JP2002361010A - 汚染油の浄化装置及び浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着分離槽内に充填した多数の磁性体球に、
外側に配置した永久磁石の磁場作用を付与して、導入さ
れた汚染油中の微小汚染物を磁性体球で吸着分離した
後、磁性体球に吸着した微小汚染物を洗浄流体で洗浄す
る際に、洗浄性を高め、洗浄コストを低減可能な汚染油
の浄化装置及び浄化方法を提供する。 【解決手段】 汚染油注の微小汚染物を吸着・分離す
る、径が１〜１０ｍｍの多数の磁性体球の充填層厚を薄
厚化した複数段の吸着分離槽を直列配置した筒状体と、
この筒状体の吸着分離槽形成領域の外周に配設し磁性体
球に均一な磁場作用を付与する複数の永久磁石と、永久
磁石の吸着面と非吸着面を切り替える回動機構と、各吸
着分離槽に配置した磁性体球を洗浄する圧力流体供給装
置とを備え、特に洗浄時の磁性体球の浮動を促進させ洗
浄流体の供給圧力を低圧化して洗浄効率を向上させ、洗
浄コストを節減可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の研削盤やホ
ーニング機等の機械加工設備等において、加工潤滑剤あ
るいは冷却剤として使用される油類の使用後の汚染油の
浄化に関し、より具体的には、汚染油に含まれる磁性金
属、非磁性金属、無機物あるいは油の酸化物等の非磁性
物などの微小汚染物を、永久磁石の磁場で互いに吸着し
て一塊の多孔体を形成する多数の磁性体球を介して吸着
分離する汚染油浄化装置及び浄化方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば各種研削盤や転造盤、
ホーニング機、シェービング機等の機械加工設備等にお
いては、加工潤滑油や冷却油が用いられており、これら
の油は循環使用されるが、これら油中には加工中に発生
する鉄等の磁性金属、非磁性金属、無機物、油の酸化
物、水などの汚染物（以下「汚染物」という。）が混入
して汚染油となることが多く、このまま使用すると潤滑
機能や冷却機能が著しく低下し、機械の故障や機能の劣
化の原因となる。そのため、これらの汚染物が混入した
潤滑油や冷却油（以下「汚染油」という。）を循環使用
する場合には、汚染油中の汚染物を除去するのが通例で
ある。この汚染油中の汚染物を除去する方法として、汚
染油を循環系に設けた浄化処理槽内に導き、沈静して汚
染物を自然沈下させ油を浄化する方法が古くから知られ
ているが、近年、磁石を用いて浄化効率を上げる方法も
採用されている。

【０００３】例えば特開平５−１８４８２５号公報に
は、筒状体内に充填した磁性球体を筒状体外に設けた励
磁コイルによって磁化させ、磁性球体に処理液（排水、
使用油）中の介在物を吸着して濾過する電磁フィルタに
おいて、充填された磁性球体を洗浄水で撹拌洗浄するこ
とについて提案されている。また特開平８−２５７３２
１号公報には、所定距離離間して対向した一対の永磁石
とこの一対の磁石を連結するヨークとからなる磁石部
と、これらの永久磁石間に配設され、内部に磁性材料か
らなる充填材（例えば鋼球）を充填したカラムとを具備
し、処理すべき廃液を永久磁石により磁化した充填材に
通すことにより、廃液中の磁性粉体を充填材に磁着させ
る電磁フィルタも提案されている。これらの電磁フィル
タにおいては、鋼球を１段の筒状体（カラム）に充填し
ており、介在物（磁性粉体など）を磁着した鋼球を洗浄
する際には、逆洗方式を採用しているが、逆洗の際に、
充填された鋼球の重量が底部にかかり鋼球を洗浄するの
に高圧ポンプを必要とし、設備費の負担が大きくなると
いう問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、吸着分離槽
内に充填した磁性材からなる径が１〜１０ｍｍの多数の
球体（以下「磁性体球」という）に対して、外側に配置
した永久磁石の磁場による吸着力を付与し、この吸着分
離槽内に導入された、粒子径１〜１０μｍ程度の微小な
磁性金属、非磁性金属、無機物や酸化物などの非磁性物
など（以下「微小汚染物」という）が混入した水溶性、
油性の油類（以下「汚染油」という。）中から微小汚染
物を効率的に吸着分離した後に、磁性体球に吸着した微
小汚染物を圧力流体を用いて洗浄する際、その洗浄性と
洗浄コストを低減可能な汚染油の浄化装置及び浄化方法
を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、以下の（１）〜（１０）を要旨とする
ものである。 （１） 上部に汚染油導入口を有し、下部に浄化油およ
び洗浄廃液の排出口を有し、汚染物質を吸着・分離する
径が１〜１０ｍｍの多数の磁性体球を充填した複数段の
吸着分離槽を有する筒状体と、この筒状体の吸着分離槽
形成領域の外周に配設し磁性体球に磁場作用を付与可能
な複数の永久磁石と、永久磁石の吸着面（磁場作用面を
意味する、以下「吸着面］という。）と非吸着面（磁場
非作用面を意味する、以下「非吸着面」という。）を切
り替える回動機構と、各吸着分離槽に配置した磁性体球
を洗浄する圧力流体供給装置を備えたことを特徴とする
汚染油浄化装置。

