JP5430286B2 - 油水分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば切削加工やプレス加工された機械部品などに付着する油脂の脱脂洗浄を行う洗浄装置に併設され、洗浄後に洗浄液に混入する油脂を浮上分離して回収するための油水分離装置に関するものである。

工業的洗浄の分野において、従来、フロン系や塩素系の溶剤、炭化水素系溶剤などの有機化合物を主成分とする洗浄剤が用いられてきた。その結果、オゾン層の破壊や地下水，河川，海洋汚染などの環境問題を誘起することが明らかになっている。そこで、有機化合物を主体とする洗浄剤を使用せず、水を主体とする水系洗浄剤あるいは微細気泡との併用によって環境負荷を低減する水系洗浄の方法が開発されている。
水系洗浄においては、洗浄によって被洗浄物から剥離された油脂分が洗浄液に混入するため、生産量に応じて頻繁に洗浄液を交換する必要があるため排出量が多くなり、環境負荷も大きくなってしまう。そこで、油脂分を含む洗浄液から油脂分を分離除去することによって洗浄液の交換頻度を低下させ環境への排出量を低減することが求められている。

洗浄液から油脂分を分離除去する技術としては、特に、水と微細気泡を併用した洗浄装置において、被洗浄物に付着した油脂分が微細気泡の油脂吸着作用によって被洗浄物の表面から剥離され、微細気泡の気液界面部に吸着され、気泡の浮力によって油脂を水面に浮上させる技術が開示されている（特許文献１参照）。

洗浄液に混入する油脂分を回収する油水分離装置としては、油水分離槽において油の排出管を水の排出管より僅かに高い位置に配置し、水と油の比重差を利用して油を分離、回収する装置が開示されている（特許文献２参照）。

このような油水分離装置は、流入する水量の変化が比較的安定して緩やかである必要があり、急激な水位の上昇がある場合は油の排出管から水が排出されてしまうのを防止するため、油水分離槽における水位を制御している、または、水位に応じて排出管の位置を調整している。

また、水面に浮遊する油を回収するものとして公知のオイルスキマーがある。
オイルスキマーは、本体の上部に回転駆動ローラを設け、下部が油水分離槽内の洗浄液に沈むように無端メッシュベルトを掛合、垂下させ、該無端メッシュベルトの回転に伴って洗浄液面に浮遊する油脂分を吸着回収するようになっている。また、オイルスキマー 本体にはスクレーパが装着されており、このスクレーパは先端部が無端メッシュベルトに接触して付着した油脂分を掻き取り回収するものである。

オイルスキマーを使用した油水分離装置としては、例えば、オイルスキマーとフィルタを併用し、洗浄液を循環させるための取水口近傍に洗浄液中の油脂分を捕獲するフィルタを設けることで、洗浄作業中にも油水分離作用が働くようにした装置が開示されている（特許文献３参照）。

また、流入された洗浄液を貯蔵するリザーブタンクとリザーブタンクの一部に仕切りを設けて構成した油水分離槽からなり、油水分離槽の洗浄液中に浮遊する油脂分をオイルスキマーで回収し、該タンク底部から洗浄液を循環取水する油水分離装置が開示されている（特許文献４参照）。このような油水分離装置は、流入する液体によってタンク内の洗浄液は攪拌され油分の浮上に支障を来すため、リザーブタンクを大きくするなどの対策が必要である。

特開２００５−２９６７８６号公報 特開２００５−２８８３４３号公報 特開平９−７５６０６号公報 特開平７−１５５７１６号公報

しかしながら、上述した従来の特許文献１，２の油水分離装置は、油水分離槽の水位を制御する、または、水位に応じて油脂の排出管の位置を調整する等、装置の構成が複雑になるという課題があった。
また、特許文献３のように吸着体やフィルタを設置すると、その目詰まりを防止するために定期的にフィルタを清掃・洗浄する必要があり、保守に人手を要するため煩雑であるという課題があった。
また、特許文献４の油水分離装置は、大きい油水分離槽が必要なため、装置が大型化するという課題があった。また、洗浄液の上部に浮遊する油脂は、油水分離槽底部からの循環取水に伴う流れによってオイルスキマーへ誘導されるようになっているが、広いリザーブタンクの表面に浮遊する油脂を効果的にオイルスキマーへ誘導するのは困難であるという課題があった。

