(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部と該円筒部の下方から漸次縮径する円錐部とからなる本体と、前記円筒部に連接した処理液導入口と、円錐部下方を開口してなる異物排出口と、清浄液を一時貯留する上部ケースと、前記本体と同心で、本体上方に配設した上部ケースに繋がる出口管とからなる液体サイクロンにおいて、前記出口管内周部に隙間をあけて、処理液導入口から導入される処理液によって生じる旋回流の中心部に発生する空気芯よりも大径で、かつ、周面をメッシュ状とした筒体を上部ケースから挿入したことを特徴とする液体サイクロン。
【請求項２】
前記筒体が、前記出口管から上部ケース内に突出する上部ケース内突出部を有し、該上部ケース内突出部を囲繞する環状体によって流出制動部を形成したことを特徴とする請求項１記載の液体サイクロン。
【請求項３】
前記流出制動部の内部に、中心に前記筒体が貫通する孔を穿設した板材からなり、前記筒体及び環状体との間に清浄液が通過する隙間を形成することによって液体の上昇を抑制する抑止板を配設したことを特徴とする請求項２記載の液体サイクロン。
【請求項４】
前記筒体を、出口管の下端部近傍まで延設したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の液体サイクロン。
【請求項５】
前記筒体の断面形状を、処理液の旋回方向に対し逆方向のうずまき線形状としたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の液体サイクロン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体サイクロンに関し、特に、遠心分離された後の清浄液からの発泡を抑制することのできる液体サイクロンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、清浄液からの発泡を抑制することを目的とした液体サイクロン１０としては、図６に示すように、円筒部２ａと該円筒部２ａの下方に向けて漸次縮径する円錐部２ｂとからなる本体２と、前記円筒部２ａに連接した処理液導入口２ｃと、円錐部２ｂ下方を開口してなる異物排出口２ｄと、清浄液を一時貯留する上部ケース３と、前記本体２と同心で、本体２上方に配設した上部ケース３に繋がる出口管４とからなり、前記出口管４の上端に、周部に多数の孔を形成した気液分離管９を連設する液体サイクロンが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
この液体サイクロン１０は、工作機械などで使用され、キリコや金属粉など（以下、「異物」という。）を含む研削液や切削液など（以下、「処理液」という。）を、円筒部２ａの接線方向に配設される処理液導入口２ｃから所定の流速で圧送し、旋回流を生じさせ、遠心力によって異物を本体２の下方に開口した異物排出口２ｄから排出するとともに、異物の取り除かれた清浄液を出口管４を介し上部ケース３に流入させる。
この際、下部の異物排出口２ｄから空気の吸込みを伴い、旋回流中心部に空気芯ができる。空気芯をとりまく清浄液は、旋回しながら上昇し、出口管４を経て気液分離管９に至るものである。
【０００４】
しかし、上昇する清浄液の旋回流は、気液分離管９の下部から上部にかけてメッシュ孔を通って半径方向への噴出流となり、下部が強く、上部程弱くなるので図中矢印のように上部ケース３の底面→側壁面→気液分離管９に向かう回転流となり、上部ケース３内に放出された気液分離後の空気が図６のＡ部で清浄液に取り込まれてしまい、また、気液分離管９中を旋回上昇する過程でも微細気泡は、清浄液とともにメッシュ孔から排出されることによって清浄処理液から発泡するという欠点があった。
【特許文献１】特開２００３−２１０９０８号公報
【特許文献２】特開２００５−７２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の液体サイクロンの有する問題点に鑑み、清浄液への気泡の混入を防止することができる液体サイクロンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の液体サイクロンは、円筒部と該円筒部の下方から漸次縮径する円錐部とからなる本体と、前記円筒部に連接した処理液導入口と、円錐部下方を開口してなる異物排出口と、清浄液を一時貯留する上部ケースと、前記本体と同心で、本体上方に配設した上部ケースに繋がる出口管とからなる液体サイクロンにおいて、前記出口管内周部に隙間をあけて、処理液導入口から導入される処理液によって生じる旋回流の中心部に発生する空気芯よりも大径で、かつ、周面をメッシュ状とした筒体を上部ケースから挿入したことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、前記筒体が、前記出口管から上部ケース内に突出する上部ケース内突出部を有し、該上部ケース内突出部を囲繞する環状体によって流出制動部を形成することができる。
【０００８】
また、前記流出制動部の内部に、中心に前記筒体が貫通する孔を穿設した板材からなり、前記筒体及び環状体との間に清浄液が通過する隙間を形成することによって液体の上昇を抑制する抑止板を配設することができる。
【０００９】
また、前記筒体を、出口管の下端部近傍まで延設することができる。
【００１０】
