(57)【要約】【課題】油槽内の油が劣化して交換あるいは浄化の必要なときに、油槽内の構造に拘わらずに、劣化した油槽内の油の効率的な排出あるいは循環浄化を可能にし、したがって、例えばＯＦケーブルの特殊圧力油槽であってもケーブルの送電を止めることなく外油の循環浄油を可能にする、油槽内の浄化装置を提供する。【解決手段】出口３０ｂの元バルブ３２ｂを開けることにより出口３０ｂからセル油槽１４内の油を排出可能状態として、上部の油の入り口３０ａから油槽内に清浄な油を送り込む送油部３４と、前記セル油槽１４内に送り込む清浄な油の温度をセル油槽１４内に収容されている油の温度よりも高くする加熱部３６を油送り込み経路３８に設けて、セル油槽１４に送り込む清浄な油を目標設定温度に制御可能になるので、比重の軽い油をセル油槽１４内に上部から送り込んで油の交換あるいは浄化が確実にできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に油の入り口を設け、下部に油の出口を設けた油槽内の浄化装置であって、
下部の油の出口から油槽内の油を排出可能状態として上部の油の入り口から油槽内に清浄な油を送り込む送油部と、
前記油槽内に送り込む清浄な油の温度を油槽内に収容されている油の温度よりも高くする加熱部を油送り込み経路に設けたことを特徴とする油槽内の浄化装置。
【請求項２】
下部の油の出口から排出される油を浄化し、浄化した油を上部の油の入り口から清浄な油として送油部から送り込み可能にした油浄化部を有したことを特徴とする請求項１に記載の油槽内の浄化装置。
【請求項３】
浄化部への油の入側と出側をバイパスバルブを開くことにより連通可能にするバイパス通路を設け、バイパスバルブを開けてバイパス通路を介して油を浄化部で繰り返し循環可能にすることを特徴とする請求項２に記載の油槽内の浄化装置。
【請求項４】
下部の油の出口から排出された油を油浄化部に通して上部の油の入り口から油槽内に清浄な油を送り込んで油槽内の油を浄化した後に、油槽の上部から油を抜き出しこの抜き出した油を油槽の下部から送り込んで、油槽内の油を攪拌する攪拌手段を設け、撹拌後に再度油槽内の油を浄化するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の油槽内の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油槽内の浄化装置に係り、産業用油槽あるいはＯＦケーブル（油封入ケーブル）用圧力油槽内の油を浄化する油槽内の浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦケーブル油槽のうちで、ＳＰＴ（特殊圧力油槽）では、近年、外油が著しく劣化し内部のセルに錆が進行していることが確認されている。
【０００３】
上記のＳＰＴは圧縮機を利用した空気加圧式の給油装置であり、図６に示す構成により、セル油槽１４内でセル１６を介して内油１２の圧力すなわちＯＦケーブル１０の絶縁油の圧力を調整して、ＯＦケーブル１０の通電による絶縁油の膨張・収縮を補償する機能を発揮している。
【０００４】
すなわち、空気をＯＦケーブルの絶縁油に直接接しさせて加圧する圧力調整したのでは、絶縁油の劣化など電気的特性の変化に影響を及ぼすため、まず、セル油槽１４内で収縮・膨張可能なセル１６を介することにより、絶縁油（内油１２）を空気と接しさせることなく別の油（外油１８）に圧力伝達し、そして、この別の油を調圧油槽２０において空気加圧して圧力調整することにより、絶縁油の圧力調整をするようにしている。
ＳＰＴの具体的な構成は、図６に示すように、ＯＦケーブル１０の絶縁油通路をセル油槽１４内のセル１６内に通じ（セル１６内の収容油を内油１２という）、セル１６内圧力をＯＦケーブル１０の絶縁油通路と同じ圧力とする。そして、セル油槽１４内には、そのセル１６外周に圧力伝達用の油（外油）１８を収容し、この外油１８を調圧油槽２０に導いている。この調圧油槽２０内では外油１８上層の空気層２２に加圧・圧力制御装置（コンプレッサ２４ａ、高圧タンク２４ｂ、減圧弁２４ｃ）２４から圧力空気が送給され、この圧力空気により、外油１８の圧力を調整できるようになっている。
【０００５】
