紫外線殺菌装置法
【課題】透過性の低い切削油であっても殺菌効率が良い紫外線殺菌装置を提供すること。
【解決手段】紫外線殺菌装置１００は、紫外線照射によりクーラントを殺菌する紫外線殺菌装置１００であって、クーラントを一定量貯留する貯留部１１０と、貯留部１１０より溢れ出たクーラントが攪拌されながら流下する攪拌部１２０、１２０Ａ、１２０Ｂと、攪拌部１２０、１２０Ａ又は１２０Ｂに対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、を備えた。
【解決手段】紫外線殺菌装置１００は、紫外線照射によりクーラントを殺菌する紫外線殺菌装置１００であって、クーラントを一定量貯留する貯留部１１０と、貯留部１１０より溢れ出たクーラントが攪拌されながら流下する攪拌部１２０、１２０Ａ、１２０Ｂと、攪拌部１２０、１２０Ａ又は１２０Ｂに対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線殺菌装置に関し、詳しくは紫外線照射により切削油を殺菌する紫外線殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、切削及び研削等の金属加工をする加工装置において、潤滑や冷却を目的とした水溶性油剤であるクーラントと称される切削油が用いられている。このクーラントは、クーラント供給装置により加工装置に供給され、この加工装置において潤滑や冷却に用いられた後、再び加工装置からクーラント供給装置に戻される。
このクーラント供給装置は、加工装置から戻されたクーラントを貯留する一次クーラントタンクと、一次クーラントタンクに貯留されたクーラントを濾過する濾過装置と、濾過装置を経たクーラントを貯留する二次クーラントタンクを備え、この二次クーラントタンクに貯留されたクーラントを加工装置に供給する。
【０００３】
ところで、このクーラントは、循環して使用していると、加工装置における熱や、外気温の上昇に伴う熱により、細菌が発生し、異臭を発生する場合がある。このような異臭は、作業環境を悪化させることがある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、クーラントを循環して使用する際、循環経路中にクーラントの深さが浅くなる部分を設け、この部分を通過するクーラントに紫外線を照射し、クーラントを殺菌する紫外線殺菌方法が提案されている。
【０００５】
この紫外線殺菌方法によれば、透過性の悪いクーラントであっても、クーラントの深さが浅くなる部分において紫外線を照射することで、クーラントを殺菌できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２６４１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の紫外線殺菌方法では、クーラントの深さが浅くなる部分を循環経路中に設けているので、クーラントを所定の流速で循環させると、クーラントの深さを紫外線が届く深さより浅くできないことや、紫外線による殺菌作用を得るための照射時間が短くなることがあり、殺菌効率が低下する場合があった。
【０００８】
本発明は、透過性の低い切削油であっても殺菌効率が良い紫外線殺菌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】
【０００９】
本発明の紫外線殺菌装置（例えば、後述の紫外線殺菌装置１００）は、紫外線照射により切削油（例えば、後述のクーラント）を殺菌する紫外線殺菌装置であって、切削油を一定量貯留する貯留部（例えば、後述の貯留部１１０）と、前記貯留部より溢れ出た切削油が攪拌されながら流下する攪拌部（例えば、後述の攪拌部１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ）と、前記攪拌部に対向配置され、紫外線を照射する照射手段（例えば、後述の紫外線ランプ１４０）と、を備えた。
【００１０】
この発明によれば、貯留部により切削油を一定量貯留し、この貯留部より溢れ出た切削油は攪拌部により攪拌されながら流下する。そして、この攪拌部に対向配置した照射手段により紫外線を照射する。
これにより、紫外線を照射しているときに、攪拌部において切削油を攪拌できる。また、貯留部より溢れ出る切削油の量を調整することで、切削油が照射手段に対向する位置を通過する時間を、紫外線による殺菌作用を得るのに適切な照射時間に調整することができる。
よって、透過性の低い切削油であっても殺菌効率が良い紫外線殺菌装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透過性の低い切削油であっても殺菌効率が良い紫外線殺菌装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部が適用されたクーラント供給システムの構成を示す図である。
【図２】前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部を側面から視た説明図である。
【図３】図２中の一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【図４】第２実施形態に係る紫外線殺菌照射部を側面から視た説明図である。
【図５】図４中の一点鎖線Ｂで囲んだ部分を紫外線ランプ側から視た拡大図である。
【図６】第３実施形態に係る紫外線殺菌照射部を側面から視た説明図である。
【図７】図６中の一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１を参照して、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１が適用されたクーラント供給システム１について説明する。
図１は、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１が適用されたクーラント供給システム１の構成を示す図である。
【００１４】
クーラント供給システム１は、一次クーラントタンク１１からのクーラントを供給する一次クーラント供給部１０と、使用済みのクーラントを濾過し、濾過したクーラントの供給を行う二次クーラント供給部２と、から構成され、濾過済みのクーラントを工作機械部６に供給する。そして、工作機械部６で使用された使用済みのクーラントは、工作機械６０及び一次側ライン２０から一次クーラントタンク１１に連通するクーラント回収トラフ６１を通って一次クーラントタンク１１に流入し、再利用される。
【００１５】
一次クーラント供給部１０は、使用済みのクーラントを貯留する一次クーラントタンク１１と、一次フィルタ１２と、一次ポンプ１３と、一次フィルタ１２及び一次ポンプ１３の動作を制御する一次クーラント制御部１４と、から構成される。
【００１６】
一次クーラントタンク１１は、工作機械６０で使用された使用済みのクーラントが貯留されるタンクである。使用済みのクーラントに含まれる加工滓は、一次クーラントタンク１１内に沈殿して分離される。
一次フィルタ１２は、クーラント回収トラフ６１から流入するクーラントに含まれるスラッジや工作機械６０から出る加工滓を除去するものであり、除去したスラッジや加工滓はチップコンベアにより一次クーラントタンク１１の外に運搬され、加工滓集積部１５に集積される。
【００１７】
一次ポンプ１３は、一次クーラントタンク１１から二次クーラントタンク３０へクーラントを流通させるポンプである。
一次クーラント制御部１４は、一次クーラント供給部１０を制御する。具体的には、一次クーラント制御部１４は、一次フィルタ１２及び一次ポンプ１３の始動や停止を制御する。
【００１８】
二次クーラント供給部２は、一次クーラント供給部１０に連通して一次クーラントタンク１１内のクーラントを供給する一次側ライン２０と、一次側ライン２０から供給されたクーラントが貯留される二次クーラントタンク３０と、二次クーラントタンク３０から工作機械６０それぞれにクーラントを供給する二次ライン４０と、二次クーラント供給部２を制御する二次クーラント制御部５０と、二次クーラントタンク３０に貯留されたクーラントを殺菌する紫外線殺菌装置１００と、により構成される。
