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JP4135097B2 - Cyclone centrifuge - Google Patents

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JP4135097B2
JP4135097B2 JP2004040913A JP2004040913A JP4135097B2 JP 4135097 B2 JP4135097 B2 JP 4135097B2 JP 2004040913 A JP2004040913 A JP 2004040913A JP 2004040913 A JP2004040913 A JP 2004040913A JP 4135097 B2 JP4135097 B2 JP 4135097B2
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一彰 高橋
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Description

この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去するサイクロン型遠心分離装置に関するものである。   The present invention relates to a cyclone type centrifugal separation device that separates and removes fine substances such as fine powdery debris contained in a fluid.

例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれ、切削液には微粉末状の切削クズが含まれる。この微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で切削クズを除去して切削液を供給タンクに戻している(例えば特許文献1)。   For example, in a machining apparatus, cutting is performed while supplying a cutting fluid from a supply tank, and the cutting fluid contains fine powder cutting scraps. The cutting fluid containing the fine powdery cutting waste is supplied to the filter device, the cutting waste is removed by the filter device, and the cutting fluid is returned to the supply tank (for example, Patent Document 1).

このようなフィルタ装置には、例えばフィルタ膜によって切削クズを除去したり、沈殿によって切削クズを除去するものがあるが、いずれも切削液に大量に含まれる微粉末状の切削クズを、小型の装置で短時間に確実に除去することができない等の問題がある。また、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合まずフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。この洗浄作業や使用不能になると交換作業が発生する。また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、濾過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる等の問題がある。   Such filter devices include, for example, those that remove cutting debris with a filter membrane or those that remove sediment by sedimentation, but all of them are fine powdery cutting debris contained in a large amount in the cutting fluid. There is a problem that it cannot be reliably removed in a short time by the apparatus. In addition, the filter membrane may be clogged. If the filter membrane is clogged, the filter device must first be disassembled and the filter membrane must be cleaned. When this cleaning work or use becomes impossible, replacement work occurs. In addition, when the filter membrane is used repeatedly, the filtration accuracy deteriorates and the filter membrane is likely to be clogged. Therefore, most of the filter membrane is a disposable filter membrane, and there is a problem that costs are increased.

このようなフィルタ装置に代えてサイクロン型遠心分離装置を用いると、液体導入通路から微細物を含む液体を所定流速で渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて液体流出通路から微細物を分離した流体を排出し、渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるため、目詰まりのような問題は解消される(例えば特許文献2)。
特開2001−137743号公報 特開平10−286493号公報
When a cyclone centrifugal device is used instead of such a filter device, a liquid containing fines is swirled at a predetermined flow rate from the liquid introduction passage, and the fines are moved outwardly in a centrifugal state from the liquid outflow passage. Since the fluid from which the fine objects are separated is discharged and the separated fine objects are settled by decelerating the spiral, problems such as clogging are solved (for example, Patent Document 2).
JP 2001-137743 A JP-A-10-286493

ところで、このようなサイクロン型遠心分離装置では、渦巻きを減速させて分離された微細物を粒子捕集箱に沈降させるが、粒子捕集箱の内部では液体の流速が遅く飛散して中心付近から微細物が浮き上がる現象が生じ、効率よく微細物を粒子捕集箱に捕集することができなかった。   By the way, in such a cyclone type centrifugal separator, the vortex is decelerated and the separated fines are settled in the particle collection box. The phenomenon that the fine object floated up occurred, and the fine object could not be efficiently collected in the particle collection box.

また、粒子捕集箱から浮き上がる微細物によって液体中における微細物の沈降速度が低下し、所定の分離処理量や分離性能を得ることができないことがある。   In addition, the fine matter floating from the particle collection box may reduce the sedimentation rate of the fine matter in the liquid, and a predetermined separation processing amount and separation performance may not be obtained.

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、効率よく微細物を粒子捕集箱内に捕集することが可能で、かつ所定の分離処理量や分離性能を得ることが可能なサイクロン型遠心分離装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is a cyclone type capable of efficiently collecting a fine object in a particle collection box and obtaining a predetermined separation processing amount and separation performance. The object is to provide a centrifuge.

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.

