JP6178613B2 - 油水分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、オイルとクーラントとを分離する際に用いられる油水分離装置に関する。

特許文献１、２には、油水分離装置が開示されている。油水分離装置は、分離槽と水溶液槽とを備えている。分離槽と水溶液槽とは連通している。分離槽には、オイル流出口が開設されている。水溶液槽には、水溶液流出口が開設されている。オイルは水溶液よりも比重が小さい。このため、分離槽において、オイルと水溶液とは上下方向に分離している。分離槽からオイルだけを回収するためには、オイル流出口を、水溶液流出口よりも、上側に配置する必要がある。

特開２０１０−１３１５１６号公報 特開平８−１７４３７３号公報

しかしながら、油水分離装置の取付面の傾斜や油水分離装置自体の寸法精度などにより、水平方向に対して、油水分離装置が傾斜した状態で配置されてしまう場合がある。傾斜の方向、程度によっては、オイル流出口が、水溶液流出口よりも、下側に配置されてしまう。これに対して、分離槽における液面は、オイル流出口と水溶液流出口との相対的な位置関係によらず、水平である。このため、オイル流出口から、回収対象であるオイルのみならず、水溶液が流出してしまうおそれがある。このように、従来の油水分離装置によると、油水分離装置が傾斜して配置されている場合、オイルと水溶液との分離が困難になる。そこで、本発明は、油水分離装置の配置状態によらず、オイルと水溶液とを分離することができる油水分離装置を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の油水分離装置は、オイルと、該オイルよりも比重が大きい水溶液と、を比重差により上下方向に分離し、分離後の該オイルを流出させるオイル流出口を有する分離槽と、分離後の該水溶液を流出させる水溶液流出口を有する水溶液槽と、該オイル流出口および該水溶液流出口よりも下側に配置され、該分離槽と該水溶液槽とを連通し、該分離槽から該水溶液槽に該水溶液を流動させる中間流路と、該オイル流出口が該水溶液流出口よりも上側に配置されるように、該オイル流出口および該水溶液流出口のうち、少なくとも一方の高度を調整する高度調整部と、を備えることを特徴とする。

本発明の油水分離装置は、高度調整部を備えている。高度調整部は、オイル流出口および水溶液流出口のうち、少なくとも一方の高度を調整することができる。このため、油水分離装置の配置状態（傾斜の方向、角度など）によらず、オイル流出口を、水溶液流出口よりも、上側に配置することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記水溶液槽の底壁を貫通して挿入され、上端に前記水溶液流出口が開設された水溶液流出部材を備え、前記高度調整部は、該水溶液流出口の高度を調整する構成とする方がよい。本構成によると、オイル流出口の高度を固定し、水溶液流出口の高度を調整することにより、オイル流出口を、水溶液流出口よりも、上側に配置することができる。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記分離槽と、該分離槽と一体的に形成される前記水溶液槽と、該分離槽と該水溶液槽とを仕切る仕切壁と、を有するタンクを備え、前記中間流路は、該仕切壁と該タンクの底壁との間に区画される構成とする方がよい。本構成によると、単一のタンクに、一体的に分離槽と水溶液槽とが並置されている。このため、油水分離装置を小型化することができる。

本発明によると、油水分離装置の配置状態によらず、オイルと水溶液とを分離することができる油水分離装置を提供することができる。

第一実施形態の油水分離装置が配置された旋盤の右側から見た模式断面図である。 図１の枠ＩＩ内の拡大図である。 図２の円ＩＩＩ内の拡大図である。 同油水分離装置の、高度調整前における、右側から見た断面図である。 同油水分離装置の、高度調整後における、右側から見た断面図である。 第二実施形態の油水分離装置の右側から見た断面図である。

以下、本発明の油水分離装置の実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
［旋盤の構成］
まず、本実施形態の油水分離装置が配置された旋盤の構成について説明する。図１に、旋盤の右側から見た模式断面図を示す。図１に示すように、旋盤９は、ベッド９０と、主軸台９１と、工具台９２と、スライド９３と、カバー９４と、分離装置取付部９５と、ポンプ９６と、オイル回収槽９７と、油水分離装置１と、を備えている。

主軸台９１は、ベッド９０に取り付けられている。主軸台９１には、ワークＷが着脱可能である。ワークＷは、主軸台９１の軸周りに回転可能である。スライド９３は、ベッド９０に取り付けられている。工具台９２は、スライド９３に取り付けられている。工具台９２は、スライド９３により、前後左右方向に移動可能である。工具台９２には、工具Ｔが着脱可能である。