また、前記筒体の断面形状を、処理液の旋回方向に対し逆方向のうずまき線形状とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液体サイクロンによれば、出口管内周部に隙間をあけて、周面をメッシュ状とした筒体を上部ケースから挿入することにより、旋回しながら上昇してくる清浄液と空気芯のうち、内側に集中する空気芯を筒体の内部に導入し、清浄液は、メッシュ状の周面を境に筒体の外部と出口管内面で形成されるドーナツ状の空間を上昇し、上部ケース内に流入するから筒体の内外において旋回状態が維持され、空気芯を筒体内に留めることができ、清浄液内への空気の混入を有効に防止することができる。
【００１２】
また、上部ケース内に突出する上部ケース内突出部を囲繞する傘状体又は筒体からなる環状体によって流出制動部を形成することにより、上部ケースに流入する清浄液は、出口管を出る際に急激に開放されることがなく、上部ケース内の空気と拡散し、気泡が発生することを防止することができる。
【００１３】
また、流出制動部の内部に、液体の上昇を抑制する抑止板を配設することにより、出口管から上部ケースの流出制動部に流入する清浄液の上方への拡散が抑制され、更に気泡の発生を有効に防止することができる。
【００１４】
また、筒体を、出口管の下端部近傍まで延設することにより、上昇する空気芯と清浄液とを、出口管の入口近傍から分離することができるから、より効果的に気泡の発生を抑制することができる。
【００１５】
また、筒体の断面形状を、処理液の旋回方向に対し逆方向のうずまき線形状とすることにより、中心の空気芯が揺れて筒体からはみ出ることがあっても気泡は旋回して開口Ｍから再度筒体内に導入されて旋回上昇し、上部ケース内で気液分離される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の液体サイクロンの実施の形態を、図面に基づいて説明する。尚、従来装置と同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し説明を省略する。
【実施例１】
【００１７】
図１−１に、本発明の液体サイクロンの第１実施例を示す。
この液体サイクロン１は、上部ケース３に繋がる出口管４の内周部に隙間をあけて、上部ケース３から周面をメッシュ状とした筒体６を挿入するとともに、前記筒体６の上部ケース３内突出部を囲繞するメッシュ状の傘状体７によって流出制動部７ａを形成するようにしている。
【００１８】
筒体６は、メッシュ状（金網等）の板を筒状に巻いて構成するほか、多孔板（パンチングメタル等）やスリット等を形成した筒状体を使用しても構わない。そして、筒体６の上端を上部ケース３の上面にボルト等の固定手段で固定した、出口管４と同心となるピン６ｂに取り付け、下端を出口管４の内部に挿入するものである。
この際、筒体６は、ピン６ｂに取り付けることなく上端を開放し、上部ケース３内に傘状体７で支持させるように構成しても構わない。
【００１９】
また、筒体６は、出口管４の内部に僅かに進入すればその挿入長さは、特に限定するものではないが、本実施例のように、出口管４の下端部近傍まで延設することが好ましい。そして、筒体６の上端には、気泡を上部ケース３の上方で開放するように空気抜孔６ａを穿孔する。筒体６の外径は、本体２内面を旋回し、異物と分離された後の清浄液と共に上昇する気泡（以下、「空気芯」という。）より大であればよい。これにより空気芯を中心にしてその外周側に位置している清浄液は、筒体６の周面と、出口管４の内面によって形成されるドーナツ状の空間４ａを旋回しながら上昇するものである。また、筒体６は、図５に示すように断面形状を処理液の旋回方向に対し逆方向のうずまき線形状としておくこともできる。この場合、中心の空気芯が揺れて筒体からはみ出ることがあっても、気泡は旋回して開口Ｍから再度筒体６内に導入されて旋回上昇し、上部ケース内で気液分離される。
【００２０】
傘状体７は、上部ケース３内に突出する筒体６の周面適所から延設し、上部ケース３の下面３ａに当接するメッシュ状の板材からなり、円錐台形状に構成する。傘状体７は、筒体６と同様、メッシュ状の板を円錐台状に巻いて構成するほか、多孔板やスリット等を形成した板状体を円錐台形状に変形して使用しても構わない。傘状体７は、筒体６の周面に、接着剤や溶接等の固着手段で固着するもので、筒体６の上端を開放し、ピン６ｂに取り付けないときは、傘状体７の上部ケース３の下面３ａへの取り付け手段３ａ−１や、上部ケース３の側壁との間隔維持片３ａ−２によって傘状体７を介して筒体６が、出口管４と同心を保つように構成する。
【００２１】
そして、この傘状体７によって形成する流出制動部７ａによって、上部ケース３に流入する清浄液は急激に開放されることがないので、気泡が発生することを防止することができる。
【００２２】
このように、本実施例においては、筒体６を囲繞する傘状体７からなる環状体によって流出制動部７ａを形成することにより気泡の発生を防止するようにしたが、気泡の発生の少ない清浄液を対象とする場合には、図１−２に示す第１変形実施例のように（他の実施例においても同様）、傘状体７からなる環状体を省略することができ、これにより、装置の構造を簡略化するとともに、メンテナンスを簡易化することができる。
【００２３】
また、傘状体７は、図３に示す第２変形実施例のように、上板７１と側板７２からなら円筒状の筒体７０として構成しても構わない。図示の筒体７０では、上板７１、側板７２共にメッシュ状板としているが、上板７１は無孔板であっても構わない。また、筒体７０の代わりに図４に示すように上部が開放された液溜め環状体７５で流出制動部を形成するようにしてもよい。
