KR20060029138A

KR20060029138A - 사이클론형 이물질 분리 장치

Info

Publication number: KR20060029138A
Application number: KR1020057024065A
Authority: KR
Inventors: 미노루 다시로; 마코토 다시로
Original assignee: 가부시키가이샤 분리
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-04-04
Also published as: WO2004110638A1; ATE477058T1; US7306730B2; JP4276000B2; CN1805797A; EP1634650A1; EP1634650B1; KR100697926B1; JP2005007212A; ES2349639T3; PL1634650T3; DE602004028611D1; US20060091071A1; CN100389884C; EP1634650A4

Abstract

분리 장치(1)는 이물질을 포함하는 액체가 도입되는 본체(20)와, 본체(20)의 상단부에 위치하는 클린실(30)과, 본체(20)와 클린실(30) 사이를 연통시키는 연통관(31)과, 클린실(30)에 배치된 다공성 분리관(33)을 구비하고 있다. 상기 액체의 선회에 의해 본체(20)내에 발생하는 와류의 중심선 상에, 기둥 형상의 공기층(44)과 공기층(44)의 주위면을 따라 상승하는 청결한 액체층(45)이 형성된다. 공기층(44) 및 액체층(45)은 연통관(31)을 거쳐서 분리관(33)에 도입된다. 클린실(30)의 바닥부로 분리관(33)을 통과한 액체를 저장하는 제 1 저장부(36)와, 제 1 저장부(36)로부터 흘러 들어오는 액체를 저장하는 제 2 저장부(37)와, 청결한 액체를 배출하는 액체 출구(41)가 설치된다. 액체 출구(41)는 제 2 저장부(37)에 저장된 액체의 액면 아래에 위치한다.

Description

사이클론형 이물질 분리 장치{CYCLONIC FOREIGN OBJECT SEPARATOR SEPARATING FOREIGN OBJECTS BY CENTRIFUGAL FORCE}

본 발명은, 예컨대 공작 기계용 절삭 유제 혹은 연삭 유제와 같은 액상 쿨런트에 혼입한 고체상의 이물질을 원심력을 이용하여 분리하는 사이클론형 이물질 분리 장치에 관한 것으로, 특히 이물질이 제거된 액상 쿨런트의 기포 생성을 방지하기 위한 구조체에 관한 것이다.

금속 재료를 절삭 가공할 때에는, 공구 수명의 연장, 제품의 가공 정밀도의 향상 및 칩 배출을 신속하게 실행하는 것을 목적으로서, 대량의 물을 주성분으로 하는 수용성의 액상 쿨런트(coolant)가 이용되고 있다. 이 종류의 액상 쿨런트는 반복적으로 사용하는 것을 전제로 하고 있다. 그 때문에, 액상 쿨런트에 혼입하고 있는 칩이나 금속 입자와 같은 고체상의 이물질은 액상 쿨런트 속에서 조속히 제거 할 필요가 있다.

이러한 이물질을 제거하는 하나의 수단으로서, 종래부터 사이클론형 이물질 분리 장치가 알려져 있다. 사이클론형 이물질 분리 장치는, 하단부에 배출구를 갖 는 본체와, 이 본체의 내부에 고체상의 이물질을 포함하는 오염된 액상 쿨런트를 도입하는 도입구와, 상기 본체의 상단부에 설치된 클린실과, 상기 본체의 내부로 정화된 액상 쿨런트를 상기 클린실에 도입하는 연통관을 구비하고 있다.

본체는 배출구에 근접함에 따라 구경이 점차 감소하도록 한 중공의 원추형으로 이루어져 있다. 도입구는 본체의 상단부에 설치되고, 오염된 액상 쿨런트를 본체의 내부에 분사한다. 오염된 액상 쿨런트는 선회류가 되어서 본체의 내면을 따라 강하한다. 이로써, 본체의 내부에 와류(eddy stream)가 발생하고, 이 와류에 근거하는 원심력에 의해 액상 쿨런트 중에 포함되는 이물질이 분리된다. 분리된 이물질은 본체의 내면을 따라 강하하는 동시에, 배출구로부터 본체의 외부에 배출된다.

