JP2001239180A

JP2001239180A - 研削液に含まれる微細スラッジの分離装置

Info

Publication number: JP2001239180A
Application number: JP2000056553A
Authority: JP
Inventors: Tadakatsu Maeno; 忠勝前野
Original assignee: SHIKOKU KOGYO KK
Current assignee: SHIKOKU KOGYO KK
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2001-09-04

Abstract

(57)【要約】【課題】据え付け面積を小さくして、しかも微細なス
ラッジをより効率よく回収する。【解決手段】スラッジの分離装置は、スラッジＳを含
む研削液Ｌが供給される分離槽４と、この分離槽４内に
配設されて、スラッジＳを表面に移動させる非磁性金属
プレート５と、この非磁性金属プレート５の裏面に配設
されて、非磁性金属プレート５の表面に磁気的な吸着力
でスラッジＳを吸着して排出方向に移動させる磁気コン
ベア６とを備える。さらに、分離装置は、非磁性金属プ
レート５の上方に、研削液Ｌに含まれるスラッジＳを磁
化させる帯磁機構１４を備える。帯磁機構１４は、励磁
コイル１６を備える電磁石１５と、この電磁石１５の励
磁コイル１６に接続している電源１７と備える。この分
離装置は、電源１７が断続的に励磁コイル１６に通電し
て、電磁石１５でスラッジＳを磁化、凝集させて非磁性
金属プレート５上に沈降させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研削液に含まれる
スラッジを分離する装置に関し、とくに超仕上研磨工程
で発生する超微細スラッジを効率よく分離する装置に関
する。ただし、本明細書において「研削液」は切削液を
含む広い意味に使用する。

【０００２】

【従来の技術】研削液に含まれる大きなスラッジは、濾
過して簡単に除去できる。しかしながら、微細なスラッ
ジを能率よく除去するのは相当に難しい。微細なスラッ
ジを除去するために、磁気的な吸着力を使用する装置は
開発されている。

【０００３】磁気吸着力でスラッジを分離する装置は、
下記の公報に記載される。特開昭５６−８７４３７号公報特開昭５５−８４５６０号公報特開平１０−１５１３６２号公報

【０００４】の公報に記載される装置は、ベルトコン
ベアの裏面に多数の磁石を固定している。この分離装置
は、ベルトコンベアの一部をスラッジを含む液中に浸漬
して、研削液に含まれるスラッジをベルトの表面に吸着
させる。ベルトコンベアの他端は、液の外部に延長され
る。液の外部において、ベルトの表面に吸着したスラッ
ジは、スクレーパで掻き取って除去される。

【０００５】の公報に記載される分離装置は、図１に
示すように、スラッジＳを回転する円筒１の表面に吸着
させる。ここにスラッジＳを吸着させるために、円筒１
の内側に磁石筒２を配設している。この装置は、円筒１
と磁石筒２とを同じ方向に回転させる。円筒１は、ステ
ンレス等の非磁性金属で製作される。円筒１が研削液中
に浸漬されると、その内面に磁石筒２を配設しているの
で、スラッジＳが円筒１の表面に吸着される。円筒１に
吸着されたスラッジＳは、円筒１の表面に接触するスク
レーパ３で掻き取って除去される。

【０００６】の公報に記載される装置は、図２に示す
ように、スラッジＳを含んでいる研削液Ｌを供給する分
離槽４に、非磁性金属プレート５を配設している。非磁
性金属プレート５は、分離槽４内に供給された研削液Ｌ
に含まれるスラッジＳを表面に沈降させる。この非磁性
金属プレート５の裏面には、磁気的な吸着力でスラッジ
Ｓを吸着して排出方向に移動させる磁気コンベア６を配
設している。非磁性金属プレート５は、研削液Ｌに含ま
れるスラッジＳを沈降させて、上面に堆積させる沈降部
５Ａと、この沈降部５Ａに堆積するスラッジＳを、分離
槽４の液面よりも上方に移動させる傾斜部５Ｂと、この
傾斜部５Ｂで研削液Ｌから引き上げられたスラッジＳを
非磁性金属プレート５の先端から落下させて分離する落
下部５Ｃとを備える。

