WO2002020411A1 - Installation d'echange ionique avec de l'eau - Google Patents

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WO2002020411A1
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water
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Terunobu Fujisaki
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Terunobu Fujisaki
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F1/48Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/10Supply or regeneration of working media
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23H7/36Supply or regeneration of working media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a water ion exchange device for reviving machining water used in machining of an electric discharge machine used for wire electric discharge machining and die sinking electric discharge machining.
  • ion-exchange resin weighs 5 to 20 kg, and there is also a problem with the waste treatment of ion-exchange resin and the filter itself at present, when disposal is a major problem in society. .
  • the present invention relates to the machining capability of an electric discharge machine in die sinking discharge and wire electric discharge machining. Resuscitation can be performed on the processing water that lowers the rate, it can be replaced like an ion-exchange resin and a filter, it does not require a large running cost, and it can reduce waste disposal problems.
  • An object of the present invention is to provide a water ion exchange device that can easily resuscitate water. Disclosure of the invention
  • the water ion exchange device of the present invention is characterized by comprising a processing water storage tank, a filter, a magnetic ion exchange device, and a storage tank provided in a processing machine.
  • the structure of the water ion exchange device comprising a processing water storage tank, a filter, a magnetic ion exchange device, an ion exchange resin device and a storage tank provided in the processing machine,
  • An upper neodymium magnet is arranged at the same time, and a lower neodymium magnet is arranged at a predetermined interval directly below the upper neodymium magnet, and a left rectifier is provided between the upper neodymium magnet and the lower neodymium permanent magnet.
  • the plate and the right rectifying plate are arranged at a fixed interval, and a flow path is formed inside the upper and lower neodymium permanent magnets surrounded by the left and right rectifying plates.
  • the magnetic ion exchange device is characterized by comprising a letter and an upper and lower U-shaped yoke fixed to the upper and lower portions of the outside of the refretor.
  • FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a water ion exchange device according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the water ion exchange device
  • FIG. Fig. 4 shows a third embodiment of the on-exchange device
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of the present water ion exchange device
  • Fig. 5 shows a magnetic ion exchange device used in the present water ion exchange device.
  • Fig. 6 shows the principle of the present invention
  • Fig. 6 shows the fifth embodiment of the present water ion exchange device
  • Fig. 7 shows the sixth embodiment of the present water ion exchange device
  • Fig. 8 shows the fifth embodiment.
  • the seventh embodiment of the water ion exchange device was shown.
  • FIG. 9 shows the eighth embodiment of the present water ion exchanger
  • Fig. 10 shows the principle of another embodiment of the magnetic ion exchanger used in the present water ion exchanger.
  • FIG. 11 is a front view of a magnetic ion exchange device used in the present water ion exchange device
  • FIG. 12 is a diagram showing a conventional water ion exchange device.
  • FIG. 1 is a structural diagram showing the overall structure of the first embodiment of the water ion exchange device according to the present invention.
  • the magnetic ion exchange device 3 is installed in the process following the filter 2.
  • the processing water from which the foreign matter has been removed is turned into positive ionization by the magnetic force of the permanent magnets installed in the magnetic ion exchange device 3, and the positive ionization of the processing water after electric discharge machining is negative.
  • the machining water revived by the negative ionization is stored in the storage tank 4 and regenerated in the machining water storage tank 6 installed in the machining machine 5 during die sinking and wire electric discharge machining again. Stored as 7 b and reused.
  • FIG. 2 is a structural diagram showing the structure of the second embodiment of the water ion exchange device according to the present invention.
  • This is another embodiment of the magnetic ion exchange device 1 of the first embodiment. That is, the storage tank 4 is provided with the magnetic ion exchange device 3a.
  • Processing water 7 b stored in the processing water storage tank 6 for use by the processing machine 5 is released.
  • the used machining water passes through the filter 2 and is stored in the storage tank 4 without passing through the magnetic ion exchange device 3a as shown in FIG.
  • process water is passed through the magnetic ion exchange device 3a installed inside the storage tank 4 or the magnetic ion exchange device 3a installed outside the storage tank 4 using a pump 4a, etc.
  • negative ionization resuscitation
  • FIG. 3 is a structural diagram showing the structure of the third embodiment of the water ion exchange device according to the present invention.
  • 6 is another embodiment of the magnetic ion exchange device of the first embodiment.
  • the magnetic ion exchange device 3b will be installed in the process after electric discharge machining is performed in the machining water storage tank 6 installed in the processing machine 5.
  • the processing machine 5 having the processing water storage tank 6 and the filter 2 are not used.
  • a magnetic ion exchanger 3b is installed between them.
  • the processing water 7 b used in the processing water storage tank 6 installed in the processing machine 5 immediately passes through the magnetic ion exchanger 3 b, is negatively ionized, and is stored through the filter 2. Stored in tank 4.
  • FIG. 4 is a structural diagram showing the structure of the fourth embodiment of the water ion exchange device according to the present invention.
  • the magnetic ion exchange devices 3, 3a, and 3b are not only installed at one place after the electric discharge machining.
