JP4068739B2

JP4068739B2 - 沈殿分離装置

Info

Publication number: JP4068739B2
Application number: JP34773798A
Authority: JP
Inventors: 昭美筒井; 寛伴
Original assignee: Aisin Kiko Co Ltd
Current assignee: Aisin Kiko Co Ltd
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: JP2000135409A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工等によって生じた切屑等の小さな異物が混ざっている液体から、その異物を取り除いて機械装置の外部へ排出するための異物排出管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の異物排出管は、特開昭５２−１０５３６６号公報に示されるような沈殿分離装置の下方に接続されている。異物は、沈殿分離装置によって液体から分離されて異物排出管に強制的に送り込まれる。異物排出管に入った異物は、前に詰まっている異物を押出し、後から異物排出管に入ってくる異物により押出されて順次排出されていく。異物排出管は、沈殿分離装置と異物を排出する場所までを結んでおり、曲げ部分などを形成する場合がある。
【０００３】
特に曲げ部分がある異物排出管は、液体に混ざっている異物の種類によっては、沈殿分離装置から異物を異物排出管に送り出す力に反発して、管内で凝集し詰まってしまうという問題が生じていた。そこで、異物排出管は、沈殿分離装置で液体から分離される異物の形態や沈殿分離装置の異物を排出する力などによって、その内径や曲げ部分の曲率を適宜設定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した異物排出管であると、沈殿分離装置で液体から分離される異物の形態などにより形状を設定しているため、汎用性が無く、沈殿分離装置自体が汎用性があったとしても、異物排出管は個別に設定されたものを接続していた。そのため、汎用性が無い異物排出管は、個別に沈殿分離装置によって最適な異物排出管を設計する必要があり、コストがより多くかかってしまっていた。
【０００５】
また、直線的な曲げ部分のない異物排出管においても異物が凝集して固形化することにより、沈殿分離装置から異物を送り込む圧力によっては、異物と異物排出管の壁面との摺動抵抗で詰まる可能性がある。
【０００６】
故に、本発明は、沈殿分離装置により排出される多様な異物に対応し、円滑に排出する汎用性のある異物排出管を提供することを、その技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために請求項１の発明によれば、異物が混ざった液体を収容する沈殿槽と、エアポンプから気体を供給されるエアシリンダに連動して前記沈殿槽内を上下動させられる押し込みヘッドと、前記沈殿槽に繋がって配設され前記押し込みヘッドにより前記異物が送り込まれ外周に複数の孔が形成されたパイプを有する異物排出管とを備えた沈殿分離装置において、前記パイプを覆い且つ前記複数の孔を介して前記パイプ内に前記気体が供給される環状空間を配設したので、一部区間に形成された孔から気体が噴射されて管壁面と異物との間に入り込み、摺動抵抗を低減するため、円滑な異物の排出が行われる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、孔が、上流から下流へ螺旋状に断続的に形成されるようにしたので、異物排出管内の異物がより流動し易くなってより円滑な異物の排出が行われる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、環状空間に注入される気体の量及び圧力を制御するようにしたので、異物の特性などにより注入される気体の量及び圧力を設定することができ、異物排出管の形状を設定する必要が無く異物の排出が行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この出願の発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る異物排出管の断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は本発明に係る異物排出管を沈殿分離装置に接続した構成図、図４は本発明に係る異物排出管内に流体を噴射する孔付きパイプの構成図である。
【００１１】
先ず、異物排出管１の構成について説明する。
図１に示されるように、異物排出管１は、上流側より順に、パイプ２と、エルボ３と、ブッシュ６と、流体の注入口１５が連結されたコネクタ７と、ブッシュ８と、ユニオンネジ９と、ユニオンナット１０と、コネクタ１１と、ソケット１２と、パイプ１４と、エルボ４と、パイプ５とから構成され、コネクタ７からソケット１２までの内部に凸部１３ｂにより移動を制限された孔付きパイプ１３を配置している。なお、異物排出管１の構成の一部にユニオンネジ９及びユニオンナット１０を使用することにより、管の取り外しを容易にしてメンテナンス性を向上させている。また、異物排出管１の各構成部品は、それぞれがネジ結合されており、組み付け性及び汎用性を向上されている。
