特開 2023-109736 液中スラッジ回収脱液装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023109736

(43)【公開日】2023-08-08

(54)【発明の名称】液中スラッジ回収脱液装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 33/04 20060101AFI20230801BHJP

   B01D 24/46 20060101ALI20230801BHJP

   B01D 24/38 20060101ALI20230801BHJP

   B01D 17/02 20060101ALI20230801BHJP

   B01D 17/025 20060101ALI20230801BHJP

【ＦＩ】

B01D33/04 B

B01D33/36

B01D33/38

B01D17/02 501Z

B01D17/025 502A

B01D17/025 502B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023010508

(22)【出願日】2023-01-26

(31)【優先権主張番号】P 2022011316

(32)【優先日】2022-01-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】518286194

【氏名又は名称】株式会社塚本

(71)【出願人】

【識別番号】512085865

【氏名又は名称】合同会社Ｕ．ＥＮＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100129539

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 康志

(72)【発明者】

【氏名】内山 忠男

【テーマコード（参考）】

4D116

【Ｆターム（参考）】

4D116AA13

4D116AA22

4D116AA26

4D116BB11

4D116BC62

4D116BC64

4D116BC67

4D116DD01

4D116FF14B

4D116FF15B

4D116GG12

4D116HH23B

4D116KK04

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4D116QA02D

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4D116QA04F

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4D116QA05F

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4D116QA06D

4D116QA06E

4D116QA06F

4D116QA06G

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4D116QA14D

4D116QA14E

4D116QA14F

4D116QA14G

4D116QA17C

4D116QA17D

4D116QA17F

4D116QA34C

4D116QA34D

4D116QA34F

4D116QA51D

4D116QA51G

4D116QA53D

4D116QA53G

4D116QA55C

4D116QA55D

4D116QA55F

4D116QB41

4D116QB44

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4D116QC06

4D116QC08A

4D116QC22B

4D116QC22D

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4D116QC32A

4D116QC36

4D116RR01

4D116RR03

4D116RR04

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4D116RR12

4D116RR15

4D116RR21

4D116RR22

4D116RR26

4D116UU01

4D116UU20

4D116VV03

4D116VV12

4D116VV30

(57)【要約】

【課題】スラッジ回収工程における流量の低下を抑え、処理効率を向上させることのできる液中スラッジ回収脱液装置を提供する。
【解決手段】液中スラッジ回収脱液装置は、ダーティー液導入ラインを接続した昇降自在なアッパーシェル、液体回収ラインを接続したロアーシェル、スラッジを捕捉するベルトタイプの濾布を備える濾過器と、アッパーシェル内に配置した流速減衰整流管を介して、アッパーシェル内に導入した液体の一部又は全部を前記タンクに戻すバイパスラインと、スラッジ回収工程において、タンクからスラッジを含む液体を吸引し、液体回収ライン及びバイパスラインを介して液体をタンクに戻すバキュームポンプと、スラッジ脱液工程において、バキュームポンプによるロアーシェル内の減圧と共に、圧縮エアーでアッパーシェル内を加圧する圧縮エアー供給手段と、スラッジ排出工程において、濾布を移動させてスラッジを排出するベルト駆動機構を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸引ノズルでタンクから吸引したスラッジを含む液体を導入するダーティー液導入ラインを接続した昇降自在なアッパーシェル、前記スラッジを分離した液体を前記タンクに戻す液体回収ラインを接続したロアーシェル、前記アッパーシェルと前記ロアーシェルの間に配置した前記スラッジを捕捉するベルトタイプの濾布を備える濾過器と、
前記アッパーシェル内に配置した流速減衰整流管を介して、前記アッパーシェル内に導入した液体の一部又は全部を前記タンクに戻すバイパスラインと、
スラッジ回収工程において、前記タンクから前記スラッジを含む液体を吸引し、前記液体回収ライン及び前記バイパスラインを介して前記液体を前記タンクに戻すバキュームポンプと、
スラッジ脱液工程において、前記バキュームポンプによる前記ロアーシェル内の減圧と共に、圧縮エアーで前記アッパーシェル内を加圧する圧縮エアー供給手段と、
スラッジ排出工程において、前記ベルトタイプの濾布を移動させて前記スラッジを排出するベルト駆動機構と、を備えたことを特徴とする液中スラッジ回収脱液装置。

【請求項2】

前記流速減衰整流管は、前記アッパーシェル上部に水平方向に配置した管状部材であり、前記液体が流入する複数の開口穴を、その下面側に長手方向に沿って形成し、
前記流速減衰整流管を流れる液体の流速は、前記ダーティー液導入ラインを流れる液体の流速よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の液中スラッジ回収脱液装置。

【請求項3】

前記スラッジ脱液工程において、前記ロアーシェル内の負圧低下を検知するバキュームスイッチをさらに備え、前記スラッジの脱液が進行することで前記ロアーシェル内の負圧低下を検知すると前記バキュームポンプの空運転防止のため、前記バキュームポンプを停止し、前記圧縮エアーによる脱液を一定時間継続することを特徴とする請求項１又は２に記載の液中スラッジ回収脱液装置。

