(57)【要約】【課題】工作機械で使用した後のクーラント液に含まれるスラッジ等の固形分や不純油等の油分を効率的に除去して清澄なクーラント液を再生すると共に、固形分の除去に用いた濾紙を再生して複数回の使用を可能とするスラッジ除去装置を提供する。【解決手段】スラッジ除去装置１００は、研削用工作機械で使用した後のクーラント液に含まれるスラッジ等の固形分を減圧濾過ユニット１０及び二相分離ユニット２０で除去すると共に、上記クーラント液に含まれる不純油を二相分離ユニット２０で除去することにより、汚れたクーラント液を清澄なクーラント液に再生する。また、減圧濾過ユニット１０でクーラント液の減圧濾過に使用した濾紙４１に付着したスラッジ等の固形分をスラッジ廃棄ユニット３０（３０Ｒ、３０Ｌ）及び逆洗浄ユニット５０（５０Ｒ、５０Ｌ）で除去して清浄な濾紙４１に再生するので、濾紙４１を１回の使用で廃棄することなく、繰り返して使用することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不純物を含む水溶液を濾過材を用いて減圧濾過することにより、前記水溶液から前記不純物を除去する減圧濾過ユニットと、
前記濾過材を通過した前記水溶液を親水撥油フィルタを用いて濾過することにより、前記水溶液から油分を除去する二相分離ユニットと、
前記減圧濾過ユニットで前記濾過材の表面に付着した固形分を除去する第１スラッジ廃棄ユニットと、
前記減圧濾過ユニットで前記濾過材の表面に付着した前記固形分を除去する第２スラッジ廃棄ユニットと、
前記第１スラッジ廃棄ユニットで前記固形分が除去された前記濾過材を逆洗浄する第１逆洗浄ユニットと、
前記第２スラッジ廃棄ユニットで前記固形分が除去された前記濾過材を逆洗浄する第２逆洗浄ユニットと、
第１リールに巻き取られた前記濾過材を前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットを経由して第２濾過材供給ユニットに供給する第１濾過材供給ユニットと、
第２リールに巻き取られた前記濾過材を前記第２逆洗浄ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第１逆洗浄ユニットを経由して前記第１濾過材供給ユニットに供給する前記第２濾過材供給ユニットと、
前記濾過材を前記第１濾紙供給ユニット、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記第２逆洗浄ユニット及び前記第２濾紙供給ユニットの間で往復走行させる自動回転送り機構と、
を備えるスラッジ除去装置。
【請求項２】
前記水溶液は、水性クーラント液であることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項３】
前記水性クーラント液は工作機械から供給され、
前記減圧濾過ユニット及び前記二相分離ユニットを通過して前記固形分及び前記油分が除去された前記水性クーラント液は、前記工作機械に戻されることを特徴する請求項２記載のスラッジ除去装置。
【請求項４】
前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットで前記濾過材を逆洗浄する洗浄液として、前記減圧濾過ユニット及び前記二相分離ユニットを通過して前記固形分及び前記油分が除去された前記水溶液を使用することを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項５】
前記濾過材は、保留粒子径が１μｍ〜数１０μｍの濾紙または濾布であることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項６】
前記濾過材は、保留粒子径が１μｍ〜数μｍ、より好ましくは１μｍの濾紙または濾布であることを特徴する請求項５記載のスラッジ除去装置。
【請求項７】
前記減圧濾過ユニットは、前記減圧濾過後の前記濾過材に含まれる水分を除去する乾燥部を備えることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項８】
前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットは、前記逆洗浄後の前記濾過材に含まれる水分を除去する乾燥部を備えることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項９】
前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットでの前記逆洗浄を減圧下で行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１０】
前記二相分離ユニットでの前記濾過を、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１１】
前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第２スラッジ廃棄ユニットでの前記固形分の除去は、回転するブラシを前記濾過材の表面に接触させることによって行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１２】
前記濾過材を前記第１濾紙供給ユニット、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記第２逆洗浄ユニット及び前記第２濾紙供給ユニットの間で複数回往復走行させることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１３】
前記第１濾紙供給ユニットから供給され、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットを経由して前記第２濾紙供給ユニットに向かって走行する前記濾過材は、前記第１逆洗浄ユニットにて水分が付与され、
前記第２濾紙供給ユニットから供給され、前記第２逆洗浄ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第１逆洗浄ユニットを経由して前記第１濾紙供給ユニットに向かって走行する前記濾過材は、前記第２逆洗浄ユニットにて水分が付与されることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１４】
前記減圧濾過ユニット及び前記第１、第２逆洗浄ユニットでの濾過を、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水溶液中の不純物を除去するスラッジ除去装置に関し、例えば工作機械で使用したクーラント液に含まれるスラッジ等の固形分や不純油等の油分を除去して清澄なクーラント液を再生するスラッジ除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥石を使って鋼材を削る研削盤等の研削用工作機械は、研削時に砥石と工作物との接触点の温度が非常に高くなるためにクーラント液の供給が不可欠となる。クーラント液には工作物を冷却して砥石の切れ味を良好に保ち、研削精度を高く維持する作用がある。
