(57)【要約】【課題】切削油剤等の濾過装置において、フィルタエレメントの交換を不要として、メンテナンスの手間を省くとともに廃材をなくす。【解決手段】ポンプ１１によって濾過前液を濾過前液入口２０からフィルタ室１４に供給し、濾過前液出口２１から排出して、フィルタ室１４内に旋回流Ｓを生成する。濾過前液の一部をフィルタエレメント２４によって濾過して、濾液を濾液出口２７から取出す。フィルタエレメント２４の表面に付着する異物が旋回流Ｓによって、掻き落され、フィルタエレメント２４の表面が常時清浄な状態に維持されるので、フィルタエレメントの交換が不用となる。旋回流Ｓによって強制渦が発生し、その中心部に下向の流れＴが生じることにより、濾過前液中の異物を異物回収部１７に収集して回収することができる。【選択図】        図１
2004275957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタエレメントを収容するフィルタ室に、濾過前液を導入する濾過前液入口と、濾過前液を排出する濾過前液出口とを設け、前記フィルタ室内に生じる濾過前液の流路中に前記フィルタエレメントを配置し、該フィルタエレメントを通過した濾液を取出す濾液出口を設けたことを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
濾過前液の流れによって前記フィルタ室内に旋回流が発生することを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記旋回流によって、その中心部に収集される異物を回収する回収手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記フィルタエレメントは、円筒状の濾材を含み、該濾材の内部を前記濾液出口に連通させたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項５】
前記濾材は、中空撚り線であることを特徴とする請求項４に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、機械加工に使用された切削油剤等の濾過前液を濾過するための濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
使用済の切削油剤等の濾過前液を濾過して、切屑等の異物を除去する従来の濾過装置の一例について、図９を参照して説明する。図９に示すように、濾過装置１は、濾過前液入口２及び濾液出口３を有するケース４内に、袋状のフィルタエレメント５を設けたものであり、濾過前液を濾過前液入口２からケース４内に導入し、フィルタエレメント５を通過させて濾過した後、濾液を濾液出口３から取出すようになっている。これにより、濾過前液に混入した切屑、ゴミ、スラッジ等の異物をフィルタエレメント５によって濾しとることができ、濾液を再利用することが可能となる。そして、異物６が堆積したフィルタエレメント５は、ケース４から取外され、適宜、新しいものに交換され、あるいは、洗浄後、再利用される。
【０００３】
上記のような濾過装置に関する先行技術として、例えば特許文献１には、フィルタエレメントに堆積した異物を洗浄するための洗浄機構を備えた濾過装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２０５９０６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の濾過装置では、次のような問題がある。異物が堆積したフィルタエレメントを交換又は洗浄する必要があり、このとき、濾過装置を停止させることになるため、稼働率が低下する。また、使用済のフィルタエレメントの交換によって廃材が発生する。なお、使用済のフィルタエレメントを洗浄して再利用する場合でも、フィルタエレメントの劣化の問題があり、結果的に廃材が発生することになる。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、フィルタエレメントの交換が不要であり、廃材を生じることがなく、長期にわたって連続的に稼動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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係る濾過装置は、フィルタエレメントを収容するフィルタ室に、濾過前液を導入する濾過前液入口と、濾過前液を排出する濾過前液出口とを設け、前記フィルタ室内に生じる濾過前液の流路中に前記フィルタエレメントを配置し、該フィルタエレメントを通過した濾液を取出す濾液出口を設けたことを特徴とする。
