阅读说明：本技术 冷却剂循环装置 () 是由 平田隆幸 于 2019-06-12 设计创作，主要内容包括：在利用磁力分离器从在机床的加工中所使用的冷却剂中去除磁性粉体并在机床的加工时供给去除了磁性粉体的冷却剂的冷却剂循环装置中,当在贮存冷却剂的容器产生泡时,磁性粉体等淤渣的沉降变慢,贮存容器大型化。本发明提供一种通过抑制泡的发生而能够实现小型化的冷却剂循环装置。使冷却剂向净容器(38)流出的磁力分离器(16)的流出口(46)处于比净容器(38)内的冷却剂的液面低且浸渍于冷却剂的位置。由此,冷却剂向净容器(38)流入时的泡的发生受到抑制,净容器(38)及冷却剂循环装置(14)的小型化变得容易。()

冷却剂循环装置

技术领域

本发明涉及具备用于从冷却剂中去除其所包含的磁性粉体的磁力分离器(magnetseparator)和贮存去除了磁性粉体的冷却剂的容器的冷却剂循环装置。

背景技术

在制造汽车零件、轴承等时所使用的磨床、切削床等机床中，使用了利用磁力分离器将通过它们的加工而产生的磁性粉体从自机床排出的冷却剂中去除并将净化后的冷却剂向所述机床再循环地供给的冷却剂循环装置。例如，在专利文献1及专利文献2所示的冷却剂循环装置中，包含通过机床等的加工而产生的磁性粉体的冷却剂被向磁力分离器输送，由所述磁力分离器去除磁性粉体，净化后的冷却剂从所述磁力分离器的开口部流出并贮存于在所述磁力分离器的下部设置的容器中。在由于机床的工作等而需要供给净化后的冷却剂的情况下，被净化并贮存于所述容器中的冷却剂由泵等向所述机床供给。通过这样的冷却剂循环装置，从冷却剂中合适地去除磁性粉体，并且，在机床的加工时，供给净化后的冷却剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-103172号公报

专利文献2：日本特开2014-28409号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述的冷却剂循环装置中，所述容器也具有使没能通过磁力分离器完全去除的磁性粉体沉降从而抑制磁性粉体在机床的加工时被输送的功能。然而，虽然冷却剂从所述磁力分离器的开口部向设置于所述磁力分离器的下部的所述容器内流入并被贮存，但是，由于在所述磁力分离器的开口部与所述容器的液面产生了高低差即落差，所以，容易在冷却剂产生泡。在冷却剂产生泡且泡附着于没能通过所述磁力分离器完全去除的磁性粉体的情况下，附着有泡的磁性粉体在冷却剂中浮游，在冷却剂向机床的供给时被泵吸入，从而有可能被向机床供给。为了抑制附着有泡的磁性粉体被所述泵吸入，要等待磁性粉体的泡消失而磁性粉体沉降，这需要在所述容器中，将冷却剂从所述磁力分离器向所述容器流入的位置和所述泵的吸入口的位置设置于分离开的场所。因而，需要增大贮存净化后的冷却剂的容器，冷却剂循环装置的小型化变得困难。

本发明是以以上的情形为背景而完成的，其目的在于，提供一种通过抑制在贮存由磁力分离器净化后的冷却剂的容器中产生的泡的发生而能够实现所述容器的小型化从而更加小型化了的紧凑的冷却剂循环装置。

用于解决课题的技术方案

第1发明的要旨是，(a)一种冷却剂循环装置，具有：磁力分离器，具备贮存冷却剂的贮存槽、和滚筒(drum)，所述滚筒具有以能够旋转的方式被支承于所述贮存槽内的圆筒状外周面，并利用磁力将磁性粉体吸附于所述圆筒状外周面；和净容器，贮存通过利用所述磁力分离器去除磁性粉体而被净化了的冷却剂，其特征在于，(b)从贮存通过利用所述滚筒去除磁性粉体而被净化了的冷却剂的所述贮存槽内的净液槽向所述净容器流出的所述贮存槽的流出口，设置于比所述净容器内的冷却剂的液面低且浸渍于所述净容器内的冷却剂的位置。

