JP2023108220A - 切削油活性化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削油の酸化と性能劣化を抑制することができる切削油活性化装置を提供する。【解決手段】切削油活性化装置１は、導電性の内側筒体２０と、内側筒体２０と接続される導電性の入口連結管２３と、内側筒体２０と接続される導電性の出口連結管２４と、内側筒体２０の外側に配置され、内側筒体２０、入口連結管２３、及び出口連結管２４と電気的に絶縁される導電性の外側筒体２２と、内側筒体２０の内側に配置される蛇腹管５１と、蛇腹管５１の内側に配置されるハニカムメッシュ部５２と、ハニカムメッシュ部５２の半径方向内側に充填される複数の活性化ボール体５３とを備える。活性化ボール体５３のそれぞれは、閉殻空洞状の構造を有するボールケース５５と、ボールケース５５の内部に収容されるボールとを含む。ボール５６は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有する。【選択図】図８

Description

本発明は、切削油活性化装置に係り、特に切削油を活性化状態にするための切削油活性化装置に関するものである。

山間部に降った雨や積雪が地中に浸透した地下水は、やがて湧き水となり川の源流を形成する。この過程において、鉱物や岩石からの遠赤外線やマイナスイオン作用、磁気作用により水分子の水素結合集団（クラスタ）が細分化されることにより、あるいは、岩への衝突や滝からの落下などの際の水分子同士の摩擦から生じた電子を受け取ることにより水が還元性を有するようになる。このような還元性を有することになった水はいわゆる「活水」や「活性水」と呼ばれ、特定の機能を発揮する水として巷間で話題となっている。

このような活性水は、科学的な裏付けが立証されて公の承認を得ているものとは未だ言い難いが、特定部材の処理水や添加水として、あるいは飲料水として用いた場合の変化や感応については、経験的なものではあるものの広範な効果及び効能が認められているのもまた事実である。

例えば、このような活水を得るための活水化装置として螺旋条を形成した活水ピースを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の活水化装置を用いることで水を活水状態にすることができるが、このような活水化装置を例えば工作機械などで用いられる切削油に応用することはこれまでなされてこなかった。

特許第５２３６９４５号明細書

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、切削油の酸化と性能劣化を抑制することができる切削油活性化装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、切削油の酸化と性能劣化を抑制することができる切削油活性化装置が提供される。この切削油活性化装置は、導電性の内側筒体と、流入口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の入口連結管と、流出口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の出口連結管と、上記内側筒体の外側に配置され、上記内側筒体、上記入口連結管、及び上記出口連結管と電気的に絶縁される導電性の外側筒体と、上記内側筒体の内側に配置される蛇腹管と、上記蛇腹管の内側に配置されるハニカムメッシュ部と、上記ハニカムメッシュ部の半径方向内側に充填される複数の活性化ボール体とを備える。上記複数の活性化ボール体のそれぞれは、閉殻空洞状の構造を有するケースと、上記ケースの内部に収容されるボールであって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有するボールとを含む。なお、本明細書中でいう「切削油」は、油だけを意味するものではなく、切削油に水が含まれる場合には、切削油に含まれる水も含むものである。

