JP7233145B1 - クーラント処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 工作機械から排出されたスラッジを含有するクーラントから、スラッジを除去する。【解決手段】 排出されたクーラントタンク内において、フィルタで切粉または比較的大きなスラッジが除去された後のクリーン層を、さらに仕切板２１、２２および境界壁２３によって、境界壁２３よりも上流側の第１貯留部と、下流側の第２貯留部に分ける。フィルタで除去されなかった微細なスラッジを含んだクーラントが、第１貯留部において貯留されることにより、スラッジは沈殿またはクーラント内に滞留した状態となる。境界壁２３は、仕切板２１、２２よりも低く構成されており、スラッジを含まないクーラントの上澄み部分だけを、第１貯留部から第２貯留部に流出させる。こうすることにより、クーラントから、微細なスラッジも効果的に除去することが可能となる。【選択図】 図２

Description

本発明は、工作機械から排出されたスラッジを含有するクーラントから、スラッジを除去するクーラント処理装置に関する。

マシニングセンタなど種々の工作機械で使用されるクーラントには、加工の際に排出される切粉やスラッジが混入する。クーラントは、クーラント処理装置に設けられたフィルタ等によって、これらの切粉やスラッジが分離または除去された上で工作機械に循環される。クーラントに切粉やスラッジが残存していると、スラッジがクーラントのタンク内に堆積し、清掃の負担が大きくなるとともに、切粉やスラッジが加工面に付着し、加工品質の低下や工具の損傷を招くおそれもある。従って、従来、クーラントから切粉やスラッジを除去するための種々の技術が提案されている。
例えば、特許文献１は、切削液の流路中に切削液を一時的に汲み上げ、スラッジを除去した後、流路に戻すことでスラッジの堆積を避ける技術を開示している。特許文献２は、クーラントのタンク内において、タンクの角部でクーラントの流れがスムーズに方向転換するよう曲線状の壁を形成し、角部などにスラッジが堆積することを回避する技術を開示している。特許文献３は、クーラントのタンク内に、クーラントを噴射し、クーラントを撹拌して、スラッジの堆積を回避する技術を開示している。

特開２０２２－７２５９号公報 特許６１３３５２８号公報 特許６１９６４０９号公報

しかし、スラッジは、非常に微細であるため、フィルタによっては十分に除去されないことがある。従来技術においても、スラッジの堆積を抑制することはできるかも知れないが、スラッジの効果的な除去という点では、未だ改善の余地が残されていた。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、クーラントにおいて、スラッジを効果的に除去可能とすることを目的とする。

本発明は、
工作機械から排出されたスラッジを含有するクーラントから、スラッジを除去するクーラント処理装置であって、
前記クーラントのタンク内に設けられ、前記スラッジを滞留させるように前記クーラントを貯留する第１貯留部と、
前記第１貯留部に隣接し、前記第１貯留部から流出する前記クーラントを貯留する第２貯留部とを有し、
前記第１貯留部と前記第２貯留部との境界を構成する境界壁は、前記第１貯留部に貯留された前記クーラントの上澄みを前記第２貯留部に流出させる高さとなっているクーラント処理装置と構成することができる。

本発明によれば、第1貯留部でスラッジを滞留させ、境界壁でスラッジが流出しないよう遮った上で、上澄みだけを第２貯留部に流すことにより、スラッジを除去することができる。滞留とは、クーラント内でスラッジが沈殿、堆積した状態、および沈殿前の状態、即ち上澄みを除く部分に漂っている状態を意味する。
約４００マイクロメートルを下回るほどの微細なスラッジは、フィルタで効果的に取り除くことは非常に困難であるが、本発明によれば、このような微細なスラッジでも、フィルタに依らず効果的に除去することが可能となる。従来、クーラントのタンク内でスラッジが堆積することが課題の一つであったが、本発明では、スラッジがクーラント内で沈む性質を逆に利用して、スラッジを除去するものである。
また、本発明では、クーラントのタンク内に境界壁を設け、第１貯留部、第２貯留部を構成するだけで実現できるため、従来のクーラント処理装置の全体構造を活かすことができ、装置全体のサイズ等を変更することなく実現できる利点もある。

