JP2009034642A - 液体磁化処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】流量による影響を抑え、より効率よく被処理液体に回転渦巻運動を誘起しうる液体磁化処理装置を提案することを目的とする。
【解決手段】液体磁化処理装置1は、クーラント液が流通されるハウジングパイプ21と、ハウジングパイプ21の内部に配置された磁性振動素子31、及び、ハウジングパイプ21の外部に配置され磁性振動素子31を磁化可能な磁気発生手段41を備えている。また、特に、磁性振動素子31及び磁気発生手段41が配置された部分の上流側に、この部分に流入されるクーラント液に回転渦巻運動を発生させる螺旋型部材51が設けられている。このため、螺旋型部材51により処理領域25に流入されるクーラント液に回転渦巻運動が発生し、クーラント液は、螺旋流として処理領域25に流入される。
【選択図】図2
【解決手段】液体磁化処理装置1は、クーラント液が流通されるハウジングパイプ21と、ハウジングパイプ21の内部に配置された磁性振動素子31、及び、ハウジングパイプ21の外部に配置され磁性振動素子31を磁化可能な磁気発生手段41を備えている。また、特に、磁性振動素子31及び磁気発生手段41が配置された部分の上流側に、この部分に流入されるクーラント液に回転渦巻運動を発生させる螺旋型部材51が設けられている。このため、螺旋型部材51により処理領域25に流入されるクーラント液に回転渦巻運動が発生し、クーラント液は、螺旋流として処理領域25に流入される。
【選択図】図2
Description
本発明は、磁石等の磁気発生手段を用いてクーラント液、切削油、及び、研削油等の液体を活性化させたり、この液体中に含まれる不純物を除去するための液体磁化処理装置に関する。
従来より、切削工具や研削工具を用いて機械加工を行う装置が知られている。この種の機械加工装置においては、工具や加工面を洗浄したり、また、装置の作動部を潤滑させるために、切削油や研削油等の液体を循環供給するようにされている。
しかしながら、ワークの加工時には、ワーク由来の金属粉、あるいは、切削刃や砥石等の工具の摩耗による摩耗粉等の微小不純物が、上記のような液体に混入するため、このような液体を一定期間繰り返して使用した場合には、液体中の微小不純物が次第に増加し、加工品質の低下や装置の作動精度が損なわれるおそれがある。また、液中にバクテリアが発生し、液体が腐敗、酸化しやすくなるという問題が生じる。
そこで、従来、液中における微小不純物の除去やバクテリアの発生を抑制するための装置が各種提案されている。そのような装置の一例として、例えば、液体の循環経路に磁界を生じさせ、液体中の微小不純物を捕捉したり、液体を活性化させる装置がある。
ところで、微小不純物を含む液体が磁界によって活性化される機構については、以下のように考えられている。すなわち、流動する液体は自らの相互摩擦によって静電的に荷電するが、荷電体が磁場内で運動すると、進行方向の運動の一部が回転渦巻運動に転換される。また荷電体同士の衝突が激しくなるため、分子の活性化も起こる。そして、このように荷電体が回転渦巻運動をすると、新たに磁力線が発生する結果、荷電体の運動がますます複雑化し、分子の活性化がより促進されることとなる。また凝集不純物がある場合には、それが微粒子に分離、分散される。つまり、微小不純物等を含む液体の活性化を図るためには、磁界中における荷電体の回転渦巻運動を促進することが重要となる。
そこで、液体が流通されるハウジングパイプ内に、弾性を有する磁性振動素子をハウジングパイプと同軸的に、且つ、内周面に沿って配置し、一方、ハウジングパイプの外周側に、磁性振動素子を磁化する磁気発生手段を配置することで、磁性振動素子を磁化して被処理液体に対して磁気を作用させ、ハウジングパイプ内に流通される被処理液体に回転渦巻運動を誘起させる液体磁化処理装置が提案されている(例えば、特許文献1等参照)。
実用新案登録第3119085号公報
