JP2008264602A - フィルタおよびそれを備えた分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クーラント等の使用液に混入した他油や切粉等の不純物の回収や除去に際し、簡単な構成により、高い回収効率や除去作用が得られ、コスト面でも有利となるフィルタを提供すること。
【解決手段】濾過部材１２に被処理液であるクーラントを通過させることにより、クーラントから不純物を分離するフィルタ１０であって、濾過部材１２として、所定の空間に充填された状態のアルミ切粉１３（金属切粉）を備える構成とした。フィルタ１０は、クーラントの入口部１４および出口部１５を有するケース体１１（ケース部材）と、ケース体１１における入口部１４と出口部１５との間の所定の空間に充填されるアルミ切粉１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削加工や研削加工等に用いられるクーラントの濾過に際して好適に用いられるフィルタおよびそれを備えた分離装置に関する。

一般に、アルミニウムや鉄系金属等に対する切削加工や研削加工等に際し、加工面の冷却等を目的としてクーラント（クーラント液）が使用されている。このようなクーラントには、切粉や砥石等の不純物が混入する。特に、近年、廃棄にともなう環境問題等が考慮され多用されている水溶性クーラントにおいては、切粉等の固体不純物のほか、作動油や潤滑油等の油溶性や難水溶性の他油の混入が問題となる。クーラントに混入した不純物は、クーラントが貯溜されるクーラントタンク内に滞留すること等により、クーラントを濁らせたり、クーラントの腐敗の原因となったり、クーラントの性能を劣化させたりする。このため、クーラントの再利用等に際しては、クーラントに混入した不純物の回収や除去が必要となる。従来、クーラントに混入した不純物の回収や除去に際しては、クーラントタンク内に設置されるオイルスキーマやフィルタ等が用いられる方法が試みられている。

クーラントに混入した不純物のうち、作動油や潤滑油等の他油（油脂類）の回収に際しては、ベルト式やフロート式等のオイルスキーマが用いられている。しかし、これらのオイルスキーマによっては、クーラントに混入した油脂類の回収に際して安定して十分な回収効率が得られない場合がある。具体的には次のとおりである。
すなわち、ベルト式のオイルスキーマにおいては、油脂類が付着可能なベルトが、貯溜されているクーラントに対して浸漬と引上げが連続的に行われるように移動させられる。そして、クーラント内から引き上げられたベルトに付着した油脂類が、スクレーパによってかき落とされること等により回収される。このようなベルト式のオイルスキーマにおいては、クーラント内から引き上げられたベルトに付着した油脂類が滑り落ちたり、貯溜されているクーラントの量に対してベルトの幅等が制限されたりして、他油について安定した十分な回収効率が得られない場合がある。また、フロート式のオイルスキーマにおいては、ホース等が接続される吸入口が、貯溜されているクーラントに対して浮遊するフロートによってクーラントの液面近傍に位置させされる。そして、その吸入口から、クーラントの液面に浮遊する油脂類が回収される。このようなフロート式のオイルスキーマにおいては、貯溜されているクーラントの液面が変動したり、他の不純物（スカム）等によって吸入口による油脂類の吸入が妨げられたりして、他油について安定した十分な回収効率が得られない場合がある。

また、クーラントに混入した不純物のうち、切粉等の固体不純物の除去に際しては、バグフィルタや、サイクロンフィルタや、セラミックフィルタ等の各種フィルタが用いられている。しかし、これらのフィルタによっては、クーラントに混入した切粉等が十分に除去できない場合がある。具体的には次のとおりである。
すなわち、クーラントに混入する切粉には、例えばアルミの切粉等のように、切削加工等によって微粒子状（例えば１μｍ以下）のものが存在する。こうした微粒子状の切粉については、その小ささや軽量さから、前記のような従来のフィルタではその濾過能力から十分な除去作用が得られない場合がある。一方で、前記のような微粒子状の切粉に対応可能な高性能なフィルタは、必然的に高価なものとなる。

特許文献１には、クーラント等を濾過浄化するためのフィルタ装置についての技術が開示されている。本文献に記載されているフィルタ装置においては、異物を濾過するための透過孔を多数有するフィルタ部材が回転させられ、その回転による遠心力で、異物による透過孔の目詰まりの発生が防止されている。
確かに、特許文献１のフィルタ装置においては、透過孔の目詰まりの発生が防止されることから、切粉等を濾過するための透過孔の径を必要に応じて小さく設定することができる。しかし、前記のような微粒子状の切粉は、クーラント中においてクーラントに溶け込んだような状態で存在する。このため、そのクーラント中の微粒子状の切粉の除去に際しては、特許文献１のフィルタ装置のように透過孔によって異物を濾過するという構成では限界があると考えられる。また、特許文献１のフィルタ装置においては、透過孔の目詰まり防止のためにフィルタ部材を回転させる必要があり、モータ等の回転駆動手段が必要となる。このため、回転駆動手段が必要な分、構造が複雑となる。

以上のように、従来の技術においては、クーラントに混入した他油や切粉等の不純物の回収や除去に際し、十分な回収効率や除去作用が得られなかった。このため、クーラント等の使用液について、交換するまでの期間が短くなって使用量が多くなったり、廃棄に際して廃液処理等が必要となったりしていた。
特開平１０−１０９００７号公報

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、クーラント等の使用液に混入した他油や切粉等の不純物の回収や除去に際し、簡単な構成により、高い回収効率や除去作用が得られ、コスト面でも有利となるフィルタおよびそれを備えた分離装置を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、濾過部材に被処理液を通過させることにより、前記被処理液から不純物を分離するフィルタであって、前記濾過部材として、所定の空間に充填された状態の金属切粉を備えるものである。

請求項２においては、被処理液を通過させることにより、前記被処理液から不純物を分離するフィルタであって、前記被処理液の入口部および出口部を有するケース部材と、前記ケース部材における前記入口部と前記出口部との間の所定の空間に充填される金属切粉と、を備えるものである。

請求項３においては、請求項１または請求項２に記載のフィルタにおいて、前記金属切粉が、アルミニウムの切粉であるものである。

請求項４においては、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタにおいて、前記金属切粉の大きさが、前記被処理液の流れ方向の上流側から下流側にかけて、徐々にまたは段階的に小さくなるものである。

請求項５においては、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタにおいて、前記金属切粉に対する前記流れ方向の上流側に、前記被処理液中の不純物を回収するための空間を有するものである。

請求項６においては、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタにおいて、前記金属切粉が、一または複数の成形品であるものである。

請求項７においては、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルタにおいて、前記金属切粉を、所定の方向を回転軸方向として回転させることにより、前記被処理液から分離されて前記金属切粉中に存在する不純物を該金属切粉から遠心分離させるための回転手段と、前記回転手段によって前記金属切粉から遠心分離される不純物を回収するための回収手段と、を備えるものである。

請求項８においては、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタを備えた分離装置であって、被処理液を貯溜する第一の貯溜部と、前記被処理液からの不純物の分離を行う不純物分離部と、前記第一の貯溜部に貯溜されている前記被処理液を、前記不純物分離部に送給する送給部と、前記不純物分離部によって不純物が分離された前記被処理液を貯溜する第二の貯溜部と、を備え、前記不純物分離部による前記被処理液からの不純物の分離を、少なくとも前記フィルタを用いて行うものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、クーラント等の使用液に混入した他油や切粉等の不純物の回収や除去に際し、簡単な構成により、高い回収効率や除去作用が得られ、コスト面でも有利となる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
本発明に係るフィルタは、濾過部材に被処理液を通過させることにより、前記被処理液から不純物を分離するものである。被処理液としては、例えば、アルミニウムや鉄系金属等に対する切削加工や研削加工等に際して用いられるクーラントや洗浄液等が対象となる。つまり、本発明に係るフィルタは、被処理液が例えばクーラントの場合、そのクーラントの浄化、即ちクーラントに混入した不純物のクーラントからの分離を行う。

そして、本発明に係るフィルタは、濾過部材として、所定の空間に充填された状態の金属切粉を備える。すなわち、本発明に係るフィルタは、被処理液を通過させることにより、その被処理液から不純物を分離するフィルタであって、被処理液の入口部および出口部を有するケース部材と、このケース部材における前記入口部と前記出口部との間の所定の空間に充填される金属切粉とを備える。

金属切粉とは、例えばアルミニウムや鉄系金属等の金属材料に対する切削加工や研削加工等の所定の加工に際して生じる削りかすである。なお、本発明に係るフィルタにおいて濾過部材として用いられる金属切粉は、前記のとおり金属材料に対する所定の加工に際して生じるものに限られず、本発明に係るフィルタの濾過部材として用いられるために生成されたものであってもよい。

