(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置から排出されスラッジ等が混入したクーラントを渦流にて浄化し、再び加工装置に送り込むことにより当該クーラントを循環利用するための渦流循環型クーラント浄化装置において、
断面が略円形状であり、前記加工装置から導かれたクーラントを渦流状態で収容するとともに、中央底面から吐出させる吐出口を有する第１クーラント槽と、
該第１クーラント槽の少なくとも側方及び下方を囲む略円筒形状から成り、当該第１クーラント槽の外側でクーラントを渦流状態で収容するとともに、下方で第１クーラント槽の前記吐出口に連通した第２クーラント槽と、
前記吐出口から吐出されたクーラントを導くとともに、そのクーラントを前記第２クーラント槽に導入する流通路と、
前記第２クーラント槽の内壁近傍における清浄度の高いクーラントを前記加工装置に送り込む循環路と、
前記流通路を流通するクーラントを渦流を生じさせつつ導入し、上方の清浄度の高いクーラントを前記第２クーラント槽に導く一方、下方から吐出した清浄度の低いクーラントを前記第１クーラント槽に導くトルネード式浄化装置と、
を備えたことを特徴とする渦流循環型クーラント浄化装置。
【請求項２】
前記第１クーラント槽は、その上端から下端に亘って内径が縮小した形状の槽であることを特徴とする請求項１記載の渦流循環型クーラント浄化装置。
【請求項３】
前記第１クーラント槽又は第２クーラント槽にクーラントを導入する導入口が、当該第１クーラント槽又は第２クーラント槽における接線方向に向けられて配置され、導入するクーラントが渦流を生じるよう構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の渦流循環型クーラント浄化装置。
【請求項４】
前記トルネード式浄化装置の下方から吐出した清浄度の低いクーラントを収容し、上方位置に油分を浮遊させつつ下方位置にスラッジを沈殿させるとともに、中間位置のクーラントを前記第１クーラント槽に導く分離槽を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の渦流循環型クーラント浄化装置。
【請求項５】
前記加工装置から排出されたクーラントを収容し、磁石にて当該クーラント中の鉄分を除去するとともに、鉄分が除去されたクーラントを前記第１クーラント槽に導入するマグネット式選別装置を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の渦流循環型クーラント浄化装置。
【請求項６】
前記第１クーラント槽の前記吐出口と前記トルネード式浄化装置との間で前記流通路を分岐させ、分岐した流路の先端を前記マグネット式選別装置に配置したことを特徴とする請求項５記載の渦流循環型クーラント浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工装置から排出されスラッジ等が混入したクーラントを渦流にて浄化し、再び加工装置に送り込むことにより当該クーラントを循環利用するための渦流循環型クーラント浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
研削加工装置等の加工装置から排出されるクーラントは、加工の際に加工母材から流出したスラッジ等が混入されており、かかる使用済クーラントを再び加工装置に送り込んで再利用するには浄化する必要がある。このような浄化及び循環を行う循環型クーラント浄化装置は、例えば特開２００１−２７７０６７号公報に開示されている。
【０００３】
同公報で開示される従来の循環型クーラント浄化装置は、使用済クーラントを収容する円筒形状のクーラントタンクを有しており、該タンク内で渦流を生じさせることにより、混入しているスラッジ等を同タンクの中央底面に集積させて除去する渦流循環型のものである。より具体的には、タンク中央底面に集積されたスラッジを含むクーラントは、ポンプによって同タンクの上方まで引き上げられ、マグネット式選別装置のマグネットによりスラッジが吸着除去される一方、タンク内壁面近傍の清浄度の高いクーラントを別途のポンプにて加工装置に再び送り込むよう構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の渦流循環型クーラント浄化装置においては、使用済クーラントを収容するタンク（槽）が１つであるため、当該タンク内壁近傍にある清浄度の高いクーラントと同タンク中央底面近傍にある清浄度の低いクーラントとが入り混じってしまう虞があり、浄化効率が悪化してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