(57)【要約】      （修正有）【課題】エマルション化してクーラント中に混入した油分を効率的に除去できるクーラント供給装置を提供する。【解決手段】クーラントＣを貯留する第１次槽４、油分離槽６及び第２次槽７と、第１次槽４から汲み上げたクーラントＣを濾過部１７，１８により濾過して第２次槽７に移送する移送部１０と、油回収部６０と、第２次槽７内のクーラントＣを対象装置７５に供給するクーラント供給部４０，４５とを備える。対象装置７５に供給されたクーラントＣは第１次槽４に還流され、第２次槽７からオーバーフローしたクーラントＣは油分離槽６に流入し、油分離槽６からオーバーフローしたクーラントＣは第１次槽４に流入する。更に、第１次槽４内のクーラントＣを汲み上げて第１次槽４内に吐出して当該第１次槽４内を攪拌する攪拌部２０と、攪拌部２０のクーラントＣを吐出する流路に配設されて、当該クーラントＣに気泡を生じさせる気泡生成部２５とを備える。【選択図】図１
2020069540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれクーラントが貯留される第１次槽、油分離槽及び第２次槽を有するクーラントタンクと、
濾過部を有し、前記第１次槽から汲み上げたクーラントを前記濾過部により濾過して前記第２次槽に移送する移送部と、
前記油分離槽に設けられ、前記油分離槽内のクーラントから油を回収する油回収部と、
前記第２次槽内のクーラントを汲み上げて対象装置に供給するクーラント供給部とを備え、
前記対象装置に供給されたクーラントが前記第１次槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置であって、
前記第２次槽からオーバーフローしたクーラントが前記油分離槽に流入し、前記油分離槽からオーバーフローしたクーラントが前記第１次槽に流入するように構成されると共に、
前記第１次槽内のクーラントを汲み上げて該第１次槽内に吐出し、吐出するクーラントによって該第１次槽内を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部の前記クーラントを吐出する流路に配設され、流通するクーラントに気泡を生じさせる気泡生成部とを、更に備えていることを特徴とするクーラント供給装置。
【請求項２】
前記気泡生成部は、流通するクーラントにキャビテーションを生じさせることによって、液中に気泡を生じさせるものであることを特徴とする請求項１記載のクーラント供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーラントを所定の装置、例えば工作機械等に供給するクーラント供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工作機械の分野では、前記クーラント供給装置から当該工作機械の加工領域に水性のクーラントを供給することよって、工具刃先やワークを冷却するとともに、加工によって生じた切屑を効率良く加工領域外に排出するようにしている。
【０００３】
ところで、工作機械など、運動機構を備えた装置の場合には、当該運動機構を構成する摺動部等の摩擦を軽減するために潤滑油が供給されており、前記加工領域に供給されたクーラントは、当該運動機構に供給された潤滑油が混入した状態でクーラントタンクに回収される。また、加工対象物（ワーク）が鋳物やセラミックである場合には、このワークを除去加工すると微細な粉末状の切屑を生じ、このため、クーラントはこのような粉末状の切屑が混入し、分散した状態でクーラントタンクに回収される。
【０００４】
斯くして、このように潤滑油や微細な切屑が混入すると、クーラントの性能が低下するという問題を生じ、また、タンク中のクーラント表層に油膜が形成されることにより、嫌気性の細菌が繁殖して腐敗臭が発生するという問題を生じる。
【０００５】
そこで、従来、下記特許文献１に開示されるような切削液腐敗防止装置が提案されている。この切削液腐敗防止装置は、工作機械の切削液タンクに設けられるもので、オイルスキマーと羽根付車とを備えて構成される。オイルスキマーは、その支持軸が、前記切削液タンク上に載置されたチップコンベアの駆動モータに接続され、更に、この支持軸には前記羽根付車が同軸に連結されており、チップコンベアの駆動モータによってオイルスキマー及び羽根付車が回転する。
【０００６】
また、前記切削液タンクは、一部に切欠き部が形成された仕切板によって２つの槽に分離されており、当該２つの槽は前記切欠き部を通して、相互に連通した状態となっている。そして、切削液タンクの一方の槽には前記オイルスキマーが配設され、他方の槽には羽根付車が配設されている。
