JPH07136425A - 液体清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的小型であって、単独での使用は勿論、
既存の清浄装置との組合せ使用も容易に可能であり、し
かも目詰りを起すおそれなく効率よく濾過処理でき、さ
らに高い清浄度を得ることができる液体清浄装置を提供
する。 【構成】 汚液流入口２を有し、該流入口より流入する
汚液を貯留するケーシング１と、ウエッジワイヤースク
リーンドラム１１等よりなり、ケーシング１内において
駆動手段により回転駆動可能に設けられ、液中の浮遊粒
子を濾過する回転濾過体１０と、前記の濾過体の一端部
がケーシング側壁において外部に開口し、ポンプ等の清
浄液送出手段が接続可能に設けられた清浄液吐出口８
と、ケーシング内の回転濾過体１０の近傍において、該
濾過体の周面と対向して配置され、回転濾過体の略全域
をカバーする範囲に超音波を発射する投込型の超音波振
動子等よりなる超音波発射手段２３と、前記ケーシング
の底部において残滓液等を排出する排出口３とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削加工等に使用され
た切削液その他の汚液の中に混入している金属や非金属
粉粒等の不純物を分離除去し液体を清浄化する液体清浄
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般に、
工作機械における切削液や研削液等は、水等の液中に混
入する金属粉や非金属粉粒等の不純物を分離除去して液
体を清浄化し、液体を繰返し使用することが行なわれて
いる。

【０００３】近年、このような液体を清浄化するための
装置としては、スクレーパによる単なる掻上コンベヤ方
式、あるいは濾紙や濾布による濾過方式では、清浄化度
が不良、耐久性に問題があることから、掻上コンベヤ方
式とウェッジワイヤースクリーンによる濾過方式を併用
した装置の使用が多くなっている。

【０００４】この併用方式の装置は、槽底部の沈積物を
スクレーパコンベアにより掻上げて排出するとともに、
沈降することなく浮遊する粒子をウェッジワイヤースク
リーンを利用した濾過装置で濾過し除去するものであ
る。

【０００５】しかし、この装置の場合、汚液中の粒子が
ウェッヂワイヤースクリーンに付着して目詰りを生じ、
連続した濾過作用を不可能にする。そのため機械的な振
動機等により振動を与えて目詰り現象を惹起している付
着粒子を脱落させて、目詰りを防止するようにしている
が、装置が大掛かりになる割にはその効果が充分でない
上、機械的振動による目詰り防止にはウェッジワイヤー
スクリーンの目開き寸法に限界があって、非常に微小な
る粒子の濾過除去は不可能であり、高い清浄度は得られ
ないものであった。

【０００６】そこで、ウエッジワイヤースクリーンによ
る濾過体を円筒状にして、適宜駆動手段により回転させ
るとともに、この濾過体の回転円周部に対し超音波を発
射して付着粒子を脱落させる超音波発射装置を設けて、
目詰まりを防止するようにした液体清浄装置が提案され
た（特開昭４−１７６３０５号）。

【０００７】ところが、前記提案の装置においては、円
筒状濾過体の付着粒子を脱落させるための超音波が、濾
過体外周面の一部にのみ局部的に照射されるだけである
ために、濾過体表面に付着した粒子を払い落とす効果し
かない上、濾過体の回転により照射位置にこないと付着
粒子は除去されないことになり、またはね飛ばされた粒
子が濾過体表面に再付着することもあり、付着粒子の除
去効率が劣り、またそれだけ濾過効率の向上の効果も小
さくなるものであった。

【０００８】さらに、上記の装置は、ウエッジワイヤー
スクリーンによる濾過体をスクレーパによる掻上コンベ
ヤと組合せたものであるために、装置がかなり大型にな
り、設置使用が容易なものではない。

【０００９】特に各種の工作機械、精密機械を使用して
いる工場等においては切削液等を集中して清浄化処理す
ることが行なわれているが、この清浄化処理において、
一般の工作機械用としてはそれほど高い清浄度は必要で
はないが、精密加工等に使用する切削液等は特に高い清
浄度が要求される場合がある。

