(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材を用いてドレン水から油分を分離する油水分離装置であって、大気開放式の上流側吸着槽と、下流側吸着槽との中間配管に２個の逆流防止手段を設け、その間に加圧空気供給手段を接続したものにおいて、前記加圧空気供給手段がドレン液面検知手段を備えた圧送ユニットと、該圧送ユニットに一定圧の空気を供給する圧力調節弁と、前記圧送ユニットを該圧力調節弁または大気開口に選択的に接続する電磁弁と、該電磁弁の制御装置とからなり、前記ドレン液面検知手段がドレン液面を検知した後、電磁弁を所定回又は所定時間開閉させることにより前記圧送ユニットに断続的に加圧空気が供給されることを特徴とする油水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本出願は空気圧縮機等が排出するドレンから油分を除去する油水分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気圧縮機等のドレン発生機器で発生したドレンから油分を除去して環境に無害な処理水とするために、油水分離装置内の吸着材等で油分を吸着させる技術が用いられている。従来の油水分離装置ではドレンを送るのにドレンの排圧を直接に利用するかドレンの自重を利用している。油水分離装置において処理水の品質を高めるには吸着槽内をある程度高圧にすることが好ましいが、吸着槽が高圧となればタンクを耐圧構造にする必要があり、製造コストが比較的高い。
【０００３】
またこれらの吸着槽においてはドレンが吸着材内部に固定した流路を形成して流れるために吸着材を満遍なく使用することができず、処理品質が上がらず交換時期を早める問題があった。特開平１０−１１３５０３号に記載された発明はこの問題を解決しようとしたもので、２個の吸着槽を直列に接続し、それぞれの底面に加圧空気供給手段を設け、吸着槽内を加圧空気で攪拌することによりドレンと吸着材の接触性を高め、処理能力を向上させている。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
特開平１０−１１３５０３号の発明では２個の吸着槽をいずれも耐圧型とするため、製造コストが比較的高くなる問題があった。また同発明では加圧空気はドレン水の量にかかわらず供給されているが、加圧空気の供給タイミングを調節することにより、ドレンの攪拌効果を高めることができれば好ましい。
そこで本発明は、ドレンを加圧空気で送る油水分離装置において、一方の吸着槽を大気開放式とすることができ、ドレンの攪拌効果も高い装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸着材を用いてドレン水から油分を分離する油水分離装置において、
大気開放式の上流側吸着槽と、下流側吸着槽との中間配管に２個の逆流防止手段を設け、その間に加圧空気供給手段を接続したことを特徴とする油水分離装置および、同手段において前記加圧空気供給手段がドレン液面検知手段を備えた圧送ユニットと、該圧送ユニットに一定圧の空気を供給する圧力調節弁と、前記圧送ユニットを該圧力調節弁または大気開口に選択的に接続する電磁弁と、該電磁弁の制御装置とからなり、前記ドレン液面検知手段がドレン液面を検知した後、電磁弁を所定回又は所定時間開閉させることにより前記圧送ユニットに断続的に加圧空気が供給されることを特徴とする油水分離装置により、上記の課題を解決する。
【０００６】
【具体的な実施の形態】
以下添付図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施の形態を説明する。図１は本発明のドレン処理装置全体を示す系統図であり、図において実線はドレン配管、
点線は電気配線、二点鎖線は空気配管を示している。１は図示しない基台に設置されたドレン入口であり、１個または複数の圧縮空気装置のドレン排出管が接続されている。
【０００７】
第一の吸着槽２は上面に大気に連通する開口を有する有底円筒型のタンク２ａを有する。タンク２ａの底面中央部からは中空軸状であって側面に小孔を備えたノズル２ｂが上方に延びてタンク高さの３分の２程度まで達している。ノズル２ｂの下端にはドレン入口１からのドレン管が接続され、上部側面には多数のドレン噴出口が設けられている。２ｃ、２ｄは油分の静電吸着機能を有するオルソーブ（商標名）等の素材を比較的低密度に充填した円筒形の吸着材であり、吸着材２ｄの中央部にはノズル２ｂの噴出口からのドレンの噴出を容易にするためにやや広い孔部が設けられている。吸着材２ｃ，２ｄはノズル２ｂの周囲に下から２ｄ、２ｃの順に積み重ねられており装填時の吸着材２ｃの上端の高さはノズル２ｂの高さとほぼ等しい。２ｅはタンク２ａ上下面を貫通するテンションボルトと仕切体とからなる固定手段２ｅでありノズル２ｂと吸着材２ｃ，２ｄをタンク下部に向けて固定している。タンク２ａの上部３分の１程度は空になっており、最上部にはドレンの飛沫を捕捉するためのスポンジ状の緩衝材２ｆが設けられている。
