溶液成分の回収方法、溶液成分の回収装置及び含浸処理・含浸成分回収システム
【課題】温度により固化する成分を含む溶液から回収した成分の再利用をより図る。
【解決手段】溶液回収装置４０は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化反応が進行する含浸剤と含浸剤を溶解する溶媒とを含む溶液を分離部４１へ収容し、分離部４１に収容された溶液へ空気（酸素）を供給すると共に、分離部４１の内部空間を減圧し、攪拌部４２により溶液を攪拌しながら熱交換部４３により溶液の温度を所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう調整し、溶液に含まれる溶媒を気化させ、気化した溶媒を主水回収部５１及び副水回収部６１により冷却して回収する。このように、酸素を供給しながら所定の分離温度範囲で減圧して含浸剤と溶媒とを分離することにより、含浸剤の固化を防止する。
【解決手段】溶液回収装置４０は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化反応が進行する含浸剤と含浸剤を溶解する溶媒とを含む溶液を分離部４１へ収容し、分離部４１に収容された溶液へ空気（酸素）を供給すると共に、分離部４１の内部空間を減圧し、攪拌部４２により溶液を攪拌しながら熱交換部４３により溶液の温度を所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう調整し、溶液に含まれる溶媒を気化させ、気化した溶媒を主水回収部５１及び副水回収部６１により冷却して回収する。このように、酸素を供給しながら所定の分離温度範囲で減圧して含浸剤と溶媒とを分離することにより、含浸剤の固化を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液成分の回収方法、溶液成分の回収装置及び含浸処理・含浸成分回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶液成分の回収装置としては、水タンクとポンプとエゼクタとを含む水の循環系において、エゼクタで油水混合溶液を導入した真空チャンバを減圧することにより、真空チャンバ内の油水混合溶液を沸騰させて（水を蒸発させて）油水分離を行い、真空チャンバから水タンクに抜き出して処理水を排出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、水タンクは、底部から天井部に至らない位置まで垂直に配設された内筒を備えた二重構造となっており、天井部に循環水の供給孔を設けると共に、内筒内の底部に循環水の汲み出し口を設けており、外筒と内筒との間の底部に外部への処理水の排出口を設けてあり、微量の油分が内筒の上方に滞留するため、油分と水分とをより分離することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８８３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載された溶液成分の回収装置では、内筒を設けこの内筒の上方に油分を滞留させて水分とを分離するものであり、油分及び水分など分離している溶液に対しては有効ともいえるが、例えば溶媒に他の成分が溶解している場合など、溶液の成分が分離しないものについては水タンクに内筒を設けた効果が発揮されず、十分に複数の成分を分離回収することができない場合があった。また、分離回収を望む複数の成分を含む溶液には、例えば温度など所定の条件で固化する成分などが含まれている場合がある。このような溶液の分離については、この特許文献１では考慮されていなかった。このように、複数の成分を十分に分離し、回収した成分の再利用をより図ることが望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、温度により固化する成分を含む溶液から回収した成分の再利用をより図ることができる溶液成分の回収方法、溶液成分の回収装置及び含浸処理・含浸成分回収システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の溶液成分の回収方法及び溶液成分の回収装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
即ち、本発明の溶液成分の回収方法は、
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収方法であって、
所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を減圧し前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲で前記第２成分を気化させる分離工程と、
前記分離工程で気化した第２成分を冷却して回収する回収工程と、
を含むものである。
【０００８】
この溶液成分の回収方法は、所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分とこの第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を減圧し所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲で第２成分を気化し、この気化した第２成分を冷却して回収する。このように、所定の分離温度範囲で減圧して第１成分と第２成分とを分離することにより、第１成分の固化を防止する。したがって、回収した成分の再利用をより図ることができる。ここで、「所定の分離温度範囲」は、前記第１成分の所定の固化温度を下回る温度であるが、例えば、前記第２成分の凍結温度を超える温度範囲としてもよい。
【０００９】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記第１成分は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する成分であり、前記分離工程では、前記溶液へ酸素を供給しながら減圧して前記第２成分を気化させるものとしてもよい。こうすれば、第１成分の固化の進行をより抑制可能であるため、酸素の非存在下で固化する成分においても回収して再利用をより図ることができる。ここで、「酸素を供給する」とは、酸素を供給するもののほか、酸素を含むガス（例えば空気）を供給するものとしてもよい。
【００１０】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記分離工程では、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして終了する工程であるものとしてもよい。こうすれば、溶液の温度を用いて比較的容易に分離工程の終了を判断することができ、ひいては、回収した成分の再利用をより容易に行うことができる。ここで、「所定の判定温度」は、所定の圧力での第１成分と第２成分との気液平衡関係や溶液の温度上昇などを含む物性の関係を実験により求め、この関係を用いて第２成分の許容含有量に応じて定めることができる。
【００１１】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記分離工程では、前記第１成分と前記第２成分とを含む溶液を、該第２成分の気化は進行するが該第１成分の気化の進行が抑制される所定の減圧範囲内で減圧し該第２成分を気化させるものとしてもよい。こうすれば、回収された第２成分に第１成分が混入するのをより抑制することができるから、回収した第２成分の再利用をより図ることができる。
【００１２】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、前記第２成分は、水であるものとしてもよい。ここで、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーとしては、水溶性のメタクリル酸系のモノマーやアクリル酸系のモノマーなどが挙げられる。メタクリル酸系のモノマーとしては、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル及びポリエチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられる。このうち、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチルがより好ましい。
【００１３】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒であるものとしてもよい。このとき、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填する含浸成分としてのアクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒としての水であるものとしてもよい。
【００１４】
本発明の溶液成分の回収装置は、
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収装置であって、
酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を収容する内部空間が形成されている分離部と、
前記分離部に接続され酸素を該分離部に収容された溶液へ供給する酸素供給部と、
前記分離部の内部空間を減圧する減圧部と、
前記分離部に収容された溶液を攪拌する攪拌部と前記分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し、前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう前記溶液の温度を調整する溶液温度調整部と、
流体が流通可能な接続管を介して前記分離部に接続され前記分離部に収容された溶液から気化した前記第２成分を冷却して回収する回収部と、
を備えたものである。
【００１５】
この溶液成分の回収装置では、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を分離部へ収容し、分離部に収容された溶液へ酸素を供給すると共に、分離部の内部空間を減圧し、溶液温度調整部により溶液を攪拌しながら溶液の温度を所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう調整して第２成分を気化させ、気化した前記第２成分を回収部により冷却して回収する。このように、酸素を供給しながら所定の分離温度範囲で減圧して第１成分と第２成分とを分離することにより、第１成分の固化を防止する。したがって、回収した成分の再利用をより図ることができる。
【００１６】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記酸素供給部は、前記分離部の下方側に開口部が形成されている供給管と、該供給管へ酸素を所定圧で供給する調圧部とを有しているものとしてもよい。こうすれば、調圧部を用いてより一定の供給量で酸素を分離部に収容された溶液へ供給可能であるため、より第１成分の固化を抑制することができ、ひいては第１成分の再利用を一層図ることができる。また、前記酸素供給部は、前記分離部の下方側に接続されている供給管を有するものとしてもよい。こうすれば、分離部の内部空間が減圧となることで供給管を介して酸素を溶液へ供給可能であるため、より簡易的な構成とすることができる。
【００１７】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記回収部は、水平方向の部位が水平面に対して傾斜して形成されている前記接続管により接続されているものとしてもよい。こうすれば、例えば接続管で凝縮した第２成分が流れやすいため、接続管内での閉塞などをより抑制することができる。このとき、前記接続管は、水平方向の部位が水平面に対して前記回収部側よりも前記分離部側が下方になるよう傾斜して形成されていることが好ましい。こうすれば、接続管内の成分が分離部側へ流れやすく、例えば分離部で再度分離処理を行い、再利用することができる。
【００１８】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記回収部は、滑らかな曲面により形成されている前記接続管により接続されているものとしてもよい。こうすれば、接続管で溶液の成分が移動しやすい。特に、接続管が水平方向の部位が水平面に対して傾斜して形成されているものとするのがより好ましい。
【００１９】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記溶液温度調整部は、前記熱交換部が前記分離部の壁面近傍に配設されており、前記攪拌部が前記収容された溶液を前記分離部の壁面側へ流動させて前記第１成分と前記第２成分との分離を行うものとしてもよい。こうすれば、溶液の温度分布をより均一とすると共に溶液成分の均一性をより保つことが可能であるため、より第１成分の固化を防止し、第１成分の再利用を一層図ることができる。
【００２０】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記溶液温度調整部は、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして分離処理を終了するものとしてもよい。こうすれば、溶液の温度を用いて比較的容易に分離処理の終了を判断することができ、ひいては、回収した成分の再利用をより容易に行うことができる。
【００２１】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、前記第２成分は、水であるものとしてもよい。また、本発明の溶液成分の回収装置において、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒であるものとしてもよい。このとき、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填する含浸成分としての水溶性のメタクリル酸系のモノマーであり、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒としての水であるものとしてもよい。
【００２２】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムは、
成形したワークに形成された空隙へ前記第１成分である含浸成分を含浸させる含浸槽と、
前記含浸槽で含浸したワークを前記第２成分である溶媒で洗浄する洗浄槽と、
前記第１成分を含浸成分とし前記第２成分を溶媒とする溶液を回収処理する態様を採用し、前記洗浄槽での洗浄後の前記含浸成分と前記溶媒とを含む溶液を前記分離部に収容する上述した溶液成分の回収装置と、
を備えたものである。
【００２３】
本発明の溶液成分の回収装置は回収した成分の再利用をより容易に行うことができることから、これを備えた含浸処理・含浸成分回収システムも同様の効果を奏する。また、上述したいずれかの溶液成分の回収装置の態様を採用すればその態様に応じた効果を奏するものとなる。この含浸処理・含浸成分回収システムでは、ワークへ含浸する処理を実行したあと、廃液としての溶液に含まれる各成分を溶液成分の回収装置で回収して再利用することができる。
【００２４】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムにおいて、前記溶液成分の回収装置は、前記分離部で回収した前記第１成分としての含浸成分を前記含浸槽へ供給するものとしてもよい。こうすれば、含浸成分をより効率よく再利用することができる。
【００２５】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムにおいて、前記溶液成分の回収装置は、前記回収部で回収した前記第２成分としての溶媒を前記洗浄槽へ供給するものとしてもよい。一般に、含浸成分を微量含む溶媒は、浄化処理を行った上で廃棄することがあるが、含浸成分を含んでいてもそのまま利用可能である洗浄用の溶媒として回収した溶媒を利用することによって、より効率よく溶媒の再利用を図ることができる。また、浄化処理の抑制を図ることができる。
【００２６】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムにおいて、前記洗浄槽は、前記ワークを洗浄することにより所定の濃度範囲の前記第１成分を含む溶液を排出する第１洗浄槽と、前記第１洗浄槽の後段に配設され前記第１洗浄槽で洗浄されたワークを更に洗浄することにより前記第１洗浄槽よりも低濃度の前記第１成分を含む溶液を排出し該排出した溶液を前記第１洗浄槽へ供給する第２洗浄槽とを含み、前記溶液成分の回収装置は、前記第１洗浄槽から排出された溶液を前記分離部へ収容して前記第１成分と前記第２成分とを分離し、前記回収部で回収された前記第２成分を前記第２洗浄槽へ供給するものとしてもよい。こうすれば、回収部で回収された第２成分を、第１成分の濃度の低い第２洗浄槽で利用し、第２洗浄槽で利用した第２成分を更に第１成分の濃度の高い第１洗浄槽で利用し、第１成分の濃度が高められたものを溶液の回収装置で分離回収するため、含浸処理での洗浄と、溶媒の回収とをより効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】含浸処理・含浸成分回収システム２０の構成の概略を示す構成図。
