JPS6377507A - 連続濾過方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は濾過方法と濾過装置に関する。より詳しくは濾
材を連続的に濾過装置の濾過面に供給できる濾過方法と
その濾過方法を実施する濾過装置に関する。

〔従来の技術〕

精密工業における精密研削においては、発生する微小な
研削クズを含む、潤滑剤の濾過処理を有効且つ能率良く
行うことが要望されている。

これに対処するために、濾紙を用いた濾過装置として例
えば工場全体のＦＡ化にも対処できる自動的に濾紙を交
換できる自動濾紙交換式加圧フィルタが三菱化工機（株
）より提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら三菱化工機（株）から提案されている前記
自動濾紙交換式加圧フィルタは濾紙の目づまりの如何を
間はずに自動的に濾過中の濾紙が濾過面から送り出され
て新しい濾紙に交換されるように構成されている。その
ために濾紙の有効利用の点からこの濾過装置は極めてコ
ストのかかる装置である。特に精密研削において、微少
な研削クズを濾過するための高価な濾紙を用いる場合に
は不適切であった。

そこで本発明では、濾過処理を有効且つ能率良く行うこ
とができると共に濾材の消費量を最低限にとどめること
ができる濾過方法とその方法を実施するための濾過装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の前記目的は、連続的に供給できるように配置し
た濾材の一部分をほぼ水平方向に設置した濾過面上に当
接させ、その濾材の上方より処理液を流下して濾過させ
、前記濾過面上の濾材が目づまりした時に処理液の流下
を停止し、次いで目づまりした濾材部分が新しい濾材部
分になるように濾材を濾過面に対して移動させて連続的
に処理液を濾過する方法であって、前記濾材の目づまり
を濾材の濾過速度の低下によって検知し、濾過速度が濾
過速度の低下によって検知し、濾過速度が所定値より下
廻った時に処理液の流下を停止して濾材を移動させるこ
とを特徴とする濾過方法によって達成される。

前記濾過速度の低下を濾過面上の処理液ヘッドの上昇に
よって検知するように構成することができる。

前記濾過方法を実施するための濾過装置は、前記処理液
ヘッドの上昇をネ★知できるセンサを設け、このセンサ
からの信号を受けたコントローラが濾過機構へ供給され
る濾液の流下を停止し、濾材が移動できるように濾過機
構の濾過面を開放し、次いで濾材を移動して新しい濾材
部分を濾過面に当接させた後に濾液の流下を開始するよ
うに構成されていることを特徴とする。

以下本発明による濾過装置の一実施例を示す添付図面を
参照して本発明を以下に詳述する。

第１図に本発明による濾過装置の一実施例の略示正面図
を示す。第１図において処理液槽１には研磨機等の機械
加工機で用いられた潤滑剤を含んだ水（以下クーラント
液）が導管１１を経て供給される。このクーラント液に
は微小な研削クズが含有されている。処理液槽１に隣接
して濾過処理がされて研削クズが除去された処理済クー
ラント滝川の貯蔵槽７が配置され、処理済クーラント液
はポンプ７６を用いて導管７５を経て機械加工機に連環
して用いられる。

濾過装置の最上部に上部タンク２が配置される。

上部タンク２には処理液がポンプ１２によって処理液槽
１から導管１３を経て供給される。後述のように本発明
による濾過装置では濾材の濾材部分を移動する際に濾過
作用が中断されるので、上部タンク２中に処理液が充満
することがあるので、その場合には処理液は導管２１を
経て処理液槽１に戻される。

上部タンク２の底部には導管３が連結され、４管３の下
端は濾過機構４に連結されている（第１図においては図
面を節単にするために導管３は中断して図示しである）
。濾過機構４の下方には導管７１を経て処理済槽７が連
結される。なお処理済槽７には真空ポンプ７２が導管７
３を経て連結され、それによって濾過作用を負圧下です
なわち吸引状態で行えるようにしている。このように負
圧下で濾過することは緻密な構造を有する濾材を用いて
掻く微小な研削クズを除去する時に処理速度を早めるの
に役立つ。なお処理済槽７には負圧を一定に保つために
バキューム弁７４が設けられている。

