特開 2024-136414 クーラントタンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136414

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】クーラントタンク

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20240927BHJP

   B23Q 11/10 20060101ALI20240927BHJP

   B24B 55/03 20060101ALI20240927BHJP

   B01D 21/26 20060101ALI20240927BHJP

   B03C 1/00 20060101ALI20240927BHJP

   B03C 1/02 20060101ALI20240927BHJP

   B03C 1/14 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 U

B23Q11/10 E

B24B55/03

B01D21/26

B03C1/00 A

B03C1/02 C

B03C1/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023047525

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】593146017

【氏名又は名称】光精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147625

【弁理士】

【氏名又は名称】澤田 高志

(72)【発明者】

【氏名】西村 憲一

(72)【発明者】

【氏名】西村 昌能

(72)【発明者】

【氏名】加藤 直樹

(72)【発明者】

【氏名】出口 稔

(72)【発明者】

【氏名】東條 哲弥

【テーマコード（参考）】

3C011

3C047

【Ｆターム（参考）】

3C011BB33

3C011EE09

3C047GG13

3C047GG17

3C047GG18

(57)【要約】

【課題】スラッジの堆積量を減少させ得るとともに小型化を可能にするクーラントタンクを提供する。
【解決手段】クーラントタンクは、タンクユニット２０、循環ポンプ３０および供給ポンプ４０を備え、比較的クリーンなクーラント液Ｃｅを加工機Ｍに送る。タンクユニット２０のタンク２１ではクーラント液Ｃの渦流が発生するため、タンク２１内にスラッジの沈殿や堆積が生じにくくなる。また循環ポンプ３０および供給ポンプ４０は、いずれもタンク２１内のほぼ中央部に設けられることから、タンク２１の中央部に無駄なスペースができない。さらにタンク２１のほかにクリーンタンクを設ける必要もない。そのため、クーラント清浄システム１０では、このようなクーラントタンクを用いることにより、二槽式ではなく一槽式のクーラント清浄システム１０を構成することが可能になる。したがって、スラッジの堆積量を減少させ、かつ、小型化にすることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スラッジが混入したダーティなクーラント液を清浄するクーラント清浄システムであり前記スラッジの混入量が少ないクリーンなクーラント液を分離する分離装置を有するシステム、に用いられるクーラントタンクであって、
前記ダーティなクーラント液が外部から流入するタンク本体と、
前記タンク本体内のほぼ中央部に設けられ前記タンク本体内のクーラント液を吸引して前記分離装置に圧送し前記クリーンなクーラント液を前記タンク本体の内周縁部に戻して前記タンク本体内に渦流を発生させる第１ポンプと、
前記タンク本体内のほぼ中央部に設けられ前記渦流の渦中心に流れる前記スラッジの混入量が前記ダーティなクーラント液よりも少ない比較的クリーンなクーラント液を吸引して前記外部に送る第２ポンプと、
を備える、ことを特徴とするクーラントタンク。

【請求項2】

前記第２ポンプの吸引口は、前記第１ポンプの吸引口よりも前記タンク本体の底面の反対側に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載のクーラントタンク。

【請求項3】

前記第２ポンプの吸引口は、前記第１ポンプの吸引口よりも前記タンク本体の底面の側に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載のクーラントタンク。

【請求項4】

前記タンク本体は、前記タンク本体の底面に対する垂直方向視による外観形状が矩形である、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のクーラントタンク。

【請求項5】

前記タンク本体は、前記垂直方向視による内側四隅をそれぞれ覆う曲面部を有する、ことを特徴とする請求項４に記載のクーラントタンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スラッジが混入したクーラント液を清浄するクーラント清浄システムに用いられるクーラントタンクに関するものである。

【背景技術】

【0002】

スラッジが混入したクーラント液を清浄するクーラント清浄システムとして、例えば、下記の特許文献１に開示される「クーラント清浄装置」がある。この装置では、円形状を有するクーラントタンク内においてスラッジが混入したクーラント液に渦流を発生させ得るように構成するとともにクーラントタンクの中央にジェットポンプを配置する。これにより、クーラントタンクの中央の底面にスラッジを集積させて、その集積したスラッジをジェットポンプでタンク外の磁気分離器に圧送した後、当該クーラントタンクに戻すことでクーラント液の清浄を可能にしている。

【0003】

また、このようなクーラント清浄システムには、下記特許文献２に開示される「クーラント再生システム」もある。このシステムでは、クーラントタンク内にスラッジが混入したクーラント液を流す環状流路を設けるとともに流路の途中にクーラント液を吸引するポンプを配置する。これにより、スラッジが混入したクーラント液は、環状流路で旋回流として流れている状態でクーラントタンクに貯留されるため、スラッジがタンクの底に沈殿しにくくなる。また、ポンプで吸引されたクーラント液は、タンク外の濾過機に送られてスラッジが分離され除去される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－４０９３６号公報

【特許文献2】特開２０１０－２１４４８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１のクーラント清浄装置では、タンク外の磁気分離器に圧送されたクーラント液は、クーラントタンクに戻された後、当該クーラントタンクの外周面に併設された別のクリーンタンクを介してクリーンポンプに吸引されて工作機械等に供給される。そのため、このクーラント清浄装置は、クーラントタンクに加えてクリーンタンクを必要とすることから、二槽式になってしまい、装置の全体形状が大型になるという問題がある。

【0006】

また、上記特許文献２のクーラント再生システムは、クーラントタンク内に環状流路を形成するため、その中央の環内に無駄なスペースが生じてしまう。また流路中には、クーラント液を吸引するポンプが存在することから、ポンプの存在が環状流路内を流れるクーラント液の流れを妨げてその付近にスラッジが堆積し得る。つまり、このシステムは、クーラントタンクの中央以外にポンプを配置したことに起因し、中央に無駄なスペースが生じることに加えてクーラント流の障害やスラッジの堆積が発生し得るという問題がある。

【0007】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、スラッジの堆積量を減少させ得るとともに小型化を可能にするクーラントタンク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】

