JP2004283941A

JP2004283941A - 工作機械用加工液分離回収装置

Info

Publication number: JP2004283941A
Application number: JP2003078041A
Authority: JP
Inventors: Koji Funatsuki; 宏次船附; Yoshihiro Yamada; 義弘山田; Masayuki Mizumoto; 正幸水本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】使用済みの加工液をダスト、水分、水性液及び油性液に効率良く、高い分離率にて分離する。
【解決手段】使用済みの加工液中から所定粒度以上のダストを遠心分離装置により分離する第１処理部１と、第１処理部１の後段にあって第１処理部１で分離した後の加工液中から所定粒度より小さいダストをフィルタにより分離する第２処理部１１と、第２処理部１１の後段にあって第２処理部で分離した後の加工液中に気泡を混入して加工液中に残存する水分を分離する第３処理部２１と、第３処理部２１での分離後に残った油性液を回収する油分回収槽３１とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工などで使用済みの加工液をダスト、水分、水性液及び油性液に分離して回収する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、機械加工などで使用済みの加工液をダスト、水分、水性液及び油性液に分離して回収するリサイクル技術が各種提案されている。
【０００３】
例えば、従来のリサイクル技術として、不水溶性切削油と水溶液とが混合した使用済みの加工液を回収槽に回収貯留して、比重差に基づいて不水溶性切削油とその他の水溶液とを分離して再使用するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他のリサイクル技術として、タンク内で切削くずや微細くず等を含んだ使用済みの切削油剤からサイクロンにより固形分を分離すると共に、タンク内を常時撹拌して微細くずを沈降しないように除去して切削油剤の浄化度を上げたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−７７４８３号公報
【特許文献２】
特開平１０−２３０１８８号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、使用済みの加工液中には様々な粒度のダストが含まれており、上記特許文献１や特許文献２のように、比重差やサイクロンを用いて分離回収するだけでは浄化度を充分に上げられないという課題がある。そして、浄化度の低い加工液は再使用できる範囲が限られていたり、更に浄化度を上げるために専門業者に委託すると高コスト化を招くなどの弊害もある。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、使用済みの加工液をダスト、水分、水性液及び油性液に効率良く、高い分離率にて分離して再利用できる装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る工作機械用加工液分離回収装置は、使用済みの加工液中から所定粒度以上のダストを分離する第１のダスト分離部と、前記第１のダスト分離部の後段にあって当該第１のダスト分離部で分離した後の加工液中から前記所定粒度より小さいダストを分離する第２のダスト分離部と、前記第２のダスト分離部の後段にあって当該第２のダスト分離部で分離した後の加工液中に気泡を混入して当該加工液中に残存する水分を分離する第１の水分分離部と、前記水分分離部での分離後に残った油性液を回収する油性液回収部とを具備する。
【０００９】
また、好ましくは、前記第２のダスト分離部と前記第１の水分分離部との間に、比重差によって加工液中の水分を分離する第２の水分分離部を更に備える。
【００１０】
