JP6133528B2 - クーラント処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に装備されるクーラントを処理する装置に関し、特に、切粉回収装置から排出されたクーラントから切粉等の不純物を除去するためのクーラント処理装置に関する。

従来、例えばマシニングセンタ等の工作機械において、切削加工時に発生する切削水や切削油等のクーラントには、切削加工により生じた切粉やスラッジ等の不純物が含まれており、この不純物をクーラントから取り除くために、仕切り板で区画された複数の槽からなる濾過槽を有する切削水処理装置が知られている（特許文献１参照）。
このような切削水処理装置は、複数の槽をクーラントが通る際に、仕切り板の底部近傍と水面近傍とを交互に経由する構造とすることにより、クーラントから確実に不純物を除去している。

特許文献１に開示されている切削水処理装置は、複数の槽をクーラントが通過する際に不純物を沈殿させる構造であるため、沈殿した不純物を定期的に清掃する必要がある。また、複数の槽を形成する仕切り板の底部付近にクーラントの滞留部が形成されやすく、この部分を清掃する際の作業性が悪いという問題があった。
これらの点を解決するために、加工機から回収されたクーラントをセパレータで処理して切粉等を除去した後、貯留タンク内でクーラントの回転流を形成させ、貯留タンク内で沈殿する微細な切粉等も再びセパレータに吸引して除去し、その後、供給装置から加工機へ戻す浄化装置（特許文献２参照）や、あるいは加工機から回収されたダーティクーラントを、沈澱式セパレータを経由して磁気分離器で処理して切りくず等のスラッジの荒取りを行い、その後、分離タンク内で微細スラッジを沈殿させてさらに分離除去する微細スラッジ除去装置（特許文献３参照）が提案されている。

特開２００６−０８８２４０号公報 特開平０７−２４６５４２号公報 登録実用新案３０５５４２１号公報

特許文献２に記載されている浄化装置又は特許文献３に記載されている微細スラッジ除去装置は、いずれもクーラントを回流させるタンクを有し、該タンク内で微細な切粉等を沈殿させて分離除去している。
しかしながら、これらの装置では、加工機から回収されたクーラントと上記タンク内で回流しているクーラントとに含まれる不純物を、いずれもタンクとは別に設けられた分離手段（セパレータ又は沈澱式セパレータと磁気分離器）で分離する手法を採用しているため、クーラント内の不純物を除去するために別の動力を必要とする上記分離手段を追加的に設ける必要があり、これが装置全体のコスト上昇を招くとともに、タンクの他に分離手段を配置するスペースがさらに必要となり、装置全体が大型化してしまうという問題があった。
さらに、特許文献２で記載されている浄化装置では貯留タンクの外周壁の交差する角部の四隅にて、特許文献３で記載されている微細スラッジ除去装置では沈澱式セパレータにてクーラントが澱むため、クーラントが腐食しやすいという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、セパレータや磁気分離等の分離手段を用いることなく、簡単な構成でクーラント内の不純物を分離除去できるクーラント処理装置を提供することである。
また、本発明のさらなる目的は、クーラントの澱みの無いクーラント処理装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のクーラント処理装置は、クーラントを貯留する略矩形のタンクと、前記タンクに前記クーラントを流入させる流入口と、前記タンク内の前記クーラントを吸い出す複数のポンプと、を備えるクーラント処理装置であって、前記流入口の前記タンクへの出口に第１のフィルタを備え、前記タンク内で中央部付近に向かうクーラントの渦流を形成するため、前記タンクは、外周壁の交差する角部に、略曲線状の壁面を形成して前記外周壁に沿って前記クーラントの流れを整流する整流部材を備えるとともに、中央部付近に前記複数のポンプの吸出口を備え、前記複数のポンプで吸い出された前記クーラントの一部を吐出する吐出口が前記タンクの外周壁近傍に設けられており、前記タンクの中央部付近に、前記複数のポンプを取り付ける天板が設けられており、前記天板の取り付け下部に前記複数のポンプを取り付ける複数の支柱が形成されている。

本発明のクーラント処理装置の一態様において、前記吐出口は、前記タンクの外周壁に沿って水平方向にクーラントを吐出するように配置されている。
また、前記吐出口は、前記外周壁に沿う前記クーラントの流れと同一方向に向けて、少なくとも２つ配置されている。
さらに、前記吐出口の少なくとも一つは、前記流入口のクーラントの流れの上流に配置されている。

また、前記複数のポンプのうちの少なくとも１つの排出配管に第２のフィルタが設けられている。

本発明のクーラント処理装置のさらに別の態様において、前記複数の支柱は、前記タンクの外周壁側と中央側とに前記クーラントの流れを整流する整流面が形成されている。
また、前記吐出口の少なくとも１つは、前記複数の支柱のいずれか１つと前記タンクの外周壁との間に配置されている。

本発明のクーラント処理装置のさらに別の態様において、前記タンクの底面は水平面であって、その内面側は平滑でかつ外面側に複数の補強リブを備える。

本発明のクーラント処理装置は、以上の手段を備えることにより、セパレータや磁気分離等の分離手段を用いることなく、簡単な構成でクーラント内の不純物を分離除去できるクーラント処理装置を提供することができる。
また、本発明のクーラント処理装置は、タンク内に当該タンクの外周壁に沿って渦流を生じさせ、かつ渦流によりタンクの中央部から不純物を含むクーラントをポンプで吸い出す構造を採用しているため、タンク内に不純物が残存することなく、メンテナンス性が向上できる。
さらに、タンク内全域にわたり、クーラントの澱みの無いクーラント処理装置を提供することができる。
そして、タンク内のクーラントはほぼ全域にわたり流動しているため、クーラントの腐食の発生を大幅に遅らすことができ、クーラントの交換頻度を少なくすることができる。