金属切粉について、その金属の種類や切粉としての大きさは特に限定されるものではない。金属切粉の金属の種類に関しては、例えば、アルミニウム、鋳鉄等の鉄系金属、チタニウム、銅、ステンレス鋼など、切粉となり得る種々の金属が適用可能とされる。また、金属切粉の大きさについては、例えば、数１０μｍ〜数μｍ程度の大きさのものが用いられる。つまり、金属切粉としては、例えば湾曲片状（カール状）、針状、微細な粒状など、切粉としての様々な大きさ・形状を有するものが用いられる。

このような金属切粉が、ケース部材内における所定の空間に充填された状態となることにより、フィルタにおける濾過部材として機能する。つまり、本発明に係るフィルタにおいては、前記のような金属切粉が、ケース部材内における所定の空間に詰め込まれた状態で備えられる。ここで、所定の空間に対する金属切粉の充填は、作業者等による手作業や機械作業等により行われる。

このような構成を備える本発明に係るフィルタにおいては、例えばクーラント等の被処理液が、ケース部材の入口部から流入し、所定の空間に充填された状態の金属切粉を通過した後、ケース部材の出口部から流出する。このように、被処理液が、所定の空間に充填された状態の金属切粉を通過（透過）することにより、その被処理液の濾過が行われる。すなわち、金属切粉を通過する被処理液中の不純物が、所定の空間に充填された状態の金属切粉によって捕捉され、被処理液から不純物が分離される。

このように、被処理液を通過させる濾過部材として、所定の空間に充填された状態の金属切粉を備えるフィルタにおいては、クーラント等の使用液に混入した他油や切粉等の不純物の回収や除去に際し、簡単な構成により、高い回収効率や除去作用が得られ、コスト面でも有利となる。

すなわち、本発明に係るフィルタにおいては、被処理液が通過する所定の空間に金属切粉を充填するだけで、濾過部材を構成することができるので、簡単な構成が実現できる。また、濾過部材として用いられる金属切粉には、金属材料に対する切削加工や研削加工等の所定の加工に際して必然的に多量に生じる金属切粉を用いることができるので、本発明に係るフィルタは、低コストで生産することができ、コスト面で有利である。また、前記のとおり金属材料に対する所定の加工に際して生じる金属切粉は、部品の材料として再利用されたり廃棄処分されたりする。この点、本発明に係るフィルタが用いられることにより、金属切粉を濾過部材として有効利用することができるとともに、金属切粉の再利用や廃棄処分のためのコストを削減することができる。このような観点からも低コスト化が図れ、コスト面で有利となる。
また、所定の空間に充填された状態の金属切粉は、その切粉としての形状や金属素材自体が有する吸着作用等により、被処理液中の不純物に対して高い分離性を有する。このため、本発明に係るフィルタにおいては、被処理液中の不純物の回収や除去に際し、高い回収効率や除去作用が得られる。

また、本発明に係るフィルタにおいては、濾過部材として用いられる金属切粉が、アルミニウムの切粉であることが好ましい。
金属切粉として、アルミニウムの切粉（以下「アルミ切粉」という。）が用いられることにより、次のような効果が得られる。

すなわち、アルミニウムは、鉄系金属等の他の金属と比べて錆びにくい。このため、アルミ切粉は、フィルタにおける濾過部材として長期使用が可能となる。つまり、フィルタにおける濾過部材交換までの期間が長くなり、濾過部材交換のための手間を少なくすることができる。また、アルミニウムは、鉄系金属等の他の金属と比べて軽量である。このため、アルミ切粉は、その取扱い性に優れる。

また、濾過部材として用いられる金属切粉がアルミ切粉であるフィルタは、アルミ切粉が不純物として混入したクーラントに対して用いられる場合、より効果的となる。
すなわち、アルミニウムは、例えば自動車部品の材料等として多用される。このため、アルミニウムを材料とする部品（以下「アルミ部品」という。）に対する切削加工等に際して生じるアルミ切粉は、その発生する機会や量が比較的多い。したがって、アルミ切粉は容易かつ多量に手に入る。一方で、アルミ部品に対する切削加工等に際しては、加工面の冷却等を目的としてクーラントが用いられる。かかるクーラントには、不純物としてアルミ切粉が混入する。アルミ切粉が混入したクーラントが、濾過部材としてアルミ切粉を備えるフィルタに対して被処理液となる場合、クーラント中に存在する不純物としてのアルミ切粉や作動油等の他油成分が、濾過部材としてのアルミ切粉により分離される。そして、過部材としてのアルミ切粉が、クーラント中に不純物として存在するアルミ切粉を回収（吸着）し、その回収したアルミ切粉を含むアルミ切粉によって、さらにクーラント中に不純物として存在するアルミ切粉が回収されるという相乗作用が得られる。

このように、濾過部材としてアルミ切粉を備えるフィルタに対し、不純物としてのアルミ切粉を有するクーラントが被処理液とされる場合、アルミ切粉の素材自体が有する吸着作用が高くなること等により、被処理液中の不純物であるアルミ切粉や他油成分等に対してより高い分離性が得られる。このため、アルミ切粉を濾過部材として備えるフィルタにおいては、アルミ部品に対する切削加工等に際して用いられるクーラント中の不純物の回収や除去に際し、より高い回収効率や除去作用が得られる。

以下、本発明に係るフィルタについて、実施の形態に即して具体的に説明する。
なお、以下に説明する実施の形態においては、フィルタが濾過部材として備える金属切粉を、アルミ切粉とする。また、フィルタにより処理（濾過）される被処理液を、アルミ部品に対する切削加工等に際して用いられた水溶性クーラント（以下単に「クーラント」という。）とする。したがって、以下に説明する実施の形態におけるクーラントには、不純物として、アルミ切粉等の固体不純物や、作動油や潤滑油等の他油成分（以下単に「他油」ともいう。）等が含まれることとなる。また、本発明に係るフィルタにおいては、被処理液が、主としてその自重により濾過部材を通過するため、被処理液が流れる方向を鉛直方向下向きとする。

本発明に係るフィルタの第一実施形態について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態のフィルタ１０は、ケース部材としてのケース体１１と、ケース体１１内に設けられる濾過部材１２とを備える。

ケース体１１は、クーラントの入口部１４および出口部１５を有する。本実施形態におけるケース体１１は、図１に示すように、円筒状の本体部１１ａを有するとともに全体として略円筒状（略管状）に構成され、その一端側（上端側）に入口部１４を有し、他端側（下端側）に出口部１５を有する。

入口部１４は、本体部１１ａの上端開口部１１ｂとして設けられる。出口部１５は、本体部１１ａの下側において縮径部１１ｃを介して設けられる細径部１１ｄの下端開口部１１ｅとして設けられる。縮径部１１ｃは、下側を頂点側とする略円錐形状を有する部分であり、本体部１１ａに対してその下端から連続するように形成される。細径部１１ｄは、本体部１１ａに対して小径の円筒状の部分であり、縮径部１１ｃに対してその下端から連続するように形成される。つまり、縮径部１１ｃと細径部１１ｄとにより、漏斗状の部分が形成される。細径部１１ｄの下側の開口部が下端開口部１１ｅとなる。

このように、ケース体１１においては、本体部１１ａと縮径部１１ｃと細径部１１ｄとにより、入口部１４から出口部１５にかけて連通する空間が形成される。つまり、入口部１４（上端開口部１１ｂ）から流入したクーラントは、ケース体１１内を通過して、出口部１５（下端開口部１１ｅ）から流出する。
ケース体１１の大きさは、例えば、本体部１１ａの直径が１５０ｍｍ程度、本体部１１ａの長さが４００ｍｍ程度に設定される。

なお、本発明に係るケース部材の形状や大きさは、本実施形態のケース体１１に限定されるものではない。すなわち、本発明に係るケース部材の形状は、本実施形態のケース体１１を例に説明すると、例えば、縮径部１１ｃおよび細径部１１ｄが設けられることなく、本体部１１ａの下端開口部が出口部として構成されたり、本体部１１ａの上側に細径部が設けられたりしてもよい。また、本発明に係るケース部材の形状は、楕円筒状や角柱状等であってもよい。また、本発明に係るケース部材の大きさについても、被処理液の量（処理量）や種類等によって適宜設定される。

濾過部材１２は、ケース体１１における入口部１４と出口部１５との間の所定の空間に充填されるアルミ切粉１３により構成される。つまり、本実施形態のフィルタ１０は、濾過部材１２として、所定の空間に充填された状態のアルミ切粉１３を備える。
アルミ切粉１３としては、例えば数１０μｍ〜数μｍ程度の大きさのものが用いられる。また、アルミ切粉１３としては、アルミ部品に対する切削加工等に際して生じたものが用いられる。

アルミ切粉１３は、ケース体１１において本体部１１ａの内部に充填される。本実施形態のフィルタ１０においては、フィルタ部材１６により、ケース体１１の内部における本体部１１ａと縮径部１１ｃとが仕切られる。すなわち、フィルタ部材１６は、ケース体１１の本体部１１ａの内径と略同じ大きさの外径を有する円板状の部材である。このようなフィルタ部材１６が、ケース体１１の上端開口部１１ｂからケース体１１の内部に入れられ、本体部１１ａと縮径部１１ｃとの境目部分で係止した状態で設けられる。

