JP3151616B2 - ドレンの油水分離方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアーコンプレッ
サによる圧縮空気がアフタークーラやエアータンクやド
ライヤー等の各種機器を経由することによって発生する
油濁水であるドレンの油水分離装置に関するもので、い
かにしたら、油と水を可能な限りの限度まで分離する処
理を行い、その上で、必要最小限の能力を持ったドレン
の油水分離装置によって、きれいな水を効率的に安く作
り出す事が可能であるかを追求することを目的としてい
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、図４に見られるよ
うに、ドレン貯蔵槽９０ａと油吸着槽９０ｂから成る油
水分離装置９０があり、このドレン貯蔵槽９０ａ上流の
ドレン集合管５７からアフタークーラやエアータンクや
ドライヤー等の各種機器を経由することによって発生す
る油濁水であるドレン５を受け入れていた。 この場
合、ドレン５には、ドレン集合管５７等を通過する過程
で、油が十分に攪拌された状態になっていた。

【０００３】そこで、ドレン貯蔵槽９０ａでは、油と水
の密度の差を利用して油を水面に浮上させることによっ
て底に溜まった水を、流入口９０ｃの側である油水分離
管９５を構成している上端が大気に開放した縦管９５ａ
の下側から油水分離管９５を構成している横管９５ｂを
経由し、更に、ドレン貯蔵槽９０ａの水面と横管９５ｂ
の高さの差を利用して油吸着槽９０ｂに送り込んでい
た。 尚、ドレン貯蔵槽９０ａの水面に浮いた油は、浮
上油排出弁９４を適宜開放することによって排出してい
た。

【０００４】一方、油吸着槽９０ｂには油吸着材９７が
配備されており、水が油吸着材９７の間を通る過程で水
中に混入している油微粒子が油吸着材９７によって吸着
され、最終的には油粒子の除去された清水Ｗが配水管９
８を介して外部の放水系に放水されていたのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
の、ドレンの油水分離方法および装置に於ては、以下に
示す課題があった。第一に、色々な配管を通過する中
で、十分に攪拌されたドレン５から、油と水の密度の差
を利用して油と水を分離する処理を一回だけでほぼ満足
な状態で行うためには、ドレン５がドレン集合管５７よ
り流入してから油水分離管９５を構成している横管９５
ｂより流出するまでのドレン貯蔵槽９０ａ内での滞留時
間を長くするために、大型のドレン貯蔵槽９０ａ、即
ち、高額な装置を必要とした。但し、消耗品である油吸
着材９７を使用する油吸着槽９０ｂは、並の規模で済ん
でいた。

【０００６】第二に、十分に攪拌された状態のドレン５
から、油と水の密度の差を利用して油と水を分離する処
理を、並の規模のドレン貯蔵槽９０ａによって一回だけ
で行うのでは、油と水を分離する能力としては不十分で
あるために油吸着材９７の能力に期待するようになり、
そのことが、油吸着槽９０ｂの大型化、即ち、高額な装
置を必要とした。 一方、油吸着槽９０ｂを並の規模と
すると、油吸着材９７の寿命が短かく、早期の交換を必
要とした。

【０００７】第三に、従来のドレン貯蔵槽９０ａと油吸
着槽９０ｂから成る油水分離装置９０は、ドレン５が最
も沢山排出される状況に合わせて共に大型の装置を設置
したものであって、勤務時間の終了後、昼休み、その他
のドレンを排出していない時でも、積極的に平均化させ
て油水分離装置を働かせようとする方策は取っていなか
った。

【０００８】第四に、油水分離装置９０の処理能力以上
のドレン５が流れて来た場合、油水分離装置９０の何れ
かの部分より溢れさせるか、最下流にある油吸着槽９０
ｂに処理能力以上のドレン５を集めるしか方法が無かっ
た。 この場合、最下流にある油吸着槽９０ｂに処理能
力以上のドレン５を集めるということは、清水Ｗでない
ものを排出する可能性を意味し、さらに大型の油水分離
装置を設置する必要を要請するものであった。本発明は
このような課題を解決することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、エアーコンプ
レッサ１０による圧縮空気がアフタークーラ２０やエア
ータンク３０やドライヤー４０等を経由することによっ
て発生するドレンの油水分離方法において、密度による
油水分離を二回と、この後に油の吸着を一回行い、油の
吸着の処理能力に合うように、また、密度による二回目
の油水分離の処理時間を確保することとオーバーフロー
を防止するように、密度による二回目の油水分離におけ
る水面の高さが一定の高さの間を保持していることを特
徴とすることにより、上記課題を解決する。

