JPS62163793A - 水溶性加工液悪臭発生防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産采上の利用分野］ 本発明は、切削油等の水溶性加工液の腐敗を抑制して、
加工液からの悪臭の発生を防止１」る水溶性加工液悪臭
発生防止装置に関するものである。

［従来の技術１ 水溶性加工液は、カビ等の菌類や細菌（バクテリア）の
発生によって悪臭を坐じさせることがある。例えば、被
加工物の切削加工を行う際には水溶性の加工液、例えば
水溶性の切削油が被加工物と切削工具との間に散布され
る。この加工液は貯留槽に戻されて繰り）区し使用され
るが、１ノ［１工液が一度使用されると、加工液中に切
削粉や凪旬どともに菌類や細菌が混入し、さらには人気
中の種々の成分等が混入でる。−ロ加工液中にバクテリ
ア等が発生すると、加工液は徐々に分解・劣化され、そ
の生成物として硫化水素（１−１２３）やメルカプタン
（Ｒ−８Ｈ）等の悪臭の原因どなるガスが発生する。特
に、加工液貯留槽としてクーラン１へタンクを用いると
、タンク内が酸欠状態になりやすいため、嫌気性の菌の
増殖が盛んになり、悪臭の源となるガスの発生が加速度
的に増大する。

そこで加工液中の菌類や細菌の増殖を抑制して悪臭の発
生を防止する種々の技術が開発されている。例えば最す
簡単なものとしては、加工波山に殺菌剤を投入すること
により、菌類や細菌の増殖を抑制しようとするものがあ
る。

また嫌気性の菌のみの増殖を抑制するものとして、加工
液を撹拌して加工液と大気中の酸素との接触を増大させ
ることにより加工液中の酸素量を増大させて嫌気性の菌
を殺すエアローション法も開発されている。

更に焼結材中に銀を貞ζ「さぜたものをＩｎｎ　Ｉ液中
に入れて、加工液中に銀イオンを自然に溶出させ。

銀イオンによって加工液中の菌類ヤ）細菌の増殖を抑制
する技術もある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら殺菌剤を用いる従来の技術では、殺菌剤の
刺激性が非常に強いため、人体への影響を考慮するど、
そ、の使用量にはおのずと限度があり、菌類や細菌の増
殖抑１，１１のための手段としては必ずしら十分なもの
ではなかった。

またエアローション法は、嫌気性の菌の増殖を抑制でき
るものの、逆に好気性の菌を増殖さけることと／７つ、
好気性の菌を殺菌するための（山の手段を併用しないと
、好気性の菌による加工液の分解が加速され、結果的に
は加工液の寿命を短かくしてしまうという欠点がある。

更に銀イオンを自然溶出させる従来の技術では、人聞の
銀イオンを１！′７ることかできない上、銀イオンの発
生量を制御できないので十分な殺菌効果を得ることがで
きない欠点があった。

本発明の目的は、必要なｍの銀イオンを確実に発生させ
て水溶性加工液からの悪臭の発生を効果的に防止し得る
水溶性加工液悪臭発生防止装置を提（Ｊ（することにあ
る。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は、上記問題点を解決するため、実施例を示す第
１図に見られるように、水溶性加工液中１に銀イオンを
生じさせて悪臭の発生を防止ザる水溶性加工液悪臭発生
防止装置ηを、悲９を除去すべき水溶性加工液を収容す
る荷電層１ｏど、荷電層１０に挿入されたカソード電極
１３及び↑［！電極からなるアノード雷神ｊ１２と、カ
ソード電（船１３とアノード電極１２とを通してＴｉ流
を通電づる直流電源１４とから構成した。

［発明の作用１ 本発明によれば、荷電層１０のカソード電極１３とアノ
ード電極１２とに電流を通電して電気分解を生じさせ、
電解液として作用する水溶性加工液１中に電気分解によ
り発生さけた銀イオンを注入する。この様に本発明では
電気分解により銀イオンを発生させるため、電極１２．
１３に通電づる゛市気早を調整するだけで銀イオンの発
生量を調整ツることができる１、シたがって、菌類や細
菌の発生の度合、加工液の種類、加工液の七等に応じて
、電気ωを調整するだけで簡単且つ確実に加工液中の菌
類や細菌の増殖を抑制して、悪臭の発生を防止すること
ができる。また、電気分解により強制的に銀イオンを１
ｑるため、加工液中への銀イオンの溶出をγ、σ時間に
行うことがでさる。

