JPH0539620U - 液体濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆洗浄により発生する逆洗浄液を簡便に処理
することができ、コンパクト化できる逆洗浄可能な液体
濾過装置を提供すること。 【構成】 逆洗浄機構を有する濾過装置の下部の排出口
に液流拡散器を設けると共に、その下部に、下部に排出
口を有する沈降分離槽を設け、さらにその下部に液切り
槽を設けたことを特徴とする液体濾過装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、逆洗浄機構を有する濾過装置から排出される濾過により除去された 微粒子（以下、チップという。）の処理を簡単に行えるようにした液体濾過装置 に関するものである。

【０００２】

【考案の背景】

金属を放電加工すると多量の加工廃液が発生する。該加工廃液はこれを濾過装 置をとおして濾過し、再生して、再利用することが行われている。

【０００３】 濾過装置の濾過エレメントは、通常、菊花状にするなどしてその濾過面積を大 きくし、濾過面で多量のチップが捕集できるようにし、濾過エレメントを交換す ることなく長時間濾過操作を行えるようにしているが、それでもなお、時間が経 過するにしたがって、濾過エレメント上に堆積したチップによって圧力損失が増 大し、濾過の効率が低下してくるので、さらに濾過を継続するには濾過エレメン トを新しい濾過エレメントに交換しなければならなかった。

【０００４】 交換した濾過エレメントは、これを廃棄してしまうことは不経済であるので、 濾過エレメント上に堆積したチップを除去し、濾過エレメントを再利用すること がしばしば行われている。

【０００５】 通常、濾過エレメント上に堆積したチップの除去には、濾過エレメントに濾過 の方向とは逆の方向に液体を通す方法、いわゆる逆洗浄方法が採用されているが 、逆洗浄により排出される洗浄液は多量であり、その処理を如何に簡便に行うか という問題があった。

【０００６】

【考案の目的】

したがって、本考案の第１の目的は、逆洗浄により発生する逆洗浄液を簡便に 処理することができる処理装置を有する液体濾過装置を提供することにある。本 考案の第２の目的は、コンパクト化できる逆洗浄可能な液体濾過装置を提供する ことにある。本考案の第３の目的は、放電加工機の加工廃液処理に適した逆洗浄 可能な液体濾過装置を提供することにある。

【０００７】

【考案の構成】

本考案の上記目的は、 （１）逆洗浄機構を有する濾過装置の下部の排出口に液流拡散器を設けると共に 、その下部に、下部に排出口を有する沈降分離槽を設け、さらにその下部に液切 り槽を設けたことを特徴とする液体濾過装置。 （２）液流拡散器が、先が広がったスカート部とその下部の錐体状表面を有する 拡散板よりなるものであることを特徴とする上記（１）記載の液体濾過装置。 （３）沈降分離槽に上澄み液を排出する配管を設けたことを特徴とする上記（１ ）または（２）記載の液体濾過装置。 （４）逆洗浄機構を有する濾過装置が、濾過エレメントを支持板に設置した濾過 体を挟んで、その下部に、流入口及び排出口を設けた下部槽を、また、その上部 に、流出口を設けた上部槽を設けたものであることを特徴とする上記（１）〜（ ３）記載の液体濾過装置。 （５）濾過エレメントが、フィルター材を連通孔を有する管の周囲に設け、その 間に網状物又は不織布を介在させたものであることを特徴とする上記（１）〜（ ４）記載の液体濾過装置。 （６）フィルター材が、四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材であること を特徴とする上記（１）〜（５）記載の液体濾過装置。 （７）逆洗浄機構を有する濾過装置に逆洗浄開始の信号を出す信号発生装置を設 け、さらに、濾過液の流出口の開閉弁の開閉、処理液の流入口の開閉弁の開閉、 排出口の開閉弁の開閉、圧力空気発生装置に接続する開閉弁の開閉を行う制御装 置を設けたことを特徴とする上記（１）〜（６）記載の液体濾過装置。

