(57)【要約】【課題】収容槽の槽内に導入される処理対象液体の量に応じて、油成分を受け入れる開口の相対高さを調整することができる油水分離装置の提供。【解決手段】  油水分離装置は、収容槽４と伸縮管５とを備える。収容槽４は、内部空間４０１を囲むと共に、内部空間４０１に連通する排水口４３及び排油口４１１が形成されている。伸縮管５は、管内空間５０が排油口４１１に連通し、上端開口５０２が内部空間４０１に向かって開口し、且つ、下端部５２と上端部５１との距離が可変である伸縮可能な管状体に形成されていると共に、上端部５２に、密度が水と油の間にあるように構成されたフローター６が取り付けられている。【選択図】図４
2020182939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油と水が混在する処理対象液体を内部空間に収容する収容槽と、
管内空間を有し、前記収容槽内に取り付けられて前記処理対象液体から分離される油成分を前記管内空間に収容する伸縮管と、を備え、前記処理対象液体から油成分を分離する油水分離装置であって、
前記収容槽には、
前記内部空間に連通して前記処理対象液体を前記内部空間に導入する液体導入口と、
前記内部空間に連通して前記処理対象液体から油成分が分離された後の水成分を前記内部空間から排出する排水口と、
前記伸縮管の前記管内空間に連通する排油口と、が形成されており、
前記伸縮管は、
下端部が前記収容槽に取り付けられ、上端部にある上端開口が前記内部空間に向かって開口し、且つ、前記下端部と前記上端部との距離が可変である伸縮可能な管状体に形成されていると共に、前記上端部の前記上端開口から下方へ所定の距離を離れた箇所に、密度が水と油の間にあるように構成されたフローターが取り付けられており、
前記フローターは、トップ端が前記伸縮管の前記上端開口の下側において所定の距離を離れるように配置されており、
前記排水口は、前記伸縮管の伸縮に応じて、前記上端開口が前記下端部に最も接近した時の位置より更に下側にあるように配置形成されていることを特徴とする油水分離装置。
【請求項２】
前記フローター及び前記伸縮管を合わせた全体の密度が０.７５〜０.９９の範囲内にあるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の油水分離装置。
【請求項３】
前記収容槽は底板と、前記底板の周縁から上方へ延伸して前記底板と共に前記内部空間を囲む周壁と、を有する上、前記周壁の外側で前記周壁と共に、前記排水口に連通する水貯蔵空間を囲む外囲壁が形成されており、
前記伸縮管の前記下端部に、前記排油口に連通する下端開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の油水分離装置。
【請求項４】
前記排油口は前記底板に形成されており、前記排水口は前記周壁に形成されることを特徴とする請求項３に記載の油水分離装置。
【請求項５】
前記フローターは前記伸縮管の前記上端部を囲むように取り付けられた環状体であることを特徴とする請求項１に記載の油水分離装置。
【請求項６】
前記フローターは前記伸縮管の延伸方向に沿った軸線を含む平面における断面の面積が、前記軸線と直交する平面における断面の面積より広くなるよう、縦長に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の油水分離装置。
【請求項７】
前記伸縮管の前記上端部及び前記下端部は、いずれも伸縮不可能に形成されると共に、前記上端部と前記下端部との間に伸縮可能な伸縮部を有していることを特徴とする請求項６に記載の油水分離装置。
【請求項８】
前記伸縮管の前記上端部は、前記伸縮部から前記軸線に沿って所定の長さ延伸すると共に、前記フローターは前記上端部と前記伸縮部とが互いに接する箇所に取り付けられており、前記伸縮部は、蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の油水分離装置。
【請求項９】
前記フローターの軸線と直交する平面における断面の面積は、前記伸縮管の前記上端部にある上端開口の断面面積の５倍以上であることを特徴とする請求項５に記載の油水分離装置。
【請求項１０】
前記収容槽は底板と、前記底板の周縁から上方へ延伸して前記底板と共に前記内部空間を囲む周壁と、を有する上、前記周壁の外側で前記周壁と共に、前記排水口に連通する水貯蔵空間を囲む外囲壁が形成されており、
