(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液と水を混合してなるクーラント液をクーラントタンクに補充する方法であって、
クーラント液の補充が必要な時期における補充量（Ｚ）を決定し、
上記補充量（Ｚ）の補充が必要な時期である運用中のクーラント液について第１原液濃度（Ｘ）を測定し、
上記補充量（Ｚ）のうち一部だけ一次補充クーラント液を投入する一次補充を行なうときに、上記一次補充クーラント液を既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液とし、
上記一次補充後のクーラント液の第２原液濃度（Ｙ）を測定し、
運用中のクーラント液における第１原液濃度（Ｘ）と、上記一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）と、一次補充後のクーラント液における第２原液濃度（Ｙ）とから、運用中のクーラント液における原液量（Ａ）と水量（Ｂ）を算出し、
一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）から、二次補充すべき上記補充量Ｚの残部において必要な原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出し、
上記原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の原液と水を投入する二次補充を行う
ことを特徴とするクーラント液の補充方法。
【請求項２】
原液と水を混合してなるクーラント液をクーラントタンクに補充する装置であって、
クーラント液の原液濃度を測定する濃度測定手段と、所定の原液量の原液と所定の水量の水を投入してクーラント液を補充するクーラント液補充手段と、既知の原液濃度と原液量と水量から未知の原液量と水量を算出する算出手段と、上記濃度測定手段とクーラント液補充手段と算出手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、
クーラント液の補充が必要な時期における補充量（Ｚ）を決定し、
上記補充量（Ｚ）の補充が必要な時期である運用中のクーラント液について第１原液濃度（Ｘ）を測定し、
上記補充量（Ｚ）のうち一部だけ一次補充クーラント液を投入する一次補充を行なうときに、上記一次補充クーラント液を既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液とし、
上記一次補充後のクーラント液の第２原液濃度（Ｙ）を測定し、
運用中のクーラント液における第１原液濃度（Ｘ）と、上記一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）と、一次補充後のクーラント液における第２原液濃度（Ｙ）とから、運用中のクーラント液における原液量（Ａ）と水量（Ｂ）を算出し、
一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）から、二次補充すべき上記補充量Ｚの残部において必要な原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出し、
上記原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の原液と水を投入する二次補充を行うように制御する
ことを特徴とするクーラント液の補充装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤や旋盤等の工作機械に対してクーラント液を補充するクーラント液の補充方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、研削盤や旋盤のような金属加工を行う工作機械では、加工部分の冷却と潤滑を兼ねたクーラント液を使用している。このようなクーラント液は一般に、水溶性切削油剤、又は水溶性研削油剤（以下「原液」という）を水で希釈するエマルジョンタイプを使用することが多い。原液と水は、決められた濃度で混合しければならない。
【０００３】
クーラント液は、加工の際にワークの加工部分に向けて噴射される。噴射された後のクーラント液はクーラントタンクへ回収して切削屑や研削屑等の固形分を分離し、循環させて使用される。循環させるクーラント液の量は、加工方法や対象となっている工作機械の台数などによって、適正量が定められている。
【０００４】
循環させるクーラント液の量は、適正な範囲に管理しなければならない。また、水に対する原液の濃度も、適正な範囲に管理する必要がある。
【０００５】
つまり、循環させているクーラント液は、固形分を分離するときに、固形分に付着して一部が持ち出される。これにより、その量が徐々に減少する。また、クーラント液は、加工部分の熱によって原液の一部は揮発し、水の一部は蒸発する。これによっても、循環させているクーラント液の量は徐々に減少する。循環させるクーラント液の量が不足すると、冷却と潤滑に支障をきたす。このため、クーラント液量の減少に伴い新しいクーラント液を補充し、循環させるクーラント液の量を適正な範囲に管理する。