また、気泡を用いた洗浄装置において、特に微細気泡（マイクロバブル）を用いた洗浄方法や装置では、大量の油脂や異物を含む汚れが一気に浮上するという傾向がある。この傾向は、気泡同士の合一を抑制する作用を有する添加剤を含む洗浄水の場合にさらに顕著となる。したがって、洗浄装置が安定的に高い清浄度を維持するためには、洗浄水中で浮上分離された大量の油脂や異物を含む汚れを、速やかに除去する必要がある。
通常、このようなマイクロバブルを用いた洗浄装置においては、洗浄を行う洗浄部(洗浄槽）と汚れを溜めて処理する分離部(分離槽)を持つことが一般的であり、洗浄部で被洗浄物から汚れを除去し、浮上した汚れを分離部へ流しこみ、分離部において汚れを除去している。この大量の汚れを速やかに取り除くことができない場合の課題として次のような問題点が挙げられる。
分離部に流れ込んだ汚れを速やかに回収できないと、分離部から洗浄部に汚れが再度送られてしまい、被洗浄物に付着してしまい清浄度の悪化を引き起こす。
分離された汚れ成分を水面で長い時間そのままにしておくと、汚れ成分である油や異物が凝集を起こして比重が高まり沈降してしまう。沈降した汚れ成分によって洗浄水の純度が低下する。また、洗浄水中の汚れ成分の体積量が増加すると汚泥状のスラッジとなり、スラッジの一部が循環系に引き込まれ、詰まりをおこしてしまう。
また、分離された汚れ成分の中で特に油脂中に含有される添加剤成分のために、分離部において発泡が起こり、発泡による泡立ちがひどい場合には分離部や洗浄部から溢れてしまう。また、泡立ちが大きいと液面の流動が悪化するために分離汚れの回収効率が低下する。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、油脂の排出管の位置を調整することなく、簡易な構成により洗浄液の上部に浮遊する油脂を油脂除去手段へ誘導して、効果的に油脂を回収し、洗浄液の浄化を可能とする油水分離装置を提供することを目的とする。

この発明に係る油水分離装置は、油脂を含む洗浄液を収容し油脂分を洗浄液表層に浮上させるように設けた槽の一端から洗浄液を放出する集積槽と、洗浄液に浮遊する油脂を吸着して除去する油脂除去手段が配設され、集積槽からの洗浄液を油脂除去手段の周辺に誘導する油脂誘導槽と、油脂誘導槽と底部で連通し、油脂除去手段により油脂が除去された洗浄液を吸引する取水口を有し、該取水口から吸引した洗浄液を、集積槽に洗浄液を排出する洗浄槽を介して循環させる循環取水槽と、を備え、油脂誘導槽は、槽内を仕切る両端で洗浄液を流通可能にした巡回仕切りを備え、巡回仕切りの周囲を流れる巡回流路上に油脂除去手段を配設し、巡回仕切りの上流端側を油脂誘導槽内で開放させ、巡回仕切りの下流端では上部のみを油脂誘導槽内で連通させるように形成したものである。

この発明の油水分離装置によれば、集積槽を経て油脂を浮上させた洗浄液を油脂除去手段の周辺へ誘導する油脂誘導槽と、油脂誘導槽と底部で連通し、油脂除去手段により油脂が除去された洗浄液を吸引する取水口を有し、該取水口から吸引した洗浄液を、集積槽に洗浄液を排出する洗浄槽を介して循環させる循環取水槽と、を備え、油脂誘導槽は、槽内を仕切る両端で洗浄液を流通可能にした巡回仕切りを備え、巡回仕切りの周囲を流れる巡回流路上に油脂除去手段を配設し、巡回仕切りの上流端側を油脂誘導槽内で開放させ、巡回仕切りの下流端では上部のみを油脂誘導槽内で連通させるように形成したことにより、簡易な構成で洗浄液の上部に浮遊する油を油脂除去手段へ誘導するとともに油脂誘導槽内で油脂を含んだ洗浄液を巡回させることで、効果的に油分を回収し、洗浄液の浄化を可能とすることができる。その結果、洗浄装置の洗浄性能を向上させることができるとともに、洗浄液の長期循環使用を可能にして、排液量の大幅な削減が可能となり、環境負荷を抑制することができる。また、ランニングコストの削減も可能となる。また、洗浄装置全体を小型化することができる。

