JP2000117249A

JP2000117249A - 蓄積型自動カス取り機

Info

Publication number: JP2000117249A
Application number: JP11238749A
Authority: JP
Inventors: J Gore Douglas; ジエイゴアダグラス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2000-04-25
Also published as: US6251286B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】施設の分離タンク、排水だめ、浮上分離設備な
どの水面からオイルその他の浮遊物を自動的に除去する
浮動カス取り機のプロセス及び運転制御方法を提供す
る。【解決手段】浮動せきは、カス取り機排水だめの液面で
静止し、液体油が第１又は第２の装置あるいはその両方
の組合わせによって排水だめから除去されると、浮動せ
きは再下降して、周囲の液体の表面をカス取り機排水だ
めに誘引する瀑落作用が生じる。液面指示器は、カス取
り機の高さに関して排水だめの液面を測定し、この測定
値から除さい（浮動せき以外の瀑落効果）が存在するか
否かの情報が得られる。別の液面指示器は、排水だめの
高さに関する液体の高さをモニタリングし、排水だめに
十分な代替液がなくて空になっていないことを検証す
る。第３のモニターは、かす取り機排水だめの所定のレ
ベルで相対比重を検出する。組込みコンピュータにより
各種の指示器の状態を監視し、自動運転を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本出願は1998年7月22日に仮明細書出願
第60/093,6E3号として提出された。本発明は液体表面を
高い信頼性で自動的に清浄にする方法と装置に関するも
のである。

【０００２】多くの産業、軍事ならびに都市の施設には
分離タンク、排水だめ、浮上分離設備のごときものが設
けられており、これらの設備の水面からオイルやその他
の浮遊物を取り除かなければならない。

【０００３】一般に、これらのタンクと排水だめは景観
として好ましくなく、またその結果、清掃も一筋縄では
いかない。

【０００４】本発明はそのようなタンクや排水だめの中
のカス取り機に関連する状態、破片の管理、および集積
油の除去の正確な報告手段を提供する。従来技術で記述
されるカス取り機は油水を放出するので高価なプロセス
によって分離しなければならないか、油を吸着するため
に液体層の中へ物理的手段を移動させる必要があり、こ
のプロセスは性能維持が困難であり往々にして信頼性に
欠ける。

【０００５】この発明は浮遊油および破片を引き付け集
め、破片を格納し、集めた油を下層に存在する水に影響
せずに表面収集タンクにポンプで送る。

【０００６】

【発明の概要】せきのカス取り機の引力特性と人間の介
入が適切でない環境の自動純粋油回収を行う自動制御お
よび状態信号を備えた機械的カス取り機の選択性を結合
することがこの発明の重要な目的である。

【０００７】水(雨や洗い水などの)や油(自動車の油や
燃料などの)を駐車場や道路から集める溜め池や排水だ
めの内部処理は発明の使用例の重要な1つである。

【０００８】本発明の1態様では、カス取り機は浮上
槽、下部液体除去手段、上部液体除去手段、流入液体に
対する浮動関節式せき、大きい浮動破片の侵入を防ぐ破
片スクリーン、より小さい破片を蓄積する破片バスケッ
ト、カス取り機動作を管理しカス取り機状態を報告する
関連ロジック制御を含む関連する計装およびレベルセン
サの付属した比較的大きな排水だめから構成される。

【０００９】ロジック制御は手動スイッチが閉じるよう
な「スタート・サイクル」信号、時刻イベントの変化あ
るいは到達、または排水だめの水位上昇のような事象を
認識する。

【００１０】この信号を受信すると、論理ユニットは、
カス取り機本体へ流入する液体を制御し浮動せき上のカ
ス取りを開始させる下側の液体取り出し手段(ウォータ
ポンプ)の電源を投入し、浮遊物をカス取り機に引き付
けるカスケード動作を始動させる。

【００１１】浮動せきの機能は、カス取り機本体を水面
から持ち上げる傾向を持つボイドスペースをせきの後ろ
に作成することである。カス取り機が上昇すると、浮き
が持ち上げられ、移動しなくなる。結局、カス取り機の
上昇と移動しなくなるのが平衡する。？

【００１２】外部の水位と関連した高さの変化が計装
(例えば、フロートスイッチか超音波レベル指示計)によ
って測定されて、ロジック制御装置に記録され、その結
果、カス取り機のカス取り状態が正確に報告できる。

【００１３】外部水位が指定レベルに達しない場合に
は、ロジック・ユニットが修正処置を行うことができ
る。

【００１４】この好ましい実施例では、ロジック・ユニ
ットはすべてのポンプを停止させ、しばらくの間システ
ムを停止させる。そして、ポンプを再起動する。

【００１５】カス取り機ポンプが停止されエラー状態が
報告される前にこの手順が何度か繰り返される。

【００１６】このタイプの動作は、カス取り機の可動部
に若干の破片が滞留するのが原因であり、これらの問題
が多くの場合除さいの停止と再起動によってクリアする
ことができるという仮定に基づいて行なわれる。

