JP7418885B1

JP7418885B1 - 濾過システム

Info

Publication number: JP7418885B1
Application number: JP2023130327A
Authority: JP
Inventors: 雄次作間
Original assignee: Nissin Dental Products Inc
Current assignee: Nissin Dental Products Inc
Priority date: 2023-08-09
Filing date: 2023-08-09
Publication date: 2024-01-22
Anticipated expiration: 2043-08-09

Abstract

【課題】濾過材を濾過ユニットおよび逆洗浄ユニットの回転ドラムにほぼ全周に巻き付けることが実現できて、従来の巻き付け角度の２倍の濾過能力が得られること。【解決手段】第１のタンク１１内の内外が通流可能な第１の回転ドラム１２に濾過材Ｆを巻き付けて走行させると外側に被処理液を導入しかつ液面を前記第１の回転ドラム１２よりも上にして回転ドラム内を負圧にして被処理液を濾過材Ｆに通流させ固形物を濾過材Ｆで捕捉する濾過ユニット１０と、濾過ユニット１０と同一構造であり濾過材Ｆを表裏反転させて第２の回転ドラム２２に巻き付けて濾過材Ｆから固形物を離脱させ濾過機能を再生させる逆洗浄ユニットを備え、巻き付けガイドレール１４，１４、２４，２４を設けて濾過材Ｆを回転ドラムのほぼ全周に巻き付けるようにするとともに、回転ドラムの内面に閉塞部材１５，２５を設けて回転ドラム内に液が浸入できないようにした。【選択図】図３

Description

本発明は、水性液から固形不純物と油性不純物を除去することができる濾過システムに関する。

砥石を使って鋼材を削る研削盤などの研削用工作機械による研削加工においては、工作物の被加工面に焼付・変色が生じることが無いようにするためのクーラント液が供給される。研削加工後のクーラント液は、研削屑である切粉、砥石から剥離した砥粒（以下、これらをスラッジと総称する）などの固形物、および潤滑油や防錆油などの不純油を含んでいる。クーラント液を使い続けると、研削精度の低下、ひいては工作物の加工品質の低下を惹き起こす。

そこで、研削用工作機械には、クーラント液に含まれるスラッジなどの固形物を分離・除去するためのスラッジ除去設備や、不純油を除去するための油水分離設備が併設される。研削用工作機械に限らず、切削用工作機械においてもスラッジ除去設備や、油水分離設備が必要とされる。

以下の特許文献１の説明で使用する符号は、各特許文献中で使用している符号である。

特許文献１に示される切削液の不純物除去装置１００は、濾過タンクユニット１０、スラッジタンクユニット２０、逆洗浄タンクユニット３０、二相分離ユニット４０、濾紙供給ユニット（濾過材走行手段）５０、濾紙巻き取りユニット（濾過材走行手段）６０、チャンバーユニット７０、クーラント液を送水する送水ポンプ８０Ａおよび真空ポンプ８０Ｂ、配電盤８１並びにこれらを支持するフレーム８２などを備えている（図１および図２参照）。

濾紙供給ユニット５０のリール５１には、ロール状に巻かれた濾紙２００が装着される。リール５１から引き出された濾紙２００は、濾過タンクユニット１０、スラッジタンクユニット２０、逆洗浄タンクユニット３０を経由して濾紙巻き取りユニット６０のリール６１に巻き取られる（図３参照）。

特許第６８６５９３８号公報

特許文献１の濾過システムは、濾紙を濾過ユニットおよび逆洗浄ユニットの回転ドラムの半分未満に巻き付けることができて、濾過能力を大きくすることができない。

本発明は、上述した諸課題を解決するためになされたものであって、濾過材を濾過ユニットおよび逆洗浄ユニットの回転ドラムにほぼ全周に巻き付けることが実現できて、濾過材の走行速度を従来と同一とした場合には従来の略２倍の濾過能力が得られ、また、濾過材の走行速度を従来の２倍とした場合には従来の濾過時間と略同一になり濾過時間を半減できる濾過システムを提供することにある。

本願の第１の発明態様に係る濾過システムは、メインの構成要素として濾過ユニットと逆洗浄槽ユニットとを備えてなる。

濾過ユニットは、第１のタンクと、前記第１のタンク内に水平軸線の周りに回転フリーな第１の回転ドラムを有しかつ円筒部の略全面にメッシュおよび／またはスリットを有することにより前記第１の回転ドラムの内外が通流可能であり円筒体内をタンク外の負圧発生手段により負圧になる構造であって、連続する濾紙を前記円筒部に前記メッシュおよび／またはスリットに被さるように巻き付けて前記第１の回転ドラムを共回りさせて前記濾紙を走行させるとともに前記第１のタンク内でかつ前記第１の回転ドラムの外側に固形物を含む被処理液を導入しかつ液面を前記第１の回転ドラムよりも上にして円筒体内を前記負圧発生手段により負圧にして前記被処理液を負圧吸引方式で前記濾紙に通流させ前記被処理液に含まれる固形物を前記濾紙で捕捉し固形物を除去された前記第１の回転ドラム内の被処理液をタンク外に取り出す構成である。

逆洗浄槽ユニットは、第２のタンクと、前記第２のタンク内に水平軸線の周りに回転フリーな第２の回転ドラムを有しかつ円筒部の略全面にメッシュおよび／またはスリットを有することにより前記第２の回転ドラムの内外が通流可能であり円筒体内をタンク外の負圧発生機能部を有する洗浄水循環手段により負圧になる構造であって、前記濾過ユニットにおける濾過過程で固形物を捕捉した前記連続する濾紙を表裏逆転して前記第２のタンク内に導入し前記濾紙をメッシュおよび／またはスリットに被さるように前記円筒部に巻き付けて前記第２の回転ドラムを共回りさせて前記濾紙を走行させるとともに前記第２の回転ドラムの外側に前記洗浄水循環手段から帰還する洗浄水を導入しかつ液面を前記第１の回転ドラムよりも上にして前記第２の回転ドラム内をタンク外の前記洗浄水循環手段により負圧にして前記洗浄水を負圧吸引方式で前記濾紙に通流させ固形物を前記濾紙から分離捕捉し前記濾紙の濾過機能を再生し前記濾紙を前記第２のタンク外で巻き取るとともに前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水をタンク外に取り出し固形物と洗浄水とを分離する固液分離器に通して固形物を取り除いた洗浄水を再び前記第２のタンク内に導入する構成である。

さらに、本願の第１の発明態様に係る濾過システムは、前記濾過ユニットと前記逆洗浄槽ユニットについて、以下の特徴的構成を有する。

前記濾過ユニットは、前記第１の回転ドラムの真上位置を間隔中央にして両側近傍に軸方向に延在する２本の巻き付けガイドロールを有し、前記連続する濾紙を一方の前記巻き付けガイドロールに掛けてから前記第１の回転ドラムの外周面に巻き付け他方の前記巻き付けガイドロールに掛けて前記第１のタンク外へ導出するとともに、前記第１のタンク内には、前記第１の回転ドラムの内径と同一の円弧面を有する第１の閉塞部材が固設され、前記第１の閉塞部材の前記円弧面が前記連続する濾紙が巻き付かない前記第１の回転ドラムの上側のメッシュおよび／またはスリット部分に摺動接触状態に宛がわれることにより前記被処理液の侵入を防止し前記第１の回転ドラム内を負圧に保つ構造である。

