(57)【要約】【課題】  液体に含まれた不純物を連続的かつ容易に処理することができるとともに、液体を使用する装置に付置することができる程度に小型かつ簡易な構成の分液装置、および分液器を実現する。【解決手段】  分液器２は、相溶しない２種類の液体のうち、一方の液体を分液するものである。分液器２は、２種類の液体が貯留される貯留槽３に接続され、貯留槽３から流入した２種類の液体を２層に分離させる分離部５と、分離部５の内部に突出した状態で設けられると共に、分離部５の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方に向かって延び出すように設けられている排出部６とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相溶しない２種類の液体が貯留される貯留槽に取り付けられる分液器であって、
上記貯留槽に接続され、貯留槽から流入した２種類の液体を２層に分離させる分離部と、
上記分離された下層の液体を分離部外に排出するための排出部とを備えていることを特徴とする分液器。
【請求項２】
上記排出部は、分離部の内部に突出した状態で設けられると共に、分離部の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方に向かって延び出すように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分液器。
【請求項３】
上記所定の高さは、２種類の液体を第１成分および第２成分として、第１成分の比重をρ１、第２成分の比重をρ２、ρ１＜ρ２、貯留部内の第１成分の液面高さをｈ１、排出部内の第２成分の液面高さをｈ２とした場合、以下の式（１）
ρ１×ｈ１＝ρ２×ｈ２  ……（１）
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の分液器。
【請求項４】
上記排出部には、液体の排出量を調節する調節手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分液器。
【請求項５】
上記排出部には、液体の排出量を調節する調節手段が設けられているとともに、
上記所定の高さは、２種類の液体を第１成分および第２成分とし、第１成分の比重ρ１と第２成分の比重ρ２との関係がρ１＜ρ２である場合に、貯留部内の第１成分の液面高さをｈ１、排出部内の第２成分の液面高さをｈ２として、以下の式（２）
ｈ１＞ｈ２  ……（２）
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の分液器。
【請求項６】
上記分離部は、内部が液体で満たされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の分液器。
【請求項７】
上記分離部は内部が目視可能となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の分液器。
【請求項８】
相溶しない２種類の液体を分液する分液装置であって、
上記２種類の液体が貯留される貯留部と、
上記貯留部に接続され、貯留部から流入した２種類の液体を２層に分離させる分離部と、
上記分離された下層の液体を分離部外に排出するための排出部とを備えていることを特徴とする分液装置。
【請求項９】
上記排出部は、分離部の内部に突出した状態で設けられると共に、分離部の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方に向かって延び出すように設けられていることを特徴とする請求項８に記載の分液装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分液器、および分液装置に関するものである。より詳しくは、例えば、ポンプやエンジン等の油を使用する機器に付置され、油と水とを分離する分液器、および分液装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、真空ポンプやエンジン等の機器には、潤滑するための油が使用されている。そして、これらの機器を使用するにつれて、大気中の水、機器の冷却水や洗浄水等の水分が油に混入してしまう場合がある。機器内に水分が滞留することによって水層が生成すると、潤滑ができなくなってしまうという問題や、潤滑部分に腐食が生じてしまうという問題を有していた。
【０００３】
これらの問題を解決するために、真空ポンプの廃オイルを再生する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、大量の油水を分離する分離装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
上記特許文献２をさらに詳しく説明すると、特許文献２に記載の分離装置は、異なる密度または比重を有する二種の液体を分離する分離装置であり、円筒形ハウジング内部に複数の円錐形バッフルを有する構成である。そして、流れの一部が円錐形バッフルの基部から中央に配したアパーチャに至る方向に沿いバッフルを貫通し、流れの他の一部が円錐形バッフルの基部の外周端と内壁相互間のギャップにおいて、装置の内壁を沿うよう、対流を装置の内部に確立するようになっている。