請求項1に記載の発明は、微細物を含む液体を供給して所定流速で渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて微細物を分離した流体を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるサイクロン部と、
前記サイクロン部で沈降する微細物を連通孔を通して沈殿させる粒子捕集箱とを有し、
前記サイクロン部側に微細物の電荷と同じ電荷を付与するサイクロン部側電極を設け、
前記サイクロン部側電極は、前記サイクロン部の下部に設けられ、前記連通孔に臨むセンターコーンを有し、
前記粒子捕集箱側に微細物の電荷と異なる極性の粒子捕集箱側電極を設け、
前記サイクロン部側電極と前記粒子捕集箱側電極に異なる極性の電圧を印加したことを特徴とするサイクロン型遠心分離装置である。
According to the first aspect of the present invention, a liquid containing a fine substance is supplied to generate a vortex at a predetermined flow rate, the fine substance is moved outward in a centrifugal state to discharge the fluid from which the fine substance has been separated, and the vortex is discharged. A cyclone section for decelerating and separating fines that have been decelerated,
A particle collection box for precipitating fines settled in the cyclone part through the communication hole,
Provide a cyclone part side electrode to give the same charge as the charge of the fine substance on the cyclone part side,
The cyclone part side electrode is provided at a lower part of the cyclone part, and has a center cone facing the communication hole,
Provide a particle collection box side electrode of a polarity different from the charge of the fine matter on the particle collection box side,
The cyclone centrifugal device is characterized in that voltages having different polarities are applied to the cyclone portion side electrode and the particle collection box side electrode .

請求項に記載の発明は、前記粒子捕集箱側電極は、多数の孔を有する円筒、またはパンチングメタル、または金属メッシュを有し、前記粒子捕集箱の内部に配置したことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the particle collection box side electrode has a cylinder having a large number of holes, a punching metal, or a metal mesh, and is arranged inside the particle collection box. To do.

請求項に記載の発明は、前記サイクロン部側電極または前記粒子捕集箱側電極の少なくとも一方は、上下方向に移動可能であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that at least one of the cyclone portion side electrode or the particle collection box side electrode is movable in the vertical direction.

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。   With the above configuration, the present invention has the following effects.

請求項1に記載の発明では、サイクロン部側に微細物の電荷と同じ電荷を付与するサイクロン部側電極を設け、粒子捕集箱側に微細物の電荷と異なる極性の粒子捕集箱側電極を設け、サイクロン部側電極と粒子捕集箱側電極に異なる極性の電圧を印加したことで、帯電した微細物が引き寄せられて速度が増加し、粒子捕集箱に迅速かつ確実に沈降させることができる。しかも、粒子捕集箱の内部では微細物が浮き上がることを抑えて、効率よく微細物を粒子捕集箱に捕集することができ、所定の分離処理量や分離性能を得ることができる。また、サイクロン部側電極がサイクロン部の下部に設けられ、連通孔に臨むセンターコーンを有することで、微細物が連通孔からセンターコーンに案内されて円滑に粒子捕集箱に沈降させることができ、かつ微細物の浮き上がりを抑えることができる。 In the first aspect of the present invention, a cyclone portion side electrode that imparts the same charge as the charge of the fine object is provided on the cyclone portion side, and a particle collection box side electrode having a polarity different from the charge of the fine matter is provided on the particle collection box side. By applying voltages of different polarities to the cyclone section side electrode and the particle collection box side electrode, the charged fines are attracted and the speed is increased so that the particles can settle quickly and reliably in the particle collection box. Can do. In addition, it is possible to suppress the fines from floating inside the particle collection box, efficiently collect the fines in the particle collection box, and obtain a predetermined separation processing amount and separation performance. In addition, since the cyclone part side electrode is provided at the lower part of the cyclone part and has a center cone facing the communication hole, fine objects can be guided from the communication hole to the center cone and smoothly settled in the particle collection box. In addition, the lifting of fine objects can be suppressed.

請求項に記載の発明では、粒子捕集箱側電極は、多数の孔を有する円筒、またはパンチングメタル、または金属メッシュを有し、粒子捕集箱の内部に配置したことで、広範囲で電場を印加でき、かつ微細物を通過させて粒子捕集箱に捕集することができる。 In the invention according to claim 2 , the particle collection box side electrode has a cylinder having a large number of holes, a punching metal, or a metal mesh, and is disposed inside the particle collection box, so that an electric field can be obtained over a wide range. Can be applied, and fine particles can be passed through and collected in the particle collection box.

