(57)【要約】【課題】液体を効率よく殺菌する液体殺菌装置、および、それを用いた浮上油分離装置を提供する。【解決手段】工作機械用のクーラントタンク内の浮上油を分離槽２１に投入し、分離槽２１で浮上した油を除去した後のクーラントをオゾン気曝槽２３で曝気する。オゾン気曝槽２３には、紫外線を放射する低水銀ランプ８を内蔵するユーゾン管ジャケット７が挿入配置されており、ユーゾン管ジャケット７内に送り込まれたエアーに含まれている酸素が紫外線によりオゾン化されてオゾン気曝槽２３の下部から泡状に放出される。低水銀ランプ８から放射された紫外線がユーゾン管ジャケット７を透過してオゾン気曝槽２３内のクーラントに照射される。オゾンでの曝気と紫外線照射とによりクーラントが殺菌される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線発光源と、
酸素を含む気体に対し前記紫外線発光源からの紫外線を照射して前記酸素をオゾンに変えると共に、該オゾンで液体を曝気する曝気部と、を備え、
前記紫外線発光源からの紫外線が前記曝気部の液体にも照射されるようにした、液体殺菌装置。
【請求項２】
前記曝気部は、貯留槽に貯留された液体に前記オゾンを供給して曝気し、
前記紫外線発光源は、前記液体の進入を防ぐ覆い部材で覆われた状態で前記貯留槽内に配置され、
前記気体を前記覆い部材内に供給する気体供給手段と、
前記覆い部材内に供給された気体が前記紫外線発光源による紫外線照射を受けた後前記貯留槽内に噴出される噴出部とを、さらに備え、
前記覆い部材は、紫外線を透過する材質で構成され、前記紫外線発光源から照射された紫外線が前記覆い部材を透過して前記貯留槽内の液体にも照射される、請求項１に記載の液体殺菌装置。
【請求項３】
前記紫外線発光源は、酸素をオゾンに変えるのに適した第１波長と、殺菌に適した第２波長とを放射する、請求項１または２に記載の液体殺菌装置。
【請求項４】
前記覆い部材の材質は石英ガラスである、請求項１〜３の何れかに記載の液体殺菌装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液体殺菌装置と、
油が混入した液体が投入され、該液体から比重差によって油を分離する分離槽と、を備え、
前記分離槽で油が分離された後の液体を前記曝気部に供給する液体供給部をさらに備えた、油分離装置。
【請求項６】
前記曝気部は、貯留槽に貯留された液体に前記オゾンを供給して曝気し、
前記紫外線発光源は、前記液体の進入を防ぐ覆い部材で覆われた状態で前記貯留槽内に配置され、
前記気体を前記覆い部材内に供給する気体供給手段と、
前記覆い部材内に供給された気体が前記紫外線発光源による紫外線照射を受けた後前記貯留槽内に噴出される噴出部とを、さらに備え、
前記覆い部材は、紫外線を透過する材質で構成され、前記紫外線発光源から照射された紫外線が前記覆い部材を透過して前記貯留槽内の液体にも照射される、請求項５に記載の油分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、工作機械等に用いられるクーラント等の液体を殺菌する液体殺菌装置、および、それを用いた油分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工作機械に用いられるクーラント等の液体は、機械油等が含まれており、クーラントタンク内で油がクーラントとの比重差によって浮上する。この浮上油をそのままにしておくと、クーラントが汚れたり、バクテリア（特に嫌気性菌）の繁殖によりクーラントが腐敗したりする。このため、浮上油を回収分離する必要がある。工作機械だけでなく、洗浄機、脱脂工程を行うメッキ加工装置、グリーストラップ、下水処理場、食品工場等においても液体の表層部に油が浮上するので、これを回収分離する必要がある。
【０００３】