【０００６】
また、原液と水では沸点が異なることから、原液の揮発と水の蒸発は必ずしも同じ速度で起こるわけではない。したがって、原液の揮発や水の蒸発によって、循環しているクーラント液の濃度が変化してしまう。クーラント液の濃度が適正範囲を外れると、冷却と潤滑の性能が低下する。このため、クーラント液の濃度を適正な範囲に管理する。
【０００７】
クーラント液の状態を管理することに関する先行技術文献として、例えば下記の特許文献１が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４２９７７５２号公報
【０００９】
上記特許文献１には、つぎの開示がある。
［請求項１］
複数成分を所定の配分比率で含有して加工機の加工液循環系に供給される加工液の劣化した状態での上記複数成分それぞれの濃度を元の新加工液時の濃度に回復させる液性状管理方法であって、
上記加工液の新加工液時における上記複数成分それぞれの濃度を検出するとともに、上記加工機の所定の稼動期間継続駆動後に劣化した加工液の上記複数成分それぞれの濃度を検出し、
劣化加工液の上記複数成分の内、最大濃度を示す成分を、新液時の濃度に回復するに要する水の供給量を求め、同供給量を基準として、その他の複数成分それぞれを新加工液時のそれぞれの濃度に回復させる濃度差分を求め、同濃度差分を打ち消すに要する上記複数成分の添加量を有する補充剤を作成しておき、
所定の稼動期間継続駆動後に上記加工液循環系に上記供給量の水を供給すると共に上記補充剤を添加して、上記加工液を元の新加工液時の複数成分それぞれの濃度に回復させることを特徴とする液性状管理方法。
［００１７］
この発明の請求項１によれば、予め、元の加工液と劣化した加工液とのそれぞれにおける複数成分の相対的濃度比率のずれに応じて、劣化した加工液を元の加工液に回復させるだけの回復濃度比率の複数成分を含有した補充剤を作成しておく。そして、加工液の劣化時にこの補充剤を添加するのみで、劣化した加工液を元の加工液の相対的濃度比率に近付け、元の加工液に回復させることが出来るので、一つ一つの成分を添加するのではないため、劣化した加工液の回復作業性が改善される。特に、複数成分の相対的濃度比率が元の加工液の相対的濃度比率に近付けられるので、元の加工液の加工性能を十分に回復させることができ、更に、全加工液の交換に比べて補充剤の添加量は比較的少なくて済み、コスト低減を図れ、しかも、全加工液の交換のように廃液の発生量が僅かで済み、環境への配慮にも寄与できる。更に、経時的に消費変化を生じ易い、水溶性の加工液であっても、容易にその濃度を元の加工液の濃度に回復させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１は、複数成分を水で希釈する加工液の液性状を管理する方法である。複数成分それぞれの濃度管理を行うため、手順が複雑である。また、特許文献１は、濃度管理に止まる。したがって、これとは別に加工液の液量管理を行わねばならず、そのためのシステムを設備しなければならない。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、つぎの目的をもってなされたものである。
クーラント液の液量管理と濃度管理を併せて行うことができるクーラント液の補充方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明のクーラント液の補充方法は、つぎの構成を採用した。
所定割合で原液と水を混合してなるクーラント液をクーラントタンクに補充する方法であって、
クーラント液の補充が必要な時期における補充量（Ｚ）を決定し、
上記補充量（Ｚ）の補充が必要な時期である運用中のクーラント液について第１原液濃度（Ｘ）を測定し、
上記補充量（Ｚ）のうち一部だけ一次補充クーラント液を投入する一次補充を行なうときに、上記一次補充クーラント液を既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液とし、
上記一次補充後のクーラント液の第２原液濃度（Ｙ）を測定し、
運用中のクーラント液における第１原液濃度（Ｘ）と、上記一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）と、一次補充後のクーラント液における第２原液濃度（Ｙ）とから、運用中のクーラント液における原液量（Ａ）と水量（Ｂ）を算出し、
一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）から、二次補充すべき上記補充量Ｚの残部において必要な原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出し、
上記原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の原液と水を投入する二次補充を行う。
【００１３】
