JP6999142B1 - スラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯留槽内の液体と底部に堆積するスラッジを同時に吸引し、固液分離機に送液する手段を備えた吸引口が貯留槽内の底部の全面を移動する事によるスラッジ堆積防止機構を提供するものである。
【解決手段】スラッジ含有液体を連続的に流入させ、流入したスラッジ含有液体を貯留し固液分離機に送液させて使用する貯留槽において、前記貯留槽内の液体と貯留槽内の底部に堆積するスラッジを同時に吸引し、固液分離機に送液する手段を備えた吸引口が設けてあり、前記吸引口はX軸およびY軸の組合せにより移動可能にしたアクチュエータに接続される事により前記貯留槽の底部を移動するように構成した事を特徴とするスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置である。
【選択図】図２

Description

本願発明は、スラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置に係り、詳しくは固液分離機に送液する前のスラッジ含有液貯留槽内の底部において、ヘドロ状の固形物が堆積するのを防止する為に固形物と液体を同時に吸引して固液分離機に送液する事が出来るスラッジ含有液貯留槽に関するものである。

研削盤などの工作機械や圧延加工機などの加工液は、回収して再使用する事が殆どである。使用した加工液には金属粉やスラッジなどが含まれており、この使用済みの加工液は、一旦貯留槽に回収された後に加工液を清浄化するために遠心分離機などの固液分離機で処理するために送液する事になる。しかし、金属粉やスラッジなどが含まれた加工液を回収した貯留槽内底部は金属粉やスラッジが堆積する為、定期的に清掃する必要がある。

そこで、貯留槽内底部に金属粉やスラッジが堆積しないようにする為の手段が講じられている。例えば、円形タンクの中心部を軸にしてスクレーパーを回転させる事によりタンク中心にスラッジを集めて固定された吸引口のポンプで吸引送液する方法（特許文献１）及び楕円形（又は円形）タンクにクーラントを流入させ、旋回流を発生させてタンク底部にスラッジを堆積させずに固定された吸引口のポンプで吸引送液する方法（特許文献２）が提案されている。

しかし、鋼材の研削による研削粉（回転砥石で研削した物は、砥粒で引掻くので繊維形状している）は比重８と重く、粒形に比べて重さ当たりの表面積も小さく、さらには繊維形状であるため塊になり易い事で、スクレーパーで中心に集める方法は大型タンクでは困難であった。

次に旋回流を発生させてタンク底部にスラッジを堆積させない方法については、流体工学の観点からタンク内壁に接する流体の速度は遅く、離れるほど速度が速くなる事と旋回流の内側も流速が遅くなる事などの場所による流速の違いとスラッジの比重、形状及びサイズにより必要な旋回流速度が大きく異なり、特に鋼材の研削粉では非常に速い旋回流速度が必要な為に設備コストが大きい問題であった。又、タンクサイズが大きくなるにつれて旋回流速度保持に必要なポンプなども大型となりコストがかかっていた。

特開2009‐83085号公報 特許第5448509号公報

本発明は上記問題を解決する為になされたものであって、タンク形状及び大きさに制約が無くコストを抑えて、確実に前記貯留槽内の液体と貯留槽内の底部に堆積するスラッジを同時に吸引し、固液分離機に送液する手段を備えた吸引口が設けてあり、前記吸引口は貯留槽内の底部を移動するように構成した事を特徴とするスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置を提供する事を課題とする。

上記課題を解決する為、スラッジ含有液体を連続的に流入させ、流入したスラッジ含有液体を貯留し固液分離機に送液させて使用する貯留槽において、前記貯留槽内の液体と貯留槽内の底部に堆積するスラッジを同時に吸引し、固液分離機に送液する手段を備えた吸引口が設けてあり、前記吸引口は貯留槽内の底部を移動するように構成してあり、さらに前記吸引口には、吸引口より小さい遮蔽板を設ける事により、吸引口の開口面積を小さくして吸引速度を上げた事を特徴とするスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置である。

また、前記遮蔽板は、吸引口の外周部の形状と相似形状となるスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置である。

また、前記吸引口は、X軸およびY軸の組合せにより移動可能にしたアクチュエータに接続される事により前記貯留槽の底部を移動可能としたスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置である。

また、前記吸引口には、吸引口の進行方向が変わっても吸引口の後ろ側近傍に位置するように制御機能を有したスクレーパーを設けたスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置である。

本願発明は、スラッジ含有液貯留槽の底部をくまなく移動できるので、比重の重いスラッジにおいても確実に吸引でき、スラッジ含有液貯留槽の底部のスラッジ堆積が無い事により、定期的なスラッジ除去作業による設備の稼働停止による生産機会のロスおよびスラッジ除去作業コストを削減できる。

