WO2014054086A1

WO2014054086A1 - 流体浄化装置

Info

Publication number: WO2014054086A1
Application number: PCT/JP2012/006440
Authority: WO
Inventors: 靖彦堀江; 大祐村松; 倫壱井▲崎▼; 智宏井上
Original assignee: 株式会社日進製作所
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-10

Abstract

　【課題】　装置の大型化を避けつつ、適切なフィルタ洗浄を行うことのできる流体浄化装置を提供する。　【手段】　濾過モードにおいては、供給手段８０から処理流体が供給される。この処理流体は、第一のフィルタ手段８２、第二のフィルタ手段８４によって濾過された後、工作機械など処理流体を必要とする機器に送られる。逆洗モードにおいては、切換手段８８、８９を切り換えて、第一のフィルタ手段８２において濾過された処理流体を、第二のフィルタ手段８４に対し、逆送させるように流す。また、処理流体蓄積手段８６に蓄積されている処理流体を、第二のフィルタ手段８４に対し、逆送させるように流す。これにより、第一のフィルタ手段８２からの処理流体と、処理流体蓄積手段８６からの処理流体の双方によって、第二のフィルタ手段８４を逆洗することができる。　

Description

流体浄化装置

　この発明は、流体浄化装置に用いられるフィルタの洗浄機構と洗浄方法に関するものであり、特に濾過後の清浄な流体等を逆送させることによってフィルタの洗浄を行うフィルタの洗浄機構と洗浄方法に関するものである。

　工作機械のクーラント（切削液、研削液など）は、被加工物の加工を重ねることで切削屑などが混ざり汚れるため、フィルタによって濾過することが行われている。研削盤やホーニング盤などの工作機械における加工後のクーラントには、研削屑に加えて、砥石から剥がれた砥粒や結合材なども含まれる。これらの切削屑や研削屑、砥粒、結合材などの微粒子を除去し、クーラントとして再度使用可能にするクーラント浄化装置が用いられている。

　特開２０１１－１１２０５号公報には、図１２Ａに示すような磁気フィルタが開示され、この磁気フィルタの洗浄方法が示されている。図１２Ａは、濾過処理を行っている場合（濾過モード）を示している。積層された永久磁石２の周囲に、磁性体からなるフィルタ部材４を収納した筐体６を設けている。

　筐体６の下部には処理流体導入口８が設けられ、上部には処理流体排出口１０が設けられている。加工後のクーラントは、供給ポンプ（図示せず）により、流体流路１２、三方弁１６を介して、処理流体導入口８に導かれる。処理流体導入口８に導かれた加工後のクーラントは、フィルタ部材４の間を通過して、処理流体排出口１０から排出される。加工後のクーラントは、フィルタ部材４の間を通過する際、永久磁石２の磁場によって加工後のクーラント中の磁性体粒子などがフィルタ部材４に捕捉され、濾過されることになる。

　濾過されたクーラントは、処理流体排出口１０から三方弁１８を介して、バッファタンク（図示せず）に放出する流体流路２０に導かれる。

　しかし、このような装置においては、加工を重ねるとともにフィルタ部材４が目詰まりし、処理能力が低下するという問題があった。これを解決するため、特開２０１１－１１２０５号公報には、フィルタ部材４の洗浄方法が開示されている。図１２Ｂに示すように、三方弁１６、１８を切り換えて、クーラントが、流体流路２２、三方弁１８、処理流体排出口１０、フィルタ部材４、処理流体導入口８、三方弁１６、流体流路１４の経路で逆流するようにする。また、永久磁石２を上部に移動し、フィルタ部材４に対する磁場を解除する。これにより、フィルタ部材４に付着した磁性体粒子を取り除き、目詰まりを解消することができる。

　特開２０１１－１８３２５７号公報には、重油を濾過するためのフィルタ装置と、そのフィルタの洗浄方法が開示されている。図１３にその詳細を示す。濾過モードでは流入口３０から重油が導入される。この重油は、２つの経路３２、３４に分岐して、それぞれ、フィルタ部３６、３８に導かれる。フィルタ部３６には、フィルタ４０が設けられており、矢印４２の方向に重油が通過することによって濾過される（フィルタ部３８においても同様の処理がなされる）。フィルタ部３６、３８にて濾過された重油は、経路４４、４６を通って、流出口４８から流出される。

　フィルタ４０の洗浄を行う逆洗モードでは、制御弁５０によって流路３２を閉じる。これにより、流入口３０からの重油は、フィルタ部３８にのみ導かれる。フィルタ部３８によって濾過された重油は、フィルタ部３６に逆流するように導かれる。これにより、矢印５４に示すように、重油がフィルタ４０を逆流することで洗浄が行われる。洗浄の際には、制御弁５２を開くように制御するので、フィルタ部３６を逆流した重油は、廃棄口５６から廃棄される。これにより、フィルタ４０の目詰まりを解消することができる。

　特開平８－１０５８８号公報には、濾過モジュール６６とその洗浄方法が開示されている。図１４にその詳細を示す。濾過モードでは、濾過モジュール６６の一次側を通って、矢印６２に示すように液体を循環させる。これにより、濾過モジュール６６の二次側に濾過された液体が吐出される。吐出された濾過済みの液体は、定流量弁６４を介して次工程に送られる。低流量弁６４の設定流量は、濾過モジュール６６からの吐出量よりもやや小さく設定されている。したがって、濾過済みの液体は、アキュムレータ６０に加圧されて蓄積されることになる。

