(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
a) 被処理液を貯留する被処理液貯留槽と、
b) 前記被処理液貯留槽内の被処理液を加熱する加熱手段と、
c) 上部に設けられた連通口において前記被処理液貯留槽の上部と連通し、下部に蒸留液吸引口を有する蒸留液貯留槽と、
d) 前記被処理液貯留槽で蒸発し、前記蒸留液貯留槽に移動する被処理液の蒸気を冷却する冷却手段と、
e) 前記被処理液貯留槽内及び前記蒸留液貯留槽内を減圧する真空ポンプと、
f) 前記蒸留液吸引口に接続された、前記蒸留液貯留槽内の蒸留液を吸引するエゼクタと
を有し、
g) 前記連通口と前記蒸留液吸引口の高さの差ΔHが、前記エゼクタにより到達可能な圧力Peと前記真空ポンプにより到達可能な圧力Pvの差圧ΔP=(Pe-Pv)、蒸留液の比重w及び重力加速度gで表される値であるΔP/(wg)よりも大きい
ことを特徴とする真空蒸留装置。
【請求項２】
前記冷却手段が前記被処理液貯留槽と前記蒸留液貯留槽の間に設けられた液化室を有し、該液化室が前記連通口と連通すると共に、該被処理液貯留槽と該液化室を連通し前記連通口よりも口径が大きい被処理液貯留槽側連通口を有することを特徴とする請求項１に記載の真空蒸留装置。
【請求項３】
前記真空ポンプがドライ真空ポンプであることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空蒸留装置。
【請求項４】
前記被処理液又は前記蒸留液が含有する不純物の濃度を計測する不純物濃度計測手段と、該濃度に応じて前記加熱手段及び前記真空ポンプのいずれか一方又は両方の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空蒸留装置。
【請求項５】
前記不純物濃度計測手段が、前記被処理液の主成分が炭素原子の多価結合を有しない分子から成り、前記不純物が炭素原子の多価結合を有する分子を含有する油分である場合に用いられる油分濃度計測装置であって、該油分濃度計測装置が、
1) 前記被処理液又は前記蒸留液につき光の吸収が観測される270〜400nmの間の所定波長帯内の吸光度のスペクトルを測定する吸光度測定手段と、
2) 前記所定波長帯内の所定波長における吸光度と、前記油分の濃度と該所定波長における吸光度の関係を示す第１検量線とに基づいて該油分の濃度値を求める低濃度用油分濃度決定手段と、
3) 前記所定波長帯のうち、前記吸光度のスペクトルにおいて吸光度が所定吸光度となる波長と、前記油分の濃度と該所定吸光度となる波長の関係を示す第２検量線とに基づいて、該油分の濃度値を求める高濃度用油分濃度決定手段と、
4) 所定基準に基づいて、前記低濃度用油分濃度決定手段と前記高濃度用油分濃度決定手段から前記油分の濃度値を求める手段を選択する油分濃度決定方法選択手段と
を備えることを特徴とする請求項４に記載の真空蒸留装置。
【請求項６】
前記油分濃度決定方法選択手段が、前記油分濃度計測装置が前記蒸留液を計測対象とするときには前記低濃度用油分濃度決定手段を選択し、前記油分濃度計測装置が前記被処理液を計測対象とするときには前記第２検量線を選択することを特徴とする請求項５に記載の真空蒸留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の洗浄に用いられる洗浄液等の蒸留再生に利用可能な真空蒸留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属材等の切削加工を行う際には、摩擦の低減と冷却のために切削油が用いられる。切削加工により得られるワークの表面には切削油が付着しているため、加工後に、洗浄液を用いてワークの洗浄が行われる。そのような洗浄液として、パラフィン（直鎖炭化水素）を主成分とするパラフィン系洗浄液が用いられている。パラフィン系洗浄液は環境への負荷が大きいため、できるだけ廃棄することなく、繰り返し使用される。
【０００３】
同じ洗浄液を用いて洗浄を繰り返し行うと、洗浄液中の切削油の濃度が徐々に増加し、洗浄能力が低下してゆく。そこで、従来より、繰り返し使用された洗浄液（被処理液）を蒸留することにより再生する蒸留再生処理が行われている（例えば特許文献１）。特許文献１に記載の蒸留再生装置では、被処理液を被処理液貯留槽に貯留し、被処理液貯留槽内を加熱することにより蒸留を行う（なお、特許文献１では、被処理液貯留槽には名前が付されておらず、被処理液貯留槽と被処理液を加熱する手段を合わせて「蒸気発生部」と呼ばれている）。例えばパラフィン系洗浄液を用いる場合には、通常用いられている切削油よりも沸点が低いため、蒸留により、切削油の成分が除去されたパラフィン系洗浄液が得られる。
