JP3017245U - 液体清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾過体に近づこうとする液中の浮遊粒子をあ
る程度沈降させることができ、濾過体に付着する粒子を
減少でき、濾過体の洗浄効率を高め、濾過効率を向上さ
せることができる液体清浄装置を得る。 【構成】 処理対象の汚液が注入される液槽１内に、無
端回動して金属粉等の沈積物を掻き出すスクレーパ２、
液中の浮遊粒子を濾過する略円筒状の濾過体１０とを備
えている。濾過体１０は、軸方向一端側が液槽内の液流
出口部において開口して回転するように配設されてお
り、この濾過体１０の近傍に、該濾過体と対向して投込
型の超音波振動子等よりなる超音波発射手段２０が配さ
れ、この超音波発射手段が、濾過体の直径より広幅の振
動面２１を有し、濾過体の直径より広い範囲にわたって
超音波を照射するように設けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、切削液等の汚液の中に混入している金属や非金属粉粒等の不純物を 連続的に分離除去し清浄化する液体清浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

切削液や研削液その他の水等の液中に混入する金属粉や非金属粒等の不純物を 分離除去し清浄化する装置としては多数の提案がなされている。

【０００３】 従来、一般には、スクレーパによる単なる掻上コンベヤ方式、或は舟底状に拡 げた濾紙または濾布上に汚液を注入して濾過する方式、あるいは前記掻上コンベ ヤ方式とウェッヂワイヤースクリーンによる濾過方式を併用したもの等が用いら れていた。

【０００４】 しかし、単なる掻上コンベヤ方式の場合は、汚液中の金属や非金属粉粒等の粒 子が槽底部に沈積したのを掻き出すだけであるため、浮遊粒子については排出浄 化の効果がなく、液体の浄化度が甚だ不良となる。また濾紙や濾布による濾過方 式の場合、濾紙は消耗品であり、また濾布もその強度は極めて弱く、駆動走行を 繰り返すことにより損傷を生ずることは極めて大であるという問題があった。

【０００５】 そのため、最近では、掻上コンベヤ方式とウェッヂワイヤースクリーンによる 濾過方式を併用した装置の使用が多くなっている。

【０００６】 従来のこの併用方式の装置は、トラフ状の液槽に注入された汚液に含まれてい る金属や非金属粉粒等の粒子が槽底部に沈積したものを、スクレーパコンベアに より掻上げて排出するとともに、沈降することなく液面や液中に浮遊する粒子を 清浄液タンクへ流出させないように、この粒子を濾過し除去する目的で、ウェッ ヂワイヤースクリーンを利用した濾過装置を設けている。

【０００７】 しかし、この場合、汚液中の粒子がウェッヂワイヤースクリーンに付着し、ウ ェッヂワイヤースクリーンに目詰りを生ぜしめ、連続した濾過作用を不可能にす る。そのため空圧或は機械的な振動機により振動を与えて、ウェッヂワイヤース クリーンの下面に付着して目詰り現象を惹起している粒子を叩き落し、目詰りを 防止するようにしている。そのために装置が大掛かりになり、しかもその効果は 充分でない。また単に機械的振動によりウェッヂワイヤースクリーンの目詰りを 防止するのには、ウェッヂワイヤースクリーンの目開き寸法にも自ずと限界があ り、非常に微小なる粒子の濾過除去は不可能であった。

【０００８】 そこで、本出願人は、濾過体を略円筒状にして、軸方向一端側が液槽内の液流 出口部において開口させて適宜駆動手段により回転するように配設し、この濾過 体の回転円周部に対し超音波を発射して付着粒子を脱落させる超音波発射装置を 設けて、濾過体に付着した粒子を効率よく脱落させて、目詰まりを防止するよう にした液体清浄装置を提案した（特願昭２−３０４７５２号）。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前記提案の装置においては、円筒状濾過体の付着粒子を脱落させる ための超音波発射装置における超音波発射の具体的手段が主に発射ホーンを用い るものであるため、発射ホーンを濾過体の外周面にかなり近接して配設しておく 必要があって、高い精度が要求され、製造が面倒になる。その上、超音波が濾過 体外周面の一部にのみ局部的に照射されるだけであるため、濾過体表面に付着し た粒子を払い落す効果しかなく、しかも濾過体に付着した粒子は濾過体の回転に より前記超音波照射位置に至るまでは除去されず、またはね飛ばされた粒子が再 度濾過体表面に付着することもあり、付着粒子の除去効率が劣ることになり、ま たそれだけ目詰りが生じ易くて濾過効率が低下し易くなる。

