トップ :: B 処理操作 運輸 :: B04 物理的または化学的工程を行なうための遠心装置または機械

【発明の名称】 異物除去装置
【発明者】 【氏名】酒井 利幸

【要約】 【課題】遠心分離された異物が浄化液に再混入することなく、汚濁液から異物を確実に分離する。

【解決手段】コンタミが混入したクーラント(4)が流入する浄化槽(2)と、浄化槽(2)を回転させる回転駆動機構とを備え、浄化槽(2)を回転させてクーラント(4)の異物を遠心分離して浄化液を生成する。浄化槽(2)の内周面(13)には、浄化槽(2)の回転方向に向かって緩傾斜で立ち下がる第1傾斜面(18)と、第1傾斜面(18)の底部Bから急傾斜で立ち上がる第2傾斜面(19)とによって鋸歯状の複数個の凹部(24)が形成されている。第2傾斜面(19)は、第1傾斜面(18)の底部Bと浄化槽(2)の回転中心(23)とを結ぶ直線C上に形成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
異物が混入した汚濁液(4)が流入する浄化槽(2)と、該浄化槽(2)を回転させる回転駆動機構(3)とを備え、上記浄化槽(2)を回転させて汚濁液(4)の異物を遠心分離して浄化液を生成する異物除去装置であって、
上記浄化槽(2)の内周面(13)には、遠心分離された異物を捕捉する凹部(24)が形成されている
ことを特徴とする異物除去装置。
【請求項2】
請求項1において、
上記凹部(24)は、浄化槽(2)の回転方向に向かって緩傾斜で立ち下がる第1傾斜面(18)と、該第1傾斜面(18)の底部Bから急傾斜で立ち上がる第2傾斜面(19)とによって鋸歯状に複数個形成されている
ことを特徴とする異物除去装置。
【請求項3】
請求項2において、
上記第1傾斜面(18)と第2傾斜面(19)との間に形成される角度は、該第1傾斜面(18)の底部Bと浄化槽(2)の回転中心(23)を結ぶ直線Cと、上記第1傾斜面(18)との間に形成される角度以下になるように構成されている
ことを特徴とする異物除去装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、異物除去装置に関し、特に、汚濁液から異物を除去する手段に係るものである。
【背景技術】
【0002】
従来、異物除去装置には、特許文献1に開示されているように、工作機械より排出された使用済みの汚濁液(いわゆるクーラント)より異物を分離除去するものがある。この異物除去装置は、異物を含む汚濁液を旋回させ、遠心分離作用により汚濁液から異物を分離する。
【特許文献1】特開2004−298855号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の異物除去装置は、図4に示すように、浄化槽である回転筒体(a)の内周面(b)が滑らかな曲面に形成され、この内周面(b)に異物を付着させ、集積させるようにしているにすぎなかった。したがって、浄化槽が一定速度で回転している間は、異物は旋回する汚濁液の遠心力によって浄化槽の内周面(b)に集められるが、浄化槽の回転に速度ムラが発生すると、汚濁流の回転方向流れの影響を受け、一度は捕捉した異物が再び浄化液へ混入してしまうという問題があった。
【0004】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、遠心分離された異物が浄化液に再混入することなく、汚濁液から異物を確実に分離することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、浄化槽(2)の内周面(13)に、遠心分離された異物を捕捉するための凹部(24)を形成したものである。
【0006】
第1の発明は、異物が混入した汚濁液(4)が流入する浄化槽(2)と、該浄化槽(2)を回転させる回転駆動機構(3)とを備え、上記浄化槽(2)を回転させて汚濁液(4)の異物を遠心分離して浄化液を生成する異物除去装置を対象としている。上記浄化槽(2)の内周面(13)には、遠心分離された異物を捕捉する凹部(24)が形成されている。
【0007】
上記第1の発明では、浄化槽(2)が回転すると、浄化槽(2)の内部に貯留された汚濁液(4)が旋回し、浄化槽(2)の回転軸を中心として半径方向に遠心力が発生する。この遠心力によって、汚濁液(4)に含まれる異物は、汚濁液(4)の回転方向流れの影響を受けることが少なく、浄化槽(2)の内周面(13)に形成される凹部(24)に捕捉される。
【0008】
第2の発明は、上記第1の発明において、上記凹部(24)は、浄化槽(2)の回転方向に向かって緩傾斜で立ち下がる第1傾斜面(18)と、該第1傾斜面(18)の底部Bから急傾斜で立ち上がる第2傾斜面(19)とによって鋸歯状に複数個形成されている。
【0009】
上記第2の発明では、遠心力により汚濁液(4)から分離された異物は、浄化槽(2)の内周面(13)に集まり、第1傾斜面(18)を移動して、第1傾斜面(18)の底部Bに捕捉される。
