(57)【要約】【課題】油水分離装置において、真空チャンバを分解することなく自動的に内部を清掃でき、長時間信頼性の高い機能と性能を維持できるようにしたい。【解決手段】真空チャンバ内に油水混合液を導入し、真空チャンバ内を減圧しつつ導入した油水混合液を加熱し、減圧下での油水混合液の沸騰で油と水を分離せしめる油水分離装置であり、真空チャンバの側壁に吐出口を内部側として接線方向に流体を吐出するノズルを設け、ノズルの吐出口から吐出する流体で真空チャンバの内側壁を洗浄するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内に油水混合液を導入し、真空チャンバ内を減圧しつつ導入した油水混合液を加熱し、減圧下での油水混合液の沸騰で油と水を分離せしめる油水分離装置において、
真空チャンバの側壁に吐出口を内部側として接線方向に流体を吐出するノズルを設け、該ノズルの吐出口から吐出する流体で該真空チャンバの内側壁を洗浄するようにしてあることを特徴とする油水分離装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載の油水分離装置において、
該真空チャンバ内で油と分離し水タンクに貯留した水を該ノズルの吐出口から吐出する流体として用いるようになされていることを特徴とする油水分離装置。
【請求項３】
上記請求項２に記載の油水分離装置において、
水タンクとポンプとエゼクタを配管で接続して循環路を設け、該真空チャンバと該エゼクタののど部を配管で接続し、該循環路を流れる水流で該エゼクタののど部に生じる減圧で該真空チャンバを減圧するとともに、該循環路を流れる水流の一部を該ノズルの吐出口から吐出する流体として用いるようになされていることを特徴とする油水分離装置。
【請求項４】
上記請求項３に記載の油水分離装置において、
該真空チャンバと該エゼクタののど部を接続する配管の途中に冷却手段を設け、該循環路に該循環路を流れる水を冷却する冷却手段を設け、該両冷却手段は該循環路を流れる水流の一部を該ノズルの吐出口から吐出する流体として用いている間に該循環路を流れる水の冷却を停止するようになされていることを特徴とする油水分離装置。
【請求項５】
上記請求項２に記載の油水分離装置において、
該水タンクの液面が低下したことを検知するスイッチを設け、該スイッチが液面の低下を検出したら該ノズルの吐出口から流体を吐出することを停止するようになされていることを特徴とする油水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空チャンバに導入した油水混合液を減圧状態で加熱して、沸騰させて油と水を分離せしめる油水分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の油水分離装置では、真空チャンバが真空ポンプの吸気側と連結してあり、また真空チャンバの本体には内部の油水混合液（例えば、ドレン）を昇温する加熱器を設けている。ドレンを油と水に分離するには、ドレンを真空チャンバに導入し、真空ポンプを運転すると共に加熱器により真空チャンバを昇温する。真空チャンバが減圧下における水の沸点に達するとドレン中の水が蒸発（気化）して真空ポンプより排出され、真空チャンバ内には油が残留した状態になる。
【０００３】
真空チャンバ内のドレンが少なくなったら、新たにドレンを真空チャンバに導入して油と水を分離することを繰り返し、チャンバ内に残留した油は適宜に排出する。
【０００４】
このようなものを示したものとして、下記の特許文献１，２などに記載のものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３４３９７６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１８１６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