【０００３】
しかし、研削用工作機械で使用した後のクーラント液中には、研削屑である切粉や砥石から剥離した砥粒（以下、これらをスラッジと総称する）等の固形分や、潤滑油、防錆油等の不純油が混入しているため、このような汚れたクーラント液を使い続けると、研削精度の低下、ひいては工作物の加工品質の低下を引き起こす。
【０００４】
そこで、研削用工作機械には、クーラント液に含まれるスラッジ等の固形分を分離・除去するためのスラッジ除去設備や、不純油を除去するための油水分離設備が併設される。
【０００５】
例えば、特許文献１には、クーラント液や研削油等の研削液に混入したスラッジを磁気的な吸引力と自重とで沈降させる方式を採用したスラッジ分離装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４７９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者が研削用工作機械で使用した後のクーラント液に含まれるスラッジの粒度分布を測定したところ、クーラント液に混入しているスラッジの粒子径は、概ね１μｍ以上であることが判明した。
【０００８】
ところが、１μｍ〜数μｍ程度の微細な粒子径のスラッジは、磁気的な吸引力や自重によって沈降させる従来方式では除去することが困難であるため、本発明者は、保留粒子径が１μｍ〜数μｍ程度の濾紙を使ってクーラント液を濾過する方式について検討した。
【０００９】
しかし、保留粒子径が１μｍ〜数μｍ程度の濾紙を使ってクーラント液中のスラッジを濾過しようとすると濾過に長い時間が掛かってしまい、スラッジ除去の作業性が低下するという課題が生じる。
【００１０】
また、一般に濾過材として濾紙を用いるスラッジ除去方式では、濾紙の目詰まりによって一回のみの使用で濾紙を廃棄しなければならないので、濾紙を頻繁に交換する手間による加工時間の増大、濾紙コストの増大、環境負荷の増大等を招来するという課題も生じる。
【００１１】
さらに、研削用工作機械で使用した後のクーラント液には、スラッジのような固形物以外にも不純油（潤滑油、防錆油等）が混入している。従って、汚れたクーラント液を清澄なクーラント液に戻して再使用するためには、スラッジ除去設備とは別に不純油を除去する設備も必要となるので、設備が大型化するという課題もある。
【００１２】
さらに、従来の濾過装置が採用している分離方式（遠心分離、液体サイクロン、マグネット分離等）では、1〜数μm程度の微細なスラッジの効率的な分離は難しく、捕集できなかったスラッジは、次第にタンク底部に沈殿するため、頻繁なタンク清掃作業、クーラント液の交換頻度及び交換作業による機械停止が必要になるという課題もある。
【００１３】
本発明は、上述した諸課題を解決するためになされたものであって、その目的は、水溶液に含まれる不純物（スラッジ等の固形分や油分）を効率的に除去することのできるスラッジ除去装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、水溶液に含まれる不純物（スラッジ等の固形分や油分）を除去して清澄な水溶液を再生することのできるスラッジ除去装置を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、不純物の除去に用いた濾過材を再生して複数回の使用を可能とするスラッジ除去装置を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、水溶液に含まれる不純物を除去する設備省スペース化を図ることのできるスラッジ除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様に係るスラッジ除去装置は、不純物を含む水溶液を濾過材を用いて減圧濾過することにより、前記水溶液から前記不純物を除去する減圧濾過ユニットと、前記濾過材を通過した前記水溶液を親水撥油フィルタを用いて濾過することにより、前記水溶液から油分を除去する二相分離ユニットと、前記減圧濾過ユニットで前記濾過材の表面に付着した固形分を除去する第１スラッジ廃棄ユニットと、前記減圧濾過ユニットで前記濾過材の表面に付着した前記固形分を除去する第２スラッジ廃棄ユニットと、前記第１スラッジ廃棄ユニットで前記固形分が除去された前記濾過材を逆洗浄する第１逆洗浄ユニットと、前記第２スラッジ廃棄ユニットで前記固形分が除去された前記濾過材を逆洗浄する第２逆洗浄ユニットと、第１リールに巻き取られた前記濾過材を前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットを経由して第２濾過材供給ユニットに供給する第１濾過材供給ユニットと、第２リールに巻き取られた前記濾過材を前記第２逆洗浄ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第１逆洗浄ユニットを経由して前記第１濾過材供給ユニットに供給する前記第２濾過材供給ユニットと、前記濾過材を前記第１濾紙供給ユニット、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記第２逆洗浄ユニット及び前記第２濾紙供給ユニットの間で往復走行させる自動回転送り機構と、を備える
【００１８】
本発明の第２の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記水溶液は、水性クーラント液であってもよい。
【００１９】
本発明の第３の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第２の態様において、前記水性クーラント液は工作機械から供給され、前記減圧濾過ユニット及び前記二相分離ユニットを通過して前記固形分及び前記油分が除去された前記水性クーラント液は、前記工作機械に戻されてもよい。
【００２０】
本発明の第４の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットで前記濾過材を逆洗浄する洗浄液として、前記減圧濾過ユニット及び前記二相分離ユニットを通過して前記固形分及び前記油分が除去された前記水溶液を使用してもよい。
【００２１】
本発明の第５の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記濾過材は、保留粒子径が１μｍ〜数１０μｍの濾紙または濾布であってもよい。
【００２２】
本発明の第６の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第５の態様において、前記濾過材は、保留粒子径が１μｍ〜数μｍの濾紙または濾布あってもよい。