、渦流によるクーラントの浄化時において浄化効率を向上させることができる渦流循環型クーラント浄化装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、加工装置から排出されスラッジ等が混入したクーラントを渦流にて浄化し、再び加工装置に送り込むことにより当該クーラントを循環利用するための渦流循環型クーラント浄化装置において、断面が略円形状であり、前記加工装置から導かれたクーラントを渦流状態で収容するとともに、中央底面から吐出させる吐出口を有する第１クーラント槽と、該第１クーラント槽の少なくとも側方及び下方を囲む略円筒形状から成り、当該第１クーラント槽の外側でクーラントを渦流状態で収容するとともに、下方で第１クーラント槽の前記吐出口に連通した第２クーラント槽と、前記吐出口から吐出されたクーラントを導くとともに、そのクーラントを前記第２クーラント槽に導入する流通路と、前記第２クーラント槽の内壁近傍における清浄度の高いクーラントを前記加工装置に送り込む循環路と、前記流通路を流通するクーラントを渦流を生じさせつつ導入し、上方の清浄度の高いクーラントを前記第２クーラント槽に導く一方、下方から吐出した清浄度の低いクーラントを前記第１クーラント槽に導くトルネード式浄化装置とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、スラッジ等が混入した使用済クーラントは、第１クーラント槽に渦流を生じながら収容され、中央底面の吐出口から吐出されて流通路に至り、該流通路に至ったクーラントは再び第２クーラント槽に導入され、渦流によって清浄度の低いものが吐出口から吐出される一方、清浄度の高いものが循環路に導出され加工装置に再び送り込まれることによって循環利用される。
【０００８】
第２クーラント槽においても渦流が生じているため、清浄度の低いクーラントが中央底面に、清浄度の高いクーラントが内壁近傍に選別され、当該内壁近傍のクーラントが循環路を介して加工装置に送り込まれるとともに、中央底面のクーラントが吐出口から吐出され流通路を経て第１クーラント槽に導かれる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記第１クーラント槽が、その上端から下端に亘って内径が縮小した形状の槽であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記第１クーラント槽又は第２クーラント槽にクーラントを導入する導入口が、当該第１クーラント槽又は第２クーラント槽における接線方向に向けられて配置され、導入するクーラントが渦流を生じるよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記トルネード式浄化装置の下方から吐出した清浄度の低いクーラントを収容し、上方位置に油分を浮遊させつつ下方位置にスラッジを沈殿させるとともに、中間位置のクーラントを前記第１クーラント槽に導く分離槽を具備したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記加工装置から排出されたクーラントを収容し、磁石にて当該クーラント中の鉄分を除去するとともに、鉄分が除去されたクーラントを前記第１クーラント槽に導入するマグネット式選別装置を具備したことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、前記第１クーラント槽の前記吐出口と前記トルネード式浄化装置との間で前記流通路を分岐させ、分岐した流路の先端を前記マグネット式選別装置に配置したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る渦流循環型クーラント浄化装置は、加工装置（研削加工装置）から排出され金属製加工母材から流出するスラッジ等が混入したクーラントを渦流にて浄化し、再び加工装置に送り込むことにより当該クーラントを循環利用するためのものであり、図１に示すように、第１クーラント槽１と、第２クーラント槽２と、トルネード式浄化装置４と、分離槽５と、流通路Ｌ１と、循環路Ｌ２とから主に構成されている。
【００１６】
第１クーラント槽１は、加工装置Ｋから導かれたクーラントをマグネット式選別装置３を介して導入し、渦流状態で収容するとともに、中央底面から吐出させる吐出口１ａを有するものであり、図２〜図４に示すように、その上端から下端に亘って内径が縮小した断面が略円形状（漏斗状）の槽から成る。尚、第１クーラント槽１を円筒形状のものとしてもよいが、第１クーラント槽を漏斗状とすることにより、効率よく渦流を生じさせることができるとともに、第１クーラント槽１を円筒形状にした場合と比べて、第２クーラント槽２の中央底面のクーラントを第１クーラント槽１の吐出口１ａにスムーズに流動させることができる。