【０００７】
この切削液腐敗防止装置によれば、切削液タンクの前記一方の槽の切削液に含まれる油が当該一方の槽に配設されたオイルスキマーによって除去される。また、前記他方の槽の切削液は当該他方の槽に配設された羽根付車の回転によって内部に気泡が含まれるように攪拌され、これにより、腐敗菌の成長が抑制されるとのことである。また、羽根付車が設けられる槽と、オイルスキマーが設けられる槽とが前記仕切板によって仕切られているので、前記羽根付車の回転によって前記他方の槽の切削液に生じた波動が前記一方の槽の切削液に伝播するのが抑制されるとのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１１４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、水性のクーラント中に含まれる油分は疎水性であって、クーラントと油分とは相溶性を持たないため、単に混入した状態では、油分は分離した状態でクーラント中に混在するが、工作機械の分野では、クーラントをポンプによって汲み上げて、適宜吐出ノズルから加工領域内に供給するようにしているため、その過程で油分とクーラントとが攪拌され、このため、油分はエマルション化（乳化）してクーラントに混入することになる。
【００１０】
また、上述したように、クーラントには微細な切屑が混入しているが、通常、この切屑はフィルタなどを用いて濾過され、クーラント中から除去される。その際、切削液タンク内のクーラントはポンプなどを用いてフィルタに供給され、当該フィルタによって濾過された後、再び、切削液タンクに戻される。そして、このような濾過過程においても、油分とクーラントとが攪拌され、当該油分がエマルション化（乳化）してクーラントに混入することになる。
【００１１】
ところが、エマルション化（乳化）した油分は、容易には、クーラントから分離しないため、当該油分はクーラントの表層で膜を形成するような態様をとらない。このため、上述した従来の切削液腐敗防止装置では、このようなエマルション化（乳化）した油分を除去することができなかった。
【００１２】
しかしながら、エマルション化した油分がクーラントに含まれ、その濃度が高まると、当該クーラントの性能が低下するという問題を生じ、また、クーラント中に嫌気性の細菌が繁殖して腐敗臭が発生するという問題を生じる。
【００１３】
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであって、クーラント中にエマルション化して混入した油分を効率的に除去することが可能なクーラント供給装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明は、それぞれクーラントが貯留される第１次槽、油分離槽及び第２次槽を有するクーラントタンクと、
濾過部を有し、前記第１次槽から汲み上げたクーラントを前記濾過部により濾過して前記第２次槽に移送する移送部と、
前記油分離槽に設けられ、前記油分離槽内のクーラントから油を回収する油回収部と、
前記第２次槽内のクーラントを汲み上げて対象装置に供給するクーラント供給部とを備え、
前記対象装置に供給されたクーラントが前記第１次槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置であって、
前記第２次槽からオーバーフローしたクーラントが前記油分離槽に流入し、前記油分離槽からオーバーフローしたクーラントが前記第１次槽に流入するように構成されると共に、
前記第１次槽内のクーラントを汲み上げて該第１次槽内に吐出し、吐出するクーラントによって該第１次槽内を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部の前記クーラントを吐出する流路に配設され、流通するクーラントに気泡を生じさせる気泡生成部とを、更に備えたクーラント供給装置に係る。
【００１５】
このクーラント供給装置によれば、第２次槽内のクーラントがクーラント供給部により汲み上げられて対象装置に供給され、対象装置に供給されたクーラントは適宜経路を経て第１次槽に還流される。
【００１６】
また、第１次槽内のクーラントは、攪拌部により汲み上げられた後、当該第１次槽内に吐出され、その吐出過程において、攪拌部の流路に配設された気泡生成部によって液中に気泡が生成される。そして、このような作用によって第１次槽内のクーラントが攪拌され、気泡が第１次槽内で隈なく行き渡ると共に、当該クーラントが気泡によって充満された状態となる。このような気泡は極めて微細な気泡であり、マイナスの電荷を帯びている。一方、対象装置から第１次槽に還流されるクーラントに混入した切屑や、エマルション化して混入した油分はプラスに帯電しており、このような電気的な関係から、切屑やエマルション化した油分が当該微細気泡に凝集される。