本発明において、境界壁の部位および高さは、クーラントタンク内におけるクーラントの流速のシミュレーション等による解析、または実験などによって定めることができる。
また、第１貯留部よりも上流側に、フィルタを設け、切粉や比較的大きいスラッジを除去するようにしてもよい。
第１貯留部には、境界壁におけるクーラントの流れに影響を与え得る位置には、阻止板を設けないことが好ましい。阻止板とは、上面の流れを阻止し、底面付近のみを開口した形の板を言う。かかる阻止板は、クーラントに浮遊する切粉や、比較的堆積しやすいスラッジなどを除去するためのものである。しかし、阻止板が設けられた箇所では、クーラントは底面付近の狭い流路を流れることになるため、流速が上昇する傾向が生じ、非常に微細なスラッジの滞留を妨げることになってしまい、微細なスラッジを除去する効果を阻害することが生じ得る。こうした弊害を回避するため、本発明においては、阻止板を設けない、または設けるとしても境界壁におけるクーラントの流れに影響を与えない程度に離れた位置に設けることが好ましい。

本発明において、
前記境界壁は、前記第１貯留部における前記クーラントの流速を、少なくとも一部において、前記スラッジを堆積させる程度に低くできる高さとなっていることが好ましい。

こうすることで、上澄みにスラッジが混入することを一層、抑制できる。
また、スラッジが沈殿、堆積する部位を、クーラントタンク全体ではなく第１貯留部内にとどめることができるため、タンク内部を清掃する負担を軽減することができる利点もある。
上記態様における高さは、解析または実験等によって定めることができる。

スラッジを堆積させる場合、
前記第１貯留部は、前記スラッジが堆積する特定の領域を生じさせる形状または構造となっていることが好ましい。

かかる態様では、スラッジが特定の領域に堆積するため、その回収、清掃等が一層容易になる利点がある。
特定の領域は、必ずしも境界が明確に定められた厳密な領域を意味するものではない。第１貯留部内で、比較的スラッジが堆積しやすい領域が決まっていれば良い。かかる領域は、境界壁の高さ、第１貯留部の内部形状、第１貯留部の底面の形状、第１貯留部に流入するクーラントの流路などを実験または解析に基づいて調整することによって形成できる。

本発明においては、
前記境界壁は、排出された前記クーラントの流れが、前記第１貯留部内において１回以上水平方向に屈曲した下流の部位に設けられているものとしてもよい。

このように第１貯留部内におけるクーラントの流れを屈曲させることにより、クーラントの流速を低下させることができ、スラッジを効果的に滞留させることができる。また、流れが屈曲した下流の部位に境界壁を設けることにより、境界壁近傍での流速を抑えることができ、スラッジを滞留させたまま効果的に上澄みを流出させることが可能となる。

上記態様において、流れを屈曲させる角度、回数は任意に決めることができる。回数を少なくすれば構造を簡略化できる利点がり、回数を多くすれば、流速を十分に低下させることができる。屈曲させる回数等は、これらを考慮して決めればよい。

本発明においては、
前記第１貯留部において、前記境界壁よりも上流側に、沈殿した前記スラッジを回収するスラッジ回収ポンプを有するものとしてもよい。

こうすることにより、第１貯留部に滞留したスラッジを回収することができる。仮に、スラッジ回収ポンプで、滞留したスラッジの全てを回収できない場合であっても、スラッジ回収ポンプを設けることにより、第１貯留部に滞留したスラッジの量を抑制することができ、スラッジが境界壁を越えて第２貯留部に流出する可能性を抑制することができる利点がある。
上記態様において、スラッジ回収ポンプの形式、構造、設置場所は任意に決めることができる。
スラッジ回収ポンプは、１個に限らず、複数設けるものとしてもよい。
なお、本発明において、スラッジ回収ポンプを設けることは必須の構成ではない。第１貯留部を清掃することによって、沈殿、堆積したスラッジを回収するようにしてもよい。

スラッジ回収ポンプを設ける場合、
前記第１貯留部は、前記スラッジが堆積する特定の領域を生じさせる形状または構造となっており、
前記スラッジ回収ポンプは、前記第１貯留部において、前記特定の領域に設けられているようにしてもよい。

こうすることで、効率的にスラッジを回収することができる。

また、スラッジ回収ポンプによってスラッジを回収するためには、スラッジが完全に堆積してしまっているよりも、クーラント内に漂っている状態の方が好ましいことがある。こうした状況を考慮し、スラッジ回収ポンプは、第１貯留部において、スラッジが沈殿しない程度の速度以上の流速でクーラントが流れる部位に設けてもよい。クーラントが所定以上の流速の部位では、スラッジが漂った状態にあるため、効果的にスラッジの回収をすることができる。

例えば、排出された前記クーラントの流れが前記第１貯留部内において１回以上水平方向に屈曲した下流の部位に前記境界壁が設けられている場合には、前記スラッジ回収ポンプは、前記境界壁に至る距離よりも前記屈曲する部位に至る距離の方が短くなる部位、即ち境界壁よりも屈曲する部位近くに設けられているものとしてもよい。

