JP2005177965A - クーラント清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クーラントタンクの底に溜まる切り屑などのスラッジを無くすると共に、装置の小型化を図ることが可能な、新規な方式を採用したクーラント清浄装置を提供する。
【解決手段】産業機械などから流出されたクーラントに渦流１２を発生させるための、一次クーラント循環ポンプ１１を備えた一次円形渦流クーラントタンク１７と、クーラント清浄装置内に流入する容量より少ない処理容量の磁気分離器１８と、二次クーラント循環ポンプ１９を備え、中空円錐形仕切り３０を内蔵した、クーラントに渦流２０、５６を発生させるための、二次円形渦流クーラントタンク２５と、二次円形渦流クーラントタンク２５の側面３１と、中空円錐形仕切り３０の間に貯液された清浄後のクリーンクーラントを圧送するためのクリーンポンプ３３と、一次円形渦流クーラントタンク１７と中空円錐形仕切り３０を連通させる樋３４を具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、産業機械など（以下、加工母機とも言う。）から流出される、磁性体切り屑などのスラッジを含有するクーラント内から、スラッジを分離処理してクーラントの清浄化をおこなうクーラント清浄装置に関する。

産業界では、リサイクル性の向上のため、加工母機から流出した磁性体切り屑などのスラッジを含有しているクーラントの処理をおこなう際に、クーラントタンクの底にスラッジを溜めないクーラント清浄装置が要望されている。
特に、大容量処理（クーラント処理量が、概ね５００Ｌ／ｍｉｎ以上）のクーラント清浄装置においては上記要望と共に、装置の小型化が要望されている。
図４は、従来より一般的に提供されている、加工母機から流出したクーラント中に含有している磁性体切り屑などのスラッジの処理をおこなう、クーラント清浄装置の概略説明図である。

加工母機から流出された、磁性体の切り屑などのスラッジを含有したクーラントは、クーラント清浄装置の流入口６３よりダーティータンク６４内へと流入される。ダーティータンク６４内には、スクレーパコンベア６５が装備され、ダーティータンク６４内に沈澱した粗い磁性体切り屑などのスラッジなどは、スクレーパコンベア６５により搬送され、ダーティータンク６４外部のスラッジボックス６６内へと掻き出される。

ダーティータンク６４内のスラッジを含有したクーラントは、ダーティーポンプ６７により、少なくとも、クリーンタンク６９上に具備されたクリーンポンプ７０が加工母機へと圧送するクーラント容量と同量のクーラント容量が磁気分離器６８内へと圧送され、磁気分離器６８内でクーラント中の主に磁性体の切り屑が除去される。磁気分離器６８により主に磁性体の切り屑が除去されたクーラントは、クリーンタンク６９内に流入され、クリーンポンプ７０により加工母機へと圧送される。
なお、磁気分離器６８で除去することができなかった微細切り屑などのスラッジは、そのほとんどがクリーンタンク６９内に沈澱し堆積する。

本発明に係る請求項１は、上記した方式とは異なり、クーラントタンクの底に溜まる切り屑などのスラッジを無くすための、新規な方式を採用したクーラント清浄装置を提供することを課題とする。

本発明に係る請求項２は、大容量処理（クーラント処理量が、概ね５００Ｌ／ｍｉｎ以上）のクーラント清浄装置における装置の小型化が可能な、新規な方式を採用したクーラント清浄装置を提供することを課題とする。

