JPH1177479A

JPH1177479A - フィルタ装置

Info

Publication number: JPH1177479A
Application number: JP9245103A
Authority: JP
Inventors: Koji Takasu; 宏司高須; Minoru Yamazaki; 実山崎
Original assignee: SHII N K KK; Toyota Motor Corp
Current assignee: SHII N K KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタ装置の維持費の削減と、産業廃棄物
の量の減少とを図る。【解決手段】フィルタエレメントとして磁性体粒６を
用いる。磁性体粒６を励磁手段７によって磁化し、液体
内の金属製不純物を捕らえる。よって、濾過することが
可能な不純物の大きさは、磁性体粒６の密度および磁力
の強さによって決定することができる。また、磁性体粒
６はケース５から取出した後には粒毎に離散させること
ができるので、磁性体粒と不純物とを分別して再利用す
ることも容易である。さらに、磁性体粒６として、ワー
クの被加工面等から切削加工時に生ずる切り屑を用いる
と、使用済みのフィルタエレメントは切り屑のみで構成
されたものとなる。よって、使用後の再利用（他の製品
の材料として用いたり、再びフィルタエレメントとして
用いる）も容易となり、使用済みのフィルタエレメント
を産業廃棄物として処理する量も減少させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等、液体
による潤滑を要する機械装置に対する、前記液体の循環
経路中で、該液体を濾過するためのフィルタ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】機械加工分野では工具や被加工面の洗
浄、機械装置の作動部の潤滑等に用いるクーラント、洗
浄液等は、一定期間は繰り返し使用されるのが一般的で
ある。よって、クーラント、洗浄液等に混入した切り屑
等の金属性不純物を、液体の循環経路中で濾過しない
と、該液体が供給される装置における製品の加工品質や
装置の作動精度を損なうおそれがある。

【０００３】そこで、液体中の不純物を取り除くための
濾過装置として、紙または布製のフィルタエレメント
に液体を通過させることにより、不純物の濾過を行うも
の、液体の循環経路に磁石を置き、該磁石の磁力によ
って不純物を吸着、濾過するもの（実開平4-127278号公
報、実開昭63-39187号公報、実開昭58-35941号公報等参
照）、アモルファス金属繊維等、磁気保持力の小さい
フィルタエレメントを励磁し、該フィルタエレメントに
不純物を吸着、濾過するもの、等が従来より用いられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記各
従来例には、以下に挙げるような問題点があった。ま
ず、の例では、フィルタエレメントの耐久性に限度が
あり、かつ、濾過することが可能な不純物の大きさがフ
ィルタエレメントの目の細かさによって制限されるもの
であった。また、使用後のフィルタエレメントは、金属
製不純物が紙若しくは布繊維の中に入り込んだものであ
り、再生が不可能で、かつ、異なる材質が混入している
ことから処分も困難であり、いわゆる産業廃棄物として
処分されるものであった。また、に示す例では、濾過
可能な不純物の大きさ、単位時間当りの濾過量等（以下
「濾過能力」という）が、液体の流速、不純物の粒度、
磁力の強さによって大きく変動するものであり、安定性
に欠けるものであった。さらに、に示す例では、フィ
ルタエレメント自体の耐久性は高く、半永久的な使用が
可能であるが、繊維に混入した不純物を取り除くことが
極めて困難であることから、結局のところ、フィルタエ
レメントの交換が必要不可欠となった。この際、の例
に比べフィルタエレメントが高価であることから、維持
費の増大を来すこととなった。また、使用済みのフィル
タエレメントは、の例と同様に産業廃棄物として処分
されるものであった。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、安価で再利用が容易な
濾過手段を用いて液体の濾過を行うことにより、フィル
タ装置の維持費の削減と、産業廃棄物の量の減少とを図
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る手段は、液体の循環経路において、流入
口、流出口を備えるケース内に磁性体粒を封入し該磁性
体粒の封入部を液体の流通路とする濾過手段と、前記磁
性体粒を磁化する励磁手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００７】上記構成によると、濾過手段に封入した磁
性体粒が励磁手段によって磁気を帯び、そこを通過する
液体内の金属性不純物を該磁性体粒に吸着する。液体
は、磁性体粒の間隙を通過し、この際に磁性体粒の各々
が不純物に対して磁力を作用させ、該不純物を吸引濾過
する。よって、濾過することが可能な不純物の大きさ
は、前記磁性体粒の封入密度、磁力の強さによって容易
に制御することができる。また、濾過手段を交換する際
には、前記磁性体粒をケースから取出し、新たな磁性体
粒を該ケースに封入して用いる。さらに、磁性体粒はケ
ースから取出すと粒毎に離散させることができるので、
磁性体粒と不純物との分別も容易である。

