(57)【要約】【課題】被処理流体中の磁性粒子の除去効率を向上させる。【解決手段】被処理流体浄化システム１００は、直列に接続されたサイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂを備えている。被処理流体はダーティタンク１０２からサイクロン式分離除去装置１Ａに供給され、磁性粒子ｊが遠心力により分離されて排出口４から排出され、磁性粒子ｊ分離後の被処理流体が、筒状排出管６からサイクロン式分離除去装置１Ｂに導かれる。サイクロン式分離除去装置１Ｂでは、サイクロン式分離除去装置１Ａでは除去しきれなかった磁性粒子ｊが、同様に遠心力により分離されて排出口４から排出されるとともに、比重が比較的小さい粒子等は浮上物排出口２１から排出され、浄化処理後の被処理流体が、筒状排出管６からスーパクリーンタンク１０４へと導かれる。【選択図】図１
2011083702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ、異物粒子を含む被処理流体を旋回下降流動させ、その旋回下降流動によって生じる遠心力により被処理流体内の異物粒子を分離し、浄化後の被処理流体を排出する第１および第２の異物粒子分離装置を含む複数の異物粒子分離装置を備えた被処理流体浄化システムであって、
被処理流体が、第１の異物粒子分離装置に供給されて異物粒子が分離された後に、第２の異物粒子分離装置に供給されて、さらに異物粒子が分離されるように構成され、
第１の異物粒子分離装置に供給される位置での被処理流体の圧力が、第２の異物粒子分離装置に供給される位置での被処理流体の圧力よりも高くなるように構成されていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項２】
請求項１の被処理流体浄化システムであって、
上記第１および第２の異物粒子分離装置は、それぞれ、
被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させ、異物粒子を遠心分離して下方に排出するサイクロン式処理容器と、
上記サイクロン式処理容器の中心部にて上下方向に延び、下端に該サイクロン式処理容器の内部に開口する開口部を有し、浄化後の被処理流体を該サイクロン式処理容器の上方から該容器外へと導く排出管と、
を備え、
上記サイクロン式処理容器と上記排出管との間に形成されて、被処理流体を旋回下降流動させる流路の最小の流路面積が、第１の異物粒子分離装置の方が、第２の異物粒子分離装置よりも大きく設定されていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項３】
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
さらに、磁性を有する異物粒子に対して、上記サイクロン式処理容器の径方向外側に向かう磁気吸引力を作用させる磁石部材を備えたことを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項４】
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
少なくとも第２の異物粒子分離装置が、
上記サイクロン式処理容器の内周面に形成された螺旋溝、
上記サイクロン式処理容器の内周面に形成された螺旋突起、
上記排出管の外周面に形成された螺旋溝、および
上記排出管の外周面に形成された螺旋突起のうち少なくとも何れかを有すること特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項５】
請求項４の被処理流体浄化システムであって、
第１の異物粒子分離装置が、
上記サイクロン式処理容器の内周面に形成された螺旋溝を有するとともに、
第２の異物粒子分離装置が、
上記排出管の外周面に形成された螺旋溝を有すること特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項６】
請求項５の被処理流体浄化システムであって、
上記第１の異物粒子分離装置における上記螺旋溝のリード角が、
上記第２の異物粒子分離装置における上記螺旋溝のリード角よりも大きく設定されていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項７】
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記第２の異物粒子分離装置は、
上記サイクロン式処理容器の上部に浮上した浮上物を回収するべく該処理容器の上側に配設され、底壁部が該サイクロン式処理容器の上壁部で構成された浮上物回収タンクをさらに備え、
上記サイクロン式処理容器の上壁部には、上記浮上物を上記浮上物回収タンク内へと導くための回収用貫通孔が形成され、
上記サイクロン式処理容器の上壁部の下面には、上記浮上物を上記貫通孔から上記浮上物回収タンク内へと案内する案内部材が設けられており、
上記浮上物回収タンクには、該タンク内に流入した上記浮上物を含む被処理流体を排出するための浮上物排出口が設けられていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項８】
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記第１の異物粒子分離装置における排出管は、上記被処理流体を旋回下降流動させる流路の導入部付近の外周に、外周面が紡錘状に膨らんで被処理流体を外周方向に向けるように誘導する外周誘導ブロックが設けられていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項９】
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記第１および第２の異物粒子分離装置の排出管は、下端部の内外周面が末広がりに拡径されていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項１０】
請求項２の被処理流体浄化システムであって、さらに、
上記サイクロン式処理容器は、内径が下方位置ほど縮径する逆円錐状部と、
上記逆円錐状部の下方に配置され、内径が下方位置ほど縮径する下方側逆円錐状部と、
を有し、
上記下方側逆円錐状部の上端の内径は、上方に位置する逆円錐状部の下端の内径よりも大きいものとされ、
上記排出管の開口部は、上記逆円錐状部と下方側逆円錐状部との境界部付近に配置されていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【請求項１１】
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記サイクロン式処理容器は、
被処理流体が導入される容器本体部と、該容器本体部の下方に設けられて被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させる円筒状の流体渦流部とを備え、
上記容器本体部は、変心した位置に導入口が形成された円筒状の側壁部、および該側壁部の上部を塞ぐ上壁部を有し、