【００１７】液体がカス取り機に入るのを特に粘度の高
い油が阻害することが認められているが、この問題は停
止と再起動によって克服することができる。

【００１８】除さい操作中、表層液体はカス取り機に引
き込まれる。

【００１９】外部の破片スクリーンが飲料かんなどの、
より大きい破片がカス取り機に入るのを防止する。

【００２０】二次破片バスケットが流入するより小さい
破片を集める。

【００２１】この二次破片バスケットは清掃を容易に行
うために取り外し可能である。

【００２２】オイルはカス取り機排水だめの上側区域に
蓄積され、比重のより軽い液体(一般にオイル)がポンプ
を始動するべき量になったと判断するために比重感知ス
イッチあるいは他の適切な測定装置によってモニターさ
れる。このポンプには吸入オリフィスが軽量液体蓄積深
さの、通常中間に付いており、このポンプが軽い比重の
液体を除去する。

【００２３】より比重の軽い流体の除去終了(または、
ある程度の除去)の検出によって比重スイッチがオフに
なるとポンプの運転を終了する。

【００２４】液面低スイッチ(または、他の適切なレベ
ルセンサ)はカス取り機排水だめの中の液体レベルをモ
ニターする。

【００２５】カス取り機排水だめの中の液位が低過ぎる
のをこのスイッチが検知するとその状況が制御モジュー
ルに報告される。

【００２６】この信号を受信すると、制御装置は対策を
取ることができる。

【００２７】本発明の1態様において制御装置は運転中
のポンプをすべて停止させる。

【００２８】制御装置はカス取り機ポンプをしばらく休
止させ、次に、ポンピングを再起動する。

【００２９】信号が解消すると運転は正常継続すること
ができる。

【００３０】信号が解消していなければ、カス取り機が
停止され、エラー状態が表示される。

【００３１】エラー条件を表示し、カス取り機が停止さ
れるまでに休止サイクルを何度か繰り返すことができ
る。

【００３２】一般にそのような液体の低レベル状態はせ
きを越えてカス取り機に流入する液体が不十分な場合に
生じる。

【００３３】これは外部流体を受け入れないという閉
塞、場合によってはせき自体の問題から生じる。

【００３４】この発明によってカス取り機とその中の液
体の状態を正確に表示することができるので、ロジック
制御は状況に応じてカス取り機の操作を管理することが
できる。

【００３５】1つの実施例では、ロジック制御はカス取
り機の排出オイルを受け取る油回収タンク内の中の液体
のレベルを測定する液体レベル・スイッチをモニターす
る。したがって、ロジック制御は油採収を中断させて、
「タンク満」状態に回復させる信号を出すことができ
る。

【００３６】また、ロジック制御は、ある期間(例、8時
間の除さい)油回収が起こったか判断することができ、
そのような油回収が起こらなかった場合には、次の「ス
タート・サイクル」イベントが起こるまで、カス取り機
を止めることができる。

【００３７】本発明の目的は、このように人間による監
視および操作が不便な状況で密度の異なった2の液体、
望ましくは石油誘導体および水の分離を高い信頼度で自
動運転できるようにすることにある。

【００３８】発明の上述のおよびその他の目的、利益な
らびに特徴は以下の好ましい態様の説明を添付図面と共
に考えることによって明らかになるであろう。

【００３９】

【好ましい態様の説明】図 1 に最適例を示すように、
浮動カス取り機10は、除さいされたものを除去するため
に蓄積しながら液体Lの表面Sを除さいする目的で構成さ
れる。考えられるいくつかの可能な構成の1つでは、ウ
ォータポンプ11は、破片が導管に入りポンプ11を妨げる
ことを防止するためにスクリーン13を取り付けることが
できる導管12を通して取水する。

【００４０】ポンプ11の出力はカス取り機 10 の本体内
の導管 14 を通して以下に述べるベンチュリ形ポンプへ
向けられる。このようにして液体 L の表面 S の除さい
が行われる。

【００４１】電気信号あるいは光や空気圧などの相当信
号がオイル・ホース17内を通る電線管15を経て以下に述
べるカス取り機計装機器から制御回路18へ送られる。

【００４２】表面5からの揮発性蒸気と関連する防爆環
境を考慮して、電線管15内ののすべての信号がNECに定
義される本質安全でなければならない。

【００４３】制御回路18は電線管19を経てウォータポン
プ11を、電線管21を経て油排出ポンプ20を制御する(こ
こで述べる油は任意の石油誘導体を意味することを意図
している)。

【００４４】油排出ポンプ 20 は収集した油を送るオイ
ル・ホース 17 によって以下に述べるカス取り機 10 か
ら取り込み、オイル排出ホース22で適当なオイル収集タ
ンク(図示しない)へ排出する。

