「遠心分離機って何？」
「遠心分離機はどんなメリットやデメリットがあるの？」
本記事を読まれている方は上記のような疑問をお持ちなのではないでしょうか。
現在遠心分離機の導入を検討している方でも、実際のところ期待しているようなろ過精度を持っているかわからなければ、導入には踏みきれないはず。
そのため本記事では、遠心分離機について特徴やメリット・デメリットを解説。加えて当メディアがおすすめするろ過装置まで紹介します。
また、以下の記事ではクーラント濾過装置導入でおすすめのメーカーを紹介していますので、気になる方はぜひ参考にしてみて下さい。
遠心分離機とは
遠心分離機は、物理的な原理を利用してクーラント液をろ過する機械で、別名『サイクロン』とも呼ばれています。
一般的な構造は円筒形で、内部に渦巻き状の流れを作り出すデザインです。クーラント液がフィルターに入ると、渦巻きの力によって液体中の固体粒子や不純物が遠心力によって分離できるろ過装置になります。
遠心分離機の用途
遠心分離機は幅広い用途に使用されており、現代社会において欠かせない存在です。そんな遠心分離機には大きく分けて工業用、医療用(理化学用)、家庭用があります。
工業用遠心分離機は、排水処理や油水分離、化学物質の精製など、活用分野は多岐にわたります。医療用および理化学用遠心分離機は、血液成分の分離やDNAの抽出など、臨床検査や研究開発に不可欠です。
家庭では洗濯機やサイクロン掃除機など身近なところに使われています。このように、遠心分離機はさまざまな用途で活用されています。
スラッジとは
スラッジは切削加工や研削加工の際に、工作機械から発生する微細な切粉のことです。これらの微細な切粉は、加工中に使用するクーラント液と混ざりあい、液中を漂ったり、タンクの底に沈殿したり、クーラント液の表面を覆ってしまいます。
スラッジは、加工精度や機械の性能に大きな影響を与えてしまうため、適切な対策が必要です。
③スラッジの発生と特性
スラッジは工作機械が稼働している間、常に生成されています。タンク内のクーラント液の流れが速いと、スラッジは液中を漂いますが、流れが緩やかになると油分の影響で浮上したり、沈殿します。
スラッジが発生する原因は以下の通りです。
- クーラント液の劣化
- 切削速度や送り速度などの加工条件
- 工作機械の構造
これらの要因が複合的に作用すると、クーラントろ過装置内にスラッジが蓄積されていきます。
スラッジが引き起こす問題
スラッジを放置すると、以下のような問題を引き起こします。
- 切削・研削工具の短命化
- 悪臭が発生し、作業環境の悪化
- 工作機械に不具合が起こる
- 工作物の品質が低下する
- 清掃作業に手間がかかる
- クーラント液が腐敗する
スラッジがクーラント液中に混入すると、切削・研削工具の摩耗が促進され、寿命が短くなってしまいます。特に、硬質のスラッジは工具の刃先を傷つけ、切れ味を低下させてしまうので注意が必要です。
さらに、スラッジが液面を覆うと、酸素供給が遮断され、嫌気性細菌が増殖します。これは、クーラント液が腐敗し、悪臭を発生させる原因です。
そして、スラッジが加工物に付着すると、加工面の粗さが増加し、スクラッチ傷がついてしまいます。製品の外観や機能性が損なわれ、クレームの原因となるため要注意です。
スラッジの管理と除去方法
スラッジは放置してしまうと、上記で取り上げた問題を引き起こしてしまいます。そのため、定期的なメンテナンスと適切な除去が重要です。
下記で、スラッジの管理と除去方法について解説していきます。
定期メンテナンス
定期メンテナンスでは、クーラントタンクの清掃や液面のスキミング、沈殿物の除去を行います。機械の稼働前後は、徹底的な清掃を行うことが重要です。
ろ過装置の導入
スラッジを効率良く除去するには、クーラントろ過装置の導入が最適です。導入することで、スラッジを自動的に回収し、クーラント液の清浄度を維持できます。
作業環境の改善
外部からのスラッジの混入を防ぎ、作業環境を清潔に保つことも大切です。適切な換気システムを導入し、作業者への教育を行うことで、スラッジの発生を抑制できます。
遠心分離機の種類
スラッジの処理に用いられる遠心分離機には以下3種類あります。
- 手動式：取り扱いが簡単。省スペース・コストパフォーマンスに優れている
- 半自動式：手動式と比べて、スラッジを回収しやすい
- 自動式：ハードスラッジへの対応可。メンテナンスフリーにもこだわられている
自動式は手間が少なく、作業者への負担が少ないのが特徴です。
遠心分離機の種類
スラッジの処理に用いられる遠心分離機には以下3種類あります。
- 手動式：取り扱いが簡単。省スペース・コストパフォーマンスに優れている
- 半自動式：手動式と比べて、スラッジを回収しやすい
- 自動式：ハードスラッジへの対応可。メンテナンスフリーにもこだわられている
自動式は手間が少なく、作業者への負担が少ないのが特徴です。
遠心分離機の仕組み
遠心分離は、液中に分散した固体をろ材(ろ布、金網、スクリーン等)を使用して分離する方法です。遠心分離機の仕組みを紹介します。
