JP2008307442A - Sludge filtration apparatus capable of obtaining uncontaminated clean liquid and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚れのないクリーン液を取得可能としたスラッジ濾過装置およびその方法に関するものである。 The present invention relates to a sludge filtration device and a method thereof capable of obtaining a clean liquid without contamination.
従来、スラッジ等の不純物を含有する廃液から不純物を効率的に分離濾過する方法として、例えば、特開2003−225515号公報(特許文献1)に開示されているように、軸芯に流体出口を有し、この軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、この流体入口から微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて前記流体出口から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フイルタ部とこのフイルタ部で沈降する微細物を沈降させる沈殿部とを有するフイルタ装置が提供されている。 Conventionally, as a method for efficiently separating and filtering impurities from waste liquid containing impurities such as sludge, for example, as disclosed in JP-A-2003-225515 (Patent Document 1), a fluid outlet is provided at the shaft core. And having a fluid inlet at a position displaced from the shaft core, supplying a fluid containing fines from the fluid inlet at a predetermined flow rate to generate a spiral, and moving the fines outward in a centrifugal state. A filter device having a filter unit that discharges a fluid from which fines have been separated from the fluid outlet, decelerates the vortex to settle the separated fines, and a sedimentation unit that sediments the fines that settle at the filter unit. Is provided.
また、特開2001−121038号公報(特許文献2)に開示されているように、上部に接線方向から接続された混合流体導入口を備え、下部に下方に向けて縮径する旋回加速部を備え、且つ軸中心上部に流体出口を備えたサイクロンとサイクロンの旋回加速部下端に接続されて鉛直下方に延びる多孔管と多孔管の外周を包囲するように形成した固体分離室の内部に旋回止め部材を備え、多孔管の細孔から遠心力によって外方に排出される固体を受けるようにした遠心分離器と多孔管の下端に接続されて下方に向け拡径され多孔管内部を下降する旋回流が軸中心を通る上昇流に反転するようにした旋回減速部を有し、且つこの旋回減速部の下側に混合流体中より分離した固体を受けるための沈殿部を備えた沈降分離器とを備えた固体分離装置が提案されている。 Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-121038 (Patent Document 2), a swirl accelerating unit that includes a mixed fluid inlet port connected in a tangential direction at an upper portion and reduces the diameter downward at a lower portion. With a fluid outlet in the upper center of the shaft and connected to the lower end of the swirl acceleration part of the cyclone and extending vertically downward, and a swivel stop inside the solid separation chamber formed so as to surround the outer periphery of the perforated tube A centrifuge equipped with a member and receiving solids discharged outward from the pores of the perforated tube by centrifugal force, and a swivel connected to the lower end of the perforated tube to expand downward and descend inside the perforated tube A sedimentation separator having a swirl reduction part that is configured to reverse the flow to an upward flow passing through the axial center, and a precipitation part for receiving solids separated from the mixed fluid below the swirl reduction part; Solid separation equipment with There has been proposed.
上記したサイクロンの構造は、一般に上部円筒の円周方向からポンプによる圧力でダーティ液を円筒の外周を液が遠心力を持って回転するように送るものである。しかも、この円筒は下部に向かって口径を小さくし、外周に液より比重の重いダストが集められ、最後は外周の下部に落下するように構成されている。一方、ダストの無くなったクリーン液はセンター上部の出口より排出される。また、下部に落ちたダストは下部に設けられた沈殿タンクに沈殿する。しかも、このダストは下部のドレン弁から間欠的に外部に排出されている。 The structure of the cyclone described above is to send the dirty liquid from the circumferential direction of the upper cylinder by the pressure of the pump so that the liquid rotates around the outer circumference of the cylinder with centrifugal force. Moreover, the cylinder is configured such that the diameter of the cylinder decreases toward the lower part, dust having a specific gravity higher than that of the liquid is collected on the outer periphery, and finally falls to the lower part of the outer periphery. On the other hand, the clean liquid with no dust is discharged from the outlet at the top of the center. Moreover, the dust which fell to the lower part settles in the sedimentation tank provided in the lower part. Moreover, this dust is intermittently discharged to the outside from the lower drain valve.