【００１０】そのため既存の清浄装置とも容易に組合せ
使用でき、しかも比較的小型でかつ処理効率がよく、高
い清浄度を得ることができる液体清浄装置の出現が望ま
れている。

【００１１】本発明は、上記に鑑みてなしたものであ
り、比較的小型であって、単独での使用は勿論、既存の
清浄装置との組合せ使用も容易に可能であり、しかも目
詰りを起すおそれなく効率よく濾過処理でき、さらに高
い清浄度を得ることができる液体清浄装置を提供するも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の液体清浄装置は、汚液流入口を有し、かつ該流入
口より流入する汚液を貯留するケーシングと、ウエッジ
ワイヤースクリーンドラム等よりなり、かつケーシング
内において駆動手段により回転駆動可能に設けられ、液
中の浮遊粒子を濾過する回転濾過体と、前記の濾過体の
一端部がケーシング側壁において外部に開口し、ポンプ
等の清浄液送出手段が接続可能に設けられた清浄液吐出
口と、ケーシング内の回転濾過体の近傍において、該濾
過体の周面と対向して配置され、回転濾過体の略全域を
カバーする範囲に超音波を発射する投込型の超音波振動
子等よりなる超音波発射手段と、前記ケーシングの底部
において残滓液等を排出する排出口とを備えてなること
を特徴とする。

【００１３】また前記において、汚液流入口を、ケーシ
ング内の上部において汚液を回転濾過体の略中央上部に
落下流入させるように設け、この流入口と回転濾過体と
の間に落下流入する汚液を分散する分散板を配した構成
とするのが望ましい。

【００１４】さらにケーシング内の下部に、残滓液等の
排出口とは別に、沈降する残滓を排出するマグネットド
ラムを利用した残滓排出手段を設けておくこともでき
る。

【００１５】

【作用】上記した本発明の液体清浄装置によれば、ケー
シングに流入する汚液は、ケーシング内に貯留されると
ともに、超音波が照射されている円筒状の回転濾過体を
通過することにより、金属や非金属粉粒等の不純物や浮
遊粒子が分離、濾過されて清浄液となる。

【００１６】すなわち、ケーシング内において回転濾過
体と対向して配置された超音波発射手段により、回転濾
過体の略全域をカバーするように超音波が発射されてい
るため、ケーシング内に流入した汚液が超音波照射領域
に入り込むと、液中の粒子に超音波振動が照射されて、
該粒子がはね飛ばされて急速な移動が行われ、しかもこ
の移動に伴う粒子相互の衝突により空気等のガス成分が
分離し、また粒子の凝集化を惹起する結果、粒子は濾過
体表面に付着することなく急速に沈降することになる。
また仮に濾過体表面に粒子が付着することがあっても、
直ちに超音波振動によって払い落され、濾過体表面に付
着してそのまま残ることがない。

【００１７】したがって、ウエッジワイヤースクリーン
ドラム等よりなる回転濾過体を通過することにより不純
物が濾過されて清浄液となり、この清浄液のみが回転濾
過体の一端部に有する清浄液吐出口より送出される。

【００１８】またケーシング底部に沈降する残滓は、排
出口を開口させることにより残滓液として排出すること
ができる。

【００１９】特に、請求項２のように、汚液流入口が汚
液を回転濾過体の略中央上部に落下流入させるように設
けられ、さらに流入口と回転濾過体との間に落下流入す
る汚液を分散する分散板が配されている場合、落下流入
する汚液が該分散板により分散されて、回転濾過体に直
接当ることがなく、液中の不純物粒子が流入の勢いで回
転濾過体を通過したり、濾過体表面に付着したりするこ
とがなく、前記の濾過作用が良好に行なわれる。

【００２０】さらに、ケーシング内の下部に、残滓液排
出口とは別に沈降する残滓を排出するマグネットドラム
を利用した残滓排出手段を設けてある場合、残滓のみを
確実に排出でき、残滓液として排出する必要がない。

