JP7329898B2 - ワイヤろ過スクリーン及び微細物除去装置並びに液浄化システム - Google Patents

Description

この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去する液浄化システムに関するものである。

例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれ、切削液には微粉末状の切削クズが含まれる。この微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で切削クズを除去して切削液を供給タンクに戻している（例えば特許文献１）。

特開２００１-１３７７４３号公報

このようなフィルタ装置として、例えばフィルタ膜によって切削クズを除去したり、沈殿によって切削クズを除去するものがあるが、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合まずフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。この洗浄作業や使用不能になると交換作業が発生する。

また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、ろ過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる。さらに、フィルタ膜は、平面状であり、十分なろ過面積を確保することができず、大型化になったり、配置場所に制約がある等の問題がある。

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、洗浄作業や交換作業が容易で、低コストであり、しかも十分なろ過面積を確保することができ、かつ配置場所の確保が容易であるワイヤろ過スクリーン及び微細物除去装置並びに液浄化システムを提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、
装置に供給する液体を貯留する供給タンクと、
液体を前記供給タンクから前記装置に供給し、この装置で用いた液体を前記供給タンクへ送り循環させて供給する循環供給経路と、を備え、
前記循環供給経路は、
液体が前記装置から前記供給タンクに戻る経路を含み、
前記戻る経路は、
前記供給タンクに貯留する液体中に位置する部分を有し、この部分に微細物除去装置を配置し、
前記微細物除去装置は、
微細物を含む液体の流路に、長尺状のワイヤろ過スクリーンを屈曲して配置し、
液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成であり、
前記ワイヤろ過スクリーンは、
互いに平行に配列した複数のワイヤと、
前記複数のワイヤの両端を保持する一対の可撓性枠体と、を含み、
前記一対の可撓性枠体により屈曲可能な構成であることを特徴とする液浄化システムである。

請求項２に記載の発明は、
装置に供給する液体を貯留する供給タンクと、
液体を前記供給タンクから前記装置に供給し、この装置で用いた液体を前記供給タンクへ送り循環させて供給する循環供給経路と、を備え、
前記循環供給経路は、
液体が前記装置から前記供給タンクに戻る経路を含み、
前記戻る経路は、
前記供給タンクに貯留する液体中に位置する部分を有し、この部分に微細物除去装置を配置し、
前記微細物除去装置は、
微細物を含む液体の流路に、無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを配置し、
前記無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを駆動させて液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成であり、
前記ワイヤろ過スクリーンは、
互いに平行に配列した複数のワイヤと、
前記複数のワイヤの両端を保持する一対の可撓性枠体と、を含み、
前記一対の可撓性枠体により屈曲可能な構成であることを特徴とする液浄化システムである。

請求項３に記載の発明は、
前記循環供給経路に遠心分離装置を配置し、
前記遠心分離装置は、
前記供給タンクから供給される液体から微細物を遠心力により分離し、この微細物を分離した液体を前記装置に供給し、分離された微細物を沈降させる構成であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液浄化システムである。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１乃至請求項３に記載の発明では、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去するワイヤろ過スクリーンが、一対の可撓性枠体により屈曲可能な構成であることで、洗浄作業や交換作業が容易で、低コストであり、しかも十分なろ過面積を確保することができ、かつ配置場所の確保が容易である。

ワイヤろ過スクリーンを説明する図である。 ワイヤの配置を示す図である。 ワイヤの縦方向の配置を示す図である。 長尺状のワイヤろ過スクリーンを用いた実施の形態を示す図である。 無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを用いた実施の形態を示す図である。 長尺状のワイヤろ過スクリーンを用いた微細物除去装置を配置した実施の形態を示す図である。 無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを用いた微細物除去装置を配置した実施の形態を示す図である。

以下、この発明のワイヤろ過スクリーン及び微細物除去装置並びに液浄化システムの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

この発明のワイヤろ過スクリーン及び微細物除去装置並びに液浄化システムは、製薬、化学、食品、飲料の原料他の微細物の除去に、また自動車工業、工作機、工作機械、工作機器などによる加工業の切削粉等の微細物の除去に、また各工場、水処理等の循環水、排水から半導体、バイオ等の不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の異物である微細物の除去等に使用され、液体に含まれる微細物を分離除去するものに広く使用される。

（ワイヤろ過スクリーン）
この実施の形態のワイヤろ過スクリーンを、図１乃至図３に基づいて説明する。図１はワイヤろ過スクリーンを説明する図、図２はワイヤの配置を示す図、図３はワイヤの縦方向の配置を示す図である。

この実施の形態のワイヤろ過スクリーン１０は、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去するワイヤスクリーンであり、互いに平行に配列した複数のワイヤ１１と、複数のワイヤ１１の両端を保持する一対の可撓性枠体１２，１３と、を含み、一対の可撓性枠体１２，１３により屈曲可能な構成である。

