JPH10272383A - 分離板型遠心分離機用漏洩検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の漏洩検知器は、フロート式であるた
め、スラッジ等がフロートやスイッチの駆動部にスラッ
ジ等が詰まり頻繁にメンテナンスを行わなくてはならな
い。また、漏洩検知器としてダイアフラム方式等の圧力
スイッチで軽液排出流路に設けると、高価な割りには圧
力の測定精度の信頼性に欠ける。 【解決手段】 本漏洩検知器１０は、軽液Ｌの背圧Ｐを
調整する背圧調整弁１０Ａを軽液排出管４５に設けると
共に背圧調整弁１０Ａの上流側の軽液排出管４５に背圧
Ｐを検出する半導体圧力センサ１１を設け、且つ半導体
圧力センサ１１に軽液Ｌの漏洩を判定する漏洩判定手段
１２を接続し、半導体圧力センサ１１の検出値Ｐが下限
値Ｐminより低下した時間が所定時間Ｔ1以上になった時
に漏洩判定手段１２から異常信号Ｓ2を出力して軽液Ｌ
の漏洩を知らせることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分離板型遠心分離
機用漏洩検知器に関し、更に詳しくは分離板型遠心分離
機により分離された軽液及び／または重液の背圧の変動
を利用して軽液及び／または重液の漏洩を検出する分離
板型遠心分離機用漏洩検知器（以下、単に「漏洩検知
器」と称す。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の漏洩検知器について説明する前
に、分離板型遠心分離機について概説する。分離板型遠
心分離機は、例えば潤滑油や燃料油等の油に懸濁物質や
水が混入した被処理液（以下、「原液」と称す。）を遠
心分離して比重の大きい懸濁物質及び水をスラッジと重
液として分離して比重の小さい油（軽液）を清浄化する
もので、分離により清浄化された軽液は潤滑油や燃料油
として再使用する。

【０００３】上記分離板型遠心分離機は、例えば、回転
胴と、回転胴と一体的に回転する上下の回転体と、上部
回転体に対して上下に摺動して懸濁物質及び水の排出口
を開閉する主弁と、この主弁と上部回転体とで形成され
た分離室と、この分離室内に上下に所定間隔を空けて複
数積層された分離板と、この分離板を介して分離室内の
潤滑油を排出する軽液排出流路とを備えている。

【０００４】従って、上記分離室内では回転胴及び回転
体の回転による遠心力で水が軽液から重液として半径方
向外方へ移動して分離し、重液と軽液の界面が形成され
る。そして、原液の供給に伴って分離室の内方から軽液
が徐々に軽液排出流路を経由して排出され、分離室の外
方から主として重液（分離初期は軽液が混入している）
が徐々に重液排出流路を経由して排出される。主弁は外
部から開弁作動水を供給することにより下方へ摺動して
開いてスラッジを排出した後、外部から閉弁作動水を供
給することにより上方へ摺動して閉じる。

【０００５】ところで、原液の処理中に分離後の軽液が
何等かの原因で重液側に漏洩することがある。そのた
め、従来は、重液の出口流路に例えば図４に示すフロー
ト式の重液検知器１００を漏洩検知器として設けたり、
あるいは重液とスラッジの合流点に例えば図５に示すフ
ロート式の漏洩検知器２００を設けたりして軽液の漏洩
を検出していた。また、別の漏洩検出手段として軽液排
出路に例えばブルドン管方式やダイアフラム方式の圧力
スイッチを漏洩検知器として設け、軽液排出流路の背圧
を圧力スイッチにより測定して軽液の漏洩を間接的に検
出していた。

【０００６】図４に示す重液検知器（以下、「漏洩検知
器」と称す。）１００は、同図に示すように、重液の入
口１０１Ａ及び出口１０１Ｂを有するタンク１０１と、
このタンク１０１内に配設されたフロート１０２と、こ
のフロート１０２が側方の支点を中心に上方へ揺動した
時に付勢されるマイクロスイッチ１０３とを備え、万
一、軽液が重液中に漏洩すると、フロート１０２が上方
へ揺動してマイクロスイッチ１０３を付勢し、警報器等
を介して軽液の漏洩を知らせるものである。

