(57)【要約】【課題】油で汚染された水から油を分離するために、改良された油水合体分離器を提供すること。【解決手段】油水合体分離器は、油合体媒体を含有する合体チャンバを有する。この分離器は、好ましくは、合体トランプ油の帯が一瞥して視覚的に識別できるように、実質的に透明である。この分離器は、好ましくは、磁石を有し、床から離れて機械の上に吊すことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油水混合物から油を分離する装置であって、該装置は、側壁を備えた合体チャンバを有する油水合体分離器を含み、該合体チャンバは、油合体媒体を含有し、該分離器は、操作中において、水性液体の上部に厚さおよび浮遊を有する収集されたトランプ油の帯を有し、該帯は、底面を有し、該側壁の少なくとも一部は、該底面の位置が通常の照明状態で８フィート離れて立っている通常の観察者の肉眼により該一部を介して視覚的に識別できる程度に十分に透明または半透明である、装置。
【請求項２】
前記分離器が、前部を有し、該分離器が、通常の照明状態で８フィート離れて立っている通常の観察者が該前部に面した前記底面の一部の少なくとも半分を肉眼で視覚的に識別できるものである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記分離器が、前記前部が面する方向から９０°離れて面する側面を有し、該分離器が、通常の照明状態で８フィート離れて立っている通常の観察者が該側面に面した前記底面の一部の少なくとも半分を肉眼で視覚的に識別できるものである、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記前部の上部半分の少なくとも半分が、透明または半透明である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記分離器が、前部および側面を有し、該前部の少なくとも半分および該側面の少なくとも半分が、透明である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記分離器が、前部、右側面、左側面および背部を有し、該前部、該右側面、該左側面および該背部の各々が、透明である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記分離器が、１個またはそれ以上の磁石を含み、該磁石が、該分離器を通常の操作中において該磁石を介して垂直鋼鉄面の床から離して保持させるのに有効である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記分離器が、携帯用のハンドルを有し、該分離器が、通常の操作中にて５ガロン未満の液体を保持する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記油合体媒体が、多孔性パッキングである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記多孔性パッキングが、１立方フィートあたり、少なくとも７０平方フィートの比表面積を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記分離器が、プライングリリーサーを有し、該プライングリリーサーが、前記垂直鋼鉄面から該分離器を離すのに有効である、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
油水混合物から油を分離する装置であって、該装置は、油合体媒体を含有する合体チャンバを有する油水合体分離器を含み、該分離器は、前壁、左側面、右側面および背部を有し、該分離器は、操作中において、水性液体の上部に浮遊している収集されたトランプ油の帯を有し、該帯は、底面を有し、該前壁の少なくとも一部は、該底面の位置および該帯の少なくとも一部が通常の照明状態で８フィート離れて立っている通常の観察者の肉眼により該前壁を介して視覚的に識別できる程度に十分に透明または半透明である、装置。
【請求項１３】
