JP3483462B2 - 熱処理用処理液のスラッジ除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は熱処理に使用され
る処理液中のスラッジ除去装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図４は従来の熱処理用処理液のスラッジ
除去装置における構成原理図を示し、熱処理用の処理槽
１と、処理液を冷却する冷却槽２とを並設し、処理槽１
の処理液を冷却槽２へオーバーフローさせるとともに、
冷却槽２で冷却された処理液を処理槽１へポンプ３を用
いて強制循環させるようになっている。さらに、処理槽
１からは廃液をポンプ４によりろ過装置５へ送り、ここ
でフィルターにより廃液中のスラッジ成分を除去し、清
澄液を処理槽１の上部へ戻すようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで上記構造にお
けるろ過装置５の場合、フィルターによりスラッジを分
離し、かつ分離後のスラッジを手作業で除去する必要が
ある。このスラッジ除去はろ過装置の運転開始又は停止
時に行われるため、その都度かなり長時間の作業を強い
られ、熱処理設備の稼働立ち上がりに時間がかかるとい
う不都合がある。 【０００４】また、フィルターは目詰まりのため一定使
用時間毎に交換する必要があり、比較的頻繁にフィルタ
ーを交換しなければならず、このためのランニングコス
トが高くなり、かつフィルター交換作業のためのメンテ
ナンスに要する時間も長時間になっていた。 【０００５】そのうえ、処理液が比較的高温でしかも塩
分濃度が高いため、ろ過装置には耐熱・耐薬品性を高め
て耐久性を向上させることも要求されている。本願発明
はこれらの問題点を解決するものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明は、熱処理用の処理液を収容するための処
理槽と、処理液を冷却するための冷却槽とを備え、処理
槽の処理液を冷却槽へオーバーフローさせるとともに、
冷却槽で冷却された処理液を処理槽へ強制循環させる熱
処理用処理液のスラッジ除去装置において、平均６５℃
程度の液温をなす冷却槽のその低温部と、前記処理液が
最高１２０℃程度まで上昇する処理槽とを結ぶ循環路の
途中に遠心分離器を設け、この遠心分離器で処理液中の
スラッジ成分を分離し、清澄液を処理液へ戻すように構
成するとともに、前記遠心分離器の回転体及びベアリン
グを耐熱性及び耐薬品性材料とし、さらに前記遠心分離
器内に分離蓄積されたスラッジを除去するためのスクレ
ーパを設け、かつ遠心分離器下方の廃液通路に臨んでド
レンとスラッジ排出口を設け、このスラッジ排出口をシ
ャッターで開閉することを特徴とする熱処理用処理液の
スラッジ除去装置。 【０００７】 【発明の効果】本願発明によれば、スラッジ処理装置と
して遠心分離器を用いたので、処理液中のスラッジ成分
は処理液から効率的に分離されて遠心分離器を構成する
回転体の周壁面に蓄積され、残りの処理液は清澄液とな
って処理槽へ戻される。 【０００８】遠心分離器内に分離蓄積されたスラッジ
は、スクレーパによって遠心分離器外へ除去される。す
なわちドレンを開いて廃液通路内に残っている廃液を排
出し、続いて、スクレーパを回転させてしスラッジを掻
き取る。同時に、シャッターを開いてスラッジ排出口を
開放し、スクレーパで掻き取られて落下してくるスラッ
ジを開放されたスラッジ排出口から外部へ排出する。こ
のため、スラッジ除去が迅速になり、熱処理設備の稼働
立ち上げ時間を短縮できる。しかも、スクレーパによる
スラッジの除去並びに排出作業を自動化することもでき
るので、この場合にはスラッジ除去作業をさらに効率化
できる。 【０００９】また、従来のフィルターのように、比較的
頻繁に交換する必要がないので、フィルターにかかって
いたランニングコスト、及びその交換に要していた作業
時間を不要にできる。 【００１０】 そのうえ、処理液は処理槽中で最高１２
０℃程度まで上昇するが、遠心分離器を平均６５℃程度
の液温をなす冷却槽のその低温部へ接続することによ
