(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧縮機から排出される一部に圧縮空気を含むドレンを回収し処理するドレン回収処理装置であって、
上部が開口し、ドレン排出口を底部に有する縦長の箱体と、
該箱体上部を覆うように取付けられたフィルタと、
該箱体の側面に設けられた一部に圧縮空気を含むドレンを導入するドレン導入口と、
該ドレン導入口近傍であり、該箱体内にドレン導入方向と直交するように取付けられたドレンを衝突させるドレン衝突棒と、
該箱体内に取付けられた中央に小さな開口部を有する中央が下方に傾斜した仕切板と、
該開口部と一定の距離を有し、該開口部を上昇する一部に圧縮空気を含むドレンを衝突させる該開口部の上部に取付けられた衝突板と、
該箱体の外部下方に位置し、該箱体から排出されるドレンを受入れ濃縮処理するドレン処理槽と、
ドレンを加熱する該ドレン処理槽に取付けられた加熱手段と、を含み、
該箱体内に形成される流路は、ドレン導入口から気体を導入し、該箱体内を気体を流通させたときの圧力損失が、前記ドレン排出口側に気体を流通させるよりも前記フィルタ側に気体を流通させる方が小さいように形成されていることを特徴とするドレン回収処理装置。
【請求項２】
前記仕切板は、前記箱体内の上下方向に複数段取付けられ、
前記衝突板は、各仕切板の開口部の上部にそれぞれ取付けられ、
前記箱体は、さらに箱体内に前記仕切板よりも下方に位置し、ドレンを前記ドレン排出口に導く傾斜板を備えることを特徴とする請求項１に記載のドレン回収処理装置。
【請求項３】
前記ドレン導入口は、複数のドレン導入口が略水平に設けられ、前記ドレン衝突棒は、複数のドレン導入口と同一平面上に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のドレン回収処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧縮機から排出される一部に圧縮空気を含むドレンを回収し処理するドレン回収処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧縮機は、工場、プラント設備などにおいて作業用空気、計装用空気を供給するため数多く使用されている。空気圧縮機では、圧縮過程において空気中の水分が凝縮し、さらにこれに空気圧縮機で使用される潤滑油などが含まれ、これらはドレントラップを介してドレンとして系外に排出される。ドレンは、油分を含むので、これを直接、下水道などに放流することができないため油分を除去し、きれいになった水のみが放流される。このドレンに含まれる油分を除去する方法は、種々の方法が開発提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
例えば特許文献１では、油水分離の方法として一般的に用いられる比重差による浮上分離、活性炭や吸着材による吸着方法などの方法には、各々課題を有するとし、電解処理手段及び吸着処理手段を有機的に組合わせてこれらを解決する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２６０３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、帯電した油粒子を含むドレン水を、余分なフロックを発生させない程度に電解して油粒子の反発力を除去し、さらに微細な気泡を吹き込むことにより油粒子を最適な大きさに凝集させ、吸着材に吸着させるとするものであり、有用な方法と思われるが、多く工程を必要とし簡単に実施できる方法とは言えない。またこれを実現する処理システムも多くの機器を必要とし、安価に実施できるとは言えない。工場、プラントによっては、油分を完全に除去することができなくても、油分を含むドレンの量を安価に又簡単な方法で減少させたいと言う要望もある。
【０００５】
また空気圧縮機から排出される油分を含むドレンの処理については、油分の除去のほか、空気圧縮機から排出されるドレンをいかに効率的に回収するかと言う課題もある。空気圧縮機から排出されるドレンは、圧縮空気を一部含み排出されるため排出速度も速く、また圧縮空気も瞬時に膨張するため、空気とドレンとをいかに簡単にまた効率的に分離させるかがポイントとなる。圧縮空気とドレンとの分離がうまく行われないと、油分を含むドレン又はミストが大気に放出されることとなる。回収したドレンについては、油分を除去する方法が種々検討されていることは上記の通りであるが、空気圧縮機から排出されるドレンを簡単にまた効率的に回収する方法は、十分に検討されているとは言えない。
