KR101110995B1

KR101110995B1 - 여과 장치

Info

Publication number: KR101110995B1
Application number: KR1020097012114A
Authority: KR
Inventors: 미노루 다시로
Original assignee: 가부시키가이샤 분리
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2012-02-17
Also published as: CN101568366A; JP2009050829A; US7976704B2; JP5459943B2; KR20090089403A; EP2095858B1; CN101568366B; EP2095858A4; MY151794A; EP2095858A1; WO2009028630A1; US20090218268A1

Abstract

여과 장치(10)는 여과조(11)와, 여과재 유닛(12)과, 자석(19)을 구비하고 있다. 여과재 유닛(12)은 여과재 수용 케이스(30)와, 다수의 자성 입자 여과재(31)를 포함하고 있다. 자석(19)은 제 1 위치와 제 2 위치에 걸쳐 이동한다. 제 1 위치에서는 자성 입자 여과재(31)에 자계가 작용함으로써, 자성 입자 여과재(31)끼리가 자기적으로 흡착된다. 제 2 위치에서는 자성 입자 여과재(31)끼리의 자기적인 흡착이 해제된다. 여과재 수용 케이스(30)는 비자성 재료로 이루어지는 비자성 메시 부재(35, 36)와, 자성 재료로 이루어지는 자력 증강 플레이트(40)를 포함하고 있다. 자석(19)이 상기 제 1 위치에 있을 때, 자력 증강 플레이트(40)와 자석(19) 사이에 자성 입자 여과재(31)와 비자성 메시 부재(35, 36)가 위치한다.

Description

여과 장치{FILTRATION DEVICE}

본 발명은 미립자를 포함하는 더티액(contaminated fluid)을 여과하기 위한 여과 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 정밀한 가공을 실행하는 공작기계에서는 가공부의 윤활 또는 냉각을 위해서 냉각제 등의 액이 사용되고 있다. 이 종류의 액은 워크의 가공에 따라 절삭 가루 등이 혼입할 뿐만 아니라, 더스트, 카본 등의 미립자도 혼입하는 경우도 있어서 점차 더러워져 더티액이 되는 것을 피할 수 없다.

일본 특허 공개 제 1999-77479 호 공보에 더티액을 여과하기 위한 필터 장치가 개시되어 있다. 이 필터 장치는 공작기계로부터 발생하는 칩을 여과재로서 이용하고, 이 여과재를 전자 코일에 의해 자화시킴으로써, 더티액 내의 자성체 불순물을 포착한다.

상기 종래의 필터 장치는 여과재로서 칩을 이용하기 때문에, 여과 정밀도의 격차가 크다. 게다가 여과재로 이용하는 칩의 표면 상태가 상당히 거칠기 때문에, 여과 능력이 저하한 때 여과 능력을 회복시키기 위해서 여과재를 세정하는 것이 곤란하다. 이 때문에 여과재의 칩을 빈번하게 교환할 필요가 있다는 문제가 있다.

본 발명자는 세정이 용이한 스틸 볼 등으로 이루어지는 구형의 자성 금속구 를 여과재로 이용하고, 자석에 의해 자성 금속구를 흡착해서 고정하는 여과 장치를 개발했다. 이 여과 장치는 일본 특허 공개 2007-105706 호 공보에 개시되어 있다. 이 여과 장치는 여과 정밀도가 높고, 게다가 여과재의 세정이 용이하다.

자성 금속구를 이용하는 여과 장치의 여과재 유닛은 여과재 수용 케이스와 여과재 수용 케이스의 내부에 수용된 다수의 자성 금속구를 갖고 있다. 여과재 수용 케이스는 철제의 펀칭 메탈(자성체)로 이루어지는 상하 한 쌍의 메시 부재와, 메시 부재를 둘러싸는 스테인리스강제의 프레임 부재 등에 의해 구성되어 있다. 그러나 본 발명자가 예의 연구한 바, 종래의 여과재 유닛에 있어서 개선해야할 여지가 발견되었다.