- 本体内部の回転体(バスケット)をモーターで高速回転させる
- 回転体によって遠心力が発生
- 密度や粒径の差を利用して、スラッジを分離・沈降させる
比重の大きい金属粉や砥粒などのスラッジは外側へ押し出され壁面に付着します。比重の小さいクーラント液は中心部に集まり、ろ過された清浄な液体として排出口から排出します。
この仕組みにより、フィルターを使用せずスラッジを分離できるため、目詰まりの心配もなく、安定したろ過性能を維持できるのが特徴です。回収されたスラッジは定期的に除去する必要があり、手動または自動で排出するシステムがあります。
遠心分離機の特徴
遠心分離機の特徴を紹介します。遠心分離機で処理可能なスラッジサイズは10μ以上のものとなり、微細なスラッジには対応していません。
遠心分離機の導入を検討されている方はろ過したいスラッジの種類で選んでみましょう。遠心分離機の導入が向いているスラッジの種類は以下の通りです。
- 半導体加工
- 超硬材加工
- シリコン加工
- 金属加工
上記のような素材を加工している工場などには、向いています。しかし、その他の素材や10μ以下のサイズのスラッジが発生している際はその他のクーラントフィルターを検討することをおすすめします。
以下の記事では、遠心分離機以外のクーラントフィルターも紹介しているので、合わせてご覧ください。
遠心分離機を導入するメリット・デメリット
ここからは、遠心分離機を導入することで得られるメリットとデメリットを紹介します。
遠心分離機の導入を検討している方は一つひとつチェックした上で比較検討した上で導入するかを決めましょう。
遠心分離機のメリット
まずは、遠心分離機のメリットです。
- 作りが簡単でメンテナンスフリー
- 消耗品が少ない
- 従来よりも短い時間で分離できる
- 高効率・高精度な分離が可能
- 作業効率の向上
遠心分離機の導入には上記のようなメリットがあります。
遠心分離機は非常に単純な仕組みでできているため、メンテナンスも簡単で消耗品もすくないため、導入コストやランニングコストが削減できます。
遠心分離機のデメリット
次に、遠心分離機のデメリットです。
- ろ過精度がそこまで高くない
- 機器のサイズが大きい
- 臨機応変に対応しにくい
- 製造コストが高くなる
- 1階への設置が困難な場合がある
遠心分離機の最大のデメリットは、ろ過精度がそこまで高くないという点です。
10μ以下のスラッジや、比重の軽い金属はろ過できないため、微細なスラッジをろ過したい方にはおすすめできません。
また、微細なスラッジを取り残しているだけでも、施工精度が低下するおそれもあります。
遠心分離機の選び方
遠心分離機はスラッジの性質やサイズ、設置スペースなどに合ったものを選ぶ必要があります。以下では、遠心分離機の選び方を解説します。
スラッジの性質やサイズ
遠心分離機で分離させるスラッジの性質やサイズによって最適な遠心分離機は異なります。そのため、スラッジの密度やサイズ、クーラント液の密度や粘性を把握しておくことが重要です。
また、温度変化の影響を受けやすい成分を分離する場合は、一定温度に保つ機能が欠かせません。遠心分離機を選ぶ際は、スラッジの性質やサイズに最適なものを選びましょう。
冷却機能の必要性
遠心分離機は高速で回転させて、スラッジを分離させるため、摩擦熱が発生します。そのため、回転数の高い遠心分離機には、発熱を防いだり、冷却する仕組みが搭載されているものもあります。
また、熱が発生すると、工作機械が熱劣化してしまう原因です。そのため、遠心分離機に冷却機能が必要かどうかも考慮しながら選びましょう。
機器の形態と処理能力
遠心分離機を導入する際は、設置スペースや作業動線、搬入経路も考慮する必要があります。それぞれの制約を把握し、縦型や移動可能タイプなど、条件に合わせて適切なものを選びましょう。
また、遠心分離機の処理能力も重要です。処理量が多いほど大型や複数ユニットの並列設置が、少量処理にはコンパクトなモデルが最適です。
処理能力と設置しやすさのバランスを取り、最適な遠心分離機を導入しましょう。必要に応じてメーカーやエンジニアに相談してみてください。
遠心分離機はSDGsの課題をクリアできる
2015年に開催された国連サミットにおいてSDGsが採用され、『持続可能な開発目標』が課題となっています。この課題のもと、環境に配慮した経済成長を目指す企業が増え、資源の有効利用やリサイクルに役立つ産業用遠心分離機が注目されています。
遠心分離機を導入すると、産業廃棄物を軽減できるため、環境に負荷をかけず、効率良く経済効果の向上が可能です。そのため、SDGsへの取り組みにも成果を上げられます。
10μ以下のスラッジを除去できるろ過装置
10μ以下のスラッジを除去したい方は以下のろ過装置の導入を検討してみましょう。
- カートリッジフィルター
カートリッジフィルターは10μ以下のスラッジにも対応しているろ過装置です。カートリッジフィルターについて詳しく解説していきます。
カートリッジフィルター
