JP2001227474A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの目詰まり状態を適切に検出して自
動的に逆洗できるポンプ装置を提供する。 【解決手段】 ポンプ11の吸込口12に連通可能の流体供
給元の容器25内にフィルタ27を設け、外部からの切換信
号によりポンプ11の吸込口12を流体供給元の容器25から
流体供給先の容器34へ切換えるとともにポンプ11の吐出
口14を流体供給先の容器34から流体供給元の容器25へ切
換える切換弁13，15を設ける。切換弁13，15に対しフィ
ルタ27の目詰まり状態で切換信号を発信する切換信号発
信手段を設ける。切換信号発信手段は、ポンプ11の吸込
側の圧力を検出する圧力センサ36と、この圧力センサ36
による圧力低下の検出により切換弁13，15を切換えるコ
ントローラ37とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆洗に適するポン
プ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】濾過用のフィルタは、使用を継続するこ
とにより、ごみで目詰まりする。この目詰まりを解消す
る手段として、フィルタに対し逆方向の圧力をかけ、濾
過する時と逆方向の流れでフィルタを洗浄する、いわゆ
る逆洗が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この逆洗は、フィルタ
がごみで目詰まりするタイミングを見計らって、フィル
タを回路から取外し、手操作で行っているが、逆先に要
する時間や手間がかかり、頻繁に逆洗する必要のあるフ
ィルタには適さない。また、逆先のタイミングを適切に
とらえることは容易でない。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、フィルタの頻繁な逆先を可能とするポンプ装置を
提供することを目的とし、また、フィルタの目詰まり状
態を適切に検出して自動的に逆洗できるポンプ装置を提
供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、吸込口および吐出口が決められたポンプと、この
ポンプの吸込口に連通可能の流体供給元に設けられたフ
ィルタと、外部からの切換信号によりポンプの吸込口を
流体供給元から流体供給先へ切換えるとともにポンプの
吐出口を流体供給先から流体供給元へ切換える切換弁
と、この切換弁に対しフィルタの目詰まり状態で切換信
号を発信する切換信号発信手段とを具備したポンプ装置
であり、フィルタが目詰まり状態になると、切換信号発
信手段から発信された切換信号により切換弁が切換作動
し、ポンプが逆洗用のポンプとして機能し、取扱う流体
の流れ方向は流体供給先から流体供給元のフィルタへと
逆流し、濾過する時と逆方向流れの流体の圧力によりフ
ィルタが逆洗される。

【０００６】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の切換信号発信手段が、ポンプの吸込側の圧力を検出
する圧力センサと、この圧力センサによる圧力低下の検
出により切換弁を切換えるコントローラとを具備したポ
ンプ装置であり、フィルタが目詰まりすると、ポンプの
吸込側の圧力が低下するので、この圧力低下を圧力セン
サにより検出して、コントローラにより切換弁を自動的
に切換えることで、濾過するときと逆方向流れの流体の
圧力でフィルタを自動的に逆洗する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照しながら説明する。

【０００８】図１および図２に示されるように、11は、
吸込口および吐出口が決められたポンプであり、このポ
ンプ11の吸込口12には、この吸込口12を流体供給元から
流体供給先へ切換える切換弁としての３方切換弁13が設
けられ、また、ポンプ11の吐出口14には、この吐出口14
を流体供給先から流体供給元へ切換える切換弁としての
３方切換弁15が設けられている。

【０００９】一方の３方切換弁13は、ポンプ11の吸込口
12に管路16を介して連通するポート17と、このポート17
に内部通路により択一的に連通可能の２つのポート18，
19とを有する。

【００１０】また、他方の３方切換弁15は、ポンプ11の
吐出口14に管路21を介して連通するポート22と、このポ
ート22に内部通路により択一的に連通可能の２つのポー
ト23，24とを有する。

【００１１】流体供給元の容器25には、流体としての例
えば工作機械から排出された切粉を含むクーラント液な
どの液26が収容され、この液26中にはポンプ11の吸込口
12に連通可能のフィルタ27が浸漬されている。このフィ
ルタ27に接続された管路28は途中で分岐され、分岐され
た一方の管路31は一方の３方切換弁13の一方のポート18
に連通され、また、分岐された他方の管路32は他方の３
方切換弁15の一方のポート23に連通されている。

【００１２】また、一方の３方切換弁13の他方のポート
19は管路33により流体供給先の容器34内に連通され、ま
た、他方の３方切換弁15の他方のポート24は管路35によ
り流体供給先の容器34内に連通されている。