【０００７】また、図５に示す漏洩検知器２００は、同
図に示すように、重液の入口２０１Ａ、スラッジの入口
２０１Ｂ及び重液及びスラッジの出口２０１Ｃを有する
タンク２０１と、このタンク２０１の出口２０１Ｃに挿
入されたシリンダ弁２０２と、このシリンダ弁２０２を
上下に移動させて出口２０１Ｃを開閉するエアシリンダ
２０３と、シリンダ弁２０２に隣接したフロート２０４
と、このフロート２０４が浮上した時に付勢されるマイ
クロスイッチ２０５とを備え、万一、軽液が重液中また
はスラッジ出口に漏洩すると、フロート２０４が浮上し
てマイクロスイッチ２０５を付勢し、警報器等を介して
軽液の漏洩を知らせるものである。尚、エアシリンダ２
０３は間欠的に駆動して出口を開放し、タンク２０１内
に溜まった重液及びスラッジを排出する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
漏洩検知器１００、２００の場合には、いずれもフロー
ト式であるため、スラッジがフロート１０２、２０４や
シリンダ弁２０２の駆動部に詰まって動作不良が生じた
り、フロート１０２、２０４とマイクロスイッチ１０
３、２０５との接触不良が生じたりして漏洩検知器１０
０、２００が正常に動作しなかったり、あるいはマイク
ロスイッチ１０３、２０５の配線等が腐食して電気系統
が故障したりする虞があるため、漏洩検知器１００、２
００を頻繁にメンテナンスを行わなくてはならないとい
う課題があった。また、漏洩検知器として軽液排出流路
に設けたブルドン管方式やダイアフラム方式の圧力スイ
ッチの場合には、高価な割りには圧力の測定精度が悪
く、信頼性に欠けるという課題があった。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、軽液及び／または重液の漏洩を正確且つ確
実に検出することができ、信頼性が高くしかもメンテナ
ンスフリーの分離板型遠心分離機用漏洩検知器を提供す
ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の分離板型遠心分離機用漏洩検知器は、回転胴の上部に
嵌着された回転体と、この回転体の下部に挿入された状
態で上下に摺動して懸濁物質及び重液の排出口を開閉す
る主弁と、この主弁と上記回転体とで形成された分離室
と、この分離室内に上下に所定間隔を空けて複数積層さ
れた分離板とを備え、上記分離板を介して分離室内で分
離した軽液及び重液をそれぞれの排出流路を経由して排
出する分離板型遠心分離機に用いられる漏洩検知器にお
いて、上記軽液及び／または上記重液の背圧を調整する
背圧調整弁を上記軽液及び／または上記重液の排出流路
に設けると共に上記背圧調整弁の上流側の上記排出流路
に上記背圧を検出する圧力センサを設け、且つ上記圧力
センサに上記軽液及び／または上記重液の漏洩を判定す
る漏洩判定手段を接続し、上記圧力センサの検出値が所
定値より低下した時間が所定時間以上になった時に上記
漏洩判定手段から異常信号を出力して上記軽液及び／ま
たは上記重液の漏洩を検出することを特徴とするもので
ある。

【００１１】また、本発明の請求項２に記載の分離板型
遠心分離機用漏洩検知器は、請求項１に記載の発明にお
いて、上記漏洩判定手段は、背圧の下限値を設定する下
限圧設定手段と、この下限圧設定手段により設定された
下限値と上記圧力センサの検出値とを比較する比較器
と、この比較器の比較結果が下限値を下回っている時に
出力される異常信号に基づいてその出力時間をカウント
するタイマとを備え、上記タイマのカウント数が所定値
を超えた時に上記比較器からの異常信号に基づいて警報
手段を付勢することを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。尚、各図中、図１は本発
明の漏洩検知器と分離板型遠心分離機との関係を示す構
成図、図２は図１に示す漏洩検知器の構成を中心に示す
ブロック図、図３は分離板型遠心分離機の軽液排出流路
における背圧の変動状態及び漏洩検知器の動作タイミン
グを説明するためのグラフである。