上記流体渦流部は、上記容器本体部の側壁部の下部に螺合されるとともに、上記排出管は、上記容器本体部の上壁部に挿通されて螺合されるように構成されていることを特徴とする被処理流体浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工作機械等において切削加工時や研削加工時に生じるスラッジ（加工屑）をクーラント液（被処理流体）から分離・除去するためなどに使用される被処理流体浄化システムに関し、特に、磁性粒子等の異物粒子を含む被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させ、その旋回下降流動によって生じる遠心力により被処理流体内の異物粒子を分離して下方に排出する遠心分離装置を備えた被処理流体浄化システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠心分離装置（磁性粒子分離装置）は、サイクロン式処理容器の内周面が下側ほど縮径する逆円錐状に形成されていて、該サイクロン式処理容器の上部側壁の導入開口から該容器内に導いたクーラント液をその内周面に沿って旋回流動させることでその遠心力により磁性粒子を該内周面近傍に集約して分離する。そして、このクーラント液の旋回流動に伴いその旋回中心部に生じる上昇流によって、磁性粒子を含まない浄化処理されたクーラント液を該旋回中心部に配設された排出管から容器外へと排出する。
【０００３】
このような磁性粒子分離装置において、磁性粒子をより効率良く分離・除去するための技術が種々提案されており、例えば特許文献１に示す装置では、サイクロン式処理容器の外周面に沿って上下方向の略全体に亘って磁石を配設することで、旋回流動に伴う遠心力に加えてこの磁石の磁気吸引力でもって磁性粒子をサイクロン式処理容器の内周面近傍に集約するようにしている。
【０００４】
この磁石は、サイクロン式処理容器の外周を囲むリング状の２分割体からなり、各分割体は、エアシリンダ等のアクチュエータ機構により互いに接近／離間する方向に変位可能に構成されている。そして、内周面近傍に集約された磁性粒子の量が所定量以上になったときには、アクチュエータ機構により該各分割体を径方向の外側（互いに離間する方向）に変位させて磁性粒子に作用する磁力を弱めることで、該磁性粒子を自重によりサイクロン式処理容器の下側の回収容器へと落下させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の磁性粒子分離装置のように、旋回流動に伴う遠心力に加えて磁気吸引力でもって磁性粒子をサイクロン式処理容器の内周面近傍に集約するようにしても、必ずしも磁性粒子の分離が十分ではなく、特に、微小な磁性粒子や、被処理流体との比重の差が小さい磁性粒子は、サイクロン式処理容器の中心部の上昇流に巻き込まれて排出管から容器外へと排出されて装置全体の浄化能力の低下を招きやすい。このため、磁性粒子の除去効率を大幅に向上させることは困難という問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、特に微小な磁性粒子や、被処理流体との比重の差が小さい磁性粒子などであっても、被処理流体からの除去効率を大幅に向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、
それぞれ、異物粒子を含む被処理流体を旋回下降流動させ、その旋回下降流動によって生じる遠心力により被処理流体内の異物粒子を分離し、浄化後の被処理流体を排出する第１および第２の異物粒子分離装置を含む複数の異物粒子分離装置を備えた被処理流体浄化システムであって、
被処理流体が、第１の異物粒子分離装置に供給されて異物粒子が分離された後に、第２の異物粒子分離装置に供給されて、さらに異物粒子が分離されるように構成され、
第１の異物粒子分離装置に供給される位置での被処理流体の圧力が、第２の異物粒子分離装置に供給される位置での被処理流体の圧力よりも高くなるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、例えば、第１の異物粒子分離装置で比較的比重の大きな異物粒子を除去し、第２の異物粒子分離装置で、より小さな異物粒子の除去を効率よく行わせることなどができる。したがって、全体として、種々の比重の異物粒子が混在する被処理流体に対する除去効率を大幅に高めることなどが容易にできる。
【００１０】
請求項２の発明は、
請求項１の被処理流体浄化システムであって、
上記第１および第２の異物粒子分離装置は、それぞれ、
被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させ、異物粒子を遠心分離して下方に排出するサイクロン式処理容器と、
上記サイクロン式処理容器の中心部にて上下方向に延び、下端に該サイクロン式処理容器の内部に開口する開口部を有し、浄化後の被処理流体を該サイクロン式処理容器の上方から該容器外へと導く排出管と、
を備え、
上記サイクロン式処理容器と上記排出管との間に形成されて、被処理流体を旋回下降流動させる流路の最小の流路面積が、第１の異物粒子分離装置の方が、第２の異物粒子分離装置よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、第１の異物粒子分離装置では、被処理流体に比較的比重の大きな異物粒子が多量に含まれていても、被処理流体の流路面積が比較的大きく設定されているので目詰まりしにくく、上記比較的比重の大きな異物粒子は効率的に除去される。また、上記比較的比重の大きな異物粒子が除去されて目詰まりしにくくなった被処理流体が供給される第２の異物粒子分離装置では、第１の異物粒子分離装置に比べて、被処理流体の流路面積が小さく設定されているので、被処理流体が下降する方向の流速が速くなる。そこで、排出管の外周近傍で被処理流体の旋回速度が加速されやすく、第１の異物粒子分離装置では除去しきれなかった、より比重の小さい異物粒子でも、排出管の外周近傍には漂いにくくなるので除去されやすくなり、全体的な除去効率を大幅に高めることなどが容易にできる。
【００１２】
請求項３の発明は、
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
さらに、磁性を有する異物粒子に対して、上記サイクロン式処理容器の径方向外側に向かう磁気吸引力を作用させる磁石部材を備えたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、磁性を有する異物粒子も効率的に除去することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
少なくとも第２の異物粒子分離装置が、
上記サイクロン式処理容器の内周面に形成された螺旋溝、
上記サイクロン式処理容器の内周面に形成された螺旋突起、
上記排出管の外周面に形成された螺旋溝、および
上記排出管の外周面に形成された螺旋突起のうち少なくとも何れかを有すること特徴とする。
【００１５】
これにより、例えば螺旋溝または螺旋突起の方向が被処理流体の旋回下降流の方向に一致している場合には、被処理流体の流れがスムーズになって異物粒子が安定してサイクロン式処理容器の内周面に押しつけられる作用が大きくなる。一方、被処理流体の旋回下降流の方向よりも螺旋溝または螺旋突起のリード角が小さい場合には、旋回速度が加速され、より大きな遠心力が作用するようになる。また、サイクロン式処理容器の内周面に、被処理流体の旋回下降流の方向と異なる方向の螺旋溝または螺旋突起が形成される場合には、被処理流体が螺旋溝または螺旋突起を横切る際に異物粒子が引っかかって捕捉されやすくなる作用が大きくなる。さらに、サイクロン式処理容器の内周面に螺旋溝が形成される場合、さらにサイクロン式処理容器の径方向外側に向かう磁気吸引力を作用させるように構成する場合には、螺旋溝に捕捉されて磁石部材との距離が近くなった異物粒子は、螺旋溝の底に押しつけられる力が強く作用して、径方向内側への移動は大幅に抑制される。したがって、第１の異物粒子分離装置で除去しきれなかった異物粒子の除去効率をより高めて、全体的な除去効率をさらに高めることなどが容易にできる。
【００１６】
請求項５の発明は、
請求項４の被処理流体浄化システムであって、
第１の異物粒子分離装置が、
上記サイクロン式処理容器の内周面に形成された螺旋溝を有するとともに、
第２の異物粒子分離装置が、
上記排出管の外周面に形成された螺旋溝を有すること特徴とする。
【００１７】