上記態様では、クーラントの流れが屈曲して流速が落ちた下流側に境界壁が設けられている。かかる状況では、境界壁よりも流れが屈曲する部位に近い方がクーラントの流速が高いため、スラッジ回収ポンプを設置するのに適している。上記態様では、かかる観点から、境界壁よりも屈曲する部位に近づけて、即ち境界壁と屈曲する部位の中点よりも屈曲する部位側に、スラッジ回収ポンプを設置するのである。こうすることにより、第１貯留部の中では、クーラントの流速が比較的高い部位にスラッジ回収ポンプを設置することができ、スラッジを効果的に回収することができる。

スラッジ回収ポンプを設ける場合、
前記スラッジ回収ポンプは、前記クーラントを上方に吸い上げる流入口を有しており、
前記第１貯留部の底面において、前記流入口に対向する部位には、前記スラッジ回収ポンプへの流れの淀みを抑制する攪拌板が設けられているものとしてもよい。

スラッジを流入口から上方に吸い上げる場合、流入口に対向した面には、周辺から流入口に向かう流れが生じるが、流入口の図心に対応する点は淀点となりやすい。そこで、上記態様によれば、かかる点に流れの淀みを抑制する撹拌板が設けられているため、スラッジの沈殿、堆積を抑制し、効果的にスラッジを回収することができる。

撹拌板は、種々の形状をとることができるが、例えば、
前記流入口は円形の場合、
前記攪拌板は、底面から頂部に向かって断面積が単調減少する軸対称な立体をなしているものとしてもよい。
かかる立体としては、円錐、放物面などが挙げられてる。その径、高さなどは任意に決めることができる。

スラッジ回収ポンプを設ける場合、
前記スラッジ回収ポンプで回収したクーラントから、スラッジを分離する分離機を有するものとしてもよい。

こうすることにより、スラッジを分離した後の、クーラントを再利用することが可能となる。分離機としては、種々のものを利用可能であるが、例えば、サイクロン分離機などを用いることができる。

分離機を用いる場合、
前記分離機によって前記スラッジが分離された後のクーラントを、前記クーラントの流速が周囲よりも低くなる部分に噴出する噴出口を有するものとしてもよい。

上記態様によれば、クーラントの噴射により、タンク内のクーラントに流れを生じさせることができ、その循環を助けることができる。

上記態様において、噴出口は、第２貯留部に設けてもよい。
第２貯留部には、スラッジが除去されたクーラントが貯留されているが、加工に支障がない程度の微細なスラッジがわずかに残っている可能性はある。こうしたスラッジは、第２貯留部内で、クーラントの流速が低い部分に沈殿、堆積することもある。上記態様によれば、クーラントをかかる部位に噴射することにより、このような堆積を防ぐことができる。また、クーラントは、スラッジを分離した後のものを再利用しているため、無駄を抑制することもできる。

本発明においては、
前記第２貯留部に、前記クーラントを回収する機内送り込み用ポンプを有するものとしてもよい。

こうすることにより、スラッジを除去した後のクーラントを、加工に再利用することができる。機内送り込み用ポンプの位置、数は、任意に設定可能である。

本発明は、上述した特徴を必ずしも全てを備えている必要はなく、適宜、その一部を省略したり、組み合わせたりしてもよい。

従来のクーラント処理装置の全体概要を模式的に示す説明図である。 実施例のクーラント処理装置の平面構造を模式的に示す説明図である。 スラッジ回収ポンプの概要を模式的に示す説明図である。 従来のクーラント処理装置の全体概要を模式的に示す説明図である。 変形例のクーラント処理装置の平面構造を模式的に示す説明図である。 従来のクーラント処理装置の全体概要を模式的に示す説明図である。 変形例のクーラント処理装置の平面構造を模式的に示す説明図である。

図１は、従来のクーラント処理装置の全体概要を示す説明図である。図１（ａ）には、平面の概要を示し、図１（ｂ）にはＸ１－Ｘ１断面の概要を示した。

工作機械で使用されたクーラントは、切粉、スラッジとともに、図１（ａ）の矢印Ａ１のようにクーラント処理装置１に流入する。
クーラント処理装置１内には、切りくずを排出するためのチップコンベア２と、フィルタが設けられており、フィルタによって切粉および比較的大きいスラッジが除去されたクーラントは、矢印Ａ２のようにタンク３内に流出する。

