クーラント浄化装置及び工作機械冷却システム
【課題】ポンプに吸引されるスラッジを低減することのできるクーラント浄化装置及び工作機械冷却システムを提供する。
【解決手段】クーラント浄化装置は、工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、第１処理領域に隣接し、ポンプを介して工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ冷却媒体を供給する第２処理領域と、第１処理領域と第２処理領域とを区画し、冷却媒体が第１処理領域から第２処理領域にオーバーフローする堰と、を含む。
【解決手段】クーラント浄化装置は、工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、第１処理領域に隣接し、ポンプを介して工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ冷却媒体を供給する第２処理領域と、第１処理領域と第２処理領域とを区画し、冷却媒体が第１処理領域から第２処理領域にオーバーフローする堰と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーラント浄化装置及び工作機械冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ベッドの加熱による熱変形を抑制することで研削精度の向上を図った研削盤の技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２７０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の技術では、クーラントタンクに回収した使用後のクーラント（冷却媒体）を循環することについて考慮されていない。工作機械の冷却に使用した後のクーラント（冷却媒体）は、スラッジを含むので、濾過する必要がある。そこで、ポンプがクーラントタンクから濾過装置へ使用後のクーラント（冷却媒体）を移送する。ポンプは、移送するクーラント（冷却媒体）に含まれる気泡またはスラッジにも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとする必要がある。このため、ポンプが高価となるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、ポンプに吸引されるスラッジを低減することのできるクーラント浄化装置及び工作機械冷却システム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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、クーラント浄化装置は、工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記冷却媒体が前記第１処理領域から前記第２処理領域にオーバーフローする堰と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれるスラッジを抑制することができる。また、クーラント浄化装置は、ポンプを通過する冷却媒体に含まれる気泡を抑制することができる。その結果、ポンプは、気泡またはスラッジにも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【０００８】
本発明の望ましい態様として、前記第２処理領域は、前記第１処理領域からオーバーフローして流入した冷却媒体を下降流とする仕切部材を含み、前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給することが好ましい。この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれる気泡をより抑制することができる。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記第２処理領域は、前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体をフィルタに通過させてから前記ポンプに供給することが好ましい。この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれるスラッジ及び気泡をより抑制することができる。
【００１０】
上述の目的を達成するために、クーラント浄化装置は、工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記第１処理領域での冷却媒体を下降流とする仕切部材と、前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給する前に通過させるフィルタと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれるスラッジを抑制することができる。また、クーラント浄化装置は、ポンプを通過する冷却媒体に含まれる気泡を抑制することができる。その結果、ポンプは、気泡またはスラッジにも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記第１処理領域を前記工作機械の下に配置していることが好ましい。この構造により、クーラント浄化装置の設置スペースを減らすことができる。また、工作機械とクーラント浄化装置との距離が短くなることから、媒体流路を短くすることができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、工作機械冷却システムは、上述したクーラント浄化装置と、前記クーラント浄化装置から前記ポンプを介して流入する冷却媒体を濾過する濾過装置と、を含むことが好ましい。
【００１４】
この構造により、濾過装置で濾過するスラッジの量を低減できる。このため、濾過材料の交換頻度を抑制することができるので、工作機械冷却システムの稼働コストを抑制することができる。また、工作機械冷却システムは、使用後の冷却媒体を濾過装置へ移送するポンプに吸引されるスラッジを低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポンプに吸引されるスラッジを低減することのできるクーラント浄化装置及び工作機械冷却システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態１の工作機械の構成を示す説明図である。
【図２】図２は、砥石とワークの配置を説明する説明図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る工作機械の冷却システムを説明する説明図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【図５】図５は、実施形態２に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【図６】図６は、実施形態３に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【図７】図７は、実施形態４に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の工作機械の構成を示す説明図である。図２は、砥石とワークの配置を説明する説明図である。本実施形態に係る工作機械である歯車研削盤１００は、砥石３の表面の研削歯が被加工物であるワークＷと噛み合うことにより、歯車研削を行う研削装置である。図１に示すように、本実施形態の歯車研削盤１００は、ベッド１と、コラム２と、砥石３と、ワークテーブル４と、カウンタコラム５と、クーラントノズル９とを含んでいる。なお、本実施形態の工作機械は、歯車研削盤１００を例示するが、後述する冷却媒体（クーラント）を扱う他の工作機械についても適用できる。
【００１９】
