(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈降する液体が付着した微細物を沈殿させる沈殿部を備え、
前記沈殿部は、
沈殿する液体が付着した微細物を収納する収納室を有するシリンダと、
前記収納室に収納される前記微細物を押圧する押圧手段と、
前記押圧によって液体を外部に排出する液体排出通路と、
前記液体を除去した微細物を前記収納室から排出する排出手段と、
を有し、
前記シリンダは、前記液体を除去した微細物を前記収納室から排出する排出開口を有し、
前記排出手段は、前記シリンダの排出側端面を、スライド面がスライドして前記排出開口を開閉するゲートを有し、
前記ゲートが前記排出開口を閉じた状態では、
前記ゲートのスライド面と前記シリンダの排出側端面との間に前記液体排出通路が形成され、
前記押圧手段により前記収納室に収納される前記微細物を押圧し、前記微細物に付着する液体を除去して前記液体排出通路から排出可能であり、
前記液体排出通路は、
前記シリンダの排出側端面に形成された排出溝と、
前記シリンダの排出側端面をスライドする前記ゲートのスライド面とで構成され、
前記ゲートが前記排出開口を閉じた状態では、
前記ゲートのスライド面が前記排出溝を覆い前記液体排出通路が形成され、
前記ゲートが前記排出開口を開いた状態では、
前記ゲートが前記排出溝を開いて前記液体排出通路を開放し、
前記液体を除去した微細物を前記収納室から排出可能であることを特徴とする微細物除去装置。
【請求項２】
前記押圧手段は、
前記収納室に収納される前記微細物が所定量になると加圧し、
前記液体を付着した微細物から液体を除去し、または前記液体を除去して微細物を固形化することを特徴とする請求項１に記載の微細物除去装置。
【請求項３】
前記排出手段は、
前記液体を除去した微細物を固形化し、または液体を除去した状態で前記収納室から排出して回収することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細物除
去装置。
【請求項４】
微細物を含む液を供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて微細物を分離した液体を排出し、渦巻きを減速させて分離された液体が付着した微細物を沈降させる遠心分離部を備え、
前記遠心分離部に、
前記沈殿部を接続することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の微細物除去装置。
【請求項５】
微細物を含む液から分離された液体が付着した微細物を収納して沈降させるホッパ部を備え、
前記ホッパ部に、
前記沈殿部を接続することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の微細物除去装置。
【請求項６】
流体を循環させる循環経路に前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の微細物除去装置を配置し、
前記微細物除去装置により微細物に付着する液体を除去することを特徴とする微細物除去システム。
【請求項７】
前記除去した液体を前記循環経路に戻す戻し経路を有することを特徴とする請求項６に記載の微細物除去システム。
【請求項８】
前記液体を除去した微細物を固形化し、または液体を除去した状態で回収することを特徴とする請求項６に記載の微細物除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去し、液体を除去した微細物を回収することが可能な微細物除去装置及び微細物除去システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれ、切削液には微粉末状の切削クズが含まれる。この微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で切削クズを除去して切削液を供給タンクに戻している（例えば特許文献１）。
【０００３】
このようなフィルタ装置として、例えばフィルタ膜によって切削クズを除去したり、沈殿によって切削クズを除去するものがあるが、いずれも切削液に大量に含まれる微粉末状の切削クズを、小型の装置で短時間に確実に除去することができない等の問題がある。
【０００４】
また、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合まずフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。この洗浄作業や使用不能になると交換作業が発生する。また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、濾過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる等の問題がある。
【０００５】
このため、出願人は、小型の装置で短時間に大量に微細物を分離して確実に除去することが可能であり、かつ洗浄作業や交換作業をなくし、低コストである装置を提供した（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３７７４３号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような装置では、沈殿カップを着脱可能に接続し、沈殿カップに微細物を沈殿させて取り外すことで、沈殿した微細物を一度に排出するようにしているが、沈殿カップに切削液も混入しており、この切削液を除去することが必要になる。
【０００８】
また、沈殿部の沈殿カップに沈殿した微細物を排出する排出口が設けられ、排出バルブの手動操作で排出口から沈殿した微細物を排出しているが、この微細物の排出時に切削液も漏れることがあるため、同様に切削液を除去することが必要になる。