【００２３】
本発明の第７の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記減圧濾過ユニットは、前記減圧濾過後の前記濾過材に含まれる水分を除去する乾燥部を備えてもよい。
【００２４】
本発明の第８の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットは、前記逆洗浄後の前記濾過材に含まれる水分を除去する乾燥部を備えてもよい。
【００２５】
本発明の第９の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットでの前記逆洗浄を減圧下で行ってもよい。
【００２６】
本発明の第１０の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記二相分離ユニットでの前記濾過を、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行ってもよい。
【００２７】
本発明の第１１の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第２スラッジ廃棄ユニットでの前記固形分の除去は、回転するブラシを前記濾過材の表面に接触させることによって行ってもよい。
【００２８】
本発明の第１２の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記濾過材を前記第１濾紙供給ユニット、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記第２逆洗浄ユニット及び前記第２濾紙供給ユニットの間で複数回往復走行させてもよい。
【００２９】
本発明の第１３の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記第１濾紙供給ユニットから供給され、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットを経由して前記第２濾紙供給ユニットに向かって走行する前記濾過材は、前記第１逆洗浄ユニットにて水分が付与され、前記第２濾紙供給ユニットから供給され、前記第２逆洗浄ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第１逆洗浄ユニットを経由して前記第１濾紙供給ユニットに向かって走行する前記濾過材は、前記第２逆洗浄ユニットにて水分が付与されてもよい。
本発明の第１４の態様に係るスラッジ除去装置は、前記第１の態様において、前記減圧濾過ユニット及び前記第１、第２逆洗浄ユニットでの濾過を、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行ってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のスラッジ除去装置によれば、水溶液を減圧濾過することにより、水溶液に含まれるスラッジ等の固形分や油分を効率的に除去することができる。
【００３１】
本発明のスラッジ除去装置によれば、水溶液を減圧濾過すると共に、水／油の二相を分離することにより、汚れた水溶液を清澄な水溶液に再生することができる。
【００３２】
本発明のスラッジ除去装置によれば、濾過材の表面に付着したスラッジ等の固形分をスラッジ廃棄ユニットで除去した後、逆洗浄ユニットで濾過材を逆洗浄することにより、濾過材を再生することができるので、濾過材を複数回使用することができる。
【００３３】
本発明のスラッジ除去装置によれば、水溶液に含まれる固形分の除去と油分の除去を一台の装置で行うので、不純物を除去する設備の省スペース化を図ることができる。
【００３４】
本発明のスラッジ除去装置によれば、微細な粒子径の固形分を殆ど捕集、除去することができるので、水溶液が工作機械用のクーラント液である場合には、高精度加工が必要な金属製品の品質維持及びクーラント液の寿命延長、並びに濾過材の長期使用を実現することができる。
【００３５】
本発明のスラッジ除去装置によれば、他の分離方式と比較して不純物の分離効率が高く、分離できずにタンク底部に沈殿するスラッジ等の固形分を大幅に減少できることから、水溶液が工作機械用のクーラント液である場合には、スラッジ沈殿タンクの清掃、クーラント液の交換頻度及び交換作業による機械停止頻度が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係るスラッジ除去装着装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１に示すスラッジ除去装置の一部を取り除いた状態で示す斜視図である。
【図３】図１に示すスラッジ除去装置の濾紙供給ユニットに装着された濾紙の走行経路を示す模式図である。
【図４】図１に示すスラッジ除去装置の減圧濾過ユニットを示す拡大斜視図である。
【図５】図１に示すスラッジ除去装置の二相分離ユニットを示す拡大斜視図である。
【図６】図５に示す二相分離ユニットの油水分離部を示す分解斜視図である。
【図７】図１に示すスラッジ除去装置のスラッジ廃棄ユニットの一部を取り除いた状態で示す拡大斜視図である。
【図８】図１に示すスラッジ除去装置のスラッジ廃棄ユニットのスラッジ廃棄タンクを引き出した状態で示す斜視図である。
【図９】図１に示すスラッジ除去装置の逆洗浄ユニットを示す拡大斜視図である。
【図１０】図１に示すスラッジ除去装置の濾紙供給ユニットを示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るスラッジ除去装置の全体構成を示す正面図、図２は、図１に示すスラッジ除去装置の一部（フレームの一部、操作パネル等）を取り除いた状態で示す斜視図、図３は、図１に示すスラッジ除去装置の濾紙供給ユニットに装着された濾紙の走行経路を示す模式図である。
【００３８】
本実施の形態のスラッジ除去装置は、例えば平面研削盤のような研削用工作機械に接続ホースを介して接続され、研削用工作機械で使用したクーラント液に混入したスラッジや不純油を除去して清澄なクーラント液を再生し、清澄化したクーラント液を研削用工作機械に戻す装置である。クーラント液は、研削用工作機械分野で一般に用いられている水性クーラント液（原液を水で希釈して使用するクーラント液）を想定している。
【００３９】
図１及び図２に示すように、スラッジ除去装置１００は、装置最上部に配置された減圧濾過ユニット１０と、減圧濾過ユニット１０の下部に配置された二相分離ユニット２０と、二相分離ユニット２０の左右両側に配置された一対のスラッジ廃棄ユニット３０（３０Ｒ、３０Ｌ）と、スラッジ廃棄ユニット３０の下部に配置された左右一対の濾紙供給ユニット４０（４０Ｒ、４０Ｌ）と、濾紙供給ユニット４０（４０Ｒ、４０Ｌ）の近傍に配置された逆洗浄ユニット５０（５０Ｒ、５０Ｌ）と、装置底部に配置されたポンプ（送水ポンプ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、真空ポンプ６１）と、上記各ユニットや濾紙の走行を制御する操作パネル７０（図１）と、上記各ユニット及びポンプ等を支持するフレーム７１（図１）とを備えている。