前記導管３には第１図に示すように電磁弁６３が設けら
れ、且つ電磁弁６３の下流側に投光器６１と光電管６２
から成る処理液ヘッドの検知センサが設けられる。前記
検知センサとは処理液ヘッドを検知し、その情報を後述
のコントローラ８に伝達できるものであればどのような
センサを用いてもよく、センサの配置位置が前記電磁弁
６３の上流に配置されていてもよい。前記光電管６２は
コントローラ８に導線８１によって接続され、処理液ヘ
ッドが検知（ンサの設置位置に達したことをコントロー
ラ８に伝たえる。

前記濾過機構４はほぼ水平に配置された濾過面４２を有
し、その下方が導管７１を経て処理済槽７に連通ずる下
部濾過箱４１と、間歇的に前記濾過面を移動して配置さ
れる濾材５と、濾過作業中には濾材５を前記濾過面４２
に圧着させて処理液を濾材５に供給する上部濾過箱４３
を含んで構成される。前記下部濾過箱４１は濾過装置に
固定して設けられているが上部濾過箱４３は上下動可能
に構成されている。すなわち第１図に示した図示例では
上部濾過箱４３の上方には濾過装置の機台フレーム（図
示せず）に上方に付勢された２木のロッド４４が取付け
られ、ロッド４４の頂部にはそれぞれカムフロア４５が
設けられる。ロッド４４のカムフロア４５の上方にはほ
ぼ水平方向に延び且つその下面に２つの凸部４７と２つ
の凹部４８を有するカム４６が横方向移動自在に設けら
れる。前記カム４６はモータ４９を作動することによっ
て左右動じ、凸部４７がカムフロア４５に当接した時に
は上部濾過箱４３は下降して濾材５を下方の下部濾過箱
４１の濾過面４２に当接させ、凹部４８がカムフロア４
５に当接した時にはロッド４４が上方に付勢されている
ために、上部濾過箱４３は上方に移動して、濾布５と濾
過面４２０当接が解除される。前記モータ４９の作動は
コントローラ８からの導線８３を経た信号によって行わ
れる。なお上部濾過箱４３および下部濾過箱４１の構造
自体は処理液を通過し得る通常の濾過装置の構造であり
、したがって詳細な説明は省略する。又、上部濾過箱４
３が下降して濾材５を挾んで下部濾過箱４１に当接した
時に処理液が漏洩しないように構成されることは勿論で
ある。

本実施例における濾材は第１図において軸５２に支承さ
れたロール巻きの供給源５１からガイドローラ５３．５
４を経て濾過面４２に供給され、それから一対のガイド
ローラ５５を経て巻取ロール５７に巻取られるように配
置される。巻取ロール５７の軸５６は駆動モータ５８に
ベルト５６によって連結され、したがってコントローラ
８から導線８４を経て信号が伝達されると駆動モータ５
８が回転して巻取ロール５７が濾材５を巻取ることにな
る。その際の濾材５の巻取長は濾過面４２の長手方向の
長さに対応して定めればよい。

本発明による濾過方法および濾過装置に用いられる濾材
としてはロール状に連続して供給し得るものでは、祇μ
物、不織布を間はずどのような濾材を用いることができ
、処理液および濾過されて除去されるべきクズの種類に
応じて適切に選定されて用いられる。

なお微小な研削クズ等を効率良く除去するためには例え
ば平均繊維直径０．３μ〜３．０μの極細繊維がランダ
ム（，絡み合い、更に嵩密度が０．３〜０．６ｇ／ｃｍ
３、濾過装置上での移動方向に対応する方向の乾時およ
び湿潤時の引張り強力が少なくとも１００ｇ／ｃｍ巾で
ある不織布を濾材とし、表裏に圧力差をつけて、例えば
吸引状態で濾過させるとより好ましい。

