JP2004306144A - Coolant contaminant separating device and coolant contaminant separation method - Google Patents

Coolant contaminant separating device and coolant contaminant separation method Download PDF

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Tadao Okazaki
忠雄 岡▲崎▼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coolant contaminant separating device and a coolant contaminant separation method, operated at low cost and simply, and efficiently separating contaminant from a coolant. <P>SOLUTION: In supplying a coolant containing contaminant to a rotating tub 21 having a substantially axisymmetric inner wall to a predetermined rotating shaft 23 to separate the contaminant from the coolant by centrifugal force, a supply disk 31 is oriented substantially vertical to the rotating shaft of the rotating tub in the interior of the rotating tub, and provided with a supply passage 23a opened at the outer peripheral part and serving as a supply passage for the coolant containing contaminant, and a collecting disk 30 is oriented substantially vertical to the rotating shaft of the rotating tub in the interior of the rotating tub, and provided with a collecting passage 23b opened at the outer peripheral part and serving as a collecting passage for the coolant containing contaminant. The disk 30 is disposed so that the outer peripheral part is positioned in the inside of the steady-state coolant liquid level. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クーラント混入物分離装置およびクーラント混入物分離方法に関し、特に、クーラント中の混合物を比重差により分離するクーラント混入物分離装置およびクーラント混入物分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属加工用の工作機械等で切削、研削等を行う際には潤滑や冷却、切粉飛散防止等のためにクーラントが使用されている。切削、研削等で発生する切粉はこのクーラントに混入するが、混入率が高くなると潤滑等に不都合であるため、クーラントを再利用する際には切粉等の混入物を除去している。切粉等の混入物を除去するための従来のクーラント混入物分離装置としては、磁石によって混入物を回収する装置や細密フィルタ、遠心分離によって混入物を除去する装置等が知られている。（例えば、特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１７４９０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のクーラント混入物分離装置においては、再利用に耐えるクーラントを低コストかつ簡単に繰り返して採取することが困難であった。
すなわち、磁石によって混入物を回収する構成では、クーラント内に浮遊する微細な混入物を除去することが困難であり、また、アルミ等の非磁性体では混入物の分離が困難であった。細密フィルタを利用する構成では、フィルタの洗浄や交換作業など日常的に煩雑な保守管理が必要であるとともに、フィルタの交換費用が必要であってコスト高になってしまっていた。さらに、遠心分離による混入物の除去では混入物の回収率が充分でなく、繰り返しクーラントを利用することにより混入物の濃度が増大してしまっていた。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、低コストかつ簡単に運用可能であるとともに効率的に混入物とクーラントとを分離可能なクーラント混入物分離装置およびクーラント混入物分離方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントの供給通路となる供給路が形成された円板状のクーラント供給手段を備える構成としてある。
【０００６】
上記のように構成した請求項１にかかる発明において、クーラントは所定の回転軸に対して回転する回転槽に供給される。この回転槽が回転されていることにより当該供給されたクーラントは回転槽とともに回転し、遠心力によって回転槽の内壁方向に付勢される。従って、回転槽が所定の回転速度で回転している間、クーラントは回転槽の内壁方向に付勢されたまま維持され、クーラント内の物質の比重差によって物質が回転軸に対して垂直の方向に分離する。すなわち、クーラント内に混入しクーラントの密度より大きな密度を有する混入物は回転槽の内壁に沿って蓄積するので、回転中心側の清澄なクーラントと混入物とを分離することができる。
【０００７】
本発明では、円板状のクーラント供給手段を回転槽の回転軸に対して略垂直に配向し、この円板の外周部に開口する供給路を当該円板の内部に形成し、この供給路によってクーラントを略放射状に供給する。かかる構成により、回転中のクーラント液面を乱さないようにすることができる。すなわち、回転軸に対して垂直に配向された円板からクーラントを供給する際に、回転中のクーラント液面に対して供給路の開口部からクーラントを飛翔させるとすれば、供給されるクーラントによってクーラント液面が乱れる。
【０００８】
ある単位量のクーラントを一箇所で供給する場合と放射状に供給する場合とを比較すると、供給クーラントとクーラント液面との接触位置での液面の乱れは後者の方が小さい。遠心分離によって混入物を分離する構成においては液面の乱れによってクーラント液内に乱流が発生し、内壁方向に分離した混入物が再びクーラントと混合する原因となる。しかし、本発明ではクーラントを略放射状に供給しているので、単位量のクーラントをクーラント液面に対して供給する際に供給クーラントとクーラント液面との接触位置を分散させることができ、液面の乱れを効果的に低減することができる。従って、回転中のクーラント液面を乱さないようにすることができ、効果的にクーラントと混入物とを分離することができる。
【０００９】
本発明におけるクーラント供給手段は、放射状にクーラントを供給することができればよい。ここで、放射状とは回転槽の回転中心側から外側に向けた複数の方向でクーラントを供給することを意味し、放射状にクーラントを供給することができる限りにおいて供給路の数は限定されない。具体的には、所定の幅を有する供給路を複数個形成し、複数の開口部からクーラントを供給しても良いし、２枚の薄板を一定距離離間してつなぎ合わせてこれら薄板の間を供給路とし、円板の外周部の全周を開口させても良い。また、クーラント供給手段が回転槽の回転軸に対して略直角に配向された円板であることにより非常に容易にクーラントを放射状に供給することが可能になる。尚、クーラント供給手段においては放射状にクーラントを供給することができればよいので、円板の外周が略円形であって板面が回転軸に対して略垂直に配向されていれば良く、厚さは特に限定されない。
【００１０】
回転槽は回転軸に対して相対的に回転運動を行うが、円板状のクーラント供給手段においては回転槽に対して相対的に回転しても良いし相対的に固定であっても良い。すなわち、回転軸を固定してその周りで回転槽を回転させる構成においては当該回転軸に対して円板状のクーラント供給手段を固定することにより、回転槽に対して相対的に回転するクーラント供給手段を提供することができる。クーラントを供給するための供給路を回転継手等によって形成すればクーラント供給手段を回転軸に対して相対的に回転するよう構成することができる。クーラント供給手段が回転すれば、回転するクーラント液面と飛翔するクーラントとにおいて回転方向の相対速度を低減あるいは”０”にすることができ、液面を乱さないようにすることができる。
【００１１】
回転槽は回転槽自体が回転することによってクーラントを回転させ、回転するクーラントを槽内に収容することができれば良く、回転軸に対して軸対称の内壁を有していればよい。すなわち、回転軸から略等距離の内壁を有する回転槽であればよい。具体的には円筒の内壁等を採用可能である。むろん他の形状を採用可能であり、内壁の径が徐々に変化するような形状等種々の形状を採用可能である。
【００１２】
クーラント液面の乱れを抑える構成として好適な例として、請求項２にかかる発明では、上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で、上記円板の外周が当該クーラント液面の近傍かつクーラント液面より回転軸側に配置される構成としてある。
【００１３】
すなわち、クーラント液面の乱れを抑えるために、液面に供給されるクーラントの飛翔距離をできるだけ小さくしている。液面に供給されるクーラントの飛翔距離が小さければ円板の開口から供給される供給クーラントの流速を小さくすることができるので、クーラント液面の乱れを非常に小さく抑えることができる。従って、クーラント内の混入物を効果的に分離することができる。
【００１４】
本発明では遠心力によってクーラント内の混入物を分離しているので、回転槽の回転速度，回転槽の容積，クーラントの供給量，クーラントの粘性等種々の条件によってクーラントの液面が変化するものの、これらの条件を一定にしたり、調整することによって本発明にかかるクーラント混入物分離装置を運用している際のクーラント液面を略一定にすることができる。この状態を定常状態と呼んでいる。この定常状態を実現することにより、この液面に触れないがその近傍となる所定の位置に上記円板の外周が位置するように構成することが可能になる。
【００１５】
円板の外周とクーラント液面との距離は、液面の乱れを抑えることによってクーラントの再利用に耐えうるような混入物回収率を実現することができる限りにおいて近接していればよい。但し、円板の外周とクーラント液面とが接触すると液面が乱れるため、両者は接触しないようにする。むろん、液面が多少乱れたことに応じて偶発的に両者が接触することを完全に排除する訳ではなく、定常状態において両者が離間していればよい。
【００１６】
さらに、クーラント液面の乱れを抑える構成として好適な例として、請求項３にかかる発明では、上記供給路はその開口方向が外周部の接線に対して鋭角であり、クーラントが上記回転槽の回転方向と同方向の回転成分を有しながら供給されるように開口した構成としている。すなわち、クーラント液面と当該液面に供給されるクーラントとにおいて相対速度が存在することによって供給クーラントが液面に対して飛翔するが、供給クーラントにおいては液面の回転方向と平行な成分ができるだけ小さいことが好ましい。
【００１７】
そこで、クーラント液面がクーラント供給手段の円板外周に対して相対的に回転している構成において、供給路の開口を外周部の接線に対して鋭角かつ回転槽の回転方向（すなわち液面の回転方向）と同方向に配向させる。これにより供給クーラントは液面の回転方向と同方向の回転成分を有しながら飛翔し、液面と接触する際の液面の乱れを抑えることができる。
【００１８】
本発明においては、効率的に混入物とクーラントとを分離することを目的の一つとしており、この意味では上述のようにクーラントの供給時に液面の乱れを抑える他、クーラントの回収時に液面の乱れを抑える構成によっても実現可能である。そのために請求項４に記載の発明では、所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントの回収通路となる回収路が形成された円板状の回収部材を備え、上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で上記外周部が上記クーラント液面の内部に位置するように上記回収部材を配設したクーラント回収手段を備える構成を採用している。
【００１９】
すなわち、上記円板状のクーラント供給手段と同様の部材でクーラントの回収も実施するが、回収を実施するために円板の外周部をクーラント液面の内部に配置する。円板の外周部がクーラント液面の内部に配置されていれば、クーラント液面の内部で回収部材内の回収路が開口するので、当該回収路の開口部と他方端に圧力差を発生させることによってクーラントを回収することができる。クーラント回収手段における回収部材は円板状であり、遠心力が作用しているクーラント液面は回転軸に対して軸対称であって略円形になるので、回収部材の外周部を液面内に配置することにより、外周部を全周に渡って液面内に配置することができる。
【００２０】
クーラント液面の一部で部材が液面内に位置しているとその部材と回転する液面との境界で気泡が発生するなどしてクーラント液が乱れるが、本発明においては回収部材の外周部の全周が液面内に配置されるので、気泡の発生を防止して液面の乱れを抑えることができる。従って、効果的に遠心分離によって混入物とクーラントとを分離することができる。尚、クーラントを回収するに際しては遠心分離によって混入物が分離され、清澄となったクーラントを回収するため、外周部の開口はクーラント液面にできるだけ近い方が好ましい。
【００２１】
さらに、効率的にクーラントを回収可能にする構成例として、請求項５に記載の発明では、上記回収路はその開口方向が外周部の接線に対して鋭角であり、クーラントが上記回転槽の回転方向と同方向の回転成分を有しながら回収されるように開口した構成を採用している。すなわち、回収路にてその開口部と他方端に圧力差を発生させることによって清澄なクーラントを回収することができるが、回転するクーラントが回収路の開口に対して流入する際にクーラントの慣性に抗する成分が小さいほどスムーズに、また、クーラントの流れを乱すことなく、クーラントを回収することができる。
【００２２】
そこで、クーラントがクーラント回収手段の回収部材に対して相対的に回転している構成において、回収路の開口を外周部の接線に対して鋭角かつ回転槽の回転方向（すなわち液面の回転方向）と逆方向に配向させる。これによりクーラントは液面の回転方向と同方向の回転成分を有しながら開口部に流入し、スムーズかつ流れを乱すことなくクーラントを回収することができる。従って、効率的に遠心分離を行って混入物とクーラントとを分離することができる。
【００２３】
本発明においてクーラントと混入物とを分離するために、上述のクーラント供給手段とクーラント回収手段とを共に備える構成にすることが可能である。この場合に好適な構成例として請求項６に記載の発明では、所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントの供給通路となる供給路が形成された円板状のクーラント供給手段と、上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントの回収通路となる回収路が形成された円板状の回収部材を備え、上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で上記外周部が上記クーラント液面の内部に位置するように上記回収部材を配設したクーラント回収手段と、上記クーラント供給手段およびクーラント回収手段の間に配設される円板状部材であって上記定常状態で当該円板状部材の外周部が上記回収部材の外周部より回転槽の内壁に近い位置になるよう配設されるセパレータとを備える構成としてある。
【００２４】
すなわち、回転槽を回転してクーラントと混入物とを分離しながら上記クーラント供給手段でクーラントを回転槽に対して供給し、上記クーラント回収手段でクーラントを回収することにより、連続的にクーラントの浄化および回収を行うことができる。クーラント供給手段およびクーラント回収手段においては双方とも円板状部材の外周部開口によってクーラントの供給および回収を実施しているが、双方の開口部が近い位置に配置されると供給直後のクーラントが回収され、混入物が充分に分離されないおそれがある。
【００２５】
そこで、本発明のようにクーラント供給手段およびクーラント回収手段の間に円板状部材のセパレータを配置する。セパレータにおける円板の外周部は、上記定常状態で上記回収部材の外周部より回転槽の内壁に近い位置に配設される。従って、クーラント供給手段から供給された直後のクーラントがクーラント回収手段に流入することを確実に防止することができ、清澄なクーラントのみを確実に回収し、クーラント混入物分離装置で回収するクーラント内で混入物濃度を低下させることができる。
【００２６】
本発明のクーラント混入物分離装置によってクーラントの清浄化を続けると、回転槽の内壁に沿って分離された混入物が蓄積する。そこで、請求項７に記載した発明では、所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、上記回転槽はその鉛直上方で回転軸に軸止されるとともに当該回転槽の鉛直下方は上記内壁の径より小さな径で開口している構成を採用した。
【００２７】