前記収容槽は更に、前記排油口を貫通すると共に、吸引口が形成された一端が前記伸縮管の前記管内空間に配置され、排出口が形成された他端が前記収容槽外に露出し、前記伸縮管の前記管内空間から油成分を吸引して前記収容槽外に排出する吸引管を有していることを特徴とする請求項１に記載の油水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油水分離装置に関し、特に、油と水が混在する処理対象液体から油成分を抽出する油水分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油水分離装置として、例えば特許文献１に示されるものが挙げられる。
【０００３】
また、図１には、従来の油水分離装置の一例が示されている。図示のように、該従来の油水分離装置は、底板１０と該底板１０から上下方向Ｚの上方へ延伸する周壁１１とを有する収容槽１の槽内空間を、仕切り壁１２で第１の収容空間１１１と、底板１０に隣接する連通口１１３を介して第１の収容空間１１１と連通する第２の収容空間１１２に仕切ると共に、周壁１１の底板１０に隣接する側に液体導入口１１４が設けられ、更に底板１０から上下方向Ｚの上方へ第１の所定距離Ｈ１を離れた場所に第１の収容空間１１１に直接に連通する油排出口１１６が設けられ、底板１０から上下方向Ｚの上方へ第１の所定距離Ｈ１より短い第２の所定距離Ｈ２を離れた場所に第２の収容空間１１２に直接に連通する水排出口１１５が設けられている。この構成は、密度が水成分より低い油成分が水成分の上に浮く特性を利用し、水成分の上に浮く油成分を上方にある油排出口１１６から排出し、そして水成分を油排出口１１６より低い位置にある水排出口１１５から排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０２０‐５０６０４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図１に示される従来の油水分離装置は、油排出口１１６より低い位置にある水排出口１１５も底板１０から上下方向Ｚの上方へ第２の所定距離Ｈ２を離れた場所に配置されているので、液体導入口１１４から収容槽１の槽内に導入される処理対象液体の量が少ないと機能しない問題点がある。
【０００６】
従って、本発明は、収容槽の槽内に導入される処理対象液体の量に応じて、油成分を受け入れる開口の相対高さを調整することができる油水分離装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明は、油と水が混在する処理対象液体を内部空間に収容する収容槽と、前記収容槽内に取り付けられて前記処理対象液体から分離される油成分を管内空間に収容する伸縮管と、を備え、前記処理対象液体から油成分を分離する油水分離装置であって、前記収容槽には、前記内部空間に連通して前記処理対象液体を前記内部空間に導入する液体導入口と、前記内部空間に連通して前記処理対象液体から油成分が分離された後の水成分を前記内部空間から排出する排水口と、前記伸縮管の前記管内空間に連通する排油口と、が形成されており、前記伸縮管は、下端部が前記収容槽に取り付けられ、上端部にある上端開口が前記内部空間に向かって開口し、且つ、前記下端部と前記上端部との距離が可変である伸縮可能な管状体に形成されていると共に、前記上端部の前記上端開口から下方へ所定の距離を離れた箇所に、密度が水と油の間にあるように構成されたフローターが取り付けられており、前記フローターは、トップ端が前記伸縮管の前記上端開口の下側において所定の距離を離れるように配置されており、前記排水口は、前記伸縮管の伸縮に応じて、前記上端開口が前記下端部に最も接近した時の位置より更に下側にあるように配置形成されていることを特徴とする油水分離装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により、本発明の油水分離装置は、管内空間が排油口に連通し、上端部にある上端開口が内部空間に向かって開口する伸縮管を用いると共に、伸縮管の上端部に密度が水と油の間にあるように構成されたフローターが取り付けられているため、フローターが収容槽の槽内に供給される処理対象液体の油成分と水成分との界面辺りに浮きながら、フローターが取り付けられている伸縮可能な伸縮管の上端部にある上端開口によりフローターの上方にある油成分を管内空間に取り込んでから、管内空間に連通する排油口から排出することができるので、収容槽の槽内に供給される処理対象液体の量が減っても、フローターは伸縮管の伸縮可能の特性を利用して処理対象液体の油成分と水成分との界面辺りに位置し続け、伸縮可能な伸縮管の上端部にある上端開口は油成分を受け入れ続けることができ、即ち、伸縮可能な伸縮管及びフローターを用いることにより、伸縮管の上端部にある上端開口の相対高さを調整することができる油水分離装置を提供することができる。