【0008】

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項１の技術的手段を採用する。この手段によると、クーラントタンクは、タンク本体、第１ポンプおよび第２ポンプを備え、スラッジが混入したダーティなクーラント液を清浄するクーラント清浄システムに用いられる。このシステムは、スラッジの混入量が少ないクリーンなクーラント液を分離する分離装置を有する。クーラントタンクの第１ポンプは、外部からダーティなクーラント液が流入するタンク本体内のほぼ中央部に設けられ、タンク本体内のクーラント液を吸引して分離装置に圧送しクリーンなクーラント液をタンク本体の内周縁部に戻してタンク本体内に渦流を発生させる。第２ポンプは、タンク本体内のほぼ中央部に設けられ渦流の渦中心に流れるスラッジの混入量がダーティなクーラント液よりも少ない比較的クリーンなクーラント液を吸引して外部に送る。

【0009】

これにより、スラッジの混入量が少ない比較的クリーンなクーラント液を外部（例えば、クーラント液を必要としている加工機等）に送ることが可能になる。また、タンク本体内では、クーラント液の渦流が発生するため、スラッジの沈殿や堆積が生じにくくなる。また、第１ポンプおよび第２ポンプは、いずれもタンク本体内のほぼ中央部に設けられることから、上記特許文献２のクーラント再生システムで生じたような無駄なスペースができない。さらに、タンク本体のほかにクリーンタンクを設ける必要もないため、このようなクーラントタンクを用いることで、上記特許文献１のクーラント清浄装置のような二槽式ではなく、一槽式の清浄装置や清浄システムを構成することが可能になる。

【0010】

また、特許請求の範囲に記載された請求項２の技術的手段を採用する。この手段によると、第２ポンプの吸引口は、第１ポンプの吸引口よりもタンク本体の底面の反対側に位置する。これにより、クーラント液の渦流によってスラッジがタンク本体のほぼ中央部において底面の側で回流する場合には、ほぼ中央部の底面の側に存在するスラッジは第１ポンプの吸引口を介して吸引されるため、第２ポンプの吸引口の付近ではスラッジが減少する。典型的には、スラッジは、クーラント液に対して比重が大きいためクーラント液中では沈むことから、クーラント液の比重に対してスラッジの比重が十分に大きい（重い）ときには、このようにスラッジが底面の側で回流し得る。

【0011】

また、特許請求の範囲に記載された請求項３の技術的手段を採用する。この手段によると、第２ポンプの吸引口は、第１ポンプの吸引口よりもタンク本体の底面の側に位置する。これにより、クーラント液の渦流によってスラッジがタンク本体のほぼ中央部において底面の反対側、つまりクーラント液の液面側に巻き上げられる場合には、ほぼ中央部の底面の反対側、つまりクーラント液の液面側に存在するスラッジは第１ポンプの吸引口を介して吸引されるため、第２ポンプの吸引口の付近ではスラッジが減少する。典型的には、スラッジは、クーラント液に対して比重が大きいためクーラント液中では沈むが、例えば、クーラント液の比重に対してスラッジの比重が近いときには、このようにスラッジが液面側に巻き上げられ得る。

【0012】

また、特許請求の範囲に記載された請求項４の技術的手段を採用する。この手段によると、タンク本体は、その底面に対する垂直方向視による外観形状が矩形である。矩形には長方形および正方形が含まれる。これにより、タンク本体の外観形状が楕円形（長方形の長辺と同じ長さの長径および短辺と同じ長さの短径を有する）または円形（正方形の一辺と同じ長さの直径を有する）である場合に比べて、タンク本体はクーラント液の貯留量が増加する。

【0013】

また、特許請求の範囲に記載された請求項５の技術的手段を採用する。この手段によると、タンク本体は、その底面に対する垂直方向視による内側四隅をそれぞれ覆う曲面部を有する。これにより、このような曲面部がない場合に比べ、矩形のタンク本体の内側四隅を流れるクーラント液は、流れが円滑になるため、タンク本体の内側四隅にスラッジが堆積しにくくなる。なお、このような曲面部に代えて、内側四隅にこのような曲面形状を有するようにタンク本体自体の形状を構成してもよい。

【発明の効果】

【0014】

請求項１の発明では、スラッジの混入量が少ないクーラント液を外部（例えば、クーラント液を必要としている加工機等）に送ることが可能になる。またタンク本体内では、クーラント液の渦流が発生するため、スラッジの沈殿や堆積が生じにくくなる。また、第１ポンプおよび第２ポンプは、いずれもタンク本体内のほぼ中央部に設けられることから、上記特許文献２のクーラント再生システムで生じたような無駄なスペースができない。さらに、タンク本体のほかにクリーンタンクを設ける必要もないため、このようなクーラントタンクを用いることで、上記特許文献１のクーラント清浄装置のような二槽式ではなく、一槽式の清浄装置や清浄システムを構成することが可能になる。したがって、スラッジの堆積量を減少させ、かつ、小型化にすることができる。

【0015】

請求項２の発明では、クーラント液の渦流によってスラッジがタンク本体（ほぼ中央部）の底面の側で回流する場合には、ほぼ中央部の底面の側に存在するスラッジは第１ポンプの吸引口を介して吸引されるため、第２ポンプの吸引口の付近ではスラッジが減少する。したがって、タンク本体の底面の反対側に位置する第２ポンプは、スラッジの混入量が少ないクーラント液を吸引することができ、それを外部（例えば、クーラント液を必要としている加工機等）に送ることが可能になる。

【0016】

請求項３の発明では、クーラント液の渦流によってスラッジがクーラント液の液面側に巻き上げられる場合には、クーラント液の液面側に存在するスラッジは第１ポンプの吸引口を介して吸引されるため、第２ポンプの吸引口の付近ではスラッジが減少する。したがって、タンク本体の底面の側に位置する第２ポンプは、スラッジの混入量が少ないクーラント液を吸引することができ、それを外部（例えば、クーラント液を必要としている加工機等）に送ることが可能になる。