【０００８】
第一の吸着槽２の底部から出たドレン管は逆止弁３ａを経た後上方へ支管を分岐する。支管はドレン圧送ユニット４の下部に接続されている。ドレン圧送ユニット４は透明な素材からなる円筒形の装置であり、配管に比べて広い断面を有する。ドレン圧送ユニット４は内部に収容されたフロート４ａの上下動によりドレン液面の上昇を検出して制御回路に通じるレベルスイッチを開閉する。圧送ユニット４の検出する液面位置は第一の吸着槽２内の吸着材２ｃの上端の位置より低くかつ吸着材２ｄより高い高さにある。
【０００９】
ドレン管の本管は別の逆止弁３ｂを経て第二の吸着槽５の底面に接続されている。第二の吸着槽５は底面にドレン入口、上面にドレン出口を有する有底円筒型のタンク５ａを有する。タンク５ａ内にはタンク断面一杯に交互に積み重ねられた円柱型の吸着材５ｂおよび円盤型の吸着助長材５ｃと、これらを固定する前記固定手段２ｅとほぼ同様の固定手段５ｄからなる。タンク５ａの上面には透明部分５ｅを設けて吸着状況を目視可能とすることが好ましい。第二の吸着槽５の吸着材５ｂは吸着材２ｂ、２ｃと同様の素材を使用するが、２ｂ，２ｃに比べて３倍程度の高密度に充填されている。吸着助長材５ｃはドレンの通過できる孔部を有する仕切体であり、隣接する上下の仕切体で孔部の位置が食い違うように配置され、ドレンの流路形成を妨害してドレンと吸着材との接触を助ける働きをする。
第二の吸着槽５の上部からはドレン管が装置基台に設けた処理水出口６に通じ、処理水出口６には図示しない放流用配管が接続されている。
【００１０】
次に加圧空気供給手段について説明する。７は制御装置であり、圧送ユニット４および電磁弁８と電気的に接続されており、圧送ユニット４内のフロートスイッチが閉じた時に所定のタイミングで電磁弁８を作動させる働きをする。電磁弁８は右側配管が圧送ユニット４の上部に接続されており、左側配管には圧縮空気配管から圧力調節器９を経て一定圧力の空気が供給されている。電磁弁８の右側配管は通常大気開放されているが、弁手段が作動すると左側配管への接続に切り替わる。圧力調節器９から圧送ユニット４への空気流路が開くと一定圧力の空気が圧送ユニット５に送られる。
【００１１】
図２は制御装置７を中心とするリレー制御回路を示す。図の左端上下は１００Ｖ交流電源に接続されている。Ｆ１０は過電流遮断手段である。ＡＢ間に設けられた押ボタンスイッチＳＷ１１は制御装置７を作動させる。ＢＣ間にはフロート４ａと連動する圧送ユニット４内のレベルスイッチＬＳＷ１２が接続され、ＤＥ間には電磁弁８を開閉するソレノイドＳＶ１３が接続されている。Ｒ２１はレベルスイッチＬＳＷ１２による接続を保持するためのリレー手段であり、コイルがＣＥ間に、スイッチがＢＣ間に設けられている。Ｒ２２はタイマーリレー２３，２４を順次作動させるためのリレー手段であり、コイルがＤＥ間に接続され、２個のスイッチがＣＤ間およびＣＥ間に設けられている。
【００１２】
２３ないし２５はソレノイドＳＶ１３の動作タイミングを調節するためのタイマーリレー手段である。ＴＤＲ２３は常時開で瞬時動作・限時復帰し、遅延時間は５秒である。コイルはＣＥ間のリレースイッチＲ２２と直列に接続され、スイッチはＣＤ間に設けられている。ＴＤＲ２４は常時開で瞬時動作・限時復帰し、遅延時間は２０秒である。コイルはＤＥ間に設けられ、スイッチはＤＥ間のリレーコイルＲ２２と直列に接続されている。ＴＤＲ２５は常時閉で限時動作し遅延時間は１分である。ＴＤＲ２５のコイルはＣＥ間に設けられ、スイッチはＣＥ間のリレーコイルＲ２１に直列に接続されている。なお制御回路の構成はこれに限られるものではなく他の等価な回路を用いてもよい。
【００１３】
【作用】
上記のように構成された本発明の油水分離装置において、空気圧機器の運転によって排出されたドレンは排圧によりドレン入口１から装置に流入した後、気液分離される。まず流入したドレンは、ノズル２ｂを上って上部の噴出口から吸着材２ｃの中心孔部へ噴出する。この噴出口は非常に小さいので圧縮空気本管の空気圧が低下する恐れはない。吸着材２ｃの上下端の間に噴出されたドレンは自重により吸着材２ｃ、２ｄの内部を通って流下し、その間に比較的低密度に充填された油吸着素材により大量の油分を粗取りされる。ドレンと共に噴出した空気はタンク２ａの上部開口から排出されてタンク２ａ内部は常圧となる。タンク外部へのドレンの飛散は緩衝材２ｆにより防がれる。