【特許文献１】特公昭６４−５９２８号公報（昭和６４年(1989)２月１日公告）
【特許文献２】特表平１０−５０３４２０号公報（平成１０年(1998)３月３１日公表）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法は、真空ポンプから廃オイルを抜き出して再生処理することから、再生処理するために真空ポンプを停止しなければならないという問題点を有している。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の分離装置は、大量の油水を分離するためのものであるため、装置を大規模なものにする必要があるとともに、対流を確立するために複数のバッフル等を備える必要があるため、複雑になってしまうという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体に含まれた不純物を連続的かつ容易に処理することができるとともに、液体を使用する装置に付置することができる程度に小型かつ簡易な構成の分液器、および分液装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る分液器は、上記課題を解決するために、相溶しない２種類の液体が貯留される貯留槽に取り付けられる分液器であって、上記貯留槽に接続され、貯留槽から流入した２種類の液体を２層に分離させる分離部と、上記分離された下層の液体を分離部外に排出するための排出部とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の分液器は、上記構成に加え、上記排出部は、分離部の内部に突出した状態で設けられると共に、分離部の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方に向かって延び出すように設けられていることが好ましい。
【００１０】
本発明の分液器は、上記構成に加え、上記所定の高さは、２種類の液体を第１成分および第２成分として、第１成分の比重をρ１、第２成分の比重をρ２、ρ１＜ρ２、貯留部内の第１成分の液面高さをｈ１、排出部内の第２成分の液面高さをｈ２とした場合、以下の式（１）
ρ１×ｈ１＝ρ２×ｈ２  ……（１）
の関係を満たすように設定されていることが好ましい。
【００１１】
本発明の分液器は、上記構成に加え、上記排出部には、液体の排出量を調節する調節手段が設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の分液器は、上記構成に加え、上記排出部には、液体の排出量を調節する調節手段が設けられているとともに、上記所定の高さは、２種類の液体を第１成分および第２成分とし、第１成分の比重ρ１と第２成分の比重ρ２との関係がρ１＜ρ２である場合に、貯留部内の第１成分の液面高さをｈ１、排出部内の第２成分の液面高さをｈ２として、以下の式（２）
ｈ１＞ｈ２  ……（２）
の関係を満たすように設定されていてもよい。
【００１３】
本発明の分液器は、上記構成に加え、上記分離部は、内部が液体で満たされていることが好ましい。また、本発明の分液器は、上記構成に加え、上記分離部は内部が目視可能となっていることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る分液装置は、上記課題を解決するために、相溶しない２種類の液体を分液する分液装置であって、上記２種類の液体が貯留される貯留部と、上記貯留部に接続され、貯留部から流入した２種類の液体を２層に分離させる分離部と、上記分離された下層の液体を分離部外に排出するための排出部とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の分液装置は、上記構成に加え、上記排出部は、分離部の内部に突出した状態で設けられると共に、分離部の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方に向かって延び出すように設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る分液器は、以上のように、相溶しない２種類の液体が貯留される貯留槽に取り付けられる分液器であって、上記貯留槽に接続され、貯留槽から流入した２種類の液体を２層に分離させる分離部と、上記分離された下層の液体を分離部外に排出するための排出部とを備えているので、下層に分離された液体を連続的に排出することができる。
【００１７】
すなわち、相溶しない２種類の液体が貯留部に貯留され、分離部は貯留槽に接続されているので、貯留槽にて貯留されている２種類の液体は分離部へと流入する。そして、２種類の液体は相溶しないため、分離部内に流入した後に、上下２層に分離される。また、分離部内に２種類の液体のうち、下層に分離される液体がさらに流入した場合には、貯留槽内の液体の液面が上昇し、元の液面の位置に戻ろうとする作用が働くため、分離部内の下層に分離された液体は排出部を通って排出される。したがって、下層に分離された液体を連続的に排出することができるという効果を奏する。また、貯留槽に取り付けるだけでよく、分離部および排出部のみを備えた構成となっているため、小型かつ簡易な構成とすることができるという効果を併せて奏する。
【００１８】