このような浮上油を回収分離するものとして、例えば、特許文献１のような回収分離技術があった。この回収分離技術は、浮上油を吸引する浮上油吸引装置と、浮上油吸引装置が回収した浮上油を液体と油とに分離する分離槽と、を備える。浮上油吸引装置は、回収ポンプを用いてクーラントタンク等のタンクに浮上する浮上油を吸引する。浮上油吸引装置が回収した浮上油は分離槽に送り込まれる。浮上油中には油だけでなくクーラント液等の液体も含まれるからである。分離槽では、比重差によって回収した 浮上油を油と液体とに分離する。分離槽で分離されたきれいな液体はタンクに戻される。分離槽で分離された油は廃油口から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８３７８０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この特許文献１の技術では、浮上油の回収分離を何度も繰り返してクーラント等の液体をタンクに戻して再利用を続けていると、クーラント等の液体にバクテリア（特に嫌気性菌）が繁殖し腐敗して悪臭が発生し、作業環境が悪化する欠点があった。
【０００６】
本発明は、係る実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、液体を効率よく殺菌する液体殺菌装置、および、それを用いた浮上油分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下には、課題を解決するための手段に対応する実施形態の具体的内容を括弧書き挿入して示す。
【０００８】
本発明に係る液体殺菌装置は、紫外線発光源（例えば、低水銀ランプ８）と、
酸素を含む気体（例えば、空気）に対し前記紫外線発光源からの紫外線を照射して前記酸素をオゾンに変えると共に、該オゾンで液体（例えば、クーラント）を曝気する曝気部（例えば、オゾン気曝槽２３）と、を備え、
前記紫外線発光源からの紫外線が前記曝気部の液体にも照射されるようにした。
【０００９】
また、前記曝気部は、貯留槽（例えば、オゾン気曝槽２３）に貯留された液体に前記オゾンを供給して曝気し、
前記紫外線発光源（例えば、低水銀ランプ８）は、前記液体の進入を防ぐ覆い部材（例えば、ユーゾン管ジャケット７）で覆われた状態で前記貯留槽内に配置され、
前記気体（例えば、空気）を前記覆い部材内に供給する気体供給手段（例えば、エアーポンプ、エアーホース３８、エアー導入チューブ１０）と、
前記覆い部材内に供給された気体が前記紫外線発光源による紫外線照射を受けた後前記貯留槽内に噴出される噴出部（例えば、散気筒１４）とを、さらに備え、
前記覆い部材は、紫外線を透過する材質（例えば、石英ガラス）で構成され、前記紫外線発光源から照射された紫外線が前記覆い部材を透過して前記貯留槽内の液体にも照射されるようにしてもよい。
【００１０】
また、前記紫外線発光源は、酸素をオゾンに変えるのに適した第１波長（例えば、１８５ｎｍ）と、殺菌に適した第２波長（例えば、２５４ｎｍ）とを放射するようにしてもよい。また、前記覆い部材の材質は石英ガラスであってもよい。
【００１１】
本発明に係る油分離装置は、油が混入した液体が投入され、該液体から比重差によって油を分離する分離槽（例えば、分離槽２１）と、
紫外線発光源（例えば、低水銀ランプ８）と、
前記紫外線発光源からの紫外線を受けて酸素をオゾンに変えると共に、該オゾンで液体（例えば、クーラント）を曝気する曝気部（例えば、オゾン気曝槽２３）と、を備え、
前記紫外線発光源（例えば、低水銀ランプ８）からの紫外線が前記曝気部の液体にも照射されるようにし、
前記分離槽で油が分離された後の液体を前記曝気部に供給する液体供給部（例えば、クリーン槽２２、被処理液導入パイプ４２）をさらに備えた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、紫外線発光源から発光される紫外線により酸素がオゾンに変化させ、そのオゾンで液体が曝気されて殺菌されると共に、紫外線発光源からの紫外線が液体にも照射されて紫外線による殺菌も行われ、紫外線発光源からの紫外線をオゾンの生成と液体の殺菌との両方に利用した高効率な殺菌が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】油分離装置の全体模式図である。
【図２】油分離装置の縦断面図である。
【図３】油分離装置の平面図である。
【図４】低圧水銀ランプが内蔵されたユーゾン管ジャケット内での気体の流れを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。先ず、本発明に係る油分離装置の全体構成を図１に基づいて説明する。切削機械や研削機械等の工作機械に用いられるクーラントを貯留しておくクーラントタンク１９にクーラントが貯留されている。このクーラントタンク１９内のクーラントを吸引して工作機械の冷却等に用い、その使用されたクーラントがクーラントタンク１９に戻される。このように、クーラントタンク１９内のクーラントを繰り返し循環させて工作機械に用いる。