【０００９】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、微細物に付着する液体を除去し、微細物を固形化し、あるいは液体を除去した状態で回収することが可能な微細物除去装置及び微細物除去システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、沈降する液体が付着した微細物を沈殿させる沈殿部を備え、
前記沈殿部は、
沈殿する液体が付着した微細物を収納する収納室を有するシリンダと、
前記収納室に収納される前記微細物を押圧する押圧手段と、
前記押圧によって液体を外部に排出する液体排出通路と、
前記液体を除去した微細物を前記収納室から排出する排出手段と、
を有し、
前記シリンダは、前記液体を除去した微細物を前記収納室から排出する排出開口を有し、
前記排出手段は、前記シリンダの排出側端面を、スライド面がスライドして前記排出開口を開閉するゲートを有し、
前記ゲートが前記排出開口を閉じた状態では、
前記ゲートのスライド面と前記シリンダの排出側端面との間に前記液体排出通路が形成され、
前記押圧手段により前記収納室に収納される前記微細物を押圧し、前記微細物に付着する液体を除去して前記液体排出通路から排出可能であり、
前記液体排出通路は、
前記シリンダの排出側端面に形成された排出溝と、
前記シリンダの排出側端面をスライドする前記ゲートのスライド面とで構成され、
前記ゲートが前記排出開口を閉じた状態では、
前記ゲートのスライド面が前記排出溝を覆い前記液体排出通路が形成され、
前記ゲートが前記排出開口を開いた状態では、
前記ゲートが前記排出溝を開いて前記液体排出通路を開放し、
前記液体を除去した微細物を前記収納室から排出可能であることを特徴とする微細物除去装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記押圧手段は、
前記収納室に収納される前記微細物が所定量になると加圧し、
前記液体を付着した微細物から液体を除去し、または前記液体を除去して微細物を固形化することを特徴とする請求項１に記載の微細物除去装置である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記排出手段は、
前記液体を除去した微細物を固形化し、または液体を除去した状態で前記収納室から排出して回収することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細物除去装置である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、微細物を含む液を供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて微細物を分離した液体を排出し、渦巻きを減速させて分離された液体が付着した微細物を沈降させる遠心分離部を備え、
前記遠心分離部に、
前記沈殿部を接続することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の微細物除去装置である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、微細物を含む液から分離された液体が付着した微細物を収納して沈降させるホッパ部を備え、
前記ホッパ部に、
前記沈殿部を接続することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の微細物除去装置である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、流体を循環させる循環経路に前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の微細物除去装置を配置し、
前記微細物除去装置により微細物に付着する液体を除去することを特徴とする微細物除去システムである。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、前記除去した液体を前記循環経路に戻す戻し経路を有することを特徴とする請求項６に記載の微細物除去システムである。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記液体を除去した微細物を固形化し、または液体を除去した状態で回収することを特徴とする請求項６に記載の微細物除去システムである。
【発明の効果】
【００１９】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００２０】
請求項１に記載の発明では、微細物に付着する液体を除去し、液体を除去した微細物を収納室から排出し、微細物を固形化し、あるいは液体を除去した状態で回収し、微細物を液体の漏れがなく回収することができる。また、沈殿部のシリンダは、液体を除去した微細物を収納室から排出する排出開口を有し、排出手段は、シリンダの排出側端面を、スライド面がスライドして排出開口を開閉するゲートを有し、ゲートが排出開口を閉じた状態では、ゲートのスライド面とシリンダの排出側端面との間に液体排出通路が形成され、微細物の押圧によって付着した液体を液体排出通路から外部に排出することができる。