【００２４】
上記構成において、従来例と同様に、工作機械などで使用された異物を含む処理液を、円筒部２ａの接線方向に配設される処理液導入口２ｃから所定の流速で圧送し、旋回流を生じさせ、遠心力によって異物を本体２の下方に開口した異物排出口２ｄから排出するとともに、異物の取り除かれた清浄液は、空気芯と共に、出口管４に向かって旋回しながら上昇する。この際、出口管４には、空気芯より大径の筒体６が挿入されており、筒体６中を清浄液及び空気芯が旋回しながら上昇し、また、筒体６の周面と出口管４の内面によって形成されるドーナツ状の空間４ａを清浄液が旋回しながら上昇する。出口管４を出た筒体６内外の清浄液は旋回状態が維持されているので、空気芯は筒体６内に留められつつメッシュ孔で気液分離される。
そして、大半の清浄液は、空間４ａを旋回しながら上昇し、出口管４を通過したところで上部ケース３に流入するも、傘状体７や筒体７０によって流出制動部７ａが形成されているため、清浄液は急激に開放されることがなく、気泡の発生を抑制することができる。
【実施例２】
【００２５】
図２に、本発明の液体サイクロンの第２実施例を示す。
この液体サイクロン１は、実施例１と同様の構成からなり、更に、流出制動部７ａの内部に、出口管４から旋回流となって流出制動部７ａに流入する清浄液の上昇を抑制する抑止板８を配設するようにしている。
【００２６】
この抑止板８の形状、材質は、特に限定されるものではないが、無孔の板材を使用するほか、筒体６や傘状体７と同様にメッシュ状の板や、多孔板やスリット等を形成した方形板、円形板を使用しても構わない。そして、図２（ｂ）に示すように、中心に筒体６が通過する孔８ａを穿孔した正方形の板で構成し、傘状体７の内周面適所に固定して構成するほか、上部ケース３の下面３ａに少し間隔をあけて置くだけでもよい。この場合は、上昇する清浄液の上方への流速によって抑止板８は浮上し、抑止板８の対角となる角部８ｂ、８ｂが傘状体７の内周面に当接したところで停止し、清浄液の上昇を抑制する。
【００２７】
また、抑止板８は、図３に示す第２変形実施例のように、環状体を筒体７０で構成するときは、側板７２の内周面適所に固定するほか、抑止板８の対角となる角部８ｂ、８ｂが当接する輪状の浮上停止板７３を側板７２の内周面適所に配設するようにしてもよい。
これにより、流出制動部７ａ内での清浄液は、まず、流出制動部７ａの抑止板８より下方の下部室７ｂでその大半が抑止板８の下面にぶつかり、その勢いを低減され、抑止板８の孔８ａと筒体６との隙間８ｃ、及び抑止板８の各辺と傘状体７の内周面との間で形成される円弧状の隙間８ｄから、抑止板８の上方に形成される上部室７ｃに流入する。
この際、抑止板８の材質をメッシュ状の板や、多孔板やスリット等を形成した場合は、当該孔部分からも清浄液は上部室７ｃに流入する。
【００２８】
このように、流出制動部７ａの内部に、抑止板８を配設するときは、清浄液が、出口管４から上部ケース３に開放された後、流出制動部７ａ内で、更にその上昇の勢いを抑えることができるから、清浄液内への気泡の混入を効率よく防止することができる。
【００２９】
以上、本発明の液体サイクロンについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の液体サイクロンは、清浄液への気泡の混入を防止することができることから、新規の液体サイクロンに用いることができるほか、例えば、既設の液体サイクロンにも、筒体と傘状体を取り付ける改造することによって用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１−１】本発明の液体サイクロンの第１実施例を示す正面からの断面図である。
【図１−２】同第１変形実施例を示す正面からの断面図である。
【図２】同第２実施例を示し、（ａ）は、一部切り欠きの断面正面図を、（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ断面図をそれぞれ示す。
【図３】同第２変形実施例を示し、（ａ）は、一部切り欠きの断面正面図を、（ｂ）は、図３（ａ）のＹ−Ｙ断面図をそれぞれ示す。
【図４】流出制動部を形成する環状体の変形例を示す、一部切り欠きの断面正面図である。
【図５】筒体の変形例を示し、（ａ）は、一部切り欠きの断面正面図を、（ｂ）は、図２（ａ）のＺ−Ｚ断面図をそれぞれ示す。
【図６】従来の液体サイクロンを示す一部断面の正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    液体サイクロン
２    本体
２ａ  円筒部
２ｂ  円錐部
２ｃ  処理液導入口
２ｄ  異物排出口
３    上部ケース
３ａ  上部ケース下面
４    出口管
６    筒体
７    傘状体（環状体）
７０  筒体（環状体）
７５  環状体
７ａ  流出制動部
８    抑止板
【図１−１】
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【図１−２】
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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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