JP5793281B2 - 油水分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、油水分離装置に関する。

レストラン等の業務用厨房に設置されているシンク（ｓｉｎｋ）には、例えば調理具の洗浄により生じた排水中の油脂等を取り除く油水分離装置が備えられている。油水分離装置により油脂等が除去された排水は下水管に排出される。しかし、油脂等が除去された排水を下水管に排出する前に、当該排水は、配水タンクに一旦貯留される。貯留された排水は、しばらくすると油と水との比重差で、排水中の油脂が水から分離し、排水の上方に油層を、その下方に水層を形成する。そして、油層の油をレストラン等の作業員が柄杓で掬い出すことで油の除去された排水を下水として流していた。

特開２００４−２３０２７１号公報

しかし、従来の技術では、排水から分離した油脂を作業員等が柄杓で掬った後、油脂専用の容器（バケツ）に移し替えねばならず、人の手間が掛かった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、排水中の油脂を自動的に回収できる技術の提供を課題とする。

上記課題を達成するため、本発明は、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明の油水分離装置は、油を含む排水を貯留し、前記排水に含まれる水と油とを比重差で水層と油層とに自然分離させる分離部と、前記水層の水を前記分離部外に排出させる水排出手段と、前記油層の油を前記分離部外に排出させる油排出手段と、を備え、前記油排出手段は、前記分離部内に設けられ前記油層の油を付着させる回転可能な油付着部材と、前記油付着部材の回転に伴って前記油付着部材に付着した前記油を取り出す油取出部材と、油付着部材を冷却する冷却手段とを有する。

本発明によれば、排水に含まれる油と水が分離部で比重差によって油層と水層とに自然分離し、油層の油は油排出手段によって分離部外に排出される。従って、排水から分離された油を人手で回収する必要がない。よって、人の手間を大幅に省くことができる。

前記水排出手段は、前記分離部内の前記水層の表面が予め定められた第１の位置より上側に上昇した際に、前記水層の水を前記分離部外に排出させる排水配管と、前記排水配管を開閉する開閉手段とを備えると好適である。
このようにすることで、水層の水が排水配管を介して、分離部の外側に排出できる。

ここで、前記油付着部材は中空体であるとともに、前記冷却手段は、油付着部材の内部に冷却媒体を供給・排出する冷却媒体供給排出手段を有する構成にすることもできる。このように冷却媒体供給排出手段を備えることで、油付着部材は冷却される。油付着部材が冷却されることで、油付着部材に油は効率よく付着する。よって油の除去量を増大できる。

また、前記冷却媒体供給排出手段は、油付着部材の内部において、その内面に沿って配置され、冷却水を供給・排出する内管が複数配置されてなる内管回転式のロータリージョイントを採用するとよい。油付着部材は中空であり、その内面に沿って複数の内管が配置され、当該内管に冷却水が供給され、循環した後に排出されるため、油付着部材の冷却効率を一層上げることができる。

本発明によれば、分離部内で排水から分離した油を人手で回収する必要がなく自動的に回収できるので、手間を大幅に省くことができる。

本発明の油水分離装置を示す断面図である。 油水分離層の排出配管を示す図であり、図１のＥ−Ｅ断面図である。 油付着部材及び第１ワイパーを示す図であり、図１のＦ−Ｆ断面図である。 残渣回収用のバスケット及び第２ワイパーを示す図であり、図１のＧ−Ｇ断面図である。 バスケット、第１及び第２ワイパー、分離部及び油付着部材、及びカバーボックスの分解斜視図である。 複式・内管回転式のロータリージョイントの縦断面図である。 単式のロータリージョイントの縦断面図である。 複式・内管固定式のロータリージョイントの縦断面図である。

以下、この発明を実施するための形態（以下、実施形態）を実施例に基づいて例示的に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状その相対配置などは、特に特定的に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。

図１〜図８を参照して、本発明の実施形態の油水分離装置８０を示す。
油水分離装置８０は、図示しないシンク等から排出される油が混合した排水１００を、水と油の比重差で、水の層である水層１０１と油の層である油層１０２とに自然分離させる分離部８１を有する。

また、油水分離装置８０は、分離部８１内の水層１０１の表面が、予め定められた第１位置Ｈ１以上に上昇した際に、水層１０１の水を分離部８１外に排出する排水配管８２（図２参照）を有する。

さらに、油水分離装置８０は、排水配管８２を開閉する開閉手段１３と(図２参照)、油層１０２の油を分離部８１外に排出する油排出手段８３とを備えている(図１参照)。そして、油水分離装置８０は、これらの構成部を覆う、カバーボックス９９を有する。排水配管８２と開閉手段１３とを水排出手段という。