ベッド１は、歯車研削盤１００のベース部（台座）となっており、コラム２と、ワークテーブル４と、カウンタコラム５とがベッド１上に形成されている。コラム２は、砥石３を支持し、砥石３の位置を制御する数値制御装置２０を備えている。数値制御装置２０は、制御手段であって信号ラインＮ１を介して、コラム２に対して砥石３の位置を制御する指示をすることができる。コラム２は、砥石３を支持し、砥石３の位置を制御するために、ベッド１に対してＸ方向に数値制御装置２０の指示に基づいて移動可能となっている。
【００２０】
また、コラム２は、砥石３を支持し砥石３の位置を制御するために、垂直スライド１１と、旋回ヘッド１２と、研削スライダ１３とを有している。垂直スライド１１は、コラム２に対して砥石３をＺ方向へ数値制御装置２０の指示に基づいて移動させる機構である。旋回ヘッド１２は、コラム２に対して砥石３をＲ方向へ数値制御装置２０の指示に基づいて旋回させる機構である。
【００２１】
研削スライダ１３は、コラム２に対して砥石３をＹ方向へ数値制御装置２０の指示に基づいて移動させる機構である。研削スライダ１３に支持された研削スピンドル１４は、砥石３を回転駆動させるモータ等を有する駆動源である。
【００２２】
砥石３は、図２に示すように、砥石３の表面に所望の歯車に対応する研削歯が形成されている。数値制御装置２０の指示に基づいた研削スピンドル１４の回転駆動により、砥石３は砥石回転中心軸３ａを中心に回転する。
【００２３】
ワークテーブル４は、上面に被加工物であるワークＷを搭載可能な平面を有し、ベッド１上で回転方向Ｃに回転可能となっている回転テーブルである。また、ワークテーブル４は、砥石３が対面可能な位置に形成されている。
【００２４】
カウンタコラム５は、ワークテーブル４上のワークＷをその上方から押さえる機能を有する。図１及び図２に示すように、カウンタコラム５の外周には、カウンタコラム５の基部５ａ上に、駆動手段によりＢ方向に旋回する輪状部材である旋回リング６が設けられている。旋回リング６には、ワークＷを保持可能な保持部である一対のグリッパ７、８と、ドレッシング装置１０とが設けられている。
【００２５】
一対のグリッパ７、８は、軸Ｏに対し対称に設けられており、グリッパ７、８により、ワークＷをワークテーブル４に搬入及び搬出する。本実施形態のグリッパ７、８は、開閉する一対のホーク７ａ、８ａにより、ワークＷをその両側から挟み把持する機構であるが、ワークＷを下からすくい上げる機構や、磁力や吸着機構の保持手段でもよい。また、ドレッシング装置１０は、グリッパ７、８の間に備えられており、ドレッシング工具１０ａにより砥石３をドレッシングする。
【００２６】
クーラントノズル９は、ワークＷの研削中、研削油等のクーラント（冷却媒体）が研削部位上方より吐出し、研削屑の排除及びワークＷ及び砥石３の冷却を図っている。そして、クーラントは、冷却媒体としてベッド１の熱を奪い、ベッド１の熱変形を防止することができる。クーラントノズル９は、例えば、旋回ヘッド１２に設けられている。
【００２７】
図３は、実施形態１に係る工作機械の冷却システムを説明する説明図である。工作機械冷却システム２００は、上述した工作機械である歯車研削盤１００と、数値制御装置２０と、クーラントノズル９から吐出する研削油等の冷却媒体（クーラント）ｉが循環する媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３及び媒体流路Ｑ４と、冷却媒体を循環させるためのポンプ３１、ポンプ３２及びポンプ３３と、クーラント浄化装置２１と、濾過装置２２と、工作機械冷却装置４０と、温度計５１と、温度計５２とを含む。本実施形態に係る工作機械冷却装置４０は、冷却タンク２４と、第１のチラー装置４１と、第２のチラー装置４２とを含む。
【００２８】
数値制御装置２０は、信号ラインＮ１を介して、砥石３の位置を制御する指示をする。そして、ワークＷの研削が開始される。クーラントノズル９は、研削中、研削油等の冷却媒体ｉが研削部位上方より吐出し、研削屑の排除及びワークＷ及び砥石３の冷却を行う。媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３及び媒体流路Ｑ４は、冷却媒体が通過する配管である。数値制御装置２０は、制御ラインＰ１、制御ラインＰ２及び制御ラインＰ３を介して、ポンプ３１、ポンプ３２及びポンプ３３を駆動し、媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３及び媒体流路Ｑ４中の冷却媒体を循環させる。
【００２９】
クーラント浄化装置２１は、冷却媒体ｉが含む気泡を軽減し、冷却媒体ｉが含むスラッジ（泥状物）２８を沈殿させるダーディタンクである。このため、クーラント浄化装置２１内の冷却媒体ｉ１は、媒体流路Ｑ１から流入する冷却媒体ｉよりも気泡またはスラッジが低減された状態となる。そして、ポンプ３１が媒体流路Ｑ２を介して、クーラント浄化装置２１内の冷却媒体ｉ１を濾過装置２２へ移送する。
【００３０】
濾過装置２２は、内部に濾過材料２３を含む濾過タンクである。濾過材料２３は、例えば、濾紙、合成繊維、金属網（金属フィルタ）等を用いることができる。冷却媒体ｉ２は、濾過材料２３により、スラッジ２９を低減した冷却媒体ｉ３となる。このため、濾過装置２２内の冷却媒体ｉ３は、媒体流路Ｑ２から流入する冷却媒体ｉ１よりもスラッジが低減された状態となる。そして、ポンプ３２が媒体流路Ｑ３を介して、濾過装置２２内の冷却媒体ｉ３を冷却タンク２４へ移送する。なお、濾過装置２２は、濾過材料２３にスラッジ２９が所定量蓄積される場合、濾過能力が低下するおそれがあるため、濾過材料２３を交換する必要がある。
【００３１】
冷却タンク２４は、媒体流路Ｑ３を介して移送されてきた冷却媒体ｉ４の温度を下げるための流路である。第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２の少なくとも１つは、熱交換することで上流側の冷却媒体ｉ４の温度を下げることができる。第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置は、熱交換機であり、水冷式熱交換機であっても空冷式熱交換機であってもよい。第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２は、熱交換部４１ａ及び熱交換部４２ａで、上流側の冷却媒体ｉ４の熱を奪うことができる。
【００３２】
このため、冷却タンク２４内の上流側の冷却媒体ｉ４は、下流側の冷却媒体ｉ５より温度が高い状態となる。そして、冷却タンク２４は、上流側の冷却媒体ｉ４よりも温度を低下させた下流側の冷却媒体ｉ５を媒体流路Ｑ４へ流通させることができる。そして、ポンプ３３が媒体流路Ｑ４を介して、冷却タンク２４内の冷却媒体ｉ５をクーラントノズル９へ移送する。なお、本実施形態では、第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２を例示し、複数のチラー装置で冷却したが、１つのチラー装置であってもよい。
【００３３】
クーラントノズル９は、冷却媒体ｉを吐出し、研削屑の排除及びワークＷ及び砥石３の冷却を図っている。そして、冷却媒体ｉは、ベッド１の熱を奪い、ベッド１の熱変形を防止することができる。
【００３４】
温度計５１は、工作機械の基準温度を計測する基準温度計測手段であり、本実施形態では、ベッド１の温度情報Ｔｂを計測することができる。温度計５２は、冷却タンク２４内の温度を計測する制御温度計測手段であり、本実施形態では、下流側の冷却媒体ｉ５の温度情報Ｔｃを計測することができる。
【００３５】
制御手段である数値制御装置２０は、信号ラインｔ１を介して、温度計５１の温度情報Ｔｂを取得することができる。また、数値制御装置２０は、信号ラインｔ２を介して、温度計５２の温度情報Ｔｃを取得することができる。温度計５２は、下流側の冷却媒体ｉ５の温度情報Ｔｃを計測することができる。
【００３６】
数値制御装置２０は、信号ラインｃ１を介して第１のチラー装置４１の運転状況を制御することができる。また、数値制御装置２０は、信号ラインｃ２を介して第２のチラー装置４２の稼働を制御することができる。本実施形態では、数値制御装置２０を制御手段として説明するが、数値制御装置２０とは別に、第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２を制御する専用の制御装置を備え、この専用の制御装置で制御してもよい。