前記前壁の少なくとも半分が、透明である、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油状水（例えば、汚染された金属加工液あるいは冷却または洗浄液）から油を分離する分離器に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属を切削するには、コンピューターで制御した機械および手動で制御した機械が一般に使用されている。潤滑性を与え、冷却し、そして機械切削過程で発生する金属切り屑を除去するために、切削点には、金属加工液または冷却液が送られる。冷却液は、主に、水であるが、油圧作動液、潤滑剤およびグリースのような油状物質で徐々に汚染される。冷却液は、水ベース冷却液または金属加工液に集まるトランプ油を除去することにより、定期的に機能回復されなければならない。工業製造プラントにおいて、成形作業、金属加工、熱処理、前処理、潤滑剤塗布、機械加工作業、食品加工などのような製造プロセスにより、油で汚染された水も発生する。油で汚染された水はまた、廃水、精油所、沖合生産設備、駐車場、ガレージ、サービス設備、および屋外にある水（例えば、オイルスピル）、池、湖、運河などで発生し、また、存在している。米国特許第６，６４１，７３８号および第５，４５８，８１７号の内容は、本明細書中に参考として援用されている。
【特許文献１】米国特許第６，６４１，７３８号
【特許文献２】米国特許第５，４５８，８１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
油で汚染された水から油を分離するために、改良された油水合体分離器が必要されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（発明の要旨）
油水混合物から油を分離する装置が提供されている。この装置は、側壁を備えた合体チャンバを有する油水合体分離器を含む。この合体チャンバは、油合体媒体を含有する。この分離器は、操作中において、水性液体の上部に厚さおよび浮遊を有する収集されたトランプ油の帯を有する。この帯は、底面を有し、側壁の少なくとも一部は、底面の位置が通常の照明状態で８フィート離れて立っている通常の観察者の肉眼により該一部を介して視覚的に識別できる程度に十分に透明または半透明である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下の説明において、５から２５まで（または５〜２５）のような好ましい範囲が示されているとき、このことは、好ましくは、少なくとも５であって、別々かつ別個に、好ましくは、２５以下であることを意味する。図面において、分離器のパネルおよび内壁およびチューブは、一般に、不透明で示されており、それにより、そのアセンブリは、より容易に理解できるが、好ましくは、それらは、透明または半透明である。本明細書中で使用する「透明」とは、向こう側の物体が明らかに区別できるように光を通すことを意味する；「半透明」とは、光を通すが向こう側の物体が明らかには区別できないように光を拡散することを意味する。本明細書中で使用する「通常の観察者」とは、本明細書中で記述するような油水合体分離器を一般に使用するプラントまたは工場における通常の作業者を意味する；「肉眼」とは、追加レンズ、拡大レンズ、フィルター、双眼鏡、望遠鏡などのような補助を加えることなく、通常の２０／２０視力を持った目である；「通常の照明状態」とは、本明細書中で記述されるような油水合体分離器が一般に使用される場所での通常の労働時間中において一般に普及している通常の照明状態を意味する。本明細書中で使用するトランプ油には、油または油状物質で汚染された水性液体から除去または分離される油または油状物質が挙げられる。
【０００６】
図１〜３および５は、油水混合物から油を分離する装置を示す；この装置は、油水合体分離器１０およびプレフィルター２４を含む。図１〜６を参照すると、前部または前部パネルまたは前壁１２、右側面または右側面パネル１４、左側面または左側面パネル１６、背部または背部パネル１８、上部２０および底部２２を有する油水合体分離器１０が示されている。好ましくは、図示されているように、分離器１０には、プレフィルター２４（例えば、Ｆｌｏｗｍａｔｉｃ製の１０インチ市販透明ハウジングフィルター（７５ミクロンが好ましい））が装着される。分離器１０は、左側面パネル１６と右チャンバ壁３０との間に、合体チャンバ２６を有する。合体チャンバ２６は、油合体媒体、好ましくは、Ｌａｎｔｅｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．（ｗｗｗ．ｌａｎｔｅｃｐ．ｃｏｍおよび電話番号７８１−７６９−１９０１）製のポリプロピレン製多孔性パッキング３２（例えば、Ｐｒｏｄｕｃｔ  ＨＤ  Ｑ−ＰＡＣ（この製品は、多孔性パッキングである））または米国特許第５，４５８，８１７号で記載されているものを含有する。多孔性パッキング３２（例えば、Ｐｒｏｄｕｃｔ  ＨＤ  Ｑ−ＰＡＣ）は、好ましくは、１立方フィート（ｆｔ３）あたり少なくとも３０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１３０または１３２平方フィート（ｆｔ２）の比表面積、少なくとも５０、６０、７０、８０、８５または８７パーセントの空隙率、および６×６または５×５ｍｍ未満、または約４×４ｍｍの最小ギャップを有する。