JP6422069B2

JP6422069B2 - 油水分離装置

Info

Publication number: JP6422069B2
Application number: JP2018515174A
Authority: JP
Inventors: 寛子渡部; 眞一渡部
Original assignee: CHIHIRO CO. LTD.
Current assignee: CHIHIRO CO. LTD.
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2016-05-16
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2036-05-16
Also published as: JPWO2017199271A1; WO2017199271A1

Description

本発明は、空気圧回路による油水分離能力の向上を図る油水分離装置に関する。

特許文献１は水溶液と油分とに分離されるべき混合液を、新しく導入される混合液が攪拌することなく水溶液と油分とに分離させる時間を確保することで、混合液を水溶液と油分とに分離する能率を向上させる。空圧回路８３によれば、常時一定の空圧を与える空圧源８３Ａだけを用いて、エゼクタ８２に圧縮空気Ａ３を間歇的に供給することができる。これにより、オイルエクセプター５１は、上澄みＬ２の吸い上げを間歇的に実行することができる。

特開平２０１３−２４０７８２号公報

しかし、特許文献１のオイルエクセプター１は、（１）逆止弁に油が固化し切削粉が詰まることで逆止弁が機能しなくなる、（２）負圧による吸引時の空気の遮断が不十分で十分な負圧が得られない、（３）空圧源であるコンプレッサーを止めると、空気圧回路の弁体の位置が原位置に戻らず、原位置に戻すための作業が煩雑である等、空気圧回路の構成が未だ十分ではなく、メンテナンスが煩雑でコストが高くなるという課題があった。

本発明が解決しようとする課題は、メンテナンスの問題を解消し、コスト削減に資することである。

本発明１の油水分離装置は、水溶液と、この水溶液よりも比重が小さい油分が混ざった混合液の表面から浮上液を吸引する管と、該管と接続し、浮上液を吸引し吐出するタンクと、前記タンクから吐出された前記浮上液を回収し、油分と水溶液とに分離する油水分離槽と、前記浮上液の吸引と吐出の制御を行う空気圧回路と、を備え、該空気圧回路が、前記タンクと、空気圧源とに接続され、前記タンク内に負圧を発生させるエゼクタと、前記タンクから前記油水分離槽への浮上液の流れを連通又は遮断する第１方向制御弁と、前記空気圧源から前記エゼクタへの空気の流れを連通又は遮断する第２方向制御弁と、信号圧力に応答して遅延作動を行うタイムディレイ弁と、前記空気圧源と、前記タイムディレイ弁と、前記第１方向制御弁と、前記第２方向制御弁に接続し、前記吸引と吐出の切り替えを行うリレー弁と、を備え、前記吸引のとき、前記第１方向制御弁により前記タンクに貯留された浮上液の吐出を停止し、前記第２方向制御弁により前記エゼクタを作動させ前記タンクの内部を負圧にすること、前記吐出のとき、前記第１方向制御弁により前記タンクに貯留された浮上液を吐出させること、前記タイムディレイ弁に、前記浮上液を吸引する吸引時間と、前記浮上液を油水分離槽に吐出する吐出時間と、を設定し、前記タンクが吸引と吐出を交互に繰り返し行うこと、空圧が停止時または中断時に、前記リレー弁、前記タイムディレイ弁、第１方向制御弁、及び、第２方向制御弁の弁体を原位置に復帰させる復帰機構を備えることを特徴とし、更に、前記空気圧回路が、前記タンク、リレー弁、タイムディレイ弁、第１方向制御弁をそれぞれ複数個備え、前記リレー弁の１つが、前記エゼクタと前記複数のタンクの間に配置され、前記エゼクタと前記複数のタンクとを、複数のタンクのうち１つのタンクを順に選択してエゼクタと接続して負圧を供給し、他のタンクとエゼクタとの接続を遮断するように接続し、１つのタンクが吸引をおこなうときには、他のタンクは吐出を行い、吸引と吐出とを連続的に行うことを特徴とするする油水分離装置である。

本発明１によれば、弁の詰まりを防止し、負圧による吸引時の空気の遮断を十分なものとし、弁体の位置を原位置に戻すための作業をなくすことで、メンテナンス作業の負担を軽減し、コストを大幅に削減することができる。