【０００６】（２） 前記（１）において、各永久磁石
が、歯車を介して回動可能に連結され回動機構によって
回動する弱磁性体からなる筒状ケースに内蔵されてお
り、吸着面と筒状ケースとの間にヨーク材を介在させた
非吸着面を有するものであり、回動機構によって連動し
て回動する筒状ケースとともに回動して、吸着分離槽に
対する吸着面と非吸着面の向きを切り替え可能であるこ
とを特徴とする汚染油浄化装置。 （３） 前記（２）において、筒状ケース内の永久磁石
に配設されるヨーク材が、コ字形に形成されたものであ
り、永久磁石の前面にＳ極−Ｎ極−Ｓ極の３極が形成さ
れるように両端が永久磁石の前面側になるように配置さ
れ、永久磁石の磁力を前面に集中し背面側では微小化す
る構成を有することを特徴とする汚染油浄化装置。

【０００７】（４） 前記（１）〜（３）のいずれかに
おいて、吸着分離槽の底部が、多孔板と、この多孔板上
に配設した海綿状の多孔体から形成されていることを特
徴とする汚染油浄化装置。 （５） 前記（１）〜（４）のいずれかにおいて、磁性
体球が、表層に汚染物質の吸着分離能に優れた非磁性の
被覆層を形成したものであることを特徴とするマグネッ
トフィルタによる汚染油浄化装置。 （６） 前記（１）〜（５）のいずれかにおいて、磁性
体球が、表層または内部に軽量化処理が施され、比重が
磁性体球を形成する磁性材単独の比重より小さいもので
あることを特徴とする汚染油浄化装置。 （７） 前記（１）〜（６）のいずれかにおいて、複数
段の吸着分離槽に充填されている磁性体球の平均径が、
上段側の吸着分離槽より下段側の吸着分離槽の方が小さ
くなっていることを特徴とする汚染油浄化装置。

【０００８】（８） 外周に吸着面と非吸着面を回動切
替可能な複数の永久磁石を周設した複数段の吸着分離槽
に、粒径が１〜１０ｍｍ多数の磁性体球を充填し、この
磁性体球に永久磁石の磁場を作用させた状態で、汚染油
を導入して各吸着分離槽に流通させ、汚染油中の微小汚
染物を磁性体球で吸着分離する汚染油の浄化方法であっ
て、汚染油を処理タンクと各吸着分離槽間を１〜複数パ
ス循環させながら段階的に清浄化し、清浄化の進行過程
において磁性体球の微小汚染物吸着量が管理レベルを超
えたとき、磁性体球に対する永久磁石の磁場作用を解除
して、洗浄液を充満させた各吸着分離槽毎に圧力気体を
吹き込んで撹拌状態にし磁性体球に吸着した微小汚染物
を洗浄して、洗浄後の微小汚染物が多量に混在した洗浄
廃液（以下「洗浄廃液」という。）を廃液タンクに収容
することを特徴とする汚染油の浄化方法。 （９） 前記（８）において、各吸着分離槽に充満させ
る洗浄液が浄化過程または浄化後の浄化油（浄化途中で
微小汚染物の混在量が浄化目標値に達していない浄化油
または微小汚染物の混在量が浄化目標値に達した浄化油
を意味する、以下「浄化油」という。）あるいは別系か
らの洗浄液であることを特徴とする汚染油の浄化方法。 （１０） 前記（９）において、各吸着分離槽への洗浄
液の供給および圧力気体の吹き込みを、５〜３０秒単位
で間欠的に行うことを特徴とする汚染油の浄化方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、上部に汚染油導入口を
備え下部に浄化油および洗浄廃液の排出口を備えた円筒
体内に、外周に吸着側と非吸着側を切替え可能な複数の
永久磁石を周設し、内部に粒径が１〜１０ｍｍの多数の
磁性体球を比較的薄厚に充填した複数段の吸着分離槽を
直列配置して、永久磁石の吸着面を各吸着分離槽に向け
ることによって、永久磁石の磁場作用で磁性体球を強制
的に互いに吸着させることで、一塊の多数の微小間隙を
有する多孔体として、例えばセラミックフィルターのよ
うな一種のフィルター機能を持たせることもでき、汚染
油を上部から導入して各吸着分離槽で磁性体球間の微小
間隙を流通させて、汚染油中の微小汚染物を磁性体球に
容易に吸着分離することができる汚染油の浄化装置及び
浄化方法である。この汚染油の浄化装置においては、フ
ィルター作用を利用することができ、磁性金属だけでは
なく、従来マグネットで除去できなかった非磁性金属、
無機物、油の酸化物、カーボン等の非磁性物も、磁性金
属粉を混合させることなく吸着分離して除去することも
可能である。

【００１０】浄化処理操業については、基本的には、粒
径が１〜１０μｍの微小汚染物が多量（１０〜２０ｍｇ
／１００ｍｌ程度）に混在した汚染油を、一旦処理タン
ク内に導入して、処理タンクと浄化装置間を連続（また
は半連続）的に複数パス循環させて汚染油中の微小汚染
物を吸着分離槽の磁性体球に分離吸着させることによ
り、１パス毎に汚染油の清浄度を高めて、最終的には再
使用可能な微小汚染物の混在量が１ｍｇ〜３ｍｇ／１０
０ｍｌ程度の浄化油として回収するものであるが、汚染
油の種類や微小汚染物の混在量、所望の清浄度によって
は、浄化装置に汚染油を連続的に導入しながら１パス操
業で浄化処理することもできる。または、汚染油を１パ
ス操業で浄化した後に処理タンク内に収容して、上記の
ように、処理タンクと浄化装置間を連続（または半連
続）的に複数パス循環させて段階的に清浄化することも
できる。