第2发明的要旨是，在第1发明的冷却剂循环装置的基础上，其特征在于，所述贮存槽的流出口设置于所述贮存槽的底面。

第3发明的要旨是，在第1发明或第2发明的冷却剂循环装置的基础上，其特征在于，对作为所述净容器内的冷却剂的液面的最高高度的溢流面进行设定的溢流部设置于所述净容器。

第4发明的要旨是，在第1发明～第3发明中的任一冷却剂循环装置的基础上，其特征在于，在贮存通过利用所述滚筒去除磁性粉体而被净化之前的冷却剂的所述贮存槽内的脏液槽中，在所述滚筒的下部具备与所述贮存槽的底面相对地设置的第1整流板部和与所述贮存槽的侧壁相对地设置的第2整流板部，并且，由流体泵使通过利用所述滚筒去除磁性粉体而被净化之前的冷却剂向所述脏液槽流入的流入口，设置于从所述流入口流入的冷却剂被朝向所述第1整流板部以及所述第2整流板部中的至少一方压送的位置。

发明的效果

根据第1发明，是一种冷却剂循环装置，具有：磁力分离器，具备贮存冷却剂的贮存槽、和滚筒，所述滚筒具有以能够旋转的方式被支承于所述贮存槽内的圆筒状外周面，并利用磁力将磁性粉体吸附于所述圆筒状外周面；和净容器，贮存通过利用所述磁力分离器去除磁性粉体而被净化了的冷却剂，其中，从贮存通过利用所述滚筒去除磁性粉体而被净化了的冷却剂的所述贮存槽内的净液槽向所述净容器流出的所述贮存槽的流出口，设置于比所述净容器内的冷却剂的液面低且浸渍于所述净容器内的冷却剂的位置。由此，不会在所述磁力分离器的所述流出口与所述净容器的液面产生高低差即落差，从而在冷却剂从所述磁力分离器的净液槽向所述净容器的移动中，所述净容器内的冷却剂的液面处的泡的发生受到抑制，能够实现所述净容器的小型化，并且能够实现冷却剂循环装置的小型化。

根据第2发明，所述贮存槽的流出口设置于所述贮存槽的底面。由此，能够简化所述贮存槽的构造，冷却剂循环装置的小型化变得容易，并且，能够削减冷却剂循环装置的制造成本。

根据第3发明，对作为所述净容器内的冷却剂的液面的最高高度的溢流面进行设定的溢流部设置于所述净容器。由此，所述贮存槽的流出口与所述净容器内的液面的高低差被保持为恒定，从而在所述净容器内的冷却剂的液面产生的泡可靠地受到抑制，冷却剂循环装置的小型化变得容易。

根据第4发明，在贮存通过利用所述滚筒去除磁性粉体而被净化之前的冷却剂的所述贮存槽内的脏液槽中，在所述滚筒的下部具备与所述贮存槽的底面相对地设置的第1整流板部和与所述贮存槽的侧壁相对地设置的第2整流板部，并且，由流体泵使通过利用所述滚筒去除磁性粉体而被净化之前的冷却剂向所述脏液槽流入的流入口，设置于从所述流入口流入的冷却剂被朝向所述第1整流板部以及所述第2整流板部中的至少一方压送的位置。由此，所述贮存槽内的脏液槽中的磁性粉体的沉降受到抑制，并且，所述滚筒的下部是在以往的贮存槽中没有被有效地使用的空间，通过在此设置将冷却剂整流化的所述第1整流板部以及所述第2整流板部，能够实现磁力分离器的小型化。

