(57)【要約】【課題】  迅速に浮上油を分離・回収することができ、回収した浮上油に混じる水溶性切削液の量が少ない浮上油回収装置を提供する。【解決手段】  浮上油回収装置５は、浮上油分離室７を有する分離回収タンク６を備え、前記浮上油分離室６は、水平面に平行な断面の面積が上方に向かうにつれて減少するよう構成されており、前記浮上油分離室７に水溶性切削液４が満たされると上方に向け浮上していくにつれ集合した浮上油４０を回収するようにした。【選択図】        図１
2020185625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性切削液から浮上油を分離回収する浮上油回収装置であって、
前記浮上油回収装置は、浮上油分離室を有する分離回収タンクを備え、
前記浮上油分離室は、水平面に平行な断面の面積が上方に向かうにつれて減少するよう構成されており、前記浮上油分離室に水溶性切削液が満たされると上方に向け浮上していくにつれ浮上油が集合することを特徴とする、浮上油回収装置。
【請求項２】
全体が直方体に形成される前記分離回収タンクと、
前記分離回収タンク内部を前記浮上油分離室と清浄液室とに分離する隔壁と、
前記浮上油分離室と前記清浄液室とを連通する連通路と、を備え、
前記隔壁は、２つのＣ面取部を有する長方形の板であって、前記Ｃ面取部に挟まれる辺が下方となって傾斜配置され、
前記Ｃ面取部と前記分離回収タンクの板面とにより前記連通路が形成されることを特徴とする、請求項１に記載された浮上油回収装置。  
【請求項３】
前記分離回収タンクは、前記浮上油分離室の液面に水溶性切削液を滴下する滴下管と、
前記浮上油分離室の液面に浮上した浮上油を回収する回収管と、
前記清浄液室の液面から清浄水溶性切削液を流出する流出管と、
を備え、
前記流出管の開口部よりも前記滴下管の滴下口の位置が高く、かつ、
前記流出管の開口部よりも前記回収管の開口部の位置が高く構成されていることを特徴とする、
請求項２に記載された浮上油回収装置。
【請求項４】
工作機械内部を循環する水溶性切削液を一時貯留する貯留タンクから前記分離回収タンクへ水溶性切削液を移送する液体ポンプと、
請求項３に記載された浮上油回収装置と、を備え、
前記浮上油回収装置から前記貯留タンクに清浄水溶性切削液が戻されることを特徴とする水溶性切削液マネジメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の水溶性切削液を清浄に保つための浮上油回収装置、及びその浮上油回収装置を使用する水溶性切削液マネジメントシステムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械を用いて機械加工を行う際には、潤滑、冷却等を目的として切削液が用いられる。近年、高い加工精度を達成するために冷却性能に優れた水溶性切削液が使用されることが多くなってきた。
【０００３】
工作機械による機械加工の作業時において、水溶性切削液は機械加工が行われている部分に供給されて貯留タンクに回収される。長時間にわたって使用を続けると、工作機械の駆動系の潤滑油が混入することで水溶性切削液が汚染される。水溶性切削液の汚染の程度が進んでくると臭気を発し腐敗するようになる。また、劣化した水溶性切削液では、目的とする潤滑、冷却等の機能が十分に発揮できない。
【０００４】
そこで、水溶性切削液に混入した油を分離するものとして、貯留タンクの水溶性切削液の表面に浮上する浮上油を回収する浮上油回収装置が知られている（たとえば、特許文献１）。特許文献１に記載された浮上油回収装置は、水溶性切削液の貯留タンクにフロート式の吸込口を設け、チューブポンプ等の吸引ポンプによって吸込口から貯留タンク内の表層液を分離漕に取り込む。分離漕では油が混入した水溶性切削液を浮上油と水溶性切削液とに分離して浮上油は回収し、清浄となった水溶性切削液を貯留タンクに戻すようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８―２８１２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された浮上油回収装置では、分離漕の水溶性切削液の液面全面に広がった浮上油を１本の分離管で吸い出すものであるため、浮上油のみを効率良く水溶性切削液と分離して回収することができない。