(57)【要約】      （修正有）【課題】従来文献に記載されている効果を最大限に活用することで、清澄化された処理済切削・加工液を生成することと、清澄度の高い再生切削・加工液を得られる固液分離装置を提供する。【解決手段】サイクロン式分離装置は、内外室を備えた二重構造のケーシングの原液導入管と、内室のフィルターと、濾過液吸込み管と、濾過液吸込み管の第１清澄液排液口で構成し、遠心分離装置は、回転筒と、回転筒の上部に内設した遠心板と、遠心板に対峙する邪魔板と、第２油分排出管と、第２清澄液排出管で構成し、遠心板と邪魔板とでなる分離領域で、第２油分と、第２清澄液、並びに第２固形物と、を分離する構成とした。【選択図】図１
2015202448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイクロン式分離装置と遠心分離装置との組合せでなる固液分離装置において、
前記サイクロン式分離装置は、外室と内室を備えた二重構造のケーシングと、このケーシングの上方に設けた、この外室に繋がる原液導入管と、この内室に挿設し、当該内室の上部に達する濾過液吸込み管の吸込口と、前記ケーシングの下側に到る、前記濾過液吸込み管の第１清澄液排液口とで構成し、
前記遠心分離装置は、前記サイクロン式分離装置の第１清澄液を取入れる吸込み管を備えた回転筒と、この回転筒の上部に内設した第１清澄液吸込口の近傍に設けた遠心板と、遠心板に対峙するように設けた邪魔板と、この邪魔板を貫設し、かつ前記回転筒の下端に設けた第２油分排出管と、この第２油分排出管に重畳するように設けた第２清澄液排出管とで構成し、
前記遠心板と前記邪魔板との間に形成した分離領域で、前記第２油分と、前記第２清澄液、並びに第２固形物と、を分離する構成としたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
サイクロン式分離装置と遠心分離装置との組合せでなる固液分離装置において、
前記サイクロン式分離装置は、外室と内室を備えた二重構造のケーシングと、このケーシングの上方に設けた、この外室に繋がる原液導入管と、この内室に挿設したフィルター
と、このフィルターの上部に設けた、濾過液吸込み管の吸込口と、前記ケーシングの下側に到る、前記濾過液吸込み管の第１清澄液排液口とで構成し、
前記遠心分離装置は、前記サイクロン式分離装置の第１清澄液を取入れる吸込み管を備えた回転筒と、この回転筒の上部に内設した第１清澄液吸込口の近傍に設けた遠心板と、遠心板に対峙するように設けた邪魔板と、この邪魔板を貫設し、かつ前記回転筒の下端に設けた第２油分排出管と、この第２油分排出管に重畳するように設けた第２清澄液排出管とで構成し、
前記遠心板と前記邪魔板との間に形成した分離領域で、前記第２油分と、前記第２清澄液、並びに第２固形物と、を分離する構成としたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
前記遠心分離装置において、前記第１清澄液排液口を、前記遠心分離装置の回転筒に直結する構成としたことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記遠心分離装置において、前記分離領域の外側に、略環状の注液領域を形成し、この注液領域の一部の上部に導入した前記濾過液を、比重分離を可能とする構造であって、
前記第２油分を、この分離領域の中心の第２油分排出管に誘導する（濾過液の内圧で、前記油分を排出管に誘導する）とともに、第２清澄液を、この注液領域の一部の下部に誘導する、並びに固形物を、回転筒の内周部に誘導する、三相分離を可能とする構成としたことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記遠心分離装置において、前記回転筒の外周部に、固形物溜り部を形成するとともに、この固形物溜り部に、第２固形物排出管を備える構成としたことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の固液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイクロン式分離装置と遠心分離装置との組合せでなる固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＮＣ工作機械、加工工作機械等の機械加工工程（水溶性切削廃液、含油廃液、離型剤廃液、塗装廃液）、薬品・食品製造工程（薬品洗浄廃液、水洗浄廃液）、その他、印刷工程（インキ含有印刷廃液）、メッキ工程（無電解ニッケルメッキ廃水、他各種メッキ廃水）、さらに、液晶・半導体製造工程（ＴＭＡＨ廃液、膜洗浄廃液、膜濃縮液、高濃度窒素廃液）、等の原液の油分分離を図る濾過装置として、本発明者が提案する、特開２００９−１５４０５１号公報の「簡易型濾過装置」（文献（１））と、実用新案登録第３１７２４６７号公報の「三相分離のできる遠心分離機」（文献（２））が挙げられる。
