JP4215489B2 - 遠心分離装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、切削液に含まれる切削粉を分離して除去する遠心分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれ、切削液には微粉末状の切削クズが含まれる。この微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で切削クズを除去して切削液を供給タンクに戻している（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１３７７４３号公報（第１〜第５頁、図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなフィルタ装置として、例えばフィルタ膜によって切削クズを除去したり、沈殿によって切削クズを除去するものがあるが、いずれも切削液に大量に含まれる微粉末状の切削クズを、小型の装置で短時間に確実に除去することができない等の問題がある。
【０００５】
また、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合まずフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。この洗浄作業や使用不能になると交換作業が発生する。
【０００６】
また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、濾過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる等の問題がある。
【０００７】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、第１に小型の装置で短時間に大量に切削粉を分離して確実に除去することが可能な遠心分離装置を提供することを目的とし、第２に洗浄作業や交換作業をなくし、低コストである遠心分離装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で切削粉を外側へ移動させて前記流体出口から切削粉を分離した切削液を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された切削粉を沈降させる分離部と、
前記分離部で分離されて沈殿する切削粉を沈殿させる沈殿部とを有し、
前記分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、
最上流段の前記密閉筒体には、前記軸芯から偏位した側部に前記流体入口を設けると共に、前記軸芯に対応する部位に前記流体出口を設け、
最下流段の前記密閉筒体は、軸芯のみで連通孔を介して前記沈殿部と連通し、
前記沈殿部は、最下流段の前記密閉筒体に着脱可能であり、
最下流段の前記密閉筒体と連通する側に前記沈殿部を着脱するときに開閉する切替バルブを備えることを特徴とする遠心分離装置である。
【００１０】
この請求項１に記載の発明によれば、切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体で減速させて切削粉を沈降させて沈殿し、切削粉を分離した流体を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の切削粉を沈殿させて確実に除去することができる。また、分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、分離部の気密性を向上させることができ、遠心分離装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で切削粉を外側へ移動させて前記流体出口から切削粉を分離した切削液を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された切削粉を沈降させる分離部と、
前記分離部で分離されて沈殿する切削粉を沈殿させる沈殿部とを有し、
前記分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、
最上流段の前記密閉筒体には、前記軸芯から偏位した側部に前記流体入口を設けると共に、前記軸芯に対応する部位に前記流体出口を設け、
最下流段の前記密閉筒体は、軸芯のみで連通孔を介して前記沈殿部と連通し、
前記沈殿部は、最下流段の前記密閉筒体に固定され、沈殿した切削粉を排出する排出口を有し、 前記排出口に排出バルブを備え、
最下流段の前記密閉筒体と連通する側に前記沈殿部に沈殿した切削粉を排出するときに連通を遮断する切替バルブを備えることを特徴とする遠心分離装置である。
【００１２】
この請求項２に記載の発明によれば、切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体で減速させて切削粉を沈降させて沈殿し、切削粉を分離した切削液を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の切削粉を沈殿させて確実に除去することができる。また、分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、分離部の気密性を向上させることができ、遠心分離装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記沈殿部は、切削粉の沈殿量を目視可能な透明部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心分離装置である。