さらに、本発明１によれば、エゼクタに複数のタンクを接続し、複数のタンクのうち一つを順に選択して連続して上澄みを吸い続け、複数のタンクのうち他のタンクから連続して上澄みを吐出することが可能となるため、連続運転により、油水分離の処理能力が大幅に向上する。

本発明の実施形態１の油水分離装置の全体構造を示すブロック図である。本発明の実施形態１の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（原位置・吐出中）である。本発明の実施形態１の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（吸引中）である。本発明の実施形態１の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（吸引・吐出切替中）である。本発明の実施形態２の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（仮原位置・Ａタンク吸引・Ｂタンク吐出）である。本発明の実施形態２の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（吸引・吐出切替）である。本発明の実施形態２の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（Ａタンク吐出・Ｂタンク吸引）である。本発明の実施形態２の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（Ａタンク吸引・Ｂタンク吐出切替）である。本発明の実施形態２の油水分離装置の空気圧回路を示すブロック図（中間停止異常の解除）である。

本発明の実施形態１に係る油水分離装置１について、図１、図２を用いて説明する。この油水分離装置１は、工作機械（図示略）から吐出される、水溶液と、この水溶液よりも比重が小さく機械油などの油分が混入した混合液Ｌ１から浮上液Ｌ２を吸引し、油分Ｌ３とクーラント液Ｌ４とに分離して、クーラント液Ｌ４を再利用する。クーラント液Ｌ４は、所定の薬剤を水に溶かした水溶液であり、油分Ｌ３よりも比重が大きい。

油水分離装置１は、空気も含む混合液Ｌ１の表面から浮上液Ｌ２を吸引する管２と、管２と接続するタンク３と、タンク３から吐出された浮上液Ｌ２を油分と水溶液とに分離し回収する油水分離槽４（以下、分離槽４という。）と、タンク３の圧力制御を行う空気圧回路５（以下、回路５という。）と、を備えている。

回路５は、空気圧源６（以下、空圧源６という。）と、タンク３内に負圧を発生させるエゼクタ７（ejector）と、タンク３と分離槽４の間に設けられる制御弁８と、空圧源６と接続するタイムディレイ弁９Ａ，９Ｂ（以下、弁９Ａ，９Ｂという。）と、空圧源６と第１方向制御弁８（以下、制御弁８という。）と、弁９Ａ，９Ｂとに接続するリレー弁１０と、第２方向制御弁１１（以下、制御弁１１という。）と、を備えている。

リレー弁１０は、弁体を所定位置に復帰させる復帰機構６０を備える。復帰機構６０が、バネによる復帰作動を行う。アクチュエータを備えていない工作機械に付属されて、回路５が間歇的に供給する圧縮空気Ａ３（以下、空気Ａ３という。）をエゼクタ７に供給する。回路５は、図２に示す通り、常時一定の空圧を与える空圧源６で作動するように構成されている。油水分離装置１は、空圧源６以外のエネルギー源を使用することなく、工作機械の作動状態によらず作動する。以下、油水分離装置１を詳細に説明する。

管２、タンク３、分離槽４の構造については、特許文献１に詳細な説明があるので、参照されたい。タンク３は、液面にある浮上油Ｌ２を吸引して一時的にタンク３に貯留し、分離槽４に吐出するものである。タンク容量は２７０ｃｃが例示される。

図１に示すように、貯留槽１２において、液面１２Ｂ近くに浮上した油分Ｌ３は、油分Ｌ３の下側に位置する混合液Ｌ１ごと管２の先端に設けられたノズル１３から、浮上液Ｌ２として間歇的に吸い上げられる。ノズル１３は、管２を介してタンク３に接続されている。ノズル１３は、空気圧力（以下、圧力という。）が高いほど、吸引力が増加する。

回路５は、エゼクタ７を空気圧で制御し、間歇作動させることで、浮上液Ｌ２の吸引を間歇作動させ、分離槽４に吐出するものである。

空圧源６は、０．３ＭＰａ〜０．８ＭＰａの空気を回路５に供給する。空気の供給はハンド弁で入り切りし、圧力は０．３５ＭＰａ前後が好ましい。常時作動するため、適切な圧力が必要である。空圧源６は、工場の空気圧源を利用できる。