한편, 본체의 내면을 따라 강하하는 와류는 배출구의 부근에서 상측으로 유동하기 시작한다. 이 결과, 본체의 중심선상에 배출구로부터 클린실을 향하는 상승 와류가 형성된다. 상승 와류는 배출구로부터 연통관을 통해 클린실에 도달하는 기둥 형상의 공기층과, 이 공기층의 주위면을 따라 상승하는 청결한 쿨런트층을 포함하고 있다.

따라서, 본체의 내부에서 정화된 액상 쿨런트는 상승 와류에 편승하여 클린실로 도입되는 동시에, 이 클린실로부터 쿨런트 탱크로 복귀된다.

종래의 사이클론형 이물질 분리 장치에 따르면, 기둥 형상의 공기층과, 이 공기층을 둘러싸는 쿨런트층은 서로 혼합되지 않고 본체의 중심선을 따라 상측으로 이동하여, 연통관을 거쳐서 클린실에 도달한다.

종래의 분리 장치에서는, 연통관의 하류 단부에 위치하는 출구가 클린실에 직접 개구하고 있다. 이 때문에, 연통관의 출구에서 공기층과 쿨런트층이 서로 혼합하여, 액상 쿨런트에 공기가 취입하게 된다.

그 결과, 클린실 내에서 액상 쿨런트가 격렬하게 기포가 발생하여 다량의 기포가 발생한다. 이 기포는 액상 쿨런트와 함께 쿨런트 탱크로 복귀한다. 따라서, 쿨런트 탱크 내가 기포로 가득 차는 동시에, 이 기포가 쿨런트 탱크로부터 넘치는 문제가 생긴다.

이 대책으로서, 종래에서는 정화된 액상 쿨런트에 기포를 없애는 첨가제를 부가하거나, 또는 본체의 외부에 기포를 없애는 전용의 처리 장치를 부설하는 것을 실행하고 있다.

그러나, 기포를 없애는 첨가제는 액상 쿨런트의 성능을 열화시키는 하나의 요인인 것으로 알려져 있다. 이 때문에, 첨가제를 부가한 액상 쿨런트를 반복하여 사용하면, 가공 불량이 생기거나, 공구의 수명에 악영향을 미칠 수 있다.

더욱이, 기포를 없애는 전용의 처리 장치를 부설하면, 액상 쿨런트를 재이용하는 시스템이 대규모인 것으로 된다. 그 결과, 비용이 늘어나는 동시에, 시스템을 설치하기 위한 넓은 공간을 필요로 하는 문제가 생긴다.

발명의 요약

본 발명의 목적은, 기포를 없애는 전용의 첨가제나 처리 장치를 이용하지 않고, 정화된 액체의 기포가 생기는 것을 방지할 수 있는 사이클론형 이물질 분리 장 치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론형 이물질 분리 장치는, 하단부에 배출구를 갖는 통형상의 본체와, 고체상의 이물질을 포함하는 액체가 상기 본체내에서 선회하도록 상기 액체를 상기 본체내에 도입하는 도입구와, 상기 본체의 상단부에 설치된 클린실과, 상기 본체의 내부와 상기 클린실 사이를 연통시키는 연통관을 구비하고 있다.

이러한 사이클론형 이물질 분리 장치에서는, 본체 내에서 액체를 선회시킴으로써, 이 액체 중에 포함되는 이물질을 원심력에 의해 분리하고, 이 분리한 이물질을 본체의 내면을 따라 강하시켜서 배출구로부터 배출한다. 더욱이, 액체의 선회에 의해 상기 본체내에 발생하는 와류의 중심선 상에, 배출구로부터 연통관을 통하여 클린실에 도달하는 기둥 형상의 공기층과, 이 공기층의 주위면을 따라 상승하는 상기 이물질이 제거된 청결한 액체층을 형성하고, 상기 공기층의 주위면을 따라 상기 클린실에 도입되는 청결한 액체를 클린실로부터 취출하도록 되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론형 이물질 분리 장치에서는, 상기 클린실에 상기 연통관에 접속된 다공성 분리관을 배치하고 있다. 게다가, 상기 클린실의 바닥부에 상기 분리관을 둘러싸는 동시에 이 분리관을 통과한 액체를 일시적으로 저장하는 제 1 저장부와, 이 제 1 저장부에서 흘러 들어오는 액체를 일시적으로 저장하는 제 2 저장부와, 상기 제 2 저장부에 저장된 액체의 액면 아래로 개구하는 액체 출구를 설치하고 있다.

