JPS63107710A - 連続濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は濾過装置に関する。より詳しくは濾材を連続的
に濾過装置の濾過面に供給できる濾過装置に関する。

、〔従来の技術〕 精密工業における精密研削においては、発生する微小な
研削クズを含む、潤滑剤の濾過処理を有効且つ能率良（
行うことが要望されている。

これに対処するために、濾紙を用いた濾過装置として例
えば工場全体のＦＡ化にも対処できる自動的に濾紙を交
換できる自動濾紙交換式加圧フィルタが三菱化工機（株
）より提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら三菱化工機（株）から提案されている前記
自動濾紙交換式加圧フィルタは濾紙の目づまりの如何を
間はすに自動的に濾過中の濾紙が濾過面から送り出され
て新しい濾紙に交換されるように構成されている。ｘｘ
ｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘ
ｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘ
ｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘ
ｘ そこで本発明では、濾過装置を有効且つ高速で行うこと
ができると共に濾材の消費量を最低限にとどめることが
できる濾過装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の前記目的は、処理液を貯留する原水タンクと、
該原水タンクから原水ポンプによって送られた処理液を
濾過する濾過機構と、該濾過機構の下方に連結されて濾
過液を収容する濾過液タンクと、前記濾過機構の作動を
コントロールするコントローラーを含んで成る連続濾過
装置であって、前記濾過機構がほぼ水平に配置された濾
過面を有し、且つその下方が前記濾過液タンクに連通ず
る下部濾過機構と、一方の供給ローラから前記濾過面に
供給されて他方の巻取ローラーに巻取られる濾材と、該
巻取ローラーを駆動する巻取ローラー駆動機構と、前記
下部濾過機構の濾過面上に前記濾材を圧着又は解放する
ように上下動可能に構成され、前記濾材上に処理液を供
給する上部濾過機構と、該上部濾過機構を上下動する濾
過機構駆動機構を含んで成り、前記原水タンクには処理
液を前記濾過機構に送る原水ポンプが設けられており、
前記濾過液タンクには濾過液を外部に送出する濾過液ポ
ンプと、濾過液タンク中の液レベルを検知して信号を前
記コントローラに送る濾過液レベルスイッチと、濾過液
タンクを負圧に保つ真空ポンプとが設けられており、前
記コントローラが、前記濾過液タンク中の液レベルが所
定のレベル以下になった時に濾過液レベルスイッチが発
生する信号に基づいて、前記原水ポンプの駆動停止、前
記上部濾過機構の上下運動および濾材の巻取移動を指令
して新たな濾材部分を濾過面に当接させて濾過作用を再
開させることを特徴とする連続濾過装置によって達成さ
れる。

本発明による連続濾過装置では原水ポンプによって処理
液を加圧状態にし、−力源過液タンクを真空ポンプによ
って負圧状態にすることにより従来この種濾過装置に比
し、濾過処理能力を大幅に向上させることができる。

すなわち、例えば濾過面積２５（Ｊ（幅）×４５ｃｍ（
長さ）　　＝１１２５ａＪの従来の濾過装置の場合の濾
過処理能力はせいぜい３　Ｑ　ｌ　／ａｋｉｎであった
が、同一濾過面積を設けた本発明による連続濾過装置で
は、０．５ｋｇ／Ｃｉの加圧と０．１ｋｇ／−の負圧状
態にすることにより１００１　／ｓｉｎの濾過処理を達
成することができた。なお濾過液タンクを負圧状態にす
ることは、濾材の濾材部分を移動するために上部濾過機
構を上方に移動して濾過面を解放した時に濾過液が四散
するのを防ぐのに役立つ。もし処理液側にのみ加圧して
用いると、濾材から濾過液が抜けきらない状態で濾過面
が解放されて濾過液が四散することになる。

又本発明による連続濾過装置では通常濾過液ポンプは常
時駆動されて一定流量の濾過液を濾過液タンクから排出
している。したがって濾材が目づまりすると次第に濾過
液タンク中の液レベルが下ることになり、その液レベル
が一定値以下に下がった時に、濾過面に当接する濾材の
部分が新たな濾材部分に変えられるように構成されてい
る。したがって濾材を長期間有効に使用することができ
る。

本発明による連続濾過装置において、原水タンクにも原
水レベルスイッチを設け、原水タンク中の液量に応じて
信号をコントローラに伝達し、通常は連続して原水タン
クへ供給される処理液の導入停止又は再開がコントロー
ラの指示によって行えるように構成してもよい、このよ
うにする事により、処理液が原水タンクから溢れたり、
あるいは極度に少くなって原水ポンプが空気を吸込むこ
とになる状態を事前に防ぐことができる。