【００１０】 本考案は、上記に鑑みてなしたもので、汚液が濾過体を通過する際、濾過体に 近づこうとする液中の浮遊粒子をある程度沈降させることができて、濾過体に付 着する粒子を減少できるとともに、濾過体の表面に粒子が付着しても直ちに払い 落すことができ、その超音波発射による濾過体の洗浄効率を高め、以てその濾過 効率を向上させるようにした液体清浄装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、処理対象の汚液が注入される液槽内に、無端回動して金属粉等の沈 積物を掻き出すスクレーパと、液中の浮遊粒子を濾過する濾過体とを備えた液体 清浄装置であって、特に上記の課題を解決するために、濾過体は、略円筒状をな して軸方向一端側が液槽内の液流出口部において開口し、かつ適宜駆動手段によ り回転するように配設されており、この略円筒状の濾過体の近傍には、該濾過体 と対向して投込型の超音波振動子等よりなる超音波発射手段が配され、この超音 波発射手段が、濾過体の直径より広幅の振動面を有し、濾過体の直径より広い範 囲にわたって超音波を照射するように設けられていることを特徴とする。

【００１２】 前記において、液槽が、粗取用の濾過体を備えた第１槽と、前記第１槽から送 り込まれる液中の浮遊粒子を除去する第２槽とからなり、この第２槽に前記略円 筒状の濾過体とこれに対向する超音波発射手段とを設けた構成とすることができ る。

【００１３】 また略円筒状の濾過体としては、ウェッヂワイヤースクリーンドラムからなる ものが好適である。

【００１４】

【作用】

上記した本考案の液体清浄装置によれば、液槽に注入される汚液が円筒状の濾 過体を通過するまでに槽底部に沈降し沈積する金属や非金属粉粒等の沈積物は無 端回動するスクレーパにより掻き出され排出される。また沈降しない液中の浮遊 粒子は、前記の略円筒状の濾過体を通過することにより濾過されて、清浄な液の みが送り出される。

【００１５】 しかして、本考案の場合、濾過体の近傍には、該濾過体と対向して該濾過体の 直径より広幅の振動面を有する投込型の超音波振動子等よりなる超音波発射手段 が配されて、濾過体の直径より広い範囲にわたって超音波を照射するように設け られている。

【００１６】 そのため、液中に浮遊する粒子が、汚液とともに濾過体に近づいて前記超音波 照射域に入り込むと、該粒子に超音波振動が照射されて急速な移動が行われ、こ の移動および移動に伴う粒子相互の衝突により、空気等のガス成分が分離し、ま た粒子の凝集化を惹起する結果、粒子は濾過体表面に達するまでにかなりの微小 な粒子も含めて急速に沈降し、濾過体表面への付着そのものを防止あるいは減少 できる。また濾過体表面に付着した粒子については、直ちに超音波振動によって 払い落され、回転する濾過体表面に付着してそのまま残るということがない。

【００１７】 特に、超音波発射手段による超音波照射がこれと対向する濾過体の全域を完全 にカバーするように広い範囲にわたって行なわれるため、付着粒子を減少できる 上に、濾過体表面に付着した粒子の除去および洗浄も能率よく行なうことができ る。

【００１８】 特に、請求項２のように、粗取用の濾過体を備えた第１槽と、前記第１槽から 送り込まれる液中の浮遊粒子を除去する第２槽との液槽にして、第２槽に前記略 円筒状の濾過体とこれに対向する超音波発射手段とを設けた構成とした場合、液 体清浄化をさらに効率よく行なうことができる。

【００１９】

【実施例】

次に本考案の実施例を図面に基いて説明する。

【００２０】 図１に示す第１の実施例において、（１）は汚液（ａ）が注入されるトラフ状 の液槽で、該液槽（１）とこれに延設された排出用フレーム部（１１）の内部に 、スクレーパ（２）を取付けたコンベヤチエン（３）が、電動機（４）により駆 動されて矢印方向に無端回動するように装備され、所謂スクレーパコンベヤによ る掻上コンベヤが構成されている。（５）はスクレーパ（２）により掻き出され る沈積物の排出口である。（６）は前記液槽（１）に隣接する清浄液槽である。 （７）は汚液注入樋であり、機械加工により発生した切屑等の粒子や微粒子を含 む汚液（ａ）を液槽（１）に送入するようになっている。