しかしながら、上記の液体磁化処理装置においては、流量によっては、被処理液体に回転渦巻運動を十分に誘起できないことがあった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、流量による影響を抑え、より効率よく被処理液体に回転渦巻運動を誘起しうる液体磁化処理装置を提案することを目的とする。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、流量による影響を抑え、より効率よく被処理液体に回転渦巻運動を誘起しうる液体磁化処理装置を提案することを目的とする。
かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、液体磁化処理装置であって、被処理液体が流通されるパイプと、前記パイプの内部に配置された磁性振動素子、及び、前記パイプの外部に配置され前記磁性振動素子を磁化可能な磁気発生手段を有する処理部と、前記処理部の上流側に配置され、前記処理部に流入される被処理液体に回転渦巻運動を発生させる渦巻運動発生手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の液体磁化処理装置においては、被処理液体が流通されるパイプの内部に、磁性材料からなる振動可能な素子としての磁性振動素子が配置され、パイプの外部に磁性振動素子を磁化可能な磁気発生手段が配置されているので、磁気発生手段により形成された磁界中で被処理液体が流れることにより、磁化された磁性振動素子が振動され、磁性振動素子の振動により被処理液体及び被処理液体に含まれる磁性微小不純物が静電的に荷電される。
その結果、被処理液体に回転渦巻運動が誘起されて被処理液体が活性化されるので、バクテリアの発生を抑制し、液体が腐敗、酸化することを防止できる。また、被処理液体中の磁性微小不純物が荷電されるので、磁性微小不純物による磁性微小不純物を磁化された磁性振動素子にて捕捉することができる。
そして、本発明の液体磁化処理装置においては、特に、処理部の上流側に、処理部に流入される被処理液体に回転渦巻運動を発生させる渦巻運動発生手段が設けられているので、処理部に流入される被処理液体に回転渦巻運動が発生し、被処理液体は、螺旋流として処理部に流入される。よって本発明の液体磁化処理装置によれば、被処理液体がそのまま処理部に流入される場合に比べ、流量による影響を抑制し、処理部内における被処理液体の回転渦巻運動を促進することが可能となり、その結果、被処理液体の活性化状態をより良好にすることができる。
次に、本発明の液体磁化処理装置は、請求項2に記載のように、渦巻運動発生手段が、パイプ内に、このパイプと略同軸に配置されたコイル状の螺旋型部材を備えるようにしてもよい。例えば、パイプの内部に螺旋状の溝を形成することにより渦巻運動発生手段を構成してもよいが、請求項2に記載のようにすると、パイプの内部にコイル状の螺旋型部材を配置するだけでよいので、容易に構成することができ、低コスト化を図ることもできる。
また、請求項2に記載の液体磁化処理装置は、請求項3に記載のように、螺旋型部材の断面が多角形となるように構成してもよい。このようにすれば、側面が平面となるので、螺旋型部材の断面が円形の場合に比べ、流入される被処理液体に対してより抵抗を生じさせやすくなる。その結果、螺旋型部材がより効果的に被処理液体に作用して、被処理液体に発生する回転渦巻運動を促進できる。さらに、このように構成された液体磁化処理装置は、請求項4に記載のように、螺旋型部材の断面が矩形となるように構成してもよい。
一方、請求項3または請求項4に記載の液体磁化処理装置は、請求項5に記載のように、螺旋型部材を、螺旋すべり台状にパイプ内に配置するようにしてもよい。このようにすれば、螺旋型部材の側面のうち、上流側に配置される平面が、被処理液体の液流方向に対向するので、被処理液体に対してより抵抗を生じさせやすくできる。
また、請求項3または請求項4に記載の液体磁化処理装置は、請求項6に記載のように、螺旋型部材を、この螺旋型部材の中心軸を通る面で切断した断面において、上流側に配置される面の法線が、中心軸方向と略平行となるようにパイプ内に配置されるようにしてもよい。このようにすれば、螺旋型部材の上流側に配置される面が、被処理液体の液流方向に対向するので、被処理液体に対してより抵抗を生じさせやすくできる。