【０００８】 以下、本考案を詳細に説明する。

【０００９】 本考案の液体濾過装置において、逆洗浄時に、逆洗浄機構を有する濾過装置か ら排出された液は、液流拡散器により拡散されて沈降分離槽に入り、２〜１０時 間放置されると上澄み液とチップ層に分離する。上澄み液は濾過され、再利用さ れる。チップ層は沈降分離槽の下部に設けられた排出口から濾過袋が設置された 液切り槽に排出される。排出されたチップ層は９０〜９９％の液体分を有してい る。

【００１０】 液切り槽では上記排出されたチップを含む液からさらに液体分が除去され、１ ０時間ほど放置すると含液率は７５〜９０％となり液体分の滴下はなくなる。濾 過袋に捕集されたチップは濾過袋ごと取り出され、事後の処理がなされる。沈降 分離槽に上澄み液を排出する配管を設けることにより上澄み液の排出が楽に行え る。

【００１１】 次に、逆洗浄機構を有する濾過装置の下部の排出口に設けられる液流拡散器に ついて説明する。液流拡散器としては各種のものが用いられるが、先に広がった スカート部とその下部の錐体状表面を有する拡散板よりなるものが有利に用いら れる。液流拡散器は逆洗浄機構を有する濾過装置から勢いよく落下する逆洗浄液 の液流を和らげ、飛散するのを防止する。

【００１２】 四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材とは、四フッ化エチレンまたは四 フッ化エチレンを主体とする樹脂からなるフィルムに微細な多数の孔を形成した ものである。

【００１３】 係る四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材は各種のものが市販されてお り、市販されているものには厚さが５〜３５μｍ、平均孔径が０．１〜１０μｍ のものがある。

【００１４】 本考案で使用する四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材は、これらの中 から除去すべきチップの大きさ等を考慮して選択すればよい。

【００１５】 濾過エレメントとしては、連通孔を有する管の周囲にフィルター材、例えば上 記四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材を設けたものを使用することがで きる。濾過エレメントは一端が開口し他端が閉鎖されており、フィルター材を通 った濾過された液体は開口部から流出するようになっている。

【００１６】 フィルター材と連通孔を有する管との間に網状物又は不織布を介在させること によって濾過をスムースに行うことができるようになるので好ましい。これら網 状物又は不織布としては各種のものが用いられる。

【００１７】 網状物としては、厚さが０．３〜０．５mmで、網目２０〜５０メッシュである のものが好ましい。また、不織布としては、厚さが０．３〜０．５mmであるのも のが好ましい。

【００１８】 網状物又は不織布の材料は、濾過体に要求される性能を満たすものであればい ずれでもよい。例えばポリ四フッ化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロ ピレン共重合体、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン、ポリプ ロピレン、ポリアミド、ポリエステルを用いることができる。

【００１９】 四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材と網状物又は不織布とは、接着剤 によりあるいは融着により一体化した方が四フッ化エチレン樹脂からなるフィル ター材がより補強されるので好ましいが、四フッ化エチレン樹脂からなるフィル ター材と網状物又は不織布とは必ずしも一体化してなければならないものではな い。

【００２０】 四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材と網状物又は不織布とを融着によ り一体化する場合には、網状物又は不織布として四フッ化エチレン樹脂からなる フィルター材よりも融点の低いものが用いられる。

【００２１】 四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材により濾過された液体は、連通孔 を有する管の連通孔を通り、管の中心孔から排出される。

【００２２】 連通孔を有する管の材料は、使用する液体によって侵されないものであれば、 セラミック、ガラス等の無機質のものであっても、合成樹脂等の有機質のもので あってもよい。

【００２３】 連通孔を有する管は、発泡成形等、通常用いられる方法によって形成すること ができるが、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビニル樹脂 、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエス テル等の熱可塑性合成樹脂からなる粒子あるいは繊維を融着し、連通孔を形成し たものが好ましい。連通孔を有する管は、濾過圧により、四フッ化エチレン樹脂 からなるフィルター材が変形するのをさけるために剛性を有することが好ましい 。