【００１７】
また、第１次槽内のクーラントは、移送部により第１次槽から汲み上げられ、当該クーラント中に混入した切屑が濾過部により除去された後、第２次槽に移送される。このように、クーラントは、第２次槽→対象装置→第１次槽→第２次槽という経路で循環する。
【００１８】
そして、第２次槽内では、エマルション油分を凝集した微細気泡、及び凝集されていないエマルション油分がクーラント中に混在した状態となっているが、この第２次槽内では、微細気泡へのエマルション油分の凝集が進み、クーラントとの比重差から、凝集した油分がクーラントの表層に浮上することになる。
【００１９】
そして、第２次槽のクーラントは、当該第２次槽から油分離槽にオーバーフローするように構成されており、クーラントの表層に浮上して油分離槽に流入した油分は、当該油分離槽に設けられた油回収部によって回収される。斯くして、クーラントは、第２次槽→油分離槽→第１次槽→第２次槽という経路で循環する。また、第２次槽のクーラントは、上述したように、クーラント供給部により汲み上げられて対象装置に供給される。尚、第１次槽には、第２次槽及び油分離槽を経ることによって、濾過部により切屑が除去されると共に、油回収部により油分が除去された清浄なクーラントが還流されるので、当該第１次槽内のクーラントは、全体的にはある程度清浄な状態となっている。
【００２０】
以上のように本発明に係るクーラント供給装置によれば、移送部により第１次槽から第２次槽にクーラントを移送する間に、濾過部によってクーラント中の切屑を除去するようにしているので、クーラント中に混入した切屑を効率良く、確実に除去することができ、切屑の混入による当該クーラントの性能低下を効果的に抑制することができる。
【００２１】
また、第１次槽でクーラント中に微細気泡を充満させ、このように微細気泡を充満させたクーラントを第２次槽に移送し、第２次槽内において、エマルション化した油分を微細気泡に十分に凝集させて、凝集した油分をクーラントの表層に浮上させた後、この第２次槽から油分離槽にオーバーフローした油分を油回収部によって回収するようにしているので、クーラント中に混入したエマルション化された油分を効率良く、確実に除去することができ、油分の混入による当該クーラントの性能低下をより効果的に抑制することができる。また、このように油分を除去することで、クーラント中に嫌気性細菌が繁殖するのをより効果的に抑制することができる。
【００２２】
本発明において、前記気泡生成部は、流通するクーラントにキャビテーションを生じさせることによって、液中に気泡を生じさせるものであることが好ましい。このような構成によれば、クーラント中の溶存気体等から気泡を生成するので、新たな酸素を液中に持ち込むことなく気泡を生成することができる。そして、この気泡は液中で破裂して再度クーラント中に溶け込む態様をとるが、その破裂時に圧力波等によって殺菌、消毒効果を発現する。以上の面からしても、クーラント中で細菌が繁殖するのをより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明に係るクーラント供給装置によれば、移送部により第２次槽から第１次槽にクーラントを移送する間に、濾過部によってクーラント中の切屑を除去するようにしているので、クーラント中に混入した切屑を効率良く、確実に除去することができ、切屑の混入による当該クーラントの性能低下を効果的に抑制することができる。
【００２４】
また、第１次槽でクーラント中に微細気泡を充満させ、このように微細気泡を充満させたクーラントを第２次槽に移送し、第２次槽内において、エマルション化した油分を微細気泡に十分に凝集させて、凝集した油分をクーラントの表層に浮上させた後、この第２次槽から油分離槽にオーバーフローした油分を油回収部によって回収するようにしているので、クーラント中に混入したエマルション化された油分を効率良く、確実に除去することができ、油分の混入による当該クーラントの性能低下をより効果的に抑制することができる。また、このように油分を除去することで、クーラント中に嫌気性細菌が繁殖するのをより効果的に抑制することができる。
【００２５】
また、前記気泡生成部を、流通するクーラントにキャビテーションを生じさせることによって、液中に気泡を生じさせる構成のものを採用すれば、新たな酸素を液中に持ち込むことなく気泡を生成することができ、また、気泡が破裂して再度溶け込む際に、圧力波等によって殺菌、消毒効果を発現するので、この面においても、クーラント中で細菌が繁殖するのをより効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るクーラント供給装置の概略構成を、クーラントの流通経路を理解し易いように展開して示した説明図である。
