(57)【要約】【課題】処理液体の表層部分のみを粘度や親液性に関係なく一定量ずつ高効率に回収することができる液体回収装置を提供する。【解決手段】バルブケーシング１２１に吸引チューブ１０２と排出チューブ１０３とポンプベローズ１２４とが連結されており、このポンプベローズ１２４をポンプ駆動機構１２５が伸縮させる。処理液体を吸引チューブ１０２から吸引するので、処理液体を粘度や親液性に関係なく一定量ずつ高効率に回収することができる。エンドレスベルトをスクレーパで擦過する構造ではないので、部品の損耗も軽減することができ、部品の破片や粉末が貯留槽の処理液体に混入することも防止できる。ポンプベローズ１２４が弗素樹脂と弗素ゴムとの少なくとも一方で形成されているので、その耐久性が良好で高温の処理液体も回収することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留槽に貯留された処理液体の表層部分を回収する液体回収装置であって、
前記処理液体を先端から吸引するための吸引チューブと、
この吸引チューブの末端に連結されているバルブケーシングと、
このバルブケーシングに先端が連結されている排出チューブと、
前記処理液体の流動方向を前記吸引チューブから前記バルブケーシングへと規制する吸引バルブと、
前記処理液体の流動方向を前記バルブケーシングから前記排出チューブへと規制する排出バルブと、
弗素樹脂と弗素ゴムとの少なくとも一方で伸縮自在な蛇腹構造に形成されていて前記バルブケーシングに連結されているポンプベローズと、
このポンプベローズを伸縮させるポンプ駆動機構と、
を有している液体回収装置。
【請求項２】
前記ポンプベローズがブロー成型で形成されている請求項１に記載の液体回収装置。
【請求項３】
上端が開口するとともに下端が閉塞している伸縮自在な蛇腹構造の吸引ベローズと、
この吸引ベローズを上端が前記処理液体の表面近傍に位置するように下端を前記処理液体の表面から所定深度の位置に配置するベローズ固定手段と、
前記吸引ベローズの内部に前記吸引チューブの先端を配置するチューブ配置手段と、
前記吸引ベローズの上端に連結されていて前記吸引ベローズの内側の前記処理液体に浮遊する内側フロートと、
も有している請求項１または２に記載の液体回収装置。
【請求項４】
前記ベローズ固定手段は、前記吸引ベローズの下端に連結されていて前記吸引ベローズの外側で前記処理液体に浮遊する外側フロートからなる請求項３に記載の液体回収装置。
【請求項５】
前記蛇腹構造の吸引ベローズが、弗素樹脂と弗素ゴムとＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）との少なくとも一つで形成されている請求項３または４に記載の液体回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理液体の表層部分を回収する液体回収装置に関し、特に、高温の処理液体を回収する液体回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、金属製品や樹脂製品などの工業製品の製造には洗浄と脱脂とが必要であり、例えば、フロン系、塩素系、炭化水素系、等の溶剤や界面活性材を使用した水系の洗浄と脱脂とが実施されている。しかし、この水系の洗浄および脱脂では洗浄液に油分が混入するので、洗浄液の耐用期間を延長するためには油分を除去する必要がある。
【０００３】
そこで、この洗浄液から油分などを回収するため、例えば、ベルト方式やディスク方式の液体回収装置が利用されている。より具体的には、上述のように油分が混入した洗浄液からなる処理液体は、貯留槽に所定時間まで放置すると比重差により洗浄液の表面に油分が浮遊した状態となる。
【０００４】
そこで、ベルト方式の液体回収装置では、例えば、ステンレスの網体などで形成したエンドレスベルトを上下方向に張架して下端を処理液体に浸漬させ、回転させるエンドレスベルトの表面に付着した処理液体を上方でスクレーパにより排除する。また、ディスク方式の液体回収装置では、ステンレスなどで形成したディスクを水平な回転軸で軸支して下端を処理液体に浸漬させ、回転させるディスクの表面に付着した処理液体を上方でスクレーパにより排除する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように処理液体の表層部分をエンドレスベルトやディスクに付着させて回収する構造では、処理液体を微量ずつしか回収できないために作業効率が良好でない。しかも、エンドレスベルトやディスクに付着する処理液体の量は、その粘度と親液性に依存するため、エンドレスベルト方式やディスク方式の液体回収装置は、処理液体により回収速度が一様でなく、作業時間を予想することが困難である。
