JP3428453B2

JP3428453B2 - 液体浄化装置

Info

Publication number: JP3428453B2
Application number: JP24563198A
Authority: JP
Inventors: 四郎杉山
Original assignee: 富士ロビン株式会社
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2018-08-31
Also published as: JP2000071142A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体浄化装置に関
し、さらに詳しくは、工作機械などの加工後に液槽に戻
される切削油剤の水溶液中から工作機械の潤滑油及び塵
などの混入物を回収し、浄化されてきた液体を再利用す
るための機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、工作機械などにおいて
は、金属などの発熱しやすい材料および切削工具の冷却
などのために冷却作用を持つ切削油剤の水溶液が使用さ
れている。切削油剤の水溶液は加工位置に供給された
後、タンクなどに回収される。しかし、使用後の水溶液
を廃棄してしまうのは不経済であるため、従来より油分
及び塵などの混入物を浄化して再利用できるようにした
構成が提案されている（例えば、実公平５−４３８４１
号公報、特開平８−６６８４３号公報）。上記各公報に
は、回転可能な回転体の周面の一部を液中に浸漬し、回
転体の周面や側面に表面張力により付着した油分や液体
をスクレーパにより掻き取ることによって回収する構成
が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記構成の液体
浄化装置においては、浄化効率を向上させるには装置の
大型化を招くという問題がある。つまり、周面の一部を
液中に浸漬させて液体などを吸着する構成であるために
吸着量を多くするには回転体の外径を大きくする必要が
ある。このため、液槽の大きさも大きくせざるを得なく
なる場合があり、これによって液槽の設置スペースが大
きくなってしまう。一方、上記後者公報に開示されてい
るように、回転体に対してベルトを当接させ、回転体に
付着した油分や液体をベルトによって搬送するようにし
た場合には、回転体の大きさに加えてベルトなどの搬送
部の設置スペースも必要となり、さらに装置の大型化を
招く。

【０００４】本発明の目的は、上記従来の液体浄化装置
における問題に鑑み、設置スペースを大きくすることな
く、しかも回収効率を向上させた液体浄化装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、工作機械などから液槽
（２）に戻された切削油などの水溶液を浄化するための
液体浄化装置であって、前記液槽（２）中の水溶液中に
進退可能で下端にピストン部（４Ｄ）を設けたロッド
（４Ａ）と、該ロッド（４Ａ）を進退させるためのシリ
ンダ（４）と、該シリンダ（４）の下部に設けられ、前
記ロッド（４Ａ）を挿通させる回収シリンダ（５Ｄ）と
を備えた回収部材（５）と、前記ロッド（４Ａ）の進退
路中で前記回収シリンダ（５Ｄ）の上方に配置されて前
記ロッド（４Ａ）に付着した混入物を掻き取るスクレー
パ（６）と、前記ロッド（４Ａ）の進退切換手段（８）
とを備え、前記シリンダ（４）は、前記進退切換手段
（８）を介して上記ロッド（４Ａ）を液中に進退させ、
進入時に付着した混入物を前記ピストン（４Ａ）で汲み
上げ、前記回収シリンダ（５Ｄ）の上方に位置するスク
レーパ（６）により掻き取って回収部材（５）から外部
に排出することを特徴としている。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の液
体浄化装置において、上記シリンダ（４）は、上記ロッ
ド（４Ａ）の全伸長位置と全収縮位置とを検出するリミ
ットセンサ（７、７’）を備え、上記リミットセンサ
（７、７’）は、上記シリンダ（４）へのエア給排制御
を行う制御弁（８）の態位を切り換える構成とされてい
ることを特徴としている。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の液
体浄化装置において、上記シリンダ（４）は、上記ロッ
ド（４Ａ）の伸長側空間（４Ｃ）と収縮側空間（４Ｂ）
とに連通するエア供給路（Ｐ１、Ｐ２）に配置されたシ
ーケンス弁（９、１０）を備え、上記シーケンス弁
（９、１０）は、上記ロッド（４Ａ）の伸長側空間（４
Ｃ）および収縮側空間（４Ｂ）の圧力が所定圧力に達し
た際に上記ロッド（４Ａ）の態位切換手段（１１）の態
位を切り換えることを特徴としている。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、シリンダを用いてロ
ッドを液中に対して進退させ、表面張力によってロッド
に付着した混入物を汲み上げてスクレーパにより掻き取
ることで混入物の回収が行える、これにより、ロッドを
液中に対して進退させるだけで済むので、シリンダの設
置スペースのみでよく、液体を収容している液槽の設置
面積以上にスペースを拡大させないようにできる。

