JP4291908B2

JP4291908B2 - 混合液の分離装置

Info

Publication number: JP4291908B2
Application number: JP05284999A
Authority: JP
Inventors: 信行垣矢; 健一谷田; 勝也根本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2019-03-01
Also published as: JP2000246006A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比重が異なりかつ相溶性のない、第１液と第２液との混合液を各液に分離して回収するようにした、混合液の分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機械等により、金属ワークにカッテング等の切削加工を施すときに、そのワークの切削加工に使用される切削油（クーラント）と、工作機械自体の潤滑用に使用される潤滑油との混合油を、その切削油と、潤滑油とに分離するようにした混合液の分離装置として、たとえば実開平６−７８０２号公報に開示のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記従来の混合液の分離装置は、前記混合油を、一つの分離容器内の分離板で形成される迷路を移動させ、水溶性の比重の重い切削油と、不水溶性のそれよりも比重の軽い潤滑油との比重差を利用して、それらを分離させるようにしているが、かかる分離装置では、たとえば回収して再利用される切削油の流量が、廃油となる潤滑油に比べて増量したときには、それらの分離能率が悪くなり、回収すべき切削油の回収率が低下してこれが廃油とともに廃棄されてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、副分離装置および主分離装置との有機的結合により、前記問題を解決した新規な混合液の分離装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本請求項１記載の発明は、水溶性の切削液である第１液と、前記切削液よりも比重の軽い不水溶性の潤滑油である第２液との混合液を、各液に分離処理するための混合液の分離装置であって、前記混合液を受け入れて、その混合液から第１液を一次的に分離する副分離装置と、前記第１液と一次分離された混合液を受け入れて、その混合液を第１液と第２液とに分離する主分離装置とを備え、前記副分離装置は、前記混合液を受け入れる混合液室と、この混合液室内の混合液より、第１、第２液の比重差により第１液を一次分離して収容する第１液室とを有し、また前記主分離装置は、第１液の一次分離された混合液を受け入れて迷路内を迂回流通させ、この混合液を、第１液と第２液との比重差により各液に緩徐に分離する主分離室と、この主分離室で分離された第１液と、前記副分離装置により一次分離された第１液とを合流収容する第１液回収室とを有することを特徴としている。
【０００６】
また、上記目的達成のため、本請求項２記載の発明は、第１液と、この第１液よりも比重が軽く且つ相溶性のない第２液との混合液を、各液に分離処理するための混合液の分離装置であって、前記混合液を受け入れて、その混合液から第１液を一次的に分離する副分離装置と、前記第１液と一次分離された混合液を受け入れて、その混合液を第１液と第２液とに分離する主分離装置とを備え、前記副分離装置は、前記混合液を受け入れる混合液室と、この混合液室内の混合液より、第１、第２液の比重差により第１液を一次分離して収容する第１液室とを有し、また前記主分離装置は、第１液の一次分離された混合液を前記混合液室より受け入れて迷路内を迂回流通させ、この混合液を第１液と第２液との比重差により各液に緩徐に分離する主分離室と、この主分離室に対し横並びに配置されると共に該主分離室との間が壁で隔てられていて、前記第１液室で一次分離された第１液を前記第１液室から受け入れる第１液回収室と、前記主分離室で分離された第１液を、前記第１液回収室が前記第１液室から受入れた第１液と合流させて該第１液回収室に収容すべく、前記主分離室の下部と前記第１液回収室との相互間を常時連通させる連通路とを有することを特徴としている。
【０００７】