  • the processing water 7 b used in the processing water storage tank 6 installed in the processing machine 5 flows to the magnetic ion exchange device 3 c and is subjected to negative ionization (resuscitation) processing. Filtered through Ruta 2.
  • the filtered working water again enters the magnetic ion exchange device 3 c installed after the filter 2, is subjected to negative ionization (resuscitation) treatment, and is stored in the storage tank 4.
  • the magnetic ion exchange device 3c When stored in the storage tank 4, the magnetic ion exchange device 3c installed in the storage tank 4 or installed outside the storage tank 4 causes negative ionization (resuscitation). It is processed.
  • FIG. 5 is a diagram showing the principle of a magnetic ion exchange device used in the water ion exchange device according to the present invention.
  • the magnetic ion exchange device 33 c has the upper neodymium magnet 8 disposed thereon, and the lower neodymium magnet 8 at a certain interval directly below the upper neodymium magnet 8. a is placed.
  • a left rectifying plate 9 and a right rectifying plate 9a are arranged at regular intervals between the upper neodymium magnet 8 and the lower neodymium permanent magnet 8a, and the left and right rectifying plates 8a and the right and left rectifying plates 8a are arranged.
  • a water flow passage 9b is formed inwardly surrounded by the 9 9a.
  • the magnetic ion exchanger 33c has the above structure.
  • the electromotive force is induced to cause no discharge loss, and the electrons generated by the electrification are efficiently released (110a) into the flowing water, so that the machining water is negatively ionized. Is done.
  • the water ion exchange device 11 g may be installed in series with two or three as necessary. Due to the structure as described above, frequent exchange of ion exchange resin, like the ion exchange resin equipment used conventionally, The occurrence of problems such as disposal of heat-exchange resin is extremely reduced, and the resuscitation effect is maintained semipermanently.
  • the water ion exchange devices ld, le, lf, and lg shown in FIGS. 6 to 9 are the ion exchange resin device conventionally used in the water ion exchange device of the present invention and the magnetic ion exchange device used in the present invention. This is an embodiment in the case where the apparatus is used in combination.
  • the water ion exchanger 1 (! To 1 g) shown in FIGS. 6 to 9 will be described in detail.
  • FIG. 6 is a view showing a fifth embodiment of the water ion exchange apparatus according to the present invention, which has a structure in which an ion exchange resin apparatus is added between the magnetic ion exchange apparatus 3 and the storage tank 4 shown in FIG. Is a water ion exchange device.
  • the machining water used by the electric discharge machining by the machining machine 5 having the machining water reservoir 6 is caused by the difference generated by the electric discharge machining by the filter 2, which is the next step.
  • the material is removed, and the processing water used in the next step is passed through the magnetic ion exchange device 3 to form a negative ion.
  • the machining water that has been ionized is further passed through the ion exchange resin device 15 which is the next step, is again ionized and stored in the storage tank 4, and is stored in the processing machine 5 when electric discharge machining is performed again. Store in Kasu 6 for use.
  • FIG. 7 is a view showing a sixth embodiment of the water ion exchange apparatus according to the present invention, wherein ion exchange is performed between the storage tank 4 shown in FIG. 2 and the processing water storage tank 6 provided in the processing machine 5.
  • FIG. 3 is a structural view including a resin device.
  • the filter 12 removes foreign matter from the machining water containing foreign matter generated by electric discharge machining. After that, it is stored in storage tank 4.
  • the water is passed through a magnetic ion exchange device 3 a installed in the storage tank 4 or installed outside the storage tank 4 to negatively ionize the processing water that has been used and ionized.
  • FIG. 8 is a view showing a seventh embodiment of the water ion exchange apparatus according to the present invention, in which ion exchange is performed between the storage tank 4 shown in FIG. 3 and the processing water storage tank 6 installed in the processing machine 5.
  • FIG. 3 is a structural view to which a resin device is added.
  • the magnetic ion exchange device 3b performs negative ionization treatment, and then applies a filter 2 to remove foreign matter generated by electric discharge machining, and stores it in the storage tank 4.
  • the negatively ionized machining water is reused as machining water through the ion exchange resin device 15b.
  • FIG. 9 is a view showing an eighth embodiment of the water ion exchange apparatus according to the present invention.
  • the ion exchange resin apparatus is provided between the storage tank shown in FIG. 4 and the processing water storage tank installed in the processing machine.
  • FIG. 9 is a view showing an eighth embodiment of the water ion exchange apparatus according to the present invention.
  • the ion exchange resin apparatus is provided between the storage tank shown in FIG. 4 and the processing water storage tank installed in the processing machine.
  • a magnetic ion exchange device 3c was installed next to the processing machine 5 having the processing water storage tank 6, and it was used as a positive ion by electric discharge machining.
  • the processing water 7 b is negatively ionized through the magnetic ion exchanger 3 c. Then, the ionized machining water containing the foreign matter is passed through the filter 2 to remove the foreign matter.
  • the ionized water is again ionized through the magnetic ion exchanger 3 c, and the processing water that has been ionized is stored in the storage tank 4.