【請求項4】

前記スラッジ排出工程において、前記ベルトタイプの濾布を移動させる前に、所定の数秒間、前記ロアーシェル内に圧縮エアーを送り、前記ロアーシェル上部の濾布受け部に張り付いた前記濾布を剥離させ、ベルト移動時の負荷を減らすと共に前記アッパーシェル周囲壁に張り付いたスラッジも剥離させ前記アッパーシェル上昇時にスラッジが容易に落下するようにするスラッジ剥離弁を備え、
前記濾布の移動量と対応付けた時間を設定したタイマーをさらに備え、この設定時間、前記ベルトタイプの濾布を移動させると共に、ブラシ又はエアーブローによるスラッジの掻き落としと同時に洗浄液による濾布洗浄を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の液中スラッジ回収脱液装置。

【請求項5】

前記吸引ノズルは、タンク底部に堆積したスラッジ、液中に浮遊するスラッジ及び液上面に浮遊するスラッジを吸引可能であり、前記液中、及び液面に浮遊するスラッジを吸引する際は、前記バイパスラインに設けたバルブを閉じることで、液浄化（フイルタ機能）も兼用することを特徴とする請求項１又は２に記載の液中スラッジ回収脱液装置。

【請求項6】

前記タンク内には前記液体より比重が小さい廃油が含まれており、
前記タンクの液面上部に浮遊する前記廃油を前記吸引ノズルで吸引し、比重分離タンクに送り、前記比重分離タンクの液面上部から前記廃油を分別回収することを特徴とする請求項１又は２に記載の液中スラッジ回収脱液装置。

【請求項7】

前記タンク内には前記液体より比重が大きい水分が含まれており、
前記タンクの底部に沈降する前記水分を前記吸引ノズルで吸引し、比重分離タンクに送り、前記比重分離タンクの底部から前記水分を分別回収することを特徴とする請求項１又は２に記載の液中スラッジ回収脱液装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タンクに貯留したスラッジを含む液体からスラッジを回収し脱液する液中スラッジ回収脱液装置に関する。好ましくは異液回収機能も備える液中スラッジ回収脱液装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スラッジの回収－脱液－排出の３工程を一つの装置で実行可能な「液中スラッジ回収脱液装置」が知られている。液中スラッジ回収脱液装置は、ベルトタイプの濾布をアッパーシェルとロアーシェルで挟持した濾過器を備える。スラッジ回収工程は、スラッジを含む液体をポンプでアッパーシェルに供給し、濾布でスラッジを捕捉して濾液をロアーシェルで受ける。続く脱液工程は、スラッジを含む液体の供給を停止し、圧縮エアーをアッパーシェル内に供給して濾布上のスラッジを脱液する、同時にバキュームポンプの負圧で脱液する。続く排出工程は、アッパーシェルを上昇させて開放し、濾布を移動させてスラッジを排出する。

【0003】

しかしながら、上述の液中スラッジ回収脱液装置は、スラッジ回収工程において、濾布上にスラッジが堆積するに伴ってアッパーシェル内の圧力が上昇し、供給する液体の流量が低下し、装置の処理効率が低下するという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５１０８１６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、スラッジ回収工程における流量の低下を抑え、装置の処理効率を向上させることのできる液中スラッジ回収脱液装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
（１）本発明の液中スラッジ回収脱液装置は、タンクから吸引したスラッジを含む液体を導入するダーティー液導入ラインを接続した昇降自在なアッパーシェル、前記スラッジを分離した液体を前記タンクに戻す液体回収ラインを接続したロアーシェル、前記アッパーシェルと前記ロアーシェルの間に配置した前記スラッジを捕捉するベルトタイプの濾布を備える濾過器と、前記アッパーシェル内に配置した流速減衰整流管を介して、前記アッパーシェル内に導入した液体の一部又は全部を前記タンクに戻すバイパスラインと、スラッジ回収工程において、前記タンクから前記スラッジを含む液体を吸引し、前記液体回収ライン及び前記バイパスラインを介して前記液体を前記タンクに戻すバキュームポンプと、スラッジ脱液工程において、前記バキュームポンプによる前記ロアーシェル内の減圧と共に、圧縮エアーで前記アッパーシェル内を加圧する圧縮エアー供給手段と、スラッジ排出工程において、前記ベルトタイプの濾布を移動させて前記スラッジを排出するベルト駆動機構と、を備えたことを特徴とする。
（２）前記流速減衰整流管は、前記アッパーシェル内上部に水平方向に配置した管状部材であり、前記液体が流入する複数の開口穴を、その下面側に長手方向に沿って形成する。前記流速減衰整流管を流れる液体の流速は、前記ダーティー液導入ラインを流れる液体の流速よりも低くし、バイパスラインからのスラッジの流出を減少させている機構としたことを特徴とする。
（３）前記スラッジ脱液工程において、前記ロアーシェル内負圧の低下を検知する真空スイッチなどのバキュームスイッチをさらに備え、前記スラッジの脱液が進行することで前記ロアーシェル内の負圧低下を検知すると前記バキュームポンプ空運転による、寿命低下防止の為、前記バキュームポンプを停止し、前記圧縮エアーによる脱液を一定時間継続する。
（４）前記スラッジ排出工程において、前記ベルトタイプの濾布を移動させる前に、所定の数秒間、前記ロアーシェル内に圧縮エアーを送り、前記ロアーシェル上部の濾布受け部に張り付いた前記濾布を剥離させ、ベルト移動時の負荷を減らすと共に前記アッパーシェル周囲壁に張り付いたスラッジも剥離させ前記アッパーシェル上昇時にスラッジが容易に落下するようにするスラッジ剥離弁を備え、前記濾布の移動量と対応付けた時間を設定したタイマーをさらに備え、この設定時間、前記ベルトタイプの濾布を移動させると共に、ブラシ又はエアーブローによるスラッジの掻き落としと、同時に洗浄液による濾布洗浄を行う。
（５）前記吸引ノズルは、タンク底部に堆積したスラッジを吸引、および液中、及び液上面に浮遊するスラッジを吸引可能であり、前記液中、及び液上面に浮遊するスラッジを吸引する際は、前記バイパスラインに設けたバルブを閉じる。これにより、タンク底に沈殿するスラッジだけでなく、液全体の浄化（フイルター機能）機能も兼用する。
（６）前記タンク内には前記液体より比重が小さい廃油が含まれており、前記タンクの液面上部に浮遊する前記廃油を前記吸引ノズルで吸引し、比重分離タンクに送り、前記比重分離タンクの液面上部から前記廃油を分別回収する。
（７）前記タンク内には前記液体より比重が大きい水分が含まれており、前記タンクの底部に沈降する前記水分を前記吸引ノズルで吸引し、比重分離タンクに送り、前記比重分離タンクの底部から前記水分を分別回収する。
すなわち、固形物分離だけでなく、異液、例えば水溶性切削液中に機械稼働と共に混入してくる潤滑油（バクテリア発生源）回収の為、本装置の処理液出口回路に油水分離タンク（比重分離タンク）を経由して、廃油を分別回収し、切削液の異液分別機能と、例えば重油の場合混入している異液（水）回収の為、本装置の処理液出口回路に油水分離タンク（伝導率分離タンク）を経由して、水を分別回収し、重油の異液分別機能を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態に従う液中スラッジ回収脱液装置の全体構成図である。