【００２１】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００２２】図において、（１）は上部に汚液流入口
（２）より流入する汚液を貯留する平面略方形のケーシ
ングで、底部（１ａ）は略中央部に向って傾斜した漏斗
状をなしており、その中央部には残滓液等の排出口
（３）が設けられている。四周側面の下部にはスカート
部（４）が垂設され、さらに四隅部に設置用の脚部
（５）が設けられている。（１ｂ）は天蓋を示す。

【００２３】前記の汚液流入口（２）は、他の汚液槽や
工作機械等の加工機からの汚液の流送管を接続できるよ
うに設けられている。図の場合、汚液流入口（２）とし
ての流入口管（２ａ）がケーシング側面から内方略中央
位置まで引き込まれて後述する回転濾過体の略中央部上
方より汚液を落下流入させるように設けている。この汚
液流入口（２）としては、ポンプにより汚液を強制的に
流入させる場合、ケーシング（１）のどの位置に設けら
れていてもよいが、実施上は図のように上部に設けてお
くのが望ましい。

【００２４】前記の排出口（３）には、手動式あるいは
電磁式の開閉バルブ（３ａ）、さらに必要に応じて流量
調整バルブ（３ｂ）を有する排出管（３ｃ）が連結され
ている。この排出管（３ｃ）は排出される残滓液等の処
理の方式によって残滓液槽あるいは残滓を液と分離する
サイクロン等に接続される。

【００２５】（６）はケーシング（１）に貯留される汚
液が略一定のレベル以上にはならないようにするオーバ
ーフロー用のパイプである。オーバーフローした液は再
度別の汚液槽等の汚液流入側へ戻すようにすればよい。

【００２６】（１０）はケーシング（１）内において液
中の浮遊する不純物粒子を濾過するように設けられた略
円筒状のウエッジワイヤースクリーンドラム（１１）よ
りなる回転濾過体であり、前記ドラム（１１）の両端部
に連設された軸部（１２ａ）（１２ｂ）が、ケーシング
（１）の対向両側壁に有する軸受部（７ａ）（７ｂ）に
より軸支され、ケーシング（１）内の略中央部で回転可
能に設けられている。前記のウエッジワイヤースクリー
ンドラム（１１）は、図４および図５のように、例えば
断面略三角形状のウェッジワイヤー（１３）を開き目
（１４）に相当する間隔を存して巻回して略円筒状に形
成したものからなる。（１５）は前記ウェッジワイヤー
（１３）を支持する軸方向リブである。

【００２７】これらのウェッジワイヤースクリーンドラ
ム（１１）の目開き寸法 (α) は、粒子の材質、形状に
より適宜選定することができ、例えば目開き５０ミクロ
ン程度にすると、後述する超音波照射による振動効果と
も相俟って、約３０ミクロン以上の粒子を略完全に濾過
できることになる。

【００２８】なお回転濾過体としては、他の円筒状の濾
過体を使用することもできるが、濾過効果の点から前記
のウエッジワイヤースクリーンドラム（１１）の使用が
特に好ましい。

【００２９】前記の回転濾過体（１０）の一端側の軸部
（１２ａ）は中空軸よりなり、図３のようにドラム内か
らケーシング側壁において開口して清浄液吐出口（８）
として形成されている。この清浄液吐出口（８）の内周
にはネジが刻設されて送出手段が接続される。例えば、
図のようにホースやパイプ等の送出管や接続管部材（８
ａ）を介して送出用ポンプ（９）が接続され、清浄液を
加工機等に送出できるように設けられる。

【００３０】また回転濾過体（１０）は、モータ等の駆
動手段（１６）と接続されて回転駆動されるように設け
られている。図示する実施例の場合、図１および図３に
示すように、回転濾過体（１０）の他端側の軸部（１２
ｂ）がケーシング（１）の側壁外に突出し、該突出部分
にスプロケット（１７）が設けられ、ケーシング（１）
に付設された受台（１８）上に設置された駆動手段（１
６）の出力軸上のスプロケット（１６ａ）と前記スプロ
ケット（１７）とにチエーン（１９）が掛架されて、回
転駆動可能に設けられている。（２０）は前記のチエー
ン等の伝動部分を保護するカバーである。