これにより、第１および第２の異物粒子分離装置で除去効率が高い異物粒子の比重を異ならせ、全体として、種々の比重の異物粒子が混在する被処理流体に対する除去効率を大幅に高めることなどが容易にできる。
【００１８】
請求項６の発明は、
請求項５の被処理流体浄化システムであって、
上記第１の異物粒子分離装置における上記螺旋溝のリード角が、
上記第２の異物粒子分離装置における上記螺旋溝のリード角よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００１９】
これにより、第１の異物粒子分離装置のサイクロン式処理容器の内周面にリード角が第２の異物粒子分離装置よりも大きな螺旋溝が形成されていることによって、例えば比較的比重の大きな異物粒子が目詰まりしにくいようにして、その除去効率を高めることができる。一方、第２の異物粒子分離装置では、排出管の外周面にリード角が第１の異物粒子分離装置よりも小さな螺旋溝が形成されていることによって、被処理流体の旋回速度が加速されやすく、遠心分離機能を強く作用させて異物粒子を外周側に追いやり、清浄な被処理流体をなめらかに排出管の外周寄りに集めて下端部から内周側に回り込ませ排出させることができる。したがって、種々の比重の異物粒子が混在する被処理流体に対する全体的な除去効率を大幅に高めることなどが容易にできる。
【００２０】
請求項７の発明は、
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記第２の異物粒子分離装置は、
上記サイクロン式処理容器の上部に浮上した浮上物を回収するべく該処理容器の上側に配設され、底壁部が該サイクロン式処理容器の上壁部で構成された浮上物回収タンクをさらに備え、
上記サイクロン式処理容器の上壁部には、上記浮上物を上記浮上物回収タンク内へと導くための回収用貫通孔が形成され、
上記サイクロン式処理容器の上壁部の下面には、上記浮上物を上記貫通孔から上記浮上物回収タンク内へと案内する案内部材が設けられており、
上記浮上物回収タンクには、該タンク内に流入した上記浮上物を含む被処理流体を排出するための浮上物排出口が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
これにより、サイクロン式処理容器内の上端部に集約された浮上物は、被処理流体の旋回流動により該処理流体と共にその旋回上流側から旋回下流側へと流れる中で、案内部材によってその進路を上方へと変更し、浮上物回収タンク内へと導かれる。浮上物回収タンク内へと導かれた浮上物を含む被処理流体は、その旋回慣性により該浮上物回収タンク内においてもその内周面に沿って排出管周りに旋回流動して、上記浮上物排出口から接線方向に排出される。したがって、サイクロン式処理容器内の上部に浮上した比較的比重の小さい異物粒子、油成分、浮遊カーボン、浮遊ゴミ等の浮上物が除去される。
【００２２】
請求項８の発明は、
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記第１の異物粒子分離装置における排出管は、上記被処理流体を旋回下降流動させる流路の導入部付近の外周に、外周面が紡錘状に膨らんで被処理流体を外周方向に向けるように誘導する外周誘導ブロックが設けられていることを特徴とする。
【００２３】
これにより、サイクロン式処理容器に流入して旋回流動する被処理流体中の異物粒子は、より外周方向に誘導されやすくなる。特に、さらにサイクロン式処理容器の径方向外側に向かう磁気吸引力を作用させるように構成する場合には、サイクロン式処理容器の内周面に近づくように流動して磁石部材の磁力に捕捉された異物粒子は、サイクロン式処理容器の内周面から離脱しにくくなるので、例えば特に比較的比重が大きい異物粒子の除去率を大幅に向上させることができる。
【００２４】
請求項９の発明は、
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記第１および第２の異物粒子分離装置の排出管は、下端部の内外周面が末広がりに拡径されていることを特徴とする。
【００２５】
これにより、排出管の下端部付近の外周で異物粒子を外周側に向けて移動させる力を作用させることができる。また、排出管の下端部付近の排出管内で被処理流体の上昇流速が低下することによって、異物粒子が巻き込まれて排出されにくいようになる。したがって、排出される被処理流体に混入する異物粒子を大幅に低減することができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、
請求項２の被処理流体浄化システムであって、さらに、
上記サイクロン式処理容器は、内径が下方位置ほど縮径する逆円錐状部と、
上記逆円錐状部の下方に配置され、内径が下方位置ほど縮径する下方側逆円錐状部と、
を有し、
上記下方側逆円錐状部の上端の内径は、上方に位置する逆円錐状部の下端の内径よりも大きいものとされ、
上記排出管の開口部は、上記逆円錐状部と下方側逆円錐状部との境界部付近に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
これにより、逆円錐状部の下端付近で被処理流体の旋回速度が大きくなり、被処理流体中の異物粒子に大きな遠心力が作用し、清浄な被処理流体が効率よく排出管の開口部から外部に導かれる。
【００２８】
請求項１１の発明は、
請求項２の被処理流体浄化システムであって、
上記サイクロン式処理容器は、
被処理流体が導入される容器本体部と、該容器本体部の下方に設けられて被処理流体を内周面に沿って旋回下降流動させる円筒状の流体渦流部とを備え、
上記容器本体部は、変心した位置に導入口が形成された円筒状の側壁部、および該側壁部の上部を塞ぐ上壁部を有し、
上記流体渦流部は、上記容器本体部の側壁部の下部に螺合されるとともに、上記排出管は、上記容器本体部の上壁部に挿通されて螺合されるように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
これにより、容器本体部と、流体渦流部および排出管との螺合を解除することによって異物粒子分離装置を容易に分解できるので、清掃や修理などのメインテナンスを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、サイクロン式処理容器に流入し旋回下降流動した被処理流体中の異物粒子は、遠心力および磁力が作用して径方向外側に移動し、螺旋溝に捕捉されて、径方向内側への移動が大幅に抑制されるので、特に微小な異物粒子や、被処理流体との比重の差が小さい異物粒子などであっても、被処理流体からの除去効率を大幅に向上させることが容易にできる。また、螺旋溝や螺旋突起によって旋回速度が増大する場合には、遠心力が一層強くなるので、やはり除去効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１の被処理流体浄化システムの構成を示す正面図である。
【図２】実施形態１のサイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂの配置を示す正面図である。
【図３】実施形態１のサイクロン式分離除去装置１Ａの構成を示す縦断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】サイクロン式分離除去装置１Ａの永久磁石の配設状態を示す横断面図である。
【図６】実施形態１のサイクロン式分離除去装置１Ｂの構成を示す縦断面図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図７のIX−IX線断面図である。
【図１０】実施形態２のサイクロン式分離除去装置１Ａの構成を示す縦断面図である。