上記目的を達成するため本発明のクーラント液の補充装置は、つぎの構成を採用した。
所定割合で原液と水を混合してなるクーラント液をクーラントタンクに補充する装置であって、
クーラント液の原液濃度を測定する濃度測定手段と、所定の原液量の原液と所定の水量の水を投入してクーラント液を補充するクーラント液補充手段と、既知の原液濃度と原液量と水量から未知の原液量と水量を算出する算出手段と、上記濃度測定手段とクーラント液補充手段と算出手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、
クーラント液の補充が必要な時期における補充量（Ｚ）を決定し、
上記補充量（Ｚ）の補充が必要な時期である運用中のクーラント液について第１原液濃度（Ｘ）を測定し、
上記補充量（Ｚ）のうち一部だけ一次補充クーラント液を投入する一次補充を行なうときに、上記一次補充クーラント液を既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液とし、
上記一次補充後のクーラント液の第２原液濃度（Ｙ）を測定し、
運用中のクーラント液における第１原液濃度（Ｘ）と、上記一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）と、一次補充後のクーラント液における第２原液濃度（Ｙ）とから、運用中のクーラント液における原液量（Ａ）と水量（Ｂ）を算出し、
一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）から、二次補充すべき上記補充量Ｚの残部において必要な原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出し、
上記原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の原液と水を投入する二次補充を行うように制御する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のクーラント液の補充方法および装置では、つぎのようにしてクーラント液の補充を行う。
まず、補充が必要な時期におけるクーラント液の補充量（Ｚ）を決定する。そして、上記補充量（Ｚ）のうち一部のクーラント液を投入する一次補充を行なった後、上記補充量（Ｚ）の残部のクーラント液を補充する二次補充を行う。
上記一次補充の前に、運用中のクーラント液について第１原液濃度（Ｘ）を測定する。そして一次補充は、既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液とした一次補充クーラント液を補充する。上記一次補充後のクーラント液について第２原液濃度（Ｙ）を測定する。
この段階で、運用中のクーラント液における第１原液濃度（Ｘ）と、上記一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）と、一次補充後のクーラント液における第２原液濃度（Ｙ）とから、運用中のクーラント液における原液量（Ａ）と水量（Ｂ）を算出する。原液量（Ａ）と水量（Ｂ）の算出は、つぎの式（１）と（２）を用いて算出する。
Ｘ＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）・・・式（１）
Ｙ＝（Ａ＋Ｃ）／｛（Ａ＋Ｃ）＋（Ｂ＋Ｄ）｝・・・式（２）
ここで、第１原液濃度（Ｘ）、第２原液濃度（Ｙ）、原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）は既知の値である。未知の値である原液量（Ａ）と水量（Ｂ）は、式（１）と式（２）の二次方程式を解くことによって算出できる。
つぎに、一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）から、二次補充すべき上記補充量Ｚの残部において必要な原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出する。つまり、二次補充後、原液と水の最終的な混合比はあらかじめ決まっている。一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）が上述した算出で明らかになる。したがって、二次補充後に原液と水を目指す混合比とするよう、二次補充すべき原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出する。二次補充すべき原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の算出は、つぎの式（３）と（４）を用いて算出する。
Ｅ＋Ｆ＝Ｚ−（Ｃ＋Ｄ）・・・式（３）
Ｙ＝（Ａ＋Ｃ＋Ｅ）／｛（Ａ＋Ｃ＋Ｅ）＋（Ｂ＋Ｄ＋Ｆ）｝・・・式（４）
