(57)【要約】      （修正有）【課題】比重、あるいは見かけ上の比重が、水溶性クーラントの比重に極めて近い不水溶性油の抽出をも可能とした、新規な液体分離機能を備えた遠心分離機を提供する。【解決手段】不水溶性油等を含有する水溶性クーラントが流入される回転筒体１５をもつ基体２３と回転筒体１５の上部より排出される比重の小さい不水溶性油を回収する油回収室１９、およびそれを排出するための排出口２１、回転筒体１５の下部に具備された、比重の大きい水溶性クーラントを回収するための水溶性クーラント回収室２０、およびそれを排出するための水溶性クーラント排出口２２を具備する。基体２３の上部から、回転円筒１５の中心部と、回転円筒１５の円筒部内周面３３から回転軸心２７方向に固着された羽根１４の内側切り欠き部端面５１の間に、先端を袈裟斬り形状としたＬ字形状パイプ５２が、その先端を羽根１４の内側切り欠き部端面５１の極めて近い位置に具備される。【選択図】  図１
2004298855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により、縦方向の軸線回りに回転軸を回転駆動させ、同時に前記回転軸に固着された回転筒体を回転駆動させることにより、
前記回転筒体内に取り込まれる、混在物を含有する比重の異なる２種類の液体により構成される液体から、遠心分離により前記混在物を除去すると共に、比重の異なる２種類の液体をも分離する装置として、
回転軸中心部の前記液体取り込み口部を含む前記回転筒体の中心部を除く、前記回転軸に固着された前記回転筒体の円筒部内周面に、前記回転筒体の縦方向の回転中心から前記回転筒体の円筒部内周面に向け放射線状に、また等間隔に具備された少なくとも２か所の羽根が、前記円筒部内周面の軸方向に固着されると共に、
前記円筒部内周面の軸方向に固着された前記羽根の下端には、前記回転筒体の回転軸心を中心とする円板が固着され、前記円板が固着されたことにより連結された前記羽根と、また、前記回転筒体の下面に、前記液体の内、比重の大きい液体を前記回転筒体から排出するための排出穴を具備した前記回転筒体と、
前記回転筒体を回転可能に支持するための前記回転筒体支持手段と、
前記回転筒体を回転させるための前記回転筒体回転手段と、
前記混在物を含有する、比重の異なる２種類の液体により構成される液体を、前記回転筒体内に取り込むための前記回転筒体内への取り込み口に、前記回転筒体内へ前記液体をなだらかに取り込むための整流手段を具備した前記液体の取り込み手段と、
回転軸中心部の前記液体取り込み口部を含む前記回転筒体の中心部と、前記円筒部内周面の軸方向に固着された前記羽根の内側端面の間に、回転軸中心部に平行に具備された、少なくとも一か所のＬ字形状パイプの油捕集促進手段と、
上述の装置、あるいは機器を装着すると共に、回転する前記回転筒体内の遠心力により前記回転筒体の上部より排出される前記液体の内の比重の小さい液体、あるいは前記回転筒体の下面に具備された前記排出穴より排出される前記液体の内の比重の大きい液体を、それぞれ回収するための回収手段、およびそれぞれの液体を機外に排出するための排出手段を備えた基体を具備することを特徴とする液体分離機能を備えた遠心分離機。
【請求項２】
請求項１において、
回転軸中心部の前記液体取り込み口部を含む前記回転筒体の中心部と、前記円筒部内周面の軸方向に固着された前記羽根の間に、回転軸中心部に平行に具備された、少なくとも一カ所のＬ字形状パイプの油捕集促進手段は、
Ｌ字形状パイプの前記回転筒体の回転中心部に平行なパイプ部位に対し直角方向のパイプ部位の先端を、袈裟斬り形状とすることを特徴とする液体分離機能を備えた遠心分離機。
【請求項３】
請求項１、および請求項２において、
Ｌ字形状パイプの前記回転筒体の回転中心部に平行なパイプ部位に対し直角方向のパイプ部位の先端を、前記円筒部内周面の軸方向に固着された前記羽根の内側端面に対し、任意の位置に調整可能な構造とすることを特徴とする液体分離機能を備えた遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明によれば、比重の異なる２種類の液体により構成される液体中に混在物を含有している場合に、液体中の混在物の処理と同時に、比重の異なる２種類の液体を分離し、それぞれ捕集することができる。