図１は、本発明の一実施形態に係る切削油活性化装置を含む液体活性化システムの構成を示す模式図である。 図２は、図１に示す切削油活性化装置を模式的に示す部分断面側面図である。 図３は、図２に示される切削油活性化装置におけるホルダを模式的に示す斜視図である。 図４は、図２に示される切削油活性化装置における前段傘体を模式的に示す斜視図である。 図５は、図２に示される切削油活性化装置における活性化部材を模式的に示す斜視図である。 図６は、図３に示されるホルダに保持される活性化部材の配置を模式的に示す平面図である。 図７は、図２に示される切削油活性化装置における旋回羽根を模式的に示す斜視図である。 図８は、図２に示される切削油活性化装置における活性化モジュールの構成を模式的に示す断面図である。 図９Ａは、図８に示される活性化モジュールのハニカムメッシュ部を構成するメッシュ部材を模式的に示す斜視図である。 図９Ｂは、図９Ａに示されるメッシュ部材の部分拡大平面図である。 図１０は、図８に示される活性化モジュールの活性化ボール体を模式的に示す斜視図である。 図１１は、図１０に示される活性化ボール体の分解斜視図である。 図１２は、図２に示される切削油活性化装置における後段傘体を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明に係る切削油活性化装置の実施形態について図２から図１２を参照して詳細に説明する。図２から図１２において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図２から図１２においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は、本発明の一実施形態における切削油活性化装置１を含む切削油活性化システム１０１を示す模式図である。この切削油活性化システム１０１は、例えば工作機械などで用いられる水溶性の切削油又はそのような切削油と水との混合液を活性化させるために用いることができる。この切削油活性化システム１０１は、筐体１１０と、筐体１１０内に収容される２つの切削油活性化装置１（１Ａ，１Ｂ）と、上流側の切削油活性化装置１Ａの出口連結管２４と下流側の切削油活性化装置１Ｂの入口連結管２３とを接続するエルボ管１２０とを備えている。上流側の切削油活性化装置１Ａの入口連結管２３は筐体１１０の入口ポート１１１に接続されており、下流側の切削油活性化装置１Ｂの出口連結管２４は筐体１１０の出口ポート１１２に接続されている。

このような構成において、筐体１１０の入口ポート１１１に接続された切削油活性化装置１Ａの入口連結管２３から切削油（水と切削油との混合液を含む）が切削油活性化装置１Ａに導入され、切削油が切削油活性化装置１Ａ内を通過する。切削油活性化装置１Ａ内を通過した切削油はさらにエルボ管１２０を通って切削油活性化装置１Ｂの入口連結管２３から切削油活性化装置１Ｂに導入され、切削油が切削油活性化装置１Ｂ内を通過する。切削油活性化装置１Ａ，１Ｂを通過した切削油は、筐体１１０の出口ポート１１２に接続された切削油活性化装置１Ｂの出口連結管２４から排出される。

以下、上記切削油活性化システム１０１内の切削油活性化装置１について詳細に述べる。図２は、図１に示す切削油活性化装置１を模式的に示す部分断面側面図である。図２に示すように、切削油活性化装置１は、略円筒状の筐体２と、筐体２の内部空間に通油方向に沿って配置された複数のホルダ３（３Ａ～３Ｅ）と、羽根部材４と、活性化モジュール５とを有している。なお、本明細書では、特に言及がない場合には、通油方向に沿った方向を「下流側」といい、それとは逆の方向を「上流側」ということとする。

筐体２は、例えば金属からなる導電性の内側筒体２０と、内側筒体２０の外周の略全面を覆う絶縁部材２１と、絶縁部材２１の外周を覆う導電性の外側筒体２２と、内側筒体２０の上流側端部の開口部を覆うように内側筒体２０と接続される入口連結管２３と、内側筒体２０の下流側端部の開口部を覆うように内側筒体２０と接続される出口連結管２４とを含んでいる。連結管２３，２４は導電性の材料から形成されており、絶縁部材２１は電気的絶縁性を有する材料から形成されている。

内側筒体２０に接続された入口連結管２３の開放端は、切削油が流入する流入口２３Ａとなっており、内側筒体２０に接続された出口連結管２４の開放端は、筐体２内を通過した切削油が流出する流出口２４Ａとなっている。これらの流入口２３Ａ及び流出口２４Ａの内周面には、上述した通油管や配油管に螺合させるためのネジ溝（図示せず）が形成されている。このように、連結管２３，２４は上述した通油管や配油管と螺合によりシールされた状態で連結されるようになっている。本実施形態では、入口連結管２３の流入口２３Ａと出口連結管２４の流出口２４Ａとを同一直線あるいは同一曲線上に配置することで、通油時の圧力損失の低減を図っている。

