(57)【要約】【課題】  駆動モータ(2)によって高速回転する回転かご(1)を具備する遠心分離機において、不純物(41)をろ過した後の処理済液(40)を、前記回転かご(1)の上方開放端部からその外周へ略均一に排出できるようにすること。【解決手段】  前記回転かご(1)の上方開放端部の周縁に、前記周縁から中央に延びる多数の仕切板(14)を等間隔に且つ直立状態に設け、回転かご(1)の外周域には、前記上方開放端部から外部に排出される処理済液(40)を貯める処理済液溜め(12)が設けられていること。【選択図】  図３
2006055763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータによって高速回転する回転かごを具備する遠心分離機において、
前記回転かごの上方開放端部の周縁に、前記周縁から中央に延びる多数の仕切板が等間隔に且つ直立状態に設けられており、
前記回転かごの外周域には、前記上方開放端部から外部に排出される処理済液を貯める処理済液溜めが設けられていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
請求項１に記載の遠心分離機において、前記回転かごの上方開放端部の周縁から中央に向かって水平に延びると共にその内周端は下方へ向かって湾曲している下板と、前記下板に対して所定高さ上方に且つ略平行に位置すると共に前記下板の前記内周端よりも中央へ向かって長く延長形成されている環状の上板とから庇板が構成され、
前記仕切板は、前記上板と前記下板との間に位置するように設けられていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遠心分離機において、前記回転かごは、上方へ向かって拡径するテーパ状の外かごと、前記外かご内に収容される内かごとからなり、
前記内かごは未処理液から不純物をろ過するろ過膜から構成されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の遠心分離機において、前記処理済液溜めから前記処理済液を回収する回収ポンプと、前記回収ポンプから排出される前記処理済液を前記未処理液と共に溜めておくタンクと、前記タンク内の液体を吸込んで前記回転かご内に供給する吸引ホースと、前記回転かご内の空気を吸引し外部へ送り出すブロアとを具備することを特徴とする遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機、特に、工作機械等に使用される油等の液体から不純物を除去するための遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ旋盤、マシニング、研磨盤等の作業部分に生じる熱を冷却するために、前記作業部分に種々の冷却液を射出させている。
使用後の前記冷却液は回収されてタンク内に貯められ、再利用される。このとき、前記使用後の冷却液中には、各種作業によって生じた削り屑や切り粉等の不純物が混入されている。このため、再利用する際には、前記不純物を除去する必要がある。このように、使用後の冷却液（以下、未処理液という）から不純物を除去するために、遠心分離機が利用されている。
【０００３】
従来の遠心分離機は、軸を介して駆動モータと連動する回転かごを具備するものが一般的であり、前記タンクからポンプ等によって吸い上げた不純物混入状態の未処理液を、前記回転かご内に入れて、前記回転かごを前記駆動モータで高速回転させる。これにより、比重の大きい不純物は冷却液から分離除去されていく。前記不純物を除去させた前記冷却液（以下、処理済液という）は、遠心力によって前記回転かごの内周面を上昇し、前記回転かごの上方開放端から外部へ排出され、前記回転かごの周囲に設けられている処理済液溜めに溜められて、再利用される。