また、上記目的達成のため、本請求項３記載の発明は、前記請求項２記載のものにおいて、前記第１液は、水溶性の切削液であり、また前記第２液は、前記切削液よりも比重の軽い不水溶性の潤滑油であることを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１，３記載の各特徴によれば、切削油と潤滑油との混合液から切削油を一次分離して流量を減じたのち、切削液の分離された混合液をさらに二次的に綿密に切削油と潤滑油とに分離させることができ、混合油の流量が多い場合でも切削油と潤滑油とを確実に分離処理して切削油の回収効率を大幅に向上させることができる。
【０００９】
また上記請求項２記載の特徴によれば、第１液と第２液との混合液から第１液を一次分離して流量を減じたのち、分離された混合液をさらに第１液と第２液とに二次的に綿密に分離させることができ、混合液の流量が多い場合でも第１液と第２液とを確実に分離処理して第１液の回収効率を大幅に向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１１】
添付図面において、図１は、混合液の分離装置の全体側面図、図２は、図１の２線矢視の、混合液の分離装置の全体平面図、図３は、図１の３−３線に沿うオイルスキマーの縦断面図、図４は、図１の４−４線に沿う副分離装置の縦断面図、図５は、図１の５−５線に沿う主分離装置の縦断面図、図６は、図５の６−６線に沿う迷路ブロックの平面図である。
【００１２】
図１，２において、本発明混合液の分離装置は、工作機械により、金属ワークにカッテッグ等の切削加工を施す際に使用される、水溶性の切削油（金属ワークを切削加工するときに、金属ワークとこれを切削加工するバイトの摩擦を低減して摩擦熱を除去してバイトの寿命を延長し、かつ金属ワークの加工精度をあげるために用いられる）と、不水溶性の潤滑油（工作機械自体の潤滑のために用いられる）との混合油を、各油にそれらの比重差を利用して二段階に分離すべく、副分離装置ＳＳと主分離装置ＭＳとより構成されており、前記副分離装置ＳＳは、オイルスキマーＯＳから取り出される前記混合油ＭＯから切削油ＣＯだけを一次的に分離するためのものであり、また主分離装置ＭＳは、前記副分離装置ＳＳから取り出される混合油ＭＯ（副分離装置ＳＳにより切削油ＣＯが一次分離されている）を切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとに分離するためのものである。
【００１３】
前記オイルスキマーＯＳは、切削油タンク１内に貯留される切削油ＣＯの、主として上面に浮上している、切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとの混合油ＭＯを取り出して前記副分離装置ＳＳへと導くためのものであり、従来公知のもので、本発明の要旨ではないが、本実施例の混合液の分離装置の理解を容易にするために、先ずこのオイルスキマーＯＳの構造およびその機能について、図１〜３を参照して簡単に説明するに、切削油タンク１上には支柱２を介してスキマー本体３が立設され、このスキマー本体３内には、モータ４により回転駆動される駆動ローラ５が設けられる。この駆動ローラ５には、布製の無端ベルト６が懸回されており、この無端ベルト６はスキマー本体３の開口下面を通って下方に垂下されて、その下端にはウエイトローラ７が懸回、吊下され、このウエイトローラ７の重力により、無端ベルト６に適度の張力が付与されている。前記無端ベルト６の下端部は、ウエイトローラ７と共に切削油タンク１内の、混合油ＭＯ内に浸漬されている。この混合油ＭＯは工作機械から回収された、切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとの混合油ＭＯであり、軽比重の潤滑油ＬＯが重比重の切削油ＣＯの上に浮上した状態にある。そしてオイルスキマーＯＳの直下の、切削油タンク１の開口上面は、カバー８により被覆されている。
【００１４】
スキマー本体３に一体のブラケット１０を介してスクレーパケース１１が固着され、このスクレーパケース１１内に、前記無端ベルト６の緩み側の一部が通過できるようになっており、この無端ベルト６の緩み側の内、外面に、スクレーパケース１１に設けた内側スクレーパ１３および外側スクレーパ１２₁，１２₂のエッジ部分がそれぞれ当接されていて、無端ベルト６が作動されるとき、これらのスクレーパ１３，１２₁，１２₂により、無端ベルト６に付着した混合油ＭＯを掻き落とせるようになっている。スクレーパケース１１の下部には、排出口１４が開口されており、この排出口１４は、取出パイプ１５に連通され、この取出パイプ１５の下端は、後に詳述する副分離タンク１７の入口１８に連通されている。