【図２】本実施形態に係るクーラント供給装置のクーラントタンクを示した平面図である。
【図３】本実施形態の攪拌部を構成する配管及び気泡生成器を示した断面図である。
【図４】本実施形態において、エマルション化された油分が微細気泡に凝集される作用を説明するための説明図である。
【図５】本実施形態において、エマルション化された油分が微細気泡に凝集される作用を説明するための説明図である。
【図６】本実施形態において、エマルション化された油分が微細気泡に凝集される作用を説明するための説明図である。
【図７】本実施形態において、エマルション化された油分が微細気泡に凝集される作用を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本例のクーラント供給装置１は、工作機械７５に付設されて、当該工作機械７５にクーラントＣを供給する装置であり、クーラントタンク２、移送部１０、攪拌部２０、循環部３０、第１供給部４０、第２供給部４５、第３供給部５０、還流部５５、オイルスキマー６０、熱交換器６５及び制御装置７０などから構成される。
【００２８】
前記クーラントタンク２は、第１タンク３及び第２タンク５から構成され、図２に示すように、第１タンク３と第２タンク５とは相互に隣接するように配置され、全体として平面視矩形状を呈するように形成されている。
【００２９】
前記第１タンク３は単一の槽である第１次槽４を形成しており、前記工作機械７５に供給されたクーラントＣがこの第１次槽４に還流される。また、この第１次槽４には、クーラントＣの液面高さの上限値及び下限値を設定するための液面センサ４ａが設けられている。
【００３０】
前記第２タンク５には、隔壁５ｃによって仕切られた第２次槽７及び油分離槽６の２つの槽が形成されている。また、第２次槽７内のクーラントＣは隔壁５ｃを越えて油分離槽６にオーバーフローするようになっている（図１及び図２における実線の矢印を参照）。
【００３１】
また、油分離槽６を形成する前記第１次槽４側の側壁５ａには、前記隔壁５ｃの上辺より低い位置に開口５ｂが形成されており、油分離槽６内のクーラントＣがこの開口５ｂを通して第１次槽４にオーバーフローするようになっている（図１及び図２における実線の矢印を参照）。尚、第２次槽７には、クーラントＣの液面高さの下限値を設定するための液面センサ７ｄが設けられている。
【００３２】
また第２次槽７は、クーラントＣが満水状態となったときに、当該クーラントＣ中に浸漬するように設けられた仕切板７ａを備えており、第２槽７内は、この仕切板７ａによって、油分離槽６側のＢ領域７ｃとこれ以外のＡ領域７ｂとの２つの領域に仕切られている。
【００３３】
また、前記油分離槽６は、前記側壁５ａに近い方から順に当該側壁５ａと平行に設けられた仕切板６ａ，６ｂを備えている。仕切板６ｂは、油分離槽６を２つの領域に分離するように設けられるとともに、クーラントＣが満水状態となったときに、当該クーラントＣ中に浸漬するように設けられている。一方、仕切板６ａは、その下面が油分離槽６の底面と適宜間隔を有するように設けられ、また、その上面が満水のクーラントＣの液面よりも上方に位置するように、即ち、前記開口５ｂよりも上方に位置するように設けられている。
【００３４】
斯くして、この油分離槽６では、仕切板６ｂと隔壁５ｃとの間のクーラントＣが仕切板６ｂの上辺を越えて仕切板６ａ側に流入する。また、仕切板６ａと隔壁５ｃとの間のクーラントＣと、仕切板６ａと側壁５ａとの間のクーラントＣとは、その表層部が仕切板６ａによって分離されており、これにより、仕切板６ａと隔壁５ｃとの間の表層部に位置する油分が仕切板６ａと側壁５ａとの間に流入するのが防止される。一方、仕切板６ａと仕切板６ｂとの間のクーラントＣと、仕切板６ａと側壁５ａとの間のクーラントＣとは、仕切板６ａと油分離槽６の底面との間の隙間を通じて相互に連通した状態となっており、このような態様の下で、上述した如く、油分離槽６内のクーラントＣが前記開口５ｂを通じて第１次槽４にオーバーフローする。
【００３５】
前記移送部１０は、移送ポンプ１１及び配管１２，１３、並びに濾過部を形成する第１フィルタ１７及び第２フィルタ１８などから構成される。配管１２はその一方端が前記第１次槽４内のクーラントＣ中に没し、他方端が第２次槽７のＡ領域７ｂ内のクーラントＣ中に没している。そして、この配管１２には、これに介在するように前記移送ポンプ１１が設けられ、この移送ポンプ１１により配管１２を通して第１次槽４内のクーラントＣが汲み上げられる。