【００１０】また、エアーコンプレッサ１０による圧縮
空気がアフタークーラ２０やエアータンク３０やドライ
ヤー４０等を経由することによって発生するドレンの油
水分離装置において、密度によって油水を分離する機能
を持った第一ドレン貯蔵槽６１と第二ドレン貯蔵槽７０
ａと油吸着の機能を持った油吸着槽７０ｂを記載の順序
で配設し、前記油吸着槽７０ｂの処理能力に合うよう
に、また、前記第二ドレン貯蔵槽７０ａでの油水を分離
する処理時間を確保することとオーバーフローを防止す
るように、水面の高さが一定の高さの間を保持するため
にボールタップ７５を前記第二ドレン貯蔵槽７０ａに配
設したことを特徴とし、更に、前記第一ドレン貯蔵槽６
１に流入するドレンは、前記アフタークーラ２０や前記
エアータンク３０や前記ドライヤー４０等のドレンを排
出しているドレン配管５２、５４、５６やドレン集合管
５７に逆流しないように、前記第一ドレン貯蔵槽６１の
水面より高い位置から流入させるか、または、前記第一
ドレン貯蔵槽６１の下部から流入させる場合は前記第一
ドレン貯蔵槽６１に流入する直前に逆止弁６７を配設し
たことを特徴とすることにより、上記課題を解決する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明による、ドレンの油水分離
方法および装置を、図面と共に詳細に説明する。

【００１２】（本発明によるドレンの油水分離装置の第
一例）図１は、本発明によるドレンの油水分離装置の第
一例を示した図である。図１から明らかなように、１０
０は油水分離装置であり、第一油水分離装置６０と第二
油水分離装置７０とから構成されている。

【００１３】ここで、第一油水分離装置６０は、本体で
ある上部が開放された第一ドレン貯蔵槽６１と、その内
部には縦管６５ａと横管６５ｂから構成される油水分離
管６５が配設されている。 更に、この縦管６５ａの上
部は大気に開放されており、下部は第一ドレン貯蔵槽６
１の底に接近して開放されていて注入口６０ａ側である
下部より第一ドレン貯蔵槽６１の下部に溜まった水を吸
引出来るようになっている。

【００１４】一方、横管６５ｂは縦管６５ａと接続かつ
連通しており、第二油水分離装置７０の第二ドレン貯蔵
槽７０ａに縦管６５ａの下部より吸引した水を送り込む
ことが出来るようになっている。 この場合、図１にお
いては、横管６５ｂは途中で折れ曲がっているがまっす
ぐでもかまわない。 また、第一ドレン貯蔵槽６１の上
部には、油水分離管６５を構成している横管６５ｂの縦
管６５ａに接続している部分とほぼ同じ高さの位置に、
第一油水分離装置６０の水面に浮遊している油を外部に
排出するための浮上油排出弁６３を配設している。

【００１５】更に、第二油水分離装置７０は、本体であ
る第二油水分離装置本体７１が仕切られ、第二ドレン貯
蔵槽７０ａと油吸着槽７０ｂを構成している。 ここ
で、第二ドレン貯蔵槽７０ａには横管６５ｂによって第
一ドレン貯蔵槽６１より水が送り込まれるようになって
いるが、横管６５ｂと第二油水分離装置本体７１との接
続部にはボールタップ７５が配設されており、第二ドレ
ン貯蔵槽７０ａの水面が一定のレベルまで下がると第二
ドレン貯蔵槽７０ａに液体を送り込み、第二ドレン貯蔵
槽７０ａの水面が一定のレベルまで上昇すると第二ドレ
ン貯蔵槽７０ａに液体を送り込むことを停止する働きを
している。

【００１６】一方、第二ドレン貯蔵槽７０ａと油吸着槽
７０ｂは第二油水分離装置本体７１下部の隙間７０ｃで
連通している。 ここで、油吸着槽７０ｂには油吸着材
７２が配備されており、水が油吸着材７２の間を通る過
程で水中に混入している油微粒子が油吸着材７２によっ
て吸着され、油粒子の除去された清水Ｗが配水管７３を
介して外部の放水系に放水されるようになっている。
また、第二ドレン貯蔵槽７０ａの上部には、配水管７３
を第二油水分離装置本体７１に配設した位置とほぼ同じ
高さの位置に、第二ドレン貯蔵槽７０ａの水面に浮遊し
ている油を排出するための浮上油排出弁７７を配設して
いる。