【００３７】
図４は、実施形態１に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。クーラント浄化装置２１は、据付面Ｇ上に設置され、かつ工作機械である歯車研削盤１００の下に配置されている。この構造により、クーラント浄化装置２１の設置スペースを減らすことができる。また、ベッド１とクーラント浄化装置２１との距離が短くなることから、媒体流路Ｑ１を短くすることができる。このため、スラッジの多い冷却媒体ｉが媒体流路Ｑ１の配管を目詰まりさせるおそれを低減することができる。また、冷却媒体ｉは、自重により、ポンプを利用しなくても媒体流路Ｑ１を通して、クーラント浄化装置２１へ到達することもできる。このため、冷却媒体ｉは、ポンプでの気泡の巻き込みを低減することができる。なお、据付面Ｇは、地面であってもよく、建物の据付床であってもよい。
【００３８】
クーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと、第２処理領域２１Ｂと、堰２５とを含む。第１処理領域２１Ａは、媒体流路Ｑ１を介して流入しかつ歯車研削盤１００の冷却に使用した冷却媒体ｉを貯留する。冷却媒体ｉは貯留しているうちに、スラッジ２８が沈殿する。媒体流路Ｑ１は、ベッド１から第１処理領域２１Ａで貯留する冷却媒体ｉの液面よりも深くなるように第１処理領域２１Ａに挿入されていることが好ましい。この構造により、流入する冷却媒体ｉが貯留している液面を乱してしまうことを抑制することができる。そして、第１処理領域２１Ａは、スラッジ２８を沈殿させる沈殿領域となる。
【００３９】
また、第１処理領域２１Ａをベッド１の下に配置している。この構造により、冷却媒体ｉは、自重により、ポンプを利用しなくても媒体流路Ｑ１を通して、クーラント浄化装置２１の第１処理領域２１Ａへ到達することができる。このため、冷却媒体ｉは、ポンプで気泡を巻き込む機会が抑制されている。
【００４０】
第２処理領域２１Ｂは、第１処理領域２１Ａに隣接し、ポンプ３１の吸引により媒体流路Ｑ２へ冷却媒体ｉ２を供給する。第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂとは、堰２５で区画されている。堰２５は、クーラント浄化装置２１の底部から上方に延在しており、第１処理領域２１Ａで堆積したスラッジ２８を第２処理領域２１Ｂに流れ込むことを抑制することができる。
【００４１】
堰２５は、第１処理領域２１Ａで貯留できる冷却媒体ｉの体積を超えた分の上澄みを第２処理領域２１Ｂに流れ込ませることができる高さに設定されている。このため、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１は、スラッジ２８が減じられた状態で堰２５を乗り越えることができる。
【００４２】
また、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１は、第２処理領域２１Ｂで一度貯留される。このため、第２処理領域２１Ｂにおいて、クーラント浄化装置２１は、気泡を低減することができる。第２処理領域２１Ｂ内において、媒体流路Ｑ２の吸い込み口を第２処理領域２１Ｂの底部近傍にすることができる。第２処理領域２１Ｂでは、スラッジが低減された冷却媒体となっており、媒体流路Ｑ２の吸い込み口を第２処理領域２１Ｂの底部近傍にしても、スラッジを吸い込むおそれを低減できる。媒体流路Ｑ２の吸い込み口を第２処理領域２１Ｂの底部近傍にすると、クーラント浄化装置２１は、気泡の少ない底部の冷却媒体ｉ１を吸い込むことができるため、より気泡を少なくすることができる。
【００４３】
上述したように、ポンプ３１は、濾過装置２２へ冷却媒体ｉ２を吐出する。そして、濾過材料２３は、クーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する。この構造により、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２に含まれるスラッジが抑制されている。また、ポンプ３１は、冷却媒体ｉ２を吸引するので、直接冷却媒体ｉを吸引するよりも気泡を含む割合が少なくなる。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００４４】
また上述したように、工作機械冷却システム２００は、上述したクーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する濾過装置２２と、を含む。
【００４５】
この構造により、濾過装置２２で濾過するスラッジ２９の量を低減できる。このため、濾過材料２３の交換頻度を抑制することができる。その結果、工作機械冷却システム２００は、工作機械冷却システム２００の稼働コストを抑制することができる。
【００４６】
（実施形態２）
図５は、実施形態２に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂと堰２５とに加え、オーバーフローして流入した冷却媒体ｉ１を下降流とする仕切部材２６を含む。
【００４７】
第２処理領域２１Ｂは、第１処理領域２１Ａに隣接し、ポンプ３１の吸引により媒体流路Ｑ２へ冷却媒体ｉ２を供給する。第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂとは、堰２５で区画されている。堰２５は、クーラント浄化装置２１の底部から上方に延在しており、第１処理領域２１Ａで堆積したスラッジ２８を第２処理領域２１Ｂに流れ込むことを抑制することができる。
【００４８】
堰２５は、第１処理領域２１Ａで貯留できる冷却媒体ｉの体積を超えた分の上澄みを第２処理領域２１Ｂに流れ込ませることができる高さに設定されている。このため、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１は、スラッジ２８が減じられた状態で堰２５を乗り越えることができる。第２処理領域２１Ｂは、上方からつり下げた仕切部材２６を含み、仕切部材が第２処理領域２１Ｂを下降流領域２１Ｂａと気液分離領域２１Ｂｂとに区画している。また、仕切部材２６は、第２処理領域２１Ｂの底部と間隔を空けている。このため、仕切部材２６と第２処理領域２１Ｂの底部との間には、冷却媒体流通口２６Ａがある。
【００４９】
また、第２処理領域２１Ｂの仕切部材２６は、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１を冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。冷却媒体ｉ１１が下方に流れるが、冷却媒体ｉ１１に含まれていた気泡は下降流領域２１Ｂａの上方に集まるようになる。
【００５０】
冷却媒体ｉ１１は、冷却媒体流通口２６Ａを介して、冷却媒体ｉ１２として、仕切部材２６の反対側、つまり下降流領域２１Ｂａから気液分離領域２１Ｂｂに流通することができる。仕切部材２６は、気液分離作用があり、冷却媒体ｉ１２が含む気泡を、冷却媒体ｉ１または冷却媒体ｉ１１が含む気泡よりも少なくすることができる。このため、第２処理領域２１Ｂにおいて、クーラント浄化装置２１は、気泡をより低減することができる。
【００５１】
上述したように、ポンプ３１は、濾過装置２２へ冷却媒体ｉ２を吐出する。そして、濾過材料２３は、クーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する。そして、本実施形態のクーラント浄化装置２１は、仕切部材２６を含み、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１を冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。この構造により、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２に含まれるスラッジ及び気泡が抑制されている。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００５２】