請求項に記載の発明では、サイクロン部側電極または粒子捕集箱側電極の少なくとも一方は、上下方向に移動可能であり、例えば微細物を含む液体の種類等に応じて電極を上下に移動して電場の強さを変えることで、帯電した微細物が引き寄せられて速度が変わり、所定の分離処理量や分離性能を得ることができる。
In the invention according to claim 3 , at least one of the cyclone part side electrode or the particle collection box side electrode is movable in the vertical direction, for example, the electrode is moved up and down in accordance with the type of liquid containing fine substances. By changing the strength of the electric field, the charged fines are attracted and the speed is changed, and a predetermined separation processing amount and separation performance can be obtained.

以下、この発明のサイクロン型遠心分離装置の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。   Hereinafter, although the embodiment of the cyclone type centrifugal separator of the present invention will be described, the present invention is not limited to this embodiment. The embodiment of the present invention shows the most preferable mode of the present invention, and the terminology of the present invention is not limited to this.

この実施の形態のサイクロン型遠心分離装置は、製薬、化学、食品、飲料の原料他の微細物の濾過に、また自動車、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に、また各工場、水処理等の循環水、排水の濾過に、また半導体、バイオ等の不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の異物である微細物の除去等に使用され、液体に含まれる微細物を分離除去するものに広く使用される。   The cyclone centrifuge of this embodiment is used for filtering fine materials such as pharmaceutical, chemical, food and beverage ingredients, and for collecting fine materials such as cutting powders for automobiles, machine tools and processing industries. Used for filtration of circulating water and wastewater in factories, water treatment, etc., removal of fines such as impurities such as semiconductors and biotechnology, and removal of fines such as washing water and solvents, etc. Widely used for separating and removing contained fines.

この実施の形態のサイクロン型遠心分離装置の一例を、図1に示す。図1はサイクロン型遠心分離装置の概略構成図である。この実施の形態では、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に用いる場合について説明する。この実施の形態では、液体に含まれる微粉末状クズの微細物を除去する場合について用いているが、微細物であればよく、微粉末状クズに限定されない。   An example of the cyclone centrifugal device of this embodiment is shown in FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cyclone centrifuge. In this embodiment, a case of using for collecting fine objects such as machine tools and cutting powder of processing industry will be described. In this embodiment, although it is used about the case where the fine thing of fine powdery waste contained in a liquid is removed, it should just be a fine thing and is not limited to fine powdery waste.

この実施の形態のサイクロン型遠心分離装置1は、鉛直方向にサイクロン部2と粒子捕集箱3とを有する。サイクロン部2は、樹脂等の絶縁体、あるいはSUS等の導体金属で形成され、このサイクロン部2の上部には、軸芯に液体流出通路4を有し、軸芯から偏位した位置に液体導入通路5を有する。   The cyclone centrifuge 1 of this embodiment has a cyclone part 2 and a particle collection box 3 in the vertical direction. The cyclone unit 2 is formed of an insulator such as a resin or a conductive metal such as SUS. The cyclone unit 2 has a liquid outflow passage 4 in the shaft core at the upper portion of the cyclone unit 2, and liquid at a position displaced from the shaft core. An introduction passage 5 is provided.

サイクロン部2は、テーパ部2a1を有し、このテーパ部2a1は連通孔8を介して粒子捕集箱3に連通している。このサイクロン部2で液体導入通路5から微細物90を含む液体を供給して所定流速で渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて液体流出通路4から微細物90を分離した流体を排出し、渦巻きを減速させて分離された微細物90を沈降させる。このサイクロン部2で沈降する分離された微細物90は、連通孔8を通して粒子捕集箱3に落下して溜る。   The cyclone part 2 has a taper part 2 a 1, and the taper part 2 a 1 communicates with the particle collection box 3 through the communication hole 8. In this cyclone section 2, a liquid containing the fine object 90 is supplied from the liquid introduction passage 5 to generate a vortex at a predetermined flow rate, and the fine object 90 is separated from the liquid outflow passage 4 by moving the fine object outward in a centrifugal state. The fluid is discharged, and the vortex is decelerated to settle the separated fine object 90. The separated fine substance 90 that settles in the cyclone section 2 falls and accumulates in the particle collection box 3 through the communication hole 8.

