CN103786064A - 冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷却系统，能够可靠地将离泵较远处的冷却介质的悬浮物吸入泵中。储存从机床（10）排出的冷却介质的罐（50），通过分隔部件（52）将罐框体（51）内划分为外围冷却介质槽（53）和中央冷却介质槽（54）。在分隔部件（52）上形成有在深度方向延伸并能够连通外围冷却介质槽（53）和中央冷却介质槽（54）的狭缝（52a）。向过滤装置（70）送出的泵（60）的吸入口（61）配置在中央冷却介质槽（54）。从机床（10）排出的冷却介质，不通过外围冷却介质槽（53）而向中央冷却介质槽（54）被供给。通过过滤装置（70）过滤的冷却介质的至少一部分不通过中央冷却介质槽而向外围冷却介质槽（53）供给。

Description

冷却系统

技术领域

本发明涉及一种冷却系统，其过滤并循环机床中使用的冷却介质。

背景技术

专利文献1～5中记载了各种冷却系统。

专利文献1：日本特开2006-55981号公报

专利文献2：日本特开2003-175437号公报

专利文献3：国际公开第2008/035551号

专利文献4：日本特开2012-45678号公报

专利文献5：日本特开2012-125909号公报

在冷却系统中，从机床向罐排出冷却介质，通过泵将来自该罐的冷却介质输送到过滤装置。在罐内，通过泵吸入泵的吸入口附近的冷却介质向过滤装置输送。一方面，在罐内，位于离泵较远的冷却介质难以吸入泵内。但是，在上述冷却系统中，难以将罐内离泵较远处的冷却介质的悬浮物吸入泵内。

发明内容

本发明是鉴于上述问题形成的，其目的在于提供一种冷却系统，能够确实地将离泵较远处的冷却介质的悬浮物吸入泵中。

本实施方式所涉及的冷却装置具备：罐，其储存从机床排出的冷却介质；过滤装置，其过滤罐内的冷却介质；第一泵，其将过滤后的冷却介质向机床送出；第二泵，其将罐内的冷却介质向过滤装置送出。并且，罐具备：罐框体；分隔部件，其将罐框体内划分为外围冷却介质槽和中央冷却介质槽，并且形成有能够连通外围冷却介质槽和中央冷却介质槽的、沿深度方向延伸的狭缝。进而，第二泵的吸入口设置在中央冷却介质槽处，从机床排出的冷却介质不经过外围冷却介质槽而被供给到中央冷却介质槽，通过过滤装置过滤的冷却介质至少一部分不通过中央冷却介质槽而被供给到外围冷却介质槽。

此外，可以通过从供给口向中央冷却介质槽供给的冷却介质，在中央冷却介质槽内产生回旋流，第二泵的吸入口配置在中央冷却介质槽的中心。

此外，冷却系统可以具备引导部件，该引导部件处于分隔部件的内周面，并且处于比狭缝靠中央冷却介质槽的回旋流的上游侧，将中央冷却介质槽的冷却介质的流动向径向内侧引导。

此外，可以通过从供给口向外围冷却介质槽供给的冷却介质，在外围冷却介质槽内使回旋流产生，使中央冷却介质槽的回旋流和外围冷却介质槽的回旋流沿同一方向流动。

此外，从供给口向中央冷却介质槽供给的冷却介质的单位时间相应的流量，可以设定为少于从第二泵的吸入口吸入的冷却介质的单位时间相应的流量。

根据本实施方式的冷却系统，通过分隔部件将罐内划分为外围冷却介质槽和中央冷却介质槽。将冷却介质从罐送入过滤装置的第二泵的吸入口，配置在罐内的内侧中央冷却介质槽。并且，从机床排出的冷却介质，供给到中央冷却介质槽。亦即，从机床排出的被污染的冷却介质，向第二泵的附近的中央冷却介质槽供给。进而，通过第二泵，被污染的冷却介质能够确实地送到过滤装置。

但是，通过过滤装置过滤的冷却介质中有时会含有被污染的悬浮物。通过使该悬浮物再次通过过滤装置能够确实地将其除去。在此，根据本方式的冷却系统，将通过过滤装置过滤后的冷却介质供给到外围冷却介质槽。并且，由于在分隔部件上形成有狭缝，向外围冷却介质槽供给的冷却介质，能够从外围冷却介质槽通过狭缝向中央冷却介质槽移动。