【図１１】実施形態３の被処理流体浄化システムの要部の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、他の実施形態と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る被処理流体浄化システム１００を示し、本実施形態では一例として、この被処理流体浄化システム１００を、工作機械１０１のクーラント液（被処理流体）の浄化システムに適用した例を示す。
【００３４】
すなわち、上記被処理流体浄化システム１００は、工作機械１０１において、クーラント液（すなわち被処理流体）の中に混入する切粉（磁性粒子ｊ）或いは該切粉と砥粒との溶着したもの等からなる切削屑である磁性粒子ｊ（図３、図４参照）と、クーラント液とを分離し、該磁性粒子ｊを分離回収する場合に適用したものである。より具体的には、この被処理流体浄化システム１００は、ダーティタンク１０２と、直列に接続されたサイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂ（異物粒子分離装置）と、ダスト分離用タンク１０３と、コンベア式のダスト分離装置１０８と、スーパクリーンタンク１０４とを備えている。
【００３５】
工作機械１０１から排出されたダーティ液（磁性粒子ｊを除去する前の被処理流体）は先ず、ダーティタンク１０２内へと導かれて貯留される。ダーティタンク１０２内に貯留された被処理流体は、ポンプ１０５により汲み上げられて１段目のサイクロン式分離除去装置１Ａへと導かれる。
【００３６】
サイクロン式分離除去装置１Ａでは、後述するように、比重が比較的大きい磁性粒子ｊが遠心力により分離されて排出口４からダスト分離用タンク１０３へと排出され、磁性粒子ｊ分離後の被処理流体が、筒状排出管６から排出されて２段目のサイクロン式分離除去装置１Ｂに導かれる。サイクロン式分離除去装置１Ｂでは、比重が比較的小さい磁性粒子ｊで、サイクロン式分離除去装置１Ａでは除去しきれなかった磁性粒子ｊが、同様に遠心力により分離されて排出口４からダスト分離用タンク１０３へと排出されるとともに、比重がかなり小さい粒子、油成分、浮遊カーボン等は浮上物排出口２１からダスト分離用タンク１０３へと排出され、浄化処理後の被処理流体が、筒状排出管６から排出されてスーパクリーンタンク１０４へと導かれる。
【００３７】
サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂの排出口４や浮上物排出口２１から排出されたダストが導かれるダスト分離用タンク１０３内では、該ダスト分離用タンク１０３の底部に沈殿した磁性粒子ｊがダスト分離装置１０８により回収されてダストボックス１０７に排出される。ダスト分離用タンク１０３内の上層の被処理流体は、その水位が所定水位ｈ１に達すると戻り管１０３ｂからダーティタンク１０２へと戻されて、再度、サイクロン式分離除去装置１Ａへと導かれる。尚、ダスト分離用タンク１０３内に戻された磁性粒子ｊを含む被処理流体が戻り管１０３ｂからダーティタンク１０２に戻されないように、仕切り壁１０３ｃが設けられている。
【００３８】
尚、ダスト分離装置１０８は、例えば特開２００３−２５１５４２号公報に示す公知の構造を有するものとされ、ここではその説明を省略する。
【００３９】
一方、サイクロン式分離除去装置１Ｂの筒状排出管６からスーパクリーンタンク１０４に導かれて貯留された、磁性粒子除去後のクリーンな被処理流体は、不図示のポンプにより工作機械１０１に供給されてクーラント液として使用される。尚、スーパクリーンタンク１０４内の被処理流体は、その水位が所定水位ｈ２に達すると戻り管１０４ｂからダーティタンク１０２へと戻されるようになっている。これに伴って、軽くてスーパクリーンタンク１０４内で表面に浮いたダストも、ダーティタンク１０２へと戻される。また、サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂによっても除去されずスーパクリーンタンク１０４内で沈殿したダストは、スーパクリーンタンク１０４の底部に設けられた排出管１０４ｃ、および排出バルブ１０４ｄを介してダーティタンク１０２に排出されるようになっている。なお、スーパクリーンタンク１０４の上壁部１０４ａから垂下された仕切り壁１０４ｅ、および／または底部に立設された仕切り壁１０４ｆを設けて、スーパクリーンタンク１０４内でのダストの浮上や沈殿による除去効果をより高めるようにしてもよい。このような構成にすることにより、スーパクリーンタンク１０４内でのダストの蓄積を極力抑制できるので、常時クリーンな液を工作機械１０１に供給することができ、工作機械１０１の稼働を止めることなく、連続して使用することができる。
【００４０】
−サイクロン式分離除去装置の構成−
サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂは、図２に示すように、フレーム６１に段違いに設けられている。被処理流体がポンプ１０５からサイクロン式分離除去装置１Ａの導入口３に供給される配管経路、およびサイクロン式分離除去装置１Ａの筒状排出管６からサイクロン式分離除去装置１Ｂの導入口３に供給される配管経路には、それぞれ圧力計６２Ａ、６２Ｂが設けられている。サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂの排出口４にはドレインカップ６３が接続され、遠心分離された磁性粒子ｊが蓄積されるようになっている。貯留された磁性粒子ｊは、適宜バルブ６４を開くことによって、ダスト分離用タンク１０３に排出される。
【００４１】
上記圧力計６２Ａ、６２Ｂの上流側には、絞り弁６５が設けられるとともに、サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂ内における最小の流路面積（後述する流体渦流部２ｅの上側逆円錐状部２ｂと筒状排出管６との間の流路面積）Ｓ１、Ｓ２が、Ｓ１＞Ｓ２（被処理流体が下降する方向の流速をＶ１、Ｖ２とするとＶ１＜Ｖ２）となるように設定され、圧力計６２Ａの計測圧力Ｐ１が０．２６〜０．４５ＭＰａ、圧力計６２Ｂの計測圧力Ｐ２が０．２５〜０．３ＭＰａ（すなわちＰ１＞Ｐ２であって例えばＰ１＝１．０５〜１．５×Ｐ２）となるようにされている。
【００４２】
なお、絞り弁６５の調整、または流路面積Ｓ１、Ｓ２の設定の一方だけによって（例えば流路面積Ｓ１、Ｓ２は同じにして絞り弁６５による調整だけをして）上記のような圧力になるようにしてもよい。また、絞り弁６５は絞り量が可変のものを用いてもよいし、予め設計または調整によって決定された絞り量に固定されたものを用いてもよい。また、圧力計６２Ａ、６２Ｂは、必ずしも設けなくてもよい。
【００４３】
次に、サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂの詳細な構成について説明する。
【００４４】
−サイクロン式分離除去装置１Ａ−
サイクロン式分離除去装置１Ａは、図３に示すように、ステンレス、アルミニウムや樹脂等の非磁性体からなるサイクロン式処理容器２と、サイクロン式処理容器２内の浄化後の被処理流体を該サイクロン式処理容器２外（サイクロン式分離除去装置１Ｂ）へと排出する筒状排出管６とを備えている。該サイクロン式処理容器２は、上端部が閉塞された略円筒状の本体部２ａと、該本体部２ａの下端部に接続される略円筒状の流体渦流部２ｅとで構成されている。
【００４５】
このサイクロン式処理容器２は、上下方向に延びる内周面２ｇに、円筒状部２ｆ、上側逆円錐状部２ｂ、２つの下側逆円錐状部２ｄ等を形成した槽体からなるものであって、後述するように、磁性粒子ｊを含む被処理流体を該内周面２ｇに沿って旋回流動させることでその遠心力により該磁性粒子ｊを分離する。
【００４６】
