JPH0526114U - 多重螺旋状分離体を設置した固液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 螺旋状分離体の分離間隙を適切に設定、調節
して固液分離の分離容量、分離精度を高め、また螺旋状
分離体を振動させることによって固体の剥離、除去を促
進して固体による目詰まりを防止して液体より固体を連
続して分離し固液分離処理効率を向上させることにあ
る。 【構成】 弾力性のある線を螺旋状に巻いて固液分離を
行う分離間隙を形成した螺旋状分離体の内部に、同様の
螺旋状分離体を一つまたは二つ以上挿填して多重螺旋状
分離体を構成し、この多重螺旋状分離体を、原液流入管
と固体流出管と分離液流出管とを設けた分離装置内に設
置し、または固体を含む液体中に沈めて、固体を含む原
液より固体を分離するとともに分離液を得る固液分離装
置

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械等より排出する切粉、金属粉等の懸濁物と切削物、破砕物 等の粒状物とを含むクーラント等の液体より、または水処理装置等の処理対象で ある砂、泥等の懸濁物と砂利、ごみ等の粒状物とを含む上下水や廃水等の液体よ り、あるいは金属加工装置において発生する金、プラチナ等の貴金属の粉体等の 懸濁物と切削物、破砕物等の粒状物を含む洗浄液等の液体より、これらの懸濁物 、粒状物等（以下固体という）を分離する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、液体より固体を分離するには、分離装置にスクリーンや多孔板等を付設 し、これによって液体中の固体の分離を行っていたが、スクリーンや多孔板等に 固体が付着、蓄積して目詰まりをする結果、固液分離が不可能になるために、た びたびスクリーンや多孔板等の洗浄を行う必要が生じ、装置の運転をそのつど中 断せざるをえないばかりか、スクリーンや多孔板等の洗浄が面倒で、時間と手間 がかかり、分離処理効率が悪くなるという欠点があり、特に装置の解体を伴う場 合には長期間にわたって運転を中止せざるをえないという問題が発生していた。

【０００３】 また、分離装置に螺旋状ばねを挿着し、螺旋状ばねの外側面に液体を加圧供給 し、固体を螺旋状ばねの分離間隙で捕捉して分離するとともに、分離液を螺旋状 ばねの外側面の分離間隙より内部に流入させ、螺旋状ばねの外部に集液すること によって、固液分離をする試みもあったが、螺旋状ばねの分離間隙や外側面に固 体が付着、蓄積して目詰をし、固液分離が不可能になることは、前述した場合と 同様であった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、固液分離に用いる螺旋状分離体の分離間隙を簡単、容易に設定、調 節して固液分離の分離容量、分離精度を高め、また螺旋状分離体を振動させるこ とによって固体の剥離、除去を促進して固体による目詰まりを防止し、さらに装 置の運転を中断して螺旋状分離体の洗浄をすることなく、液体より固体を連続し て分離して固液分離処理効率を向上させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、弾力性のある金属線または合成樹脂線等を螺旋状に巻いて巻線の間 に分離間隙を有する螺旋状分離体とし、この螺旋状分離体の内部に、同様の螺旋 状分離体であって、その外径の小さいものを一つまたは二つ以上挿填して多重螺 旋状分離体を構成し、この多重螺旋状分離体を、その両端を閉鎖するように、原 液流入管と固体流出管を設けた分離装置内に、分離装置の内側面と分離間隙をお いて設置し、最も内側の螺旋状分離体の一端部を分離液の流出口とし、この分離 液の流出口を分離装置に設けた分離液流出管と接続し、そして固体を含む原液を 原液流入管より分離装置の内側面と螺旋状分離体の外側面の間に加圧供給し、固 体を各螺旋状分離体の分離間隙および外側面に捕捉して分離装置の固体流出管へ 流出させるとともに、各螺旋状分離体の分離間隙を通過させた分離液を、最も内 側の螺旋状分離体の内部に流入させ、螺旋状分離体の分離液の流出口を経て、分 離装置の分離液流出管に流出させる多重螺旋状分離体を設置した固液分離装置に 関するものである。