【００１１】いずれの操業の場合も、操業を繰り返すと
磁性体球の微小汚染物吸着量が次第に増加して目詰まり
が顕著になり、磁性体球の吸着能が低下したり、吸着し
た微小汚染物が剥離して浄化性能が低下することから、
適時、磁性体球を洗浄して、磁性体球による吸着分離特
性を安定維持する。この磁性体球の洗浄の時期は、例え
ば吸着分離槽内の圧力（磁性体球間での目詰まりで汚染
油の流れが鈍化した場合圧力が異常上昇する。）を管理
したり、回収した浄化油の清浄度（微小汚染物の混在
量）を管理するなどによって、判断することができ、適
時、各吸着分離槽単位で微小汚染物を吸着した磁性体球
を洗浄する。

【００１２】洗浄には、例えば洗浄液としてば洗浄油を
用い、圧力流体として圧力気体を用いることができ、洗
浄に際しては、各吸着分離槽に洗浄油を充満させた状態
で、永久磁石の吸着面を外側に向け、磁性体球に対する
磁場作用を解除して浄化処理を中断し、洗浄油が充満し
た各吸着分離槽毎に圧力気体を供給して、磁性体球の充
填層厚の薄厚化効果と相俟って、磁性体球を容易に浮動
状態にすることができ、磁性体球に吸着している微小汚
染物を洗浄液と圧力気体によって容易に除去し、多量の
微小汚染物、気泡が混在した洗浄廃液を廃液タンクに収
容して別途処理する。

【００１３】この洗浄が終了したら永久磁石の吸着面を
吸着分離槽側に向け、磁性体球に対して磁場を付与して
浄化処理を再開し、処理タンク内の浄化過程の浄化油を
処理タンクと浄化装置間で複数パス循環させ、最終的に
清浄度の高い浄化油として処理タンクまたは浄化油タン
クに回収して再使用することができる。このような構成
を有する本発明の汚染油浄化装置によれば、吸着分離槽
での顕著な目詰まり現象を緩和して磁性体球による吸着
分離特性を安定確保すると共に、磁性体球の洗浄性を高
めることができ、１〜複数パスの浄化処理操業によっ
て、微小汚染物の混在量が１ｍｇ〜３ｍｇ／１００ｍｌ
程度（従来は１０ｍｇ／１００ｍｌ程度）の清浄度の高
い浄化油を安定的に得ることができる。

【００１４】この本発明の汚染油浄化装置は、従来公知
の電磁フィルタとの関係では、 （１）永久磁石を内蔵させた筒状ケースを吸着分離槽の
形成領域の外側に概ね等間隔で周設して、吸着分離槽内
に充填された磁性体球に対して永久磁石の磁場を均一に
付与でき、磁性体球による微小汚染物の吸着分離作用を
安定確保できる。磁性体球は、粒径が１〜１０ｍｍの微
細粒であり、永久磁石の磁場により互いに吸着して多孔
体を形成することからフィルター作用があり、汚染油中
の微小汚染物が磁性金属の場合のみではなく、セラミッ
クスなどの無機物、油の酸化物、カーボンなどの非磁性
物の場合にも磁性金属粉を混在させることなく吸着分離
することができる。

【００１５】（２）永久磁石に、ヨーク材の組み込みに
より、磁力線の集中により磁場作用をを強化した吸着面
と、磁場作用を有しない非吸着面を形成して、この永久
磁石を例えば１８０度回動して、磁性体球に対する永久
磁石の向き（吸着面、非吸着面）を容易に切り替えるこ
とができ、磁性体球に対する磁場の付与と磁場解除の切
替を容易化できる。 （３）磁性体球を充填した複数段の吸着分離槽を直列配
置して、各吸着分離槽での磁性体球の層厚を薄くして底
部にかかる重量を小さくし顕著な目詰まり現象を緩和し
て、円滑な浄化処理を可能とし、圧力流体による洗浄に
際しては、磁性体球に対する磁場解除と相俟って磁性体
球の浮動を促進することができ、圧力流体の供給圧力を
低圧化して洗浄効率を上げると共に洗浄コストを低減で
きる構成を有するところに特徴がある。

【００１６】本発明について、以下により詳細に説明す
る。汚染油中の微小汚染物を吸着分離する吸着分離槽を
形成する円筒体は、例えばアクリル樹脂などの非磁性体
で形成されたものであり、上部に汚染油導入口を備え下
部には浄化油および洗浄廃液排出口を備えたものであ
り、基本的には固定配置されるものであるが、吸着分離
槽の形成、磁性体球の交換（充填、排出）補修等を容易
にするために、容易に内部まで解体できる構造にするこ
とが好ましい。この円筒体の内部側には、汚染油中の微
小汚染物を吸着分離する、多孔板とスポンジからなる底
部で仕切られた直列複数段（通常は２〜５段）の吸着分
離槽が形成され、円筒体の外部側の吸着分離槽形成領域
には、モーターや流体圧シリンダー、あるいは手動レバ
ーなどを用いた回動機構によって垂直軸回りに１８０度
以上の回動が可能な、耐食性に優れた非磁性材またはス
テンレスなどの弱磁性材で形成した筒状ケースが概ね等
間隔で周設されている。