  • the processing water stored in the storage tank 4 is negatively ionized by the magnetic ion exchange device 3 c installed in or outside the storage tank 4 and stored in the storage tank 4.
  • the processing water stored in the storage tank 4 is negatively ionized and sent to the processing water storage tank 6 of the processing machine 5 through the ion exchange resin device 15 c immediately before being used in the processing machine 5.
  • the magnetic ion exchangers 3, 3a, 3b, 3c As shown in Figs. 6 to 9, the magnetic ion exchangers 3, 3a, 3b, 3c
  • the combined use of the exchange resin devices 15, 15 a, 15 b, and 15 c makes it possible to greatly increase the negative ion concentration.
  • the precision of 7a processing can be improved.
  • FIG. 10 is a diagram showing a principle diagram of another embodiment of the magnetic ion exchange device used for the water ion exchange device according to the present invention.
  • FIG. 11 is a front view of the magnetic ion exchange device shown in FIG.
  • the magnetic ion exchange device of the present example will be described.
  • the magnetic ion exchange device 3e of this example comprises a hollow water pipe 19 and upper and lower neodymium permanent magnets 18 and 18 attached above and below the water pipe 19, respectively.
  • a reflector 17 made of an electron-reflecting composite metal having a rectangular cross-section to which the upper and lower neodymium permanent magnets 18 and 18 a are fixed, and an upper part of the outside of the reflector 17.
  • a hollow water pipe 9 is placed in the center of the refretator 17.
  • An upper neodymium permanent magnet 18 is arranged above the water pipe 9, and a lower neodymium permanent magnet 18 a is also installed below the water pipe 9.
  • the neodymium permanent magnets 18 and 18a are an electron-reflective composite metal. Electron reflective composite metals are a type of noble metal.
  • An upper yoke 16 formed in a U-shape is attached to the outer upper portion of the reflector 18, and a U-shape is formed in a lower outer portion of the reflector 18. The formed yoke 16a is attached.
  • the yokes 16 and 16a are an electron-reflective composite metal.
  • Processing water 7 b is pointed to by arrows 20 in the water pipe 19 a of the water pipe 19 surrounded by the yokes 16 and 16 a, the reflector 17, and the upper and lower neodymium permanent magnets 18 and 18 a.
  • the processing water 7 b flows from the upper neodymium permanent magnet 18 to the lower neodymium.
  • Magnetic force acts in the direction of the permanent magnet 18 a, that is, the direction of the arrow 21.
  • the induced electromotive current is in the direction of arrow 22, that is, from the S pole 24 at the lower left end of the upper yoke 16 to the lower right end.
  • electrons are directed in the direction of arrow 23, that is, from the S pole 24 at the lower left end of the upper yoke 16 to the S at the lower right end. It flows in the direction of pole 25 and acts on processing water 7 b.
  • the processing water 7 b flowing through the inside of the water pipe 19 a changes from the processing water molecule 13 to the resuscitation water molecule 14, and is negatively ionized, so that the water ion exchange device of the present invention is used. It is possible to extend the period in which the ion exchange resin 15 to 15 d that constitutes 1 and the filter 2 must be exchanged.
  • the use of a water ion exchange device enables semi-permanent rejuvenation of machining water whose machining efficiency decreases with the use of electric discharge machines. Can be reused.
  • the processing water is treated using another embodiment of the magnetic ion exchange device used in the water ion exchange device of the present invention (the magnetic ion exchange device shown in FIGS. 10 and 11).
  • the results of the evaluation were commissioned to the Ibaraki Prefectural Environmental Technology Center for evaluation, and the following results were obtained.
  • the overall evaluation was as follows.
  • the insoluble zero-valent iron solid is converted into soluble iron ions by the direct induced electromotive current by using this magnetic ion exchange device, and the aqueous solution reaches the filter and the ion exchange tree tank, It is considered that the original ion exchange function was achieved.
  • the conventional clogged physical blockage caused by insoluble iron is eliminated, and the useful life of the filter and the ion exchange resin is extended several times. .