上記の分液器において、上記排出部は、分離部の内部に突出した状態で設けられると共に、分離部の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方に向かって延び出すように設けられているので、下層に分離された液体を容易に排出することができる。
【００１９】
すなわち、排出部は、上記構成を有することにより、下層に分離された液体は所定の高さまで上がった後に、下方に排出されることとなる。したがって、いわゆるサイフォン現象を利用することが可能となり、下層に分離された液体を容易に排出することができるという効果を奏する。
【００２０】
上記の分液器において、上記所定の高さは、２種類の液体を第１成分および第２成分として、第１成分の比重をρ１、第２成分の比重をρ２、ρ１＜ρ２、貯留部内の第１成分の液面高さをｈ１、排出部内の第２成分の液面高さをｈ２とした場合、以下の式（１）
ρ１×ｈ１＝ρ２×ｈ２  ……（１）
の関係を満たすように設定されているので、下層に分離された液体を自動的に排出することができる。
【００２１】
すなわち、貯留部内の第１成分の液面高さと、排出部内の第２成分の液面高さとが、各々の比重を考慮して設定されているため、各液面が常に所定の高さとなるようになっており、その結果、下層に分離された液体を自動的に排出することができるという効果を奏する。
【００２２】
また、上記の分液器において、上記排出部には、液体の排出量を調節する調節手段が設けられているので、排出する液体の流量を調節することができる。すなわち、調節手段にて排出する液体の流量を調節することにより、所望の流量で液体を排出することができるという効果を奏する。
【００２３】
上記の分液器において、上記排出部には、液体の排出量を調節する調節手段が設けられているとともに、上記所定の高さは、２種類の液体を第１成分および第２成分とし、第１成分の比重ρ１と第２成分の比重ρ２との関係がρ１＜ρ２である場合に、貯留部内の第１成分の液面高さをｈ１、排出部内の第２成分の液面高さをｈ２として、以下の式（２）
ｈ１＞ｈ２  ……（２）
の関係を満たすように設定されているので所望の流量で液体を排出することができる。
【００２４】
貯留部内の第１成分の液面高さと、排出部内の第２成分の液面高さとが、上記式（２）の関係である場合には、下層に分離された液体を自動的に排出する際に、上層に分離された液体をも自動的に排出してしまうこととなるものの、排出部に調節手段を設けているので、調節手段を調節することにより、上層の液体を排出することなく、下層に分離された液体を排出することができるという効果を奏する。
【００２５】
上記の分液器において、上記分離部は、内部が液体で満たされているので、いわゆるサイフォン現象を利用して、下層に分離された液体を容易に排出することが可能となる。すなわち、分離部内に空気層が存在する場合には、空気層が圧縮・膨張するためサイフォン現象を利用することができなくなるものの、内部に液体を満たすことにより、空気層が存在しないためこれを回避することができるという効果を奏する。
【００２６】
また、上記の分液器において、上記分離部は内部が目視可能となっているので、分離部内にて下層に分離された液体の液面高さを容易に目視にて確認することができる。これにより、下層の液体の排出状況を常に確認することが可能となるという効果を奏する。また、例えば、排出部に上記調節手段を設けた場合には、調節手段にて排出する液体の流量を調節することが可能となるため、分離部内にて下層に分離された液体の液面高さを確認しながら調節手段を操作することにより、所望の流量で液体を排出することができるという効果を奏する。
【００２７】
本発明に係る分液装置は、以上のように、相溶しない２種類の液体を分液する分液装置であって、上記２種類の液体が貯留される貯留部と、上記貯留部に接続され、貯留部から流入した２種類の液体を２層に分離させる分離部と、上記分離された下層の液体を分離部外に排出するための排出部とを備えているので、下層に分離された液体を連続的に排出することができる。
【００２８】
すなわち、相溶しない２種類の液体が貯留部に貯留され、分離部は貯留部に接続されているので、貯留部にて貯留されている２種類の液体は分離部へと流入する。そして、２種類の液体は相溶しないため、分離部内に流入した後に、上下２層に分離される。また、分離部内に２種類の液体のうち、下層に分離される液体がさらに流入した場合には、貯留部内の液体の液面が上昇し、元の液面の位置に戻ろうとする作用が働くため、分離部内の下層に分離された液体は排出部を通って排出される。したがって、下層に分離された液体を連続的に排出することができるという効果を奏する。また、貯留部、分離部および排出部のみを備えた構成となっているため、小型かつ簡易な構成とすることができるという効果を併せて奏する。
【００２９】
上記の分液装置において、上記排出部は、分離部の内部に突出した状態で設けられると共に、分離部の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方に向かって延び出すように設けられているので、下層に分離された液体を容易に排出することができる。
【００３０】