【００１９】
一次側ライン２０は、一次クーラントタンク１１内のクーラントを、一次クーラントタンク１１から二次クーラントタンク３０に供給するラインである。
この一次側ライン２０は、一次クーラントタンク１１から二次クーラントタンク３０に連通する一次供給管２１と、一次供給管２１の途中に設けられ、一次クーラントタンク１１に貯留されたクーラントの不純物を分離するフィルタ２２と、一次供給管２１の途中であってフィルタ２２の上流側に設けられる上流側開閉バルブ２３と、同様にフィルタ２２の下流側に設けられる下流側開閉バルブ２４と、フィルタ２２の排出口からクーラント回収トラフ６１にクーラントを流入させる排出流路２２１と、により構成される。
【００２０】
一次供給管２１は、一次クーラント供給部１０から、上流側開閉バルブ２３、フィルタ２２、下流側開閉バルブ２４及び二次クーラントタンク３０をそれぞれ連通する供給管であり、一次ポンプ１３により取水されたクーラントが通過する管である。
【００２１】
フィルタ２２は、本実施形態ではサイクロン式の濾過装置である。このフィルタ２２は、二次クーラント制御部５０によりその始動又は停止が制御される。フィルタ２２は、クーラントに含まれる固形粒子等の不純物を除去するフィルタである。
【００２２】
排出流路２２１は、フィルタ２２それぞれの排出口から、クーラント回収トラフ６１にクーラントを流入させるように形成された排出用の流路である。この流路は、パイプ状の部材又はトラフのような溝状の部材により形成される。この排出流路２２１には、フィルタ２２がクーラントから分離した不純物を高濃度に含む廃液が排出され、クーラント回収トラフ６１にこれらの廃液が導出される。排出流路２２１の出口は、クーラント回収トラフ６１の上流側となるように設けられることが好ましい。この上流側とは、クーラント回収トラフ６１において、工作機械６０からクーラント回収トラフ６１に接続する部分近傍か、これよりも遠い位置であることを示す。
この排出流路２２１の途中には、ドレインバルブ２２２が設けられており、排出流路２２１に流れるクーラントの流量を調節する。
【００２３】
上流側開閉バルブ２３及び下流側開閉バルブ２４は、一次供給管２１を遮断又は開放するバルブであり、本実施形態では電磁弁が使用され、二次クーラント制御部５０により制御される。
【００２４】
二次クーラントタンク３０は、フィルタ２２により不純物が除去されたクーラントが貯留されるタンクである。二次クーラントタンク３０には、二次クーラントタンク３０内のクーラント量を検知するフロートスイッチ３１が設けられる。
【００２５】
フロートスイッチ３１は、二次クーラントタンク３０内に貯留されるクーラントの液面を検知する。詳細には、二次クーラントタンク３０内のクーラントの液面の高さを検知して、その高さを示す信号を二次クーラント制御部５０に送信する。液面が上昇又は下降するのに応じて、液面に浮かぶフロート（図示せず）も同様に上昇又は下降し、フロートの位置で液面を検知する。
【００２６】
二次ライン４０は、工作機械６０に二次クーラントタンク３０内のクーラントを供給するラインであり、工作機械６０に連通する二次供給管４１と、二次供給管４１の途中に設けられて二次クーラントタンク３０内のクーラントを二次ライン４０に流通させる二次ポンプ４２と、二次供給管４１の途中であって、二次ポンプ４２と工作機械６０の間に設けられる圧力センサ４３とにより構成される。
【００２７】
二次供給管４１は、二次クーラントタンク３０と工作機械６０とを連通して、二次クーラントタンク３０内のクーラントを工作機械６０に供給する管である。
【００２８】
二次ポンプ４２は、二次クーラントタンク３０から工作機械６０へクーラントを流通させるポンプである。また、二次ポンプ４２は、二次クーラント制御部５０により始動や停止が制御される。
二次ポンプ４２は、本実施形態においては、インバータ４４を有しており、二次クーラント制御部５０はこのインバータ４４に指令信号を送信することで二次ポンプ４２を制御する。
【００２９】
圧力センサ４３は、二次供給管４１の途中であって、二次ポンプ４２と工作機械６０との間に設けられるセンサである。この圧力センサ４３は、二次ポンプ４２から工作機械６０までの二次供給管４１の圧力を測定する。また、圧力センサ４３が測定した圧力は、常時二次ポンプ４２のインバータ４４にフィードバックされ、インバータ４４を通じて二次クーラント制御部５０が当該圧力をモニタするとともに、最適な圧力を維持するように二次ポンプ４２の回転数が制御される。
【００３０】
二次クーラント制御部５０は、二次クーラント供給部２を制御する。具体的には、一次側ライン２０では、二次クーラント制御部５０は、フィルタ２２の始動や停止、回転数等を制御し、上流側開閉バルブ２３及び下流側開閉バルブ２４及びドレインバルブ２２２の開閉を制御する。また、二次ライン４０では、二次クーラント制御部５０は、インバータ４４を介して二次ポンプ４２の始動や停止、回転数等を制御する。圧力センサ４３は、測定した圧力値を二次ポンプ４２のインバータ４４に送信し、二次ポンプ４２のインバータ４４を通じて二次クーラント制御部５０が間接的に制御する。
また、二次クーラント制御部５０は、一次クーラント供給部１０の一次クーラント制御部１４及び工作機械部６とそれぞれ通信を行い、工作機械６０の稼働に合わせて二次ポンプ４２、フィルタ２２、上流側開閉バルブ２３、下流側開閉バルブ２４等の動作を制御する。
さらに、二次クーラント制御部５０は、紫外線殺菌装置１００の動作を制御する。
【００３１】
紫外線殺菌装置１００は、クーラントを紫外線殺菌する紫外線殺菌照射部１０１と、紫外線殺菌照射部１０１と、二次クーラントタンク３０から紫外線殺菌照射部１０１に延びる往き配管１０３と、往き配管１０３に設けられ二次クーラントタンク３０からクーラントを揚水する殺菌用ポンプ１０４と、紫外線殺菌照射部１０１から二次クーラントタンク３０に延びる戻り配管１０５と、から構成される。
【００３２】
図２は、前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１を側面から視た説明図である。
紫外線殺菌照射部１０１は、往き配管１０３が接続された貯留部１１０と、貯留部１１０に上流側（図２中Ｕ側）端部が接続され傾斜して配置された攪拌部１２０と、攪拌部１２０の下流側（図２中Ｄ側）端部が接続された排出部１３０と、攪拌部１２０に対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、から構成される。
【００３３】
貯留部１１０は、往き配管１０３が接続された底面１１１と、底面１１１の端部から立設する側壁１１２と、貯留部１１０を貯留空間１１６とオーバーフロー空間１１７とに仕切る仕切り壁１１３と、から構成される。
【００３４】
底面１１１は、貯留空間１１６に接する部分に往き配管１０３が接続され、オーバーフロー空間１１７に接する部分にオーバーフロー排出菅１１５が接続されている。オーバーフロー排出菅１１５は、基端が底面１１１に接続され、先端が往き配管１０３又は二次クーラントタンク３０（図１参照）に接続されている。
【００３５】
側壁１１２は、貯留空間１１６に接する部分の一部が底面１１１の外側に拡がって立設する。また、側壁１１２は、この貯留空間１１６に接する部分の一部の最上部１１２ａにおいて、攪拌部１２０が接続されている。すなわち、貯留部１１０の貯留空間１１６に貯留されたクーラントは、この最上部１１２ａから溢れ出し、攪拌部１２０に流入する。
このように、貯留空間１１６に接する部分の一部が底面１１１の外側に拡がって立設することで、貯留空間１１６に貯留されるクーラントの水位は、水位が高くなるほど緩やかに上昇する。よって、貯留空間１１６に貯留されたクーラントが最上部１１２ａから溢れ出す量を抑え、短時間に大量のクーラントが攪拌部１２０に流入するのを防止できる。