【００１７】この筒状ケースは、吸着面と非吸着面を有
する棒状の永久磁石を内蔵したものであり、永久磁石の
磁場形成を阻害しないように、非磁性材または弱磁性材
で形成したものであり、１８０度回動させることにより
永久磁石の吸着面と非吸着面を切り替え可能であり、吸
着分離槽に充填された多数の磁性体球に磁場作用を付与
したり磁場作用を解除することが容易である。また、複
数段の吸着分離槽に薄厚に充填される多数の磁性体球
は、永久磁石の磁場作用によって各吸着分離槽を流動す
る汚染油中の微小汚染物を吸着分離することができ、洗
浄する際には、磁性体球に対する永久磁石による磁場作
用を解除することによって、磁性体球を圧力流体により
容易に浮動させることができ、磁性体球に付着した微小
汚染物を容易に剥離することができる。

【００１８】この磁性体球は、永久磁石による磁場作用
により微小汚染物の吸着性能に優れ、洗浄の際の圧力流
体による微小汚染物の剥離性が良好で耐蝕性に優れた材
質からなり、真円度が高い球形状で表面が滑らかなもの
であることが好ましい。この磁性体球は、球体または球
体に準ずるもので、径が１〜１０ｍｍのものである。こ
こで、径が１ｍｍ未満では目詰まりが生じやすく、また
１０ｍｍ超では表面積を十分確保できず、また微小間隙
の形成も不十分となり、微小汚染物の吸着分離効率が不
十分になる。この磁性体球は、磁性物質として一般に知
られている鉄、ニッケル、コバルトなどで形成可能であ
るが、コスト面では鉄（鋼）または鉄（鋼）を基材とし
て、表面に樹脂層やメッキ層を形成したものが実用性が
高い。しかし、これに限定されるものではなく、例えば
ニッケル、コバルトまたはニッケル、コバルトを基材と
して表面にメッキ層や樹脂層を形成したものでもよい。
表面に樹脂層を形成したものでは、比重を小さくして、
磁化を解除して洗浄流体で洗浄する場合に浮動しやす
く、洗浄を効率をより安定確保できる。

【００１９】各吸着分離槽での磁性体球の充填率（また
は磁性体球の充填槽厚）は、吸着分離槽の径および高さ
と要求される浄化能力に応じて設定されるが、通常の場
合、吸着分離槽の有効容積の７５％〜８０％程度にする
ことが好ましい。７５％未満では微小汚染物との接触面
積が十分ではなく浄化能力が十分に得られないし、８０
％超では洗浄の際の浮動が不十分で、十分な洗浄効率が
得られない。浄化装置全体としての微小汚染物の吸着分
離効率を高めるためには、下段側の吸着分離槽の磁性体
球の平均径を上段側の吸着分離槽の磁性体球の平均径よ
り小径にして、磁性体球間の隙間を小さくすることが、
より好ましい。なお磁性体球の径は、各吸着分離槽単位
では揃っていることが好ましいが、径が全て同じである
ことは絶対条件ではなく、径の差が小さい場合は、径の
異なるものを混在させても問題はない。

【００２０】各吸着分離槽を仕切る多孔板は、充填され
る磁性体球の径より小径の孔を多数有するものであり、
この孔から浄化した汚染油の流出を可能とするものであ
るが、磁性体球がこの孔を塞ぎ汚染油の流出が不十分で
異常滞留になり吸着分離不能になる懸念や、流出抵抗が
小さ過ぎて汚染油が孔から容易に流出して滞留不足にな
り吸着分離が不十分になる懸念があるため、多孔板上に
多数の微小（多孔板の孔より小径の微小貫通孔）を有す
るスポンジ材、繊維材（例えば家庭用のスポンジたわし
のようなもの）を配設して、汚染油が吸着分離槽内を流
通しかつ適度に滞留して吸着分離が効果的に行われる、
適度の気密を確保できるようにすることが好ましい。

【００２１】吸着分離槽内の磁性体球に吸着した微小汚
染物を洗浄除去する際には、供給圧力が０．２〜０．５
Ｐａ程度の圧力流体（洗浄液と圧力気体をそれぞれ単独
で供給する場合には、圧力気体の供給圧力で、洗浄液の
供給圧力は圧力気体の供給圧力以下の供給圧力でよい）
を、各吸着分離槽単位で供給して、それぞれ鮮度（清浄
度）にすぐれた流体で洗浄できるようにすることが好ま
しい。圧力流体としては、洗浄液と圧力気体を併用する
ことがより好ましく、洗浄液としては、浄化油、あるい
はこれらの油質を低下させない同系の水溶液や水溶性油
剤などを用い、圧力気体としては、工場内で使用する空
気や蒸気、あるいはこれらを選択的に混合したものを併
用することができる。洗浄液を単独で用いることもでき
るが、コスト面、洗浄作業性、洗浄効率などを考慮した
場合、洗浄液と圧力気体を併用（混合も可）することが
好ましい。また、圧力気体を単独で用いることもできる
が供給圧力を相当高くする必要があり、洗浄液と併用し
た場合よりマイナス材料が多い。

