JP2021065938A - 希釈液補充装置、及び、希釈液補充方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度変動を抑制しながら補充用希釈液を貯蔵タンクに補充できるようにする。【解決手段】原液を水で希釈した補充用希釈液を貯蔵タンク（２０２）に補充する希釈液補充装置（１）において、貯蔵タンク（２０２）に個別に設置されており、補充用希釈液を補充するタイミングと、貯蔵タンクに補充する補充用希釈液の補充量・補充濃度を記憶し、受け付けた補充濃度に応じて原液と水とを撹拌混合して補充用希釈液を生成し、受け付けたタイミングになった場合、生成した補充用希釈液を２０Ｌ以下で貯蔵タンクに補充する。【選択図】 図２

Description

本発明は、原液を水で希釈した希釈液を貯蔵タンクに補充する希釈液補充装置、及び、希釈液補充方法に関する。

工作機は、例えば、工具や加工物の冷却や潤滑や洗浄などを目的として、水溶性の原液を水で希釈した希釈液を使用する。貯蔵タンクの希釈液を長寿命化するには、希釈液の貯蔵量や濃度を安定させることが望ましい。貯蔵タンクは、希釈液の補充により、希釈液の貯蔵量や濃度が日常管理されている。希釈液を補充する手法としては、以下のものが知られている。

例えば、特許文献１に記載される手法では、ポンプを用いて原液容器から希釈装置に原液を吸い上げ、希釈装置に供給された水と所定の濃度で混合することにより希釈液を生成し、貯蔵タンクに補充する。希釈装置は、例えば、水の水圧によるエゼクタ効果により、原液と水とを混合する。

例えば、特許文献２に記載される手法では、原液槽から調合槽に計量した原液を供給した後、計量原液に対応する水を調合槽に供給し、調合槽にて原液と水とを撹拌混合することにより希釈液を生成する。調合槽は、複数の貯蔵タンクに接続され、水位が低レベルになった貯蔵タンクに対して希釈液を補充する。

また例えば、貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度や貯蔵量を管理する頻度を１〜２回／日とし、１度に１００Ｌもの希釈液を貯蔵タンクに補充する手法が知られている。

実用新案登録第３２１６９１０号公報 特開平６−４７６４９号公報

しかしながら、上記従来技術は、以下のような問題があった。すなわち、例えば特許文献１に記載される手法では、希釈装置に供給される原液の供給量が、例えば、原液の動粘度変化や、ポンプの動作によって、変動する。また、エゼクタ効果は、周囲の湿度や温度や水圧などによって、変動する。よって、特許文献１に記載される手法では、均質で安定した希釈液を貯蔵タンクに補充できなかった。このため、貯蔵タンクでは、希釈液の補充中に、濃度が上下動して不安定になることがあった。

この点、特許文献２に記載される手法は、原液と水とを撹拌混合して生成した希釈液を貯蔵タンクに供給するので、均質で安定した希釈液を貯蔵タンクに補充できる。しかし、特許文献２に記載される手法は、１台の装置に複数の貯蔵タンクを接続し、水位が低レベルになった貯蔵タンクに対して希釈液を補充する。貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度や貯蔵量の変化傾向（特性）は、水分の蒸散量や希釈液の使用方法などによって、貯蔵タンク毎に異なる。よって、特許文献２に記載される手法は、貯蔵タンクの特性に応じて希釈液を補充することが困難であった。このため、貯蔵タンクの中には、希釈液の補充によって濃度が急変動するものがあった。

さらに、上記のように、一度に１００Ｌもの希釈液を補充する手法では、貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度が、補充前後で大きく変動する場合があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、原液を水で希釈した補充用希釈液を貯蔵タンクに補充する技術において、貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度変動を抑制しながら補充用希釈液を貯蔵タンクに補充することができるようにする。

本発明の一態様は、（１）原液を水で希釈して補充用希釈液を生成し、工作機に使用される希釈液を貯蔵する貯蔵タンクに補充する希釈液補充装置において、前記貯蔵タンクに個別に設置されており、前記原液と前記水とを撹拌混合して前記補充用希釈液を生成する撹拌部と、前記撹拌部から前記貯蔵タンクへ前記補充用希釈液を排出する排出部と、前記撹拌部に前記原液を供給する原液供給部と、前記撹拌部に前記水を供給する水供給部と、前記撹拌部と前記排出部と前記原液供給部と前記水供給部の動作を制御する制御部と、前記補充用希釈液を前記貯蔵タンクに補充するタイミングと、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の補充量と、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の濃度を示す補充濃度と、を記憶する記憶部と、を有し、前記補充量は、２０Ｌ以下であり、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記補充量と前記補充濃度とを満たすように、前記原液供給部と前記水供給部を用いて前記原液と前記水をそれぞれ前記撹拌部に供給し、前記撹拌部を用いて前記原液と前記水とを撹拌混合して前記補充用希釈液を生成する生成処理と、前記記憶部に記憶されたタイミングになった場合、前記排出部を用いて、前記撹拌部にて生成された前記補充用希釈液を、前記撹拌部から前記貯蔵タンクに排出し、前記貯蔵タンクに補充する補充処理と、を実行すること、を特徴とする。

上記構成の希釈液補充装置は、貯蔵タンクに個別に設置されているので、貯蔵タンクの特性を反映したタイミングと、補充量と、補充濃度とを記憶することができる。希釈液補充装置は、記憶部に記憶された補充量と補充濃度に応じて原液と水を撹拌部に供給して撹拌混合するので、記憶部に記憶された補充量と補充濃度に正確に調整した補充用希釈液を生成できる。希釈液補充装置は、記憶部に記憶されたタイミングになると、撹拌部にて生成された均質で安定した補充用希釈液を、貯蔵タンクに２０Ｌ以下の少量で補充する。このため、貯蔵タンクでは、希釈液の濃度が補充用希釈液の補充に伴って急変動せず、安定する。よって、上記構成によれば、原液を水で希釈した補充用希釈液を貯蔵タンクに補充する希釈液補充装置において、貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度変動を抑制しながら補充用希釈液を貯蔵タンクに補充することができる。

（２）（１）に記載する希釈液補充装置において、前記タイミングは、１５分以上７２０分以下のサイクルタイムにて設定されること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、少量を高頻度で貯蔵タンクに補充するので、貯蔵タンクの貯蔵量や濃度の変動を抑制しながら補充用希釈液を補充することができる。

（３）（１）又は（２）に記載する希釈液補充装置において、前記貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の水位を検知する検知部を有し、前記制御部は、前記検知部を用いて検知される前記水位が、前記貯蔵タンクと前記工作機との間で前記希釈液を循環させているときに前記補充用希釈液を補充できる限界水位以上である場合、前記生成処理又は前記補充処理の少なくとも一方を実行しないこと、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、工作機と貯蔵タンクとの間で希釈液が循環し、貯蔵タンクの水位が下がっているときに、補充用希釈液を貯蔵タンクに補充する場合でも、貯蔵タンクの水位が限界水位以上であることを検知部を用いて検知すると、補充用希釈液の生成や補充を行わない。よって、希釈液補充装置は、補充用希釈液の生成や補充を好適に行うことができる。

（４）（３）に記載する希釈液補充装置において、前記制御部は、前記生成処理と前記補充処理の少なくとも一方を実行しない場合、警報を発生すること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、補充用希釈液を補充するタイミングになっても、補充用希釈液の生成や補充を行わない場合に、警報を発生するので、補充用希釈液を補充するタイミングや補充量が不適切であったことをユーザに認識させることができる。

（５）（１）乃至（４）の何れか１つ記載する希釈液補充装置において、前記撹拌部は、前記原液供給部から供給される前記原液の液垂れを防止する原液用液垂れ防止部と、前記水供給部から供給される前記水の液垂れを防止する水用液垂れ防止部と、を有すること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、撹拌部にて水を撹拌しながら、原液を撹拌部に投入し、原液と水とを撹拌混合するので、均質で安定した補充用希釈液を生成することができる。