【図２】溶液回収装置４０の構成の概略を示す構成図。
【図３】含浸処理の一例を表すフローチャート。
【図４】溶液成分の回収処理の一例を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。本発明の溶液成分の回収装置は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を収容する内部空間が形成されている分離部と、分離部に接続され酸素を分離部に収容された溶液へ供給する酸素供給部と、分離部の内部空間を減圧する減圧部と、分離部に収容された溶液を攪拌する攪拌部と分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう溶液の温度を調整する溶液温度調整部と、流体が流通可能な接続管を介して分離部に接続され分離部に収容された溶液から気化した第２成分を冷却して回収する回収部と、を備え、複数の成分を含む溶液を分離して回収するものである。ここでは、成形したワークに形成されている空隙へ充填される液状の含浸剤を第１成分として用い、この含浸剤を溶解する溶媒を第２成分として用いる装置について、一実施態様として以下具体的に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態である含浸処理・含浸成分回収システム２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、本発明の一実施形態である溶液回収装置４０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態の含浸処理・含浸成分回収システム２０は、図１に示すように、成形されたワーク１０の空隙へ含浸剤を含浸させる含浸処理装置３０と、含浸処理装置３０から排出された洗浄液（以下溶液とも称する）に含まれる成分を分離して回収する溶液回収装置４０とを備えている。このワーク１０は、例えば鋳造により成形した成形体であり、鋳造時においてその内部に空隙である鋳巣１２が形成されてしまう場合がある。この含浸処理・含浸成分回収システム２０では、含浸処理装置３０によりこの鋳巣１２に含浸剤を充填して固化させる処理（含浸処理）を施し、洗浄液と含浸剤とを含む溶液を排出する一方、溶液回収装置４０により分離回収された洗浄液と含浸剤とを含浸処理装置３０に戻して洗浄液と含浸剤とを再利用するシステムに構成されている。ここでは、洗浄液（含浸剤を溶解する溶媒）として水を用いた装置について具体的に説明する。
【００３０】
含浸処理装置３０は、ワーク１０に形成された空隙である鋳巣１２などへ含浸剤を充填する含浸槽と、含浸剤を充填したワーク１０を洗浄する洗浄槽と、鋳巣１２に充填された含浸剤を固化する固化槽と、を備えている。含浸槽は、含浸剤を収容した貯液槽２１と、貯液槽２１から供給された含浸剤と１以上のワーク１０とを収容しワーク１０へ含浸剤を充填する含浸タンク２２と、含浸剤を充填したワーク１０から含浸剤を除去する液切遠心槽２３とにより構成されている。貯液槽２１には、例えば、加熱することにより固化するモノマーなどが含浸剤として収容されている。この含浸剤としては、例えば、所定の固化温度以上に加熱することにより固化反応が促進するものを用いることができ、酸素の非存在下で固化反応が促進するものをも利用することができる。含浸剤としては、例えば、エポキシ樹脂系のモノマーやアクリル樹脂系のモノマーを用いることができる。このうち、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを主成分として含むものを用いるのが好ましく、水溶性のメタクリル酸系のモノマーやアクリル酸系のモノマーを用いることができ、水溶性のメタクリル酸系のモノマーを用いるのがより好ましい。このメタクリル酸系のモノマーとしては、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル及びポリエチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられ、このうち、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチルが鋳巣１２への充填効果が比較的高くより好ましい。また、これらは必要に応じて２種以上を組み合わせてもよい。この含浸剤には、硬化開始剤が混合されていてもよいし、水溶性のモノマーに非水溶性のモノマーが添加されていてもよい。含浸タンク２２は、図示しない蓋が配設され密閉可能であり、この蓋により密閉することにより含浸タンク２２の内部空間を減圧して鋳巣１２から脱気したり、含浸タンク２２の内部空間を加圧して鋳巣１２への含浸液を充填したりすることが可能となっている。液切遠心槽２３は、円筒形の外壁の内側に軸回転可能な円筒形の内壁部が配設されており、内壁部を回転することによりワーク１０の外壁に付着した含浸液を遠心分離するように構成されている。この液切遠心槽２３の液切りにより生じた含浸液は貯液槽２１へ供給する。なお、後述する第１水切遠心槽２６、第２水切遠心槽２９、第３水切遠心槽３３、湯切遠心槽３５についても液切遠心槽２３と同様の構成であるものとし、これらの構成の説明は以下では省略する。
【００３１】
洗浄槽は、第１洗浄槽２４と第１洗浄液タンク２５と第１水切遠心槽２６とにより構成され含浸タンク２２で含浸処理を行ったワーク１０を洗浄・液切りする第１循環部と、第２洗浄槽２７と第２洗浄液タンク２８と第２水切遠心槽２９とにより構成され第１循環部で洗浄したワーク１０を更に洗浄・液切りする第２循環部と、回転洗浄槽３１と第３洗浄液タンク３２と第３水切遠心槽３３とにより構成され第２循環部で洗浄したワーク１０を仕上げに洗浄・液切りする回転洗浄部とにより構成されている。第１洗浄槽２４は、第１洗浄液タンク２５から供給される洗浄液を収容可能であり、洗浄液の流動によりワーク１０の外部に付着した不要な含浸剤を洗い流すタンクとして構成されている。第１洗浄液タンク２５は、比較的含浸剤の濃度の高い洗浄液（ここでは含浸剤を含む水）を収容するタンクであり、第１洗浄槽２４との洗浄液のやりとりが可能な配管が配設されると共に、第１水切遠心槽２６で生じた洗浄水を流入する配管が配設されている。このように、第１洗浄槽２４と第１洗浄液タンク２５と第１水切遠心槽２６とは、第１循環部において洗浄液を循環する循環経路として構成されている。また、第１洗浄槽２４には、含浸剤の濃度が高まった洗浄液を排水貯槽３６へ移送する配管や後段の第２洗浄槽２７からの比較的含浸剤の濃度の低い洗浄液を流入する配管なども配設されている。第２循環部は、第１循環部よりも含浸剤の濃度が低い洗浄液を循環する以外は第１循環部と同様の構成となっている。第２洗浄槽２７には、第２洗浄液タンク２８との洗浄液のやりとりが可能な配管が配設されると共に、第２水切遠心槽２９で生じた洗浄水を流入する配管が配設されている。また、第２洗浄槽２７には、再生水貯槽３８と接続する配管が配設されており、溶液回収装置４０により分離回収された純度の高い洗浄液（水）を流入可能となっている。また、第２洗浄槽２７には、含浸剤の濃度が比較的高まった洗浄液を第１洗浄槽２４へ移送する配管なども配設されている。回転洗浄部では、洗浄後の洗浄液における含浸剤の濃度が極めて低いことから、回転洗浄槽３１と第３洗浄液タンク３２とで洗浄液のやりとりを行い、第３水切遠心槽３３で生成した洗浄液については廃液処理を行うものとした。
【００３２】
固化槽は、含浸剤の固化温度以上の温度範囲で保持可能なヒータを有する湯浸槽３４と、湯浸槽３４で固化処理を行ったワーク１０を遠心して湯切りを行う湯切遠心槽３５とにより構成されている。含浸処理・含浸成分回収システム２０では、温水によりワーク１０を加熱して含浸剤を固化するものとした。そして、湯切遠心槽３５で湯切りを行うことにより、含浸剤１６が空隙内で固化した含浸処理後のワーク１４とすることができ、ワーク１０の含浸剤による液漏れ防止や補強などを行うことができる。なお、ここでは、ワーク１０の内部に含浸した含浸剤を湯浸槽３４により加熱・固化するものとしたが、含浸剤の固化温度以上となる温風を生成可能な温風槽に含浸処理後のワーク１０を載置し、ワーク１０の内部に含浸した含浸剤を加熱・固化するものとしてもよい。
【００３３】
溶液回収装置４０は、含浸剤と水とを含む溶液を収容しこの各成分を分離する分離部４１と、分離部４１に接続され分離部４１の内部に収容された溶液へ空気を供給する空気供給管４５と、分離部４１の内部空間を減圧する真空ポンプ６３と、分離部４１の内部に収容された溶液の温度を調整する攪拌部４３及び熱交換部４４と、分離部４１で気化した水分を冷却して回収する主水回収部５１及び副水回収部６１と、を備えている。また、溶液回収装置４０には、含浸処理装置３０から排出された洗浄後の含浸剤を含む溶液（洗浄液）を収容する排水貯槽３６と、溶液回収装置４０により洗浄液から分離回収した純度の高い含浸剤を収容する再生含浸液貯槽３７と、溶液回収装置４０により洗浄液から分離回収した純度の高い水を収容する再生水貯槽３８とが併設されている。
【００３４】
分離部４１は、開閉可能な蓋を備え減圧状態に耐えうる密閉型の断熱耐圧容器として構成されている。この分離部４１の上部には、排水貯槽３６からの溶液を導入する供給管３９と、主水回収部５１へ気化した水蒸気を移送する接続管４８と、分離部４１に収容された溶液を攪拌する攪拌部４２とが配設されている。また、分離部４１の中央から下方の外周などには、収容した溶液と熱交換しこの溶液の温度を調整する熱交換部４３が設けられている。また、分離部４１の下部には、分離部４１の内部空間に収容された溶液へ空気を導入する空気供給管４５と、分離部４１の内部空間に収容された溶液を外部へ排出する含浸液回収管４７とが配設されている。供給管３９は、減圧状態に耐えうる耐圧管であり、その一端が排水貯槽３６の下方に配設されており、溶液を供給する際に開放される電磁バルブである供給バルブ３９ａが配設されている。攪拌部４２は、分離部４１の上下方向に配設されその下端にスクリューが固定され溶液を攪拌する攪拌軸４２ａと、分離部４１の上部に固定され攪拌軸４２ａを回転駆動する攪拌モータ４２ｂとを備えている。この攪拌軸４２ａには、分離部４１の内部空間を減圧状態に保つ図示しない封止部が設けられている。この攪拌部４２では、攪拌軸４２ａを回転駆動すると分離部４１に収容された溶液を分離部４１の壁面側へ流動させるよう構成されている。熱交換部４３は、分離部４１の外周（壁面）に形成され冷媒を収容可能なジャケット部４３ａと、ジャケット部４２の内部を循環する冷媒の温度を検出する温度センサ４３ｂと、この冷媒の温度をヒータの熱及び冷却水により調整する熱交換器４３ｃと、冷媒を循環させる循環ポンプ４３ｄとを備えている。この熱交換部４３及び攪拌部４２により、分離部４１に収容された溶液の温度を含浸剤の固化が促進される所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう溶液の温度を調整するのである。また、ここでは、温度センサ４３ｂの検出値に基づいて、水を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに含浸剤と水との分離回収を終了したものとして分離処理を終了する設定となっている。この判定温度は、例えば、運転真空度においての気液平衡関係や溶液の温度上昇などを含む物性の関係を実験により求め、この関係を用いて、含浸剤に含まれる水の許容含有量（例えば１重量％や５重量％、１０重量％など）に応じて定めることができる。なお、気液平衡関係には、例えば、所定圧において溶液から気化した気相中での含浸剤と溶媒との混合状態（混合比率など）の関係や、この溶液中の含浸剤と溶媒との濃度と温度との関係などを含むものとする。なお、分離部４１に収容され所定圧で分離中の溶液に含まれる含浸剤の濃度が高まると、この溶液の温度が上昇するという相関関係があることが実験により確認されている。したがって、溶液の温度を用いて分離中の溶液に含まれる含浸剤の濃度を把握可能である。空気供給管４５は、分離部４１の下方側に開口部が形成されており、その他端側に空気を所定圧で供給する空気供給ポンプ４６が配設されている。このため、分離部４１の下方にある開口部から上方へ向かって安定的に空気が導入されるから、溶液中に酸素をより均一に供給することができる。この空気供給管４５には、空気を供給する際に開放される電磁バルブである空気バルブ４５ａが配設されている。含浸液回収管４７は、分離部４１の下部から下方に配設されており、その下方の先端には移動可能な含浸液移送タンク４９が配置されている。分離回収された含浸剤は、この含浸液移送タンク４９を介して再生含浸液貯槽３７へ移送される。この含浸液回収管４７には、分離部４１に収容されている溶液を排出する際に開放される電磁バルブである含浸液回収バルブ４７ａが配設されている。接続管４８は、減圧状態に耐えうる耐圧管であり、その一端が主水回収部５１の上方に接続されており、分離部４１で気化した水蒸気を主水回収部５１へ移送可能な筒状体として構成されている。この接続管４８には、その外周全体に断熱材が形成されており、内部を流通する蒸気の温度をできるだけ保持するようになっている。また、接続管４８は、屈曲する部分などが滑らかな曲面により形成され、更に水平方向に形成されている部位が水平面に対して主水回収部５１側よりも分離部４１側が下方になるよう傾斜して形成されている。このように、接続管４８は、１以上の水平方向に形成されている部位を有しているが、管内部に存在する水などが分離部４１側へ流れやすく形成されている。
【００３５】
主水回収部５１は、円筒形のコンデンサとして構成されており、冷却機７０に接続されている冷却配管７１，７２を介して冷却水（例えば５℃〜１０℃など）が循環可能な配管が内部に設けられている。この主水回収部５１の下方には凝縮した水が回収される貯水部５２と、貯水部５２の下方に設けられ回収した水を移送する水回収管５３と、水回収管５３に接続された水移送タンク５４と、貯水部５２の上方に配設され副水回収部６１で凝縮した水を貯水部５２へ導入する副回収管５８とを備えている。主水回収部５１の上部には、回収経路の圧力を測定可能な圧力センサ５１ａが配設されており、分離部４１や接続管４８などの内部空間の圧力を把握可能となっている。また、貯水部５２の上部には回収された水の液面を検出する位置センサ５２ａが配設されている。水回収管５３は、貯水部５２の下部から下方に配設されており、その下方の先端には一時的に回収した水を収容する水移送タンク５４が配置されている。この水移送タンク５４には、その下部に、電磁バルブである移送バルブ５７ａが設けられ他端側が再生水貯槽３８に接続された水移送管５７の一端側が配設されている。この水回収管５３には、貯水部５２に収容されている溶液を排出する際に開放される電磁バルブである水回収バルブ５３ａが配設されている。この水回収管５３には、加圧管５５及び加圧バルブ５５ａを介して圧縮ポンプ５６が接続される一方、減圧管６４及び減圧バルブ６４ａを介して真空ポンプ６３が接続されている。このように、圧縮ポンプ５６及び真空ポンプ６３により、水回収管５３及び水移送タンク５４の内部を加圧又は減圧可能となっている。そして、水移送タンク５４を減圧及び加圧することにより、貯水部５２に分離回収された水は、水移送タンク５４及び水移送管５７を介して再生水貯槽３８へ移送される。副回収管５８は、減圧状態に耐えうる耐圧管であり、その一端が副水回収部６１の下端側に接続されている。この副回収管５８は、屈曲する部分などが滑らかな曲面により形成され、更に水平方向に形成されている部位が水平面に対して副水回収部６１側よりも貯水部５２側が下方になるよう傾斜して形成されている。このように、副回収管５８は、管内部に存在する水が貯水部５２側へ流れやすく形成されている。
【００３６】
副水回収部６１は、円筒形のコンデンサとして構成されており、冷却機７４に接続されている冷却配管７５，７６を介して冷却水が循環可能な配管が内部に設けられている。この副水回収部６１は、主水回収部５１よりも低温の冷却水（例えば０℃〜５℃など）が循環しており、水蒸気などが後段へ排出されるのを防止するものである。この副水回収部６１の上部には、他端側が真空ポンプ６３に接続された真空接続管６２が配設されている。この真空接続管６２には、電磁バルブである真空バルブ６２ａが接続されている。真空ポンプ６３は、分離部４１の内部空間を例えば数Ｔｏｒｒまで減圧可能な減圧容量を有することが好ましい。このように、溶液回収装置４０では、真空ポンプ６３の駆動によって、真空接続管６２、副水回収部６１、副回収管５８、貯水部５２、主水回収部５１及び接続管４８を介して分離部４１、供給管３９までを減圧とすると共に、分離部４１に収容された溶液から溶媒としての水を気化して貯水部５２に回収することが可能となっている。なお、各配管の接続部や各バルブ類は、減圧に耐えうる接続がなされている。また、この溶液回収装置４０では、溶液や分離した水などを移送するポンプなどの駆動機器は供給管３９、接続管４８及び真空接続管６２には配設されておらず、真空ポンプ６３などの圧力差により、回収した水などを移送するように構成されている。このように、減圧下で溶液が流通する部分には駆動機器を配設しないようにすることにより、その駆動機器内で含浸剤が固化して生じる不具合の発生を防止することができる。