また、回収した浮上油に混じる水溶性切削液の量も多くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明では、水溶性切削液の液面に浮上した浮上油を集合させることにより、より効率的に浮上油を分離・回収することができ、回収した浮上油に混じる水溶性切削液の量が少ない浮上油回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る浮上油回収装置は、水溶性切削液から浮上油を分離回収する浮上油回収装置であって、前記浮上油回収装置は、浮上油分離室を有する分離回収タンクを備え、前記浮上油分離室は、水平面に平行な断面の面積が上方に向かうにつれて減少するよう構成されており、前記浮上油分離室に水溶性切削液が満たされると上方に向け浮上していくにつれ浮上油が集合することを特徴とする。
【０００９】
第１発明に係る浮上油回収装置は、水平面に平行な断面の面積が上方に向かうにつれて減少するよう構成された浮上油分離室内の上方に向け浮上していくにつれ浮上油が集合するようにしたので、より迅速に浮上油を分離・回収することができ、回収した浮上油に混じる水溶性切削液の量を少なくすることができる。
【００１０】
第２発明に係る浮上油回収装置は、全体が直方体に形成される前記分離回収タンクと、前記分離回収タンク内部を前記浮上油分離室と清浄液室とに分離する隔壁と、前記浮上油分離室と前記清浄液室とを連通する連通路と、を備え、前記隔壁は、２つのＣ面取部を有する長方形の板であって、前記Ｃ面取部に挟まれる辺が下方となって傾斜配置され、前記Ｃ面取部と前記分離回収タンクの板面とにより前記連通路が形成されることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る浮上油回収装置は、全体が直方体に形成される分離回収タンクと、２つのＣ面取部を有する長方形の板であってＣ面取部に挟まれる辺が下方となって傾斜配置された隔壁と、によって浮上油分離室と連通路が構成されるので、浮上油の回収と清浄な水溶性切削液の再利用が、コンパクトに構成された１つの分離回収タンクで行うことができる。
【００１２】
第３発明に係る浮上油回収装置は、前記分離回収タンクは、前記浮上油分離室の液面に水溶性切削液を滴下する滴下管と、前記浮上油分離室の液面に浮上した浮上油を回収する回収管と、前記清浄液室の液面から清浄水溶性切削液を流出する流出管と、を備え、前記流出管の開口部よりも前記滴下管の開口部の位置が高く、かつ、前記流出管の開口部よりも前記回収管の開口部の位置が高く構成されていることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る浮上油回収装置は、流出管の開口部よりも滴下管の滴下口が高く構成されているので、流出管の開口部の高さが分離回収タンク内の水溶性切削液の液面となり、その液面に滴下口から水溶性切削液が滴下されるので泡立ちの発生が抑えられる。また、流出管からの流出を停止させることにより水溶性切削液の液面をさらに上昇させることで、浮上油を回収管から回収することができる。
【００１４】
第４発明に係る水溶性切削液マネジメントシステムは、工作機械内部を循環する水溶性切削液を一時貯留する貯留タンクから前記分離回収タンクへ水溶性切削液を移送する液体ポンプと、第３の発明に係る浮上油回収装置と、を備え、前記浮上油回収装置から前記貯留タンクに清浄水溶性切削液が戻されることを特徴とする。
【００１５】
