JP2013081893A - Foreign particle separation device - Google Patents

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忠彦 ▲濱▼田
Tadahiko Hamada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve removing efficiency of foreign particles in a fluid to be treated by using a low-cost and compact equipment.SOLUTION: A clarification system for the fluid to be treated includes a foreign particles separation device 1. The fluid to be treated is supplied from a dirty tank to the foreign particle separation device 1 and particles with comparatively small specific gravity or the like are discharged from a floating matter outlet 25 and foreign particles with large specific gravity j are separated by centrifugal force and is guided to a lower side of a cyclone separation part 11 by a by-pass flow channel 20. The fluid to be treated after separation of the foreign particles with large specific gravity j is further separated to the foreign particles j and clean fluid to be treated and these foreign particles j are discharged from an outlet 4. The fluid to be treated after clarification treatment is discharged out of the foreign particle separation device 1 via a cylindrical discharge pipe 6 and then is guided to a super clean tank.

Description

本発明は、例えば工作機械等において切削加工時や研削加工時に生じるスラッジ(加工屑)等をクーラント液(被処理流体)から分離・除去するためなどに使用される異物粒子分離装置に関し、特に、異物粒子を含む被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させ、その旋回下降流動によって生じる遠心力により被処理流体内の異物粒子を分離して排出するサイクロン式処理容器を備えた異物粒子分離装置に関するものである。   The present invention relates to a foreign particle separation device used for separating and removing sludge (processing waste) generated during cutting or grinding in a machine tool or the like from a coolant liquid (processed fluid), Foreign matter particles provided with a cyclone type processing container for causing a fluid to be treated containing foreign particles to swirl down and flow along the inner peripheral surface, and to separate and discharge the foreign particles in the fluid to be treated by centrifugal force generated by the swirling and descending flow. The present invention relates to a separation device.

従来の異物粒子分離装置は、サイクロン式処理容器の内周面が下側ほど縮径する逆円錐状に形成されていて、該サイクロン式処理容器の上部側壁の導入開口から該容器内に導いたクーラント液をその内周面に沿って旋回流動させることでその遠心力により異物粒子を該内周面近傍に集約して分離する。そして、このクーラント液の旋回流動に伴いその旋回中心部に生じる上昇流によって、異物粒子を排除した浄化処理されたクーラント液を該旋回中心部に配設された排出管から容器外へと排出する。   The conventional foreign particle separation apparatus is formed in an inverted conical shape in which the inner peripheral surface of the cyclonic processing container is reduced in diameter toward the lower side, and is led into the container from the introduction opening of the upper side wall of the cyclonic processing container. By causing the coolant liquid to swirl and flow along the inner peripheral surface, the foreign particles are collected and separated in the vicinity of the inner peripheral surface by the centrifugal force. Then, by the upward flow generated in the swirling center portion with the swirling flow of the coolant liquid, the purified coolant liquid from which foreign particles are removed is discharged out of the container from the discharge pipe disposed in the swirling center portion. .

このような異物粒子分離装置において、異物粒子をより効率良く分離・除去するための技術が種々提案されており、例えば特許文献1に示す被処理流体浄化システムは、サイクロン式処理容器を2つ直列に並べられて、被処理流体が、第1番目のサイクロン式処理容器に供給されて異物粒子が分離された後に、第2番目のサイクロン式処理容器に供給されて、さらに異物粒子が分離されるように構成され、被処理流体中の異物粒子の浄化率を向上させるようにしたものが知られている。   In such a foreign particle separation apparatus, various techniques for separating and removing foreign particles more efficiently have been proposed. For example, the fluid purification system to be treated shown in Patent Document 1 includes two cyclonic processing vessels in series. After the foreign fluid particles are separated by supplying the fluid to be processed to the first cyclonic processing container and then separated into the second cyclonic processing container, the foreign particles are further separated. Such a structure is known that improves the purification rate of foreign particles in the fluid to be treated.

具体的には、特許文献1では、被処理流体はダーティタンクから1番目のサイクロン式処理容器に供給され、異物粒子が遠心力により分離されて排出口から排出され、異物粒子分離後の被処理流体が、筒状排出管から2番目のサイクロン式処理容器に導かれる。この2番目のサイクロン式処理容器では、1番目のサイクロン式処理容器では除去しきれなかった異物粒子が、同様に遠心力により分離されて排出口から排出されるとともに、比重が比較的小さい粒子等は浮上物排出口から排出され、浄化処理後の被処理流体が、筒状排出管からスーパクリーンタンクへと導かれる。   Specifically, in Patent Document 1, the fluid to be treated is supplied from the dirty tank to the first cyclonic processing container, and the foreign particles are separated by centrifugal force and discharged from the discharge port. Fluid is led from the cylindrical discharge pipe to the second cyclonic processing vessel. In this second cyclonic processing container, foreign particles that could not be removed by the first cyclonic processing container are similarly separated by centrifugal force and discharged from the discharge port, and particles having a relatively small specific gravity, etc. Is discharged from the floating material discharge port, and the fluid to be treated after the purification treatment is guided from the cylindrical discharge pipe to the super clean tank.

特開2011−83702号公報JP 2011-83702 A

特許文献1では、被処理流体はダーティタンクから1番目のサイクロン式処理容器に供給され、比重の大きい異物粒子が遠心力により分離されて排出口から排出され、この後の被処理流体が、筒状排出管から2番目のサイクロン式処理容器に導かれる。2番目のサイクロン式処理容器では、1番目のサイクロン式処理容器では除去しきれなかった異物粒子が、同様に遠心力により分離されて排出口から排出されるとともに、比重が比較的小さい粒子等は浮上物排出口から排出され、浄化処理後の被処理流体が、筒状排出管からクリーンタンクへと導かれるようになっている。従って、かなりの浄化率で異物粒子を分離除去できるが、複数のサイクロン式処理容器を並設するために設備が大がかりとなると共にコストアップになるという不具合を有する。また、サイクロン式処理容器自身での異物粒子の処理効率を高めることができず、比較的比重の軽い微小な異物粒子を分離除去することができなかった。   In Patent Document 1, the fluid to be processed is supplied from the dirty tank to the first cyclone processing container, foreign particles having a large specific gravity are separated by centrifugal force and discharged from the discharge port. From the cylindrical discharge pipe to the second cyclonic processing vessel. In the second cyclonic processing container, foreign particles that could not be removed by the first cyclonic processing container are similarly separated by centrifugal force and discharged from the discharge port. The fluid to be treated, which is discharged from the floating object discharge port and subjected to the purification treatment, is led from the cylindrical discharge pipe to the clean tank. Accordingly, foreign particles can be separated and removed with a considerable purification rate, but there are problems that the installation of a plurality of cyclone processing containers is increased and the cost is increased. Further, the processing efficiency of the foreign particles in the cyclone processing container itself cannot be increased, and the fine foreign particles having a relatively low specific gravity cannot be separated and removed.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、微小な異物粒子や、被処理流体との比重の差が小さい異物粒子であっても、被処理流体からの除去効率を大幅に向上させることを目的としている。更に、低コストでコンパクトな設備で得られるようにすることを目的としている。   The present invention has been made in view of the above points, and greatly improves the removal efficiency from a fluid to be treated even if the particles are minute foreign particles or foreign particles having a small specific gravity difference from the fluid to be treated. The purpose is that. Furthermore, it aims at making it obtainable with a low-cost and compact installation.

第1の発明は、
異物粒子を含む被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させ、その旋回下降流動によって生じる遠心力により被処理流体中の異物粒子を分離して下方の異物粒子の排出口から排出するサイクロン式処理容器と、
上記サイクロン式処理容器の中心部にて上下方向に延び、下端に該サイクロン式処理容器の内部に開口する開口部を有し、浄化後の被処理流体を該サイクロン式処理容器の上方から該サイクロン式処理容器外へと導く排出管と、
を備えた異物粒子分離装置であって、
上記サイクロン式処理容器の上側の内周壁に開口され、被処理流体が旋回流になって該サイクロン式処理容器内に導入される導入口と、
該導入口の下方位置に該内周壁から内周方向に向かって突出し、下方向への被処理流体の流路を狭める突出壁と、
該突出壁から下側の内周壁に、該排出管の該開口部の下方位置まで伸びて設けられた旋回筒状部を備えるサイクロン分離部と、
該サイクロン分離部の該旋回筒状部をバイパスして該突出壁の上面と該サイクロン分離部の下端部とを連通するように設けられたバイパス流路と、
入口を該旋回筒状部の旋回表面に有し、出口を該サイクロン分離部の該下端部に有し、半径方向外側で且つ下方に向かって設けられ、該旋回筒状部の該旋回表面側に集まる異物粒子を下方に案内する複数の案内通路部と、
を有することを特徴とする。
The first invention is
A cyclone in which the fluid to be treated containing foreign particles is swirled and lowered along the inner peripheral surface, and the foreign particles in the fluid to be treated are separated by a centrifugal force generated by the swirling and descending flow and discharged from the lower foreign particle discharge port. A processing container;
The cyclone type processing container has an opening that extends in the vertical direction at the center of the cyclone type processing container and that opens at the lower end inside the cyclone type processing container. A discharge pipe leading out of the processing container,
A foreign matter particle separation device comprising:
An inlet that is opened in the inner peripheral wall on the upper side of the cyclonic processing container and into which the fluid to be treated is swirled and introduced into the cyclonic processing container;
A projecting wall that projects from the inner peripheral wall toward the inner peripheral direction at a position below the inlet, and narrows the flow path of the fluid to be processed in the downward direction;
A cyclone separation part comprising a swirling cylindrical part provided extending from the protruding wall to the lower inner peripheral wall to a position below the opening of the discharge pipe;
A bypass flow path provided so as to bypass the swivel cylindrical portion of the cyclone separating portion and communicate the upper surface of the projecting wall and the lower end portion of the cyclone separating portion;
It has an inlet on the swiveling surface of the swivel cylindrical part, has an outlet on the lower end part of the cyclone separation part, and is provided radially outward and downward, and on the swivel surface side of the swirl cylindrical part A plurality of guide passage portions for guiding the foreign particles gathered in the downward direction;
It is characterized by having.

