(57)【要約】【課題】遠心力と磁力とにより、小型で短時間に大量に磁性の微細物を分離し、簡単かつ確実に回収することが可能である。【解決手段】フィルタ装置１は、軸芯に流体出口２ｄを有し、軸芯から偏位した位置に流体入口２ｃを有し、流体入口２ｃから微細物１１を含む流体１０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１１を外側へ移動させて流体出口２ｄから微細物１１を分離した流体１０を排出し、渦巻きを減速させて分離された微細物１１を沈降させるフィルタ部Ａと、フィルタ部Ａで沈殿する微細物１１を沈殿させる沈殿部Ｂと、微細物１１を沈殿部方向に吸引する磁力を有する磁石ユニット２０とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から微細物を含む流体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前記流体出口から微細物を分離した流体を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるフィルタ部と、
前記フィルタ部で沈殿する微細物を沈殿させる沈殿部と、
前記微細物を前記沈殿部方向に吸引する磁力を有する磁石ユニットとを備えることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記磁石ユニットは、前記沈殿部の外周部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記磁石ユニットは、前記沈殿部の外周部に着脱可能なハンドルに配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記磁石ユニットは、前記フィルタ部から前記沈殿部の外周部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記磁石ユニットは、前記フィルタ部から前記沈殿部の外周部に着脱可能なハンドルに配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記磁石ユニットは、電磁石を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記磁石ユニットは、永久磁石を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記電磁石は、前記沈殿部に溜る微細物の排出時に電源を遮断することを特徴とする請求項６に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体に含まれる磁性微粉末状クズ等の微細物を分離して除去するフィルタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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】
【特許文献１】
特開２００１−１３７７４３号公報（第１〜第５頁、図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、遠心力と磁力とにより、小型で短時間に大量に磁性の微細物を分離し、簡単かつ確実に回収することが可能なフィルタ装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から微細物を含む流体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前記流体出口から微細物を分離した流体を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるフィルタ部と、
前記フィルタ部で沈殿する微細物を沈殿させる沈殿部と、
前記微細物を前記沈殿部方向に吸引する磁力を有する磁石ユニットとを備えることを特徴とするフィルタ装置である。
【００１０】
この請求項１に記載の発明によれば、フィルタ部に磁性の微細物を含んだ流体は流体入口から流れ込み、遠心作用により、微細物は外側へと分離され、微細物が沈降するとともに、微細物が磁力によって沈降するから、微細物が流体出口側へ上がるのを防止でき、小型で短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能で、浄化流体は流体出口から放出される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記磁石ユニットは、前記沈殿部の外周部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置である。
【００１２】
この請求項２に記載の発明によれば、磁石ユニットは、沈殿部の外周部に配置され、微細物が磁力によって沈降するから、微細物が流体出口側へ上がるのを防止でき、短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記磁石ユニットは、前記沈殿部の外周部に着脱可能なハンドルに配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置である。
【００１４】
この請求項３に記載の発明によれば、磁石ユニットは、沈殿部の外周部に着脱可能なハンドルに配置したから、簡単に取り付けて微細物が磁力によって沈降するようにすることができ、またハンドルを沈殿部から取り外すことで磁力がなくなり、微細物のドレンを容易に沈殿部から排出することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記磁石ユニットは、前記フィルタ部から前記沈殿部の外周部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置である。
【００１６】
この請求項４に記載の発明によれば、磁石ユニットは、フィルタ部から沈殿部の外周部に配置され、微細物が磁力によって広範囲で沈降が促進でき、微細物が流体出口側へ上がるのをより確実に防止でき、短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記磁石ユニットは、前記フィルタ部から前記沈殿部の外周部に着脱可能なハンドルに配置したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置である。