즉, 자성 금속구를 이용하는 종래의 여과재 유닛에 있어서 자력이 약한 자석이 사용된 경우, 자석의 근처에서는 자성 금속구를 충분히 흡착할 수 있어도 자석으로부터 떨어진 위치에서는 자성 금속구의 흡착이 불충분하기 쉽다. 그 결과, 자석으로부터 떨어진 위치에서는 제거 대상물을 포착하는 능력이 낮아진다. 예컨대, 종래의 여과 장치에서는 자석으로부터 가장 떨어진 위치의 자력이 자석 근방 자력의 4분의 1 정도가 되는 경우가 있어서 원하는 여과 정밀도를 발휘할 수 없다고 하는 우려가 있다. 이 때문에 보다 대형이고 강력한 자석을 사용할 필요가 있다. 그러나 대형이고 강력한 자석은 여과재 유닛에 출입할 때에 큰 구동 에너지가 필요해서 구동 기구가 대형화하고, 소비 에너지가 커진다는 문제가 있었다.

본 발명은 자성 입자 여과재와 자석을 이용하여 보다 고정밀도의 여과 성능을 발휘 할 수 있는 여과 장치를 제공한다.

본 발명의 여과 장치는 제거해야 할 미립자를 포함하는 더티액이 도입되는 여과조와, 상기 여과조의 내부에 수용되는 여과재 유닛과, 상기 여과재 유닛에 자계를 부여하는 자석을 갖는 여과 장치에 있어서, 상기 여과재 유닛은 여과재 수용 케이스와, 해당 여과재 수용 케이스의 내부에 수용된 자성 재료로 이루어지는 다수의 자성 입자 여과재를 갖고 있다. 상기 자석은 상기 여과재 유닛에 대하여 제 1 위치와 제 2 위치로 상대 이동 가능하고, 상기 제 1 위치에 있어서 상기 자성 입자 여과재에 자계를 부여하는 것에 의해 상기 자성 입자 여과재끼리를 자기적으로 흡착시켜서 서로 고정하고, 상기 제 2 위치에 있어서 상기 자성 입자 여과재끼리의 자기적인 흡착을 해제한다.

상기 여과재 수용 케이스는 상기 자성 입자 여과재를 지지하고, 또한 상기 더티액을 통과할 수 있는 다수의 유통 구멍을 갖는 비자성 재료로 이루어지는 비자성 메시 부재와, 자성 재료로 이루어지고, 상기 비자성 메시 부재의 단부에 마련된 자력 증강 플레이트를 구비하고 있다. 상기 자석이 상기 제 1 위치에 있는 경우에 상기 자석에 대하여 상기 자력 증강 플레이트가 수평 방향으로 대향함으로써, 상기 자석과 상기 자력 증강 플레이트 사이에 상기 비자성 메시 부재와 상기 자성 입자 여과재가 위치한다.

본 발명에 의하면, 자성 입자 여과재를 수용하는 여과재 수용 케이스가, 비자성 재료로 이루어지는 비자성 메시 부재와, 자성 재료로 이루어지는 상기 자력 증강 플레이트를 구비하고 있다. 이에 의해, 자석으로부터 먼 위치에 있는 자성 입자 여과재도 자석의 자력에 의해 충분히 흡착시킬 수 있다. 이 때문에 여과재 유닛의 단부 부근의 여과 정밀도가 저하하는 것을 방지할 수 있어서 여과 정밀도가 향상한다. 게다가 자석의 자력을 여과재 유닛의 전체에 걸쳐 유효하게 활용할 수 있기 때문에, 필요 이상으로 대형이고 강력한 자석을 채용하는 일이 없다. 이 때문에, 예를 들면 자석을 움직이기 위한 구동 장치 등의 에너지 절약에 기여할 수 있다.

상기 비자성 메시 부재는 예를 들면, 평탄한 형상의 스테인리스강으로 이루어지는 플레이트로 이루어진다. 이 플레이트에 상기 자성 입자 여과재의 직경보다도 개구 폭이 작은 다수의 유통 구멍이 형성되어 있다.