分離部８１は、その側面に油排出手段８３を収容する突出部分８４が設けられている。
また、分離部８１内には、図１、３及び５に示すように、油付着部材８３ａの側方に位置する油回収用の第１ワイパー９０が設けられている。第１ワイパー９０は、その長手方向における油付着部材８３ａ側の一端部９０ａに取り付けられた回動軸９２を有する。そして、この回動軸９２を回動中心として、第１ワイパー９０は、油層１０２の表面に沿って旋回する。

また、第１ワイパー９０は、上下方向に延びる平板状に形成され（図５参照）、その水平中心が予め定めた第２の位置Ｈ２(図１参照)に配置されている。そして、油層１０２が予め定めた位置まで上昇した際に第１ワイパー９０は旋回し、油層１０２の油を油付着部材８３ａ側に集める(図１、３参照)。

さらに第１ワイパー９０は、図示しない支持部材によって分離部８１に回転自在に取り付けられた回動軸９２の下部に取り付けられている(図１、２、５参照)。回動軸９２は、回転ベルト９３を介してモータ９４によって回転駆動され、その結果、第１ワイパー９０も回動する。

図１、２に示すように、分離部８１の上方には、略半円状に形成されたバスケット５８が設けられている。バスケット５８は、排水１００に含まれる異物を除去するためのものである。詳しくは、排水１００は、分離部８１に送られる前に図示しないタンクに一時貯留され、当該タンクから配管４０によって分離部８１に送水される。そして、バスケット５８は、分離部８１への送水前に当該排水１００に含まれる異物を除去するために、分離部８１の上方に設けられ、バスケット５８経由で排水１００を濾してから分離部８１に排水１００を流し込む。

また、分離部８１の底部２２(図１、２参照)は、排水１００中の残渣を一箇所に集めるため、適宜な角度で上下方向に傾斜している。そして、底部２２に堆積した残渣は、ダイヤフラムポンプ５７によって吸引され、配管９５を介して、バスケット５８に排出される。
さらに、ダイヤフラムポンプ５７は、底部２２の最下端部に堆積する残渣の堆積スピードに応じてタイマーによって制御できる。

さらにまた、図４に示すように、バスケット５８内には、残渣を集める第２ワイパー９６が旋回自在に設けられている。この第２ワイパー９６は、図５に示すように上下に延びる平板状に形成されている。第２ワイパー９６は、第１ワイパー９０が取り付けられた回動軸９２の上部に取り付けられている。

すなわち、第１ワイパー９０と第２ワイパー９６は、一本の回動軸９２の下部と上部に取り付けられ、モータ９４によって同時に旋回駆動される。なお、第１ワイパー９０、第２ワイパー９６、回動軸９２、及びモータ９４はユニット化できる。また、分離部８１と油排出手段８３もユニット化できる。

図４に示すように、第２ワイパー９６によって集められたバスケット５８内の残渣は、第２ワイパー９６によって、バスケット５８の側壁５８ａに設けられた残渣排出口５８ｂから排出される。その後、残渣排出口５８ｂから斜め下側に延びる斜板５８ｃ（図１、４、５参照）を介して、残渣回収ボックス９７内に落下する。

この残渣回収ボックス９７内の残渣は、図１に示すように、残渣回収ボックス９７における底部の一端９７ａを支点としてカバーボックス９９の外側に倒すことにより簡単に取り出せる。なお、残渣回収ボックス９７は、これを外側に倒すときに斜板５８ｃとの衝突を避ける切り欠きを設けてある。油排出手段８３については、後述する。

排水配管８２は、図２に示すように、分離部８１の外側に配置されている。排水配管８２は、分離部８１の下側で接続される第１外側上下配管８５を有する。また排水配管８２は、第１外側上下配管８５の上部に接続されている水平配管８６を有する。さらに排水配管８２は、水平配管８６のうち第１外側上下配管８５の接続されている側と反対側で水平配管８６に接続される第２外側上下配管８７を有する。第１外側上下配管８５と第２外側
上下配管８７とは略平行である。

そして、第１外側上下配管８５及び水平配管８６との接続部分に前記開閉手段１３が設けられている。開閉手段１３及び排水配管８２により、分離部８１内の水層１０１の水が、第１位置Ｈ１以上に上昇した際に、水層１０１の水が排出される。