【００３７】
また、接続管４８及び分離部４１には、洗浄用水配管８０が接続されており、内部を洗浄可能となっている。ここでは、接続管４８の主水回収部５１への接続部に洗浄バルブ８０ａを介して洗浄用水配管８０が接続され、攪拌軸４２ａの分離部４１への接続部へ洗浄バルブ８１ａを介して攪拌部洗浄管８１が接続され、分離部４１の内部空間の洗浄用に洗浄バルブ８２ａを介して分離部洗浄管８２が接続され、接続管４８の下段の水平部の洗浄用に洗浄バルブ８３ａを介して接続部第１洗浄管８３が接続されている。ここでは、接続管４８は分離部４１側へ水が流れるように傾斜して配設されているから、接続管４８の内部を洗浄した洗浄用水は、管内部に付着した含浸剤を溶解しながら分離部４１の内部空間へ流れ込むようになっている。このため、接続管４８、攪拌部４２及び分離部４１を洗浄した洗浄用水についても排水貯槽３６から供給された洗浄液と同様に分離回収することができる。
【００３８】
次に、含浸処理・含浸成分回収システム２０における、ワーク１０への含浸処理及び、含浸処理で排出された洗浄液（溶液）に含まれる成分の回収方法について図を用いて説明する。図３は、含浸処理の一例を表すフローチャートであり、図４は、溶液成分の回収処理の一例を表すフローチャートである。この含浸処理では、成形したワーク１０に形成された空隙へ含浸剤を含浸させる含浸工程と、含浸剤を含浸したワーク１０を洗浄液（含浸液を溶解する溶媒）で洗浄する洗浄工程と、ワーク１０に含浸した含浸剤を固化させる固化工程と、洗浄工程で含浸剤の濃度が高まった洗浄液を溶液回収装置４０側へ移送する移送工程と、を含むものとしてもよい。含浸剤としては、例えば、エポキシ樹脂系のモノマーやアクリル樹脂系のモノマーを用いることができる。このうち、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを主成分として用いるのが好ましく、水溶性のメタクリル酸系のモノマーやアクリル酸系のモノマーを用いることができ、水溶性のメタクリル酸系のモノマーを用いるのがより好ましい。このとき、洗浄液としては水を用いることができる。水溶性のメタクリル酸系のモノマーとしては、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル及びポリエチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられ、このうち、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチルが鋳巣１２への充填効果が比較的高くより好ましい。この含浸剤には、硬化開始剤を混合してもよいし、水溶性のモノマーに非水溶性のモノマーを添加してもよい。ここでは、非酸素共存下で且つ３０℃以上で固化反応が進行するメタクリル酸２−ヒドロキシルエチルを含浸剤として用い、洗浄剤として溶媒の水を用いる場合について主として説明する。
【００３９】
含浸処理を開始するとまず、図１、図３に示すように、含浸タンク２２へ貯液槽２１から含浸剤を導入すると共に１以上のワーク１０をこの含浸タンク２２へ浸漬させる浸漬処理を行い（ステップＳ１００）、図示しない蓋により含浸タンク２２を密閉し図示しない真空ポンプを駆動して含浸タンク２２の内部を減圧する真空処理を行う（ステップＳ１１０）。すると、ワーク１０に形成されている鋳巣１２（空隙）が脱気され、鋳巣１２の内部に含浸剤が入り込む。次に、図示しない加圧ポンプを駆動させ含浸タンク２２の内部を加圧する加圧処理を行い（ステップＳ１２０）、鋳巣１２の内部への含浸剤の充填をより図る。続いて、含浸タンク２２から液切遠心槽２３へワーク１０を移動させ、液切処理を行う（ステップＳ１３０）。このような処理を行い含浸工程を終了する。
【００４０】
次に、液切処理を行ったワーク１０を第１洗浄槽２４へ移動し、第１洗浄液タンク２５から含浸剤の濃度の比較的高い洗浄液（例えば１０〜４０重量％など）を第１洗浄槽２４へ供給してワーク１０の第１洗浄処理を行い（ステップＳ１４０）、ワーク１０を第１水切遠心槽２６へ移動して水切処理を行う（ステップＳ１５０）。このとき、第１循環部の洗浄液は、第１洗浄槽２４、第１洗浄液タンク２５を循環し、第１水切遠心槽２６で排出された洗浄液は第１洗浄液タンク２５へ戻される。この第１循環部の洗浄液は、ワーク１０の洗浄のたびに含浸剤の濃度が高まることになる。次に、ワーク１０を第１水切遠心槽２６から第２洗浄槽２７へ移動し、第２洗浄液タンク２８から含浸剤の濃度の比較的低い洗浄液（例えば１〜２０重量％など）を第２洗浄槽２７へ供給してワーク１０の第２洗浄処理を行い（ステップＳ１６０）、ワーク１０を第２水切遠心槽２９へ移動して水切処理を行う（ステップＳ１７０）。このとき、第２循環部の洗浄液は、第２洗浄槽２７及び第２洗浄液タンク２８を循環し、第２水切遠心槽２９で排出された洗浄液は第２洗浄液タンク２８へ戻される。この第２循環部の洗浄液は、第１循環部に比して含浸液の濃度が低いものではあるが、ワーク１０の洗浄のたびに含浸剤の濃度が高まることになる。続いて、水切処理を行ったワーク１０を回転洗浄槽３１へ移動し、第３洗浄液タンク３２から洗浄液を回転洗浄槽３１へ供給してワーク１０の回転洗浄処理を行い（ステップＳ１８０）、ワーク１０を第３水切遠心槽３３へ移動して水切処理を行う（ステップＳ１９０）。このような処理を行い洗浄工程を終了する。
【００４１】
次に、洗浄工程を経たワーク１０に含まれる含浸剤の固化処理を行う（ステップＳ２００）。ここでは、第３水切遠心槽３３からワーク１０を湯浸槽３４へ移動し、含浸剤が固化する温度（例えば８０℃〜１００℃など）で固化が終了する時間湯浸処理を行い、湯切遠心槽３５へワーク１０を移動して湯切処理を行い、適宜乾燥処理などを行い、含浸処理後のワーク１４を得ることができる。なお、この固化処理は、湯浸処理に代えてワーク１０へ固化温度以上の温風を当てて含浸剤を固化する温風処理により行うものとしてもよい。こうすれば、湯切処理や乾燥処理などを省略することができる。固化処理は、含浸剤に適した方法を適宜選択すればよい。
【００４２】
また、固化処理のあと、例えば第１洗浄液タンク２５に収容されている洗浄液の含浸剤の濃度が所定の回収濃度（例えば２０重量％や３０重量％など）に至った場合に、第１洗浄液タンク２５に収容されている第１洗浄液を排水貯槽３６へ移送する洗浄液移送処理を行い（ステップＳ２１０）、このルーチンを終了する。このとき、第２洗浄液タンク２８に収容されている第２洗浄液も含浸剤の濃度が高まっているから、この第２洗浄液を第２洗浄槽２７から第１洗浄槽２４へ移送する。また、後述する再生水貯槽３８に収容されている純度の高い回収水を第２洗浄槽２７へ移送する。このように、第２循環部と第１循環部とにより繰り返し洗浄処理を行うと共に、各洗浄液に含まれる含浸剤の濃度をより高めるのである。こうすれば、溶液回収装置４０により溶媒と含浸剤との分離回収を行いやすい。
【００４３】
次に、含浸処理装置３０から排出された溶液成分の回収処理について説明する。この処理は、図２に示す溶液回収装置４０を用いて実行する。まず、溶液成分の回収処理では、冷却機７０，７４を起動し、主水回収部５１及び副水回収部６１の冷却処理を行い（ステップＳ３００）、分離部４１の内部空間の真空処理を行う（ステップＳ３１０）。分離部４１の真空処理は、供給バルブ３９ａ、含浸液回収バルブ４７ａ及び水回収バルブ５３ａを閉鎖し、真空バルブ６２ａを開放し、真空接続管６２，副水回収部６１，副回収管５８，貯水部５２，主水回収部５１及び接続管４８を介して真空ポンプ６３により行うものとする。次に、排水貯槽３６に収容されている、含浸剤を含む溶液（洗浄液）を分離部４１へ導入する注液処理を行う（ステップＳ３２０）。ここでは、分離部４１の内部空間が減圧下にあることから、供給バルブ３９ａを開放することによって自然に供給管３９を介して溶液が分離部４１の内部へ導入される。次に、空気供給ポンプ４６を駆動し、空気供給管４５を介して溶液内へ空気を供給する酸素供給処理を行う（ステップＳ３３０）。この処理は、例えばメタクリル酸２−ヒドロキシルエチルを含浸剤とした場合など、酸素の非共存下において固化反応が進行する含浸剤に対して特に有効である。そして、分離部４１に所定容量の溶液が注液されると供給バルブ３９ａを閉鎖する。次に、攪拌部４２の攪拌モータ４２ｂを駆動すると共に熱交換部４３の熱交換器４３ｃ及び循環ポンプ４３ｄを起動することにより分離部４１に収容された溶液の温度を調整する温度調整処理を行う（ステップＳ３４０）。ここでは、溶液の温度は、含浸剤の固化が進行する固化温度よりも低い温度且つ水が凍結しない範囲の温度に制御するものとする。この温度範囲は、例えば５℃以上３０℃以下の範囲とすることが好ましく、より好ましくは２５℃以下、更に好ましくは２０℃以下である。
【００４４】
続いて、分離部４１の内部空間を所定の減圧状態として水を溶液から気化させて回収する回収処理を行う（ステップＳ３５０）。ここでは、例えば、含浸剤と水とを含む溶液を、水の気化は進行するが含浸剤の気化の進行が抑制される所定の減圧範囲内で減圧し水を気化させるものとするのがより好ましい。この減圧範囲は、圧力センサ５１ａの測定値と貯水部５２で回収した回収水に含まれる含浸剤の量との関係から経験的に求めることができる。なお、ここでの溶液に含まれる含浸剤は嫌気状態で固化が進行することから、水の気化を促すために減圧しすぎ液中の酸素量が減りすぎないよう、含浸剤の固化をより抑制可能且つ水の気化を促進可能である回収処理での減圧範囲を経験的に求めることがより好ましい。更に、溶液に含まれる含浸剤は所定の固化温度以上で固化が進行することから、含浸剤の固化温度との関係から回収処理での減圧範囲を経験的に求めるものとしてもよい。この減圧範囲は、例えば、溶媒の沸点温度が１０℃以上３０℃以下の範囲、より好ましくは１０℃以上２５℃以下の範囲となるように設定するものとしてもよい。こうすれば、３０℃以下では、溶媒の気化を促進しやすいし、１０℃以上では、後段での気化した溶媒の凝縮を行いやすい。例えば、この減圧範囲は、０．５ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下の範囲が好ましく、１ｋＰａ以上５ｋＰａ以下の範囲がより好ましい。このように分離部４１の内部空間を減圧すると、室温近傍で溶液が沸騰するから、溶液に含まれる含浸剤の固化反応の進行を抑制しつつ、溶媒である水の気化を促すことができる。この回収処理を行うと、分離部４１に収容された溶液の含浸剤の濃度が高まると共に、気化した水が貯水部５２へ回収される。
【００４５】
続いて、貯水部５２に回収された回収水量Ｌが所定の閾値Ｌｒｅｆ以上であるか否かを位置センサ５２ａ（図２参照）の検出値に基づいて判定し（ステップＳ３６０）、回収水量Ｌが所定の閾値Ｌｒｅｆ以上であるときには、貯水部５２に収容されている回収水を水移送タンク５４へ移送する回収水移送処理を行う（ステップＳ３７０）。この処理は、水回収バルブ５３ａ、加圧バルブ５５ａ及び移送バルブ５７ａを閉鎖し、減圧バルブ６４ａを開放して水回収管５３及び水移送タンク５４の内部を減圧したあと、減圧バルブ６４ａを閉鎖して水回収バルブ５３ａを開放することにより行うことができる。水移送タンク５４が減圧されていると、水回収バルブ５３ａの開放に伴い、貯水部５２に収容されている回収水が自然に水移送タンク５４側へ吸い出される。また、水移送タンク５４が許容量まで収容されると、水回収バルブ５３ａ、移送バルブ５７ａ及び減圧バルブ６４ａを閉鎖し、加圧バルブ５５ａを開放して水移送タンク５４の内部を加圧し、移送バルブ５７ａを開放することにより、水移送タンク５４に収容されている回収水を水移送管５７を介して再生水貯槽３８へ移送することができる。
【００４６】
ステップＳ３７０のあと、または、ステップＳ３６０で回収水量Ｌが所定の閾値Ｌｒｅｆ以上でないときには、分離部４１の温度Ｔが所定の閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを温度センサ４３ｂの検出値に基づいて判定する（ステップＳ３８０）。ここでは、水を気化している溶液の温度Ｔが所定の判定温度Ｔｒｅｆに達したときに含浸剤と水との分離回収を終了したものとして分離処理を終了するものとしている。この判定温度Ｔｒｅｆは、例えば、水を気化しているときの温度と溶液中の水の含有量との関係を経験的に求め、この関係を用いて、含浸剤に含まれる水の許容含有量（例えば１重量％や５重量％、１０重量％など）に応じて定めることができる。分離部温度Ｔが所定の閾値Ｔｒｅｆ以上でないと判定されたときには、溶液の分離回収がまだ十分でないものとみなし、ステップＳ３５０以降の処理を繰り返す。一方、分離部温度Ｔが所定の閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときには、分離部４１に収容された溶液は許容含有量未満の溶媒が含まれている高純度の含浸剤となっているものとみなし、回収した含浸剤を移送する回収含浸剤移送処理を行う（ステップＳ３９０）。この処理は、分離部４１の内部空間を常圧とし、含浸液回収バルブ４７ａを開放して自重により分離部４１内の溶液を含浸液回収管４７を介して含浸液移送タンク４９へ移送する。そして、含浸液移送タンク４９に収容された溶液（高純度の含浸剤）を再生含浸液貯槽３７へ導入するのである。
【００４７】
このように、溶液に含まれる溶媒と含浸剤とを分離回収すると、適宜、装置内の水洗処理を行い（ステップＳ４００）、このルーチンを終了する。この水洗処理では、洗浄用水配管８０を介して洗浄用水を分離部４１内部、攪拌部４２、接続管４８へ供給し、装置内に付着した含浸剤を洗い流し、ワーク１０を洗浄した溶液を分離部４１へ収容するのである。この水洗処理により分離部４１に収容された溶液は、次回に導入される新たな溶液と共に分離回収処理するものとしてもよい。
【００４８】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の分離部４１が本発明の分離部に相当し、空気供給管４５及び空気供給ポンプ４６が酸素供給部に相当し、空気供給管４５が供給管に相当し、空気供給ポンプ４６が調圧部に相当し、真空接続管６２，副水回収部６１，副回収管５８，貯水部５２，主水回収部５１，接続管４８及び真空ポンプ６３が減圧部に相当し、攪拌部４２及び熱交換部４３が溶液温度調整部に相当し、主水回収部５１及び副水回収部６１が回収部に相当する。なお、本実施形態では、含浸処理・含浸成分回収システム２０の動作を説明することにより本発明の溶液成分の回収方法の一例も明らかにしている。
【００４９】
以上説明した含浸処理・含浸成分回収システム２０によれば、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する含浸剤と含浸剤を溶解する溶媒とを含む溶液を分離部４１へ収容し、分離部４１に収容された溶液へ空気（酸素）を供給すると共に、分離部４１の内部空間を減圧し、攪拌部４２により溶液を攪拌しながら熱交換部４３により溶液の温度を所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう調整して溶媒を気化させ、気化した溶媒を主水回収部５１及び副水回収部６１により冷却して回収する。このように、酸素を供給しながら所定の分離温度範囲で減圧して含浸剤と溶媒とを分離することにより、含浸剤の固化を防止する。したがって、回収した成分の再利用をより図ることができる。また、分離部４１の下方側に開口部が形成されている空気供給管４５と、空気供給管４５へ空気を所定圧で供給する空気供給ポンプ４６とを有するため、より一定の供給量で溶液へ酸素を供給可能であり、より含浸剤分の固化を抑制することができ、ひいては含浸剤の再利用を一層図ることができる。更に、接続管４８や副回収管５８は、滑らかな曲面により形成されており、水平方向に形成されている部位が水平面に対して傾斜して形成されているため、管内で凝縮した液体が流れやすく、管内での閉塞などをより抑制することができる。また、接続管４８は、水平方向の部位が水平面に対して主水回収部５１側よりも分離部４１側が下方になるよう傾斜して形成されているため、接続管４８内の液体が分離部４１側へ流れやすく、例えば分離部で再度分離処理を行い、再利用することができる。更にまた、熱交換部４３のジャケット部４３ａが分離部４１の壁面に配設されており、攪拌部４２が分離部４１に収容された溶液を分離部４１の壁面側へ流動させて含浸剤と溶媒との分離を行うため、温度分布をより均一とすると共に溶液成分の均一性をより保つことが可能であり、より含浸剤の固化を防止し、含浸剤の再利用を一層図ることができる。そして、気化している溶液の温度Ｔが所定の判定温度Ｔｒｅｆに達したときに含浸剤と溶媒との分離を終了するため、溶液の温度を用いて比較的容易に分離処理の終了を判断することができ、ひいては、回収した成分の再利用をより容易に行うことができる。
【００５０】