【０００４】
特許文献１に記載の装置では、蒸留の際に被処理液貯留槽内で発生する蒸気は、真空ポンプによって被処理液貯留槽から吸引され、凝縮部に導入される。凝縮部は、特許文献１では蒸気が通過する凝縮管と、該凝縮管を冷却液等の冷媒により冷却する冷却槽を有するものが用いられている。蒸気は、凝縮管において冷却されて液化する。凝縮管には蒸留液貯留槽（特許文献１には単に「貯留槽」と記載）が接続されており、凝縮部において液化した洗浄液（蒸留液）は蒸留液貯留槽に貯留される。なお、凝縮部は蒸留液貯留槽内に設けてもよい。
【０００５】
上述の真空ポンプは、被処理液貯留槽から蒸気を吸引するだけでなく、真空度を高く（圧力を低く）することで被処理液の沸点を低下させ、それによって、より低い温度で蒸留を行うという役割も有している。このように蒸留の際の温度（蒸留温度）を低くすることにより、被処理液貯留槽の材料と被処理液が反応することを抑えることができる（特許文献２参照）。例えば被処理液が切削油が混入した洗浄液である場合には、蒸留時の温度が高いと、切削油に含まれる塩素や硫黄を含有する成分が被処理液貯留槽の材料と反応して、被処理液貯留槽が腐食するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平09-150001号公報
【特許文献２】特開2005-288329号公報（[0035]）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
真空ポンプを用いて減圧することにより、被処理液貯留槽と連通する蒸留液貯留槽内も減圧される。従って、蒸留液貯留槽内は大気圧である外部よりも圧力が低いため、そのままでは蒸留液貯留槽内の洗浄液を外部に取り出すことができない。蒸留液貯留槽内を大気圧に開放すれば洗浄液を外部に取り出すことができるが、そのためには蒸留の作業を中断しなければならない。そこで、特許文献１に記載の装置では、蒸留液貯留槽と外部の間に洗浄液の供給管を設け、この供給管にバルブを2個設けてその間の空間を一時貯留空間とするという構成を取っている。この構成において、まず外部寄りのバルブを閉鎖し蒸留液貯留槽寄りのバルブを開放することによって両バルブ間の一時貯留空間に洗浄液を導入し、次いで、蒸留液貯留槽寄りのバルブを閉鎖して外部寄りのバルブを開放することによって一時貯留空間の洗浄液を外部に取り出す。しかしながら、この構成によれば、洗浄液を外部に取り出した際に一時貯留空間に外気が侵入し、この外気が次に一時貯留空間に洗浄液を導入する際に蒸留液貯留槽内に侵入し、真空度が一時的に低下してしまう。このように、この構成では、洗浄液を蒸留液貯留槽から間欠的にしか取り出すことができず、連続的に取り出すことはできない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、真空ポンプを用いて被処理液貯留槽内の減圧を行いつつ被処理液の蒸留再生を行うものであって、被処理液貯留槽内の真空度を低下させることなく、蒸留された液体を蒸留液貯留槽から連続的に外部に取り出すことができる真空蒸留装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明に係る真空蒸留装置は、
a) 被処理液を貯留する被処理液貯留槽と、
b) 前記被処理液貯留槽内の被処理液を加熱する加熱手段と、
c) 上部に設けられた連通口において前記被処理液貯留槽の上部と連通し、下部に蒸留液吸引口を有する蒸留液貯留槽と、
d) 前記被処理液貯留槽で蒸発し、前記蒸留液貯留槽に移動する被処理液の蒸気を冷却する冷却手段と、
e) 前記被処理液貯留槽内及び前記蒸留液貯留槽内を減圧する真空ポンプと、
f) 前記蒸留液吸引口に接続された、前記蒸留液貯留槽内の蒸留液を吸引するエゼクタと
を有し、
g) 前記連通口と前記蒸留液吸引口の高さの差ΔHが、前記エゼクタにより到達可能な圧力Peと前記真空ポンプにより到達可能な圧力Pvの差圧ΔP=(Pe-Pv)、蒸留液の比重w及び重力加速度gで表される値であるΔP/(wg)よりも大きい
ことを特徴とする。
【００１０】
前記冷却手段は、前記被処理液貯留槽と前記蒸留液貯留槽の間に設けてもよいし、前記蒸留液貯留槽内に設けてもよい。前記真空ポンプは、前記被処理液貯留槽、前記蒸留液貯留槽、それらの間の連通路のいずれに設けてもよい。いずれにせよ、これらは連通しているため、この真空ポンプにより減圧される。