【０００９】請求項２および３記載の発明では、シリン
ダのロッドを進退駆動するのにエアが用いられる。これ
は、工作機械などが設置されている工場などの空調設備
や加工品からの付着物除去等に良く用いられる流体であ
り、入手がきわめて容易である。そのため、新たな機構
や設備を要することなく既存の設備を利用して液体を回
収することが可能になる。しかも請求項２記載の発明で
は、リミットセンサおよびこのセンサからの信号により
作動される制御弁のみというきわめて少ない電装品のみ
で済むので、給電部材を多数用いなくてすむ。また請求
項３記載の発明では、シリンダ内の空間圧力を検出する
だけでロッドの進退制御が行えるので、電装品を全く用
いない状態で混入物の回収が可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明
する。図１は、本発明実施例による液体浄化装置１の設
置状態を示す斜視図であり、同図において液体浄化装置
１は、例えば、工作機械（図示されず）から戻された切
削油剤の水溶液を収容する液槽２の上面開口部に支持部
材３を介して設置されるようになっている。液体浄化装
置１は、図２に示すように、内部に伸縮可能なロッド４
Ａを備えたシリンダ４と、シリンダ４のロッド突出側の
端部に一体化され、ロッド４Ａを挿嵌支持している回収
部材５とを主要部として備えている。シリンダ４は、既
製のものを用いることもでき、その軸方向でロッド４Ａ
が突出する側、すなわち下方側の端部に回収部材５の一
部が挿嵌された状態で一体化されている。シリンダ４の
内部は、ロッド４Ａのピストン４Ａ１をはさんで回収部
材５側の空間が収縮側空間４Ｂとされ、該収縮側空間４
Ｂと反対側の空間が伸長側空間４Ｃとされている。収縮
側空間４Ｂはロッド４Ａを収縮、すなわち上方移動する
際に膨張する空間であり、伸長側空間４Ｃはロッド４Ａ
を伸長、すなわち下方移動させる際に膨張する空間であ
る。シリンダ４の伸長側空間４Ｃには、後述する電磁弁
８からのエア供給路Ｐ１が接続されている。電磁弁８か
らは、上記エア供給路Ｐ１に加えて、後述する回収部材
５側の収縮側空間４Ｂに連通するエア供給路Ｐ２が接続
されている。なお、上記ロッド４Ａは、実施例の如く円
柱状のもののほか、角柱状または板状の如く種々の形状
に形成することもできる。

【００１１】回収部材５は、シリンダ４の下部に一体化
されたブロック部材で構成され、一例として、Ｏリング
を嵌合させた回収シリンダ５Ｄ部でロッド４Ａを摺動支
持できる構成とされている。つまり、回収部材５には、
ロッド４Ａを摺動支持可能な液体掻き取り部５Ａおよび
回収部５Ｂと回収された潤滑油などの混入物を排出する
ドレーン部５Ｃとが設けられている。掻き取り部５Ａに
は、シリンダ４の収縮側空間４Ｂの一部を形成する空間
が形成されており、その空間には後述する電磁弁８から
のエア供給路Ｐ２が接続されている。掻き取り部５Ａは
ロッド４Ａに付着した潤滑油などを掻き取る箇所であ
り、ロッド４Ａの周面に当接してロッド４Ａに付着した
潤滑油及び又は塵などを掻き取るためのスクレーパ６が
設けられている。スクレーパ６は、ゴムなどの弾性体で
しかも耐油性の材料が用いられ、一部に形成されたリッ
プ部をロッド４Ａの周面に常時摺接させて設けられてい
る。上記リップ部は、ロッド４Ａの周面に均一当接でき
る形状とされている。