カートリッジフィルターは円筒状のろ過筒で、液体や気体をろ過するフィルターです。10μ以下の微細なスラッジにも対応しています。
さまざまなスラッジに対応しており、幅広い施工現場でも使用できるろ過装置です。ハウジング(フィルター容器)に取り付けて使用します。
ろ過装置によっては、目詰まりによって連続運転ができなくなってしまう難点があります。そのため、目詰まりを軽減する逆洗浄機能が備わっている、カートリッジフィルターがおすすめです。
逆洗浄機能とは、濾材表層部のスラッジを剥がし落とす機能のことです。逆洗浄機能により、フィルターの目詰まりをある程度解消できるため、メンテナンスコストの削減にも繫がります。
カートリッジフィルターの特徴
カートリッジフィルターの特徴は以下の通りです。
- 汚れたろ材の交換が簡単
- ろ過精度、通液性、耐圧性などが優れている
- ろ過ライフが長い
- フィルター交換するだけで、安定したろ過性能を維持できる
- クーラント液の品質を保てる
- ろ過精度の異なるフィルターを併用すると、段階的に処理できる
- 導入費用が低く、幅広い用途に対応可能
カートリッジフィルターの寿命は差圧寿命と経時劣化寿命の短い方が交換時期です。
クーラントろ過装置を製造しているおすすめの会社2選
ここからは、クーラントろ過装置を製造しているおすすめの会社を2社紹介します。クーラントろ過装置の導入を検討している方は参考にしてください。
ここで紹介する会社は、以下の2社です。
それぞれの企業で製造しているろ過装置に違いがあります。気になる製品がある際は資料請求などをしてみましょう。
濾過精工株式会社
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 会社名 | 濾過精工株式会社 |
| 設立 | 2011年9月 |
| 資本金 | 6,470万円 |
| 住所 | 東京都中央区日本橋蛎殻町 1-10-1 |
| 電話番号 | 03-6264-8575 |
濾過精工株式会社は、逆洗浄機能を備えた高性能なカートリッジフィルターを提供しています。カートリッジフィルターでは、10μ以下の微細な汚れやスラッジを効果的に除去できます。
濾過精工株式会社が製造するカートリッジフィルターには逆洗浄機能が備わっており、フィルター交換の負担を軽減します。
また、逆洗浄機能によって、フィルターの表面に蓄積した汚れや異物を逆方向に吹き飛ばし、フィルターの寿命を延ばしつつ、交換頻度を減らせます。
濾過精工株式会社のカートリッジフィルターは、特に精密機械用のクーラントに適しています。精密機械では高品質と正確性が重要視されるため、クーラント中の微細な汚れやスラッジを効果的に除去する必要があるからです。
製品の導入を検討する際には、濾過精工のカタログ請求してみましょう。製品の詳細や特長、導入メリットについてより具体的な情報を得られるでしょう。
以下の記事では濾過精工の会社の特徴や商品などを詳しく解説していますので、気になる方はぜひ一度お読みになってみてください。
イースタン技研株式会社
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 会社名 | イースタン技研株式会社 |
| 設立 | 1970年6月 |
| 資本金 | 5,000万円 |
| 住所 | 神奈川県大和市福田六丁目９番地の２１ |
| 電話番号 | 046-268-3131 |
イースタン技研株式会社は、逆洗浄機能のないカートリッジフィルターを使用するクーラントろ過装置を製造しています。定期的な装置のフィルター交換が必要ですが、他の製品では除去できない砥石カスや非鉄金属のスラッジなども完全に除去できます。
ろ過装置は、砥石カスや非鉄金属などの微細なスラッジを完全に除去できるため、精密機械や加工プロセスにおいて高品質なクーラントの供給を実現します。フィルター交換が必要ですが、除去できなかった微細なスラッジを取り除けるため、設備の性能や寿命を向上させられます。
イースタン技研株式会社のクーラントろ過装置は、逆洗浄機能を持たない代わりに、カートリッジフィルターを使用することで高い除去効果を実現しています。製品導入を検討する際にはイースタン技研株式会社に問い合わせて、製品の詳細や性能について確認することをおすすめします。
以下の記事ではイースタン技研の会社の特徴や商品などを詳しく解説していますので、気になる方はぜひ一度お読みになってみてください。
まとめ
ここまで遠心分離機の特徴や10μ以下のスラッジもろ過できるカートリッジフィルターについて紹介してきました。また、おすすめのろ過装置製造会社も紹介してきました。
まとめると、遠心分離機のメリットは以下の通りです。
- 作りが簡単でメンテナンスフリー
- 消耗品が少ない
- 従来よりも短い時間で分離できる
デメリットは以下の通りです。
- ろ過精度がそこまで高くない
クーラントろ過装置の導入を検討される際は遠心分離機だけでなく、ほかのろ過装置も検討してみましょう。
本記事が少しでもあなたの助力になれば幸いです。