이 구성에 따르면, 본체내에서 정화된 청결한 액체는 연통관으로부터 분리 관으로 흘러 들어온다. 청결한 액체는 기둥 형상의 공기층의 주위면을 따라 상승하므로, 액체가 분리관에 도달한 시점에서, 이 액체만이 분리관을 통과하여 제 1 저장부에 유입하는 동시에, 이 제 1 저장부에 축적된다. 환언하면, 분리관의 주위에 액체가 채워지는 제 1 저장부가 형성되므로, 분리관에 흘러 들어온 액체만을 단독으로 추출할 수 있다.

청결한 액체는 제 1 저장부에서 제 2 저장부에 유입하고, 이 제 2 저장부에 일시적으로 저장된다. 제 2 저장부에 저장된 액체는 액체 출구로부터 클린실 외부로 배출된다. 액체 출구는 액체의 액면 아래에 위치하므로, 액체 출구에서의 공기의 휩쓸림을 회피할 수 있다. 따라서, 클린실내에서 액체와 공기가 혼합하지 않고, 액체의 기포가 생성하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 액상 쿨런트로부터 이물질을 제거하여 재이용하는 순환 시스템을 개략적으로 도시한 측면도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이클론형 이물질 분리 장치의 단면도,

도 3은 도 2의 F3-F3선에 따른 단면도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 본체의 내부에 형성되는 상승 와류의 단면도,

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사이클론형 이물질 분리 장치의 단면 도.

이하 본 발명의 제 1 실시예를 도 1 내지 도 4에 의거하여 설명한다.

도 1은 액체 속에서 이물질을 제거함으로써, 액체를 재이용 가능하게 하는 순환 시스템을 개략적으로 개시하고 있다. 액체의 일례는 연마기와 같은 공작 기계(1)에 공급되는 수용성의 액상 쿨런트이다. 공작 기계(1)로부터 배출되는 액상 쿨런트에는, 절삭이나 연삭 등에 의해 발생한 칩 및 금속 입자와 같은 이물질이 혼입하고 있다.

액상 쿨런트에 혼입한 이물질이 예컨대 철분과 같은 자성체인 경우, 이 액상 쿨런트는 최초에 마그네틱 분리 장치(2)로 도입된다. 마그네틱 분리 장치(2)는 액상 쿨런트에 포함되는 자성체를 액상 쿨런트로부터 제거한다.

마그네틱 분리 장치(2)를 통과한 액상 쿨런트는 쿨런트 탱크(3)의 제 1 저장실(3a)에 유입한다. 제 1 저장실(3a)에 축적된 액상 쿨런트는 제 1 펌프(4)에 의해 빨아올릴 수 있는 동시에, 도입관(5)을 거쳐서 사이클론형 이물질 분리 장치(6)에 보내진다. 사이클론형 이물질 분리 장치(6)는 마그네틱 분리 장치(2)에서 전부 제거할 수 없었던 미세한 이물질을 원심력에 의해 분리시키기 위한 것으로서, 쿨런트 탱크(3) 상에 설치되어 있다. 사이클론형 이물질 분리 장치(6)에서 분리된 이물질은 슬러지와 되어 회수 탱크(7)로 배출된다.

사이클론형 이물질 분리 장치(6)에서 정화된 액상 쿨런트는 배출관(8)을 거쳐서 쿨런트 탱크(3)의 제 2 저장실(3b)로 복귀된다. 제 2 저장실(3b)에 축적된 청결한 액상 쿨런트는 제 2 펌프(9)에 의해 빨아올릴 수 있는 동시에, 공급관(10)을 거쳐서 다시 공작 기계(1)로 공급된다.