【００１７】
また、第１クーラント槽１内で渦流を生じさせることにより、混入したスラッジ等を中央底面に効率良く集積することができ、かかるスラッジを多く含んだクーラントを吐出口１ａからスムーズに吐出させ得ることができる。
【００１８】
尚、図１において、加工装置Ｋからマグネット式選別装置３に使用済クーラントを導く流路をＬ３、マグネット式選別装置３で鉄分除去されたクーラントを第１クーラント槽１に導く流路をＬ４とおいている。流路（他の流路も含む）は、主に可撓性チューブから成るものであるが、他の材質によって形成された流路としてもよい。
【００１９】
また、図２に示すように、流路Ｌ４の先端におけるクーラントの導入口ａは、第１クーラント槽１における接線方向に向けられて配設されており、導入するクーラントが渦流を生じやすくするよう構成されている。これにより、第１クーラント槽１にクーラントを導入すれば、自然と渦流を生じるようになるので、別途の駆動ポンプ等が不要であり、製造コスト及びランニングコストを低減させることができる。
【００２０】
更に、分離槽５から延設された流路Ｌ６の先端におけるクーラントの導入口ｂも、第１クーラント槽１における接線方向に向けられて配設されており、導入口ａからの流動に加え、渦流を更に生じ易くしている。尚、導入口ａ及びｂの向きを可変とし、所望の渦流を生じさせるよう構成してもよい。
【００２１】
マグネット式選別装置３は、加工装置Ｋから排出されたクーラントを収容し、磁石にて当該クーラント中の鉄分を除去するものであり、図５で示すように、クーラントを収容する槽３ａと、駆動ローラＲにより回転可能なローラ型磁石Ｍと、ローラ型磁石Ｍに吸着した鉄分を掻き取るスクレーパ３ｃと、該スクレーパ３ｃで掻き取った鉄分を収容する収容箱３ｄと、槽３ａ内に配設されて収容するクーラントをローラ型磁石Ｍまで案内する仕切板３ｂとから主に構成されている。
【００２２】
これにより、流路Ｌ３（又は流路Ｌ８）から導入したクーラントに含有する鉄分をローラ型磁石Ｍにて吸着除去することができ、鉄分除去後のものを流路Ｌ４にて第１クーラント槽１に導入することができるので、当該第１クーラント槽１に導入されるクーラントに対し、清浄度をある程度高めておくことができ、その後の一連の浄化作用をスムーズに行わせることができる。
【００２３】
第２クーラント槽２は、第１クーラント槽１の側方及び下方を囲む円筒形状（下方はなくてもよい）から成り、当該第１クーラント槽１の外側でクーラントを渦流状態で収容するとともに、その中央底面（下方）で第１クーラント槽の吐出口１ａに連通したものである。即ち、トルネード式浄化装置４から延設されたクーラントの流路Ｌ５における導入口ｃが第２クーラント槽における接線方向に向けられて配置されているので、第２クーラント槽２においても、第１クーラント槽１と同様の渦流を生じさせることができる。
【００２４】
このような第２クーラント槽２内の渦流により、混入したスラッジ等を中央底面に集積することができ、スラッジを多く含んだクーラントのみを吐出口１ａから吐出させ得るよう構成されている。即ち、吐出口１ａからは、第１クーラント槽１及び第２クーラント槽２の双方で集積された清浄度の低いクーラントが吐出するのである。
【００２５】
流通路（Ｌ１、Ｌ７及びＬ５）は、吐出口１ａから吐出されたクーラントを導くとともに、そのクーラントをトルネード式浄化装置４を介して第２クーラント槽２に導入するための流路である。尚、便宜上、吐出口１ａから流通路Ｌ７と流路Ｌ８の分岐点Ｗまでの流路を流通路Ｌ１、分岐点Ｗからトルネード式浄化装置４までの流路を流通路Ｌ７、トルネード式浄化装置４から第２クーラント槽２までの流路をＬ５と定義している。
【００２６】
流通路Ｌ１内のクーラントは、ポンプＰ１で吸い上げられ、一部が流通路Ｌ７を通ってトルネード式浄化装置４に至り、他が流路Ｌ８を通ってマグネット式選別装置３に至るよう構成されている。即ち、吐出口１ａとトルネード式浄化装置４との間で流通路が分岐しており、分岐した流路Ｌ８の先端をマグネット式選別装置３に配置させているのである。かかる構成により、吐出口１ａから吐出された清浄度の低いクーラントの一部を再びマグネット式選別装置３に送り込み、更なる鉄分除去を行わせしめることができ、確実な浄化を行うことができる。尚、流路Ｌ８には、バルブＶ１が設けられており、当該流路Ｌ８の流通又は遮断を任意に行えるよう構成されている。
【００２７】
