JP2004130282A - フィルタ再生方法と再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人体や環境に悪影響を与えることなく付着したスラッジを効率的に回収して、フィルタを再使用可能にするフィルタ再生方法とその再生装置の提供。
【解決手段】スラッジが付着したフィルタを収納容器内に収め、前記フィルタに振動を与えて、付着したスラッジを振るい落としてフィルタを再生させるフィルタ再生方法において、スラッジが付着したフィルタを気密な収納容器に収納させ、当該フィルタの使用時におけるろ過方向と逆方向に加圧空気流を通過させて当該フィルタに付着したスラッジを除去する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電加工機による加工において、電極と被加工物との間の絶縁や放電熱冷却を行う加工液をろ過するフィルタがスラッジで目詰まり状態となった場合、当該フィルタに付着したスラッジを除去してフィルタを再使用可能にするフィルタ再生方法及びフィルタ再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放電加工、例えばワイヤ放電加工では、加工槽内の加工液中に被加工物を浸漬し、加工用ワイヤ電極と被加工物との間に断続的な放電を生じさせて被加工物を局部的に溶融させて切断等が行われるが、その際に用いられる加工液は、所定の絶縁耐力を有し、低い粘度をもって被加工粉（以下、スラッジという）を除去でき、ワイヤ電極等の冷却が容易である等の諸条件を満たす必要がある。この種の加工液としては、従来から水を主剤としたものが用いられている。
このような加工液中には、加工作業に伴ってスラッジが次第に増大していくが、このスラッジは加工液の循環経路に配置されたフィルタによるろ過で除去され、スラッジが除去された加工液は、更に絶縁抵抗を高めるためにイオン交換樹脂を介して改質されて再利用される。
【０００３】
このように使用され、スラッジが付着して目詰まり状態となったフィルタを再利用するためのスラッジ除去装置として、例えば、スラッジが付着した筒型形状のフィルタを一旦乾燥させた後、フィルタに直接振動を与え、付着したスラッジを振るい落として目詰まりを解消し、フィルタを再生させる放電加工機用フィルタのスラッジ除去装置及び方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２４４１６号公報（要約、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来の技術では、筒型形状フィルタの筒の軸心を回転軸として、筒の両端側を保持した状態にて当該フィルタを回転させながら、直接連続的な衝撃力を加えて振動させてスラッジを剥離させて落下させていたため、スラッジを十分に除去するためには、比較的長時間にわたって衝撃を加える必要があり、フィルタ自体にキズや破損が生じて再使用不能となることがあった。
又、スラッジは人体や環境に悪影響を与える重金属であり、数μｍ〜１ｍｍの微粒子であるため、従来のような処理では大気中に飛散してしまう恐れがあった。尚、この種のスラッジは産業廃棄物処理の対象とされている。
【０００６】
又、筒型形状のフィルタであって、閉鎖された筒両端の一方端側に加工液を注入する比較的小さな吸液口が設けられた内圧型のフィルタは、仮に、ろ過フィルタ内部に付着したスラッジを何らかの手段を用いて強制的に剥離させたとしても、剥離させたスラッジを小さな吸液口から外部へ排出することが困難であるため、１回の使用で廃却されていた。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解消し、人体や環境に悪影響を与えることなく付着したスラッジを効率的に回収して、フィルタを再使用可能にするフィルタ再生方法とその再生装置の提供とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のフィルタ再生方法の発明は、スラッジが付着したフィルタを収納容器内に収め、前記フィルタに振動を与えて、付着したスラッジを振るい落としてフィルタを再生させるフィルタ再生方法において、
スラッジが付着したフィルタを気密な収納容器に収納させ、当該フィルタの使用時におけるろ過方向と逆方向に加圧空気流を通過させて当該フィルタに付着したスラッジを除去することを内容とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフィルタ再生方法において、ろ過方向が内周面側から外周面側で使用された筒型形状のフィルタには、加圧空気流を筒の外周面側から内周面側に向けて当該フィルタを通過するように流すことを内容とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載のフィルタ再生方法において、ろ過方向が外周面側から内周面側で使用された筒型形状のフィルタには、加圧空気流を筒の内周面側から外周面側に向けて当該フィルタを通過するように流すことを内容とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のフィルタ再生方法において、フィルタに振動を与えながら加圧空気流を通過させることを内容とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のフィルタ再生方法において、フィルタを通過して除去されたスラッジを含む混合加圧空気を分離手段に搬送して空気とスラッジとに分離することを内容とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５に記載のフィルタ再生方法において、分離手段は、混合加圧空気流を減速させることによってスラッジを落下させ、空気と分離する手段であることを内容とする。
【００１４】
請求項７のフィルタ再生装置の発明は、スラッジが付着したフィルタを収める収納手段と、前記フィルタに振動を与えてスラッジを振るい落とす加振手段とを備えたフィルタ再生装置において、
フィルタを気密に収める前記収納手段と、当該フィルタの使用時におけるろ過方向と逆方向に加圧空気流を通過させるよう前記収納手段に配設された加圧空気供給手段と当該フィルタを通過して剥離させたスラッジを含む混合加圧空気を前記収納手段から排気誘導する排気誘導手段とを備えたことを内容とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項７に記載のフィルタ再生装置において、ろ過方向が内周面側から外周面側で使用された筒型形状のフィルタの外周面側から内周面側に向けて当該フィルタを通過するように、前記フィルタの外側には加圧空気供給手段が、前記フィルタの内側には排気誘導手段が配設されたことを内容とする。
【００１６】
請求項９は、請求項７に記載のフィルタ再生装置において、ろ過方向が外周面側から内周面側で使用された筒型形状のフィルタの内周面側から外周面側に向けて当該フィルタを通過するように、前記フィルタの内側には加圧空気供給手段が、前記フィルタの外側には排気誘導手段が各々配設されたことを内容とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項７乃至請求項９の何れかに記載のフィルタ再生装置において、加振手段と加圧空気供給手段とを同時に作動させると共に排気誘導手段による排気量を制御する制御手段を備えたことを内容とする。
【００１８】
請求項１１の発明は、排気誘導手段によって搬送されてきた混合加圧空気を空気とスラッジとに分離させる分離手段を備えたことを特徴とする請求項７乃至請求項１０の何れかに記載のフィルタ再生装置。
【００１９】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載のフィルタ再生装置において、分離手段は、混合加圧空気流を減速させてスラッジを落下させ、空気と分離する手段であることを内容とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１は、閉鎖された筒両端の一方端側に加工液を注入する吸液口が設けられた筒型形状の内圧型のフィルタにおいて、吸液口から筒の内部に取り込んだ加工液のろ過方向がその内周面側（筒の内側）から外周面側（筒の外側）に通過するように使用され、フィルタの内周面側から外周面側に向けてスラッジが付着して目詰まりとなった使用済みフィルタの再生に関するものであって、使用済みのフィルタを従来と同様に適宜な手段を用いて一旦乾燥させた後、これを気密な収納容器に収めて固定し、当該フィルタに振動を与えながら、当該フィルタに、使用時における加工液のろ過方向と逆方向に加圧空気を流すことによって、フィルタ内に付着したスラッジを振動と風圧とで剥離させ、前記吸入口から外部に除去する装置である。
以下、これを図１乃至図３に基づいて説明する。図１は装置全体の構成を示す断面説明図、図２は装置全体の斜視図、図３はスラッジ剥離工程のフローチャート図である。
【００２１】
図１及び図２において、使用済みの筒型形状のフィルタ１を適宜な手段により一旦乾燥させる。乾燥の程度は付着したスラッジが振動や風圧或いは振動と風圧とにより剥離可能な状態にまで乾燥させるのが好ましい。
しかる後、乾燥させたフィルタ１を収納容器２に気密に収納し固定する。この場合、吸液口１１を下にして固定する。
図示の収納容器２は、フィルタ１より大きい同心円状の筒型形状の容器として気密に構成されており、当該フィルタ１の筒の軸心が垂直となるように、加振手段３の上に配設されている。
フィルタ１は、収納容器２の上方の開閉蓋２１側から入れられ、当該収納容器２の底部に設けられた固定台２２に、その吸液口１１を下にして適宜着脱自在に固定される。
【００２２】
収納容器２の適所、例えば当該容器２の外周面の適所には、フィルタ１に付着した乾いたスラッジ（図示せず）を風圧で剥離させるための加圧空気を、当該収納容器２内に強制的に吹き込むように供給する加圧空気供給手段４の供給口４１が設けられている。図示の例では、供給口４１は１つであるが、複数箇所に配設してもよい。