【００１７】尚、第一油水分離装置６０には、エアーコ
ンプレッサ１０の吐出配管１１に介装したアフタークー
ラ２０やエアータンク３０やドライヤー４０等の各種機
器を経由することによって発生するドレンが、ドレン配
管５２、５４、５６とドレントラップ５１、５３、５５
とドレン集合管５７を経由し、ドレントラップ５１、５
３、５５が作動することによって送り込まれる圧縮空気
と共に第一ドレン貯蔵槽６１の上部から受け入れるよう
になっている。

【００１８】この場合、手動バルブ２０ａ、３０ａ、４
０ａを配設しているアフタークーラ２０やエアータンク
３０やドライヤー４０は、各々のドレン配管５２、５
４、５６に連通し、各々のドレン配管５２、５４、５６
にはドレントラップ５１、５３、５５が介装されてお
り、更に、ドレン配管５２、５４、５６をドレン集合管
５７に連通している。

【００１９】尚、全体の構成としては、ドレン集合管５
７が第一ドレン貯蔵槽６１に入る入口の高さ、第一ドレ
ン貯蔵槽６１での横管６５ｂの高さ、第二ドレン貯蔵槽
７０ａ入口での横管６５ｂの高さ、第二油水分離装置本
体７１に配設された位置での排水管７３の高さの順で低
くなってきている。 但し、上記二つの横管６５ｂの高
さは、同一の場合もある。

【００２０】本発明による、ドレンの油水分離方法およ
び装置は、前述したように構成されており、以下に、そ
の動作について説明する。

【００２１】エアーコンプレッサ１０が作動することに
よって作り出された圧縮空気が、吐出配管１１を経由し
て、アフタークーラ２０やエアータンク３０やドライヤ
ー４０に送り込まれ、アフタークーラ２０では圧縮空気
の温度を低下させ、エアータンク３０では吐出配管１１
の端末に設けた各種のアクチュエータの負荷変動による
圧縮空気圧の変動を抑制し、ドライヤー４０で圧縮空気
を乾燥して各種のアクチュエータに送り出している。

【００２２】一方、アフタークーラ２０やエアータンク
３０やドライヤー４０等からドレンが排出されるが、こ
のドレンの中には、圧縮空気を作り出す時にエアーコン
プレッサ１０から随伴した潤滑油が混合した油濁水を含
むことがあった。そこで、このドレンをドレントラッブ
５１、５３、５５の働きによって圧縮空気と共に、ドレ
ン配管５２、５４、５６とドレン集合管５７を経由させ
て、第一油水分離装置６０に高い位置から送り込んでい
る。

【００２３】第一油水分離装置６０に送り込まれたドレ
ンは、密度の違いによって密度の小さい油は水面を浮遊
し、水は第一ドレン貯蔵槽６１の底の方に沈んでいく。
そこで、底に沈んだ水は、もし第一ドレン貯蔵槽６１
の水面が油水分離管６５を構成している横管６５ｂより
も高い位置にあるときには、注入口６０ａより油水分離
管６５を構成している縦管６５ａの下部に入った水が、
横管６５ｂを経由して第二油水装置７０に送り込まれ
る。 この場合、縦管６５ａの上部は、大気に開放され
ているので、第一油水分離装置６０の水面が横管６５ｂ
と同じ高さになると、第二油水装置７０に送り込まれて
いる流れを停止する。

【００２４】但し、第一ドレン貯蔵槽６１に流入するド
レンは十分に攪拌されており、ドレンがドレン集合管５
７より第一ドレン貯蔵槽６１に流入してから油水分離管
９５を構成している横管９５ｂより流出するまでの第一
ドレン貯蔵槽６１内での滞留時間が短いと、一部の油が
水の中に混ざったまま第二油水装置７０に送り込まれる
可能性はある。

【００２５】一方、第二ドレン貯蔵槽７０ａと油吸着槽
７０ｂとから構成されている第二油水分離装置７０は、
第二ドレン貯蔵槽７０ａの横管６５ｂの配設している入
口にボールタップ７５が配設されており、第二ドレン貯
蔵槽７０ａの水面が一定のレベルまで下がると第二ドレ
ン貯蔵槽７０ａに水を送り込み、第二ドレン貯蔵槽７０
ａの水面が一定のレベルまで上昇すると第二ドレン貯蔵
槽７０ａに水を送り込むことを停止する働きをしてい
る。

【００２６】この第二ドレン貯蔵槽７０ａにおいても送
り込まれたドレンは、密度の違いによって密度の小さい
油は水面を浮遊し、水は第二ドレン貯蔵槽７０ａの底に
沈み、底に沈んだ水は隙間７０ｃを経由して油吸着槽７
０ｂに送り込まれる。最後の油吸着槽７０ｂには油吸着
材７２が配備されており、水が油吸着材７２の間を通る
過程で、更に水中に混入している油微粒子が油吸着材７
２によって吸着される。