【００２２】この圧力流体は、浄化対象の汚染油に応じ
て選択するものであり、洗浄液を単独または圧力気体と
併用する場合には、洗浄液の粘性を小さくして洗浄効率
を上げるために、加熱して油質を低下させない範囲内で
温度をある程度（３０〜４０度程度）上げることも考慮
する。この圧力流体の供給路は、各吸着分離槽に鮮度の
良好な圧力流体を同時供給できるように、各吸着分離槽
毎に別々に形成することが好ましい。この圧力流体によ
る磁性体球の洗浄については、例えば、ある程度清浄化
が進んだ浄化過程油を洗浄液として用いる場合では、処
理タンク側への排出弁を閉じ廃液タンク側への排出弁を
開き、筒状ケースを１８０度回動して永久磁石の非吸着
側を吸着分離槽側に位置させて磁性体球に対する磁場作
用を解除し、洗浄液が充満した各吸着分離槽に、それぞ
れ洗浄液と圧力流体により各吸着分離槽の磁性体球を洗
浄する。この際の圧力流体は脈動的または間欠的に供給
することが洗浄性を高める上でより好ましい。

【００２３】洗浄後、磁性体球から除去した微小汚染物
が多量に混在した洗浄廃液は廃液タンクに収容して別処
理する。この洗浄の時間は予め設定しておいてもよい
し、洗浄廃液の汚染度に応じて調整するようにしてもよ
い。洗浄液と圧力気体は、各吸着分離槽に同時に供給す
ることもできるが、上段側の吸着分離槽から洗浄後の汚
染物が混在した洗浄廃液が後段の吸着分離槽に流入し
て、後段の吸着分離槽に供給された洗浄流体と混合状態
になり洗浄流体の鮮度が低下して洗浄度が低下すること
から、洗浄度を高めるためには後段側の吸着分離槽では
多量の洗浄流体の供給が必要になるという問題がある。
この問題を解消するためには、上段側の吸着分離槽から
の洗浄廃液の流入が止まってから、後段の吸着分離槽に
洗浄液と圧力気体を供給して洗浄することも有効であ
る。本発明の汚染油の浄化装置の各種の操作は、自動ま
たは半自動、あるいはこれらに手動を組み合わせて行う
ことができる。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の汚染油浄化装置の構造例を
図１〜図４に基づいて説明する。この実施例は、本発明
を切削加工に用いた水溶性の戻り油（汚染油Ｏｄ）の浄
化に用いた例で示している。図１において、１は円筒体
で、内筒２と外筒３とからなるものである。内筒２は、
内部に汚染油Ｏｄ中の微小汚染物を吸着分離する多数の
磁性体球４を充填する、多孔板５とスポンジ体６からな
る底部で仕切られた直列複数段（通常は２〜５段）の吸
着分離槽７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを配置したものであ
り、この内筒２の外側には上下の支持体８ａ、８ｂを介
して外筒３が固定されており、この外筒３の内部には、
複数（ここでは４個）の永久磁石９ａ、９ｂ、９ｃ、９
ｄを直列に連結配置した筒状ケース１０が、図２に示す
ように、ほぼ等間隔に複数周設されている。

【００２５】この各筒状ケース１０は、上下の支持体８
ａ、８ｂ間に回動可能に支持され、モーター１１によっ
て垂直軸回りに１８０度単位で回動が可能である。磁性
体球４は、径が１〜１０ｍｍの鋼球であり、永久磁石９
ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの磁場作用で互いに吸着し合って
微小間隙を有する多孔体を形成してフィルターとしても
機能し、各吸着分離槽を流動する汚染油Ｏｄ中の微小汚
染物を吸着分離することができ、また、洗浄する際には
各永久磁石による磁場作用が解除されることにより、吸
着した微小用汚染物を容易に剥離することができる。ま
た、筒状ケース１０内に直列に連結配置された永久磁石
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは、図３に示すように、吸着分
離槽７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの磁性体球４の充填層の厚
さ程度の長さを有する略直方体のものであり、コ字型の
ヨーク１２内に組み込まれ、吸着面側にＳ極−Ｎ極−Ｓ
極の３極を構成し、５００〜１０００ガウス程度の磁力
線が吸着面側に集中し、裏側の磁力線を微小または０に
して、裏側面を非吸着面とするようにしたものである。

【００２６】内筒４の外側に周設された各筒状ケース１
０は、図２に示すようにそれぞれ上部に歯車１３を備え
ており、隣接する筒状ケース１０の歯車１３間には、そ
れぞれの筒状ケース１０を同じ方向に回動させるための
小歯車１４が配設されている。歯車１３の一つを選択し
て、その上部に傘歯車１５を設け、この傘歯車１５にモ
ーター１１で１８０度回動させる傘歯車１６と噛み合わ
せることにより、モーター１１を駆動して、全ての筒状
ケース１０を１８０度単位で回動させ、各筒状ケース１
０に内蔵されている永久磁石９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの
向き、すなわち吸着側と非吸着側を１８０度単位で容易
に切替えることができ、吸着側を各吸着分離槽に向け、
充填された多数の磁性体球４に磁場作用を容易に安定付
与することができ、非吸着側を各吸着分離槽に向けれ
ば、充填された多数の磁性体球４に対する磁場作用を解
除することができる。