【0017】

請求項４の発明では、タンク本体の外観形状が楕円形（長方形の長辺と同じ長さの長径および短辺と同じ長さの短径を有する）または円形（正方形の一辺と同じ長さの直径を有する）である場合に比べて、タンク本体はクーラント液の貯留量が増加する。したがって、同量のクーラント液を貯留する場合にはタンク本体をさらに小型にすることができる。

【0018】

請求項５の発明では、このような曲面部がない場合に比べ、矩形のタンク本体の内側四隅を流れるクーラント液は、流れが円滑になるため、タンク本体の内側四隅にスラッジが堆積しにくくなる。したがって、スラッジの堆積量をさらに減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明のクーラントタンクの一例を適用したクーラント清浄システムの一実施形態の構成概要を示す説明図である。

【図2】本実施形態のクーラント清浄システムに用いられるクーラントタンクの構成例を示す説明図である。

【図3】クーラントタンクを構成するタンクユニットのタンク内におけるクーラント液やスラッジの流れを示す説明図である。図３(A)は図２に相当する平面方向から見た説明図である。図３(B)は図１に相当する断面方向から見た説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明のクーラントタンクの一例を適用したクーラント清浄システムの一実施形態について図を参照して説明する。まず、クーラント清浄システムの構成を図１および図２に基づいて説明する。図１には、本実施形態のクーラント清浄システム１０の構成概要を表した説明図が図示されている。図２には、本実施形態のクーラント清浄システム１０に用いられるクーラントタンクの構成例を表した説明図が図示されている。なお、図１に表されているタンクユニット２０は、図２に示すＩ－Ｉ線（一点鎖線）により切断したその断面を矢印方向から見た断面図である。また、本明細書においては、重力方向のことを「下方」、反重力方向のことを「上方」と表現する場合がある。なお、図１および図３において薄い灰色に着色されている部分は、貯留されているクーラント液Ｃを表している。

【0021】

図１に示すように、クーラント清浄システム１０は、主に、タンクユニット２０、循環ポンプ３０、供給ポンプ４０、マグネットセパレータ５０、サイクロンセパレータ６０、スラッジタンク７０等により構成されている。クーラント清浄システム１０は、加工機Ｍから排出されるスラッジが混入したダーティなクーラント液Ｃａを清浄して再び加工機Ｍに供給するものである。なお、タンクユニット２０（タンク本体）、循環ポンプ３０（第１ポンプ）および供給ポンプ４０（第２ポンプ）を含む概念が特許請求の範囲に記載の「クーラントタンク」に相当し得るものである。

【0022】

加工機Ｍは、例えば、研削盤や研磨機であり、ワークＷを研削や研磨する砥石Ｐを備えている。クーラント液Ｃ（後述する比較的クリーンなクーラント液Ｃｅ）は、砥石ＰがワークＷを研削や研磨する際の冷却液として加工機Ｍに供給された後、当該加工機Ｍから、研削切粉や砥粉等のスラッジが混入したダーティなクーラント液Ｃａとしてマグネットセパレータ５０に排出される。後述するように、スラッジには、磁性体スラッジＦと非磁性体スラッジＳが含まれており、前者はマグネットセパレータ５０により、また後者はサイクロンセパレータ６０により、それぞれ分離されて除去される。なお、加工機Ｍは、ワークＷを切削する工具を備えた工作機械である場合もある。またクーラント液Ｃは、例えば、水溶性または不水溶性の研削液、研磨液や切削液等である。

【0023】

タンクユニット２０は、主に、タンク２１、Ｒガイド２２、ノズル２３，２４等により構成されている。図２に示すように、タンク２１は、平面視において矩形状の外観形状を有する有底無蓋の金属製の容器である。ここで平面視とは、タンク２１の底部２１ｂの内面（底面）に対する垂直方向から当該タンク２１を見ることである（以下同じ）。図１に示す断面図においては、タンク２１は、その深さが比較的浅い形状を有するように表されているが、クーラント液Ｃの貯留可能容量に基づいてタンク２１の幅、奥行きや高さ（深さ）等の各サイズが任意に設定される。

【0024】

なお、本実施形態のタンクユニット２０のタンク２１に貯留されるクーラント液Ｃは、後述するように、マグネットセパレータ５０やサイクロンセパレータ６０によって概ねスラッジが除去されてこれらのセパレータ５０，６０から排出されたものではあるものの、スラッジが完全に除去されたものではない。そのため、タンク２１内のクーラント液Ｃには、少量のスラッジが混入している。

【0025】

図２に示すように、本実施形態では、タンク２１は、その外観形状が平面視で正方形状を有するように構成されており、周壁部２１ａの内側四隅にはＲガイド２２が設けられている。Ｒガイド２２は、例えば、中心角９０度の円弧状の曲面を有する部材である。本実施形態では、当該曲面形状に加工した薄板をタンク２１の四隅に溶接により固定しているが、このような曲面形状を四隅に有するようにタンク２１の形状自体を構成してもよい。つまり、タンク２１の四隅の形状を角丸（または丸角）にしてもよい。

【0026】

またタンク２１には、後述するように、一端がサイクロンセパレータ６０の吐出口６４に接続される配管１３の他端やその分岐管１４に連通するノズル２３，２４が周壁部２１ａを貫通して当該周壁部２１ａに取り付けられている。本実施形態では、ノズル２３，２４は、タンク２１の平面視において、互いに対向する位置かつ両者の吐出口が互いに反対方向を向くようにタンク２１に設けられている。

【0027】

循環ポンプ３０は、主に、本体部３１と浸漬部３２により構成されている。本体部３１には図略のモータが収容されており、このモータにより回転する図略の羽根車等が浸漬部３２に収容されている。浸漬部３２は、タンクユニット２０のタンク２１に貯留されたクーラント液Ｃに浸漬された状態で、図略の羽根車等が回転すると吸引口３３を介してクーラント液Ｃを汲み上げるとともに外部に圧送し得るように構成されている。本実施形態では、循環ポンプ３０は、浸漬部３２の吸引口３３がタンク２１のほぼ中央部２１ｃの底部２１ｂ付近に位置するようにタンク２１に取り付けられている。