圧力が０．４ＭＰaのとき、エゼクタ７の負圧力は―０．２５〜―０．３０ＭＰａ、好ましくは、−０．２０〜０．２２ＭＰaが例示される。

エゼクタ７は、空圧源６の圧縮空気をノズルから高速で噴射することにより、ノズル周辺の空気が吸引されて圧力が低下する現象を利用して、負圧を発生させる装置であり、この負圧により浮上液Ｌ２を吸い上げることができる。給水流量は約４００ｃｃ／ｍｉｎが例示される。

制御弁８、１１は、圧縮空気制御用２ポート弁であり、パイロット空気によるシリンダ作動方式を取り、正逆流可能なバランスポペットタイプである。ポートに加圧するとき、ピストン下面に入ったパイロット空気により、所定方向にストロークし、弁体を開く。ポートを排気するとき、ピストン下面のパイロット空気は排気され、リターンスプリングにより弁体は閉じ、原位置に復帰する。制御弁８、１１は、空気で強制的に弁体を閉じるため、弁体の機能が確保できる。

弁９Ａ，９Ｂは第１弁本体、差動ピストン、排気ピストン、ニードル、復帰スプリング、第２弁本体、押し棒、弁体を備えている。

弁９Ａ、９Ｂは、可変絞りと可変容量と弁の組み合わせにより、信号圧力（以下、信号という。）の入力から信号の出力までの遅延時間を設けたものであり、空気が供給され始めると、空気を貯留し、その圧力が上限圧力に到達すると、可変ピストンがロッドを押し下げ、弁が開き加圧空気が通る。空気の供給が止まり、排気されると、空気が供給され始める前と同じ状態に戻る構成である。

弁９Ａは吸引した浮上油を分離槽４に入れる吐出時間、例えば、通常、２０〜３０秒で設定する。弁９Ｂはノズル１３から浮上液Ｌ２を吸い上げる吸引時間、例えば、４秒〜６秒で設定する。1サイクルは吐出時間と吸引時間の合計値であり、例えば、３０秒である。信号に対応して吐出時間と吸引時間が設定される。ダイアル（図示略）を時計方向に回すと、長くなり、反時計方向に回すと、短くなる。弁９Ａ，９Ｂは、空気が供給され始めてから貯留空気を開放するまでの時間の間隔を調節できるように構成されている。

リレー弁１０は、信号にもとづいて、吸引と吐出について、交互に切り替えるための所定のシーケンス作動を行う。弁９Ａ，９Ｂのいずれか一方に切り替えて空気を送る。

制御弁１１が空圧源６とエゼクタ７との間に配置され、エゼクタ７に空気を供給するか、又は、遮断する。

図１に示すように、管２、逆止弁１７、管１４、タンク３、管１５、制御弁８、管１６、分離槽４が下流に向かって順に接続されている。浮上液Ｌ２は、混合液Ｌ１と同様、クーラント液と油分とが混ざった液体である。

管１４は、タンク３に逆止弁１７を介して接続されている。この逆止弁１７は、貯留槽１２からタンク３に間歇的に吸い上げられて分離槽４に間歇的に流下する浮上液Ｌ２が逆流することを防ぐ。管１５と管１６の間に制御弁８が接続されている。制御弁８は、吸引時間中は、タンク３内の負圧の低下を防止する一方、吸引時間以外の吐出時間において、吐出を確実なものとする。

図２において、回路５の管の接続構造を説明する。管２０は弁９Ａ，９Ｂと空圧源６とを接続する。管２１は弁９Ａとリレー弁１０とを接続する。管２０から管２２，２３，２４がそれぞれ分岐する。管２２は、リレー弁１０と空圧源６を接続する。管２３は、管２０と弁９Ｂを接続する。管２４は管２０と弁９Ａを接続する。管２５はリレー弁１０と弁９Ｂを接続する。管２６は絞り弁２７とリレー弁１０を接続する。絞り弁２７は管２２、弁１０から排気される空気の圧力の調整を行い、タンク３に圧力を加えるものである。管２８は絞り弁２７とタンク３を接続する。管２９は管２３から分岐し、制御弁１１と接続する。

