ノリタケ

製品精度の向上を実現する
クーラント濾過システム

からの提案

02

注目の製品・技術［著者］平田 隆幸
エンジニアリング事業部 流体マシンテクノ部
濾過グループ

あらゆる現場で、簡単に導入できる高精度濾過システム エポックセパレーター を提案します。
エポックセパレーターは、研削油中の異物を高精度に除去し、製品精度を向上します。

高精度濾過、導入工数削減、省エネルギーを実現するクーラント濾過システム

エポックセパレーター
特許取得済［適用範囲と期待効果］
非金属材料

その他

無機材料
有機材料
（ガラス・セラミックス） （ゴム・プラスチック）

先端材料

金属材料
鉄系材料

非鉄系材料
（Al・Cuなど）●
サイクルタイム短縮

16

工具寿命向上

加工品質向上

作業性改善

環境配慮

●

●

●

ノリタケ
からのエポックセパレーター

製品精度の向上を実現するクーラント濾過システム

提案

02

注目の製品・技術

濾過システム のニーズは 何か ？
ワーク研削面の不良率を低減させるには、研削

図1 代表的な個別濾過装置と除去能力

点への異物混入を防ぎ、清浄なクーラント（研削油）

マグネットセパレーター

サイクロンセパレーター

ぺーパー
フィルター

磁性体スラッジ◎○◎

非磁性スラッジ、砥粒ー○

◎泡ーー

○

ワークの研削であり、これに用いられる個別濾過シ他油分ーー○

ステムは、マグネットセパレーター、サイクロンセパ

カーボンーー△

で研削する必要があります。研削油中の異物を高精度に除去する濾過システムは、加工精度を安定させ外観る上で欠かせない装置です。
近年、ワークおよび研削条件の多様化により、工場一括で処理する「集中濾過システム」から、研削盤1台に対し1台の濾過装置で処理を行う「個別濾過システム」へとニーズが変わってきています。最も一般的な用途は、水溶性研削油を使用した磁性体レーター、ペーパーフィルターで通常構成されています。
これらの特徴を図1に記載します。
また、環境問題に対する取り組みとして産業廃棄物削減やコスト削減が求められるようになったことで、消耗品があるペーパーフィルターの採用は減り、マグネットセパレーターとサイクロンセパレーターを組み合わせたコンビネーション濾過システムの採用が増える傾向にあります。
このコンビネーション濾過システムにおいては、濾過装置へ送液する配管を分岐し、フラッシング※用として1次クリーンタンク内を撹拌することで、スラッジ※の堆積を抑制し、ポンプの詰まり等を防ぐ、流水タンク濾過システムを導入する事例も増えています（図2、3）。
図2 流水タンク濾過システムの外観

図3 流水タンク濾過システムの一般フロー

研削盤

←

サイクロン
セパレーター

沈降タンク
スラッジ箱

フラッシング配管
撹拌撹拌
1次クリーンタンク

濾過ポンプ

オイル
クーラー

←

スラッジ箱

マグネット
セパレーター

研削油ポンプPP
2次クリーンタンク

既存の流水タンク濾 過システム の 課 題
流水タンク濾過システムを使えば消耗品の削減・メンテナンス頻度低減・安定稼働が可能ですが、このシステムには（1）〜（3）の課題がありました。

2021 ｜ 17

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からのエポックセパレーター

製品精度の向上を実現するクーラント濾過システム

提案（１）濾過精度
メッシュサイズを細かくできるペーパーフィルターと比べ、濾過精度が劣る場合がある。
（2）一品一様設計
多種多様な研削盤、現場レイアウトに対応するには、タンクサイズ、機器配置などの設計が都度必要になり、導入までに期間や工数（費用）を要する。
（3）エネルギーロス
ポンプの水流によってタンク内を撹拌するため、ポンプ選定においてモーター容量が大きくなり、エネルギーロスが大きく、研削油が発熱し、オイルクーラーの容量も大きくなる傾向にある。

