JP2009297653A - 油水分離装置および排水制限方法 - Google Patents

Abstract

【課題】含油量が所定の許容値を超えた汚濁水が排水されることを確実に防止するとともに、その状況を確実にユーザに報知する。
【解決手段】ビルジポンプ６とフィルタカートリッジ１０（１０Ａ，１０Ｂ）とを備え、ビルジポンプ６により船体内の汚濁水を吸引し、フィルタカートリッジ１０を通過させる間に汚濁水の含油量を所定の許容値以下にして船体外へと排水する油水分離装置において、フィルタカートリッジ１０の油分の吸着状態を検出する吸着油分検出手段（カラーセンサ３８）を配設するとともに、吸着油分検出手段（３８）による吸着油分検出値と、許容含油量に応じて予め設定した基準値とを比較する比較手段（カラーセンサ３８が内蔵するマイコン）と、比較手段による比較結果が一致、または、吸着油分検出値が基準値を超えるとビルジポンプ６の動作を停止させる制御手段３９と、を備えた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、船体内に溜まった油を含む汚濁水の含油量を所定の許容値以下にして船体外に排水する油水分離装置および排水制限方法に関するものである。

近年、海洋汚染は国際的な問題となっている。そこで、船舶は、船体内に溜まった汚濁水（海水や油などが混ざり合ってできた液体）を海洋に排水する際には、許容含油量（油分濃度）を許容値（１５ｐｐｍ）以下にすることが義務付けられている。また、海洋に油を流出させた場合には、中和剤の散布や油の回収等が義務付けられている。

船体内の汚濁水に含まれる油分を分離し、含油量を許容値以下として海洋に排水する先行技術文献情報としては次のものがある。
特許第３８２７７０７号公報

この特許文献１には、図８に示すように、例えば総トン数が２０ｔ未満の小型船舶のエンジンルーム１に設置する油水分離装置が記載されている。この小型船舶のエンジンルーム１には、エンジン２が搭載され、このエンジン２に連結されたプロペラシャフト３が船体外に突出され、その突出された先端にプロペラ４が配設されている。そのため、このエンジンルーム１内には、プロペラシャフト３を船体外に突出させる挿通孔から海水が浸入する。また、エンジンルーム１には、エンジン２やプロペラシャフト３などのメンテナンスを行った際の油が付着している。そのため、船底の水溜部５には、これらが混ざり合った汚濁水が溜まっている。

そして、この特許文献１に記載の油水分離装置は、小型の排水用ポンプであるビルジポンプ６が搭載されている。このビルジポンプ６には、吸引側に接続した接続パイプ７ａが船底の水溜部５に配管され、吐出側に接続した第１接続パイプ７ｂがフィルタカートリッジ８に接続されている。また、フィルタカートリッジ８の出口側に接続した第２接続パイプ７ｃが船体外を臨むように配管されている。

しかしながら、この油水分離装置では、油分を分離するためのフィルタカートリッジ８は、使用するにつれて油分の吸着能力が低下するにも拘わらず、その交換時期をユーザが判断することはできない。そのため、油分吸着能力が低下した状態で排水を行うと、含油量が許容値を越えた排水を海洋に流出させるという問題がある。

なお、大型船舶では、以前より排水の含油量を直接検出する方法が採用されているが、その油分濃度検出器は、非常に高価なものであるため、個人が使用するフィッシングボートやプレジャーボートなどの小型船舶には採用できない。

また、一般的な汚水処理装置では、ポンプからの吐出流量の低減に基づいてフィルタの目詰まりを判断することが一般的である。しかし、船舶の排水機構では、フィルタカートリッジの油分吸着能力が低下した場合と正常な場合とで、流量に殆ど差がないため、この方法も採用できない。

本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、含油量が所定の許容値を超えた汚濁水が排水されることを確実に防止するとともに、その状況を確実にユーザに報知できる油水分離装置および排水制限方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の油水分離装置は、船体に取り付けたビルジポンプと、前記船体に交換可能に取り付けたフィルタカートリッジとを備え、ビルジポンプにより船体内の汚濁水を吸引し、フィルタカートリッジを通過させる間に汚濁水の含油量を所定の許容値以下にして船体外へと排水する油水分離装置において、前記フィルタカートリッジの油分の吸着状態を検出する吸着油分検出手段を配設するとともに、前記吸着油分検出手段による吸着油分検出値と、所定の許容含油量に対応して予め設定した基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果が一致、または、吸着油分検出値が基準値を超えると前記ビルジポンプの動作を停止させる制御手段と、を備える構成としている。