【００３６】
配管１２は、その前記他方端と移送ポンプ１１との間において配管１３が分岐し、更に、配管１３の分岐部と前記他方端との間に前記第１フィルタ１７が設けられ、この第１フィルタ１７より上流側近傍の配管１２に圧力計１２ａが設けられている。また、第１フィルタ１７には、仕切弁１７ａ及び切屑捕集容器１７ｂが接続されており、仕切弁１７ａが開のとき、第１フィルタ１７によりクーラントＣから分離された切屑がこの切屑捕集容器１７ｂに捕集される。
【００３７】
前記配管１３は、その端部との間に前記第２フィルタ１８が設けられ、当該端部は前記第２次槽７のＡ領域７ｂ内のクーラントＣ中に没している。また、この第１フィルタ１８より上流側近傍の配管１３には圧力計１３ａが設けられ、更に、この第２フィルタ１８には、仕切弁１８ａ及び切屑捕集容器１８ｂが接続されており、仕切弁１８ａが開のとき、第２フィルタ１８によりクーラントＣから分離された切屑がこの切屑捕集容器１８ｂに捕集される。
【００３８】
この移送部１０によれば、前記移送ポンプ１１により配管１２を通して第１次槽４内のクーラントＣが汲み上げられ、汲み上げられたクーラントＣは配管１２内を流通して第１フィルタ１７により濾過された後、当該配管１２を通じて第２次槽７のＡ領域７ｂ内に供給される（図２の点線で示した矢印を参照）。また、移送ポンプ１１によって汲み上げられたクーラントＣは配管１３内を流通して第２フィルタ１８により濾過された後、当該配管１４を通じて第２次槽７のＡ領域７ｂ内に供給される（図２の点線で示した矢印を参照）。
【００３９】
また、この移送部１０では、仕切弁１７ａ及び１８ａを閉じた状態にすることで、移送ポンプ１１を停止することなく、切屑捕集器１７ｂ，１８ｂに捕集された切屑を回収することができる。
【００４０】
前記攪拌部２０は、攪拌ポンプ２１、配管２２，切換弁２３、配管２４、気泡生成器２５及び配管２６などから構成される。配管２２はその一方端が前記第１次槽４内のクーラントＣ中に没し、他方端が前記切換弁２３に接続され、この配管２２に前記攪拌ポンプ２１が設けられている。切換弁２３には配管２４及び配管２６のそれぞれ一方端が接続され、配管２４の他方端は第１次槽４内のクーラントＣ中に没しており、配管２６の他方端は工作機械７５に付設された手動用クーラントノズル（ガン）に接続されている。また、配管２４には、気泡生成器２５が介在するように配設されている。
【００４１】
前記気泡生成器２５は、図３に示すように、配管２４の中間部分に配設されるもので、その両端部が、上流側の配管２４及び下流側の配管２４に嵌挿され、当該嵌挿部がＯリング２４ａ，２４ａによって液密状にシールされている。また、気泡生成器２５は、上流側に開口し、上流側の配管２４の流路と連通する縮径流路２５ａ、下流側に開口し、下流側の配管２４の流路と連通する拡径流路２５ｃ、及び縮径流路２５ａと拡径流路２５ｃとを連通させる絞り流路２５ｂを備えている。尚、縮径流路２５ａはクーラントＣの流通方向（図３における矢示方向）に沿って縮径しており、逆に、拡径流路２５ｃは前記流通方向に沿って拡径している。また、絞り流路２５ｂは、それぞれ縮径流路２５ａ及び拡径流路２５ｃの最小径と同径になっている。
【００４２】
この攪拌部２０によれば、攪拌ポンプ２１により配管２２を通して第１次槽４内のクーラントＣが汲み上げられる。そして、切換弁２３の切り換え動作によって、攪拌ポンプ２１によって汲み上げられたクーラントＣは配管２４又は配管２６に選択的に供給される。クーラントＣが配管２４に供給される場合、クーラントＣは当該配管２４を通じて第１次槽４内に吐出され、これにより第１次槽４内のクーラントＣが攪拌される。その際、クーラントＣは気泡生成器２５内を流通し、その縮径流路２５ａを流通する過程で増圧され、絞り流路２５ｂを経て拡径流路２５ｃに流入する際に急に減圧される。そして、この拡径流路２５ｃを流通する過程の減圧作用によって、クーラントＣにキャビテーション現象が生じ、このキャビテーション現象によって、溶存気体に由来する微細な気泡がクーラントＣ中に生成される。斯くして、第１次槽４内は、配管２４から吐出されるクーラントＣによって攪拌されると共に、当該クーラントＣ中に含まれる微細な気泡で充満される。
【００４３】
一方、切換弁２３を介してクーラントＣが配管２６に供給される場合には、前記手動用クーラントノズルを操作することによって、工作機械７５にクーラントＣが供給される。尚、切換弁２３は、手動用クーラントノズルにクーラントＣを供給する要求がある場合にのみ、配管２６にクーラントＣを供給するように切り換えられ、通常の状態では、配管２４にクーラントＣを供給するように切り換えられている。