【図2】液中スラッジ回収脱液装置が備える流速減衰整流管の拡大図である。

【図3】液中スラッジ回収脱液装置が備えるバキュームポンプの構成図である。

【図4】スラッジ回収工程のフローチャートである。

【図5】スラッジ回収工程における液中スラッジ回収脱液装置の状態図である。

【図6】液浄化工程のフローチャートである。

【図7】液浄化（フイルター機能）工程における液中スラッジ回収脱液装置の状態図である。

【図8】スラッジ脱液工程のフローチャートである。

【図9】スラッジ脱液工程における液中スラッジ回収脱液装置の状態図である。

【図10】スラッジ脱液工程における液中スラッジ回収脱液装置の状態図である。

【図11】スラッジ排出・濾布洗浄工程のフローチャートである。

【図12】スラッジ排出・濾布洗浄工程における液中スラッジ回収脱液装置の状態図である

【図13】液中の異液（比重分離タンク）での油水分離機能の状態図である。

【図14】液中の異液（伝導率分離タンク）での油水分離機能の状態図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の好ましい実施形態に従う液中スラッジ回収脱液装置について、添付図面を参照しながら詳述する。但し、以下に説明する実施形態によって本発明の技術的範囲が限定解釈されることはない。

【0009】

図１に示すように、液中スラッジ回収脱液装置１は、筐体１０内に配置した濾過器２を備える。濾過器２は、主要な構成として、ベルトタイプの濾布２１，アッパーシェル２２及びロアーシェル２３を備える。アッパーシェル２２とロアーシェル２３は、例えば円筒の箱状にそれぞれ形成し、互いの開口部同士が対向する向きで上下に配置している。アッパーシェル２２とロアーシェル２３は、後述するスラッジ回収工程、及び液浄化（フイルター）工程と脱液工程において濾布２１を挟持し、耐圧性を有するシェル（濾過及び脱液のプロセス空間）を形成する。アッパーシェル２２とロアーシェル２３は、夫々、例えば複数の円筒の箱状の部材を配管などの流路で連通させた構成としてもよい。このとき複数の円筒の箱状の部材を直列に配列するのが好ましい。

【0010】

濾布２１で仕切られたアッパーシェル２２は、スラッジを含む液体（以下、ダーティー液）を導入する一次側室を形成し、ロアーシェル２３は、濾布２１を通過した液体（以下、濾液）を受ける二次側室を形成している。濾布２１は、その表面でスラッジを捕捉する。アッパーシェル２２とロアーシェル２３は、例えば金属で形成する。液体に対する耐食性を有する金属以外の材料で形成してもよい。

【0011】

ベルトタイプの濾布２１は、駆動ローラー２４および従動ローラー２５に巻き掛けた無端ベルトである。無端ベルトの濾布２１は、継ぎ目なしのエンドレスの移動式ベルト（濾過ベルト）が好ましい。ベルト駆動機構の一例であるベルトモーター２６は、後述する排出工程において駆動ローラー２４を回転させ、濾布２１を図中矢印方向に移動させる。濾布２１の材質は、例えば、編布、織布、織布、ナイロン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、その他の耐薬品性の材質の合成繊維等を使用できる。