また、好ましくは、前記加工液中には水性液も混入されており、前記第２の水分分離部では前記水性液を分離し、この分離された水性液を回収する水性液回収部を更に備える。
【００１１】
また、好ましくは、前記第１のダスト分離部は、前記加工液中の前記所定粒度以上のダストのうち、粒度の大きい第１のダストを分離するサイクロン式の第１の遠心分離装置と、当該第１の遠心分離装置の後段にあって当該第１の遠心分離装置で分離した後の加工液中から前記第１のダストよりも粒度の小さい第２のダストを分離する回転板を有する第２の遠心分離装置とを備える。
【００１２】
また、好ましくは、前記第２のダスト分離部は、フィルタによりダストを分離するフィルタ式分離装置を備える。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、使用済みの加工液中から所定粒度以上のダストを分離する第１のダスト分離部と、第１のダスト分離部の後段にあって第１のダスト分離部で分離した後の加工液中から所定粒度より小さいダストを分離する第２のダスト分離部と、第２のダスト分離部の後段にあって第２のダスト分離部で分離した後の加工液中に気泡を混入して加工液中に残存する水分を分離する第１の水分分離部と、水分分離部での分離後に残った油性液を回収する油性液回収部とを具備することにより、使用済みの加工液をダスト、水分、水性液及び油性液に効率良く、高い分離率にて分離できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、第２のダスト分離部と第１の水分分離部との間に、比重差によって加工液中の水分を分離する第２の水分分離部を更に備えることにより、第１及び第２のダスト分離部により分離された加工液中に残存する水分を効率良く、高い分離率にて分離して再利用できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、加工液中には水性液も混入されており、第２の水分分離部では水性液を分離し、この分離された水性液を回収する水性液回収部を更に備えることにより、第１及び第２のダスト分離部により分離された加工液中に残存する水性液を効率良く、高い分離率にて分離して再利用できる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、第１のダスト分離部は、加工液中の所定粒度以上のダストのうち、粒度の大きい第１のダストを分離するサイクロン式の第１の遠心分離装置と、第１の遠心分離装置の後段にあって第１の遠心分離装置で分離した後の加工液中から第１のダストよりも粒度の小さい第２のダストを分離する回転板を有する第２の遠心分離装置とを備えることにより、第２の遠心分離装置内でのダスト詰まりを抑えつつ、粒度の小さいダストも効率良く、高い分離率にて分離できる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、第２のダスト分離部は、フィルタによりダストを分離するフィルタ式分離装置を備えることにより、簡単な構成で第１のダスト分離部により分離された加工液中に残存するダストを効率良く、高い分離率にて分離できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００２０】
［装置の全体構成］
図１は、本発明に係る実施形態の工作機械用加工液分離回収装置全体のシステム構成を示す図である。
【００２１】
図１に例示する工作機械用加工液分離回収装置（以下、分離回収装置という）は、第１のダスト分離部としての１次処理部１と、第２のダスト分離部としての２次処理部１１と、第１及び第２の水分分離部としての第３処理部２１と、油性液回収部としての油回収槽３１とを備える。
【００２２】
機械加工などで使用済みの加工液（ダーティ液）は、例えば、不図示の工作機械を用いてワークに切削加工や研削加工を施す際に加工部位の冷却、洗浄及び潤滑に使用されたもので、切削くずなどのスラッジ、スラッジよりも細かい粒度のダスト、加工部位を冷却及び洗浄する水性液、及び加工部位を潤滑する非水溶性の油性液が混入している。
