特開 2023-148080 油水分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148080

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】油水分離装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 17/032 20060101AFI20231005BHJP

   B01D 17/00 20060101ALI20231005BHJP

   B01D 17/025 20060101ALI20231005BHJP

   C02F 1/40 20230101ALI20231005BHJP

   C02F 11/121 20190101ALI20231005BHJP

   B01D 29/00 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B01D17/032 ZAB

B01D17/00 503A

B01D17/025 502Z

C02F1/40 H

C02F11/121

B01D23/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022055928

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100196346

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 貴士

(72)【発明者】

【氏名】山田 学

(72)【発明者】

【氏名】小川 徹

【テーマコード（参考）】

4D051

4D059

4D116

【Ｆターム（参考）】

4D051AA01

4D051AB02

4D051DA04

4D051DA13

4D059AA10

4D059BE04

4D059BE13

4D059BE49

4D059CA21

4D116BB01

4D116BC28

4D116DD06

4D116FF12B

4D116KK01

4D116QA51D

4D116QA51E

4D116QA51G

4D116QA53D

4D116QA53E

4D116QA53G

4D116UU20

4D116VV12

4D116VV30

(57)【要約】

【課題】ヘドロ状物質の回収能力を高めることで、油水分離能力を長期にわたって維持することのできる油水分離装置を提供する。
【解決手段】油水分離装置１０は、油水混合液に対して第一の油水分離処理を実施可能なオイルスキマー１２と、オイルスキマー１２の排出口１２ａから排出された第一の油水分離処理後の油水混合液に対して第二の油水分離処理を実施可能な油水分離槽１３とを備える。オイルスキマー１２の排出口１２ａと、油水分離槽１３の開口部１３ａとの間には、第一の油水分離処理後の油水混合液を油水分離槽１３に供給するための供給路１６が設けられ、供給路１６上に、少なくとも底部１７ａがメッシュ構造をなす籠状体１７が配設されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

油水混合液に対して第一の油水分離処理を実施可能なオイルスキマーと、
前記オイルスキマーの排出口から排出された前記第一の油水分離処理後の油水混合液に対して第二の油水分離処理を実施可能な油水分離槽とを備えた油水分離装置であって、
前記オイルスキマーの排出口と、前記油水分離槽の開口部との間には、前記第一の油水分離処理後の油水混合液を前記油水分離槽に供給するための供給路が設けられ、
前記供給路上に、少なくとも底部がメッシュ構造をなす籠状体が配設されている、油水分離装置。

【請求項2】

前記供給路は、前記オイルスキマー側から前記油水分離槽側に向かうにつれて下方に傾斜している請求項１に記載の油水分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油水分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

各種機械加工の実施に際しては、切削抵抗の低下など潤滑性を向上させるための油（潤滑油）が用いられるのが一般的である。また、冷却目的でクーラントと呼ばれる冷却液が用いられることも多い。これらの潤滑油や冷却液は上記加工後に回収し、所定の処理を施して再利用される。

【0003】

クーラントとして用いられる切削油には、水と油を混ぜ合わせた水溶性の切削油が用いられることが多い。水で薄めて使用するため引火の可能性が低いなど安全面で優れているが、その一方で、水中にバクテリアが繁殖すること等による劣化が起こり易い。そのため、水溶性の切削油をクーラントとして使用する際には、潤滑油などの油分をクーラントから分離する必要性が高まる。

【0004】

この種の油分の分離手段としては、オイルスキマーを用いたものが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。また、油分と水分との比重差を利用した油水分離槽を用いたものも提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－３３０２０２号公報

【特許文献2】特開２０００－１５００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、実際の製造現場では、クーラントに潤滑油だけなく、加工屑などが元となって生じるヘドロ状物質が混入することがある。この種のヘドロ状物質は、オイルスキマーによって油分とともにクーラントタンク内のクーラントから分離されるものの、その大部分は油分とともに油水分離槽に供給される。供給されたヘドロ状物質は、沈殿して水分と共にクリーン槽に浸入するため、たとえ油水分離槽で油分を分離したとしてもクリーンな水分とはなり得ない。また、ヘドロ状物質で浮遊して油分と混ざり合うことで、油分と水分との比重差が変動するので、油水分離槽における油分と水分との分離が適正に実施されないおそれも生じる。

【0007】

例えば特許文献２には、油水分離槽の開口部にゴミ受け網を配置して、汚水中の大きなゴミを回収することが記載されているが、この構成をそのままヘドロ状物質の回収用に適用したのでは、ヘドロ状物質の回収能力に直結するゴミ受け網の底面積の最大値が油水分離槽の開口面積によって制限されるため、ヘドロ状物質の回収能力が不足し、ひいては油水分離能力が比較的早期に低下するおそれが生じる。また、油水分離槽の開口部に上記構成の網を配置したのでは、油水分離槽中の油分とヘドロ状物質が混ざり合うことで、油分と水分との比重差が変動し、油水分離能力が低下するおそれがある。