また、含浸処理・含浸成分回収システム２０では、ワークへ含浸する処理を実行したあと、廃液としての溶液に含まれる各成分を溶液回収装置４０で回収して含浸処理装置３０で再利用することができる。更に、主水回収部５１及び副水回収部６１で回収された溶媒を、含浸剤の濃度の低い第２循環部で利用し、第２循環部で利用した洗浄液を更に含浸剤の濃度の高い第１循環部で利用し、含浸剤の濃度が高められたものを溶液回収装置４０で分離回収するため、含浸処理での洗浄と、溶媒の回収とをより効率よく行うことができる。更にまた、溶液回収装置４０は、分離部４１で回収した含浸剤を含浸槽へ供給するため、含浸剤をより効率よく再利用することができる。また、一般に、含浸剤を微量含む溶媒は、浄化処理を行った上で廃棄することがあるが、含浸剤を含んでいてもそのまま利用可能である洗浄用の溶媒として回収した溶媒を利用することによって、より効率よく溶媒の再利用を図ることができる。また、回収した溶媒に対する浄化処理を抑制することができる。
【００５１】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００５２】
例えば、上述した実施形態では、第１成分を含浸剤とし、第２成分を溶媒としたが、第１成分を所定の固化温度以上で固化が進行する成分とし、第２成分を、第１成分を溶解する成分とするものであれば特にこれに限定されない。例えば、有機溶媒に溶解可能なモノマーを第１成分とし、このモノマーを溶解する有機溶媒を第２成分としてもよい。この有機溶媒に溶解可能なモノマーとしては、例えば、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキルメタクリレート類、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，２−プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の多価アルコールの（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは必要に応じ、２種以上を組み合わせてもよい。また、モノマーを溶解する有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、有機溶媒に溶解可能なモノマーとの相溶性がよく、有機溶媒の沸点が前記有機溶媒に溶解可能なモノマーの沸点と大きな差異を有する溶媒が好ましい。例えば、メチレンクロライド等の塩素系炭化水素、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール等の低級アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類等が挙げられる。
【００５３】
上述した実施形態では、溶液回収装置４０で回収した含浸剤及び溶媒を含浸処理装置３０で再利用するものとしたが、特にこれに限定されず、溶液回収装置４０で回収した含浸剤及び溶媒を他で利用するものとしてもよい。また、上述した実施形態では、含浸処理装置３０と溶液回収装置４０とを備えた含浸処理・含浸成分回収システム２０として説明したが、溶液回収装置４０のみとしてもよい。更に、溶液を分離温度範囲内で減圧し第２成分を気化させる、複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収方法としてもよい。
【００５４】
上述した実施形態では、第１成分として酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行するものを用いるものとして説明したが、酸素の非存在下では固化が進行しない第１成分を第１成分と第２成分とを分離回収するものとしてもよい。こうすれば、酸素の供給を省略して、第１成分と第２成分とを分離回収することができる。
【００５５】
上述した実施形態では、空気供給管４５と空気供給ポンプ４６とを備え、分離部４１に収容された溶液へ空気（酸素）を一定量で供給するものとしたが、酸素を溶液へ供給可能であるものとすればよく、例えば、空気供給ポンプ４６を省略してもよい。こうしても、分離部４１の内部空間が減圧となることにより空気供給管４５を介して空気が分離部４１の内部空間へ供給される。このように、空気供給ポンプ４６を省略すると空気の供給を一定にしにくくなるが、構成を簡略化することはできる。
【００５６】
上述した実施形態では、接続管４８や副回収管５８は、水平に形成されている部分が傾斜しているものとしたが、特にこれに限定されず、水平に形成されている部分が傾斜していないものとしてもよい。また、上述した実施形態では、接続管４８や副回収管５８は、滑らかな曲面により形成されているものとしたが、特にこれに限定されず、滑らかな曲面で形成されていないものとしてもよい。こうしても、回収した成分の再利用をより図ることはできる。
【００５７】
上述した実施形態では、熱交換部４３のジャケット部４３ａが分離部４１の壁面に配設されており、攪拌部４２が分離部４１に収容された溶液を分離部４１の壁面側へ流動させて含浸剤と溶媒との分離を行うものとしたが、溶液を攪拌する攪拌部と分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し、所定の分離温度範囲となるよう溶液の温度を調整するものとすれば、特にこれに限定されず、いかなる方法を用いてもよい。
【００５８】
上述した実施形態では、気化している溶液の温度Ｔが所定の判定温度Ｔｒｅｆに達したときに含浸剤と溶媒との分離を終了するものとしたが、第１成分に含まれる第２成分の濃度を把握可能なパラメータを用いるものとすれば、特にこれに限定されずに第１成分と第２成分との分離の終了を判断することができる。また、ジャケット部４３ａの温度を計測してこれを分離部４１に収容されている溶液の温度とみなすものとしてもよいし、分離部４１に収容されている溶液の温度を直接測定するものとしてもよい。なお、各判定処理は、操作者が行ってもよいし、コンピュータが行うものとしてもよい。
【００５９】
上述した実施形態では、含浸処理・含浸成分回収システム２０において、液切遠心槽２３、第１水切遠心槽２６、第２水切遠心槽２９、第３水切遠心槽３３及び湯切遠心槽３５など、遠心により液を分離するものとしたが、例えば振動など液を分離可能なものであれば、特にこれに限定されない。また、含浸処理・含浸成分回収システム２０において、洗浄槽は、第１循環部、第２循環部及び回転洗浄部の３つを備えるものとしたが、１以上であれば特に限定されない。なお、２以上の洗浄槽を備えるものとするのが、余分な含浸剤を洗浄する観点からは好ましい。
【００６０】
上述した実施形態では、含浸処理において、貯液槽２１から含浸液を導入すると共にワーク１０を含浸タンク２２へ浸漬させるものとしたが、含浸タンク２２内に予め含浸剤を貯蔵しワーク１０を液に浸漬しない高さに設置して減圧後、昇降装置などを用いてワーク１０を浸漬させる方法を採用してもよい。また、上述した実施形態では、含浸処理において、加圧ポンプを駆動し含浸タンク２２の内部を加圧する加圧処理を行いワーク１０へ含浸剤を含浸するものとしたが、加圧ポンプを用いることなく雰囲気を大気圧に戻すことによって１気圧分の加圧を行うものとしてもよい。
【００６１】
上述した実施形態では、分離部４１ではワーク１０の鋳巣１２へ含浸させ硬化させる含浸剤としてのアクリル樹脂系の水溶性のモノマーを第１成分とし、この含浸剤を溶解する溶媒としての水を第２成分とし、これらの分離を行うものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、ワーク１０へ含浸させる含浸剤ではないアクリル樹脂系の水溶性のモノマーを主成分として含むものを第１成分とし、この含浸剤を溶解する溶媒としての水を第２成分としてこれらの分離を行うものとしてもよいし、アクリル樹脂系の水溶性ではないワーク１０へ含浸させる含浸剤のモノマーを主成分として含むものを第１成分とし、この含浸剤を溶解する水又はそれ以外の溶媒を第２成分としてこれらの分離を行うものとしてもよい。
【実施例】
【００６２】
以下には、含浸処理・含浸成分回収システム２０を用いて具体的に含浸剤と溶媒とを分離回収した例を実施例として説明する。
【００６３】
含浸剤としてメタクリル酸２−ヒドロキシルエチルとし、溶媒を水とした溶液を用いた。この溶液における含浸剤の濃度は、３６重量％であった。この溶液を図２の分離部４１に収容し、ジャケット部４３ａの温度を２８℃、分離部４１内部の圧力を１．３３ｋＰａの減圧下、空気供給管４５からの空気供給量を０．５Ｌ／分、主水回収部５１の冷却温度を６〜８℃として分離部４１の内温が２８℃となるまで分離処理を行った。その結果、含浸剤の回収量が２８．７ｋｇ、含浸剤の純度が９５．５重量％、含浸剤の含水率が１．８重量％であった。また、回収水の回収量が４８．４ｋｇ、有機物含有量が０．８％、ＣＯＤＭｎが７９００ｍｇ／Ｌであった。また、この回収処理を３回繰り返したが、回収した含浸剤の粘度は、７．８〜８．１ｍＰａ・ｓで一定しており、回収処理の繰り返しによっても含浸剤は変質していないものと推察された。このように、溶液回収装置４０を用いると、回収した成分の再利用をより図ることができることが明らかとなった。なお、分離部４１に収容された分離中の溶液に含まれる含浸剤の濃度が高まると、分離部４１での溶液の温度が上昇するという相関関係があることが実験により確かめられた。このため、溶液の温度を把握することによって所望の濃度の含浸剤を分離回収することができることがわかった。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１４ ワーク、１２ 鋳巣、１６ 含浸剤、２０ 含浸処理・含浸成分回収システム、２１ 貯液槽、２２ 含浸タンク、２３ 液切遠心槽、２４ 第１洗浄槽、２５ 第１洗浄液タンク、２６ 第１水切遠心槽、２７ 第２洗浄槽、２８ 第２洗浄液タンク、２９ 第２水切遠心槽、３０ 含浸処理装置、３１ 回転洗浄槽、３２ 第３洗浄液タンク、３３ 第３水切遠心槽、３４ 湯浸槽、３５ 湯切遠心槽、３６ 排水貯槽、３７ 再生含浸液貯槽、３８ 再生水貯槽、３８ａ 貯槽バルブ、３９ 供給管、３９ａ 供給バルブ、４０ 溶液回収装置、４１ 分離部、４２ 攪拌部、４２ａ 攪拌軸、４２ｂ 攪拌モータ、４３ 熱交換部、４３ａ ジャケット部、４３ｂ 温度センサ、４３ｃ 熱交換器、４３ｄ 循環ポンプ、４５ 空気供給管、４５ａ 空気バルブ、４６ 空気供給ポンプ、４７ 含浸液回収管、４７ａ 含浸液回収バルブ、４８ 接続管、４９ 含浸液移送タンク、５１ 主水回収部、５１ａ 圧力センサ、５２ 貯水部、５２ａ 位置センサ、５３ 水回収管、５３ａ 水回収バルブ、５４ 水移送タンク、５５ 加圧管、５５ａ 加圧バルブ、５６ 圧縮ポンプ、５７ 水移送管、５７ａ 移送バルブ、５８ 副回収管、６１ 副水回収部、６２ 真空接続管、６２ａ 真空バルブ、６３ 真空ポンプ、６４ 減圧管、６４ａ 減圧バルブ、７０，７４ 冷却機、７１、７２，７５，７６ 冷却配管、８０ 洗浄用水配管、８０ａ，８１ａ，８２ａ，８３ａ 洗浄バルブ、８１ 攪拌部洗浄管、８２ 分離部洗浄管、８３ 接続部第１洗浄管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液成分の回収方法、溶液成分の回収装置及び含浸処理・含浸成分回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶液成分の回収装置としては、水タンクとポンプとエゼクタとを含む水の循環系において、エゼクタで油水混合溶液を導入した真空チャンバを減圧することにより、真空チャンバ内の油水混合溶液を沸騰させて（水を蒸発させて）油水分離を行い、真空チャンバから水タンクに抜き出して処理水を排出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、水タンクは、底部から天井部に至らない位置まで垂直に配設された内筒を備えた二重構造となっており、天井部に循環水の供給孔を設けると共に、内筒内の底部に循環水の汲み出し口を設けており、外筒と内筒との間の底部に外部への処理水の排出口を設けてあり、微量の油分が内筒の上方に滞留するため、油分と水分とをより分離することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８８３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載された溶液成分の回収装置では、内筒を設けこの内筒の上方に油分を滞留させて水分とを分離するものであり、油分及び水分など分離している溶液に対しては有効ともいえるが、例えば溶媒に他の成分が溶解している場合など、溶液の成分が分離しないものについては水タンクに内筒を設けた効果が発揮されず、十分に複数の成分を分離回収することができない場合があった。また、分離回収を望む複数の成分を含む溶液には、例えば温度など所定の条件で固化する成分などが含まれている場合がある。このような溶液の分離については、この特許文献１では考慮されていなかった。このように、複数の成分を十分に分離し、回収した成分の再利用をより図ることが望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、温度により固化する成分を含む溶液から回収した成分の再利用をより図ることができる溶液成分の回収方法、溶液成分の回収装置及び含浸処理・含浸成分回収システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の溶液成分の回収方法及び溶液成分の回収装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
即ち、本発明の溶液成分の回収方法は、
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収方法であって、
所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を減圧し前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲で前記第２成分を気化させる分離工程と、
前記分離工程で気化した第２成分を冷却して回収する回収工程と、
を含むものである。
【０００８】
この溶液成分の回収方法は、所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分とこの第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を減圧し所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲で第２成分を気化し、この気化した第２成分を冷却して回収する。このように、所定の分離温度範囲で減圧して第１成分と第２成分とを分離することにより、第１成分の固化を防止する。したがって、回収した成分の再利用をより図ることができる。ここで、「所定の分離温度範囲」は、前記第１成分の所定の固化温度を下回る温度であるが、例えば、前記第２成分の凍結温度を超える温度範囲としてもよい。
【０００９】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記第１成分は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する成分であり、前記分離工程では、前記溶液へ酸素を供給しながら減圧して前記第２成分を気化させるものとしてもよい。こうすれば、第１成分の固化の進行をより抑制可能であるため、酸素の非存在下で固化する成分においても回収して再利用をより図ることができる。ここで、「酸素を供給する」とは、酸素を供給するもののほか、酸素を含むガス（例えば空気）を供給するものとしてもよい。
【００１０】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記分離工程では、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして終了する工程であるものとしてもよい。こうすれば、溶液の温度を用いて比較的容易に分離工程の終了を判断することができ、ひいては、回収した成分の再利用をより容易に行うことができる。ここで、「所定の判定温度」は、所定の圧力での第１成分と第２成分との気液平衡関係や溶液の温度上昇などを含む物性の関係を実験により求め、この関係を用いて第２成分の許容含有量に応じて定めることができる。
【００１１】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記分離工程では、前記第１成分と前記第２成分とを含む溶液を、該第２成分の気化は進行するが該第１成分の気化の進行が抑制される所定の減圧範囲内で減圧し該第２成分を気化させるものとしてもよい。こうすれば、回収された第２成分に第１成分が混入するのをより抑制することができるから、回収した第２成分の再利用をより図ることができる。