このように、本実施形態のフィルタ１０においては、アルミ切粉１３が、ケース体１１の内部においてフィルタ部材１６よりも上側の部分である本体部１１ａの内部に充填される。つまり、本実施形態のフィルタ１０において、アルミ切粉１３が充填された状態となる「所定の空間」は、ケース体１１においてフィルタ部材１６によって下側が仕切られた本体部１１ａの内部空間となる。ここで、本体部１１ａの内部に対するアルミ切粉１３の充填に際しては、アルミ切粉１３が、その有する弾性によって盛り上がらないような状態となる程度に詰め込まれる。

フィルタ部材１６は、前記のとおり充填されるアルミ切粉１３の通過（落下）が妨げられるとともに、濾過部材１２を通過したクーラントが透過可能となるような構成を有する。かかる構成としては、ケース体１１内に充填されるアルミ切粉１３の大きさよりも小さく、かつ濾過部材１２を通過したクーラントが透過可能な大きさの多数の孔部を有する構成がある。具体的には、フィルタ部材１６としては、例えば、１０〜５０μｍ程度の大きさの多数の孔部を有する多孔部材が用いられる。
なお、フィルタ部材１６が多数の孔部を有する構成である場合、その孔部の数や大きさや形状等は特に限定されるものではない。また、フィルタ部材１６としては、メッシュ状の部材等が用いられる。

以上の構成を備える本実施形態のフィルタ１０においては、アルミ切粉や他油等の不純物を含む（汚れた）クーラントが、入口部１４（上端開口部１１ｂ）からケース体１１内に流入する（図１中、矢印Ａ１参照）。ケース体１１内に流入したクーラントは、濾過部材１２、つまり本体部１１ａ内に充填された状態のアルミ切粉１３を通過（透過）する。クーラントは、ケース体１１内のアルミ切粉１３を通過することにより濾過される。すなわち、アルミ切粉１３を通過するクーラント中の不純物（アルミ切粉や他油等）が、ケース体１１内に充填された状態のアルミ切粉１３によって捕捉され、クーラントから不純物が分離される。濾過部材１２を通過して浄化されたクリーンなクーラントは、フィルタ部材１６を介し、縮径部１１ｃおよび細径部１１ｄを通過して、出口部１５（下端開口部１１ｅ）から流出する（図１中、矢印Ａ２参照）。

このように、本実施形態のフィルタ１０においては、クーラント中に混入したアルミ切粉等の固体不純物や他油等が、アルミ切粉１３によってクーラントから分離され、クーラントが濾過される。具体的な現象としては、微粒子状のアルミ切粉が混入すること等により灰色状に濁ったクーラントが、本実施形態のフィルタ１０によって濾過されることにより、浄化されて白色状のクーラント（クリーンなクーラント）となる。

本実施形態のフィルタ１０については、次のような実験結果が得られている。
すなわち、本実験では、被処理液として、クーラントと他油（潤滑油）とが同量（約５００ｍｌ）ずつ混合されて攪拌された混合液が用いられた。かかる混合液が、本実施形態のフィルタ１０と同様の構成を有するフィルタによって濾過されると、その混合液中のほとんどの他油成分が、濾過部材１２としてのアルミ切粉１３によって捕捉された。つまり、本実験では、本実施形態のフィルタ１０と同様の構成を有するフィルタにより、クーラント内に含まれる他油成分が、高い割合で（ほぼ１００％）除去された。

また、本実施形態のフィルタ１０においては、クーラント中に混入した不純物としてのアルミ切粉についても、濾過部材１２としてのアルミ切粉１３によって高い割合で除去される。すなわち、濾過部材１２としてのアルミ切粉１３は、その有する形状や吸着力等によって、アルミ切粉１３自体が有する大きさよりも大きなアルミ切粉はもちろんのこと、アルミ切粉１３自体が有する大きさよりも小さな微粒子状のアルミ切粉までも捕捉することができる。これにより、クーラント中に混入した不純物としてのアルミ切粉が、高い割合で除去される。

以上のような構成を備えるフィルタ１０においては、濾過部材１２として充填されるアルミ切粉１３の大きさが、クーラントの流れ方向の上流側から下流側にかけて、徐々にまたは段階的に小さくなることが好ましい。

すなわち、本実施形態のフィルタ１０においては、アルミ切粉１３が、その大きさが、ケース体１１におけるクーラントの流れる方向の上流側となる入口部１４側（上側）から、クーラントの流れる方向の下流側となる出口部１５側（下側）にかけて、徐々にまたは段階的に小さくなるように充填されることが好ましい。つまり、ケース体１１の本体部１１ａにおいて、入口部１４側に位置するアルミ切粉１３ほど比較的大きい（大粒の）切粉が用いられ、出口部１５側に位置するアルミ切粉１３ほど比較的小さい（小粒の）切粉が用いられる。

このように、濾過部材１２として充填されるアルミ切粉１３の大きさが調整されることにより、クーラント内に混入したアルミ切粉等の固体不純物についても、濾過部材１２として充填されるアルミ切粉１３の大きさに対応して順に除去されることとなる。つまり、様々な大きさのアルミ切粉等を固体不純物として含む（汚れた）クーラントが、充填された状態のアルミ切粉１３を通過するに際し、固体不純物のうち大きい（大粒の）ものから先に除去され、下流側にいくにしたがい、小さい（小粒の）ものが除去されることとなる。
これにより、クーラント内に混入した不純物、特にアルミ切粉等の固体不純物が、効率的に除去されることとなる。
次に説明する第二実施形態のフィルタは、濾過部材１２として充填されるアルミ切粉１３の大きさが、クーラントの流れ方向の上流側から下流側にかけて、段階的に小さくなる構成を備えている。

本発明に係るフィルタの第二実施形態について、図２を用いて説明する。なお、前述した実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜その説明を省略する。
本実施形態のフィルタ２０は、図１に示す第一実施形態のフィルタ１０の構成において、前記のとおり、濾過部材１２として充填されるアルミ切粉１３の大きさが、クーラントの流れ方向の上流側から下流側にかけて、段階的に小さくなる構成を備えている。

すなわち、図２に示すように、本実施形態のフィルタ２０は、濾過部材１２として、比較的大きさの大きい（大粒の）大粒アルミ切粉１３ａと、比較的中程度の大きさの（中粒の）中粒アルミ切粉１３ｂと、比較的大きさの小さい（小粒の）小粒アルミ切粉１３ｃとの、大きさの異なる三種類のアルミ切粉を、ケース体１１の内部における各部に充填された状態で備える。これら各大きさのアルミ切粉は、フィルタ２０における上流側（入口部１４側）から下流側（出口部１５側）にかけて、大粒アルミ切粉１３ａ、中粒アルミ切粉１３ｂ、小粒アルミ切粉１３ｃの順に、ケース体１１の内部における各部に充填される。なお、以下では、大粒アルミ切粉１３ａ、中粒アルミ切粉１３ｂおよび小粒アルミ切粉１３ｃを総称してアルミ切粉１３ともいう。

したがって、本実施形態のフィルタ２０における濾過部材１２は、所定の空間に充填された状態の大粒アルミ切粉１３ａで構成される大粒切粉層２３ａと、同じく充填された状態の中粒アルミ切粉１３ｂで構成される中粒切粉層２３ｂと、同じく充填された状態の小粒アルミ切粉１３ｃで構成される小粒切粉層２３ｃとを有する。本実施形態のフィルタ２０では、各切粉層２３ａ・２３ｂ・２３ｃは、略均等な厚さ（上下方向の長さ）として構成される。

前記各切粉層２３ａ・２３ｂ・２３ｃを構成するアルミ切粉の大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、次のような大きさのアルミ切粉が用いられる。すなわち、大粒切粉層２３ａを構成する大粒アルミ切粉１３ａとして、３０μｍ程度の大きさのアルミ切粉、中粒切粉層２３ｂを構成する中粒アルミ切粉１３ｂとして、２０μｍ程度の大きさのアルミ切粉、小粒切粉層２３ｃを構成する小粒アルミ切粉１３ｃとして、１０μｍ程度の大きさのアルミ切粉が、それぞれ用いられる。このように大きさの異なるアルミ切粉は、例えば、アルミ部品についての所定の加工に際し、各工程において様々な大きさのアルミ切粉が生じる場合、適切な大きさのアルミ切粉が生じる各工程から適宜得られる。

このように、本実施形態のフィルタ２０は、濾過部材１２として充填されるアルミ切粉の大きさが、クーラントの流れ方向の上流側から下流側にかけて、三段階に小さくなる構成を備えている。

