(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油回転式真空ポンプ及び該油回転式真空ポンプから排出される作動油を貯留する油槽を具備し、前記油回転式真空ポンプで水蒸気を含む気体を排気する油回転式真空ポンプ装置において、
前記油槽の下部に設けた水抜き孔に液封を作る排水配管を接続し、該排水配管内に満たされる水による水柱圧が、該油槽内の最小必要な作動油量の高さの油圧以上としたことを特徴とする油回転式真空ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油回転式真空ポンプ装置において、
前記排水配管に、排水制御弁を設けたことを特徴とする油回転式真空ポンプ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の油回転式真空ポンプ装置において、
前記排水制御弁は、所定時間以上前記油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことを特徴とする油回転式真空ポンプ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の油回転式真空ポンプ装置において、
前記排水制御弁は、該排水制御弁が開いてから、前記油回転式真空ポンプが所定時間以上運転された後、所定時間以上該油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことを特徴とする油回転式真空ポンプ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の油回転式真空ポンプ装置において、
前記排水配管により排水された水を貯留し、油分を分離する貯留槽を設けたことを特徴とする油回転式真空ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油回転式真空ポンプと作動油を貯溜する油槽を具備する油回転式真空ポンプ装置に関し、特に油回転式真空ポンプで水蒸気を含む気体を排気し、油槽内の作動油に含まれる水分を分離除去する油回転式真空ポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空蒸発方による淡水化装置では、水蒸気分圧の比較的高い装置内から、装置内に侵入する不凝縮性ガス（気体）を抽気する必要がある。図２は従来の油回転式真空ポンプ装置の概略構成例である。該油回転式真空ポンプ装置は、油回転式真空ポンプ１、該油回転式真空ポンプ１を駆動するためのモータ２、作動油を貯溜する油槽３を具備する。また、油回転式真空ポンプ１には気体を導入する吸込口１−１が設けられ、油槽３には該油回転式真空ポンプ１から排出された気体を外部に排気するための排気口４及び該油槽３内の溜まり水を排水するための水抜き孔５が設けられている。さらに、該水抜き孔５には排水配管６が連結されており、該排水配管６の中途には排水弁７、その先端には排水を受ける排水受け８が設けられている。
【０００３】
油回転式真空ポンプ１は、図３に示すように、円柱状の空洞が構成されているシリンダ１−２内に、円柱形状のローター１−３が偏心した状態で挿入されている。ローター１−３には、該ローター１−３の中心を通る溝１−４が設けてあり、該溝１−４内にスプリング１−５を挟んだ状態で２枚のブレード１−６、１−６が挿入されている。また、シリンダ１−２には、気体を導入する吸込口１−１、気体等を排出する排出口１−７が設けられており、かつ、図２に示すように、油槽３内の作動油をシリンダ１−２内に供給する油供給口１−８が設けられている。なお、ローター１−３はモータ２の図示しない回転軸と連結されており、該モータ２の回転軸が回転することでローター１−３は回転する。
【０００４】
また、シリンダ１−２とローター１−３の間にはすき間が形成され、該すき間の空間はローター１−３が矢印Ａ方向に回転し、吸込口１−１に位置するブレード１−６が該吸込口１−１から離れていくときは大きくなり（吸引作用）、吸込口１−１の反対側に位置するブレード１−６が排出口１−７（吸込口１−１）に近づいていくとき小さくなる（圧縮作用）。この吸引作用と圧縮作用の繰り返しにより、吸込口１−１から淡水化装置から抽気された不凝縮性ガス（気体）を吸引する。なお、ブレード１−６、１−６は、スプリング１−５の弾発力及びローター１−３が回転することによる遠心力により、常にシリンダ１−２に当接されており、該ブレード１−６とシリンダ１−２の間は油供給口１−８より供給された作動油によって潤滑と共にシールされている。
【０００５】
上記空間に吸気された気体は、ローター１−３の回転により圧縮され、排出口１−７より油槽３に排出される。このとき、気体に含まれている水蒸気は、油回転式真空ポンプ１内で凝縮し、作動油中に水分として混入する。該作動油は、気体とともに排出口１−７より油槽３に送られる。
【０００６】
排出口１−７から排出された気体は、油槽３の排気口４より外部に排気される。一方、水分を含んだ作動油は、油槽３内に貯溜される。該水分を含んだ作動油は、油回転式真空ポンプ１の停止時に作動油と水分が分離して、油槽３内が作動油の層と溜まり水の層とに分けられる。該溜まり水は、排気弁７を開くことにより油槽３内の水抜き孔５から排気配管６を通り、排水口９から排水受け８に排水される。