【００２７】この場合、油吸着槽７０ｂに送り込まれる
水は、第二ドレン貯蔵槽７０ａでは一定の高さの間を保
持することが出来るために、油吸着槽７０ｂの能力に合
った状態で送り込まれるし、第二ドレン貯蔵槽７０ａ内
で水が十分に静止されて油と水が分離されたものが送り
込まれるようになっている。そうして、油吸着槽７０ｂ
の水面が、出口となる第二油水分離装置本体７１に配設
した配水管７３の取付位置の高さを超えた分、油粒子の
除去された清水Ｗとして配水管７３を通って外部の放水
系に放水されるようになっている。

【００２８】尚、第一ドレン貯蔵槽６１と第二ドレン貯
蔵槽７０ａの側面には浮上油排出弁６３、７７が配設さ
れており、必要に応じて第一ドレン貯蔵槽６１と第二ド
レン貯蔵槽７０ａの水面に浮遊している油を排出出来る
ようになっている。

【００２９】（本発明によるドレンの油水分離装置の第
二例）図２は、本発明によるドレンの油水分離装置の第
二例を示した図である。図２から明らかなように、本発
明によるドレンの油水分離装置の第一例と異なる点は、
１００Ａが油水分離装置であり、第一油水分離装置６０
Ａと第二油水分離装置７０とから構成されていることで
ある。この場合、第一例と異なる第一油水分離装置６０
Ａには、第一ドレン貯蔵槽６１の下部に、ドレン集合管
５７Ａが逆止弁６７を介装して配設している。

【００３０】尚、動作に関しては、大半は本発明による
空気圧縮機の第一例と同じであるのでその部分は省略す
る。但し、第一例と異なる点は、エアーコンプレッサ１
０による圧縮空気がアフタークーラ２０やエアータンク
３０やドライヤー４０等の各種機器を経由することによ
って発生するドレンが、ドレントラップ５１、５３、５
５の働きによってドレンと圧縮空気が混在した状態で、
ドレン配管５２、５４、５６とドレン集合管５７Ａを経
由して第一油水分離装置６０Ａの下部に送り込まれるこ
とである。

【００３１】この場合、ドレン集合管５７Ａには途中に
逆止弁６７を介装しているので第一油水分離装置６０Ａ
内の水が逆止弁６７からエアーコンプレッサ１０側に逆
流する心配はない。

【００３２】（本発明によるドレンの油水分離装置の第
三例）図３は、本発明によるドレンの油水分離装置の第
三例を示した図である。図３から明らかなように、本発
明によるドレンの油水分離装置の第一例と異なる点は、
１００Ｂが油水分離装置であり、第一油水分離装置６０
と第二油水分離装置７０Ｂとから構成されていることで
ある。

【００３３】この場合、第一例と異なる第二油水分離装
置７０Ｂには、ボールタップ７５の代わりに上限センサ
ー７６ｂと下限センサー７６ｃとスイッチ７６ａを配設
していることと、油水分離管６５を構成している横管６
５ｂの途中に電磁弁７６ｄを配設していることである。
尚、スイッチ７６ａは、上限センサー７６ｂと下限セ
ンサー７６ｃと電磁弁７６ｄと接続しており、上限セン
サー７６ｂと下限センサー７６ｃからの情報を、電磁弁
７６ｄに伝えるようになっている。

【００３４】尚、動作に関しては、大半本発明による空
気圧縮機の第一例と同じであるのでその部分は省略す
る。但し、第一例と異なる点は、第二ドレン貯蔵槽７０
ａの水面の高さが一定の高さの間に保持する方法とし
て、ボールタップ７５の代わりにスイッチ７６ａと上限
センサー７６ｂと下限センサー７６ｃと電磁弁７６ｄと
を使用したことである。 この場合、上限センサー７６
ｂと下限センサー７６ｃは水の離脱および接触を感知す
ると、スイッチ７６ａに信号を送り、そのスイッチ７６
ａの信号に合わせて電磁弁７６ｄに開と閉の指示を送る
ようになっている。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によって下記に示す効果をもたらすことが出来るように
なった。第一に、密度によって油水を分離する機能を二
回持たせたことにより、装置全体をコンパクトにするこ
とが可能となった。第二に、ボールタップやセンサーに
よる油吸着槽の能力に合わせた水の供給が可能となった
ことにより、ドレンを排出していない時でも装置が働く
ようにするすることによって、油吸着槽を中心に装置を
コンパクトにすることが可能となった。

