KR20140134955A - 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 가공 기계에서 사용되는 냉각유에 포함된 절삭 칩 등의 이물질을 효과적으로 걸러줌으로써, 냉각유 저장 탱크에서의 이물질 퇴적을 방지하여 퇴적물을 제거하기 위한 노동력과 시간을 줄이고, 이를 위한 기계 가동을 중단하는 등의 비효율적인 부분을 줄일 수 있도록 구성된 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 기계로부터 냉각유가 유입되는 더티 탱크; 더티 탱크와 연결되고, 기계로 냉각유를 송급하는 크린 탱크; 크린 탱크와 기계를 연결하는 냉각유 관로상에 설치되어 크린 탱크의 냉각유를 기계로 송급하는 냉각유 공급 펌프; 더티 탱크와 크린 탱크를 연결하는 냉각유 관로상에 설치된 순환펌프; 하부에 통공이 형성되어 더티 탱크 내부에 설치되고, 기계로부터 냉각유가 유입되는 냉각유 관로의 토출 단부가 내부에 위치되며, 순환펌프와 연결되는 냉각유 관로의 단부가 내부에 위치된 펌핑 탱크; 순환 펌프와 크린 탱크를 연결하는 냉각유 관로상에 설치된 여과용 사이클론; 여과용 사이클론의 이물질 배출구와 연결된 관로상에 설치되어 이물질을 걸러 배출시키는 중력식 필터;로 구성된 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치가 제공된다.

Description

퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치{Prevent sedimentation coolant tank}

본 발명은 각종 가공 기계에서 사용되는 냉각유에 포함된 절삭 칩 등의 이물질을 효과적으로 걸러줌으로써, 냉각유 저장 탱크에서의 이물질 퇴적을 방지하여 퇴적물을 제거하기 위한 노동력과 시간을 줄이고, 이를 위한 기계 가동을 중단하는 등의 비효율적인 부분을 줄일 수 있도록 구성된 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치에 관한 것이다.

호닝 가공기, 연삭기 등의 산업용 절삭 가공 기계 장치에서는 절삭시 발생되는 고열을 방지하여 절삭력의 향상과 분진 및 소음을 방지하고, 피가공물의 기계적 성질을 안정화시켜야 한다. 이러한 목적으로 사용되는 것이 냉각유이고, 작업시 끊임없이 연속으로 공급되어 진다.

여기서, 본 발명에서 사용되는 상기의 냉각유라 함은 각종 산업 기계에서 사용되는 냉각유, 절삭유, 냉각수 등을 모두 나타내는 대표 용어로 사용되는 것이다.

이와 같은 냉각유를 순환시키는 장치가 절삭 가공 기계에 부가되어 구성되거나 별도로 설치되어 정밀한 작업이 이루어지도록 하고 있다.

종래의 냉각유 탱크 장치는 더티 탱크와 크린 탱크의 두 개의 부분으로 나뉘어져 구성되고, 크린 탱크에 저장된 냉각유를 절삭 작업되는 부분으로 공급하고, 절삭부에서의 냉각 작용을 하고 절삭 칩 등의 이물질과 섞인 냉각유는 더티 탱크로 유입되었다. 따라서 절삭 칩 등의 이물질은 더티 탱크의 바닥에 침전되고, 더티 탱크의 상부에 있는 냉각유는 펌핑되어 중력식 필터를 거처 크린 탱크로 유입되었다. 이러한 과정의 순환으로 냉각유의 이물질이 걸러져 기계로 공급되었다.

상기와 같이 더티 탱크와 크린 탱크의 두 개의 냉각유 탱크와, 중력식 여지 필터 혹은 메쉬형 필터만의 구성으로 된 종래의 냉각유 탱크 장치는 더티 탱크에서의 침전이 주요한 역할을 하고, 더티 탱크로부터 펌핑된 후 중력식 필터 또는 메쉬형 필터에서 깨끗이 거른 후 크린 탱크로 유입되어, 기계로 공급되었다.