本発明の実施例１によるクーラント処理装置を示す斜視図である。 本発明の実施例１によるクーラント処理装置におけるタンクの底面部の構造を示す裏面側から見た斜視図である。 本発明の実施例２によるクーラント処理装置を示す斜視図である。 本発明の実施例２によるクーラント処理装置におけるタンクの内部構造を示す斜視図である。 図４に示したタンクの内部構造から梁部材を削除したものの斜視図である。 本発明の実施例３によるクーラント処理装置を工作機械に組み込んだ際の切粉回収装置との配置関係を示す斜視図である。 本発明の実施例３によるクーラント処理装置を示す斜視図である。

＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１によるクーラント処理装置を示す斜視図である。
図１に示すように、本発明の実施例１によるクーラント処理装置１１０は、大別すると、図示しない加工装置との間で循環されるクーラントを貯留する略矩形のタンク１２０と、該タンク１２０内に上記加工装置から還流するクーラントを流入させる流入口１３０と、上記タンク１２０内のクーラントを吸い出す複数のポンプを備えたポンプ群１４０と、で構成されている。

略矩形のタンク１２０は、略矩形の形状を呈する底面部１２１と、該底面部１２１の外周にそれぞれ配置された外周壁１２２と、上記外周壁１２２が交差する角部に設けられた整流部材１２３と、を備えている。
ここで、「略矩形」とは、角部が厳密に直角である四角形だけでなく、正方形又は長方形に近似した角部を有する四角形をも含むものであり、また、４つ角部を備えるものであれば、後述するクーラントの渦流の形成を妨げない範囲で４つの辺の一部に凹凸を形成したものも含まれる。
また、「略矩形」のタンク１２０の角部は、厳密に２つの外周壁１２２が交差する角部を形成するものだけでなく、上記した整流部材１２３と外周壁１２２とを連続的に一体形成した構成も含むものである。

略矩形のタンク１２０の角部に配置される整流部材１２３は、タンク１２０の内部を外周壁１２２に沿って流れるクーラントを、タンク１２０の角部でスムーズに方向転換して渦流を形成させるための内壁面を形成するための部材であって、例えば図１に示すように、複数の平面を連続的に並べて略曲線状の形状を備えている。
図１では、複数の平面部を連続的に接続した構造を例示しているが、整流部材１２３を１つの曲面からなる１部材として形成するようにしてもよい。
また、図１では、４つの外周壁１２２の交差する角部の内側に４つの整流部材１２３を配置する構成を例示したが、上記したとおり、外周壁１２２と整流部材１２３とを一体形成し、上記角部における外周壁１２２どうしの交差部分を削除した形状を採用してもよい。

略矩形のタンク１２０には、図示しない加工装置から還流するクーラントを流入させる流入口１３０が取り付けられている。
図１では、流入口１３０は、上記したタンク１２０内に生じる渦流と合流するように、クーラントの流れが形成されている外周壁１２２の近傍に配置されている。また、流入口１３０を２つ設ける場合を例示しているが、流入口１３０は１つでも複数でもよい。

流入口１３０のタンク１２０への出口には、加工装置から直接還流するクーラントから大きな不純物を分離する第１のフィルタ１３１が設けられている。このとき、第１のフィルタ１３１としては、例えば５０μｍの大きさの不純物を分離できるものを用いる。
なお、第１のフィルタは、大量のクーラントを処理するために、底面と側面にフィルタを取り付けたカゴ形状であることが望ましい。
このような配置にすることにより、加工装置から還流するクーラントがタンク１２０内での流れに直接合流することとなり、還流したクーラントに澱みが生じない。さらに第１のフィルタ１３１にて大きな切粉は回収されるため、タンク１２０の底面部１２１にクーラント内に混在する切粉やスラッジ等の不純物が停滞することなく、渦流とともに流すことができる。

本発明の実施例１によるクーラント処理装置１１０は、複数のポンプを備えたポンプ群１４０を有している。
図１に示すように、ポンプ群１４０は、タンク１２０内に渦流を形成するために用いられる渦流形成用ポンプ１４１と、タンク１２０の中央部に滞留するクーラントを不純物とともに外部に吸い出す排出用ポンプ１４２と、加工装置に堆積した切粉を流すためのクーラントを吸い出す第１の切粉流し用ポンプ１４３及び第２の切粉流し用ポンプ１４４と、を備えている。

図１に示すポンプ群１４０は、個々のポンプに後述する吸出配管が接続されており、これらの接続配管は、吸出口がタンク１２０の中央部付近にそれぞれ位置するように配置されている。
このような配置によって、本発明の実施例１によるクーラント処理装置１１０のタンク１２０は、流入口１３０からクーラントが供給され、当該クーラントが複数のポンプ群１４０に含まれる個々のポンプからそれぞれタンク１２０の外部に排出される態様で、クーラントを貯留する機能を備える。
なお、図１では、加工装置に堆積した切粉を流すためのポンプとして、第１の切粉流し用ポンプ１４３と第２の切粉流し用ポンプ１４４との２系統を備える場合を例示したが、切粉を流すべきエリアの必要に応じて、切粉流し用ポンプは１つでも３つ以上配置してもよい。

渦流形成用ポンプ１４１は、実施例１のクーラント処理装置１１０の略矩形のタンク１２０の内部に、タンク１２０の外周壁１２２に沿ったクーラントの流れ（渦流）を形成するために用いられるものであり、吸出配管１４１ａと、排出配管１４１ｂと、が接続されている。
そして、排出配管１４１ｂの吐出口１４１ｃは、図１に示すように、タンク１２０の外周壁１２２の内側に沿って水平方向にクーラントを吐出するように配向されている。
このような配置とすることにより、渦流形成用ポンプ１４１の吐出口１４１ｃから吐出されたクーラントは、タンク１２０の外周壁１２２に沿って流れ、その後タンク１２０の角部に配置された整流部材１２３によって流れの向きを変更され、次の外周壁１２２に沿って流れていく。
そして、次の外周壁１２２に沿って流れたクーラントは、また次の整流部材１２３によって流れの向きを変えられて、さらに次の外周壁１２２に沿って流れる。このようにして、タンク１２０内のクーラントは、外周壁１２２に沿った渦流を形成する。
また、吸出口がタンク１２０の中央部付近にそれぞれ位置するように配置されている。
このような配置とすることにより、ポンプ群１４０の個々のポンプの吸込力によって、タンク１４０中央部付近に向かってクーラントの渦流を形成する。

