KR20240037837A - 쿨런트 처리 장치 - Google Patents

Abstract

공작 기계로부터 배출된 슬러지를 함유하는 쿨런트로부터 슬러지를 제거한다.
배출된 쿨런트 탱크 내에 있어서, 필터로 절분 또는 비교적 큰 슬러지가 제거된 후의 클린층을, 또한 칸막이판(21, 22) 및 경계벽(23)에 의해, 경계벽(23)보다 상류측의 제1 저류부와, 하류측의 제2 저류부로 나눈다. 필터로 제거되지 않은 미세한 슬러지를 포함한 쿨런트가 제1 저류부에서 저류됨으로써, 슬러지는 침전 또는 쿨런트 내에 체류한 상태가 된다. 경계벽(23)은 칸막이판(21, 22)보다 낮게 구성되어 있으며, 슬러지를 포함하지 않는 쿨런트의 상등액 부분만을 제1 저류부로부터 제2 저류부로 유출시킨다.
이렇게 함으로써, 쿨런트로부터 미세한 슬러지도 효과적으로 제거하는 것이 가능해진다.

Description

쿨런트 처리 장치{Coolant processing equipment}

본 발명은 공작 기계로부터 배출된 슬러지를 함유하는 쿨런트로부터 슬러지를 제거하는 쿨런트 처리 장치에 관한 것이다.

머시닝 센터 등 여러 가지 공작 기계에서 사용되는 쿨런트에는, 가공 시에 배출되는 절분(切粉)이나 슬러지가 혼입된다. 쿨런트는 쿨런트 처리 장치에 설치된 필터 등에 의해, 이들 절분이나 슬러지가 분리 또는 제거된 후에 공작 기계로 순환된다. 쿨런트에 절분이나 슬러지가 잔존해 있으면, 슬러지가 쿨런트의 탱크 내에 퇴적되어, 청소의 부담이 커짐과 아울러, 절분이나 슬러지가 가공면에 부착되어, 가공 품질의 저하나 공구의 손상을 초래할 우려도 있다. 따라서, 종래, 쿨런트로부터 절분이나 슬러지를 제거하기 위한 여러 가지 기술이 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1은 절삭액의 유로 중에 절삭액을 일시적으로 퍼 올려, 슬러지를 제거한 후, 유로로 되돌림으로써 슬러지의 퇴적을 피하는 기술을 개시하고 있다. 특허문헌 2는 쿨런트의 탱크 내에 있어서, 탱크의 모서리부에서 쿨런트의 흐름이 원활하게 방향 전환되도록 곡선 형상의 벽을 형성하여, 모서리부 등에 슬러지가 퇴적되는 것을 회피하는 기술을 개시하고 있다. 특허문헌 3은 쿨런트의 탱크 내에 쿨런트를 분사하고, 쿨런트를 교반하여, 슬러지의 퇴적을 회피하는 기술을 개시하고 있다.

일본국 특허공개 2022-007259호 공보 일본국 특허 제6133528호 공보 일본국 특허 제6196409호 공보

그러나, 슬러지는 매우 미세하기 때문에, 필터로는 충분히 제거되지 않을 수 있다. 종래 기술에서도, 슬러지의 퇴적을 억제하는 것은 가능할지도 모르지만, 슬러지의 효과적인 제거라는 점에서는 아직 개선의 여지가 남아 있다.

본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 쿨런트에 있어서, 슬러지를 효과적으로 제거 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은,

공작 기계로부터 배출된 슬러지를 함유하는 쿨런트로부터 슬러지를 제거하는 쿨런트 처리 장치로서,

상기 쿨런트의 탱크 내에 설치되고, 상기 슬러지를 체류시키도록 상기 쿨런트를 저류하는 제1 저류부와,

상기 제1 저류부에 인접하고, 상기 제1 저류부로부터 유출되는 상기 쿨런트를 저류하는 제2 저류부를 갖고,

상기 제1 저류부와 상기 제2 저류부의 경계를 구성하는 경계벽은, 상기 제1 저류부에 저류된 상기 쿨런트의 상등액을 상기 제2 저류부로 유출시키는 높이로 되어 있는 쿨런트 처리 장치로 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1 저류부에서 슬러지를 체류시키고, 경계벽으로 슬러지가 유출되지 않도록 차단한 다음, 상등액만을 제2 저류부로 흐르게 함으로써, 슬러지를 제거할 수 있다. 체류란, 쿨런트 내에서 슬러지가 침전, 퇴적된 상태, 및 침전 전의 상태, 즉 상등액을 제외한 부분에 떠다니고 있는 상태를 의미한다.

약 400 마이크로미터를 하회하는 정도의 미세한 슬러지는, 필터로 효과적으로 제거하는 것은 매우 어렵지만, 본 발명에 따르면, 이러한 미세한 슬러지라도, 필터에 상관없이 효과적으로 제거하는 것이 가능해진다. 종래, 쿨런트의 탱크 내에서 슬러지가 퇴적되는 것이 과제 중 하나였지만, 본 발명에서는 슬러지가 쿨런트 내에서 가라앉는 성질을 역으로 이용하여, 슬러지를 제거하는 것이다.

또한, 본 발명에서는 쿨런트의 탱크 내에 경계벽을 설치하고, 제1 저류부, 제2 저류부를 구성하는 것만으로 실현할 수 있기 때문에, 종래의 쿨런트 처리 장치의 전체 구조를 살릴 수 있고, 장치 전체의 사이즈 등을 변경하지 않고 실현할 수 있는 이점도 있다.

