(57)【要約】【課題】  使用済み切削水が最初に導入される第1槽において切粉をほとんど回収することができ、その結果、回収切削水の再使用を原因とする切粉噛みによる製品の品質不良を防止でき、切削水の交換頻度を減少でき、また、腐敗臭等の悪臭の発生を防止して作業環境を改善することができる切削水処理装置を提供する。【解決手段】  本発明の切削水処理装置は、工作機械による製品の切削加工時に発生する使用済み切削水の処理装置であって、この処理装置は仕切り板で区画された複数の槽からなる濾過槽を有し、前記使用済み切削水が最初に導入される第1槽内は、槽底部近傍のみが通水可能な形状の仕切り板によって上流側および下流側に分断され、前記第１槽の下流側と次に切削水が移送される第２槽とを区画する仕切り板は水面近傍の切削水のみが通水可能な形状とし、さらに前記第２槽と次に切削水が移送される第３槽とを区画する仕切り板は、水深のほぼ１／２深さ付近に切削水通過用の孔を設けている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械による製品の切削加工時に発生する使用済み切削水の処理装置であって、この処理装置は仕切り板で区画された複数の槽からなる濾過槽を有し、前記使用済み切削水が最初に導入される第1槽内は、槽底部近傍のみが通水可能な形状の仕切り板によって上流側および下流側に分断され、前記第１槽の下流側と次に切削水が移送される第２槽とを区画する仕切り板は水面近傍の切削水のみが通水可能な形状とされ、さらに前記第２槽と次に切削水が移送される第３槽とを区画する仕切り板は、水深のほぼ１／２深さ付近に切削水通過用の孔が設けられていることを特徴とする切削水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の切削水処理装置において、前記第３槽は連続して複数形成され、これら各槽を区画する仕切り板は、いずれも水深のほぼ１／２深さ付近に切削水通過用の孔を設けていることを特徴とする切削水処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の切削水処理装置において、前記仕切り板に形成した孔の開口位置は、隣接する仕切り板の開口位置と水平方向において異なった位置に設けることを特徴とする切削水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械による製品の切削加工時に発生する使用済み切削水の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械加工時に使用した切削水中には切粉や切削油が大量に含まれている。従来、この切削水は、チップコンベアにおいて切粉を回収し、その後、複数の槽に仕切られた濾過槽を通過させることで浄化し再使用していた。しかし、チップコンベアで回収されなかった切粉の一部は濾過槽内を通過し、回収切削水用の送液ポンプを通って加工機の切削水タンクに混入することがあり、このことが切粉噛みによる製品の品質不良の原因になっている。
【０００３】
また、チップコンベアで回収できなかった切粉は濾過槽内に蓄積して細菌増殖の原因となり腐敗臭が発生するため作業環境が悪化するという弊害もある。さらに腐敗臭の発生を防止するため薬剤を投入していたが、薬剤濃度の調整等に手間が掛かっている。
【０００４】
特許文献１には、回収されたクーラント液（切削水）の流入槽と出口槽との間に、これら２つの槽を含んで形成される異物浮上送り用勾配を有する筒束で連通させた２連の槽、および、定常浮上異物と沈殿異物を阻止する上下の縁をもった開口で連通させた２連の槽を形成したクーラント液の分離回収装置が記載されている。
【０００５】
また特許文献２には、濾過槽内を区画する複数の仕切り板によって上下交互に液が流れる流路を形成し、上記仕切り板によって形成された複数の濾過室内に、金属をドライ切削した際に生じる油膜が付着した切粉を充填した研削液濾過装置が開示されている。そして、この充填切粉中を通過させることで、研削液中の研削ゴミを除去し、かつ同時に研削液中の生菌数を大幅に増大して研削液の防腐、防臭を図っている。
【０００６】
さらに特許文献３には、工作機械下部に切粉が沈殿しないように、流体のジェットノズルによってクーラント（切削水）が一方向に周回するようにしたクーラントトラフを設け、このクーラントトラフにクーラントと切粉を回収するクーラントタンクを接続した切粉処理装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２１２７３４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４９５９号公報