より詳細には、サイクロン式処理容器２の内周面２ｇは、その上端部に形成されて内径が上下方向の全体に亘って略一定となる円筒状部２ｆと、該円筒状部２ｆの下側に連設され、概ね下側ほど内径が小さくなる上記上側逆円錐状部２ｂと、該上側逆円錐状部２ｂの下側に形成された２つの下側逆円錐状部２ｄ，２ｄと、上記上側逆円錐状部２ｂと下側逆円錐状部２ｄとを接続する円錐状部２ｃと、２つの下側逆円錐状部２ｄ，２ｄ同士を接続する円錐状部２ｋとからなる。該円筒状部２ｆ、両逆円錐状部２ｂ，２ｄ、及び円錐状部２ｃ，２ｋの軸心は一致しており、この軸心が、サイクロン式処理容器２の中心軸１ＣＬとされる。そして、この中心軸１ＣＬは、被処理流体の旋回中心軸に略一致している。尚、円筒状部２ｆは、上記本体部２ａの内周面とされ、両逆円錐状部２ｂ，２ｄ及び円錐状部２ｃ，２ｋは、上記流体渦流部２ｅの内周面とされている。なお、上側逆円錐状部２ｂは、図３の例では、厳密には下側ほど内径が小さくなる部分と円筒状の部分とを有するように形成されているが、全長に亘って下側ほど内径が小さくなるように形成してもよい。
【００４７】
上記円筒状部２ｆには、図４に示すように、上記サイクロン式処理容器２内に被処理流体を導入するための導入口３が形成されている。この導入口３は、該円筒状部２ｆに対してその接線方向から貫通して開口するとともに、該開口からサイクロン式処理容器２内に流入する被処理流体を該円筒状部２ｆの中心軸（サイクロン式処理容器２の中心軸１ＣＬ）周りに反時計回りｒ方向に旋回流動させるように構成されている（なお、図３に示す断面には、実際には導入口３は現れないが、図３では、便宜上、ほぼ同図の断面に投影した位置に表している。）。こうして、被処理流体は、該円筒状部２ｆにおいて反時計回りｒ方向に旋回流動されることで、その勢いで流体渦流部２ｅ内においても同方向（反時計回りｒ方向）に旋回流動される。ここで、例えば導入口３の位置に応じて被処理流体を時計回り方向に旋回流動させるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００４８】
上記上側逆円錐状部２ｂには、被処理流体の旋回および下降流動に対応する方向の螺旋溝２ｊが形成されている。より具体的には、螺旋溝２ｊは、例えば断面形状が矩形、リード角が４５°で、４条形成されている。ここで、螺旋溝２ｊの方向（右ネジ方向か左ネジ方向か）は、例えば旋回流動の方向に応じて決定すればよい。
【００４９】
上記下側逆円錐状部２ｄの上端の内径は、上側逆円錐状部２ｂの下端の内径よりも大きくなっており（つまり拡径している）、上記下側逆円錐状部２ｄの上端と上側逆円錐状部２ｂの下端とは、下側ほど拡径する円錐状部２ｃを介して接続されている。磁性粒子ｊは、後述するように、上記下側逆円錐状部２ｄの上端部に分離集約されるようになっている。
【００５０】
下側逆円錐状部２ｄの下端（つまりサイクロン式処理容器２（流体渦流部２ｅ）の底部）には、磁性粒子ｊを排出するための排出口４が設けられている。これらの両逆円錐状部２ｂ，２ｄ及び円錐状部２ｃ，２ｋが構成される流体渦流部２ｅは、円筒外筒５に嵌合挿入されて着脱可能になっている。尚、円筒外筒５はステンレス、合成樹脂等の非磁性体で構成するが、後述する永久磁石１０の磁力の作用上で影響が無ければ、鋼管としてもよい。また、本体部２ａ及び流体渦流部２ｅは別体で構成しているが、一体でもよい。さらに、上側逆円錐状部２ｂ、２つの下側逆円錐状部２ｄ，２ｄ、および円錐状部２ｋなどのうちの２つ以上を一体に形成したりしてもよい。また、下側逆円錐状部２ｄは２つ設けるのに限らず、１つや３つ以上設けてもよい。また、磁性粒子ｊの性状等によっては円錐状部２ｋを省略するなどしてもよい。
【００５１】
円筒外筒５は、その上端部の外周面に形成された雄ねじ部９ｂを本体部２ａの下端部に形成された雌ねじ部９ａに螺合してねじ込み固定されている。流体渦流部２ｅの上端面の外周縁、及び、円筒外筒５の上端面の内周縁は共に面取り加工が施されていて、両面取り面によりＶ字状の溝部が形成され、この溝部にＯリング８がセットされている。こうすることで、本体部２ａと流体渦流部２ｅとの接続部から被処理流体が漏出するのを防止している。特に、円筒外筒５の上端部がねじ込まれて本体部２ａの下端部に押しつけられ、且つ流体渦流部２ｅの上端面が円筒外筒５の底部との間に設けられたコイルばね３１１によって上方に押しつけられることで、組み付けでき且つシールできるので、後述するように筒状排出管６がねじ込み固定されているのと相まって組付性及びメインテナンス性に優れる。
【００５２】
サイクロン式処理容器２の中心部には、上下方向に延びる筒状排出管６が配設されている。筒状排出管６の下端部に設けられた流体排出口７の高さ位置は、下側逆円錐状部２ｄの上端とほぼ同じ高さ位置か、その近傍（例えば、下側逆円錐状部２ｄの上端よりも上側で上側逆円錐状部２ｂの下端よりも下側）に位置するように設けられている。
【００５３】
上記筒状排出管６（図１参照）は、サイクロン式処理容器２の中心部を通って上下方向に延びるとともに、該サイクロン式処理容器２の内外を連通することで該サイクロン式処理容器２内のクリーンな被処理流体を該サイクロン式処理容器２外（サイクロン式分離除去装置１Ｂ）へと導くように構成されている。
【００５４】
より詳細には、筒状排出管６は、その上部付近の外周面に形成された雄ねじ部６ｆを本体部２ａの上端部に形成された雌ねじ部６ｅに螺合してねじ込み固定され、Ｏリング８によってシールされるようになっている。筒状排出管６の下端部はサイクロン式処理容器２内に位置していて、そこから上側に向かって延びるとともに、該サイクロン式処理容器２の上壁部（本体部２ａの上端部）を貫通して該サイクロン式処理容器２外（装置１Ａ外）へと延設されている。後述するように、磁性粒子ｊが除去されたクリーンな被処理流体は、該流体排出口７から筒状排出管６内を通ってサイクロン式分離除去装置１Ｂへと導かれる。また、流体排出口７が設けられた筒状排出管６の下端部の内外周面は外側に拡径しており、こうすることで、流体により確実に遠心力が作用するようになっている。また、流体排出口７付近の筒状排出管６内で被処理流体の上昇流速が低下することによって、磁性粒子ｊが巻き込まれて排出されにくいようになっている。しかし、場合によれば、該下端部は筒状排出管６の本体部分（該下端部を除く部分）と同径のままでもよい。
【００５５】
上記サイクロン式処理容器２（流体渦流部２ｅ）における下側逆円錐状部２ｄの上端部および上側逆円錐状部２ｂの下端部付近の外周面２ｈ（側壁部２ｉの外周面）には、図５に示すように円周溝１２，１１が形成され、それぞれ８個の永久磁石１０が嵌め込まれている。これらの永久磁石１０は、例えば矩形の薄板状をなし、円周方向に隣り合う２個ずつがヨーク２２によって連結されている。上記ヨーク２２は、例えばパーマロイの薄板が折り曲げられて形成されている。各永久磁石１０の円周方向の位置決めは、間に交互に配置された薄肉スペーサ１６および厚肉スペーサ１７によってなされている。また、ヨーク２２の円周方向の位置決めは、上記厚肉スペーサ１７によってなされている。上記のようにヨーク２２を設けることによって、該永久磁石１０による磁気吸引力をより一層強めることができる。すなわち、ヨーク２２を永久磁石１０の径方向外側に配置し、２個ずつの永久磁石１０を連結することで、径方向外側に逃げる磁力線を減らせるので、永久磁石１０の径方向内側に作用する磁力が強くなる。したがって、永久磁石１０のコンパクト化を図ることができる。また、永久磁石１０の径方向外側に、鉄製部材等の強磁性体を配設したとしても該強磁性体に対して永久磁石１０からの磁気吸引力の影響が低減される。このため、サイクロン式処理容器２やその周辺装置を設計する際の設計自由度を高めることができる。
【００５６】
なお、図５においてはヨーク２２の厚さを永久磁石１０の厚さよりも薄く描いているが、例えば、永久磁石１０としてネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石などを用い、ヨーク２２として鋼板を用いる場合には、ヨーク２２を永久磁石１０と同等以上の厚さに設定するなどしてもよい。
【００５７】