［実施例］ 以下図面を参照して、本発明の一実施１ζ１を詳泪に説
明する。

第１図は、工作機械の水溶ゼｌ　Ｉ＋ｌＩ工液の悪臭の
発生防止のために本発明の装置を用いる場合の一実施例
を示している。同図にＪ３いて、１は水により所定の濃
度まで稀釈された水溶性加工液であり、２は加工液１が
溜められる加工液貯留槽としての公知のクーラン１〜タ
ンクである。クーラン１〜クンク２内の加工液１は、図
示しない工作機械中に設けられた主ポンプ３により必要
爪吸上げられ、供給バイブ４を通して図示しないノズル
から被加工物５に適宜に散布される。散布された加工液
は被加工物５の下側に配置された受け１１ｎ６に集めら
れ、受は皿６中に溜まった切削粉雪を含む加工液は排出
バイブを介してクーラントタンク２へ戻される。

受Ｕ冊６からの加工液のＩＩ出は、自然落下や毛細管現
中を用いてもよいが、ポンプを用いて強制的に行っても
よい。工作機械の作業中にお【ノる加工液の循環経路は
以上の通りであるが、循環経路中にｌ；７Ｊ削粉等を除
去するためのフィルタが設けられていて°ｂよいのは勿
論である。

クーラン１−タンク２内の加工液１の殺菌を本発明の装
置２０を用いて行なうため、加工液１は吸水ポンプ８に
より吸上げられて吸水バイブ９を介して荷電層１０に供
給され、排出バイブ１１を通してクーラントタンク２に
戻される。本実施例においては、吸水ポンプ８、吸水バ
イブ９及び排水バイブ１１ににり加工液循環手段が構成
されている。尚この場合、排水バイブ１１の中間に排水
ポンプを設【ノてらよいのは勿論である。本実施例にお
いては、加工液を荷電層１０の下側から供給し銀イオン
を含んだ加工液を荷電Ｖｉ　１０の上側から排出する構
成を採用しているが、加工液の供給口及び排出口の位置
は銀イオンを含んだ加工液が効率良く排出でさるように
荷電層１０内に配置される後述する電極１２．１３の位
置に応じて適宜に定めればＪ、い。

荷電層１０は、種々の電気分解の用途に用いられる電解
槽と同様の材質で適宜の形に形成されており、荷電層１
０内には公知の手段によりアノード電（参１２とカソー
ド電極１３とが設けられてい　　゛る。これらアノード
電極１２及びカソード電極１３には、それぞれ直流電源
１４から所定の直流電圧が印加される。本実施例におい
て直流電源１４は、交流電源１４ａと該交流電源１４ａ
の出力をサイリスク等の半導体整流素子で調整可能に整
流する通電型気早制御部１４ｂとから構成される。

図示していないが、通電電気量制御部１４ｂには、例え
ばサイリスタの位相角を制御して直流出力の電気品を手
動で調整するための調整手段が設りられている。したが
って、加工液の種類及び液帛並びに加工液中の菌類や細
菌の増殖の度合に応じて、必要な電気品を任意に選択す
ることができる。

アノード電極１２は銀電極により構成する必要があるが
、カソード電極１３は銀電極でも又はその池の材質の電
極であってもよい。また複数のアノード電極とカソード
電極を用いてもよいのは勿論である。荷電層１０内に加
工ｉ１２を注入した状態でアノード電極１２とカソード
電（触１３とに直流電源１／Ｉから所定の電流を通電す
ると、アノード電（引１２及びカソード電極１３にＪ３
いては下記の電気分ＷＥが生じて加工液中に宋イＡンが
溶出される。

」− △ｑ→Ａ　ｇ　　→−ｅ−・・・（１）１Ｊ１１工液中
の銀イオン濃度は、電極１２１３に通電ザる電気呈ど通
電時開とにＪ、り命中に且つ短時間の間に調整すること
ができる。

なお電気分解により長時間に口って銀イオンを発生させ
る場合には、電極の表面に酸化物の極めて薄い皮膜が形
成される上、Ｔ１極の近１力で発生する濃度分極によっ
て電極間に流れる電流が低下し、その結果限イオンの発
生率が低下して銀イオンによる殺菌効率が下がるという
問題が生じる。そこで、本実施例では、各電極１２．１
３の表面に形成された皮膜を除去するとともに各電極１
２．１３の近傍のイオンの濃度分布を均一に１６だめの
撹拌器１５が荷電層１０内に設けられている。この撹Ｉ
Ｔ器１５は、宋メツ）：を行４ｆう場合などにすでに用
いられている撹拌器と略同様のものである。