ここで、補充量（Ｚ）、一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）、一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）、第２原液濃度（Ｙ）は既知の値である。未知の値である二次補充すべき原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）は、式（３）と式（４）の二次方程式を解くことによって算出できる。
そして二次補充では、算出された原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の原液と水を投入する。
【００１５】
上述した一次補充と二次補充を行うことにより、原液と水が目指す混合比となったクーラント液を、クーラントタンクに供給することができる。このように、本発明では、クーラント液の液量管理と濃度管理を併せて行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態におけるクーラント液の補充装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるクーラント液の補充方法の工程を説明する図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるクーラント液の補充方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のクーラント液の補充方法および装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態におけるクーラント液の補充装置を示す構成図である。
【００１９】
本実施形態のクーラント液の補充装置は、原液と水を混合してなるクーラント液を工作機械１０に補充する。
【００２０】
〔クーラント液〕
本実施形態が対象とするクーラント液には、原液を水で希釈したものを用いることができる。上記原液は、Ａ１種、Ａ２種およびＡ３種があり、いずれも本実施形態に適用できる。Ａ１種は、鉱油や脂肪油などの水に溶けない成分と界面活性剤からなり、水に希釈すると外観が乳白色になるものである。Ａ２種は、界面活性剤など水溶成分単独、または水溶成分と、鉱油や脂肪油など水に溶けない成分からなり、水に希釈すると外観が半透明ないし透明になるものである。Ａ３種は、水溶成分からなり、水に加えて希釈すると外観が透明になるものである。また、上記原液は、エマルションタイプ、ソリュブルタイプ、ソリューションタイプ等があり、いずれも本実施形態に適用できる。
【００２１】
本発明における「原液」として、主として上記水溶性切削油剤、又は水溶性研削油剤を用いることができる。上記原液と水は、製品や用途や環境等に応じて適正となる所定の混合比で混合され、クーラント液として工作機械１０での使用に供される。
【００２２】
本発明における「原液濃度」とは、原液と水を混合して得られたクーラント液における水に対する原液の濃度をいう。上述した水溶性切削油剤の場合、製品や用途や環境等に応じて適正となる濃度が設定される。その濃度は、一般には数％〜１０％程度である。
【００２３】
本発明における「原液量」とは、原液と水を混合して得られたクーラント液に含まれる原液の量をいう。
本発明における「水量」とは、原液と水を混合して得られたクーラント液に含まれる水の量をいう。
【００２４】
〔全体構成〕
本実施形態のクーラント液の補充装置は、以下の各手段１〜４を備えている。
上記各手段１〜４とは、
クーラント液の原液濃度を測定する濃度測定手段１と、
所定の原液量の原液と所定の水量の水を投入してクーラント液を補充するクーラント液補充手段２と、
既知の原液濃度と原液量と水量から未知の原液量と水量を算出する算出手段３と、
上記濃度測定手段１とクーラント液補充手段２と算出手段３を制御する制御手段４である。
【００２５】
上記工作機械１０として、具体的には研削盤、旋盤、フライス盤、ボール盤、中ぐり盤、歯切り盤、マシニングセンタ、圧延機等を例示することができる。主として金属の切削加工、研削加工、塑性加工等の加工を行うもので、その加工の潤滑と冷却にクーラント液を用いるものを対象とする。
【００２６】
上記工作機械１０には、クーラントタンク１１が接続されている。上記クーラントタンク１１にはクーラント液が満たされている。クーラントタンク１１のクーラント液をポンプ１２で工作機械に圧送し、工作機械１０で回収されたクーラント液が還流パイプ１３でクーラントタンク１１に還流される。このようにして、クーラント液は、クーラントタンク１１と工作機械１０のあいだで循環する。
【００２７】
クーラントタンク１１の液面が低下して循環するクーラント液が少なくなってきたときに、クーラントタンク１１にクーラント液を補充し、循環させるクーラント液の量を適正量に戻すことが行われる。
【００２８】
図では工作機械１０を１台だけ示し、１台の工作機械１０においてクーラント液を補充する場合を例示した。本発明はこれに限定されず、複数台の工作機械１０に対してまとめてクーラント液を補充するように構成することも可能である。つまり、クーラントタンク１１から複数の工作機械１０に対してクーラント液を圧送し、複数の工作機械１０から回収したクーラント液をクーラントタンク１１に還流させればよい。