前記逆洗浄槽ユニットは、前記第２の回転ドラムの真上位置を間隔中央にして両側近傍に軸方向に延在する２本の巻き付けガイドロールを有し、前記連続する濾紙を一方の前記巻き付けガイドロールに掛けてから前記第２の回転ドラムの外周面に巻き付け他方の前記巻き付けガイドロールに掛けて前記第２のタンク外へ導出するとともに、前記第２のタンク内には、前記第２の回転ドラムの内径と同一の円弧面を有する第２の閉塞部材が固設され、前記第２の閉塞部材の前記円弧面が前記連続する濾紙が巻き付かない前記第２の回転ドラムの上側のメッシュおよび／またはスリット部分に摺動接触状態に宛がわれることにより前記洗浄水の侵入を防止し前記第１の回転ドラム内を負圧に保つ構造である。

本願の第２の発明態様に係る濾過システムは、第１の発明態様の構成に加え、前記濾過ユニットと前記逆洗浄槽ユニットについて、さらに以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記第１の回転ドラムの中心を通り前記第１の回転ドラムの両端の端面部を貫通し前記第１のタンクの側壁に両端固定される第１の固定軸を有し、前記第１のタンク内の被処理液をタンク外から前記第１の固定軸の中途部から軸端までに形成された液通路を通して負圧吸引するようになっており、
また、前記第２の回転ドラムの中心を通り前記第２の回転ドラムの両端の端面部を貫通し前記第２のタンクの側壁に両端固定される第２の固定軸を有し、前記第２のタンク内の洗浄水をタンク外から前記第２の固定軸の中途部から軸端までに形成された液通路を通し負圧吸引するようになっている。

本願の第３の発明態様に係る濾過システムは、第２の発明態様の構成に加え、前記濾過ユニットと前記逆洗浄槽ユニットについて、さらに以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記第１の閉塞部材は、前記第１の固定軸より設けられる第１の支持部により支持されており、前記第２の閉塞部材は、前記第２の固定軸より設けられる第２の支持部により支持されている。

本願の第４の発明態様に係る濾過システムは、第３の発明態様の構成に加え、前記濾過ユニットと前記逆洗浄槽ユニットについて、さらに以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記第１の閉塞部材を挟む位置に軸方向に延在する２本の第１のベルト張り込みロールを有し、さらに前記第１の閉塞部材と２本の前記第１のベルト張り込みロールを取り巻く第１の無端ベルトを有し、前記第１の無端ベルトが前記第１の回転ドラムの内面に接触して前記第１の回転ドラムの回転に伴い移動しかつ前記第１の閉塞部材に対し摺動するようになっており、
また、前記第２の閉塞部材を挟む位置に軸方向に延在する２本の第２のベルト張り込みロールを有し、さらに前記第２の閉塞部材と２本の前記第２のベルト張り込みロールを取り巻く第２の無端ベルトを有し、前記第２の無端ベルトが前記第２の回転ドラムの内面に接触して前記第２の回転ドラムの回転に伴い移動しかつ前記第２の閉塞部材に対し摺動するようになっている。

本願の第５の発明態様に係る濾過システムは、第１の発明態様の構成に加え、さらに以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記濾過ユニットに導入される被処理液は工作機械の使用済クーラント液貯留タンク内の使用済のクーラント液であり、前記第１の回転ドラム内からタンク外に取り出す固形物を除去された被処理液を再使用のために前記工作機械のクーラント液供給タンクへ帰還するようになっている。

本願の第６の発明態様に係る濾過システムは、第１の発明態様の構成に加え、前記負圧発生手段について以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記負圧発生手段は、底部に液入口と液出口を有する密閉構造の第３のタンクを備え、前記液入口に底部に前記第１の回転ドラム内の被処理液を導入するようになっているとともに、前記液出口が前記工作機械での再使用のために戻すように接続されており、前記第３のタンクの上部が真空ポンプと接続され、前記第３のタンクの上部の気圧が前記第１の回転ドラム内の気圧よりも所要低く保たれる構成である。

本願の第７の発明態様に係る濾過システムは、第１の発明態様の構成に加え、前記洗浄水循環手段について以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記洗浄水循環手段は、洗浄水と洗浄水中の固形物とを分離する固液分離機能を有する密閉構造の第４のタンクと、前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水を前記第４のタンクに通し前記第２のタンクに帰還するよう循環する循環ポンプとを備えている。

本願の第８の発明態様に係る濾過システムは、第７の発明態様の構成に加え、前記第４のタンクについて以下の特徴的構成を有する。すなわち、
第４のタンクは、上半部が円筒部でかつ下半部が上側が大径となる円錐部であり、前記円筒部と前記円錐部との境目に対応し内周に張り出す円環板部を有し、さらに前記円錐部に液入口および液出口のいずれか一方を有し、前記の液入口および液出口のいずれか他方が前記円筒部の上部に液出口を有し、さらに前記固液分離機能を発揮する構成部分として、前記液入口および前記液出口が接線方向に向けて設けられている。

本願の第９の発明態様に係る濾過システムは、第７の発明態様の構成に加え、前記第４のタンクについて以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記第４のタンクは、タンク内を仕切る１つまたは複数のメッシュフィルタと、前記メッシュフィルタの両側に位置する液入口および液出口とドレン口とを有し、前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水を前記液入口より導入して前記メッシュフィルタにより固液分離し固形物を除いた洗浄水を前記液出口から流出し、前記メッシュフィルタを通過できずタンク底部に沈降する固形物が所要堆積した時点で前記ドレン口より抜き取るようになっている。

本願の第１０の発明態様に係る濾過システムは、第７の発明態様の構成に加え、前記第４のタンクについて以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記第４のタンクは、タンク内に回転するマグネットロールと前記マグネットロールに摺接するドクターブレードとタンク上部の両側に位置する液入口および液出口とドレン口とを有し、前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水を前記液入口より導入して前記マグネットロールにより固形物を磁気吸着し磁気吸着した固形物を前記ドクターブレードで掻き取りタンク底部に沈降するよう導き、洗浄水を前記液出口から流出し、タンク底部に沈降する固形物が所要堆積した時点で前記ドレン口より抜き取るようになっている。

本願の第１１の発明態様に係る濾過システムは、第７の発明態様の構成に加え、前記第４のタンクについて以下の特徴的構成を有する。すなわち、
第４のタンクは、上半部が円筒部でかつ下半部が上側が大径となる円錐部であり、前記円筒部の上部に液入口を有し、および前記円筒部の天面中央を貫通し前記円筒部内に垂下している短管の下端が液出口であり、さらに前記固液分離機能を発揮する構成部分として、前記液入口が前記円筒部の接線方向に向けて設けられていることにより洗浄水がタンク内に内周方向に流入して渦巻き状に前記円錐部の底部まで流下して洗浄水に含まれる固形物を前記円錐部の底部に残し、洗浄水が前記液出口よりタンク外に流出するようになっている。

本願の第１２の発明態様に係る濾過システムは、第５の発明態様の構成に加え、以下の排滓受槽を備えていることに特徴的構成を有する。すなわち、
前記使用済のクーラント液を前記第１のタンクに導入する前段階において、前記濾過ユニットにおいて濾紙が捕捉する固形物よりも大きい固形物を沈降作用を利用して捕捉分離する排滓受槽が備えられ、前記排滓受槽は、第５のタンクと、前記第５のタンクの内周に密着状態に上段と中段と下段の三段に横架された網目フィルターであって、網目の大きさが上段が粗のグレード、下段が細のグレード、中段が上段と下段との中間の細のグレードであり、前記第５のタンクの前記上段の網目フィルターよりも上位置の互いに離れた二箇所に前記使用済のクーラント液の導入口と排出口とを備えている。

本願の第１３の発明態様に係る濾過システムは、第１２の発明態様の構成に加え、前記排滓受槽の網目フィルターについて以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記複数段に横架された網目フィルターは、上位置のものほど網目が大きく設けられている。

