JPWO2019058719A1 - クーラント液処理システム及びフロート式逆止弁 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、スラッジを含むクーラント液を貯留するダーティー槽と、フィルタでろ過したクーラント液を貯留するクリーン槽を備えたクーラント液処理システムが記載されている。工作機械から排出されたスラッジを含むクーラント液は、ダーティー槽に一時的に貯留され、ダーティー槽からポンプにより吸い上げられて、ろ過装置へ供給される。
すなわち、本発明は、以下のクーラント液処理システム及びクーラント液処理システムに使用するフロート式逆止弁である。
また、一次タンクの容量を小型化すると、一次タンク内の液面が変動しやすくなる。しかし、本発明のクーラント液処理システムは、一次タンクから二次タンクへの流入を制限するフロート式逆止弁を備えているため、一次タンクの液量が増加した場合でも二次タンクへのスラッジの混入を防止することができる。
この特徴によれば、一次タンクを複数に分けることにより、一次タンクの容量及び底部の面積をより小さくすることが可能となり、スラッジの堆積を抑制する効果を一層高めることができる。
この特徴によれば、浮き子が直接流入口を封止するための栓として作用するため、簡素な構造物で流入口を素早く封止することができる。よって、一次タンクから二次タンクへのスラッジの混入を抑制する作用に優れるという効果がある。
このフロート式逆止弁によれば、既設のクーラント液処理システムに適用することにより、本発明のクーラント液処理システムを構築することができる。
〔第一の実施態様〕
[クーラント液処理システム]
図1には、本発明の第一の実施態様のクーラント液処理システム1A及び工作機械100の構造を示す。なお、工作機械100は、クーラント液を使用する研削盤や切削機等の加工機械であり、切粉等が発生するものである。
本発明のクーラント液処理システム1Aは、工作機械100から排出された使用済クーラント液中のスラッジ量を減量するための前処理装置6と、前処理装置6から排出されたスラッジを含むクーラント液を貯留するための一次タンク2と、一次タンク2に貯留されたクーラント液からスラッジを除去処理するためのスラッジ除去装置7と、スラッジ除去装置7でスラッジが除去された処理済クーラント液を貯留するための二次タンク3を備えている。なお、一次タンク2と二次タンク3は、一つのタンク13を区画壁14A及び区画壁14Bで仕切ることにより構成されている。一次タンク2と二次タンク3は、区画壁14A及び区画壁14Bの間に形成された通液部4を介して連通している。通液部4はフロート式逆止弁5を備え、このフロート式逆止弁5が一次タンク2から二次タンク3へのクーラント液の流入を制限している。
一次タンク2は、工作機械100から排出されたスラッジを含有するクーラント液を貯留するためのタンクである。一次タンク2に貯留された使用済クーラント液は、流路L3に設けられたポンプP1により吸い上げられて、スラッジ除去装置7に供給される。流路L3の吸い込み口は、一次タンク2に堆積するスラッジを吸い込むことできるように、一次タンク2の底面付近に配置されている。流路L3の出口は、スラッジ除去装置7に連結されている。なお、堆積するスラッジの吸い込む範囲を広げるため、流路L3とポンプP1を複数設置したり、流路L3を分岐させて吸い込み口を増やしたり、吸い込み口を拡径したりしてもよい。
二次タンク3は、スラッジ除去装置7でスラッジが除去された処理済クーラント液を貯留するためのタンクである。二次タンク3に貯留された処理済クーラント液は、流路L5に設けられたポンプP2により吸い上げられて、工作機械100に供給される。
フロート式逆止弁5は、クーラント液より比重の小さい浮き子の浮力を利用して、クーラント液が流入する流入口を封止するための逆止弁である。フロート式逆止弁5の作動としては、一次タンク2のクーラント液の液量が低下すると弁を開口して、二次タンク3から処理済クーラント液が一次タンク2に流れ込み、一次タンク2のクーラント液の液量が増加すると閉口して、一次タンク2から二次タンク3への流入を制限する。
図2に示す通液部4は、区画壁14A及び区画壁14Bから構成され、下方向に向かって、二次タンク3から一次タンク2へクーラント液が流入するように形成されている。フロート式逆止弁5は、クーラント液より比重の小さい浮き子51と、浮き子51を収容する収容部52を備えており、浮き子51は収容部52の内部を上下方向に移動可能である。
収容部52の天面57には、クーラント液が流入する流入口53が形成されており、流入口53の形状は、浮き子51が浮上すると流入口53を封止するような形状である。一方、収容部52の底部58は、二次タンク3からの処理済クーラント液が一次タンク2に流れ込むように複数の流出口54が形成されている。
また、収容部52の底部58には、浮き子保持部55が設けられている。浮き子保持部55は、浮き子51を保持することで、処理済クーラント液が流れ込む際の浮き子51の振動を抑え、浮き子51が収容部52と擦れて劣化することを防止する。
図3(B)は、通液部4として、クーラント液が上方向に向かって流れるように構成した例である。フロート式逆止弁は、浮き子51と弁部56が回動軸を介して連結した構造である。この作動も図2と同様、一次タンク2の水面が下降し、一次タンク2の液面が浮き子51より下がると、浮き子51が下がって弁部56が開口し、一次タンク2の液面が上昇し、該液面と共に浮き子51が上昇すると、弁部56が流入口53を閉口する。なお、浮き子51の形状は球状である必要はなく、平板状のものでもよい。