액상 쿨런트가 예컨대 알루미늄 혹은 동과 같은 비자성체로 이루어지는 이물질을 포함할 경우, 액상 쿨런트는 공작 기계(1)로부터 직접 쿨런트 탱크(3)의 더티실(dirty chamber)(도시하지 않음)로 도입된다. 더욱이, 이 액상 쿨런트는 더티실로부터 사이클론형 이물질 분리 장치(6)로 보내진다.

다음에, 상기 순환 시스템으로 이용하는 사이클론형 이물질 분리 장치(6)의 상세에 대하여 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 사이클론형 이물질 분리 장치(6)는 중공의 본체(20)를 구비하고 있다. 본체(20)는 원통부(21)와 원추부(22)를 갖고 있다. 원통부(21)는 본체(20)의 상단부에 위치하고 있다. 원추부(22)는 원통부(21)와 동축 형상을 이루고 있다. 원추부(22)는 원통부(21)의 아래쪽으로 진행함에 따라 그 구경이 점차 감소하고 있다. 그 때문에, 본체(20)의 내부는, 아래쪽으로 진행함에 따라 좁아지도록 형성된 소용돌이 발생실(23)이 되어 있다. 원추부(22)의 하단부에 배출구(24)가 형성되어 있다. 배출구(24)는 소용돌이 발생실(23)로 개구하는 동시에 회수 탱크(7)의 바로 위에 위치하고 있다.

원통부(21)는 도입관(5)이 접속되는 도입구(25)를 갖고 있다. 도입구(25)는 소용돌이 발생실(23)의 상단부로 개구하는 동시에, 원통부(21)의 접선방향을 따라 돌출하고 있다. 도입관(5)으로부터 도입구(25)에 인도된 액상 쿨런트는 원통부(21)의 접선방향을 따르도록 소용돌이 발생실(23)로 분사된다.

본체(20)의 상단부에 클린 케이스(26)가 부착되어 있다. 클린 케이스(26)는 원통형 케이스 본체(27)와, 케이스 본체(27)의 하단부를 막는 바닥판(28)과, 케이스 본체(27)의 상단부를 막는 제거가능한 상부판(29)을 갖고 있다. 케이스 본체(27), 바닥판(28) 및 상부판(29)은 본체(20)의 내부에서 정화된 청결한 액상 쿨런트가 도입되는 클린실(30)을 규정하고 있다. 바닥판(28)은 원통부(21)와 케이스 본체(27) 사이에 개재되어서, 소용돌이 발생실(23)과 클린실(30) 사이를 구획하는 격벽으로서의 기능을 겸하고 있다.

바닥판(28)의 중앙부에 하향으로 돌출하는 연통관(31)이 고정되어 있다. 연통관(31)은 본체(20)의 중심을 지나는 중심선(O1) 상에 위치하는 동시에 바닥판(28)을 관통하고 있다. 연통관(31)은 소용돌이 발생실(23)의 상부와 클린실(30) 사이를 접속하고 있다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 클린실(30)에 다공성 분리관(33)이 수용되어 있다. 분리관(33)은 연통관(31)의 상단부와 상부판(29) 사이에 걸치는 동시에 본체(20)의 중심선(O10 상에 위치하고 있다. 분리관(33)은 예컨대 펀칭 메탈(punching metal)을 원통형으로 형성한 것이며, 다수의 미세한 연통 구멍(33a)을 갖고 있다. 연통 구멍(33a)은 정화된 액상 쿨런트의 통과를 허용하기 위한 것이다. 각 연통 구멍(33a)의 구경은 예컨대 1.Omm으로 규정되어 있다.

클린실(30)의 바닥이 되는 바닥판(28)의 상면에, 원통형의 구획 벽(35)이 형성되어 있다. 구획 벽(35)은 분리관(33)의 하반부를 동축 형상으로 둘러싸고 있다. 구획 벽(35)과 분리관(33) 사이에 제 1 저장부(36)가 형성되어 있다. 제 1 저장부(36)는 분리관(33)의 연통 구멍(33a)을 통과한 청결한 액상 쿨런트를 일시적으로 대비하기 위한 것으로, 클린실(30)의 바닥부에 위치하고 있다. 이 때문에, 분리관(33)의 하반부는 제 1 저장부(36)에 축적되는 액상 쿨런트에 담가진다.