（６）（１）乃至（５）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、前記制御部は、前記生成処理にて、前記水供給部から前記撹拌部に前記水を供給した後、前記撹拌部に前記水を撹拌させた状態で前記原液供給部から前記撹拌部に前記原液を供給させ、前記制御部は、前記補充処理が完了するまで、前記撹拌部に撹拌混合を行わせること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、水が供給された撹拌部に原液を投入し、原液と水とを撹拌混合し、さらに、補充用希釈液の補充が完了するまで撹拌部に撹拌混合を行わせるので、均質で安定した補充用希釈液を生成して貯蔵タンクに補充することができる。

（７）（１）乃至（６）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、前記貯蔵タンクに貯蔵される前記希釈液は、Ｂｒｉｘ濃度により濃度管理され、前記補充濃度は、Ｂｒｉｘ濃度により設定されること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度管理と同様に、補充濃度をＢｒｉｘ濃度で管理する。これにより、例えば、貯蔵タンクの希釈液はＢｒｉｘ濃度で管理し、補充濃度は原液と水との体積比で管理する場合のように、原液と水の供給量をユーザが毎回計算する必要がなくなる。よって、上記構成の希釈液補充装置によれば、補充用希釈液を生成する処理をシンプルにすることができる。

（８）（７）に記載する希釈液補充装置において、前記原液は、水溶性の原液であり、前記原液の固有の濃度係数を記憶する濃度係数記憶部を有し、前記制御部は、前記生成処理にて、数式１を用いて算出した原液供給量で前記原液供給部に前記原液を供給させ、数式２を用いて算出した水供給量で前記水供給部に前記水を供給させること、が好ましい。

Ｖｃ＝Ｖｏｌ×Ｃｂ×Ｂｒｘ／１００ …（数式１）

Ｖｗ＝Ｖｏｌ−Ｖｃ …（数式２）

但し、Ｖｏｌは、１回あたりの補充量であり、Ｃｂは、濃度係数であり、Ｂｒｘは、補充濃度（Ｂｒｉｘ濃度％）であり、Ｖｃは、原液供給量であり、Ｖｗは、水供給量である。

上記構成の希釈液補充装置は、濃度係数記憶部に記憶される濃度係数と、記憶部に記憶された補充量と、記憶部に記憶された補充濃度（Ｂｒｉｘ濃度％）と、を用いて、原液供給量と水供給量を自動計算する。そして、計算した原液供給量と水供給量で原液と水を撹拌部に供給し、補充用希釈液を生成する。よって、希釈液補充装置は、原液の濃度係数を考慮した補充用希釈液を、Ｂｒｉｘ濃度指標で高精度に生成することができる。

（９）（１）乃至（８）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、前記撹拌部は、前記原液と前記水とを撹拌混合する撹拌タンクを備え、前記排出部は、ロート形をなし、前記撹拌タンクの底部に配置されていること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、撹拌タンクの底部に配置される排出部がロート形状であるので、補充用希釈液が撹拌タンクに残留しないように貯蔵タンクに補充される。よって、撹拌タンクに残留する残留流体が変質し、新たに生成する補充用希釈液の性状に影響を及ぼすことを防ぐことができる。

（１０）（１）乃至（９）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、ユーザが操作する操作部を有し、前記記憶部は、前記操作部を用いて入力された前記タイミングと、前記補充量と、前記補充濃度と、を記憶すること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、例えば、貯蔵タンクにおける希釈液の消費量や濃度の変化傾向を把握するユーザが、タイミングと補充量と補充濃度とを自由に操作部を用いて入力し、設定することができる。希釈液補充装置は、設定されたタイミングと、補充量と、補充濃度に従って補充用希釈液を正確に生成し、補充する。よって、希釈液補充装置は、貯蔵タンクの特性に応じて補充用希釈液の生成と補充を行うことができる。

（１１）（１）乃至（１０）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、前記原液供給部は、前記原液を貯蔵する原液タンクと、前記原液タンクから前記撹拌部に前記原液を供給する原液供給管と、前記原液供給管から分岐し、前記原液を前記原液タンクに戻す原液戻り管と、前記原液戻り管が前記原液供給管から分岐する分岐点に配置される三方弁と、前記三方弁と前記原液タンクとの間に配置されるポンプと、を備え、前記制御部は、前記生成処理を実行する場合、前記ポンプの吐出量が安定するまで、前記ポンプを前記原液戻り管に接続するように前記三方弁を動作させ、前記ポンプの吐出量が安定した後、前記ポンプを前記撹拌部に接続するように前記三方弁を動作させること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、例えば、ポンプの起動時に吐出量が不安定である場合には、原液を撹拌部に供給せず、ポンプの吐出量が安定してから、原液を撹拌部に供給する。これにより、撹拌部に供給される原液の供給量が精密に調整されるため、希釈液補充装置は、正確な補充濃度で補充用希釈液を生成することができる。

（１２）（１）乃至（１１）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、発報部と、前記撹拌部と前記排出部と前記原液供給部と前記水供給部とを収容するハウジングを有し、前記原液供給部は、前記ハウジングに内設され、前記原液を貯蔵する原液タンクと、前記ハウジングに外設され、前記原液を受け入れる原液受入口と、前記原液タンクと前記原液受入口とを接続する接続管と、前記原液タンクに貯蔵される前記原液の水位を検知する原液水位検知部と、を有し、前記制御部は、前記原液水位検知部が上限値を検知した場合、前記発報部に警報を発報させること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置によれば、原液タンクに原液を補充する際に、原液の水位が上限値に達すると、発報部から警報が発報される。この警報により、ユーザは、ハウジングに内設された原液タンクの水位を視認できない場合でも、原液が原液タンクから溢れる前に原液の補充を終了することができる。

（１３）（１）乃至（１２）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、前記水供給部が、他の希釈液補充装置と共用される水源に接続されていること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、希釈液補充装置毎に水源を設ける必要がなくなり、設備費用を低減できる。

（１４）（１）乃至（１３）の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、前記排出部は、前記補充用希釈液を自由落下により前記撹拌部から前記貯蔵タンクに補充すること、が好ましい。

上記構成の希釈液補充装置は、ポンプなどの輸液手段が不要で、希釈液補充装置の小型化及びローコスト化を図ることができる。

本発明の別態様は、（１５）原液を水で希釈して補充用希釈液を生成し、工作機に使用される希釈液を貯蔵する貯蔵タンクに補充する希釈液補充方法において、前記貯蔵タンクに個別に設置された希釈液補充装置が、前記補充用希釈液を前記貯蔵タンクに補充するタイミングと、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の補充量と、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の濃度を示す補充濃度と、を記憶し、前記補充量が２０Ｌ以下である記憶ステップと、前記記憶ステップにて記憶した前記補充量と前記補充濃度を満たすように、前記原液と前記水を撹拌混合して、前記補充用希釈液を生成する生成ステップと、前記記憶ステップにて記憶した前記タイミングになった場合、前記生成ステップにて生成した前記補充用希釈液を、前記貯蔵タンクに補充する補充ステップと、を行う、ことを特徴とする。

上記構成を備える希釈液補充装置の機能を実現するための方法も、新規で有用である。

上記構成を有する発明によれば、原液を水で希釈した補充用希釈液を貯蔵タンクに補充する技術において、貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の濃度変動を抑制しながら補充用希釈液を貯蔵タンクに補充することができる。

希釈液補充装置の外観斜視図である。 希釈液補充装置の内部概略構成図である。 希釈液補充装置の電気ブロック図である。 制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 希釈液補充装置の配管例を示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る希釈液補充装置、及び、希釈液補充方法について図面を参照して説明する。

図１に示す希釈液補充装置１は、例えば、工作機２０１（図２参照）に使用されるクーラントを貯蔵するクーラントタンク２０２に、クーラントを補充する装置である。以下、希釈液補充装置１がクーラントタンク２０２に補充するクーラントは、クーラントタンク２０２に貯蔵されているクーラントと区別するため、「補充用クーラント」とする。なお、クーラントタンク２０２は「貯蔵タンク」の一例である。クーラントタンク２０２に貯蔵されるクーラントは「貯蔵タンクに貯蔵される希釈液」の一例である。補充用クーラントは「補充用希釈液」の一例である。」