【０００６】
さらに、従来の液体回収装置では、エンドレスベルトやディスクの表面をスクレーパで常時擦過するので、エンドレスベルトやディスクやスクレーパの損耗も顕著であり、エンドレスベルトやディスクやスクレーパの破片や粉末が貯留槽の処理液体に混入する可能性があるので好ましくない。
【０００７】
しかも、前述のように処理液体が洗浄液の表面に油分が浮遊した状態の場合、エンドレスベルトやディスクを油分のみに接触するように配置しないと、洗浄液まで多量に回収されることになる。しかし、洗浄液の表面に浮遊した油分のみにエンドレスベルトやディスクを接触させることは困難であり、このようにエンドレスベルトやディスクを配置すると、回収により処理液体の水位が低下したときにエンドレスベルトやディスクが処理液体から離反する事態も発生する。
【０００８】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、粘度や親液性に関係なく良好な作業効率かつ一様な作業速度で処理液体の表層部分のみを回収でき、部品の損耗が低減されて部品の破片などが処理液体に混入することもない液体回収装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するため、本発明の液体回収装置は、吸引チューブ、排出チューブ、バルブケーシング、吸引バルブ、排出バルブ、ポンプベローズ、ポンプ駆動機構、を有している。吸引チューブの末端にはバルブケーシングが連結されており、このバルブケーシングに排出チューブの先端が連結されている。吸引バルブは処理液体の流動方向を吸引チューブからバルブケーシングへと規制し、排出バルブは処理液体の流動方向をバルブケーシングから排出チューブへと規制する。ポンプベローズは弗素樹脂と弗素ゴムとの少なくとも一方で伸縮自在な蛇腹構造に形成されており、ポンプ駆動機構はポンプベローズを伸縮させる。
【００１０】
このため、ポンプ駆動機構によりポンプベローズが伸張されると、排出バルブが閉鎖されるとともに吸引バルブが開放され、処理液体は吸引チューブからバルブケーシングへと吸引される。ポンプ駆動機構によりポンプベローズが圧縮されると、吸引バルブが閉鎖されるとともに排出バルブが開放され、処理液体はバルブケーシングから排出チューブへと排出される。
【００１１】
なお、本発明で云う処理液体とは、液体回収装置が処理対象として表層部分を回収する液体を意味しており、例えば、洗浄液や冷却液などの第１液体の表面に油分などの第２液体が浮遊した状態のもの、切削片や塵芥などの固形物が表面に浮遊した洗浄液や冷却液などの液体、等を含む。
【００１２】
また、本発明で云う各種手段は、その機能を実現するように形成されていれば良く、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェアとして実現することが可能である。また、本発明で云う各種手段は、かならずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の手段が１個の部材として形成されていること、ある手段が他の手段の一部であること、ある手段の一部と他の手段の一部とが重複していること、等も可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［実施の形態の構成］
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。本形態の液体回収装置１００は、図１に示すように、装置本体１０１に吸引チューブ１０２と排出チューブ１０３とが配管されており、吸引チューブ１０２の先端が処理液体Ｌの貯留槽１０４に配置される。
【００１４】
この吸引チューブ１０２の先端には吸引ユニット１１０が装着されており、この吸引ユニット１１０は、図２に示すように、吸引ベローズ１１１、ベローズ固定手段である外側フロート１１２、内側フロート１１３、金属底板１１４、チューブ配置手段であるチューブ固定金具（図示せず）、等を有している。
【００１５】
吸引ベローズ１１１は、伸縮自在な蛇腹構造に形成されており、上端が開口していて下端が閉塞している。この吸引ベローズ１１１は、“バイトン（登録商標）”などの弗素ゴムで形成されており、例えば、“８０（℃）”などの高温の処理液体Ｌに浸漬されても劣化しない。