【００１２】回収部５Ｂには、スクレーパ６に対向する
上向き凹状空間５Ｂ１が形成されており、その上向き凹
状空間５Ｂ１の底部には、この空間に連通する通路で構
成されたドレーン部５Ｃが設けられている。回収部５Ｂ
における上向き凹状空間５Ｂ１の中心部、すなわち回収
シリンダ５Ｄは、ロッド４Ａの軸方向に平行する摺動部
として構成されており、この摺動部は、ロッド４Ａの外
周面との間で僅かに隙間ができる内径に形成され、掻き
取られた潤滑油などが入り込み、さらにピストン部４Ｄ
により汲み上げられて溢れ出（オーバーフロー）させる
ことができるようになっている。ドレーン部５Ｃには、
図１に示すようにドレーンコックＤが接続されて回収さ
れた潤滑油及び又は塵、切削屑などの混入物を外部に排
出できるようになっている。

【００１３】シリンダ４は、エアの給排制御によってロ
ッド４Ａの進退切換駆動が行われるようになっており、
そのための構成は次の通りである。図２において、シリ
ンダ４におけるロッド４Ａの全収縮位置および全伸長位
置に対応する位置には、例えば、ロッド４Ａに有するピ
ストン４Ａ１の存否をその位置での容量変化で検出する
ことができる容量センサからなるリミットセンサ７、
７’が配置されており、このリミットセンサ７は、エア
の給排制御を行ってロッド４Ａの進退切換を行う進退切
り換え手段に相当する電磁駆動式４ポート２位置方向制
御弁（以下、電磁弁という）８に電気的接続されてい
る。電磁弁８は、図示しないエア供給源および排気路に
それぞれ接続されたポートを備えた電磁駆動式４ポート
２位置方向制御弁で構成されており、全伸長側および全
収縮側にロッド４Ａのピストン４Ａ１が位置したときに
励磁されてエアの供給方向を切り換えるようになってい
る。なお、本実施例では、エア供給路Ｐ１およびＰ２の
途中に流量制御弁１２、１２’を配置してロッド４Ａの
急激な移動による衝突を避ける構成とされている。

【００１４】本実施例は以上のような構成であるから、
液槽２に設けられている支持部材３に対して液体浄化装
置１が設置される。この場合には、回収部材５が支持部
材３上に搭載される。リミットセンサ７、７’および電
磁弁８への電源が投入されると、リミットセンサ７、
７’からの信号によって電磁弁８が態位切り換えされて
ロッド４Ａの進退駆動が行われる。ロッド４Ａが全収縮
しているときには、全収縮位置を検出するリミットセン
サ７からの信号が電磁弁８に出力される。このため、シ
リンダ４には伸長側空間４Ｃ内にエアが供給される態位
とされてロッド４Ａは、図２に示すように、液槽２内の
液中に向け進出する。液中に没したロッド４Ａには、主
に表面張力によって工作機械の潤滑油・塵・切削屑など
の混入物が付着する。

【００１５】ロッド４Ａが全伸長した場合には、リミッ
トセンサ７’によってその状態が検出され、電磁弁８の
態位が切り換えられて、図３において矢印で示すよう
に、ロッド４Ａが収縮移動する。ロッド４Ａが収縮移動
する過程では、周面に潤滑油などが付着したロッド４Ａ
が回収部材５の回収部５Ｂ内に向け進行する。ロッド４
Ａが回収部材５の回収部５Ｂ内を摺動すると、やがてス
クレーパ６に対向する。ロッド４Ａがスクレーパ６に対
向すると、ロッド４Ａの周面に付着している潤滑油など
がスクレーパ６によって掻き取られる。掻き取られた潤
滑油などが回収部５Ｂの回収シリンダ５Ｄとロッド４Ａ
の外周面との間の隙間内に入り込み、ロッド４Ａの下端
に設けられたピストン４Ｄにより汲み上げられると、オ
ーバーフローした潤滑油などが回収シリンダ５Ｄの外表
面を伝って、図４および図５において破線で示すよう
に、上向き凹状空間５Ｂ１内に流れ落ち、上向き凹状空
間５Ｂ１に連通するドレーン部５Ｃから外部に排出され
る。

