JP4290221B2 - 工作機械用クーラント液浄化装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に用いられるクーラント液を再利用するためのクーラント液浄化装置に関する。特に、磁気吸着型の磁気分離装置とサイクロン式の遠心除去装置とを組み合わせた多段式のクーラント液浄化装置であって、浄化されたクーラント液を貯留するクリーンタンクのみを設置し、タンク内の清掃を不要ならしめた工作機械用クーラント液浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械に用いられるクーラント液を再利用するためのクーラント液浄化装置は、金属材料、特に鉄鋼材料に代表される磁性材料の切削加工、研削加工等において、クーラント液とともに排出される切削屑、切粉等を液分と分離させて回収している。切削屑、切粉等は様々な形状を有していることから、回収効率の観点から種々の磁気分離(回収)装置が開発されている。
【０００３】
また、磁気分離（回収）装置で分離回収することができない微細粉、非磁性スラッジ等は、沈殿槽内で沈殿分離する、沈殿槽で撹拌分離する等により回収することが多い。また、種々の磁気分離(回収)装置と上述の沈殿槽とを組み合わせた多段式のクーラント液浄化装置も開発されている。
【０００４】
例えば特許文献１に示すクーラント清浄装置では、沈殿槽として一次円形渦流クーラントタンクを備えており、該一次円形渦流クーラントタンクで分離されたクーラント液を磁気分離器へ送る。さらに磁気分離器で分離されたクーラント液から二次円形渦流クーラントタンクにて微細粉を沈殿分離し、サイクロン装置にてスラッジに作用する遠心力により残存スラッジの除去を行う。
【０００５】
また特許文献２に示すクーラント清浄装置では、磁気分離器と円形渦流クーラントタンクとを備え、磁気分離器で分離されたクーラント液を円形渦流クーラントタンクにて渦流とし、切粉を該円形渦流クーラントタンクの中央部に集積させる。集積された切粉をジェットポンプで吸引して再度磁気分離器へと送り返す。該円形渦流クーラントタンクの外周部から浄化されたクーラント液を吸引してクリーンタンクへ貯留する。
【０００６】
上述したような磁気分離と渦流沈殿と、あるいはサイクロン装置とを用いて多段分離を行うクーラント清浄装置は、沈殿を行うためのダーティータンクと、沈殿分離又はサイクロン分離後の清浄クーラント液を貯留するクリーンタンクとの２層式タンクを必要とする。
【特許文献１】
特開２００５−０２８３５３号公報
【特許文献２】
特開２００５−０４０９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した多段分離を行うクーラント清浄装置では、組み合わせる複数の装置に応じた相応の設置スペースが必要となる。例えば省スペース化を目的として、沈殿槽を用いることなく、磁気分離器とサイクロン装置、あるいは別途フィルタ装置とを組み合わせたクーラント清浄装置も開発されている。しかし、斯かるクーラント清浄装置は、磁気分離後のクーラント液をサイクロン装置へと送る供給用ポンプが空吸いしない程度の所定量のクーラント液量を確保する必要がある。したがって、磁気分離後のクーラント液を一次タンクに貯留し、一定量貯留された時点で供給用ポンプにより吸引されてサイクロン装置へ送られる。そして、切粉等を分離した後にクリーンタンクで貯留するようにするため、結局は一次タンク及びクリーンタンクを備える二層式タンクとなるという問題点があった。
【０００８】
また、一次タンクでは、磁気分離器で分離しきれない非磁性スラッジ等を含むクーラント液が所定量貯留されるため、非磁性スラッジは一次タンク内に沈殿する。したがって、一次タンク内を定期的に清掃する必要があるという問題点もあった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、浄化後のクーラント液を貯留するクリーンタンクのみを備えることで設置スペースを狭小化することができ、タンク内の清掃を省略することが可能な工作機械用クーラント液浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、工作機械で生じた使用済みクーラント液から主として磁性体を除去する磁気分離装置と、該磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液から主として非磁性体を除去する非磁性体分離濾過装置と、該非磁性体分離濾過装置で非磁性体を除去した後の清浄クーラント液を貯留するクリーンタンクと、クーラント液を吸引して前記非磁性体分離濾過装置へ供給するポンプとを有する工作機械用クーラント液浄化装置において、前記クリーンタンク内にて、前記磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液を受け止めるホッパを備え、該ホッパは、前記クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液を取り入れる取入口を有し、前記ポンプは、前記ホッパ内のクーラント液を、前記取入口から取り入れた所定量の清浄クーラント液とともに吸引して前記非磁性体分離濾過装置へ供給するようにしてあり、前記ホッパは、クリーンタンク内の液面近傍の側壁に、前記ポンプによるクーラント液吸引時にのみ内側へ開く開閉式の吸込口を備えることを特徴とする。
［００１１］
第１発明では、工作機械で生じた使用済みクーラント液から主として磁性体を除去する磁気分離装置と、該磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液から主として非磁性体を除去する非磁性体分離濾過装置と、該非磁性体分離濾過装置で非磁性体を除去した後の清浄クーラント液を貯留するクリーンタンクと、クーラント液を吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給するポンプとを有している。クリーンタンク内には、磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液を受け止めるホッパを備えている。ホッパには、クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液を取り入れる取入口を設けてあり、ポンプは、ホッパ内のクーラント液を、取入口から取り入れた所定量の清浄クーラント液とともに吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給する。
［００１２］
ホッパで受け止めた磁性体のみを除去したクーラント液を、クリーンタンク内に貯留されている所定量の清浄クーラント液とともに吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給するセミクローズドタンク方式とすることにより、磁気分離装置で磁性体のみを除去したクーラント液を貯留する一次タンクを省略又は小型化することができ、設置スペースを最小限にとどめることが可能となる。また、一次タンクを省略又は小型化することにより、一次タンクの清掃等のメンテナンスが不要となる。また、クリーンタンク内の液面近傍のホッパの側壁に、ポンプによるクーラント液吸引時にのみ内側へ開く開閉式の吸込口を備えることにより、クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液面に浮上してきたスラッジ化した砥粒等を確実に浄化サイクルへと送ることができ、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。また、清浄クーラント液を大量に吸い込むことができることから、ポンプの空吸いを未然に防止することも可能となる。
［００１３］
また、第２発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１発明において、前記非磁性体分離濾過装置は、、サイクロン式除去装置又はフィルタ式濾過装置のいずれかであることを特徴とする。
［００１４］
第２発明では、非磁性体分離濾過装置を、サイクロン式除去装置又はフィルタ式濾過装置のいずれかにすることで、磁性体以外の微細粉等を効果的に除去することが可能となる。
［００１５］
また、第３発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１又は第２発明において、前記ホッパは、内部に受け止めたクーラント液が前記クリーンタンクへ漏れ出すのを抑制する漏れ防止手段を前記取入口に備えることを特徴とする。
［００１６］
第３発明では、ホッパが、内部に受け止めたクーラント液がクリーンタンクへ漏れ出すのを抑制する漏れ防止手段を取入口に備えることにより、セミクローズドタンク方式であってもクリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液が汚濁されることがなく、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。
［００１７］
（削除）
［００１８］
（削除）
［００１９］
また、第５発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１発明において、前記非磁性体分離濾過装置はサイクロン式除去装置であり、該サイクロン式除去装置にて排出されるスラッジから残留クーラント液を分離回収し、前記磁気分離装置へ回送するようにしてあることを特徴とする。
［００２０］
第５発明では、非磁性体分離濾過装置としてサイクロン式除去装置を採用し、該サイクロン式除去装置にて排出されるスラッジから残留クーラント液を分離回収して、磁気分離装置へ回送することにより、残留クーラント液を再度浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００２１］
また、第６発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１乃至第３発明、第５発明のいずれか１つにおいて、前記ポンプは、ドレインが排出されるようにしてあり、該ドレインを前記磁気分離装置又は前記ホッパへ回送するようにしてあることを特徴とする。
［００２２］
第６発明では、ポンプとしてドレインが排出されるポンプを採用した場合、排出されたドレインを磁気分離装置又はホッパへ回送することにより、排出されたドレインを再度クーラント液の浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００２３］
また、第７発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１発明、第５発明、第６発明のいずれか１つにおいて、工作機械を停止する場合、前記磁気分離装置及び前記ポンプを停止後一定時間継続して稼働するようにしてあることを特徴とする。
［００２４］
第７発明では、工作機械を停止する場合、例えばオフディレイ（遅延）タイマを用いて、磁気分離装置及びポンプを工作機械停止後一定時間継続して稼働させることにより、吸込口から大量の清浄クーラント液のみを吸い込むことができ、クリーンタンク内の液面に浮遊しているスラッジ等を一層効果的に回収することが可能となる。
発明の効果
［００２５］
第１発明によれば、ホッパで受け止めた磁性体のみを除去したクーラント液を、クリーンタンク内に貯留されている所定量の清浄クーラント液とともに吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給するセミクローズドタンク方式とすることにより、磁気分離装置で磁性体のみを除去したクーラント液を貯留する一次タンクを省略又は小型化することができ、設置スペースを最小限にとどめることが可能となる。また、一次タンクを省略又は小型化することにより、一次タンクの清掃等のメンテナンスが不要となる。また、クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液面に浮上してきたスラッジ化した砥粒等を確実に浄化サイクルへと送ることができ、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。また、清浄クーラント液を大量に吸い込むことができることから、ポンプの空吸いを未然に防止することも可能となる。
［００２６］
第２発明によれば、磁性体以外の微細粉等を効果的に除去することが可能となる。
［００２７］
第３発明によれば、セミクローズドタンク方式であってもクリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液が汚濁されることがなく、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。
［００２８］
（削除）
［００２９］
第５発明によれば、残留クーラント液を再度浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００３０］
第６発明によれば、排出されたドレインを再度クーラント液の浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００３１］
第７発明によれば、吸込口から大量の清浄クーラント液のみを吸い込むことができ、クリーンタンク内の液面に浮遊しているスラッジ等を一層効果的に回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
［００３２］
［図１］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す模式図である。
［図２］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す平面図である。
［図３］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置のホッパ近傍の構成を示す模式図である。
［図４］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す正面図である。
［図５］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す右側面図である。
符号の説明
［００３３］
１ 工作機械
３ 磁気分離装置
５ ホッパ
６ 取入口
７、８ａ、８ｂ、１２、１３、１４、２３ 配管
１０ 非磁性体分離濾過装置（サイクロン式除去装置）
１１ スラッジ用沈殿タンク
１５、１６ 回収箱
２０ クリーンタンク
５１ 吸込口
Ｐ１、Ｐ２ ポンプ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、二段階でクーラント液を浄化する。
【００３５】
まず、工作機械１で使用された使用済みクーラント液は、一次送給経路２を経由して磁気分離装置３へ送られる。磁気分離装置３では、主として磁性体である切粉等を分離回収する。
【００３６】
次に、磁気分離装置３で主として磁性体を除去されたクーラント液は、二次送給経路４を経由して非磁性体分離濾過装置（例えばサイクロン式除去装置）１０へ送られる。非磁性体分離濾過装置１０は、磁気分離装置３にて分離回収することができなかった微細な切粉、砥粒等の非磁性体を除去する。
【００３７】
磁気分離装置３は、クーラント液から主として磁性体である切粉等を磁気吸着、あるいは磁気分離して濾過することができる装置であれば、公知のいずれの装置でも採用することができる。
【００３８】
また、磁気分離装置３をコンパクトにすることによって、工作機械用クーラント液浄化装置全体をコンパクトにすることができる。例えば円筒状の外筒内部に磁石を配置したドラムを内蔵し、外筒表面に磁力で吸着した磁性体スラッジを回収することにより磁性体を除去する回転ドラム式磁気分離装置等であっても良い。
【００３９】
さらに、非磁性体分離濾過装置１０をコンパクトにすることによっても、工作機械用クーラント液浄化装置全体をコンパクトにすることができる。非磁性体分離濾過装置１０としては、前述のサイクロン式除去装置に限定されるものではなく、例えば各種フィルタにて微細な切粉、砥粒等の非磁性体を除去するフィルタ式濾過装置であっても良い。以下、非磁性体分離濾過装置１０としてサイクロン式除去装置１０を採用した場合について説明する。
【００４０】
本実施の形態に係るサイクロン式除去装置１０は、ポンプＰ１で吸引したクーラント液を、所要圧力を維持した状態のまま内面の径が下方に向かって小さくなるよう配置した漏斗状容器上部から渦状に流す。クーラント液は、漏斗状容器１０ａの内面を回転しながら下方へ流れ、遠心力により非磁性体スラッジを分離する。非磁性体スラッジが分離された清浄クーラント液は、サイクロン式除去装置１０の上部から配管１３を経由してクリーンタンク２０へ送られ貯留される。
【００４１】