次に、請求項1〜請求項6の何れかに記載の液体磁化処理装置は、請求項7に記載のように、磁性振動素子が、パイプと略同軸に配置されたコイル状のメインスプリングを備えるようにしてもよい。
また、このように構成された液体磁化処理装置は、請求項8に記載のように、磁性振動素子が、メインスプリングに加え、このメインスプリングに対して巻き付けられたコイル状のサブスプリングを備えるようにしてもよい。このようにすれば、螺旋流として処理部に流入された被処理液体の液流方向が、サブスプリングが振動する方向と一致するので、被処理液体がこのサブスプリングに効果的に作用し、サブスプリングに生じる微小振動を促進させることができる。
そして、磁気発生手段により形成された磁界中でサブスプリングの微小振動が促進されることにより、被処理液体がより良好に静電的に荷電され、被処理液体の回転渦巻運動を促進させることができる。また、サブスプリングの微小振動が促進されることにより、被処理液体に含まれる磁性微小不純物についてもより良好に荷電されるので、磁性振動素子による磁性微小不純物の捕捉能力を向上することができる。
一方、請求項7または請求項8に記載の液体磁化処理装置は、請求項9に記載のように、パイプの内壁面と、磁性振動素子のコイル状の部分との間に隙間が設けられるように構成してもよい。このようにすれば、パイプの内壁面と磁性振動素子のコイル状の部分との間に隙間が設けられているので、磁性振動素子の外周がパイプの内壁面と接触し、パイプの内壁面との間で摩擦を生じることないので、パイプの中心軸方向、つまり、メインスプリングの中心軸方向にメインスプリングを効果的に微小振動させることができる。そして、磁気発生手段により形成された磁界中でメインスプリングが微小に振動することにより、被処理液体及び被処理液体に含まれる磁性微小不純物についてもより良好に荷電させることができる。
一方、請求項7〜請求項9の何れかに記載の液体磁化処理装置は、請求項10に記載のように、メインスプリングの両端部を、パイプの内壁にそれぞれ固定するようにしてもよく、このようにすれば、メインスプリングが被処理液体の流勢により、下流側に移動して縮んでしまい十分に振動できなくなったり、また、縮んでしまうことにより、被処理液体と接触する表面積が減少し、捕捉できる磁性微小不純物が減少することを防止できる。
また、このように構成された請求項10に記載の液体磁化処理装置は、請求項11に記載のように、パイプ及びメインスプリングは金属からなり、メインスプリングの両端部をパイプの内壁に溶接にて固定するようにしてもよく、このようにすれば、メインスプリングを容易にパイプに固定することができる。
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1(a)は、本実施形態の機械加工装置50の構成を示す概略図であり、図1(b)は、清掃時の液体磁化処理装置1の状態を示す概略図である。
図1(a)は、本実施形態の機械加工装置50の構成を示す概略図であり、図1(b)は、清掃時の液体磁化処理装置1の状態を示す概略図である。
本実施形態の液体磁化処理装置1は、図1(a)に示すように、機械加工装置50の配管58に組み込まれて用いられ、工作機56に供給するクーラント液等の液体を磁気にて処理することにより、この液体を活性化したり、工作時に発生した金属粉等の磁性微小不純物をクーラント液から除去するためのものである。
まず、本実施形態の液体磁化処理装置1が適用された機械加工装置50について説明する。
本実施形態の機械加工装置50は、タンク52、ポンプ54、工作機56、配管58、変換器60を備えており、タンク52と工作機56とは、配管58を介して接続されている。
本実施形態の機械加工装置50は、タンク52、ポンプ54、工作機56、配管58、変換器60を備えており、タンク52と工作機56とは、配管58を介して接続されている。
タンク52にはクーラント液が貯留されており、クーラント液をタンクから送出するためのポンプ54が装着されている。