【００４０】
濾紙供給ユニット４０（４０Ｒ、４０Ｌ）には、ロール状に巻かれた濾紙４１が装着されている。研削用工作機械で使用したクーラント液に含まれるスラッジの粒子径は概ね１μｍ〜数十μｍであることから、本実施の形態のスラッジ除去装置１００に用いられる濾紙４１の保留粒子径は１μｍ〜数十μｍ、好ましくは１μｍ〜数μｍであり、より好ましくは１μｍである。また、濾紙４１に代えて、保留粒子径が上記と同等の濾布（袋状のものを含む）や、複数枚の濾紙或いは濾紙と濾布を積層した混合素材からなる濾過材等を使用することもできる。
【００４１】
濾紙供給ユニット４０（４０Ｒ、４０Ｌ）に装着されたロール状の濾紙４１は、濾紙供給ユニット４０（４０Ｒ、４０Ｌ）のそれぞれに設けられたスピードコントロールモータ等の自動回転送り機構（図１及び図２には示さない）によって濾紙供給ユニット４０（４０Ｒ、４０Ｌ）の一方から引き出される。
【００４２】
図３に示すように、一対の濾紙供給ユニット４０（４０Ｒ、４０Ｌ）のうち、濾紙供給ユニット４０Ｒのリール４２から引き出された濾紙４１は、濾紙送り用のガイドローラ８０Ｒ、８１Ｒ、８２Ｒ、８３Ｒ、８４Ｒ、８５Ｒ、８６Ｒ、８７Ｒによってガイドされながら、逆洗浄ユニット５０Ｒ及びスラッジ廃棄ユニット３０Ｒを経由して装置最上部の減圧濾過ユニット１０に送られる。その後、濾紙４１は、濾紙送り用のガイドローラ８７Ｌ、８６Ｌ、８５Ｌ、８４Ｌ、８３Ｌ、８２Ｌ、８１Ｌ、８０Ｌによってガイドされながら、スラッジ廃棄ユニット３０Ｌ及び逆洗浄ユニット５０Ｌを経由して濾紙供給ユニット４０Ｌのリール４２に巻き取られる。
【００４３】
このようにして、濾紙供給ユニット４０Ｒのリール４２に巻かれた濾紙４１の殆どが引き出されて残量が少なくなると、濾紙４１の送り方向が反転される。すなわち、今度は濾紙供給ユニット４０Ｌのリール４２に巻かれた濾紙４１が引き出され、逆洗浄ユニット５０Ｌ及びスラッジ廃棄ユニット３０Ｌを経由して減圧濾過ユニット１０に送られた後、スラッジ廃棄ユニット３０Ｒ及び逆洗浄ユニット５０Ｒを経由して濾紙供給ユニット４０Ｒのリール４２に巻き取られる。
【００４４】
次に、本実施の形態のスラッジ除去装置１００を用いたスラッジ除去工程について詳細に説明する。
【００４５】
以下では、濾紙供給ユニット４０Ｒから引き出された濾紙４１が図３に示した経路を経て濾紙供給ユニット４０Ｌに送られる場合について説明する。また、濾紙供給ユニット４０Ｒから引き出される濾紙４１は、新品の（未使用の）濾紙４１であるものとして説明する。
【００４６】
スラッジ除去装置１００を操作・管理する作業者は、先ず濾紙供給ユニット４０Ｒのリール４２に濾紙４１を装着した後、このリール４２から手動で濾紙４１を引き出し、引き出した濾紙４１の一端を図３に示した各ユニット（二相分離ユニット２０を除く）を通過させて濾紙供給ユニット４０Ｌのリール４２に巻き付けておく。
【００４７】
また、作業者は、クーラント液の汚染度や不純物の種類等を考慮した上で、濾紙走行距離、濾過容量、減圧濾過時間、減圧・逆洗浄時間、逆洗浄容量等の最適な数値を予め操作パネル７０（図１）に入力しておく。
【００４８】
図４は、スラッジ除去装置１００の最上部に配置された減圧濾過ユニット１０の拡大斜視図である。
【００４９】
減圧濾過ユニット１０は、濾過チャンバー部１１と、濾過チャンバー部１１の左右両側に配置された一対の乾燥部１２Ｒ、１２Ｌとを備えている。濾過チャンバー部１１及び乾燥部１２Ｒ、１２Ｌは真空ポンプ６１（図１、図２）に接続され、内部が減圧されるように構成されている。
【００５０】
研削用工作機械からスラッジ除去装置１００に供給された使用済みのクーラント液は、装置底部のクーラント液循環ポンプ６０ａ（図１、図２）により配管１３を通じて減圧濾過ユニット１０に送られ、真空ポンプ６１（図１、図２）により減圧された濾過チャンバー部１１内において濾紙４１による減圧濾過処理（固液分離処理）に付される。濾過チャンバー部１１内での減圧濾過処理は、濾紙４１の走行を停止した状態で所定時間（予め操作パネル７０に入力された時間）行われる。また、減圧濾過ユニット１０での減圧濾過は、例えば、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行われる。
【００５１】
この減圧濾過処理により、クーラント液中のスラッジの殆どは、濾過チャンバー部１１内の濾紙４１に捕集されて濾紙４１の表面に付着する。一方、濾紙４１を通過して殆どのスラッジが除去されたクーラント液は、減圧濾過ユニット１０の下部の二相分離ユニット２０（図１、図２）に送られる。
【００５２】
このように、保留粒子径が小さい濾紙４１を用いてクーラント液を減圧濾過することにより、大気圧下での自然濾過方式では困難であった効率的な濾過が可能となり、クーラント液中のスラッジを短時間で除去することができる。
【００５３】
また、研削用工作機械から送られてきた使用済みのクーラント液には異臭の原因となる細菌も混入しているが、細菌のサイズは概ね１μｍ程度であることから、クーラント液中の細菌も濾紙４１によって捕集される。
【００５４】
濾過チャンバー部１１で所定時間の減圧濾過処理が終了すると濾紙４１の走行が自動で開始され、濾過チャンバー部１１内の濾紙４１が乾燥部１２Ｌに送られると共に、濾紙４１の清浄な部分が濾過チャンバー部１１に送られる。そして、濾紙４１の走行が停止された後、濾過チャンバー部１１内において清浄な濾紙４１によるクーラント液の減圧濾過処理が行われる。このようにして、表面にスラッジが付着した濾紙４１の乾燥部１２Ｌへの移動と、清浄な濾紙４１の濾過チャンバー部１１への移動とが繰り返されながらクーラント液の減圧濾過処理が継続される。
【００５５】
濾過チャンバー部１１から乾燥部１２Ｌに送られた濾紙４１は、エジェクタ（図示せず）により減圧された乾燥部１２Ｌ内で脱水、乾燥処理に付される。
【００５６】
濾過チャンバー部１１内でクーラント液に接触した濾紙４１は、水分（クーラント液）を多量に含んでいるが、多量の水分を含んだ濾紙４１をそのまま走行させると、濾紙４１に皺が発生し易い。走行中の濾紙４１に皺が発生すると、濾紙４１の伸び／縮みの不均等が発生し、走行が不安定となる。そこで、濾過チャンバー部１１に隣接する乾燥部１２Ｌ内で濾紙４１に含まれた水分をある程度除去することにより、走行中における皺の発生を防ぐことができる。
【００５７】