これにより、導入口から導入されて旋回下降流動する被処理流体中の異物粒子の一部は、遠心力の影響により、内周壁の外周側に移動する。そこで、バイパス流路の流入口を通ってサイクロン分離部の旋回筒状部をバイパスしてサイクロン分離部の下端部まで送られる。そして、バイパス流路を通らなかった被処理流体は、下降流動しながらサイクロン分離部に導かれ、このサイクロン分離部で、被処理流体が旋回しながら下降流動するにつれて異物粒子は徐々に外周側(旋回筒状部の旋回表面側)に集約され、内周側の清浄な被処理流体中に異物粒子が混入する可能性が低くなる。特に、サイクロン処理部に導かれる前に予め遠心力で異物粒子を分離除去するので、被処理流体中の比較的比重の大きい異物粒子がバイパス流路で分離除去される傾向にあり、この比較的比重の大きな異物粒子が除去された被処理流体がサイクロン処理容器に導かれるようになる。従って、サイクロン処理容器では、比較的比重の大きな異物粒子を徐供した後の被処理流体で更に遠心力で分離除去が促進されるので、被処理流体中の異物粒子の浄化率が大幅に向上させることが、簡単な構成で実現できる。   As a result, a part of the foreign particles in the fluid to be treated which is introduced from the introduction port and swirls and moves downward moves to the outer peripheral side of the inner peripheral wall due to the influence of centrifugal force. Therefore, the recirculation cylindrical portion of the cyclone separation portion is bypassed through the inlet of the bypass flow path and sent to the lower end portion of the cyclone separation portion. Then, the fluid to be treated that has not passed through the bypass flow path is guided to the cyclone separation unit while flowing downward, and the foreign particles gradually move to the outer circumferential side as the fluid to be treated flows downward while swirling in the cyclone separation unit ( The possibility that foreign particles are mixed into the clean fluid to be treated on the inner peripheral side is reduced. In particular, since foreign particles are separated and removed by centrifugal force in advance before being guided to the cyclone treatment unit, foreign particles having a relatively large specific gravity in the fluid to be treated tend to be separated and removed by the bypass flow path. The fluid to be processed from which foreign particles having a large specific gravity have been removed is guided to the cyclone processing container. Therefore, in the cyclone treatment container, separation and removal are further promoted by centrifugal force in the fluid to be treated after gradually supplying foreign particles having a relatively large specific gravity, so that the purification rate of the foreign particles in the fluid to be treated is greatly improved. Can be realized with a simple configuration.

第2の発明は、請求項1の異物粒子分離装置において、上記案内通路部は、溝部からなることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to the first aspect, the guide passage portion includes a groove portion.

これにより、サイクロン分離部の外周に集約した異物粒子を効率的に分離できる。   Thereby, the foreign particles collected on the outer periphery of the cyclone separation part can be efficiently separated.

第3の発明は、請求項1の異物粒子分離装置において、上記案内通路部は、貫通路からなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to the first aspect, the guide passage portion includes a through passage.

これにより、サイクロン分離部の外周に集約した異物粒子を確実に分離でき、異物粒子が浄化後被処理流体排出管から排出される被処理流体に混入することが確実に防止される。   As a result, the foreign particles collected on the outer periphery of the cyclone separator can be reliably separated, and the foreign particles are reliably prevented from being mixed into the processed fluid discharged from the processed fluid discharge pipe after purification.

第4の発明は、請求項1ないし3のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該サイクロン分離部の該旋回筒状部の該旋回表面に、下方に向けて徐々に拡径するテーパー壁が設けられ、該テーパー壁の下端部から、内周方向に向かって伸びた内向き壁を備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 3, a taper wall that gradually expands in a downward direction is formed on the swirling surface of the swirling cylindrical portion of the cyclone separating portion. And an inward wall extending from the lower end of the tapered wall toward the inner circumferential direction.

これにより、サイクロン分離部での異物粒子をテーパー壁側に移動させて分離されやすくすることができる。   Thereby, the foreign particle | grains in a cyclone isolation | separation part can be moved to a taper wall side, and can be made easy to isolate | separate.

第5の発明は、請求項4に記載の異物粒子分離装置において、該案内通路部の該入口が、該テーパー壁の該下端部を含んで、テーパー壁の一部と該内向き壁の一部を含むことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to claim 4, the inlet of the guide passage includes the lower end of the tapered wall, and a part of the tapered wall and one of the inward walls. It is characterized by including a part.

これにより、テーパー壁の下端部に集約した異物粒子を効果的に分離でき、異物粒子の分離を促進できる。   Thereby, the foreign particles collected on the lower end of the tapered wall can be effectively separated, and the separation of the foreign particles can be promoted.

第6の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該バイパス流路の該上面には、該上面に設けられた該流入口に向かって徐々に深くなった第1傾斜溝が、円周方向に向かって設けられていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 5, the upper surface of the bypass flow path is gradually deepened toward the inflow port provided on the upper surface. One inclined groove is provided in the circumferential direction.

これにより、異物粒子がスムーズに流入口に導かれ、分離除去効率が向上すると共に、乱流も起こり難くきれいな旋回流を得られやすい。   As a result, the foreign particles are smoothly guided to the inflow port, the separation and removal efficiency is improved, and a turbulent flow hardly occurs and a clean swirl flow is easily obtained.

第7の発明は、請求項1ないし6のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該サイクロン分離部の該旋回筒状部の該旋回表面には、該案内通路部の該入口に向かって徐々に深くなった第2傾斜溝が、円周方向に向かって設けられていることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 6, the swirling surface of the swirling cylindrical portion of the cyclone separating portion gradually moves toward the inlet of the guide passage portion. The second inclined groove that is deeper is provided in the circumferential direction.

これにより、異物粒子がスムーズに入口に導かれ、分離除去効率が向上すると共に、乱流も起こり難くきれいな旋回流を得られやすい。   Thereby, the foreign particles are smoothly guided to the inlet, the separation / removal efficiency is improved, and a turbulent flow hardly occurs and a clean swirl flow is easily obtained.

第8の発明は、請求項1ないし7のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該サイクロン分離部の下端部であって、該排出管の開口部に対向する位置には、下方ほど拡径する円錐状部が形成されていることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 7, the lower end of the cyclone separation unit, the diameter of the lower portion increases toward a position facing the opening of the discharge pipe. A conical portion is formed.

これにより、サイクロン分離部の内周側に移動した異物粒子は、下方に移動するほど、さらに遠心力によって内周壁から外周側に離れるので、排出管の開口部から離れるようになり、該開口部から排出管に巻き込まれる可能性を低く抑えることができる。   As a result, the foreign particles that have moved to the inner peripheral side of the cyclone separation part further move away from the inner peripheral wall to the outer peripheral side by centrifugal force, so that the foreign particles move away from the opening of the discharge pipe. The possibility of being caught in the discharge pipe can be kept low.

第9の発明は、請求項1ないし8のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該旋回筒状部の該旋回表面に対向する該排出管の外周面に、第1螺旋溝が形成されていることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 8, a first spiral groove is formed on an outer peripheral surface of the discharge pipe facing the swirling surface of the swirling cylindrical portion. It is characterized by being.

これにより、被処理流体中の異物粒子に、より強い遠心力を作用させて、一層、異物粒子の除去効率を向上させることが容易にできる。   Thereby, it is possible to easily improve the removal efficiency of the foreign particles by applying a stronger centrifugal force to the foreign particles in the fluid to be treated.

第10の発明は、請求項1ないし9のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該導入口と該突出壁との間に相当する位置であって、該排出管の外周面に突出部が設けられ、該突出部に第2螺旋溝が形成されていることを特徴とする
これにより、被処理流体中の異物粒子に、より強い遠心力を作用させて、予め比重の大きな異物粒子を一層分離でき、異物粒子の除去効率を向上させることが容易にできる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 9, the protrusion corresponds to a position between the inlet and the protruding wall, and a protrusion is formed on the outer peripheral surface of the discharge pipe. The second spiral groove is formed in the projecting portion, whereby a stronger centrifugal force is applied to the foreign particles in the fluid to be treated, so that the foreign particles having a large specific gravity are further increased in advance. It can be separated and the removal efficiency of foreign particles can be easily improved.

第11の発明は、請求項1ないし10のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該排出管の下方位置であって、該開口部に対向する位置に、底面、該底面から立ち上がった囲い壁及び該囲い壁の下端に開口した排出孔からなる下方分離壁が設置されていることを特徴とする。   An eleventh aspect of the present invention is the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein a bottom surface and a surrounding wall rising from the bottom surface are positioned below the discharge pipe and facing the opening. And the lower separation wall which consists of the discharge hole opened at the lower end of this enclosure wall is installed, It is characterized by the above-mentioned.

これにより、分離除去された異物粒子が、開口部から排出管に混入することを抑制できると共に、下方分離壁内に入ってくる異物粒子も遠心力で外に出されるので、異物粒子を効果的に分離できる。   As a result, the separated and removed foreign particles can be prevented from entering the discharge pipe from the opening, and the foreign particles entering the lower separation wall are also released by centrifugal force. Can be separated.

第12の発明は、請求項1ないし11のいずれか1つの異物粒子分離装置において、該排出管の下流側、および該排出口の下流側の少なくとも一方に、流量および圧力の少なくとも一方を調整するバルブが設けられていることを特徴とする。   A twelfth aspect of the invention is the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein at least one of a flow rate and a pressure is adjusted to at least one of the downstream side of the discharge pipe and the downstream side of the discharge port. A valve is provided.

これにより、異物粒子の比重に適合するように、サイクロン式処理容器内で被処理流体の流速や流量、被処理流体中の異物粒子に作用する遠心力を調整し、異物粒子の除去効果を高めることが容易にできる。   As a result, the flow rate and flow rate of the fluid to be processed and the centrifugal force acting on the foreign particles in the fluid to be processed are adjusted in the cyclone processing container so as to match the specific gravity of the foreign particles, thereby enhancing the foreign particle removal effect. Can be easily done.

これにより、被処理流体の旋回速度を増速させて、より強い遠心力を異物粒子に作用させることができる。   Thereby, the turning speed of the fluid to be treated can be increased, and a stronger centrifugal force can be applied to the foreign particles.

第13の発明は、請求項1ないし12のいずれか1つの異物粒子分離装置において、上記サイクロン式処理容器における、被処理流体の導入口が設けられている位置の上方位置に、サイクロン式処理容器の上部に浮上した浮上物を回収して排出する浮上物排出口が設けられていることを特徴とする。   A thirteenth aspect of the present invention is the foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the cyclone type processing container has a cyclone type processing container at a position above the position where the inlet for the fluid to be processed is provided in the cyclone type processing container. A floating object discharge port is provided for collecting and discharging the floating object that has floated on the top of the surface.

これにより、被処理流体中に含まれる比重の小さい浮上物も、浮上物排出口から排出す
ることにより除去することができる。
Thereby, the levitated matter with small specific gravity contained in a to-be-processed fluid can also be removed by discharging | emitting from a levitated matter discharge port.

本発明によれば、サイクロン式処理容器の中央部などに存在する特に微小な異物粒子や、被処理流体との比重の差が小さい異物粒子などであっても、被処理流体からの除去効率を大幅に向上させることが容易にできる。特に、コンパクトな構成で被処理流体からの異物粒子の除去効率を大幅に向上させることができる。   According to the present invention, the removal efficiency from the fluid to be processed can be reduced even if the particles are particularly fine foreign particles present in the center of the cyclonic processing container or the like, or foreign particles having a small specific gravity difference from the fluid to be processed. It can be easily improved greatly. In particular, the removal efficiency of foreign particles from the fluid to be processed can be greatly improved with a compact configuration.

実施形態1の被処理流体浄化システムの構成を示す全体図である。1 is an overall view illustrating a configuration of a processing target fluid purification system according to a first embodiment. 実施形態1の異物粒子分離装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the foreign particle separation apparatus of Embodiment 1. 図2の異物粒子分離装置を90°異なる角度で断面にした縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which made the cross section of the foreign particle separation apparatus of FIG. 図2のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 図2のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 実施形態1のバイパス流路の流入口の部分平面図である。FIG. 3 is a partial plan view of an inflow port of the bypass channel according to the first embodiment. 実施形態1のバイパス流路の流入口の部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view of an inflow port of a bypass channel according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1の支持プレートの平面図である。3 is a plan view of a support plate of Embodiment 1. FIG. 実施形態2の異物粒子分離装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the foreign material particle separation apparatus of Embodiment 2. 図10の異物粒子分離装置を90°異なる角度で断面にした縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which made the cross section of the foreign particle separation apparatus of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、他の実施形態と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each of the following embodiments, components having functions similar to those of the other embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.