더욱이, 구획 벽(35)은 케이스 본체(27)의 내면 사이에 제 2 저장부(37)를 구성하고 있다. 제 2 저장부(37)는 구획 벽(35)을 오버플로우하는 청결한 쿨런트를 일시적으로 대비하기 위한 것으로, 제 1 저장부(36)를 동축 형상으로 둘러싸고 있다.

클린실(30)은 공기 저장부(38)를 갖고 있다. 공기 저장부(38)는 제 1 및 제 2 저장부(36, 37)보다도 상방의 영역에서 정해져 있다. 공기 저장부(38)는 제 1 저장부(36)에 저장된 쿨런트의 액면(L1) 및 제 2 저장부(37)에 저장된 쿨런트의 액면(L2)에 면하고 있다.

분리관(33)의 상반부는 공기 저장부(38)로 노출하고 있다. 분리관(33)의 상단부에 공기 저장부(38)로 개구하는 배출 구멍(39)이 형성되어 있다. 배출 구멍(39)은 분리관(33)이 막혔을 때에, 분리관(33)으로 흘러 들어오는 액상 쿨런트를 배출하기 위한 것이다. 배출 구멍(39)은 각 연통 구멍(33a)보다도 훨씬 큰 개구 면적을 갖고 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 케이스 본체(27)에 쿨런트 출구(41)가 형성되어 있다. 쿨런트 출구(41)는 제 2 저장부(37)로 개구하는 동시에, 이 제 2 저장부(37)에 축적되는 액상 쿨런트의 액면(L2)보다도 아래쪽으로 위치하고 있다.

쿨런트 출구(41)에 배출관(8)이 접속되어 있다. 배출관(8)은 쿨런트 출구(41)로부터 쿨런트 탱크(3)의 제 2 저장실(3b)을 향하여 연장되어 있다. 이 때문에, 제 2 저장부(37)에 축적된 액상 쿨런트는 배출관(8)을 거쳐서 쿨런트 탱크(3)의 제 2 저장실(3b)로 낙하한다.

배출관(8)의 상단부에 스로틀(throttle)(42)이 형성되어 있다. 스로틀(42)은 제 2 저장부(37)로부터 쿨런트 탱크(3)를 향하는 액상 쿨런트의 흐름을 제어하기 위한 것다. 이 스로틀(42)의 존재에 의해, 쿨런트 출구(41)로부터 유출하는 액상 쿨런트의 유량이 조정되어, 제 2 저장부(37)에 축적되는 액상 쿨런트의 액면(L2)이 사전 결정된 위치에 유지된다. 그 결과, 쿨런트 출구(41)가 액상 쿨런트의 액면(L2) 아래에 위치하게 되어 있다.

이러한 구성의 사이클론형 이물질 분리 장치(6)에 있어서, 마그네틱 분리 장치(2)에서 전부 제거할 수 없는 미세한 이물질을 포함하는 액상 쿨런트는 도입구(25)로부터 본체(20)의 내부의 소용돌이 발생실(23)에 도입된다. 이 액상 쿨런트는 소용돌이 발생실(23)에 대해 원통부(21)의 접선방향으로 분출한다. 이 때문에, 도 2에 굵은 나선으로 도시하는 바와 같이, 액상 쿨런트는 선회류가 되어서 원통부(21)의 내면 및 원추부(22)의 내면을 따라 강하한다.

이로써, 소용돌이 발생실(23)의 내부에 중심선(O1)을 중심으로 하는 와류(M)가 발생한다. 이 와류(M)에 근거하는 원심력에 의해 액상 쿨런트 중에 포함되는 칩과 같은 미세한 이물질이 분리된다. 분리된 이물질은 원추부(22)의 내면에 집적하는 동시에, 이 원추부(22)의 내면에 따라 선회하면서 강하한다. 마지막으로, 이물질은 슬러지가 되어서 배출구(24)로부터 소량의 액상 쿨런트와 함께 배출되어, 회수 탱크(7)에 의해 회수된다.