この発明の油水分離装置の構成を示す、一部を切り欠いた全体斜視図である。 この発明の実施の形態１の油水分離装置を示す図であり、（ａ）上面図、（ｂ）側面図、（ｃ）Ａ−Ａ線断面図、（ｄ）Ｂ−Ｂ線断面図である。 この発明の実施の形態２の油水分離装置を示す図であり、（ａ）上面図、（ｂ）側面図である。 この発明の実施の形態３の油水分離装置を示す図であり、（ａ）上面図、（ｂ）側面図である。 この発明の実施の形態４の油水分離装置を示す図であり、（ａ）上面図、（ｂ）側面図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、この発明の油水分離装置は、洗浄槽と連結され一体に構成した洗浄装置に適用されているものとして説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の油水分離装置を用いた洗浄装置全体の構成を説明するための一部を切り欠いた全体斜視図である。
図２は、この発明の実施の形態１の油水分離装置を用いた洗浄装置を説明するための図であり、図２（ａ）が洗浄装置の上面図、図２（ｂ）が洗浄装置の側面図、図２（ｃ）が図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図２（ｄ）が図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

洗浄装置１は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、洗浄槽１０、油水分離槽（油水分離装置）２０、循環部４０から構成されている。
洗浄装置１は、全体に水を主成分とする洗浄液が満たされており、洗浄槽１０で被洗浄物を洗浄し、油脂を含んだ洗浄液から油水分離槽２０で油脂を分離して回収し、油脂を取り除いた洗浄液を循環部４０で微細気泡を含む洗浄液にして洗浄槽１０へ循環させるようになっている。そのため、被洗浄物から剥離された油脂を油水分離槽２０において如何に効果的に回収するかによって、洗浄槽１０における洗浄度は大きく左右される。

ここで、微細気泡とは、球状となる微細な気泡のことである。微細気泡と異なる通常の大きな気泡は水中を浮上するときに受ける水からの抗力によって球状でなくなり歪んだ形となる。これに対して微細気泡は気泡内部の圧力が高いため水の抗力による歪みがなく球状となることが広く知られている。具体的には、気泡径ｄが１ｍｍ以下となる場合に気泡は球状となる。
また、微細気泡を含む洗浄水には、一般的に微細気泡を安定に維持する効果を有するアルコール系化合物や界面活性剤などの添加剤を添加する。例えば、添加剤の具体例としては、カルボキシル基とアミノ基を分子内に持ち、分子量をカルボキシル基の数で割った値が９４以上２８０以下の物質、分子内に水酸基を複数持ち、分子量を水酸基の数で割った値が３８以上７３以下の物質、分子内にエステル基を持ち、分子量をエステル基の数で割った値が４７以上１４０以下の物質、あるいは、分子内にスルホン酸基を持ち、分子量をスルホン酸基の数で割った値が４７以上１４０以下の物質が挙げられる。これらの添加剤を、洗浄水中に微量添加（０．００１ｍｏｌ／Ｌ以上１ｍｏｌ／Ｌ以下）することにより、微細気泡を安定に維持する効果を発揮する。

洗浄槽１０は、例えば直方体形状の容器に洗浄液を貯留できるように構成されており、既知の技術により洗浄カゴ１１を洗浄液中に浸漬して洗浄カゴ１１に入れられた被洗浄物を洗浄するように構成されている。洗浄槽１０の一側面には、上縁を越えて溢れる洗浄液だけを洗浄槽１０から排水する排水堰１２が設けられている。また、洗浄槽１０内には後述する破泡促進手段１００が設けられている。

油水分離槽２０は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、集積槽２２、油脂誘導槽２３、循環取水槽２４及びオイルスキマー（油脂除去手段）２５から構成されている。集積槽２２は、洗浄槽１０の排水堰１２の上縁を越えて溢れた洗浄液を受け止めて収容し、洗浄液中の油脂分を洗浄液表層に浮上させるような流れをつくる槽を形成している。洗浄槽２２の一端と連通する油脂誘導槽２３は、集積槽２２からの油脂分を含む洗浄液をオイルスキマー２５の周辺に誘導する。オイルスキマー２５は、油脂誘導槽２３内に配設され、油脂誘導槽２３により誘導されてきた洗浄液に浮遊する油脂αを吸着して除去する。循環取水槽２４は、油脂誘導槽２３と底部で連通しており、オイルスキマー２５によって清浄された洗浄液を洗浄槽１０へ循環させる取水口２４ｃを有している。
なお、図２ではベルト式のオイルスキマーを示しているが、回転円板上のオイルスキマーでも同様の効果を有する。また、小型のフロートを水面上に浮かべ、液面上の油脂を洗浄水とともにフロート中に流し込ませて油脂を回収する、いわゆるフロートタイプのオイルスキマーを用いてもよい。また、液面上の油脂を掬い取る機構を用いて除去してもよい。また、オイル吸収シートを用いて油脂を吸着除去させてもよい。