このサイクロン部2の内壁には、テーパ部2a1にサイクロン部側電極20が設けられ、サイクロン部2の下部には、連通孔8に臨むセンターコーン30が設けられている。   On the inner wall of the cyclone portion 2, a cyclone portion side electrode 20 is provided in the tapered portion 2 a 1, and a center cone 30 facing the communication hole 8 is provided in the lower portion of the cyclone portion 2.

この粒子捕集箱3は、樹脂等の絶縁体で形成され、下部の排出孔3aにドレンバルブ9が接続されている。このドレンバルブ9によって粒子捕集箱3に溜る微細物90のドレンが排出される。この粒子捕集箱3には、粒子捕集箱側電極21が設けられ、この粒子捕集箱側電極21は、多数の孔21i1を有する円筒21iを有する。この粒子捕集箱側電極21は、上下に移動可能である。   The particle collection box 3 is formed of an insulator such as resin, and a drain valve 9 is connected to the lower discharge hole 3a. The drain valve 9 discharges the fine matter 90 accumulated in the particle collection box 3. The particle collection box 3 is provided with a particle collection box side electrode 21, and the particle collection box side electrode 21 has a cylinder 21 i having a large number of holes 21 i 1. The particle collection box side electrode 21 is movable up and down.

このようにサイクロン部側にサイクロン部側電極20が設けられ、粒子捕集箱側に粒子捕集箱側電極21が設けられ、このサイクロン部側電極20と粒子捕集箱側電極21とに電圧印加手段22を接続する。この電圧印加手段22によりサイクロン部側電極20に微細物90の電荷と同じ電荷を付与する極性とし、粒子捕集箱側電極21に微細物90の電荷と異なる極性とする電圧を印加し電場を与えるように構成されている。   Thus, the cyclone part side electrode 20 is provided on the cyclone part side, the particle collection box side electrode 21 is provided on the particle collection box side, and voltage is applied to the cyclone part side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21. Applying means 22 is connected. The voltage application means 22 applies a voltage having the same polarity as the charge of the fine object 90 to the cyclone-side electrode 20, and a voltage having a polarity different from the charge of the fine object 90 to the particle collection box side electrode 21. Is configured to give.

このように、サイクロン部側電極20と粒子捕集箱側電極21に異なる極性の電圧を印加したことで、帯電した微細物90が引き寄せられて速度が増加し、微細物90が連通孔8を通ってセンターコーン30に案内されて粒子捕集箱3に入る。粒子捕集箱3に入った微細物90が粒子捕集箱側電極21の円筒21iの多数の孔21i1を通過し、粒子捕集箱3の底部に微細物90を迅速かつ確実に沈降させることができる。しかも、粒子捕集箱3の内部では、微細物90が浮き上がることを抑えて、効率よく微細物90を粒子捕集箱3に捕集することができ、所定の分離処理量や分離性能を得ることができる。   Thus, by applying voltages of different polarities to the cyclone portion side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21, the charged fine objects 90 are attracted to increase the speed, and the fine objects 90 pass through the communication holes 8. Then, it is guided to the center cone 30 and enters the particle collection box 3. The fine substance 90 that has entered the particle collection box 3 passes through the numerous holes 21i1 of the cylinder 21i of the particle collection box side electrode 21, and the fine substance 90 is allowed to settle quickly and reliably at the bottom of the particle collection box 3. Can do. Moreover, inside the particle collection box 3, the fine object 90 can be prevented from floating and the fine object 90 can be efficiently collected in the particle collection box 3 to obtain a predetermined separation processing amount and separation performance. be able to.

また、サイクロン部側電極20がサイクロン部2の内壁に設けられ、帯電した微細物90がサイクロン部側電極20によってサイクロン部2の内壁に付着することなく沈降することができる。   Moreover, the cyclone part side electrode 20 is provided on the inner wall of the cyclone part 2, and the charged fine object 90 can settle without being attached to the inner wall of the cyclone part 2 by the cyclone part side electrode 20.

また、粒子捕集箱側電極21は、上下方向に移動可能であり、例えば微細物90を含む液体の種類等に応じて粒子捕集箱側電極21を上下に移動して電場の強さを変えることで、帯電した微細物90が引き寄せられて速度が変わり、増加所定の分離処理量や分離性能を得ることができる。   The particle collection box side electrode 21 is movable in the vertical direction. For example, the particle collection box side electrode 21 is moved up and down in accordance with the type of liquid containing the fine object 90 to increase the electric field strength. By changing, the charged fine object 90 is attracted and the speed is changed, and an increased predetermined separation processing amount and separation performance can be obtained.