【００２７】図４（ａ）は、筒状ケース１０が１８０度
回動し、筒状ケース１０内の各永久磁石がその吸着面を
各吸着分離槽に向いて、各吸着分離槽内の磁性体球４を
磁化させている状態を示し、図４（ｂ）は、筒状ケース
１０内の各永久磁石がその吸着面を各吸着分離槽と反対
側を向いて、各吸着分離槽内の磁性体球４に対する磁場
作用を解除した状態を示している。内筒４の上端部は、
汚染油導入口１７を形成した汚染油導入部１８と、支持
架台１９に固定された浄化油２０ａおよび洗浄廃液２０
ｄの排出口２１を形成した油排出部２２間に係合され締
結・固定されており、この締結を解除することにより円
筒体１を容易に解体することができ、各吸着分離槽の形
成、磁性体球の交換（充填、排出）補修等を容易にする
ために、容易に内部まで解体できる構造にしている。こ
こでは、各吸着分離槽の多孔板５は、締結棒２３に固定
して、締結棒２３で出し入れできるようにしている。

【００２８】２３は、内筒４の中心部を貫通する締結棒
で、汚染油導入部１８と油排出部１２２に連結されてお
り、内筒４に対する挟持力を確保する締結材および補強
材として機能するものである。２４は、排出口２１に接
続された排出管で、処理タンク２５に接続された排出弁
ｖａを備えた浄化油２０ａ用の分岐管２４ａと、廃液ン
ク２６に接続された排出弁ｖｂを備えた洗浄廃液２０ｄ
用の分岐管２４ｂに分岐している。

【００２９】２７は汚染油導入管で、粒子径が１〜１０
μｍの微小汚染物が混在した汚染油Ｏｄを浄化装置に導
入するものである。２８は浄化油供給管で、ここでは一
定量の汚染油Ｏｄを浄化装置で一次浄化して得られた浄
化油２０ａを一旦処理タンクに収容して、ポンプ３１に
よって処理タンク２５と浄化装置との間を複数パス循環
させ、洗浄の際には、浄化油２０ａを浄化装置に供給す
るものである。２９は、圧力気体３０の供給配管で、圧
力気体３０を、各吸着分離槽７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに
分岐管２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄのノズル部経由
で側壁部から、浄化油２０ａが充満している各吸着分離
槽内に吹き込み、浄化油２０ａとで撹拌し充填されてい
る磁性体球４を浮動状態にして磁性体球４に付着してい
る微小汚染物を効率的に洗浄除去することができる。３
２は、圧力計で、上段の吸着分離槽７ａの圧力の異常上
昇を検出することにより、各吸着分離槽内の目詰まり、
その他の異常を検出するためものである。

【００３０】以上のように構成した本発明の汚染油の浄
化装置による汚染油の浄化操業と洗浄操業について、以
下に説明する。 ［浄化操業］ （１）筒状ケース１０をモーター１１により回動して各
永久磁石９ａ〜９ｄの吸着面を各吸着分離槽７ａ〜７ｄ
に向けて、各吸着分離槽の磁性体球４に対して磁場を付
与し、処理タンク２５側の分岐管２４ａの排出弁ｖａを
開の状態にする。このとき、廃液タンク２６側の分岐管
２４ｂの排出弁ｖｂを閉の状態にする。 （２）汚染油導入弁Ｖを所定の開度にして導入口１７か
ら汚染油Ｏｄを所定量導入して吸着分離槽７ａ、７ｂ、
７ｃ、７ｄの順に流動させ、各吸着分離槽において磁性
体球４に汚染油Ｏｄ中の微小汚染物を吸着分離する。

【００３１】（３）各吸着分離槽を通過して最下段の各
吸着分離槽７ｄから流下（滴下）した浄化油２０ａを、
排出口形成部２１の排出口２２から分岐管２４ａ経由で
処理タンク２５に回収する。 （４）処理タンク２５に所定量の浄化油２０ａが収容さ
れた段階で、汚染油導入弁Ｖを閉にし、処理タンク２５
に収容された浄化油２０ａを、ポンプ３１（弁Ｖ ₁ ）に
より処理タンク２５と浄化装置を複数パス循環させ、浄
化油２０ａを１パス毎に段階的に清浄化して処理タンク
２５内の浄化油２０ａを所定の清浄度の浄化油２０ａと
する。 （５）前記（４）の浄化過程で最上段の吸着分離槽７ａ
の圧力計３２で圧力の異常上昇を検出したら、直ちに、
浄化油の供給弁Ｖ₂ を閉じて浄化油２０ａの循環を中断
して洗浄操業を行う。

【００３２】［洗浄操業］ （１）圧力計３２で圧力の異常上昇を検出したら、筒状
ケース１０をモーター１１により回動して各永久磁石９
ａ〜９ｄの非吸着面を各吸着分離槽７ａ〜７ｄに向け
て、各吸着分離槽の磁性体球４に対する磁場を解除し、
処理タンク２５側の分岐管２４ａの弁Ｖａを閉の状態に
して廃液タンク２６側の分岐管２４ｂの排出弁ｖｂを開
の状態にする。この状態では各吸着分離槽には、浄化途
中の浄化油２０ａが充満しており、この浄化油２０ａも
洗浄液として利用する。

