JPH0810524A - プリーツ状濾過筒を用いた浸漬吸引型連続濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリーツ状濾過筒のスクリーンより懸濁物を
簡単に逆洗して懸濁物による目詰まりを防ぎ、プリーツ
状濾過筒を長時間、連続的に使用し、懸濁物の濾過処理
効率を向上させるとともに、懸濁物の濾過処理コストを
安価にする。 【構成】 懸濁物を含む液体中に濾過筒を浸漬して吸引
濾過をする濾過装置において、プリーツ状のスクリーン
１を円筒状に丸めてプリーツ状濾過筒５を形成して原液
槽７内に装填するとともに、この濾過筒５内のスクリー
ン１の内面に近接させて空気噴出管１５を配設し、また
濾過筒５の底部を原液槽７と区画するとともに、濾過筒
５の底部の開口と空気抜き槽９の底部と連通し、さらに
空気抜き槽９の上部と処理液槽１８の上部とを連通し、
この処理液槽１８内にポンプ１９等の吸引手段と連結し
た吸引筒２０を装填して、濾過筒５で懸濁物の濾過処理
を行っている間に、間欠的に短時間、空気噴出管１５よ
り加圧空気を噴射させることにより、濾過筒５のスクリ
ーン１の外面の懸濁物を逆洗する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリーツ状濾過筒を用
いた浸漬吸引型連続濾過装置に関するもので、たとえば
工作機械等より排出する切粉、金属片等の懸濁物を含む
クーラント廃液等の液体より、これらの懸濁物を連続的
に濾過処理することに特徴がある。

【０００２】

【従来の技術】近年における金属等の切削加工において
は、特にマシニングセンターの切削加工においては、切
削刃物の回転数を数万回転（ｒｐｍ）という、従来と比
較にならない程の超高速回転で金属等の切削加工をして
いる。

【０００３】超高速回転切削加工においては、高圧クー
ラント法が採用されているが、この方法は、スピンドル
等の超高速回転に劣らない、高い圧力（約７ＭＰａ）で
クーラントを金属等の加工点に集中的に噴出して、切削
刃先や切削金属面を効果的に冷却するとともに、切粉、
金属片等の懸濁物を工具や切削金属面等に引っ掛かるこ
となく、強制的に排除するもので、その意図するところ
は、金属等の切削加工工具の寿命を伸ばし、より高速で
長時間安定した精密な金属等の切削を効率的に行うこと
にある。

【０００４】しかし、高圧クーラント法による超高速回
転切削加工は、高圧であって、かつ数万回転（ｒｐｍ）
という極めて高い回転で金属等の切削加工を行うため
に、切粉、金属片等の懸濁物が針状、粉状、微粒子状等
に微細化する傾向が強く、これらの微細化した切粉、金
属片等の懸濁物によってスクリーン状の濾過筒が目詰ま
りし易く、またスクリーン状の濾過筒に目詰まりした微
細化な切粉、金属片等の懸濁物を濾過筒より簡単に洗浄
することは困難であった。

【０００５】従来、このような切粉、金属片等の懸濁物
を濾過するために、懸濁物の濾過面積を増加させるため
に、スクリーンをプリーツ状に折り畳んだ濾過筒が用い
られているが、このプリーツ状濾過筒は、スクリーンを
プリー状に折り畳んだままの構造になっているので、切
粉、金属片等の懸濁物が折り畳んだスクリーンに引っ掛
かり易く、濾過筒の目詰が短時間で起きるために、懸濁
物の濾過処理を長期間中断し、濾過装置を解体して、プ
リーツ状濾過筒の洗浄を行わざるを得なく、濾過処理効
率が悪くなる不都合があった。