分離された非磁性体スラッジは、漏斗状容器１０ａの下部ノズル１０ｂから排出される。排出された非磁性体スラッジは、少量のクーラント液を含有している。そこで、下部ノズル１０ｂから排出された非磁性体スラッジは、傾斜側面を有するスラッジ用沈殿タンク１１に上部から流し込まれ、スラッジとクーラント液とに分離される。すなわち、スラッジ用沈殿タンク１１の上部からオーバフローしたクーラント液は、配管１２を経由して磁気分離装置３へ送ることで再度浄化する。スラッジ用沈殿タンク１１の底部に沈殿したスラッジはスクレーパにより排出される。もちろん、スラッジ用沈殿タンク１１をスクレーパ式コンベヤで構成して直接スラッジを排出することができるようにしても良い。
【００４２】
非磁性体を除去した清浄クーラント液を貯留するクリーンタンク２０は、貯留された清浄クーラント液をポンプＰ２で吸引して工作機械１へ供給するクーラント供給装置２１を備えている。例えば工作機械１が研削盤である場合、研削点及びベッドを洗浄するための清浄クーラント液を供給するための配管２３がポンプＰ２から敷設されている。
【００４３】
研削点及びベッドへ供給され、使用された後の使用済みクーラント液を回収するためには、例えばクーラント液案内ガイドを設け、使用済みクーラント液を一次送給経路２へ誘導することで磁気分離装置３へ送る。また、磁気分離装置３からの磁性体除去後のクーラント液は、二次送給経路４を経由してサイクロン式除去装置１０へ送られる。本実施の形態では、二次送給経路４は、クリーンタンク２０内に設けたホッパ５、磁気分離装置３で磁性体を除去した後のクーラント液をホッパ５へ送る配管７、及びホッパ５からポンプＰ１を経由してサイクロン式除去装置１０へ接続された配管８で構成されている。
【００４４】
ホッパ５は、磁性体を除去した後のクーラント液を受け止め、受け止められたクーラント液はポンプＰ１にてサイクロン式除去装置１０へ供給される。サイクロン式除去装置１０の単位時間当たりの処理能力は、クーラント供給装置２１の単位時間当たりのクーラント液供給量、磁気分離装置３の単位時間当たりの処理能力を超えている。したがって、ポンプＰ１が空吸いしない程度の所要量のクーラント液量を確保する必要がある。
【００４５】
そこで、ホッパ５にクリーンタンク２０内の清浄クーラント液の取入口６を設け、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液を取り入れることにより所要量のクーラント液量を確保する。ポンプＰ１は、磁性体を除去した後のクーラント液と取入口６から取り入れた清浄クーラント液との混合液をサイクロン式除去装置１０へ供給する。
【００４６】
斯かる構成とすることにより、ポンプＰ１で空吸いしないよう所要量のクーラント液を貯留しておくタンクが不要となり、少量のクーラント液を受け止めることが可能なホッパ５で充分であることから、ホッパ５は大きな容量を必要とせず、ホッパ５をクリーンタンク２０内に配置することができる。したがって、工作機械用クーラント液浄化装置全体をコンパクトにすることが可能となる。
【００４７】
なお、ホッパ５は、ポンプＰ１にて吸引された場合にのみ、取入口６から清浄クーラント液が吸引されることから、磁性体のみを除去したクーラント液が取入口６からクリーンタンク２０内へ漏れ出る可能性は低い。しかし、より確実にクリーンタンク２０内の清浄クーラント液の汚濁を防止するため、清浄クーラント液の取入口６に周知の漏れ防止手段を備えることが好ましい。漏れ防止手段は特に限定されるものではない。
【００４８】
例えば図１に示すように、取入口６を、ホッパ５の下部である傾斜部分に設け、取入口６を覆い、下部のみ開放されているカバー６１を取り付ける。このようにすることで、ポンプＰ１により吸引された場合には、取入口６からカバー６１の下部開放部分を経由してホッパ５内に清浄クーラント液が吸い込まれる（図１の矢印方向）。一方、ポンプＰ１により吸引されない場合には、清浄クーラント液との液圧差によりクリーンタンク２０側へは逆流しない。したがって、ホッパ５内部の磁性体のみを除去したクーラント液がクリーンタンク２０内へ漏れ出ることはない。
【００４９】
なお、より確実に清浄クーラント液の汚濁を防止するために、漏れ防止手段として、取入口６近傍のカバー部分をラビリンス構造にしても良いし、取入口６に液フィルタを備えても良い。
【００５０】
また、取入口６は可能な限りホッパ５の下部に設けることが好ましい。これは、工作機械用クーラント液浄化装置を停止する場合、ポンプＰ１、Ｐ２を同時に停止した場合には浄化されていないクーラント液がホッパ５へ戻されるおそれがあるためである。
【００５１】
すなわち、浄化されていないクーラント液がサイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂから配管１２、７を経由してホッパ５へと落下してくることから、ホッパ５がオーバフローするおそれ、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出すおそれがある。そこで、停止時にはポンプＰ１のみ継続稼動させ、ホッパ５からサイクロン式除去装置１０までの間を全て清浄クーラント液にて充填させる。このようにしておくことで、ホッパ５がオーバフローした場合であっても、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出た場合であっても、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液を汚濁することなく停止することが可能となる。
【００５２】
ホッパ５は、上部を開口しても良いし、配管以外は取入口６以外に開口部が存在しない構成であっても良い。また、クリーンタンク２０に貯留されている清浄クーラント液の液面近傍のクーラント液を吸い込むことができるように、液面の近傍に、ポンプ吸引時のみ開くことが可能な開閉式の吸込口５１を備え、クリーンタンク２０内のクーラント液面に浮上するスラッジを回収することができるようにしても良い。このようにすることで、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液に浮遊スラッジ等が存在する場合であっても、これらを浄化サイクルへと送り出すことができ、クリーンタンク２０内を清掃する等のメンテナンス工程を省略することが可能となる。
【００５３】
本実施の形態では、ホッパ５は、清浄クーラント液が自然に流入可能となるように、クリーンタンク２０内に浸漬配置しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えばクリーンタンク外に配置し、取入口６を側壁に設けても良い。
【００５４】
ポンプＰ１は、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液を汚濁しないようにクリーンタンク２０の外部に配置されることが好ましい。また、自給式ポンプとしてドレインが排出される場合であっても、ドレインを磁気分離装置３又はホッパ５へ回送させるようにすることで、使用するクーラント液を無駄にすることなく効率よく浄化することが可能となる。
【００５５】
図２乃至図５は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の具体的な構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す平面図であり、図３は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置のホッパ５近傍の構成を示す模式図である。図４は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す正面図であり、図５は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す右側面図である。
【００５６】
図２に示すように、クリーンタンク２０は矩形容器に上面蓋を設けた密閉型の直方体形状をなしており、上面蓋に磁気分離装置３、サイクロン式除去装置１０、ポンプＰ１、及びポンプＰ２を載置してある。なお、ポンプＰ１、Ｐ２には、外部ドレイン型自給ポンプを採用している。
【００５７】
クリーンタンク２０の右側上面の奥には、回転ドラム式の磁気分離装置３を直接載置してあり、ポンプＰ２がその手前側に載置してある。クリーンタンク２０の左側上面には、架台を介して傾斜側面を有するスラッジ用沈殿タンク１１を設けてあり、スラッジ用沈殿タンク１１の上面蓋に直接、円筒型のサイクロン式除去装置１０を設置してある。サイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂはスラッジ用沈殿タンク１１内へ導かれており、スラッジ用沈殿タンク１１からオーバフローしたクーラント液用の配管１２は、磁気分離装置３の汚濁クーラント液の導入口に接続されている。クリーンタンク２０の中央上面には、架台を介してポンプＰ１が載置されており、サイクロン式除去装置１０への配管８ｂが接続されている。