この油水分離装置では、前記フィルタカートリッジを２個以上直列に接続し、前記ビルジポンプによる排水方向の最も上流側を除く下流側のフィルタカートリッジの入口側に、前記吸着油分検出手段を配設することが好ましい。

また、本発明の排水制限方法は、船体外に排水する汚濁水の含油量を所定の許容値以下に制限する排水制限方法であって、船体内の汚濁水を排水するビルジポンプの排水側に２個以上のフィルタカートリッジを直列に接続し、ビルジポンプによる排水方向の最も上流側を除く下流側のフィルタカートリッジの油分の吸着状態を吸着油分検出手段によって監視し、吸着油分検出手段による吸着油分検出値と、所定の許容含油量に応じて予め設定した基準値とを比較し、その比較結果が一致、または、吸着油分検出値が基準値を超えるとビルジポンプの動作を停止させるものである。

このように構成した油水分離装置および排水制御方法では、フィルタカートリッジの吸着能力が低下することにより、排水する処理水の含油量が所定の許容値（例えば１５ｐｐｍ）越える状態を、基準値として設定している。そのため、吸着油分検出値と基準値とが一致すると、または、吸着油分検出値が基準値を超えると、フィルタカートリッジの吸着能力が低下し、排水に含まれる含油量が許容値を越える状態であることを判断できる。そして、本発明では、この状態になると、制御手段によりビルジポンプを自動的に停止するため、海洋汚染対策に貢献できる。また、ユーザがフィルタカートリッジの油分吸着状況を監視する必要がないため、利便性を向上できる。

しかも、２個以上のフィルタカートリッジを直列に接続し、下流側のフィルタカートリッジに吸着油分検出手段を配設しているため、ビルジポンプの動作を停止した状態では、上流側のフィルタカートリッジは、油分を吸着可能な残余部分は全くない。一方、下流側のフィルタカートリッジは、まだ油分を吸着可能な残余部分が存在する。そのため、下流側のフィルタカートリッジを上流側に取り付け、下流側に新たなフィルタカートリッジを取り付けることにより、各フィルタカートリッジの吸着能力を無駄なく最後まで使用できる。

なお、油水分離装置の吸着油分検出手段は、前記フィルタカートリッジが油分を吸着することによる変色を検出するものであることが好ましい。このようにすれば、フィルタカートリッジの油分吸着状況を、安価かつ確実に検出（監視）することができる。ここで、色を検出可能な所謂カラーセンサは、光の三原色ＲＧＢのうちいずれの成分を読み取るように設定するかにより、フィルタカートリッジの吸着が進むに従って、その読取値は減少する場合と増加する場合とがある。そして、本発明の吸着油分検出値とは、カラーセンサによる読取値自体ではなく、この読取値に対応するフィルタカートリッジの油分吸着度合いを意味するものである。

また、前記制御手段は、ビルジポンプの動作を停止すると、その状態を報知手段により報知することが好ましい。このようにすれば、ユーザに対してフィルタカートリッジの交換時期を確実に認識させることができる。また、ビルジポンプが動作しない原因が、故障であるなどの誤認識を防止できる。

さらに、前記ビルジポンプの側に連通する接続パイプに接続されるとともに前記フィルタカートリッジの入口部と着脱可能に接続する第１接続部と、前記船体外に連通する接続パイプに接続されるとともに前記フィルタカートリッジの出口部と着脱可能に接続する第２接続部と、を備えた取付装置を設けることが好ましい。このようにすれば、フィルタカートリッジの交換作業性を向上できる。

本発明の油水分離装置および排水制限方法では、吸着油分検出手段による吸着油分検出値と、予め設定した基準値とを比較し、フィルタカートリッジの吸着能力が低下したことと意味する比較結果である場合には、ビルジポンプを自動的に停止するため、海洋汚染対策に貢献できる。また、ユーザがフィルタカートリッジの油分吸着状況を監視する必要がないため、利便性を向上できる。しかも、２個以上のフィルタカートリッジを直列に接続し、下流側のフィルタカートリッジに吸着油分検出手段を配設しているため、フィルタカートリッジの吸着能力を無駄なく最後まで使用できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る油水分離装置を示す。この油水分離装置は、総トン数が２０ｔ未満の小型船舶のエンジンルーム１に設置するもので、ビルジポンプ６と、一対の取付装置２１Ａ，２１Ｂに着脱可能に配設するフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂと、下流側に位置するフィルタカートリッジ１０Ｂの変色を検出するカラーセンサ３８と、該カラーセンサ３８からの入力信号に基づいてビルジポンプ６を制御する制御装置３９とを備えている。