図１（ｂ）に示すように、クーラント処理装置１の内部は、大きく２つの領域ＤＬ、ＣＬに分けられている。領域ＤＬは、フィルタで切粉等が除去される前のクーラントが貯留する領域であり、ダーティ層と呼ばれる。領域ＣＬは、フィルタで切粉等が除去された後のクーラントが貯留する領域であり、クリーン層と呼ばれる。
図１（ａ）に示すように、クリーン層には、複数のポンプ４が設けられており、クーラントは、このポンプ４によって、再び工作機械に環流される。

しかし、クーラント内に含まれるスラッジには、フィルタで除去できない微細なものがあり、クリーン層ＣＬには、これらの微細なスラッジを含有したクーラントが貯留していた。微細なスラッジを含有したままでクーラントが工作機械に環流されれば、加工品質の低下、工具の摩耗促進などの弊害を招くおそれがあった。また、クリーン層ＣＬに、スラッジが堆積すると、クリーン層ＣＬに対応する領域全体を清掃する必要が生じ、その負担は非常に大きかった。これらの課題を解決したのが、以下で説明する本実施例のクーラント処理装置である。

図２は、実施例のクーラント処理装置の全体概要を示す説明図である。実施例のクーラント処理装置１０の全体構造は、従来のクーラント処理装置１（図１参照）と同様である。実施例のクーラント処理装置１０は、このように従来のクーラント処理装置１の構造を活かしながら、内部構造を改変することによって、実現できる点も本実施例の利点の一つである。

実施例のクーラント処理装置１０では、従来と同様、工作機械で使用されたクーラントは、切粉、スラッジとともに、矢印Ａ１のようにクーラント処理装置１０に流入し、チップコンベア１２で排出されるとともに、フィルタによって切粉および比較的大きいスラッジが除去されて、矢印Ａ２のようにタンク２０内に流出する。クーラント処理装置１０の内部は、従来（図１）と同様、ダーティ層ＤＬ、クリーン層ＣＬに分かれている。図においてタンク２０内で、ハッチングを示した部分がダーティ層であり、その他の部分がクリーン層ＣＬである。

クリーン層ＣＬの内部は、仕切板２１、２２、２４、２５および境界壁２３によって、第１貯留部、第２貯留部という２つの領域に仕切られている。仕切板２５には、ダーティ層からクーラントが流入する流入口２６が形成されている。

これらの仕切板２１、２２、２４、２５および境界壁２３によって、クリーン層はいくつかの領域に区分けされる。領域２０ａは、仕切板２１、２５で挟まれた部分であり、ダーティ層ＤＬからクリーン層ＣＬに流れてきたクーラントの流路となる部分である。領域２０ｂは、仕切板２１、２２、２４および境界壁２３で区切られた部分であり、クーラントが貯留される部分である。領域２０ａ、２０ｂが、第１貯留部を構成する。先に説明した通り、ここでスラッジを滞留させるのである。

図示するように流入口２６から矢印Ａ２のように流出したクーラントは、矢印Ｆのように流れる。クーラントは、屈曲部Ｆ１で流れが曲げられた後、仕切板２１、２２、２４、２５および境界壁２３で囲まれた第１貯留部に貯留される。この貯留によって、クーラント内に含まれている微細なスラッジは、第１貯留部で滞留することになる。即ち、一部は第１貯留部に沈殿し、またその他のスラッジも、クーラント内を漂いながら、下方に沈んでいく。従って、上澄み部分は、スラッジをほとんど含まない状態のクーラントとなる。

境界壁２３は、仕切板２１、２２、２４よりも低くなっているため、スラッジをほとんど含まない澄んだ状態のクーラントの上澄みが、流出する。このクーラントは、屈曲部Ｆ２、Ｆ３で向きを変え、仕切板２２、２１の外側に形成された流路を矢印Ｆのように流れていくのである。境界壁２３を流出した後の部分を、第２貯留部と称する。

上述したように、実施例のクーラント処理装置１０では、スラッジは第１貯留部に滞留することになる。従って、タンク内を清掃する場合においても、第１貯留部に対応するカバーを外せば足り、クリーン層ＣＬ全体のカバーを外して清掃する必要がないため、清掃の負荷が軽減される利点がある。

第１貯留部において、境界壁２３は、領域２０ａから領域２０ｂへのクーラントの流れが屈曲部Ｆ１で屈曲した先に設けられている。即ち、境界壁２３は、領域２０ａからの流れによる流速が低下した部位に設けられる。こうすることにより、第１貯留部のクーラントで滞留したスラッジが巻き上げり、境界壁２３を乗り越えて流出することを防ぐことができる。