【００２４】 四フッ化エチレン樹脂それ自身はその儘では接着剤によって接着することはで きないが、四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材は接着することができる ので、四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材がフィルム状のものであって も、容易にこれを通気性を有する管の周囲に設けることができる。また、連通孔 を有する管と四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材との間に網状物又は不 織布を介在させる場合、該網状物又は不織布の材料として四フッ化エチレン樹脂 より低い融点を有する合成樹脂を採用すれば、該網状物又は不織布を熱融着性の 接着剤として働かせ、四フッ化エチレン樹脂からなるフィルター材を通気性を有 する管の周囲に設けることができる。

【００２５】 次に、濾過エレメントを支持板に設置した濾過体を挟んで、その下部に、流入 口及び排出口を設けた下部槽を、また、その上部に、流出口を設けた上部槽を設 けた逆洗浄機構を有する濾過装置について説明する。

【００２６】 濾過体は、例えば支持板に濾過エレメントを挿入することができる大きさの複 数の孔を設け、該孔に濾過エレメントの開口部側を挿入し、接着剤を用いて気密 に固着することによって構成することができる。

【００２７】 流入口は下部槽のいかなる位置に設けてもよいが、濾過体の周囲に整流板を設 けるとかして流入口から流入した処理される液体が直接濾過エレメントに当たら ないようにしておくことが好ましい。下部槽にはまた逆洗浄によって濾過エレメ ントから洗い落とされた排出物を排出する排出口が開閉弁を介して設けられてい る。

【００２８】 また、下部槽には空気溜めを設けることが好ましい。空気溜めは下部槽の中心 、その他如何なる位置に設けてもよいが、下部槽の周囲に設けることが好ましい 。流入口の開閉弁が解放されると流入口から入ってくる液体によって空気溜めに ある空気は圧縮される。次いで、流入口が閉じられ、排出口が解放されるとこの 圧縮された空気によって下部槽の液体は一気に排出口から排出され、その勢いに よって濾過エレメント上に堆積したチップの殆どは濾過エレメントから落下し、 逆洗浄の効果を高めることができる。また、一気に排出口から排出された液体は 液流拡散器によってその勢いが弱められ、沈降分離槽に落下しても液滴が飛び散 ることがなく、周囲を汚すことがない。

【００２９】 上部槽には処理された液体を送り出す流出口が開閉弁を介して設けられ、さら に好ましくは、空気溜めが設けられている。流出口の開閉弁が閉じられると流入 口から入ってくる液体によって空気溜めにある空気は圧縮され、上部槽の圧力は 流入口の圧力あるいはそれに近い圧力にまで高められる。流入口が閉じられ、排 出口が解放されるとこの空気圧によって上部槽の液は濾過エレメントを通り排出 口から排出され逆洗浄が行われる。

【００３０】 また、上記逆洗浄は、上部槽に空気溜めを設けあるいは設けることなく上部槽 に圧力空気発生装置を接続し、逆洗浄を空気溜めの空気圧及び圧力空気発生装置 からの空気圧の両者によって、あるいは、圧力空気発生装置からのみの空気圧に よって行うようにしてもよい。

【００３１】 濾過を継続すると、濾過エレメント上にチップが堆積し、圧力損失が増大する 。圧力損失が大きくなると流入口から液を一定の圧力で送っているときには流出 量が少なくなり、また、流出量を一定にしようとすると流入口から送る液の圧力 を高めなければならなくなり濾過を効率よく行うことができなくなる。逆洗浄開 始の信号を出す信号発生装置は、濾過を効率よく行うことができなくなったとき にもたらされるこれらの変化を検知して、逆洗浄が必要となったことを知らせる 信号を発生するものである。逆洗浄開始の信号を出す信号発生装置は、逆洗浄開 始の信号を出すことができるものであればどのようなものでもよい。

【００３２】 逆洗浄開始の信号を出す信号発生装置は、濾過エレメントでの圧力損失を直接 測定し、これが一定の値を超えたときに信号を出す信号発生装置であってもよい し、また、濾過エレメントでの圧力損失を間接的に測定し、これが一定の値を超 えたときに信号を出す信号発生装置であってもよい。濾過エレメントでもたらさ れる圧力損失は濾過エレメントを通過する液体の量によって変わるので、上記一 定の値は、濾過エレメントを通過する液体の量によって変化する。

