KR101840983B1 - 가공기계용 절삭유 정제장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭유를 필터를 통하여 1차로 정제하여 절삭유와 이물질로 분리하고, 이물질을 2차정제를 통하여 이물질과 절삭유로 다시 분리함으로서 정제효율을 높이면서실시간 대응이 가능하며, 악취발생을 배제하여 청정하고 쾌적한 작업장을 유지할 수 있고 수질과 대기환경의 오염을 줄일 수 있도록 한 것으로서;
일측에 콘트롤패널을 가지고, 상방에는 착탈 가능하게 구비되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하는 흡입플로터와 흡입호스를 일시보관하면서 뚜껑 역할을 수행하는 호스보관대를 가지는 정제바디와; 상기 정제바디의 내부 하측에 가공기계의 절삭유탱크와 연결되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하도록 설치하는 흡입수단과; 박스타입으로 정제바디 내부에 고정하는 정제케이스와, 상기 정제케이스의 중앙에 설치하는 격벽과, 상기 격벽의 일측에 설치하여 공급되는 절삭유를 1차로 정제하는 1차정제부와, 상기 격벽의 타측에 설치하여 1차정제 과정에서 부상된 거품과 이물질을 인도받아 거품과 이물질 및 절삭유를 재차 정제하는 2차정제부을 포함하는 정제수단으로 구성하는 것이 특징이다.

Description

가공기계용 절삭유 정제장치{CUTTING OIL PURIFYING DEVICE}

본 발명은 가공기계용 절삭유 정제장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 각종 가공기계를 이용하여 다양한 부품 등을 가공할 때 발생하는 마찰열을 저감시키면서 냉각을 수행할 수 있도록 사용하는 절삭유에 함유된 이물질을 효율적으로 제거하여 절삭유를 재사용할 수 있도록 한 가공기계용 절삭유 정제장치의 제공에 관한 것이다.

머시닝 센터(Machining Center: MCT), CNC(Computerized Numerical Control)선반 등과 같은 가공기계를 이용하여 다양한 제품을 가공하고자 할 경우에는 가공물을 냉각시키기 위하여 절삭유(Cutting Oil)를 사용하고 있다.

상기와 같이 사용되는 절삭유는 수용성이지만 가공의 용이성을 위하여 습동유(Slideway Oil) 등과 같은 다양한 종류의 오일류도 사용되고 있고, 부품 등을 가공하는 과정에서 발생하는 굵은 크기의 칩은 물론, 분말과 같은 미세한 칩들이 절삭유에 포함되게 된다.

상기와 같이 사용된 절삭유는 필터링을 거쳐 재사용하게 되는 데, 종래에도 이러한 절삭유를 정제하기 위한 다양한 장치들이 개발되어 사용되고 있는 실정이며 대표적인 예를 살펴보면 다음과 같다.

(문헌 1) 특허출원 제 10 - 2006 - 0030803 호는, 기계가공시 발생되는 칩이나 기타 이물질(6)이 혼합된 절삭유(2)를 정제하는 절삭유 정제기에 있어서, 절삭유(2)가 공급되며 공급된 절삭유(2)에 포함된 비중이 낮은 이물질(6)이 상부로 떠오르도록 된 저장탱크(8)와, 그 하단에 배출통로(26)가 형성되도록 저장탱크(8)의 내부에 입설되어 저장탱크(8)의 내부공간을 이물질(6)을 제거하는 정제부(10)와 이물질(6)이 제거된 절삭유(2)가 배출되는 배출부(12)로 구획하는 제1 격벽(24)과, 상기 저장탱크(8)의 배출부(12)에 배치되며 상단이 상기 배출통로(26)의 형성위치보다 상측으로 연장되어 정제부(10)의 절삭유(2) 수위를 유지하도록 하는 제2 격벽(26)을 포함하여 구성되며, 상기 저장탱크(8)의 정제부(10) 둘레벽에는 상측으로 떠오른 이물질(6)을 배출하는 이물질배출구(14)가 형성되고, 상기 배출부(12)의 일측에는 이물질(6)이 제거된 절삭유(2)가 배출되는 절삭유배출구(16)가 형성된 구성입니다.