連結管２３，２４と外側筒体２２の両端部との間には電気絶縁性を有する絶縁リング２５が配置されており、これにより連結管２３，２４と外側筒体２２との間が電気的に絶縁されている。外側筒体２２にはアース端子（図示せず）が接続されており、外側筒体２２に生じた正電荷を接地（アース）するようになっている。なお、切削油活性化装置１を地中に埋設する場合には、このようなアース端子を省略することができる。

図３は、ホルダ３を模式的に示す斜視図である。このホルダ３は、例えば樹脂により成形され、ホルダ３の外形は上述した内側筒体２０の内周面に略適合するような大きさとなっている。これにより、内側筒体２０の内部空間に複数のホルダ３を同軸上に多段に配置できるようになっている。切削油活性化装置１内のホルダ３の個数は、切削油の流量や活性化の効率などを考慮して任意の数とすることができる。

図３に示すように、ホルダ３は、網目状に形成された保持部３０と、保持部３０の中央部から保持部３０と垂直に延びる連結軸３１と、保持部３０の外周縁から保持部３０を取り囲むように円筒状に延びる周壁３２とを含んでいる。この例では、連結軸３１の保持部３０からの高さは、周壁３２の保持部３０からの高さよりも高くなっている。周壁３２の端部にはテーパが形成されている。

ホルダ３の連結軸３１の端部は隣接するホルダ３に嵌合可能に構成されており、これにより隣接するホルダ３と同軸で嵌合して軸方向に沿ってホルダ３を多段に連結することができる。本実施形態では、図２に示すように、１段目のホルダ３Ａは、円錐状の前段傘体６を保持しており、２段目のホルダ３Ｂ及び３段目のホルダ３Ｃは、円筒状の１以上の活性化部材７を保持している。４段目のホルダ３Ｄは、活性化モジュール５の端部を保持しており、５段目のホルダ３Ｅは、１以上の円錐状の後段傘体８を保持している。

図３に示すように、ホルダ３の保持部３０は、連結軸３１から周壁３２まで放射状に延びる複数の放射リブ３３と、これらの放射リブ３３の間を周方向に連結する複数の同心リブ３４とを有している。放射リブ３３と同心リブ３４とによって保持部３０の全面に切削油を通過させることが可能な通油口３５が多数形成されている。図３では図示が省略されているが、放射リブ３３及び同心リブ３４は、通油口３５を切削油が通過する際に切削油を旋回させて乱流を発生させるように傾斜面を有している。なお、放射リブ３３や同心リブ３４の配置や個数は図示のものに限られるものではない。

図４は、１段目のホルダ３Ａに保持される前段傘体６を模式的に示す斜視図である。図４に示すように、円錐状の前段傘体６の頂部にはネジ孔６Ａが形成されており、前段傘体６のネジ孔６０にネジ６１（図２参照）を挿入し、ホルダ３Ａの連結軸３１の端部に形成されたネジ溝３１Ａ（図３参照）に螺合させることで、前段傘体６がホルダ３Ａに固定される。この前段傘体６の頂部の開き角度は略９０度となっており、その裾の縁部６２の直径はホルダ３Ａの最外同心リブ３４の直径と同程度となっている。このように、前段傘体６は、上流から下流に向かって裾が広がるようにホルダ３Ａ内に保持される。

本実施形態における前段傘体６はチタン合金により形成されている。チタン合金は、切削油に含まれる水と触れると触媒作用を発揮し、大腸菌やレジオネラ菌等の殺菌と菌の増殖の抑制を行うことができるとともに、塩素をイオン化することにより無害化することができる。

図５は、２段目及び３段目のホルダ３Ｂ，３Ｃに保持される活性化部材７を模式的に示す斜視図である。この活性化部材７は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線を放射する物性を有する１種以上の機能性鉱物を主成分とする円柱状の焼成体により形成される。このような機能性鉱物としては、セラミック、ブラックシリカ（黒鉛硅石）、黒曜石、麦飯石、トルマリンなどが挙げられる。