【００１３】本実施形態の漏洩検知器１０は、図１に示
すように、コントローラ２０の制御下で駆動する分離板
型遠心分離機３０に接続されている。そこで、まず分離
板型遠心分離機３０について説明する。この分離板型遠
心分離機３０は、同図に示すように、鉛直方向の原液導
入管３１を中心に駆動機構（図示せず）によって高速に
回転する回転胴３２と、この回転胴３２の上部に締結リ
ング３３によって嵌着された截頭円錐状の上部回転体３
４と、この上部回転体３４の下方で上下に摺動し上部回
転体３４の下端のパッキングと離接して懸濁物質及び重
液Ｈの排出口３５を開閉する主弁３６と、この主弁３６
と上部回転体３４とで形成された分離室３７と、この分
離室３７内に上下に所定間隔を空けて複数枚積層された
截頭円錐状の分離板３８とを備えている。尚、上記排出
口３５は回転胴３２の周方向等間隔に形成されている。

【００１４】上記分離板３８と原液導入管３１の間には
ロート状に開いた拡径部を有する案内筒３９が配設さ
れ、この案内筒３９を経由して原液導入管３１からの原
液を分離室３７内へ導く。そして、上部回転体３４の上
端面には中央開口を有する偏平な筒体が軽液チャンバー
４０として配設され、分離室３７内で遠心分離された軽
液Ｌを図１に矢印で示すように分離板３８に従って半径
方向内方へ蓄積して行き、分離室３７からオーバーフロ
ーさせて軽液チャンバー４０内に溜める。また、この軽
液チャンバー４０を囲み軸心を共有する重液チャンバー
４１が上部回転体３４の上端面に配設され、分離室３７
で遠心分離された重液Ｈを重液チャンバー４１内に溜め
る。即ち、分離室３７内には上部回転体３４の下端近傍
から上端までその内周面に沿って仕切板４２が配設さ
れ、この仕切板４２と上部回転体３４間には所定の隙間
が形成されている。そして、上部回転体３４の上端面に
は重液チャンバー４１に連通する連通孔４３が上部回転
体３４の周方向等間隔に複数形成され、上部回転体３４
と仕切板４２間の隙間に従って案内された重液Ｈが連通
孔４３から重液チャンバー４１内へ導かれ、ここで重液
Ｈを溜める。

【００１５】更に、上記軽液チャンバー４０内には軽液
インペラ４４が臨み、この軽液インペラ４４に接続され
た軽液排出管４５を介して軽液チャンバー４０内に蓄積
された軽液Ｌを排出し、外部の軽液用の貯留タンク（図
示せず）へ導く。また、重液チャンバー４１には重液イ
ンペラ４６が臨み、この重液インペラ４６に接続された
重液排出管４７を介して重液チャンバー４１内に蓄積さ
れた重液Ｈを外部へ排出する。

【００１６】また、上記回転胴３２の下部には下部回転
体４９が一体に形成され、この下部回転体４９の内面が
主弁３６の形状に即して形成されている。そして、主弁
３６と下部回転体４９の間には隙間５０が形成され、こ
の隙間５０に閉弁作動水を導いて主弁３６を上部回転体
３４の下端に押し付けて排出口３５を閉じている。ま
た、下部回転体４９には半径方向で摺動する副弁５１が
配設され、この副弁５１を開弁作動水により半径方向内
方へ摺動させて副弁５１を開き、隙間５０の作動水を排
出して主弁３６を開き、懸濁物質、重液Ｈを排出口３５
から排出する。懸濁物質、重液Ｈを排出した後、開弁作
動水の供給を止め、供給ラインに溜まった水を水抜きノ
ズル５２から抜き出す。副弁５１は閉じると、供給され
ている開弁作動水により主弁３６が閉じ、原液を処理す
る状態となる。