上記したようなサイクロンは比重の重いダストが効率良く分離することが出来る点で極めて優れた分離方法であるが、反面サイクロンには一部欠点を有する。すなわち、サイクロンの処理精度(クリーン度)はその構造からして一定の必要な圧力が供給され、容器内が上昇し始めて本来の性能が発揮される構造となっている。そのためのサイクロンに供給される圧量は、一般的には切削液の処理に使用される場合は、最低0.1〜0.3MPa程度が経済的であるとされている。一方、ポンプの起動時(時間的には5秒程度)と停止時の随性による液の流れが5〜10秒程度であり、ポンプ圧力がサイクロンの性能を発揮する圧力に上昇しない瞬間に液が流れ出てしまうタイミングが発生する。 The cyclone as described above is a very excellent separation method in that dust having a high specific gravity can be efficiently separated, but the cyclone has some disadvantages. That is, the processing accuracy (cleanness) of the cyclone is a structure in which a constant necessary pressure is supplied from the structure, and the inside of the container starts to rise and the original performance is exhibited. The amount of pressure supplied to the cyclone for that purpose is generally considered to be at least about 0.1 to 0.3 MPa when used for the treatment of cutting fluid. On the other hand, when the pump starts (about 5 seconds in terms of time) and when the pump stops, the flow of the liquid is about 5 to 10 seconds, and the liquid does not rise to the pressure at which the cyclone performance is achieved. The timing that flows out occurs.
また、間欠的にスラッジを排出するサイクロンにおいては、ドレン弁の開閉時のバックプレッシャーで内部スラッジが舞い上がり、クリーン出口から流出してしまう。当然この瞬間に流れ出たクリーン出口配管には本来のサイクロンの性能を発揮していない汚れた液が流れ出てしまう。このことは、切削液のスピンドルスルーポンプに送るフイルターとして採用した場合、ドリル切削加工品に不良、配管詰まり、ドリル詰まり等の様々な原因となる。そのため、従来ではこのサイクロンの欠点を補うためにサイクロン処理の後工程としてメッシュフィルター等を設備しているのが一般的である。
上述した特許文献1および特許文献2のフイルタ装置や固体分離装置が提案されているが、これらはいずれもフイルタ装置や固体分離装置に連結されているクリーン配管から直接クリーンタンク側に送られていた。そのために、上述したような、ポンプ起動切替時、ポンプ停止時およびドレン弁の開閉時のバックプレッシャーでの内部スラッジの舞い上がり、クリーン出口からの流出、瞬間に流れ出たクリーン出口配管には本来のサイクロンの性能を発揮していない汚れた液の流出が生ずる等の問題がある。しかし、これらの問題についての解決は全くされていなのが実状である。
The filter device and the solid separation device of
上述したような問題を解消するために、発明者は鋭意開発を進めた結果、ポンプの起動時と停止時の惰性による液の流れやドレン弁の開閉時のバックプレッシャーでの内部スラッジの舞い上がり、クリーン出口からの流出、サイクロンの性能を発揮していない汚れた液の流出等による汚れた液の発生する瞬時の液がクリーン配管に流出することを防止するために、クリーン液出口配管にバイパス配管を有する2方自動切替弁を2個、ないし3方自動切替弁(以下、3方自動切替弁と称する)を設けて、3方自動切替弁の制御により上記問題を解決したスラッジ濾過装置およびその方法を提供するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventor has eagerly developed, and as a result, the flow of liquid due to inertia at the start and stop of the pump and the rise of internal sludge at the back pressure when the drain valve is opened and closed, Bypass piping to the clean liquid outlet pipe to prevent the instantaneous liquid generated by the dirty liquid from flowing out from the clean outlet or dirty liquid that does not perform the cyclone performance. A two-way automatic switching valve having two or three-way automatic switching valve (hereinafter referred to as a three-way automatic switching valve), and a sludge filtration device that solves the above problem by controlling the three-way automatic switching valve, and its A method is provided.
その発明の要旨とするところは、
(1)間欠的にドレン液を排出するサイクロン式スラッジ濾過装置において、該スラッジ濾過装置内に下部が円錐状のサイクロン形状ダーテイ室を配設し、該スラッジ濾過装置上部にはクリーン液出口配管にバイパス配管を有する2方自動切替弁を2個、ないし3方自動切替弁を設けると共もに、スラッジ濾過装置下部には間欠的にドレン液を排出するためのドレン自動弁をそれぞれ設けたことを特徴とする汚れのないクリーン液を取得可能としたスラッジ濾過装置。
The gist of the invention is that
(1) In a cyclone type sludge filtration device that intermittently discharges drain liquid, a cyclone-shaped dirty chamber having a conical lower portion is disposed in the sludge filtration device, and a clean liquid outlet pipe is provided above the sludge filtration device. In addition to providing two or three-way automatic switching valves with bypass piping, a drain automatic valve for intermittently discharging the drain liquid is provided at the bottom of the sludge filter. A sludge filtration device capable of obtaining a clean liquid without contamination.
