特許 7432888 微細物除去システム及び微細物除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-08

(45)【発行日】2024-02-19

(54)【発明の名称】微細物除去システム及び微細物除去装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20240209BHJP

   C02F 1/38 20230101ALI20240209BHJP

   B01D 21/24 20060101ALI20240209BHJP

   B01D 21/26 20060101ALI20240209BHJP

   B01D 21/30 20060101ALI20240209BHJP

   B23Q 11/10 20060101ALI20240209BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 U

C02F1/38

B01D21/24 H

B01D21/26

B01D21/30 J

B23Q11/10 E

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019220394

(22)【出願日】2019-12-05

(65)【公開番号】P2021062357

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-10-26

(31)【優先権主張番号】P 2019187437

(32)【優先日】2019-10-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】501141769

【氏名又は名称】株式会社ｉｎｄｕｓｔｒｉａ

(74)【代理人】

【識別番号】100081709

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴若 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】高橋 一彰

【審査官】増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１６５７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０７５７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３１０２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録実用新案第２０－０３４４６１５（ＫＲ，Ｙ１）

【文献】特開平０９－１７４３７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２１／２４、２６、３０

Ｃ０２Ｆ １／３８

Ｃ０２Ｆ １１／１２

Ｂ２３Ｑ １１／００、１０

Ｂ２４Ｂ ５５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を用いて加工または処理を行う装置と、
加工または処理に用いるための液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから液体を前記装置に供給し、前記装置から前記貯留タンクに戻して循環させる循環経路と、を含み、
前記循環経路に、
前記液体に含まれる微細物を遠心力により分離して沈殿させる遠心分離装置と、
沈澱した微細物に付着する液体を除去して前記微細物を排出する微細物除去装置と、
沈殿により溜まる微細物量を検出する微細物量検出装置と、
前記検出する微細物量に基づき前記微細物除去装置を制御する制御装置と、
沈澱する微細物を溜める沈殿部と、を備え、
前記微細物量検出装置は、
前記沈殿部に溜まる微細物量を検出し、
前記循環経路に、前記沈殿部と前記微細物除去装置を洗浄する洗浄回路を備え、
前記制御装置は、前記沈殿部と前記微細物除去装置から前記微細物を排出した後に、前記洗浄回路を駆動して前記沈殿部と前記微細物除去装置を洗浄することを特徴とする微細物除去システム。

【請求項2】

前記微細物除去装置に前記微細物量検出装置を備え、
前記微細物量検出装置は、
前記微細物除去装置に溜まる微細物量を検出することを特徴とする請求項１に記載の微細物除去システム。

【請求項3】

前記微細物除去装置を、複数個直列に接続して備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細物除去システム。

【請求項4】

前記微細物除去装置の上流側に、前記沈殿部を直接連結して一体化したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の微細物除去システム。

【請求項5】

沈澱する微細物を前記微細物除去装置に導く導入通路を含み、
前記導入通路に前記沈殿部を備え、
前記微細物量検出装置は、前記沈殿部に溜まる微細物量を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の微細物除去システム。

【請求項6】

前記沈殿部の上流側は、
第１の自動バルブを介して前記装置に通じる経路と、
第２の自動バルブと前記遠心分離装置を順に介して前記装置に通じる経路と、を含み、
前記沈殿部の下流側は、
第３の自動バルブを介して前記微細物除去装置に通じる経路と、を含み、
前記制御装置の制御により、
通常動作は、前記第１の自動バルブを閉じ、前記第２の自動バルブを開き、前記第３の自動バルブを閉じて前記沈殿部に微細物を溜め、
排出動作は、前記第２の自動バルブを閉じ、前記第３の自動バルブを開き、前記沈殿部に溜まる微細物を排出し、その時前記第１の自動バルブを開き、前記沈殿部と前記第３の自動バルブを洗浄して排出しきれない微細物を前記微細物除去装置へ排出し、
通常動作への復帰は、前記第１の自動バルブを閉じ、前記第２の自動バルブを開き、前記第３の自動バルブを閉じて前記沈殿部に微細物を溜めるように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の微細物除去システム。

【請求項7】

前記微細物除去装置は、
液体が付着した微細物を収容する円筒収容部と、
前記円筒収容部の内部に軸方向に配置されて回転により前記微細物を排出するスクリュー軸と、
前記スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、を含み、
前記スクリュー軸の回転により前記微細物に付着する液体を除去し、
前記液体を除去した微細物を前記円筒収容部から排出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の微細物除去システム。

【請求項8】

前記円筒収容部の排出側に、絞り部を設け、
前記絞り部を、ストッパーで覆い、
前記ストッパーを、付勢手段により常に閉じ方向に付勢し、
前記円筒収容部から排出される微細物により前記ストッパーを押動し、前記絞り部が開閉可能な構成であることを特徴とする請求項７に記載の微細物除去システム。