請求項１に係るクーラント清浄装置は、
加工母機から流出された磁性体切り屑などのスラッジを含有するクーラントに渦流を発生させることによりスラッジを凝集し、凝集されたスラッジをクーラントと共に吸引するための一次クーラント循環ポンプを備えた、側面上部は円筒形を成し、側面下部が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜を成し、平面の底板を有する一次円形渦流クーラントタンクと、
一次クーラント循環ポンプにより吸引された、一次円形渦流クーラントタンク内の、凝集されたスラッジを含有するクーラント内から、主に磁性体切り屑を除去するための磁気分離器と、
磁気分離器から流出された微細なスラッジが含有されたクーラントが流入されると共に、一次円形渦流クーラントタンクからも微量のスラッジが含有されたクーラントが直接流入され、それらのクーラントに渦流を発生させることにより、それらのクーラント中に含有するスラッジを凝集し、凝集されたスラッジをクーラントと共に吸引し、磁気分離器へと圧送するための二次クーラント循環ポンプを備えた、側面上部は円筒形を成し、側面下部が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜を成し、平面の底板を有する円形クーラントタンク内に、円形クーラントタンクと軸心を共通とし、側面が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜を成し、円形クーラントタンクの平面な底板との間に隙間を有して成る、底板を有しない中空円錐形仕切りを具備した二次円形渦流クーラントタンクと、
二次円形渦流クーラントタンクの側面と、二次円形渦流クーラントタンク内の中空円錐形仕切りの間に貯液された清浄後のクリーンクーラントを、加工母機に圧送するためのクリーンポンプと、
一次円形渦流クーラントタンク内に貯液されたクーラントと、二次円形渦流クーラントタンク内に具備された中空円錐形仕切り内のクーラントを連通させるための樋を具備することを特徴とするものである。

請求項２に係るクーラント清浄装置は、
請求項１において、
産業機械などから流出されたクーラントの清浄化をおこなうため、産業機械などからクーラント清浄装置に流入する、磁性体切り屑などのスラッジを含有するクーラントの流量に対し、処理容量が産業機械などから流出されたクーラント流量以下の磁気分離器を具備することを特徴とするものである。

請求項１に係るクーラント清浄装置によれば、
加工母機から流出される、磁性体切り屑などのスラッジを含有したクーラントの処理を行う際に、一次円形渦流クーラントタンク、磁気分離器、中空円錐形仕切りを具備した二次円形渦流クーラントタンクにより、それぞれのクーラントタンクの底に磁性体切り屑などのスラッジを溜めない、新規な方法を採用したクーラント清浄装置を提供することができる。

請求項２に係るクーラント清浄装置によれば、
特に、大容量処理（クーラント処理量が、概ね５００Ｌ／ｍｉｎ以上）のクーラント清浄装置において、磁気分離器の小型化に伴うクーラント清浄装置の小型化が可能となる。

また、上記の効果の他、クーラントタンク内の清掃頻度の減少などの効果が考えられ、反復使用する産業機械などのクーラントに関し、清浄度を維持し寿命を延長させることにより、加工母機の性能を保持でき全体的に稼働費用の低減に寄与できるものである。

発明を実施するための最良の状態

本実施形態に係るクーラント清浄装置は、加工母機から流出された磁性体切り屑などのスラッジを含有しているクーラントの処理をおこなうクーラント清浄装置である。
なお、本実施形態に係るクーラント清浄装置は、前述のように加工母機から流出した切り屑などのスラッジを含有しているクーラントの処理をおこなう際にクーラントタンクの底に切り屑などのスラッジを溜めないと共に、大容量処理（クーラント処理量が、概ね５００Ｌ／ｍｉｎ以上）のクーラント清浄装置における装置の小型化が要望されている。
以下、本発明の代表的な実施形態を図面を参照して説明する。
ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、材質、その相対位置などは、特に特定的な記載がないかぎりはこの発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

加工母機から流出したクーラント内に、磁性体切り屑などのスラッジを含有する場合の、本実施形態に係るクーラント清浄装置について、図１、図２及び図３に基ずいて説明する。