例えば、主に研削盤などの産業機械（以下、加工母機とも言う。）から排出される水溶性クーラント中に含有される、切り屑、砥粒などのスラッジの処理と、同じく、水溶性クーラント中に含有される不水溶性油（以下、単に油とも言う。）の抽出を同時におこなうことができる、液体分離機能を備えた遠心分離機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業界では、加工母機から排出される、切り屑、あるいは砥粒などのスラッジの処理、および油を含有した水溶性クーラントからの油の抽出を同時におこなうことが可能な、液体分離機能を備えた遠心分離機が要望されている。
【０００３】
図４は、加工母機から排出される、切り屑、あるいは砥粒などのスラッジの処理、および油を含有した水溶性クーラントからの油の抽出を同時におこなうことが可能な、本出願人が特願２００２−２３２１２５において出願した液体分離機能を備えた遠心分離機の正面を示す説明図である。
【０００４】
加工母機から排出される、切り屑、砥粒などのスラッジ、および油などを含有した水溶性クーラントを遠心分離機１１内へと取り込むための取り込み口１２、回転軸１３に固着され、その内部に４枚の羽根１４が具備された回転筒体１５、
回転軸１３に固着された回転筒体１５を、回転可能に支持するための回転支持部１６、
回転軸１３に固着された回転筒体１５を回転させるための電動機１７、および電動機１７の駆動力を回転軸１３に固着された回転筒体１５に伝達するためのベルト１８、
上述の取り込み口１２、回転筒体１５、回転支持部１６、電動機１７などが装着され、油を回収するための油回収室１９、水溶性クーラントを回収するための水溶性クーラント回収室２０、および油回収室１９から油を遠心分離機１１の外部へ排出するための油排出口２１、水溶性クーラント回収室２０から水溶性クーラントを遠心分離機１１の外部へ排出するための水溶性クーラント排出口２２を備えた基体２３などにより構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明に係る請求項１、請求項２、および請求項３は、前記した方式をより発展させ、加工母機から排出される水溶性クーラント中の切り屑、あるいは砥粒などのスラッジの処理と同時におこなわれる、水溶性クーラント中に含有される油分の抽出時に、比重、あるいは見かけ上の比重（“見かけ上の比重”については、後述する。）が限りなく水溶性クーラントの比重に近い油分でさえ抽出が可能な、新規な液体分離機能を備えた遠心分離機を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る液体分離機能を備えた遠心分離機は、
電動機により、縦方向の軸線回りに回転軸を回転駆動させ、同時に回転軸に固着された回転筒体を回転駆動させることにより、
回転筒体内に取り込まれる、混在物を含有する密度の異なる２種類の液体により構成される液体から、遠心分離により混在物を除去すると共に、比重の異なる２種類の液体をも分離する装置として、
回転軸中心部の液体取り込み口部を含む回転筒体の中心部を除く、回転軸に固着された回転筒体の円筒部内周面に、回転筒体の縦方向の回転中心から回転筒体の円筒部内周面に向け放射線状に、また等間隔に具備された少なくとも２か所の羽根が、円筒部内周面の軸方向に固着されると共に、
円筒部内周面の軸方向に固着された羽根の下端には、回転筒体の回転軸心を中心とする円板が固着され、円板が固着されたことにより連結された少なくとも２か所の羽根と、また、回転筒体の下面に、２種類の液体の内、比重の大きい液体を回転筒体から排出するための排出穴を具備した回転筒体と、
回転筒体を回転可能に支持するための回転筒体支持手段と、
回転筒体を回転させるための回転筒体回転手段と、