（実施形態３）
図６は、実施形態３に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂと堰２５とに加え、下降流の冷却媒体の下方で仕切部材２６の反対側に通過した冷却媒体ｉ１２をポンプ３１に供給する前に通過させるフィルタ２７を含む。
【００５３】
フィルタ２７は、格子状若しくは網状のメッシュまたはパンチングメタル等である。フィルタ２７は、冷却媒体ｉ１２中に残存するスラッジまたは気泡の少なくとも１つを低減することができる。
【００５４】
第２処理領域２１Ｂの仕切部材２６は、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１を冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。冷却媒体ｉ１１が下方に流れるが、冷却媒体ｉ１１に含まれていた気泡は下降流領域２１Ｂａの上方に集まるようになる。
【００５５】
冷却媒体ｉ１１は、冷却媒体流通口２６Ａを介して、冷却媒体ｉ１２として、仕切部材２６の反対側、つまり下降流領域２１Ｂａから気液分離領域２１Ｂｂに流通することができる。仕切部材２６は、気液分離作用があり、冷却媒体ｉ１２が含む気泡を、冷却媒体ｉ１または冷却媒体ｉ１１が含む気泡よりも少なくすることができる。
【００５６】
本実施形態のクーラント浄化装置２１は、気液分離領域２１Ｂｂにおいて、冷却媒体ｉ１２が上述したフィルタ２７を通過する。ポンプ３１に供給する前に、フィルタ２７を通過するので、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２は、含まれるスラッジ及び気泡が、上述した実施形態の冷却媒体ｉ２よりも抑制されている。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００５７】
（実施形態４）
図７は、実施形態４に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと、第２処理領域２１Ｃと、仕切部材２６と、フィルタ２７とを含む。
【００５８】
第１処理領域２１Ａは、媒体流路Ｑ１を介して流入しかつ歯車研削盤１００の冷却に使用した冷却媒体ｉを貯留する。冷却媒体ｉは貯留しているうちに、スラッジ２８が沈殿する。媒体流路Ｑ１は、ベッド１から第１処理領域２１Ａで貯留する冷却媒体ｉの液面よりも深くなるように第１処理領域２１Ａに挿入されていることが好ましい。この構造により、流入する冷却媒体ｉが貯留している液面を乱してしまうことを抑制することができる。そして、第１処理領域２１Ａは、スラッジ２８を沈殿させる沈殿領域となる。
【００５９】
第２処理領域２１Ｃは、第１処理領域２１Ａに隣接し、ポンプ３１の吸引により媒体流路Ｑ２へ冷却媒体ｉ２を供給する。第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｃとは、仕切部材２６で区画されている。クーラント浄化装置２１は、上方からつり下げた仕切部材２６を含み、仕切部材２６が第２処理領域２１Ｃと第１処理領域２１Ａとに区画している。また、仕切部材２６は、第２処理領域２１Ｂの底部と間隔を空けている。このため、仕切部材２６とクーラント浄化装置２１の底部との間には、冷却媒体流通口２６Ａがある。
【００６０】
仕切部材２６は、冷却媒体ｉを冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。冷却媒体ｉ１１が下方に流れるが、冷却媒体ｉ１１に含まれていた気泡は第１処理領域２１Ａの上方に集まるようになる。
【００６１】
冷却媒体ｉ１１は、冷却媒体流通口２６Ａを介して、冷却媒体ｉ１２として、仕切部材２６の反対側、つまり第１処理領域２１Ａから第２処理領域２１Ｃに流通することができる。仕切部材２６は、気液分離作用があり、冷却媒体ｉ１２が含む気泡を、冷却媒体ｉまたは冷却媒体ｉ１１が含む気泡よりも少なくすることができる。このため、第２処理領域２１Ｃにおいて、クーラント浄化装置２１は、気泡を低減することができる。
【００６２】
本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第２処理領域２１Ｃにおいて、冷却媒体ｉ１２が上述したフィルタ２７を通過する。ポンプ３１に供給する前に、フィルタ２７を通過するので、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２は、含まれるスラッジ及び気泡が冷却媒体ｉ１２よりも抑制されている。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００６３】
また、上述したように、工作機械冷却システム２００は、上述したクーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する濾過装置２２と、を含む。
【００６４】
この構造により、濾過装置２２で濾過するスラッジ２９の量を低減できる。このため、濾過材料２３の交換頻度を抑制することができる。その結果、工作機械冷却システム２００は、工作機械冷却システム２００の稼働コストを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ ベッド
２ コラム
３ 砥石
３ａ 砥石回転中心軸
４ ワークテーブル
５ カウンタコラム
６ 旋回リング
７、８ グリッパ
９ クーラントノズル
１０ ドレッシング装置
１０ａ ドレッシング工具
１１ 垂直スライド
１２ 旋回ヘッド
１３ 研削スライダ
１４ 研削スピンドル
２０ 数値制御装置
２１ クーラント浄化装置
２１Ａ 第１処理領域
２１Ｂ、２１Ｃ 第２処理領域
２１Ｂａ 下降流領域
２１Ｂｂ 気液分離領域
２２ 濾過装置
２３ 濾過材料
２４ 冷却タンク
２５ 堰
２６ 仕切部材
２６Ａ 冷却媒体流通口
２７ フィルタ
２８、２９ スラッジ
３１、３２、３３ ポンプ
４０ 工作機械冷却装置
４１ 第１のチラー装置
４１ａ 熱交換部
４２ 第２のチラー装置
４２ａ 熱交換部
５１ 温度計
５２ 温度計
１００ 歯車研削盤
２００ 工作機械冷却システム
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーラント浄化装置及び工作機械冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ベッドの加熱による熱変形を抑制することで研削精度の向上を図った研削盤の技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２７０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の技術では、クーラントタンクに回収した使用後のクーラント（冷却媒体）を循環することについて考慮されていない。工作機械の冷却に使用した後のクーラント（冷却媒体）は、スラッジを含むので、濾過する必要がある。そこで、ポンプがクーラントタンクから濾過装置へ使用後のクーラント（冷却媒体）を移送する。ポンプは、移送するクーラント（冷却媒体）に含まれる気泡またはスラッジにも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとする必要がある。このため、ポンプが高価となるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、ポンプに吸引されるスラッジを低減することのできるクーラント浄化装置及び工作機械冷却システム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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、クーラント浄化装置は、工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記冷却媒体が前記第１処理領域から前記第２処理領域にオーバーフローする堰と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれるスラッジを抑制することができる。また、クーラント浄化装置は、ポンプを通過する冷却媒体に含まれる気泡を抑制することができる。その結果、ポンプは、気泡またはスラッジにも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【０００８】