【0008】

以上の事情に鑑み、本明細書では、ヘドロ状物質の回収能力を高めることで、油水分離能力を長期にわたって維持することのできる油水分離装置を提供することを、解決すべき技術課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題の解決は、本発明に係る油水分離装置によって達成される。すなわち、この分離装置は、油水混合液に対して第一の油水分離処理を実施可能なオイルスキマーと、オイルスキマーの排出口から排出された第一の油水分離処理後の油水混合液に対して第二の油水分離処理を実施可能な油水分離槽とを備えた油水分離装置であって、オイルスキマーの排出口と、油水分離槽の開口部との間には、第一の油水分離処理後の油水混合液を油水分離槽に供給するための供給路が設けられ、供給路上に、少なくとも底部がメッシュ構造をなす籠状体が配設されている点をもって特徴付けられる。

【0010】

このように、本発明に係る油水分離装置では、オイルスキマーと油水分離槽とを用いて油水混合液に対して二段階の油水分離処理を順に実施可能な構成にした場合に、オイルスキマーと油水分離槽との間に、第一の油水分離処理後の油水混合液を油水分離槽に供給するための供給路を設けると共に、この供給路上に、メッシュ構造の籠状体を配設した。このように構成することで、例えば特許文献２のようにヘドロ状物質を回収するための籠状体を油水分離槽の開口部に設置する場合よりも、籠状体の底面積を特段の設定なく自由に設定することができる。よって、籠状体の底面積を広げて、油水混合液中のヘドロ状物質を多く回収することが可能となる。また、底面積が広いほど籠状体からヘドロ状物質を回収するまでの期間を長くすることができるので、籠状体のメンテナンス周期を延ばすことが可能となる。言い換えると、油水分離装置全体としての優れた分離能力を長期間にわたって維持することが可能となる。

【0011】

また、本発明に係る油水分離装置において、供給路は、オイルスキマー側から油水分離槽側に向かうにつれて下方に傾斜していてもよい。

【0012】

このように、供給路を下方に傾斜させることによって、この供給路上に配設される籠状体を下方に傾斜させた姿勢で配置できる。よって、メッシュ構造をなす籠状体の底面積をより広くすることができ、ヘドロ状物質の回収能力のさらなる向上が可能となると共に、油水分離装置全体としての優れた分離能力をより長期間にわたって維持することが可能となる。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明によれば、ヘドロ状物質の回収能力を高めることで、油水分離能力を長期にわたって維持することのできる油水分離装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る油水分離装置の正面図である。

【図2】図１に示す油水分離装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態に係る油水分離装置の内容を図面に基づき説明する。なお、本実施形態では、油分としての潤滑油が、切削屑などのヘドロ状物質と共に、水分としての水溶性切削油（水溶性クーラント）中に混入した油水混合液を、油水分離の対象とする場合を例にとって説明する。

【0016】

図１は、本実施形態に係る油水分離装置１０の要部正面図を示している。また、図２は、図１に示す油水分離装置１０の平面図を示している。図１及び図２に示すように、この油水分離装置１０は、クーラントタンク１１に貯留された油水混合液に対して第一の油水分離処理を施すためのオイルスキマー１２と、第一の油水分離処理後の油水混合液に対して第二の油水分離処理を施すための油水分離槽１３と、油水分離槽１３による処理を経て得られたクリーンな水分が供給されるクリーン槽１４と、廃油タンク１５と、オイルスキマー１２と油水分離槽１３との間に配設される供給路１６と、籠状体１７とを主に備える。

【0017】

クーラントタンク１１には、上述の如く、油分としての潤滑油とヘドロ状物質とが、水分としての水溶性クーラントに混入した状態の油水混合液が貯留されている。クーラントタンク１１中の油水混合液には、オイルスキマー１２の一部（ここではベルト１８）が浸漬された状態にあり、オイルスキマー１２の駆動により、主として油水混合液中の油分並びにヘドロ状物質とを油水混合液から上方に取り出し可能となっている。また、クーラントタンク１１のうち少なくともクリーン槽１４の排水口１４ａ直下の領域は上方に開口しており、クリーン槽１４の排水口１４ａから排出される二度の油水分離処理後の結果得られたクリーンな水分（ほぼ全ての油分及びヘドロ状物質が除去された水分）がクーラントタンク１１に送られるようになっている。

【0018】

オイルスキマー１２としては、任意の種類のオイルスキマーが採用可能であり、本実施形態ではベルト１８に油分を付着させて油水混合液から取り出す構造のオイルスキマーが適用されている。そのため、本実施形態では、図１に示すように、ベルト１８の一部がクーラントタンク１１の油水混合液に浸漬するようにオイルスキマー１２が配設されている。