　濾過モジュール６６の洗浄を行う際には、弁６８を開き、濾過モジュール６６の一次側を解放する。また、二次側の弁７０を閉じる。これにより、アキュムレータ６０の濾過済み液体の圧力によって、濾過モジュール６６の二次側の圧力の方が一次側より高くなる。その結果、濾過済み液体が、濾過モジュール６６において二次側から一次側に逆流し、洗浄が行われる。このようにして、濾過モジュール６６の目詰まりを解消することができる。

　しかしながら、上記図１２に示す装置では、逆洗のためのクーラント供給源として何を用いるかについての具体的開示がない。

図１３に示す装置では、一方のフィルタ部３８によって濾過された重油を、他方のフィルタ部３６の洗浄に用いるようにしている。しかしながら、このような洗浄方法では、一方のフィルタ部３８の目詰まりによって、洗浄のための重油の圧力が確保されず、十分な洗浄がなされないという問題があった。

　また、図１４に示す装置では、アキュムレータ６０に蓄積された濾過済み液体によって、濾過モジュール６６を洗浄するようにしている。アキュムレータ６０の圧力によって洗浄を行うので、洗浄のための液体の圧力を確保できるという利点がある。しかし、洗浄を確実に行うために必要な量の液体を確保するためには、容量の大きなアキュムレータ６０を設けなければならず、装置の大型化を招くという問題があった。

　この発明は、上記のような問題点を解決して、装置の大型化を避けつつ、適切なフィルタ洗浄を行うことのできる流体浄化装置を提供することを目的とする。

　以下に、この発明のいくつかの側面を示す。各側面は、それぞれ独立して適用可能である。

(1)この発明に係る流体浄化装置は、流体流路に設けられ、処理流体導入口と処理流体排出口を有する複数のフィルタ手段と、濾過モードにおいて、前記流体流路を介して、当該フィルタ手段の前記処理流体導入口に処理流体を供給し、当該フィルタ手段に前記処理流体を順送させる供給手段と、前記処理流体を蓄積する処理流体蓄積手段と、逆洗モードにおいて、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、前記処理流体蓄積手段に蓄積された処理流体との双方を、前記流体流路を介して、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象フィルタ手段の処理流体排出口から処理流体導入口へ逆送させるように、前記流体流路の処理流体の流れを切り換えるための切換手段とを備えている。

　したがって、逆洗対象外フィルタ手段と処理流体蓄積手段からの処理流体によって、逆洗対象フィルタ手段を洗浄することができ、高い洗浄能力を得ることができる。

(2)この発明に係る流体浄化装置は、処理流体蓄積手段は、前記複数のフィルタ手段の処理流体排出口と、濾過済みの処理流体を吐出するための吐出口との間の流体流路に設けられ、前記逆洗モードにおいて、開閉弁により前記吐出口が閉じられると、前記フィルタ手段によって濾過された処理流体を畜圧して蓄積する処理流体畜圧蓄積手段であることを特徴としている。

　したがって、処理流体を畜圧して蓄積し、これを洗浄に用いるので、高い洗浄能力を得ることができる。

(3)この発明に係る流体浄化装置は、処理流体畜圧蓄積手段の処理流体口、前記開閉弁、前記吐出口の順に低くなるように設けたことを特徴としている。

　したがって、開閉弁を開くことにより、処理流体畜圧蓄積手段に空気を導入することができる。

(4)この発明に係る流体浄化装置は、逆洗モードにおいて、第一の段階では、前記逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、前記処理流体蓄積手段に蓄積された処理流体との双方を前記逆送させ、第一の段階に続く第二の段階では、前記逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体のみを前記逆送させることを特徴としている。

　したがって、第一の段階、第二の段階において、それぞれ適切な洗浄が行われ、洗浄能力を高めることができる。

(5)この発明に係る流体浄化装置のフィルタは、磁力作用を利用して前記処理流体中の磁性体粒子を、捕捉する磁気フィルタであり、磁性材料から構成されるフィルタ部材と、濾過モードにおいて当該フィルタ部材に磁場を印加し、前記逆洗モードにおいて当該フィルタ部材への印加磁場を解除する磁場手段とを備えていることを特徴としている。

　したがって、磁場を印加して濾過処理を行う流体浄化装置において、効率的にフィルタ部材の逆洗を行うことができる。

(6)この発明に係る流体浄化装置は、磁場手段は、前記フィルタ部材に近接して当該フィルタ部材に磁場を印加する磁場印加位置と、前記フィルタ部材から離れて当該フィルタ部材への印加磁場を解除する磁場解除位置とを移動可能に構成された永久磁石を備えており、前記永久磁石の移動により、前記逆洗対象フィルタ手段に対する処理流体の順送と逆送を切り換えるための手段の少なくとも一つを、電気的制御を介さずに切り換えることを特徴としている。

　したがって、逆洗時における切換手段の切換制御が簡素化され、切換も迅速に行われる。

(7)この発明に係る流体浄化装置は、逆洗モードにおいて、前記逆送された処理流体を脱液し、研削屑などを固形化する脱液・固形化手段をさらに備えたことを特徴としている。

　したがって、脱液・固形化された研削屑などは簡単に取り扱え、容易に処分することができる。

(8)この発明に係るフィルタの逆洗方法は、流体流路に設けられ、処理流体導入口と処理流体排出口を有する複数のフィルタ手段のいずれかについて処理流体を逆送することで洗浄する方法であって、濾過モードにおいて、前記流体流路を介して、当該フィルタの前記処理流体導入口に処理流体を供給し、当該フィルタに前記処理流体を順送させ、逆洗モードにおいて、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、蓄積された処理流体との双方を、前記流体流路を介して、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象フィルタ手段の処理流体排出口から処理流体導入口へ逆送させることを特徴としている。