り、遠心分離器内へ最も冷却された処理液を導入できる
とともに、遠心分離器の回転体及びベアリングを耐熱・
耐薬品性材料にして遠心分離器の耐久性を向上させるこ
とができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本願発明の
一実施例を説明する。図１は本願発明に係る熱処理用処
理液装置の構成原理図であり、図２は遠心分離器の原理
を概略的に示す断面図、図３は図２の原理を具体化しさ
らに遠心分離器へスラッジ除去機構を併せて備えた実施
例装置を示す全断面図である。。 【００１２】図１に明らかなように、この熱処理用処理
液装置は、処理槽１０と冷却槽１１とを隔壁１２を挟ん
で並設し、隔壁１２の上部に設けた連通路１３で処理槽
１０と冷却槽１１が連通されている。 【００１３】冷却槽１１の処理液は、ポンプ１４を介し
て遠心分離器１５の注入口１６へ送られ、さらに遠心分
離器１５の送出口１７から処理槽１０の底部側へ戻るよ
うに強制循環されている。 【００１４】ポンプ１４及び遠心分離器１５は冷却槽１
１の低温部と処理槽１０を接続する循環路１８の途中に
設けられている。冷却槽１１の低温部は、底部又はその
近傍の下部であって連通路１３から最も離れた位置が適
当である。 【００１５】ここで、処理液は塩分濃度が４〜５％、Ｐ
Ｈ９．８程度であり、処理槽１０内では最高１２０゜Ｃ
程度まで上昇し、冷却槽１１内では平均６５゜Ｃ程度の
液温になっており、各槽の処理液中には熱処理するワー
クに付着した切削粉等のスラッジ成分が混入している。 【００１６】図２に明らかなように、遠心分離器１５
は、耐熱及び耐薬品性材料であるステンレス等からなる
回転体２０を備え、その底部２１の中心部に取付けられ
た回転軸２２を中心にしてモータ（図示省略、なお図３
参照）で回転される。 【００１７】回転体２０の回転半径方向外周側には、ス
ラッジが蓄積される周壁２３が位置し、この上端部に着
脱自在に取付けられた蓋２４は中心部に開口２５が形成
されたリング状をなす。 【００１８】回転体２０の上方からその周囲へ被さる非
回転部３０は、蓋２４上方の上部壁３１、その中央部か
ら開口２５の内側を通って回転体２０の底部２１近くま
で延びる筒部３２、回転体２０の周壁２３の外側に被さ
る側部室３３を有する。 【００１９】筒部３２の上端部は注入口１６に接続する
とともに、筒部３２は回転体２０の内部を内側の廃液通
路３４と外側の分離室３５とに区画する。筒部３２と蓋
２４の開口縁部との間には間隙があり、この間隙を介し
て分離室３５が清澄液室３６と連通している。 【００２０】清澄液室３６は蓋２４と上部壁３１との間
に形成され、側部室３３内と連通している。側部室３３
の一部には処理槽１０へ通じる送出口１７が形成されて
いる。 【００２１】非回転部３０と回転体２０の間にはベアリ
ング３７が設けられている。このベアリング３７は耐熱
及び耐薬品性に優れた仕様である公知のものが採用され
ている。 【００２２】このような構成にすると、まず図１におい
て、処理槽１０内で高温の処理液はその上部が対流によ
って最も高温になっており、この部分はオーバーフロー
して連通路１３より冷却槽１１へ流入し、ここで冷却さ
れた処理液は温度が低くなるほど対流により底部側へ移
動し、やがて廃液として低温部からポンプ１４によって
遠心分離器１５へ送られる。 【００２３】この処理液は遠心分離器１５の上部から廃
液通路３４へ入り、筒部３２の下端部と底部２１との間
隙より分離室３５へ入る。ここで回転体２０の回転によ
り、処理液中の重いスラッジ成分は遠心力により分離さ
れて周壁２３へ蓄積され、残りの処理液は清澄液となっ
て、筒部３２と上部壁２４の開口縁部との間隙を通って
清澄液室３６へ入る。 【００２４】この清澄液室３６内の清澄液は、ポンプ１
４により、送出口１７から処理槽１０の底部側へ強制的
に戻され、再び処理槽１０内で熱処理用に使用され、以
後、これを反復継続する。回転体２０の周壁２３へ蓄積
されたスラッジは、後述するようにスクレーパにより掻
き落とされて外部へ排出される。 【００２５】図３は図２の原理を具体化し、かつ遠心分
離器にスラッジ除去機構を併せて備えた実施例装置を示