【0010】
第3の発明は、上記第1の発明において、第1傾斜面(18)と、第2傾斜面(19)との間に形成される角度は、該第1傾斜面(18)の底部Bと浄化槽(2)の回転中心(23)を結ぶ直線Cと、上記第1傾斜面(18)との間に形成される角度以下になるように構成されている。
【0011】
上記第3の発明では、第1傾斜面(18)の底部Bに捕捉された異物は、浄化槽(2)に回転速度ムラが生じても、異物が第1傾斜面(18)を離脱しない。
【発明の効果】
【0012】
上記本発明によれば、浄化槽(2)の内周面(13)には、遠心分離された異物を捕捉する凹部(24)が形成されているため、汚濁液(4)から遠心分離させた異物は、浄化槽(2)の内周面(13)に集まり、凹部(24)に捕捉されることとなる。このため、浄化槽(2)に回転速度ムラが生じても、凹部(24)に捕捉された異物は、旋回する浄化液(4)に巻き込まれないため、捕捉された異物が、再び浄化液(4)に混入されるのを確実に防止することができる。この結果、汚濁液(4)から異物を確実に分離することができる。
【0013】
上記第2の発明によれば、浄化槽(2)の内周面(13)には、回転方向に向かって緩傾斜で立ち下がる第1傾斜面(18)と、底部Bからは急斜面で立ち上がる第2傾斜面(19)とによって鋸歯状に形成されているため、遠心分離した異物が、第1傾斜面(18)を移動して、該異物を、第1傾斜面(18)の底部Bに捕捉することができる。このとき、浄化槽(2)に回転速度ムラが発生し、浄化槽(2)が旋回する浄化液(4)よりも遅く回転した場合は、旋回する浄化液(4)は、浄化槽(2)の内周面(13)に対し、浄化槽(2)の回転方向に流れるため、浄化槽(2)の内周面(13)に集められた異物は、第1傾斜面(18)の底部Bに押し付けられることになり、該第1傾斜面(18)の底部Bに確実に捕捉されることとなる。
【0014】
一方、浄化槽(2)が旋回する浄化液(4)よりも速く回転した場合は、旋回する浄化液(4)は、浄化槽(2)の内周面(13)に対し、浄化槽(2)の逆回転方向に流れるため、凹部(24)に捕捉された異物に対して凹部から離脱させるような力が作用することとなるが、鋸歯状に形成された凹部(24)の底部Bに捕捉された異物は、浄化液(4)の流れの陰に位置しているので、流れの影響を受け難く、旋回する浄化液(4)の流れに巻き込まれないため、捕捉された異物が、再び浄化液(4)に混入されるのを確実に防止できる。これらの結果、汚濁液(4)から異物を確実に分離することができる。
【0015】
上記第3の発明によれば、上記第1傾斜面(18)と第2傾斜面(19)との間に形成される角度が、該第1傾斜面(18)の底部Bと浄化槽(2)の回転中心(23)を結ぶ直線Cと、上記第1傾斜面(18)との間に形成される角度以下となるように形成したため、浄化槽(2)の回転が速くなり、旋回する浄化液(4)が浄化槽(2)の内周面(13)に対し、浄化槽(2)の逆回転方向に流れても、第1傾斜面(18)の底部Bに捕捉された異物は、第2傾斜面(19)の傾きによって、浄化液(4)の流れの影響を受け難くなり、旋回する浄化液(4)の流れに巻き込まれないため、捕捉された異物が、再び浄化液(4)に混入されるのを確実に防止できる。この結果、汚濁液(4)から異物を確実に分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0017】
図1(a)に示すように、本実施形態の遠心分離機能を備えた異物除去装置(1)は、例えば研削盤等により冷却水(いわゆるクーラント)を使用して研削加工等を行った際に研削盤から排出されるクーラント中の切り屑、あるいは砥粒などの異物(いわゆるコンタミ)の処理を行うためのものである。
【0018】
上記異物除去装置(1)は、クーラント(4)が流入貯留される浄化槽(2)と、浄化槽(2)を回転させる回転駆動機構(3)とを備えている。そして、上記浄化槽(2)には、クーラント(4)を流入するクーラント流入部と、コンタミを除去したクーラント(4)を回収するクーラント回収部とが接続されている。
【0019】
上記回転駆動機構(3)は、図示はしないが、浄化槽(2)を回転させるためのモータと、該モータの回転駆動を制御する制御部を有するコントローラとを備えている。
【0020】
上記クーラント流入部は、浄化槽(2)の上部に形成されたクーラント流入口(11)に繋がり、矢符(5)の方向に向かって、加工機等から排出されるコンタミを含んだ汚濁液であるクーラント(4)を浄化槽(2)に流入させる。
【0021】
上記クーラント回収部は、浄化槽(2)の下部に形成されたクーラント排出口(12)に繋がり、矢符(6)の方向に向かって、浄化槽(2)内で遠心分離作用により、コンタミが分離された浄化液であるクーラント(4)を回収する。
【0022】
