(57)【要約】【課題】ろ過が中断することなく、ろ過精度も高いろ過装置を提供する。【解決手段】少なくとも表面の一部にフィルタ板を備えた中空状のフィルタユニット１と、ろ過する液体が貯留されフィルタユニット１が収容されるろ過槽２とを備え、上記フィルタユニット１はフィルタ板の板面が横に向くようろ過槽２に収容され、助剤供給手段で上記フィルタ板の板面近傍にろ過助剤を供給するとともに、上記フィルタユニット１内を吸引ポンプ３で吸引するように構成したため、吸引ポンプ３によって発生するフィルタユニット１内の負圧により、フィルタ板の板面近傍に供給されたろ過助剤が、フィルタ板の板面に吸い寄せられ、素早く堆積層を形成させる。また、フィルタ板の板面が横に向くようろ過槽に収容されていることから、使用済みのろ過助剤の堆積層がフィルタ板の板面から容易に剥がれて落下し、従来のようにろ過が中断することが殆ど無くなる。【選択図】図１
2004000991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　フィルタ板の板面に粉粒状のろ過助剤の堆積層を形成させ、上記堆積層で液体をろ過するろ過装置であって、少なくとも表面の一部にフィルタ板を備えた中空状のフィルタユニットと、ろ過する液体が貯留されるとともにフィルタユニットが収容されるろ過槽とを備え、上記フィルタユニットはフィルタ板の板面が横に向くようろ過槽に収容され、助剤供給手段により上記フィルタ板の板面近傍にろ過助剤を供給するとともに、上記フィルタユニット内を吸引ポンプで吸引するように構成されていることを特徴とするろ過装置。
【請求項２】
　上記フィルタユニット内の負圧が所定値に達したときに、負圧解除手段により上記フィルタユニット内の負圧を解除するとともに、ユニット揺動手段によりフィルタユニットを揺動させることにより、使用済みのろ過助剤をフィルタ板の板面から落下させるようになっている請求項１記載のろ過装置。
【請求項３】
　フィルタ板の板面から落下させた使用済みのろ過助剤を排出コンベア上に落下させて排出するようになっている請求項２記載のろ過装置。
【請求項４】
　複数のフィルタユニットを備え、交互もしくは順番に、フィルタユニット内の負圧を解除するようになっている請求項２または３記載のろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、例えば、研削盤，旋盤，マシニングセンタ等に用いられる切削液のような液中に存在する異物を除去するろ過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来から、研削盤や旋盤等の工作機械に用いられる切削液のろ過装置としては、例えば、図４に示すものが用いられてきた。この装置は、ろ材として珪藻土を使用し、フィルタチューブ５１の外周面に、上記珪藻土のプリコート層を形成させ、このプリコート層に切削液を透過させてろ過するものである。
【０００３】
　すなわち、この装置は、工作機械から排出されるダーティ液を貯留するダーティタンク５３と、珪藻土のプリコート層が形成されたフィルタチューブ５１が収容され、上記ダーティ液をろ過するフィルタチャンバ５２と、上記フィルタチャンバ５２でろ過されたクリーン液を貯留するクリーンタンク５４とを備えている。また、珪藻土供給フィーダ５６が設けられ、珪藻土のスラリーを生成するスラリータンク５７を備えている。図４において、５８は使用済み珪藻土をダーティ液とともに一時貯留するリカバリータンク、５９はリカバリータンクに回収された使用済み珪藻土とダーティ液との混入液から液と固形物を分離して珪藻土等を脱液する分離器である。
【０００４】
　上記ろ過装置は、つぎのようにして使用される。すなわち、まず、フィーダ５６内の珪藻土をスラリータンク５７に投入してクリーン液と混合してスラリーを生成する。このスラリーをスラリーポンプ６０でフィルタチャンバ５２内に導入してスラリータンク５７内に戻し、循環させる。このとき、上記フィルタチャンバ５２内のフィルタチューブ５１の外周部に、図５に示すように、珪藻土のプリコート層６１が形成される。図５において、６２はフィルタチューブ５１の周壁に多数穿設されたパンチ孔、６３は上記フィルタチューブ５１の外周に巻回された金属メッシュである。
【０００５】
　ついで、プリコート層６１が生成されたのち、スラリーポンプ６０を停止してフィルタポンプ５５を運転する。そして、ダーティタンク５３内のダーティ液をフィルタチャンバ５２に導入してフィルタチャンバ５２の下部空間を加圧状態にし、フィルタチューブ５１に形成されたプリコート層６１を通過させてろ過し、ろ過されたクリーン液をフィルタチャンバ５２からクリーンタンク５４に送ることが行われる。このとき、ダーティ液中の異物はプリコート層６１に捕捉され、プリコート層６１の目詰まりの進行とともに、フィルタチャンバ５２下部空間内の圧力が徐々に高くなる。