【０００３】
本発明は、前述した、文献（１）と文献（２）との効果を最大限に活用することで、清澄化された（再生された）処理済切削・加工液（再生切削・加工液）を生成することと、清澄度の高い再生切削・加工液を得ること、等を意図する。
【０００４】
その他として、特開２００３−２７５９３８号公報に記載の「クーラント清浄装置」がある（文献（３））。この発明は、原液（磁性体切り屑、砥粒等のスラッジを含むクーラント）を、渦流クーラントタンクからサイクロンタンクに送り、その後、磁気分離する構造である。しかし、この構造では、それぞれの装置が、単純構造（渦流分離と遠心分離）であって、目的とする分離が図れるとは考えられない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５４０５１号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１７２４６７号公報
【特許文献３】特開２００３−２７５９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述した如く、文献（１）と文献（２）との効果を最大限に活用しつつ、仕組みの工夫と構造を付加することで、再生切削・加工液の生成を達成すること、又は清澄度の高い再生切削・加工液を得ること、等を意図する。
【０００７】
さらに、文献（３）で述べた、課題の解決を意図する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、請求項１〜請求項５を提供することで、目的とする、文献（１）と文献（２）との仕組みの工夫と構造を付加することで、再生切削・加工液の生成を達成すること、又は清澄度の高い再生切削・加工液を得ること、等にある。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明は、サイクロン式分離装置と遠心分離装置との組合せでなる固液分離装置において、
サイクロン式分離装置は、外室と内室を備えた二重構造のケーシングと、このケーシングの上方に設けた、外室に繋がる原液導入管と、内室に挿設し、内室の上部に達する濾過液吸込み管の吸込口と、ケーシングの下側に到る、濾過液吸込み管の第１清澄液排液口とで構成し、
遠心分離装置は、サイクロン式分離装置の第１清澄液を取入れる吸込み管を備えた回転筒と、回転筒の上部に内設した第１清澄液吸込口の近傍に設けた遠心板と、遠心板に対峙するように設けた邪魔板と、邪魔板を貫設し、かつ回転筒の下端に設けた第２油分排出管と、第２油分排出管に重畳するように設けた第２清澄液排出管とで構成し、
遠心板と邪魔板との間に形成した分離領域で、第２油分と、第２清澄液、並びに第２固形物と、を分離する構成としたことを特徴とする固液分離装置である。
【００１０】
従って、請求項１では、フィルターレスのサイクロン式分離装置と遠心分離装置との組合せでなる固液分離を行うことで、殊に、再生切削・加工液の生成を達成すること、又は清澄度の高い再生切削・加工液を得ること、が可能となる特徴がある。また、フィルターレスであり、メンテナンスの簡易化等にも寄与することが可能である。
【００１１】
請求項２の発明では、サイクロン式分離装置と遠心分離装置との組合せでなる固液分離装置において、
サイクロン式分離装置は、外室と内室を備えた二重構造のケーシングと、このケーシングの上方に設けた、外室に繋がる原液導入管と、内室に挿設したフィルターと、フィルターの上部に設けた、濾過液吸込み管の吸込口と、ケーシングの下側に到る、濾過液吸込み管の第１清澄液排液口とで構成し、
遠心分離装置は、サイクロン式分離装置の第１清澄液を取入れる吸込み管を備えた回転筒と、回転筒の上部に内設した第１清澄液吸込口の近傍に設けた遠心板と、遠心板に対峙するように設けた邪魔板と、邪魔板を貫設し、かつ回転筒の下端に設けた第２油分排出管と、第２油分排出管に重畳するように設けた第２清澄液排出管とで構成し、