それより好ましくはないが、この油合体媒体は、Ｈｏｏｖｅｒ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製の直径５／８インチまたは他のサイズのポリプロピレン球、または当該技術分野で公知の他の油合体媒体（好ましくは、ポリプロピレン）であり得る。多孔性パッキング３２は、リテイナー２８および押し付けプレート２９により、所定位置に保持できる。油合体媒体がポリプロピレン球である場合には、パッキング３２の上面が図２および５で示される場所に位置している水平穴あきプレートにより、所定位置に保持できる。
【０００７】
分離器１０は、以下のように作動する。分離する油水混合物は、矢印３４で示すように、プレフィルター２４に入る。プレフィルター２４は、この液体中の固形物を除去する。この混合物は、経路３６を介して、チューブまたはチャンネル３８を通って移動し、分離器１０に入り、次いで、エルボー４０およびチューブまたは通路４１を介して下降し、合体チャンバ２６に入る。一旦、この油状水が合体チャンバ２６に入ると、多孔性パッキング３２を通って左から右に流れ、油合体媒体の表面と接触して合体し、次いで、チャンバ壁３０の底部に設けられた開口部を通って、合体チャンバ２６から出ていく。機能回復した液体または冷却液は、経路４８を経て、オーパーフロー壁５２の上部５０の上を流れ、次いで、経路５４を経て下降し、右側パネル１４にある開口部５６を通り、そして出口パイプ５８を通って出ていき、機能回復した液体または冷却液として現れる。必要に応じて、分離効率を高めるために、この液体をさらに油合体媒体に強制的に通すために、合体チャンバ２６には、１個またはそれ以上の邪魔板または偏向板を設けることができる。
【０００８】
油水液体中の油またはトランプ油は、油合体媒体または多孔性パッキング３２の親水性／親油性表面にて合体する傾向にあり、より大きな液滴に合体し、これは、浮力が原因で、合体チャンバ２６の上部の方へと上昇する。これらのトランプ油液滴は、点線６２で示されるレベル（その位置は、オーバーフロー壁５２の高さにより決定される）まで上昇するが、オーバーフロー壁５２の上部５０の高さおよび位置が原因で、それより高くは上昇できない。さらに多くのトランプ油が浮かんで集まるにつれて、トランプ油の帯は、その上面が常にライン６２またはほぼライン６２にあって、ますます厚くなり、徐々に、ライン６２とパッキング３２の上部との間の空間を満たし（それは、パッキング３２の上部にまで延びることができる）、その結果、数インチの厚さであり得る収集トランプ油の帯が生じる。ライン６２の下に十分なトランプ油が集められたとき、バルブ６６および６８の一方および両方が開いて、前部パネル１２の穴ならびにバルブ６６、６８を通ってトランプ油を流出させ、回収または廃棄させる。
【０００９】
携帯用分離器１０は、排水バルブ７０を通って排水でき、そしてハンドル７２によって持ち上げて運搬できる。洗浄、交換および修理のために多孔性パッキング３２にアクセスするには、サムスクリュー７４、７６のネジを抜き、そして（付随するリテイナー２８および板２９と共に）上部２０を取り外す（図１を参照）。
【００１０】
バルブ６６は、前部パネル１２の穴（その位置は、図面に書き足した穴８２で示されている）を通って、トランプ油を排水する。バルブ６８用の穴は、図面に書き足した穴８４として示されている。ライン６２は、穴８２の中心を通り、そして穴８４の上部の上を通ることに注目せよ。図８は、収集または合体されたトランプ油（これは、合体油液滴が浮かび上がって合体した後、水性液体８７の上部に浮かんでいる）の帯８６を概略的に示す。帯８６は、底面８８を有し、これは、油相と水相との間の実質的に平面の界面である。バルブ６６およびバルブ６８は、対応する穴８２および８４がトランプ油の帯８６で完全に覆われたときにのみ、開くべきである；そうでなければ、液体（良好な冷却液）８７の一部が排出される。バルブ６６および６８の各々は、表面８８が穴８２または８４の底部に達するまで、開いたままにされる；次いで、対応するバルブは、水性液体８７の一部が排出されるのを防止するために、閉じられるべきである。穴８４と比較すると、穴８２は、より高い位置に位置しているので、より多くのトランプ油の帯を排出させるが、穴８４よりもゆっくりと排出する。穴８２、８４の位置は、その穴の少なくとも一部がライン６２の下に延びる限り、調節してもよい。
【００１１】
