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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022022513
(43)【公開日】2022-02-07
(54)【発明の名称】液処理装置および液処理方法
(51)【国際特許分類】
B01F 23/2326 20220101AFI20220131BHJP
B01F 23/23 20220101ALI20220131BHJP
B01F 25/21 20220101ALI20220131BHJP
B03D 1/26 20060101ALI20220131BHJP
B01D 17/035 20060101ALI20220131BHJP
B01F 35/75 20220101ALI20220131BHJP
B23Q 11/00 20060101ALN20220131BHJP
B23Q 11/10 20060101ALN20220131BHJP
【ＦＩ】
B01F3/04 F
B01F3/04 A
B01F5/02 A
B03D1/26
B01D17/035 Z
B01F15/02 C
B23Q11/00 U
B23Q11/10 E
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020109331
(22)【出願日】2020-06-25
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-08-04
(71)【出願人】
【識別番号】000132161
【氏名又は名称】株式会社スギノマシン
(74)【代理人】
【識別番号】110000165
【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】谷井 章寛
【テーマコード（参考）】
3C011
4G035
4G037
【Ｆターム（参考）】
3C011BB33
3C011EE09
4G035AB05
4G035AB20
4G035AC15
4G035AE13
4G037AA11
4G037EA01
(57)【要約】
【課題】高比重液の廃棄量を減少する液処理装置および液処理方法を提供する。
【解決手段】液処理装置１０は、給液ポンプ１５と、処理液注入口２３ａと、オーバーフロー口２３ｂと、戻し口２３ｃと、を有する気泡槽２３と、前記気泡槽２３の外部に配置される微細気泡発生器１７と、液面１４から前記処理液５を溢れ出させてタンク９へ戻す回収口３１ａを有する回収槽２９と、オーバーフロー口２３ｂと接続する沈降槽４４と、吸引口４５を有し、前記沈降槽４４と下部で接続する浮上槽４３と、を有する分離槽４１と、給液ポンプ１５と接続する流入口４６ａと、吸引口４５と接続する吸引口４６ｂと、戻し口２３ｃと接続する吐出口４６ｃを有するエジェクター４６と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】液処理装置１０は、給液ポンプ１５と、処理液注入口２３ａと、オーバーフロー口２３ｂと、戻し口２３ｃと、を有する気泡槽２３と、前記気泡槽２３の外部に配置される微細気泡発生器１７と、液面１４から前記処理液５を溢れ出させてタンク９へ戻す回収口３１ａを有する回収槽２９と、オーバーフロー口２３ｂと接続する沈降槽４４と、吸引口４５を有し、前記沈降槽４４と下部で接続する浮上槽４３と、を有する分離槽４１と、給液ポンプ１５と接続する流入口４６ａと、吸引口４５と接続する吸引口４６ｂと、戻し口２３ｃと接続する吐出口４６ｃを有するエジェクター４６と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンクに貯留された処理液を送る給液ポンプと、
処理液注入口と、オーバーフロー口と、戻し口と、を有する気泡槽と、
前記処理液注入口と接続し、前記気泡槽の外部に配置される微細気泡発生器であって、前記給液ポンプから送られた前記処理液に空気を混入させて微細気泡を発生する微細気泡発生器と、
第１の液面から前記処理液を溢れ出させて前記タンクへ回収させる回収口を有し、前記気泡槽と下部で接続する回収槽と、
分離槽であって、
前記オーバーフロー口と接続し、前記処理液および浮上した浮遊物が流れ込む沈降槽と、
前記第１の液面より低い第２の液面の高さに設置された吸引口を有し、前記沈降槽と下部で接続する浮上槽と、
を有する分離槽と、
前記給液ポンプと接続する第１の流入口と、前記吸引口と接続する吸入口と、前記戻し口と接続する吐出口を有するエジェクターと、
を有する、液処理装置。
処理液注入口と、オーバーフロー口と、戻し口と、を有する気泡槽と、
前記処理液注入口と接続し、前記気泡槽の外部に配置される微細気泡発生器であって、前記給液ポンプから送られた前記処理液に空気を混入させて微細気泡を発生する微細気泡発生器と、
第１の液面から前記処理液を溢れ出させて前記タンクへ回収させる回収口を有し、前記気泡槽と下部で接続する回収槽と、
分離槽であって、
前記オーバーフロー口と接続し、前記処理液および浮上した浮遊物が流れ込む沈降槽と、
前記第１の液面より低い第２の液面の高さに設置された吸引口を有し、前記沈降槽と下部で接続する浮上槽と、
を有する分離槽と、
前記給液ポンプと接続する第１の流入口と、前記吸引口と接続する吸入口と、前記戻し口と接続する吐出口を有するエジェクターと、
を有する、液処理装置。
【請求項2】
大気に解放される第２の流入口と、第１の流出口とを有する逆止弁を更に有し、
前記微細気泡発生器は、
前記給液ポンプと接続される処理液流入口と、
前記第１の流出口と接続される空気流入口と、
前記空気流入口及び前記処理液注入口と接続される第２の流出口と、を有する、