【００２９】
図には示していないが、クーラントタンク１１には工作機械１０で回収されたクーラント液から切り屑や研削屑等の固形分を分離するろ過装置が付設されている。
【００３０】
上記クーラントタンク１１に対して、クーラント液補充手段２によってクーラント液を補充する。
【００３１】
〔クーラント液補充手段〕
上記クーラント液補充手段２は、所定の原液量の原液と所定の水量の水を投入する。これにより、クーラントタンク１１に対して所定濃度のクーラント液を所定量だけ補充する。
【００３２】
上記クーラント液補充手段２は、クーラントタンク１１に対して水を供給する水供給管１５と、クーラントタンク１１に対して原液を供給する原液供給管１８とを備えている。
【００３３】
上記水供給管１５は、工業用水等の水源に接続されている。上記水供給管１５には、上記制御手段４の制御により開閉される電磁弁１６と、水供給管１５を流れてクーラントタンク１１に補充される水量を計測する流量計１７が設けられている。
【００３４】
上記原液供給管１８は、ドラム缶等の原液貯留槽２２に接続されている。上記原液供給管１８には、上記制御手段４の制御により開閉される電磁弁１９と、原液供給管１８を流れてクーラントタンク１１に補充される原液量を計測する流量計２０が設けられている。また、上記原液供給管１８には、原液貯留槽２２に貯留された原液を原液供給管１８を通して圧送するためのポンプ２１が設けられている。
【００３５】
〔濃度測定手段〕
上記クーラントタンク１１には、貯留されているクーラント液の原液濃度を測定する濃度測定手段１が設けられている。
【００３６】
上記濃度測定手段１として、例えば糖度計を用いることができ、具体例として例えばアタゴ社製の液浸（濃度計）糖度計［ＰＡＮ−１］を例示することができる。
【００３７】
〔液面検知手段〕
上記クーラントタンク１１には、貯留されているクーラント液の液面を検知する液面検知手段５が設けられている。
【００３８】
上記液面検知手段５は、クーラントタンク１１内に貯留されたクーラント液の液面を検知する。これにより、工作機械１０とクーラントタンク１１を循環するクーラント液の増減を検知する。工作機械１０とクーラントタンク１１を循環するクーラント液は、ろ過装置によって固形分を分離するときに、固形分に付着して持ち出されることにより減少する。また、金属加工に伴って発する熱を冷却するときに、原液成分が揮発したり水分が蒸発することによっても減少する。
【００３９】
このようなクーラント液の減少量を、上記液面検知手段５によって検知する。つまり、クーラント液が減少し、クーラントタンク１１内の液面があらかじめ定めておいた下限に達したとき、クーラント液を補充することが行なわれる。
【００４０】
〔算出手段と制御手段〕
【００４１】
クーラント液の補充動作は、コントローラ１４に備えた制御手段４によって制御される。上記コントローラ１４は、算出手段３も備えている。上記算出手段３は、既知の原液濃度と原液量と水量から未知の原液量と水量を算出する。上記制御手段３は、上記濃度測定手段１とクーラント液補充手段２と算出手段３を制御し、クーラント液の補充動作を制御する。
【００４２】
〔補充動作〕
図２は、上記制御手段４が行うクーラント液の補充動作を説明する図である。
図３は、本実施形態のクーラント液の補充方法を説明する模式図である。
【００４３】
本実施形態のクーラント液の補充動作は、上記制御手段４により、つぎに説明する（１）〜（７）の手順を実行することにより行う。
まず、補充が必要な時期におけるクーラント液の補充量（Ｚ）を決定する。そして、上記補充量（Ｚ）のうち一部のクーラント液を投入する一次補充を行なった後、上記補充量（Ｚ）の残部のクーラント液を補充する二次補充を行う。
【００４４】
（１）クーラント液の補充が必要な時期における補充量（Ｚ）を決定する。
上記液面検知手段５が液面の情報を検知し、上記制御手段４は、上記液面検知手段５で検知した液面の情報を受信する。このとき、クーラント液が減少していて、クーラントタンク１１内の液面があらかじめ定めておいた下限を下回ったと判断されたとき、必要な補充量（Ｚ）を決定する。必要な補充量（Ｚ）は、あらかじめ定めておいた補充量（Ｚ）を適用することもできる。上記補充量（Ｚ）の単位として、例えばリットルを用いることができる。具体的には例えば、クーラントタンク１１の液面低下が１０リットル以上であることを液面検知手段５が検知したとき、補充量（Ｚ）をあらかじめ定めておいた１０リットルと、決定することができる。
【００４５】
上記液面検知手段５からの液面情報の受信は、連続的に行うことができる。もちろん、液面の情報の受信タイミングをこれらに限定する趣旨ではない。たとえば、上記液面検知手段５からの液面情報の受信を定期的に行うこともできる。時刻を定めて一日に一回行うことができる。具体的には、工作機械１０を稼働させる始業の時などである。
【００４６】
（２）上記補充量（Ｚ）の補充が必要な時期である運用中のクーラント液について第１原液濃度（Ｘ）を測定する。