集積槽２２は、洗浄槽１０に併設され洗浄槽１０から排水堰１２の上縁を越えて溢れた洗浄液を受け止めて収容するもので、複数の集積仕切り２２ｂにより洗浄槽１０からの流路を狭めて蛇行流路２２ａを形成し、蛇行流路２２ａと連通する油脂誘導槽２３へ洗浄液を流出するように構成されている。排水堰１２の上縁を越えて溢れた洗浄液は、集積仕切り２２ｂで流路幅を狭められた蛇行経路２２ａを通り、流速を速めて油脂誘導槽２３へ流出する。また、洗浄液は、集積槽２２の蛇行流路２２ａを流れる間に洗浄液中の油脂及び油脂を含む気泡が浮上し、洗浄液の流れの上部に集まって流出する。
なお、集積槽２２は、集積仕切り２２ｂを追加することにより複数回の折り返しを持つ蛇行流路２２ａにすることで、洗浄液中の油脂及び油脂を含む気泡の液面への上昇をさらに促進するように構成しても良い。

ここで、破泡促進手段１００について説明する。
洗浄槽１０から排水堰１２の上縁を越えて集積槽２２へ洗浄液が流れ込む場合、洗浄水の発泡が懸念される。特に、洗浄水中に界面活性剤や油脂の中でも水溶性の油脂を多く含む場合には、発泡が多く生じることが知られている。この現象は、集積槽２２に多量の気泡が持ち越され、集積槽２２において気泡が気液界面に上昇して一気に一箇所ではじける（破泡する）ために、発泡が促進され、泡立ちが大きくなってしまうことをメカニズムとする。
そこで、泡立ちを抑制するための有効な方法として、図１に示すような破泡促進手段１００を設置している。破泡促進手段１００は、気泡が接触すると破泡するように形成された、例えばメッシュ状の金網であり、洗浄槽１０内の排水堰１２の近傍に配置される。洗浄液中の気泡は破泡促進手段１００に接触して破泡し、気泡の量が低減された洗浄液は排水堰１２の上縁を越えて集積槽２２へ流れ込む。このように、集積槽２２に洗浄水が流れ込む前に気泡をなくせば、発泡を抑制できる。なお、破泡促進手段１００のメッシュの径は平均気泡径よりも２〜２０倍程度大きいものがよく、特に４〜１０倍程度大きいものが好適である。

油脂誘導槽２３には、平板状の巡回仕切り２６、分離仕切り２７、底部連通仕切り２８が設けられており、巡回仕切り２６の周囲を巡回する巡回流路２３ａを形成している。巡回仕切り２６が油脂誘導槽２３の略中央部に設けられ、底部連通仕切り２８が循環取水槽２４との境界に設けられ、分離仕切り２７が巡回仕切り２６と集積槽２２との間に設けられている。

分離仕切り２７は、集積槽２２の蛇行流路２２ａからの流路幅を狭めて仕切っており、集積槽２２からの洗浄液の流速を油脂誘導槽２３内で速めるようにしている。

ここで、巡回仕切り２６は、図２（ｃ）に示すように洗浄液が流入する巡回上流端２３ｃ（図における右側）では上部から底部まで油脂誘導槽２３内で開放されており、巡回する巡回下流端２３ｄ（図における左側）では上部のみ油脂誘導槽２３内で連通している。また、底部連通仕切り２８は、図２（ｄ）で示すように巡回流路２３ａの下流端（図における左側）の底部連通部２４ａのみが、油脂誘導槽２３と循環取水槽２４との境界で開放されており、循環取水槽２４と連通している。

循環取水槽２４には、洗浄液の水面下に水没させるように取水仕切り２９が設けられており、取水仕切り２９が洗浄液の流れを底部で遮って、洗浄液を循環取水槽２４の上部に誘導している。取水仕切り２９の下流側底部には、取水口２４ｃが設けられており、循環部４０の循環経路４２に接続されている。
なお、取水仕切り２９は、底部連通仕切り２８と取水口２４ｃの間に設けられている。

オイルスキマー２５は、既知の技術により洗浄液面に浮遊する油脂を回収ベルトとしてのメッシュベルトなどで吸着回収するものであり、油脂誘導槽２３の巡回仕切り２６と集積槽２２との間隔の流路上に設けられている。