【００３６】
仕切り壁１１３は、底面１１１から略鉛直方向に立設し、最上部１１２ａより所定の高さだけ高い位置である先端１１３ａまで形成されている。この所定の高さは、紫外線殺菌照射部１０１の殺菌効率を考慮した単位時間当たりの攪拌部１２０へのクーラント流入量に基づき設定される。
これにより、貯留空間１１６に貯留されたクーラントは、その水位が最上部１１２ａに達すると攪拌部１２０に流入し、さらに、その水位が仕切り壁１１３の先端１１３ａまで達するとオーバーフロー空間１１７に流入する。オーバーフロー空間１１７に流入としたクーラントは、オーバーフロー排出菅１１５から排出される。よって、殺菌効率を考慮した所定の単位時間当たりの攪拌部１２０へのクーラント流入量を超えた量のクーラントが、攪拌部１２０へ流入するのを防止できる。
【００３７】
攪拌部１２０は、一端が貯留部１１０の側壁１１２の最上部１１２ａに接続され、斜め下方に延びて、他端が排出部１３０に接続されている。攪拌部１２０は、凹部１２１と凸部１２２とが交互に連なる階段形状に形成されている。攪拌部１２０に流入したクーラントは、上流側（図２中Ｕ側）から下流側（図２中Ｄ側）に流れ、排出部１３０に流出する。
【００３８】
図３は、図２中の一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
攪拌部１２０を上流側（図３中Ｕ側）から下流側（図３中Ｄ側）へ流下するクーラントは、上流側から凹部１２１に落下し、当該落下した凹部１２１で攪拌され、凸部１２２まで達し場合に、次の凹部１２１に落下する。このように、攪拌部１２０を階段形状に形成することで、この攪拌部１２０を流下するクーラントを攪拌できる。
【００３９】
図２に戻って、排出部１３０は、戻り配管１０５が接続された排出部底面１３１を備える。排出部底面１３１には、攪拌部１２０の下流側（図２中Ｄ側）の端部が接続されている。すなわち、攪拌部１２０から流出されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００４０】
紫外線ランプ１４０は、攪拌部１２０の上部において、攪拌部１２０に沿って配置されている。紫外線ランプ１４０は、殺菌効果の高い波長（例えば、２６０ｎｍ近辺）の光を効率良く発光するランプ（例えば、低圧水銀ランプ等）が用いられている。攪拌部１２０で攪拌されたクーラントは、紫外線ランプ１４０の下を通過時に紫外線が照射され殺菌される。この紫外線ランプ１４０は、照射開始及び停止を二次クーラント制御部５０（図１参照）により制御される。
【００４１】
図１に戻って、往き配管１０３は、殺菌用ポンプ１０４により揚水された二次クーラントタンク３０内のクーラントを、紫外線殺菌照射部１０１に供給するための管である。
殺菌用ポンプ１０４は、作動開始及び停止を二次クーラント制御部５０により制御される。具体的には、殺菌用ポンプ１０４は、攪拌部１２０を流下するクーラントが紫外線ランプ１４０に対向する位置を通過し、紫外線による殺菌作用を得るのに適切な照射時間となる流量のクーラントを、貯留部１１０（図２参照）に供給する。
【００４２】
戻り配管１０５は、紫外線殺菌照射部１０１において殺菌されたクーラントを、重力により、二次クーラントタンク３０に戻すための管である。そして、この殺菌されたクーラントが二次クーラント供給部２から工作機械６０に供給される。
【００４３】
工作機械６０は、工作機械制御部６０１と、開閉バルブ６０２とを少なくとも有する。
工作機械制御部６０１は、工作機械６０の動作及び開閉バルブ６０２の動作を制御する。
開閉バルブ６０２は、二次クーラント供給部２と工作機械６０との間に配置され、二次クーラント供給部２から連通する二次供給管４１を遮断又は開放するバルブである。
【００４４】
また、工作機械６０と一次クーラントタンク１１とは、クーラント回収トラフ６１により連通する。クーラント回収トラフ６１は、工作機械６０と一次クーラントタンク１１とを連通して、工作機械６０で使用された使用済みのクーラントを回収して、一次クーラントタンク１１に導出する。また、クーラント回収トラフ６１には、フィルタ２２の排出流路２２１がクーラント回収トラフ６１の上流側に接続され、フィルタ２２の廃液も導入される。
【００４５】
次に、図１を参照して、クーラント供給システム１の動作について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０は、二次クーラントタンク３０の液面高さを、フロートスイッチ３１から液面高さを示す信号に基づき検知し、液面が所定の高さであれば、上流側開閉バルブ２３を開ける。これにより、フィルタ２２に一次クーラントタンク１１内のクーラントが供給される。
次に、二次クーラント制御部５０は、フィルタ２２に始動信号を送信してフィルタ２２を始動させて濾過を開始させ、下流側開閉バルブ２４をオンにして開けた状態にし、フィルタ２２を通過したクーラントを二次クーラントタンク３０に供給する。次に、二次クーラント制御部５０は、工作機械制御部６０１から工作機械６０が稼働を開始する旨の信号を受信すると、工作機械６０に連通する二次供給管４１に設けられた二次ポンプ４２の稼働を開始する。また、工作機械制御部６０１は、開閉バルブ６０２を開けた状態とし、当該工作機械６０にクーラントの供給を開始する。そして、工作機械制御部６０１は、工作機械６０の潤滑や冷却に用いたクーラントをクーラント回収トラフ６１に導出する。クーラント回収トラフ６１に導出されたクーラントは、一次クーラントタンク１１に戻される。
【００４６】
次に、図２を参照して、紫外線殺菌照射部１０１により二次クーラントタンク３０のクーラントを殺菌する工程について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、殺菌用ポンプ１０４（図１参照）を動作させ、二次クーラントタンク３０（図１参照）内のクーラントを、揚水し紫外線殺菌照射部１０１の貯留部１１０に供給する。貯留部１１０の貯留空間１１６に供給されたクーラントは、貯留空間１１６に徐々に貯留され、側壁１１２の最上部１１２ａに達すると、溢れ出し攪拌部１２０に流入する。
この攪拌部１２０に流入したクーラントは、攪拌部１２０において上流側から凹部１２１への落下により攪拌されながら、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０の下を流下する。これにより、簡素な設備によりクーラントを均等に殺菌できるので、殺菌効率が向上する。
そして、この殺菌されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００４７】
［第２実施形態］
図４を参照して、第２実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ａについて説明する。
図４は、前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ａを側面から視た説明図である。
紫外線殺菌照射部１０１Ａは、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１の代わりに、クーラント供給システム１（図１参照）に適用される。紫外線殺菌照射部１０１Ａは、紫外線殺菌照射部１０１とは攪拌部の構成が異なる。
【００４８】
紫外線殺菌照射部１０１Ａは、往き配管１０３が接続された貯留部１１０と、貯留部１１０に上流側（図４中Ｕ側）端部が接続され傾斜して配置された攪拌部１２０Ａと、攪拌部１２０Ａの下流側（図４中Ｄ側）端部が接続された排出部１３０と、攪拌部１２０Ａに対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、から構成される。
貯留部１１０、排出部１３０及び紫外線ランプ１４０は、上記紫外線殺菌照射部１０１と同一の構成であるので、説明を省略する。
【００４９】
