トップ :: B 処理操作 運輸 :: B04 物理的または化学的工程を行なうための遠心装置または機械

【発明の名称】 サイクロン式オイルセパレータおよびそれを備えた汚泥回収車
【発明者】 【氏名】深見 昌弘

【氏名】栗本 英二

【要約】 【課題】サイクロン式オイルセパレータにおいて、オイル分とガス分とを含む流体からオイル分を効率よく分離すると共に、分離したオイル分を内部に貯留することができるようにする。

【解決手段】サイクロン式オイルセパレータ15に、先細のテーパ部22を有する円筒状のサイクロン本体20を設け、このサイクロン本体20の周壁21上端側に導入口25を開口させる。サイクロン本体20のテーパ部22をオイル貯留部30で覆い、サイクロン本体20の上面に導出口26を形成する。導入口25からオイル分とガス分とを含む流体を流入させ、流体の旋回流により遠心分離されたオイル分をオイル貯留部30に貯留すると共に、オイル分が遠心分離された流体を導出口26から排出する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
オイル分とガス分とを含む流体が供給されて気液分離が行われるサイクロン式オイルセパレータにおいて、
先端が開口した先細のテーパ部を有する円筒状のサイクロン本体と、
上記サイクロン本体の周壁上端側に開口され、上記流体が流入する導入口と、
上記テーパ部を覆い、上記導入口から流入した流体の旋回流により遠心分離され、該テーパ部先端から落下するオイル分を貯留するオイル貯留部と、
上記サイクロン本体の上面に形成され、上記オイル分が遠心分離された流体が排出される導出口とを備えている
ことを特徴とするサイクロン式オイルセパレータ。
【請求項2】
請求項1に記載のサイクロン式オイルセパレータにおいて、
上記テーパ部の先端には、該テーパ部の軸方向に所定の距離をあけて遮蔽板が吊り下げられている
ことを特徴とするサイクロン式オイルセパレータ。
【請求項3】
請求項2に記載のサイクロン式オイルセパレータにおいて、
上記遮蔽板は、上記テーパ部の先端の開口よりも若干小さい外径を有する円板状のものよりなる
ことを特徴とするサイクロン式オイルセパレータ。
【請求項4】
請求項3に記載のサイクロン式オイルセパレータにおいて、
上記テーパ部の先端には、周方向に所定の間隔をあけて複数の棒状部材が下方に伸びている
ことを特徴とするサイクロン式オイルセパレータ。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか1つに記載のサイクロン式オイルセパレータにおいて、
真空ポンプの下流側に設けられ、
上記オイル貯留部で回収したオイルを上記真空ポンプに供給するように構成されている
ことを特徴とするサイクロン式オイルセパレータ。
【請求項6】
請求項1乃至4のいずれか1つに記載のサイクロン式オイルセパレータと、
上記サイクロン式オイルセパレータの上流に設けられ、上記オイル貯留部で回収したオイルが供給される真空ポンプとを備えている
ことを特徴とする汚泥回収車。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、オイル分とガス分とを含む流体が供給されて気液分離が行われるサイクロン式オイルセパレータおよびそれを備えた汚泥回収車に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、サイクロン内で発生する旋回流を利用してオイル分とガス分とを含む流体からオイル分を回収するサイクロン式オイルセパレータは知られている。
【0003】
例えば、特許文献1では、ブローバイガスが流出入する円筒状のサイクロンを有し、その周壁の上端部に形成した導入口からブローバイガスを周壁の内周面に周方向に沿う方向に導入し、ブローバイガスの旋回流によりブローバイガスに含まれるオイル分を遠心分離し、サイクロンの下端部に形成した回収口から回収し、オイル分を分離したブローバイガスを周壁の上端部を覆う天井の中央部に形成した導出口から導出させるようにしたサイクロン式オイルセパレータが開示されている。
【特許文献1】特開平11−42444号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、汚泥回収車等に使用される真空ポンプの下流に設けられるサイクロン式オイルセパレータでは、回収したオイル分を真空ポンプに供給して真空ポンプを潤滑させる必要がある。
【0005】
しかしながら、上記特許文献1のサイクロン式オイルセパレータでは、サイクロンの先端はテーパ状に細くなって回収口が開口し、回収したオイルを十分に貯留することができない。このため、サイクロン先端の回収口からオイルを回収し、別のところにオイルを貯留して真空ポンプに供給しなければならないという問題があった。
