８１…上面、８２…下面、８３…表層液吸込口部、８４…表層液通路、８５…外側張出部、８６…内側張出部

Claims (11)

1. 上端部および下端部を有する筒状の伸縮部材と、該伸縮部材の上端部に伸縮部材と略同心に取付けられて、前記液槽の内部の液体から浮力を受けることで上昇下降可能なフロートとを備え、
   前記伸縮部材の下端部は、液槽の内部の所定高さ位置に保持される底板部材の上面に取付けられ、前記伸縮部材は、前記フロートの上昇下降に伴って伸縮可能とされ、
   前記フロートは胴部を備え、該胴部は上面および下面を備え、前記上面には、液体のうちの表層液を吸い込むための表層液吸込口部が形成され、前記胴部は、前記表層液吸込口部および伸縮部材の内部を連通させて表層液吸込口部から吸い込まれた表層液を伸縮部材の内部へ案内するための表層液通路を備えて筒状に形成され、
   前記胴部は、外側張出部および内側張出部をさらに備え、
   前記伸縮部材の内部の液体が吸収されると、伸縮部材はその内部の負圧とフロートの浮力で伸縮され、胴部の上面が液体の液面に対して上昇下降し、表層液が断続的に伸縮部材の内部に流入される表層液回収装置であって、
   前記外側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の外側へ向けて張り出しており、前記内側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の内側へ向けて張り出しており、
   前記外側張出部および内側張出部の下面は胴部の下面であり、外側張出部および内側張出部の下面は面一であり、外側張出部および内側張出部の下面は、伸縮部材の中心軸の上下方向に対して直交する平坦面に形成されていることを特徴とする表層液回収装置。
2. 胴部の上面および下面は、環状に形成されている請求項１記載の表層液回収装置。
3. 外側張出部および内側張出部における伸縮部材の上端部からの張出量は、内側張出部に比べて外側張出部のほうが小さくなるよう設定されている請求項１または請求項２に記載の表層液回収装置。
4. 伸縮部材は、合成ゴムから筒状に形成されるとともに、筒状中心から径方向外方へ突出する複数の山部と、山部の間にあって山部から筒状中心へ向けて突出する複数の谷部とを備えた蛇腹状に形成されている請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の表層液回収装置。
5. 伸縮部材の山部の外径と、フロートの最大外径とは、略一致した寸法に設定されている請求項４記載の表層液回収装置。
6. 伸縮部材の上端部は谷部であり、フロートの下面が谷部に取付けられている請求項４または請求項５記載の表層液回収装置。
7. 伸縮部材は、上端部側と下端部側とで合成ゴムの肉厚を異ならせている請求項４ないし請求項６記載の何れか１項に記載の表層液回収装置。
8. 表層液吸込口部および表層液通路に、伸縮部材の内部の表層液を伸縮部材の外部へ排出するための排液管が挿通される請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の表層液回収装置。
9. 底板部材に、伸縮部材の内部の表層液を伸縮部材の外部へ排出するための排液管が取付けられる請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の表層液回収装置。
10. 上端部および下端部を有する筒状の伸縮部材と、該伸縮部材の上端部に伸縮部材と略同心に取付けられて、前記液槽の内部の液体から浮力を受けることで上昇下降可能なフロートとを備え、
    前記伸縮部材の下端部は、液槽の内部の所定高さ位置に保持される底板部材の上面に取付けられ、前記伸縮部材は、前記フロートの上昇下降に伴って伸縮可能とされ、
    前記フロートは胴部を備え、該胴部は上面および下面を備え、前記上面には、液体のうちの表層液を吸い込むための表層液吸込口部が形成され、前記胴部は、前記表層液吸込口部および伸縮部材の内部を連通させて表層液吸込口部から吸い込まれた表層液を伸縮部材の内部へ案内するための表層液通路を備えて筒状に形成され、
    前記胴部は、外側張出部および内側張出部をさらに備え、
    前記伸縮部材の内部の液体が吸収されると、伸縮部材はその内部の負圧とフロートの浮力で伸縮され、胴部の上面が液体の液面に対して上昇下降し、表層液が断続的に伸縮部材の内部に流入される表層液回収装置であって、
    前記外側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の外側へ向けて張り出しており、前記内側張出部は、伸縮部材の上端部から伸縮部材の内側へ向けて張り出しており、
    胴部のうち、内側張出部の下面は伸縮部材の中心軸側ほど上方に位置する傾斜面に形成されていることを特徴とする表層液回収装置。
11. 胴部の上面および下面は、環状に形成されている請求項１０記載の表層液回収装置。

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