【０００６】 また本考案は、弾力性のある金属線または合成樹脂線等を螺旋状に巻いて、す なわちコイルスプリング状に巻いて、巻線の間に分離間隙を有する螺旋状分離体 とし、この螺旋状分離体の内部に、同様の螺旋状分離体であって、その外径の小 さいものを一つまたは二つ以上挿填して多重螺旋状分離体を構成し、この多重螺 旋状分離体の両端を閉鎖し、その一端の最も内側の螺旋状分離体の分離液の流出 口に、ポンプ等の液体を吸引する手段を付設した分離液流出管を接続し、そして 固体を含む原液を螺旋状分離体の分離間隙より吸引し、固体を各螺旋状分離体の 分離間隙および外側面に捕捉するとともに、各螺旋状分離体の分離間隙を通過さ せた分離液を、最も内側の螺旋状分離体の内部に吸引させ、螺旋状分離体の分離 液の流出口を経て、前記の分離液流出管に流出させる多重螺旋状分離体を設置し た固液分離装置に関するものである。 さらに本考案は、前述の多重螺旋状分離体を設置した固液分離装置において用 いる多重螺旋状分離体のうち、外側の螺旋状分離体の巻線の線径と分離間隙を、 内側の螺旋状分離体の巻線の線径と分離間隙より大きくした多重螺旋状分離体を 設置した固液分離装置に関するものである。

【０００７】

【実施例】

工作機械等より排出する固体を含むクーラント廃液を原液として、図１に従っ て本考案を以下に説明すると、１はステンレス鋼製の固液分離装置であり、同装 置１の内側面と分離間隙を置いて，サブゼロ硬化処理をしたステンレス鋼線を螺 旋状、すなわちコイルスプリング状に巻いた螺旋状分離体２を、二重に挿填した 多重螺旋状分離体３を取付具１０を介して配置する。 、また分離同装置１に、クーラント廃液を流入させる原液流入管４と固体を流 出させる固体流出管６を設け、内側の螺旋状分離体２の端部を分離液であるクー ラントの流出口９とし、この流出口９を分離装置１に設けたクーラントを流出さ せる分離液流出管５と接続する。 そして前述の原液であるクーラント廃液を、原液流入管４より分離装置１の内 側面と多層螺旋状分離体３の外側面の間に加圧供給し、固体を各螺旋状分離体２ の分離間隙７および外側面８に捕捉するが、各螺旋状分離体２は通液圧等で振動 するために、各螺旋状分離体２の分離間隙７および外側面８に捕捉、付着した固 体は剥離、落下し、分離装置１の固体流出管６へ流出して固体のスラッジとして 廃棄する。 一方、各螺旋状分離体２の分離間隙７を通過させた分離液であるクーラントは 、最も内側の螺旋状分離体２の内部に流入し、その螺旋状分離体２の流出口９を 経て、分離装置１の分離液流出管５より流出して、クーラントとして回収して再 利用する。

【図１】

【０００８】 なお螺旋状分離体２は、弾力性のある線を螺旋状、すなわちコイルスプリング 状に巻くことにより、巻線の間に固液分離をする分離間隙７を形成するが、この 分離間隙７は任意の幅に簡単、容易に設定、調整できるために、分離目的に応じ た適切な分離間隙７の幅に設定、調整すればよい。 また螺旋状分離体２は螺旋状に巻くことにより振動しやすくして分離した固体の 剥離性をよくする。 螺旋状分離体２の種類としては、引っ張って巻線の分離間隙７を一定の幅に調 整する引きばねタイプ（分離間隙の保持性は高い）、押し付けて巻線の分離間隙 ７を一定の幅に調整する押しばねタイプ（放すと分離間隙が広がるので逆洗を行 うときに便利）、引っ張ったり、押し付けたりせずに、ねじって巻線の分離間隙 ７を一定の幅に調整するねじりばねタイプ（装置内への取付性がよい）の三種類 がある。 また螺旋状分離体２の巻線の巻方には、右巻と左巻の二種類があり、多重螺旋 状分離体３としての強度を持たせるためには、右巻と左巻を組み合わせ、多重螺 旋状分離体３の振動性を高めるためには、両者とも同一の巻方にするとよい。