【００１２】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、前記第２成分は、水であるものとしてもよい。ここで、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーとしては、水溶性のメタクリル酸系のモノマーやアクリル酸系のモノマーなどが挙げられる。メタクリル酸系のモノマーとしては、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル及びポリエチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられる。このうち、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチルがより好ましい。
【００１３】
本発明の溶液成分の回収方法において、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒であるものとしてもよい。このとき、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填する含浸成分としてのアクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒としての水であるものとしてもよい。
【００１４】
本発明の溶液成分の回収装置は、
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収装置であって、
酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を収容する内部空間が形成されている分離部と、
前記分離部に接続され酸素を該分離部に収容された溶液へ供給する酸素供給部と、
前記分離部の内部空間を減圧する減圧部と、
前記分離部に収容された溶液を攪拌する攪拌部と前記分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し、前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう前記溶液の温度を調整する溶液温度調整部と、
流体が流通可能な接続管を介して前記分離部に接続され前記分離部に収容された溶液から気化した前記第２成分を冷却して回収する回収部と、
を備えたものである。
【００１５】
この溶液成分の回収装置では、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を分離部へ収容し、分離部に収容された溶液へ酸素を供給すると共に、分離部の内部空間を減圧し、溶液温度調整部により溶液を攪拌しながら溶液の温度を所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう調整して第２成分を気化させ、気化した前記第２成分を回収部により冷却して回収する。このように、酸素を供給しながら所定の分離温度範囲で減圧して第１成分と第２成分とを分離することにより、第１成分の固化を防止する。したがって、回収した成分の再利用をより図ることができる。
【００１６】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記酸素供給部は、前記分離部の下方側に開口部が形成されている供給管と、該供給管へ酸素を所定圧で供給する調圧部とを有しているものとしてもよい。こうすれば、調圧部を用いてより一定の供給量で酸素を分離部に収容された溶液へ供給可能であるため、より第１成分の固化を抑制することができ、ひいては第１成分の再利用を一層図ることができる。また、前記酸素供給部は、前記分離部の下方側に接続されている供給管を有するものとしてもよい。こうすれば、分離部の内部空間が減圧となることで供給管を介して酸素を溶液へ供給可能であるため、より簡易的な構成とすることができる。
【００１７】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記回収部は、水平方向の部位が水平面に対して傾斜して形成されている前記接続管により接続されているものとしてもよい。こうすれば、例えば接続管で凝縮した第２成分が流れやすいため、接続管内での閉塞などをより抑制することができる。このとき、前記接続管は、水平方向の部位が水平面に対して前記回収部側よりも前記分離部側が下方になるよう傾斜して形成されていることが好ましい。こうすれば、接続管内の成分が分離部側へ流れやすく、例えば分離部で再度分離処理を行い、再利用することができる。
【００１８】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記回収部は、滑らかな曲面により形成されている前記接続管により接続されているものとしてもよい。こうすれば、接続管で溶液の成分が移動しやすい。特に、接続管が水平方向の部位が水平面に対して傾斜して形成されているものとするのがより好ましい。
【００１９】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記溶液温度調整部は、前記熱交換部が前記分離部の壁面近傍に配設されており、前記攪拌部が前記収容された溶液を前記分離部の壁面側へ流動させて前記第１成分と前記第２成分との分離を行うものとしてもよい。こうすれば、溶液の温度分布をより均一とすると共に溶液成分の均一性をより保つことが可能であるため、より第１成分の固化を防止し、第１成分の再利用を一層図ることができる。
【００２０】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記溶液温度調整部は、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして分離処理を終了するものとしてもよい。こうすれば、溶液の温度を用いて比較的容易に分離処理の終了を判断することができ、ひいては、回収した成分の再利用をより容易に行うことができる。
【００２１】
本発明の溶液成分の回収装置において、前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、前記第２成分は、水であるものとしてもよい。また、本発明の溶液成分の回収装置において、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒であるものとしてもよい。このとき、前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填する含浸成分としての水溶性のメタクリル酸系のモノマーであり、前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒としての水であるものとしてもよい。
【００２２】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムは、
成形したワークに形成された空隙へ前記第１成分である含浸成分を含浸させる含浸槽と、
前記含浸槽で含浸したワークを前記第２成分である溶媒で洗浄する洗浄槽と、
前記第１成分を含浸成分とし前記第２成分を溶媒とする溶液を回収処理する態様を採用し、前記洗浄槽での洗浄後の前記含浸成分と前記溶媒とを含む溶液を前記分離部に収容する上述した溶液成分の回収装置と、
を備えたものである。
【００２３】
本発明の溶液成分の回収装置は回収した成分の再利用をより容易に行うことができることから、これを備えた含浸処理・含浸成分回収システムも同様の効果を奏する。また、上述したいずれかの溶液成分の回収装置の態様を採用すればその態様に応じた効果を奏するものとなる。この含浸処理・含浸成分回収システムでは、ワークへ含浸する処理を実行したあと、廃液としての溶液に含まれる各成分を溶液成分の回収装置で回収して再利用することができる。
【００２４】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムにおいて、前記溶液成分の回収装置は、前記分離部で回収した前記第１成分としての含浸成分を前記含浸槽へ供給するものとしてもよい。こうすれば、含浸成分をより効率よく再利用することができる。
【００２５】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムにおいて、前記溶液成分の回収装置は、前記回収部で回収した前記第２成分としての溶媒を前記洗浄槽へ供給するものとしてもよい。一般に、含浸成分を微量含む溶媒は、浄化処理を行った上で廃棄することがあるが、含浸成分を含んでいてもそのまま利用可能である洗浄用の溶媒として回収した溶媒を利用することによって、より効率よく溶媒の再利用を図ることができる。また、浄化処理の抑制を図ることができる。
【００２６】
本発明の含浸処理・含浸成分回収システムにおいて、前記洗浄槽は、前記ワークを洗浄することにより所定の濃度範囲の前記第１成分を含む溶液を排出する第１洗浄槽と、前記第１洗浄槽の後段に配設され前記第１洗浄槽で洗浄されたワークを更に洗浄することにより前記第１洗浄槽よりも低濃度の前記第１成分を含む溶液を排出し該排出した溶液を前記第１洗浄槽へ供給する第２洗浄槽とを含み、前記溶液成分の回収装置は、前記第１洗浄槽から排出された溶液を前記分離部へ収容して前記第１成分と前記第２成分とを分離し、前記回収部で回収された前記第２成分を前記第２洗浄槽へ供給するものとしてもよい。こうすれば、回収部で回収された第２成分を、第１成分の濃度の低い第２洗浄槽で利用し、第２洗浄槽で利用した第２成分を更に第１成分の濃度の高い第１洗浄槽で利用し、第１成分の濃度が高められたものを溶液の回収装置で分離回収するため、含浸処理での洗浄と、溶媒の回収とをより効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】含浸処理・含浸成分回収システム２０の構成の概略を示す構成図。
【図２】溶液回収装置４０の構成の概略を示す構成図。
【図３】含浸処理の一例を表すフローチャート。
【図４】溶液成分の回収処理の一例を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。本発明の溶液成分の回収装置は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を収容する内部空間が形成されている分離部と、分離部に接続され酸素を分離部に収容された溶液へ供給する酸素供給部と、分離部の内部空間を減圧する減圧部と、分離部に収容された溶液を攪拌する攪拌部と分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう溶液の温度を調整する溶液温度調整部と、流体が流通可能な接続管を介して分離部に接続され分離部に収容された溶液から気化した第２成分を冷却して回収する回収部と、を備え、複数の成分を含む溶液を分離して回収するものである。ここでは、成形したワークに形成されている空隙へ充填される液状の含浸剤を第１成分として用い、この含浸剤を溶解する溶媒を第２成分として用いる装置について、一実施態様として以下具体的に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態である含浸処理・含浸成分回収システム２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、本発明の一実施形態である溶液回収装置４０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態の含浸処理・含浸成分回収システム２０は、図１に示すように、成形されたワーク１０の空隙へ含浸剤を含浸させる含浸処理装置３０と、含浸処理装置３０から排出された洗浄液（以下溶液とも称する）に含まれる成分を分離して回収する溶液回収装置４０とを備えている。このワーク１０は、例えば鋳造により成形した成形体であり、鋳造時においてその内部に空隙である鋳巣１２が形成されてしまう場合がある。この含浸処理・含浸成分回収システム２０では、含浸処理装置３０によりこの鋳巣１２に含浸剤を充填して固化させる処理（含浸処理）を施し、洗浄液と含浸剤とを含む溶液を排出する一方、溶液回収装置４０により分離回収された洗浄液と含浸剤とを含浸処理装置３０に戻して洗浄液と含浸剤とを再利用するシステムに構成されている。ここでは、洗浄液（含浸剤を溶解する溶媒）として水を用いた装置について具体的に説明する。
【００３０】
含浸処理装置３０は、ワーク１０に形成された空隙である鋳巣１２などへ含浸剤を充填する含浸槽と、含浸剤を充填したワーク１０を洗浄する洗浄槽と、鋳巣１２に充填された含浸剤を固化する固化槽と、を備えている。含浸槽は、含浸剤を収容した貯液槽２１と、貯液槽２１から供給された含浸剤と１以上のワーク１０とを収容しワーク１０へ含浸剤を充填する含浸タンク２２と、含浸剤を充填したワーク１０から含浸剤を除去する液切遠心槽２３とにより構成されている。貯液槽２１には、例えば、加熱することにより固化するモノマーなどが含浸剤として収容されている。この含浸剤としては、例えば、所定の固化温度以上に加熱することにより固化反応が促進するものを用いることができ、酸素の非存在下で固化反応が促進するものをも利用することができる。含浸剤としては、例えば、エポキシ樹脂系のモノマーやアクリル樹脂系のモノマーを用いることができる。このうち、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを主成分として含むものを用いるのが好ましく、水溶性のメタクリル酸系のモノマーやアクリル酸系のモノマーを用いることができ、水溶性のメタクリル酸系のモノマーを用いるのがより好ましい。このメタクリル酸系のモノマーとしては、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル及びポリエチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられ、このうち、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチルが鋳巣１２への充填効果が比較的高くより好ましい。また、これらは必要に応じて２種以上を組み合わせてもよい。この含浸剤には、硬化開始剤が混合されていてもよいし、水溶性のモノマーに非水溶性のモノマーが添加されていてもよい。含浸タンク２２は、図示しない蓋が配設され密閉可能であり、この蓋により密閉することにより含浸タンク２２の内部空間を減圧して鋳巣１２から脱気したり、含浸タンク２２の内部空間を加圧して鋳巣１２への含浸液を充填したりすることが可能となっている。液切遠心槽２３は、円筒形の外壁の内側に軸回転可能な円筒形の内壁部が配設されており、内壁部を回転することによりワーク１０の外壁に付着した含浸液を遠心分離するように構成されている。この液切遠心槽２３の液切りにより生じた含浸液は貯液槽２１へ供給する。なお、後述する第１水切遠心槽２６、第２水切遠心槽２９、第３水切遠心槽３３、湯切遠心槽３５についても液切遠心槽２３と同様の構成であるものとし、これらの構成の説明は以下では省略する。
【００３１】
洗浄槽は、第１洗浄槽２４と第１洗浄液タンク２５と第１水切遠心槽２６とにより構成され含浸タンク２２で含浸処理を行ったワーク１０を洗浄・液切りする第１循環部と、第２洗浄槽２７と第２洗浄液タンク２８と第２水切遠心槽２９とにより構成され第１循環部で洗浄したワーク１０を更に洗浄・液切りする第２循環部と、回転洗浄槽３１と第３洗浄液タンク３２と第３水切遠心槽３３とにより構成され第２循環部で洗浄したワーク１０を仕上げに洗浄・液切りする回転洗浄部とにより構成されている。第１洗浄槽２４は、第１洗浄液タンク２５から供給される洗浄液を収容可能であり、洗浄液の流動によりワーク１０の外部に付着した不要な含浸剤を洗い流すタンクとして構成されている。第１洗浄液タンク２５は、比較的含浸剤の濃度の高い洗浄液（ここでは含浸剤を含む水）を収容するタンクであり、第１洗浄槽２４との洗浄液のやりとりが可能な配管が配設されると共に、第１水切遠心槽２６で生じた洗浄水を流入する配管が配設されている。このように、第１洗浄槽２４と第１洗浄液タンク２５と第１水切遠心槽２６とは、第１循環部において洗浄液を循環する循環経路として構成されている。また、第１洗浄槽２４には、含浸剤の濃度が高まった洗浄液を排水貯槽３６へ移送する配管や後段の第２洗浄槽２７からの比較的含浸剤の濃度の低い洗浄液を流入する配管なども配設されている。第２循環部は、第１循環部よりも含浸剤の濃度が低い洗浄液を循環する以外は第１循環部と同様の構成となっている。第２洗浄槽２７には、第２洗浄液タンク２８との洗浄液のやりとりが可能な配管が配設されると共に、第２水切遠心槽２９で生じた洗浄水を流入する配管が配設されている。また、第２洗浄槽２７には、再生水貯槽３８と接続する配管が配設されており、溶液回収装置４０により分離回収された純度の高い洗浄液（水）を流入可能となっている。また、第２洗浄槽２７には、含浸剤の濃度が比較的高まった洗浄液を第１洗浄槽２４へ移送する配管なども配設されている。回転洗浄部では、洗浄後の洗浄液における含浸剤の濃度が極めて低いことから、回転洗浄槽３１と第３洗浄液タンク３２とで洗浄液のやりとりを行い、第３水切遠心槽３３で生成した洗浄液については廃液処理を行うものとした。
【００３２】