본 발명에 있어서, 경계벽의 부위 및 높이는, 쿨런트 탱크 내에서의 쿨런트의 유속의 시뮬레이션 등에 의한 해석, 또는 실험 등에 의해 정할 수 있다.

또한, 제1 저류부보다 상류측에 필터를 설치하여, 절분이나 비교적 큰 슬러지를 제거하도록 해도 된다.

제1 저류부에는 경계벽에서의 쿨런트의 흐름에 영향을 줄 수 있는 위치에는 저지판을 설치하지 않는 것이 바람직하다. 저지판이란, 상면의 흐름을 저지하고, 저면 부근만을 개구한 형태의 판을 말한다. 이러한 저지판은 쿨런트에 부유하는 절분이나, 비교적 퇴적되기 쉬운 슬러지 등을 제거하기 위한 것이다. 그러나, 저지판이 설치된 개소에서는, 쿨런트는 저면 부근의 좁은 유로를 흐르게 되기 때문에, 유속이 상승하는 경향이 발생하고, 매우 미세한 슬러지의 체류를 방해하게 되어버려, 미세한 슬러지를 제거하는 효과를 저해하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 폐해를 회피하기 위해서, 본 발명에서는 저지판을 설치하지 않거나, 또는 설치한다고 해도 경계벽에서의 쿨런트의 흐름에 영향을 주지 않을 정도로 떨어진 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서,

상기 경계벽은 상기 제1 저류부에서의 상기 쿨런트의 유속을, 적어도 일부에 있어서 상기 슬러지를 퇴적시킬 정도로 낮게 할 수 있는 높이로 되어 있는 것이 바람직하다.

이렇게 함으로써, 상등액에 슬러지가 혼입되는 것을 한층 더 억제할 수 있다.

또한, 슬러지가 침전, 퇴적되는 부위를 쿨런트 탱크 전체가 아니라 제1 저류부 내로 한정시킬 수 있기 때문에, 탱크 내부를 청소하는 부담을 경감할 수 있는 이점도 있다.

상기 양태에 있어서의 높이는 해석 또는 실험 등에 의해 정할 수 있다.

슬러지를 퇴적시키는 경우,

상기 제1 저류부는 상기 슬러지가 퇴적되는 특정의 영역을 발생시키는 형상 또는 구조로 되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 양태에서는 슬러지가 특정의 영역에 퇴적되기 때문에, 그 회수, 청소 등이 한층 용이해지는 이점이 있다.

특정의 영역은, 반드시 경계가 명확하게 정해진 엄밀한 영역을 의미하는 것은 아니다. 제1 저류부 내에서, 비교적 슬러지가 퇴적되기 쉬운 영역이 정해져 있으면 된다. 이러한 영역은 경계벽의 높이, 제1 저류부의 내부 형상, 제1 저류부의 저면의 형상, 제1 저류부로 유입되는 쿨런트의 유로 등을 실험 또는 해석에 기초하여 조정함으로써 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서는,

상기 경계벽은 배출된 상기 쿨런트의 흐름이 상기 제1 저류부 내에서 1회 이상 수평 방향으로 굴곡된 하류의 부위에 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같이 제1 저류부 내에서의 쿨런트의 흐름을 굴곡시킴으로써, 쿨런트의 유속을 저하시킬 수 있어, 슬러지를 효과적으로 체류시킬 수 있다. 또한, 흐름이 굴곡된 하류의 부위에 경계벽을 설치함으로써, 경계벽 근방에서의 유속을 억제할 수 있어, 슬러지를 체류시킨 채 효과적으로 상등액을 유출시키는 것이 가능해진다.

상기 양태에 있어서, 흐름을 굴곡시키는 각도, 횟수는 임의로 정할 수 있다. 횟수를 적게 하면 구조를 간략화할 수 있는 이점이 있고, 횟수를 많게 하면, 유속을 충분히 저하시킬 수 있다. 굴곡시키는 횟수 등은 이들을 고려하여 정하면 된다.

본 발명에 있어서는,

상기 제1 저류부에 있어서, 상기 경계벽보다 상류측에, 침전된 상기 슬러지를 회수하는 슬러지 회수 펌프를 갖는 것으로 해도 된다.

이렇게 함으로써, 제1 저류부에 체류한 슬러지를 회수할 수 있다. 만일, 슬러지 회수 펌프로 체류한 슬러지 모두를 회수할 수 없는 경우라도, 슬러지 회수 펌프를 설치함으로써, 제1 저류부에 체류한 슬러지의 양을 억제할 수 있어, 슬러지가 경계벽을 넘어 제2 저류부로 유출될 가능성을 억제할 수 있는 이점이 있다.

상기 양태에 있어서, 슬러지 회수 펌프의 형식, 구조, 설치 장소는 임의로 정할 수 있다.

슬러지 회수 펌프는 1개로 한정되지 않으며, 복수 설치하는 것으로 해도 된다.

또한, 본 발명에 있어서, 슬러지 회수 펌프를 설치하는 것은 필수적인 구성은 아니다. 제1 저류부를 청소함으로써, 침전, 퇴적된 슬러지를 회수하도록 해도 된다.

슬러지 회수 펌프를 설치하는 경우,

상기 제1 저류부는 상기 슬러지가 퇴적되는 특정의 영역을 발생시키는 형상 또는 구조로 되어 있고,

상기 슬러지 회수 펌프는 상기 제1 저류부에 있어서 상기 특정의 영역에 설치되어 있도록 해도 된다.

이렇게 함으로써, 효율적으로 슬러지를 회수할 수 있다.