活性化部材７には、その中心軸に沿って貫通孔７０が形成されている。この貫通孔７０の内面には、軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝７１が形成されている。また、活性化部材７の外面には、軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝７２が形成されている。このような螺旋溝７１，７２によって、活性化部材７の表面積が実質的に増大し、切削油と活性化部材７との接触面積が大きくなる。また、活性化部材７に流れ込んだ切削油は、これらの螺旋溝７１，７２を通過することにより旋回流となる。なお、本実施形態では、この螺旋溝７１，７２を周方向に連続して形成しているが、周方向の一部にのみこのような螺旋溝を形成してもよい。

活性化部材７の高さはホルダ３の連結軸３１よりわずかに低く、活性化部材７の直径はホルダ３の保持部３０の半径の略半分となっている。また、活性化部材７の貫通孔７０の寸法はホルダ３の連結軸３１の外径よりわずかに大きくなっている。

図６は、ホルダ３に保持される活性化部材７の配置を模式的に示す平面図である。図６に示すように、本実施形態においては、１つのホルダ３に７個の活性化部材７が保持されている。ホルダ３の連結軸３１を１つの活性化部材７の貫通孔７０に挿通することにより、この活性化部材７がホルダ３の中央に配置される。この活性化部材７を中心としてホルダ３の周壁３２の内側に６つの活性化部材７が互いに接触することなく周方向に等間隔に配置されている。

このように活性化部材７を配置することにより、活性化部材７の表面に満遍なく切削油が接触するとともに、上述した螺旋溝７１，７２を流れる切削油からの力によって活性化部材７が自転するようになっている。また、活性化部材７に接触する切削油に対して上述した機能性鉱物からのイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などを作用させることができるので、活性化をより効果的に行うことができる。

図７は、羽根部材４を模式的に示す斜視図である。図７に示すように、羽根部材４は、円環状に延びるリング部４０と、リング部４０の中心に位置する所定長さの軸部４１と、軸部４１からリング部４０に向けて放射状に延びる複数枚の旋回羽根４２とを含んでいる。６枚の旋回羽根４２は、周方向に沿って等間隔に配置されている。それぞれの旋回羽根４２は、軸方向に流れる切削油に旋回流を引き起こすように捻れた３次元曲面を有している。なお、本実施形態では、切削油活性化装置１内に１つの羽根部材４のみが設けられているが、切削油活性化装置１内に複数個の羽根部材４を配置してもよい。

羽根部材４の軸部４１の頂部には断面矩形状の突起４３が形成されている。この突起４３は、ホルダ３Ｃの連結軸３１の底部に形成された凹部（図示せず）と嵌合するようになっている。このような突起４３によって羽根部材４がホルダ３Ｃに連結されているため、旋回羽根４２が切削油の流れに与えた旋回力の反作用力によって羽根部材４が自転してしまうことを抑制することができる。したがって、切削油の流れの持っている速度エネルギーが羽根部材４の自転により消費されてしまうことを抑制することができる。

この羽根部材４は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線を放射する物性を有する機能性鉱物を粉末状又は細粒状にしたものを樹脂材料に混合したものを成形することにより形成することが好ましい。このような機能性鉱物としては、セラミック、ブラックシリカ（黒鉛硅石）、黒曜石、麦飯石、トルマリンなどが挙げられる。樹脂材料に混合する機能性鉱物は、１種に限定されるものではなく、対象とする液体や処理容量などを考慮して、２種以上の機能性鉱物を配合させて使用することも可能である。このような材料から形成された羽根部材４に切削油を接触させることにより、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を切削油に与えることができるので、活性化をより効果的に行うことができる。樹脂材料としては、例えば、ナイロン、ウレタン、シリコンなどを用いることができる。