クーラントタンク２０２は、クーラントが選定されると、目標管理濃度が設定される。クーラントは、クーラントタンク２０２と工作機２０１との間を循環するときに、工具や加工物に供給され、工具や加工物を冷却・潤滑する。クーラントは、濃度（以下「クーラント濃度」とする）が目標管理濃度より低くなると、腐敗や錆が生じ、寿命が短くなる。また、クーラントタンク２０２では、クーラントが工具や加工物に付着して貯蔵量が減少したり、水分が蒸散して濃度（以下「クーラント濃度」とする）が上昇したりする。よって、クーラントタンク２０２のクーラントは、補充用クーラントの補充によって、貯蔵量とクーラント濃度が日常管理されている。

クーラントタンク２０２の大きさ（容量、開口面積）は、加工物の大きさ、材質、加工難易度、生産量などで異なり、千差万別で規定できない。また、クーラントの消費量も同様に様々であり、加工物に付着して持ち出される量と水分の蒸散によって異なる。よって、希釈液補充装置１からクーラントタンク２０２に補充用クーラントを補充するタイミングや、クーラントタンク２０２に補充する補充用クーラントの補充量や、濃度（以下「補充濃度」とする）は、クーラントタンク２０２の消費量やクーラント濃度の変化傾向（特性）に応じた値であることが望ましい。

そこで、図１に示すように、本形態の希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２に個別に設置されている。希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２の特性を把握するユーザが入力したタイミング、補充量、補充濃度に従って、補充用クーラントの生成と補充を精密に行う。以下、希釈液補充装置の構成を説明する。

図１の外観斜視図に示すように、希釈液補充装置１は、箱状のハウジング１０を備える。ハウジング１０には、操作パネル１７と、運転状態通知部１８と、スピーカ１９が設けられている。操作パネル１７は、各種設定や操作を受け付けるための複数の操作ボタン１７１と、情報を表示する液晶パネル１７２とを備える。スピーカ１９は、音声又は警報音を出力する装置である。なお、操作パネル１７の操作ボタン１７１は「操作部」の一例である。運転状態通知部１８とスピーカ１９は「発報部」の一例である。

運転状態通知部１８は、希釈液補充装置１の運転状態を通知するものである。運転状態通知部１８は、第１表示灯１８１と、第２表示灯１８２と、第３表示灯１８３とを備える。第１表示灯１８１と第２表示灯１８２と第３表示灯１８３は、例えば、第１表示灯１８１が青色、第２表示灯１８２が黄色、第３表示灯１８３が赤色で発光するなど、区別可能に点灯する。例えば、第１表示灯１８１は、希釈液の生成・補充を行っている場合に点灯し、第２表示灯１８２は、希釈液補充装置１が待機状態である場合に点灯し、第３表示灯１８３は、異常が発生した場合に点灯する。

図２の内部概略構成図に示すように、希釈液補充装置１は、ハウジング１０に、撹拌部２と、排出部３と、原液供給部４と、水供給部６とが、収容されている。また、希釈液補充装置１は、図３に示すコントローラ８が、ハウジング１０に収容されている。

図２に示すように、撹拌部２は、クーラントの原液と水を撹拌混合して補充用クーラントを生成する機能を有する。撹拌部２は、撹拌タンク２１と、撹拌装置２２と、第１ノズル２３と、第２ノズル２４と、を備える。

撹拌タンク２１は、コップ形状のタンク本体２１１にタンクカバー２１２を取り付けて構成されている。撹拌装置２２は、タンクカバー２１２の中央に配置されている。撹拌装置２２は、モータ２２１が回転軸２２２を介して撹拌翼２２３に連結され、モータ２２１の回転に応じて撹拌翼２２３が回転する。本形態では、撹拌翼２２３を回転軸２２２の先端部のみに設けているが、撹拌翼２２３は、回転軸２２２の長さ方向に複数設けてもよいし、回転軸２２２の外周面に螺旋状に設けてもよい。

第１ノズル２３と第２ノズル２４は、撹拌タンク２１の上部に配置されている。第１ノズル２３は、原液供給部４に接続され、原液を撹拌タンク２１に吐出する。第２ノズル２４は、水供給部６に接続され、水を撹拌タンク２１に吐出する。第１ノズル２３は、Ｊ形をなし、吐出口２３ａが上向きとなる姿勢でタンクカバー２１２に固定されている。第２ノズル２４も、Ｊ形をなし、吐出口２４ａが上向きとなる姿勢でタンクカバー２１２に固定されている。第１ノズル２３は「原液用液垂れ防止部」の一例であり、第２ノズル２４は「水用液垂れ防止部」の一例である。

排出部３は、ロート形状をなし、撹拌タンク２１の底部に配置されている。排出部３は、撹拌部２からクーラントタンク２０２へ補充用クーラントを排出する機能を有する。排出部３は、ロート部材３１と、排出用電磁弁３３と、補充管２０３と、を備える。

ロート部材３１は、タンクカバー２１２側に位置する面（図２の上側に位置する面）に、円錐面３１ｂがタンクカバー２１２と反対方向（図２の下方向）に凹む円錐状に形成されている。ロート部材３１は、吐出部３１ａが円錐面３１ｂの頂点部分に開口する状態で下向きに延設されている。ロート部材３１は、撹拌タンク２１の挿通穴２１１ａに吐出部３１ａを貫き通すように撹拌タンク２１に嵌め込まれ、撹拌タンク２１の底部に配置されている。撹拌タンク２１とロート部材３１との間は、シール部材３６によってシールされている。撹拌部２と排出部３は、ハウジング１０に開設された挿通穴１０ｂに吐出部３１ａを貫き通した状態で、固定ねじ１１を用いてハウジング１０に固定されている。

補充管２０３は、撹拌タンク２１からクーラントタンク２０２に補充用クーラントを自重落下させて投入するため、一端が吐出部３１ａに接続され、他端が一端より低い位置においてハウジング１０の外部に露出している。排出用電磁弁３３は、ＯＮ−ＯＦＦ式の制御弁であり、補充管２０３に配設されてクーラントタンク２０２への補充用クーラントの補充を制御する。

原液供給部４は、撹拌部２に原液を供給する機能を有する。原液供給部４は、原液タンク４０と、ホース４１と、原液受入口４２と、蓋４３と、原液用液面センサ４４と、原液供給管５１と、ポンプ５２と、原液用電磁弁５３と、原液戻り管５４と、を備える。ホース４１は「接続管」の一例である。原液用液面センサ４４は「原液水位検知部」の一例である。

原液タンク４０は、クーラントの原液を貯蔵するタンクであり、ドレンパン１２を介してハウジング１０内に配置されている。原液タンク４０は、第１開口部４０ａと第２開口部４０ｂとを備える。なお、原液タンク４０の開口部は、１個でも、３個以上でもよい。ホース４１は、一端が第２開口部４０ｂを介して原液タンク４０内に配置され、原液受入口４２に接続されている。原液受入口４２は、ハウジング１０に外設され、蓋４３が被せられている。原液用液面センサ４４は、原液タンク４０に設けられ、原液の水位を検知する。

原液供給管５１は、一端が第１開口部４０ａを介して原液タンク４０の内部に配置され、他端が撹拌部２の第１ノズル２３に接続されている。原液供給管５１は、原液タンク４０側から順に、ポンプ５２と原液用電磁弁５３が配設されている。ポンプ５２は、定流量式ポンプであって、原液タンク４０から撹拌部２側へ原液を送り出す。原液戻り管５４は、ポンプ５２の二次側（撹拌部２側）にて原液供給管５１から分岐し、その分岐点に原液用電磁弁５３が配置されている。原液用電磁弁５３は、三方弁であって、ポンプ５２を撹拌部２に接続する第１状態と、ポンプ５２を原液戻り管５４に接続する第２状態との間で切り換えられる。

水供給部６は、撹拌部２に水を供給する機能を有する。水供給部６は、水供給管６１と、ストップバルブ６２と、流量調整弁６３と、流量センサ６４と、水用電磁弁６５と、を備える。

水供給管６１は、水源２０５に接続され、他端が撹拌部２の第２ノズル２４に接続されている。水供給管６１は、水源２０５側から順に、ストップバルブ６２、流量調整弁６３、流量センサ６４、水用電磁弁６５が配設されている。ストップバルブ６２は、手動式のバルブであって、図１に示すようにハウジング１０に外設されている。ストップバルブ６２は、希釈液補充装置１への水の供給を制御する。

