JP6108320B2

JP6108320B2 - 濾過装置

Info

Publication number: JP6108320B2
Application number: JP2015104338A
Authority: JP
Inventors: 廣太新妻
Original assignee: ジグプラス株式会社
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2035-05-22
Also published as: JP2016215149A

Description

本発明は、濾過対象液に含まれる固形物を分離する濾過装置に関する。

金属等の切削加工又は研削加工では、刃物と加工対象物に研削液を流すことで、熱の発生を抑え、加工性を確保している。研削液は循環して利用されるが、研削液中には切子や研削粉などの固形物が混合されてしまうので、固形物を除去する必要があり、その代表的な方法としてフィルターが用いられている。しかし、フィルターを継続して使用すると、固形物が堆積して目詰まりとなり、その機能が失われてしまう。そのため、定期的にフィルター逆洗したり交換したりする等の保守が必要であり、費用がかかると共に、交換作業に手間がかかるという問題があった。また、固形物の中には、金銀等の高価な金属や、レアアースに代表される希少価値のある物質が含まれることもあり、これらの物質を分離回収することができれば、資源の再生及び再利用にもつながるので好ましい。

特開平５−２９３３１２号公報

なお、特許文献１には、中心軸が略水平となるように配設された有底円筒状のドラムフィルタを備えた濾過装置が記載されている。ドラムフィルタの外周壁及び底壁は粗い網状の外面に濾布が取り付けられており、ドラムフィルタの中には、濾布を逆洗する洗浄ノズルが設けられている。しかしながら、本願発明は、特許文献１とは具体的な構成が異なっており、本願発明によれば濾布の交換作業などの保守作業を削減することができ、また、分離した固形物を容易に回収することができる。

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、保守作業を削減することができ、かつ、分離した固形物を回収することができる濾過装置を提供することを目的とする。

本発明の濾過装置は、円筒状の濾過部を有し、濾過対象液が濾過部の外側から内側に通過させられることにより濾過対象液に含まれる固形物を分離するものであって、濾過部は、複数の棒状部材を並べて円筒状に形成され、各棒状部材の間にはスリットが設けられ、周方向に回転可能であり、濾過対象液の液面に対して回転軸を斜めにして、濾過の際に、一部が濾過対象液の液面から露出するように配設され、濾過部の内側には、濾過部の濾過対象液から露出されている外側に向かい流体を噴射して濾過部に付着した固形物を洗浄する洗浄手段が設けられ、濾過部を回転させる回転手段を備えたものである。

本発明によれば、複数の棒状部材を並べて濾過部を形成し、各棒状部材の間にスリットを設けるようにしたので、濾過部の内側から洗浄手段により流体を噴射することにより、濾過部の外側に付着した固形物を容易に除去することができる。よって、保守作業を削減することができる。また、濾過部を濾過対象液の液面に対して回転軸を斜めにして、一部が濾過対象液の液面から露出するように配設し、濾過部の濾過対象液から露出されている外側に向かい洗浄手段により流体を噴射するようにしたので、濾過部の外側に付着した固形物を濾過対象液から分離して容易に回収することができる。よって、資源の再生及び再利用を図ることができる。

また、回転手段として、濾過部により濾過された濾過液の流れを利用して濾過部を回転させる羽を有するようにすれば、濾過液の流れを利用して自動的に濾過部を回転させることができる。

更に、回転手段として、羽に流体を噴射して回転させる回転ノズルを有するようにすれば、濾過部をより容易に回転させることができる。

本発明の一実施の形態に係る濾過装置の構成を表す図である。図１に示した濾過装置の一部を分解して表す図である。（Ａ）は図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面図であり、（Ｂ）は（Ａ）において破線で示した部分の拡大図である。図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った端面図である。図１に示した濾過装置の配置例を表すものである。図１に示した濾過装置の他の配置例を表すものである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る濾過装置１０の構成を表すものである。図２は濾過装置１０の一部を分解して表すものである。図３及び図４は濾過装置１０の端面構成を表すものである。この濾過装置１０は、円筒状の濾過部１１を有しており、濾過対象液Ｍ１を濾過部１１の外側から内側に通過させることにより、濾過対象液Ｍ１に含まれる固形物を分離するものである。