【００３３】（２）圧力気体３０の供給管２９の弁ｖを
開閉して、分岐管２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄから
圧力気体３０を吸着分離槽に間欠的に吹き込み、浄化油
供給管２８の供給弁Ｖ₂ を開閉して、処理タンク２５の
浄化油２０ａを洗浄液として吸着分離槽に間欠的に供給
し、各吸着分離槽において圧力気体３０と浄化油２０ａ
との撹拌作用で磁性体球４を浮動させ、磁性体球４に付
着している微小汚染物を洗浄除去する。この洗浄の際の
浄化油２０ａの供給と圧力気体３０の吹き込みは、図５
に示すように交互の間欠動作で行う。例えば、 圧力気体３０の吹き込みは、例えば１５〜３０秒単位
で５〜１０秒の間隔で３〜４回行う。 洗浄液（浄化油２０ａ）の供給は、圧力気体３０の吹
き込みが中断中の５〜１０秒単位で３〜４回行い、洗浄
液（浄化油２０ａ）を補充し微小汚染物ｄを多量に含む
洗浄廃液２０ｂの流出を促進する。このようにして、浄
化操業を中断して１〜２分で一回の洗浄を終了する。

【００３４】（３）最下段の吸着分離槽７ｄを流下した
洗浄廃液２０ｄを、排出口２１から分岐管２４ｂ経由で
廃液タンク２６に収容する。 （４）洗浄を終了したところで圧力気体３０の吹き込み
を停止し、洗浄廃液２０ｄを概ね廃液タンク２６に収容
後、廃液タンク２６側の分岐管２４ｂの排出弁ｖｂを閉
にし、処理タンク２５側の分岐管２４ａの排出弁ｖａを
開にして、基本的には、前記浄化操業手順にしたがって
浄化操業を再開する。上記のようにして、汚染油Ｏｄ、
浄化油２０ａ中の微小汚染物を、各吸着分離槽において
永久磁石の磁場作用を受けた磁性体球４に吸着分離して
浄化し、洗浄液（浄化油２０ａ）の供給と圧力気体３０
の間欠的な吹き込みによって磁性体球４に吸着した微小
汚染物を容易に洗浄除去することができる。特に、この
実施例では各吸着分離槽を４分割して磁性体球４の充填
層厚を薄くしているので、洗浄の際に、圧力気体の吹き
込み圧を低圧化しても、磁性体球４を洗浄液とで容易に
撹拌して浮動させることができ、洗浄効率を高めること
ができる。

【００３５】なお、本発明は、この実施例の内容に限定
されるものではなく、円筒体の支持構造、吸着分離槽構
造および段数、磁性体球条件、永久磁石（含むヨーク
材）の構造および回動機構、浄化操業条件（汚染油、浄
化油の供給、循環条件等）および洗浄操業条件（洗浄
液、圧力流体の種類と供給、吹き込み条件等）、浄化処
理対象油、微小汚染物の種類、大きさ、混在量、所望の
浄化度と浄化時間、洗浄時間等に応じて、本発明の請求
項を満足する範囲内で適宜選択設定されるものである。

【００３６】

【発明の効果】本発明の汚染油浄化装置においては、 （１）永久磁石を内蔵させた筒状ケースを吸着分離槽の
形成領域の外側に概ね等間隔で周設して、吸着分離槽内
に充填された磁性体球に対して磁力作用を均一に付与で
き、磁性体球での微小汚染物の吸着分離作用を安定確保
できる。 （２）永久磁石に吸着側と、ヨーク材の組み込みによる
非吸着側を形成して、この永久磁石を回動可能な筒状ケ
ースに内蔵させ、筒状ケースを回動して、磁性体球に対
する永久磁石の向き（吸着側、非吸着側）を容易に切り
替えることができ、磁性体球に対する磁場作用の付与、
磁場作用の解除の切替を容易化し、吸着分離効率、洗浄
効率を安定確保できる。 （３）磁性体球を充填した複数段の吸着分離槽を直列配
置して、各吸着分離槽での磁性体球の層厚を薄くして底
部にかかる重量を小さくし、洗浄流体による磁性体球の
浮動を促進して洗浄液の供給圧力を低圧化でき、洗浄効
率を上げるとともに洗浄コストを低減できる。等の効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の汚染油浄化装置の実施例を示す側断面
説明図。

【図２】図１における筒状ケースの配置例と回動機構例
を示す平面説明図。

【図３】（ａ）図は、図１における筒状ケース内の永久
磁石の構造例を示す一部切欠断面説明図、（ｂ）図は、
（ａ）図の永久磁石における発生磁力線の分布例を示す
平面説明図。

【図４】図１における筒状ケース内の永久磁石の吸着面
と非吸着面の切替え例を示す平面説明図で、（ａ）図
は、永久磁石の吸着面を吸着分離槽側に向け、吸着分離
槽の磁性体球に磁場作用を付与する状態を示し、（ｂ）
図は、永久磁石の非吸着面を吸着分離槽の反対側に向
け、吸着分離槽の磁性体球に磁場作用を付与しない状態
を示す。