【００４５】カス取り機のすべての機能が制御回路18に
よって制御されており、この制御回路は以下に述べる計
装から報告されるカス取り機の状態を受け取り分析し、
また複数の電線管23を経て受け取る他の情報を含めるこ
とによってカス取り機の運転を管理する。この電線管に
は油収集タンクの満杯を示す信号、オン・オフ・スイッ
チの状態、時刻や日付、あるいは制御回路への入力とし
て適切と思われる他の情報を含む信号を容れることがで
きる。

【００４６】また、制御回路は電線管23を経て、エラー
状態、性能統計、または正常動作の確認を含む他のカス
取り機の状態も報告することができる。

【００４７】また、制御回路18は複数の電線管23から電
源を得る。図 2 に最適例として示すように、浮動カス
取り機10は側面を決定する外側ボディー24と底部25によ
って構成され、一般に中央に配置された空洞26を規定す
る。外側ボディーには、中央の空洞26に液体を受け入れ
るための周囲部分に開口27がある。

【００４８】ベンチュリ・ポンプ30の制御によって中央
の空洞24から液体を排出するために排水開口28がボディ
ー24の下側部分に形成される。

【００４９】上記のように、圧力下にある液体がホース
導管14を通してポンプ(図 1) からベンチュリ・ノズル3
2に供給される。

【００５０】可動せき40は開口27に接続されており、開
口を通って中央の空洞26に流れ込むことができる液体の
量と速度を制御する。

【００５１】せき40は蝶番メカニズム42によって外側ボ
ディー24に取り付けられており、この蝶番メカニズムに
よってせきに関節ができ一般に水平に広がっている蝶番
42軸に関して上下に振れることができる。

【００５２】耐石油性織物44がせき40の端から開口27の
端に広がり、液体がせき40の端からあふれ出るのを防
ぎ、また、中央の空洞26から周囲の液体Lに流れ出すの
を防ぐ。織物44はせきが干渉を受けずに動くのに十分な
可撓性を持たなければならない。

【００５３】バッフル46は液体がせきから流出するとき
に速度を減じるようにせき40の後方、下方、両側に延び
ている。

【００５４】バッフルは表面材料(一般にオイル)が出口
28に運ばれるよりもバッフル46の上部に蓄積するように
中央の空洞26の中の液体を「沈静化」させるのに役立
つ。

【００５５】バスケットの中に形成された堅いスクリー
ン材料48は、除さいされた液体とともにカス取り機に入
る小さい破片を捕獲するために中央の空洞26に置かれ
る。

【００５６】破片バスケット48の寸法は、カス取り機の
他の操作部に余地を残すように決定される。

【００５７】容器50は中央の空洞26の上端から中央の空
洞の底25に近いが触れないポイントまで延びている。

【００５８】容器50の底部の穴から容器に水が入ること
ができ、これによって中央の空洞26の液位を反映するた
めにフロートスイッチ(図示しない)が自由に動ける比較
的油のない環境を提供する。

【００５９】このようにして、容器50が中央の空洞の内
部液体レベルを反映するために計装を容れることができ
る比較的穏やかでオイルの無い領域を提供する「器具
井」を形成する。

【００６０】油ドレーンダクト51は、油の取り込みホー
ス17と通じさせるために中央キャビティのフロア25を経
由して、水ポンプ(30または同等)と油取り込みポンプ
(図1)の双方の運転中に中央キャビティ26において液面
のわずか下から伸ばす。運転中は油ポンプは排油配管 5
1を通して蓄積した表層物質を取り除く。

【００６１】規定の比重(一般にSG .95)の物質で一端を
蝶番取り付けしたインタフェース・フロート52を形成す
る。

【００６２】このフロートは中央の空洞26に集められた
より軽い流体中では沈み、水の層(比重は淡水で1、塩水
で1.05)に浮かぶ。

【００６３】フロート52は中央の空洞に蓄積された軽量
の物質(一般にオイル)の深さの信号を出す。浮動カス取
り機10は3つのフロート53によって水中にサポートされ
る。図 2によって完成するフロート53は空気が充満した
空洞のステンレス・タンクである。

【００６４】フォームあるいは木などの水よりも軽量な
他の適当な浮上装置は使用することができる。フロ−ト
のサイズと位置は、中央の空洞を決定する材料24と25、
およびカス取り機システムの他のコンポーネント40、2
7、50、51、52、48および他の必要なコンポーネントが
適切な余裕高で水の上に安定して浮ぶようになってい
る。

【００６５】図 2 の構成では3インチの余裕高を想定し
ている。鉄鋼や鉛などの密度の大きい材料は、フロート
53のいかなる過剰浮力を補正するバラスト54として使用
することができる。

【００６６】図 3 および 4 はさらに計器井50について
示す。計器井は外部ケーシング50aからなり、底板50bに
取り付けられる。

【００６７】底板50bの小さな穴55は、サイズが小さい
ために迷走しているオイルが大量にチャンバに入らない
で、計器井内部の液体に中央の空洞26にある液体と均等
化するための導管を提供する。

【００６８】迷走したオイルのあるいは無作為のオイル
滴がチャンバに入るように、排水だめの中の液体面が計
器井の中の液体に対して上昇しているときに油滴が実質
的に穴のところになければならない。