濾過部１１は、複数の棒状部材１１Ａを並べて円筒状に形成されており、各棒状部材１１Ａの間にはスリット１１Ｂがそれぞれ設けられている。これにより、スリット１１Ｂの幅よりも大きい固形物は、濾過部１１を通過することができず、固形物が分離された濾過液Ｍ２が濾過部１１の内側に通過するようになっている。濾過部１１の直径は、例えば、１００ｍｍから３００ｍｍ程度であることが好ましい。各棒状部材１１Ａは、例えば、円柱状であり、直径は２ｍｍから５ｍｍ程度、長さは１００ｍｍから４００ｍｍ程度であることが好ましい。各スリット１１Ｂの幅は、分離する固形物の大きさにより決定されるが、例えば、２μｍから３００μｍ程度であることが好ましく、用途により決定される。

濾過部１１は、周方向に回転可能であり、例えば、回転軸上に配置された支持軸１２により支持されている。濾過部１１の回転軸方向の上側は、例えば、上配設部材１３により支持軸１２に対して回転可能に配設されている。濾過部１１の回転軸方向の下側は、例えば、下配設部材１４により支持軸１２に対して回転可能に配設されている。

上配設部材１３は、例えば、周縁部に下側に突出して上リブ１３Ａが形成された天板１３Ｂと、上リブ１３Ａとの間に棒状部材１１Ａの上端部を挟み整列させて保持する上整列基板１３Ｃとを有している。上リブ１３Ａの内側には、例えば、Ｏリング１３Ｄが配設されていることが好ましい。上整列基板１３Ｃは、例えば、環状であり、上リブ１３Ａに対向する外周面には、棒状部材１１Ａが配置される複数の凹状溝１３Ｅが形成されている。凹状溝１３Ｅは、例えば、Ｖ状溝が好ましい。上配設部材１３は、また、天板１３Ｂを支持軸１２に対して回転可能に配設する上ベアリング１３Ｆを有している。

下配設部材１４は、例えば、下配設部材１３と同様に、周縁部に上側に突出して下リブ１４Ａが形成された地板１４Ｂと、下リブ１４Ａとの間に棒状部材１１Ａの下端部を挟み整列させて保持する下整列基板１４Ｃとを有している。下リブ１４Ａの内側には、例えば、Ｏリングが配設されていることが好ましい。地板１４Ｂには、例えば、濾過部１１により濾過された濾過液Ｍ２を排出する排出開口１４Ｄが設けられている。下整列基板１４Ｃは、例えば、環状であり、下リブ１４Ａに対向する外周面には、棒状部材１１Ａが配置される複数の凹状溝が形成されている。凹状溝は、例えば、Ｖ状溝が好ましい。下配設部材１４は、また、地板１４Ｂを支持軸１２に対して回転可能に配設する下ベアリング１４Ｆを有している。

支持軸１２は、例えば、濾過対象液Ｍ１の液面に対して斜めに配設されている。これにより、濾過部１１は濾過対象液Ｍ１の液面に対して回転軸を斜めにして、すなわち、水平面に対して回転軸を斜めにして配設されている。濾過部１１は、濾過の際に、一部が濾過対象液Ｍ１の中に浸漬され、一部が濾過対象液Ｍ１の液面から露出するように配設されている。例えば、斜めに配設された濾過部１１の半分よりも上側が濾過対象液Ｍ１から露出され、半分よりも下側が濾過対象液Ｍ１に浸漬されるようにすることが好ましい。