本願の第１４の発明態様に係る濾過システムは、第１２の発明態様の構成に加え、前記排滓受槽の網目フィルターについて以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記複数段に横架された網目フィルターは、上段と中段と下段の三段に横架された網目の大きさが上段が粗のグレード、下段が細のグレード、中段が上段と下段との中間の細のグレードであり、前記第５のタンクの前記上段の網目フィルターよりも上位置の互いに離れた二箇所に前記導入口と前記排出口とを備えている。

本願の第１５の発明態様に係る濾過システムは、第１２の発明態様の構成に加え、前記排滓受槽について以下の特徴的構成を有する。すなわち、
前記排滓受槽は、前記第５のタンクの中心位置に噴水管と、上段の前記網目フィルターよりも上側に、網目の大きさが下段の前記網目フィルターと同等以下の細目であるメッシュフィルタを枠体５４ｂで保持してなる固形物捕捉テーブルとを有し、前記噴水管は三段の前記網目フィルターの中心部を貫通し管下端がタンクの底面近傍に位置し管下部に前記第５のタンク外に備える空気供給手段の空気供給管から空気を流入させて空気の上昇に伴いタンクの底面付近に沈殿する固形物を洗浄水と共に吸い上げ管上端から溢れ出すようになっており、前記微細固形物捕捉手段の前記メッシュフィルターが前記噴水管の上部を取り巻いた状態に設けられている。

本願の第１６の発明態様に係る濾過システムは、第１２の発明態様の構成に加え、以下のマグネット吸着式固形物分離装置を備えていることに特徴的構成を有する。すなわち、
前記使用済のクーラント液の通流経路に関し前記排滓受槽の下流側でかつ前記第１のタンクの上流側にマグネット吸着式固形物分離装置を備え、前記マグネット吸着式固形物分離装置は、回転するマグネットロールと前記マグネットロールに摺接するドクターブレードと固形物回収タンクとを有し、前記マグネットロールに前記排滓受槽で処理されたクーラント液を接触させて磁石吸着性を有する固形物をマグネットロールに吸着させさらに前記ドクターブレードでマグネットロールに吸着した固形物を掻き取って前記固形物回収タンクに回収するようになっている。

本願の第１７の発明態様に係る濾過システムは、第１２の発明態様の構成に加え、以下の分別コンベアを備えていることに特徴的構成を有する。すなわち、
前記使用済のクーラント液を前記第１のタンクに導入する前段階において、前記排滓受槽の上流側に、走行するコンベアベルト上に前記使用済のクーラント液を流下すると塊状の固形物をコンベアベルトで移送分離し得る分別コンベアを備えている。

本願の第１８の発明態様に係る濾過システムは、第５の発明態様の構成に加え、以下の二相分離ユニットを備えていることに特徴的構成を有する。すなわち、
前記使用済のクーラント液に油性不純物が含まれる場合、前記濾過ユニットに関し後置きの位置にタンク内を液入口側と液出口側とに二分する親水撥油フィルタを備えた二相分離ユニットが設けられ、前記二相分離ユニットによってクーラント液と油性不純物とが分離されるようになっている。

本発明によれば、濾過材を濾過ユニットおよび逆洗浄ユニットの回転ドラムにほぼ全周に巻き付けることが実現できて、濾過材の走行速度を従来と同一とした場合には従来の略２倍の濾過能力が得られ、また、濾過材の走行速度を従来の２倍とした場合には従来の濾過時間と略同一になり濾過時間を半減できる濾過システムを提供することができる。

本願発明の実施の形態に係り、濾過システムにおけるクーラント液の経路を示す配管図である。本願発明の実施の形態に係る濾過システムを構成する濾過ユニットと逆洗浄ユニットを示すと共に両ユニットに付随する各装置を含む立体的配置を示す図である。本願発明の実施の形態に係る濾過システムを構成する濾過ユニットと逆洗浄ユニットを示す図である。本願発明の実施の形態に係る濾過ユニットを示す縦断正面である。本願発明の実施の形態に係る逆洗浄ユニットを示す縦断正面である。本願発明の実施の形態に係る濾過ユニットに付随する負圧発生手段を原理的に示す図である。本願発明の実施の形態に係る逆洗浄ユニットに付随する洗浄水循環装置の構成要素である第４のタンクの外力の構造を示すである。本願発明の実施の形態に係る濾過ユニットに前置きされる排滓受槽を原理的に示す図である。図７に示す第４のタンクに対し置き換えできる一変形例の第４のタンクを原理的に示す図である。図７に示す第４のタンクに対し置き換えできる他の変形例の第４のタンクを原理的に示す図である。図７に示す第４のタンクに対し置き換えできる他の変形例の第４のタンクを原理的に示す図である。

以下、本願発明の濾過システムの実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

［システム全体の構成要素］
図１に示すように、本実施の形態の濾過システム１は、必須構成要素として、濾過ユニット１０と逆洗浄ユニット２０とを有し、濾過ユニット１０に付随して負圧発生手段３０を有し、逆洗浄ユニット２０に付随して洗浄水循環手段４０を有する。

濾過システム１は、濾過ユニット１０と逆洗浄ユニット２０とが工作機械Ｍの使用済クーラント液貯留タンクｍ１に配管接続されており、使用済クーラント液中の固形物（スラッジなど）を除去して清澄なクーラント液に再生し、清澄なクーラント液を工作機械Ｍのクーラント液供給タンクｍ２に戻すシステムである。ここでのクーラント液とは、工作機械分野で一般に用いられている水性のクーラント液（原液を水で希釈して使用するクーラント液）を想定している。

［被処理液の送液経路］
使用済クーラント液貯留タンクｍ１に貯留される使用済クーラント液は第１の送液ポンプ９１で排滓受槽５０の第５のタンク５１の液導入口５１ａに送液される。第５のタンク５１内の上澄みのクーラント液は、液排出口５１ｂから流出し第２の送液ポンプ９２でマグネット吸着式固形物分離装置６０の上部の液導入口に送液される。マグネット吸着式固形物分離装置６０の下部タンク内のクーラント液は、下部タンクの液排出口から流出し第３の送液ポンプ９３で濾過ユニット１０の第１のタンク１１に送液される。濾過ユニット１０の第１の回転ドラム１２内のクーラント液は、負圧発生手段３０を構成する第３の密閉タンク３１を経由して第４の送液ポンプ９４で工作機械Ｍのクーラント液供給タンクｍ２に送液される。

［濾過ユニット１０と逆洗浄ユニット２０の概略の構成…図２、図３］
濾過システム１は、第１の回転ドラム１２および第２の回転ドラム２２の内部を負圧にして濾過材Ｆを走行し第１の回転ドラム１２および第２の回転ドラム２２がそれぞれ濾過材Ｆとの密着力により共回りさせるようになっている。

工作機械で使用したクーラント液に含まれるスラッジの粒子径は概ね１μｍ～数百μｍである。濾過材Ｆは濾紙、濾布（袋状のもの）、紡糸・延伸技術でポリエステル繊維を積層してなる不織布製フィルター、スポンジマット、ウールマット、セラミックフィルター、バックフィルター、フィルターメディア、メンブレンフィルターなどを適宜選択して用いることができる。この濾過システム１に用いられる濾紙の好ましい保留粒子径は、１μｍ～数百μｍであり、より好ましくは１μｍ～数十μｍである。また、保留粒子径が上記と同一の濾布（袋状のものを含む）などの濾過材を使用することもできる。