한편, 원추부(22)의 내면을 따라 강하하는 와류(M)는 배출구(24)의 부근에서 상향력을 받아서 상승하기 시작한다. 이로써, 도 2에 가는 나선으로 도시하는 바와 같이, 소용돌이 발생실(23)의 중심선(O1) 상에 배출구(24)로부터 클린실(30)을 향하는 상승 와류(m)가 형성된다.

도 4는 상승 와류(m)의 단면 형상을 모식적으로 도시하고 있다. 이 도 4로부터 명확한 바와 같이, 상승 와류(m)는 공기층(44)과 쿨런트층(45)을 포함하고 있다. 공기층(44)은 중심에 진공의 공동부(46)를 갖는 중공의 기둥 형상을 하고 있다. 공기층(44)은 배출구(24)로부터 연통관(31)을 통해 분리관(33)에 도달하고 있다. 쿨런트층(45)은 이물질이 제거된 청결한 액상 쿨런트에 의해 형성되어 있다. 쿨런트층(45)은 공기층(44)을 둘러싸는 동시에 상승 와류(m)의 외주부를 구성하고 있다. 쿨런트층(45)은 공기층(44)의 주위면을 따라 배출구(24)로부터 분리관(33)을 향하여 상승하게 되어 있다.

상승 와류(m)가 분리관(33)에 유입하면, 쿨런트층(45)을 형성하는 청결한 액상 쿨런트가 분리관(33)의 연통 구멍(33a)을 통과하여 제 1 저장부(36)로 흘러 들어온다. 이 액상 쿨런트는 제 1 저장부(36)에 일시적으로 축적된다. 이로써, 분리관(33)의 하반부가 제 1 저장부(36)에 축적된 액상 쿨런트 중에 침지된다. 이 결과, 분리관(33)에 유입한 상승 와류(m)로부터 액상 쿨런트만을 단독으로 빼낼 수 있다.

따라서, 상승 와류(m)가 클린실(30)의 공기 저장부(38)에 도달하기 이전에, 분리관(33)에 의해 공기와 액상 쿨런트를 나눌 수 있다. 따라서, 클린실(30)의 내부에서의 쿨런트의 거품이 생성하는 것을 방지할 수 있다.

도 2에 화살표로 도시하는 바와 같이, 제 1 저장부(36)에 축적된 액상 쿨런트는 구획 벽(35)을 오버플로우함으로써 제 2 저장부(37)에 유입하는 동시에, 여기에 일시적으로 축적된다. 제 2 저장부(37)에 축적된 액상 쿨런트는 쿨런트 출구(41)로부터 배출관(8)을 거쳐서 쿨런트 탱크(3)의 제 2 저장실(3b)로 낙하한다.

배출관(8)은 스로틀(42)을 가짐으로써, 쿨런트 출구(41)로부터 유출하는 액상 쿨런트의 유량이 제어된다. 이로써, 쿨런트 출구(41)는 항상 제 2 저장부(37)에 축적된 액상 쿨런트의 액면(L2)보다도 아래쪽에 위치하고 있다.

이 결과, 쿨런트 출구(41)가 클린실(30)의 공기 저장부(38)로 개구하지 않고, 쿨런트 출구(41)에서의 공기의 휩쓸림을 방지할 수 있다. 게다가, 공기 저장부(38)가 밀폐 공간이 되므로, 공기 저장부(28)의 공기가 쿨런트 출구(41)로부터 빠져 나오지는 않는다. 이 때문에, 본체(20)의 배출구(24)로부터 공기가 흡입되지 않고, 소용돌이 발생실(23)의 중심선(O1) 상에 공기층(44)이 그대로 남는다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본체(20)의 내부에서 정화된 액상 쿨런트가 쿨런트 탱크(3)로 복귀하는 과정에 있어서, 액상 쿨런트에 공기가 받아들이지 않는다. 따라서, 기포를 없애는 전용의 첨가제나 처리 장치를 이용하지 않고 기포의 발생을 방지할 수 있다.