【００５８】
ホッパ５は、図３に示すように断面が略逆三角錐形状である容器であり、図２に示すようにクリーンタンク２０の略中央奥側に設置されている。ホッパ５の上面蓋に配設されている、磁気分離装置３と接続されている配管７は、磁性体を除去したクーラント液を誘導することが可能となるようホッパ５の直上部を臨むように敷設されている。図４及び図５に示すように、ホッパ５の底部には、ポンプＰ１からの配管８ａが接続されている。なお、ポンプＰ１のドレインは、配管１４を経由してホッパ５へ戻される。もちろん、配管１４を磁気分離装置３へ接続しても良く、この場合にはドレインに含まれる磁性体も確実に除去することが可能となる。
【００５９】
図３に示すように、ホッパ５の側壁の両側には、清浄クーラント液の液面近傍が含まれる位置に吸込口５１、５１を設けてあり、吸込口５１、５１の上部にヒンジ５２、５２を備え、ヒンジ５２、５２を中心に開閉可能となっている吸込口５１、５１を覆う大きさの開閉蓋５３、５３が設けてある。ポンプＰ１が吸引した場合、ホッパ５内で受け止めたクーラント液（磁性体のみを除去したもの）だけでなく、開閉蓋５３、５３がホッパ５の内側へ開いて、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液も吸引される。
【００６０】
吸込口５１、５１は、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液の液面近傍で開口していることから、液面に浮遊しやすい浮遊スラッジもホッパ５内へ取り込むことができる。したがって、浮遊スラッジも浄化サイクルへ送ることができ、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液をより浄化することが可能となる。これにより、クリーンタンク２０内は特に清掃する必要が無く、メンテナンス工程を削減することが可能となる。なお、図３に示すように、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液の液面は最高水位Ｌ１と最低水位Ｌ２との間である場合、吸込口５１、５１は、水位Ｌ１及びＬ２を含むよう設けられることが好ましい。
【００６１】
なお、吸込口５１、５１が有る場合と無い場合とで、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液の液面の状態を比較検証したところ、吸込口５１、５１が無い場合には、サイクロン式除去装置１０でも除去しきれない微細粒子粉が、清浄クーラント液内に沈殿することなく液面に漂うこともある。一方、吸込口５１、５１が有る場合には、清浄クーラント液の液面にほとんど浮遊物が見当たらず、クリーンタンク２０内は清浄クーラント液で満たされることが確認されている。
【００６２】
以下、使用されたクーラント液の浄化工程につき説明する。工作機械１で使用された使用済みクーラント液は、磁気分離装置３へ誘導され、主として磁性体の切粉等が除去される。磁性体が除去されたクーラント液は、配管７を経由して清浄クーラント液が貯留されているクリーンタンク２０内のホッパ５へ誘導される。
【００６３】
ホッパ５が受け止めたクーラント液は、ポンプＰ１により所要量の清浄クーラント液とともに吸引され、配管８（８ａ、８ｂ）を経由してサイクロン式除去装置１０へ送られる。なお、磁気分離装置３で分離回収されたスラッジは、クリーンタンク２０の奥の側壁に設けられている回収箱１５へ排出される。
【００６４】
サイクロン式除去装置１０では、所定のポンプ圧力による遠心力で、主として非磁性体の微細粉等が除去され、清浄クーラント液として配管１３を経由してクリーンタンク２０内に貯留される。サイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂから落下する非磁性体の微細粉等を含むスラッジは、スラッジ用沈殿タンク１１にてスラッジとクーラント液とに分離される。スラッジ用沈殿タンク１１をオーバフローしたクーラント液は、配管１２を経由して磁気分離装置３へ戻される。スラッジ用沈殿タンク１１にて沈殿分離されたスラッジは、スクレーパ等で掻き出され、スラッジ用沈殿タンク１１の外部に設置された回収箱１６へ排出される。
【００６５】
工作機械１を停止する場合、本実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置を同時に完全停止させることは好ましくない。まだ浄化されていないクーラント液が配管中に残留し、これら残留しているクーラント液がホッパ５へ戻されるおそれがあるからである。
【００６６】
浄化されていないクーラント液がサイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂから配管１２、７を経由してホッパ５へと落下してきた場合、ホッパ５がオーバフローするおそれ、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出すおそれがある。そこで、工作機械１を停止した後、一定時間内はポンプＰ１及び磁気分離装置３を継続稼動させる。継続稼働させる時間は、例えばオフディレイ（遅延）タイマを用いて計時する。
【００６７】
このようにすることで、配管中に残留しているクーラント液は、少なくとも磁気分離装置３により磁性体を除去された状態のクーラント液となることから、ホッパ５がオーバフローした場合であっても、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出た場合であっても、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液を汚濁することがない。また、吸込口５１、５１から清浄クーラント液を大量に取り込むことができ、配管内の浄化を促進するとともに、クリーンタンク２０内の液面に浮遊しているスラッジ等も同時に吸い込むことができ、より効果的にクリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液の清浄度を高めることが可能となる。
【００６８】
なお、サイクロン式除去装置１０の代わりに、濾過紙を多段に配置して濾過するフィルタ式濾過装置を用いても良い。本装置でフィルタ式濾過装置を採用して、実際にサイクロン式除去装置１０を採用した場合と同様の操業を行った場合、同等のクーラント液浄化能力を発揮できたことを確認している。
【００６９】
以上のように本実施の形態によれば、使用する工作機械１が単位時間当たりで要求するクーラント液量に応じて設定する清浄クーラント液の貯留量に見合う容量のクリーンタンク２０を準備することで、クリーンタンク２０上に必要となる磁気分離装置３、サイクロン式除去装置（非磁性体分離濾過装置）１０、汚濁クーラント液を送給するポンプＰ１、清浄クーラント液を送給するポンプＰ２をすべて載置することができ、クリーンタンク２０の設置面積だけで済むことから設置スペースを最小化することができる。また、クリーンタンク２０内にホッパ５を配置する構成により、磁気分離装置と非磁性体分離濾過装置との間には、一次濾過したクーラント液を貯留する一次タンクが不要となり、装置全体をコンパクトにすることができるとともに、タンク内の清掃等のメンテナンス工程を省略することが可能となる。
【００７０】
なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において上記実施の形態に種々の変更を付加した形態で実施することが可能である。
【０００１】
本発明は、工作機械に用いられるクーラント液を再利用するためのクーラント液浄化装置に関する。特に、磁気吸着型の磁気分離装置とサイクロン式の遠心除去装置とを組み合わせた多段式のクーラント液浄化装置であって、浄化されたクーラント液を貯留するクリーンタンクのみを設置し、タンク内の清掃を不要ならしめた工作機械用クーラント液浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械に用いられるクーラント液を再利用するためのクーラント液浄化装置は、金属材料、特に鉄鋼材料に代表される磁性材料の切削加工、研削加工等において、クーラント液とともに排出される切削屑、切粉等を液分と分離させて回収している。切削屑、切粉等は様々な形状を有していることから、回収効率の観点から種々の磁気分離(回収)装置が開発されている。
【０００３】