本発明の望ましい態様として、前記第２処理領域は、前記第１処理領域からオーバーフローして流入した冷却媒体を下降流とする仕切部材を含み、前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給することが好ましい。この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれる気泡をより抑制することができる。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記第２処理領域は、前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体をフィルタに通過させてから前記ポンプに供給することが好ましい。この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれるスラッジ及び気泡をより抑制することができる。
【００１０】
上述の目的を達成するために、クーラント浄化装置は、工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記第１処理領域での冷却媒体を下降流とする仕切部材と、前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給する前に通過させるフィルタと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この構造により、ポンプを通過する冷却媒体に含まれるスラッジを抑制することができる。また、クーラント浄化装置は、ポンプを通過する冷却媒体に含まれる気泡を抑制することができる。その結果、ポンプは、気泡またはスラッジにも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記第１処理領域を前記工作機械の下に配置していることが好ましい。この構造により、クーラント浄化装置の設置スペースを減らすことができる。また、工作機械とクーラント浄化装置との距離が短くなることから、媒体流路を短くすることができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、工作機械冷却システムは、上述したクーラント浄化装置と、前記クーラント浄化装置から前記ポンプを介して流入する冷却媒体を濾過する濾過装置と、を含むことが好ましい。
【００１４】
この構造により、濾過装置で濾過するスラッジの量を低減できる。このため、濾過材料の交換頻度を抑制することができるので、工作機械冷却システムの稼働コストを抑制することができる。また、工作機械冷却システムは、使用後の冷却媒体を濾過装置へ移送するポンプに吸引されるスラッジを低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポンプに吸引されるスラッジを低減することのできるクーラント浄化装置及び工作機械冷却システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態１の工作機械の構成を示す説明図である。
【図２】図２は、砥石とワークの配置を説明する説明図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る工作機械の冷却システムを説明する説明図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【図５】図５は、実施形態２に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【図６】図６は、実施形態３に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【図７】図７は、実施形態４に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の工作機械の構成を示す説明図である。図２は、砥石とワークの配置を説明する説明図である。本実施形態に係る工作機械である歯車研削盤１００は、砥石３の表面の研削歯が被加工物であるワークＷと噛み合うことにより、歯車研削を行う研削装置である。図１に示すように、本実施形態の歯車研削盤１００は、ベッド１と、コラム２と、砥石３と、ワークテーブル４と、カウンタコラム５と、クーラントノズル９とを含んでいる。なお、本実施形態の工作機械は、歯車研削盤１００を例示するが、後述する冷却媒体（クーラント）を扱う他の工作機械についても適用できる。
【００１９】
ベッド１は、歯車研削盤１００のベース部（台座）となっており、コラム２と、ワークテーブル４と、カウンタコラム５とがベッド１上に形成されている。コラム２は、砥石３を支持し、砥石３の位置を制御する数値制御装置２０を備えている。数値制御装置２０は、制御手段であって信号ラインＮ１を介して、コラム２に対して砥石３の位置を制御する指示をすることができる。コラム２は、砥石３を支持し、砥石３の位置を制御するために、ベッド１に対してＸ方向に数値制御装置２０の指示に基づいて移動可能となっている。
【００２０】
また、コラム２は、砥石３を支持し砥石３の位置を制御するために、垂直スライド１１と、旋回ヘッド１２と、研削スライダ１３とを有している。垂直スライド１１は、コラム２に対して砥石３をＺ方向へ数値制御装置２０の指示に基づいて移動させる機構である。旋回ヘッド１２は、コラム２に対して砥石３をＲ方向へ数値制御装置２０の指示に基づいて旋回させる機構である。
【００２１】
研削スライダ１３は、コラム２に対して砥石３をＹ方向へ数値制御装置２０の指示に基づいて移動させる機構である。研削スライダ１３に支持された研削スピンドル１４は、砥石３を回転駆動させるモータ等を有する駆動源である。
【００２２】
砥石３は、図２に示すように、砥石３の表面に所望の歯車に対応する研削歯が形成されている。数値制御装置２０の指示に基づいた研削スピンドル１４の回転駆動により、砥石３は砥石回転中心軸３ａを中心に回転する。
【００２３】
ワークテーブル４は、上面に被加工物であるワークＷを搭載可能な平面を有し、ベッド１上で回転方向Ｃに回転可能となっている回転テーブルである。また、ワークテーブル４は、砥石３が対面可能な位置に形成されている。
【００２４】
カウンタコラム５は、ワークテーブル４上のワークＷをその上方から押さえる機能を有する。図１及び図２に示すように、カウンタコラム５の外周には、カウンタコラム５の基部５ａ上に、駆動手段によりＢ方向に旋回する輪状部材である旋回リング６が設けられている。旋回リング６には、ワークＷを保持可能な保持部である一対のグリッパ７、８と、ドレッシング装置１０とが設けられている。
【００２５】
一対のグリッパ７、８は、軸Ｏに対し対称に設けられており、グリッパ７、８により、ワークＷをワークテーブル４に搬入及び搬出する。本実施形態のグリッパ７、８は、開閉する一対のホーク７ａ、８ａにより、ワークＷをその両側から挟み把持する機構であるが、ワークＷを下からすくい上げる機構や、磁力や吸着機構の保持手段でもよい。また、ドレッシング装置１０は、グリッパ７、８の間に備えられており、ドレッシング工具１０ａにより砥石３をドレッシングする。
【００２６】
クーラントノズル９は、ワークＷの研削中、研削油等のクーラント（冷却媒体）が研削部位上方より吐出し、研削屑の排除及びワークＷ及び砥石３の冷却を図っている。そして、クーラントは、冷却媒体としてベッド１の熱を奪い、ベッド１の熱変形を防止することができる。クーラントノズル９は、例えば、旋回ヘッド１２に設けられている。
