JP4228849B2 - 遠心濾過装置用のバッグフィルタ - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリートドリルによりコンクリート壁や石材等に穴あけを行う際に、コアビットの刃先を冷却するために刃先部へ供給した冷却水を回収して、濾過させて固形成分を除去した冷却水を再度コンクリートドリルへ供給するようにした冷却水濾過システムで使用される遠心濾過装置用のバッグフィルタに関する。
コンクリートにより形成された建築物の壁面や床面又は基礎等にガスや水道又は冷暖房用の配管工事を行う際に、電力や圧縮空気等の動力によって駆動されるコンクリートドリルを使用して穴あけ施工を行うことが一般に行われている。これらの施工では、コンクリートドリルのチャック部に装着したコアビットにコンクリートドリル側から回転と振動を付与させて、コアビットの先端に形成した円筒状の穿孔刃によりコンクリート壁等に所定径の穴を穿孔させるようにしている。このようなコンクリートドリルでは、穿孔中のコアビットを冷却するためコンクリートドリル側から冷却水を供給して穿孔刃を冷却させるとともにコアドリルにより研削されたコンクリートの穿孔屑を冷却水とともに穿孔部分から排出するようにしている。そして、穿孔屑が混入して混濁した冷却水をコンクリートドリルの穿孔部から回収して混濁した冷却水を濾過し、濾過された冷却水を再度コンクリートドリルへ供給するようにした濾過システムが既に提案されている。
従来の冷却水濾過システムは、気密及び液密にシールされるとともに互いに導管によって接続された２個の容器を設け、大きい第１容器を負圧発生装置に接続して第１容器内に負圧を発生させて、穿孔屑で混濁した冷却水をコンクリートドリルの穿孔部から第１容器内に吸引して回収し、この第１容器内で穿孔屑を重力の作用によって沈殿させ、第１容器内の上澄みの冷却水を液体ポンプによって導管を介して第２容器内へ供給し、この第２容器内に充填された冷却水を前記ポンプによる過圧力によって第２容器内に設置されているフィルタを介して濾過しきれいな冷却水をコンクリートドリルへ再び供給するようにしている。
特開平１１−３１１０８３号公報
上記従来の濾過システムでは、第１容器の底部に比較的大きな穿孔屑が沈殿して堆積し、更に第２容器の底部と第２容器の内部に設置されているフィルタの外側にも細かい穿孔屑が堆積する。これらの穿孔屑は第１容器と第２容器の内部に残っている冷却水と一緒になっており、穿孔屑を廃棄して濾過システムを清掃する際には冷却水と一緒に廃棄しなければならないので、処理性、廃棄効率が悪いという欠点があった。また、第１容器と第２容器の底部に沈殿した穿孔屑等の固形分は除去しにくく、充分に除去するにはそれぞれの容器をシステムから取り外して容器全体を清浄作業をする必要があり、清掃作業及び穿孔作業全体の効率を低下させていた。
このような問題点を解消するために、コンクリートドリルから回収した混濁した冷却水を遠心脱水槽内に配置したバッグフィルタ内へ導入して、この遠心脱水槽を高速で回転させて遠心力を発生させてバッグフィルタ内の混濁冷却水を遠心力によって加圧させてバッグフィルタの内側から外側へ向けて冷却水を濾過させるようにした濾過装置が提案されている。これによれば廃棄すべき固形成分が冷却水と完全に分離された状態でバッグフィルタ内に堆積されるので、バッグフィルタを遠心脱水槽内から取り出すことによって容易にバッグフィルタの清掃が行えて穿孔作業全体の作業効率を上げることが可能となる。
しかしながら、高速で回転される脱水槽内に収容されて濾過を行うフィルタには遠心力による圧力に耐えられる強度が必要であり、一般的にはポリプロピレン等の織布が使用され、遠心脱水槽内に収容するため複数に裁断した布片を縫い合わせして遠心脱水槽の形状と一致させるように袋状のフィルタ形状を形成しているが、フィルタ内に堆積した固形物が遠心力によって流動して合わせ目内に進入して縫い目をや合わせ目を広げてしまったり、また、縫い目や合わせ目に遠心力が加わって時に隙間が生じて混濁した冷却水が漏れてしまうことがある。また、上記のようなフィルタ素材は厚さが厚く形成されたバッグフィルタ全体の柔軟性が乏しくなって、脱水槽内への装着操作が困難となりフィルタの清掃作業の作業性を損なわせる要因となる。