特に、本発明において、フローターは、トップ端が伸縮管の上端開口の下側において所定の距離を離れるように配置されているので、この距離を確保することにより、油成分のみが上端開口から管内空間に進入することを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の油水分離装置の一例が示されている断面図。
【図２】本発明の油水分離装置の第１の実施形態の構成が示されている断面図。
【図３】本発明の油水分離装置の第１の実施形態が作動する様子が示されている断面図。
【図４】本発明の油水分離装置の第１の実施形態が作動する様子が示されている断面図。
【図５】本発明の油水分離装置の第２の実施形態の構成が示されている断面図。
【図６】本発明の油水分離装置の第３の実施形態の構成が示されている断面図。
【図７】本発明の油水分離装置の第４の実施形態の構成が示されている断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下は各図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
図２〜図５に本発明の油水分離装置の第１の実施形態が示されており、図２は該第１の実施形態の構成が示されている断面図であり、図３〜図４は同第１の実施形態が作動する様子が示されている断面図である。
【００１１】
図示されているように、本発明の油水分離装置の第１の実施形態は、油と水が混在する処理対象液体を収容できる収容槽４と、収容槽４内に取り付けられて処理対象液体から分離される油成分を排出する伸縮管５と、を備えている。
【００１２】
収容槽４は、底板４１と、底板４１の周縁から上方へ延伸して、底板４１と共に内部空間４０１を囲む周壁４２と、周壁４２の外側に形成されて周壁４２と共に、水貯蔵空間４０２を囲む外囲壁４４と、を有するように構成されている。また、周壁４２には内部空間４０１と水貯蔵空間４０２とを連通する排水口４３が形成されている。
【００１３】
また、この実施形態において、周壁４２には内部空間４０１に直接に連通して、内部空間４０１に処理対象液体を導入する液体導入口４２１が形成され、外囲壁４４には水貯蔵空間４０２に直接に連通して水成分の排出に用いられる放水口４２２が形成されている。そして底板４１には排油口４１１が形成されている。
【００１４】
この実施形態において、伸縮管５は、下端部５１と、上端部５２と、上端部５１と下端部５２との間にある伸縮可能な伸縮部５３とを有し、下端部５１にある下端開口５０１が排油口４１１に連通し、上端部５２にある上端開口５０２が内部空間４０１に向かって開口する。伸縮部５３は蛇腹状に形成されているので、伸縮管５は下端開口５０１と上端開口５０２との距離が可変である伸縮可能な管状体になっている。また、上端部５２の上端開口５０２から下方へ所定の距離を離れた箇所に、密度が水成分と油成分の間にあるように構成されたフローター６が取り付けられている。ちなみに、この実施形態において、伸縮管５の下端部５１及び上端部５２は、いずれも伸縮不可能に形成されている。
【００１５】
フローター６は伸縮管５の上端部５２を囲むように取り付けられた環状体であり、下端６１と、トップ端６２と、下端６１からトップ端６２まで延伸すると共に、処理対象液体に接する内表面６１１及び外表面６１２とを有するように形成されている。そして該フローター６は伸縮管５の伸縮部５３を該環状体の環内側に囲むように、上端部５２と伸縮部５３とが互いに接する箇所に取り付けられている。図３に示されているように、この構成により、フローター６はトップ端６２が伸縮管５の上端開口５０２の下側において所定の距離を離れるように配置されるようになり、油成分３１のみが上端開口５０２から管内空間５０に進入することを確保することができる。
【００１６】