攪拌部１２０Ａは、一端が貯留部１１０の側壁１１２の最上部１１２ａに接続され、斜め下方に延びて、他端が排出部１３０に接続される傾斜板１２１Ａと、傾斜板１２１Ａの表面から紫外線ランプ１４０に向けて立設する複数の円柱体１２２Ａと、から構成される。
攪拌部１２０Ａに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ａの表面において、上流側（図４中Ｕ側）から下流側（図４中Ｄ側）に流れ、排出部１３０に流出する。
【００５０】
図５は、図４中の一点鎖線Ｂで囲んだ部分を紫外線ランプ１４０側から視た拡大図である。
攪拌部１２０Ａに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ａの表面において、上流側（図５中Ｕ側）から下流側（図５中Ｄ側）へ流下する。この上流側から下流側へ流下するクーラントの一部は、円柱体１２２Ａに流れが遮られ、円柱体１２２Ａの外周に沿って流下する。このとき、円柱体１２２Ａの下流側において、上流側から下流側への流れに加え、円柱体１２２Ａの外周に沿った流れが発生し、右周りの渦ａと左周りの渦ｂが交互に発生するカルマン渦が発生する。このように、傾斜板１２１Ａの表面に円柱体１２２Ａを配置することで、攪拌部１２０Ａを流下するクーラントにカルマン渦が発生し、この流下するクーラントを攪拌できる。
【００５１】
次に、図４に戻って、紫外線殺菌照射部１０１Ａにより二次クーラントタンク３０のクーラントを殺菌する工程について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、殺菌用ポンプ１０４（図１参照）を動作させ、二次クーラントタンク３０（図１参照）内のクーラントを、揚水し紫外線殺菌照射部１０１Ａの貯留部１１０に供給する。貯留部１１０の貯留空間１１６に供給されたクーラントは、貯留空間１１６に徐々に貯留され、側壁１１２の最上部１１２ａに達すると、溢れ出し攪拌部１２０Ａに流入する。
この攪拌部１２０Ａに流入したクーラントは、攪拌部１２０Ａにおいて円柱体１２２Ａによるカルマン渦の発生により攪拌されながら、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０の下を流下する。これにより、簡素な設備によりクーラントを均等に殺菌できるので、殺菌効率が向上する。
そして、この殺菌されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００５２】
［第３実施形態］
図６を参照して、第３実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ｂについて説明する。
図６は、前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ｂの側面から視た説明図である。
紫外線殺菌照射部１０１Ｂは、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１の代わりに、クーラント供給システム１（図１参照）に適用される。紫外線殺菌照射部１０１Ｂは、紫外線殺菌照射部１０１とは攪拌部の構成が異なる。
【００５３】
紫外線殺菌照射部１０１Ｂは、往き配管１０３が接続された貯留部１１０と、貯留部１１０に上流側（図６中Ｕ側）端部が接続され傾斜して配置された攪拌部１２０Ｂと、攪拌部１２０Ｂの下流側（図６中Ｄ側）端部が接続された排出部１３０と、攪拌部１２０Ｂに対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、から構成される。
貯留部１１０、排出部１３０及び紫外線ランプ１４０は、上記紫外線殺菌照射部１０１と同一の構成であるので、説明を省略する。
【００５４】
攪拌部１２０Ｂは、一端が貯留部１１０の側壁１１２の最上部１１２ａに接続され、斜め下方に延びて、他端が排出部１３０に接続される傾斜板１２１Ｂと、傾斜板１２１Ｂの裏面側に配置され気体が流通する気体流通部１２２Ｂと、気体流通部１２２Ｂに接続され、気体流通部１２２Ｂに気体を供給するコンプレッサ１２３Ｂと、から構成される。
【００５５】
傾斜板１２１Ｂには、表面から気体流通部１２２Ｂが配置された裏面に貫通する気体孔１２４Ｂが形成されている。
コンプレッサ１２３Ｂは、気体流通部１２２Ｂへの気体の供給開始及び停止を二次クーラント制御部５０（図１参照）により制御される。
【００５６】
攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ｂの表面において、上流側（図６中Ｕ側）から下流側（図６中Ｄ側）に流れ、排出部１３０に流出する。コンプレッサ１２３Ｂから供給された気体は、気体流通部１２２Ｂを流通し、気体孔１２４Ｂから傾斜板１２１Ｂの表面において流下するクーラントの内部に吹き出る。
【００５７】
図７は、図６中の一点鎖線Ｃで囲んだ部分の拡大図である。
攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ｂの表面において、上流側（図７中Ｕ側）から下流側（図７中Ｄ側）へ流下する。このとき、コンプレッサ１２３Ｂ（図６参照）から供給された気体（図７中点線矢印ｃ）は、気体流通部１２２Ｂ及び気体孔１２４Ｂを流通し、上流側から下流側へ流下するクーラントの内部に気泡（図７中点線の丸ｄ）となって吹き出る。
このように、傾斜板１２１Ｂの表面を流下するクーラントの内部に気泡を発生すことで、攪拌部１２０Ｂを流下するクーラントを攪拌できる。
【００５８】
次に、図６に戻って、紫外線殺菌照射部１０１Ｂにより二次クーラントタンク３０のクーラントを殺菌する工程について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、殺菌用ポンプ１０４（図１参照）を動作させ、二次クーラントタンク３０（図１参照）内のクーラントを、揚水し紫外線殺菌照射部１０１Ａの貯留部１１０に供給する。貯留空間１１６に供給されたクーラントは、貯留部１１０の貯留空間１１６に徐々に貯留され、側壁１１２の最上部１１２ａに達すると、溢れ出し攪拌部１２０Ｂに流入する。
また、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、コンプレッサ１２３Ｂを動作させ、攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントの内部に気泡を発生させる。これにより、攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントは、攪拌部１２０Ｂにおいて攪拌されながら、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０の下を流下する。これにより、簡素な設備によりクーラントを均等に殺菌できるので、殺菌効率が向上する。
そして、この殺菌されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００５９】
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
本実施形態によれば、紫外線を照射しているときに、攪拌部１２０、１２０Ａ又は１２０Ｂにおいてクーラントを攪拌できる。また、貯留部１１０より溢れ出るクーラントの量を調整することで、クーラントが紫外線ランプ１４０に対向する位置を通過する時間を、紫外線による殺菌作用を得るのに適切な照射時間に調整することができる。
よって、透過性の低いクーラントであっても殺菌効率が良い紫外線殺菌装置を提供できる。
【００６０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１００ 紫外線殺菌装置
１１０ 貯留部
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ 攪拌部