《発明の実施形態1》
図1は、本発明の実施形態1に係る被処理流体浄化システム100を示し、本実施形態では一例として、この被処理流体浄化システム100を、工作機械101のクーラント液(被処理流体)の浄化システムに適用した例を示す。
Embodiment 1 of the Invention
FIG. 1 shows a processing fluid purification system 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In this embodiment, as an example, the processing fluid purification system 100 is used to purify a coolant liquid (processing fluid) of a machine tool 101. An example applied to the system is shown.

すなわち、上記被処理流体浄化システム100は、工作機械101において、クーラント液(すなわち被処理流体)の中に混入する切粉、或いは該切粉と砥粒との溶着したもの等からなる切削屑等を含む異物粒子jと、クーラント液とを分離し、該異物粒子jを分離回収する場合に適用したものである。より具体的には、この被処理流体浄化システム100は、ダーティタンク102と、異物粒子分離装置1と、ダスト分離用タンク103と、コンベア式のダスト分離装置108と、スーパクリーンタンク104とを備えている。   That is, the fluid to be treated purification system 100 includes, in the machine tool 101, cutting chips made of chips mixed in a coolant liquid (that is, fluid to be treated) or a fusion of the chips and abrasive grains. This is applied to the case where the foreign particle j containing the liquid and the coolant liquid are separated, and the foreign particle j is separated and recovered. More specifically, the fluid purification system 100 to be treated includes a dirty tank 102, a foreign particle separation device 1, a dust separation tank 103, a conveyor type dust separation device 108, and a super clean tank 104. ing.

工作機械101から排出されたダーティ液(異物粒子jを除去する前の被処理流体)は、先ず、ダーティタンク102内へと導かれて貯留される。ダーティタンク102内に貯留された被処理流体は、ポンプ105により汲み上げられて異物粒子分離装置1へと導かれる。   The dirty liquid discharged from the machine tool 101 (the fluid to be processed before removing the foreign particle j) is first guided into the dirty tank 102 and stored. The fluid to be processed stored in the dirty tank 102 is pumped up by the pump 105 and guided to the foreign particle separation apparatus 1.

異物粒子分離装置1では、後に詳述するように、比重が比較的大きな異物粒子jは、バイパス流路を通って排出口4からダスト分離用タンク103へと排出され、異物粒子jが分離された浄化処理後の被処理流体は、筒状の排出管6から排出されてスーパクリーンタンク104へと導かれる。   In the foreign particle separation apparatus 1, as will be described in detail later, the foreign particles j having a relatively large specific gravity are discharged from the discharge port 4 to the dust separation tank 103 through the bypass channel, and the foreign particles j are separated. The treated fluid after the purification treatment is discharged from the cylindrical discharge pipe 6 and guided to the super clean tank 104.

上記排出口4から排出された異物粒子jは、ダスト分離用タンク103内でバッフル板282の右方から下方に回り込んで該ダスト分離用タンク103の底部に沈殿すると、ダスト分離装置108により回収されてダストボックス107に排出される。尚、ダスト分離装置108は、例えば特開2003−251542号公報に示す公知の構造を有するものとされ、ここではその説明を省略する。ダスト分離用タンク103内の上層の被処理流体は、その水位が所定水位h1に達すると、排出口103dから戻り管103bを介してダーティタンク102へと戻され、再度、異物粒子分離装置1へと導かれる。   When the foreign particle j discharged from the discharge port 4 circulates downward from the right side of the baffle plate 282 in the dust separation tank 103 and settles on the bottom of the dust separation tank 103, it is collected by the dust separation device 108. And discharged to the dust box 107. The dust separation device 108 has a known structure shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-251542, and the description thereof is omitted here. When the water level of the upper layer in the dust separation tank 103 reaches a predetermined water level h1, the fluid is returned from the discharge port 103d to the dirty tank 102 via the return pipe 103b and again to the foreign particle separation apparatus 1. It is guided.

一方、異物粒子分離装置1の筒状排出管6からスーパクリーンタンク104に導かれて貯留された、異物粒子除去後のクリーンな被処理流体は、ポンプ115により工作機械101に供給され、クーラント液として使用される。ここで、スーパクリーンタンク104内の被処理流体は、その水位が所定水位h2に達すると、上壁部104aから垂下された仕切り壁104fの下方を回り込み、側壁との間を上昇して戻り管104bからダーティタンク102へと戻されるようになっている。また、上記仕切り壁104fには、戻り管104bと同程度の高さ位置に浮遊物排出孔104cが形成され、スーパクリーンタンク104内で表面に浮いた油分や軽いダスト等の浮上物も、ダーティタンク102へと戻されるようになっている。ここで、上記浮遊物排出孔104cの大きさを適切に設定することにより、浮上物を確実に排出するとともに、仕切り壁104fの下方を回り込む流れを確保して、沈殿したダストも確実に排出されるようにすることができる。この流れに伴って、異物粒子分離装置1によっても除去されずスーパクリーンタンク104内で深部に沈殿したダストもダーティタンク102へと戻される。なお、図1に示すように、下端が仕切り壁104fよりも低い仕切り壁104eを仕切り壁104fよりもポンプ115の吸入口側に設け、浮上物がより工作機械101に送られにくいようにしてもよい。上記のような構成により、スーパクリーンタンク104内でのダストや浮上物の蓄積を極力抑制できるので、常時クリーンな液を工作機械101に供給することがより容易にでき、工作機械101の稼働を止めることなく、連続して使用可能にすることができる。   On the other hand, the clean fluid to be treated after the removal of foreign particles, which is guided and stored from the cylindrical discharge pipe 6 of the foreign particle separation apparatus 1 to the super clean tank 104, is supplied to the machine tool 101 by the pump 115, and is supplied as a coolant liquid. Used as. Here, when the water level reaches the predetermined water level h2, the fluid to be treated in the super clean tank 104 goes under the partition wall 104f suspended from the upper wall portion 104a and rises between the side walls to return pipe. 104b is returned to the dirty tank 102. The partition wall 104f is formed with a floating material discharge hole 104c at the same height as the return pipe 104b. It is returned to the tank 102. Here, by appropriately setting the size of the floating matter discharge hole 104c, the floating matter is surely discharged, and a flow around the lower part of the partition wall 104f is secured, so that the settled dust is also reliably discharged. You can make it. Along with this flow, the dust that has not been removed by the foreign particle separation apparatus 1 and has settled in the super clean tank 104 is returned to the dirty tank 102. As shown in FIG. 1, a partition wall 104e whose lower end is lower than the partition wall 104f is provided closer to the suction port side of the pump 115 than the partition wall 104f, so that the floating object is more difficult to be sent to the machine tool 101. Good. With the configuration as described above, accumulation of dust and levitated matter in the super clean tank 104 can be suppressed as much as possible, so that it is easier to supply clean liquid to the machine tool 101 at all times, and the machine tool 101 can be operated. It can be used continuously without stopping.

−異物粒子分離装置1の構成−
異物粒子分離装置1は、図2及び図3に示すように、ステンレス、アルミニウムや樹脂等の非磁性体等からなるサイクロン式処理容器2と、サイクロン式処理容器2内の浄化後の被処理流体を該サイクロン式処理容器2外(異物粒子分離装置1外)へと排出する排出管とを備えている。この排出管は、サイクロン式処理容器2の中心部に設けられ上下方向に延びる筒状排出管6、および該筒状排出管6の下端部に螺合された筒状排出管延長部7からなる。これらの筒状排出管6、および筒状排出管延長部7がサイクロン式処理容器2の内外を連通することで該サイクロン式処理容器2内のクリーンな被処理流体を該サイクロン式処理容器2外(サイクロン式分離除去装置1外)へと導くように構成されている。
-Configuration of foreign particle separation apparatus 1-
As shown in FIGS. 2 and 3, the foreign particle separator 1 includes a cyclonic processing container 2 made of a nonmagnetic material such as stainless steel, aluminum, or resin, and a fluid to be treated after purification in the cyclonic processing container 2. Is discharged from the cyclone processing container 2 (outside the foreign particle separator 1). The discharge pipe includes a cylindrical discharge pipe 6 provided at the center of the cyclonic processing container 2 and extending in the vertical direction, and a cylindrical discharge pipe extension 7 screwed into the lower end of the cylindrical discharge pipe 6. . The cylindrical discharge pipe 6 and the cylindrical discharge pipe extension 7 communicate with the inside and outside of the cyclonic processing container 2, so that the clean fluid to be processed in the cyclonic processing container 2 is removed from the cyclonic processing container 2. It is configured to lead to (outside the cyclone separation / removal device 1).

サイクロン式処理容器2は、上端部が閉塞された略円筒状の本体部2aと、該本体部2aの下端部に接続される略円筒状の流体渦流部2bとで構成されている。このサイクロン式処理容器2は、上下方向に延びる内周面2hに、旋回筒状部2c、旋回筒状部2d、円筒状部2e、逆円錐状部2f、円錐状部2gおよび逆円錐状部2fを形成した槽体からなるものであって、後述するように、異物粒子jを含む被処理流体を該内周面2hに沿って旋回流動させることでその遠心力により異物粒子jを分離する。   The cyclonic processing container 2 is constituted by a substantially cylindrical main body 2a whose upper end is closed and a substantially cylindrical fluid vortex 2b connected to the lower end of the main body 2a. The cyclone type processing container 2 has an inner peripheral surface 2h extending in the vertical direction, a swiveling cylindrical portion 2c, a swirling cylindrical portion 2d, a cylindrical portion 2e, an inverted conical portion 2f, a conical portion 2g, and an inverted conical portion. As will be described later, the fluid to be treated including the foreign particle j is swirled along the inner peripheral surface 2h to separate the foreign particle j by its centrifugal force. .