境界壁２３の高さを変えると、第１貯留部内のクーラントの流れおよび流速が変わり、第１貯留部におけるスラッジの挙動が変わる。従って、境界壁２３の高さは、上澄みだけを流出させることができるよう、クーラントの流速、スラッジのサイズなどを考慮して解析または実験によって定めることができる。また、スラッジが、第１貯留部内の所定の領域Ｓに堆積するように高さを調整してもよい。
スラッジが、第１貯留部内に滞留し、所定の領域Ｓに堆積するなど、意図通りの挙動となるように、境界壁２３の高さ以外に、仕切板２１、２２、２４、２５の形状などを調整してもよい。

第１貯留部内には、滞留したスラッジを回収するためのスラッジ回収ポンプ３０が設けられている。スラッジ回収ポンプ３０の位置は、任意に決めることができるが、本実施例では、第１貯留部内でスラッジが堆積する領域Ｓに設けるものとした。図の例では、境界壁２３の付近に領域Ｓが存在することから、かかる部位にスラッジ回収ポンプ３０が設けられているが、スラッジが堆積する領域Ｓが境界壁２３よりも遠方に生じる場合には、スラッジ回収ポンプ３０の位置も、それに応じて境界壁２３から遠ざかることになる。
スラッジが、境界壁２３を超えて流出することを防止するという観点からは、堆積する領域Ｓは、境界壁２３から遠ざけることが好ましい。
なお、スラッジ回収ポンプ３０で効果的にスラッジを回収するために、スラッジが完全に沈殿しない程度の速度の流速が確保されている部位に、スラッジ回収ポンプ３０を設けるようにしてもよい。かかる部位も実験または解析などで求めることができる。例えば、境界壁２３よりも、流れの屈曲部Ｆ１（図２参照）に近い部分に設けるものとしてもよい。

領域２０ｃは、境界壁２３とタンクの外壁で区切られた領域である。領域２０ｄは、仕切板２２とタンクの外壁で区切られた領域である。領域２０ｅは、仕切板２１とタンクの外壁で区切られた領域である。これらの領域２０ｃ、２０ｄ、２０ｅは、第１貯留部から流出したクーラントが貯留する領域となり、第２貯留部を構成する。

第２貯留部の領域２０ｃ、２０ｅには、クーラントの噴出口４１、４２が設けられている。ここには、スラッジ回収ポンプ３０で回収され、後述するサイクロンによってスラッジが除去され、浄化されたクーラントが環流される。
噴出口４１、４２の位置は任意に設定することができるが、本実施例では、第２貯留部内でクーラントの流速が低下しやすい部位に設けた。こうすることにより、第２貯留部でクーラントの淀みが生じることを抑制できる。
第２貯留部には、スラッジが除去されたクーラントが貯留されているが、加工に支障がない程度の微細なスラッジがわずかに残っている可能性はある。実施例のように、クーラントの流速が低下しやすい部位に、噴出口４１、４２を設けることにより、クーラントの流速の低下を抑制し、スラッジの堆積を防ぐことができる。

第２貯留部の領域２０ｅには、クーラントの機内送り込み用ポンプ５０を複数設けた。第１貯留部で十分にスラッジが除去された後のクーラントは、機内送り込み用ポンプ５０によって回収され、工作機械で再利用される。機内送り込み用ポンプ５０の数および設置場所は、任意に決めることができる。実施例によれば、クーラントのタンク内に第１貯留部、第２貯留部を設けて微細なスラッジを除去可能としたことにより、工作機械にスラッジを含んだクーラントが吐出されることによる弊害を回避することが可能となる。

図３は、スラッジ回収ポンプの概要を模式的に示す説明図である。図の右側に、領域２０ｂに取り付けられたスラッジ回収ポンプ３０の流入口３１付近の状態を示した。スラッジ回収ポンプ３０の流入口３１は、円筒状となっており、クーラントを底面に対して垂直上方に吸入するよう取り付けられている。
また、タンク２０の底面には、流入口３１に対向する位置に、攪拌板３２が設けられている。攪拌板３２は、図示するように円錐に近い形状とすることができる。かかる形状に限定されるものではなく、円形断面の断面積が上に向かうにつれて徐々に小さくなる種々の形状をとることができる。図示するように頂上部に、円柱状の凸部３３を付加してもよい。
クーラントの流れは、流入口３１の中心軸に対応する部位は淀み点となりやすいが、図示するように攪拌板３２を設けることにより、中心付近での淀みの発生または流速の低下を回避することができ、効果的にスラッジを回収することが可能となる。