循環部４０は、循環経路４２上に設けられた循環ポンプ４３及び微細気泡発生器４４から構成され、油水分離槽２０の循環取水槽２４の底部と洗浄槽１０の底部とを結ぶ循環経路４２上に設けられた循環ポンプ４３により洗浄液を循環させる流れを作り、微細気泡発生器４４により洗浄液に微細気泡を発生させて、洗浄槽１０の底部から被洗浄物へ洗浄液を噴き出させるものである。

次に、洗浄装置１の動作及び洗浄装置１における洗浄液の流れについて説明する。
洗浄液は循環ポンプ４３から圧送され微細気泡発生器４４によって微細な気泡を多量に含む洗浄液となって洗浄槽１０の底部から洗浄カゴ１１へ向かって噴出し、洗浄カゴ１１中の被洗浄物の表面から油脂分を剥離する。油脂を吸着した気泡を含む洗浄液は洗浄槽１０の上部に流れ、洗浄液中の気泡が破泡促進手段１００に接触して破泡し、気泡量が低減した洗浄液は排水堰１２の上縁を越えて集積槽２２へ流れ込み、洗浄槽１０の排水堰１２の上縁部から油水分離槽２０に排出される。

油水分離槽２０の集積槽２２により洗浄槽１０から排出された洗浄液を受け止め、洗浄液が集積槽２２の集積仕切り２２ｂで流路を狭められた蛇行流路２２ａで流速を速めるとともに、蛇行流路２２ａを流れる間に洗浄液に含まれる油脂及び油脂を含む気泡が浮上し、洗浄液中の油脂分が流れの上部に集まる。

蛇行流路２２ａから流出した洗浄液は、油脂誘導槽２３の分離仕切り２７により、流速を速めてオイルスキマー２５に向かって流れ、洗浄液の上部に集まっている油脂αがオイルスキマー２５の回収ベルトに吸着されて回収される。

オイルスキマー２５を通過すると、洗浄液は大きく分けて２つの流れになり、オイルスキマー２５で回収しきれなかった油脂を含む洗浄液の流れが巡回流路２３ａを流れ、油脂を含まない洗浄液の流れが底部連通仕切り２８の開放された底部を通って循環取水槽２４へ流れる。

油脂を僅かに含む洗浄液は巡回流路２３ａを通り、巡回流路２３ａを巡回する間に洗浄液中油脂及び油脂を吸着した気泡がその比重によって洗浄液の表層部に浮上し、油水が分離された状態になる。油水が分離された状態の洗浄液は、分離仕切り２７により流路を狭められて再び流速を速めてオイルスキマー２５に向かって流れ、オイルスキマー２５により油脂αが回収される。

一方、循環取水槽２４へ流れた洗浄液は、取水仕切り２９に当たり循環取水槽２４の上部に誘導され、たとえ洗浄液中に油脂が僅かに残っていたとしても、油脂の浮上により循環取水槽２４で完全に油水が分離され油脂を含まない洗浄液を、循環取水槽２４の底部の取水口２４ｃから循環部４０に放出する。

このようにして、洗浄液に含まれる油脂及び油脂を含む気泡をオイルスキマー２５の回収ベルトの周辺に集積させることが可能であり、洗浄液に含まれる油脂を効率よく回収、除去し、洗浄液に含まれる油脂を十分に分離除去した清浄な洗浄液を洗浄槽１０に循環させることができる。

上述のように実施の形態１の油水分離槽２０は、洗浄槽１０から排出された洗浄液を、仕切りで形成した蛇行流路２２ａにより洗浄液を誘導して浮遊する油脂をオイルスキマー２５の近傍へ集積させる油脂誘導槽２３を備えるように構成したことにより、簡易な構成で洗浄液の上部に浮遊する油脂をオイルスキマー２５へ誘導して、効果的に油脂αを回収することができる。その結果、洗浄装置１の洗浄性能を向上させることができるとともに、洗浄液の長期循環使用を可能にして環境への排出量を抑制することができる。また、簡易な構成により洗浄装置１全体を小型化することができる。

また、洗浄槽１０から流入する洗浄液を受け止めて収容する蛇行流路２２ａからの流路幅を狭くするように分離仕切り２７を設けたことにより、油脂誘導槽２３内の洗浄液の流速を速めることができる。その結果、油脂誘導槽２３の構成に応じて洗浄液の流れを制御することができる。