工作機56は、配管58に接続されたノズルを備えており、ワークの加工時には作動部の上方に配置されたノズルから、クーラント液が吐出される。また、工作機56は、図示しないクーラント液排出口を備えており、このクーラント液排出口にはタンク52と直結されている。
工作機56は、配管58に接続されたノズルを備えており、ワークの加工時には作動部の上方に配置されたノズルから、クーラント液が吐出される。また、工作機56は、図示しないクーラント液排出口を備えており、このクーラント液排出口にはタンク52と直結されている。
配管58は、ポンプ54に接続されたポンプ側配管58aと、工作機56に接続された工作機側配管58bと、タンク52に接続されたタンク側配管58cと、を備えており、各管は変換器60にて互いに接続されている。
ポンプ側配管58aには、図1(a)に示すように、液体磁化処理装置1が2つ直列に配置されており、ポンプ54から送出されたクーラント液は、2つの液体磁化処理装置1内を順に流通するように構成されている。
変換器60は、通常位置と清掃位置との間で切換可能なレバー62を備えており、レバー62の操作により、ポンプ側配管58aを通って流入されたクーラント液の排出先を、工作機56またはタンク52の何れかに変更可能に構成されている。
そして、このように構成された機械加工装置50においては、レバー62が図1(a)に示す通常位置にあるときには、ポンプ側配管58aと工作機側配管58bとが接続される。このため、クーラント液は、タンク52からポンプ54を介してポンプ側配管58aに送出され、液体磁化処理装置1、変換器60、工作機側配管58bを通って、工作機56に供給される。また、工作機56にて回収されたクーラント液は、タンク52に一旦貯留され、再び、ポンプ54を介してポンプ側配管58aに送出され、工作機56に繰り返し供給される。
一方、レバー62が清掃位置にあるときには、ポンプ側配管58aとタンク側配管58cとが接続される。このため、クーラント液は、タンク52からポンプ54を介してポンプ側配管58aに送出され、液体磁化処理装置1、変換器60、タンク側配管58cを通ってタンク52に流入される。そして、タンク52に一旦貯留されたクーラント液は、再び、ポンプ54を介してポンプ側配管58aに送出される。
次に、本実施形態の液体磁化処理装置1について図2を用いて説明する。液体磁化処理装置1は、図2に示すように、ハウジングパイプ21、磁性振動素子31、磁気発生手段41、螺旋型部材51等を備えている。なお、図2は、本実施形態の液体磁化処理装置1の構成を示し、一部、中心軸を通る面で切断した断面図や透視図を含む側面図である。なお、クーラント液の流れの方向については、図2、図3中、白抜き矢印A1で示す。
ハウジングパイプ21は金属により形成された断面円形状の直管部材であり、流路断面積は、ハウジングパイプ21内のどの位置においても等しくされている。ここでハウジングパイプ21を形成する金属材料は限定されないが、例えばオーステナイト系ステンレス等(SUS304等)の使用が好適である。
ハウジングパイプ21の一端側にはクーラント液が流入する流入口22が設けられ、他端側には、ハウジングパイプ21内で磁化処理されたクーラント液が排出される排出口23が設けられている。ハウジングパイプ21において流入口22のある箇所の外周面、排出口23のある箇所の外周面には、それぞれ雄ねじ部が形成されている。ハウジングパイプ21の両端にはポンプ側配管58aと連結するためのソケット状の連結部材26,27がそれぞれ設けられており、流入口22の雄ねじ部には連結部材26の雌ねじ部が螺着され、排出口23の雄ねじ部には連結部材27の雌ねじ部が螺着されている。
ハウジングパイプ21においては、軸方向の略中央付近から排出口23側の端部まで、つまり、下流側の半分の内部空間(以下、処理領域25ともいう)に、いわゆる二重螺旋構造を有する磁性振動素子31が配置されている。具体的には、この磁性振動素子31は、金属製のメインスプリング32と、そのメインスプリング32に対して巻き付けられた金属製のサブスプリング33とにより構成されている。