(문헌 2) 특허 제 10 - 0548027 - 0000 호는, 공작기계용 절삭유 저장조에 연통되는 유입 경로 상에 설치되는 펌프, 상기 펌프에 연통되는 메인 경로 상에 설치되며, 절삭유에 함유된 칩을 여과하기 위한 제1 필터부와, 상기 절삭유에 함유된 기름을 제거하기 위한 제2 필터부를 포함하는 필터 조립체 및 상기 메인 경로와 상기 절삭유 저장조를 연결하는 배출 경로를 구비하는 절삭유 정제장치에 있어서,

상기 필터 조립체는 상기 제2 필터부 이후 경로에 절삭유를 살균하기 위한 제3 필터부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

(문헌 1) 특허출원 제 10 - 2006 - 0030803 호 (문헌 2) 특허 제 10 - 0548027 - 0000 호 (문헌 3) 특허 제 10 - 1331286 - 0000 호

전자의 경우에는 저장탱크의 상부에 떠오른 이물질을 제거할 수 있도록 한 것에 집중되어 있고, 후자의 경우에는 필터를 통하여 이물질과 기름성분 등을 제거할 수 있도록 하는 구성으로 되어 있다.

그러나 중요한 것은 절삭유와 습동유의 혼합으로 인하여 절삭유 내부로 산소공급이 차단되어 유해 미생물 등에 의하여 쉽게 부패하게 되므로 특히 하절기와 같은 경우에는 심한 악취가 발생하게 되므로 쾌적한 작업환경을 유지하지 못하고 주변에 까지 악취로 인한 민원이 제기되는 문제점을 벗어나지 못하게 된다.

필터를 통하여 이물질과 기름성분을 제거하도록 하고 있으나, 필터가 이물질과 기름성분을 제거하는 데 한계가 있기 때문에 연속적인 정제작업이 불가능하기 때문에 작업효율성이 저하되는 문제점이 발생한다.

가공기계 등이 부품 등을 가공하면서 배출하는 절삭유의 양이 1일 500리터일 경우 필터를 이용하여 절삭유를 실질적으로 정제하는 양은 50리터도 정제하지 못하는 상황이기 때문에 가공기계가 연속적으로 작업을 수행할 수 있도록 하기 위해서는 많은 수의 정제장치를 설치하여야 하는 문제가 발생한다.

실질적으로는 산업현장에서 많은 수의 정제장치를 구비할 공간도 없거니와 많은 수의 정제장치를 설치하여 운영하는 데 많은 비용이 소요되기 때문에 현실성이 없어 전자와 같이 사용된 절삭유가 배출되어 모여지는 탱크의 상부에 부유되는 이물질만 일시적으로 제거한 후 절삭유를 재사용하고 있는 것이 대부분이다.

이러한 경우에는 절삭유에 포함된 큰 이물질과 일부 오일은 제거될 수 있으나 금속분말과 같은 미세 이물질을 제거하지 못하고 오일의 일부도 재 사용을 위하여 공급될 경우에는 절삭유의 오염으로 인하여 절삭효율성을 저하시키는 원인이 되고, 재사용되는 절삭유에 함유된 미세 이물질과 가공공구의 마찰 등에 의하여 가공제품이 정밀하게 가공되지 못하게 되는 원인이 되고 있다.

특히, 가공과정에서 절삭유와 습동유 및 미세한 가공금속분말이 혼합되면서 서로 뭉쳐진 상태를 유지하게 되는 데, 이 경우에는 미세한 금속분말을 비롯한 이물질과 습동유 및 절삭유가 뭉쳐질 경우에는 상부로 상승하여 분리되지 못하고 침적되는 현상이 발생하고, 침적된 상태에서 기름성분과 이물질이 산패하고 부패하면서 악취발생을 더욱 심화시키고 결국에는 끈적한 슬러지 상태를 이루어 처리가 불가능하게 된다.