ビルジポンプ６は、内部に吐出流量を検出する流量検出器（図示せず）を内蔵した従来と同様のものである。このビルジポンプ６の吸引部には、水溜部５に配管した接続パイプ７ａが接続されている。また、ビルジポンプ６の吐出部には、フィルタカートリッジ１０Ａの取付装置２１Ａに接続した第１接続パイプ７ｂが接続されている。

フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂは、図２に示すように、円筒状をなすカートリッジ本体１１と、該カートリッジ本体１１の両端開口を閉塞する一対のキャップ１２，１２とを備え、その内部に、粒状をなす油吸着材１６と、リング状をなす液流抑制材１７とを配設し、一端の入口部１９から汚濁水が流入され、油分を除去した処理水が出口部２０から流出されるものである。

そのうち、カートリッジ本体１１は、内部を透視可能な樹脂製のものである。キャップ１２の外端面中央には、円形状に窪む凹部１３が設けられるとともに、該凹部１３の中心に外向きに突出する被連結部１４が設けられている。そして、キャップ１２には、流体経路を構成する貫通孔１５が、内面側から被連結部１４を貫通して延びるように設けられている。なお、一対のキャップ１２，１２のうち、一方のキャップ１２の被連結部１４が入口部１９となり、他方のキャップ１２の被連結部１４が出口部２０となる。油吸着材１６は、カートリッジ本体１１内に充填され、通水される汚濁水が含む油分を吸着するものである。液流抑制材１７は、カートリッジ本体１１内の内周面近傍での汚濁水の流れを抑制するものである。また、本実施形態のフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂには、キャップ１２の内面側に、貫通孔１５からの油吸着材１６の流出を防止する網目状をなすスペーサ１８が配設されている。

フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの取付装置２１Ａ，２１Ｂは、図２および図３に示すように、大略、ベース部２３と、該ベース部２３に固定した第１および第２接続部２８，３０と、これら接続部２８，３０に配設した連結部２９，３１と、ベース部２３に着脱可能に配設するカバー３５とを備えている。本実施形態では、隣接する取付装置２１Ａ，２１Ｂは、ビルジポンプ６に連通する上流側の取付装置２１Ａの第２接続部３０と、船体外に連通する下流側の取付装置２１Ｂの第１接続部２８とが、連結パイプ２２によって直列に接続されている。

ベース部２３は、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂより長尺な矩形状をなすベース板材２４と、該ベース板材２４に固定した補強板材２５とを備え、船舶のエンジンルーム１の所定位置にネジ止めにより固定される金属製のものである。補強板材２５は、平面視略Ｕ字形状をなし、その側板部２６，２６にカバー３５を固定するためのネジ締付部２７が設けられている。

第１接続部２８は金属製であり、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの入口部１９をビルジポンプ６と連通する上流側に接続するもので、ベース部２３の下端に固定されている。具体的には、第１接続部２８は、横方向に延びる円筒状のもので、その一端に接続部材３３が締め付けにより固定され、逆側の他端に閉塞部材３４が締め付けにより固定される。また、第１接続部２８には、外周部である上側頂部中央に第１連結部２９が固定されている。この第１連結部２９は金属製であり、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの入口部１９を密閉状態で接続するものである。

第２接続部３０は金属製であり、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの出口部２０を船体外と連通する下流側に接続するもので、ベース部２３の上端に固定されている。この第２接続部３０は、第１接続部２８と同様に、横方向に延びる円筒状のもので、その一端に接続部材３３が締め付けにより固定され、逆側の他端に閉塞部材３４が締め付けにより固定される。また、第２接続部３０には、外周部である下側頂部中央に第２連結部３１が取り付けられている。この第２連結部３１は金属製であり、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの出口部２０を密閉状態で接続するものである。この第２連結部３１は、ネジ溝部とネジ部との螺合により第２接続部３０に対して進退可能に固定される可動式であり、その回転操作を行うための操作レバー３２が放射状に突設されている。

接続部２８，３０に接続する接続部材３３は、締付固定用のネジ軸部と配管接続部とを軸方向に連続して設けた筒状のものである。そして、上流側の取付装置２１Ａでは、第１接続部２８の接続部材３３に第１接続パイプ７ｂが接続され、第２接続部３０の接続部材３３に連結パイプ２２が接続される。また、下流側の取付装置２１Ｂでは、第１接続部２８の接続部材３３に連結パイプ２２が接続され、第２接続部３０の接続部材３３に第２接続パイプ７ｃが接続され、この第２接続パイプ７ｃが船体の外部を臨むように配管されている。なお、前記閉塞部材３４は、外周部にネジ溝を形成し、閉塞端面に着脱操作用の治具挿入部を形成したものである。