また、磁気分離（回収）装置で分離回収することができない微細粉、非磁性スラッジ等は、沈殿槽内で沈殿分離する、沈殿槽で撹拌分離する等により回収することが多い。また、種々の磁気分離(回収)装置と上述の沈殿槽とを組み合わせた多段式のクーラント液浄化装置も開発されている。
【０００４】
例えば特許文献１に示すクーラント清浄装置では、沈殿槽として一次円形渦流クーラントタンクを備えており、該一次円形渦流クーラントタンクで分離されたクーラント液を磁気分離器へ送る。さらに磁気分離器で分離されたクーラント液から二次円形渦流クーラントタンクにて微細粉を沈殿分離し、サイクロン装置にてスラッジに作用する遠心力により残存スラッジの除去を行う。
【０００５】
また特許文献２に示すクーラント清浄装置では、磁気分離器と円形渦流クーラントタンクとを備え、磁気分離器で分離されたクーラント液を円形渦流クーラントタンクにて渦流とし、切粉を該円形渦流クーラントタンクの中央部に集積させる。集積された切粉をジェットポンプで吸引して再度磁気分離器へと送り返す。該円形渦流クーラントタンクの外周部から浄化されたクーラント液を吸引してクリーンタンクへ貯留する。
【０００６】
上述したような磁気分離と渦流沈殿と、あるいはサイクロン装置とを用いて多段分離を行うクーラント清浄装置は、沈殿を行うためのダーティータンクと、沈殿分離又はサイクロン分離後の清浄クーラント液を貯留するクリーンタンクとの２層式タンクを必要とする。
【特許文献１】
特開２００５−０２８３５３号公報
【特許文献２】
特開２００５−０４０９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した多段分離を行うクーラント清浄装置では、組み合わせる複数の装置に応じた相応の設置スペースが必要となる。例えば省スペース化を目的として、沈殿槽を用いることなく、磁気分離器とサイクロン装置、あるいは別途フィルタ装置とを組み合わせたクーラント清浄装置も開発されている。しかし、斯かるクーラント清浄装置は、磁気分離後のクーラント液をサイクロン装置へと送る供給用ポンプが空吸いしない程度の所定量のクーラント液量を確保する必要がある。したがって、磁気分離後のクーラント液を一次タンクに貯留し、一定量貯留された時点で供給用ポンプにより吸引されてサイクロン装置へ送られる。そして、切粉等を分離した後にクリーンタンクで貯留するようにするため、結局は一次タンク及びクリーンタンクを備える二層式タンクとなるという問題点があった。
【０００８】
また、一次タンクでは、磁気分離器で分離しきれない非磁性スラッジ等を含むクーラント液が所定量貯留されるため、非磁性スラッジは一次タンク内に沈殿する。したがって、一次タンク内を定期的に清掃する必要があるという問題点もあった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、浄化後のクーラント液を貯留するクリーンタンクのみを備えることで設置スペースを狭小化することができ、タンク内の清掃を省略することが可能な工作機械用クーラント液浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、工作機械で生じた使用済みクーラント液から主として磁性体を除去する磁気分離装置と、該磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液から主として非磁性体を除去する非磁性体分離濾過装置と、該非磁性体分離濾過装置で非磁性体を除去した後の清浄クーラント液を貯留するクリーンタンクと、クーラント液を吸引して前記非磁性体分離濾過装置へ供給するポンプとを有する工作機械用クーラント液浄化装置において、前記クリーンタンク内にて、前記磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液を受け止めるホッパを備え、該ホッパは、前記クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液を取り入れる取入口を有し、前記ポンプは、前記ホッパ内のクーラント液を、前記取入口から取り入れた所定量の清浄クーラント液とともに吸引して前記非磁性体分離濾過装置へ供給するようにしてあり、前記ホッパは、クリーンタンク内の液面近傍の側壁に、前記ポンプによるクーラント液吸引時にのみ内側へ開く開閉式の吸込口を備えることを特徴とする。
［００１１］
第１発明では、工作機械で生じた使用済みクーラント液から主として磁性体を除去する磁気分離装置と、該磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液から主として非磁性体を除去する非磁性体分離濾過装置と、該非磁性体分離濾過装置で非磁性体を除去した後の清浄クーラント液を貯留するクリーンタンクと、クーラント液を吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給するポンプとを有している。クリーンタンク内には、磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液を受け止めるホッパを備えている。ホッパには、クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液を取り入れる取入口を設けてあり、ポンプは、ホッパ内のクーラント液を、取入口から取り入れた所定量の清浄クーラント液とともに吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給する。
［００１２］
ホッパで受け止めた磁性体のみを除去したクーラント液を、クリーンタンク内に貯留されている所定量の清浄クーラント液とともに吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給するセミクローズドタンク方式とすることにより、磁気分離装置で磁性体のみを除去したクーラント液を貯留する一次タンクを省略又は小型化することができ、設置スペースを最小限にとどめることが可能となる。また、一次タンクを省略又は小型化することにより、一次タンクの清掃等のメンテナンスが不要となる。また、クリーンタンク内の液面近傍のホッパの側壁に、ポンプによるクーラント液吸引時にのみ内側へ開く開閉式の吸込口を備えることにより、クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液面に浮上してきたスラッジ化した砥粒等を確実に浄化サイクルへと送ることができ、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。また、清浄クーラント液を大量に吸い込むことができることから、ポンプの空吸いを未然に防止することも可能となる。
［００１３］
また、第２発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１発明において、前記非磁性体分離濾過装置は、、サイクロン式除去装置又はフィルタ式濾過装置のいずれかであることを特徴とする。
［００１４］
第２発明では、非磁性体分離濾過装置を、サイクロン式除去装置又はフィルタ式濾過装置のいずれかにすることで、磁性体以外の微細粉等を効果的に除去することが可能となる。
［００１５］
また、第３発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１又は第２発明において、前記ホッパは、内部に受け止めたクーラント液が前記クリーンタンクへ漏れ出すのを抑制する漏れ防止手段を前記取入口に備えることを特徴とする。
［００１６］
第３発明では、ホッパが、内部に受け止めたクーラント液がクリーンタンクへ漏れ出すのを抑制する漏れ防止手段を取入口に備えることにより、セミクローズドタンク方式であってもクリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液が汚濁されることがなく、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。
［００１７］
（削除）
［００１８］
（削除）
［００１９］
また、第５発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１発明において、前記非磁性体分離濾過装置はサイクロン式除去装置であり、該サイクロン式除去装置にて排出されるスラッジから残留クーラント液を分離回収し、前記磁気分離装置へ回送するようにしてあることを特徴とする。
［００２０］
第５発明では、非磁性体分離濾過装置としてサイクロン式除去装置を採用し、該サイクロン式除去装置にて排出されるスラッジから残留クーラント液を分離回収して、磁気分離装置へ回送することにより、残留クーラント液を再度浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００２１］