図１、２、４および６を参照すると、分離器１０は、その上に磁石ベース４２を取り付けたバックパネル１８を有し、これは、それぞれ約３／８インチの深さの４個の凹部を有し、各凹部は、円形磁石４４ａ、４４ｂ、４４ｃおよび４４ｄ（例えば、Ａｄａｍｓ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏ．製のストック番号ＲＢ−８０の円形ベース磁石）を保持している。各磁石の殆どは、磁石ベース４２の表面から上に突出している（表面から上に約１／２インチ突出している）が、磁石を所定位置で保持するのを助けるために、凹部の表面から下にあるものもある。各磁石は、好ましくは、磁石が接触する機械または表面を引っかいて傷つけるのを防止するために、ゴム製磁石ブートまたはキャップ４５（図１を参照）で覆われている。あるいは、機械に引っかき傷が付くことから保護するために、磁石の表面には、磁石と直径が同じ布またはフェルトの円形カバーが装着される。あるいは、図７で示すように、各隅に例えば接着剤によって小磁石６５ａ、６５ｂ、６５ｃおよび６５ｄが装着された約２０インチ×１５インチのフェルト６４小片が提供され、このフェルト６４小片は、機械または鋼鉄表面に磁気的に装着され、そして分離器の磁石は、機械に引っかき傷が付くことから保護するように、このフェルトの上に配置される。この磁石ベース上の磁石は、プレフィルター付きの分離器が通常の操作または使用中において垂直鋼鉄表面（例えば、鋼鉄製機械ハウジング）上で床または地面から離れて保持できるように、十分に強力である。磁石を介して分離器を機械上で吊すことができるようにすると、貴重な床空間に空きができ、前かがみになることなく目の高さまたはその近くで人間工学的に最適にして分離器を吊してトランプ油を除去でき、そして床の洗浄が容易となる。（あるいは、磁石の代わりに、当該技術分野で公知のフック、フランジ、ファスナー、ストラップまたは他の装着機構を分離器に付けて、それを装着または機械または他の構造物から使用位置で吊すこともできる）。磁気的に装着された機械から分離器１０を離して引き上げるのを助けるために、位置４６および４７（図６を参照）では、引き上げリリーサー（例えば、図１、２、９および１０で示すようなカムリリーサーレバー４９）が取り付けられる。図９および１０では、カムリリーサーレバー４９は、レバーアーム７７、ハブ７８、一対のアーム７９、８０（これは、レバー４９がその周りで回転する軸を形成する）、およびカムアーム８１（これは、ゴム製先端７５を有する）を有する。使用中、図９のレバーカム７７は、左に押されるか回転されて、先端７５が鋼鉄表面または機械を押して磁石を鋼鉄から離れて引き上げるのを助けるように、カムアーム８１を右に移動または回転させる。
【００１２】
図１を参照すると、分離器１０の前部は、前部パネル１２から延びてクロスハンガーサポート６０、６１を通り、背部パネル１８を通り、そして磁石ベース４２にある対応する穴９０ａおよび９０ｂ（図１を参照）を通って、ナットまたはノブ（図示せず）で終わっている一対の長ボルト（図３のパネル１２にあるボルト穴８９ａおよび８９ｂを参照）によって、磁石ベース４２に装着できる。さらに好ましくは、分離器１０の前部は、図１１および１２で図示しているように、一対の長鼻掛け金によって、磁石ベース４２に除去可能に装着されるか、または掛け金が掛けられる。図１１および１２を参照すると、ヘッド９４にあるメスネジ付き開口部９６を介してボルト部分９７（これは、ボルトヘッド９２およびネジ付き末端９３を有する）を掛け金ヘッド９４にネジ装着した長鼻掛け金９１が示されている。ヘッド９４は、伸長または付随リップ９５を有する。前部パネル１２と噛み合うボルトヘッド９２と共に、クロスハンガーサポート６０、６１を通って、一対の掛け金９１が伸長している。ヘッド９４は、直径約１インチであり、従って、磁石ベース４２には、穴９０ａ、９０ｂで同定された位置にて、直径１インチより僅かに大きい対応する穴が設けられている。各掛け金９１を装着するために、前部パネル１２を通り、クロスハンガーサポートを通り、そして背部パネル１８を通って、ボルト部分９７を伸長する；次いで、掛け金ヘッド９４をネジ付き末端９３にネジ留めする。一旦、両方の掛け金９１が９０ａおよび９０ｂにある穴と反対の位置にくると、伸長リップ９５がそこを越えて伸長して下に落ちて磁石ベース４２の遠い側で引っ掛かるまで、これらの穴を通って、ヘッド９４を押す。伸長リップ９５は、磁石ベース４２の背部に掛け金を付けて、分離器１０を所定位置で保持する。分離器１０を取り外すには、単に、伸長リップ９５が外れるまで持ち上げ、次いで、開口部を通って、ヘッド９４を引き戻す。
【００１３】