他方、フィルタ１が固定される固定台２２の中央には、当該固定台２２に固定されるフィルタ１の吸液口１１と合致するような位置に、収納容器２に供給された加圧空気を収納容器２から排気誘導するための排気誘導手段５の排気導入口５１が設けられている。
この排気導入口５１から延在する排気誘導路５２は、当該固定台２２を貫通して収納容器２外に延在し、後述する分離手段６に接続されている。
【００２３】
尚、このようにスラッジを剥離しながら剥離されたスラッジを同時に収納容器２から空気に載せて排気したり、或いは排気したスラッジを後述の分離手段６にまで空気搬送させる装置を、以下、加圧空気給排装置といい、この例では、前記の加圧空気供給手段４と排気誘導手段５とで構成されている。
【００２４】
加圧空気供給手段４によって収納容器２に強制的に供給された加圧空気は、当該収納容器２内において、筒型形状のフィルタ１の筒の外側（外部）から筒の内側（内部（筒内）へと、即ち、外周面側から内周面側へと、当該筒型形状のフィルタ１の胴部を通過して流入し、フィルタ１の筒の内側から排気誘導手段５を構成する排気導入口５１及び排気誘導路５２とによって収納容器２の外部へと排気される。
このように加圧空気を、当該フィルタ１の使用時における加工液のろ過方向と逆方向から逆洗するように当該フィルタ１を通過させることにより、フィルタ１に付着したスラッジは、付着方向とは逆方向（逆洗方向）に流れる加圧空気による剥離作用を受けて、比較的容易に剥離されてしまう。
この際、同時に、振動装置６によって適度にフィルタ１に振動を与えると、更に、より効率的にスラッジの剥離を促進させることができる。
【００２５】
この実施の形態における加振手段６は、収納容器２を介して内部に固定されたフィルタ１に間接的に振動を与えるべく、振動原となるモータ６１と、モータ６１の回転をプーリ６２に伝えるベルト６３と、プーリ６２の軸に同軸的に設けられると共に収納容器２の底部に接触する偏心輪６４とで構成されており、更に、図２に示すように、収納容器２の底部には振動を容易にするためスプリング６５で支承している。尚、加振手段６は図示の例に限らず適宜な手段を用いてよい。
【００２６】
このように、フィルタ１に付着したスラッジに、加圧空気流による風圧と共に加振手段６による振動を間接的に与えることにより、従来のように、振動だけでスラッジを剥離させる方法に較べて、フィルタ１に与える振動をより小さくすることができるので、フィルタ１に与える損傷を大幅に低減することができ、しかも、効率よくスラッジを剥離させて除去することができる。
【００２７】
こうして、加圧空気と振動とにより、フィルタ１から剥離されたスラッジ（剥離スラッジ）は、加圧空気流に乗り、スラッジを含むこの混合加圧空気が、前述のように、フィルタ１の吸液口１１から排気誘導手段５（５１、５２）によって収納容器２の外部へと排気（搬送）される。
排気誘導手段５（５１、５２）によって収納容器２の外部へと搬送された混合加圧空気は、更に、排気誘導路５２を介して、収納容器２と併設されている分離手段６に搬送される。
【００２８】
収納容器２と分離手段６とを接続（連通）して混合加圧空気を搬送する排気誘導路５２には、通過する排気流量を適宜調整可能とするため図示しない制御手段によって制御される電動バルブ５３が設けられている。
制御手段により、この電動バルブ５３を、例えば閉の状態にして、密閉容器２内の加圧空気圧を高め、この逆洗圧が或る圧力以上に高まると、排気口５１を自動的に開放状態させることにより、フィルタ１の外周面側（筒の外側）と内周面側（筒の内側）との内外での差圧を大きくすることで、付着したスラッジの剥離作用を更に効率的に行わせることができ、スラッジを効率的に回収することができる。
【００２９】
次に、混合加圧空気をスラッジと加圧空気（空気）とに分離する分離手段６は、流入する混合加圧空気の流速をスラッジが落下するに十分な速度にまで減速させるに足る容量或いは内部構成を備えたもので、混合加圧空気を減速させてスラッジを落下させることで、加圧空気（空気）を分離させるものである。
この実施の形態に示す分離手段６は、混合加圧空気の流速をスラッジが落下するに十分な速度に落とす容量を備えたもので、内部空洞の略逆円錐形状の分離容器６１である。
【００３０】
この分離容器６１の下方には、当該分離容器６１内で落下するスラッジを回収するための回収容器６２が配置されており、当該分離容器６１の上方にはスラッジと分離された加圧空気（空気）を大気に戻すための排気処理装置６３が設けられている。
【００３１】
尚、この実施の形態１の収納容器２及び加振手段３は、キャスター７１が取り付けられた移動可能な支持台７の上に配設されている。
【００３２】
次に、上記実施の形態１の筒型形状のフィルタ１の再生方法を図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００３３】
第１工程
先ず、スラッジが付着した使用済みのフィルタ１を、後述する加圧空気圧でスラッジが剥離する程度にまで、適宜手段を用いて乾燥させる。
【００３４】
第２工程