【００３１】また、図示する実施例の場合、ケーシング
（１）における回転濾過体（１０）の軸受部（７ａ）
（７ｂ）が設けられる部分を、上端より略Ｕ字状に切欠
して、軸受部（７ａ）（７ｂ）を一体に組込んだ側壁部
材（２１）（２１）をボルト定着手段により取付け固定
しており、ケーシング（１）への回転濾過体（１０）の
組込みを容易に行なえるようにしている。

【００３２】なお、前記回転濾過体（１０）の両端部の
軸部（１２ａ）（１２ｂ）と軸受部（７ａ）（７ｂ）と
の間、さらに前記側壁部材（２１）の取付け部分にはパ
ッキングやシール手段を設けるのは当然である。

【００３３】（２２）は汚液流入口（２）から落下流入
する汚液が直接回転濾過体（１０）に当らないように、
流入口管（２ａ）の吐出口と回転濾過体（１０）との間
に設けた分散板であり、落下流入位置に相当する中央部
はやや広幅で両側に傾斜した断面略傘形状をなしてい
る。この分散板（２２）としては、図示する形状のもの
に限らず、湾曲した板、平板、あるいは多数の流通孔を
有する板その他の落下流入する汚液を適当に周辺部に略
平均して分散できる形状であればよい。

【００３４】（２３）は前記の回転濾過体（１０）の近
傍、例えば図のように側方の液中に回転濾過体（１０）
と対向して配置した超音波発射手段であり、主として直
方体形状の投込型超音波振動子よりなる。（２４）はそ
の支持部を示している。この超音波発射手段（２３）と
して使用する投込型超音波振動子（例えば三社電機製作
所製）は、直方体形状の一つの面が振動面（２３ａ）と
して形成されて、その全面で超音波を発射するようにな
っている。そのため、図１および図２に示すように、前
記振動面（２３ａ）側を前記濾過体（１０）と対向させ
て支持して使用する。この超音波発射手段（２３）は通
常ケーシング（１）外の超音波発生器（図示省略）と接
続されて使用される。

【００３５】前記超音波発射手段（２３）は、回転濾過
体（１０）の略全域をカバーする範囲に超音波を照射す
るように、回転濾過体（１０）の直径と略同程度の範囲
もしくはこれより広い範囲にわたって超音波を照射する
ように設けられている。これによって、液中の不純物の
浮遊粒子をはね飛して濾過体周面への付着を阻止して沈
降を促進できるようになっている。その効果は、前記超
音波照射範囲が、回転濾過体（１０）の直径よりやや広
い範囲である場合のほうが大きくなる。そのため、超音
波発射手段（２３）としては、回転濾過体（１０）の直
径等に応じて、これよりも大きい幅の振動面（２３ａ）
を持った投込型超音波振動子が好適に用いられる。

【００３６】上記の超音波発射手段（２３）は、これ自
体の発熱を防止する点から液中に浸漬して使用するのが
好ましい。そのため回転濾過体（１０）に対し斜め方向
あるいは下向き方向に超音波を照射するように回転濾過
体（１０）の近傍に対向配置しておくこともできるが、
図示するように側方に対向配置させておくのが、回転濾
過体（１０）および超音波発射手段（２３）を液中に浸
漬した状態での液面高さが低くてよく、それだけ装置の
小形化に対応でき好ましい。

【００３７】上記実施例の液体清浄装置の使用において
は、汚液流入口（２）に汚液流送管を接続して、工作機
械等で使用された汚液を貯留する汚液槽や既存の大型の
液体清浄装置からポンプを介して汚液を流送し、あるい
は工作機械等から直接自然流送により汚液を流送してケ
ーシング（１）内に流入する。この際、汚液は流入口
（２）と回転濾過体（１０）との間に設けられた分散板
（２２）に当って周辺に分散する形で流入するため、汚
液中の不純物の粒子が流入の勢いで回転濾過体（１０）
の開き目（１４）を通過したり、あるいは開き目（１
４）に詰ったりすることがなない。