ゲートが排出開口を開いた状態では、ゲートが液体排出通路を開放し、液体排出通路に排出される液体とともに微細物が入り込むことがあっても、液体排出通路が開放されることで、微細物が液体排出通路に詰まることなく落下して容易に排出することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明では、収納室に収納される微細物が所定量になると加圧し、液体を付着した微細物から液体を除去し、または液体を除去して微細物を固形化することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明では、液体を除去した微細物を固形化し、または液体を除去した状態で収納室から排出して回収することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明では、微細物を含む液を供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて微細物を分離した液体を排出し、渦巻きを減速させて分離された液体が付着した微細物を沈降させる遠心分離部を備え、遠心分離部に、沈殿部を接続することで、遠心分離部から微細物を液体の漏れがなく回収することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明では、微細物を含む液から分離された液体が付着した微細物を収納して沈降させるホッパ部を備え、ホッパ部に、沈殿部を接続することで、ホッパ部から微細物を液体の漏れがなく回収することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明では、流体を循環させる循環経路に前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の微細物除去装置を配置し、微細物除去装置により微細物に付着する液体を除去することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、除去した液体を循環経路に戻し、液体の漏れがなく除去することができ、しかも液体を再利用し消費を抑えることができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明では、液体を除去した微細物を固形化し、または液体を除去した状態で排出することで、微細物を液体の漏れがなく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施の形態の微細物除去装置の断面図である。
【図２】遠心分離部の平面図である。
【図３】微細物を排出する状態を説明する断面図である。
【図４】微細物を排出する部分の正面図である。
【図５】微細物除去装置の制御の構成図である。
【図６】微細物除去装置の作動を示すタイムチャートである。
【図７】微細物除去装置の作動を示す断面図である。
【図８】第２の実施の形態の微細物除去装置の断面図である。
【図９】第３の実施の形態の微細物除去装置の断面図である。
【図１０】微細物除去装置の作動を示す図である。
【図１１】第４の実施の形態の微細物除去装置の断面図である。
【図１２】第１の実施の形態の微細物除去システムを示す構成図である。
【図１３】第２の実施の形態の微細物除去システムを示す構成図である。
【図１４】第３の実施の形態の微細物除去システムを示す構成図である。
【図１５】第４の実施の形態の微細物除去システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明の微細物除去装置及び微細物除去システムの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
【００３０】
この発明の微細物除去装置及び微細物除去システムは、製薬、化学、食品、飲料の原料他の微細物の回収に、また自動車、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に、また各工場、水処理等の循環水、排水の濾過に、また半導体、バイオ等の不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の異物である微細物の除去等に使用され、液体に含まれる微細物を分離除去するものに広く使用される。
【００３１】
（微細物除去装置）
［第１の実施の形態］
「微細物除去装置の構造」
この微細物除去装置の第１の実施の形態を、図１乃至図４に示す。図１は微細物除去装置の断面図、図２は遠心分離部の平面図、図３は微細物を排出する状態を説明する断面図、図４は微細物を排出する部分の正面図である。
【００３２】
この実施の形態の微細物除去装置１０は、図１乃至図４に示すように、遠心分離部１１と、沈殿部２１とを備え、機器１００に循環ポンプ５０１の駆動により切削液を貯留タンク５０２から供給して循環させる循環経路Ｔに配置される。遠心分離部１１は、密閉筒１２を筒体１３に一体に複数段に設け、上段の密閉筒１２に連通して流体入口１４と流体出口１５が設けられている。このように、筒体１３に密閉筒１２を一体に設けることで、遠心分離部１１の気密性を向上させることができる。
【００３３】
遠心分離部１１は、軸芯に液体出口１５を有し、軸芯から偏位した位置に液体入口１４を有しており、テーパ下部１２ａに連通孔１２ｂを有する密閉筒１２を上下方向に２個形成しているが、２個に限定されず、１個でも、また複数個接続する構成でも良い。この密閉筒１２は、断面円状であり、筒体１３はアルミニウム等の金属で形成され、軽量で強度があるが、樹脂、ゴムなどでもよく特に限定されない。
【００３４】
遠心分離部１１は、液体入口１４から微細物を含む液を所定流速で供給して複数の密閉筒１２の内部で渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて液体出口１５から微細物を分離した液体を排出し、渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させる。この遠心分離部１１の構造は、この実施の形態に限定されず、一般的な遠心分離装置の構造でもよい。
【００３５】
沈殿部２１は、収納室２３と、押圧手段２４と、液体排出通路２５と、排出手段３０とを有し、液体が付着している微細物に圧力をかけることで微細物に付着する液体を除去し、微細物を固形化するが、固形化しないで、付着する液体を除去した状態の微細物としてもよい。
【００３６】
沈殿部２１は、シリンダ５０を備え、このシリンダは分割シリンダ部５０ａと分割シリンダ部５０ｂを複数の締付ボルト５１により締付けて組み付ける。分割シリンダ部５０ａにはスリーブ２６を嵌合し、スリーブ２６内に収納室２３が形成される。スリーブ２６は金属で成形され、締付ボルト５２により分割シリンダ部５０ａに抜け止めされている。スリーブ２６が磨耗すると、締付ボルト５２を緩めることで交換可能になっている。