附图说明

图1是说明以往的冷却剂循环装置的贮存容器、磁力分离器以及泵的配置的图。

图2是说明应用本发明的冷却剂循环装置的贮存容器、磁力分离器以及泵的配置的图。

图3是说明图2的磁力分离器和净容器的主要部分的构造的图。

图4是从A侧观察图3的净容器的溢流面而得到的向视图。

图5是以通过流入口的截面示出使冷却剂从设置于图3的磁力分离器的贮存槽的底部的流入口流入的情况下的流速的分布的图。

图6是示出在图5的磁力分离器中在滚筒的轴向上移动了的位置处的冷却剂的流速的分布的图。

附图标记说明

14：冷却剂循环装置；

16：磁力分离器；

18：磁性滚筒(滚筒)；

22：贮存槽；

22a：贮存槽底壁(贮存槽的底面)；

22b：贮存槽侧壁；

32a、b：第1整流板部、第2整流板部；

34：外周面(圆筒状外周面)；

38：净容器；

40：第1泵(流体泵)；

46：流出口；

54：溢流面；

60：分隔板(溢流部)；

S1：脏液槽；

S2：净液槽。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。此外，在以下的实施例中附图适当简化或变形，各部分的尺寸比以及形状等未必准确地描绘出。

【实施例1】

图1是说明以往的冷却剂循环装置114的净容器138、磁力分离器116等的基本的构成的一例的概略图。冷却剂循环装置114由贮存从作为机床的磨床112排出的冷却剂即脏液150的脏容器136、将脏液150向磁力分离器116压送的第1泵140(对应于流体泵。以后，设为第1泵)、将脏液150所包含的磁性粉体去除的磁力分离器116、贮存通过磁力分离器116后的冷却剂即净液152的净容器138、以及将贮存于净容器138的冷却剂向磨床112送出的第2泵142构成。磁力分离器116具备贮存槽122、以能够旋转的方式被支承于贮存槽122内的磁性滚筒118(对应于滚筒。以后，设为磁性滚筒)、以及设置于冷却剂向贮存槽122流入的流入口144的附近的整流板132。以箭头示出的直线表示冷却剂的流。从磨床112排出的冷却剂一度贮存于脏容器136，由第1泵140向磁力分离器116的流入口144压送。关于冷却剂的流速v，在通过贮存槽122的流入口144后，通过与整流板132碰撞而流速v降低，并且，相对于磁性滚筒118的旋转轴线CL的轴向而冷却剂的流速v被均等化。包含磁性粉体的冷却剂经由磁性滚筒118的圆筒状的外周面134(对应于圆筒状外周面。以后设为外周面)与引导板130之间的间隙而从贮存槽122的流出口146流出。冷却剂所包含的磁性粉体通过设置于磁性滚筒118内部的永磁体而附着于磁性滚筒118的外周面134的表面，由此，被从冷却剂中分离、去除。附着于磁性滚筒118的表面的磁性粉体由刮取板120刮取，收集于接受箱148。通过磁性滚筒118的外周面134与引导板130之间后的冷却剂通过流出口146而作为去除了磁性粉体的净液152贮存于净容器138。在净液152超过净容器138的容量地流入了的情况下，如以具有曲线的箭头所示，净液152溢流而向脏容器136流入。净液152在磨床112的加工时由送出泵142向磨床112供给。

在图2中，示出了本发明的冷却剂循环装置14的一例。冷却剂循环装置14由贮存从磨床12排出的冷却剂即脏液50的脏容器36、将从磨床12排出的脏液50所包含的磁性粉体去除的磁力分离器16、从脏容器36向磁力分离器16送出脏液50的第1泵40(对应于流体泵。以后，将流体泵设为第1泵40)、贮存由磁力分离器16去除了磁性粉体的冷却剂即图3中示出的净液52的净容器38、以及将净液52向磨床12送出的第2泵42构成。磁力分离器16由贮存槽22、以能够旋转的方式被支承于贮存槽22内的磁性滚筒18(对应于滚筒，以后，设为磁性滚筒)、向磁性滚筒18的圆筒状的外周面34(对应于圆筒状外周面。以后设为外周面)的附近引导冷却剂的引导板30、设置于贮存槽22的流入口44、设置于贮存槽22的流出口46、以及用于从磁性滚筒18的外周面34刮取通过设置于磁性滚筒18内部的永磁体而附着于磁性滚筒18的外周面34的磁性粉体的刮取板20等构成。此外，由刮取板20刮取了的磁性粉体收集于接受箱48。在设置于磁力分离器16的贮存槽22的下部的净容器38中，固定设置有对作为贮存于净容器38内的净液52的图3中图示出的液面的溢流面54进行设定的分隔板60(对应于溢流部。以后，设为分隔板)，溢流面54设定为比贮存槽22的流出口46高。