上記浄化槽(2)は、汚濁クーラント(4)が貯留される槽本体(10)と、上記クーラント流入部に繋がるクーラント流入口(11)と、上記クーラント回収部に繋がるクーラント排出口(12)とを備えている。
【0023】
上記槽本体(10)は、円筒体に形成された外壁(22)と、該外壁(22)の上端及び下端に一体形成された上端壁(20)及び下端壁(21)を備え、その回転軸心を縦方向にして設置されている。そして、上記上端壁(20)にクーラント流入口(11)が形成され、上記下端壁(21)にクーラント排出口(12)が形成されている。
【0024】
上記槽本体(10)の内部には、クーラント(4)の流れを案内する案内壁(14)が設けられている。上記案内壁(14)は、槽本体(10)よりも小径の円筒体に形成された内壁(16)と、円盤壁(15)とから形成されている。上記内壁(16)は、外壁(22)と平行に形成され、外壁(22)よりも小径で、且つ短い円筒状に形成され、槽本体(10)内の中央部に設けられている。内壁(16)の上部には、クーラント(4)を流入するための流入口(17)が形成されている。また、内壁(16)の下部には、クーラント排出口(12)に連続している。上記円盤壁(15)は、内壁(16)より大径の円盤状に形成され、クーラント流入口(11)と対峙するように配置されている。
【0025】
次に、本発明の特徴である浄化槽(2)の内周面(13)の形状について説明する。
【0026】
図1(B)及び図1(C)に示すように、浄化槽(2)の内周面(13)には、コンタミを捕捉するための鋸歯状の凹部(24)が、8箇所に形成されている。
【0027】
上記凹部(24)は、外壁(22)の内面に、該外壁(22)の上端から下端に亘って形成されている。そして、上記凹部(24)は、浄化槽(2)の回転方向Aに向かって緩い傾斜でもって立ち下がる第1傾斜面(18)と、該第1傾斜面(18)の底部Bから、急な傾斜で立ち上がる第2傾斜面(19)とによって形成されている。上記第2傾斜面(19)は、浄化槽(2)の回転中心(23)と、第1傾斜面(18)の底部Bを結ぶ直線Cの線上に形成されている。
【0028】
尚、上記第2傾斜面(19)は、直線Cに対して傾斜し、回転中心(23)側の端部から外側に向かって浄化槽(2)の回転方向A側に傾斜してもよい。要するに、上記第1傾斜面(18)と第2傾斜面(19)との間に形成される角度が、該第1傾斜面(18)の底部Bと浄化槽(2)の回転中心(23)を結ぶ直線Cと、上記第1傾斜面(18)との間に形成される角度以下となるように構成するものである。
【0029】
−運転動作−
次に、上記異物除去装置(1)のコンタミの除去動作について説明する。
【0030】
まず、図示しないコントローラがモータを駆動すると、浄化槽(2)が回転する(図1では左回りのA方向)。
【0031】
この状態で、クーラント流入部から、加工機等から排出されたコンタミを含む汚濁クーラント(4)が、浄化槽(2)の流入口(11)から流入し、円盤壁(15)に案内されて槽本体(10)の外壁(22)に向かって流れる。
【0032】
更に、浄化槽(2)の回転に伴い、浄化槽(2)の内部でクーラント(4)が旋回する。その後、旋回するクーラント(4)は、浄化槽(2)とほぼ同速度で回転し、その回転力によって遠心力が発生する。遠心力は、浄化槽(2)の回転中心(23)から、外周方向へ同心円状に働き、浄化槽(2)内の外周側ほど大きい力が生ずることになる。この遠心力により、クーラント(4)に含まれる切り屑、砥粒等のコンタミが浄化槽(2)の内周面(13)に集積され、浄化槽(2)の内周面(13)に形成される第1傾斜面(18)に沿って移動して、第1傾斜面(18)の底部Bに捕捉される。
【0033】
一方で、コンタミを分離したクーラント(4)は、内壁(16)の内部に流入し、該内壁(16)の下部に形成されたの排出口(12)から排出され、クーラント回収部に回収されることとなる。
【0034】
ここで、浄化槽(2)の回転に回転速度ムラが生じた場合の動作について説明する。
【0035】
図2(A)及び図2(B)には、浄化槽(2)が速く回転(左回りのA方向)した場合の、浄化槽(2)の内周面(13)に対するクーラント(4)の流れる方向Dを示している。
【0036】
浄化槽(2)の回転が速く回転した場合、浄化槽(2)の内周面(13)に対して、クーラント(4)はD方向に流れるため、コンタミは、第1傾斜面(18)から離脱する方向に作用する力の影響を受ける。
【0037】
一方、図3(A)及び図3(B)には、浄化槽(2)が遅く回転(左回りのA方向)した場合の、浄化槽(2)の内周面(13)に対するクーラント(4)の流れる方向Eを示している。
【0038】
浄化槽(2)の回転が遅く回転した場合、浄化槽(2)の内周面(13)に対して、クーラント(4)は、浄化槽(2)の回転方向Aに流れるため、コンタミは、第1傾斜面(18)の底部Bに押し付けられることになる。
【0039】
−実施形態の効果−