先に説明した通り、本実施例では、境界壁２３の高さＨ２は、仕切板２２の高さＨ１よりも低く設定されている。従って、クーラントは矢印ｂに示すように、上澄みのみが境界壁２３の外に流出するようになっている。このように境界壁２３を設定することにより、クーラントの流速が低下するため、クーラント中に含まれているスラッジは、矢印ａのように沈み込み、所定の領域に堆積する。本実施例では、堆積したクーラントを、スラッジ回収ポンプ３０で回収するのである。
なお、図では、高さＨ２が高さＨ１の半分程度で描いているが、かかる高さに限定する趣旨ではない。

スラッジ回収ポンプ３０で回収されたクーラントは、サイクロン４０内に流入し、遠心力を利用してスラッジが分離される。分離されたスラッジは、図示しないドレインバルブを開放すると、サイクロン４０から排出される。
スラッジが除去された後のクーラントは、図２で示した噴出口４１、４２からタンク２０内に噴出される。
実施例では、スラッジの分離にサイクロンを用いているが、他の機構で分離するようにしてもよい。また、スラッジを分離した後のクーラントを再利用する必要がなければ、サイクロン４０を省略し、スラッジ混じりのクーラントを廃棄するものとしてもよい。

図４は、従来のクーラント処理装置の全体概要を模式的に示す説明図である。図１とは異なる構造のものを例示した。図４（ａ）には、平面の概要を示し、図４（ｂ）にはＸ２－Ｘ２断面の概要を示した。
クーラント処理装置１Ａでは、図４（ａ）に示すように平面視でほぼ中央にチップコンベア２Ａが設置されており、クーラントは矢印Ａ１のように流入し、矢印Ａ２のようにチップコンベア２Ａの両側からタンク３Ａに流出する。それぞれフィルタによって、切粉および比較的大きいスラッジがクーラントから除去される点は、図１で示したクーラント処理装置と同様である。
従って、矢印Ａ２から流出する前の領域がダーティ層ＤＬとなり、流出した後の領域がクリーン層ＣＬとなる。クリーン層ＣＬ内には、スラッジを回収するための複数のポンプ４Ａが設けられている。

図５は、変形例のクーラント処理装置の平面構造を模式的に示す説明図である。
変形例のクーラント処理装置１０Ａは、図４で示したクーラント処理装置の内部構造を変更することにより実現される。
まずダーティ層ＤＬにおいて、クーラントがクリーン層に流入する流入口２６Ａを１カ所にするよう仕切板２１Ａを設置する。この結果、クーラントは矢印Ａ２のように１カ所からクリーン層ＣＬに流入する。切粉および比較的大きいスラッジが、チップコンベア１２Ａで排出されるとともに、フィルタによって除去される点は実施例と同様である。

クリーン層ＣＬにおいては、仕切板２２Ａ、２４Ａおよび境界壁２３Ａによって、第１貯留部を形成する。第１貯留部におけるクーラントは、矢印ＦＡのように流れ、屈曲部ＦＡ１で屈曲した後、境界壁２３Ａに向かって流速を落としながら流れる。
実施例と同様、境界壁２３Ａの高さを調整することにより、スラッジを第１貯留部に滞留させて上澄みだけを境界壁２３Ａの下流、即ち第２貯留部に流出させるようにすることができる。また、境界壁２３Ａの高さ、仕切板２４Ａの形状等を調整することにより、第１貯留部の所定の領域にスラッジを堆積させることができる。

第１貯留部には、スラッジ回収ポンプ３０Ａが設けられている。実施例と同様、スラッジ回収ポンプ３０Ａは、第１貯留部内でスラッジが堆積する箇所に設置した。スラッジ回収ポンプ３０Ａで回収されたクーラントは、サイクロンでスラッジを分離した後、噴出口４１Ａ、４２Ａからタンク２０Ａ内に戻される。
実施例では、噴出口４１，４２を第２貯留部に設けたが（図２参照）、変形例のように第１貯留部に噴出口４１Ａを設け、第２貯留部に噴出口４２Ａを設けるようにしてもよい。こうすることで、第１貯留部内におけるクーラントの流れを制御するのに利用することもできる。噴出口の配置は、図示したものに限られず、双方を第１貯留部に設けてもよいし、双方を第２貯留部に設けても良い。