(2)間欠的にドレン液を排出するサイクロン式スラッジ濾過方法において、該スラッジ濾過装置内のサイクロン形状ダーテイ室内にダーテイ液を遠心力をもって回転するように送り、該サイクロン形状ダーテイ室の外周にスラッジが集められ外周下部に落下させ、一方、クリーン液はバイパス配管を有する2方自動切替弁を2個、ないし3方自動切替弁を設けることにより、ポンプ起動時およびポンプ停止時並びにドレン弁開閉時の変動時に該2方自動切替弁、ないし3方自動切替弁をバイパス配管側に切替え、その後クリーン配管側に作動制御を行うことを特徴とする汚れのないクリーン液を取得可能としたスラッジ濾過方法にある。 (2) In the cyclone-type sludge filtration method for intermittently discharging drain liquid, the dirty liquid is sent to the cyclone-shaped dirty chamber in the sludge filtration device so as to rotate with centrifugal force, and the sludge is placed on the outer periphery of the cyclone-shaped dirty chamber. Is collected and dropped to the lower part of the outer periphery, while clean liquid has two 2-way automatic switching valves with bypass piping or three-way automatic switching valves, so that the pump is started and stopped, and the drain valve is opened and closed. A sludge filtration method capable of obtaining a clean liquid without contamination, wherein the two-way automatic switching valve or the three-way automatic switching valve is switched to the bypass piping side when the change occurs, and then the operation is controlled to the clean piping side It is in.
以上述べたように、クリーン液出口配管にバイパス配管を有する3方自動切替弁を設けて、このバイパス配管を有する3方自動切替弁の制御により、ポンプの起動時と停止時の惰性による液の流れやドレン弁の開閉時のバックプレッシャーでの内部スラッジの舞い上がり、クリーン液出口からの流出、サイクロンの性能を発揮していない汚れた液の流出等の汚れた液の発生する瞬時の液のクリーン配管への流出を防止することを可能にしたスラッジ濾過装置を提供するものである。 As described above, the three-way automatic switching valve having the bypass pipe is provided in the clean liquid outlet pipe, and the control of the three-way automatic switching valve having the bypass pipe allows the liquid to be generated due to inertia at the start and stop of the pump. Instantaneous fluid clean-up of contaminated liquid such as flow of internal sludge by back pressure when opening and closing the drain valve, outflow from clean liquid outlet, outflow of dirty liquid not performing cyclone performance The present invention provides a sludge filtration device that can prevent outflow to piping.
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図1は、本発明に係る間欠的にドレン液を排出するスラッジ沈殿室の全体概略図である。この図1に示すように、密閉円筒容器からなるスラッジ沈殿室1内に下部が円錐状のサイクロン形状ダーティ室2を設け、工作機械等から排出されたクーラント液などの汚れたダーティ液をダーティタンクポンプよりダーティ液入口配管3よりサイクロン形状ダーティ室2の円周接線方向からダーテイ液をサイクロン流を発生させながら流入させる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic view of a sludge settling chamber for intermittently discharging a drain liquid according to the present invention. As shown in FIG. 1, a cyclone-shaped
流入されたダーテイ液はサイクロン形状ダーティ室2内でサイクロン流を発生させながらサイクロン室2の下部に移動し、サイクロン形状ダーティ室2内で比重の重いスラッジが除去されサイクロン形状ダーティ室2の下部に沈殿する。一方、濾過されたクリーン液はサイクロン形状ダーティ室2の上部に設けられたクリーン液出口配管4からバイパス配管を有する3方自動切替弁5を介して流出し、クリーンタンク(図示せず)に送られる。この場合にクリーン液出口配管に設けられた3方自動切替弁5にはバイパス配管6を設け、3方自動切替弁5の切替えによりバイパス配管6からダーテイタンク(図示せず)に送られる。一方、サイクロン形状ダーティ室2の下部に沈殿したスラッジはドレン自動弁7から排出され、スラッジ液出口8からスラッジ処理装置へ送られる。
The inflowing dirty liquid moves to the lower part of the
上述したように、濾過されたクリーン液はサイクロン形状ダーティ室2の上部に設けられたクリーン液出口配管4に設けられたバイパス配管を有する3方自動切替弁5を介して流出し、クリーンタンクに送られるものである。この場合に、バイパス配管を有する3方自動切替弁5を取り付けることにより、汚れた液が発生する瞬間の液をクリーン液出口配管4に流れ出ないようにするものである。
As described above, the filtered clean liquid flows out through the three-way automatic switching valve 5 having the bypass pipe provided in the clean