【０００７】この構造の分離装置は、スラッジＳに含ま
れる磁性粉を、磁気コンベア６で沈降部５Ａの上面に吸
着する。吸着された磁性粉は、磁気コンベア６の磁石に
吸引され、この磁石が移動する方向に移送される。磁石
で移送される磁性粉は、傾斜部５Ｂから落下部５Ｃに移
送され、落下部５Ｃの先端から落下して分離される。さ
らに、図に示す分離装置は、スラッジＳに含まれる、研
磨材が摩耗した粉末や塵等の無機質粒子も磁性粉と一緒
に分離できる。研削液と一緒に分離槽４に供給された無
機質粒子や磁性粉が、液中を沈降して沈降部５Ａの表面
に堆積するからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】磁気コンベアの吸引力
がスラッジを非磁性金属プレート表面に吸着する分離装
置は、スラッジを自然に沈降させる装置に比較すると、
微細なスラッジを比較的効率よく分離して回収できる。
しかしながら、磁気コンベアから作用する磁気的な吸着
力は、距離の自乗に反比例して急激に弱くなってしま
う。このため、非磁性金属プレート表面の近傍では、微
細なスラッジも効率よく吸着されるが、非磁性金属プレ
ートから離れるにしたがって、いいかえると、磁気コン
ベアから離れるにしたがって、磁気的な吸着力は急激に
低下して、効率よく吸着されなくなってしまう。

【０００９】この弊害は、分離槽を浅くして、全ての研
削液を非磁性金属プレートに接近させる構造で解消でき
る。しかしながら、分離槽を浅くすることは、ここに供
給できる研削液の量を減少させて処理能力を低下させ
る。分離槽の面積を大きくして、処理能力を大きくする
ことは、机上の計画としては可能である。しかしなが
ら、実際には全体の据え付け面積が大きくなるので現実
には採用できない。とくに、この種の装置は、研磨機の
付帯設備として設置されるので、処理能力に対する据え
付け面積はできるかぎり小さくすることが要求される。
分離槽の面積を小さくすると、深くなるので、研削液の
全体を非磁性金属プレートに接近できなくなる。深い分
離槽に供給される研削液に含まれるスラッジは、磁気的
な吸着力よりも自重で非磁性金属プレートの上にゆっく
りと沈降して排出される。自重で沈降するスラッジは、
小さくなるにしたがって沈降速度が急激に遅くなってし
まう。このため、微細なスラッジを速やかに回収できな
くなってしまう。

【００１０】以上のように、分離装置は小型化すること
が要求されるが、小さくするほど微細なスラッジを効率
よく回収できなくなり、設置面積と微細なスラッジを効
率よく回収できることとは互いに相反する特性となり、
両方を満足させることは原理的に極めて難しい。

【００１１】本発明は、このような問題点を解決するた
めに開発されたものである。本発明の重要な目的は、据
え付け面積を小さくして、しかも微細なスラッジをより
効率よく回収できる研削液に含まれる微細スラッジの分
離装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の研削液に含まれ
る微細スラッジの分離装置は、スラッジＳを含む研削液
Ｌが供給される分離槽４と、この分離槽４内に配設され
て、スラッジＳを表面に移動させる非磁性金属プレート
５と、この非磁性金属プレート５の裏面に配設されて、
非磁性金属プレート５の表面に磁気的な吸着力でスラッ
ジＳを吸着して排出方向に移動させる磁気コンベア６と
を備える。さらに、スラッジの分離装置は、非磁性金属
プレート５の上方に、研削液Ｌに含まれるスラッジＳを
磁化させる帯磁機構１４を備える。帯磁機構１４は、励
磁コイル１６を備える電磁石１５と、この電磁石１５の
励磁コイル１６に接続している電源１７と備える。スラ
ッジの分離装置は、電源１７が断続的に励磁コイル１６
に通電して、電磁石１５でスラッジＳを磁化、凝集させ
て非磁性金属プレート５上に沈降させるようにしてい
る。

【００１３】本発明の請求項２の研削液に含まれる微細
スラッジの分離装置は、電源１７が、励磁コイル１６に
パルス電流を流して電磁石１５を磁化している。

【００１４】本発明の請求項３の研削液に含まれる微細
スラッジの分離装置は、非磁性金属プレート５が、研削
液Ｌに含まれるスラッジＳを沈降させて上面に堆積させ
る沈降部５Ａと、この沈降部５Ａに堆積されたスラッジ
Ｓを液面よりも上方に移動させる傾斜部５Ｂとを備え
る。さらに、このスラッジの分離装置は、帯磁機構１４
を沈降部５Ａの上方に配設している。

【００１５】本発明の請求項４の研削液に含まれる微細
スラッジの分離装置は、スラッジＳを含む研削液Ｌが供
給される分離槽４と、この分離槽４内に配設されて、ス
ラッジＳを表面に移動させる非磁性金属プレート５と、
この非磁性金属プレート５の裏面に配設されて、非磁性
金属プレート５の表面に磁気的な吸着力でスラッジＳを
吸着して排出方向に移動させる磁気コンベア６とを備え
る。さらに、スラッジの分離装置は、非磁性金属プレー
ト５の上方に、研削液Ｌに含まれるスラッジＳを磁化さ
せる帯磁機構１４を備える。帯磁機構１４は、永久磁石
２６と、この永久磁石２６を移動させる移動機構２７
と、永久磁石２６を研削液Ｌから水密に区画する非磁性
ケース２８とを備える。スラッジの分離装置は、移動機
構２７が永久磁石２６を非磁性ケース２８の内部に移動
させて、研削液Ｌに含まれるスラッジＳを磁化、凝集さ
せて非磁性金属プレート５上に沈降させるようにしてい
る。