すなわち、回転槽をその鉛直上方で回転軸に軸止し、回転槽の鉛直下方に開口部を設けることにより、回転槽下方に形成される空間にクーラントを排出することが可能になる。本発明では遠心力によってクーラントと混入物とを分離するために遠心力を作用させる際に回転槽の回転によってクーラントを回転させるので、当該回転槽の回転を停止したときにはクーラントがその慣性によってある程度回転し続ける。この状態で回転槽の回転を停止したまま維持すると、遠心力が小さくなって重力成分が相対的に大きくなり、徐々に開口部からクーラントが排出される。
【００２８】
従って、慣性によってクーラントが回転している間に回転槽内壁付近に蓄積された混入物は再びクーラントに混入し、クーラントに混入物が混入した状態でクーラントが上記開口部から排出されることになる。これにより、回転槽の回転を停止するのみで自動で回転槽の内壁を清掃することができ、クーラント混入物分離装置が自己洗浄機能を備えているといえる。尚、上記回転槽の開口部は当該回転槽の内壁の径より小さな径である。従って、クーラントと混入物との分離に際しては、遠心力によって内壁の周と開口部の周との間にクーラントを維持することができる。むろん、クーラントの回収は上述のクーラント回収手段等によって実施することができ、清澄なクーラントを回収することができる。
【００２９】
回転槽の回転停止によって内壁に沿って蓄積した混入物をクーラントと共に排出する際に好適な構成例として、請求項８に記載の発明では、上記回転槽の内壁に、上記混入物の付着を防止する付着防止コーティングを施す構成を採用している。すなわち、回転槽の回転によって遠心力を発生させるとクーラント内の混入物は回転槽の内壁方向に付勢されるが、当該内壁に対して混入物の付着防止のためのコーティングが施してあることにより、上記回転槽が停止されたときのクーラントの慣性によって容易に混入物を洗い流すことができる。コーティングとしては混入物の付着を防止することができれば良く、種々の構成を採用可能である。例えば、フッ素樹脂をコーティングしても良いし、酸化チタン等の光触媒をコーティングして光の照射と共に混入物が汚れとして付着することを防止する構成を採用することが可能である。
【００３０】
さらに、請求項９に記載の発明では、所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、上記回転槽はその鉛直上方で回転軸に軸止されるとともに当該回転軸の外周側には内部に冷却媒体の流路が形成された冷却フィンを備えている構成としてある。
【００３１】
すなわち、回転槽は所定の回転軸を中心として回転するので必ず摺動部分が生じ、長い間クーラント混入物分離装置を駆動し続けると熱が発生する。クーラントは冷却水として使用されるため、熱がクーラントに伝達すると混入物分離後のクーラントを即座に使用することができない場合がある。しかし、本発明のように回転槽が軸止される部位（摺動部分）の周辺に冷却フィンを設け、その流路に冷却媒体を流すことによって効果的に放熱することができ、摺動部分や摺動部分の潤滑油を低温に保つことができる。
【００３２】
この結果、クーラントに熱を与えることを防止することができる。また、冷却フィンによって放熱を実施しないときと比較して回転槽を高速に回転させてもクーラントに熱を与えないようにすることができる。回転槽を高速で回転させることができれば、より大きな遠心力を発生させることができる。従って、クーラント内の混入物に大きな遠心力を作用させ、効率よく混入物とクーラントとを分離することができる。
【００３３】
冷却フィンにおいては、内部に冷却媒体の流路を備えることによって、放熱を実施することができればよく、種々の構成を採用可能である。本発明においては回転槽を回転させるため、いわゆる層流ファンを利用すると容易に放熱を行うための機構を採用可能である。すなわち、回転槽の鉛直上方に薄板状かつドーナツ状の冷却フィンを複数形成し、冷却フィンの内周側と冷却フィンの間とで連通する冷却媒体流路を形成すれば、回転槽の回転に伴って当該流路に空気を流すことが可能になり、容易に放熱を実施することができる。この場合、冷却媒体は空気であるが、むろん、他の機構を採用可能であるし、冷却媒体として水等を採用することも可能である。
【００３４】
さらに、回収したクーラントを再利用するためには混入物の混入率を低下させることに加え、クーラント内での雑菌の繁殖を抑えることが好ましい。このために好適な構成例として請求項１０に記載の発明では、所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で当該クーラント液面に囲まれる回転槽中央寄りの空間には上記クーラント内の雑菌を低減する滅菌手段が配設されている構成としてある。
【００３５】
すなわち、回転槽を回転させてクーラントの液面を定常状態にしたときには、遠心力によってクーラントが回転軸の周方向に付勢され、円形の液面を形成するので、この液面に囲まれる部分に空間が生じる。そこで、この空間に滅菌手段を配設することにより、回転槽内のクーラント内の雑菌を低減することができる。この結果、回収されるクーラントを繰り返し利用することが可能になる。
【００３６】
滅菌手段においては、クーラント内の雑菌を低減することができれば良く種々の構成を採用可能である。たとえば、所定の電極によって放電部を形成し、当該放電部での放電によって上記クーラント液面に囲まれる空間にオゾンを発生させる構成や、回転槽内壁に酸化チタン等の光触媒をコーティングし、クーラント液面に囲まれる空間に発光部を形成し、発光部からの照射光によって光触媒に殺菌作用を生じさせる構成等を採用可能である。
【００３７】
このように、以上のように混入物とクーラントとを分離する手法および分離したクーラントの再利用を促進するための手法は必ずしも実体のある装置に限られる必要はなくその方法としても機能し、請求項１１〜１６は係る発明は方法に対応した構成としてある。すなわち、必ずしも実体のある装置に限らず、その方法としても有効であることに相違はない。むろん、請求項２，請求項３，請求項５，請求項８に対応した方法を構成することもできる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）クーラント混入物分離装置の構成：
（１−１）クーラント供給円板の構成：
（１−２）クーラント回収円板の構成：
（２）クーラント混入物分離装置の動作：
（３）他の実施形態：
【００３９】
（１）クーラント混入物分離装置の構成：
図１は本発明の一実施形態にかかるクーラント混入物分離装置を示す一部破断斜視図であり、図２はクーラント混入物分離装置の要部断面図である。本実施形態において、クーラント混入物分離装置１０は板状部材１１に取り付けられており、モータ１２と固定部２０と冷却部２２が連結された回転槽２１とを備えている。固定部２０の中心に対しては回転軸２３が取り付けられており、固定部２０がボルトを介して板状部材１１に取り付けられることによって、固定部２０とともに回転軸２３が板状部材１１に対して相対的に固定される。
【００４０】
回転軸２３は板状部材１１の上方から下方に延びる外形略円柱状の部材であり、その下部においてボールベアリング２４を介して冷却部２２を回転可能に軸止している。冷却部はボールベアリング２４により回転軸２３を中心にして回転可能になっており、その下部に対して回転槽２１がボルトを介して固定されている。従って、回転槽２１は冷却部２２とともに回転軸２３を中心にして回転可能である。
【００４１】
冷却部２２の上部には回転軸２３と同心に略円板状のギア２２ｄがボルトを介して固定されている。上記モータ１２の下部ではその回転軸に対して図示しないギアが固定されており、このギアはその外周の一部にてギア２２ｄと噛み合うようにしてある。従って、モータ１２を回転駆動することによりその駆動力がギア２２ｄを介して冷却部２２に伝達され、冷却部２２と回転槽２１とが回転する。尚、本実施形態においてはギア２２ｄによってモータ１２の回転駆動力を伝達しているが、むろん、ベルトによって伝達してもよいし、冷却部２２および回転槽２１を回転可能である限りにおいて種々の構成を採用可能である。
【００４２】
冷却部２２の外周部分には薄いドーナツ状の冷却フィン２２ａが複数個形成されており、各冷却フィン２２ａの回転軸２３側には、上下方向に冷却部２２を連通し上部で開口する空気流路２２ｂが形成されている。各冷却フィン２２ａの間あるいは最下部に位置する冷却フィン２２ａの下側には開口部２２ｂ１が形成されている。この開口部２２ｂ１は回転軸２３の全外周に渡って形成されているが、各開口部２２ｂ１の位置は回転軸２３の上下方向にずらしてある。
【００４３】
すなわち、回転軸２３の周方向に隣り合う開口部２２ｂ１は上下方向に同じ位置に開口しておらず、ある開口部２２ｂ１が特定の２つの冷却フィン２２ａの間で開口しているとき、その隣の開口部２２ｂ１は他の２つの冷却フィン２２ａの間で開口し、開口位置が上下方向に偏ることがないようにしてある。この冷却フィン２２ａと空気流路２２ｂと開口部２２ｂ１とは層流ファンを形成している。すなわち、回転軸２３を中心にして冷却部２２が回転すると、冷却フィン２２ａの間に位置する空気において回転軸２３の外側に向けた気流が生じ、空気流路２２ｂの上方の開口から開口部２２ｂ１に向けて空気が流れる。
【００４４】
この気流は、冷却部２２の回転に伴って発生する熱を外部に放出するように作用する。従って、上記ボールベアリング２４のグリス等で蓄熱することを防ぐことができる。この結果、回転槽２１や回転軸２３に対する熱の伝達を防止することができ、回転槽２１内で混入物を分離するに際してクーラントが温められることを防止することができる。クーラントは各種工作機械の潤滑とともに冷却のために使用されるので、後述のようにして回収するクーラントが温められないようにすることによって回収後のクーラントを容易に再利用することが可能になる。
【００４５】
回転槽２１は薄い板状の部材で形成されており、上側は上記冷却部２２に対してボルト固定される円板状の部位であるとともにこの円板状の部位に対して略垂直の壁面が垂設されており、この壁面は円形の内周を有する内壁２１ａを形成している。内壁２１ａの下方では下方に行くに連れてその周が小さくなるようにしてあり、斜面２１ｂを形成している。また、回転槽２１の最下部では径が一定であり筒状の部位を形成するとともに下方に向けて開口した開口部２１ｃを形成している。
【００４６】
本実施形態において、上記内壁２１ａおよび斜面２１ｂには、当該内壁２１ａおよび斜面２１ｂに対する混入物の付着を防止するためフッ素樹脂によるコーティング２１ｄが施されている。尚、回転槽２１は２つの部材から構成されており、本実施形態においては斜面２１ｂの中程で連結され、ボルトを介して固定されている。すなわち、当該ボルトをはずすことによって回転槽２１の下部を取り外すことができる。
【００４７】
回転槽２１の下部を取り外すことができれば、その内部に配設される部材を組み立てたり、内壁２１ａを容易に清掃することができる。むろん、組み立てや清掃を容易にするためには、回転槽２１が２つの部材から構成されていれば充分であり、これら２つの部材を連結する位置は本実施形態のように斜面２１ｂに限定されることはない。例えば、内壁２１ａの所定位置で連結しても良い。
【００４８】
回転軸２３の内部には、クーラントの供給路と回収路とが形成されている。すなわち、回転軸２３の中央には回転中心と平行に柱状の穴が設けられており、供給路２３ａを形成し、当該供給路２３ａに対して略同心に回収路２３ｂが形成されている。供給路２３ａは回転軸２３の上端と下端とで開口しており、図１に示すようにその上部には図示しないポンプおよびタンク等に連結された供給管が取り付けられる。従って、ポンプの動作によってタンク内のクーラントを供給路２３ａに対して供給することができる。
【００４９】
回収路２３ｂは回転軸２３の下端で開口するとともに上端は略垂直方向に回転軸２３の外側に向けて屈曲しており、その一部が固定部２０の外壁と連通している。この連通部位は図１に示すように回収管が取り付けられ、当該回収管は図示しないポンプおよびタンクに連結されており、当該ポンプの動作によってクーラントを回収するようになっている。
【００５０】
回転軸２３の下端にはフランジ状部材２３ｂ，２３ｃが取り付けられており、同フランジ状部材２３ｂ，２３ｃには回収円板３０および供給円板３１がボルトを介して固定されている。すなわち、回収円板３０および供給円板３１は回転軸２３に対して相対的に回転しないように固定されている。回収円板３０においてはクーラントの回収路が形成されるとともに上記回収路２３ｂと連通するようになっており、供給円板３１においてはクーラントの供給路が形成されるとともに上記供給路２３ａと連通するようになっている。尚、回収円板３０と供給円板３１との間には薄板円板状のセパレータ３２が介在されている。
【００５１】
（１−１）クーラント供給円板の構成：
次に、上記供給円板３１の構成を詳述する。図３は当該供給円板３１を図２の下方から眺めた状態での底面図（同図下段）およびその正面図（同図上段）を示している。供給円板３１は図３の底面図に示すように、円形の外周を備えるとともに中央に円形の穴３１ａが設けられている。この穴３１ａの周りには４個の供給路３１ｂが形成されている。同供給路３１ｂは穴３１ａから供給円板３１の外周まで連通されている。すなわち、供給路３１ｂは供給円板３１の外周部で開口している。
【００５２】
供給路３１ｂは穴３１ａから外周部に向かって放射状に形成されているが、その壁面は緩やかに屈曲している。従って、供給路３１ｂが供給円板３１の外周部で形成する開口部において供給路３１ｂの壁面の接線と供給円板３１の外周部の接線とは鋭角αを形成している。尚、中心から等距離の位置にはボルト穴が設けられており、当該ボルト穴を介して固定される。また、本実施形態において、上記穴３１ａは供給円板３１を貫通しているが、供給路３１ｂの深さは供給円板３１の厚みより小さくなっている。
【００５３】
また、上記フランジ状部材２３ｃに対して固定される際には、図３に示す底面図を図２の下方に配向させるとともに、当該底面に対して図２に示すように供給円板３１の径と同径の円板状部材３１ｃを取り付けている。さらに、供給円板３１の上面にセパレータ３２を取り付けている。セパレータ３２の中央には円形の穴が形成されており、供給路２３ａの先端を挿入可能である。供給路２３ａの先端の外径とセパレータ３２に形成された穴の内径は略同寸でありクーラントの漏れがないように組み付けることが可能である。
【００５４】
従って、供給路２３ａと穴３１ａと供給路３１ｂとは連通しており、供給円板３１の外周で開口する一連の供給路を形成することになり、供給路３１ｂは供給円板３１の底面と略平行方向にクーラントを流す流路となる。尚、本実施形態においては加工の容易に鑑みて円板状部材３１ｃを供給円板３１に取り付けることを前提とし、供給円板３１を貫通するように上記穴３１ａを形成し、供給路３１ｂの深さを供給円板３１の厚みに満たないようにしている。但し、この供給路３１ｂとしては、上記供給路２３ａから供給されるクーラントの流路を形成することができればよく、外周部から中心の穴に向かって穴を開けることによって供給路３１ｂを形成し、円板状部材３１ｃの取付を省略するなど他の構成を採用可能である。
【００５５】
（１−２）クーラント回収円板の構成：
次に、上記回収円板３０の構成を詳述する。図４は当該回収円板３０を図２の上方から眺めた状態での上面図（同図上段）およびその正面図（同図下段）を示している。回収円板３０は図４の上面図に示すように、円形の外周を備えるとともに中央に円形の穴３０ａ１および円形の凹部３０ａ２が設けられている。穴３０ａ１の径は凹部３０ａ２の径より小さく、上記回転軸２３の供給路２３ａの下端の外径と略同径であるとともに回収円板３０を貫通している。従って、供給路２３ａを穴３０ａ１に対して挿通可能である。
【００５６】
凹部３０ａ２の径は上記回転軸２３の外径より大きく、凹部３０ａ２の内周と穴３０ａ１の外周との間では回収円板３０の厚みよりも薄い板状であり、回収円板３０の上面に対して凹部を形成している。この凹部３０ａ２の周りには８個の回収路３０ｂが形成されている。同回収路３０ｂは凹部３０ａ２から回収円板３０の外周まで連通されている。すなわち、回収路３０ｂは回収円板３０の外周部で開口している。尚、回収路３０ｂの深さは回収円板３０の厚みよりは浅く、上記凹部３０ａ２の深さと同一になっている。
【００５７】
回収路３０ｂは凹部３０ａ２から外周部に向かって放射状に形成されているが、その壁面は緩やかに屈曲している。従って、回収路３０ｂが回収円板３０の外周部で形成する開口部において回収路３０ｂの壁面の接線と回収円板３０の外周部の接線とは鋭角βを形成している。尚、中心から等距離の位置にはボルト穴が設けられており、当該ボルト穴を介してフランジ状部材２３ｃに固定される。また、当該フランジ状部材２３ｃに対して固定される際には、図４に示す上面図を上方に配向させるとともに、当該上面に対して図２に示すように回収円板３０の径と同径の円板状部材３０ｃを取り付けている。
【００５８】
以上の構成により、回収路２３ｂと凹部３０ａ２と回収路３０ｂとは連通しており、回収円板３０の外周で開口する一連の回収路を形成することになり、回収路３０ｂは回収円板３０の上面と略平行方向にクーラントを流す流路となる。回収円板３０においても加工の容易に鑑みて円板状部材３０ｃを回収円板３０に取り付けることを前提とし、上記凹部３０ａ２および回収路３０ｂの深さを回収円板３０の厚みに満たないようにしている。むろん、回収路３０ｂとしては、回転槽２１内のクーラントを回収して上記回収路２３ｂに供給するようにクーラントの流路を形成することができればよく、外周部から中心の穴に向かって穴を開けることによって回収路３０ｂを形成し、円板状部材３０ｃの取付を省略するなど他の構成を採用可能である。
【００５９】
以上のように、回収円板３０の回収路３０ｂおよび供給円板３１の供給路３１ｂの双方は外周方向に向けて壁面が屈曲しているが、回収円板３０および供給円板３１が回転軸２３に対して取り付けられる際には、屈曲方向が互いに逆向きに配向される。すなわち、上記図３および図４において回収路３０ｂと供給路３１ｂの双方とも壁面が時計回り方向に屈曲しているが、上記図３においては供給円板３１の底面図を示し、図４においては回収円板３０の上面図を示している。従って、図２のように回収円板３０および供給円板３１が回転軸２３に対して取り付けられる際には、供給路３１ｂの屈曲方向と回収路３０ｂの屈曲方向が互いに逆向きになる。