固化槽は、含浸剤の固化温度以上の温度範囲で保持可能なヒータを有する湯浸槽３４と、湯浸槽３４で固化処理を行ったワーク１０を遠心して湯切りを行う湯切遠心槽３５とにより構成されている。含浸処理・含浸成分回収システム２０では、温水によりワーク１０を加熱して含浸剤を固化するものとした。そして、湯切遠心槽３５で湯切りを行うことにより、含浸剤１６が空隙内で固化した含浸処理後のワーク１４とすることができ、ワーク１０の含浸剤による液漏れ防止や補強などを行うことができる。なお、ここでは、ワーク１０の内部に含浸した含浸剤を湯浸槽３４により加熱・固化するものとしたが、含浸剤の固化温度以上となる温風を生成可能な温風槽に含浸処理後のワーク１０を載置し、ワーク１０の内部に含浸した含浸剤を加熱・固化するものとしてもよい。
【００３３】
溶液回収装置４０は、含浸剤と水とを含む溶液を収容しこの各成分を分離する分離部４１と、分離部４１に接続され分離部４１の内部に収容された溶液へ空気を供給する空気供給管４５と、分離部４１の内部空間を減圧する真空ポンプ６３と、分離部４１の内部に収容された溶液の温度を調整する攪拌部４３及び熱交換部４４と、分離部４１で気化した水分を冷却して回収する主水回収部５１及び副水回収部６１と、を備えている。また、溶液回収装置４０には、含浸処理装置３０から排出された洗浄後の含浸剤を含む溶液（洗浄液）を収容する排水貯槽３６と、溶液回収装置４０により洗浄液から分離回収した純度の高い含浸剤を収容する再生含浸液貯槽３７と、溶液回収装置４０により洗浄液から分離回収した純度の高い水を収容する再生水貯槽３８とが併設されている。
【００３４】
分離部４１は、開閉可能な蓋を備え減圧状態に耐えうる密閉型の断熱耐圧容器として構成されている。この分離部４１の上部には、排水貯槽３６からの溶液を導入する供給管３９と、主水回収部５１へ気化した水蒸気を移送する接続管４８と、分離部４１に収容された溶液を攪拌する攪拌部４２とが配設されている。また、分離部４１の中央から下方の外周などには、収容した溶液と熱交換しこの溶液の温度を調整する熱交換部４３が設けられている。また、分離部４１の下部には、分離部４１の内部空間に収容された溶液へ空気を導入する空気供給管４５と、分離部４１の内部空間に収容された溶液を外部へ排出する含浸液回収管４７とが配設されている。供給管３９は、減圧状態に耐えうる耐圧管であり、その一端が排水貯槽３６の下方に配設されており、溶液を供給する際に開放される電磁バルブである供給バルブ３９ａが配設されている。攪拌部４２は、分離部４１の上下方向に配設されその下端にスクリューが固定され溶液を攪拌する攪拌軸４２ａと、分離部４１の上部に固定され攪拌軸４２ａを回転駆動する攪拌モータ４２ｂとを備えている。この攪拌軸４２ａには、分離部４１の内部空間を減圧状態に保つ図示しない封止部が設けられている。この攪拌部４２では、攪拌軸４２ａを回転駆動すると分離部４１に収容された溶液を分離部４１の壁面側へ流動させるよう構成されている。熱交換部４３は、分離部４１の外周（壁面）に形成され冷媒を収容可能なジャケット部４３ａと、ジャケット部４２の内部を循環する冷媒の温度を検出する温度センサ４３ｂと、この冷媒の温度をヒータの熱及び冷却水により調整する熱交換器４３ｃと、冷媒を循環させる循環ポンプ４３ｄとを備えている。この熱交換部４３及び攪拌部４２により、分離部４１に収容された溶液の温度を含浸剤の固化が促進される所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう溶液の温度を調整するのである。また、ここでは、温度センサ４３ｂの検出値に基づいて、水を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに含浸剤と水との分離回収を終了したものとして分離処理を終了する設定となっている。この判定温度は、例えば、運転真空度においての気液平衡関係や溶液の温度上昇などを含む物性の関係を実験により求め、この関係を用いて、含浸剤に含まれる水の許容含有量（例えば１重量％や５重量％、１０重量％など）に応じて定めることができる。なお、気液平衡関係には、例えば、所定圧において溶液から気化した気相中での含浸剤と溶媒との混合状態（混合比率など）の関係や、この溶液中の含浸剤と溶媒との濃度と温度との関係などを含むものとする。なお、分離部４１に収容され所定圧で分離中の溶液に含まれる含浸剤の濃度が高まると、この溶液の温度が上昇するという相関関係があることが実験により確認されている。したがって、溶液の温度を用いて分離中の溶液に含まれる含浸剤の濃度を把握可能である。空気供給管４５は、分離部４１の下方側に開口部が形成されており、その他端側に空気を所定圧で供給する空気供給ポンプ４６が配設されている。このため、分離部４１の下方にある開口部から上方へ向かって安定的に空気が導入されるから、溶液中に酸素をより均一に供給することができる。この空気供給管４５には、空気を供給する際に開放される電磁バルブである空気バルブ４５ａが配設されている。含浸液回収管４７は、分離部４１の下部から下方に配設されており、その下方の先端には移動可能な含浸液移送タンク４９が配置されている。分離回収された含浸剤は、この含浸液移送タンク４９を介して再生含浸液貯槽３７へ移送される。この含浸液回収管４７には、分離部４１に収容されている溶液を排出する際に開放される電磁バルブである含浸液回収バルブ４７ａが配設されている。接続管４８は、減圧状態に耐えうる耐圧管であり、その一端が主水回収部５１の上方に接続されており、分離部４１で気化した水蒸気を主水回収部５１へ移送可能な筒状体として構成されている。この接続管４８には、その外周全体に断熱材が形成されており、内部を流通する蒸気の温度をできるだけ保持するようになっている。また、接続管４８は、屈曲する部分などが滑らかな曲面により形成され、更に水平方向に形成されている部位が水平面に対して主水回収部５１側よりも分離部４１側が下方になるよう傾斜して形成されている。このように、接続管４８は、１以上の水平方向に形成されている部位を有しているが、管内部に存在する水などが分離部４１側へ流れやすく形成されている。
【００３５】
主水回収部５１は、円筒形のコンデンサとして構成されており、冷却機７０に接続されている冷却配管７１，７２を介して冷却水（例えば５℃〜１０℃など）が循環可能な配管が内部に設けられている。この主水回収部５１の下方には凝縮した水が回収される貯水部５２と、貯水部５２の下方に設けられ回収した水を移送する水回収管５３と、水回収管５３に接続された水移送タンク５４と、貯水部５２の上方に配設され副水回収部６１で凝縮した水を貯水部５２へ導入する副回収管５８とを備えている。主水回収部５１の上部には、回収経路の圧力を測定可能な圧力センサ５１ａが配設されており、分離部４１や接続管４８などの内部空間の圧力を把握可能となっている。また、貯水部５２の上部には回収された水の液面を検出する位置センサ５２ａが配設されている。水回収管５３は、貯水部５２の下部から下方に配設されており、その下方の先端には一時的に回収した水を収容する水移送タンク５４が配置されている。この水移送タンク５４には、その下部に、電磁バルブである移送バルブ５７ａが設けられ他端側が再生水貯槽３８に接続された水移送管５７の一端側が配設されている。この水回収管５３には、貯水部５２に収容されている溶液を排出する際に開放される電磁バルブである水回収バルブ５３ａが配設されている。この水回収管５３には、加圧管５５及び加圧バルブ５５ａを介して圧縮ポンプ５６が接続される一方、減圧管６４及び減圧バルブ６４ａを介して真空ポンプ６３が接続されている。このように、圧縮ポンプ５６及び真空ポンプ６３により、水回収管５３及び水移送タンク５４の内部を加圧又は減圧可能となっている。そして、水移送タンク５４を減圧及び加圧することにより、貯水部５２に分離回収された水は、水移送タンク５４及び水移送管５７を介して再生水貯槽３８へ移送される。副回収管５８は、減圧状態に耐えうる耐圧管であり、その一端が副水回収部６１の下端側に接続されている。この副回収管５８は、屈曲する部分などが滑らかな曲面により形成され、更に水平方向に形成されている部位が水平面に対して副水回収部６１側よりも貯水部５２側が下方になるよう傾斜して形成されている。このように、副回収管５８は、管内部に存在する水が貯水部５２側へ流れやすく形成されている。
【００３６】
副水回収部６１は、円筒形のコンデンサとして構成されており、冷却機７４に接続されている冷却配管７５，７６を介して冷却水が循環可能な配管が内部に設けられている。この副水回収部６１は、主水回収部５１よりも低温の冷却水（例えば０℃〜５℃など）が循環しており、水蒸気などが後段へ排出されるのを防止するものである。この副水回収部６１の上部には、他端側が真空ポンプ６３に接続された真空接続管６２が配設されている。この真空接続管６２には、電磁バルブである真空バルブ６２ａが接続されている。真空ポンプ６３は、分離部４１の内部空間を例えば数Ｔｏｒｒまで減圧可能な減圧容量を有することが好ましい。このように、溶液回収装置４０では、真空ポンプ６３の駆動によって、真空接続管６２、副水回収部６１、副回収管５８、貯水部５２、主水回収部５１及び接続管４８を介して分離部４１、供給管３９までを減圧とすると共に、分離部４１に収容された溶液から溶媒としての水を気化して貯水部５２に回収することが可能となっている。なお、各配管の接続部や各バルブ類は、減圧に耐えうる接続がなされている。また、この溶液回収装置４０では、溶液や分離した水などを移送するポンプなどの駆動機器は供給管３９、接続管４８及び真空接続管６２には配設されておらず、真空ポンプ６３などの圧力差により、回収した水などを移送するように構成されている。このように、減圧下で溶液が流通する部分には駆動機器を配設しないようにすることにより、その駆動機器内で含浸剤が固化して生じる不具合の発生を防止することができる。
【００３７】
また、接続管４８及び分離部４１には、洗浄用水配管８０が接続されており、内部を洗浄可能となっている。ここでは、接続管４８の主水回収部５１への接続部に洗浄バルブ８０ａを介して洗浄用水配管８０が接続され、攪拌軸４２ａの分離部４１への接続部へ洗浄バルブ８１ａを介して攪拌部洗浄管８１が接続され、分離部４１の内部空間の洗浄用に洗浄バルブ８２ａを介して分離部洗浄管８２が接続され、接続管４８の下段の水平部の洗浄用に洗浄バルブ８３ａを介して接続部第１洗浄管８３が接続されている。ここでは、接続管４８は分離部４１側へ水が流れるように傾斜して配設されているから、接続管４８の内部を洗浄した洗浄用水は、管内部に付着した含浸剤を溶解しながら分離部４１の内部空間へ流れ込むようになっている。このため、接続管４８、攪拌部４２及び分離部４１を洗浄した洗浄用水についても排水貯槽３６から供給された洗浄液と同様に分離回収することができる。
【００３８】
次に、含浸処理・含浸成分回収システム２０における、ワーク１０への含浸処理及び、含浸処理で排出された洗浄液（溶液）に含まれる成分の回収方法について図を用いて説明する。図３は、含浸処理の一例を表すフローチャートであり、図４は、溶液成分の回収処理の一例を表すフローチャートである。この含浸処理では、成形したワーク１０に形成された空隙へ含浸剤を含浸させる含浸工程と、含浸剤を含浸したワーク１０を洗浄液（含浸液を溶解する溶媒）で洗浄する洗浄工程と、ワーク１０に含浸した含浸剤を固化させる固化工程と、洗浄工程で含浸剤の濃度が高まった洗浄液を溶液回収装置４０側へ移送する移送工程と、を含むものとしてもよい。含浸剤としては、例えば、エポキシ樹脂系のモノマーやアクリル樹脂系のモノマーを用いることができる。このうち、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを主成分として用いるのが好ましく、水溶性のメタクリル酸系のモノマーやアクリル酸系のモノマーを用いることができ、水溶性のメタクリル酸系のモノマーを用いるのがより好ましい。このとき、洗浄液としては水を用いることができる。水溶性のメタクリル酸系のモノマーとしては、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル及びポリエチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられ、このうち、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチルが鋳巣１２への充填効果が比較的高くより好ましい。この含浸剤には、硬化開始剤を混合してもよいし、水溶性のモノマーに非水溶性のモノマーを添加してもよい。ここでは、非酸素共存下で且つ３０℃以上で固化反応が進行するメタクリル酸２−ヒドロキシルエチルを含浸剤として用い、洗浄剤として溶媒の水を用いる場合について主として説明する。
【００３９】
含浸処理を開始するとまず、図１、図３に示すように、含浸タンク２２へ貯液槽２１から含浸剤を導入すると共に１以上のワーク１０をこの含浸タンク２２へ浸漬させる浸漬処理を行い（ステップＳ１００）、図示しない蓋により含浸タンク２２を密閉し図示しない真空ポンプを駆動して含浸タンク２２の内部を減圧する真空処理を行う（ステップＳ１１０）。すると、ワーク１０に形成されている鋳巣１２（空隙）が脱気され、鋳巣１２の内部に含浸剤が入り込む。次に、図示しない加圧ポンプを駆動させ含浸タンク２２の内部を加圧する加圧処理を行い（ステップＳ１２０）、鋳巣１２の内部への含浸剤の充填をより図る。続いて、含浸タンク２２から液切遠心槽２３へワーク１０を移動させ、液切処理を行う（ステップＳ１３０）。このような処理を行い含浸工程を終了する。
【００４０】
次に、液切処理を行ったワーク１０を第１洗浄槽２４へ移動し、第１洗浄液タンク２５から含浸剤の濃度の比較的高い洗浄液（例えば１０〜４０重量％など）を第１洗浄槽２４へ供給してワーク１０の第１洗浄処理を行い（ステップＳ１４０）、ワーク１０を第１水切遠心槽２６へ移動して水切処理を行う（ステップＳ１５０）。このとき、第１循環部の洗浄液は、第１洗浄槽２４、第１洗浄液タンク２５を循環し、第１水切遠心槽２６で排出された洗浄液は第１洗浄液タンク２５へ戻される。この第１循環部の洗浄液は、ワーク１０の洗浄のたびに含浸剤の濃度が高まることになる。次に、ワーク１０を第１水切遠心槽２６から第２洗浄槽２７へ移動し、第２洗浄液タンク２８から含浸剤の濃度の比較的低い洗浄液（例えば１〜２０重量％など）を第２洗浄槽２７へ供給してワーク１０の第２洗浄処理を行い（ステップＳ１６０）、ワーク１０を第２水切遠心槽２９へ移動して水切処理を行う（ステップＳ１７０）。このとき、第２循環部の洗浄液は、第２洗浄槽２７及び第２洗浄液タンク２８を循環し、第２水切遠心槽２９で排出された洗浄液は第２洗浄液タンク２８へ戻される。この第２循環部の洗浄液は、第１循環部に比して含浸液の濃度が低いものではあるが、ワーク１０の洗浄のたびに含浸剤の濃度が高まることになる。続いて、水切処理を行ったワーク１０を回転洗浄槽３１へ移動し、第３洗浄液タンク３２から洗浄液を回転洗浄槽３１へ供給してワーク１０の回転洗浄処理を行い（ステップＳ１８０）、ワーク１０を第３水切遠心槽３３へ移動して水切処理を行う（ステップＳ１９０）。このような処理を行い洗浄工程を終了する。
【００４１】
次に、洗浄工程を経たワーク１０に含まれる含浸剤の固化処理を行う（ステップＳ２００）。ここでは、第３水切遠心槽３３からワーク１０を湯浸槽３４へ移動し、含浸剤が固化する温度（例えば８０℃〜１００℃など）で固化が終了する時間湯浸処理を行い、湯切遠心槽３５へワーク１０を移動して湯切処理を行い、適宜乾燥処理などを行い、含浸処理後のワーク１４を得ることができる。なお、この固化処理は、湯浸処理に代えてワーク１０へ固化温度以上の温風を当てて含浸剤を固化する温風処理により行うものとしてもよい。こうすれば、湯切処理や乾燥処理などを省略することができる。固化処理は、含浸剤に適した方法を適宜選択すればよい。
【００４２】
また、固化処理のあと、例えば第１洗浄液タンク２５に収容されている洗浄液の含浸剤の濃度が所定の回収濃度（例えば２０重量％や３０重量％など）に至った場合に、第１洗浄液タンク２５に収容されている第１洗浄液を排水貯槽３６へ移送する洗浄液移送処理を行い（ステップＳ２１０）、このルーチンを終了する。このとき、第２洗浄液タンク２８に収容されている第２洗浄液も含浸剤の濃度が高まっているから、この第２洗浄液を第２洗浄槽２７から第１洗浄槽２４へ移送する。また、後述する再生水貯槽３８に収容されている純度の高い回収水を第２洗浄槽２７へ移送する。このように、第２循環部と第１循環部とにより繰り返し洗浄処理を行うと共に、各洗浄液に含まれる含浸剤の濃度をより高めるのである。こうすれば、溶液回収装置４０により溶媒と含浸剤との分離回収を行いやすい。
【００４３】