真空チャンバ内で加熱器によりドレンを加熱すると、真空チャンバ内の減圧に対応した沸点でドレン中の水が沸騰し、蒸気の泡でドレン水面が変動する。
【０００７】
また、泡が破壊する時、ドレン中の油分が真空チャンバ内で飛散し、微量の油ミストが真空チャンバに連結された真空ポンプの吸気側に水の蒸気と共に流出される。
【０００８】
装置の運転経過にともなって、微量の油ミストは真空チャンバの内壁や真空チャンバと真空ポンプを接続している配管の内壁に付着し、水の蒸気通路を汚染する。
【０００９】
水蒸気は真空ポンプ通過後冷却されて油水分離装置から油分を含まない清水として排出されるが、油ミストによる汚染が進行すると油水分離装置からの排水に基準値を超えた油分が混入するようになり、これを防止するために定期的に真空チャンバや配管の内部を清掃する必要がある。
【００１０】
配管については構造的に分解が容易なこと、及び油水分離装置を停止させた時、真空チャンバ内を大気と均圧させる工程において空気を真空ポンプに近い位置から取り入れ、真空チャンバ側に高速で逆流させることにより配管表面の油分を真空チャンバ側に推し戻して清掃（逆洗）することが可能である。
【００１１】
しかし、真空チャンバについては、前述の空気による逆洗は配管に較べて空気の流速が遅く効果がないことから、分解によって内部を清掃する必要があるが、分解は困難である。
【００１２】
それ故本発明の目的は、真空チャンバを分解することなく自動的に内部を清掃でき、長時間信頼性の高い機能と性能を維持できる油水分離装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、真空チャンバ内に油水混合液を導入し、真空チャンバ内を減圧しつつ導入した油水混合液を加熱し、減圧下での油水混合液の沸騰で油と水を分離せしめる油水分離装置において、真空チャンバの側壁に吐出口を内部側として接線方向に流体を吐出するノズルを設け、該ノズルの吐出口から吐出する流体で該真空チャンバの内側壁を洗浄するようにしたことにある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態になる油水分離装置の配管系統を示している。
【００１５】
図１において、１は真空チャンバ、２は冷却器、３はエゼクタ、４は水タンク、５は熱交換器、６はポンプ、７は冷凍システムである。
【００１６】
真空チャンバ１の頂部と冷却器２は蒸留配管１１で接続し、冷却器２とエゼクタ３ののど部は蒸留配管１２で接続し、エゼクタ３の出口と水タンク４は循環水配管１３で接続し、水タンク４と冷却器５は循環水配管１４で接続し、冷却器５とポンプ６は循環水配管１５で接続し、ポンプ６とエゼクタ３の入口は循環水配管１６で接続してある。
【００１７】
エゼクタ３は駆動水温が上昇すると性能が低下するので、駆動水温、即ち、循環水配管の途中に熱交換器５を設けて、冷凍システム７の冷凍機で得る冷熱と熱交換を行い、エゼクタ３における駆動水温の上昇を防止している。
【００１８】
真空チャンバ１の底部にはドレン供給用のストレーナ２１，電磁弁２２およびドレン供給配管２３を介してドレンを供給できるようになっており、真空チャンバ１内の廃液は廃液排出配管２５，電磁弁２６および廃液排出配管２７を介して排出できるようになっている。
【００１９】
真空チャンバ１の内部に、ドレンを昇温させる電熱器２８を設けてある。この電熱器２８は真空チャンバ１の外壁に沿って設けたものでも良いし、電熱器に代わる加熱器を用いても構わない。
【００２０】
真空チャンバ１の側壁中間部における濃縮廃液排出口３０に濃縮廃液の排出配管３１を接続して、電磁弁３２および放出管３３を介して廃液排出配管２７に連通させてある。
【００２１】
３５は真空チャンバ１に設けたフロートスイッチ函であり、フロートスイッチ函３５の内部には真空チャンバ１におけるドレン液面を検出するフロートスイッチ３６を備えている。
【００２２】