濾過材Ｆとして使用される不織布製フィルターは、たとえばポリエステル繊維で構成され、ポリエステル繊維の斜め配列のものと平行配列のものを組み合わせて０．１μｍの微粒子を捕捉することができ、ポリエステル繊維を平行配列のものだけで積層して延伸したもので、１０μｍの微粒を捕捉することができ、ポリエステル繊維が乱雑な多方向に向いた状態に積層して延伸したもので１０μｍの微粒子を捕捉することができ、μｍオーダーよりも大きい例えば数百μｍｍ－５ｍｍの固形物を捕捉できる。

濾過ユニット１０は、濾過材Ｆが第１の回転ドラム１２に巻き付き走行する過程でドラム内の負圧によりドラム周囲のクーラント液を濾過材Ｆを通過させるとともに大きさが数百μ以下の固形物を濾過材Ｆに負圧吸着させるとともに濾過材Ｆを通過する清澄なクーラント液を取り出して工作機械Ｍへ戻すようになっている。

逆洗浄ユニット２０は、濾過材Ｆが表裏逆にして第２の回転ドラム２２に巻き付き走行する過程でドラム内の負圧によりドラム周囲の洗浄水を濾過材Ｆを通過させるとともに濾過材Ｆに付着している固形物を離脱させ、濾過材Ｆを再生するとともに固形物を含む洗浄水をタンク外に取り出し循環する過程で固形物を分離するようになっている。

濾過システム１は、濾過ユニット１０においてクーラント液に含まれる１μｍ未満－数百μｍ前後の超微細な固形物を濾紙による濾過を行い、それよりも大きい固形物を捕捉するための前処理として滓受槽５０を備えているのが良く、さらに、排滓受槽５０に対し後置きの位置にマグネット吸着式固形物分離装置６０を備えているのが良い。

すなわち、濾過システム１は、排滓受槽５０により使用済クーラント液に含まれる０．１～５ｍｍ位の大きさの固形物・加工金属粉（研磨粉、研削粉または切削粉）を捕捉し、さらに、排滓受槽５０で捕捉されなかった磁性金属粉をマグネット吸着式固形物分離装置６０により捕捉し、排滓受槽５０とマグネット吸着式固形物分離装置６０で捕捉されなかった超微細な磁性金属粉および砥粒粉を濾過ユニット１０により捕捉する。そして、濾過システム１は、逆洗浄ユニット２０において濾紙に洗浄液を通過させて濾紙に付着している固形物を離脱させ濾紙を再び濾過能力を持たせるようにしている。

濾過システム１は、連続する濾過材Ｆを巻いてなる濾紙ロールを回転駆動される濾紙繰り出し軸９５で保持し、濾過材Ｆを繰り出してガイドロール１３ａに巻き掛けてから濾過ユニット１０の第１のタンク１１内に導入し２つの巻き付けガイドロール１４、１４によって第１の回転ドラム１２に巻き付け、次いで第１のタンク１１から導出する濾過材Ｆをガイドロール１３ｂ、１３ｃおよびガイドロール２３ａ、２３ｂに巻き掛けることで表裏逆にして第２のタンク２１内に導入し、２つの巻き付けガイドロール２４、２４によって第２の回転ドラム２２に巻き付け、次いで第２のタンク２１から導出する濾過材Ｆをガイドロール２３ｃに巻き掛けて濾紙巻き取り軸９６に巻き取るようになっている。濾過システム１は、逆洗浄ユニット２０で濾過材Ｆの濾過機能の再生を行うので、濾紙繰り出し軸９５で保持される濾紙ロールがボビンから離れる前に、システムの稼働を停止することで濾過材Ｆの繰り出しを停止し、濾紙繰り出し軸９５で濾過材Ｆの巻き戻しを行うことで、濾過材Ｆの張り込みを行うことなく濾紙を複数回、例えば２０－３０回繰り返し使用できる。

濾過システム１は、連続する濾過材Ｆを第１の回転ドラム１２および第２の回転ドラム２２にほぼ全周に巻き付けることが実現されているので、これは従来の巻き付け角度の略２倍となる。したがって、濾過材Ｆの走行速度を従来と同一とした場合（回転ドラムの回転速度を従来と同一とした場合）、濾過時間が従来の略２倍に長くなり、濾過材Ｆに付着される固形分が従来よりも略２倍になり、濾過能力が倍になる。また、濾過材Ｆの第１の回転ドラム１２および第２の回転ドラム２２への巻き付け長さが従来の略２倍になるので、濾過材Ｆの走行速度を従来の２倍にした場合には、濾過時間が従来と略同一になるので、濾過時間を従来の半分に短縮することができる。

洗浄水循環手段４０には、洗浄水に含まれる固形物を分離する機能を有する第４のタンク４１が含まれるが、第４のタンク４１に限定されるものでなく、洗浄水に含まれる固形物を分離する機能を有する、後述する別構造の第４のタンク４１Ａ、第４のタンク４１Ｂ、および第４のタンク４１Ｃのいずれかを備えても良い。

［濾過ユニット１０の詳細な構成…図３、図４］
濾過ユニット１０は、円筒部と端板部とからなる第１のタンク１１と、第１のタンク１１内に水平軸線の周りに回転フリーな第１の回転ドラム１２を有する。円筒部１２ａは、両端部を除く全周面にメッシュおよび／またはスリット状を有する。これにより、第１の回転ドラム１２は、内外が通流可能である。

濾過ユニット１０は、第１の回転ドラム１２の真上位置を間隔中央にして両側近傍に軸方向に延在する２本の巻き付けガイドロール１４、１４を有し、連続する濾過材Ｆを一方の巻き付けガイドロール１４に掛けてから第１の回転ドラム１２の外周面に巻き付け他方の巻き付けガイドロール１４に掛けて第１のタンク１１外へ導出するとともに、第１のタンク１１内には、第１の回転ドラム１２の内径と同一の円弧面を有する第１の閉塞部材１５が固設され、第１の閉塞部材１５の円弧面が連続する濾過材Ｆが巻き付かない第１の回転ドラム１２の上側のメッシュおよび／またはスリット部分に摺動接触状態に宛がわれることにより被処理液の侵入を防止し第１の回転ドラム１２内を負圧に保つ構造である。

第１の回転ドラム１２の中心を通り第１の回転ドラム１２の両端の端面部１２ｂ、１２ｂを貫通し第１のタンク１１の側壁に両端固定される第１の固定軸１６を有し、第１のタンク１１内の被処理液をタンク外から第１の固定軸１６の中途部から軸端までに形成された液通路１６ａを通して負圧吸引するようになっている。

第１の閉塞部材１５は、第１の固定軸１６より設けられる第１の支持部１６ｂにより支持されている。

第１の閉塞部材１５を挟む位置に軸方向に延在する２本の第１のベルト張り込みロール１７、１８を有し、さらに第１の閉塞部材１５と２本の第１のベルト張り込みロール１７、１７を取り巻く第１の無端ベルト１８を有し、第１の無端ベルト１８が第１の回転ドラム１２の内面に接触して第１の回転ドラム１２の回転に伴い移動しかつ第１の閉塞部材１５に対し摺動するようになっている。この場合、第１の回転ドラム１２の内周面と第１の閉塞部材１５の円筒面とのギャップが第１の無端ベルト１８の厚み＋例えば０－０．２ｍｍとされることにより第１の無端ベルト１８が第１の回転ドラム１２の内面に摺接することが可能である。そして、第１の回転ドラム１２の内周面と第１の閉塞部材１５の円筒面とのギャップを第１の無端ベルト１８の厚み＋例えば０－０．２ｍｍとするためには、第１の支持部１６ｂは長さを微調整自在である構成とするのが良い。