【００１４】
この請求項３に記載の発明によれば、切削粉の沈殿量を目視することで確認することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記排出バルブを開閉する駆動手段と、
前記排出バルブを開放する時間を計測するタイマーと、
前記タイマーに基づいて前記駆動手段を制御して定期的に前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置である。
【００１６】
この請求項４に記載の発明によれば、タイマーに基づいて定期的に排出バルブを開放して、沈殿した切削粉を排出することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記排出バルブを開閉する駆動手段と、
前記切削粉の沈殿量を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知情報に基づいて前記駆動手段を制御して前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置である。
【００１８】
この請求項５に記載の発明によれば、検知手段の検知情報に基づいて排出バルブを開放して、沈殿した切削粉を排出することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、前記分離部は、前記軸芯上に障害物を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の遠心分離装置である。
【００２６】
この請求項６に記載の発明によれば、密閉筒体軸芯上に障害物を配置することで、分離された切削粉を逃がすことなく沈降させることができ、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、前記分離部の流体出口は、口径が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の遠心分離装置である。
【００２８】
この請求項７に記載の発明によれば、流体出口の口径を分離する切削粉に応じて調整することで、分離された切削粉が流体出口から逃がすことが防止でき、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、前記分離部は、前記密閉筒体を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の遠心分離装置である。
【００３０】
この請求項８に記載の発明によれば、密閉筒体を加熱し切削液の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、前記分離部は、前記流体入口を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の遠心分離装置である。
【００３２】
この請求項９に記載の発明によれば、流体入口を加熱し切削液の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、切削液の分離精度、分離効率が向上する。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、前記分離部は、切削粉を沈降させる磁力を与える磁力発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の遠心分離装置である。
【００３４】
この請求項１０に記載の発明によれば、遠心力に加えて切削粉を沈降させる磁力を与えることで、切削粉を速く沈降させて沈殿することができる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、前記分離部は、切削粉を沈降させる振動を与える超音波発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の遠心分離装置である。
【００３６】
この請求項１１に記載の発明によれば、遠心力に加えて切削粉を沈降させる振動を与えることで、切削粉を速く沈降させて沈殿することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の遠心分離装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
【００３８】
この発明の遠心分離装置は、自動車、工作機、加工業の切削粉の回収に、また切削粉の除去に使用され、切削液に含まれる切削粉を分離除去するものに広く使用される。
【００３９】
この発明の遠心分離装置の配置の一例を図１に示す。図１（ａ）に示す例は、切削液をポンプにより各機器に供給する経路に配置され、遠心分離装置で切削液に含まれる切削粉を除去する。また、図１（ｂ）の例は、切削液をポンプにより各機器に供給する経路に配置され、遠心分離装置で切削液に含まれる切削粉を除去し、分離した切削粉をドレンタンクに排出する。