本発明は上記従来技術における問題点を解消して、遠心力によって大きな圧力が作用しても合わせ目や縫い目が広がって混濁した冷却水が漏れてしまうことが無く、更にフィルタ内部での固形成分の流動によって固形成分が合わせ目の隙間に進入してしまうことを防止できるようにしたバッグフィルタを提供することを課題とする。
上記課題を解決するため本発明の遠心濾過装置用のバッグフィルタは、冷却水を貯留するようにした濾過容器内で遠心脱水槽を高速回転させて、遠心脱水槽内に導入した冷却水に遠心力を作用させて遠心脱水槽の遠心力によって加圧脱水させて前記遠心脱水槽内に配置したバッグフィルタ内に濾過後の固形廃棄物を溜めるようにした遠心濾過装置において、前記バッグフィルタを、矩形状の素材を遠心脱水槽の内周壁面に沿うように円筒状に丸めるとともに該素材の遠心脱水槽の回転方向に向いた端部が外側に配置されるように重ね合わせて円筒状に形成された円筒状部と、前記円筒状部の上下端縁をそれぞれ内側へ屈曲してこの屈曲された端縁に前記冷却水を導入するために中心部に開口が形成された上壁片と底壁片をそれぞれ外側となる上下側に重ね合わせ、更に上壁片と底壁片のそれぞれの外周縁を下方及び上方に折り曲げして折り曲げ部を前記円筒状部の外周面側に重ね合わせて形成したことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、前記上壁片の中心部の開口には、該開口の縁から上方へ首部が一体に形成されるとともに首部の上端縁には外径方向に広がった鍔部を形成してなり、更にこの首部と鍔部とを他の部分よりも柔軟な素材によって形成したことを特徴とする。
以上のように本発明の遠心濾過装置用のバッグフィルタによれば、矩形状の素材を遠心脱水槽の内周壁面に沿うように円筒状に丸めるとともに該素材の遠心脱水槽の回転方向に向いた端部が外側に配置されるように重ね合わせて円筒状に形成された円筒状部と、前記円筒状部の上下端縁をそれぞれ内側へ屈曲してこの屈曲された端縁に前記冷却水を導入するために中心部に開口が形成された上壁片と底壁片をそれぞれ外側となる上下側に重ね合わせ、更に上壁片と底壁片のそれぞれの外周縁を下方及び上方に折り曲げして折り曲げ部を前記円筒状部の外周面側に重ね合わせてバッグフィルタを形成しているので、バッグフィルタ内に堆積した固形物が慣性によって流動した際に端部から合わせ目の間に進入して合わせ目を開いてしまうことがなく、合わせ目から濾過されていない混濁した冷却水が濾過容器内へ漏れてしまうことが防止できる。
また、請求項２の発明によれば、前記上壁片の中心部の開口には、該開口の縁から上方へ首部が一体に形成されるとともに首部の上端縁には外径方向に広がった鍔部を形成してなり、更にこの首部と鍔部とを他の部分よりも柔軟な素材によって形成しているので、この首部と鍔部を蓋体の開口から遠心脱水槽の外側へ引き出して配置させることによって、バッグフィルタ内に吸入した濾過前の混濁した冷却水が、バッグフィルタと遠心脱水槽内の間に進入して濾過されていない混濁した冷却水が濾過容器内へ漏れてしまうことが防止できる。また、この首部と鍔部とを他の部分よりも柔軟な素材によって形成しているので、首部と鍔部とを蓋体の開口内を通す作業が容易に行えバッグフィルタの清掃作業時の組み付け性が良好となる。
本発明は、遠心力によって大きな圧力が作用しても合わせ目や縫い目が広がって混濁した冷却水が漏れてしまうことが無く、更にフィルタ内部での固形成分の流動によって固形成分が合わせ目の隙間に進入することを防止させるという目的を、矩形状の素材を円筒状に丸めて素材の遠心脱水槽の回転方向に向いた端部が外側に配置されるように重ね合わせて円筒状に形成された円筒状部と、前記円筒状部の上下端縁をそれぞれ内側へ屈曲してこの屈曲された端縁に上壁片と底壁片をそれぞれ外側となる上下側に重ね合わせ、更に上壁片と底壁片のそれぞれの外周縁を下方及び上方に折り曲げして折り曲げ部を前記円筒状部の外周面側に重ねあわせて、それぞれの重ね合わせ部を縫い合わせするともに縫い合わせ部分に樹脂を塗布して一体に接合させて形成することにより実現した。