【００３８】ケーシング（１）内に流入して貯留される
汚液は、超音波が照射されている円筒状の回転濾過体
（１０）を通過することにより、金属や非金属粉粒等の
不純物や浮遊粒子が分離、濾過されて清浄液となる。

【００３９】すなわち、ケーシング（１）内において回
転濾過体（１０）と対向して配置された超音波発射手段
（２３）により、回転濾過体（１０）の略全域をカバー
するように超音波が発射されているため、汚液が超音波
照射領域に入り込むと、液中の粒子に超音波振動が照射
されて、該粒子がはね飛ばされて急速な移動が行われ
る。この超音波照射は連続的であっても、また一定時間
毎の間欠的な照射であってもよい。

【００４０】しかも前記の超音波による急速移動に伴う
粒子相互の衝突により空気等のガス成分が分離し、また
粒子の凝集化を惹起する結果、粒子は濾過体表面に付着
することなく急速に沈降することになる。また仮に濾過
体（１０）の表面に粒子が付着することがあっても、直
ちに超音波振動によって払い落され、付着したまま残る
ことがない。

【００４１】特にウエッジワイヤースクリーンドラム
（１１）が前記の超音波照射によって超音波振動を起す
ため、ウエッジワイヤー（１３）間の開き目（１４）よ
りかなり小さい粒子の通過も遮断できることになり、そ
の結果きわめて高い清浄度を得ることがきる。

【００４２】したがって、ウエッジワイヤースクリーン
ドラム（１１）よりなる回転濾過体（１０）を通過する
ことにより不純物が濾過されて清浄液となり、この清浄
液のみが回転濾過体（１０）の一端側に有する清浄液吐
出口（６）より送出用のポンプ等により送出され、工作
機械や加工機等の使用個所に送られる。

【００４３】またケーシング（１）の底部に沈降する不
純物粒子等の残滓は、処理量に応じた一定時間毎に排出
口（３）のバルブ（３ａ）を開くことにより、液と共に
ヘドロ状の所謂残滓液として排出することができる。こ
うして排出される残滓液は、例えばポンプ等を介してサ
イクロンに送り込んで、残滓のみを分離除去し、液体を
再度汚液槽に戻すようにすればよい。前記排出バルブ
（３ａ）常に開いておいて残滓液を常に僅かづつ排出す
るようにしてもよい。

【００４４】また沈降する残滓の排出手段として、上記
とは別に、ケーシング（１）内の下部にマグネットドラ
ムを利用した残滓排出手段を設けておくことができる。

【００４５】例えば、図６に略示するように、不純物粒
子が沈積するケーシング（１）の底部（１ａ）に沿っ
て、周方向一定間隔毎にマグネット（３１ａ）を配設し
た内筒（３１）と、回転する外筒（３２）とからなるマ
グネットドラム（３０）を配し、マグネット（３１ａ）
の磁気力によって外筒（３２）の表面に不純物粒子を付
着させて上部に移動させるとともに、この第１のマグネ
ットドラム（３０）の上部に近接配置した第２のマグネ
ットドラム（３３）に前記付着粒子を転移させ、これを
ゴムローラ等の絞りローラ（３５）で押圧して液を除去
したあと、掻き取り板（３４）で掻き取って排出するよ
うに設けられる。

【００４６】特に第１のマグネットドラム（３０）から
第２のマグネットドラム（３３）への転移がスムーズに
行なわれるように、第１のマグネットドラム（３０）の
内筒（３１）を外筒（３２）に対し上部側ほど表面にお
ける磁気力が弱くなるように下方に偏心させて配してお
くのが好ましい。

【００４７】この場合、鉄等の残滓は前記のようにして
容易に排出でき、底部（１ａ）に有する清掃用を兼ねる
バルブ付きの排出口（３）を開く必要がなく、また残滓
の混入している液を汚液流入側に戻す必要がないので、
本発明装置を単独でも使用できることになる。なお非磁
性のアルミ等が残滓として残っている場合は、前記の排
出口（３）を開いて排出する。