【０００７】
上記排水は、従来、必要に応じて人手により、油回転式真空ポンプ１の運転に最小限必要な作動油の量を確認しながら実施していた。従って、長期間無人で運転することは困難であり、運転コストを押し上げる一因となっていた。
【０００８】
なお、真空蒸発式の淡水化装置の抽気手段として、作動油等を使用しないいわゆるドライタイプの真空ポンプを使用することも考えられるが、該真空ポンプは高価かつ大型であり消費電力も大きいため、一般的に普及している市販の油回転式真空ポンプが使用されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、水蒸気を多く含んだ気体の抽気に用いても、長期間無人で運転が可能な油回転式真空ポンプ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、油回転式真空ポンプ及び該油回転式真空ポンプから排出される作動油を貯溜する油槽を具備し、油回転式真空ポンプで水蒸気を含む気体を  排気する油回転式真空ポンプ装置において、  油槽の下部に設けた水抜き孔に液封を作る排水配管を接続し、該排水配管内に満たされる水による水柱圧が、該油槽内の最小必要な作動油量の高さの油圧以上としたことを特徴とする。
【００１１】
上記のよう油槽の下部に設けた水抜き孔に液封を作る排水配管を接続し、該排水配管内に満たされる水による水柱圧が、該油槽内の最小必要な作動油量の高さの油圧以上としたことにより、無人運転による溜まり水が増加しても油槽内の作動油が該油回転式真空ポンプの運転に最小限必要な量以下になることを防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油回転式真空ポンプ装置において、排水配管に、排水制御弁を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記のように排水配管に排水制御弁を設けたことにより、必要に応じて自動的に溜まり水の抽出が可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の油回転式真空ポンプ装置において、
前記排水制御弁は、所定時間以上油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことを特徴とする。
【００１５】
上記のように排水制御弁は、所定時間以上油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことにより、作動油に混入した水分が分離して溜まり水となる時間を確保でき、効率よく該溜まり水を抽出できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の油回転式真空ポンプ装置において、排水制御弁は、該排水制御弁が開いてから、油回転式真空ポンプが所定時間以上運転された後、所定時間以上該油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことを特徴とする。
【００１７】
上記のように排水制御弁は、該排水制御弁が開いてから、油回転式真空ポンプが所定時間以上運転された後、所定時間以上該油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことにより、油槽内の作動油と水分が分離する時間が確保でき、作動油を水分が十分分離した状態となるから効率よく該溜まり水を抽出できる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の油回転式真空ポンプ装置において、排水配管により排水された水を貯留し、油分を分離する貯留槽を設けたことを特徴とする。
【００１９】
上記のように排水配管により排水された水を貯留し、油分を分離する貯留槽を設けたので、作動油と水分の分離が不充分な状態で抽出された溜まり水内に含まれる作動油をさらに分離することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基いて説明する。図１は本発明にかかる油回転式真空ポンプ装置の概略構成例を示す図である。本真空ポンプ装置の基本的構成は、図２に示す真空ポンプ装置と同一であるのでその説明は省略する。
【００２１】
本発明にかかる油回転式真空ポンプ装置が図２に示す従来の油回転式真空ポンプ装置と異なる点は、油槽３内の水抜き孔５には排水配管６が上方向に垂直に液封を作るように連結されている点である。排水配管６の高さＨ１は、該排水配管６内に満たされる水による水柱圧が油槽３内の最小必要な作動油量の高さＨ２の油柱圧以上に設定されている。ここで、油槽３内の最小必要な作動油量とは、油槽３内に溜まり水がない場合に、油回転式真空ポンプ１を運転するのに必要な量でかつ、油槽３内の油供給口１−８を常に作動油で満たせる量のことをいう。
【００２２】
また、排水配管６の中途に排水制御弁１０が設けられている。さらに、排水配管６には該排水制御弁１０を通過した溜まり水内に混入している気体を排気する排気口１１を設け、該溜まり水に含まれる油分を分離するための貯溜槽１２、分離した溜まり水を排水する排水配管１３が設けられている。
【００２３】