管３０は弁９Ａと弁９Ｂを接続する。管３１は管３０から分岐し、管３１から分岐する管３２，３３を経由して、それぞれ、制御弁８と制御弁１１を接続する。管３４はエゼクタ７と制御弁１１を接続する。管３５はエゼクタ７とタンク３を接続する。

油水分離装置１の作動、主に、回路５の作動について、図１〜図４を参照して説明する。

図２の原位置から、加圧空気を供給開始し、空圧源６が回路５に空圧を与えると、吐出モードに入り、空圧源６からリレー弁１０を介して、弁９Ａに圧力が供給される。図２のリレー弁の位置が原位置である。管２０，２２，リレー弁１０、管２１を経由して、信号が弁９Ａに加えられると、２０秒後に弁体が移動する。弁９Ａが２０秒の吐出時間を司る。弁９Ｂには信号がないので、弁体は作動せず、大気開放状態である。制御弁８がＯＦＦであるので、浮上液Ｌ２が吐出され、制御弁１１がＯＦＦであるので、圧力はエゼクタ７に供給されない。ＯＮは制御弁８、１１の弁体を信号で押す意味である。ＯＦＦは弁体を信号で離す意味である。タンク３内に貯留されていた浮上液Ｌ２は、管１５、制御弁８、管１６を経て、分離槽４に吐出される。タンク３内の空気Ａ１はエゼクタ７により外気Ａ２に開放される。

弁９Ａに信号が供給されると、弁９Ａ内のタンク内に圧力が蓄えられて、タンク内の空気の圧力を徐々に上昇させ、吐出時間が経過し、上限圧力に至り、押し棒が弁体を作動し、信号が連通される。

前述した２０秒の吐出時間が経過すると、図２に示す吐出モードから図３に示す吸引モードに切り替わる。弁９Ａの弁体が移動するので、信号が管３０に加わると、弁９Ｂ、制御弁１１、制御弁８に信号が加わる。制御弁８がＯＦＦからＯＮ、制御弁１１がＯＦＦからＯＮに変化する。管３０から弁９Ｂに信号が加わる時点から５秒経過後に弁９Ｂの弁体が移動する。

吸引モードでは、図３に示す通り、空圧がエゼクタ７に供給されて、タンク３内が負圧となる。絞り弁２７は、リレー弁１０により、遮断されている。制御弁８はＯＦＦであるので、管１５と管１６は閉鎖される。貯留槽１２からタンク３に浮上液Ｌ２が、空気Ａ１とともにノズル１３内に吸引されて、空気Ａ１とともにタンク３まで吸い上げられる。タンク３では、一緒に吸い上げられた浮上液Ｌ２と空気Ａ１とが分離され、浮上液Ｌ２はタンク３内に貯留される。

前述した５秒の吸引時間が経過すると、弁９Ｂのタンクに貯留された空気圧力が上限圧力に到達し、管２０，２３を経た信号が管２５を経てリレー弁１０に伝達され、図３に示す吸引モードから、図４に示す吸引・吐出切替中状態を経て、図２に示す吐出モードに切り替わる。図４の状態においては、弁９Ｂの弁体が移動するので、管２３、弁９Ｂ、管２５を経て信号がリレー弁１０に加えられ、リレー弁１０の弁体がリレー弁１０の復帰機構６０に逆らって移動する。そのため、瞬間的に、管２１が大気開放されるとともに、管２２、リレー弁１０、管２６、絞り弁２７を経て、絞り弁２７で空気速度が調整されて、空圧がタンク３に加えられ、タンク３が瞬間加圧される。一方、瞬間的に管２１が大気開放されることで弁９Ａへの信号が止まり、これにより、図中、太矢印に示す通り、弁９Ａ，９Ｂ、リレー弁１０、制御弁８、制御弁１１の各復帰機構６０のスプリングが作動して、弁体が移動し、各弁の復帰機構６０は、図２の原位置・吐出中の位置に戻る。そのため、弁９Ａ，９Ｂ、リレー弁１０の弁体は原位置、制御弁８がＯＮからＯＦＦ、制御弁１１がＯＮからＯＦＦ、にそれぞれ、変化する。なお、制御弁８，１１の原位置はＯＦＦ状態である。