スラッジ除去装置7は、一次タンク2に貯留されたクーラント液からスラッジを除去処理するための装置である。スラッジ除去装置7は、スラッジを除去できる装置であれば、どのような装置であってもよい。スラッジ除去性能に優れるという点から、フィルタを備えたろ過装置が好ましい。
前処理装置6は、クーラント液中のスラッジ量を減量するための装置であり、工作機械100から排出されたクーラント液が流路L1を介して一次タンク2に供給される前に設置される。前処理装置6は、スラッジ量を減量できる装置であれば、どのような装置でもよい。例えば、磁力によりスラッジを付着して除去するマグネットセパレータや、貯留槽の底部に沈降したスラッジを掻き寄せて除去するスラッジコンベアや、遠心力によりスラッジを分離除去するサイクロン分離機等が挙げられる。なお、前処理装置6は、これらの装置を単独で使用しても、複数組み合わせて使用してもよい。
図4には、本発明の第二の実施態様のクーラント液処理システム1B及び工作機械100の構造を示す。
第二の実施態様のクーラント液処理システム1Bでは、二次タンク3を区画壁14C及び区画壁14Dにより分割して、三次タンク31を設けている。また、三次タンク31と二次タンク3は、上部で通液が可能な構成となっており、スラッジ除去装置7でスラッジが除去された処理済クーラント液は三次タンク31に貯留され、次いで、溢流として二次タンク3に流れ込むように構成されている。
このクーラント液処理システム1Bによれば、トラブルが生じて連通部8からスラッジを含むクーラント液が二次タンク3側に流入した場合に、スラッジの流入を二次タンク3までで止めることができる。そのため、仮に、スラッジを含むクーラント液が連通部8から二次タンク3側に流れ込んでしまった場合でも、二次タンク3のみを洗浄すれば復旧が可能となる。
図5には、本発明の第三の実施態様のクーラント液処理システム1C及び研削盤101の概略説明図を示す。
本発明の第三の実施態様のクーラント液処理システム1Cでは、スラッジ除去装置として、2つのろ過装置7A及び7Bが並列に設置されている。さらに、各ろ過装置7A及び7Bには、フィルタの目詰まりを検知する圧力スイッチSW、エアコンプレッサーACから供給された圧縮空気によりフィルタを洗浄する逆洗装置が設けられている。ろ過装置7A及び7Bは、交互に運転するように制御され、停止している間に、ろ過装置の洗浄が行われる。フィルタ洗浄により回収されたスラッジは、スラッジコンベア61に供給されて、系外に排出される。
スラッジコンベア61は、使用済クーラント液に含まれるスラッジを沈降分離により分離し、系外へ排出するための装置である。使用済クーラント液は、研削盤101から流路L6を介してスラッジコンベア61に供給される。また、スラッジコンベア61には、ろ過装置7A及びろ過装置7Bを逆洗浄した際に生じるスラッジも供給される(流路L17及び流路L18)。スラッジコンベア61で沈降したスラッジは掻き寄せられて系外へ排出する。上澄みのクーラント液は、流路L7を介してマグネットセパレータ62に供給される。なお、スラッジコンベア61には、液面計S1が設けられており、クーラント液量の低下などの異常を検知している。
マグネットセパレータ62は、磁石によりスラッジを回収するための装置である。マグネットセパレータ62は、略水平方向に軸支された回転ドラム型のマグネットを備えており、回転ドラム型マグネットの略下半分がクーラント液に没している。クーラント液に含まれるスラッジは、回転ドラム型マグネットに付着し、回転ドラム型マグネットを回転させることにより、スラッジを系外に排出することができる。
このように、前処理装置6として、スラッジコンベア61及びマグネットセパレータ62を備えることにより、スラッジの含有量を大きく低減することができるため、ろ過装置7A及び7Bの負荷を低減することができる。
液温調整機H1は、研削盤101で熱を吸収したクーラント液の温度を低下するための装置である。
液面計S3は、三次タンク31の液面が低下した際に、異常を検知し、研削盤101へのクーラント液の供給が停止しないように監視するための装置である。
また、図9に示すように、流路L8(及びL9)の下方には、傾斜部12が形成されており、投入されたスラッジ含有クーラント液の流路L10及びL11方向への移送を補助している。
Claims (4)
- スラッジを含むクーラント液を貯留する一次タンクと、
前記スラッジを含むクーラント液からスラッジを除去処理した処理済クーラント液を貯留する二次タンクと、を備え、
前記一次タンクと前記二次タンクは、通液部を介して連通しており、前記通液部には、前記一次タンクから前記二次タンクへの流入を制限するフロート式逆止弁を備えたことを特徴とする、クーラント液処理システム。 - 前記一次タンクは、複数設けら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液処理システム。
- 前記フロート式逆止弁は、クーラント液より比重の小さい浮き子、及び、前記浮き子を収容する収容部を備え、
前記収容部は、クーラント液が流入する流入口を有し、前記浮き子が前記流入口を封止することを特徴とする、請求項1又は2に記載のクーラント液処理システム。 - スラッジを含むクーラント液を貯留する一次タンクと、
前記スラッジを含むクーラント液からスラッジを除去処理した処理済クーラント液を貯留する二次タンクと、前記一次タンクと前記二次タンクとを連通する通液部と、を備えたクーラント液処理システムに使用するフロート式逆止弁であって、
前記通液部に備えられることにより、前記通液部を介して前記一次タンクから前記二次タンクへの流入を制限することを特徴とする、フロート式逆止弁。
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