【００２３】
上記油性液は不図示の油性液供給手段によりワークの加工部位にミスト状又はシャワー状に噴霧又は噴射されてミスト潤滑を行い、上記水性液はワークの加工部位に上記油性液供給手段とは別の水性液供給手段（不図示）により噴霧又は噴射されて冷却と洗浄（切粉を流すため）とを行う。
【００２４】
上記油性液としては、比重０．９２のＣＨＯ（合成エステル油）が用いられ、必要に応じてフェノールなどの添加剤（酸化防止剤）を添加して、動粘度係数を向上させてもよい。また、水性液としては、比重０．９６のＣＯＯＨ（アニオン系カルボン酸）の２％水溶液に防錆剤を添加した水溶液が用いられる。
【００２５】
工作機械としてはトランスファ・マシン（自動連続加工機械）、マシニングセンタ、ＮＣ加工機などが用いられ、ワークとしてはアルミニウム製エンジンのシリンダブロックが適用される。また、機械加工としては、例えば、切削加工や研削加工が対象となる。
【００２６】
使用済みの加工液は、上記第１処理部１、上記第２処理部１１、上記第３処理部２１に順次投入されてスラッジ、ダスト、水分、水性液及び油性液に分離されて回収される。尚、本実施形態の分離回収装置は、上記加工液の特性に応じて上記第１処理部１、上記第２処理部１１、及び上記第３処理部２１の少なくともいずれか１つ又は２つで構成される場合もある。また、後述する気泡式油水分離装置２３のみで構成される場合もある。
【００２７】
上記第１処理部１に供給される使用済みの加工液は、毎分２４リッター程度の流量で供給され、７％程度のスラッジと３８５ｍｇ／２０ｃｃ程度のダストが混入しているが、１２時間後にはダストが２１ｍｇ／２０ｃｃ程度まで浄化される。
【００２８】
第１処理部１は、加工液中の所定粒度以上のダストのうち、粒度の大きい第１のダストを分離するサイクロン式の第１の遠心分離装置２と、第１の遠心分離装置２の後段にあって第１の遠心分離装置２で分離した後の加工液中の第１のダストよりも粒度の小さい第２のダストと、油性液と、水性液（クリーン液）とに分離する回転板を有する第２の遠心分離装置３とを備える。
【００２９】
第１の遠心分離装置２は、中空の筒状部材内で加工液に渦巻き状の流れを発生させてダストを下部に沈殿させることによって、上部から濾過された加工液を取り出せるサイクロン式の遠心分離機が用いられ、例えば、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ社製のエレメントレス・フィルタが適用できる。また、このエレメントレス・フィルタを用いた場合にはランニングコストが低減できるのであるが、これに限られずフィルタ（自動巻取式のろ紙など）を用いた構成でも適用できる。
【００３０】
また、第２の遠心分離装置３は、複数の回転板を回転させることによって加工液をダストと油性液と水性液（クリーン液）とに分離する回転ディスク式の遠心分離機が用いられ、例えば、ＡＬＦＡ−ＬＡＶＡＬ社製のＷＳＰＸ４０３（型番）が適用できる。
【００３１】
上記各遠心分離装置２，３は工場水（工業用水）を用いて定期的に洗浄され、この洗浄されて自動排出されるダストは、スポンジフィルタ付き集積缶４，５によって夫々濾過され、その濾過液は水性液供給手段としてのクーラント装置６にクリーン液として回収される。また、上記遠心分離装置３により分離された水性液もクリーン液としてクーラント装置６に回収される。
【００３２】
上記第１の遠心分離装置２では、毎分２４リッター程度の流量で加工液が第２の遠心分離装置３に供給され、この加工液中にはスラッジが略０％で、１８．２ｍｇ／２０ｃｃ程度のダストが含まれており、ダスト分離率９５．２％の処理能力となる。
【００３３】
上記第２の遠心分離装置３では、毎分２４リッター程度の流量で水性液がクーラント装置６にクリーン液として回収され、この水性液中には６．２ｍｇ／２０ｃｃ程度のダストが含まれている。更に、第１の遠心分離装置２から毎分１０ｃｃ程度で１次処理液が第２処理部１１に供給される。この１次処理液中には０．１５９ｃｃ（１．５％）程度の水分と、０．８３ｍｇ／１０ｃｃ程度のダストが含まれており、ダスト分離率６５．９％の処理能力となる。また、スポンジフィルタ付き集積缶４への排出量は毎時２６８ｇ程度である。