次に、含浸処理装置３０から排出された溶液成分の回収処理について説明する。この処理は、図２に示す溶液回収装置４０を用いて実行する。まず、溶液成分の回収処理では、冷却機７０，７４を起動し、主水回収部５１及び副水回収部６１の冷却処理を行い（ステップＳ３００）、分離部４１の内部空間の真空処理を行う（ステップＳ３１０）。分離部４１の真空処理は、供給バルブ３９ａ、含浸液回収バルブ４７ａ及び水回収バルブ５３ａを閉鎖し、真空バルブ６２ａを開放し、真空接続管６２，副水回収部６１，副回収管５８，貯水部５２，主水回収部５１及び接続管４８を介して真空ポンプ６３により行うものとする。次に、排水貯槽３６に収容されている、含浸剤を含む溶液（洗浄液）を分離部４１へ導入する注液処理を行う（ステップＳ３２０）。ここでは、分離部４１の内部空間が減圧下にあることから、供給バルブ３９ａを開放することによって自然に供給管３９を介して溶液が分離部４１の内部へ導入される。次に、空気供給ポンプ４６を駆動し、空気供給管４５を介して溶液内へ空気を供給する酸素供給処理を行う（ステップＳ３３０）。この処理は、例えばメタクリル酸２−ヒドロキシルエチルを含浸剤とした場合など、酸素の非共存下において固化反応が進行する含浸剤に対して特に有効である。そして、分離部４１に所定容量の溶液が注液されると供給バルブ３９ａを閉鎖する。次に、攪拌部４２の攪拌モータ４２ｂを駆動すると共に熱交換部４３の熱交換器４３ｃ及び循環ポンプ４３ｄを起動することにより分離部４１に収容された溶液の温度を調整する温度調整処理を行う（ステップＳ３４０）。ここでは、溶液の温度は、含浸剤の固化が進行する固化温度よりも低い温度且つ水が凍結しない範囲の温度に制御するものとする。この温度範囲は、例えば５℃以上３０℃以下の範囲とすることが好ましく、より好ましくは２５℃以下、更に好ましくは２０℃以下である。
【００４４】
続いて、分離部４１の内部空間を所定の減圧状態として水を溶液から気化させて回収する回収処理を行う（ステップＳ３５０）。ここでは、例えば、含浸剤と水とを含む溶液を、水の気化は進行するが含浸剤の気化の進行が抑制される所定の減圧範囲内で減圧し水を気化させるものとするのがより好ましい。この減圧範囲は、圧力センサ５１ａの測定値と貯水部５２で回収した回収水に含まれる含浸剤の量との関係から経験的に求めることができる。なお、ここでの溶液に含まれる含浸剤は嫌気状態で固化が進行することから、水の気化を促すために減圧しすぎ液中の酸素量が減りすぎないよう、含浸剤の固化をより抑制可能且つ水の気化を促進可能である回収処理での減圧範囲を経験的に求めることがより好ましい。更に、溶液に含まれる含浸剤は所定の固化温度以上で固化が進行することから、含浸剤の固化温度との関係から回収処理での減圧範囲を経験的に求めるものとしてもよい。この減圧範囲は、例えば、溶媒の沸点温度が１０℃以上３０℃以下の範囲、より好ましくは１０℃以上２５℃以下の範囲となるように設定するものとしてもよい。こうすれば、３０℃以下では、溶媒の気化を促進しやすいし、１０℃以上では、後段での気化した溶媒の凝縮を行いやすい。例えば、この減圧範囲は、０．５ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下の範囲が好ましく、１ｋＰａ以上５ｋＰａ以下の範囲がより好ましい。このように分離部４１の内部空間を減圧すると、室温近傍で溶液が沸騰するから、溶液に含まれる含浸剤の固化反応の進行を抑制しつつ、溶媒である水の気化を促すことができる。この回収処理を行うと、分離部４１に収容された溶液の含浸剤の濃度が高まると共に、気化した水が貯水部５２へ回収される。
【００４５】
続いて、貯水部５２に回収された回収水量Ｌが所定の閾値Ｌｒｅｆ以上であるか否かを位置センサ５２ａ（図２参照）の検出値に基づいて判定し（ステップＳ３６０）、回収水量Ｌが所定の閾値Ｌｒｅｆ以上であるときには、貯水部５２に収容されている回収水を水移送タンク５４へ移送する回収水移送処理を行う（ステップＳ３７０）。この処理は、水回収バルブ５３ａ、加圧バルブ５５ａ及び移送バルブ５７ａを閉鎖し、減圧バルブ６４ａを開放して水回収管５３及び水移送タンク５４の内部を減圧したあと、減圧バルブ６４ａを閉鎖して水回収バルブ５３ａを開放することにより行うことができる。水移送タンク５４が減圧されていると、水回収バルブ５３ａの開放に伴い、貯水部５２に収容されている回収水が自然に水移送タンク５４側へ吸い出される。また、水移送タンク５４が許容量まで収容されると、水回収バルブ５３ａ、移送バルブ５７ａ及び減圧バルブ６４ａを閉鎖し、加圧バルブ５５ａを開放して水移送タンク５４の内部を加圧し、移送バルブ５７ａを開放することにより、水移送タンク５４に収容されている回収水を水移送管５７を介して再生水貯槽３８へ移送することができる。
【００４６】
ステップＳ３７０のあと、または、ステップＳ３６０で回収水量Ｌが所定の閾値Ｌｒｅｆ以上でないときには、分離部４１の温度Ｔが所定の閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを温度センサ４３ｂの検出値に基づいて判定する（ステップＳ３８０）。ここでは、水を気化している溶液の温度Ｔが所定の判定温度Ｔｒｅｆに達したときに含浸剤と水との分離回収を終了したものとして分離処理を終了するものとしている。この判定温度Ｔｒｅｆは、例えば、水を気化しているときの温度と溶液中の水の含有量との関係を経験的に求め、この関係を用いて、含浸剤に含まれる水の許容含有量（例えば１重量％や５重量％、１０重量％など）に応じて定めることができる。分離部温度Ｔが所定の閾値Ｔｒｅｆ以上でないと判定されたときには、溶液の分離回収がまだ十分でないものとみなし、ステップＳ３５０以降の処理を繰り返す。一方、分離部温度Ｔが所定の閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときには、分離部４１に収容された溶液は許容含有量未満の溶媒が含まれている高純度の含浸剤となっているものとみなし、回収した含浸剤を移送する回収含浸剤移送処理を行う（ステップＳ３９０）。この処理は、分離部４１の内部空間を常圧とし、含浸液回収バルブ４７ａを開放して自重により分離部４１内の溶液を含浸液回収管４７を介して含浸液移送タンク４９へ移送する。そして、含浸液移送タンク４９に収容された溶液（高純度の含浸剤）を再生含浸液貯槽３７へ導入するのである。
【００４７】
このように、溶液に含まれる溶媒と含浸剤とを分離回収すると、適宜、装置内の水洗処理を行い（ステップＳ４００）、このルーチンを終了する。この水洗処理では、洗浄用水配管８０を介して洗浄用水を分離部４１内部、攪拌部４２、接続管４８へ供給し、装置内に付着した含浸剤を洗い流し、ワーク１０を洗浄した溶液を分離部４１へ収容するのである。この水洗処理により分離部４１に収容された溶液は、次回に導入される新たな溶液と共に分離回収処理するものとしてもよい。
【００４８】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の分離部４１が本発明の分離部に相当し、空気供給管４５及び空気供給ポンプ４６が酸素供給部に相当し、空気供給管４５が供給管に相当し、空気供給ポンプ４６が調圧部に相当し、真空接続管６２，副水回収部６１，副回収管５８，貯水部５２，主水回収部５１，接続管４８及び真空ポンプ６３が減圧部に相当し、攪拌部４２及び熱交換部４３が溶液温度調整部に相当し、主水回収部５１及び副水回収部６１が回収部に相当する。なお、本実施形態では、含浸処理・含浸成分回収システム２０の動作を説明することにより本発明の溶液成分の回収方法の一例も明らかにしている。
【００４９】
以上説明した含浸処理・含浸成分回収システム２０によれば、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する含浸剤と含浸剤を溶解する溶媒とを含む溶液を分離部４１へ収容し、分離部４１に収容された溶液へ空気（酸素）を供給すると共に、分離部４１の内部空間を減圧し、攪拌部４２により溶液を攪拌しながら熱交換部４３により溶液の温度を所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう調整して溶媒を気化させ、気化した溶媒を主水回収部５１及び副水回収部６１により冷却して回収する。このように、酸素を供給しながら所定の分離温度範囲で減圧して含浸剤と溶媒とを分離することにより、含浸剤の固化を防止する。したがって、回収した成分の再利用をより図ることができる。また、分離部４１の下方側に開口部が形成されている空気供給管４５と、空気供給管４５へ空気を所定圧で供給する空気供給ポンプ４６とを有するため、より一定の供給量で溶液へ酸素を供給可能であり、より含浸剤分の固化を抑制することができ、ひいては含浸剤の再利用を一層図ることができる。更に、接続管４８や副回収管５８は、滑らかな曲面により形成されており、水平方向に形成されている部位が水平面に対して傾斜して形成されているため、管内で凝縮した液体が流れやすく、管内での閉塞などをより抑制することができる。また、接続管４８は、水平方向の部位が水平面に対して主水回収部５１側よりも分離部４１側が下方になるよう傾斜して形成されているため、接続管４８内の液体が分離部４１側へ流れやすく、例えば分離部で再度分離処理を行い、再利用することができる。更にまた、熱交換部４３のジャケット部４３ａが分離部４１の壁面に配設されており、攪拌部４２が分離部４１に収容された溶液を分離部４１の壁面側へ流動させて含浸剤と溶媒との分離を行うため、温度分布をより均一とすると共に溶液成分の均一性をより保つことが可能であり、より含浸剤の固化を防止し、含浸剤の再利用を一層図ることができる。そして、気化している溶液の温度Ｔが所定の判定温度Ｔｒｅｆに達したときに含浸剤と溶媒との分離を終了するため、溶液の温度を用いて比較的容易に分離処理の終了を判断することができ、ひいては、回収した成分の再利用をより容易に行うことができる。
【００５０】
また、含浸処理・含浸成分回収システム２０では、ワークへ含浸する処理を実行したあと、廃液としての溶液に含まれる各成分を溶液回収装置４０で回収して含浸処理装置３０で再利用することができる。更に、主水回収部５１及び副水回収部６１で回収された溶媒を、含浸剤の濃度の低い第２循環部で利用し、第２循環部で利用した洗浄液を更に含浸剤の濃度の高い第１循環部で利用し、含浸剤の濃度が高められたものを溶液回収装置４０で分離回収するため、含浸処理での洗浄と、溶媒の回収とをより効率よく行うことができる。更にまた、溶液回収装置４０は、分離部４１で回収した含浸剤を含浸槽へ供給するため、含浸剤をより効率よく再利用することができる。また、一般に、含浸剤を微量含む溶媒は、浄化処理を行った上で廃棄することがあるが、含浸剤を含んでいてもそのまま利用可能である洗浄用の溶媒として回収した溶媒を利用することによって、より効率よく溶媒の再利用を図ることができる。また、回収した溶媒に対する浄化処理を抑制することができる。
【００５１】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００５２】
例えば、上述した実施形態では、第１成分を含浸剤とし、第２成分を溶媒としたが、第１成分を所定の固化温度以上で固化が進行する成分とし、第２成分を、第１成分を溶解する成分とするものであれば特にこれに限定されない。例えば、有機溶媒に溶解可能なモノマーを第１成分とし、このモノマーを溶解する有機溶媒を第２成分としてもよい。この有機溶媒に溶解可能なモノマーとしては、例えば、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキルメタクリレート類、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，２−プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の多価アルコールの（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは必要に応じ、２種以上を組み合わせてもよい。また、モノマーを溶解する有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、有機溶媒に溶解可能なモノマーとの相溶性がよく、有機溶媒の沸点が前記有機溶媒に溶解可能なモノマーの沸点と大きな差異を有する溶媒が好ましい。例えば、メチレンクロライド等の塩素系炭化水素、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール等の低級アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類等が挙げられる。
【００５３】
上述した実施形態では、溶液回収装置４０で回収した含浸剤及び溶媒を含浸処理装置３０で再利用するものとしたが、特にこれに限定されず、溶液回収装置４０で回収した含浸剤及び溶媒を他で利用するものとしてもよい。また、上述した実施形態では、含浸処理装置３０と溶液回収装置４０とを備えた含浸処理・含浸成分回収システム２０として説明したが、溶液回収装置４０のみとしてもよい。更に、溶液を分離温度範囲内で減圧し第２成分を気化させる、複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収方法としてもよい。
【００５４】
上述した実施形態では、第１成分として酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行するものを用いるものとして説明したが、酸素の非存在下では固化が進行しない第１成分を第１成分と第２成分とを分離回収するものとしてもよい。こうすれば、酸素の供給を省略して、第１成分と第２成分とを分離回収することができる。
【００５５】
上述した実施形態では、空気供給管４５と空気供給ポンプ４６とを備え、分離部４１に収容された溶液へ空気（酸素）を一定量で供給するものとしたが、酸素を溶液へ供給可能であるものとすればよく、例えば、空気供給ポンプ４６を省略してもよい。こうしても、分離部４１の内部空間が減圧となることにより空気供給管４５を介して空気が分離部４１の内部空間へ供給される。このように、空気供給ポンプ４６を省略すると空気の供給を一定にしにくくなるが、構成を簡略化することはできる。
【００５６】
上述した実施形態では、接続管４８や副回収管５８は、水平に形成されている部分が傾斜しているものとしたが、特にこれに限定されず、水平に形成されている部分が傾斜していないものとしてもよい。また、上述した実施形態では、接続管４８や副回収管５８は、滑らかな曲面により形成されているものとしたが、特にこれに限定されず、滑らかな曲面で形成されていないものとしてもよい。こうしても、回収した成分の再利用をより図ることはできる。
【００５７】
上述した実施形態では、熱交換部４３のジャケット部４３ａが分離部４１の壁面に配設されており、攪拌部４２が分離部４１に収容された溶液を分離部４１の壁面側へ流動させて含浸剤と溶媒との分離を行うものとしたが、溶液を攪拌する攪拌部と分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し、所定の分離温度範囲となるよう溶液の温度を調整するものとすれば、特にこれに限定されず、いかなる方法を用いてもよい。
【００５８】
上述した実施形態では、気化している溶液の温度Ｔが所定の判定温度Ｔｒｅｆに達したときに含浸剤と溶媒との分離を終了するものとしたが、第１成分に含まれる第２成分の濃度を把握可能なパラメータを用いるものとすれば、特にこれに限定されずに第１成分と第２成分との分離の終了を判断することができる。また、ジャケット部４３ａの温度を計測してこれを分離部４１に収容されている溶液の温度とみなすものとしてもよいし、分離部４１に収容されている溶液の温度を直接測定するものとしてもよい。なお、各判定処理は、操作者が行ってもよいし、コンピュータが行うものとしてもよい。
【００５９】
上述した実施形態では、含浸処理・含浸成分回収システム２０において、液切遠心槽２３、第１水切遠心槽２６、第２水切遠心槽２９、第３水切遠心槽３３及び湯切遠心槽３５など、遠心により液を分離するものとしたが、例えば振動など液を分離可能なものであれば、特にこれに限定されない。また、含浸処理・含浸成分回収システム２０において、洗浄槽は、第１循環部、第２循環部及び回転洗浄部の３つを備えるものとしたが、１以上であれば特に限定されない。なお、２以上の洗浄槽を備えるものとするのが、余分な含浸剤を洗浄する観点からは好ましい。
【００６０】
上述した実施形態では、含浸処理において、貯液槽２１から含浸液を導入すると共にワーク１０を含浸タンク２２へ浸漬させるものとしたが、含浸タンク２２内に予め含浸剤を貯蔵しワーク１０を液に浸漬しない高さに設置して減圧後、昇降装置などを用いてワーク１０を浸漬させる方法を採用してもよい。また、上述した実施形態では、含浸処理において、加圧ポンプを駆動し含浸タンク２２の内部を加圧する加圧処理を行いワーク１０へ含浸剤を含浸するものとしたが、加圧ポンプを用いることなく雰囲気を大気圧に戻すことによって１気圧分の加圧を行うものとしてもよい。
【００６１】
上述した実施形態では、分離部４１ではワーク１０の鋳巣１２へ含浸させ硬化させる含浸剤としてのアクリル樹脂系の水溶性のモノマーを第１成分とし、この含浸剤を溶解する溶媒としての水を第２成分とし、これらの分離を行うものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、ワーク１０へ含浸させる含浸剤ではないアクリル樹脂系の水溶性のモノマーを主成分として含むものを第１成分とし、この含浸剤を溶解する溶媒としての水を第２成分としてこれらの分離を行うものとしてもよいし、アクリル樹脂系の水溶性ではないワーク１０へ含浸させる含浸剤のモノマーを主成分として含むものを第１成分とし、この含浸剤を溶解する水又はそれ以外の溶媒を第２成分としてこれらの分離を行うものとしてもよい。
