JP2009208036A - 逆洗フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で充分な空気を蓄圧する逆洗用蓄圧器を備えた床面積の小さい逆洗フィルタを提供。
【解決手段】フィルタエレメント４を備えた濾過室５と、濾過室で濾過された清浄液を一次貯留する清浄室６と、を有し、定常運転時にはフィルタエレメントの外側４ａから内側４ｂへ処理液を通し、清浄時には、清浄室へ空気圧を送り、浄液又は空気をフィルタエレメント内へ逆流させる逆洗フィルタ１において、濾過室及び清浄室は、垂直方向に伸びる筒状容器２内に上下に隣接して配置形成され、筒状容器２の外周の長手方向に沿って管状の蓄圧管４０を設け、蓄圧管を空気圧源と接続し、蓄圧管と清浄室とを圧力調整弁４４及び逆洗時空気供給用開閉弁２３を介して連通させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は工作機械等のクーラントの濾過を行う逆洗フィルタの改良に関し、特に蓄圧器を備えた逆洗フィルタに関する。

従来、工作機械等において、潤滑液による切削、研削性能の向上や、機械及びワークの冷却、切削屑や研削屑の排出のため、水溶性や油性のクーラントが用いられる。クーラントは切削屑や研削屑が含まれるため、沈殿槽、チップコンベヤ、スクリュウコンベア、金網、油水分離器、フィルタ等によりクーラントと切削屑等を分離し、清浄なクーラントを再利用している。

かかるクーラントの濾過は、フィルタによる濾過が濾過効率、濾過精度が高いが、フィルタは目詰まりしやすく、清掃や交換が必要でメンテナンスも容易でないという問題があった。

そこで、フィルタに金網や、セラミック、高分子化合物等の強度の高い材料を用い、フィルタ表面が研削屑等により目詰まりした場合に、逆方向にエアーや清浄液を送り込んでフィルタ表面から研削屑等を除去し、フィルタ機能を再生させる逆洗フィルタが知られている。特許文献１においては、フィルタを濾過室に設け、濾過された清浄液を清浄室に貯留し、単に空気を通すだけでなく、清浄室に貯留された清浄液を空気圧で逆洗することにより逆洗の効果を上げている。また、特許文献２の図１０乃至１２に示すように、濾過室と清浄室を上下垂直に隣接配置し床面積を減じた例が開示されている。

一方、逆洗時の試料液と濾過液との混合をさけるため（特許文献３）、あるいは、逆洗時の空気の確保のため（特許文献４、５）、空気圧供給側に蓄圧器（アキュムレータ）を用いている。
特開２００４−２４９２０１号公報 特開２００１−３５３６４０号公報 特開昭６０−１８３０１８号公報 特表２００５−５０１６９４号公報 特開平１１−１０４４１２号公報

しかし、特許文献１、２のものは蓄圧器を設けていない。特許文献２のものは蓄圧器は別置きであり、バネや隔壁を用いている。また、特許文献３のものは、加圧ブラダを有する本格的なアキュムレータであり高価で、大きく、構造も複雑である。特許文献４のものは、フィルタ本体に設けられているが、鋳物一体型であり、構造も複雑であり、さらに、蓄圧器の手前に圧力制御弁が設けられており、蓄圧能力が低く、フィルタの一部の逆洗は可能であるが、フィルタ全体の逆洗に必要な大容量の空気圧の確保は困難であるという問題があった。

本発明の課題は、前述した問題点に鑑みて、構造が簡単で充分な空気を蓄圧する逆洗用蓄圧器を備えた床面積の小さい逆洗フィルタを提供することである。

本発明においては、円筒状のフィルタエレメントを備え処理液を濾過するようにされた濾過室と、前記濾過室で濾過された清浄液を一次貯留する清浄室と、を有し、定常運転時には前記フィルタエレメントの外側から内側へ処理液を通し、前記処理液を濾過し、前記清浄室へ清浄液を供給し、さらに外部へ清浄液を排出し、前記フィルタエレメントの清浄時には、前記清浄室へ空気圧を送り、前記清浄室内の清浄液又は空気を前記フィルタエレメント内へ逆流させ、前記フィルタエレメントを逆洗し、前記濾過室から排出するようにされた逆洗フィルタにおいて、前記濾過室及び前記清浄室は、垂直方向に伸びる筒状容器内に上下に隣接して配置形成されており、前記筒状容器の外周の長手方向に沿って管状の蓄圧管が取付けられ、前記蓄圧管は空気圧源と接続可能にされ、かつ、前記蓄圧管と前記清浄室とが圧力調整弁及び逆洗時空気供給用開閉弁を介して連通するようにされている逆洗フィルタを提供することにより前述した課題を解決した。