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Description

明 細 書 水イオン交換装置 技術分野
本発明は、 ワイヤ放電加工及び形彫放電加工する際に用いられる放電加工機の 加工時に使用される加工水を蘇生させるための水イオン交換装置に関する発明で ある。 背景技術
従来よ り ワイヤ放電加工及ぴ形彫放電加工の際に使用される放電加工液は、 図
1 2 に示すよ う に、 加工機 5 による放電加工後、 フィルター 2 とイオン交換樹脂 装置 1 5 d によ り水を蘇生させていた。
即ち、 フィルター 2及びイオン交換樹脂を使用するイオン交換樹脂装置 1 5 d によ り 、 加工機 5 で放電加工されるこ と によって生じる被加工物 7 a の加工チッ プ、 金属粉、 金属イオン及びバクテ リ アによ り機能が低下した加工水を蘇生し、 再び加工をする際に使用 していた。 符号 2はフィルター、 符号 4は貯溜タ ンク を 示す。
しかしながら、 使用された放電加工液をイオン交換樹脂を含む液処理装置に通 すと、 使用回数に応じてイオン交換樹脂に吸着した加工チップや金属紛、 金属ィ オン、 バクテリ アのためにイオン交換樹脂自体の蘇生能力が低下する。
従って、 繰り返し使用するこ とによ りイオン交換樹脂の使用は不可能とな り 、 最終的には、 廃棄しなければならない。 そのために、 水質保持のためのランニン グコス トが極めて高く なる とい う欠点があった。
また、 イ オン交換樹脂は重量が 5〜 2 0 k g もあ り 、 更に、 社会的に廃棄処理 が大問題となっている現在では、 ィオン交換樹脂と フィルターそのものの廃棄物 処理にも問題がある。
そこで、 本発明は、 形彫放電、 ワイヤ放電加工において、 放電加工機の加工能 率を低下させる加工水を蘇生処理する こ とが可能で、 イオン交換樹脂と フィルタ 一のよ う に交換、 多額のランニングコス トがかからず、 廃棄処理問題等も軽減で き る と と もに水を蘇生を容易にでき る水イオン交換装置を提供する こと を目的と する ものである。 発明の開示
本発明である水イオン交換装置は、 上記の課題を解決するために、 加工機に設 けられた加工水貯溜槽と フィルターと磁気ィオン交換装置と貯溜タンク とからな る こ と を特徴とする水イオン交換装置の構成、 加工機に設けられた加工水貯溜槽 と フィルターと磁気イオン交換装置とイオン交換樹脂装置と貯溜タンク とからな る こ と を特徴とする水イオン交換装置の構成、 上に上ネオジムマグネッ トを配置 する と と もに、 前記上ネオジムマグネッ トの真下方向に一定の間隔をおいて下ネ オジムマグネッ トを配置し、 前記上ネオジムマグネッ ト と下ネオジム永久磁石間 に左整流プレー ト と右整流プレー トを一定の間隔をおいて配置し、 上下ネオジム 永久磁石左右整流プレー トに囲まれた内方に流路を形成したこ とを特徴とする磁 気ィオン交換装置の構成及び中空の通水管と、 前記通水管の上方及び下方に取り 付けた上下ネオジム永久磁石と、 前記上下ネオジム永久磁石を固定した縦断面形 状が長方形状のリ フ レタターと、 前記リ フ レタ ターの外側の上部及び下部に固定 した上下コ字状のヨーク とからなる こ と を特徴とする磁気イオン交換装置の構成 と した。 図面の簡単な説明
第 1 図は本発明である水イオン交換装置の第' 1実施例を示した図、 第 2図は本 水イ オン交換装置の第 2実施例を示した図、 第 3図は本水イ オン交換装置の第 3 実施例を示した図、 第 4図は本水イオン交換装置の第 4実施例を示した図、 第 5 図は本水イオン交換装置に使用される磁気イオン交換装置の原理を示した図、 第 6 図は本水イオン交換装置の第 5実施例を示した図、 第 7 図は本水イオン交換装 置の第 6実施例を示した図、 第 8 図は本水ィオン'交換装置の第 7実施例を示した 図、 第 9 図は本水イオン交換装置の第 8実施例を示した図、 第 1 0 図は本水ィォ ン交換装置に使用 される磁気イオン交換装置の他の実施例の原理を示した図、 第 1 1 図は本水イオン交換装置に使用 される磁気イオン交換装置の正面図、 第 1 2 図は従来の水イオン交換装置を示した図である。 発明を実施するための最良の形態
次に、 添付図面に基づいて本願発明である水イオン交換装置について詳細に説 明する。
図 1 は、 本発明である水イオン交換装置の第 1実施例の全体の構成を示した構 造図である。 本例の水イオン交換装置ではフィルター 2 の次の工程に磁気イオン 交換装置 3 を設置する。