遠心板と邪魔板との間に形成した分離領域で、第２油分と、第２清澄液、並びに第２固形物と、を分離する構成としたことを特徴とする固液分離装置である。
【００１２】
従って、請求項２では、請求項１に記載の特徴に合わせて、このフィルターを備えたサイクロン式分離装置においても、第１段階の固液分離が図れ、第２段階の固液分離の前段階の処理ができる特徴がある。
【００１３】
請求項３の発明では、遠心分離装置において、第１清澄液排液口を、遠心分離装置の回転筒に直結する構成としたことを特徴とする固液分離装置である。
【００１４】
従って、請求項３では、請求項１に記載の特徴に合わせて、この遠心分離装置においても、第１段階の固液分離に続いて、第２段階の固液分離の処理ができる特徴がある。
【００１５】
請求項４の発明では、遠心分離装置において、分離領域の外側に、略環状の注液領域を形成し、注液領域の一部の上部に導入した濾過液を、比重分離を可能とする構造であっ、
第２油分を、分離領域の中心の第２油分排出管に誘導する（濾過液の内圧で、油分を排出管に誘導する）とともに、第２清澄液を、注液領域の一部の下部に誘導する、並びに固形物を、回転筒の内周部に誘導する、三相分離を可能とする構成としたことを特徴とする固液分離装置である。
【００１６】
従って、請求項４では、請求項１に記載の特徴に合わせて、この遠心分離装置においても、第１段階の固液分離に続いて、第２段階の固液分離の処理で、固形物を確実に回収し、かつ装置外に排出することができる特徴がある。
【００１７】
請求項５の発明では、遠心分離装置において、回転筒の外周部に、固形物溜り部を形成するとともに、固形物溜り部に、第２固形物排出管を備える構成としたことを特徴とする固液分離装置である。    
従って、請求項５では、請求項４の特徴を達成できる構造の固液分離装置を提供できる
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】固液分離装置の概念の全体を示した一部省略の縮尺模式図
【図２】フィルターレスのサイクロン式分離装置の概念の全体を示した一部省略の要部を断面視した正面図
【図３】遠心分離装置の概念の全体を示した要部を断面視した正面図
【図４】図３のＸ−Ｘ線拡大端面図
【図５】図３に示した固形物溜り部の拡大分解端面図で、（イ）は要部の拡大端面図、（ロ）は開閉ピンの横断した端面図
【図６】他の固液分離装置の概念の全体を示した縮尺模式図
【図７】フィルターを備えたサイクロン式分離装置の概念の全体を示した要部を断面視した正面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１、図２に示したフィルターレスのサイクロン式分離装置Ａは、収れん形状の有蓋筒状でなるケーシング１内に、外室１００と内室１０１とを設ける。この外室１００の中間位置の接線方向には、原液導入管２が接続されている。また、内室１０１には間隔（通路として役立つ）を置いて、第１清澄液吸込み管５が設けられている。この第１清澄液吸込み管５の上部開口５００は、ケーシング１の上部１ｂに、ケーシング１の天井部から間隔を維持するように設置し、また下部開口５０１（第１清澄液排液口）には、ケーシング１の外側に到る第１清澄液排出管６が接続されている。また、外室１００の下部位置には、第１固形物排出管７が接続されている。尚、図６、図７に示した他のフィルターを備えたサイクロン式分離装置Ａ１は、また、内室１０１には間隔（通路として役立つ）を置いて、フィルター３が設けられるとともに、このフィルター３内には間隔を置いて第１清澄液吸込み管５が設けられている。その他は、前述の図１と図２の例に準ずる。このフィルターレスのサイクロン式分離装置Ａは、小径化、かつ上下方向に長くすることで、分離領域を確保すること、又は小型化等を達成する。その寸法の一例を説明すると、縦方向（長手方向）が、３００ｍｍ〜４００ｍｍで、環状外径が、３０ｍｍ〜４５ｍｍで構成した、スリットな形状であり、外室１００と内室１０１の各壁面が、通常の比重分離で配備される傾斜板として機能する。
【００２０】