これらの課題を解決するために、マグネットセパレーターとサイクロンセパレーターを組み合わせたコンビネーション濾過システムの「濾過精度向上・標準化・省エネ化」に取り組んだものが、エポックセパレーターです。

エポックセパレ ーターの 装 置 構 成および 仕 様
エポックセパレーターの外観を図４に、フローを図5に示します。
図4 エポックセパレーターの外観

図5 エポックセパレーターのフロー

←

研削盤

←

マグネット
セパレーター←

2次クリーン液

サイクロン
セパレーター

P

オイル
クーラー

スクリュー
コンベア
（オプション）

濾過
ポンプ2

研削油ポンプP

リジェクト液1次クリーンタンク
スラッジ箱

沈降タンク

P 濾過

スラッジ箱

インライン
サイクロン
セパレーター（オプション）
リジェクトポット2次クリーンタンク

撹拌機ポンプ1撹拌撹拌

ダーティタンク

研削盤から排出されたダーティ液は撹拌機付きのダーティタンクへ流入し、濾過ポンプ1によりマグネットセパレーターへ汲み上げられます。
クリーン液はマグネットセパレーターと一体化された1次クリーンタンクに流入し、濾過ポンプ2でサイクロンセパレーターへ汲み上げられる流れと、ダーティタンクへオーバーフローして戻る流れに分かれます。サイクロンセパレー
ターへ流入した液は、リジェクト液（濃縮液）とクリーン液に分かれ、リジェクト液はスクリューコンベアへ流れ込み、濃縮固形物が沈殿分離された後、固形物としてコンベアから排出されます。クリーン液は2次クリーンタンクへ流入し、オイルクーラーで冷却された後、研削油ポンプで研削盤へ供給されます。
研削盤供給配管ライン中には、インラインサイクロンセパレーターが設置され、最終フィルターの役割を果たし、より高精度濾過されたクリーン液を研削盤へ供給できます。
インラインサイクロン
セパレーターの性能を維持するために、ここから後のクリーン配管には流量調整回路が設けられており、規定流量以下の運転にならないように調整できます。
1802

注目の製品・技術ノリタケ
エポックセパレーター

製品精度の向上を実現するクーラント濾過システム

からの提案

02

注目の製品・技術

エポックセパレーターの型式表示および共通仕様を図6に示します。
図6 エポックセパレーターの型式表示および共通仕様●ファイナルフィルター［型式表示］※型式選択で見積対応可能です。

0I●仕向地なしインラインサイクロン付

CX

100

●機械供給量●スクリューコンベア

100 MAX 100ℓ/min
200 MAX 200ℓ/min
300 MAX 300ℓ/min

0S

Iなし
スクリューコンベア付

JCK
U

S

E
●外装カバー

0E

●電圧日本
中国
韓国
米国

なし
外装カバー付200V級 50Hz
200V級 60Hz
400V級 50Hz
400V級 60Hz

25264546T

J25●電気配線TMP

端子箱
マグネットBOX
制御盤（PLC盤）［共通仕様］
マグネットセパレーター

高精度型（希土類）25W

サイクロンセパレーター

高精度型

スクリューコンベア40W

撹拌機100W

オイルクーラー

冷却能力 3.5kW 5.6kW 9.0kW

ポンプ

高耐久モデル

研削盤供給量に応じて、100ℓ/min処理、200ℓ/min処理、300ℓ/min処理の3種類のラインナップを揃えました。
また、スクリューコンベア、インラインサイクロンセパレーター、外装カバーはオプションとし、導入予算に応じた選択が可能です。
電気仕様は制御盤、マグネットBOX、端子箱と仕様を選ぶことができ、日本国内のみならず、アメリカ、中国、韓国のモーター規格、その他諸外国の電圧周波数にも標準で対応できます。
共通仕様として、マグネットセパレーターは希土類を用いた高精度モデルを搭載しました。
また、サイクロンセパレーターもノリタケの独自技術を取り入れた高精度・高耐久モデルとなります。オイルクーラーは標準装備とし、精密研削における研削油の液温管理が可能です。
また、エポックセパレーター内の各ポンプは高耐久モデルを選定することにより、長期メンテナンスレスを実現します。