図４は、本発明にかかる油回転式真空ポンプを用いて真空蒸発法による淡水化装置を排気する場合の排水制御弁の開閉フローを示す図である。まず油回転式真空ポンプ１が運転中であるか確認し（ステップ１）、運転していなければ淡水化装置が運転中であるか否かを確認する（ステップ２）。
【００２４】
次に淡水化装置が運転していなければ、最後に排水制御弁１０が開き油槽３内の溜まり水の排水を行ってから、所定時間（油槽３内の作動油に一定量水分が混入していると予想される時間）以上油回転式真空ポンプ１が運転しているか否かを確認し（ステップ３）、所定時間以上である場合は油回転式真空ポンプの運転を禁止する（ステップ４）。
【００２５】
次に最後に油回転式真空ポンプ１が停止してから、所定時間（作動油に含まれる水分の分離を確保できる時間）を経過しているか否かを確認し（ステップ５）、所定時間経過している場合は、油回転式真空ポンプ１の運転要求があるか否かを確認し（ステップ６）、要求があれば排水制御弁１０を開く（ステップ７）。これにより油槽３内の溜まり水は排水配管６を通り、貯溜槽１２に流入する。このとき、溜まり水内に含まれる気体は、排水配管６に設けられた排気口１１より排気される。
【００２６】
上記排水制御弁は１０が所定時間（油槽３内の溜まり水を排水するのに必要と予想される時間）経過したか否かを確認し（ステップ８）、所定時間経過している場合は排水制御弁１０を閉じると同時に油回転式真空ポンプ１の運転時間をリセットし（ステップ９）、油回転式真空ポンプ１の運転を許可する（ステップ１０）。なお、油槽３内の溜まり水の量が、上記所定時間（ステップ８）で排水できる排水量より少ない場合が考えられる。この状態においては、油槽３内の作動油による油柱圧より排水制御弁１０より上流側の排水配管６に満たされた溜まり水の水柱圧が高くなるため、それ以上の排水が行われず、油槽３内の作動油が該油回転式真空ポンプ１の運転に最小限必要な量以下になることを防止できる。
【００２７】
貯溜槽１２内に流入した溜まり水内に油分が含まれている場合は、該貯溜槽１２において油分が分離される。油分を分離した溜まり水の量が一定以上溜まると貯溜槽１２内の圧力が、排水配管１３を満たしている溜まり水の水柱圧を上回るため、徐々に排水口９から溜まり水が排水受けに排水される。
【００２８】
排水受け９に排水された溜まり水は、自然蒸発させるが、淡水化装置の予熱等により蒸発処理させても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、油槽の下部に設けた水抜き孔に液封を作る排水配管を接続し、該排水配管内に満たされる水による水柱圧が、該油槽内の最小必要な作動油量の高さの油圧以上としたことにより、無人運転による溜まり水が増加しても油槽内の作動油が該油回転式真空ポンプの運転に最小限必要な量以下になることを防止できる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、排水配管に排水制御弁を設けたことにより、必要に応じて自動的に溜まり水の抽出が可能となる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、排水制御弁は、所定時間以上油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことにより、作動油に混入した水分が分離して溜まり水となる時間を確保でき、効率よく該溜まり水を抽出できる。
【００３３】
請求項４に記載の発明によれば、排水制御弁は、該排水制御弁が開いてから、油回転式真空ポンプが所定時間以上運転された後、所定時間以上該油回転式真空ポンプが停止していることを条件として開くことにより、油槽内の作動油と水分が分離する時間が確保でき、作動油を水分が十分分離した状態となるから効率よく該溜まり水を抽出できる。
【００３４】
請求項５に記載の発明によれば、排水配管により排水された水を貯留し、油分を分離する貯留槽を設けたので、作動油と水分の分離が不充分な状態で抽出された溜まり水内に含まれる作動油をさらに分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる油回転式真空ポンプ装置の概略構成例を示す図である。
【図２】従来の油回転式真空ポンプ装置の概略構成例を示す図である。
【図３】油回転式真空ポンプの構成例を示す図である。
【図４】本発明にかかる油回転式真空ポンプを用いて真空蒸発法による淡水化装置を排気する場合の排水制御弁の開閉制御フローを示す図である。
【符号の説明】
１        油回転式真空ポンプ
１−１    吸込口
１−７    排出口
１−８    油供給口
２        モータ
３        油槽
４        排気口
５        水抜き孔
６        排水配管
７        排水弁
８        排水受け
９        排水口
１０      排水制御弁
１１      排気口
１２      貯溜層
１３      排水配管
【図１】
0003958524.tif 000002
【図２】
0003958524.tif 000003
【図３】
0003958524.tif 000004
【図４】
0003958524.tif 000005