〔発明の作用〕

次に濾過作用のタイムチャートを示す第２図に基づいて
本発明による濾過方法の作動を説明する。

上部濾過箱４３と下部濾過箱４１にはさまれて処理液を
濾過中の濾材５には経過時間と共に徐々に目づまりが生
ずる（第２図（１））、Ｌかし当初においては濾布５中
に部分的に目づまりがあっても他の部分で処理液が濾過
されるので処理液ヘッドの上昇は見られない。時間が経
過して目づまヘッドの上昇が始まり（’ｒｏ　　’）　
、’ｒｔに達すると検知センサ６１，６２により検知さ
れる（第２図（２））、検知センサからの信号はコント
ローラ８に伝達され、コントローラ８は電磁弁６３に信
号を送って直ちに処理液の流下を停止する（第２図（３
））。上部処理箱４６の中に残留する処理液の濾過する
時間を見はからって時間Ｔ２においてコントローラ８か
ら信号がモータ４９に送られてモータ４９の作動によっ
て上部処理箱４６が上昇して濾過面４２が解放される（
第２図（４））。

其後コントローラ８は再び信号をモータ５８に送ってＴ
、〜Ｔ４の間で濾材５を濾過面４２の長さに相当する分
だけ巻取り、濾過面４２上に新しい濾布部分を配置する
（第２図（５））。次いでＴＳでコントローラ８からの
信号によって上部濾過箱４３が下降して濾材５を下部濾
過箱４１に圧着し、同時に電磁弁６３を作動して処理液
を流下させ、Ｔ、に至って通常の処理液ヘッドの高さに
なり、以後正規の濾過作用が行われる。かくして正規の
濾過作用は第２図（６）に示すように、Ｔ０〜Ｔ１とＴ
６以降で行われ、Ｔ　ｔ　””’　Ｔ　ｓ間では完全に
停止される。以後この作動が連続的に繰返されることに
より濾過の自動作業が行われる。

〔実施例〕

本発明の濾過方法の実施例を示し、併せて比較例との性
能比較を行う。

災施炭−土 第１図に示した濾過装置を用いて、下記の組成を有する
処理液を下記の濾材で濾過した。

＊　処理液の組成 ダブルディスクタイプの精密研削機を用いて窒化硅素部
材を研削する。研削クズの大きさ；０．５μ〜５０μ、
研削にはダイヤモンド砥石を使用し、その際ダイヤモン
ドも脱落するがその大きさは２μである。研削量は窒化
硅素部材１個当り０．１５ｃｃ、１時間に１８０個研削
するので１時間当り２７ｃｃの研削クズが発生し、これ
を３０１　／ｍｉｎの流量のクーラント液で流出してい
る。したがってクーラント液１．８ｍ３中に２７ｃｃの
研削クズが含まれているものが処理液とされる。

＊　使用したフィルタ組成 繊維直径平均１．７μ（約０．０３ｄ）のポリエステル
繊維を用いて作られた不織布を用いる。目付は４５ｇ／
ｍ”、厚さ０．１０ｍ／ｍ、長手方向の引張強度（乾）
　５００　ｇ　／　ｃ　ｍ、（湿）４５０．ｇ／ｃｍで
あり、幅３００ｍｍ長さ３００ｍ捲きに作られている。

このフィルタを幅３００　ｍ／ｍ　（有効幅２５０ｍ　
／　ｍ）を有する濾過面に仕掛ける。

前記条件にて濾過処理を行った処、第１回目４５分、次
に４０分、４７分、５０分、４５分の間隔で新しい濾布
部分が使用され、全期間中の処理済液を調べた処、研削
クズは ０．５μ〜１．０μで５０％ ２．０μ〜３．０μで９０％ ３、０μ〜８．０μで９９％ ８．０μ以上で　９９．９％ 除去することができた。