請求項１に記載の液処理装置。
前記微細気泡発生器は、
前記給液ポンプと接続される処理液流入口と、
前記第１の流出口と接続される空気流入口と、
前記空気流入口及び前記処理液注入口と接続される第２の流出口と、を有する、
請求項１に記載の液処理装置。
【請求項3】
前記分離槽の下部に設置された第１のドレン口と、
前記第１のドレン口に接続する第１のドレン弁と、を更に有する、
請求項１又は２に記載の液処理装置。
前記第１のドレン口に接続する第１のドレン弁と、を更に有する、
請求項１又は２に記載の液処理装置。
【請求項4】
前記気泡槽の下部に設置された第２のドレン口と、
前記第２のドレン口に接続する第２のドレン弁と、を更に有する、
請求項１～３のいずれかに記載の液処理装置。
前記第２のドレン口に接続する第２のドレン弁と、を更に有する、
請求項１～３のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項5】
前記気泡槽に配置される下方仕切り板であって、
前記気泡槽の底面と接する下端と、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
を有する下方仕切り板と、
前記気泡槽に配置される上方仕切り板であって、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
前記底面の近傍で前記底面の上方に位置する下端と、
を有する上方仕切り板と、を更に有する、
請求項１～４のいずれかに記載の液処理装置。
前記気泡槽の底面と接する下端と、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
を有する下方仕切り板と、
前記気泡槽に配置される上方仕切り板であって、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
前記底面の近傍で前記底面の上方に位置する下端と、
を有する上方仕切り板と、を更に有する、
請求項１～４のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項6】
前記気泡槽に配置されるコアレッサーであって、水平方向に延びて、互いに隙間を空けて上下方向に配置された複数のコアレッサー板を有するコアレッサーを更に有する、
請求項１～５のいずれかに記載の液処理装置。
請求項１～５のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項7】
前記吸引口は、
下方に向けたカップと、
前記カップの上端に配置された第３の流出口と、を有する、
請求項１～６のいずれかに記載の液処理装置。
下方に向けたカップと、
前記カップの上端に配置された第３の流出口と、を有する、
請求項１～６のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項8】
空気源と、
前記空気源と接続され、前記第１の液面の上方に前記オーバーフロー口に向けて設置され、浮上した前記浮遊物を前記オーバーフロー口に吹き込むブローノズルと、を更に有する、
請求項１～７のいずれかに記載の液処理装置。
前記空気源と接続され、前記第１の液面の上方に前記オーバーフロー口に向けて設置され、浮上した前記浮遊物を前記オーバーフロー口に吹き込むブローノズルと、を更に有する、
請求項１～７のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項9】
前記給液ポンプは、圧縮空気供給口と、吐出口と、を有する圧縮空気駆動式のポンプであり、
前記ブローノズルは、前記吐出口に接続される、
請求項１～８のいずれかに記載の液処理装置。
前記ブローノズルは、前記吐出口に接続される、
請求項１～８のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項10】
タンクに貯留された、浮遊物を含む処理液に、気泡槽の外部で空気の微細気泡を混入し、
前記微細気泡が混入した前記処理液が前記気泡槽に流入し、
前記微細気泡が、前記浮遊物に付着して前記気泡槽内を浮上し、
前記処理液が前記気泡槽の下方から回収槽へ流入し、
前記回収槽から前記処理液を前記タンクへ回収させ、
前記気泡槽の第１の液面の上方から、前記処理液と浮上した前記浮遊物が沈降槽へ溢れ出し、
前記浮遊物が前記沈降槽の内部を沈降し、又は浮上して前記処理液から分離し、
前記処理液が前記沈降槽の下方から浮上槽へ流入し、
エジェクター内において、前記タンクに貯留された処理液が噴射され、前記浮上槽の上層部から前記処理液が前記エジェクターに吸い上げられ、噴射された前記処理液と共に吐き出されて前記気泡槽へ戻し、
前記沈降槽内に沈降した浮遊物がドレンされる、
液処理方法。
前記微細気泡が混入した前記処理液が前記気泡槽に流入し、
前記微細気泡が、前記浮遊物に付着して前記気泡槽内を浮上し、
前記処理液が前記気泡槽の下方から回収槽へ流入し、
前記回収槽から前記処理液を前記タンクへ回収させ、
前記気泡槽の第１の液面の上方から、前記処理液と浮上した前記浮遊物が沈降槽へ溢れ出し、
前記浮遊物が前記沈降槽の内部を沈降し、又は浮上して前記処理液から分離し、
前記処理液が前記沈降槽の下方から浮上槽へ流入し、
エジェクター内において、前記タンクに貯留された処理液が噴射され、前記浮上槽の上層部から前記処理液が前記エジェクターに吸い上げられ、噴射された前記処理液と共に吐き出されて前記気泡槽へ戻し、
前記沈降槽内に沈降した浮遊物がドレンされる、
液処理方法。
【請求項11】
前記微細気泡が付着した前記浮遊物がコアレッサー板に接触して結合する、
請求項１０に記載の液処理方法。