上記のようなクーラントの渦流をタンク１２０内で形成することにより、当該クーラントが流れている外周壁１２２の近傍では、タンク１２０の底面部１２１に不純物が沈降して堆積することがない。そして、こうした不純物は、渦流によりタンク１２０の中央部付近に結果的に集中する。
そして、図１に示すように、排出用ポンプ１４２は、タンク１２０の中央部付近に滞留する不純物をクーラントごと排出するために用いられるものであり、吸出配管１４２ａと、排出配管１４２ｂと、が接続されている。

また、排出用ポンプ１４２の排出配管１４２ｂは、タンク１２０の外部において第２のフィルタ１４５を介して、加工工具を冷却するためのクーラントを吐出する工具冷却用ポンプ１４６に接続されている。そして、工具冷却用ポンプ１４６には、図示しない加工装置の工具装着部にクーラントを供給する配管が接続されている。
このとき、第２のフィルタ１４５としては、例えば１０μｍの大きさの不純物を分離できるものを用いる。

これらのような構成により、タンク１２０の中央部付近に滞留する不純物は、クーラントとともに排出ポンプ１４２によりタンク１２０の外部に排出されるため、タンク１２０内に不純物が残存することがない。
また、排出用ポンプ１４２の排出配管１４２ｂに、上記第１のフィルタよりも小さな不純物を分離できる第２のフィルタ１４５を取り付けることにより、タンク１２０内の不純物のほとんどをフィルタで回収することができ、タンク１２０内の清掃の頻度を減らすことができる。

第１の切粉流し用ポンプ１４３は、例えば加工装置のワーク近傍の切粉を流すクーラントの供給に用いられるものであり、吸出配管１４３ａと、排出配管１４３ｂと、が接続されている。
ここで、排出配管１４３ｂは途中で戻り配管１４３ｄに分岐しており、当該戻り配管１４３ｄの吐出口１４３ｃは、図１に示すように、タンク１２０の外周壁１２２の内側に沿って水平方向で、かつ上記渦流形成用ポンプ１４１の吐出口１４１ｃから吐出されるクーラントと同じ方向の流れを形成する向きにクーラントを吐出するように配向されている。
なお、上記吐出口の少なくとも一つは、前記流入口１３０のクーラントの流れの上流に配置されていることが望ましい。
また、上記排出用ポンプ１４２の場合と同様に、第１の切粉流し用ポンプの排出配管１４３ｂに第２のフィルタを取り付けて、排出配管１４３ｂを通るクーラントに含まれる不純物を分離除去するように構成することもできる。

第２の切粉流し用ポンプ１４４は、例えば加工装置の補助部分（カバー等）の切粉を流すクーラントの供給に用いられるものであり、吸出配管１４４ａと、排出配管１４４ｂと、が接続されている。
ここで、排出配管１４４ｂは、上記第１の切粉流し用ポンプ１４３の場合と同様に、途中で戻り配管に分岐して、当該戻り配管の吐出口は、タンク１２０の外周壁１２２の内側に沿って水平方向で、かつ上記渦流形成用ポンプ１４１の吐出口１４１ｃから吐出されるクーラントと同じ方向の流れを形成する向きにクーラントを吐出するように配向する構成とすることもできる。その場合、第２の切粉流し用ポンプ１４４の吐出圧を大きくすれば、必ずしも渦流形成用ポンプ１４１は必要とはならない。
また、上記排出用ポンプ１４２の場合と同様に、第２の切粉流し用ポンプの排出配管１４４ｂに第２のフィルタ１４５を取り付けて、排出配管１４４ｂを通るクーラントに含まれる不純物を分離除去するように構成することもできる。

図２は、本発明の実施例１によるクーラント処理装置におけるタンク１２０の底面部１２１の構造を示す斜視図である。なお、図２においては、タンク１２０を外面側（裏面側）から見た状態を示している。
図２に示すように、タンク１２０の底面部１２１の外面側（裏面側）には、複数の補強リブ１２５ｘ及び１２５ｙが設けられている。

複数の補強リブ１２５ｘ及び１２５ｙは、例えば略矩形のタンク１２０の一方の辺に沿う方向（ｘ方向）に複数配置された補強リブ１２５ｘと、タンク１２０の他方の辺に沿う方向（ｙ方向）に複数配置された補強リブ１２５ｙと、からなる。
これらの補強リブ１２５ｘ及び１２５ｙは、タンク１２０の大きさや材質、重量の制限等に応じて本数や配置間隔等を自由に選択できる。
また、補強リブ１２５ｘ及び１２５ｙは、必ずしも直交配置されるものではなく、またすべて平行に並べられる必要もない。

このような補強リブ１２５ｘ及び１２５ｙを用いることにより、タンク１２０全体の強度及び剛性を高めることが可能となる。
また、補強リブ１２５ｘ及び１２５ｙを図２に示すように直交配置すれば、タンク１２０の底面部１２１の中央部が重力によって撓むことなく平坦度を維持できるとともに、底面部１２１の内面側に凹凸を形成することがないため、クーラントの流れを遮ることがなく、渦流におけるクーラントの流速低下を抑制することができる。

図１及び図２に示した実施例１によるクーラント処理装置によれば、加工装置から還流するクーラントに含まれる切粉やスラッジ等の不純物を、まず第１段階として、タンク１２０に流入させる流入口１３０の出口に設けられた第１のフィルタ１３１で比較的大きな不純物を分離除去する。
つまり、タンク１２０内に発生するクーラントの渦流によっても底面部１２１に沈澱する比較的大きな不純物を除去できる。同様に、排出用ポンプ１４２で吸引できない比較的大きな不純物を除去できる。
続いて、第２段階として、タンク１２０内に上記第１のフィルタ１３１を通過したクーラントを流入させるとともに、タンク１２０内の外周壁１２２の近傍でクーラントの渦流を形成することにより、不純物を渦流によりタンク１２０の中央部付近に集中させて滞留させる。
そして、第３段階として、タンク１２０の中央部付近に滞留した不純物をクーラントとともに排出ポンプ等で排出し、ポンプの排出配管に設けられた第２のフィルタ１４５で微細な不純物を分離除去する。