【００１６】本発明の請求項５の研削液に含まれる微細
スラッジの分離装置は、非磁性金属プレート５が、研削
液Ｌに含まれるスラッジＳを沈降させて上面に堆積させ
る沈降部５Ａと、この沈降部５Ａに堆積されたスラッジ
Ｓを液面よりも上方に移動させる傾斜部５Ｂとを備え
る。このスラッジの分離装置は、帯磁機構１４の永久磁
石２６を沈降部５Ａの上方に配設している。

【００１７】本発明の請求項６の研削液に含まれる微細
スラッジの分離装置は、帯磁機構１４が、複数の非磁性
ケース２８を備え、非磁性ケース２８の間を研削液Ｌの
通路としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための研削液に含まれる微細ス
ラッジの分離装置を例示するものであって、本発明は分
離装置を下記のものに特定しない。

【００１９】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決す
るための手段の欄」に示される部材に付記している。た
だ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に
特定するものでは決してない。

【００２０】図３と図４に示す研削液に含まれる微細ス
ラッジの分離装置は、たとえば、切削油に含まれる微細
な金属スラッジを分離するのに使用される。この分離装
置は、スラッジＳを含む切削油である研削液Ｌが供給さ
れる分離槽４と、この分離槽４の研削液Ｌに含まれるス
ラッジＳを吸着して排出する非磁性金属プレート５と、
この非磁性金属プレート５に磁気的な吸着力で吸着させ
る磁気コンベア６と、分離槽４のスラッジＳを磁化する
帯磁機構１４とを備える。

【００２１】図に示す分離槽４は、スラッジＳを含む研
削液Ｌを供給する供給管７を一方の端部に配設して、ス
ラッジＳの分離された研削液Ｌを排出する排出ポンプ１
１を他端に配設している。供給管７から供給される研削
液Ｌは、多孔板８を通過して分離槽４に供給される。多
孔板８は、供給される研削液Ｌを均一に分散して分離槽
４に供給するもので、パンチングメタルや編目の小さい
金網が使用される。多孔板８は、水平方向に延長する姿
勢で配設される。

【００２２】図の分離槽４は、多孔板８の下方に、整流
板９を配設している。整流板９は、磁気コンベア６がス
ラッジＳを排出する方向に向かって下り勾配に傾斜し
て、先端縁を非磁性金属プレート５の表面に接近させ
て、整流板９と非磁性金属プレート５との間を、研削液
Ｌの狭い供給ダクト１０としている。この構造の分離装
置は、供給ダクト１０を通過する研削液Ｌに含まれるス
ラッジＳを、磁気コンベア６で磁化することができる。
狭い供給ダクト１０を通過する研削液Ｌが、磁気コンベ
ア６の永久磁石に接近するからである。

【００２３】分離槽４に供給された研削液Ｌは、供給ダ
クト１０を通過して、図において左から右に移動する。
スラッジＳを非磁性金属プレート５に沈降させて、スラ
ッジＳの除去された研削液Ｌは、排出ポンプ１１で排出
される。

【００２４】図に示す分離装置は、非磁性金属プレート
５を分離槽４の底板としている。分離槽の底板とは別
に、分離槽の内部に非磁性金属プレートを配設すること
もできるのは言うまでもない。ただ、非磁性金属プレー
ト５を分離槽４の底板に兼用する装置は、最も簡単な構
造にできる。

【００２５】非磁性金属プレート５は、ステンレス、ア
ルミニウム、銅等の非磁性金属で製作される。この非磁
性金属プレート５は、供給管７から供給される研削液Ｌ
に含まれるスラッジＳを沈降させる沈降部５Ａと、この
沈降部５ＡのスラッジＳを研削液Ｌの外部に上昇させる
傾斜部５Ｂと、傾斜部５Ｂで研削液Ｌの外部に送り出さ
れたスラッジＳを非磁性金属プレート５から分離する落
下部５Ｃとを備える。

【００２６】非磁性金属プレート５は、上面を平滑面と
することに加えて、さらに、表面を金属メッキし、ある
いは、表面にホーロー層を形成し、あるいはまた、表面
を鏡面に研磨して鏡面処理面１３としている。