【００６９】計器井はさらにキャップ57から成り、井の
中への計装の取付手段58を提供し、井の中の計装から制
御手段(図1)に対して情報を送るための電線または光フ
ァイバ・ケーブルのための電線管59を提供する。

【００７０】使用可能な、計装の1つのタイプを示すた
めに、図 4 にダブルマグネチック・フロート・スイッ
チ構成を示す。この構成には、接続手段58にマッチする
ねじを有するステム61にマグネット64の接近に応じて開
から閉、閉から開に変化する2つのハーメティックシー
ルされたリードスイッチ62があり、マグネットは計器井
内の液レベルの昇降に応じて保持クリップ65の限界内で
昇降するフロート63に取り付けられている。

【００７１】一般に、計器ステム61は下部が閉じられて
「埋込用樹脂」が充填され空気および液タイトになって
いる。

【００７２】穴55を通して流体を置き換えるか、前述の
流体によって置き換えなければならないので、計器井キ
ャップ61は緩く付けられて、リテーナねじ66のようなリ
テーナ手段によって保持されるか、さもなければ空気が
出入りすることができるように適切に通気される。

【００７３】図1において液体Lの表面Sに対して計器井5
0の垂直方向位置と内部の器具は相対的に変化する。

【００７４】計器井50の水位が上昇するときに井の中の
水面S1の下およそ1/2インチにおいて上側リード・スイ
ッチ62を上側フロート63が「閉じる」のが好ましい位置
である。

【００７５】S1は計器井50の中の液面の最も高い点と定
義され、周囲の液体Lの表面Sの高さに実質的に等しくな
る。

【００７６】S1はカス取り機10の休止中、すなわち、ポ
ンプが１台も運転していない状態で達成される。

【００７７】排水管28によって中央の空洞26内の液表面
を周囲の液体Lの表面Sと同じにすることができ、計装井
50の下部の穴55によって中央の空洞内の液面を計装井内
の液表面S1と同じにする。

【００７８】液面が等しくなるのは液柱の相対的な重量
に基づくので、液柱にあるオイルの量が異なるために、
液面の高さは等しくならない。このことは必要な機能を
妨げない。

【００７９】下側のフロートおよびリード・スイッチ62
の位置はオイルポンプとウォータポンプの両方が同時に
運転中の時に決まる計器井の中の予想最低液レベルS2よ
り数インチ低くするべきである。

【００８０】図 4 は液面検出用の磁気リードスイッチ6
2を示すが、電気伝導率、光あるいは音波探知器のよう
な他の方法も等しく適し、かつこれらに限らない。ここ
に示す計装は計装井内の液面に関する情報を供給するこ
とができる。

【００８１】Fig. 5 は比重スイッチ52の側面図であ
る。

【００８２】取付板71の背面72は蝶番構成74の取付面と
なり、この蝶番構成によって予定された比重の材質75の
塊がフロートとして働き、蝶番74軸に垂直に上下に振れ
ることができる。

【００８３】フロート75の比重は、フロートが水とオイ
ルの界面に浮かぶように、オイル中では沈み、水の上に
浮くようなものである。

【００８４】比重が.97のUHMWPE(超高分子量ポリエチレ
ン)は好ましい材料の１つである。

【００８５】取り付け板71は、チューブの上部から制御
機能に送られる適切なワイヤが出るリードスイッチ77の
入ったチューブを取り付けるベースとなる。

【００８６】マグネット78は、フロート75が揺動の上端
に接近したときに上側リードスイッチ77の状態を変化さ
せ、下端に接近したときに下側リードスイッチ97の状態
を変化させるようにフロート75に埋め込まれる。

【００８７】図 6 はスイッチ52の平面図を示す。

【００８８】背面板 71 は中央の空洞26(後部はせき開
口27と反対側と定義する)の後部壁に取り付けられる。
これによって粘着性あるいは濃厚なオイルにうち勝って
十分な正または負の浮力をフロート材料の比較的大きい
質量に発生させることができる。

【００８９】取付板71の構造および取付板の背面によっ
て、フロート75の揺動によってマグネットが上端または
下端に到達したときにリードスイッチ77に影響を与える
埋め込みマグネットに正しい方向を与える。

【００９０】図5と6 は液面検出のための計装としての
磁気リードスイッチを示すが、電気伝導率、光あるいは
音波探知器のような他の方法も同様に適当であり、これ
らに限定しない。

【００９１】ここに示す計装は周辺の液体L(図1をを参
照)の表面Sから集められた浮遊物の深さ(図7を参照)に
関する情報を供給することができる。

【００９２】図 7に液体Lから軽量物質(通常オイル)115
を蓄積する態様を概念的に図示する。ベンチュリ・ポン
プ30が導管14からの圧力流体で駆動されるので、カス取
り機10の中央の空洞26から水118が引き抜かれる。