これらの段階の操作により、加工装置から還流するクーラントに含まれる不純物は、当該クーラントが流れる配管等に設けられた第１及び第２のフィルタで分離除去される。
したがって、従来のセパレータや磁気分離器等の別の動力を必要とする不純物の分離手段を設けることなく、クーラントから不純物を分離除去することが可能となる。

また、略矩形のタンク１２０の角部にクーラントの流れを整流する整流部材１２３が設けられているため、クーラントの流れで形成される渦流が外周壁１２２の角部においてもスムーズに方向転換し、タンク１２０の外周壁１２２の近傍に該外周壁１２２に沿って安定したクーラントの流れが形成される。
これにより、クーラントに含まれる不純物がタンク１２０の外周壁１２２の近傍には沈殿及び滞留せず、渦流によりタンク１２０の中央部付近に集中して滞留するため、排出ポンプ１４２等のポンプにより確実に不純物をタンク１２０の外部に排出することが可能となり、タンク１２０内部の清掃等のメンテナンスの頻度を下げることができる。
また、タンク１２０内に安定したクーラントの渦流が形成できるため、クーラントの澱みが形成されることなく、クーラントの腐敗を抑制することができる。

＜実施例２＞
図３は、本発明の実施例２によるクーラント処理装置を示す斜視図である。
図３に示すように、本発明の実施例２によるクーラント処理装置２１０は、実施例１によるクーラント処理装置１１０と同様に、図示しない加工装置との間で循環されるクーラントを貯留する略矩形のタンク２２０と、該タンク２２０内に上記加工装置から還流するクーラントを流入させる流入口２３０と、上記タンク２２０内のクーラントを吸い出す複数のポンプを備えたポンプ群２４０と、で構成されている。

略矩形のタンク２２０は、略矩形の形状を呈する底面部２２１と、該底面部２２１の外周にそれぞれ配置された外周壁２２２と、上記外周壁２２２が交差する角部に設けられた整流部材２２３と、を備えている。
略矩形のタンク２２０の角部に配置される整流部材２２３は、タンク２２０の内部を外周壁２２２に沿って流れるクーラントを、タンク２２０の角部でスムーズに方向転換して渦流を形成させるための内壁面を形成するための部材であって、例えば図３に示すように、複数の平面を連続的に並べて略曲線状の形状を備えている。

図３では、複数の平面部を連続的に接続した構造を例示しているが、実施例１の場合と同様に、整流部材２２３を１つの曲面からなる１部材として形成するようにしてもよい。
また、図３では、４つの外周壁２２２の交差する角部の内側に４つの整流部材２２３を配置する構成を例示したが、実施例１の場合と同様に、外周壁２２２と整流部材２２３とを一体形成し、上記角部における外周壁２２２どうしの交差部分を削除した形状を採用してもよい。

略矩形のタンク２２０には、図示しない加工装置から還流するクーラントを流入させる流入口２３０が取り付けられている。
図３では、流入口２３０は、上記したタンク２２０内に生じる渦流と合流するように、クーラントの流れが形成されている外周壁２２２の近傍に配置されている。また、流入口２３０を２つ設ける場合を例示しているが、流入口２３０は１つでも複数でもよい。

流入口２３０のタンク２２０への出口には、実施例１の場合と同様に、加工装置から直接還流するクーラントから大きな不純物を分離する第１のフィルタ２３１が設けられている。このとき、第１のフィルタとしては、例えば５０μｍの大きさの不純物を分離できるものを用いる。
なお、第１のフィルタは、大量のクーラントを処理するために、底面と側面にフィルタを取り付けたカゴ形状であることが望ましい。
このような配置にすることにより、加工装置から還流するクーラントがタンク２２０内での流れに直接合流することとなり、還流したクーラントに澱みが生じない。さらに第１のフィルタ２３１にて大きな切粉は回収されるため、タンク２２０の底面部２２１にクーラント内に混在する切粉やスラッジ等の不純物が停滞することなく、渦流とともに流すことができる。

本発明の実施例２によるクーラント処理装置２１０は、複数のポンプを備えたポンプ群２４０を有している。
図３に示すように、ポンプ群２４０は、タンク２２０内に渦流を形成するために用いられる渦流形成用ポンプ２４１と、タンク２２０の中央部に滞留するクーラントを不純物とともに外部に吸い出す排出用ポンプ２４２と、加工装置に堆積した切粉を流すためのクーラントを吸い出す第１の切粉流し用ポンプ２４３及び第２の切粉流し用ポンプ２４４と、を備えている。

実施例２におけるポンプ群２４０は、タンク２２０の外周壁２２２の上端側（天井側）であって該タンク２２０の中央部付近に設けられた天板２２６にそれぞれ取り付けられている。
そして、図３に示すように、天板２２６は、例えばタンク２２０の天井側に複数配置された梁部材２２７に取り付けられる態様で配置される。

ポンプ群２４０に含まれる個々のポンプには、図示しない吸出配管がそれぞれ接続されており、これらの接続配管は、吸出口が上記天板２２６の直下のタンク２２０の中央部付近にそれぞれ位置するように配置されている。
このような配置によって、本発明の実施例２によるクーラント処理装置２１０のタンク２２０は、流入口２３０からクーラントが供給され、当該クーラントが複数のポンプ群２４０に含まれる個々のポンプからそれぞれタンク２２０の外部に排出される態様で、クーラントを貯留する機能を備える。

なお、図３では、加工装置に堆積した切粉を流すためのポンプとして、第１の切粉流し用ポンプ２４３と第２の切粉流し用ポンプ２４４との２系統を備える場合を例示したが、切粉を流すべきエリアの必要に応じて、切粉流し用ポンプは１つでも３つ以上配置してもよい。
また、タンク２２０において、天板２２６を梁部材２２７で支持する構成を例示したが、梁部材２２７を用いずにタンク２２０の天井部分をすべて天板２２６で覆うような構成を採用してもよい。ただし、この場合は、ポンプ群２４０は天板２２６の中央部付近に配置される。