以上のように、本実施形態によれば、浄化槽(2)の内周面(13)に、浄化槽(2)の回転方向に向かって緩い傾斜で立ち下がる第1傾斜面(18)と、底部Bから、急な傾斜で立ち上がる第2傾斜面(19)とによって鋸歯状に形成された凹部(24)を設け、更に、第2傾斜面(19)は、第1傾斜面(18)の底部Bと浄化槽(2)の回転中心(23)とを結ぶ直線C上に形成されるようにしたため、浄化槽(2)に回転速度ムラが発生し、浄化槽(2)が旋回するクーラント(4)よりも速く回転した場合は、旋回するクーラント(4)は、浄化槽(2)の内周面(13)に対し、浄化槽(2)の逆回転方向に流れるため、第1傾斜面(18)の底部Bに捕捉されたコンタミに対して、第1傾斜面(18)の底部Bから離脱させるような力が作用することとなるが、第1傾斜面(18)の底部Bに捕捉されたコンタミは、第2傾斜面(19)の傾きによって、クーラント(4)の流れの影響を受け難くなり、旋回するクーラント(4)の流れに巻き込まれないため、捕捉されたコンタミが、再びクーラント(4)に混入するのを確実に防止できる。一方、浄化槽(2)が旋回するクーラント(4)よりも遅く回転した場合は、旋回するクーラント(4)は、浄化槽(2)の内周面(13)に対し、浄化槽(2)の回転方向Aに流れるため、浄化槽(2)の内周面(13)に集められたコンタミは、第1傾斜面(18)の底部Bに押し付けられることになり、該第1傾斜面(18)の底部Bに確実に捕捉されることとなる。これらの結果、クーラント(4)からコンタミを確実に分離することができる。
【0040】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0041】
以上説明したように、本発明は、遠心力により汚濁液から異物を除去する異物除去装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】(A)は本発明の実施形態に係る異物除去装置を示す概略縦断面図であり、(B)は本発明の実施形態に係る浄化槽の内周面の形状を示す水平断面図であり、(C)は図1(B)の浄化槽の一部を拡大して示した水平断面図である。
【図2】(A)は本発明の実施形態に係る浄化槽が速く回転した場合のクーラントの流れる方向を示す浄化槽の水平断面図であり、(B)は図2(A)の浄化槽の一部を拡大して示した水平断面図である。
【図3】(A)は本発明の実施形態に係る回転槽が遅く回転した場合のクーラントの流れる方向を示す浄化槽の水平断面図であり、(B)は図3(A)の浄化槽の一部を拡大して示した水平断面図である。
【図4】従来の異物除去装置に用いられる浄化槽を示す水平断面図である。
【符号の説明】
【0043】
2 浄化槽
3 回転駆動機構
4 クーラント
13 浄化槽の内周面
18 第1傾斜面
19 第2傾斜面
23 浄化槽の回転中心
24 凹部
【出願人】 【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
【出願日】 平成19年5月30日(2007.5.30)
【代理人】 【識別番号】100077931
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 弘

【識別番号】100110939
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 宏

【識別番号】100110940
【弁理士】
【氏名又は名称】嶋田 高久

【識別番号】100113262
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 祐二

【識別番号】100115059
【弁理士】
【氏名又は名称】今江 克実

【識別番号】100115691
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 篤史

【識別番号】100117581
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 克也

【識別番号】100117710
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 智雄

【識別番号】100121728
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 勝守

【識別番号】100124671
【弁理士】
【氏名又は名称】関 啓

【識別番号】100131060
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 靖也


【公開番号】 特開2008−296116(P2008−296116A)
【公開日】 平成20年12月11日(2008.12.11)
【出願番号】 特願2007−143728(P2007−143728)