JP7078527B2 - 使用済研磨材分離システム - Google Patents

Description

本発明は、研磨材混入液体を高圧噴射して被加工物を切断するウォータージェット切断機で使用した研磨材混入液体を研磨材と液体とに分離する使用済研磨材分離システムに関する。

従来、液体と、この液体中に含まれている粒子と、を分離する分離システムとしては、例えば、特許文献１に記載された沈砂分離装置が知られている。
特許文献１に記載の沈砂分離装置（１０）は、被処理水を流入部（４０）より流入して分離槽（２０）内に旋回流を形成して、旋回流の遠心力で、沈降速度の大きい沈砂が、分離槽（２０）の内壁に沿って沈降し、分離槽（２０）の底部の沈砂排出部（３０）から排出される。一方、処理水は、分離槽（２０）の底面で反転して旋回流の中心付近を上昇する上昇流となって、分離槽（２０）の上部の逆さ截頭錐体を介して、沈砂排出部（３０）の内側の処理水排出部（５０）の筒体の開口部から排出される。

特許第６３１７２４９号公報（図３参照）

しかし、特許文献１に記載の沈砂分離装置（１０）は、被処理水が排出される沈砂排出部（３０）の内側に、被処理水を排出する処理水排出部（５０）の筒体の開口部が配置されているので、分離した被処理水と沈砂とが同じ部位から排出される。このため、排出部位の構造が複雑化されて、メンテナンス作業が行い難くなるという問題点があった。

また、沈砂排出部（３０）が配置された部位を通過した被処理水と沈砂とは、再度分離した状態に流れるように配管する必要があるため、さらに、効率よく被処理水（液体）と、沈砂（固体）とに分離することが望まれていた。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、使用済の研磨材混入液体をさらに効率よく研磨材と液体とに分離することができる使用済研磨材分離システムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、研磨材混入液体を高圧噴射して被加工物を切断するウォータージェット切断機で使用した前記研磨材混入液体を研磨材と液体とに分離する使用済研磨材分離システムであって、キャッチャタンクから前記研磨材混入液体を分離槽に移送するための研磨材移送管と、前記研磨材移送管によって移送されて来た前記研磨材混入液体を前記分離槽に取り込む流入部と、前記研磨材混入液体を前記研磨材と前記液体とに分離する液体分離部と、前記研磨材混入液体のうちの前記研磨材のみを沈下させる研磨材排出部と、を有する旋回分離ユニットを備え、前記流入部は、前記分離槽の円筒部の上部外周部に、前記分離槽の内壁に沿って前記研磨材混入液体が流れ込んで旋回するように設けるために、前記研磨材移送管を複数に分岐させて、その分岐させたそれぞれの先端を、前記円筒部の上部外周部に適宜な間隔をあけて接線方向から接続していることを特徴とする。

本発明によれば、使用済の研磨材混入液体をさらに効率よく研磨材と液体とに分離することができる使用済研磨材分離システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る使用済研磨材分離システムの一例を示す説明図である。 使用済研磨材分離システムの概略縦断面図である。 使用済研磨材分離システムの概略平面図である。 本発明の実施形態に係る使用済研磨材分離システムの第１変形例を示す要部概略縦断面図である。

以下、図１～図３を参照して本発明の実施形態に係る使用済研磨材分離システム２００を説明する。
なお、本発明の使用済研磨材分離システム２００は、液体Ｑと、この液体Ｑ中に含まれている粒子と、を分離する機能を有する装置であって、液体Ｑおよび粒子の材質は特に限定されない。
以下、その一例として、図１に示すように、研磨材混入液体ＡＷＪ（アブレシブウォータージェット）を高圧噴射して被加工物Ｗを切断するウォータージェット切断機１で使用した研磨材混入液体ＡＷＪを研磨材Ｇと、液体Ｑと、に分離する場合を例に挙げて説明する。まず、使用済研磨材分離システム２００を説明する前に、液中アブレシブ切断システム１００に使用される被加工物Ｗと、液中アブレシブ切断システム１００と、について説明する。