また、第６発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１乃至第３発明、第５発明のいずれか１つにおいて、前記ポンプは、ドレインが排出されるようにしてあり、該ドレインを前記磁気分離装置又は前記ホッパへ回送するようにしてあることを特徴とする。
［００２２］
第６発明では、ポンプとしてドレインが排出されるポンプを採用した場合、排出されたドレインを磁気分離装置又はホッパへ回送することにより、排出されたドレインを再度クーラント液の浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００２３］
また、第７発明に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、第１発明、第５発明、第６発明のいずれか１つにおいて、工作機械を停止する場合、前記磁気分離装置及び前記ポンプを停止後一定時間継続して稼働するようにしてあることを特徴とする。
［００２４］
第７発明では、工作機械を停止する場合、例えばオフディレイ（遅延）タイマを用いて、磁気分離装置及びポンプを工作機械停止後一定時間継続して稼働させることにより、吸込口から大量の清浄クーラント液のみを吸い込むことができ、クリーンタンク内の液面に浮遊しているスラッジ等を一層効果的に回収することが可能となる。
発明の効果
［００２５］
第１発明によれば、ホッパで受け止めた磁性体のみを除去したクーラント液を、クリーンタンク内に貯留されている所定量の清浄クーラント液とともに吸引して非磁性体分離濾過装置へ供給するセミクローズドタンク方式とすることにより、磁気分離装置で磁性体のみを除去したクーラント液を貯留する一次タンクを省略又は小型化することができ、設置スペースを最小限にとどめることが可能となる。また、一次タンクを省略又は小型化することにより、一次タンクの清掃等のメンテナンスが不要となる。また、クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液面に浮上してきたスラッジ化した砥粒等を確実に浄化サイクルへと送ることができ、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。また、清浄クーラント液を大量に吸い込むことができることから、ポンプの空吸いを未然に防止することも可能となる。
［００２６］
第２発明によれば、磁性体以外の微細粉等を効果的に除去することが可能となる。
［００２７］
第３発明によれば、セミクローズドタンク方式であってもクリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液が汚濁されることがなく、クリーンタンク内を清掃する等のメンテナンス工数を削減することが可能となる。
［００２８］
（削除）
［００２９］
第５発明によれば、残留クーラント液を再度浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００３０］
第６発明によれば、排出されたドレインを再度クーラント液の浄化サイクルへ戻すことが可能となる。
［００３１］
第７発明によれば、吸込口から大量の清浄クーラント液のみを吸い込むことができ、クリーンタンク内の液面に浮遊しているスラッジ等を一層効果的に回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
［００３２］
［図１］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す模式図である。
［図２］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す平面図である。
［図３］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置のホッパ近傍の構成を示す模式図である。
［図４］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す正面図である。
［図５］本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す右側面図である。
符号の説明
［００３３］
１ 工作機械
３ 磁気分離装置
５ ホッパ
６ 取入口
７、８ａ、８ｂ、１２、１３、１４、２３ 配管
１０ 非磁性体分離濾過装置（サイクロン式除去装置）
１１ スラッジ用沈殿タンク
１５、１６ 回収箱
２０ クリーンタンク
５１ 吸込口
Ｐ１、Ｐ２ ポンプ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置は、二段階でクーラント液を浄化する。
【００３５】
まず、工作機械１で使用された使用済みクーラント液は、一次送給経路２を経由して磁気分離装置３へ送られる。磁気分離装置３では、主として磁性体である切粉等を分離回収する。
【００３６】
次に、磁気分離装置３で主として磁性体を除去されたクーラント液は、二次送給経路４を経由して非磁性体分離濾過装置（例えばサイクロン式除去装置）１０へ送られる。非磁性体分離濾過装置１０は、磁気分離装置３にて分離回収することができなかった微細な切粉、砥粒等の非磁性体を除去する。
【００３７】
磁気分離装置３は、クーラント液から主として磁性体である切粉等を磁気吸着、あるいは磁気分離して濾過することができる装置であれば、公知のいずれの装置でも採用することができる。
【００３８】
また、磁気分離装置３をコンパクトにすることによって、工作機械用クーラント液浄化装置全体をコンパクトにすることができる。例えば円筒状の外筒内部に磁石を配置したドラムを内蔵し、外筒表面に磁力で吸着した磁性体スラッジを回収することにより磁性体を除去する回転ドラム式磁気分離装置等であっても良い。
【００３９】
さらに、非磁性体分離濾過装置１０をコンパクトにすることによっても、工作機械用クーラント液浄化装置全体をコンパクトにすることができる。非磁性体分離濾過装置１０としては、前述のサイクロン式除去装置に限定されるものではなく、例えば各種フィルタにて微細な切粉、砥粒等の非磁性体を除去するフィルタ式濾過装置であっても良い。以下、非磁性体分離濾過装置１０としてサイクロン式除去装置１０を採用した場合について説明する。
【００４０】
本実施の形態に係るサイクロン式除去装置１０は、ポンプＰ１で吸引したクーラント液を、所要圧力を維持した状態のまま内面の径が下方に向かって小さくなるよう配置した漏斗状容器上部から渦状に流す。クーラント液は、漏斗状容器１０ａの内面を回転しながら下方へ流れ、遠心力により非磁性体スラッジを分離する。非磁性体スラッジが分離された清浄クーラント液は、サイクロン式除去装置１０の上部から配管１３を経由してクリーンタンク２０へ送られ貯留される。
【００４１】
分離された非磁性体スラッジは、漏斗状容器１０ａの下部ノズル１０ｂから排出される。排出された非磁性体スラッジは、少量のクーラント液を含有している。そこで、下部ノズル１０ｂから排出された非磁性体スラッジは、傾斜側面を有するスラッジ用沈殿タンク１１に上部から流し込まれ、スラッジとクーラント液とに分離される。すなわち、スラッジ用沈殿タンク１１の上部からオーバフローしたクーラント液は、配管１２を経由して磁気分離装置３へ送ることで再度浄化する。スラッジ用沈殿タンク１１の底部に沈殿したスラッジはスクレーパにより排出される。もちろん、スラッジ用沈殿タンク１１をスクレーパ式コンベヤで構成して直接スラッジを排出することができるようにしても良い。
【００４２】
非磁性体を除去した清浄クーラント液を貯留するクリーンタンク２０は、貯留された清浄クーラント液をポンプＰ２で吸引して工作機械１へ供給するクーラント供給装置２１を備えている。例えば工作機械１が研削盤である場合、研削点及びベッドを洗浄するための清浄クーラント液を供給するための配管２３がポンプＰ２から敷設されている。
【００４３】
研削点及びベッドへ供給され、使用された後の使用済みクーラント液を回収するためには、例えばクーラント液案内ガイドを設け、使用済みクーラント液を一次送給経路２へ誘導することで磁気分離装置３へ送る。また、磁気分離装置３からの磁性体除去後のクーラント液は、二次送給経路４を経由してサイクロン式除去装置１０へ送られる。本実施の形態では、二次送給経路４は、クリーンタンク２０内に設けたホッパ５、磁気分離装置３で磁性体を除去した後のクーラント液をホッパ５へ送る配管７、及びホッパ５からポンプＰ１を経由してサイクロン式除去装置１０へ接続された配管８で構成されている。