このフィルターレスのサイクロン式分離装置Ａの流れを説明すると、原液導入管２より外室１００に導入された原液は、この外室１００の内周面に沿って旋回流となり、順次、ケーシング１の下部１ａに到る。その後、内室１０１の内周面に沿って旋回流となり、順次、ケーシング１の上部１ｂに到る。この下部１ａ（底部１ｃの上側の収れん部１ｄ）から、比重分離しながら浮上し、内室１０１に到る。内室１０１の第１処理済の原液は、この内室１０１の内部空間を比重分離しながら浮上し、第１清澄液吸込み管５の上部開口５００より、第１清澄液排出管６を通って、下部開口５０１に到る流れである。この下部開口５０１より、後述する遠心分離装置Ｂに到る。
【００２１】
尚、フィルターを備えたサイクロン式分離装置Ａ１の流れを説明すると、フィルターレスのサイクロン式分離装置Ａとの相違点は、内室１０１の第１処理済の原液は、フィルター３で濾過され清澄液となり、このフィルター３内部空間を比重分離しながら浮上し、第１清澄液吸込み管５の上部開口５００より、第１清澄液排出管６を通って、下部開口５０１に到る流れである。その他は、前述のフィルターレスのサイクロン式分離装置Ａに準ずる。
【００２２】
尚、比較的大きな異物固形物は、底部１ｃに沈降、かつ集積し、第１固形物排出管７より、装置外の箱Ｘ１に集められて、その後、廃棄される。このフィルターレスのサイクロン式分離装置Ａと、フィルターを備えたサイクロン式分離装置Ａ１において、前記比較的大きな異物固形物を分離除去することで、後述する遠心分離装置Ｂの三相分離効果を確保し、かつ当該遠心分離装置Ｂの三相分離機能を確たるものとする。また、油分は、比重分離しながら浮上し、第１油分排出管８より、装置外の箱Ｘ２に集められて、その後、必要により再利用される。
【００２３】
図３に示した遠心分離装置Ｂは、略扁平菱形形状でなる回転筒２０と、回転筒２０を支持するフレーム２１、及び軸受装置２２、並びに回転装置２３と、この回転筒２０の上方２０ａに開設した第１清澄液吸込み口２５に繋がる吸込み管２６、及び下方２０ｂ（フラットな底部）に設けた第２油分を排出する第２油分排出管２７、並びに第２清澄液を排出する第２清澄液排出管２８と、この回転筒２０内であって、第１清澄液吸込み口２５の下方に位置し、かつ上方２０ａとの間に通路３０を形成するように設けた遠心板３１と、この遠心板３１に対峙し、かつ下方２０ｂとの間に通路３２を形成するように設けた邪魔板３３と、で構成する。そして、邪魔板３３には、第２油分排出管２７が開口して設けられる。また、通路３２には、第２清澄液排出管２８が開口する。尚、邪魔板３３の周辺には、第２油分の拡散防止として、円周壁３３００を形成する。
【００２４】
回転筒２０の内部には、上方２０ａと遠心板３１との間に形成された通路３０を形成し、この通路３０は、拡散領域となり、回転筒２０に導入された第１清澄液を、内壁面２０００に導く構造である。また、前記遠心板３１と邪魔板３３との部屋２００１は、分離領域であり、第１清澄液が、緩やかに旋回することで、油分と、第２清澄液、又は固形物とに比重分離される。回転筒２０の内壁面２０００の収れん部２０００ａの、少なくとも、一箇所には固形物排出機構４０が設けられている。固形物排出部機構４０は、四ヶ所の収れん部２０００ａに開設した、それぞれの固形物排出口２００２を開閉する各突部４１００と、各シール材４１０１を備えた、それぞれの開閉ピン４１と、各開閉ピン４１を固形物排出口２００２に向かって付勢する各スプリング４２と、内壁面２０００に設け、かつ各開閉ピン４１を支持する、それぞれの支持板４３とで構成する。各開閉ピン４１の突部４１００を、後述する開閉ピン操作機構４６を介して、内壁面２０００、及び／又は、液溜り用の収れん部２０００ａ内に陥没することで、開放する。その後、開閉ピン操作機構４６より解放されることで、スプリング４２の反力で閉塞する。各収れん部２０００ａは区画壁２００３により遮断されることで、収れん部２０００ａに到った第２清澄液、又は固形物と、他の（両隣の）収れん部２０００ａの第２清澄液、又は固形物との衝突回避と、融合回避が図れ、三相分離効果が期待できる。開閉ピン操作機構４６は、シリンダ４６００と、ロール４６０１を主体として構成し、フレーム２１に設けられる。また、開閉ピン操作機構４６は、スロープ形状も可能である。
【００２５】