す全断面図である。以下、この装置について図１及び図
２の共通部を共通符号を用いるとともに、廃液からのス
ラッジ分離方法は同様であるため、以下の説明はスラッ
ジ排出構造を中心に説明する。 【００２６】この装置は、上から順にスクレーパ駆動部
４０、遠心分離器駆動部４１、遠心分離部４２、排出部
４３からなり、スクレーパ駆動部４０はモータ４４と、
その出力スプロケット４５でチェーン４６を介して駆動
される被動スプロケット４７、この被動スプロケット４
７を軸端部を一体回転可能に取付けた回転軸４８、その
軸心部を上下に貫通する上部スクレーパ駆動軸５０を備
えている。 【００２７】上部スクレーパ駆動軸５０は下端部がカッ
プリング５１をなして遠心分離器駆動部４１内へ突出
し、上端側は回転軸４８の軸端部に設けられている連結
部材５２の軸部５２ａが上部スクレーパ駆動軸５０の軸
方向へ長い長穴５０ａを軸直交方向へ貫通することによ
り一体回転自在かつ軸方向移動自在に連結されている。 【００２８】上部スクレーパ駆動軸５０の上端部５０ｂ
とスクレーパ駆動部４０のケース間にはリターンスプリ
ング５３とシリンダ５３ａが介装され、シリンダ５３ａ
により上部スクレーパ駆動軸５０がリターンスプリング
５３に抗して下方へ移動されるようになっている。 【００２９】遠心分離器駆動部４１は、モータ５４と、
その出力プーリ５５でベルト５６を介して駆動される被
動プーリ５７、この被動プーリ５７を軸端部を一体回転
可能に取付けた回転軸２２、その軸心部を上下に貫通し
て相対回転自在な下部スクレーパ駆動軸６０を備えてい
る。 【００３０】下部スクレーパ駆動軸６０は、上端部がカ
ップリング６１をなし、上部スクレーパ駆動軸５０が下
方移動したときそのカップリング５１と一体回転可能に
連結するようになっており、ベアリング６２を介して回
転軸２２の内側へ回転自在に支持され、かつ回転軸２２
と共に上部スクレーパ駆動軸５０の同軸上に設けられて
いる。 【００３１】回転軸２２と下部スクレーパ駆動軸６０の
各下端部はそれぞれ遠心分離部４２内へ突出し、回転軸
２２は回転体２０の上側開放部を覆う蓋６３と一体回転
自在に連結され、下部スクレーパ駆動軸６０の下端部は
蓋６３を貫通してスクレーパ６４の中央部を回転面の直
径方向へ延びるブリッジ６５の中心部へナット６６によ
り一体回転自在に連結されている。 【００３２】遠心分離部４２の内部は、遠心分離器駆動
部４１とを隔てる上部壁６７、回転体２０の周壁２３及
び先細り状をなして下方へ開放された下部２３ａの下端
部を回転自在に支持する区画壁６８とにより、回転体２
０の回転面半径方向において、内周側の廃液通路３４及
び分離室３５と、外周側の清澄液室３６とに分離されて
いる。 【００３３】蓋６３は上部壁６７に支持されているブレ
ーキ７０で制動可能であり、遠心分離器駆動部４１のケ
ース５８に設けられている操作部７１により操作され、
これを押し下げたときブレーキ７０を蓋６３へ押し付け
て制動する。 【００３４】分離室３５の上部には開口部２５が設けら
れ、清澄液室３６と連通している。また、清澄液室３６
の内部下方に送出口１７が設けられている。さらに、分
離室３５から廃液通路３４に向かって軸心部に注入管７
２が配設され、その下端部は廃液通路３４内へ開口する
注入口１６になっている。 【００３５】排出部４３は、廃液通路３４と外界を分離
する底部壁７３、ここに設けられたドレン通路７４及び
スラッジ排出口７５並びに廃液通路３４内に設けられて
スラッジ排出口７５を開閉するシャッター７６及びこれ
を開閉駆動するシリンダ７７を備えている。符号７８は
ガイドレールである。 【００３６】次に、本実施例の作用を説明する。注入管
７２から送り込まれた処理液は、注入口１６から廃液通
路３４へ入り、上方へ移動して回転体２０の分離室３５
内へ入る。回転体２０は、モータ５４の回転が、出力プ
ーリ５５、ベルト５６、被動プーリ５７を介して回転軸
２２から蓋６３へ伝達されることにより回転される。 【００３７】回転体２２の回転により、図２の説明と同
様にして、分離室３５内のスラッジは分離されて周壁２
３上へ蓄積される。スラッジ分離後の清澄液は、開口部
２５から清澄液室３６へ入り、送出口１７から処理槽１