【００２７】金属メッキは、クロームメッキや金メッキ
である。クロームメッキは、低コストで表面が硬く、し
かも凹凸の少ない鏡面にできる特長がある。金属メッキ
された鏡面処理面１３は、メッキ層によって、表面の凹
凸が極めて少ない鏡面となる。メッキ層の膜厚は、好ま
しくは３〜１００μｍ、より好ましくは１０〜５０μｍ
とする。クロームメッキは、磁気シールドして磁石がス
ラッジを磁気的に吸引する力を弱める。このため、クロ
ームメッキは、できる限り薄い薄膜として、非磁性金属
プレート５の表面を鏡面とするのがよい。ただ、クロー
ムメッキが薄すぎると、非磁性金属プレート５の表面を
理想的な鏡面にできない。このため、クロームメッキ層
の膜厚は、５〜５０μｍとするのがよい。金属メッキし
て表面を鏡面処理面１３とする非磁性金属プレート５
は、銅板が適している。金属メッキを付着しやすいから
である。ただ、ステンレス板やアルミニウム板も、表面
に金属メッキをして鏡面処理面とすることができる。

【００２８】ホーロー層は、非磁性金属プレート５の表
面に低融点のゆう薬を均一に塗布し、これを溶融状態に
流動させる温度まで加熱して、表面を鏡面状態として焼
結する。ホーロー層は、クロームメッキのように磁気シ
ールドする作用がない。このため、厚くして非磁性金属
プレートの表面を鏡面にできる特長がある。ホーロー層
の膜厚は、たとえば、０．１〜２ｍｍとする。ホーロー
層は極めて硬いので耐久性があって、長寿命にできる特
長がある。

【００２９】表面を鏡面に研磨して鏡面処理面とした非
磁性金属プレートは、表面粗さを▽▽▽以上する鏡面に
研磨して鏡面処理面とする。この非磁性金属プレート
は、微細な研磨材を使用して、非磁性金属プレートの表
面を鏡面に研磨する。この非磁性金属プレートは、ステ
ンレス板が適している。それは、鏡面処理面の腐食を防
止できるからである。この構造の非磁性金属プレート
は、最も安価に表面を鏡面処理面にできる特長がある。

【００３０】沈降部５Ａは、分離槽４の底板の水平部で
構成される。図において、底板の左部はスラッジＳの移
送方向に向かって上り勾配の傾斜面となっており、この
傾斜面で傾斜部５Ｂを構成している。傾斜部５Ｂは、上
端を液面よりも上方まで延長している。傾斜部５Ｂは、
上端で所定の曲率半径で湾曲されて垂直に降下する落下
部５Ｃに連結されている。落下部５Ｃは非磁性金属プレ
ート５の先端に設けられており、落下部５Ｃの下方には
スラッジＳの溜槽１２を設けている。

【００３１】磁気コンベア６は、非磁性金属プレート５
の下方に配設される。スラッジＳを磁気的な吸着力で吸
着して、非磁性金属プレート５に沿って移送させるため
である。磁気コンベア６は、非磁性金属プレート５の下
面に接近して移動する永久磁石６Ａを備える。永久磁石
６Ａは、その両端を、磁気コンベア６の無端のチェーン
６Ｂに連結される。無端チェーン６Ｂは、一定の間隔
で、細長い永久磁石６Ａを連結している。さらに、磁気
コンベア６は、永久磁石６Ａを、非磁性金属プレート５
の下面に接近して移動させるために、チェーン６Ｂの移
送路にチェーンガイド６Ｆを設けている。チェーン６Ｂ
をチェーンガイド６Ｆで決められた位置に移動させて、
永久磁石６Ａを非磁性金属プレート５の下面に接近して
移動させる。チェーン６Ｂを移動させるために、２条の
チェーン６Ｂを、スプロケット６Ｃに掛けている。スプ
ロケット６Ｃは、回転軸６Ｄの両端に固定され、回転軸
６Ｄをモーター６Ｅで駆動して、チェーン６Ｂを移動さ
せる。

【００３２】チェーン６Ｂで移動される永久磁石６Ａの
速度は、例えば、約１ｃｍ／秒に設定される。ただ、永
久磁石６Ａの移動速度は、たとえば、０．３〜５ｃｍと
することもできる。永久磁石６Ａの移動速度が遅すぎる
と、吸着したスラッジＳを能率よく排出できない。反対
に、永久磁石６Ａの移動速度が早すぎると、吸着したス
ラッジＳを移送できなくなる。永久磁石６Ａの移動速度
は、スラッジＳを能率よく移動できるように決定され
る。

【００３３】分離槽４は、非磁性金属プレート５の上方
に、研削液Ｌに含まれるスラッジＳを磁化させる帯磁機
構１４を配設している。図３の分離装置の帯磁機構１４
の横断面図を図５に示す。これ等の図に示す帯磁機構１
４は、励磁コイル１６を備える電磁石１５と、この電磁
石１５の励磁コイル１６に接続している電源１７と備え
る。

【００３４】図の電磁石１５は、４組のＣ型コアーを直
列に連結した構造であって、コアーの先端の磁極部１５
Ａを互いに接近させて、研削液Ｌを通過させる磁化通路
１８としている。電磁石１５は、対向する磁極部１５Ａ
を狭く接近させて、磁束を磁化通路１８に集束してい
る。この電磁石１５は、磁化通路１８の磁界を強くし
て、ここを通過するスラッジを効率よく磁化する。