【請求項9】

前記円筒収容部の排出側に、排出筒を接続し、
前記排出筒は、前記円筒収容部より上方に開口する排出開口を有し、
前記円筒収容部から排出される微細物を、前記排出筒の排出開口から排出可能な構成であることを特徴とする請求項７に記載の微細物除去システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離し、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収する微細物除去システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれるが、切削液には微粉末状の切削クズが含まれる。この微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で切削クズを除去して切削液を供給タンクに戻している（例えば特許文献１）。

【0003】

このようなフィルタ装置として、例えばフィルタ膜によって切削クズを除去したり、沈殿によって切削クズを除去するものがあるが、いずれも切削液に大量に含まれる微粉末状の切削クズを、小型の装置で短時間に確実に除去することができない等の問題がある。

【0004】

また、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合まずフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。この洗浄作業や使用不能になると交換作業が発生する。また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、濾過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる等の問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－１３７７４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このように微細物除去システムにおいて、フィルタ膜によって切削クズを除去するなどの構成では、フィルタ膜の洗浄作業や交換作業が必要であり、無人化の自動運転により液体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離し、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収することが困難であった。

【0007】

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、自動運転により液体に含まれる微細物を分離して除去し、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収することで、無人化運転を可能にする微細物除去システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

【0009】

請求項１に記載の発明は、
液体を用いて加工または処理を行う装置と、
加工または処理に用いるための液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから液体を前記装置に供給し、前記装置から前記貯留タンクに戻して循環させる循環経路と、を含み、
前記循環経路に、
前記液体に含まれる微細物を遠心力により分離して沈殿させる遠心分離装置と、
沈澱した微細物に付着する液体を除去して前記微細物を排出する微細物除去装置と、
沈殿により溜まる微細物量を検出する微細物量検出装置と、
前記検出する微細物量に基づき前記微細物除去装置を制御する制御装置と、
沈澱する微細物を溜める沈殿部と、を備え、
前記微細物量検出装置は、
前記沈殿部に溜まる微細物量を検出し、
前記循環経路に、前記沈殿部と前記微細物除去装置を洗浄する洗浄回路を備え、
前記制御装置は、前記沈殿部と前記微細物除去装置から前記微細物を排出した後に、前記洗浄回路を駆動して前記沈殿部と前記微細物除去装置を洗浄することを特徴とする微細物除去システムである。

【0011】

請求項２に記載の発明は、
前記微細物除去装置に前記微細物量検出装置を備え、
前記微細物量検出装置は、
前記微細物除去装置に溜まる微細物量を検出することを特徴とする請求項１に記載の微細物除去システムである。

【0012】

請求項３に記載の発明は、
前記微細物除去装置を、複数個直列に接続して備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細物除去システムである。

【0014】

請求項４に記載の発明は、
前記微細物除去装置の上流側に、前記沈殿部を直接連結して一体化したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の微細物除去システムである。

【0015】

請求項５に記載の発明は、
沈澱する微細物を前記微細物除去装置に導く導入通路を含み、
前記導入通路に前記沈殿部を備え、
前記微細物量検出装置は、前記沈殿部に溜まる微細物量を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の微細物除去システムである。

【0016】

請求項６に記載の発明は、
前記沈殿部の上流側は、
第１の自動バルブを介して前記装置に通じる経路と、
第２の自動バルブと前記遠心分離装置を順に介して前記装置に通じる経路と、を含み、
前記沈殿部の下流側は、
第３の自動バルブを介して前記微細物除去装置に通じる経路と、を含み、
前記制御装置の制御により、
通常動作は、前記第１の自動バルブを閉じ、前記第２の自動バルブを開き、前記第３の自動バルブを閉じて前記沈殿部に微細物を溜め、
排出動作は、前記第２の自動バルブを閉じ、前記第３の自動バルブを開き、前記沈殿部に溜まる微細物を排出し、その時前記第１の自動バルブを開き、前記沈殿部と前記第３の自動バルブを洗浄して排出しきれない微細物を前記微細物除去装置へ排出し、
通常動作への復帰は、前記第１の自動バルブを閉じ、前記第２の自動バルブを開き、前記第３の自動バルブを閉じて前記沈殿部に微細物を溜めるように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の微細物除去システムである。

【0017】

請求項７に記載の発明は、
前記微細物除去装置は、
液体が付着した微細物を収容する円筒収容部と、
前記円筒収容部の内部に軸方向に配置されて回転により前記微細物を排出するスクリュー軸と、
前記スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、を含み、
前記スクリュー軸の回転により前記微細物に付着する液体を除去し、
前記液体を除去した微細物を前記円筒収容部から排出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の微細物除去システムである。