＜被加工物＞
図１に示すように、被加工物Ｗは、例えば、適宜な材質で、適宜な形状の材料から成る。つまり、被加工物Ｗは、材質および形状は特に限定されない。液中アブレシブ切断システム１００に使用される被加工物Ｗは、例えば、ステンレス、アルミ、チタン、ガラス、石材、合成樹脂、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などに切断加工を施す場合に最適である。以下、被加工物Ｗは、全体が細長い略平板状に形成された厚板材を例に挙げて説明する。
被加工物Ｗは、浸漬液１０の液中に配置された被加工物受部２１上に載置されて、噴射ノズル１ａから噴射される高圧の研磨材混入液体ＡＷＪによって切断加工される。

＜液中アブレシブ切断システム＞
液中アブレシブ切断システム１００は、２００～６００ＭＰａの高圧で供給された加工用の液体Ｑに研磨材Ｇ（アブレシブ）を混入し、超高圧の研磨材混入液体ＡＷＪを音速以上の高速で噴射して、被加工物Ｗを切断加工する加工装置である。このため、液中アブレシブ切断システム１００は、ガラス、金属などの硬い材質であっても、合成樹脂などの比較的柔らかい材質であっても、また、硬い材料と柔らかい材料などの多種類の材料からなる複合材料であっても、高品質な形状に切断加工することができる。

液中アブレシブ切断システム１００は、噴射ノズル１ａを有するウォータージェット切断機１と、キャッチャタンク２と、キャッチャタンク２に配置された被加工物受部２１と、水位調整用のオーバーフロー部２２などを備えて構成されている。液中アブレシブ切断システム１００には、浸漬液１０および研磨材Ｇを回収して分離する使用済研磨材分離システム２００が設けられている。

＜研磨材＞
図１に示すように、研磨材Ｇは、液中アブレシブ切断システム１００で被加工物Ｗを加工する際に、加工用の液体Ｑ中に混入される砥粒である。液中アブレシブ切断システム１００において、研磨材Ｇは、被加工物Ｗの種類、用途、加工条件などに応じて適宜な研磨材が利用される。例えば、研磨材Ｇは、被加工物Ｗの種類などに応じて、ガーネット、サファイア、超硬合金などの一般的な研磨材を適宜使用することができる。

＜ウォータージェット切断機＞
図１に示すように、ウォータージェット切断機１は、噴射ノズル１ａと、噴射ノズル１ａに研磨材Ｇを供給するアブレシブ供給装置（図示省略）と、噴射ノズル１ａに加工用の液体Ｑを供給する高圧水供給装置（図示省略）と、を備えて構成されている。

噴射ノズル１ａは、研磨材Ｇを混入させた研磨材混入液体ＡＷＪを被加工物Ｗに対して噴射するアブレシブウォータージェットノズルから成る。噴射ノズル１ａは、例えば、噴射ノズル１ａ内に形成された混合室と、加工用の液体Ｑを噴出するウォーターノズル部と、ウォーターノズル部から噴出された加工用の液体Ｑに研磨材Ｇを混入させたウォータージェットを生成して被加工物Ｗを加工する研磨材混入液体ＡＷＪを噴射するアブレシブノズル部と、を備えている。噴射ノズル１ａは、加工する被加工物Ｗの形状に合わせて移動させるなどして被加工物Ｗを切断加工する。

＜キャッチャタンク＞
図１に示すように、キャッチャタンク２は、噴射ノズル１ａから噴射された研磨材混入液体ＡＷＪと、浸漬液１０と、を貯留する水槽である。キャッチャタンク２内では、被加工物Ｗを浸漬液１０の液中に浸漬させた状態で切断加工が行われる。キャッチャタンク２には、被加工物受部２１と、オーバーフロー部２２と、研磨材吸込口２ａと、研磨材移送装置３の研磨材移送管３１などが設けられている。

被加工物受部２１は、加工する被加工物Ｗを載置するための部材である。被加工物受部２１は、被加工物Ｗを下側から支持する横長の多数の薄板２１ａと、薄板２１ａを垂直な状態に支持する下板２１ｂと、下板２１ｂを保持する受部支持体２１ｃと、を備えている。

研磨材吸込口２ａは、キャッチャタンク２内の浸漬液１０および研磨材Ｇを移送用のポンプＰ１で吸引して旋回分離ユニット４の流入部４４に移送させるためのキャッチャタンク排出口である。研磨材吸込口２ａは、例えば、キャッチャタンク２内の側壁の底部寄りの位置（下層部位）に形成されている。