混在物を含有する、比重の異なる２種類の液体により構成される液体を、回転筒体内に取り込むための回転筒体内への取り込み口に、回転筒体内へ液体をなだらかに取り込むための整流手段を具備した液体の取り込み手段と、
回転軸中心部の液体取り込み口部を含む回転筒体の中心部と、円筒部内周面の軸方向に固着された羽根の内側端面の間に、回転軸中心部に平行に具備された、少なくとも一か所のＬ字形状パイプの油捕集促進手段と、
上述の装置、あるいは機器を装着すると共に、回転する回転筒体内の遠心力により回転筒体の上部より排出される液体の内の比重の小さい液体、あるいは回転筒体の下面に具備された排出穴より排出される液体の内の比重の大きい液体を、それぞれ回収するための回収手段、およびそれぞれの液体を機外に排出するための排出手段を備えた基体を具備することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に係る液体分離機能を備えた遠心分離機は、
請求項１において、
回転軸中心部の液体取り込み口部を含む回転筒体の中心部と、円筒部内周面の軸方向に固着された羽根の間に、回転軸中心部に平行に具備された、少なくとも一か所のＬ字形状パイプの油捕集促進手段は、
Ｌ字形状パイプの回転筒体の回転中心部に平行なパイプ部位に対し直角方向のパイプ部位の先端を、袈裟斬り形状とすることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に係る液体分離機能を備えた遠心分離機は、
請求項１、および請求項２において、
Ｌ字形状パイプの回転筒体の回転中心部に平行なパイプ部位に対し直角方向のパイプ部位の先端を、円筒部内周面の軸方向に固着された羽根の内側端面に対し、任意の位置に調整可能な構造とすることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本実施形態に係る液体分離機能を備えた遠心分離機は、主に研削盤により水溶性クーラントを使用して研削加工をおこなった際に研削盤から排出される、水溶性クーラント中の切り屑、あるいは砥粒などのスラッジの処理と、潤滑油、作動油、防錆油、などの油が混入した水溶性クーラントからの油の抽出を同時におこなうための装置である。
【００１０】
なお、主に研削盤による研削加工により発生する水溶性クーラント中に含有する、切り屑、あるいは砥粒などのスラッジや、潤滑油、作動油、防錆油、などの油は、加工精度の向上、クーラントの延命化などのため、確実に除去することが要望されている。
【００１１】
以下、本発明の代表的な実施形態を図面を参照して説明する。
ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、材質、その相対位置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。
本発明は、液体分離機能を備えた遠心分離機に関するものであり、かつ本発明者が特願２００２−２３２１２５において記述した技術に関連した、改良に関するものである。
【００１２】
本実施形態に係る液体分離機能を備えた遠心分離機１１は、図１、図２、および図３から理解できるように、
加工母機から排出される、切り屑、砥粒などのスラッジ、および油などを含有した水溶性クーラントを遠心分離機１１内へと取り込むための取り込み口１２、
回転軸１３に固着され、その内部に４枚の羽根１４が具備された回転筒体１５、
回転軸１３に固着された回転筒体１５を、回転可能に支持するための回転支持部１６、
回転軸１３と取り込み口１２部を含む回転筒体１５の回転軸心２７と、回転円筒部内周面３３の回転軸心２７方向に固着された羽根１４の切り欠き部端面５１の間に、回転軸心２７に平行に具備された、油捕集促進手段としてのＬ字形状パイプ５２、
回転軸１３に固着された回転筒体１５を回転させるための電動機１７、および電動機１７の駆動力を回転軸１３に固着された回転筒体１５に伝達するためのベルト１８、