상기와 같은 종래 기술의 정제장치는 실질적인 잘삭유의 정제가 이루어지지 못하고 큰 이물질을 단순하게 걸러주는 형태를 벗어나지 못하기 때문에 불필요하게 설치비용을 소요하는 원인이 되고, 쾌적한 작업환경을 유지하지 못하고 주변의 대기와 수질을 오염시키는 원인이 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 일측에 콘트롤패널을 가지고, 상방에는 착탈 가능하게 구비되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하는 흡입플로터와 흡입호스를 일시보관하면서 뚜껑 역할을 수행하는 호스보관대를 가지는 정제바디와; 상기 정제바디의 내부 하측에 가공기계의 절삭유탱크와 연결되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하도록 설치하는 흡입수단과; 박스타입으로 정제바디 내부에 고정하는 정제케이스와, 상기 정제케이스의 중앙에 설치하는 격벽과, 상기 격벽의 일측에 설치하여 공급되는 절삭유를 1차로 정제하는 1차정제부와, 상기 격벽의 타측에 설치하여 1차정제 과정에서 부상된 거품과 이물질을 인도받아 거품과 이물질 및 절삭유를 재차 정제하는 2차정제부을 포함하는 정제수단으로 구성하여;

절삭유를 필터를 통하여 1차로 정제하여 잘삭유와 이물질로 분리하고, 이물질을 2차정제를 통하여 이물질과 절삭유로 다시 분리함으로서 정제효율을 높이면서실시간 대응이 가능하며, 악취발생을 배제하여 청정하고 쾌적한 작업장을 유지할 수 있고 수질과 대기환경의 오염을 줄일 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 가공기계가 사용하여 배출하는 절삭유를 실시간으로 정제하여 재사용할 수 있도록 함으로서 정제효율성을 극대화하고, 절삭유에 함유된 미세금속분말과 오일 또는 기타 이물질을 원천적으로 제거하여 깨끗한 상태로 정제할 수 있도록 함으로서 재사용하더라도 제품의 가공에 악영향을 미치지 않도록 함으로서 가공품질을 높일 수 있다.

또한, 정제하고자 하는 절삭유를 고압으로 공급하여 미세한 기포를 발생시켜 이물질과 미세금속분말 및 기름성분을 원천적으로 분해 및 분리시키면서 미세기포가 터질 때 발생하는 고전압에 의하여 유해미생물을 살균하도록 함으로서 정제 효율성을 극대화 하면서 절삭유의 부패를 방지하여 악취발생의 원인을 제거하여 쾌적한 작업환경을 유지함과 아울러 주변의 수질과 대기환경 오염을 배제할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 분해상태의 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 개념적인 전체 구성도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 B - B선을 따라서 취한 단면도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 C - C선을 따라서 취한 단면도.
도 7은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치의 D부위를 발췌하여 도시한 파절사시도.
도 8 a,b는 본 발명인 가공기계용 절삭유 정제장치에 의하여 절삭유가 정제되기 전과 정제된 후의 상태를 도시한 사진.
도 9는 본 발명인 가공기계용 절삭유 정제장치의 금속분말제거기에 의하여 절삭유에 함유된 금속이물질이 제거된 상태를 도시한 사진.
도 10은 본 발명인 가공기계용 절삭유 정제장치에 의하여 정제과정에서 발생된 이물질과 정제된 절삭유를 도시한 사진.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 외관 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 분해상태의 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 개념적인 전체 구성도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치를 도시한 C - C선을 따라서 취한 단면도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 가공기계용 절삭유 정제장치의 D부위를 발췌하여 도시한 파절사시도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 가공기계용 절삭유 정제장치(100)는, 개략 육면체 형상이면서 일측에 제어를 위한 콘트롤패널(101)을 가지고, 상방에는 착탈 가능하게 구비되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하는 흡입플로터(102)와 흡입호스(103)를 일시보관하여 미 사용시 절삭유가 흡입플로터(102)와 흡입호스(103)를 통하여 바닥으로 유출되는 것을 방지하면서 뚜껑 역할을 수행하는 호스보관대(104)를 가지는 정제바디(105)를 구비한다.

상기 정제바디(105)의 내부 하측에는 가공기계의 절삭유탱크와 연결되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하기 위한 흡입수단(110)을 설치하고, 상기 흡입수단(110)의 상부에는 흡입수단(110)에 의하여 흡입된 절삭유를 정제하기 위한 정제수단(130)를 설치하여 구성한다.

상기 흡입수단(110)은, 정제바디(105)의 내부 바닥면에 설치되는 흡입모터(111)와 상기 흡입모터(111)에는 흡입된 절삭유를 초고압(약 15㎏/㎠)으로 정제수단(130)으로 공급하기 위한 가압펌프(112)를 연결한다.