【0018】

請求項８に記載の発明は、
前記円筒収容部の排出側に、絞り部を設け、
前記絞り部を、ストッパーで覆い、
前記ストッパーを、付勢手段により常に閉じ方向に付勢し、
前記円筒収容部から排出される微細物により前記ストッパーを押動し、前記絞り部が開閉可能な構成であることを特徴とする請求項７に記載の微細物除去システムである。

【0019】

請求項９に記載の発明は、
前記円筒収容部の排出側に、排出筒を接続し、
前記排出筒は、前記円筒収容部より上方に開口する排出開口を有し、
前記円筒収容部から排出される微細物を、前記排出筒の排出開口から排出可能な構成であることを特徴とする請求項７に記載の微細物除去システムである。

【発明の効果】

【0026】

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

【0027】

請求項１乃至請求項９に記載の発明では、沈殿により溜まる微細物量に基づき微細物除去装置を駆動することで、自動運転により液体に含まれる微細物を分離して除去し、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収することで、無人化運転を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】実施の形態１の微細物除去システムを示す図である。

【図2】実施の形態２の微細物除去システムを示す図である。

【図3】実施の形態３の微細物除去システムを示す図である。

【図4】実施の形態４の微細物除去システムを示す図である。

【図5】実施の形態５の微細物除去システムを示す図である。

【図6】微細物量検出装置を説明する図である。

【図7】微細物量の検出を説明する原理図である。

【図8】微細物量を検出しない場合を示す図である。

【図9】微細物量を検出する場合を示す図である。

【図10】微細物量の検出を示すフロー図である。

【図11】他の形態の微細物量検出装置を示す図である。

【図12】微細物除去装置の断面図である。

【図13】微細物を除去する状態を示す図である。

【図14】他の形態の微細物除去装置を示す図である。

【図15】他の形態の微細物除去装置を示す図である。

【図16】微細物除去装置を示す正面図である。

【図17】微細物除去装置を示す平面図である。

【図18】微細物除去装置を示す斜視図である。

【図19】排出口の位置が変更可能な構成を示す図である。

【図20】スクリュー軸中心を支点として角度を可変可能な構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、この発明の微細物除去システム及び微細物除去装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。

【0031】

この発明の微細物除去システムは、製薬、化学、食品、飲料の原料他の微細物の回収に、また自動車、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に、また各工場、水処理等の循環水、排水の濾過に、また半導体、バイオ等の不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の異物である微細物の除去等に使用され、液体に含まれる微細物を分離除去するものに広く使用される。

【0032】

（実施の形態１）
この実施の形態１を、図１に示す。図１は微細物除去システムを示す図である。

【0033】

この実施の形態の微細物除去システム１０は、液体を用いて加工または処理を行う装置１００と、加工または処理に用いるための液体を貯留する貯留タンク１０１と、貯留タンク１０１から液体を装置１００に供給し、装置１００から貯留タンク１０１に戻して循環させる循環経路１０２と、を含み、ポンプ１０３の駆動により液体を循環させる。

【0034】

循環経路１０２には、液体に含まれる微細物を遠心力により分離して沈殿させる遠心分離装置１１０と、沈澱した微細物に付着する液体を除去して微細物を排出する微細物除去装置１２０と、を備える。

【0035】

遠心分離装置１１０は、周知の構成であり、遠心力により微細物を含む液体から微細物を分離し、この分離された微細物が沈降し、沈殿部１１１に溜まる。この実施の形態では、沈殿部１１１が樹脂や金属などで成形されたカップで構成される。

【0036】

沈殿により溜まる微細物量を検出する微細物量検出装置１１２と、検出する微細物量に基づき微細物除去装置１２０を駆動する制御装置１１３を備え、制御装置１１３は、微細物量検出装置１１２において検出する沈殿部１１１に溜まる微細物量に基づき、微細物除去装置１２０を駆動する。微細物量検出装置１１２は、沈殿部１１１に備える構成である。

【0037】

沈殿部１１１の入側には、第２の自動バルブ１１４ａを備え、出側には、第３の自動バルブ１１４ｂを備え、それぞれ制御装置１１３により制御される。通常運転では、第２の自動バルブ１１４ａを開き、第３の自動バルブ１１４ｂを閉じており、分離された微細物が沈降し、沈殿部１１１に溜まる。沈殿部１１１に溜まる微細物が所定量になると、第２の自動バルブ１１４ａを閉じ、第３の自動バルブ１１４ｂを開き、沈殿部１１１に溜まる微細物を排出する。