【００３４】
上記第１処理部１の下流側の第２処理部１１は、上記第１処理部１で分離されたダストより粒度の小さいダストを分離する１次ウエスフィルタ１２と、この１次ウエスフィルタ１２の後段に設けられた２次ウエスフィルタ１３とを備え、いずれのフィルタ１２，１３も円筒形の缶内にウエスが詰め込まれた構成を有し、各ウエスにより濾過した１次処理液を２次処理液として毎分１０．６ｃｃ程度で第３処理部２１に供給する。この２次処理液中には０．１４３ｃｃ（１．３５％）程度の水分と、０．３２ｍｇ／１０ｃｃ程度のダストが含まれており、ダスト分離率６１．４％、水分分離率１０％の処理能力となる。
【００３５】
尚、第２処理部１１の１次ウエスフィルタ１２と２次ウエスフィルタの少なくとも１つにフィルタの劣化（交換時期）を検知するセンサなどを設けてもよい。また、第２処理部１１が１次ウエスフィルタ１２と２次ウエスフィルタの２段で構成されているのはダスト分離能力を高めるためであるが、必ずしも２つ設ける必要はなくいずれか１つでもよい。
【００３６】
上記第２処理部１１の下流側の第３処理部２１は、２次処理液中に含まれる水分と油分との比重差により水性液と油性液とを分離する第２の水分分離部としての比重差分離槽２２と、この比重差分離槽２２の後段に設けられた第１の水分分離部としての気泡式油水分離装置２３とを備える。つまり、比重差分離槽２２は、第２のダスト分離部としての第２処理部１１と第１の水分分離部としての気泡式油水分離装置２３との間に設けられている。
【００３７】
比重差分離槽２２で分離された水分や水性液はクリーン液として水性液回収部としての水回収槽２４に回収された後、クーラント装置６に供給され、残りの油分（油性液）は気泡式油水分離装置２３に供給される。
【００３８】
気泡式油水分離装置２３では、細泡ガスを吹き出すことによって比重差分離槽２２で分離された油性液中の油分子の周囲に付着した水分を気泡と共に蒸発させると共に、オーバーフローした油性液（０．０１ｃｃ程度の水分が含まれる）を比重差分離槽２２に戻して再度油分と水分とを分離させる。細泡ガスは、より気泡の小さいものの方が水分の蒸発を有効に行える。
【００３９】
気泡式油水分離装置２３で水分が蒸発されて残った油分は最終処理液として毎分１０．５９ｃｃ程度で油性液回収部としての油回収槽３１に回収された後、不図示のリサイクル槽に貯蔵されて再利用される。この最終処理液中には０．００１０６ｃｃ（０．０１％）程度の水分と、０．２８ｍｇ／１０ｃｃ程度のダストが含まれており、ダスト分離率１２．５％、水分分離率０．０１％の処理能力となる。また、上記第１処理部１への投入直前の加工液に対する最終処理液のダスト分離率は９９．９％、水分分離率は９９．３％を達成し、回収した油性液の略１００％のリサイクル化が可能となる。
【００４０】
上記構成によれば、第１処理部１において使用済みの加工液中から所定粒度以上のダストを遠心分離し、第１処理部１の後段の第２処理部１１において第１処理部１で分離した後の加工液中から所定粒度より小さいダストをフィルタにより分離し、第２処理部１１の後段の第３処理部２１において第２処理部１１で分離した後の加工液中に気泡を混入して加工液中に残存する水分を分離し、第３処理部２１での分離後に残った油性液を回収することにより、使用済みの加工液をダスト、水分、水性液及び油性液に効率良く、高い分離率にて分離できる。
【００４１】
また、第３処理部２１における気泡式油水分離装置の前段に比重差によって加工液中の水分及び水性液を分離する比重差分離槽２２を備え、この分離された水性液を回収することにより、第１処理部１及び第２処理部１１により分離された加工液中に残存する水分を効率良く、高い分離率にて分離して再利用できる。
【００４２】