【0019】

油水分離槽１３は、油水混合液中の油分と水分との比重差を利用して、油水混合液中の水分から油分を分離可能とするもので、油水分離槽１３の開口部１３ａの周方向一側部に油分の排出口（排油口１３ｂ）が設けられている。この場合、油水分離槽１３の一側部（図２でいえば左側部）に廃油タンク１５が隣接して配設され、排油口１３ｂの下方で廃油タンク１５が上方に開口している。これにより、排油口１３ｂから排出された分離後の油分は廃油タンク１５に送られるようになっている。

【0020】

また、油水分離槽１３の他側部（図２でいえば右側部）にクリーン槽１４が隣接して配設されている。油水分離槽１３とクリーン槽１４とは仕切り壁１３ｃにより相互に区画されている。一方で仕切り壁１３ｃよりも下方の領域で油水分離槽１３とクリーン槽１４とは連通しており（図示は省略）、油水分離槽１３で上下に分離された水分が仕切り壁１３ｃの下方領域を通じてクリーン槽１４に浸入可能としている。そして、クリーン槽１４の一側部（図２でいえば上側部）に設けられた排水口１４ａを介して、クリーンな水分がクーラントタンク１１に送られるようになっている。

【0021】

供給路１６は、オイルスキマー１２の排出口１２ａと、油水分離槽１３の開口部１３ａとの間に配設される。本実施形態では、排出口１２ａの下方に供給路１６の上流側端部１６ａが位置し、供給路１６の下流側端部１６ｂの下方に油水分離槽１３の開口部１３ａが位置するように、供給路１６が配設されている（図１を参照）。本実施形態では、オイルスキマー１２側から油水分離槽１３側に向かうにつれて下方に傾斜するように供給路１６が配設されている。

【0022】

籠状体１７は、供給路１６上でかつオイルスキマー１２の排出口１２ａの下方に配設される。本実施形態では、図１に示すように、供給路１６の底面１６ｃから浮かせた状態で籠状体１７が供給路１６上に配設されている。

【0023】

供給路１６の下流側端部１６ｂの幅方向寸法Ｗ１は必然的に油水分離槽１３の開口部１３ａの幅方向寸法によって制約を受けるが、供給路１６の少なくとも上流側に関しては幅方向寸法に関し特段の制約を受けずに済む。そのため、籠状体１７の幅方向寸法Ｗ２は、供給路１６の下流側端部１６ｂの幅方向寸法Ｗ１よりも大きく設定されている。

【0024】

また、本実施形態では、籠状体１７は、周方向一側部（上流側の側部）を開口した形態をなしている。これにより、例えば籠状体１７の底部１７ａ及び下流側の側部１７ｂに付着したヘドロを開口部１７ｃの側から容易に排出し得る。

【0025】

籠状体１７の少なくとも底部１７ａはメッシュ構造をなす。本実施形態では籠状体１７全体がメッシュ構造をなしている。なお、籠状体１７のメッシュの粗さについては原則として任意であり、捕捉対象となるヘドロ状物質の大きさ等を考慮して適切な大きさに設定するのがよい。

【0026】

油水分離槽１３とクリーン槽１４、及び廃油タンク１５は共通の基台１９上に設けられており、本実施形態では、基台１９の幅方向両側と床面２０とはレベリングボルト２１で連結されている。これら両側のレベリングボルト２１により基台１９の姿勢を調整することで、油水分離槽１３の油面高さとクリーン槽１４の水面高さのバランスを調整可能としている。

【0027】

以下、本実施形態における油水分離処理の一例を説明する。

【0028】

まず、オイルスキマー１２を駆動して、クーラントタンク１１中の油水混合液に対して第一の油水分離処理を施す。本実施形態では、油水混合液に浸漬したオイルスキマー１２のベルト１８を回転駆動させることで、ベルト１８の表面に油分とヘドロ状物質を付着させて上方に持ち上げる。そして、ベルト１８表面に近接して配置した刃部（図示は省略）でベルト１８表面に付着した油分とヘドロ状物質をベルト１８から除去して、残った水分と共に排出口１２ａから排出する。

【0029】

排出口１２ａから排出された第一の油水分離処理後の油水混合液は、排出口１２ａの下方に位置する籠状体１７へと送られる。ここで籠状体１７の底部１７ａはメッシュ構造をなしているため、第一の油水分離処理後の油水混合液に含まれるヘドロ状物質が籠状体１７の底部１７ａによって捕捉され、油分及び水分と分離される。また、これらヘドロ状物質と油分及び水分が一体に底部１７ａ上を流れた場合、下流側端部に位置する籠状体１７の下流側の側部１７ｂはメッシュ構造をなしているため、この側部１７ｂによってもヘドロ状物質が捕捉され、油分及び水分と分離される。