加工母機から流出したクーラント内に、磁性体切り屑などのスラッジを含有する場合の、本実施形態に係る加工母機から流出したクーラントのクーラント清浄装置は、
一次クーラント循環ポンプ１１を備え、クーラントに渦流１２を発生させるための、側面上部１３は円筒形を成し、側面下部１４が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜１５を成し、平面の底板１６を有する一次円形渦流クーラントタンク１７と、
主に磁性体の切り屑を除去するための磁気分離器１８と、
二次クーラント循環ポンプ１９を備え、クーラントに渦流２０を発生させるための、側面上部２１は円筒形を成し、側面下部２２が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜２３を成し、平面の底板２４を有する二次円形渦流クーラントタンク２５内に、二次円形渦流クーラントタンク２５と軸心２６を共通とし、側面２７が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜２８を成し、二次円形渦流クーラントタンク２５の平面な底板２４との間に隙間２９を有して成る、底板を有しない中空円錐形仕切り３０を具備した二次円形渦流クーラントタンク２５と、
二次円形渦流クーラントタンク２５の側面３１と、二次円形渦流クーラントタンク２５内の中空円錐形仕切り３０に囲まれたクリーンタンク３２に貯液された処理後のクリーンクーラントを、加工母機に圧送するためのクリーンポンプ３３と、
一次円形渦流クーラントタンク１７内に貯液されたクーラントと、二次円形渦流クーラントタンク２５内に具備された中空円錐形仕切り３０内のクーラントを連通させるための樋３４、などにより構成されている。

加工母機から流出された磁性体切り屑などのスラッジを含有したクーラントは、まず一次円形渦流クーラントタンク１７内へと流入される。

一次円形渦流クーラントタンク１７には、一次円形渦流クーラントタンク１７の側面下部１４が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜１５の下端部３５から、円錐形傾斜１５の下端部３５を外周とする有底円筒形状を成す底部３６が具備され、円錐形傾斜１５の下端部３５を外周とする有底円筒形状の底部３６の円筒形状の側板３７の接線方向から、一次円形渦流クーラントタンク１７内のクーラントを一次クーラント循環ポンプ１１により吸引するためのクーラント流出口３８が具備され、クーラント流出口３８と一次クーラント循環ポンプ１１は、配管３９により継合される。

一次円形渦流クーラントタンク１７の側面下部１４が、下方に向けて次第に縮径する円錐型傾斜１５の、下端部３５を外周とする有底円筒形状を成す底部３６の、円筒形状の側板３７の接線方向に具備されたクーラント流出口３８から、配管３９を経由して一次クーラント循環ポンプ１１により吸引されたクーラントは、配管４０を経由して磁気分離器１８へと圧送される。

一次円形渦流クーラントタンク１７の、下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜１５の、下端部３５を外周とする有底円筒形状を成す底部３６の、円筒形状の側板３７に具備されたクーラント流出口３８から、円筒形状の側板３７の接線方向へと一次クーラント循環ポンプ１１により、一次円形渦流クーラントタンク１７内のクーラントが吸引されることにより、一次円形渦流クーラントタンク１７内に渦流１２が発生する。

一次円形渦流クーラントタンク１７内に貯液されたクーラント中のスラッジは、一次円形渦流クーラントタンク１７内の渦流１２により、クーラントと共に回転しながら除々に沈降をつずけ、一次円形渦流クーラントタンク１７の底面４１中央部に集積する。

一次円形渦流クーラントタンク１７内に発生した渦流１２により、一次円形渦流クーラントタンク１７の底面４１中央部に集積した、クーラント中のスラッジなどは、一次円形渦流クーラントタンク１７の底部３６の円筒形状の側板３７の接線方向に具備されたクーラント流出口３８から、一次円形渦流クーラントタンク１７内のクーラントと共に、配管３９を経由して、一次クーラント循環ポンプ１１により吸引され、クーラント中に含有された主に磁性体の切り屑の処理をおこなうため、配管４０を経由して磁気分離器１８へと圧送される。

なお、配管３９途中には一次クーラント循環ポンプ１１保守用の二方向弁４２が、配管４０途中には流量調整用弁４３がそれぞれ具備されている。

磁気分離器１８は、非磁性回転円筒内に固定のマグネットを内蔵した回転円筒４４を電動機４５により回転させ、この回転円筒４４と半円形型の底板４６間を所定の隙間で形成された流路４７内に磁性体の切り屑を含有したクーラントを通過させて、クーラント中の磁性体の切り屑を回転円筒４４の外周に吸着分離させることにより、クーラント中の磁性体の切り屑の処理をおこなう。