(9)この発明に係る切換弁付磁気フィルタは、処理流体導入口および処理流体排出口を有する筐体と、前記筐体内に収納され、磁性体から構成されるフィルタ部材と、濾過モードにおいて、前記フィルタ部材に近接して当該フィルタ部材に磁場を印加する磁場印加位置と、前記フィルタ部材から離れて当該フィルタ部材への印加磁場を解除する磁場解除位置とを移動可能に構成された永久磁石と、前記永久磁石を前記磁場印加位置または前記磁場解除位置に移動させる駆動手段と、前記処理流体導入口を、加工後の処理流体が供給される供給口または逆洗用処理流体を放出する放出口のいずれかに切り換えて接続するための切換手段とを備えた切換手段付磁気フィルタであって、前記切換手段は、前記永久磁石の移動に連動して、電気的制御を介さずに切り換えられるよう構成されていることを特徴としている。

(10)この発明に係る制御プログラムは、流体流路に設けられ、処理流体導入口と処理流体排出口を有する複数のフィルタ手段と、前記流体流路の処理流体の流れを切り換えるための切換手段と、濾過モードにおいて、前記流体流路を介して、当該フィルタ手段の前記処理流体導入口に処理流体を供給し、当該フィルタ手段に前記処理流体を順送させる供給手段と、前記処理流体を蓄積する処理流体蓄積手段とを備えた流体浄化装置を、コンピュータによって制御するための制御プログラムであって、逆洗モードにおいて、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、前記処理流体蓄積手段に蓄積された処理流体との双方を、前記流体流路を介して、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象フィルタ手段の処理流体排出口から処理流体導入口へ逆送させるようコンピュータによって前記切換手段を制御する。

　「フィルタ手段」とは、少なくとも処理流体を濾過することの可能なものをいう。実施形態においては、第一の磁気フィルタ９２や第二の磁気フィルタ９４がこれに該当する。

　「供給手段」とは、少なくとも処理流体をフィルタ手段に送り込むことが可能なものをいう。実施形態では、ポンプ９０がこれに該当する。

　「処理流体蓄積手段」とは、少なくとも処理流体を蓄積することができるものをいう。実施形態では、アキュムレータ９６などがこれに該当する。

　「処理流体畜圧蓄積手段」は、少なくとも処理流体を畜圧しながら蓄積することができるものをいう。実施形態では、アキュムレータ９６がこれに該当する。

　「切換手段」とは、少なくとも処理流体の流れを切り換えることができるものをいう。実施形態においては、三方弁１１０、１１２がこれに該当する。

　「駆動手段」とは、少なくとも永久磁石を移動させることのできるものをいう。実施形態においては、圧縮空気源１３８がこれに該当する。

　「プログラム」とは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソース形式のプログラム、圧縮処理がされたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む概念である。

一実施形態による流体浄化装置の機能ブロック図である。一実施形態による流体浄化装置の濾過モードにおける動作を示すための図である。濾過モードにおける磁気フィルタ９２、９４の構造を示す図である。逆洗モードにおける磁気フィルタ９２、９４の構造を示す図である。制御回路のハードウエア構成を示す図である。制御プログラム２０８の濾過モード部分のフローチャートである。制御プログラム２０８の逆洗モード部分のフローチャートである。一実施形態による流体浄化装置の逆洗モードにおける動作を示すための図である。制御プログラム２０８の脱液・固形化処理部分のフローチャートである。制御プログラム２０８の脱液・固形化処理部分のフローチャートである。脱液・固形化ユニット１００の構造を示す図である。脱液・固形化ユニット１００の動作を示す図である。従来のクーラント浄化装置を示す図である。従来の重油浄化装置を示す図である。従来のクーラント浄化装置を示す図である。

１．機能ブロック図の説明
　図１に、この発明の一実施形態による流体浄化装置の機能ブロック図を示す。通常の濾過モードにおいては、供給手段８０から処理流体が供給される。この処理流体は、第一のフィルタ手段８２、第二のフィルタ手段８４によって濾過された後、工作機械など処理流体を必要とする機器に送られる。図１において、濾過モードにおける処理流体の流れを実線にて示す。

　逆洗モードにおいては、切換手段８８、８９を切り換えて、第一のフィルタ手段８２において濾過された処理流体を、第二のフィルタ手段８４に対し、逆送させるように流す。また、処理流体蓄積手段８６に蓄積されている処理流体を、第二のフィルタ手段８４に対し、逆送させるように流す。これにより、第一のフィルタ手段８２からの処理流体と、処理流体蓄積手段８６からの処理流体の双方によって、第二のフィルタ手段８４を逆洗することができる。図１において、逆洗モードにおける処理流体の流れを破線にて示す。

　上記では、第一のフィルタ手段８２を逆洗対象外フィルタ手段とし、第二のフィルタ手段８４を逆洗対象フィルタ手段としている。切換手段８８、８９を切り換えることにより、第二のフィルタ手段８４を逆洗対象外フィルタ手段とし、第一のフィルタ手段８２を逆洗対象フィルタ手段とすることもできる。

２．装置の動作
2.1 濾過モード
　図２に、この発明の一実施形態による流体装置の概要を示す。ホーニング盤などの工作機械１０８において使用されたクーラント（処理流体）は、回収タンク１０６に回収される。濾過モードにおいて、供給手段であるポンプ９０は、回収タンク１０６に貯められた加工後のクーラントを、第一のフィルタ手段である第一の磁気フィルタ９２および第二のフィルタ手段である第二の磁気フィルタ９４の処理流体導入口に供給する。なお、ポンプ９０からの流体流路は、第一の磁気フィルタ９２に向かう流体流路１１４と、第二の磁気フィルタ９４に向かう流体流路１１６に分岐している。また、後述の制御部により、三方弁１１０、１１２は、ポンプ９０からの加工後のクーラントを、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４に向かうように切り換えられている。

