(57)【要約】    【課題】  研削材等の固形物を含有する液体を連続的に濾過できるようにして、濾過作業時間を短縮し、作業性を向上させることができる液体濾過装置を提供する。    【解決手段】  研削材を主体とする固形物を含む液体の濾過に使用される液体濾過装置であって、液体を圧送するポンプとしてダイヤフラムポンプ１０を用いた。ダイヤフラムポンプ１０から加圧タンク２０に圧送された液体に空気の圧力を作用させてその液体をフィルタ３０に圧送し、フィルタ３０によって液体中の研削材等を捕捉する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削材を主体とする固形物を含む液体の濾過に使用される液体濾過装置であって、
前記液体を圧送する容積形ポンプと、
前記容積形ポンプから圧送された前記液体中の前記固形物を捕捉するフィルタと
を備えていることを特徴とする液体濾過装置。
【請求項２】
前記容積形ポンプは気体の圧力で作動するダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１記載の液体濾過装置。
【請求項３】
前記容積形ポンプから圧送された前記液体に気体の圧力を作用させてその液体を前記フィルタに圧送する加圧タンクを備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体濾過装置。
【請求項４】
前記加圧タンク内に圧送された前記液体の液面を検出する液面センサと、
前記容積形ポンプへ気体を供給する気体供給管に設けられ、前記液面センサの出力に基づいて開閉する開閉弁と
を備えていることを特徴とする請求項３記載の液体濾過装置。
【請求項５】
前記フィルタは前記固形物の粒径に応じたポア径を有するカートリッジフィルタを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の液体濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液体濾過装置に関し、特に研削材等の固形物を含有する液体を濾過する液体濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マグネットポンプとフィルタとで構成される液体濾過装置が知られている。液体濾過装置ではマグネットポンプで吸い上げた液体をマグネットポンプの吐出力によってフィルタに送り、フィルタで液体を濾過する。この液体濾過装置によれば、マグネットポンプの出力に応じた流量の液体を連続的に濾過することができる。
【特許文献１】特開平６−１３６５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の液体濾過装置には運動ポンプに分類されるマグネットポンプが採用されているために次のような問題があった。
【０００４】
マグネットポンプはモータを回転駆動させたときのブレードの吸引作用によって液体を移送する構造であるため、仮にダイヤモンドやＣＢＮ等の研削材を含有する液体を濾過すると、高速回転するブレードが研削材によって研削され摩耗してしまう。
【０００５】
そのため、ダイヤモンドやＣＢＮ等の研削材を含有する液体の濾過に、上記液体濾過装置を用いることができず、従来、手作業で汲み出した液体をフィルタを備える容器（加圧濾過器）内に供給した後、容器を密閉し、容器内の液体を加圧して液体の濾過を行っていた。
【０００６】
しかし、この方法では液体を連続的に濾過することができず、濾過作業に長時間を要し、作業性が悪いという問題があった。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は研削材等の固形物を含有する液体を連続的に濾過できるようにして、濾過作業時間を短縮し、作業性を向上させることができる液体濾過装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、研削材を主体とする固形物を含む液体の濾過に使用される液体濾過装置であって、前記液体を圧送する容積形ポンプと、前記容積形ポンプから圧送された前記液体中の前記固形物を捕捉するフィルタとを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の液体濾過装置において、前記容積形ポンプは気体の圧力で作動するダイヤフラムポンプであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の液体濾過装置において、前記容積形ポンプから圧送された前記液体に気体の圧力を作用させてその液体を前記フィルタに圧送する加圧タンクを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の液体濾過装置において、前記加圧タンク内に圧送された前記液体の液面を検出する液面センサと、前記容積形ポンプへ気体を供給する気体供給管に設けられ、前記液面センサの出力に基づいて開閉する開閉弁とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の液体濾過装置において、前記フィルタは前記固形物の粒径に応じたポア径を有するカートリッジフィルタを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の液体濾過装置によれば、研削材等の固形物を含有する液体を連続的に濾過できるようにして、濾過作業時間を短縮し、作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施形態に係る液体濾過装置の概念図である。
【００１６】
液体濾過装置１はダイヤフラムポンプ（容積形ポンプ）１０と加圧タンク２０とフィルタ３０と操作盤４０とを備えている。
【００１７】
ダイヤフラムポンプ１０はマグネットポンプのようにブレードの回転によって液体を移送する構造ではなく、ダイヤフラムの駆動によって液体を移送する構造であるので、液体中のダイヤモンドやＣＢＮ等の研削材との接触による影響が少ない。
【００１８】
ダイヤフラムポンプ１０の吸込み口は樹脂製チューブ６０−１を介して濾過すべき液体を貯留する汚液槽（図示せず）に接続され、吐出し口は樹脂製チューブ６０−２を介して加圧タンク２０の吸込み口に接続されている。
【００１９】
ダイヤフラムポンプ１０は空気供給管（気体供給管）１０−１を介して圧縮空気源（図示せず）に接続されている。圧縮空気源から供給された空気（気体）の圧力によってダイヤフラムが駆動し、汚液槽から吸い込んだ液体が加圧タンク２０へ圧送される。ダイヤフラムはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製である。このダイヤフラムポンプ１０の最大吐出量は２０リットル／分である。空気供給管１０−１の途中には圧縮空気源からの空気の供給を制御する電磁弁（開閉弁）５０−１が設けられている。
【００２０】
加圧タンク２０は空気供給管２０−１を介して圧縮空気源（図示せず）に接続されている。加圧タンク２０はダイヤフラムポンプ１０から圧送された液体に空気（気体）の圧力を作用させて液体を吐出し口からフィルタ３０へ圧送する。加圧タンク２０はステンレス製のタンクである。加圧タンク２０の最大容量は４０リットルである。空気供給管２０−１の途中には圧縮空気源からの空気の供給を制御する電磁弁５０−２が設けられている。
【００２１】
加圧タンク２０には加圧タンク２０内の液体の液面を検出する液面センサ２１が設けられている。液面センサ２１は液体の量の上限を示す上限信号２１ａ又は下限を示す下限信号２１ｂを操作盤４０へ出力する。液面センサ２１は支持棒２１Ｃとこの支持棒２１Ｃの上部に支持されるフロート２１Ａと支持棒２１Ｃの下部に支持されるフロート２１Ｂとで構成されるフロート式のセンサである。なお、液面センサ２１はフロート式に限られるものではなく、静電容量式や超音波式であってもよい。
【００２２】
加圧タンク２０の吐出し口は樹脂製チューブ６０−３を介してフィルタ３０の吸込み口に接続され、フィルタ３０の吐出し口は樹脂製チューブ６０−４を介して濾過されて清浄化した液体を貯留する予備槽（図示せず）に接続されている。
【００２３】
なお、加圧タンク２０には、加圧タンク２０内の圧力が所定値以上になったとき、空気を加圧タンク２０の外部へ流すための逃し弁（図示せず）が設けられている。
【００２４】
フィルタ３０はカートリッジフィルタ３１とカートリッジフィルタ３１を収容できるハウジング３２とを備えている。カートリッジフィルタ３１はステンレス製フィルタ（ポア径：２μｍ程度）である。ハウジング３２に入った液体は加圧タンク２０で加圧された空気の圧力によってカートリッジフィルタ３１を通過し、濾過される。
【００２５】
