(57)【要約】【課題】フィルタの洗浄効果の高いフィルタ装置を得る。【解決手段】フィルタ装置は、垂直軸線の回りに回転自在に支持されている垂直円筒状フィルタ32と、フィルタ半径方向と同じ方向からフィルタ外面に向けられている洗浄用液体ノズル91、93と、フィルタ半径方向と異なる方向からフィルタ外面に向けられている回転用液体ノズル92とを備えている。回転用液体ノズル92から噴出される液体の圧力によってフィルタ32が回転させられるようになされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸線の回りに回転自在に支持されている垂直円筒状フィルタと、フィルタ半径方向と同じ方向からフィルタ外面に向けられている洗浄用液体ノズルと、フィルタ半径方向と異なる方向からフィルタ外面に向けられている回転用液体ノズルとを備えており、回転用液体ノズルから噴出される液体の圧力によってフィルタが回転させられるようになされているフィルタ装置。
【請求項２】
フィルタが、プリーツの内外の折り目がそれぞれ周方向に並ぶように形成されたプリーツフィルタよりなる請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
フィルタ外面に液体の圧力に対する抵抗部材が設けられている請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
フィルタ、洗浄用ノズルおよび回転用ノズルが、被濾過液タンク内に配置されており、被濾過液タンク内の被濾過液を洗浄用ノズルおよび回転用ノズルにそれぞれ供給する供給手段を備えている請求項１〜３のいずれか１つに記載のフィルタ装置。
【請求項５】
被濾過液タンクと並列に濾過液タンクが配置されており、フィルタを通過させられた濾過液を濾過液タンクまで搬送する搬送手段を備えている請求項４に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
フィルタ、洗浄用ノズルおよび回転用ノズルが、被濾過液タンク内に配置されており、被濾過液タンクと並列に濾過液タンクが配置されており、濾過液タンク内の濾過液を洗浄用ノズルおよび回転用ノズルにそれぞれ供給する供給手段を備えている請求項１〜３のいずれか１つに記載のフィルタ装置。
【請求項７】
フィルタを通過させられた濾過液を濾過液タンクまで搬送する搬送手段を備えている請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
洗浄用ノズルおよび回転用ノズルに被濾過液または濾過液を供給するときに、搬送手段による濾過液の搬送を停止する請求項５または７に記載のフィルタ装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械の切削液からスラッジを除去するために用いられるフィルタ装置およびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般的に、フィルタは、目詰まりすることを避けられない。その場合、使い捨てか、逆洗をするか、使用場所から取出して、別の場所で高圧水で洗浄等するようにしていた。
【０００３】
使い捨ての場合、消耗コストが大で、廃棄物が大量に発生する。逆洗の場合、目詰まりしたフィルタは目がふさがっているため、逆洗のための液はフィルタから滲み出る程度の液量となって、充分な洗浄力が得られ難い。洗浄力を強化するために液圧を上げると、フィルタが破壊する危険性があった。別の場所で洗浄する場合、作業が面倒で効率が悪い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、フィルタの洗浄効果の高いフィルタ装置およびその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明によるフィルタ装置は、垂直軸線の回りに回転自在に支持されている垂直円筒状フィルタと、フィルタ半径方向と同じ方向からフィルタ外面に向けられている洗浄用液体ノズルと、フィルタ半径方向と異なる方向からフィルタ外面に向けられている回転用液体ノズルとを備えており、回転用液体ノズルから噴出される液体の圧力によってフィルタが回転させられるようになされているものである。
【０００６】
この発明によるフィルタ装置では、フィルタを洗浄するために、フィルタを回転させながら、フィルタ外面に向かって液体を噴出させている。逆洗をする必要もなく、使用状態のままで、フィルタを洗浄することができる。したがって、フィルタの洗浄効果の高いフィルタ装置が得られる。
【０００７】
さらに、フィルタが、プリーツの内外の折り目がそれぞれ周方向に並ぶように形成されたプリーツフィルタよりなると、フィルタ外面が液体の圧力に対する抵抗力を効果的に発揮するから、フィルタを効果的に回転させることかができる。
【０００８】
また、フィルタ外面に液体の圧力に対する抵抗部材が設けられていると、フィルタの種類を問わずに、あらゆる種類のフィルタを使用することができる。
【０００９】
また、フィルタ、洗浄用ノズルおよび回転用ノズルが、被濾過液タンク内に配置されており、被濾過液タンク内の被濾過液を洗浄用ノズルおよび回転用ノズルにそれぞれ供給する供給手段を備えていると、被濾過液タンク内の被濾過液を循環させて使用することができ、被濾過液の量的なバランスを考慮しなくても良い。さらに、フィルタの洗浄のために、被濾過液タンク外に特別な設備を必要としない。