상기 구성의 사이클론형 이물질 분리 장치(6)에 있어서, 분리관(33)으로부터 액상 쿨런트를 효율적으로 넣기 위해서는, 분리관(33)의 연통 구멍(33a)의 구경을 크게 하는 것이 고려된다. 그러나, 연통 구멍(33a)의 구경이 너무 크면, 분리관(33)의 내부에서 공기층(44)이 찢어져서 공기가 연통 구멍(33a)으로 흘러 들어온다. 이 결과, 연통 구멍(33a)의 부분에서 공기와 액상 쿨런트가 섞여서 기포가 발생한다.

본 발명자의 실험에 따르면, 액상 쿨런트에 포함되는 이물질의 종류 및 분리 관(33)에 유입하는 상승 와류(m)의 압력에도 따르지만, 연통 구멍(33a)의 구경이 3.0mm 상회하면, 연통 구멍(33a)에 공기가 흘러 들어와서 기포가 발생하는 것이 확인되어 있다. 이로써, 연통 구멍(33a)의 구경은 0.5mm 내지 2.5mm, 특히 1.Omm로 하는 것이 바람직하다라는 결론을 얻었다. 더욱이, 연통 구멍(33a)의 구경은 분리관(33)의 전장 및 구경이 변화되었을 경우라도 영향을 받지 않는 것이 확인되어 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 배출관(8)에 스로틀(42)을 형성함으로써 제 2 저장부(37)에 축적되는 액상 쿨런트의 액면(L2)을 사전 결정된 위치에 유지하고 있다. 이 때문에, 배출관(8)에 액상 쿨런트의 유량을 제어하는 유량 조절 밸브를 설치할 경우와의 비교에 있어서, 부품 개수를 적도록 억제할 수 있고, 액상 쿨런트를 쿨런트 탱크(3)로 복귀하는 경로의 구성이 간단해진다. 따라서, 순환 시스템의 구조가 간소화되어 비용의 저감이 가능해진다.

본 발명은 상기 제 1 실시예에 특별히 한정되는 것은 아니다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예를 개시하고 있다.

이 제 2 실시예는, 제 2 저장부(37)에 축적되는 액상 쿨런트의 액면(L2)의 위치를 정하는 구성이 제 1 실시예와 상이하다. 그 이외의 사이클론형 이물질 분리 장치(6)의 구성은 제 l 실시예와 동일하다. 이로써, 제 2 실시예에 있어서, 제 1 실시예와 동일한 구성 부분에는 동일한 참조 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 쿨런트 출구(41)에 접속된 배출관(8)은 그 구경이 일정하게 되어 있다. 배출관(8)의 도중에 유량 제어 밸브(51)가 설치되어 있다. 유량 제어 밸브(51)는 배출관(8)의 상류 단부에 위치하는 동시에, 쿨런트 출구(41)에 인접해 있다. 유량 제어 밸브(51)는 쿨런트 출구(41)로부터 유출하는 액상 쿨런트의 유량을 조정하기 위한 것으로, 밸브 박스(53), 밸브 본체(54) 및 핸들(55)을 구비하고 있다. 밸브 박스(53)는 배출관(8)에 접속된 통로(52)를 갖고, 이 통로(52)를 액상 쿨런트가 흐른다. 밸브 본체(54)는 밸브 박스(52)에 지지되어 있는 동시에 통로(52)를 개폐한다. 핸들(55)은 밸브 본체(54)의 개방도를 조정하기 위한 것이다. 그 때문에, 핸들(55)을 조작해서 밸브 본체(54)의 개방도를 적당히 설정함으로써, 쿨런트 출구(41)로부터 유출하는 액상 쿨런트의 유량이 변화된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 쿨런트 출구(41)로부터 유출하는 액상 쿨런트의 유량을 유량 제어 밸브(51)에 의해 자유롭게 조정할 수 있다. 이 때문에, 제 2 저장부(37)에 축적되는 액상 쿨런트의 액면(L2)의 위치가 정밀도 좋게 정해져서, 쿨런트 출구(41)를 액면(L2)의 아래쪽으로 확실하게 위치시킬 수 있다. 따라서, 쿨런트 출구(41)에서의 공기의 휩쓸림이 없고, 액상 쿨런트의 기포가 생성하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명을 실시함에 있어서, 분리관은 펀칭 메탈로 구성하는 것에 제한하지 않는다. 예를 들면 펀칭 메탈 대신에 철망을 사용해도 좋다.