開閉手段１３は、例えばボール部材をソレノイドによって移動させることで、配管の口を開閉する周知の開閉装置である。開閉手段１３のソレノイドは、使用環境に応じて分離部８１内の排水１００の貯水スピードを経験等で把握し、この貯水スピードに基づいてタイマーによって制御する。開閉手段１３が自動で開閉するので排水もが自動的に実行される。

開閉手段１３の操作により、排水配管８２の第２外側上下配管８７が開放された場合には、分離部８１の水層１０１の水が排水配管８２経由で外部に排出される。反対に第２外側上下配管８７が閉塞された場合には水層１０１の水は排水されない。

油排出手段８３は、図１に示すように、分離部８１の突出部分８４内に回転自在に設けられている。そして油排出手段８３は、表面に油が付着する油付着部材８３ａと、油付着部材８３ａの回転に伴って油付着部材８３ａの表面に付着した油を掻き出す油取出部材であるスクレーパ８３ｂと、油付着部材８３ａを冷却する冷却手段８３ｃとを有している。

油付着部材８３ａは、図３に示すように中空のドラム形状をしている。そして、モータ８８によって回転駆動される。この油付着部材８３ａは、表面に油が付着するが、水は付着しにくい金属で形成されている。また、本実施形態では、突出部分８４の幅Ｂ１は、分離部８１の幅Ｂ２の１／２より少し広く形成されている。

スクレーパ８３ｂは、平板状に形成されている（図５参照）。このスクレーパ８３ｂは油付着部材８３ａを起点にそこから斜め下側に傾斜している。そして、スクレーパ８３ｂの上側に位置する先端部が油付着部材８３ａの表面に押し付けられている。このときスクレーパ８３ｂには適宜な弾性力が生じるように押し付けられる。油付着部材８３ａの回転に伴い、油付着部材８３ａの表面に付着した油はスクレーパ８３ｂによって剥離され、その後、スクレーパ８３ｂ上を流れ落ちる。

冷却手段８３ｃには、油付着部材８３ａの内部において、その内面に沿って冷却媒体である例えば冷却水を供給・排出する内管８３１が複数配置されてなる複式・内管回転式のロータリージョイントを採用したものである(図６参照)。冷却空気は、冷却空気供給口１０３から油付着部材８３ａ内に送られる。そして、内管８３１を経由することで油付着部材８３ａを内部から冷却した後、冷却空気排出口１０５から排出される。内管８３１及び押込みファンのことを冷却媒体供給排出手段という。

次にこのような構成の油水分離装置８０の作用・効果について述べる。
油付着部材８３ａにあっては、その内部において、内面に沿って冷却水を供給・排出する内管８３１が複数配置された内管回転式のロータリージョイントが採用されている。このため、内管８３１を冷却水が循環している間は、油付着部材８３ａは内部から冷却水によって冷却された後、外表面も冷却される。

油は低温であるほど粘度が増加し粘性抵抗が大きくなる。このため、前記シンク等から排出された排水１００に含まれている油は、外表面が冷却状態にある油付着部材８３ａの外表面に一層付着し易くなる。当該付着した油はスクレーパ８３ｂにより掻き落とされ、突出部分８４の下側に配置された油収集ボックス８９に貯められる。

また、油収集ボックス８９の底部における一端８９ａを回動中心として、油収集ボックス８９を前記カバーボックス９９の外側に倒すことにより(図１参照)、油収集ボックス８９に溜まった残渣を油収集ボックス８９から簡単に排出できる。

さらに、油水分離装置８０によれば、第１ワイパー９０によって油層１０２の油を油付着部材８３ａ側に集めて油付着部材８３ａの表面に付着させ、この油を油付着部材８３ａの回転に伴ってスクレーパ８３ｂによって取り出すので、油層１０２の油を確実に除去できる。

このとき、油付着部材８３ａは、既述のように、その表面に油が付着するが、当該表面は水の付着しにくい金属で形成されている。よって、油付着部材８３ａの表面に水の付着が無い状態で油のみを除去できる。

従って、油収集ボックス８９内には油のみが溜まるので油の廃棄が効率的にできる。また、第２ワイパー９６によって、バスケット５８内に堆積した残渣を分離部８１外に確実に排出することができる。

なお、第１ワイパー９０及び第２ワイパー９６を旋回させるモータ９４のオン，オフ制御は、分離部８１内の排水１００の貯留スピードに応じて、タイマーによって行うことができる。

また、分離部８１の本体２１内で排水１００が自然分離してできた水層１０１の表面が、予め定めた第１位置Ｈ１より上側に上昇した際に、開閉手段１３によって排水配管８２の第２外側上下配管８７を、開放し又は予め開放しておく。こうすることにより、水層１０１のうち、第１位置Ｈ１より上側の水が、自動的に排水配管８２から外部に排出される。