なお、研磨材吸込口２ａは、キャッチャタンク２内の浸漬液１０および研磨材Ｇを吸い込むことが可能であればよく、設置位置は特に限定されない。例えば、研磨材吸込口２ａは、キャッチャタンク２の上側に設けて、キャッチャタンク２の上側から浸漬液１０および研磨材Ｇを吸い込むようにしてもよい。

図１に示すように、オーバーフロー部２２は、キャッチャタンク２内の浸漬液１０の上澄み液、浮遊する研磨材Ｇおよび切粉などをキャッチャタンク２外に排出する装置である。オーバーフロー部２２は、キャッチャタンク２の上層の側壁に設けられている。

このほか、キャッチャタンク２には、キャッチャタンク２の液中に導入された研磨材混入液体ＡＷＪ（浸漬液１０）の流れを整流させて、液中に沈下する研磨材Ｇを研磨材吸込口２ａ方向に誘導させる撹拌装置や、キャッチャタンク２内の浸漬液１０の液位を調整する水位調整タンクや、キャッチャタンク２内の浸漬液１０の液位を可変させて調整する液位調整装置などを設けてもよい。

＜研磨材移送装置＞
研磨材移送装置３は、キャッチャタンク２内の浸漬液１０と、浸漬液１０中の研磨材Ｇと、を吸引して旋回分離ユニット４の分離槽４１に送り込むための移送装置である。研磨材移送装置３は、キャッチャタンク２と分離槽４１とに連結された研磨材移送管３１と、研磨材移送管３１に設けられてキャッチャタンク２内の研磨材Ｇおよび液体Ｑ（浸漬液１０）を吸引して分離槽４１に移送するためのポンプＰ１と、を備えて構成されている。

＜使用済研磨材分離システム＞
図１に示すように、使用済研磨材分離システム２００は、液中アブレシブ切断システム１００で使用された液体Ｑ（浸漬液１０）および研磨材Ｇを回収し、遠心力で比重の相違によってそれぞれに分離させる装置である。使用済研磨材分離システム２００は、例えば、旋回分離ユニット４と、スクリュー回収ユニット５と、研磨材回収容器７と、を備えて構成されている。

＜旋回分離ユニット＞
図１に示すように、旋回分離ユニット４は、液体Ｑ（浸漬液１０）および研磨材Ｇを回収して分離する研磨材分離回収装置である。図２に示すように、旋回分離ユニット４は、分離槽４１と、液体分離部４２と、研磨材排出部４３と、流入部４４と、旋回ガイド４５と、液体上昇指向部４６と、保持部本体４７と、を備えて構成されている。

＜流入部＞
流入部４４は、キャッチャタンク２から研磨材混入液体ＡＷＪを分離槽４１に取り込む取り込み口である。流入部４４は、分離槽４１の外周部の上部に、分離槽４１の内壁に沿って液体Ｑ（浸漬液１０）および研磨材Ｇが流れ込んで旋回するように設けられている。

＜分離槽＞
図２に示すように、分離槽４１は、使用済の研磨材混入液体ＡＷＪを固体である研磨材Ｇと、液体Ｑ（浸漬液１０）と、に分離する分離工程が行われる槽である。分離槽４１は、円筒部４１ａと、蓋部４１ｂと、テーパ部４１ｄと、研磨材排出部４３と、流入部４４と、を備えて構成されている。分離槽４１は、略漏斗状に形成されて、使用済の研磨材混入液体ＡＷＪ（浸漬液１０）中の研磨材Ｇを下降させて研磨材排出部４３から排出し、液体Ｑ（浸漬液１０）を上昇させて液体排出部４０から排出することで、固体（研磨材Ｇ）と、液体Ｑとに分離する機能を備えている。

円筒部４１ａは、分離槽４１の上部に形成された円筒形状の部位である。円筒部４１ａの上部外周部には、流入部４４が接合されている。円筒部４１ａの外周部は、連結部材（図示省略）によって保持部本体４７の上部に連結されて、保持部本体４７によって保持されている。