図 1 に示すよ う に、 水イオン交換装置 1 を使用した加工機 5 において、 電極 7 と被加工物 7 a間の放電現象によ り放電加工が行われる と、 放電加工によ り大小 の異物、 即ち、 被加工物 7 a の加工チップ、 金属粉、 金属イオン、 バクテ リ ア等 が発生する。 その際、 加工水貯溜槽 6 中の加工水 7 b がプラスイオン化される。 また、 水イオン交換装置 1 を使用 した加工機 5 において、 放電加工によ り加工 水 7 b 中に大小の前記異物が生じるために、 一度、 大小のメ ッシュ孔が形成され ているフィルター 2 を通し異物を除去する。
異物が除去された加工水は、 磁気イオン交換装置 3 内に設置されている永久磁 石による磁力によ り 、 放電加工後の加工水のプラスイオン化をマイナスイオン化 にする。
マイナスイオン化されて蘇生された加工水は、 貯溜タンク 4 に貯留され、 再度 形彫放電加工、 ワイヤ放電加工の際に加工機 5 に設置されている加工水貯溜糟 6 内に再生された加工水 7 b と して貯溜されて再使用される。
図 2 は、 本発明である水イオン交換装置の第 2実施例の構造を示した構造図で ある。 第 1実施例の磁気イオン交換装置 1 の他の実施例である。 即ち、 貯溜タン ク 4 に磁気イオン交換装置 3 a を設置した構造と したものである。
加工機 5 で使用されるために加工水貯溜糟 6 に貯溜されている加工水 7 b が放 電加工等によ り使用 された後に、 使用された加工水はフィルター 2 を通り 、 図 1 に示すよ う に磁気イ オン交換装置 3 a を通らずに、 貯溜タ ンク 4 に貯留される。 貯留時に貯溜タ ンク 4内に設置されている磁気イオン交換装置 3 a又は貯溜タ ンク 4 の外に設置されている磁気イオン交換装置 3 a にポンプ 4 a等を使用 して 加工水を通し、 加工機 5で使用する直前にマイナスイオン化 (蘇生) になる よ う に処理する こ とによ り 、 よ り純水に近い状態で、 再度、 加工機 5 によ り放電加工 を行う際に使用される。
図 3 は、 本発明である水イオン交換装置の第 3実施例の構造を示した構造図で ある。 第 1実施例の磁気イオン交換装置の他の実施例である。 加工機 5 に設置さ れた加工水貯溜槽 6 内で放電加工が行われた後の工程に磁気イオン交換装置 3 b を設置する。
第 1実施例及び第 2実施例での使用が、 配管、 コス ト等の面で困難な場合は、 第 3実施例のよ う に、 加工水貯溜糟 6 を有する加工機 5 と フィルター 2 の間に磁 気イオン交換装置 3 b を設置する。
加工機 5 に設置された加工水貯溜槽 6 内で使用された加工水 7 b は、 すぐに磁 気イ オン交換装置 3 b を通 り 、 マイナスイオン化された後、 フ ィルター 2 を通 り 貯溜タンク 4 に貯留される。
再度加工機 5 によ り放電加工を行う際に、 貯溜タンク 4内に貯溜されている蘇 生された加工水された加工機 5 に設置された加工水貯溜槽 6 内に蘇生処理された 加工水と して使用される。
図 4 は、 本発明である水イオン交換装置の第 4実施例の構造を示した構造図で ある。 本例の水イ オン交換装置では、 第 1 〜第 3実施例に示すよ う に、 磁気ィォ ン交換装置 3、 3 a、 3 b を放電加工後に一力所設置のみではない。
図 4 に示すよ う に、 一つ一つの工程後に、 磁気イオン交換装置 3 c、 3 c、 3 c を設置するこ と によ り 、 大幅なマイナスイオン濃度の増加をするこ とが可能と なる。
即ち、 加工機 5 に設置された加工水貯溜槽 6内で使用された加工水 7 b は、 磁 気イオン交換装置 3 c に流れてマイナスイオン化 (蘇生) 処理された後に、 フィ ルタ 2 を通過して濾過される。
濾過された加工水は、 再度、 前記フィルター 2の後に設置されている磁気ィォ ン交換装置 3 c に入り マイナスイオン化 (蘇生) 処理されて、 貯溜タ ンク 4 に貯 留される。
前記貯溜タ ンク 4 に貯留されている ときに、 前記貯溜タ ンク 4内に設置されて いるか、 又は前記貯溜タンク 4外に設置されている磁気イオン交換装置 3 c によ り マイナスイオン化 (蘇生) 処理される。
図 5は、 本発明である水イオン交換装置に使用される磁気イオン交換装置の原 理を示した図である。 ネオジムマグネッ ト N極 8 S極 8 aと非磁性伝導体金属を 使用 した整流プレー ト 9 9 a を配した流路 9 b に加工水を通過させる構造であ る。
即ち、 前記磁気イ オン交換装置 3 3 c は、 上に上ネオジムマグネッ ト 8 を配 置する と と もに、 前記上ネオジムマグネッ ト 8 の真下方向に一定の間隔をおいて 下ネオジムマグネッ ト 8 a を配置する。
そして、 前記上ネオジムマグネッ ト 8 と下ネオジム永久磁石 8 a間に左整流プ ト 9 と右整流プレー ト 9 a を一定の間隔をおいて配置し、 上下ネオジム永久 磁石 8 8 a と左右整流プレー ト 9 9 a に囲まれた内方に水流の流路 9 b を形 成する。 磁気イオン交換装置 3 3 c は、 上記の構造をしている。