【００６０】
このように、供給路３１ｂの屈曲方向と回収路３０ｂの屈曲方向を互いに逆向きにするとそれぞれの開口部の開口方向も逆向きになる。このような開口方向の向きは、クーラント混入物分離装置を運転している際にクーラントの回転方向が一定方向であり、このときクーラントを供給する際の流れとクーラントを回収する際の流れとが互いに逆向きであることが好ましいことに基づいている。
【００６１】
また、上記セパレータ３２は回収円板３０と供給円板３１とによって挟み込むように取り付けられており、セパレータ３２の外周径は供給円板３１および回収円板３０の外周径より大きく、回収円板３０の外周径は上記回転槽２１の開口部２１ｃの内周径および供給円板３１の外周径より大きく、供給円板３１の外周径は上記回転槽２１の開口部２１ｃの内周径および回収円板３０の外周径より小さい。これは、液面を乱すことなくクーラントの供給および回収を実施するためであり、以下、クーラント混入物分離装置の動作とともに上記供給路３１ｂと回収路３０ｂの開口方向および回収円板３０，供給円板３１，セパレータ３２，開口部２１ｃの径について説明する。
【００６２】
（２）クーラント混入物分離装置の動作：
クーラント混入物分離装置１０にてクーラントと混入物とを分離するに際しては、まず、モータ１２を駆動して回転駆動力をギア２２ｄに伝達する。回転駆動力がギア２２ｄに伝達されると、ギア２２ｄの回転に伴って冷却部２２および回転槽２１が回転軸２３を回転中心として回転する。このとき、モータ１２は回転槽２１を所定の回転速度で安定して回転するように駆動される。本実施形態においては、回転槽２１を下方から眺めたときに時計回りになるように回転する。回転槽２１の回転速度が安定したら上述の図示しないポンプを駆動し、図５に示すように供給路２３ａに対して混入物が含まれたクーラントを供給する。
【００６３】
供給されたクーラントは当該供給路２３ａを満たしながら供給円板３１の穴３１ａに達し、当該穴３１ａに達したクーラントは供給路３１ｂを通って供給円板３１の外周の開口部から吐出される。吐出されたクーラントは回転槽２１内を飛翔するが、初期段階において回転槽２１内にクーラントが蓄積していない状態ではクーラントが内壁２１ａあるいは斜面２１ｂに達する。回転槽２１は回転しているので、内壁２１ａあるいは斜面２１ｂに達したクーラントには遠心力が作用し、クーラントは回転槽２１の内壁２１ａ側に移動する。
【００６４】
上述の図示しないポンプを駆動し続け、供給路２３ａに対して混入物が含まれたクーラントを供給し続けると、クーラントは開口部２１ｃの内壁を鉛直上方に延長した場合に形成される円形の面と略同一の液面を形成して定常状態となる。このように、混入物が含まれたクーラントを回転槽２１内に維持しながら回転槽２１を回転し続けると、密度の大きい物質が回転軸２３の外側、すなわち内壁２１ａおよび斜面２１ｂに沿って蓄積する。従って、クーラントと混入物とが分離し、図５に示すように内壁２１ａおよび斜面２１ｂに沿ってクーラント内の混入物Ｃが蓄積する。
【００６５】
上述の定常状態において、クーラントの液面が形成する円形の径が上記開口部２１ｃの内径より小さくなることはない。また、供給円板３１の外周径は上述のように開口部２１ｃの内径より小さいので、当該供給円板３１の外周部はクーラント液面に接触しない。従って、供給円板３１がクーラントを回転槽２１内に供給するに際して供給円板３１の外周部がクーラント液面を乱すことはない。また、上述のように供給路３１ｂの壁面の接線と供給円板３１の外周部の接線とは鋭角αを形成しており、本実施形態においては回転槽２１を下方から眺めたときに時計回りになるように回転槽を回転するので、供給路３１ｂの開口部から吐出するクーラントによってクーラント液面が乱れることを極力抑えることができる。
【００６６】
すなわち、図３に示すように回転槽２１の回転によって回転されるクーラント液面の回転方向に向くように上記供給路３１ｂが開口しており、当該開口から吐出されるクーラントの速度および方向を示すベクトルとクーラント液面の回転方向および回転速度を示すベクトルを想定した場合、両ベクトルの差分ベクトルが極力小さくなるようにしてある。従って、供給路３１ｂから供給されるクーラントと回転中のクーラントとで相対速度が小さく、両クーラントが接触したときに液面の乱れが抑えられる。
【００６７】
クーラント液面が乱されて液内に乱流が発生するなどした場合には混入物を内壁２１ａ方向に付勢する力が的確に作用せず、また、一旦内壁２１ａに沿って蓄積した混入物が液面内に再度混入することが考えられる。しかし、本実施形態ではクーラントの供給に際して供給円板３１の外径および供給路３１ｂの向きを工夫してクーラント液面の乱れを抑えている。従って、効率的にクーラントと混入物とを分離することができる。
【００６８】
一方、上述のように回転槽２１の回転によってクーラントの液面が回転軸を中心とした円形の面を形成して定常状態に達したら、上述の図示しないポンプを駆動して回収路２３ｂから清澄なクーラントを回収する。すなわち、回収円板３０の外径は上記開口部２１ｃの内径より大きいので、定常状態において回収円板３０の外周部はクーラント液面の内部に位置しており、上記図示しないポンプの駆動によって回収路３０ｂを介してクーラントを回収することができる。回収円板３０の外径は上記開口部２１ｃの内径より大きいが、外周部はクーラント液面の近くに位置するようにしてある。
【００６９】
クーラントが回転している間に混入物は内壁２１ａ方向に寄せられるので、液面に近いクーラントは混入物の濃度が非常に小さく、清澄である。従って、上記図示しないポンプの駆動によって清澄なクーラントを回収することができる。尚、本実施形態においては、上記図示しないポンプの出力を調整して上記供給路２３ａを介して単位時間に供給されるクーラントと上記回収路２３ｂを介して単位時間に回収されるクーラントとが略同一量になるようにしてある。この結果、クーラント液面を上述のように円形に維持しながらクーラントと混入物とを分離し、清澄なクーラントを回収している間にクーラントが開口部２１ｃから落下することを防止することができる。
【００７０】
また、上記回収円板３０の外周部は円形であるため、外周部の一部のみがクーラント液面内に位置しているのではなく、外周部が全周に渡ってクーラント液面内に位置している。円筒形の部材の開口部をクーラント液面内に配設するなどして回収経路の一部のみが液面内に存在するような状態を実現した場合、回転するクーラント液面およびクーラントの流れに略垂直に配設される部材が存在することになる。クーラントの流れおよびその液面に対して垂直に部材が配設されていると、クーラントの回転とともに当該部材に対してクーラントが連続的に衝突し、液面が乱れてしまう。しかし、本実施形態では回収円板３０の外周部が全周に渡って液面内に位置しているため、回収円板３０とクーラント液の接触部分でクーラントの流れに対して垂直な部位は存在しない。従って、クーラント液の乱れを抑えることができる。
【００７１】
さらに、上述のように回収路３０ｂの壁面の接線と回収円板３０の外周部の接線とは鋭角βを形成しており、本実施形態においては回転槽２１を上方から眺めたときに反時計回りになるように回転槽２１を回転するので、回収路３０ｂの開口部から非常に効率的にクーラントを回収することができる。すなわち、図４に示すように回転槽２１の回転によって回転されるクーラント液面の回転方向の逆を向くように上記回収路３０ｂが開口しており、当該開口に流入するクーラントの速度および方向を示すベクトルとクーラント液面の回転方向および回転速度を示すベクトルを想定した場合、両ベクトルの差分ベクトルが極力小さくなるようにしてある。
【００７２】
従って、回収路３０ｂに流入するクーラントと回転中のクーラントとで相対速度が小さく、回転するクーラントがスムーズに回収路３０ｂに流入する。このため、非常に効率的にクーラントを回収することができるとともにクーラント液内で乱流が発生することを防止することができる。以上のように、本実施形態ではクーラントの回収に際して回収円板３０の外径の大きさおよび回収路３０ｂの向きを工夫してクーラント液面の乱れを抑えている。従って、効率的にクーラントと混入物とを分離することができる。
【００７３】
さらに、本実施形態においては回収円板３０によって回収するクーラントの混入物濃度をできるだけ小さくする仕組みを採用している。すなわち、回収円板３０においては清澄なクーラントを回収するが、本実施形態においては回収円板３０の外周部と供給円板３１の外周部との距離が近いことから、供給円板３１からクーラント液面に対して供給された直後であって混入物濃度が高いクーラントが回収されないようにセパレータ３２を設けている。
【００７４】
同セパレータ３２は薄い円板状であって回収円板３０の外径より大きな外径を有しているので、同セパレータ３２の存在によって回収円板３０の外周部と供給円板３１の外周部とが隔絶される。従って、供給円板３１から供給された直後のクーラントが回収円板３０によって回収されることはなく、供給直後のクーラントに対して遠心力が充分に作用し、回収円板３０の外周部付近に存在するクーラントは混入物が充分に分離された状態となって効率的に清澄なクーラントを回収することができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態においては各種の構成によって効率的に混入物を分離／回収してクーラントの再利用を促進しているが、クーラントの蓄熱を防止することによって再利用しやすいクーラントを取得する構成も備えている。すなわち、冷却部２２は上述のように層流ファンを形成しているので、モータ１２の回転駆動に伴って冷却部２２が回転すると、空気流路２２ｂの上方の開口から開口部２２ｂ１に向けて空気が流れる。
【００７６】
従って、回転槽２１を回転させている間、ボールベアリング２４部分に発生する熱が冷却フィン２２ａから放出される。この結果、回転槽２１の回転に伴って発生する熱が供給路２３ａや回収路２３ｂ等を通るクーラントに伝達されにくく、回収されるクーラントが温められるのを防止することができる。クーラントは冷却水として使用されるため、クーラントの温度を低く抑えることにより回収直後のクーラントを即座に使用することが可能になる。
【００７７】
さらに、本実施形態においては、クーラントの再利用を促進するための構成に加えてクーラント混入物分離装置１０のメンテナンスを容易にする構成を採用している。すなわち、上記内壁２１ａおよび斜面２１ｂにはフッ素樹脂によるコーティング２１ｄを施してあり、クーラントから分離した混入物が内壁２１ａや斜面２１ｂに付着するのを防止している。
【００７８】
このため、ある程度クーラント混入物分離装置１０を駆動した後に上記モータ１２を停止して回転槽２１の回転を停止させると、慣性でしばらく回転し続けるクーラントによって内壁２１ａや斜面２１ｂに蓄積していた混入物が巻き上げられて再びクーラント内に混入する。クーラントの回転速度が低下してくると、次第に遠心力が小さくなるので、クーラントは徐々に開口部２１ｃから落下していく。上記コーティング２１ｄによって内壁２１ａや斜面２１ｂには混入物が付着しづらいので、混入物はクーラントに混入したまま開口部２１ｃから落下する。従って、クーラント混入物分離装置１０を運転したとしても、一旦回転槽２１の回転を停止させれば内壁２１ａや斜面２１ｂを清掃することができ、人為的なメンテナンスはほとんど不要である。
【００７９】
（３）他の実施形態：
本発明においては、クーラントを効率的に回収し、また、容易に再利用できる状態でクーラントを回収することができればよく、上記実施形態の他にも種々の構成を採用可能である。図６は第２の実施形態にかかるクーラント混入物分離装置の要部断面図である。当該第２の実施形態においては回収円板と供給円板とを離間する構成を採用しており、他の構成は上記第１の実施形態と共通である。
【００８０】
第２実施形態においては、図６に示すように回収円板３００の構成および取付位置は第１実施形態と同様である。供給円板３１０の構成は上記第１実施形態と同様であるものの、離間部材３２１に対して取り付けられることによって回収円板３００と供給円板３１０とが所定距離離間されている。すなわち、離間部材３２１は上端および下端にフランジ状の部位を有する略円筒形の部材であり、当該フランジ状の部位によって上端に回収円板３００，下端に供給円板３１０がボルト固定されることにより、両者が離間部材３２１の高さに相当する距離だけ離間する。
【００８１】
また、離間部材３２１の中央には挿通穴３２１ａが形成されており、本実施形態においては回転軸２３０の中央が第１実施形態の回転軸２３より長くなっているので、回転軸２３０を挿通穴３２１ａに挿通して供給路２３０ａを供給円板３１０に到達させることができる。従って、上記第１実施形態と同様に供給路２３０ａと供給円板３１０の穴３１０ａおよび供給路３１０ｂが連通しており、供給円板３１０の外周で開口する一連の供給路を形成する。
【００８２】
従って、供給円板３１０においては、回収円板３００の外周部の開口から離れた位置で混入物が含まれたクーラントを回転槽に供給することができ、回転槽の回転によって充分に混入物とクーラントを分離した後に、清澄なクーラントのみを確実に回収円板３００によって回収することができる。尚、図６に示す第２実施形態において、セパレータ３２０を回収円板３００と供給円板３１０との間に介在させてもよい。
【００８３】
すなわち、図６に示すように、離間部材３２１の高さ方向中央部分に回収円板３００の外径より大きな外径を有する薄板状のセパレータ３２０を取り付けることも可能である。かかる構成によれば、供給円板３１０の外周部付近から回収円板３００方向へクーラントが流れることを防止することができ、回収円板３００においてより確実に清澄なクーラントを回収することができる。
【００８４】
さらに、クーラントに雑菌が含まれると悪臭が発生するなどして再利用しづらくなるので、雑菌の繁殖を抑えることによって再利用を促進する構成を付加することもできる。図７は雑菌の繁殖を抑える構成を採用した第３の実施形態にかかるクーラント混入物分離装置の要部断面図である。当該第３の実施形態においては、第１の実施形態と同様の構成に対して滅菌機構３３０を付加した構成を採用している。
【００８５】
すなわち、第１の実施形態において回収円板３０とセパレータ３２と供給円板３１とがボルトによって一体的に固定され、また、回転槽２１の回転によってクーラントが円形の液面を形成することにより、供給円板３１の下方には大きな空間が形成される。そこで、この空間に滅菌機構３３０を配設している。
【００８６】
滅菌機構３３０は回転槽２１の回転によってその内部で回転するクーラント内の雑菌を低減するための機構であり、各種構成を採用可能である。例えば、図７の拡大図Ａに示すように、滅菌機構３３０として回転槽２１の内壁２１ａ方向に光を照射する発光部３３１を形成する構成を採用可能である。このとき、内壁２１ａおよび斜面２１ｂを酸化チタン等の光触媒３３１ａでコーティングする。この結果、発光部３３１の照射光により光触媒３３１ａが殺菌作用を奏し、遠心分離中のクーラント内の雑菌を低減する。
【００８７】
また、拡大図Ｂに示すように、滅菌機構３３０としてオゾン発生装置を採用しても良い。すなわち、放電部３３２は図示しない電極を備えており、この電極での放電により空気中の酸素からオゾンを生成する。オゾンには殺菌作用があるので、クーラントを遠心分離中にオゾンを発生させることにより、クーラント内の雑菌を低減することができる。むろん、オゾン以外にも殺菌作用を奏する種々の構成を採用可能であり、紫外線を照射する装置によって殺菌作用のある紫外線を照射するように構成してもよい。
【００８８】
以上のように、本発明においては、各種の構成によってクーラントの再利用を促進し、また、効率的にクーラントを回収する。さらに、クーラントの分離は回転槽の回転およびポンプの駆動のみで実施でき、メンテナンス不要に構成することもできる。従って、低コストかつ簡単に運用可能であるとともに効率的に混入物を分離可能なクーラント混入物分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クーラント混入物分離装置を示す一部破断斜視図である。
【図２】クーラント混入物分離装置の要部断面図である。
【図３】供給円板の底面図および正面図である。
【図４】回収円板の上面図および正面図である。
【図５】クーラント混入物分離装置の動作状態を示す図である。
【図６】第２の実施形態にかかるクーラント混入物分離装置の要部断面図である。
【図７】第３の実施形態にかかるクーラント混入物分離装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１０…クーラント混入物分離装置
１１…板状部材
１２…モータ
２０…固定部
２１…回転槽
２１ａ…内壁
２１ｂ…斜面
２１ｃ…開口部
２１ｄ…コーティング
２２…冷却部
２２ａ…冷却フィン
２２ｂ…空気流路
２２ｂ１…開口部
２２ｄ…ギア
２３…回転軸
２３ａ…供給路
２３ｂ…回収路
２３ｂ，２３ｃ…フランジ状部材
２３ｃ…フランジ状部材
２４…ボールベアリング
３０…回収円板
３０ａ１…穴
３０ａ２…凹部
３０ｂ…回収路
３０ｃ…円板状部材
３１…供給円板
３１ａ…穴
３１ｂ…供給路
３１ｃ…円板状部材
３２…セパレータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coolant mixture separation device and a coolant mixture separation method, and more particularly to a coolant mixture separation device and a coolant mixture separation method for separating a mixture in a coolant by a specific gravity difference.
[0002]
[Prior art]