流量調整弁６３は、手動の絞り弁であり、流量センサ６４の流量計測範囲を超えないように流量制御を行う。流量センサ６４は、水が所定量（例えば０．０１Ｌ）通過する毎にパルスを出力する。水用電磁弁６５は、ＯＮ−ＯＦＦ式の開閉弁であり、撹拌部２への水の供給を制御する。

図３の電気ブロック図に示すように、希釈液補充装置１は、ＣＰＵ８１とメモリ８２とを備えるコントローラ８を備える。ＣＰＵ８１は「制御部」の一例である。なお、コントローラ８は、操作パネル１７、運転状態通知部１８、スピーカ１９、原液用液面センサ４４、ポンプ５２、原液用電磁弁５３、流量調整弁６３、流量センサ６４、水用電磁弁６５、モータ２２１、排出用電磁弁３３にも、電気的に接続されている。コントローラ８は、通信インターフェース（以下「通信ＩＦ」とする）９１にも接続されている。

通信ＩＦ９１は、外部装置との通信を制御する機能を有する。通信方式は、無線方式でも有線方式でもよい。通信ＩＦ９１は、クーラントタンク２０２に設けられた補充限界レベルスイッチ１０２に接続されている。補充限界レベルスイッチ１０２は、「検知部」の一例である。補充限界レベルスイッチ１０２は、クーラントタンク２０２と工作機２０１との間でクーラントを循環させているときに、補充用クーラントを補充することができる限界水位以上である場合にはＯＦＦ信号を出力し、限界水位以上でない場合にはＯＮ信号を出力するスイッチである。

メモリ８２は、制御プログラム８６を記憶している。制御プログラム８６は、補充用クーラントを生成したり、生成した補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充したりする制御処理を、希釈液補充装置１に実行させるためのプログラムである。

また、メモリ８２は、例えば、濃度係数記憶部８７や受付情報記憶部８８を備え、各種データを記憶する。受付情報記憶部８８は「記憶部」の一例である。

濃度係数記憶部８７は、原液に固有の濃度係数を記憶している。原液は、有効成分１００％でなく、水分も含まれているため、濃度係数という固有の値が存在する。そこで、濃度係数記憶部８７には、希釈液補充装置１が使用する原液の濃度係数が記憶されている。濃度係数は、例えば、ユーザが操作ボタン１７１を用いて個別に設定する。なお、原液の種類毎に濃度係数を記憶するための濃度係数管理データベースをメモリ８２に予め準備しておき、ユーザが操作ボタン１７１を用いて原液を選択すると、濃度係数管理データベースから該当する濃度係数を読み出し、濃度係数記憶部８７に記憶するようにしてもよい。これによれば、ユーザが濃度係数を調べる手間がかからない。

受付情報記憶部８８は、コントローラ８が操作ボタン１７１を介して受け付けた受付情報が記憶される。受付情報は、例えば、ユーザが操作ボタン１７１を用いて入力した情報である。受付情報は、補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充するタイミングと、クーラントタンク２０２に補充する補充用クーラントの補充量と、クーラントタンク２０２に補充する補充用クーラントの補充濃度と、を含む。受付情報は、例えば、操作ボタン１７１を用いて任意に書き換えることができる。

続いて、希釈液補充装置１の動作を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。希釈液補充装置１は、電源投入後、補充タイミングになるまで、待機状態になっている。待機状態のとき、ポンプ５２とモータ２２１は停止され、排出用電磁弁３３と水用電磁弁６５が弁閉されている。原液用電磁弁５３は、第２状態にされている。なお、ストップバルブ６２は、常時、弁開状態にされている。なお、希釈液補充装置１は、第１表示灯１８１と第３表示灯１８３が消灯、第２表示灯１８２が点灯し、待機状態であることをユーザに通知する。

クーラントタンク２０２を管理するユーザは、クーラントタンク２０２におけるクーラントの消費量やクーラント濃度の変化傾向（特性）や、クーラントタンク２０２の大きさ、貯蔵量、目標管理濃度などを把握している。ユーザは、操作ボタン１７１を用いて、補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充するタイミングと、タイミングになった場合にクーラントタンク２０２に補充する補充用クーラントの補充量と、タイミングになった場合にクーラントタンク２０２に補充する補充用クーラントの補充濃度とを入力する。タイミングと補充量と補充濃度は、クーラントタンク２０２の特性に応じて入力する。入力されたタイミングと補充量と補充濃度は、受付情報記憶部８８に記憶される。

タイミングは、ユーザが任意の日時を入力することにより設定してもよいし、サイクルタイムを入力することにより設定してもよい。そして、サイクルタイムは、１５分以上７２０分以下の範囲で設定することが望ましい。１５分より短いと、原液と水を撹拌混合する時間が不足し、均質で安定した補充用クーラントを生成できない恐れが有る。一方、７２０分を超えると、クーラントタンク２０２の貯蔵量が少なくなって、加工部の加工に影響を及ぼす恐れが有る。

補充量は、０Ｌより多く、２０Ｌ以下に設定される。クーラント濃度の変動を抑制するように、補充用クーラントをクーラントタンク２０２に少量ずつ供給するためである。また、高頻度で補充用クーラントを補充することにより、クーラントタンク２０２の貯蔵量の変動を抑制するためである。

補充濃度は、Ｂｒｉｘ濃度により設定される。クーラントタンク２０２のクーラント濃度は、一般的に、糖度計を用いてＢｒｉｘ濃度で管理されている。そこで、補充濃度は、管理を用意にするために、クーラント濃度の管理に使用されるＢｒｉｘ濃度により管理する。

本形態では、クーラントタンク２０２の貯蔵量が２００Ｌ、原液の補充係数が「１．３」、目標管理濃度がＢｒｉｘ濃度０．１〜９．９％に設定されているものとする。そして、補充濃度は、補充用クーラントの補充時にクーラント濃度の変動を１％以内に抑えるように、Ｂｒｉｘ濃度１０％以下に設定され、補充量は２０Ｌ以下であるものとする。以下では、クーラントタンク２０２のタイミングが「６０分毎」、補充量が「８Ｌ」、補充濃度が「Ｂｒｉｘ濃度３％」に設定されているものとする。

希釈液補充装置１は、受付情報記憶部８８に記憶されているタイミングになったことを契機に、ＣＰＵ８１が、メモリ８２から制御プログラム８６を読み出し、図４に示す補充制御処理を実行する。

まず、ＣＰＵ８１は、限界水位を確認する。すなわち、ＣＰＵ８１は、クーラントタンク２０２の水位が限界水位以上であるか否かを判断する（Ｓ１）。ＣＰＵ８１は、通信ＩＦ９１を用いて補充限界レベルスイッチ１０２からＯＮ信号を受信する場合、クーラントタンク２０２の水位が限界水位以上でないと判断し（Ｓ１：ＮＯ）、生成通知を行う（Ｓ２）。すなわち、ＣＰＵ８１は、第２表示灯１８２を消灯し、第１表示灯１８１を連続点灯する。そして、ＣＰＵ８１は、補充用クーラントを生成する（Ｓ３）。Ｓ３の処理は「生成処理」の一例である。なお、Ｓ２とＳ３の処理は、逆順でもよい。

補充用クーラントの生成について具体的に説明する。ＣＰＵ８１は、受付情報記憶部８８に記憶された補充量と補充濃度とを満たすように、原液供給部４と水供給部６を用いて原液と水をそれぞれ撹拌部２に供給し、撹拌部２を用いて原液と水とを撹拌混合して補充用希釈液を生成する。

すなわち、ＣＰＵ８１は、濃度係数記憶部８７から濃度係数を読み出す。そして、読み出した濃度係数と、受付情報記憶部８８に記憶されている補充量と、受付情報記憶部８８に記憶されている補充濃度に基づいて、原液供給量を算出する。すなわち、１回あたりの補充量をＶｏｌ、濃度係数をＣｂ、補充濃度（Ｂｒｉｘ濃度％）をＢｒｘ、原液供給量をＶｃとした場合、ＣＰＵ８１は、数式１を用いて原液供給量を自動計算する。