メインスプリング32は、金属磁性材料がコイル状に形成されたものである。金属磁性材料としては、種々の材料を用いることが可能であるが、より磁化されやすいマルテンサイト系ステンレスを使用することが好ましい。なお、メインスプリング32のばね定数は、クーラント液の液圧の作用によって弾性変形して確実に振動を起こさせるために、比較的小さめに設定することが好適である。
一方、サブスプリング33も例えば上記のような金属磁性材料を使用して形成される。このようなサブスプリング33としては、巻き付けの便宜のためにメインスプリング32より細いものを使用することが好ましい。サブスプリング33をメインスプリング32に巻き付けた場合、実質的に磁性振動素子31の表面積が増加する。なお、図2においては、図を理解しやすくするためにサブスプリングの一部は省略されている。
また、メインスプリング32は、ハウジングパイプ21と同軸状に配置され、メインスプリング32の両端は、ハウジングパイプ21の中心軸方向の中央部及び下流側端部にそれぞれ溶接されている。そして、メインスプリング32にサブスプリング33が巻き付けられた状態で、サブスプリング33の外周面33aとハウジングパイプ21の内壁面21aとの間にはわずかに隙間が設けられており、サブスプリング33、つまり、磁性振動素子31が、ハウジングパイプ21の内壁面21aと接触しないようにされている。このため、磁性振動素子31とハウジングパイプ21との間で摩擦が生じることが無く、サブスプリング33及びメインスプリング32は自由に伸縮(つまり、振動)することができる。
また、このようにメインスプリング32及びサブスプリング33を備える磁性振動素子をハウジングパイプ21内に配置することにより、ハウジングパイプ21の中心軸付近に障害物が存在しないようにし、回転渦巻運動が起こりやすい環境としている。
一方、ハウジングパイプ21において、中心軸方向の略中央付近から流入口22側の端部まで、つまり、上流側の半分の内部空間(以下、導入領域24ともいう)には、螺旋型部材51が螺旋すべり台状に配置されている。具体的には、この螺旋型部材51は、断面矩形の金属棒がコイル状に形成されたものであり、この螺旋型部材51は、図3に示すように、螺旋型部材51を、螺旋型部材51の中心軸51bを通る面で切断した断面において、上流側に配置される面51aの法線51cが、中心軸51bと略平行となるようにハウジングパイプ21の内部に、両端部にて溶接固定される。また、螺旋型部材51のハウジングパイプ21の内壁面21aと対向する面51dは、ハウジングパイプ21の内壁面21aと隙間なく密着されている。なお、図3は、螺旋型部材51の形状及び配置を示す断面図(図2の部分断面図B−B)である。
また、本実施形態の螺旋型部材51は、少なくとも、この螺旋型部材51の内部空間を流れるクーラント液の液圧により伸縮して変形されることがない程度の剛性を有している。螺旋型部材51に使用する金属としては、磁化されにくい材料、例えば、SUS304等のようなオーステナイト系ステンレスを使用するとよい。また、金属以外の材料を用いることも可能である。
磁気発生手段41は、磁性振動素子31を磁化するように、ハウジングパイプ21の外周側にハウジングパイプ21と同軸的に配置されている。本実施形態の磁気発生手段41は、同じ磁極同士を対向させた状態で積層配置された複数枚の円盤状永久磁石42と、それらを収容する金属製のマグネットケース43と、により構成されている。
複数枚の円盤状永久磁石42としては、例えば磁力が極めて強いネオジム磁石等を用いることが好適である。ここで、同じ磁極同士を対向させた状態で積層配置した理由は以下のとおりである。すなわち、この構造であると、円盤状永久磁石42同士の界面において磁力線がぶつかり合う結果、磁力線がハウジングパイプ21の中心方向に向くようになり、ハウジングパイプ21の内部に向けて非常に強い磁気を発生させることができると共に、処理領域25内に強磁場の領域を複数段階形成することができるからである。
マグネットケース43は、ハウジングパイプ21の長さの略半分の長さとなるように設計されている。磁気発生手段41は、処理領域25に近接して磁性振動素子31を磁化する磁化位置(図1(a)参照)と、処理領域25から離間して導入領域24の周囲に配置され、磁性振動素子31をほとんど磁化しなくなる非磁化位置(図1(b)参照)との間を、ハウジングパイプ21の軸方向に沿って移動可能に構成されている。なお、図2には磁気発生手段41が磁化位置にある状態が示されている。