上述の取り込み口１２、回転筒体１５、回転支持部１６、油捕集促進手段としてのＬ字形状パイプ５２、電動機１７などが装着され、油を回収するための油回収室１９、水溶性クーラントを回収するための水溶性クーラント回収室２０、および油回収室１９から油を遠心分離機１１の外部へ排出するための油排出口２１、水溶性クーラント回収室２０から水溶性クーラントを遠心分離機１１の外部へ排出するための水溶性クーラント排出口２２を備えた基体２３などにより構成されている。
【００１３】
基体２３には、回転軸１３に固着された回転筒体１５を回転駆動するための電動機１７が、その回転軸心２４を縦方向として装着され、電動機１７の軸２５には、ベルト用プーリ２６が挿着される。
【００１４】
回転軸１３に固着された回転筒体１５も、また、その回転軸心２７を縦方向として具備され、回転軸１３を回転可能に保持するための２か所の軸受け２８を備えた軸受けケース２９内に挿着することにより、基体２３に装着される。
また、回転筒体１５の下部には、軸受けケース２９内の軸受け２８への水溶性クーラントの侵入を防止するための、クーラント侵入防止プレート３０が具備される。
【００１５】
回転軸１３の一端側には、ベルト用プーリ３１が挿着され、ベルト用プーリ３１は、電動機１７の軸２５に挿着されたベルト用プーリ２６と、ベルト１８を介して連結されることにより、電動機１７の起動によるベルト用プーリ２６、およびベルト用プーリ３１の回転に連動して回転軸１３に固着された回転筒体１５は回転し、その回転数は任意に選択でき、例えば１５００〜６０００ｒｐｍ程度にできる。
【００１６】
回転する、その上部にドーナツ状蓋３２を具備した回転筒体１５には、回転筒体１５の円筒部内周面３３に、回転筒体１３の縦方向の回転軸心３１から回転筒体１５の円筒部内周面３３に向け放射線状にまた等間隔に、４か所の羽根１４がドーナツ状蓋３２の下面に固着される。
４か所の羽根１４と回転筒体１５の円筒部内周面３３との間には、隙間３４をそれぞれ有する。
【００１７】
４か所の羽根１４は、回転軸心２７側である縦方向の稜線部３５の上部に、それぞれ同様な切り欠き３６が設けられ、
４か所のそれぞれの羽根１４の下端稜線部３７には、回転筒体１５の回転軸心２７を中心とする円板３８が、その外形と回転筒体１５の円筒部内周面２２との間に任意の隙間３９を有するように固着されて、４か所のそれぞれの羽根１４は、連接される。
【００１８】
回転軸心２４部の、混在物を含有する比重の異なる２種類の液体の取り込み口１２を含む回転筒体１５の中心部と、回転筒体１５の円筒部内周面３３から回転軸心２７方向に固着された４か所の羽根１４の内側切り欠き部端面５１の間には、比重の異なる２種類の液体の比重差（あるいは見かけ上の比重差）が極めて小さい場合の、比重の異なる２種類の液体の内、比重の小さい液体を捕集するためのＬ字形状パイプ５２が具備される。
【００１９】
“見かけ上の比重”とは、例えば水と大きく比重差のある油においても、油の中に微細な切り屑などを取り込むことにより、その比重が極めて水の比重に近くなった油の比重などを言う。
【００２０】
上述した、基体２３の上部から回転筒体１５の内部に向け具備されたＬ字形状パイプ５２の、回転筒体１５の回転軸心２７に平行なパイプ部位５３に対し直角方向のパイプ部位５４は、その端部の液体の回転方向に相対する面を袈裟斬り形状５５とし、その先端部を回転筒体１５の円筒部内周面３３から回転軸心２７方向に固着された４か所の羽根１４の内側切り欠き部端面５１の極めて近い位置に具備する。
【００２１】
なお、上記した基体２３の上部から回転筒体１５の内部に向け具備された、基体２３の上部においてガイド５６にパイプ部位５３が回転可能に貫装された、位置調整機構５７を具備したＬ字形状パイプ５２は、
回転筒体１５内に具備された４か所の羽根１４の内側切り欠き部端面５１に対する位置が設定された後、ガイド５６に具備されたセットボルト５８により基体２３に固定される。
【００２２】
回転筒体１５内へとなだらかに流入された、切り屑、砥粒などのスラッジ、および油などを含有した水溶性クーラントは、回転する回転筒体１５と共に回転し、その回転力により発生した遠心力により、水溶性クーラントに含有される切り屑、砥粒などのスラッジは、回転筒体１５の円筒部内周面３３へと集積される。
【００２３】