次に、こうして乾燥させたフィルタ１を気密な収納容器２内に収めて、着脱自在に固定する。即ち、この実施の形態では、固定台２２の台面の中央に開口した排気口５１に吸液口１１が気密に接続するようにして固定する。尚、着脱自在に固定する固定手段は適宜な手段を用いればよい。
【００３５】
第３工程
次に、フィルタ１に付着したスラッジを加圧空気流の風圧で剥離させる。この場合、加圧空気流は一定の単純な流れとしてもよいが、例えば、加圧空気供給手段４や排気誘導手段５の電動バルブ５３等を制御手段で制御して、収納容器２に加圧空気流が脈動するよう発生させると効果的である。当然のことながら、発生させた加圧空気流は、フィルタ１の使用時における加工液のろ過方向とは逆方向即ち逆洗方向に、この例では、フィルタ１の外周面側から内周面側に向けて流す。
【００３６】
第４工程
第３の工程において、加圧空気流を発生させると共に、必要であれば、同時に加振手段６を用いて、収納容器２を介して間接的にフィルタ１を適度に振動させる。
このように、加圧空気流を発生させると共に、同時にフィルタ１に振動を与えることによって、付着したスラッジを効率的に剥離させることができる。
このように、加振手段６は、スラッジの付着状態や剥離状態に応じて、必要に応じて併用したり併用しなかったり、或いは、単独でも使用することができる。尚、この加振手段６もまた前記の制御手段を介して作動するよう構成されている。
【００３７】
第５工程
フィルタ１の内周面側に付着したスラッジは加圧空気や振動などにより次第に剥離し、加圧空気流に乗って混合され、当該フィルタ１の筒内（筒の内部）に混合加圧空気となって流れ込む。こうして流れ込んできた混合加圧空気は、排気誘導手段５によって、吸液口１１を経て速やかに分離手段６に搬送される。
【００３８】
第６工程
分離手段６において、混合加圧空気の流速が減速されることによって、スラッジが落下し、加圧空気（空気）が分離される。分離されたスラッジは回収容器６２に回収され、空気は大気に放出される。
【００３９】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、再生されるフィルタ１が円筒形状であって、使用時におけるろ過方向が当該筒の外周側から内周側方向へ加工液を通過させるものであったが、この実施の形態２では、これとは逆に、ろ過方向が当該筒の内周側から外周側方向へ加工液を通過させるものを処理対象とする場合について説明する（図示せず）。
【００４０】
この場合においては、実施の形態１の図１における加圧空気供給手段４の供給口４１と排気誘導手段５の排気口５１との収納容器２に対する取り付け（接続）位置を逆にした構成の装置とする。即ち、図１において、筒型形状のフィルタ（１）の筒の内部側、即ちこの例では吸液口１１側に供給口４を接続し、筒の外部側の収納容器２の適所に排気口５１を設けることになる。
【００４１】
このように構成することによって、収納容器２内における加圧空気の流れを、吸液口１１を経て筒型形状のフィルタ（１）の内周側から外周側方向に向けて、当該フィルタ（１）を通過させることができ、上記実施の形態１と同様に、当該フィルタ（１）に付着したスラッジを効率よく剥離させることができる。
尚、実施の形態２におけるその他の構成及び処理方法は、上記実施の形態１と同様である。
【００４２】
実施の形態３．
実施の形態３は、上記実施の形態１及び２で処理対象としたフィルタと異なり、上記従来例と同様に、筒の両端側に各々開口部が設けられ、少なくともその何れか一方が吸液口とされる筒型形状のフィルタ（図示せず）を再生処理する場合には、何れか一方の開口部をシール部材を用いて適宜塞いでおくことによって、上記実施の形態１及び２で説明したと同様に処理することができる。
【００４３】
実施の形態４．
図４に示す実施の形態４のフィルタ再生装置は、実質的には上記実施の形態１と同じ構成であるが、筒型形状のフィルタ１を１個ではなく、複数、図示の例では２個、収納可能な容量の気密な収納容器２０とした装置である。
このように複数のフィルタ１を収納可能とすることによって、短時間で多数のフィルタ１を再生処理することができる。
この場合、上記実施の形態１のフィルタ１については、各フィルタ１の吸液口１１側に排気誘導手段５の排気口５１を各別に接続しておく必要がある（図示せず）。又、実施の形態２のフィルタ１については、各フィルタ１の筒の吸液口１１側に加圧空気供給手段４の供給口（４１）を各別に接続しておく必要がある（図示せず）。
尚、上記何れの場合においても、その他の構成は相応する実施の形態と実質的に同様である。
【００４４】
上記の実施の形態１乃至３によれば、何れも、従来と異なり、フィルタ１に直接打撃を与えることがないため、フィルタ１に変形が生じたり、フィルタ１に破損を与える虞がなくなるので、フィルタを再利用することができる。
又、加圧空気はスラッジの剥離作用を行うと共に、剥離されたスラッジを空気搬送する機能を持つので、フィルタに付着したスラッジを効率よく収納容器から排出させることができると共に、分離手段により、効率よく速やかに分離回収することができる。