【００３３】 また、逆洗浄開始の信号を出す信号発生装置は、例えば、濾過エレメントを通 過する液体の量を一定にしておき、上部槽及び下部槽の圧力をそれぞれ測定し、 或いは上部槽又は下部槽の圧力を測定し演算によって圧力差を算出し信号を発生 するもの、濾過エレメントを通過する液体の量を一定にしておき、上部槽及び下 部槽の圧力差を直接測定し信号を発生するものであることができる。また、流入 口から送る液体の圧力を一定にしておき、流出口から出る液体の量を測定し、こ れが一定の値以下になったときに信号を発生するもの、流入口から送る液体の圧 力を一定にし、また、流出口に定流量弁を設け、上部槽の圧力を測定し、これが 一定の値以下になったときに信号を発生するものであることができる。

【００３４】 信号発生装置からの信号に基づいて逆洗浄が開始され、流出口の開閉弁、流入 口の開閉弁、排出口の開閉弁、圧力空気発生装置に接続する開閉弁の開閉が行わ れる。

【００３５】 上部槽に空気溜めを設け、ここに生じた空気圧によって逆洗浄を行う場合には 、信号発生装置からの信号に基づいてまず流出口の開閉弁が閉鎖される。次いで 上部槽の空気溜めの圧力が必要とする圧力になったとき、流入口の開閉弁が閉鎖 され、排出口の開閉弁が解放される。これら一連の開閉弁の操作は各種センサー を設け、センサーからの信号に基づいて行うことができ、また、シーケンス制御 で行うこともできる。

【００３６】 逆洗浄が終わった後、濾過を開始するには、排出口の開閉弁を閉鎖し、流入口 及び流出口の開閉弁を解放すればよい。

【００３７】 逆洗浄を圧力空気発生装置からのみの空気圧で行う場合には、信号発生装置か らの信号に基づいて流入口及び流出口の開閉弁を閉鎖し、次いで排出口の開閉弁 及び圧力空気発生装置に接続する開閉弁を解放する。これら一連の開閉弁の操作 は上記と同様に各種センサーを設け、センサーからの信号に基づいて行うことが でき、また、シーケンス制御で行うこともできる。

【００３８】 逆洗浄が終わった後、濾過を開始するには、圧力空気発生装置に接続する開閉 弁を閉鎖し、次いで排出口の開閉弁を閉鎖し、流入口及び流出口の開閉弁を解放 すればよい。

【００３９】 上部槽に空気溜めを設け、逆洗浄に圧力空気発生装置からの空気圧とともに空 気溜めに生じた空気圧を用いる場合には、流出口の開閉弁を閉鎖し、上部槽の空 気溜めの圧力が必要とする圧力になったとき、流入口の開閉弁を閉鎖し、排出口 の開閉弁を解放し、次いで圧力空気発生装置に接続する開閉弁を解放するのが好 ましい。

【００４０】 各開閉弁の操作の順序は本考案所期の目的を達成する範囲で変更することが可 能である。逆洗浄によってフィルター材の表面に堆積し、固まったチップは容易 に脱落し、濾過エレメントを再生することができる。

【００４１】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明するが、本考案はこれにより限定 されるものではない。

【００４２】 図１は本考案の連続液体濾過装置の一部切り欠き側面図である。

【００４３】 図において１は濾過エレメントを示す。濾過エレメント１は管の周囲に四フッ 化エチレン樹脂からなるフィルター材が設けられている。また、濾過エレメント １の一端は蓋体で閉じられている。管は合成樹脂の粒子を焼結して作られたもの で、管の外側から管の中心部に液体が通過できるように連通孔が形成されている 。濾過されるべき液体は濾過エレメント１の外側から入り、チップを四フッ化エ チレン樹脂からなるフィルター材の表面に残し、管の連通孔を通過し、管の中心 部に集まり、解放端から排出される。