また、排水口４３は、管状体に形成された伸縮管５の伸縮に応じて、上端開口５０２が下端部５１に最も接近した時の位置より更に下側にあるように配置形成されている必要がある。
【００１７】
即ち、排水口４３は内部空間４０１内に導入される処理対象液体の水成分３２と油成分３１との界面より下に位置することによって、水成分３２だけが排水口４３を通って水貯蔵空間４０２内に貯蔵され、放水口４２２から放出されるように構成されている。
【００１８】
この実施形態において、フローター６及び伸縮管５を合わせた全体の密度が０.７５〜０.９９の範囲内にあるように構成されている。
【００１９】
また、伸縮管５を伸長させる十分な浮力を提供すべく、フローター６は伸縮管５の延伸方向に沿った軸線Ｌを含む平面における断面の面積が、軸線Ｌと直交する平面における断面の面積より広くなるよう、縦長に形成されていることが好ましい。そしてフローター６の軸線Ｌと直交する平面における断面の面積が、伸縮管５の上端部５２にある上端開口５０２の断面面積の５倍以上であることがより好ましい。
【００２０】
更に、この実施形態において、伸縮管５の上端部５２は、伸縮部５３から軸線Ｌに沿って所定の長さ分延伸するように形成されている。
【００２１】
以上はこの実施形態の構成について説明したが、本発明としては、様々な変更を加えることができる。例えば、伸縮管５の伸縮部５３は蛇腹状に限定されず、複数の管状体により入れ子状に組み立てて伸縮可能に構成することも可能である。そしてフローター６の構成についても環状体に限らず、伸縮管５の周囲に配置される複数の円筒体で構成することも可能である。
【００２２】
続いて、図３〜図５を用いて、本発明の油水分離装置の上記構成例が作動する様子及び寸法などについて詳しく説明する。
【００２３】
まず、図３には収容槽４の内側に水成分３２のみが注入された様子が示されている。伸縮管５の水面上にある部分の重量をＷとし、フローター６が提供する浮力をＦとすると、フローター６が提供する浮力により伸縮管５の上端部５２が水面に浮かんでいる図示の状態では、Ｗ＝Ｆである。
【００２４】
そしてフローター６が提供する浮力Ｆとは、フローター６の水面（液面）下にある部分の体積分の水成分３２の重量であるので、フローター６の水面（液面）下にある部分の体積をＶ´とし、水成分３２の密度をρ１とし、フローター６の軸線Ｌと直交する平面における断面の面積をＡとし、高さ方向Ｚにおけるフローター６の下端６１から水面（液面）までの距離をｈ１とすると、
Ｗ＝Ｆ＝Ｖ´×ρ１＝Ａ×ｈ１×ρ１
の数式で図３に示されるフローター６の状態を表すことができる。
【００２５】
続いて、図４には、油成分３１と水成分３２が混在する液体、即ち本発明の油水分離装置の処理対象液体が収容槽４の内側に注入された様子が示されている。
【００２６】
ここで、上記のようにフローター６は、密度が水成分３２と油成分３１の間にあるように構成されており、水成分３２より密度が低いため、水成分３２の中に浸かっている部分が水成分３２から提供される浮力で水成分３２より上方へ浮きあがる一方、油成分３１より密度が高いため、油成分３１の中に浸かっている部分を持ち上げるに足りる浮力は提供されない。従って、フローター６は図示のように水成分３２と油成分３１との界面辺りに浮かぶようになり、油成分３１は伸縮管５の上端部５２にある上端開口５０２を経由して伸縮管５の管内空間５０に入り、下端開口５０１を経由して排油口４１１から排出されるようになる。
【００２７】
図４に示されるよう、高さ方向Ｚにおけるフローター６の全高をｈとし、高さ方向Ｚにおけるフローター６の上端から水成分３２と油成分３１との界面までの距離をｈ２とし、高さ方向Ｚにおけるフローター６の下端６１から水成分３２と油成分３１との界面までの距離をｈ-ｈ２とし、更に油成分３１の密度をρ２とすると、
Ｆ＝Ａ×（ｈ-ｈ２）×ρ１＋Ａ×ｈ２×ρ２で表記することかでき、そして更に整理すると
Ｆ＝Ａ×ｈ×ρ１-Ａ×ｈ２×（ρ１-ρ２）
の数式で図４に示されるフローター６の状態を表すことができる。
【００２８】
無論、ｈ２の数値は一定値ではなく、油成分３１が伸縮管５の上端部５２にある上端開口５０２を経由して伸縮管５の管内空間５０に入り、下端開口５０１を経由して排油口４１１から排出されるのにつれて、伸縮管５の上端部５２にある上端開口５０２にある油成分３１がすべて排出されるまで減り続けることになり、即ち、本発明はフローター６が水成分３２と油成分３１との界面辺りに浮かぶ構成により、収容槽の槽内に導入される処理対象液体の量に応じて、伸縮管５の上端部５２にある上端開口５０２の相対高さを自動的に調整し続けることができる。