しかしながら、コンプレッサ２４ａ起動の都度、調圧油槽２０に多量の空気が供給されるので、この空気中の酸素が外油１８自身の成分と反応して酸化劣化させてしまい、油中に水分が発生しセル１６が腐食に至ることが分かっている。したがって、セル油槽の腐食が進行しないように、劣化した外油中の水分や腐食生成物類を除去する必要がある。そのため、セル油槽１４内の劣化した外油を排出または改善するためには、油そのものを入れ替える必要がある。
【０００６】
ＯＦケーブルのセル油槽１４の場合、油の排出または改善の際には、ＯＦケーブル１０の送電を停止した状態で、次の手順で行う。まず、セル油槽内の油量が安定するまでの数時間を作業待機する。その後、タンク上面に位置するフランジを開口し、タンク内の大量の油（外油）をポンプを使用して排出する。タンク内が空になったことを確認して、新油を注入する。タンク内の脱気のため補強枠を施した仮フランジを据え付け、仮フランジを介してタンク内部の真空引きを行う。そして、油量調整後、本フランジを取りつけ、作業を終了する。
【０００７】
しかしながら、前記のセル油槽内の外油の交換方法では、ケーブル送電の停止が必須と成り、大量の廃油処理や費やす労力および時間を要することが課題となる。また、セル油槽の構造が、外油の入れ替えを考慮した設計ではないため、外部に通じるコネクタが極端に少なく作業性が悪い。さらには、油槽本体は密閉型の圧力容器であり、内部の腐食・油の変色などの内部異常を視覚的に確認できないなどの課題がある。
なお、セル油槽も含めて一般に油槽では、種類によって、内部に複雑な構造物を内蔵した構造や、または、圧力制御が必要な構造のものがあり、内部残留した油および残留成分の入れ替えが十分かつ完全にはできないものが存在する。この場合、タンクそのものを交換することになり、多額の費用がかかる。
【０００８】
なお、この種に関する先行技術文献として、外ガス型圧力油槽に関する特許文献１が挙げられる。この特許文献１では、ＯＦケーブル線路において負荷遮断や負荷の急激な油量減少が生じた場合においても、必要な線路油圧を維持できるガス容量をもったＯＦケーブル用外ガス型圧力油槽が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２０１０７４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題点を解消するためのものであって、油槽内の油が劣化して交換あるいは浄化の必要なときに、油槽内の構造に拘わらずに、劣化した油槽内の油の効率的な排出あるいは循環浄化を可能にし、したがって、例えばＯＦケーブルの特殊圧力油槽であってもケーブルの送電を止めることなく外油の循環浄油を可能にする、油槽内の浄化装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上部に油の入り口を設け、下部に油の出口を設けた油槽内の浄化装置であって、下部の油の出口から油槽内の油を排出可能状態として上部の油の入り口から油槽内に清浄な油を送り込む送油部と、前記油槽内に送り込む清浄な油の温度を油槽内に収容されている油の温度よりも高くする加熱部を油送り込み経路に設けたことを特徴とする油槽内の浄化装置である。
本発明によれば、油槽内に上部から送り込む清浄な油が既に油槽内にある油よりも温度が高く比重が軽いので、入り込む油が油槽内の油と交じり合わずに油槽内に上方に溜まり、その溜まる油量が徐々に増えて行き圧力が高くなり、この圧力により油槽内の油が下方に押されて下部の出口から押し出される。したがって、油槽内の油を大量であったとしても作業性良く交換・浄化できる。また、上部開口から入った油で内部の油を押し出して交換出来るので、油槽内の圧力を加えたままで油の交換・浄化ができるので、例えばＯＦケーブルのＳＰＴ（特殊圧力油槽）であっても、運転中の加圧下でも油の交換・浄化ができ、作業性が高い。また、温度の高い比重の軽い油を上部入り口から押し入れるので、油槽内の複雑な内部構造でも細部で押し込んだ油と既存の油とが混じりあいにくく、油の完全な交換・浄化を簡単な作業で行える。なお、上部の入り口から入れる油は浄化した油でも新油でも本発明の範囲内である。
なお、加熱部で加熱する清浄油の槽内油との温度差は、７〜１０℃が好ましい。
【００１２】