操作盤４０は入力装置である。操作盤４０は液体濾過装置の動作を制御するためのマイクロコンピュータを有している。操作盤４０の濾過開始スイッチ（図示せず）が操作されて、液体濾過装置が濾過運転状態となったとき、操作盤４０は電磁弁切換信号４０ａを出力して電磁弁５０−１を開き、ダイヤフラムポンプ１０へ空気を供給する。また、操作盤４０の濾過開始スイッチが操作されて濾過運転状態となったとき、操作盤４０は電磁弁切換信号４０ｂを出力して電磁弁５０−２を開き、加圧タンク２０に空気を供給する。なお、濾過運転状態で濾過停止スイッチ（図示せず）が操作されたとき、操作盤４０は電磁弁切換信号４０ａ、４０ｂを出力して電磁弁５０−１、５０−２を閉じ、液体濾過装置の運転を停止する。
【００２６】
次に、液体濾過装置の動作を説明する。
【００２７】
操作盤４０の濾過開始スイッチが操作されたとき、電磁弁５０−１が開き、ダイヤフラムポンプ１０に空気が供給される。これにより、ダイヤフラムポンプ１０が駆動され、樹脂製チューブ６０−１を介して汚液槽から液体が吸い上げられ、液体が樹脂製チューブ６０−２を介して加圧タンク２０に圧送され、加圧タンク２０内に貯留される。
【００２８】
加圧タンク２０内に貯留された液体の液面が上限に達したとき、操作盤４０に液面センサ２１からの上限信号２１ａが入力され、操作盤４０から電磁弁切換信号４０ａが出力されて電磁弁５０−１が閉じる。これにより、ダイヤフラムポンプ１０の駆動が停止され、加圧タンク２０への液体の圧送が停止される。
【００２９】
また、操作盤４０の濾過開始スイッチが操作されたとき、電磁弁５０−２が開き、加圧タンク２０に空気が供給される。
【００３０】
加圧タンク２０内に貯留された液体の液面が下限に達したとき、操作盤４０に液面センサ２１からの下限信号２１ｂが入力され、操作盤４０から電磁弁切換信号４０ａが出力されて電磁弁５０−１が開く。これにより、ダイヤフラムポンプ１０が再駆動され、液体が樹脂製チューブ６０−２を介して加圧タンク２０に圧送される。
【００３１】
加圧タンク２０内の空気の圧力によって液体は樹脂製チューブ６０−３を介してフィルタ３０に流入し、カートリッジフィルタ３１で液体中の分解生成物や粗大化した研削材等が捕捉される。カートリッジフィルタ３１を通過した液体は樹脂製チューブ６０−４を介して予備槽に貯留される。
【００３２】
上記構成の液体濾過装置を用い、平均粒径が８μｍのダイヤモンドパウダ（研削材）を０．１ｇ／リットル含む１２０リットルの無電解ニッケルめっき液の濾過を行った。ダイヤフラムポンプ１０の吐出量は２０リットル／分である。
【００３３】
液体の量が上限に達してダイヤフラムポンプ１０が停止する動作と、液体の量が下限に達してダイヤフラムポンプ１０が再駆動される動作とが濾過運転中に２度繰り返された。濾過工程に要した時間は約２０分間であった。
【００３４】
濾過工程の終了後に濾過された液体を調べた結果、ダイヤモンドパウダやめっき作業中に生成された分解生成物はカートリッジフィルタ３１で捕捉され、濾過された液体中には混入していないことが確認された。
【００３５】
また、上記濾過運転を２０回行った後においてもダイヤフラムポンプ１０には損傷が生じていないことが確認された。
【００３６】
この実施形態によれば、ダイヤモンドやＣＢＮ等の研削材を含有する液体を連続的に濾過でき、濾過作業時間を短縮し、作業性を向上させることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態ではフィルタ３０の上流に加圧タンク２０を配置してフィルタ３０に液体を圧送するようにしたが、加圧タンク２０を用いることなくダイヤフラムポンプ１０を用いることによってフィルタ３０に液体を直接圧送するようにしてもよい。ただし、ダイヤフラムポンプ１０の吐出力はマグネットポンプより小さいので、濾過に多くの時間が必要になる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る液体濾過装置の概念図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  液体濾過装置
１０  ダイヤフラムポンプ（容積形ポンプ）
１０−１  空気供給管（気体供給管）  
２０  加圧タンク
２１  液面センサ
３０  フィルタ
３１  カートリッジフィルタ
５０−１  電磁弁（開閉弁）
【図１】
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