回転筒体１５内は、前述のように回転軸心２７の取り込み口１２部を除き４枚の羽根１４により仕切られているが、上述の４枚の羽根１４と回転筒体１５の円筒部内周面３３との間の任意の隙間３４により、４枚の羽根１４により仕切られた４か所の部屋４６のそれぞれの隙間３４の間は、自由に水溶性クーラントの往来が可能なため、前述の遠心力により回転筒体１５の円筒部内周面３３に集積され付着したスラッジは、凹凸のない均一な層となる。
【００２４】
遠心力により、油などを含有した水溶性クーラント内に含有された切り屑、砥粒などのスラッジが回転筒体１５の円筒部内周面３３に集積され、回転筒体１５の円筒部内周面３３に付着されると同時に、
切り屑、砥粒などのスラッジが除去された後の油などを含有した水溶性クーラントは、回転する回転筒体１５内においてその遠心力により、回転筒体１５の円筒部内周面３３に向け集積され、回転筒体１５の回転軸心２７縦方向部は、同じく遠心力により中空部４５となる。
【００２５】
回転する回転筒体１５の円筒部内周面３３に向け集積された油などを含有した水溶性クーラントは、回転する回転筒体１５内に具備された前述の４枚の羽根１４により、羽根１４と同時に回転する回転筒体１５内で４等分に分割される。
【００２６】
回転する回転筒体１５内に具備された４枚の羽根１４により、４等分に分割された油などを含有した水溶性クーラントは、４等分に分割された回転する回転筒体１５の４か所の各部屋４６に集積された状態を保持しながら回転を継続すると、油などを含有した水溶性クーラントに遠心力がさらに作用し、
回転する回転筒体１５内において、油などを含有した水溶性クーラントを攪拌することなく、
比重の大きい水溶性クーラントは、回転する回転筒体１５の円筒部内周面３３に、
比重の小さい油は、回転する回転筒体１５の縦方向の回転軸心２７側へと集積され、油を含有した水溶性クーラント中から大部分の油を抽出することができる。
【００２７】
回転する回転筒体１５の円筒部内周面３３に集積された比重の大きい水溶性クーラントは、回転する回転筒体１５内に具備された前述の４枚の羽根１４が固着された、回転筒体１５の回転軸心２７を中心とする円板３８と、回転筒体１５の円筒部内周面３３との隙間３９を経由し、回転する回転筒体１５の底面４０に具備された４カ所の排出穴４１より基体２３内の水溶性クーラント回収室２０へと排出される。
【００２８】
一方、回転する回転筒体１５の縦方向の回転軸心２７側へと集積された比重の小さい油は、回転する回転筒体１５の縦方向の回転軸心２７からそれぞれの羽根１４に具備された切り欠き３６から、切り欠き３６までの距離と同寸法を半径とするドーナツ状蓋３２の内穴４７を経由して、回転する回転筒体１５の上部から基体２３内の油回収室１９へと排出される。
【００２９】
しかし、油の比重、あるいは見かけ上の比重が、水溶性クーラントの比重に極めて近い場合は、油と共に回転する回転筒体１５の上部から基体２３内の油回収室１９へと排出された水溶性クーラントの、回収後の油と水溶性クーラントの分離が非常に困難であるため、
回転する回転筒体１５の、遠心力による僅かな比重差により分離された状態の水溶性クーラントと油から、回転する回転筒体１５の内周方向に集積された油のみを直接捕集すべく、前述の、基体２３の上部から回転筒体１５の内部に向け、回転筒体１５の回転軸心２７に平行なパイプ部位５３に対し直角方向のパイプ部位５４は、その端部を液体の回転方向に相対する面を袈裟斬り形状５５としたＬ字形状パイプ５２が具備される。
【００３０】
Ｌ字形状パイプ５２には、パイプ部位５４端部の液体の回転方向に相対する面を袈裟斬り形状５５とした先端部を、回転筒体１５の円筒部内周面３３から回転軸心２７方向に固着された４か所の羽根１４の内側切り欠き部端面５１に極めて近い位置に装着し、比重、あるいは見かけ上の比重が水溶性クーラントに近い油を効率良く捕集するための、Ｌ字形状パイプ５２の位置調整機構５７を具備する。
【００３１】
基体２３内の水溶性クーラント回収室２０、あるいは油回収室１９へと排出された水溶性クーラント、あるいは油は、それぞれ水溶性クーラント排出口２２、油排出口２１から遠心分離機１１の外部へと排出される。