【０００６】
　フィルタチャンバ５２下部空間内の圧力が所定値に達すると、フィルタチャンバ５２下部のダンプバルブ６４を開くとともに、フィルタチャンバ５２上部のエアバルブ６５を開き、フィルタチャンバ５２の上部から圧縮空気を導入し、フィルタチャンバ５２上部のクリーン液を逆流させて異物の混入した珪藻土（プリコート層６１）をダーティ液とともにリカバリータンク５８内に回収し、一時貯留する。
【０００７】
　そして、再びスラリータンク５７内のスラリーを循環させてフィルタチューブ５１に珪藻土のプリコート層６１を形成させたのち、フィルタポンプ５５を運転してダーティ液をろ過するサイクルを繰り返すことが行われる。なお、リカバリータンク５８内の使用済み珪藻土とダーティ液とのスラリーは、分離器５９により珪藻土や異物とダーティ液とが分離され、珪藻土等は脱液されて廃棄箱６６に排出され、ダーティ液はダーティタンク５３に回収される。
【特許文献１】実開平３−３８１２０号のマイクロフィルム
【特許文献２】実開昭６１−１０２２１５号のマイクロフィルム
【特許文献３】特開昭６１−６１６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　ところが、上記ろ過装置は、ろ過精度は比較的高いものの、ダーティ液を珪藻土のプリコート層６１でろ過するため、フィルタチューブ５１にプリコート層６１を形成させるプリコートサイクルが必要である。このプリコートサイクルは、フィルタチャンバ５２の下部空間をスラリーポンプ６０で加圧しながら行われるため、プリコート層６１を形成させるのにかなりの時間を要し、この間ろ過が中断して工作機械にクリーン液を送れないという問題がある。また、プリコート層６１を形成させるためにスラリーを循環させるプリコート用の循環装置が必要になり、それだけ装置自体が大型化して設置場所をとるほか、コストアップの要因となっている。
【０００９】
　そこで、プリコートを要しないろ過装置として、図６に示すような装置が提案され実施されている。この装置は、長尺状のろ紙またはろ布からなるフィルタ７０を用いてダーティ液をろ過するもので、多数のパンチ孔７２が穿設された中底７３で上下に仕切られたろ過槽７１を備え、このろ過槽７１の上部空間に順次送られるフィルタ７０でダーティ液をろ過するようになっている。
【００１０】
　すなわち、ダーティタンク５３内のダーティ液は導入ポンプ７４でろ過槽７１内に導入される。このろ過槽７１の上部空間内には、ロールでフィルタ７０が供給され、中底７３上に敷設されている。そして、吸引ポンプ７５でろ過槽７１の下部空間を吸引して減圧させることにより、ダーティ液をフィルタ７０に通過させてろ過し、クリーンタンク５４に回収するようになっている。
【００１１】
　フィルタ７０の目詰まりが進行すると、ろ過槽７１の下部空間の圧力が次第に低下してくる。この圧力低下を圧力センサ７６で検知して所定値に達したとき、バルブ７７を開け、ろ過槽７１下部空間にクリーン液を導入することにより上記空間内を加圧し、フィルタ７０を中底７３から浮かせて使用済みのフィルタ７０を巻き取るとともに新しいフィルタ７０を供給することが行われる。
【００１２】
　しかしながら、上記ろ過装置は、プリコートサイクルが不要なため、ろ過が中断しないうえ、設備も比較的簡単で小型化できるメリットはあるものの、ろ過精度が低く、３０μｍ〜４０μｍ以下の異物を除去することができないという性能面での大きな問題がある。
【００１３】
　本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ろ過が中断することなく、ろ過精度も比較的高いろ過装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
　上記の目的を達成するため、本発明のろ過装置は、フィルタ板の板面に粉粒状のろ過助剤の堆積層を形成させ、上記堆積層で液体をろ過するろ過装置であって、少なくとも表面の一部にフィルタ板を備えた中空状のフィルタユニットと、ろ過する液体が貯留されるとともにフィルタユニットが収容されるろ過槽とを備え、上記フィルタユニットはフィルタ板の板面が横に向くようろ過槽に収容され、助剤供給手段により上記フィルタ板の板面近傍にろ過助剤を供給するとともに、上記フィルタユニット内を吸引ポンプで吸引するように構成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