このように構成したことにより、濾過前液入口からフィルタ室に導入されて濾過前液出口から排出される濾過前液の一部がフィルタエレメントを通過して濾過され、濾液が濾液出口から取出される。このとき、ケース内に生じる濾過前液の流れによって、フィルタエレメントに付着する異物が洗浄される。
請求項２の発明に係る濾過装置は、上記請求項１の構成において、濾過前液の流れによって前記フィルタ室内に旋回流が発生することを特徴とする。
このように構成したことにより、旋回流によってフィルタエレメントの洗浄が促進される。
請求項３の発明に係る濾過装置は、上記請求項２の構成において、前記旋回流によって、その中心部に収集される異物を回収する回収手段を設けたことを特徴とする。
このように構成したことにより、旋回流によって強制渦が生成され、その中心部に収集された異物が回収手段によって回収される。
請求項４の発明に係る濾過装置は、上記請求項１乃至３のいずれかの構成において、前記フィルタエレメントは、円筒状の濾材を含み、該濾材の内部を前記濾液出口に連通させたことを特徴とする。
このように構成したことにより、濾過前液が円筒状の濾材の外側から内側へ通過して濾過され、濾材の内部から濾液が取出される。
また、請求項５の発明に係る濾過装置は、上記請求項４の構成において、前記濾材は、中空撚り線であることを特徴とする。
このように構成したことにより、濾過前液が撚り線間の微小な隙間を通過することによって濾過される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る濾過装置７の全体の回路図、濾過装置７の要部であるフィルタ８の概略構成の縦断面図及び横断面図を示す。
【０００９】
図１に示すように、濾過装置７は、使用済の切削油剤等の濾過前液を貯留する濾過前液槽９と、濾過前液を濾過するフィルタ８と、濾液を貯留する濾液槽１０と、濾過前液槽９に貯留された濾過前液をフィルタ８に供給するポンプ１１とを備えている。
【００１０】
フィルタ８は、円筒状のケース１２を有しており、ケース１２内部は、仕切板１３によって下部のフィルタ室１４と上部の濾液室１５とに区画されている。フィルタ室１４の底部１６は、中心部が下方に突出されてテーパ状に形成されており、その最下部が更に突出されて異物回収部１７（回収手段）が形成されている。異物回収部１７には、回収バルブ１８及び排出バルブ１９が設けられており、回収バルブ１８の開閉によって、異物回収部１７とフィルタ室１４とを連通、遮断し、また、排出バルブ１９の開閉によって、異物回収部１７を外部へ開放、遮断する。
【００１１】
フィルタ室１４の円筒状の側壁には、底部１６の近傍に濾過前液入口２０が設けられ、上部の仕切板１３の近傍に濾過前液出口２１が設けられている。濾過前液入口２０及び濾過前液出口２１は、フィルタ室１４の円筒状の側壁の接線方向に沿って指向されており、濾過前液入口２０からフィルタ室１４に流入した濾過前液がフィルタ室１４の円筒状の側壁に沿って流れて濾過前液出口２１から排出され、濾過前液の流路が旋回流を形成するようになっている。
【００１２】
濾過前液入口２０は、入口管路２２によって濾過前液槽９に接続されており、入口管路２２には、ポンプ１１が設けられている。ポンプ１１は、切屑等の異物が混入された濾過前液をフィルタ８に圧送するため、異物の影響を受けない構造のものが使用されている。濾過前液出口２１は、ドレン管路２３によって濾過前液槽９に接続されている。
【００１３】
フィルタ室１４には、フィルタエレメント２４が収容されている。フィルタエレメント２４は、ケース１２（本実施形態では、直径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ程度）の軸方向に沿って延びる細長い直管状の濾材２５（本実施形態では、内径１ｍｍ、長さ１２５ｍｍ程度）を円周上に間隔をもって複数（本実施形態では、１３０本程度）配置したものである。各濾材２５の上端部は、仕切板１３に液密的に挿通されて濾液室１５に連通され、また、下端部は、環状の支持板２６に結合されて閉塞されており、これにより、フィルタエレメント２４がフィルタ室１４内に固定されている。濾液室１５には、濾液出口２７が設けられ、濾液出口２７は、濾液管路２８によって濾液槽１０に接続されている。
