(57)【要約】      （修正有）【課題】被処理液からの除去対象物の分離能力と、処理流量とを共に向上させることが可能で、メンテナンスが容易なフィルタ装置を提供する。【解決手段】被処理液に旋回流を生じさせて被処理液に含まれる除去対象物を遠心分離して、被処理液から除去対象物が分離された処理済液を流出させ、除去対象物を排出するフィルタ装置２０であって、被処理液に旋回流を生じさせる複数の同形状である旋回容器２２ａ〜ｄを並列に備えており、さらに、被処理液を溜める導入液溜２４と、複数の前記旋回容器の流入口に前記導入液溜から被処理液を分配する複数の同形状である分配通路２３ａ〜ｄと、複数の旋回容器の流出口から処理済液を流出させる複数の同形状である流出通路２５ａ〜ｄと、複数の流出通路から流出した処理済液を合流させる合流液溜２６と、複数の前記旋回容器を経た前記除去対象物を合流させ沈降させる合流部２１とを備える。【選択図】図２
2017205704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液に旋回流を生じさせて前記被処理液に含まれる除去対象物を遠心分離して、前記被処理液から前記除去対象物が分離された処理済液を流出させ、前記除去対象物を排出するフィルタ装置であって、
前記被処理液に旋回流を生じさせる複数の同形状である旋回容器を並列に備えており、
さらに、前記被処理液を溜める導入液溜と、
複数の前記旋回容器の流入口に前記導入液溜から前記被処理液を分配する複数の同形状である分配通路と、
複数の前記旋回容器の流出口から前記処理済液を流出させる複数の同形状である流出通路と、
複数の前記流出通路から流出した前記処理済液を合流させる合流液溜と、
複数の前記旋回容器を経た前記除去対象物を合流させ沈降させる合流部と
を備えていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
複数の平板の積み重ねによって、複数の前記旋回容器を構成す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】
複数の前記旋回容器の側壁の一部と、複数の前記分配通路の側壁と、前記導入液溜の側壁とが前記処理容器の軸心方向に平行に形成され、取り外し容易な分配旋回平板を備えている請求項１又は請求項２に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に供給される液体である研削液等のクーラントを浄化するためのフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、砥石を刃物にして機械加工するホーニング盤や研削盤等の工作機械は、研削液等のクーラントを供給しながら加工部に配置されたワークを加工する。供給されたクーラントは、加工の際に発生するワークの研削屑や砥石から脱落した砥粒など（以下、「除去対象物」という。）を含んで回収される。回収された除去対象物を含んだクーラント（以下、「被処理液」という。）は、フィルタ装置によって濾過されることにより除去対象物が除去されたクーラント（以下、「処理済液」という。）として再利用される。
【０００３】
被処理液から除去対象物を除去するフィルタ装置として、例えば、特許文献１に記載のものがある。このフィルタ装置は、サイクロン型のフィルタ装置であり、上部に被処理液の旋回流を生じさせる円筒状の旋回部を有し、下部に旋回流を減速し除去対象物を沈降させる逆円錐状の沈降部を有する旋回容器と、旋回容器に被処理液を導入する導入管と、沈降部の下端に設けられ、除去対象物を排出する排出口と、円筒部の上部に設けられ、処理済液を流出する流出管とを備えている。
【０００４】
このフィルタ装置は、導入管を介して円筒部の接線方向に被処理液を導入し、旋回容器の内周面で被処理液を旋回させることによって、被処理液中の除去対象物を径方向の外側に遠心分離し、重力によって下方に移動する除去対象物を排出口から排出させつつ、処理済液を流出管から流出させる。
【０００５】
上記のようなサイクロン型のフィルタ装置は、被処理液の旋回流の旋回半径が小さい程大きな遠心力を得ることができ、除去対象物の分離能力を高めることができる。しかし、被処理液の旋回流の旋回半径を小さくするには、旋回容器の直径を小さくしなければならないので、旋回容器の容積が減少するとともに導入管から旋回容器への被処理液の流入口の断面積も小さくなり、処理流量の低下を招くという課題がある。
【０００６】
この課題を解決するために、本発明者は、旋回半径が小さい旋回容器を複数並列に接続した並列サイクロン型フィルタ装置を考案している（特許文献２）。
【０００７】
しかし、流入口の断面積や旋回半径が小さい複数の旋回容器を同形状で精密に製作する技術的な困難さ、特に流入口を同形状で精密に製作する技術的な困難さがあった。複数の流入口を含めた旋回容器を同形状で精密に製作できなければ、各旋回容器における旋回流にアンバランスが生じたり、乱流を生じたりして、分離性能が低下するという課題があった。また、被処理液を導入通路から旋回容器に流入させ旋回させると、除去対象物（特に、砥粒）が流入通路や旋回容器の内壁に衝突してこれらの内壁を摩耗させたり、この摩耗により流入口の形状を変形したりして、所定の分離処理量や分離性能が低下するという課題があった。さらに、除去対象物が絡まって流入口を塞ぎ、並列サイクロン型フィルタ装置が機能しなくなるという課題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２１０９０８号公報