このように構成された本実施形態の機械加工装置50においては、通常時、つまり、工作機56にクーラント液を供給する場合には、図1(a)に示す変換器60のレバー62を通常位置にすると共に、磁気発生手段41を磁化位置に配置する。このようにすると、タンク52からポンプ54を介してクーラント液が工作機56に供給される。
ここで、本実施形態の液体磁化処理装置1は、クーラント液が流通されるハウジングパイプ21と、ハウジングパイプ21の内部に配置された磁性振動素子31、及び、ハウジングパイプ21の外部に配置され磁性振動素子31を磁化可能な磁気発生手段41を備えている。このため、磁気発生手段41により形成された磁界中でクーラント液が流れることにより、磁化された磁性振動素子31が振動され、磁性振動素子31の振動によりクーラント液及びクーラント液に含まれる磁性微小不純物が静電的に荷電される。
その結果、クーラント液に回転渦巻運動が誘起されてクーラント液が活性化されるので、バクテリアの発生を抑制し、液体が腐敗、酸化することを防止できる。また、クーラント液中の磁性微小不純物が荷電されるので、回転渦巻運動が発生していない場合に比べ、より多くの磁性微小不純物を、磁化された磁性振動素子31にて捕捉することができる。
そして、本実施形態の液体磁化処理装置1においては、特に、磁性振動素子31及び磁気発生手段41が配置された部分の上流側に、この部分に流入されるクーラント液に回転渦巻運動を発生させる螺旋型部材51が設けられているので、処理領域25に流入されるクーラント液に回転渦巻運動が発生し、螺旋流として処理領域25に流入される。
よって本実施形態の液体磁化処理装置1によれば、螺旋流が処理領域25に流入されるので、クーラント液がそのまま処理領域25に流入される場合に比べ、流量による影響を抑制し、処理領域25内におけるクーラント液の回転渦巻運動を促進することが可能となり、その結果、クーラント液の活性化状態をより良好にすることができる。
また、本実施形態の液体磁化処理装置1においては、螺旋型部材51を、ハウジングパイプ21内に、このハウジングパイプ21と略同軸に固定するだけで、処理領域25に流入されるクーラント液に回転渦巻運動を発生させる構成を容易に実現できる。
さらに、本実施形態においては、螺旋型部材51の断面が矩形となるように構成されており、螺旋すべり台状、つまり、螺旋型部材51を、中心軸51bを通る面で切断した断面において、上流側に配置される面51aの法線51cが、中心軸51b方向と略平行となるようにハウジングパイプ21内に配置されている。このため、螺旋型部材51の側面のうち、上流側に配置される面51aが、クーラント液の液流方向に対向し、クーラント液に対してより抵抗を生じさせやすくなる。その結果、螺旋型部材がより効果的にクーラント液に作用して、処理領域25に流入されるクーラント液における回転渦巻運動の発生を促進することができる。
一方、本実施形態の液体磁化処理装置1は、磁性振動素子31として、メインスプリング32と、このメインスプリング32に対して巻き付けられたコイル状のサブスプリング33と、を備えている。ここで、このように配置されたサブスプリング33の振動方向が螺旋流として処理領域25に流入されたクーラント液の液流方向と一致するので、クーラント液がこのサブスプリング33効果的に作用し、サブスプリング33に生じる微小振動を促進することができる。
そして、磁気発生手段41により形成された磁界中におけるサブスプリング33の微小振動が促進されることにより、クーラント液及びクーラント液に含まれる磁性微小不純物を、螺旋型部材51が配置されない場合に比べ、より良好に荷電させることができる。
一方、本実施形態の液体磁化処理装置1においては、ハウジングパイプ21の内壁面21aと、サブスプリング33の外周面33aとの間に隙間が設けられているので、磁性振動素子31の外周がハウジングパイプ21の内壁面21aと接触し、ハウジングパイプ21の内壁面21aとの間で摩擦を生じることがなく、メインスプリング32及びサブスプリング33が内壁面21aに接触している場合に比べ、より微小振動を生じさせやすくすることができる。