循環路Ｌ２は、第２クーラント槽２の壁面の一部に形成された開口２ａからポンプ２を経て加工装置Ｋに延設された流路から成り、第２クーラント槽２の内壁近傍における清浄度の高いクーラントを加工装置Ｋに送り込むよう構成されている。ここで、開口２ａは、第２クーラント槽２の底面から所定高さの壁面に形成されているので、当該第２クーラント槽２に収容されたクーラントのうち、上面側に浮遊した油分や底面に沈殿した鉄分（スラッジ）等の異物を避けて、極めて清浄度の高いクーラントのみを加工装置Ｋに送ることができる。尚、循環路Ｌ２にはバルブＶ２が設けられており、加工機Ｋによる加工時には開けられ、非加工時には閉じられるよう構成されている。
【００２８】
トルネード式浄化装置４は、流通路Ｌ７を流通するクーラントを渦流を生じさせつつ導入し、上方の清浄度の高いクーラントを流通路Ｌ５を介して第２クーラント槽２に導く一方、下方から吐出した清浄度の低いクーラントを分離槽５及び流路Ｌ６を介して第１クーラント槽１に導くものである。かかるトルネード式浄化装置４は、図６に示すように、下方に縮径部を有する略円筒状部材から成り、流通路Ｌ７から導かれたクーラントを渦流を生じさせながら収容する収容空間４ａが内部に形成されるとともに、下方に該収容空間４ａと通じた吐出口４ｂが形成されたものである。
【００２９】
ここで、流通路Ｌ７の接続口（クーラントの導入口）は、収容空間４ａにおける接線方向に向けられている（中心軸に対してオフセットしている）ため、導入されたクーラントが自然と渦流を生じるよう構成されている。この渦流により、スラッジ等を含む清浄度の低いクーラントは下方の吐出口４ｂから吐出され、清浄度の高いクーラントは上部の流通路Ｌ５との接続口（クーラントの導出口）から当該流通路Ｌ５を経て第２クーラント槽２に導かれるのである。
【００３０】
分離槽５は、トルネード式浄化装置の吐出口４ｂから吐出した清浄度の低いクーラントを収容し、上方位置に油分を浮遊させつつ下方位置にスラッジを沈殿させるとともに、中間位置のクーラントを第２クーラント槽に導くものである。この分離槽は、図７に示すように、クーラントを収容し得る槽５ａで構成され、該分離槽５内は仕切板５ｂにより収容空間Ｓ１とＳ２とに隔成されている一方、仕切板５ｂの一部には開口５ｂａが形成され、収容空間Ｓ１内に導入したクーラントのうち高さ方向で中間近傍のクーラントのみが収容空間Ｓ２内に流動し得るよう構成されている。
【００３１】
従って、収容空間Ｓ１内で浮遊する油分や沈殿する鉄分（スラッジ）以外の清浄度の高いクーラントのみが収容空間Ｓ２に至ることとなり、更に確実に浄化を行うことができる。尚、槽５ａにおける仕切板５ｂと対向する壁面は、同図の如き傾斜面５ａａとされており、掻き取り具Ｔ等によって底面に沈殿したスラッジ等の鉄分を掻き取るのを容易としている。
【００３２】
次に、上記構成によるクーラントの浄化動作について説明する。
加工装置Ｋで用いられた使用済クーラントは、流路Ｌ３を介してマグネット式選別装置３に送られ、そこでローラ型磁石Ｍによる鉄分除去が行われた後、流路Ｌ４を介して第１クーラント槽１に導入される。第１クーラント槽１においては渦流が生じているため、スラッジ等を含む清浄度の低いクーラントが中央底面の吐出口１ａから効率良く吐出される。また、第１クーラント槽１の渦流によって、当該第１クーラント槽１内のクーラントを効率良く吐出口１ａから吐出し得るとともに、第２クーラント槽２における清浄度の低いクーラントを吐出口１ａへ引き込むことができる。
【００３３】
吐出口１ａから吐出されたクーラントは、ポンプＰ１により流通路Ｌ１を介して吸い上げられ、流通路Ｌ７と流路Ｌ８とに分岐される。流路Ｌ８を流れるクーラントはマグネット式選別装置３に戻り、再度ローラ型磁石Ｍによる鉄分除去が行われて第１クーラント槽１に至る。一方、流通路Ｌ７を流れるクーラントは、トルネード式浄化装置４に至り、内部の渦流の作用により清浄度の低いものが吐出口４ｂから吐出され分離槽５の収容空間Ｓ１に収容されるとともに、清浄度の高いものが流通路Ｌ５を介して第２クーラント槽２に至る。
【００３４】
また、第２クーラント槽２内に導入されたクーラントは、渦流によりスラッジ等を含む清浄度の低いクーラントが中央底面に集積され、第１クーラント槽１と同様、吐出口１ａから吐出されて同様の浄化作用が施される一方、内壁近傍の清浄度の高いクーラントのみが開口２ａから循環路Ｌ２に流出し、ポンプＰ２により加工装置Ｋに送り込まれる。これにより、加工装置Ｋから排出されたクーラントを浄化し、再び加工装置Ｋに送ることができ、クーラントの循環利用が可能とされている。
【００３５】