また、本実施形態のフィルタ２０においては、図２に示すように、大粒切粉層２３ａと中粒切粉層２３ｂとを仕切る上フィルタ部材２６ａ、および中粒切粉層２３ｂと小粒切粉層２３ｃとを仕切る下フィルタ部材２６ｂが設けられている。つまり、本実施形態のフィルタ２０においては、大粒切粉層２３ａと中粒切粉層２３ｂとの間に上フィルタ部材２６ａが介装され、中粒切粉層２３ｂと小粒切粉層２３ｃとの間に下フィルタ部材２６ｂが介装されている。各フィルタ部材２６ａ・２６ｂは、ケース体１１の本体部１１ａの内径と略同じ大きさの外径を有する円板状の部材である。
なお、これらフィルタ部材２６ａ・２６ｂは、必要に応じて設けられる。つまり、本実施形態のフィルタ２０においては、前記各フィルタ部材２６ａ・２６ｂは適宜省略可能である。

上フィルタ部材２６ａおよび下フィルタ部材２６ｂは、その仕切る上下の切粉層を構成するアルミ切粉同士が混ざることが防止されるとともに、上流側の切粉層を通過したクーラントが透過可能となるような構成を有する。すなわち、上フィルタ部材２６ａは、大粒切粉層２３ａを構成する大粒アルミ切粉１３ａと、中粒切粉層２３ｂを構成する中粒アルミ切粉１３ｂとが混ざることが防止されるとともに、大粒切粉層２３ａを通過したクーラントが透過可能となるような構成を有する。かかる構成としては、大粒アルミ切粉１３ａの大きさよりも小さく、かつ大粒切粉層２３ａを通過したクーラントが透過可能な大きさの多数の孔部を有する構成がある。同様にして、下フィルタ部材２６ｂは、中粒切粉層２３ｂを構成する中粒アルミ切粉１３ｂと、小粒切粉層２３ｃを構成する小粒アルミ切粉１３ｃとが混ざることが防止されるとともに、中粒切粉層２３ｂを通過したクーラントが透過可能となるような構成を有する。かかる構成としては、中粒アルミ切粉１３ｂの大きさよりも小さく、かつ中粒切粉層２３ｂを通過したクーラントが透過可能な大きさの多数の孔部を有する構成がある。

上フィルタ部材２６ａおよび下フィルタ部材２６ｂは、それぞれが有する孔部の大きさが、前記フィルタ部材１６との関係において、上フィルタ部材２６ａ、下フィルタ部材２６ｂ、フィルタ部材１６の順に小さくなるように構成される。具体的には、例えば、フィルタ部材１６が有する孔部の大きさが５μｍである場合、下フィルタ部材２６ｂが有する孔部の大きさが１０μｍ、上フィルタ部材２６ａが有する孔部の大きさが数１０μｍ等として設定される。
なお、各フィルタ部材２６ａ・２６ｂが多数の孔部を有する構成である場合、その孔部の数や大きさや形状等は特に限定されるものではない。また、各フィルタ部材２６ａ・２６ｂとしては、フィルタ部材１６と同様、メッシュ状の部材等が用いられる。

以上の構成を備える本実施形態のフィルタ２０においては、アルミ切粉や他油等の不純物を含む（汚れた）クーラントが、入口部１４（上端開口部１１ｂ）からケース体１１内に流入する（図２中、矢印Ｂ１参照）。ケース体１１内に流入したクーラントは、濾過部材１２、つまり本体部１１ａ内の上部に充填された状態の大粒アルミ切粉１３ａ（大粒切粉層２３ａ）、同じく中部に充填された状態の中粒アルミ切粉１３ｂ（中粒切粉層２３ｂ）、同じく下部に充填された状態の小粒アルミ切粉１３ｃ（小粒切粉層２３ｃ）を順に通過（透過）する。ここで、大粒切粉層２３ａと中粒切粉層２３ｂとの間では、上フィルタ部材２６ａが介され、中粒切粉層２３ｂと小粒切粉層２３ｃとの間では、下フィルタ部材２６ｂが介される。クーラントは、ケース体１１内の各アルミ切粉１３ａ・１３ｂ・１３ｃを通過することにより濾過される。すなわち、アルミ切粉１３を通過するクーラント中の不純物（アルミ切粉や他油等）が、ケース体１１内の各部に充填された状態の各アルミ切粉１３ａ・１３ｂ・１３ｃによって捕捉され、クーラントから不純物が分離される。濾過部材１２を通過して浄化されたクリーンなクーラントは、フィルタ部材１６を介し、ケース体１１における縮径部１１ｃおよび細径部１１ｄを通過して、出口部１５（下端開口部１１ｅ）から流出する（図２中、矢印Ｂ２参照）。

本発明に係るフィルタの第三実施形態について、図３を用いて説明する。なお、前述した実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜その説明を省略する。
本実施形態のフィルタ３０は、図２に示す第二実施形態のフィルタ２０の構成において、アルミ切粉１３に対するクーラントの流れ方向の上流側に、クーラント中の不純物を回収するための空間である回収空間３３を有する。

すなわち、図３に示すように、本実施形態のフィルタ３０は、アルミ切粉１３に対するクーラントの流れ方向の上流側、つまり大粒アルミ切粉１３ａにより構成される大粒切粉層２３ａの上側に、回収空間３３を有する。
回収空間３３には、フィルタ３０の入口部１４から流入するクーラント内の不純物のうち、大粒アルミ切粉１３ａと同程度の大きさあるいはそれよりも大きいアルミ切粉やその他の固体不純物等の、アルミ切粉１３内（大粒切粉層２３ａ内）に流入できなかった不純物（主として固体不純物）が堆積する。回収空間３３内に堆積した不純物は、適宜回収される。なお、回収空間３３内に堆積した不純物のうち、アルミ切粉は、クーラント中に含まれる他油等に対しては濾過部材として機能する。
回収空間３３の大きさ（上下方向の長さ）は、特に限定されるものではないが、例えば、濾過部材１２における各切粉層（２３ａ・２３ｂ・２３ｃ）と略同じ大きさとして設けられる。

このように、アルミ切粉１３に対する上流側に、回収空間３３が設けられることにより、アルミ切粉１３内（大粒切粉層２３ａ内）に流入できなかった不純物が堆積するスペースが確保されることとなる。これにより、アルミ切粉１３上に堆積する不純物の除去のための手間をともなわないフィルタ３０の比較的長期の使用が可能となる。本実施形態のフィルタ３０のように回収空間３３を有する構成は、クーラントに含まれる不純物にアルミ切粉等の固体不純物が多く含まれる場合に適している。

その他の構成、作用、効果については、第二実施形態のフィルタ２０と同様であり、説明を省略する。なお、回収空間３３は、第一実施形態のフィルタ１０の構成において設けられても、同様の作用・効果を発揮する。

本発明に係るフィルタの第四実施形態について、図４を用いて説明する。なお、前述した実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜その説明を省略する。
本実施形態のフィルタ４０は、図３に示す第三実施形態のフィルタ３０の構成において、アルミ切粉１３を、所定の方向を回転軸方向として回転させることにより、クーラントから分離されてアルミ切粉１３中に存在する不純物をこのアルミ切粉１３から遠心分離させるための回転手段と、この回転手段によってアルミ切粉１３から遠心分離される不純物を回収するための回収手段とを備える。

図４に示すように、本実施形態のフィルタ４０は、前記回転手段として、駆動部を構成するモータ４１と、回転部を構成する回転軸４２とを有する。すなわち、モータ４１の回転駆動力が、このモータ４１の出力軸となる回転軸４２を介して、アルミ切粉１３（大粒アルミ切粉１３ａ・中粒アルミ切粉１３ｂ・小粒アルミ切粉１３ｃ）に伝達される。これにより、アルミ切粉１３が回転する。モータ４１による回転軸４２を介するアルミ切粉１３の回転は、少なくとも、クーラントから分離されアルミ切粉１３中に存在する不純物（主として他油成分）がこのアルミ切粉１３から遠心分離することができる遠心力が生じる程度のものとなる。具体的には、モータ４１は、アルミ切粉１３を、例えば３００ｒｐｍ程度で回転させる。

図４に示すように、本実施形態のフィルタ４０において、回転軸４２は、円筒状であるケース体１１の本体部１１ａ内に充填された状態のアルミ切粉１３に対して、このアルミ切粉１３を貫通するような状態で筒軸方向（中心軸方向）に配される。つまり、回転軸４２は、その回転軸心方向が、円筒状の本体部１１ａにおける筒軸方向と略一致するように上下方向に配される。したがって、本実施形態のフィルタ４０においては、回転手段における回転軸方向について前記「所定の方向」は、上下方向となる。
回転軸４２は、その回転を、フィルタ部材１６、上フィルタ部材２６ａおよび下フィルタ部材２６ｂのうち少なくともいずれかを介してケース体１１に伝達させる。つまり、前記各フィルタ部材１６、２６ａ、２６ｂのうち、回転軸４２の回転をケース体１１に伝達するフィルタ部材は、回転軸４２（の外周面）に対して固設されるとともに、ケース体１１（の内周面）に対して固設されることとなる。