エポックセパレ ーターは 高 精 度 濾 過 、仕 様 の 標 準 化 、省エネを 実 現する（１）高精度濾過エポックセパレーターは従来の流水タンク濾過システムより高精度濾過を達成しています。研削油中の異物を高精度に除去できるため、研削点へ異物が混入することなく、研削後のワーク不良率の低減につながります。
高精度濾過を達成できた理由は、研削盤から排出されたダーティ液をまずダーティタンクで受けること、すなわちダーティタンクレシーブシステム（DTRS）を採用しているためです。
従来の個別濾過システムの主流のフローは、図7のように、研削盤から排出されたダーティ液をマグネットセパレーターで受けます。
このフローはダーティタンクを必要としないため、シンプルにシステムを構成できる長所があります。
しかし、2021 ｜ 19ノリタケ
エポックセパレーター

製品精度の向上を実現するクーラント濾過システム

図7 従来の主流のフロー

研削盤

研削盤

汲み上げ量
240
マグネットセパレーター

マグネットセパレーター

PPP

オーバーフロー40〜200ℓ/min

クリーンタンク

クリーンタンク

ダーティタンク

図8 従来フローにおけるマグネットセパレーター稼働率

図10 DTRSフローにおけるマグネットセパレーター稼働率

マグネットセパレーター選定流量

マグネットセパレーター送液流量

マグネットセパレーター
選定流量

マグネットセパレーター送液流量240240160

非研削時間
ワーク交換
ドレッシングなど

研削

非研削時間
ワーク交換
ドレッシングなど

研削供給量
（計画）

200

供給量
（実際）

160

流量

200流量［ℓ/min］

提案

図9 DTRSフロー
戻り量40〜200ℓ/min

戻り量40〜200ℓ/min

からの供給量
（計画）

非研削時間
ワーク交換
ドレッシングなど

研削

非研削時間
ワーク交換
ドレッシングなど

研削供給量
（実際）

4040時間時間

図8のように、一般的な研削盤は、研削時と非研削時を繰り返し、各状態で研削油の使用流量が異なります。
特に非研削時では研削油をほとんど使用しないため、マグネットセパレーターへダーティ液が送液されず、マグネットセパレーターの選定処理流量に対する実送液量、すなわち稼働率が低下します。
また、研削時でも計画研削油使用流量とマグネットセパレーター選定処理流量に差が生じたり、計画研削油使用流量と実研削油使用流量に差が生じることで、マグネットセパレーターの稼働率が低下します。図８において、黄色で色塗りしている面積が、マグネットセパレーターへの送液量（稼働量）を示しており、マグネットセパレーターの選定処理流量に対して、低い送液量でマグネットセパレーターが稼働していることが分かります。
この状況を改善するため、図9のように、エポックセパレーターではDTRSを採用しています。研削盤から排出されたダーティ液をダーティタンクで受け、ポンプでマグネットセパレーターへ送液することにより、クリーンタンクからダーティタンクへオーバーフローする循環回路が生まれ、研削盤の研削油使用流量に関わらず、常にマグネットセパレーターへダーティ液を最大送液できます。DTRSフローにおけるマグネットセパレーター送液量を図10に示します。図10でのマグネットセパレーター送液量（黄色で色塗りしている面積）は、図８と比べ、飛躍的に向上していることが分かります。
マグネットセパレーターの稼働量が増加すると、マグネットセパレーターから排出されるスラッジの量も増えます。
すなわち研削油中のスラッジ量が低下し、高精度濾過を実現します。
以下のデータは、エポックセパレーター（CX100型）にて、円筒研削盤から排出された磁性体のスラッジを、運転開始前に120g、運転開始後に毎分20g、ダーティタンクへ投入し、23分後の水溶性研削油を採取し、分析した試験結果です（図11、図12、図13、図14）。
マグネットセパレーターは、前述試験条件において、全粒子に対して濾過精度98％を達成しました。顕微鏡写真からも、クリーン液にはダーティ液のような大きな切り屑や砥粒屑は含まれていないことが分かります。一般的な濾過システムは濾過精度20μｍ以上−90％除去を目標としますが、エポックセパレーターはDTRSの採用により、一般的な濾過精度を大きく上
2002