【００３５】図の電磁石１５は、４組のコアーに同じ方
向に巻いている４組の励磁コイル１６を直列に接続して
電源１７に接続している。４組の電磁石１５は、隣接す
る励磁コイル１６に逆方向に電流を流すために、出力端
子を逆接続している。図５に示すように、対向する磁極
部１５ＡをＮ極とＳ極に励磁するためである。ただ、全
ての励磁コイルの出力端子を同じ方向に直列接続して、
巻き方向を逆にすることもできる。

【００３６】電源１７は、図６または図７のグラフに示
すように、断続的に励磁コイル１６に通電して、電磁石
１５を励磁する。図６は、一定の周期で励磁コイル１６
に同じ方向に通電する。この図に示すように通電される
励磁コイル１６は、磁極部１５ＡのＮ極とＳ極を変更す
るときなく、同じ極として励磁する。図７は一定の周期
で励磁コイル１６に交互に逆方向に通電する。この図に
示すように通電される励磁コイル１６は、磁極部１５Ａ
のＮ極とＳ極を交互に反対極として励磁する。

【００３７】電源１７が、励磁コイル１６に通電する時
間は、研削液のスラッジを励磁して、スラッジが磁極部
１５Ａに吸着されるのをできるかぎり少なくする時間、
たとえば、１０μｓｅｃ〜１ｓｅｃ、好ましくは１００
μｓｅｃ〜５００ｍｓｅｃとする。励磁コイル１６への
通電時間を短くすると、スラッジが磁極部１５Ａに吸着
されるのを少なくできる。ただ、通電時間が短かすぎる
と、スラッジを充分に磁化できなくなる。

【００３８】励磁コイル１６に通電する周期は、１ｍｓ
ｅｃ〜数秒とする。周期を長くすると、磁化されたスラ
ッジの磁力が低下して効率よく凝集されなくなる。反対
に周期を短くすると、スラッジが磁極部１５Ａに吸着さ
れやすくなる。図７に示すように、励磁コイル１６に、
交互に逆方向に通電する方法は、磁極部１５Ａにスラッ
ジが吸着するのを少なくできる。このため、励磁コイル
１６に通電する周期を短くして、スラッジを強く磁化で
きる。ただ、この方法は、スラッジを逆方向に磁化する
ので、研削液の内部でスラッジの方向を逆転できる時間
は励磁コイルに通電し、あるいは、スラッジを反対の磁
極に励磁できるように強力な磁界で励磁する。

【００３９】図８と図９は電源１７の回路図である。こ
れ等の図に示す電源１７は、トランス１９で所定の電圧
に変換した交流をダイオード２０で整流し、整流された
直流を大容量の電源コンデンサー２１に蓄える。電源コ
ンデンサー２１にはチョークコイル２２を介して放電コ
ンデンサー２３を接続している。放電コンデンサー２３
にはＳＣＲ等のスイッチング素子２４を介して励磁コイ
ル１６を接続している。図９の電源１７は、励磁コイル
１６に逆方向に通電するために、＋−用の独立したダイ
オード２０と電源コンデンサー２１とチョークコイル２
２と放電コンデンサー２３とを備えている。さらに、放
電コンデンサー２３は、放電できる方向に通電するダイ
オード２５を介して励磁コイル１６に接続している。ま
た、励磁コイル１６にも逆方向に通電するために、スイ
ッチング素子２４を逆向きに接続している。

【００４０】これ等の図に示す電源１７は、スイッチン
グ素子２４を一定の周期でオンに切り換えて、放電コン
デンサー２３に蓄える電荷を励磁コイル１６で放電させ
る。図９の電源１７は、交互に二つのスイッチング素子
２４をオンにして、逆方向に通電する。スイッチング素
子２４をＳＣＲとする電源１７は、スイッチング素子２
４にトリガー信号を入力して、オンに切り換えできるの
で回路を簡単にできる。ただ、スイッチング素子にはト
ランジスターやＦＥＴも使用できる。さらに、図に示す
ように、放電コンデンサー２３に蓄える電荷を放電し
て、励磁コイル１６に通電する電源１７は、小容量のト
ランス１９を使用して、励磁コイル１６に大電流を流す
ことができる。

【００４１】電源は、必ずしも放電コンデンサーを放電
して励磁コイルに通電する必要はない。図１０の電源１
７は、放電コンデンサーを使用することなく、スイッチ
ング素子２４をオンにしている時間に励磁コイル１６に
通電する。