１４０ 紫外線ランプ（照射手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線殺菌装置に関し、詳しくは紫外線照射により切削油を殺菌する紫外線殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、切削及び研削等の金属加工をする加工装置において、潤滑や冷却を目的とした水溶性油剤であるクーラントと称される切削油が用いられている。このクーラントは、クーラント供給装置により加工装置に供給され、この加工装置において潤滑や冷却に用いられた後、再び加工装置からクーラント供給装置に戻される。
このクーラント供給装置は、加工装置から戻されたクーラントを貯留する一次クーラントタンクと、一次クーラントタンクに貯留されたクーラントを濾過する濾過装置と、濾過装置を経たクーラントを貯留する二次クーラントタンクを備え、この二次クーラントタンクに貯留されたクーラントを加工装置に供給する。
【０００３】
ところで、このクーラントは、循環して使用していると、加工装置における熱や、外気温の上昇に伴う熱により、細菌が発生し、異臭を発生する場合がある。このような異臭は、作業環境を悪化させることがある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、クーラントを循環して使用する際、循環経路中にクーラントの深さが浅くなる部分を設け、この部分を通過するクーラントに紫外線を照射し、クーラントを殺菌する紫外線殺菌方法が提案されている。
【０００５】
この紫外線殺菌方法によれば、透過性の悪いクーラントであっても、クーラントの深さが浅くなる部分において紫外線を照射することで、クーラントを殺菌できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２６４１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の紫外線殺菌方法では、クーラントの深さが浅くなる部分を循環経路中に設けているので、クーラントを所定の流速で循環させると、クーラントの深さを紫外線が届く深さより浅くできないことや、紫外線による殺菌作用を得るための照射時間が短くなることがあり、殺菌効率が低下する場合があった。
【０００８】
本発明は、透過性の低い切削油であっても殺菌効率が良い紫外線殺菌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】
【０００９】
本発明の紫外線殺菌装置（例えば、後述の紫外線殺菌装置１００）は、紫外線照射により切削油（例えば、後述のクーラント）を殺菌する紫外線殺菌装置であって、切削油を一定量貯留する貯留部（例えば、後述の貯留部１１０）と、前記貯留部より溢れ出た切削油が攪拌されながら流下する攪拌部（例えば、後述の攪拌部１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ）と、前記攪拌部に対向配置され、紫外線を照射する照射手段（例えば、後述の紫外線ランプ１４０）と、を備えた。
【００１０】
この発明によれば、貯留部により切削油を一定量貯留し、この貯留部より溢れ出た切削油は攪拌部により攪拌されながら流下する。そして、この攪拌部に対向配置した照射手段により紫外線を照射する。
これにより、紫外線を照射しているときに、攪拌部において切削油を攪拌できる。また、貯留部より溢れ出る切削油の量を調整することで、切削油が照射手段に対向する位置を通過する時間を、紫外線による殺菌作用を得るのに適切な照射時間に調整することができる。
よって、透過性の低い切削油であっても殺菌効率が良い紫外線殺菌装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透過性の低い切削油であっても殺菌効率が良い紫外線殺菌装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部が適用されたクーラント供給システムの構成を示す図である。
【図２】前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部を側面から視た説明図である。
【図３】図２中の一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【図４】第２実施形態に係る紫外線殺菌照射部を側面から視た説明図である。
【図５】図４中の一点鎖線Ｂで囲んだ部分を紫外線ランプ側から視た拡大図である。
【図６】第３実施形態に係る紫外線殺菌照射部を側面から視た説明図である。
【図７】図６中の一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１を参照して、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１が適用されたクーラント供給システム１について説明する。
図１は、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１が適用されたクーラント供給システム１の構成を示す図である。
【００１４】
クーラント供給システム１は、一次クーラントタンク１１からのクーラントを供給する一次クーラント供給部１０と、使用済みのクーラントを濾過し、濾過したクーラントの供給を行う二次クーラント供給部２と、から構成され、濾過済みのクーラントを工作機械部６に供給する。そして、工作機械部６で使用された使用済みのクーラントは、工作機械６０及び一次側ライン２０から一次クーラントタンク１１に連通するクーラント回収トラフ６１を通って一次クーラントタンク１１に流入し、再利用される。
【００１５】
一次クーラント供給部１０は、使用済みのクーラントを貯留する一次クーラントタンク１１と、一次フィルタ１２と、一次ポンプ１３と、一次フィルタ１２及び一次ポンプ１３の動作を制御する一次クーラント制御部１４と、から構成される。
【００１６】
一次クーラントタンク１１は、工作機械６０で使用された使用済みのクーラントが貯留されるタンクである。使用済みのクーラントに含まれる加工滓は、一次クーラントタンク１１内に沈殿して分離される。
一次フィルタ１２は、クーラント回収トラフ６１から流入するクーラントに含まれるスラッジや工作機械６０から出る加工滓を除去するものであり、除去したスラッジや加工滓はチップコンベアにより一次クーラントタンク１１の外に運搬され、加工滓集積部１５に集積される。
【００１７】
一次ポンプ１３は、一次クーラントタンク１１から二次クーラントタンク３０へクーラントを流通させるポンプである。
一次クーラント制御部１４は、一次クーラント供給部１０を制御する。具体的には、一次クーラント制御部１４は、一次フィルタ１２及び一次ポンプ１３の始動や停止を制御する。
【００１８】
二次クーラント供給部２は、一次クーラント供給部１０に連通して一次クーラントタンク１１内のクーラントを供給する一次側ライン２０と、一次側ライン２０から供給されたクーラントが貯留される二次クーラントタンク３０と、二次クーラントタンク３０から工作機械６０それぞれにクーラントを供給する二次ライン４０と、二次クーラント供給部２を制御する二次クーラント制御部５０と、二次クーラントタンク３０に貯留されたクーラントを殺菌する紫外線殺菌装置１００と、により構成される。
【００１９】
一次側ライン２０は、一次クーラントタンク１１内のクーラントを、一次クーラントタンク１１から二次クーラントタンク３０に供給するラインである。
この一次側ライン２０は、一次クーラントタンク１１から二次クーラントタンク３０に連通する一次供給管２１と、一次供給管２１の途中に設けられ、一次クーラントタンク１１に貯留されたクーラントの不純物を分離するフィルタ２２と、一次供給管２１の途中であってフィルタ２２の上流側に設けられる上流側開閉バルブ２３と、同様にフィルタ２２の下流側に設けられる下流側開閉バルブ２４と、フィルタ２２の排出口からクーラント回収トラフ６１にクーラントを流入させる排出流路２２１と、により構成される。
【００２０】