【００４４】
前記循環部３０は、循環ポンプ３１、配管３２，配管３３及び第３フィルタ３４などから構成される。配管３２はその一方端が前記第１次槽４内のクーラントＣ中に没し、他方端も同様に第１次槽４内のクーラントＣ中に没している。配管３２には前記循環ポンプ３１が設けられ、この循環ポンプ３１により配管３２を通して第１次槽４内のクーラントＣが汲み上げられる。また、配管３２には第３フィルタ３４が設けられ、更に、この第３フィルタ３４には、仕切弁３４ａ及び切屑捕集容器３４ｂが接続されており、仕切弁３４ａが開のとき、第３フィルタ３４によりクーラントＣから分離された切屑がこの切屑捕集容器３４ｂに捕集される。また、循環ポンプ３１と第３フィルタ３４との間の配管３２から、仕切弁３３ａを有する配管３３が分岐し、その端部が第１次槽４内のクーラントＣ中に没している。また、第３フィルタ３４と配管３３の分岐部との間の配管３２に圧力計３２ａが設けられている。
【００４５】
この循環部３０によれば、循環ポンプ３１により配管３２を通じて第１次槽４内のクーラントＣが汲み上げられ、汲み上げられたクーラントＣは第３フィルタ３４により濾過された後、配管３２を通じて第１次槽４内に吐出され、これにより第１次槽４内のクーラントＣが攪拌される。また、仕切弁３３ａが開のときには、配管３２から分岐した配管３３を通じてクーラントＣが第１次槽４内に吐出され、このクーラントＣによって第１次槽４内のクーラントＣが攪拌される。また、仕切弁３３ａの開度を調整することにより、配管３２を通じて第３フィルタ３４に供給されるクーラントＣの圧力が調整される。また、仕切弁３４ａを閉じた状態にすることで、循環ポンプ３１を停止することなく、切屑捕集器３４ｂに捕集された切屑を回収することができる。
【００４６】
前記第１供給部４０は、一方端が第２次槽７のＡ領域７ｂ内のクーラントＣ中に没し、他方端が工作機械７５の加工領域内に接続された供給管４２と、この供給管４２に介在するように設けられた第１供給ポンプ４１などから構成される。この第１供給部４０では、第１供給ポンプ４１により配管４２を通じて第２次槽７内のクーラントＣが汲み上げられ、汲み上げられたクーラントＣが配管４２を通じて工作機械７５の加工領域内に供給される。
【００４７】
前記第２供給部４５は、同様に、一方端が第２次槽７のＡ領域７ｂ内のクーラントＣ中に没し、他方端が工作機械７５の加工領域内に接続された供給管４７と、この供給管４７に介在するように設けられた第２供給ポンプ４６などから構成される。この第２供給部４５では、第２供給ポンプ４６により配管４７を通じて第２次槽７内のクーラントＣが汲み上げられ、汲み上げられたクーラントＣが配管４７を通じて工作機械７５の加工領域内に供給される。
【００４８】
前記第３供給部５０は、一方端が第１次槽４内のクーラントＣ中に没し、他方端が工作機械７５のオイルパンなどの被洗浄部に接続された供給管５２と、この供給管５２に介在するように設けられた第３供給ポンプ５１などから構成される。この第３供給部５０では、第３供給ポンプ５１により配管５２を通じて第１次槽４内のクーラントＣが汲み上げられ、汲み上げられたクーラントＣが配管５２を通じて工作機械７５の被洗浄部に供給される。
【００４９】
前記還流部５５は、前記第１次槽４上に設けられたフィルタ５７と、一方端が前記工作機械７５のクーラント回収部に接続され、他方端が前記フィルタ５７に接続された還流管５６などから構成される。工作機械７５のクーラント回収部に回収されたクーラントＣは還流管５６を介してフィルタ５７に還流され、このフィルタ５７によって濾過された後、第１次槽４内に流入する。尚、還流されるクーラントＣはフィルタ５７によって比較的大きな切屑が除去される。
【００５０】
前記オイルスキマー６０は、ポンプ６１を備えて構成され、このポンプ６１により、油分離槽６内のクーラントＣの表層にある油分を吸引して、当該クーラントＣから当該油分を除去し、回収する。即ち、このオイルスキマー６０は、油回収部として機能する。
【００５１】
前記熱交換器６５は、前記第２次槽７のＢ領域７ｃに設けられ、Ｂ領域７ｃ内のクーラントＣの温度を、本例では冷却して適温に調整する。
【００５２】
前記制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成され、移送ポンプ１１、攪拌ポンプ２１、切換弁２３、循環ポンプ３１、第１供給ポンプ４１、第２供給ポンプ４６、第３供給ポンプ５１、オイルスキマー６０のポンプ６１及び熱交換器６５の作動を制御する。
【００５３】
