JP2011005456A

JP2011005456A - フィルタ装置

Info

Publication number: JP2011005456A
Application number: JP2009153431A
Authority: JP
Inventors: Toyoshige Mori; 豊重毛利
Original assignee: Horyo Corp
Current assignee: Horyo Corp
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2011-01-13

Abstract

【課題】洗浄および濾過の効率が良く、安価でかつ安定性の良いフィルタ装置を提供する。
【解決手段】フィルタ装置は、垂直円筒状フィルタエレメント21と、フィルタエレメント21をその軸線周りに回転自在に収容している濾過タンク12と、フィルタエレメント12外面と相対しかつフィルタエレメント軸線と直交する方向に向けられている洗浄用ノズル62と、フィルタエレメント12外面と相対しかつフィルタエレメント軸線と食い違う方向に向けられている回転用ノズル63と、未濾過液を洗浄用ノズル62および回転用ノズル63をそれぞれ通じて濾過タンク12に供給するポンプ81と備えている。濾過タンク12は、密閉状に形成されているものである。濾過タンク12内外の圧力差によって、濾過タンク12から濾過済液の排出が行われるようになされている。
【選択図】図１

Description

この発明は、流体、例えば、工作機械の切削液からスラッジを除去するために用いられるフィルタ装置に関する。

この種のフィルタ装置としては、本出願人が先に提案した下記のものが知られている（特許文献１参照。）。

このフィルタ装置は、垂直円筒状フィルタエレメントと、フィルタエレメントをその軸線周りに回転自在に収容している濾過タンクと、フィルタエレメント半径方向に対し所定の角度をもってフィルタエレメント外面に向けられている洗浄用ノズルと、噴出圧力によってフィルエレメントを回転させうるようにフィルタエレメント半径方向に対して洗浄用ノズルとは異なる角度をもってフィルタエレメント外面に向けられている回転用ノズルと、未濾過液を洗浄用ノズルおよび回転用ノズルをそれぞれ通じて濾過タンクに供給する供給手段と、フィルタエレメントを通過した濾過済液を濾過タンクから排出する排出手段とを備えており、濾過タンクが上方開放状に形成されており、供給手段が、供給ポンプを有しており、排出手段が、排出ポンプを有しており、供給ポンプを作動させて、回転用ノズルの噴出圧によってフィルタエレメントを回転させながら、洗浄用ノズルの噴出圧によってフィルタエレメントを洗浄し、一方、排出ポンプを作動させ、フィルタエレメント内側の濾過済液を吸引することによって、未濾過液をフィルタエレメントを通過させて濾過を行うようにするものである。

このフィルタ装置では、供給ポンプおよび排出ポンプの２種類のポンプを必要とする。さらに、２種類のポンプを制御するための制御装置が複雑、とくに、双方のポンプを、ON・OFFさせるための電気系統が複雑で多数の機器を必要とするため、装置が高価につき、メインテナンスも面倒であり、メンテナンスが充分でないと、装置の安定性が良くない。

特開２００８−０９３７８７３号公報

この発明の目的は、洗浄および濾過の効率が良く、安価でかつ安定性の良いフィルタ装置を提供することにある。

この発明によるフィルタ装置は、垂直円筒状フィルタエレメントと、フィルタエレメントをその軸線周りに回転自在に収容している濾過タンクと、フィルタエレメント外面と相対しかつフィルタエレメント軸線と直交する方向に向けられている洗浄用ノズルと、フィルタエレメント外面と相対しかつフィルタエレメント軸線と食い違う方向に向けられている回転用ノズルと、未濾過液を洗浄用ノズルおよび回転用ノズルをそれぞれ通じて濾過タンクに供給する供給手段と、フィルタエレメントを通過した濾過済液を濾過タンクから排出する排出手段とを備えており、濾過タンクが密閉状に形成されており、供給手段が、濾過タンク内の未濾過液によって濾過タンク内を陽圧に保持しうるように未濾過液を濾過タンク内に吐出するポンプを有しており、排出手段による濾過済液の排出が、濾過タンク内外の圧力差によって行われるようになされているものである。

この発明によるフィルタ装置では、ポンプを１つだけ用いて、ポンプを作動させている間は、フィルタエレメントの洗浄および濾過が、いずれも停止されることなく、連続して行われる。したがって、洗浄および濾過の効率が良い。さらに、１つのポンプを、ON・OFFさせるだけでよいから、複雑な制御装置を必要とせず、簡単なメンテナンスでもって、装置を安定して作動させることができる。

さらに、供給手段による未濾過液の供給量から、排出手段による濾過済液の排出量を減じた量の未濾過液を、濾過タンクからリリースするリリース手段を備えていると、フィルタエレメントの目詰まりによって、供給手段による未濾過液の供給量が低下しても、一定量以上の未濾過液の供給量を確保することが可能であり、洗浄用ノズルによる洗浄能力および回転用ノズルによるフィルタエレメントの回転力を確保することができる。