【００２７】
図３は、実施形態１に係る工作機械の冷却システムを説明する説明図である。工作機械冷却システム２００は、上述した工作機械である歯車研削盤１００と、数値制御装置２０と、クーラントノズル９から吐出する研削油等の冷却媒体（クーラント）ｉが循環する媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３及び媒体流路Ｑ４と、冷却媒体を循環させるためのポンプ３１、ポンプ３２及びポンプ３３と、クーラント浄化装置２１と、濾過装置２２と、工作機械冷却装置４０と、温度計５１と、温度計５２とを含む。本実施形態に係る工作機械冷却装置４０は、冷却タンク２４と、第１のチラー装置４１と、第２のチラー装置４２とを含む。
【００２８】
数値制御装置２０は、信号ラインＮ１を介して、砥石３の位置を制御する指示をする。そして、ワークＷの研削が開始される。クーラントノズル９は、研削中、研削油等の冷却媒体ｉが研削部位上方より吐出し、研削屑の排除及びワークＷ及び砥石３の冷却を行う。媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３及び媒体流路Ｑ４は、冷却媒体が通過する配管である。数値制御装置２０は、制御ラインＰ１、制御ラインＰ２及び制御ラインＰ３を介して、ポンプ３１、ポンプ３２及びポンプ３３を駆動し、媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３及び媒体流路Ｑ４中の冷却媒体を循環させる。
【００２９】
クーラント浄化装置２１は、冷却媒体ｉが含む気泡を軽減し、冷却媒体ｉが含むスラッジ（泥状物）２８を沈殿させるダーディタンクである。このため、クーラント浄化装置２１内の冷却媒体ｉ１は、媒体流路Ｑ１から流入する冷却媒体ｉよりも気泡またはスラッジが低減された状態となる。そして、ポンプ３１が媒体流路Ｑ２を介して、クーラント浄化装置２１内の冷却媒体ｉ１を濾過装置２２へ移送する。
【００３０】
濾過装置２２は、内部に濾過材料２３を含む濾過タンクである。濾過材料２３は、例えば、濾紙、合成繊維、金属網（金属フィルタ）等を用いることができる。冷却媒体ｉ２は、濾過材料２３により、スラッジ２９を低減した冷却媒体ｉ３となる。このため、濾過装置２２内の冷却媒体ｉ３は、媒体流路Ｑ２から流入する冷却媒体ｉ１よりもスラッジが低減された状態となる。そして、ポンプ３２が媒体流路Ｑ３を介して、濾過装置２２内の冷却媒体ｉ３を冷却タンク２４へ移送する。なお、濾過装置２２は、濾過材料２３にスラッジ２９が所定量蓄積される場合、濾過能力が低下するおそれがあるため、濾過材料２３を交換する必要がある。
【００３１】
冷却タンク２４は、媒体流路Ｑ３を介して移送されてきた冷却媒体ｉ４の温度を下げるための流路である。第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２の少なくとも１つは、熱交換することで上流側の冷却媒体ｉ４の温度を下げることができる。第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置は、熱交換機であり、水冷式熱交換機であっても空冷式熱交換機であってもよい。第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２は、熱交換部４１ａ及び熱交換部４２ａで、上流側の冷却媒体ｉ４の熱を奪うことができる。
【００３２】
このため、冷却タンク２４内の上流側の冷却媒体ｉ４は、下流側の冷却媒体ｉ５より温度が高い状態となる。そして、冷却タンク２４は、上流側の冷却媒体ｉ４よりも温度を低下させた下流側の冷却媒体ｉ５を媒体流路Ｑ４へ流通させることができる。そして、ポンプ３３が媒体流路Ｑ４を介して、冷却タンク２４内の冷却媒体ｉ５をクーラントノズル９へ移送する。なお、本実施形態では、第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２を例示し、複数のチラー装置で冷却したが、１つのチラー装置であってもよい。
【００３３】
クーラントノズル９は、冷却媒体ｉを吐出し、研削屑の排除及びワークＷ及び砥石３の冷却を図っている。そして、冷却媒体ｉは、ベッド１の熱を奪い、ベッド１の熱変形を防止することができる。
【００３４】
温度計５１は、工作機械の基準温度を計測する基準温度計測手段であり、本実施形態では、ベッド１の温度情報Ｔｂを計測することができる。温度計５２は、冷却タンク２４内の温度を計測する制御温度計測手段であり、本実施形態では、下流側の冷却媒体ｉ５の温度情報Ｔｃを計測することができる。
【００３５】
制御手段である数値制御装置２０は、信号ラインｔ１を介して、温度計５１の温度情報Ｔｂを取得することができる。また、数値制御装置２０は、信号ラインｔ２を介して、温度計５２の温度情報Ｔｃを取得することができる。温度計５２は、下流側の冷却媒体ｉ５の温度情報Ｔｃを計測することができる。
【００３６】
数値制御装置２０は、信号ラインｃ１を介して第１のチラー装置４１の運転状況を制御することができる。また、数値制御装置２０は、信号ラインｃ２を介して第２のチラー装置４２の稼働を制御することができる。本実施形態では、数値制御装置２０を制御手段として説明するが、数値制御装置２０とは別に、第１のチラー装置４１及び第２のチラー装置４２を制御する専用の制御装置を備え、この専用の制御装置で制御してもよい。
【００３７】
図４は、実施形態１に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。クーラント浄化装置２１は、据付面Ｇ上に設置され、かつ工作機械である歯車研削盤１００の下に配置されている。この構造により、クーラント浄化装置２１の設置スペースを減らすことができる。また、ベッド１とクーラント浄化装置２１との距離が短くなることから、媒体流路Ｑ１を短くすることができる。このため、スラッジの多い冷却媒体ｉが媒体流路Ｑ１の配管を目詰まりさせるおそれを低減することができる。また、冷却媒体ｉは、自重により、ポンプを利用しなくても媒体流路Ｑ１を通して、クーラント浄化装置２１へ到達することもできる。このため、冷却媒体ｉは、ポンプでの気泡の巻き込みを低減することができる。なお、据付面Ｇは、地面であってもよく、建物の据付床であってもよい。
【００３８】
クーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと、第２処理領域２１Ｂと、堰２５とを含む。第１処理領域２１Ａは、媒体流路Ｑ１を介して流入しかつ歯車研削盤１００の冷却に使用した冷却媒体ｉを貯留する。冷却媒体ｉは貯留しているうちに、スラッジ２８が沈殿する。媒体流路Ｑ１は、ベッド１から第１処理領域２１Ａで貯留する冷却媒体ｉの液面よりも深くなるように第１処理領域２１Ａに挿入されていることが好ましい。この構造により、流入する冷却媒体ｉが貯留している液面を乱してしまうことを抑制することができる。そして、第１処理領域２１Ａは、スラッジ２８を沈殿させる沈殿領域となる。
【００３９】
また、第１処理領域２１Ａをベッド１の下に配置している。この構造により、冷却媒体ｉは、自重により、ポンプを利用しなくても媒体流路Ｑ１を通して、クーラント浄化装置２１の第１処理領域２１Ａへ到達することができる。このため、冷却媒体ｉは、ポンプで気泡を巻き込む機会が抑制されている。
【００４０】
第２処理領域２１Ｂは、第１処理領域２１Ａに隣接し、ポンプ３１の吸引により媒体流路Ｑ２へ冷却媒体ｉ２を供給する。第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂとは、堰２５で区画されている。堰２５は、クーラント浄化装置２１の底部から上方に延在しており、第１処理領域２１Ａで堆積したスラッジ２８を第２処理領域２１Ｂに流れ込むことを抑制することができる。
【００４１】
堰２５は、第１処理領域２１Ａで貯留できる冷却媒体ｉの体積を超えた分の上澄みを第２処理領域２１Ｂに流れ込ませることができる高さに設定されている。このため、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１は、スラッジ２８が減じられた状態で堰２５を乗り越えることができる。