【特許文献３】特開平６−１０６４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される装置では、流入槽と次の槽とは上下の縁を持った開口で連通させているため液の流速が高く、大粒径の切粉の沈殿や微小粒径の切粉の浮上が十分に行なわれないまま次槽に流れ込むという難点がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示される装置においては、ドライ切削した不定形細片で油膜が付着している切粉を各濾過室内に充填し、かつ、定期的に交換する必要があり、切粉の充填および交換は切削水の交換に比較して手間が掛かるという難点がある。
【０００９】
また、特許文献３に開示される装置ではクーラントタンクに特に工夫はなく、回収したクーラント中の切粉をどのようにして分離するのかについての記載もない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の切削水処理装置は、工作機械による製品の切削加工時に発生する使用済み切削水の処理装置であって、この処理装置は仕切り板で区画された複数の槽からなる濾過槽を有し、前記使用済み切削水が最初に導入される第1槽内は、槽底部近傍のみが通水可能な形状の仕切り板によって上流側および下流側に分断され、前記第１槽の下流側と次に切削水が移送される第２槽とを区画する仕切り板は水面近傍の切削水のみが通水可能な形状とし、さらに前記第２槽と次に切削水が移送される第３槽とを区画する仕切り板は、水深のほぼ１／２深さ付近に切削水通過用の孔（例えば円形孔）を設けた。
【００１１】
前記第３槽については、連続して複数形成し、これら各槽を区画する仕切り板は、いずれも水深のほぼ１／２深さ付近に切削水通過用の孔を設けた構成が好ましい。また、前記切削水通過用の孔の開口位置は、隣接する仕切り板の開口位置と水平方向において異なった位置に設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の切削水処理装置によれば、前記使用済み切削水が最初に導入される第1槽内は、槽底部近傍のみが通水可能な形状の仕切り板によって上流側および下流側に分断され、前記第１槽の下流側と次に切削水が移送される第２槽とを区画する仕切り板は水面近傍の切削水のみが通水可能な形状としているため、上流側から下流側に向かって流れる切削水は底面方向に沈み、次に、水面方向に浮上する。さらに、両仕切り板の通水可能な開口部は幅広のため切削水は比較的緩やかに沈降し浮上する。その結果、切削水中に含まれる切粉や切削油等の異物のほとんどを第１槽で分離することができる。
【００１３】
また、前記第２槽と次に切削水が移送される第３槽とを区画する仕切り板は、水深のほぼ１／２深さ付近に設けた切削水通過用の孔のみから通水させるため、切削水の流速を上げることができ、その結果、液面から新鮮なエアーを巻き込ませて細菌類の増殖を抑制することができ、また殺菌用薬液を使用する場合は、薬液の濾過槽内全体への分散を効率的に行なうことが可能となる。
【００１４】
さらに、前記第３槽を連続して複数形成し、これら各槽を区画する仕切り板には、水深のほぼ１／２深さ付近に切削水通過用の円形孔を設けた場合には、切削水中の切粉をより完全に排除でき悪臭発生の抑制も良好となる。
【００１５】
また、前記切削水通過用の孔の開口位置を、隣接する仕切り板の開口位置と水平方向において異なった位置に設けることにより、切削水の流れがジグザグとなって狭い槽内であっても流速を上げることができる。その結果、上記細菌類の増殖の抑制あるいは薬液の濾過槽内全体への分散をより効率的に行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の切削水処理装置の一例を示す断面の概念図、図２は濾過槽の拡大断面図、図３は第３槽を仕切る仕切り板の斜視図、図４は濾過槽の平面図である。
【００１７】
切削水処理装置１は、濾過槽２と濾過済みの切削水を回収するポンプ３を備えている。また、濾過槽２は複数の仕切り板４によって仕切られて形成された複数の槽から成り、切削加工時に発生した使用済み切削水は図面左側の第１槽５の仕切り板４ａで区切られた上流側５ａに導入される。そして、切削水は各仕切り板４に設けられた水路を通って矢印Ａ方向に送水され、最終的にポンプ３によって図示しない切削水タンクへ送られ機械加工時に再使用される。
【００１８】
濾過槽２は図２に示すように、仕切り板４によって仕切られ複数の槽が形成されている。第1槽５は仕切り板４ａによって上流側部５ａと下流側部５ｂとに分けられている。この仕切り板４ａは槽底部近傍のみが通水可能な形状としてある。即ち、上流側部５ａに投入された使用済み切削水に含まれる浮遊性の微小な切粉や切削油等は、この仕切り板４ａによって下流側部５ｂへの移動が抑制される。
【００１９】
また、第１槽の下流側部５ｂと第２槽６とを隔てる仕切り板４ｂは、水面近傍の切削水のみが通水可能な形状としてある。したがって、使用済み切削水に含まれる比較的大きな沈降性切粉は、この仕切り板４ｂによって第２槽６への移動が抑制される。