また、第１処理部１は、前段のサイクロン式の遠心分離装置２により粒度の大きいダストを分離し、その後回転板を有する遠心分離装置３により上記ダストよりも粒度の小さいダストを分離することにより、前段の遠心分離装置２内でのダスト詰まりを抑えつつ、粒度の小さいダストも効率良く、高い分離率にて分離できる。
【００４３】
また、第２処理部１１は、安価なウエスをフィルタとして利用してダストを分離するウエスフィルタ１２，１３を備えることにより、簡単な構成で第１処理部１により分離された加工液中に残存するダストを効率良く、高い分離率にて分離できる。
【００４４】
［比重差分離槽の構成］
図２は、図１の第３処理部に含まれる比重差分離槽の詳細構成を示す平面図（ａ）、Ｉ−Ｉ断面図（ｂ）、ＩＩ−ＩＩ断面図（ｃ）、ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図（ｄ）、及びＩＶ−ＩＶ断面図（ｅ）である。
【００４５】
比重差分離槽２２は、例えば幅ｄ及び奥行きｌが３６０ｍｍ、高さｈが２５０ｍｍの箱型の外形を有し、図２に示すように、第１乃至第５の沈殿室２２ａ〜２２ｅを備え、第４の沈殿室２２ｂには２次処理液を供給する供給パイプ２２ｈ、第１の沈殿室２２ａには沈殿した水性液を吸引する水分吸引パイプ２２ｆ、第５の沈殿室２２ｅには上澄みの油性液を吸引する油分吸引パイプ２２ｇが夫々設けられている。
【００４６】
第１の沈殿室２２ａは、例えば、幅及び奥行きが１２０ｍｍ、高さが２５０ｍｍの体積を有している。第２の沈殿室２２ｂは、例えば、幅が１５０ｍｍ、奥行きが３６０ｍｍ、高さが２５０ｍｍの体積を有している。第３及び第４の沈殿室２２ｃ，２２ｄは、例えば、幅が２１０ｍｍ、奥行きが１２０ｍｍ、高さが２５０ｍｍの体積を夫々有している。第５の沈殿室２２ｅは、例えば、幅が９０ｍｍ、奥行きが１２０ｍｍ、高さが２５０ｍｍの体積を有している。
【００４７】
第１の沈殿室２２ａと第５の沈殿室２２ｅとを合わせた外形は、第３若しくは第４の沈殿室２２ｃ，２２ｄと略同等であり、第２の沈殿室２２ｂの奥行き方向の１辺に第１乃至第３の沈殿室２２ａ，２２ｃ，２２ｄの夫々の長さ方向の１辺が隣接するように配置されている。
【００４８】
第１の沈殿室２２ａは、第２の沈殿室２２ｂ、第４の沈殿室２２ｄ及び第５の沈殿室２２ｅに隣接している。第２の沈殿室２２ｂは、第１の沈殿室２２ａ、第３の沈殿室２２ｃ及び第４の沈殿室２２ｄに隣接している。第３の沈殿室２２ｃは、第２の沈殿室２２ｂと第４の沈殿室２２ｄとに隣接している。第４の沈殿室２２ｄは、第３の沈殿室２２ｃ、第４の沈殿室２２ｄ及び第５の沈殿室２２ｅに隣接している。第５の沈殿室２２ｅは、第１の沈殿室２２ａと第４の沈殿室２２ｄとに隣接している。
【００４９】
水分吸引パイプ２２ｆの先端部の供給口は、油分吸引パイプ２２ｇの先端部の吸引口より下方に配置されている。また、油分吸引パイプ２２ｇの先端部の吸引口は第５の沈殿室の上部（液面）付近に配置されている。
【００５０】
第１の沈殿室２２ａと第２の沈殿室２２ｂは底部の隙間２２ｉで連通されている。第２の沈殿室２２ｂと第３及び第４の沈殿室２２ｃ，２２ｄは底部の共通の隙間２２ｊで連通されている。また、第３の沈殿室２２ｃと第４の沈殿室２２ｄとは略同等の体積を有し、隙間２２ｊと連続する底部の隙間２２ｋで連通されている。尚、第５の沈殿室２２ｅと第１及び第４の沈殿室２２ａ，２２ｄとは２次処理液の流入がないように仕切られている。
【００５１】
また、第４の沈殿室２２ｄと第５の沈殿室２２ｅとを仕切る壁部２２ｍの高さは、第１の沈殿室２２ａを区画する壁部２２ｎの高さより低く形成され、同様に第２の沈殿室２２ｂと第３及び第４の沈殿室２２ｃ，２２ｄとを仕切る壁部２２ｐの高さと第３の沈殿室２２ｃと第４の沈殿室２２ｄとを仕切る壁部２２ｑの高さも第１の沈殿室２２ａを区画する壁部２２ｎの高さより低く形成されている。この構成により、水分より比重の小さい油分は、上澄み液として各壁部の低い部分から溢れ出すように各沈殿室に流入し、油分より比重の大きい水分は、沈殿して各隙間から各沈殿室に流入する。
【００５２】