濾過ユニット１０は、連続する濾過材Ｆを円筒部１２ａにメッシュおよび／またはスリットに被さるように巻き付けて第１の回転ドラム１２を共回りさせて濾過材Ｆを走行させるとともに第１のタンク１１内でかつ第１の回転ドラム１２の外側に固形物を含む被処理液（クーラント液）を導入しかつ液面を第１の回転ドラム１２よりも上にして円筒体内を負圧発生手段３０により負圧にして被処理液を負圧吸引方式で濾過材Ｆに通流させ被処理液に含まれる固形物を濾過材Ｆで捕捉し固形物を除去された第１の回転ドラム１２内の被処理液をタンク外に取り出すようになっている。第１のタンク１１内の被処理液の液面レベルを高レベルセンサと低レベルセンサとポンプ給液量の連携制御により管理するようになっている。メッシュは丸孔の正列または斜列であって、例えば丸孔の直径２ｍｍで丸孔同士の離間距離が３ｍｍとするのが良い。スリットを設ける場合、幅２ｍｍ×長さ５０ｍｍで千鳥配列とするのが良い。

［負圧発生手段３０…図６］
負圧発生手段３０は、底部に液入口３１ａと液出口３１ｂを有する密閉構造の第３のタンク３１を備え、液入口３１ａに底部に第１の回転ドラム１２内の被処理液を導入するようになっているとともに、液出口３１ｂが工作機械Ｍでの再使用のために戻すように接続されており、第３のタンク３１の上部が真空ポンプ３２と接続され、第３のタンク３１の上部の気圧が第１の回転ドラム１２内の気圧よりも所要低く保たれる構成である。

［逆洗浄ユニット２０の詳細な構成…図３、図５］
逆洗浄ユニット２０は濾過ユニット１０と同様の構造である。
逆洗浄ユニット２０は、第２のタンク２１と、第２のタンク２１内に水平軸線の周りに回転フリーな第２の回転ドラム２２を有しかつ円筒部２２ａの略全面にメッシュおよび／またはスリットを有することにより第２の回転ドラム２２の内外が通流可能であり円筒体内をタンク外の負圧発生機能部を有する洗浄水循環手段４０により負圧になる構造である。

逆洗浄ユニット２０は、第２の回転ドラム２２の真上位置を間隔中央にして両側近傍に軸方向に延在する２本の巻き付けガイドロール２４、２４を有し、連続する濾過材Ｆを一方の巻き付けガイドロール２４に掛けてから第２の回転ドラム２２の外周面に巻き付け他方の巻き付けガイドロール２４に掛けて第２のタンク２１外へ導出するとともに、第２のタンク２１内には、第２の回転ドラム２２の内径と同一の円弧面を有する第２の閉塞部材２５が固設され、第２の閉塞部材２５の円弧面が連続する濾過材Ｆが巻き付かない第２の回転ドラム２２の上側のメッシュおよび／またはスリット部分に摺動接触状態に宛がわれることにより洗浄水の侵入を防止し第２の回転ドラム２２内を負圧に保つ構造である。

第２の回転ドラム２２の中心を通り第２の回転ドラム２２の両端の端面部２２ｂ、２２ｂを貫通し第２のタンク２１の側壁に両端固定される第２の固定軸２６を有し、第２のタンク２１内の洗浄水をタンク外から第２の固定軸２６の中途部から軸端までに形成された液通路２６ａを通し負圧吸引するようになっている。

第２の閉塞部材２５は、第２の固定軸２６より設けられる第２の支持部２６ｂにより支持されている。

第２の閉塞部材２５を挟む位置に軸方向に延在する２本の第２のベルト張り込みロール２７、２８を有し、さらに第２の閉塞部材２５と２本の第２のベルト張り込みロール２７、２７を取り巻く第２の無端ベルト２８を有し、第２の無端ベルト２８が第２の回転ドラム２２の内面に接触して第２の回転ドラム２２の回転に伴い移動しかつ第２の閉塞部材２５に対し摺動するようになっている。この場合、第２の回転ドラム１２の内周面と第２の閉塞部材２５の円筒面とのギャップが第２の無端ベルト２８の厚み＋例えば０－０．２ｍｍとされることにより第２の無端ベルト２８が第２の回転ドラム２２の内面に摺接することが可能である。そして、第２の回転ドラム２２の内周面と第２の閉塞部材２５の円筒面とのギャップを第２の無端ベルト２８の厚み＋例えば０－０．２ｍｍとするためには、第２の支持部２６ｂは長さを微調整自在である構成とするのが良い。

第１の閉塞部材１５と第２の閉塞部材２５は、柔軟性があり、抗張力が強く伸び変形が無いプラスチック材料が用いられ、特にアラミド繊維が好ましい。

［洗浄水循環手段４０…図１、図７］
洗浄水循環手段４０は、洗浄水と洗浄水中の固形物とを分離する固液分離機能を有する密閉構造の第４のタンク４１と、第２の回転ドラム２２内の固形物を含む使用済みの洗浄水を第４のタンク４１に通し第２のタンク２１に帰還するよう循環する循環ポンプ４２とを備えている。

第４のタンク４１は、上半部が円筒部４１ａでかつ下半部が上側が大径となる円錐部４１ｂであり、円筒部４１ａと円錐部４１ｂとの境目に対応し内周に張り出す円環板部４１ｃを有し、さらに円錐部４１ｂに液入口４１ｄ、および円筒部４１ａの上部に液出口４１ｅを有し、さらに固液分離機能を発揮する構成部分として、液入口４１ｄおよび液出口４１ｅが接線方向に向けて設けられている。これにより、洗浄水が液入口４１ｄからタンク内底部に内周方向に流入して渦巻き状に上昇し液出口４１eよりタンク外に流出し、洗浄水に含まれる固形物については円錐部４１ｂの内面に沿って渦巻き状に上昇し円環板部４１ｃに当接して跳ね返りタンク内底部に残すようになっている。円錐部４１ｂの底部に残す固形物については定期的にドレンとして排出する。なお、液入口４１ｄ、および円筒部４１ａに関し流入流出を逆転させる使用形態であっても良い。すなわち、円筒部４１ａに液入口を有し、円錐部４１ｂの上部に液出口を有し、さらに液入口および液出口が接線方向に向けて設けられている構成であっても良い。

逆洗浄ユニット２０は、濾過ユニット１０における濾過過程で固形物を捕捉した連続する濾過材Ｆを表裏逆転して第２のタンク２１内に導入し濾過材Ｆをメッシュおよび／またはスリットに被さるように円筒部２２ａに巻き付けて第２の回転ドラム２２を共回りさせて濾過材Ｆを走行させるとともに第２の回転ドラム２２の外側に洗浄水循環手段４０から帰還する洗浄水を導入しかつ液面を第２の回転ドラム２２よりも上にして第２の回転ドラム２２内をタンク外の洗浄水循環手段４０により負圧にして洗浄水を負圧吸引方式で濾過材Ｆに通流させ固形物を濾過材Ｆから分離捕捉し濾過材Ｆの濾過機能を再生し濾過材Ｆを第２のタンク２１外で巻き取るとともに第２の回転ドラム２２内の固形物を含む使用済みの洗浄水をタンク外に取り出し固形物と洗浄水とを分離して固形物を取り除いた洗浄水を再び第２のタンク２１内に導入するようになっている。第２のタンク２１内の洗浄液の液面レベルを高レベルセンサと低レベルセンサとポンプ給液量の連携制御により管理するようになっている。