【００１３】さらに、ポンプ11の吸込側の管路16には、
フィルタ27の目詰まり状態で切換弁13，15に対し切換信
号を発信する切換信号発信手段としての圧力センサ36お
よびコントローラ37が設けられている。

【００１４】圧力センサ36は、ポンプ11の吸込口12に接
続された管路16内の圧力を検出し、コントローラ37は、
管路16の圧力が設定値より低下したことを検出した圧力
センサ36からの検出信号を受けて、２つの３方切換弁1
3，15に対し切換信号を出力する制御器である。

【００１５】３方切換弁13，15の切換駆動手段は、ソレ
ノイドまたは電動モータなどによる直接駆動方式でも良
いし、あるいは電磁弁などで制御される空圧アクチュエ
ータなどによる間接駆動方式でも良い。

【００１６】図３に示されるように、前記フィルタ27
は、ねじ41により前記管路28に接続される上側部材42か
ら下方へ複数の長尺部材43が突設され、これらの長尺部
材43の比較的下部間に下側スプリング受材44が一体に設
けられ、また、上側部材42に対して上下動自在の下側部
材45から上方へ複数の長尺部材46が突設され、これらの
長尺部材46の比較的上部間に上側スプリング受材47が一
体に設けられ、両方のスプリング受材44，47間に圧縮コ
イルスプリング48が設けられ、この圧縮コイルスプリン
グ48により下側スプリング受材44に対し上側スプリング
受材47が押上げられ、さらに長尺部材46を介して下側部
材45が上方へ附勢されている。

【００１７】この下側部材45の中央部に下側からねじ棒
51が螺入されて一体化され、このねじ棒51が、前記下側
スプリング受材44に固着された係止板52の穴53に挿入さ
れ、この穴53から上方へ突出されたねじ棒51の上端部に
ナット54が螺合されて回止め処理され、このナット54と
係止板52との間に、下側部材45が若干下降し得るだけの
軸方向間隙55が設けられている。

【００１８】このような取付関係の上側部材42と下側部
材45との間に、コイル状に形成された一連の金属濾材56
が伸縮自在に設けられている。このコイル状の金属濾材
56は、隣接する各々の螺旋部56a，56a間に、螺旋部56a
と一体成形された僅かな高さの凸部が介在することによ
り、各々の螺旋部56a，56a間を密着しても、それらの間
に僅かな濾過間隙57が形成されている。

【００１９】前記長尺部材43，46は、圧縮コイルスプリ
ング48の外周部に等間隔で位置して圧縮コイルスプリン
グ48の案内部材として機能するとともに、金属濾材56の
内周部に等間隔で位置して金属濾材56の案内部材として
も機能する。

【００２０】次に、この実施の形態の作用を説明する。
なお、図１および図２において、３方切換弁13，15は、
白３角形どうしのポート間が連通された状態を示し、黒
３角形のポートが閉止された状態を示す。

【００２１】図１は、濾過作用状態を示し、ポンプ11
は、容器25内の液26をフィルタ27内に吸込み、さらに、
管路28、管路31、３方切換弁13および管路16を経て吸込
み、一方、このポンプ11から吐出した液を管路21、３方
切換弁15および管路35を経て容器34へ移送する。

【００２２】この濾過作用時には、図３（Ａ）に示され
るように、フィルタ27の圧縮コイルスプリング48の反撥
力により上側受材42に対し下側部材45が上方へ附勢さ
れ、上側部材42と下側部材45との間のコイル状の金属濾
材56は最短状態に圧縮され、隣接する螺旋部56a，56a間
の僅かな濾過間隙57を経て容器25内の液26が金属濾材56
内に吸込まれ、濾過間隙57より大きなごみは螺旋部56
a，56a間に引掛って、液から分離除去される。

【００２３】一方、フィルタ27の濾過間隙57が切粉など
のごみで目詰まりすると、ポンプ11の吸込口12の圧力が
低下する（負圧が増大する）ので、その圧力低下を圧力
センサ36により検出したコントローラ37は、図２に示さ
れるように３方切換弁13，15を自動的に切換え、ポンプ
装置をフィルタ逆洗回路に切換え、ポンプ11を逆洗用の
ポンプとして機能させる。

