(57)【要約】【課題】短時間に大量に微細物を分離して確実に除去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２ｃを有し、軸芯から偏位した位置に流体入口２ｄ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を沈降させる方向に電気力線３０を発生させる電極ユニット２０とを備えている。【選択図】図２
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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、
前記微細物を沈降させる方向に電気力線を発生させる電極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】
前記電極ユニットは、前記フィルタ部側に配置された負電極と、前記沈殿部側に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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】
前記電極ユニットは、前記フィルタ部の上部に配置された負電極と、前記沈殿部の底部に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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】
前記電極ユニットは、前記フィルタ部の壁に配置された負電極と、前記沈殿部の壁に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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】
前記電極ユニットは、前記フィルタ部の流体出口の周囲に配置された負電極と、前記沈殿部側の中心に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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】
前記電極ユニットは、前記フィルタ部の流体出口の周囲に配置された負電極と、前記フィルタ部の壁に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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７】
前記電極ユニットは、前記フィルタ部の上部に配置された負電極と、前記沈殿部の上部に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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８】
前記電極ユニットは、前記フィルタ部の上部の流体出口周囲に配置された負電極と、前記フィルタ部の上部の外周に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させることを特徴とする請求項１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、短時間に大量に微細物を分離して確実に除去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、
前記微細物を沈降させる方向に電気力線を発生させる電極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、摩擦帯電している微細物が電気力線によって導かれて沈降するから、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て確実に除去し、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、前記電極ユニットは、前記フィルタ部側に配置された負電極と、前記沈殿部側に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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、フィルタ部側に配置された負電極と、沈殿部側に配置された正電極を有し、摩擦帯電している微細物が電気力線によって導かれて沈降させることで、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て確実に除去することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記電極ユニットは、前記フィルタ部の上部に配置された負電極と、前記沈殿部の底部に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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、フィルタ部の上部に配置された負電極と、沈殿部の底部に配置された正電極を有し、摩擦帯電している微細物がフィルタ部全体に生じる電気力線によって導かれて沈降させることで、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て確実に除去することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記電極ユニットは、前記フィルタ部の壁に配置された負電極と、前記沈殿部の壁に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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、フィルタ部の壁に配置された負電極と、沈殿部の壁に配置された正電極を有し、摩擦帯電している微細物がフィルタ部の壁に沿って生じる電気力線によって導かれて沈降させることで、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て確実に除去することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記電極ユニットは、前記フィルタ部の流体出口の周囲に配置された負電極と、前記沈殿部側の中心に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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、フィルタ部の流体出口の周囲に配置された負電極と、沈殿部側の中心に配置された正電極を有し、摩擦帯電している微細物が沈殿部側の中心に向かって生じる電気力線によって導かれて沈降させることで、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て確実に除去することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記電極ユニットは、前記フィルタ部の流体出口の周囲に配置された負電極と、前記フィルタ部の壁に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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。
【００２０】
この請求項６に記載の発明によれば、フィルタ部の流体出口の周囲に配置された負電極と、フィルタ部の壁に配置された正電極を有し、摩擦帯電している微細物がフィルタ部の壁に沿って生じる電気力線によって導かれて沈降させることで、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て確実に除去することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記電極ユニットは、前記フィルタ部の上部に配置された負電極と、前記沈殿部の上部に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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。
【００２２】
この請求項７に記載の発明によれば、フィルタ部の上部に配置された負電極と、沈殿部の上部に配置された正電極を有し、摩擦帯電している微細物がフィルタ部全体に生じる電気力線によって導かれて沈降させることで、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て確実に除去することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、前記電極ユニットは、前記フィルタ部の上部の流体出口周囲に配置された負電極と、前記フィルタ部の上部の外周に配置された正電極を有し、
負に帯電した前記微細物を沈降させる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。
【００２４】