【0006】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイル分とガス分とを含む流体からオイル分を効率よく分離すると共に、分離したオイル分を内部に貯留することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、この発明では、サイクロンの先端をオイル貯留部で覆うようにした。
【0008】
具体的には、第1の発明では、オイル分とガス分とを含む流体が供給されて気液分離が行われるサイクロン式オイルセパレータを前提とする。
【0009】
そして、上記サイクロン式オイルセパレータは、
先端が開口した先細のテーパ部を有する円筒状のサイクロン本体と、
上記サイクロン本体の周壁上端側に開口され、上記流体が流入する導入口と、
上記テーパ部を覆い、上記導入口から流入した流体の旋回流により遠心分離され、該テーパ部先端から落下するオイル分を貯留するオイル貯留部と、
上記サイクロン本体の上面に形成され、上記オイル分が遠心分離された流体が排出される導出口とを備えている。
【0010】
上記の構成によると、導入口から流入したオイル分とガス分とを含む流体は、サイクロン本体の周壁を旋回し、その旋回流によりオイル分が遠心分離される。オイル分は、油滴となって周壁に沿って下方へ向かい、テーパ部の先端まで移動し、落下してオイル貯留部に貯留される。オイル分が遠心分離された流体は、上昇して導出口から排出される。
【0011】
第2の発明では、第1の発明において、
上記テーパ部の先端には、該テーパ部の軸方向に所定の距離をあけて遮蔽板が吊り下げられている。
【0012】
上記の構成によると、サイクロン本体の周壁に発生した旋回流は、遮蔽板に衝突し導出口から排出される。その際、遮蔽板にオイル分が付着し、オイル貯留部に確実に落下する。また、遮蔽板があるので、一度貯留されたオイル分は、再度巻き上げられることはない。
【0013】
第3の発明では、第2の発明において、
上記遮蔽板は、上記テーパ部の先端の開口よりも若干小さい外径を有する円板状のものとする。
【0014】
上記の構成によると、簡単な構成で製造しやすい遮蔽板が得られる。
【0015】
第4の発明では、第3の発明において、
上記テーパ部の先端には、周方向に所定の間隔をあけて複数の棒状部材が下方に伸びている。
【0016】
上記の構成によると、テーパ部先端に集まった油滴は、複数の棒状部材に沿って下方へ更に進み、オイル貯留部に確実に導かれる。
【0017】
第5の発明では、第1乃至第4のいずれか1つの発明において、
真空ポンプの下流側に設けられ、
上記オイル貯留部で回収したオイルを上記真空ポンプに供給するように構成されている。
【0018】
上記の構成によると、真空ポンプを潤滑して真空ポンプから排出された流体に混合するオイル分は、確実に本発明のサイクロン式オイルセパレータによって、そのオイル貯留部に回収されるので、オイルの補給が少なくて済み、排気もクリーンである。
【0019】
第6の発明では、汚泥回収車は、
第1乃至第4のいずれか1つの発明のサイクロン式オイルセパレータと、
上記サイクロン式オイルセパレータの上流に設けられ、上記オイル貯留部で回収したオイルが供給される真空ポンプとを備えている。
【0020】
上記の構成によると、真空ポンプを潤滑するオイルの補給を頻繁に行う必要がなく、また、排気がクリーンである。
【発明の効果】
【0021】
以上説明したように、上記第1の発明によれば、導入口から流入したオイル分とガス分とを含む流体を旋回させてオイル分を遠心分離し、テーパ部の先端からオイル貯留部に油滴を落下させて貯留するようにしたことにより、オイル分とガス分とを含む流体からオイル分を効率よく分離することができると共に、分離したオイル分を内部に貯留することができる。
【0022】
上記第2の発明によれば、旋回流を遮蔽板に衝突させ、この遮蔽板に付着したオイル分を油滴として落下させるようにしたことにより、オイル分を更に効率よく分離して内部に貯留すると共に、一度貯留したオイル分が再び巻き上げられるのを防ぐことができる。
【0023】
上記第3の発明によれば、オイル分を効率よく貯留させる遮蔽板を安いコストで製造することができる。
【0024】
上記第4の発明によれば、テーパ部先端に集まった油滴を棒状部材に沿って下方へ落下させるようにしたことにより、更に効率よくオイル分を回収することができる。
【0025】
上記第5の発明によれば、真空ポンプを潤滑して真空ポンプから排出された流体に混合するオイル分を確実にオイル貯留部に回収するようにしたことにより、オイル不足による真空ポンプの故障を防ぐことができる。
【0026】