【００４０】
以下、この実施の形態では、工作機、加工業の切削粉の回収に用いる場合について説明する。この実施の形態では、切削液に含まれる微粉末状クズの切削粉を除去する場合について用いている。
【００４１】
まず、図２及び図３の参考例の形態について説明する。図２は遠心分離装置の断面図、図３は遠心分離装置の平面図である。
【００４２】
この参考例の形態の遠心分離装置１は、テーパ下部を有する密閉筒体２を複数段状に設け、切削液に含まれる切削粉を沈降させる分離部Ａと、この分離部Ａで沈降する切削粉を沈殿させる沈殿部Ｂとを有している。この遠心分離装置１は、例えば、切削液を供給しながら切削加工を行なう系に配置され、切削粉である微粉末状の切削クズが含まれる切削液を遠心分離装置１に供給し、この遠心分離装置１で切削クズの切削粉を除去して切削液を供給タンク等に戻す。
【００４３】
この遠心分離装置１は、テーパ下部２ａに連通孔２ｂを有する密閉筒体２を上下方向に２個接続しているが、２個に限定されず複数個接続する構成であれば良い。この密閉筒体２は、断面円状の筒体であり、アルミニウム等の金属で形成され、軽量で強度がある。
【００４４】
最下部の密閉筒体２のテーパ下部２ａには、沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３が接続されている。この沈殿カップ３は、蓋体３ａとカップ本体３ｂから構成され、蓋体３ａを最下部の密閉筒体２のテーパ下部２ａに固定し、この蓋体３ａにカップ本体３ｂがねじ部３ｃによって着脱可能になっている。カップ本体３ｂを蓋体３ａから取り外すことで、カップ本体３ｂに沈殿した切削粉１１を一度に排出することができる。
【００４５】
この沈殿カップ３の蓋体３ａは、ステンレス等の金属で形成され、最下部の密閉筒体２のテーパ下部２ａに溶接により固定されている。沈殿カップ３のカップ本体３ｂは、透明樹脂で形成され、内部の切削粉１１の沈殿状態を外部から確認することができるようになっている。
【００４６】
そして、最上部の密閉筒体２には、軸芯Ｌ１から偏位した側部に流体入口２ｃを設けると共に、軸芯Ｌ１に対応する上部に流体出口２ｄが設けられ、流体入口２ｃから切削粉１１を含む切削液１０を所定流速で供給し、切削粉１１が分離された切削液１０が流体出口２ｄから排出される。
【００４７】
この最上部の密閉筒体２の流体入口２ｃから切削粉１１を含む切削液１０を所定流速で供給することで切削液１０の渦巻きが生じ、密閉筒体２の中で遠心状態となり、その作用により切削粉１１が外側へ、切削粉１１の取り除かれたきれいな流体が中心方向から流体出口２ｄ方向へ流れていき、この渦巻きを複数個の密閉筒体２で減速させることで、切削粉１１が沈降することでテーパ下部２ａにガイドされて連通孔２ｂに導かれて順次下側の密閉筒体２に入り、最下部の密閉筒体２の連通孔２ｂから沈殿カップ３に入り、切削粉１１が沈殿カップ３に沈殿する。
【００４８】
このように、切削粉１１を含む流体１０を所定流速で最上部の密閉筒体２に供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体２で減速させて切削粉１１を沈降させて沈殿カップ３に確実に沈殿して沈殿させることができる。
【００４９】
従って、最上部の密閉筒体２から切削粉１１を分離した流体１０が排出され、流体出口２ｄから切削粉１１がつられて排出することが防止でき、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の切削粉１１を沈殿させて確実に除去することができる。
【００５０】
また、この参考例の形態の分離部Ａは、別体に形成した密閉筒体２を複数段状に接続して構成することで、分離部Ａを簡単に製造することができる。
【００５１】
次に、図４の参考例の形態について説明する。図４は遠心分離装置の断面図である。この参考例の形態の遠心分離装置１は、テーパ下部を有する密閉筒体２を複数段状に設け、切削液に含まれる切削粉を沈降させる分離部Ａと、この分離部Ａで沈降する切削粉を沈殿させる沈殿部Ｂとを有し、図２及び図３と同様に構成されるが、この実施の形態では、沈殿部Ｂの沈殿カップ３に沈殿した切削粉を排出する排出口３ｄが設けられている。この排出口３ｄには、排出バルブ３ｅが備えられ、この排出バルブ３ｅの手動操作で排出口３ｄから沈殿した切削粉を容易に排出することができる。
【００５２】
次に、図５乃至図７の参考例の形態について説明する。図５は遠心分離装置の斜視図、図６は遠心分離装置の平面図、図７は分離部を構成するブロック体を示す図である。
【００５３】
この参考例の形態の遠心分離装置１は、一対のブロック体２０，２１の接合する面側に、密閉筒体２を複数段状に設ける凹部２０ａ，２１ａが形成され、さらに流体出口２ｄを設ける凹部２０ｂ，２１ｂが形成され、さらにブロック体２０には、流体入口２ｃを設ける貫通する孔２０ｃが凹部２０ａに貫通して形成され、分離部Ａは、前記した一対のブロック体２０，２１を接合して密閉筒体２を複数段状に設ける構成となっている。
【００５４】
このように、一対のブロック体２０，２１を接合して密閉筒体２を複数段状に設けることで、分離部Ａを一対のブロック体２０，２１の型抜加工により簡単に製造することができる。
【００５５】
