特開 2023-163382 液体の濾過再生装置

(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】P2023163382

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】液体の濾過再生装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 24/46 20060101AFI20231102BHJP

   B01D 33/06 20060101ALI20231102BHJP

   B01D 39/12 20060101ALI20231102BHJP

   B01D 39/20 20060101ALI20231102BHJP

   B03C 1/00 20060101ALI20231102BHJP

   B03C 1/247 20060101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

B01D33/36

B01D33/06 A

B01D33/06 B

B01D39/12

B01D39/20 A

B03C1/00 B

B03C1/247

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022074265

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】593107362

【氏名又は名称】株式会社ジェイピーシー

(74)【代理人】

【識別番号】100113664

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 正往

(74)【代理人】

【識別番号】100149320

【弁理士】

【氏名又は名称】井川 浩文

(74)【代理人】

【識別番号】110001324

【氏名又は名称】特許業務法人ＳＡＮＳＵＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澤井 元次

【テーマコード（参考）】

4D019

4D116

【Ｆターム（参考）】

4D019AA03

4D019BA02

4D019BB02

4D019BB09

4D019CA03

4D019CB04

4D019CB09

4D116BB14

4D116BC23

4D116BC44

4D116BC48

4D116BC51

4D116BC75

4D116DD05

4D116EE04

4D116EE07

4D116FF07B

4D116FF12B

4D116FF17B

4D116GG02

4D116KK06

4D116QA06C

4D116QA06D

4D116QA06E

4D116QA12C

4D116QA12F

4D116QA16C

4D116QA16E

4D116QA16G

4D116QA28C

4D116QA28D

4D116QA28F

4D116QA55C

4D116QA55D

4D116QA55F

4D116QB31

4D116QC04A

4D116QC04B

4D116QC08A

4D116QC22A

4D116QC22B

4D116QC34B

4D116QC38A

4D116QC50B

4D116RR01

4D116RR04

4D116RR23

4D116RR30

4D116UU20

4D116VV30

(57)【要約】

【課題】 単一の濾材を使用しつつ、濾過方式によって連続的に磁性体および非磁性体が混合するスラッジを除去し得る液体の再生装置を提供する。
【解決手段】 濾材によって円筒状に形成され、被処理液体に浸漬されつつ円筒軸を中心に回転駆動されている濾過ドラムと、濾過ドラムの内部から濾過後の再生液体を吸引する吸引手段と、適宜な磁力を有して濾過ドラムにより除去された磁性体を磁着可能とし、かつ濾過ドラムの円筒状の外周表面に対して適宜間隔を保持しつつ移動可能な磁着手段と、磁着手段から磁着物を剥離する剥離手段とを備える。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性体を含む被処理液体を濾過して再生するための装置であって、
濾材によって円筒状に形成され、被処理液体に浸漬されつつ円筒軸を中心に回転駆動されている濾過ドラムと、
該濾過ドラムの内部から濾過後の再生液体を吸引する吸引手段と、
適宜な磁力を有して前記濾過ドラムにより除去された磁性体を磁着可能とし、かつ前記濾過ドラムの円筒状の外周表面に対して適宜間隔を保持しつつ移動可能な磁着手段と、
該磁着手段から磁着物を剥離する剥離手段と
を備えることを特徴とする液体の濾過再生装置。

【請求項2】

前記磁着手段は、円筒状または円柱状のマグネットドラムまたはマグネットローラであり、これらのマグネットドラムまたはマグネットローラは、前記濾過ドラムの軸線と平行な軸によって回転駆動されたものである請求項１に記載の液体の濾過再生装置。

【請求項3】

前記マグネットドラムまたはマグネットローラの母線の長さは、前記濾過ドラムの母線の長さと同一またはそれ以上に設けられており、これらの外部表面と前記濾過ドラムの円筒状の外周表面との間に適宜間隔が維持されるように中心軸が設定されている請求項２に記載の液体の濾過再生装置。

【請求項4】

前記濾過ドラムの濾材は、所定の目開き寸法による金属メッシュ、所定の孔径によるパンチングメタル、もしくは所定間隔のスリットを形成してなるウェッジワイヤースクリーンの中から選択される材料によるもの、またはこれらの中から選択された二種以上の材料を積層したものである請求項１ないし３のいずれかに記載の液体の濾過再生装置。

【請求項5】

前記濾材が金属メッシュ、パンチングメタルもしくはウェッジワイヤースクリーンのうち同種の材料を積層した積層体であって、その最外層の材料は、目開き寸法、孔径または間隔が最も小さい種類となるものを選択し、その内側に積層される材料は、目開き寸法、孔径または間隔が、最外層から徐々に大きくなるものを選択して積層されたものである請求項４に記載の液体の濾過再生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体の濾過再生装置に関し、特に、磁性体と非磁性体とが混在するスラッジを被処理液体から除去し、液体を再生する装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に液体の濾過装置にあっては、濾材を通過させることにより不要なスラッジを液体から分離する構造であるが、濾材にスラッジが堆積すると、濾過処理能力が低下するため、濾材を順次（間欠的に）移動させるように構成したものが開発されていた（特許文献１参照）。なお、この技術は、被処理液体が容易に濾材を通過するように、濾材通過後の再生液体をバキューム装置で吸引するものであった。