蓋部４１ｂは、円筒部４１ａの上側開口部４１ｃおよび旋回ガイド４５の上側開口部の一部を閉塞する蓋部材である。
テーパ部４１ｄは、円筒部４１ａの内壁を旋回しながら下降して来た液体Ｑおよび研磨材Ｇを、研磨材排出部４３に向けて流れるようにガイドするガイド部である。テーパ部４１ｄは、上側に設置された円筒部４１ａの下端から下側に設置された研磨材排出部４３の上端に亘って縮径するように形成されている。テーパ部４１ｄの下側開口部４１ｅには、筒状の研磨材排出部４３が連設されている。

＜液体分離部＞
図２に示すように、液体分離部４２は、使用済の研磨材混入液体ＡＷＪを研磨材Ｇと、液体Ｑと、に分離する固液分離部分である。液体分離部４２は、流入部４４から分離槽４１内に入った使用済の研磨材混入液体ＡＷＪが分離槽４１内を旋回しながら下降する外側空間４２ａと、液体Ｑの旋回をガイドする旋回ガイド４５で外側空間４２ａとに仕切られ、研磨材混入液体ＡＷＪを上方へ導く内側空間４２ｂと、を有している。

外側空間４２ａは、分離槽４１の外壁と旋回ガイド４５との間に形成された空間である。流入部４４から分離槽４１内に入った使用済の研磨材混入液体ＡＷＪは、外側空間４２ａ内を旋回しながら研磨材Ｇと、液体Ｑと、に分離して下降する。つまり、比重の重い研磨材Ｇは、外側空間４２ａ内の分離槽４１の内壁側を旋回しながら下降する。比重の軽い液体Ｑは、外側空間４２ａ内の旋回ガイド４５の内壁側寄り部位を旋回しながら下降する。

内側空間４２ｂは、旋回ガイド４５内に形成された空間である。
研磨材Ｇから分離して外側空間４２ａ内を下降した液体Ｑは、逆円錐部４６ａに沿って、内側空間４２ｂ内に流れ込む。内側空間４２ｂ内に入った液体Ｑは、内側空間４２ｂ内を旋回することによって、遠心力で内側空間４２ｂの内壁に沿って上昇して、液体排出部４０内に流れ込む。内側空間４２ｂの幅Ｌ１は、外側空間４２ａの幅Ｌ２よりも大きく形成されている。

＜研磨材排出部＞
図２に示すように、研磨材排出部４３は、分離槽４１によって沈下された研磨材Ｇを排出する部位である。研磨材排出部４３は、上端部がテーパ部４１ｄの下側開口部４１ｅに接合され、下端部がスクリュー回収ユニット５のケーシング５０の研磨材導入口５１（研磨材回収部）に接合されている。

＜旋回ガイド＞
旋回ガイド４５は、液体上昇指向部４６の逆円錐部４６ａに沿って内側空間４２ｂ内に入り込んだ液体Ｑを、液体排出部４０の液体排出部流入口４０ａに向けて流れるようにガイドする部材である。旋回ガイド４５は、分離槽４１の円筒部４１ａ内に外側空間４２ａを介して配置された円筒状の部材から成る。旋回ガイド４５内には、液体上昇指向部４６の逆円錐部吊支部４６ｂおよび逆円錐部４６ａが配置されている。旋回ガイド４５は、下側に導入口４５ａが形成され、上側に液体排出部連通口４５ｂと前記した蓋部４１ｂとが設けられている。旋回ガイド４５および逆円錐部４６ａは、分離槽４１と同じ同軸上に立設されている。旋回ガイド４５の内径（内側空間４２ｂの幅Ｌ１）は、逆円錐部４６ａの外径Ｌ３と同じか、あるいは、逆円錐部４６ａの外径Ｌ３よりもやや小さく形成されている。分離槽４１の旋回ガイド４５上には、内側空間４２ｂから溢れた液体Ｑを排出する液体排出部４０が設けられている。

液体排出部連通口４５ｂは、旋回ガイド４５内の内側空間４２ｂと、液体排出部流入口４０ａと、に連通する開口であって、内側空間４２ｂ内の液体Ｑを液体排出部流入口４０ａ内に流すための開口である。液体排出部連通口４５ｂは、内側空間４２ｂ上の液体排出部流入口４０ａの下側に形成されている。