【００１７】而して、図１、図２に示すように上記軽液
排出管４５には軽液Ｌの背圧Ｐを調整する背圧調整弁１
０Ａが配設され、この背圧調整弁１０Ａの上流側に本実
施形態の漏洩検知器１０が配設されている。この漏洩検
知器１０は、軽液排出管４５内の軽液Ｌが漏れた時に異
常変動する背圧を測定することにより、軽液Ｌの漏れを
間接的に検出する測定機器である。即ち、この漏洩検知
器１０は、軽液排出管４５内を流れる軽液Ｌの背圧Ｐを
検出する圧力センサ例えば半導体圧力センサ１１と、こ
の半導体圧力センサ１１に接続され且つこの半導体圧力
センサ１１の検出信号に基づいて軽液Ｌの漏れを判定す
る漏洩判定手段１２とを備えている。

【００１８】上記漏洩判定手段１２は、背圧Ｐの下限値
Ｐminを設定する下限圧設定手段１３と、この下限圧設
定手段１３により設定された下限値Ｐminと半導体圧力
センサ１１の検出背圧（以下、「検出値」と称す。）Ｐ
とを比較する比較器１４と、この比較器１４による比較
の結果、検出値が下限値Ｐminを下回っている時に出力
される信号Ｓ0に基づいてその出力時間をカウントする
タイマ１５と、入出力手段１６とを備え、入出力手段１
６を介してコントローラ２０と接続されている。

【００１９】上記タイマ１５のカウント数は、図３に示
すように、予め設定された所定時間Ｔ1に相当するカウ
ント数を超えると比較器１４に対して異常信号出力指令
信号Ｓ1を出力する。そして、比較器１４は異常信号出
力指令信号Ｓ1に基づいて異常信号Ｓ2を出力し、この異
常信号Ｓ2を入出力手段１６を介してコントローラ２０
に対して出力する。コントローラ２０は異常信号Ｓ2に
基づいて例えば警報灯等の警報手段１７を付勢し、オペ
レータに軽液Ｌの漏れを知らせる。また、所定時間Ｔ1
内に軽液排出管４５内の背圧Ｐが下限値Ｐminを超えて
許容範囲内の背圧Ｐに戻れば、タイマ１５のカウント数
はリセットされる。

【００２０】また、図示してないが上記下限圧設定手段
１３は、軽液排出管４５内の軽液Ｌの基準背圧（例え
ば、０．５〜２．０Ｋｇｆ／ｃｍ²までの圧力）Ｐ0を適
宜設定する基準圧手段と、基準背圧Ｐ0との許容差圧
（例えば、０．３０Ｋｇｆ／ｃｍ²までの差圧）δＰを
適宜設定する差圧手段とを有している。また、漏洩検知
器１０は、半導体圧力センサ１１の検出信号に基づいて
軽液排出管４５内の背圧Ｐが基準背圧Ｐ0であるか否か
を判定する判定手段（図示せず）を有し、判定手段の判
定結果に基づいて背圧調整弁１０Ａの開度を調整して基
準背圧Ｐ0を設定する。従って、下限圧設定手段１３
は、基準背圧Ｐ0から許容差圧δＰを差し引いた値（Ｐ0
−δＰ）を下限値Ｐminとして設定し、この下限値Ｐmin
を比較器１４の基準値として設定するものである。

【００２１】また、上記漏洩検知器１０はコントローラ
２０からの通液信号Ｓ3に基づいて作動する。そして、
上記漏洩検知器１０は、通液信号Ｓ3に基づいた通液開
始時から下限値Ｐminに達するまでの間はタイマ１５の
カウント数が所定時間Ｔ1を超えても異常信号Ｓ0を出力
しないようになっている。

【００２２】次に、動作について図３を参照しながら説
明する。原液供給管４８から原液を供給すると、原液は
分離板型遠心分離機３０の原液導入管３１から案内筒３
９内へ流入し、案内筒３９の下端から分離室３７内へ流
入する。この時回転胴３２、上下の回転体３４、３６が
高速で回転しているため、遠心力で原液は懸濁物質、重
液Ｈ及び軽液Ｌに分離して積層する。最初に回転体内を
封水する。そして、原液が連続的に供給されると、重液
Ｈが上部回転体３４と仕切板４２間の隙間から上部回転
体３４上端の連通孔４３を経由して重液チャンバー４１
内に流出し、重液チャンバー４１内に重液Ｈが溜まる一
方、分離室３７内で懸濁物質及び重液Ｈが分離された軽
液Ｌは分離板３８に沿って半径方向内方へ徐々に移動
し、分離室３７から軽液チャンバー４０へオーバーフロ
ーして軽液チャンバー４０内に軽液Ｌが溜まる。やが
て、軽液Ｌは軽液チャンバー４０から軽液インペラ４４
を経由して軽液排出管４５から所定の貯留タンクへ排出
される。