【0038】

微細物量検出装置１１２は、沈殿部１１１に溜まる微細物量を検出し、制御装置１１３は、微細物量検出装置１１２からの検出する微細物量に基づき、
第２の自動バルブ１１４ａを閉じ、第３の自動バルブ１１４ｂを開き、沈殿部１１１に溜まる微細物を微細物除去装置１２０に送り、微細物除去装置１２０を駆動し、沈澱した微細物に付着する液体を除去して微細物を排出し、微細物は、回収容器６１に回収され、除去された液体は、貯留タンク１０１へ戻る。

【0039】

この実施の形態では、循環経路１０２に、液体に含まれる微細物を遠心力により分離して沈殿させる遠心分離装置１１０と、沈澱した微細物に付着する液体を除去して微細物を排出する微細物除去装置１２０と、を備え、微細物量検出装置１１２により沈殿部１１１に溜まる微細物量を検出し、制御装置１１３は、微細物量検出装置１１２からの検出する微細物量に基づき、微細物除去装置１２０を駆動し、沈澱した微細物に付着する液体を除去して微細物を排出することで、自動運転により液体に含まれる微細物を分離して除去し、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収することで、無人化運転を可能にする。

【0040】

この実施の形態では、沈殿部１１１の入側に第２の自動バルブ１１４ａを備え、沈殿部１１１に溜まる微細物を微細物除去装置１２０に送るときに閉じるようにしているが、第２の自動バルブ１１４ａを備えないで微細物を沈殿部１１１に溜め、微細物除去装置１２０に送るようにしてもよい。第２の自動バルブ１１４ａ、第３の自動バルブ１１４ｂの種類は、特に限定されない。

【0041】

（実施の形態２）
この実施の形態２を、図２に示す。図２は微細物除去システムを示す図である。

【0042】

この実施の形態の微細物除去システム１０は、実施の形態１と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態の微細物除去システム１０は、
微細物除去装置１２０を、２個の複数個直列に接続して備える。上流側の微細物除去装置１２０は、遠心分離装置１１０に接続され、下流側の微細物除去装置１２０は、貯留タンク１０１に接続される。

【0043】

上流側の微細物除去装置１２０及び下流側の微細物除去装置１２０には、微細物量検出装置１１２を備え、微細物量検出装置１１２は、微細物除去装置１２０に溜まる微細物量を検出し、検出信号を制御装置１１３へ送る。

【0044】

制御装置１１３は、上流側の微細物除去装置１２０に配置した微細物量検出装置１１２からの検出信号に基づき上流側の微細物除去装置１２０を駆動し、
沈澱した微細物に付着する液体を除去して微細物を排出し、微細物は、回収容器６１に回収され、除去された液体は、下流側の微細物除去装置１２０へ送られる。

【0045】

制御装置１１３は、下流側の微細物除去装置１２０に配置した微細物量検出装置１１２からの検出信号に基づき下流側の微細物除去装置１２０を駆動し、
沈澱した微細物に付着する液体を除去して微細物を排出し、微細物は、回収容器６１に回収され、除去された液体は、貯留タンク１０１へ戻る。

【0046】

（実施の形態３）
この実施の形態３を、図３に示す。図３は微細物除去システムを示す図である。

【0047】

この実施の形態の微細物除去システム１０は、実施の形態１と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態の微細物除去システム１０は、沈殿部１１１の上流側は、第１の自動バルブ１１４ｃを介して装置１００に通じる経路と、第２の自動バルブ１１４ａと遠心分離装置１１０を順に介して装置１００に通じる経路と、を含み、沈殿部１１１の下流側は、第３の自動バルブ１１４ｂを介して微細物除去装置１２０に通じる経路と、を含む。

【0048】

制御装置１１３の制御により、通常動作は、第１の自動バルブ１１４ｃを閉じ、第２の自動バルブ１１４ａを開き、第３の自動バルブ１１４ｂを閉じて沈殿部１１１に微細物を溜める。沈殿部１１１に溜まる微細物の量を微細物量検出装置１１２が検出し、制御装置１１３は微細物を検出する微細物量に基づき制御し、排出動作は、第２の自動バルブ１１４ａを閉じ、第３の自動バルブ１１４ｂを開き、沈殿部１１１に溜まる微細物を排出し、その時第１の自動バルブ１１４ｃを開き、沈殿部１１１と第３の自動バルブ１１４ｂを洗浄して排出しきれない微細物を微細物除去装置１２０へ排出する。通常動作への復帰は、第１の自動バルブ１１４ｃを閉じ、第２の自動バルブ１１４ａを開き、第３の自動バルブ１１４ｂを閉じて沈殿部１１１に微細物を溜めように構成される。第１の自動バルブ１１４ｃ、第２の自動バルブ１１４ａ、第３の自動バルブ１１４ｂの種類は、特に限定されない。