【０００６】そして、目詰まりした切粉、金属片等の懸
濁物を濾過筒より洗浄することは容易でないために、目
詰まりしたプリーツ状濾過筒を洗浄して再使用せずに廃
棄し、新品のプリーツ状濾過筒を使用することも多く、
濾過処理コストが高くなる欠点もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した従
来の浸漬吸引型のプリーツ状濾過筒の欠点を改善するも
ので、プリーツ状濾過筒で懸濁物の濾過処理を行ってい
る間に、間欠的に短時間、空気噴出管より加圧空気を噴
射させ、プリーツ状濾過筒のスクリーンの外面の切粉、
金属片等の懸濁物を逆洗することによって、プリーツ状
濾過筒が目詰を防止し、さらにプリーツ状濾過筒のスク
リーンの逆洗に使用した空気のポンプ等の吸引手段への
流入を防止し、プリーツ状濾過筒による濾過処理を中断
することなく、プリーツ状濾過筒を連続的に使用して、
懸濁物の濾過処理効率を向上させ、濾過処理コストを安
価にすることに目的がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、切粉、金属片
等の懸濁物を含む原液中に濾過筒を浸漬して吸引濾過を
する濾過装置において、スクリーンをプリー状に折り畳
んだ円筒状の濾過筒を原液槽内に装填するとともに、こ
のプリーツ状濾過筒のスクリーンの内面に近接させて、
空気噴出管を配設し、またプリーツ状濾過筒の底部を原
液槽と区画するとともに、プリーツ状濾過筒の底部開口
と空気抜き槽の底部とを連通し、さらに空気抜き槽の上
部と処理液槽の上部とを連通し、この処理液槽内にポン
プ等の吸引手段と連結した吸引筒を装填して、プリーツ
状濾過筒５で懸濁物の濾過処理を行っている間に、間欠
的に短時間、空気噴出管より加圧空気を噴射させること
によって、プリーツ状濾過筒のスクリーンの外面の切
粉、金属片等の懸濁物を逆洗することに特徴がある。

【０００９】また、本発明は、前述した浸漬吸引型濾過
装置の逆洗機構において、下部側面に通液口を設けた花
瓶状の集液筒を原液槽内の底部に固定し、この花瓶状の
集液筒の立ち上がり部に、プリーツ状濾過筒の中空部を
間隔を置いて嵌め込み、花瓶状の集液筒の立ち上がり部
とプリーツ状濾過筒のスクリーンの内面との間に隙間を
形成し、この隙間の底部にリング状管の空気噴出管を配
設して、プリーツ状濾過筒のスクリーンより懸濁物の逆
洗を効率的に行うことに特徴がある。

【００１０】

【作用】切粉、金属片等の懸濁物の濾過処理を行ってい
る間に、プリーツ状濾過筒のスクリーンの外面より内面
に向かって吸引される濾液の通液圧より高い圧力で、加
圧空気を空気噴出管より間欠的に短時間噴射し、プリー
ツ状濾過筒のスクリーンの内面より外面に向かって加圧
空気を強制的に通過させ、スクリーンの外面に引っ掛か
ったり、付着している懸濁物およびプリーツ状のスクリ
ーンの隙間に入り込んだ懸濁物を、スクリーンを振動さ
せながら逆洗して、プリーツ状濾過筒を目詰まりを起こ
させずに、連続的に使用するとともに、逆洗に使用した
空気を空気抜き槽で脱気してポンプ等の吸引手段への流
入を防止する。

【００１１】

【実施例】本発明のプリーツ状濾過筒を用いた浸漬吸引
型濾過装置の逆洗機構を、工作機械等より排出する切
粉、金属片等の懸濁物（以下、懸濁物という）を含むク
ーラント廃液の濾過装置を例として説明する。例えば、
図１および図２に示すように、細かいメッシュを有する
ステンレス製のスクリーン１をプリーツ状に折り込んで
折り畳み部２とし、このプリーツ状のスクリーン１を円
筒状に丸め、この折り畳み部２の両端３を、断面がコの
字状の細長いクリップ４で固定してプリーツ状濾過筒５
を形成する。

【００１２】スクリーン１の材質は、前述したステンレ
ス以外にサラン（商標名）のメッシュが細かく、物理的
強度のあるものを使用し、またスクリーン１の目開き
は、１０〜１０００メッシュ、スクリーン１のプリーツ
数は１０〜２００個、スクリーン１のプリーツ長さは１
０〜５０ｃｍ、スクリーン１のプリーツ幅は０．３〜３
ｃｍであれば十分であり、さらにプリーツ状濾過筒５の
外径は１０〜６０ｃｍ、内径は１０〜５０ｃｍであれば
十分であり、以上の具体的な数値は、クーラント廃液の
種類や処理量、懸濁物の種類や含有量、濾過処理速度、
濾過処理液の純度等の条件に従って適宜決定すればよ
い。

【００１３】プリーツ状濾過筒５の上端と下端には、図
３に示すように、ステンレス製の枠体６を嵌め込んでプ
リーツ状濾過筒５の構成を安定させてもよく、この場
合、上部の枠体６ａには蓋を取り付けるようにし、また
下部の枠体６ｂは開口８を有するものを用いる。

【００１４】なお、上部の枠体６ａと下部の枠体６ｂと
は、プリーツ状濾過筒５の嵌め込むだけでもよいが、必
要があれば、上部の枠体６ａと下部の枠体６ｂをスプリ
ングまたはチェーン等の連結具（図示せず）によってプ
リーツ状濾過筒５を固定してもよい。