【０００６】
本発明の目的は、一部に圧縮空気を含むドレンからドレンを簡単にまた効率的に回収処理することができるドレン回収処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、空気圧縮機から排出される一部に圧縮空気を含むドレンを回収し処理するドレン回収処理装置であって、
上部が開口し、ドレン排出口を底部に有する縦長の箱体と、
該箱体上部を覆うように取付けられたフィルタと、
該箱体の側面に設けられた一部に圧縮空気を含むドレンを導入するドレン導入口と、
該ドレン導入口近傍であり、該箱体内にドレン導入方向と直交するように取付けられたドレンを衝突させるドレン衝突棒と、
該箱体内に取付けられた中央に小さな開口部を有する中央が下方に傾斜した仕切板と、
該開口部と一定の距離を有し、該開口部を上昇する一部に圧縮空気を含むドレンを衝突させる該開口部の上部に取付けられた衝突板と、
該箱体の外部下方に位置し、該箱体から排出されるドレンを受入れ濃縮処理するドレン処理槽と、
ドレンを加熱する該ドレン処理槽に取付けられた加熱手段と、を含み、
該箱体内に形成される流路は、ドレン導入口から気体を導入し、該箱体内を気体を流通させたときの圧力損失が、前記ドレン排出口側に気体を流通させるよりも前記フィルタ側に気体を流通させる方が小さいように形成されていることを特徴とするドレン回収処理装置である。
【０００８】
また本発明は、前記仕切板は、前記箱体内の上下方向に複数段取付けられ、
前記衝突板は、各仕切板の開口部の上部にそれぞれ取付けられ、
前記箱体は、さらに箱体内に前記仕切板よりも下方に位置し、ドレンを前記ドレン排出口に導く傾斜板を備えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記ドレン導入口は、複数のドレン導入口が略水平に設けられ、前記ドレン衝突棒は、複数のドレン導入口と同一平面上に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のドレン回収処理装置は、空気圧縮機から排出される一部に圧縮空気を含むドレンを回収し処理するドレン回収処理装置であって、側面にドレン導入口を有し、箱体内にドレン衝突棒と、箱体内に取付けられた中央に小さな開口部を有する中央が下方に傾斜した仕切板と、開口部と一定の距離を有し、開口部を上昇する一部に圧縮空気を含むドレンを衝突させる開口部の上部に取付けられた衝突板と、を有するので、導入された圧縮空気とドレンとを簡単に又効率的に分離することができる。箱体内の圧縮空気が通る流路が拡大縮小するので、導入された圧縮空気の圧力を効率的に低減させることができる。また、箱体の上部には、フィルタを備えるので、ドレンの液滴又はミストが大気中に飛散することを防止することができる。またドレン導入口から気体を導入し、箱体内を気体を流通させたときの圧力損失は、ドレン排出口側に気体を流通させるよりもフィルタ側に気体を流通させる方が小さいので、導入された圧縮空気の大半は、箱体上部から排出される。この結果、ドレン排出口を常時開放していても、ドレンを飛散させることなくドレン処理槽に導くことができる。また、ドレン処理槽は、加熱手段を備えるので、ドレンに含まれる油を濃縮して回収することができる。
【００１１】
また本発明によれば、仕切板は、箱体内の上下方向に複数段取付けられ、衝突板は、各仕切板の開口部の上部にそれぞれ取付けられているので、ドレン発生量が多い場合であっても、フィルタをドレンで目詰まりさせることなく、また箱体内の圧力を大きく上昇させることなく効率的にドレンを回収することができる。また、箱体は、さらに箱体内に仕切板よりも下方に位置し、ドレンをドレン排出口に導く傾斜板を備えるので、ドレンを効率的に回収しドレン処理槽に導くことができる。
【００１２】