より詳細には、サイクロン式処理容器2の内周面2hの上端部に形成された旋回筒状部2cは、導入口3より上側に円錐状部2c1と、該円錐状部2c1に連続した逆円錐状部2c2とからなり、油分等の軽いものが上方に導かれ、重いものが下方に導かれ易くなっている。この旋回筒状部2cは別体で形成され、本体部2aの内周面に嵌め込まれる構成であって、旋回筒状部2cの表面は窒化処理、熱処理等の耐摩耗性の表面処理が施されており、交換可能になっている。旋回筒状部2cの下側に突出壁9を介して、旋回筒状部2cよりも内径が小さい旋回筒状部2dが設けられ、この旋回筒状部2dの内側を流れる旋回下降流動によって、旋回筒状部2dの外周側(旋回表面側)に集まる異物粒子jと内周側に集まるクリーンな処理液への分離が行われる。旋回筒状部2dの下側には、内径が上下方向の全体に亘って略一定となる円筒状部2eが設けられ、円筒状部eの下側に逆円錐状部2fが形成され、該逆円錐状部2fの下側に円錐状部2gが形成され、円錐状部2gの下側に逆円錐状部2fが形成されている。旋回筒状部2c、2d、円筒状部2e、逆円錐状部2f、円錐状部2gおよび逆円錐状部2fの軸心は一致しており、この軸心が、サイクロン式処理容器2の中心軸1Cとされる。そして、この中心軸1Cは、被処理流体の旋回中心軸に略一致している。尚、旋回筒状部2cと一部の旋回筒状部2dは、上記本体部2aの内周面とされ、旋回筒状部2dの残りと円筒状部2e、逆円錐状部2f、円錐状部2g及び逆円錐状部2fは、上記流体渦流部2bの内周面とされている。   More specifically, the swivel cylindrical portion 2c formed at the upper end portion of the inner peripheral surface 2h of the cyclone type processing container 2 has a conical portion 2c1 above the introduction port 3 and an inverted portion continuous to the conical portion 2c1. Consisting of the conical portion 2c2, light things such as oil are guided upward, and heavy things are easily guided downward. The swivel cylindrical portion 2c is formed as a separate body and is fitted into the inner peripheral surface of the main body portion 2a. The surface of the swivel tubular portion 2c is subjected to a wear-resistant surface treatment such as nitriding treatment or heat treatment. Has been replaced. A swivel cylindrical part 2d having an inner diameter smaller than that of the swivel cylindrical part 2c is provided on the lower side of the swivel cylindrical part 2c, and the swirl descending flow flowing inside the swivel cylindrical part 2d Separation into foreign particles j gathering on the outer peripheral side (swivel surface side) of the swirling cylindrical portion 2d and clean processing liquid gathering on the inner peripheral side is performed. A cylindrical portion 2e whose inner diameter is substantially constant over the entire vertical direction is provided below the swiveling cylindrical portion 2d, and an inverted conical portion 2f is formed below the cylindrical portion e. A conical portion 2g is formed below the inverted conical portion 2f, and an inverted conical portion 2f is formed below the conical portion 2g. The axial centers of the swivel cylindrical portions 2c, 2d, the cylindrical portion 2e, the inverted conical portion 2f, the conical portion 2g, and the inverted conical portion 2f are coincident with each other, and this axial center is the center of the cyclone processing vessel 2 The axis is 1C. The central axis 1C substantially coincides with the turning central axis of the fluid to be processed. The turning cylindrical portion 2c and a part of the turning cylindrical portion 2d are the inner peripheral surface of the main body portion 2a, and the remainder of the turning cylindrical portion 2d, the cylindrical portion 2e, the inverted conical portion 2f, and the conical shape. The part 2g and the inverted conical part 2f are the inner peripheral surface of the fluid vortex part 2b.

上記旋回円筒状部2cには、図4に示すように、上記サイクロン式処理容器2内に被処理流体を導入するための導入口3が形成されている。この導入口3は、旋回円筒状部2cに対してその接線方向から貫通して開口するとともに、該開口からサイクロン式処理容器2内に流入する被処理流体を旋回円筒状部2cの中心軸(サイクロン式処理容器2の中心軸1C)周りに図4における反時計回り方向(r)に旋回流動させるように構成されている(なお、図2及び図3に示す断面には、実際には導入口3は現れないが、図2及び図3では、便宜上、ほぼ同図の断面に投影した位置に表している。)。こうして、被処理流体は、旋回円筒状部2cにおいて反時計回り方向に旋回流動されることで、その勢いで流体渦流部2b内においても同方向(反時計回り方向)に旋回流動される。なお、例えば導入口3の位置に応じて被処理流体を時計回り方向に旋回流動させるようにしてもよいことは言うまでもない。   As shown in FIG. 4, the revolving cylindrical portion 2 c is formed with an introduction port 3 for introducing a fluid to be processed into the cyclone type processing container 2. The introduction port 3 opens from the tangential direction to the swivel cylindrical portion 2c and opens the fluid to be processed flowing from the opening into the cyclone processing container 2 through the central axis ( 4 is configured to swirl in the counterclockwise direction (r) in FIG. 4 around the central axis 1C of the cyclonic processing container 2 (note that the cross section shown in FIGS. 2 and 3 is actually introduced). The mouth 3 does not appear, but in FIG. 2 and FIG. 3, for convenience, it is shown at a position projected on the cross section of the same figure. Thus, the fluid to be treated is swirled in the counterclockwise direction in the swirling cylindrical portion 2c, and thus swirled in the same direction (counterclockwise direction) in the fluid vortex portion 2b. Needless to say, for example, the fluid to be treated may be swung in the clockwise direction according to the position of the introduction port 3.

サイクロン式処理容器2の中心部には、上下方向に延びる筒状排出管6、および筒状排出管6の下端部に螺合された筒状排出管延長部7が配設され、これらの筒状排出管6、および筒状排出管延長部7がサイクロン式処理容器2の内外を連通することで、サイクロン式処理容器2内のクリーンな被処理流体を該サイクロン式処理容器2外(異物粒子分離装置1外)へと導く排出管として構成されている。より詳細には、筒状排出管6は、サイクロン式処理容器2の上壁部(本体部2aの上端部)を貫通して該サイクロン式処理容器2外(異物粒子分離装置1外)へと延設されている。筒状排出管6と筒状排出管延長部7との螺合部は、被処理流体のサイクロン式処理容器2への導入口3よりも下方の位置に設定されるとともに、外径が導入口3の位置よりも大きい膨出部7aが形成され、比重が比較的大きな異物粒子jが外周方向に移動しやすくなるようになっている。また、膨出部7aの外周には、第1螺旋溝71が形成され、被処理流体の旋回速度を増速させて、より強い遠心力を異物粒子jに作用させ、比較的小さな異物粒子jも、より確実にサイクロン分離部11の外周側に移動させるようになっている。膨出部7aの上下部分における中心軸1Cに対するテーパー角は、例えば45°に設定されている。第1螺旋溝71は、リード角が30°で、2条形成されている。ここで、第1螺旋溝71の方向(右ネジ方向か左ネジ方向か)は、例えば旋回流動の方向に応じて決定すればよい。   A cylindrical discharge pipe 6 extending in the vertical direction and a cylindrical discharge pipe extension 7 screwed to the lower end of the cylindrical discharge pipe 6 are disposed at the center of the cyclonic processing container 2. The cylindrical discharge pipe 6 and the cylindrical discharge pipe extension 7 communicate with the inside and outside of the cyclonic processing container 2 so that the clean fluid to be treated in the cyclonic processing container 2 is removed from the cyclonic processing container 2 (foreign matter particles). It is configured as a discharge pipe leading to the outside of the separation device 1). More specifically, the cylindrical discharge pipe 6 passes through the upper wall portion (the upper end portion of the main body portion 2a) of the cyclonic processing container 2 and goes out of the cyclonic processing container 2 (outside the foreign particle separation apparatus 1). It is extended. The screwed portion between the cylindrical discharge pipe 6 and the cylindrical discharge pipe extension 7 is set at a position below the inlet 3 for introducing the fluid to be processed into the cyclone processing container 2 and has an outer diameter of the inlet. The bulging part 7a larger than the position 3 is formed, and the foreign particle j having a relatively large specific gravity is easily moved in the outer peripheral direction. Further, a first spiral groove 71 is formed on the outer periphery of the bulging portion 7a, and the swirling speed of the fluid to be treated is increased so that a stronger centrifugal force is applied to the foreign particle j. In addition, the cyclone separating unit 11 is more reliably moved to the outer peripheral side. The taper angle with respect to the central axis 1C in the upper and lower portions of the bulging portion 7a is set to 45 °, for example. The first spiral groove 71 is formed with two leads having a lead angle of 30 °. Here, the direction of the first spiral groove 71 (right screw direction or left screw direction) may be determined according to the direction of the swirl flow, for example.

上記筒状排出管延長部7における膨出部7aの下方には、くびれ部7bが形成されている。くびれ部7bの下方には、くびれ部7bよりも外径がわずかに拡径した拡径部7cが形成されている。拡径部7cの外周には、第2螺旋溝72が形成され、被処理流体の旋回速度を増速させて、より強い遠心力を異物粒子jに作用させ、比較的小さな異物粒子jも、より確実にサイクロン分離部11の外周側に移動させるようになっている。第2螺旋溝72は、リード角が30°で、2条形成されている。ここで、第2螺旋溝72の方向(右ネジ方向か左ネジ方向か)は、例えば旋回流動の方向に応じて決定すればよい。拡径部7cの下側には、再びくびれ部7dが設けられ、くびれ部7dの下側には再び拡径部7eが設けられ、拡径部7eの下側には傾斜縮小部7fが形成されている。すなわち、例えば被処理流体の流路の横断面における平均径は、筒状排出管延長部7の膨出部7aの部分で拡径し、くびれ部7bの部分で縮径し、拡径部7cの部分で再度拡径し、くびれ部7dの部分で又縮径し、拡径部7e部分で又拡径するようになっている。そして、傾斜縮小部7fで内側に向けた流れを促進するようになっている。   A constricted portion 7 b is formed below the bulging portion 7 a in the cylindrical discharge pipe extension portion 7. Under the constricted portion 7b, an enlarged diameter portion 7c having an outer diameter slightly larger than that of the constricted portion 7b is formed. A second spiral groove 72 is formed on the outer periphery of the enlarged diameter portion 7c to increase the swirling speed of the fluid to be treated, and to apply a stronger centrifugal force to the foreign particle j. It moves to the outer peripheral side of the cyclone separation part 11 more reliably. The second spiral groove 72 has two leads formed with a lead angle of 30 °. Here, the direction (second screw direction or left screw direction) of the second spiral groove 72 may be determined according to the direction of the swirl flow, for example. The constricted portion 7d is provided again below the enlarged diameter portion 7c, the enlarged diameter portion 7e is provided again below the constricted portion 7d, and the inclined reduced portion 7f is formed below the enlarged diameter portion 7e. Has been. That is, for example, the average diameter in the cross section of the flow path of the fluid to be treated is increased in diameter at the bulged portion 7a of the cylindrical discharge pipe extension 7 and reduced in diameter at the constricted portion 7b, and the expanded diameter portion 7c. The diameter is expanded again at the portion, the diameter is reduced again at the constricted portion 7d, and the diameter is expanded again at the enlarged diameter portion 7e. And the flow toward the inner side is promoted by the inclination reducing portion 7f.

後述するように、異物粒子jが除去されたクリーンな被処理流体は、流体排出口7hから、筒状排出管延長部7および筒状排出管6内を通ってサイクロン式分離除去装置1外へと導かれる。なお、流体排出口7hが設けられた筒状排出管延長部7の下端部の内周面は(僅かに)外側に拡径させた案内傾斜部7gを設けて、流体が、より滑らかに流体排出口7hに導かれるようになっている。   As will be described later, the clean fluid to be treated from which the foreign particles j have been removed passes from the fluid discharge port 7h through the cylindrical discharge pipe extension 7 and the cylindrical discharge pipe 6 to the outside of the cyclone separation and removal apparatus 1. It is guided. In addition, the inner peripheral surface of the lower end portion of the cylindrical discharge pipe extension portion 7 provided with the fluid discharge port 7h is provided with a guide inclined portion 7g having a diameter slightly increased outwardly, so that the fluid is more smoothly fluidized. It is led to the discharge port 7h.