【００４２】
また、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１は、第２処理領域２１Ｂで一度貯留される。このため、第２処理領域２１Ｂにおいて、クーラント浄化装置２１は、気泡を低減することができる。第２処理領域２１Ｂ内において、媒体流路Ｑ２の吸い込み口を第２処理領域２１Ｂの底部近傍にすることができる。第２処理領域２１Ｂでは、スラッジが低減された冷却媒体となっており、媒体流路Ｑ２の吸い込み口を第２処理領域２１Ｂの底部近傍にしても、スラッジを吸い込むおそれを低減できる。媒体流路Ｑ２の吸い込み口を第２処理領域２１Ｂの底部近傍にすると、クーラント浄化装置２１は、気泡の少ない底部の冷却媒体ｉ１を吸い込むことができるため、より気泡を少なくすることができる。
【００４３】
上述したように、ポンプ３１は、濾過装置２２へ冷却媒体ｉ２を吐出する。そして、濾過材料２３は、クーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する。この構造により、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２に含まれるスラッジが抑制されている。また、ポンプ３１は、冷却媒体ｉ２を吸引するので、直接冷却媒体ｉを吸引するよりも気泡を含む割合が少なくなる。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００４４】
また上述したように、工作機械冷却システム２００は、上述したクーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する濾過装置２２と、を含む。
【００４５】
この構造により、濾過装置２２で濾過するスラッジ２９の量を低減できる。このため、濾過材料２３の交換頻度を抑制することができる。その結果、工作機械冷却システム２００は、工作機械冷却システム２００の稼働コストを抑制することができる。
【００４６】
（実施形態２）
図５は、実施形態２に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂと堰２５とに加え、オーバーフローして流入した冷却媒体ｉ１を下降流とする仕切部材２６を含む。
【００４７】
第２処理領域２１Ｂは、第１処理領域２１Ａに隣接し、ポンプ３１の吸引により媒体流路Ｑ２へ冷却媒体ｉ２を供給する。第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂとは、堰２５で区画されている。堰２５は、クーラント浄化装置２１の底部から上方に延在しており、第１処理領域２１Ａで堆積したスラッジ２８を第２処理領域２１Ｂに流れ込むことを抑制することができる。
【００４８】
堰２５は、第１処理領域２１Ａで貯留できる冷却媒体ｉの体積を超えた分の上澄みを第２処理領域２１Ｂに流れ込ませることができる高さに設定されている。このため、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１は、スラッジ２８が減じられた状態で堰２５を乗り越えることができる。第２処理領域２１Ｂは、上方からつり下げた仕切部材２６を含み、仕切部材が第２処理領域２１Ｂを下降流領域２１Ｂａと気液分離領域２１Ｂｂとに区画している。また、仕切部材２６は、第２処理領域２１Ｂの底部と間隔を空けている。このため、仕切部材２６と第２処理領域２１Ｂの底部との間には、冷却媒体流通口２６Ａがある。
【００４９】
また、第２処理領域２１Ｂの仕切部材２６は、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１を冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。冷却媒体ｉ１１が下方に流れるが、冷却媒体ｉ１１に含まれていた気泡は下降流領域２１Ｂａの上方に集まるようになる。
【００５０】
冷却媒体ｉ１１は、冷却媒体流通口２６Ａを介して、冷却媒体ｉ１２として、仕切部材２６の反対側、つまり下降流領域２１Ｂａから気液分離領域２１Ｂｂに流通することができる。仕切部材２６は、気液分離作用があり、冷却媒体ｉ１２が含む気泡を、冷却媒体ｉ１または冷却媒体ｉ１１が含む気泡よりも少なくすることができる。このため、第２処理領域２１Ｂにおいて、クーラント浄化装置２１は、気泡をより低減することができる。
【００５１】
上述したように、ポンプ３１は、濾過装置２２へ冷却媒体ｉ２を吐出する。そして、濾過材料２３は、クーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する。そして、本実施形態のクーラント浄化装置２１は、仕切部材２６を含み、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１を冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。この構造により、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２に含まれるスラッジ及び気泡が抑制されている。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００５２】
（実施形態３）
図６は、実施形態３に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｂと堰２５とに加え、下降流の冷却媒体の下方で仕切部材２６の反対側に通過した冷却媒体ｉ１２をポンプ３１に供給する前に通過させるフィルタ２７を含む。
【００５３】
フィルタ２７は、格子状若しくは網状のメッシュまたはパンチングメタル等である。フィルタ２７は、冷却媒体ｉ１２中に残存するスラッジまたは気泡の少なくとも１つを低減することができる。
【００５４】
第２処理領域２１Ｂの仕切部材２６は、堰２５をオーバーフローした冷却媒体ｉ１を冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。冷却媒体ｉ１１が下方に流れるが、冷却媒体ｉ１１に含まれていた気泡は下降流領域２１Ｂａの上方に集まるようになる。
【００５５】
冷却媒体ｉ１１は、冷却媒体流通口２６Ａを介して、冷却媒体ｉ１２として、仕切部材２６の反対側、つまり下降流領域２１Ｂａから気液分離領域２１Ｂｂに流通することができる。仕切部材２６は、気液分離作用があり、冷却媒体ｉ１２が含む気泡を、冷却媒体ｉ１または冷却媒体ｉ１１が含む気泡よりも少なくすることができる。
【００５６】
本実施形態のクーラント浄化装置２１は、気液分離領域２１Ｂｂにおいて、冷却媒体ｉ１２が上述したフィルタ２７を通過する。ポンプ３１に供給する前に、フィルタ２７を通過するので、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２は、含まれるスラッジ及び気泡が、上述した実施形態の冷却媒体ｉ２よりも抑制されている。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００５７】
（実施形態４）
図７は、実施形態４に係るクーラント浄化装置を説明する説明図である。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第１処理領域２１Ａと、第２処理領域２１Ｃと、仕切部材２６と、フィルタ２７とを含む。
【００５８】
第１処理領域２１Ａは、媒体流路Ｑ１を介して流入しかつ歯車研削盤１００の冷却に使用した冷却媒体ｉを貯留する。冷却媒体ｉは貯留しているうちに、スラッジ２８が沈殿する。媒体流路Ｑ１は、ベッド１から第１処理領域２１Ａで貯留する冷却媒体ｉの液面よりも深くなるように第１処理領域２１Ａに挿入されていることが好ましい。この構造により、流入する冷却媒体ｉが貯留している液面を乱してしまうことを抑制することができる。そして、第１処理領域２１Ａは、スラッジ２８を沈殿させる沈殿領域となる。