カバー３５は、接続部２８，３０間に固定したフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂを覆う金属製のものである。このカバー３５は、平面視略Ｕ字形状をなし、側板部２６，２６の外面に位置する側部３５ａには、ベース部２３のネジ締付部２７に対応する略Ｌ字形状の挿通溝３６が設けられている。また、側部３５ａ，３５ａには、長手方向に延びる長円形状の覗き窓部３７が設けられ、内部に位置するフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂを目視できるようになっている。

このように構成した取付装置２１Ａ，２１Ｂは、可動式の第２連結部３１を操作レバー３２によって回転操作することにより、該第２連結部３１を第１接続部２８に向けて進退移動させることができる。具体的には、第２連結部３１が進出するように操作レバー３２を操作すると、第１連結部２９がフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの入口部１９に外嵌するとともに、第２連結部３１がフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの出口部２０に外嵌し、液体を流動可能に接続できる。また、第２連結部３１が後退するように操作レバー３２を逆向きに操作すると、各連結部２９，３１と出入口部１９，２０との接続を解除できる。よって、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂを交換する際の作業性を極めて向上できる。

カラーセンサ３８は、下流側に位置するフィルタカートリッジ１０Ｂの油分吸着状態を検出する吸着油分検出手段、および、その吸着油分検出値と許容含油量に応じて予め設定した基準値とを比較する比較手段の役割をなすものである。そして、検出対象物であるフィルタカートリッジ１０Ｂの色を検出した後、予め設定（記憶）した色（基準値）と比較し、その比較結果に基づいた信号を出力するもので、例えばオムロン株式会社製のデジタルファイバセンサ（Ｅ３Ｘ−ＤＡＣ−Ｓ）が適用可能である。このカラーセンサ３８は、光の三原色ＲＧＢのうち、色成分毎に光量を設定することにより、所定の「色」を読み取ること（検出）が可能なものである。

本実施形態では、排水中の含油量が予め定めた許容値（例えば、１５ｐｐｍ）内に収まるように、カラーセンサ３８によりフィルタカートリッジ１０Ｂの変色を検出して制御を行っている。一方、使用するフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂは、性能に応じてある特定の許容値に対応する変色度合いは異なる。そのため、許容値に対応するフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの着色状態を予め知る必要がある。これは、次のようにして行う。まず、カラーセンサ３８をフィルタカートリッジ１０Ｂの出口部２０に配設した状態で、通過後の処理水の実際の含油量を濃度検出器で検出する。そして、この濃度検出器による検出値が許容値に達したときの「色」を基準値として、カラーセンサ３８内のメモリに記憶している。

また、カラーセンサ３８はマイコンを内蔵しており、このマイコンにより、吸着油分検出値に対応する読取値（色）と、記憶した基準値とを比較し、その比較結果に基づいてＮＧ信号またはＯＫ信号を出力する構成としている。ここで、カラーセンサ３８による読取値は、三原色ＲＧＢのうちいずれの成分を読み取るように設定するかにより、フィルタカートリッジ１０Ｂの吸着が進むと、徐々に減少する場合と、徐々に増加する場合がある。例えば、吸着色と補色関係にあるＢ（青）成分の濃さを読み取る構成とした場合には、フィルタカートリッジ１０Ｂの吸着が進むと、読取値は徐々に減少する。また、吸着色自体の濃さを読み取る構成とした場合には、フィルタカートリッジ１０Ｂの吸着が進むと、読取値は徐々に増加する。そして、吸着油分検出値とは、カラーセンサ３８の読取値自体ではなく、フィルタカートリッジ３８の油分吸着度合いを意味するものである。即ち、カラーセンサ３８により吸着色の薄さを検出するように設定した場合には、読取値が減少すると、吸着油分検出値は、増加したことを意味する。また、カラーセンサ３８により吸着色の濃さを検出するように設定した場合には、読取値が増加すると、吸着油分検出値は、同様に増加したことを意味する。そして、本実施形態では具体的に、以下のように制御を行う構成としている。