第２貯留部には、クーラントを回収するためのポンプ５０Ａが設置されている。これらで回収されたクーラントは、工作機械に環流される。

図６は、従来のクーラント処理装置の全体概要を模式的に示す説明図である。図６（ａ）には、平面の概要を示し、図６（ｂ）にはＸ３－Ｘ３断面の概要を示した。
クーラント処理装置１Ｂでは、図６（ａ）に示すように平面視でほぼ中央かつタンク３Ｂの上側にチップコンベア２Ｂが設置されており、クーラントは矢印Ａ１のように流入し、チップコンベア２Ｂの下側を通って、矢印Ａ２のようにチップコンベア２Ｂの両側からタンク３Ｂに流出する。それぞれフィルタによって、切粉および比較的大きいスラッジがクーラントから除去される点は、図１で示したクーラント処理装置と同様である。
従って、矢印Ａ２から流出する前の領域がダーティ層ＤＬとなり、流出した後の領域がクリーン層ＣＬとなる。クリーン層ＣＬ内には、スラッジを回収するための複数のポンプ４Ｂが設けられている。

図７は、変形例のクーラント処理装置の平面構造を模式的に示す説明図である。
変形例のクーラント処理装置１０Ｂは、図６で示したクーラント処理装置の内部構造を変更することにより実現される。
まずダーティ層ＤＬにおいて、クーラントがクリーン層に流入する流入口２６Ｂを１カ所にするよう仕切板２１Ｂを設置する。この結果、クーラントは矢印Ａ２のように１カ所からクリーン層ＣＬに流入する。切粉および比較的大きいスラッジが、チップコンベア１２Ｂで排出されるとともに、フィルタによって除去される点は実施例と同様である。

クリーン層ＣＬにおいては、仕切板２２Ｂ、２４Ｂおよび境界壁２３Ｂによって、第１貯留部を形成する。第１貯留部におけるクーラントは、矢印ＦＢのように流れ、屈曲部ＦＢ１で屈曲した後、境界壁２３Ｂに向かって流速を落としながら流れる。
実施例と同様、境界壁２３Ｂの高さを調整することにより、スラッジを第１貯留部に滞留させて上澄みだけを境界壁２３Ｂの下流、即ち第２貯留部に流出させるようにすることができる。また、境界壁２３Ｂの高さ、仕切板２４Ｂの形状等を調整することにより、第１貯留部の所定の領域にスラッジを堆積させることができる。

第１貯留部には、スラッジ回収ポンプ３０Ｂが設けられている。実施例と同様、スラッジ回収ポンプ３０Ｂは、第１貯留部内でスラッジが堆積する箇所に設置した。スラッジ回収ポンプ３０Ｂで回収されたクーラントは、サイクロンでスラッジを分離した後、噴出口４１Ｂ、４２Ｂからタンク２０Ｂ内に戻される。
実施例では、噴出口４１，４２を第２貯留部に設けたが（図２参照）、変形例のように第１貯留部に噴出口４１Ｂを設け、第２貯留部に噴出口４２Ｂを設けるようにしてもよい。こうすることで、第１貯留部内におけるクーラントの流れを制御するのに利用することもできる。噴出口の配置は、図示したものに限られず、双方を第１貯留部に設けてもよいし、双方を第２貯留部に設けても良い。

第２貯留部には、クーラントを回収するためのポンプ５０Ｂが設置されている。これらで回収されたクーラントは、工作機械に環流される。

以上で説明した実施例および変形例のクーラント処理装置によれば、クリーン層に含まれる微細なスラッジを第１貯留部に滞留させることで効果的に除去することが可能となる。また、クーラントの従来のタンク構造を活かしながら、内部を第１貯留部、第２貯留部に仕切るだけの簡易な構造で、かかる効果を得ることができる利点もある。

実施例で説明した種々の特徴は、必ずしも全てを備えている必要はなく、適宜、その一部を省略したり組み合わせたりしてもよい。また、本発明は、実施例に限らず種々の変形例を構成可能である。
例えば、境界壁２３、２３Ａ、２３Ｂの位置は、実施例および変形例で示した部位に限らず設けることができる。また、境界壁２３、２３Ａ、２３Ｂは、図３に示すように、仕切板２２よりも一様に低くしているが、この形状も任意に決めることができる。中央部を低く、両端を高くという形状にしてもよいし、円弧状に高さを変化させてもよい。また、平板である必要もなく、中央部を第１貯留部側若しくは第２貯留部側に突出させた曲面、または屈曲面その他の形状としてもよい。
さらに境界壁２３は、底面に垂直に設置する場合に限らず、第１貯留部側に傾けた状態、または逆に第２貯留部側に傾けた状態など、斜めに取り付けてもよい。