【0028】

即ち、循環ポンプ３０は、タンク２１の平面視においてそのほぼ中央部２１ｃ（図２に示す一点鎖線円内）に位置しかつ浸漬部３２の吸引口３３が底部２１ｂの付近に位置するように、タンク２１に取り付けられている。また循環ポンプ３０の本体部３１には配管１２の一端が接続され、その配管１２の他端はサイクロンセパレータ６０の導入口６３に接続されている。これにより、循環ポンプ３０は、タンク２１のほぼ中央部２１ｃの底部２１ｂ付近においてクーラント液Ｃを汲み上げる。例えば、後述するクーラント液Ｃの渦流によってスラッジがタンク２１のほぼ中央部２１ｃにおいて底部２１ｂ付近で回流する場合には、液面付近よりもスラッジの混入量が多いクーラント液Ｃｂを循環ポンプ３０が汲み上げる。そのため、タンク２１内でも比較的スラッジの混入量が多いクーラント液Ｃｂが配管１２を経由してサイクロンセパレータ６０に圧送される。

【0029】

供給ポンプ４０は、本実施形態では循環ポンプ３０よりも小型ではあるものの、循環ポンプ３０とほぼ同様に構成されている。即ち、供給ポンプ４０は、主に、本体部４１と浸漬部４２により構成されており、図略のモータが本体部４１に収容され、このモータにより回転する図略の羽根車等が浸漬部４２に収容されている。供給ポンプ４０も、タンク２１に貯留されたクーラント液Ｃに浸漬部４２が浸漬された状態で、図略の羽根車等が回転すると吸引口４３を介してクーラント液Ｃを汲み上げて外部に圧送する。本実施形態では、供給ポンプ４０の吸引口４３は、循環ポンプ３０の吸引口３３よりもクーラント液Ｃの液面側、即ちタンク２１の底部２１ｂの反対側に位置している。

【0030】

供給ポンプ４０は、タンク２１の平面視においてそのほぼ中央部２１ｃ（図２に示す一点鎖線円内）に位置し（循環ポンプ３０および供給ポンプ４０の羽根車の回転軸に対して両者が径方向に隣接するように配置されている）かつ浸漬部４２の吸引口４３が循環ポンプ３０の吸引口３３よりもクーラント液Ｃの液面側に位置するように、タンク２１に取り付けられている。また供給ポンプ４０の本体部４１には配管１６の一端が接続され、その配管１６の他端は加工機Ｍの導入口に接続されている。

【0031】

これにより、供給ポンプ４０は、タンク２１のほぼ中央部２１ｃの液面に近い位置おいてクーラント液Ｃを汲み上げる。このような液面に近い位置は、その反対側、つまり底部２１ｂ付近においてスラッジの混入量が多いクーラント液Ｃｂが循環ポンプ３０により汲み上げられていることから、スラッジが少なくなり易い。そのため、タンク２１内でもスラッジの混入量が少ない比較的クリーンなクーラント液Ｃｅが配管１６を経由して加工機Ｍに圧送される。

【0032】

マグネットセパレータ５０は、主に、貯留槽５１、マグネットドラム５３、排出ガイド５５等により構成されている。マグネットセパレータ５０は、貯留槽５１内に貯留されたクーラント液Ｃに混入しているスラッジに含まれる鉄粉等の磁性体スラッジＦを、マグネットドラム５３に吸着させて分離するとともに当該マグネットドラム５３と図略のローラとにより挟圧してクーラント液Ｃを絞り出した後、排出ガイド５５から外部に排出する。これにより、クーラント液Ｃから研削切粉等の磁性体スラッジＦが除去される。

【0033】

本実施形態では、マグネットセパレータ５０は、タンク２１の上方に配置されてタンクユニット２０に取り付けられて貯留槽５１の下方には排出口５６が設けられている。そのため、磁性体スラッジＦが除かれた貯留槽５１内のクーラント液Ｃは、排出口５６から、直接、タンク２１内に排出される。なお、このクーラント液Ｃは、マグネットセパレータ５０では分離することのできない非磁性体スラッジＳを含んでいるものの、磁性体スラッジＦは概ね除去されているため、ダーティなクーラント液Ｃａもややクリーンである。

【0034】

サイクロンセパレータ６０は、主に、円柱筒部６１と円錐筒部６２により構成されている。円柱筒部６１は、無底有蓋の円筒体であり周壁部に導入口６３を有するとともに蓋部に吐出口６４を有する。円錐筒部６２は、円柱筒部６１と同径の大径部分から下方に向かい縮径する円錐台体であり、円柱筒部６１の下端に接続されている。この円錐筒部６２の最下部には排出口６５が設けられている。円柱筒部６１および円錐筒部６２の内周壁は、導入口６３から流入したクーラント液Ｃｂがそれらの内周壁の周方向に沿って旋回し得るように構成されている。このクーラント液Ｃｂは、循環ポンプ３０によりタンクユニット２０のタンク２１から汲み上げられたものである。

【0035】

これにより、サイクロンセパレータ６０の導入口６３から流入したクーラント液Ｃｂは、旋回しながら円柱筒部６１から円錐筒部６２に移動するにつれて高速に旋回するため、その遠心力によって、固体は回転外方向の周壁付近に集まって下向きの螺旋状流に流されて最下部の排出口６５から下方に排出される。また、液体は、遠心力によって回転内方向の中心軸付近に集まるとともに中心部分に発生する上昇流により上方に押し上げられて最上部の吐出口６４から吐出する。つまり、クーラント液Ｃｂに混入したスラッジに含まれる磁性体スラッジＦ以外の砥粉等の非磁性体スラッジＳがクーラント液Ｃｂから分離されてクリーンなクーラント液Ｃｃとして圧送される。