【0012】

アッパーシェル２２とロアーシェル２３は、濾布２１を挟んで互いに対向するフランジ部を外周に有し、エアーシリンダー３のピストンロッド３１をアッパーシェル２２のフランジ部の上面に接続する。昇降機構の一例であるエアーシリンダー３は、例えばアッパーシェル２２の上面に配置する。各エアーシリンダー３のシリンダー部には、圧縮エアー供給ライン３２を接続する。圧縮エアー供給ライン３２は、ホース又は配管等で構成し、その先端に例えば工場エアー源（０．４５ＭＰａ以上）に接続するカプラー３３、仕切弁３６、圧縮エアーの圧力を高める増圧弁３５を設ける。工場エアー源（０．４５ＭＰａ以上）は、圧縮エアー供給源の一例である。圧縮エアー供給源の他の一例は、コンプレッサーである。

【0013】

圧縮エアー供給ライン３２には、エアーシリンダー自動弁３４としての三方弁を設ける。エアーシリンダー３は、エアーシリンダー自動弁３４の切り替えによってピストンロッド３１を伸び／縮めし、アッパーシェル２２を上下に昇降可能になっている。一方、ロアーシェル２３は、位置を固定して濾布２１を下方から支持する。増圧弁３５は、ピストンロッド３１の押圧力を高め、濾布２１を挟持したアッパーシェル２２とロアーシェル２３の間からの液漏れを防ぐ。エアーシリンダー自動弁３４と増圧弁３５の間にエアフィルター３７を設けるのが好ましい。アッパーシェル２２及びロアーシェル２３は、接触面にパッキン（不図示）を設ける。

【0014】

アッパーシェル２２は、ダーティー液を導入する通流口４を例えば側壁又は上部に形成し、ダーティー液導入ライン４１を接続する。ダーティー液導入ライン４１は、配管及びホース４５等で構成し、その先端に吸引ノズル４２を連結する。吸引ノズル４２は、液体を貯留するタンク４３内に挿入する例えば樹脂製透明パイプである。吸引ノズル４２は、タンク４３の深さに応じて長さを変更可能な継ぎ足し式にするのが好ましい。勿論、吸引ノズル４２は、液体を吸引する開口を有していればその形状が限定されることはない。ダーティー液導入ライン４１には、ダーティー液入口弁４４、ホース４５，４６を設ける。ダーティー液入口弁４４は、仕切弁である。ホース４５は、その可動範囲内で吸引ノズル４２を移動可能にする。ホース４６は、アッパーシェル２２を上下に移動可能にする。

【0015】

タンク４３内の液体Ｌは、スラッジＳを含む。液体Ｌは、例えば、水性クーラント液／重油などである。その他の液体であってもよい。水性クーラント液は、スラッジＳとして微細な切粉、スラッジを含む。重油は、スラッジＳとして例えば錆などを含む。スラッジＳは、タンク底部に堆積、液中間、又は、液上面に浮遊している場合がある。

【0016】

液体Ｌが水溶性クーラント液の場合、濾布２１の処理能力は、５０Ｌ／ｍｉｎ～２００Ｌ／ｍｉｎのものを使用する。重油の場合、濾布２１の処理能力は、１５０Ｌ／ｍｉｎ～６００Ｌ／ｍｉｎのものを使用する。

【0017】

ロアーシェル２３は、濾液を回収する通流口５を例えば底面に形成し、液体回収ラインのうち負圧を形成する液体吸入ライン５１を接続する。ロアーシェル２３の底面は、濾布２１を通過した濾液が通流口５に向かうように傾斜を設けている。液体吸入ライン５１は、配管等で構成し、バキュームポンプ６の吸入口に接続する。液体吸入ライン５１には、吸入弁５２を設ける。吸入弁５２は、仕切弁である。バキュームポンプ６の吐出口に接続した液体回収ライン５３も配管等で構成し、ホース５６を経由し、その先端に排出口５４を連結してタンク４３内の液中に浸漬させる。液体回収ライン５３には、出口弁５５とホース５６を設ける。出口弁５５は、仕切弁である。尚この際、ポンプ吐出圧でタレ受け１２への液の逆流を防ぐ為、逆止弁５０を付属する。

【0018】

さらに、バキュームポンプ６を迂回して液体吸入ライン５１と５３を接続する出口バイパスライン５７を設ける。出口バイパスライン５７は、配管等で構成し、さらに出口バイパス弁５８を設ける。出口バイパス弁５８は、自動弁である。この出口バイパスライン５７と出口バイパス弁５８は、後述する脱液工程で使用する。バキュームスイッチ５９は、ロアーシェル２３の内圧を検知するための圧力スイッチである。