【００４２】以上のように、電磁石１５の励磁コイル１
６に流す電流を制御する帯磁機構１４は、機械的に可動
する機構を必要とせず、電磁石１５を高速に励磁して故
障を少なくできる。図４の分離装置は、電磁石１５に代
わって、永久磁石２６を機械的に移動させる帯磁機構１
４を備える。この分離装置の帯磁機構１４は、図４と図
１１に示すように、永久磁石２６と、この永久磁石２６
を移動させる移動機構２７と、永久磁石２６を研削液Ｌ
から水密に区画する非磁性ケース２８とを備える。移動
機構２７は永久磁石２６を非磁性ケース２８の内部で移
動させて、研削液Ｌに含まれるスラッジＳを磁化する。

【００４３】図の帯磁機構１４は、４列のユニットを横
に並べて、ユニットの間を磁化通路１８としている。各
々のユニットは、非磁性ケース２８の内部に、永久磁石
２６を固定したベルト２９を設け、ベルト２９をローラ
ー３０にかけて永久磁石２６を移動させている。各々の
ユニットのローラー３０は、一緒に回転して、隣接する
ユニットの永久磁石２６を一緒に移動させる。したがっ
て、各々のユニットのローラー３０は、非磁性ケース２
８を水密に回転できるように貫通している回転軸３１に
固定される。ユニットは、上下に各々２個のローラー３
０を備えており、ベルト２９を介して永久磁石２６を上
下に移動させている。上下に移動する永久磁石２６は、
上昇位置では研削液Ｌの外部にあって、降下位置では研
削液Ｌの内部に位置する。

【００４４】隣接するユニットは、図１１に示すよう
に、対向する永久磁石２６の磁極がＮ極とＳ極となるよ
うに、ベルト２９に永久磁石２６を固定している。そし
て、永久磁石２６は、横１列に並べられて、ベルト２９
で一緒に移動される。図４の帯磁機構１４は、ベルト２
９の対向する位置に永久磁石２６を固定し、一方の永久
磁石２６を降下位置とするとき、他方の永久磁石２６を
上昇位置とする。さらに、この図の帯磁機構１４は、図
において上下に位置する永久磁石２６の磁極を互いに反
対の磁極として、永久磁石２６が上下に移動するとき
に、非磁性ケース２８の表面に付着しているスラッジＳ
を反対の磁極で反発して除去するようにしている。

【００４５】回転軸３１はモーター３２で回転される。
回転軸３１が回転されるとローラーベルト２９が移動し
て、永久磁石２６が移動する。移動する永久磁石２６に
よって、磁化通路１８を通過する研削液ＬのスラッジＳ
が磁化される。回転軸３１の回転速度は、たとえば、ベ
ルト２９が１周する時間が、たとえば、１〜１０秒とな
るように設定される。

【００４６】さらに、帯磁機構１４は、図１２と図１３
に示す構造とすることもできる。これらの図に示す帯磁
機構１４も、電磁石に代わって、永久磁石２６を使用し
ている。この帯磁機構１４は、永久磁石２６と、この永
久磁石２６を研削液Ｌから水密に区画すると共に、永久
磁石２６の磁界をオンオフに制御する磁性ケース３３
と、永久磁石２６を回転させる回転機構とを備える。帯
磁機構１４は、回転機構で永久磁石２６を回転させて、
磁性ケース３３から外部に漏れる磁界をオンオフに制御
しながら、研削液Ｌに含まれるスラッジを磁化してい
る。

【００４７】図の帯磁機構１４は、３列の磁性ケース３
３を横に並べて、磁性ケース３３の間を磁化通路１８と
している。磁性ケース３３は、対向して配設された２枚
の磁性プレート３４を備え、これ等の磁性プレート３４
で、断面形状が円形の永久磁石２６を両側から挟着する
状態で保持している。磁性プレート３４は、鉄やニッケ
ル等の磁性金属で、内側を円形の永久磁石２６の外形に
沿う形状に成形している。図１２に示す磁性ケース３３
は、２枚の磁性プレート３４で永久磁石２６を上下から
挟着し、図１３に示す磁性ケース３３は、２枚の磁性プ
レートで永久磁石２６を左右から挟着している。ただ、
永久磁石は、必ずしも断面形状を円形とする必要はな
く、棒状の磁石として磁性ケース内に回転できるように
配設することもできる。

【００４８】これ等の帯磁機構１４は、回転機構によっ
て、永久磁石２６が図に示す位置に回転されると、磁性
プレート３４が磁化されて、図の矢印で示す状態で磁性
ケース３３の外部に磁界が発生してオン状態となる。こ
のとき発生する磁力線によって、磁化通路１８を通過す
る研削液Ｌに含まれるスラッジが磁化される。磁性ケー
ス３３の外部に発生する磁界は、磁化通路１８となる磁
性ケース３３の間隔を狭くすると強くなり、広くすると
弱くなる。したがって、磁性ケース３３の間隔は、求め
られる磁界の強さに応じて最適値に設計される。