この実施の形態のサイクロン型遠心分離装置の一例を、図2乃至図6に示す。図2はサイクロン型遠心分離装置の断面図、図3はサイクロン型遠心分離装置の平面図、図4はサイクロン部側の電極の斜視図、図5は粒子捕集箱側電極の斜視図、図6は微細物の沈降状態を示す図である。   An example of the cyclone centrifuge of this embodiment is shown in FIGS. 2 is a cross-sectional view of a cyclone-type centrifuge, FIG. 3 is a plan view of the cyclone-type centrifuge, FIG. 4 is a perspective view of an electrode on the cyclone section side, and FIG. 5 is a perspective view of a particle collection box-side electrode. 6 is a diagram showing the sedimentation state of fine objects.

この実施の形態では、図1と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。このサイクロン部2の液体流出通路4は、サイクロン部2の上部を貫通した管体6により形成され、液体導入通路5は、サイクロン部2の上部に一体成形した管体7により形成される。   In this embodiment, the same components as those in FIG. The liquid outflow passage 4 of the cyclone unit 2 is formed by a tube 6 penetrating the upper part of the cyclone unit 2, and the liquid introduction passage 5 is formed by a tube 7 integrally formed on the upper part of the cyclone unit 2.

サイクロン部2の下部2bには、サイクロン部側電極20が配置され、粒子捕集箱3には粒子捕集箱側電極21が配置されている。このサイクロン部側電極20は、図2及び図4に示すように、電極本体20aに開口20bが形成されている。この電極本体20aには、センターコーン20cが複数の支持脚20dによって支持され、このセンターコーン20cは、円錐形に形成され、開口20bに対向している。センターコーン20cと開口20bとの間には隙間20eがある。   A cyclone part side electrode 20 is disposed in the lower part 2 b of the cyclone part 2, and a particle collection box side electrode 21 is disposed in the particle collection box 3. As shown in FIGS. 2 and 4, the cyclone portion side electrode 20 has an opening 20 b in the electrode body 20 a. A center cone 20c is supported on the electrode body 20a by a plurality of support legs 20d. The center cone 20c is formed in a conical shape and faces the opening 20b. There is a gap 20e between the center cone 20c and the opening 20b.

このサイクロン部側電極20はパッキン23を介してサイクロン部2の下部2bに組み付けられ、サイクロン部側電極20のセンターコーン20cが連通孔8に臨むように配置されている。サイクロン部2の下部2bに粒子捕集箱3の上部3bが螺着され、この下部2bと上部3bの間はパッキン23によってシールされている。   The cyclone portion side electrode 20 is assembled to the lower portion 2 b of the cyclone portion 2 via the packing 23, and the center cone 20 c of the cyclone portion side electrode 20 is disposed so as to face the communication hole 8. The upper part 3b of the particle collection box 3 is screwed to the lower part 2b of the cyclone part 2, and the space between the lower part 2b and the upper part 3b is sealed with a packing 23.

また、粒子捕集箱側電極21は、図2及び図5に示すように、電極本体21aに複数の細孔21bを有するパンチングメタルで形成され、電極本体21aの外周にはネジ21cが形成されている。この実施の形態では、電極本体21aをパンチングメタルで形成しているが、金属メッシュで形成してもよい。粒子捕集箱3の上部内壁にはネジ3cが形成され、このネジ3cに粒子捕集箱側電極21を螺着して組み付けられる。このように、粒子捕集箱側電極21は、上下方向に移動可能である。   Further, as shown in FIGS. 2 and 5, the particle collection box side electrode 21 is formed of a punching metal having a plurality of pores 21b in the electrode body 21a, and a screw 21c is formed on the outer periphery of the electrode body 21a. ing. In this embodiment, the electrode main body 21a is formed of a punching metal, but may be formed of a metal mesh. A screw 3c is formed on the upper inner wall of the particle collection box 3, and the particle collection box side electrode 21 is screwed and assembled to the screw 3c. Thus, the particle collection box side electrode 21 can move in the vertical direction.