그러나, 더티 탱크에서 절삭 칩을 포함한 다양한 이물질이 침전 및 퇴적되어 바닥에 쌓이게 되므로, 일정 주기로 이를 제거하는 작업이 필요하였다. 이러한 작업은 기계로의 냉각유 공급을 멈춘 후 행해지고, 퇴적된 이물질을 제거하는 것은 매우 힘들고 많은 시간이 소요되었다.

따라서 종래의 경우 생산성의 저하와 노동력 및 작업 시간의 과다 소요로 인한 여러 문제점이 발생하였다. 이러한 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기계에서부터 나오는 냉각유를 저장하는 더티 탱크에 하부가 개구된 펌핑 탱크가 설치되어 펌핑 탱크로 냉각유가 유입되고, 펌핑 탱크로 유입되는 냉각유보다 많은 양를 펌핌하는 순환펌프에 의해 펌핑 탱크로부터 즉시로 여과용 사이클론으로 이송하여 농축된 이물질과 냉각유를 분리하고, 농축된 이물질은 다시 중력식 필터를 거치도록 구성됨으로써, 이물질이 더티 탱크에 퇴적되지 않고 중력식 필터에서 걸러지도록 한 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 더티 탱크에 칩 등의 이물질이 퇴적되지 않아 이를 제거하기 위해 기계의 작동을 멈출 필요가 없고, 시간과 인력을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도

본 발명에 의한 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치는 기계(50)로부터 냉각유가 유입되는 더티 탱크(1); 더티 탱크(1)와 연결되고, 기계(50)로 냉각유를 송급하는 크린 탱크(2); 크린 탱크(2)와 기계(50)를 연결하는 냉각유 관로상에 설치되어 크린 탱크(2)의 냉각유를 기계(50)로 송급하는 냉각유 공급 펌프(3);로 구성된 기본적인 구성에 다음과 같은 특징적인 구성이 부가된다.

즉, 더티 탱크(1)와 크린 탱크(2)를 연결하는 냉각유 관로상에 설치된 순환 펌프(4); 하부에 통공(5)이 형성되어 더티 탱크(1) 내부에 설치되고, 기계(50)로부터 냉각유가 유입되는 냉각유 관로의 토출 단부가 내부에 위치되며, 순환 펌프(4)와 연결되는 냉각유 관로의 단부가 내부에 위치된 펌핑 탱크(6); 순환 펌프(4)와 크린 탱크(2)를 연결하는 냉각유 관로상에 설치된 여과용 사이클론(7); 여과용 사이클론(7)의 이물질 배출구와 연결된 관로상에 설치되어 이물질을 걸러 배출시키는 중력식 필터(8);가 더 부가됨으로써 본 발명의 목적이 달성된다.

물론 기계(50)와 더티 탱크(1)를 연결하는 냉각유 관로상에는 기계(50)로부터의 냉각유를 더티 탱크(1)로 송급하는 펌프(9a)가 설치된다.

그리고 순환 펌프(4)는 기계(50)로부터 펌핑 탱크(6)로 냉각유를 송급하는 펌프(9a)의 용량보다 5％ 이상 30％ 이하(보다 바람직하게는 10~20％) 정도의 더 큰 용량을 가지도록 구성함이 바람직하다.

그리고 더티 탱크(1)에 담긴 냉각유의 상부면에는 부상식 스키머(10)가 설치되어 부유되는 이물질을 포집하고, 부상식 스키머(10)와 크린 탱크(2)를 연결하는 냉각유 관로상에 유수 분리기(11)가 설치되어 부상식 스키머(10)가 포집한 이물질을 걸러 냉각유만을 크린 탱크(2)로 공급하며, 부상식 스키머(10)와 유수 분리기(11) 사이의 냉각유 관로상에 펌프(9b)가 설치되어 부상식 스키머(10)에서 포집된 이물질을 유수 분리기(11)로 송급하는 구조를 가진다.

상기와 같은 구조를 가진 본 발명은 다음과 같은 작용을 통해 본 발명의 목적이 달성된다. 이하 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도이다. 우선, 기계(50)로의 냉각유는 크린 탱크(2)와 기계(50)의 사이의 관로상에 설치된 냉각유 공급 펌프(3)가 담당하게 된다. 크린 탱크(2)에는 이물질이 걸러진 깨끗한 냉각유가 담겨져 있으므로, 기계(50)의 작동 중에는 냉각유 공급 펌프(3)에 의해 냉각유가 공급된다.