【００２３】一方、分離板型遠心分離機３０がコントロ
ーラ２０の制御下で駆動すると、コントローラ２０から
漏洩検知器１０に対して通液信号Ｓ3を既に出力してい
るため、漏洩検知器１０が作動する。図３に示すように
漏洩検知器１０が作動した時点から軽液排出管４５を軽
液Ｌが流れ始め、半導体圧力センサ１１で軽液Ｌの流れ
を検出し始める。漏洩検知器１０が軽液Ｌを検出した時
点から所定時間Ｔ2の間、軽液Ｌの背圧Ｐは下限値Ｐmin
より小さいが、この時間Ｔ2が比較器１４から異常信号
Ｓ2を出力する時間Ｔ1より長くても異常信号Ｓ2を出力
しない。その後、軽液排出管４５内の背圧Ｐが図３に示
すように下限値Ｐminを超えて基準背圧Ｐ0に達する。

【００２４】そして、通常、軽液Ｌの背圧Ｐは基準背圧
Ｐ0の許容範囲内で変動する。背圧が例えば図３に示す
ように下限値Ｐminを下回ってタイマ１５がカウントを
開始し、カウント数が所定時間Ｔ1以下の短時間Ｔ3で許
容値内の背圧に戻れば、タイマ１５のカウント数は所定
時間Ｔ1に相当するカウント数に達しないためリセット
され、比較器１４から異常信号Ｓ2を出力することはな
い。その後、何等かの原因で軽液Ｌが重液Ｌ側へ漏れる
と、背圧Ｐは低下して許容範囲内に復帰することはな
い。そのため、背圧Ｐは下限値Ｐminを下回り、下回っ
た時点で比較器１４から信号Ｓ0がタイマ１５へ出力さ
れ、タイマ１５がカウントを開始する。そして、タイマ
１５のカウント数が所定時間Ｔ1に相当するカウント数
を超えると、タイマ１５から比較器１４に対して異常信
号出力指令信号Ｓ1を出力する。これにより比較器１４
は異常信号Ｓ2を入出力手段１６を介してコントローラ
２０へ出力する。コントローラ２０は異常信号Ｓ2に基
づいて警報灯等の警報手段１７へ信号を出力し、警報手
段１７を付勢し、警報手段１７から警報を発して分離板
型遠心分離機３０に漏洩が発生したことをオペレータに
知らせる。

【００２５】以上説明したように本実施形態によれば、
軽液Ｌの背圧Ｐを調整する背圧調整弁１０Ａを軽液排出
管４５に設けると共に背圧調整弁１０Ａの上流側の軽液
排出流路４５に背圧Ｐを検出する半導体圧力センサ１１
を設け、且つ半導体圧力センサ１１に軽液Ｌの漏洩を判
定する漏洩判定手段１２を接続し、半導体圧力センサ１
１の検出値Ｐが背圧の下限値Ｐminより低下した時間が
所定時間Ｔ1以上になった時に漏洩判定手段１２から異
常信号Ｓ2を出力し、警報手段１７によって軽液Ｌの漏
洩を知らせるようにしたため、従来の漏洩検知器のよう
にスラッジの詰まりによる動作不良や電気的な接触不良
等が生じる虞がなく、常に正確且つ確実に軽液Ｌの漏洩
を検出することができ、漏洩検知器１０の信頼性を格段
に高めることができ、しかもメンテナンスを行う必要が
ない。また、半導体圧力センサ１１による検出値が下限
値Ｐminを下回っても、この検出値の持続時間をタイマ
１５によりカウントし、そのカウント数によって軽液Ｌ
の漏洩か否かを識別するようにしたため、背圧Ｐの圧力
変動による誤警報を発することがなく、漏洩検知器１０
の信頼性をより高めることができる。