図８は、活性化モジュール５の構成を模式的に示す断面図である。図８に示すように、活性化モジュール５は、例えば樹脂により形成される外管５０と、外管５０の内側に収容される蛇腹管５１と、蛇腹管５１の内側に配置される円筒状のハニカムメッシュ部５２と、ハニカムメッシュ部５２の半径方向内側に充填される複数の活性化ボール体５３とを含んでいる。蛇腹管５１は、羽根部材４と同様に、上述した機能性鉱物を粉末状又は細粒状にしたものを樹脂材料に混合したものから形成することが好ましい。

蛇腹管５１の両端は円筒状になっているが、外管５０の内側に位置する部分の内面及び外面には、軸方向に沿って一定の間隔で凹凸が繰り返し形成されている。このような凹凸形状を形成することにより、蛇腹管５１の内側面及び外側面に沿う流れを乱して乱流状態として撹拌させることができる。これにより、切削油中の分子と活性化モジュール５とが接触する機会を増やして活性化をより促進することができる。なお、このような凹凸は、蛇腹管５１の内面及び外面のいずれか一方にのみ形成してもよいが、より活発な撹拌状態を実現するためには、蛇腹管５１の内面と外面の双方に凹凸を形成することが好ましい。

蛇腹管５１の外面と外管５０の内周面との間には間隙Ｇが形成されており、この間隙Ｇの内部にも切削油が通油方向に向かって流れるようになっている。蛇腹管５１には、軸方向に沿った複数の箇所で蛇腹管５１の内側と外側を連通する通油口５１Ａが形成されている。この通油口５１Ａを介して蛇腹管５１の内側と外側との間で切削油が行き来することで、広範囲な切削油の移動と攪拌を実現することができる。なお、この通油口５１Ａの形状、位置、及び個数は、流れる切削油の粘度、流量、流速などを考慮して選択される。

ハニカムメッシュ部５２は、２つのメッシュ層５２Ａ，５２Ｂを有する円筒状の部材であり、図９Ａに示すようなメッシュ部材５４を円筒状に形成することにより得られるものである。このハニカムメッシュ部５２は、円筒に近い形であればよく、閉じた円筒である必要はない。

図９Ｂは、ハニカムメッシュ部５２を構成するメッシュ部材５４の部分拡大平面図である。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、メッシュ部材５４は、例えば樹脂により形成されるもので、多数の六角形状開口が連続して形成されたハニカム構造を有する第１のメッシュ層５４Ａと、第１のメッシュ層５４Ａと同様に多数の六角形状開口が連続して形成されたハニカム構造を有する第２のメッシュ層５４Ｂとが積層結合されることにより形成される。図９Ｂにおいては、理解を容易にするために、第１のメッシュ層５４Ａを網掛けで示している。図９Ｂにおいては、第２のメッシュ層５４Ｂのハニカム構造における六角形の中心が第１のメッシュ層５４Ａのハニカム構造における六角形の頂点に位置しており、第１のメッシュ層５４Ａのハニカム構造（第１のハニカム構造）と第２のメッシュ層５４Ｂのハニカム構造（第２のハニカム構造）とが平面図において互いに重ならないようにオフセットされた位置に配置されている。

このようなメッシュ部材５４から構成されるハニカムメッシュ部５２を用いることにより、活性化モジュール５内を流れる切削油の動きを渦から波に変えることができる。したがって、活性化モジュール５内で切削油本来の潜在能力が回復されやすい。

図１０は、活性化ボール体５３を模式的に示す斜視図である。図１０に示すように、活性化ボール体５３は、開殻空洞状の構造を有するボールケース５５と、ボールケース５５の内部に移動自在に収容されたボール５６とを含んでいる。例えば、ボールケース５５は樹脂により形成される。ボール５６は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線を放射する物性を有する１種以上の機能性鉱物を含んでいる。このような機能性鉱物としては、セラミック、ブラックシリカ（黒鉛硅石）、黒曜石、麦飯石、トルマリンなどが挙げられる。

本実施形態におけるボールケース５５は、３２面体のそれぞれの辺を構成する結合部５７を含む閉殻空洞状の構造を有しており、ボールケース５５の内部に切削油を通すことができるようになっている。このように、ボールケース５５の内部に切削油を通してボールケース５５内部に収容されたボール５６に切削油を接触させることにより、上述した機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を切削油に与えることができるので、活性化をより効果的に行うことができる。