又、濾過液ポンプをコントローラに接続して濾過液タン
ク中の濾過液が極度に少くなった場合に、濾過液レベル
スイッチによってその状態を検知し、コントローラを介
して濾過液ポンプの作動の停止又は再開を指令できるよ
うに構成してもよい。

以下本発明による連続濾過袋Ｕの好ましい一実施例を示
す添付図面を参照して本発明を以下に詳述する。

第１図に本発明による濾過装置の一実施例の略示正面図
を示す。第１図において原水タンク１には研磨機等のａ
械加工機で用いられた潤滑剤を含んだ水（以下クーラン
ト液）が導管１４を経て供給される。このクーラント液
には微小な研削クズが含有されている。原水タンク１に
隣接して濾過処理がされて研削クズが除去された処理剤
クーラント液貯蔵用の濾過液タンク４が配置され、処理
剤クーラント液は濾過液ポンプ４１を用いて導管４２を
経て機械加工機に循環して用いられる。

原水タンクｌには原水ポンプ１１と、原水タンク１中の
クーラント液の液レベルを検知する原水レベルスイッチ
１３が設けられている。クーラント液は原水ポンプ１１
によって加圧状態で濾過機構２に送られる。原水レベル
スイッチ１３で検知された液レベルの信号は導線６２を
経てコントローラ６に伝たえられる。

前記濾過機構２はやや傾斜して配置された濾過面２２を
をし、その下方が導管２４を経て濾過液タンク４に連通
ずる下部濾過箱２１と、間歇的に前記濾過面を移動して
配置される濾材３と、濾過作業中には濾材３を前記濾過
面２１に圧着させてクーラント液を濾材３に供給する上
部濾過箱２３を含んで構成される。前記下部濾過箱２１
は濾過装置に固定して設けられているが上部濾過箱２３
は上下動可能に構成されている。すなわち第１図に示し
た図示例では上部濾過箱２３の上方において、濾過装置
の機台フレーム（図示せず）にエアーシリンダ５１　、
５２が取付られ、エアーシリンダ５１゜５２に導管５３
　、５４　、５５を経て連結された弁５６の開閉によっ
てエアーシリンダ５１　、５２を作動して；上部濾過箱
２３を濾材３を介して下部濾過Ｗ１２３に当接又はその
当接の解除を行うことができる。前記弁５６は導線６６
を介してコントローラ６に連結され、コントローラ６か
らの信号によって弁５６が開閉される。なお上部濾過箱
２３および下部濾過′ｎ２１の構造自体はクーラント液
を通過し得る通常の濾過装置の構造であり、したがって
詳細な説明は省略する。又、上部濾過箱２３が下降して
濾材３を挾んで下部濾過箱２１に当接した時に処理液が
漏洩しないように構成されることは勿論である。

本実施例における濾材は第１図において軸３２に支承さ
れたロール巻きの供給源３１からガイドローラ３３　、
３４を経て濾過面２２に供給され、それから一対のガイ
ドローラ３５を経て巻取ロール３７に巻取られるように
配置される。巻取ロール３７の軸３６は駆動モータ３８
にベルト３９によって連結され、したがってコントロー
ラ６から導線６５を経て信号が伝達されると駆動モータ
３８が回転して巻取ロール３７が濾材３を巻取ることに
なる。その際の濾材３の巻取長は濾過面２２の長手方向
の長さに対応して定めればよい。

本発明による濾過装置に用いられる濾材としてはロール
状に連続して供給し得るものでは、紙、織物、不織布を
間はずどのような濾材を用いることができ、処理液およ
び濾過されて除去されるべきクズの種類に応じて適切に
選定されて用いられる。

なお微小な研削クズ等を効率良く除去するためには例え
ば平均繊維直径０．３μ〜３．０μの極細繊維がランダ
ムに絡み合い、更に嵩密度が０．３〜０．６／ｃｆｆｌ
、濾過装置上での移動方向に対応する方向の載持および
湿潤時の引張り強力が少なくとも１００ｇ／ｃｍ巾であ
る不織布を濾材とし、表裏に圧力差をつけて、すなわち
加圧および吸引状態で濾過させる。

濾過液タンク４には前述のように原水ポンプ４１が配置
されると共に、真空ポンプ４４が連結され、それによっ
て濾過作用を負圧下ですなわち吸引状態で行えるように
している。このように負圧下で濾過することはクーラン
ト液への加圧と共に緻密な構造を有する濾材を用いて極
く微小な研削クズを除去する時に処理速度を早めるのに
役立つ。なお濾過液タンク４には負圧を一定に保つため
にバキューム（図示せず）が設けられるとよい。

前記濾過液タンク４にはタンク４内の濾過液の液レベル
を検知する濾過液レベルスイッチ４３が設けられ、濾過
液レベルスイッチ４３で検知された液レベルの信号は導
線６１を経てコントローラ６に伝たえられる。なお濾過
液ポンプ４１の作動を指示する信号をコントローラ６か
ら送ることができる導線６３が設けられているとよい。