カバー９４の内部空間は、仕切壁９４０により、加工室９４１と、スライド収容室９４２と、に仕切られている。また、加工室９４１の下側には、開口部９４５を介して、後述するクーラントタンク９５０ａが挿入されている。加工室９４１においては、工具Ｔにより、ワークＷに切削加工が施されている。スライド収容室９４２には、スライド９３が収容されている。カバー９４の後壁からは、オイル樋９４４が、後下側に突設されている。

分離装置取付部９５は、カバー９４の後側に連なっている。分離装置取付部９５は、ケース９５０と、オイル回収用コンベア９５１と、オイル供給筒９５２と、を備えている。ケース９５０は、クーラントタンク９５０ａと、コンベアケース９５０ｂと、を備えている。クーラントタンク９５０ａは、ベッド９０の開口部９００から落下する切屑、クーラントＬを、受けることが可能な位置に配置されている。クーラントタンク９５０ａの上壁には、筒挿通孔９５０ｃが穿設されている。コンベアケース９５０ｂは、クーラントタンク９５０ａの上壁から上側に突設されている。オイル回収用コンベア９５１は、コンベアケース９５０ｂの内部に収容されている。オイル回収用コンベア９５１は、上下方向に延在している。オイル供給筒９５２は、コンベアケース９５０ｂの前壁上側から前下側に突設されている。ポンプ９６は、クーラントタンク９５０ａと、加工室９４１と、の間に配置されている。

オイル回収槽９７、油水分離装置１は、クーラントタンク９５０ａの上壁の上面に配置されている。オイル回収槽９７、油水分離装置１は、コンベアケース９５０ｂの前側に配置されている。

［油水分離装置の構成］
次に、本実施形態の油水分離装置の構成について説明する。図２に、図１の枠ＩＩ内の拡大図を示す。図２に示すように、油水分離装置１は、タンク２と、オイル流出筒３と、水溶液流出筒４と、高度調整部５と、を備えている。水溶液流出筒４は、本発明の「水溶液流出部材」の概念に含まれる。

タンク２は、上側に開口する直方体箱状を呈している。タンク２は、クーラントタンク９５０ａの上壁の上面に取り付けられている。タンク２は、分離槽２０と水溶液槽２１と仕切壁２２とを、一体的に備えている。仕切壁２２は、タンク２の内部空間を前後に仕切っている。分離槽２０は、仕切壁２２の前側部分に配置されている。水溶液槽２１は、仕切壁２２の後側部分に配置されている。分離槽２０の内部には、分離室２００が区画されている。分離室２００の上側には、オイル樋９４４の下端、オイル供給筒９５２の下端が、配置されている。分離槽２０の前壁には、オイル流出口２０１が開設されている。水溶液槽２１の内部には、水溶液室２１０が区画されている。水溶液槽２１の下壁には、筒挿通孔２１１が穿設されている。筒挿通孔２１１と筒挿通孔９５０ｃとは、上下方向に並んでいる。仕切壁２２の下端と、タンク２の底壁上面と、の間には、中間流路２３が区画されている。中間流路２３を介して、分離室２００と水溶液室２１０とは連通している。

オイル流出筒３は、分離槽２０の前壁から、前側に突設されている。オイル流出筒３は、オイル流出口２０１に連なっている。また、オイル流出筒３の下側は、オイル回収槽９７が配置されている。

水溶液流出筒４は、水溶液槽２１の底壁から、上側に（水溶液室２１０内に）突出している。水溶液流出筒４は、筒挿通孔２１１および筒挿通孔９５０ｃに、挿通可能である。水溶液流出筒４の上端には、水溶液流出口４０が配置されている。

高度調整部５は、ナット５０と、ねじ部５１と、つまみ５２と、を備えている。ナット５０は、水溶液槽２１の底壁上面に固定されている。ナット５０は、筒挿通孔２１１の真上に配置されている。水溶液流出筒４は、ナット５０に挿通されている。図３に、図２の円ＩＩＩ内の拡大図を示す。図３に示すように、ナット５０の内周面には、ねじ部５００が配置されている。一方、水溶液流出筒４の外周面にも、ねじ部５１が配置されている。ねじ部５１とねじ部５００とは、シールテープＳを介して、螺合している。図２に示すように、つまみ５２は、水溶液流出筒４の上端に配置されている。つまみ５２を回転させることにより、ナット５０に対して、水溶液流出筒４を螺動させることができる。すなわち、水溶液槽２１に対する水溶液流出筒４の上下方向位置を調整することができる。