【００１５】
ウエイトローラ７を吊下している無端ベルト６の下端部を、切削油タンク１に回収されている、その切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとの混合油ＭＯ（軽比重の潤滑油ＬＯが、重比重の切削油ＣＯ上に浮上している）中に浸漬させたのち、モータ４の駆動により駆動ローラ５を回転すれば、混合油ＭＯ、主としてその上面に浮上している浮上油が無端ベルト６の表裏両面に付着したままスクレーパケース１１内に持ち上げられ、ここで内側および外側スクレーパ１３および１２₁，１２₂によりその付着油が掻き落とされて排出口１４より取出パイプ１５を経て副分離装置ＳＳへと流れる。
【００１６】
なお、オイルスキマーＯＳは従来公知のものが使用され、前記構造のものでなくてもよい。
【００１７】
副分離装置ＳＳは、オイルスキマーＯＳから取り出された混合油ＭＯより切削油ＣＯだけを一次的に分離する機能をもつものであり、以下に、この副分離装置ＳＳの構成を図１，２および図４を参照して説明するに、この副分離装置ＳＳの主体部を構成する副分離タンク１７は、偏平な角筒状に形成されていて、その上面の一側に開口される入口１８には、前記取出パイプ１５の下端が連通接続される。副分離タンク１７内には、何れも円筒状の上下に細長い、混合液室としての混合油室２０と、第１液室としての一次切削油室２１とが並設されており、混合油室２０の上部に前記入口１８が開口されて前記取出パイプ１５が連通され、また一次切削油室２１の上面は大気に開口されている。混合油室２０と一次切削油室２１とは、副分離タンク１７の底部に横方向に形成した連絡通路２２を介して相互に連通されており、この連絡通路２２の開口端は盲栓２３により封緘されている。混合油室２０の上部には、混合油排出口２５が開口され、また一次切削油室２１の上部には、前記混合油排出口２５よりも低いレベルで切削油排出口２６が開口されている。混合油排出口２５は連通パイプ２７を経て後述する主分離装置ＭＳの主分離室３２に連通され、また切削油排出口２６は連通パイプ２８を経て後述する主分離装置ＭＳの、第１液回収室としての切削油回収室３３に連通されている。
【００１８】
オイルスキマーＯＳから取り出された混合油ＭＯは、取出パイプ１５より混合油室２０に流入し、さらに連絡通路２２を通って一次切削油室２１にも流入する。
【００１９】
ところでこの副分離装置ＳＳでは、混合油ＭＯから切削油ＣＯだけを一次分離すると共に後述する主分離装置ＭＳへ導入される混合油ＭＯの流量を調節する機能をもつものであり、切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとの混合油ＭＯに比べて比重の重い切削油ＣＯは、その混合油ＭＯから分離されて一次切削油室２６に流れ、そこに開口した、低いレベルの切削油排出口２１より排出されて後述する主分離装置ＭＳへと導かれ、また切削油ＣＯよりも比重の軽い混合油ＭＯは、高いレベルの混合油排出口２５より排出されて後述する主分離装置ＭＳへと導かれる。
【００２０】
次に主分離装置ＭＳは、副分離装置ＳＳで切削油ＣＯの一次分離された混合油ＭＯを、さらに切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとに時間をかけて二次的に分離すると共に一次、二次分離された切削油ＣＯを合流させて貯留する機能をもつものであり、以下にこの主分離装置ＭＳの構成を、図１，２および図５，６を参照して説明するに、主分離装置ＭＳの主体部を構成する主分離タンク３０は、上面の開口された角筒状に形成されている。主分離タンク３０は、その中央部に縦方向に設けられる仕切壁３１により主分離室３２と、第１液回収室としての切削油回収室３３とに仕切られている。前記仕切壁３１の下端は主分離室３２の底壁には達しておらず、その下方には主分離室３２と切削油回収室３３とを連通する連通路３４が形成されており、主分離室３２に流入した混合油ＭＯ（副分離装置ＳＳにより切削油が一次分離されている）のうち、比重の重い水溶性の切削油ＣＯのみが潤滑油ＬＯから分離してこの連通路３４を通って切削油回収室３３へと流入するようになっている。また主分離室３２の一側には副分離装置ＳＳの混合油排出口２５に連通する入口３５が開口され、また切削油回収室３３の一側には副分離装置ＳＳの切削油排出口２６に連通する入口３６が開口されている。
【００２１】