旋回筒状部2cの下端部の外周付近(導入口の下方位置)には、内周壁から内周方向に向かって突出した突出壁9が設けられている。遠心力によって速やかに外周側に移動する比重が比較的大きな異物粒子jが内側に寄ってこないようにするために、突出壁9の内周上側には、仕切り壁9bが設けられている。突出壁9によって、下方向への被処理流体の流路が狭められ、被処理流体の旋回流動半径が縮径されて被処理流体中の異物粒子jに大きな遠心力が作用するようになっている。突出壁9の下方には、旋回筒状部2dを有するサイクロン分離部11が設けられている。旋回筒状部2dの旋回表面には、上記突出壁9の内径から連続したテーパー壁13が設けられている。テーパー壁13は、4〜8°の僅かな傾斜角度で、旋回筒状部2dの長さの約2/3の長さに形成され、テーパー壁13の下端部には略水平な内向き壁14が内周方向に向かって伸びて設けられている。テーパー壁13の下端部から内向き壁14にかけて入口16aを有し、サイクロン分離部11の下端面11aに出口16bを有する案内通路部16が、半径方向外側に且つ下方に向かって傾斜溝として形成されている。図6及び図7に示すように、更に、案内通路部16の入口16aに向かって徐々に深くなった第2傾斜溝22がテーパー壁13及び内向き壁14(即ち旋回筒状部2dの旋回表面)に円周方向に設けられており、旋回流の被処理流体jが入口16aにスムーズに入り易くなっている。この第2傾斜溝22の傾斜角度は約4〜8°で、第2傾斜溝22の長さはその幅の2〜5倍程度に設けることが好ましい。なお、案内通路部16は直線的に設けられているが、旋回流の方向に応じて円周方向に傾斜した案内通路としても良い。テーパー壁13と筒状排出管延長部7との間に導かれた被処理流体は旋回下降流動によって、テーパー壁13のほうに異物粒子が集約され、テーパー壁13の下端部付近に集まる。この集まった異物粒子が案内通路部16を通って更に半径方向外側で且つ下方に導かれるようになっている。なお、案内通路部16は傾斜溝として設けたが、これに限られるものではなく、例えば」貫通路として設けても良い。   A protruding wall 9 that protrudes from the inner peripheral wall toward the inner peripheral direction is provided near the outer periphery of the lower end portion of the swiveling cylindrical portion 2c (a position below the introduction port). A partition wall 9b is provided on the inner peripheral upper side of the protruding wall 9 in order to prevent the foreign particles j having a relatively large specific gravity that moves rapidly to the outer peripheral side by centrifugal force from approaching the inner side. The projecting wall 9 narrows the flow path of the fluid to be treated in the downward direction, the swirling flow radius of the fluid to be treated is reduced, and a large centrifugal force acts on the foreign particles j in the fluid to be treated. Yes. Below the projecting wall 9, a cyclone separating part 11 having a swiveling cylindrical part 2d is provided. A taper wall 13 continuous from the inner diameter of the protruding wall 9 is provided on the turning surface of the turning cylindrical portion 2d. The tapered wall 13 is formed at a slight inclination angle of 4 to 8 ° and is about 2/3 of the length of the swiveling cylindrical portion 2d. A substantially horizontal inward wall is formed at the lower end of the tapered wall 13. 14 is provided extending in the inner circumferential direction. A guide passage portion 16 having an inlet 16a from the lower end portion of the tapered wall 13 to the inward wall 14 and having an outlet 16b on the lower end surface 11a of the cyclone separating portion 11 is formed as an inclined groove radially outward and downward. Has been. As shown in FIGS. 6 and 7, the second inclined groove 22 that gradually becomes deeper toward the inlet 16a of the guide passage portion 16 has the tapered wall 13 and the inward wall 14 (that is, the turning of the turning cylindrical portion 2d). (Surface) is provided in the circumferential direction so that the swirling fluid to be processed j can easily enter the inlet 16a. The inclination angle of the second inclined groove 22 is about 4 to 8 °, and the length of the second inclined groove 22 is preferably about 2 to 5 times its width. In addition, although the guide channel part 16 is provided linearly, it is good also as a guide channel inclined in the circumferential direction according to the direction of the swirl flow. The fluid to be treated guided between the taper wall 13 and the cylindrical discharge pipe extension 7 collects foreign particles on the taper wall 13 due to the swirling and descending flow, and collects near the lower end of the taper wall 13. The collected foreign particles are guided further radially outward and downward through the guide passage portion 16. In addition, although the guide channel | path part 16 was provided as an inclined groove | channel, it is not restricted to this, For example, you may provide as a through-passage.

円筒状部2eの下方には、逆円錐状部2f、円錐状部2g及び逆円錐状部2fが設けられ、下方側の逆円錐状部2fの下端(つまりサイクロン式処理容器2(流体渦流部2b)の底部)には、異物粒子jを排出するための排出口4が設けられている。   Below the cylindrical portion 2e, an inverted conical portion 2f, a conical portion 2g, and an inverted conical portion 2f are provided. The lower end of the inverted conical portion 2f on the lower side (that is, the cyclonic processing vessel 2 (fluid vortex portion) At the bottom part 2b), a discharge port 4 is provided for discharging the foreign particles j.

これらの円筒状部2e、逆円錐状部2f、円錐状部2g及び逆円錐状部2fが構成される流体渦流部2bは、円筒外筒5に嵌合挿入されて着脱可能に構成されている。円筒外筒5は、その上端部付近に形成されたフランジ部5aに挿通されるボルト10によって本体部2aに固定されている。円筒外筒5の底部内には、流体渦流部2bを上方に押し上げるコイルばね311が設けられている。このように、円筒外筒5をボルト10によって本体部2aに固定することにより流体渦流部2bが上方に押し付けられ、組み付けられるので、組付性及びメンテナンス性に優れる。特に、異物粒子jが砥粒などを含む場合に、アグレッシブ磨耗等が生じにくいように耐磨耗性を持たせた部材と交換することなども容易にできる。上記円筒外筒5の材質は、例えば側壁部2jの外周面2iにおける筒状排出管延長部7の下端付近の上下方向位置)に、被処理流体中の異物粒子を含む異物粒子jを外周方向に向けて吸引する磁石が設けられる場合には、ステンレス、合成樹脂等の非磁性体で構成することが考えられるが、そのような磁石が設けられる場合でも、その磁力の作用上で影響が無ければ、鋼管としてもよい。また、本体部2a及び流体渦流部2bは別体で構成しているが、一体でもよい。円筒外筒5とサイクロン式処理容器2との間、各側壁部2jどうしの間、および最下方の側壁部2jと円筒外筒5との間にはOリング8が設けられ、被処理流体の漏出が確実に防止されるようになっている。なお、上記の例では、流体渦流部2bは4つの側壁部2jに分割されている例を示すが、これに限らず、一体でもよいし、2分割などでもよい。また、円錐状部2gおよび逆円錐状部2fは1段だけ設けるなどしてもよい。   The fluid eddy current portion 2b, which is constituted by the cylindrical portion 2e, the inverted conical portion 2f, the conical portion 2g, and the inverted conical portion 2f, is configured to be detachably inserted into the cylindrical outer cylinder 5. . The cylindrical outer cylinder 5 is fixed to the main body portion 2a by a bolt 10 inserted through a flange portion 5a formed near the upper end portion thereof. A coil spring 311 is provided in the bottom of the cylindrical outer cylinder 5 to push the fluid vortex 2b upward. Thus, by fixing the cylindrical outer cylinder 5 to the main body portion 2a with the bolt 10, the fluid vortex portion 2b is pressed upward and assembled, so that the assembling property and the maintenance property are excellent. In particular, when the foreign particle j includes abrasive grains, it can be easily replaced with a member having wear resistance so that aggressive wear or the like hardly occurs. The cylindrical outer cylinder 5 is made of, for example, foreign particles j including foreign particles in the fluid to be treated in the outer circumferential direction on the outer peripheral surface 2i of the side wall 2j in the vicinity of the lower end of the cylindrical discharge pipe extension 7). When a magnet that attracts toward the surface is provided, it may be made of a non-magnetic material such as stainless steel or synthetic resin. However, even when such a magnet is provided, there is no influence on the action of the magnetic force. For example, a steel pipe may be used. Moreover, although the main-body part 2a and the fluid eddy current part 2b are comprised by the different body, they may be integrated. O-rings 8 are provided between the cylindrical outer cylinder 5 and the cyclonic processing container 2, between the side wall parts 2j, and between the lowermost side wall part 2j and the cylindrical outer cylinder 5, and Leakage is surely prevented. In the above example, the fluid vortex portion 2b is divided into four side wall portions 2j. However, the present invention is not limited to this, and may be integrated or divided into two. Further, the conical portion 2g and the inverted conical portion 2f may be provided in only one stage.

また、旋回筒状部2cの下部には、サイクロン式処理容器2に流入されて後、遠心力によって速やかに外周側に移動する比重が比較的大きな異物粒子jがサイクロン式処理容器2のサイクロン分離部11をバイパスしてサイクロン分離部11の下方に導かれるためのバイパス流路20が設けられている。   In addition, the foreign particles j having a relatively large specific gravity, which flows into the cyclone processing container 2 and then moves to the outer peripheral side quickly by centrifugal force, are separated from the cyclone processing container 2 at the lower part of the swivel cylindrical part 2c. A bypass channel 20 is provided for bypassing the portion 11 and being guided below the cyclone separation portion 11.

バイパス流路20の流入口20aは突出壁9の上面9aに開口され、流出口20bはサイクロン分離部11の下端面11aに開口され、これらの流入口20aと流出口20bとを直線的に連通するようにサイクロン分離部11の旋回筒状部2dの壁内を下方に貫通して、バイパス流路20が設けられている。なお、バイパス流路20は直線的に下方に伸びて設けられているが、旋回流の方向に応じて円周方向に傾斜した流路としても良い。   The inflow port 20a of the bypass channel 20 is opened to the upper surface 9a of the protruding wall 9, and the outflow port 20b is opened to the lower end surface 11a of the cyclone separator 11, and the inflow port 20a and the outflow port 20b are connected linearly. The bypass channel 20 is provided so as to penetrate downward through the wall of the swiveling cylindrical portion 2d of the cyclone separating portion 11 as described above. In addition, although the bypass flow path 20 is linearly extended downward, it is good also as a flow path inclined in the circumferential direction according to the direction of the swirl flow.

図5に示すように、バイパス流路20は、180°間隔で2か所設けられ、案内通路部16がこれらのバイパス流路20と90°円周方向にずれて2か所設けられている。   As shown in FIG. 5, two bypass flow paths 20 are provided at intervals of 180 °, and the guide passage portion 16 is provided at two positions that are offset from these bypass flow paths 20 by 90 ° in the circumferential direction. .