図２に示すように、オイル流出口２０１の高度（最下端の位置）Ｈ１は、水溶液流出口４０の高度（最下端の位置）Ｈ２よりも、上側に設定されている。また、オイル流出口２０１の高度Ｈ１、水溶液流出口４０の高度Ｈ２は、中間流路２３の高度よりも、上側に設定されている。

［クーラント、オイルの流れ］
次に、本実施形態の油水分離装置のクーラント、オイルの流れについて説明する。図１に示すように、ワークＷ加工時には、加工室９４１にクーラントＬが供給されている。クーラントＬは、本発明の「水溶液」の概念に含まれる。使用後のクーラントＬは、クーラントタンク９５０ａに流れ落ちる。クーラントＬは、ポンプ９６を経由して、再び加工室９４１に供給される。このように、クーラントＬは、循環している。

また、旋盤９においては、スライド９３の摺動面やボールねじ（図略）を潤滑するために、オイルＯが用いられている。使用済みのオイルＯは、オイル樋９４４を介して、スライド収容室９４２から分離室２００に流れ込む。また、加工室９４１内に突出したスライド９３の端部から使用済みのオイルＯが滴下することにより、オイルＯは、クーラントタンク９５０ａにも混入する。クーラントタンク９５０ａに混入したオイルＯは、オイル回収用コンベア９５１、オイル供給筒９５２を介して、クーラントタンク９５０ａから分離室２００に流れ込む。この際、オイルＯと共に、クーラントＬも分離室２００に流れ込む。

クーラントＬは、オイルＯよりも比重が大きい。このため、図２に示すように、分離室２００においては、上側にオイルＯの層が、下側にクーラントＬの層が、各々形成される。すなわち、オイルＯとクーラントＬとは、上下方向に分離する。ここで、オイル流出口２０１の高度Ｈ１は、オイルＯの層の高度に一致している。このため、オイルＯは、オイル流出筒３を介して、オイル流出口２０１からオイル回収槽９７に流れ込む。一方、クーラントＬは、仕切壁２２下側の中間流路２３を介して、水溶液室２１０に流れ込む。流れ込んだクーラントＬは、水溶液流出筒４を介して、水溶液流出口４０からクーラントタンク９５０ａに流れ落ちる。

このようにして、オイルＯは、クーラントＬから分離され、オイル回収槽９７に回収される。一方、クーラントＬは、クーラントタンク９５０ａに戻され、ポンプ９６を経由して、再び加工室９４１に供給される。

［油水分離装置の高度調整方法］
次に、本実施形態の油水分離装置が傾斜した状態で配置されている場合の高度調整方法について説明する。図４に、本実施形態の油水分離装置の、高度調整前における、右側から見た断面図を示す。図５に、本実施形態の油水分離装置の、高度調整後における、右側から見た断面図を示す。なお、図４、図５は、図２と対応している。

図４、図５に示すように、油水分離装置１は、前述のように、例えば取付面の傾斜や油水分離装置自体の寸法精度誤差等に起因し、水平方向に対して、傾斜角度θだけ傾斜した状態となる場合がある。図４に示すように、水溶液流出口４０の高度調整前においては、オイル流出口２０１の高度Ｈ１が、水溶液流出口４０の高度Ｈ２よりも、下側に設定されている。このため、オイルＯのみならずクーラントＬも、オイル流出筒３を介して、オイル流出口２０１からオイル回収槽９７に流れ込んでしまう。したがって、高純度な使用済みオイルＯだけを回収することができない。

これに対して、図５に示すように、水溶液流出口４０の高度調整後においては、オイル流出口２０１の高度Ｈ１が、水溶液流出口４０の高度Ｈ２よりも、上側に設定されている。このため、オイルＯだけが、オイル流出筒３を介して、オイル流出口２０１からオイル回収槽９７に流れ込む。したがって、オイルＯだけを回収することができる。

高度の調整は、作業者がつまみ５２を回転させることにより行う。すなわち、図３に示すように、ねじ部５１とねじ部５００とは、シールテープＳを介して、螺合している。このため、つまみ５２を回転させることにより、ナット５０に対して、水溶液流出筒４を上下方向に移動させることができる。したがって、油水分離装置１の傾斜角度θに応じて、水溶液流出口４０の高度Ｈ２を調整することができる。