【0003】

ところが、再生液体を収容するタンクはバキューム装置に接続されて再生液体を吸引するものであり、このタンクの一部に濾材を装着して被処理液体の濾材通過を誘導するものであるが、濾材を順次（間欠的に）移動させる際、タンクと濾材との間に隙間が生じ、被処理液体が濾材を通過せずに再生液体側に吸引される（リークする）ことがあった。

【0004】

また、濾材を使用する場合においても、粒径の異なるスラッジを単一の濾材によって濾過させることができないという問題点があることから、大きい粒径のスラッジを濾材によって濾過した後、粒径の小さいスラッジに対しては、凝集剤を使用して凝集させたうえ、固液分離することにより液体を再生する技術も開発されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６０－１９０２１０号公報

【特許文献2】特開２００１－３１４７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前掲の特許文献２に開示される技術は、粒径の異なるスラッジを二段階で除去して液体を再生させるものであるところ、そのための工程が複雑となり、また、二種類の除去装置を必要とするため、装置全体が高価にならざるを得なかった。また、特許文献１に開示される技術は、濾材に堆積されるスラッジの状態が把握されることなく濾材を移動させるため、濾材に対するスラッジの堆積状況による濾過処理能力の変化が考慮されていなかった。

【0007】

なお、一般的に磁性体によるスラッジの除去においては、マグネット等を利用して磁性体スラッジを磁着することが周知であるが、磁性体のスラッジに混入する非磁性体スラッジの除去に際しては、別途上述の濾過方式が採用すべき必要性があった。そして、濾過方式の場合には、濾材を洗浄する必要があり、その洗浄に手間が掛かるうえ、装置の運転を中断させなければならなかった。

【0008】

本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、単一の濾材を使用しつつ、濾過方式によって連続的に磁性体および非磁性体が混合するスラッジを除去し得る液体の再生装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

そこで、本発明は、磁性体を含む被処理液体を濾過して再生するための装置であって、濾材によって円筒状に形成され、被処理液体に浸漬されつつ円筒軸を中心に回転駆動されている濾過ドラムと、該濾過ドラムの内部から濾過後の再生液体を吸引する吸引手段と、適宜な磁力を有して前記濾過ドラムにより除去された磁性体を磁着可能とし、かつ前記濾過ドラムの円筒状の外周表面に対して適宜間隔を保持しつつ移動可能な磁着手段と、該磁着手段から磁着物を剥離する剥離手段とを備えることを特徴とする。

【0010】

上記のような構成の液体の濾過再生装置によれば、被処理液体は、濾過ドラムの内部に作用する吸引力により濾過ドラム表面の濾材を通過することから、濾材を通過した液体をもって再生液体として取り出すことができる。このとき、濾過ドラムは、被処理液体に浸漬された状態で回転するものであるため、濾過ドラムを構成する濾材の表面には、粒径の異なる各種のスラッジが堆積することとなる。ここで、磁着手段は、濾過ドラムとの間で適宜間隔が一定に保持されて移動することから、濾材表面にスラッジが堆積されていない状態では当該間隙は維持される。ところが、濾材表面にスラッジが堆積されると、スラッジの肉厚（堆積量）の増大に伴って、スラッジ表面と磁着手段の表面とが接近し、磁着手段との間隔が実質的には縮小することとなる。そのためスラッジ表面が磁着手段に十分接近するとき、磁着手段の磁着力がスラッジに作用し得る状態となり、そのタイミングにおいて、当該磁着手段がスラッジの磁性体を吸着させるように作用する。周知のとおり、磁性体に磁力が作用すると、他の磁性体にも磁力を伝播することから、堆積されていた層状のスラッジ全体に磁力を作用させることとなる。そして、磁着手段が吸着するスラッジには、磁性体のほかに非磁性体が含まれる状態であるが、磁性体に間に混入したこれらの非磁性体は、磁性体に磁力が伝播することによって抱き込まれた状態となり、磁性体の磁着により全体として磁着手段に磁着され、濾過ドラムから剥ぎ取られることとなる。剥ぎ取られた後の濾過ドラムはクリーニングされた状態となるから、濾過を継続することが可能となる。

【0011】

なお、磁着手段に磁着されたスラッジは、剥離手段によって剥離されることにより、排除され廃棄可能となる。また、磁着手段への磁着の際に、濾過ドラムの表面に堆積されたスラッジから非磁性体の一部が離脱したとしても、再び濾過ドラムによる濾過によって再度堆積され除去され得るものとなる。