＜液体上昇指向部＞
液体上昇指向部４６は、外側空間４２ａを旋回しながら下降することによって研磨材Ｇから分離した研磨材混入液体ＡＷＪ中の液体Ｑを、逆円錐部４６ａに沿って、内側空間４２ｂ内を上昇して液体排出部流入口４０ａに向けて流れるように指向させる部材である。図２または図３に示すように、液体上昇指向部４６は、逆円錐部４６ａと、逆円錐部吊支部４６ｂと、を備えて成る。

逆円錐部４６ａは、外側空間４２ａ内の旋回ガイド４５の外周面寄りの部位を旋回しながら下降して来た液体Ｑを、内側空間４２ｂ内に流入させて上昇するように指向させる部位である。逆円錐部４６ａは、逆円錐部吊支部４６ｂの下端から拡径するようにテーパ状に形成されている。逆円錐部４６ａの下側外周部は、分離槽４１のテーパ部４１ｄの上端部内側に配置されている。なお、液体Ｑは、逆円錐部４６ａがなくても内側空間４２ｂ内に流入して上昇する。
逆円錐部吊支部４６ｂは、逆円錐部４６ａを液体排出部流入口４０ａの下方に吊支させるための複数（例えば、３本）の吊支部材から成る。

＜液体排出部＞
液体排出部４０は、内側空間４２ｂの上部に上昇した液体Ｑを、分離槽４１内から排出するための液体排出管である。液体排出部４０は、液体排出部流入口４０ａと、流体排出流路４０ｂと、流体排出口４０ｃと、を有する管状の部材から成る。

液体排出部流入口４０ａは、内側空間４２ｂ内の液体Ｑを、内側空間４２ｂ外に排出する流体排出流路４０ｂ内に導入させるための開口部である。液体排出部流入口４０ａは、旋回ガイド４５内および逆円錐部吊支部４６ｂの上端に設置されている。液体排出部流入口４０ａの下部の逆円錐部吊支部４６ｂの下側には、研磨材混入液体ＡＷＪが分離される位置に逆円錐部４６ａが設けられている。
流体排出流路４０ｂは、液体排出部流入口４０ａ内に入り込んだ液体Ｑを排出するための配管である。
流体排出口４０ｃは、その液体Ｑを排出する液体吐出口である。

図２に示すように、保持部本体４７は、旋回分離ユニット４の分離槽４１およびスクリュー回収ユニット５を所定の高さに保持する部材である。保持部本体４７と、分離槽４１とは、連結部材（図示省略）によって連結されている。

＜スクリュー回収ユニット＞
図２に示すように、スクリュー回収ユニット５は、分離槽４１内の研磨材排出部４３に沈下した研磨材Ｇを回収して研磨材回収容器７に送るための搬送装置である。スクリュー回収ユニット５は、ケーシング５０と、研磨材導入口５１（研磨材回収部）と、スクリュー５２と、モータ５３と、研磨材吐出口５４と、を備えて構成されている。スクリュー回収ユニット５は、床面Ｆを基準として、２０～６０度の角度θに傾斜して配置されている。

ケーシング５０は、スクリュー５２を回転自在に覆うように形成された略配管形状の筐体である。ケーシング５０には、分離槽４１内の研磨材Ｇが導入される研磨材導入口５１（研磨材回収部）と、研磨材導入口５１から導入された研磨材Ｇを研磨材吐出口５４に送るスクリュー設置空間と、研磨材Ｇをケーシング５０外に送り出す研磨材吐出口５４と、が設けられている。
研磨材導入口５１は、研磨材排出部４３の下側開口部に連結されている。

スクリュー５２は、モータ５３の駆動によって旋回して、ケーシング５０内の研磨材Ｇを研磨材導入口５１から研磨材吐出口５４に搬送するための部材である。スクリュー５２は、ケーシング５０の軸線上に回転自在に延設された回転軸５２ａと、回転軸５２ａの外周面に螺旋状に設けられたスクリュー羽根部５２ｂと、を一体形成して成る。
回転軸５２ａは、下端部がケーシング５０の下端に回転自在に軸支され、上端部がモータ５３に連結されている。
スクリュー羽根部５２ｂは、回転軸５２ａの外周部に螺旋状に設けられた板状部材である。スクリュー羽根部５２ｂは、ケーシング５０に回転自在に内設された略雄ねじ形状の部材である。