水タンク４には上方から回収配管３７を挿入してあり、電磁弁３８および回収配管３９を介してフロートスイッチ函３５の底部と連通してある。回収配管３７は水タンク４の側壁部から挿入してあってもよい。
【００２３】
また、水タンク４の底部には処理水の排出配管４１を接続してある。排出配管４１の途中を一旦立ち上げて、水タンク４内の処理水の液面を設定できるようにしてある。なお、４２は、水タンク４内に設けたフロートスイッチである。
【００２４】
４５は、図２に示すように、吐出口を内部側として真空チャンバ１の内周面に関して接線方向に向けて側壁上部に設けたノズルである。実線では１個のノズル４５を示しているが、点線で示すように複数のノズルを等間隔で配置してもよい。
【００２５】
エゼクタ３と水タンク４を結ぶ循環水配管１３に洗浄配管４６を接続し、電磁弁４７を介して洗浄配管４８をノズル４５に接続している。
【００２６】
なお、１８は冷却器２とエゼクタ３ののど部を接続している蒸留配管１２に連通させた配管１９に設けた真空チャンバ１を大気開放するための電磁弁である。
【００２７】
電磁弁２２は、フロートスイッチ３６の設定位置により開閉するようになっている。即ち、図１で、各三角形における上側の底辺の位置が設定位置を示し、真空チャンバ１におけるドレンの液面位置Ｈが下方の三角形の設定位置に一致すると電磁弁２２が開いてドレンを供給し、真空チャンバ１におけるドレンの液面位置Ｈが上方の三角形の設定位置に一致すると電磁弁２２は閉じてドレンの供給を停止するようになっている。
【００２８】
電磁弁２６の開閉は図示していない制御装置で設定しており、真空チャンバ１の全ドレンを廃液として定期的に排出させる時に開くようにしてあり、一例としては、ドレンの油分濃度によって排出インターバルを設定できる機能を当該制御装置に組み込んである。
【００２９】
電磁弁３２は、電磁弁２６の開閉の設定と同様に、図示していない制御装置におけるタイマーの設定で、一定時間毎に真空チャンバ１内における浮上油の油分濃度が一定値に達することを予定して開き、浮上油を排出して真空チャンバ１内におけるドレンの油分濃度が一定値以下に抑えられるようにしてある。
【００３０】
油水分離に先立って、水タンク４に処理水排出配管４１から水が流れ出るまで適宜な水を充填しておく。そして、ポンプ６を運転して、自動運転に移行する。ポンプ６の作動により、水タンク４の処理水を循環水配管１４―熱交換器５―循環水配管１５―ポンプ６―循環水配管１６―エゼクタ３―循環水配管１３の経路で循環させると、エゼクタ３において蒸留配管１１，１２や冷却器２が吸引されるので、真空チャンバ１が減圧される。
【００３１】
そして、電磁弁２２を開いて油水混合液であるドレンをストレーナ２１とドレン供給配管２５から真空チャンバ１に導入し、所望量のドレンを導入したら電磁弁２２を閉じて導入を止める。
【００３２】
その後電熱器２８でドレンを昇温していくと、真空チャンバ１内は減圧されていることにより、１００度以下の温度でドレンは沸騰し、水分が蒸発を始める。
【００３３】
ドレンの導入開始は図示していない制御装置上で行うが、後は制御装置による自動運転に移行し、エゼクタ３の吸引により真空チャンバ１内で蒸発した水分は冷却器２で水に戻され水タンク４に回収され、真空チャンバ１内のドレンの水位が低下したことをフロートスイッチ３６が検出すると、電磁弁２２が開いて真空チャンバ１にドレンを導入し補充する。
【００３４】
水タンク４にドレンの水が回収されることで、水タンク４の水量が上昇するが、上限位置は処理水排出配管４１の立ち上げ設定位置で決まり、この設定位置を越える水量は処理水排出配管４１から流出する。
【００３５】
上記運転の繰り返しで、真空チャンバ１内のドレンは濃縮して油分濃度が高くなった液は比重差で真空チャンバ１内液面に浮上する。濃縮液排出口３０以上の液面条件においてフロートスイッチ３６が作動すると、図示していない制御装置は本装置を停止させ、電磁弁１８を開いて真空チャンバ１内を大気開放するとともに、電磁弁３２も開いて、真空チャンバ１内の浮上油を濃縮液排出口３０から排出配管３１―電磁弁３２―排出配管３３―廃液排出配管２４を通して排出させる。