【００１６】本実施例によれば、回収部５Ｂには上向き
凹状空間５Ｂ１が形成され、その空間５Ｂ１に連通する
ドレーン部５Ｃを設けたので、掻き取られた潤滑油など
が回収シリンダ５Ｄとロッド４Ａの外表面との間の隙間
内からオーバーフローした潤滑油などをドレーン部５Ｃ
に向け案内することができる。これにより、上記隙間か
らオーバーフローした潤滑油などはもちろん、オーバー
フローしないで回収シリンダ５Ｄの外表面を伝って落ち
た潤滑油などの両方を共にドレーン部５Ｃに向け確実に
案内することができる。なお、上向き凹状空間５Ｂ１の
底面はドレーン部５Ｃに向け勾配を持たせて排出を円滑
化することも可能である。

【００１７】次に本発明の別実施例について説明する。
図６に示す実施例は、ロッド４Ａを進退駆動するための
シリンダ４に対するエアの給排制御を上記した電磁弁８
ではなく、シリンダ４の各空間内の圧力に応じて制御す
ることを特徴としている。図６において、エア供給路Ｐ
１、Ｐ２の途中には、シリンダ４の収縮側空間４Ｂおよ
び伸長側空間４Ｃに連通する周知構造のシーケンス弁９
および１０がそれぞれ接続されており、これらシーケン
ス弁９、１０は、４ポート２位置方向制御弁１１と組み
合わせて連続往復シーケンス回路を構成している。シー
ケンス弁９、１０は、シリンダ４の収縮側空間４Ｂおよ
び伸長側空間４Ｃの圧力によって４ポート２位置方向制
御弁１１のスプールを移動させて収縮側空間４Ｂあるい
は伸長側空間４Ｃへのエア給排方向を切り換えるように
なっている。このため、シーケンス弁９、１０は、ロッ
ド４Ａが全伸長および全収縮した際の各空間４Ｂ、４Ｃ
内の圧力によって初期付勢状態である閉じた状態から開
放されて４ポート２位置方向制御弁１１に対して作動圧
を印加する。

【００１８】本実施例は以上のような構成であるから、
シリンダ４の各空間の圧力に応じて４ポート２位置方向
制御弁１１の態位が切り換えられ、ロッド４Ａの進退駆
動が行われる。これにより、ロッド４Ａが液中に進入し
た際には潤滑油などがロッド４Ａの周面に付着し、ロッ
ド４Ａが後退した際には回収部材５の掻き取り部５Ａに
おいてスクレーパ６によって潤滑油などが掻き取られ
る。スクレーパ６によって掻き取られた潤滑油などは、
前述した実施例と同様に、回収部５Ｂの上向き凹状空間
５Ｂ１を介してドレーン部５Ｃに達し、外部に排出され
る。

【００１９】本実施例によれば、ロッド４Ａの進退駆動
のための構成として、シリンダ４の各空間内の圧力によ
って作動するシーケンス弁９、１０および４ポート２位
置方向制御弁１１を用いて電気部品を要しない構成とし
ていないので、防爆構造とすることができる。なお本発
明は、上記実施例に挙げた潤滑油などを対象として回収
することに限らず、表面張力によって付着する媒質であ
れば、油分以外の液体などを対象とすることも可能であ
る。また、上記シリンダは、エアシリンダに限らず、油
圧シリンダを用いることも可能であり、さらにクランク
を用いてロッド４Ａを往復運動させる機構とすることも
可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上請求項１記載の発明によれば、シリ
ンダを用いてロッドを液中に対して進退させ、表面張力
によってロッドに付着した潤滑油などの液体を汲み上げ
てスクレーパにより掻き取ることで混入物の回収が行え
る、これにより、ロッドを液中に対して進退させるだけ
で済むので、シリンダの設置スペースのみでよく、戻さ
れた液体を収容している液槽の設置面積以上にスペース
を拡大させる必要がないようにでき、装置の大型化を防
止することが可能になる。