図 5 に示すよ う に、 流路 9 b に放電加工機で使用 した加工水が矢印のよ う に水 流 1 1 とな り 流れる と、 起電流が磁束の向き 8 b 8 c及び加工水の流れの向き 1 1 に対して直行する向きに流れる。 即ち、 整流プレー ト 9 9 a の面に直交す る向きに流れるのである。
この起電流を放電損失のないよ う に誘導帯電させ、 この帯電によ り 生じた電子 を流水中に効率よ く 放出 ( 1 0 1 0 a ) させるこ と によ り 、 加工水がマイナス イオン化される。
更に、 電子の放出効率を高めるために、 該水イオン交換装置 1 1 g を必要に 応じて 2つ、 3つと連続して設置してもよい。 上記のよ う な構造であるので、 従 来使用していたイオン交換樹脂装置のよ う にイオン交換樹脂の頻繁な交換、 ィォ ン交換樹脂の廃棄処理等の問題も生じるこ とが極めて少なく な り 、 半永久的に蘇 生処理効果が持続する。
図 6 〜図 9 に示した水イオン交換装置 l d 、 l e 、 l f 、 l g は、 本発明であ る水イオン交換装置に従来使用していたイオン交換樹脂装置と本発明で使用 され る磁気イオン交換装置を併用した場合の実施例である。 以下、 各図 6〜図 9 に示 した、 水イオン交換装置 1 (!〜 1 g について詳細に説明する。
図 6 は、 本発明である水イオン交換装置の第 5実施例を示した図であ り 、 図 1 に示す磁気イオン交換装置 3 と貯溜タ ンク 4 の間にイオン交換樹脂装置を加えた 構造の水イオン交換装置である。
図 6 に示すよ う に、 加工水貯溜糟 6 を有する加工機 5 による放電加工によ り使 用された加工水は、 次の工程であるフィルター 2 によ り放電加工によ り 生じた異 物を除去し、 次の工程の磁気イオン交換装置 3 に通し使用された加工水をマイナ スイ オン化する。
マイナスイオン化された加工水を更に次の工程であるイオン交換樹脂装置 1 5 に通し再度マイナスイオン化させて貯溜タ ンク 4に貯溜し、 再度放電加工する際 に加工機 5 に設けられた加工水貯溜糟 6 内に貯溜して使用する。
図 7 は、 本発明である水イオン交換装置の第 6実施例を示した図であ り 、 図 2 に示す貯溜タ ンク 4 と加工機 5 に設けられた加工水貯溜槽 6間にィオン交換樹脂 装置を加えた構造図である。
図 7 に示すよ う に、 加工機 5 によ り被加工物 7 a を放電加工した後、 フ ィ ルタ 一 2で放電加工によ り 生じた異物が混入している加工水から異物を除去した後に 貯溜タンク 4 に貯溜する。
そして、 貯溜時に貯溜タンク 4内に設置又は貯溜タンク 4の外に設置されてい る磁気イオン交換装置 3 a に通し、 使用されてプラスイオン化された加工水をマ ィナスイオン化する。
マイナスイオン化された加工水は、 再度放電加工する直前に前記貯溜タ ンク 4 の次の工程に設置されているイオン交換樹脂装置 1 5 a に通して、 加工水と して 再使用する。 図 8 は、 本発明である水イオン交換装置の第 7実施例を示した図であ り 、 図 3 に示す貯溜タンク 4 と加工機 5 に設置された加工水貯溜槽 6 の間にィオン交換樹 脂装置を加えた構造図である。
図 8 に示すよ う に、 加工機 5 に設置された加工水貯溜糟 6 内に貯留されている 加工水 7 b を放電加工によ り使用された後、 異物が混入している加工水をすぐに 磁気イオン交換装置 3 b でマイナスイオン化処理し、 その後フィルター 2 にかけ て放電加工によ り 生じた異物を除去し、 貯溜タ ンク 4 に貯溜する。
マイナスイオン化された加工水は、 再度放電加工する直前にイオン交換樹脂装 置 1 5 b を通して、 加工水と して再使用する。
図 9 は、 本発明である水イオン交換装置の第 8実施例をしめした図であ り 、 図 4 に示す貯溜タンク と加工機に設置された加工水貯溜槽との間にイオン交換樹脂 装置を加えた構造図である。
図 6〜図 8 に示す実施例のよ う に、 加工水貯溜糟 6 を有する加工機 5 の次に磁 気イオン交換装置 3 c を設置して放電加工によ り使用されてプラスイオン化され た加工水 7 b を前記磁気イオン交換装置 3 c を通してマイナスイオン化する。 そして、 異物が混入しているマイナスイオン化された加工水をフィルター 2 を 通過させて異物を取り 除く。
その後、 再度磁気イオン交換装置 3 c を通してマイナスイオン化し、 マイナス ィオン化された加工水は貯溜タンク 4 に貯溜される。 貯溜タンク 4 に貯溜されて いる加工水は、 貯溜タンク 4内に設置又は貯溜タンク 4外に設置されている磁気 イオン交換装置 3 c によ りマイナスイオン化して貯溜タンク 4 に貯溜する。
貯溜タンク 4 に貯溜されている加工水は、 加工機 5 で使用する直前にィオン交 換樹脂装置 1 5 c を通して、 マイナスイオン化して加工機 5 の加工水貯溜糟 6 に 送り込む。