상기 가압펌프(112)의 흡입측에는 흡입호스(103)와 연결되는 흡입관(113)을 구비하고, 가압펌프(112)의 토출측에는 흡입된 절삭유를 배출하기 위한 배출관(114)을 연결하고, 상기 배출관(114)에는 절삭유를 정제수단(130)으로 공급하기 위한 공급호스(115)를 연결한다.

상기 흡입호스(103)는 절삭유탱크에 투입된 흡입플로터(102)와 3개로 연결하여 평소에는 2개의 흡입호스(103)로 절삭유를 흡입하고, 나머지 하나는 보조로 두어 많은 양의 정제를 필요로 할 경우에 사용할 수 있도록 하고, 상기 공급호스(115)는 배출관(114)으로부터 2개를 인출하여 정제수단(130)과 연결하여 사용할 수 있도록 한다.

상기 흡입관(113) 또는 배출관(114)에는 가압수단에 의하여 오존을 고압으로 가압하여 절삭유 내부로 용해시킬 수 있는 오존공급수단(116)을 더 설치하여 절삭유 내부로 오존이 용해되면서 라디칼수로 변환되어 절삭유 내부에 잔존하는 유해균을 살균하여 악취가 없는 청정한 절삭유로 전환할 수 있도록 한다.

상기 정제수단(130)은, 상부가 개방되고 별도의 커버를 가지는 박스타입의 정제케이스(131)를 정제바디(105) 내부에 고정하고, 상기 정제케이스(131)의 중앙에는 격벽(132)을 설치하여 격벽(132)의 일측에는 공급되는 절삭유를 1차로 정제하는 1차정제부(140)를 형성하고, 타측에는 1차정제 과정에서 부상된 거품과 이물질을 인도받아 거품과 이물질 및 절삭유를 재차 정제하는 2차정제부(160)을 형성하여 구성한다.

상기 2차정제부(140)의 하방 위치에는 정제된 절삭유를 모을 수 있도록 깔대기 형상의 집유구(135)를 구비하고, 상기 집유구(135)는 정제바디(105) 외부로 노출되어 가공기계로 정제된 절삭유를 공급할 수 있도록 피딩파이프(136)로 연결하여 구성한다.

상기 피딩파이프(136)에는 자력이 높은 금속분말제거기(137)를 내장하여 정제되어 배출되는 절삭유에 함유된 미세한 금속분말을 자력으로 흡입하여 제거할 수 있도록 하고, 상기 금속분말제거기(137)는 자력에 의하여 피딩파이프(136) 내부에 부착된 상태를 유지할 수 있도록 하고, 피딩파이프(136)의 일측에 나사로 결합 및 분해되는 캡(138)에 의하여 쉽게 삽입 및 이탈시킬 수 있도록 한다.

상기 1차정제부(140)는, 정제케이스(131)에 격벽(132)에 의하여 형성되는 1차정제실(141)의 하측위치에 절삭유를 공급받아 이물질과 오일을 걸러 정제하는 정제필터(142)를 받쳐주기 위한 필터받침대(PS)를 고정한다.

상기 필터받침대(PS)에 유지되는 정제필터(142)의 상측에는 공급호스(115)와 연결하여 정제하고자 하는 절삭유를 공급받아 이물질과 오일을 걸러 정제하도록 하고, 상기 정제필터(142)는 여러 종류의 것이 있을 수 있으나 여과되는 절삭유를 항상 깨끗한 상태로 유지할 수 있게 해 주며 또한 필터의 교체가 쉬우면서 수압의 세기 조절에 따른 대응이 용이하면서 3 ∼ 5㎛의 미세이물질을 흡착하여 포집할 수 있는 고밀도의 필터 또는 이디엠(Electric Discharge Machining) 타입의 필터를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

상기 필터받침대(142)는 1차정제실(141)의 바닥보다 상측에 위치시켜 정제된 절삭유가 하방에 집유되도록 하고, 1차정제실(141)에는 집유된 절삭유를 2차정제부(160)로 배출하기 위한 상시배출관(143)과, 1차정제실(141) 청소시 사용하기 위한 드레인관(144)과 정제된 절삭유의 상부에 이물질과 거품을 빠르게 상승시키기 위하여 사용하는 보조관(145)을 각각 설치한다.