【0019】

流速減衰整流管７は、アッパーシェル２２内に配置し、その基端側にバイパスライン７１を接続する。流速減衰整流管７は、アッパーシェル２２内を例えば水平方向に伸びる配管、又は長方形管などであり、液体の通流穴７２を管側周面の下方位置に複数形成している。通流穴７２は、管の長さ方向に間隔をあけて配列する。バイパスライン７１は、バキュームポンプ６の吸入口側の液体吸入ライン５１に接続する。すなわちバキュームポンプ６で吸引可能にする。バイパスライン７１は、配管等で構成し、バイパス弁７３、ホース７４を設ける。バイパス弁７３は、仕切弁である。ホース７４は、ダーティー液導入ライン４１と同様に、アッパーシェル２２を上下に移動可能にする。

【0020】

流速減衰整流管７の詳細について、図２を参照しながら説明する。流速減衰整流管７は、例えば円管又は長方形管である。管の基端側は、例えばエルボ継手７５を介してバイパスライン７１と接続し、管の先端側は閉止板７６で塞がれている。流速減衰整流管７は、管の長さ方向に複数の通流穴７２を形成し、アッパーシェル２２内の液体が管内に流入可能になっている。流速減衰整流管７は、アッパーシェル２２内の上部寄り水平に設置するのが好ましい。さらに、図示は省略するが流速減衰整流管７とダーティー液導入ライン４１の通流口４はアッパーシェル２２上部に配置する。

【0021】

通流穴７２は、スラッジＳがバイパスライン７１に流入しないよう下向きに形成する。更に管内へのスラッジＳの流入を抑えるため、流速減衰整流管７の開穴部は、ダーティー液導入ライン４１の口径よりも開口部合計面積を大きくして、管内の流速がダーティー液導入ライン４１の流速よりも小さくなるようにしている。より好ましくは、一つの通流穴７２を通過する液体の流速が、ダーティー液導入ライン４１を流れる液体の流速よりも小さくなるように、通流穴７２の大きさと数を設定する。通流穴７２の位置は適宜変更し得る。係る構成によって流速減衰整流管７は、管内へ流入する液の流速を減衰させ流れを整流して、スラッジＳが管内に侵入するのを抑えている。

【0022】

バキュームポンプ６の詳細について、図３を参照しながら説明する。バキュームポンプ６は、例えばスラリーバキュームポンプである。スラリーバキュームポンプは、例えば合成ゴムなどの弾性体で形成したインペラ６１を、吸入口６２と吐出口６３を形成したケーシング６４の内周面に密着するように配置している。そしてモーター（不図示）を駆動してインペラ６１を矢印の方向に回転すると、カム部６５で強制的に曲げられたインペラ６１が吸込口６２側で復帰するときにケーシング６４内に真空が発生し、自吸作用が発現する。これにより吸入口６２から液体及びスラッジを吸い込む。吸い込んだ液体及びスラッジは、回転するインペラ６１によって吐出口６３側に移送される。そしてカム部６５でインペラ６１が曲げられ、隣り合うインペラ６１間の容積が小さくなることによって液体が吐出口６３から加圧され排出する。このような送液が可能で、スラリーを噛み込んでも輸送可能なスラリーバキュームポンプを使用が好ましい。

【0023】

説明を図１に戻すと、アッパーシェル２２は、脱液用の圧縮エアーを導入する通流口８を例えば上面に形成し、圧縮エアー供給ライン８１を接続する。圧縮エアー供給ライン８１は、ホースで構成し、エアー源のカプラー３３と接続する。すなわち、圧縮エアー供給手段の一例である。図の例では、カプラー３３から仕切弁３６、増圧弁３５を経由したラインを分岐して、一方を脱液用のラインとし、他方をエアーシリンダー駆動用のラインとしている。脱液用の圧縮エアー供給ライン８１には、脱液自動弁８２とレギュレーター８３を設ける。脱液自動弁８２は、自動で開閉可能な仕切弁である。レギュレーター８３は、脱液用の圧縮エアーの圧力を調整する。さらに脱液自動弁８２とレギュレーター８３の間で分岐させた圧縮エアー供給ラインにスラッジ剥離弁８５を設ける。スラッジ剥離弁８５は、例えば自動で開閉可能な仕切弁である。スラッジ剥離弁８５からの圧縮エアー供給ラインは、ロアーシェル２３に接続し、スラッジ剥離用の圧縮エアーを供給する。

【0024】

さらにアッパーシェル２２には、圧力スイッチ８４を設ける。圧力スイッチ８４は、アッパーシェル２２内の圧力を検出するセンサーでシリンダー３の押し力により、アッパーシェル２２内部の脱液、液浄化工程時の反力に因るアッパーシェル２２からの液漏れの発生を防止し、脱液自動弁８２を自動的にＯＦＦ信号で閉じたりバキュームポンプ６をＯＦＦにする。

【0025】

濾過器２を収容する筐体１０は、後述する排出工程においてスラッジＳを排出する排出口１１、洗浄工程において洗浄液を受けるタレ受け１２を底部側に形成している。排出口１１から排出されるスラッジＳは、例えばスラッジ台車Ｂで受ける。筐体１０内に配置したブラシ又はエアーブロー１３と洗浄液ノズル１４は、濾布２１を洗浄する洗浄手段の一例を構成する。ブラシ又はエアーブロー１３は、濾布２１を矢印方向に移動させたときに、濾布２１が下向きに反転する位置に配置し、濾布表面に付着したスラッジＳを掻き落とす。