また、濾過タンク内の圧力を検出する圧力計を備えていると、フィルタエレメントが目詰まりを起して、濾過タンク内の圧力が上昇することを検出することができる。

また、供給手段によって供給される未濾過液および排出手段によって排出される濾過済液を混合して溜める貯留タンクを備えていると、貯留タンク内の未濾過液および濾過済液を循環させながら、未濾過液を濾過することができる。

また、供給手段によって供給される未濾過液を溜める未濾過液タンクと、排出手段によって排出される濾過済液を溜める濾過済液タンクとよりなる貯留タンクを備えていると、未濾過液が濾過済液に混合されることなく、濾過済液のみの有効利用が可能である。

また、未濾過液および濾過済液をそれぞれ貯留するスペースを区画しかつ未濾過液側に濾過済液をオーバーフローさせる仕切が貯留タンク内に設けられていると、洗浄および濾過作業を連続して行うことができる。

この発明によれば、洗浄および濾過の効率が良く、安価でかつ安定性の良いフィルタ装置が提供される。

この発明によるフィルタ装置の垂直縦断面図である。同フィルタ装置のフィルタユニットの水平横断面図である。同フィルタユニットの平面図である。

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。

図１を参照すると、フィルタユニット11と、フィルタユニット11を収容している濾過タンク12と、濾過タンク12に併設されている貯留タンク13とが示されている。

フィルタユニット11は、外観が全体として垂直筒状をなすように折り畳まれたプリーツ加工品製フィルタエレメント21と、フィルタエレメント21の上下両端開口をそれぞれ閉鎖している加硫ゴム製上端板22および下端板23と、フィルタエレメント21および上下の端板22、23を一体化しているパンチングメタル製補強部材24とよりなる。

下端板23を、周囲にインペラ25を備えたインペラプレート26がフィルタユニット11とともに回転させられるように受けられている。

図２を参照すると、両端板22、23およびインペラプレート26の中心孔31、32、38には、フィルタユニット11およびインペラプレート26を回転自在かつ着脱自在に支持するように垂直状支持軸33が通されている。支持軸33は、濾過タンク12内の高さの中程を横断している一端閉鎖水平状濾過済液回収パイプ34の長さの中程に直立状に固定されている。支持軸33の上端部にはキャップ35が着脱自在に被せられている。支持軸33の下端面には軸孔36が上向きにあけられている。軸孔36の周壁には連通孔37があけられている。軸孔36および連通孔37を通じて、フィルタエレメント21の内側スペースが濾過済液回収パイプ34に連通させられている。

濾過タンク12は、垂直有底筒状タンク本体41と、タンク本体41の上端開口に施されている天蓋42とよりなる。

タンク本体41の底壁には円錐状スラッジ回収タンク43が連接されている。スラッジ回収タンク43の底部には排出口44が設けられ、これには底蓋45が施されている。スラッジ回収タンク43の高さの中程には汚液排出パイプ46が接続されている。

天蓋42にはリリースポート51が形成されている。リリースポート51にはリリース弁52の流入側が接続されている。リリース弁52は、流量調整を可能とするバタフライ式絞り弁である。さらに、天蓋42には圧力ゲージ53が備えられている。

タンク本体41の胴壁外面近くには一端閉鎖垂直筒状ノズル本体61が固定されている。ノズル本体61には２つの洗浄ノズル62が上下に間隔をおいて設けられるとともに、両洗浄ノズル62の下方に１つの回転ノズル63がそれぞれ設けられている。両洗浄ノズル62および回転ノズル63は、いずれも、タンク本体41の胴壁に貫通させられて、その先端噴出口をフィルタエレメント21外面と相対させている。両洗浄ノズル62の向きは、フィルタエレメント21外面の法線方向であって、フィルタエレメント21軸線と直交する方向である。これに対し、回転ノズル63の向きは、羽根25に向かう、フィルタエレメント21外面の接線方向であって、フィルタエレメント21軸線と食い違う方向である。

貯留タンク13には、これを２つのスペースに区画する垂直仕切壁71が設けられ、これによって、未濾過液タンク72および濾過済液タンク73が設けられている。

未濾過液タンク72内に水中ポンプ81が浸漬され、これに、供給パイプ82の入口端が接続されている。供給パイプ82の出口端は、ノズル本体61の開口端に接続されている。濾過済液回収パイプ34の開口端には、排出パイプ83の入口端が接続されている。排出パイプ83の出口端は、濾過済液タンク73内に臨ませられている。リリース弁52の流出側には、リリースパイプ84の入口端が接続されている。リリースパイプ84の出口端は、未濾過液タンク72内に臨ませられている。