【0012】

ここで、前記磁着手段については、円筒状または円柱状のマグネットドラムまたはマグネットローラで構成することができ、これらのマグネットドラムまたはマグネットローラは、前記濾過ドラムの軸線と平行な軸によって、回転駆動されるように構成することができる。

【0013】

このような構成の場合には、濾過ドラムと、マグネットドラムまたはマグネットローラ（以下、両者を合わせて「マグネットドラム等」と称する場合がある。）が、ともに平行な軸において回転駆動されることにより、両者の表面が最も接近する位置において、濾過ドラム表面に堆積するスラッジを磁着力により受け渡すことが可能となる。このときの表面の移動速度を同程度に調整することにより、濾過ドラム表面のスラッジを連続してマグネットドラム等に受け渡すこととなる。この表面の移動速度の調整は両者の回転速度の調整により行うことができるものである。なお、両者はともに円筒状（または一方が円柱状）であるため、回転によって、最も表面が接近する位置における間隔は変化しないことから、両者の回転軸の位置の調整により、両者間に保持される間隔を設定することができる。

【0014】

そこで、前記マグネットドラム等を形成する円筒形または円柱形の母線の長さについては、前記濾過ドラムの母線の長さと同一またはそれ以上に設けられる構成とすることができ、これらの外部表面と前記濾過ドラムの円筒状の外周表面との間に適宜間隔が維持されるように中心軸が設定されるものとすることができる。

【0015】

上記構成の場合には、マグネットドラム等の母線が濾過ドラムの母線に対して少なくとも同じ長さに構成されているので、濾過ドラムの表面に堆積するスラッジの全体に磁着力を作用させることができる。このとき、両者の中心軸は予め定めた軸間距離に設定することにより、濾過ドラムの表面とマグネットドラム等の表面との間に適宜間隔を保持させることができ、適宜な状態において磁着力を作用させて堆積したスラッジを受け渡すことが可能となる。

【0016】

なお、前記濾過ドラムの濾材としては、金属メッシュ、パンチングメタルまたはウェッジワイヤースクリーンによって構成することができるが、一層で構成する場合のほか、複数の同一または異なる種類の材料を積層してもよい。積層する場合には、所定の目開き寸法による金属メッシュ、所定の孔径によるパンチングメタル、もしくは所定の間隔のウェッジワイヤースクリーンの中から同種または異種の材料を適宜選択して積層したもの（積層体）とすることができる。そして、前記濾材が、積層体である場合において、積層する際の最外層の材料としては、金属メッシュ、パンチングメタルもしくはウェッジワイヤースクリーンは、目開き寸法、孔径または間隔が最も小さい種類となるものを選択し、その内側に積層される材料は、目開き寸法孔径または間隔が、最外層から徐々に大きくなるものを選択して積層されたものとすることができる。

【0017】

このように、金属メッシュ、パンチングメタルまたはウェッジワイヤースクリーンによって濾過ドラムを構成することにより、濾材としての効果を発揮させることができるうえ、積層体とすることにより適度な強度を得ることもできる。また、目開き寸法、孔径または間隔が同じものを積層する場合には液体の流動経路を確保するために積層状態のズレを配慮しなければならないが、これらを異ならせることにより、容易に液体の流動経路を確保し得ることとなる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、単一の濾材を使用しつつ、濾過方式によって磁性体および非磁性体が混合するスラッジを濾材の表面に堆積させ、濾過ドラムの内部に再生液体を供給することができる。他方、濾材の表面に堆積した磁性体および非磁性体の混合スラッジは、磁性体を磁着させて濾過ドラムから剥離させる際に、非磁性体が磁性体に抱き込まれる状態で一体的に除去し得るものとなる。そして、濾過ドラムからスラッジが剥離されると、その後の濾過ドラムはそのまま濾過に供することができ、装置を継続的に運転させることができる。なお、仮に混合スラッジから非磁性体の一部が離脱した場合であっても再度濾過ドラムによって捕捉されるから、最終的には被処理液体から除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】濾過装置全体における液体の循環経路を示す説明図である。

【図2】液体の濾過再生装置に係る実施形態を示す説明図である。

【図3】（ａ）は濾過ドラム、マグネットドラムおよびその周辺を示す説明図であり、（ｂ）は回転駆動力の伝達を示す説明図である。

【図4】（ａ）は濾過ドラムの濾材による濾過状態を示す説明図であり、（ｂ）は各ドラムの状態を示す説明図である。

【図5】スラッジの堆積状態および磁着状態を示す説明図である。

【図6】スラッジの回収状態を示す説明図である。

【図7】実施形態の変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜全体構成＞
本発明の実施形態を説明する前に、濾過装置の全体構成を示しつつ液体の循環経路について、一例をもって説明する。図１は、液体の循環経路の例を示す図である。例示の循環経路は、この図に示されているように、被処理液体Ｘは、処理前タンク１に貯液され、ポンプ１１によって再生タンク２に送液される。再生タンク２において、濾過装置３により濾過された再生液体Ｙは、ポンプ２１によって処理液タンク４に送液される。なお、処理液タンク４は処理前タンク１の近傍に設置しているが、これは循環経路に係る説明の便宜上であり、現実には、工作機械等の近傍に配置される場合がある。