또한, 슬러지 회수 펌프에 의해 슬러지를 회수하기 위해서는, 슬러지가 완전히 퇴적되어 버린 것보다, 쿨런트 내에 떠다니고 있는 상태인 편이 바람직할 수 있다. 이러한 상황을 고려하여, 슬러지 회수 펌프는 제1 저류부에 있어서, 슬러지가 침전되지 않을 정도의 속도 이상의 유속으로 쿨런트가 흐르는 부위에 설치해도 된다. 쿨런트가 소정 이상의 유속인 부위에서는, 슬러지가 표류한 상태에 있기 때문에, 효과적으로 슬러지의 회수를 할 수 있다.

예를 들면, 배출된 상기 쿨런트의 흐름이 상기 제1 저류부 내에서 1회 이상 수평 방향으로 굴곡된 하류의 부위에 상기 경계벽이 설치되어 있는 경우에는, 상기 슬러지 회수 펌프는, 상기 경계벽에 이르는 거리보다 상기 굴곡되는 부위에 이르는 거리 쪽이 짧아지는 부위, 즉 경계벽보다 굴곡되는 부위 가까이에 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

상기 양태에서는 쿨런트의 흐름이 굴곡되어 유속이 떨어진 하류측에 경계벽이 설치되어 있다. 이러한 상황에서는, 경계벽보다 흐름이 굴곡되는 부위에 가까운 쪽이 쿨런트의 유속이 높기 때문에, 슬러지 회수 펌프를 설치하기에 적합하다. 상기 양태에서는 이러한 관점에서, 경계벽보다 굴곡되는 부위에 근접시켜, 즉 경계벽과 굴곡되는 부위의 중점(中点)보다 굴곡되는 부위측에, 슬러지 회수 펌프를 설치하는 것이다. 이렇게 함으로써, 제1 저류부 중에서는, 쿨런트의 유속이 비교적 높은 부위에 슬러지 회수 펌프를 설치할 수 있어, 슬러지를 효과적으로 회수할 수 있다.

슬러지 회수 펌프를 마련하는 경우,

상기 슬러지 회수 펌프는 상기 쿨런트를 상방으로 빨아올리는 유입구를 갖고 있고,

상기 제1 저류부의 저면에 있어서, 상기 유입구에 대향하는 부위에는 상기 슬러지 회수 펌프에의 흐름의 정체를 억제하는 교반판이 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

슬러지를 유입구로부터 상방으로 빨아올리는 경우, 유입구에 대향한 면에는, 주변으로부터 유입구를 향해 흐름이 생기지만, 유입구의 도심(圖心)에 대응하는 점은 정체점이 되기 쉽다. 그래서, 상기 양태에 따르면, 이러한 점에 흐름의 정체를 억제하는 교반판이 설치되어 있기 때문에, 슬러지의 침전, 퇴적을 억제하여, 효과적으로 슬러지를 회수할 수 있다.

교반판은 여러 가지 형상을 취할 수 있지만, 예를 들면,

상기 유입구는 원형인 경우,

상기 교반판은 저면으로부터 꼭대기부를 향해 단면적이 단조 감소하는 축대칭인 입체를 이루고 있는 것으로 해도 된다.

이러한 입체로서는, 원뿔, 포물면 등을 들 수 있다. 그 직경, 높이 등은 임의로 정할 수 있다.

슬러지 회수 펌프를 설치하는 경우,

상기 슬러지 회수 펌프로 회수한 쿨런트로부터 슬러지를 분리하는 분리기를 갖는 것으로 해도 된다.

이렇게 함으로써, 슬러지를 분리한 후의 쿨런트를 재이용하는 것이 가능해진다. 분리기로서는, 다양한 것을 이용 가능하지만, 예를 들면, 사이클론 분리기 등을 이용할 수 있다.

분리기를 이용하는 경우,

상기 분리기에 의해 상기 슬러지가 분리된 후의 쿨런트를, 상기 쿨런트의 유속이 주위보다 낮아지는 부분에 분출하는 분출구를 갖는 것으로 해도 된다.

상기 양태에 따르면, 쿨런트의 분사에 의해, 탱크 내의 쿨런트에 흐름을 발생시킬 수 있어, 그 순환을 도울 수 있다.

상기 양태에 있어서, 분출구는 제2 저류부에 설치해도 된다.

제2 저류부에는 슬러지가 제거된 쿨런트가 저류되어 있지만, 가공에 지장이 없는 정도의 미세한 슬러지가 약간 남아 있을 가능성은 있다. 이와 같은 슬러지는 제2 저류부 내에서 쿨런트의 유속이 낮은 부분에 침전, 퇴적될 수도 있다. 상기 양태에 따르면, 쿨런트를 이러한 부위에 분사함으로써, 이와 같은 퇴적을 막을 수 있다. 또한, 쿨런트는 슬러지를 분리한 후의 것을 재이용하고 있기 때문에, 낭비를 억제할 수도 있다.

본 발명에 있어서는,

상기 제2 저류부에, 상기 쿨런트를 회수하는 기내(機內) 이송용 펌프를 갖는 것으로 해도 된다.

이렇게 함으로써, 슬러지를 제거한 후의 쿨런트를 가공에 재이용할 수 있다. 기내 이송용 펌프의 위치, 수는 임의로 설정 가능하다.

본 발명은 상술한 특징을 반드시 모두 구비하고 있을 필요는 없으며, 적절히 그 일부를 생략하거나 조합해도 된다.

도 1은 종래의 쿨런트 처리 장치의 전체 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 실시예의 쿨런트 처리 장치의 평면 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 3은 슬러지 회수 펌프의 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는 종래의 쿨런트 처리 장치의 전체 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 5는 변형예의 쿨런트 처리 장치의 평면 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 6은 종래의 쿨런트 처리 장치의 전체 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 7은 변형예의 쿨런트 처리 장치의 평면 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다.