【００９３】これによって、浮動せき40を越えて中央の
空洞に液体と表面液体を流入させる。

【００９４】中央の空洞の面積が比較的大きいためにオ
イルおよび水のせき40の越流が分離を維持する傾向があ
り、したがって軽い表面成分(一般にオイル)は中央の空
洞の上部に蓄積する傾向がある。一方ベンチュリ・ポン
プ30の効果で排水管28を経て放出されるように水が下の
方へ移動する。

【００９５】この動きによって周囲の液体Lから集めら
れたより軽量な物質が中央の空洞26の上部に統合され、
図4、5および6に示すようにしかるべき計装がしかるべ
き時に油除去ポンプを起動停止制御するように信号を送
ることができる。

【００９６】そして、油ポンプは蓄積した軽量な物質の
蓄積をオイル排水管とホース51、17を通して取り除くこ
とができる。

【００９７】オイル引き抜きのためのベンチュリ・ポン
プが停止されているので、オイルが引き抜かれるため
に、水は排水口とベンチュリ開口28から排水だめに上昇
する。

【００９８】排水だめの中でオイル層は押し上げられ
て、引き抜かれ、押し上げられオイル取入口51を越え
る。

【００９９】図 8 に中央の空洞26の開口27を横断する
浮動せきについて示す。簡単にするためにカス取り機10
の他の部分は省略している。

【０１００】せきのプレート40は蝶番メカニズム42によ
ってカス取り機の外側のボディー24の前の壁に取り付け
られる。

【０１０１】結果として生じる液体流量を次の公式：Q=
KLH2/3により説明することができる。そこで、Qは、ド
レイン28を介しカス取り機から除去される数量であり、
Kは開口27を介しカス取り機へ入る液体の特性を表す定
数であり、Lは開口27の幅により測定されるせきの長さ
であり、そして、Hは周囲液体Sの表面間にある差として
定義づけられる圧力ヘッドであり、また、せき40の先端
(先端が下流側として定義されている)でもある。この流
量の結果的効果は、中央の空洞26にある液面が、外部液
Sの表面に関してせきフロート45においてHプラス正残留
浮力の高さによって落とされることになり、したがって
S２が達成される。空げきスペース120が形成され、それ
は、カス取り機10を微量に水から上昇させることにな
り、これはカス取り機との関連においてS２のレベルを
「深める」効果を有し、したがって、この差を測定する
ために使用される機器に関連する。

【０１０２】図9Cに示されるように、取水ホース17およ
び油ドレーンダクト51を介し油ポンプのポンプ要求量
が、図9Bに描かれている水ポンプ要求量に加算され、H
は増加し、結果的に中央の空洞26における液面は、2/3
指数率に降下する。大きなHの追加的重量を支えるに際
し、取り込まれるせきフロート45の保留浮力量より少な
くなる。したがって、レベルS３が中央の空洞26におい
て立証される。

【０１０３】レベルS１、S２およびS３は、容易に実験か
ら得られ証明されることができ、その後、希望する計測
がこれらのレベルの達成かもしくはこれらのレベルに達
しないかを報告することができる。図4に描かれている
計測器はレベルが、S２とS３との間の変化を表示してい
るのではなくS１とS２を表示する上部フロート63を有す
ることに注意すべきである。一方、下部フロートは、理
論的レベルS４を表示し、それはポンプが、中央の空洞2
6を空にしていた制御できない状態に一致しており、せ
きが液体を交換しうるよりより速くなる。エラー信号を
送る制御機能かあるいは、カス取り機が是正行動を取る
ようにさせることによってこの情報を使用することがで
きる。

【０１０４】図10はバッフル46を示しており、それは、
スーパーなあるいは超危険な流量がせき40から出てきて
準危険かあるいは相対的に静流量へと変化するのを支援
する。このことは、周囲液Lのより軽い部分が中央の空
洞26が蓄積したままになることを可能にさせ、結果的
に、除去することができる。

【０１０５】バッフル46は表面の液体の流入を完全にブ
ロックしない。というのは、それはカス取り機の全部へ
伸長しなく、液体がその周りに流れ、および排水だめ区
域へ流れることができないからである。

【０１０６】図11は、大きな破片(飲料缶、棒等)がカス
取り機開口27に入ることを防止するように適宜な大きさ
および強さのあるスクリーン125の配置を図示してい
る。

【０１０７】スクリーン材へカットされる水平「窓」12
6は、それでもまだより大きな破片をブロックしなが
ら、カス取り機へ容易に油を通過させることが可能であ
る。

【０１０８】図12は、中央の空洞26に関して内部破片バ
スケットの位置付けを示している。破片バスケット48は
より小さな破片(たばこの吸殻、木材の切片等)を留め
る。バスケットの境界内にて、それでも油オフロード用
のダクト51へ油を通過させたりあるいはその他のより軽
い材料を通過させることが可能である。

【０１０９】図13は、カス取り機システムの運転のフロ
ーチャート概要である。システムにスイッチを入れる
と、最初の測定ブロック140は、システムが24時間毎
に、スキムサイクルを始動させるための事前設定時間を
探すことを図示している。システムは、希望する場合、
液面のように別のパラメータに従って始動しうる。