【００３７】
分割シリンダ部５０ａには、スリーブ２６に連通して微細物入口部１７が設けられ、この微細物入口部１７は連通管１６を介して遠心分離部１１と連通しており、微細物入口部１７は押圧手段２４によって開閉される。微細物入口部１７が開いたときに、遠心分離部１１から連通管１６を介して沈殿する液体が付着した微細物を収納室２３に収納する。
【００３８】
分割シリンダ部５０ｂには、押圧手段２４を構成するピストン２４ａ、ロッド２４ｂ、可動壁２４ｃ、隔壁２４ｄが組み付けられている。隔壁２４ｄを貫通するロッド２４ｂの先端にはピストン２４ａが固定され、ロッド２４ｂの頭部には可動壁２４ｃが固定され、可動壁２４ｃによって第１室２４ｅ１と第２室２４ｅ２を形成する。
【００３９】
分割シリンダ部５０ｂには、第１室２４ｅ１と連通して第１ポートａ１が形成され、第２室２４ｅ２と連通して第２ポートａ２が形成され、第１ポートａ１及び第２ポートａ２にはピストン駆動ポンプ２４ｆが連通されている。ピストン駆動源２４ｆを駆動し、第１ポートａ１を介して第１室２４ｅ１に圧縮空気を供給すると、可動壁２４ｃが前進してロッド２４ｂを介してピストン２４ａが前進し、第２ポートａ２を介して第２室２４ｅ２に圧縮空気を供給すると、可動壁２４ｃが後退してロッド２４ｂを介してピストン２４ａが後退する。ピストン駆動源２４ｆは、空圧装置を用いているが、油圧装置を用いてもよい。
【００４０】
分割シリンダ部５０ｂには、センサＬＳ３，ＬＳ４，ＬＳ５，ＬＳ６が配置され、可動壁２４ｃを検出することで、ピストン２４ａの位置を知ることができるようになっている。このセンサＬＳ３，ＬＳ４，ＬＳ５，ＬＳ６は、電磁センサなどの非接触センサが用いられ、位置検出情報は制御装置５１０に送られる。
【００４１】
制御装置５１０は、マイクロコンピュータで構成され、操作部５１１から電源入力、制御信号に基づき循環ポンプ５０１を制御するとともに、センサＬＳ３，ＬＳ４，ＬＳ５，ＬＳ６からの位置検出情報に基づきピストン駆動ポンプ２４ｆを制御する。
【００４２】
排出手段３０は、ゲート３０ａ、ロッド３０ｂ、可動壁３０ｃ、シリンダ３０ｄを有する。ゲート３０ａにロッド３０ｂの先端が固定され、ロッド３０ｂの頭部に可動壁３０ｃが固定され、シリンダ３０ｃの内部は可動壁３０ｃによって第１室３０ｅ１と第２室３０ｅ２を形成する。
【００４３】
シリンダ３０ｄには、第１室３０ｅ１と連通して第１ポートｂ１が形成され、第２室３０ｅ２と連通して第２ポートｂ２が形成され、第１ポートｂ１及び第２ポートｂ２にはゲート駆動源３０ｆが連通されている。ゲート駆動源３０ｆを駆動し、第１ポートｂ１を介して第１室３０ｅ１に圧縮空気を供給すると、可動壁３０ｃが前進してロッド３０ｂを介してゲート３０ａが前進し、第２ポートｂ２を介して第２室３０ｅ２に圧縮空気を供給すると、３０ｃが後退してロッド３０ｂを介してゲート３０ａが後退する。ゲート駆動源３０ｆは、空圧装置を用いているが、油圧装置を用いてもよい。
【００４４】
シリンダ３０ｄには、センサＬＳ１，ＬＳ２が配置され、可動壁３０ｃを検出することで、ゲート３０ａの位置を知ることができるようになっている。このセンサＬＳ１，ＬＳ２は、電磁センサなどの非接触センサが用いられ、位置検出情報は制御装置５１０に送られる。この制御装置５１０は、センサＬＳ１，ＬＳ２からの位置検出情報に基づきゲート駆動源３０ｆを制御する。
【００４５】
液体排出通路２５は、スリーブ２６の開口部２６ａの端面２６ｂに円弧状に形成された排出溝２６ｃと、分割シリンダ部５０ａのガイド面５０ｃに円弧状に形成された排出溝５０ｄと、ゲート３０ａのスライド面３０ａ１とから構成される。排出溝２６ｃと排出溝５０ｄは、複数個所に形成され、それぞれの排出溝２６ｃと排出溝５０ｄは連通しているが、この連通した排出溝２６ｃと排出溝５０ｄは、１箇所でもよく、場所も下部に限定されない。
【００４６】
液体排出通路２５の下方位置に、排出液受け部２７が配置され、この排出液受け部２７には排出管２８が接続されている。ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを閉じた状態では、ゲート３０ａのスライド面３０ａ１が排出溝２６ｃと排出溝５０ｄを覆うことで液体排出通路２５が形成され、ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを開いた状態では、ゲート３０ａのスライド面３０ａ１が排出溝２６ｃと排出溝５０ｄを覆うことがなく、液体排出通路２５が開放される。したがって、液体排出通路２５に排出される液体とともに微細物が入り込むことがあっても、ゲート３０ａのスライド面３０ａ１が排出溝２６ｃと排出溝５０ｄを覆うことがなくなると液体排出通路２５が開放され、微細物が液体排出通路２５に詰まることなく落下して排出液受け部２７へ排出される。
【００４７】
ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを閉じ、ピストン２４ａが後退して微細物入口部１７が開いたときに、遠心分離部１１から連通管１６を介して沈殿する液体が付着した微細物を収納室２３に収納され、ピストン２４ａが前進して微細物を押圧し液体を除去し、この液体は液体排出通路２５から排出液受け部２７に排出され、排出管２８を介して貯留タンク５０２へ戻される。そして、固形化し、または付着する液体を除去した状態の微細物は、ゲート３０ａが後退してスリーブ２６の開口部２６ａを開き、ピストン２４ａが排出位置へ前進することで、スリーブ２６の開口部２６ａから押し出されて落下し、回収容器８０に回収する。
【００４８】
「微細物除去装置の作動」
次に、微細物除去装置の作動を、図５乃至図７に基づいて説明する。図５は微細物除去装置の制御の構成図、図６は微細物除去装置の作動を示すタイムチャート、図７は微細物除去装置の作動を示す断面図である。
【００４９】
＊原点復帰作動