【００３６】第三に、ボールタップやセンサーによる油
吸着槽の能力に合わせた水の供給が可能となったことに
より、油吸着槽に水が溜まり、清水でない水が排出され
るのは、防止出来るようになった。第四に、ボールタッ
プやセンサーによって第二ドレン貯蔵槽の水面の高さが
一定の高さの間を保持することが可能となったことによ
り、二回目の密度によって油水を分離する処理に関して
も一定の滞留時間を確保出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるドレンの油水分離装置の第一例を
示した図

【図２】本発明によるドレンの油水分離装置の第二例を
示した図

【図３】本発明によるドレンの油水分離装置の第三例を
示した図

【図４】従来技術によるドレンの油水分離装置の例を示
した図

【符号の説明】

１０・・・・エアーコンプレッサ １１・・・・吐出配管 ２０・・・・アフタークーラ ２０ａ・・・手動バルブ ３０・・・・エアータンク ３０ａ・・・手動バルブ ４０・・・・ドライヤー ４０ａ・・・手動バルブ ５１・・・・ドレントラップ ５２・・・・ドレン配管 ５３・・・・ドレントラップ ５４・・・・ドレン配管 ５５・・・・ドレントラップ ５６・・・・ドレン配管 ５７・・・・ドレン集合管 ５７Ａ・・・ドレン集合管 ６０・・・・第一油水分離装置 ６０Ａ・・・第一油水分離装置 ６０ａ・・・流入口 ６１・・・・第一ドレン貯蔵槽 ６１Ａ・・・第一ドレン貯蔵槽 ６３・・・・浮上油排出管 ６５・・・・油水分離管 ６５ａ・・・縦管 ６５ｂ・・・横管 ６７・・・・逆止弁 ７０・・・・第二油水分離装置 ７０Ｂ・・・第二油水分離装置 ７０ａ・・・第二ドレン貯蔵槽 ７０ｂ・・・油吸着槽 ７０ｃ・・・隙間 ７１・・・・第二油水分離装置本体 ７２・・・・油吸着材 ７３・・・・排水管 ７５・・・・ボールタップ ７６ａ・・・スイッチ ７６ｂ・・・上限センサー ７６ｃ・・・下限センサー ７６ｄ・・・電磁弁 ７７・・・・浮上油排出弁 １００・・・油水分離装置 １００Ａ・・油水分離装置 １００Ｂ・・油水分離装置 Ｗ・・・・・清水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０４Ｂ 41/00 Ｆ０４Ｂ 41/00 Ｂ 41/02 41/02 Ａ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアーコンプレッサ（１０）による圧縮
   空気がアフタークーラ（２０）やエアータンク（３０）
   やドライヤー（４０）等を経由することによって発生す
   るドレンの油水分離方法において、密度による油水分離
   を二回と、この後に油の吸着を一回行い、油の吸着の処
   理能力に合うように、また、密度による二回目の油水分
   離の処理時間を確保することとオーバーフローを防止す
   るように、密度による二回目の油水分離における水面の
   高さが一定の高さの間を保持していることを特徴とする
   ドレンの油水分離方法。
2. 【請求項２】 エアーコンプレッサ（１０）による圧縮
   空気がアフタークーラ（２０）やエアータンク（３０）
   やドライヤー（４０）等を経由することによって発生す
   るドレンの油水分離装置において、密度によって油水を
   分離する機能を持った第一ドレン貯蔵槽（６１）と第二
   ドレン貯蔵槽（７０ａ）と油吸着の機能を持った油吸着
   槽（７０ｂ）を記載の順序で配設し、前記油吸着槽（７
   ０ｂ）の処理能力に合うように、また、前記第二ドレン
   貯蔵槽（７０ａ）での油水を分離する処理時間を確保す
   ることとオーバーフローを防止するように、水面の高さ
   が一定の高さの間を保持するためにボールタップ（７
   ５）を前記第二ドレン貯蔵槽（７０ａ）に配設したこと
   を特徴とするドレンの油水分離装置。
3. 【請求項３】 前記第一ドレン貯蔵槽（６１）に流入す
   るドレンは、前記アフタークーラ（２０）や前記エアー
   タンク（３０）や前記ドライヤー（４０）等のドレンを
   排出しているドレン配管（５２、５４、５６）やドレン
   集合管（５７）に逆流しないように、前記第一ドレン貯
   蔵槽（６１）の水面より高い位置から流入させるか、ま
   たは、前記第一ドレン貯蔵槽（６１）の下部から流入さ
   せる場合は前記第一ドレン貯蔵槽（６１）に流入する直
   前に逆止弁（６７）を配設したことを特徴とする請求項
   ２に記載のドレンの油水分離装置。