도 1은 종래의 쿨런트 처리 장치의 전체 개요를 나타내는 설명도이다. 도 1(a)에는 평면의 개요를 나타내고, 도 1(b)에는 X1-X1 단면의 개요를 나타내었다.

공작 기계에서 사용된 쿨런트는 절분, 슬러지와 함께, 도 1(a)의 화살표(A1)와 같이 쿨런트 처리 장치(1)에 유입된다.

쿨런트 처리 장치(1) 내에는 절삭 부스러기를 배출하기 위한 칩 컨베이어(2)와, 필터가 설치되어 있고, 필터에 의해 절분 및 비교적 큰 슬러지가 제거된 쿨런트는, 화살표(A2)와 같이 탱크(3) 내로 유출된다.

도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 쿨런트 처리 장치(1)의 내부는 크게 2개의 영역(DL, CL)으로 나누어져 있다. 영역(DL)은 필터로 절분 등이 제거되기 전의 쿨런트가 저류되는 영역이고, 더티층으로 불린다. 영역(CL)은 필터로 절분 등이 제거된 후의 쿨런트가 저류되는 영역이고, 클린층으로 불린다.

도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 클린층에는 복수의 펌프(4)가 설치되어 있고, 쿨런트는 이 펌프(4)에 의해, 다시 공작 기계로 환류된다.

그러나, 쿨런트 내에 포함되는 슬러지에는 필터로 제거할 수 없는 미세한 것이 있고, 클린층(CL)에는 이들 미세한 슬러지를 함유한 쿨런트가 저류되어 있었다. 미세한 슬러지를 함유한 채로 쿨런트가 공작 기계로 환류되면, 가공 품질의 저하, 공구의 마모 촉진 등의 폐해를 초래할 우려가 있었다. 또한, 클린층(CL)에 슬러지가 퇴적되면, 클린층(CL)에 대응하는 영역 전체를 청소할 필요가 발생하고, 그 부담은 매우 컸다. 이들 과제를 해결한 것이 이하에서 설명하는 본 실시예의 쿨런트 처리 장치이다.

도 2는 실시예의 쿨런트 처리 장치의 전체 개요를 나타내는 설명도이다. 실시예의 쿨런트 처리 장치(10)의 전체 구조는 종래의 쿨런트 처리 장치(1)(도 1 참조)와 동일하다. 실시예의 쿨런트 처리 장치(10)는, 이와 같이 종래의 쿨런트 처리 장치(1)의 구조를 살리면서, 내부 구조를 개변함으로써 실현할 수 있는 점도 본 실시예의 이점 중 하나이다.

실시예의 쿨런트 처리 장치(10)에서는 종래와 마찬가지로, 공작 기계에서 사용된 쿨런트는 절분, 슬러지와 함께, 화살표(A1)와 같이 쿨런트 처리 장치(10)로 유입되고, 칩 컨베이어(12)에서 배출됨과 아울러, 필터에 의해 절분 및 비교적 큰 슬러지가 제거되어, 화살표(A2)와 같이 탱크(20) 내로 유출된다. 쿨런트 처리 장치(10)의 내부는 종래(도 1)와 마찬가지로 더티층(DL), 클린층(CL)으로 나누어져 있다. 도면에 있어서 탱크(20) 내에서 해칭을 나타낸 부분이 더티층이고, 그 외의 부분이 클린층(CL)이다.

클린층(CL)의 내부는 칸막이판(21, 22, 24, 25) 및 경계벽(23)에 의해, 제1 저류부, 제2 저류부라는 2개의 영역으로 구획되어 있다. 칸막이판(25)에는 더티층으로부터 쿨런트가 유입되는 유입구(26)가 형성되어 있다.

이들 칸막이판(21, 22, 24, 25) 및 경계벽(23)에 의해, 클린층은 몇 개의 영역으로 구분된다. 영역(20a)은 칸막이판(21, 25) 사이에 끼인 부분이고, 더티층(DL)으로부터 클린층(CL)으로 흘러 온 쿨런트의 유로가 되는 부분이다. 영역(20b)은 칸막이판(21, 22, 24) 및 경계벽(23)으로 구획된 부분이고, 쿨런트가 저류되는 부분이다. 영역(20a, 20b)이 제1 저류부를 구성한다. 앞서 설명한 바와 같이, 여기에서 슬러지를 체류시키는 것이다.

도시하는 바와 같이 유입구(26)로부터 화살표(A2)와 같이 유출된 쿨런트는, 화살표(F)와 같이 흐른다. 쿨런트는 굴곡부(F1)에서 흐름이 구부러진 후, 칸막이판(21, 22, 24, 25) 및 경계벽(23)으로 둘러싸인 제1 저류부에 저류된다. 이 저류에 의해, 쿨런트 내에 포함되어 있는 미세한 슬러지는 제1 저류부에서 체류하게 된다. 즉, 일부는 제1 저류부에 침전하고, 또한 그 외의 슬러지도 쿨런트 내를 떠다니면서, 하방으로 가라앉는다. 따라서, 상등액 부분은, 슬러지를 거의 포함하지 않는 상태의 쿨런트가 된다.

경계벽(23)은 칸막이판(21, 22, 24)보다 낮게 되어 있기 때문에, 슬러지를 거의 포함하지 않는 맑은 상태의 쿨런트의 상등액이 유출된다. 이 쿨런트는 굴곡부(F2, F3)에서 방향을 바꾸어, 칸막이판(22, 21)의 외측에 형성된 유로를 화살표(F)와 같이 흘러가는 것이다. 경계벽(23)을 유출한 후의 부분을, 제2 저류부라고 칭한다.