第４発明に係る水溶性切削液マネジメントシステムによれば、第３の発明に係る浮上油回収装置を用いることで、工作機械の貯留タンク内の水溶性切削液を清浄に保つことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水溶性切削液の液面に浮上した浮上油を集合させることにより、より迅速に浮上油を分離・回収することができ、回収した浮上油に混じる水溶性切削液の量が少ない浮上油回収装置及び水溶性切削液マネジメントシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る水溶性切削液マネジメントシステムを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る浮上油回収装置の分離回収タンクの正面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視詳細図である。
【図５】図１のＣ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る水溶性切削液マネジメントシステム１を示す図である。２は、本発明の水溶性切削液マネジメントシステム１が適用される工作機械である。具体的には、水溶性切削液が使用される、旋盤、フライス盤、研削盤、マシニングセンタ等全ての工作機械に適用可能である。３は、工作機械２に設けられる水溶性切削液の貯留タンクである。貯留タンク３内部には、加工部分に供給されるよう工作機械２内部を循環する水溶性切削液４が貯留されている。
【００１９】
浮上油回収装置５は、浮上油分離室７を有する分離回収タンク６を備えている。８は、分離回収タンク６の上部に設置された液体ポンプである。本実施の形態では、液体ポンプとしてダイアフラムポンプ８が使用されている。図１に示すように、貯留タンク３内部の水溶性切削液４には浮上油回収ノズル１０が浮かんでいる。浮上油回収ノズル１０は、吸い込みノズル１１と３個の浮き１２が一体となって構成されている。なお、図１では２個の浮き１２が示されているが、もう１個の浮き１２は省略している。吸込みノズル１１の開口部は、水溶性切削液４の水面１３近くで上向きに設置されている。
【００２０】
浮上油回収ノズル１０とダイアフラムポンプ８とは、ホース１４によって連絡されている。ダイアフラムポンプ８と分離回収タンク６とは、ホース１５によって連絡されている。ダイアフラムポンプ８には、空気圧力計１６と手動切換弁１７が取付けられている。手動切換弁１７は、ホース１８を介して空圧源１９に接続されている。
【００２１】
図２は、分離回収タンク６の正面図である。図３は、図２のＢ−Ｂ断面図である。以降、図２と図３を用いて、分離回収タンク６の構成を説明する。分離回収タンク６は、図２と図３から明らかなように、全体が直方体に形成されている。分離回収タンク６の各部は、鉄、ステンレス等の板材が使用される。図２に示すように、分離回収タンク６内部は、隔壁２０によって浮上油分離室７と清浄液室２２とに分離されている。図３に示されるように、隔壁２０は、全体としてほぼ長方形の板から構成されている。隔壁２０は、２つのＣ面取部２３を有している。隔壁２０は、２つのＣ面取部２３に挟まれる辺２４が下方となって配置されている。隔壁２０は、分離回収タンク６の底板２５に対し角度Θで傾斜配置されている。本実施の形態では、角度Θは約５０度となっている。
【００２２】
図２から明らかなように、隔壁２０が傾斜配置されているので、浮上油分離室７は、水平面に平行な断面の面積が上方に向かうにつれて減少するように構成されている。言い換えると上方に向かうにつれて狭くなるよう構成されている。図３に示されるように、隔壁２０のＣ面取部２３と分離回収タンク６の板面（底板２５、胴板２６）とにより、連通路２７が２つ形成されている。連通路２７は、浮上油分離室７と清浄液室２２とを連通している。
【００２３】
図１に示すように、分離回収タンク６には、浮上油分離室７の液面３０に水溶性切削液を滴下する滴下管３１が設置されている。滴下管３１の一方は、エルボ型配管ジョイント３２とホース１５を介してダイアフラムポンプ８に接続されている。滴下管３１の他方の先端には、もう一つのエルボ型配管ジョイント３２が接続されている。そのエルボ型配管ジョイントの開口部は、液面３０を向いている。図２に示すように、滴下管３１は、分離回収タンク６の一方の鏡板３３を貫通して取り付けられている。
【００２４】