すなわち、排出部は、上記構成を有することにより、下層に分離された液体は所定の高さまで上がった後に、下方に排出されることとなる。したがって、いわゆるサイフォン現象を利用することが可能となり、下層に分離された液体を容易に排出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施の形態について図１および図２に基づいて説明すると以下の通りである。図１は、本発明の分液器および分液装置の概略構成を示す断面図であり、図２は、本発明の分液器の概略構成を示す断面図である。本発明の分液器および分液装置は、相溶しない２種類の液体のうち、一方の液体を分離するためのものである。
【００３２】
また、本発明の分液器は、液体を用いた装置（以下、説明の便宜上「液体用装置」と称する）に付置された状態で使用され、いわゆるサイフォン現象を利用することにより自動的に分液を行うものである。これにより、液体用装置の運転を停止することなく連続的に分液することができるようになっている。また、後述するように、本発明の分液器と液体用装置の貯留部とを一体とすることにより、本発明の分液装置とすることができる。
【００３３】
上記相溶しない２種類の液体とは、実質的に混合しない２種類の液体であればよく、特に限定されるものではないが、例えば油と水との組み合わせを挙げることができる。また、この場合、液体用装置としては、例えば油を潤滑等に使用するポンプを挙げることができる。本実施の形態においては、相溶しない２種類の液体として油と水とを用い、液体用装置としてポンプを用いた場合を一例に挙げて具体的に説明する。
【００３４】
ポンプ１は、油（第１成分）を用いて内部を潤滑させており、この潤滑油を流入、貯留および排出するための貯留槽３を備えている。貯留槽３は、所定量の潤滑油をポンプ１内で循環させてポンプ１を潤滑させるために、その内部に潤滑油が貯留されている。また、ポンプ１を潤滑する際に、潤滑油に水（第２成分）が混入することがある。このため、この水を分離するために、貯留槽３にはその下部から接続管４が延び出しており、接続管４を介して分液器２の上部に接続した構成となっている。
【００３５】
分液器２は、分液容器（分離部）５と、排出管（排出部）６とを備えている。また、分液器２は、接続管４を介して貯留槽３と接続されているため、潤滑油は貯留槽３に貯留するのみならず、接続管４にも充満した状態となっており、さらに、分液器２にも流入している。また、水は潤滑油よりも比重が大きいため、潤滑油と混合された状態で貯留槽３に流入した後に、貯留槽３の下部に設けられた接続管４を通り分液器２に流入するようになっている。
【００３６】
分液容器５は、潤滑油と水とを分液し、水を外部へ排出するためのものである。分液容器５は、潤滑油と水とを分液することができるものであれば、その大きさや材質等は特に限定されるものではない。分液容器５の大きさは、使用する潤滑油の量に応じて適宜変更すればよい。また、分液容器５の材質は、例えば、耐圧性ガラスや耐圧性プラスチック等を用いることができる。なお、分液容器５は、潤滑油や水の量（液面の高さ）を確認することができるように内部が目視可能な材質からなっていることが好ましい。
【００３７】
また、分液容器５には水を外部へ排出するための排出管６が設けられている。本実施の形態における分液器２は、上述のようにサイフォン現象を利用して水を排出するようになっているため、排水管６は、サイフォン現象を利用して水を排出することができる形状であればよい。具体的には、分液容器５内部に突出した状態で設けられていると共に、分液容器５の上方に向かって延び出し、所定の高さまで達した後に、下方へ向かって延び出す形状であればよく、例えば、いわゆる逆Ｕ字状とすることができる。
【００３８】
また、分液容器５に流入した潤滑油および水は、分液容器５内で油層が上層、水層が下層となるように２層に分離されるため、排水管６の水を吸い上げる開口部よりも高い位置に水層の液面がある場合に、サイフォン現象により水を排出することができる。したがって、排水管６は、分液容器５の底部付近まで達するように設けられていることが好ましい。
【００３９】
なお、上記排出管６の所定の高さとは、サイフォン現象を利用して自動的に水だけを排出することができる高さであり、本実施の形態では潤滑油および水の比重差と、貯留槽３での潤滑油の液面高さおよび排出管６での水面高さとを考慮して設定される。すなわち、排出管６が最も高い位置に達した箇所における排出管６の下面の高さと、貯留槽３にて貯留されている潤滑油の液面高さとの差が所定量となるように排出管６を設けることにより、自動的に水を排出することができる。
【００４０】
具体的には、潤滑油の比重をρ１、水の比重をρ２とし、貯留槽３内の潤滑油の液面高さをｈ１、排出管６内の水の液面高さをｈ２とした場合、式（１）
ρ１×ｈ１＝ρ２×ｈ２  ……（１）
の関係を満たすように排出管６を設ければよい。すなわち、貯留槽３内の潤滑油の液面高さと、排出管６が最も高い位置に達した箇所における排出管６の下面の高さとのずれｄが、上記式（１）の関係を満たすように排出管６を設ければよい。
【００４１】
さらに、分液容器５内には空気層が存在していないことが好ましい。分液容器５内に空気層が存在する場合には、空気層が圧縮または膨張するためサイフォン現象を利用することができないからである。したがって、分液容器５内には、潤滑油および／または水で満たされた状態であることが好ましい。分液容器５内が潤滑油および／または水で満たされた状態とすることにより、空気層が存在しない状態となり、サイフォン現象を利用した水の排出を行うことが可能となる。なお、分液容器５内に空気層が存在しない状態とするためには、分液容器５は、接続管４を介して貯留槽３と接続されているため、貯留槽３から分液容器５にかけて潤滑油を満たしていけばよい。