渦流形成用ポンプ２４１は、実施例１の場合と同様に、クーラント処理装置２１０の略矩形のタンク２２０の内部に、タンク２２０の外周壁２２２に沿ったクーラントの流れ（渦流）を形成するために用いられるものであり、吸出配管（図示せず）と、排出配管２４１ｂと、が接続されている。
そして、排出配管２４１ｂの吐出口２４１ｃは、図３に示すように、タンク２２０の外周壁２２２の内側に沿って水平方向にクーラントを吐出するように配向されている。
このような配置とすることにより、渦流形成用ポンプ２４１の吐出口２４１ｃから吐出されたクーラントは、タンク２２０の外周壁２２２に沿って流れ、その後タンク２２０の角部に配置された整流部材２２３によって流れの向きを変更され、次の外周壁２２２に沿って流れていく。
そして、次の外周壁２２２に沿って流れたクーラントは、また次の整流部材２２３によって流れの向きを変えられて、さらに次の外周壁２２２に沿って流れる。このようにして、タンク２２０内のクーラントは、外周壁２２２に沿った渦流を形成する。
また、吸出口がタンク２２０の中央部付近にそれぞれ位置するように配置されている。
このような配置とすることにより、ポンプ群２４０の個々のポンプの吸込力によって、タンク２４０中央部付近に向かってクーラントの渦流を形成する。

上記のようなクーラントの渦流をタンク２２０内で形成することにより、当該クーラントが流れている外周壁２２２の近傍では、タンク２２０の底面部２２１に不純物が沈降して堆積することがない。そして、こうした不純物は、渦流によりタンク２２０の中央部付近に結果的に集中する。
そして、図３に示すように、排出用ポンプ２４２は、タンク２２０の中央部付近に滞留する不純物をクーラントごと排出するために用いられるものであり、吸出配管（図示せず）と、排出配管２４２ｂと、が接続されている。

また、排出用ポンプ２４２の排出配管２４２ｂは、実施例１の場合と同様に、タンク２２０の外部において第２のフィルタ２４５を介して、加工工具を冷却するためのクーラントを吐出する工具冷却用ポンプ２４６に接続されている。そして、工具冷却用ポンプ２４６には、図示しない加工装置の工具装着部にクーラントを供給する配管が接続されている。
このとき、第２のフィルタ２４５としては、例えば１０μｍの大きさの不純物を分離できるものを用いる。

これらのような構成により、タンク２２０の中央部付近に滞留する不純物は、クーラントとともに排出ポンプ２４２によりタンク２２０の外部に排出されるため、タンク２２０内に不純物が残存することがない。
また、排出用ポンプ２４２の排出配管２４２ｂに、上記第１のフィルタよりも小さな不純物を分離できる第２のフィルタ２４５を取り付けることにより、タンク２２０内の不純物のほとんどをフィルタで回収することができ、タンク２２０内の清掃の頻度を減らすことができる。

第１の切粉流し用ポンプ２４３は、例えば加工装置のワーク近傍の切粉を流すクーラントの供給に用いられるものであり、吸出配管（図示せず）と、排出配管２４３ｂと、が接続されている。
ここで、排出配管２４３ｂは途中で戻り配管２４３ｄに分岐しており、実施例１の場合と同様に、当該戻り配管２４３ｄの吐出口２４３ｃは、タンク２２０の外周壁２２２の内側に沿って水平方向で、かつ上記渦流形成用ポンプの吐出口２４１ｃから吐出されるクーラントと同じ方向の流れを形成する向きにクーラントを吐出するように配向されている。
なお、上記吐出口の少なくとも一つは、前記流入口２３０のクーラントの流れの上流に配置されていることが望ましい。
また、上記排出用ポンプ２４２の場合と同様に、第１の切粉流し用ポンプの排出配管２４３ｂに第２のフィルタを取り付けて、排出配管２４３ｂを通るクーラントに含まれる不純物を分離除去するように構成することもできる。

第２の切粉流し用ポンプ２４４は、例えば加工装置の補助部分（カバー等）の切粉を流すクーラントの供給に用いられるものであり、吸出配管（図示せず）と、排出配管２４４ｂと、が接続されている。
ここで、排出配管２４４ｂは、上記第１の切粉流し用ポンプ２４３の場合と同様に、途中で戻り配管に分岐して、実施例１の場合と同様に、当該戻り配管の吐出口は、タンク２２０の外周壁２２の内側に沿って水平方向で、かつ上記渦流形成用ポンプの排出配管２４１ｂから吐出されるクーラントと同じ方向の流れを形成する向きにクーラントを吐出するように配向する構成とすることもできる。その場合、第２の切粉流し用ポンプ２４４の吐出圧を大きくすれば、必ずしも渦流形成用ポンプ２４１は必要とはならない。
また、上記排出用ポンプ２４２の場合と同様に、第２の切粉流し用ポンプの排出配管２４４ｂに第２のフィルタを取り付けて、排出配管２４４ｂを通るクーラントに含まれる不純物を分離除去するように構成することもできる。

図４は、図３に示した本発明の実施例２によるクーラント処理装置において、天板２２６及びこれに取り付けられたポンプ群２４０をそれぞれ取り外した状態でのタンク２２０の内部構造を示す斜視図である。
図４に示すように、タンク２２０の内部には、上記した複数の梁部材２２７をタンク２２０の中央部付近で支持する４本の支柱２２８が設けられている。これらの支柱２２８は、上記の梁部材２２７を支持する機能に加えて、上記天板２２６を支持する機能、及び天板２２６に取り付けられたポンプ群２４０の個々のポンプを取り付けて支持する機能も有する。
つまり、上記天板２２６の取り付け下部に複数の支柱２２８が設けられている。