【００１２】
前述した異物排出管１の構成を上流側より順に詳細に述べると、まず異物を排出する装置などと接続し異物が送り込まれる一定な内径のパイプ２の下流端に、エルボ３が配置される。エルボ３の下流端には、一定な内径をもつブッシュ６を介して、上流側に小径部７ａと下流側にブッシュ６より内径の大きな大径部７ｂとを備えたコネクタ７が配置される。コネクタ７の大径部７ｂの下流端には、大径部７ｂの内径よりも小さく小径部７ａの内径よりも大きな内径をもつブッシュ８が配置される。ブッシュ８の下流端には、大径部７ｂと略同径の内径のユニオンネジ９が配置される。ユニオンネジ９は、ユニオンナット１０とネジ結合して大径部７ｂと略同径の内径のコネクタ１１の上流側を把持し固定する。コネクタ１１の下流端には、上流側にブッシュ８の内径よりも小さくブッシュ６の内径よりも大きな内径の小径部１２ａをもつソケット１２が接続されている。ソケット１２の下流端には、パイプ１４、エルボ４を介してパイプ５が接続されている。
【００１３】
更に、ソケット１２の小径部１２ａには、複数の孔１３ａが形成された孔付きパイプ１３の下流端が摺動するように挿入され、上流端が小径部７ａ内径と密着接合するように配置される。なお、孔付きパイプ１３の内径は、ブッシュ８の内径より大きく、ソケット１２の内径より小さく設定される。より好ましくは、パイプ１４とエルボ４とパイプ５の内径は、孔付きパイプ１３の内径よりも大きく設定されるとよい。また、孔１３ａは、異物排出管１の軸方向に直列に複数本断続的に形成してもよいが、図４に示されるような螺旋状に断続的に形成されると、一定間隔毎に圧力の高い噴射を行う孔１３ａを複数が得られるので更に良い。
【００１４】
前述した構成にすることにより、コネクタ７とブッシュ８とユニオンネジ９ととコネクタ１１とソケット１２と孔付きパイプ１３とは、環状空間１７を形成するようになる。すなわち、環状空間１７は、コネクタ７の大径部７ｂの内径と、ブッシュ８の内径と、ユニオンネジ９の内径と、コネクタ１１の内径と、ソケット１２の上流端と、孔付きパイプ１３の外径とから形成された空間をいう。また、環状空間１７は、コネクタ７に連結した注入口１５から、流量及び圧力などを制御する制御装置１６を介して、図示しないポンプにより加圧注入される流体が充填されて、パイプ１３に形成された孔１３ａから流体を噴射するようになっている。そこで、孔１３ａは、異物１９の異物排出管１内での流動方向へ環状空間１７に注入される流体が噴射されるように傾斜して形成されると、異物１９の流動を促進する効果も得られてよい。
【００１５】
制御装置１６は、環状空間１７に注入される流体の流量及び流体を注入する圧力を任意に設定することができ、異物排出管１を流動する異物の形態や異物の種類によって適宜設定するようになっている。
【００１６】
注入される流体は、気体及び液体のどちらでも良く、異物排出管１に流す異物１９の形態にもよるが、異物１９が混ざった半固形状のものであるならば常時加圧注入をして、孔１３ａから環状空間１７に異物１９が混ざっていた液体が浸入することを阻止し、液体の少ない固形状のものであるならば断続的な加圧注入でも良い。なお、孔付きパイプ１３の孔１３ａは、異物排出管１に流す異物１９の大きさにもよるが、研削によって排出された切屑の場合、約１〜３ｍｍ程度で設定されると良い。
【００１７】
また、前述した構成においては、異物排出管１は、直線的な管の形状となっているが、特に直線的な管の形状である必要はなく、直線で十分な長さが確保できずに図１のような構成にすることができない場合には、エルボ３、４の外周部に環状空間を配置するようにしてエルボ３、４に孔を形成するようにしてもよい。
【００１８】
次に、異物排出管１の作動について説明する。
異物排出管１の上流側より、液体から除去された異物１９が送り込まれると、異物１９は異物排出管１の壁面との摺動抵抗により徐々にその流動が悪くなり、順次上流側から送り込まれる別の異物１９と凝集して固形化される。固形化された異物１９は、異物排出管１の壁面との摺動抵抗によりその流動を終には停止されてしまう。
【００１９】
しかしながら、孔付きパイプ１３の孔１３ａから流体を常時又は断続的に噴射されているので、異物１９は、異物排出管１の壁面との間に流体が入り込み摺動抵抗をかなり低減するため、異物排出管１内で詰まることなくパイプ５の下流端の排出口５ａから排出されることになる。
【００２０】
最後に、図１に示した異物排出管１を沈殿分離装置２０に接続した場合の構成を説明する。
【００２１】
異物排出管１は、前述した構成と同様であり、上流端を図３のような沈殿分離装置２０の下端に接続され、パイプ２に液体に混ざった異物１９が強制的に送り込まれるようになっている。一方、パイプ５の排出口５ａは、異物１９を回収する収集箱２９に異物１９を落とす位置に設置されている。
【００２２】
異物１９を異物排出管１に排出する沈殿分離装置２０は、図３に示されるように、配管２４により異物１９の混ざった液体を供給され、下方へ向うに従って収容断面積が小さくなる先端部２１ａをもつ沈殿槽２１と、沈殿槽２１の上部を塞ぐ蓋２５に中央付近に設置されたエアシリンダ２２と、エアシリンダ２２によって上下動させられ、空気注入口２３ａから供給される空気を排出可能な蓋２３ｂを備えた押込みヘッド２３と、エアシリンダ２２に電磁弁２６を介して空気を供給するエアポンプ２７と、先端部２１ａとエルボ３との間に配置されたパイプ２とから構成される。