【００４２】
また、排出管６には、液体の排出量を調節する弁（調節手段）７が設けられていることが好ましい。上述のように、排出管６が上記式（１）の関係を満たすように設けられている場合には、分液容器５内の水を自動的に排出することが可能となるが、弁７を設ければ、この弁７を開閉して排出量を調節することによって、所望の時に所望の量の水を排出することも可能となる。本実施の形態においては、調節手段として弁を用いているが、これに限定されるものではなく、水の排出量を調節することができるものであればよい。
【００４３】
なお、排出管６が上記式（１）の関係を満たすように設けられていない場合、すなわち、排出管６をさらに高い位置に設けた場合は、サイフォン現象を利用して水を排出することができない。これに対して、排出管６をさらに低い位置に設けた場合、すなわち、上記ｈ１およびｈ２が、式（２）
ｈ１＞ｈ２  ……（２）
の関係を満たすように排出管６を設けた場合には、サイフォン現象により水を排出することは可能であるが、同時に潤滑油をも排出してしまう。
【００４４】
したがって、排出管６を式（２）の関係を満たすように設ける場合には、上記弁７を設ければよい。弁７を設けることにより排出する水の量を調節することができるため、水を排出するために弁７を開けた後、潤滑油が排出されそうになった時点で弁７を閉じればよい。これにより、排出管６が式（２）の関係を満たすように設けられた場合であっても、潤滑油を排出することなく水だけを排出することができる。また、この場合には、弁７の開閉は分液容器５内の潤滑油および水の量を観察しながら行うため、分液容器５は内部が目視可能となっていることが好ましい。
【００４５】
すなわち、本実施の形態における分液器２は、上記式（１）の関係を満たすように排出管６を設ければ水を自動的に排出することができる。また、弁７を設ける場合には、式（１）の関係を満たすよう排出管６を設けてもよく、式（２）の関係を満たす任意の位置に排出管６を設けてもよい。
【００４６】
また、分液器２と貯留槽３との接続は、各々を接続して固定することができるものであれば特に限定されるものではないが、分液容器５の上部にて固定具８を用いて行うことができる。固定具８は、接続管４と、分液容器５および排出管６とを接続・固定することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、分液容器５として上部に開口部を有する瓶状の部材を用いる場合には、この開口部を覆う蓋状のものを用いればよい。
【００４７】
以上より、上記構成を有する分液器２を、液体用装置に備えられた貯留槽３に取り付けるだけで、サイフォン現象によって水が排出されるようになっているため、液体用装置の運転を停止する必要がなく、液体用装置が運転した状態であっても油と水とを分液することができる。したがって、小型かつ簡易な構成を有する分液器２を液体用装置に付置するだけで容易に分液することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、相溶しない２種類の液体が油と水との組み合わせの場合について説明したが、当然に他の組み合わせであっても同様にして下層に分離された液体を分液することができる。
【００４９】
また、上記分液器２は貯留槽３に取り付けた構成となっているが、貯留槽（貯留部）と、接続管４と、分液容器５と、排出部６とを一体として構成することにより、本発明の分液装置とすることができる。この場合には、分液装置を液体用装置に設けることにより、上記分液器２と同様にして分液することが可能となる。また、分液装置は、上述のように、一体となるように構成したものであって、各部材の形状・機能等は同様である。したがって、小型かつ簡易な構成を有する分液装置を用いて容易に分液することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明の分液器、および分液装置によれば、液体を用いた装置に付置するだけの簡易な構成で相溶しない２種類の液体を分離することができるものである。したがって、相溶しない２種類の液体を使用する装置を用いた産業や、１種類の液体を用いた装置であっても、不純物として他の液体が混入してしまう装置を用いた産業等の各種産業に広く適用することができる。例えば、真空ポンプ、プランジャーポンプ、油潤滑による減速機と一体型の機器等を用いた産業に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、分液器および分液装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示すものであり、分液器の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
２    分液器
３    貯留槽
５    分液容器（分離部）
６    排出管（排出部）
７    弁（調節手段）
【図１】
2005118692.tif 000003
【図２】
2005118692.tif 000004