本実施形態のフィルタ４０においては、回転軸４２は、ケース体１１における前記筒軸方向となる位置において、上フィルタ部材２６ａおよび下フィルタ部材２６ｂを貫通し、下端部がフィルタ部材１６に達する状態となるように設けられる。なお、上フィルタ部材２６ａおよび下フィルタ部材２６ｂには、回転軸４２を貫通させるための貫通孔２６ｃ（図５参照）がそれぞれ設けられる。また、フィルタ部材１６においても、回転軸４２を貫通させるための孔部１６ｃ（図５参照）が設けられる。ただし、フィルタ部材１６の孔部１６ｃは、嵌合部等であってもよい。また、回転軸４２の上端部は、ケース体１１の外部（上側）へと入口部１４を介して（上端開口部１１ｂから）延出される。この回転軸４２の上端延出部に、モータ４１が設けられる。
このような構成により、モータ４１の回転駆動力が、回転軸４２、少なくともいずれかのフィルタ部材（１６、２６ａ、２６ｂ）、およびケース体１１を介してアルミ切粉１３に伝達される。これにより、ケース体１１の内部に充填された状態のアルミ切粉１３が回転する。つまり、アルミ切粉１３に対して、アルミ切粉１３が、その捕捉した不純物（主として他油成分）をアルミ切粉１３から遠心分離させることができる程度の遠心力が付与される。ここで、モータ４１は、その回転駆動力によって回転軸４２が回転するように、図示せぬ支持部等に固定される。

なお、本実施形態のフィルタ４０においては、モータ４１による回転軸４２の回転が、前記のとおり少なくともいずれかのフィルタ部材を介してケース体１１に伝達されることにより、アルミ切粉１３が回転する構成を備えるが、アルミ切粉１３が回転するための構成は、本実施形態に限定されるものではない。アルミ切粉１３が回転するための他の構成としては、例えば、回転軸４２のケース体１１に対する回転の伝達に際して各フィルタ部材１６・２６ａ・２６ｂとは別途設けられる部材が用いられる構成や、回転軸４２の回転が直接的にアルミ切粉１３に伝達される構成が考えられる。また、回転軸４２の回転が直接的にアルミ切粉１３に伝達される構成においては、アルミ切粉１３の回転にともなってケース体１１が回転する構成であっても、固定された状態で設けられるケース体１１に対してアルミ切粉１３が相対回転する構成であってもよい。

また、図４に示すように、本実施形態のフィルタ４０は、前述のような回転手段によってアルミ切粉１３から遠心分離される不純物を回収するための回収手段として、ケース体１１に設けられる多数の回収用孔部１１ｆと、ケース体１１の周囲を覆う回収容器４３とを有する。すなわち、アルミ切粉１３から遠心分離される不純物が、回収用孔部１１ｆを介してケース体１１の外部へと放出され、この放出される不純物が、回収容器によって捕捉され回収される。

回収用孔部１１ｆは、ケース体１１の内部と外部とを連通する貫通孔である。回収用孔部１１ｆは、アルミ切粉１３から遠心分離される不純物のケース体１１外部への放出を許容するためのものである。したがって、回収用孔部１１ｆは、ケース体１１において少なくともアルミ切粉１３から不純物が遠心分離される方向に対応する部分に設けられる。本実施形態のフィルタ４０においては、回収用孔部１１ｆは、少なくともケース体１１における本体部１１ａのアルミ切粉１３が充填される部分（高さ範囲）に設けられる。
回収用孔部１１ｆの大きさは、ケース体１１内に充填されるアルミ切粉１３の大きさよりも小さく、かつアルミ切粉１３により捕捉されたアルミ切粉１３中に存在する不純物（主として他油成分）が透過可能となるように設定される。
回収用孔部１１ｆは、例えば、ケース体１１を構成する部材として、メッシュ状の部材が用いられること等により設けられる。

回収容器４３は、ケース体１１に対して、回収用孔部１１ｆを介して放出される不純物を捕捉して回収することができる範囲でケース体１１を覆うように構成される。本実施形態のフィルタ４０においては、回収容器４３は、有底筒状の部材により構成され、全体として略筒状のケース体１１に対して略同心配置された状態で設けられる。すなわち、回収容器４３は、略円筒状の側壁部４３ａと、この側壁部４３ａの一端側を塞ぐ底部４３ｂとを有する。
回収容器４３の底部４３ｂは、ケース体１１を貫通させるための貫通孔４３ｃを有する。つまり、回収容器４３は、出口部１５からの浄化されたクーラントの流出を確保するため、その底部４３ｂに設けられる貫通孔４３ｃを介してケース体１１を貫通させる。本実施形態では、ケース体１１の縮径部１１ｃの部分が、底部４３ｂを貫通する部分となっている。また、回収容器４３の上側は、入口部１４からのクーラントの流入を許容するため開口部とされる。

以上の構成を備えるフィルタ４０においては、前述したような回転手段および回収手段による、クーラントから分離されてアルミ切粉１３中に存在する不純物の捕捉・回収は、次のようにして行われる。

すなわち、モータ４１の回転駆動力により、回転軸４２が回転し（図４中、矢印Ｃ１参照）、これにともない、アルミ切粉１３が回転する（図４中、矢印Ｃ２参照）。アルミ切粉１３が回転することにより、アルミ切粉１３に付着する等してアルミ切粉１３中に存在する不純物のうち主として他油が遠心分離され、回収用孔部１１ｆを介してケース体１１の外部に放出される（図４中、矢印Ｃ３参照）。したがって、回収容器４３の側壁部４３ａは、少なくともケース体１１から放出される他油を捕捉することができる程度の高さ範囲で、ケース体１１を覆う。
ケース体１１の外部に放出される他油は、回収容器４３の内周面４３ｄや、ケース体１１の外周面１１ｇや、ケース体１１と回収容器４３との間の空間を伝って、回収容器４３内（底部４３ｂ上）に溜まる。したがって、前記のとおり底部４３ｂに設けられる貫通孔４３ｃには、底部４３ｂ上に溜まった他油の漏出防止のため、シール部材等が適宜設けられる。

回収容器４３内に溜まる他油は、適宜の方法により回収される。本実施形態のフィルタ４０においては、図４に示すように、底部４３ｂに、回収容器４３の内部と連通する排出口４３ｅが設けられる。すなわち、回収容器４３内に溜まる他油は、排出口４３ｅを介して回収容器４３の外部に排出され（図４中、矢印Ｃ４参照）、回収タンク４４へと導かれる。なお、回収容器４３内に溜まる他油の回収方法は、本実施形態に限定されるものではない。

本実施形態のフィルタ４０の使用の態様として、例えば、所定の時間間隔ごとに所定の時間、モータ４１の駆動によりアルミ切粉１３が回転させられることにより、アルミ切粉１３中に含まれる他油の遠心分離による回収が行われる。

以上のような構成を備える本実施形態のフィルタ４０においては、クーラントから分離されて（捕捉されて）アルミ切粉１３中に含まれる不純物のうち主として他油を、ケース体１１の内部に充填されているアルミ切粉１３から排出することが可能となる。これにより、ケース体１１の内部に充填されているアルミ切粉１３中に、クーラントから分離した不純物（他油）が溜まっていくことによる、アルミ切粉１３による不純物の除去効率の低下を防止することができる。結果として、フィルタ４０におけるアルミ切粉１３交換までの期間を長くすることができ、アルミ切粉１３交換のための手間を少なくすることができる。本実施形態のフィルタ４０のように、アルミ切粉１３中の不純物を遠心分離により回収するための構成を備えるフィルタは、クーラントに含まれる不純物に他油が多く含まれる場合に適している。

その他の構成、作用、効果については、第三実施形態のフィルタ３０と同様であり、説明を省略する。なお、本実施形態のフィルタ４０が備える前述したような回転手段や回収手段は、第一実施形態のフィルタ１０や第二実施形態のフィルタ２０の構成において設けられても、同様の作用・効果を発揮する。

以上のような構成を備える各実施形態のフィルタにおいては、アルミ切粉１３が、一または複数の成形品であることが好ましい。つまり、ケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３が、予め一体または複数体のブロック状の成形品として構成されることが好ましい。

具体的には、ケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３が、プレス加工が施されることによって所定の形状に圧縮成形されることにより、予め一体の成形品（プレス品）として構成される。アルミ切粉１３が成形品とされるに際しては、その成形品が、ケース体１１の内部に収容されることにより、アルミ切粉１３がケース体１１の内部における所定の空間に充填された状態となる形状に形成される。
したがって、上述した各実施形態のフィルタにおいては、アルミ切粉１３は、ケース体１１の本体部１１ａの内部空間の形状・大きさに沿う円柱状の成形品として形成される。

