(57)【要約】【課題】流体継手から漏れた霧状の油を含んだ油ガスから油を取り除く油回収装置において、油の回収率を維持し、かつ、連続して安定運転させることである。【解決手段】油回収装置１は、オイルタンク３０、微泡発生手段４０および油ガス供給手段５０を備えている。オイルタンク３０は、油を吸着できる吸着油３１を収納している。微泡発生手段４０は、吸着油３１に浸漬されていて、油ガスの気泡３９を微小化して吸着油に放出する。油ガス供給手段５０は、微泡発生手段４０に油ガスを供給する。【選択図】図１
2010131511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
霧状の油を含む油ガスから前記油を取り除く油回収装置において、
前記油と同種のオイルであって前記油を吸着する吸着油を収納するオイルタンクと、
前記吸着油に浸漬され、前記油ガスを気泡にして前記吸着油に放出する気泡発生手段と、
前記油ガスを前記気泡発生手段に供給する油ガス供給手段と
を具備することを特徴とする油回収装置。
【請求項２】
前記気泡発生手段は、前記油ガスが通過する複数の通気孔が形成された多孔部材を有することを特徴とする請求項１に記載の油回収装置。
【請求項３】
前記油ガス供給手段は、前記油ガスを吸気するファンを備えた送風装置と、前記送風装置と前記気泡発生手段とを連通した供給用配管とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の油回収装置。
【請求項４】
前記吸着油外に配置され、前記油ガスが通過する複数の貫通孔が形成されたフィルタを具備することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の油回収装置。
【請求項５】
前記吸着油に浸漬され、前記気泡発生手段を通過後の前記油ガスの気泡の前記吸着油中の移動距離を延ばす複数の仕切り板を具備することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の油回収装置。
【請求項６】
霧状の油を含む油ガスから前記油を取り除く油回収方法において、
前記油ガスを吸気する工程と、
前記油と同種のオイルであって前記油を吸着する吸着油に油ガスを気泡にして放出する工程と
を具備することを特徴とする油回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、霧状の油を含んだ油ガスから油を取り除く油回収装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変周波数電源装置を用いた原子力発電プラントについて図５を用いて説明する（特許文献１参照）。図５は、従来の可変周波数電源装置を用いた原子力発電プラントの部分的概念図である。
【０００３】
再循環ポンプ１１は、原子炉圧力容器１２内の水（冷却材）を循環させるポンプであり、再循環ポンプモータ１３によって回転駆動させる。再循環ポンプモータ１３は、可変周波数電源装置１４により供給された電力により、再循環ポンプ１１を回転駆動させる。
【０００４】
可変周波数電源装置１４は、電動機１５、流体継手１６、発電機１７、すくい管位置制御装置１８から構成されている。流体継手１６は、流体継手筐体１９内に作動室２０を有し、作動室２０内には、インペラおよびライナが対向して配置され、油が充填されている。そして、インペラに接続された電動機１５のトルクが、油を介して、ライナに接続された発電機１７に伝達される。
【０００５】
すくい管位置制御装置１８は、すくい管の位置を変化させ、作動室２０内の油の量を増減させることにより、電動機１５から発電機１７へのトルクの伝達量を変化させ、可変周波数電源装置１４の出力を調節できる。これにより、再循環ポンプ１１の回転速度を制御し、原子炉の出力を制御できる。
【０００６】
ところで、流体継手１６の作動室２０内の油は、インペラの駆動により発生する熱および軸受において発生する熱を吸収して温度上昇するため、油冷却器を介して循環されることにより冷却される。
【０００７】
しかし、冷却前の高温の油が、空気抜き穴や軸受と回転軸との隙間などから作動室２０外に漏れて、作動室２０外の雰囲気に霧状になって拡散することがある（以下、油が霧状になって拡散された雰囲気を「油ガス」という。）。この油ガスを放置すると、温度低下により凝縮した油が、作動室２０外であって流体継手筐体１９内の空間（以下、作動室外空間という。）２１に付着して、作動室外空間２１が汚染される。さらには、油ガスが流体継手筐体１９外に漏れることによって、流体継手１６の周囲の設備等が汚染されることもある。
【０００８】