【０００８】本発明においては、前記磁性体粒が、切削
加工時に被加工面から生ずる切り屑であることが望まし
い。すなわち、濾過手段をなすフィルターエレメントを
構成する素材が、液体から濾過すべき不純物と同一物で
あることから、他の素材を用いる必要がなく、かつ、こ
れらを収集して再利用を行うことも容易である。

【０００９】また、本発明においては、前記液体の循環
経路における前記流入口の手前に、前記液体の循環経路
の圧力検出手段を備えることが望ましい。そして、前記
濾過手段を液体が通過するときの流動抵抗によって変動
する圧力を検出し、この値から間接的に濾過手段の目詰
まりの度合いを把握する。

【００１０】さらに、本発明においては、少なくとも２
組の前記濾過手段および前記励磁手段を、前記液体の循
環経路中に並列に備えることが望ましい。この構成によ
ると、通常１つの濾過手段を用いて濾過を行う場合に
は、その濾過手段が目づまりを起こしたときには他の濾
過手段に流体の流れを切り替えることにより、連続的に
濾過を行うことができる。また、各濾過手段を平行して
用いる場合には、単位時間当りの濾過量を増加すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１２】図１には、本発明の実施の形態に係るフィ
ルタ装置の構成を概略的に示している。本発明の実施の
形態に係るフィルタ装置１は、図示のごとく、回収液槽
２と処理液槽３との間に設けられている。回収液槽２
は、図示しない工作機械等から回収したクーラント、洗
浄液等の液体（不純物を含む）を貯留するものである。
また、処理液槽３は、フィルタ装置１によって不純物が
濾過された処理済の液体を、再び図示しない工作機械等
へ処理済の液体を送り出すために貯留するものである。

【００１３】フィルタ装置１は、回収液槽２の液体を処
理液槽３に送り、さらに工作機械等と液体の交換を行う
ための循環経路４に設けられている。このフィルタ装置
１は、ケース５を備えている。ケース５は流入口５ａ、
流出口５ｂを有し、これらによって循環経路４と連結し
ている。また、ケース５の内部には、磁性体粒６を封入
することにより、濾過手段を形成している。ここで用い
る磁性体粒として、ワークの被加工面等から切削加工時
に生ずる切り屑を用いることが可能である。そして、流
入口５ａからケース５に流入した液体は、磁性体粒６を
封入した部分を通り、流出口５ｂから再び循環経路４へ
と流出する。すなわち、磁性体粒６がフィルタエレメン
トの役割をなしている。

【００１４】ケース５の周囲には励磁手段７を配置して
いる。そして励磁手段７の発生する磁力によって、ケー
ス５内に封入した磁性体粒６を磁化することができる。
よって、磁性体粒６の間隙を通る液体内の金属性不純物
は、励磁された磁性体粒６に引き寄せられ、これに捕ら
えられる。なお、励磁手段７としては、図１のごとく電
源８からの電流を受けて磁気を発生させる電磁コイル
や、後述する永久磁石を用いることができる。なお、図
１中符号９で示されるものは、回収液槽２の液体をくみ
上げ、循環経路４に流すためのポンプである。

【００１５】図２にはフィルタ装置１の横断面図を、図
３にはフィルタ装置１の縦断面図を示している。フィル
タ装置１は、モータ10に駆動されるポンプ９により、外
部の回収液槽３（図１参照）から液体を吸引し、循環経
路４を通じて濾過手段のケース５内に前記液体を送り込
む。ところで、図２に２つのケース５，５’が示されて
いることからわかるように、本フィルタ装置１は、濾過
手段および励磁手段を２組備えている。これらケース５
に係る濾過手段および励磁手段と、ケース５’に係る濾
過手段および励磁手段とは、いずれも後述する構造をな
すものである。そして、ポンプ９から送られてきた液体
は、循環経路４に設けた切替弁11によって、ケース５，
５’のいずれかに送り込むよう選択される。図示の例で
は、ケース５が主濾過手段、ケース５’が予備濾過手段
として用いられている。なお、切替弁11の流路の切り替
えは、レバー11ａによって行うことができる。