これにより、減圧濾過ユニット１０の下流（スラッジ廃棄ユニット３０Ｌ及び逆洗浄ユニット５０Ｌ）に送られる濾紙４１の水分過多に起因する不安定な走行を防ぐことができる。また、後述するスラッジ廃棄ユニット３０Ｌ内での回転ブラシによる濾紙４１表面のスラッジ除去を安定して行うこともできる。なお、このとき、濾過チャンバー部１１に隣接するもう一方の乾燥部１２Ｒ内でも濾紙４１の減圧乾燥処理が行われる。
【００５８】
乾燥部１２Ｌ（及び乾燥部１２Ｒ）内で濾紙４１の減圧乾燥処理を行う際は、濾紙４１を完全に乾燥させるのではなく、濾紙４１中に水分をある程度残しておくことが好ましい。濾紙４１が乾燥し過ぎると、濾紙４１中に多量の水分が含まれている場合と同様、走行中に皺が発生して伸び／縮みの不均等が発生し、走行が不安定となる。
【００５９】
また、皺が発生した濾紙４１を使用して濾過チャンバー部１１内でクーラント液の減圧濾過処理を行うと、濾過チャンバー部１１内のエアリーク量が増加して真空度が低下し、スラッジの濾過効率が低下する虞がある。
【００６０】
本実施の形態のスラッジ除去装置１００は、一台の真空ポンプ６１（図１、図２）を使用して減圧濾過ユニット１０と、後述する二相分離ユニット２０及び逆洗浄ユニット５０（５０Ｒ、５０Ｌ）で減圧処理を行う。そのため、濾紙４１の皺に起因して濾過チャンバー部１１内の真空度が低下すると、二相分離ユニット２０内や逆洗浄ユニット５０内でも真空度が低下し、クーラント液の油水分離効率や濾紙４１の洗浄効率が低下する虞がある。
【００６１】
図５は、減圧濾過ユニット１０の下部に配置された二相分離ユニット２０の拡大斜視図である。
【００６２】
二相分離ユニット２０は、油水分離部２１と、その下部に配置されたクーラント液貯蔵タンク２２とを備えている。
【００６３】
図６に示すように、減圧油水分離部２１には、濾過材として所定サイズに裁断された親水撥油フィルタ２５が内蔵されている。親水撥油フィルタ２５の保留粒子径は、例えば、１μｍ〜５０μｍ程度であるが、これに限定されるものではなく、クーラント液に含まれる多様な油の性質に対応して、最適な保留粒子径のフィルタを選択することが可能である。
油水分離部２１は、濾過効率を高めるために真空ポンプ６１（図１、図２）に接続され、内部が減圧されるように構成されている。油水分離部２１での濾過は、例えば、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行われる。
【００６４】
減圧濾過ユニット１０の濾過チャンバー部１１から配管２３を通じて油水分離部２１に供給されたクーラント液は、油水分離部２１内で減圧濾過処理に付され、クーラント液中の不純油が親水撥油フィルタ２５に吸着される。一方、親水撥油フィルタ２５を通過したクーラント液は、油水分離部２１の下部のクーラント液貯蔵タンク２２に送られる。
【００６５】
減圧濾過ユニット１０から二相分離ユニット２０に送られたクーラント液中には、不純油だけでなく、減圧濾過ユニット１０で除去しきれなかったスラッジも残留しているが、この残留スラッジも油水分離部２１内の濾過材（親水撥油フィルタ２５）によってクーラント液から分離、除去される。
【００６６】
このように、本実施の形態のスラッジ除去装置１００は、減圧濾過ユニット１０の濾過チャンバー部１１と二相分離ユニット２０の油水分離部２１の２箇所において２種類の濾過材（濾紙４１及び親水撥油フィルタ２５）を用いたクーラント液の減圧濾過処理を行う。これにより、研削用工作機械で使用したクーラント液に混入している固形分（スラッジ、細菌）及び油分（不純油）を効率よく除去して清澄なクーラント液に再生することができる。
【００６７】
油水分離部２１内の親水撥油フィルタ２５を通過してクーラント液貯蔵タンク２２に送られた清澄なクーラント液は、一旦クーラント液貯蔵タンク２２に貯蔵された後、クーラント液循環ポンプ６０（図１、図２）により配管２４を通じて研削用工作機械に戻されて再使用される。そして、研削用工作機械にて再使用されたクーラント液は、再びスラッジ除去装置１００に送られて清澄化された後、研削用工作機械に戻される。
【００６８】
このようにして、研削用工作機械とスラッジ除去装置１００との間でクーラント液を継続的に循環させることにより、研削用工作機械で使用するクーラント液を長期間に亘って清澄な状態に保つことができる。
【００６９】
これにより、研削用工作機械で加工する工作物の研削精度の低下を抑制できるので、工作物の加工品質を向上させることができる。
【００７０】
なお、二相分離ユニット２０のクーラント液貯蔵タンク２２に送られた清澄なクーラント液は、後述するように、その一部が逆洗浄ユニット５０Ｌ（及び逆洗浄ユニット５０Ｒ）に送られて逆洗浄用の洗浄液として使用される。
【００７１】
一方、減圧濾過ユニット１０の濾過チャンバー部１１内で表面にスラッジが付着した濾紙４１は、乾燥部１２Ｌ内で水分が適度に除去された後、スラッジ廃棄ユニット３０Ｌに送られる。
【００７２】
図７は、減圧濾過ユニット１０の下流に配置されたスラッジ廃棄ユニット３０Ｌの一部（カバーの一部等）を取り除いた状態で示す拡大斜視図である。
【００７３】
スラッジ廃棄ユニット３０Ｌは、箱形のカバー３１を備えており、カバー３１の内部には、ギア３７、３７ｂ、３７ｃ及びベルト３８を介して回転するロール状のブラシ３２や、濾紙４１をガイドするガイドローラ３３、３４、３５や、ブラシ３２の下方に配置されたスラッジ廃棄タンク３６等が収容されている。図示は省略するが、もう一方のスラッジ廃棄ユニット３０Ｒ（図１、図２）もスラッジ廃棄ユニット３０Ｌと同一の構成になっている。
【００７４】
図７に示すように、走行中の濾紙４１は、ブラシ３２の近傍に配置されたガイドローラ３４によってブラシ３２の表面に押し付けられ、これにより、濾紙４１の表面に付着したスラッジ等の固形分が回転するブラシ３２によって擦り取られる。
【００７５】
ブラシ３２の回転速度及び回転方向は、スラッジの除去状況に応じて変更できるように構成されている。これにより、クーラント液中のスラッジのサイズや含有量に拘わらず、濾紙４１の表面のスラッジを効率よく除去することができる。
【００７６】
なお、このとき、もう一方のスラッジ廃棄ユニット３０Ｒに送られる濾紙４１の表面は清浄である（表面にスラッジが付着していない）が、スラッジ廃棄ユニット３０Ｒ内では、ブラシ３２と濾紙４１の接触状態（図７に示す状態）が保たれる。
【００７７】
スラッジ廃棄ユニット３０Ｌのカバー３１内に設置されたブラシ３２との接触によって濾紙４１の表面から剥離したスラッジは、カバー３１の底部のスラッジ廃棄タンク３６内に落下する。そこで、図８に示すように、カバー３１の底部のスラッジ廃棄タンク３６を手動で引き出し、その中に溜まったスラッジを所定の廃棄場所に搬送する。
【００７８】
このように、減圧濾過ユニット１０の濾過チャンバー部１１内で濾紙４１の表面に付着したスラッジ等の固形分は、スラッジ廃棄ユニット３０Ｌのカバー３１内で濾紙４１の表面から剥離される。しかし、濾紙４１の内部（内層）には依然として微細なスラッジ等が残留しているため、この濾紙４１をスラッジ除去装置１００で再使用すると、減圧濾過ユニット１０での減圧濾過処理時に濾紙４１が目詰まりを引き起こし、クーラント液からスラッジを除去することが困難または非効率になる。