撹拌器１５は、荷電層１ｏの上部に設りられた往復駆動
源１６によって荷電層１０内を電（少１２゜１３が延び
る方向に治って往復移動させられる。

本実施例においては、往復駆動源１６の電源として直流
電源１４を利用しているが、交流七−夕を駆動源どして
用いて、交流゛ｉ［源１４．　ａを往復駆動源１Ｇの電
源として用いることもできる。尚（１復駆動源１６の機
構は、公知の適宜の機（１４を用いればよい。本実施例
では、撹拌器１５と往復駆動手段１６とにより撹拌手段
が構成されている。

ａ打器１５の駆動は、各電極１２．１３への通電と連動
させて、電気分解が行なわれている間中は常に撹）Ｔ器
１５が動いているＪ：うに制御してもよいが、撹拌器１
５を間歇的に動かすようにしてもよいの（，１勿論であ
る。また１ｎ拌３１５の移動速度及び作動時間を、各電
極１２．１３へ通電する電気量に応じて変えることもで
きる。このように撹拌器１５を用いれば、高い効率で銀
イオンを発生させることができる利点がある。特に撹拌
器１５を常時連続して作動さけておけば、銀イオンの溶
出効率を常に最高の状態に維持することができる。なお
撹拌器１５を用いずに、電極を往復駆動源１６にＪ：っ
て移動させるように撹拌手段を構成してもよいのは勿論
である。

銀イオンを含有した加工液は、荷電層１０からクーラン
トタンク２内に戻されると、主ポンプ３又は吸水ポンプ
８の作用によるクーラントタンク２内の加工液の移動に
よってクーラントタンク２内に略一様に分散される。装
置２０を所定時間Ｊｌｌ！続的に又は間歇的に運転ザる
ことにＪ、す、クーラン１〜タンク２内の銀イＡ＞濃度
を適当な濃度まで増加させると、加工液中に生Ｃ４する
菌類や細菌の細胞皮？ゴに銀イオンが作用して、菌類や
細菌は殺菌される。その結果、加工液の分解・劣化が抑
制されて加工液から悪臭が発生するのが防止される。

装置２０の運転時間及び運転方法は任意であるが、図示
しない工作機械の交流電源として直流電Ｘｉ　１４の交
流電源１４ａを用いるような場合には、工作機械が運転
されている期間中本発明に係る装置２０を運転させてお
くことができる。また、加工液の吊をできるだけ少なく
したい場合には、ＩｎＰ３械が運転を休所している間に
所定時間装置２０を運転して、加工液の殺菌を行な−）
ようにしてもＪ：い。

上記実施例のように、工作機械とは別に悪口発生防止装
置２０を設りる構成にすれば、既存の凹械にも簡単に悪
臭発生防止装置２０を取付けることができる。またこの
ように、悪臭発生防止装置２０と工作ｎ械と別個に設置
プれば保守点検が容易になるという利点もある。

次に本発明の装置により得られる効果を実験データによ
り明らかにする。第２図には第１図の実施例を用いて加
工液の殺菌を行なった場合の実験データを示しである。

尚この実験では、ジョンソン社の製造に係るＷ−１（Ｊ
ＩＳ　）水溶↑４切削液を加工液どして用い、ｉｃｅ当
りの生！″！ｉ数を１０６１１７ｉＩ以上どした加工液
１５０ＣＣを荷電層内に入れ、両電極に直流電流を徐々
に通電し′Ｃ銀イオン濶澗度び生菌数を測定した。第２
図から明らかな通り、電極への通電電気量に略比例して
切削液中の銀イオン濃度は増加してＪ３す、この実験の
場合には略０．０４　　（Ａｌｌ／ｎ）の電気品を電極
に与えＣ銀イオン濃度が約７０　ｒｌｌ）ｍになった時
点で切削液１ｃｃ当りの生菌数が略零叩ち１ｌｌｌｌ菌
状（ぷｔこなった。

第３図には、焼結相に銀を点在さけたらのを加工液中に
入れで、銀イＡンを自然に溶出ざＩる従来の装置との実
験データの比較を示しである。実験の条件は第２図の場
合と同じであり、電極へ通電した電気損は０．０４　　
（Ａｌｌ／ｆｉ）である。第３図の実験データから判か
るように、電気分解により銀イオンを発１させる本発明
の装置を用いた場合には、短時間内に略完全に滅菌状態
まで加工液を殺菌することがでさた。したがって本発明
によれば、従来の技術を用いた場合よりも、安全にしか
も短い時間内に略完全に加工液を滅菌状態まで殺菌でき
ることが判かるであろう。