図５は、図４に示したタンクの内部構造から梁部材を削除したものの斜視図である。
４本の支柱２２８において、それぞれの支柱のタンク２２０の外周壁２２２側に位置する側面は、タンク２２０内に形成されるクーラントの流れを整流する整流面２２８ａが形成されている。
そして、支柱２２８の整流面２２８ａとは反対側のタンク２２０の中央部側に位置する側面には、ポンプ群２４０に含まれる個々のポンプ又は当該個々のポンプに接続された吸出配管が取り付けられる。

これらの構成により、ポンプ群２４０を取り付けた天板２２６を強固に支持できるとともに、タンク２２０の外周壁２２２側の側面に整流面２２８ａが形成されているため、支柱の外周壁側でのクーラントの流れを乱すことがないので、タンク２２０内での安定したクーラントの渦流を形成することができる。
また、４本の支柱２２８において、それぞれの支柱のタンク２２０の中央部側に位置する側面は、タンク２２０内に形成されるクーラントの流れを整流する整流面２２８ｂが形成されている。
この構成により、タンク２２０の外周壁側２２２側から中央部側へのクーラントの流れを乱すことがないので、タンク２２０内での安定したクーラントの渦流を形成することができる。

また、図３に示すように、前記吐出口は、支柱２２８とタンク２２０の外周壁との間に配置されている。
なお、前記吐出口は、支柱２２８とタンク２２０の外周壁が交差する角部に設けられた整流部材との間に配置することが望ましい。
この構成により、タンク２２０の外周壁側２２２側から中央部側へのクーラントの流れを乱すことがないので、タンク２２０内での安定したクーラントの渦流を形成することができる。

また、天板２２６を用いてポンプ群２４０をタンク２２０の中央部付近に集中配置することにより、タンク２２０の外部に個々のポンプを設置する領域を設ける必要がないため、クーラント処理装置全体の床面積を削減してコンパクト化できる。
特に、ポンプ群２４０に含まれる個々のポンプとして、浸漬式のポンプを用いれば、それぞれのポンプを天板２２６に取り付けて、ポンプの天板取付面より下部の吸出部（図示せず）をタンク２２０内に沈めることにより、吸出配管を削減できるとともに、クーラント処理装置の高さ方向の寸法を抑制することができる。

図３、図４及び図５に示した実施例２によるクーラント処理装置によれば、実施例１の場合と同様に、加工装置から還流するクーラントに含まれる切粉やスラッジ等の不純物を、まず第１段階として、タンク２２０に流入させる流入口２３０の出口に設けられた第１のフィルタ２３１で比較的大きな不純物を分離除去する。
つまり、タンク２２０内に発生するクーラントの渦流によっても底面部２２１に沈澱する比較的大きな不純物を除去できる。同様に、排出用ポンプ２４２で吸引できない比較的大きな不純物を除去できる。
続いて、第２段階として、タンク２２０内に上記第１のフィルタ２３１を通過したクーラントを流入させるとともに、タンク２２０内の外周壁２２２の近傍でクーラントの渦流を形成することにより、不純物を渦流によりタンク２２０の中央部付近に集中させて滞留させる。
そして、第３段階として、タンク２２０の中央部付近に滞留した不純物をクーラントとともに排出ポンプ等で排出し、ポンプの排出配管に設けられた第２のフィルタ２４５で微細な不純物を分離除去する。

これらの段階の操作により、加工装置から還流するクーラントに含まれる不純物は、当該クーラントが流れる配管等に設けられた第１及び第２のフィルタで分離除去される。
したがって、従来のセパレータや磁気分離器等の別の動力を必要とする不純物の分離手段を設けることなく、クーラントから不純物を分離除去することが可能となる。

また、略矩形のタンク２２０の角部にクーラントの流れを整流する整流部材２２３が設けられているとともに、タンク２２０の中央部付近に整流面２２８ａ及び２２８ｂを備えた支柱２２８が配置されているため、クーラントの流れで形成される渦流が外周壁２２２の角部及び支柱２２８のいずれの近傍においてもスムーズに方向転換し、タンク２２０内に該外周壁２２２に沿って安定したクーラントの流れが形成される。
これにより、クーラントに含まれる不純物がタンク２２０の外周壁２２２の近傍には沈殿及び滞留せず、渦流によりタンク２２０の中央部付近に集中して滞留するため、排出ポンプ２４２等のポンプにより確実に不純物をタンク２２０の外部に排出することが可能となり、タンク２２０内部の清掃等のメンテナンスの頻度を下げることができる。
また、タンク２２０内に安定したクーラントの渦流が形成できるため、クーラントの澱みが形成されることなく、クーラントの腐敗を抑制することができる。

＜実施例３＞
図６は、本発明の実施例３によるクーラント処理装置を工作機械に組み込んだ際の切粉回収装置との配置関係を示す斜視図である。
図６に示すように、本発明の実施例３によるクーラント処理装置３１０は、工作機械の加工エリアで噴射された切粉やスラッジ等を含んだクーラントを搬送する切粉回収装置３５０と組み合わせて配置される。

切粉回収装置３５０は、ベース３５１と、当該ベース３５１上で走行路を形成するベルト状のチップコンベア３５２と、チップコンベア３５２の一端に配置されてクーラントとともに搬送される残材等を回収するチップバケット３５３と、を含んでいる。
図６に示すように、クーラント処理装置３１０は、切粉回収装置３５０のチップコンベア３５２の走行路の一端に交差するように配置されている。
また、チップコンベア３５２の一端は、ベース３５１上からクーラント処理装置３１０の上側領域にまで達するように突出して配置され、かつベース３５１の表面に対して高い位置に保持されており、チップバケット３５３は、上記チップコンベア３５２の一端の直下に配置されている。

上記したチップコンベア３５２の一端では、クーラントとともに搬送されてきた大きい残材等がそのままチップバケット３５３内に落下して回収され、クーラントはチップコンベア３５２の背面側で図示しない回収路に滴下して回収される。このとき、クーラントは上記残材等とは別に分離しきれなかった切粉やスラッジ等の不純物を含んでいる。
回収路に回収されたクーラントは、後述するクーラント処理装置３１０の流入口からタンク内に供給される。