【００１６】
外側フロート１１２は、吸引ベローズ１１１の下端に連結されており、吸引ベローズ１１１の外側で処理液体Ｌに浮遊する。この外側フロート１１２は処理液体Ｌより充分に比重の小さい中空の球体からなり、吸引ベローズ１１１の底部には処理液体Ｌより充分に比重の大きい金属底板１１４が装着されているので、吸引ベローズ１１１の底部は処理液体Ｌの表面から所定深度の位置に配置されている。
【００１７】
内側フロート１１３は、吸引ベローズ１１１の上端に連結されており、吸引ベローズ１１１の内側の処理液体Ｌに浮遊する。チューブ固定金具は、例えば、金属底板１１４に装着されており、吸引チューブ１０２の先端を吸引ベローズ１１１の内部の所定位置に配置している。
【００１８】
前述のように吸引ベローズ１１１の底部は処理液体Ｌの表面から所定深度の位置に配置されているので、吸引チューブ１０２により吸引ベローズ１１１の内部の処理液体Ｌが吸引されると、その水位の低下とともに内側フロート１１３の位置が下降する。
【００１９】
すると、この内側フロート１１３が連結されている吸引ベローズ１１１の上端も下降するので、これで貯留槽１０４の処理液体Ｌの表層部分が吸引ベローズ１１１の内部に流入する。この流入により吸引ベローズ１１１の内部の処理液体Ｌの水位が上昇すると、内側フロート１１３とともに吸引ベローズ１１１の上端も上昇するので、これで処理液体Ｌの流入が停止する。
【００２０】
本形態の液体回収装置１００では、図１に示すように、装置本体１０１の内部に吸引チューブ１０２の末端と排出チューブ１０３の先端とが配置されており、この吸引チューブ１０２の末端と排出チューブ１０３の先端とがポンプユニット１２０に連結されている。
【００２１】
このポンプユニット１２０は、バルブケーシング１２１、吸引バルブ１２２、排出バルブ１２３、ポンプベローズ１２４、ポンプ駆動機構１２５、を有しており、バルブケーシング１２１は、上端と下端との開口に吸引チューブ１０２と排出チューブ１０３とが個々に連結されている。
【００２２】
吸引バルブ１２２は、バルブケーシング１２１の上端の開口の位置に配置されており、処理液体Ｌの流動方向を吸引チューブ１０２からバルブケーシング１２１へと規制する。排出バルブ１２３は、バルブケーシング１２１の下端の開口の位置に配置されており、処理液体Ｌの流動方向をバルブケーシング１２１から排出チューブ１０３へと規制する。
【００２３】
ポンプベローズ１２４は、先端が開口して末端が閉塞した伸縮自在な蛇腹構造に形成されており、開口した先端がバルブケーシング１２１の側部の開口に連結されている。このポンプベローズ１２４は、“ネオフロン（登録商標）ＰＦＡ”などの弗素樹脂でブロー成型により形成されており、例えば、“８０（℃）”などの高温の処理液体Ｌに浸漬されても劣化しない。
【００２４】
ポンプ駆動機構１２５は、例えば、駆動モータとカム機構からなり（図示せず）、ポンプベローズ１２４の閉塞した末端に連結されている。このポンプ駆動機構１２５は、ポンプベローズ１２４の末端を往復移動させることにより、ポンプベローズ１２４を伸縮させる。
【００２５】
このポンプ駆動機構１２５は、ポンプベローズ１２４による処理液体Ｌの撹拌を最少とするため、例えば、ポンプベローズ１２４の末端を一定速度ではなく一定の加速度で往復移動させるようにカム機構が形成されている。なお、本形態の液体回収装置１００では、装置本体１０１の外部に分離槽１３０が配置されており、この分離槽１３０の内部に排出チューブ１０３の末端が配置されている。
【００２６】
［実施の形態の動作］
上述のような構成において、本実施の形態の液体回収装置１００による処理液体Ｌの回収方法を以下に説明する。例えば、大型の工作機械に使用する洗浄液に油分が混入した処理液体Ｌを貯留槽１０４に貯留し、時間の経過により油分が洗浄液の表面に浮遊した状態とする。
【００２７】
このような状態で、貯留槽１０４の処理液体Ｌに液体回収装置１００の吸引ユニット１１０を浮遊させると、前述のように処理液体Ｌの表層部分が吸引ベローズ１１１の内部に所定容量だけ流入する。このような状態で液体回収装置１００を作動させると、ポンプ駆動機構１２５がポンプベローズ１２４を伸縮させる。
【００２８】
このとき、ポンプ駆動機構１２５によりポンプベローズ１２４が伸張されると、排出バルブ１２３が閉鎖されるとともに吸引バルブ１２２が開放され、処理液体Ｌは吸引チューブ１０２からバルブケーシング１２１へと吸引される。また、ポンプ駆動機構１２５によりポンプベローズ１２４が圧縮されると、吸引バルブ１２２が閉鎖されるとともに排出バルブ１２３が開放され、処理液体Ｌはバルブケーシング１２１から排出チューブ１０３へと排出される。この排出チューブ１０３から排出された処理液体Ｌは分離槽１３０に貯留され、例えば、廃液として処理される。