一次供給管２１は、一次クーラント供給部１０から、上流側開閉バルブ２３、フィルタ２２、下流側開閉バルブ２４及び二次クーラントタンク３０をそれぞれ連通する供給管であり、一次ポンプ１３により取水されたクーラントが通過する管である。
【００２１】
フィルタ２２は、本実施形態ではサイクロン式の濾過装置である。このフィルタ２２は、二次クーラント制御部５０によりその始動又は停止が制御される。フィルタ２２は、クーラントに含まれる固形粒子等の不純物を除去するフィルタである。
【００２２】
排出流路２２１は、フィルタ２２それぞれの排出口から、クーラント回収トラフ６１にクーラントを流入させるように形成された排出用の流路である。この流路は、パイプ状の部材又はトラフのような溝状の部材により形成される。この排出流路２２１には、フィルタ２２がクーラントから分離した不純物を高濃度に含む廃液が排出され、クーラント回収トラフ６１にこれらの廃液が導出される。排出流路２２１の出口は、クーラント回収トラフ６１の上流側となるように設けられることが好ましい。この上流側とは、クーラント回収トラフ６１において、工作機械６０からクーラント回収トラフ６１に接続する部分近傍か、これよりも遠い位置であることを示す。
この排出流路２２１の途中には、ドレインバルブ２２２が設けられており、排出流路２２１に流れるクーラントの流量を調節する。
【００２３】
上流側開閉バルブ２３及び下流側開閉バルブ２４は、一次供給管２１を遮断又は開放するバルブであり、本実施形態では電磁弁が使用され、二次クーラント制御部５０により制御される。
【００２４】
二次クーラントタンク３０は、フィルタ２２により不純物が除去されたクーラントが貯留されるタンクである。二次クーラントタンク３０には、二次クーラントタンク３０内のクーラント量を検知するフロートスイッチ３１が設けられる。
【００２５】
フロートスイッチ３１は、二次クーラントタンク３０内に貯留されるクーラントの液面を検知する。詳細には、二次クーラントタンク３０内のクーラントの液面の高さを検知して、その高さを示す信号を二次クーラント制御部５０に送信する。液面が上昇又は下降するのに応じて、液面に浮かぶフロート（図示せず）も同様に上昇又は下降し、フロートの位置で液面を検知する。
【００２６】
二次ライン４０は、工作機械６０に二次クーラントタンク３０内のクーラントを供給するラインであり、工作機械６０に連通する二次供給管４１と、二次供給管４１の途中に設けられて二次クーラントタンク３０内のクーラントを二次ライン４０に流通させる二次ポンプ４２と、二次供給管４１の途中であって、二次ポンプ４２と工作機械６０の間に設けられる圧力センサ４３とにより構成される。
【００２７】
二次供給管４１は、二次クーラントタンク３０と工作機械６０とを連通して、二次クーラントタンク３０内のクーラントを工作機械６０に供給する管である。
【００２８】
二次ポンプ４２は、二次クーラントタンク３０から工作機械６０へクーラントを流通させるポンプである。また、二次ポンプ４２は、二次クーラント制御部５０により始動や停止が制御される。
二次ポンプ４２は、本実施形態においては、インバータ４４を有しており、二次クーラント制御部５０はこのインバータ４４に指令信号を送信することで二次ポンプ４２を制御する。
【００２９】
圧力センサ４３は、二次供給管４１の途中であって、二次ポンプ４２と工作機械６０との間に設けられるセンサである。この圧力センサ４３は、二次ポンプ４２から工作機械６０までの二次供給管４１の圧力を測定する。また、圧力センサ４３が測定した圧力は、常時二次ポンプ４２のインバータ４４にフィードバックされ、インバータ４４を通じて二次クーラント制御部５０が当該圧力をモニタするとともに、最適な圧力を維持するように二次ポンプ４２の回転数が制御される。
【００３０】
二次クーラント制御部５０は、二次クーラント供給部２を制御する。具体的には、一次側ライン２０では、二次クーラント制御部５０は、フィルタ２２の始動や停止、回転数等を制御し、上流側開閉バルブ２３及び下流側開閉バルブ２４及びドレインバルブ２２２の開閉を制御する。また、二次ライン４０では、二次クーラント制御部５０は、インバータ４４を介して二次ポンプ４２の始動や停止、回転数等を制御する。圧力センサ４３は、測定した圧力値を二次ポンプ４２のインバータ４４に送信し、二次ポンプ４２のインバータ４４を通じて二次クーラント制御部５０が間接的に制御する。
また、二次クーラント制御部５０は、一次クーラント供給部１０の一次クーラント制御部１４及び工作機械部６とそれぞれ通信を行い、工作機械６０の稼働に合わせて二次ポンプ４２、フィルタ２２、上流側開閉バルブ２３、下流側開閉バルブ２４等の動作を制御する。
さらに、二次クーラント制御部５０は、紫外線殺菌装置１００の動作を制御する。
【００３１】
紫外線殺菌装置１００は、クーラントを紫外線殺菌する紫外線殺菌照射部１０１と、紫外線殺菌照射部１０１と、二次クーラントタンク３０から紫外線殺菌照射部１０１に延びる往き配管１０３と、往き配管１０３に設けられ二次クーラントタンク３０からクーラントを揚水する殺菌用ポンプ１０４と、紫外線殺菌照射部１０１から二次クーラントタンク３０に延びる戻り配管１０５と、から構成される。
【００３２】
図２は、前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１を側面から視た説明図である。
紫外線殺菌照射部１０１は、往き配管１０３が接続された貯留部１１０と、貯留部１１０に上流側（図２中Ｕ側）端部が接続され傾斜して配置された攪拌部１２０と、攪拌部１２０の下流側（図２中Ｄ側）端部が接続された排出部１３０と、攪拌部１２０に対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、から構成される。
【００３３】
貯留部１１０は、往き配管１０３が接続された底面１１１と、底面１１１の端部から立設する側壁１１２と、貯留部１１０を貯留空間１１６とオーバーフロー空間１１７とに仕切る仕切り壁１１３と、から構成される。
【００３４】
底面１１１は、貯留空間１１６に接する部分に往き配管１０３が接続され、オーバーフロー空間１１７に接する部分にオーバーフロー排出菅１１５が接続されている。オーバーフロー排出菅１１５は、基端が底面１１１に接続され、先端が往き配管１０３又は二次クーラントタンク３０（図１参照）に接続されている。
【００３５】
側壁１１２は、貯留空間１１６に接する部分の一部が底面１１１の外側に拡がって立設する。また、側壁１１２は、この貯留空間１１６に接する部分の一部の最上部１１２ａにおいて、攪拌部１２０が接続されている。すなわち、貯留部１１０の貯留空間１１６に貯留されたクーラントは、この最上部１１２ａから溢れ出し、攪拌部１２０に流入する。
このように、貯留空間１１６に接する部分の一部が底面１１１の外側に拡がって立設することで、貯留空間１１６に貯留されるクーラントの水位は、水位が高くなるほど緩やかに上昇する。よって、貯留空間１１６に貯留されたクーラントが最上部１１２ａから溢れ出す量を抑え、短時間に大量のクーラントが攪拌部１２０に流入するのを防止できる。
【００３６】
仕切り壁１１３は、底面１１１から略鉛直方向に立設し、最上部１１２ａより所定の高さだけ高い位置である先端１１３ａまで形成されている。この所定の高さは、紫外線殺菌照射部１０１の殺菌効率を考慮した単位時間当たりの攪拌部１２０へのクーラント流入量に基づき設定される。
これにより、貯留空間１１６に貯留されたクーラントは、その水位が最上部１１２ａに達すると攪拌部１２０に流入し、さらに、その水位が仕切り壁１１３の先端１１３ａまで達するとオーバーフロー空間１１７に流入する。オーバーフロー空間１１７に流入としたクーラントは、オーバーフロー排出菅１１５から排出される。よって、殺菌効率を考慮した所定の単位時間当たりの攪拌部１２０へのクーラント流入量を超えた量のクーラントが、攪拌部１２０へ流入するのを防止できる。
【００３７】