【特許文献２】特願２０１４−２２９９０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記に述べた技術的な困難さや課題を克服し、被処理液から除去対象物を遠心分離する分離能力と、被処理液の処理流量とを共に向上させることが可能で、メンテナンスの容易な並列サイクロン型フィルタ装置の提供を主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点に係るフィルタ装置は、被処理液に旋回流を生じさせて前記被処理液に含まれる除去対象物を遠心分離して、前記被処理液から前記除去対象物が分離された処理済液を流出させ、前記除去対象物を排出するフィルタ装置であって、前記被処理液に旋回流を生じさせる複数の同形状である旋回容器を並列に備えており、さらに、前記被処理液を溜める導入液溜と、複数の前記旋回容器の流入口に前記導入液溜から前記被処理液を分配する複数の同形状である分配通路と、複数の前記旋回容器の流出口から前記処理済液を流出させる複数の同形状である流出通路と、複数の前記流出通路から流出した前記処理済液を合流させる合流液溜と、複数の前記旋回容器を経た前記除去対象物を合流させ沈降させる合流部とを備えている。
【００１１】
本発明の第２の観点に係るフィルタ装置は、上記の第１の観点に加えて、複数の平板の積み重ねによって、複数の前記旋回容器を構成することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の観点に係るフィルタ装置は、上記の第１又は第２の観点に加えて、複数の前記旋回容器の側壁の一部と、複数の前記分配通路の側壁と、前記導入液溜の側壁とが前記処理容器の軸心方向に平行に形成された、取り外し容易な分配旋回平板を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の観点に係るフィルタ装置によれば、複数の旋回容器は同形状に形成され、また、導入液溜を備え該導入液溜から複数の旋回容器への複数の分配通路が同形状に形成され、さらに、合流液溜を備え複数の旋回容器から該合流液溜への複数の合流通路が同形状に形成されているので、複数の旋回容器における旋回流は、アンバランスなく全て同じになり、乱流も生ぜず安定に動作する。したがって、所定の分離能力を得ることが可能である。
【００１４】
本発明の第２の観点に係るフィルタ装置によれば、複数の旋回容器と複数の分配通路、および複数の合流通路とを精密かつ容易に製作することができる。したがって、所定の分離能力を得ることが可能である。
【００１５】
本発明の第３の観点に係るフィルタ装置によれば、分配通路の側壁を旋回容器の軸心方向に平行に形成できるので、旋回容器への流入口の形状は矩形になり、被処理液が流入口から旋回容器への流入する流入速度分布は旋回容器の軸心方向に沿って略平坦となる。よって乱流が生じにくくなり、除去対象物の分離能力を向上させることができる。さらに、摩耗し易い旋回容器の側壁や切削屑等が絡まって閉塞し易い分配通路を一枚の取り外し容易な分配旋回円板に形成しているので、メンテナンスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る液体浄化システムの概略構成図である。
【図２】フィルタ装置の正面断面説明図である。
【図３】フィルタ装置のＡ−Ａ’平面断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［全体構成］
図１は、本発明の実施形態に係る液体浄化システムの概略構成図である。
液体浄化システム１０は、例えば、ホーニング盤等の工作機械１５において使用された後に回収された、研削屑等を含んだクーラント（被処理液）を浄化するシステムである。
液体浄化システム１０は、供給タンク１１と、ポンプ１２と、フィルタ装置２０と、沈殿容器１４と、を備えている。
【００１８】
供給タンク１１は、ホーニング加工や研削加工等を行う工作機械１５に供給するためのクーラントを貯留するために用いられる。この供給タンク１１には、未使用のクーラントだけでなく、工作機械１５で使用された後のクーラント（被処理液）が貯留される。
ポンプ１２は、供給タンク１１内のクーラントを吸い上げてフィルタ装置２０に供給する。
フィルタ装置２０は、クーラントに含まれる研削屑等の固形物（除去対象物）を除去する。除去対象物が除去されたクーラント（処理済液）は、工作機械１５に供給され、その後、再び供給タンク１１に戻される。
【００１９】
フィルタ装置２０で除去された除去対象物は沈殿容器１４に蓄積される。沈殿容器１４は、フィルタ装置２０に対して着脱可能に取り付けられている。沈殿容器１４に所定量の除去対象物が蓄積されると、フィルタ装置２０から沈殿容器１４を取り外すことによって沈殿容器１４内部の除去対象物を取り出すことができる。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置の正面断面説明図、図３は、同フィルタ装置のＡ−Ａ’平面断面説明図である。
フィルタ装置２０は、導入されたクーラント（被処理液）から除去対象物を遠心分離し、浄化されたクーラント（処理済液）を排出して工作機械１５に供給する一方、分離した除去対象物を排出して沈殿容器１４（図１参照）に蓄積する。除去対象物は、被処理液を含むことによって泥状のスラッジとなった状態で排出される。
【００２１】
フィルタ装置２０は、合流円板３１、旋回容器円板３２、分配旋回円板３３、導入円板３４、上蓋円板３５、導入管３６、流出管３７、排出管３８、及び、旋回流出管３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄから構成されている。導入管３６と旋回流出管３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄは導入円板３４に、流出管３７は上蓋円板３５に、排出管３８は合流円板３１に、それぞれ圧入されている。合流円板３１と、旋回容器円板３２と、分配旋回円板３３と、導入円板３４と、上蓋円板３５とは、被処理液が漏れないように０リングなどのシール材（図示せず）を介して、また、それぞれの中心が正確に一致するように位置決めピン（図示せず）を介して重ね積み上げてねじ等（図示せず）で固定する構造である。このような構造であるので、フィルタ装置２０を精密に組み上げることができ、摩耗し易い分配旋回円板３３を容易に交換できる。