【００２９】
なお、上述のように吸引ユニット１１０の吸引ベローズ１１１の内部の処理液体Ｌが吸引チューブ１０２により吸引されると、その水位の低下とともに内側フロート１１３と吸引ベローズ１１１の上端とが下降するので、これで貯留槽１０４の処理液体Ｌの表層部分が吸引ベローズ１１１の内部に流入する。
【００３０】
この流入により吸引ベローズ１１１の内部の処理液体Ｌの水位が上昇すると、内側フロート１１３とともに吸引ベローズ１１１の上端も上昇するので、これで処理液体Ｌの流入が停止する。このため、本形態の液体回収装置１００では、貯留槽１０４の処理液体Ｌは水位が変化しても表層部分のみ吸引ユニット１１０の吸引ベローズ１１１に流入し、この吸引ベローズ１１１には処理液体Ｌが所定容量のみ常時保持される。
【００３１】
［実施の形態の効果］
本形態の液体回収装置１００では、処理液体Ｌを吸引チューブ１０２から吸引するので、処理液体Ｌを粘度や親液性に関係なく一定量ずつ高効率に回収することができる。しかも、エンドレスベルトをスクレーパで擦過する構造ではないので、部品の損耗も軽減することができ、部品の破片や粉末が貯留槽の処理液体Ｌに混入することも防止できる。
【００３２】
さらに、本形態の液体回収装置１００では、ポンプベローズ１２４が弗素ゴムで形成されており、吸引ベローズ１１１が弗素樹脂で形成されているので、その耐久性が良好で高温の処理液体Ｌも回収することができる。特に、ポンプベローズ１２４はブロー成型で形成されているので、ポンプユニット１２０に最適な形状を容易に実現することができる。
【００３３】
しかも、本形態の液体回収装置１００では、処理液体Ｌの表層部分が吸引ユニット１１０の吸引ベローズ１１１に自動的に所定容量だけ流入するので、吸引チューブ１０２の先端を貯留槽１０４の処理液体Ｌの表層部分に正確に配置する必要がない。
【００３４】
特に、吸引ベローズ１１１の下端を外側フロート１１０により処理液体Ｌの表面から所定の深度の位置に配置するので、貯留槽１０４の処理液体Ｌの水位が変化しても処理液体Ｌの表層部分のみを吸引ベローズ１１１に流入させて吸引チューブ１１０に吸引させることができる。
【００３５】
［実施の形態の変形例］
本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、本実施の形態では外側フロート１１０で吸引ベローズ１１１の下端を処理液体Ｌの表面から所定の深度に配置することを例示したが、例えば、貯留槽１０４が充分に広大で処理液体Ｌの表層部分を吸引しても水位の変化を無視できるような場合には、吸引ベローズ１１１の下端を貯留槽１０４の所定位置に固定金具（図示せず）などで固定することも可能である。
【００３６】
また、上記形態では分離層１３０に貯留された処理液体Ｌを単純に廃棄することを例示したが、例えば、分離層１３０に貯留された処理液体Ｌにも油分と洗浄液とが含まれるので、これを時間の経過により油分と洗浄液とに分離させ、その洗浄液を分離層１３０の底部から吸引して貯留槽１０４に戻すことも可能である。
【００３７】
さらに、上記形態ではポンプベローズ１２４がブロー成型で形成されていることを例示したが、例えば、射出成型や切削加工で形成することも不可能ではない。また、上記形態ではポンプベローズ１２４が弗素ゴムで形成されていて吸引ベローズ１１１が弗素樹脂で形成されていることを例示したが、例えば、ポンプベローズ１２４が弗素樹脂で形成されていて吸引ベローズ１１１が弗素ゴムで形成されていること、両方が弗素ゴムで形成されていること、両方が弗素樹脂で形成されていること、等も可能であり、吸引ベローズ１１１はＮＢＲで形成することも可能である。
【００３８】
このようにポンプベローズ１２４および吸引ベローズ１１１の形成に利用できる弗素樹脂または弗素ゴムとしては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＰＥ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＥＣＴＦＥ（クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）、ＴＨＶ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン共重合体）、ＶＤＦ−ＨＦＰ（フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＴＦＥ−Ｐ（フッ化ビニリデン−プロピレン共重合体）、含弗素シリコーン系ゴム、含弗素ビニルエーテル系ゴム、含弗素フォスファゼン系ゴム、含弗素熱可塑性エラストマー、等を挙げることができる。