請求項１０に記載の液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液処理装置および液処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
槽と、槽内に設置されたマイクロバブル発生体と、液体をマイクロバブル発生体に供給する供給装置と、マイクロバブル発生体に空気等のガス体を供給するガス供給装置と、を有するエマルジョン解乳化装置が提案されている（特開２０１５－１５５０９２号公報）。従来のエマルジョン解乳化装置では、マイクロバブル発生体から出たマイクロバブルによって液中のエマルジョンを解乳化し、相互に親和性のない少なくとも２種類の液に分離し、一方の液体をマイクロバブルとともに浮上させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来のエマルジョン解乳化装置では、除去する低比重液と共に高比重液が廃棄される。
本発明は、高比重液の廃棄量を減少する液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。
本発明は、高比重液の廃棄量を減少する液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第１の側面は、
タンクに貯留された処理液を送る給液ポンプと、
処理液注入口と、オーバーフロー口と、戻し口と、を有する気泡槽と、
前記処理液注入口と接続し、前記気泡槽の外部に配置される微細気泡発生器であって、前記給液ポンプから送られた前記処理液に空気を混入させて微細気泡を発生する微細気泡発生器と、
第１の液面から前記処理液を溢れ出させて前記タンクへ回収させる回収口を有し、前記気泡槽と下部で接続する回収槽と、
分離槽であって、
前記オーバーフロー口と接続し、前記処理液および浮上した浮遊物が流れ込む沈降槽と、
前記第１の液面より低い第２の液面の高さに設置された吸引口を有し、前記沈降槽と下部で接続する浮上槽と、
を有する分離槽と、
前記給液ポンプと接続する第１の流入口と、前記吸引口と接続する吸入口と、前記戻し口と接続する吐出口を有するエジェクターと、
を有する、
液処理装置である。
タンクに貯留された処理液を送る給液ポンプと、
処理液注入口と、オーバーフロー口と、戻し口と、を有する気泡槽と、
前記処理液注入口と接続し、前記気泡槽の外部に配置される微細気泡発生器であって、前記給液ポンプから送られた前記処理液に空気を混入させて微細気泡を発生する微細気泡発生器と、
第１の液面から前記処理液を溢れ出させて前記タンクへ回収させる回収口を有し、前記気泡槽と下部で接続する回収槽と、
分離槽であって、
前記オーバーフロー口と接続し、前記処理液および浮上した浮遊物が流れ込む沈降槽と、
前記第１の液面より低い第２の液面の高さに設置された吸引口を有し、前記沈降槽と下部で接続する浮上槽と、
を有する分離槽と、
前記給液ポンプと接続する第１の流入口と、前記吸引口と接続する吸入口と、前記戻し口と接続する吐出口を有するエジェクターと、
を有する、
液処理装置である。
【0005】
本発明の第２の側面は、
タンクに貯留された、浮遊物を含む処理液に、気泡槽の外部で空気の微細気泡を混入し、
前記微細気泡が混入した前記処理液が前記気泡槽に流入し、
前記微細気泡が、前記浮遊物に付着して前記気泡槽内を浮上し、
前記処理液が前記気泡槽の下方から回収槽へ流入し、
前記回収槽から前記処理液を前記タンクへ回収させ、
前記気泡槽の第１の液面の上方から、前記処理液と浮上した前記浮遊物が沈降槽へ溢れ出し、
前記浮遊物が前記沈降槽の内部を沈降し、又は浮上して前記処理液から分離し、
前記処理液が前記沈降槽の下方から浮上槽へ流入し、
エジェクター内において、前記タンクに貯留された処理液が噴射され、前記浮上槽の上層部から前記処理液が前記エジェクターに吸い上げられ、噴射された前記処理液と共に吐き出されて前記気泡槽へ戻し、
前記沈降槽内に沈降した浮遊物がドレンされる、
液処理方法である。
タンクに貯留された、浮遊物を含む処理液に、気泡槽の外部で空気の微細気泡を混入し、
前記微細気泡が混入した前記処理液が前記気泡槽に流入し、
前記微細気泡が、前記浮遊物に付着して前記気泡槽内を浮上し、
前記処理液が前記気泡槽の下方から回収槽へ流入し、
前記回収槽から前記処理液を前記タンクへ回収させ、
前記気泡槽の第１の液面の上方から、前記処理液と浮上した前記浮遊物が沈降槽へ溢れ出し、
前記浮遊物が前記沈降槽の内部を沈降し、又は浮上して前記処理液から分離し、
前記処理液が前記沈降槽の下方から浮上槽へ流入し、
エジェクター内において、前記タンクに貯留された処理液が噴射され、前記浮上槽の上層部から前記処理液が前記エジェクターに吸い上げられ、噴射された前記処理液と共に吐き出されて前記気泡槽へ戻し、
前記沈降槽内に沈降した浮遊物がドレンされる、
液処理方法である。
【0006】
液処理装置は、例えば、工作機械や洗浄機に適用される。処理液は、例えば、水系クーラントや水系洗浄液である。処理液は、例えば、極圧潤滑剤、苛性アルカリ、防錆剤や防腐剤が溶解した水溶液である。浮遊物は、例えば、切りくず、研磨材、脱落したバリ、繊維くずや油分である。
【0007】
気泡槽は、垂直に配置された中央仕切り板を有し、上方から見てＵ字状に構成されて良い。中央仕切り板の下端は、気泡槽の底面と接する。中央仕切り板の上端は、第１の液面の上方に突き出す。
気泡槽と、回収槽とは、一体として処理槽を構成して良い。処理槽と、分離槽とは、一体として構成されてもよい。
気泡槽と、回収槽とは、一体として処理槽を構成して良い。処理槽と、分離槽とは、一体として構成されてもよい。
【0008】