図６に明瞭に示すように、主分離室３２の上部には、その開口上面を塞ぐようにして四角板状の迷路ブロック３８が固着されている。この迷路ブロック３８は、この主分離室３２に流入した混合油ＭＯを、時間をかけて切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとに二次的に確実に分離する機能をもつものであり、その上下面に開口する迷路３９が形成されている。この迷路３９は、その道のりが長くなるようにその全面にわたり迂回して形成されていて、その迷路ブロック３８の長手方向の一側に沿って延びる直線状通路３９₁、それに続くクランク状通路３９₂さらにそれに続いて前記直線通路３９₁と並列するジグザク状通路３９₃とよりなり、前記直線状通路３９₁の上流端が前記入口３５に連通され、またジグザグ状通路３９₃の下流端が、迷路ブロック３８の中央部に開口した出口４０に連通されている。また主分離室３２の他側には廃油（潤滑油）回収パイプ４１が接続されている。この廃油回収パイプ４１は、主分離室３２内に進入しており、その端部が上向きに湾曲していて、その入口４１₁が主分離室３２の略中央部において上向きに開口していて、前記迷路３９の出口４０に接続されている。そして廃油回収パイプ４１の入口４１₁は、迷路ブロック３８の上面近くに開口しており、迷路ブロック３８により分離された、軽比重の潤滑油ＬＯすなわち廃油を回収できるようになっている。
【００２２】
副分離装置ＳＳから主分離室３２内の迷路ブロック３８に流入した混合油ＭＯは、その迷路３９内をその上流側から下流側へと時間をかけてゆっくりと流れ、その間に図５に示すように比重の軽い不水溶性の潤滑油ＬＯは上層に、またそれよりも比重の重い水溶性の切削油ＣＯが下層になって、二層にくっきりと分離される。そして軽比重の廃油となる潤滑油ＬＯは、前述したように、廃油回収パイプ４１を通って外部に流れて廃油タンク４２に貯留される。
【００２３】
一方重比重の切削油ＣＯは、廃油回収パイプ４１の入口４１₁よりも低位にあり、その入口４１₁に流入することなく、主分離室３２の迷路ブロック３８下に溜まり、さらにそこから連通路３４を通って切削油回収室３３側へと流れる。而して切削油回収室３３の他側には切削油回収パイプ４３が接続されている。この切削油回収パイプ４３は、切削油回収室３３の中央部まで延びており、その端部が上向に湾曲してその入口４３₁は上向きに開口している。図５に明瞭に示すように、この切削油回収パイプ４３の入口４３₁のレベルは、前記廃油回収パイプ４１の入口４１₁のレベルよりも低位にあり、潤滑油ＬＯよりも比重の重い切削油ＣＯは切削油回収パイプ４３へと流れ、回収回路４４を経て前記切削油タンク１に回収されるようになっている。
【００２４】
以上のように、切削油回収室３３には、前記副分離装置ＳＳにより一次分離された切削油ＣＯと、主分離装置ＭＳより二次分離された切削油ＣＯとが合流して貯留される。そしてその回収切削油ＣＯは回収回路４４を経て切削タンク１へと還流されて再度工作機械の金属ワークの切削加工用の切削油として再使用される。
【００２５】
かくして、オイルスキマーＯＳから取り出された、切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとの混合油ＭＯは、副分離装置ＳＳで切削油ＣＯが一次的に分離され、さらに主分離装置ＭＳで切削油ＣＯの一次分離された混合油ＭＯを切削油ＣＯと潤滑油ＬＯとに二次的に分離することができ、結局切削油ＣＯは、混合油ＭＯから２段階に分離され、再度切削油タンク１に戻されて工作機械のカッテング等の機械加工作業に使用することができ、また分離された潤滑油ＬＯは、廃油として焼却処理される。
【００２６】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００２７】
たとえば前記実施例では、第１液を水溶性の切削油、第２液を不水溶性の潤滑油として、それらの混合液の分離装置として説明したが、本発明（特に請求項２の発明）は互いに相溶性がなく、かつ比重の異なる他の二液の混合液の分離処理にも実施できることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本請求項１，３記載の各発明によれば、切削油と潤滑油との混合液の分離装置において、切削油と潤滑油との混合液から切削油を一次分離して流量を減じてのち、分離された混合液をさらに二次的に綿密に切削油と潤滑油とに分離させることができ、混合油の流量が多い場合でも切削油から潤滑油を確実に分離処理して切削油の回収効率を大幅に向上させることができる。
