JP2562392Y2 - スパイラル状回転板を設けた連続固液分離装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、工作機械等より排出す
る切粉、金属粉等の懸濁物と切削物、破砕物等の粒状物
を含むクーラント等の液体より、または水処理装置等の
処理対象である砂、泥等の懸濁物と砂利、石等の粒状物
を含む上下水や廃水等の液体より、あるいは金属加工装
置において発生する金、プラチナ等の貴金属の粉体等の
懸濁物と切削物、破砕物等の粒状物を含む洗浄液等の液
体より、これらの懸濁物と粒状物（以下固体という）を
分離する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固液分離するには、分離装置にス
クリーンや多孔板等を付設し、これによって原液中の懸
濁物の分離を行っていたが、スクリーンや多孔板等の一
度設定したスリットや孔径を簡単に調節できるものはな
く、またスクリーンや多孔板等に固体が付着、蓄積して
目詰まりをする結果、分離処理が不可能になることが多
く、その度に分離処理を中断してスクリーンや多孔板等
の洗浄を行う必要が生じ、場合によると装置の解体を伴
い手間がかかり、またスクリーンや多孔板等の洗浄が繁
雑で、時間を要する等、分離処理効率が悪くなるという
欠点があった。

【０００３】また、分離装置に螺旋状分離体を挿填し、
螺旋状分離体の外側面に原液を加圧供給し、固体を螺旋
状分離体の外側面に捕捉して分離するとともに、分離液
を螺旋状分離体の外側面の分離間隙より内部に流入さ
せ、螺旋状分離体の外部に集液することによって、原液
中の固体の分離を行っていたが、螺旋状分離体の外側面
や分離間隙に固体が付着、蓄積して目詰まりをする結
果、分離処理が不可能になり、前述した場合と同様の欠
点を有することには変わりなかった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、分離体の分
離間隙を簡単に設定、調節して固液分離の分離容量、分
離精度を高め、また螺旋状分離体を振動させることによ
って固体の剥離、除去を促進して固体による目詰まりを
防止し、さらに分離装置の運転を中断して螺旋状分離体
の洗浄をすることなく、液体より固体を連続して分離し
て固液分離処理効率を向上させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、弾力性のある
金属線または合成樹脂線等を螺旋状に巻いて巻線の間に
分離間隙を有する螺旋状分離体とし、この螺旋状分離体
を、上部に固体流出管を、また下部に原液流入管を設け
た分離装置内に、その両端を閉鎖するように、分離装置
の内側面と間隔をおいて設置し、この螺旋状分離体の下
端の分離液の流出口を、分離装置の下部に設けた分離液
流出管と接続し、さらに螺旋状分離体に振動を与えるス
パイラル状回転板を、螺旋状分離体の外側面に近接させ
て回転可能に螺旋状分離体に挿着し、そして固体を含む
原液を分離装置の内側面と螺旋状分離体の外側面の間に
加圧供給し、固体を螺旋状分離体の各分離間隙および外
側面に捕捉、分離し、スパイラル状回転板によって固体
を分離装置に設けた固体流出管へ搬出するするととも
に、分離液を螺旋状分離体の各分離間隙より螺旋状分離
体の内部に流入させ、螺旋状分離体の流出口を経由して
分離装置に設けた分離液流出管に集液するスパイラル状
回転板を設けた連続固液分離装置に関するものである。

【０００６】また本考案は、前述したスパイラル状回転
板を、螺旋状分離体に対して偏心させ、かつ螺旋状分離
体の外側面に近接させて、螺旋状分離体に回転可能に挿
填することにのよって、螺旋状分離体に大きな振動を与
えるとともに、分離した固体を分離装置に設けた固体流
出管へ搬出するスパイラル状回転板を設けた連続固液分
離装置に関するものである。さらに本考案は、前述した
螺旋状分離体に、加圧した原液、分離液または加圧空気
あるいは両者を吹き付け、旋状分離体の各分離間隙およ
び外側面に付着、蓄積する固体を短時間に剥離するスパ
イラル状回転板を設けた連続固液分離装置に関するもの
である。