【００１５】
このクーラントは、機械油等の油が含まれており、クーラントタンク１９内で油がクーラントとの比重差によって浮上する。この浮上油をそのままにしておくと、クーラントが汚れたり、バクテリア（特に嫌気性菌）が繁殖してクーラントが腐敗したりする。クーラントが腐敗すると悪臭が発生して作業環境が悪化すると共に諸性能が低下する不都合が生じる。このため、油分離装置により浮上油を回収分離する必要がある。
【００１６】
油分離装置は、分離槽２１とクリーン槽２２とオゾン気曝層２３とを備えている。クーラントタンク１９に浮上油吸引装置３４を浮かべ、クーラントタンク１９内でクーラントとの比重差により浮上している油を吸引して分離槽２１に投入する。油の吸引はポンプ３５により行われる。浮上油吸引装置３４は、浮袋が設けられており、クーラントタンク１９内で液面に浮いた状態で浮上油を液面追従吸引口３４ａから吸引する。液面追従吸引口３４ａは、液面の変動に対して自動的に追従するサクション機構が採用されており、効率的に浮上油が回収できる。
【００１７】
分離槽２１に投入された油はクーラントも混入しており、分離槽２１内でそのクーラントと油とを比重差により分離し、浮上した油を浮上油排出口３７から廃油槽２０に排出する（図３参照）。
【００１８】
分離槽２１の下方箇所がクリーン槽２２と連通しており、分離槽２１の下方のクーラントが連通部を通ってクリーン槽２２に移動する。クリーン槽２２の液面付近の被処理液（クーラント）が被処理液導入パイプ４２（図２参照）を通ってオゾン気曝槽２３に導入される。被処理液導入パイプ４２によりクリーン槽２２の液面付近の被処理液（クーラント）がオゾン気曝槽２３に導入されることにより、クリーン槽２２や分離槽２１の下部に溜っている切粉やスラッジが混入した被処理液（クーラント）がオゾン気曝槽２３に導入される不都合を極力防止し得る利点がある。
【００１９】
オゾン気曝槽２３では、被処理液であるクーラントがオゾンで曝気されて酸化され、バクテリア（特に嫌気性菌）が殺菌される。さらに紫外線の照射でも殺菌される。オゾン気曝槽２３内にはユーゾン管ジャケット７が配設されており、そのユーゾン管ジャケット７内に低水銀ランプ８が設けられている。ユーゾン管ジャケット７内にエアー（空気）が送り込まれる。その送り込まれた空気に低水銀ランプ８からの紫外線が照射される。その結果、送り込まれたエアーに含まれている酸素（Ｏ２）がオゾン（Ｏ３）に変化する。そのオゾンを含む気体が散気筒１４から泡状に放出されて被処理液（クーラント）が曝気される。
【００２０】
また、ユーゾン管ジャケット７の材質は石英ガラスである。石英ガラスは紫外線を透過する性質がある。そのため低水銀ランプ８から放射された紫外線はユーゾン管ジャケット７を透過して被処理液（クーラント）を照射し、被処理液（クーラント）が殺菌される。このようにして気曝槽２３で殺菌処理された処理液（クーラント）は、処理液排出口３６から排出されクーラントタンク１９に還元されて再利用される。
【００２１】
前述の気曝槽２３での殺菌処理を図２〜図４に基づいてより詳細に説明する。浮上油吸引装置３４により吸引された液体が原液投入ホース４１により分離槽２１に投入され、クリーン槽２２を経由してオゾン気曝槽２３に供給される。オゾン気曝槽２３の上部位置にはユーゾン管ジャケット取付部材４３が取付けられている。このユーゾン管ジャケット取付部材４３には、ユーゾン管ジャケット７を挿入可能な開口が形成されている。その開口内にユーゾン管ジャケット７が挿入されてユーゾン管固定ネジ６により取付固定されている。このユーゾン管ジャケット７内には低水銀ランプ８が挿入保持されている。低水銀ランプ８にはランプコード１が接続され、ランプコード１により通電された低水銀ランプ８から紫外線が放射される。図中１７はランプベースである。
【００２２】