磁気分離器１８から流出された処理後のクーラントは、二次円形渦流クーラントタンク２５の側面３１と、二次円形渦流クーラントタンク２５内の中空円錐形仕切り３０に囲まれたクリーンタンク３２内に貯液される。

なお、回転円筒４４外周に吸着した主に磁性体の切り屑は、絞りローラ４８により押圧されて脱水され、掻き板４９により掻き取られて、スラッジボックス５０内に排出される。

二次円形渦流クーラントタンク２５には、一次円形渦流クーラントタンク１７と同様に、二次円形渦流クーラントタンク２５の側面下部２２が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜２３の下端部５１から、円錐形傾斜２３の下端部５１を外周とする有底円筒形状を成す底部５２が具備され、円錐形傾斜２３の下端部５１を外周とする有底円筒形状の底部５２の円筒形状の側板５３の接線方向から、二次円形渦流クーラントタンク２５内のクーラントを二次クーラント循環ポンプ１９により吸引するためのクーラント流出口５４が具備され、クーラント流出口５４と二次クーラント循環ポンプ１９は、配管５５により継合される。

二次円形渦流クーラントタンク２５内には、二次円形渦流クーラントタンク２５と軸心２６を共通とし、側面２７が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜２８を成し、二次円形渦流クーラントタンク２５の平面な底板２４との間に隙間２９を有して成る、底板を有しない中空円錐形仕切り３０を具備する。

二次円形渦流クーラントタンク２５の、下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜２３の下端部５１を外周とする有底円筒形状を成す底部５２の、円筒形状の側板５３に具備されたクーラント流出口５４から、円筒形状の側板５３の接線方向へと二次クーラント循環ポンプ１９によりクーラントが吸引されることにより、二次円形渦流クーラントタンク２５内に具備された中空円錐形仕切り３０内に貯液されたクーラントに渦流２０が発生すると共に、
二次円形渦流クーラントタンク２５の側面３１と、二次円形渦流クーラントタンク２５内の中空円錐形仕切り３０に囲まれたクリーンタンク３２内においても、中空円錐形仕切り３０内に発生した渦流２０と比較すると弱いものの、渦流５６が発生し、クリーンタンク３２内への微細な切り屑などのスラッジの堆積を防止する。

一次円形渦流クーラントタンク１７から、樋３４を経由して、二次円形渦流クーラントタンク２５内に具備された中空円錐形仕切り３０内に流入された、一次円形渦流クーラントタンク１７内で一次処理されたクーラント中の残存スラッジなどは、中空円錐形仕切り３０内の渦流２０により、クーラントと共に回転しながら除々に沈降をつずけ、二次円形渦流クーラントタンク２５の底面５７中央部に集積する。

二次円形渦流クーラントタンク１７内に具備された中空円錐形仕切り３０内に発生した渦流２０により、二次円形渦流クーラントタンク１７の底面５７中央部に集積したクーラント中の微量な残存スラッジなどは、二次円形渦流クーラントタンク１７の有底円筒形状を成す底部５２の円筒形状の側板５３に接線方向に具備されたクーラント流出口５４から、二次円形渦流クーラントタンク１７内のクーラントと共に、配管５５を経由して、二次クーラント循環ポンプ１９により吸引され、クーラント中に含有された主に磁性体の微量な残存スラッジの処理をおこなうため、配管５８を経由して磁気分離器１８へと圧送される。

なお、配管５５途中には二次クーラント循環ポンプ１９保守用の二方向弁５９が、配管５８途中には流量調整用弁６０がそれぞれ具備されている。

また、一次円形渦流クーラントタンク１７には、一次円形渦流クーラントタンク１７内に貯液されるクーラントの液面レベルの管理を自動的におこなうための液面スイッチ６１が、
二次円形渦流クーラントタンク２５には、二次円形渦流クーラントタンク２５内に貯液されるクーラントの液面レベルの管理を自動的におこなうための液面スイッチ６２が具備されている。