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は冷却水濾過装置１をコンクリートドリル２に接続したコンクリートドリル用の冷却水濾過システムを示すものである。コンクリートドリル２はドリル本体の後端に形成されているグリップ３とドリル本体の前方に形成されている補助グリップ４を両手で把持して穿孔作業が行えるようにされている。グリップ３に形成されているトリガ５を操作することによってモータ６が回転駆動されて、ドリル本体の先端部に形成されているチャック部７に装着されているコアビット８に回転力と軸方向の振動が伝達され、このコアビット８をコンクリート等に押しつけることによってコアビット８の先端に形成された穿孔刃によってコンクリートが研削されて孔があけられる。
前記コンクリートドリル２のチャック部７に装着されたコアビット８の先端側にはコンクリートドリル２の前方へ伸縮自在なロッド９によって支持されているカップ状に形成されたガイド部材１０が配置されている。穿孔中にコアビット８の刃先部を冷却するための冷却水がコンクリートドリル２側からコアビット８の中心に形成されている開口を経由してコアビット８の刃先部に供給されるようにされており、コアビット８の刃先部に供給された冷却水はコンクリートの研削によって生成される穿孔屑とともに、コンクリート壁面等の穿孔面を覆うように配置される前記ガイド部材１０に接続されているホース１１を介して冷却水濾過装置１へ回収され、該冷却水濾過装置１により穿孔屑を除去した後に再度ホース１２により再びコンクリートドリル２へ戻すように循環される。
冷却水濾過装置１は図２に示すように、濾過された冷却水を貯留するようにしたほぼ円筒状に形成されている濾過容器１３と、該濾過容器１３の上端に設置されて濾過容器１３内に負圧を生じさせる負圧発生手段１４と、濾過容器１３内に回転自在に支持された遠心脱水槽１５と、濾過容器１３内に貯留された冷却水中から炭酸カルシウムを除去させる二次フィルタ装置１６及び、前記二次フィルタ装置１６によって炭酸カルシウムが除去された冷却水をコンクリートドリル２へ供給するようにした給水ポンプ１７によって構成されている。
濾過容器１３内から一端が引き出されている吸水管１８にコンクリートドリル２のガイド部材１０に接続されたホース１１が接続されており、負圧発生手段１４を作動して濾過容器１３内に負圧を生じさせると、ガイド部材１０の冷却水が濾過容器１３内へ吸引されて回収される。また、前記給水ポンプ１７を作動させることによって濾過容器１３内に貯留されている冷却水がホース１２を介してコンクリートドリル２へ供給されて、コアビット８の穿孔部へ供給されるようにされている。
前記遠心脱水槽１５は、円筒状の周壁２０と底壁２１とによって形成されており、前記底壁２１の下面に取り付けられている回転軸２２が濾過容器１３の底部に形成されている中空支持体２３内に形成されている軸受け部２４によって回転自在に支持されている。遠心脱水槽１５は底壁２１に形成されている回転軸２２と濾過容器１３の外側底部に配置されている電動モータ２５の駆動軸とが中空支持体２３の内部で連結されて、電動モータ２５の駆動によって遠心脱水槽１５が濾過容器１３内で高速回転されるようにされている。
前記遠心脱水槽１５の円筒状に形成されている周壁２０には遠心力によって濾過された冷却水が遠心脱水槽１５の内側から外側へ透過できるように多数の開口２６が形成されている。また、この遠心脱水槽１５の上部には遠心脱水槽１５の開放されている上部を覆うようにされた蓋体２７が着脱可能に設けられており、遠心脱水槽１５内へのフィルタの装着又は遠心脱水槽１５内からのフィルタの取り出しが容易にできるようにしている。またこの蓋体２７の中心部にはコンクリートドリル２の穿孔部から回収した混濁した冷却水を遠心脱水槽１５内に装着したフィルタの内側へ導入するための開口２８が形成されている。