好ましくは、液体注入口は、第１の液面の下方に、下方に向けて設置される。戻し口は、第１の液面の下方に、下方を向いて設けられる。液体注入口及び戻し口は、上方から見て、オーバーフロー口と離れた位置（例えば、オーバーフロー口の対角）に設けられる。液体注入口及び戻し口は、隣り合って配置されてよい。
【0009】
微細気泡発生器は、例えば、空気せん断型である。望ましくは、微細気泡発生器は、２０μｍないし５０μｍの気泡を生成する。好ましくは、微細気泡発生器は、空気流入口に接続された絞りを有する。
【0010】
例えば、エジェクターは、気泡槽、回収槽や分離槽の外部に設置される。例えば、エジェクターは、分離槽の上方又は側方に設置される。エジェクターは、給液ポンプから送られた処理液を噴出し、吸引口から浮上槽の処理液を吸い出し、戻し口へ吐き出す。
【0011】
上方仕切り板の上端から液面までの距離は、上方仕切り板の下端から底面までの距離よりも小さい。上方仕切り板の上端は、液面からわずかに下方に位置する。上方仕切り板の下端は、底面よりも十分に上方である。
【0012】
コアレッサー板は、貫通穴を有しても良い。コアレッサー板の２つの長辺は、例えば、下方に向けて折り曲げられる。コアレッサー板の断面は、Ｖ字状又はＵ字状でも良い。コアレッサー板は、例えば、等間隔に上下方向に並ぶ。上方から見て、上下に隣り合うコアレッサー板は、その一部を重ねて短辺方向に交互にずらして配置されて良い。
【0013】
沈降槽は、第２の液面の上方に配置された第２のオーバーフロー口を有してもよい。第２のオーバーフロー口は、回収槽と接続する。処理槽と分離槽が一体として構成されるとき、両者の間を分離壁で分割して良い。オーバーフロー口と、第２のオーバーフロー口とは、分離壁に配置されてよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明の液処理装置および液処理方法によれば、高比重液の廃棄量を減少できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
図１と図２に示すように、液処理装置１０は、処理槽２２と、分離槽４１と、ポンプ（給液ポンプ）１５と、微細気泡発生器１７と、ドレン弁（第２のドレン弁）２８と、逆止弁１９と、吸引口４５と、エジェクター４６と、ドレン弁（第１のドレン弁）４７と、を有する。処理槽２２は、絞り２１と、コアレッサー２６と、空気源５１と、ブローノズル５３と、を有しても良い。
タンク９は、処理液５を貯留する。処理液５は、例えば、洗浄機における洗浄液や、加工機におけるクーラントである。例えば、処理槽２２は、タンク９の上方に設置される。液処理装置１０は、処理液５から浮遊物を分離する。
タンク９は、処理液５を貯留する。処理液５は、例えば、洗浄機における洗浄液や、加工機におけるクーラントである。例えば、処理槽２２は、タンク９の上方に設置される。液処理装置１０は、処理液５から浮遊物を分離する。
【0017】
処理槽２２は、気泡槽２３と、回収槽２９と、を有する。図２に示すように、例えば、処理槽２２は、分離槽４１と一体に構成され、全体として直方体の槽２４を成す。槽２４の短辺付近には、分離壁２４ａが設置される。分離壁２４ａは、槽２４を分離槽４１と処理槽２２に分割する。分離壁２４ａは、回収槽２９の壁面の一部を成す。
なお、処理槽２２と分離槽４１は、別体でも良い。
なお、処理槽２２と分離槽４１は、別体でも良い。
【0018】
回収槽２９は、上方から見て、処理槽２２の一隅に配置される。回収槽２９は、切り欠き２４ｂを有して良い。回収槽２９は、上方から見て、Ｃ字状又はＬ字状の分離壁２９ａで気泡槽２３と分けられる。分離壁２９ａの下方は開口し、回収槽２９と気泡槽２３を接続する。
【0019】
平面IIIは、回収管３１の中心線を含む。図３に示すように、回収管３１は、回収槽２９の中央に立てて配置される。回収管３１の上方の開口が、回収口３１ａとなる。処理槽２２内に流入した処理液５は、回収口３１ａへ溢れ出して、タンク９へ戻る。処理液５の液面（第１の液面）１４の高さは、回収口３１ａの高さによって定まる。
回収管３１は、固定管３１ｅと、雄ねじ３１ｂと、調整管３１ｃを有しても良い。固定管３１ｅは、底面２２ａから立てて配置される。雄ねじ３１ｂは、固定管３１ｅの上端部に設けられる。調整管３１ｃは、内面に雌ねじ３１ｄを有する。雄ねじ３１ｂに調整管３１ｃがねじ込まれる。回収管３１は、タンク９と接続する。調整管３１ｃのねじ込み量によって、液面１４の高さが調整される。
回収管３１は、固定管３１ｅと、雄ねじ３１ｂと、調整管３１ｃを有しても良い。固定管３１ｅは、底面２２ａから立てて配置される。雄ねじ３１ｂは、固定管３１ｅの上端部に設けられる。調整管３１ｃは、内面に雌ねじ３１ｄを有する。雄ねじ３１ｂに調整管３１ｃがねじ込まれる。回収管３１は、タンク９と接続する。調整管３１ｃのねじ込み量によって、液面１４の高さが調整される。
【0020】
切り欠き（第２のオーバーフロー口）２４ｂは、分離壁２４ａの上端付近に配置される。切り欠き２４ｂの高さは、液面１４よりも高く、分離壁２９ａより低い。切り欠き２４ｂの下端は、オーバーフロー口２３ｂの下端より高い。切り欠き２４ｂは、液面４８の上方に浮上した気泡や浮遊物の高さが過大に上昇した場合に、回収槽２９に気泡や浮遊物を流す。
【0021】
図２に示すように、回収槽２９以外の処理槽２２の部分が気泡槽２３である。気泡槽２３は、中央仕切り板２３ｇと、上方仕切り板２７と、下方仕切り板２５と、注入口２３ａと、オーバーフロー口２３ｂと、戻し口２３ｃと、ドレン口（第２のドレン口）２３ｄと、を有する。
【0022】
中央仕切り板２３ｇは、処理槽２２の短辺方向の中央において、長辺方向に沿って延びる。上下方向において、中央仕切り板２３ｇは、底面２２ａから液面１４の上方まで延びる。分離壁２４ａと反対側の端部において、中央仕切り板２３ｇの上方は、液面１４の下方まで切り取られている。気泡槽２３は、中央仕切り板２３ｇで区切られ、上方から見てＵ字状の経路５５を形成する。中央仕切り板２３ｇは、下方仕切り板２５と同じ作用効果を奏する。