　第二の磁気フィルタ９４の構造を図３に示す（第一の磁気フィルタ９２も同様の構造である）。処理流体導入口１２２からの加工後のクーラントは、図中矢印の経路にて、フィルタ室１２４に導かれる。フィルタ室１２４には、磁性体（強磁性体が好ましい）であるフィルタ部材１２６が密に収納されている。

　フィルタ室１２４の内側には、円盤状の永久磁石１２８が複数配置された磁石室１３０が設けられている。各永久磁石１２８は、上面が第一極（ここではＮ極）、下面が第二極（ここではＳ極）となっている。また、各永久磁石１２８の間には、永久磁石１２８よりも直径の大きいヨーク１２９が突出するように設けられている。また、端部には端部部材１４８が設けられている。これら永久磁石１２８、ヨーク１２９、端部部材１４８は、永久磁石１２８の磁力によって結合している。

　このように、磁性体であるフィルタ部材１２６が収納されたフィルタ室１２４の近傍に、永久磁石１２８が配置されているので、加工後のクーラントがフィルタ室１２４を通過する際に、研削屑の磁性材金属粉がフィルタ部材１２６に捕捉される。なお、磁性材金属粉とともに、砥石の砥粒や結合材なども含めた削りかすも捕捉される。したがって、処理流体排出口１３２からは、削りかすが濾過されたクーラントが排出される。なお、永久磁石１２８の磁力を効果的にフィルタ部材１２６に与えるため、フィルタ室１２４の壁は、非磁性体（たとえば、非磁性体ステンレス等）によって構成することが好ましい。

　図２に戻って、第一の磁気フィルタ９２および第二の磁気フィルタ９４の処理流体排出口からのクーラントは、一つの流体流路１１８に結合される。濾過モードにおいては、制御部の制御によって、開閉弁９８が開かれている。したがって、濾過されたクーラントは、開閉弁９８、吐出口９９を介して、バッファタンク１０４に吐出される。このように、濾過モードにおいては、バッファタンク１０４に濾過済みのクーラントが貯められることになる。ポンプ１０２は、バッファタンク１０４のクーラントを、工作機械１０８に供給する。

　図５に制御部を構成するＰＬＣのハードウエア構成を示す。ＣＰＵ２００には、不揮発性メモリ２０２、入出力ポート２０６が接続されている。入出力ポート２０６には、弁９８、空気三方弁１３４、１３６、１３５、１３７、ポンプ９０、圧力センサ１２０などが接続されている。不揮発性メモリ２０２には、制御プログラム２０８が記録されている。ＣＰＵ２００は、制御プログラム２０８にしたがって、濾過モードと逆洗モードを切り換えて実行する。

　図６に、上記にて説明した濾過モードのフローチャートを示す。なお、ＰＬＣのプログラムは、一般にラダーチャートによって示されるが、ここではフローチャートとして示している。

　まず、ＣＰＵ２００は、図３に示す第二の磁気フィルタ９４の空気三方弁１３５を制御して、圧縮空気源１３８からの通路を、上部ポート１４２に連通させる。同様に、第一の磁気フィルタ９２の空気三方弁１３４を制御して、圧縮空気源１３８からの通路を、上部ポート１４２に連通させる（ステップＳ１）。上部ポート１４２は、磁石室１３０の上部に連通している。

　また、第二の磁気フィルタ９４の空気三方弁１３７を制御して、下部ポート１４０からの通路を、解放側に連通させる。同様に、第一の磁気フィルタ９２の空気三方弁１３６を制御して、下部ポート１４０からの通路を、解放側に連通させる（ステップＳ１）。下部ポート１４０は、磁石室１３０の下部に連通している。

　続いて、ＣＰＵ２００は、定められた時間だけ圧縮空気源１３８を動作させる（ステップＳ２）。これにより、磁石室１３０の上部に圧縮空気が送り込まれる。たとえば、今、複数の永久磁石１２８が、図４に示すように磁石室１３０の上部にあったとする。永久磁石１２８の上下両端には、シール材によって磁石室１３０の内壁と摺動する端部部材１４８が設けられている。したがって、磁石室１３０の上部に送り込まれた圧縮空気により、永久磁石１２８は、端部部材１４８とともに下方向に移動する。

　下方向に移動すると、下側の端部部材１４８は、磁石室１３０の底部に設けられた弁棒１５０の頭部に当接することになる。弁棒１５０は、上下に摺動するように構成されている。また、弁棒１５０の頭部と、磁石室１３０の底部との間にはバネ１５２が設けられている。下方向に移動した端部部材１４８は、バネ１５２の力に抗って、弁棒１５０を下方向に移動させる。したがって、図３のような状態となる。

　パッキン１５４が孔１５６から離れ、第一室１６２と第二室１６４が連通される。また、弁棒１５０の下端に設けられたパッキン１７０が、第三室１６６と廃棄口１５８との間を遮断する。したがって、処理流体導入口１２２とフィルタ室１２４が連通される。

　図３の状態においては、処理流体導入口１２２から、図中の矢印に示すように、第二室１６４、第一室１６２を経て、フィルタ室１２４に通じる流路が形成される。次に、ＣＰＵ２００は、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の処理流体排出口側にある弁９８を開く（ステップＳ３）。続いて、ＣＰＵ２００は、ポンプ９０（図２）を駆動する（ステップＳ４）。これにより、図２に示す回収タンク１０６に貯められている加工後のクーラントが、ポンプ９０によって吸い上げられ、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の処理流体導入口１２２に送り込まれる。なお、既にポンプ９０が駆動されている場合には、ステップＳ４は実行されない。