【特許文献１】特開昭６３−２３６５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の遠心分離機では、高速回転する回転かご内にポンプから未処理液が排出される構成であるから、前記未処理液の回転かごへの注入が、前記回転かごの回転に対して外乱要因となったり、回転かご内で流動する未処理液に回転が均等に伝わらなかったりして、前記回転かごの回転バランスが崩れてしまうことがある。すると、遠心分離によって不純物が除去された前記処理済液は、前記回転かごの上方開放端部の外周全体に均一に排出されにくくなり、局部的に集中して排出されてしまう不都合がある。液体の排出位置が局部に偏ると、回転かごの回転バランスが益々崩れ、異常振動を起こして機械が停止してしまう不都合や、不純物の回収効率が悪くなると言った問題が生じてしまう。又、回転かご内を攪拌させるために、前記回転かごの内壁の複数箇所にフィンが設けられた構成のものもあるが、このものでは、フィンが突出している分だけ、前記回転かご内の容積が少なくなる上に、フィンに付着する不純物を除去しにくいといった問題が生じている。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、『駆動モータによって高速回転する回転かごを具備する遠心分離機』において、不純物をろ過した後の処理済液を、前記回転かごの上方開放端部からその外周へ略均一に排出できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１に係る発明の遠心分離機は、『前記回転かごの上方開放端部の周縁に、前記周縁から中央に延びる多数の仕切板が等間隔に且つ直立状態に設けられており、
前記回転かごの外周域には、前記上方開放端部から外部に排出される処理済液を貯める処理済液溜めが設けられていること』を特徴とするものである。
上記技術的手段は次のように作用する。
回転かごは、駆動モータによって高速回転させられることにより、内部に注入される未処理液から比重の異なる不純物が分離され、前記不純物は前記回転かごの内壁に蓄積されていく。前記不純物が除去されたあとの処理済液は、前記回転かごの回転に伴ってその内壁を上昇してその上方開放端部から外部に排出される。前記回転かごから外部に排出された前記処理済液は、前記回転かごの外周域に設けられている処理済液溜めに溜まる。前記処理済液が回転かごの上方開放端部から外部に排出されるとき、何らかの外乱要因等によって前記回転かごの回転バランスが崩れた場合には、前記処理済液は、前記処理済液溜めの一部分に偏って排出されてしまうことがある。そのような場合、本願発明の前記回転かごの上方開放端部に等間隔に直立させている多数の仕切板が、一方向に排出されていく液体に対して側方から次々と当たるため、前記処理済液の排出方向は一方向に偏ることなく、回転かごの外周全域に略均一状態に排出されることとなる。
【０００７】
（２）請求項２に係る発明の遠心分離機のように、『前記回転かごの上方開放端部の周縁から中央に向かって水平に延びると共にその内周端は下方へ向かって湾曲している下板と、前記下板に対して所定高さ上方に且つ略平行に位置すると共に前記下板の前記内周端よりも中央へ向かって長く延長形成されている環状の上板とから庇板が構成され、
前記仕切板は、前記上板と前記下板との間に位置するように設けられている』ものでは、前記仕切板と共に、環状の上板と下板からなる庇部を設ける構成とし、前記上板を下板よりもより中央に向かって長く延長させる構成としたから、回転かごの高速回転により上方開放端部へ上昇してくる処理済液は、前記上板を下板との間に入り易く、前記庇部内を通り、その際、前記仕切板によって、回転かごの外周全域に略均一に排出されていく。又、下板の内周端は下方に向かって湾曲させており、この湾曲部分の下面に不純物が蓄積され易くしている。
【０００８】
（３）請求項３に係る発明の遠心分離機のように、『前記回転かごは、上方へ向かって拡径するテーパ状の外かごと、前記外かご内に収容される内かごとからなり、
前記内かごは未処理液から不純物をろ過するろ過膜から構成されている』ものでは、未処理液は内かごに入れられ、これを外かごと共に高速回転させることにより、前記未処理液内の不純物のみが、前記内かごを構成しているろ過膜を透過することができずに、前記内かご内に蓄積されていき、前記ろ過膜を透過した処理済液は、テーパ状に構成されている前記外かごの内壁を上昇して、外かごの上方開放端部から、外かごの外周域に配設されている前記処理済溜めに排出されていく。