【００２２】
合流円板３１にはその中心に排出管３８を圧入する１個の円筒形の穴３１１とその穴３１１に連通して１個の逆円錐形の穴３１２とさらに連通して円筒形の貫通穴３１３が、旋回容器円板３２にはその中心から等距離の位置に等間隔で４個の円筒形の穴３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ，３２１ｄと連通して逆円錐形の穴３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ，３２２ｄとさらに連通して円筒形の貫通穴３２３ａ，３２３ｂ，３２３ｃ，３２３ｄが、分配旋回円板３３にはその中心に１個の円筒形の貫通穴３３１と中心から等距離の位置に等間隔で４個の円筒形の貫通穴３３２ａ，３３２ｂ，３３２ｃ，３３２ｄ、及び１個の貫通穴３３１から４個の貫通穴３３２ａ，３３２ｂ，３３２ｃ，３３２ｄに連通する滑らかな曲線で４個の貫通穴３３２ａ，３３２ｂ，３３２ｃ，３３２ｄに向かって先細りする４個の貫通溝３３３ａ，３３３ｂ，３３３ｃ，３３３ｄが、導入円板３４にはその側面に導入管３６を圧入する穴３４１とその穴３４１から連通して中心下方に開口する穴３４２と、旋回流出管３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを圧入する、中心から等距離の位置に等間隔で４個の円筒形の貫通穴３４３ａ，３４３ｂ，３４３ｃ，３４３ｄが、上蓋円板３５にはその中心に流出管３７を圧入する円筒形の穴３５１とその穴３５１に連通してより半径が大きな円筒形の穴３５２が、形成されている。なお、穴３５２の直径は、旋回流出管３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄの開口部を包含する大きさとし、また穴３５２の位置は、旋回流出管３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄが圧入された位置よりも上部とする。
【００２３】
合流円板３１に旋回容器円板３２を積み重ねると、フィルタ装置２０の合流部２１が構成できる。旋回容器円板３２に分配旋回円板３３を積み重ねると、フィルタ装置２０の４個の旋回容器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと４個の分配通路２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、および１個の導入液溜２４が構成できる。旋回容器円板３２に分配旋回円板３３を積み重ねるのに加えて、さらに導入円板３４を積み重ねると、フィルタ装置２０の４個の流出通路２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄと、旋回容器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの４個の流入口２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄとが構成できる。導入円板３４に上蓋円板３５を積み重ねると、フィルタ装置２０の合流液溜２６が構成できる。
【００２４】
上述のように、４個の旋回容器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと４個の分配通路２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、および４個の流出通路２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは全く同じもので、フィルタ装置２０の中心軸に対して対称な位置に配置される。したがって、複数の旋回容器における旋回流は、アンバランスなく全て同じになり、乱流も生じず安定に動作する。
【００２５】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜変更可能である。
例えば、旋回容器２２の数は、４個に限らず、２個又は３個、５個以上であってもよい。また、上記実施例では、合流円板３１、旋回容器円板３２、分配旋回円板３３、導入円板３４、上蓋円板３５、導入管３６、流出管３７、排出管３８、及び、旋回流出管３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄから構成されているが、これらの一部を合体して、あるいは、これらを分割して構成しても良い。さらに、上記実施例では、全て円板を積み重ねて構成しているが、他の平板（例えば角平板）を用いて構成しても良い。
【符号の説明】
【００２６】
１０：液体浄化システム
１１：供給タンク
１２：ポンプ
１４：沈殿容器
１５：工作機械
２０：フィルタ装置
２１：合流部
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ：旋回容器
２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄ：流入口
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ：分配通路
２４：導入液溜
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ：流出通路
２６：合流液溜
３１：合流円板
３２：旋回容器円板
３３：分配旋回円板
３４：導入円板
３５：上蓋円板
３６：導入管
３７：流出管
３８：排出管
３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ：旋回流出管
【図１】
2017205704.tif 000003
【図２】
2017205704.tif 000004
【図３】
2017205704.tif 000005