　図３に示すように、処理流体導入口１２２に送り込まれた加工後のクーラントは、矢印の経路を経て、フィルタ室１２４に導かれる。フィルタ室１２４によって濾過されたクーラントは、処理流体排出口１３２から排出される。排出された濾過済みクーラントは、図２に示すように、一つの流体流路１１８にまとめられ、開かれている弁９８を介して、バッファタンク１０４に蓄積される。

　バッファタンク１０４の濾過済みクーラントは、ポンプ１０２によって工作機械１０８に供給される。なお、工作機械１０８への濾過済みクーラントの供給制御については省略する。

　ＣＰＵ２００は、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の処理流体排出口から弁９８の間の流体流路１１８に設けられた圧力センサ１２０の検出圧力を取得する（ステップＳ５）。なお、この実施形態では、吐出口９９の近傍に絞り部１０１（流体流路１１８の内径を小さくした部分）を設けている。これにより、絞り部１０１の上流側と下流側に流量に応じた圧力差が生じる。圧力センサ１２０は、この圧力差（絞り部１０１の下流側の圧力は大気圧であるので計測不要である）を計測することで、間接的に流量を測定するようにしている。

　ＣＰＵ２００は、この検出圧力が、予め定められた所定値以下であるかどうかを判断する（ステップＳ６）。濾過モードにおいて、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４のフィルタ部材１２６に削りかすが捕捉される結果、目詰まりを生じる。この目詰まりにより、流体流路１１８の流量が低下し圧力センサ１２０による検出圧力が低下することになる。そこで、この実施形態では、圧力が所定値以下になった時に、逆洗を行って第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４を洗浄するようにしている。

　ＣＰＵ２００は、ステップＳ６において、圧力センサ１２０による検出圧力が所定値以下であると判断すると、逆洗モードに移行する（ステップＳ７）。

2.2 逆洗モード
　逆洗モードのフローチャートを図７に示す。ＣＰＵ２００は、図２に示す弁９８を閉じる（ステップＳ１１）。これにより、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４からの濾過済みクーラントは、流体流路１１８に設けられたアキュムレータ９６に加圧されて蓄積される。ＣＰＵ２００は、内蔵のタイマを用いて、弁９８を閉じてから所定時間（たとえば、５秒）経過したかどうかを判断する（ステップＳ１２）。

　所定時間が経過すると、ＣＰＵ２００は、次に、前回の逆洗処理が第一の磁気フィルタ９２を対象とするものであったか、第二の磁気フィルタ９４を対象とするものであったかを、フラグなどにより判断する（ステップＳ１３）。前回の逆洗が第一の磁気フィルタ９２であれば、今回は第二の磁気フィルタ９４を逆洗対象とし、前回の逆洗が第二の磁気フィルタ９４であれば、今回は第一の磁気フィルタ９２を逆洗対象とする。つまり、この実施形態では、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４を交互に逆洗するようにしている。

　ここでは、前回の逆洗が第一の磁気フィルタ９２であったとする。したがって、今回の逆洗対象は、第二の磁気フィルタ９４となる。したがって、ＣＰＵ２００は、ステップＳ１４以下の処理を実行する。

ステップＳ１４において、ＣＰＵ２００は、逆洗対象である第二の磁気フィルタ９４の空気三方弁１３７を制御して、圧縮空気源１３８からの通路を、下部ポート１４０に連通させる（ステップＳ１４）。また、第二の磁気フィルタ９４の空気三方弁１３５を制御して、上部ポート１４２からの通路を、解放側に連通させる（ステップＳ１４）。

　次に、ＣＰＵ２００は、圧縮空気源１３８を定められた時間だけ動作させる（ステップＳ１５）。これにより、磁石室１３０の下部に圧縮空気が送り込まれる。今、複数の永久磁石１２８は、図３に示すように磁石室１３０の下部にある。したがって、磁石室１３０の下部に送り込まれた圧縮空気により、永久磁石１２８は上方向に移動する。つまり、図４に示すように、永久磁石１２８は、磁石室１３０の上部に位置することになる。これにより、フィルタ室１２４に対する永久磁石１２８による磁力の影響が解除される。

　このように永久磁石１２８が上部に移動すると、バネ１５２の力によって、弁棒１５０が上方向に移動する。弁棒１５０にはパッキン１５４が設けられており、上方向に移動することで孔１５６が塞がれる。このため、第一室１６２と第二室１６４との間でクーラントの移動ができなくなる。したがって、ポンプ９０からのクーラントは、第二の磁気フィルタ９４には送られない。

　弁棒１５０の内部には、下部に開口する内部孔１６０が設けられている。この内部孔１６０の上部には、第一室１６２に貫通するための横孔１６８が設けられている。このため、後述のように、フィルタ室１２４からの逆流クーラントは、図４の矢印に示すように流れて、廃棄口１５８から流れ出る。この実施形態では、弁棒１５０、第一室１６２、第二室１６４、第三室１６６によって、三方弁を構成している。

　以上のようにして、図８に示すように、ポンプ９０からのクーラントは、第一の磁気フィルタ９２にのみ送られ、第二の磁気フィルタ９４には送られない。第一の磁気フィルタ９２からの濾過済みクーラントは、弁９８が閉じていることから、第二の磁気フィルタ９４の処理流体排出口１３２に送られる。このとき、アキュムレータ９６に蓄圧して蓄積されたクーラントも、第二の磁気フィルタ９４の処理流体排出口１３２に送られる。

　第二の磁気フィルタ９４の処理流体排出口１３２から逆方向に導入されたクーラントは、図４の矢印に示すように、フィルタ室１２４、第一室１６２、弁棒１５０の横孔１６８、内部孔１６０、第三室１６６を介して、廃棄口１５８から流れ出る。廃棄口１５８からの削りかすを含むクーラントは、脱液・固形化ユニット１００に送られる。