この遠心分離装置Ｂの流れを説明すると、回転装置２３の駆動で吸込み管２６より第１清澄液吸込み口２５を経由して、回転装置２３で回転する回転筒２０の拡散領域（通路３０）に到ると、遠心板３１に衝止して、内壁面２０００に向かって拡散・撹拌しながら部屋２００１に到る。この部屋２００１は、前述の如く、広い領域を備えた分離領域であって、第１清澄液が、緩やかに旋回する。これにより、油分と、第２清澄液、又は固形物とに比重分離される。そして、比重の重い固形物は、内壁面２０００の収れん部２０００ａに到り、ここに集積される。一方、比重の軽い第２清澄液は、部屋２００１の中心に向かって誘導されて、中心の近傍に集積される。さらに最も比重の軽い油分は、部屋２００１の中心部に向かって誘導されて、中心部に集積される。
【００２６】
この第２清澄液は、第２清澄液排出管２８と第２油分排出管２７との隙間を流れ、装置外の箱Ｘ３に集積され、再利用される。また、油分は、第２油分排出管２７より、装置外の箱Ｘ４に集められて、その後、必要により再利用される。また、内壁面２０００の収れん部２０００ａに集積された固形物は、固形物排出機構４０を、少なくとも、一基の開閉ピン操作機構４６で定期的に開放し、この例では、その開閉ピン４１の部屋２００１内への移動で、内壁面２０００とシール材４１０１との隙間２０００ｂを定期的に開放する。この定期的な開放により、固形物は第２清澄液を媒体として、スムーズに排出され、装置外の箱Ｘ５に集められて、その後、廃棄される。
【００２７】
前記回転装置２３は、モータと、歯車、プーリ、ベルト等の動力伝達機構を介して、回転筒２０に設けた、二軸構造の従動軸４５に伝えられる。この動力伝達で、回転筒２０と遠心板３１が同期するか、又は個別に回転する。それぞれ回転数、及び／又は、回転方向は自由である。尚、図示しないが、回転機構の動きを確保するために、ロータリージョイント等の手段を付設する。また、二軸構造に関しても、必要とする手段を付設する。
【００２８】
前述した各構造は、本発明の好ましい一例の説明である。従って、本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲において構成の一部を変更する構造とか、同じ特徴と効果を達成できる構造、等は、本発明の範疇である。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ            フィルターレスのサイクロン式分離装置
Ａ１          フィルターを備えたサイクロン式分離装置
１            ケーシング
１ａ          下部
１ｂ          上部
１ｃ          底部
１ｄ          収れん部
１００        外室
１０１        内室
２            原液導入管
３            フィルター
３００        上部
５            第１清澄液吸込み管
５００        上部開口
５０１        下部開口
６            第１清澄液排出管
７            第１固形物排出管
８            第１油分排出管
Ｂ            遠心分離装置
２０          回転筒
２０ａ        上方
２０ｂ        下方
２０００      内壁面
２０００ａ    収れん部
２０００ｂ    隙間
２００１      部屋
２００２      固形物排出口
２００３      区画壁
２１          フレーム
２２          軸受装置
２３          回転装置
２５          第１清澄液吸込み口
２６          吸込み管
２７          第２油分排出管
２８          第２清澄液排出管
３０          通路
３１          遠心板
３２          通路
３３          邪魔板
３３００      壁
４０          固形物排出機構
４１          開閉ピン
４１００      突部
４１０１      シール材
４２          スプリング
４３          支持板
４５          従動軸
４６          開閉ピン操作機構
４６００      シリンダ
４６０１      ロール
【図１】
2015202448.tif 000003
【図２】
2015202448.tif 000004
【図３】
2015202448.tif 000005
【図４】
2015202448.tif 000006
【図５】
2015202448.tif 000007
【図６】
2015202448.tif 000008
【図７】
2015202448.tif 000009