なお、本発明においては、下部の油の出口から排出される油を浄化し、浄化した油を上部の油の入り口から清浄な油として送油部から送り込み可能にした油浄化部を有したことが好適である。これにより、排出された油を油浄化部で浄化した後に清浄な油として循環使用でき、新しい油の使用を少なくできる。なお、浄化部は例えば活性アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とする吸着用フィルタを使用することが好ましく、活性アルミナで劣化した油中の水分や腐食生成物を十分に除去できる。
また、本発明においては、浄化部への油の入側と出側をバイパスバルブを開くことにより連通可能にするバイパス通路を設け、バイパスバルブを開けてバイパス通路を介して油を浄化部で繰り返し循環可能にすることが好適である。これにより、繰り返し浄化部に循環して一回では除去できない油中の水分や腐食生成物を十分かつ完全に除去できる。
また、本発明によっては、下部の油の出口から排出された油を油浄化部に通して上部の油の入り口から油槽内に清浄な油を送り込んで油槽内の油を浄化した後に、油槽の上部から油を抜き出しこの抜き出した油を油槽の下部から送り込んで、油槽内の油を撹拌する撹拌手段を設け、撹拌後に再度油槽内の油を浄化するようにしたことが好適である。これにより、油槽内の油を浄化後に、油槽内の部分に残留した水分や腐食生成物などがあってもこの撹拌することにより混じりあい、再度油の浄化をおこなうことにより、完全に油から除去できる。
また、本発明は、ＯＦケーブルのセル油槽に適用するのが好ましいが、その他、一般的な油槽の油交換や浄化に用いるのももちろん好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
本発明の実施形態は、ＯＦケーブル用のセル油槽に浄化装置にかかるものであり、図１は、本実施形態における浄化装置の全体図を油経路とともに示すものである。前記した図と同様部分に同一の番号を付している。この実施形態の浄化装置は、例えば図６に示した空気加圧式の給油装置（ＳＰＴ）に適用して実施するものであり、図１では、ＯＦケーブル、調圧油槽は図示を省略して、セル油槽１４周りの浄化装置を中心に図示している。
【００１５】
図１に示すように、セル油槽１４は、その内部に複数のセル１６を横方向に配列設置した概略ドラム形状を呈しており、上部（最上部が好ましい）に油の入り口３０ａを設け、底に近い側部下部に油の出口３０ｂを設けたセル油槽１４内の油を浄化する装置である。
下部の油の出口３０ｂにはそれを開閉する元バルブ３２ｂが設けられ、この元バルブ３２ｂを開けることにより出口３０ｂからセル油槽１４内の油を排出可能状態として、上部の油の入り口３０ａから油槽内に清浄な油を送り込む送油部３４と、前記セル油槽１４内に送り込む清浄な油の温度をセル油槽１４内に収容されている油の温度よりも高くする加熱部３６を油送り込み経路３８に設けたものである。加熱部３６は入り口３０ａ付近の送り込み経路の管路に温度調整用のヒータを設置したものであり、セル油槽１４に送り込む清浄な油を目標設定温度に制御可能になっている。この加熱部３６は、入り口３０ａの近傍に設けた方が温度制御を効率的に行えるので好ましい。
【００１６】
詳細には、油送り込み経路３８上には、下部出口３０ｂの元バルブ３２ｂに繋いだ管路が緊急遮断電磁弁４０ａと、送油部３４としての循環ポンプ３４ａと、流量計４２と、浄化部４４としての活性アルミナからなる吸着用フィルタと緊急遮断電磁弁４０ｂとが設けられる。
このようにして、セル油槽１４内に下部の油の出口３０ｂから排出される油を浄化部４４で浄化し、浄化した油を上部の油の入り口３０ａから清浄な油として送油部３４から送り込み可能にした油浄化部４４を有している。
【００１７】
また浄化部４４への油の入側と出側をバイパスバルブ４６を開くことにより連通可能にするバイパス通路４８を設け、バイパスバルブ４６を開けてバイパス通路４８を介して油を浄化部４４で繰り返し循環可能にする。
なお、前記緊急遮断電磁弁４０ａ、４０ｂ、循環ポンプ３４ａには、制御警報盤５０からの信号で作動する。この制御警報盤５０には、警報機付きの連成計へ信号を出力するようになっている。
【００１８】