以上の構成を備えた本例のクーラント供給装置１によれば、前記第１供給部４０及び第２供給部４５により、第２次槽７内のクーラントＣが汲み上げられて、工作機械７５の加工領域に供給される。これにより、当該加工領域内のワークや工具が冷却される。また、第３供給部５０により、第１次槽４内のクーラントＣが汲み上げられて工作機械７５の被洗浄部に供給され、当該クーラントＣによって、工作機械７５の被洗浄部が洗浄される。また、攪拌部２０の切換弁２３によって配管２６にクーラントＣが供給されている場合には、前記手動用ノズルを介して工作機械７５にクーラントＣが供給される。そして、工作機械７５に供給されたクーラントＣは、前記クーラント回収部に回収された後、還流管５６を介してフィルタ５７に還流され、このフィルタ５７によって濾過された後、第１次槽４内に流入する。
【００５４】
そして、このクーラント供給装置１では、移送部１０、攪拌部２０、循環部３０及びオイルスキマー６０における各処理が平行して行われる。
【００５５】
即ち、まず、攪拌部２０では、上述したように、通常、攪拌ポンプ２１により第１次槽４から汲み上げられたクーラントＣが切換部２３を介して配管２４に供給される態様となっており、汲み上げられたクーラントＣは配管２４を通じて第１次槽４内に吐出される。これにより第１次槽４内が攪拌される。また、クーラントＣが配管２４に介装された気泡生成器２５内を流通する過程で、当該クーラントＣ中に微細な気泡が生成され、攪拌作用と相俟って、気泡が第１次槽４内で隈なく行き渡ると共に、当該第１次槽４内は気泡によって充満された状態となる。
【００５６】
このような気泡は極めて微細な気泡であり、マイナスの電荷を帯びている。一方、工作機械７５から第１次槽４に還流されるクーラントＣには、加工によって生じた切屑や、エマルション化した油分が混入しているが、このような切屑やエマルション化した油分はプラスに帯電しており、このような電気的な関係から、切屑及びエマルション化した油分が当該微細気泡に凝集される。
【００５７】
尚、図４〜図６に、エマルション化した油分が微細気泡に凝集される、その過程の概念的な図を示している。図４には、クーラントＣ中にエマルション化した油分Ｙが混入した状態を示している。また、図５には、エマルション化した油分Ｙが混入した状態のクーラントＣ中に、微細気泡Ｋが生成された状態を示しており、図６には、クーラントＣ中のエマルション化した油分Ｙが微細気泡Ｋに凝集された状態を示している。
【００５８】
また、循環部３０では、循環ポンプ３１により汲み上げられたクーラントＣが第３フィルタ３４により濾過された後、配管３２を通じて第１次槽４内に吐出される。これにより第１次槽４内のクーラントＣが攪拌されると共に、第１次槽４内のクーラントＣに含まれる切屑が第３フィルタ３４によって除去され、当該切屑が第１次槽４内に堆積するのが防止される。
【００５９】
一方、前記移送部１０では、第１次槽４のクーラントＣが第２次槽７内に移送され、その過程で第１フィルタ１７及び第２フィルタ１８によって切屑が除去され、第２次槽７内には清浄となったクーラントＣが移送される。尚、微細気泡Ｋ及びこの微細気泡に凝集された状態の油分Ｙは、その殆どが第１フィルタ１７及び第２フィルタ１８によって除去されることなく、第２次槽７に移送される。
【００６０】
第２次槽７は、第１次槽４とは異なり、攪拌作用を生じていないので、クーラントＣは静かな流れの中で当該第２次槽７から前記油分離槽６にオーバーフローする。そして、第２次槽７内では、微細気泡Ｋへのエマルション油分Ｙの凝集が更に進み、クーラントＣとの比重差から、凝集された油分Ｙが微細気泡と共にクーラントＣの表層に浮上する（図７参照）。同様に、エマルション化していない油分Ｙも、クーラントＣとの比重差からクーラントＣの表層に浮上する。斯くして、このようにしてクーラントＣの表層に浮上した油分ＹがクーラントＣと共に油分離槽６にオーバーフローする。
【００６１】
そして、油分離槽６に移動した油分Ｙは、オイルスキマー６０によって当該クーラントＣから除去され、回収される。
【００６２】
以上のように本例のクーラント供給装置１によれば、移送部１０によって第１次槽４から第２次槽７にクーラントを移送する間に、第１フィルタ１７及び第２フィルタ１８によりクーラントＣ中の切屑を除去すると共に、循環部３０の第３フィルタ３４によって第１次槽４内のクーラントＣ中の切屑を除去するようにしているので、クーラントＣ中に混入した切屑を効率良く、確実に除去することができ、切屑の混入による当該クーラントの性能低下を効果的に抑制することができる。
【００６３】