貯留タンク13および工作機械間には、送りパイプ85および戻りパイプ86によって、未濾過液タンク72および濾過済液タンク73間における循環経路が形成されている。

ポンプ81によって濾過タンク12内に未濾過液が満杯に供給される。例えば、ポンプ81の吐出圧は、1.0kg/cm2、その吐出量は、80〜120l/min程度である。濾過タンク12内に供給された未濾過液は、両洗浄ノズル62および回転ノズル63を通じて、フィルタエレメント21外面に向かって噴出される。洗浄ノズル62からは、フィルタエレメント21外面に向かって法線方向から未濾過液が噴出され、これにより、フィルタエレメント21外面に付着したスラッジが吹き飛ばされる。一方、回転ノズル63からは、フィルタエレメント21外面の接線方向から未濾過液が噴出され、これにより、フィルタユニット11が回転させられる。

濾過タンク12内の圧力によって、未濾過液は、フィルタエレメント21を通過させられて、濾過済液となる。濾過済液は、濾過済液回収パイプ34を介して、排出パイプ83に送られ、排出パイプ83によって濾過済液73タンクへ送られる。

フィルタエレメント21を通過させられる未濾過液の流量は、ポンプ81によって濾過タンク12内に供給された未濾過液の全量ではなく、例えば、80％である。残りの20％は、リリース弁52およびリリースパイプ84を通じて、未濾過液タンク72に戻される。このリリース量は、未濾過液タンク72内の圧力を、例えば、0.2〜0.4kg/cm2程度に保持しうるように、リリース弁52によって調整される。濾過タンク12内の圧力を、一旦、上記の圧力に調整した後に、その圧力を超える圧力を圧力ゲージ53が示す場合、フィルタエレメント21が目詰まりした可能性がある。その場合、天蓋42をあけて、フィルタユニット11を未濾過液タンク72内から取り出し、新品と交換するか、メインテナンスを行う。

もし仮に、極端な場合、フィルタエレメントが完全に目詰まりして、濾過が全く行われ無い場合、リリース弁52およびリリースパイプ84が無いと、濾過タンク12内には未濾過液が全く送り込まれなくなる。そうすると、洗浄ノズル62および回転ノズル63が全く機能しなくなる。これを防止するために、リリース弁52およびリリースパイプ84を通じて、一定量の未濾過液が循環されることが好ましい。

スラッジ回収タンク43内にスラッジが溜まると、底蓋45を開けて、それを排出する。その場合、リリースパイプ84から、濾過タンク12内に圧力エアを送り込むようにすれば良い。

上記において、貯留タンク13内に仕切壁71が設けられているが、仕切壁71は必ずしも必要はなく、未濾過液および濾過済液の混合液を処理液として、これを循環させながら濾過を行えば良い。

上記において、フィルタエレメントとして、折り癖の付けられたプリーツフィルタが例示されているが、必ずしも、これに限定されず、内外面ともに平滑であるフィルタエレメントであっても良い。

この発明によるフィルタ装置は、流体、例えば、工作機械の切削液からスラッジを除去することを達成するのに適している。

12 濾過タンク
21 フィルタエレメント
62 洗浄用ノズル
63 回転用ノズル
81 ポンプ

Claims

垂直円筒状フィルタエレメントと、フィルタエレメントをその軸線周りに回転自在に収容している濾過タンクと、フィルタエレメント外面と相対しかつフィルタエレメント軸線と直交する方向に向けられている洗浄用ノズルと、フィルタエレメント外面と相対しかつフィルタエレメント軸線と食い違う方向に向けられている回転用ノズルと、未濾過液を洗浄用ノズルおよび回転用ノズルをそれぞれ通じて濾過タンクに供給する供給手段と、フィルタエレメントを通過した濾過済液を濾過タンクから排出する排出手段とを備えており、濾過タンクが密閉状に形成されており、供給手段が、濾過タンク内の未濾過液によって濾過タンク内を陽圧に保持しうるように未濾過液を濾過タンク内に吐出するポンプを有しており、排出手段による濾過済液の排出が、濾過タンク内外の圧力差によって行われるようになされているフィルタ装置。
供給手段による未濾過液の供給量から、排出手段による濾過済液の排出量を減じた量の未濾過液を、濾過タンクからリリースするリリース手段を備えている請求項１に記載のフィルタ装置。
濾過タンク内の圧力を検出する圧力計を備えている請求項１または２に記載のフィルタ装置。
供給手段によって供給される未濾過液および排出手段によって排出される濾過済液を混合して溜める貯留タンクを備えている請求項１〜３のいずれか１つに記載のフィルタ装置。
供給手段によって供給される未濾過液を溜める未濾過液タンクと、排出手段によって排出される濾過済液を溜める濾過済液タンクとよりなる貯留タンクを備えている請求項１〜３のいずれか１つに記載のフィルタ装置。
未濾過液および濾過済液をそれぞれ貯留するスペースを区画しかつ未濾過液を濾過済液側にオーバーフローさせる仕切が貯留タンク内に設けられている請求項５に記載のフィルタ装置。