进而，狭缝以向深度方向延伸的方式形成。进而，在外围冷却介质槽的深度方向的大范围内，将外围冷却介质槽的冷却介质向中央冷却介质槽引导。结果，通过将外围冷却介质槽的冷却介质中的悬浮物向中央冷却介质槽引导，利用第二泵从中央冷却介质槽向过滤装置被输送并过滤。

通过在中央冷却介质槽产生回旋流，能够使中央冷却介质槽内的冷却介质的悬浮物朝回旋中心移动。在回旋中心配置第二泵的吸入口。因此，能够使中央冷却介质槽内的冷却介质的悬浮物确实地利用第二泵吸入，并向过滤装置送出。

由于分隔部件的狭缝，存在冷却介质从中央冷却介质槽向外围冷却介质槽移动的危险。但是，由于设置引导部件，能够抑制其通过狭缝向外围冷却介质槽移动。特别的，在引导部件的配置上利用了中央冷却介质槽中的回旋流的方向。具体的，由于在狭缝的上流侧设置引导部件，在分隔部件的内周面附近回旋的冷却介质会冲撞到引导部件。与引导部件冲撞的冷却介质，被引导至径方向内侧、亦即第二泵的吸入口。通过这种方式，在狭缝的正前方形成向径方向内侧流动的方向，从而能够确实地抑制从狭缝向外围冷却介质槽移动的情况。

通过在外围冷却介质槽产生回旋流，能够使外围冷却介质槽内的冷却介质的悬浮物朝回旋中心侧、即中央冷却介质槽侧移动。进而，中央冷却介质槽内的回旋流的方向和外围冷却介质槽内的回旋流的方向为同一方向。由此，狭缝附近的冷却介质的悬浮物从外围冷却介质槽侧向中央冷却介质槽侧移动。进而，确实能够使外围冷却介质槽内的冷却介质的悬浮物向中央冷却介质槽的回旋中心移动。结果，能够通过第二泵向过滤装置输送。

向中央冷却介质槽供给的冷却介质的单位时间相应的流量（以下，单位流量），少于通过第二泵吸入的单位流量。进而，以使中央冷却介质槽内的冷却介质的储存量减少的方式动作。亦即，从机床排出的最污染的冷却介质能够确实地通过第二泵吸收。

在此，通过狭缝，连通外围冷却介质槽和中央冷却介质槽。并且，由于使第二泵吸入的单位流量多于向中央冷却介质槽供给的单位流量，外围冷却介质槽的冷却介质通过狭缝向中央冷却介质槽移动。进而，中央冷却介质槽的冷却介质，以及外围冷却介质槽的冷却介质确实地通过第二泵被吸入。

附图说明

图1是本发明的实施方式的冷却系统的系统结构图。

图2为图1的一次罐的轴方向剖视图。

图3为适用于图1的冷却系统的冷却单元的俯视图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是图3的B-B剖视图。

图6是图3的C-C剖视图。

图7是图3的D-D剖视图。

附图标记的说明

10：机床、30,60：泵、40：一次过滤装置、45：供给口、50：一次罐、51：罐框体、52：分隔部件、52a：狭缝、53：外围冷却介质槽、54：中央冷却介质槽、56：引导部件、61：吸入口、70：二次过滤装置、80：二次罐、81：温度调节装置、82：返还供给口、90：循环用泵

具体实施方式

（冷却系统的结构）

参照图1以及图2对本实施方式的冷却系统的系统结构进行说明。如图1所示，冷却系统为用于净化在机床10使用后被污染的冷却介质的系统。被污染后的冷却介质通过实施两阶段的过滤而被净化，净化后的冷却介质返回机床10。

冷却系统具备：回收罐20、泵30、一次过滤装置40、一次罐50、泵60、二次过滤装置70、二次罐80、循环用泵90。回收罐20用于回收从机床10排出的冷却介质，亦即机床10中的加工所使用的冷却介质。该冷却介质中含有切屑和磨粒。