【００１１】
本発明に係る真空蒸留装置では、蒸留液貯留槽内から蒸留液を取り出すためにエゼクタを用いる。エゼクタは、ベルヌーイの法則を利用した流体の吸引装置として周知のものであり、一部が細くなっている管に作動用の高圧の流体を通過させることにより、その管の細くなっている部分で分岐した吸引管から吸引対象の流体（本発明では蒸留液貯留槽内の蒸留液）を吸引するものである。エゼクタは簡単な構造を有し安価であるという特長を有する。但し、通常、エゼクタによる吸引の能力は真空ポンプによる吸引の能力よりも低いため、単にエゼクタで吸引するだけでは、蒸留液貯留槽内の蒸留液を外部に取り出すことができない。
【００１２】
そこで本発明に係る真空蒸留装置ではさらに、蒸留液貯留槽の連通口と蒸留液吸引口の高さの差ΔHを、上述のΔP/(wg)よりも高くする。被処理液の蒸留を継続的に行うことにより蒸留液貯留槽内における蒸留液の蒸留液吸引口からの液面の高さが上昇してゆき、この高さがΔP/(wg)よりも高くなったときに、蒸留液吸引口における蒸留液の液圧が真空ポンプとエゼクタの差圧ΔPを上回る。これにより、蒸留液の液圧及びエゼクタによる吸引を合わせて、真空ポンプによる吸引に抗して蒸留液を蒸留液貯留槽から外部に取り出すことができる。
【００１３】
ここで、wの値は蒸留液に依存するが、蒸留液は不純物が混入していない純粋な被処理液（洗浄装置に用いられる洗浄液の例では切削油等が混入していない洗浄液そのもの）に対応する。従って、本発明に係る真空蒸留装置が対象とする純粋な被処理液のうち、最小の比重を有するものの比重の値wminを用いて上記式を計算しておくことにより、本発明に係る真空蒸留装置はあらゆる被処理液に対応することができるようになる。例えば、上記洗浄液の比重は一般的に0.70〜1.00の範囲内であるので、wとして上記範囲の下限値である0.70を採用しておけばほぼ全ての洗浄液に対応することができる。また、対象とする被処理液が定まっている場合にはもちろん、その被処理液の比重wを用いて計算しておけばよい。例えば、パラフィン系洗浄液「NSクリーン100」（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製。「NSクリーン」は同社の登録商標。）では、比重wは室温（20℃）において0.730である。
【００１４】
このように、本発明に係る真空蒸留装置では、蒸留液を蒸留液貯留槽から取り出す際に外部の空気が蒸留液貯留槽に侵入することがなく、それゆえ蒸留液貯留槽に連通する被処理液貯留槽の真空度が低下することはない。そのため、蒸留のための被処理液の加熱及び被処理液貯留槽内の減圧を行いながら、蒸留液貯留槽から連続的に蒸留液を取り出すことができる。
【００１５】
前記冷却手段は、前記被処理液貯留槽と前記蒸留液貯留槽の間に設けられた液化室を有し、該液化室が前記連通口と連通すると共に、該被処理液貯留槽と該液化室を連通し前記連通口よりも口径が大きい被処理液貯留槽側連通口を有する、という構成を取ることができる。これにより、被処理液貯留槽内で発生する蒸気を、大口径の被処理液貯留槽側連通口を通して液化室内まで流入しやすくなり、且つ該液化室内で蒸気を液化するため、被処理液貯留槽内の蒸気の圧力が上昇し難くなる。そのため、蒸留温度をより低くすることができ、被処理液貯留槽等の腐食を一層抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る真空蒸留装置はさらに、前記被処理液又は前記蒸留液が含有する不純物の濃度を計測する不純物濃度計測手段と、該濃度に応じて前記加熱手段及び前記真空ポンプのいずれか一方又は両方の動作を制御する制御手段を備えることができる。
【００１７】
ここで制御手段は、不純物濃度計測手段により計測される被処理液又は蒸留液中の不純物の濃度が上昇したときには、加熱を抑制するように加熱手段を制御し、及び／又は真空度を高く（圧力を低く）するように真空ポンプを制御する。これにより、蒸留の速度は遅くなるものの、蒸留液に不純物が混入することや、不純物が被処理液貯留槽と反応することを抑えることができる。一方、被処理液又は蒸留液中の不純物の濃度が下降したときには、蒸留の速度を速くするために、制御手段は加熱を促進するように加熱手段を制御し、及び／又は真空度を低く（圧力を高く）するように真空ポンプを制御するとよい。また、不純物の濃度が上昇又は下降するという経時変化を基準とする代わりに、不純物の濃度が所定の上限値を上回ったときに加熱を抑制するか真空度を高くし、該濃度が所定の下限値を下回ったときに加熱を促進するか真空度を低くするようにしてもよい。