【００１８】
この請求項５に記載の発明によれば、磁石ユニットは、フィルタ部から沈殿部の外周部に着脱可能なハンドルに配置したから、簡単に取り付けて微細物が磁力によって沈降するようにすることができ、またハンドルを沈殿部から取り外すことで磁力がなくなり、微細物のドレンを容易に沈殿部から排出することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記磁石ユニットは、電磁石を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００２０】
この請求項６に記載の発明によれば、磁石ユニットは、電磁石を有することで、微細物に応じた磁力を得ることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記磁石ユニットは、永久磁石を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００２２】
この請求項７に記載の発明によれば、磁石ユニットは、永久磁石を有することで、簡単な構造で磁力を得ることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、前記電磁石は、前記沈殿部に溜る微細物の排出時に電源を遮断することを特徴とする請求項６に記載のフィルタ装置である。
【００２４】
この請求項８に記載の発明によれば、電磁石は、沈殿部に溜る微細物の排出時に電源を遮断することで、微細物が沈殿部に付着することがなくなり、微細物の排出を円滑に行なうことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のフィルタ装置の実施の形態を、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。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語の意義は、これに限定されない。
【００２６】
この実施の形態のフィルタ装置は、自動車、工作機、加工業の切削粉等の磁性の微細物の回収に広く使用される。この実施の形態のフィルタ装置の配置の一例を、図１及び図２に示す。図１はフィルタ装置の断面図、図２はフィルタ装置の平面図である。
【００２７】
この実施の形態では、工作機、加工業の切削粉等の磁性の微細物の回収に用いる場合について説明する。この実施の形態では、流体として液体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、気体に含まれる微細物を除去する場合にも同様に用いることができる。また、磁性の微細物であればよく、微粉末状クズに限定されない。
【００２８】
この実施の形態のフィルタ装置１は、テーパ下部を有する密閉筒体２を設け、流体に含まれる微細物を沈降させるフィルタ部Ａと、このフィルタ部Ａで沈降する微細物を沈殿させる沈殿部Ｂとを有している。このフィルタ装置１は、例えば、流体である切削液を供給しながら切削加工を行なう系に配置され、微細物である微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置１に供給し、このフィルタ装置１で切削クズを除去して切削液を供給タンク等に戻す。
【００２９】
この密閉筒体２は、テーパ下部２ａに連通孔２ｂを有し、沈殿部Ｂに連通している。この密閉筒体２は、断面円状の筒体であり、材質としてＳＵＳ、アルミニウム、樹脂等で形成され、軽量で強度がある。
【００３０】
この沈殿部Ｂは、沈殿カップ３を有し、この沈殿カップ３の上部が密閉筒体２のテーパ下部２ａに接続されている。この沈殿カップ３のテーパ下部３ａには、ドレン排出パイプ４が接続されている。ドレン排出パイプ４には、ドレンバルブ５が接続され、このドレンバルブ５によって沈殿カップ３に溜る微細物のドレンが排出される。
【００３１】
この沈殿カップ３は、材質としてＳＵＳ、アルミニウム、樹脂等で形成され、透明樹脂で形成すると内部の微細物の沈殿状態を外部から確認することができる。
【００３２】
そして、最上部の密閉筒体２には、軸芯Ｌ１から偏位した側部に流体入口２ｃを設けると共に、軸芯Ｌ１に対応する上部に流体出口２ｄが設けられ、流体入口２ｃから微細物１１を含む流体１０を所定流速で供給し、微細物１１が分離された流体１０が流体出口２ｄから排出される。
【００３３】
この最上部の密閉筒体２の流体入口２ｃから微細物１１を含む流体１０を所定流速で供給することで流体１０の渦巻きが生じ、密閉筒体２の中で遠心状態となり、その作用により微細物１１が外側へ、微細物１１の取り除かれたきれいな流体１０が中心方向から流体出口２ｄ方向へ流れていき、この渦巻きを複数個の密閉筒体２で減速させることで、微細物１１が沈降しテーパ下部２ａにガイドされて連通孔２ｂに導かれて順次下側の沈殿カップ３に入り、微細物１１が沈殿カップ３に沈殿する。
【００３４】
この実施の形態のフィルタ装置１には、微細物１１を沈殿部方向に吸引する磁力を有する磁石ユニット２０が備えられている。この磁石ユニット２０は、沈殿部Ｂの外周部に配置され、沈殿カップ３の外周部に設けられた鉄心２１と、この鉄心２１に巻付けられたコイル２２とを有し、この鉄心２１とコイル２２とで電磁石が構成される。
【００３５】
このコイル２２に電流を流すことで、鉄心２１に磁力が生じ、フィルタ部Ａに微細物１１を含んだ流体１０は流体入口２ｃから流れ込み、遠心作用により、微細物１１は外側へと分離され、微細物１１が沈降するとともに、磁性の微細物１１が磁力によって沈降するから、微細物１１が流体出口側へ上がるのを防止でき、短時間に大量に微細物１１を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能である。
【００３６】
この沈殿部Ｂの沈殿カップ３の内部に溜る微細物１１を排出する時には、コイル２２の電源を遮断することで、鉄心２１の磁力がなくなって微細物１１が沈殿カップ３の内部に付着することがないから、微細物１１の排出を円滑に行なうことができる。
【００３７】
次に、他の実施の形態のフィルタ装置を、図３乃至図５に基づいて説明する。図３はフィルタ装置の断面図、図４はフィルタ装置の平面図、図５は磁石ユニットの斜視図である。この実施の形態では、図１及び図２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。