【実施例】
【００６２】
以下には、含浸処理・含浸成分回収システム２０を用いて具体的に含浸剤と溶媒とを分離回収した例を実施例として説明する。
【００６３】
含浸剤としてメタクリル酸２−ヒドロキシルエチルとし、溶媒を水とした溶液を用いた。この溶液における含浸剤の濃度は、３６重量％であった。この溶液を図２の分離部４１に収容し、ジャケット部４３ａの温度を２８℃、分離部４１内部の圧力を１．３３ｋＰａの減圧下、空気供給管４５からの空気供給量を０．５Ｌ／分、主水回収部５１の冷却温度を６〜８℃として分離部４１の内温が２８℃となるまで分離処理を行った。その結果、含浸剤の回収量が２８．７ｋｇ、含浸剤の純度が９５．５重量％、含浸剤の含水率が１．８重量％であった。また、回収水の回収量が４８．４ｋｇ、有機物含有量が０．８％、ＣＯＤＭｎが７９００ｍｇ／Ｌであった。また、この回収処理を３回繰り返したが、回収した含浸剤の粘度は、７．８〜８．１ｍＰａ・ｓで一定しており、回収処理の繰り返しによっても含浸剤は変質していないものと推察された。このように、溶液回収装置４０を用いると、回収した成分の再利用をより図ることができることが明らかとなった。なお、分離部４１に収容された分離中の溶液に含まれる含浸剤の濃度が高まると、分離部４１での溶液の温度が上昇するという相関関係があることが実験により確かめられた。このため、溶液の温度を把握することによって所望の濃度の含浸剤を分離回収することができることがわかった。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１４ ワーク、１２ 鋳巣、１６ 含浸剤、２０ 含浸処理・含浸成分回収システム、２１ 貯液槽、２２ 含浸タンク、２３ 液切遠心槽、２４ 第１洗浄槽、２５ 第１洗浄液タンク、２６ 第１水切遠心槽、２７ 第２洗浄槽、２８ 第２洗浄液タンク、２９ 第２水切遠心槽、３０ 含浸処理装置、３１ 回転洗浄槽、３２ 第３洗浄液タンク、３３ 第３水切遠心槽、３４ 湯浸槽、３５ 湯切遠心槽、３６ 排水貯槽、３７ 再生含浸液貯槽、３８ 再生水貯槽、３８ａ 貯槽バルブ、３９ 供給管、３９ａ 供給バルブ、４０ 溶液回収装置、４１ 分離部、４２ 攪拌部、４２ａ 攪拌軸、４２ｂ 攪拌モータ、４３ 熱交換部、４３ａ ジャケット部、４３ｂ 温度センサ、４３ｃ 熱交換器、４３ｄ 循環ポンプ、４５ 空気供給管、４５ａ 空気バルブ、４６ 空気供給ポンプ、４７ 含浸液回収管、４７ａ 含浸液回収バルブ、４８ 接続管、４９ 含浸液移送タンク、５１ 主水回収部、５１ａ 圧力センサ、５２ 貯水部、５２ａ 位置センサ、５３ 水回収管、５３ａ 水回収バルブ、５４ 水移送タンク、５５ 加圧管、５５ａ 加圧バルブ、５６ 圧縮ポンプ、５７ 水移送管、５７ａ 移送バルブ、５８ 副回収管、６１ 副水回収部、６２ 真空接続管、６２ａ 真空バルブ、６３ 真空ポンプ、６４ 減圧管、６４ａ 減圧バルブ、７０，７４ 冷却機、７１、７２，７５，７６ 冷却配管、８０ 洗浄用水配管、８０ａ，８１ａ，８２ａ，８３ａ 洗浄バルブ、８１ 攪拌部洗浄管、８２ 分離部洗浄管、８３ 接続部第１洗浄管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収方法であって、
所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を減圧し前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲で前記第２成分を気化させる分離工程と、
前記分離工程で気化した第２成分を冷却して回収する回収工程と、
を含む溶液成分の回収方法。
【請求項２】
前記第１成分は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する成分であり、
前記分離工程では、前記溶液へ酸素を供給しながら減圧して前記第２成分を気化させる、請求項１に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項３】
前記分離工程では、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして終了する工程である、請求項１又は２に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項４】
前記分離工程では、前記第１成分と前記第２成分とを含む溶液を、該第２成分の気化は進行するが該第１成分の気化の進行が抑制される所定の減圧範囲内で減圧し該第２成分を気化させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項５】
前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、
前記第２成分は、水である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項６】
前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、
前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項７】
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収装置であって、
酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を収容する内部空間が形成されている分離部と、
前記分離部に接続され酸素を該分離部に収容された溶液へ供給する酸素供給部と、
前記分離部の内部空間を減圧する減圧部と、
前記分離部に収容された溶液を攪拌する攪拌部と前記分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し、前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう前記溶液の温度を調整する溶液温度調整部と、
流体が流通可能な接続管を介して前記分離部に接続され前記分離部に収容された溶液から気化した前記第２成分を冷却して回収する回収部と、
を備えた溶液成分の回収装置。
【請求項８】
前記酸素供給部は、前記分離部の下方側に開口部が形成されている供給管と、該供給管へ酸素を所定圧で供給する調圧部とを有している、請求項７に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項９】
前記回収部は、水平方向の部位が水平面に対して傾斜して形成されている前記接続管により接続されている、請求項７又は８に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１０】
前記回収部は、滑らかな曲面により形成されている前記接続管により接続されている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１１】
前記溶液温度調整部は、前記熱交換部が前記分離部の壁面近傍に配設されており、前記攪拌部が前記収容された溶液を前記分離部の壁面側へ流動させて前記第１成分と前記第２成分との分離を行う、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１２】
前記溶液温度調整部は、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして分離処理を終了する、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１３】
前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、
前記第２成分は、水である、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１４】
前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、
前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒である、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１５】
成形したワークに形成された空隙へ前記第１成分である含浸成分を含浸させる含浸槽と、
前記含浸槽で含浸したワークを前記第２成分である溶媒で洗浄する洗浄槽と、
前記洗浄槽での洗浄後の前記含浸成分と前記溶媒とを含む溶液を前記分離部に収容する請求項１４に記載の溶液成分の回収装置と、
を備えた含浸処理・含浸成分回収システム。
【請求項１６】
前記溶液成分の回収装置は、前記分離部で回収した前記第１成分としての含浸成分を前記含浸槽へ供給する、請求項１５に記載の含浸処理・含浸成分回収システム。
【請求項１７】
前記溶液成分の回収装置は、前記回収部で回収した前記第２成分としての溶媒を前記洗浄槽へ供給する、請求項１５又は１６に記載の含浸処理・含浸成分回収システム。
【請求項１８】
前記洗浄槽は、前記ワークを洗浄することにより所定の濃度範囲の前記第１成分を含む溶液を排出する第１洗浄槽と、前記第１洗浄槽の後段に配設され前記第１洗浄槽で洗浄されたワークを更に洗浄することにより前記第１洗浄槽よりも低濃度の前記第１成分を含む溶液を排出し該排出した溶液を前記第１洗浄槽へ供給する第２洗浄槽とを含み、
前記溶液成分の回収装置は、前記第１洗浄槽から排出された溶液を前記分離部へ収容して前記第１成分と前記第２成分とを分離し、前記回収部で回収された前記第２成分を前記第２洗浄槽へ供給する、請求項１５又は１６に記載の含浸処理・含浸成分回収システム。
【請求項１】
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収方法であって、
所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を減圧し前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲で前記第２成分を気化させる分離工程と、
前記分離工程で気化した第２成分を冷却して回収する回収工程と、
を含む溶液成分の回収方法。
【請求項２】
前記第１成分は、酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する成分であり、
前記分離工程では、前記溶液へ酸素を供給しながら減圧して前記第２成分を気化させる、請求項１に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項３】
前記分離工程では、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして終了する工程である、請求項１又は２に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項４】
前記分離工程では、前記第１成分と前記第２成分とを含む溶液を、該第２成分の気化は進行するが該第１成分の気化の進行が抑制される所定の減圧範囲内で減圧し該第２成分を気化させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項５】
前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、
前記第２成分は、水である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項６】
前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、
前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶液成分の回収方法。
【請求項７】
複数の成分を含む溶液を分離して回収する溶液成分の回収装置であって、
酸素の非存在下及び所定の固化温度以上で固化が進行する第１成分と該第１成分を溶解する第２成分とを含む溶液を収容する内部空間が形成されている分離部と、
前記分離部に接続され酸素を該分離部に収容された溶液へ供給する酸素供給部と、
前記分離部の内部空間を減圧する減圧部と、
前記分離部に収容された溶液を攪拌する攪拌部と前記分離部に収容された溶液と接触して熱交換する熱交換部とを有し、前記所定の固化温度を下回る所定の分離温度範囲となるよう前記溶液の温度を調整する溶液温度調整部と、
流体が流通可能な接続管を介して前記分離部に接続され前記分離部に収容された溶液から気化した前記第２成分を冷却して回収する回収部と、
を備えた溶液成分の回収装置。
【請求項８】
前記酸素供給部は、前記分離部の下方側に開口部が形成されている供給管と、該供給管へ酸素を所定圧で供給する調圧部とを有している、請求項７に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項９】
前記回収部は、水平方向の部位が水平面に対して傾斜して形成されている前記接続管により接続されている、請求項７又は８に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１０】
前記回収部は、滑らかな曲面により形成されている前記接続管により接続されている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１１】
前記溶液温度調整部は、前記熱交換部が前記分離部の壁面近傍に配設されており、前記攪拌部が前記収容された溶液を前記分離部の壁面側へ流動させて前記第１成分と前記第２成分との分離を行う、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１２】
前記溶液温度調整部は、前記第２成分を気化している溶液の温度が所定の判定温度に達したときに前記第１成分と前記第２成分との分離を終了したものとして分離処理を終了する、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１３】
前記第１成分は、アクリル樹脂系の水溶性のモノマーを含み、
前記第２成分は、水である、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１４】
前記第１成分は、成形したワークに形成されている空隙へ充填される含浸成分であり、
前記第２成分は、前記含浸成分を溶解する溶媒である、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の溶液成分の回収装置。
【請求項１５】
成形したワークに形成された空隙へ前記第１成分である含浸成分を含浸させる含浸槽と、
前記含浸槽で含浸したワークを前記第２成分である溶媒で洗浄する洗浄槽と、
前記洗浄槽での洗浄後の前記含浸成分と前記溶媒とを含む溶液を前記分離部に収容する請求項１４に記載の溶液成分の回収装置と、
を備えた含浸処理・含浸成分回収システム。
【請求項１６】
前記溶液成分の回収装置は、前記分離部で回収した前記第１成分としての含浸成分を前記含浸槽へ供給する、請求項１５に記載の含浸処理・含浸成分回収システム。
【請求項１７】
前記溶液成分の回収装置は、前記回収部で回収した前記第２成分としての溶媒を前記洗浄槽へ供給する、請求項１５又は１６に記載の含浸処理・含浸成分回収システム。
【請求項１８】
前記洗浄槽は、前記ワークを洗浄することにより所定の濃度範囲の前記第１成分を含む溶液を排出する第１洗浄槽と、前記第１洗浄槽の後段に配設され前記第１洗浄槽で洗浄されたワークを更に洗浄することにより前記第１洗浄槽よりも低濃度の前記第１成分を含む溶液を排出し該排出した溶液を前記第１洗浄槽へ供給する第２洗浄槽とを含み、
前記溶液成分の回収装置は、前記第１洗浄槽から排出された溶液を前記分離部へ収容して前記第１成分と前記第２成分とを分離し、前記回収部で回収された前記第２成分を前記第２洗浄槽へ供給する、請求項１５又は１６に記載の含浸処理・含浸成分回収システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２７９８７１（Ｐ２０１０−２７９８７１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３３７１０（Ｐ２００９−１３３７１０）
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（５０４０４５９０５）株式会社スタイ (1)
【出願人】（３９０００６２６４）関西化学機械製作株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（５０４０４５９０５）株式会社スタイ (1)
【出願人】（３９０００６２６４）関西化学機械製作株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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