図１１に示すように、ボールケース５５は、同一の構造を有する２つのケース部品９０から構成されている。それぞれのケース部品９０は、他方のケース部品９０に向かって突出する３つの突起９１と、他方のケース部品９０の突起９１を受け入れる３つの突起受け部９２とを有している。それぞれのケース部品９０の突起９１は周方向に１２０度の間隔で形成されており、突起受け部９２も周方向に１２０度の間隔で形成されている。突起受け部９２は、２つの突起９１の中間位置に配置されている。したがって、２つのケース部品９０を６０度ずらすことにより、一方のケース部品９０の突起９１を他方の突起受け部９２に収容することができ、これにより２つのケース部品９０を結合してボールケース５５を形成することができる。なお、ボールケース５５の形状は図示のものに限られるものではなく、閉殻空洞状の構造を有していれば、どのような構造のものであってもよい。

図１２は、５段目のホルダ３Ｅに保持される後段傘体８を模式的に示す斜視図である。図１２に示すように、円錐状の後段傘体８の頂部の開き角度は略４５度となっており、その裾の縁部８０がホルダ３Ｅの保持部３０に接するように後段傘体８がホルダ３Ｅ内に配置されている。このように、後段傘体８は、上流から下流に向かって裾が広がるようにホルダ３Ｅ内に保持されている。本実施形態では、４つの後段傘体８が、ホルダ３Ｅの連結軸３１を中心にホルダ３Ｅの周壁３２の内側に互いに接触することなく周方向に等間隔に配置されている。

本実施形態における後段傘体８はチタン合金により形成されている。チタン合金は、切削油に含まれる水と触れると触媒作用を発揮し、大腸菌やレジオネラ菌等の殺菌と菌の増殖の抑制を行うことができるとともに、塩素をイオン化することにより無害化することができる。

このような構成の切削油活性化装置１において、筐体２の流入口２３Ａから流入した切削油（図２におけるＷ）は、１段目のホルダ３Ａに保持された前段傘体６に衝突して広がりつつ加速し、前段傘体６の裾の縁部６２で多数の渦流を発生させる。このとき、前段傘体６はチタン合金により形成されているため、流れる切削油が前段傘体６に衝突したときに、チタン合金の触媒作用によって、切削油における菌の増殖が抑制され、塩素がイオン化されて無害化される。この場合、切削油に含まれる水の水質改善効果も期待することができ、クロラミン（窒素化合物）やフミン質などの有機物質が塩素と反応して生成されるトリハロメタンが減少することが期待できる。このとき増殖が抑制される細菌としては、大腸菌及びレジオネラ属菌が挙げられる。

前段傘体６を通過してホルダ３Ａの保持部３０に到達した切削油は、通油口３５を通過する際に放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面により旋回され、旋回渦流となって多様な方向に攪拌された乱流状態となる。このようにして乱流状態となった切削油は、２段目及び３段目のホルダ３Ｂ，３Ｃの保持部３０に保持される活性化部材７に衝突しながら活性化部材７の間を通過する。このとき、活性化部材７は互いに接触していないため、螺旋溝７１，７２を流れる切削油によってそれぞれの活性化部材７が自転するとともに、切削油は螺旋溝７１，７２に沿って旋回する。このとき、活性化部材７の螺旋溝７１，７２に沿って旋回する切削油は、活性化部材７の機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を受ける。

活性化部材７に接触して旋回流となった切削油は、保持部３０の放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面によってさらなる攪拌を加えられた乱流状態となり、３段目のホルダ３Ｃから羽根部材４に流入する。３段目のホルダ３Ｃから羽根部材４に流入した切削油は、上述した羽根部材４の旋回羽根４２によって軸部４１を中心として旋回しながら活性化モジュール５に流れ込む。このとき、羽根部材４の旋回羽根４２に接触しながら旋回する切削油は、羽根部材４の機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を受ける。