본 발명의 바람직한 형태에서는 상기 여과조의 내부에 제 1 자석과 제 2 자석이 수평 방향으로 간격을 두고 배치된다. 그리고 상기 제 1 자석과 제 2 자석 사이에, 제 1 여과재 유닛과 제 2 여과재 유닛이 서로 수평 방향으로 이웃하여 배치된다. 상기 제 1 여과재 유닛의 자력 증강 플레이트와, 상기 제 2 여과재 유닛의 자력 증강 플레이트가 서로 자기적으로 접속되어 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에서는 상기 제 1 자석과 상기 여과조의 한쪽의 측벽 사이에 제 3 여과재 유닛이 배치된다. 이 제 3 여과재 유닛의 자력 증강 플레이트가 상기 한쪽의 측벽에 자기적으로 접속되고, 또한 상기 제 2 자석과 상기 여과조의 다른쪽의 측벽 사이에 제 4 여과재 유닛이 배치된다. 이 제 4 여과재 유닛의 자력 증강 플레이트가 상기 다른쪽의 측벽에 자기적으로 접속된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 여과 장치의 종단면도,

도 2는 도 1 중의 F2-F2선에 따르는 여과 장치의 종단면도,

도 3은 도 1에 도시된 여과 장치의 여과재 유닛을 확대해서 도시하는 단면도,

도 4는 도 1에 도시된 여과 장치의 자성 입자 여과재의 여과시의 작용을 도시하는 측면도,

도 5는 도 1에 도시된 여과 장치의 자석이 상승한 상태의 종단면도,

도 6은 도 1에 도시된 여과 장치를 구비한 여과 설비의 여과시의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도,

도 7은 도 1에 도시된 여과 장치를 구비한 여과 설비의 세정시의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.

이하에 본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 도 1 내지 도 7을 참조해서 설명한다.

도 1에 도시된 여과 장치(10)는 여과조(11)와, 여과재 유닛(12)과, 자석 유닛(13)을 구비하고 있다. 여과조(11)의 재료는 철계 등의 자성 재료이다. 여과조(11)의 상부에 커버 하우징(14)이 마련되어 있다. 여과조(11)의 내부에 더티실(15)과, 클린실(16)이 형성되어 있다.

더티실(15)은 여과재 유닛(12)의 하측에 위치하고 있다. 클린실(16)은 여과재 유닛(12)의 상측에 위치하고 있다. 클린실(16)의 상부는 격벽(17)에 의해 기밀 하게 폐색되어 있다. 격벽(17)의 하방에 자석 수납실(18)이 형성되어 있다. 자석 수납실(18)은 상하 방향으로 연장하고 있다. 자석 수납실(18)에 자석(19)이 수용되어 있다.

여과조(11)의 하부에 더티실(15)에 개구하는 더티액 입구(20)가 형성되어 있다. 여과해야 할 미립자를 포함하는 더티액은 이 더티액 입구(20)로부터 더티실(15)에 도입된다. 여과조(11)의 상부에 클린실(16)로 개구하는 클린액 출구(21)가 형성되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 클린액 출구(21)에 클린액관(22)이 접속되어 있다. 이 클린액관(22)에 대기압 개방 수단인 에어벨브(23)를 구비한 에어 공급관(24)이 접속되어 있다. 에어벨브(23)를 개방함으로써, 클린실(16)을 대기로 개방할 수 있다. 또한, 에어 공급관(24)에 압착 공기의 공급원이 접속되어 있어도 좋다. 그 경우에는 클린실(16)내에 압착공기를 공급할 수 있다. 여과조(11)의 바닥부, 즉 더티실(15)의 바닥부에 드레인 밸브(25)를 구비한 드레인 포트(26)가 마련되어 있다.

여과재 유닛(12)은 이하에 설명하는 것과 같이 구성되어 있다.

도 3은 여과재 유닛(12)을 확대해서 도시하는 단면도이다. 이 여과재 유닛(12)은 이하에 설명하는 여과재 수용 케이스(30)와, 여과재 수용 케이스(30)의 내부에 수용된 다수의 자성 입자 여과재(31)를 갖고 있다.