【0049】

この実施の形態の微細物除去システム１０では、通常動作、排出動作、通常動作への復帰を実施することで、毎分の流量に関係なく、微細物の滞留量のみを検知し、排出することができ、廃液量を最小限に抑えた自動化が可能となる。

【0050】

（実施の形態４）
この実施の形態４を、図４に示す。図４は微細物除去システムを示す図である。

【0051】

この実施の形態の微細物除去システム１０は、実施の形態１と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態の微細物除去システム１０は、沈澱する微細物を微細物除去装置１２０に導く導入通路１４０を含み、導入通路１４０は、遠心分離装置１１０に自動バルブ１４１を介して連通する構成である。

【0052】

通常運転では、自動バルブ１４１を開き、分離された微細物が沈降し、導入通路１４０を介して微細物除去装置１２０に導入される。導入通路１４０には、微細物量検出装置１１２を備えており、微細物量検出装置１１２は、導入通路１４０に溜まる微細物量を検出する。制御装置１１３は、微細物量検出装置１１２において検出する微細物量に基づき、自動バルブ１４１を閉じ、微細物除去装置１２０を駆動し、沈澱した微細物に付着する液体を除去して微細物を排出する。

【0053】

（実施の形態５）
この実施の形態５を、図５に示す。図５は微細物除去システムを示す図である。

【0054】

この実施の形態の微細物除去システム１０は、実施の形態１と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態の微細物除去システム１０は、
沈澱する微細物を微細物除去装置１２０に導く導入通路１４０を含み、導入通路１４０は、遠心分離装置１１０に自動バルブ１４１ａを介して連通する構成である。

【0055】

この実施の形態の微細物除去システム１０は、導入通路１４０の上流側は、第１の自動バルブ１１４ｃを介して装置１００に通じる経路と、第２の自動バルブ１１４ａと遠心分離装置１１０を順に介して装置１００に通じる経路と、を含み、導入通路１４０の下流側は、微細物除去装置１２０に通じる経路と、を含む。

【0056】

制御装置１１３の制御により、通常動作は、第１の自動バルブ１１４ｃを閉じ、第２の自動バルブ１１４ａを開き、導入通路１４０に微細物を溜める。導入通路１４０に溜まる微細物の量を微細物量検出装置１１２が検出し、制御装置１１３は微細物を検出する微細物量に基づき制御し、排出動作は、第２の自動バルブ１１４ａを閉じ、微細物除去装置１２０導入を駆動して通路１４０に溜まる微細物を排出し、その時第１の自動バルブ１１４ｃを開き、導入通路１４０を洗浄して排出しきれない微細物を微細物除去装置１２０へ排出する。通常動作への復帰は、第１の自動バルブ１１４ｃを閉じ、第２の自動バルブ１１４ａを開き、導入通路１４０に微細物を溜めように構成される。

【0057】

（微細物量検出装置）
［形態１の構成］
微細物量検出装置は、図６乃至図１１に示すように構成される。図６は微細物量検出装置を説明する図、図７は微細物量の検出を説明する原理図、図８は微細物量を検出しない場合を示す図、図９は微細物量を検出する場合を示す図、図１０は微細物量の検出を示すフロー図、図１１は他の形態の微細物量検出装置を示す図である。

【0058】

この微細物量検出装置１１２は、沈殿部１１１に溜まる微細物量を検出する装置であり、沈殿部１１１の外側面に備える超音波センサ１１２ａと、超音波センサ１１２ａからの出力に基づいて沈殿部１１１に溜まる微細物量を検出する検出手段１１２ｂと、を備える。

【0059】

超音波センサ１１２ａは、沈殿部１１１の外側面にカップリング材１１２ｃにより保持され、取付治具１１２ｄで所定位置に取り付けられる。この超音波センサ１１２ａを取り付けた位置が、沈殿部１１１に溜まる微細物量を検出する位置である。沈殿部１１１の底部に、排出通路１５０が連通する。

【0060】

検出手段１１２ｂは、超音波センサ１１２ａからの出力が閾値以上の場合には、微細物量が規定値以下と判断し、超音波センサ１１２ａからの出力が閾値以下の場合には、微細物量が規定値以上と判断する。

【0061】

（検出原理）
この実施の形態の超音波センサ１１２ａは、送波器１１２ａ１により超音波を対象物に向け発信し、その反射波を受波器１１２ａ２で受信することにより、対象物の有無検出する構成である。

【0062】

この実施の形態では、反射形を用いており、図７（ａ）に示すように、沈殿部１１１の側壁によって、口元反射、内壁反射、外壁反射が生じる。例えば、距離調整ボリウムなどで設定した検出距離範囲内に存在する物体からの反射波のみを検出する方式を用いることができる。