２次処理液は、図中の矢印で示すように、第２の沈殿室２２ｂに設けられた供給パイプ２２ｈから下向きに供給され、隙間２２ｉから第１の沈殿室２２ａに流れると共に、隙間２２ｊ，２２ｋから第３の沈殿室２２ｃ、第４の沈殿室２２ｄに流れ、第４の沈殿室２２ｄの低い部分から溢れ出て第５の沈殿室２２ｅに流れる。その流れの途中で、油分より比重の大きい水分が下部に沈殿するため、第５の沈殿室２２ｅに流れ込むときには上澄みの油分だけが第５の沈殿室２２ｅに流入することになる。また、油分より比重の大きい水分は下部に沈殿して隙間２２ｉから第１の沈殿室２２ａに流れ込むことになる。
【００５３】
そして、第１の沈殿室２２ａに流入した水分が、水分吸引パイプ２２ｆにより吸引されて水分回収槽２４に回収され、第５の沈殿室２２ｅに流入した油分は油分吸引パイプ２２ｇにより吸引されて後段の気泡式油水分離装置２３に供給される。
【００５４】
［気泡式油水分離装置の構成］
図３は、図１の第３処理部に含まれる気泡式油水分離装置の詳細構成を示す平面図（ａ）及び（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図（ｂ）である。
【００５５】
混合液を分離する装置としての気泡式油水分離装置２３は、円筒形状の外形を有し、図３に示すように、上記比重差分離槽２２で分離された２次処理液（比重差を有する油分（油性液）と水分（水性液）とが混合した液体）が投入される内部空間２３ａと、この内部空間２３ａの周囲に形成される外部空間２３ｂと、内部空間２３ａと外部空間２３ｂとを仕切ると共に、下端部に両空間を連通する連通路２３ｃが形成された中空円筒状の内部隔壁部材２３ｄと、内部隔壁部材２３ｄとの間で外部空間２３ｂを区画すると共に、外部空間２３ｂ内に流入した水分より比重の小さい油分を回収する回収口２３ｅが上部に形成された中空円筒状の外部隔壁部材２３ｆと、内部空間２３ａ内の下部であって連通路２３ｃより上部において細泡ガスを吹き出す中空円筒状のガス吹出管２３ｇとを備え、これら各部材は例えば透明なアクリル材で形成されている。
【００５６】
換言すると、最も外径の大きい円筒状の外部隔壁部材２３ｆの内部に同心円状に内部隔壁部材２３ｄが配置され、内部隔壁部材２３ｄの内部に更に同心円状にガス吹出管２３ｇが配置され、ガス吹出管２３ｇの下端部は、内部空間２３ａを上方から見た平面視において内部空間２３ａの略中央部（軸心部）に配置された構造となっている。
【００５７】
上記外部空間２３ｂの上端部は上蓋部材２３ｈで閉じられ、上記内部空間２３ａの上端部は上蓋部材２３ｈに形成された開口部２３ｋにより外部と連通している。また、上記内部空間２３ａ及び外部空間２３ｂの下端部は、下蓋部材２３ｉで閉じられている。上蓋部材２３ｈは上方が開放した断面凹状の外形を有し、その開口部２３ｋには内部空間２３ａに２次処理液を供給するパイプ２３ｌが設けられている。また、上蓋部材２３ｈの外周側の底面部には、内部空間２３ａの上端部（上蓋部材２３ｈの開口部２３ｋ）を超えてオーバーフローした２次処理液を上記比重差分離槽２２に戻すパイプ２３ｍが設けられている。
【００５８】
また、下蓋部材２３ｉには、上記内部空間２３ａの底面に沈殿した水分や水性液を回収する回収口２３ｎが形成されている。
【００５９】
上蓋部材２３ｈには、開口部２３ｋの周縁部から上方に延びる中空円筒状の支柱２３ｐが設けられ、支柱２３ｐの上端部には円盤部材２３ｑが設けられている。ガス吹出管２３ｇは内部空間２３ａの下部から開口部２３ｋを通って円盤部材２３ｑまで延びている。円盤部材２３ｑには細泡ガスにより蒸発して開口部２３ｋまで上昇してくる水分を外部に排出する排出口２３ｒが形成されている。
【００６０】
ガス吹出管２３ｇの上端部は不図示の細泡ガス生成手段に接続され、ガス吹出管２３ｇの下端部から細泡ガスを吹き出す。内部空間２３ａに供給された２次処理液は、内部空間２３ａを上下にタンブル流のように循環する細泡ガスにより水分が蒸発されながら、下端部の連通路２３ｃを通って外部空間２３ｄに流入する。そして、外部空間２３ｂの回収口２３ｊから水分が除去された２次処理液が油分回収槽３１に回収される。