分離器１０は、好ましくは、１０〜３０、１２〜２０、１３〜１６または約１４インチの高さ、１０〜３６、１３〜２８、１６〜２２または約１８インチの長さ、２〜１０、３〜８、３．５〜６、３．５〜５または約４インチの深さまたは幅を有し、好ましくは、通常の操作中において、約１〜２０、１〜１５、１〜１０、１．５〜７、１．７〜５、１．９〜４、２〜３、２．２〜２．８または約２．５ガロンの液体を保持し、好ましくは、通常の操作中において、２０、１５、１０、７、５、４または３ガロン未満の液体を保持する。
【００１４】
プレフィルター２４は、水だめからポンプ上げするポンプから汚染冷却液を受容する；このポンプは、ポンプの上にある分離器の高さのために、Ｌｉｔｔｌｅ  Ｇｉａｎｔ  Ｍｏｄｅｌ  Ｎｏ．３Ｅ−１２Ｎ（これは、５００ガロン／ｈｒの流速を有するが、さらに典型的には、３００〜４００ガロン／ｈｒの流速を有する）のようなものであり得る。ポンプは、液体をプレフィルターに通し、そして分離器１０に入れる。ポンプが存在すると、（それを止めたときに）、負圧が発生するか、プレフィルター内への供給系（それゆえ、プレフィルター）にて、それゆえ、チューブまたは通路４１にて、吸引が発生する傾向にあり、これにより、汚染された液体を合体チャンバ２６からプレフィルター２４に戻して吸引する傾向にある。これを防止するために、また、そうでなければ、チャンバ２６の液体がプレフィルターに戻って流れるのを防止するために、チューブまたはチャンネル３８の一部として、チェックバルブ５１を設けることができる。あるいは、またはそれに加えて、チェックバルブは、プレフィルター２４への入口あるいはチューブまたは通路４１の底部に配置できる。
【００１５】
好ましくは、分離器１０のできるだけ多くは、透明（または、それよりは好ましくないが、半透明）材料（例えば、透明摩耗耐性アクリルまたは他の透明プラスチック）から製造される。好ましくは、前部パネル１２、右側パネル１４、左側パネル１６、背部パネル１８、上部２０、底部２２、磁石ベース４２、ハンドル７２、リテイナー２８、プレート２９、右チャンバ壁３０、オーバーフロー壁５２、エルボー４０、通路４１、およびクロスハンガーサポート６０、６１は、上記のような透明プラスチックから製造されるか、それよりは好ましくないが、半透明材料または半透明プラスチックから製造される。図で示すように、合体チャンバ２６は、前部パネル１２、左側パネル１６、右チャンバ壁３０および背部パネル１８からなる部分を取り囲む側壁を有する。好ましくは、この側壁、ならびに分離器の他のパネルおよび部分は、トランプ油の帯の底面位置および帯の厚さが通常の照明状態にて２、３、４、５、６、７、８、１０、１２、１５、１８または２０フィート離れて立っている通常の観察者により肉眼で（好ましくは、一瞥して）視覚的に識別できる程度に十分に透明または半透明である。好ましくは、分離器の一部は、分離器をその所期の目的に使用するのに有効であり、そして通常の照明状態にて２、３、４、５、６、７、８、１０、１２、１５、１８または２０フィート離れて立っている通常の観察者がトランプ油の帯の底面位置および帯の厚さを肉眼で（好ましくは、一瞥して）視覚的に識別させるのに有効な透明または半透明である。
【００１６】
図３で示すように、右側１４は、前部１２が面する方向から９０°離れて面している。
【００１７】
好ましい実施形態を説明したものの、本明細書中で開示され特許請求された本発明の範囲から逸脱することなく、種々の改良を加え得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に従った油水合体分離器の分解図である。
【図２】図２は、前部パネル１２を取り外して内部をさらに明瞭に示した図１の前部−右側−上部透視図である。
【図３】図３は、前部パネル１２を取り付けた図２の分離器の正面立面図である。
【図４】図４は、図３の分離器の右側立面図である。
【図５】図５は、図４の線５−５に沿って取り出した断面図である。
【図６】図６は、図２の分離器の磁石ベースの外部立面図である。
【図７】図７は、各隅に磁石を付けたフェルトの小片の平面図である。
【図８】図８は、発明された分離器において液体の上部を浮遊する収集された油の帯の概略図である。
【図９】図９は、カムリリースレバーの右側立面図である。
【図１０】図１０は、図９のカムリリースレバーの背部立面図である。
【図１１】図１１は、長鼻掛け金の側面立面図である。
【図１２】図１２は、図１１の線１２−１２に沿って取り出した断面図である。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
2009530104.tif 000015
2009530104.tif 000016
2009530104.tif 000017