【００２１】 （１０）は液槽（１）内の液流出側において液中の浮遊粒子を濾過する略円筒 状の濾過体である。この濾過体（１０）は、例えばウェッヂワイヤースクリーン ドラム、すなわち図２および図４のように、例えば断面略三角形状のウェッヂワ イヤー（１２）を開き目（１３）に相当する間隔を存して巻回して略円筒状に形 成したものからなる。（１４）は前記ウェッヂワイヤー（１２）を支持する軸方 向リブである。

【００２２】 これらのウェッヂワイヤースクリーンドラムの目開き寸法 (α) は、粒子の材 質、形状により適宜選定することができ、例えば目開き５０ミクロン程度にする と、後述する超音波照射による効果とも相俟って、約３０ミクロン以上の粒子を 略完全に濾過できることになる。

【００２３】 この略円筒状の濾過体（１０）は、軸方向一端側が液槽（１）の側壁に開設し た液流出口部（１５）において開口し、かつ適宜駆動手段により回転するように 配設している。その手段として、図２のように濾過体（１０）の一端部を液槽（ １）の側壁内面に突設した円環状のフランジ（１６）に遊嵌するとともに、開口 側の端部を前記液流出口部（１５）に遊嵌して、該濾過体（１０）を回転自在に 支持し、さらにこれを回転駆動させる手段として、前記一端部外周にはコンベヤ チエン（３）と噛合するスプロケット（１７）を設けており、これにより濾過体 （１０）はコンベヤチエン（３）の回動に同伴して回転するようになっている。 もちろんこの濾過体（１０）を、後述する第２の実施例のように別のモータ等の 駆動手段より回転させるようにしてもよい。

【００２４】 （２０）は前記の濾過体（１０）の近傍、例えば上方の液中に濾過体（１０） と対向して配置した超音波発射手段であり、主として直方体形状の投込型超音波 振動子よりなる。この超音波発射手段（２０）として使用する投込型超音波振動 子（例えば三社電機製作所製）は、直方体形状の一つの面が振動面（２１）とし て形成されて、その全面で超音波を発射するようになっている。そのため、図２ および図３に示すように、前記振動面（２１）側を前記濾過体（１０）と対向さ せて支持して使用する。（２２）はリード線であって、これによって液槽（１） 外に設けられた超音波発生器（発振器）（２３）と接続される。

【００２５】 前記超音波発射手段（２０）は、濾過体（１０）の直径より広い範囲にわたっ て超音波を照射するように設けられており、これによって液中の浮遊粒子が濾過 体（１０）の外周面に到達するまでにある程度沈降させることができるようにな っている。その効果は、前記超音波照射範囲が、濾過体（１０）の直径よりやや 広い範囲である場合に特に大きくなる。そのため、超音波発射手段（２０）とし ては、濾過体（１０）の直径等に応じて、これよりも大きい幅の振動面（２１） を持った投込型超音波振動子が用いられる。

【００２６】 上記の超音波発射手段（２０）は、図のように濾過体（１０）の上方に配置す るものには限らず、斜め方向あるいは横方向に超音波を照射するように濾過体（ １０）の近傍に対向配置して実施することも、また液中に浸漬せずに配置して実 施することもできる。またこれらの濾過体（１０）と超音波発射手段（２０）と の組合せを複数組配設して実施することも可能である。いずれの場合にも、超音 波照射域は、前記のように濾過体（１０）の直径より広い範囲となるように設定 する。

【００２７】 図の（２５）は前記液槽（１）内の汚液注入部近傍の液中に配設された上記同 様の投込型超音波振動子よりなる超音波発射手段であり、液槽（１）外に設けた 超音波発生器（２６）と接続されており、液中に浮遊する粒子の沈降をさらに促 進させるように設けている。

【００２８】 上記の液体清浄装置に於いて、機械加工により発生した切屑等の粒子や微粒子 を含む汚液（ａ）が汚液注入樋（７）より液槽（１）に送入される。この汚液（ ａ）中の粒子は、掻上コンベヤを構成する液槽（１）内の底部へ沈降する。この 際、汚液注入部近傍の液中に有する超音波発射手段（２５）の超音波発射により 、汚液（ａ）中に含まれている金属や非金属粉粒等の粒子の沈降が促進されて急 速に底部に沈積し、コンベヤチエン（３）に取付けられたスクレーパ（２）によ り掻き出されて排出口（５）より落下し、回収箱（８）に回収される。