この分離部Ａの下部には、沈殿部Ｂが固定して設けられている。この沈殿部Ｂは、沈殿タンク３０で構成され、沈殿タンク３０の底部３０ａに沈殿した切削粉を排出する排出口３０ｂが設けられている。この排出口３０ｂには、排出バルブ３１が備えられ、この排出バルブ３１の手動操作で排出口３０ｂから沈殿した切削粉を容易に排出することができる。
【００５６】
次に、図８の参考例の形態について説明する。図８は遠心分離装置の分離部を破断して示す側面図である。
【００５７】
この参考例の形態の遠心分離装置１は、分離部Ａが密閉筒体２を重ねて複数段状に設ける構成である。この参考例の形態では、密閉筒体２を２個重ねた構成であり、最内側に位置する最上流側の密閉筒体２に流体入口２ｃと流体出口２ｄが設けられ、最外側に位置する最下流側の密閉筒体２に切削粉を沈降させるように構成している。
【００５８】
沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３２が、連結管３３を介して分離部Ａの外側の密閉筒体２に連結され、この連結管３３に切替バルブ３９が備えられている。この切替バルブ３９は、沈殿カップ３２に沈殿した切削粉を取り出すときに手動で操作して閉じ、分離部Ａとの連通を遮断し、沈殿カップ３２を連結管３３から取り外す。
【００５９】
このように、分離部Ａと連通する側に沈殿部Ｂに沈殿した切削粉を排出するときに連通を遮断する切替バルブ３９を備え、沈殿部Ｂに沈殿した切削粉を排出するときに切替バルブ３９により分離部Ａとの連通を遮断することで、分離部Ａから流体が漏れることなく沈殿した切削粉を排出することができる。
【００６０】
次に、図９乃至図１１の実施の形態について説明する。図９は遠心分離装置の分離部を破断して示す側面図、図１０は遠心分離装置の平面図、図１１は排出バルブの他の実施の形態を示す側面図である。
【００６１】
この実施の形態の遠心分離装置１の分離部Ａは、密閉筒体２を筒体２３に一体に設け、この筒体２３に流体入口２ｃと流体出口２ｄが設けられている。このように、密閉筒体２を筒体２３に一体に設けることで、分離部Ａの気密性を向上させることができる。
【００６２】
沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３４の上部３４ａが、筒体２３の下部２３ａにＯリング３５を介して取り付けられ、沈殿カップ３４の下部３４ｂには、排出バルブ３６が設けられている。排出バルブ３６は、通常閉じた状態にあり、沈殿カップ３４から沈殿した切削粉を排出するときに開放する。
【００６３】
この沈殿バルブ３６は、図１１（ａ）に示すように、電磁バルブで構成することができ、この場合は、排出バルブ３６を開閉する駆動手段４０と、排出バルブ３６を開放する時間を計測するタイマー４１と、このタイマー４１に基づいて駆動手段４０を制御して定期的に排出バルブ３６を開放する制御手段４２とを備える。駆動手段４０は、ソレノイド、あるいはモータ等で構成され、排出バルブ３６を開閉する。
【００６４】
このように、タイマー４１に基づいて制御手段４２が駆動手段４０を制御することで、定期的に排出バルブ３６を開放して、沈殿カップ３４に沈殿した切削粉を排出することができる。
【００６５】
また、排出バルブ３６は、図１１（ｂ）に示すように、電磁バルブで構成し、排出バルブ３６を開閉する駆動手段４０と、切削粉の沈殿量を検知する検知手段４３と、この検知手段４３の検知情報に基づいて駆動手段４０を制御して排出バルブ３６を開放する制御手段４２とを備える。検知手段４３は、沈殿カップ３４に備えられる切削粉の沈殿高さを検知するレベルセンサ、あるいは切削粉の重量を検知する重量検知センサ等で構成される。
【００６６】
このように、検知手段４３の検知情報に基づいて制御手段４２が駆動手段４０を制御することで、切削粉が所定の沈殿量になると排出バルブ３６を開放して、沈殿カップ３４に沈殿した切削粉を排出することができる。
【００６７】
次に、図１２乃至図１４の実施の形態について説明する。図１２は遠心分離装置の断面図、図１３は遠心分離装置の分解図、図１４は沈殿部の断面図である。
【００６８】
この実施の形態の遠心分離装置１は、外装筒体５０に、分離部Ａを構成する２個の密閉筒体２を一体に形成した筒体２３に挿入して組み付ける。沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３７は、透明パイプ３７ａ、通孔３７ｂ１を有する上蓋３７ｂ、通孔３７ｃ１を有する下蓋３７ｃからなるカートリッジ式である。この沈殿カップ３７は、上蓋３７ｂの凹溝にＯリング３７ｄを嵌合し、下蓋３７ｃの凹溝にＯリング３７ｅを嵌合し、外装筒体５０に挿入して組み付ける。
【００６９】
そして、排出バルブ３６のキャップ部３６ａは、外装筒体５０の下部に螺着され、沈殿カップ３７との間はＯリング３７ｅでシールされる。
【００７０】
外装筒体５０には、沈殿部Ｂの沈殿カップ３７の位置に長窓５０ａが形成されている。この長窓５０ａは、外装筒体５０の軸方向に長く形成されており、長窓５０ａから透明の沈殿カップ３７に沈殿された切削粉の沈殿量を目視して確認することができる。
【００７１】
次に、図１５及び図１６の実施の形態について説明する。図１５は遠心分離装置の断面図、図１６は遠心分離装置の沈殿部の分解図である。
【００７２】
この実施の形態の遠心分離装置１の分離部Ａは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成され、沈殿部Ｂは、排出バルブ３６と沈殿カップ３８とから構成され、排出バルブ３６の上部３６ｃを筒体２３の下部２３ａに螺着している。