活性化モジュール５に流れ込んだ切削油は、ハニカムメッシュ部５２の内側で活性化ボール体５３のボールケース５５を通過してボール５６に接触し、ボール５６の機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を受ける。また、蛇腹管５１の通油口５１Ａを介して蛇腹管５１の内側と外側との間で切削油が行き来して、切削油が撹拌される。

活性化モジュール５を出た切削油は、４段目のホルダ３Ｄの保持部３０の放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面によってさらなる攪拌を加えられた乱流状態となり、最終段のホルダ３Ｅに保持された後段傘体８に衝突する。このとき、複数の後段傘体８によって切削油の流れが分流され、加速される。また、それぞれの後段傘体８の裾の縁部８０において生じた細かな渦流が切削油の流れに付加される。このとき、後段傘体８はチタン合金により形成されているため、切削油が後段傘体８に衝突したときに、チタン合金の触媒作用によって、切削油における菌の増殖が抑制され、塩素がイオン化されて無害化される。

後段傘体８を通過してホルダ３Ｅの保持部３０に到達した切削油は、通油口３５を通過する際に放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面により旋回されて旋回渦流となって流出口２４Ａから出ていく。

上述のように切削油活性化装置１を通過した流出切削油は、２種類の形状を有する傘体６，８間での共鳴作用や傘体６，８の触媒作用によって細菌（大腸菌、レジオネラ属菌）の増殖が抑制されるだけでなく、含まれる水の硬度も軟化（１１０から２０に低下）する。また、流出切削油に含まれる水は、活性化部材７や活性化ボール体５３のボール５６からの遠赤外線により水分子の水素結合集団（クラスタ）が細分化されるとともに、水分子同士の摩擦から電子を生じて還元性の水となる（活水状態となる）。さらに、活性化部材７、ホルダ３、羽根部材４、及び活性化モジュール５の構成により、複数の渦流が内側や外側に偏向した多様な乱流が生じ、効率的な攪拌作用が生じる。これにより、マイナス電荷の発生が可及的に増幅して、より活性化作用が高いものとなる。

さらに、筐体２の内側筒体２０と外側筒体２２との間を電気的に絶縁することで、切削油活性化装置１が電気二重層コンデンサとして機能するため、内側筒体２０の内部空間に生じた電子が筐体２の外部から正電荷を引き寄せて活性化作用を損なうことを抑制することができ、切削油活性化装置１の電蝕なども防止される。

上述した本実施形態におけるホルダ３や活性化部材７、羽根部材４、前段傘体６、及び後段傘体８の数などは図示のものに限られるものではなく、切削油の粘度、流量、流速、活性化の効率などを考慮して任意に選択することができる。

このように、切削油活性化装置１に切削油を通過させることにより、切削油活性化装置１の内部の機能性鉱物の作用により切削油中のマイナスイオンが増加し、切削油の酸化が抑制され、切削油の性能劣化が防止される。したがって、切削油活性化システム１０１を通過させることにより切削油を何度も再利用することが可能となる。また、切削油の悪臭も抑制され、切削油に防錆効果が認められるようになる。

以上述べたように、本発明の一態様によれば、切削油の酸化と性能劣化を抑制することができる切削油活性化装置が提供される。この切削油活性化装置は、導電性の内側筒体と、流入口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の入口連結管と、流出口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の出口連結管と、上記内側筒体の外側に配置され、上記内側筒体、上記入口連結管、及び上記出口連結管と電気的に絶縁される導電性の外側筒体と、上記内側筒体の内側に配置される蛇腹管と、上記蛇腹管の内側に配置されるハニカムメッシュ部と、上記ハニカムメッシュ部の半径方向内側に充填される複数の活性化ボール体とを備える。上記複数の活性化ボール体のそれぞれは、閉殻空洞状の構造を有するケースと、上記ケースの内部に収容されるボールであって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有するボールとを含む。