【０００７】

【実施例】図１は、分離装置１内に、スパイラル状回転
板３を螺旋状分離体２に回転可能に挿填した状態を示す
断面図で、螺旋状分離体２は、例えばサブゼロ硬化処理
をして弾力性に富んだステンレス鋼線を螺旋状、すなわ
ちコイルスプリング状に巻き、巻線の間に分離間隙７を
形成したものである。この分離間隙７は、その儘あるい
は引っ張ったり、押し付けたりして、任意の幅に簡単、
容易に設定、調整できるのであるので、種々の固液分離
目的に応じて適宜決定する。螺旋状分離体２は、原液よ
り固体を分離するもので、原液を螺旋状分離体２の外側
面６に加圧供給し、固体を螺旋状分離体２の分離間隙
７、外側面８で分離するとともに、分離液を螺旋状分離
体２の分離間隙７より螺旋状分離体２の内部に流入させ
て集液するものである。

【０００８】螺旋状分離体２の種類としては、引っ張っ
て巻線の分離間隙７を一定の幅に設定する引きばねタイ
プ（間隔の保持性は高い）、押し付けて巻線の分離間隙
７を一定の幅に設定する押しばねタイプ（放すと分離間
隙が広がるので逆洗を行うときに便利）、引っ張った
り、押し付けたりせずに、ねじって巻線の分離間隙７を
一定の幅に設定するねじりばねタイプ（装置内への取付
性がよい）の三種類があり、いずれの螺旋状分離体２も
弾力性（振動性）があるが、特に、ねじりばねタイプの
ものが、自然体であるので弾力性に富んでいる。また螺
旋状分離体２の巻線の巻方には、右巻と左巻の二種類が
ある。

【０００９】螺旋状分離体２の材質としては、前述した
サブゼロ硬化処理をたステンレス鋼線が弾力性に富んで
る点で最適であるが、これ以外にも通常のステンレス鋼
線、合成樹脂の線、または鉄線に合成樹脂を被覆したも
の等の弾力性があって、物理的強度のあるものであれ
ば、どんなものでもよい。螺旋状分離体２の直径と長さ
は、液体中の固体の種類、固体濃度、分離目的、分離精
度等の処理条件に応じて適宜決定するが、通常の場合
は、直径としては１〜５０ｃｍ、長さとして１０〜５０
０ｃｍの範囲のものを用いるとよい。螺旋状分離体２を
形成する巻線の線径は１〜８ｍｍ程度が適当であり、ま
た固体を分離する螺旋状分離体２の巻線の間隔は０．５
〜５ｍｍ程度が適当であり、螺旋状分離体２の長さが同
じであれば，巻線の線径と間隔が小さいぼど分離面積が
大きくなり、分離精度もよくなるが、通液抵抗の増加に
よる分離流量の低下、目詰りの増加による分離容量の低
下、分離時間の短縮等の問題もあり、また巻線の線径と
間隔が大きいぼど、前述の場合と反対になるので、従っ
て、螺旋状分離体２の巻線の線径と間隔は、液体中の固
体の種類、固体濃度、分離目的、分離精度等の処理条件
を考慮して最適な範囲を決定することになる。

【図１】

【００１０】さらに、図２に示すように、分離装置１の
上部に固体流出管４を設けるとともに、同装置１の下側
部に原液流入管５を設け、この分離装置１内に、螺旋状
分離体２をその両端を閉鎖して、固定軸１２を介して分
離装置の内側面と間隔をおいて設置し、また螺旋状分離
体２の下端の分離液の流出口を、分離装置１の下部に設
けた分離液流出管６に接続する。そして、螺旋状分離体
２にはスパイラル状回転板３を、その内端が螺旋状分離
体２の外側面８に近接させて回転可能に挿着するが、こ
のスパイラル状回転板３は、螺旋状分離体２に振動を与
えて固体を剥離するとともに、分離装置１内に落下して
蓄積した固体を固体流出管４に搬出するものである。ス
パイラル状回転板３は、分離装置１に設けたモーター９
の回転軸１０に取り付けた固定板１１に接続するが、モ
ーター９以外の他の回転手段を用いてもさしつかえな
い。