まず、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂは、非使用状態では白色であり、使用により吸着が進むと薄茶色に変色する。そして、使用によりフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂが白色から薄茶色に変色するに従って、青成分は減少する。そこで、このＢ（青）成分の光量変化を読み取るように設定し、この青成分の読取値と、許容値に対応する予め設定した青成分の基準値とを比較する。そして、読取値が基準値以下の場合、即ち、読取値に対応する吸着油分検出値が基準値以上の場合、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂが許容値以下まで吸着できない状態を意味するＮＧ信号を出力する。また、読取値が基準値より高い場合、即ち、読取値に対応する吸着油分検出値が基準値未満の場合、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂが許容値以下まで吸着できる状態を意味するＯＫ信号を出力する構成としている。

さらに、本実施形態では、一対のフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂのうち、カラーセンサ３８を下流側のフィルタカートリッジ１０Ｂを検出（監視）するように、取付装置２１Ｂに配設している。しかも、その取付位置は、カバー３５の覗き窓部３７を通して、フィルタカートリッジ１０Ｂの入口部１９の側を検出するように配設している。即ち、フィルタカートリッジ１０Ｂの出口部２０において、許容値境界の変色状態を記憶する一方、実際の設置位置は、フィルタカートリッジ１０Ｂの入口部１９の側としている。これにより、カラーセンサ３８によって、入口部１９に位置する油吸着材１６が油分を許容値以下まで吸着できない状態を検出したときに、カラーセンサ３８の下流側に位置する油吸着材１６で、確実に許容値を下回るように油分を吸着できるように構成している。因みに、下流側のフィルタカートリッジ１０Ｂの入口部１９に位置する油吸着材１６の油分吸着能力が低下した状態では、その上流側に位置するフィルタカートリッジ１０Ａは、全ての油吸着材１６の油分吸着能力が低下した状態を意味する。

制御装置３９は、電源に接続される電源入力部４０と、ビルジポンプ６に接続されるポンプ信号入力部４１と、カラーセンサ３８に接続されるフィルタ信号入力部４２とを備え、ビルジポンプ６の流量検出器およびカラーセンサ３８からの入力信号に従って、ビルジポンプ６の動作を制御するものである。この制御装置３９は、基板に電子部品を実装した電気回路方式と、マイコン方式のいずれでも適用可能である。具体的には、図１に示すように、制御装置３９は、表面に操作パネル部４３を備えている。この操作パネル部４３は、電力を入力してビルジポンプ６の動作およびカラーセンサ３８の検出を可能な状態とする電源スイッチ４４、および、電源がオン（通電）状態であることを示す通電表示部４５を備えている。電源スイッチ４４の横には、ビルジポンプ６の動作を停止させるためのポンプ停止スイッチ４６と、ビルジポンプ６の動作を開始させるためのポンプ始動スイッチ４７と、ブザー警報を停止するためのブザー停止スイッチ４８とが、順番に設けられている。また、通電表示部４５の横には、ポンプの動作状態を示すポンプ運転表示部４９と、フィルタカートリッジ１０Ａの吸着性能が低下したことを示すビルジ警報表示部５０とが順番に設けられている。そして、ビルジ警報表示部５０の横には、圧電ブザーによる警報を出力する出力部５１が設けられている。

具体的には、本実施形態の制御装置３９は、電源スイッチ４４をオンした状態で、ポンプ始動スイッチ４７が操作されるとビルジポンプ６を動作させて排水処理を実行する。この排水処理は、ポンプ停止スイッチ４６が操作されると停止する。また、ビルジポンプ６から流量異常を意味する信号が入力されると終了する。さらに、カラーセンサ３８から油分吸着能力の低下状態を意味するＮＧ信号が入力されると終了する（排水制限機能）。そして、流量異常およびフィルタ異常により排水処理を終了した場合には、その状況を表示部４９，５０により表示する表示処理を実行する。また、フィルタ異常により排水処理を終了した場合には、更に圧電ブザーにより警報音を出力する警報処理を実行する。即ち、本実施形態では、フィルタ異常を検出すると、表示処理と警報処理とからなる報知処理を実行する。

次に、前記油水分離装置の全体動作について具体的に説明する。

この油水分離装置は、電源スイッチ４４がオン状態になると、図４に示すように、まず、ステップＳ１で、通電表示部４５を点灯させた後、ステップＳ２で、ポンプ始動スイッチ４７がオンされるまで待機する。