モータ５３は、スクリュー５２を回転駆動するためのスクリュー駆動装置であり、例えば、電動モータから成る。なお、モータ５３は、スクリュー５２を減速回転させることが可能な駆動装置であればよく、電動モータ以外の発動機であってもよい。

研磨材吐出口５４は、スクリュー５２の施回によってケーシング５０の一端の研磨材導入口５１内に取り込んだ研磨材Ｇをケーシング５０の他端側から外部に排出する排出口である。研磨材吐出口５４は、研磨材回収容器７の開口部の上方に配置されている。

＜研磨材回収容器＞
研磨材回収容器７は、スクリュー回収ユニット５によって搬送した研磨材Ｇを貯留する容器である。

≪作用≫
次に、図１～図２を参照しながら本発明の実施形態に係る使用済研磨材分離システム２００の作用を説明する。

図１に示すように、被加工物Ｗの切断加工をする場合は、高圧水供給装置（図示省略）を駆動させて、噴射ノズル１ａに高圧の加工用流体を供給するとともに、研磨材供給装置（図示省略）を駆動させて研磨材Ｇを噴射ノズル１ａに供給する。そして、噴射ノズル１ａから噴射される研磨材混入液体ＡＷＪによって、浸漬液１０中の被加工物Ｗの切断加工を行う。加工の際には、被加工物Ｗの材質に合った加工条件（送り速度など）に調整して加工を行う。

本発明に係る使用済研磨材分離システム２００は、図１に示すように、研磨材混入液体ＡＷＪを高圧噴射して被加工物Ｗを切断するウォータージェット切断機１で使用した前記研磨材混入液体ＡＷＪを研磨材Ｇと液体Ｑとに分離する使用済研磨材分離システム２００であって、キャッチャタンク２から研磨材混入液体ＡＷＪを分離槽４１に取り込む流入部４４と、研磨材混入液体ＡＷＪを研磨材Ｇと液体Ｑとに分離する液体分離部４２と、研磨材混入液体ＡＷＪのうちの研磨材Ｇのみを沈下させる研磨材排出部４３と、を有する旋回分離ユニット４を備えていることを特徴とする。

このように、本発明の使用済研磨材分離システム２００は、研磨材混入液体ＡＷＪを研磨材Ｇと液体Ｑとに分離する液体分離部４２を備えていることで、使用済の研磨材混入液体ＡＷＪを研磨材Ｇと、液体Ｑとを効率よく分離させることができる。また、使用済研磨材分離システム２００は、研磨材Ｇを沈下させる研磨材排出部４３を有していることで、使用済の研磨材混入液体ＡＷＪ中の研磨材Ｇを研磨材排出部４３がある方向に誘導して、効率よく研磨材Ｇを排出させることができる。

また、液体分離部４２は、研磨材混入液体ＡＷＪが分離槽４１内を旋回しながら下降する外側空間４２ａと、研磨材混入液体ＡＷＪの旋回をガイドする旋回ガイド４５で外側空間４２ａと仕切られ、液体Ｑを上方へ導く内側空間４２ｂと、を有し、分離槽４１には、内側空間４２ｂから溢れた液体Ｑを排出する液体排出部４０が設けられていることが好ましい。
このように、液体分離部４２は、外側空間４２ａを備えていることで、研磨材混入液体ＡＷＪ中の研磨材Ｇが液体Ｑよりも比重が重いため、外側空間４２ａの外側を下降し、液体Ｑが外側空間４２ａ内側を下降するように規制することができる。また、液体分離部４２は、内側空間４２ｂを備えていることで、研磨材混入液体ＡＷＪ中の研磨材Ｇよりも比重の軽い液体Ｑを上方に流動させて、液体排出部４０から液体Ｑのみを排出させることができる。

また、液体排出部４０の下部には、研磨材混入液体ＡＷＪが分離される位置に逆円錐部４６ａを備えていることが好ましい。
このように、分離槽４１は、研磨材混入液体ＡＷＪが分離される位置に逆円錐部４６ａを備えていることで、液体Ｑを逆円錐部４６ａに沿って上昇させて、上部の液体排出部４０に向かって流れるように規制することができる。