［排滓受槽５０…図８］
排滓受槽５０は、使用済のクーラント液を第１のタンク１１に導入する前段階において、濾過ユニット１０において濾過材Ｆが捕捉する固形物よりも大きい固形物を沈降作用を利用して捕捉分離するために備えられる。排滓受槽５０は、第５のタンク５１と、第５のタンク５１の内周に密着状態に三段に横架された網目フィルター５２ａ、５２ｂ、５２ｃとを備えている。網目フィルターが一段、二段、または四段以上に横架されても良い。

三段に横架された網目フィルター５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、網目の大きさが上位置のものほど大きく設けられている。例えば、上段の網目フィルター５２ａは網目の大きさが３－５ｍｍの固形物を捕捉する粗のグレード、中段の網目フィルター５２ｂは網目の大きさが２－３ｍｍの固形物を捕捉する中間のグレード、下段の網目フィルター５２ｃは網目の大きさが１－２ｍｍの固形物を捕捉する細のグレードである。複数段に横架された網目フィルターは、網目の大きさが上位置のものほど大きく設けられている。なお、網目フィルターは一段または二段に設けられても良い。

使用済のクーラント液のための液導入口５１ａは、第５のタンク５１の上段の網目フィルター５２ａよりも所要上位置に設けられ、液排出口５１ｂは、液導入口５１ａに関し反対側に離れたタンク上端に備えている。第５のタンク５１に導入するクーラント液の液面レベルは、液導入口５１ａよりも上位置となるよう高レベルセンサとポンプ給液量の連携制御により管理するようになっている。

さらに、第５のタンク５１の中心位置に噴水管５３と、上段の網目フィルター５２ａよりも上側に、網目の大きさが下段の網目フィルター５２ｃと同等以下の網目であるメッシュフィルタ５４ａを枠体５４ｂで保持してなる固形物捕捉テーブル５４とを有し、噴水管５３は三段の網目フィルターの中心部を貫通し管下端がタンクの底面近傍に位置し管下部に第５のタンク５１外に備える空気供給手段の空気供給管５５から空気を流入させて空気の上昇に伴いタンクの底面付近に沈殿する固形物を洗浄水と共に吸い上げ管上端から溢れ出すようになっており、固形物捕捉テーブル５４の中央を噴水管５３が貫通した状態に設けられている。これによって、タンク内底部に沈降する大きさが概ね０．５～１・５ｍｍの固形物がメッシュフィルタ５４ａに捕捉される。
排滓受槽５０では、大きさが概ね１μｍ～数百μｍの固形物（スラッジ）を捕捉することができない。

［マグネット吸着式固形物分離装置…図１］
マグネット吸着式固形物分離装置６０は、使用済のクーラント液の通流経路に関し排滓受槽５０の下流側でかつ第１のタンク１０の上流側に備えられている。マグネット吸着式固形物分離装置６０は、回転するマグネットロール６１と、マグネットロール６１に摺接するドクターブレード６２と、固形物回収タンク６３とを有し、マグネットロール６１に排滓受槽５０で処理されたクーラント液を接触させて磁石吸着性を有する固形物をマグネットロールに吸着させさらにドクターブレード６２でマグネットロール６１に吸着した固形物を掻き取って固形物回収タンク６３に回収するようになっている。マグネット吸着式固形物分離装置６０は市販品である。

［各タンクのドレン］
第１－第５のタンク１１、２１、３１、４１、５１の下端にはそれぞれドレン口が設けられ、各ドレン口に手操作で開閉されるドレンバルブ８１、８２、８３、８４、８５が設けられ、各ドレンバルブの下流側のドレンパイプがスラッジタンク８６（工場側に用意される）に接続されている。

［変形例］
［第４のタンク４１に関する変形例１］
図７に示す第４のタンク４１に替えて図９に示す第４のタンク４１Ａを備えても良い。第４のタンク４１Ａは、タンク内を仕切る１つまたは複数のメッシュフィルタ４１ｆと、メッシュフィルタ４１ｆの両側に位置する液入口４１ｇおよび液出口４１ｈとドレン口４１ｉとを有し、第２の回転ドラム２２内の固形物を含む使用済みの洗浄水を液入口４１ｇより導入してメッシュフィルタ４１ｆにより固液分離し固形物を除いた洗浄水を液出口４１ｈから流出し、メッシュフィルタ４１ｆを通過できずタンク底部に沈降する固形物が所要堆積した時点でドレン口４１ｉより抜き取るようになっている。

［第４のタンク４１に関する変形例２］
図７に示す第４のタンク４１に替えて図１０に示す第４のタンク４１Ｂを備えても良い。第４のタンク４１Ｂは、タンク内に回転するマグネットロール４１ｊとマグネットロール４１ｊに摺接するドクターブレード４１ｋとタンク上部の両側に位置する液入口４１ｍおよび液出口４１ｎとドレン口４１ｐとを有し、第２の回転ドラム２２内の固形物を含む使用済みの洗浄水を液入口４１ｍより導入してマグネットロール４１ｊにより固形物を磁気吸着し磁気吸着した固形物をドクターブレード４１ｋで掻き取りタンク底部に沈降するよう導き、洗浄水を液出口４１ｎから流出し、タンク底部に沈降する固形物が所要堆積した時点でドレン口４１ｐより抜き取るようになっている。

［第４のタンク４１に関する変形例３］
図７に示す第４のタンク４１に替えて図１１に示す第４のタンク４１Ｃを備えても良い。第４のタンク４１Ｃは、上半部が円筒部４１ａでかつ下半部が上側が大径となる円錐部４１ｂであり、円筒部４１ａの上部に液入口４１ｑを有し、および円筒部４１ａの天面中央が液出口４１ｒであり、天面よりタンク内に垂下している大口径の垂下管４１ｓの下端が開いており、さらに固液分離機能を発揮する構成部分として、液入口４１ｑが円筒部４１ａの接線方向に向けて設けられていることにより洗浄水がタンク内に内周方向に流入して渦巻き状に円錐部４１ｂの底部まで流下して洗浄水に含まれる固形物を円錐部４１ｂの底部に残し、洗浄水が液出口４１ｒよりタンク外に流出するようになっている。タンク底部に沈降する固形物が所要堆積した時点でドレン口４１ｔより抜き取るようになっている。

［切粉分別コンベアの追加］
図１に示す濾過システム１の配管系統図には切粉分別コンベアは含まれていない。しかし、切削加工を行う工作機械Ｍにおいて排滓受槽５０で捕捉するのに適正な大きさの固形物よりも大きい切粉を多量に排出する場合、濾過システム１は、使用済クーラント液貯留タンクｍ１と排滓受槽５０との間に使用済クーラント液に含まれる切粉を分離除去する分別コンベアが配置される構成とするのが良い。分別コンベアは、使用済のクーラント液を第１のタンク１０に導入する前段階において、排滓受槽５０の上流側に配置され、走行するコンベアベルト上に使用済のクーラント液を流下すると塊状の固形物をコンベアベルトで移送分離し得る分別コンベアを備えている。

［二相分離ユニットの追加］
使用済クーラント液に油性不純物が含まれる場合、濾過システム１は、濾過ユニット１０に対し後置きの位置に二相分離ユニットが配置された構成とするのが良い。図１の配管系統図に含まれていないが、使用済のクーラント液に油性不純物が含まれる場合、二相分離ユニットを設けるものとする。二相分離ユニットは、濾過ユニット１０に関し後置きの位置にタンク内を液入口側と液出口側とに竪壁状に二分する親水撥油フィルタを備え、クーラント液は親水撥油フィルタを通流し、油性不純物は親水撥油フィルタにより捕捉される。