実施形態では、油槽内に上部から送り込む清浄な油が油槽内の油よりも温度が高く比重が軽いので、油槽内の油と交じり合わずに油槽内に上方から入り込み、これにより、油槽内の油が下部の出口から押し出される。温度の高い比重の軽い油を上部入り口から押し入れるので、油槽内の複雑な内部構造でも細部で押し込んだ油と既存の油とが混じりあいにくく、油の完全な交換・浄化を簡単な作業で行える。
【００１９】
発明者は、本発明の有用性を確認すべく、セル油槽に送り込む油を加熱せずに交換浄化した従来装置と、セル油槽に送り込む油を加熱する本発明装置とを比較検証した。
検証の結果、実機およびモデルについて検証した結果、従来装置で浄油すると図２に示すように、セル油槽１４の上側の入り口３０ａから入った油がセル１６の存在などで出口３０ｂに向かう部分的な特定の流路（パス）を形成してしまい、特定の流路５２周辺の油が流れ出て置換され（改善域５２）浄化されるが、それ以外の流路がセル１６で影響されて油は流れず置換されず（未改善域５４）、浄油効率が非常に悪かったことを確認した。これは、セル油槽１４内のセルやスペーサなどの複雑な形状であり、前記の特定の流路（パス）が形成されることが原因であると判明した。
【００２０】
そこで、本発明では、本発明装置で浄油し加熱して比重差を付けて上側の入り口３０ａから浄油を入れると、図３の（ａ）に示すように、セル油槽１４内に上部から送り込む清浄な油がすでにセル油槽内に入っている油よりも温度が高く比重が軽いので、油槽内の油と交じり合わずに油槽内の上方に溜まり、その溜まる油量が増えて行き、これにより、油槽内の油に下方に向けて圧力が加わり下部の出口３０ｂから押し出され、セル油槽１４内の油が完全に置換できた。したがって、油槽内の油を大量であったとしても作業性良く交換・浄化できることが分かった。
【００２１】
また、下部の油の出口３０ｂから排出された油を油浄化部に通して上部の油の入り口３０ａからセル油槽１４内に清浄な油を送り込んでセル油槽内の油を浄化した後に、図３（ｂ）に示すように、送油部３４の循環ポンプを逆転させて、セル油槽１４の上部の入口３０ａから油を抜き出しこの抜き出した油を油槽の下部の出口３０ｂから送り込んで、セル油槽１４内の油を撹拌する（撹拌手段に相当）。そして、撹拌後に再度油槽内の油を浄化するようにすることが望ましい。これにより、油槽内の油を浄化後に、油槽内の部分に残留した水分や腐食生成物などがあってもこの撹拌することにより混じりあい、再度油の浄化をおこなうことにより、完全に油から除去できる。
【００２２】
ＳＰＴ全体の具体的な浄油手順は、図４に示すように、まず、図示しない調圧油槽を清掃し（手順１）、そのセル油槽１４内の油を図３（ａ）のように正方向つまり加熱した油を入り口３０ａから入れて出口３０ｂからの排油を浄化して循環させて清浄化する（手順２）。
【００２３】
そして、図３（ｂ）のように逆に撹拌して（逆循環させて）（手順３）、循環回数が何回になったかを判断する（手順４）。この循環回数は油槽の大きさ、油中水分量より決定することが好ましい。
【００２４】
そして、油を分析し（油中の水分量）（手順５）、水分量が例えば５０ｐｐｍ以下、好ましくは９０ｐｐｍ×０．５（裕度）＝４５ｐｐｍになるまで（手順６）上記の清浄化の手順１〜４を繰り返す。なお、９０ｐｐｍは油中飽和水分量である。
【００２５】
図５は、具体的なセル油槽について、上記図４の手順にて浄化した結果の油中水分量を検出した結果である。この場合、当初、油槽内の油の平均水分量が１３０ｐｐｍと想定した。外油量が約１４７０リットルであり、浄化した油（上油）の加温時には油槽内の油（下油）より７〜８℃高く加温しており、加温循環は９．５時間行い槽内の油を１．５巡させた。この際に外油の約８０％が効率的に排出され浄化後に戻された。
【００２６】
そして、循環停止を３日間行った後、撹拌を１．５時間行った。この場合、循環停止時には、油槽下部に残っている水分の多い油、および調整油槽から移動してきた水分の多い油の影響で平均の水分量が増えている。油槽内平均水分量が８０ｐｐｍあった。
【００２７】
そして、再度、加温循環を６時間行い槽内の油を１巡させた。その後、１時間撹拌した後、加温循環は３．５時間行い槽内の油を０．５巡させた。終了後、槽内平均水分量が３２ｐｐｍであった。