【００３６】
真空チャンバ１と連通したフロートスイッチ函３５の内部はドレンに含まれるごみや浮上油によって汚染され、フロートスイッチ３６の作動が阻害されるので、電磁弁３８が図示していない制御装置のタイマーで定期的に一定時間開くようになっており、真空チャンバ１は減圧状態にあるため電磁弁３８の開放で水タンク４中の処理水が回収配管３７―電磁弁３８―回収配管３９を経てフロートスイッチ函３５に勢い良く流入し、フロートスイッチ函３５内に付着した油分を含むごみを洗い流し真空チャンバ１とフロートスイッチ函３５を結ぶ連通管路から真空チャンバ１に流出して、フロートスイッチ３６は正常動作状態を維持する。
【００３７】
真空チャンバ１の内部もドレンに含まれるごみや浮上油によって汚染されるので、図示していない制御装置のタイマーで電磁弁４７を定期的に一定時間開くようにしてある。循環水配管１６を流れる循環水はポンプ６で加圧されており、真空チャンバ１は減圧状態にあることもあって、電磁弁４７を開くと循環水配管１３を流れている循環水の一部は洗浄配管４６に流れ込み、電磁弁４７と洗浄配管４８を経て、ノズル４５から真空チャンバ１の内に噴出する。
【００３８】
真空チャンバ１の内周接線方向に噴出した水流は真空チャンバ１の内壁に沿って図２に示すように旋回し、真空チャンバ１の内壁に付着した油分などを満遍なく洗い落とす。汚れを含んだ液は真空チャンバ１の濃縮されたドレンと混合し、電磁弁２６が開かれたときに、廃液排出配管２５，２７から排出される。
【００３９】
水タンク４における処理水は洗浄配管４６への分流で水面は低下し、フロートスイッチ４２が液面を検出すると、図示していない制御装置は電磁弁４７を閉じて、真空チャンバ１の洗浄が終了する。電磁弁４７を開く一定時間前から電磁弁４７が開いている間中、冷却器２と冷凍システム７の冷凍機の作動を停止させ、循環水が所望温度に上昇するようにして、ノズル４５から噴出させると、真空チャンバ１内は減圧状態にあるので、ノズル４５から噴出した洗浄水は旋回しつつ沸騰し、沸騰で発生する気泡の運動エネルギーで真空チャンバ１の内壁に付着した油分などを剥離しやすくなり、効率的に洗浄が行われる。
【００４０】
電磁弁４７は図示していない制御装置により定期的に開放するようにプログラムを組み込んでおけば、真空チャンバ１を分解することなく自動的に洗浄し、長期に亘って高い油水分離性能を維持することができる。
【００４１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、真空チャンバの減圧手段としてエゼクタを用いず、油水分離で得た水を水タンクに処理水として貯留しない実施形態の湯水分離装置ではノズル４５から噴出させる洗浄水を電磁弁４７と同等な機能をもつ弁を介し適宜な洗浄水供給系統から得てもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、真空チャンバを分解することなく自動的に内部を清掃でき、長時間信頼性の高い機能と性能を維持できる油水分離装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態になる油水分離装置の概略配管系統図である。
【図２】図１における油水分離装置の真空チャンバにおいて、洗浄を実施している状況を示す図である。
【符号の説明】
１…真空チャンバ
２…冷却器
３…エゼクタ
４…水タンク
５…熱交換器
６…ポンプ
７…冷凍システム
１１，１３…蒸留配管
１３〜１６…循環水配管
２２，２６，３２，３８，４７…電磁弁
２８…電熱器
３６，４２…フロートスイッチ
４５…ノズル
４６，４８…洗浄配管
【図１】
2005058813.tif 000003
【図２】
2005058813.tif 000004