【００３９】
また、ＮＢＲは、アクリロニトリルとブタジエンの重合により生成される合成ゴムで、一般的にニトリルの含有量により、高ニトリル、中高ニトリル、中低ニトリル、低ニトリル、等に分類される。上述の弗素樹脂と弗素ゴムとＮＢＲとは、単独で使用することもでき、複数を混合して使用することもできる。
【００４０】
ただし、本発明ではポンプベローズ１２４および吸引ベローズ１１１に耐熱性と耐油性と柔軟性とが要求され、特に、ポンプベローズ１２４には耐久性も要求される。このため、吸引ベローズ１１１としては、高ニトリルのＮＢＲやバイトン等を使用することが好適であり、特に、バイトンが最適である。また、ポンプベローズ１２４には、ＰＦＡやＰＴＦＥ等を使用することが好適であり、特に、ＰＦＡが最適である。
【００４１】
［実施例］
ここで、本発明者が実施した実験の結果を実施例として以下に説明する。まず、本発明者はポンプベローズ１２４をＰＦＡで製作した第１の試作品とポリエチレンで製作した第２の試作品とを用意し、これらの試作品で耐熱性と耐久性とを試験した。
【００４２】
耐熱性の試験では、第１および第２の試作品を“９８（℃）”の沸騰した水に１０分間まで浸漬してから取り出し、室温になるまで放置してから全長の変化を測定した。すると、ポリエチレン製の第２の試作品は、全長が“１２５（ｍｍ）”から“１１５（ｍｍ）”まで収縮していたが、ＰＦＡ製の第１の試作品は、全長が“１２８（ｍｍ）”のまま変化がなく、充分な耐熱性が確認された。
【００４３】
耐久性の試験では、第１および第２の試作品を“３０（回／分）”の速度で伸縮させて“８５（℃）”の水を循環させた。すると、ポリエチレン製の第２の試作品は約２週間で破断が発生したが、ＰＦＡ製の第１の試作品は１２ヶ月が経過しても変化がなく、充分な耐久性が確認された。
【００４４】
さらに、本発明者はポンプベローズ１２４を利用したポンプユニット１２０の有効性を確認するため、このポンプユニット１２０からなる第１の試作品、ダイヤフラムポンプからなる第２の試作品、ギヤポンプからなる第３の試作品、を用意して液体の撹拌度を試験した（図示せず）。
【００４５】
この試験では、動粘度が“３２（ｍｍ２／ｓｅｃ）”の潤滑油を“３００（ｍｌ）”の水に“１５０（ｍｌ）”まで混合して処理液体とし、この処理液体の全量を第１ないし第３の試作品により“１（Ｌ／ｍｉｎ）”の流速でメスシリンダに回収した。そして、回収された処理液体を“１（ｍｉｎ）”まで放置してから分離した潤滑油の容量を計測したところ、ポンプベローズ１２４を利用した第１の試作品では“１３０（ｍｌ）”、ダイヤフラムポンプからなる第２の試作品では“９８（ｍｌ）”、ギヤポンプからなる第３の試作品では“９５（ｍｌ）”となり、本発明の液体回収装置１００は回収した処理液体の撹拌が最少であることが確認された。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の液体回収装置では、処理液体を吸引チューブから吸引するので、処理液体を粘度や親液性に関係なく一定量ずつ高効率に回収することができ、しかも、エンドレスベルトをスクレーパで擦過する構造ではないので、部品の損耗も軽減することができ、部品の破片や粉末が貯留槽の処理液体に混入することも防止でき、さらに、ポンプベローズが弗素樹脂と弗素ゴムとの少なくとも一方で形成されているので、その耐久性が良好で高温の処理液体も回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の液体回収装置を示す模式的な縦断側面図である。
【図２】吸引ユニットを示す模式的な縦断側面図である。
【符号の説明】
１００　　液体回収装置
１０２　　排出チューブ
１０４　　貯留槽
１１０　　吸引ユニット
１１１　　吸引ベローズ
１１２　　ベローズ固定手段である外側フロート
１１３　　内側フロート
１２１　　バルブケーシング
１２２　　吸引バルブ
１２３　　排出バルブ
１２４　　ポンプベローズ
１２５　　ポンプ駆動機構
【図１】
2004016900.tif 000003
【図２】
2004016900.tif 000004