자성 입자 여과재(31)의 일예는 철 등의 자성 재료로 이루어지는 구형의 금속구이며, 자계를 부여한 때에 도 4에 도시하는 바와 같이 서로 서로 흡착하도록 되어 있다. 자계를 부여하지 않은 자유 상태하에서는 자력에 의한 흡착이 풀려서 각 자성 입자 여과재(31)가 서로 어느 정도 움직이는 것이 가능하다. 자성 입자 여과재(31)의 표면은 매끈매끈해서 세정하기 쉬운 형태이다.

여과재 수용 케이스(30)에 수용되는 모든 자성 입자 여과재(31)의 직경은 서로 동등하면 좋지만, 직경이 다른 복수 종류의 자성 입자 여과재(31)를 섞어도 좋다. 또한, 구이외의 형상의 자성 입자 여과재가 이용되어도 좋다. 요컨대 자성 입자 여과재(31)는 자석 유닛(13)에 의해 자계를 부여한 때에 자성 입자 여과재(31)끼리가 움직이지 않도록 서로 흡착하고, 자계를 제외한 때에 자성 입자 여과재(31)끼리의 흡착이 해제된다. 자성 입자 여과재(31)는 자성 재료에 의해 구성되어 있으면 좋고, 그 형상은 상관없다.

여과재 수용 케이스(30)는 상하 한 쌍의 비자성 메시 부재(35, 36)와, 프레임 부재(37)와, 자력 증강 플레이트(40) 등에 의해 구성되어 있다. 비자성 메시 부재(35, 36)는 스테인리스강(SUS304) 등의 비자성 재료로 이루어지고, 수평 방향으로 연장되어 있다. 프레임 부재(37)는 비자성 메시 부재(35, 36)의 주위에 마련되어 있다. 자력 증강 플레이트(40)는 비자성 메시 부재(35, 36)의 단부에 마련되어 있다. 프레임 부재(37)는 비자성 메시 부재(35, 36)와 마찬가지로, 스테인리스강(SUS304) 등의 비자성 재료로 이루어진다. 비자성 메시 부재(35, 36) 사이에 자성 입자 여과재(31)가 수납되어 있다. 자성 입자 여과재(31)는 상하 방향으로 복수열(예를 들면 3열) 나열되어 있다.

비자성 메시 부재(35, 36)에 각각 다수의 유통 구멍(35a, 36a)이 형성되어 있다. 유통 구멍(35a, 36a)의 개구 폭은 자성 입자 여과재(31)의 직경보다도 작다. 예를 들면, 자성 입자 여과재(31)의 직경이 4mm, 유통 구멍(35a, 36a)의 개구 폭이 2 내지 3mm이다. 이로써, 자성 입자 여과재(31)가 유통 구멍(35a, 36a)을 빠져 나가는 것을 회피할 수 있다. 하측의 비자성 메시 부재(36) 상에 자성 입자 여과재(31)가 올라 타고, 자성 입자 여과재(31)가 지지된다. 또한, 자성 입자 여과재(31)의 직경이 4mm보다도 커도 좋다.

비자성 메시 부재(35, 36)의 일예는 스테인리스강제의 펀칭 메탈에 의해 구성되어 있다. 이 펀칭 메탈은 다수의 유통 구멍(35a, 36a)이 천공된 평탄한 스테인리스강제의 플레이트이다. 또한, 비자성 메시 부재(35, 36)의 재료에 평탄한 망상 부재, 가늘게 쪼갠 대나 갈대로 발처럼 엮은 것, 격자 형상의 부재, 그 밖의 재료가 사용되어도 좋다. 요컨대 비자성 메시 부재(35, 36)는 수용된 자성 입자 여과재(31)를 지지할 수 있고, 또한 액이 상하 방향으로 빠져 나갈 수 있는 것이면 좋다.

본 실시형태에서는 수평 방향으로 평탄한 형상의 비자성 메시 부재(35, 36)를 이용하고 있기 때문에, 각 자성 입자 여과재(31)끼리의 위치 결정이 용이하다. 이 때문에, 비자성 메시 부재(36) 상에 복수열의 자성 입자 여과재(31)를 정연하게 나열시킬 수 있다.