濾過部１１の内側には、濾過部１１の濾過対象液Ｍ１から露出されている外側に向かい流体を噴射して濾過部１１に付着した固形物を洗浄する洗浄手段１５が設けられている。洗浄手段１５は、例えば、支持軸１２の内部に設けられ、噴射する流体を案内する噴射流体流路１５Ａと、この噴射流体流路１５Ａに連通された複数の洗浄ノズル１５Ｂとを有していることが好ましい。各洗浄ノズル１５Ｂは、例えば、支持軸１２に対して間隔を開けて直線状に配設されていることが好ましい。各洗浄ノズル１５Ｂの先端部は、例えば、濾過対象液Ｍ１から露出されている濾過部１１の近傍まで伸長されていることが好ましい。流体としては、例えば、空気などの気体が好ましい。なお、洗浄手段１５による洗浄を容易とするために、棒状部材１１Ａの表面粗さを調節して、棒状部材１１Ａに対する固形物の付着力を調節することが好ましい。棒状部材１１Ａの表面粗さは、好ましくは２μｍから１０μｍ程度であるが、これに限定されるものではない。

この濾過装置１０は、また、濾過部１１を回転させる回転手段１６を備えている。回転手段１６は、例えば、濾過部１１の回転軸方向の下側において、濾過部１１と一体的に回転するように配設され、濾過部１１により濾過された濾過液Ｍ２の流れを利用して濾過部１１を回転させる１又は複数の羽１６Ａを有していることが好ましい。濾過液Ｍ２の流れを利用して自動的に濾過部１１を回転させることができるからである。

回転手段１６は、更に、この羽１６Ａに流体を噴射して羽１６Ａを回転させる１又は複数の回転ノズル１６Ｂを有していることが好ましい。濾過液Ｍ２の流れによる濾過部１１の回転を補助し、より容易に濾過部１１を回転させるためである。回転ノズル１６Ｂは、例えば、噴射流体流路１５Ａに連通されていることが好ましい。濾過部１１に噴射するための流体を利用して濾過部１１を回転させることができ、構造を簡素化することができるからである。回転ノズル１６Ｂの先端部は、羽１６Ａの近傍まで伸長されていることが好ましい。

この濾過装置１０は、また、例えば、濾過部１１を収納する収納部１７を備えている。収納部１７には、例えば、濾過対象液Ｍ１を流入するための流入部１７Ａが設けられている。収納部１７の濾過部１１の回転軸方向における下側には、例えば、濾過液Ｍ２を排出する濾過液排出部１７Ｂが設けられている。収納部１７の濾過部１１が濾過対象液Ｍ１の液面から露出された側には、例えば、濾過対象液Ｍ１から分離した固形物を排出する固形物排出部１７Ｃが設けられている。

この濾過装置１０では、例えば、収納部１７の内部に流入部１７から濾過対象液Ｍ１は流入すると、濾過対象液Ｍ１に浸漬されている濾過部１１の外側において固形物が分離され、濾過液Ｍ２は濾過部１１の内側に通過し、濾過部１１の回転軸方向の下側に設けられた濾過液排出部１７Ｂから排出される。その際、濾過液Ｍ２が羽１６Ａにあたり、濾過液Ｍ２の流れにより回転手段１６が回転し、濾過部１１が回転する。これにより、濾過部１１の濾過対象液Ｍ１に浸漬している部分が濾過対象液Ｍ１から露出し、洗浄ノズル１５Ｂの近傍までくると、洗浄ノズル１５Ｂから噴射される空気などの流体により、濾過部１１の外側に付着した固形物が吹き飛ばされ、固形物排出部１７Ｃから排出される。

なお、例えば、濾過対象液Ｍ１の流量が多大である場合には、図５に示したように、複数の濾過装置１０を並列に配置することにより対応することができる。また、例えば、固形物の大きさごとに分離する必要がある場合には、図６に示したように、複数の濾過装置１０を直列に配置し、スリット１１Ｂの幅の大きさを下流側に向かい徐々に小さくすることにより、固形物を目的とする大きさ別に分離することができる。