次に原水タンク１および濾過液タンク４の一例を第２図
および第３図に示す、第２図に示した原水タンク１は奥
行きｔ＋８００ｍ、幅ｆ　＋　１６００ｍｍ、高さｇ＋
３５０ｍｍ容量４４８１を有する（第２図においては説
明の都合上縦長に図示されている。）第３図中Ａ４は通
常、液の入っていない空間（５２Ｉｌ）。

Ｂ＋は濾材交換時に主として上部濾過箱２３から逆流し
たクーラント液を収容する空間（１２Ｂ　Ｉｌ）、Ｃ＋
　は濾過作業が行われている間でのクーラント液が収容
されている空間（１９２１）　、ＤＩはデッドスペース
となる空間（７６１）を示す。それぞれの空間の境界の
位置を第２図に示すようにＨ，、Ｍ、。

Ｌｌで示す。

すなわち濾過作業が行われている間ではクーラント液は
空間Ｃ１の範囲で導管１４から流入する流量と原水ポン
プ１１から送出されるクーラント液がほぼバランスして
いる。濾材交換時（より正確には濾材の部分の移動時）
にも導管１４からは連続してクーラント液が供給されて
いる。したが、って空間Ｂ、はこれら新たに加えられる
クーラント液を収容するためにも必要である。本濾過装
置の使用中において、クーラント液の液レベルかＭＩの
位置に達した時に原水レベルスイッチ１３およびコント
ローラ６を介して原水ポンプ１１の作動が開始されて以
後継続し、一方クーラント液の液レベルがり、迄下がる
と同様に原水レベルスイッチ１３およびコントローラ６
を介して原水ポンプ１１が停止され、したがって空間Ｄ
１はデッドスペースとなる。さらに液レベルがＨ，に達
すると故障警報が発せられ、本濾過装置全体あるいは原
水タンク１へのクーラント液の送入が停止される。

第３図に示した濾過液タンク４は原水タンクｌと同様な
大きさと容量を有する。第３図中Ａ４は通常、液の入っ
ていない空間で５２１の容量を有し、空間Ｂ４は１２８
Ｉｌ、空間Ｃ４は３８１、空間Ｄ４は１２８２、空間Ｅ
４はデッドスペースで１０２　ｆｆｉの容量を有する。

それぞれの空間の境界位置を第３図に示すように、Ｈａ
＝　Ｍａ、Ｍ　Ｌ　、　Ｌ　ａで示す。

通常の濾過は濾過液の液レベルがＨ４とＭ４の間、すな
わち液レベルが空間Ｂ４にある間において行われ、した
がってＭ４で原水ポンプ１１が作動され濾過機構２にク
ーラント液が送られ、Ｈ４で原水ポンプ１１の作動が停
止される。濾材に目づまりが生ずると濾過量が下がり、
したがって濾過液の液レベルも下がり、やがてその液レ
ベルがＭＬに達スると濾過液レベルスイッチ４３が作動
して、信号がコントローラ６に送られ、コントローラ６
からの信号に基づき原水ポンプ６の作動が停止されると
共に濾材の交換作業が行われる。濾材の交換作業中も濾
過液ポンプ４１は作動を続けて濾過液タンク４中の濾過
液を排出するのでその間の濾過液を貯留しておく空間Ｄ
４が必要となる。Ｌ４点以下に下がると濾過液ポンプ４
１に空気を吸込むおそれがあるのでＨ４点において濾過
液ポンプ４１が停止するように構成されているとよい。

〔発明の作用〕

次に本発明による濾過装置の作動の主要部を説明する。

上部濾過′Ｒ２３と下部濾過箱２１にはさまれてクーラ
ント液を濾過中の濾材３には経過時間と共に徐々に目づ
まりが生ずる。しかし当初においては濾布３中に部分的
に目づまりがあっても他の部分でクーラント液が濾過さ
れるので濾過液ヘッドの上昇は見られない。時間が経過
して目づまりが進み、下部濾過箱より流下する濾過液の
量の方が排出される濾過液の量より減ってくると濾過液
の液レベルの低下が始まり液レベルがＭＬ　（第３図）
に達すると濾過液レベルセンサー４３により検知される
。レベルセンサー４３からの信号はコントローラ６に伝
達され、コントローラ６は原水ポンプ１１に信号を送っ
て直ちにクーラント液の送出を停止する。上部処理箱４
６の中に残留するクーラント液は原水タンク１に逆流す
る０次いでコントローラ６から信号が弁５６に送られて
エアーシリンダ５１　、５２の作動によって上部処理箱
２３が上昇して濾過面２２が解放される。其後コントロ
ーラ６は再び１８号をモータ３８に送って濾材３を濾過
面３２の長さに相当する分だけ巻取り、′濾過面３２上
に新しい濾布部分を配置する。次いでコントローラ６か
らの信号によって上部濾過箱２３が下降して濾材３を下
部濾過箱２１に圧着し、同時に原水タンク１１を作動し
てクーラント液を上部濾過箱２３に送り込み正規の濾過
作用が開始される。以後この作動が連続的に繰返される
ことにより濾過の自動作業が行われる。