つまり、上記濃度測定手段１が運用中のクーラント液について第１原液濃度（Ｘ）を測定し、上記制御手段４は、濃度測定手段１で検知した第１原液濃度（Ｘ）を受信する。この第１原液濃度（Ｘ）の測定は、上記一次補充の前に行う。上記第１原液濃度（Ｘ）の単位として、例えば容積または重量の百分率（％）を用いることができる。
【００４７】
（３）上記補充量（Ｚ）のうち一部だけ一次補充クーラント液を投入する一次補充を行なう。このとき、上記一次補充クーラント液を既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液とする。
【００４８】
一次補充クーラント液の量は、例えば上記補充量（Ｚ）の半分とすることができる。原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）の単位は、補充量（Ｚ）と同様にリットルを用いることができる。
【００４９】
上記一次補充は、上記制御手段４により、クーラント液補充手段２を制御することにより行う。上述したように一次補充クーラント液は、既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液である。原液の供給は、ポンプ２１を稼動して電磁弁１９を開弁制御し、流量計２０による流量のカウントが上記原液量（Ｃ）に達した時点でポンプ２１を停止して電磁弁１９を閉弁制御する。これにより、既知の原液量（Ｃ）だけ原液が供給される。水の供給は、電磁弁１６を開弁制御し、流量計１７による流量のカウントが上記水量（Ｄ）に達した時点で電磁弁１６を閉弁制御する。これにより、既知の水量（Ｄ）だけ水が供給される。この制御によって、既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）の混合液である一次補充クーラント液が一次補充される。
【００５０】
既知の原液量（Ｃ）と既知の水量（Ｄ）は、原液量Ｃ＋水量Ｄにより目指す適正の原液濃度が得られる量に設定するか、それより薄い濃度になるように設定するのが好ましい。例えば、適正の原液濃度が５％であれば、既知の原液量（Ｃ）を０．５リットル、既知の水量（Ｄ）を９．５リットルとする。この場合は、一次補充クーラント液の原液濃度が適正の原液濃度５％に等しくなる。あるいは、既知の原液量（Ｃ）を０．２リットル、既知の水量（Ｄ）を９．８リットルとする。この場合は、一次補充クーラント液の原液濃度が２％であり、適正の原液濃度５％より薄くなる。
【００５１】
つまり、一次補充を行うときの運用中のクーラント液は、原液濃度が適正の原液濃度よりも濃くなっていることが多いからである。上述したように、工作機械におけるクーラント液の運用により、原液成分は揮発し、水分は蒸発する。このとき、一般には原液の方が水より沸点が高く、原液成分の揮発よりも水分の蒸発の方が早い。このため、徐々にクーラント液の原液濃度が、適正濃度よりも濃くなるのである。
【００５２】
したがって、一次補充において一次補充クーラント液を適正の原液濃度と同じ濃度かそれより薄くすることにより、あとの二次補充において適正濃度に近づけやすいのである。
【００５３】
一次補充が終了すると、ポンプ１２により工作機械１０とクーラントタンク１１のあいだでクーラント液を循環させ、一次補充後のクーラント液の濃度がほぼ均一になるまで攪拌する。例えば、工作機械１０とクーラントタンク１１のあいだで循環するクーラント液が１００リットル、ポンプ１２の圧送能力が毎分１０リットルであれば、ポンプ１２を少なくとも１０分以上稼動することが望ましい。
【００５４】
（４）上記一次補充後のクーラント液の第２原液濃度（Ｙ）を測定する。
つまり、上記濃度測定手段１が一次補充後のクーラント液の第２原液濃度（Ｙ）を測定し、制御手段４は、上記濃度測定手段１で検知した原液濃度を受信する。この第２原液濃度（Ｙ）の測定は、上記一次補充の後、二次補充の前に行う。上記第２原液濃度（Ｙ）の単位として、例えば上記第１原液濃度（Ｘ）と同様に、容積または重量の百分率（％）を用いることができる。
【００５５】
（５）運用中のクーラント液における第１原液濃度（Ｘ）と、上記一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）と、一次補充後のクーラント液における第２原液濃度（Ｙ）とから、運用中のクーラント液における原液量（Ａ）と水量（Ｂ）を算出する。ここでの算出は、上記制御手段４の制御に基づいて上記算出手段３により行う。原液量（Ａ）と水量（Ｂ）の単位は、補充量（Ｚ）ならびに原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）と同様にリットルを用いることができる。
【００５６】
原液量（Ａ）と水量（Ｂ）の算出は、つぎの式（１）と（２）を用いて算出する。
Ｘ＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）・・・式（１）
Ｙ＝（Ａ＋Ｃ）／｛（Ａ＋Ｃ）＋（Ｂ＋Ｄ）｝・・・式（２）