상기 상시배출관(143)에는 배출되는 절삭유가 비산되지 않고 아래방향으로 자연스럽게 배출될 수 있도록 상측에 비산방지판(146)을 더 고정하여도 무방할 것이다.

상기 1차정제실(141)의 상측위치 격벽(132)에는 정제된 절삭유와 함께 정제필터(142)의 외부로 배출된 거품과 이물질을 2차정제부(160)으로 넘기기 위한 오버플로어홀(150)을 형성하는 데, 상기 오버플로어홀(150)은 수평상태로 형성하지 않고 경사지게 형성하여 거품과 이물질의 배출시 막히는 현상을 배제할 수 있도록 한다.

상기 1차정제실(141)에는 수위센서(WLS)를 구비하여 1차정제실(141)의 저수위와 고수위를 실시간으로 감지하여 공급되는 절삭유의 양을 일정하게 유지할 수 있게하여 1차정제실(141) 내에서 미세거품에 의하여 흡수된 이물질 및 유분말을 용이하게 제거할 수 있도록 한다.

또한, 상시배출관(143)에는 개폐밸브(AV)를 설치하여 장치의 작동이 정지될 때 1차정제실(141)에 잔존하는 절삭유가 2차정제실(161)로 정제되지 않고 배출되는 것을 방지하도록 하고, 드레인관(144)과 보조관(145)에도 개폐밸브를 설치할 수 있음은 당연할 것이다.

상기 수위센서(WLS)와 개폐밸브(AV)는 콘트롤패널(101)에 구비되는 콘트롤러에 의하여 제어되도록 하고, 콘트롤패널(101)의 측방에는 압력게이지를 더 설치하여 작업자가 설정압력을 초과하는 지 시각적으로 확인할 수 있도록 하는 것이 좋다.

상기 2차정제부(160)는, 정제케이스(131)와 격벽(132)에 의하여 형성되는 2차정제실(161)을 형성하고, 상시배출관(143)과 오버플로어홀(150) 사이 위치의 격벽(132)에는 받침대(162)를 고정하여 상부가 개방된 이물질정제탱크(165)를 안치하여 1차정제실(141)의 상부로 부상된 거품과 이물질을 오버플로어홀(150)을 통하여 받도록 한다.

상기 이물질정제탱크(165)의 양측에는 착탈의 용이성을 제공할 수 있는 손잡이(166)를 가지도록 하고, 이물질정제탱크(165)는 분리벽(167)으로 이물질공간(168)과 절삭유공간(169)으로 구분하는 데, 이물질공간(168)을 절삭유공간(169)보다 더 크게 형성한다.

상기 분리벽(167)의 아래측에는 미세한 이동홀(H)을 다수개 형성하여 거품과 이물질은 이물질공간(168)에 쌓이면서 상승하도록 하고, 거품과 이물질보다 무거우면서 이물질과 거품에 같이 함유되어 오버플로어된 절삭유는 이물질공간(168)에서 측방의 절삭유공간(169)로 이동할 수 있도록 한다.

상기 이물질공간(168)의 중앙에는 이물질정제탱크(165)의 높이보다 낮은 오버플로어관(170)을 설치하여 상승된 이물질과 거품이 배출될 수 있도록 하고, 오버플로어관(170)의 바닥면에는 배출홀(171)을 형성하여 2차정제실(161)의 일측에 안치되는 수거함(175)과 수거호스(176)로 연결하여 이물질과 거품이 최종적으로 모이도록 한다.

상기 이물질공간(168)의 바닥 일측에는 드레인밸브(179)를 설치하고, 절삭유공간(169)의 상부측에는 집유된 절삭유를 배출하기 위한 절삭유배출관(180)을 설치하여 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 절삭유 정제장치(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

절삭유 정제장치(100)를 사용하지 않을 경우에는 흡입수단(110)과 연결된 흡입호스(103)를 정제바디(105)의 상부에 구비되는 호스보관대(104)에 수납시켜 간섭을 방지하는 것은 물론, 흡입호스(103)의 끝단에 연결된 흡입플로터(102)를 통하여 절삭유가 유출되는 것을 방지하도록 한다.