【００１８】
前記被処理液が含有する不純物が油分である場合には、前記不純物濃度計測手段には種々の油分濃度計測装置を用いることができる。特に、前記被処理液の主成分が炭素原子の多価結合を有しない分子から成るものであって、前記不純物が炭素原子の多価結合を有する分子を含有する油分である場合には、本件出願人によって特願2015-028202号で提案された油分濃度計測装置を用いることが望ましい。この油分濃度計測装置は、
1) 前記被処理液につき光の吸収が観測される270〜400nmの間の所定波長帯内の吸光度のスペクトルを測定する吸光度測定手段と、
2) 前記所定波長帯内の所定波長における吸光度と、前記油分の濃度と該所定波長における吸光度の関係を示す第１検量線とに基づいて該油分の濃度値を求める低濃度用油分濃度決定手段と、
3) 前記所定波長帯のうち、前記吸光度のスペクトルにおいて吸光度が所定吸光度となる波長と、前記油分の濃度と該所定吸光度となる波長の関係を示す第２検量線とに基づいて、該油分の濃度値を求める高濃度用油分濃度決定手段と、
4) 所定基準に基づいて、前記低濃度用油分濃度決定手段と前記高濃度用油分濃度決定手段から前記油分の濃度値を求める手段を選択する油分濃度決定方法選択手段と
を備える。
【００１９】
特願2015-028202号で提案された上記油分濃度計測装置を用いることにより、低濃度では油分の濃度と所定波長における吸光度の関係を示す第１検量線に基づいて、高濃度では油分の濃度と所定吸光度となる波長の関係を示す第２検量線に基づいて、広い濃度範囲に亘って被処理液中の油分の濃度を計測することができるため、油分の濃度に応じて適切な温度や真空度で真空蒸留を行うことができる。
【００２０】
上記所定基準には、前記所定波長における吸光度を用いることができる。この場合、油分濃度決定方法選択手段は、当該吸光度が所定値以下（又は所定値未満）であるときには低濃度用油分濃度決定手段を選択し、当該吸光度が所定値以上である（又は所定値を超えている）ときには高濃度用油分濃度決定手段を選択する。あるいは、通常は蒸留液よりも被処理液の方が油分の濃度がはるかに高いため、前記油分濃度決定方法選択手段は、前記油分濃度計測装置が前記蒸留液を計測対象とするときには前記低濃度用油分濃度決定手段を選択し、前記油分濃度計測装置が前記被処理液を計測対象とするときには前記第２検量線を選択するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る真空蒸留装置によれば、被処理液貯留槽内の真空度を低下させることなく、蒸留された液体を蒸留液貯留槽から連続的に外部に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る真空蒸留装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本発明に係る真空蒸留装置の他の実施形態を示す概略構成図。
【図３】パラフィン系洗浄液「NS100」に加工油「MP15」が混入した試料について作成された第１検量線(a)及び第２検量線(b)を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１を用いて、本発明に係る真空蒸留装置の第１実施形態を説明する。本実施形態の真空蒸留装置１０は、機械加工に使用された、加工油等を含有するパラフィン系洗浄液を被処理液として、パラフィン系洗浄液を蒸留再生することを目的として作製されているが、真空蒸留装置１０が取り扱うことができる被処理液はそれには限定されない。
【００２４】
本実施形態の真空蒸留装置１０は、被処理液貯留槽１１と、加熱部１２と、第１冷却部１３１と、蒸留液貯留槽１４と、真空ポンプ１５と、エゼクタ１６を有する。蒸留液貯留槽１４内には第２冷却部１３２が設けられており、第１冷却部１３１と第２冷却部１３２を合わせて冷却部１３が構成されている。
【００２５】
被処理液貯留槽１１は被処理液を貯留する槽であり、底部が丸底になっている他は、円筒状の形状を有する。被処理液貯留槽１１の上端には、被処理液貯留槽側連通口１１１が設けられている。
【００２６】