泵30的吸入口配置在回收罐20上，泵30的排出口配置在一次过滤装置40上。也就是说，通过泵30的驱动，储存在回收罐20中的被污染的冷却介质被送入一次过滤装置40中。一次过滤装置40可以采用磁性分离器。但是，一次过滤装置40中也可以采用磁性分离器以外的过滤装置。本实施方式的一次过滤装置40，主要去除冷却介质中含有的金属制的切屑。

通过一次过滤装置40除去了金属制的切屑的冷却介质，被排到一次罐50（相当于本发明的“罐”）中。亦即，一次罐50中储存除去了金属制的切屑的冷却介质。如图1以及图2所示，一次罐50具备罐框体51以及分隔部件52。罐框体51形成外框的容器。在此，罐框体51形成为有底的筒状。

分隔部件52以将罐框体51划分成外围冷却介质槽53和中央冷却介质槽54的方式固定在罐框体51上。在此，分隔部件52形成为圆筒形状。亦即，外围冷却介质槽53形成于罐框体51的内周面和分隔部件52的外周面的径方向之间。亦即，外围冷却介质槽53形成为环状。中央冷却介质槽54，形成于分隔部件52的内周面的径方向内侧的部分。另外，虽然外围冷却介质槽53和中央冷却介质槽54形成圆周面形状，但不限于圆形也可以是弯曲的形状。

但是，分隔部件52并非是遍布全周完全分开形成的形状。分隔部件52上形成有连通外围冷却介质槽53和中央冷却介质槽54的狭缝52a。狭缝52a以向深度方向延伸的方式形成。具体而言，以如下方式形成：狭缝52a的下面位于罐框体51的底面，狭缝52a的上面位于比储存在一次罐50内的冷却介质的上面靠上侧的位置。

并且，将冷却介质从一次过滤装置40向一次罐50供给的供给口45朝向中央冷却介质槽54配置。亦即，经由一次过滤装置40过滤的冷却介质，不通过外围冷却介质槽53而被供给到中央冷却介质槽54。并且，供给口45靠近中央冷却介质槽54内的径方向外侧，朝与最近的分隔部件52的切线方向平行的方向开口。亦即，通过从供给口45向中央冷却介质槽54供给的冷却介质，在中央冷却介质槽54内产生回旋流（图2的逆时针旋转）。

进而，在分隔部件52的内周面，以从狭缝52a的周方向的一侧边缘向径方向内侧延伸的方式设置有引导部件56。引导部件56不是朝向中心方向，而是向狭缝52a侧倾斜。亦即，引导部件56，在比狭缝52a靠中央冷却介质槽54的回旋流的上流侧，将中央冷却介质槽54的冷却介质的流动向径方向内侧引导。

在中央冷却介质槽54的中心配置泵60的吸入口61，泵60的排出口配置在二次过滤装置70上。亦即，通过泵60的驱动，将储存在中央冷却介质槽54的冷却介质，送入二次过滤装置70。特别的，泵60的吸入口61，配置在中央冷却介质槽54的中心的靠近底面的位置。亦即，在冷却介质的回旋流的中心配置有泵60的吸入口61。

在此，将从供给口45向中央冷却介质槽54供给的冷却介质的单位流量（单位时间的流量），设定为少于从泵60的吸入口61吸入的冷却介质的单位流量。亦即，在本实施方式中，泵30的吸入单位流量设定为少于泵60的吸入单位流量。

二次过滤装置70可以采用旋风式过滤装置，除去利用一次过滤装置40无法除尽的切屑和污泥。通过二次过滤装置70过滤的冷却介质，成为被充分净化的冷却介质。通过二次过滤装置70过滤的冷却介质向二次罐80排出。亦即，二次罐80用于储存充分净化后的冷却介质。二次罐80上设置温度调节装置81，通过温度调节装置81，使二次罐80内的冷却介质冷却到一定的温度。

循环用泵90的吸入口配置在二次罐80上，循环用泵90的排出口在机床10侧与冷却介质供给装置（未图示）连接。亦即，通过循环用泵90的驱动，将储存在二次罐80的冷却介质送到机床10。

在此，通过循环用泵90吸入的冷却介质的单位流量，设定为少于通过泵60吸入的冷却介质的单位流量。进而，成为二次罐80的储存量超过规定量的状态。超过二次罐80的规定量的冷却介质，从二次罐80被返还到一次罐50。从二次罐80向一次罐50返还的返还供给口82，朝向一次罐50的外围冷却介质槽53配置。亦即，从二次罐80溢出的冷却介质，不通过中央冷却介质槽54而向外围冷却介质槽53供给。