【００５９】
第２処理領域２１Ｃは、第１処理領域２１Ａに隣接し、ポンプ３１の吸引により媒体流路Ｑ２へ冷却媒体ｉ２を供給する。第１処理領域２１Ａと第２処理領域２１Ｃとは、仕切部材２６で区画されている。クーラント浄化装置２１は、上方からつり下げた仕切部材２６を含み、仕切部材２６が第２処理領域２１Ｃと第１処理領域２１Ａとに区画している。また、仕切部材２６は、第２処理領域２１Ｂの底部と間隔を空けている。このため、仕切部材２６とクーラント浄化装置２１の底部との間には、冷却媒体流通口２６Ａがある。
【００６０】
仕切部材２６は、冷却媒体ｉを冷却媒体の流れが下方となる下降流の冷却媒体ｉ１１にする。冷却媒体ｉ１１が下方に流れるが、冷却媒体ｉ１１に含まれていた気泡は第１処理領域２１Ａの上方に集まるようになる。
【００６１】
冷却媒体ｉ１１は、冷却媒体流通口２６Ａを介して、冷却媒体ｉ１２として、仕切部材２６の反対側、つまり第１処理領域２１Ａから第２処理領域２１Ｃに流通することができる。仕切部材２６は、気液分離作用があり、冷却媒体ｉ１２が含む気泡を、冷却媒体ｉまたは冷却媒体ｉ１１が含む気泡よりも少なくすることができる。このため、第２処理領域２１Ｃにおいて、クーラント浄化装置２１は、気泡を低減することができる。
【００６２】
本実施形態のクーラント浄化装置２１は、第２処理領域２１Ｃにおいて、冷却媒体ｉ１２が上述したフィルタ２７を通過する。ポンプ３１に供給する前に、フィルタ２７を通過するので、ポンプ３１を通過する冷却媒体ｉ２は、含まれるスラッジ及び気泡が冷却媒体ｉ１２よりも抑制されている。その結果、ポンプ３１は、大量のスラッジまたは気泡にも耐えるように、吸引力の高い特殊なポンプとしなくてもよくなり、安価なポンプを使用できる。
【００６３】
また、上述したように、工作機械冷却システム２００は、上述したクーラント浄化装置２１からポンプ３１を介して流入する冷却媒体ｉ２を濾過する濾過装置２２と、を含む。
【００６４】
この構造により、濾過装置２２で濾過するスラッジ２９の量を低減できる。このため、濾過材料２３の交換頻度を抑制することができる。その結果、工作機械冷却システム２００は、工作機械冷却システム２００の稼働コストを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ ベッド
２ コラム
３ 砥石
３ａ 砥石回転中心軸
４ ワークテーブル
５ カウンタコラム
６ 旋回リング
７、８ グリッパ
９ クーラントノズル
１０ ドレッシング装置
１０ａ ドレッシング工具
１１ 垂直スライド
１２ 旋回ヘッド
１３ 研削スライダ
１４ 研削スピンドル
２０ 数値制御装置
２１ クーラント浄化装置
２１Ａ 第１処理領域
２１Ｂ、２１Ｃ 第２処理領域
２１Ｂａ 下降流領域
２１Ｂｂ 気液分離領域
２２ 濾過装置
２３ 濾過材料
２４ 冷却タンク
２５ 堰
２６ 仕切部材
２６Ａ 冷却媒体流通口
２７ フィルタ
２８、２９ スラッジ
３１、３２、３３ ポンプ
４０ 工作機械冷却装置
４１ 第１のチラー装置
４１ａ 熱交換部
４２ 第２のチラー装置
４２ａ 熱交換部
５１ 温度計
５２ 温度計
１００ 歯車研削盤
２００ 工作機械冷却システム
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、
前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、
前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記冷却媒体が前記第１処理領域から前記第２処理領域にオーバーフローする堰と、
を含むことを特徴とするクーラント浄化装置。
【請求項２】
前記第２処理領域は、前記第１処理領域からオーバーフローして流入した冷却媒体を下降流とする仕切部材を含み、前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給する請求項１に記載のクーラント浄化装置。
【請求項３】
前記第２処理領域は、前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体をフィルタに通過させてから前記ポンプに供給する請求項２に記載のクーラント浄化装置。
【請求項４】
工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、
前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、
前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記第１処理領域での冷却媒体を下降流とする仕切部材と、
前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給する前に通過させるフィルタと、
を含むことを特徴とするクーラント浄化装置。
【請求項５】
前記第１処理領域を前記工作機械の下に配置している請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のクーラント浄化装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のクーラント浄化装置と、前記クーラント浄化装置から前記ポンプを介して流入する冷却媒体を濾過する濾過装置と、を含む工作機械冷却システム。
【請求項１】
工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、
前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、
前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記冷却媒体が前記第１処理領域から前記第２処理領域にオーバーフローする堰と、
を含むことを特徴とするクーラント浄化装置。
【請求項２】
前記第２処理領域は、前記第１処理領域からオーバーフローして流入した冷却媒体を下降流とする仕切部材を含み、前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給する請求項１に記載のクーラント浄化装置。
【請求項３】
前記第２処理領域は、前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体をフィルタに通過させてから前記ポンプに供給する請求項２に記載のクーラント浄化装置。
【請求項４】
工作機械の冷却に使用した冷却媒体を貯留する第１処理領域と、
前記第１処理領域に隣接し、ポンプを介して前記工作機械の冷却に使用するための媒体流路へ前記冷却媒体を供給する第２処理領域と、
前記第１処理領域と前記第２処理領域とを区画し、前記第１処理領域での冷却媒体を下降流とする仕切部材と、
前記下降流の冷却媒体の下方で前記仕切部材の反対側に通過した冷却媒体を前記ポンプに供給する前に通過させるフィルタと、
を含むことを特徴とするクーラント浄化装置。
【請求項５】
前記第１処理領域を前記工作機械の下に配置している請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のクーラント浄化装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のクーラント浄化装置と、前記クーラント浄化装置から前記ポンプを介して流入する冷却媒体を濾過する濾過装置と、を含む工作機械冷却システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０３３２５（Ｐ２０１３−１０３３２５Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１０５２（Ｐ２０１１−２５１０５２）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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