また、被処理液貯留槽１１には、液面調整槽１１２が接続されている。液面調整槽１１２は、下端が下側管１１２１により被処理液貯留槽１１に接続され、上端が上側管１１２２により被処理液貯留槽１１と下側管１１２１の接続位置よりも上側で被処理液貯留槽１１に接続されており、内部にはフロート弁（図示省略）が設けられている。また、液面調整槽１１２の下端付近には被処理液の給液管１１３が接続されている。フロート弁は、液面調整槽１１２内の液面に浮かぶフロートを有し、該フロートの位置が所定の高さを下回っている間、弁が開放されて給液管１１３から液面調整槽１１２内に被処理液が供給されるように構成されている。ここで、液面調整槽１１２の液面よりも上側の空間は上側管１１２２を介して被処理液貯留槽１１内の上側の空間と連通して同じ圧力となり、それにより、液面調整槽１１２の液面と被処理液貯留槽１１の液面は同じ高さになる。こうして、液面調整槽１１２によって被処理液貯留槽１１内の液面の高さが所定値に調整される。給液管１１３の経路上にはフィルタ１１４が設けられ、被処理液中に混入する固形物が除去されるようになっている。
【００２７】
加熱部１２は、被処理液貯留槽１１内に設けられた、液体の加熱媒体油が通過する加熱コイル１２１と、該加熱コイル１２１を含む加熱媒体油の経路であって加熱コイル１２１以外の部分が被処理液貯留槽１１外を通過する加熱媒体油循環経路１２２と、該加熱媒体油循環経路１２２上に設けられた、加熱媒体油を加熱するヒータ１２３及び加熱媒体油循環ポンプ１２４を有する。
【００２８】
第１冷却部１３１は、被処理液貯留槽１１の直上に設けられた円筒状の液化室１３１１を有する。該液化室１３１１内は、底面の中央付近において、被処理液貯留槽側連通口１１１を介して被処理液貯留槽１１内と連通している。液化室１３１１内には、該液化室１３１１の側壁の円筒状である内面に沿って、冷却水が通過する第１冷却水通過コイル１３１２が設けられている。また、液化室１３１１の底面では、被処理液貯留槽側連通口１１１の周囲を囲むように、隔壁１３１３が上方に伸びている。また、液化室１３１１の側面であって隔壁１３１３の上端よりも下側の位置に、液化室１３１１と蒸留液貯留槽１４を連通する連通管１７が接続されている。被処理液貯留槽側連通口１１１の口径は連通管１７の口径よりも広い。
【００２９】
蒸留液貯留槽１４は、内部の高さが1.57mであり、上端には連通管１７が、下端にはエゼクタ１６の分岐管１６２（後述）と結ぶ吸引管１４１が、それぞれ接続されている。連通管１７の端が上記連通口に該当する。蒸留液貯留槽１４内において、連通管１７の下端（連通口）１７１と吸引管１４１の上端（蒸留液吸引口）１４１１の高さの差ΔHは約1.5m確保されている。また、蒸留液貯留槽１４内には、高さ方向の全体に亘って、冷却水が通過する第２冷却部（第２冷却水通過コイル）１３２が設けられている。この第２冷却部１３２は、蒸気を冷却して液化する機能と共に、蒸留液（再生された被処理液）を冷却する機能を有する。蒸留液貯留槽１４の上端は、減圧管１５１を介して真空ポンプ１５と接続されている。減圧管１５１中には減圧弁１５２が設けられている。真空ポンプ１５の排気側は後述の作動液体槽１８３に接続されている。
【００３０】
真空ポンプ１５には、本実施形態ではドライ真空ポンプ（アルバック機工株式会社製、型番：DTU-20）を用いる。ドライ真空ポンプとは、作動油を使用しない真空ポンプをいう。ドライ真空ポンプを用いることにより、蒸留液に不純物として作動油が混入することを防ぐことができる。この真空ポンプは、圧力を1kPa以下（数百kPaまで）に低下させることができる能力を有する。
【００３１】
エゼクタ１６は、作動用液体が通過する作動液体流路１６１と、作動液体流路１６１から分岐する分岐管１６２を有する。作動液体流路１６１には作動液体循環経路１８１が接続されており、作動液体循環経路１８１には作動液体循環ポンプ１８２及び作動液体槽１８３が設けられている。本実施形態では、エゼクタ１６の作動用液体には蒸留液と同じ液体を用いる。従って、分岐管１６２から作動液体流路１６１に吸引された蒸留液は、そのまま作動用液体として用いられ、作動液体槽１８３に貯留される。作動液体槽１８３内には、冷却水が通過する作動液体冷却コイル１８４が設けられている。作動液体冷却コイル１８４は、作動液体を冷却すると共に、蒸留液貯留槽１４内で液化せずに真空ポンプ１５からの排気にわずかに混入する蒸気を冷却して液化する役割を有する。また、作動液体槽１８３には排出口１８５が設けられており、この排出口１８５から蒸留液（作動用液体）を取り出すことができる。
【００３２】
吸引管１４１は、蒸留液貯留槽１４の下端とエゼクタ１６の間の分岐位置で分岐吸引管１４２の一端が分岐している。分岐吸引管１４２の他端は、吸引管１４１の蒸留液吸引口１４１１よりも高く、蒸留液貯留槽１４内の底面から約1.0mの高さのところにある。吸引管１４１の前記分岐位置よりも蒸留液貯留槽１４側には第１吸引弁１４１Ｖが設けられ、分岐吸引管１４２には第２吸引弁１４２Ｖが設けられている。