ここで、図３により、具体的な数値例（図３中のカッコ付き数字）を挙げ、本クーラント処理装置によるクーラントの処理経路を説明する。

加工母機から磁性体切り屑などのスラッジを含有したクーラント６００Ｌ／ｍｉｎが本クーラント処理装置の一次円形渦流クーラントタンク１７内へと流入されクーラントの一次渦流処理がおこなわれる。

一次円形渦流クーラントタンク１７内の渦流１２により、一次円形渦流クーラントタンク１７の底面４１中央部へと集積された磁性体切り屑などのスラッジは、４００Ｌ／ｍｉｎの一次円形渦流クーラントタンク１７内のクーラントと共に一次クーラント循環ポンプ１１により磁器分離器１８に圧送され、磁器分離器１８により主に磁性体切り屑の処理がおこなわれる。

一方、一次円形渦流クーラントタンク１７内の渦流１２により、クーラントの一次渦流処理がおこなわれたクーラントの内、２００Ｌ／ｍｉｎが樋３４を経由して二次円形渦流クーラントタンク２５内の中空円錐形仕切り３０内へと流入され、クーラントの二次渦流処理がおこなわれる。

二次円形渦流クーラントタンク２５内に具備された中空円錐形仕切り３０内の渦流２０により、二次円形渦流クーラントタンク２５の底面５７中央部に集積されたクーラント中の残存スラッジは、１００Ｌ／ｍｉｎのクーラントと共に磁気分離器１８へと二次クーラント循環ポンプ１９により圧送され、前述の一次円形渦流クーラントタンク１７から一次クーラント循環ポンプ１１により磁気分離器１８へと圧送された４００Ｌ／ｍｉｎのクーラントと共に磁気分離器１８により処理され、二次円形渦流クーラントタンク１７内に具備された、クリーンタンク３２内へと流入される。
（磁気分離器１８によるクーラント総処理容量は、５００Ｌ／ｍｉｎとなる。）

一次渦流処理がおこなわれた後、二次円形渦流クーラントタンク２５内の中空円錐形仕切り３０内へと樋３４を経由して２００Ｌ／ｍｉｎのクーラントが流入され、中空円錐形仕切り３０内のクーラントと共に二次渦流処理がおこなわれ、中空円錐形仕切り３０内のクーラントの内１００Ｌ／ｍｉｎのクーラントは、クリーンクーラントとして中空円錐形仕切り３０と二次円形渦流クーラントタンク２５の底面５７との隙間２９を経由してクリーンタンク３２内へと流入される。

以上により、クリーンタンク３２内へは磁気分離器１８により最終処理が完了した５００Ｌ／ｍｉｎのクーラントと、二次円形渦流クーラントタンク２５内の中空円錐形仕切り３０内において二次渦流処理がおこなわれた１００Ｌ／ｍｉｎのクーラントの合計６００Ｌ／ｍｉｎのクーラントが流入し、それと同時にクリーンタンク３２内から加工母機へと６００Ｌ／ｍｉｎのクーラントが、クリーンポンプ３３により圧送される。

本例においては、６００Ｌ／ｍｉｎのクーラントの処理に対し、５００Ｌ／ｍｉｎ処理用の磁気分離器を使用することにより、従来と比較しクーラント清浄装置の小型化が可能となったが、加工母機より流出されるクーラント中のスラッジ濃度など、条件によっては渦流処理の効果がさらに期待でき、それに伴いさらなる磁気分離器の小型化が可能となり、その結果クーラント清浄装置の大幅な小型化が可能となる。
特に、本例のように大容量処理（クーラント処理量が、概ね５００Ｌ／ｍｉｎ以上）のクーラント清浄装置にこの傾向が顕著である。
その他本発明装置は、前にも述べたように上記しかつ図面に示した実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更しうるものである。

本発明のクーラント清浄装置の一例の正面を示す説明図である。 本発明のクーラント清浄装置の一例の平面を示す説明図である。 本発明のクーラント清浄装置の一例のクーラント回路を示す説明図である。 従来のクーラント清浄装置を示す斜視図である。