この微細物除去装置１０が作動後、あるいは停電などで停止状態であると、ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを開き、可動壁２４ｃがセンサＬＳ３〜ＬＳ６の間のいずれかの位置にある。操作部５１１から電源を入力すると、この電源入力信号により制御装置５１０は、ピストン駆動源２４ｆを制御して第１ポートａ１を介して第１室２４ｅ１に圧縮空気を供給し、可動壁２４ｃを前進させる。
【００５０】
このため、ロッド２４ｂを介してピストン２４ａが前進し、センサＬＳ６が可動壁２４ｃを検出すると、ピストン駆動源２４ｆを制御して第２ポートａ２を介して第２室２４ｅ２に圧縮空気を供給し、可動壁２４ｃを後退させる。このため、ロッド２４ｂを介してピストン２４ａが後退し、センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出すると、ピストン駆動ポンプ２４ｆの制御を停止し、ピストン２４ａが微細物入口部１７を閉じて連通管１６を介して沈殿する液体が付着した微細物が収納室２３に収納されることを規制する。
【００５１】
このピストン２４ａが微細物入口部１７を閉じた状態で、ゲート駆動源３０ｆを制御して第１ポートｂ１を介して第１室３０ｅ１に圧縮空気を供給すると、可動壁３０ｃが前進してロッド３０ｂを介してゲート３０ａが前進し、ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを閉じる。このスリーブ２６の開口部２６ａを閉じると、センＬＳ２が可動壁３０ｃを検出することで、センサＬＳ２からの位置検出情報に基づき制御装置５１０のタイマー１が作動し、原点復帰が行われる（図７（ａ））。
【００５２】
＊微細物加圧作動
制御装置５１０は、原点復帰が行われると、タイマー１が作動し、このタイマー１で設定された時間が経過すると、循環ポンプ５０１を駆動して切削液を貯留タンク５０２から遠心分離部１１を介して機器１００に供給して循環させる。
【００５３】
この循環ポンプ５０１の駆動とともに、ピストン駆動源２４ｆを制御して第２ポートａ２を介して第２室２４ｅ２に圧縮空気を供給し、可動壁２４ｃを後退させる。このため、ロッド２４ｂを介してピストン２４ａが後退し、ピストン２４ａが微細物入口部１７を開き、微細物入口部１７から連通管１６を介して遠心分離部１１から沈殿する液体が付着した微細物を収納室２３に収納する（図７（ｂ））。
【００５４】
センサＬＳ３が可動壁２４ｃを検出すると、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第１ポートａ１を介して第１室２４ｅ１に圧縮空気を供給するように切り替えると、可動壁２４ｃが前進してロッド２４ｂを介してピストン２４ａが  前進し、ピストン２４ａが微細物入口部１７を閉じ、センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出する。さらに、前進してセンサＬＳ５が可動壁２４ｃを検出すると、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第２ポートａ２を介して第２室２４ｅ２に圧縮空気を供給するように切り替える。これにより、可動壁２４ｃを後退し、ロッド２４ｂを介してピストン２４ａが後退し、ピストン２４ａが微細物入口部１７を開き、微細物入口部１７から連通管１６を介して沈殿する液体が付着した微細物を収納室２３に収納する。
【００５５】
センサＬＳ３が可動壁２４ｃを検出すると、再度ピストン駆動源２４ｆを制御し、第１ポートａ１を介して第１室２４ｅ１に圧縮空気を供給するように切り替える。これにより、再度可動壁２４ｃが前進してロッド２４ｂを介してピストン２４ａが前進し、ピストン２４ａが微細物入口部１７を閉じ、センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出し、さらに前進してセンサＬＳ５が可動壁２４ｃを検出すると、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第２ポートａ２を介して第２室２４ｅ２に圧縮空気を供給するように切り替える。これにより、再度可動壁２４ｃを後退し、ロッド２４ｂを介してピストン２４ａが後退し、ピストン２４ａが微細物入口部１７を開き、微細物入口部１７から連通管１６を介して沈殿する液体が付着した微細物を収納室２３に収納することを繰り返す。これにより、所定量の微細物が収納室２３に溜まりピストン２４ａの前進距離が短くなる。
【００５６】
ピストン２４ａの前進したときに、センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出し、センサＬＳ５が可動壁２４ｃを検出しないと、タイマー２が作動し、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第１ポートａ１を介して第１室２４ｅ１に圧縮空気を供給し続けてピストン２４ａにより微細物を加圧する。ピストン２４ａが前進と後退を繰り返すことがなく、所定量の微細物が収納室２３に溜まることがある場合にもセンサＬＳ５が可動壁２４ｃを検出しないと、タイマー２が作動し、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第１ポートａ１を介して第１室２４ｅ１に圧縮空気を供給し続けてピストン２４ａにより微細物を加圧する。
【００５７】
タイマー２の設定した加圧作動時間が経過すると、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第２ポートａ２を介して第２室２４ｅ２に圧縮空気を供給し、これにより可動壁２４ｃが後退し、ロッド２４ｂを介してピストン２４ａが後退する。センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出すると、制御装置５１０は、ゲート駆動源３０ｆを駆動する（図７（ｃ））。
【００５８】