注目の製品・技術ノリタケ
エポックセパレーター

製品精度の向上を実現するクーラント濾過システム

021506

ダーティ液
クリーン液

SS濃度（mg/L）

SS濃度（mg/L）

提案

注目の製品・技術図12 ダーティ液とクリーン液のSS濃度※比較

図11 スラッジの粒子径分布

5からの43210098 ％除去
50100.111010010000

粒子径（μm）

図13 ダーティ液 顕微鏡写真

ダーティ液

クリーン液

図14 クリーン液 顕微鏡写真

200μm

200μm

回る性能を持った高精度濾過システムであると言えます。高精度濾過の実現により、清浄な研削油で加工ができ、ワーク研削点への異物混入を防ぎ、ワーク研削面の不良率低減が可能となります。
（2）
レイアウト検討の容易化
エポックセパレーターのもう一つの特徴

図15 従来のマグネットセパレーターの流路構造はレイアウト検討の容易化です。配置に対し

図16 エポックセパレーターのマグネットセパレーターの流路構造

サイクロンへて検討する時間を大幅に削減できる特徴を持ち、仕様打合せを含む導入までの工数は飛オーバーフロー躍的に低減できます。高精度濾過システムを簡単に導入できるのも特徴です。
レイアウト検討を容易にするための工夫について解説

ダーティタンクへ

ダーティタンクよりします。
まず、設置フロア面積の削減に取り組みました。
従来のマグネットセパレーターの流路構造（図15）に対し、エポックセパレー
ターは、クリーンタンク付きコンパクトマグネットセパレーター（図16）を開発しました。
従来、マグネットセパレーターのダーティ液の流入口は背面でしたが、エポックセパレーターのマグネットセパレーターのダーティ液の流入口は底面にあります。流入とその後の整流スペースを底面にすることで、従来機よりも飛躍的にコンパクトになりました。
また、底面からのアップフロー流入により、従来、固形物が堆積しがちであった整流部分に固形物の堆積を抑制する効果も加えることができ、メンテナンスの軽減に成功しました。
さらに、マグネットセパレーターのクリーン液流出後のクリーンタンクとマグネットセパレーターを一体化することで、マグネットセパレーターのクリーン液排出後のクリーンタンクのコンパクト化および固形物堆積対策、クリーン液の発砲抑制も同時に実現することができました。
エポックセパレーターは、前述の仕様のマグネットセパレーターを搭載し、すべての機器類をダーティタンク上へ配置することにより、従来の同等仕様のコンビネーション濾過システムより、設置面積50％削減に成功しています（図17）。

2021 ｜ 21

ノリタケ
エポックセパレーター

製品精度の向上を実現するクーラント濾過システム

からの提案

次に、レイアウト検討の容易化をより実現させるため、ダーティ液の戻り口を3方向に設定しました（図18）。
これはエポックセパレーターがダーティタンク受けするフローを取っているため可能となる特徴で、設置向きに自由度が生じ、さまざまなレイアウトに対応することができます（図19）。
また、従来、タンク上のマグネットセパレーターに設定していたダーティ液の戻り口は、ダーティタンク側面に設定したことで従来より受け位置が低くなり、研削盤からの戻り高さの制限も解決できました。
コンパクトかつ配置に自由度があることで、従来の流水タンク濾過システムで課題であった、一品一様設計からの脱却、すなわち標準化に成功し、導入までの工数が減ることで、お客様が採用しやすいシステムとなりました。
図17 エポックセパレーターの設置面積