【００２９】 以上により汚液（ａ）中に含まれた粒子の大半は回収されるが、沈降しない粒 子は液中に残存して浮遊することになる。このような浮遊粒子については、ウェ ッヂワイヤースクリーンドラムよりなる略円筒状の濾過体（１０）により濾過さ れて（第２図）、濾過体（１０）内部に流れ込んだ液は清浄液となり、液流出口 部（１５）の開口より清浄液槽（６）に流入する。この清浄液は吸上げポンプ（ ９）により加工機等に送られる。

【００３０】 しかして、前記の略円筒状濾過体（１０）の近傍には、該濾過体（１０）と対 向して投込型超音波振動子等よりなる超音波発射手段（２０）が配されて、連続 してあるいは一定時間毎に間欠的に超音波が発射されている。特にこの超音波発 射は、濾過体（１０）の直径より広い範囲にわたって超音波を照射するように設 けられており、濾過体（１０）の全域を完全にカバーするように行なわれる。

【００３１】 そのため、液中に浮遊する粒子が、汚液とともに濾過体（１０）に近づき前記 超音波照射域に入り込むと、該粒子に超音波振動が照射されて粒子に加速度が与 えられて急速な移動が行われ、この移動および移動に伴う粒子相互の衝突により 、空気等のガス成分が分離し、また粒子の凝集化を惹起する結果、粒子は濾過体 （１０）表面に達するまでにかなりの微小な粒子も含めて急速に沈降し、濾過体 （１０）表面への付着そのものを防止あるいは減少できる。

【００３２】 また濾過体（１０）表面に付着した粒子（ｂ）については、直ちに超音波振動 によって払い落され、回転する濾過体（１０）表面に付着してそのまま残るとい うことがない。それゆえ濾過体（１０）の付着粒子の除去および洗浄を能率よく 行なうことができる。特に濾過体（１０）への粒子付着そのものを防止あるいは 減少できるものゆえ、付着粒子による目詰りが殆ど生じず、濾過効率の低下を防 ぐことができ、常に効率のよい濾過を行なうことができる。

【００３３】 図５は本考案の第２の実施例を示している。

【００３４】 この第２の実施例では、液槽（１）が、粗取用の濾過体（３０）を装備したト ラフ状の第１槽（１ａ）と、前記第１槽（１ａ）から送り込まれる液中の浮遊粒 子を除去する第２槽（１ｂ）とからなり、この第２槽（１ｂ）に上記同様の目開 き５０ミクロン程度のウェッヂワイヤースクリーンドラムからなる略円筒状の濾 過体（１０）とこれに対向する超音波発射手段（２０）とを設けている。

【００３５】 前記第１槽（１ａ）はスクレーパ（２）が取付けられた無端回動するコンベア チエン（３）を装備してスクレーパコンベアを構成しており、槽底部の沈積物を 掻き出せるようになっている。上記実施例と同符号を付した他の構成部分は基本 的には同構成をなしているのでその説明を省略する。

【００３６】 第１槽（１ａ）の粗取用の濾過体（３０）は、上記した濾過体（１０）と同様 に断面略三角形状のウェッヂワイヤーを目開き２５０ミクロン程度にして巻回し て略円筒状に形成したウェッヂワイヤースクリーンドラムよりなり、これによっ て略２５０ミクロン以上の比較的粗い粒子を粗取りできるようになっている。

【００３７】 この濾過体（３０）は、軸方向一端側が第２槽（１ｂ）との間の側壁を貫通し て開口しかつ適宜駆動手段により回転駆動されるように支持されて配設されてい る。その回転駆動手段として、図面に示す実施例では、駆動モータ（３１）によ り回転を与えるようにしているが、コンベアチエン（３）により駆動させるよう にしてもよい。（３２）は掻き板であり、濾過体（３０）表面に付着した粒子を 掻き落とすように設けられている。

【００３８】 そして前記の第２槽（１ｂ）に設けられる略円筒状濾過体（１０）は、図２に 示した構造と同様にして、軸方向一端側が清浄液槽（６）との間の側壁を貫通し て開口しかつ駆動モータ（１８）により回転駆動されるように配設されており、 その支持手段は図２の場合と同様である。（１９）は予備として設けた掻き板で ある。

【００３９】 また、この濾過体（１０）に対向して配された超音波発射手段（２０）につい ても、上記した第１の実施例と同様の投込型超音波振動子を用いるのが好適であ り、濾過体（１０）の直径よりやや広い範囲にわたって超音波を照射できるよう に設けられる。この超音波照射は連続的であっても、一定時間毎に間欠的な照射 間欠的な照射であってもよい。