【００７３】
沈殿カップ３８は、透明パイプ３８ａ、上部キャップ３８ｂ、下部キャップ３８ｃからなる。透明パイプ３８ａと上部キャップ３８ｂは、Ｏリング３８ｄを介して螺着され、透明パイプ３８ａと下部キャップ３８ｃは、Ｏリング３８ｅを介して螺着され、上部キャップ３８ｂは、排出バルブ３６の下部３６ｄに螺着して取り付けられている。
【００７４】
排出バルブ３６は通常開いた状態で使用され、透明の沈殿カップ３８に沈殿された切削粉の沈殿量を目視して確認することができる。この沈殿カップ３８から切削粉を排出するには、例えば下部キャップ３８ｃのみを透明パイプ３８ａから取り外して排出することができる。また、透明パイプ３８ａに下部キャップ３８ｃを螺着した状態で、透明パイプ３８ａを上部キャップ３８ｂから取り外して排出することができる。また、透明パイプ３８ａに上部キャップ３８ｂと下部キャップ３８ｃとを螺着した状態で、上部キャップ３８ｂを排出バルブ３６の下部３６ｄから取り外して排出することができる。
【００７５】
次に、図１７の実施の形態について説明する。図１７は遠心分離装置の断面図である。
【００７６】
この実施の形態の遠心分離装置１の分離部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、分離部Ａの密閉筒体軸芯Ｌ１上に障害物９０を配置している。図１７（ａ）の実施の形態では、上流側の密閉筒体２に流体出口２ｄに近接して配置され、図１７（ｂ）の実施の形態では、下流側の密閉筒体２に上流側の密閉筒体２の連通孔２ｂに近接して配置され、図１７（ｃ）の実施の形態では、沈殿部Ｂに下流側の密閉筒体２の連通孔２ｂに近接して配置されている。
【００７７】
このように、密閉筒体軸芯Ｌ１上のいずれかの位置に障害物９０を配置することで、切削粉が障害物９０によって効率よく沈降し分離効率を向上させることができる。
【００７８】
次に、図１８の実施の形態について説明する。図１８は遠心分離装置の断面図である。
【００７９】
この実施の形態の遠心分離装置１の分離部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、分離部Ａの流体出口２ｄは、口径が調整可能である。図１８（ａ）の実施の形態では、流体出口２ｄに、調整パイプ５１を挿入することで、流体出口２ｄの口径Ｄ１と口径Ｄ２とに調整することができるようにしている。図１８（ｂ）の実施の形態では、流体出口２ｄの口径Ｄ１を自動的に絞る絞り機構５３を設け、絞り機構５３のダイヤル５３ａを回動することで、流体出口２ｄに設けた絞り羽根５３ｂを動かし、流体出口２ｄの口径Ｄ１を調整することができる。
【００８０】
この遠心分離装置１は、遠心力で切削粉が分離部Ａの密閉筒体軸芯Ｌ１から外方へ移動し、密閉筒体軸芯Ｌ１に近くに切削粉が位置しないようにすることから、分離された切削粉が流体出口２ｄから逃がすことが防止でき、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【００８１】
次に、図１９の実施の形態について説明する。図１９は遠心分離装置の断面図である。
【００８２】
この実施の形態の遠心分離装置１の分離部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａの密閉筒体２を加熱する加熱手段６０を有している。加熱手段６０は、例えば密閉筒体２の周りに巻いたフレキシブルヒータ６０ａで構成され、密閉筒体２を加熱することで密閉筒体２を加熱し流体の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【００８３】
また、流体中の雑菌を死滅させることができる。加熱手段６０の切削液を加熱する温度は、切削液を加温できればよいが、０〜２００℃が好ましい。
【００８４】
次に、図２０の実施の形態について説明する。図２０は遠心分離装置の断面図である。
【００８５】
この実施の形態の遠心分離装置１の分離部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、分離部Ａの流体入口２ｃを加熱する加熱手段６１を有している。加熱手段６１は、例えば流体入口２ｃの周りに巻いたフレキシブルヒータ６１ａで構成され、流体入口２ｃを加熱することで流体入口２ｃを加熱し切削液の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【００８６】
また、流体中の雑菌を死滅させることができる。加熱手段６１の流体を加熱する温度は、切削液を加温できればよいが、０〜２００℃が好ましい。
【００８７】
次に、図２１の参考例の形態について説明する。図２１は遠心分離装置の断面図である。
【００８８】
この参考例の形態の遠心分離装置１の分離部Ａ及び沈殿部Ｂは、図２及び図３の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、分離部Ａに切削粉を沈降させる磁力を与える磁力発生手段７０を備えている。この磁力発生手段７０は、上流の密閉筒体２の外部に設けた鉄心７０ａと鉄心７０ａに巻いたコイル７０ｂから構成される。磁力発生手段７０のコイル７０ｂに電流を流すことで下側に磁力が働き、遠心力に加えて磁力が作用し、切削粉を速く沈降させて沈殿部Ｂに沈殿させることができる。