기계(50)에서의 절삭, 마모 등의 작업이 이루어지는 동안 냉각유는 계속 가공부로 공급되어, 가공부에서 떨어져 나온 절삭 칩을 비롯한 다양한 이물질과 함께 배출되어 나온다.

펌프(9a)에 의해 기계(50)로부터 배출되어 나온 절삭유는 더티 탱크(1)에 바로 담기지 않고, 더티 탱크(1)의 내부에 설치된 펌핑 탱크(6)에 먼저 담긴다. 이 구조가 종래와 큰 차이점을 보여준다.

본 발명의 펌핑 탱크(6)의 하부에는 통공(5)이 형성되어 있어, 이를 통해서만 더티 탱크(1)의 냉각유가 유입될 수 있는 구조이다. 그리고 본 발명의 순환 펌프(4)는 펌프(9a)의 용량보다 5％ 이상 30％ 이하(보다 바람직하게는 10~20％) 정도의 더 큰 용량이다. 따라서 펌핑 탱크(6)로 유입되는 모든 냉각유는 하부의 통공(5)을 통해 더티 탱크(1)로 유입되지 않고 바로 순환 펌프(4)에 의해 여과용 사이클론(7)으로 이동된다. 그리고 초과되는 5％ 이상 30％ 이하(보다 바람직하게는 10~20％)의 용량은 더티 탱크(1)에 있는 냉각유가 흡입되어 여과용 사이클론(7)으로 이동된다.

따라서 펌핑 탱크(6)와 순환 펌프(4)에 의해 냉각유에 포함된 이물질은 더티 탱크(1)의 바닥에 퇴적되지 않고 모두 여과용 사이클론(7)으로 이동되므로, 종래와 같은 문제점이 해소된다. 뿐만 아니라 일정량의 더티 탱크(1) 냉각유도 순환되므로, 계속 여과되어 깨끗한 냉각유의 상태를 유지할 수 있게 된다.

여과용 사이클론(7)으로 이동된 냉각유에는 절삭 칩 등의 이물질이 포함되어 있다. 사이클론은 원심력에 의한 이물질의 분리 작용을 하는 것으로, 이는 일반적인 구조와 같다.

그러나 본 발명은 사이클론 방식을 사용함에 특징이 있다. 즉, 종래의 중력식 압력식 여지 필터 경우에는 크기가 대형화되고, 여지 소모가 많으며, 유지관리의 어려움이 있었고, 종래의 메쉬 형태의 필터는 크기가 대형이고, 막힘 등의 문제로 유지 보수에 어려움이 있었다. 그러나 본 발명은 사이클론 방식을 사용함으로써, 대용량 처리가 용이하고 소모품이 필요 없으며, 슬러지의 농축으로 인해 소형 중력식 필터로 슬러지와 액을 완전 분리하여 처리할 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 여과용 사이클론(7)에서는 농축된 이물질과 냉각유가 분리되고, 농축된 이물질은 중력식 필터(8)로 이동되며, 걸러진 냉각유는 관로를 따라 크린 탱크(2)로 이동된다.

농축된 이물질은 중력식 필터(8)에서 다시 냉각유로 재차 분리되어 이물질에 포함된 소량의 냉각유는 더티 탱크(1)로 유입된다. 그리고 중력식 필터(8)에 의해 걸러진 이물질은 별도로 수거되어 분리 배출된다. 물론 중력식 필터(8)는 서서히 이동되는 필터의 상부에서 이물질이 쌓이고, 냉각유는 필터를 관통하여 배출되나 이물질은 필터에 걸러진 채로 필터와 함께 이동되어 배출되는 일반적인 구조이다.