尚、前記内かごのろ過膜が分離された不純物によって目詰まりを起こした場合には、前記未処理液は前記内かごの内壁を上昇し、その間に、液体との比重差により不純物は分離される。そして、内かごの上方開放端部から、処理済液が、前記仕切板に排出方向を変えられながら外部に略均一に排出される。
【０００９】
（４）請求項４に係る発明の遠心分離機は、上記各請求項に記載の遠心分離機において、『前記処理済液溜めから前記処理済液を回収する回収ポンプと、前記回収ポンプから排出される前記処理済液を前記未処理液と共に溜めておくタンクと、前記タンク内の液体を吸込んで前記回転かご内に供給する吸引ホースと、前記回転かご内の空気を吸引し外部へ送り出すブロアとを具備すること』を特徴とするものである。
前記タンク内には、初期状態では、不純物が混入している未処理液が溜められている。又、前記回転かご内は、ブロアの作動によって空気が吸引されるため減圧される。これにより、前記タンク内の未処理液が吸引ホースによって吸い上げられ、回転かご内に排出される。前記回転かごは高速回転させられて、前記回転かご内に排出された未処理液から不純物が分離され、前記不純物は前記回転かごの内壁に蓄積され、不純物が分離された処理済液は処理済液溜めに溜められる。前記処理済液溜め内の処理済液は、回収ポンプによって回収されて、タンク内に戻される。このように、未処理液は、タンクと回転かごとの間を循環させることにより、不純物は殆ど除去されることとなり、純度の高い冷却液に近づいていく。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、回転かごの上方開放端部に仕切板を設けて、液の排出が一方向へ集中するのを防止しているから、回転かごの回転バランスの崩れは少なくなり、異常振動も生じさせることはない。分離された不純物も回転かご内にほぼ均一に付着することとなり、回収効率が良くなる。又、回転かご内を攪拌させるために前記回転かごの内壁にフィンを設けたものに比べて、回転かご内を広く使用することができる上に、回転かご内に溜まった不純物を除去し易いといった効果もある。
【００１１】
また、請求項２に係る発明によれば、回転かごの上方開放端部に前記仕切板と共に、環状の上板と下板からなる庇部を設けたから、回転かご内の処理済液が、上方へ必要以上に飛び散るのを防止できると共に、処理済液溜めへの案内が促進され、前記処理済液を効率的に処理済液溜めへ排出させることができる。又、下板の湾曲部分で不純物を塞き止めて分離することができるから、不純物の分離効率がさらに良いものとなる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明によれば、不純物は内かごの周壁を構成しているろ過膜でろ過され、処理済液のみが外かご内へ送られることとなるから、一層効率良く処理済液溜めに排出させることができる。又、前記ろ過膜に不純物が堆積されて目詰まり状態となった場合には、液体と不純物との比重差を利用して遠心分離によって、不純物を分離できることから、ろ過膜による分離と、遠心分離との併用により、より確実に未処理液から不純物を取り除くことができる。さらに、内かご内に堆積させられた前記不純物は、回転かごの遠心力によって、乾燥させられた状態でろ過膜に付着することとなるため、内かごからの不純物の除去が一層容易となる。
【００１３】
さらに、請求項４に係る発明によれば、確実に純度の高い冷却液に近い処理済液を精製可能となり、且つ、回転かごの回転バランスも崩れることのない使い勝手の良い遠心分離機を提供することができる。尚、ブロアによって回転かご内の空気を吸引して減圧することにより、タンク内の液を吸引ホースによって吸い上げて回転かご内に排出する構成を採用したから、タンク内の液体を吸い上げるために、自給能力に優れたポンプを別途用意する必要がない。特に、請求項２の発明のように、回転かごの上方開放端部に庇部を設ける構成としたものでは、前記ブロアによって回転かご内の空気を吸引する際に、回転かご内で遠心分離された処理済液の飛沫を、前記ブロアの吸引の際に、空気と一緒に吸込む不都合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１に示すものは、本発明実施の形態の遠心分離機の概略全体図であり、金属の削り屑や切り粉等の不純物が混入させられた冷却液を循環させながら前記不純物を除去して、純度の高い冷却液に戻し、これを再利用するためのものである。