여과재 유닛(12)의 단부, 즉 자석(19)으로부터 먼 측의 단부에 자력 증강 플레이트(40)가 마련되어 있다. 자력 증강 플레이트(40)는 예를 들면 두께가 3mm 전후의 철 등의 자성 재료로 이루어지고, 여과재 유닛(12)의 폭방향의 전장(W)(도 2 에 도시됨)에 걸쳐 마련되어 있다. 자력 증강 플레이트(40)는 자석(19)이 도 1에 도시하는 제 1 위치에 있는 때에 자석(19)에 대해 수평 방향으로 대향하고 있다. 자석(19)과 자력 증강 플레이트(40) 사이에 비자성 메시 부재(35, 36)와 자성 입자 여과재(31)가 위치하고 있다. 즉, 자석(19)과 자력 증강 플레이트(40) 사이에 자성 입자 여과재(31)와 비자성 메시 부재(35, 36)가 마련되어 있다.

자석(19)은 자석 수납실(18)에 수용되고, 상하 방향으로 이동할 수 있다. 자석(19)의 일예는 강력한 영구 자석이다. 이 자석(19)은 여과재 유닛(12)에 대해, 도 1에 도시하는 제 1 위치와, 도 5에 도시하는 제 2 위치에 걸쳐서 이동한다. 자석(19)이 제 1 위치에 있는 때, 자성 입자 여과재(31)에 자계가 주어진다. 이 자계에 의해, 자성 입자 여과재(31)끼리가 자기적으로 흡착해서 고정된다. 자석(19)이 제 2 위치로 상승하면, 자성 입자 여과재(31)끼리의 자기적인 흡착이 해제되기 때문에 자성 입자 여과재(31)가 어느 정도 움직일 수 있게 된다.

이 여과 장치(10)는 자석(19)을 상기 제 1 위치(도 1)와 제 2 위치(도 5)로 이동시키기 위한 유지 수단을 구비하고 있다. 유지 수단은 각 자석(19)에 연결된 승강 로드(50)와, 수평 방향으로 연장하는 연결 부재(51)와, 상방으로 연장하는 조작 부재(52) 등에 의해 구성되어 있다. 연결 부재(51)는 각 승강 로드(50)의 상단부끼리를 연결하고 있다.

조작 부재(52)는 연결 부재(51)에 고정되어 있다. 승강 로드(50)는 자석 수납실(18)에 삽입되고, 자석(19)과 함께 상하 방향으로 이동할 수 있다. 조작 부재(52)는 수동 또는 도시하지 않는 액추에이터에 의해 상하 방향으로 구동되어서 자석(19)을 상기 제 1 위치와 제 2 위치로 이동시킬 수 있다.

본 실시형태의 경우, 도 1에 도시되는 것과 같이, 여과조(11)의 내부에 제 1 자석(19a)과 제 2 자석(19b)이 수평 방향으로 간격을 두고 나열해서 배치되어 있다. 이들 한 쌍의 자석(19a, 19b) 사이에 제 1 여과재 유닛(12a)과 제 2 여과재 유닛(12b)이 배치되어 있다. 이들 여과재 유닛(12a, 12b)의 구조는 도 3에 도시하는 여과재 유닛(12)과 같다. 각 여과재 유닛(12a, 12b)은 각각, 자성 입자 여과재(31)와, 상하 한 쌍의 비자성 메시 부재(35, 36)와, 자력 증강 플레이트(40)를 갖고 있다.

제 1 여과재 유닛(12a)의 자력 증강 플레이트(40)와, 제 2 여과재 유닛(12b)의 자력 증강 플레이트(40)가 서로 접촉하고 있다. 이들의 여과재 유닛(12a, 12b)은 각 자력 증강 플레이트(40)가 자기적으로 접속한 상태로 수평 방향으로 이웃하여 배치되어 있다.

제 1 자석(19a)과, 여과조(11)의 한쪽의 측벽(11a) 사이에 제 3 여과재 유닛(12c)이 배치되어 있다. 제 3 여과재 유닛(12c)의 구조는 도 3에 도시하는 여과재 유닛(12)과 같다. 제 3 여과재 유닛(12c)의 자력 증강 플레이트(40)는 한쪽의 측벽(11a)에 접촉하고 있다. 제 3 여과재 유닛(12c)은 자력 증강 플레이트(40)가 여과조(11)의 측벽(11a)에 자기적으로 접속한 상태로 제 1 자석(19a)과 한쪽의 측벽(11a) 사이에 배치되어 있다.