【０００９】 螺旋状分離体２の材質としては、前述したサブゼロ硬化処理をたステンレス鋼 線が弾力性に富んでる点で最適であるが、これ以外にも通常のステンレス鋼線、 合成樹脂の線、または鉄線に合成樹脂を被覆したもの等の素材を用いことができ る。 螺旋状分離体２の直径と長さは、液体中の固体の種類、固体濃度、分離目的、 分離精度等の処理条件に応じて適宜決定するが、通常の場合は、直径としては１ 〜５０ｃｍ、長さとして１０〜５００ｃｍの範囲のものを用いるとよい。 螺旋状分離体２を形成する巻線の線径は１〜８ｍｍ程度が適当であり、また固 体を分離する螺旋状分離体２の巻線の分離間隙７は０．５〜５ｍｍ程度が適当で あり、螺旋状分離体２の長さが同じであれば，巻線の線径と分離間隙７が小さい ぼど分離面積が大きくなり、分離精度もよくなるが、通液抵抗の増加による分離 流量の低下、目詰りの増加による分離容量の低下、分離時間の短縮等の問題もあ り、また巻線の線径と分離間隙７が大きいぼどその反対になるので、従って、螺 旋状分離体２の巻線の線径と分離間隙７は、多重螺旋状分離体３として併用する 他の螺旋状分離体２の巻線の線径と分離間隙７との組み合わせを考慮し、さらに 液体中の固体の種類、固体濃度、分離目的、分離精度等の処理条件を加味して最 適な範囲を決定すればよい。

【００１０】 多重螺旋状分離体３において、外側の螺旋状分離体２の内径は、内側の螺旋状 分離体２の外径より若干大きくし、この外側の螺旋状分離体２の内面と内側の螺 旋状分離体２の外面の分離間隙が１〜１０ｍｍ程度とするとよい。 多重螺旋状分離体３を構成するについて、螺旋状分離体は二重〜五重程度に挿填 するとよく、多重するぼど表面分離（濾過）より体積分離（濾過）な性格になっ て分離容量が増大、すなわち分離時間が長くなり、かつ分離精度もよくなるので 、前述した処理条件に応じて適宜決定すればよい。 なお多重螺旋状分離体３は、外側の螺旋状分離体２の巻線の線径と分離間隙７ を、内側の螺旋状分離体２の巻線の線径と分離間隙７より大きくすると、分離流 速の調整は必要であるが、分離容量、分離精度等が一段とよくなるので、螺旋状 分離体２の巻線の線径と分離間隙７を決定する際に、この点も併せて考慮するこ とが望ましい。 例えば、長さ５００mmの押しばねタイプ（いずれも右巻）の螺旋状分離体２を四 重にして各多重螺旋状分離体３の分離流量をほぼ均等にした多重螺旋状分離体３ の分離性能について説明すると以下のようになる。 外径(mm) 線径(mm) 分離間隙(mm) 分離面積(mm²) 第一の螺旋状分離体 ３５ ３ ０．５ ７１８２ 第二の螺旋状分離体 ２８ ２ ０．４ ６７９２ 第三の螺旋状分離体 ２３ １．２２ ０．３ ６８３８ 第四の螺旋状分離体 １９，６ ０．７ ０．２ ６５８７