【0063】

図７（ｂ）に示すように、沈殿部１１１の内部には、切削液のみが溜まっている場合、あるいは切削液が溜まっていない場合には、超音波センサ１１２ａの内壁反射による出力が大きい。図７（ｃ）に示すように、切削液に含まれる微細物を分離して除去し、この微細物が沈殿部１１１の内部に溜まってくると、超音波センサ１１２ａの内壁反射による出力が微細物によって減衰して小さくなる。

【0064】

（微細物量検出）
この実施の形態の微細物量検出装置１１２による微細物量検出を、図８乃至図１０に基づいて説明する。この実施の形態の微細物量検出装置１１２では、超音波センサ１１２ａがケーブルにより検出手段１１２ｂに接続される。

【0065】

微細物量の検出を開始し（図１０（ａ））、超音波センサ１１２ａでは、超音波を送信し、この反射波を受信する（図１０（ｂ）、（ｃ））。検出手段１１２ｂでは、超音波センサ１１２ａで受信した信号を判定し（図１０（ｄ））、超音波センサ１１２ａからの出力、即ち受信電圧が閾値以上は、微細物量が規定値以下と判断し（図８（ｂ））、受信電圧が閾値以下は、微細物量が規定値以上と判断する（図９（ｂ））。

【0066】

微細物量が規定値以下と判断した場合には、正常表示を行い（図１０（ｅ））、例えば青色ランプを点灯させている。微細物量が規定値以上と判断した場合には、検出信号を出力し（図１０（ｆ））、終了する（図１０（ｇ））。

【0067】

［形態２の構成］
この実施の形態の微細物量検出装置１１２は、図１１に示すように、沈殿部１１１の外側面に備える超音波センサ１１２ａとして透過形を用いる。この透過形は、送波器１１２ａ１により超音波を対象物に向け発信し、その送波を受波器１１２ａ２で受信することにより、対象物の有無検出する構成である。送波器１１２ａ１と受波器１１２ａ２は、対抗する位置において、沈殿部１１１の外側面にカップリング材１１２ｃにより保持され、取付治具で所定位置に取り付けられる。この超音波センサ１１２ａを取り付けた位置が、沈殿部１１１に溜まる微細物量を検出する位置である。

【0068】

検出手段１１２ｂは、超音波センサ１１２ａからの出力が閾値以上の場合には、微細物量が規定値以下と判断し、超音波センサ１１２ａからの出力が閾値以下の場合には、微細物量が規定値以上と判断する。

【0069】

この実施の形態では、図１１（ｂ）に示すように、沈殿部１１１の内部には、切削液のみが溜まっている場合、あるいは切削液が溜まっていない場合には、超音波センサ１１２ａの出力が大きい。切削液に含まれる微細物を分離して除去し、この微細物が沈殿部１１１の内部に溜まってくると、超音波センサ１１２ａの出力が微細物によって減衰して小さくなる。

【0070】

（微細物除去装置）
［形態１の構成］
この実施の形態の微細物除去装置を、図１２及び図１３に基づいて説明する。図１２は微細物除去装置の断面図、図１３は微細物を除去する状態を示す図である。

【0071】

この実施の形態の微細物除去装置１２０は、沈降する液体が付着した微細物を収容する円筒収容部２０と、円筒収容部２０の内部に軸方向に配置されて回転により微細物を排出するスクリュー軸３０と、スクリュー軸３０を回転駆動する駆動手段４０と、を含む構成である。

【0072】

円筒収容部２０には、中央部の上方位置に導入開口２１が形成され、この導入開口２１に導入管２２が接続されている。円筒収容部２０には、導入管２２を介して遠心分離装置５０が接続されている。液体が付着した微細物は、導入開口２１から円筒収容部２０の内部に収容される。

【0073】

スクリュー軸３０は、スクリュー３１を有し、このスクリュー３１は、円筒収容部２０の長さに対応して形成されている。駆動手段４０は、モータ４１により構成され、モータ４１の出力軸４２は、連結部材４３を介してスクリュー軸３０の入力軸部３２と連結されている。

【0074】

円筒収容部２０の後端には、取付体２３を介してモータ４１が取り付けられ、スクリュー軸３０の入力軸部３２は、軸受２４を介して取付体２３に軸支されている。

【0075】

円筒収容部２０の排出側には、絞り部２７を設け、この絞り部２７を、ストッパー７０で覆うように構成されている。ストッパー７０は、絞り部２７の開口に当接する球面を有するストッパー部７１と、ストッパー部７１が固定された支持軸部７２と、支持軸部７２を支持する支持筒７３と、を含む。支持筒７３は、ホルダー７４に支持され、ホルダー７４は、取付ボルト７５によって絞り部２７に固定した支持体７６に取り付けられている。