When cutting, grinding and the like are performed by a machine tool for metal working, a coolant is used for lubrication, cooling, chip scattering prevention, and the like. Chips generated by cutting, grinding and the like are mixed in the coolant. However, if the mixing ratio is high, it is inconvenient for lubrication or the like. Therefore, when the coolant is reused, contaminants such as chips are removed. As a conventional coolant contaminant separation device for removing contaminants such as chips, a device for collecting contaminants using a magnet, a fine filter, and a device for removing contaminants by centrifugation are known. (For example, Patent Document 1)
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-174902
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional coolant contaminant separation apparatus described above, it has been difficult to repeatedly and simply collect a coolant that can withstand reuse at low cost.
That is, in the configuration in which the contaminant is recovered by the magnet, it is difficult to remove the fine contaminant floating in the coolant, and it is difficult to separate the contaminant using a non-magnetic material such as aluminum. In the configuration using a fine filter, complicated maintenance management such as cleaning and replacement of the filter is required on a daily basis, and replacement cost of the filter is required, resulting in high cost. Furthermore, the removal rate of the contaminant is not sufficient in the removal of the contaminant by centrifugation, and the concentration of the contaminant has been increased by repeatedly using the coolant.
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a coolant mixture separation apparatus and a coolant mixture separation method that can be easily operated at low cost and can efficiently separate a mixture from a coolant. Aim.
[0005]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is to supply a coolant containing a contaminant to a rotary tank having an inner wall substantially axially symmetric with respect to a predetermined rotation axis, and to mix the contaminant and the coolant by centrifugal force. A coolant contaminant separating device, which is oriented substantially perpendicularly to the rotation axis of the rotary tub inside the rotary tub, is opened at an outer peripheral portion thereof, and supplies a coolant supply passage containing the contaminant. And a disk-shaped coolant supply means having a supply path formed therein.
[0006]
In the invention according to claim 1 configured as described above, the coolant is supplied to a rotary tank that rotates with respect to a predetermined rotation axis. As the rotary tub is rotated, the supplied coolant rotates together with the rotary tub, and is urged toward the inner wall of the rotary tub by centrifugal force. Therefore, while the rotating tub is rotating at a predetermined rotation speed, the coolant is kept urged in the direction of the inner wall of the rotating tub, and the material in the coolant is directed in a direction perpendicular to the rotation axis due to a difference in specific gravity of the material in the coolant. To separate. That is, the contaminants mixed into the coolant and having a density higher than the density of the coolant accumulate along the inner wall of the rotary tank, so that the clear coolant on the rotation center side and the contaminants can be separated.
[0007]
In the present invention, the disk-shaped coolant supply means is oriented substantially perpendicularly to the rotation axis of the rotary tub, and a supply path that opens to the outer periphery of the disk is formed inside the disk. Supplies the coolant substantially radially. With this configuration, it is possible to prevent the coolant level during rotation from being disturbed. In other words, when supplying coolant from a disk oriented perpendicular to the rotation axis, if the coolant flies from the opening of the supply path to the rotating coolant level, the coolant supplied The coolant level is disturbed.
[0008]
Comparing the case where a certain amount of coolant is supplied at one location and the case where the coolant is supplied radially, the latter has less disturbance of the liquid level at the contact position between the supplied coolant and the liquid level of the coolant. In the configuration in which the contaminants are separated by centrifugation, turbulence occurs in the coolant liquid due to the turbulence of the liquid surface, and the contaminants separated in the direction of the inner wall cause mixing with the coolant again. However, in the present invention, since the coolant is supplied in a substantially radial manner, when a unit amount of the coolant is supplied to the coolant level, the contact position between the supplied coolant and the coolant level can be dispersed. Can be effectively reduced. Therefore, the coolant level during rotation can be prevented from being disturbed, and the coolant and the contaminants can be effectively separated.
[0009]
The coolant supply means in the present invention only needs to be able to supply coolant radially. Here, "radially" means that the coolant is supplied in a plurality of directions from the rotation center side of the rotary tank toward the outside, and the number of supply paths is not limited as long as the coolant can be supplied radially. Specifically, a plurality of supply passages having a predetermined width may be formed, and coolant may be supplied from a plurality of openings, or two thin plates are connected at a fixed distance and connected between these thin plates. The supply path may be used to open the entire periphery of the outer periphery of the disk. Further, since the coolant supply means is a disk oriented substantially at right angles to the rotation axis of the rotary tub, it is possible to supply coolant radially very easily. In the coolant supply means, it is only necessary to be able to supply coolant radially, so that the outer periphery of the disk is substantially circular and the plate surface may be oriented substantially perpendicular to the rotation axis, and the thickness is There is no particular limitation.
[0010]
The rotary tub performs a rotary motion relative to the rotary shaft. However, in a disk-shaped coolant supply means, the rotary tub may rotate relative to the rotary tub or may be fixed relatively. That is, in a configuration in which the rotary shaft is fixed and the rotary tub is rotated around the rotary shaft, the coolant supply means that rotates relative to the rotary tub by fixing the disc-shaped coolant supply means to the rotary shaft. Means can be provided. If the supply path for supplying the coolant is formed by a rotary joint or the like, the coolant supply means can be configured to rotate relative to the rotation axis. If the coolant supply means rotates, the relative speed in the rotating direction between the rotating coolant level and the flying coolant can be reduced or set to “0”, and the liquid level can be prevented from being disturbed.
[0011]
The rotary tub only needs to be able to rotate the coolant by the rotation of the rotary tub itself and to accommodate the rotating coolant in the tub, and it is sufficient that the rotary tub has an inner wall that is axially symmetric with respect to the rotation axis. That is, any rotary tub having an inner wall substantially equidistant from the rotary shaft may be used. Specifically, a cylindrical inner wall or the like can be adopted. Of course, other shapes can be adopted, and various shapes such as a shape in which the diameter of the inner wall gradually changes can be adopted.
[0012]
As a preferred example of a configuration for suppressing the turbulence of the coolant liquid level, in the invention according to claim 2, by rotating the rotary tank, a centrifugal force is applied to the coolant toward the inner wall of the rotary tank so that the coolant liquid is rotated. In a steady state in which the surface is substantially circular, the outer periphery of the disk is arranged near the coolant level and closer to the rotation axis than the coolant level.