即ち、濾過室と清浄室を垂直方向に伸びる筒状容器内に上下に配置し、床面積を小さくする。同時に、容器の外周の長手方向に沿って管状の蓄圧管を取付けこれを蓄圧器としたのである。これにより、改めて床面積の増加を大きくすることなく、蓄圧量を大きくし、さらには、蓄圧器及び圧力調整弁、逆洗時空気供給用開閉弁の位置を清浄室に近接して配置できるので、大量の安定した空気を清浄室に供給できる。また、蓄圧管は鋼管をそのまま使用すればよい。

本発明においては、濾過室と清浄室を筒状容器内に上下に配置し、同時に、容器の外周に蓄圧管を取付け、床面積の増加を大きくすることなく、蓄圧量を大きくできるので、蓄圧器を備えた床面積の小さい逆洗フィルタとなった。さらに、大量の安定した空気を清浄室に供給できるので、逆洗能力の高いものとなった。さらに、蓄圧管は鋼管をそのまま使用できるので、構造も簡単でコストも低いものとなった。

本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態を示す正面図、図２は平面図、図３は背面図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図、図５は図２のＢ−Ｂ線部分拡大断面図、図６は回路図である。図に示すように、本発明の逆洗フィルタ１は、筒状の本体(筒状容器）２を仕切板３により、上下に仕切り、上側に筒状のフィルタエレメント４を取付け濾過室５とし、下側を清浄室６としたものである。濾過室５の上部に上蓋７がボルト３０で螺着され、濾過室５が閉塞されている。上蓋７には濾過室用コック３１が取り付けられ、濾過室５と外気とが開閉可能にされ、また、上蓋に圧力計３２が設けられ濾過室圧力が測定可能にされ、フィルタエレメント４の目詰まり状態を知ることができる。濾過室用コックに圧力スイッチや圧力検知器を接続することにより、圧力の自動検知を行いフィルタエレメント４の目詰まり状態を自動検知することができる。この場合圧力計を校正用に用いるとよい。また、単にメンテナンス時等の濾過室の圧抜きに用いてもよい。

図４に示すように、仕切板３の中央部に下方に向かって伸びる濾過管８が両端を開口して設けられ、上側にフィルタエレメント取付座９が設けられている。フィルタエレメント４が取付座９上に置かれ、取付座９には開口穴３３が設けられフィルタエレメント４の内側４ｂと濾過管８とが連通するようにされている。取付座９の中央のねじ穴３４に長ボルト３５が螺着されダブルナット３６でフィルタエレメント４が取付座９に固定されている。フィルタエレメント４は外側４ａから内側４ｂへ液体を通すことにより濾過を行え、逆流も可能な強度を有し、金網等の金属フィルタ、セラミック、高分子化合物材料を用いたフィルタを使用する。

図１乃至図４及び図６に示すように、濾過室５の下方には、供給口１０とドレン口１１が対向して設けられている。供給口はダーティタンクからの濾過すべきクーラントが供給される処理液供給接続口１２に３方弁１３を介して接続されている。３方弁の残りの接続口１４は図示しない安全弁を介してダーティタンク側に接続されている。ドレン口１１はドレン開閉弁１５を介して図示しないダーティタンクに接続されている。

図５に示すように、濾過室５の上方には、空気供給口１６が設けられ、一方が曲がり管１７に接続され上蓋７内上方から空気を供給可能にされている。さらに、空気供給口１６の他方は空気供給用開閉弁１８に接続されている。

図４、図６に示すように、清浄室６は下部が鏡板で閉塞され、最下部に清浄室ドレン管１９が接続され蓋１９ａにより閉塞されている。清浄室６の鏡板中央部６ａと濾過管８の先端開口８ａとは濾過管直径の１．５〜３倍離隔している。清浄室６の上方には、清浄液排出口２０と逆洗用空気供給口２１が直角位置に設けられている。清浄液排出口２０は清浄液用開閉弁２２を介して、図示しないクリーンタンクへ接続されている。逆洗用空気供給口２１は逆洗時空気供給用開閉弁２３に接続されている。

図１乃至図３及び図６に示すように、本体２の側面に上下方向に蓄圧管４０が取付けられている。蓄圧管の下部にはドレン排出バルブ４１が設けられ上部にはレデューサ４０ａが設けられさらにコック４２を介して図示しない空気圧源と接続されている。コック４２は使用時は常時開とされ蓄圧管内に常時圧力が供給されている。レデューサ４０ａとコック４２との間で空気管４３が分岐し、供給用圧力調整弁（減圧弁）４４と、制御用圧力調整弁（減圧弁）４５に接続されている。

制御用圧力調整弁４５はさらに、制御バルブ４６に接続されている。制御バルブ４６は別途制御盤４７からの電気信号により切り替わり、それぞれ接続された開閉弁を空気圧により開閉するようにされている。

供給用圧力調整弁４４はさらに、前述した空気供給用開閉弁１８、逆洗時空気供給用開閉弁２３に接続され、制御盤、制御バルブからの空気圧制御により、それぞれ濾過室５、清浄室６に空気圧を供給できるようにされている。