상기의 고정으로 걸러진 깨끗한 냉각유는 크린 탱크(2)에 저장되고, 이로부터 기계(50)로 냉각유 공급 펌프(3)에 의해 공급되어져 상기 순환 과정을 반복하게 된다. 그리고 크린 탱크(2)의 수위를 더티 탱크(1)의 수위보다 높게 관리하고, 격벽(12)으로 크린 탱크(2)와 더티 탱크(1)를 구획하는 경우, 크린 탱크(2)의 용량을 초과하는 냉각유는 더티 탱크(1)로 넘어오게 됨으로써, 자연스러운 순환의 과정이 이루어지게 할 수도 있다. 이와 같이 구성하는 경우에는 부유성 이물질이 크린 탱크(2)에 남아있지 않고 더티 탱크(1)로 모두 보내는 장점이 있어, 보다 깨끗한 냉각유로 유지관리된다.

이는, 보다 더 깨끗한 냉각유의 상태를 유지하기 위하여 칩과 같은 침강성 이물질 이외에 부유하는 다양한 이물질을 걸러주는 장치를 부가함으로써 더욱 효과적으로 달성할 수 있다.

이 경우에는 더티 탱크(1)의 상부에 부상하면서, 냉각유의 상부면에 부유하는 이물질층을 흡입하는 부상식 스키머(10)가 설치된다. 그리고 부상식 스키머(10)에서 흡입된 이물질은 펌프(9b)에 의해 유수 분리기(11)로 이동된다. 유수 분리기(11)는 부유성 이물질과 냉각유를 선별하여 이물질은 포집하여 배출시키고, 냉각유는 다시 크린 탱크(2)로 보내는 역할을 한다.

상기와 같은 과정이 계속 반복되더라도, 냉각유에 포함된 이물질은 더티 탱크(1)에 퇴적되지 않고, 여과용 사이클론(7)과 중력식 필터(8) 및 유수 분리기(11)에 의해 분리 배출됨으로써, 본 발명의 목적을 달성하게 된다.

1 : 더티 탱크 2 : 크린 탱크
3 : 냉각유 공급 펌프 4 : 순환 펌프
5 : 통공 6 : 펌핑 탱크
7 : 여과용 사이클론 8 : 중력식 필터
9a, 9b : 펌프 10 : 부상식 스키머
11 : 유수 분리기 12 : 격벽
50 : 기계

Claims (3)

1. 기계(50)로부터 냉각유가 유입되는 더티 탱크(1); 더티 탱크(1)와 연결되고, 기계(50)로 냉각유를 송급하는 크린 탱크(2); 크린 탱크(2)와 기계(50)를 연결하는 냉각유 관로상에 설치되어 크린 탱크(2)의 냉각유를 기계(50)로 송급하는 냉각유 공급 펌프(3); 더티 탱크(1)와 크린 탱크(2)를 연결하는 냉각유 관로상에 설치된 순환 펌프(4); 하부에 통공(5)이 형성되어 더티 탱크(1) 내부에 설치되고, 기계(50)로부터 냉각유가 유입되는 냉각유 관로의 토출 단부가 내부에 위치되며, 순환 펌프(4)와 연결되는 냉각유 관로의 단부가 내부에 위치된 펌핑 탱크(6); 순환 펌프(4)와 크린 탱크(2)를 연결하는 냉각유 관로상에 설치된 여과용 사이클론(7); 여과용 사이클론(7)의 이물질 배출구와 연결된 관로상에 설치되어 이물질을 걸러 배출시키는 중력식 필터(8);로 구성됨을 특징으로 하는 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 더티 탱크(1)에 담긴 냉각유의 상부면에는 부상식 스키머(10)가 설치되어 부유되는 이물질을 포집하고, 부상식 스키머(10)와 크린 탱크(2)를 연결하는 냉각유 관로상에 유수 분리기(11)가 설치되어 부상식 스키머(10)가 포집한 이물질을 걸러 냉각유만을 크린 탱크(2)로 공급하며, 부상식 스키머(10)와 유수 분리기(11) 사이의 냉각유 관로상에 펌프(9b)가 설치되어 부상식 스키머(10)에서 포집된 이물질을 유수 분리기(11)로 송급함을 특징으로 하는 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 순환 펌프(4)는 기계(50)로부터 펌핑 탱크(6)로 냉각유를 송급하는 펌프(9a)의 용량보다 5~30％ 더 큰 용량임을 특징으로 하는 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치.
   

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