実施の形態２．
実施の形態１の油水分離槽２０は、巡回流路２３ａを形成するように油脂誘導槽２３の中央部に平板状の巡回仕切り２６を設けた構成について説明したが、実施の形態２は、洗浄液に旋回流を発生させて油脂を中央に集積させる油水分離槽２０の構成について説明する。

図３は、実施の形態２の油水分離槽２０を用いた洗浄装置１を説明するための図であり、図３（ａ）が洗浄装置１の上面図であり、図３（ｂ）が洗浄装置１の側面図である。
なお、図３の油水分離槽２０以外は図１及び図２に示す洗浄装置１と同様の構成であり、同一の構成については同一の番号を付して、その説明を省略する。

集積槽２２の槽の一端が油脂誘導槽２３と連通しており、連通する部分で流路幅が狭くなるように形成されている。

図３に示すように、油水分離槽２０の油脂誘導槽２３の水面下に水没するように円弧状仕切り３１を設け、円弧状仕切り３１の円弧の略中心軸上にオイルスキマー２５を配して構成したものである。

油脂誘導槽２３を構成する槽の角部分には円弧状の油脂除け３２を設けており、油脂除け３２は、洗浄液の表層部に浮遊する油脂及び油脂を吸着した気泡が角部に滞留することを防止して、オイルスキマー２５への誘導効果を向上するようにしている。

次に油水分離槽２０における洗浄液の流れについて説明する。
集積槽２２の流路から流速を伴って流出した洗浄液は円弧状仕切り３１の曲面に沿った旋回流を生起し、洗浄液の表層部に浮遊する油脂及び油脂を含む気泡は旋回しながら中心部分へ誘導され、オイルスキマー２５の回収ベルトに吸着されて回収される。

オイルスキマー２５によって油脂分が分離された洗浄液は、円弧状仕切り３１の上縁を越えて、循環取水槽２４との境界にある底部連通仕切り２８の底部開口部を通じて循環取水槽２４へ向かって流れる。

循環取水槽２４へ流れた洗浄液は、取水仕切り２９に当たり循環取水槽２４の上部に誘導され、たとえ洗浄液中に油脂が僅かに残っていたとしても、油脂の浮上により循環取水槽２４で油水が分離され油脂を含まない洗浄液が、循環取水槽２４の底部の取水口２４ｃから循環部４０に放出される。

上述のように、実施の形態２の油水分離槽２０は、中央部に水没させた円弧状仕切り３１を設けたことにより、洗浄液の流れを旋回流にして洗浄液表層の油脂及び油脂を含む気泡を円弧中心軸上のオイルスキマー２５周辺に集積させることができるので、洗浄液に含まれる油脂を十分に除去した清浄な洗浄液を洗浄槽１０に循環させることができる。

実施の形態３．
実施の形態２の油水分離槽２０は、油脂誘導槽２３に円弧状仕切り３１を設けて発生させた洗浄液の旋回流の中心で油脂を回収、除去する構成について説明したが、実施の形態３は、油水分離槽２０の円弧状仕切り３１内に巡回流路３１ａを形成し、巡回流路２３ａ上で油脂を回収、除去する構成について説明する。

図４は、実施の形態３の油水分離槽２０を用いた洗浄装置１を説明するための図であり、図４（ａ）が洗浄装置１の上面図であり、図４（ｂ）が洗浄装置１の側面図である。
なお、図４の油水分離槽２０以外は図３に示す洗浄装置１と同様の構成であり、同一の構成については同一の番号を付して、その説明を省略する。

図４に示すように、油水分離槽２０の油脂誘導槽２３は、水面下に没するように円弧状仕切り３１を設けている。円弧状仕切り３１の円弧の略中心軸上には、両端で洗浄液を流通可能にした巡回仕切り２６を設けており、円弧状仕切り３１の円弧内面に沿った巡回流路３１ａを形成している。この巡回流路３１ａ上にオイルスキマー２５を配して構成したものである。

次に油水分離槽２０における洗浄液の流れについて説明する。
集積槽２２から流入し、狭まった流路を経て流速をともなった洗浄液は、円弧状仕切り３１の曲面に沿って、巡回仕切り２６の周囲を巡回する巡回流路３１ａを生起しており、洗浄液の表面に浮遊する油脂及び油脂を含む気泡はオイルスキマー２５の回収ベルトに吸着された回収される。このときにオイルスキマー２５を通過する一部の油脂があった場合でも、巡回する流れによって再びオイルスキマー２５の回収ベルトに到達し、油脂が回収されることになる。