〔実施例１〕 第１図に示した濾過装置を用いて、下記の組成を有する
処理液を下記の濾材で濾過した。

＊処理液の組成 ダブルディスクタイプの精密切削機を用いて鉄製部品を
研削した処理液（クーラント液）を用意した。研削クズ
の大きさは、１０μ以上主に５０μ以上であり、研削ク
ズの量は１５０ｐｐｍ含有されていた。

＊使用したフィルタ組成 繊維直径平均１．７μ（約０．０３ｄ）のポリエステル
繊維を用いて作られた不織布を用いる。目付は４５ｇ／
ポ、厚さ０．１０ｍ／ｍ、長手方向の引張強度（乾）　
　５００ｇ／ａａ、（湿）　　４５０ｇ／ａｍであり、
幅３００ｍｍ長さ３００ｍ＃′４きに作られている。こ
のフィルタを幅３００ｍ／ｍ　（有効幅２５０ｍ／ｍ）
を有する濾過面に仕掛ける。

＊圧力条件 上部よりの加圧は最高０．５ｋｇ／−とし、下部よりの
減圧を０．１ｋｇ／ｃｉとした。

その際の加圧圧力の上昇と、濾過液の流量を第１表に示
す。

以下余白 第　　１　　表 ２２分の濾過を行なった処、加圧の圧力０．５　ｋｇ／
−以上の濾布圧損になったため、濾過流量が低下し、−
図の濾過が完了した。

濾過液を分析すると鉄の研削クズは見当らず、１００％
濾布に蓄積された事が確認できた。

〔発明の効果〕

本発明による濾過装置は前述のように構成されているの
で、有効な濾過作業を高速に行うことができると共に濾
布を長期間有効に利用することができ、ひいては濾過コ
ストの低減を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による連続濾過装置の一実施例を示す略
示正面図であり、第２図は第１図の装置に用いられる原
水タンクの一例をモデル的に示す斜視図であり、第３図
は第１図の装置に用いられる濾過液タンクの一例をモデ
ル的に示す斜視図である。 １・・・原水タンク、　　　　　　２・・・濾過機構、
３・・・濾材、　　　　　　　　　４・・・濾過液タン
ク、６・・・コントローラ　　　　　１１・・・原水ポ
ンプ、１３・・・原水レベルスイッチ、２２・・・濾過
面、３８・・・濾材巻取用モータ、。 ４１・・・濾過液ポンプ、 ４３・・・濾過液レベルスイッチ、 ４４・・・真空ポンプ、 ５１　、５２・・・エアシリンダ。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理液を貯留する原水タンクと、該原水タンクから
   原水ポンプによって送られた処理液を濾過する濾過機構
   と、該濾過機構の下方に連結されて濾過液を収容する濾
   過タンクと、前記濾過機構の作動をコントロールするコ
   ントローラを含んで成る連続濾過装置であって、 前記濾過機構がほぼ水平に配置された濾過面を有し、且
   つその下方が前記濾過液タンクに連通する下部濾過機構
   と、一方の供給ローラから前記濾過面に供給されて他方
   の巻取ローラーに巻取られる濾材と、該巻取ローラーを
   駆動する巻取ローラー駆動機構と、前記下部濾過機構の
   濾過面上に前記濾材を圧着又は解放するように上下動可
   能に構成され、前記濾材上に処理液を供給する上部濾過
   機構と、該上部濾過機構を上下動する濾過機構駆動機構
   を含んで成り、 前記原水タンクには処理液を前記濾過機構に送る原水ポ
   ンプが設けられており、 前記濾過液タンクには濾過液を外部に送出する濾過液ポ
   ンプと、濾過液タンク中の液レベルを検知して信号を前
   記コントローラに送る濾過液レベルスイッチと、濾過液
   タンクを負圧に保つ真空ポンプとが設けられており、 前記コントローラが、前記濾過液タンク中の液レベルが
   所定のレベル以下になった時に濾過液レベルスイッチが
   発生する信号に基づいて、前記原水ポンプの駆動停止、
   前記上部濾過機構の上下運動および濾材の巻取移動を指
   令して新たな濾材部分を濾過面に当接させて濾過作用を
   再開させることを特徴とする連続濾過装置。