【0023】
注入口２３ａは、回収槽２９と反対側の処理槽２２の端部に配置される。注入口２３ａは、液面１４の下方で、処理槽２２の深さの中央より下方寄りに配置される。注入口２３ａに接続する管２３ｅは、槽２４の底面２２ａから液面１４の上方まで立ち上がり、液面１４から下方に延びて、下方に向いて開口する。管２３ｅの開口が注入口２３ａである。注入口２３ａが液中に配置されるため、液面１４が泡立ちにくい。
戻し口２３ｃは、注入口２３ａの近傍に、液面の下方に配置される。戻し口２３ｃが液中に配置されるため、液面１４が泡立ちにくい。
戻し口２３ｃは、注入口２３ａの近傍に、液面の下方に配置される。戻し口２３ｃが液中に配置されるため、液面１４が泡立ちにくい。
【0024】
上方仕切り板２７は、底面２２ａと隙間を空けて、気泡槽２３の内部に立てられる。上方仕切り板２７は、分離壁２４ａと平行である。上方仕切り板２７の上端は、回収口３１ａよりわずかに低い。上方仕切り板２７は、液面１４のわずかに（例えば、２～３ｍｍ程度）下方まで延びる。
下方仕切り板２５は、底面２２ａに接して、気泡槽２３に立てられる。下方仕切り板２５は、分離壁２４ａと上方仕切り板２７との間に、分離壁２４ａと平行に配置される。下方仕切り板２５の上端は、回収口３１ａより低い。下方仕切り板２５の上端は、液面１４の下方に位置する。
下方仕切り板２５は、底面２２ａに接して、気泡槽２３に立てられる。下方仕切り板２５は、分離壁２４ａと上方仕切り板２７との間に、分離壁２４ａと平行に配置される。下方仕切り板２５の上端は、回収口３１ａより低い。下方仕切り板２５の上端は、液面１４の下方に位置する。
【0025】
一つ又は複数の上方仕切り板２７や、一つ又は複数の下方仕切り板２５が配置されて良い。例えば、一つの下方仕切り板２５のみ配置されても良い。上方仕切り板２７と下方仕切り板２５は、交互に配置される。
上方仕切り板２７及び下方仕切り板２５が交互に配置されるため、処理液５が気泡槽２３の内部を通過する際に、処理液５が上昇や下降を繰り返す。そして、処理液５の内部に浮遊する浮遊物の分離が促進される。また、上方仕切り板２７が液面１４のわずかに下方に位置するため、液面１４上に浮上した気泡及び浮遊物が液面１４上をオーバーフロー口２３ｂに向かって移動できる。そして、液面１４上に浮上した気泡及び浮遊物は、オーバーフロー口２３ｂから分離槽４１に流れ込む。
上方仕切り板２７及び下方仕切り板２５が交互に配置されるため、処理液５が気泡槽２３の内部を通過する際に、処理液５が上昇や下降を繰り返す。そして、処理液５の内部に浮遊する浮遊物の分離が促進される。また、上方仕切り板２７が液面１４のわずかに下方に位置するため、液面１４上に浮上した気泡及び浮遊物が液面１４上をオーバーフロー口２３ｂに向かって移動できる。そして、液面１４上に浮上した気泡及び浮遊物は、オーバーフロー口２３ｂから分離槽４１に流れ込む。
【0026】
オーバーフロー口２３ｂは、回収槽２９付近の分離壁２４ａに配置される。オーバーフロー口２３ｂは、長方形であり、その下端は液面１４のやや上方に配置される。
【0027】
ドレン口２３ｄは、底面２２ａに設置される。例えば、ドレン口２３ｄは、気泡槽２３のオーバーフロー口２３ｂに近い端部に設置される。ドレン口２３ｄには、ドレン弁２８が接続される。
【0028】
コアレッサー２６は、分離壁２４ａ、上方仕切り板２７、下方仕切り板２５に沿って配置される。図４に示すように、コアレッサー２６は、複数のコアレッサー板２６１と、複数の連結棒２６２とを有する。コアレッサー板２６１は、貫通穴２６１ａを有する。コアレッサー板２６１は、上下方向に等間隔に並ぶ。上下に隣り合うコアレッサー板２６１は、上方から見て、その一部を重ねて短辺方向に交互にずらして配置される。連結棒２６２は、複数のコアレッサー板２６１を連結する。
【0029】
ポンプ１５は、給液口１５ａと、吐出口１５ｂとを有する。ポンプ１５は、例えば、渦巻きポンプ、空気圧駆動式のダイヤフラムポンプである。ポンプ１５は、タンク９に配置されても良い。吐出口１５ｂは、微細気泡発生器１７を介して、注入口２３ａに接続される。給液口１５ａは、タンク９に接続される。
【0030】
微細気泡発生器１７は、旋回流式の微細気泡発生器である。微細気泡発生器１７は、空気流入口１７ｅと、処理液流入口１７ｆと、流出口（第２の流出口）１７ｇとを有する。好ましくは、空気流入口１７ｅは、逆止弁１９及び絞り２１を介して、外気と接続する。逆止弁１９は、流入口（第２の流入口）１９ａと、流出口（第１の流出口）１９ｂとを有する。流入口１９ａは、絞り２１と接続する。流出口１９ｂは、空気流入口１７ｅと接続する。逆止弁１９は、空気流入口１７ｅから処理液が外気へ排出されないようにする。処理液流入口１７ｆは、吐出口１５ｂと接続する。流出口１７ｇは、注入口２３ａと接続する。
【0031】
空気源５１は、例えば、圧縮空気供給口、送風口、ファン、コンプレッサ、ブロアーである。ポンプ１５が空気圧駆動式のダイヤフラムポンプであるときは、好ましくは、空気源５１はダイヤフラムポンプの排気口とする。
なお、給液ポンプ１５の吐出口１５ｂが後述するブローノズル５３に接続されてもよい。この場合、給液ポンプ１５の吐出口１５ｂが空気源５１として機能する。
なお、給液ポンプ１５の吐出口１５ｂが後述するブローノズル５３に接続されてもよい。この場合、給液ポンプ１５の吐出口１５ｂが空気源５１として機能する。
【0032】
ブローノズル５３は、例えば、フラットノズル、スリットノズルである。ブローノズル５３は、オーバーフロー口２３ｂの近傍、かつ、液面１４の上方に設置され、オーバーフロー口２３ｂに向かって、斜め下方に空気を噴射する。