次に本発明の実施の形態による作動について述べる。通常の濾過状態においては、３方弁１３は処理液供給接続口１２と供給口１０とが連通し、清浄液用開閉弁２２及びコック４２が開とされ、その他は閉とされる。供給された処理液は濾過室５のフィルタエレメント４で濾過され、濾過された清浄液は取付座の開口穴３３、濾過管８を通って清浄室６に貯留される。清浄室６より溢れ出た清浄液は清浄液排出口２０、清浄液用開閉弁２２を通ってクリーンタンクへ戻される。

フィルタエレメント４が目詰まりを生じた場合は、逆洗を行う。逆洗を行う場合は、３方弁１３は処理液供給接続口１２を閉塞し、安全弁側の残りの接続口１４と供給口１０とを連通させ、ドレン開閉弁１５を開、清浄液用開閉弁２２を閉、空気供給用開閉弁１８を開、コック４２はそのまま開とされ、その他は閉のままとされる。空気供給用開閉弁１８が開となると、蓄圧管４０に蓄圧された空気が供給用圧力調整弁４４、空気供給用開閉弁１８、濾過室５に供給され、この空気圧により濾過室内の処理液がドレン口１１、ドレン開閉弁１５を通ってダーティタンクへ戻され、濾過室内から液体が排出される。

次に、空気供給用開閉弁１８を閉とし、逆洗時空気供給用開閉弁２３を開とする。逆洗時空気供給用開閉弁２３が開となると、蓄圧管４０に蓄圧された空気が供給用圧力調整弁４４、逆洗時空気供給用開閉弁２３、清浄室６に供給され、この空気圧により清浄液が押し上げられ、濾過管８、開口穴３３、フィルタエレメント４の内側４ｂから外側４ａを通って、フィルタエレメントに付着した屑等を離脱させフィルタエレメントの目詰まりを解消する。濾過室内の液はドレン口１１、ドレン開閉弁１５を通ってダーティタンクへ戻される。特に、濾過室５内の残留液体が少ないので、濾過室側の抵抗が少ない。このため、非常に効率よく清浄液がフィルタエレメント４を通過逆洗浄することができる。また、蓄圧管４０内には高圧大容量で空気が蓄圧されているので、十分な圧力、量の空気を清浄室６に送り込み清浄液を濾過室５に送れるので、フィルタエレメント４の目詰まりを確実、短時間に解消できる。

より好ましくは、再度濾過室へ処理液を注入し、清浄液を清浄室に送り込み、再度濾過室からの液体の排出、清浄室からの清浄液の供給によりフィルタエレメント４を逆洗するとよい。このように、少なくとも２回逆洗するのが好ましい。なお、濾過室からの液体の排出は逆洗サイクルの短縮に役立つが必ずしも必須ではない。

また、逆洗タイミングはタイマ等により行うのが制御も簡単で確実である。また、目詰まりの検知や状況等については、圧力計３２により判断してもよい。さらに、コック３１に取り付けてプレッシャスイッチや圧力検知器、検出器を用いて自動化してもよい。

本発明の実施の形態を示す逆洗フィルタの正面図である。 本発明の実施の形態を示す逆洗フィルタの平面図である。 本発明の実施の形態を示す逆洗フィルタの背面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線部分拡大断面図である。 本発明の実施の形態を示す逆洗フィルタの回路図である。

符号の説明

１ 逆洗フィルタ。
２ 筒状容器(本体）
４ フィルタエレメント
４ａ フィルタエレメントの外側
４ｂ フィルタエレメントの内側
５ 濾過室
６ 清浄室
２３ 逆洗時空気供給用開閉弁
４０ 蓄圧管
４４ 圧力調整弁

Claims (1)

1. 円筒状のフィルタエレメントを備え処理液を濾過するようにされた濾過室と、前記濾過室で濾過された清浄液を一次貯留する清浄室と、を有し、定常運転時には前記フィルタエレメントの外側から内側へ処理液を通し、前記処理液を濾過し、前記清浄室へ清浄液を供給し、さらに外部へ清浄液を排出し、前記フィルタエレメントの清浄時には、前記清浄室へ空気圧を送り、前記清浄室内の清浄液又は空気を前記フィルタエレメント内へ逆流させ、前記フィルタエレメントを逆洗し、前記濾過室から排出するようにされた逆洗フィルタにおいて、
   前記濾過室及び前記清浄室は、垂直方向に伸びる筒状容器内に上下に隣接して配置形成されており、前記筒状容器の外周の長手方向に沿って管状の蓄圧管が取付けられ、前記蓄圧管は空気圧源と接続可能にされ、かつ、前記蓄圧管と前記清浄室とが圧力調整弁及び逆洗時空気供給用開閉弁を介して連通するようにされていることを特徴とする逆洗フィルタ。

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