【0036】

本実施形態では、サイクロンセパレータ６０は、タンクユニット２０、マグネットセパレータ５０やスラッジタンク７０よりも最も高い位置に設けられており、吐出口６４には配管１３の一端が接続され、また排出口６５は、サイクロンセパレータ６０の下方かつスラッジタンク７０の上方に位置するスラッジポット（図示省略）に接続されている。スラッジポットは、サイクロンセパレータ６０で分離された非磁性体スラッジＳを濃縮するとともに、それが有するバルブを開弁することで上澄みのクーラント液と濃縮された非磁性体スラッジＳとを下方のスラッジタンク７０に排出し得るように構成されている。なお、配管１３の他端やその途中に接続される配管１４は、前述したように、タンクユニット２０のノズル２３，２４に接続されている（図２参照）。

【0037】

このため、サイクロンセパレータ６０により砥粉等の非磁性体が分離されたクリーンなクーラント液Ｃｃは、サイクロンセパレータ６０からの吐出圧に加えて、上方のサイクロンセパレータ６０から下方のタンクユニット２０への落差を利用した圧力差によって、配管１３，１４を経由してタンクユニット２０のタンク２１に圧送される。これにより、タンク２１内に吐出されたクリーンなクーラント液Ｃｃは、ノズル２３，２４の吐出口が向く方向にクーラント液Ｃの流れをつくる。

【0038】

本実施形態では、前述したように、ノズル２３，２４は、それらの吐出口がタンク２１の平面視において互いに反対方向を向くようにタンク２１に設けられている。そのため、図２に示す平面視のタンク２１内を流れるクーラント液Ｃは、時計回りの旋回流をつくる。即ち、図３(A)に示すように、クーラント液Ｃは、破線太矢印で表したように時計回りに旋回する渦流になる。このようなクーラント液Ｃの流れについては、後で図３を参照しながら詳述する。

【0039】

スラッジタンク７０は、有底無蓋の矩形箱であり、サイクロンセパレータ６０や図略のスラッジポットの下方に設けられている。スラッジタンク７０は、サイクロンセパレータ６０により分離されて排出口６５からスラッジポットを介して排出された砥粉等の非磁性体スラッジＳと、それを含むため汚れ度合いが高い、高ダーティなクーラント液Ｃｄと、を貯留する金属製の容器である。なお、図１には、作業者がスラッジタンク７０から非磁性体スラッジＳを掻き出して回収する回収容器７５が図示されている。また、同図おいて濃い灰色に着色されている部分は、非磁性体スラッジＳを表している。

【0040】

スラッジタンク７０に貯留されている高ダーティなクーラント液Ｃｄは、サイクロンセパレータ６０で分離されたクリーンなクーラント液Ｃｃに比べると、スラッジの混入割合が高い。そのため、スラッジタンク７０には、このような高ダーティなクーラント液Ｃｄをマグネットセパレータ５０に戻すための排出口７１が設けられている。この排出口７１には、配管１５の一端が接続されており、配管１５の他端はマグネットセパレータ５０の貯留槽５１の上方で開口している。これにより、スラッジタンク７０に貯留された高ダーティなクーラント液Ｃｄは、配管１５を経由してマグネットセパレータ５０の貯留槽５１に戻される。

【0041】

このように本実施形態のクーラント清浄システム１０を構成することによって、タンクユニット２０のタンク２１のほぼ中央部２１ｃではスラッジの混入量が少ない比較的クリーンなクーラント液Ｃｅを供給ポンプ４０により汲み上げることが可能である。そのため、タンク２１のほかにクリーンタンク等を設けることなく、比較的クリーンなクーラント液Ｃｅを加工機Ｍに供給することができる。なお、上述したクーラント液Ｃａ～Ｃｅは、これらに含まれるスラッジの混入量が多い順に並べると、Ｃｄ＞Ｃａ＞Ｃｂ＞Ｃｅ＞Ｃｃになる。

【0042】

ここで図３を参照しながらタンク２１内のクーラント液Ｃの流れについて説明する。図３(A)には、平面方向からタンク２１内を見た説明図が図示されている。図３(B)には、断面方向からタンク２１内を見た説明図が図示されている。

【0043】

図３(A)に示すように、本実施形態では、タンク２１のノズル２３，２４からクリーンなクーラント液Ｃｃが吐出されることによって（破線矢印）、タンク２１内のクーラント液Ｃは、破線太矢印で表したように時計回りに旋回する渦流、つまり旋回流を生じながらタンク２１内を流れる。これにより、このような旋回流がない場合に比べてタンク２１の底部２１ｂに沈殿して溜まるスラッジの量（スラッジの堆積量）を減らすことができる。

【0044】

また、本実施形態では、タンク２１の周壁部２１ａの四隅にはＲガイド２２が設けられているため、このようなＲガイド２２が四隅にない場合に比べてクーラント液Ｃは流れが円滑になる。これにより、Ｒガイド２２がない場合には周壁部２１ａの四隅を中心に堆積してしまうスラッジを大幅に削減することが可能になるので、スラッジの堆積量をさらに減少させることができる。なお、ノズル２３，２４の吐出口をそれぞれ反対方向に向けることによって、タンク２１内の旋回流を反時計回りにすることが可能である。

【0045】

図３(B)に示すように、本実施形態では、供給ポンプ４０の吸引口４３は、循環ポンプ３０の吸引口３３よりもタンク２１の底部２１ｂの反対側、つまりクーラント液Ｃの液面側に位置する（循環ポンプ３０の吸引口３３は下方、供給ポンプ４０の吸引口４３は上方）。そのため、クーラント液Ｃの渦流によってスラッジがタンク２１のほぼ中央部２１ｃにおいて底部２１ｂの側（タンク２１の下方）に回流したり集まったりする場合には、タンク２１の下方に存在する循環ポンプ３０の吸引口３３からスラッジが吸引される（一点鎖線矢印）。そして、それを含んだクーラント液Ｃがタンク２１内でも比較的スラッジの混入量が多いクーラント液Ｃｂとしてサイクロンセパレータ６０に送られる。