상술한 바와 같이, 실시예의 쿨런트 처리 장치(10)에서는, 슬러지는 제1 저류부에 체류하게 된다. 따라서, 탱크 내를 청소하는 경우에 있어서도, 제1 저류부에 대응하는 커버를 벗기면 되고, 클린층(CL) 전체의 커버를 벗기고 청소할 필요가 없기 때문에, 청소의 부하가 경감되는 이점이 있다.

제1 저류부에 있어서, 경계벽(23)은, 영역(20a)으로부터 영역(20b)에의 쿨런트의 흐름이 굴곡부(F1)에서 굴곡된 끝에 설치되어 있다. 즉, 경계벽(23)은 영역(20a)으로부터의 흐름에 의한 유속이 저하된 부위에 설치된다. 이렇게 함으로써, 제1 저류부의 쿨런트에서 체류한 슬러지가 말려 올라가, 경계벽(23)을 넘어 유출되는 것을 막을 수 있다.

경계벽(23)의 높이를 변경하면, 제1 저류부 내의 쿨런트의 흐름 및 유속이 바뀌고, 제1 저류부에서의 슬러지의 거동이 바뀐다. 따라서, 경계벽(23)의 높이는 상등액만을 유출시킬 수 있도록, 쿨런트의 유속, 슬러지의 사이즈 등을 고려하여 해석 또는 실험에 의해 정할 수 있다. 또한, 슬러지가 제1 저류부 내의 소정의 영역(S)에 퇴적되도록 높이를 조정해도 된다.

슬러지가 제1 저류부 내에 체류하고, 소정의 영역(S)에 퇴적되는 등, 의도한 대로의 거동이 되도록, 경계벽(23)의 높이 이외에 칸막이판(21, 22, 24, 25)의 형상 등을 조정해도 된다.

제1 저류부 내에는 체류한 슬러지를 회수하기 위한 슬러지 회수 펌프(30)가 설치되어 있다. 슬러지 회수 펌프(30)의 위치는 임의로 정할 수 있지만, 본 실시예에서는, 제1 저류부 내에서 슬러지가 퇴적되는 영역(S)에 설치하는 것으로 했다. 도면의 예에서는, 경계벽(23)의 부근에 영역(S)이 존재한다는 점에서, 이러한 부위에 슬러지 회수 펌프(30)가 설치되어 있지만, 슬러지가 퇴적되는 영역(S)이 경계벽(23)보다 먼 곳에 생기는 경우에는, 슬러지 회수 펌프(30)의 위치도, 그에 따라 경계벽(23)으로부터 멀어지게 된다.

슬러지가 경계벽(23)을 넘어 유출되는 것을 방지한다고 하는 관점에서는, 퇴적되는 영역(S)은 경계벽(23)으로부터 멀리 떼어 놓는 것이 바람직하다.

또한, 슬러지 회수 펌프(30)에서 효과적으로 슬러지를 회수하기 위해서, 슬러지가 완전하게 침전되지 않을 정도의 속도의 유속이 확보되어 있는 부위에, 슬러지 회수 펌프(30)를 설치하도록 해도 된다. 이러한 부위도 실험 또는 해석 등으로 구할 수 있다. 예를 들면, 경계벽(23)보다, 흐름의 굴곡부(F1)(도 2 참조)에 가까운 부분에 설치하는 것으로 해도 된다.

영역(20c)은 경계벽(23)과 탱크의 외벽으로 구획된 영역이다. 영역(20d)은 칸막이판(22)과 탱크의 외벽으로 구획된 영역이다. 영역(20e)은 칸막이판(21)과 탱크의 외벽으로 구획된 영역이다. 이들 영역(20c, 20d, 20e)은 제1 저류부로부터 유출된 쿨런트가 저류되는 영역이 되고, 제2 저류부를 구성한다.

제2 저류부의 영역(20c, 20e)에는 쿨런트의 분출구(41, 42)가 설치되어 있다. 여기에는, 슬러지 회수 펌프(30)로 회수되고, 후술하는 사이클론에 의해 슬러지가 제거되어, 정화된 쿨런트가 환류된다.

분출구(41, 42)의 위치는 임의로 설정할 수 있지만, 본 실시예에서는 제2 저류부 내에서 쿨런트의 유속이 저하되기 쉬운 부위에 설치하였다. 이렇게 함으로써, 제2 저류부에서 쿨런트의 정체가 생기는 것을 억제할 수 있다.

제2 저류부에는 슬러지가 제거된 쿨런트가 저류되어 있지만, 가공에 지장이 없는 정도의 미세한 슬러지가 약간 남아 있을 가능성은 있다. 실시예와 같이, 쿨런트의 유속이 저하되기 쉬운 부위에 분출구(41, 42)를 설치함으로써, 쿨런트의 유속의 저하를 억제하고, 슬러지의 퇴적을 막을 수 있다.

제2 저류부의 영역(20e)에는 쿨런트의 기내(機內) 이송용 펌프(50)를 복수 설치하였다. 제1 저류부에서 충분히 슬러지가 제거된 후의 쿨런트는, 기내 이송용 펌프(50)에 의해 회수되어, 공작 기계에서 재이용된다. 기내 이송용 펌프(50)의 수 및 설치 장소는 임의로 정할 수 있다. 실시예에 따르면, 쿨런트의 탱크 내에 제1 저류부, 제2 저류부를 설치하여 미세한 슬러지를 제거 가능하게 함으로써, 공작 기계에 슬러지를 포함한 쿨런트가 토출되는 것에 의한 폐해를 회피하는 것이 가능해진다.