【００１４】
図２に示すように、フィルタエレメント２４の濾材２５は、ステンレス鋼等の耐食性に優れた金属製の多数の細線２５Ａを撚って直管状に形成した中空撚り線であり、濾過前液を細線２５Ａ間の微小な隙間（本実施形態では５０μｍ程度）を通過させることによって、切屑等の異物６を除去するものである。濾材２５として、例えば心材を無くした電気導線を利用することができる。濾材２５の材質及び寸法は、濾過前液の種類、濾過する異物の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
図４（Ａ）に示すように、異物回収部１７の回収バルブ１８を開き、排出バルブ１９を閉じた状態で、ポンプ１１を作動させて、濾過前液槽９の濾過前液を濾過前液入口２０からフィルタ８のフィルタ室１４に供給する。濾過前液入口２０からフィルタ室１４に流入した濾過前液は、フィルタ室１４の円筒状の側壁に沿って流れて濾過前液出口２０から排出され、フィルタ室１４内に旋回流を形成する。濾過前液出口２１から排出された濾過前液は、ドレン管路２３を通って濾過前液槽９へ戻される。
【００１６】
フィルタ室１４内に供給された濾過前液の一部は、濾過前液の流路中に配置されたフィルタエレメント２４の濾材２５の細線２５Ａ間の微小な隙間を外側から内側へ通過し、切屑等の異物６が濾過された後、濾材２５の内部を通って濾液室１５へ流入する。この濾液は、濾液出口２７から濾液管路２８を通って濾液槽１０へ送られる。このようにして、濾過前液から切屑等の異物６を取除いて濾液を得ることができる。
【００１７】
このとき、フィルタ室１４内に生じる旋回流Ｓによって、濾材２５の表面及びフィルタ室１４の内壁に付着する異物６が掻き落とされるので、異物の堆積を防止してフィルタエレメント２４及びフィルタ室１４を常に清浄な状態に保つことができる。このような自己洗浄作用により、フィルタエレメント２４の交換、清掃及びフィルタ室１４の清掃が不要となり、メンテナンスの手間を大幅に削減することができる。また、濾材２５を耐食性に優れるステンレス鋼としているので、フィルタエレメント２４が劣化することもなく、半永久的に使用することができる。その結果、長期にわたって連続的に運転することができ、稼働率を高めることができ、フィルタエレメント交換によって廃材が生じることもない。
【００１８】
図３に示すように、フィルタ室１４では、旋回流Ｓによって、強制渦が生じ、周囲から中心部下方へ向かう流れＴが生じる。この流れＴによって、濾過前液中の異物は中心部下方へ収集され、テーパ状の底部１６から異物回収部１７へ回収される。そして、図４（Ｂ）に示すように、異物回収部１７の回収バルブ１８を閉じ、排出バルブ１９を開くことにより、異物回収部１７に回収された異物６を外部へ排出することができる。
【００１９】
次に、上記実施実施形態の変形例について、図５乃至図８を参照して説明する。
図５に示すように、上記図１乃至図４に示す実施形態において、濾過前液入口２０を旋回流Ｓの流れに対して同じ方向に向けてフィルタ室１４の側壁の２箇所に配置することにより、旋回流Ｓを強化することができ、上述の自己洗浄作用を高めることができる。
【００２０】
図６に示すように、上記図１乃至図４に示す実施形態において、フィルタ室１４の側壁に２つの濾過前液入口２０Ａ、２０Ｂを旋回流Ｓの流れに対して反対方向に向けて配置し、濾過前液入口２０Ａ、２０Ｂと入口管路２２との接続を選択的に切換える切換バルブ２９を設け、フィルタ室１４に濾過前液を導入する濾過前液入口２０Ａ、２０Ｂを定期的に切換えて、旋回流Ｓの方向を逆転させることにより、濾材２５及びフィルタ室１４の内面に付着する異物を効果的に掻き落すことができ、上述の自己洗浄作用を高めることができる。
【００２１】