この請求項８に記載の発明によれば、フィルタ部の上部の流体出口周囲に配置された負電極と、フィルタ部の上部の外周に配置された正電極を有し、摩擦帯電している微細物が流体出口近傍に生じる電気力線によって導かれて沈降させることで、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て確実に除去することができる。
【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、製薬、化学、食品、飲料の原料他の微細物の濾過に、また自動車、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に、また各工場、水処理等の循環水、排水の濾過に、また半導体、バイオ等の不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の異物である微細物の除去等に使用され、液体、気体の流体に含まれる微細物を分離除去するものに広く使用される。
【００２７】
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。
【００２８】
この実施の形態では、工作機、加工業の切削粉等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、微細物であればよく、微粉末状クズに限定されない。
【００２９】
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。
【００３０】
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、樹脂等の絶縁体で形成され、軽量で強度がある。
【００３１】
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。
【００３２】
この沈殿カップ３は、透明樹脂の絶縁体で形成され、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ようになっている。
【００３３】
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。
【００３４】
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が沈降することでテーパ下部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。
【００３５】
この実施の形態のフィルタ装置１には、微細物１１を沈降させる方向に電気力線３０を発生させる電極ユニット２０が備えられている。この電極ユニット２０は、フィルタ部側に配置された負電極２１と、沈殿部側に配置された正電極２２を有している。このように、フィルタ部Ａの上部に負電極２１が配置され、沈殿部Ｂの底部に正電極２２が配置され、負電極２１と正電極２２とに例えば直流電圧電源よりプラス及びマイナスの５００Ｖ〜１０ＫＶの電圧を印加することで微細物１１を沈降させる方向に電気力線３０が生じている。
【００３６】
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、微細物１１が負に帯電し、この負に帯電した微細物１１は負電極２１と正電極２２とで生じている電気力線３０により沈降が促進され、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を分離して確実に除去し、高性能の分離回収が可能である。
【００３７】
図３はフィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。この実施の形態では、密閉筒体２の絶縁体に負電極２１を埋め込み、負電極２１がフィルタ部Ａの壁面に沿って配置されている。また、沈殿カップ３の絶縁体に正電極２２を埋め込み、正電極２２が沈殿部Ｂの壁面に沿って配置されている。
【００３８】
この負電極２１をフィルタ部Ａの壁面に沿って配置し、正電極２２を沈殿部Ｂの壁面に沿って配置したから、簡単な構造でフィルタ部Ａから沈殿部Ｂまで微細物１１を沈降させる方向に電気力線３０を発生させることができる。このように、フィルタ部Ａでは遠心力と電気力線３０とによって導いて沈降させるから、微細物１１が流体出口側へ上がるのを防止できる。また、沈殿部Ｂでは内面に、微細物１１が付着し沈殿できるため高性能の分離回収が可能である。
【００３９】
図４はフィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。この実施の形態では、フィルタ部Ａの流体出口２ｄの周囲に配置された負電極２１と、沈殿部側の中心に配置された正電極２２を有する。フィルタ部Ａに配置された流出パイプ４０の下端部４０ａに負電極２１を設け、この流出パイプ４０の下端部４０ａに負電極２１を設けることで流体出口２ｄの周囲に配置されている。
【００４０】
また、沈殿部Ｂの中心位置に支持柱４１を配置し、この支持柱４１の頭部４１ａに正電極２２を配置している。この負電極２１を流出パイプ４０の下端部４０ａに配置し、正電極２２を支持柱４１の頭部４１ａに配置したから、簡単な構造でフィルタ部Ａから沈殿部Ｂの中心に微細物１１を沈降させる方向に電気力線３０を発生させることができ、フィルタ部Ａでは遠心力と電気力線３０とによって導いて沈降させるから、微細物１１が流体出口側へ上がるのを防止できる。
【００４１】
図５はフィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。この実施の形態では、フィルタ部Ａの流体出口２ｄの周囲に配置された負電極２１と、沈殿部側の中心に配置された正電極２２を有する。フィルタ部Ａに配置された流出パイプ４０の下端部４０ａに負電極２１を設け、この流出パイプ４０の下端部４０ａに負電極２１を設けることで流体出口２ｄの周囲に配置されている。
【００４２】
また、フィルタ部Ａの壁である密閉筒体２のテーパ下部２ａに正電極２２がテーパに沿って上下方向に配置されている。フィルタ部Ａの流体出口２ｄの周囲に負電極２１を配置し、フィルタ部Ａの壁に正電極２２を配置したから、簡単な構造でフィルタ部Ａのテーパに沿って下方向に向け、かつ沈殿部Ｂの中心に微細物１１を沈降させる方向に電気力線３０を発生させることができ、フィルタ部Ａでは遠心力と電気力線３０とによって導いて沈降させるから、微細物１１が流体出口側へ上がるのを防止できる。
【００４３】
図６はフィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。この実施の形態では、フィルタ部Ａの上部に配置された負電極２１と、沈殿部Ｂの上部に配置された正電極２２を有する。負電極２１は、フィルタ部Ａに配置された流出パイプ４０の外周に設けられ、正電極２２は、沈殿部Ｂの上部の外周に配置され、簡単な構造でフィルタ部Ａから沈殿部Ｂの中心に微細物１１を沈降させる方向に電気力線３０をフィルタ部Ａの全体的に発生させることができ、フィルタ部Ａでは遠心力と電気力線３０とによって導いて沈降させるから、微細物１１が流体出口側へ上がるのを防止できる。
【００４４】
図７はフィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。この実施の形態では、フィルタ部Ａの上部の流体出口周囲に配置された負電極２１と、フィルタ部Ａの上部の外周に配置された正電極２２を有し、簡単な構造でフィルタ部Ａの流体出口周囲近傍で微細物１１を沈降させる方向に電気力線３０を発生させることができ、フィルタ部Ａでは遠心力と電気力線３０とによって導いて沈降させるから、微細物１１が流体出口側へ上がるのを防止できる。
【００４５】
【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、摩擦帯電している微細物が電気力線によって導かれて沈降するから、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て確実に除去し、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。
【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】フィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。
【図４】フィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。
【図５】フィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。
【図６】フィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。
【図７】フィルタ装置の他の実施の形態の断面図である。
【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
Ａ  フィルタ部
Ｂ  沈殿部
【図１】
2005028243.tif 000003
【図２】
2005028243.tif 000004
【図３】
2005028243.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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