【００３２】
その他本発明装置は、上記しかつ図面に示した実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更しうるものである。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１、請求項２、および請求項３に係る液体分離機能を備えた遠心分離機によれば、加工母機から排出された、切り屑、あるいは砥粒などのスラッジや油を含有する水溶性クーラントの清浄化に際し、切り屑、あるいは砥粒などのスラッジ、油、水溶性クーラントをそれぞれ個別に回収が可能であり、
特に、油の比重、あるいは油の見かけ上の比重が水溶性クーラントの比重に近い場合であっても、効率の良い油の回収が可能であり、そのため、それらの後処理を容易におこなうことができる。
よって、従来技術に比較して新規な液体分離機能を備えた遠心分離機を提供できる。
【００３４】
また、それらの効果により、クーラントの腐敗防止、ランニングコストの低減、などの効果が考えられ、反復使用する加工母機などのクーラントに関し、清浄度を維持し寿命を延長させることにより、加工母機の性能を保持でき全体的に稼働費用の低減に寄与できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体分離機能を備えた遠心分離機の一例を示す正面断面説明図である。
【図２】本発明の液体分離機能を備えた遠心分離機の一例を示す平面説明図である。
【図３】本発明の液体分離機能を備えた遠心分離機のＬ字形状パイプの詳細図である。
【図４】特願２００２−２３２１２５による遠心分離機の一例を示す正面断面説明図である。
【符号の説明】
１１・・・遠心分離機                １２・・・取り込み口
１３・・・回転軸                    １４・・・羽根
１５・・・回転筒体                  １６・・・回転支持部
１７・・・電動機                    １８・・・ベルト
１９・・・油回収室                  ２０・・・水溶性クーラント回収室
２１・・・油排出口                  ２２・・・水溶性クーラント排出口
２３・・・基体                      ２４・・・回転軸心
２５・・・軸                        ２６・・・ベルト用プーリ
２７・・・回転軸心                  ２８・・・軸受け
２９・・・軸受けケース              ３０・・・クーラント侵入防止プレー
３１・・・ベルト用プーリ            ３２・・・ドーナツ状蓋
３３・・・円筒部内周面              ３４・・・隙間
３５・・・稜線部                    ３６・・・切り欠き
３７・・・下端稜線部                ３８・・・円板
３９・・・隙間                      ４０・・・底面
４１・・・排出穴                    ４２・・・取り入れ管
４３・・・脚                        ４４・・・整流板
４５・・・中空部                    ４６・・・部屋
４７・・・内穴                      ４８・・・遠心分離機
４９・・・クーラント回収室          ５０・・・クーラント排出口
５１・・・切り欠き部端面            ５２・・・Ｌ字形状パイプ
５３・・・パイプ部位                ５４・・・パイプ部位
５５・・・袈裟斬り形状              ５６・・・ガイド
５７・・・位置調整機構              ５８・・・セットボルト
【図１】
2004298855.tif 000003
【図２】
2004298855.tif 000004
【図３】
2004298855.tif 000005
【図４】
2004298855.tif 000006