进而，返还供给口82靠近外围冷却介质槽53的径方向外侧，向与最近的罐框体51的外围部分的切线方向平行的方向开口。亦即，通过从返还供给口82向外围冷却介质槽53供给的冷却介质，在外围冷却介质槽53内使回旋流（图2的逆时针旋转）产生。外围冷却介质槽53的回旋流和中央冷却介质槽54的回旋流朝同一方向流动。

（冷却介质系统的动作）

参照图1以及图2对上述的冷却系统的动作进行说明。将对机床10动作的情况和机床10不动作的情况分开说明。

首先，机床10动作的情况下，驱动循环用泵90、泵30、60。机床10使用过的冷却介质，向回收罐20排出，通过驱动泵30送入一次过滤装置40。经由一次过滤装置40过滤的冷却介质，向一次罐50的中央冷却介质槽54排出。

通过在中央冷却介质槽54内回旋，旋转中央冷却介质槽54内的冷却介质，使冷却介质中的悬浮物向旋转中心侧移动。在此，泵60的吸入口61配置在回旋中心。因此，冷却介质中的悬浮物与中央冷却介质槽54内回旋的冷却介质一起被吸入泵60。吸入后的冷却介质被送入二次过滤装置70，过滤之后向二次罐80排出。

特别的，通过分隔部件52将一次罐50内划分为外围冷却介质槽53和中央冷却介质槽54，从一次过滤装置40排出的污染的冷却介质，向泵60的吸入口61附近的中央冷却介质槽54供给。进而，能够通过泵60确实地将污染的冷却介质送到二次过滤装置70。

进而，从一次过滤装置40向一次罐50的中央冷却介质槽54供给的冷却介质的单位流量，少于通过泵60从中央冷却介质槽54吸入的单位流量。进而，以使中央冷却介质槽54内的冷却介质的储存量变少的方式动作。亦即，向中央冷却介质槽54供给的污染的冷却介质，更加确实地通过泵60被吸入。

在此，在分隔部件52的内周面附近回旋的冷却介质，在回旋方向上，到达狭缝52a之前与引导部件56接触。并且，与引导部件56冲撞的冷却介质，向径方向内侧，即泵60的吸入口61引导。通过这种方式，在狭缝52a的正前方形成向径方向内侧流动的方向，因此，能够可靠地抑制从狭缝52a向外围冷却介质槽53的移动。

并且，经由二次过滤装置70过滤并储存在二次罐80的冷却介质，通过循环用泵90送到机床10，在此，通过循环用泵90吸入的冷却介质的单位流量，小于通过泵60吸入的冷却介质的单位流量。进而，储存在二次罐80的冷却介质，成为超过二次罐80规定量的状态。通过这种方式，从二次罐80溢出的冷却介质向一次罐50的外围冷却介质槽53供给。

进而，由于中央冷却介质槽54的供给量、通过泵60的吸入量以及从二次罐80溢出量的关系，一次罐50内的冷却介质的流量保持一定。

由于此流量的关系，外围冷却介质槽53内的冷却介质，经由狭缝52a向中央冷却介质槽54移动。进而，从一次过滤装置40向中央冷却介质槽54供给的最污染的冷却介质，不向外围冷却介质槽53移动，确实地通过泵60被吸入，向二次过滤装置70输送。

此外，外围冷却介质槽53内的冷却介质，经过二次过滤装置70被充分净化。但是，该冷却介质中有时含有悬浮物。并且，如上所述，通过外围冷却介质槽53内的冷却介质向中央冷却介质槽54移动，外围冷却介质槽53内的冷却介质中含有的悬浮物向中央冷却介质槽54移动。

除此之外，通过外围冷却介质槽53内的冷却介质在外围冷却介质槽53内回旋，冷却介质中的悬浮物向回旋中心侧移动。亦即，通过回旋流，在外围冷却介质槽53中，冷却介质中的悬浮物向分隔部件52侧移动。并且，外围冷却介质槽53中的回旋流和中央冷却介质槽54中的回旋流为同一方向。进而，外围冷却介质槽53中狭缝52a附近的悬浮物会从外围冷却介质槽53通过狭缝52a向中央冷却介质槽54移动。