なお、アルミ切粉１３が、予め成形品として構成されるに際して用いられる方法は、前記のようなプレス加工による圧縮成形に限定されるものではなく、ケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３が、予め所定の形状を有する成形品として構成される方法であればよい。

図５には、第四実施形態のフィルタ４０において、ケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３が、予め成形品として構成される場合を示している。
すなわちこの場合、大粒切粉層２３ａを構成する大粒アルミ切粉１３ａが、大粒切粉成形品５１ａとして構成される。同様に、中粒切粉層２３ｂを構成する中粒アルミ切粉１３ｂが、中粒切粉成形品５１ｂとして、小粒切粉層２３ｃを構成する小粒アルミ切粉１３ｃが、小粒切粉成形品５１ｃとして、それぞれ構成される。各切粉成形品５１ａ・５１ｂ・５１ｃには、前述した回転手段を構成する回転軸４２を貫通させるための貫通孔５２が設けられる。
なお、図５においては、ケース体１１に設けられる回収用孔部１１ｆの図示は省略している。

このように、ケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３が、予め成形品とされる構成のフィルタにおいては、ケース体１１に対するアルミ切粉１３の充填時やフィルタのメンテナンス時における作業性や、フィルタとしての汎用性の向上を図ることができる。

具体的には、図５に示すように、ケース体１１の内部に対して、フィルタ部材１６、小粒切粉成形品５１ｃ、下フィルタ部材２６ｂ、中粒切粉成形品５１ｂ、上フィルタ部材２６ａ、大粒切粉成形品５１ａの順に、これらが上端開口部１１ｂからケース体１１の内部に収容されることにより、ケース体１１の内部に対するアルミ切粉１３の充填が完了する。これにより、ケース体１１の内部に対してばらばらの状態のアルミ切粉１３が充填される場合と比べて、アルミ切粉１３の充填時における作業性の向上を図ることができる。
また、ケース体１１の内部に充填（収容）されているアルミ切粉１３の交換や掃除等のフィルタのメンテナンスに際しては、前記と逆の順番、つまり大粒切粉成形品５１ａ、上フィルタ部材２６ａ、中粒切粉成形品５１ｂ、下フィルタ部材２６ｂ、小粒切粉成形品５１ｃ、フィルタ部材１６の順に、これらがケース体１１の上端開口部１１ｂから取り出される。つまり、アルミ切粉１３（大粒アルミ切粉１３ａ・中粒アルミ切粉１３ｂ・小粒アルミ切粉１３ｃ）は、フィルタ部材１６等と同様にそれぞれ部品としてケース体１１の内部から取り出される。これにより、ケース体１１の内部に対してばらばらの状態のアルミ切粉１３が充填されている場合と比べて、フィルタのメンテナンス時における作業性の向上を図ることができる。

また、ケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３が、予め成形品とされる構成のフィルタにおいては、必要に応じて所定の大きさのアルミ切粉１３を用いたり、アルミ切粉１３を交換部品として例えば粒の大きさごと等に管理したりすることが可能となり、フィルタとしての汎用性の向上を図ることができる。

なお、第一〜第三実施形態のフィルタ（１０、２０、３０）において、アルミ切粉１３が、一または複数の成形品とされる場合は、その成形品において回転軸４２を貫通させるための構成（前記貫通孔５２）は不要となる。
また、第一実施形態のフィルタ１０のように、ケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３について、その大きさが特に区別されない構成においては、アルミ切粉１３の成形品が一体の成形品であっても、複数の（分割された）成形品であってもよい。

以上のような構成を備える本発明に係るフィルタにおいては、次のような効果が得られる。
すなわち、本発明に係るフィルタは、アルミ部品等の加工ラインで必然的に発生する多量の金属切粉を利用することができるとともに、高性能なフィルタを実現することが可能となるので、コストパフォーマンスに優れる。
また、フィルタの寿命、つまり濾過部材として所定の空間に充填される金属切粉の交換時期は、濾過されて排出される被処理液に混入する他油等の不純物から、視覚的に判断することができるので、金属切粉の交換時期を容易に判断することができる。
また、フィルタにおける金属切粉の交換に際しては、金属切粉が充填されるケース部材を反転させること等によって金属切粉を簡単に取り出すことができるとともに、新しい金属切粉をケース部材に充填することのみによって、フィルタとして再使用することが可能となる。このため、フィルタにおける金属切粉の交換に際して良好な作業性が得られるとともに、金属切粉さえあれば永続的にフィルタとして使用し続けることができるため、フィルタとしてのランニングコストを大幅に低くすることができる。

以下では、本発明に係るフィルタの使用例として、本発明に係るフィルタを備えた分離装置について説明する。なお、以下に説明する分離装置の実施の形態においては、前述したフィルタについての実施の形態の場合と同様に、フィルタが濾過部材として備える金属切粉を、アルミ切粉とし、フィルタにより処理（濾過）される被処理液を、アルミ部品に対する切削加工等に際して用いられた水溶性クーラント（以下単に「クーラント」という。）とする。また、前述した本発明に係るフィルタについての各実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜その説明を省略する。

まず、本発明に係るフィルタを備えた分離装置の一実施形態である分離装置１００について、図６を用いて説明する。
図６に示すように、本実施形態の分離装置１００は、第一クーラントタンク１１０と、圧送ポンプ１２０と、噴出部材１３０と、分離層１４０と、フィルタ１５０と、第二クーラントタンク１６０とを備える。

第一クーラントタンク１１０は、アルミ切粉や他油等の不純物を含む（汚れた）クーラント（分離前のクーラント）を一時的に貯溜する容器（ダーティタンク）である。第一クーラントタンク１１０は、分離前のクーラントを貯溜する第一の貯溜部を構成する。

第一クーラントタンク１１０に貯溜される分離前のクーラントは、図示せぬ加工装置から回収されたものであり、予めドラムフィルタに通されること等によって、不純物の荒取りが施されている。具体的には、第一クーラントタンク１１０に貯溜される分離前のクーラントは、約１００μｍ以上の大きさのアルミ切粉等の固体不純物が分離除去されている。

圧送ポンプ１２０は、第一クーラントタンク１１０に一時的に貯溜されている分離前のクーラントを、分離層１４０に圧送する。圧送ポンプ１２０は、第一クーラントタンク１１０に貯溜されている分離前のクーラントを、後述する不純物分離部に送給する送給部を構成する。

圧送ポンプ１２０は、圧送配管１２１の中途部に設けられる。圧送配管１２１の一端は、第一クーラントタンク１１０に挿入されて第一クーラントタンク１１０の底部に配置される。圧送配管１２１の他端は、分離槽１４０に挿入されて分離槽１４０の底部（厳密には分離槽１４０の貯溜部１４２の底部）に配置される。
圧送ポンプ１２０としては、水や油等を圧送する市販のポンプを用いることができる。

噴出部材１３０は、圧送ポンプ１２０により圧送された分離前のクーラントに気泡を混合して噴出する噴出手段として機能する。
噴出部材１３０は、ノズル１３１と、エア供給管１３２と、開閉弁１３３とを備える。

ノズル１３１は、内部に空間が形成された略円筒形状の部材である。ノズル１３１の根元部は、圧送配管１２１の他端部（分離槽１４０に挿入されている方の端部）に連通接続される。ノズル１３１の先端部は開口している。
なお、本実施形態においては、ノズル１３１は略円筒形状であるが、これに限定されるものではない。つまり、ノズル１３１の形状は、噴出される液体の種類や単位時間あたりの噴出量等に応じて適宜選択される。例えば、ノズルの形状は、断面形状が細い長方形状となる角筒形状であってもよい。

エア供給管１３２は、管状の部材である。エア供給管１３２の一端部であるノズル側端部１３２ａは、ノズル１３１の内部空間に連通される。エア供給管１３２の他端部である開放側端部１３２ｂは、大気中に開放される。

開閉弁１３３は、エア供給管１３２の中途部に設けられる。開閉弁１３３は、エア供給管１３２の中途部を開いた状態（連通可能な状態）または閉じた状態（遮断された状態）のいずれかに切り替える弁である。開閉弁１３３は、通常の分離作業時には開いた状態とされ、分離作業の準備段階では閉じた状態とされる。

圧送ポンプ１２０が駆動されると、第一クーラントタンク１１０に貯溜されている分離前のクーラントが、圧送配管１２１を通ってノズル１３１に到達する。ノズル１３１に到達したクーラントは、ノズル１３１の内部を通過してその先端部から分離槽１４０の内部（厳密には分離槽１４０の貯溜部１４２）に噴出される。このとき、開閉弁１３３が開いた状態であると、ノズル１３１の内部を通過するクーラントにより、エア供給管１３２の内部に負圧が発生し、エア供給管１３２からノズル１３１の内部にエアが供給される（引き込まれる）。その結果、ノズル１３１の先端部から噴出されるクーラントには、エア供給管１３２からノズル１３１の内部に供給されたエアに由来する気泡が多数混合されることとなる。