【００１０】
また、被濾過液タンクと並列に濾過液タンクが配置されており、フィルタを通過させられた濾過液を濾過液タンクまで搬送する搬送手段を備えていることが好ましい。
【００１１】
また、フィルタ、洗浄用ノズルおよび回転用ノズルが、被濾過液タンク内に配置されており、被濾過液タンクと並列に濾過液タンクが配置されており、濾過液タンク内の濾過液を洗浄用ノズルおよび回転用ノズルにそれぞれ供給する供給手段を備えていても良い。
【００１２】
また、フィルタを通過させられた濾過液を濾過液タンクまで搬送する搬送手段を備えていることが好ましい。
【００１３】
この発明によるフィルタ装置の運転方法は、洗浄用ノズルおよび回転用ノズルに被濾過液または濾過液を供給するときに、搬送手段による濾過液の搬送を停止するものである。
【００１４】
この発明によるフィルタ装置の運転方法では、フィルタを洗浄する際に、被濾過液がフィルタを通過させられないため、フィルタを効率よく洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、フィルタの洗浄効果の高いフィルタ装置およびその運転方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
【００１７】
図１を参照すると、被濾過液タンク11および濾過液タンク12が並列状に配置されている。被濾過液タンク11内にはフィルタユニット13が収容されている。フィルタユニット13は、垂直断面方形状ケーシング14によって上下および左右から取り囲まれている。フィルタユニット13から濾過液タンク12まで濾過パイプ15がのびている。濾過パイプ15には濾過ポンプ16が備えられている。ケーシング14の頂壁中央には上軸受17が支持されている。ケーシング14の底壁中央には、上軸受17と対応するように下軸受18が支持されている。ケーシング14の左右両側壁には、フィルタユニット13をまたぎかつケーシング14から上方に突出させられるように逆Ｕ字状洗浄パイプ19の下端部が固定されている。洗浄パイプ19には洗浄ポンプ20が備えられている。洗浄パイプ19の一端部は、開口させられ、その他端部は閉鎖されている。
【００１８】
フィルタユニット13は、フィルタボディ31と、これの外面に保持されているプリーツフィルタ32と、フィルタボディ31の内面に固定されているコレクトパイプ33とを備えている。
【００１９】
フィルタボディ31は、垂直円筒状メインボディ41と、メインボディ41の上端面に着脱自在に取付られている水平リング状トップカバー42と、メインボディ41の下端面に着脱自在に取付られている水平リング状ボトムカバー43とを備えている。
【００２０】
メインボディ41外周面の高さの中程には環状連絡通路51が設けられている。
【００２１】
トップカバー42は、メインボディ41の上端面全体を被覆しかつそこから半径方向外方に張出している。トップカバー42の張出端には下向き折曲縁部61が設けられている。メインボディ41の外周面上端部、トップカバー42の張出部および下向き折曲縁部61によって下向き保持溝62が形成されている。ボトムカバー43は、トップカバー42の上下を逆にした構造をなすものであって、上向き折曲縁部63を有している。そして、下向き保持溝62と同じように、メインボディ41の外周面下端部、ボトムカバー43の張出部および上向き折曲縁部63によって上向き保持溝64が形成されている。
【００２２】
プリーツフィルタ32は、紙、繊維、金属メッシュ等の弾性素材にプリーツ加工を施すことによって製造されたものであって、プリーツの内外の折り目がそれぞれ周方向にそって並ぶように全体として筒状に形成されているものである。
【００２３】
フィルタ32の上端部には上端板71が、フィルタ32の下端部には下端板72がそれぞれ固着されている。上端板71は下向き保持溝62に、下端板72は上向き保持溝64にそれぞれはめ入れられている。上端板71および下端板72は、同一構造のものである。
【００２４】
フィルタ32と両端板71、72の固着の仕方は、以下の通りである。端板71、72の材質としては、液状ゴム、または弾力を有する樹脂（ウレタンゴム、シリコンゴム等液状で流し込みが可能なゴム）が採用される。筒状に成形したフィルタ32の端部を、図示しない金型の端板71、72に相当するキャビティに挿入し、その状態でキャビティ内に上記の材料を流し込み、固化させる。その結果、フィルタ32の両端部がそれぞれ71、72端板にこれの厚みに相当する深さだけ埋め込まれかつ同端部と一体的に固定される。
【００２５】
コレクトパイプ33は、フィルタ軸線上をのびかつ上軸受17に支持されている垂直状主パイプ81と、主パイプ81の下端から等間隔で半径方向外向きにのびかつ先端を連絡通路51に接続している４つの岐パイプ82とよりなる。
【００２６】
主パイプ81の下端部にはこれを下方に延長するように垂直回転軸83が設けられている。回転軸83の下端部は、下軸受18に支持されている。
【００２７】