特别的，狭缝52a以向深度方向延伸的方式形成。进而，在外围冷却介质槽53的深度方向的大范围内，将外围冷却介质槽53的冷却介质朝中央冷却介质槽54引导。结果，通过将外围冷却介质槽53的冷却介质的悬浮物向中央冷却介质槽54引导，通过泵60再次向二次过滤装置70输送。亦即，向外围冷却介质槽53供给的冷却介质，再次经由二次过滤装置70过滤。结果，冷却介质的一部分，多次通过二次过滤装置70，由此得以进一步净化。

接下来，机床10不动作的情况下，仅驱动泵60，停止循环用泵90以及泵30。此时，冷却介质既不从一次过滤装置40向中央冷却介质槽54供给，也不从二次罐80向机床10输送。

此时，通过泵60的驱动，从中央冷却介质槽54向二次过滤装置70输送，从二次过滤装置70向二次罐80被排出。由于在二次罐80中不向机床10输送，超过二次罐80的规定量而溢出。通过这种方式，二次罐80的冷却介质向外围冷却介质槽53供给。并且，从外围冷却介质槽53向中央冷却介质槽54移动。

也就是说，按外围冷却介质槽53→中央冷却介质槽54→二次过滤装置70→二次罐80→外围冷却介质槽53的顺序循环。在此期间，利用通过二次过滤装置70的过程而持续被净化。

（冷却介质单元的结构）

接下来参照图3～图7，说明将除所述冷却介质系统的内侧回收罐20以及泵30以外的其他结构单元化而得的装置的一例。在此，对于图3～图7中与图1～图2所示的结构相同的部分，标注相同的附图标记。

冷却介质单元具备：单元框体100；分隔部件110，该分隔部件将单元框体100内划分成一次罐50和二次罐80；流路规制板120，该流路规制板将二次框体80内部分的分隔；返回管130；盖部件140。在构成一次罐50的部分上配置图1所示的一次过滤装置40、泵60、二次过滤装置70。并且，在构成二次罐80的部分配置有温度调节装置81、循环用泵90。

返回管130，为使从二次罐80溢出的冷却介质流回一次罐50的外围冷却介质槽53的流路。另外，由于构成一次罐50的部分的详细情况与上述结构大体相同，故省略详细的说明。

Claims (5)

1.一种冷却系统，其特征在于，

具备：

罐，其储存从机床排出的冷却介质；

过滤装置，其过滤所述罐内的冷却介质；

第一泵，其将所述过滤后的冷却介质向所述机床输送；

第二泵，其将所述罐内的冷却介质向所述过滤装置输送，

所述罐具备：

罐框体；

分隔部件，其将所述罐框体内划分为外围冷却介质槽和中央冷却介质槽，并且形成有能够连通所述外围冷却介质槽和所述中央冷却介质槽的、沿深度方向延伸的狭缝，

所述第二泵的吸入口配置在所述中央冷却介质槽，

从所述机床排出的冷却介质不通过所述外围冷却介质槽而向所述中央冷却介质槽被供给，

经由所述过滤装置过滤的冷却介质至少一部分不通过所述中央冷却介质槽而向所述外围冷却介质槽被供给。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，

通过从供给口向所述中央冷却介质槽供给的冷却介质，使所述中央冷却介质槽内产生回旋流，

所述第二泵的吸入口配置在所述中央冷却介质槽的中心。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，

所述冷却系统具备引导部件，该引导部件处于所述分隔部件的内周面，并且处于比所述狭缝靠所述中央冷却介质槽的回旋流的上流侧，所述引导部件用于将中央冷却介质槽的冷却介质的流动向径向内侧引导。

4.根据权利要求2或者3所述的冷却系统，其特征在于，

通过从供给口向所述外围冷却介质槽供给冷却介质，使所述外围冷却介质槽内产生回旋流，

所述中央冷却介质槽的回旋流和所述外围冷却介质槽的回旋流沿同一方向流动。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的冷却系统，其特征在于，

从供给口向所述中央冷却介质槽供给的冷却介质的单位时间的流量，设定为少于从所述第二泵的吸入口吸入的冷却介质的单位时间的流量。

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