【図５】実施例での洗浄操業における吸着分離槽への浄
化油（洗浄液）の供給と圧力気体の吹き込み例を示す説
明図。

【符号の説明】

１：円筒体 ２：内筒 ３：外筒 ４：磁性体球 ５：多孔板 ６：スポンジ ７ａ〜７ｄ：吸着分離槽 ８ａ、８ｂ：支持
体 ９、９ａ〜９ｄ：永久磁石 １０：筒状ケース １１：モーター １２：ヨーク １３：歯車 １４：小歯車 １５、１６：傘歯車 １７：導入口 １８：導入口形成部 １９：支持架台 ２０ａ：浄化油 ２０ｄ：洗浄廃液 ２１：排出口 ２２：排出口形成
部 ２３：締結棒 ２４：排出管 ２４ａ、２４ｂ：排出分岐管 ２５：浄化油タン
ク ２６：廃液タンク ２７：汚染油供給
管 ２８：浄化油供給管 ２９：圧力気体供
給管 ２９ａ〜２９ｄ：圧力気体分岐管 ３０：圧力気体 ３１：ポンプ ３２：圧力計 ３３：補強材 Ｏｄ：汚染油 Ｖ：汚染油導入
弁 Ｖ₁ 、Ｖ₂ ：浄化油供給弁 ｖａ、ｖｂ：排出
弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 29/38 ５１０Ｂ ５２０Ｃ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に汚染油導入口を有し、下部に浄化
   油および洗浄廃液の排出口を有し、汚染物質を吸着・分
   離する、粒径が１〜１０ｍｍの多数の磁性体球を充填し
   た複数段の吸着分離槽を有する円筒体と、この円筒体の
   吸着分離槽形成領域の外周に配設した複数の永久磁石
   と、永久磁石の吸着面と非吸着面を切り替える回動機構
   と、各吸着分離槽の磁性体球を洗浄する各吸着分離槽毎
   の圧力流体供給装置を備えたことを特徴とする汚染油の
   浄化装置。
2. 【請求項２】 各永久磁石が、歯車を介して回動可能に
   連結され回動機構によって回動する非磁性体または弱磁
   性体からなる筒状ケースに内蔵されており、吸着面と筒
   状ケースとの間にヨーク材を介在させた非吸着面を有す
   るものであり、回動機構によって連動して回動する筒状
   ケースとともに回動して、吸着分離層側に対する吸着面
   と非吸着面の向きを切り替え可能であることを特徴とす
   る請求項１に記載の汚染油の浄化装置。
3. 【請求項３】 筒状ケース内の永久磁石に配設されるヨ
   ーク材が、コ字形に形成されたものであり、永久磁石の
   前面にＳ極−Ｎ極−Ｓ極の３極が形成されるように両端
   が永久磁石の前面側になるように配置され、永久磁石の
   磁場を前面に集中させ背面側では磁場が微弱化する構成
   を有することを特徴とする請求項２に記載の汚染油浄化
   装置。
4. 【請求項４】 吸着分離層の底部が、多孔板と、この多
   孔板上に配設した海綿状の多孔体から形成されているこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の汚染油
   の浄化装置。
5. 【請求項５】 磁性体球が、表層に汚染物質の吸着分離
   能に優れた非磁性の被覆層を形成したものであることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の汚染油の浄
   化装置。
6. 【請求項６】 磁性体球が、表層または内部に軽量化処
   理が施され、比重が磁性体球を形成する磁性材単独の比
   重より小さいものであることを特徴とする請求項１〜５
   のいずれかに記載の汚染油の浄化装置。
7. 【請求項７】 複数段の吸着分離槽に充填されている磁
   性体球の平均径が、上段側の吸着分離槽より下段側の吸
   着分離槽の方が小さくなっていることを特徴とする請求
   項１〜６のいずれかに記載の汚染油の浄化装置。
8. 【請求項８】 外周に吸着面と非吸着面を回動切替可能
   な複数の永久磁石を周設した複数段の吸着分離槽に、粒
   径が１〜１０ｍｍ多数の磁性体球を充填し、この磁性体
   球に永久磁石の磁場を作用させた状態で、汚染油を導入
   して各吸着分離槽に流通させ、汚染油中の微小汚染物を
   磁性体球で吸着分離する汚染油の浄化方法であって、汚
   染油を処理タンクと各吸着分離槽間を１〜複数パス循環
   させながら段階的に清浄化し、清浄化の進行過程におい
   て磁性体球の微小汚染物吸着量が管理レベルを超えたと
   き、磁性体球に対する永久磁石の磁場作用を解除して、
   洗浄液を充満させた各吸着分離槽毎に圧力気体を吹き込
   んで撹拌状態にし磁性体球に吸着した微小汚染物を洗浄
   して、洗浄後の微小汚染物が多量に混在した洗浄廃液は
   廃液タンクに収容することを特徴とする汚染油の浄化方
   法。
9. 【請求項９】 各吸着分離槽に充満させる洗浄液が浄化
   過程または浄化後の浄化油あるいは別系からの洗浄液で
   あることを特徴とする請求項８に記載の汚染油の浄化方
   法。
10. 【請求項１０】 各吸着分離槽への洗浄液の供給および
    圧力気体の吹き込みを５〜３０秒単位で間欠的に行うこ
    とを特徴とする請求項９に記載の汚染油の浄化方法。