【0021】

処理前タンク１および再生タンク２には、それぞれ液面センサ１２，２２が設置されており、両タンク１，２に貯液される液体Ｘ，Ｙの液量を計測しつつ送液量を調整することができるものとしている。処理前タンク１の液量は、液面センサ１２による液面状態に応じてポンプ１１の出力（周波数）を変化させることにより調整している。この種の処理前タンク１や液量調整機構は必須ではなく、適宜な量の被処理液体Ｘを再生タンク２に供給できるものであれば、これらを設けない構成とする場合もあり得る。他方、再生タンク２の液量は、液面センサ２２による液面状態に応じてポンプ２１の出力（周波数）を変化させることにより調整している。この場合におけるポンプ２１の出力調整のために、制御装置が設けられている。制御装置としては、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を使用することができ、このＰＬＣによってＰＩＤ制御を実行させる構成とすることができる。このような制御方法によれば、初期の液面センサ２２の入力値として、目標値（目標液量）との比較により、ポンプ２１に対する出力値を制御させるものとすることができる。当然のことながら制御方法については、これに限定されるものではない。なお、再生タンク２には、想定外の被処理液体Ｘの供給時に備えてオーバーフロー用の排液部２３が設けられ、想定外に液量が増大した場合に処理前タンク１に返送できるような構成を予備的に設けてもよく、上記制御に代えて、多少の被処理液体Ｘを供給しつつオーバーフローによって液面を一定にするように構成してもよい。液量制御の目的は、後述する濾過装置３による濾過の方式が、ドラムの内部に吸引圧力（負圧）を作用させる方式とするものであることから、当該ドラムが液中に浸漬する状態を確実に維持させ、空気の吸引を防止するためである。

【0022】

個々のポンプ１１，２１による送液圧力は、送液途上において圧力計１３，２４により計測され、送液状態がチェックされ、送液圧力の正常・異常を管理するものである。また、再生液体Ｙを吸引する循環経路上には、圧力スイッチ２５が設けられ、所定の吸引圧力の範囲でＯＮ・ＯＦＦを制御するものとしている。これは、濾過装置３に対する圧力（負圧）の異常による当該濾過装置の破損等を防止するためである。また、圧力スイッチ２５の上流側にはチェック弁２６を設けており、再生液体Ｙの逆流を防止させるようにしている。なお、これらの構成は、一例であって、本発明の濾過装置が上記のような全体構成においてのみ使用されることを意味するものではない。

【0023】

＜濾過再生装置＞
上記に例示した全体構成において、液体の濾過再生装置３は、再生タンク２に設置されるものである。図２は、再生タンク２における主要部分を示す図である。この図２に示すように、濾過再生装置３は、全体が被処理液体Ｘに浸漬された状態の濾過ドラム３１と、この濾過ドラム３１の中空内部に接続される排液部３２と、濾過ドラムから適宜な間隔を有して配置されたマグネットドラム（マグネットローラとしてもよい、以下同じ。）３３を有する構成となっている。そのため、マグネットドラム３３の一部は被処理液体Ｘの液中に没した状態に配置される状態となっている。なお、この再生タンク２に対する被処理液体Ｘの供給は、底部の供給部２７から供給されるものとしている。ただし、この供給部２７の位置は他の場所であってもよい。

【0024】

濾過ドラム３１は、円筒本体が無数の微細な貫通孔または微細な間隙によるスリットを有する濾材によって構成されており、この濾材の表面にスラッジを堆積するようになっている。従って、濾過ドラム３１の中空内部に浸透する液体はスラッジを含まない再生液体Ｙとなるものである。また、マグネットドラム３３は、濾過ドラム３１の表面（濾材表面）に堆積されたスラッジを磁着力により吸着するものであり、被処理液体Ｘに浸漬された位置でスラッジを吸着し、被処理液体Ｘの外方へ移動させることができる。また、マグネットドラム３３は部分的に被処理液体Ｘの液中に没した状態であるため、被処理液体Ｘに含まれるスラッジの一部は、直接的にマグネットドラム３３によって磁着され得るものである。