【0046】

これにより、クーラント液Ｃの液面側の付近ではスラッジが減少することから、タンク２１の上方に存在する供給ポンプ４０の吸引口４３から吸引されるクーラント液Ｃは、比較的クリーンなクーラント液Ｃｅになる（二点鎖線矢印）。つまり、クーラント液Ｃｅは、サイクロンセパレータ６０から吐出されるクリーンなクーラント液Ｃｃに比べるとスラッジの混入量は多いものの、加工機Ｍが許容する範囲内のスラッジの混入量に留まる。そのため、このような比較的クリーンなクーラント液Ｃｅが供給ポンプ４０により汲み上げられて当該加工機Ｍに供給される（図３(A)や図３(B)参照）。なお、このようにタンク２１のほぼ中央部２１ｃの底部２１ｂの側にスラッジが回流したり集まったりする場合はクーラント液Ｃに対してスラッジの比重が十分に大きい（重い）ときである。

【0047】

本実施形態のクーラント清浄システム１０による技術的な効果を確認するため、本願発明者らは、次の［１］，［２］に示すような検証作業を行った。

【0048】

［１］比較例のクーラント清浄システム（二槽式）を用いた確認
比較例のクーラント清浄システムのダーティタンクに貯留されるクーラント液に含まれるスラッジの混入量と、本実施形態のクーラント清浄システム１０のタンク２１に貯留されるクーラント液に含まれるスラッジの混入量と、を確認したところ、次のような結果が得られた。採取したクーラント液はそれぞれ３００ml(ミリリットル)である。
(1) 本実施形態のクーラント清浄システム： ８．５mg／３００ml
(2) 比較例のクーラント清浄システム ： ４６．１mg／３００ml

【0049】

なお、比較例のクーラント清浄システムは二槽式であり、本実施形態のタンク２１に相当するダーティタンクと、このダーティタンクとは別体に設けられるクリーンタンクとを備えている。

【0050】

ダーティタンクは、その中央部に、本実施形態の循環ポンプ３０に相当する循環ポンプを備え、またその周壁部に、本実施形態のノズル２３，２４に相当するノズルを２つ備えている。これらのノズルには、循環ポンプで汲み上げられたクーラント液が本実施形態の配管１３や分岐管１４に相当するものを介して戻される。これにより、本実施形態のタンク２１と同様にダーティタンク内にクーラント液の旋回流を発生させる。なお、ダーティタンクには、後述のサイクロンセパレータから吐出されたクリーンなクーラント液は圧送されない。

【0051】

クリーンタンクは、ダーティタンクの循環ポンプにより汲み上げられたクーラント液が本実施形態のサイクロンセパレータ６０に相当するサイクロンセパレータに送られた後、クリーンなクーラント液としてこのサイクロンセパレータから吐出されたものが圧送されるように構成されている。また本実施形態の供給ポンプ４０に相当する供給ポンプがクリーンタンクに設けられている。これにより、クリーンタンクに貯留されたクリーンなクーラント液がこの供給ポンプにより汲み上げて加工機Ｍに供給され得る。

【0052】

［２］本実施形態のクーラント清浄システム１０を用いた確認
クーラント清浄システム１０のタンク２１内において次の２箇所のクーラント液Ｃを採取してそれに含まれるスラッジの混入量を確認したところ、次のような結果が得られた。
(1) 循環ポンプ３０で汲み上げられたクーラント液Ｃｂ： １．１２mg／１００ml
(2) 供給ポンプ４０で汲み上げられたクーラント液Ｃｅ： ０．８８mg／１００ml

【0053】

以上の検証結果から、本実施形態のクーラント清浄システム１０は、上記特許文献１に開示されるクーラント清浄装置のように、二槽式ではないにもかかわらず、タンクユニット２０のタンク２１内に貯留されているクーラント液Ｃを十分に清浄することが可能であり、またタンク２１の底部２１ｂに堆積するスラッジの堆積量を減少させることが可能であることも確認できた（上記［１］(1),(2)）。

【0054】

また、本実施形態のクーラント清浄システム１０においては、クーラント液Ｃに対してスラッジの比重が十分に大きいときには（クーラント液Ｃに対するスラッジの比重：４．０）、タンク２１のほぼ中央部２１ｃの底部２１ｂの側にスラッジが回流したり集まったりする。そのため、循環ポンプ３０で汲み上げられたクーラント液Ｃｂに比べて、供給ポンプ４０で汲み上げられたクーラント液Ｃｅが、スラッジの混入量が少ないことが確認できた（上記［２］(1),(2)）。

【0055】

なお、クーラント液Ｃに対してスラッジの比重が近いときには（例えば、クーラント液Ｃに対するスラッジの比重：２．０～３．５）、供給ポンプ４０の吸引口４３を、循環ポンプ３０の吸引口３３よりもタンク２１の底部２１ｂに位置するように構成する（循環ポンプ３０の吸引口３３は上方、供給ポンプ４０の吸引口４３は下方）。これにより、クーラント液Ｃの渦流によってスラッジがタンク２１のほぼ中央部２１ｃにおいてクーラント液の液面側に巻き上げられる場合には、タンク２１の上方に存在する循環ポンプ３０の吸引口３３からスラッジが吸引される。そのため、このような液面側に存在するスラッジを含んだクーラント液Ｃがタンク２１内でも比較的スラッジの混入量が多いクーラント液Ｃｂとしてサイクロンセパレータ６０に送られる。

【0056】

これにより、タンク２１の底部２１ｂの側や底部２１ｂの付近ではスラッジが減少することから、タンク２１の下方に存在する供給ポンプ４０の吸引口４３から吸引されるクーラント液Ｃは、比較的クリーンなクーラント液Ｃｅになる。つまり、クーラント液Ｃｅは、サイクロンセパレータ６０から吐出されるクリーンなクーラント液Ｃｃに比べるとスラッジの混入量は多いものの、加工機Ｍが許容する範囲内のスラッジの混入量に留まる。そのため、このような比較的クリーンなクーラント液Ｃｅが供給ポンプ４０により汲み上げられて当該加工機Ｍに供給される。