【００１１】 さらに、図２は、本考案の多重螺旋状分離体３を分離装置１を設けずに、クー ラント廃液中に、本考案の多重螺旋状分離体３を沈めて固液分離をする実施例で あり、ステンレス鋼線を螺旋状に巻いて巻線の間に分離間隙７を有するねじりば ねタイプの螺旋状分離体２の内部に、同様の螺旋状分離体２を二重に挿填して多 重螺旋状分離体３を構成したもので、この多重螺旋状分離体３の両端を支持具１ ０で閉鎖し、その一端の内側の螺旋状分離体２の分離液であるクーラントの流出 口９に、ポンプ（図示してない）を付設した分離液流出管５を接続し、そしてク ーラント廃液を螺旋状分離体２の分離間隙７より吸引し、固体を各螺旋状分離体 ２の分離間隙７および外側面８に捕捉するとともに、各螺旋状分離体２の分離間 隙７を通過させたクーラントを、内側の螺旋状分離体２の内部に吸引させ、螺旋 状分離体２の分離液の流出口９を経て、分離液流出管５に流出させてクーラント として回収して再利用する。

【図２】

【００１２】 なお液体中の固体含有量が多かったり、液体中に螺旋状分離体２に付着し易い 固体が含まれている場合に、螺旋状分離体２の分離間隙７や外側面８に付着、蓄 積した固体を螺旋状分離体２の振動だけでは十分に剥離できず、分離流量が低下 することもあるので、このような時は、螺旋状分離体２の外側面６に対して、加 圧した液体または加圧空気あるいは両者を吹き付けるとともに螺旋状分離体２を 振動させて螺旋状分離体２の分離間隙を広げて洗浄を行い、これらの相互作用に よって固体物を剥離してもよい。 また前述の固体を剥離を行うについては、螺旋状分離体２の内部より外側面８ に向けて、加圧した分離液または加圧空気あるいは両者を逆流状態で吹き付け、 螺旋状分離体２の分離間隙７、外側面８に付着、蓄積した固体を同様な方法で剥 離すると、最も懸濁物の剥離性がよい。

【００１３】 なお、固体の剥離は、分離装置１と液体の貯槽（図示せず）をポンプを付設し た配管によって連通し、貯槽に貯えた液体をポンプによって螺旋状分離体２に噴 射すればよく、また空気の吹き付けは、加圧空気の貯槽（図示せず）をバルブを 付設した配管によって連通し、貯槽に貯えた加圧空気をバルブを開いて螺旋状分 離体２に空気を噴射すればよい。 また液体と空気とを同時に吹き付ける場合は、配管にエジェクターを付設し、エ ジェクターより吸引した空気を液体とともに螺旋状分離体２に吹き付けてもかま わない。 さらに分離液を螺旋状分離体２に吹き付ける場合は、分離液の流出管６より加圧 した分離液を螺旋状分離体２内に逆流状態で吹き付け、螺旋状分離体２の分離間 隙７より逆噴射させればよい。 これらの洗浄液の吹き付け速度は 1〜15ｍ／秒の範囲であれば十分であり、空気 の吹き付け速度は 30 〜 100ｍ／秒の範囲であることが望ましい。