【0025】

マグネットドラム３３の近傍には、押圧用のゴムローラ３４が配設されており、マグネットドラム３３に磁着されたスラッジが被処理液体Ｘから脱した際に、スラッジに含まれる液体を排除するものである。特に、表面積の大きいスラッジの場合は、液体を多く含むことから、再利用可能な液体の不要な排出を抑制するものである。また、マグネットドラム３３の回転方向終端近傍にはスクレーパ３５が設けられ、一般的なマグネットドラム３３は、二重の円筒構造となっており、内側円筒に磁着材料（永久磁石等）が配置され、外側円筒が非磁性材料（ＳＵＳなど）で構成されるものとし、外側円筒のみが回転するようになっている。そして、内側円筒には、磁着領域（永久磁石が設置される領域）と非磁着領域（永久磁石の配置されない領域）とに区分されており、非磁着領域に移動したスラッジに対して磁着力が作用しないことから、容易にマグネットドラム３３から取り除くことができるものである。そこで、本実施形態においても、スクレーパ３５を非磁着領域に設置し、再生タンク２に落下しない状態でスラッジをマグネットドラム３３の表面から離脱させ、廃棄させることができるようになっている。

【0026】

また、マグネットドラム３３の近傍には、モータ３６が配置されており、このモータ３６の回転駆動力が、マグネットドラム３３と、その下方の濾過ドラム３１に伝達されるものとしており、両ドラム３１，３３がモータ３６の駆動力によって回転するように構成されている。なお、押圧用のゴムローラ３４は、回転駆動力は伝達されない従動ローラであり、マグネットドラム３３に対して付勢された状態で設けられ、当該マグネットドラム３３の表面に当接し、マグネットドラム３３の回転に応じた回転が可能となっている。また、マグネットドラム３３の表面にスラッジが磁着されているときは、そのスラッジの肉厚に応じて、付勢力に抗して軸の位置を後退し得るものとなっている。

【0027】

＜各部の詳細＞
図３（ａ）に示すように、濾過ドラム３１は、円筒本体３０Ａの両端にフランジ部３０Ｂ，３０Ｃを設け、この両フランジ部３０Ｂ，３０Ｃの中央に接続部３７を介して排液部３２ａ，３２ｂが設置されたものとなっている。また、濾過ドラム３１の円筒本体（濾過ドラムの表面）３０Ａは、金属メッシュ、パンチングメタルまたはウェッジワイヤースクリーンなどで構成することができ、この場合、これらを一層のみで使用するほか、同種または異種の材料を複数枚積層して使用することでき、これらの材料に設けられる複数の微細な貫通孔または微細な間隔とするスリットにより、当該円筒本体３０Ａを濾材として機能させるものである。排液部３２ａ，３２ｂをフランジ部３０Ｂ，３０Ｃに接続するための接続部３７は、Ｏリングやオイルシーリングなどを介在させつつ、ベアリングを内蔵するものであり、排液部３２ａ，３２ｂは固定された状態で、濾過ドラム３１のみを回転させることができるものとなっている。なお、図示を省略するが、濾過ドラム３１の両端に設置される排液部３２ａ，３２ｂは後に合流し、吸引ポンプによって送液されるものである。そのため、濾過ドラム３１の内部に流入する濾過後の再生液Ｙを吸引することができるとともに、濾過ドラム３１の外方に存在する被処理液体Ｘに対しても流入を誘導するように作用させるものである。

【0028】

マグネットドラム３３は、濾過ドラム３１の軸線方向と平行な軸線を有するものとしている。また、両者３１，３３はともに回転駆動されるものである。このとき、両者の軸線の位置を調整することにより、マグネットドラム３３の表面は、濾過ドラム３１の表面から適度な間隔を形成させることができるものとなり、その間隔は、軸線方向に均一に形成できることとなる。すなわち、両ドラム３１，３３の最も近い母線が相互に均一な間隔を保持し得ることとなるのである。なお、マグネットドラム３３は、一般的に使用される形態のものでよく、円筒表面に磁着力を発揮させるように構成さていればよい。例えば、円筒内部の内側において、磁着領域に永久磁石が適宜固定された構成とするものがある。なお、マグネットローラとする場合には、ローラ自体を磁石によって構成するものとしてもよい。

【0029】

また、押圧用のゴムローラ３４は、やはりマグネットドラム３３の軸線と平行な軸線によって設けられており、マグネットドラム３３に向かって付勢され、マグネットドラム３３の表面を押圧するものである。この押圧は、上述のように磁着されたスラッジを付勢力により挟持し、スラッジに含まれる液体を排除するものである。そのため、ゴムローラ３４の母線の長さも概ねマグネットドラム３３の母線と同等に設けられている。ただし、液体排除を目的とすることから、マグネットドラム３３よりも短尺であってもよく、複数のローラが適宜配置されるものとしてもよい。

【0030】

スクレーパ３５は、板状部材によって構成されるものであり、その基端側はマグネットドラム３３の表面に近接して配置されるものである。このスクレーパ３５は、マグネットドラム３３からスラッジを取り除くためのものであることから、マグネットドラム３３にスラッジの磁着が想定される範囲において、適度な幅寸法により構成されている。なお、スクレーパ３５によって取り除かれることにより、スラッジが濾過再生装置から外方へ排出可能な状態となるのである。