상기 호스보관대(104)에 집유된 잔여 절삭유는 호스보관대(104) 역방향으로 하여 정제필터(142)로 공급하여도 되고, 정제필터(142)가 설치되는 1차정제실(141)의 바닥에 낙하되도록 하여도 무방할 것이다.

상기 절삭유 정제장치(100)를 사용하고자 할 경우에는 흡입호스(103)와 연결되어 있는 흡입플로터(102)를 가공기계를 경유하여 배출되는 절삭유가 모여지는 탱크에 주입한 후, 흡입수단(110)과 정제수단(130)을 작동시킴으로서 흡입수단(110)에 의하여 흡입된 절삭유가 정제수단(130)을 경유하면서 깨끗하게 정제된 후 다시 가공기계의 공급탱크로 보내지게 되므로 정제를 완료하게 되며, 본 발명의 경우에는 가공기계가 가공을 수행하는 실시간으로 절삭유를 정제하여 공급할 수 있는 특징을 가진다.

이를 구체적으로 살펴보면, 흡입플로터(102)를 통하여 1차로 큰 이물질이 걸러진 상태로 절삭유가 흡입모터(111)를 통하여 가압펌프(112)를 경유하고, 배출관(114)과 정제필터(113) 사이를 연결하고 있는 공급호스(115)에 의하여 정제하고자 하는 절삭유가 정제수단(130)으로 공급된다.

상기 공급호스(115)는 정제수단(130)을 구성하는 1차정제부(140)의 정제필터(142)와 연결되어 있고, 가압펌프(112)에 의하여 초고압으로 공급되므로 절삭유와 이물질은 정제필터(142)에 의하여 1차로 걸러지게 된다.

이 과정에서 순수 절삭유는 정제필터(142) 하방으로 낙하하여 1차정제실(141)에 집유되어지고, 집유된 절삭유는 격벽(132) 하측에 설치되는 상시배출관(143)을 통하여 2차정제부(160)의 2차정제실(161)로 공급되고, 집유구(135)와 피딩파이프(136)를 통하여 절삭유탱크로 공급하는 순환이 이루어진다.

이와 같이 순환하는 과정에서 피딩파이프(136)에 더 개재하는 금속분말제거기(137)에 의하여 순환되는 절삭유에 함유된 미세금속분말이 제거되어 청정한 상태로 절삭유탱크로 재공급되어지게 된다.

초고압으로 정제하고자 하는 절삭유가 정제필터(142)로 공급됨과 동시에 절삭유로 외부의 산소가 공급되는 것은 물론, 흡입관(113) 또는 배출관(114)과 연결된 오존공급수단(116)을 통하여 오존이 가압되어 절삭유 내부에 용해되어 라디칼수 상태로 공급되므로 정제하고자 하는 절삭유에 함유된 유해균의 살균과 더불어 악취를 제거함과 동시에 산소가 공급되어 청정한 절삭유로 전환할 수 있게 되는 것이다.

특히 절삭유가 초고압으로 정제필터(142)로 공급되면서 미세한 기포가 다발하게 되고, 이 기포가 생성되는 과정과 터지는 과정에서 절삭유에 함유된 기름성분과 이물질 등을 분리하게 되므로 순수 절삭유만 1차정제실(141)의 바닥으로 집유되고, 이물질이 집유되는 절삭유의 상방으로 부상하게 된다.

상기와 같이 절삭유가 초고압으로 정제필터(142)로 공급되고 오존이 함께 공급되어 미세한 기포가 생성되고 기포가 터지게 될 경우에는 기포 생성시에도 이물질과 절삭유를 분리하는 것은 물론, 기포가 터지는 과정에서도 순간적으로 초고압에 의하여 이물질과 절삭유, 오일 등이 결합되지 못하고 분리되도록 하게 되므로 절삭유는 하강하고 이물질은 그 상부에 부상하는 형태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 1차정제실(141)의 절삭유 상부에 부상하는 이물질은 정제과정이 지속되면서 계속하여 수위가 상승하고 격벽(132)에 형성되는 오버플로어홀(150)에 도달하게 되면, 부상된 이물질은 2차정제부(160)를 구성하는 이물질정제탱크(165)로 이동하게 된다.