제 2 자석(19b)과, 여과조(11)의 다른쪽의 측벽(11b) 사이에 제 4 여과재 유닛(12d)이 배치되어 있다. 제 4 여과재 유닛(12d)의 구조는 도 3에 도시하는 여과재 유닛(12)과 같다. 제 4 여과재 유닛(12d)의 자력 증강 플레이트(40)는 다른쪽의 측벽(11b)에 접촉하고 있다. 제 4 여과재 유닛(12d)은 자력 증강 플레이트(40)가 여과조(11)의 측벽(11b)에 자기적으로 접속한 상태에서 제 2 자석(19b)과 다른쪽의 측벽(11b) 사이에 배치되어 있다. 이렇게 하여 4개의 여과재 유닛(12a 내지 12d)이 수평 방향으로 나열해 있다.

도 6과 도 7은 상기 여과 장치(10)를 갖는 여과 설비(60)의 개요를 도시하고 있다. 이 여과 설비(60)는 더티 탱크(61)와, 클린 탱크(62)와, 상기 여과 장치(10)와, 슬러지 처리장치(63) 등을 구비하고 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 여과해야 할 미립자를 포함하는 액(Q1)은 펌프(65)와 배관(66) 및 밸브(67)를 거쳐서 여과 장치(10)의 더티액 입구(20)에 공급된다. 여과 장치(10)의 클린실(16)내의 클린액(Q2)은 밸브(70)와 배관(71)을 거쳐서 클린 탱크(62)에 회수된다.

액(Q1)을 여과하기 위한 여과 공정에서는 도 6에 도시하는 바와 같이 밸브(67, 70)를 개방시키고, 드레인 밸브(25)를 폐쇄한다. 그리고, 더티 탱크(61)내의 액(Q1)을 펌프(65)에 의해 여과 장치(10)의 더티실(15)에 공급한다. 또한, 자석 유닛(13)의 자석(19)을 제 1 위치(도 1)로 이동시키는 것에 의해, 자성 입자 여과재(31)에 자계를 부여한다.

이 자계에 의해, 도 4에 도시하는 바와 같이 자성 입자 여과재(31)끼리가 서로 접한 상태에서 고정된다. 이 때문에, 자성 입자 여과재(31)의 접촉점(C)을 향해서 속이 좁은 「파일럿 버너 형상」의 협소한 간극(G)이 형성된다. 액(Q1)이 자성 입자 여과재(31)의 접촉점(C) 부근을 흐를 때에 이 간극(G)의 속 등에 미립 자(S)가 인입하여, 미립자(S)가 포착된다. 미립자(S)가 자성체인 경우에는 자화한 자성 입자 여과재(31)에 의해, 미립자(S)가 자성 입자 여과재(31)에 흡착한다. 이렇게 해서, 더티실(15)에 공급된 액(Q1)이 여과재 유닛(12)(12a 내지 12d)을 아래에서 위를 향해서 통과함으로써 여과되어서 액(Q1)이 클린실(16)에 유입한다.

자성 입자 여과재(31)에 포착된 미립자(S)의 양이 늘면, 여과 성능이 저하한다. 여과 성능을 회복시키기 위해서 세정 공정을 실시한다. 세정 공정에서는 도 7에 도시하는 바와 같이 밸브(67, 70)를 폐쇄하고, 에어 벨브(23)(도 2에 도시한다)를 개방시킴으로써, 클린실(16)의 내부를 대기에 개방한다. 펌프(65)를 정지시키고, 드레인 밸브(25)를 개방시킨다. 자석(19)을 제 2 위치(도 5)로 이동시키는 것에 의해, 자성 입자 여과재(31)에 부여되었던 자계를 해제하고, 자성 입자 여과재(31)의 흡착을 해제한다.