また本発明のよれば、ドレン導入口は、複数のドレン導入口が略水平に設けられ、ドレン衝突棒は、複数のドレン導入口と同一平面上に設けられるので、複数台の空気圧縮機から排出されるドレンを効率的に回収処理することが可能となる。空気圧縮機から排出されるドレンは、間欠的に排出されるので、一台の空気圧縮機のドレンを処理可能な大きさの装置で、複数台の空気圧縮機から排出されるドレンを処理することが可能であり効率的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の一形態としてのドレン回収処理装置１の外観図である。図２は、図１に示す切断面線ＩＩ−ＩＩから見た図である。図３は、図１に示すドレン回収処理装置１の衝突板２９ａを斜め上から見た斜視図である。図２中に示す太線は、圧縮空気、ドレンの流れを示す。ドレン回収処理装置１は、空気圧縮機（図示を省略）から排出される圧縮空気を一部に含むドレンを回収し、処理する装置であって、ドレンを分離回収する回収部２と、回収したドレンを濃縮する処理部３とからなる。回収部２は、空気圧縮機から排出される圧縮空気を一部に含むドレンを受入れ、圧縮空気とドレンとを分離し、ドレンは回収し、圧縮空気は圧力を低下させ大気中に放出する。
【００１４】
回収部２は、横断面形状が正方形の縦長の箱体１１を有し、箱体１１の側面に図示を省略した２台の空気圧縮機から排出される圧縮空気を一部に含むドレンを導入するドレン導入口１３（１３ａ、１３ｂ）を備える。このドレン導入口１３に空気圧縮機のドレントラップ（図示を省略）と連絡するドレン導入管１５（１５ａ、１５ｂ）を接続し、ドレンを受入れる。このドレンは水のほか油も含んでおり、この油の多くは乳化している。本実施形態では、２台の空気圧縮機から各々排出されるドレンを処理するため、２本のドレン導入管１５ａ、１５ｂが取付けられている。なお、箱体１１の形状は、横断面形状が正方形のものに限定されるものではなく、矩形、円であってもよい。
【００１５】
箱体１１は、上部１７が開口し、この開口部を覆うようにフィルタ１９が取付けられている。フィルタ１９は、箱体１１の上部にヒンジ２０を介して開閉可能に取付けられた蓋２１の下方に着脱可能に取付けられ、蓋２１を開けることで簡単にフィルタ１９を取外すことができる。蓋２１は、箱体１１の上部と一定の距離を有するように取付けられているので、フィルタ１９を通過した圧縮空気は、箱体１１と蓋２１との間から外部に排出される。フィルタ１９は、圧縮空気を一部に含むドレンを箱体１１に受入れたとき発生するドレンの液滴又はミストを除去するためのものであり、液滴又はミストには水分のほか油分が含まれるので、耐油性の材料からなることが必要である。さらに箱体１１は底部に、逆錐体２３を有し、逆錐体２３の中心部には、ドレンを排出するためのドレン排出口２４が設けられている。このドレン排出口２４に、バルブ２５を備える配管２６を取付け、ドレンを処理部３に導く。
【００１６】
また箱体１１の内部には、棒状の衝突棒２８、正面視が山型の形状を有する衝突板２９（２９ａ、２９ｂ）、圧縮空気の流路を形成しドレンを回収するための断面がＶ字型で中央部に小さな開口部３１（３１ａ、３１ｂ）を有する仕切板３２（３２ａ、３２ｂ）、ドンレをドレン排出口２４に導く傾斜板３４（３４ａ、３４ｂ）を有する。棒状の衝突棒２８は、断面形状が円であり、箱体１１に略水平に取付られ、その取付位置は、ドレン導入口１３の近傍であって、供給されるドレンの流れ方向に直交するように取付られる。仕切板３２は、衝突棒２８よりに高い位置に、上下方向に２段取付けられている。仕切板３２は、断面がＶ字型であって、箱体１１の横断面を覆うように取付けられる。このため、箱体１１に供給された圧縮空気、ドレンは、仕切板３２の中央部に設けられた開口部３１を流路とする。
【００１７】
また、仕切板３２の開口部３１の上には、開口部３１と一定の距離を置いて山型の衝突板２９（２９ａ、２９ｂ）が取付けられている。山型の衝突板２９は、四隅に支持棒（図示を省略）を取付け、これを仕切板３２に取付けることで固定する。傾斜板３４は、衝突棒２８により低い位置に２枚、取付け高さを変え、対向するように取付けられている。傾斜板３４の先端は、箱体１１の縦中心線によりも飛び出しているので、２枚の傾斜板３４ａ、３４ｂの先端部には、小さな流路が形成される。仕切板３２、仕切板３２の開口部３１、開口部３１の上部に取付けられた衝突板２９、及びフィルタ１９で形成されるドレン導入口１３からフィルタ１９を通過させるまでの流路の抵抗と、傾斜板３４、ドレン排出口２４、及びドレン排出口２４に取付けられたバルブ２５を備える配管２６で形成されるドレン導入口１３から配管２６出口まで流路の抵抗とでは、後者の方が大きくなるように流路が形成されている。このためドレン導入口１３から圧縮空気を一部に含むドレンを箱体１１に導入すると、導入された圧縮空気の大半は、箱体上部１７から排出される。
【００１８】