【００６１】
図４は、上記気泡式油水分離装置のダスト分離率及び水分分離率の変化を示す図であり、処理開始（０ｈ）時に２次処理液に０．０９％程度含まれていた水分が９０時間経過後には０．０１％程度にまで低減され、毎時０．０５ｃｃ程度の水分除去能力が得られる。細泡ガスは、内部空間２３ａ内を上下に対流しながら油性液中の油分子の周囲に付着した水分を分離して蒸発させる。
【００６２】
上記構成によれば、細泡ガスが油性液中の油分子の周囲に付着した水分を有効に切り離し、分離された水分は内部空間２３ａ内を上下に対流する細泡ガスにより蒸発され、残りの水分は比重差によって内部空間２３ａの底面に沈殿して回収口２３ｎから回収できるため、使用済み液中の水分を高い分離率にて分離して再利用できる。
【００６３】
また、ガス吹出管２３ｇの下端部は、内部空間２３ａを上方から見た平面視において内部空間２３ａの略中央部に同心円状に配置され、この下端部から細泡ガスを吹き出すことにより、細泡ガスを内部空間内において均等に吹き出すことができ、水分をより高い効率にて分離して再利用できる。
【００６４】
［クーラント装置の構成］
図５は、図１のクーラント装置の概略構成を示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【００６５】
クーラント装置６は、図５に示すように、ドラムフィルタコンベア４１と、このドラムフィルタコンベア４１を収容すると共に後段に設けられたタンク４２とを備え、使用済みの加工液（ダーティ液）は、図中の矢印で示すように、８０メッシュ程度の粗さのドラムフィルタ４１ａで粒度の大きな切削くずを濾過した後、タンク４２に流入し、このタンク４２に設けられた複数の沈殿室４２ａ〜４２ｊに順次流れて切削くず及び水性液を自重により沈殿させながら、最下流側の沈殿室４２ｊに設けられた回収装置４３によって上澄み部分（ダスト及び油性液の混合液）を吸引して上記分離回収装置の第１処理部１に供給すると共に、メインポンプ４４によって中〜下層に沈殿した水性液を吸引して工作機械に供給する。
【００６６】
そして、上記第１乃至第３処理部１，１１，２１で分離された水性液や水分は、クリーン液として供給路４５から再びクーラント装置６に還流される。
【００６７】
回収装置４３は、ポンプ４６と図６にも示す上澄み液回収器５１とを備える。上澄み液回収器５１は、円盤体５２と、この円盤体５２の周縁部から下方に延びるアーム部５３と、このアーム部５３の先端部に固定された球状の浮子５４と、円盤体５２の中心部から下方に延びる吸引ノズル５５とを備える。アーム部５３は、例えば、円盤体５２の中心に対して９０°間隔で４本設けられ、各々の先端部に浮子５４が設けられている。円盤体５２とアーム部５３、及びアーム部５３と浮子５４とはソケットボルト、ナット及びワッシャにより夫々固定されている。また、吸引ノズル５５の下端部の外周部には、対向する液面の波を消すためのガイドプレート５６が全周に亘って拡径方向に設けられており、上澄み液を吸引して上記分離回収装置の第１処理部１に供給する。
【００６８】
吸引ノズル５５の上端部はポンプ４６に連通する吸引パイプ５７に接続され、この吸引パイプ５７の外周部５７ａが円盤体５２に接続されている。吸引パイプ５７の外周部５７ａにはねじ部５７ｂが形成され、このねじ部５７ｂに円盤体５２を挟むように複数のナット５７ｃが螺合されている。
【００６９】
吸引ノズル５５と浮子５４の鉛直方向の相対位置（つまり、吸引ノズル５５の下端部と液面との隙間ｔ）は、吸引パイプ５７の円盤体５２に対する取り付け位置を調整してナット５７ｃを締め付けることで所望位置に設定可能である。例えば、隙間ｔをｔ１からｔ２に変更したい場合には、吸引パイプ５７をｔ２−ｔ１だけ円盤体５２に対して上方に変位させた状態でナット５７ｃにより固定すればよい。また、隙間ｔをｔ２からｔ１に変更したい場合には、吸引パイプ５７をｔ２−ｔ１だけ円盤体５２に対して下方に変位させた状態でナット５７ｃにより固定すればよい。
【００７０】