＊微細物排出作動
制御装置５１０は、センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出した位置検出情報に基づきゲート駆動源３０ｆを制御し、第２ポートｂ２を介して第２室３０ｅ２に圧縮空気を供給すると、可動壁３０ｃが後退してロッド３０ｂを介してゲート３０ａが後退し、ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを開ける。このスリーブ２６の開口部２６ａを開けると、センＬＳ１が可動壁３０ｃを検出し、センサＬＳ１からの位置検出情報に基づき制御装置５１０は、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第１ポートａ１を介して第１室２４ｅ１に圧縮空気を供給し、可動壁２４ｃが前進してロッド２４ｂを介してピストン２４ａが前進し、センサＬＳ６が可動壁２４ｃを検出すると、ピストン２４ａが加圧された微細物をスリーブ２６の開口部２６ａから押し出し、加圧された微細物が回収容器８０に回収される（図７（ｄ））。
【００５９】
センサＬＳ６が可動壁２４ｃを検出すると、センサＬＳ６からの位置検出情報に基づき制御装置５１０は、ピストン駆動源２４ｆを制御し、第２ポートａ２を介して第２室２４ｅ２に圧縮空気を供給し、これにより可動壁２４ｃが後退し、ロッド２４ｂを介してピストン２４ａが後退する。センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出すると、制御装置５１０は、ゲート駆動源３０ｆを制御する。
【００６０】
制御装置５１０は、センサＬＳ４が可動壁２４ｃを検出した位置検出情報に基づき、ゲート駆動源３０ｆを制御し、第１ポートｂ１を介して第１室３０ｅ１に圧縮空気を供給すると、可動壁３０ｃが前進してロッド３０ｂを介してゲート３０ａが前進し、ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを閉じる。このようにして、ゲート３０ａがスリーブ２６の開口部２６ａを閉じることで、微細物加圧作動のピストン２４ａの後退から微細物排出作動の１サイクルが完了し（図７（ａ））、再度微細物加圧作動のピストン２４ａの後退から微細物排出作動のサイクルを循環ポンプ５０１が停止するまで繰り返す。
【００６１】
［第２の実施の形態］
「微細物除去装置の構造」
この微細物除去装置の第２の実施の形態を、図８に示す。図８は微細物除去装置の断面図である。
【００６２】
この実施の形態の微細物除去装置１０は、図８に示すように、遠心分離部１１と、沈殿部２１とを備え、沈殿部２１の押圧手段２４の構成が、図１乃至図７の実施の形態と異なるが、その他の構成は同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６３】
押圧手段２４は、ピストン２４ｇと、ロッド２４ｈ、駆動ギヤ２４ｉ、ピストン駆動モータ２４ｊなどで構成される。ピストン２４ｇの後端部にロッド２４ｈが固定され、ロッド２４ｈのギヤに駆動ギヤ２４ｉが噛み合っている。ピストン駆動モータ２４ｊによって駆動ギヤ２４ｉが正転すると、ロッド２４ｈを介してピストン２４ｇが前進し、駆動ギヤ２４ｉが逆転すると、ロッド２４ｈを介してピストン２４ｇが後退する。
【００６４】
制御装置５０４は、ピストン駆動モータ２４ｊを制御し、ピストン２４ｇが前進し、液体が付着した微細物を押圧し、この押圧によって液体が液体排出通路２５から外部に排出され、微細物に付着する液体を除去し、微細物を固形化し、または付着する液体を除去した状態の微細物とし、加圧された微細物はスリーブ２６の開口部２６ａから押し出して回収容器８０に回収される。
【００６５】
「微細物除去装置の作動」
この実施の形態の微細物除去装置では、制御装置５０４が、ピストン駆動モータ２４ｊを制御し、図１乃至図７の実施の形態と同様に初期作動、微細物加圧作動、微細物排出作動を行う。
【００６６】
［第３の実施の形態］
「微細物除去装置の構造」
この微細物除去装置の第３の実施の形態を、図９に示す。図９は微細物除去装置の断面図である。
【００６７】
この第３の実施の形態は、図１乃至図７の第１の実施の形態と同様に構成されるが、押圧手段２４に移送手段４０を備える。移送手段４０は、駆動ロッド４０ａと、移送ロッド４０ｂと、トレイ４０ｃとを有する。駆動ロッド４０ａは、可動壁２４ｃに固定され、分割シリンダ部５０ｂに移動可能に連通されている。分割シリンダ部５０ｂの連通部５０ｂ１は、気密構造になっている。移送ロッド４０ｂの後端は、レバー４０ｄを介して駆動ロッド４０ａに連結され、移送ロッド４０ｂは駆動ロッド４０ａとともに移動する。移送ロッド４０ｂの先端には、プレート４０ｅが固定されている。トレイ４０ｃは、分割シリンダ部５０ａの下方に配置され、回収容器８０の上方位置まで伸びており、トレイ４０ｃによって回収容器８０を任意の位置に配置することができる。
【００６８】
「微細物除去装置の作動」
次に、微細物除去装置１０の作動を、図１０に基づいて説明する。図１０は微細物除去装置の作動を示す図である。この第３の実施の形態は、図１乃至図７の第１の実施の形態と同様に作動し、ピストン２４ａを前進させて微細物をピストン２４ａによって押圧し、微細物に付着する液体を除去し、微細物を固形化し、または付着する液体を除去した状態の微細物とし、ピストン２４ａが加圧された微細物をスリーブ２６の開口部２６ａから押し出し、加圧された微細物がトレイ４０ｃ上に排出される（図１０（ａ））。
【００６９】
微細物を収納室２３からトレイ４０ｃ上へ排出した後に、ピストン２４ａをさらに前進させると、駆動ロッド４０ａを介して移送ロッド４０ｂが前進する。この移送ロッド４０ｂの前進によってトレイ４０ｃに排出された固形化した微細物、または付着する液体を除去した状態の微細物がプレート４０ｅにより押され、トレイ４０ｃに沿って移送されて回収容器８０に回収される（図１０（ｂ））。
【００７０】
［第４の実施の形態］