すなわち、クリーン液出口配管4にバイパス配管を有する3方自動切替弁5を設けることにより、例えば、ポンプの起動時は電気的制御により、先ずクリーン液出口配管4での3方自動切替弁5のバイパス配管6方向に開き、サイクロン形状ダーティ室2入口圧力が必要な圧力0.1〜0.3MPaに上昇した後、3方自動切替弁5のクリーン液出口配管側を開に切り換える。また、ポンプ停止時は電気的制御により、クリーン液出口配管4での3方自動切替弁5をクリーン側からバイパス配管6側に切替え、または同時にポンプを停止する。
That is, by providing the three-way automatic switching valve 5 having a bypass pipe in the clean
さらに、ドレン弁の開の時は電気的制御により、先ずクリーン液出口配管4での3方自動切替弁5をクリーン側からバイパス配管6側に切替え、その後にドレン弁8を開く。また、ドレン弁閉時はドレン弁の閉の後3〜5秒間後電気的制御によりサイクロン室内圧力が安定した後にクリーン液出口配管4での3方自動切替弁5をクリーン側に切り換える。このようにクリーン液出口配管4に設けられている3方自動切替弁5を制御してクリーン液を常に安定してクリーン配管に送ることが出来、サイクロンとしての本来の性能を100%発揮することが可能となる。
Furthermore, when the drain valve is opened, first, the three-way automatic switching valve 5 in the clean
図2は、本発明に係るサイクロン形状ダーティ室への流入口の詳細図である。この図に示すように、密閉円筒容器から構成されたスラッジ沈殿室1の円周接線方向にダーティ液入口配管3を設けることにより、サイクロン形状ダーティ室2内に工作機械等から排出されたダーティ液などの汚れた液を流入する際にサイクロン流を発生させながら流入させることにより、ダーティ液中の比重の重いスラッジ等はサイクロン形状ダーティ室2の内壁に寄せながら分離されてサイクロン形状ダーティ室2の下部に沈殿する。濾過されたクリーン液がサイクロン形状ダーティ室2の上部に設けられたクリーン液出口配管4に設けられたバイパス配管を有する3方自動切替弁5を介してクリーンタンク内に流入し、クリーンタンク内からクリーン液として送られるように構成されている。
FIG. 2 is a detailed view of the inlet to the cyclone-shaped dirty chamber according to the present invention. As shown in this figure, the dirty liquid discharged from the machine tool or the like into the cyclone-shaped
以上述べたように、ダーティ液をサイクロン流を発生させながらサイクロン形状ダーティ室内に流入させることにより、液より重い比重のスラッジはサイクロン流の遠心力によりサイクロン形状ダーティ室の外周に流されサイクロン形状ダーティ室の傾斜によりサイクロン形状ダーティ室の下部に堆積させる。この方式によりスラッジ濃度の高い液でも濾過に対する負荷を軽減することができるものである。 As described above, by causing the dirty liquid to flow into the cyclone-shaped dirty chamber while generating a cyclone flow, the sludge having a specific gravity heavier than the liquid is caused to flow to the outer periphery of the cyclone-shaped dirty chamber by the centrifugal force of the cyclone flow. It is deposited at the bottom of the cyclone-shaped dirty chamber by the inclination of the chamber. With this method, even a liquid having a high sludge concentration can reduce the load on filtration.
一方、間欠的にスラッジを排出するサイクロンにおいては、ドレン弁の開閉時のバックプレッシャーでの内部スラッジの舞い上がり、クリーン出口から流出、瞬間に流れ出たクリーン出口配管での本来のサイクロンの性能を発揮していない汚れた液を防ぐために、クリーン液出口配管にバイパス配管を有する3方自動切替弁を設けて、この3方自動切替弁をポンプ起動切替え、ポンプ停止時、ドレン弁開閉時等での過渡期での汚れた液がクリーン液出口配管に流れないように、3方自動切替弁の制御によって、常に安定した汚れた液がクリーン配管に流れない綺麗なクリーンを得ることが出来る装置を提供することを可能とするものである。 On the other hand, in a cyclone that discharges sludge intermittently, the internal sludge soars at the back pressure when the drain valve opens and closes, flows out from the clean outlet, and demonstrates the performance of the original cyclone in the clean outlet pipe that flows out instantaneously. In order to prevent unclean liquid, a three-way automatic switching valve with a bypass pipe is provided in the clean liquid outlet pipe, and this three-way automatic switching valve is switched over when the pump is switched on, when the pump is stopped, and when the drain valve opens and closes. Providing a device that can obtain a clean clean where the dirty liquid does not always flow to the clean pipe by controlling the three-way automatic switching valve so that the dirty liquid does not flow to the clean liquid outlet pipe. It is possible to do that.
1 スラッジ沈殿室
2 サイクロン形状ダーティ室
3 ダーティ液入口配管
4 クリーン液出口配管
5 3方自動切替弁
6 バイパス配管
7 ドレン自動弁
8 スラッジ液出口
特許出願人 株式会社 エフ・シスト
代理人 弁理士 椎 名 彊
DESCRIPTION OF
Patent Applicant F-Cist Co., Ltd.
Attorney Atsushi Shiina
Claims (2)
Priority Applications (1)
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