[0013]
That is, the flying distance of the coolant supplied to the liquid surface is made as small as possible in order to suppress the disturbance of the liquid surface of the coolant. If the flying distance of the coolant supplied to the liquid surface is short, the flow rate of the supplied coolant supplied from the opening of the disk can be reduced, so that the turbulence of the liquid surface of the coolant can be suppressed very small. Therefore, the contaminants in the coolant can be effectively separated.
[0014]
In the present invention, since the contaminants in the coolant are separated by centrifugal force, the liquid level of the coolant changes depending on various conditions such as the rotation speed of the rotary tank, the volume of the rotary tank, the supply amount of the coolant, and the viscosity of the coolant. By making these conditions constant or adjusting them, the coolant level during operation of the coolant contaminant separation apparatus according to the present invention can be made substantially constant. This state is called a steady state. By realizing this steady state, it is possible to configure so that the outer periphery of the disk is located at a predetermined position that does not touch the liquid surface but is in the vicinity thereof.
[0015]
The distance between the outer periphery of the disk and the coolant level may be as close as possible as long as the contaminant recovery rate that can withstand the reuse of the coolant can be realized by suppressing the disturbance of the liquid level. However, if the outer periphery of the disk contacts the coolant level, the liquid level is disturbed. Of course, accidental contact between the two in response to the liquid surface being slightly disturbed is not completely excluded, but it is sufficient that both are separated in a steady state.
[0016]
Further, as a preferable example of a configuration for suppressing the turbulence of the coolant level, in the invention according to claim 3, the supply channel has an opening direction at an acute angle with respect to a tangent to an outer peripheral portion, and the coolant is rotated by the rotation of the rotary tank. The opening is configured to be supplied while having a rotation component in the same direction as the direction. That is, the supply coolant flies with respect to the liquid surface due to the relative speed between the coolant liquid surface and the coolant supplied to the liquid surface, but in the supply coolant, a component parallel to the rotation direction of the liquid surface is as small as possible. Preferably, it is small.
[0017]
Therefore, in a configuration in which the coolant level is relatively rotated with respect to the outer circumference of the disk of the coolant supply means, the opening of the supply path is formed at an acute angle with respect to the tangent of the outer circumference and in the rotation direction of the rotary tank (that is, the level of the liquid level). (Rotation direction). Thus, the supply coolant flies while having a rotation component in the same direction as the rotation direction of the liquid surface, and the disturbance of the liquid surface when contacting the liquid surface can be suppressed.
[0018]
In the present invention, one of the objects is to efficiently separate the contaminant and the coolant, and in this sense, in addition to suppressing the disturbance of the liquid level when supplying the coolant as described above, the liquid level is also reduced when collecting the coolant. It can also be realized by a configuration that suppresses the disturbance. Therefore, in the invention according to claim 4, the coolant containing the contaminant is supplied to the rotary tank having the inner wall that is substantially axially symmetric with respect to the predetermined rotation axis, and the contaminant and the coolant are separated by the centrifugal force. A coolant contaminant separation device, which is oriented substantially perpendicular to the rotation axis of the rotary tub inside the rotary tub, opens at an outer peripheral portion thereof, and serves as a recovery passage for the coolant containing the contaminant. In the steady state in which the liquid level of the coolant is made substantially circular by applying a centrifugal force in the direction of the inner wall of the rotary tub to the coolant by rotating the rotary tub, A configuration is provided in which coolant collecting means is provided, in which the collecting member is disposed so that the outer peripheral portion is located inside the coolant liquid level.
[0019]
That is, the coolant is collected by the same member as the disk-shaped coolant supply means, but the outer peripheral portion of the disk is arranged inside the coolant level in order to perform the collection. If the outer peripheral portion of the disk is arranged inside the coolant level, the recovery path in the recovery member opens inside the coolant level, so that a pressure difference is generated between the opening of the recovery path and the other end. This allows the coolant to be recovered. The recovery member in the coolant recovery means is disk-shaped, and the coolant level on which the centrifugal force is acting is axially symmetric with respect to the rotation axis and is substantially circular. By arranging, the outer peripheral portion can be arranged in the liquid surface over the entire circumference.
[0020]
If the member is located within the coolant level at a part of the coolant level, the coolant may be disturbed due to generation of bubbles at the boundary between the member and the rotating liquid level. Since the entire circumference of the portion is disposed within the liquid level, it is possible to prevent bubbles from being generated and to suppress disturbance of the liquid level. Therefore, the contaminants and the coolant can be effectively separated by centrifugation. In order to collect the coolant, the contaminants are separated by centrifugation, and the clarified coolant is collected. Therefore, the opening at the outer peripheral portion is preferably as close as possible to the coolant level.
[0021]
Further, as an example of a configuration that enables the coolant to be efficiently collected, in the invention according to claim 5, the opening direction of the collection path is an acute angle with respect to a tangent to the outer peripheral portion, and the coolant is rotated by the rotation of the rotary tank. A configuration is adopted in which an opening is provided so as to be collected while having a rotational component in the same direction as the direction. In other words, a clear coolant can be recovered by generating a pressure difference between the opening and the other end in the recovery path, but when the rotating coolant flows into the opening of the recovery path, the inertia of the coolant is reduced. The smaller the resistance component is, the more smoothly the coolant can be collected without disturbing the flow of the coolant.
[0022]
Therefore, in a configuration in which the coolant is relatively rotated with respect to the collecting member of the coolant collecting means, the opening of the collecting path is formed at an acute angle with respect to the tangent of the outer peripheral portion and in the rotation direction of the rotary tank (that is, the liquid surface rotation direction). Orientation in the opposite direction. As a result, the coolant flows into the opening while having a rotation component in the same direction as the liquid surface rotation direction, and the coolant can be recovered smoothly and without disturbing the flow. Therefore, the contaminants and the coolant can be efficiently separated by centrifugation.
[0023]
In the present invention, in order to separate the coolant and the contaminants, it is possible to adopt a configuration including both the above-described coolant supply means and coolant recovery means. In this case, as a preferred configuration example, in the invention according to claim 6, the coolant containing the contaminant is supplied to a rotating tank having an inner wall substantially axially symmetric with respect to a predetermined rotation axis, and the contaminant is supplied by centrifugal force. A coolant contaminant separation device for separating the coolant and the coolant, wherein the coolant is oriented substantially perpendicularly to the rotation axis of the rotation tub inside the rotation tub, opened at the outer peripheral portion thereof, and contains the contaminant. A disk-shaped coolant supply means in which a supply passage serving as a supply passage is formed, and the inside of the rotation tank is oriented substantially perpendicular to a rotation axis of the rotation tank, and is opened at an outer peripheral portion thereof and the contaminant is mixed. A recovery member in the form of a disc having a recovery path formed as a recovery path for the coolant including the coolant is provided, and by rotating the rotary tub, a centrifugal force acts on the coolant toward the inner wall of the rotary tub. A coolant collecting means provided with the collecting member such that the outer peripheral portion is located inside the coolant liquid level in a steady state where the coolant liquid level is substantially circular; A disc-shaped member to be provided, and a separator disposed so that an outer peripheral portion of the disc-shaped member is closer to an inner wall of the rotating tank than an outer peripheral portion of the recovery member in the steady state. is there.
[0024]
That is, the coolant is continuously supplied to the rotary tank by the coolant supply means while the coolant is separated from the contaminants by rotating the rotary tank, and the coolant is continuously recovered by the coolant recovery means. And recovery can be performed. In the coolant supply means and the coolant recovery means, both supply and recovery of the coolant are performed by the outer peripheral opening of the disc-shaped member. However, if the openings are located close to each other, the coolant immediately after the supply is recovered. And the contaminants may not be sufficiently separated.
[0025]
Therefore, a disc-shaped member separator is disposed between the coolant supply means and the coolant recovery means as in the present invention. The outer peripheral portion of the disk in the separator is disposed at a position closer to the inner wall of the rotary tank than the outer peripheral portion of the recovery member in the steady state. Therefore, it is possible to reliably prevent the coolant immediately after being supplied from the coolant supply unit from flowing into the coolant collection unit, to reliably collect only the clear coolant, and to collect the coolant in the coolant mixture separation device. Contaminant concentrations can be reduced.
[0026]
As the cleaning of the coolant is continued by the coolant contaminant separation device of the present invention, the contaminants separated along the inner wall of the rotary tank accumulate. Therefore, in the invention described in claim 7, the coolant containing the contaminant is supplied to the rotary tank having the inner wall that is substantially axially symmetric with respect to the predetermined rotation axis, and the contaminant and the coolant are separated by the centrifugal force. In the coolant contaminant separation apparatus, a configuration is adopted in which the rotating tank is fixed to a rotating shaft vertically above the rotating tank and a vertically lower part of the rotating tank is opened with a diameter smaller than the diameter of the inner wall.
[0027]
In other words, the coolant is discharged to a space formed below the rotating tank by fixing the rotating tank to the rotating shaft vertically above and providing an opening vertically below the rotating tank. In the present invention, when centrifugal force is applied to separate the coolant and contaminants by centrifugal force, the coolant is rotated by rotation of the rotary tank, so when the rotation of the rotary tank is stopped, the coolant rotates to some extent due to its inertia. Keep doing. If the rotation of the rotary tank is kept stopped in this state, the centrifugal force is reduced, the gravity component is relatively increased, and the coolant is gradually discharged from the opening.
[0028]
Therefore, the contaminants accumulated near the inner wall of the rotary tank while the coolant is rotating due to inertia are mixed into the coolant again, and the coolant is discharged from the opening with the contaminants mixed in the coolant. . Accordingly, it is possible to automatically clean the inner wall of the rotating tank only by stopping the rotation of the rotating tank, and it can be said that the coolant contaminant separating apparatus has a self-cleaning function. The opening of the rotary tank has a smaller diameter than the inner wall of the rotary tank. Therefore, when separating the coolant and the contaminant, the coolant can be maintained between the circumference of the inner wall and the circumference of the opening by centrifugal force. Needless to say, the coolant can be collected by the above-described coolant collecting means or the like, and clear coolant can be collected.
[0029]
In a preferred embodiment, when the contaminants accumulated along the inner wall due to the rotation stop of the rotary tank are discharged together with the coolant, the invention according to claim 8 prevents the contaminants from adhering to the inner wall of the rotary tank. It employs a configuration that applies an anti-adhesion coating. That is, when centrifugal force is generated by rotation of the rotating tank, the contaminants in the coolant are urged toward the inner wall of the rotating tank, but the inner wall is coated to prevent the adhering of the contaminants. Thereby, the contaminants can be easily washed away by the inertia of the coolant when the rotary tank is stopped. The coating only needs to be able to prevent the adhesion of contaminants, and various configurations can be adopted. For example, a configuration may be adopted in which a fluorine resin may be coated, or a photocatalyst such as titanium oxide is coated to prevent contaminants from adhering as dirt with light irradiation.
[0030]
According to the ninth aspect of the present invention, the coolant containing the contaminant is supplied to the rotary tank having the inner wall substantially axially symmetric with respect to the predetermined rotation axis, and the contaminant and the coolant are separated by centrifugal force. In the coolant contaminant separation device, the rotating tank is fixed to a rotating shaft vertically above the rotating tank, and has a cooling fin in which an outer peripheral side of the rotating shaft has a cooling medium flow path formed therein. There is a configuration.
[0031]
That is, since the rotary tank rotates about a predetermined rotation axis, a sliding portion always occurs, and heat is generated when the coolant mixture separation device is driven for a long time. Since the coolant is used as cooling water, if heat is transferred to the coolant, the coolant after contaminant separation may not be able to be used immediately. However, as in the present invention, cooling fins are provided around a portion (sliding portion) where the rotary tank is axially fixed, and heat can be effectively radiated by flowing a cooling medium through the flow path, so that the sliding portion is provided. And the lubricating oil in the sliding parts can be kept at a low temperature.
[0032]
As a result, it is possible to prevent heat from being applied to the coolant. Further, even when the rotary tank is rotated at a higher speed than when the heat is not radiated by the cooling fins, heat can be prevented from being applied to the coolant. If the rotating tank can be rotated at a high speed, a larger centrifugal force can be generated. Therefore, a large centrifugal force acts on the contaminant in the coolant, and the contaminant and the coolant can be efficiently separated.
[0033]
In the cooling fin, it is sufficient that heat can be radiated by providing a cooling medium flow path inside, and various configurations can be adopted. In the present invention, if a so-called laminar fan is used to rotate the rotary tank, a mechanism for easily releasing heat can be adopted. That is, if a plurality of thin and donut-shaped cooling fins are formed vertically above the rotary tub, and a cooling medium flow path communicating between the inner peripheral side of the cooling fins and the cooling fins is formed, the rotation of the rotary tub is improved. Accordingly, air can flow through the flow path, and heat can be easily dissipated. In this case, the cooling medium is air, but of course, other mechanisms can be adopted, and water or the like can be adopted as the cooling medium.
[0034]
Furthermore, in order to reuse the collected coolant, it is preferable to suppress the growth of various bacteria in the coolant, in addition to reducing the mixing ratio of the contaminants. According to the invention described in claim 10 as a preferred configuration example, a coolant containing contaminants is supplied to a rotating tank having an inner wall that is substantially axially symmetric with respect to a predetermined rotation axis, and contaminants are supplied by centrifugal force. A coolant contaminant separation device that separates the coolant from the coolant by applying a centrifugal force to the coolant toward the inner wall of the rotating tank by rotating the rotating tank to form a substantially liquid coolant level. In this state, a sterilizing means for reducing germs in the coolant is provided in a space near the center of the rotary tank surrounded by the coolant level.
[0035]
That is, when the liquid level of the coolant is brought into a steady state by rotating the rotary tank, the coolant is urged in the circumferential direction of the rotating shaft by the centrifugal force to form a circular liquid level. Creates space. Therefore, by arranging the sterilizing means in this space, it is possible to reduce various bacteria in the coolant in the rotating tank. As a result, the collected coolant can be used repeatedly.