この微細物除去装置の第４の実施の形態を、図１１に示す。図１１は微細物除去装置の断面図である。この第４の実施の形態は、微細物を含む液から分離された液体が付着した微細物を収納して沈降させるホッパ部６０を備え、ホッパ部６０に、沈殿部２１を接続した構成である。
【００７１】
ホッパ部６０は、上部と下部を開口したじょうご状であり、下部に沈殿部２１が接続される。ホッパ部６０の上部から微細物を含む液から分離された液体が付着した微細物が供給され、ホッパ部６０に収納された液体が付着した微細物はじょうご状によって沈降して下部から沈殿部２１に供給される。
【００７２】
沈殿部２１は、図１乃至図７の第１の実施の形態のものを用いたが、これに限定されることなく、第２の実施の形態及び第３の実施の形態のものも同様に用いることができる。このように、ホッパ部６０に、沈殿部２１を接続することで、ホッパ部６０から微細物を液体の漏れがなく回収することができる。
【００７３】
（微細物除去システム）
［第１の実施の形態］
この微細物除去システムの第１の実施の形態を、図１２に示す。図１２は微細物除去システムを示す構成図である。
【００７４】
この微細物除去システムＡは、工作機、加工機などの機器の切削粉等の微細物の回収に用いる場合であり、機器に切削液を供給して循環させる循環経路Ｔを有する加工システムＢに備えられる。この循環経路Ｔは、機器１００に切削液を貯留タンク１０１から供給する供給経路１０８と、機器１００からの切削液を貯留タンク１０１に戻す戻し経路１０２から構成する。この循環経路Ｔには、切替弁１０５，１０６が配置され、切替弁１０６を閉じ、切替弁１０５を開放することで、機器１００と連通し、一方切替弁１０５を閉じ、切替弁１０６を開放することで、貯留タンク１０１と連通する。
【００７５】
この循環経路Ｔの供給経路１０８にポンプ１０７を配置し、このポンプ１０７の駆動により貯留タンク１０１に貯留する切削液を、供給経路１０８から切替弁１０６を閉じた状態で、切替弁１０５を介して機器１００へ供給し、切削に用いた切削液は戻し経路１０２を介して貯留タンク１０１に戻し循環させる。切削液を機器１００へ供給しないときは、切替弁１０５を閉じた状態で、切替弁１０６を介して貯留タンク１０１に戻し循環させる。この実施の形態では、液体として切削液に含まれる微粉末状クズの微細物を除去する場合について用いているが、微細物であればよく、微粉末状クズに限定されない。
【００７６】
この実施の形態の微細物除去システムＡは、流体の切削液をポンプ１０７により機器に供給して循環させる循環経路Ｔに微細物除去装置１０を配置する。この微細物除去装置１０は、第１の実施の形態のものを用いているが、第１の実施の形態のものに限定されず、第２の実施の形態のものを用いてもよく、また第３の実施の形態のものを用いてもよく、沈殿部２１において微細物を押圧し、微細物に付着する切削液を除去し、液体排出通路２５から排出液受け部２７に排出され、排出管２８を介して排出タンク９０に回収される。
【００７７】
遠心分離部１１では、液体入口１４から微細物を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて液体出口１５から微細物を分離した切削液を排出し、渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させる。
【００７８】
遠心分離部１１の液体出口１５は、切替弁１０５と切替弁１０６の間に接続され、循環ポンプ１０７の駆動により循環経路１０８を介して液体入口１４に供給し、遠心分離部１１により微細物を分離した切削液は、液体出口１５から切替弁１０６を閉じた状態で切替弁１０５を介して機器１００へ供給され、切削に用いた切削液は戻し経路１０２を介して貯留タンク１０１に戻し循環させる。また、切削液を機器１００へ供給しないときは、液体出口１５から切替弁１０５を閉じた状態で切替弁１０６を介して貯留タンク１０１に戻し循環させる。
【００７９】
この微細物除去システムＡでは、流体を循環させる循環経路Ｔに微細物除去装置１０を配置することで、微細物除去装置１０により微細物に付着する切削液を除去することができる。また、切削液を除去した微細物を固形化し、または切削液を除去した状態で排出することで、微細物を切削液の漏れがなく回収容器８０に回収することができる。
【００８０】
［第２の実施の形態］
この微細物除去システムの第２の実施の形態を、図１３に示す。図１３は微細物除去システムを示す構成図である。この実施の形態では、第１の実施の形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態では、沈殿部２１において微細物を押圧し、微細物に付着する切削液を除去し、排出管２８から除去するが、この排出管２８は、機器１００に供給して循環させる循環経路Ｔに接続され、微細物に付着する切削液を除去して循環経路Ｔに戻す戻し通路とすることで再度切削液として使用する。
【００８１】
この切削液を吸引して循環経路Ｔに戻す箇所は、貯留タンク１０１に戻しているが、戻し経路１０２に戻してもよい。また、循環経路１０８を介して微細物除去装置１０に供給し、微細物除去装置１０により再度遠心状態で微細物を外側へ移動させて液体出口１５から微細物を分離した切削液を戻し経路１０２に戻してもよい。
【００８２】
この微細物除去装置１０は、第１の実施の形態のものを用いているが、第１の実施の形態のものに限定されず、第２の実施の形態のものを用いてもよく、また第３の実施の形態のものを用いてもよい。
【００８３】
［第３の実施の形態］
この微細物除去システムの第３の実施の形態を、図１４に示す。図１４は微細物除去システムを示す構成図である。この実施の形態では、機器１００に切削液を貯留タンク２０１から供給する供給経路２０８と、機器１００からの切削液を貯留タンク２０１に戻す戻し経路２０２から循環経路Ｔを構成する。この供給経路２０８には、ポンプ２０９が配置されている。
【００８４】