このように、上記の油槽内の油に対して循環を３回撹拌２回行うことにより（循環運転時間の合計約２３．５時間（約４日間の内）水分減少率７５％（１３０ｐｐｍから３２ｐｐｍに減少）であり、１巡目の循環（加熱循環）で約８０％の油が効率的に排出された。１巡目終了後、油槽上下の水分量に差が発生したが、撹拌によりその差が縮まった。撹拌により油槽全体の水分量がほぼ均一になることが確認された。２回目の撹拌が終了した時点で、十分な浄油効果が得られた。全体的に、当初油槽内平均水分量が平均１３０ｐｐｍあったものを、本発明装置で浄化後３２ｐｐｍとなり、加熱循環から撹拌へそして加熱循環することにより、槽内油を高い能力で清浄化できたことが理解される。
【００２８】
なお、上記の浄化のための加温循環、撹拌循環、循環停止などの作業時間や回数は一例であって、油槽構造や水分量などの各種条件に応じて適切に変更設定できる。
また、本発明で浄化する油槽は、セル油槽がもっとも好ましい、その他の一般用産業機器の油槽内の浄化に用いることももちろんである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、油槽内の油を大量であったとしても作業性良く交換・浄化できる。また、上部開口から入った油で内部の油を押し出して交換出来るので、油槽内の圧力を加えたままで油の交換・浄化が可能であり、例えばＯＦケーブルのＳＰＴ（特殊圧力油槽）であっても、運転中の加圧下でも油の交換・浄化ができ、作業性が高い。また、温度の高い比重の軽い油を上部入り口から押し入れるので、油槽内の複雑な内部構造でも細部で押し込んだ油と既存の油とが混じりあいにくく、油の完全な交換・浄化を簡単な作業で行える。
【００３０】
なお、本発明においては、下部の油の出口から排出される油を浄化し、浄化した油を上部の油の入り口から清浄な油として送油部から送り込み可能にした油浄化部を有したことにすれば、排出された油を油浄化部で浄化した後に清浄な油として循環使用でき、新しい油の使用を少なくできる。
また、本発明においては、浄化部への油の入側と出側をバイパスバルブを開くことにより連通可能にするバイパス通路を設け、バイパスバルブを開けてバイパス通路を介して油を浄化部で繰り返し循環可能にすることにより、繰り返し浄化部に循環して一回では除去できない油中の水分や腐食生成物を十分かつ完全に除去できる。
【００３１】
また、本発明においては、下部の油の出口から排出された油を油浄化部に通して上部の油の入り口から油槽内に清浄な油を送り込んで油槽内の油を浄化した後に、油槽の上部から油を抜き出しこの抜き出した油を油槽の下部から送り込んで、油槽内の油を撹拌する撹拌手段を設け、撹拌後に再度油槽内の油を浄化するようにしたことにより、油槽内の油を浄化後に、油槽内の部分に残留した水分や腐食生成物などがあってもこの撹拌することにより混じりあい、再度油の浄化をおこなうことにより、完全に油から除去できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態をセル油槽の外油の浄化装置示す一部断面図を含む配管図である。
【図２】従来装置で浄油中の油に特定の流路の形成される概念説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はセル油槽の加温循環と逆方向の循環（撹拌）の流路を模式的に示す説明図である。
【図４】本実施例装置による具体的によ浄油手順を示すフロー図である。
【図５】セル油槽の浄化結果の説明図である。
【図６】従来の浄油装置を用いたＯＦケーブルの外油の浄化装置の説明図である。
【符号の説明】
１０  ＯＦケーブル
１２  内油
１４  セル油槽
１６  セル
１８  外油
３０ａ  入り口
３０ｂ  出口
３２ａ、３２ｂ  元バルブ
３４  送油部
３６  加熱部
３８  油送り込み経路
４０ａ、４０ｂ  緊急遮断電磁弁
４２  流量計
４４  浄化部
４６  バイパスバルブ
４８  バイパス通路
【図１】
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【図２】
2004274943.tif 000004
【図３】
2004274943.tif 000005
【図４】
2004274943.tif 000006
【図５】
2004274943.tif 000007
【図６】
2004274943.tif 000008