【００７９】
そこで、スラッジ廃棄ユニット３０Ｌで表面のスラッジを取り除いた濾紙４１を下流の逆洗浄ユニット５０Ｌに送り、濾紙４１の内部に残留した微細なスラッジを取り除く処理を行う。
【００８０】
図９は、スラッジ廃棄ユニット３０Ｌの下流に配置された逆洗浄ユニット５０Ｌの拡大斜視図である。
【００８１】
濾紙供給ユニット４０Ｌ（図１、図２）の近傍に配置された逆洗浄ユニット５０Ｌは、逆洗浄チャンバー部５１と、逆洗浄チャンバー部５１に隣接して配置された乾燥部５２とを備えている。乾燥部５２は、逆洗浄チャンバー部５１と濾紙供給ユニット４０Ｌとの間に配置される。
【００８２】
図示は省略するが、濾紙供給ユニット４０Ｒ（図１、図２）の近傍に配置されたもう一方の逆洗浄ユニット５０Ｒ（図１、図２）も逆洗浄チャンバー部５１と、逆洗浄チャンバー部５１に隣接して配置された乾燥部５２とを備えており、この乾燥部５２は、逆洗浄チャンバー部５１と濾紙供給ユニット４０Ｒとの間に配置される。
【００８３】
逆洗浄ユニット５０Ｌ（及び逆洗浄ユニット５０Ｒ）の逆洗浄チャンバー部５１及び乾燥部５２は真空ポンプ６１（図１、図２）に接続され、内部が減圧されるように構成されている。逆洗浄ユニット５０Ｌ（及び逆洗浄ユニット５０Ｒ）での濾過は、例えば、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行われる。
【００８４】
逆洗浄ユニット５０Ｌ（及び逆洗浄ユニット５０Ｒ）には、逆洗浄チャンバー部５１に洗浄液を供給する洗浄液貯蔵タンク５３が接続されている。本実施の形態のスラッジ除去装置１００は、逆洗浄チャンバー部５１に供給する洗浄液として、二相分離ユニット２０で油水分離した清澄なクーラント液を使用する。すなわち、洗浄液貯蔵タンク５３は、二相分離ユニット２０のクーラント液貯蔵タンク２２に接続されており、クーラント液貯蔵タンク２２に貯蔵された清澄なクーラント液の一部が洗浄液貯蔵タンク５３に供給され、さらに洗浄液貯蔵タンク５３から逆洗浄チャンバー部５１に供給される。
【００８５】
洗浄液貯蔵タンク５３の内部には、洗浄液の液量を監視する液面センサ（図示せず）が設置されており、自然蒸発等による洗浄液の減量分を二相分離ユニット２０のクーラント液貯蔵タンク２２から自動で供給することにより、洗浄液貯蔵タンク５３内の洗浄液を一定量に自動制御するように構成されている。
【００８６】
スラッジ廃棄ユニット３０Ｌから逆洗浄ユニット５０Ｌに送られた濾紙４１は、減圧された逆洗浄チャンバー部５１内で逆洗浄処理に付される。すなわち、逆洗浄チャンバー部５１に送られた濾紙４１の裏面側から表面（減圧濾過ユニット１０の濾過チャンバー部１１内でスラッジが付着した面）側に向かって洗浄液が供給され、濾紙４１の内部に残留した微細なスラッジ等の固形分が取り除かれる。
【００８７】
逆洗浄が完了した濾紙４１は、水分過多に起因する不安定な走行を防ぐために逆洗浄チャンバー部５１から乾燥部５２に送られ、減圧された乾燥部５２内で脱水、乾燥処理に付された後、適度な水分を保った状態で濾紙供給ユニット４０Ｌに送られる。
【００８８】
このように、本実施の形態のスラッジ除去装置１００によれば、減圧濾過ユニット１０の減圧濾過工程で濾紙４１の表面に付着したスラッジ等の固形分をスラッジ廃棄ユニット３０Ｌのブラシ３２（図６、図７）で除去した後、濾紙４１の内部に残留した微細なスラッジ等を逆洗浄ユニット５０Ｌの逆洗浄工程で除去するので、スラッジ等の固形分の含有量が極めて少ない濾紙４１に再生することができる。
【００８９】
図１０は、濾紙供給ユニット４０Ｒ、４０Ｌの拡大正面図である。
【００９０】
逆洗浄ユニット５０Ｌから濾紙供給ユニット４０Ｌに送られた再生済みの濾紙４１は、リール４２に巻き取られる。濾紙供給ユニット４０Ｌ（及び濾紙供給ユニット４０Ｒ）には、濾紙４１の終点検出用のレーザーセンサ４３が設置されており、スラッジ除去装置１００の稼働中は、リール４２に巻かれた濾紙４１の厚さ（ロール外径）がレーザーセンサ４３によって常時測定される。
【００９１】
そして、濾紙供給ユニット４０Ｒのレーザーセンサ４３によって測定された濾紙４１の厚さが予め設定された値まで薄くなると、濾紙供給ユニット４０Ｒのリール４２に巻かれた濾紙４１の残量が僅かになったと判断され、濾紙供給ユニット４０Ｌ及び濾紙供給ユニット４０Ｒに設置された自動回転送り機構４４によって濾紙４１の送り方向が反転される。
【００９２】
すなわち、今度は濾紙供給ユニット４０Ｌのリール４２から再生済みの濾紙４１が引き出される。そして、引き出された濾紙４１は、逆洗浄ユニット５０Ｌ及びスラッジ廃棄ユニット３０Ｌを経由して減圧濾過ユニット１０に送られ、ここでクーラント液の減圧濾過に使用された後、スラッジ廃棄ユニット３０Ｒに送られて表面の固形分が除去され、さらに逆洗浄ユニット５０Ｒに送られて逆洗浄処理に付された後、濾紙供給ユニット４０Ｒのリール４２に巻き取られる。
【００９３】
なお、濾紙供給ユニット４０Ｌのリール４２から引き出された再生済みの濾紙４１が逆洗浄ユニット５０Ｌを通過する際にも逆洗浄処理が行われることにより、再生済みの濾紙４１に含まれる微量の固形分の量がさらに低減される。また、逆洗浄ユニット５０Ｌの逆洗浄チャンバー部５１で逆洗浄処理が行われた後、減圧乾燥によって水分がある程度除去されることにより、逆洗浄ユニット５０Ｌからスラッジ廃棄ユニット３０Ｌを経由して減圧濾過ユニット１０に送られる濾紙４１の走行中における皺の発生を防ぐことができる。
【００９４】
このように、本実施の形態のスラッジ除去装置１００によれば、減圧濾過ユニット１０でクーラント液の減圧濾過に使用された濾紙４１に付着したスラッジ等の固形分をスラッジ廃棄ユニット３０（３０Ｒ、３０Ｌ）及び逆洗浄ユニット５０（５０Ｒ、５０Ｌ）で除去することによって清浄な濾紙４１に再生するので、スラッジ等の固形分の除去に使用した濾紙４１を１回の使用で廃棄することなく、繰り返して使用することができる。
【００９５】
これにより、一回使用する毎に濾紙４１を廃棄しなくても済むので、濾紙を頻繁に交換する手間による加工時間の増大、濾紙コストの増大、環境負荷の増大等を回避することができる。
【００９６】
また、本実施の形態のスラッジ除去装置１００によれば、使用済みのクーラント液に含まれるスラッジ等の固形分と不純油とを一台の装置で除去できるので、スラッジ除去設備とは別に不純油を除去する設備する場合に比べて、設備の省スペース化を図ることが出来る。
【００９７】
次に、本実施の形態に係るスラッジ除去装置１００の効果を検証するために実施した試験とその結果について説明する。
【００９８】
＜試験−１＞
（目的）
スラッジ除去装置１００の減圧濾過ユニット１０による減圧濾過方式と自然濾過方式とを比較し、減圧濾過方式の効率を検証する。