そこで、流体継手１６には、作動室外空間２１に漏れた油ガスから油を取り除く油回収装置１を備えたものがある。この油回収装置１は、ファンと、多数の貫通孔が形成された網目状のフィルタとを有する。作動室外空間２１に漏れた油ガスは、ファンにより吸引され、フィルタを通過する際にろ過される。油ガスに含まれる油はフィルタに付着して、この付着した油は回収される。このようにして、油ガスから油が取り除かれる。
【特許文献１】特開平７−２０９４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、回収率を上げるためにフィルタの貫通孔を小さくすると、フィルタに付着した油が固着して、目詰まりが発生することがある。そうすると、油回収装置１の安定運転が阻害され、可変周波数電源装置１４が電力を安定供給できなくなってしまう。そのため、フィルタの清掃または交換が必要となり、メンテナンスのコストが上がり、連続運転に支障が生じる。
【００１０】
一方、目詰まりの発生を抑えるためにフィルタの貫通孔を大きくすると、油の回収率が下がってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、油の回収率を維持し、かつ、連続して安定運転させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、霧状の油を含む油ガスから油を取り除く油回収装置において、油と同種のオイルであって油を吸着する吸着油を収納するオイルタンクと、吸着油に浸漬され油ガスを気泡にして吸着油に放出する気泡発生手段と、油ガスを気泡発生手段に供給する油ガス供給手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、霧状の油を含む油ガスから油を取り除く油回収方法において、油ガスを吸気する工程と、油と同種のオイルであって油を吸着する吸着油に油ガスを気泡にして放出する工程とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、油の回収率を向上でき、かつ、連続して安定運転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施形態］
本発明に係る油回収装置およびその方法の第１の実施形態について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。なお、従来の油回収装置と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００１６】
油回収装置１は、流体継手１６の作動室２０内から漏れた霧状の油を含んだ油ガスから油を回収する装置である。この油回収装置１は、例えば、図５に示した原子力プラントの再循環ポンプモータ１３を駆動する可変周波数電源装置１４の流体継手１６に適用することができる。油回収装置１は、オイルタンク３０、微泡発生手段４０、および、油ガス供給手段５０を有する。
【００１７】
オイルタンク３０は、油ガスに含まれる油を吸着できる吸着油３１および回収した油を収納する容器である。オイルタンク３０は、筒状の側壁３２と、その側壁３２の両端を塞いでいる底板３３および天板３４とからなり、中空の円筒体である。オイルタンク３０内には、吸着油３１が収納され、この吸着油３１は、流体継手１６の作動室２０内に充填された油と同種のオイルである。
【００１８】
オイルタンク３０の側壁３２の外面には、油面計３５が設けられ、オイルタンク３０内の吸着油３１および回収した油の総量が表示される。底板３３には、ドレン弁３６が設けられ、このドレン弁３６を介して、オイルタンク３０内の吸着油（回収された油を含む。）３１を流体継手１６の作動室２０内に供給できる。天板３４には、排気口３７が形成されている。オイルタンク３０内の空間と作動室外空間２１とは、排気口３７により、連通している。
【００１９】
微泡発生手段４０は、油ガスを微細な気泡３９にして吸着油３１内に放出する役割を果たす。微泡発生手段４０は、中空の円柱体形状の多孔部材４１からなり、オイルタンク３０内の吸着油３１内に浸漬されている。吸着油３１の油面は、多孔部材４１の上方、かつ、オイルタンク３０の天板３４の下方に位置している。
【００２０】
多孔部材４１は、具体的には、例えば、網目状に織り込まれた金属線から構成され、多孔部材４１には、多数の微細な通気孔４２が形成されている。多孔部材４１内の空間４３と吸着油３１が満たされた空間（多孔部材４１外の空間）とは、通気孔４２により、連通している。
【００２１】