図４は、図２のＡ−Ａ矢視詳細図であって、滴下管３１の滴下口３４の詳細を示している。滴下管３１には、長さＬ×幅Ｗの長穴に構成された滴下口３４が設けられている。滴下口３４は、図１に示すように液面３０に向け水溶性切削液が滴下するよう下方に向けられている。なお、真下向きから滴下管３１を軸回りに回転させることで（例えば、１５度程度）、水溶性切削液の滴下状態を変化させることもできる。油分を含んだ水溶性切削液は、泡を発生しやすい。大量の泡が発生してしまうと、浮上油を水溶性切削液から分離することができなくなってしまう。しかし、本実施の形態の分離回収タンク６のように、滴下管３１から水溶性切削液を滴下する構成とすることで、有害な泡立ちを防止することができる。
【００２５】
図１に示すように、分離回収タンク６には、浮上油分離室７の液面３０に浮上した浮上油４０を回収するための回収管４１が設置されている。図２に示すように、回収管４１の一部を構成する配管ジョイント４２が分離回収タンク６の一方の鏡板３３を貫通して取り付けられている。図１に示すように、浮上油分離室７の内部で配管ジョイント４２にはエルボ型ジョイント４３を介してパイプ材４４が上方を向け取り付けられている。パイプ材４４の開口部４５は、液面３０よりも高く、浮上油３０の層の中に位置している。さらに、回収管４１は、配管ジョイント４２には手動開閉弁４６とエルボ型ジョイント４３が接続されている。エルボ型ジョイント４３の開口部は下方に向けられている。
【００２６】
図１に示すように、分離回収タンク６には、清浄液室２２の液面３０から清浄な水溶性切削液５２を流出する流出管５３が設置されている。図２に示すように、流出管５３の一部を構成する配管ジョイント５４が分離回収タンク６の他方の鏡板５５を貫通して取り付けられている。図１に示すように、清浄液室２２の内部で配管ジョイント５４にはエルボ型ジョイント５６を介してパイプ材５７が上方を向け取り付けられている。パイプ材５７の開口部５８は、液面５１に位置している。さらに、流出管５３は、配管ジョイント５４には手動開閉弁６０とエルボ型ジョイント５６が接続されている。エルボ型ジョイント５６には下方に向けらパイプ材６１が接続されている。パイプ材６１の下端は、貯留タンク３の液面１３に向けられている。
【００２７】
図５は、図１のＣ矢視図である。分離回収タンク６の一方の鏡板３３には、のぞき窓６２が設けられている。のぞき窓６を通して浮上油分離室７の内部の様子、具体的には液面３０と浮上油４０を見ることができるようになっている。なお、清浄液室２２と浮上油分離室７とは、連通路２７を介して連通しているので、清浄液室２２の液面５１は、浮上油分離室７の液面３０と同じ高さである。
【００２８】
以上、その構成を説明した実施の形態に係る水溶性切削液マネジメントシステム１及び浮上油回収装置５の作用を水溶性切削液清浄（浮上油集合）工程、及び浮上油回収工程に分けて以下説明する。
【００２９】
（水溶性切削液清浄（浮上油集合）工程）
図１に示す、分離回収タンク６の回収管４１の手動開閉弁４６は閉にしておく。流出管５３の手動開閉弁６０は開にしておく。この状態で、ダイアフラムポンプ８の手動開閉弁１７を開にし、空圧源１９からの空圧をダイアフラムポンプ８に供給する。この際、空気圧力計１６により確認しながら、供給圧力を所定値に調整する。たとえば、供給圧力は０．１ＭＰａとする。
【００３０】
すると、ダイアフラムポンプ８は、貯留タンク３の水溶性切削液４を分離回収タンク６に移送を開始する。ダイアフラムポンプ８による水溶性切削液４の移送は、周知のように間欠的な流れとなる。より具体的には、浮上油回収ノズル１０の吸込みノズル１１が液面近くの浮上油が多く含まれる水溶性切削液４を吸い込む。水溶性切削液４はホース１４、ダイアフラムポンプ８、ホース１５を経由して滴下管３１から浮上油分離室７の液面３０に滴下する。
【００３１】
このとき、滴下管３１の滴下口３４は、図４に示すように長穴に形成されているので、水溶性切削液４は、滴下口３４から多数の水滴となってポタポタと断続的に滴下する。これにより、不要な泡立ちを極力防止することができる。この滴下管３１からの水溶性切削液４の滴下により、水溶性切削液４とその中に含まれる浮上油４０との分離が促進される。