（使用設備・材料）
濾過材：保持粒子径１μｍの定型濾紙
試液：水溶性クーラント液（希釈濃度２％）
（実験条件）
減圧力：−８．８Ｋｐａ
試液：（ａ）清澄（未使用）クーラント液、（ｂ）汚れ（使用済み）クーラント液
送水量：５００ｃｃ
【００９９】
（実験結果）
（ａ）清澄（未使用）クーラント液の濾過時間を比較した結果、自然濾過方式では６８４ｓｅｃ、減圧濾過方式では１８．７ｓｅｃであり、自然濾過方式を１００％とした場合、減圧濾過方式の濾過効率は３７０３％であった。
（ｂ）汚れ（使用済み）クーラント液の濾過時間を比較した結果、自然濾過方式では１２５３ｓｅｃ、減圧濾過方式では２４ｓｅｃであり、自然濾過方式を１００％とした場合、減圧濾過方式の濾過効率は５２６３％であった。
【０１００】
（考察）
スラッジ除去装置１００の減圧濾過ユニット１０を使用して２種類のクーラント液を減圧濾過した場合、自然濾過方式と比較し、清澄（未使用）クーラント液及び汚れ（使用済み）クーラント液のいずれの場合でも減圧濾過方式は、濾過効率が高いことが立証された。
また、汚れ（使用済み）クーラント液の方が、清澄（未使用）クーラント液よりも濾過効率が高く、クーラント液の濾過に減圧濾過方式が適していることが判明した。
【０１０１】
＜試験−２＞
（目的）
スラッジ除去装置１００の逆洗浄ユニット５０によるスラッジ除去の達成目標を検証する。
（実験内容）
濾紙を配置した濾過乾燥ユニット１０の濾過チャンバー部１１に一定量の汚れ（使用済み）クーラント液を送水し、濾紙の表面に堆積したスラッジの量を、
（ａ）減圧濾過後、逆洗浄ユニット５０の逆洗浄チャンバー部５１で逆洗浄を実施しない、
（ｂ）減圧濾過後、逆洗浄ユニット５０の逆洗浄チャンバー部５１で逆洗浄を実施する、
の条件下で減圧濾過／逆洗浄回数：１回〜５回毎のサンプルを採取し、以下の項目を比較する。
（１）濾紙表面の変色の推移
（２）濾紙単位面積当たりの質量の差異
（３）クーラント液単位容量当たりの濾過時間の推移
（使用設備・材料）
精密秤：音叉振動式秤
濾過材：保持粒子径１μｍの定型濾紙
試液：水溶性クーラント液（希釈濃度２％）
（実験条件）
減圧力（濾過チャンバー部）：−８．８ｋｐａ
濾過用試液：汚れ（使用済み）クーラント液
送水量：５００ｃｃ（１回毎））
減圧力（逆洗浄チャンバー部）：−８．８ｋｐａ
逆洗浄用試液：清澄（未使用）クーラント液
送水量：５００ｃｃ（１回毎）
【０１０２】
（実験結果及び考察）
（ａ）濾紙表面の汚れによる変色の推移
［逆洗浄なしの場合］
濾過０回の濾紙表面と比較すると、濾過回数を重ねる毎に濾紙表面に堆積したスラッジにより濾紙表面の色が次第に濃くなっていく。
［逆洗浄ありの場合］
濾過／逆洗浄０回の濾紙と比較すると、逆洗浄を実施した濾紙の表面は逆洗浄を実施しない濾紙の表面よりも濾過／逆洗浄０回の濾紙表面の色に近く、変色が少ないことが判る。
（ｂ）濾紙単位面積当たりの質量の推移
同一の濾過回数当たりを実施した濾紙の質量を比較すると、逆洗浄を実施した濾紙の質量は実施しない濾紙の質量と比較して質量が少なく、逆洗浄による濾紙表面のスラッジ除去によって、濾過性能が維持されていることが判る。
（ｃ）単位時間当たりの濾紙濾過容量の推移
同一の濾過回数を実施した濾紙の単位容量当たりの濾過完了時間を比較すると、逆洗浄を実施した濾紙の濾過完了時間は、実施しない濾紙の濾過完了時間と比較して濾過完了時間が短く、逆洗浄によって濾紙に含まれるスラッジが除去され、目詰まりが低減したことが判る。
【０１０３】
＜試験−３＞
（目的）
スラッジ除去装置による濾過使用済み濾紙の自動送り機構の動作を検証する。
（実験内容）
スラッジ除去装置１００を工作機械に接続し、以下の定義の動作を確認する。
［定義］
濾過使用済み濾紙の自動回転送りとは、濾紙供給側リール４２にセットしたロール状の未使用濾紙の端面を、減圧濾過ユニット１０→スラッジ廃棄ユニット３０→逆洗浄ユニット５０の各工程間を手動にて通過させ、巻き取り側リール４２に装着させる。
【０１０４】
その後、濾紙供給ユニット４０の自動回転送りにより各工程間を通過させ、濾過材として使用された濾紙を巻き取り側のリール４２で濾過使用済みの濾紙を破断することなく一定回転数にて自動で巻き取りを行う。
【０１０５】
巻き取り動作中に濾紙供給側リール４２のロール外径を継続測定し、ロール外径が設定値に到達した際にはロール終端と認識し、供給側及び巻き取り側の各リール４２は反転動作を行う。この反転動作を繰り返すことにより、少なくとも１往復（濾紙使用回数２回以上）の自動送りを行う（１往復以上の自動回転送り動作中に吸引圧力が設定値に到達した場合は、濾紙の使用限界（濾紙の目詰まり）と判断して動作を停止する）。
【０１０６】
（装置接続環境）
接続工作機械：平面研削盤
（実験条件）
濾過装置設定条件
2020151685.tif 000003
（評価基準）
機能目標：濾過使用済み濾紙の自動送り
［定義］にて記述した自動運転動作を達成すれば、機能目標達成とする。
【０１０７】
（考察）
実験走行結果では、濾過使用済み濾紙の自動回転送りで往復路走行：合計５回／濾紙使用回数：合計１０回を達成した。
【０１０８】
この結果から、工作機械で使用したクーラント液に含まれるスラッジ等の固形分や油分を除去した濾紙を逆洗浄により再生させ、濾過の使用限界まで、自動で複数回使用可能とする［定義］の動作をスラッジ除去装置が実現可能であることが判明した。
【０１０９】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１１０】
前記実施の形態では、本発明のスラッジ除去装置を研削用工作機械で使用したクーラント液中の固形分や不純油の除去に適用した場合について説明したが、本発明のスラッジ除去装置は、産業排水に含まれる固形分や油分等の不純物の除去装置として広く活用することができる。この場合は、固形分や油分の種類に応じて濾過材を交換するだけでよいため、機構部品の取り換えは不要である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０：減圧濾過ユニット
１１：濾過チャンバー部１１
１２Ｒ、１２Ｌ：乾燥部
１３：配管
２０：二相分離ユニット
２１：油水分離部２１
２２：クーラント液貯蔵タンク
２３、２４：配管
２５：親水撥油フィルタ
３０（３０Ｒ、３０Ｌ）：スラッジ廃棄ユニット
３１：カバー
３２：ブラシ
３３、３４、３５：ガイドローラ
３６：スラッジ廃棄タンク
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ：ギア
３８：ベルト
４０（４０Ｒ、４０Ｌ）：濾紙供給ユニット
４１：濾紙
４２：リール
４３：レーザーセンサ
４４：自動回転送り機構
５０（５０Ｒ、５０Ｌ）：逆洗浄ユニット
５１：逆洗浄チャンバー部
５２：乾燥部
５３：洗浄液貯蔵タンク