この実施の形態では、図6に示すように、サイクロン部側電極20と粒子捕集箱側電極21の間に電圧を印加して電場を与え、サイクロン部側電極20が微細物90の電荷と同じ電荷を付与し、サイクロン部側電極21が微細物90の電荷と異なる極性であり、渦巻きを減速させて分離された微細物90が連通孔8の近傍に沈降してくると、微細物90が引き寄せられて速度が増加し、連通孔8を通過してセンターコーン20cによって案内され、センターコーン20cと開口20bとの間に形成された隙間20eを通って粒子捕集箱3に迅速かつ確実に沈降させることができる。しかも、粒子捕集箱3の内部では微細物90が浮き上がることがあると、センターコーン20cに当たり、微細物90が浮き上がることを抑える。このようにして、効率よく微細物90を粒子捕集箱3に捕集することができ、所定の分離処理量や分離性能を得ることができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 6, a voltage is applied between the cyclone unit side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21 to give an electric field, and the cyclone unit side electrode 20 When the same charge is applied, the cyclone portion electrode 21 has a polarity different from the charge of the fine object 90, and the fine object 90 separated by decelerating the vortex settles in the vicinity of the communication hole 8, the fine object 90 Is attracted to increase the speed, is guided by the center cone 20c through the communication hole 8, and quickly and reliably passes through the gap 20e formed between the center cone 20c and the opening 20b. Can be allowed to settle. In addition, if the fine object 90 may float inside the particle collection box 3, it will hit the center cone 20c and prevent the fine object 90 from floating. In this manner, the fine object 90 can be efficiently collected in the particle collection box 3, and a predetermined separation processing amount and separation performance can be obtained.

また、粒子捕集箱側の電極21は、パンチングメタルで形成され、広範囲で電場を印加でき、かつ微細物90が細孔21bを通過するために粒子捕集箱3に捕集することができる。   Further, the electrode 21 on the particle collection box side is formed of punching metal, can apply an electric field in a wide range, and the fine object 90 can be collected in the particle collection box 3 because it passes through the pores 21b. .

また、粒子捕集箱側電極21は、上下方向に移動可能であり、例えば微細物を含む液体の種類等に応じて粒子捕集箱側電極21を上下に移動することで、電場の強さを変えることができ、微細物を含む液体の種類等に応じて沈降する速度を変えて所定の分離処理量や分離性能を得ることができる。   In addition, the particle collection box side electrode 21 can move in the vertical direction. For example, the particle collection box side electrode 21 is moved up and down according to the type of liquid containing a fine substance, thereby increasing the strength of the electric field. The rate of sedimentation can be changed according to the type of liquid containing fine substances, and a predetermined separation processing amount and separation performance can be obtained.

次に、他の実施の形態のサイクロン型遠心分離装置の一例を、図7及び図8に示す。図6はサイクロン型遠心分離装置の断面図、図8はサイクロン部側電極の斜視図である。この実施の形態のサイクロン型遠心分離装置1は、図2乃至図6の実施の形態と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。   Next, an example of a cyclone centrifuge of another embodiment is shown in FIGS. FIG. 6 is a cross-sectional view of a cyclone centrifugal separator, and FIG. 8 is a perspective view of a cyclone-side electrode. In the cyclone centrifuge 1 of this embodiment, the same components as those of the embodiment of FIGS.

この実施の形態のサイクロン型遠心分離装置1は、サイクロン部2が、上下2段のテーパ部2a1,2a2を有し、下部のテーパ部2a2は連通孔8を介して粒子捕集箱3に連通している。この実施の形態では、粒子捕集箱3の内壁にはネジ3cが形成され、このネジ3cにサイクロン部側電極20と粒子捕集箱側電極21を螺着して組み付けられる。このサイクロン部側電極20と粒子捕集箱側電極21は、上下方向に移動可能である。   In the cyclone type centrifugal separator 1 of this embodiment, the cyclone part 2 has two upper and lower tapered parts 2 a 1 and 2 a 2, and the lower tapered part 2 a 2 communicates with the particle collection box 3 through the communication hole 8. is doing. In this embodiment, a screw 3c is formed on the inner wall of the particle collection box 3, and the cyclone portion side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21 are screwed and assembled to the screw 3c. The cyclone side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21 are movable in the vertical direction.

この粒子捕集箱側電極21は、図5に示すように構成される。サイクロン部側電極20は、図8に示すように、電極本体20aの中心部にセンターコーン20cが設けられ、このセンターコーン20cの周りに複数の開口20bが形成されている。この電極本体20aの外周には、ネジ20fが形成されている。   The particle collection box side electrode 21 is configured as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the cyclone portion side electrode 20 is provided with a center cone 20c at the center of the electrode body 20a, and a plurality of openings 20b are formed around the center cone 20c. A screw 20f is formed on the outer periphery of the electrode body 20a.