【０１１０】時間がサイクルを始動させるために達した
場合、カス取り機が位置する液体域中に周囲液が少なく
とも所定の最低の深さを有するかどうかを測定する。も
しそうでない場合、システムは停止され、この問い合せ
が、所定のシャットオフ期間後、再びなされる。何回か
のトライの後、該水域中に十分な液体がない場合、シス
テムはスイッチが切れ、適時にアラームかまたは注意が
作動する。

【０１１１】周囲液が最低限の十分な深さであれば、ス
キムサイクルは始動する。このことは、除さいを始動さ
せるために水ポンプにスイッチを入れることに関連す
る。選好される操作手順で、システムは、その後、約1
分後に良好な除さいを点検する。

【０１１２】このことは、カス取り機がかかる期間内に
水の周囲水域において上昇するかどうかを判定すること
によってなされる。もしそうでない場合、システムはエ
ラールーチンに入ることになる。除さいが確認された場
合、システムは4時間から8時間までの事前継続時間に設
定される。

【０１１３】測定ブロック150にあるように、その後、
システムは所定の厚さ、たとえば、排水だめ内の水の上
面の4インチの油層を探す。これが発生した場合、152で
示されているように、システムは水のポンプのスイッチ
を切り、油ポンプのスイッチを入れる。油層が事前設定
より薄い厚さに達した場合、システムは油ポンプのスイ
ッチを切り、154にあるように水ポンプをスイッチオン
させることにより除さいを戻す。サイクル時間が過ぎた
場合、システムは、158にて示されているように除さい
を遮断する。

【０１１４】各スキムサイクル後、システムは、油が事
実上、測定ブロック160に示されているようにそのスキ
ムサイクルの間中に除去されたかどうかを都合よく測定
する。でなければ、十分な油が存在したかったことにな
り、システムは始動位置に戻る。油が除去された場合、
システムは、油漏れが回収されたことを示すためのサイ
クル期間、十分長い継続期間があったかどうかを問い合
わせながら、測定ブロック162へ都合よく進む。そうで
ない場合、システムは、図示されているように別のサイ
クルを起動するために戻る。油漏れが判明した場合、シ
ステムは、164にて図示されているように、警報アラー
ムを作動するかもしくは、知らせる。そして、再び、油
が事実上除去されたので、別のサイクルが、始動する。
またより多い油が除去されるものと仮定される。

【０１１５】図14は、システムの定期保守を図で示して
いる。図示されている代表的な定期保守においては、水
ポンプは、170に記載されているように始動される。ま
た、システムは除さいスイッチがオンされる前、すなわ
ち、センサが作動する前に継続時間を記録する。除さい
が発生しているとおりに示される点へ周囲液中で、カス
取り機本体が上昇したことを示す。このことは、ブロッ
ク172で記載されている。測定ブロック174にて記載して
いるように、この時間がシステム保存「正常」時間より
速ければ、ポンプがあまりに速く動作していることの警
報が作動される。その時間が176にあるようにシステム
保存正常時間より遅ければ、再び、警報が作動する。

【０１１６】システムもまた保存情報と打ち合せ、かか
るテストが実施される継続期間にわたって、178で示さ
れているように、除さいに達するために必要とされる時
間が一貫してより長くなっていくかどうかを検知する。
そうであれば、機器がうまく(図4)詰まるようになると
いう意味で、180のごとく警報が作動する。

【０１１７】この手順が完了した場合、システムは182
にて示されているようにポンプを停止させる。液体は18
4のとおり水平にすることができる。すなわち、水はベ
ンチュリを通って排水だめへ流れ戻る。そして、平衡に
達する。その後、システムは、186に記載されているご
とく油と水のポンプを同時に稼動させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明に基づいたシステムを示す略側面図であ
る。

【図２】システムの一部を含み部分的に断面を示す浮動
カス取り機を示す略斜視図である。

【図３】システムの計器井を示す底面図である。

【図４】計器井を示す略側断面図である。

【図５】比重スイッチの構造を示す略図である。

【図６】図 5 のスイッチの略平面図である。

【図７】カス取り機の蒸発原理を示す側面の概念図であ
る。

【図８】システムの浮動せきの動作を示す略正面図であ
る。

【図９】（Ａ）は周囲の液体の表面と他の要素に関連し
た浮動せきの動作を概念的に示す略正面図である。
（Ｂ）は周囲の液体の表面と他の要素に関連した浮動せ
きの動作を概念的に示す略正面図である。（Ｃ）は周囲
の液体の表面と他の要素に関連した浮動せきの動作を概
念的に示す略正面図である。