【００２０】
このように仕切り板４ａと仕切り板４ｂとは段違いの形で組み合わされているため、上流側部５ａから下流側部５ｂに向かって流れる切削水は底面方向に沈み、次に、水面方向に浮上する。さらに、仕切り板４ａと仕切り板４ｂの通水可能な開口部は幅広のため切削水は比較的緩やかに流れながら沈降し浮上する。その結果、切削水中に含まれる切粉や切削油等の異物のほとんどを第１槽５で分離することができる。
【００２１】
また、第２槽６と第３槽７とを区画する仕切り板４ｃおよび第３槽７とその下流側の槽とを区画する仕切り板４ｄには、切削水の深度のほぼ１／２に当たる付近に切削水通過用の円形孔ｈを開けている。
【００２２】
これらの仕切り板は開口部が円形孔のみのため、切削水の流速を上げることができ、その結果、液面から新鮮なエアーを巻き込ませることにより細菌類の増殖を抑制し、また殺菌用薬液を使用する場合は、薬液の濾過槽２内全体への分散を効率的に行なうことも可能となる。なお、円形孔ｈの径を変化させることで切削水の流速を制御することができるため、ポンプ３を異なる容量のポンプに切り替えることにも対応可能である。
【００２３】
本発明においては、仕切り板４ｃ、４ｄとを組み合わせて形成された第３槽７と同様の槽を、第３槽７に複数連結することができる。これらの槽の数に制限はなく、槽の数が多いほど切削水中の切粉を完全に排除でき、悪臭発生の抑制も良好となるが、一方、槽内清掃が煩雑となる難点がある。したがって第３槽７を除いて１〜２０槽、さらには５〜１０槽を設置することが好ましい。
【００２４】
前記円形孔ｈの開口位置は、図３、図４に示すように、隣接する仕切り板４の開口位置と水平方向において異なった位置に設けることが好ましい。この内容を次に説明する。第１槽５の上流側５ａに流入した汚れた切削水は仕切り板４ａをくぐって下流側５ｂへ入り、仕切り板４ｂを乗り越えて第２槽６へ流入する。切削水は次に円形孔ｈを通って第３槽７へ流入するが、この円形孔ｈは図に示す通り仕切り板４ｃの左端に近い位置に開口されている。そして、次の槽との間の仕切り板４ｄでは、その右端に近い位置に円形孔ｈが設けられている。即ち、第３槽７内では、切削水が槽内を左端から右端まで移動することになる。
【００２５】
同様に、第３槽以降の各槽においても、右端近傍から流入した切削水は左端近傍から次の槽へ流出し、次の槽では左端から流入するので、次は右端近辺から次槽へ流出するように、切削水の流れがジグザグとなって狭い槽内であってもなるべく流速を上げることができるように円形孔ｈの位置を設定している。このように設計することで線速度が一段と速まるため、上記細菌類の増殖の抑制あるいは薬液の濾過槽２内全体への分散をより効率的に行なうことが可能となる。
【００２６】
本発明の切削水処理装置１について、具体的寸法を挙げてさらに詳細に説明する。本実施例においては、図４に示す形状の濾過槽２を使用し、濾過槽２の深さを２５０ｍｍ、切削水の水深を２００ｍｍ程度に維持した。そして、仕切り板４ｃ、４ｄ等に開口する円形孔ｈは直径４０ｍｍ、円形孔ｈの下端から底面までの距離は８０ｍｍとした。またポンプ３については１３０リットル／分の容量のものを使用し流速を約９．６ｍ／分に設定した。そして、この状態で３ヶ月間運転を行なった。
【００２７】
その結果、従来装置では３ヶ月間で加工機１台当たり約４０ｋｇ溜まっていた次槽（切削水投入槽の次の槽、本発明の濾過槽２では第２槽６に相当）の流動スラッジが０となった。また、従来装置では、全７台中、月に平均５台の加工機が切粉噛みを原因として停止していたが、今回は０台であった。さらに、運転開始３ヶ月経過後も、悪臭の原因となる生菌の数は１×１０３個／ｍｌ以下と正常であり、真菌類は検出されなかった。このため腐敗臭等の悪臭は発生せず切削水を交換することもなく順調に機械加工を行なうことができた。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の切削水処理装置を使用すれば、切粉噛みによる製品の品質不良を防止でき、切削水の交換頻度を減少でき、また、腐敗臭等の悪臭の発生を防止して作業環境を改善することができる。したがって、自動車部品、家電製品等向けの各種機械加工に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の切削水処理装置の一例を示す断面概念図
【図２】濾過槽の拡大断面図
【図３】第３槽を仕切る仕切り板の斜視図
【図４】濾過槽の平面図
【符号の説明】
【００３０】
１…切削水処理装置、２…濾過槽、３…ポンプ、４…仕切り板、５…第１槽、６  …第２槽、７…第３槽、ｈ…円形孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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