図７に示すように、上記実施形態において、フィルタエレメント２４の濾材として、多数の微細孔３０Ａを有する管状の濾材３０を用いることもできる。この場合、微細孔３０Ａの大きさは、濾過前液の種類及び濾過する異物に応じて適宜設定することができる。また、濾材３０の材質は、耐食性、加工性等を考慮して、適宜選択することができる。なお、濾材は、表面で異物を濾過するものであれば、上述の自己洗浄作用が期待できるので、他の濾材を使用することもできる。
【００２２】
また、上記実施形態では、フィルタエレメント２４の濾材２５、３０は、同一円周上に配置されているが、この他、複数の同心円状に配置することもできる。または、強制渦によって異物を中央に収集して回収する作用を妨げなければ、他の配置とすることもでき、例えば、濾材２５、３０を円周上に配置せず、フィルタ室１４内に均一に分布するように配置することもできる。ただし、この場合、支持板２６を省略する必要がある。
【００２３】
次に、濾過装置７に逆洗装置を設けた場合の構造について、図８を参照して説明する。
図８に示すように、濾液管路２８に、逆洗用の濾液を貯留する逆洗タンク３１が設けられ、逆洗タンク３１とフィルタ８及び濾液槽１０との間に、それぞれ濾液管路２８を開閉するソレノイドバルブ３２、３３が設けられている。逆洗タンク３１と、フィルタ８の濾液出口２７とを接続する逆洗管路３４が設られ、逆洗管路３４には、逆洗タンク３１から濾液出口２７へ濾液を供給する逆洗ポンプ３５および逆洗管路３４を開閉するソレノイドバルブ３６が設けられている。また、入口管路２２には、ソレノイドバルブ３７が設けられている。
【００２４】
このように構成したことにより、通常の濾過運転時には、ソレノイドバルブ３２、３３及び３７を開き、ソレノイドバルブ３６を閉じ、逆洗ポンプ３５を停止した状態で、ポンプ１１を作動させる。これにより、上記実施形態と同様、濾過前液をフィルタ８に循環させ、濾過前液の一部をフィルタエレメント２４によって濾過して、濾液を逆洗タンク３１を介して濾液槽１０へ送り、濾液の一部を逆洗タンク３１に貯留する。
【００２５】
逆洗作動時には、ソレノイドバルブ３２、３３および３７を閉じ、ソレノイドバルブ３６を開き、ポンプ１１を停止した状態で、逆洗ポンプ３５を作動させる。これにより、逆洗タンク３１に貯留された濾液を逆洗ポンプ３５によってフィルタ８の濾液室１５に供給し、フィルタエレメント２４の濾材２５の内部からフィルタ室１４へ向って濾液を放出して、濾材２５の表面に付着した異物を洗い流す。このようにして、自己洗浄作用によって取除くことができず、濾材２５の表面に残留した異物を除去することができ、濾材２５の洗浄を確実に行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る濾過装置によれば、自己洗浄作用によってフィルタエレメントを常時清浄な状態に維持することができ、フィルタエレメントの交換を不要として、長期にわたって連続的に稼動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る濾過装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す装置のフィルタエレメントを拡大して示す図である。
【図３】図１に示す装置のフィルタ室内に生じる濾過前液の流れを示す図である。
【図４】図１に示す装置の異物回収部の作動を示す図である。
【図５】図１に示す装置の変形例を示す図である。
【図６】図１に示す装置の他の変形例を示す図である。
【図７】図１に示す装置の濾材の変形例を示す図である。
【図８】図１に示す装置に逆洗装置を設けた構成を示す回路図である。
【図９】従来の濾過装置を示す図である。
【符号の説明】
６    異物
７    濾過装置
１４  フィルタ室
１７  異物回収部（異物回収手段）
２０  濾過前液入口
２１  濾過前液出口
２４  フィルタエレメント
２５  濾材
２７  濾液出口
【図１】
2004275957.tif 000003
【図２】
2004275957.tif 000004
【図３】
2004275957.tif 000005
【図４】
2004275957.tif 000006
【図５】
2004275957.tif 000007
【図６】
2004275957.tif 000008
【図７】
2004275957.tif 000009
【図８】
2004275957.tif 000010
【図９】
2004275957.tif 000011