なお、本実施形態の分離装置１００においては、ノズル１３１の内部を通過するクーラントにより発生する負圧が利用され、ノズル１３１の先端部から噴出されるクーラントに気泡が混合するが、これに限定されるものではない。
ノズル１３１の先端部から噴出されるクーラントに気泡が混合するための構成としては、例えば、エアポンプでエアがノズルの内部またはノズルの先端部近傍に圧送されることにより、ノズルの先端部から噴出される分離前のクーラントに気泡が混合する構成等であってもよい。かかる構成によっても同様の効果が奏される。また、本実施形態では、エア供給管１３２が、ノズル１３１に連通される構成とされているが、これに限定されず、エア供給管１３２が、圧送配管１２１の中途部に接続されることにより、ノズル１３１の先端部から噴出される分離前のクーラントに気泡が混合する構成であってもよい。

分離槽１４０は、分離前のクーラントを貯溜する容器である。分離槽１４０の内部は、仕切壁１４１により、貯溜部１４２と回収部１４３との二つの空間に区画される。

貯溜部１４２は、分離槽１４０の内部に形成される空間のうち、分離前のクーラントを貯溜する空間である。
貯溜部１４２において、仕切壁１４１に対向する壁面である内壁面１４２ａの下部には、傾斜面１４４ａを形成するための下部傾斜板１４４が設けられる。同じく内壁面１４２ａの上部には、傾斜面１４５ａを形成するための上部傾斜板１４５が設けられる。
噴出部材１３０のノズル１３１は、貯溜部１４２の底部近傍に配置される。ノズル１３１は、その先端部が下部傾斜板１４４の傾斜面１４４ａに向けられた状態で固定される。

噴出部材１３０のノズル１３１から、分離前のクーラントが傾斜面１４４ａに向かって略水平方向に噴出されると、その噴射されたクーラントは、貯溜部１４２に貯溜されたクーラントの内部に、下部傾斜板１４４の傾斜面１４４ａおよび内壁面１４２ａに沿って進む上昇流を形成する。かかる上昇流を形成するクーラントは、上部傾斜板１４５の傾斜面１４５ａに沿ってさらに進み、貯溜部１４２に貯溜されている分離前のクーラントの液面に沿って仕切壁１４１に向かう流れを形成する。仕切壁１４１に向かう流れを形成するクーラントの一部（液面近傍の部分）は、仕切壁１４１の上を越えて回収部１４３にオーバーフローする。このとき、噴出部材１３０のノズル１３１が噴出する分離前のクーラントには気泡が多数混合されているため、傾斜面１４４ａおよび内壁面１４２ａに沿って進む上昇流、および傾斜面１４５ａから貯溜部１４２に貯溜されている分離前のクーラントの液面に沿って仕切壁１４１に向かう流れには、多数の気泡が含まれている。そして、この多数の気泡は、表面張力によってクーラントに混入しているアルミ切粉と結びついた状態となっている。
したがって、噴出部材１３０のノズル１３１から噴出された分離前のクーラントに混入しているアルミ切粉の大部分は、貯溜部１４２の底部に沈殿することなく、気泡とともに貯溜部１４２から回収部１４３にオーバーフローすることとなる。

なお、本実施形態の分離装置１００おいては、分離槽１４０の貯溜部１４２の内壁面１４２ａの下部に設けられる下部傾斜板１４４により傾斜面１４４ａが形成され、この傾斜面１４４ａに向かって水平方向に、噴射部材１３０のノズル１３１からクーラントが噴出される構成が採用されているが、これに限定されるものではない。例えば、噴出部材１３０から分離槽１４０の内壁面１４２ａに向かって斜め上方にクーラントが噴出される構成であっても、分離槽１４０の内部に気泡を含む上昇流を形成することができる。
また、下部傾斜板１４４の傾斜面１４４ａの形状は、本実施形態のように平面に限定されず、曲面であってもよい。例えば、傾斜面１４４ａの形状は、分離槽１４０の底面から内壁面１４２ａにかけて滑らかに接続されるＲ形状であってもよい。同様に、上部傾斜板１４５の傾斜面１４５ａの形状は、分離槽１４０の内壁面１４２ａから分離槽１４０の貯溜部１４２に貯溜されたクーラントの液面にかけて接続されるＲ形状であってもよい。

また、噴出部材１３０から噴出されるクーラントに混合される気泡の大きさは、クーラントに混入しているアルミ切粉の大きさやその分布（粒度分布）に応じて適宜選択されることが望ましい。
本実施形態の分離装置１００においては、１０μｍ以上の大きさのアルミ切粉が回収部１４３にオーバーフローすることが想定されており、気泡の大きさは、回収部１４３にオーバーフローするアルミ切粉の大きさの下限値（１０μｍ）よりやや大きい数１０μｍ程度とされている。

圧送ポンプ１２０により圧送され、噴出部材１３０により噴出されて、分離槽１４０の貯溜部１４２に貯溜されたクーラントのうち、回収部１４３にオーバーフローしない残りのクーラントは、仕切壁１４１の内部に形成された沈殿経路１４６を通過する。沈殿経路１４６を通過したクーラントは、分離槽１４０の下部（本実施形態では、厳密には分離槽１４０の底面）に設けられた排出口１４７から排出される。ここで、排出口１４７から排出されるクーラントに混入しているアルミ切粉の量は、アルミ切粉の大部分が回収部１４３にオーバーフローしたクーラントに集中するため、分離前のクーラントに比べて大きく減少する。

沈殿経路１４６の導入口１４６ａは、貯溜部１４２の底部に設けられる。また、沈殿経路１４６の中途部は、その最も高いところで貯溜部１４２の液面近傍まで到達する。また、排出口１４７は、分離槽１４０の底面に設けられる。これらの構成により、貯溜部１４２に貯溜されたクーラントに混入しているアルミ切粉の一部は、沈殿経路１４６を通過する過程で沈殿し、クーラントからさらに分離される。
沈殿経路１４６の中途部には、エア抜き配管１４８の一端が連通接続される。エア抜き配管１４８の他端は、大気中に開放される。これにより、排出口１４７からクーラントが排出され続け、貯溜部１４２の液面が低下すること（サイフォン現象）が防止される。なお、エア抜き配管１４８が省略され、仕切壁１４１の上面と沈殿経路１４６とを連通する孔が設けられることによっても、貯溜部１４２の液面が低下すること（サイフォン現象）が防止される。

また、仕切壁１４１の貯溜部１４２側の壁面１４１ａには、噴出部材１３０のノズル１３１に向かって下方に傾斜する回収面１４９ａを形成するための回収板１４９が設けられている。
クーラントに混入しているアルミ切粉のうち、気泡とともに回収部１４３にオーバーフローされずに貯溜部１４２の底に向かって沈殿しようとするアルミ切粉は、回収面１４９ａに沿って滑落し、ノズル１３１の先端部の近傍に移動する。かかるアルミ切粉は、ノズル１３１の先端部から噴出されるクーラントの流れ（上昇流）に再び乗り、いずれは気泡とともに確実に回収部１４３にオーバーフローされることとなる。
なお、回収面１４９ａの傾斜角度は、アルミ切粉の性状等に応じて適宜調整されることが望ましい。したがって、回収面１４９ａの形状は、本実施形態のように平面に限定されず、曲面であってもよい。

本実施形態の分離装置１００においては、分離槽１４０の上面は、大きく開口し、大気中に開放されているが、分離槽１４０の上面に蓋が設けられる構成であっても、略同様の効果が奏される。ただし、分離槽１４０の上面に蓋が設けられる場合には、この蓋に外部と連通する通気口が設けられること等により、分離槽１４０に貯溜されたクーラントの液面に臨む空間が外部と連通された状態（分離槽１４０の上面が開口している場合と同様に、圧送ポンプ１２０により分離槽１４０に貯溜されたクーラントが加圧されることがない状態）とされることが、圧送ポンプ１２０の負荷が小さくなる観点から望ましい。
また、本実施形態の分離装置１００においては、分離槽１４０の貯溜部１４２の内部に下部傾斜板１４４、上部傾斜板１４５および回収板１４９が設けられることにより、それぞれ傾斜面１４４ａ、傾斜面１４５ａおよび回収面１４９ａが形成される構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、分離槽１４０の壁面自体が傾斜した形状とされることにより、傾斜面および回収面が形成される構成であってもよい。

フィルタ１５０は、本発明に係るフィルタの実施の一形態である。つまり、フィルタ１５０は、濾過部材１２にクーラントを通過させることにより、クーラントから不純物を分離するものである。そして、フィルタ１５０は、濾過部材１２として、所定の空間に充填された状態のアルミ切粉１３を備える。すなわち、フィルタ１５０は、クーラントを通過させることにより、クーラントから不純物を分離するものであって、クーラントの入口部１４および出口部１５を有するケース体１１と、このケース体１１における入口部１４と出口部１５との間の所定の空間に充填されるアルミ切粉１３とを備える。