【００４９】さらに、帯磁機構１４は、永久磁石２６
が、図に示す位置から９０度回転されると、永久磁石２
６から発生する磁力線が、磁気抵抗の少ない磁性金属で
ある磁性プレート３４によってＮ・Ｓ極が閉ループとな
り、磁性ケース３３の外部に漏れなくなる。この状態で
は、帯磁機構１４は、オフ状態となって、研削液Ｌに含
まれるスラッジは磁化されなくなる。

【００５０】回転機構は、磁性ケース３３内に配設され
た永久磁石２６を回転させて帯磁機構１４の磁界をオン
オフに切り換える。回転機構の一例を図１４に示す。こ
の図に示す回転機構３５は、各々の永久磁石２６の中心
に連結された回転軸３６と、これらの回転軸３６を同期
して一緒に回転させる駆動シャフト３７と、駆動シャフ
ト３７を駆動するモーター３８とを備える。各回転軸３
６は、傘歯車３９を介して駆動シャフト３７に連結され
ており、駆動シャフト３７で一緒に駆動されて永久磁石
２６を回転させる。さらに、駆動シャフト３７の一端
は、スプロット４０とチェーン４１を介してモーター３
８の駆動軸に連結している。回転機構３５に使用される
部材は、永久磁石２６の磁界の影響を受けることがない
ように、好ましくは、非磁性金属、あるいは、プラスチ
ック等で製作される。

【００５１】回転機構３５は、複数の永久磁石２６を、
同期して同方向に９０度ピッチで、あるいは、連続して
回転できるようにしている。回転機構３５のモーター３
８には、好ましくは、サーボモーターを使用する。この
回転機構３５は、モーター３８が駆動されると、複数の
永久磁石２６が同期して一緒に回転し、帯磁機構１４の
磁界をオンオフに切り換える。回転機構３５が、図１２
と図１３に示す位置、あるいは、これ等の図の位置から
１８０度回転した位置に永久磁石２６を位置させると、
帯磁機構１４は、外部に対して磁力線が漏れるオン状態
となる。さらに、回転機構３５が、オン状態から永久磁
石２６を９０度回転させると、帯磁機構１４は、外部に
磁力線が漏れないオフ状態となる。

【００５２】

【発明の効果】本発明の研削液に含まれる微細スラッジ
の分離装置は、据え付け面積を小さくして、しかも微細
なスラッジをより効率よく回収できる特長がある。それ
は、本発明のスラッジの分離装置が、磁気コンベアに吸
着させてスラッジを移動させる非磁性金属プレートの上
方に、研削液に含まれるスラッジを磁化させる帯磁機構
を配設しているからである。この構造のスラッジの分離
装置は、帯磁機構で研削液中のスラッジを磁化して磁気
的な吸着力を強くできるので、微細なスラッジであって
も、効率よく凝集させて非磁性金属プレートの上に沈降
できる。このため、分離装置を小型化して小さくできる
にもかかわらず、微細なスラッジを効率よく回収できる
優れた特長が実現できる。

【００５３】とくに、本発明の請求項１のスラッジの分
離装置は、帯磁機構に励磁コイルを備える電磁石を使用
しているので、研削液に含まれるスラッジの大きさや比
率等に応じて電磁石の磁力を種々に変更して、理想の状
態で微細なスラッジを磁化して、より効率よく分離でき
る特長がある。さらに、本発明の請求項４のスラッジの
分離装置は、帯磁機構に永久磁石を使用しているので、
ランニングコストを低減して長期間にわたって使用でき
る特長がある。

【００５４】さらに、本発明の請求項３と請求項５のス
ラッジの分離装置は、非磁性金属プレートが、スラッジ
を沈降させて上面に堆積させる沈降部と、この沈降部に
堆積されたスラッジを液面よりも上方に移動させる傾斜
部とを備え、沈降部の上方に帯磁機構を配設しているの
で、帯磁機構で磁化されたスラッジを速やかに沈降部に
沈降させて堆積できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のスラッジの分離装置の概略断面図