【0057】

以上説明したように、本実施形態のクーラント清浄システム１０では、スラッジの混入量が少ない比較的クリーンなクーラント液Ｃｅを加工機Ｍに送ることが可能になる。またタンクユニット２０のタンク２１内では、クーラント液Ｃの渦流が発生するため、スラッジの沈殿や堆積が生じにくくなる。そのため、タンク２１内に堆積したスラッジを除去する清掃の回数を大幅に削減することができる。また、循環ポンプ３０および供給ポンプ４０は、いずれもタンク２１内のほぼ中央部２１ｃに設けられることから、上記特許文献２のクーラント再生システムで生じたような無駄なスペースができない。さらに、タンク２１のほかにクリーンタンクを設ける必要もない。そのため、本実施形態のクーラント清浄システム１０にこのようなタンクユニット２０を用いることで、上記特許文献１のクーラント清浄装置のような二槽式ではなく、一槽式のクーラント清浄システム１０を構成することが可能になる。したがって、スラッジの堆積量を減少させ、かつ、小型化にすることができる。

【0058】

また、本実施形態のクーラント清浄システム１０では、タンクユニット２０のタンク２１は、平面視（底部２１ｂに対する垂直方向視）による外観形状が矩形である。これにより、タンク２１の外観形状が楕円形（長方形の長辺と同じ長さの長径および短辺と同じ長さの短径を有する）または円形（正方形の一辺と同じ長さの直径を有する）である場合に比べて、タンク２１はクーラント液Ｃの貯留量が増加する。したがって、同量のクーラント液Ｃを貯留する場合にはタンク２１をさらに小型にすることができる。

【0059】

さらに、本実施形態のクーラント清浄システム１０では、タンク２１は、平面視（底部２１ｂに対する垂直方向視）による周壁部２１ａの内側四隅をそれぞれ覆うＲガイド２２を有する。これにより、このようなＲガイド２２がない場合に比べて、タンク２１の内側四隅を流れるクーラント液Ｃは流れが円滑になる。そのため、タンク２１の内側四隅にスラッジが堆積しにくくなるので、スラッジの堆積量をさらに減少させることができる。

【0060】

なお、上述した実施形態のクーラント清浄システム１０の構成を技術的思想の創作として概念すると、次のように表現することができる。
［１］スラッジが混入したダーティなクーラント液が外部から流入するタンク本体と、
前記ダーティなクーラント液から前記スラッジの混入量が少ないクリーンなクーラント液を分離する分離装置と、
前記タンク本体内のほぼ中央部に設けられ前記タンク本体内のクーラント液を吸引して前記分離装置に圧送し前記クリーンなクーラント液を前記タンク本体の内周縁部に戻して前記タンク本体内に渦流を発生させる第１ポンプと、
前記タンク本体内のほぼ中央部に設けられ前記渦流の渦中心に流れる前記スラッジの混入量が前記ダーティなクーラント液よりも少ない比較的クリーンなクーラント液を吸引して前記外部に送る第２ポンプと、
を備える、ことを特徴とするクーラント清浄システム。
［２］前記第２ポンプの吸引口は、前記第１ポンプの吸引口よりも前記タンク本体の底面の反対側に位置する、ことを特徴とする［１］に記載のクーラント清浄システム。
［３］前記第２ポンプの吸引口は、前記第１ポンプの吸引口よりも前記タンク本体の底面の側に位置する、ことを特徴とする［１］に記載のクーラント清浄システム。
［４］前記タンク本体は、前記底面に対する垂直方向視による外観形状が矩形である、ことを特徴とする［１］～［３］のいずれかに記載のクーラント清浄システム。
［５］前記タンク本体は、前記垂直方向視による内側四隅をそれぞれ覆う曲面部を有する、ことを特徴とする［４］に記載のクーラント清浄システム。

【0061】

［１］に記載のクーラント清浄システムは、タンク本体、分離装置、第１ポンプおよび第２ポンプを備える。タンク本体には、スラッジが混入したダーティなクーラント液が外部から流入する。分離装置は、ダーティなクーラント液からスラッジの混入量が少ないクリーンなクーラント液を分離する。第１ポンプは、外部からダーティなクーラント液が流入するタンク本体内のほぼ中央部に設けられ、タンク本体内のクーラント液を吸引して分離装置に圧送しクリーンなクーラント液をタンク本体の内周縁部に戻してタンク本体内に渦流を発生させる。第２ポンプは、タンク本体内のほぼ中央部に設けられ渦流の渦中心に流れるスラッジの混入量がダーティなクーラント液よりも少ない比較的クリーンなクーラント液を吸引して外部に送る。

【0062】

これにより、タンク本体内では、クーラント液の渦流が発生するため、スラッジの沈殿や堆積が生じにくくなる。また、第１ポンプおよび第２ポンプは、いずれもタンク本体内のほぼ中央部に設けられることから、上記特許文献２のクーラント再生システムで生じたような無駄なスペースができない。さらに、タンク本体のほかにクリーンタンクを設ける必要もないため、上記特許文献１のクーラント清浄装置のような二槽式ではなく、一槽式のクーラント清浄システムを構成することが可能になる。したがって、スラッジの堆積量を減少させ、かつ、小型化にすることができる。

【0063】

［２］に記載のクーラント清浄システムでは、第２ポンプの吸引口は、第１ポンプの吸引口よりもタンク本体の底面の反対側に位置する。これにより、クーラント液の渦流によってスラッジがタンク本体のほぼ中央部において底面の側で回流する場合には、ほぼ中央部の底面の側に存在するスラッジは第１ポンプの吸引口を介して吸引されるため、第２ポンプの吸引口の付近ではスラッジが減少する。したがって、タンク本体の底面の反対側に位置する第２ポンプは、スラッジの混入量が少ないクーラント液を吸引することができ、それを外部（例えば、クーラント液を必要としている加工機等）に送ることが可能になる。典型的には、スラッジは、クーラント液に対して比重が大きいためクーラント液中では沈むことから、クーラント液の比重に対してスラッジの比重が十分に大きい（重い）ときには、このようにスラッジが底面の側で回流し得る。