また、上記ヨーク２２に加えて、例えば図３に２点鎖線で示すように、円筒外筒５の外周にさらに同様のヨーク２２’を設け、吸引力をより大きくできるようにしてもよい。
【００５８】
各永久磁石１０は、円周溝１１，１２共に、半径方向内側がＳ極になるものとＮ極になるものとが、互いに隣り合うように配設されている。
【００５９】
また、上方側の円周溝１１に設けられる永久磁石１０の上下方向の長さおよび位置は、例えば１ピッチ以上の螺旋溝２ｊが形成されている範囲に設定される。
【００６０】
なお、永久磁石１０を設ける方法は、上記のように円周溝１１，１２に嵌め込むのに限らず、例えば、永久磁石１０の外形に対応する凹部を側壁部２ｉの外周面２ｈに形成して嵌め込むなどしてもよい。また、ヨーク２２によって連結される永久磁石１０の個数は２個に限らず、より多くてもよく、さらには、ヨーク２２をリング状にし、全部の永久磁石１０を連結するようにしたりしてもよい。一方、永久磁石１０とほぼ同形状の磁性体を各永久磁石１０の背面に重ねるように設けるだけでもよい。また、永久磁石１０は、筒状排出管６における流体排出口７の上下付近で上下２段に設けるのに限らず、何れか一方だけ設けるなどしてもよい。
【００６１】
−サイクロン式分離除去装置１Ｂ−
サイクロン式分離除去装置１Ｂは、サイクロン式分離除去装置１Ａと同様に構成されているが、以下の点が異なっている。
【００６２】
流体渦流部２ｅにおける上側逆円錐状部２ｂの内周面に螺旋溝２ｊが形成されるのに代えて、図６に示すように、筒状排出管６の外周面に螺旋溝６ａが形成されている。すなわち、筒状排出管６の下部には、スリーブ６ｃが嵌挿され、スリーブ６ｃの外周に、被処理流体の旋回および下降流動に対応する方向の螺旋溝６ａが形成されている。具体的には、螺旋溝６ａは、例えば断面形状が矩形、リード角が２°で、２条形成されている。螺旋溝６ａの方向（右ネジ方向か左ネジ方向か）は、例えば旋回流動の方向に応じて決定すればよい。ここで、サイクロン式処理容器２（流体渦流部２ｅ）の上方側の円周溝１１に設けられる永久磁石１０の上下方向の長さおよび位置は、例えば１ピッチ以上の螺旋溝６ａが形成されている範囲に設定される。
【００６３】
上記筒状排出管６（スリーブ６ｃ）と流体渦流部２ｅの上側逆円錐状部２ｂとの間に形成される被処理流体の流路の流路面積Ｓ２は、前記のようにサイクロン式分離除去装置１Ａにおける流路面積Ｓ１よりも小さく設定され、被処理流体の下降流速Ｖ２がサイクロン式分離除去装置１Ｂの下降流速Ｖ１よりも速くなるようにされている。また、サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂの導入口３における供給圧力Ｐ１、Ｐ２を前記のような所定の供給圧力に設定しやすくするようになっている。上記のような流路面積Ｓ２の設定は、例えば上側逆円錐状部２ｂの頂角をサイクロン式分離除去装置１Ａより大きく設定することにより行うことができる。
【００６４】
なお、上記の例では、流体排出口７であるスリーブ６ｃの下端部の内外径が僅かに外側に拡径している例を示すが、一定の内外径に形成したりしてもよい。また、筒状排出管６に、直接、螺旋溝６ａを形成してもよい。
【００６５】
また、本体部２ａの内側空間１３は、仕切り板１８により上下に仕切られ、下方側がサイクロン式分離除去装置１Ａと同じくサイクロン式処理容器２の円筒状部２ｆとされる一方、上方側は、浮上物回収タンク１５とされている。すなわち、上記仕切り板１８は、サイクロン式処理容器２の上壁部を構成するとともに、浮上物回収タンク１５の底壁部を構成している。筒状排出管６は、浮上物回収タンク１５を串刺すようにその中心部を通って上下方向に延設されている。
【００６６】
上記浮上物回収タンク１５は、サイクロン式処理容器２内の上部に浮上したかなり比重が小さい浮上物（例えば、比重の小さい磁性粒子、油成分、浮遊カーボン、浮遊ゴミ等であり、以下浮上物と称す）を回収するためのものであって、上述のように、底壁部がサイクロン式処理容器２の上壁部（仕切り板１８）で構成されている。
【００６７】
浮上物回収タンク１５の内周面１５ａは、上記サイクロン式処理容器２の円筒状部２ｆと同軸の円筒状をなしていて、上下方向において径寸法が略一定となるように形成されている。
【００６８】
また、浮上物回収タンク１５の内周面１５ａには、回収した浮上物を含む被処理流体を該浮上物回収タンク１５外（装置１Ｂ外）へと排出するための浮上物排出口２１が形成されている。この浮上物排出口２１は、図７に示すように、該浮上物回収タンク１５の内周面１５ａに対してその接線方向から貫通して開口している。より詳細には、該浮上物排出口２１は、導入口３に対して、サイクロン式処理容器２の中心軸１ＣＬ（浮上物回収タンク１５の中心軸）を挟んで略相対向する位置に形成されており、該浮上物排出口２１の軸心方向は、該導入口３の軸心方向に対して垂直な関係にある。
【００６９】
上記浮上物回収タンク１５の底壁部（つまりサイクロン式処理容器２の上壁部）を構成する仕切り板１８には、該サイクロン式処理容器２の上部に浮上した浮上物を浮上物回収タンク１５内に導くための回収用貫通孔が形成されている。
【００７０】
この回収用貫通孔は、複数のスリット１９からなり、各スリット１９は、上側から見てサイクロン式処理容器２（円筒状部２ｆ）の中心部側から径方向外側に延びるとともに、該サイクロン式処理容器２の中心軸１ＣＬ（円筒状部２ｆの中心軸）周りに周方向に等間隔（本実施形態では９０°間隔）に配設されている。
【００７１】
各スリット１９は、仕切り板１８の該各スリット１９に対応する部分を切り欠いて下側に折り曲げることで形成されている。該仕切り板１８の該折り曲げた部分である折曲げ片２０は、図８に示すように各スリット１９から浮上物回収タンク１５内へと浮上物を案内する案内面２０ｊを有する案内用折曲げ片２０ａ（本実施形態では、４つの折曲げ片２０のうちの３つ）と、図９に示すように仕切り板１８の下面近傍の流れ（サイクロン式処理容器２内の上端部の流れ）を整流するための案内面２０ｋを有する整流用折曲げ片２０ｂとで構成されている。
【００７２】
上記案内用折曲げ片２０ａは、仕切り板１８のスリット１９に対応する部分をその幅方向の旋回下流側（被処理流体の旋回方向の下流側であって、図８の右側）の側縁部に沿って（側縁部を基端部として）、旋回上流側が下方に傾斜するように折り曲げることで形成されている。
【００７３】
一方、上記整流用折曲げ片２０ｂは、仕切り板１８のスリット１９に対応する部分をその幅方向の旋回上流側（被処理流体の旋回方向の上流側であって、図９の左側）の側縁部に沿って（側縁部を基端部として）、旋回下流側が下方に傾斜するように折り曲げることで形成されている。
【００７４】
なお、実施形態１では、案内用折曲げ片２０ａと整流用折曲げ片２０ｂとを設けたが、旋回流の渦流形成状態によれば、案内用折曲げ片２０ａだけとして、整流用折曲げ片２０ｂを省略することもあり得る。
【００７５】
−サイクロン式分離除去装置の動作−
以上のように構成されたサイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂにおける磁性粒子ｊの分離回収動作について説明する。
【００７６】
先ず、磁性粒子ｊを含む被処理流体が、高速で、サイクロン式分離除去装置１Ａの導入口３（図３参照）からサイクロン式処理容器２内に導入される。導入された被処理流体は、該サイクロン式処理容器２の内周面２ｇの円筒状部２ｆに沿って筒状排出管６周りに旋回運動することで旋回流が生じる。
【００７７】