上述のように、実施の形態３の油水分離槽２０は、円弧状仕切り３１の中心軸上に巡回仕切り２６を設けて巡回流路３１ａを形成し、巡回流路３１ａ上にオイルスキマー２５を配設したことにより、洗浄液の油脂及び油脂を含む気泡が巡回流路３１ａに集積される。その結果、巡回流路３１ａ上のオイルスキマー２５が洗浄液に含まれる油脂を十分に分離除去し、清浄な洗浄液を洗浄槽１０に循環させることができる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３の油水分離槽２０は、油脂誘導槽２３において洗浄液を巡回する流れ、または旋回する流れを発生する構成について説明したが、実施の形態４は、洗浄液が攪拌されないような流れにする油水分離槽２０の構成について説明する。

図５は、実施の形態４の油水分離槽２０を用いた洗浄装置１の構成を説明するための図であり、図５（ａ）が洗浄装置１の上面図であり、図５（ｂ）が洗浄装置１の側面図である。

図５に示すように、油水分離槽２０の集積槽２２は、油脂誘導槽２３との境界に水没させた水没仕切り（第１の水没仕切り）３３を設けており、洗浄槽１０から流入した洗浄液の表層部分が集積仕切り３３の上部から油脂誘導槽２３へ放出するように構成されている。

油脂誘導槽２３には、水没するように水没仕切り（第２の水没仕切り）３４が設けられ、水没仕切り３４の上部の水面上に油脂誘導ブロック３５を設けている。水没仕切り３４は、集積槽２２からの洗浄液の表層部分を流出するように設けられており、油脂誘導ブロック３５は、洗浄液の流れの下流に向かって洗浄液表層部分の流路が狭くなるように形成されている。

オイルスキマー２５は、油脂誘導槽２３内の油脂誘導ブロック３５後方に配置されており、油脂誘導ブロック３５により誘導された洗浄液表層部分の油脂を吸着除去する。

油脂誘導槽２３の洗浄液の流れに沿った両側面には下流方向に向かって傾斜し流路幅を狭くするように油脂誘導仕切り３６が設けられている。

次に油水分離槽２０における洗浄液の流れについて説明する。
洗浄槽１０からの洗浄液は、集積槽２２の上部から流入されることで洗浄液の表面には波動が生じる。洗浄液は、油脂誘導槽２３の油脂誘導ブロック３５及び油脂誘導仕切り３６により下流に向かって狭くなる流路を通って、洗浄液の波動が次第に大きくなり、表面に浮遊する油脂及び油脂を含む気泡が下流に向けて誘導される。

水没仕切り３４を越えて下流に流入した油脂および油脂を含む気泡は、オイルスキマー２５の近傍に集積され、オイルスキマー２５の回収ベルトに吸着され回収される。清浄された洗浄液は、油脂誘導槽２３の最下流に設けた底部連通仕切り２８の開口部を通過して循環取水槽２４に流入し、循環取水槽２４の取水口２４ｃから循環部４０を通って洗浄槽１０へ循環される。

なお、図５（ｂ）に示すように、油脂誘導槽２３のオイルスキマー２５近傍の底部に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置３７を備えるように構成しても良い。微細気泡発生装置３７は、例えばエアフィルター式、気液混合式、旋回式などで構成され、微細気泡を発生させることにより洗浄液中に含まれる油脂を気泡に吸着させて浮上させる。微細気泡発生装置３７を備えることにより、さらに油水分離作用を促進させることができる。

上述のように、実施の形態４の油水分離槽２０は、上部から洗浄液を受け止めるように集積槽２２を配設し、洗浄液の流路の下流に向けて流路が狭くなるように油脂誘導ブロック３５及び油脂誘導仕切り３６を備えたことで、洗浄液の流れに発生する波動により洗浄液表面上に浮遊する油脂及び油脂を含む気泡を下流に設けたオイルスキマー２５に向けて誘導することができる。その結果、洗浄液に含まれる油脂を効果的に回収、除去し、洗浄液に含まれる油脂を十分に分離除去した清浄な洗浄液を洗浄槽１０に循環させることができる。また、集積槽２２の上部から洗浄液を受け止めることで撹拌を抑制することができる。