　すなわち、本発明のろ過装置は、上記フィルタユニットはフィルタ板の板面が横に向くようろ過槽に収容され、助剤供給手段により上記フィルタ板の板面近傍にろ過助剤を供給するとともに、上記フィルタユニット内を吸引ポンプで吸引するように構成されている。このため、吸引ポンプによって発生するフィルタユニット内の負圧により、助剤供給手段からフィルタ板の板面近傍に供給されたろ過助剤が、フィルタ板の板面に吸い寄せられ、素早く堆積層を形成させる。したがって、従来のようにろ過が中断することがほとんど無くなる。しかも、比較的高いろ過精度を確保できる。さらに、フィルタ板の板面が横に向くようろ過槽に収容されていることから、使用済みのろ過助剤の堆積層がフィルタ板の板面から容易に剥がれて落下し、従来のようにろ過が中断することがほとんど無くなる。
【００１６】
　本発明のろ過装置において、上記フィルタユニットは、上記フィルタユニット内の負圧が所定値に達したときに、負圧解除手段により上記フィルタユニット内の負圧を解除するとともに、ユニット揺動手段によりフィルタユニットを揺動させることにより、使用済みのろ過助剤をフィルタ板の板面から落下させるようになっている場合には、ろ過助剤の堆積層が目詰まりしてフィルタユニット内の負圧が所定値に達したとき、自動的に負圧解除手段によりフィルタユニット内の負圧が解除されるとともに、自動的にユニット揺動手段によりフィルタユニットが揺動され、フィルタユニット内の負圧の解除とフィルタユニットの揺動により、使用済みのろ過助剤の堆積層がフィルタ板の板面から容易に剥がれて落下する。
【００１７】
　本発明のろ過装置において、複数のフィルタユニットを備え、交互もしくは順番に、フィルタユニット内の負圧を解除するようになっている場合には、ろ過精度の低下を最小限に抑えることができる。
【００１８】
　本発明のろ過装置において、ろ過助剤がセルロース繊維を主成分とするものである場合には、網目上にブリッジしやすいうえろ過助剤同士がからみやすく、フィルタ板の板面に極めて迅速に堆積層が形成される。したがって、ろ過精度が向上するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【実施例１】
【００２０】
　図１は、本発明のろ過装置の一実施の形態を示す。このものは、中空状のフィルタユニット１と、上記フィルタユニット１が収容されるろ過するとともにダーティ液が貯留されるろ過槽２と、上記フィルタユニット１内を吸引する吸引ポンプ３と、上記フィルタユニット１の周辺に供給されるろ過助剤のスラリーを貯留するスラリータンク４とを備えている。そして、上記フィルタユニット１の表面に、粉粒状のろ過助剤の堆積層を形成させ、上記堆積層で液体をろ過するようになっている。
【００２１】
　より詳しく説明すると、上記ろ過槽２には２基のフィルタユニット１が収容され、導入ライン１１により、工作機械から排出された研削液等のダーティ液が導入されるようになっている。また、上記ろ過槽２の底部には、フィルタユニット１から除去された使用済みのろ過助剤を排出する排出コンベア１２が設けられている。
【００２２】
　上記フィルタユニット１は、図２に示すように、筒体７の周壁に、８つの薄箱状のフィルタパネル５が、内部が連通するよう平面視放射状に配設されて構成されている。上記各フィルタパネル５両面のパネル板（フィルタ板）１７は、多数のパンチ孔６が穿設されるとともに、金網８で覆われている。上記フィルタユニット１は、パネル板１７が横に向くよう（筒体７が縦になるよう）ろ過槽２に収容されている。
【００２３】
　上記フィルタユニット１の上側部には、スラリーポンプ１４を介してスラリータンク４に連通されたスラリー供給配管１５が設けられている。上記スラリータンク４には、フロースイッチ２３が設けられ、液面が低下すると、電磁開閉弁２４を開弁して供給ライン１３からクリーン液を補充するようになっている。また、上記スラリータンク４には、助剤タンク２５に貯留されたろ過助剤がフィーダ２６によって補充されるようになっている。
【００２４】
　上記スラリー供給配管１５は、図３に示すように、四角環状で、フィルタユニット１の上側部に配設されている。そして、放射状に配設されたフィルタパネル５の略向かい合ったパネル板１７の間に、供給パイプ１６が垂下され、この供給パイプ１６から、ろ過助剤のスラリーがパネル板１７の近傍に供給されるようになっている。
【００２５】