【００１１】そして原液（クーラント廃液）を流入管５
より分離装置１の内側面と螺旋状分離体２の外側面の間
に圧入させると同時に、モーター９を駆動してスパイラ
ル状回転板３を回転させ、螺旋状分離体２の分離間隙７
を均等に調整し、この螺旋状分離体２の分離間隙７と外
側面８で原液中の固体を分離する。一方、螺旋状分離体
２の分離間隙７より螺旋状分離体２の内部に流入して集
液した分離液は、螺旋状分離体２の下端の流出口よに分
離装置１に設けた分離液流出管６を経て分離装置１の外
部に流出させ、分離液（クーラント）として貯留槽に貯
えて、必要に応じて再利用に供する。また螺旋状分離体
２の分離間隙７と外側面８側面に捕捉、付着した固体
は、スパイラル状回転板３による螺旋状分離体の振動の
ために、螺旋状分離体２の分離間隙７と外側面８より剥
離して分離装置１の底部に落下、蓄積して行くが、固体
の蓄積量がある程度になると、スパイラル状回転板３の
回転によって生ずる掻き上げ作用、サイクロン作用によ
り固体を効率よく固体流出管４へ搬出し、固体（スラッ
ジ）として分離装置１の外部に排出させる。

【図２】

【００１２】なお螺旋状分離体２をスパイラル状回転板
３で振動させる理由の一つは、螺旋状分離体２は、それ
自体、固体を分離する分離間隙７を有しているが、原液
の通液圧等によって分離間隙７が不均等になって偏り、
狭くなったり、広くなったりして固体の分離に悪影響が
生ずるすることがあるので、螺旋状分離体２に振動を与
えることにより、偏りを解して全側面に均等な分離間隙
７を確保することにある。また螺旋状分離体を振動させ
る理由の他の一つは、螺旋状分離体２に付着、蓄積した
固体を、螺旋状分離体２を振動させることにより剥離、
落下させることにある。スパイラル状回転板３の材質
も、前述した螺旋状分離体２の材質と同じものを用い、
そのスパイラルの間隔は、原液の固体の含有量が多く、
螺旋状分離体２に付着し易い固体が含まれている原液の
場合には、間隔が狭く、また原液の固体の含有量が少な
く、螺旋状分離体２に付着し難い固体が含まれている原
液の場合には広くなるが、通常の場合は、３〜１０ｃｍ
の間隔にすることになる。スパイラル状回転板３の回転
数は、10〜100 r.p.m であることが望ましく、時にはス
パイラル状回転板３の回転を間欠的に行ったり、または
一定期間ごとに逆回転させてもよい。

【００１３】なおスパイラル状回転板３は、図３に示す
ように、螺旋状分離体２に挿填するスパイラル状回転板
３の挿入口を中心に設けずに多少遍心させ、かつスパイ
ラル状回転板３の各羽根の挿入口の遍心位置を多少ずら
せると、螺旋状分離体２との接触度合いが大きくなり、
螺旋状分離体２が全体として波打つような強力な振動を
与えることができる。

【図３】

【００１４】なお原液の固体の含有量が多かったり、螺
旋状分離体２に付着し易い固体が含まれてい等の処理条
件においては、螺旋状分離体２の分離間隙７、外側面８
に付着、蓄積した固体をスパイラル状回転板３の回転だ
けでは剥離することができないこともあるので、このよ
うな時は、螺旋状分離体２の外側面８に加圧した原液ま
たは加圧空気あるいは両者によってを吹き付け、スパイ
ラル状回転板３の振動とともに固体を剥離すると、固体
の剥離性が格段によくなる。また固体の洗浄について
は、螺旋状分離体２の内部より外側面８に向けて、加圧
した分離液または加圧空気あるいは両者を逆流状態で吹
き付け、螺旋状分離体２の分離間隙７、外側面８に付
着、蓄積した固体をスパイラル状回転板３よる振動とと
もに剥離すると、最も固体の剥離性がよい。

【００１５】なお、固体の洗浄は、分離装置１と原液の
貯槽（図示せず）をポンプを付設した配管によって連通
し、貯槽に貯えた原液の一部をポンプによって螺旋状分
離体２に噴射すればよく、また空気の吹き付けは、加圧
空気の貯槽（図示せず）をバルブを付設した配管によっ
て連通し、貯槽に貯えた加圧空気の一部をバルブを開い
て螺旋状分離体２に空気を噴射すればよい。また原液と
空気とを同時に吹き付ける場合は、配管にエジェクター
を付設し、エジェクターより吸引した空気を原液ととも
に螺旋状分離体２に吹き付けてもかまわない。さらに分
離液を螺旋状分離体２に吹き付ける場合は、分離液の分
離液流出管６より加圧した分離液を螺旋状分離体２内に
逆流状態で吹き付け、螺旋状分離体２の分離間隙７より
逆噴射させればよい。これらの洗浄液の吹き付け速度は
1〜15ｍ／秒の範囲であれば十分であり、空気の吹き付
け速度は 30 〜 100ｍ／秒の範囲でかまわない。