前記遠心脱水槽１５の上部を回転自在に支持するようにした支持部材２９が濾過容器１３内の遠心脱水槽１５の上部に配置されている。この支持部材２９は濾過容器１３に着脱可能に構成されており、濾過容器１３内に装着された状態で前記遠心脱水槽１５の蓋体２７の上面を押圧支持させて遠心脱水槽１５の上部の振れを防止するように回転支持させる。この支持部材２９の中心は中空に形成されており、この中空内に下端が前記遠心脱水槽１５内に配置されるように支持部材２９の中空部を貫通したパイプ３０が貫挿されており、このパイプ３０の上端には一端側が濾過容器１３から外側に引き出されて配置された吸水管１８が接続されている。
前記遠心脱水槽１５内には切削屑やコンクリート粉が混入して混濁された冷却水中からコンクリート粉等の固形成分を捕捉してきれいな冷却水を濾過させるようにしたバッグフィルタ３１が収容・配置されている。バッグフィルタ３１は例えばポリプロピリンやポリエチレン等の高分子化合物又は不織布等のコンクリート等の穿孔時に発生するコンクリート粉や穿孔屑を透過させない密度の柔軟な素材により、遠心脱水槽１５の内側形状とほぼ同じ形状となるように形成されている。このバッグフィルタ３１は蓋体２７を遠心脱水槽１５から取り外すことによって遠心脱水槽１５内への着脱が可能にされている。
上記バッグフィルタ３１は、図３及び図４に示すように、遠心脱水槽１５の円筒状の周壁２０の内側面に密着して配置されるように円筒状の外周壁を形成している円筒状部３２と、該円筒状部３２の底部と上部を閉鎖するように円筒状部３２の上下の縁に円形状の底壁片３３と上壁片３４が縫製により一体に接合されてほぼ円筒状に構成されている。上壁片３４の中心部には支持部材２９の中空部に貫通されたパイプ３０の端部がバッグフィルタ３１の内側まで挿入できるように開口３５が形成されており、この開口３５の縁から上方へ向けて円筒状の首部３６が形成され、更に、この首部３６の上端部に外径方向に広げられた鍔部３７が形成されている。この首部３６と鍔部３７は前記遠心脱水槽１５の上端に装着される蓋体２７の開口２８から遠心脱水槽１５の外側へ引き出して配置できるように前記円筒状３２の部分より更に薄く且つ柔軟な素材によって形成されている。
上記バッグフィルタ３１を形成している前記円筒状部３２は矩形状の素材を円筒状に丸めて素材の両端部３２ａ、３２ｂを重ね合わせて縫製して形成するが、素材端部の重ね合わせ方向が図５に示すように、遠心脱水槽１５の回転方向に向いた端部３２ａが外側に配置されるように重ね合わせしている。このように遠心脱水槽１５の回転方向に向いた端部３２ａを外側に重ね合わせすることによって、バッグフィルタ３１内に堆積した固形物が慣性によって流動して合わせ目の間に進入して合わせ目を開いてしまうことがなく、合わせ目から濾過されていない混濁した冷却水が濾過容器１３内へ漏れてしまうことが防止できる。
また、図６に示すように円筒状部３２の上下端縁には内側へ向けて屈曲された折り曲げ片３２ｃが形成されており、下方の折り曲げ片３２ｃには底壁片３３が下側から重ね合わせて、更に底壁片３３の外周縁３３ａを上方に折り曲げしてこの折り曲げ部３３ａを前記円筒状部３２の外周面に重ねあわせて、それぞれの重ね合わせ部を縫い合わせして一体に接合させるとともに、この縫い合わせ部にシリコンやウレタン等の樹脂からなる目止め剤を塗布して針目からの漏れが生じないようにさせている。また、円筒状部３２の上端縁に形成された折り曲げ片３２ｃには上壁片３４が上側から重ね合わせられ、上壁片３４の下側に折り曲げされた外周縁３４ａが円筒状部３２の外周面側に重ね合わせて縫い合わせされ更に目止め剤が塗布されて接合されている。このように底壁片３３と上壁片３４を円筒状部３２の外側面に重ね合わせて縫い合わせ接合させることによって、バッグフィルタ３１内に堆積した固形成分が遠心力によって流動する際に固形物が合わせ目内へ進入して合わせ目を開いてしまうことが無く、合わせ目から濾過されていない混濁した冷却水が濾過容器１３内へ漏れてしまうことが防止できる。