물론, 이 과정에서 이물질과 함께 절삭유도 함께 오버플로어될 수 있는 데, 함께 유입된 절삭유는, 이물질정제탱크(165)를 구획하는 분리벽(167)의 하측에 미세하게 형성된 이동홀(H)을 통하여 절삭유공간(169)으로 이동하여 수위가 점진적으로 상승하게 되고, 이물질은 이물질공간(168)에서 점진적으로 부상하게 된다.

상기 절삭유공간(169)에 모여진 절삭유는 절삭유배출관(180)을 통하여 2차정제실(161)로 배출되어져 피딩파이프(136)를 통하여 절삭유탱크로 순환하게 된다.

상기 이물질공간(168)에 모여 상승하는 이물질은 이물질공간(168)의 중앙에 이물질정제탱크(165)보다 낮은 위치를 가지도록 설치한 오버플로어관(170)으로 유입되고, 오버플로어관(170)의 바닥에 형성된 배출홀(171)을 통하여 배출되는 데, 상기 배출홀(171)은 수거함(175)과 수거호스(176)로 연결되어 있으므로 최종적으로 이물질이 모여지고, 배출되는 이물질이 수거함(175)에 채워질 경우에는 비워서 다시 이물질을 수거할 수 있도록 하면 된다.

초고압으로 정제하고자 하는 절삭유가 공급되면서 발생하는 미세한 기포는 절삭유가 정제되는 과정은 물론, 정제되어 절삭유탱크로 재공급되는 과정까지도 사라지지 않고 공급되기 때문에 절삭유탱크로 재공급되는 정제절삭유에 함유된 미세기포가 절삭유탱크 내의 절삭유와 혼합되고, 절삭유탱크의 벽면과 부딪치고, 절삭유탱크에 침전된 이물질 등과 부딪치면서 터지게 되는 데 이 과정에서도 미세기포가 이물질과 절삭유 및 침전물을 분리하고 박리하게 되므로 절삭유탱크 내부의 절삭유를 전체적으로 정제하는 기능과 더불어 절삭유탱크를 청소하는 기능까지 겸하게 되는 것이다.

또한 평상시에는 3개의 흡입호스(103) 중 2개를 사용하게 되는 데, 정제하여야 하는 절삭유의 양이 많거나 보다 빠른 정제를 필요로 할 경우에는 예비로 두고 있던 3개의 흡입호스(103) 모두를 개방시켜 절삭유의 공급을 늘리면 되며, 정제필터(141)를 통과한 절삭유의 양이 많을 경우에는 상시배출출관(143)과 더불어 보조관(145)을 함께 배출하여도 된다.

물론 3개월에서 6개월 단위로 주기적인 정제필터(142)를 교환하여 정제성을 높이면서 이물질의 제거력을 증대시키도록 하는 것은 물론 금속분말제거기(137)에 흡착된 미세금속분말을 제거하여 줌으로서 항상 청정한 상태의 정제작업을 수행할 수 있게 된다.

본 발명인 가공기계용 절삭유 정제장치를 자체적으로 가공업소에 설치하여 오염된 절삭유를 정제하는 것을 실험한 결과 도 8내지 도 10에서와 같이 정제되기 전의 절삭유는 오염에 의하여 검은색에 가까우면서 탁하고 끈적한 형태를 이루었으나, 본 발명의 가공기계용 절삭유 정제장치를 거치면서 앞서 언급한 바와 같이 정제되어 정제전과 충분하게 대비될 정도로 깨끗한 상태가 되었음은 물론, 금속분말제거기에도 많은 양의 금속분말이 부착되어 제거됨을 확인할 수 있었다.

상기와 같은 본 발명은 절삭유를 필터를 통하여 1차로 정제하여 잘삭유와 이물질로 분리하고, 이물질을 2차정제를 통하여 이물질과 절삭유로 다시 분리함으로서 정제효율을 높이면서도 가공기계가 절삭과정에서 배출되는 절삭유를 신속하게 정제하여 공급하기 때문에 실시간 대응이 가능하며, 악취발생을 배제하여 청정하고 쾌적한 작업장을 유지할 수 있고 수질과 대기환경의 오염을 줄일 수 있는 등의 장점을 가진다.