このワイヤ１１は、断面円形状のワイヤであり、金属材あるいは樹脂材で成形される。このワイヤ１１は、分離できる微細物の最小径であり、各ワイヤ１１の間隙Ｌの大きさにより決まるが、設定できる最小間隙は２０ミクロン程度まで可能である。そのためワイヤろ過スクリーン１０を使用することにより、２０ミクロン程度までの微細な微細物を効率よく分離できる。

ワイヤ１１は、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示すように、断面楔状のワイヤを用いてもよいし、図２（ｄ）及び図３（ｄ）に示すように、断面半円形状のワイヤを用いてもよく、さらにこれらに限定されない。

一対の可撓性枠体１２，１３は、ゴム材または樹脂材で成形される。ゴム材は、例えば液体に対する耐薬品性を有するとともに、伸縮性を有する材料、例えば、耐薬品性ゴム、フッ素系ゴム、耐薬品性エラストマーなどを好適に採用することができる。

樹脂材は、可撓性を有する樹脂であれば特に限定されないが、洗浄操作に耐え得る機械的強靱性、屈曲部に対する追従性、及び化学的耐性が要求される観点から、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ナイロン）、ポリプロピレン、ポリオレフィン複合フィラメント（芯ポリプロピレン、鞘ポリエチレン）等が好ましい。

このワイヤろ過スクリーン１０は、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去するワイヤスクリーンであり、このろ過に好ましい長尺状、また無端ベルト状として用いることができる。

（微細物除去装置）
この実施の形態の微細物除去装置を、図４及び図５に基づいて説明する。図４は
長尺状のワイヤろ過スクリーンを用いた実施の形態を示す図、図５は無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを用いた実施の形態を示す図である。

図４の微細物除去装置２０は、長尺状のワイヤろ過スクリーン１０を用いた実施の形態であり、微細物を含む液体の流路２１に、長尺状のワイヤろ過スクリーン１０を屈曲して配置し、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成である。ワイヤろ過スクリーン１０に溜まる微細物の除去は、流路２１からワイヤろ過スクリーン１０を外して行うが、液体の流れを止めて除去するようにしてもよい。

図４（ａ）の形態は、長尺状のワイヤろ過スクリーン１０が上面から見て波形に屈曲して配置し、ろ過面積を平板状のものに対して増加させたものである。図４（ｂ）の形態は、長尺状のワイヤろ過スクリーン１０が上面から見て半円形に屈曲して配置し、ろ過面積を平板状のものに対して増加させたものである。

図５の微細物除去装置２０は、無端ベルト状のワイヤろ過スクリーン１０を用いた実施の形態であり、微細物を含む液体の流路２１に、無端ベルト状のワイヤろ過スクリーン１０を配置している。ワイヤろ過スクリーン１０は、プラテンローラ２２と駆動ローラ２３の間に掛け渡されており、駆動ローラ２３はモータ２４により駆動される。

駆動ローラ２３によりワイヤろ過スクリーン１０が駆動し、液体に含まれる微細物をろ過により分離し、スクレーパ２５によりワイヤろ過スクリーン１０に存在する微細物を除去し、回収容器２６に回収する構成であり、微細物除去の連続処理を行うことができる。

（液浄化システム）
この実施の形態の液浄化システムを、図６及び図７に基づいて説明する。図６は
長尺状のワイヤろ過スクリーンを用いた微細物除去装置を配置した実施の形態を示す図、図７は無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを用いた微細物除去装置を配置した実施の形態を示す図である。

この実施の形態の液浄化システム５０は、図６に示すように、装置５１に供給する液体を貯留する供給タンク５２と、液体を供給タンク５２から装置５１に供給し、この装置５１で用いた液体を供給タンク５２へ送り循環させて供給する循環供給経路５３と、を備える。この循環供給経路５３に、微細物除去装置２０を配置し、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成である。

装置５１は、例えば、金属加工を行う加工装置であり、液体は、加工時に冷却して熱による損傷を防止する加工液である。循環供給経路５３には、供給ポンプ５４が配置され、この供給ポンプ５４の駆動により供給タンク５２に貯留する加工液を、循環供給経路５３を介して装置５１に供給する。

この微細物除去装置２０は、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成であり、この実施の形態では、図４に示す微細物除去装置２０を配置しており、微細物除去装置２０は長尺状のワイヤろ過スクリーン１０を用いた実施の形態である。

図６（ａ）の形態は、液体が装置５１から供給タンク５２に戻る経路に、微細物除去装置２０が配置されており、この液体の流路に、長尺状のワイヤろ過スクリーン１０を屈曲して配置し、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する。