【００４４】 濾過エレメント１の解放端が支持板２に埋め込まれ濾過体３が形成される。濾 過体３の上部には空気溜め４を有する上部槽５が設けられている。また上部槽５ は流出口６及び図には示されていないが圧力計が設けられており、流出口６には 電磁弁７及び定流量弁８が設けられている。９は電磁弁１０を有する管を、１１ は下限圧力リミットスイッチを、１２は上限圧力リミットスイッチを示す。

【００４５】 濾過体３の下部には下部槽１３が設けられている。また下部槽１３は流入口１ ４、排出口１５を有しており、流入口１４には電磁弁１６が、排出口１５には電 磁弁１７が設けられている。

【００４６】 また、排出口１５には、先が広がったスカート部１８とその下部に設けられた 錐体状表面を有する拡散板１９よりなる液流拡散器２０が設けられている。（詳 細は図２参照。） 上部槽５、濾過体３及び下部槽１３よりなる濾過装置は、支持台２１に載置さ れている。

【００４７】 液流拡散板２０の下には沈降分離槽２２が支持台２３に載置されている。２４ は沈降分離槽２２の上澄み液を取り出す配管を示し、該配管２４の途中には電磁 弁２５が設けられている。沈降分離槽２２の下部には電磁弁２６を有する排出口 ２７が設けられている。

【００４８】 排出口２７の下には液切り槽２８が設けられ、液切り槽２８の中には多数の孔 を設けた篭２９が設けられている。篭２９の中には濾紙袋３０が入れられる。

【００４９】 液切り槽２８にはポンプ３１が設けられており、液切り槽２８に溜った液を排 出することがができるようになっている。３２は制御装置を示す。

【００５０】 次に、図１に示された連続液体濾過装置の作動を説明する。

【００５１】 放電加工機から送られてくる加工廃液は廃液溜め（図示せず）に一時蓄えられ 、ポンプによって一定の圧力（例えば１ｋｇ／ｃｍ²）で流入口１４から下部槽 １３に入る。下部槽１３に入った加工廃液は濾過体３の下方から濾過体３に入り 、濾過エレメント１で濾過される。加工廃液に含まれたチップは濾過エレメント １のフィルター材で除かれ、清浄になった加工廃液は上部槽５に集められ、電磁 弁７、定流量弁８を通り流出口６から排出され、加工液貯槽（図示せず）に一時 蓄えられ、再利用される。

【００５２】 濾過が進むにしたがって、フィルター材表面に堆積するチップの量が増加し、 濾過エレメント１での圧力損失が増加し、濾過を効率よく行うことができなくな る。

【００５３】 定流量弁８は送られてくる液体の圧力、すなわち上部槽５の圧力により絞り開 度を調節して流量を一定に維持するものでる。

【００５４】 加工廃液は一定の圧力で流入口１４から送られて来ており、また、流出口６に は上記定流量弁８が設けられているので、フィルター材表面に堆積するチップの 量が増加し、濾過エレメント１での圧力損失が増加し、流量が低下してくると定 流量弁８の絞り開度が大きくなり、上部槽５の圧力は低下してくる。

【００５５】 上部槽５の圧力の低下は濾過エレメント１での圧力損失の増加を示し、濾過を 効率よく行うことができなくなる時期、すなわち逆洗浄開始の時期を判断する指 標になる。

【００５６】 上部槽５の圧力がある値（例えば０．３kg／cm²）まで低下したとき、下限圧 力リミットスイッチ１１が働き逆洗浄開始の信号が制御装置３２に送られる。該 信号に基づいて電力供給部から電力が供給され流出口６の電磁弁７が閉鎖される 。