【００２１】請求項２および３記載の発明によれば、シ
リンダのロッドを進退駆動するのにエアが用いられる。
これは、工作機械などが設置されている工場などの空調
設備や加工品からの付着物除去等に良く用いられる流体
であり、入手がきわめて容易である。そのため、新たな
機構や設備を要することなく既存の設備を利用して混入
物を回収することが可能になる。しかも請求項２および
３記載の発明では、リミットセンサおよびこのセンサか
らの信号により作動される制御弁のみというきわめて少
ない電装品あるいは全く電装品を用いないようにするこ
とができるので、防爆構造として安全な液体浄化が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による液体浄化装置の設置状態を
説明するための斜視図である。

【図２】図１に示した液体浄化装置の内部構造を説明す
るための断面図である。

【図３】図１に示した液体浄化装置の一態様を説明する
ための部分的な断面図である。

【図４】図１に示した液体浄化装置の他の態様を説明す
るための断面図である。

【図５】図１に示した液体浄化装置における液体の掻き
取り状態を説明するための部分的な断面図である。

【図６】本発明の別実施例による液体浄化装置の要部構
成を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１液体浄化装置２液槽４シリンダ４Ａロッド４Ｂ収縮側空間４Ｃ伸長側空間５回収部材５Ａ掻き取り部５Ｂ回収部５Ｃドレーン部６スクレーパ７、７’ リミットセンサ８制御弁に相当する電磁式２位置２方向切換
弁９、１０シーケンス弁１１制御弁に相当する２位置２方向切換弁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械などから液槽（２）に戻された
切削油などの水溶液を浄化するための液体浄化装置であ
って、前記液槽（２）中の水溶液中に進退可能で下端にピスト
ン部（４Ｄ）を設けたロッド（４Ａ）と、該ロッド（４Ａ）を進退させるためのシリンダ（４）
と、該シリンダ（４）の下部に設けられ、前記ロッド（４
Ａ）を挿通させる回収シリンダ（５Ｄ）とを備えた回収
部材（５）と、前記ロッド（４Ａ）の進退路中で前記回収シリンダ（５
Ｄ）の上方に配置されて前記ロッド（４Ａ）に付着した
混入物を掻き取るスクレーパ（６）と、前記ロッド（４Ａ）の進退切換手段（８）とを備え、前記シリンダ（４）は、前記進退切換手段（８）を介し
て上記ロッド（４Ａ）を液中に進退させ、進入時に付着
した混入物を前記ピストン（４Ａ）で汲み上げ、前記回
収シリンダ（５Ｄ）の上方に位置するスクレーパ（６）
により掻き取って回収部材（５）から外部に排出するこ
とを特徴とする液体浄化装置。
【請求項２】請求項１記載の液体浄化装置において、上記シリンダ（４）は、上記ロッド（４Ａ）の全伸長位
置と全収縮位置とを検出するリミットセンサ（７、
７’）を備え、上記リミットセンサ（７、７’）は、上記シリンダ
（４）へのエア給排制御を行う制御弁（８）の態位を切
り換える構成とされていることを特徴とする液体浄化装
置。
【請求項３】請求項１記載の液体浄化装置において、上記シリンダ（４）は、上記ロッド（４Ａ）の伸長側空
間（４Ｃ）と収縮側空間（４Ｂ）とに連通するエア供給
路（Ｐ１、Ｐ２）に配置されたシーケンス弁（９、１
０）を備え、上記シーケンス弁（９、１０）は、上記ロッド（４Ａ）
の伸長側空間（４Ｃ）および収縮側空間（４Ｂ）の圧力
が所定圧力に達した際に上記ロッド（４Ａ）の態位切換
手段（１１）の態位を切り換えることを特徴とする液体
浄化装置。