이렇게 함으로써, 클린실(16)내의 클린액(Q2)이 자중에 의해 여과재 유닛(12)(12a 내지 12d)을 통과하면서 더티실(15)을 향해서 낙하한다. 이때, 에어 공급관(24)(도 2에 도시한다)으로부터 압착 에어를 클린실(16)에 공급하는 것에 의해, 클린실(16)내의 클린액(Q2)을 에어의 압력에 의해 조속히 더티실(15)을 향해서 밀어내도 좋다.

클린실(16)에서 더티실(15)을 향해서 클린액(Q2)이 흐르는 것에 의해, 자성 입자 여과재(31)의 표면이 클린액(Q2)에 의해 씻겨 흘러간다. 드레인 포트(26)로부터 슬러지 처리장치(63)로 배출된 미립자 등을 대량으로 포함하는 슬러지는 슬러지 처리장치(63)에 의해 액으로부터 분리되어서 회수된다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태의 여과 장치(10)는 여과 능력이 저하한 때에, 필요에 따라 세정 공정을 실시할 수 있다. 세정 공정에서는 상기한 것과 같이 여과조(11)내의 클린액(Q2)을 이용해서 자성 입자 여과재(31)의 세정을 용이하고, 또한 신속하게 실행할 수 있기 때문에 단시간에 여과 능력을 회복할 수 있다. 게다가 여과 장치(10) 자체를 그대로 이용해서 세정을 실행할 수 있기 때문에 운용 비용이 싸진다. 또한 상기 여과 공정과 세정 공정을 타이머에 의해 자동적으로 전환해서 여과 장치(10)를 운전하도록 해도 좋다.

본 실시형태의 여과 장치(10)는 자성 입자 여과재(31)를 수용하는 여과재 수용 케이스(30)가, 비자성 재료로 이루어지는 비자성 메시 부재(35, 36)와, 자성 재료로 이루어지는 자력 증강 플레이트(40)를 구비하고 있다. 이에 의해, 자석(19)으로부터 먼 위치에 있는 자성 입자 여과재(31)끼리도, 자석(19)의 자력에 의해, 충분히 흡착시킬 수 있다. 이 때문에 여과재 유닛(12)의 각 부(部)의 여과 정밀도의 격차를 작게 할 수 있어서 여과 정밀도가 향상한다. 게다가 자석(19)의 자력을 여과재 유닛(12)의 전체에 걸쳐서 유효하게 활용할 수 있다. 이 때문에, 필요 이상으로 대형이고 강력한 자석을 이용하는 일이 없어져서 자석(19)을 움직이기 위한 구동 장치 등의 에너지 절약에 기여할 수 있다.

상기 실시 형태의 여과재 유닛(12)에 있어서, 자성 입자 여과재(31)에 작용하는 자력이 측정되었다. 그 결과, 도 2에 있어서 자석(19)의 근방의 측정점(P1)의 자력이 5200 가우스, 중간의 측정점(P2)이 2750 가우스, 자석(19)으로부터 가장 떨어진 측정점(P3)이 2200 가우스였다. 이 경우, 자석(19)으로부터 가장 먼 위치에서도, 자석(19)의 근처의 35 내지 40% 전후의 자력을 얻을 수 있어서 고정밀도의 여과에 적합한 흡착력을 얻을 수 있었다.

이에 대해 자력 증강 플레이트(40)를 구비하지 않고 있는 비교예에서는 자석(19)의 근방의 측정점(P1)의 자력이 5000 가우스, 중간의 측정점(P2)이 2100 가우스, 자석으로부터 가장 떨어진 측정점(P3)에서는 1100 가우스였다. 이 비교예의 경우, 자석(19)으로부터 가장 먼 위치에서는 자석(19)의 근처의 20% 전후의 자력밖에 얻을 수 없어서 자력의 격차가 컸다.

메시 부재(35, 36)가 비자성 재료가 아니라 철 등의 자성 재료로 이루어지는 경우에는 자석(19)으로부터 먼 위치의 자력이 더욱 저하해서 여과 정밀도가 뒤떨어지게 되었다. 원하는 여과 성능을 얻기 위해서는 여과재 유닛(12)의 단부에 상기 자력 증강 플레이트(40)를 마련하는 동시에 적어도 하측의 메시 부재(36)에 비자성 재료를 이용할 필요가 있다.