ケーシング(3)内には、回転かご(1)と、前記回転かご(1)を、軸を介して高速回転させる駆動モータ(2)と、回転かご(1)の回転に伴う振動を許容する防振装置(20)とが収納されている。
【００１５】
前記回転かご(1)は、筒状のかご収納室(22)内に収納されており、ろ過膜から構成された内かご(10)と、前記内かご(10)を収容し且つ上方に拡径するテーパ状の外かご(11)とから構成されている。前記内かご(10)の上方開放端部には、図１及び図２に示すように、その周縁から中央に向かって略水平方向に張り出している環状の下板(13a)と、前記下板(13a)に対して、所定高さ上方に、略平行に位置し且つ、前記下板(13a)よりも前記回転かご(1)の中心近傍まで張り出している上板(13b)とからなる庇部(13)が設けられている。前記下板(13a)の内側端部は、下方に向かって断面円弧状に湾曲しており、湾曲部(16)が形成されている。
【００１６】
前記庇部(13)の下板(13a)と上板(13b)との間の空間は、直立する多数の仕切板(14)によって、等間隔に仕切られており、これにより、図２に示すように、前記庇部(13)内は、多数の小室が放射状に並ぶ態様となっている。
前記かご収納室(22)の外周域には、内かご(10)のろ過膜で不純物がろ過された後の処理済液を溜めておく処理済液溜め(12)が設けられている。前記処理済液溜め(12)の上方は、蓋体(30)によって閉塞されている。
【００１７】
前記処理済液溜め(12)内に溜められた処理済液は、回収ポンプ(21)によって回収される。前記回収ポンプ(21)からタンク(31)に排出されて、前記タンク(31)に溜められていく。
又、タンク(31)と回転かご(1)との間には、タンク(31)に溜められた液体を吸い上げる吸引ホース(32)が設けられており、前記吸引ホース(32)の排出端は、前記蓋体(30)を貫通して、回転かご(1)の内かご(10)内に臨んでいる。
さらに、前記蓋体(30)には、前記吸引ホース(32)の他に、回転かご(1)内の空気を吸引するブロア(34)に接続されている空気吸引用の吸引ホース(33)の吸込み端が貫通している。
【００１８】
次に、この実施の形態で採用した遠心分離機の使用の実際について説明する。
初期状態においては、前記タンク(31)には、不純物が混入された未処理液(4)が溜められている。ブロア(34)を作動させて、回転かご(1)内の空気を、図３の矢印Ａに示すように、吸引ホース(33)を介して外部へ吐き出させる。これにより、回転かご(1)内は減圧される。前記回転かご(1)内が減圧されることにより、前記タンク(31)内の未処理液(4)は、吸引ホース(32)で強制的に吸い上げられると共に、回転かご(1)の内かご(10)内に排出される。
【００１９】
回転かご(1)は、駆動モータ(2)によって高速回転させられ、内かご(10)内に排出された未処理液(4)は、図３に示すように、削り屑等の不純物(41)は遠心分離され、前記不純物(41)が除去された処理済液(40)のみが、同図の矢印に示すように、内かご(10)のろ過膜を通過する。ろ過膜を通過した前記処理済液(40)は、遠心力によって、テーパ状の外かご(11)の内壁を上方へ上り詰めて、その上方開放端部から、かご収納室(22)の外側の処理済液溜め(12)内に排出される。
処理済液溜め(12)内に排出された処理済液(40)は、回収ポンプ(21)で回収されて、タンク(31)へ戻される。
【００２０】
尚、処理済液溜め(12)には、フロートスイッチ(15)(16)が設けられており、回転かご(1)及び処理済液溜め(12)の液面上限及び下限が検出される。上方のフロートスイッチ(15)で前記液面上限が検出されたときは、ブロア(34)が停止し、吸引ホース(33)による空気の吸引がストップする。下方のフロートスイッチ(16)で液面下限が検出された場合は、前記回収ポンプ(21)からの回収を停止する。このようにして、回転かご(1)内への吸引と排出とのバランスは保たれている。