【００４４】
ホッパ５は、磁性体を除去した後のクーラント液を受け止め、受け止められたクーラント液はポンプＰ１にてサイクロン式除去装置１０へ供給される。サイクロン式除去装置１０の単位時間当たりの処理能力は、クーラント供給装置２１の単位時間当たりのクーラント液供給量、磁気分離装置３の単位時間当たりの処理能力を超えている。したがって、ポンプＰ１が空吸いしない程度の所要量のクーラント液量を確保する必要がある。
【００４５】
そこで、ホッパ５にクリーンタンク２０内の清浄クーラント液の取入口６を設け、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液を取り入れることにより所要量のクーラント液量を確保する。ポンプＰ１は、磁性体を除去した後のクーラント液と取入口６から取り入れた清浄クーラント液との混合液をサイクロン式除去装置１０へ供給する。
【００４６】
斯かる構成とすることにより、ポンプＰ１で空吸いしないよう所要量のクーラント液を貯留しておくタンクが不要となり、少量のクーラント液を受け止めることが可能なホッパ５で充分であることから、ホッパ５は大きな容量を必要とせず、ホッパ５をクリーンタンク２０内に配置することができる。したがって、工作機械用クーラント液浄化装置全体をコンパクトにすることが可能となる。
【００４７】
なお、ホッパ５は、ポンプＰ１にて吸引された場合にのみ、取入口６から清浄クーラント液が吸引されることから、磁性体のみを除去したクーラント液が取入口６からクリーンタンク２０内へ漏れ出る可能性は低い。しかし、より確実にクリーンタンク２０内の清浄クーラント液の汚濁を防止するため、清浄クーラント液の取入口６に周知の漏れ防止手段を備えることが好ましい。漏れ防止手段は特に限定されるものではない。
【００４８】
例えば図１に示すように、取入口６を、ホッパ５の下部である傾斜部分に設け、取入口６を覆い、下部のみ開放されているカバー６１を取り付ける。このようにすることで、ポンプＰ１により吸引された場合には、取入口６からカバー６１の下部開放部分を経由してホッパ５内に清浄クーラント液が吸い込まれる（図１の矢印方向）。一方、ポンプＰ１により吸引されない場合には、清浄クーラント液との液圧差によりクリーンタンク２０側へは逆流しない。したがって、ホッパ５内部の磁性体のみを除去したクーラント液がクリーンタンク２０内へ漏れ出ることはない。
【００４９】
なお、より確実に清浄クーラント液の汚濁を防止するために、漏れ防止手段として、取入口６近傍のカバー部分をラビリンス構造にしても良いし、取入口６に液フィルタを備えても良い。
【００５０】
また、取入口６は可能な限りホッパ５の下部に設けることが好ましい。これは、工作機械用クーラント液浄化装置を停止する場合、ポンプＰ１、Ｐ２を同時に停止した場合には浄化されていないクーラント液がホッパ５へ戻されるおそれがあるためである。
【００５１】
すなわち、浄化されていないクーラント液がサイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂから配管１２、７を経由してホッパ５へと落下してくることから、ホッパ５がオーバフローするおそれ、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出すおそれがある。そこで、停止時にはポンプＰ１のみ継続稼動させ、ホッパ５からサイクロン式除去装置１０までの間を全て清浄クーラント液にて充填させる。このようにしておくことで、ホッパ５がオーバフローした場合であっても、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出た場合であっても、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液を汚濁することなく停止することが可能となる。
【００５２】
ホッパ５は、上部を開口しても良いし、配管以外は取入口６以外に開口部が存在しない構成であっても良い。また、クリーンタンク２０に貯留されている清浄クーラント液の液面近傍のクーラント液を吸い込むことができるように、液面の近傍に、ポンプ吸引時のみ開くことが可能な開閉式の吸込口５１を備え、クリーンタンク２０内のクーラント液面に浮上するスラッジを回収することができるようにしても良い。このようにすることで、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液に浮遊スラッジ等が存在する場合であっても、これらを浄化サイクルへと送り出すことができ、クリーンタンク２０内を清掃する等のメンテナンス工程を省略することが可能となる。
【００５３】
本実施の形態では、ホッパ５は、清浄クーラント液が自然に流入可能となるように、クリーンタンク２０内に浸漬配置しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えばクリーンタンク外に配置し、取入口６を側壁に設けても良い。
【００５４】
ポンプＰ１は、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液を汚濁しないようにクリーンタンク２０の外部に配置されることが好ましい。また、自給式ポンプとしてドレインが排出される場合であっても、ドレインを磁気分離装置３又はホッパ５へ回送させるようにすることで、使用するクーラント液を無駄にすることなく効率よく浄化することが可能となる。
【００５５】
図２乃至図５は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の具体的な構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す平面図であり、図３は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置のホッパ５近傍の構成を示す模式図である。図４は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す正面図であり、図５は、本発明の実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置の構成を示す右側面図である。
【００５６】
図２に示すように、クリーンタンク２０は矩形容器に上面蓋を設けた密閉型の直方体形状をなしており、上面蓋に磁気分離装置３、サイクロン式除去装置１０、ポンプＰ１、及びポンプＰ２を載置してある。なお、ポンプＰ１、Ｐ２には、外部ドレイン型自給ポンプを採用している。
【００５７】
クリーンタンク２０の右側上面の奥には、回転ドラム式の磁気分離装置３を直接載置してあり、ポンプＰ２がその手前側に載置してある。クリーンタンク２０の左側上面には、架台を介して傾斜側面を有するスラッジ用沈殿タンク１１を設けてあり、スラッジ用沈殿タンク１１の上面蓋に直接、円筒型のサイクロン式除去装置１０を設置してある。サイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂはスラッジ用沈殿タンク１１内へ導かれており、スラッジ用沈殿タンク１１からオーバフローしたクーラント液用の配管１２は、磁気分離装置３の汚濁クーラント液の導入口に接続されている。クリーンタンク２０の中央上面には、架台を介してポンプＰ１が載置されており、サイクロン式除去装置１０への配管８ｂが接続されている。
【００５８】
ホッパ５は、図３に示すように断面が略逆三角錐形状である容器であり、図２に示すようにクリーンタンク２０の略中央奥側に設置されている。ホッパ５の上面蓋に配設されている、磁気分離装置３と接続されている配管７は、磁性体を除去したクーラント液を誘導することが可能となるようホッパ５の直上部を臨むように敷設されている。図４及び図５に示すように、ホッパ５の底部には、ポンプＰ１からの配管８ａが接続されている。なお、ポンプＰ１のドレインは、配管１４を経由してホッパ５へ戻される。もちろん、配管１４を磁気分離装置３へ接続しても良く、この場合にはドレインに含まれる磁性体も確実に除去することが可能となる。
【００５９】
図３に示すように、ホッパ５の側壁の両側には、清浄クーラント液の液面近傍が含まれる位置に吸込口５１、５１を設けてあり、吸込口５１、５１の上部にヒンジ５２、５２を備え、ヒンジ５２、５２を中心に開閉可能となっている吸込口５１、５１を覆う大きさの開閉蓋５３、５３が設けてある。ポンプＰ１が吸引した場合、ホッパ５内で受け止めたクーラント液（磁性体のみを除去したもの）だけでなく、開閉蓋５３、５３がホッパ５の内側へ開いて、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液も吸引される。