【００１５】プリーツ状濾過筒５は、懸濁物を含むクー
ラント廃液の原液槽７内に、浸漬状態に装填するが、こ
のプリーツ状濾過筒５の底部を原液槽７と区画するとと
もに、プリーツ状濾過筒５の底部の開口８を、隣接して
付設した空気抜き槽９の底部と連通するような構造、例
えば、図４に示すように、下部側面に通液口１０を設け
た花瓶状の集液筒１１を原液槽７内の底部に固定し、こ
の花瓶状の集液筒１１の立ち上がり部１２に、プリーツ
状濾過筒５の中空部１３を間隔を置いて嵌め込むととも
に、プリーツ状濾過筒５の底部を花瓶状の集液筒１０の
片部１４に水封状態に取り付けるものが望ましい。

【００１６】花瓶状の集液筒１１以外にも、中空状の遮
蔽筒を用いてもよく、その他にプリーツ状濾過筒５の底
部を原液槽７と区画するとともに、プリーツ状濾過筒５
の底部の開口８を、隣接して付設した空気抜き槽９の底
部と連通するような構造であれば、どのようなものでも
よい。

【００１７】プリーツ状濾過筒５内には、コンプレッサ
ー（図示せず）等の公知の加圧空気供給手段と連結した
空気噴出管１５を、可能な限りスクリーン１の内面に近
接させて配設し、この空気噴出管１５より加圧空気を噴
射させることによって、プリーツ状のスクリーン１の外
面の懸濁物を逆洗するようにする。

【００１８】なお、プリーツ状濾過筒５のスクリーン１
の内面と空気噴出管１５との間隔が広いと、空気噴出管
１３より噴射する加圧空気がプリーツ状濾過筒５内に拡
散し、スクリーン１の内面より外面に通過する空気量が
落ちて、スクリーン１の外面の懸濁物を逆洗、除去する
効果がよくないので、前述したように、空気噴出管１５
は、可能な限りスクリーン１の内面に近接させて配設す
ることが望ましい。

【００１９】例えば、前述した花瓶状の集液筒１１の立
ち上がり部１２とプリーツ状濾過筒５のスクリーン１の
内面との間に隙間を形成し、この隙間の底部に空気噴出
管１５を配設すると、空気噴出管１５より噴射する加圧
空気を、プリーツ状濾過筒５内に拡散せずに、集液筒１
１の立ち上がり部１２に沿って、スクリーン１の内面よ
り外面に全面的に通過させることができ、最善の構造と
いえる。

【００２０】空気噴出管１５は、図５に示すように、内
径３〜１０ｍｍの中空型のリング状管の外側面１６に孔
径０．５〜２ｍｍの細孔１７を多数設けたビニール製も
のが適しており、これ以外に、中空型のかんざし状管、
くし状管等も使用できる。

【００２１】空気噴出管１５の管内径、細孔１７の孔径
は、クーラント廃液の種類や処理量、懸濁物の種類や含
有量、スクリーン１の目開き、プリーツ数、プリーツ状
濾過筒５の外径、内径、濾過処理速度、濾過処理液の純
度等の条件に従って適宜決定すればよい。

【００２２】空気噴出管１５の細孔１７の開孔率につい
て言及すると、通常の場合、３０〜４０パーセントであ
れば十分であり、要は空気噴出管１５の細孔１７の開孔
総面積を空気噴出管１５の内径面積より小さくし、加圧
空気を噴射してプリーツ状のスクリーン１の外面の懸濁
物を逆洗、除去できるようにすればよい。

【００２３】さらに、空気抜き槽９の上部と処理液槽１
８の上部とを連通し、この処理液槽１８内に、例えば、
ポンプ１９等の吸引手段に連結した吸引筒２０を挿填す
るが、この吸引筒２０は処理液槽１８内の濾過処理液で
あるクーラント液中に浸漬するとともに、ポンプ１９は
液面上に位置するように処理液槽１８に取り付け、空気
抜き槽９において脱気したクーラント液を吸引筒２０の
通液孔２１からポンプ１９を経て濾過装置外に流出させ
るようにする。

【００２４】処理液槽１８内のクーラント液中に浸漬す
る吸引筒２０としては、ステンレス製で外径が処理液槽
１８の内径より小さいものを用い、また吸引筒２０の底
面に多数の通液孔２１を設け、また吸引筒２０に連結し
て液面上に設置する吸引手段はとしては、前述したポン
プ１８以外にエジェクター等の公知の吸引手段を用いて
もよい。