また、内側空間４２ｂの幅Ｌ１は、外側空間４２ａの幅Ｌ２よりも大きく形成されていることが好ましい。
このように内側空間４２ｂは、幅Ｌ１が外側空間４２ａの幅Ｌ２よりも大きく形成されていることで、内側空間４２ｂ内を下降する研磨材Ｇの流れる方向を指向させることができるとともに、外側空間４２ａ内を流れる液体Ｑをスムーズに上昇させることができる。

また、使用済研磨材分離システム２００は、研磨材排出部４３の下部と連結し、モータ５３の駆動によって旋回するスクリュー５２を内部に備えたケーシング５０と、スクリュー５２の施回によって取り込まれた研磨材Ｇを排出する研磨材吐出口５４と、を有するスクリュー回収ユニット５を備えていることが好ましい。
このように、使用済研磨材分離システム２００は、スクリュー回収ユニット５を備えていることで、研磨材排出部４３から排出された研磨材Ｇを適宜な場所に搬送して再利用可能にしたり、廃棄したりすることを可能にする。

また、スクリュー回収ユニット５は、床面Ｆを基準として、２０～６０度の角度に傾斜していることが好ましい。
このように、スクリュー回収ユニット５は、２０～６０度の角度に傾斜していることで、分離槽４１の下側部位に配置された研磨材排出部４３から排出された研磨材Ｇを、研磨材排出部４３よりも高い位置に効率よく搬送させることができる。

［第１変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にもおよぶことは勿論である。なお、以下の変形例において、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
図４は、本発明の実施形態に係る使用済研磨材分離システムの第１変形例を示す要部概略縦断面図である。

前記実施形態では、分離槽４１から排出された研磨材Ｇを搬送する搬送手段の一例として、図３に示すように、スクリュー回収ユニット５を説明したが、搬送手段はこれに限定されるものではない。

例えば、研磨材Ｇを搬送する搬送手段は、図４に示すように、研磨材排出部４３の下部と連結し、モータ５３Ａの駆動によって回転するコンベア５２Ａを備えたケーシング５０Ａと、コンベア５２Ａによって取り込まれた研磨材Ｇを排出する研磨材吐出口５４Ａと、を有するコンベア回収ユニット５Ａであってもよい。

この場合、ケーシング５０Ａには、基端部に、研磨材Ｇをコンベア５２Ａ上に導入する研磨材導入口５１Ａ（研磨材回収部）を有し、他端側に、研磨材Ｇを研磨材回収容器７に排出する研磨材吐出口５４Ａとモータ５３Ａとを有している。また、コンベア５２Ａの基端側または他端側には、回転軸５２Ａａを回転駆動させるモータ５３Ａが設けられている。
研磨材Ｇを搬送する搬送手段は、このように構成しても、前記実施形態と同様に、研磨材Ｇを効率よく搬送させることができる。

［第２変形例］
前記実施形態の研磨材移送装置３において、研磨材移送管３１およびポンプＰ１は、キャッチャタンク２内の研磨材Ｇおよび液体Ｑ（浸漬液１０）を吸引して送ることが可能なものであればよく、適宜変更しても構わない。例えば、ポンプＰ１は、液体移送用のエジェクタであってもよい。

エジェクタを使用する場合は、旋回分離ユニット４の液体分離部４２で分離された液体Ｑ（浸漬液１０）を流体排出流路４０ｂを介して回収して貯留するバッファタンクを設ける。そのバッファタンク内には、バッファタンク内の液体Ｑ（浸漬液１０）を、ポンプＰ１に代えて研磨材移送管３１に設けたエジェクタに送り出すための水中ポンプを設ける。

このようにして、旋回分離ユニット４の液体分離部４２から排出された液体Ｑ（浸漬液１０）を、バッファタンクに設けた水中ポンプでエジェクタに送ることによって、エジェクタの吸引力によりキャッチャタンク２内の研磨材Ｇおよび液体Ｑ（浸漬液１０）を旋回分離ユニット４に送ることができる。