油ガス供給手段５０は、作動室外空間２１の油ガスを吸気して、微泡発生手段４０に供給する役割を果たす。油ガス供給手段５０は、送風装置５１、送風装置取付台５２、吸気用配管５３、および、供給用配管５４を有する。
【００２２】
環状の送風装置取付台５２は、オイルタンク３０の天板３４上の中央に載置されている。また、送風装置５１は、送風装置取付台５２上に載置されている。送風装置５１は、送風装置筐体５５内にファン５６を有する。
【００２３】
送風装置筐体５５には、吸気用開口５７および供給用開口５８が形成されている。吸気用開口５７には、吸気用配管５３が挿入され、作動室外空間２１と送風装置筐体５５内の空間５９とは、吸気用配管５３により、連通している。また、送風装置筐体５５内の空間５９と送風装置取付台５２内の空間６０とは、供給用開口５８により、連通している。
【００２４】
オイルタンク３０の天板３４の中央および多孔部材４１には、開口３８，４４が形成され、供給用配管５４は、天板３４の開口３８から多孔部材４１の開口４４まで上下方向に延びている。よって、送風装置取付台５２内の空間６０と多孔部材４１内の空間４３とは、供給用配管５４により、連通している。
【００２５】
本実施形態に係る油回収装置１の作用について図１を用いて説明する。図１中の破線は、油ガスの流れを示している。
【００２６】
流体継手１６の作動室２０内で高温になった油が、作動室２０外に漏れ、作動室外空間２１に霧状の油を含む油ガスが発生する。この油ガスは、ファン５６により、吸気用配管５３を通って、送風装置筐体５５内の空間５９に吸い込まれる。その後、送風装置取付台５２内の空間６０および供給用配管５４を通って、多孔部材４１内の空間４３に供給される。
【００２７】
さらに、油ガスは、多孔部材４１の通気孔４２からオイルタンク３０内の吸着油３１に放出される。このとき、油ガスは、微小な気泡３９となり、吸着油３１に放出される。この気泡３９中の霧状の油と吸着油（油と同種のオイル）３１との間には付着力が働き、気泡３９中の油は、吸着油３１に吸着され、油ガスから油が取り除かれる。
【００２８】
油が取り除かれた油ガスは、オイルタンク３０の排気口３７を通って、作動室外空間２１に戻る。一方、油ガスから取り除かれた油（オイルタンク３０内の吸着油３１）は、ドレン弁３６を介して、作動室２０内に戻される。
【００２９】
本実施形態によれば、多孔部材４１の通気孔４２を小さくすると、油ガスの単位体積当たりの気泡３９の表面積が大きくなる。そのため、気泡３９内の霧状の油と吸着油３１とが近づく機会が多くなり、油の吸着量を増加できる。
【００３０】
よって、作動室２０外に漏れた油を効率良く回収することができ、油による周辺の汚染などの弊害を抑制することができる。また、回収した油は作動室２０内に戻して再利用されるため、補充する油の量を少なくすることができる。
【００３１】
一方、多孔部材４１の通気孔４２を小さくしても、多孔部材４１が吸着油３１に浸漬しているため、通気孔４２での油の固着による目詰まりが生じにくい。なお、油ガスに含まれる油が、多孔部材４１内の空間４３で凝縮し滴化した場合であっても、その油は、ファン５６の送風により、多孔部材４１外の吸着油３１中に押し出されるため、目詰まりは生じない。
【００３２】
したがって、多孔部材４１の清掃または交換などのメンテナンスコストを大幅に削減できる。
【００３３】
［第２の実施形態］
本発明に係る油回収装置およびその方法の第２の実施形態について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００３４】
本実施形態に係る油回収装置１は、フィルタ板７１を有する。フィルタ板７１は、送風装置取付台５２内の空間６０を上下に仕切るように、送風装置取付台５２の内面に取り付けられている。
【００３５】
フィルタ板７１には、フィルタ板７１を貫通している貫通孔７２が形成されている。この貫通孔７２は、多孔部材４１の通気孔４２より大きく設計されている。
【００３６】
本実施形態によれば、油ガスが、送風装置取付台５２内の空間６０を通過する際、フィルタ板７１の貫通孔７２を通過する。よって、油ガスがフィルタ板７１によりろ過されて、油ガスから油の一部（特に大きい粒子の油）を取り除くことができる。したがって、油の回収率が向上する。
【００３７】
また、フィルタ板７１の貫通孔７２は、多孔部材４１の通気孔４２より大きく設計されているので、フィルタ板７１に付着した油による目詰まりを抑制することができる。
【００３８】
［第３の実施形態］