【００２３】
電磁弁２６は、エアポンプ２７と、エアシリンダ２２の上方と下方とにそれぞれ設けられた空気出入口２２ａ、２２ｂと、押込みヘッド２３の空気注入口と、異物排出管１の注入口１５とが接続され、エアポンプ２７からの供給される空気を制御している。エアシリンダ２２に空気が供給されると、ピストンロッド２８が上下動して押込みヘッド２３を作動させる。押込みヘッド２３の上下動により、沈殿槽２１を徐々に沈降する異物１９が、異物排出管１のパイプ２内に押し込まれて沈積することにより徐々に固められて、異物排出管１内へ送り込まれる。
【００２４】
次に、沈殿分離装置２０及び異物排出管１の作動について説明する。
図３のように、電磁弁２６が切り替わって、下方の空気出入口２２ｂに空気が注入されると、ピストンロッド２８は上方へ移動させられ、同時にピストンロッド２８の上方に形成されたピストンシリンダ２２内径部分の空間に存在する空気が空気出入口２２ａを通って押込みヘッド２３の空気注入口２３ａに供給され、蓋２３ｂから空気が排出される。排出された空気は、パイプ２の内径と押込みヘッド２３の外径との間に沈積した異物１９を再度沈殿槽２０に拡散させて、作動不良を起こすような箇所に異物１９が固まることを防止している。
【００２５】
次に、更に電磁弁２６が切り替わって、上方の空気出入口２２ａに空気が注入されると、ピストンロッド２８は下方へ移動させられ、同時にピストンロッド２８の下方に形成されたピストンシリンダ２２内径部分の空間に存在する空気が空気出入口２２ｂを通って異物排出管１の注入口１５に供給され、環状空間１７から孔１３ａを通って孔付きパイプ１３内に噴射される。噴射された空気は、孔付きパイプ１３の内径と付着した異物１９との間に空間を作り、摺動抵抗を無くすことで異物排出管１内に異物が詰まることなくパイプ５の下流端の排出口５ａから排出される。
【００２６】
また、沈殿分離装置２０の稼動初期においては、異物排出管１には、異物１９の混ざった液体が充填しているので、異物１９を含んだ液体が環状空間１７に入り込まないように、異物排出管１内に異物１９が少ない液体を含んだ状態になるまでは、孔１３ａを、図４のようなスライド部材３０で塞ぐか、常時エアポンプ２７により圧力をかける必要がある。この場合、前述した電磁弁２６による空気の供給は、停止するか、空気貫孔を形成してスライド部材３０により孔１３ａを塞ぐと同時に開口するようにする。環状空間１７に液体のみが入り込んでも問題無い場合は、前述したような構成にする必要はなく、孔１３ａを異物１９が侵入しない程度に設定すれば良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る異物排出管は、液体から除去した異物を内部に流入して装置の外部へ排出する異物排出管の外周の一部区間に微細な孔を複数形成し、一部区間を覆いかつ外部から流体が注入される環状空間を備えるようにしたので、一部区間に形成された孔から流体が噴射されて管壁面と異物との間に入り込み、摺動抵抗を低減するため、円滑な異物の排出が行われる。
【００２８】
また、異物排出管は、流体を噴射する孔を上流から下流へ螺旋状に断続的に形成されるようにしたので、異物排出管内の異物が、管の軸方向の一定間隔毎に管壁面との間に流体を入り込ませるようになるため、より流動し易くなってより円滑な異物の排出が行われる。
【００２９】
更に、異物排出管は、環状空間に注入される流体の量及び圧力を制御するようにしたので、異物の特性などにより注入される流体の量及び圧力を設定することができ、異物排出管の形状を設定する必要が無く異物の排出が行われる。そのため、汎用性のある沈殿分離装置にも個別に管形状を設計することなく接続できるようになり、個別の設計に係るコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る異物排出管の断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明に係る異物排出管を沈殿分離装置に接続した構成図。
【図４】本発明に係る異物排出管の孔付パイプの他の実施例。
【符号の説明】
１異物排出管
２、５、１４パイプ
３、４エルボ
６、８ブッシュ
７、１１コネクタ
９、１０ユニオンネジ、ユニオンナット
１３孔付きパイプ
１７環状空間
２０沈殿分離装置

Claims

異物が混ざった液体を収容する沈殿槽と、エアポンプから気体を供給されるエアシリンダに連動して前記沈殿槽内を上下動させられる押し込みヘッドと、前記沈殿槽に繋がって配設され前記押し込みヘッドにより前記異物が送り込まれ外周に複数の孔が形成されたパイプを有する異物排出管とを備えた沈殿分離装置において、前記パイプを覆い且つ前記複数の孔を介して前記パイプ内に前記気体が供給される環状空間を配設したことを特徴とする沈殿分離装置。
前記孔が、上流から下流へ螺旋状に断続的に形成されたことを特徴とする請求項１記載の沈殿分離装置。
前記環状空間に注入される前記気体の量及び圧力を制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の沈殿分離装置。