【００２９】
また、本請求項２記載の発明によれば、第１液と、この第１液よりも比重が軽く且つ相溶性のない第２液との混合液の分離装置において、第１液と第２液との混合液から第１液を一次分離して流量を減じたのち、第１液の分離された混合液をさらに第１液と第２液とに二次的に綿密に分離させることができ、混合液の流量が多い場合でも第１液と第２液とを確実に分離処理し、その結果、第１液の回収効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】混合液の分離装置の全体側面図
【図２】図１の２線矢視の、混合液の分離装置の全体平面図
【図３】図１の３−３線に沿うオイルスキマーの縦断面図
【図４】図１の４−４線に沿う副分離装置の縦断面図
【図５】図１の５−５線に沿う主分離装置の縦断面図
【図６】図５の６−６線に沿う迷路ブロックの平面図
【符号の説明】
２０・・・・混合液室（混合油室）
２１・・・・第１液室（一次切削油室）
３２・・・・主分離室
３３・・・・第１液回収室（切削油回収室）
３９・・・・迷路
ＭＯ・・・・混合液（混合油）
ＣＯ・・・・第１液（切削油）
ＬＯ・・・・第２液（潤滑油）
ＯＳ・・・・オイルスキマー
ＳＳ・・・・副分離装置
ＭＳ・・・・主分離装置

Claims

水溶性の切削液である第１液（ＣＯ）と、前記切削液よりも比重の軽い不水溶性の潤滑油である第２液（ＬＯ）との混合液（ＭＯ）を、各液（ＣＯ，ＬＯ）に分離処理するための混合液の分離装置であって、
前記混合液（ＭＯ）を受け入れて、その混合液（ＭＯ）から第１液（ＣＯ）を一次的に分離する副分離装置（ＳＳ）と、
前記第１液（ＣＯ）と一次分離された混合液（ＭＯ）を受け入れて、その混合液（ＭＯ）を第１液（ＣＯ）と第２液（ＬＯ）とに分離する主分離装置（ＭＳ）とを備え、
前記副分離装置（ＳＳ）は、前記混合液（ＭＯ）を受け入れる混合液室（２０）と、この混合液室（２０）内の混合液（ＭＯ）より、第１、第２液（ＣＯ，ＬＯ）の比重差により第１液（ＣＯ）を一次分離して収容する第１液室（２１）とを有し、
また前記主分離装置（ＭＳ）は、第１液（ＣＯ）の一次分離された混合液（ＭＯ）を受け入れて迷路（３９）内を迂回流通させ、この混合液（ＭＯ）を、第１液（ＣＯ）と第２液（ＬＯ）との比重差により各液（ＣＯ，ＬＯ）に緩徐に分離する主分離室（３２）と、この主分離室（３２）で分離された第１液（ＣＯ）と、前記副分離装置（ＳＳ）により一次分離された第１液（ＣＯ）とを合流収容する第１液回収室（３３）とを有することを特徴とする、混合液の分離装置。
第１液（ＣＯ）と、この第１液（ＣＯ）よりも比重が軽く且つ相溶性のない第２液（ＬＯ）との混合液（ＭＯ）を、各液（ＣＯ，ＬＯ）に分離処理するための混合液の分離装置であって、
前記混合液（ＭＯ）を受け入れて、その混合液（ＭＯ）から第１液（ＣＯ）を一次的に分離する副分離装置（ＳＳ）と、
前記第１液（ＣＯ）と一次分離された混合液（ＭＯ）を受け入れて、その混合液（ＭＯ）を第１液（ＣＯ）と第２液（ＬＯ）とに分離する主分離装置（ＭＳ）とを備え、
前記副分離装置（ＳＳ）は、
前記混合液（ＭＯ）を受け入れる混合液室（２０）と、
この混合液室（２０）内の混合液（ＭＯ）より、第１、第２液（ＣＯ，ＬＯ）の比重差により第１液（ＣＯ）を一次分離して収容する第１液室（２１）とを有し、
前記主分離装置（ＭＳ）は、
第１液（ＣＯ）の一次分離された混合液（ＭＯ）を前記混合液室（２０）より受け入れて迷路（３９）内を迂回流通させ、この混合液（ＭＯ）を第１液（ＣＯ）と第２液（ＬＯ）との比重差により各液（ＣＯ，ＬＯ）に緩徐に分離する主分離室（３２）と、
この主分離室（３２）に対し横並びに配置されると共に該主分離室（３２）との間が壁（３１）で隔てられていて、前記第１液室（２１）で一次分離された第１液（ＣＯ）を前記第１液室（２１）から受け入れる第１液回収室（３３）と、
前記主分離室（３２）で分離された第１液（ＣＯ）を、前記第１液回収室（３３）が前記第１液室（２１）から受入れた第１液（ＣＯ）と合流させて該第１液回収室（３３）に収容すべく、前記主分離室（３２）の下部と前記第１液回収室（３３）との相互間を常時連通させる連通路（３４）とを有することを特徴とする、混合液の分離装置。
前記第１液（ＣＯ）は、水溶性の切削液であり、また前記第２液（ＬＯ）は、前記切削液よりも比重の軽い不水溶性の潤滑油であることを特徴とする、前記請求項２記載の混合液の分離装置。