Ｖｃ＝Ｖｏｌ×Ｃｂ×Ｂｒｘ／１００ …（数式１）

ＣＰＵ８１は、さらに水供給量をＶｗとした場合、数式２を用いて水供給量を自動計算する。

Ｖｗ＝Ｖｏｌ−Ｖｃ …（数式２）

本形態では、濃度係数（Ｃｂ）が「１．３」、補充量（Ｖｏｌ）が「８Ｌ」、補充濃度（Ｂｒｘ）が「Ｂｒｉｘ濃度３％」に設定されている。ＣＰＵ８１は、数式１にこれらの値を当てはめることにより、原液供給量（Ｖｃ）を０．３１２Ｌと算出する。また、水供給量（Ｖｗ）は、補充量（Ｖｏｌ）「８Ｌ」と、数式１で算出した原液供給量（Ｖｃ）「０．３１２Ｌ」を数式２に当てはめることにより、水供給量（Ｖｗ）を７．６８８Ｌと算出する。ＣＰＵ８１は、このように原液供給量と水供給量を自動計算したら、原液と水を撹拌タンク２１に供給して、撹拌混合する。

具体的には、ＣＰＵ８１は、水供給部６を用いて撹拌タンク２１に、数式２を用いて算出した水供給量で水を供給する。すなわち、ＣＰＵ８１は、水用電磁弁６５をＯＮして（弁開して）、水を撹拌タンク２１に供給する。このとき、ＣＰＵ８１は、流量センサ６４から出力されるパルス信号をカウント（積算）し、撹拌タンク２１に供給した水の量（水量）を計測する。ＣＰＵ８１は、水量の計測値が、数式２で求めた水供給量になったとき、水用電磁弁６５をＯＦＦとする（閉じる）。

水は、吐出口２４ａを上向きに配置した第２ノズル２４から撹拌タンク２１に吐出される。水用電磁弁６５を閉じた際に、吐出口２４ａにある水が自重で第２ノズル２４内に戻り、撹拌タンク２１に液垂れしない。よって、撹拌タンク２１は、水用電磁弁６５の開閉動作により、水の供給量がばらつかない。

ＣＰＵ８１は、撹拌タンク２１に原液を投入する前にモータ２２１を駆動させ、水を撹拌する。モータ２２１は、水の供給前（Ｓ２にて生成通知を行うとき）から駆動してもよいし、水用電磁弁６５を開くのと同時に駆動させてもよいし、水用電磁弁６５を閉じた後に、駆動させてもよい。

そして、ＣＰＵ８１は、ポンプ５２を駆動させる。ポンプ５２の起動時は、動作が不安定で、吐出流量がばらつく。そのため、ＣＰＵ８１は、原液用電磁弁５３を第２状態にしたまま、ポンプ５２を起動させる。これにより、ポンプ５２の起動時に原液タンク４０から組み上げられた原液は、撹拌タンク２１に供給されず、原液戻り管５４を介して原液タンク４０に戻される。

ＣＰＵ８１は、ポンプ５２を起動してから所定時間が経過し、ポンプ５２の吐出流量が安定すると、原液用電磁弁５３を第２状態から第１状態に切り替える。これにより、ポンプ５２から送り出された原液が、原液戻り管５４側へ流れなくなり、撹拌タンク２１に供給され始める。ＣＰＵ８１は、所定時間が経過すると、原液用電磁弁５３を第１状態から第２状態に切り替え、原液の供給を停止させる。

ＣＰＵ８１は、原液用電磁弁５３を第２状態に切り替えた後、ポンプ５２を停止させる。ポンプ５２は、停止時、吐出流量が不安定になる。しかし、既に原液用電磁弁５３が第２状態に切り替えられているので、原液がポンプ停止時に撹拌タンク２１に供給されない。このように、撹拌タンク２１は、ポンプ５２の吐出流量が安定しているときに原液を供給されるので、ポンプ５２の動作によって原液の供給量がばらつかない。

また、原液は、吐出口２３ａを上向きに配置した第１ノズル２３から撹拌タンク２１に吐出される。原液用電磁弁５３を閉じると、吐出口２３ａにある原液が自重で第１ノズル２３内に戻され、撹拌タンク２１に液垂れしない。よって、撹拌タンク２１は、原液用電磁弁５３の開閉動作により、原液の供給量がばらつかない。

クーラントの原液は、原液に水を投入すると、均一に希釈されない恐れが有る。しかし、撹拌部２は、原液供給前にモータ２２１が駆動しており、水を撹拌している状態で原液が少しずつ供給される。よって、撹拌時に、原液が均一に希釈される。また、例えば原液の比重が１以上である場合でも、撹拌部２は、原液を投入する間、撹拌している。そのため、投入した原液が水に沈まずに分散する。

ＣＰＵ８１は、原液を供給し終わった後も排出が完了するまで、モータ２２１を駆動させ、原液と水を十分に撹拌混合する。

クーラントの原液は、例えば、僅か数％の有効成分を含む水溶性の原液である。撹拌部２の撹拌翼２２３が排出部３の円錐面３１ｂの内側に配置されているので、原液と水は、撹拌翼２２３によって円錐面３１ｂ側へ押し出されると、円錐面３１ｂに案内されて反円錐面側へ送り出される。また、円錐面３１ｂの頂点が回転軸２２２からずれているので、水や原液が円錐面３１ｂの頂点付近に溜まりにくい。よって、原液と水は、撹拌タンク２１の底部に滞留することなく、撹拌混合され、原液の有効成分が水全体に広く均一に拡散する。原液がエマルションタイプの原液であれば、撹拌部２は、安定なエマルションが調整され、分離・乳化不良などの不具合を回避できる。

水と原液とを十分に撹拌混合すると、ＣＰＵ８１は、補充通知を行う（Ｓ４）。すなわち、ＣＰＵ８１は、第１表示灯１８１を連続点灯状態から点滅点灯状態にする。その後、ＣＰＵ８１は、生成した補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充し始める（Ｓ５）。なお、Ｓ４、Ｓ５の処理は逆順でもよい。

すなわち、ＣＰＵ８１は、排出部３の排出用電磁弁３３をＯＮとする（開く）。すると、撹拌タンク２１の補充用クーラントが、補充管２０３からクーラントタンク２０２に自重落下して投入される。なお、ＣＰＵ８１は、補充用クーラントを補充するときも、モータ２２１を駆動させる。これにより、希釈液補充装置１は、補充用クーラントを撹拌混合しながらクーラントタンク２０２に補充することになり、補充開始時から、補充濃度「Ｂｒｉｘ濃度３％」に正確に調整した補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充し続けることができる。

補充を開始したＣＰＵ８１は、クーラントタンク２０２の水位が限界水位以上であるか否かを判断する（Ｓ６）。ＣＰＵ８１は、通信ＩＦ９１を用いて、補充限界レベルスイッチ１０２からＯＮ信号を受信した場合、限界水位以上でないと判断する（Ｓ６：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ８１は、補充が完了したか否かを判断する（Ｓ７）。例えば、ＣＰＵ８１は、排出用電磁弁３３をＯＮとしている（開いている）場合、補充が完了していないと判断する（Ｓ７：ＮＯ）。この場合、希釈液補充装置１は、Ｓ６の処理に戻る。

一方、ＣＰＵ８１は、クーラントタンク２０２の水位が限界水位以上でない状態で（Ｓ６：ＮＯ）、排出用電磁弁３３を開いてから、補充量に対応する時間が経過した場合、排出用電磁弁３３をＯＦＦとする（閉じる）。ＣＰＵ８１は、このように排出用電磁弁３３を閉じた場合、補充が完了したと判断し（Ｓ７：ＹＥＳ）、待機通知を行う（Ｓ８）。待機通知は、例えば、第１表示灯１８１を消灯し、第２表示灯１８２を点灯することにより、行う。その後、ＣＰＵ８１は、図４に示す補充制御処理を終了する。なお、Ｓ４〜Ｓ７の処理は「補充処理」の一例である。