また、前記吸引口がX軸およびY軸の組合せにより移動可能にしたアクチュエータに接続される事により、前記貯留槽の平面形状が、四角形又は円形さらには楕円形など、どんな形状およびサイズのスラッジ含有液貯留槽の底部においても、くまなく移動対応出来る事により、いかなる設置レイアウトにも設置が可能となる。

本願発明を実施した場合の一例で、スラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置を示す平面図である。 本願発明を実施した場合の一例で、スラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置を示す縦断面図である。 図１及び図２の変形例で吸引口（２）を水中ポンプ（１３）に置き替えた縦断面図である。 アクチュエータによるX軸及びY軸の移動の組合せにより可能となる動きの一例で、ジグザクな動きを示す図である。 アクチュエータによるX軸及びY軸の移動の組合せにより可能となる動きの一例で、スパイラルな動きを示す図である。 吸引口（２）の円形の開口部より小さく吸引口（２）の開口部形状と相似形状となる円形の遮蔽板（１４）を設けた簡略図である。 図６の変形例で吸引口（２）の開口部が２つに分かれた簡略図である。 図６の変形例で吸引口（２ｂ）の四角形の開口部より小さく吸引口（２ｂ）の開口部形状と相似形状となる四角形の遮蔽板（１４ｂ）を設けた簡略図である。 吸引口（２）の後ろ側近傍に位置するようにスクレーパー（１５）を設けた縦断面図である。 図９の底部から吸引口（２）及びスクレーパー（１５）を見た簡略図である。 図２にホースリール（１８）を設けた縦断面図である。

本願発明を実施するための形態について、添付図面によって説明する。先ず、図１及び図２に示される実施形態について説明する。図１は本発明に係るスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置の平面図、図２はその縦断面図で、図中（１）は貯留槽で、四角形である事が好ましいが、それに限られる訳ではない。

貯留槽（１）の底部近傍に吸引口（２）があり、それに接続されて上部に伸びる吸引パイプ（３）が、貯留槽の外側上部に位置するX軸及びY軸の組合せにより移動可能にしたアクチュエータのX軸スライド体（５）に接続される。アクチュエータは貯留槽の外側上部が好ましいが、貯留槽の内側のどの位置でもよい。

X軸スライド体（５）に接続された吸引パイプ（３）は、X軸スライド体（５）の上方に伸びた所でポンプに繋がるホース（４）と接続される。

次に、X軸スライド体（５）はX軸ガイドシャフト（６）を摺動するように設けてあり、X軸ガイドシャフト（６）の両端はY軸スライド体（７）に設合される。さらにY軸スライド体（７）はY軸ガイドシャフト（８）を摺動するように設けてあり、Y軸ガイドシャフト（８）の両端は貯留槽（１）に設合される。

また、X軸スライド体（５）は、ループ状のX軸駆動チェーン（９）と接合されており、X軸駆動モーター（１０）により回転するX軸駆動チェーン（９）によって駆動力を伝達されたX軸スライド体（５）がX軸ガイドシャフト（６）のX軸方向のどちらにも摺動する。

その上で、X軸ガイドシャフト（６）の両端に設合されたY軸スライド体（７）にもループ状のY軸駆動チェーン（１１）と接合されており、Y軸駆動モーター（１２）により回転するY軸駆動チェーン（１１）によって駆動力を伝達されたY軸スライド体（７）がY軸ガイドシャフト（８）のY軸方向のどちらにも摺動する。

図１及び図２には、チェーンを駆動するスプロケット等の詳細は図示しないが、これら部品番号（５）～（１２）までの構成が、X軸およびY軸の組合せにより自在な移動を可能にしたアクチュエータの１例である。

尚、アクチュエータは、スライドレール、リニアガイド、エアーシリンダ、油圧シリンダ、ボールねじ、噛合チェーン式アクチュエータ、ナットと長ネジ、ベルト等の組合せもあり、X軸およびY軸を移動可能な機構のものである。

前記アクチュエータによるX軸及びY軸の移動の組合せにより、図４のようなジグザクな動きや図５のようなスパイラルな動きなど、吸引口（２）はX軸及びY軸のストローク範囲において貯留槽の底部の全面のスラッジを吸引しながら固液分離機に送液され、液体と固体が分離される。

図３は、図１及び図２の吸引口（２）を水中ポンプ（１３）のポンプ吸引口（２ｐ）に置き替えた変形例で、水中ポンプ（１３）で吸引したスラッジおよび液体は、送液パイプ（３ｐ）とホース（４）を通り、固液分離装置に送液される。