図７は、本発明の実施例３によるクーラント処理装置を示す斜視図である。
図７に示すように、本発明の実施例３によるクーラント処理装置３１０は、実施例１によるクーラント処理装置１１０と同様に、加工装置との間で循環されるクーラントを貯留する略矩形のタンク３２０と、該タンク３２０内に上記加工装置から還流するクーラントを流入させる流入口３３０と、上記タンク３２０内のクーラントを吸い出す複数のポンプを備えたポンプ群３４０と、で構成されている。

略矩形のタンク３２０は、略矩形の形状を呈する底面部３２１と、該底面部３２１の外周にそれぞれ配置された外周壁３２２と、上記外周壁３２２が交差する角部に設けられた整流部材３２３と、を備えている。
上記説明したとおり、「略矩形」とは、クーラントの渦流の形成を妨げない範囲で４つの辺の一部に凹凸を形成したものも含まれるものであり、例えば実施例３によるクーラント処理装置３１０では、タンク３２０は上記チップバケット３５３を配置するための凹領域３２０ａが形成されている。
このような凹領域３２０ａを設けることにより、上記チップコンベア３５２の全長が短くなり、チップコンベア３５２に関わるコストが削減できるとともに、工作機械全体の床面積を削減することができる。

略矩形のタンク３２０の角部に配置される整流部材３２３は、タンク３２０の内部を外周壁３２２に沿って流れるクーラントを、タンク３２０の角部でスムーズに方向転換して渦流を形成させるための内壁面を形成するための部材であって、例えば図７に示すように、複数の平面を連続的に並べて略曲線状の形状を備えている。
図７では、複数の平面部を連続的に接続した構造を例示しているが、実施例１の場合と同様に、整流部材３２３を１つの曲面からなる１部材として形成するようにしてもよい。
また、図７では、外周壁３２２の交差する角部の内側にそれぞれ整流部材３２３を配置する構成を例示したが、実施例１の場合と同様に、外周壁３２２と整流部材３２３とを一体形成し、外周壁３２２どうしの交差部分を削除した形状を採用してもよい。

略矩形のタンク２２０には、上記した切粉回収装置３５０から回収されたクーラントを流入させる流入口３３０が取り付けられている。
図７では、流入口３３０は、上記したタンク３２０内に生じる渦流と合流するように、クーラントの流れが形成されている外周壁３２２の近傍に配置されている。また、流入口３３０を２つ設ける場合を例示しているが、流入口３３０は１つでも複数でもよい。

流入口３３０のタンク３２０への出口には、実施例１の場合と同様に、加工装置から直接還流するクーラントから大きな不純物を分離する第１のフィルタ３３１が設けられている。このとき、第１のフィルタとしては、例えば５０μｍの大きさの不純物を分離できるものを用いる。
なお、第１のフィルタは、大量のクーラントを処理するために、底面と側面にフィルタを取り付けたカゴ形状であることが望ましい。
このような配置にすることにより、加工装置から還流するクーラントがタンク３２０内での流れに直接合流することとなり、還流したクーラントに澱みが生じない。さらに第１のフィルタ３３１にて大きな切粉は回収されるため、タンク３２０の底面部３２１にクーラント内に混在する切粉やスラッジ等の不純物が停滞することなく、渦流とともに流すことができる。

本発明の実施例３によるクーラント処理装置３１０は、複数のポンプを備えたポンプ群３４０を有している。
図７に示すように、ポンプ群３４０は、タンク３２０内に渦流を形成するために用いられる渦流形成用ポンプ３４１と、タンク３２０の中央部付近に滞留するクーラントを不純物とともに外部に吸い出す排出用ポンプ３４２と、加工装置に堆積した切粉を流すためのクーラントを吸い出す第１の切粉流し用ポンプ３４３及び第２の切粉流し用ポンプ３４４と、を備えている。
なお、上記した渦流形成用ポンプ３４１、排出用ポンプ３４２、第１の切粉流し用ポンプ３４３及び第２の切粉流し用ポンプ３４４は、実施例１又は実施例２で説明したものと同様の構成及び機能を有するものであるため、ここでは説明を省略する。

実施例３におけるポンプ群３４０は、実施例２の場合と同様に、タンク３２０の中央部付近に配置された支柱及び天板３２６に取り付けられる態様で配置されている（なお、図７では支柱の構成は実施例２と共通であるため、図示を省略している）。
このような配置によって、本発明の実施例３によるクーラント処理装置３１０のタンク３２０は、流入口３３０からクーラントが供給され、当該クーラントが複数のポンプ群３４０に含まれる個々のポンプからそれぞれタンク３２０の外部に排出される態様で、クーラントを貯留する機能を備える。

なお、図７では、加工装置に堆積した切粉を流すためのポンプとして、第１の切粉流し用ポンプ３４３と第２の切粉流し用ポンプ３４４との２系統を備える場合を例示したが、切粉を流すべきエリアの必要に応じて、切粉流し用ポンプは１つでも３つ以上配置してもよい。
また、タンク３２０において、ポンプ群３４０に含まれる個々のポンプをタンク３２０の中央部付近に配置する構成を例示したが、実施例１の場合と同様に、個々のポンプをタンク３２０の外部に配置して吸出配管の吸出口をタンク３２０の中央部付近に配置するように構成してもよい。

実施例３によるクーラント処理装置３１０において、タンク３２０にクーラントの渦流を形成するために、例えば図７に示すように、タンク３２０の凹領域３２０ａに位置する外周壁３２２の内側に沿って水平方向にクーラントを吐出するように吐出口を配向するとよい（図７においては、渦流形成用ポンプ３４１の排出配管３４１ｂの吐出口３４１ｃが配置されている）。
このような配置とすることにより、渦流形成用ポンプ３４１の吐出口３４１ｃから吐出されたクーラントは、凹領域３２０ａが存在したとしても、タンク３２０の外周壁３２２に沿って流れ、その後整流部材３２３によって流れの向きを変更される。このようにして、タンク３２０内のクーラントは、外周壁３２２に沿った渦流を形成する。
また、吸出口がタンク３２０の中央部付近にそれぞれ位置するように配置されている。
このような配置とすることにより、ポンプ群３４０の個々のポンプの吸込力によって、タンク３４０中央部付近に向かってクーラントの渦流を形成する。