【００８９】
次に、図２２の参考例の形態について説明する。図２２は遠心分離装置の断面図である。
【００９０】
この参考例の形態の遠心分離装置１の分離部Ａ及び沈殿部Ｂは、図２及び図３の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、分離部Ａに切削粉を沈降させる磁力を与える磁力発生手段７１を備えている。この磁力発生手段７１は、上流の密閉筒体２の上部に設けた永久磁石７１ａと下部に設けた永久磁石７１ｂから構成される。磁力発生手段７１の永久磁石７１ａのＮ極と、永久磁石７１ｂのＳ極の極性によって下側に磁力が働き、遠心力に加えて磁力が作用し、切削粉を速く沈降させて沈殿部Ｂに沈殿させることができる。
【００９１】
次に、図２３の参考例の形態について説明する。図２３は遠心分離装置の断面図である。
【００９２】
この参考例の形態の遠心分離装置１の分離部Ａ及び沈殿部Ｂは、図２及び図３の実施の形態と同様に構成されるが、この参考例の形態では、分離部Ａに、切削粉を沈降させる振動を与える超音波発生手段８０を備えている。この超音波発生手段８０は、上流の密閉筒体２の上部に超音波振動子８０ａを配置し、この超音波振動子８０ａの作用によって切削粉を沈降させる振動を与えることで、遠心力に加えて振動が作用し、切削粉を速く沈降させて沈殿部Ｂに沈殿させることができる。
【００９３】
【発明の効果】
前記したように、請求項１に記載の発明によれば、切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体で減速させて切削粉を沈降させて沈殿し、切削粉を分離した流体を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の切削粉を沈殿させて確実に除去することができる。また、分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、分離部の気密性を向上させることができ、遠心分離装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【００９４】
請求項２に記載の発明によれば、切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体で減速させて切削粉を沈降させて沈殿し、切削粉を分離した切削液を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の切削粉を沈殿させて確実に除去することができる。また、分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、分離部の気密性を向上させることができ、遠心分離装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【００９５】
請求項３に記載の発明によれば、切削粉の沈殿量を目視することで確認することができる。
【００９６】
請求項４に記載の発明によれば、タイマーに基づいて定期的に排出バルブを開放して、沈殿した切削粉を排出することができる。
【００９７】
請求項５に記載の発明によれば、検知手段の検知情報に基づいて排出バルブを開放して、沈殿した切削粉を排出することができる。
【００９８】
請求項６に記載の発明によれば、密閉筒体軸芯上に障害物を配置することで、分離された切削粉を逃がすことなく沈降させることができ、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【０１０２】
請求項７に記載の発明によれば、流体出口の口径を分離する切削粉に応じて調整することで、分離された切削粉が流体出口から逃がすことが防止でき、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【０１０３】
請求項８に記載の発明によれば、密閉筒体を加熱し切削液の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、切削粉の分離精度、分離効率が向上する。
【０１０４】
請求項９に記載の発明によれば、流体入口を加熱し切削液の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、切削液の分離精度、分離効率が向上する。
【０１０５】
請求項１０に記載の発明によれば、遠心力に加えて切削粉を沈降させる磁力を与えることで、切削粉を速く沈降させて沈殿することができる。
【０１０６】
請求項１１に記載の発明によれば、遠心力に加えて切削粉を沈降させる振動を与えることで、切削粉を速く沈降させて沈殿することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遠心分離装置の使用形態を示す図である。
【図２】遠心分離装置の断面図である。
【図３】遠心分離装置の平面図である。
【図４】遠心分離装置の断面図である。
【図５】遠心分離装置の斜視図である。
【図６】遠心分離装置の平面図である。
【図７】分離部を構成するブロック体を示す図である。
【図８】遠心分離装置の分離部を破断して示す側面図である。
【図９】遠心分離装置の分離部を破断して示す側面図である。
【図１０】遠心分離装置の平面図である。