図 9 に示すよ う に、 一つ一つの工程後に磁気イオン交換装置 3 c、 3 c、 3 c を設置するこ とによ り 、 大幅なマイナスイオン濃度の増加をするこ と を可能とす る。
図 6〜図 9 に示すよ う に、 磁気イオン交換装置 3、 3 a、 3 b、 3 c とイオン 交換樹脂装置 1 5、 1 5 a、 1 5 b、 1 5 c と を併用するこ と によ り 、 大幅にマ ィナスイオン濃度が増加するこ とが可能にな り 、 加工機 5 による被加工物 7 a の 加工の精度を上げるこ とができ る。
図 6 〜図 9 に示した水イオン交換装置 l d〜 l g のよ う に、 放電加工後、 放電 加工における異物等がフィルター 2 によ り 除去され、 磁気イオン交換装置 3、 3 a、 3 b、 3 c によ り マイナスイオン化されている。
そのために、 イオン交換樹脂装置 1 5、 1 5 a、 1 5 b、 1 5 c を通しても、 図 1 2 に示す従来構造図のよ う に放電加工後、 直接イオン交換樹脂装置 1 5 d に 通さないので、 ィオン交換樹脂の交換期間等も大幅に改善される。
図 1 0 は、 本発明である水イ オン交換装置に使用される磁気イオン交換装置の 他の実施例の原理図を示した図である。 図 1 1 は、 図 9 に示した磁気イオン交換 装置の正面図である。 以下に本例の磁気イオン交換装置について説明する。
図 1 0 に示すよ う に、 本例の磁気イ オン交換装置 3 e は、 中空の通水管 1 9 と . 前記通水管 1 9 の上方及び下方に取り付けた 上下ネオジム永久磁石 1 8、 1 8 a と、 前記上下ネオジム永久磁石 1 8、 1 8 a を固定した縦断面形状が長方形状 の電子反射複合金属である リ フ レタター 1 7 と、 前記リ フ レク タ一 1 7 の外側の 上部及ぴ下部に固定した上下コ状ヨーク 1 6、 1 6 a からなる。
中空の通水管 9 をリ フ レタター 1 7 内の中央部に配置する。 そして、 前記通水 管 9 の上方には上ネオジム永久磁石 1 8 を配置する と と もに、 前記通水管 9 の下 方にも下ネオジム永久磁石 1 8 a を設置する。 前記ネオジム永久磁石 1 8、 1 8 a は、 電子反射複合金属である。 電子反射複合金属は、 貴金属の一種である。 リ フ レタ ター 1 8 の外側の上部はコ字状に形成されている上ヨーク 1 6 が取り 付けられている と と もに、 前記リ フ レタ ター 1 8の外側の下部にコ字状に形成さ れている ヨーク 1 6 a が取り付けられている。 前記ヨーク 1 6、 1 6 a は、 電子 反射複合金属である。
ヨーク 1 6、 1 6 a 、 リ フレタター 1 7及び上下ネオジム永久磁石 1 8、 1 8 a によ り包囲されている通水管 1 9 の通水管内 1 9 a に加工水 7 b が矢印 2 0 の 方向に流れ込むと、 加工水 7 b に対して上ネオジム永久磁石 1 8から下ネオジム 永久磁石 1 8 a の方向、 即ち、 矢印 2 1方向に磁力が作用する。
また、 同時に通水管内 1 9 a を流れている加工水 7 b に対しては、 誘導起電流 が矢印 2 2方向、 即ち、 上ヨーク 1 6 の左下端部の S極 2 4から右下端部の S極
2 5方向に流れ加工水 7 b に作用する。
更に、 通水管内 1 9 a を流れている加工水 7 b に対しては、 電子が矢印 2 3方 向、 即ち、 上ヨーク 1 6 の左下端部の S極 2 4から右下端部の S極 2 5方向に流 れ加工水 7 b に作用する。
このよ う して、 通水管内 1 9 a を流れる加工水 7 b は、 加工水分子 1 3 から蘇 生水分子 1 4 と変化してマイナスイオン化されて、 本発明である水イオン交換装 置 1 を構成するィオン交換樹脂 1 5〜 1 5 d、 フィルター 2 の交換しなければな らない期間を延ばすこ とが可能となる。 産業上の利用可能性
本発明は、 以上に説明したよ う な構成であるから以下の効果が得られる。
第 1 に、 形彫放電、 ワイヤ放電加工において、 水イオン交換装置を使用するこ と によ り 、 放電加工機の使用に応じて加工能率が低下する加工水を半永久的に蘇 生するこ とができ再使用するこ とが可能である。
第 2 に、 磁気イオン交換装置を使用する こ と によ り 、 交換作業、 廃棄処理等を 軽減させ、 従来に比べ、 イオン交換樹脂フィルタ一等に多額のランニングコス ト がかからず、 廃棄処理問題等も軽減できる。
第 3 に、 本発明である水イオン交換装置に用いられる磁気イオン交換装置の他 の実施例 (図 1 0及ぴ図 1 1 に示した磁気イオン交換装置) を使用して、 加工水 を処理した結果について、 茨城県環境技術センターに依頼して評価をした結果 以下のよ う な結果が得られた。