図18 エポックセパレーターのダーティ液の戻り口
ダーティ液の戻り口1［平面レイアウト］

研削盤

スラッジ
排出

設置面積

エポック
セパ機
レ

従来

ダーティ液の戻り口2

50 ％削減ーターダーティ液の戻り口3

図19 エポックセパレーター配置例
配置例①

配置例②研削盤

研削盤

エポックセパーレーター

エポックセパーレーター

配置例③

配置例④研削盤

エポックセパーレーター

研削盤

エポックセパーレーター（3）省エネルギー化
エポックセパレーターは従来の流水タンク濾過システムよりも省エネ性に優れています。ダーティタンクの撹拌は、ノリタケが独自設計した100Wモーターの撹拌機を用いており、強力かつ非常に省エネです。
また、マグネットセパレーターと一体
2202

注目の製品・技術ノリタケ
エポックセパレーター

製品精度の向上を実現するクーラント濾過システムになった１次クリーンタンクは小容量かつ大流量で循環しているため、なく、スラッジの堆積を抑制できます。クーラータンク（2次クリーンタン8入させることにより、フラッシングの効果も加えています。

電気容量（kVA）

10

慮しており、サイクロンセパレーターのクリーン液をタンク底付近から流提案

02

注目の製品・技術

図20 従来式タンク vs CX100型 電気容量比較

流水タンク濾過システムのようにフラッシング用配管を必要とすることク）についても、タンク容量を必要最小限とし、循環量を増やすことを考からの28 ％低減

642

以上のように、ダーティ液の撹拌方法をポンプによるフラッシングか0ら撹拌機に変えたため、タンク内にスラッジを堆積させない機能を持っ従来の流水タンク濾過システム

エポックセパレーター（CX100型）たまま、従来の流水タンク濾過システムよりも省エネ化が図れます。図20は従来の流水タンク濾過システムとエポックセパレーター（CX100型）の電気容量を比較したものです。エポックセパレーターは、28%の電気容量削減を達成し、お客様工場内のCO2発生量削減に貢献します。

今後に向けた取り組 み
水溶性研削油を使用した磁性体ワークを研削する研削盤の、高品質個別濾過システムとして、エポックセパレーターを開発しました。DTRSにより、高精度濾過を実現し、研削後のワークの表面粗さ向上に寄与できます。
また、配置に自由度が生まれ、省エネ化にも成功し、従来の濾過システムの常識を変える、新しい濾過システムとなりました。エポックセパレーターは発売から着実に採用が増えており、導入したお客様には大変満足いただいています。
今後、廉価版モデルや予防保全やIoTに対応した上位モデル、不水溶性研削油に対応したモデルなどラインナップを増やしていく計画です。本製品が今後の研削市場のスタンダードとなることを確信しています。
［注釈］※フラッシング ： 配管の先端から研削油を勢いよく放出すること。
※スラッジ ： 研削盤から排出された切り屑や砥粒。
※SS濃度 ： Suspended Solids 濃度。液中に浮遊する固形物の濃度を表す。
［特許］
・株式会社ノリタケカンパニーリミテド.平田隆幸.研削盤用研削液濾過装置.特許6754487.2020-09-09
・株式会社ノリタケカンパニーリミテド.平田隆幸.研削盤用研削液濾過装置.特許6754486.2020-09-09
・株式会社ノリタケカンパニーリミテド.平田隆幸.研削盤用研削液濾過装置.特許6715382.2020-07-01
・株式会社ノリタケカンパニーリミテド.平田隆幸.クーラント循環装置.特許6557759.2019-08-07
・株式会社ノリタケカンパニーリミテド.平田隆幸.マグネットセパレータ.特許6488050.2019-03-20

QA

どの工程で導入できますか？
「水溶性研削油で磁性体ワークを研削」
する幅広い工程で導入できます。特にスラッジが大量に発生する、両頭研削盤や高能率研削、粗研削などに お す すめします。ダー ティタンク撹 拌 機とDTRSの組み合わせにより、タンク清掃ゼロも実現でき、お客様に大好評です。

QA
QA

ペーパーフィルターから置き換えは可能ですか？
10μm以上の濾紙をご使用であれば置き換えは問題ありません。

Q A

不水溶性研削油は対応できますか？

＆ラインナップとして追加中です。
ご相談ください。

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