上記第6の発明によれば、真空ポンプの下流にオイル回収率がよいサイクロン式オイルセパレータを設けたことにより、排気がクリーンな汚泥回収車が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0028】
図2は本発明の実施形態の汚泥回収車1を示し、この汚泥回収車1では、エンジン(図示せず)を備えた車体2上に、汚泥を回収するタンク3が載置されている。例えば、このタンク3は、図示しない起伏シリンダを伸縮させることで、車体2後方の回動軸(図示せず)を中心に起伏可能となっている。このことで、タンク3内に回収した汚泥は、テールゲート4を開口させた状態でタンク3を起こして排出できるようになっている。
【0029】
汚泥回収車1は、エンジンに駆動される2つの真空ポンプ5を備えている(図2では、そのうちの1つのみ示す)。図3および図4に示すように、これらの真空ポンプ5は、チェックバルブ6を介して四方向切換弁7の各ポートにそれぞれ接続されている。四方向切換弁7の残るポートは、1つは、サイレンサー8に接続され、残る1つは、エアーセパレータ9に接続されている。四方向切換弁7は、図示しないレバーを切り換えることで、タンク3内を真空にする場合(図3に示す)、加圧する場合(図4に示す)および中立の場合にそれぞれ切換可能となっている。
【0030】
上記タンク3は、このエアーセパレータ9の上流にオーバーフロー防止安全弁10を介して接続されている。タンク3の上端には、汚泥を吸い込む吸い込みホース11が接続され、後方のテールゲート4には、後部コック12が設けられている。また、上側には、タンク3内の汚水を排出するための上水排出口13(図2にのみ示す)が設けられている。
【0031】
各真空ポンプ5の下流には、簡易なサブオイルセパレータ14を介してサイクロン式オイルセパレータ15が接続されている。サイクロン式オイルセパレータ15で回収されたオイルは、オイルストレーナ16を介して真空ポンプ5に供給されるようになっている。
【0032】
図1に示すように、サイクロン式オイルセパレータ15は、上端に円筒状のサイクロン本体20を備えている。このサイクロン本体20は、上端側の円筒状周壁21と、この周壁21の下端につながる先細のテーパ部22とを備えている。図6および図7に示すように、このテーパ部22の先端には、円環状の先端部22aが連結され、その先端部22aの下端に先端開口22bが形成されている。
【0033】
図1および図5にも示すように、上記サイクロン本体20の周壁21上端には、上記真空ポンプからの排気流体が流入する導入口25が開口されている。導入口25は、サイクロン本体20内で旋回流が発生するようにその方向が設定されている。サイクロン本体20の上面には、オイル分が遠心分離された流体が排出される導出口26が形成されている。導出口26の下方には、導出口26を囲むように、外径が先端開口22bよりも若干小さい円筒よりなる隔壁27が設けられている。
【0034】
上記テーパ部22は、有底円筒状のオイル貯留部30で覆われている。このオイル貯留部30には、導入口25から流入した流体の旋回流により、流体から遠心分離され、テーパ部22の先端部22aから落下するオイル分が貯留されるようになっている。具体的には、オイル貯留部30は、周壁21に連続して、この周壁21から下方に伸び、下端部に第1フランジ31を有する第1円筒部32と、上端にこの第1フランジ31と接合する第2フランジ33を有し、下端が開口した第2円筒部34と、この第2円筒部34の下端を覆う蓋部35とを備えている。第1円筒部32と第2円筒部34とは、第1フランジ31と第2フランジ33とにボルト36を挿通して締結されている。蓋部35は、第2円筒部34に設けたブラケット34aに吊り下げられたネジ付ロッド37に吊り下げられ、ハンドル38を締め付けることで、第2円筒部34下端にOリング45を挟んで固定されている。蓋部35には、オイル貯留部30内のオイルを排出するためのドレーン39が形成されている。
【0035】
第2円筒部34の上下中間位置には、内部のオイル量が分かるように除き窓40が形成されている。また、除き窓40よりも若干上方の位置には、オイルを補充するためのオイル補充口41が形成されている。このオイル補充口41は、通常、キャップ41aで覆われている。
【0036】
第2円筒部34の下端側には、オイル貯留部30に蓄えたオイルを上記真空ポンプ5に供給するためのオイル供給口42が開口されている。除き窓40よりも上方には、上記サブオイルセパレータ14で回収されたオイルが導入されるオイル導入口43が開口されている。
【0037】
図5に示すように、サイクロン式オイルセパレータ15の背面側には、取付部材46が設けられている。この取付部材46により、サイクロン式オイルセパレータ15が車体2に取り付けられるようになっている。
【0038】