【0026】

ベルト洗浄ノズル１４は、ブラシ又はエアーブロー１３よりも濾布移動方向の下流側であって、濾布２１の裏面側に洗浄液を噴射可能な位置に配置する。ベルト洗浄ノズル１４には洗浄液供給ライン１５を接続する。洗浄液供給ライン１５は、配管等で構成し、バキュームポンプ６の吐出側の液体回収ライン５３に接続する。洗浄液供給ライン１５には、洗浄自動弁１６を設ける。洗浄自動弁１６は、自動で開閉可能な仕切弁である。洗浄自動弁１６の手前に流量調節弁１９を設けるのが好ましい。さらにダーティー液導入ライン４１とバイパスライン７１とを直接接続するラインに洗浄液吸入弁１７を設ける。洗浄液吸入弁１７は、仕切弁である。これらの構成により、後述する濾布洗浄工程においてタンク４３内の液体Ｌを、濾過器２を経由しないでバキュームポンプ６で吸引し、出口弁５５を閉じて、洗浄液としてベルト洗浄ノズル１４から噴射可能にする。

【0027】

液中スラッジ回収脱液装置１は、装置の移動を容易にするため台車１８に搭載する。液中スラッジ回収脱液装置１を他の作業場所へ車移動する場合は、電源用の発電機と、圧縮工場エアー源の代わりになるコンプレッサーを別途用意する。

【0028】

続いて、図４～図１２を参照しながら、スラッジ回収工程－液浄化（フイルタ機能）工程―脱液工程－排出工程を実行する液中スラッジ回収脱液装置１の動作を説明する。図４は、スラッジ回収工程のフローチャートであり、図５は、そのときの装置の状態を模式的に示す。図６は、液浄化（フイルター機能）工程のフローチャートであり、図７は、そのときの装置の状態を模式的に示す。図８は、脱液工程のフローチャートであり、図９と図１０は、そのときの装置の状態を模式的に示す。図１１は、スラッジ排出・濾布洗浄工程のフローチャートであり、図１２は、そのときの装置の状態を模式的に示す。なお、図５，図７，図９、図１０、図１２は、“開”のバルブは白抜きにし、“閉”のバルブは黒塗りにしている。

【0029】

（スラッジ回収工程）
工程は、図４に示すようにアッパーシェル２２が下降している状態から開始する（ステップＳ１０）。そしてステップＳ１１において、ダーティー液入口弁４４、吸入弁５２、出口弁５５、及びバイパス弁７３を“開”、バキュームポンプ６を“ＯＮ”にする。これにより、タンク４３内のスラッジＳを含む液体Ｌを吸引ノズル４２で汲み上げ、ダーティー液導入ライン４１を経由してアッパーシェル２２内に導入する。吸引ノズル４２は、例えば作業員が手に持って、スラッジＳが堆積しているタンク底部から液体Ｌを汲み上げるようにする。

【0030】

アッパーシェル２２内に導入したダーティー液は、濾布２１を通過する際にスラッジＳが捕捉され、濾液としてロアーシェル２３に流入し、バキュームポンプ６，液体吸入ライン５１，液体回収ライン５３を経由してタンク４３に回収する（図５参照）。タンク４３に回収する際、排出口５４から例えば噴射させて排出する。この濾布２１を通過する液流れと並行して、アッパーシェル２２内では、流速減衰整流管７を介してバイパスライン７１に液体が流入し、バキュームポンプ６，液体吸入ライン５１，液体回収ライン５３を経由してタンク４３に戻される。

【0031】

すなわち、スラッジ回収工程の初期は、濾布２１上のスラッジＳの堆積量が少なく、吸引ノズル４２から汲み上げる流量が維持されるが、スラッジＳの堆積量が多くなってくると圧力損失が大きくなってアッパーシェル２２の内圧が上昇し、吸引ノズル４２から汲み上げる流量が低下する。この問題の解決策としてバイパスライン７１を設ける。バイパスライン７１を設けると、スラッジＳの堆積により液が濾布２１を通過し難くなっても、その分、バイパスライン７１を流れる液の流量が増え、結果としてバキュームポンプ６が吸引する液の流量を略一定に保つことができる。しかも、流速減衰整流管７を設けたことでスラッジＳがバイパスライン７１に流れ込むのを抑えることができ、アッパーシェル２２内へのスラッジＳの導入効率を高めることができる。

【0032】

但し、濾布２１上のスラッジＳの厚みが所定量、例えば２０ｍｍ～１００ｍｍを超えると、その後の脱液に長時間を要してしまう。これを防ぐために、スラッジＳの厚みが所定量に到達する時間を「回収工程時間」として回収タイマーに設定しておく。そして図４のステップＳ１２において回収工程時間がタイムアップすると、スラッジ回収工程を終了させる。