【００６０】
吸込口５１、５１は、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液の液面近傍で開口していることから、液面に浮遊しやすい浮遊スラッジもホッパ５内へ取り込むことができる。したがって、浮遊スラッジも浄化サイクルへ送ることができ、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液をより浄化することが可能となる。これにより、クリーンタンク２０内は特に清掃する必要が無く、メンテナンス工程を削減することが可能となる。なお、図３に示すように、クリーンタンク２０内の清浄クーラント液の液面は最高水位Ｌ１と最低水位Ｌ２との間である場合、吸込口５１、５１は、水位Ｌ１及びＬ２を含むよう設けられることが好ましい。
【００６１】
なお、吸込口５１、５１が有る場合と無い場合とで、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液の液面の状態を比較検証したところ、吸込口５１、５１が無い場合には、サイクロン式除去装置１０でも除去しきれない微細粒子粉が、清浄クーラント液内に沈殿することなく液面に漂うこともある。一方、吸込口５１、５１が有る場合には、清浄クーラント液の液面にほとんど浮遊物が見当たらず、クリーンタンク２０内は清浄クーラント液で満たされることが確認されている。
【００６２】
以下、使用されたクーラント液の浄化工程につき説明する。工作機械１で使用された使用済みクーラント液は、磁気分離装置３へ誘導され、主として磁性体の切粉等が除去される。磁性体が除去されたクーラント液は、配管７を経由して清浄クーラント液が貯留されているクリーンタンク２０内のホッパ５へ誘導される。
【００６３】
ホッパ５が受け止めたクーラント液は、ポンプＰ１により所要量の清浄クーラント液とともに吸引され、配管８（８ａ、８ｂ）を経由してサイクロン式除去装置１０へ送られる。なお、磁気分離装置３で分離回収されたスラッジは、クリーンタンク２０の奥の側壁に設けられている回収箱１５へ排出される。
【００６４】
サイクロン式除去装置１０では、所定のポンプ圧力による遠心力で、主として非磁性体の微細粉等が除去され、清浄クーラント液として配管１３を経由してクリーンタンク２０内に貯留される。サイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂから落下する非磁性体の微細粉等を含むスラッジは、スラッジ用沈殿タンク１１にてスラッジとクーラント液とに分離される。スラッジ用沈殿タンク１１をオーバフローしたクーラント液は、配管１２を経由して磁気分離装置３へ戻される。スラッジ用沈殿タンク１１にて沈殿分離されたスラッジは、スクレーパ等で掻き出され、スラッジ用沈殿タンク１１の外部に設置された回収箱１６へ排出される。
【００６５】
工作機械１を停止する場合、本実施の形態に係る工作機械用クーラント液浄化装置を同時に完全停止させることは好ましくない。まだ浄化されていないクーラント液が配管中に残留し、これら残留しているクーラント液がホッパ５へ戻されるおそれがあるからである。
【００６６】
浄化されていないクーラント液がサイクロン式除去装置１０の下部ノズル１０ｂから配管１２、７を経由してホッパ５へと落下してきた場合、ホッパ５がオーバフローするおそれ、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出すおそれがある。そこで、工作機械１を停止した後、一定時間内はポンプＰ１及び磁気分離装置３を継続稼動させる。継続稼働させる時間は、例えばオフディレイ（遅延）タイマを用いて計時する。
【００６７】
このようにすることで、配管中に残留しているクーラント液は、少なくとも磁気分離装置３により磁性体を除去された状態のクーラント液となることから、ホッパ５がオーバフローした場合であっても、又は取入口６から逆流してクリーンタンク２０内へ漏れ出た場合であっても、クリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液を汚濁することがない。また、吸込口５１、５１から清浄クーラント液を大量に取り込むことができ、配管内の浄化を促進するとともに、クリーンタンク２０内の液面に浮遊しているスラッジ等も同時に吸い込むことができ、より効果的にクリーンタンク２０内に貯留されている清浄クーラント液の清浄度を高めることが可能となる。
【００６８】
なお、サイクロン式除去装置１０の代わりに、濾過紙を多段に配置して濾過するフィルタ式濾過装置を用いても良い。本装置でフィルタ式濾過装置を採用して、実際にサイクロン式除去装置１０を採用した場合と同様の操業を行った場合、同等のクーラント液浄化能力を発揮できたことを確認している。
【００６９】
以上のように本実施の形態によれば、使用する工作機械１が単位時間当たりで要求するクーラント液量に応じて設定する清浄クーラント液の貯留量に見合う容量のクリーンタンク２０を準備することで、クリーンタンク２０上に必要となる磁気分離装置３、サイクロン式除去装置（非磁性体分離濾過装置）１０、汚濁クーラント液を送給するポンプＰ１、清浄クーラント液を送給するポンプＰ２をすべて載置することができ、クリーンタンク２０の設置面積だけで済むことから設置スペースを最小化することができる。また、クリーンタンク２０内にホッパ５を配置する構成により、磁気分離装置と非磁性体分離濾過装置との間には、一次濾過したクーラント液を貯留する一次タンクが不要となり、装置全体をコンパクトにすることができるとともに、タンク内の清掃等のメンテナンス工程を省略することが可能となる。
【００７０】
なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において上記実施の形態に種々の変更を付加した形態で実施することが可能である。
Claims (6)
- 工作機械で生じた使用済みクーラント液から主として磁性体を除去する磁気分離装置と、
該磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液から主として非磁性体を除去する非磁性体分離濾過装置と、
該非磁性体分離濾過装置で非磁性体を除去した後の清浄クーラント液を貯留するクリーンタンクと、
クーラント液を吸引して前記非磁性体分離濾過装置へ供給するポンプと
を有する工作機械用クーラント液浄化装置において、
前記クリーンタンク内にて、前記磁気分離装置で磁性体を除去した後のクーラント液を受け止めるホッパを備え、
該ホッパは、前記クリーンタンク内に貯留されている清浄クーラント液を取り入れる取入口を有し、
前記ポンプは、前記ホッパ内のクーラント液を、前記取入口から取り入れた所定量の清浄クーラント液とともに吸引して前記非磁性体分離濾過装置へ供給するようにしてあり、
前記ホッパは、クリーンタンク内の液面近傍の側壁に、前記ポンプによるクーラント液吸引時にのみ内側へ開く開閉式の吸込口を備えることを特徴とする工作機械用クーラント液浄化装置。 - 前記非磁性体分離濾過装置は、サイクロン式除去装置又はフィルタ式濾過装置のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の工作機械用クーラント液浄化装置。
- 前記ホッパは、内部に受け止めたクーラント液が前記クリーンタンクへ漏れ出すのを抑制する漏れ防止手段を前記取入口に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械用クーラント液浄化装置。
- 前記非磁性体分離濾過装置はサイクロン式除去装置であり、
該サイクロン式除去装置にて排出されるスラッジから残留クーラント液を分離回収し、前記磁気分離装置へ回送するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の工作機械用クーラント液浄化装置。 - 前記ポンプは、ドレインが排出されるようにしてあり、
該ドレインを前記磁気分離装置又は前記ホッパへ回送するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至３、５のいずれか一項に記載の工作機械用クーラント液浄化装置。 - 工作機械を停止する場合、前記磁気分離装置及び前記ポンプを停止後一定時間継続して稼働するようにしてあることを特徴とする請求項１、５、６のいずれか一項に記載の工作機械用クーラント液浄化装置。
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