このようにして、タンク３は吐出、吐出から吸引に切り替え、吸引、吸引から吐出に切り替え、の各プロセスを繰り返し行う。

空圧源６が停止又は中断する場合、制御弁８、１１の弁体が自動的に所定位置（原位置）に復帰する。

回路５によれば、常時一定の空圧を与える空圧源６だけを用いて、エゼクタ７に空気Ａ３を間歇的に供給することができる。油水分離装置１は、浮上液Ｌ２の吸い上げを間歇的に実行することができる。

油水分離装置１の効果について説明する。吐出時間と吸引時間を調整することにより、所望の条件により変更可能である。弁９Ａ，９Ｂの空気タイマーを使って、タンク３内の状況で、吐出時間、吸引時間の調整が可能である。この空気タイマーで間歇運転の時間を調整する。

作動途中で止まった場合でも、復帰機構６０の作動により、リレー弁１０、制御弁８、弁９Ａ，９Ｂ、制御弁１１の弁体を原位置に自動的に戻すことができる。溜まった油が固まりにくい利点がある。

実施形態２の油水分離装置１０１は、油水分離装置１を連続運転に変更し、リレー弁については、バネによる復帰機構１６０に代えて空気による復帰作動を行う実施形態である。油水分離装置１の各構成と共通する構成については、各構成に付した符号から、その数字に１００を加算した符号を付して対応させ、その詳細な説明を省略する。以下、主に相違点を説明する。

油水分離装置１０１は、図５に示すように、弁１０９Ａ，１０９Ｂに、浮上液Ｌ２の吸引時間と、浮上液Ｌ２の吸引を止め、浮上液Ｌ２を油水分離槽４（図１参照）に吐出する吐出時間と、を設定する。タンク１０３Ａ，１０３Ｂ、リレー弁１１０Ａ，１１０Ｂ、弁１０９Ａ，１０９Ｂをそれぞれ複数個（ここでは２個）備える。制御弁１１１は１個である。リレー弁１１０Ｂがエゼクタ１０７とタンク１０３Ａ，１０３Ｂとの間に配置され、２個のタンク１０３Ａ，１０３Ｂと排他的に接続する。

排他的に接続するとは、（１）リレー弁１１０Ｂがタンク１０３Ａとエゼクタ１０７とを接続して負圧を供給し、タンク１０３Ｂとエゼクタ１０７との接続を遮断する、又は、（２）リレー弁１１０Ｂがタンク１０３Ａとエゼクタ１０７との接続を遮断し、タンク１０３Ｂとエゼクタ１０７とを接続してタンク１０３Ｂに負圧を供給すること、のいずれか（１）（２）の一方の接続を切り替えて行うことをいう。弁体の復帰作動は空気圧による復帰機構１６０により行う。

図５のシャトル弁１４０は、２つの供給口と１つの吐出口を持ち、一方の供給口に空気圧を供給すると一方の供給口が閉じられ吐出口へ流れる弁である。空気制御とか油圧制御に使用されます。シャトル弁１４０は、入り口が二か所、出口が一か所あって、中に二か所の入り口の片方を閉じるような構造の左右に移動する弁が入っている。圧力の違う空気を入り口二か所にそれぞれ導入できるように空気回路を組んで、弁体に送る空気圧力を低圧から高圧に瞬時に切り替えて弁体の推力を変える。