【００１４】
第一の吸着槽２の下部から流出したドレンは第一の逆止弁３ａを経て本支管の分岐点に達しその一部が支管を通って大気開放された圧送ユニット４に流入する。
第一の吸着槽２内でドレン液面が吸着材２ｃの上端に達する程度にドレンが蓄積すると、圧送ユニット４内のフロート４ａがドレン液面上昇を検知し、制御装置７内のリレー制御装置を作動させる。制御装置７は所定のタイミングで断続的に電磁弁８を開閉して、圧力調節器９で一定圧力に調節された加圧空気を圧送ユニット４に供給し、圧送ユニット４内のドレンを下流側へ圧送する。
【００１５】
図３は制御装置７内のリレー制御手段のタイミングチャートであり、図の上段は圧送ユニット４内のレベルスイッチＬＳＷ１２による液面検知、中段は制御用リレー及びソレノイドＳＶ１３の動作を示し、下段は圧送ユニット４内の圧力の変化を示す。当初の圧力は大気圧に等しい。レベルスイッチＬＳＷ１２が液面上昇を検知してＢＣ間を閉じるとＣＥ間に電流が流れてリレーコイルＲ２１を励磁し、ＬＳＷ１２と並列に接続されたリレースイッチＲ２１が閉じてＢＣ間の通電を保持する。常時閉のタイマースイッチＴＤＲ２５が１分後に作動するまでの間はこの接続が維持される。
【００１６】
ＣＤ間およびＣＥ間のスイッチＲ２２は始め閉じているのでＤＥ間のソレノイドＳＶ１３は直ちに励磁され、電磁弁８が作動して圧縮空気の供給を開始する。このとき圧送ユニット４内の圧力は圧力調節器９による設定圧力まで上昇する。また同時にＤＥ間のコイルＴＤＲ２４により接点ＴＤＲ２４が閉じられ、直列に設けられたコイルＲ２２が励磁されてＣＤ間およびＣＥ間の接点を開くのでコイルＴＤＲ２３はすぐ消磁されるが、タイマースイッチＴＤＲ２３の復帰はコイルＴＤＲ２３の消磁から５秒後であるので、この間は圧縮空気の供給が維持される。
【００１７】
５秒後にコイルＴＤＲ２３が開くとＣＥ間の通電が停止し、圧縮空気の供給が中止されて圧送ユニット４内の圧力が大気圧に戻る。このときコイルＴＤＲ２４も消磁され、２０秒後にタイマーリレーＴＤＲ２４の遅延復帰によりスイッチＴＤＲ２４が開くので、Ｒ２２の各接点が再び閉じ、圧縮空気の供給が再開される。
タイマースイッチＴＤＲが開くまでの１分間はこの過程が繰り返されるので、本実施例の場合ドレンの圧送はレベルスイッチＬＳＷ１２の一動作につき３回行われることになる。
【００１８】
圧送ユニット４に圧縮空気が供給されると圧送ユニット４内のドレンが排出されて逆止弁３ａ、３ｂの働きにより下流側へ導かれる。第二の逆止弁３ｂを経て第二の吸着槽５のタンク５ａの下部へ流入したドレンは積層した吸着材５ｂの内部を通って上昇する。圧送ユニット４内のドレンが全部排出されても圧縮空気の供給はしばらく続くので、第二の吸着槽５に入った加圧空気が気泡となって底部から上昇し、吸着助長材で仕切られた吸着材内部を順次通過することにより吸着槽内のドレンを攪拌し、ドレンと吸着材との接触を助ける。圧縮空気の供給が停止して圧送ユニット４内の圧力が低下すると第二の吸着槽５内のドレンの移動は停止して吸着材による静電吸着が行なわれ、第一の吸着槽２からは再び圧送ユニット４にドレンが流入する。この過程が設定した回数だけ繰り返されるので、効率よく油分を処理でき、環境基準を充たす低濃度にまで除去することができる。なお、タンク５ａ上部に透明部分を設ければ処理水の品質を目視で確認することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の油水分離装置では、第一・第二吸着槽の中間に介在する圧送ユニットが圧縮空気管の排圧によりドレンを圧送するので、動力ポンプ等を用いずにドレン処理を行うことができるのでコストが安く、またドレンの排出量に応じて弾力的に処理することができるので必要以上の圧縮空気を排出しなくてすむ。特に本発明においては第一の吸着槽を大気開放型にすることができるので、タンクを耐圧構造にする必要がなく、コストを節約できる。
ドレンは断続的に圧送されるので、吸着槽で撹拌作用と吸着作用が繰り返され、
吸着材の油吸着能力を高めるとともに、安定した性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油水分離装置の配管系統図である。
【図２】リレー制御装置の回路図である。
【図３】リレー制御装置のタイミングチャートである。
【符号の説明】
２  第一の吸着槽
３ａ  逆止弁
３ｂ  逆止弁
４  ドレン圧送ユニット
４ａ  フロート
５  第二の吸着槽
７  制御装置
８  電磁弁
９  圧力調節器
【図１】
0003842951.tif 000002
【図２】
0003842951.tif 000003
【図３】
0003842951.tif 000004