【0064】

［３］に記載のクーラント清浄システムでは、第２ポンプの吸引口は、第１ポンプの吸引口よりもタンク本体の底面の側に位置する。これにより、クーラント液の渦流によってスラッジがタンク本体のほぼ中央部において底面の反対側、つまりクーラント液の液面側に巻き上げられる場合には、ほぼ中央部の底面の反対側、つまりクーラント液の液面側に存在するスラッジは第１ポンプの吸引口を介して吸引されるため、第２ポンプの吸引口の付近ではスラッジが減少する。したがって、タンク本体の底面の側に位置する第２ポンプは、スラッジの混入量が少ないクーラント液を吸引することができ、それを外部（例えば、クーラント液を必要としている加工機等）に送ることが可能になる。典型的には、スラッジは、クーラント液に対して比重が大きいためクーラント液中では沈むが、例えば、クーラント液の比重に対してスラッジの比重が近いときには、このようにスラッジが液面側に巻き上げられ得る。

【0065】

［４］に記載のクーラント清浄システムでは、タンク本体は、底面に対する垂直方向視による外観形状が矩形である。矩形には長方形および正方形が含まれる。これにより、タンク本体の外観形状が楕円形（長方形の長辺と同じ長さの長径および短辺と同じ長さの短径を有する）または円形（正方形の一辺と同じ長さの直径を有する）である場合に比べて、タンク本体はクーラント液の貯留量が増加する。したがって、同量のクーラント液を貯留する場合にはタンク本体をさらに小型にすることができる。

【0066】

［５］に記載のクーラント清浄システムでは、タンク本体は、垂直方向視による内側四隅をそれぞれ覆う曲面部を有する。これにより、このような曲面部がない場合に比べ、矩形のタンク本体の内側四隅を流れるクーラント液は、流れが円滑になるため、タンク本体の内側四隅にスラッジが堆積しにくくなる。したがって、スラッジの堆積量をさらに減少させることができる。

【0067】

なお、上述した実施形態では、分離装置の一例として、サイクロンセパレータ６０を設ける構成を例示して説明したが、本発明のクーラントタンクが用いられるクーラント清浄システムが有する分離装置は、スラッジの混入量が少ないクリーンなクーラント液を分離することが可能な装置であれば、例えば、上述したマグネットセパレータ５０であってもよい。

【0068】

また、上述した実施形態では、タンク本体の一例として、タンクユニット２０のタンク２１は、その外観形状が底部２１ｂに対する垂直方向視（平面視）で正方形状を有するように構成したが、同視においてタンク２１が長方形状を有するように構成してもよい。また、タンク２１の内側四隅には曲面部の一例として、Ｒガイド２２を設ける構成を例示して説明したが、当該内側四隅にスラッジが堆積することを許容する場合にはＲガイド２２が設ける必要はない。これにより、タンクユニット２０を構成する部品点数を削減することが可能になる。

【0069】

さらに、上述した実施形態では、第１ポンプおよび第２ポンプの一例として、循環ポンプ３０と供給ポンプ４０をそれらの羽根車の回転軸に対して径方向に隣接させて配置する構成を例示して説明したが、本発明のクーラントタンクを構成する第１ポンプと第２ポンプは、それらの羽根車の回転軸が同軸になるように、例えば、循環ポンプ３０と供給ポンプ４０を同軸上に配置してもよい。また、循環ポンプ３０と供給ポンプ４０を別々に設ける構成を例示して説明したが、これらを一体に構成してもよい。

【0070】

これにより、循環ポンプ３０および供給ポンプ４０をタンク２１の中央部に配置することが可能になるので、タンク２１内を流れるクーラント液Ｃの旋回流の中心位置に循環ポンプ３０および供給ポンプ４０を設けることが可能になる。したがって、本実施形態のタンク２１に設けられる循環ポンプ３０や供給ポンプ４０に比べて、スラッジの混入量が多いクーラント液Ｃｂや比較的クリーンなクーラント液Ｃｅを、より効率的に汲み上げることができる。

【0071】

また、上述した実施形態では、タンクユニット２０、循環ポンプ３０および供給ポンプ４０を備えるクーラントタンクを、クーラント清浄システム１０に用いる場合を例示して説明したが、本発明のクーラントタンクはそれが備える第１ポンプおよび第２ポンプを必要とするクーラント清浄システムであれば、他の構成を有するシステムにも用いることができる。また、クーラント液は、外部（研削熱、研磨熱、切削熱等の加工熱（摩擦熱）が発生し得る発熱部位を有する加工機等）の発熱部位を冷却するために用いられる液体であれば、水溶性または不水溶性の研削液、研磨液や切削液等、以外の液体でもよい。

【0072】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した具体例を様々に変形または変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。さらに、本明細書または図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つ。なお、[符号の説明]の欄における括弧内の記載は、上述した各実施形態で用いた用語と、特許請求の範囲に記載の用語との対応関係を明示し得るものである。

【符号の説明】

【0073】

１０…クーラント清浄システム
２０…タンクユニット（タンク本体）
２１…タンク
２１ａ…周壁部
２１ｂ…底部（底面）
２１ｃ…ほぼ中央部
２２…Ｒガイド（曲面部）
２３，２４…ノズル
３０…循環ポンプ（第１ポンプ）
４０…供給ポンプ（第２ポンプ）
３３，４３…吸引口
５０…マグネットセパレータ
６０…サイクロンセパレータ（分離装置）
７０…スラッジタンク
Ｃ…クーラント液
Ｃａ…ダーティなクーラント液
Ｃｂ…クーラント液
Ｃｃ…クリーンなクーラント液
Ｃｄ…高ダーティなクーラント液
Ｃｅ…比較的クリーンなクーラント液
Ｆ…磁性体スラッジ（スラッジ）
Ｍ…加工機（外部）
Ｐ…砥石
Ｓ…非磁性体スラッジ（スラッジ）
Ｗ…ワーク

【図1】

【図2】

【図3】