図５の手押しボタンの付設された弁１５０は、ボタンの押し下げに応答して、リレー弁１１０Ａの中間停止異常の場合の解除を行うものである。

図５において、回路１０５の管の接続構造を説明する。管１２０は弁１０９Ａ，１０９Ｂと空圧源１０６とを接続する。管１２１は弁１０９Ａとリレー弁１１０Ａとを接続する。管１２０から途中で分岐する管１２２は、リレー弁１１０Ａと空圧源１０６を接続する。管１２０から管１２３，１２４が分岐する。管１２３は管１２０と弁１０９Ｂを接続する。管１２４は管１２０と弁１０９Ａを接続する。管１２５はリレー弁１１０Ａと弁１０９Ｂを接続する。管１２６は空圧源１０６と絞り弁１２７を接続する。管１２８は絞り弁１２７とリレー弁１１０Ｂを接続する。管１２９は管１２６から分岐し、制御弁１１１と接続する。管１３０は弁１０９Ａと弁１５０とを接続する。管１３１が管１３０から分岐し、弁１５０と接続する。管１３２は、弁１５０と管１２６とを接続する。管１３３Ａは、管１２５Ａから分岐し、制御弁１０８Ａと接続する。管１３３Ｂは、管１２１から分岐し、制御弁１０８Ｂと接続する。管１３４はエゼクタ１０７とリレー弁１１０Ｂと接続する。管１３４Ａはエゼクタ１０７と制御弁１１１と接続する。リレー弁１１０Ｂは、タンク１０３Ａと、タンク１０３Ｂとに接続する。管１１５Ａはタンク１０３Ａと制御弁１０８Ａと接続する。管１１５Ｂはタンク１０３Ｂと制御弁１０８Ｂを接続する。管１３６は管１３３Ｂから分岐し、シャトル弁１４０の入口と接続する。管１３７は管１３９から分岐し、シャトル弁１４０の入口と接続する。管１３８Ａは管１３３Ａから分岐し、リレー弁１１０Ｂと接続する。管１３８Ｂは管１３３Ｂから分岐し、リレー弁１１０Ｂと接続する。管１３９はリレー弁１１０Ａと弁１０９Ｂを接続する。

油水分離装置１０１の作動、主に、回路１０５の作動について、図５〜図９を参照して説明する。タンク１０３Ａと１０３Ｂは排他的作動を行う。弁１０９Ａ，１０９Ｂの遅延時間は同じ時間、例えば７秒が設定されている。タンク１０３Ａが浮上液Ｌ２の吸引を行うと、タンク１０３Ｂは浮上液Ｌ２の吐出を行う。

図５は、原位置であり、Ａタンク吸引、Ｂタンク吐出である。空圧源１０６が回路１０５に空圧を与えると、信号が管１２０、管１２２、リレー弁１１０Ａ、管１２５Ａを経由して弁１０９Ｂに加えられ、７秒の吸引・吐出時間が開始する。弁１０９Ａは大気開放状態であり、作動していない。信号が管１２６、管１２９、制御弁１１１を経由してエゼクタ７に供給されて、タンク１０３Ａ内が負圧となる。信号は空圧源１０６から管１２６、絞り弁１２７、管１２８を経由してリレー弁１１０Ｂに加わり、タンク１０３Ｂ内が加圧される。制御弁１０８ＡはＯＮであるので、管１１５Ａは閉鎖される。制御弁１０８ＢはＯＦＦであるので、管１１５Ｂが開放される。これにより、貯留槽１２からタンク３に浮上液Ｌ２が、空気Ａ１とともにノズル１１３内に吸引されて、管１０２、逆止弁１１７Ａ、管１１４Ａを経由して、空気Ａ１とともにタンク１０３Ａまで吸い上げられる。タンク１０３Ａでは、一緒に吸い上げられた浮上液Ｌ２と空気Ａ１とが分離され、浮上液Ｌ２はタンク１０３Ａ内に貯留される。タンク１０３Ｂ内に貯留されていた浮上液Ｌ２は、管１１５Ｂ、制御弁１０８Ｂ、管１１６Ｂを経て、分離槽４（図１参照）に吐出される。