そして、ポンプ始動スイッチ４７がオンされると、ステップＳ３で、ビルジポンプ６の流量検出器からの異常信号Ｓｐおよびカラーセンサ３８からの異常（ＮＧ）信号Ｓｓのうち、いずれか一方でも入力されている場合にはステップＳ２に戻り、ビルジポンプ６の停止状態を維持し、いずれも入力されていない場合にはステップＳ４で、ビルジポンプ６を動作させる。ついで、ステップＳ５で、ポンプ運転表示部４９を点灯させる。

その後、ステップＳ６で、ビルジポンプ６の流量検出器が流量（吐出量）を検出する。そして、ステップＳ７で、流量に異常があるか否かを判断し、流量に異常がある場合にはステップＳ８で、ポンプ異常処理を実行してステップＳ２に戻り、流量が正常である場合にはステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、カラーセンサ３８がフィルタカートリッジ１０Ｂの油分吸着状態を検出する。そして、ステップＳ１０で、フィルタカートリッジ１０Ｂに異常があるか否か、即ち、吸着油分検出値に対応する読取値が基準値以下であるか否かを判断し、異常と判断した場合（読取値≦基準値（吸着油分検出値≧基準値））にはステップＳ１１で、フィルタ異常処理を実行してステップＳ２に戻り、正常であると判断した場合（読取値＞基準値（吸着油分検出値＜基準値））にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、ポンプ停止スイッチ４６が操作された場合にはステップＳ１３で、ビルジポンプ６を停止させてステップＳ２に戻り、ポンプ停止スイッチ４６が操作されていない場合にはステップＳ６に戻る。

なお、ステップＳ６，７のビルジポンプ６の流量検出、ステップＳ９，１０のカラーセンサ３８によるフィルタカートリッジ１０Ｂの吸着状態検出、および、ステップＳ１３のポンプ停止スイッチ４６の操作検出は、実際にはそれぞれ独立して並行処理される。

ステップＳ８のポンプ異常処理では、図５（Ａ）に示すように、まず、ステップＳ８−１で、ビルジポンプ６の流量検出器が流量異常信号Ｓｐを制御装置３９に対して出力する。これにより、制御装置３９は、ステップＳ８−２で、ビルジポンプ６の動作を停止させた後、ステップＳ８−３で、ポンプ運転表示部４９を消灯させてリターンする。

また、ステップＳ１１のフィルタ異常処理では、図５（Ｂ）に示すように、まず、ステップＳ１１−１で、カラーセンサ３８がフィルタ異常（ＮＧ）信号Ｓｓを制御装置３９に対して出力する。これにより、制御装置３９は、ステップＳ１１−２で、ビルジポンプ６の動作を停止させた後、ステップＳ１１−３で、ポンプ運転表示部４９を消灯させるとともに、ビルジ警報表示部５０を点灯させる。また、ステップＳ１１−４で、ブザー警告音を出力部５１から出力させ、ステップＳ１１−５で、ブザー停止スイッチ４８が操作されるまで待機する。そして、ブザー停止スイッチ４８が操作されると、ステップＳ１１−６で、ブザー警報の出力を停止してリターンする。

このようにしてポンプ異常処理またはフィルタ異常処理を実行してステップＳ２に戻った場合には、ポンプ始動スイッチ４７が操作されても、流量異常信号Ｓｐまたはフィルタ異常信号Ｓｓが信号入力部４１，４２に入力されているため、ビルジポンプ６は動作されない。また、この状態で、電源スイッチ４４をオフ操作すると、ビルジポンプ６およびカラーセンサ３８に対する駆動電力も遮断されるため、流量異常信号Ｓｐおよびフィルタ異常信号Ｓｓの出力も停止（クリア）される。その結果、その後に再び電源スイッチ４４がオン操作され、かつ、ポンプ始動スイッチ４７がオン操作されると、ビルジポンプ６の流量検出器およびカラーセンサ３８が異常を検出するまでの極めて短い時間だけ、ビルジポンプ６が動作することになるが、その作動時間は、汚濁水を海洋に排水できない程度のものである。

このように、本発明の油水分離装置および排水制御方法では、フィルタカートリッジ１０Ｂの吸着能力が低下することにより、排水する処理水の含油量が許容値を越える状態を、基準値として設定している。そして、吸着油分検出値（読取値）と基準値との検出結果が、フィルタカートリッジ１０Ｂの吸着能力が低下した状態を意味する場合、制御装置３９によりビルジポンプ６を自動的に停止するため、海洋汚染対策に貢献できる。また、ユーザがフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの油分吸着状況を監視する必要がないため、利便性を向上できる。さらに、ビルジポンプ６を停止させるだけでなく、報知手段を構成するブザー警報音とビルジ警報表示部５０とで、ユーザに対してフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの交換時期を確実に認識させることができる。よって、ビルジポンプ６が動作しない原因が、故障であるなどの誤認識を防止できる。