도 3은 슬러지 회수 펌프의 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도면의 우측에, 영역(20b)에 부착된 슬러지 회수 펌프(30)의 유입구(31) 부근의 상태를 나타내었다. 슬러지 회수 펌프(30)의 유입구(31)는 원통형으로 되어 있고, 쿨런트를 저면에 대하여 수직 상방으로 흡입하도록 부착되어 있다.

또한, 탱크(20)의 저면에는, 유입구(31)에 대향하는 위치에 교반판(32)이 설치되어 있다. 교반판(32)은 도시하는 바와 같이 원뿔에 가까운 형상으로 할 수 있다. 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며, 원형 단면의 단면적이 위로 향함에 따라 서서히 작아지는 여러 가지 형상을 취할 수 있다. 도시하는 바와 같이 정상부에 원기둥 형상의 볼록부(33)를 부가해도 된다.

쿨런트의 흐름은, 유입구(31)의 중심축에 대응하는 부위는 정체점이 되기 쉬운데, 도시하는 바와 같이 교반판(32)을 설치함으로써, 중심 부근에서의 정체의 발생 또는 유속의 저하를 회피할 수 있어, 효과적으로 슬러지를 회수하는 것이 가능해진다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 경계벽(23)의 높이(H2)는 칸막이판(22)의 높이(H1)보다 낮게 설정되어 있다. 따라서, 쿨런트는 화살표(b)에 나타내는 바와 같이, 상등액만이 경계벽(23)의 밖으로 유출되도록 되어 있다. 이와 같이 경계벽(23)을 설정함으로써, 쿨런트의 유속이 저하되기 때문에, 쿨런트 중에 포함되어 있는 슬러지는, 화살표(a)와 같이 가라앉아, 소정의 영역에 퇴적된다. 본 실시예에서는, 퇴적된 쿨런트를 슬러지 회수 펌프(30)로 회수하는 것이다.

또한, 도면에서는 높이(H2)가 높이(H1)의 절반 정도로 그리고 있지만, 이러한 높이에 한정하는 취지는 아니다.

슬러지 회수 펌프(30)로 회수된 쿨런트는 사이클론(40) 내로 유입되고, 원심력을 이용하여 슬러지가 분리된다. 분리된 슬러지는, 도시하지 않은 드레인 밸브를 개방하면, 사이클론(40)으로부터 배출된다.

슬러지가 제거된 후의 쿨런트는, 도 2에서 나타낸 분출구(41, 42)로부터 탱크(20) 내로 분출된다.

실시예에서는 슬러지의 분리에 사이클론을 이용하고 있지만, 다른 기구로 분리하도록 해도 된다. 또한, 슬러지를 분리한 후의 쿨런트를 재이용할 필요가 없으면, 사이클론(40)을 생략하고, 슬러지가 섞인 쿨런트를 폐기하는 것으로 해도 된다.

도 4는 종래의 쿨런트 처리 장치의 전체 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 1과는 상이한 구조의 것을 예시하였다. 도 4(a)에는 평면의 개요를 나타내고, 도 4(b)에는 X2-X2 단면의 개요를 나타내었다.

쿨런트 처리 장치(1A)에서는, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이 평면에서 볼 때 거의 중앙에 칩 컨베이어(2A)가 설치되어 있고, 쿨런트는 화살표(A1)와 같이 유입되고, 화살표(A2)와 같이 칩 컨베이어(2A)의 양측으로부터 탱크(3A)로 유출된다. 각각 필터에 의해, 절분 및 비교적 큰 슬러지가 쿨런트로부터 제거되는 점은, 도 1에서 나타낸 쿨런트 처리 장치와 동일하다.

따라서, 화살표(A2)로부터 유출되기 전의 영역이 더티층(DL)이 되고, 유출된 후의 영역이 클린층(CL)이 된다. 클린층(CL) 내에는, 슬러지를 회수하기 위한 복수의 펌프(4A)가 설치되어 있다.

도 5는 변형예의 쿨런트 처리 장치의 평면 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다.

변형예의 쿨런트 처리 장치(10A)는, 도 4에서 나타낸 쿨런트 처리 장치의 내부 구조를 변경함으로써 실현된다.

우선 더티층(DL)에 있어서, 쿨런트가 클린층으로 유입되는 유입구(26A)를 1개소로 하도록 칸막이판(21A)을 설치한다. 그 결과, 쿨런트는 화살표(A2)와 같이 1개소로부터 클린층(CL)으로 유입된다. 절분 및 비교적 큰 슬러지가 칩 컨베이어(12A)에서 배출됨과 아울러, 필터에 의해 제거되는 점은 실시예와 동일하다.

클린층(CL)에 있어서는, 칸막이판(22A, 24A) 및 경계벽(23A)에 의해 제1 저류부를 형성한다. 제1 저류부에서의 쿨런트는 화살표(FA)와 같이 흘러, 굴곡부(FA1)에서 굴곡된 후, 경계벽(23A)을 향해 유속을 떨어뜨리면서 흐른다.

실시예와 마찬가지로, 경계벽(23A)의 높이를 조정함으로써, 슬러지를 제1 저류부에 체류시켜 상등액만을 경계벽(23A)의 하류, 즉 제2 저류부로 유출시키도록 할 수 있다. 또한, 경계벽(23A)의 높이, 칸막이판(24A)의 형상 등을 조정함으로써, 제1 저류부의 소정의 영역에 슬러지를 퇴적시킬 수 있다.