さらに、被処理流体は、上側逆円錐状部２ｂに導かれて縮径部分の下側に行くほど回転速度を増加させていく。これに伴って、被処理流体中の磁性粒子ｊは、遠心力が作用して径方向外側に移動し、螺旋溝２ｊに捕捉され、または内周面２ｇに沿って旋回しながら下降する。そして、被処理流体の回転速度が最も速くなる上側逆円錐状部２ｂの下部にて、被処理流体中の磁性粒子ｊには、大きな遠心力が作用するとともに、上方側の円周溝１１に嵌入された永久磁石１０から径方向外側へと向かう磁気吸引力が作用することとなる。この結果、該磁性粒子ｊは、内周面２ｇ側（径方向外側）に分離される。特に、螺旋溝２ｊに捕捉された磁性粒子ｊは、永久磁石１０との距離がより近いことから螺旋溝２ｊの底に押しつけられる力が強いので、径方向内側への移動は大幅に抑制される。
【００７８】
一方、磁性粒子ｊが極めて少なくなったクリーンな流体は上側逆円錐状部２ｂの中心部寄りに残ることとなる。
【００７９】
そして、被処理流体は、磁性粒子ｊが内周面２ｇ側に偏って分離された状態のまま円錐状部２ｃに導かれる。
【００８０】
円錐状部２ｃにおいては、被処理流体の旋回流速は若干低下するものの、上記のように、螺旋溝２ｊに捕捉され、または既に内周面２ｇ側に偏った状態にある磁性粒子ｊは、さらに径方向外側へと移動する。
【００８１】
そうして、円錐状部２ｃを通過した被処理流体中の磁性粒子ｊは、下側逆円錐状部２ｄの上端部に流入すると、その径方向外側への流動慣性力に加えて、下方側の円周溝１２に嵌入された永久磁石１０から径方向外側へと向かう磁気吸引力を受けて、下側逆円錐状部２ｄの上端部に分離集約される。上記下側逆円錐状部２ｄの上端部に分離集約された磁性粒子ｊは、いずれ団塊状になってその自重により下側逆円錐状部２ｄの傾斜面に沿って落下し、排出口４から排出されてドレインカップ６３に蓄積され、適宜バルブ６４を開くことにより、ダスト分離用タンク１０３に送られる。なお、上記のように下側逆円錐状部２ｄの内壁に吸着した磁性粒子を自重で落下させるのに限らず、吸着した磁性粒子の落下を促進したい場合などには、磁石部材の磁力を弱める機構、例えば、磁石部材及び／またはヨークを上下動させるような機構を設けて積極的に分離除去するようにしてもよい。
【００８２】
一方、下側逆円錐状部２ｄに流入した被処理流体は、例えば磁性粒子ｊが９０％程度除去され、旋回流動（渦流）するとともに、中心部の被処理流体には上向き軸方向の力が作用して、流体排出口７から筒状排出管６を通ってサイクロン式分離除去装置１Ｂへと供給される。
【００８３】
サイクロン式分離除去装置１Ｂでは、導入口３から流入した被処理流体中に含まれる比重の小さい浮上物は、これを浮上させようとする浮力によって、サイクロン式処理容器２内の上部に浮上集約されることとなる。この浮上集約された浮上物は、被処理流体が筒状排出管６周りに旋回流動する過程で、スリット１９から浮上物回収タンク１５内へと流入する。より具体的には、サイクロン式処理容器２内の上端部（仕切り板１８の下面近傍）に集約された浮上物は、被処理流体の旋回流動により該処理流体と共にその旋回上流側から旋回下流側へと流れる中で、上記案内用折曲げ片の案内面２０ｊに衝突することでその進路を上方へと変更し、浮上物回収タンク１５内へと導かれる。浮上物回収タンク１５内へと導かれた浮上物を含む被処理流体は、その旋回慣性により該浮上物回収タンク１５内においてもその内周面１５ａに沿って上記筒状排出管６周りに旋回流動して、上記浮上物排出口２１から接線方向に排出され、装置１Ｂ外へと導かれる。
【００８４】
一方、上記導入口３からサイクロン式処理容器２内に流入した被処理流体のうち、浮上物回収タンク１５内に流入しなかった残りの流体（つまり比重の小さい浮上物が除去された被処理流体）は、サイクロン式分離除去装置１Ａと同様に、旋回流動による遠心力、および磁力の作用によって、さらに磁性粒子ｊが分離される。
【００８５】
特に、サイクロン式分離除去装置１Ｂでは、筒状排出管６の外周にサイクロン式分離除去装置１Ａよりもリード角が小さい螺旋溝６ａが形成されるとともに、流路面積Ｓ２がサイクロン式分離除去装置１Ａの流路面積Ｓ１よりも小さく設定され、被処理流体が下降する方向の流速Ｖ２が速くなるようにされていることによって、筒状排出管６の外周近傍で被処理流体の旋回速度が加速されやすく、サイクロン式分離除去装置１Ａでは除去しきれなかった、より比重の小さい磁性粒子ｊでも、筒状排出管６の外周近傍には漂いにくくなるので、除去されやすくなり、例えば９９％程度の磁性粒子ｊが除去された被処理流体が筒状排出管６から排出される。
【００８６】
上記のように、サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂが直列に設けられ、サイクロン式分離除去装置１Ａのへの被処理流体の供給圧力Ｐ１をサイクロン式分離除去装置１Ｂへの供給圧力Ｐ２よりも高くすることによって、例えば、サイクロン式分離除去装置１Ａで比較的比重の大きな磁性粒子を除去し、サイクロン式分離除去装置１Ｂで、より小さな磁性粒子の除去を効率よく行わせ、種々の比重の磁性粒子が混在する被処理流体に対する全体的な除去効率を大幅に高めることなどが容易にできる。
【００８７】
また、サイクロン式分離除去装置１Ａでは、被処理流体に比較的比重の大きな磁性粒子ｊが多量に含まれていても、被処理流体の流路面積Ｓ１が比較的大きく設定されているので圧力損失が小さいうえ目詰まりしにくく、上記比較的比重の大きな磁性粒子ｊは効率的に除去される。また、上記比較的比重の大きな磁性粒子ｊが除去されて目詰まりしにくくなった被処理流体が供給されるサイクロン式分離除去装置１Ｂでは、サイクロン式分離除去装置１Ａに比べて、被処理流体の流路面積Ｓ２が小さく設定されているので、被処理流体が下降する方向の流速が速くなる。そこで、筒状排出管６の外周近傍で被処理流体の旋回速度が加速されやすく、サイクロン式分離除去装置１Ａでは除去しきれなかった、より比重の小さい磁性粒子ｊでも、筒状排出管６の外周近傍には漂いにくくなるので除去されやすくなり、全体的な除去効率を大幅に高めることなどが容易にできる。
【００８８】
さらに、サイクロン式分離除去装置１Ａの流体渦流部２ｅにおける上側逆円錐状部２ｂの内周面にリード角が４５°の螺旋溝２ｊが形成されていることによって、やはり比較的比重の大きな磁性粒子ｊが目詰まりしにくいようにして、その除去効率を高めることができる。一方、サイクロン式分離除去装置１Ｂでは、筒状排出管６の外周側にリード角が２°の螺旋溝６ａが形成されていることによって、被処理流体の旋回速度が加速されやすく、遠心分離機能を強く作用させて磁性粒子ｊを外周側に追いやり、清浄な被処理流体をなめらかに筒状排出管６の外周寄りに集めて下端部から内周側に回り込ませ排出させることができる。したがって、種々の比重の磁性粒子ｊが混在する被処理流体に対する全体的な除去効率を大幅に高めることなどが容易にできる。
【００８９】
また、サイクロン式分離除去装置１Ａのように、上側逆円錐状部２ｂに螺旋溝２ｊが形成されている場合には、遠心力によって径方向外側に移動した被処理流体中の磁性粒子ｊは、螺旋溝２ｊに捕捉されると径方向内側へ移動しにくくなるので、この作用によっても、螺旋溝２ｊが形成されていない場合に比べて被処理流体からの除去効率を大幅に向上させることができる。
【００９０】
なお、サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂとしては、上記のような構成のものに限らず、遠心分離機能を備えた種々の装置を組み合わせて適用してもよい。例えば、螺旋溝２ｊや螺旋溝６ａの有無を種々に設定してもよい。具体的には、サイクロン式分離除去装置１Ｂだけに筒状排出管６の螺旋溝６ａ、および流体渦流部２ｅの螺旋溝２ｊの少なくとも一方を設けたり、サイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂ共に螺旋溝２ｊ、および／または螺旋溝６ａを設けたりしてもよい。また、上側逆円錐状部２ｂの内周面に螺旋溝２ｊではなく螺旋突起を設けたり、筒状排出管６の外周面に螺旋溝６ａではなく螺旋突起を設けたりしてもよい。さらに、被処理流体や磁性粒子ｊの性状等によっては、必ずしも、これらの螺旋溝２ｊや螺旋溝６ａ等を設けなくてもよい。