【００２６】尚、上記実施形態では漏洩検知器１０を軽
液排出管４５に設置した場合について説明したが、漏洩
検知器１０は重液排出管４７に設置しても良く、あるい
は軽液排出管４５及び重液排出管４７の双方に設置して
も上述した本発明の作用及び効果を期することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明の請求項１及び請求項２に記載の
発明によれば、軽液及び／または重液の漏洩を正確且つ
確実に検出することができ、信頼性が高くしかもメンテ
ナンスフリーの分離板型遠心分離機用漏洩検知器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の漏洩検知器と分離板型遠心分離機との
関係を示す構成図である。

【図２】図１に示す漏洩検知器の構成を中心に示すブロ
ック図である。

【図３】分離板型遠心分離機の軽液排出流路における背
圧の変動状態及び漏洩検知器の動作タイミングを説明す
るためのグラフである。

【図４】従来の漏洩検知器の一例の一部を破断して示す
部分断面図である。

【図５】従来の漏洩検知器の他の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 漏洩検知器 １０Ａ 圧力調整弁 １１ 半導体圧力センサ １２ 漏洩判定手段 １３ 下限圧設定手段 １４ 比較器（異常信号出力手段） １５ タイマ １７ 警報手段 Ｓ2 異常信号

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年５月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】また、上記回転胴３２の内面が主弁３６の
形状に即して形成されている。そして、主弁３６と回転
胴３２の間には隙間５０が形成され、この隙間５０に閉
弁作動水を導いて主弁３６を上部回転体３４の下端に押
し付けて排出口３５を閉じている。また、回転胴３２に
は半径方向で摺動する副弁５１が配設され、この副弁５
１を開弁作動水により半径方向内方へ摺動させて副弁５
１を開き、隙間５０の作動水を排出して回転体内液圧で
主弁３６を開き、懸濁物質、重液Ｈを排出口３５から排
出する。懸濁物質、重液Ｈを排出した後、開弁作動水の
供給を止め、開弁作動水の供給ラインに溜まった水が水
抜きノズル５２から抜け、副弁５１は閉じると、供給さ
れている開弁作動水により主弁３６が閉じ、原液を処理
する状態となる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転胴の上部に嵌着された回転体と、こ
   の回転体の下部に挿入された状態で上下に摺動して懸濁
   物質及び重液の排出口を開閉する主弁と、この主弁と上
   記回転体とで形成された分離室と、この分離室内に上下
   に所定間隔を空けて複数積層された分離板とを備え、上
   記分離板を介して分離室内で分離した軽液及び重液をそ
   れぞれの排出流路を経由して排出する分離板型遠心分離
   機に用いられる漏洩検知器において、上記軽液及び／ま
   たは上記重液の背圧を調整する背圧調整弁を上記軽液及
   び／または上記重液の排出流路に設けると共に上記背圧
   調整弁の上流側の上記排出流路に上記背圧を検出する圧
   力センサを設け、且つ上記圧力センサに上記軽液及び／
   または上記重液の漏洩を判定する漏洩判定手段を接続
   し、上記圧力センサの検出値が所定値より低下した時間
   が所定時間以上になった時に上記漏洩判定手段から異常
   信号を出力して上記軽液及び／または上記重液の漏洩を
   検出することを特徴とする分離板型遠心分離機用漏洩検
   知器。
2. 【請求項２】 上記漏洩判定手段は、背圧の下限値を設
   定する下限圧設定手段と、この下限圧設定手段により設
   定された下限値と上記圧力センサの検出値とを比較する
   比較器と、この比較器の比較結果が下限値を下回ってい
   る時に出力される異常信号に基づいてその出力時間をカ
   ウントするタイマとを備え、上記タイマのカウント数が
   所定値を超えた時に上記比較器からの異常信号に基づい
   て警報手段を付勢することを特徴とする請求項１に記載
   の分離板型遠心分離機用漏洩検知器。