제1 저류부에는 슬러지 회수 펌프(30A)가 설치되어 있다. 실시예와 마찬가지로, 슬러지 회수 펌프(30A)는 제1 저류부 내에서 슬러지가 퇴적되는 개소에 설치하였다. 슬러지 회수 펌프(30A)로 회수된 쿨런트는, 사이클론으로 슬러지를 분리한 후, 분출구(41A, 42A)로부터 탱크(20A) 내로 되돌려진다.

실시예에서는 분출구(41, 42)를 제2 저류부에 설치했지만(도 2 참조), 변형예와 같이 제1 저류부에 분출구(41A)를 설치하고, 제2 저류부에 분출구(42A)를 설치하도록 해도 된다. 이렇게 함으로써, 제1 저류부 내에서의 쿨런트의 흐름을 제어하는데 이용할 수도 있다. 분출구의 배치는 도시한 것에 한정되지 않으며, 쌍방을 제1 저류부에 설치해도 되고, 쌍방을 제2 저류부에 설치해도 된다.

제2 저류부에는 쿨런트를 회수하기 위한 펌프(50A)가 설치되어 있다. 이들로 회수된 쿨런트는 공작 기계로 환류된다.

도 6은 종래의 쿨런트 처리 장치의 전체 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 6(a)에는 평면의 개요를 나타내고, 도 6(b)에는 X3-X3 단면의 개요를 나타내었다.

쿨런트 처리 장치(1B)에서는, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이 평면에서 볼 때 거의 중앙 또한 탱크(3B)의 상측에 칩 컨베이어(2B)가 설치되어 있고, 쿨런트는 화살표(A1)와 같이 유입되고, 칩 컨베이어(2B)의 하측을 지나, 화살표(A2)와 같이 칩 컨베이어(2B)의 양측으로부터 탱크(3B)로 유출된다. 각각 필터에 의해, 절분 및 비교적 큰 슬러지가 쿨런트로부터 제거되는 점은, 도 1에서 나타낸 쿨런트 처리 장치와 동일하다.

따라서, 화살표(A2)로부터 유출되기 전의 영역이 더티층(DL)이 되고, 유출된 후의 영역이 클린층(CL)이 된다. 클린층(CL) 내에는 슬러지를 회수하기 위한 복수의 펌프(4B)가 설치되어 있다.

도 7은 변형예의 쿨런트 처리 장치의 평면 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다.

변형예의 쿨런트 처리 장치(10B)는, 도 6에서 나타낸 쿨런트 처리 장치의 내부 구조를 변경함으로써 실현된다.

우선 더티층(DL)에 있어서, 쿨런트가 클린층으로 유입되는 유입구(26B)를 1개소로 하도록 칸막이판(21B)을 설치한다. 그 결과, 쿨런트는 화살표(A2)와 같이 1개소로부터 클린층(CL)으로 유입된다. 절분 및 비교적 큰 슬러지가, 칩 컨베이어(12B)에서 배출됨과 아울러, 필터에 의해 제거되는 점은 실시예와 동일하다.

클린층(CL)에 있어서는, 칸막이판(22B, 24B) 및 경계벽(23B)에 의해 제1 저류부를 형성한다. 제1 저류부에서의 쿨런트는 화살표(FB)와 같이 흘러, 굴곡부(FB1)에서 굴곡된 후, 경계벽(23B)을 향해 유속을 떨어뜨리면서 흐른다.

실시예와 마찬가지로, 경계벽(23B)의 높이를 조정함으로써, 슬러지를 제1 저류부에 체류시켜 상등액만을 경계벽(23B)의 하류, 즉 제2 저류부로 유출시키도록 할 수 있다. 또한, 경계벽(23B)의 높이, 칸막이판(24B)의 형상 등을 조정함으로써, 제1 저류부의 소정의 영역에 슬러지를 퇴적시킬 수 있다.

제1 저류부에는 슬러지 회수 펌프(30B)가 설치되어 있다. 실시예와 마찬가지로, 슬러지 회수 펌프(30B)는 제1 저류부 내에서 슬러지가 퇴적되는 개소에 설치하였다. 슬러지 회수 펌프(30B)로 회수된 쿨런트는, 사이클론으로 슬러지를 분리한 후, 분출구(41B, 42B)로부터 탱크(20B) 내로 되돌려진다.

실시예에서는 분출구(41, 42)를 제2 저류부에 설치했지만(도 2 참조), 변형예와 같이 제1 저류부에 분출구(41B)를 설치하고, 제2 저류부에 분출구(42B)를 설치하도록 해도 된다. 이렇게 함으로써, 제1 저류부 내에서의 쿨런트의 흐름을 제어하는데 이용할 수도 있다. 분출구의 배치는 도시한 것에 한정되지 않으며, 쌍방을 제1 저류부에 설치해도 되고, 쌍방을 제2 저류부에 설치해도 된다.

제2 저류부에는 쿨런트를 회수하기 위한 펌프(50B)가 설치되어 있다. 이들로 회수된 쿨런트는 공작 기계로 환류된다.

이상에서 설명한 실시예 및 변형예의 쿨런트 처리 장치에 따르면, 클린층에 포함되는 미세한 슬러지를 제1 저류부에 체류시킴으로써 효과적으로 제거하는 것이 가능해진다. 또한, 쿨런트의 종래의 탱크 구조를 살리면서, 내부를 제1 저류부, 제2 저류부로 구획하는 것 뿐인 간이한 구조로, 이러한 효과를 얻을 수 있는 이점도 있다.

실시예에서 설명한 여러 가지 특징은, 반드시 모두 구비하고 있을 필요는 없으며, 적절히 그 일부를 생략하거나 조합해도 된다. 또한, 본 발명은 실시예에 한정되지 않으며, 여러 가지 변형예를 구성 가능하다.