また、メインスプリング32の両端部を、ハウジングパイプ21の内壁に溶接しているので、メインスプリング32がクーラント液の液圧により、下流側に移動して縮んでしまい十分に振動できなくなったり、また、縮んでしまうことにより、クーラント液と接触する表面積が減少し、捕捉できる磁性微小不純物が減少することを防止できる。また、溶接による固定であるので、製造が容易である。
なお、液体磁化処理装置1をある程度使用した後に行う液体磁化処理装置1の清掃時には、変換器60のレバー62を清掃位置にすると共に、磁気発生手段41を図1(a)に示す磁化位置から図1(b)に示す非磁化位置にスライドさせる。そして、このようにすると、磁性振動素子31がほとんど磁化されない状態となり、磁性振動素子31に捕捉されていた磁性微小不純物が再びクーラント液中に解放され、このクーラント液は工作機56に流れることなくタンク52に流入される。
このため、磁性微小不純物を含んだクーラント液をタンク52にて回収することで、液体磁化処理装置1を取り外すことなく、液体磁化処理装置1に捕捉されていた磁性微小不純物を除去し、容易に再生することができる。このため、ランニングコストを確実に削減でき、短期償却が可能となる。なお、螺旋型部材51は磁化されにくい材料にて構成されているため、磁気発生手段41が非磁化位置に配置された際に、クーラント液中に解放された磁性微小不純物は、螺旋型部材51にはほとんど付着することはなく、大分部の磁性微小不純物はクーラント液と共に回収される。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
上記実施形態においては、渦巻運動発生手段を、剛性の高い螺旋型部材51を用い、両端部のみをハウジングパイプ21の内壁に固定することで構成したが、必ずしも、このようにする必要はなく、例えば、剛性の低い螺旋型部材を用いることも可能である。この場合には、螺旋型部材が振動しないように、螺旋型部材と、ハウジングパイプ21との接触面全面にて、螺旋型部材をハウジングパイプ21に固定するようにすればよい。また、渦巻運動発生手段は、ハウジングパイプ21内に螺旋溝を形成することで構成してもよい。
上記実施形態においては、渦巻運動発生手段を、剛性の高い螺旋型部材51を用い、両端部のみをハウジングパイプ21の内壁に固定することで構成したが、必ずしも、このようにする必要はなく、例えば、剛性の低い螺旋型部材を用いることも可能である。この場合には、螺旋型部材が振動しないように、螺旋型部材と、ハウジングパイプ21との接触面全面にて、螺旋型部材をハウジングパイプ21に固定するようにすればよい。また、渦巻運動発生手段は、ハウジングパイプ21内に螺旋溝を形成することで構成してもよい。
また、上記実施形態においては、螺旋型部材として、断面矩形の金属棒を螺旋状に加工したものを用いたが、例えば、断面が三角形や六角形等の多角形、または、円形の金属棒を螺旋状に加工したものを用いてもよい。さらに、断面がコの字状の金属棒を螺旋状に加工したものであってもよい。また、螺旋型部材はすべり台状に配置されることが好ましいが、このような配置に限定されるものではない。
上記実施形態においては、磁気発生手段41が螺旋型部材51の周囲に移動可能に構成されていることから、螺旋型部材51の材料として磁化されにくい磁性の弱い材料を選択したが、磁気発生手段41を移動させて磁性振動素子31を再生する構成としない場合には、螺旋型部材51の材料としては、上記のような材料に関わらず、任意の材料を用いることができる。
上記実施形態においては、ハウジングパイプ21を断面が円形の円管としたが、必ずしも円管である必要はなく、断面が多角形や楕円形の管を用いてもよい。
上記実施形態においては、二重螺旋構造の磁性振動素子31を用いたが、これに限定されるわけではなく一重螺旋構造の磁性振動素子、つまりサブスプリング33を省略してメインスプリング32のみで構成した磁性振動素子を用いてもよい。