【図１０】部分断面略斜視図で、システムのカス取り機
内のバッフルを示す。

【図１１】図 10 と同様の図でカス取り機入り口使用さ
れるスクリーンを示す。

【図１２】図 10 およびと同様の斜視図で、カス取り
機内部の破片バスケットの使用状態を示す。

【図１３】発明のシステムの自動動作を示す簡易フロー
チャートである。

【図１４】動作が適切かどうかを点検するシステムの保
守サイクルを示す簡易フローチャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】油層またはその他の石油誘導体を水面か
ら除去するカス取り機システムにおいて、石油誘導体を含み得る水域で浮動することができるカス
取り機であって、液体入口を有するカス取り機本体と、
前記カス取り機本体上で前記カス取り機に永久浮力を与
えるための浮力フロートと、カス取り機本体内部で該水
域から前記液体入口を通じて前記カス取り機に取り込ま
れる除さい液体を受容するための排水だめと、前記カス
取り機への前記液体入口に、かつ、前記カス取り機排水
だめ内に液体があればその表面で浮動するよう位置決め
される浮動式関節せきと、を含むカス取り機と、前記カス取り機から離隔して位置し、前記カス取り機の
状態と前記カス取り機内の液面に関して前記カス取り機
からの入力を受信し、該水域内での前記カス取り機の動
作を制御し、かつ、前記カス取り機と制御手段を結ぶ通
信回線を含む制御手段と、前記カス取り機の前記排水だめの底部付近の位置から、
水を取込むように前記制御手段から信号が送出された場
合には、前記カス取り機から水を取込むための水ポンプ
手段と、除さい動作時に前記排水だめ内で常態で維持される液体
表面付近の排水だめ上部から、石油誘導体を取込むよう
に前記制御手段から信号が送出された場合には、前記カ
ス取り機から石油誘導体を取込むための油ポンプ手段
と、前記カス取り機内に位置し、排水だめ内に水があれば水
面で浮動し、石油誘導体の層の深さを測定するための油
層検知手段と、を有し、前記制御手段は、前記制御手段によって除さいを活性化
することが望ましいと判定された場合にはいつでも、前
記水ポンプ手段のスイッチをオンにして前記排水だめか
ら水を取込ませ、該水域から得られる液体を前記カス取
り機に侵入させて、前記浮動式関節せき上で除さいし、
カス取り機からの入力がカス取り機の状態が適切である
ことを示す場合には、カス取り機排水だめから水を取込
むことによって除さいを維持するためのカス取り機起動
手段を含み、水に浮かぶ石油誘導体の深さが少なくとも前記油層検知
手段によって測定される第1の深さである場合には、少
なくとも前記制御手段内に位置し、前記油ポンプ手段を
起動して石油誘導体を前記カス取り機排水だめから吸入
排出し、前記排水だめ内の油の深さが第2のより低い所
定の深さに達するまで油ポンプ手段の動作を継続するた
めの油ポンプ制御手段と、を有する、カス取り機システム。
【請求項2】前記制御手段内に位置し、除さいサイク
ル後に、油が除さいサイクル時に除去されたか否かを判
定し、除去されていれば別の除さいサイクルを開始する
ための油除去検知手段をさらに含む、請求項1に記載の
カス取り機システム。
【請求項3】前記カス取り機が、前記排水だめ内の液
面を測定するための排水だめセンサ手段を含み、前記制
御手段が、前記水ポンプ手段のスイッチがオンになり、
所定の期間が経過した後に、排水だめレベルが予め選択
されたより低いレベルまで低下したか否かを判定し、低
下していない場合には、前記水ポンプ手段のスイッチを
予め選択された停止期間の間はスイッチをオフにしてか
ら、再度前記水ポンプ手段のスイッチをオンにするため
の手段を含む、請求項1に記載のカス取り機システム。
【請求項4】前記水ポンプ手段が前記カス取り機から
排水だめ内の水を、該水域に排出するように接続される
請求項1に記載のカス取り機システム。
【請求項5】前記ポンプ手段が、前記排水だめ内で開
口し排水だめ内で水に暴露されるベンチュリを有し、該
水域への排出口を有し、かつ、該水域から水を取込ん
で、ベンチュリポンプを経由してその水を誘導し前記排
水だめからの排水だめ内の水を取り出して、該水域にそ
れを除去するための手段を含むベンチュリポンプを含
む、請求項4に記載のカス取り機システム。
【請求項6】前記ベンチュリポンプは、チェックバル
ブを備えないため、前記ポンプ手段のスイッチがオフに
なった場合には、該水域内からの水が排水だめに進入す
ることができ、このために、前記水ポンプ手段による除
さいが停止された場合にはいつでも、前記カス取り機が
ある程度該水域に沈降することができる、請求項5に記
載のカス取り機システム。
【請求項7】前記制御手段内に位置し、前記制御手段
が除さいサイクルが完了したと判定したときに、前記水
ポンプ手段をオフにするためのサイクル終了手段をさら
に含む、請求項1に記載のカス取り機システム。
【請求項8】前記制御手段内に位置し、該水域が予め
選択された最低深度でない場合には、カス取り機サイク