さらに、分離部８１の底部２２が上下に傾斜しているので(図２参照)、底部２２上に堆積した残渣が自重で底部２２の最下部側に移動する。そして、この残渣をダイヤフラムポンプ５７で吸引して、分離部８１内のバスケット５８に排出するので、排水１００中の残渣を簡単に除去できる。したがって、残渣を除去するために人の手を介さずに済むので、手間が省けるだけでなく極めて衛生的である。

加えて、ロータリージョイントは、上記のものに限られない。例えば、図７に示すように、回転する油付着部材８３ａの長手方向に延びる軸方向において、その一方の側から冷却媒体を供給し、他方の側から冷却媒体を排出する単式のロータリージョイントであってもよい。

また、図８に示すように、回転する油付着部材８３ａの中にその軸方向における一方野側から冷却媒体を供給し、同じ側から冷却媒体を排出する複式・内管固定式のロータリージョイントであってもよい。
上記したロータリージョイントはいずれも、油付着部材８３ａをその内部から冷却するものであるが、油付着部材８３ａを外部から冷却する方式であってもよい。

そして、冷却媒体は冷却水に限られない。冷却空気、冷却ガスその他の媒体であってもよい。要は油付着部材８３ａを冷却できるものであればよい。したがって、油付着部材８３ａの内部に氷や冷水を入れただけのものでもよい。

１３ 開閉手段
２２ 底部
４０ 配管
５７ ダイヤフラムポンプ
５８ バスケット
５８ａ 側壁
５８ｂ 残渣排出口
５８ｃ 斜板
８０ 油水分離装置
８１ 分離部
８２ 排水配管
８３ 油排出手段
８３ａ 油付着部材
８３ｂ スクレーパ（油取出部材）
８３ｃ 冷却手段
８４ 突出部分
８５ 第１外側上下配管
８６ 水平配管
８７ 第２外側上下配管
８８ モータ
８９ 油収集ボックス
８９ａ 油収集ボックス８９の底部の一端
９０ 第１ワイパー
９０ａ 第１ワイパーの一端部
９２ 回動軸
９３ 回転ベルト
９４ モータ
９５ 配管
９６ 第２ワイパー
９７ 残渣回収ボックス
９７ａ 残渣回収ボックスの底部の一端
９９ カバーボックス
１００ 排水
１０１ 水層
１０２ 油層
１０３ 冷却空気供給口
１０５ 冷却空気排出口
８３１ 内管
Ｂ１ 突出部分の幅
Ｂ２ 分離部の幅
Ｈ１ 第１位置
Ｈ２ 第２位置

Claims (4)

1. 油を含む排水を貯留し、前記排水に含まれる水と油とを比重差で水層と油層とに自然分離させ、分離した前記油層が形成される位置に前記排水の上面を半円に制限する部材が設けられた分離部と、
   前記水層の水を前記分離部外に排出させる水排出手段と、
   前記油層の油を前記分離部外に排出させる油排出手段と、
   を備え、
   前記油排出手段は、前記分離部内に設けられ、水平方向の回転軸を中心に回転するドラム形状で、前記半円の円弧の一端部と前記円弧の中心との間を浮遊する前記油層の油を付着させる油付着部材と、
   前記油付着部材の回転に伴って前記油付着部材に付着した前記油を取り出す油取出部材と、
   油付着部材を冷却する冷却手段と、
   水平方向に長手で、基端部が前記円弧の中心を通る垂直方向に伸びる回動軸に取り付けられ、先端部が前記回動軸を中心に前記排水の上面に沿って、前記円弧の一端部と他端部との間で旋回することで、前記油層の油を前記円弧の一端部側にある前記油付着部材に集めるワイパーと、
   を有する油水分離装置。
2. 前記水排出手段は、前記分離部内の前記水層の表面が予め定められた第１の位置より上側に上昇した際に、前記水層の水を前記分離部外に排出させる排水配管と、前記排水配管を開閉する開閉手段とを備える請求項１記載の油水分離装置。
3. 前記油付着部材は中空体であるとともに、前記冷却手段は、油付着部材の内部に冷却媒体を供給・排出する冷却媒体供給排出手段を有する請求項１又は２に記載の油水分離装置。
4. 前記冷却媒体供給排出手段は、油付着部材の内部において、その内面に沿って配置され、冷却水を供給・排出する内管が複数配置されてなる内管回転式のロータリージョイントを有する請求項３に記載の油水分離装置。

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