【００１４】

【考案の効果】

本考案によると、種々の固液分離に応じて螺旋状分離体２線径との分離間隙７ を任意の幅に容易に設定、調整し、かつ螺旋状分離体２を多重にした多重螺旋状 分離体３の固液分離条件を容易に設定、調整をきるので、分離容量、分離精度を 格段に向上させることが可能であり、また螺旋状分離体２に付着、蓄積する固体 を、螺旋状分離体２の振動により、あるいは加圧した原液、分離液、空気等の併 用により、螺旋状分離体２に付着、蓄積した固体を簡単に剥離、除去できるため 、螺旋状分離体２の固体による目詰りがなく、固液分離を連続して長時間行うこ とが可能となるという利点もある。 また、螺旋状分離体２に固体が付着、蓄積することがないために、従来、固体 による目詰まりが発生した場合に、分離処理を中断して行っていた、装置の解体 、螺旋状分離体２よりの固体の剥離、洗浄等の時間と手間がかかる繁雑な洗浄作 業が一切不要となり、分離処理効率が飛躍的に向上し、装置のランニングコスト が安価になるメリットもある。 さらに本考案の分離装置により、前述した工作機械等より排出する切粉、金属 粉等の懸濁物と切削物、破砕物等の粒状物とを含むクーラント廃液の処理を行い 、また鉄粉等の懸濁物と破砕物等の粒状物を含むエンジンオイル廃液の処理を行 い、クーラントやエンジンオイルを有価物として回収して再利用できるほか、さ らに金属加工装置において発生する金、プラチナ等の貴金属粉体等の懸濁物と貴 金属切削物、破砕物等の粒状物を含む洗浄液より金、プラチナ等の貴金属を有価 物として回収して再利用でき、その他水処理装置の処理対象である砂、泥等の懸 濁物と砂利、石等の粒状物とを含む上下水や廃水より懸濁物、粒状物を除去して 清浄な液体を得る等、その他種々の固体と各種液体の分離処理を行うことができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の螺旋状分離体を二重に挿填した多重螺
旋状分離体３を分離装置内に配置した多重固液分離装置
の断面図である。

【図２】本考案の螺旋状分離体を二重に挿填した多重螺
旋状分離体３を液体中に沈める多重固液分離装置の断面
図である。

【符号の説明】

１ 分離装置 ２ 螺旋状分離体 ３ 多重螺旋状分離体 ４ 原液流入管 ５ 分離液流出管 ６ 固体流出管 ７ 分離間隙 ８ 外側面

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾力性のある金属線または合成樹脂線等
   を螺旋状に巻いて巻線の間に分離間隙を有する螺旋状分
   離体とし、この螺旋状分離体の内部に、同様の螺旋状分
   離体を一つまたは二つ以上挿填して多重螺旋状分離体を
   構成し、この多重螺旋状分離体を、その両端を閉鎖し
   て、原液流入管と固体流出管を設けた分離装置内に、分
   離装置の内側面と間隔をおいて設置し、最も内側の螺旋
   状分離体の一端部を分離液の流出口とし、この分離液の
   流出口を分離装置に設けた分離液流出管と接続し、固体
   を含む原液を原液流入管より分離装置の内側面と螺旋状
   分離体の外側面の間に加圧供給し、各螺旋状分離体の分
   離間隙および外側面に捕捉、分離した固体を分離装置の
   固体流出管へ流出させるとともに、各螺旋状分離体の分
   離間隙を通過させた分離液を、最も内側の螺旋状分離体
   の内部に流入させ、螺旋状分離体の分離液の流出口を経
   て、分離装置の分離液流出管に流出させる多重螺旋状分
   離体を設置した固液分離装置。
2. 【請求項２】 弾力性のある金属線または合成樹脂線等
   を螺旋状に巻いて巻線の間に分離間隙を有する螺旋状分
   離体とし、この螺旋状分離体の内部に、同様の螺旋状分
   離体の一つまたは二つ以上を挿填して多重螺旋状分離体
   を構成し、この多重螺旋状分離体の両端を閉鎖し、その
   一端の最も内側の螺旋状分離体の分離液の流出口に、ポ
   ンプ等の液体を吸引する手段を付設した分離液流出管を
   接続し、固体を含む原液を螺旋状分離体の分離間隙より
   吸引し、各螺旋状分離体の分離間隙および外側面で固体
   を捕捉、分離し、各螺旋状分離体の分離間隙を通過させ
   た分離液を、最も内側の螺旋状分離体の内部に吸引さ
   せ、螺旋状分離体の分離液の流出口を経て、前記の分離
   液流出管に流出させる多重螺旋状分離体を設置した固液
   分離装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２の多重螺旋状分
   離体のうち、外側の螺旋状分離体の巻線の線径と分離間
   隙を、内側の螺旋状分離体の巻線の線径と分離間隙より
   大きくした多重螺旋状分離体を設置した固液分離装置。