希釈液補充装置１は、先の補充から６０分が経過すると、上記処理を繰り返し、先の補充と同様、補充濃度「Ｂｒｉｘ濃度３％」に正確に調整した補充用クーラントを、設定された補充量「８Ｌ」でクーラントタンク２０２に補充する。

このように、希釈液補充装置１は、１時間毎に、８Ｌずつ、Ｂｒｉｘ濃度３％に調整された補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充する。よって、希釈液補充装置１は、１日に１〜２回、１００Ｌずつ補充用クーラントを補充する場合より、高頻度で少量ずつ補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充するので、クーラントタンク２０２の貯蔵量やクーラント濃度の変動が少ない。また、希釈液補充装置１は、補充開始時から補充終了時まで均質で安定した補充用クーラントを少量ずつクーラントタンク２０２に補充するので、補充用クーラントの補充によって、クーラント濃度が緩やかに上昇し、目標管理濃度より低くならない。よって、クーラントタンク２０２は、クーラントに腐敗や錆が生じにくく、貯蔵量も維持されるため、原液の有効成分の性能を十分に発揮するようにクーラントを貯蔵し、工作機２０１に循環させることができる。

上記に対して、ＣＰＵ８１は、制御プログラム８６を起動した後、通信ＩＦ９１を用いて、補充限界レベルスイッチ１０２からＯＦＦ信号を受信した場合、限界水位以上であると判断する（Ｓ１：ＹＥＳ）。例えば、希釈液補充装置１は、２０Ｌ以下の補充用クーラントを高頻度でクーラントタンク２０２に供給するので、クーラントタンク２０２のクーラントがあまり減っていないことがある。このような場合、ＣＰＵ８１は、補充用クーラントを補充する途中で、補充限界レベルスイッチ１０２からＯＦＦ信号を受信する。

ＯＦＦ信号を受信したＣＰＵ８１は、生成処理を停止する（Ｓ９）。つまり、ＣＰＵ８１は、水用電磁弁６５、原液用電磁弁５３をＯＦＦとし、モータ２２１とポンプ５２を駆動させない。そして、ＣＰＵ８１は、スピーカ１９から警報を発生させ（Ｓ１０）、Ｓ１の処理に戻り、クーラントタンク２０２の水位を確認する。

ＣＰＵ８１は、通信ＩＦ９１を用いて補充限界レベルスイッチ１０２から受信する信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号になると、クーラントタンク２０２の水位が限界水位以上でないと判断し（Ｓ１：ＮＯ）、Ｓ２以降の処理を行う。つまり、希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２の水位が限界水位未満のときに、補充用クーラントを生成する。Ｓ２以降の処理は、上述したので、説明を割愛する。

ＣＰＵ８１は、排出用電磁弁３３を開いて補充用クーラントの補充を開始した後、補充限界レベルスイッチ１０２からＯＦＦ信号を受信すると、クーラントタンク２０２の水位が限界水位以上になったと判断する（Ｓ６：ＹＥＳ）。この場合、ＣＰＵ８１は、撹拌タンク２１に補充用クーラントが残っていても、排出用電磁弁３３を閉じ、補充用クーラントの補充を停止する（Ｓ１１）。なお、ＣＰＵ８１は、排出用電磁弁３３を閉じた後も、モータ２２１を駆動させ続ける。これにより、非常停止中も、撹拌部２は、撹拌タンク２１に残留している補充用クーラントを撹拌混合し続け、補充クーラントの均質性や安定性を維持できる。

補充を停止したＣＰＵ８１は、警報を発生する（Ｓ１２）。例えば、ＣＰＵ８１は、第１表示灯１８１を消灯し、第３表示灯１８３を点灯する。また、ＣＰＵ８１は、スピーカ１９から、異常を通知する音声や警報音を出力する。これにより、ユーザは、クーラントタンク２０２からクーラントが溢れる恐れがあることを認識し、補充用クーラントを補充するタイミングや補充量を見直すことができる。

警報を発生したＣＰＵ８１は、Ｓ６の処理に戻る。ＣＰＵ８１は、通信ＩＦ９１を用いて、補充限界レベルスイッチ１０２から受信する信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号になると、限界水位以上でないと判断し（Ｓ６：ＮＯ）、排出用電磁弁３３を開いて補充を再開する。つまり、希釈液補充装置１は、補充用クーラントを新たに生成せず、残留している補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充する。このとき、ＣＰＵ８１は、モータ２２１を駆動し、残留している補充用クーラントを撹拌混合しながらクーラントタンク２０２に補充する。なお、補充を再開したＣＰＵ８１は、第３表示灯１８３を消灯して、第１表示灯１８１を点滅点灯させ、補充通知を行う（Ｓ７：ＮＯ、Ｓ４、Ｓ５）。

残留している補充用クーラントは、補充が停止されている間も継続して撹拌混合されているので、補充濃度「Ｂｒｉｘ濃度３％」に調整されており、先の補充と同様の状態でクーラントタンク２０２に補充される。また、希釈液補充装置１は、１回当たりの補充量が８Ｌと少量で、しかも、高頻度で補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充する。そのため、１回くらい補充量が設定された値の「８Ｌ」より少なくても、クーラントタンク２０２でクーラントが不足しない。その後、ＣＰＵ８１は、Ｓ６に進む。Ｓ６以降の処理は上述したので説明を省略する。

よって、希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２からクーラントを溢れさせないことを最優先にして、均質で安定した補充用クーラントの生成と補充を行うことができる。

ところで、希釈液補充装置１は、原液を適宜補充する必要がある。ユーザは、ハウジング１０に外設された原液受入口４２から蓋４３を外し、原液を原液タンク４０に補充する。原液タンク４０がハウジング１０に収容されているため、ユーザは、原液の水位を直接確認しながら原液を補充できない。そこで、ＣＰＵ８１は、原液用液面センサ４４を用いて原液タンク４０の水位を監視している。ＣＰＵ８１は、原液用液面センサ４４を用いて、原液タンク４０の水位が上限値以上になったことを検知した場合、一定期間、警報を発報する。例えば、ＣＰＵ８１は、運転状態通知部１８の第３表示灯１８３を点灯し、異常を通知する。ＣＰＵ８１は、スピーカ１９を用いて警報を音声出力してもよい。警報によりユーザは、原液タンク４０から原液が溢れる前に、原液の補充を終了することができる。

以上説明したように、本形態の希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２に個別に設置されているので、クーラントタンク２０２の特性を反映したタイミングと、補充量と、補充濃度を記憶することができる。つまり、クーラントタンク２０２を管理するユーザは、クーラントタンク２０２の特性を反映したタイミングと補充量と補充濃度を操作ボタン１７１を介して希釈液補充装置１に入力し、受付情報記憶部８８に記憶させることができる。

希釈液補充装置１は、受付情報記憶部８８に記憶された補充量と補充濃度に応じて原液と水を撹拌部２に供給して撹拌混合する。これにより、原液の分子が水に均一に分散するので、希釈液補充装置１は、受付情報記憶部８８に記憶された補充量と補充濃度に正確に調整した補充用クーラントを生成できる。

希釈液補充装置１は、受付情報記憶部８８に記憶されたタイミングになると、撹拌部２にて生成された均質で安定した補充用クーラントを、クーラントタンク２０２に２０Ｌ以下で補充する。例えば、クーラントタンク２０２の容量が２００Ｌに設定されている場合、クーラントタンク２０２は、貯蔵量の１／１０以下の少量で補充用クーラントが補充される。このため、クーラントタンク２０２では、クーラント濃度が補充用クーラントの補充に伴って急変動せず、安定する。

よって、本形態によれば、原液を水で希釈した補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充する希釈液補充装置１において、クーラントタンク２０２に貯蔵されるクーラントの濃度変動を抑制しながら補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充することができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、例えば、１５分以上７２０分以下のサイクルタイムにてタイミングを記憶する場合、少量を高頻度でクーラントタンク２０２に補充する。例えば、クーラントタンク２０２の容量が２００Ｌである場合に、ユーザが、クーラントタンク２０２の貯蔵量やクーラント濃度の変化傾向から、補充のタイミングを６０分毎、補充量を８Ｌ、補充濃度をＢｒｉｘ濃度３％に設定したとする。この場合、希釈液補充装置１は、６０分毎に、原液と水を撹拌混合してＢｒｉｘ濃度３％の補充用クーラントを８Ｌ生成してクーラントタンク２０２に補充する。希釈液補充装置１が２４時間稼動する場合、クーラントタンク２０２は、１日に２４回、補充用クーラントが８Ｌの少量ずつ、一定の補充濃度で補充される。