【００２５】懸濁物の濾過処理について説明すると、ま
ず懸濁物を含むクーラント廃液の濾過処理条件に応じ
て、特定のメッシュ、プリーツ数（濾過性能）を有する
プリーツ状のスクリーン１を選択し、これを円筒状に丸
めて、相互に重ね合わせた折り畳み端部３を、断面がコ
の字状の細長いクリップ４で固定したプリーツ状濾過筒
５を形成する。

【００２６】次に、前述したプリーツ状濾過筒５の中空
部１３を、原液槽７内の底部に固定した花瓶状の集液筒
１１の立ち上がり部１２に間隔を置いてはめ込み、プリ
ーツ状濾過筒５の底部を花瓶状の集液筒１１の片部１４
に水封状態に取り付けた後、特定の管内径、細孔１７の
孔径や開孔率を有する空気噴出管１５を選択し、この空
気噴出管１５を、花瓶状の集液筒１１の立ち上がり部１
２とプリーツ状濾過筒５のスクリーン１の内面との間に
形成した隙間の底部に挿填して、原液槽７内に懸濁物を
含むクーラント廃液を流入させ、プリーツ状濾過筒５の
ほぼ全体をクーラント廃液中に浸漬する。

【００２７】また、ポンプ１９等の吸引手段に連結した
吸引筒２０を、処理液槽１８内の濾過処理液であるクー
ラント液中に浸漬するように挿填し、ポンプ１９を作動
させると、その吸引力は、処理液槽１８、空気抜き槽
９、集液筒１１を経て、プリーツ状濾過筒５に伝わり、
原液槽７内の懸濁物を含むクーラント廃液のうち、クー
ラント液のみをプリーツ状濾過筒５のスクリーン１を経
てプリーツ状濾過筒５内に吸引すると同時に、懸濁物を
プリーツ状濾過筒４のスクリーン１の表面およびメッシ
ュで濾過する。

【００２８】そして、プリーツ状濾過筒５内のクーラン
ト液を、集液筒１１の立ち上がり部１２の開口部より集
液筒１１内に吸引し、集液筒１１の下部側面の通液口１
０から、空気抜き槽９を経て、処理液槽１８内に吸引
し、吸引筒２０の通液孔２１から吸引して濾過装置外に
流出させ、再利用のために貯留する。

【００２９】そして、前述した懸濁物の濾過処理を継続
していると、クーラント廃液中の懸濁物が、プリーツ状
濾過筒５のスクリーン１に付着したり、引っかかった
り、プリーツ状のスクリーンの隙間に入り込んだりする
ので、濾過処理を継続しながら、間欠的に、短時間、空
気噴出管１５より加圧空気を噴射し、プリーツ状濾過筒
５のスクリーン１の内面より外面に向かって強制的に通
過させて、前述した懸濁物を、スクリーン１を振動させ
ながら逆洗し、原液液槽１１内の底部に沈殿、除去させ
る。

【００３０】なお、空気噴出管１５より噴射する加圧空
気は、プリーツ状濾過筒５のスクリーン１の外面より内
面に向かって吸引されるクーラント液（濾過処理液）の
通液圧より高い圧力で噴射する必要がある。すなわち、
加圧空気がクーラント液の通液圧に打ち勝って、プリー
ツ状濾過筒５のスクリーン１の内面より外面に向かって
噴き出て懸濁物をスクリーン１より除去するように、加
圧空気供給手段を設定することを要し、これによってプ
リーツ状濾過筒５を目詰まりを起こさせずに、連続的に
懸濁物の濾過処理に使用することが可能になる。

【００３１】この加圧空気供給手段の設定条件は、前述
したクーラント液の通液圧、空気噴出管１５の管内径、
細孔１７の孔径や開孔率、クーラント廃液の組成、プリ
ーツ状濾過筒５のスクリーン１に従って適当に決定すれ
ばよい。

【００３２】空気噴出管１５より加圧空気を噴射する
と、プリーツ状濾過筒５内の濾過処理液であるクーラン
ト液中に気泡状の空気が残留するので、この空気が残留
するクーラント液を開放状態の空気抜き槽９に流入させ
ると、クーラント液中の気泡状の空気は大気中に放出さ
れ、クーラント液中の空気は脱気された状態になって処
理液槽１８内に流入して行く。

【００３３】従って、処理液槽１８内の吸引筒２０の通
液孔１２から吸引されるクーラント液中には空気が存在
しないため、ポンプ１９等の吸引手段中に逆洗で使用し
た空気が混入することを防止でき、ポンプ等の吸引手段
の作動不良や故障を防止できる。