【0076】

支持軸部７２の受け部７２ａにストッパー部７１が固定され、この受け部７２ａと、支持筒７３の鍔部７３ａとの間に、付勢手段７７を構成するスプリング７８が配置されている。スプリング７８は、支持軸部７２の受け部７２ａを介してストッパー部７１の面が、常に絞り部２７の開口に当接するように付勢する。このように、ストッパー７０は、付勢手段７７により常に閉じ方向に付勢される構成である。

【0077】

スクリュー軸３０は、駆動手段４０を構成するモータ４１の駆動によって回転し、このスクリュー軸３０の回転により円筒収容部２０の内部に収容される微細物がスクリュー３１によって排出方向へ移動する（図１３（ａ））。この移動する微細物は、ストッパー部７１の面に当接し（図１３（ｂ））、さらにスクリュー軸３０の回転により微細物が移動し、その微細物がストッパー部７１を押動し、絞り部２７の開口が開く（図１３（ｃ））。微細物は、絞り部２７の開口から落下して回収容器６１に回収される（図１３（ｄ））。

【0078】

このように、スクリュー軸３０の回転により円筒収容部２０の内部に収容される微細物がスクリュー３１によって排出方向へ移動し、円筒収容部２０から排出され、回収容器６１に回収される際に、微細物に付着する液体が除去され、この液体は、排出孔２６を介して貯留タンク１０１に回収される。

【0079】

［形態２の構成］
この実施の形態の微細物除去装置を、図１４に基づいて説明する。図１４は微細物除去装置を示す図である。

【0080】

この微細物除去装置１２０は、形態１の構成と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。この形態は、円筒収容部２０の排出側に、排出筒８０を接続し、排出筒８０は、円筒収容部２０より上方に開口する排出開口８１を有し、円筒収容部２０から排出される微細物を、排出筒８０の排出開口８１から排出可能な構成である。

【0081】

この微細物除去装置１２０は、前記した実施の形態の微細物除去システムに限定されず、液体に含まれる微細物を遠心力により分離して沈殿させる遠心分離装置、または分離した微細物を溜めるホッパーに接続することが可能に構成され、微細物に付着する液体を除去して微細物を排出する。

【0082】

［形態３の構成］
この実施の形態の微細物除去装置を、図１５に基づいて説明する。図１５は微細物除去装置を示す図である。

【0083】

この微細物除去装置１２０は、液体に含まれる微細物を遠心力により分離して沈殿させる遠心分離装置、または分離した微細物を溜めるホッパーに接続し、微細物に付着する液体を除去して微細物を排出する装置であり、横方向配置型微細物除去部Ａと、斜め方向配置型微細物除去部Ｂと、を備える。

【0084】

横方向配置型微細物除去部Ａは、回転により前記微細物を排出するスクリュー軸２００と、スクリュー軸２００を回転駆動する駆動手段２０１と、を含み、
遠心分離装置、またはホッパーに接続した投入部２０２から、直接スクリュー軸２００の部位へ微細物を落下させる構成である。

【0085】

斜め方向配置型微細物除去部Ｂは、液体が付着した微細物を収容する円筒収容部３００と、円筒収容部３００の内部に軸方向に配置されて回転により微細物を排出するスクリュー軸３０１と、スクリュー軸３０１を回転駆動する駆動手段３０２と、を含み、微細物は、開口３０３から落下して回収容器６１に回収される。

【0086】

横方向配置型微細物除去部Ａの駆動と、斜め方向配置型微細物除去部Ｂの駆動により、投入部２０２から横方向配置型微細物除去部Ａのスクリュー軸２００の部位へ微細物を直接落下すると、スクリュー軸２００の回転により、横方向配置型微細物除去部Ａから斜め方向配置型微細物除去部Ｂへ微細物を送る。

【0087】

斜め方向配置型微細物除去部Ｂでは、スクリュー軸３０１の回転駆動により、微細物が持ち上がり、液体を除去して微細物が、開口３０３から落下して回収容器６１に回収される。

【0088】

この微細物除去装置１２０では、横方向配置型微細物除去部Ａのスクリュー軸２００と、横方向配置型微細物除去部Ａのスクリュー軸２００の２本のスクリュー軸により常時微細物が流動していることにより低負荷で微細物が排出可能となり、駆動手段２０１及び駆動手段３０２を構成するモータの小型化が可能である。また、長期間停止時も、水脈がある程度確保できることにより最低限の負荷で可動することが可能となる。また、固まりやすい微細物でも常時流動させることで水脈を維持し内部での固着化を最小限に防ぐことができる。