【0031】

ここで、上述の濾過ドラム３１に対するマグネットドラム３３の間隙は、後述のように、マグネットドラム３３によるスラッジの磁着のタイミングを調整するために形成されるものであるから、適宜調整可能となっている。そのためには例えば、図３（ｂ）に示すように、モータ３６の回転軸（モータ軸）３６ａに対しては全周をチェーンＣＨ１で構成した回転部としておき、マグネットドラム３３の回転軸３３ａには、このチェーンＣＨ１に歯合するスプロケットＳＰを装着し、さらに、濾過ドラムの３１のフランジ部３０Ｂ（または３０Ｃ）の全周には、マグネットドラム３３のスプロケットＳＰに歯合するチェーンＣＨ２を固定するような構成がある。

【0032】

このような構成の場合、モータ軸３６ａの回転により、チェーンＣＨ１からスプロケットＳＰに回転力が伝達され、さらに、このスプロケットＳＰから濾過ドラム３１のチェーンＣＨ２に回転力が伝達され得る。そして、濾過ドラム３１とマグネットドラム３３との間隙を調整する場合は、マグネットドラム３３の位置を変更するのであるが、そのスプロケットＳＰが、両側のチェーンＣＨ１，ＣＨ２に歯合できる範囲であれば、回転力の伝達に支障を来すことなく、スプロケットＳＰの位置（マグネットドラム３３の位置）を変更し得ることとなる。従って、中間に位置するスプロケットＳＰ（マグネットドラム３３の回転軸３３ａ）のみを移動すればよいものである。なお、この場合の回転軸３３ａの移動には、せりボルト等を使用することができる。また、各回転軸３３ａ，３６ａの位置の変更は、上記構成に限定されるものではなく、他の機構によるものであってもよい。

【0033】

＜磁性体と非磁性体の双方を除去するメカニズム＞
ところで、本発明による液体の濾過再生装置は、専ら工作機械における金属その他の磁性体を加工する際に使用されるクーラント液を再生するためのものである。特に、研削加工においては、研削された材料の一部（以下、研削屑と称する場合がある。）および砥石（セラミック砥石またはダイヤモンド砥石等）の一部（以下、砥粒と称する場合がある。）がクーラント液に混入することから、磁性体である研削屑と、非磁性体である砥粒とをまとめてスラッジとして除去することが要請される。

【0034】

そこで、図４～図６を参照しつつスラッジ除去のメカニズムを説明する。ここでは、金属メッシュによる濾材を使用する形態を例示して説明するが、他の材料による濾材を使用する場合も実質的に同様のメカニズムである。まず、図４（ａ）に示すように、濾材５となる濾過ドラムの円筒本体３０Ａは、異なる大きさの目開き寸法による２種類の金属メッシュ５１，５２を積層したもので構成されている。そして、外側の金属メッシュ５２が小さい目開き寸法としている。従って、この小さい目開き寸法による金属メッシュ５２が濾材５の目の大きさとなるものである。また、液体に対する吸引力は、円筒本体３０Ａの内側から作用するため、その吸引圧力は、大きい目開きの金属メッシュ５１の細孔を経由して、小さい目開きの金属メッシュ５２の細孔に集中することとなる。

【0035】

このような濾材５を使用して円筒本体３０Ａの内側から液体を吸引すると、磁性体ＳＬ１（図は枠のみ記載した歪な形状として記載）および非磁性体ＳＬ２（図は塗りつぶした円形として記載）は、徐々に濾材５に向かって引き寄せられ、濾材５の表面に付着して堆積し始めることとなる。このとき、磁性体ＳＬ１と非磁性体ＳＬ２とは区別なく不規則に堆積されることとなるため、非磁性体ＳＬ２は、磁性体ＳＬ１の間に存在するような状態となり得る。

【0036】

また、図４（ｂ）に示すように、既述のとおり濾過ドラム３１は、回転するものであるため、スラッジＳＬ（磁性体ＳＬ１および非磁性体ＳＬ２）が濾過ドラム３１の局所に偏って堆積することがなく、全体にわたってほぼ均等な状態で堆積されることとなる。濾過ドラム３１を回転させる意味はこの点にある。

【0037】

そして、濾過ドラム３１の表面に堆積したスラッジＳＬのうち磁性体ＳＬ１は、マグネットドラム３３に磁着されるのであるが、上述のように、濾過ドラム３１とマグネットドラム３３とは、適宜な間隔Ｃが保持されていることから、濾過ドラム３１に磁性体ＳＬ１が堆積した時点で直ちに磁着されるものではない。

【0038】

そこで、磁着の状態を図５に示す。なお、図５（ａ）は磁着が開始される当初の状態を示し、図５（ｂ）はマグネットドラムと濾過ドラムの近接位置を拡大した状態を示している。これらの図に示すように、適度な肉厚（堆積量）までスラッジＳＬが堆積することにより、マグネットドラム３３との間隙Ｃを実質的に縮小させることとなるため、その最外層（外周表面）が、マグネットドラム３３に接近するように変化する。この変化が徐々に大きくなり、間隙Ｃが実質的に大きく縮小するとき、磁性体ＳＬ１が、マグネットドラム３３の磁着力によって磁着されることとなるのである。