前記方法で得られた処理済液を再循環して研削加工に用
いた処研削された窒化硅素部品の顕微鏡による表面観察
ではキズの発生はＯであった。−古本方法を用いずに未
処理のクーラント液を再使用した処、微小なキズが１０
０個当り１４個に発生していた。

ス五１Ｌ−１ 実施例１と同一の濾材を用いて第１図に示した濾過装置
で鉄製部品の研削をした処理液を濾過した研削クズの大
きさ５μ〜２０μ、研削クズの量はクーラント液１．８
ｍ’中に２７０ｇであった。本発明による濾過装置では
濾材上に約３ｍｍの研削クズの積層があったときに新し
い濾材部分が使用に供された（約９０分毎に）。処理済
槽中の残存クズは５μ〜８．０μ粒子が僅かに観測され
る程度で大部分のクズを濾過によって捕捉することがで
きた。

〔発明の効果〕

本発明による濾過方法は前述のように構成されているの
で、有効な濾過作用を効率良く行うことができると共に
濾布を長期間有効に利用することができ、ひいては濾過
コストの低減を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による濾過方法を実施するための濾過装
置の一例を示す略示正面図であり、第２図は本発明によ
る濾過作用を略示的に示すタイムチャートである。 １・・・処理液槽、　　　　２・・・上部タンク、３・
・・導管、　　　　　４・・・濾過機構、５・・・濾材
、　　　　　７・・・処理済槽、８・・・コントローラ
、４３・・・上部濾過箱、４９．５８・・・モータ、 ６１．６２・・・処理液ヘッド検知センサ、６３・・・
開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続的に供給できるように配置した濾材の一部分を
   ほぼ水平方向に設置した濾過面上に当接させ、該濾材の
   上方より処理液を流下して濾過させ、前記濾過面上の濾
   材が目づまりした時に処理液の流下を停止し、次いで目
   づまりした濾材部分が新しい濾材部分になるように濾材
   を濾過面に対して移動させて連続的に処理液を濾過する
   方法であって、 前記濾材の目づまりを濾材の濾過速度の低下によって検
   知し、濾過速度が所定値より下廻った時に処理液の流下
   を停止して濾材を移動させることを特徴とする濾過方法
   。 ２、前記濾過速度の低下を濾過面上の処理液ヘッドの上
   昇によって検知する特許請求の範囲第１項記載の濾過方
   法。 ３、処理液を貯留する上部タンクと、該上部タンクの下
   方に導管を介して連結された濾過機構と、該濾過機構の
   下方に連結されて濾過液を収容する下部タンクと、前記
   濾過機構の作動をコントロールするコントローラを含ん
   で成る濾過装置であって、 前記濾過機構がほぼ水平に配置された濾過面を有し、且
   つその下方が前記下部タンクに連通する下部濾過機構と
   、一方の供給ローラから前記濾過面に供給されて他方の
   巻取ローラーに巻取られる濾材と、該巻取ローラーを駆
   動する巻取ローラー駆動機構と、前記下部濾過機構の濾
   過面上に前記濾材を圧着又は解放するように上下動可能
   に構成され、前記濾材上に処理液を導管を介して供給す
   る上部濾過機構と、該上部濾過機構を上下動する濾過機
   構駆動機構を含んで成り、 前記導管には、前記上部濾過機構から導管に達する処理
   液のヘッドを検知するセンサと、処理液の供給を停止す
   る開閉弁が設けられ、 前記濾材に処理液が供給されて濾過処理中に、濾材に目
   づまりが生じて処理液ヘッドが上昇して前記センサに感
   知されたときに、前記コントローラが前記センサからの
   信号に基づいて、前記開閉弁の開閉運動、前記上部濾過
   機構の上下運動および濾材の巻取移動を指令して新たな
   濾材部分を濾過面に当接させて濾過作用を再開させるこ
   とを特徴とする濾過装置。