【0030】

ここで籠状体１７の下方に位置する供給路１６は油水分離槽１３側に向かうにつれて下方に傾斜した姿勢をとっている。そのため、籠状体１７のメッシュ構造によってヘドロ状物質と分離された油分及び水分は、籠状体１７の下方に落下し、供給路１６上を油水分離槽１３側に向けて流れ、油水分離槽１３の開口部１３ａへと供給される。

【0031】

油水分離槽１３に供給された油分及び水分に対し、油水分離槽１３による第二の油水分離処理を施す。ここでは、油分と水分との比重差を利用して油水混合液を油分と水分とに分離する。よって、油水分離槽１３の上部に油分の層が形成され、油分の層の下部が全て水分となる。油水分離槽１３の上部に分離された油分は、排油口１３ｂを通じて隣接する廃油タンク１５に送られる。一方、仕切り壁１３ｃの下方で油水分離槽１３と通じているクリーン槽１４に、油分と分離した後の水分が送られるので、油分と分離したクリーンな水分がクリーン槽１４に設けた排水口１４ａを通じてクーラントタンク１１に送られる。以上のようにして、油水混合液に対する二段階の油水分離処理、及びヘドロ分離処理が実施される。

【0032】

以上述べたように、本実施形態に係る油水分離装置１０では、オイルスキマー１２と油水分離槽１３とを用いて油水混合液に対して二段階の油水分離処理を順に実施可能な構成にした場合に、オイルスキマー１２と油水分離槽１３との間に、第一の油水分離処理後の油水混合液を油水分離槽１３に供給するための供給路１６を設けると共に、この供給路１６上に、メッシュ構造の籠状体１７を配設した。このように構成することで、籠状体１７の底面積を特段の制限なく自由に設定することができる。よって、籠状体１７の幅方向寸法Ｗ２を、供給路１６の下流側端部１６ｂの幅方向寸法Ｗ１よりも大きく設定することで、籠状体１７の底面積を広げて、油水混合液中のヘドロ状物質を多く回収することが可能となる。また、底面積が広いほど籠状体１７からヘドロ状物質を回収するまでの期間を長くすることができるので、籠状体１７のメンテナンス周期を延ばすことが可能となる。言い換えると、油水分離装置１０全体としての優れた分離能力を長期間にわたって維持することが可能となる。

【0033】

また、本実施形態では、供給路１６を、オイルスキマー１２側から油水分離槽１３側に向かうにつれて下方に傾斜させるように配置した。このように供給路１６を配置することによって、この供給路１６上に配設される籠状体を下方に傾斜させた姿勢で配置できる。よって、メッシュ構造をなす籠状体１７の底面積をより広くすることができ、ヘドロ状物質の回収能力のさらなる向上が可能となると共に、油水分離装置１０全体としての優れた分離能力をより長期間にわたって維持することが可能となる。

【0034】

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る油水分離装置は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

【0035】

例えば、上記実施形態では、籠状体１７の底部１７ａを全面に渡って平坦な形状としたが、これには限定されない。底部１７ａが全体として凹状又は凸状に湾曲していてもよい。あるいは、微小な凹凸を設けるなど、油分及び水分の下流側への搬送を妨げない限りにおいて、平坦以外の任意の形状をとることも可能である。

【0036】

また、上記実施形態では、籠状体１７を供給路１６から少し浮かせた状態で配置したが（図１を参照）、籠状体１７の配置態様はこれには限定されない。例えば、油分及び水分の搬送が円滑になされるのであれば、籠状体１７を供給路１６の底面１６ｃに載置してもよい。

【0037】

また、上記実施形態では、供給路１６を直線状に伸びる形態としたが、もちろんこれには限られない。設置スペース等の兼ね合いで屈曲部を有する形態が好ましい場合には、当該形態をとる等、油分及び水分の搬送を妨げない限りにおいて、供給路１６は、任意の形態をとることが可能である。

【符号の説明】

【0038】

１０ 油水分離装置
１１ クーラントタンク
１２ オイルスキマー
１２ａ 排出口
１３ 油水分離槽
１３ａ 開口部
１３ｂ 排油口
１３ｃ 仕切り壁
１４ クリーン槽
１４ａ 排水口
１５ 廃油タンク
１６ 供給路
１６ａ 上流側端部
１６ｂ 下流側端部
１６ｃ 底面
１７ 籠状体
１７ａ 底部
１７ｂ 側部
１７ｃ 開口部
１８ ベルト
１９ 基台
２０ 床面
２１ レベリングボルト

【図1】

【図2】