前記実施の形態では、本発明を工作機械で使用したクーラント液中の固形不純物を除去する装置に適用した場合について説明したが、本願の濾過システムは、産業排水や生活排水などの各種水性液に含まれる固形不純物や油性不純物を除去する装置として広く活用することができる。その場合は、固形不純物や油性不純物の種類に応じて濾過材を交換するだけでよいため、機構部品の取り換えは不要である。

１…濾過システム
１０…濾過ユニット
１１…第１のタンク
１２…第１の回転ドラム
１２ａ…円筒部
１２ｂ…端面部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…ガイドロール
１４…巻き付けガイドロール
１５…第１の閉塞部材
１６…第１の固定軸
１６ａ…液通路
１６ｂ…第１の支持部
１７…第１のベルト張り込みロール
１８…第１の無端ベルト
２０…逆洗浄ユニット
２１…第２のタンク
２２…第２の回転ドラム
２２ａ…円筒部
２２ｂ…端面部
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ…ガイドロール
２４…巻き付けガイドロール
２５…第２の閉塞部材
２６…第２の固定軸
２６ａ…液通路
２６ｂ…第２の支持部
２７…第１のベルト張り込みロール
２８…第２の無端ベルト
３０…負圧発生手段
３１…第３の密閉タンク
３１ａ…液入口
３１ｂ…液出口
３２…真空ポンプ
４０…洗浄水循環手段
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ…第４のタンク
４１ａ…円筒部
４１ｂ…円錐部
４１ｃ…円環板部
４１ｄ…液入口
４１ｅ…液出口
４１ｆ…メッシュフィルタ
４１ｇ…液入口
４１ｈ…液出口
４１ｉ…ドレン口
４１ｊ…マグネットロール
４１ｋ…ドクターブレード
４１ｍ…液入口
４１ｎ…液出口
４１ｐ…ドレン口
４１ｑ…液入口
４１ｒ…液出口
４２…循環ポンプ
５０…排滓受槽
５１…第５のタンク
５１ａ…液導入口
５１ｂ…液排出口
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…網目フィルター
５３…噴水管
５４…固形物捕捉テーブル
５４ａ…メッシュフィルタ
５４ｂ…枠体
５５…空気供給管
６０…マグネット吸着式固形物分離装置
６１…マグネットロール
６２…ドクターブレード
６３…固形物回収タンク
８１、８２、８３、８４、８５…ドレンバルブ
８６…スラッジタンク
９１…第１の送液ポンプ
９２…第２の送液ポンプ
９３…第３の送液ポンプ
９４…第４の送液ポンプ
９５…濾紙繰り出し軸
９６…濾紙巻き取り軸
Ｆ…濾紙
Ｍ…工作機械
ｍ１…使用済クーラント液貯留タンク
ｍ２…クーラント液供給タンク