図6および図7に示すように、上記テーパ部22の先端部22aには、この先端開口22bよりも若干小さい外径を有する円板状の遮蔽板50がテーパ部22の軸方向下方に所定の距離をあけて吊り下げられている。遮蔽板50は、円板の直径方向から伸びる延長部を上方に折り曲げて取付部50aを形成したものよりなり、この取付部50aが先端部22aの外周に溶接されている。
【0039】
上記テーパ部22の先端部22aの外周の取付部50aが溶接されていない部分には、周方向に等間隔に合計6本の棒状部材51が下方に伸びている。棒状部材51は、丸鋼よりなり、先端部22aの外周に溶接されている。
【0040】
−作動−
次に、本実施形態にかかる汚泥回収車1の作動について説明する。
【0041】
例えば、図2に示すように、下水管60のマンホール61の下方には、下水管60を高圧洗浄車で洗浄した際に発生する汚水および汚泥が溜まる。汚泥回収車1は、このような汚泥を回収するのに使用される。
【0042】
まず、汚泥を回収するためにタンク3内を真空にする必要がある。そこで、四方向切換弁7のレバーを中立位置から真空位置に切り換える。すると、図3に実線矢印で示すように、流体が流れてタンク3内を真空にすることができる。そこで、吸い込みホース11のバルブ(図示せず)を開くことにより、タンク3内に汚泥などを吸い込むことができる。
【0043】
すなわち、真空ポンプ5により、この真空ポンプ5よりも上流の配管内の気圧が低下し、タンク3内のガス流体がエアーセパレータ9に流れ込む。ここで、粉塵が回収される。更に、四方向切換弁7を通過した流体は、チェックバルブ6を通って真空ポンプ5内に流れ込む。
【0044】
真空ポンプ5内では、サイクロン式オイルセパレータ15から供給されたオイルにより、潤滑されて運転されているので、その排気流体は、オイル分とガス分とを含んでいる。
【0045】
この流体は、まず、サブオイルセパレータ14に流れ込み、隔壁14aに衝突したオイル分が油滴となり、下部に集められ、サイクロン式オイルセパレータ15のオイル導入口43からオイル貯留部30に導入される。
【0046】
更に、サイクロン式オイルセパレータ15の導入口25から流入したオイル分とガス分とを含む流体は、サイクロン本体20の周壁21およびテーパ部22を旋回し、その旋回流によりオイル分が遠心分離される。オイル分は、油滴となって周壁21およびテーパ部22に沿って下方へ向かい、テーパ部22の先端部22aまで移動する。テーパ部22の先端部22aに集まった油滴は、棒状部材51に沿って下方へ更に進む。
【0047】
一方、サイクロン本体20の周壁21に発生した旋回流は、遮蔽板50に衝突して導出口26から排出される。その際、遮蔽板50にオイル分が付着し、また、棒状部材51にもオイル分が付着する。遮蔽板50に付着した油滴や棒状部材51の先端に集まった油滴は、上昇気流によって舞い上がることなく、オイル貯留部30に確実に落下する。
【0048】
オイル分が確実に遠心分離された流体は、上昇して導出口26から排出され、再び四方向切換弁7を通って、この四方向切換弁7に接続したサイレンサー8から大気中に排出される。排気ガスは、十分にオイル分が分離されているので、大気を汚すことはない。
【0049】
一方、図4に示すように、四方向切換弁7のレバーを中立位置から加圧位置に切り換えると、エアーセパレータ9を通ったガス流体により、タンク3内が加圧され、後部コック12から汚泥等が加圧排出される。
【0050】
−実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかるサイクロン式オイルセパレータ15によると、導入口25から流入したオイル分とガス分とを含む流体を旋回させてオイル分を遠心分離し、テーパ部22の先端部22aからオイル貯留部30に油滴を落下させて貯留するようにしたことにより、オイル分とガス分とを含む流体からオイル分を効率よく分離することができると共に、分離したオイル分を内部に貯留することができる。
【0051】
上記実施形態によれば、旋回流を遮蔽板50に衝突させ、この遮蔽板50に付着したオイル分を油滴として落下させるようにしたことにより、オイル分を更に効率よく分離して内部に貯留すると共に、一度貯留したオイル分が再び巻き上げられるのを防ぐことができる。
【0052】
上記実施形態によれば、オイル分を効率よく貯留させる遮蔽板50を安いコストで製造することができる。
【0053】
上記実施形態によれば、テーパ部22の先端部22aに集まった油滴を棒状部材51に沿って下方へ落下させるようにしたことにより、更に効率よくオイル分を回収することができる。
【0054】
上記実施形態によれば、真空ポンプ5を潤滑して真空ポンプ5から排出された流体に混合するオイル分を確実にオイル貯留部30に回収するようにしたことにより、オイル不足による真空ポンプ5の故障を防ぐことができる。