符号の説明

１１・・・一次クーラント循環ポンプ １２・・・渦流
１３・・・側面上部 １４・・・側面下部
１５・・・円錐形傾斜 １６・・・平面の底板
１７・・・一次円形渦流クーラントタンク １８・・・磁気分離器
１９・・・二次クーラント循環ポンプ ２０・・・渦流
２１・・・側面上部 ２２・・・側面下部
２３・・・円錐形傾斜 ２４・・・平面の底板
２５・・・二次円形渦流クーラントタンク ２６・・・軸心
２７・・・側面 ２８・・・円錐形傾斜
２９・・・隙間 ３０・・・中空円錐形仕切り
３１・・・側面 ３２・・・クリーンタンク
３３・・・クリーンポンプ ３４・・・樋
３５・・・下端部 ３６・・・底部
３７・・・円筒形状の側板 ３８・・・クーラント流出口
３９・・・配管 ４０・・・配管
４１・・・底面 ４２・・・二方向弁
４３・・・流量調整用弁 ４４・・・回転円筒
４５・・・電動機 ４６・・・底板
４７・・・流路 ４８・・・絞りローラ
４９・・・掻き板 ５０・・・スラッジボックス
５１・・・下端部 ５２・・・底部
５３・・・円筒形状の側板 ５４・・・クーラント流出口
５５・・・配管 ５６・・・渦流
５７・・・底面 ５８・・・配管
５９・・・二方向弁 ６０・・・流量調整用弁
６１・・・液面スイッチ ６２・・・液面スイッチ
６３・・・流入口 ６４・・・ダーティータンク
６５・・・スクレーパコンベア ６６・・・スラッジボックス
６７・・・ダーティーポンプ ６８・・・磁気分離器
６９・・・クリーンタンク ７０・・・クリーンポンプ

Claims (2)

1. 産業機械などから流出された磁性体切り屑などのスラッジを含有するクーラントに渦流を発生させることにより前記スラッジを凝集し、凝集された前記スラッジをクーラントと共に吸引するための一次クーラント循環ポンプを備えた、側面上部は円筒形を成し、側面下部が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜を成し、平面の底板を有する一次円形渦流クーラントタンクと、
   前記一次クーラント循環ポンプにより吸引された、前記一次円形渦流クーラントタンク内の、凝集された前記スラッジを含有するクーラント内から、主に前記磁性体切り屑を除去するための磁気分離器と、
   前記磁気分離器から流出された微細な前記スラッジが含有されたクーラントが流入されると共に、前記一次円形渦流クーラントタンクからも微量の前記スラッジが含有されたクーラントが直接流入され、それらのクーラントに渦流を発生させることにより、それらのクーラント中に含有する前記スラッジを凝集し、凝集された前記スラッジをクーラントと共に吸引し、前記磁気分離器へと圧送するための二次クーラント循環ポンプを備えた、側面上部は円筒形を成し、側面下部が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜を成し、平面の底板を有する円形クーラントタンク内に、前記円形クーラントタンクと軸心を共通とし、側面が下方に向けて次第に縮径する円錐形傾斜を成し、前記円形クーラントタンクの平面な底板との間に隙間を有して成る、底板を有しない中空円錐形仕切りを具備した二次円形渦流クーラントタンクと、
   前記二次円形渦流クーラントタンクの側面と、前記二次円形渦流クーラントタンク内の前記中空円錐形仕切りの間に貯液された清浄後のクリーンクーラントを、産業機械などに圧送するためのクリーンポンプと、
   前記一次円形渦流クーラントタンク内に貯液されたクーラントと、前記二次円形渦流クーラントタンク内に具備された前記中空円錐形仕切り内のクーラントを連通させるための樋を具備することを特徴とするクーラント清浄装置。
2. 請求項１において、
   産業機械などから流出されたクーラントの清浄化をおこなうため、産業機械などからクーラント清浄装置に流入する、磁性体切り屑などのスラッジを含有するクーラントの流量に対し、処理容量が前記クーラント流量以下の磁気分離器を具備することを特徴とするクーラント清浄装置。

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