[0036]
In the sterilization means, various configurations can be adopted as long as the germs in the coolant can be reduced. For example, a discharge part is formed by a predetermined electrode, and a structure in which ozone is generated in a space surrounded by the coolant liquid surface by a discharge in the discharge part, or a photocatalyst such as titanium oxide is coated on an inner wall of a rotary tank, and a coolant liquid is formed. It is possible to adopt a configuration in which a light emitting portion is formed in a space surrounded by a surface, and a photocatalyst has a bactericidal action by irradiation light from the light emitting portion.
[0037]
As described above, the method of separating the contaminant and the coolant as described above and the method of promoting the reuse of the separated coolant do not necessarily need to be limited to a substantial device, and also function as the method. Items 11 to 16 relate to a configuration corresponding to the method. In other words, there is no difference that the present invention is not necessarily limited to a substantial device and is effective as a method. Of course, a method corresponding to claim 2, claim 3, claim 5, or claim 8 can also be configured.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of the coolant mixture separation device:
(1-1) Configuration of coolant supply disk:
(1-2) Configuration of coolant recovery disk:
(2) Operation of the coolant contaminant separation device:
(3) Other embodiments:
[0039]
(1) Configuration of the coolant mixture separation device:
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a coolant contaminant separation device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a main part of the coolant contaminant separation device. In the present embodiment, the coolant contaminant separation device 10 is attached to the plate-shaped member 11 and includes a motor 12, a rotating tank 21 to which a fixed unit 20 and a cooling unit 22 are connected. The rotating shaft 23 is attached to the center of the fixed portion 20, and the fixed portion 20 is attached to the plate-like member 11 via bolts, so that the rotating shaft 23 is fixed together with the fixed portion 20 to the plate-like member 11. Are relatively fixed.
[0040]
The rotating shaft 23 is a substantially cylindrical member extending downward from above the plate-shaped member 11, and rotatably holds the cooling unit 22 via a ball bearing 24 at a lower portion thereof. The cooling unit is rotatable about a rotating shaft 23 by a ball bearing 24, and a rotating tank 21 is fixed to a lower portion thereof via bolts. Therefore, the rotating tub 21 can rotate around the rotating shaft 23 together with the cooling unit 22.
[0041]
A substantially disk-shaped gear 22d is fixed to the upper part of the cooling unit 22 via a bolt concentrically with the rotating shaft 23. At the lower part of the motor 12, a gear (not shown) is fixed to the rotating shaft, and this gear meshes with the gear 22d at a part of its outer periphery. Therefore, when the motor 12 is rotationally driven, the driving force is transmitted to the cooling unit 22 via the gear 22d, and the cooling unit 22 and the rotary tank 21 rotate. In the present embodiment, the rotational driving force of the motor 12 is transmitted by the gear 22d. However, it is needless to say that the rotational driving force may be transmitted by a belt, or various types may be used as long as the cooling unit 22 and the rotary tank 21 can be rotated. A configuration can be employed.
[0042]
A plurality of thin donut-shaped cooling fins 22a are formed on the outer peripheral portion of the cooling unit 22, and the air flow opening the upper part through the cooling unit 22 on the rotation shaft 23 side of each cooling fin 22a. A passage 22b is formed. Openings 22b1 are formed between the cooling fins 22a or below the cooling fins 22a located at the bottom. The openings 22b1 are formed over the entire outer periphery of the rotating shaft 23, but the positions of the openings 22b1 are shifted in the vertical direction of the rotating shaft 23.
[0043]
That is, the openings 22b1 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotating shaft 23 do not open at the same position in the vertical direction, and when a certain opening 22b1 opens between two specific cooling fins 22a, the adjacent opening 22b1 does not open. The opening 22b1 is opened between the other two cooling fins 22a so that the opening position is not deviated vertically. The cooling fin 22a, the air passage 22b, and the opening 22b1 form a laminar fan. That is, when the cooling unit 22 rotates about the rotation shaft 23, an airflow directed to the outside of the rotation shaft 23 is generated in the air located between the cooling fins 22a, and the air flows from the opening above the air flow path 22b to the opening 22b1. Air flows toward.
[0044]
The air current acts to release heat generated by the rotation of the cooling unit 22 to the outside. Therefore, it is possible to prevent the grease of the ball bearing 24 from storing heat. As a result, it is possible to prevent heat from being transmitted to the rotating tank 21 and the rotating shaft 23, and to prevent the coolant from being heated when separating contaminants in the rotating tank 21. Since the coolant is used for cooling together with lubrication of various machine tools, it is possible to easily reuse the recovered coolant by preventing the recovered coolant from being heated as described later.
[0045]
The rotating tub 21 is formed of a thin plate-shaped member, and the upper side is a disk-shaped part to be bolted to the cooling unit 22 and a wall surface substantially perpendicular to the disk-shaped part. This wall surface forms an inner wall 21a having a circular inner periphery. Below the inner wall 21a, the circumference thereof becomes smaller toward the lower side, forming an inclined surface 21b. Further, the lowermost portion of the rotary tank 21 has a constant diameter and forms a cylindrical portion, and also has an opening 21c that opens downward.
[0046]
In the present embodiment, the inner wall 21a and the slope 21b are provided with a coating 21d made of a fluororesin in order to prevent adhesion of contaminants to the inner wall 21a and the slope 21b. The rotary tank 21 is composed of two members, and in the present embodiment, is connected in the middle of the slope 21b and is fixed via bolts. That is, the lower part of the rotating tub 21 can be removed by removing the bolt.
[0047]
If the lower part of the rotary tub 21 can be removed, members disposed inside the rotary tub 21 can be assembled and the inner wall 21a can be easily cleaned. Of course, in order to facilitate assembly and cleaning, it is sufficient that the rotary tank 21 is composed of two members, and the position at which these two members are connected is limited to the slope 21b as in the present embodiment. Never. For example, the connection may be made at a predetermined position on the inner wall 21a.
[0048]
Inside the rotating shaft 23, a coolant supply passage and a recovery passage are formed. That is, a columnar hole is provided at the center of the rotating shaft 23 in parallel with the center of rotation to form a supply path 23a, and a recovery path 23b is formed substantially concentrically with the supply path 23a. The supply passage 23a is open at the upper end and the lower end of the rotating shaft 23. As shown in FIG. 1, a supply pipe connected to a pump and a tank (not shown) is attached to the upper part of the supply passage 23a. Therefore, the coolant in the tank can be supplied to the supply path 23a by the operation of the pump.
[0049]
The recovery path 23b is opened at the lower end of the rotating shaft 23 and the upper end is bent substantially vertically toward the outside of the rotating shaft 23, and a part thereof communicates with the outer wall of the fixed portion 20. As shown in FIG. 1, a recovery pipe is attached to this communication part, and the recovery pipe is connected to a pump and a tank (not shown), and the pump is operated to recover the coolant.
[0050]
Flange-like members 23b and 23c are attached to the lower end of the rotating shaft 23, and a recovery disk 30 and a supply disk 31 are fixed to the flange-like members 23b and 23c via bolts. That is, the recovery disk 30 and the supply disk 31 are fixed so as not to rotate relative to the rotation shaft 23. In the recovery disk 30, a coolant recovery path is formed and communicates with the recovery path 23b. In the supply disk 31, a coolant supply path is formed and communicates with the supply path 23a. It has become. A thin disk-shaped separator 32 is interposed between the recovery disk 30 and the supply disk 31.
[0051]
(1-1) Configuration of coolant supply disk:
Next, the configuration of the supply disk 31 will be described in detail. FIG. 3 shows a bottom view (lower part in FIG. 2) and a front view (upper part in FIG. 2) of the supply disk 31 as viewed from below in FIG. As shown in the bottom view of FIG. 3, the supply disk 31 has a circular outer periphery and a circular hole 31a at the center. Four supply paths 31b are formed around the hole 31a. The supply path 31b is communicated from the hole 31a to the outer periphery of the supply disk 31. That is, the supply path 31 b is open at the outer peripheral portion of the supply disk 31.
[0052]
The supply path 31b is formed radially from the hole 31a toward the outer periphery, and the wall surface is gently bent. Therefore, the tangent to the wall surface of the supply path 31b and the tangent to the outer periphery of the supply disk 31 form an acute angle α at the opening formed by the supply path 31b at the outer periphery of the supply disk 31. In addition, a bolt hole is provided at a position equidistant from the center, and is fixed via the bolt hole. In the present embodiment, the hole 31 a penetrates the supply disk 31, but the depth of the supply path 31 b is smaller than the thickness of the supply disk 31.
[0053]
When fixed to the flange-like member 23c, the bottom view shown in FIG. 3 is oriented downward in FIG. 2, and the diameter of the supply disk 31 is adjusted with respect to the bottom as shown in FIG. A disk-shaped member 31c having the same diameter as that of the disk-shaped member 31c is attached. Further, a separator 32 is attached to the upper surface of the supply disk 31. A circular hole is formed in the center of the separator 32, and the tip of the supply path 23a can be inserted. The outer diameter of the tip of the supply passage 23a and the inner diameter of the hole formed in the separator 32 are substantially the same, and can be assembled so that coolant does not leak.
[0054]
Therefore, the supply path 23a, the hole 31a, and the supply path 31b are in communication with each other and form a series of supply paths that open at the outer periphery of the supply disk 31. The supply path 31b is connected to the bottom surface of the supply disk 31. It becomes a flow path for flowing the coolant in a substantially parallel direction. In this embodiment, it is assumed that the disk-shaped member 31c is attached to the supply disk 31 in view of easy processing, the hole 31a is formed so as to penetrate the supply disk 31, and the supply path 31b is formed. The depth is less than the thickness of the supply disk 31. However, the supply path 31b only needs to be able to form a flow path of the coolant supplied from the supply path 23a, and the supply path 31b is formed by making a hole from the outer peripheral portion toward the center hole. Other configurations, such as omitting the attachment of the disk-shaped member 31c, can be adopted.
[0055]
(1-2) Configuration of coolant recovery disk:
Next, the configuration of the recovery disk 30 will be described in detail. FIG. 4 shows a top view (upper part in FIG. 2) and a front view (lower part in FIG. 2) of the collecting disk 30 as viewed from above in FIG. As shown in the top view of FIG. 4, the recovery disk 30 has a circular outer periphery and is provided with a circular hole 30a1 and a circular concave portion 30a2 at the center. The diameter of the hole 30a1 is smaller than the diameter of the recess 30a2, is substantially the same as the outer diameter of the lower end of the supply path 23a of the rotary shaft 23, and penetrates the recovery disk 30. Therefore, the supply path 23a can be inserted into the hole 30a1.
[0056]
The diameter of the concave portion 30a2 is larger than the outer diameter of the rotary shaft 23, and between the inner periphery of the concave portion 30a2 and the outer periphery of the hole 30a1 is thinner than the thickness of the collecting disk 30. On the other hand, a recess is formed. Eight recovery paths 30b are formed around the recess 30a2. The recovery path 30b is communicated from the recess 30a2 to the outer periphery of the recovery disk 30. That is, the collection path 30b is open at the outer periphery of the collection disk 30. The depth of the recovery path 30b is smaller than the thickness of the recovery disk 30 and is equal to the depth of the recess 30a2.
[0057]
The recovery path 30b is formed radially from the recess 30a2 toward the outer periphery, and the wall surface is gently bent. Therefore, the tangent to the wall of the recovery path 30b and the tangent to the outer circumference of the recovery disk 30 form an acute angle β at the opening formed by the recovery path 30b at the outer circumference of the recovery disk 30. A bolt hole is provided at a position equidistant from the center, and is fixed to the flange-like member 23c via the bolt hole. When fixed to the flange-like member 23c, the top view shown in FIG. 4 is oriented upward, and the diameter of the recovery disc 30 is the same as the diameter of the recovery disc 30 with respect to the top face as shown in FIG. Is attached.
[0058]
With the above configuration, the collection path 23b, the recess 30a2, and the collection path 30b communicate with each other to form a series of collection paths that open around the outer circumference of the collection disk 30, and the collection path 30b is It is a flow path through which the coolant flows in a direction substantially parallel to the upper surface of the cooling medium. Also in the recovery disk 30, it is assumed that the disk-shaped member 30 c is attached to the recovery disk 30 in consideration of easy processing, and the depth of the concave portion 30 a 2 and the recovery path 30 b is less than the thickness of the recovery disk 30. I have to. Of course, as the recovery path 30b, it is sufficient that a coolant flow path can be formed so that the coolant in the rotary tank 21 is recovered and supplied to the recovery path 23b. By opening it, the recovery path 30b is formed, and other configurations such as omitting the attachment of the disk-shaped member 30c can be adopted.
[0059]
As described above, both the recovery path 30b of the recovery disk 30 and the supply path 31b of the supply disk 31 have their wall surfaces bent toward the outer peripheral direction, but the recovery disk 30 and the supply disk 31 are When mounted on 23, the bending directions are oriented in opposite directions. That is, both the recovery path 30b and the supply path 31b have wall surfaces bent clockwise in FIGS. 3 and 4, but FIG. 3 shows a bottom view of the supply disk 31 and FIG. The top view of the recovery disk 30 is shown. Therefore, when the recovery disk 30 and the supply disk 31 are attached to the rotating shaft 23 as shown in FIG. 2, the bending direction of the supply path 31b and the bending direction of the recovery path 30b are opposite to each other.
[0060]
As described above, when the bending direction of the supply path 31b and the bending direction of the recovery path 30b are made opposite to each other, the opening directions of the respective openings also become opposite. The direction of the opening direction is such that when the coolant contaminant separation device is operating, the rotation direction of the coolant is constant, and at this time, the flow when supplying the coolant and the flow when collecting the coolant are different. It is based on the fact that it is preferable that they are opposite to each other.