処理部３は、回収部２で回収されたドレンを受入れ濃縮する処理槽４０と、処理槽４０の外壁４１に取付けられたヒータ４２、ヒータ４２の温度を検出する温度検出器４４を主に構成される。処理槽４０は、上部が開放された底板４６を有する円筒容器で、底板４６の中心部に濃縮したドレンを排出するバルブ４７が取付けられた濃縮液回収ノズル４８を備える。また上部に受入れたドレン量が多い場合にこれを回収するオーバーフローノズル５０を有する。処理槽４０の下部には、ドレンを加熱するためのヒータ４２が取付けられている。ヒータ４２は、処理槽４０内のドレンを加熱し、ドレンを構成する水を蒸発させる役目を担うので、少なくともドレンを１００℃以上に加熱可能な能力を有することが望ましく、バンドヒータを好適に使用することができる。ヒータ４２は、誤ってドレンが掛かる場合もあるため、防水性、耐油性であることが望ましい。
【００１９】
ヒータ４２と処理槽４０の外壁４１が接触する部分には、温度検出器４４が取付けられ、制御盤５２内に設けられた温度調節器（図示を省略）と協調し、ヒータ４２の温度を一定に制御する。また処理槽４０の外壁４１及びヒータ４２を覆うように保温材５３が取付けられている。さらに処理槽４０の上部には、処理槽４０内の液位を検出するレベル計５４が装着されている。このレベル計５４は、図示を省略した警報器に接続し、処理槽４０内のドレンレベルが所定の高さ以上となると警報を発する。なお、自己温度制御形のヒータやスライダックを備えるような場合は、温度検出器４４、温度調節器（図示を省略）は必ずしも必要でないことは、周知のところである。またレベル５４計も予めドレン量が分かっているような場合には、必ずしも必要ではない。箱体１１は、支持架台５で支持固定され、処理槽４０は、箱体１１の下方であって、支持架台５の下部に設けられた台座６の上に載置されている。
【００２０】
上記のように構成されるドレン回収処理装置１に、図示を省略した空気圧縮機から圧縮空気を一部含むドレンがドレン導入管１５ａ、１５ｂを介して、ドレン導入口１３ａ、１３ｂから箱体１１に供給されると、圧縮空気を一部含むドレンは、慣性力により棒状体２８に衝突するとともに、箱体１１内で急激に膨張し圧力を低下させる。棒状体２８に衝突し、一部ドレンの分離したドレン及び圧縮空気の大半は、仕切板３２ａに穿設された開口部３１ａを通り上昇する。これは、棒状体２８の下方の圧力損失が、棒状体２８の上方の圧力損失よりも大きいことによる。
【００２１】
仕切板３２ａに穿設された開口部３１ａの上部には山型の衝突板２９ａが取付けられているので、流路は、この部分でほぼ直角に曲がる。このため開口部３１ａを上昇する圧縮空気は、衝突板２９ａに衝突しながら流れ方向を大きく変える。圧縮空気とともに開口部を上昇するドレンの液滴、ミストは、慣性力が大きくそのまま衝突板２９ａに衝突する。このためドレンの一部は、ここで圧縮空気と分離する。さらに仕切板３１ａと山型の衝突板２９ａとで形成される流路を通過した圧縮空気は、二つの仕切板３２ａ、３２ｂで形成される大きな流路に入るので、急激に圧力、速度を低下させる。これにより圧縮空気に同伴するドレンの液敵、ミストが圧縮空気と分離する。同様に第二の仕切板３２ｂを通過する際、圧縮空気の流速は極端に速くなり、高速の状態で衝突板２９ｂに衝突する。これらにより圧縮空気に含まれるドレンは、ほとんどいない状態となる。微量のミストは、フィルタ１９で捕集されミストが除去された空気が箱体１１の上部から排出される。
【００２２】
一方、圧縮空気から分離したドレンは、仕切板３２ａ、３２ｂを流下し、棒状体２８に衝突し速度を低下させた一部のドレンともに、傾斜板３４ａ、３４ｂ上に落下する。傾斜板３４ａ、３４ｂ上に集められたドレンは、さらにドレン排出口２４に、取付けられた配管２６を介して処理槽４０に導かれる。処理槽４０は、上部が開放し、ヒータ４２で加熱されるので、処理槽４０に導かれたドレンは、水分を蒸発させ量を減少させる。濃縮されたドレンは、濃縮液回収ノズル４８から取り出し、産業廃棄物として処理する。
【００２３】
上記の通り、本実施形態に示すドレン回収処理装置１は、衝突棒２８及び複数の衝突板２９ａ、２９ｂを有するともに、仕切板３２ａ、３２ｂ及び衝突板２９ａ、２９ｂを用いて圧縮空気が通る流路を拡大縮小させるので、衝突、及び急激な流速変化が起こり供給された圧縮空気からドレンを効率的に分離することができる。また、同時に圧力も効率的に低下させることができる。箱体１１の上部には、フィルタ１９を備えるので、ドレンミストが大気中に飛散することを防止できる。また、ドレンをドレン排出口２４に導く傾斜板３４を備えるので、ドレンを効率的に回収しドレン処理槽４０に導くことができる。