仕切り壁9b、突出壁9の上面9aと旋回筒上部2cの逆円錐状部2c2とによって、バイパス流路20の流入口20aに連通するドーナツ状の流路が形成されるようになっている。これにより、導入口3からサイクロン式処理容器2内に流入し遠心力によって外周側に移動した比重が比較的大きな異物粒子jが、確実に流入口20aからサイクロン分離部11の下端面に、サイクロン分離部11をバイパスして導かれるようになっている。更に、流入口20aに向かって徐々に深くなった第1傾斜溝21が円周方向に設けられており、旋回流の被処理流体jが流入口20aにスムーズに入り易くなっている。この第1傾斜溝21の傾斜角度は約4〜8°で、第1傾斜溝21の長さは第1傾斜溝21の開口幅の2〜5倍程度に設けることが好ましい。一方、残りの被処理流体は、仕切り壁9bの内周側から下方に向けて、さらに旋回下降流動するようになっている。   The partition wall 9b, the upper surface 9a of the protruding wall 9 and the inverted conical portion 2c2 of the upper part 2c of the swivel cylinder form a donut-shaped channel that communicates with the inlet 20a of the bypass channel 20. As a result, the foreign particles j having a relatively large specific gravity flowing into the cyclone processing container 2 from the inlet 3 and moving to the outer peripheral side by centrifugal force are reliably transferred from the inlet 20a to the lower end surface of the cyclone separator 11. The separation unit 11 is bypassed and guided. Further, the first inclined groove 21 that gradually becomes deeper toward the inlet 20a is provided in the circumferential direction, and the swirling fluid j to be processed easily enters the inlet 20a. The inclination angle of the first inclined groove 21 is about 4 to 8 °, and the length of the first inclined groove 21 is preferably about 2 to 5 times the opening width of the first inclined groove 21. On the other hand, the remaining fluid to be treated is further swirled and lowered from the inner peripheral side of the partition wall 9b downward.

図2及び図3に示すように、流体排出口7hの下方位置には、下方分離壁12が設けられている。下方分離壁12は、流体排出口7hの下方で、円筒状部2eの下部内側に配置された円筒壁12aと、底部壁12bとを有している。円筒壁12aの下端部に放射状に4箇所程度排出孔12cが設けられている。下方分離壁12の内側に入り込んだ異物粒子jも遠心力で旋回しているので、旋回流動を利用して排出孔12cから下方分離壁12の外側に排出するようになっている。なお、排出孔12cは底部壁12bにも設けても良い。下方分離壁12には、底部壁12bの中心に下方に向けて設けられた支持部12dが設けられている。円筒状部2eの下端面と逆円錐状部2fの上端部に形成された段部との間に支持される支持プレート12eの中心部に設けられた貫通孔12hに上記支持部12dが通されて、支持部12dの外周に設けられたネジ部にナット12fが螺合されて、下方分離壁12自体が固定されている。なお、支持プレート12eには、図8に示すように、切り欠け部12gが4か所設けられ、円筒状部2eの外周に集まった異物粒子jが逆円錐状部2fのほうに落下する抵抗になることを出来るだけ少なくするようになっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, a lower separation wall 12 is provided at a position below the fluid discharge port 7h. The lower separation wall 12 includes a cylindrical wall 12a and a bottom wall 12b disposed below the fluid discharge port 7h and inside the lower portion of the cylindrical portion 2e. About four discharge holes 12c are provided radially at the lower end of the cylindrical wall 12a. Since the foreign particle j that has entered the inside of the lower separation wall 12 is also swirled by centrifugal force, it is discharged from the discharge hole 12c to the outside of the lower separation wall 12 using swirl flow. The discharge hole 12c may also be provided in the bottom wall 12b. The lower separation wall 12 is provided with a support portion 12d provided downward in the center of the bottom wall 12b. The support portion 12d is passed through a through hole 12h provided in the center portion of the support plate 12e supported between the lower end surface of the cylindrical portion 2e and the step portion formed at the upper end portion of the inverted conical portion 2f. Thus, a nut 12f is screwed into a screw portion provided on the outer periphery of the support portion 12d, and the lower separation wall 12 itself is fixed. As shown in FIG. 8, the support plate 12e is provided with four notches 12g, and the foreign particles j collected on the outer periphery of the cylindrical portion 2e are resistant to falling toward the inverted conical portion 2f. Is to reduce as much as possible.

なお、下方分離壁12は、図2及び図8に示すように、上記のように支持部12dが円筒状部2eと逆円錐状部2fとの間に挟まれるようにして固定されるのに限らず、円筒状部2eに固定されるなどしてもよい。また、円筒壁12aおよび底部壁12bの形状や位置は特に限定されず、筒状排出管延長部7およびサイクロン分離部11の形状や位置等に応じて異物粒子jの分離効率が高くなるように適宜決定すればよい。また、必ずしも底部壁12bを設けるのに限らず、円筒壁12aを設けるだけでも、異物粒子jがサイクロン分離部11の下端から内周側に回り込むのを防止する効果をある程度得ることはできる。   2 and 8, the lower separation wall 12 is fixed so that the support portion 12d is sandwiched between the cylindrical portion 2e and the inverted conical portion 2f as described above. Not limited to this, it may be fixed to the cylindrical portion 2e. Further, the shapes and positions of the cylindrical wall 12a and the bottom wall 12b are not particularly limited, and the separation efficiency of the foreign particles j is increased according to the shapes and positions of the cylindrical discharge pipe extension portion 7 and the cyclone separation portion 11. What is necessary is just to determine suitably. In addition, the provision of the cylindrical wall 12a is not limited to the provision of the bottom wall 12b, and the effect of preventing foreign particles j from flowing from the lower end of the cyclone separation unit 11 to the inner peripheral side can be obtained to some extent.

本体部2aの上面には、油分等の比較的比重の軽い浮上物(例えば、比重の小さい異物粒子、油成分、浮遊カーボン、浮遊ゴミ等であり、以下浮上物と称す)を回収するための浮上物排出口25が設けられている。なお、側面に接線方向から貫通して開口するように設けても良い。   On the upper surface of the main body 2a, a floating material having a relatively low specific gravity such as oil (for example, foreign particles having a low specific gravity, oil components, floating carbon, floating dust, etc., hereinafter referred to as a floating material) is collected. A floating object discharge port 25 is provided. In addition, you may provide in a side surface so that it may penetrate and open from a tangential direction.

また、サイクロン式分離除去装置1としては、必ずしも浮上物排出口25を備えず、遠心分離による異物粒子jの除去などを主とするようにしてもよい。   Further, the cyclone separation / removal device 1 does not necessarily include the floating material discharge port 25, and may be mainly used for removal of foreign particles j by centrifugation.

浄化後の被処理流体が排出される筒状排出管6の下流には、浄化後の被処理流体の流量、および/または圧力を調整する流量調整バルブ31が設けられている。一方、遠心分離された異物粒子jの排出口4の下流には、異物粒子jと伴に排出される被処理流体の流量、および/または圧力を調整する流量調整バルブ32が設けられている。   A flow rate adjusting valve 31 for adjusting the flow rate and / or pressure of the treated fluid after purification is provided downstream of the cylindrical discharge pipe 6 from which the treated fluid after purification is discharged. On the other hand, a flow rate adjusting valve 32 for adjusting the flow rate and / or pressure of the fluid to be processed discharged together with the foreign particle j is provided downstream of the outlet 4 for the foreign particle j after being centrifuged.

−異物粒子分離装置1の動作−
以上のように構成された異物粒子分離装置1における異物粒子jの分離回収動作について説明する。
-Operation of foreign particle separation apparatus 1-
The operation of separating and collecting foreign particles j in the foreign particle separation apparatus 1 configured as described above will be described.

先ず、異物粒子jを含む被処理流体が、高速で、導入口3(図2〜図4参照)からサイ
クロン式処理容器2内に導入される。導入された被処理流体は、該サイクロン式処理容器2の内周面2hの旋回筒状部2cに沿って旋回運動することで旋回流が生じる。ここで、被処理流体中に含まれる比重の小さい浮上物は、これを浮上させようとする浮力によって、サイクロン式処理容器2内の上部に浮上集約されることとなる。この浮上集約された浮上物は、被処理流体が筒状排出管6周りに旋回流動する過程で、逆円錐状部2c1の円錐形状によって上方向への流れが促進され、サイクロン式処理容器2内の上部に浮上集約されることとなる。そして、浮上物排出口25からサイクロン式処理容器2の外に排出される。一方、浮上物排出口25に流入しなかった残りの流体(つまり比重の小さい浮上物が除去された被処理流体)は、旋回しながら下降し、遠心力が作用するとともに、加えて、筒状排出管6と筒状排出管延長部7との螺合部に形成された膨出部7aの作用によって外周方向に向かう力が作用する。特に、膨出部7aに形成された第1螺旋溝71により旋回流が促進される。それによって、比重が比較的大きな異物粒子jは、集中的に外周方向に移動し、流入口20aからバイパス流路20に流れ込む。これにより、例えば50%程度の異物粒子jが除去される。
First, the fluid to be processed including the foreign particles j is introduced into the cyclone processing container 2 from the introduction port 3 (see FIGS. 2 to 4) at high speed. The introduced fluid to be treated is swirled along the swirling cylindrical portion 2c on the inner peripheral surface 2h of the cyclonic processing vessel 2 to generate a swirling flow. Here, the levitated matter having a small specific gravity contained in the fluid to be treated is levitated and concentrated on the upper part in the cyclone type processing container 2 by the buoyancy that causes the levitated substance to levitate. The floated and aggregated float is a process in which the fluid to be treated swirls around the cylindrical discharge pipe 6, and the upward flow is promoted by the conical shape of the inverted conical portion 2 c 1. Will be levitated and concentrated at the top of And it is discharged | emitted out of the cyclone type processing container 2 from the floating material discharge port 25. FIG. On the other hand, the remaining fluid that has not flowed into the floating material discharge port 25 (that is, the fluid to be treated from which the floating material having a small specific gravity has been removed) descends while turning, and centrifugal force acts, and in addition, a cylindrical shape Due to the action of the bulging portion 7a formed at the threaded portion between the discharge pipe 6 and the cylindrical discharge pipe extension portion 7, a force directed toward the outer periphery acts. In particular, the swirl flow is promoted by the first spiral groove 71 formed in the bulging portion 7a. Thereby, the foreign particles j having a relatively large specific gravity move intensively in the outer peripheral direction and flow into the bypass channel 20 from the inflow port 20a. Thereby, for example, about 50% of the foreign particles j are removed.