ルの活性化を防止するための手段を含む、請求項1に記
載のカス取り機システム。
【請求項9】前記制御手段に位置し、油ポンプ手段を
起動する場合に、前記水ポンプ手段を遮断するための手
段をさらに含む、請求項1に記載のカス取り機システ
ム。
【請求項10】前記水ポンプ手段が、該水域への出口お
よび前記排水だめ内の水側に開放されているベンチュリ
入口を有し、前記カス取り機から離隔して配置され、該
水域から水を引き込んでベンチュリポンプを経由してそ
の水を誘導し、排水だめからの水が該水域に出戻るよう
にするための手段を含むベンチュリポンプを含む、請求
項1に記載のカス取り機システム。
【請求項11】前記ベンチュリポンプは、チェックバル
ブを備えないため、前記水ポンプ手段のスイッチがオフ
にされた場合に、該水域からの水が排水だめに進入する
ことができ、このため、該ポンプ手段による除さいが停
止された場合にはいつでも、前記カス取り機がある程度
該水域に沈降することができる、請求項10に記載のカス
取り機システム。
【請求項12】前記カス取り機本体に固定され、比較的
大型の破片を遮断するために位置決めされ、破片が前記
カス取り機に進入することを防止する破片スクリーンを
さらに含む、請求項1に記載のカス取り機システム。
【請求項13】前記カス取り機本体内に小型の破片を収
集するための着脱自在な破片用バスケットをさらに含
む、請求項1に記載のカス取り機システム。
【請求項14】前記カス取り機の浮動式関節せきが、前
記浮動式関節せきと前記カス取り機本体の間に延在し液
体入口を包囲し、液体が前記浮動関節せきを越えずに前
記カス取り機に進入することを防止する可撓性スカート
を有する、請求項1に記載のカス取り機システム。
【請求項15】前記カス取り機本体が、除さい中には排
水だめ内の液体表面に位置付けられ、液体が前記カス取
り機に進入するにつれて液体の流れを緩慢にするための
そらせ板を含む、請求項1に記載のカス取り機システ
ム。
【請求項16】前記油層検知手段が油より大きくかつ水
よりも小さくなるように選択された比重を有するフロー
トを含み、前記フロートが油中にかつ本質的に水面に静
止する、請求項1に記載のカス取り機システム。
【請求項17】前記カス取り機本体上の前記浮力フロー
トが浮上槽を含む、請求項1に記載のカス取り機システ
ム。
【請求項18】前記制御手段内に位置し、所定の多量の
油が除さいサイクル時に除去されたか否かを判定し、油
スピルを指示するように構成し、油スピル検出時には警
報を作動させるための手段を含む、請求項1に記載のシ
ステム。
【請求項19】水域を浮動することができ、油またはそ
の他の石油誘導体を水面から自動的に除去するための方
法において、断続的に油の排出が行われる水域に浮動することができ
るカス取り機を提供し、該水域内に前記カス取り機を配
置するステップを含み、前記カス取り機が、液体入口を備えたカス取り機本体
と、カス取り機に永久浮力を与えるための浮きフロート
と、カス取り機本体内に位置し前記液体入口を経由して
該水域からカス取り機に取込まれる除さい液を受容する
ための排水だめと、前記液体入口に配置され前記カス取
り機排水だめ内の該液体表面上で浮動するための浮動式
関節せきとを有し、かつ、前記液体用排水だめ内の低い
位置から水を取込むするための水ポンプと、排水だめ内
の液体表面付近て液体用排水だめ内の上部から油を取込
むための油ポンプとを含み、前記カス取り機から離隔して配置され、前記カス取り機
の状態と前記カス取り機内の液面に関して前記カス取り
機からの入力を受信し、かつ、該水域内のカス取り機の
動作を制御するための自動制御手段を提供し、前記カス
取り機と前記制御手段の間の通信回線を提供することを
含むステップと、所定の動作プログラムに従い、前記自動制御手段によっ
て、前記水ポンプのスイッチを自動的にオンにし、前記
カス取り機ポンプから水を取込み、これによって、除さ
いサイクルを開始し、前記カス取り機本体を前記排水だ
めからの液体の回収によって該水域の上方向上昇させ、
前記浮動式関節せきを前記カス取り機本体からの液体が
前記カス取り機への液体入口に侵入し前記浮動式関節せ
きを越えて前記排水だめ内に流入するように配置させる
ステップと、前記カス取り機本体内のレベルセンサによって、前記カ
ス取り機内の液面を検知し、該液面に関するデータを前
記自動制御手段に伝達するステップと、前記液面データによって除さいが開始されたことを確認
するステップと、該自動制御手段と液面データによって、前記排水だめ内
の液体の上面の油層が所定の厚さに達した場合を判定
し、次に、前記制御手段によって、前記排水だめ内の油
層が第2のより薄い所定の厚さに達するまでオイルポン
プを起動するためのステップと、を含む方法。
【請求項20】前記油ポンプが起動している場合に前記水
ポンプのスイッチをオフにし、該油層が前記第2のより
薄い所定の厚さに達した場合に、前記油ポンプがオフに
なっていれば、前記水ポンプによる吸入排出を再開する
ステップを含む、請求項19記載の方法。