図６は簡略図で構成材料の厚みを割愛しているが、吸引口（２）の円形の開口部より小さく吸引口（２）の開口部形状すなわち外周部の形状と相似形状となる円形の遮蔽板（１４）を設ける事により、吸引口（２）の開口面積を小さくして吸引速度を上げて、スラッジを吸引し易くしたものである。

図７は、図６の変形例で吸引口（２a）の開口部が２つに分かれたもので、どんな形状の吸引口（２a）であっても、吸引口（２a）の開口部は単数または複数のどちらでも良い。

図８についても簡略図で構成材料の厚みを割愛しているが、吸引口（２b）の四角形の開口部より小さく吸引口（２b）の開口部形状と相似形状となる四角形の遮蔽板（１４ｂ）を設ける事により、吸引口（２b）の開口面積を小さくして吸引速度を上げて、スラッジを吸引し易くしたものである。

図９及び図１０は、吸引口（２）に吸引口（２）の進行方向が変わっても吸引口（２）の後ろ側近傍に位置するように制御機能を有したスクレーパー（１５）を設けた図で、図９は縦断面図、図１０は底部側から吸引口（２）とスクレーパー（１５）をみた簡略図で、スクレーパー（１５）は湾曲しているのが好ましいが、それに限られる訳ではない。

図９では、スクレーパーアーム（１７）を回転させるギアとモーターの機構は割愛しているが、スクレーパー（１５）に吸引口（２）と同軸で回転可能にするように軸受（１７）を設けたスクレーパーアーム（１６）を接合した事により、スクレーパー（１５）が吸引口（２）と同軸で回転が可能となっている。

ここで、X軸およびY軸の組合せにより移動可能にしたアクチュエータの進行方向の情報を基に、スクレーパー（１５）が吸引口（２）の進行方向に対して吸引口（２）の後ろ側近傍に位置するように制御される事により、スクレーパー（１５）は、吸引口（２）がスラッジの吸込み残しをした場合にスラッジをかき集めて吸引を促し、タンク底部のスラッジの吸込み残しを防ぐ効果がある。

前記のスクレーパーアーム（１７）を回転させる方法は、ギアとモーター構構が好ましが、それに限られる訳ではない。

図１１は、図２のホース（４）を自動で巻取るホースリール（１８）を設けたもので、吸引口（２）がアクチュエータによりX軸およびY軸の組合せにより移動した場合、吸引口（２）がポンプに近づいた際のホース（４）のダブつきを抑えるものである。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成する事が出来る事は明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

１ 貯留槽
２ 吸引口
２ａ 吸引口（変形例）
２ｂ 吸引口（変形例）
２ｐ ポンプ吸引口
３ 吸引パイプ
３ｐ 送液パイプ
４ ホース
５ X軸スライド体
６ X軸ガイドシャフト
７ Y軸スライド体
８ Y軸ガイドシャフト
９ X軸駆動チェーン
１０ X軸駆動モーター
１１ Y軸駆動チェーン
１２ Y軸駆動モーター
１３ 水中ポンプ
１４ 遮蔽板
１４ａ 遮蔽板（変形例）
１４ｂ 遮蔽板（変形例）
１５ スクレーパー
１６ スクレーパーアーム
１７ 軸受
１８ ホースリール

Claims (4)

1. スラッジ含有液体を連続的に流入させ、流入したスラッジ含有液体を貯留し固液分離機に送液させて使用する貯留槽において、前記貯留槽内の液体と貯留槽内の底部に堆積するスラッジを同時に吸引し、固液分離機に送液する手段を備えた吸引口が設けてあり、前記吸引口は貯留槽内の底部を移動するように構成してあり、さらに前記吸引口には、吸引口より小さい遮蔽板を設ける事により、吸引口の開口面積を小さくして吸引速度を上げた事を特徴とするスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置。
2. 前記遮蔽板は、吸引口の外周部の形状と相似形状となる事を特徴とする請求項１記載のスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置。
3. 前記吸引口は、X軸およびY軸の組合せにより移動可能にしたアクチュエータに接続される事により前記貯留槽の底部を移動可能とした事を特徴とする請求項１～２のいずれか一つに記載のスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置。
4. 前記吸引口には、吸引口の進行方向が変わっても吸引口の後ろ側近傍に位置するように制御機能を有したスクレーパーを設けた事を特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のスラッジ含有液貯留槽におけるスラッジ堆積防止液体移送装置。

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