【００２１】
タンク(31)内へ戻された処理済液(40)は、タンク(31)内の未処理液(4)と混ざって、再度、回転かご(1)内に送られ、不純物(41)を除去される。この作業を繰り返すうちに、内かご(10)を構成しているろ過膜は目詰まりし、処理済液(40)は内かご(10)の周壁から外かご(11)側へ排出されにくくなる。この場合には、内かご(10)内の未処理液(4)は、回転かご(1)の高速回転による遠心力によって、不純物(41)を比重差によって分離しながら、内かご(10)の内壁を上昇し、内かご(10)の上方開放端部に近づく頃には処理済液(40)となる。そして、図３の矢印Ｂに示すように、内かご(10)の上方開放端部の庇部(13)内を通過して、処理済液溜め(12)へ排出される。このとき、前記庇部(13)を構成する上板(13b)の内周端は、下板(13a)のそれよりも中心寄りに延長されていることから、上板(13b)と下板(13a)との間に、処理済液(40)が誘引され易く、又、処理済液(40)の飛沫が吸引ホース(33)に吸込まれる不都合も防止できる。下板(13a)の湾曲部(16)の下面に、分離された不純物が溜まる構成となっている。
【００２２】
前記タンク(31)と回転かご(1)との間を循環させることにより、不純物(41)の殆どが取り除かれた純度の高い処理済液(40)がタンク(31)内に溜まっていくこととなる。そして、前記タンク(31)から前記処理済液(40)を取り出して、研削盤等の作業時の冷却液として再利用することができる。使用した後は、削り屑や切り粉等の不純物が混入した未処理液(4)となり、前記未処理液(4)は、そのまま、矢印Ｃに示すように、再度、タンク(31)内に戻される。タンク(31)内には、金網(35)を張設させておくことにより、前記使用済みの液体から、比較的大きな不純物は予め除去することができる。タンク(31)内の液体に、不純物の混入が多くなった時点で、前記タンク(31)内の液体を再度遠心分離機にかければ良い。
【００２３】
この実施の形態の遠心分離機の回転かご(1)は、駆動モータ(2)によって、高速回転させられているが、回転かご(1)内には、吸引ホース(32)から液体が強制排出されると共に、前記回転かご(1)内に排出されてくる前記液体に回転力を均一に伝えられない等の理由により、回転かご(1)の回転バランスが崩れることがある。このような場合、内かご(10)の上方開放端部から排出される処理済液(40)の排出方向が、一方向に集中することとなるが、この実施の形態の遠心分離機では、内かご(10)の上方開放端部に、仕切板(14)付きの庇部(13)を取り付ていることにより、前記液体が庇部(13)内を通過する際に、回転する仕切板(14)が前記液体の排出方向に対して側方からぶつかることとなり、前記液体の排出方向が変えられることとなる。よって、内かご(10)からの液体の排出が局部的に集中するのを防止することができる。
【００２４】
回転かご(1)の上方開放端部に仕切板(14)を設けることにより、回転かご(1)の回転バランスの崩れは少なくなり、異常振動を起こすこともない。又、不純物(41)も内かご(10)の内壁にほぼ均一に付着することとなる上に、前記内かご(10)は、液体を透過させるろ過膜により構成されていることから、最終段階でブロア(34)による吸引を停止させて回転させることにより、前記内かご(10)の内壁に付着した不純物(41)は、遠心力によって乾燥されることとなるから、さらに、回収され易いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の遠心分離機の概略全体図。
【図２】本発明の実施の形態の遠心分離機の内かごを示す断面斜視図。
【図３】本発明の実施の形態の遠心分離機の要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００２６】
(1) ・・・・・回転かご
(12)・・・・・処理済液溜め
(14)・・・・・仕切板
(2) ・・・・・駆動モータ  
【図１】
2006055763.tif 000003
【図２】
2006055763.tif 000004
【図３】
2006055763.tif 000005