　上記フィルタユニット１の筒体７内は、ポンプ連通路９を介して吸引ポンプ３と連通し、中空状のフィルタユニット１内を吸引するようになっている。この吸引により、フィルタユニット１内を負圧にし、フィルタパネル５のパネル板１７の板面（金網８の表面上）にろ過助剤が吸い寄せられて堆積させるとともに、この堆積層にダーティ液を通過させ、異物のろ過が行われるようになっている。そして、上記吸引ポンプ３で吸引されろ過されたクリーン液は、供給ライン１３により、工作機械に供給される。
【００２６】
　一方、このろ過装置には、電磁開閉弁１９を介して上記ポンプ連通路９にクリーン液を供給することにより、上記ポンプ連通路９およびフィルタユニット１内の負圧を解除するブレイクタンク２０が設けられている。このブレイクタンク２０には、フロースイッチ２１が設けられ、液面が低下すると、電磁開閉弁２２を開弁して供給ライン１３からクリーン液が補充されるようになっている。
【００２７】
　上記フィルタユニット１の上部には、エアシリンダ１０が取り付けられ、フィルタユニット１を上下に揺動しうるようになっている。また、上記ポンプ連通路９には、ポンプ連通路９内の圧力変化を検知する圧力センサ１８が設けられている。そして、フィルタパネル５に形成されたろ過助剤の堆積層が目詰まりし、ポンプ連通路９およびフィルタユニット１内の負圧が所定値に達したときに、電磁開閉弁１９を開弁してフィルタユニット１内の負圧を解除するとともに、エアシリンダ１０を稼動してフィルタユニット１を揺動させるようになっている。上記負圧の解除とフィルタユニット１の揺動とにより、ろ過助剤の堆積層が剥がれて排出コンベア１２上に落下するようになっている。
【００２８】
　上記構成のろ過装置は、例えば、つぎのようにして運転される。
【００２９】
　すなわち、まず、工作機械等から排出されたダーティ液が、導入ライン１１からろ過槽２に導入され、フィルタユニット１が液面下に隠れるまでろ過槽２内をダーティ液で満たす。一方、あらかじめ、スラリータンク４には、クリーン液とろ過助剤を所定の混合比率で混合してスラリーを生成しておく。
【００３０】
　ここで、上記ろ過助剤としては、大略粉粒状を呈するものであれば、特に限定するものではなく、各種のものを用いることができる。例えば、珪藻土，セルロース繊維，ゼオライト，活性炭，シリカゲル，ガラス繊維，セラミック繊維等各種のものを用いることができる。これらのなかでも、特に、セルロース繊維は、網目上にブリッジしやすいうえろ過助剤同士がからみやすく、パネル板１７の板面に極めて迅速に堆積層が形成されるため、好適に用いられる。なお、本発明において、「粉粒状」とは、液体と混合してスラリーを形成する程度のものであればよく、微視的な形状は、繊維状，塊状，片状等各種の形状を呈するものを含む趣旨である。
【００３１】
　ついで、スラリーポンプ１４を稼動してスラリータンク４のスラリーをフィルタパネル５のパネル板１７近傍に供給するとともに、吸引ポンプ３を稼動してフィルタユニット１内を負圧にする。この吸引により、スラリーとして供給されたろ過助剤が液とともにパネル板１７のパンチ孔６に吸引され、パネル板１７の板面（金網８の表面上）に堆積する。このように、負圧によってろ過助剤を吸引して堆積させるため、きわめて素早く堆積層が形成される。
【００３２】
　そして、ある程度堆積層が形成されると、スラリーの供給を止め、吸引ポンプ３の稼動を続ける。この吸引により、ろ過槽２内のダーティ液は、ろ過助剤の堆積槽を通過してろ過される。ろ過されたクリーン液は、供給ライン１３から工作機械等に供給される。このようにして連続的にろ過が続けられる。
【００３３】
　ここで、ろ過により、ろ過助剤の堆積層に異物がたまって目詰まりが生じてくると、フィルタユニット１およびポンプ連通路９内の負圧が上昇してくる。そして、目詰まりが進行して負圧が所定値に達すると、その負圧の上昇を圧力センサ１８で検知して、電磁開閉弁１９を開弁してフィルタユニット１内の負圧を解除するとともに、エアシリンダ１０を稼動してフィルタユニット１を上下に揺動させることにより、使用済みのろ過助剤の堆積層をフィルタパネル５から剥がして排出コンベア１２上に落下させる。このとき、ろ過助剤の堆積層が形成されるパネル板１７が横を向いているため、使用済みのろ過助剤が剥がれて落下しやすい。なお、パネル板１７が下を向いていても同様である。
【００３４】
　つぎに、スラリーポンプ１４を稼動してスラリータンク４内のスラリーをフィルタパネル５のパネル板１７近傍に供給することにより、フィルタパネル５にろ過助剤を堆積させて堆積層を形成し、繰り返しろ過を行う。一方、排出コンベア１２を稼動することにより、排出コンベア１２上の使用済みのろ過助剤をろ過槽２から排出する。
【００３５】
　ここで、２基あるフィルタユニット１の負圧解除と揺動を同時に行っても良いが、交互もしくは順番に行うこともできる。このようにすることにより、ろ過精度の低下を最小限に抑えることができる。