洗浄パイプ19の閉鎖された側の端部寄りには、上から下にかけて、上洗浄用液体ノズル91、回転用液体ノズル92および下洗浄用液体ノズル93が順次設けられている。上洗浄用液体ノズル91および下洗浄用液体ノズル93は、フィルタ外面にフィルタ半径方向と同じ方向から真っ直ぐ向けられている。回転用液体ノズル92は、フィルタ外面にフィルタ半径方向から異なる方向から所定角度をもって向けられている。
【００２８】
濾過ポンプ16を作動させると、連絡通路51内の濾過済み濾過液が吸上げられ、フィルタ32の外側にある被濾過液がフィルタ32を通過させられる。このときに、フィルタ32の内側部分は、連絡通路51のところだけしか開放されていないが、フィルタ32のプリーツの内側の隣り合う折り目の間は上下方向に一連に繋がっているため、フィルタ32の高さ方向に全体を通じて濾過液はフィルタを通過させられて濾過される。
【００２９】
洗浄ポンプ20を作動させると、洗浄パイプ19に被濾過液が吸い込まれ、吸い込まれた被濾過液が上洗浄用液体ノズル91および下洗浄用液体ノズル93から、フィルタ外面にフィルタ半径方向から真っ直ぐに向けて噴射され、これにより、フィルタ外面に付着した汚濁物が吹き飛ばされる。一方、回転用液体ノズル92からは、被濾過液がフィルタ半径方向から所定角度をもってフィルタ外面に噴射され、その圧力によってフィルタが回転させられる。例えば、洗浄パイプ19内の圧力を２〜３ｋｇ／ｃｍ２とするときに、フィルタユニット13の回転速度は、５０ｒｐｍ程度とする。
【００３０】
図３および図４に、運転制御パターンが示されている。図３では、濾過は、一定の停止間隔をおきながら繰り返し行われる。濾過が停止させられている間に、洗浄が行われる。一方、図４に示すように、濾過が行われているか、停止させられているかに関わらず、洗浄を連続して行うようにしても良い。
【００３１】
ここで、洗浄能力について実験を行ったので、その具体例について、数字を挙げて示す。図３に示すパターンによって、３分濾過し、３０秒洗浄するパターンを繰り返すものとする。フィルタは、目の大きさが５μｍ程度のものを使用した。運転開始当初、濾過液の流量が８８ｌ／分であったが、時間経過とともに、数ｌ／分程度の変化が見られたが、流量の低下は殆ど無かった。これに対し、洗浄を行わなかった場合、運転開始当初、濾過液の流量が９１ｌ／分であったが、最初の１時間が経過すると、８３ｌ／分に低下し、その後、時間毎に数ｌずつ低下し、約８時間が経過した時点で、７６ｌ／分であった。目の大きさが０．５μｍ程度のフィルタについても、同様に、実験を行った。洗浄を行った場合、濾過液の流量は７９ｌ／分で、運転開始当初から一定のままであった。一方、洗浄を行わない場合、運転開始当初、７９ｌ／分であった濾過液の流量が、約８時間が経過すると、５１ｌ／分まで低下した。
【００３２】
図５に示すように、洗浄パイプ101には、上記した被濾過液に代わり、濾過液タンク12から濾過液を供給し、濾過液によって洗浄を行うようにしてもよい。この場合、洗浄パイプ101は、濾過液タンク12から被濾過液タンク11までのびている。
【００３３】
図６は、フィルタから吹き飛ばした汚濁物の回収手段の例を示す。被濾過液タンク111は、上部洗浄タンク部112、中間サイクロンタンク部113および下部回収タンク部114よりなる。上部洗浄タンク部112にフィルタユニット13が収容されている。フィルタから吹き飛ばした汚濁物は、中間サイクロンタンク部113において、遠心力によって下方へ集められ、下部回収タンク部114に溜められる。下部回収タンク部114には排出口115が設けられている。
【００３４】
図７および図８は、フィルタユニット13の変形例を示すものである。フィルタとしては、プリーツフィルタに代わり、外面を平滑とする横断面円筒状フィルタ121が採用されている。この場合、フィルタ121外面上縁部に多数の羽根122が一定間隔をおいて設けられている。これらの羽根122が回転用液体ノズル123から噴出される液体の圧力に対する抵抗部材となっている。回転用液体ノズル123は、羽根122と同レベルとなるように洗浄パイプ19に設けられている。回転用液体ノズル123の下方には３つの洗浄用液体ノズル124が縦一列に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明によるフィルタ装置の垂直縦断面図である。
【図２】同横断面図である。
【図３】同フィルタ装置の運転パターンの説明図である。
【図４】図３とは異なるパターンの運転パターンの説明図である。
【図５】同フィルタ装置の変形例を示す図１相当の断面図である。
【図６】同フィルタ装置の他の変形例を示す図１相当の断面図である。
【図７】同フィルタ装置の変形例を示す縦断面図である。
【図８】同横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
32  フィルタ
91、93  洗浄用液体ノズル
92  回転用液体ノズル
【図１】
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【図２】
2008093783.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008093783.tif 000006
【図５】
2008093783.tif 000007
【図６】
2008093783.tif 000008
【図７】
2008093783.tif 000009
【図８】
2008093783.tif 000010