【００３３】
吸引管１４１には、逆流防止弁１４３が設けられている。逆流防止弁１４３は、蒸留液貯留槽１４からエゼクタ１６に向けて液体を流すことができるのに対して、エゼクタ１６から蒸留液貯留槽１４に向けて液体を流すことを防止する機能を有する。
【００３４】
本実施形態の真空蒸留装置１０の動作を説明する。
まず、第１吸引弁１４１Ｖを閉鎖して第２吸引弁１４２Ｖを開放した状態で作動液体循環ポンプ１８２を作動させることにより、エゼクタ１６は分岐吸引管１４２から空気を吸引し、被処理液貯留槽１１、液化室１３１１、連通管１７及び蒸留液貯留槽１４内を9.3kPa以下の圧力になるように真空引きする。この時点では未だ、真空ポンプ１５は作動させず、減圧弁１５２は閉鎖しておく。
【００３５】
被処理液貯留槽１１には、前述のように液面調整槽１１２を介して被処理液が供給される。加熱部１２は、加熱媒体油をヒータ１２３により加熱しつつ加熱媒体油循環ポンプ１２４により加熱媒体油循環経路１２２を循環させることによって加熱コイル１２１内を通過させ、これにより被処理液貯留槽１１内の被処理液を加熱する。こうして加熱された被処理液から蒸気が発生する。例えば被処理液が使用済みパラフィン系洗浄液である場合には、パラフィン系洗浄液の成分が蒸発し、被処理液中に混入している加工油等が被処理液貯留槽１１内に残存する。
【００３６】
発生した蒸気は被処理液貯留槽側連通口１１１を通過して第１冷却部１３１の液化室１３１１内に導入され、その一部が第１冷却水通過コイル１３１２付近で冷却されて液化する。液化した蒸留液は、液化室１３１１の底面のうち隔壁１３１３の外側のところに落下し、真空ポンプ１５によって連通管１７を経由して蒸留液貯留槽１４内に吸引される。また、液化室１３１１で液化されずに残存する蒸気も、蒸留液と一緒に蒸留液貯留槽１４内に吸引される。ここで、被処理液貯留槽側連通口１１１の口径が連通管１７の口径よりも広いことと、液化室１３１１内で蒸気の一部が冷却されることにより、被処理液貯留槽１１内の蒸気の圧力を抑えることができる。
【００３７】
蒸留液貯留槽１４内では、第１冷却部１３１において液化しなかった蒸気が第２冷却部１３２により冷却され、液化が促進される。第１冷却部１３１から吸引された蒸留液、及び第２冷却部１３２により液化された蒸留液は、蒸留液貯留槽１４に貯留されてゆき、蒸留液の液面が徐々に上昇してゆく。そして、蒸留の開始から所定時間経過後、第２吸引弁１４２Ｖを閉鎖すると共に真空ポンプ１５を作動させ、減圧弁１５２を開放する。これにより、被処理液貯留槽１１、液化室１３１１、連通管１７及び蒸留液貯留槽１４内の圧力は1.0kPa以下に低下する。このように、始めにエゼクタ１６を用いてある程度真空引きしてから真空ポンプ１５を作動させることにより、小型の真空ポンプ１５であっても圧力を1.0kPa以下に低下させることができ、真空ポンプに要する初期コストを抑えることができる。
【００３８】
また、第２吸引弁１４２Ｖの閉鎖と同時に、第１吸引弁１４１Ｖを開放する。エゼクタ１６は、第１吸引弁１４１Ｖが開放された状態で作動流体が作動液体循環経路１８１内を流れることにより、蒸留液貯留槽１４内の蒸留液を吸引管１４１から吸引しようとする。ここで、エゼクタ１６による吸引の能力は真空ポンプ１５による吸引の能力よりも低いため、蒸留液吸引口１４１１からの蒸留液の液面の高さがΔP/(wg)に達するまでは、エゼクタ１６によって蒸留液を吸引することができず、蒸留が進行するに従って液面がさらに上昇してゆく。本実施形態の真空蒸留装置１０では、連通口１７１と蒸留液吸引口１４１１の高さの差ΔHがΔP/(wg)よりも大きいため、液面の高さはΔP/(wg)を超えることができる。液面のがこの高さを超えると、蒸留液の液圧が真空ポンプ１５とエゼクタ１６の差圧ΔPを上回るため、蒸留液貯留槽１４内の蒸留液が蒸留液吸引口１４１１からエゼクタ１６に吸引される。エゼクタ１６に吸引された蒸留液は、それと同じ成分である作動流体と一緒に作動液体槽１８３に貯留される。作動液体槽１８３内は常圧であり、蒸留液（作動流体）を排出口１８５から容易に取り出すことができる。
【００３９】
蒸留液を取り出すことが可能となる液面の高さの例を、蒸留再生の対象となる液が上述の「NSクリーン100」である場合について説明する。エゼクタ１６により到達可能な圧力Peは9.3kPa、真空ポンプ１５により到達可能な圧力Pvは1.0kPaと見積もられる。「NSクリーン100」の比重wは上記のように0.730（温度が20℃の場合）であるため、ΔP/(wg)の値は、(9.3-1.0)[kPa]/(0.730[g/cm3]×9.8[m/s2])=1.160mとなる。本実施形態の真空蒸留装置１０では、連通口１７１と蒸留液吸引口１４１１の高さの差ΔHは1.160mよりも高い約1.5mであるため、蒸留液貯留槽１４からNSクリーン100の蒸留液を取り出すことは可能である。