【００５７】 流出口６の電磁弁７が閉鎖されたのちにも加工廃液は一定の圧力で流入口１４ から供給され続けているので上部槽５の圧力は上昇し、空気溜め４の空気は圧縮 される。上部槽５の圧力がある値にまで上昇したときに、上限圧力リミットスイ ッチ１２が働き信号を出す。該信号に基づいて電力供給部から電力が供給され流 入口１４の電磁弁１６が閉鎖される。次いで、電力供給部から電力が供給され排 出口１５の電磁弁１７が解放される。電磁弁１７が解放されると空気溜め４に溜 められた空気の圧力によって、上部槽５の液体は逆流し、濾過エレメント１に堆 積した粒子を剥離する。剥離された粒子は液体とともに液流拡散器２０から排出 される。排出に当り、液流拡散器２０から空気が取り込まれるので、排出される 剥離された粒子は砕かれ排出が容易になる。この時空気溜め４に蓄えられた空気 が不足する場合には管９を通して圧搾空気を送り込むことができる。液流拡散器 ２０ から排出された液は沈降分離槽２２に蓄えられ静置される。

【００５８】 排出が終わった後、排出口１５の電磁弁１７が閉鎖され、流出口６の電磁弁７ 及び流入口１４の電磁弁１６が解放され、下限圧力リミットスイッチ１１及び上 限圧力リミットスイッチ１２がリセットされ、濾過が再び開始される。下限圧力 リミットスイッチ１１及び上限圧力リミットスイッチ１２のリセットは逆洗浄開 始からの経過時間によって行うことができる。

【００５９】 沈降分離槽２２の液は２〜１０時間静置した後、電磁弁２５を開き上澄み液を 配管２４を通して排出する。排出された液は廃液溜めに蓄えられる。次いで電磁 弁２６を開くと、沈降したチップは濾紙袋３０の中に落下する。１０時間ほど静 置すると液が切れ、液の滴下がなくなる。

【００６０】 濾紙袋３０に脱水されたチップがある程度たまった時、液切り槽２８から濾紙 袋３０を引き出し、濾紙袋３０の口を締め処分する。

【００６１】

【考案の効果】

本考案の液体濾過装置は、逆洗浄により発生する逆洗浄液を容易に処理するこ とができると共に、装置をコンパクト化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の液体濾過装置の一部切り欠き側面図で
ある。

【図２】本考案の液流拡散器の断面図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 29/62 24/44 29/94 63/06 8014−4Ｄ 65/02 8014−4Ｄ 71/36 8822−4Ｄ // Ｂ０１Ｄ 29/27 7824−4Ｄ Ｂ０１Ｄ 23/04

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 逆洗浄機構を有する濾過装置の下部の排
   出口に液流拡散器を設けると共に、その下部に、下部に
   排出口を有する沈降分離槽を設け、さらにその下部に液
   切り槽を設けたことを特徴とする液体濾過装置。
2. 【請求項２】 液流拡散器が、先が広がったスカート部
   とその下部の錐体状表面を有する拡散板よりなるもので
   あることを特徴とする請求項１記載の液体濾過装置。
3. 【請求項３】 沈降分離槽に上澄み液を排出する配管を
   設けたことを特徴とする請求項１または２記載の液体濾
   過装置。
4. 【請求項４】 逆洗浄機構を有する濾過装置が、濾過エ
   レメントを支持板に設置した濾過体を挟んで、その下部
   に、流入口及び排出口を設けた下部槽を、また、その上
   部に、流出口を設けた上部槽を設けたものであることを
   特徴とする請求項１〜３記載の液体濾過装置。
5. 【請求項５】 濾過エレメントが、フィルター材を連通
   孔を有する管の周囲に設け、その間に網状物又は不織布
   を介在させたものであることを特徴とする請求項１〜４
   記載の液体濾過装置。
6. 【請求項６】 フィルター材が、四フッ化エチレン樹脂
   からなるフィルター材であることを特徴とする請求項１
   〜５記載の液体濾過装置。
7. 【請求項７】 逆洗浄機構を有する濾過装置に逆洗浄開
   始の信号を出す信号発生装置を設け、さらに、濾過液の
   流出口の開閉弁の開閉、処理液の流入口の開閉弁の開
   閉、排出口の開閉弁の開閉、圧力空気発生装置に接続す
   る開閉弁の開閉を行う制御装置を設けたことを特徴とす
   る請求項１〜６記載の液体濾過装置。