【0033】
分離槽４１は、沈降槽４４と、浮上槽４３と、底面４１ａと、ドレン口（第１のドレン口）４１ｂと、を有する。沈降槽４４と浮上槽４３は、分離壁４２で液面４８の上方から、底面４１ａの近傍まで分割される。沈降槽４４と浮上槽４３は、その底部で接続する。オーバーフロー口２３ｂは、沈降槽４４に接続する。底面４１ａは、底面２２ａと一体である。
ドレン口４１ｂは、底面４１ａに設置される。ドレン口４１ｂは、浮上槽４３又は沈降槽４４に設置される。本実施形態のドレン口４１ｂは、沈降槽４４に設置される。これにより、浮上槽４３が汚れるのを抑制する。ドレン弁４７は、ドレン口４１ｂに接続される。
ドレン口４１ｂは、底面４１ａに設置される。ドレン口４１ｂは、浮上槽４３又は沈降槽４４に設置される。本実施形態のドレン口４１ｂは、沈降槽４４に設置される。これにより、浮上槽４３が汚れるのを抑制する。ドレン弁４７は、ドレン口４１ｂに接続される。
【0034】
吸引口４５は、浮上槽４３の上方に設置される。吸引口４５は、流入口４５ａと、カップ４５ｂと、流出口（第３の流出口）４５ｃと、を有する。流入口４５ａは、吸引口４５の下端部に設置される。流入口４５ａは、例えば、大径の円形である。流出口４５ｃは、吸引口４５の上端部に設置される。流出口４５ｃは、例えば、小径の円形である。カップ４５ｂは、緩やかな曲面により、流入口４５ａと流出口４５ｃとを接続する。流入口４５ａの高さは、液面（第２の液面）４８の高さを規定する。液面４８は、液面１４よりも低い。
【0035】
エジェクター４６は、既知のエジェクターである。エジェクター４６は、流入口（第１の流入口）４６ａと、吸入口４６ｂと、吐出口４６ｃとを有する。流入口４６ａは、吐出口１５ｂに接続する。吸入口４６ｂは、流出口４５ｃに接続する。吐出口４６ｃは、戻し口２３ｃに接続する。
【0036】
主として図１を参照して、処理液５の処理方法を説明する。
タンク９内に貯留された処理液５は、ポンプ１５によって送り出され、その大部分が微細気泡発生器１７へ送られる。微細気泡発生器１７は、逆止弁１９を介して流入する空気を微細気泡として処理液５に混入させる。
タンク９内に貯留された処理液５は、ポンプ１５によって送り出され、その大部分が微細気泡発生器１７へ送られる。微細気泡発生器１７は、逆止弁１９を介して流入する空気を微細気泡として処理液５に混入させる。
【0037】
微細気泡が混ざった処理液５は、注入口２３ａから気泡槽２３へ流入する。処理液５は、上方仕切り板２７及び下方仕切り板２５をくぐり抜けながら、オーバーフロー口２３ｂに向かって経路５５（図２参照）に沿って流れる。この間に、処理液５内の微細気泡は、処理液５内に含まれる浮遊物に付着し、処理液５内を上昇する。微細気泡は互いに結び付き、気泡が成長するにしたがってその上昇速度が増大する。処理液５は、Ｕ字状の経路５５に沿って流れるため、処理液５の移動長が長くなり、気泡が上昇しやすい。
【0038】
処理液５は、コアレッサー２６内を通り抜ける。このとき、コアレッサー板２６１や貫通穴２６１ａによって、処理液５の流れが乱れて、微細気泡の接触が促進され、気泡の成長が促進される。
ブローノズル５３から噴出した空気流によって、オーバーフロー口２３ｂの近傍５７（図２参照）の液面１４が送り出される。エアブローによって、オーバーフロー口２３ｂの近傍５７において液面１４に浮上した浮遊物がオーバーフロー口２３ｂへ流れ込むことが促進される。
ブローノズル５３から噴出した空気流によって、オーバーフロー口２３ｂの近傍５７（図２参照）の液面１４が送り出される。エアブローによって、オーバーフロー口２３ｂの近傍５７において液面１４に浮上した浮遊物がオーバーフロー口２３ｂへ流れ込むことが促進される。
【0039】
気泡槽２３の下部の処理液５は、分離壁２９ａの下方を通って回収槽２９へ流入する。処理液５は回収槽２９を上昇し、回収口３１ａから回収管３１へ流れ込み、タンク９へ回収される。
【0040】
気泡槽２３の上層部に浮上した浮遊物を含む気泡は、上層部の処理液５と共にオーバーフロー口２３ｂから分離槽４１へ溢れ出る。処理液５は、沈降槽４４内を一旦下降し、沈降槽４４の下部から浮上槽４３へ流れ込む。
処理液５は、処理液５よりも比重の大きい浮遊物（例えば、金属粉や研磨紛）や処理液５よりも比重の小さい浮遊物（例えば、油分）を含む。比重の大きい浮遊物は、沈降槽４４内に沈降する。処理液５が沈降槽４４内を下降するときに、比重の大きい浮遊物の処理液内における沈降を促進する。他方、比重の小さい浮遊物は、沈降槽４４内で上昇し、液面４８上に浮上する。浮遊物が分離した処理液５は、浮上槽４３を上昇し、吸引口から吸引される。
処理液５は、処理液５よりも比重の大きい浮遊物（例えば、金属粉や研磨紛）や処理液５よりも比重の小さい浮遊物（例えば、油分）を含む。比重の大きい浮遊物は、沈降槽４４内に沈降する。処理液５が沈降槽４４内を下降するときに、比重の大きい浮遊物の処理液内における沈降を促進する。他方、比重の小さい浮遊物は、沈降槽４４内で上昇し、液面４８上に浮上する。浮遊物が分離した処理液５は、浮上槽４３を上昇し、吸引口から吸引される。
【0041】
分離槽４１へ流入する液量は、ポンプ１５の吐出量に比べて十分に小さい。分離槽４１の容積が気泡槽２３に比べて小さい場合であっても、分離槽４１内の処理液５の滞留時間は、気泡槽２３内の滞留時間に比べて十分に長くできる。そのため、分離槽４１内における比重差による浮遊物の分離は、気泡槽２３に比べて進みやすい。処理液５内に含まれていた浮遊物は、分離槽４１内に濃縮される。
【0042】