そのため、例えば、クーラントタンク２０２の水位が低レベルになったことを契機に補充用クーラントを補充する手法や、１〜２回／日で補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充する手法より、希釈液補充装置１は、高頻度で補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充できる。クーラントタンク２０２は、一定濃度の補充用クーラントをこまめに補充されるので、クーラント濃度や貯蔵量が安定する。

よって、希釈液補充装置１は、クーラントの貯蔵量やクーラント濃度の変動を抑制しながら補充用クーラントを補充することができる。また、タイミングがサイクルタイムで管理されることにより、ユーザがタイミングを入力する手間を減らすことができる。なお、希釈液補充装置１は、補充量が２０Ｌ以下であるため、補充用クーラントの生成量が少なくて済む。そのため、原液タンク４０や撹拌タンク２１の容量を小さくでき、装置全体を小型にでき、希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２に個別に設置されても、邪魔にならない。また、原液タンク４０には、容量１０Ｌの市販のポリタンクを使用し、撹拌タンク２１のタンク本体２１１に容量１４Ｌの寸胴鍋を使用したりして、市販の汎用品を用いることで、装置コストを低減できる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、２０Ｌ以下の少量の補充用クーラントを高頻度で補充する。そのため、希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２と工作機２０１との間でクーラントが循環している場合でも、補充用クーラントをクーラントタンク２０２に補充することがある。クーラントタンク２０２の水位は、クーラントの循環中、定常の水位より下がる。このような場合でも、希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２の水位が限界水位以上であることを補充限界レベルスイッチ１０２を用いて検知すると、補充用クーラントの生成や補充を行わない。よって、希釈液補充装置１は、補充用クーラントの生成や補充を好適に行うことができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、補充用クーラントを補充するタイミングになっても、補充用クーラントの生成や補充を行わない場合に、警報を発生するので、補充用クーラントを補充するタイミングや補充量が不適切であったことをユーザに認識させることができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、Ｊ形の第１ノズル２３と第２ノズル２４の吐出口２３ａ，２４ａをそれぞれ上向きに配置している。そのため、原液用電磁弁５３や水用電磁弁６５を閉じた後に、原液や水が第１ノズル２３や第２ノズル２４から液垂れしない。よって、希釈液補充装置１は、撹拌部２に供給される原液と水の供給量が液垂れによってばらつかず、正確な補充濃度で補充用クーラントを生成することができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、撹拌部２にて水を撹拌しながら、原液を撹拌部２に投入し、原液と水とを撹拌混合し、さらに、補充用クーラントの補充が完了するまで撹拌部２に撹拌混合を行わせるので、均質で安定した補充用クーラントを生成してクーラントタンク２０２に補充することができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２に貯蔵されるクーラントの濃度管理と同様に、補充濃度をＢｒｉｘ濃度で管理する。これにより、例えば、クーラントタンク２０２の希釈液はＢｒｉｘ濃度で管理し、補充濃度は原液と水との体積比で管理する場合のように、原液と水の供給量をユーザが毎回計算する必要がなくなる。よって、本形態の希釈液補充装置１によれば、補充用クーラントを生成する処理をシンプルにすることができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、濃度係数記憶部８７に記憶される濃度係数と、受付情報記憶部８８に記憶されている補充量と、受付情報記憶部８８に記憶されている補充濃度（Ｂｒｉｘ濃度％）と、を用いて、原液供給量と水供給量を自動計算する。そして、計算した原液供給量と水供給量で原液と水を撹拌部２に供給し、補充用クーラントを生成する。よって、希釈液補充装置１は、原液の濃度係数を考慮した補充用クーラントを、Ｂｒｉｘ濃度指標で高精度に生成することができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、撹拌タンク２１の底部に配置される排出部３のロート部材３１がロート形状であるので、補充用クーラントが撹拌タンク２１に残留しないようにクーラントタンク２０２に補充される。よって、撹拌タンク２１に残留する残留流体が変質し、新たに生成する補充用クーラントの性状に影響を及ぼすことを防ぐことができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、例えば、クーラントタンク２０２における希釈液の消費量やクーラント濃度の変化傾向を把握するユーザが、タイミングと補充量と補充濃度とを操作ボタン１７１を用いて自由に入力し、設定できる。希釈液補充装置１は、設定されたタイミングと、補充量と、補充濃度に従って補充用クーラントを正確に生成し、補充する。よって、希釈液補充装置１は、クーラントタンク２０２の特性に応じて補充用クーラントの生成と補充を行うことができる。

また、本形態の希釈液補充装置１は、例えば、ポンプ５２の起動時に吐出量が不安定である場合には、原液を撹拌部２に供給せず、ポンプ５２の吐出量が安定してから、原液を撹拌部２に供給する。これにより、撹拌部２に供給される原液の供給量が精密に調整されるため、希釈液補充装置１は、正確な補充濃度で補充用クーラントを生成することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。例えば、上記形態の希釈液補充装置、及び、希釈液補充方法は、クーラントの他、洗浄剤、防錆剤、界面活性剤の希釈混合に適用してもよい。

図４のＳ１０、Ｓ１２の処理は省略してもよい。また、図３に示す補充限界レベルスイッチ１０２と、図４のＳ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２の処理を省略してもよい。

補充限界レベルスイッチ１０２は、クーラントタンク２０２の水位を単純に検知するものとし、補充限界レベルスイッチ１０２が検知した水位が限界水位以上であるか否かを、ＣＰＵ８１が判断するようにしてもよい。

第１ノズル２３と第２ノズル２４は、省略してもよい。また例えば、第１ノズル２３と第２ノズル２４に代えて、Ｉ形のノズルを使用し、当該ノズルの先端部に逆止弁を設けることで、原液や水の液垂れを防止してもよい。

原液と水を同時に撹拌部２に供給してもよいし、原液を撹拌部２に供給してから水を撹拌部２に供給してもよい。

補充濃度は、Ｂｒｉｘ濃度以外の単位で管理してもよい。濃度係数記憶部８７はなくてもよい。原液供給量と水供給量は、流量比率によって管理してもよい。

排出部３は、ロート形状でなくてもよい。つまり、例えば、ロート部材３１が円錐面３１ｂを備えなくてもよい。また、例えば、排出部は、撹拌タンク２１の底部に排出管を一体に設け、その排出管に排出用電磁弁３３を配置することにより、構成してもよい。原液用電磁弁５３は二方弁でもよい。原液用液面センサ４４を省略してもよい。原液用電磁弁５３、水用電磁弁６５、排出用電磁弁３３は、比例弁であってもよい。但し、原液用電磁弁５３、水用電磁弁６５、排出用電磁弁３３をＯＮ−ＯＦＦ式の電磁弁にすることで、比例弁を使用する場合より、装置コストが安価になる。

受付情報記憶部８８は、例えば、通信ＩＦ９１を用いて外部装置から入力されたタイミング、補充量、補充濃度を記憶してもよい。つまり、受付情報記憶部８８は、操作ボタン１７１以外の手段で取得されたタイミング、補充量、補充濃度を記憶してもよい。

希釈液補充装置１は、補充用クーラントの補充量が２０Ｌ以下と少ないため、補充用クーラントの生成に用いる水が少ない。そのため、希釈液補充装置１は、他の希釈液補充装置１と共用される水源２０５に接続されていてもよい。例えば、図５の配管例に示すように、工作機２０１Ａ，２０１Ｂのクーラントタンク２０２Ａ，２０２Ｂに補充管２０３Ａ，２０３Ｂを介して希釈液補充装置１Ａ，１Ｂを一対一で接続してもよい。そして、１箇所の水源２０５に分岐ホース２０７Ａ，２０７Ｂを接続し、分岐ホース２０７Ａ，２０７Ｂを希釈液補充装置１Ａ，１Ｂに接続する。これによれば、希釈液補充装置１Ａ，１Ｂ毎に水源２０５を設ける必要がなくなり、設備費用を低減できる。