又、剥離されたスラッジを含む混合加圧空気を分離手段によって、空気とスラッジとにほぼ完全分離することができるため、大気中へのスラッジの飛散を無くし、安全な環境下でフィルタの再生処理作業を行うことができる。
更に又、こうして、フィルタを再生することができるので、フィルタを繰り返し使用でき、ランニングコストの低減と産業廃棄物としての廃棄縮減をも実現することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、人体や環境に悪影響を与えることなく付着したスラッジを効率的に回収して、フィルタを再使用可能にするフィルタ再生方法とその再生装置を提供することができる。
又、これによりフィルタを繰り返し再利用可能とすることができるため、メンテナンス費用の大幅削減はもとより省資源化、産業廃棄物の縮減に大いに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の装置全体の構成を示す断面説明図である。
【図２】実施の形態１の装置全体の斜視図である。
【図３】スラッジ剥離工程のフローチャート図である。
【図４】実施の形態４の要部断面図である。
【符号の説明】
１　フィルタ、２　収納容器、３　加振手段、４　加圧空気供給手段、５　排気誘導手段、６　分離手段、１１　吸液口、２１　蓋体、４１　供給口、５１　排気口、６１　分離容器、６２　回収容器。

Claims (12)

1. スラッジが付着したフィルタを収納容器内に収め、前記フィルタに振動を与えて、付着したスラッジを振るい落としてフィルタを再生させるフィルタ再生方法において、
   スラッジが付着したフィルタを気密な収納容器に収納させ、当該フィルタの使用時におけるろ過方向と逆方向に加圧空気流を通過させて当該フィルタに付着したスラッジを除去することを特徴とするフィルタ再生方法。
2. ろ過方向が内周面側から外周面側で使用された筒型形状のフィルタには、加圧空気流を筒の外周面側から内周面側に向けて当該フィルタを通過するように流すことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ再生方法。
3. ろ過方向が外周面側から内周面側で使用された筒型形状のフィルタには、加圧空気流を筒の内周面側から外周面側に向けて当該フィルタを通過するように流すことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ再生方法。
4. フィルタに振動を与えながら加圧空気流を通過させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のフィルタ再生方法。
5. フィルタを通過して除去されたスラッジを含む混合加圧空気を分離手段に搬送して空気とスラッジとに分離することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のフィルタ再生方法。
6. 分離手段は、混合加圧空気流を減速させることによってスラッジを落下させ、空気と分離する手段であることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ再生方法。
7. スラッジが付着したフィルタを収める収納手段と、前記フィルタに振動を与えてスラッジを振るい落とす加振手段とを備えたフィルタ再生装置において、
   フィルタを気密に収める前記収納手段と、当該フィルタの使用時におけるろ過方向と逆方向に加圧空気流を通過させるよう前記収納手段に配設された加圧空気供給手段と当該フィルタを通過して剥離させたスラッジを含む混合加圧空気を前記収納手段から排気誘導する排気誘導手段とを備えたことを特徴とするフィルタ再生装置。
8. ろ過方向が内周面側から外周面側で使用された筒型形状のフィルタの外周面側から内周面側に向けて当該フィルタを通過するように、前記フィルタの外側には加圧空気供給手段が、前記フィルタの内側には排気誘導手段が配設されたことを特徴とする請求項７に記載のフィルタ再生装置。
9. ろ過方向が外周面側から内周面側で使用された筒型形状のフィルタの内周面側から外周面側に向けて当該フィルタを通過するように、前記フィルタの内側には加圧空気供給手段が、前記フィルタの外側には排気誘導手段が各々配設されたことを特徴とする請求項７に記載のフィルタ再生装置。
10. 加振手段と加圧空気供給手段とを同時に作動させると共に排気誘導手段による排気量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れかに記載のフィルタ再生装置。
11. 排気誘導手段によって搬送されてきた混合加圧空気を空気とスラッジとに分離させる分離手段を備えたことを特徴とする請求項７乃至請求項１０の何れかに記載のフィルタ再生装置。
12. 分離手段は、混合加圧空気流を減速させてスラッジを落下させ、空気と分離する手段であることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタ再生装置。

Images