［油水分離装置の作用効果］
次に、本実施形態の油水分離装置の作用効果について説明する。図２、図３に示すように、本実施形態の油水分離装置１は、高度調整部５を備えている。高度調整部５は、水溶液流出口４０の高度Ｈ２を調整することができる。このため、図５に示すように、油水分離装置１の配置状態（傾斜の方向、傾斜角度θなど）によらず、オイル流出口２０１を、水溶液流出口４０よりも、上側に配置することができる。また、本実施形態の油水分離装置１によると、単一のタンク２に、一体的に分離槽２０と水溶液槽２１とが並置されている。このため、油水分離装置１を小型化することができる。また、本実施形態の油水分離装置１によると、図３に示すように、ナット５０に対して水溶液流出筒４を螺動させることにより、水溶液流出口４０の高度Ｈ２を調整することができる。このため、水溶液流出口４０の高度Ｈ２を微調整しやすい。

＜第二実施形態＞
本実施形態の油水分離装置と、第一実施形態の油水分離装置との相違点は、分離槽と水溶液槽とが別々に配置されている点である。また、高度調整部が二つ配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図６に、本実施形態の油水分離装置の右側から見た断面図を示す。なお、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図６に示すように、分離槽２０と水溶液槽２１とは、連結筒２４を介して、連なっている。連結筒２４の内部には、中間流路２３が区画されている。分離槽２０の下側には、オイル回収槽９７が配置されている。

分離槽２０側の高度調整部５は、固定筒５３と、シールリング５４と、を備えている。固定筒５３は、分離槽２０の底壁上面に固定されている。オイル流出筒６は、固定筒５３に挿通されている。シールリング５４は、固定筒５３とオイル流出筒６との間に介装されている。具体的には、オイル流出筒６の外周面には、リング状の溝が凹設されている。シールリング５４は、当該溝に収容されている。シールリング５４は、固定筒５３の内周面に弾接している。オイル流出筒６は、固定筒５３に対して、上下方向にスライド可能である。このため、オイル流出口６０の高度Ｈ１を調整することができる。

本実施形態の油水分離装置と、第一実施形態の油水分離装置とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態の油水分離装置１によると、オイル流出口６０の高度Ｈ１、水溶液流出口４０の高度Ｈ２を、各々、独立して、高度調整部５により調整することができる。また、本実施形態の油水分離装置１によると、固定筒５３に対して、オイル流出筒６を上下方向にスライドさせることができる。このため、オイル流出口６０の高度Ｈ１を粗調整しやすい。

また、高度調整部５が二つ配置されているため、油水分離装置１に入る液体（クーラントＬおよびオイルＯ）の総容量を調整することができる。このため、使用済みのオイルＯと、クーラントと、の分離時間を、調整することができる。

＜その他＞
以上、本発明の油水分離装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

高度調整部５の構成は特に限定しない。蛇腹などを利用して、オイル流出口６０の高度Ｈ１や水溶液流出口４０の高度Ｈ２を調整してもよい。分離槽２０、水溶液槽２１は透明であってもよい。こうすると、分離槽２０や水溶液槽２１の外側から、オイル流出口６０の高度Ｈ１、水溶液流出口４０の高度Ｈ２、オイルＯの液面の高度、クーラントＬの液面の高度を確認しやすい。

第二実施形態においては、オイル流出筒６側および水溶液流出筒４側に高度調整部５を配置したが、オイル流出筒６側だけに高度調整部５を配置してもよい。この場合であっても、第一実施形態、第二実施形態同様に、油水分離装置１の配置状態（傾斜の方向、傾斜角度θなど）によらず、オイル流出口２０１を、水溶液流出口４０よりも、上側に配置することができる。

また、油水分離装置１の配置状態（傾斜の方向、傾斜角度θなど）以外の理由で、高度調整部５を利用してもよい。例えば、オイルＯとクーラントＬとの比重差が大きいほど、分離室２００におけるオイルＯの液面と、水溶液室２１０におけるクーラントＬの液面と、の高度差は大きくなる。当該高度差に応じて、オイル流出口６０の高度Ｈ１、水溶液流出口４０の高度Ｈ２を調整してもよい。