この実施の形態では、粒子捕集箱3の内壁のネジ3cに、粒子捕集箱側電極21のネジ21cを螺着して所定位置にし、次にサイクロン部側電極20のネジ20fを螺着して所定位置に組み付けられる。   In this embodiment, the screw 21c of the particle collection box side electrode 21 is screwed into the screw 3c on the inner wall of the particle collection box 3 to a predetermined position, and then the screw 20f of the cyclone unit side electrode 20 is screwed. Then, it is assembled at a predetermined position.

サイクロン部側電極20及び粒子捕集箱側電極21のいずれも上下方向に移動可能であり、例えば微細物90を含む液体の種類等に応じてサイクロン部側電極20及び粒子捕集箱側電極21を上下に移動し、あるいはサイクロン部側電極20と粒子捕集箱側電極21の少なくとも一方を上下に移動して電場の強さを変えることで、帯電した微細物90が引き寄せられる速度が変わり、所定の分離処理量や分離性能を得ることができる。
[実施例]
図1に示すサイクロン型遠心分離装置を用い、微細物を含む液体は、シリカ粒子を含むイオン交換水の分散媒を試料として用いた。試料粉体のシリカ粒子の分離効率を測定した。
Both of the cyclone part side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21 can move in the vertical direction. For example, the cyclone part side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21 according to the type of the liquid containing the fine substance 90 or the like. Or by moving at least one of the cyclone side electrode 20 and the particle collection box side electrode 21 up and down to change the strength of the electric field, the speed at which the charged fine objects 90 are attracted changes, A predetermined separation throughput and separation performance can be obtained.
[Example]
The cyclone-type centrifugal separator shown in FIG. 1 was used, and the liquid containing fine substances used a dispersion medium of ion-exchanged water containing silica particles as a sample. The separation efficiency of the silica particles of the sample powder was measured.

この結果を図9に示した。   The results are shown in FIG.

図9に示す測定条件は、以下の通りである。   The measurement conditions shown in FIG. 9 are as follows.

試料粉体:シリカ粒子
分散媒:イオン交換水
分散媒の温度T:33℃
分散媒の流量Q:420l/h
pH:7
図9に示す測定結果は、電圧を印加しない場合と、50vを印加した場合を示す。50vを印加した場合は、電圧を印加しない場合よりも分散媒の小さい粒子径を分離でき、かつ分離効率が向上した。
Sample powder: Silica particles Dispersion medium: Ion exchange water Dispersion medium temperature T: 33 ° C
Dispersion medium flow rate Q: 420 l / h
pH: 7
The measurement results shown in FIG. 9 show a case where no voltage is applied and a case where 50 v is applied. When 50 v was applied, a smaller particle diameter of the dispersion medium could be separated than when no voltage was applied, and the separation efficiency was improved.

図10に示すサイクロン型遠心分離装置を用い、粒子捕集箱において上下に電場を印加した場合と印加しない場合で、粒子の上下方向の速度をレ−ザ流速計でポイントB位置で計測した。図11の電場を印加した場合では、平均流速が0.588m/sであったが、図12の電場を印加しない場合では、平均流速が0.584m/sであった。下方への粒子速度は、電場を印加した場合は、電場なしよりも増加し、負に帯電した微細物の粒子が電場の影響をうけて早く下方に移動する実験結果が得られた。   Using the cyclone centrifuge shown in FIG. 10, the vertical velocity of the particles was measured at the point B position with a laser velocimeter, with and without applying an electric field in the particle collection box. When the electric field of FIG. 11 was applied, the average flow velocity was 0.588 m / s, but when the electric field of FIG. 12 was not applied, the average flow velocity was 0.584 m / s. When the electric field was applied, the downward particle velocity increased more than without the electric field, and the experimental result was obtained that the negatively charged fine particles moved faster downward under the influence of the electric field.