【００１６】

【考案の効果】本考案によると、種々の固液分離の目的
に適合させて螺旋状分離体２の分離間隙７を、任意の幅
に簡単に設定、調整をきるので、分離容量、分離精度を
格段に向上させることが可能であり、また螺旋状分離体
２に付着、蓄積する固体を、螺旋状分離体２の振動によ
り、あるいは加圧した原液、分離液、空気等の併用によ
り、螺旋状分離体２に付着、蓄積した固体を容易に剥
離、除去できるため、螺旋状分離体２の固体による目詰
りがなく、固液分離を連続して長時間行うことが可能と
なるという利点もある。また、螺旋状分離体２に固体が
付着、蓄積することがないために、従来、固体による目
詰まりが発生した場合に、分離処理を中断して行ってい
た、装置の解体、螺旋状分離体２よりの固体の剥離、洗
浄等の時間と手間がかかる繁雑な洗浄作業が一切不要と
なり、分離処理効率が飛躍的に向上し、装置のランニン
グコストが安価になるメリットもある。さらに本考案
は、スパイラル状回転板３の回転によって生ずる掻き上
げ作用、サイクロン作用により、分離装置１の下部に落
下、蓄積した固体を効率よく固体流出管４へ搬出するこ
とができる。本考案の分離装置によると、工作機械等よ
り排出する切粉、金属粉等の懸濁物と切削物、破砕物等
の粒状物とを含むクーラント廃液よりクーラントを、ま
た鉄粉等の懸濁物と破砕物等の粒状物を含むエンジンオ
イル廃液よりエンジンオイルを、有価物として回収して
再利用でき、また金属加工装置において発生する金、プ
ラチナ等の貴金属粉体の懸濁物と貴金属切削物、破砕物
等の粒状物を含む洗浄液より金、プラチナ等の貴金属を
有価物として回収して再利用できるほか、水処理装置の
処理対象である砂、泥等の懸濁物と砂利、石等の粒状物
とを含む上下水や廃水より懸濁物、粒状物を除去して清
浄な処理水を得ることができる等、その他種々の固体と
種々の液体との分離を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の螺旋状分離体にスパイラル状回転板を
回転可能に取り付けた状態を示す断面図である。

【図２】本考案のスパイラル状回転板を回転可能に挿填
した螺旋状分離体を分離装置に設置した状態を示す断面
図である。

【図３】本考案の螺旋状分離体に挿填するスパイラル状
回転板の挿入口を遍心させた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 分離装置 ２ 螺旋状分離体 ３ スパイラル状回転板 ４ 固体流出管 ５ 原液流入管 ６ 固体流出管 ７ 分離間隙 ８ 外側面

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾力性のある金属線または合成樹脂線等
   を螺旋状に巻いて巻線の間に分離間隙を有する螺旋状分
   離体を、上部に固体流出管を設けるとともに側部に原液
   流入管を設けた分離装置の内側面と間隔をおいて設置
   し、また螺旋状分離体の下端の分離液の流出口を、分離
   装置の下部に設けた分離液流出管と接続し、さらに螺旋
   状分離体に振動を与えるスパイラル状回転板を、螺旋状
   分離体の外側面に近接させて回転可能に挿着し、固体を
   含む原液を分離装置の内側面と螺旋状分離体の外側面の
   間に加圧供給し、固体を螺旋状分離体の各分離間隙およ
   び外側面に捕捉、分離し、スパイラル状回転板によって
   固体を分離装置に設けた固体流出管へ搬出するするとと
   もに、分離液を螺旋状分離体の各分離間隙より螺旋状分
   離体の内部に流入させ、螺旋状分離体の流出口を経由し
   て分離装置に設けた分離液流出管に集液するスパイラル
   状回転板を設けた連続固液分離装置。
2. 【請求項２】 請求項１のスパイラル状回転板を、螺旋
   状分離体に対して偏心させて螺旋状分離体に回転可能に
   装填することによって、螺旋状分離体に大きな振動を与
   えるスパイラル状回転板を設けた連続固液分離装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２の螺旋状分離体
   に、加圧した原液、分離液または加圧空気あるいは両者
   を吹き付け、旋状分離体の各分離間隙および外側面に付
   着、蓄積する固体を短時間に剥離するスパイラル状回転
   板を設けた連続固液分離装置。