上記ハニカムメッシュ部は、第１のハニカム構造を有する第１のメッシュ層と、上記第１のハニカム構造からオフセットされた位置に第２のハニカム構造を有する第２のメッシュ層とが互いに結合されたメッシュ部材から構成されることが好ましい。

上記蛇腹管には、上記蛇腹管の内側と外側とを連絡する通油口が形成されていることが好ましい。また、上記蛇腹管は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有することが好ましい。

上記活性化ボール体の上記ケースは、所定の間隔で配置された複数の突起と、上記所定の間隔と同一の間隔で配置された複数の突起受け部とを有する２つのケース部品により構成され得る。この場合において、上記ケース部品の上記突起受け部は、隣接する上記突起の間の中間に配置されていてもよい。

上記切削油活性化装置は、上記内側筒体の内側に配置され、軸方向に流れる切削油に旋回流を引き起こす羽根部材をさらに備えていてもよい。この羽根部材は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有していてもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ 切削油活性化装置
２ 筐体
３（３Ａ～３Ｅ） ホルダ
４ 羽根部材
５ 活性化モジュール
６ 前段傘体
７ 活性化部材
８ 後段傘体
２０ 内側筒体
２１ 絶縁部材
２２ 外側筒体
２３ 入口連結管
２３Ａ 流入口
２４ 出口連結管
２４Ａ 流出口
２５ 絶縁リング
３０ 保持部
３１ 連結軸
３２ 周壁
３３ 放射リブ
３４ 同心リブ
３５ 通油口
４０ リング部
４１ 軸部
４２ 旋回羽根
４３ 突起
５０ 外管
５１ 蛇腹管
５１Ａ 通油口
５２ ハニカムメッシュ部
５２Ａ，５２Ｂ メッシュ層
５３ 活性化ボール体
５４ メッシュ部材
５４Ａ 第１のメッシュ層
５４Ｂ 第２のメッシュ層
５５ ケース
５６ ボール
５７ 結合部
７０ 貫通孔
７１，７２ 螺旋溝
９０ ケース部品
９１ 突起
９２ 突起受け部

Claims (7)

1. 導電性の内側筒体と、
   流入口が形成され、前記内側筒体と接続される導電性の入口連結管と、
   流出口が形成され、前記内側筒体と接続される導電性の出口連結管と、
   前記内側筒体の外側に配置され、前記内側筒体、前記入口連結管、及び前記出口連結管と電気的に絶縁される導電性の外側筒体と、
   前記内側筒体の内側に配置される蛇腹管と、
   前記蛇腹管の内側に配置されるハニカムメッシュ部と、
   前記ハニカムメッシュ部の半径方向内側に充填される複数の活性化ボール体と
   を備え、
   前記複数の活性化ボール体のそれぞれは、
   閉殻空洞状の構造を有するケースと、
   前記ケースの内部に収容されるボールであって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有するボールと
   を含む、
   切削油活性化装置。
2. 前記ハニカムメッシュ部は、第１のハニカム構造を有する第１のメッシュ層と、前記第１のハニカム構造からオフセットされた位置に第２のハニカム構造を有する第２のメッシュ層とが互いに結合されたメッシュ部材から構成される、請求項１に記載の切削油活性化装置。
3. 前記蛇腹管には、前記蛇腹管の内側と外側とを連絡する通油口が形成される、請求項１又は２に記載の切削油活性化装置。
4. 前記蛇腹管は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の切削油活性化装置。
5. 前記活性化ボール体の前記ケースは、所定の間隔で配置された複数の突起と、前記所定の間隔と同一の間隔で配置された複数の突起受け部とを有する２つのケース部品により構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削油活性化装置。
6. 前記ケース部品の前記突起受け部は、隣接する前記突起の間の中間に配置される、請求項５に記載の切削油活性化装置。
7. 前記内側筒体の内側に配置され、軸方向に流れる切削油に旋回流を引き起こす羽根部材であって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有する羽根部材をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の切削油活性化装置。

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