また、第１次槽４でクーラントＣ中に微細気泡を充満させ、このように微細気泡を充満させたクーラントＣを第２次槽７に移送し、第２次槽７内において、エマルション化された油分を微細気泡に十分に凝集させ、凝集させた油分をクーラントＣの表層に浮上させた後、この第２次槽７から油分離槽６にオーバーフローさせて、オイルスキマー６０により当該油分Ｙを回収するようにしているので、クーラントＣ中に混入したエマルション化された油分Ｙを効率良く、しかも確実に除去することができ、油分Ｙの混入による当該クーラントＣの性能低下をより効果的に抑制することができる。また、このように油分Ｙを除去することで、クーラントＣ中に嫌気性細菌が繁殖するのをより効果的に抑制することができる。
【００６４】
また、第１次槽４には、第２次槽７及び油分離槽６を経ることによって、第１フィルタ１７及び第２フィルタ１８により切屑が除去されると共に、オイルスキマー６０により油分Ｙが除去された清浄なクーラントＣが還流されるので、当該第１次槽４内のクーラントＣは、全体的にはある程度清浄な状態となっている。また、第１次槽４内のクーラントＣは、循環部３０の第３フィルタ３４により切屑が除去されるようになっており、このような作用によっても、第１次槽４内のクーラントＣは清浄な状態となっている。上述した気泡生成器２５は、キャビテーションによって気泡を生成させるものであるため、クーラントＣ中に多量の異物が混在していると、十分な量の微細気泡を生成させることができないという特性を有するが、本例のクーラント供給装置１では、第１次槽４内のクーラントＣがある程度清浄な状態にあるので、目的とする十分な量の微細気泡Ｋを生じさせることができる。
【００６５】
また、気泡生成器２５は、クーラントＣ中の溶存気体等から気泡を生成するので、新たな酸素を液中に持ち込むことなく微細気泡Ｋを生成することができる。そして、この微細気泡ＫはクーラントＣ中で破裂して再度クーラントＣ中に溶け込む態様をとるが、その破裂時に圧力波等によって殺菌、消毒効果を発現するので、クーラントＣ中で細菌が繁殖するのをより効果的に抑制することができる。
【００６６】
尚、油分Ｙの良好な凝集作用及び殺菌作用を考慮すると、前記気泡は、その直径が１００μｍ以下であるのが好ましい。
【００６７】
また、工作機械７５が加工装置である場合には、加工時に生じる熱によってクーラントＣが昇温され、このように昇温したクーラントＣを工作機械７５に供給すると、このクーラントＣの熱によって当該工作機械７５が熱変形を来たし、これによって工作機械７５の加工精度が悪化することになる。本例のクーラント供給装置１では、第２次槽７のＢ領域７ｃにおいて、熱交換器６５によりクーラントＣを冷却するようにしているので、工作機械７５がクーラントＣの昇温によって熱変形するのを防止することができ、このような熱変形によって加工精度が悪化するのを防止することができる。
【００６８】
また、第１次槽４内のクーラントＣは、循環部３０の配管３２，３３及び攪拌部２０の配管２４から吐出されるクーラントＣによって攪拌され、このような攪拌作用によって、第１次槽４内において切屑が堆積されるのが防止される。
【００６９】
また、本例のクーラントタンク２は、第１タンク３及び第２タンク５から構成され、図２に示すように、第１タンク３と第２タンク５とは相互に隣接するように配置され、全体として平面視矩形状を呈するように形成されているので、前記第１次槽４、第２次槽７及び油分離槽６の配置をコンパクトにすることができるとともに、移送部１０等の配管構造物の配置をコンパクトにすることができ、ひいては当該クーラント供給装置１の全体的なコンパクト化を図ることができる。
【００７０】
以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、上述した実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１    クーラント供給装置
２    クーラントタンク
３    第１タンク
４    第１次槽
５    第２タンク
６    油分離槽
７    第２次槽
１０  移送部
１１  移送ポンプ
１７  第１フィルタ
１８  第２フィルタ
２０  攪拌部
２１  攪拌ポンプ
２３  切換弁
２５  気泡生成器
３０  循環部
３１  循環ポンプ
３４  第３フィルタ
４０  第１供給部
４１  第１供給ポンプ
４５  第２供給部
４６  第２供給ポンプ
５０  第３供給部
５１  第３供給ポンプ
５５  還流部
６０  オイルスキマー
６１  ポンプ
６５  熱交換器
７０  制御装置
７５  工作機械
Ｃ    クーラント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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