本発明に係る油回収装置およびその方法の第３の実施形態について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第３の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。なお、本実施形態は、第２の実施形態の変形例であって、第２の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００３９】
本実施形態に係る油回収装置１は、フィルタ板７１を有する。フィルタ板７１は、オイルタンク３０の天板３４に形成された排気口３７を塞ぐように、天板３４に載置されている。
【００４０】
フィルタ板７１には、フィルタ板７１を貫通している貫通孔７２が形成されている。この貫通孔７２は、多孔部材４１の通気孔４２より大きく設計されている。
【００４１】
本実施形態によれば、油ガスが、オイルタンク３０外に排気される際、フィルタ板７１の貫通孔７２を通過する。よって、油ガスがフィルタ７１によりろ過されて、吸着油３１が吸着できなかった油の一部を取り除くことができる。したがって、油の回収率が向上する。
【００４２】
［第４の実施形態］
本発明に係る油回収装置およびその方法の第４の実施形態について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の第４の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４３】
本実施形態に係る油回収装置１は、仕切り板７３，７４を有する。仕切り板７３は、供給用配管５４の外周面から水平に外側に広がっている円板であり、仕切り板７３の外縁とオイルタンク３０の側壁３２の内周面との間には環状の隙間７５が形成されている。
【００４４】
一方、仕切り板７４は、オイルタンク３０の側壁３２の内周面から水平に内側に広がっている円板であり、仕切り板７４の内縁と供給用配管５４の外周面との間には環状の隙間７６が形成されている。
【００４５】
仕切り板７３，７４は、それぞれ２枚ずつ設けられ、仕切り板７３，７４は、交互に上下方向に間隔を空けて配置され、吸着油３１内に浸漬されている。
【００４６】
本実施形態によれば、オイルタンク３０内に設置された仕切り板７３，７４により、気泡３９の吸着油３１中での移動距離および移動時間が長くなる。そのため、気泡３９内の霧状の油と吸着油３１とが近づく機会が多くなり、油の吸着量を増加できる。よって、油の回収率が向上する。
【００４７】
［他の実施形態］
上記各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、多孔部材４１は、複数の通気孔４２が形成された一枚または複数枚の円板であり、供給用配管５４の吸着油３１に浸漬された端部を塞ぐように配置されていても良い。また、多孔部材４１は、金属線を網目状に織られたメッシュ状シートを積層したものでも良い。また、多孔部材４１は、金属製である必要はなく、樹脂製でも良い。さらに、油回収装置１は、流体継手１６だけでなく、トルクコンバータなどのトルク伝達機構に適用することができる。
【００４８】
また、各実施形態の特徴を組み合わせても良い。例えば、本発明の第２の実施形態に係る油回収装置１に、第４の実施形態の仕切り板７３，７４を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る油回収装置の模式的断面図である。
【図５】従来の可変周波数電源装置を用いた原子力発電プラントの部分的概念図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…油回収装置、１１…再循環ポンプ、１２…原子炉圧力容器、１３…再循環ポンプモータ、１４…可変周波数電源装置、１５…電動機、１６…流体継手、１７…発電機、１８…すくい管位置制御装置、１９…流体継手筐体、２０…作動室、２１…作動室外空間、３０…オイルタンク、３１…吸着油、３２…側壁、３３…底板、３４…天板、３５…油面計、３６…ドレン弁、３７…排気口、３８…天板の開口、３９…気泡、４０…微泡発生手段、４１…多孔部材、４２…通気孔、４３…多孔部材内の空間、４４…多孔部材の開口、５０…油ガス供給手段、５１…送風装置、５２…送風装置取付台、５３…吸気用配管、５４…供給用配管、５５…送風装置筐体、５６…ファン、５７…吸気用開口、５８…供給用開口、５９…送風装置筐体内の空間、６０…送風装置取付台内の空間、７１…フィルタ板、７２…貫通孔、７３，７４…仕切り板、７５，７６…隙間
【図１】
2010131511.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010131511.tif 000006
【図５】
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