水溶液、オイルの種類は特に限定しない。例えば、水溶液として純水、水道水、工場用水などを用いてもよい。また、オイルとして、潤滑油、冷却油などを用いてもよい。また、油水分離装置１は、旋盤９以外の工作機械（例えば、フライス盤、ボール盤など）に用いることもできる。

オイル流出口２０１、６０は、分離槽２０に直接配置してもよい。また、オイル流出口２０１、６０は、オイル流出筒６などの別部材を介して、分離槽２０に間接的に配置してもよい。いずれの場合であっても、本発明の「オイル流出口を有する分離槽」の概念に含まれる。同様に、水溶液流出口４０は、水溶液槽２１に直接配置してもよい。また、水溶液流出口４０は、水溶液流出筒４などの別部材を介して、水溶液槽２１に間接的に配置してもよい。いずれの場合であっても、本発明の「水溶液流出口を有する水溶液槽」の概念に含まれる。

１：油水分離装置。
２：タンク、２０：分離槽、２００：分離室、２０１：オイル流出口、２１：水溶液槽、２１０：水溶液室、２１１：筒挿通孔、２２：仕切壁、２３：中間流路、２４：連結筒。
３：オイル流出筒。
４：水溶液流出筒（水溶液流出部材）、４０：水溶液流出口。
５：高度調整部、５０：ナット、５００：ねじ部、５１：ねじ部、５２：つまみ、５３：固定筒、５４：シールリング。
６：オイル流出筒、６０：オイル流出口。
９：旋盤、９０：ベッド、９００：開口部、９１：主軸台、９２：工具台、９３：スライド、９４：カバー、９４０：仕切壁、９４１：加工室、９４２：スライド収容室、９４４：オイル樋、９４５：開口部、９５：分離装置取付部、９５０：ケース、９５０ａ：クーラントタンク、９５０ｂ：コンベアケース、９５０ｃ：筒挿通孔、９５１：オイル回収用コンベア、９５２：オイル供給筒、９６：ポンプ、９７：オイル回収槽。
θ：傾斜角度、Ｈ１：高度、Ｈ２：高度、Ｌ：クーラント（水溶液）、Ｏ：オイル、Ｓ：シールテープ、Ｔ：工具、Ｗ：ワーク。

Claims (3)

1. オイルと、該オイルよりも比重が大きい水溶液と、を比重差により上下方向に分離し、分離後の該オイルを流出させるオイル流出口を有する分離槽と、
   分離後の該水溶液を流出させる水溶液流出口を有する水溶液槽と、
   該オイル流出口および該水溶液流出口よりも下側に配置され、該分離槽と該水溶液槽とを連通し、該分離槽から該水溶液槽に該水溶液を流動させる中間流路と、
   該オイル流出口が該水溶液流出口よりも上側に配置されるように、該オイル流出口および該水溶液流出口のうち、少なくとも一方の高度を調整する高度調整部と、
   該分離槽の底壁を貫通して挿入され、上端に該オイル流出口が開設されたオイル流出部材、および該水溶液槽の底壁を貫通して挿入され、上端に該水溶液流出口が開設された水溶液流出部材のうち、少なくとも一方と、
   を備え、
   該オイル流出口および該水溶液流出口のうち、該高度調整部の高度調整対象となる流出口を調整対象流出口、
   該オイル流出部材および該水溶液流出部材のうち、該調整対象流出口が開設された流出部材を調整対象流出部材、
   該分離槽および該水溶液槽のうち、該調整対象流出部材が配置された槽を調整対象槽として、
   該高度調整部は、該調整対象槽の底壁に配置され、該調整対象流出部材が挿通されるナットを有し、
   該調整対象流出部材は、該ナットよりも、上下方向長さが長く、
   該高度調整部は、該ナットに対して、該調整対象流出部材を上下方向に移動させることにより、該調整対象流出口の高度を調整する油水分離装置。
2. 前記分離槽と、該分離槽と一体的に形成される前記水溶液槽と、該分離槽と該水溶液槽とを仕切る仕切壁と、を有するタンクを備え、
   前記中間流路は、該仕切壁と該タンクの底壁との間に区画される請求項１に記載の油水分離装置。
3. 前記調整対象流出口は、前記水溶液流出口であり、
   前記調整対象流出部材は、前記水溶液流出部材であり、
   前記調整対象槽は、前記水溶液槽である請求項１または請求項２に記載の油水分離装置。

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