【００４０】
次に、図２を用いて、本発明に係る真空蒸留装置の第２実施形態を説明する。本実施形態の真空蒸留装置１０Ａは、第１実施形態の真空蒸留装置１０に油分濃度計測装置（不純物濃度計測手段）２０を付加したものである。以下、油分濃度計測装置２０の構成について説明し、その他の構成は第１実施形態の真空蒸留装置１０と同様であるため詳細な説明を省略する。
【００４１】
油分濃度計測装置２０は、後述のように被処理液貯留槽１１や作動液体槽１８３と接続される流路２１と、流路２１中に設けられた送液ポンプ２２と、流路２１中の送液ポンプ２２よりも下流側に設けられた試料セル２３と、光照射部２４と、光検出部２５と、制御部２６を有する。また、流路２１の送液ポンプ２２よりも上流側には流入口側三方弁２１１が、流路２１の試料セル２３よりも下流側には流出口側三方弁２１２が、それぞれ設けられている。これら流入口側三方弁２１１及び流出口側三方弁２１２により、被処理液貯留槽１１と作動液体槽１８３のいずれかが流路２１に接続されるように切り替えられ、流路２１に流入する液体が被処理液貯留槽１１内の被処理液と作動液体槽１８３内の蒸留液（作動液）の間で切り替えられる（以下、流路２１に流入する液体を「試料液」と呼ぶ）。試料セル２３内は当該試料液が流入する。光照射部２４は、試料セル２３内の試料液に、270〜400nmの間の所定波長帯内の波長を有する照射光を照射するものである。光検出部２５は、当該試料液を通過した透過光の強度を波長毎に検出するものである。
【００４２】
制御部２６は、光検出部２５で検出された波長毎の透過光の強度に基づいて試料液の油分の濃度を求め、該濃度に基づいてヒータ１２３の出力及び真空ポンプ１５の動作を制御するものであって、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のハードウエア及びソフトウエアにより具現化されている。また、制御部２６は、前述の低濃度用油分濃度決定手段、高濃度用油分濃度決定手段及び油分濃度決定方法選択手段として機能する。
【００４３】
制御部２６は、ハードディスク等の記録装置に記録された第１検量線及び第２検量線のデータを有している。第１検量線及び第２検量線はいずれも、油分の濃度が既知である被処理液を用いた予備実験により作成される。第１検量線は、吸光度と油分の濃度の関係を示し、１又は複数の波長について作成されている。第２検量線は、吸光度が所定の値となるときの波長と油分の濃度の関係を示しており、１又は複数の吸光度について作成されている。図３に、主成分が炭素原子の多価結合を有しない分子から成るパラフィン系洗浄液である上記「NS100」に、炭素原子の多価結合を有する分子を含有する油分である出光興産株式会社製「MP15」を混入させた被処理液を用いて作成した第１検量線及び第２検量線の例を示す。この例では、第１検量線については2つの波長につき、第２検量線については2つの吸光度につき、それぞれ検量線が作成されている。
【００４４】
第２実施形態の真空蒸留装置１０Ａの動作を説明する。真空蒸留装置１０Ａの動作は、油分濃度計測装置２０の動作及びそれに伴うヒータ１２３の出力及び真空ポンプ１５の動作の制御を除いて、第１実施例の真空蒸留装置１０の動作と同様であるため、以下では第１実施例の真空蒸留装置１０の動作との相違点のみ説明する。
【００４５】
流入口側三方弁２１１及び流出口側三方弁２１２は、本実施形態の真空蒸留装置１０Ａの動作開始時又は動作中であって使用者が制御部２６のＰＣの入力装置を操作したとき又は予め定められた所定のタイミングに、制御部２６からの制御信号を受けて、被処理液と蒸留液のいずれか一方が試料液として流路２１に流入するように開放される。試料液は送液ポンプ２２により試料セル２３内に導入され、光照射部２４により照射光が照射される。試料液を透過した透過光は光検出部２５で波長毎に強度が検出され、該強度に基づいて制御部２６において波長毎の吸光度が求められる。
【００４６】