本実施形態の分離装置１００において、フィルタ１５０は、分離槽１４０からオーバーフローした気泡を含むクーラント（厳密には、分離槽１４０の貯溜部１４２から回収部１４３にオーバーフローした気泡を含むクーラント）から、アルミ切粉や他油等の不純物を濾過により除去する。

フィルタ１５０における入口部１４は、配管１５３により、分離層１４０の回収部１４３に連通接続される。つまり、配管１５３は、その一端が分離層１４０の回収部１４３に連通接続され、他端がケース体１１の入口部１４に連通接続される。フィルタ１５０における出口部１５には、配管１５４の一端が接続される。配管１５４の他端は、第二クーラントタンク１６０に挿入される。

本実施形態の分離装置１００においては、上述のように、噴出部材１３０および分離層１４０を含む構成と、フィルタ１５０とにより、クーラントからの不純物の分離が行われる。つまり、本実施形態の分離装置１００においては、噴出部材１３０および分離層１４０を含む構成と、フィルタ１５０とが、クーラントからの不純物の分離を行う不純物分離部を構成する。

第二クーラントタンク１６０は、噴出部材１３０および分離層１４０を含む構成、およびフィルタ１５０により、アルミ切粉や他油等の不純物が分離されたクリーンなクーラントが回収されるための容器（クリーンタンク）である。つまり、第二クーラントタンク１６０は、前記不純物分離部によって不純物が分離されたクーラントを貯溜する第二の貯溜部を構成する。
なお、第二クーラントタンク１６０には、分離層１４０の排出口１４７から排出されるクーラントも回収される。排出口１４７から排出されるクーラントは、配管１５５によって第二クーラントタンク１６０に導かれる。配管１５５は、その一端が分離槽１４０の排出口１４７に連通接続され、他端が第二クーラントタンク１６０に挿入される。

第二クーラントタンク１６０に回収され貯溜されているクリーンなクーラントは、圧送ポンプ等が用いられ、図示せぬ加工装置へと供給され、アルミ部品に対する切削加工等に際して用いられる。

以上の構成を備える本実施形態の分離装置１００においては、前記不純物分離部によるクーラントからの不純物の分離が、フィルタ１５０が用いられて行われる。
すなわち、フィルタ１５０に対しては、分離槽１４０からオーバーフローした気泡を含むクーラント（厳密には、分離槽１４０の貯溜部１４２から回収部１４３にオーバーフローした気泡を含むクーラント）が、配管１５３を介して導かれる。フィルタ１５０において、分離層１４０で分離されなかったクーラント中の不純物、例えば微粒子状のアルミ切粉や他油等が、濾過部材１２としてケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３により捕捉され、分離される。そして、フィルタ１５０により浄化されたクリーンなクーラントが、配管１５４を介して第二クーラントタンク１６０に回収される。

以上のように、本発明に係るフィルタ（フィルタ１５０）を備える分離装置１００においては、次のような効果が得られる。
すなわち、フィルタ１５０を備える分離装置１００においては、第二クーラントタンク１６０に回収されるクーラントが、クーラント中の不純物について高い回収効率や除去作用を有するフィルタ１５０によって浄化されたものとなる。したがって、アルミ部品に対する切削加工等に際して用いられるクーラントを貯溜する第二クーラントタンク１６０内のクーラントが、非常にクリーンなものとなる。つまり、分離装置１００によって浄化され、再び使用されるクーラントが、非常にクリーンなものとなる。
これにより、第二クーラントタンク１６０から供給されて一旦使用され、再び第一クーラントタンク１１０に戻ってくるクーラントの汚れ具合も軽減される。そして、この第一クーラントタンク１１０に戻ってきたクーラントが、噴出部材１３０および分離層１４０を含む構成、およびフィルタ１５０により浄化される。このように、分離装置１００によって循環使用されるクーラントの浄化について、相乗的な効果が得られ、クーラントの長寿命化が可能となる。

次に、本発明に係るフィルタを備えた分離装置の別実施形態である分離装置２００について、図７を用いて説明する。なお、前述した本発明に係るフィルタを備えた分離装置の実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる。

図７に示すように、本実施形態の分離装置２００は、前述した実施形態の分離装置１００において、噴出部材１３０と分離層１４０とが省略されている。
すなわち、本実施形態の分離装置２００においては、圧送ポンプ１２０が設けられる圧送配管２２１の他端が、フィルタ１５０の入口部１４に連通接続される。つまり、本実施形態の分離装置２００においては、クーラントからの不純物の分離を行う不純物分離部が、フィルタ１５０により構成される。

このような構成を備える分離装置２００においては、圧送ポンプ１２０が駆動されると、第一クーラントタンク１１０に貯溜されている分離前のクーラントが、圧送配管２２１を通ってフィルタ１５０に直接導かれる。そして、フィルタ１５０において、クーラント中の不純物が、濾過部材１２としてケース体１１の内部に充填されるアルミ切粉１３により捕捉され、分離される。そして、フィルタ１５０により浄化されたクリーンなクーラントが、配管１５４を介して第二クーラントタンク１６０に回収される。
このように、本実施形態の分離装置２００においては、クーラントからの不純物の分離が、フィルタ１５０のみが用いられて行われる。

フィルタ１５０は、クーラント中の不純物について高い回収効率や除去作用を有するため、本実施形態の分離装置２００のように、クーラントからの不純物の分離に際し、フィルタ１５０のみが単品で用いられる簡略化された構成の実現が可能となる。

本発明の第一実施形態に係るフィルタの構成を示す一部断面図。 本発明の第二実施形態に係るフィルタの構成を示す一部断面図。 本発明の第三実施形態に係るフィルタの構成を示す一部断面図。 本発明の第四実施形態に係るフィルタの構成を示す一部断面図。 同じく好ましい構成を示す一部分解図。 本発明の実施形態に係る分離装置の構成を示す図。 同じく別実施形態に係る分離装置の構成を示す図。

符号の説明

１０ フィルタ
１１ ケース体（ケース部材）
１１ａ 本体部
１１ｆ 回収用孔部
１２ 濾過部材
１３ アルミ切粉（金属切粉）
１３ａ 大粒アルミ切粉
１３ｂ 中粒アルミ切粉
１３ｃ 小粒アルミ切粉
１４ 入口部
１５ 出口部
１６ フィルタ部材
２０ フィルタ
２３ａ 大粒切粉層
２３ｂ 中粒切粉層
２３ｃ 小粒切粉層
３０ フィルタ
３３ 回収空間
４０ フィルタ
４１ モータ
４２ 回転軸
４３ 回収容器
５１ａ 大粒切粉成形品
５１ｂ 中粒切粉成形品
５１ｃ 小粒切粉成形品
１００ 分離装置
１１０ 第一クーラントタンク（第一の貯溜部）
１２０ 圧送ポンプ（送給部）
１３０ 噴出部材
１４０ 分離層
１５０ フィルタ
１６０ 第二クーラントタンク（第二の貯溜部）

Claims (8)

1. 濾過部材に被処理液を通過させることにより、前記被処理液から不純物を分離するフィルタであって、
   前記濾過部材として、所定の空間に充填された状態の金属切粉を備えることを特徴とするフィルタ。
2. 被処理液を通過させることにより、前記被処理液から不純物を分離するフィルタであって、
   前記被処理液の入口部および出口部を有するケース部材と、
   前記ケース部材における前記入口部と前記出口部との間の所定の空間に充填される金属切粉と、
   を備えることを特徴とするフィルタ。
3. 前記金属切粉が、アルミニウムの切粉であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィルタ。
4. 前記金属切粉の大きさが、前記被処理液の流れ方向の上流側から下流側にかけて、徐々にまたは段階的に小さくなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタ。
5. 前記金属切粉に対する前記流れ方向の上流側に、前記被処理液中の不純物を回収するための空間を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ。
6. 前記金属切粉が、一または複数の成形品であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタ。
7. 前記金属切粉を、所定の方向を回転軸方向として回転させることにより、前記被処理液から分離されて前記金属切粉中に存在する不純物を該金属切粉から遠心分離させるための回転手段と、
   前記回転手段によって前記金属切粉から遠心分離される不純物を回収するための回収手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルタ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタを備えた分離装置であって、
   被処理液を貯溜する第一の貯溜部と、
   前記被処理液からの不純物の分離を行う不純物分離部と、
   前記第一の貯溜部に貯溜されている前記被処理液を、前記不純物分離部に送給する送給部と、
   前記不純物分離部によって不純物が分離された前記被処理液を貯溜する第二の貯溜部と、を備え、
   前記不純物分離部による前記被処理液からの不純物の分離を、少なくとも前記フィルタを用いて行うことを特徴とする分離装置。

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