攪拌部１２０は、一端が貯留部１１０の側壁１１２の最上部１１２ａに接続され、斜め下方に延びて、他端が排出部１３０に接続されている。攪拌部１２０は、凹部１２１と凸部１２２とが交互に連なる階段形状に形成されている。攪拌部１２０に流入したクーラントは、上流側（図２中Ｕ側）から下流側（図２中Ｄ側）に流れ、排出部１３０に流出する。
【００３８】
図３は、図２中の一点鎖線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
攪拌部１２０を上流側（図３中Ｕ側）から下流側（図３中Ｄ側）へ流下するクーラントは、上流側から凹部１２１に落下し、当該落下した凹部１２１で攪拌され、凸部１２２まで達し場合に、次の凹部１２１に落下する。このように、攪拌部１２０を階段形状に形成することで、この攪拌部１２０を流下するクーラントを攪拌できる。
【００３９】
図２に戻って、排出部１３０は、戻り配管１０５が接続された排出部底面１３１を備える。排出部底面１３１には、攪拌部１２０の下流側（図２中Ｄ側）の端部が接続されている。すなわち、攪拌部１２０から流出されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００４０】
紫外線ランプ１４０は、攪拌部１２０の上部において、攪拌部１２０に沿って配置されている。紫外線ランプ１４０は、殺菌効果の高い波長（例えば、２６０ｎｍ近辺）の光を効率良く発光するランプ（例えば、低圧水銀ランプ等）が用いられている。攪拌部１２０で攪拌されたクーラントは、紫外線ランプ１４０の下を通過時に紫外線が照射され殺菌される。この紫外線ランプ１４０は、照射開始及び停止を二次クーラント制御部５０（図１参照）により制御される。
【００４１】
図１に戻って、往き配管１０３は、殺菌用ポンプ１０４により揚水された二次クーラントタンク３０内のクーラントを、紫外線殺菌照射部１０１に供給するための管である。
殺菌用ポンプ１０４は、作動開始及び停止を二次クーラント制御部５０により制御される。具体的には、殺菌用ポンプ１０４は、攪拌部１２０を流下するクーラントが紫外線ランプ１４０に対向する位置を通過し、紫外線による殺菌作用を得るのに適切な照射時間となる流量のクーラントを、貯留部１１０（図２参照）に供給する。
【００４２】
戻り配管１０５は、紫外線殺菌照射部１０１において殺菌されたクーラントを、重力により、二次クーラントタンク３０に戻すための管である。そして、この殺菌されたクーラントが二次クーラント供給部２から工作機械６０に供給される。
【００４３】
工作機械６０は、工作機械制御部６０１と、開閉バルブ６０２とを少なくとも有する。
工作機械制御部６０１は、工作機械６０の動作及び開閉バルブ６０２の動作を制御する。
開閉バルブ６０２は、二次クーラント供給部２と工作機械６０との間に配置され、二次クーラント供給部２から連通する二次供給管４１を遮断又は開放するバルブである。
【００４４】
また、工作機械６０と一次クーラントタンク１１とは、クーラント回収トラフ６１により連通する。クーラント回収トラフ６１は、工作機械６０と一次クーラントタンク１１とを連通して、工作機械６０で使用された使用済みのクーラントを回収して、一次クーラントタンク１１に導出する。また、クーラント回収トラフ６１には、フィルタ２２の排出流路２２１がクーラント回収トラフ６１の上流側に接続され、フィルタ２２の廃液も導入される。
【００４５】
次に、図１を参照して、クーラント供給システム１の動作について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０は、二次クーラントタンク３０の液面高さを、フロートスイッチ３１から液面高さを示す信号に基づき検知し、液面が所定の高さであれば、上流側開閉バルブ２３を開ける。これにより、フィルタ２２に一次クーラントタンク１１内のクーラントが供給される。
次に、二次クーラント制御部５０は、フィルタ２２に始動信号を送信してフィルタ２２を始動させて濾過を開始させ、下流側開閉バルブ２４をオンにして開けた状態にし、フィルタ２２を通過したクーラントを二次クーラントタンク３０に供給する。次に、二次クーラント制御部５０は、工作機械制御部６０１から工作機械６０が稼働を開始する旨の信号を受信すると、工作機械６０に連通する二次供給管４１に設けられた二次ポンプ４２の稼働を開始する。また、工作機械制御部６０１は、開閉バルブ６０２を開けた状態とし、当該工作機械６０にクーラントの供給を開始する。そして、工作機械制御部６０１は、工作機械６０の潤滑や冷却に用いたクーラントをクーラント回収トラフ６１に導出する。クーラント回収トラフ６１に導出されたクーラントは、一次クーラントタンク１１に戻される。
【００４６】
次に、図２を参照して、紫外線殺菌照射部１０１により二次クーラントタンク３０のクーラントを殺菌する工程について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、殺菌用ポンプ１０４（図１参照）を動作させ、二次クーラントタンク３０（図１参照）内のクーラントを、揚水し紫外線殺菌照射部１０１の貯留部１１０に供給する。貯留部１１０の貯留空間１１６に供給されたクーラントは、貯留空間１１６に徐々に貯留され、側壁１１２の最上部１１２ａに達すると、溢れ出し攪拌部１２０に流入する。
この攪拌部１２０に流入したクーラントは、攪拌部１２０において上流側から凹部１２１への落下により攪拌されながら、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０の下を流下する。これにより、簡素な設備によりクーラントを均等に殺菌できるので、殺菌効率が向上する。
そして、この殺菌されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００４７】
［第２実施形態］
図４を参照して、第２実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ａについて説明する。
図４は、前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ａを側面から視た説明図である。
紫外線殺菌照射部１０１Ａは、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１の代わりに、クーラント供給システム１（図１参照）に適用される。紫外線殺菌照射部１０１Ａは、紫外線殺菌照射部１０１とは攪拌部の構成が異なる。
【００４８】
紫外線殺菌照射部１０１Ａは、往き配管１０３が接続された貯留部１１０と、貯留部１１０に上流側（図４中Ｕ側）端部が接続され傾斜して配置された攪拌部１２０Ａと、攪拌部１２０Ａの下流側（図４中Ｄ側）端部が接続された排出部１３０と、攪拌部１２０Ａに対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、から構成される。
貯留部１１０、排出部１３０及び紫外線ランプ１４０は、上記紫外線殺菌照射部１０１と同一の構成であるので、説明を省略する。
【００４９】
攪拌部１２０Ａは、一端が貯留部１１０の側壁１１２の最上部１１２ａに接続され、斜め下方に延びて、他端が排出部１３０に接続される傾斜板１２１Ａと、傾斜板１２１Ａの表面から紫外線ランプ１４０に向けて立設する複数の円柱体１２２Ａと、から構成される。
攪拌部１２０Ａに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ａの表面において、上流側（図４中Ｕ側）から下流側（図４中Ｄ側）に流れ、排出部１３０に流出する。
【００５０】
図５は、図４中の一点鎖線Ｂで囲んだ部分を紫外線ランプ１４０側から視た拡大図である。