[0061]
The separator 32 is mounted so as to be sandwiched between the collecting disk 30 and the supplying disk 31. The outer diameter of the separator 32 is larger than the outer diameter of the supplying disk 31 and the collecting disk 30. Is larger than the inner diameter of the opening 21c of the rotary tank 21 and the outer diameter of the supply disk 31. The outer diameter of the supply disk 31 is the inner diameter of the opening 21c of the rotary tank 21 and the collection circle. It is smaller than the outer diameter of the plate 30. This is for supplying and recovering the coolant without disturbing the liquid level. Hereinafter, the operation of the coolant contaminant separation device and the opening directions of the supply path 31b and the recovery path 30b, the recovery disk 30, and the supply circle will be described. The diameters of the plate 31, the separator 32, and the opening 21c will be described.
[0062]
(2) Operation of the coolant contaminant separation device:
When separating the coolant and the contaminant by the coolant contaminant separation device 10, first, the motor 12 is driven to transmit the rotational driving force to the gear 22d. When the rotation driving force is transmitted to the gear 22d, the cooling unit 22 and the rotating tub 21 rotate around the rotation shaft 23 as the rotation of the gear 22d. At this time, the motor 12 is driven so as to rotate the rotating tub 21 stably at a predetermined rotation speed. In the present embodiment, the rotating tub 21 rotates clockwise when viewed from below. When the rotation speed of the rotary tub 21 is stabilized, the above-mentioned pump (not shown) is driven to supply the coolant containing the contaminant to the supply path 23a as shown in FIG.
[0063]
The supplied coolant reaches the hole 31a of the supply disk 31 while filling the supply path 23a, and the coolant reaching the hole 31a is discharged from the opening on the outer periphery of the supply disk 31 through the supply path 31b. The discharged coolant flies in the rotating tub 21, but the coolant reaches the inner wall 21 a or the inclined surface 21 b in a state where the coolant is not accumulated in the rotating tub 21 at an initial stage. Since the rotating tank 21 is rotating, a centrifugal force acts on the coolant that has reached the inner wall 21a or the slope 21b, and the coolant moves to the inner wall 21a side of the rotating tank 21.
[0064]
If the above-described pump (not shown) is continuously driven to continuously supply the coolant containing the contaminant to the supply path 23a, the coolant is formed in a circular surface formed when the inner wall of the opening 21c is extended vertically upward. And a steady state is established. As described above, when the rotating tank 21 is continuously rotated while the coolant containing the contaminant is maintained in the rotating tank 21, a substance having a high density accumulates outside the rotating shaft 23, that is, along the inner wall 21a and the slope 21b. I do. Therefore, the coolant and the contaminant are separated, and the contaminant C in the coolant accumulates along the inner wall 21a and the slope 21b as shown in FIG.
[0065]
In the steady state described above, the circular diameter formed by the liquid surface of the coolant does not become smaller than the inner diameter of the opening 21c. Further, since the outer diameter of the supply disk 31 is smaller than the inner diameter of the opening 21c as described above, the outer circumference of the supply disk 31 does not contact the coolant level. Therefore, when the supply disk 31 supplies the coolant into the rotary tank 21, the outer peripheral portion of the supply disk 31 does not disturb the coolant level. Further, as described above, the tangent to the wall of the supply passage 31b and the tangent to the outer periphery of the supply disk 31 form an acute angle α, and in the present embodiment, when the rotary tub 21 is viewed from below, it is clockwise. Since the rotary tank is rotated so as to satisfy the above condition, it is possible to minimize the disturbance of the coolant level due to the coolant discharged from the opening of the supply path 31b.
[0066]
That is, as shown in FIG. 3, the supply passage 31b is opened so as to face the direction of rotation of the coolant level rotated by the rotation of the rotary tank 21, and indicates the speed and direction of the coolant discharged from the opening. When a vector and a vector indicating the rotation direction and the rotation speed of the coolant level are assumed, the difference vector between the two vectors is made as small as possible. Therefore, the relative speed between the coolant supplied from the supply passage 31b and the rotating coolant is small, and the disturbance of the liquid level when both coolants come into contact is suppressed.
[0067]
When the coolant level is disturbed and turbulence occurs in the liquid, the force for urging the contaminant toward the inner wall 21a does not work properly, and the contaminant that has been accumulated along the inner wall 21a once does not act. May be mixed into the liquid level again. However, in this embodiment, when supplying the coolant, the outer diameter of the supply disk 31 and the direction of the supply path 31b are devised to suppress the disturbance of the coolant level. Therefore, the coolant and the contaminants can be efficiently separated.
[0068]
On the other hand, as described above, when the liquid level of the coolant forms a circular surface centered on the rotation axis by the rotation of the rotary tank 21 and reaches a steady state, the above-described pump (not shown) is driven to clear the liquid from the recovery path 23b. Collect the coolant. That is, since the outer diameter of the recovery disk 30 is larger than the inner diameter of the opening 21c, the outer peripheral portion of the recovery disk 30 is located inside the coolant level in a steady state, and is recovered by driving a pump (not shown). The coolant can be collected via the path 30b. The outer diameter of the recovery disk 30 is larger than the inner diameter of the opening 21c, but the outer circumference is located near the coolant level.
[0069]
Since the contaminants are drawn toward the inner wall 21a during the rotation of the coolant, the concentration of the contaminants in the coolant close to the liquid surface is very small and the coolant is clear. Therefore, clear coolant can be collected by driving the above-mentioned pump (not shown). In this embodiment, the output of the pump (not shown) is adjusted so that the coolant supplied per unit time via the supply passage 23a and the coolant collected per unit time via the collection passage 23b are substantially equal to each other. The amount is the same. As a result, the coolant can be separated from the contaminants while maintaining the coolant liquid level in a circular shape as described above, and the coolant can be prevented from dropping from the opening 21c while collecting the clear coolant. .
[0070]
Further, since the outer peripheral portion of the recovery disk 30 is circular, only a part of the outer peripheral portion is not located in the coolant liquid level, but the outer peripheral portion is located in the coolant liquid surface over the entire circumference. are doing. When the opening of the cylindrical member is arranged in the coolant level, for example, so that only a part of the recovery path exists in the liquid level, the rotating coolant level and the flow of the coolant are reduced. There will be members arranged substantially vertically. If the member is arranged perpendicular to the flow of the coolant and the liquid level thereof, the coolant continuously collides with the member as the coolant rotates, and the liquid level is disturbed. However, in the present embodiment, since the outer peripheral portion of the recovery disk 30 is located in the liquid surface over the entire circumference, the portion perpendicular to the coolant flow at the contact portion between the recovery disk 30 and the coolant liquid is not exist. Therefore, disturbance of the coolant liquid can be suppressed.
[0071]
Furthermore, as described above, the tangent to the wall surface of the recovery path 30b and the tangent to the outer peripheral portion of the recovery disk 30 form an acute angle β, and in the present embodiment, when the rotating tank 21 is viewed from above, the counterclockwise Since the rotary tank 21 is rotated so as to rotate, the coolant can be collected very efficiently from the opening of the collection path 30b. That is, as shown in FIG. 4, the recovery path 30b is opened so as to face in the direction opposite to the rotation direction of the coolant level rotated by the rotation of the rotary tank 21, and the speed and direction of the coolant flowing into the opening are controlled. Assuming a vector indicating the rotation direction and the rotation speed of the coolant level, a difference vector between the two vectors is made as small as possible.
[0072]
Accordingly, the relative speed between the coolant flowing into the recovery path 30b and the rotating coolant is small, and the rotating coolant smoothly flows into the recovery path 30b. Therefore, the coolant can be collected very efficiently, and the occurrence of turbulence in the coolant liquid can be prevented. As described above, in the present embodiment, when collecting the coolant, the size of the outer diameter of the collection disk 30 and the direction of the collection path 30b are devised to suppress the disturbance of the coolant level. Therefore, the coolant and the contaminants can be efficiently separated.
[0073]
Further, in the present embodiment, a mechanism is adopted in which the concentration of the contaminants in the coolant collected by the collecting disk 30 is made as small as possible. That is, although the clear coolant is recovered in the recovery disk 30, the coolant is recovered from the supply disk 31 because the distance between the outer circumference of the recovery disk 30 and the outer circumference of the supply disk 31 is short in the present embodiment. The separator 32 is provided so that the coolant having a high concentration of contaminants is not recovered immediately after being supplied to the liquid surface.
[0074]
Since the separator 32 has a thin disk shape and an outer diameter larger than the outer diameter of the recovery disk 30, the outer circumference of the recovery disk 30 and the outer circumference of the supply disk 31 depend on the presence of the separator 32. Is isolated. Therefore, the coolant immediately after being supplied from the supply disk 31 is not recovered by the recovery disk 30, and the centrifugal force sufficiently acts on the coolant immediately after the supply, and the coolant near the outer peripheral portion of the recovery disk 30. The existing coolant is in a state where the contaminants are sufficiently separated, so that clear coolant can be efficiently recovered.
[0075]
As described above, in the present embodiment, although the contaminants are efficiently separated / recovered by various configurations to promote the reuse of the coolant, the coolant that is easy to reuse is prevented by preventing the heat accumulation of the coolant. There is also a configuration to acquire. That is, since the cooling unit 22 forms a laminar fan as described above, when the cooling unit 22 rotates with the rotation of the motor 12, the cooling unit 22 moves from the opening above the air flow path 22b toward the opening 22b1. Air flows.
[0076]
Therefore, while the rotating tub 21 is rotating, the heat generated in the ball bearing 24 is released from the cooling fins 22a. As a result, heat generated due to the rotation of the rotary tub 21 is less likely to be transmitted to the coolant passing through the supply path 23a, the recovery path 23b, and the like, thereby preventing the recovered coolant from being heated. Since the coolant is used as cooling water, it is possible to immediately use the coolant immediately after collection by keeping the temperature of the coolant low.
[0077]
Further, in the present embodiment, in addition to the configuration for promoting the reuse of the coolant, a configuration for facilitating the maintenance of the coolant contaminant separation device 10 is employed. That is, the inner wall 21a and the slope 21b are coated with a fluorocarbon resin 21d to prevent the contaminants separated from the coolant from adhering to the inner wall 21a and the slope 21b.
[0078]
For this reason, if the motor 12 is stopped to stop the rotation of the rotary tub 21 after the coolant contaminant separation device 10 is driven to some extent, the coolant accumulated on the inner wall 21a and the slope 21b due to the coolant that continues to rotate for a while due to inertia. The material is rolled up and mixed into the coolant again. When the rotational speed of the coolant decreases, the centrifugal force gradually decreases, so that the coolant gradually falls from the opening 21c. Since the contaminants hardly adhere to the inner wall 21a and the slope 21b due to the coating 21d, the contaminants fall from the opening 21c while being mixed in the coolant. Therefore, even if the coolant contaminant separation device 10 is operated, once the rotation of the rotary tub 21 is stopped, the inner wall 21a and the slope 21b can be cleaned, and almost no manual maintenance is required.
[0079]
(3) Other embodiments:
In the present invention, it is sufficient that the coolant can be efficiently recovered and the coolant can be recovered in a state where it can be easily reused, and various configurations other than the above embodiment can be adopted. FIG. 6 is a sectional view of a main part of a coolant contaminant separation apparatus according to the second embodiment. In the second embodiment, a configuration in which the recovery disk and the supply disk are separated from each other is adopted, and other configurations are common to the first embodiment.
[0080]
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the configuration and the mounting position of the recovery disk 300 are the same as in the first embodiment. Although the configuration of the supply disk 310 is the same as that of the first embodiment, the recovery disk 300 and the supply disk 310 are separated by a predetermined distance by being attached to the separation member 321. That is, the separating member 321 is a substantially cylindrical member having a flange-shaped portion at the upper end and a lower end, and the recovery disk 300 is fixed to the upper end and the supply disk 310 is bolted to the lower end by the flange-shaped portion. Are separated from each other by a distance corresponding to the height of the separation member 321.
[0081]
Further, an insertion hole 321a is formed in the center of the separating member 321. In this embodiment, the center of the rotating shaft 230 is longer than the rotating shaft 23 of the first embodiment. The supply path 230a can reach the supply disk 310 by being inserted through the supply path 321a. Therefore, similarly to the first embodiment, the supply path 230a communicates with the hole 310a of the supply disk 310 and the supply path 310b, and forms a series of supply paths that open at the outer periphery of the supply disk 310.
[0082]
Therefore, in the supply disk 310, the coolant containing the contaminant can be supplied to the rotary tank at a position away from the opening on the outer peripheral portion of the recovery disk 300, and the contaminant is sufficiently removed by the rotation of the rotary tank. After separating the coolant, only the clear coolant can be reliably recovered by the recovery disk 300. In the second embodiment shown in FIG. 6, the separator 320 may be interposed between the recovery disk 300 and the supply disk 310.
[0083]
That is, as shown in FIG. 6, a thin plate-like separator 320 having an outer diameter larger than the outer diameter of the recovery disk 300 can be attached to the center of the separating member 321 in the height direction. According to this configuration, it is possible to prevent the coolant from flowing from the vicinity of the outer peripheral portion of the supply disk 310 toward the recovery disk 300, and it is possible to more reliably recover the clear coolant in the recovery disk 300.
[0084]
Further, if the coolant contains various bacteria, it becomes difficult to reuse the product due to the generation of offensive odor. Therefore, it is possible to add a configuration for promoting the reuse by suppressing the propagation of various bacteria. FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a coolant contaminant separation apparatus according to a third embodiment that employs a configuration that suppresses the propagation of various bacteria. In the third embodiment, a configuration in which a sterilization mechanism 330 is added to the same configuration as the first embodiment is adopted.
[0085]
That is, in the first embodiment, the recovery disk 30, the separator 32, and the supply disk 31 are integrally fixed by bolts, and the coolant forms a circular liquid surface by the rotation of the rotary tub 21. A large space is formed below the supply disk 31. Therefore, a sterilization mechanism 330 is provided in this space.