上記実施形態においては、二重螺旋構造の磁性振動素子31を用いたが、これに限定されるわけではなく一重螺旋構造の磁性振動素子、つまりサブスプリング33を省略してメインスプリング32のみで構成した磁性振動素子を用いてもよい。
上記実施形態においては、ステンレス製のメインスプリング32及びサブスプリング33を用いたが、これに限定されるわけではなく他の磁性金属材料(例えば、ステンレス以外の鋼からなる線材、ニッケル鋼線材、クロム鋼線材など)を用いてもよい。
上記実施形態においては、磁気発生手段41を複数の円盤状永久磁石を用いて構成したが、これに限定されるわけではなく、円盤状ではない永久磁石を用いて構成してもよい。さらには、永久磁石の代わりに電磁石を用いることも許容される。
また、上記実施形態においては、本発明の液体磁化処理装置を機械加工装置1に適用し、被処理液体をクーラント液としたが、これらに限るものではなく、本発明の液体磁化処理装置は、磁性微小不純物の除去や活性化を必要とする様々な液体を用いる任意の装置に適用することができる。
1…液体磁化処理装置、21…ハウジングパイプ、21a…内壁面、22…流入口、23…排出口、24…導入領域、25…処理領域、26,27…連結部材、31…磁性振動素子、32…メインスプリング、33…サブスプリング、33a…外周面、41…磁気発生手段、42…円盤状永久磁石、43…マグネットケース、50…機械加工装置、51…螺旋型部材、51a…面、51b…中心軸、51c…法線、51d…面、52…タンク、54…ポンプ、56…工作機、58…配管、58a…ポンプ側配管、58b…工作機側配管、58c…タンク側配管、60…変換器、62…レバー
Claims (11)
- 被処理液体が流通されるパイプと、
前記パイプの内部に配置された磁性振動素子、及び、前記パイプの外部に配置され前記磁性振動素子を磁化可能な磁気発生手段を有する処理部と、
前記処理部の上流側に配置され、前記処理部に流入される被処理液体に回転渦巻運動を発生させる渦巻運動発生手段と、
を備えることを特徴とする液体磁化処理装置。 - 前記渦巻運動発生手段は、
前記パイプ内に、このパイプと略同軸に配置されたコイル状の螺旋型部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の液体磁化処理装置。 - 前記螺旋型部材の断面は、多角形であることを特徴とする請求項2に記載の液体磁化処理装置。
- 前記螺旋型部材の断面は矩形であることを特徴とする請求項3に記載の液体磁化処理装置。
- 前記螺旋型部材は、螺旋すべり台状に前記パイプ内に配置されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の液体磁化処理装置。
- 前記螺旋型部材は、この螺旋型部材の中心軸を通る面で切断した断面において、上流側に配置される面の法線が、前記中心軸方向と略平行となるように前記パイプ内に配置されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の液体磁化処理装置。
- 前記磁性振動素子は、前記パイプと略同軸に配置されたコイル状のメインスプリングを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れかに記載の液体磁化処理装置。
- 前記磁性振動素子は、前記メインスプリングに加え、該メインスプリングに対して巻き付けられたコイル状のサブスプリングを備えたことを特徴とする請求項7に記載の液体磁化処理装置。
- 前記パイプの内壁面と、前記磁性振動素子のコイル状の部分との間に隙間が設けられたことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の液体磁化処理装置。
- 前記メインスプリングの両端部は、前記パイプの内壁にそれぞれ固定されることを特徴とする請求項7〜請求項9の何れかに記載の液体磁化処理装置。
- 前記パイプ及び前記メインスプリングは金属からなり、前記メインスプリングの両端部は前記パイプの内壁に溶接にて固定されることを特徴とする請求項10に記載の液体磁化処理装置。
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