【0039】

このとき、まず、スラッジＳＬの一部がマグネットドラム３３に部分的に磁着されると、濾過ドラム３１の表面に堆積されるスラッジＳＬの肉厚全体に磁着力が作用し、スラッジＳＬを層状に剥ぎ取ることができる。周知のとおり、磁性体ＳＬ１に磁力が作用すると、当該磁性体ＳＬ１が磁力を伝播することとなるから、スラッジＳＬを構成する磁性体ＳＬ１が全体としてマグネットドラム３３に磁着することとなるのである。このとき、磁性体ＳＬ１と磁性体ＳＬ１との間に混入している非磁性体ＳＬ２は、磁着されるものではないが、磁力が伝播されて全体として磁着される磁性体ＳＬ１の間に存在する非磁性体ＳＬ２を抱き込むような状態とし、堆積されたスラッジが全体として濾過ドラム３１の表面から剥ぎ取られ、マグネットドラム３３に受け渡されることとなるのである。

【0040】

そして、図６（ａ）に示すように、スラッジＳＬは、濾過ドラム３１の表面から帯状に順次剥ぎ取られ、マグネットドラム３３の回転に伴って被処理液体Ｘから脱することとなる。被処理液体Ｘから脱した状態のスラッジＳＬには被処理液体Ｘが含有していることから、押圧用のゴムローラ３４によってスラッジＳＬを押圧し、スラッジＳＬに含有する液体を絞り出し、スラッジＳＬから除去する。除去された液体は、その場で滴下し、再び被処理液体Ｘに合流されて再度濾過されることとなる。なお、スラッジＳＬの堆積量の変化速度は、被処理液体Ｘの状態によって異なるため、マグネットドラム３３によるスラッジＳＬの磁着が開始される程度まで間隙Ｃが縮小する時期は明確ではない。そのため、どのタイミングにおいてもスラッジＳＬの磁着が開始される直後に、当該スラッジＳＬを連続的にマグネットドラム３３に受け渡すことができるように、マグネットドラム３３を常時回転させているのである。

【0041】

さらに、図６（ｂ）に示すように、濾過ドラム３１からマグネットドラム３３への受け渡しが進むことにより、濾過ドラム３１の表面は徐々にスラッジＳＬが除去され、クリーニング状態が進み、他方、マグネットドラム３３に磁着されたスラッジＳＬは、スクレーパ３５によって除去されることとなる。そして、濾過ドラム３１の全周にわたってスラッジＳＬがマグネットドラム３３に受け渡された後は、再度、スラッジＳＬの堆積を開始することとなる。

【0042】

なお、当然のことながら、濾過ドラム３１の表面を形成する濾材５（円筒本体３０Ａ）にスラッジＳＬが堆積すると、液体の吸引力が低下することが想定される。吸引力の低下は、濾過ドラム３１の内圧（負圧）が下降することであり、異常な範囲まで圧力が下降する場合、濾過ドラム３１の破壊を招来させる事態も想定され得る。従って、濾過ドラム３１の内圧の変化により状態を管理するための保安機構が必要となる。この保安機構は圧力変化に応じて機能するものであれば、具体的な機構が特定されるものではないが、本実施形態では、既述のとおり（図１参照）、吸引のためのポンプ２１による送液経路に圧力スイッチ２５を設けるものとしている。そして、運転時における圧力変化の状況を確認しながら、吸引力の低下が頻発する場合や著しい低下がある場合などにおいては、濾過ドラム３１とマグネットドラム３３との間隔Ｃを調整することができる。このような間隙Ｃの調整により、スラッジＳＬの堆積量が少ない状態においてもマグネットドラム３３にスラッジＳＬを受け渡すように調整することができ、多量のスラッジの堆積による極端な圧力変化を回避することができる。逆に、圧力変化が少ない場合は、スラッジの堆積量を増加させるように間隙Ｃを広くするように調整することも可能となる。また、圧力変化によって、再生タンク２の液量も変化することから、液面センサのデータを利用して被処理液体Ｘを吸引するためのポンプ２１（図１）を調整するように制御するのである。

【0043】

＜液体の濾過再生装置の作動＞
上記のように、本実施形態に係る濾過再生装置は、作動中において、濾過ドラム３１が常時回転させるものであるから、濾過ドラム３１の表面（円筒本体３０Ａの表面）の全体にほぼ均等にスラッジＳＬが堆積し、その堆積量が増大することにより、スラッジＳＬの最外表面が徐々にマグネットドラム３３の表面に接近し（間隙Ｃを実質的に縮小させ）、マグネットドラム３３の磁着力が作用し得るタイミングにより、磁性体ＳＬ１が非磁性体ＳＬ２を抱き込みつつ、スラッジＳＬが全体としてマグネットドラム３３に受け渡されることで、濾過ドラム３１をクリーニングしながら濾過を継続することが可能となる。