第１貯留部の寸法および形状も種々の設計が可能である。第１貯留部へのクーラントの時間辺りの流入量を踏まえて、十分に流速を落として貯留可能な容積を確保することが好ましい。

本発明は、工作機械から排出されたスラッジを含有するクーラントから、スラッジを除去するために利用することができる。

１、１Ａ、１Ｂ クーラント処理装置
２、２Ａ、２Ｂ チップコンベア
３、３Ａ、３Ｂ タンク
４、４Ａ、４Ｂ ポンプ
１０、１０Ａ、１０Ｂ クーラント処理装置
１２、１２Ａ、１２Ｂ チップコンベア
２０、２０Ａ、２０Ｂ タンク
２１、２１Ａ、２１Ｂ 仕切板
２２、２２Ａ、２２Ｂ 仕切板
２３、２３Ａ、２３Ｂ 境界壁
２４、２４Ａ、２４Ｂ 仕切板
２５、２５Ａ、２５Ｂ 仕切板
２６、２６Ａ、２６Ｂ 流入口
３０、３０Ａ、３０Ｂ スラッジ回収ポンプ
３０Ａ スラッジ回収ポンプ
３０Ｂ スラッジ回収ポンプ
３０ｂ スラッジ回収ポンプ
３１ 流入口
３２ 攪拌板
３３ 凸部
４１、４１Ａ、４１Ｂ 噴出口
４２、４２Ａ、４２Ｂ 噴出口
５０、５０Ａ、５０Ｂ 機内送り込み用ポンプ

Claims (10)

1. 工作機械から排出され、フィルタによる切粉の除去がなされた後のスラッジを含有するクーラントから、スラッジを除去するクーラント処理装置であって、
   前記クーラントのタンク内に設けられ、前記スラッジを滞留させるように前記クーラントを貯留する第１貯留部と、
   前記第１貯留部に隣接し、前記第１貯留部から流出する前記クーラントを貯留する第２貯留部とを有し、
   前記第１貯留部は、前記排出されたクーラントが流れる流路と、流路の下流側でクーラントが貯留される部分を有しており、
   前記流路は、排出された前記クーラントの流れが１回以上水平方向に屈曲するよう構成されており、
   前記第１貯留部と前記第２貯留部との境界を構成する境界壁は、
   前記流路が屈曲した後の下流の部位に設けられているとともに、
   前記第１貯留部に貯留された前記クーラントの上澄みを前記第２貯留部に流出させる高さとなっているクーラント処理装置。
2. 請求項１記載のクーラント処理装置であって、
   前記境界壁は、前記第１貯留部における前記クーラントの流速を、少なくとも一部において、前記スラッジを堆積させる程度に低くできる高さとなっているクーラント処理装置。
3. 請求項２記載のクーラント処理装置であって、
   前記第１貯留部は、前記スラッジが堆積する特定の領域を生じさせる形状または構造となっているクーラント処理装置。
4. 請求項１記載のクーラント処理装置であって、
   前記第１貯留部において、前記境界壁よりも上流側に、沈殿した前記スラッジを回収するスラッジ回収ポンプを有するクーラント処理装置。
5. 請求項４記載のクーラント処理装置であって、
   前記第１貯留部は、前記スラッジが堆積する特定の領域を生じさせる形状または構造となっており、
   前記スラッジ回収ポンプは、前記第１貯留部において、前記特定の領域に設けられているクーラント処理装置。
6. 請求項４記載のクーラント処理装置であって、
   前記スラッジ回収ポンプは、前記クーラントを上方に吸い上げる流入口を有しており、
   前記第１貯留部の底面において、前記流入口に対向する部位には、前記スラッジ回収ポンプへの流れの淀みを抑制する攪拌板が設けられているクーラント処理装置。
7. 請求項６記載のクーラント処理装置であって、
   前記流入口は円形であり、
   前記攪拌板は、底面から頂部に向かって断面積が単調減少する軸対称な立体をなしているクーラント処理装置。
8. 請求項４記載のクーラント処理装置であって、
   前記スラッジ回収ポンプで回収したクーラントから、スラッジを分離する分離機を有するクーラント処理装置。
9. 請求項８記載のクーラント処理装置であって、
   前記分離機によって前記スラッジが分離された後のクーラントを、前記クーラントの流速が周囲よりも低くなる部分に噴出する噴出口を有するクーラント処理装置。
10. 請求項１記載のクーラント処理装置であって、
    前記第２貯留部に、前記クーラントを回収する機内送り込み用ポンプを有するクーラント処理装置。

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