ここで、第１原液濃度（Ｘ）、第２原液濃度（Ｙ）、原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）は既知の値である。未知の値である原液量（Ａ）と水量（Ｂ）は、式（１）と式（２）の二次方程式を解くことによって算出できる。
【００５７】
（６）一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）から、二次補充すべき上記補充量Ｚの残部において必要な原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出する。ここでの算出は、上記制御手段４の制御に基づいて上記算出手段３により行う。必要な原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の単位は、上記補充量（Ｚ）、原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）、原液量（Ａ）および水量（Ｂ）と同様に、リットルを用いることができる。
【００５８】
二次補充後、原液と水の最終的な混合比はあらかじめ決まっている。一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）が上述した算出で明らかになる。したがって、二次補充後に原液と水を目指す混合比とするよう、二次補充すべき原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を算出する。二次補充すべき原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の算出は、つぎの式（３）と（４）を用いて算出する。
Ｅ＋Ｆ＝Ｚ−（Ｃ＋Ｄ）・・・式（３）
Ｙ＝（Ａ＋Ｃ＋Ｅ）／｛（Ａ＋Ｃ＋Ｅ）＋（Ｂ＋Ｄ＋Ｆ）｝・・・式（４）
ここで、補充量（Ｚ）、一次補充クーラント液の原液量（Ｃ）および水量（Ｄ）、一次補充後のクーラント液における原液量（Ａ＋Ｃ）と水量（Ｂ＋Ｄ）、第２原液濃度（Ｙ）は既知の値である。未知の値である二次補充すべき原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）は、式（３）と式（４）の二次方程式を解くことによって算出できる。
【００５９】
（７）上記原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の原液と水を投入する二次補充を行う。つまり、二次補充では、算出された原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）の原液と水を投入する。
【００６０】
上記二次補充は、上記制御手段４により、クーラント液補充手段２を制御することにより行う。上述したように二次補充は、算出された原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を投入する。原液の供給は、ポンプ２１を稼動して電磁弁１９を開弁制御し、流量計２０による流量のカウントが上記原液量（Ｅ）に達した時点でポンプ２１を停止して電磁弁１９を閉弁制御する。これにより、算出された原液量（Ｅ）だけ原液が供給される。水の供給は、電磁弁１６を開弁制御し、流量計１７による流量のカウントが上記水量（Ｆ）に達した時点で電磁弁１６を閉弁制御する。これにより、算出された水量（Ｆ）だけ水が供給される。この制御によって、算出された原液量（Ｅ）と水量（Ｆ）を投入する二次補充が行われる。
【００６１】
二次補充が終了すると、制御手段４は、ポンプ１２を稼動して工作機械１０とクーラントタンク１１のあいだでクーラント液を循環させ、一次補充後のクーラント液の濃度がほぼ均一になるまで攪拌する。
【００６２】
その後、制御手段４は、二次補充後のクーラント液について原液濃度を測定し、測定値が適正濃度の許容範囲に入っているかどうかを確認することが行われる。
【００６３】
〔作用効果〕
上記構成をとることにより、本実施形態は、下記の作用効果を奏する。
上述した一次補充と二次補充を行うことにより、原液と水を目指す混合比としたクーラント液を、工作機械に供給することができる。このように、本発明では、クーラント液の液量管理と濃度管理を併せて行うことができるのである。
【００６４】
〔変形例〕
以上は本発明の特に好ましい実施形態について説明したが、本発明は示した実施形態に限定する趣旨ではなく、各種の態様に変形して実施することができ、本発明は各種の変形例を包含する趣旨である。
【符号の説明】
【００６５】
１：濃度測定手段
２：クーラント液補充手段
３：算出手段
４：制御手段
５：液面検知手段
１０：工作機械
１１：クーラントタンク
１２：ポンプ
１３：還流パイプ
１４：コントローラ
１５：水供給管
１６：電磁弁
１７：流量計
１８：原液供給管
１９：電磁弁
２０：流量計
２１：ポンプ
２２：原液貯留槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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