【００１６】また、循環経路４のポンプ９とケース５と
の間に位置する部分には、圧力計12が設けられている。
この圧力計12は、液体がケース５内を通過するときの流
動抵抗に応じて、循環経路４内の圧力が変動する様子を
検出することができる。前述のごとく、本実施の形態で
はケース５内に封入された磁性体粒６（図１参照）が、
フィルタエレメントの役割をなしている。すなわち、液
体はケース５内に封入された磁性体粒の各粒の間隙を通
過し、この際に流体内の不純物は、磁性体粒６に捕らえ
られる。したがって、時間経過と共に不純物が磁性体粒
の間隙をふさぎ、流体の流動抵抗は増加していく。この
ため、ポンプ９から送られてくる流体流量が一定である
ならば、ポンプ９とケース５との間に位置する循環経路
４の内部圧力は上昇する。この圧力が所定値以上になっ
たときに、ケース５に係る濾過手段の交換時期が来たこ
とを把握し、切替弁11を切り替えて流体をケース５’に
流入させる。

【００１７】図４および図５には、本発明の実施の形態
に係る濾過手段の内部構造を示している。図示のごと
く、ケース５は円筒状をなし、その内筒部をパンチング
メタル等、複数の液体流通口が形成された仕切り板13，
13で区画している。そして、仕切り板13，13で挟まれる
領域に、磁性体粒６を所定の密度で封入している。こ
の、磁性体粒の密度は、必要とされる濾過能力によって
決定される。また、仕切り板13，13で挟まれる領域の周
囲には、励磁手段７を配置している。図４および図５の
例では、この励磁手段７は、磁力の強い希土類磁石等の
永久磁石を用いている。この励磁手段７の磁力の強さ
は、必要とされる濾過能力に応じて決定される。

【００１８】この濾過手段は、循環経路４（図１参照）
に対して着脱自在となっている。よって、ケース５に係
る濾過手段が目詰まりを起こしたときには、ケース５を
取り外し、この間ケース５’に係る濾過手段によって流
体を濾過する。ケース５自体も分解可能であり、仕切り
板13，13で挟まれた領域内の磁性体粒６を交換すること
ができる。そして、循環経路４に装着し、ケース５’に
係る濾過手段が目詰まりを起こしたときに、再び切替弁
11（図２、図３）を切り替えて、液体の濾過作業を引き
継ぐ。また、ケース５’も同様にして、磁性体粒６の交
換を行うことができる。

【００１９】なお、磁性体粒６に、ワークの被加工面等
から切削加工時に生ずる切り屑を用いる場合には、いわ
ゆるチップコンパクタを用いて切り屑を所望の形に押し
固め、ケース５内に封入する。ところで、切り屑の性状
（形状、材質等）は、対象となる機械加工工程によって
大きなばらつきがある。このため、例えば紙製のフィル
ターのように目の粗さを均一にすることはできないが、
例示手段７によって、磁性体粒の一粒々々に磁力を発生
させることから、液体の流量の確保および濾過性能を両
立させることが可能である。

【００２０】上記構成をなすフィルタ装置により得られ
る作用効果をまとめると、以下のようになる。本発明の
実施の形態では、フィルタエレメントとして磁性体粒６
を用い、かつ、磁性体粒６を励磁することによって、液
体内の不純物を捕らえるので、濾過することが可能な不
純物の大きさは、磁性体粒６の密度および磁力の強さに
よって決定することができる。すなわち、従来のフィル
タエレメントのごとく、目の粗さを変えるためにフィル
タエレメント自体を交換する必要がなく、不純物の粒度
の変化に柔軟に対応することができる。

【００２１】また、磁性体粒６はケース５から取出した
後には粒毎に離散させることができるので、磁性体粒と
不純物とを分別して再利用することも容易である。本実
施の形態においては、磁性体粒６に、ワークの被加工面
等から切削加工時に生ずる切り屑を用いていることか
ら、使用済みのフィルタエレメントは切り屑のみで構成
されたものとなり、使用後の再利用（他の製品の材料と
して用いたり、再びフィルタエレメントとして用いる）
も容易である。よって、使用済みのフィルタエレメント
を産業廃棄物として処理する量も減少させることができ
る。