ポンプ１５から供給された処理液５の一部は、エジェクター４６へ供給される。エジェクター４６は、その内部でポンプ１５から供給された処理液５を噴射し、処理液５の噴流によって発生した負圧によって、吸引口４５から浮上槽４３の上部の分離した処理液５を吸引する。そして、エジェクター４６は、噴射された処理液５と吸引口４５から吸引した処理液５を合わせて吐出口４６ｃから吐き出し、戻し口２３ｃから処理槽２２へ戻す。分離槽４１で浮遊物が除かれた処理液５は、再び気泡槽２３へ供給され、微細気泡と接触する。
【0043】
作業者によって、定期的にドレン弁４７が開弁され、分離槽４１内に滞留している処理液５と、分離された浮遊物の全量が排出される。好ましくは、このとき、分離槽４１内が清掃される。ドレン弁４７の開弁は、例えば、週１回行われる。
【0044】
処理槽２２内においても、比重の大きい浮遊物が沈降する場合がある。作業者によって、定期的にドレン弁２８が開弁され、処理槽２２内に滞留している処理液５と、浮遊物の全量が排出される。好ましくは、このとき、処理槽２２内が清掃される。ドレン弁２８の開弁は、例えば、半年に１回行われる。
【0045】
本実施形態によれば、処理槽２２内で浮上した浮遊物は、分離槽４１へ溢れ出し、分離槽４１内で分離されて、処理液５が清浄化される。分離槽４１内で清浄化された処理液５は、再び処理槽２２内で処理される。分離槽４１内に浮遊物が濃縮され、液処理装置１０から処理液５は常に排出されない。処理液５に含まれる浮遊物は、分離槽４１に濃縮される。定期的に分離槽４１をドレンすることにより、処理液５に含まれる浮遊物を濃縮して廃棄できる。
【実施例0046】
処理槽２５Ｌ、分離槽５Ｌ、旋回流式、流量１０Ｌ／ｍｉｎの微細気泡発生器を用いて、高圧洗浄機の水系洗浄液を処理した。液処理装置１０を１週間稼働した後に、液処理装置１０の各部の処理液５を採取して、採取された処理液５中の固形物量を測定した。
固形物量は、採取した処理液５を減圧ろ過し、ろ紙上に残留した油分は有機溶剤で洗浄した。洗浄後のろ紙を乾燥させた後に、ろ紙上に残留した固形物の質量を測定した。
測定結果を表１に示す。
固形物量は、採取した処理液５を減圧ろ過し、ろ紙上に残留した油分は有機溶剤で洗浄した。洗浄後のろ紙を乾燥させた後に、ろ紙上に残留した固形物の質量を測定した。
測定結果を表１に示す。
【表1】
【0047】
１００ｍＬ当たり、オーバーフロー口２３ｂから分離槽４１に流入するときの固形物量が１．４５ｍｇであるのに対し、沈降槽４４底部では３５．６ｍｇと２４．５倍に濃縮されている。他方、浮上槽４３の液面付近から気泡槽２３へ戻される処理液５においては、０．７０ｍｇと０．４８倍に清浄化された。そして、回収槽２９から回収される固形物量は０．３７ｍｇと、オーバーフロー口２３ｂから流出する処理液５に対して０．２５倍に清浄化されている。液処理装置１０は、処理液５を効果的に正常化している。
【0048】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0049】
５ 処理液
９ タンク
１４ 液面（第１の液面）
１５ 給液ポンプ
１７ 微細気泡発生器
２３ 気泡槽
２３ａ 注入口（処理液注入口）
２３ｂ オーバーフロー口
２３ｃ 戻し口
２９ 回収槽
３１ａ 回収口
４３ 浮上槽
４４ 沈降槽
４５ 吸引口
４６ エジェクター
９ タンク
１４ 液面（第１の液面）
１５ 給液ポンプ
１７ 微細気泡発生器
２３ 気泡槽
２３ａ 注入口（処理液注入口）
２３ｂ オーバーフロー口
２３ｃ 戻し口
２９ 回収槽
３１ａ 回収口
４３ 浮上槽
４４ 沈降槽
４５ 吸引口
４６ エジェクター
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2021-04-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンクに貯留された処理液を送る給液ポンプと、
処理液注入口と、オーバーフロー口と、戻し口と、を有する気泡槽と、
前記処理液注入口と接続し、前記気泡槽の外部に配置される微細気泡発生器であって、
前記給液ポンプから送られた前記処理液の一部に空気を混入させて微細気泡を発生する微細気泡発生器と、
第１の液面から前記処理液を溢れ出させて前記タンクへ回収させる回収口を有し、前記気泡槽と下部で接続する回収槽と、
分離槽であって、
前記オーバーフロー口と接続し、前記処理液および浮上した浮遊物が流れ込む沈降槽と、
前記第１の液面より低い第２の液面の高さに設置された吸引口を有し、前記沈降槽と下部で接続する浮上槽と、
を有する分離槽と、
前記給液ポンプと接続し前記処理液の他部が送られる第１の流入口と、前記吸引口と接続する吸入口と、前記戻し口と接続する吐出口を有するエジェクターと、
を有する、液処理装置。
処理液注入口と、オーバーフロー口と、戻し口と、を有する気泡槽と、
前記処理液注入口と接続し、前記気泡槽の外部に配置される微細気泡発生器であって、
前記給液ポンプから送られた前記処理液の一部に空気を混入させて微細気泡を発生する微細気泡発生器と、
第１の液面から前記処理液を溢れ出させて前記タンクへ回収させる回収口を有し、前記気泡槽と下部で接続する回収槽と、
分離槽であって、
前記オーバーフロー口と接続し、前記処理液および浮上した浮遊物が流れ込む沈降槽と、
前記第１の液面より低い第２の液面の高さに設置された吸引口を有し、前記沈降槽と下部で接続する浮上槽と、
を有する分離槽と、
前記給液ポンプと接続し前記処理液の他部が送られる第１の流入口と、前記吸引口と接続する吸入口と、前記戻し口と接続する吐出口を有するエジェクターと、
を有する、液処理装置。
【請求項2】
大気に解放される第２の流入口と、第１の流出口とを有する逆止弁を更に有し、
前記微細気泡発生器は、
前記給液ポンプと接続される処理液流入口と、