【0033】

（液浄化工程）
スラッジ回収工程―スラッジ脱液工程―排出工程を繰り返し、タンク４３内堆積スラッジの回収を終了すると、最後の仕上げとして、液その物、液面上面に浮遊し、回収出来なかった液中スラッジ回収工程（液浄化）を行いタンク４３内全てのスラッジ除去を行う。 この工程は、図６に示すようにアッパーシェル２２が下降している状態から開始する（ステップＳ２０）。そしてステップＳ２１において、ダーティー液入口弁４４、吸入弁５２、出口弁５５、を”開“とし、この工程ではバイパス弁７３を“閉”とし、バキュームポンプ６を“ＯＮ”にする。これにより、タンク４３内液中間及び液上面のスラッジＳを含む液体Ｌを吸引ノズル４２で汲み上げ、ダーティー液導入ライン４１を経由してアッパーシェル２２内入する。吸引ノズル４２は、例えば作業員が手に持って、スラッジＳが浮遊している液中間、液上面のスラッジＳを液体Ｌと共に汲み上げるようにする。この工程では、アッパーシェル２２内圧上昇検知圧力スイッチ８４の検知でスラッジ脱液工程―排出工程で終了の工程を繰り返し、ある時間内でもアッパーシェル２２内圧検知圧力スイッチ８４の上昇が発生しない場合、又はサンプル液採取でこの工程を終了する。

【0034】

尚この（液浄化工程）では、異物だけでなく異液、例えば切削液では機械加工で混入してくる潤滑油が切削液を腐敗させるバクテリアの繁殖源となるのを防ぐ目的で、分別回収する為、本装置の出口回路に油水分離タンク（比重分離タンク）を設ける。また（重油浄化工程）ではタンク底部に水が異液として堆積しているのを浄化する為、タンク底部から吸引した液を分別回収する為、本装置の出口回路に油水分離タンク（伝導率分離タンク）を設ける。こうして、スラッジ（固形物）だけでなく（異液体）と全ての異物を回収できる。以下、図１３及び図１４を参照しながら、比重分離の好ましい一例を説明する。

【0035】

図１３は、タンク４３内に切削液と潤滑油（すなわち液体Ｌと油）が含まれる場合に、比重差（液体Ｌ＞油）を利用して潤滑油を分離回収する比重分離タンク１００の装置構成を示す。比重分離タンク１００は、吐出弁５５より下流の液体回収ライン５３に接続する。作業員は、タンク４３の液面上部側にある潤滑油を吸引ノズル４２で汲み上げるようにする。比重分離タンク１００内は、仕切り壁１０１によって第１の液室１０２と第２の液室１０３に区画している。仕切り壁１０１は、タンク４３底面との間に空間を設けている。従って、比重の大きい切削液は仕切り壁１０１下端を越えて第２の液室１０３に流入するが、比重の小さい潤滑油は第１の液室１０２の上部側に堆積する。第２の液室１０３に流入した切削液は、液回収管１０４の下部及び上部から流入し、オーバーフローしてタンク４３に回収する。一方、潤滑油は、第１の液室１０２の上部に設けた液排出ノズル１０５からオーバーフローして回収タンク１０６に回収する。

【0036】

図１４は、タンク４３内に重油と水分（すなわち液体Ｌと水分）が含まれる場合に、比重差（液体Ｌ＜水分）を利用して水分を分離回収する比重分離タンク２００の装置構成を示す。比重分離タンク２００は、吐出弁５５より上流の液体回収ライン５３に接続する。作業員は、タンク４３の底部側にある水分を吸引ノズル４２で汲み上げるようにする。比重分離タンク２００内は、仕切り壁２０１を設けてスラッジが流入しても捕捉できるようにするのが好ましい。重油と水分は、比重分離タンク２００内で２層に分かれ、比重の小さい重油は、タンク上部の液排出口２０２からオーバーフローしてタンク４３に回収する。一方、比重の大きい水分は、比重分離タンク２００内の底部に蓄積していく。液面検出スイッチ２０３は、重油と水の伝導率の違いを利用して比重分離タンク２００内の水分と重油の層の境界面（水の液面或いは重油の液面）を検出する。そして、水分が所定量蓄積したら自動バルブ２０４を開いて回収タンク２０５に回収する。

【0037】

（スラッジ脱液工程）
工程は、図８に示すようにアッパーシェル２２が下降している状態から開始する（ステップＳ３０）。そしてステップＳ３１において、バキュームポンプ６を“ＯＮ”、吸入弁５２、出口弁５５及び脱液自動弁８２を“開”とする。これにより、バキュームポンプ６による吸引と、アッパーシェル２２内に導入した圧縮エアーによる加圧の両方で、濾布２１上のスラッジＳの脱液を行う（図９参照）。脱液によりロアーシェル２３で受けた液は、バキュームポンプ６，液体吸入ライン５１，液体回収ライン５３を経由してタンク４３に回収する。

【0038】

この工程をスタートすると短時間でロアーシェル２３内圧検知のバキュームスイッチ５９の負圧が上昇する。一定時間この工程を行うと、濾布２１上のスラッジＳがほぼ脱液され、スラッジＳの層を気体が抜けるようになり、アッパーシェル２２内の液が脱液され、バキュームスイッチ５９の負圧が低下するのを検知する（ステップＳ３２）。この検知で「脱液工程時間」を設定した脱液タイマーをスタートさせる（ステップＳ３３）さらに、バキュームポンプ６を停止、同時に出口バイパス自動弁５８”開“で脱液エアーを液体回収ライン５３に排出する（ステップＳ３４）。この動作でバキュームポンプ６の空運転を防ぎポンプ寿命アップを図り、又確実なスラッジ脱液工程が行われてこの工程を終了する（ステップＳ３５）。