以上のように、この発明の油水分離槽２０によれば、油脂誘導槽２３に設けた各種仕切りの効果によって、洗浄液表面に浮遊する油脂及び油脂を含む気泡をオイルスキマー２５へ誘導するように構成したので、効果的に洗浄液中の油脂を回収し、清浄な洗浄液を洗浄槽１０へ循環させて洗浄性能を向上させることができる。

なお、この発明の実施の形態において、油水分離装置を洗浄槽と連結して構成されたものとして説明したが、洗浄槽と油水分離装置は分離して設置されているものであってもよい。

また、実施の形態２から実施の形態４においては破泡促進手段１００について説明していないが、実施の形態１と同様に、集積槽２２へ流れ込んだ洗浄水の発泡を抑制するために破泡促進手段１００を設ける構成にしても良い。

１ 洗浄装置、１０ 洗浄槽、１１ 洗浄カゴ、１２ 排水堰、２０ 油水分離槽、２２ 集積槽、２２ａ 蛇行流路、２２ｂ 集積仕切り、２３ 油脂誘導槽部、２３ａ 巡回流路、２３ｂ 取水流路、２３ｃ 巡回上流端、２３ｄ 巡回下流端、２４ 循環取水槽、２４ａ 底部連通部、２４ｃ 取水口、２５ オイルスキマー（油脂除去手段）、２６ 巡回仕切り、２７ 分離仕切り、２８ 底部連通仕切り、２９ 取水仕切り、３１ 円弧状仕切り、３１ａ 巡回流路、３２ 油脂除け、３３ 水没仕切り（第１の水没仕切り）、３４ 水没仕切り（第２の水没仕切り）、３５ 油脂誘導ブロック、３６ 油脂誘導仕切り、３７ 微細気泡発生装置、４０ 循環部、４２ 循環経路、４３ 循環ポンプ、４４ 微細気泡発生器、１００ 破泡促進手段。

Claims (8)

1. 油脂を含む洗浄液を収容し油脂分を洗浄液表層に浮上させるように設けた槽の一端から洗浄液を放出する集積槽と、
   上記洗浄液に浮遊する油脂を吸着して除去する油脂除去手段が配設され、上記集積槽からの洗浄液を上記油脂除去手段の周辺に誘導する油脂誘導槽と、
   上記油脂誘導槽と底部で連通し、上記油脂除去手段により油脂が除去された洗浄液を吸引する取水口を有し、該取水口から吸引された洗浄液を、上記集積槽に洗浄液を排出する洗浄槽を介して循環させる循環取水槽と、を備え、
   上記油脂誘導槽は、
   槽内を仕切る両端で洗浄液を流通可能にした巡回仕切りを備え、
   上記巡回仕切りの周囲を流れる巡回流路上に上記油脂除去手段を配設し、
   上記巡回仕切りの上流端側を上記油脂誘導槽内で開放させ、上記巡回仕切りの下流端では上部のみを上記油脂誘導槽内で連通させるように形成する
   ことを特徴とする油水分離装置。
2. 上記集積槽に仕切りを設けて上記洗浄液の流速を速めるよう流路幅を狭めていることを特徴とする請求項１記載の油水分離装置。
3. 上記集積槽は、洗浄液が蛇行して流れる蛇行流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の油水分離装置。
4. 上記巡回仕切りの下流端から巡回する洗浄液と上記集積槽から流入する洗浄液とを分離する分離仕切りを設けたことを特徴とする請求項１記載の油水分離装置。
5. 上記油脂誘導槽は、上記集積槽からの洗浄液を受けて旋回流を生じるように水面下に配設する円弧状仕切りを備え、
   上記円弧状仕切りの中心付近に上記油脂除去手段を配設したことを特徴とする請求項１記載の油水分離装置。
6. 上記油脂誘導槽は、上記集積槽からの洗浄液を受けて旋回流を生じるように水面下に配設する円弧状仕切りを備え、
   上記巡回仕切りを上記円弧状仕切りで囲まれた領域の中心付近に配置して両端で洗浄液を流通可能にし、
   上記油脂除去手段を上記巡回仕切りで形成される巡回流路上に配設したことを特徴とする請求項１記載の油水分離装置。
7. 上記油脂誘導槽と上記循環取水槽との境界に設けられ、底部で連通するように形成した底部連通仕切りと、上記底部連通仕切りと上記取水口との間に設けられ、洗浄液表層部分で連通させる取水仕切りとを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の油水分離装置。
8. 上記油脂誘導槽の角部に洗浄液表層部分の油脂が滞留するのを防止する油脂除けを備えたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の油水分離装置。

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