このサイクロン型遠心分離装置は、製薬、化学、食品、飲料の原料他の微細物の濾過に、また自動車、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に、また各工場、水処理等の循環水、排水の濾過に、また半導体、バイオ等の不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の異物である微細物の除去等に使用され、液体に含まれる微細物を分離除去するものに広く使用される。   This cyclone centrifuge is used for filtering fine materials such as pharmaceuticals, chemicals, foods, and beverages, and for collecting fines such as cutting powder from automobiles, machine tools, and processing industries. Used for filtration of circulating water, wastewater, etc., for removal of fine substances such as semiconductors, bio, and other impurities, and for removal of fine substances such as washing water and solvents, etc. Is widely used for the separation and removal.

サイクロン型遠心分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a cyclone centrifuge. サイクロン型遠心分離装置の断面図である。It is sectional drawing of a cyclone type centrifuge. サイクロン型遠心分離装置の平面図である。It is a top view of a cyclone centrifuge. サイクロン部側電極の斜視図である。It is a perspective view of a cyclone part side electrode. 粒子捕集箱側電極の斜視図である。It is a perspective view of a particle collection box side electrode. 微細物の沈降状態を示す図である。It is a figure which shows the sedimentation state of a fine thing. 他の実施の形態のサイクロン型遠心分離装置の断面図である。It is sectional drawing of the cyclone type centrifuge of other embodiment. 他の実施の形態のサイクロン部側の電極の斜視図である。It is a perspective view of the electrode of the cyclone part side of other embodiment. 印加する電位が分離性能に及ぼす影響を示す図である。It is a figure which shows the influence which the electric potential to apply has on the separation performance. サイクロン型遠心分離装置の粒子計測の実験図である。It is an experiment figure of particle measurement of a cyclone type centrifuge. 電場を印加した場合の粒子計測を示す図である。It is a figure which shows the particle | grain measurement at the time of applying an electric field. 電場を印加しない場合の粒子計測を示す図である。It is a figure which shows the particle | grain measurement when not applying an electric field.

符号の説明Explanation of symbols

1 サイクロン型遠心分離装置
2 サイクロン部
4 液体流出通路
5 液体導入通路
20 サイクロン部側電極
21 粒子捕集箱側電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cyclone-type centrifuge 2 Cyclone part 4 Liquid outflow path 5 Liquid introduction path 20 Cyclone part side electrode 21 Particle collection box side electrode

Claims (3)

微細物を含む液体を供給して所定流速で渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて微細物を分離した流体を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるサイクロン部と、
前記サイクロン部で沈降する微細物を連通孔を通して沈殿させる粒子捕集箱とを有し、
前記サイクロン部側に微細物の電荷と同じ電荷を付与するサイクロン部側電極を設け、
前記サイクロン部側電極は、前記サイクロン部の下部に設けられ、前記連通孔に臨むセンターコーンを有し、
前記粒子捕集箱側に微細物の電荷と異なる極性の粒子捕集箱側電極を設け、
前記サイクロン部側電極と前記粒子捕集箱側電極に異なる極性の電圧を印加したことを特徴とするサイクロン型遠心分離装置。
A liquid containing fine objects is supplied to generate vortices at a predetermined flow rate, the fine objects are moved to the outside in a centrifugal state to discharge the fluid from which the fine objects have been separated, and the separated fine objects are decelerated by decelerating the vortex. A cyclone section to be sedimented;
A particle collection box for precipitating fines settled in the cyclone part through the communication hole,
Provide a cyclone part side electrode to give the same charge as the charge of the fine substance on the cyclone part side,
The cyclone part side electrode is provided at a lower part of the cyclone part, and has a center cone facing the communication hole,
Provide a particle collection box side electrode of a polarity different from the charge of the fine matter on the particle collection box side,
A cyclone centrifugal apparatus, wherein voltages having different polarities are applied to the cyclone portion side electrode and the particle collection box side electrode.
前記粒子捕集箱側電極は、多数の孔を有する円筒、またはパンチングメタル、または金属メッシュを有し、前記粒子捕集箱の内部に配置したことを特徴とする請求項1に記載のサイクロン型遠心分離装置。   2. The cyclone type according to claim 1, wherein the particle collection box side electrode includes a cylinder having a large number of holes, a punching metal, or a metal mesh, and is disposed inside the particle collection box. Centrifugal device. 前記サイクロン部側電極または前記粒子捕集箱側電極の少なくとも一方は、上下方向に移動可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のサイクロン型遠心分離装置。 The cyclone centrifugal device according to claim 1 or 2, wherein at least one of the cyclone portion side electrode and the particle collection box side electrode is movable in the vertical direction.
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