【００３４】

【発明の効果】濾過筒の濾過面積を増加させるためにス
クリーンをプリーツ状にした場合、懸濁物が折り畳んだ
スクリーンに引っかかりやすく、濾過筒が目詰を起こし
やすいが、本発明によると、懸濁物の濾過処理中に空気
噴出管より加圧空気を噴射させることによって、プリー
ツ状濾過筒のスクリーンより懸濁物を簡単に、効率的に
逆洗でき、プリーツ状濾過筒を懸濁物の濾過処理に連続
的に使用できる優れた効果がある。

【００３５】また、本発明によると、処理液槽内の吸引
筒の通液孔から吸引されるクーラント液中に空気が混入
しないため、ポンプ等の吸引手段に空気が混入するがな
く、ポンプ等の吸引手段の作動不良や故障を防止できる
利点がある。

【００３６】さらに、空気噴出管をリング状にし、この
空気噴出管をプリーツ状濾過筒のスクリーンの内面と花
瓶状の集液筒の立ち上がり部の間に挿填すると、プリー
ツ状濾過筒のスクリーンより懸濁物の逆洗は一段と効果
的になり、逆洗時間を短縮できるとともに、コンプレッ
サー等の加圧空気供給手段の省力化やコンパクト化が可
能である。

【００３７】本発明においては、懸濁物によってプリー
ツ状濾過筒が目詰まりを起こすことがないので、濾過処
理を中断し、濾過装置を解体してプリーツ状濾過筒を交
換するするという時間と手間のかかる一連の作業を必要
とせず、濾過処理効率を大幅に向上させることが可能で
ある。

【００３８】本発明においては、従来のように、目詰ま
りしたプリーツ状濾過筒を廃棄し、そのつど、新しいプ
リーツ状濾過筒を使用することをしないため、懸濁物の
濾過処理のランニングコストを安価にすることができ、
また産業廃棄物が発生せず、廃棄処分コストがかから
ず、資源を有効に利用するという現代の要請にも適応す
るなど、産業的観点よりみても優秀な技術である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリーツ状濾過筒の平面図である。

【図２】本発明のプリーツ状濾過筒の側面図である。

【図３】本発明のプリーツ状濾過筒に枠体をはめ込んだ
状態を示す断面図である。

【図４】本発明のプリーツ状濾過筒の浸漬吸引型連続濾
過装置の断面図である。

【図５】本発明のリング状管の空気噴出管を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ スクリーン ５ プリーツ状濾過筒 ７ 原液槽 ９ 空気抜き槽 １１ 花瓶状の集液筒 １２ 立ち上がり部 １５ 空気噴出管 １７ 細孔 １８ 処理液槽 １９ ポンプ ２０ 吸引筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 29/88 Ｂ２３Ｑ 11/10 Ｚ Ｂ０１Ｄ 29/06 ５１０ Ｆ 29/42

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切粉、金属片等の懸濁物を含む原液中に
   濾過筒を浸漬して吸引濾過をする濾過装置において、ス
   クリーン１をプリー状に折り畳み、そのプリーツ状のス
   クリーン１を円筒状に丸めてプリーツ状濾過筒５を形成
   して原液槽７内に装填するとともに、このプリーツ状濾
   過筒５内のスクリーン１の内面に近接させて加圧空気供
   給手段と連結した空気噴出管１５を配設し、またプリー
   ツ状濾過筒５の底部を原液槽７と区画するとともに、プ
   リーツ状濾過筒５の底部の開口と空気抜き槽９の底部と
   連通し、さらに空気抜き槽９の上部と処理液槽１８の上
   部とを連通し、この処理液槽１８内にポンプ１９等の吸
   引手段と連結した吸引筒２０を装填して、プリーツ状濾
   過筒５で懸濁物の濾過処理を行っている間に、間欠的に
   短時間、空気噴出管１５より加圧空気を噴射させること
   によって、プリーツ状濾過筒５のスクリーン１の外面の
   切粉、金属片等の懸濁物を逆洗するプリーツ状濾過筒を
   用いた浸漬吸引型連続濾過装置。
2. 【請求項２】 下部側面に通液口１０を設けた花瓶状の
   集液筒１１を原液槽７内の底部に固定し、この花瓶状の
   集液筒１１の立ち上がり部１２に、プリーツ状濾過筒５
   の中空部１３を間隔を置いて嵌め込み、花瓶状の集液筒
   １１の立ち上がり部１２とプリーツ状濾過筒５のスクリ
   ーン１の内面との間に隙間を形成し、この隙間の底部に
   リング状管の空気噴出管１５を配設した請求項１記載の
   プリーツ状濾過筒を用いた浸漬吸引型連続濾過装置。