Claims

第１のタンクと、前記第１のタンク内に水平軸線の周りに回転フリーな第１の回転ドラムを有しかつ円筒部の略全面にメッシュおよび／またはスリットを有することにより前記第１の回転ドラムの内外が通流可能であり円筒体内をタンク外の負圧発生手段により負圧になる構造であって、連続する濾過材を前記円筒部に前記メッシュおよび／またはスリットに被さるように巻き付けて前記第１の回転ドラムを共回りさせて前記濾過材を走行させるとともに前記第１のタンク内でかつ前記第１の回転ドラムの外側に固形物を含む被処理液を導入しかつ液面を前記第１の回転ドラムよりも上にして円筒体内を前記負圧発生手段により負圧にして前記被処理液を負圧吸引方式で前記濾過材に通流させ前記被処理液に含まれる固形物を前記濾過材で捕捉し固形物を除去された前記第１の回転ドラム内の被処理液をタンク外に取り出す濾過ユニットと、
第２のタンクと、前記第２のタンク内に水平軸線の周りに回転フリーな第２の回転ドラムを有しかつ円筒部の略全面にメッシュおよび／またはスリットを有することにより前記第２の回転ドラムの内外が通流可能であり円筒体内をタンク外の負圧発生機能部を有する洗浄水循環手段により負圧になる構造であって、前記濾過ユニットにおける濾過過程で固形物を捕捉した前記連続する濾過材を表裏逆転して前記第２のタンク内に導入し前記濾過材をメッシュおよび／またはスリットに被さるように前記円筒部に巻き付けて前記第２の回転ドラムを共回りさせて前記濾過材を走行させるとともに前記第２の回転ドラムの外側に前記洗浄水循環手段から帰還する洗浄水を導入しかつ液面を前記第２の回転ドラムよりも上にして前記第２の回転ドラム内をタンク外の前記洗浄水循環手段により負圧にして前記洗浄水を負圧吸引方式で前記濾過材に通流させ固形物を前記濾過材から分離捕捉し前記濾過材の濾過機能を再生し前記濾過材を前記第２のタンク外で巻き取るとともに前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水をタンク外に取り出し固形物と洗浄水とを分離する固液分離器に通して固形物を取り除いた洗浄水を再び前記第２のタンク内に導入する逆洗浄槽ユニットとを備え、
さらに、前記濾過ユニットは、前記第１の回転ドラムの真上位置を間隔中央にして両側近傍に軸方向に延在する２本の巻き付けガイドロールを有し、前記連続する濾過材を一方の前記巻き付けガイドロールに掛けてから前記第１の回転ドラムの外周面に巻き付け他方の前記巻き付けガイドロールに掛けて前記第１のタンク外へ導出するとともに、前記第１のタンク内には、前記第１の回転ドラムの内径と同一の円弧面を有する第１の閉塞部材が前記第１の回転ドラム内で１対の第１のベルト張り込みロールに挟まれる位置に固設され、前記第１の閉塞部材の前記円弧面が前記連続する濾過材が巻き付かない前記第１の回転ドラムの上側のメッシュおよび／またはスリット部分に摺動接触状態に宛がわれることにより前記被処理液の侵入を防止し前記第１の回転ドラム内を負圧に保つ構造であり、
また、前記逆洗浄槽ユニットは、前記第２の回転ドラムの真上位置を間隔中央にして両側近傍に軸方向に延在する２本の巻き付けガイドロールを有し、前記連続する濾過材を一方の前記巻き付けガイドロールに掛けてから前記第２の回転ドラムの外周面に巻き付け他方の前記巻き付けガイドロールに掛けて前記第２のタンク外へ導出するとともに、前記第２のタンク内には、前記第２の回転ドラムの内径と同一の円弧面を有する第２の閉塞部材が前記第２の回転ドラム内で１対の第２のベルト張り込みロールに挟まれる位置に固設され、前記第２の閉塞部材の前記円弧面が前記連続する濾過材が巻き付かない前記第２の回転ドラムの上側のメッシュおよび／またはスリット部分に摺動接触状態に宛がわれることにより前記洗浄水の侵入を防止し前記第２の回転ドラム内を負圧に保つ構造である
ことを特徴とする濾過システム。
前記第１の回転ドラムの中心を通り前記第１の回転ドラムの両端の端面部を貫通し前記第１のタンクの側壁に両端固定される第１の固定軸を有し、前記第１のタンク内の被処理液をタンク外から前記第１の固定軸の中途部から軸端までに形成された液通路を通して負圧吸引するようになっており、
また、前記第２の回転ドラムの中心を通り前記第２の回転ドラムの両端の端面部を貫通し前記第２のタンクの側壁に両端固定される第２の固定軸を有し、前記第２のタンク内の洗浄水をタンク外から前記第２の固定軸の中途部から軸端までに形成された液通路を通し負圧吸引するようになっている
請求項１に記載の濾過システム。
前記第１の閉塞部材は、前記第１の固定軸より設けられる第１の支持部により支持されており、
前記第２の閉塞部材は、前記第２の固定軸より設けられる第２の支持部により支持されている
請求項２に記載の濾過システム。
前記第１の閉塞部材を挟む位置に軸方向に延在する２本の第１のベルト張り込みロールを有し、さらに前記第１の閉塞部材と２本の前記第１のベルト張り込みロールを取り巻く第１の無端ベルトを有し、前記第１の無端ベルトが前記第１の回転ドラムの内面に接触して前記第１の回転ドラムの回転に伴い移動しかつ前記第１の閉塞部材に対し摺動するようになっており、
また、前記第２の閉塞部材を挟む位置に軸方向に延在する２本の第２のベルト張り込みロールを有し、さらに前記第２の閉塞部材と２本の前記第２のベルト張り込みロールを取り巻く第２の無端ベルトを有し、前記第２の無端ベルトが前記第２の回転ドラムの内面に接触して前記第２の回転ドラムの回転に伴い移動しかつ前記第２の閉塞部材に対し摺動するようになっている
請求項３に記載の濾過システム。
前記濾過ユニットに導入される被処理液は工作機械の使用済クーラント液貯留タンク内の使用済のクーラント液であり、前記第１の回転ドラム内からタンク外に取り出す固形物を除去された被処理液を再使用のために前記工作機械のクーラント液供給タンクへ帰還するようになっている請求項１に記載の濾過システム。
前記負圧発生手段は、底部に液入口と液出口を有する密閉構造の第３のタンクを備え、前記液入口に底部に前記第１の回転ドラム内の被処理液を導入するようになっているとともに、前記液出口が前記工作機械での再使用のために戻すように接続されており、前記第３のタンクの上部が真空ポンプと接続され、前記第３のタンクの上部の気圧が前記第１の回転ドラム内の気圧よりも所要低く保たれる構成である請求項５に記載の濾過システム。
前記洗浄水循環手段は、洗浄水と洗浄水中の固形物とを分離する固液分離機能を有する密閉構造の第４のタンクと、前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水を前記第４のタンクに通し前記第２のタンクに帰還するよう循環する循環ポンプとを備えている請求項５に記載の濾過システム。
第４のタンクは、上半部が円筒部でかつ下半部が上側が大径となる円錐部であり、前記円筒部と前記円錐部との境目に対応し内周に張り出す円環板部を有し、さらに前記円錐部に液入口もしくは液出口を有し、前記円錐部に液入口を有する場合には前記円筒部の上部に液出口を、前記円錐部に液出口を有する場合には前記円筒部の上部に液入口を、有し、さらに前記固液分離機能を発揮する構成部分として、前記液入口および前記液出口が接線方向に向けて設けられている請求項７に記載の濾過システム。
前記第４のタンクは、タンク内を仕切る１つまたは複数のメッシュフィルタと、前記メッシュフィルタの両側に位置する液入口および液出口とドレン口とを有し、前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水を前記液入口より導入して前記メッシュフィルタにより固液分離し固形物を除いた洗浄水を前記液出口から流出し、前記メッシュフィルタを通過できずタンク底部に沈降する固形物が所要堆積した時点で前記ドレン口より抜き取るようになっている請求項７に記載の濾過システム。
前記第４のタンクは、タンク内に回転するマグネットロールと前記マグネットロールに摺接するドクターブレードとタンク上部の両側に位置する液入口および液出口とドレン口とを有し、前記第２の回転ドラム内の固形物を含む使用済みの洗浄水を前記液入口より導入して前記マグネットロールにより固形物を磁気吸着し磁気吸着した固形物を前記ドクターブレードで掻き取りタンク底部に沈降するよう導き、洗浄水を前記液出口から流出し、タンク底部に沈降する固形物が所要堆積した時点で前記ドレン口より抜き取るようになっている請求項７に記載の濾過システム。
第４のタンクは、上半部が円筒部でかつ下半部が上側が大径となる円錐部であり、前記円筒部の上部に液入口を有し、および前記円筒部の天面中央を貫通し前記円筒部内に垂下している短管の下端が液出口であり、さらに前記固液分離機能を発揮する構成部分として、前記液入口が前記円筒部の接線方向に向けて設けられていることにより洗浄水がタンク内に内周方向に流入して渦巻き状に前記円錐部の底部まで流下して洗浄水に含まれる固形物を前記円錐部の底部に残し、洗浄水が前記液出口よりタンク外に流出するようになっている請求項７に記載の濾過システム。
前記使用済のクーラント液を前記第１のタンクに導入する前段階において、前記濾過ユニットにおいて濾過材が捕捉する固形物よりも大きい固形物を沈降作用を利用して捕捉分離する排滓受槽が備えられ、前記排滓受槽は、第５のタンクと、前記第５のタンクの内周に密着状態に上段と中段と下段の三段に横架された網目フィルターであって、網目の大きさが上段が粗のグレード、下段が細のグレード、中段が上段と下段との中間のグレードであり、前記第５のタンクの前記上段の網目フィルターよりも上位置の互いに離れた二箇所に前記使用済のクーラント液の導入口と排出口とを備えている請求項５に記載の濾過システム。
前記複数段に横架された網目フィルターは、上位置のものほど網目が大きく設けられている請求項１２に記載の濾過システム。
前記複数段に横架された網目フィルターは、上段と中段と下段の三段に横架された網目の大きさが上段が粗のグレード、下段が細のグレード、中段が上段と下段との中間のグレードであり、前記第５のタンクの前記上段の網目フィルターよりも上位置の互いに離れた二箇所に前記導入口と前記排出口とを備えている請求項１２に記載の濾過システム。
前記排滓受槽は、前記第５のタンクの中心位置に噴水管と、上段の前記網目フィルターよりも上側に、網目の大きさが下段の前記網目フィルターと同等以下の細目であるメッシュフィルターを枠体５４ｂで保持してなる固形物捕捉テーブルとを有し、前記噴水管は三段の前記網目フィルターの中心部を貫通し管下端がタンクの底面近傍に位置し管下部に前記第５のタンク外に備える空気供給手段の空気供給管から空気を流入させて空気の上昇に伴いタンクの底面付近に沈殿する固形物を洗浄水と共に吸い上げ管上端から溢れ出すようになっており、前記固形物捕捉テーブルの中央を噴水管５３が貫通した状態に設けられている請求項１２に記載の濾過システム。
前記使用済のクーラント液の通流経路に関し前記排滓受槽の下流側でかつ前記第１のタンクの上流側にマグネット吸着式固形物分離装置を備え、前記マグネット吸着式固形物分離装置は、回転するマグネットロールと前記マグネットロールに摺接するドクターブレードと固形物回収タンクとを有し、前記マグネットロールに前記排滓受槽で処理されたクーラント液を接触させて磁石吸着性を有する固形物をマグネットロールに吸着させさらに前記ドクターブレードでマグネットロールに吸着した固形物を掻き取って前記固形物回収タンクに回収するようになっている請求項１２に記載の濾過システム。
前記使用済のクーラント液を前記第１のタンクに導入する前段階において、前記排滓受槽の上流側に、走行するコンベアベルト上に前記使用済のクーラント液を流下すると塊状の固形物をコンベアベルトで移送分離し得る分別コンベアを備えている請求項１２に記載の濾過システム。
前記使用済のクーラント液に油性不純物が含まれる場合、前記濾過ユニットに関し後置きの位置にタンク内を液入口側と液出口側とに二分する親水撥油フィルタを備えた二相分離ユニットが設けられ、前記二相分離ユニットによってクーラント液と油性不純物とが分離されるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の濾過システム。