【００３６】
　このように、上記ろ過装置によれば、吸引ポンプ３によって発生するフィルタユニット１内の負圧により、スラリータンク４から供給されたろ過助剤が、フィルタパネル５のパネル板１７の板面に吸い寄せられ、素早く堆積層を形成させることができ、従来のようにろ過が中断することがほとんど無くなる。しかも、１０μｍ以上の異物の除去率が９５％以上の高いろ過精度を確保できた。
【００３７】
　また、フィルタユニット１が、筒体７の周壁に、両面にパネル板１７を有する薄箱状のフィルタパネル５が放射状に設けられていることから、ろ過助剤が堆積するフィルタの有効面積が大きくなり、ろ過効率が良くなる。
【００３８】
　なお、上記実施の形態では、フィルタユニット１の形状として、筒体７の周壁に８つのフィルタパネル５が放射状に配設されたものを例示したが、これに限定されるものではなく、周壁がパネル板１７になった円筒状のものでもよいし、同じく周壁がパネル板１７になった箱状のものでもよい。また、ろ過槽２をパネル板１７で複数に仕切り、そのうち一室を吸引ポンプ３で吸引するようにしてもよい。また、フィルタユニット１は２基に限らず、１基でもよいし３基以上設けてもよい。
【００３９】
　また、上記実施の形態では、工作機械の切削液をろ過するものを例示したが、これに限定するものではなく、ろ過する液体としては、圧延機等のクーラント液や、ボイラの復水，めっき液，ビールや果汁等の飲料等各種の液体を含む趣旨である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
　以上のように、本発明のろ過装置によれば、上記フィルタユニットはフィルタ板の板面が横に向くようろ過槽に収容され、助剤供給手段により上記フィルタ板の板面近傍にろ過助剤を供給するとともに、上記フィルタユニット内を吸引ポンプで吸引するように構成されている。このため、吸引ポンプによって発生するフィルタユニット内の負圧により、助剤供給手段からフィルタ板の板面近傍に供給されたろ過助剤が、フィルタ板の板面に吸い寄せられ、素早く堆積層を形成させる。したがって、従来のようにろ過が中断することがほとんど無くなる。しかも、比較的高いろ過精度を確保できる。さらに、フィルタ板の板面が横に向くようろ過槽に収容されていることから、使用済みのろ過助剤の堆積層がフィルタ板の板面から容易に剥がれて落下し、従来のようにろ過が中断することがほとんど無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態のろ過装置を示す構成図である。
【図２】フィルタユニットを示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】フィルタユニットの周辺構造を示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】従来のろ過装置を示す構成図である。
【図５】上記ろ過装置のフィルタチャンバ内を示す断面図である。
【図６】従来の他のろ過装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１　フィルタユニット
２　ろ過槽
３　吸引ポンプ
４　スラリータンク
５　フィルタパネル
６　パンチ孔
７　筒体
８　金網
９　ポンプ連通路
１０　エアシリンダ
１１　導入ライン
１２　排出コンベア
１３　供給ライン
１４　スラリーポンプ
１５　スラリー供給配管
１６　供給パイプ
１７　パネル板
１８　圧力センサ
１９　電磁開閉弁
２０　ブレイクタンク
２１　フロースイッチ
２２　電磁開閉弁
２３　フロースイッチ
２４　電磁開閉弁
２５　助剤タンク
２６　フィーダ
５１　フィルタチューブ
５２　フィルタチャンバ
５３　ダーティタンク
５４　クリーンタンク
５５　フィルタポンプ
５６　珪藻土供給フィーダ
５７　スラリータンク
５８　リカバリータンク
５９　分離器
６０　スラリーポンプ
６１　プリコート層
６２　パンチ孔
６３　金属メッシュ
６４　ダンプバルブ
６５　エアバルブ
６６　廃棄箱
７０　フィルタ
７１　ろ過槽
７２　パンチ孔
７３　中底
７４　導入ポンプ
７５　吸引ポンプ
７６　圧力センサ
７７　バルブ
【図１】
2004000991.tif 000003
【図２】
2004000991.tif 000004
【図３】
2004000991.tif 000005
【図４】
2004000991.tif 000006
【図５】
2004000991.tif 000007
【図６】
2004000991.tif 000008