【００９１】
また、螺旋溝２ｊや螺旋溝６ａの条数は、上記に限らず、１条でもよいし、より多くてもよいが、概ね、多い方が磁性粒子ｊの捕捉効果が大きい。また、リード角も、上記に限らず、種々設定可能である。さらに、リード角を被処理流体の旋回下降方向に対応させて下方ほど小さくしたり大きくしたりするなどしてもよい。すなわち、例えば螺旋溝２ｊの方向が被処理流体の旋回下降流の方向に一致している場合には、被処理流体の流れがスムーズになって磁性粒子ｊが安定して内周面２ｇや螺旋溝２ｊの底に押しつけられる作用が大きくなる。一方、螺旋溝２ｊの方向が被処理流体の旋回下降流の方向と異なる場合には、被処理流体が螺旋溝２ｊを横切ることになるので、磁性粒子ｊが螺旋溝２ｊに引っかかって捕捉されやすくなる作用が大きくなる。また、被処理流体の旋回下降流の方向よりも螺旋溝２ｊのリード角を小さく設定し、旋回速度を増加させるようにして、より大きな遠心力を作用させるようにすることもできる。それゆえ、被処理流体の流速や粘度、磁性粒子ｊの大きさ、形状、比重の相異などに応じて、螺旋溝２ｊのリード角や条数、断面形状などを設定すればよい。
【００９２】
また、上記のような浮上物回収タンク１５はサイクロン式分離除去装置１Ａにも設けてもよい。一方、何れのサイクロン式分離除去装置１Ａ、１Ｂにも浮上物回収タンク１５を備えず、遠心分離による比較的比重の大きな磁性粒子ｊの除去を主とする装置を用いるなどしてもよい。
【００９３】
また、上記の例では主に磁性粒子ｊを対象として説明したが、磁性を有する鉄系屑等の他、アルミ屑、砥石の屑、ダイヤモンド粒子などを含む異物粒子を除去するために上記のような装置を適用してもよい。
【００９４】
《発明の実施形態２》
サイクロン式分離除去装置１Ａとして、図１０に示すように構成されたものを用いてもよい。
【００９５】
筒状排出管６には、外周面が紡錘状に膨らんだ外周誘導ブロック６ｄが形成されている。なお、上記のような外形を有するリングを筒状排出管６に嵌挿するようにしてもよい。上記外周誘導ブロック６ｄの高さ位置は、流体渦流部２ｅにおける上側逆円錐状部２ｂの上端部付近に設定されている。また、外周誘導ブロック６ｄの最大外径と上側逆円錐状部２ｂにおける外周誘導ブロック６ｄ付近の内径との間の間隔ΔＴ（半径の差）は、例えば、筒状排出管６の外径と上側逆円錐状部２ｂの上記内径との間の間隔Ｔの１／２以上になるように設定されている。
【００９６】
上記のような外周誘導ブロック６ｄが設けられていることによって、導入口３から流入して旋回流動する被処理流体中の磁性粒子ｊは、より外周方向に誘導されやすくなる。特に、上側逆円錐状部２ｂの内周面に近づくように流動して永久磁石１０の磁力に捕捉された磁性粒子ｊは、上側逆円錐状部２ｂの内周面から離脱しにくくなるので、例えば特に比較的比重が大きい磁性粒子ｊの除去率を大幅に向上させることができる。
【００９７】
また、本実施形態のサイクロン式分離除去装置１Ａは、２つの下側逆円錐状部２ｄの接続部に形成される円錐状部２ｋの傾斜（円錐形状の頂角）が実施形態１よりも大きく設定されている例を示す。すなわち、実施形態１のように円錐状部２ｋの傾斜を小さくして、内径の変化を小さく抑える場合には、円錐状部２ｋと下側逆円錐状部２ｄとの接続部付近に磁性粒子ｊが付着しにくいようにして、速やかに排出口４から排出されるようにすることが比較的容易になるが、一方、本実施形態２のように円錐状部２ｋの傾斜を大きくする場合には、円錐状部２ｋより下方のダストが舞い上がりにくいようにして筒状排出管６から排出される被処理流体に混入しにくいようにすることが容易になる。それゆえ、被処理流体中の磁性粒子ｊの性状や、量、被処理流体の流量などに応じて、円錐状部２ｋの傾斜や長さなどを決定すればよい。
【００９８】
《発明の実施形態３》
サイクロン式分離除去装置はサイクロン式処理容器２段設けるのに限らず、より多くの段数設けてもよい。図１１は、３段のサイクロン式分離除去装置１Ａ〜１Ｃが設けられた例を示す。各サイクロン式分離除去装置１Ａ〜１Ｃの導入口３における供給圧力Ｐ１〜Ｐ３は、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３となっている。各サイクロン式分離除去装置１Ａ〜１Ｃ内における最小の流路面積Ｓ１〜Ｓ３は、Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３、被処理流体が下降する方向の流速をＶ１〜Ｖ３は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３となるように設定されている。
【００９９】
本実施形態では、浮上物回収タンク１５は、サイクロン式分離除去装置１Ｃだけに設けられているが、他の、または全てのサイクロン式分離除去装置に設けたり、何れにも設けなかったりしてもよい。
【０１００】
このようにサイクロン式分離除去装置１Ａ〜１Ｃを多段に設けることによって、例えば、後段ほど、より比重の小さい磁性粒子ｊが除去されやすいようにして、全体の除去率を大幅に向上させることが容易にできる。
【０１０１】
なお、上記各実施形態または変形例で説明した構成要素や、各段のサイクロン式分離除去装置について説明した構成要素は、論理的に可能な範囲で種々組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明にかかる被処理流体浄化システムは、例えば工作機械等において切削加工時や研削加工時に生じるスラッジ（加工屑）をクーラント液（被処理流体）から分離・除去するためなどに使用される被処理流体浄化システム等として有用である。
【符号の説明】
【０１０３】
１Ａ    サイクロン式分離除去装置
１Ｂ    サイクロン式分離除去装置
１Ｃ    サイクロン式分離除去装置
２      サイクロン式処理容器
２ａ    本体部
２ｂ    上側逆円錐状部
２ｃ    円錐状部
２ｄ    下側逆円錐状部
２ｅ    流体渦流部
２ｆ    円筒状部
２ｇ    内周面
２ｈ    外周面
２ｉ    側壁部
２ｊ    螺旋溝
２ｋ    円錐状部
３      導入口
４      排出口
５      円筒外筒
６      筒状排出管
６ａ    螺旋溝
６ｃ    スリーブ
６ｄ    外周誘導ブロック
６ｅ    雌ねじ部
６ｆ    雄ねじ部
７      流体排出口
８      Ｏリング
９ａ    雌ねじ部
９ｂ    雄ねじ部
１０      永久磁石
１１      円周溝
１２      円周溝
１３      内側空間
１５      浮上物回収タンク
１５ａ    内周面
１６      薄肉スペーサ
１７      厚肉スペーサ
１８      仕切り板
１９      スリット
２０      折曲げ片
２０ａ    案内用折曲げ片
２０ｂ    整流用折曲げ片
２１      浮上物排出口
２２      ヨーク
２２’    ヨーク
６１      フレーム
６２Ａ    圧力計
６２Ｂ    圧力計
６３      ドレインカップ
６４      バルブ
６５      絞り弁
１００      被処理流体浄化システム
１０１      工作機械
１０２      ダーティタンク
１０３      ダスト分離用タンク
１０３ｂ    戻り管
１０３ｃ    仕切り壁
１０４      スーパクリーンタンク
１０４ａ    上壁部
１０４ｂ    戻り管
１０４ｃ    排出管
１０４ｄ    排出バルブ
１０４ｅ    仕切り壁
１０４ｆ    仕切り壁
１０５      ポンプ
１０７      ダストボックス
１０８      ダスト分離装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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