このように、本実施の形態によれば、複数の棒状部材１１Ａを並べて濾過部１１を形成し、各棒状部材１１Ａの間にスリット１１Ｂを設けるようにしたので、濾過部１１の内側から洗浄手段１５により流体を噴射することにより、濾過部１１の外側に付着した固形物を容易に除去することができる。よって、保守作業を削減することができる。また、濾過部１１を濾過対象液Ｍ１の液面に対して回転軸を斜めにして、一部が濾過対象液Ｍ１の液面から露出するように配設し、濾過部１１の濾過対象液Ｍ１から露出されている外側に向かい洗浄手段１５により流体を噴射するようにしたので、濾過部１１の外側に付着した固形物を濾過対象液Ｍ１から分離して容易に回収することができる。よって、資源の再生及び再利用を図ることができる。

また、回転手段１６として、濾過部１１により濾過された濾過液Ｍ２の流れを利用して濾過部１１を回転させる羽１６Ａを有するようにすれば、濾過液Ｍ２の流れを利用して自動的に濾過部１１を回転させることができる。

更に、回転手段１６として、羽１６Ａに流体を噴射して回転させる回転ノズル１６Ｂを有するようにすれば、濾過部１１をより容易に回転させることができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えている必要はなく、また、他の構成要素を備えていてもよい。

濾過対象液に含まれる固形物を分離する際に用いることができる。

１０…濾過装置、１１…濾過部、１１Ａ…棒状部材、１１Ｂ…スリット、１２…支持軸、１３…上配設部材、１３Ａ…上リブ、１３Ｂ…天板、１３Ｃ…上整列基板、１３Ｄ…Ｏリング、１３Ｅ…凹状溝、１３Ｆ…上ベアリング、１４…下配設部材、１４Ａ…下リブ、１４Ｂ…地板、１４Ｃ…下整列基板、１４Ｄ…排出開口、１４Ｆ…下ベアリング、１５…洗浄手段、１５Ａ…噴射流体流路、１５Ｂ…洗浄ノズル、１６…回転手段、１６Ａ…羽、１６Ｂ…回転ノズル、１７…収納部、１７Ａ…流入部、１７Ｂ…濾過液排出部、１７Ｃ…固形物排出部

Claims

円筒状の濾過部を有し、濾過対象液が前記濾過部の外側から内側に通過させられることにより濾過対象液に含まれる固形物を分離する濾過装置であって、
前記濾過部は、複数の棒状部材を並べて円筒状に形成され、各棒状部材の間にはスリットが設けられ、周方向に回転可能であり、濾過対象液の液面に対して回転軸を斜めにして、濾過の際に、一部が濾過対象液の液面から露出するように配設され、
前記濾過部の内側には、前記濾過部の濾過対象液から露出されている外側に向かい流体を噴射して前記濾過部に付着した固形物を洗浄する洗浄手段が設けられ、
前記濾過部を回転させる回転手段と、
前記濾過部を支持する支持軸と、
この支持軸に前記濾過部の上側を回転可能に配設する上配設部材と、
前記支持軸に前記濾過部の下側を回転可能に配設し、前記濾過部により濾過された濾過液を排出する排出開口が設けられた下配設部材とを備え、
前記上配設部材は、下側に突出して上リブが形成された天板と、前記上リブとの間に前記棒状部材の上端部を挟み整列させて保持する上整列基板とを有し、前記上整列基板には前記棒状部材が配置される複数の凹状溝が形成されており、
前記下配設部材は、上側に突出して下リブが形成された地板と、前記下リブとの間に前記棒状部材の下端部を挟み整列させて保持する下整列基板とを有し、前記下整列基板には前記棒状部材が配置される複数の凹状溝が形成されており、
前記スリットの幅は２μｍから３００μｍであり、
前記回転手段は、
前記濾過部の回転軸方向の下側において、前記濾過部と一体的に回転するように配設され、前記濾過部により濾過された濾過液の流れを利用して前記濾過部を回転させる羽と、
前記羽に流体を噴射して前記羽を回転させる回転ノズルと
を有することを特徴とする濾過装置。
前記棒状部材の表面粗さは、２μｍから１０μｍであることを特徴とする請求項１記載の濾過装置。