攪拌部１２０Ａに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ａの表面において、上流側（図５中Ｕ側）から下流側（図５中Ｄ側）へ流下する。この上流側から下流側へ流下するクーラントの一部は、円柱体１２２Ａに流れが遮られ、円柱体１２２Ａの外周に沿って流下する。このとき、円柱体１２２Ａの下流側において、上流側から下流側への流れに加え、円柱体１２２Ａの外周に沿った流れが発生し、右周りの渦ａと左周りの渦ｂが交互に発生するカルマン渦が発生する。このように、傾斜板１２１Ａの表面に円柱体１２２Ａを配置することで、攪拌部１２０Ａを流下するクーラントにカルマン渦が発生し、この流下するクーラントを攪拌できる。
【００５１】
次に、図４に戻って、紫外線殺菌照射部１０１Ａにより二次クーラントタンク３０のクーラントを殺菌する工程について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、殺菌用ポンプ１０４（図１参照）を動作させ、二次クーラントタンク３０（図１参照）内のクーラントを、揚水し紫外線殺菌照射部１０１Ａの貯留部１１０に供給する。貯留部１１０の貯留空間１１６に供給されたクーラントは、貯留空間１１６に徐々に貯留され、側壁１１２の最上部１１２ａに達すると、溢れ出し攪拌部１２０Ａに流入する。
この攪拌部１２０Ａに流入したクーラントは、攪拌部１２０Ａにおいて円柱体１２２Ａによるカルマン渦の発生により攪拌されながら、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０の下を流下する。これにより、簡素な設備によりクーラントを均等に殺菌できるので、殺菌効率が向上する。
そして、この殺菌されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００５２】
［第３実施形態］
図６を参照して、第３実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ｂについて説明する。
図６は、前記実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１Ｂの側面から視た説明図である。
紫外線殺菌照射部１０１Ｂは、第１実施形態に係る紫外線殺菌照射部１０１の代わりに、クーラント供給システム１（図１参照）に適用される。紫外線殺菌照射部１０１Ｂは、紫外線殺菌照射部１０１とは攪拌部の構成が異なる。
【００５３】
紫外線殺菌照射部１０１Ｂは、往き配管１０３が接続された貯留部１１０と、貯留部１１０に上流側（図６中Ｕ側）端部が接続され傾斜して配置された攪拌部１２０Ｂと、攪拌部１２０Ｂの下流側（図６中Ｄ側）端部が接続された排出部１３０と、攪拌部１２０Ｂに対向配置され、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０と、から構成される。
貯留部１１０、排出部１３０及び紫外線ランプ１４０は、上記紫外線殺菌照射部１０１と同一の構成であるので、説明を省略する。
【００５４】
攪拌部１２０Ｂは、一端が貯留部１１０の側壁１１２の最上部１１２ａに接続され、斜め下方に延びて、他端が排出部１３０に接続される傾斜板１２１Ｂと、傾斜板１２１Ｂの裏面側に配置され気体が流通する気体流通部１２２Ｂと、気体流通部１２２Ｂに接続され、気体流通部１２２Ｂに気体を供給するコンプレッサ１２３Ｂと、から構成される。
【００５５】
傾斜板１２１Ｂには、表面から気体流通部１２２Ｂが配置された裏面に貫通する気体孔１２４Ｂが形成されている。
コンプレッサ１２３Ｂは、気体流通部１２２Ｂへの気体の供給開始及び停止を二次クーラント制御部５０（図１参照）により制御される。
【００５６】
攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ｂの表面において、上流側（図６中Ｕ側）から下流側（図６中Ｄ側）に流れ、排出部１３０に流出する。コンプレッサ１２３Ｂから供給された気体は、気体流通部１２２Ｂを流通し、気体孔１２４Ｂから傾斜板１２１Ｂの表面において流下するクーラントの内部に吹き出る。
【００５７】
図７は、図６中の一点鎖線Ｃで囲んだ部分の拡大図である。
攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントは、傾斜板１２１Ｂの表面において、上流側（図７中Ｕ側）から下流側（図７中Ｄ側）へ流下する。このとき、コンプレッサ１２３Ｂ（図６参照）から供給された気体（図７中点線矢印ｃ）は、気体流通部１２２Ｂ及び気体孔１２４Ｂを流通し、上流側から下流側へ流下するクーラントの内部に気泡（図７中点線の丸ｄ）となって吹き出る。
このように、傾斜板１２１Ｂの表面を流下するクーラントの内部に気泡を発生すことで、攪拌部１２０Ｂを流下するクーラントを攪拌できる。
【００５８】
次に、図６に戻って、紫外線殺菌照射部１０１Ｂにより二次クーラントタンク３０のクーラントを殺菌する工程について説明する。
まず、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、殺菌用ポンプ１０４（図１参照）を動作させ、二次クーラントタンク３０（図１参照）内のクーラントを、揚水し紫外線殺菌照射部１０１Ａの貯留部１１０に供給する。貯留空間１１６に供給されたクーラントは、貯留部１１０の貯留空間１１６に徐々に貯留され、側壁１１２の最上部１１２ａに達すると、溢れ出し攪拌部１２０Ｂに流入する。
また、二次クーラント制御部５０（図１参照）は、コンプレッサ１２３Ｂを動作させ、攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントの内部に気泡を発生させる。これにより、攪拌部１２０Ｂに流入したクーラントは、攪拌部１２０Ｂにおいて攪拌されながら、紫外線を照射する紫外線ランプ１４０の下を流下する。これにより、簡素な設備によりクーラントを均等に殺菌できるので、殺菌効率が向上する。
そして、この殺菌されたクーラントは、排出部１３０の排出部底面１３１を介して、戻り配管１０５から二次クーラントタンク３０（図１参照）に戻される。
【００５９】
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
本実施形態によれば、紫外線を照射しているときに、攪拌部１２０、１２０Ａ又は１２０Ｂにおいてクーラントを攪拌できる。また、貯留部１１０より溢れ出るクーラントの量を調整することで、クーラントが紫外線ランプ１４０に対向する位置を通過する時間を、紫外線による殺菌作用を得るのに適切な照射時間に調整することができる。
よって、透過性の低いクーラントであっても殺菌効率が良い紫外線殺菌装置を提供できる。
【００６０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１００ 紫外線殺菌装置
１１０ 貯留部
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ 攪拌部
１４０ 紫外線ランプ（照射手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線照射により切削油を殺菌する紫外線殺菌装置であって、
切削油を一定量貯留する貯留部と、
前記貯留部より溢れ出た切削油が攪拌されながら流下する攪拌部と、
前記攪拌部に対向配置され、紫外線を照射する照射手段と、を備える紫外線殺菌装置。
【請求項１】
紫外線照射により切削油を殺菌する紫外線殺菌装置であって、
切削油を一定量貯留する貯留部と、
前記貯留部より溢れ出た切削油が攪拌されながら流下する攪拌部と、
前記攪拌部に対向配置され、紫外線を照射する照射手段と、を備える紫外線殺菌装置。
【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２０１２−２４８８０（Ｐ２０１２−２４８８０Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６５２３９（Ｐ２０１０−１６５２３９）
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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