茨城県環境技術センターによる 1 回目評価結果
( 1 ) オル トフエナン ト口 リ ン吸光光度法による F e 2 +の分析値について
(ィ) 0. 0433 μ g/ mL (磁気イオン交換装置を通過させる前の加工水) (口) 0. 0853 g/ mL (磁気イオン交換装置を通過させる後の加工水) の結果が得られている。
これは、 メ ッ トイオンを通過させるこ と によ り 0. 0433 μ gZ mLの 2倍の濃度にな つているこ と力 ら F e 3 +が F e 2 に還元されているこ と を物語っている。 本磁 気イオン交換装置は金属イオンに対して還元作用の効果があ り 、 また翻って酸化 抑制作用の働きがあるこ と を示している。
( 2 ) 本磁気イ オン交換装置を通過させてフィルター及ぴイオン交換樹脂を通 過させた加工水は、 最終的に 0. O l ju g/ raLレベルになるので、 本磁気イオン交換装 置を通過させていない場合の 0. 04 μ g/ mLの 1 /4であ り 、 明 らかにイオン交換樹脂 の負担が軽減されている。 従って、 イオン交換樹脂の寿命も単純に 4倍伸びるこ と となる。
茨城県環境技術センター 2回目評価結果
( 1 ) 本磁気イオン交換装置は、 0価の鉄を溶解性鉄イオンに変えるこ とが明ら かになった。
( 2 ) フィルターを通過させる こ と によって溶解性鉄イオンは減少する こ と を判 明した。
総合評価は、 以下の通り であった。 不溶性 0価の鉄固体が、 本磁気イオン交換 装置を使用するこ と によ り 直誘導起電流によ り溶解性鉄ィオンに変化し、 その水 溶液がフィルター及びィオン交換樹槽に到達し、 本来のイ オン交換機能を発揮す るこ と になつた状態と考えられる。 このよ う に、 分析結果から推定する と、 不溶 性鉄による従来の目詰ま り 的な物理的閉塞状態は解消されフィ ルター及びイオン 交換樹脂の耐用寿命が数倍延びる。 .

Claims

請求の範囲
1 . 加工機に設けられた加工水貯溜槽とフィルターと磁気ィオン交換装置と貯 溜タンク とからなる こ とを特徴とする水イオン交換装置。
2 . 磁気イオン交換装置をフィルターと貯溜タンク の間に設けたこ と を特徴と する請求項 1 に記載の水イオン交換装置。
3 . 磁気イオン交換装置を貯溜タンクに設けたこ と を特徴とする請求項 1 に記 載の水ィオン交換装置。
4 . 磁気イオン交換装置を加工機に設けられた加工水貯溜槽とフィルターの間 に設けたこ と を特徴とする請求項 1 に記載の水イオン交換装置。
5 . 磁気イオン交換装置を加工機に設けられた加工水貯溜槽とフィルターの間 フィルターと貯溜タ ンクの間、 貯溜タンクに設けたこ と を特徴とする請求項 1 に 記載の水イオン交換装置。
6 . 加工機に設けられた加工水貯溜槽とフィルターと磁気イオン交換装置とィ オン交換樹脂装置と貯溜タンク とからなるこ と を特徴とする水イオン交換装置。
7 . イオン交換樹脂装置を磁気イオン交換装置と貯溜タ ンクの間に設け、 且つ 磁気イオン交換装置をフィルターとイオン交換樹脂装置の間に設けたこ と を特徴 とする請求項 6 に記載の水イオン交換装置。
8 . イオン交換樹脂装置を貯溜タンク と加工機に設けられた加工水貯溜槽の間 に設け、 且つ磁気イオン交換装置を貯溜タンク に設けたこ と を特徴とする請求項 6 に記載の水イオン交換装置。
9 . イオン交換樹脂装置を貯溜タ ンク と加工機に設けられた加工水貯溜槽の間 に設け、 且つ磁気イオン交換装置を加工機に設けられた加工水貯溜槽と フィルタ 一の間に設けたこ と を特徴とする請求項 6 に記載の水イオン交換装置。
1 0 . イオン交換樹脂装置を貯溜タンク と加工機に設けられた加工水貯溜槽の間 に設け、 且つ磁気イオン交換装置を加工機に設けられた加工水貯溜槽と フィルタ 一の間、 フィルターと貯溜タンクの間、 貯溜タンクに設けたこ とを特徴とする請 求項 6 に記載の水イオン交換装置。
1 1 . 上に上ネオジムマグネッ トを配置する と と もに、 前記上ネオジムマグネッ トの真下方向に一定の間隔をおいて下ネオジムマグネッ トを配置し、 前記上ネオ ジムマグネッ ト と下ネオジム永久磁石間に左整流プレー ト と右整流プレー トを一 定の間隔をおいて配置し、 上下ネオジム永久磁石左右整流プレー トに囲まれた内 方に流路を形成したこ と を特徴とする磁気イオン交換装置。
1 2 . 中空の通水管と、 前記通水管の上方及び下方に取り付けた上下ネオジム永 久磁石と、 前記上下ネオジム永久磁石を固定した縦断面形状が長方形状のリ フ レ クタ一と、 前記リ フ レタターの外側の上部及ぴ下部に固定した上下コ字状のョー ク とからなるこ と を特徴とする磁気イオン交換装置。
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