ユーゾン管ジャケット７内にはさらにエアー導入チューブ１０とオゾン導出用パイプ９とが設けられている。エアー導入チューブ１０の上端部にはホースニップル２が装着され、また、オゾン導出用パイプ９の上端部にはホースニップル３が装着されている（図４参照）。ユーゾン管ジャケット７の上方部にはチューブキャップ４が装着されており、そのチューブキャップ４の開口から上方に両ホースニップル２、３が突出している。そのホースニップル２にエアーホース３８が装着され、ホースニップル３にオゾンホース３９が装着されている。
【００２３】
ポンプユニット内のエアーポンプ（図示省略）からエアー（空気）がエアーホース３８とエアー導入チューブ１０とを経由してユーゾン管ジャケット７内に送り込まれる。エアー導入チューブ１０は、そのエアー放出口がユーゾン管ジャケット７の下方位置になるように長尺状に構成されている。エアー導入チューブ１０により送り込まれたエアーは、ユーゾン管ジャケット７の下方から上方に向けて移動しつつ、低水銀ランプ８からの紫外線の照射を受ける。これにより、エアー（空気）内の酸素がオゾンに変化する。エアー導入チューブ１０の下方端にはオゾンパイプ保護チューブ１１が装着されている。また、低水銀ランプ８の下方端にはテフロン（登録商標）熱収縮チューブ１８が装着されている。このテフロン熱収縮チューブ１８に隣接してオゾンパイプ保護チューブ１１が配置されている。テフロン熱収縮チューブ１８とオゾンパイプ保護チューブ１１とは弾性部材で構成されており、何らかの衝撃が加わってユーゾン管ジャケット７、低水銀ランプ８及びエアー導入チューブ１０が互いに衝突して破損することを防止している。
【００２４】
また、前述のランプコード１はポンプユニットに接続されており、ポンプユニット経由で電力が供給されて低水銀ランプ８が通電される。このポンプユニットには、タイマおよびランプが設けられており、低水銀ランプ８の通電トータル時間をタイマで計時し、低水銀ランプ８の寿命である８０００時間の通電に達したときにランプを点灯または点滅させて、低水銀ランプ８の交換時期を報知するように構成されている。
【００２５】
オゾン導出用パイプ９は、その下方端がユーゾン管ジャケット７の上方位置にくるように短く構成されている。エアー（空気）内の酸素がオゾンに変化した気体が、オゾン導出用パイプ９から導出されオゾンホース３９を経由して散気筒１４に供給され、散気筒１４から泡状に放出されることにより、オゾン気曝槽２３内の被処理液（クーラント）がオゾンで曝気される。オゾンホース３９には逆止弁４４が設けられており、オゾンホース３９内での気体の逆流が防止される。
【００２６】
散気筒１４は散気筒支持台１５により支持固定されている。この散気筒支持台１５は支柱１６によりオゾン気曝槽２３に固定支持されている。そして、散気筒１４の上部にジャケット受け１３が設けられ、そのジャケット受け１３によりユーゾン管ジャケット７の下方端が支持されている。
【００２７】
低水銀ランプ８から放射された紫外線はユーゾン管ジャケット７を透過して被処理液（クーラント）を照射する。この紫外線によっても被処理液（クーラント）が殺菌される。このようにして気曝槽２３で殺菌処理された処理液（クーラント）は、処理液排出口３６から排出されクーラントタンク１９に還元されて再利用される。
【００２８】
低水銀ランプ８は、点灯中の水銀蒸気圧が１〜１０Ｐａ程度で、１８５ｎｍと２５４ｎｍの波長を効率よく放射する。１８５ｎｍの波長はオゾンを生成する効果があり、２５４ｎｍの波長は殺菌効果がある。低水銀ランプ８から放射された１８５ｎｍの波長により空気中の酸素をオゾンに変化させ、低水銀ランプ８から放射された２５４ｎｍの波長により被処理液（クーラント）を殺菌する。
【００２９】
以上説明した被処理液は、工作機械に用いられるクーラントを例に挙げて説明したが、工作機械だけでなく、洗浄機、脱脂工程を行うメッキ加工装置、グリーストラップ、下水処理場、食品工場等においても液体の表層部に油が浮上するので、本発明はこれらの油の回収分離や殺菌処理も対象としている。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
７    ユーゾン管ジャケット
８    低水銀ランプ
９    オゾン導出用パイプ
１０  エアー導入チューブ
１４  散気筒
２１  分離槽
２２  クリーン槽
４２  被処理液導入パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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