この循環経路Ｔには、遠心分離装置３００が配置され、この遠心分離装置３００によってポンプ２０９の駆動により供給経路２０８から供給される切削液に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去する。分離した微細物は回収タンク１２０に切削液とともに供給され、微細物を除去した切削液は循環経路Ｔを介して機器１００に供給される。遠心分離装置３００は、周知のものが用いられるが、微細物除去装置１０の遠心分離部１１のように構成してもよい。
【００８５】
回収タンク１２０に貯留される微細物には、切削液が付着していることで、切削液が溜まる。回収タンク１２０には、ベルトコンベア１２１が配置され、モータ１２２によりベルトコンベア１２１を駆動し、回収タンク１２０の底部に沈殿する微細物をかきあげて微細物除去装置１０に供給する。なお、この実施の形態では、ベルトコンベア１２１を用いているが、スクリュウコンベアなどを用いてもよい。回収タンク１２０に溜まる切削液は、排出口１２５からオーバーフローして戻し通路１２６を介して貯留タンク２０１に戻される。回収タンク１２０には、バッフルプレート１２７が遠心分離装置３００からの微細物が切削液とともに落下して供給される位置と、排出口１２５との間に配置され、浮遊した微細物が排出口１２５から排出されることを防ぎ、かつ沈殿した微細物をベルトコンベア１２１によってかきあげるようにする。
【００８６】
この微細物除去装置１０は、第４の実施の形態のものが用いられ、ホッパ部６０の上部から微細物を含む切削液から分離された切削液が付着した微細物が供給され、ホッパ部６０に収納された切削液が付着した微細物はじょうご状によって沈降して下部から沈殿部２１に供給される。
【００８７】
このように、ホッパ部６０に、沈殿部２１を接続することで、ホッパ部６０から微細物を切削液の漏れがなく回収することができ、除去した切削液を循環経路Ｔに戻し、切削液の漏れがなく除去することができ、しかも切削液を再利用し消費を抑えることができる。この実施の形態では、ホッパ部６０において除去した切削液を戻し通路１３０を介して循環経路Ｔの貯留タンク２０１に戻している。
【００８８】
［第４の実施の形態］
この微細物除去システムの第４の実施の形態を、図１５に示す。図１５は微細物除去システムを示す構成図である。この実施の形態の循環経路Ｔは、第３の実施の形態と同様に構成されるが、この循環経路Ｔには、遠心分離装置が配置されないで、ポンプ２１９の駆動により貯留タンク２０１の切削液を、供給経路２１８から機器１００に供給し、機器１００で加工に用いられた切削液は、が貯留され、切削液に含まれる微細物は回収タンク１２０の底部に溜まり、戻し経路２１２を介して貯留タンク２０１に戻される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去し、液体を除去した微細物を回収することが可能な微細物除去装置及び微細物除去システムに適用可能であり、微細物に付着する液体を除去し、微細物を固形化し、あるいは液体を除去した状態で回収することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
Ａ  微細物除去システム
Ｂ  加工システム
Ｔ  循環経路
１０  微細物除去装置
１１  遠心分離部
１２  密閉筒
１２ａ  テーパ下部
１２ｂ  連通孔
１３  筒体
１４  流体入口
１５  流体出口
１６  連通管
１７  微細物入口部
２１  沈殿部
２３  収納室
２４  押圧手段
２４ａ  ピストン２４ｂ  ロッド
２４ｃ  可動壁
２４ｄ  隔壁
２４ｅ１  第１室
２４ｅ２  第２室
２４ｆ  ピストン駆動源
２４ｇ  ピストン
２４ｈ  ロッド
２４ｉ  駆動ギヤ
２４ｊ  ピストン駆動モータ
２５  液体排出通路
２６  スリーブ
２６ａ  スリーブ２６の開口部
２６ｂ  開口部２６ａの端面
２６ｃ  排出溝
２７  排出液受け部
２８  排出管
３０  排出手段
３０ａ  ゲート
３０ａ１  ゲート３０ａのスライド面
３０ｂ  ロッド
３０ｃ  可動壁
３０ｄ  シリンダ
３０ｅ１  第１室
３０ｅ２  第２室
３０ｆ  ゲート駆動源
４０  移送手段
４０ａ  駆動ロッド
４０ｂ  移送ロッド
４０ｃ  トレイ
４０ｄ  レバー
４０ｅ  プレート
５０ａ  分割シリンダ部
５０ｂ  分割シリンダ部
５０ｂ  ガイド面
５０ｃ  排出溝
６０  ホッパ部
８０  回収容器
９０  排出タンク
１００  機器
１０１，２０１  貯留タンク
１０２，１２６，１３０，２０２，２１２  戻し経路
１０５，１０６  切替弁
１０８，２０８，２１８  供給経路
１０７，２０９，２１９，５０１  循環ポンプ
１２０  回収タンク
１２１  ベルトコンベア
１２２  モータ
１２５  排出口
１２７  バッフルプレート
３００  遠心分離装置
５１０  制御装置
５１１  操作部
ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３，ＬＳ４，ＬＳ５，ＬＳ６  センサ
ａ１，ｂ１  第１ポート
ａ２，ｂ２  第２ポート
【図１】
0005916073.tif 000002
【図２】
0005916073.tif 000003
【図３】
0005916073.tif 000004
【図４】
0005916073.tif 000005
【図５】
0005916073.tif 000006
【図６】
0005916073.tif 000007
【図７】
0005916073.tif 000008
【図８】
0005916073.tif 000009
【図９】
0005916073.tif 000010
【図１０】
0005916073.tif 000011
【図１１】
0005916073.tif 000012
【図１２】
0005916073.tif 000013
【図１３】
0005916073.tif 000014
【図１４】
0005916073.tif 000015
【図１５】
0005916073.tif 000016