しかも、２個のフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂを直列に接続し、下流側のフィルタカートリッジ１０Ｂにカラーセンサ３８を配設しているため、ビルジポンプ６を動作不可能とした状態では、上流側のフィルタカートリッジ１０Ａは、油分を吸着可能な残余部分は全くない。また、下流側のフィルタカートリッジ１０Ｂは、カラーセンサ３８による検出位置より下流側に、まだ油分を吸着可能な残余部分が存在する。そのため、カラーセンサ３８に多少の検出誤差が生じても、フィルタカートリッジ１０Ｂにおけるカラーセンサ３８の下流側の油吸着材１６により、出口部２０から流出した処理水の含油量を確実に許容値以下に抑えることができる。また、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの交換時には、取付装置２１Ｂに装着した下流側のフィルタカートリッジ１０Ｂを上流側の取付装置２１Ａに装着し、下流側の取付装置２１Ｂに新たなフィルタカートリッジ１０を取り付けることにより、フィルタカートリッジ１０の吸着能力を無駄なく最後まで使用できる。

また、吸着油分検出手段として変色を検出するカラーセンサ３８を使用しているため、排水（処理水）の含油量を直接検出する油分濃度検出器を使用する場合と比較して、大幅にコストダウンが可能であり、個人が使用するフィッシングボートやプレジャーボートなどの小型船舶でも実現可能である。また、カラーセンサ３８は、液体流量（流速）には影響されないため、確実にフィルタカートリッジ１０Ｂの油分吸着状況を監視できる。

図６は第２実施形態の油水分離装置を示す。この第２実施形態では、上流側の取付装置２１Ａと下流側の取付装置２１Ｂとを連結する連結パイプ２２に、上流側のフィルタカートリッジ１０Ａの油分吸着能力を判断するための小型の判断用フィルタ５２を介設し、該判断用フィルタ５２を監視するようにカラーセンサ３８を配設する構成とした点で、第１実施形態と相違している。このように構成した第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

なお、本発明の油水分離装置は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、２個のフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂを直列に接続したが、図７に示すように、１個のフィルタカートリッジ１０だけで構成してもよい。この場合、カラーセンサ３８の配設位置は、フィルタカートリッジ１０の出口部２０より上流側に位置させ、所定の残余部分を下流側に残すようにすることが好ましい。このようにすれば、カラーセンサ３８に多少の検出誤差が生じても、フィルタカートリッジ１０の出口部２０から流出した処理水の含油量は、確実に許容値以下に抑えることができる。そして、海洋汚染対策という第１の目的は確実に達成できる。

また、前記実施形態では、フィルタカートリッジ１０Ｂから流出した処理水の含油量の実測値によりカラーセンサ３８で検出する色（基準値）を設定し、カラーセンサ３８の取付位置を特に限定しない構成とした。しかし、検出可能な「色」が予め設定されているカラーセンサ３８を使用する場合には、次のようにして取付位置を設定する。まず、フィルタカートリッジ１０Ｂを通過した後の処理水の実際の含油量を濃度検出器で検出する。そして、その検出値が許容値限界に達したときの状態で、カラーセンサ３８の読取値（吸着油分検出値）が基準値と一致するフィルタカートリッジ１０Ｂ中の位置を特定する。そして、その箇所から所定の残余部分を形成するように上流側に配設する。

また、前記実施形態では、カラーセンサ３８による読取値が基準値以下になると、即ち、吸着油分検出値が予め設定した基準値以上になると、ビルジポンプ６を停止する構成としたが、吸着油分検出値が基準値と一致した場合のみ、ビルジポンプ６を停止する構成としてもよい。また、吸着油分検出値が基準値を越えると、ビルジポンプ６を停止する構成としてもよい。

さらに、前記実施形態では、カラーセンサ３８により、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの青成分を検出するようにしたが、汚れの濃さ（茶色）を検出する設定する構成としてもよい。この場合、カラーセンサ３８による読取値は、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの使用により吸着が進むに従って徐々に増加する。勿論、カラーセンサ３８により読み取る成分（色）は、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの性能に応じて変色が異なるため、フィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの種類毎に変更（設定）することが好ましい。