본 발명의 여과 장치는 여러 액을 정화할 수 있다. 본 발명을 실시하는데 있어서, 여과조나 자성 입자 여과재, 자석, 비자성 메시 부재, 자기 증강 플레이트 등을 비롯한 여과 장치의 구성요소를 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 적절하게 변경하여 실시할 수 있음은 당연하다.

Claims

제거해야 할 미립자를 포함하는 더티액이 도입되는 여과조(11)와,

상기 여과조(11)의 내부에 수평 방향으로 간격을 두고서 배치된 제 1 및 제 2 자석(19a, 19b)과,

상기 제 1 및 제 2 자석(19a, 19b) 사이에 서로 수평 방향으로 이웃하여 배치되고, 상기 자석(19a, 19b)의 자계가 부여되는 제 1 및 제 2 여과재 유닛(12a, 12b)을 구비하는 여과 장치(10)에 있어서,

상기 각 여과재 유닛(12a, 12b)은, 여과재 수용 케이스(30)와, 상기 여과재 수용 케이스(30)의 내부에 수용된 자성 재료로 이루어지는 다수의 자성 입자 여과재(31)를 갖고,

상기 자석(19a, 19b)은, 상기 여과재 유닛(12a, 12b)에 대해 제 1 위치와 제 2 위치로 상대 이동 가능하고, 상기 제 1 위치에 있어서 상기 자성 입자 여과재(31)에 자계를 부여함으로써 상기 자성 입자 여과재(31)끼리를 자기적으로 흡착시켜 서로 고정하고, 상기 제 2 위치에 있어서 상기 자성 입자 여과재(31)끼리의 자기적인 흡착을 해제하며,

상기 제 1 여과재 유닛(12a)의 여과재 수용 케이스(30)는,

상기 자성 입자 여과재(31)를 지지하고, 또한 상기 더티액을 통과시킬 수 있는 다수의 유통 구멍(35a, 36a)을 갖는 비자성 재료로 이루어지는 비자성 메시 부재(35, 36)와,

자성 재료로 이루어지고, 상기 비자성 메시 부재(35, 36)의 단부에 마련된 자력 증강 플레이트(40)를 갖고,

상기 제 2 여과재 유닛(12b)의 여과재 수용 케이스(30)는,

상기 자성 입자 여과재(31)를 지지하고, 또한 상기 더티액을 통과시킬 수 있는 다수의 유통 구멍(35a, 36a)을 갖는 비자성 재료로 이루어지는 비자성 메시 부재(35, 36)와,

자성 재료로 이루어지고, 상기 제 2 여과재 유닛(12b)의 상기 비자성 메시 부재(35, 36)의 단부에 마련된 자력 증강 플레이트(40)를 갖고,

상기 각 자력 증강 플레이트(40)는 상기 자석(19a, 19b)이 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 제 1 자석(19a)과 제 2 자석(19b) 사이에 위치하는

여과 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 비자성 메시 부재(35, 36)가 평탄한 형상의 스테인리스강제의 플레이트로 이루어지고, 이 플레이트에 상기 자성 입자 여과재(31)의 직경보다도 개구 폭이 작은 다수의 유통 구멍(35a, 36a)이 형성되어 있는

여과 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 비자성 메시 부재(35, 36)의 주위에 프레임 부재(37)가 배치되고, 이 프레임 부재(37)가 비자성 재료에 의해 형성되는

여과 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 자석(19a)과 상기 여과조(11)의 한쪽의 측벽(11a) 사이에 제 3 여과재 유닛(12c)이 배치되고, 상기 제 3 여과재 유닛(12c)의 자력 증강 플레이트(40)가 상기 한쪽의 측벽(11a)에 자기적으로 접속되고, 또한 상기 제 2 자석(19b)과 상기 여과조(11)의 다른쪽의 측벽(11b) 사이에 제 4 여과재 유닛(12d)이 배치되고, 상기 제 4 여과재 유닛(12d)의 자력 증강 플레이트(40)가 상기 다른쪽의 측벽(11b)에 자기적으로 접속되어 있는

여과 장치.