【0044】

＜小括＞
本実施形態は上記のとおりであるから、装置の運転を維持時中断することなく、継続的な運転を可能とし、また、濾材の洗浄という手間を要しないものとなる。特に、非磁性体を同時に除去できることから、極めて簡易に液体再生を可能とするものである。このように、連続して稼働できることから、多数の工作機械を使用する工場などにおいても使用できるものであり、しかも安価な装置で継続的な液体再生を可能にするものである。

【0045】

本発明の実施形態は上記のとおりであるが、上記の実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。従って、上記実施形態の構成要素を変更し、または他の構成要素を追加するものであってもよい。

【0046】

例えば、濾過ドラム３１とマグネットドラム３３との間隙の調整において、チェーンＣＨ１，ＣＨ２とスプロケットＳＰによる歯合状態の緩慢さを利用して駆動力を伝達させつつ位置変更を可能としたが、他の伝達機構を利用してもよい。また、例示の形態（図３（ｂ））は、単一のスプロケットＳＰに各チェーンＣＨ１，ＣＨ２を同時に歯合させているが、各ドラム３１，３３の両側に分けて、すなわち、マグネットドラム３３の両側にそれぞれスプロケットを配置して歯合させるように構成してもよい。

【0047】

さらに、上記の実施形態にあっては、マグネットドラム３３の回転方向が、濾過ドラム３１に対して逆回転となるように構成し、スラッジＳＬの受け渡しを円滑な状態となるように設計したものとしたが、図７（ａ）に示すように、マグネットドラム３３は、濾過ドラム３１と同じ方向に回転するものであってもスラッジＳＬをマグネットドラム３３に磁着させ、受け渡すことが可能である。また、図７（ｂ）に示すように、マグネットドラム３３は、所定の位置で濾過ドラム３１との間に間隔Ｃを形成されればよいことから、円筒状（または円柱状）でなくても、コンベア状としてもよい。要諦は、スラッジＳＬを磁着する磁着手段として機能するマグネットドラム（またはコンベア）３３が、濾過ドラム３１との間に適宜な間隔が維持されつつ、最も接近する地点における移動速度が調整されることによって、適度に堆積したスラッジＳＬを受け渡すことが可能な速度でとなっていればよいものである。

【0048】

また、濾材５（円筒本体３０Ａ）の例示として、２種類の金属メッシュを積層する状態を示したが、それ以上の金属メッシュを積層してもよく、パンチングメタルのように細孔を複数穿設したものを筒状に構成したものであってもよい。また、ウェッジワイヤースクリーンのように微細なスリットによって構成される材料を使用してもよい。さらには、パンチングメタル、金属メッシュおよびウェッジワイヤースクリーンの中から適宜な種類を選択し、これらを混合して積層したものを使用してもよい。

【0049】

このような濾材５の選択により濾過性能を向上させることを期待し得るが、周知のとおり、いかなる濾材を使用したとしても微細なスラッジを含めた全てを濾過できるものではない。そのため少なからず濾材５を通過するものは存在する。これは、濾過の限界として認識されているところである。また、本発明では、マグネットドラム３３の磁力を磁性体に伝播させて、層状に堆積される磁性体の間に混入する非磁性体を抱き込む状態で一括して濾過ドラム３１から取り除く構成としているが、磁性体から離脱する非磁性体までは取り除くことができず、濾材５の表面に残存することがある。また、磁性体であっても磁力が伝播できない状態となった場合や目（細孔等）に絡まった場合など、一部の磁性体が濾材５に残存し得ることもあり得る。そのため、適宜な使用期間を経過した後、逆洗その他の方法により濾材５の目（細孔等）を洗浄することにより濾過効率を維持させることができる。

【符号の説明】

【0050】

１ 処理前タンク
２ 再生タンク
３ 濾過再生装置
４ 処理液タンク
５ 濾材
１１，２１ ポンプ
１２，２２ 液面センサ
１３，２４ 圧力計
２３ 排液部（オーバーフロー用）
２５ 圧力スイッチ
２６ チェック弁
２７ 被処理液体の供給部
３０Ａ 円筒本体
３０Ｂ，３０Ｃ フランジ部（濾過ドラム両端）
３１ 濾過ドラム
３２，３２ａ，３２ｂ 排液部（再生液体用）
３３ マグネットドラム（マグネットローラ）
３４ ゴムローラ
３５ スクレーパ
３６ モータ
３６ａ モータの回転軸（モータ軸）
３７ 接続部
Ｃ 間隔
ＣＨ１，ＣＨ２ チェーン
ＳＰ スプロケット
ＳＬ スラッジ
ＳＬ１ 磁性体
ＳＬ２ 非磁性体
Ｘ 被処理液体
Ｙ 再生液体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】