　このようにして、第一の磁気フィルタ９２からの濾過済みクーラントと、アキュムレータ９６からのクーラントによって、第二の磁気フィルタ９４のフィルタ部材１２６に付着した削りかすが逆方向に洗い流される。これによって、目詰まりが解消される。また、第一の磁気フィルタ９２からの濾過済みクーラントの圧力と、アキュムレータ９６からのクーラントの圧力の双方によって、逆洗が行われるので、洗浄能力が高い。

　また、アキュムレータ９６のクーラントがなくなると、第一の磁気フィルタ９２からの濾過済みクーラントのみによって逆洗が行われる。このとき、クーラントの圧力は低下するが、高い圧力のクーラントによっては洗浄できない部位についての洗浄が期待できる。

　ＣＰＵ２００は、ステップＳ１５の圧縮空気源１３８の動作から、逆洗のための所定時間が経過したかどうかを判断する（ステップＳ１６）。所定時間が経過すると、ＣＰＵ２００は、濾過モードに復帰し、図６のステップＳ１以下を実行する。

　次に逆洗モードに入った場合には、第一の磁気フィルタ９２が逆洗の対象となり、ステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ１９が実行される。

　上述のように、ＣＰＵ２００は、逆洗が終了すると、濾過モードによる制御を行う。ＣＰＵ２００は、逆洗モードから濾過モードに復帰したときに、並行して、脱液・固形化ユニット１００を制御して、脱液・固形化処理を行う。

　図１０に、脱液・固形化ユニット１００の詳細構造を示す。導入口３０６は、可撓性の管を介して、第一のフィルタ９２、第二のフィルタ９４の廃棄口１５８に接続されている。したがって、円筒状の容器体３０８には、逆洗モード終了時に削りかすを含むクーラントが蓄積されることになる。容器体３０８の底部には、メッシュフィルタ３１２が設けられており、削りかすがこのメッシュフィルタ３１２上に蓄積する。したがって、概ね、底部にはクーラントを含む削りかす３１４が、上部にはクーラント３１６が蓄積されることになる。

　図９ａ、図９ｂに、脱液・固形化処理のフローチャートを示す。ＣＰＵ２００は、圧縮空気源３０２を作動させる（ステップＳ５１）。なお、圧縮空気源３０２は、圧縮空気源１３８と共用にしてもよい。圧縮空気源３０２からの圧縮空気は、可撓性の管の導入口３１０を介して、容器体３０８の内部に導入される。この圧縮空気の圧力により、クーラント３１６が押圧される。押圧されたクーラント３１６は、削りかす３１４を介して、メッシュフィルタ３１２を通過して、廃液路３１８に至る。廃液路３１８のクーラントは、廃液管（図示せず）を介して、回収タンク１０６（図２参照）に回収される。

　クーラント３１６の液面が、削りかす３１４の下面に達すると、容器体３０８の内部圧力が低下する。ＣＰＵ２００は、圧力センサ３０４の値を取り込み、内部圧力が所定値以下になったかどうかを判断する（ステップＳ５２）。内部圧力が所定値以下になると、ＣＰＵ２００は、圧縮空気源３０２の動作を停止する（ステップＳ５３）。この状態においては、脱液・固形化された削りかすの堆積物がメッシュフィルタ３１２上に置かれた状態となる。

　続いて、ＣＰＵ２００は、この堆積物の高さを検知するための接触センサ（たとえばセンサの先端が導電体に触れるとオンになるセンサ）３０５の出力を取り込む。ＣＰＵ２００は、接触センサ３０５がオンであるかどうかを判断する（ステップＳ５４）。オフであれば、堆積物はまだ限度の高さになっていないとして、今回の処理は終了する。逆洗処理および脱液・固形化処理が繰り返されると、堆積物の高さが高くなってくることになる。堆積物が所定値より高くなると、接触センサ３０５がオンになる。接触センサ３０５がオンになると、ＣＰＵ２００は、堆積物の高さが限度を超えたと判断して、以下のような廃棄処理を行う。

　まず、所定時間（たとえば、１分間）、圧縮空気源３０２を動作させる(ステップＳ５５）。これにより、堆積物のさらなる脱液・固形化が行われることになる。　脱液・固形化処理が終了すると、ＣＰＵ２００は、第一のシリンダ３２０を上昇させる（ステップＳ５６）。容器体３０８は、メッシュフィルタ３１２を境にして、上下に分離可能に構成されている。したがって、図１１に示すように、メッシュフィルタ３１２の上に、固形化された削りかす３１４が乗った状態で、容器体３０８が上昇することになる。また、容器体３０８の内壁３２２は、削りかす３１４が下方向に離脱しやすいように、下広がりのテーパー状に形成されている。

　次に、ＣＰＵ２００は、第二のシリンダ３２４を押し出し、削りかす３１４を排出シュート３２６から排出する（ステップＳ５７）。排出後、第二のシリンダ３２４を元の位置に戻す。第二のシリンダ３２４の先端部の上下にはゴムブレード３２５が設けられている。したがって、第二のシリンダ３２４の上記往復動作により、容器体３０８のシール面を洗浄することができる。なお、この際、導入口３０６からクーラントを流すようにすると、洗浄効果が高い。また、第二シリンダ３２４の往復動作を複数回繰り返すことで、洗浄効果を高めることができる。

　続いて、ＣＰＵ２００は、第一のシリンダ３２０を下降させ、元の位置に戻す
（ステップＳ５８）。

　なお、流体浄化装置を停止させると弁９８が開き、ポンプ９０が停止する。この時、アキュムレータ９６の入り口、弁９８、吐出口９９の順に低くなっているため、アキュムレータ９６内に空気が導入される。これにより、次回運転時に、アキュムレータ９６による圧縮が確実に行われることになる。