【0039】

（スラッジ排出・濾布洗浄工程）
工程は図１１に示すように、アッパーシェル２内を大気圧になるようダーティー液入口弁４４を”開“とし、スラッジ排出・濾布洗浄工程を開始する。開始後一定時間（例えば、所定の数秒間）、スラッジ剥離弁８５を開き、ロアーシェル２３内に圧縮エアーを送り、脱液工程によってロアーシェル２３上部の濾布支持部（例えば、金網）の上面に張り付いた濾布２１を剥がす（ステップＳ４０）。これにより濾布２１移動時の負荷を減らし、さらにアッパーシェル２の側面の周囲壁に張り付いたスラッジも剥離させ、アッパーシェル２上昇時にスラッジが容易に濾布２１上に落下するようにする。スラッジ剥離タイマーのタイムアウトによりスラッジ剥離弁８５を閉じた後（ステップＳ４１）、エアーシリンダー自動弁３４である三方弁を切り替え、エアーシリンダー３を駆動し、アッパーシェル２を上昇させる（ステップＳ４２）。そしてステップＳ４３において、洗浄液吸入弁１７を“開”、バキュームポンプ６、ベルト洗浄自動弁１６”開“，ベルトモーター２６をそれぞれ“ＯＮ”にする。さらに、濾布２１の移動量を時間で設定した濾布移動タイマーをスタートさせる。これにより、濾布２１を回動させ、駆動ローラー２４で濾布２１が反転するときにスラッジＳが落下して排出口１１から排出される（図１１）。排出されたスラッジＳはスラッジ台車Ｂに回収する。

【0040】

スラッジＳを排出した濾布２１は、ブラシ又はエアーブロー１３によって表面に付着しているスラッジＳが掻き落とされる。そしてベルト洗浄ノズル１４から噴射する液で洗浄（逆先）される。この濾布２１の洗浄は、濾布移動タイマーの設定時間の間、継続する。洗浄後の液は、筐体１０のタレ受け１２で受け、液体回収ライン５３を経由してタンク４３に戻す。

【0041】

そしてステップＳ４４において、濾布移動タイマーがタイムアップし、濾布２１が所定の位置まで移動し、スラッジ排出・濾布洗浄工程を終了させる。タンク４３内にスラッジＳが無くなるまでスラッジ回収工程－液浄化工程―脱液工程－排出・洗浄工程を繰り返すのが好ましい。

【0042】

なお、タンク４３内の液中に浮遊するスラッジＳを吸引ノズル４３で吸引する場合、タンク底部から吸引するよりもポンプ吸引量が少ないので、バイパスライン７１のバイパス弁７３を閉じて行ってもよい。

【0043】

液中スラッジ回収脱液装置１は、手動と自動運転の組合わせにより、作業者の取り扱い不便を感じさせない方式とすることが望ましい。全自動運転方式も可能であるがコスト面も考慮して、一部手動操作と自動運転方式が好適である。

【0044】

上述の液中スラッジ回収脱液装置１によれば、アッパーシェル２２内に流速減衰整流管７を配置すると共に、バイパスライン７１を通じてバキュームポンプ６で吸引可能な構成としたことにより、スラッジ回収工程における流量の低下を抑え、液中スラッジ回収脱液装置装置１の処理効率を向上させることができる。

【0045】

すなわち、タンク４３が例えば切削液タンクの場合、機械加工稼働時間と共に微細切粉がタンク底に堆積し、切削液の腐敗、送液ポンプの詰まりによる送液不良、切粉堆積による冷却液の液量減少など、様々なトラブルが発生する原因となる。また、タンク４３が例えば非常用電源発電機用の重油タンクの場合、長時間の保管で重油とスラッジが分離してタンク底に堆積し、非常時に発電機を運転する際、配管詰まりや送液ポンプの詰まりなどトラブルの原因となる。この様なトラブルを防ぐ為、定期的にタンク４３からスラッジを回収、脱液することが望まれている。

【0046】

しかしながら、スラッジを除去するためにタンク４３の液を抜いて清掃するのは容易ではなく、専門の清掃業者に有償で依頼すると、清掃のインターバルが長くなり、トラブル発生の確立が高くなってしまう。そのため、流量が低下するのを防ぎ、スラッジの回収効率を向上させた液中スラッジ回収脱液装置１を具現化したことの効果は大きい。

【0047】

以上、本実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0048】

１ 液中スラッジ回収脱液装置
１３ ブラシ又はエアーブロー
１４ ベルト洗浄ノズル
２ 濾過器
２１ 濾布
２２ アッパーシェル
２３ ロアーシェル
４１ ダーティー液導入ライン
４２ 吸引ノズル
４３ タンク
５１，５３ 液体回収ライン
６ バキュームポンプ
７ 流速減衰整流管
７１ バイパスライン
８１ 脱液用の圧縮エアー供給ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】