またその他の加工液を用いた実験によっても略同様の結
果が得られることが判かった。第４１１１には上記の結
果で用いた加工液とは異なつｌこ（１類の加工液で１０
６周／’ＣＣ以上の初期生菌数を右する安なった種類の
加工液について第１図の実施例の装置を用いて同様の実
験を行なった場合の、滅菌状態になるために必要な銀イ
オン濃度と電気量とをぞれぞれ示しである。この結果か
ら分る」、うに、第１図の実施（刊を用いｌこ場合には
ｔａｌｌＴ液のシル類の如何にかかわらず０．０４１１
Ａ、／β以上の電気量を電極に通電することにより、カ
１１工液を滅菌状態にづることができた。

なお上記実験おいて、銀イオンδコ度はＪＩＳが定める
通則に０１２１−１９７０に基づく電子吸光分析、方法
により測定した。また加工液中の生菌数は、寒天培地法
にＪ、り測定した。寒天培地法では、滅菌したシト−レ
内に滅菌した寒天培地を作り、稀釈用水で適当な濃度に
稀釈した試わ１を寒天ｊ８地にｈ人しｌＪ後、シＸν−
レにフタをして１８養ジキ７−内にシ！・−レを入れて
培養ジャーを密閉づる。イしてジャー内を真空引きした
後ＣＯ２ガスをジＰ−内に充填し、３７℃にて７２時間
菌を培養した後、シャーレ内の発育集落数を数えて試料
１ばあたりの菌数を計口する。菌数の４算は次の式に従
って行なえばＪ、い。尚ａは定数である。

菌数−発育集落数Ｘｉ／ａｘ稀釈率 −ト記実施例では、悪臭発生防止２０を工作は械とは別
に設置ノだが、工作機械のクーラン１〜タンク２を荷電
層としてクーラン１〜タンク内にアノード電極及びカソ
ード電極並びに撹拌器を設りてもよい。このようにすれ
ば、荷電層及び加工液循環手段を１１に設ける必要がな
いので装置の構成を簡ｊｉにすることができるり、ｎ械
仝体の（血路を安１ｉＴｉにすることができる。また本
発明に係る装置２０を、加工液の配管経路の途中、例え
ば主ポンプ３と図示しないノズルとの間に在るパイプ４
の中間又は受けＤｆｌ　６とクーラン１〜タンク２との
間に在るバイブ７の中間に設けてもよいのは勿論である
。

更に本発明の装置は、工作機械の加工液の悪臭発生防止
のためだけでなく、種々の水溶性加工液の悪臭発生防止
のために用いることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、電気分解にＪ、り銀イオンを発生さけ
るため、電極に通電する電気はを調整するたりて、銀イ
オンの発生量を調整することができる。したがって、菌
類の発生の度合、加工液の種類、加工液の巳等に応じて
、電気ｍを調整するだ１ノで簡単且つ確実に加工液中の
菌類や細菌の増殖を抑制して悪臭の発生を防止すること
ができる。

また、電気分解により強制的に銀イオンを１するため、
加工液中への銀イオンの溶出を短時間に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水溶性加工液悪臭発生防止装量を
工作機械の加工液の悪臭の発生を防止するために適用す
る場合の一実施例を示す概略図、第２図は電極へ通電づ
る電気品に対する生菌数及び銀イオン濃度を示す図、第
３図【ま本発明を用いた場合と従来の技術を用いた場合
とにお【ノる経過時間に対り゛る生菌数を承りｍｍ、第
４図は責なった種類の加工液を本発明に係る装置で殺菌
する場合に必要イ１銀イΔンｉｆ’ＪＩ（（及び通電電
気：１）を示す図である。 １・・・水溶性加工液、２・・・クーラン１ヘタンク、
３・・・主ポンプ、５・・・被加工物、６・・・受ＩＪ
冊、８・・・吸水ポンプ、１０・・・夕１電層、１２・
・・アノード電極、１３・・・カソード電（重、１４・
・・直流電源、１５・・・撹第１　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶性加工液中に銀イオンを生じさせて悪臭の発
   生を防止する水溶性加工液悪臭発生防止装置において、 悪臭を除去すべき水溶性加工液を収容する荷電槽と、 前記荷電層に挿入されたカソード電極及び銀電極からな
   るアノード電極と、 前記カソード電極とアノード電極とを通して電流を通電
   する直流電源とを具備してなる水溶性加工液悪臭発生防
   止装置。
2. （２）前記水溶性加工液は加工液貯留槽に溜められてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の水溶
   性加工液悪臭発生防止装置。
3. （３）前記荷電層は加工液貯留槽を兼ねていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の水溶性加工液悪
   臭発生防止装置。
4. （４）前記荷電層は、前記水溶性加工液の作業循環経路
   の途中に配置されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の水溶性加工液悪臭発生防止装置。
5. （５）前記荷電図は、水溶性加工液を攪拌する撹拌手段
   を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の水溶性加工液悪臭発生防止装置。