制御部２６は、試料液が蒸留液である（ように流入口側三方弁２１１及び流出口側三方弁２１２が開放されている）場合には、記録装置から第１検量線のデータを読み出し、第１検量線の作成に用いられた1又は複数の波長についてそれぞれ、測定で得られた吸光度を該第１検量線に適用することにより油分の濃度を求める。第１検量線が複数の波長について作成されている場合には、油分の濃度の値が当該複数得られることから、それらの平均値を取る。一方、試料液が被処理液である場合には、記録装置から第２検量線のデータを読み出し、第２検量線の作成に用いられた1又は複数の吸光度についてそれぞれ、当該吸光度となる波長を測定データから求め、当該波長を第２検量線に適用することにより油分の濃度を求める。第２検量線が複数の吸光度について作成されている場合には、複数の得られる油分の濃度の値の平均値を取る。
【００４７】
このように被処理液又は蒸留液の油分の濃度を継続的に計測し、該濃度が上昇しているとき又は所定の上限値を上回ったときには、制御部２６は、ヒータ１２３の出力を低下させ、及び／又は被処理液貯留槽１１内の真空度が高く（圧力が低く）なるように真空ポンプ１５を制御することにより、被処理液からの油分の蒸発及びそれによる蒸留液への油分の混入を抑制する。一方、当該濃度が下降しているとき又は所定の下限値を下回ったときには、制御部２６は、ヒータ１２３の出力を上昇させ、及び／又は被処理液貯留槽１１内の真空度が低く（圧力が高く）なるように真空ポンプ１５を制御することにより、被処理液からの油分の蒸発を促進し、それにより蒸留の速度を速くする。
【００４８】
なお、ここでは蒸留液には第１検量線を適用し、被処理液には第２検量線を適用するとしたが、その代わりに、蒸留液と被処理液を問わず、吸光度が所定値以下又は未満であるときには第１検量線を適用し、吸光度が所定値以上又は該所定値を超えているときには第２検量線を適用するようにしてもよい。
【００４９】
以上、第１及び第２実施形態の真空蒸留装置について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、本実施形態では第１冷却部１３１及び第２冷却部１３２という２つの冷却部を用いたが、いずれか一方のみを用いてもよい。あるいは、これら第１冷却部１３１及び／若しくは第２冷却部１３２の代わりに、又は第１冷却部１３１及び／若しくは第２冷却部１３２と共に、連通管１７を冷却する冷却装置を用いてもよい。その他、冷却部には従来の真空蒸留装置で用いられている種々の構成を採用することができる。加熱部１２は、加熱コイル１２１の代わりに被処理液貯留槽１１内に直接ヒータ１２３を設けてもよい。また、分岐吸引管１４２及び第２吸引弁１４２Ｖは省略してもよい。真空ポンプ１５は、ドライポンプ以外のもの（作動油を使用する真空ポンプを含む）を使用してもよい。
【００５０】
第２実施形態の真空蒸留装置１０Ａにおける油分濃度計測装置２０では、流入口側三方弁２１１及び流出口側三方弁２１２を用いて、共通の試料セル２３に被処理液及び蒸留液のいずれか一方を流入させるようにしたが、被処理液用の試料セルと蒸留液用の試料セルを別々に設けてもよい。共通の試料セル２３を用いれば装置のコストを抑えることができ、別々の試料セルを用いれば被処理液と蒸留液の一方に他方が混入することがなく、より高い精度で油分の濃度を計測することができる。また、油分濃度計測装置は、第２実施形態における第１検量線及び第２検量線を用いるものに限らず、例えば吸光度に基づいて検量線を１種類のみ用いて油分の濃度を計測するものなど、従来の装置を用いることもできる。さらには、油分以外の不純物が混入した被処理液を蒸留する場合には、その不純物に応じた不純物濃度計測装置を適宜用いることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…真空蒸留装置
１１…被処理液貯留槽
１１１…被処理液貯留槽側連通口
１１２…液面調整槽
１１２１…下側管
１１２２…上側管
１１３…給液管
１１４…フィルタ
１２…加熱部
１２１…加熱コイル
１２２…加熱媒体油循環経路
１２３…ヒータ
１２４…加熱媒体油循環ポンプ
１３…冷却部
１３１…第１冷却部
１３１１…液化室
１３１２…第１冷却水通過コイル
１３１３…隔壁
１３２…第２冷却部
１４…蒸留液貯留槽
１４１…吸引管
１４１Ｖ…第１吸引弁
１４１１…蒸留液吸引口
１４２…分岐吸引管
１４２Ｖ…第２吸引弁
１５…真空ポンプ
１５１…減圧管
１６…エゼクタ
１６１…作動液体流路
１６２…分岐管
１７…連通管
１７１…連通口
１８１…作動液体循環経路
１８２…作動液体循環ポンプ
１８３…作動液体槽
１８４…作動液体冷却コイル
１８５…排出口
【図１】
0006306546.tif 000002
【図２】
0006306546.tif 000003
【図３】
0006306546.tif 000004