【図１１】排出バルブの他の実施の形態を示す側面図である。
【図１２】遠心分離装置の断面図である。
【図１３】遠心分離装置の分解図である。
【図１４】沈殿部の断面図である。
【図１５】遠心分離装置の断面図である。
【図１６】遠心分離装置の沈殿部の分解図である。
【図１７】遠心分離装置の断面図である。
【図１８】遠心分離装置の断面図である。
【図１９】遠心分離装置の断面図である。
【図２０】遠心分離装置の断面図である。
【図２１】遠心分離装置の断面図である。
【図２２】遠心分離装置の断面図である。
【図２３】遠心分離装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 遠心分離装置
２ 密閉筒体
２ａ テーパ下部
２ｂ 連通孔
２ｃ 流体入口
２ｄ 流体出口
３ 沈殿カップ
１０ 流体
１１ 切削粉
Ａ 分離部
Ｂ 沈殿部

Claims (11)

  1. 軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で切削粉を外側へ移動させて前記流体出口から切削粉を分離した切削液を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された切削粉を沈降させる分離部と、
    前記分離部で分離されて沈殿する切削粉を沈殿させる沈殿部とを有し、
    前記分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、
    最上流段の前記密閉筒体には、前記軸芯から偏位した側部に前記流体入口を設けると共に、前記軸芯に対応する部位に前記流体出口を設け、
    最下流段の前記密閉筒体は、軸芯のみで連通孔を介して前記沈殿部と連通し、
    前記沈殿部は、最下流段の前記密閉筒体に着脱可能であり、
    最下流段の前記密閉筒体と連通する側に前記沈殿部を着脱するときに開閉する切替バルブを備えることを特徴とする遠心分離装置。
  2. 軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から切削粉を含む切削液を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で切削粉を外側へ移動させて前記流体出口から切削粉を分離した切削液を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された切削粉を沈降させる分離部と、
    前記分離部で分離されて沈殿する切削粉を沈殿させる沈殿部とを有し、
    前記分離部は、筒体に、軸芯のみで連通孔を介して連通するテーパ下部を有する密閉筒体を、軸芯方向に複数段状に一体に設けた構成であり、
    最上流段の前記密閉筒体には、前記軸芯から偏位した側部に前記流体入口を設けると共に、前記軸芯に対応する部位に前記流体出口を設け、
    最下流段の前記密閉筒体は、軸芯のみで連通孔を介して前記沈殿部と連通し、
    前記沈殿部は、最下流段の前記密閉筒体に固定され、沈殿した切削粉を排出する排出口を有し、
    前記排出口に排出バルブを備え、
    最下流段の前記密閉筒体と連通する側に前記沈殿部に沈殿した切削粉を排出するときに連通を遮断する切替バルブを備えることを特徴とする遠心分離装置。
  3. 前記沈殿部は、切削粉の沈殿量を目視可能な透明部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心分離装置。
  4. 前記排出バルブを開閉する駆動手段と、
    前記排出バルブを開放する時間を計測するタイマーと、
    前記タイマーに基づいて前記駆動手段を制御して定期的に前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置。
  5. 前記排出バルブを開閉する駆動手段と、
    前記切削粉の沈殿量を検知する検知手段と、
    前記検知手段の検知情報に基づいて前記駆動手段を制御して前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置。
  6. 前記分離部は、前記軸芯上に障害物を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
  7. 前記分離部の流体出口は、口径が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
  8. 前記分離部は、前記密閉筒体を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
  9. 前記分離部は、前記流体入口を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
  10. 前記分離部は、切削粉を沈降させる磁力を与える磁力発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
  11. 前記分離部は、切削粉を沈降させる振動を与える超音波発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
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