３．その他の実施形態
(1)上記実施形態では、逆洗モードにおいて、アキュムレータ９６に蓄積されたクーラントがなくなってからも、一方の磁気フィルタからの濾過済みクーラントによって逆洗を続けるようにしている。しかし、アキュムレータ９６のクーラントがなくなると同時に、あるいはアキュムレータ９６のクーラントがなくなる前に、逆洗を終了するようにしてもよい。この場合、十分な洗浄能力を得るためには、アキュムレータ９６を大きくする必要がある。

(2)上記では、逆洗モードにおいて、図７のステップＳ１１～Ｓ１６（またはＳ１９）を、１回だけ実行するようにしている。しかし、これを複数回繰り返すようにしてもよい。この場合、ステップＳ１６の後に、図６のステップＳ１、Ｓ２を実行した後、ステップＳ１２以下を繰り返す。また、この場合、脱液・固形化装置１００の容器体３０８を、繰り返し回数分のクーラントを蓄積できる容量とする必要がある。あるいは、容器体３０８とは別に、クーラントを別途蓄積する容器が必要である。

また、逆洗の際に廃棄口１５８からのクーラントに含まれる削りかすの量を金属センサなどによって計測し、削りかすが所定量以下になるまで、繰り返し逆洗を行うようにしてもよい。

(3)上記実施形態では、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の処理流体排出口から弁９８の間の流体流路１１８に圧力センサ１２０を設け、この圧力の低下により第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の目詰まりを検出するようにしている。しかし、この圧力センサ１２０を、アキュムレータ９６に設けるようにしてもよい。

また、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４と、ポンプ９０との間に圧力センサ１２０を設け、ポンプ９０の送出圧力を検出するようにしてもよい。第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４に目詰まりが生じると、ポンプ９０の送出圧力が上昇する。したがって、圧力センサ１２０が所定値以上の圧力を検出すれば逆洗を行うようにする。この場合、絞り１０１を設ける必要が無く、流体の流量を大きくできるという利点ある。ただし、ポンプ９０への供給電圧、周波数、クーラントの粘度などにより、ポンプ９０の送出圧力が変動するため、逆洗の必要性を判断するための前記所定値を、電圧、周波数、クーラントの粘度などの状況に応じて変更する必要がある。

上記実施形態では、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の下流側に圧力センサ１２０を設け、この計測値によって逆洗の必要性を判断するようにしている。しかし、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の上流側にも圧力センサを設け、上流側と下流側の圧力センサの計測値の差（圧力差）に基づいて、逆洗の必要性を判断するようにしてもよい。

(4)また、上記実施形態では、逆洗モードにおいて、第一の磁気フィルタ９２または第二の磁気フィルタ９４のいずれか一方を交互に逆洗対象としている。しかし、逆洗モードにおいて、第一の磁気フィルタ９２の逆洗が終了すれば、続けて第二の磁気フィルタ９４の逆洗を行うようにしてもよい。

(5)また、上記実施形態では、圧力センサ１２０を一つだけ設けているが、第一の磁気フィルタ９２に向かう流体流路１１４、第二の磁気フィルタ９４に向かう流体流路１１６のそれぞれに、圧力センサを設けるようにしてもよい（あるいは、第一・第二の磁気フィルタ９２、９４の下流側にそれぞれ設けるようにしてもよい）。このようにすることで、それぞれの磁気フィルタごとに、逆洗の必要性を判断することができる。

(6)上記実施形態では、図７のステップＳ１２に示すように、アキュムレータ９６へのクーラントの蓄積を時間タイマによって制御している。しかし、アキュムレータ９６に圧力センサを設け、所定の圧力になるまで蓄積を行うようにしてもよい。

(7)上記実施形態では、流体流路１１８にアキュムレータ９６を設けている。しかし、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の流体排出口１３２と流体流路１１８の間に、それぞれ、アキュムレータ９６を設けるようにしてもよい。

(8)上記実施形態では、磁気フィルタを用いた装置の逆洗について説明した。しかし、他のフィルタからのクーラントとアキュムレータからのクーラントによって、逆洗対象のフィルタを逆洗することは、磁気フィルタ以外のフィルタ（たとえば、紙フィルタなど）にも適用することができる。

(9)上記実施形態では、第一の磁気フィルタ９２、第二の磁気フィルタ９４の２つの磁気フィルタを設けている。しかし、３以上の磁気フィルタを設けた構成としてもよい。この場合、いずれか一つ以上の磁気フィルタを逆洗対象の磁気フィルタとし、逆洗対象外の磁気フィルタおよびアキュムレータ９６からのクーラントによって逆洗を行うことができる。たとえば、３つの磁気フィルタを設ける場合であれば、１つの磁気フィルタを逆洗対象として、他の２つの逆洗対象外の磁気フィルタおよびアキュムレータ９６からのクーラントによって逆洗を行うことができる。

(10)上記実施形態では、逆洗対象でない磁気フィルタからのクーラントに、アキュムレータ９６からのクーラントを加えて、逆洗を行うようにしている。しかし、アキュムレータ９６に代えて、あるいは加えて、バッファタンク１０４や回収タンク１０６のクーラントをポンプによって供給して、逆洗を行うようにしてもよい。

また、逆洗対象でない磁気フィルタからのクーラントを逆洗に用いずに、アキュムレータ９６、バッファタンク１０４、回収タンク１０６からのクーラントの２種以上を組み合わせて、逆洗に用いるようにしてもよい。