０へ送られる。 【００３８】周壁２３上へ蓄積されたスラッジを除去す
るには、まず、モータ４４の回転を停止し、操作部７１
を押し下げてブレーキ７０により蓋６３を制動する。こ
れは後述するスクレーパ６４を回転させるときの連れ回
りを防止するためである。また、ドレン７４を開いて分
離室３５及び廃液通路３４内に残っている廃液を排出す
る。 【００３９】続いて、シリンダ５３ａによりリターンス
プリング５３に抗して上部スクレーパ駆動軸５０を下降
させ、そのカップリング５１を下部スクレーパ駆動軸６
０のカップリング６１へ結合し、モータ４４を回転させ
ると、モータ４４の回転が、出力スプロケット４５、チ
ェーン４６、被動スプロケット４７を介して回転軸４８
からスクレーパ６４へ伝達され、ブレーキ７０により回
転を停止された回転体２０の内側をスクレーパ６４が回
転し、周壁２３上へ付着されているスラッジを掻き取
る。 【００４０】同時に、排出部４３ではシリンダ７７によ
りシャッター７６を開くと、スクレーパ６４で掻き取ら
れて落下してくるスラッジが開放されたスラッジ排出口
７５から外部へ排出される。 【００４１】このように、スラッジ除去のために遠心分
離器１５を用いたので、処理液中のスラッジ成分を効率
的に分離できる。そのうえ、遠心分離器１５内に分離蓄
積されたスラッジは、スクレバー６４によって外部へ容
易かつ迅速に除去される 【００４２】このため、従来のフィルターのように、比
較的頻繁に交換する必要がないので、フィルターに費や
していたランニングコスト、及びその交換に要していた
作業時間を不要にできる。しかも、周壁２３へ蓄積され
たスラッジの除去は、適当な時点、例えば、設備の稼働
立ち上げ時又は終業停止時に行うことができ、かつその
の作業時間も極めて短時間で済むため設備の稼働停止時
間を極力短縮できる。 【００４３】そのうえ、スクレーパ６４の運転とシャッ
タ７６によるスラッジ排出口７５の開閉等、スラッジ除
去並びに排出に関する一連の動作を、シーケンス制御等
により全自動化することもできるので、この場合にはよ
り一層スラッジ除去作業を効率化できる。 【００４４】 さらに、遠心分離器１５を冷却槽１１の
低温部へ接続することにより、遠心分離器１５内へ最も
冷却された処理液を導入できるとともに、遠心分離器１
５の回転体２０及びベアリング３７を耐熱・耐薬品性材
料にしたので、遠心分離器１５の耐久性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本願発明の概略原理図 【図２】 その遠心分離器部分の原理を概略的に示す断
面図 【図３】 上記原理を用いた実施例装置の全断面図 【図４】 従来例に係る図１に相当する図 【符号の説明】 １０：処理槽、１１：冷却槽、１５：遠心分離器、２
０：回転体、３０：非回転部、３７：ベアリング、６
４：スクレーパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B04B 3/00 B04B 11/08 B23Q 11/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】熱処理用の処理液を収容するための処理槽
   と、処理液を冷却するための冷却槽とを備え、処理槽の
   処理液を冷却槽へオーバーフローさせるとともに、冷却
   槽で冷却された処理液を処理槽へ強制循環させる熱処理
   用処理液のスラッジ除去装置において、平均６５℃程度の液温をなす 冷却槽のその低温部と、前
   記処理液が最高１２０℃程度まで上昇する処理槽とを結
   ぶ循環路の途中に遠心分離器を設け、この遠心分離器で
   処理液中のスラッジ成分を分離し、清澄液を処理液へ戻
   すように構成するとともに、前記遠心分離器の回転体及
   びベアリングを耐熱性及び耐薬品性材料とし、さらに前
   記遠心分離器内に分離蓄積されたスラッジを除去するた
   めのスクレーパを設け、かつ遠心分離器下方の廃液通路
   に臨んでドレンとスラッジ排出口を設け、このスラッジ
   排出口をシャッターで開閉することを特徴とする熱処理
   用処理液のスラッジ除去装置。