【００３８】
この実施の形態では、図４に示すように、密閉筒体２に流体入口２ｃが軸芯Ｌ１から偏位しないで対向する位置に設けられている。この密閉筒体２の内部には、流体入口２ｃの下流側に邪魔板４０が配置され、この邪魔板４０によって流体入口２ｃから流入する微細物１１を含む流体１０が密閉筒体２の内周に沿って流れるようになる。
【００３９】
また、磁石ユニット２０は、沈殿部Ｂの外周部に配置され、永久磁石２３，２４を有する。この永久磁石２３，２４は、半割のリング状であり、処理時に沈殿カップ３の外周部に、例えばバンド等で取り付けられ、簡単な構造で磁力を得ることができる。
【００４０】
この沈殿カップ３の内部に溜る微細物１１を排出する時には、永久磁石２３，２４を沈殿カップ３の外周部から取り外すことで、磁力がなくなり微細物１１が沈殿カップ３の内部に付着することがないから、微細物１１の排出を円滑に行なうことができる。
【００４１】
更に、他の実施の形態のフィルタ装置を、図６及び図７に基づいて説明する。図６はフィルタ装置の断面図、図６は磁石ユニットの斜視図である。この実施の形態では、図１及び図２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。
【００４２】
この実施の形態の磁石ユニット２０は、沈殿部の外周部に着脱可能なハンドル５０に配置されている。ハンドル５０は、一対の保持アーム５０ａがエアシリンダ５０ｂで開閉され、この一対の保持アーム５０ａに永久磁石２３，２４が取り付けられている。
【００４３】
処理時に、エアシリンダ５０ｂによって一対の保持アーム５０ａを閉じて永久磁石２３，２４を沈殿カップ３の外周部に取り付け、簡単な構造で磁力を得ることができる。
【００４４】
この沈殿カップ３の内部に溜る微細物１１を排出する時には、エアシリンダ５０ｂによって一対の保持アーム５０ａを開き、永久磁石２３，２４を沈殿カップ３の外周部から取り外すことで、磁力がなくなり微細物１１が沈殿カップ３の内部に付着することがないから、微細物１１の排出を円滑に行なうことができる。
【００４５】
図８及び図９に示す実施の形態のフィルタ装置は、図１及び図２に示す実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態の磁石ユニット２０は、密閉筒体２の外周部から沈殿カップ３の外周部に設けられた鉄心２１と、この鉄心２１に巻付けられたコイル２２とを有し、この鉄心２１とコイル２２とで電磁石が構成され、フィルタ部Ａから沈殿部Ｂの外周部に配置されている。
【００４６】
この磁石ユニット２０は、フィルタ部Ａから沈殿部Ｂの外周部に配置されることで微細物１１が磁力によって広範囲で沈降が促進でき、微細物１１が流体出口側へ上がるのをより確実に防止でき、短時間に大量に微細物１１を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能である。
【００４７】
図１０及び図１１に示す実施の形態のフィルタ装置は、図３乃至図５に示す実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態の磁石ユニット２０は、永久磁石２３，２４が密閉筒体２の外周部から沈殿カップ３の外周部に設けられる。
【００４８】
この磁石ユニット２０は、フィルタ部Ａから沈殿部Ｂの外周部に配置されることで微細物１１が磁力によって広範囲で沈降が促進でき、微細物１１が流体出口側へ上がるのをより確実に防止でき、短時間に大量に微細物１１を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能である。
【００４９】
図１２に示す実施の形態のフィルタ装置は、図６及び図７に示す実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態の磁石ユニット２０は、ハンドル５０を大きくして永久磁石２３，２４が密閉筒体２の外周部から沈殿カップ３の外周部に取り付けられる大きさである。
【００５０】
処理時に、エアシリンダ５０ｂによって一対の保持アーム５０ａを閉じて永久磁石２３，２４を密閉筒体２の外周部から沈殿カップ３の外周部に取り付け、フィルタ部Ａから沈殿部Ｂの外周部に配置されることで微細物１１が磁力によって広範囲で沈降が促進でき、微細物１１が流体出口側へ上がるのをより確実に防止でき、短時間に大量に微細物１１を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能である。
【００５１】
【発明の効果】
前記したように、請求項１乃至請求項８に記載の発明では、フィルタ部に磁性の微細物を含んだ流体は流体入口から流れ込み、遠心作用により、微細物は外側へと分離され、微細物が沈降するとともに、微細物が磁力によって沈降するから、微細物が流体出口側へ上がるのを防止でき、小型で短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に高性能の分離回収が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルタ装置の断面図である。
【図２】フィルタ装置の平面図である。
【図３】フィルタ装置の断面図である。
【図４】フィルタ装置の平面図である。
【図５】磁石ユニットの斜視図である。
【図６】フィルタ装置の断面図である。
【図７】磁石ユニットの斜視図である。
【図８】フィルタ装置の断面図である。
【図９】フィルタ装置の平面図である。
【図１０】フィルタ装置の断面図である。
【図１１】フィルタ装置の平面図である。
【図１２】フィルタ装置の断面図である。
【符号の説明】
１  フィルタ装置
２  密閉筒体
２ａ  テーパ下部
２ｂ  連通孔
２ｃ  流体入口
２ｄ  流体出口
３  沈殿カップ
１０  流体
１１  微細物
２０  磁石ユニット
Ａ  フィルタ部
Ｂ  沈殿部
【図１】
2005028244.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005028244.tif 000011
【図１０】
2005028244.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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