このように、予め吸引ノズル５５の下端部（ガイドプレート５６）と液面との隙間ｔを所望位置に調整しておくことで、上澄み液回収器５１は浮子５４によって液面に浮いた状態で液面高さが変化しても、液面と吸引ノズル５５の下端部との隙間は変動しないように構成されている。尚、円盤体５２には、軽量化のために４つの孔５８が形成されている。
【００７１】
上記構成によれば、クーラント装置６から分離回収装置へ循環させて再度クーラント装置６に戻すことにより連続稼動が可能となり、生産ラインが停止中であっても、その間に使用済み加工液の分離回収が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の工作機械用加工液分離回収装置全体のシステム構成を示す図である。
【図２】図１の第３処理部に含まれる比重差分離槽の詳細構成を示す平面図（ａ）、Ｉ−Ｉ断面図（ｂ）、ＩＩ−ＩＩ断面図（ｃ）、ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図（ｄ）、及びＩＶ−ＩＶ断面図（ｅ）である。
【図３】図１の第３処理部に含まれる気泡式油水分離装置の詳細構成を示す平面図（ａ）及び（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図（ｂ）である。
【図４】気泡式油水分離装置のダスト分離率及び水分分離率の変化を示す図である。
【図５】図１のクーラント装置の概略構成を示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【図６】図１のクーラント装置に設けられた上澄み液回収器の詳細構成を示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１１次処理部
２第１の遠心分離装置
３第２の遠心分離装置
４，５スポンジフィルタ付き集積缶
６クーラント装置
１１第２処理部
１２１次ウエスフィルタ
１３２次ウエスフィルタ
２１３次処理部
２２比重差分離槽
２３気泡式油水分離装置
２４水分回収槽
３１油分回収槽
４１ドラムフィルタコンベア
４２タンク
５１上澄み液回収器

Claims

使用済みの加工液中から所定粒度以上のダストを分離する第１のダスト分離部と、
前記第１のダスト分離部の後段にあって当該第１のダスト分離部で分離した後の加工液中から前記所定粒度より小さいダストを分離する第２のダスト分離部と、
前記第２のダスト分離部の後段にあって当該第２のダスト分離部で分離した後の加工液中に気泡を混入して当該加工液中に残存する水分を分離する第１の水分分離部と、
前記水分分離部での分離後に残った油性液を回収する油性液回収部とを具備することを特徴とする工作機械用加工液分離回収装置。
前記第２のダスト分離部と前記第１の水分分離部との間に、比重差によって加工液中の水分を分離する第２の水分分離部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の工作機械用加工液分離回収装置。
前記加工液中には水性液も混入されており、前記第２の水分分離部では前記水性液を分離し、この分離された水性液を回収する水性液回収部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の工作機械用加工液分離回収装置。
前記第１のダスト分離部は、前記加工液中の前記所定粒度以上のダストのうち、粒度の大きい第１のダストを分離するサイクロン式の第１の遠心分離装置と、当該第１の遠心分離装置の後段にあって当該第１の遠心分離装置で分離した後の加工液中から前記第１のダストよりも粒度の小さい第２のダストを分離する回転板を有する第２の遠心分離装置とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工作機械用加工液分離回収装置。
前記第２のダスト分離部は、フィルタによりダストを分離するフィルタ式分離装置を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工作機械用加工液分離回収装置。