図６及び図７に示した実施例３によるクーラント処理装置によれば、まず第１段階として、切粉回収装置３５０のチップコンベア３５２で搬送された搬送物から大きな残材等を分別してクーラントを回収する。
続いて第２段階として、タンク３２０に流入させる流入口３３０の出口に設けられた第１のフィルタ３３１で比較的大きな不純物を分離除去する。
つまり、タンク３２０内に発生するクーラントの渦流によっても底面部３２１に沈澱する比較的大きな不純物を除去できる。同様に、排出用ポンプ３４２で吸引できない比較的大きな不純物を除去できる。
さらに、第３段階として、タンク３２０内に上記第１のフィルタ３３１を通過したクーラントを流入させるとともに、タンク３２０内の外周壁３２２の近傍でクーラントの渦流を形成することにより、不純物を渦流によりタンク３２０の中央部付近に集中させて滞留させる。
そして、第４段階として、タンク３２０の中央部付近に滞留した不純物をクーラントとともに排出ポンプ３４２等で排出し、ポンプの排出配管に設けられた第２のフィルタ３４５で微細な不純物を分離除去する。

これらの段階の操作により、加工装置から還流するクーラントに含まれる不純物は、当該クーラントが流れる配管等に設けられた第１及び第２のフィルタで分離除去される。
したがって、従来のセパレータや磁気分離器等の別の動力を必要とする不純物の分離手段を設けることなく、クーラントから不純物を分離除去することが可能となる。

また、略矩形のタンク３２０の角部にクーラントの流れを整流する整流部材３２３が設けられているため、クーラントの流れで形成される渦流が外周壁３２２の角部においてもスムーズに流れることとなり、タンク３２０内に外周壁３２２に沿って安定したクーラントの流れが形成される。
これにより、クーラントに含まれる不純物がタンク３２０の外周壁３２２の近傍には沈殿及び滞留せず、渦流によりタンク３２０の中央部付近に集中して滞留するため、排出ポンプ３４２等のポンプにより確実に不純物をタンク３２０の外部に排出することが可能となり、タンク３２０内部の清掃等のメンテナンスの頻度を下げることができる。
また、タンク３２０内に安定したクーラントの渦流が形成できるため、クーラントの澱みが形成されることなく、クーラントの腐敗を抑制することができる。

なお、本発明は、上記した実施例１〜３の構成に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、本発明のクーラント処理装置において、タンクにチップバケット用の凹領域を設ける形状のものを例示したが、工作機械全体の床面積の削減を考慮する必要がなければ、上記凹領域を設けなくてもよい。
また、本発明は、実施例１〜３で説明した事項をそれぞれ組み合わせて適用してもよい。
例えば、実施例１の図２で示したタンクの底面部の裏面側における補強リブの構成を実施例２又は実施例３で示したタンクの底面部に適用することもできる。

１１０、２１０、３１０ クーラント処理装置
１２０、２２０、３２０ （略矩形の）タンク
１２１、２２１、３２１ 底面部
１２２、２２２、３２２ 外周壁
１２３、２２３、３２３ 整流部材
１３０、２３０、３３０ 流入口
１３１、２３１、３３１ 第１のフィルタ
１４０、２４０、３４０ ポンプ群
１４１、２４１、３４１ 渦流形成用ポンプ
１４２、２４２、３４２ 排出用ポンプ
１４３、２４３、３４３ 第１の切粉流し用ポンプ
１４４、２４４、３４４ 第２の切粉流し用ポンプ
１４５、２４５、３４５ 第２のフィルタ
１２５ｘ、１２５ｙ 補強リブ
２２６、３２６ 天板
２２７ 梁部材
２２８ 支柱
３５０ 切粉回収装置
３５２ チップコンベア
３５３ チップバケット

Claims (9)

1. クーラントを貯留する略矩形のタンクと、前記タンクに前記クーラントを流入させる流入口と、前記タンク内の前記クーラントを吸い出す複数のポンプと、を備えるクーラント処理装置であって、
   前記流入口の前記タンクへの出口に第１のフィルタを備え、
   前記タンク内で中央部付近に向かうクーラントの渦流を形成するため、前記タンクは、外周壁の交差する角部に、略曲線状の壁面を形成して前記外周壁に沿って前記クーラントの流れを整流する整流部材を備えるとともに、中央部付近に前記複数のポンプの吸出口を備え、
   前記複数のポンプで吸い出された前記クーラントの一部を吐出する吐出口が前記タンクの外周壁近傍に設けられており、
   前記タンクの中央部付近に、前記複数のポンプを取り付ける天板が設けられており、前記天板の取り付け下部に前記複数のポンプを取り付ける複数の支柱が形成されている
   ことを特徴とするクーラント処理装置。
2. 前記吐出口は、前記タンクの外周壁に沿って水平方向にクーラントを吐出するように配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のクーラント処理装置。
3. 前記吐出口は、前記外周壁に沿う前記クーラントの流れと同一方向に向けて、少なくとも２つ配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載のクーラント処理装置。
4. 前記吐出口の少なくとも一つは、前記流入口のクーラントの流れの上流に配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のクーラント処理装置。
5. 前記複数のポンプのうちの少なくとも１つの排出配管に第２のフィルタが設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクーラント処理装置。
6. 前記複数の支柱は、前記タンクの外周壁側に前記クーラントの流れを整流する整流面が形成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載のクーラント処理装置。
7. 前記複数の支柱は、前記タンクの中央部側に前記クーラントの流れを整流する整流面が形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載のクーラント処理装置。
8. 前記吐出口は、前記複数の支柱のいずれか１つと前記タンクの外周壁との間に配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のクーラント処理装置。
9. 前記タンクの底面は水平面であって、その内面側は平滑でかつ外面側に複数の補強リブを備える
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のクーラント処理装置。

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