前述した７秒の吸引・吐出時間が経過すると、図５に示すＡタンク吸引・Ｂタンク吐出モードから図６の切り替えを経て、図７のＡタンク吐出・Ｂタンク吸引モードに変化する。図６において、弁体１０９Ｂの弁体が作動し、矢印に示す通り、信号が、空圧源１０６から管１２０,１２３，タイムディレイ弁１０９Ｂ，管１２５を経由して、リレー弁１１０Ａの弁体を押すことによって弁体が作動し、管１２５Ａが大気開放される。管１２５Ａから弁１０９Ｂ、シャトル弁１４０，管１３３Ａへの信号がなくなり、スプリングである復帰機構１６０が働き、制御弁１１１が瞬間的に遮断される。制御弁１０８Ａの復帰機構１６０が働き、管１１５Ａと管１１６Ａが遮断から連通に切り替わる。リレー弁１１０Ａの弁体が作動完了後、図７に示す状態になる。図７においては、信号が空圧源１０６、リレー弁１１０Ａ、管１２１を経由して、弁１０９Ａに加わる。また、信号が、管１２１から１３３Ｂ、１３８Ｂを経由してリレー弁１１０Ｂに加わり、リレー弁１１０Ｂの弁体が押されて作動することで、リレー弁１１０Ｂは、図示の位置になる。これにより、空圧が、絞り弁１２７、管１２８、リレー弁１１０Ｂ、管１３５Ａを経由し、タンク１０３Ａに供給される。タンク１０３Ａ内に貯留されていた浮上液Ｌ２は、管１１５Ａ、制御弁１０８Ａ、管１１６Ａを経て、分離槽４（図１参照）に吐出される。一方、制御弁１０８Ｂに信号が加わり、管１１５Ｂと管１１６Ｂは連通から遮断に切り替わる。空圧がエゼクタ１０７に供給され、タンク１０３Ｂ内が負圧になり、貯留槽１２の浮上液Ｌ２はタンク１０３Ｂに吸引される。

このようにして、図７において、タンク１０３Ａからの吐出と、タンク１０３Ｂでの負圧吸引が行われる。タンク１０３Ａ、１０３Ｂの作動は吸引と吐出を交換した排他的な動作を行うものであるので、図５の作動説明を参照されたい。

前述した７秒の吸引・吐出時間が経過すると、図７に示すＡタンク吐出・Ｂタンク吸引モードから図８の切り替えを経て、図５のＡタンク吸引・Ｂタンク吐出モードに戻る。

図８に示す切り替え動作において、弁体１０９Ａの弁体が作動し、信号が、空圧源１０６から管１２０,１２４，タイムディレイ弁１０９Ａ，管１３０を経由して、リレー弁１１０Ａの弁体を押すことによって弁体が作動し、管１２１が大気開放される。管１２１からシャトル弁１４０，管１３３Ｂへの信号がなくなり、スプリングである復帰機構１６０が働き、制御弁１１１が瞬間的に遮断される。また、制御弁１０８Ｂの復帰機構１６０が働き、管１１５Ｂと管１１６Ｂが遮断から連通に切り替わる。リレー弁１１０Ａの弁体が作動完了後、図５に示す状態に戻る。図５においては、信号が空圧源１０６、リレー弁１１０Ａ、管１２５Ａを経由して、弁１０９Ｂに加わる。また、信号が、管１２５Ａから１３３Ａ、１３８Ａを経由してリレー弁１１０Ｂに加わり、リレー弁１１０Ｂの弁体が押されて作動することで、リレー弁１１０Ｂは、図示の位置になる。これにより、空圧が、絞り弁１２７、管１２８、リレー弁１１０Ｂ、管１３５Ｂを経由し、タンク１０３Ｂに供給される。タンク１０３Ｂ内に貯留されていた浮上液Ｌ２は、管１１５Ｂ、制御弁１０８Ｂ、管１１６Ｂを経て、分離槽４（図１参照）に吐出される。一方、制御弁１０８Ａに信号が加わり、管１１５Ａと管１１６Ａは連通から遮断に切り替わる。空圧がエゼクタ１０７に供給され、タンク１０３Ｂ内が負圧になり、貯留槽１２の浮上液Ｌ２はタンク１０３Ｂに吸引される。

このようにして、タンク１０３Ａは吐出と吸引を交互に切り替えられ、タンク１０３Ｂはタンク１０３Ａと排他的な作動である吸引と吐出を交互に行う。

図９に示す通り、吸引及び吐出の作動が途中で止まった中間停止の場合、例えば、リレー弁１１０Ａの弁体が中間停止したことで回路が遮断された場合、弁１５０の押し下げにより、回路１０５が遮断から連通に変化し、空圧源１０６から信号空気が管１２６，１３２、弁１５０、管１３１、１３０を経由して、リレー弁１１０Ａの弁体を作動させる。これにより、リレー弁１１０Ａの弁体が原位置に戻る。緊急停止等のトラブル時の回復作動が円滑にできる。