図６（ｂ）の形態は、図６（ａ）の形態と同様に液体が装置５１から供給タンク５２に戻る経路に、微細物除去装置２０が配置されているが、この形態では、循環供給経路５３に遠心分離装置６０を配置している。

この遠心分離装置６０は、供給タンク５２から供給される液体から微細物を遠心力により分離し、この微細物を分離した液体を装置５１に供給し、分離された微細物を沈降させる構成であり、下部に沈殿カップ６１が接続されている。この沈殿カップ６１は、着脱可能になっており、取り外すことで沈殿した微細物を一度に排出することができる。また、沈殿カップ６１に沈殿した微細物を排出する排出口を設け、排出バルブの手動操作で排出口から沈殿した微細物を排出するようにしてもよい。

この実施の形態の液浄化システム５０は、図７に示すように、装置５１に供給する液体を貯留する供給タンク５２と、液体を供給タンク５２から装置５１に供給し、この装置５１で用いた液体を供給タンク５２へ送り循環させて供給する循環供給経路５３と、を備え、図６の実施の形態と同様に構成される。

この循環供給経路５３に、微細物除去装置２０を配置し、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成であり、この実施の形態では、図５に示す微細物除去装置２０を配置しており、微細物除去装置２０は、無端ベルト状のワイヤろ過スクリーン１０を用いた実施の形態である。

図７（ａ）の形態は、液体が装置５１から供給タンク５２に戻る経路に、微細物除去装置２０が配置されており、この液体の流路に、無端ベルト状のワイヤろ過スクリーン１０を屈曲して配置し、液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する。

図７（ｂ）の形態は、図７（ａ）の形態と同様に液体が装置５１から供給タンク５２に戻る経路に、微細物除去装置２０が配置されているが、この形態では、循環供給経路５３に遠心分離装置６０を配置している。この遠心分離装置６０は、図６の実施の形態と同様に構成される。

この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去するワイヤろ過スクリーン及び微細物除去装置並びに液浄化システムに適用可能であり、洗浄作業や交換作業が容易で、低コストであり、しかも十分なろ過面積を確保することができ、かつ配置場所の確保が容易である。

１０ ワイヤろ過スクリーン
１１ ワイヤ
１２，１３ 一対の可撓性枠体
２０ 微細物除去装置
２１ 液体の流路
２２ プラテンローラ
２３ 駆動ローラ
２４ モータ
２５ スクレーパ
２６ 回収容器
５０ 液浄化システム
５１ 装置
５２ 供給タンク
５３ 循環供給経路
５４ 供給ポンプ
６０ 遠心分離装置
６１ 沈殿カップ

Claims (3)

1. 装置に供給する液体を貯留する供給タンクと、
   液体を前記供給タンクから前記装置に供給し、この装置で用いた液体を前記供給タンクへ送り循環させて供給する循環供給経路と、を備え、
   前記循環供給経路は、
   液体が前記装置から前記供給タンクに戻る経路を含み、
   前記戻る経路は、
   前記供給タンクに貯留する液体中に位置する部分を有し、この部分に微細物除去装置を配置し、
   前記微細物除去装置は、
   微細物を含む液体の流路に、長尺状のワイヤろ過スクリーンを屈曲して配置し、
   液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成であり、
   前記ワイヤろ過スクリーンは、
   互いに平行に配列した複数のワイヤと、
   前記複数のワイヤの両端を保持する一対の可撓性枠体と、を含み、
   前記一対の可撓性枠体により屈曲可能な構成であることを特徴とする液浄化システム。
2. 装置に供給する液体を貯留する供給タンクと、
   液体を前記供給タンクから前記装置に供給し、この装置で用いた液体を前記供給タンクへ送り循環させて供給する循環供給経路と、を備え、
   前記循環供給経路は、
   液体が前記装置から前記供給タンクに戻る経路を含み、
   前記戻る経路は、
   前記供給タンクに貯留する液体中に位置する部分を有し、この部分に微細物除去装置を配置し、
   前記微細物除去装置は、
   微細物を含む液体の流路に、無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを配置し、
   前記無端ベルト状のワイヤろ過スクリーンを駆動させて液体に含まれる微細物をろ過により分離して除去する構成であり、
   前記ワイヤろ過スクリーンは、
   互いに平行に配列した複数のワイヤと、
   前記複数のワイヤの両端を保持する一対の可撓性枠体と、を含み、 前記一対の可撓性枠体により屈曲可能な構成であることを特徴とする液浄化システム。
3. 前記循環供給経路に遠心分離装置を配置し、
   前記遠心分離装置は、
   前記供給タンクから供給される液体から微細物を遠心力により分離し、この微細物を分離した液体を前記装置に供給し、分離された微細物を沈降させる構成であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液浄化システム。