残りの被処理流体は、仕切り壁9bの内周側から下方に向けて、旋回下降流動し、筒状排出管延長部7の外周に形成された第2螺旋溝72によって旋回速度が増速される。そこで、上記流入口20aからバイパス流路20に持ち込まれなかった比較的小さな異物粒子jは、より強い遠心力が作用して径方向外側に移動し、下降する。旋回流動しながらさらに下降すると、被処理流体の旋回半径は、突出壁9と筒状排出管延長部7のくびれ部7bとによって縮径し、異物粒子jには一層強い遠心力が作用する。被処理流体が突出壁9よりも下方に下降すると、この被処理流体の中の比較的比重の重い異物粒子jは、上記遠心力の影響により旋回筒状部2dのテーパー壁13のほうに分離移動し、異物粒子jが極めて少なくなった比較的クリーンな流体は筒状排出管延長部7の外周近くに集まる。テーパー壁13に集まる異物粒子jは、再度内周側に移動しにくいので、被処理流体が旋回しながら下降流動するにつれて徐々に外周側に集約され、内周側の清浄な被処理流体中に異物粒子が混入する可能性が低くなる。この異物粒子jは、テーパー壁13に沿って下降し、テーパー壁13の下端部と内向き壁14との間で集まって旋回するようになる。そして、第2傾斜溝22に導かれながら入口16aから案内通路部16に流れ込み、出口16bからサイクロン分離部11の下方に移動する。テーパー壁13より下側に移動する比較的クリーンな被処理流体は更に旋回しながら下降するので、この旋回下降に伴って、更に異物粒子jが分離されて外側に移動する。この移動した異物粒子jは、円錐状部15に沿って更に外側に移動しながら下降することで、筒状排出管延長部7の外周を沿って下降する被処理流体は更にクリーンになる。ここで、異物粒子jが極めて少なくなった比較的クリーンな流体と表現した理由は、例えば1μm〜5μmの異物粒子が、軽いためにクリーンな流体と共に筒状排出管延長部7に導かれることがあり、僅かに異物粒子が含まれている可能性があるからである。比較的クリーンな流体は、筒状排出管延長部7の下端部に形成された傾斜縮小部7fに沿って下降し、筒状排出管延長部7の下端部で逆向きに方向を変えて、案内傾斜部7gを通って流体排出口7hに導かれる。流体排出口7hから筒状排出管延長部7および筒状排出管6を通ってスーパクリーンタンク104へと供給される。この向きを変える流れの中で、被処理流体は旋回下降しているので、クリーンな液に対して相対的に比重のある1μm〜5μmの異物粒子は下方位置側に移動する傾向にあるので、下方分離壁12の中にたまるようになる。   The remaining fluid to be processed swirls and flows downward from the inner peripheral side of the partition wall 9b, and the swirl speed is increased by the second spiral groove 72 formed on the outer periphery of the cylindrical discharge pipe extension 7. The Therefore, relatively small foreign particles j that have not been brought into the bypass channel 20 from the inflow port 20a move outward in the radial direction due to a stronger centrifugal force, and descend. When the fluid is further lowered while swirling, the swirling radius of the fluid to be treated is reduced by the protruding wall 9 and the constricted portion 7b of the cylindrical discharge pipe extension portion 7, and a stronger centrifugal force acts on the foreign particle j. When the fluid to be treated descends below the protruding wall 9, the foreign particles j having a relatively high specific gravity in the fluid to be treated are separated toward the tapered wall 13 of the swiveling cylindrical portion 2d due to the centrifugal force. The relatively clean fluid that has moved and has very few foreign particles j gathers near the outer periphery of the cylindrical discharge pipe extension 7. The foreign particles j gathering on the tapered wall 13 are unlikely to move to the inner peripheral side again, and therefore gradually gathered to the outer peripheral side as the fluid to be processed descends and flows while swirling, and into the clean fluid to be processed on the inner peripheral side. The possibility of contamination by foreign particles is reduced. The foreign particle j descends along the tapered wall 13 and gathers and turns between the lower end portion of the tapered wall 13 and the inward wall 14. And it flows into the guide passage part 16 from the inlet 16a while being guided to the second inclined groove 22, and moves downward from the cyclone separator 11 from the outlet 16b. Since the relatively clean fluid to be processed that moves downward from the tapered wall 13 further descends while swirling, the foreign particles j are further separated and moved outward as the swirling descends. The moved foreign particle j is lowered while moving further outward along the conical portion 15, so that the fluid to be treated that descends along the outer periphery of the tubular discharge pipe extension 7 becomes even cleaner. Here, the reason why it is expressed as a relatively clean fluid in which the foreign particle j is extremely small is that, for example, the foreign particle of 1 μm to 5 μm is guided to the cylindrical discharge pipe extension 7 together with the clean fluid because it is light. This is because there is a possibility that foreign particles are slightly included. The relatively clean fluid descends along the inclined reduced portion 7f formed at the lower end of the cylindrical discharge pipe extension 7, and changes direction in the opposite direction at the lower end of the cylindrical discharge pipe extension 7. It is guided to the fluid discharge port 7h through the guide inclined portion 7g. The fluid is discharged from the fluid discharge port 7h through the cylindrical discharge pipe extension 7 and the cylindrical discharge pipe 6 to the super clean tank 104. Since the fluid to be treated is swirling and descending in the flow changing the direction, the foreign particles of 1 μm to 5 μm having a specific gravity relative to the clean liquid tend to move to the lower position side. It accumulates in the lower separation wall 12.

また、このような下方分離壁12が設けられていることにより、旋回流動の遠心力によって案内通路部16を通ってサイクロン分離部11の下端部11aに移動した異物粒子jやバイパス流路20を通ってサイクロン分離部11の下端部11aに移動した異物粒子j等がサイクロン分離部11の下端でサイクロン分離部11の内周側に回り込むことが、円筒壁12aおよび底部壁12bによって阻止されるので、異物粒子jがクリーンな被処理流体に混入して流体排出口7hから排出されるのをより確実に防止することができる。また、円錐状部15のほうに移動した異物粒子jが、円筒壁12aの内周側(筒状排出管延長部7の流体排出口7hの方向)に移動することを阻止することもできる。   In addition, by providing such a lower separation wall 12, the foreign particle j and the bypass flow path 20 that have moved to the lower end portion 11 a of the cyclone separation section 11 through the guide passage section 16 due to the centrifugal force of the swirling flow. The cylindrical wall 12a and the bottom wall 12b prevent foreign particles j and the like that have passed through and moved to the lower end 11a of the cyclone separator 11 from entering the inner peripheral side of the cyclone separator 11 at the lower end of the cyclone separator 11. Therefore, it is possible to more reliably prevent the foreign particles j from being mixed into the clean fluid to be discharged and discharged from the fluid discharge port 7h. Further, it is possible to prevent the foreign particle j moving toward the conical portion 15 from moving toward the inner peripheral side of the cylindrical wall 12a (in the direction of the fluid discharge port 7h of the cylindrical discharge pipe extension 7).

円筒状部2eの下端外周から逆円錐状部2fの上端部に分離集約された異物粒子jは、いずれ団塊状になってその自重により逆円錐状部2fの傾斜面に沿って落下し、円錐状部2え及び逆円錐状部2fを通って、排出口4から排出され、排出された異物粒子jは、図示しない回収容器内に回収される。   The foreign particles j separated and aggregated from the outer periphery of the lower end of the cylindrical part 2e to the upper end of the inverted conical part 2f eventually become a nodule and fall along the inclined surface of the inverted conical part 2f by its own weight. The foreign particles j discharged from the discharge port 4 through the cylindrical portion 2 and the inverted conical portion 2f are recovered in a recovery container (not shown).

上記のように、サイクロン式処理容器2に流入した被処理流体に含まれる比重が比較的大きな異物粒子jは、まずバイパス流路20で分離されて、サイクロン分離部11を通らないルートでサイクロン分離部11の下端面11aに導かれる。それゆえ、サイクロン分離部11での分離は、比較的比重の軽い異物粒子jを分離するように設定できるので、例えば、その下流側の旋回筒状部2d、筒状排出管延長部7の内外径や第2第2螺旋溝72のリード角などを比重の小さな磁性粒子の除去に適するように設定することができ、全体として、種々の比重の磁性粒子jが混在する被処理流体に対する除去効率を大幅に高めることが容易にできる。   As described above, the foreign particles j having a relatively large specific gravity contained in the fluid to be processed flowing into the cyclonic processing container 2 are first separated by the bypass flow path 20 and separated by the cyclone separation route through the cyclone separation unit 11. Guided to the lower end surface 11 a of the part 11. Therefore, since the separation in the cyclone separation part 11 can be set so as to separate the foreign particles j having a relatively low specific gravity, for example, the inside and outside of the swivel tubular part 2d and the tubular discharge pipe extension part 7 on the downstream side thereof. The diameter and the lead angle of the second second spiral groove 72 can be set so as to be suitable for removing magnetic particles having a small specific gravity, and as a whole, the removal efficiency with respect to the fluid to be treated in which magnetic particles j having various specific gravity are mixed. Can be greatly increased.

《発明の実施形態2》
異物粒子分離装置1の他の例について、図9及び図10に基づいて説明する。実施形態2の異物粒子分離装置1は、実施形態1の異物粒子分離装置1と比べて、主として、サイクロン分離部11の構造が異なる。実施形態2では、実施形態1と同じ部位の説明は省略し異なる部位のみ説明し、説明を簡略化する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
Another example of the foreign particle separator 1 will be described with reference to FIGS. The foreign particle separation apparatus 1 of the second embodiment is mainly different from the foreign particle separation apparatus 1 of the first embodiment in the structure of the cyclone separation unit 11. In the second embodiment, description of the same parts as those in the first embodiment is omitted, and only different parts are described, and the description is simplified.

実施形態2では、突出壁9の仕切り壁9bの内周面が、滑らかな形状で絞られており、その延長線上で、サイクロン分離部11の旋回筒状部2dの上端部に設けられた内周面2d1に繋がっている。内周面2d1の長さは僅かであり、直ぐに内径が小さい内周面2d2になっており、内周面2d2の下端部に円錐状部15が設けられている。内周面2d2は、全長さの約2/3の長さに亘って設けられている。案内通路部56が、内周面2d2に半径方向外側に向かって約7〜10°の傾斜角度で、180°間隔で2ヶ所で設けられている。案内通路部56の入口56aは内周面2d1と内周面2d2の段差部から内周面2d2の長さに亘って大きく開けられており、案内通路部56の出口56bは、サイクロン分離部11の下端部11aに開口されており、遠心力で案内通路部56内に移動した異物粒子jをサイクロン分離部11の下端部11aに速やかに導くようになっている。   In the second embodiment, the inner peripheral surface of the partition wall 9b of the protruding wall 9 is narrowed in a smooth shape, and the inner wall provided on the upper end portion of the swiveling cylindrical portion 2d of the cyclone separating portion 11 on the extended line. It is connected to the peripheral surface 2d1. The length of the inner peripheral surface 2d1 is slight, and the inner peripheral surface 2d2 has a small inner diameter immediately. A conical portion 15 is provided at the lower end of the inner peripheral surface 2d2. The inner peripheral surface 2d2 is provided over a length of about 2/3 of the total length. Guide passage portions 56 are provided at two locations on the inner peripheral surface 2d2 at intervals of 180 ° with an inclination angle of about 7 to 10 ° toward the outside in the radial direction. The inlet 56a of the guide passage 56 is wide open from the step between the inner peripheral surface 2d1 and the inner peripheral surface 2d2 to the length of the inner peripheral surface 2d2, and the outlet 56b of the guide passage 56 is formed in the cyclone separating portion 11. The foreign particle j that has moved into the guide passage 56 by centrifugal force is promptly guided to the lower end 11a of the cyclone separator 11.

なお、第1螺旋溝71、第2螺旋溝72の断面形状は、楔形に限らず、角形や円弧状などに形成してもよい。   The cross-sectional shapes of the first spiral groove 71 and the second spiral groove 72 are not limited to the wedge shape, and may be formed in a square shape or an arc shape.