前記第１の流出口と接続される空気流入口と、
前記空気流入口及び前記処理液注入口と接続される第２の流出口と、を有する、
請求項１に記載の液処理装置。
前記微細気泡発生器は、
前記給液ポンプと接続される処理液流入口と、
前記第１の流出口と接続される空気流入口と、
前記空気流入口及び前記処理液注入口と接続される第２の流出口と、を有する、
請求項１に記載の液処理装置。
【請求項3】
前記分離槽の下部に設置された第１のドレン口と、
前記第１のドレン口に接続する第１のドレン弁と、を更に有する、
請求項１又は２に記載の液処理装置。
前記第１のドレン口に接続する第１のドレン弁と、を更に有する、
請求項１又は２に記載の液処理装置。
【請求項4】
前記気泡槽の下部に設置された第２のドレン口と、
前記第２のドレン口に接続する第２のドレン弁と、を更に有する、
請求項１～３のいずれかに記載の液処理装置。
前記第２のドレン口に接続する第２のドレン弁と、を更に有する、
請求項１～３のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項5】
前記気泡槽に配置される下方仕切り板であって、
前記気泡槽の底面と接する下端と、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
を有する下方仕切り板と、
前記気泡槽に配置される上方仕切り板であって、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
前記底面の近傍で前記底面の上方に位置する下端と、
を有する上方仕切り板と、を更に有する、
請求項１～４のいずれかに記載の液処理装置。
前記気泡槽の底面と接する下端と、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
を有する下方仕切り板と、
前記気泡槽に配置される上方仕切り板であって、
前記第１の液面の近傍で前記第１の液面の下方に位置する上端と、
前記底面の近傍で前記底面の上方に位置する下端と、
を有する上方仕切り板と、を更に有する、
請求項１～４のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項6】
前記気泡槽に配置されるコアレッサーであって、水平方向に延びて、互いに隙間を空けて上下方向に配置された複数のコアレッサー板を有するコアレッサーを更に有する、
請求項１～５のいずれかに記載の液処理装置。
請求項１～５のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項7】
前記吸引口は、
下方に向けたカップと、
前記カップの上端に配置された第３の流出口と、を有する、
請求項１～６のいずれかに記載の液処理装置。
下方に向けたカップと、
前記カップの上端に配置された第３の流出口と、を有する、
請求項１～６のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項8】
空気源と、
前記空気源と接続され、前記第１の液面の上方に前記オーバーフロー口に向けて設置され、浮上した前記浮遊物を前記オーバーフロー口に吹き込むブローノズルと、を更に有する、
請求項１～７のいずれかに記載の液処理装置。
前記空気源と接続され、前記第１の液面の上方に前記オーバーフロー口に向けて設置され、浮上した前記浮遊物を前記オーバーフロー口に吹き込むブローノズルと、を更に有する、
請求項１～７のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項9】
前記給液ポンプは、圧縮空気供給口と、吐出口と、を有する圧縮空気駆動式のポンプであり、
前記ブローノズルは、前記吐出口に接続される、
請求項８に記載の液処理装置。
前記ブローノズルは、前記吐出口に接続される、
請求項８に記載の液処理装置。
【請求項10】
タンクに貯留された、浮遊物を含む処理液の一部に、気泡槽の外部で空気の微細気泡を混入し、
前記微細気泡が混入した前記処理液が前記気泡槽に流入し、
前記微細気泡が、前記浮遊物に付着して前記気泡槽内を浮上し、
前記処理液が前記気泡槽の下方から回収槽へ流入し、
前記回収槽から前記処理液を前記タンクへ回収させ、
前記気泡槽の第１の液面の上方から、前記処理液と浮上した前記浮遊物が沈降槽へ溢れ出し、
前記浮遊物が前記沈降槽の内部を沈降し、又は浮上して前記処理液から分離し、
前記処理液が前記沈降槽の下方から浮上槽へ流入し、
エジェクター内において、前記タンクに貯留された前記処理液の他部が噴射され、前記浮上槽の上層部から前記処理液が前記エジェクターに吸い上げられ、噴射された前記処理液の他部と共に吐き出されて前記気泡槽へ戻し、
前記沈降槽内に沈降した浮遊物がドレンされる、
液処理方法。
前記微細気泡が混入した前記処理液が前記気泡槽に流入し、
前記微細気泡が、前記浮遊物に付着して前記気泡槽内を浮上し、
前記処理液が前記気泡槽の下方から回収槽へ流入し、
前記回収槽から前記処理液を前記タンクへ回収させ、
前記気泡槽の第１の液面の上方から、前記処理液と浮上した前記浮遊物が沈降槽へ溢れ出し、
前記浮遊物が前記沈降槽の内部を沈降し、又は浮上して前記処理液から分離し、
前記処理液が前記沈降槽の下方から浮上槽へ流入し、
エジェクター内において、前記タンクに貯留された前記処理液の他部が噴射され、前記浮上槽の上層部から前記処理液が前記エジェクターに吸い上げられ、噴射された前記処理液の他部と共に吐き出されて前記気泡槽へ戻し、
前記沈降槽内に沈降した浮遊物がドレンされる、
液処理方法。
【請求項11】
前記微細気泡が付着した前記浮遊物がコアレッサー板に接触して結合する、
請求項１０に記載の液処理方法。
請求項１０に記載の液処理方法。