【００２４】すなわち、流体供給先の容器34内の液26a
を、管路33、３方切換弁13および管路16を経てポンプ11
の吸込口12に吸込み、ポンプ11の吐出口14から吐出され
た液を、管路21、３方切換弁15、管路32および管路28を
経て流体供給元のフィルタ27内へ圧送し、濾過する時と
逆方向流れの液の圧力でフィルタ27を自動的に逆洗す
る。

【００２５】この逆洗時には、フィルタ27の内圧が上昇
して、ナット54が係止板52と係合する軸方向間隙55だけ
下側部材45が下降することにより、図３（Ｂ）に示され
るように螺旋部56a，56a間の濾過間隙57が拡大するか
ら、この濾過間隙57内に詰まっていた切粉などのごみ58
を、逆洗液圧により金属濾材56の外部へ確実に排出し
て、金属濾材56の濾過機能を再生することができる。

【００２６】このようにして、例えば、液26中の切粉な
どのごみが多い場合は、フィルタ27の目詰まりするタイ
ミングが早くなり、また液26中の切粉などのごみが少な
い場合は、フィルタ27の目詰まりするタイミングが遅く
なるが、いずれにしてもポンプ11の駆動条件が変わらな
い限り、一定のフィルタ目詰まり状態でポンプ11の吸込
側が一定の圧力まで低下するので、この圧力低下の状態
を圧力センサ36により検出することでフィルタ27の目詰
まり状態を適切に検出でき、限界の目詰まり状態と判断
したコントローラ37により切換弁13，15を自動的に切換
えて、濾過するときと逆方向流れの液の圧力でフィルタ
27を自動的に逆洗でき、要するに、液26の汚れ状態に応
じた適切なタイミングで目詰まりを検出して解消でき
る。

【００２７】なお、このような高度な制御を必要としな
い場合は、タイマ（図示せず）などを用いて、一定時間
の濾過処理時間に対して一定時間の逆洗時間を挿入する
簡単な自動逆先処理を採用しても良い。

【００２８】また、２つの３方切換弁13，15は、１つの
切換弁にまとめることも可能であり、要するに、切換弁
は、フィルタ27の目詰まり状態で生じた切換信号により
ポンプ11の吸込口12を流体供給元から流体供給先へ切換
えるとともにポンプ11の吐出口14を流体供給先から流体
供給元へ切換える機能を有するものであれば、その数や
形態を限定されない。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、フィルタ
が目詰まり状態になると、切換信号発信手段から発信さ
れた切換信号により切換弁を切換作動して、ポンプを逆
洗用のポンプとして機能させ、取扱う流体の流れ方向を
流体供給先から流体供給元のフィルタへと逆流させるこ
とができ、濾過する時と逆方向流れの流体の圧力により
フィルタを逆洗でき、頻繁に逆洗する必要のあるフィル
タにも対応できるポンプ装置を提供できる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、フィルタが
目詰まりすると、ポンプの吸込側の圧力が低下するの
で、この圧力低下の状態を圧力センサにより検出するこ
とでフィルタの目詰まり状態を適切に検出でき、コント
ローラにより切換弁を自動的に切換えて、濾過するとき
と逆方向流れの流体の圧力でフィルタを自動的に逆洗で
き、流体の汚れ状態に応じた適切なタイミングで目詰ま
りを解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポンプ装置の一実施の形態を示す
回路図である。

【図２】同上ポンプ装置の切換状態を示す回路図であ
る。

【図３】（Ａ）は同上ポンプ装置のフィルタを示す断面
図であり、（Ｂ）はそのフィルタの逆洗時の濾材動作を
示す一部を拡大した断面図である。

【符号の説明】

11 ポンプ 12 吸込口 13 切換弁 14 吐出口 15 切換弁 26 流体としての液 27 フィルタ 36 圧力センサ 37 コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込口および吐出口が決められたポンプ
   と、 このポンプの吸込口に連通可能の流体供給元に設けられ
   たフィルタと、 外部からの切換信号によりポンプの吸込口を流体供給元
   から流体供給先へ切換えるとともにポンプの吐出口を流
   体供給先から流体供給元へ切換える切換弁と、 この切換弁に対しフィルタの目詰まり状態で切換信号を
   発信する切換信号発信手段とを具備したことを特徴とす
   るポンプ装置。
2. 【請求項２】 切換信号発信手段は、 ポンプの吸込側の圧力を検出する圧力センサと、 この圧力センサによる圧力低下の検出により切換弁を切
   換えるコントローラとを具備したことを特徴とする請求
   項１記載のポンプ装置。