【0055】
上記実施形態によれば、汚泥回収車1の真空ポンプ5の下流にオイル回収率がよいサイクロン式オイルセパレータ15を設けたことにより、排気がクリーンな汚泥回収車1が得られる。
【0056】
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【0057】
すなわち、上記実施形態では、汚泥回収車1にサイクロン式オイルセパレータ15を設けたが、このような汚泥回収車1に限定されない。要は、オイル供給が必要な真空ポンプ5の下流側に設けられるサイクロン式オイルセパレータ15であれば本発明が適用できる。
【0058】
上記実施形態では、棒状部材51を丸鋼で構成したが、角鋼や針金等で構成してもよく、棒状のものであれば何でもよい。
【0059】
上記実施形態では、サブオイルセパレータ14を設けたが、必ずしも設けなくても、サイクロン式オイルセパレータ15だけで十分にオイル分を回収することができる。
【0060】
上記実施形態では、遮蔽板50は、円板状のものとしたが、多角形等の他の形状でもよい。要は、上昇する旋回流を乱さない程度に旋回流を衝突させる形状であればよい。
【0061】
上記実施形態では、オイル貯留部30は、有底円筒状のものとしたが、有底の筒形状であれば、その形状は限定されない。また、オイル貯留部30は、第1および第2円筒部32,34を備える形状としたが、円筒部は、分割されていなくてもよい。
【0062】
上記実施形態では、真空ポンプ5を2つ設けたが、1つだけ設けてもよい。
【0063】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0064】
以上説明したように、本発明は、汚泥回収車に用いられる真空ポンプのような潤滑が必要な真空ポンプの下流側に設けられるサイクロン式オイルセパレータについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】本実施形態にかかるサイクロン式オイルセパレータの側面図である。
【図2】サイクロン式オイルセパレータを備えた汚泥回収車の側面図である。
【図3】汚泥回収車の真空時の空気の流れを示す空気配管図である。
【図4】汚泥回収車の加圧時の空気の流れを示す空気配管図である。
【図5】サイクロン式オイルセパレータの平面図である。
【図6】テーパ部および遮蔽板を示す側面図である。
【図7】テーパ部の先端部および遮蔽板を示す底面図である。
【符号の説明】
【0066】
5 真空ポンプ
15 サイクロン式オイルセパレータ
20 サイクロン本体
21 周壁
22 テーパ部
22a 先端部
22b 先端開口
25 導入口
26 導出口
30 オイル貯留部
50 遮蔽板
51 棒状部材
【出願人】 【識別番号】000002358
【氏名又は名称】新明和工業株式会社
【出願日】 平成19年6月11日(2007.6.11)
【代理人】 【識別番号】100077931
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 弘

【識別番号】100110939
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 宏

【識別番号】100110940
【弁理士】
【氏名又は名称】嶋田 高久

【識別番号】100113262
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 祐二

【識別番号】100115059
【弁理士】
【氏名又は名称】今江 克実

【識別番号】100115691
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 篤史

【識別番号】100117581
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 克也

【識別番号】100117710
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 智雄

【識別番号】100121728
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 勝守

【識別番号】100124671
【弁理士】
【氏名又は名称】関 啓

【識別番号】100131060
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 靖也


【公開番号】 特開2008−302342(P2008−302342A)
【公開日】 平成20年12月18日(2008.12.18)
【出願番号】 特願2007−154164(P2007−154164)