【００３２】
図１に記載した白抜き矢印に示されるように、滴下管３１から滴下した水溶性切削液４は、極めてゆっくりと底板２５（連通路２７）に向けて浮上油分離室７内を移動する。一方、水溶性切削液４から分離した浮上油４０は、逆に浮上油分離室７内を浮上する。浮上油分離室７は、水平面に平行な断面の面積が上方に向かうにつれて減少するよう（上に行くほど狭くなるよう）に構成されているので、上方に向け浮上することで、浮上油４０は集合される。浮上油４０は、浮上油分離室７の液面３０の上部に浮かんだ状態で集合する。
【００３３】
清浄液室２２には、浮上油分離室７で浮上油４０が分離された清浄液５２が連通路２７を通って流れ込む。清浄液５２は、流出管５３の開口部に流れ込み、流出管５３を通って、貯留タンク３に流出する。
【００３４】
以上の水溶性切削液清浄（浮上油集合）工程を継続すると、図１に示した浮上油分離室７の液面３０上に浮上する浮上油４０の量が増加していく。浮上油４０の量は、のぞき窓（図５参照）から確認することができる。浮上油４０がある程度の量となったところで、次の浮上油回収工程に移る。
【００３５】
（浮上油回収工程）
図１に示した回収管４１の吐出し口となるエルボ型ジョイント４３の下に、浮上油４０を受ける回収容器を載置した後、手動開閉弁４６を開く。すると、回収管４１のパイプ材４４の開口部４５よりも上方の浮上油４０が一気に回収容器に流れ落ち回収される。
【００３６】
次に、ダイアフロムポンプ８を作動させたままで、流出管５３の手動開閉弁６０を閉じる。すると、分離回収タンク６から清浄液５２が流出しないので、分離回収タンク６（浮上油分離室７）の液面３０が徐々に上昇する。すると、残っていた浮上油４０が、回収管４１を通って外部の回収容器に流れ出る。のぞき窓６２（図５参照）により監視することで、液面３０がどこまで上昇したか把握する。浮上油４０が全て分離回収タンク６外に排出されると水溶性切削液４が流れ出すようになるので、浮上油分離室７内部の浮上油４０の回収が完了したことが判る。以上で、浮上油回収工程が終了する。回収管４１の手動開閉弁４６を閉じ、流出管５３の手動開閉弁６０を開くことで、再度、水溶性切削液清浄（浮上油集合）工程に戻る。
【００３７】
以上、説明したように、本発明の実施の形態による浮上油回収装置及５及び水溶性切削液マネジメントシステム１によれば、水溶性切削液４の液面に浮上した浮上油４０を集合させるので、効率的に（迅速に）浮上油４０を分離・回収することができる。その際の回収した浮上油４０に混じる水溶性切削液４の量を少なくすることができる。そのため、工作機械２の水溶性切削液４を非常に良い状態に維持できるので、水溶性切削液４本来の潤滑・冷却等の機能を安定継続して発揮することができる。すなわち、工作機械２による、工作物の加工精度、加工品質、加工効率を高いレベルで維持することができる。また、水溶性切削液４を長期間に渡って使用できるので、水溶性切削液４の維持・管理に要するコスト・労力の低減にもつなげることができる。
【００３８】
さらに、本発明の実施の形態による浮上油回収装置及５及び水溶性切削液マネジメントシステム１によれば、工作機械２の水溶性切削液４を非常に良い状態に維持できるので、工具寿命を延ばすことができ、機械加工全体の長時間に渡る管理が可能となる。それは、より高級な加工、より高精度な加工の実現にもつながる。
【符号の説明】
【００３９】
１：水溶性切削液マネジメントシステム
４：水溶性切削液
５：浮上油回収装置
６：分離回収タンク
７：浮上油分離室
８：液体ポンプ（ダイアフラムポンプ）
２０：隔壁
２２：清浄液室
２３：Ｃ面取部
２７：連通路
３０：液面
３１：滴下管
３４：滴下口
４０：浮上油
４１：回収管
４５：開口部
５１：液面
５８：開口部
【図１】
2020185625.tif 000003
【図２】
2020185625.tif 000004
【図３】
2020185625.tif 000005
【図４】
2020185625.tif 000006
【図５】
2020185625.tif 000007