【００４８】

【発明の効果】上記したように本発明によれば、略円筒
状の回転濾過体と対向して配置した超音波照射手段によ
り、回転濾過体の略全域をカバーする範囲に超音波を照
射するようにしたので、この濾過体表面に近づこうとす
る浮遊粒子を、濾過体表面に達するまで叩き落し沈降さ
せることができて、濾過体表面に付着する粒子を減少で
き、また濾過体表面に付着しても直ちに払い落すること
ができ、目詰りを起生する付着粒子を効率よく除去で
き、また超音波振動によって目開き寸法よりもさらに細
い粒子の濾過も可能になる。それゆえ長期にわたって良
好な濾過作用を行なえ、従来よりもきわめて清浄度の高
い良好な清浄処理を効率よく行なえる。

【００４９】またスクレーパコンベアを使用せず、残滓
液をケーシング底部の排出口から排出するか、あるいは
マグネットドラムを利用して残滓を排出するようにした
こと、また超音波照射を利用して不純物粒子を急速に沈
降させるようにして、汚液を長時間貯留する必要がない
こと等が相俟って、汚液を貯留するケーシングの容量を
比較的小さくでき、以て装置全体を小形化できることに
なり、既存の液体清浄装置と組合せて一部の液を更に高
い清浄度にするのに好適に使用できる。

【００５０】さらに、分散板により流入する汚液を分散
させるようにした場合、流入口が回転濾過体に近い位置
にあっても、汚液が勢いよく濾過体表面に当ることがな
く、濾過作用が良好に行なわれるので、装置をさらに小
形化できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す平面図である。

【図２】同上の縦断側面図である。

【図３】同上の一部を欠截した正面図である。

【図４】同上の一部の拡大断面図である。

【図５】ウエッジワイヤースクリーンドラムの一部の拡
大断面図である。

【図６】残滓排出手段の他の例を示す略示断面図であ
る。

【符号の説明】

（１） ケーシング （２） 汚液流入口 （３） 残滓液等の排出口 （６） オーバーフロー用のパイプ （７ａ）（７ｂ） 軸受部 （８） 清浄液吐出口 （９） 送出用のポンプ （１０） 回転濾過体 （１１） ウェッジワイヤースクリーンドラム （１２ａ）（１２ｂ） 軸部 （１３） ウェッヂワイヤー （１６） 駆動手段 （２２） 分散板 （２３） 超音波発射手段 （２３ａ） 振動面 （３０） 第１のマグネットドラム （３１） 内筒 （３２） 外筒 （３３） 第２マグネットドラム （３４） 掻き取り板

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】汚液流入口を有し、該流入口より流入する
   汚液を貯留するケーシングと、 ウエッジワイヤースクリーンドラム等よりなり、ケーシ
   ング内において駆動手段により回転駆動可能に設けら
   れ、液中の浮遊粒子を濾過する回転濾過体と、 前記の濾過体の一端部がケーシング側壁において外部に
   開口し、ポンプ等の清浄液送出手段が接続可能に設けら
   れた清浄液吐出口と、 ケーシング内の回転濾過体の近傍において、該濾過体の
   周面と対向して配置され、回転濾過体の略全域をカバー
   する範囲に超音波を発射する投込型の超音波振動子等よ
   りなる超音波発射手段と、 前記ケーシングの底部において残滓液等を排出する排出
   口とを備えてなることを特徴とする液体清浄装置。
2. 【請求項２】汚液流入口が、ケーシング内の上部におい
   て汚液を回転濾過体の略中央上部に落下流入させるよう
   に設けられ、この流入口と回転濾過体との間に落下流入
   する汚液を分散する分散板が配されてなる請求項１に記
   載の液体清浄装置。
3. 【請求項３】ケーシング内の下部に、残滓液等の排出口
   とは別に、沈降する残滓を排出するマグネットドラムを
   利用した残滓排出手段が設けられてなる請求項１または
   ２に記載の液体清浄装置。