[0086]
The sterilization mechanism 330 is a mechanism for reducing various germs in the coolant that rotates inside the rotation tank 21 by the rotation of the rotation tank 21, and can employ various configurations. For example, as shown in an enlarged view A of FIG. 7, a configuration in which a light emitting unit 331 that irradiates light toward the inner wall 21 a of the rotating tub 21 can be employed as the sterilization mechanism 330. At this time, the inner wall 21a and the slope 21b are coated with a photocatalyst 331a such as titanium oxide. As a result, the photocatalyst 331a exhibits a bactericidal action by the irradiation light of the light emitting unit 331, and reduces various bacteria in the coolant during centrifugation.
[0087]
Further, as shown in the enlarged view B, an ozone generator may be employed as the sterilization mechanism 330. That is, the discharge unit 332 includes an electrode (not shown), and generates ozone from oxygen in the air by discharging at the electrode. Since ozone has a bactericidal action, it is possible to reduce germs in the coolant by generating ozone during centrifugal separation of the coolant. Needless to say, various configurations having a bactericidal action other than ozone can be adopted, and a device for irradiating ultraviolet rays may be configured to irradiate ultraviolet rays having a bactericidal action.
[0088]
As described above, in the present invention, various configurations promote the reuse of the coolant and efficiently collect the coolant. Further, the separation of the coolant can be performed only by rotating the rotary tank and driving the pump, so that it can be configured without maintenance. Therefore, it is possible to provide a coolant contaminant separation device that can be operated easily at low cost and can efficiently separate contaminants.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a coolant contaminant separation device.
FIG. 2 is a sectional view of a main part of a coolant contaminant separation device.
FIG. 3 is a bottom view and a front view of a supply disk.
FIG. 4 is a top view and a front view of a recovery disk.
FIG. 5 is a diagram showing an operation state of the coolant contaminant separation device.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a coolant contaminant separation device according to a second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a coolant contaminant separation device according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
10 ... Coolant mixture separation device
11 ... plate-like member
12 ... Motor
20: fixed part
21 ... Rotary tank
21a ... inner wall
21b ... Slope
21c ... opening
21d ... Coating
22 ... Cooling unit
22a ... cooling fin
22b ... air flow path
22b1 ... opening
22d ... gear
23 ... Rotary axis
23a ... supply path
23b ... collection path
23b, 23c ... flange-like members
23c: Flange-like member
24 ... Ball bearing
30 ... Recovery disk
30a1 ... hole
30a2 ... recess
30b ... collection path
30c: disk-shaped member
31 ... Supply disk
31a ... hole
31b ... supply path
31c: disk-shaped member
32 ... Separator

Claims (16)

所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、
上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントを略放射状に供給する供給路が形成された円板状のクーラント供給手段を備えることを特徴とするクーラント混入物分離装置。A coolant contaminant separation device that supplies a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis to separate contaminants and coolant by centrifugal force,
A disk-like shape that is oriented substantially perpendicularly to the rotation axis of the rotation tank inside the rotation tank and that is opened at the outer periphery thereof and has a supply path for supplying the coolant containing the contaminants substantially radially. A coolant contaminant separation device comprising a coolant supply unit. 上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で、上記円板の外周が当該クーラント液面の近傍かつクーラント液面より回転軸側に配置されることを特徴とする上記請求項１に記載のクーラント混入物分離装置。In a steady state in which a centrifugal force is applied to the coolant in the direction of the inner wall of the rotary tank by rotating the rotary tank to make the coolant level substantially circular, the outer periphery of the disk is near the coolant level. 2. The coolant contaminant separation apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is disposed on the rotation shaft side from the coolant level. 上記供給路はその開口方向が外周部の接線に対して鋭角であり、クーラントが上記回転槽の回転方向と同方向の回転成分を有しながら供給されるように開口していることを特徴とする上記請求項１または請求項２のいずれかに記載のクーラント混入物分離装置。The supply path has an opening direction at an acute angle with respect to a tangent line of an outer peripheral portion, and is opened so that coolant is supplied while having a rotation component in the same direction as the rotation direction of the rotary tank. The coolant contaminant separation device according to claim 1 or 2, wherein 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、
上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントの回収通路となる回収路が形成された円板状の回収部材を備え、上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で上記外周部が上記クーラント液面の内部に位置するように上記回収部材を配設したクーラント回収手段を備えることを特徴とするクーラント混入物分離装置。A coolant contaminant separation device that supplies a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis to separate contaminants and coolant by centrifugal force,
A disk-shaped recovery which is oriented substantially perpendicular to the rotation axis of the rotation tub inside the rotation tub and has an opening at the outer periphery thereof and in which a recovery path serving as a recovery path for the coolant containing the contaminant is formed. In the steady state in which a centrifugal force is applied to the coolant in the direction of the inner wall of the rotating tank by rotating the rotating tank to make the coolant liquid level substantially circular, the outer peripheral portion has the coolant liquid level. A coolant contaminant separation device, comprising: a coolant collection unit in which the collection member is disposed so as to be located inside. 上記回収路はその開口方向が外周部の接線に対して鋭角であり、クーラントが上記回転槽の回転方向と同方向の回転成分を有しながら回収されるように開口していることを特徴とする上記請求項４に記載のクーラント混入物分離装置。An opening direction of the recovery path is an acute angle with respect to a tangent line of an outer peripheral portion, and an opening is provided so that the coolant is recovered while having a rotation component in the same direction as the rotation direction of the rotary tank. The coolant contaminant separation apparatus according to claim 4, wherein 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、
上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントの供給通路となる供給路が形成された円板状のクーラント供給手段と、
上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略垂直に配向され、その外周部で開口するとともに上記混入物を含むクーラントの回収通路となる回収路が形成された円板状の回収部材を備え、上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で上記外周部が上記クーラント液面の内部に位置するように上記回収部材を配設したクーラント回収手段と、
上記クーラント供給手段およびクーラント回収手段の間に配設される円板状部材であって上記定常状態で当該円板状部材の外周部が上記回収部材の外周部より回転槽の内壁に近い位置になるよう配設されるセパレータとを備えることを特徴とするクーラント混入物分離装置。A coolant contaminant separation device that supplies a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis to separate contaminants and coolant by centrifugal force,
A disk-shaped coolant that is oriented substantially perpendicular to the rotation axis of the rotation tank inside the rotation tank, and has an opening at an outer peripheral portion thereof and a supply path serving as a supply path for the coolant containing the contaminant formed therein. Supply means;
A disk-shaped recovery which is oriented substantially perpendicular to the rotation axis of the rotation tub inside the rotation tub and has an opening at the outer periphery thereof and in which a recovery path serving as a recovery path for the coolant containing the contaminant is formed. In the steady state in which a centrifugal force is applied to the coolant in the direction of the inner wall of the rotating tank by rotating the rotating tank to make the coolant liquid level substantially circular, the outer peripheral portion has the coolant liquid level. Coolant recovery means in which the recovery member is disposed so as to be located inside,
A disk-shaped member disposed between the coolant supply unit and the coolant recovery unit, wherein in the steady state, the outer peripheral portion of the disk-shaped member is closer to the inner wall of the rotary tank than the outer peripheral portion of the recovery member. And a separator disposed so as to form a coolant mixture separator. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、
上記回転槽はその鉛直上方で回転軸に軸止されるとともに当該回転槽の鉛直下方は上記内壁の径より小さな径で開口していることを特徴とするクーラント混入物分離装置。A coolant contaminant separation device that supplies a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis to separate contaminants and coolant by centrifugal force,
A coolant contaminant separation apparatus, wherein the rotary tank is fixed to a rotating shaft vertically above the rotary tank, and an opening below the rotary tank is formed with a diameter smaller than a diameter of the inner wall. 上記回転槽の内壁には、上記混入物の付着を防止する付着防止コーティングが施されていることを特徴とする上記請求項７に記載のクーラント混入物分離装置。The coolant contaminant separation apparatus according to claim 7, wherein an adhesion preventing coating for preventing the contaminants from adhering is applied to an inner wall of the rotary tank. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、
上記回転槽はその鉛直上方で回転軸に軸止されるとともに当該回転軸の外周側には内部に冷却媒体の流路が形成された冷却フィンを備えていることを特徴とするクーラント混入物分離装置。A coolant contaminant separation device that supplies a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis to separate contaminants and coolant by centrifugal force,
The above-mentioned rotary tub is fixed to a rotary shaft vertically above the rotary tub, and is provided with cooling fins on the outer peripheral side of the rotary shaft, in which a flow path of a cooling medium is formed. apparatus. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離装置であって、
上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で当該クーラント液面に囲まれる回転槽中央寄りの空間には上記クーラント内の雑菌を低減する滅菌手段が配設されていることを特徴とするクーラント混入物分離装置。A coolant contaminant separation device that supplies a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis to separate contaminants and coolant by centrifugal force,
A space near the center of the rotary tank surrounded by the coolant liquid in a steady state in which the coolant liquid surface is made substantially circular by applying a centrifugal force to the coolant toward the inner wall direction of the rotary tank by rotating the rotary tank. A sterilizing means for reducing bacteria in the coolant is provided. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離方法であって、
混入物とクーラントとの分離に際して、上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略放射状に上記混入物を含むクーラントを供給することを特徴とするクーラント混入物分離方法。A coolant contaminant separation method for separating contaminants and coolant by centrifugal force by supplying a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis,
A method of separating a coolant mixture, comprising supplying a coolant containing the mixture substantially radially inside the rotary tank with respect to a rotation axis of the rotary tank when separating the mixture from the coolant. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離方法であって、
上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で上記クーラント液面の全周に渡って当該液面の内部に回収口を配設しつつこの回収口を介してクーラントを回収することを特徴とするクーラント混入物分離方法。A coolant contaminant separation method for separating contaminants and coolant by centrifugal force by supplying a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis,
By rotating the rotary tub, a centrifugal force is applied to the coolant toward the inner wall of the rotary tub to make the coolant liquid level substantially circular. A method for separating coolant contaminants, comprising: collecting a coolant through a recovery port while arranging a recovery port in the inside. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離方法であって、
混入物とクーラントとの分離に際して、上記回転槽の内部で当該回転槽の回転軸に対して略放射状に上記混入物を含むクーラントを供給し、
上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させてクーラント液面を略円形にした定常状態で上記クーラント液面の全周に渡って当該液面の内部に回収口を配設しつつこの回収口を介してクーラントを回収し、
上記クーラントの供給部分とクーラントの回収口との間に介在されるセパレータによって当該供給直後のクーラントが直接的に上記回収口から回収されることを防止することを特徴とするクーラント混入物分離方法。A coolant contaminant separation method for separating contaminants and coolant by centrifugal force by supplying a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis,
At the time of separation of the contaminant and the coolant, a coolant containing the contaminant is supplied substantially radially to the rotation axis of the rotary tank inside the rotary tank,
By rotating the rotary tub, a centrifugal force is applied to the coolant toward the inner wall of the rotary tub to make the coolant liquid level substantially circular. The coolant is collected through this recovery port while arranging the recovery port inside the
A method for separating coolant contaminants, wherein a coolant immediately after the supply is prevented from being directly collected from the recovery port by a separator interposed between the coolant supply portion and the coolant recovery port. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離方法であって、
上記回転槽をその鉛直上方で回転軸に軸止して回転させることによって混入物とクーラントとの分離を行い、当該回転槽の鉛直下方を上記内壁の径より小さな径で開口させておき上記回転によって上述の分離を行った後に当該回転を停止することにより混入物を含むクーラントを当該開口から排出することを特徴とするクーラント混入物分離方法。A coolant contaminant separation method for separating contaminants and coolant by centrifugal force by supplying a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis,
The contaminant and the coolant are separated by rotating the rotary tank vertically above the rotary shaft and rotating the rotary tank. The vertical lower part of the rotary tank is opened with a diameter smaller than the diameter of the inner wall, and the rotary tank is rotated. A coolant containing contaminants is discharged from the opening by stopping the rotation after the above-mentioned separation is performed. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離方法であって、
上記回転槽はその鉛直上方で回転軸に軸止されるとともに当該回転軸を中心にして回転槽を回転させて混入物とクーラントとを分離するに際して、当該回転軸の外周側で回転槽とともに回転する部位の内部と外部とで熱交換を行わせることを特徴とするクーラント混入物分離方法。A coolant contaminant separation method for separating contaminants and coolant by centrifugal force by supplying a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis,
The rotating tank is fixed to the rotating shaft vertically above the rotating tank, and when the rotating tank is rotated about the rotating shaft to separate the contaminant and the coolant, the rotating tank rotates together with the rotating tank on the outer peripheral side of the rotating shaft. A method for separating coolant contaminants, wherein heat exchange is performed between the inside and the outside of a part to be cooled. 所定の回転軸に対して略軸対称の内壁を有する回転槽に対して混入物を含むクーラントを供給して遠心力によって混入物とクーラントとを分離するクーラント混入物分離方法であって、
上記回転槽を回転させることによって上記クーラントに対して回転槽の内壁方向への遠心力を作用させることによってクーラント液面を略円形にして当該円形部分の内側の回転槽中央寄りに空間を形成させ、当該空間に上記クーラント内の雑菌を低減する滅菌部を配設し、混入物とクーラントとを分離するに際して滅菌部によってクーラントを滅菌することを特徴とするクーラント混入物分離方法。A coolant contaminant separation method for separating contaminants and coolant by centrifugal force by supplying a coolant containing contaminants to a rotating tank having an inner wall that is substantially axisymmetric with respect to a predetermined rotation axis,
By rotating the rotary tub, a centrifugal force is applied to the coolant toward the inner wall of the rotary tub so that the coolant liquid surface is substantially circular, and a space is formed inside the circular portion near the center of the rotary tub. A sterilizing section for reducing bacteria in the coolant in the space, and sterilizing the coolant by the sterilizing section when separating the coolant from the contaminant;
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