実施形態２の油水分離装置１０１回路１０５によれば、常時一定の空圧を与える空圧源１０６だけを用いて、エゼクタ１０７により、貯留槽１２からタンク１０３Ａ又はタンク１０３Ｂに対して、交互に、浮上液Ｌ２の連続的な吸引ができるとともに、タンク１０３Ａ又はタンク１０３Ｂに貯留された浮上液Ｌ２を、交互に、連続的に分離槽４（図１参照）に吐出することができる。油水分離の処理能力が大幅に向上する。

本発明は、実施形態１、２で説明した構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除、置換、欠失が可能である。

油水分離装置…１，１０１
タンク…３，１０３Ａ，１０３Ｂ
油水分離槽…４
空気圧回路…５，１０５
空気圧源…６，１０６
エゼクタ…７，１０７
第１方向制御弁…８，１０８，１０８Ａ，１０８Ｂ
タイムディレイ弁…９Ａ，９Ｂ，１０９Ａ，１０９Ｂ
リレー弁…１０，１１０Ａ，１１０Ｂ
弁…１５０
復帰機構…６０，１６０
逆止弁…１７
液面…１２Ｂ
第２方向制御弁…１１，１１１
シャトル弁…１４０
貯留槽…１２
ノズル…１３
管…２，１４，１５，１６，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，
２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４，３５，１１５Ａ，１１５Ｂ，
１１６Ａ，１１６Ｂ，１２０，１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，
１２５Ａ，１２６，１２８，１２９，１３０，１３１，１３２，１３３Ａ，
１３３Ｂ，１３４，１３４Ａ，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３６，１３７，
１３８Ａ，１３８Ｂ，１３９
逆止弁…１７、１１７Ａ、１１７Ｂ
絞り弁…２７，１２７
混合液…Ｌ１
浮上液…Ｌ２
油分…Ｌ３
クーラント液…Ｌ４
空気…Ａ１，Ａ２，Ａ３

Claims

水溶液と、この水溶液よりも比重が小さい油分が混ざった混合液の表面から浮上液を吸引する管と、
該管と接続し、浮上液を吸引し吐出するタンクと、
前記タンクから吐出された前記浮上液を回収し、油分と水溶液とに分離する油水分離槽と、
前記浮上液の吸引と吐出の制御を行う空気圧回路と、を備え、
該空気圧回路が、
前記タンクと、空気圧源とに接続され、前記タンク内に負圧を発生させるエゼクタと、
前記タンクから前記油水分離槽への浮上液の流れを連通又は遮断する第１方向制御弁と、
前記空気圧源から前記エゼクタへの空気の流れを連通又は遮断する第２方向制御弁と、
信号圧力に応答して遅延作動を行うタイムディレイ弁と、
前記空気圧源と、前記タイムディレイ弁と、前記第１方向制御弁と、前記第２方向制御弁に接続し、前記吸引と吐出の切り替えを行うリレー弁と、を備え、
前記吸引のとき、前記第１方向制御弁により前記タンクに貯留された浮上液の吐出を停止し、前記第２方向制御弁により前記エゼクタを作動させ前記タンクの内部を負圧にすること、
前記吐出のとき、前記第１方向制御弁により前記タンクに貯留された浮上液を吐出させること、
前記タイムディレイ弁に、前記浮上液を吸引する吸引時間と、前記浮上液を油水分離槽に吐出する吐出時間と、を設定し、前記タンクが吸引と吐出を交互に繰り返し行うこと、
空圧が停止時または中断時に、前記リレー弁、前記タイムディレイ弁、第１方向制御弁、及び、第２方向制御弁の弁体を原位置に復帰させる復帰機構を備えることを特徴とし、
更に、前記空気圧回路が、前記タンク、リレー弁、タイムディレイ弁、第１方向制御弁をそれぞれ複数個備え、
前記リレー弁の１つが、前記エゼクタと前記複数のタンクの間に配置され、前記エゼクタと前記複数のタンクとを、複数のタンクのうち１つのタンクを順に選択してエゼクタと接続して負圧を供給し、他のタンクとエゼクタとの接続を遮断するように接続し、１つのタンクが吸引をおこなうときには、他のタンクは吐出を行い、吸引と吐出とを連続的に行うことを特徴とする油水分離装置。