예를 들면, 경계벽(23, 23A, 23B)의 위치는 실시예 및 변형예에서 나타낸 부위에 한정하지 않고 설치할 수 있다. 또한, 경계벽(23, 23A, 23B)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 칸막이판(22)보다 한결같이 낮게 하고 있지만, 이 형상도 임의로 정할 수 있다. 중앙부를 낮게, 양단을 높게와 같은 형상으로 해도 되고, 원호 형상으로 높이를 변화시켜도 된다. 또한, 평판일 필요도 없으며, 중앙부를 제1 저류부측 혹은 제2 저류부측으로 돌출시킨 곡면, 또는 굴곡면 그 외의 형상으로 해도 된다.

또한 경계벽(23)은, 저면에 수직으로 설치하는 경우에 한정되지 않으며, 제1 저류부측으로 기울어지게 한 상태, 또는 반대로 제2 저류부측으로 기울어지게 한 상태 등, 비스듬하게 부착해도 된다.

제1 저류부의 치수 및 형상도 여러 가지 설계가 가능하다. 제1 저류부에의 쿨런트의 시간당 유입량을 근거로 하여, 충분히 유속을 떨어뜨려 저류 가능한 용적을 확보하는 것이 바람직하다.

본 발명은 공작 기계로부터 배출된 슬러지를 함유하는 쿨런트로부터, 슬러지를 제거하기 위해 이용할 수 있다.

1, 1A, 1B: 쿨런트 처리 장치
2, 2A, 2B: 칩 컨베이어
3, 3A, 3B: 탱크
4, 4A, 4B: 펌프
10, 10A, 10B: 쿨런트 처리 장치
12, 12A, 12B: 칩 컨베이어
20, 20A, 20B: 탱크
21, 21A, 21B: 칸막이판
22, 22A, 22B: 칸막이판
23, 23A, 23B: 경계벽
24, 24A, 24B: 칸막이판
25, 25A, 25B: 칸막이판
26, 26A, 26B: 유입구
30, 30A, 30B: 슬러지 회수 펌프
30A: 슬러지 회수 펌프
30B: 슬러지 회수 펌프
30b: 슬러지 회수 펌프
31: 유입구
32: 교반판
33: 볼록부
41, 41A, 41B: 분출구
42, 42A, 42B: 분출구
50, 50A, 50B: 기내 이송용 펌프

Claims (10)

1. 공작 기계로부터 배출되고, 필터에 의한 절분의 제거가 이루어진 후의 슬러지를 함유하는 쿨런트로부터, 슬러지를 제거하는 쿨런트 처리 장치로서,
   상기 쿨런트의 탱크 내에 설치되고, 상기 슬러지를 체류시키도록 상기 쿨런트를 저류하는 제1 저류부와,
   상기 제1 저류부에 인접하고, 상기 제1 저류부로부터 유출되는 상기 쿨런트를 저류하는 제2 저류부를 갖고,
   상기 제1 저류부는 상기 배출된 쿨런트가 흐르는 유로와, 유로의 하류측에서 쿨런트가 저류되는 부분을 갖고 있고,
   상기 유로는 배출된 상기 쿨런트의 흐름이 1회 이상 수평 방향으로 굴곡되도록 구성되어 있고,
   상기 제1 저류부와 상기 제2 저류부의 경계를 구성하는 경계벽은,
   상기 유로가 굴곡된 후의 하류의 부위에 설치되어 있음과 아울러,
   상기 제1 저류부에 저류된 상기 쿨런트의 상등액을 상기 제2 저류부로 유출시키는 높이로 되어 있는 쿨런트 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 경계벽은 상기 제1 저류부에서의 상기 쿨런트의 유속을, 적어도 일부에 있어서 상기 슬러지를 퇴적시킬 정도로 낮게 할 수 있는 높이로 되어 있는 쿨런트 처리 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 저류부는 상기 슬러지가 퇴적되는 특정의 영역을 발생시키는 형상 또는 구조로 되어 있는 쿨런트 처리 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 저류부에 있어서, 상기 경계벽보다 상류측에, 침전된 상기 슬러지를 회수하는 슬러지 회수 펌프를 갖는 쿨런트 처리 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1 저류부는 상기 슬러지가 퇴적되는 특정의 영역을 발생시키는 형상 또는 구조로 되어 있고,
   상기 슬러지 회수 펌프는 상기 제1 저류부에 있어서 상기 특정의 영역에 설치되어 있는 쿨런트 처리 장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 슬러지 회수 펌프는 상기 쿨런트를 상방으로 빨아올리는 유입구를 갖고 있고,
   상기 제1 저류부의 저면에 있어서, 상기 유입구에 대향하는 부위에는 상기 슬러지 회수 펌프에의 흐름의 정체를 억제하는 교반판이 설치되어 있는 쿨런트 처리 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 유입구는 원형이고,
   상기 교반판은 저면으로부터 꼭대기부를 향해 단면적이 단조 감소하는 축대칭인 입체를 이루고 있는 쿨런트 처리 장치.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 슬러지 회수 펌프로 회수한 쿨런트로부터 슬러지를 분리하는 분리기를 갖는 쿨런트 처리 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 분리기에 의해 상기 슬러지가 분리된 후의 쿨런트를, 상기 쿨런트의 유속이 주위보다 낮아지는 부분에 분출하는 분출구를 갖는 쿨런트 처리 장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 저류부에, 상기 쿨런트를 회수하는 기내(機內) 이송용 펌프를 갖는 쿨런트 처리 장치.