また、バッグフィルタ３１の上壁片３４の中心部には開口３５が形成されており、この開口３５の縁から上方へ首部３６が一体に形成されるとともに首部３６の上端縁には外径方向に広がった鍔部３７が形成されているので、この首部３６と鍔部３７を蓋体２７の開口３８から遠心脱水槽１５の外側へ引き出して配置させることによって、バッグフィルタ３１内に吸入した濾過前の混濁した冷却水が、バッグフィルタ３１と遠心脱水槽１５の間に進入して濾過されていない混濁した冷却水が濾過容器１３内へ漏れてしまうことが防止できる。また、この首部３６と鍔部３７とを他の部分よりも更に柔軟な素材によって形成しているので、首部３６と鍔部３７とを蓋体２７の開口２８内を通す作業が容易に行えバッグフィルタ３１の清掃作業時の組み付け性が良好となる。
遠心脱水槽１５内へバッグフィルタ３１を装着した冷却水濾過装置１の負圧発生手段１４を作動させて濾過容器１３内に負圧を生じさせると、この負圧によってコンクリートドリル２のガイド部材１０に接続されているホース１１を介して前記ガイド部材１０に集められた混濁した冷却水が濾過容器１３内に吸引されてパイプ３０を介して遠心脱水槽１５内のバッグフィルタ３１の内側へ導入される。電動モータ２５を駆動させて遠心脱水槽１５を高速回転させると、遠心脱水槽１５内の混濁冷却水が遠心力によって外側に加圧されて、バッグフィルタ３１の円筒状部３２を介して遠心脱水槽１５の周壁面方向に押圧されて、混濁冷却水中のコンクリート粉等の固形物がバッグフィルタ３１によって濾過されてきれいな冷却水が遠心脱水槽１５の外側に透過して濾過容器１３内に溜められる。
このように、混濁した冷却水を遠心力により遠心脱水槽１５内に配置したバッグフィルタ３１の内側から外側へ濾過させるようにしているので、固形成分が水分と完全に分離されて固形成分のみとなってバッグフィルタ３１内に溜められるので、廃棄する際の重量が軽くまた、取り扱い性も良好となり廃棄作業を簡単に行うことができる。更に遠心脱水槽１５内からバッグフィルタ３１を取り出すことによってバッグフィルタ３１のみの清掃ですむため、フィルタ清掃にかかっていた時間の短縮ができ、穿孔作業全体の効率を向上させることができる。
１ 冷却水濾過装置
１３ 濾過容器
３１ バッグフィルタ
３２ 円筒状部
３３ 底壁片
３４ 上壁片
３５ 開口
３６ 首部
３７ 鍔部
１３ 濾過容器
３１ バッグフィルタ
３２ 円筒状部
３３ 底壁片
３４ 上壁片
３５ 開口
３６ 首部
３７ 鍔部
Claims (2)
- 冷却水を貯留するようにした濾過容器内で遠心脱水槽を高速回転させて、遠心脱水槽内に導入した冷却水に遠心力を作用させて遠心脱水槽の遠心力によって加圧脱水させて前記遠心脱水槽内に配置したバッグフィルタ内に濾過後の固形廃棄物を溜めるようにした遠心濾過装置において、前記バッグフィルタを、矩形状の素材を遠心脱水槽の内周壁面に沿うように円筒状に丸めるとともに該素材の遠心脱水槽の回転方向に向いた端部が外側に配置されるように重ね合わせて円筒状に形成された円筒状部と、前記円筒状部の上下端縁をそれぞれ内側へ屈曲してこの屈曲された端縁に前記冷却水を導入するために中心部に開口が形成された上壁片と底壁片をそれぞれ外側となる上下側に重ね合わせ、更に上壁片と底壁片のそれぞれの外周縁を下方及び上方に折り曲げして折り曲げ部を前記円筒状部の外周面側に重ね合わせて形成したことを特徴とする遠心濾過装置用のバッグフィルタ。
- 前記上壁片の中心部の開口には、該開口の縁から上方へ首部が一体に形成されるとともに首部の上端縁には外径方向に広がった鍔部を形成してなり、更にこの首部と鍔部とを他の部分よりも柔軟な素材によって形成したことを特徴とする請求項１に記載の遠心濾過装置用のバッグフィルタ。
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