100; 가공기계용 절삭유 정제장치
105; 젱제바디 110; 흡입수단 111; 흡입모터
112; 가압펌프 113; 흡입관 114; 배출관
115; 공급호스 130; 정제수단 131; 정제케이스
132; 격벽 135; 집유구 136; 피딩파이프
137; 금속분말제거기 140; 1차정제부 141; 1차정제실
142; 필터 143; 상시배출관 150; 오버플로어홀
160; 2차정제부 161; 2차정제실 165; 이물질정제탱크
167; 분리벽 168; 이물질공간 169; 절삭유공간
170; 오버플로어관 175; 수거함

Claims (5)

1. 일측에 콘트롤패널(101)을 가지고, 상방에는 착탈 가능하게 구비되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하는 흡입플로터(102)와 흡입호스(103)를 일시보관하면서 뚜껑 역할을 수행하는 호스보관대(104)를 가지는 정제바디(105)와;
   상기 정제바디(105)의 내부 하측에 가공기계의 절삭유탱크와 연결되어 정제하고자 하는 절삭유를 흡입하도록 설치하는 흡입수단(110)과;
   박스타입으로 정제바디(105) 내부에 고정하는 정제케이스(131)와, 상기 정제케이스(131)의 중앙에 설치하는 격벽(132)과, 상기 격벽(132)의 일측에 설치하여 공급되는 절삭유를 1차로 정제하는 1차정제부(140)와, 상기 격벽(132)의 타측에 설치하여 1차정제 과정에서 부상된 거품과 이물질을 인도받아 거품과 이물질 및 절삭유를 재차 정제하는 2차정제부(160)을 포함하여 흡입수단(110)의 상부에 설치하여 흡입된 절삭유를 정제하는 정제수단(130)으로 구성하고;
   상기 1차정제부(140)는, 정제케이스(131)에 격벽(132)으로 형성되는 1차정제실(141)의 하측위치에 고정하는 필터받침대(PS)와;
   상기 필터받침대(PS)에 안치되어 공급호스(115)와 연결되어 절삭유를 공급받아 이물질과 오일을 걸러 정제하는 정제필터(142)와;
   상기 필터받침대(PS)는 1차정제실(141)의 바닥보다 상측에 위치시켜 정제된 절삭유가 하방에 집유되게하고;
   상기 1차정제실(141)에는 집유된 절삭유를 2차정제부(160)로 배출하기 위한 상시배출관(143)과, 1차정제실(141) 청소시 사용하기 위한 드레인관(144)과 정제된 절삭유의 상부에 이물질과 거품을 빠르게 상승시키기 위하여 사용하는 보조관(145)을 각각 설치하고;
   상기 1차정제실(141)의 상측위치 격벽(132)에는 정제된 절삭유와 함께 정제필터(142)의 외부로 배출되어 부상된 거품과 이물질을 2차정제부(160)으로 넘기도록 형성하는 오버플로어홀(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공기계용 절삭유 정제장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서;
   상기 2차정제부(160)는, 정제케이스(131)와 격벽(132)으로 형성되는 2차정제실(161)과;
   상시배출관(143)과 오버플로어홀(150) 사이 위치의 격벽(132)에 고정하는 받침대(162)에 안치하여 1차정제실(141)의 상부로 부상된 거품과 이물질을 오버플로어홀(150)을 통하여 받는 이물질정제탱크(165)와;
   상기 이물질정제탱크(165)는 분리벽(167)으로 이물질공간(168)과 절삭유공간(169)으로 구분하고;
   상기 분리벽(167)의 아래측에 형성하여 이물질과 거품에 같이 함유되어 오버플로어된 절삭유는 이물질공간(168)에서 측방의 절삭유공간(169)로 이동하도록 형성하는 다수개의 미세한 이동홀(H)과;
   상기 이물질공간(168)이 중앙에 이물질정제탱크(165)의 높이보다 낮게 설치하여 상승된 이물질과 거품이 배출시키는 오버플로어관(170)과;
   상기 오버플로어관(170)의 바닥면에 형성하는 배출홀(171)은 수거호스(176)를 결합하여 2차정제실(161)의 일측에 안치되어 이물질과 거품이 최종적으로 모으는 수거함(175)과 연결하는 것을 특징으로 하는 가공기계용 절삭유 정제장치.

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