【００４０】 図の場合、上記した濾過体（１０）と超音波発射手段（２０）とは、２組並列 して設けられているが、一組であってもよく、また３組以上であってもよい。

【００４１】 この実施例において、液槽（１）の第１槽（１ａ）に注入される汚液中の金属 や非金属粉粒等の粒子は、注入部近傍の超音波発射により沈降せしめられ、その 沈積物はスクレーパ（２）により掻き出され排出されるととに、液中に浮遊する 粒子についても、比較的粗い粒子については粗取用の濾過体（３０）によって濾 過されて、比較的小粒子を含む液が第２槽（１ｂ）に送り込まれる。

【００４２】 この第２槽（１ｂ）において、上記した第１実施例と同様に、各濾過体（１０ ）により濾過されるが、この際、濾過体（１０）に対向配置された超音波発射手 段（２０）による超音波照射、特に濾過体（１０）の直径より広い範囲にわたる 超音波照射により、液中に浮遊する粒子が、濾過体（１０）表面に達するまでに 叩き落とされて沈降し、濾過体（１０）表面への付着そのものを防止あるいは減 少できる。また濾過体（１０）表面に付着した粒子（ｂ）については、直ちに超 音波振動によって払い落され、回転する濾過体（１０）表面に付着してそのまま 残るということがない。それゆえ濾過体（１０）の付着粒子の除去および洗浄を 能率よく行なうことができ、濾過効率を良好に維持できる。

【００４３】 なお、この第２槽（１ｂ）にも、沈降した粒子あるいは掻き取られて沈積した 沈積物を掻き出すスクレーパコンベア等の掻き出し手段を設けておくことができ る。

【００４４】

【考案の効果】

上記したように本考案によれば、回転する略円筒状の濾過体と対向して配した 超音波照射手段により、濾過体の直径より広い範囲にわたって超音波を照射する ようにしたので、濾過体の目詰まりを起生する付着粒子を濾過体全周に渡って効 率よく確実に除去できるばかりか、この濾過体表面に近づこうとする浮遊粒子を 、濾過体表面に達するまで叩き落し沈降させることができて、濾過体表面に付着 する粒子を減少でき、また濾過体表面に付着しても直ちに払い落すことができる 。それゆえ長期にわたって良好な濾過作用を行なえ、従来よりも清浄度の良好な 清浄液を効率よく連続して得ることができる。

【００４５】 また、超音波照射手段として市販の投込型超音波振動子を用いることができる ため、濾過体との組合せに高い精度が要求されず容易に組合せ構成できる効果も ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す一部欠截斜視図で
ある。

【図２】濾過体部分の縦断面図である。

【図３】同上の濾過体横断方向の断面図である。

【図４】ウエッヂワイヤードラムの一部の拡大断面図で
ある。

【図５】本考案の第２の実施例を示す一部欠截斜視図で
ある。

【図６】同上の一部の縦断面図である。

【符号の説明】

（１） 液槽 （１ａ） 第１槽 （１ｂ） 第２槽 （２） スクレーパ （３） コンベヤチエン （６） 清浄液槽 （１０） 略円筒状の濾過体 （１２） ウェッヂワイヤー （１５） 液流出口部 （２０） 超音波発射手段 （２１） 振動面 （２３） 超音波発生器 （３０） 粗取用の濾過体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 33/44 33/58 36/04 Ｂ２３Ｑ 11/00 Ｕ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理対象の汚液が注入される液槽内に、
   無端回動して金属粉等の沈積物を掻き出すスクレーパ
   と、液中の浮遊粒子を濾過する濾過体とを備えた液体清
   浄装置であって、 濾過体は、略円筒状をなして軸方向一端側が液槽内の液
   流出口部において開口し、かつ適宜駆動手段により回転
   するように配設されており、この略円筒状の濾過体の近
   傍には、該濾過体と対向して投込型の超音波振動子等よ
   りなる超音波発射手段が配され、この超音波発射手段
   が、濾過体の直径より広幅の振動面を有し、濾過体の直
   径より広い範囲にわたって超音波を照射するように設け
   られていることを特徴とする液体清浄装置。
2. 【請求項２】 液槽が、粗取用の濾過体を備えた第１槽
   と、前記第１槽から送り込まれる液中の浮遊粒子を除去
   する第２槽とからなり、この第２槽に前記略円筒状の濾
   過体とこれに対向する超音波発射手段とが設けられてな
   る請求項１に記載の液体清浄装置。
3. 【請求項３】 略円筒状の濾過体が、ウェッヂワイヤー
   スクリーンドラムからなる請求項１または２に記載の液
   体清浄装置。