また、前記実施形態では、フィルタカートリッジ１０，１０Ａ，１０Ｂの油分の吸着状態を検出する吸着油分検出手段として、変色を検出するカラーセンサ３８を用いたが、これに限定されるものではない。即ち、フィルタカートリッジ１０，１０Ａ，１０Ｂの油分の吸着が進むと、変色により光りの透過、散乱、反射等が変化する。そのため、発光手段と受光手段とを配設し、透過光、散乱光、反射光などを測定することにより、吸着状態を判断する構成としてもよい。

さらに、前記実施形態では、２個のフィルタカートリッジ１０Ａ，１０Ｂを直列に接続したが、３個以上のフィルタカートリッジを直列に接続してもよい。この場合、吸着油分検出手段は、ビルジポンプ６の側から２本目のフィルタカートリッジに配設してもよく、３本目のフィルタカートリッジに配設してもよい。即ち、最も上流側に位置するフィルタカートリッジを除く下流側のフィルタカートリッジに配設すればよい。また、４個以上のフィルタカートリッジを用いる場合には、並列に接続した上流側フィルタカートリッジ群と、個々のフィルタカートリッジに直列に接続した下流側フィルタカートリッジ群とで構成してもよい。

そして、前記実施形態では、比較手段であるマイコンをカラーセンサ３８に搭載したが、制御装置３９に制御手段としてマイコンを実装する場合には、該制御装置３９のマイコンを比較手段として兼用する構成としてもよい。

本発明の第１実施形態の油水分離装置を示す概略図である。 取付装置およびフィルタカートリッジの構成を示す断面図である。 図２の取付装置の分解斜視図である。 油水分離装置の制御を示すフローチャートである。 （Ａ）は図４のポンプ異常処理を示すフローチャート、（Ｂ）は図４のフィルタ異常処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の油水分離装置を示す概略図である。 油水分離装置の変形例を示す概略図である。 フィルタカートリッジを用いた船舶の油水分離装置を示す概略図である。

符号の説明

１…エンジンルーム
２…エンジン
３…プロペラシャフト
４…プロペラ
５…水溜部
６…ビルジポンプ
７ａ，７ｂ，７ｃ…接続パイプ
１０，１０Ａ，１０Ｂ…フィルタカートリッジ
２１Ａ，２１Ｂ…取付装置
２２…連結パイプ
３８…カラーセンサ（吸着油分検出手段）
３９…制御装置
４３…操作パネル部
５０…ビルジ警報表示部（報知手段）
５１…出力部（報知手段）

Claims (6)

1. 船体に取り付けたビルジポンプと、前記船体に交換可能に取り付けたフィルタカートリッジとを備え、ビルジポンプにより船体内の汚濁水を吸引し、フィルタカートリッジを通過させる間に汚濁水の含油量を所定の許容値以下にして船体外へと排水する油水分離装置において、
   前記フィルタカートリッジの油分の吸着状態を検出する吸着油分検出手段を配設するとともに、
   前記吸着油分検出手段による吸着油分検出値と、所定の許容含油量に対応して予め設定した基準値とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較結果が一致、または、吸着油分検出値が基準値を超えると前記ビルジポンプの動作を停止させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする油水分離装置。
2. 前記フィルタカートリッジを２個以上直列に接続し、前記ビルジポンプによる排水方向の最も上流側を除く下流側のフィルタカートリッジの入口側に、前記吸着油分検出手段を配設したことを特徴とする請求項１に記載の油水分離装置。
3. 前記吸着油分検出手段は、前記フィルタカートリッジが油分を吸着することによる変色を検出するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油水分離装置。
4. 前記制御手段は、ビルジポンプの動作を停止すると、その状態を報知手段により報知するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の油水分離装置。
5. 前記ビルジポンプの側に連通する接続パイプに接続されるとともに前記フィルタカートリッジの入口部と着脱可能に接続する第１接続部と、前記船体外に連通する接続パイプに接続されるとともに前記フィルタカートリッジの出口部と着脱可能に接続する第２接続部と、を備えた取付装置を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の油水分離装置。
6. 船体外に排水する汚濁水の含油量を所定の許容値以下に制限する排水制限方法であって、
   船体内の汚濁水を排水するビルジポンプの排水側に２個以上のフィルタカートリッジを直列に接続し、ビルジポンプによる排水方向の最も上流側を除く下流側のフィルタカートリッジの油分の吸着状態を吸着油分検出手段によって監視し、
   吸着油分検出手段による吸着油分検出値と、所定の許容含油量に応じて予め設定した基準値とを比較し、その比較結果が一致、または、吸着油分検出値が基準値を超えるとビルジポンプの動作を停止させることを特徴とする排水制限方法。

Images