図４に示す各処理は、矛盾がない範囲で順番を入れ替えてもよい。排出部３にポンプなどの輸液手段を設けてもよい。但し、上記形態の排出部３のように、補充用クーラントを自由落下により撹拌タンク２１からクーラントタンク２０２に補充することにより、輸液手段が不要になり、希釈液補充装置１の小型化及びローコスト化を図ることができる。

１ 希釈液補充装置
２ 撹拌部
３ 排出部
４ 原液供給部
６ 水供給部
８１ ＣＰＵ
８８ 受付情報記憶部
２０２ クーラントタンク

Claims (15)

1. 原液を水で希釈して補充用希釈液を生成し、工作機に使用される希釈液を貯蔵する貯蔵タンクに補充する希釈液補充装置において、
   前記貯蔵タンクに個別に設置されており、
   前記原液と前記水とを撹拌混合して前記補充用希釈液を生成する撹拌部と、
   前記撹拌部から前記貯蔵タンクへ前記補充用希釈液を排出する排出部と、
   前記撹拌部に前記原液を供給する原液供給部と、
   前記撹拌部に前記水を供給する水供給部と、
   前記撹拌部と前記排出部と前記原液供給部と前記水供給部の動作を制御する制御部と、
   前記補充用希釈液を前記貯蔵タンクに補充するタイミングと、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の補充量と、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の濃度を示す補充濃度と、を記憶する記憶部と、
   を有し、
   前記補充量は、２０Ｌ以下であり、
   前記制御部は、
   前記記憶部に記憶された前記補充量と前記補充濃度とを満たすように、前記原液供給部と前記水供給部を用いて前記原液と前記水をそれぞれ前記撹拌部に供給し、前記撹拌部を用いて前記原液と前記水とを撹拌混合して前記補充用希釈液を生成する生成処理と、
   前記記憶部に記憶されたタイミングになった場合、前記排出部を用いて、前記撹拌部にて生成された前記補充用希釈液を、前記撹拌部から前記貯蔵タンクに排出し、前記貯蔵タンクに補充する補充処理と、
   を実行すること、
   を特徴とする希釈液補充装置。
2. 請求項１に記載する希釈液補充装置において、
   前記タイミングは、１５分以上７２０分以下のサイクルタイムにて設定されること、
   を特徴とする希釈液補充装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載する希釈液補充装置において、
   前記貯蔵タンクに貯蔵される希釈液の水位を検知する検知部を有し、
   前記制御部は、
   前記検知部を用いて検知される前記水位が、前記貯蔵タンクと前記工作機との間で前記希釈液を循環させているときに前記補充用希釈液を補充できる限界水位以上である場合、前記生成処理又は前記補充処理の少なくとも一方を実行しないこと、
   を特徴とする希釈液補充装置。
4. 請求項３に記載する希釈液補充装置において、
   前記制御部は、前記生成処理と前記補充処理の少なくとも一方を実行しない場合、警報を発生すること、
   を特徴とする希釈液補充装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１つ記載する希釈液補充装置において、
   前記撹拌部は、前記原液供給部から供給される前記原液の液垂れを防止する原液用液垂れ防止部と、前記水供給部から供給される前記水の液垂れを防止する水用液垂れ防止部と、を有すること、
   を特徴とする希釈液補充装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
   前記制御部は、前記生成処理にて、前記水供給部から前記撹拌部に前記水を供給した後、前記撹拌部に前記水を撹拌させた状態で前記原液供給部から前記撹拌部に前記原液を供給させ、
   前記制御部は、前記補充処理が完了するまで、前記撹拌部に撹拌混合を行わせること、
   を特徴とする希釈液補充装置。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
   前記貯蔵タンクに貯蔵される前記希釈液は、Ｂｒｉｘ濃度により濃度管理され、
   前記補充濃度は、Ｂｒｉｘ濃度により設定されること、
   ことを特徴とする希釈液補充装置。
8. 請求項７に記載する希釈液補充装置において、
   前記原液は、水溶性の原液であり、
   前記原液の固有の濃度係数を記憶する濃度係数記憶部を有し、
   前記制御部は、前記生成処理にて、
   数式１を用いて算出した原液供給量で前記原液供給部に前記原液を供給させ、数式２を用いて算出した水供給量で前記水供給部に前記水を供給させること、
   を特徴とする希釈液補充装置。
   Ｖｃ＝Ｖｏｌ×Ｃｂ×Ｂｒｘ／１００ …（数式１）
   Ｖｗ＝Ｖｏｌ−Ｖｃ …（数式２）
   但し、Ｖｏｌは、１回あたりの補充量であり、Ｃｂは、濃度係数であり、Ｂｒｘは、補充濃度（Ｂｒｉｘ濃度％）であり、Ｖｃは、原液供給量であり、Ｖｗは、水供給量である。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
   前記撹拌部は、前記原液と前記水とを撹拌混合する撹拌タンクを備え、
   前記排出部は、ロート形をなし、前記撹拌タンクの底部に配置されていること、
   を特徴とする希釈液補充装置。
10. 請求項１乃至請求項９の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
    ユーザが操作する操作部を有し、
    前記記憶部は、前記操作部を用いて入力された前記タイミングと、前記補充量と、前記補充濃度と、を記憶すること、
    を特徴とする希釈液補充装置。
11. 請求項１乃至請求項１０の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
    前記原液供給部は、
    前記原液を貯蔵する原液タンクと、
    前記原液タンクから前記撹拌部に前記原液を供給する原液供給管と、
    前記原液供給管から分岐し、前記原液を前記原液タンクに戻す原液戻り管と、
    前記原液戻り管が前記原液供給管から分岐する分岐点に配置される三方弁と、
    前記三方弁と前記原液タンクとの間に配置されるポンプと、を備え、
    前記制御部は、前記生成処理を実行する場合、
    前記ポンプの吐出量が安定するまで、前記ポンプを前記原液戻り管に接続するように前記三方弁を動作させ、前記ポンプの吐出量が安定した後、前記ポンプを前記撹拌部に接続するように前記三方弁を動作させること、
    を特徴とする希釈液補充装置。
12. 請求項１乃至請求項１１の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
    発報部と、
    前記撹拌部と前記排出部と前記原液供給部と前記水供給部とを収容するハウジングを有し、
    前記原液供給部は、
    前記ハウジングに内設され、前記原液を貯蔵する原液タンクと、
    前記ハウジングに外設され、前記原液を受け入れる原液受入口と、
    前記原液タンクと前記原液受入口とを接続する接続管と、
    前記原液タンクに貯蔵される前記原液の水位を検知する原液水位検知部と、
    を有し、
    前記制御部は、前記原液水位検知部が上限値を検知した場合、前記発報部に警報を発報させること、
    を特徴とする希釈液補充装置。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
    前記水供給部が、他の希釈液補充装置と共用される水源に接続されていること、
    を特徴とする希釈液補充装置。
14. 請求項１乃至請求項１３の何れか１つに記載する希釈液補充装置において、
    前記排出部は、前記補充用希釈液を自由落下により前記撹拌部から前記貯蔵タンクに補充すること、
    を特徴とする稀釈液補充装置。
15. 原液を水で希釈して補充用希釈液を生成し、工作機に使用される希釈液を貯蔵する貯蔵タンクに補充する希釈液補充方法において、
    前記貯蔵タンクに個別に設置された希釈液補充装置が、
    前記補充用希釈液を前記貯蔵タンクに補充するタイミングと、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の補充量と、前記タイミングになった場合に前記貯蔵タンクに補充する前記補充用希釈液の濃度を示す補充濃度と、を記憶し、前記補充量が２０Ｌ以下である記憶ステップと、
    前記記憶ステップにて記憶した前記補充量と前記補充濃度を満たすように、前記原液と前記水を撹拌混合して、前記補充用希釈液を生成する生成ステップと、
    前記記憶ステップにて記憶した前記タイミングになった場合、前記生成ステップにて生成した前記補充用希釈液を、前記貯蔵タンクに補充する補充ステップと、
    を行う、
    ことを特徴とする希釈液補充方法。

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