なお、上記実施形態では、案内通路部16,56は、溝として設けたが、溝に限らず、貫通孔の通路として形成しても良い。   In addition, in the said embodiment, although the guide channel parts 16 and 56 were provided as a groove | channel, you may form as a channel | path of not only a groove | channel but a through-hole.

案内通路部及びバイパス流路は、各2つずつ設けたが、この数に限られるものではなく、被処理流体の種別や流量等によって適切に選定すればよいものであって、多くしても、逆に少なくしても良い。   Two guide passage portions and two bypass flow passages are provided. However, the number of the guide passage portions and the bypass flow passages is not limited to this number, and may be appropriately selected depending on the type or flow rate of the fluid to be treated. Conversely, it may be less.

実施形態1と実施形態2とを組み合わせても良い。   The first embodiment and the second embodiment may be combined.

1 異物粒子分離装置
2 サイクロン式処理容器
2a 本体部
2b 流体渦流部
2c 旋回筒状部
2c1 逆円錐状部
2c2 円錐状部
2d 旋回筒状部
2e 円筒状部
2f 逆円錐状部
2g 円錐状部
2h 内周面
2i 外周面
2j 側壁部
3 導入口
4 排出口
5 円筒外筒
5a フランジ部
6 筒状排出管
7 筒状排出管延長部
7a 膨出部
7b くびれ部
7c 拡径部
7d くびれ部
7e 拡径部
7f 傾斜縮小部
7g 案内傾斜部
7h 流体排出口
8 Oリング
9 突出壁
9a 上面
9b 仕切り壁
10 ボルト
11 サイクロン分離部
11a 下端面
12 下方分離壁
12a 円筒壁
12b 底部壁
12c 排出孔
12d 支持部
12e 支持プレート
12f ナット
12g 切り欠け部
12h 貫通孔
13 テーパー壁
14 内向き壁
15 円錐状部
16 案内通路部
16a 入口
16b 出口
20 バイパス流路
20a 流入口
20b 流出口
21 第1傾斜溝
22 第2傾斜溝
71 第1螺旋溝
72 第2螺旋溝
25 浮上物排出口
31 流量調整バルブ
32 流量調整バルブ
100 被処理流体浄化システム
101 工作機械
102 ダーティタンク
103 ダスト分離用タンク
104 スーパクリーンタンク
105 ポンプ
107 ダストボックス
108 ダスト分離装置
j 異物粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foreign material particle separation apparatus 2 Cyclone-type processing container 2a Main-body part 2b Fluid swirl part 2c Swirling cylindrical part 2c1 Reverse cone-shaped part 2c2 Conical part 2d Swirling cylindrical part 2e Cylindrical part 2f Reverse cone-shaped part 2g Conical part 2h Inner peripheral surface 2i Outer peripheral surface 2j Side wall 3 Inlet 4 Discharge 5 Cylindrical outer cylinder 5a Flange 6 Cylindrical discharge pipe 7 Cylindrical discharge pipe extension 7a Swelling part 7b Constriction part 7c Constriction part 7d Constriction part 7e Expansion Diameter portion 7f Inclination reduction portion 7g Guide inclination portion 7h Fluid discharge port 8 O-ring 9 Projection wall 9a Upper surface 9b Partition wall 10 Bolt 11 Cyclone separation portion 11a Lower end surface 12 Lower separation wall 12a Cylindrical wall 12b Bottom wall 12c Discharge hole 12d Support portion 12e Support plate 12f Nut 12g Notch 12h Through hole 13 Taper wall 14 Inward wall 15 Conical part 16 Guide passage part 16a Inlet 16b Outlet 20 Ipass channel 20a Inlet 20b Outlet 21 First inclined groove 22 Second inclined groove 71 First spiral groove 72 Second spiral groove 25 Floating object discharge port 31 Flow rate adjusting valve 32 Flow rate adjusting valve 100 Fluid purification system 101 Workpiece Machine 102 Dirty tank 103 Dust separation tank 104 Super clean tank 105 Pump 107 Dust box 108 Dust separation device j Foreign particles

Claims (13)

異物粒子を含む被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させ、その旋回下降流動によって生じる遠心力により被処理流体中の異物粒子を分離して下方の異物粒子の排出口から排出するサイクロン式処理容器と、
上記サイクロン式処理容器の中心部にて上下方向に延び、下端に該サイクロン式処理容器の内部に開口する開口部を有し、浄化後の被処理流体を該サイクロン式処理容器の上方から該サイクロン式処理容器外へと導く排出管と、
を備えた異物粒子分離装置であって、
上記サイクロン式処理容器の上側の内周壁に開口され、被処理流体が旋回流になって該サイクロン式処理容器内に導入される導入口と、
該導入口の下方位置に該内周壁から内周方向に向かって突出し、下方向への被処理流体の流路を狭める突出壁と、
該突出壁から下側の内周壁に、該排出管の該開口部の下方位置まで伸びて設けられた旋回筒状部を備えるサイクロン分離部と、
該サイクロン分離部の該旋回筒状部をバイパスして該突出壁の上面と該サイクロン分離部の下端部とを連通するように設けられたバイパス流路と、
入口を該旋回筒状部の旋回表面に有し、出口を該サイクロン分離部の該下端部に有し、半径方向外側で且つ下方に向かって設けられ、該旋回筒状部の該旋回表面側に集まる異物粒子を下方に案内する複数の案内通路部と、
を有することを特徴とする異物粒子分離装置。
A cyclone in which the fluid to be treated containing foreign particles is swirled and lowered along the inner peripheral surface, and the foreign particles in the fluid to be treated are separated by a centrifugal force generated by the swirling and descending flow and discharged from the lower foreign particle discharge port. A processing container;
The cyclone type processing container has an opening that extends in the vertical direction at the center of the cyclone type processing container and that opens at the lower end inside the cyclone type processing container. A discharge pipe leading out of the processing container,
A foreign matter particle separation device comprising:
An inlet that is opened in the inner peripheral wall on the upper side of the cyclonic processing container and into which the fluid to be treated is swirled and introduced into the cyclonic processing container;
A projecting wall that projects from the inner peripheral wall toward the inner peripheral direction at a position below the inlet, and narrows the flow path of the fluid to be processed in the downward direction;
A cyclone separation part comprising a swirling cylindrical part provided extending from the protruding wall to the lower inner peripheral wall to a position below the opening of the discharge pipe;
A bypass flow path provided so as to bypass the swivel cylindrical portion of the cyclone separating portion and communicate the upper surface of the projecting wall and the lower end portion of the cyclone separating portion;
It has an inlet on the swiveling surface of the swivel cylindrical part, has an outlet on the lower end part of the cyclone separation part, and is provided radially outward and downward, and on the swivel surface side of the swirl cylindrical part A plurality of guide passage portions for guiding the foreign particles gathered in the downward direction;
A foreign particle separation apparatus comprising:
請求項1の異物粒子分離装置において、
上記案内通路部は、溝部からなることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to claim 1,
The foreign substance particle separation device, wherein the guide passage part is composed of a groove part.
請求項1の異物粒子分離装置において、
上記案内通路部は、貫通路からなることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to claim 1,
The foreign matter particle separation device, wherein the guide passage portion is formed of a through passage.
請求項1ないし3のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該サイクロン分離部の該旋回筒状部の該旋回表面に、下方に向けて徐々に拡径するテーパー壁が設けられ、該テーパー壁の下端部から、内周方向に向かって伸びた内向き壁を備えることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An inward wall extending from the lower end portion of the tapered wall toward the inner circumferential direction is provided with a tapered wall that gradually increases in diameter downward on the turning surface of the turning cylindrical portion of the cyclone separating portion. A foreign particle separation apparatus comprising:
請求項4に記載の異物粒子分離装置において、
該案内通路部の該入口が、該テーパー壁の該下端部を含んで、該テーパー壁の一部と該内向き壁の一部を含むことを特徴とする異物粒子分離装置。
In the foreign particle separation apparatus according to claim 4,
The foreign substance particle separation device, wherein the inlet of the guide passage portion includes the lower end portion of the tapered wall and includes a part of the tapered wall and a part of the inward wall.
請求項1ないし5のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該バイパス流路の該上面には、該上面に設けられた該流入口に向かって徐々に深くなった第1傾斜溝が、円周方向に向かって設けられていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The upper surface of the bypass flow path is provided with a first inclined groove that gradually becomes deeper toward the inflow port provided on the upper surface, and is provided in a circumferential direction. Separation device.
請求項1ないし6のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該サイクロン分離部の該旋回筒状部の該旋回表面には、該案内通路部の該入口に向かって徐々に深くなった第2傾斜溝が、円周方向に向かって設けられていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A second inclined groove that gradually becomes deeper toward the inlet of the guide passage portion is provided in the circumferential direction on the turning surface of the turning cylindrical portion of the cyclone separating portion. A foreign particle separation device characterized.
請求項1ないし7のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該サイクロン分離部の下端部であって、該排出管の開口部に対向する位置には、下方ほど拡径する円錐状部が形成されていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A foreign particle separation apparatus characterized in that a conical portion having a diameter increasing toward the lower side is formed at a lower end portion of the cyclone separation portion and facing the opening of the discharge pipe.
請求項1ないし8のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該旋回筒状部の該旋回表面に対向する該排出管の外周面に、第1螺旋溝が形成されていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A foreign particle separating apparatus, wherein a first spiral groove is formed on an outer peripheral surface of the discharge pipe facing the swirling surface of the swirling cylindrical portion.
請求項1ないし9のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該導入口と該突出壁との間に相当する位置であって、該排出管の外周面に突出部が設けられ、該突出部に第2螺旋溝が形成されていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A foreign matter having a position corresponding to between the introduction port and the protruding wall, wherein a protrusion is provided on the outer peripheral surface of the discharge pipe, and a second spiral groove is formed in the protrusion. Particle separator.
請求項1ないし10のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該排出管の下方位置であって、該開口部に対向する位置に、底面、該底面から立ち上がった囲い壁及び該囲い壁の下端に開口した排出孔からなる下方分離壁が設置されていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A lower separation wall comprising a bottom surface, an enclosure wall rising from the bottom surface, and an exhaust hole opened at the lower end of the enclosure wall is installed at a position below the discharge pipe and facing the opening. A foreign particle separation apparatus characterized by the above.
請求項1ないし11のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
該排出管の下流側、および該排出口の下流側の少なくとも一方に、流量および圧力の少なくとも一方を調整するバルブが設けられていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A foreign particle separation apparatus, wherein a valve for adjusting at least one of a flow rate and a pressure is provided on at least one of the downstream side of the discharge pipe and the downstream side of the discharge port.
請求項1ないし12のいずれか1つの異物粒子分離装置において、
上記サイクロン式処理容器における、被処理流体の導入口が設けられている位置の上方位置に、サイクロン式処理容器の上部に浮上した浮上物を回収して排出する浮上物排出口が設けられていることを特徴とする異物粒子分離装置。
The foreign particle separation apparatus according to any one of claims 1 to 12,
In the cyclone processing vessel, a floating material discharge port is provided at a position above the position where the inlet for the fluid to be processed is provided to collect and discharge the floating material that has floated above the cyclone processing vessel. A foreign particle separation apparatus characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021006340A (en) * 2019-09-18 2021-01-21 長谷川 誠 Cyclone device which employs centrifugal separation method

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