본 발명에 따르면, 정화된 액체에 공기가 받아들이지 않고 끝나므로, 기포를 없애는 전용의 첨가제나 처리 장치를 이용하지 않고 액체의 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Claims

하단부에 배출구를 갖는 원통형의 본체와,

고체상의 이물질을 포함하는 액체가 상기 본체 내에서 선회하도록 상기 액체를 상기 본체내에 도입하는 도입구와,

상기 본체의 상단부에 설치된 클린실과,

상기 본체의 내부와 상기 클린실 사이를 연통시키는 연통관을 구비하며,

상기 본체 내에서 상기 액체를 선회시킴으로써, 액체 속에 포함된 이물질을 원심력에 의해 분리하고, 이 분리된 이물질을 상기 본체의 내면을 따라 강하시켜서 상기 배출구로부터 배출하는 동시에,

상기 액체의 선회의 선회에 의해 상기 본체 내에 발생되는 와류의 중심선 상에, 상기 배출구로부터 상기 연통관을 통해 상기 클린실에 도달하는 기둥 형상의 공기층과, 이 공기층의 내면을 따라 상승하는 상기 이물질이 분리된 청결한 액체층을 형성하고, 상기 공기층의 내면을 따라 상기 클린실에 도입된 청결한 액체를 상기 클린실로부터 외부로 배출하도록 한 사이클론형 이물질 분리 장치에 있어서,

상기 클린실에, 상기 연통관에 접속된 다공성 분리관을 배치하는 동시에,

상기 클린실의 바닥부에, 상기 분리관을 둘러싸는 동시에 이 분리관을 통과한 액체를 일시적으로 저장하는 제 1 저장부와, 이 제 1 저장부에서 흘러 들어오는 액체를 일시적으로 저장하는 제 2 저장부와, 상기 제 2 저장부에 저장된 액체의 액면 아래로 개구하는 액체 출구를 설치한 것을 특징으로 하는

사이클론형 이물질 분리 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 액체 출구는 배출관에 접속되는 동시에, 상기 배출관은 상기 제 2 저장부에 저장되는 액체의 액면을 사전 결정된 위치에 유지하는 스로틀을 갖는 것을 특징으로 하는

사이클론형 이물질 분리 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 액체 출구는 배출관에 접속되는 동시에, 상기 배출관에 상기 액체 출구로부터 유출하는 액체의 유량을 조절함으로써 상기 제 2 저장부에 저장되는 액체의 액면의 위치를 정하는 유량 제어 밸브를 설치한 것을 특징으로 하는

사이클론형 이물질 분리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 클린실은 격벽을 거쳐서 상기 본체의 내부와 구획되어 있고, 상기 격벽은 상기 제 1 및 제 2 저장부의 바닥을 구성하는 동시에, 상기 제 1 저장부와 상기 제 2 저장부는 상기 격벽으로부터 상향으로 돌출하는 통형상의 구획 벽에 의해 서로 구획되고, 상기 제 1 저장부에 저장된 액체는 상기 구획 벽을 오버플로우함으로써 상기 제 2 저장부에 흘러 들어오는 것을 특징으로 하는

사이클론형 이물질 분리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 클린실은 상기 제 1 및 제 2 저장부의 상방에 위치하는 상부판을 갖고, 이 상부판과 상기 제 1 및 제 2 저장부에 저장된 액체의 액면 사이에 공기 저장부가 형성되고, 상기 분리관은 상기 연통관과 상기 상부판 사이에 걸치도록 배치되어 있는 동시에, 상기 공기 저장부에 개구하는 배출 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는

사이클론형 이물질 분리 장치.