【００２９】
また、フローター６は伸縮管５の上端部５２と伸縮部５３とが互いに接する箇所に取り付けられているので、高さ方向Ｚにおける伸縮管５の上端部５２にある上端開口５０２からフローター６の上端まである程度の距離ｈ３が確保されており、これにより油成分３１だけが上端開口５０２を経由して排油口４１１から排出されることを確保することができる。
【００３０】
続いて、本発明の油水分離装置の他の実施形態について説明する。
【００３１】
まず、図５に示されている第２の実施形態では、本発明の油水分離装置は底板４１が斜めに設置されている。即ち、本発明の油水分離装置は底板４１が水平面と平行するように構成する必要はなく、図示のように斜めに設置しても問題なく稼動することができる。
【００３２】
続いて、図６に示されている第３の実施形態では、内部空間４０１内に導入される処理対象液体の水成分３２は、排水口４３を経由して直接に放出される構成になっている。この第３の実施形態の構成は、水貯蔵空間や外囲壁、放水口などを省略することにより、油と水が混在する処理対象液体が貯蔵される廃水池７内に設置すると、該廃水池７から処理対象液体を取り込みながら、処理対象液体から分離される油成分３１を排油口４１１から排出しながら、水成分３２を排水口４３から廃水池７に戻すことができる。
【００３３】
即ち、本発明の油水分離装置としては、水貯蔵空間や外囲壁の設置は必ずしも必要な構成ではないことが示される。
【００３４】
更に、図７に示されている第３の実施形態では、底板４１に排油口を設けない替わりに、底板４１と周壁４２により囲まれる内部空間４０１の上方にある開口を排油口４１１とし、この排油口４１１を貫通する吸引管４５を構成する。吸引管４５は吸引口４５０が形成された一端が上方から伸縮管５の上端開口５０２内に挿入されて管内空間５０に配置され、排出口（図示せず）が形成された他端が前記収容槽４外に露出する構成になっている。
【００３５】
この構成により、吸引管４５の排出口側に吸引ポンプなどを設置すれば、伸縮管５の管内空間５０から油成分３１を吸引して収容槽４外に排出することができる。
【００３６】
即ち、本発明の油水分離装置としては、排油口を底板４１に設置する構成は必ずしも必要ではないことが示される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上記構成により、本発明は、フローターが取り付けられている伸縮可能な伸縮管の上端部にある上端開口によりフローターの上方にある油成分を受け入れて下端開口を経由して排油口から排出することができるので、収容槽の槽内に導入される処理対象液体の量が減っても、フローターは伸縮管の伸縮可能の特性を利用して処理対象液体の油成分と水成分との界面辺りに位置し続け、伸縮可能な伸縮管の上端部にある上端開口は油成分を受け入れ続けることができ、即ち、伸縮可能な伸縮管及びフローターを用いることにより、伸縮管の上端部にある上端開口の相対高さを調整することができる油水分離装置を提供することができる。
【００３８】
特に、本発明において、フローターは、トップ端が伸縮管の上端開口の下側において所定の距離を離れるように配置されているので、この距離を確保することにより、油成分のみが上端開口から管内空間に進入することを確保することができる。
【符号の説明】
【００３９】
４・・・・・・収容槽
４０１・・・・内部空間
４０２・・・・水貯蔵空間
４１・・・・・底板
４１１・・・・排油口
４２・・・・・周壁
４２１・・・・液体導入口
４２２・・・・放水口
４３・・・・・排水口
４４・・・・・外囲壁
４５・・・・・吸引管
４５０・・・・吸引口
５・・・・・・伸縮管
５０・・・・・管内空間
５０１・・・・下端開口
５０２・・・・上端開口
５１・・・・・下端部
５２・・・・・上端部
５３・・・・・伸縮部
６・・・・・・フローター
６１・・・・・下端
６１１・・・・内表面
６１２・・・・外表面
６２・・・・・トップ端
７・・・・・・廃水池
【図１】
2020182939.tif 000003
【図２】
2020182939.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020182939.tif 000009