このように、清浄度の高いクーラントは第２クーラント槽２、清浄度の低いクーラントは第１クーラント槽１に分離して浄化するので、これら清浄度の高いものと低いものとが浄化時に混じってしまうのを回避でき、浄化効率を向上させることができる。
【００３６】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばマグネット式選別装置３、トルネード式浄化装置４、分離槽５等の浄化手段に代えて、他の汎用的な浄化手段とすることができ、これらの組み合わせも種々替えて用いることができる。即ち、マグネット式選別装置３、トルネード式浄化装置４又は分離槽５のいずれかを省略したり、他の位置に配置したりすることが任意に行えるのである。
【００３７】
また、本実施形態においては、研削加工装置に用いられるクーラントを浄化するのに適用されているが、加工時にスラッジ等が生じる他の加工装置（例えば切削装置など）に用いられるクーラントを浄化するよう構成してもよい。また、本実施形態においては、浄化を確実に行わせるべく、流通路１を分岐して流路Ｌ８と流通路Ｌ７とに分けているが、分岐せずに流通路Ｌ７のみとして（即ち流路Ｌ８を廃止する）構成してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、清浄度の低いクーラントを第１クーラント槽に収容するとともに、清浄度の高いクーラントを第２クーラント槽に収容しているので、渦流による浄化時において清浄度の高いものと低いものとが入り混じるのを回避し、浄化効率を向上させることができる。更に、流通路に至ったクーラントをトルネード式浄化装置にて浄化するとともに、清浄度の高いものを第２クーラント槽に導き、清浄度の低いものを第１クーラント槽に導いているので、確実な浄化を行うことができる。
【００３９】
請求項２の発明によれば、第１クーラント槽が下方に向かって縮径しているので、効率よく渦流を生じさせることができるとともに、第２クーラント槽の中央底面のクーラントを第１クーラント槽の吐出口にスムーズに流動させることができる。
【００４０】
請求項３の発明によれば、第１クーラント槽又は第２クーラント槽に導入する際のクーラントの流れを利用して渦流を生じさせることができるので、別途の駆動源を具備したものに比べて、製造コスト及びランニングコストを抑制することができる。
【００４２】
請求項４の発明によれば、トルネード式浄化装置から吐出した清浄度の低いクーラントを分離槽にて分離するとともに、油分及びスラッジが分離されたクーラントを第１クーラント槽に導いているので、更に確実な浄化を行うことができる。
【００４３】
請求項５の発明によれば、加工装置から排出されたスラッジが多く混入するクーラントを、第１クーラント槽に導くに先立ち、マグネット式選別装置にて鉄分を除去しているので、その後の渦流による浄化作用をスムーズに行わせることができ、より確実な浄化を行うことができる。
【００４４】
請求項６の発明によれば、吐出口から吐出されたクーラントを分岐させ、一方をトルネード式浄化装置や分離装置などに導くとともに、他方をマグネット式選別装置に導いてマグネットによる更なる鉄分除去が行われるので、より確実な浄化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る渦流循環型クーラント浄化装置を示す全体模式図
【図２】本発明の実施形態に係る渦流循環型クーラント浄化装置における第１クーラント槽及び第２クーラント槽を示す上面図
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面模式図
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面模式図
【図５】本発明の実施形態に係る渦流循環型クーラント浄化装置におけるマグネット式選別装置を示す断面模式図
【図６】本発明の実施形態に係る渦流循環型クーラント浄化装置におけるトルネード式浄化装置を示す上面図及び一部破断した正面図
【図７】本発明の実施形態に係る渦流循環型クーラント浄化装置における分離槽を示す断面模式図
【符号の説明】
１…第１クーラント槽
２…第２クーラント槽
３…マグネット式選別装置
４…トルネード式浄化装置
５…分離槽
Ｌ１、Ｌ５、Ｌ７…流通路
Ｌ２…循環路
Ｌ２〜Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８…流路
Ｋ…加工装置（研削加工装置）
Ｖ１、Ｖ２…バルブ
Ｐ１、Ｐ２…ポンプ
【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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