JP2008302342A - 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 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。
特開平１１−４２４４４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

−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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

−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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 サイクロン式オイルセパレータの平面図である。 テーパ部および遮蔽板を示す側面図である。 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

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

Claims (6)

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。
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。
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。
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。
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。
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。

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