【0089】

斜め方向配置型微細物除去部Ｂは、スクリュー軸３０１を微細物に応じて９５度～１８０度と任意の角度に調整することも可能であり、例えば、微細物の種類と含水率に応じて角度を調整する。

【0090】

この微細物除去装置１２０は、液体に含まれる微細物を遠心力により分離して沈殿させる遠心分離装置、または分離した微細物を溜めるホッパーに接続し、微細物に付着する液体を除去して微細物を排出する装置であり、横方向配置型微細物除去部Ａと、斜め方向配置型微細物除去部Ｂの駆動により、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収する。

【0091】

［形態４の構成］
この実施の形態の微細物除去装置を、図１６乃至図２０に基づいて説明する。図１６は微細物除去装置を示す正面図、図１７は微細物除去装置を示す平面図、図１８は微細物除去装置を示す斜視図、図１９は排出口の位置が変更可能な構成を示す図、図２０はスクリュー軸中心を支点として角度を可変可能な構成を示す図である。この形態４の構成は、形態３の構成と同じ部分は、同じ符号を付して説明を省略する。

【0092】

横方向配置型微細物除去部Ａと、斜め方向配置型微細物除去部Ｂを備え、横方向配置型微細物除去部Ａは、ホッパーの投入部２０２から直接スクリュー軸２００の部位へ微細物を落下させる構成である。ホッパーの投入部２０２は、
オーバーフローカバ―４００を有し、オーバーフローカバ―４００を開放することで分離した微細物に付着し、ホッパーの投入部２０２に溜まる液体を排出させる。

【0093】

斜め方向配置型微細物除去部Ｂは、液体を除去した微細物を排出する微細物排出レール４１０を備え、微細物排出レール４１０は、排出口４１１の位置を変更可能な構成である。例えば、微細物排出レール４１０を、斜め方向配置型微細物除去部Ｂの筒体に接続部４１２を回動可能に設け、微細物排出レール４１０を回動して排出口４１１の位置を変える。微細物排出レール４１０を回動することで、図１９（ａ）は排出口４１１の位置が側面から見て左側に位置し、図１９（ｂ）は排出口４１１の位置が側面から見て右側に位置しており、排出口４１１の位置を設備や装置の設置状況に応じて自由に変更することができる。

【0094】

斜め方向配置型微細物除去部Ｂは、図２０に示すように、スクリュー軸方向は、横方向配置型微細物除去部Ａのスクリュー軸中心を支点として角度を可変可能な構成である。例えば、初期設置時に、斜め方向配置型微細物除去部Ｂに位置を考慮し、横方向配置型微細物除去部Ａに対する斜め方向配置型微細物除去部Ｂの取付角度を決めて、ボルト・ナットなどの取付手段５００で締め付け固定する。また、その後の設備の変更等の事情によって、ボルト・ナットなどの取付手段を外して横方向配置型微細物除去部Ａに対する斜め方向配置型微細物除去部Ｂの取付角度を変化させて、ボルト・ナットなどの取付手段５００で締め付け固定する。このように、横方向配置型微細物除去部Ａに対する斜め方向配置型微細物除去部Ｂの取付角度を変えて、斜め方向配置型微細物除去部Ｂのスクリュー軸方向を変化させることで、排出口４１１の位置を設備や装置の設置状況に応じて自由に変更することができる。

【産業上の利用可能性】

【0095】

この発明は、液体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離し、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収する微細物除去システム及び微細物除去装置に適用可能であり、自動運転により液体に含まれる微細物を分離して除去し、微細物に付着する液体を除去して微細物を回収することで、無人化運転を可能にする。

【符号の説明】

【0096】

１０ 微細物除去システム
２０ 円筒収容部
２１ 導入開口
２２ 導入管
２３ 取付体
２４ 軸受
２７ 絞り部
３０ スクリュー軸
３１ スクリュー
３２ 入力軸部
４０ 駆動手段
４１ モータ
４２ 出力軸
４３ 連結部材
７０ ストッパー
７１ ストッパー部
７２ 支持軸部
７３ 支持筒
７４ ホルダー
７５ 取付ボルト
７６ 支持体
７７ 付勢手段
７８ スプリング
８０ 排出筒
８１ 排出開口
１００ 加工または処理を行う装置
１０１ 貯留タンク
１０２ 循環経路
１０３ ポンプ
１１０ 遠心分離装置
１１１ 沈殿部
１１２ 微細物量検出装置
１１２ａ 超音波センサ
１１２ｂ 検出手段
１１３ 制御装置
１２０ 微細物除去装置
１４０ 導入通路
Ａ 横方向配置型微細物除去部
Ｂ 斜め方向配置型微細物除去部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】