(11)上記実施形態では、クーラントを処理流体としている。しかし、重油などの処理流体についても適用することができる。

(12)上記実施形態では、永久磁石１２８の上下動に機械的に連動して、処理流体導入口１２２、廃棄口１５８、フィルタ室１２４への処理流体の流れを切り換えるようにしている。しかし、処理流体導入口１２２、廃棄口１５８、フィルタ室１２４への処理流体の流れを切り換える三方弁を別途設け、電気的にまたは圧縮空気によって制御するようにしてもよい。
　

Claims

　流体流路に設けられ、処理流体導入口と処理流体排出口を有する複数のフィル
タ手段と、
　濾過モードにおいて、前記流体流路を介して、当該フィルタ手段の前記処理流体導入口に処理流体を供給し、当該フィルタ手段に前記処理流体を順送させる供給手段と、
　前記処理流体を蓄積する処理流体蓄積手段と、
　逆洗モードにおいて、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、前記処理流体蓄積手段に蓄積された処理流体との双方を、前記流体流路を介して、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象フィルタ手段の処理流体排出口から処理流体導入口へ逆送させるように、前記流体流路の処理流体の流れを切り換えるための切換手段と、
　を備えた流体浄化装置。
　請求項１の流体浄化装置において、
　前記処理流体蓄積手段は、前記複数のフィルタ手段の処理流体排出口と、濾過済みの処理流体を吐出するための吐出口との間の流体流路に設けられ、前記逆洗モードにおいて、開閉弁により前記吐出口が閉じられると、前記フィルタ手段によって濾過された処理流体を畜圧して蓄積する処理流体畜圧蓄積手段であることを特徴とする流体浄化装置。
　請求項２の流体浄化装置において、
前記処理流体畜圧蓄積手段の処理流体口、前記開閉弁、前記吐出口の順に低くなるように設けたことを特徴とする流体浄化装置。
　請求項１～３のいずれかの流体浄化装置において、
　前記逆洗モードにおいて、第一の段階では、前記逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、前記処理流体蓄積手段に蓄積された処理流体との双方を前記逆送させ、第一の段階に続く第二の段階では、前記逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体のみを前記逆送させることを特徴とする流体浄化装置。
　請求項１～４のいずれかの流体浄化装置において、
　前記フィルタ手段は、磁力作用を利用して前記処理流体中の磁性体粒子を捕捉する磁気フィルタであり、
　磁性材料から構成されるフィルタ部材と、
　濾過モードにおいて当該フィルタ部材に磁場を印加し、前記逆洗モードにおいて当該フィルタ部材への印加磁場を解除する磁場手段と、
　を備えていることを特徴とする流体浄化装置。
　請求項５の流体浄化装置において、
　前記磁場手段は、前記フィルタ部材に近接して当該フィルタ部材に磁場を印加する磁場印加位置と、前記フィルタ部材から離れて当該フィルタ部材への印加磁場を解除する磁場解除位置とを移動可能に構成された永久磁石を備えており、
　前記永久磁石の移動により、前記逆洗対象フィルタ手段に対する処理流体の順送と逆送を切り換えるための手段の少なくとも一つを、電気的制御を介さずに切り換えることを特徴とする流体浄化装置。
　請求項１～６のいずれかの流体浄化装置において、
　逆洗モードにおいて、前記逆送された処理流体を脱液し、削りかすとして固形化する脱液・固形化手段をさらに備えたことを特徴とする流体浄化装置。
　流体流路に設けられ、処理流体導入口と処理流体排出口を有する複数のフィルタ手段のいずれかについて処理流体を逆送することで洗浄する方法であって、
　濾過モードにおいて、前記流体流路を介して、当該フィルタ手段の前記処理流体導入口に処理流体を供給し、当該フィルタ手段に前記処理流体を順送させ、
　逆洗モードにおいて、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、蓄積された処理流体との双方を、前記流体流路を介して、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象フィルタ手段の処理流体排出口から処理流体導入口へ逆送させることを特徴とするフィルタの逆洗方法。
　処理流体導入口および処理流体排出口を有する筐体と、
　前記筐体内に収納され、磁性材料から構成されるフィルタ部材と、
　濾過モードにおいて、前記フィルタ部材に近接して当該フィルタ部材に磁場を印加する磁場印加位置と、前記フィルタ部材から離れて当該フィルタ部材への印加磁場を解除する磁場解除位置とを移動可能に構成された永久磁石と、
　前記永久磁石を前記磁場印加位置または前記磁場解除位置に移動させる駆動手
段と、
　前記処理流体導入口を、加工後の処理流体が供給される供給口または逆洗用処理流体を放出する放出口のいずれかに切り換えて接続するための切換手段と、
　を備えた切換手段付磁気フィルタであって、
　前記切換手段は、前記永久磁石の移動に連動して、電気的制御を介さずに切り換えられるよう構成されていることを特徴とする切換弁付磁気フィルタ。
　流体流路に設けられ、処理流体導入口と処理流体排出口を有する複数のフィルタ手段と、前記流体流路の処理流体の流れを切り換えるための切換手段と、濾過モードにおいて、前記流体流路を介して、当該フィルタ手段の前記処理流体導入口に処理流体を供給し、当該フィルタ手段に前記処理流体を順送させる供給手段と、前記処理流体を蓄積する処理流体蓄積手段とを備えた流体浄化装置を、コンピュータによって制御するための制御プログラムであって、
　逆洗モードにおいて、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象外フィルタ手段の処理流体排出口からの処理流体と、前記処理流体蓄積手段に蓄積された処理流体との双方を、前記流体流路を介して、前記複数のフィルタ手段のうちの逆洗対象フィルタ手段の処理流体排出口から処理流体導入口へ逆送させるようコンピュータによって前記切換手段を制御するための制御プログラム。