【００２２】さらに、循環経路４のポンプ９とケース５
との間に位置する部分には、圧力計12を設けていること
から、濾過手段の目詰まりの度合いを循環経路４の圧力
変化から間接的に把握することができる。したがって、
フィルタエレメントである磁性体粒６の交換時期を的確
に把握することができる。

【００２３】加えて、濾過手段と励磁手段とを２組備
え、切替弁11でどちらか一方に流体を流すことができる
ので、一方の濾過手段に目詰まりが生じても、もう一方
の濾過手段に流体の流れを切り替えることにより、連続
的に流体の濾過を行うことができる。さらに、一方の濾
過手段で液体の濾過を行っているときに、他方の磁性体
粒４の交換をすることができる。また、２つの濾過手段
を同時に使用すれば、単位時間当りの濾過量を増やすこ
とが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。本発明の請求項１に係るフィル
タ装置によると、濾過することが可能な不純物の大きさ
を、前記磁性体粒の封入密度、磁化の度合いによって制
御することが容易であり、従来のフィルタエレメントの
ごとく、目の粗さを変えるためにフィルタエレメント自
体を交換する必要がなく、不純物の粒度の変化に柔軟に
対応することができる。また、濾過手段を交換する際に
は、前記磁性体粒をケースから取出し、新たな磁性体粒
を該ケースに封入して用いることができる。このような
ことから、フィルタエレメントに係るコストを削減する
ことができる。さらに、取出した磁性体粒を収集して再
処理を施し、他の製品または新たなフィルタエレメント
として用いることも容易となり、産業廃棄物の発生量を
抑え、環境汚染の防止に寄与することができる。

【００２５】また、本発明の請求項２に係るフィルタ装
置によると、濾過手段を構成する素材が、液体から濾過
すべき不純物と同じ切り屑からなるので、濾過手段を構
成するにあたり、他の素材を用いる必要がなくなる。よ
って、濾過手段に係るコストを削減することができる。
また、使用後の再処理も極めて容易となり、切り屑の有
効利用と、産業廃棄物の発生量の削減とを図ることがで
きる。

【００２６】さらに、本発明の請求項３に係るフィルタ
装置によると、前記濾過手段の目詰まりの度合いを把握
することが可能なので、該濾過手段の交換を適切なタイ
ミングで行い、常に高い濾過性能を発揮させることがで
きる。

【００２７】加えて、本発明の請求項４に係るフィルタ
装置によると、複数の濾過手段を順番に使用することに
よって、濾過作業を中断させることなく連続的に行うこ
とが可能となる。また、複数の濾過手段をどうに用いれ
ば、単位時間当りの濾過能力を高めることが可能であ
る。よって、本発明に係るフィルタ装置により供給され
るクーラント、洗浄液等は、常に高い精度で濾過がされ
たものとなり、該クーラント、洗浄液等を用いる装置の
作動精度、加工精度等の安定化を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るフィルタ装置の構成
を示す該略図である。

【図２】図１に示すフィルタ装置の横断面図である。

【図３】図１に示すフィルタ装置の縦断面図である。

【図４】図１に示すフィルタ装置の濾過手段を示す横断
面図である。

【図５】図１に示すフィルタ装置の濾過手段を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１フィルタ装置４循環経路５ケース５ａ流入口５ｂ流出口６磁性体粒７励磁手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体の循環経路において、流入口、流出
口を備えるケース内に磁性体粒を封入し該磁性体粒の封
入部を液体の流通路とする濾過手段と、前記磁性体粒を
磁化する励磁手段とを備えることを特徴とするフィルタ
装置。
【請求項２】前記磁性体粒が、切削加工時に被加工面
から生ずる切り屑であることを特徴とする請求項１記載
のフィルタ装置。
【請求項３】前記液体の循環経路における前記流入口
の手前に、前記液体の循環経路の圧力検出手段を備える
ことを特徴とする請求項１または２記載のフィルタ装
置。
【請求項４】少なくとも２組の前記濾過手段および前
記励磁手段を、前記液体の循環経路中に並列に備えるこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の
フィルタ装置。