【図２】本発明者が先に開発したスラッジの分離装置の
概略断面図

【図３】本発明の実施例のスラッジの分離装置の概略断
面図

【図４】本発明の他の実施例のスラッジの分離装置の概
略断面図

【図５】図３に示す分離装置の帯磁機構の横断面図

【図６】励磁コイルに通電するパルス電流の一例を示す
グラフ

【図７】励磁コイルに通電するパルス電流の他の一例を
示すグラフ

【図８】帯磁機構の電源の一例を示す回路図

【図９】帯磁機構の電源の他の一例を示す回路図

【図１０】帯磁機構の電源の他の一例を示す回路図

【図１１】図４に示す分離装置の帯磁機構の水平断面図

【図１２】帯磁機構の他の一例を示す概略断面図

【図１３】帯磁機構の他の一例を示す概略断面図

【図１４】図１２と図１３に示す帯磁機構に使用される
回転機構の一例を示す概略平面図

【符号の説明】

１…円筒２…磁石筒３…スクレーパ４…分離槽５…非磁性金属プレート５Ａ…沈降部５
Ｂ…傾斜部５Ｃ…落下部６…磁気コンベア６Ａ…永久磁石６
Ｂ…チェーン６Ｃ…スプロケット６Ｄ…回転軸６Ｅ…モーター６Ｆ…チェーンガイド７…供給管８…多孔板９…整流板１０…供給ダクト１１…排出ポンプ１２…溜槽１３…鏡面処理面１４…帯磁機構１５…電磁石１５Ａ…磁極部１６…励磁コイル１７…電源１８…磁極通路１９…トランス２０…ダイオード２１…電源コンデンサー２２…チョークコイル２３…放電コンデンサー２４…スイッチング素子２５…ダイオード２６…永久磁石２７…移動機構２８…非磁性ケース２９…ベルト３０…ローラー３１…回転軸３２…モーター３３…磁性ケース３４…磁性プレート３５…回転機構３６…回転軸３７…駆動シャフト３８…モーター３９…傘歯車４０…スプロケット４１…チェーンＳ…スラッジＬ…研削液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スラッジ(S)を含む研削液(L)が供給され
る分離槽(4)と、この分離槽(4)内に配設されて、スラッ
ジ(S)を表面に移動させる非磁性金属プレート(5)と、こ
の非磁性金属プレート(5)の裏面に配設されて、非磁性
金属プレート(5)の表面に磁気的な吸着力でスラッジ(S)
を吸着して排出方向に移動させる磁気コンベア(6)とを
備えるスラッジの分離装置において、非磁性金属プレート(5)の上方に、研削液(L)に含まれる
スラッジ(S)を磁化させる帯磁機構(14)を配設してお
り、帯磁機構(14)は励磁コイル(16)を備える電磁石(15)
と、この電磁石(15)の励磁コイル(16)に接続している電
源(17)と備えており、電源(17)が断続的に励磁コイル(1
6)に通電して、電磁石(15)でスラッジ(S)を磁化、凝集
させて非磁性金属プレート(5)上に沈降させるようにし
てなることを特徴とする研削液に含まれる微細スラッジ
の分離装置。
【請求項２】電源(17)が、励磁コイル(16)にパルス電
流を流して電磁石(15)を磁化する請求項１に記載される
研削液に含まれる微細スラッジの分離装置。
【請求項３】非磁性金属プレート(5)が、研削液(L)に
含まれるスラッジ(S)を沈降させて上面に堆積させる沈
降部(5A)と、この沈降部(5A)に堆積されたスラッジ(S)
を液面よりも上方に移動させる傾斜部(5B)とを備え、帯
磁機構(14)を沈降部(5A)の上方に配設している請求項１
に記載される研削液に含まれる微細スラッジの分離装
置。
【請求項４】スラッジ(S)を含む研削液(L)が供給され
る分離槽(4)と、この分離槽(4)内に配設されて、スラッ
ジ(S)を表面に移動させる非磁性金属プレート(5)と、こ
の非磁性金属プレート(5)の裏面に配設されて、非磁性
金属プレート(5)の表面に磁気的な吸着力でスラッジ(S)
を吸着して排出方向に移動させる磁気コンベア(6)とを
備えるスラッジの分離装置において、非磁性金属プレート(5)の上方に、研削液(L)に含まれる
スラッジ(S)を磁化させる帯磁機構(14)を配設してお
り、帯磁機構(14)が永久磁石(26)と、この永久磁石(26)
を移動させる移動機構(27)と、永久磁石(26)を研削液
(L)から水密に区画する非磁性ケース(28)とを備え、移
動機構(27)が永久磁石(26)を非磁性ケース(28)の内部に
移動させて、研削液(L)に含まれるスラッジ(S)を磁化、
凝集させて非磁性金属プレート(5)上に沈降させるよう
にしてなることを特徴とする研削液に含まれる微細スラ
ッジの分離装置。
【請求項５】非磁性金属プレート(5)が、研削液(L)に
含まれるスラッジ(S)を沈降させて上面に堆積させる沈
降部(5A)と、この沈降部(5A)に堆積されたスラッジ(S)
を液面よりも上方に移動させる傾斜部(5B)とを備え、帯
磁機構(14)の永久磁石(26)を沈降部(5A)の上方に配設し
ている請求項４に記載される研削液に含まれる微細スラ
ッジの分離装置。
【請求項６】帯磁機構(14)が、複数の非磁性ケース(2
8)を備え、非磁性ケース(28)の間を研削液(L)の通路と
している請求項４に記載される研削液に含まれるジの分
離装置。