【００２４】
空気圧縮機から導入されるドレンには、一部圧縮空気を含むので、箱体内の流路を適正に設計しないと、ドレン排出口２４からドレンとともに、圧縮空気も噴出してしまう。圧縮空気は、箱体内で膨張し高速となるため、ドレン排出口２４からドレンとともに圧縮空気が噴出すると、ドレンが周囲に飛び散ってしまう。これを防止するためには、空気圧縮機からドレンが排出されない時間帯に、ドレン排出口２４を開け、ドレンを排出すればよいが、制御装置などが必要となりコストアップになる。これに対して本発明では、ドレン導入口１３からフィルタ１９を通過させるまでの流路の抵抗と、ドレン導入口１３からバルブ２５を備える配管２６出口まで流路の抵抗とでは、後者の方が大きくなるように流路の開口面積が形成されているので、ドレン導入口１３から導入された圧縮空気の大半は、箱体上部１７から排出される。これにより、ドレン排出口２４を常時開放していても、ドレンを飛散させることなくドレン処理槽４０に導くことができる。
【００２５】
気流に含まれるミストを除去するために使用されるミストセパレータにも、本実施形態に示すような慣性集じんが利用されるが、一般に使用される慣性集じんを利用したミストセパレータと、本実施形態に示すドレン回収処理装置１の回収部２とは考え方を大きく異にする。一般に使用される慣性集じんを利用したミストセパレータは、流通系で使用されることが多いため、圧力損失が問題となる。しかし空気圧縮機から排出される圧縮空気を一部含むドレンは高圧で、しかも連続的に排出されるものではなく間欠的に排出される。このため、圧縮空気からドレンを効率的に分離回収するに際しては、いかに圧力を効果的に減少させるかが重要となる。この点で流路の方向を急激に変化させるとともに、流路を拡大縮小させる方法は、装置をコンパクト化する上で効果的である。
【００２６】
また本実施形態にように複数のドレン導入口１３ａ、１３ｂを設けることで、複数台の空気圧縮機から排出されるドレンを効率的に回収処理することが可能となる。空気圧縮機から排出されるドレンは、間欠的に排出されるので、一台の空気圧縮機のドレンを処理可能な大きさの装置で、複数台の空気圧縮機から排出されるドレンを処理することが可能であり効率的である。この際、複数のドレン導入口１３ａ、１３ｂを水平に設け、衝突棒２８と、複数のドレン導入口１３ａ、１３ｂと同一平面上に設けることで、導入された全てのドレンが衝突棒２８に衝突するので、ドレンの分離を効果的に行うことができる。
【００２７】
本実施形態では、仕切板３２、衝突板２９、傾斜板３４をそれぞれ２つ設ける例を示したけれども、仕切板３２などの数がこれに限定されないことは言うまでもない。空気圧縮機から排出されるドレンの量、頻度などにより適宜変更すればよい。ドレン導入量が多い場合であっては、仕切板３２及び衝突板２９の設置数を多くすることでフィルタ１９の負荷を低減させることができる。これによりフィルタ１９をドレンで目詰まりさせることなく、また箱体１１内の圧力を大きく上昇させることなく効率的にドレンを回収することができる。またドレン導入口も２つに限定されるものではなく、空気圧縮機から排出されるドレンの量、頻度などに応じて３つ以上設けてもよい。さらに、衝突棒２８の断面形状も円に限定されるものではなく、三角、四角であってもよい。衝突棒２８は、板状体であってもよいけれども、抵抗が大きく、ドレン導入口１３付近の箱体内の圧力が極端に高くならないことが、箱体１１の耐圧性を低く抑える点から好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の一形態としてのドレン回収処理装置１の外観図である。
【図２】図１に示す切断面線ＩＩ−ＩＩから見た図である。
【図３】図１に示すドレン回収処理装置１の衝突板２９ａを斜め上から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ドレン回収処理装置
１１  箱体
１３  ドレン導入口
１７  箱体の上部
１９  フィルタ
２４  ドレン排出口
２８  衝突棒
２９  衝突板
３１  仕切板の開口部
３２  仕切板
３４  傾斜板
４０  ドレン処理槽
４２  ヒータ
【図１】
0004767078.tif 000002
【図２】
0004767078.tif 000003
【図３】
0004767078.tif 000004