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ：送水ポンプ
６１：真空ポンプ
７０：操作パネル
７１：フレーム
８０Ｒ、８１Ｒ、８２Ｒ、８３Ｒ、８４Ｒ、８５Ｒ、８６Ｒ、８７Ｒ：ガイドローラ
８０Ｌ、８１Ｌ、８２Ｌ、８３Ｌ、８４Ｌ、８５Ｌ、８６Ｌ、８７Ｌ：ガイドローラ
１００：スラッジ除去装置
【図１】
2020151685.tif 000004
【図２】
2020151685.tif 000005
【図３】
2020151685.tif 000006
【図４】
2020151685.tif 000007
【図５】
2020151685.tif 000008
【図６】
2020151685.tif 000009
【図７】
2020151685.tif 000010
【図８】
2020151685.tif 000011
【図９】
2020151685.tif 000012
【図１０】
2020151685.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月28日(2019.8.28)
【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】
不純物を含む水溶液を濾過材を用いて減圧濾過することにより、前記水溶液から前記不純物を除去する減圧濾過ユニットと、
前記濾過材を通過した前記水溶液を親水撥油フィルタを用いて濾過することにより、前記水溶液から油分を除去する二相分離ユニットと、
前記減圧濾過ユニットで前記濾過材の表面に付着した固形分を除去する第１スラッジ廃棄ユニットと、
前記減圧濾過ユニットで前記濾過材の表面に付着した前記固形分を除去する第２スラッジ廃棄ユニットと、
前記第１スラッジ廃棄ユニットで前記固形分が除去された前記濾過材を逆洗浄する第１逆洗浄ユニットと、
前記第２スラッジ廃棄ユニットで前記固形分が除去された前記濾過材を逆洗浄する第２逆洗浄ユニットと、
第１リールに巻き取られた前記濾過材を前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットを経由して第２濾過材供給ユニットに供給する第１濾過材供給ユニットと、
第２リールに巻き取られた前記濾過材を前記第２逆洗浄ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第１逆洗浄ユニットを経由して前記第１濾過材供給ユニットに供給する前記第２濾過材供給ユニットと、
前記濾過材を前記第１濾過材供給ユニット、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記第２逆洗浄ユニット及び前記第２濾過材供給ユニットの間で往復走行させる自動回転送り機構と、
を備えるスラッジ除去装置。
【請求項２】
前記水溶液は、水性クーラント液であることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項３】
前記水性クーラント液は工作機械から供給され、
前記減圧濾過ユニット及び前記二相分離ユニットを通過して前記固形分及び前記油分が除去された前記水性クーラント液は、前記工作機械に戻されることを特徴する請求項２記載のスラッジ除去装置。
【請求項４】
前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットで前記濾過材を逆洗浄する洗浄液として、前記減圧濾過ユニット及び前記二相分離ユニットを通過して前記固形分及び前記油分が除去された前記水溶液を使用することを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項５】
前記濾過材は、保留粒子径が１μｍ〜数１０μｍの濾紙または濾布であることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項６】
前記濾過材は、保留粒子径が１μｍ〜数μｍ、より好ましくは１μｍの濾紙または濾布であることを特徴する請求項５記載のスラッジ除去装置。
【請求項７】
前記減圧濾過ユニットは、前記減圧濾過後の前記濾過材に含まれる水分を除去する乾燥部を備えることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項８】
前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットは、前記逆洗浄後の前記濾過材に含まれる水分を除去する乾燥部を備えることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項９】
前記第１逆洗浄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットでの前記逆洗浄を減圧下で行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１０】
前記二相分離ユニットでの前記濾過を、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１１】
前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第２スラッジ廃棄ユニットでの前記固形分の除去は、回転するブラシを前記濾過材の表面に接触させることによって行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１２】
前記濾過材を前記第１濾紙供給ユニット、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記第２逆洗浄ユニット及び前記第２濾紙供給ユニットの間で複数回往復走行させることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１３】
前記第１濾紙供給ユニットから供給され、前記第１逆洗浄ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット及び前記第２逆洗浄ユニットを経由して前記第２濾紙供給ユニットに向かって走行する前記濾過材は、前記第１逆洗浄ユニットにて水分が付与され、
前記第２濾紙供給ユニットから供給され、前記第２逆洗浄ユニット、前記第２スラッジ廃棄ユニット、前記減圧濾過ユニット、前記第１スラッジ廃棄ユニット及び前記第１逆洗浄ユニットを経由して前記第１濾紙供給ユニットに向かって走行する前記濾過材は、前記第２逆洗浄ユニットにて水分が付与されることを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。
【請求項１４】
前記減圧濾過ユニット及び前記第１、第２逆洗浄ユニットでの濾過を、減圧値が０〜−１００ｋＰａ、好ましくは−１ｋＰａ〜−５０ｋＰａの減圧下で行うことを特徴する請求項１記載のスラッジ除去装置。