［その他の変形例］
また、前記実施形態では、流入部４４の一例として、分離槽４１の外周部の上部の一箇所に設けた場合を例に挙げて説明したが、流入部４４は複数設けてもよい。
例えば、流入部４４は、研磨材移送管３１を複数に分岐させて、その分岐させたそれぞれの先端を、分離槽４１の外周部の上部に適宜な間隔で配置してもよい。
このようにすることで、流入部４４から分離槽４１の内壁に沿って旋回するように放出された適宜な流量の研磨材混入液体ＡＷＪを、バランスのよい適宜な流速で分離槽４１内を旋回するようにさせることができる。

１ ウォータージェット切断機
２ キャッチャタンク
４ 旋回分離ユニット
５ スクリュー回収ユニット
５Ａ コンベア回収ユニット
４０ 液体排出部
４１ 分離槽
４２ 液体分離部
４２ａ 外側空間
４２ｂ 内側空間
４３ 研磨材排出部
４４ 流入部
４５ 旋回ガイド
４６ａ 逆円錐部
５０，５０Ａ ケーシング
５１，５１Ａ 研磨材導入口（研磨材回収部）
５２ スクリュー
５２Ａ コンベア
５３，５３Ａ モータ
５４，５４Ａ 研磨材吐出口
１００ 液中アブレシブ切断システム
２００ 使用済研磨材分離システム
ＡＷＪ 研磨材混入液体
Ｆ 床
Ｇ 研磨材（アブレシブ）
Ｌ１ 内側空間の幅
Ｌ２ 外側空間の幅
Ｑ 液体
Ｗ 被加工物
θ スクリュー回収ユニットの設置角度

Claims (6)

1. 研磨材混入液体を高圧噴射して被加工物を切断するウォータージェット切断機で使用した前記研磨材混入液体を研磨材と液体とに分離する使用済研磨材分離システムであって、
   キャッチャタンクから前記研磨材混入液体を分離槽に移送するための研磨材移送管と、
   前記研磨材移送管によって移送されて来た前記研磨材混入液体を前記分離槽に取り込む流入部と、
   前記研磨材混入液体を前記研磨材と前記液体とに分離する液体分離部と、
   前記研磨材混入液体のうちの前記研磨材のみを沈下させる研磨材排出部と、を有する旋回分離ユニットを備え、
   前記流入部は、前記分離槽の円筒部の上部外周部に、前記分離槽の内壁に沿って前記研磨材混入液体が流れ込んで旋回するように設けるために、前記研磨材移送管を複数に分岐させて、その分岐させたそれぞれの先端を、前記円筒部の上部外周部に適宜な間隔をあけて接線方向から接続していること、
   を特徴とする使用済研磨材分離システム。
2. 前記研磨材排出部の下部と連結し、モータの駆動によって旋回するスクリューを内部に備えたケーシングと、
   前記スクリューの施回によって取り込まれた研磨材を排出する研磨材吐出口と、
   を有するスクリュー回収ユニットを備え、
   前記液体分離部は、前記研磨材混入液体が分離槽内を旋回しながら下降する外側空間と、
   前記研磨材混入液体の旋回をガイドする旋回ガイドで前記外側空間と仕切られ、前記液体を上方へ導く内側空間と、を有し、
   前記分離槽には、前記内側空間から溢れた液体を排出する液体排出部が設けられ、
   前記分離槽と前記スクリュー回収ユニットとは、保持部本体によって、予め設定された所定の高さに保持されると共に、
   前記分離槽は、前記保持部本体によって、前記液体排出部の位置が前記キャッチャタンクの水面よりも高い位置に配置されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の使用済研磨材分離システム。
3. 前記液体排出部の下部には、前記研磨材混入液体が分離される位置に逆円錐部を備えていること、
   を特徴とする請求項２に記載の使用済研磨材分離システム。
4. 前記内側空間の幅は、前記外側空間の幅よりも大きく形成されていること、
   を特徴とする請求項２または請求項３に記載の使用済研磨材分離システム。
5. 前記スクリュー回収ユニットは、床面を基準として、２０～６０度の角度に傾斜していること、
   を特徴とする請求項２に記載の使用済研磨材分離システム。
6. 前記研磨材排出部の下部と連結し、モータの駆動によって回転するコンベアを備えたケーシングと、
   前記コンベアによって取り込まれた研磨材を排出する研磨材吐出口と、を有するコンベア回収ユニットを備えていること、
   を特徴とする請求項１に記載の使用済研磨材分離システム。

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