在图2中，以箭头示出的直线及曲线表示冷却剂的流。从磨床12排出的冷却剂一度贮存于脏容器36，由第1泵40向磁力分离器16的流入口44压送。包含磁性粉体的冷却剂经由磁性滚筒18的圆筒状的外周面34与引导板30之间的间隙而从贮存槽22的流出口46向净容器38流出。当净液52超过固定设置于净容器38内的分隔板60时，溢流出的净液52经由溢流流出口47而向脏容器36流出。另外，在将净容器38内的净液52向磨床12供给的情况下，净液52由第2泵42向磨削机12压送。

图3是将图2中的磁力分离器16以及净容器38放大示出并从以长的虚线示出的磁性滚筒18的旋转轴线CL方向观察而得到的图。贮存槽22被分为冷却剂的流入口44侧的脏液槽S1、冷却剂的流出口46侧的净液槽S2、以及脏液槽S1与净液槽S2之间、即由磁性滚筒18的以长的虚线示出的外周面34与以短的虚线示出的引导板30的引导部30a夹着的区域也就是引导路S3。在磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上，在大致中央的位置的贮存槽22的底面即贮存槽底壁22a具备冷却剂的流入口44，使由第1泵40从流入口44送出的冷却剂与以单点划线示出的整流板32的第1整流板部32a碰撞，从而冷却剂的流速v受到抑制，并且，获得相对于磁性滚筒18的旋转轴线CL方向被均一化了的冷却剂的流速v。此外，整流板32由第1整流板部32a和第2整流板部32b构成，在磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上与磁性滚筒18平行地形成，通过连接于贮存槽22的图3中的贮存槽22的近前的侧壁22b和进深的侧壁22b而分离出脏液槽S1和净液槽S2。另外，通过使流入口44在贮存槽侧壁22b开口，并处于使从第1泵40送出的冷却剂与第2整流板部32b碰撞的位置，也与上述同样地，冷却剂的流速v受到抑制，并且，获得相对于磁性滚筒18的旋转轴线CL方向被均一化了的冷却剂的流速v。此外，整流板32设置于在以往的构造中构成了净液槽S2的一部分的磁性滚筒18之下。净液槽S2的磁性滚筒18下的部分是不被需要的部分，通过在该部分设置整流板32而设置进行冷却剂的整流的空间，也有助于装置的小型化。引导板30由引导部30a和斜板部30b构成，在磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上与磁性滚筒18平行地形成，通过连接于贮存槽22的图3中的近前的侧壁22b和进深的侧壁22b而净液槽S2与引导路S3以及脏液槽S1分离开。冷却剂与整流坂32的第1整流板部32a碰撞之后，与引导板30的斜板部30b平行地在脏液槽S1中上升，向引导路S3流入。进而，冷却剂通过引导路S3，向净液槽S2流入，从流出口46向净容器38流出。在磁力分离器16的工作期间，在脏液槽S1中，从流入口44流入了的冷却剂始终产生上升的流，因此，磁性粉体等淤渣(sludge)向贮存槽22的底壁22a的堆积受到抑制。

在贮存槽22的中央附近，设置有利用磁力来吸附磁性粉体的磁性滚筒18。与该磁性滚筒18相接地，用于通过对吸附于磁性滚筒18的磁性粉体进行按压来使冷却剂脱水的挤压辊24以短的虚线示出。在挤压辊24中，在图3的近前和进深设置将挤压辊24向磁性滚筒18的轴芯方向按压的2个挤压辊加压装置26，由挤压辊24脱水后的冷却剂返回脏液槽S1。图3中示出了用于使在近前设置的挤压辊加压装置26的按压力均一化的弹簧和用于调整按压力的螺母。通过挤压辊24的按压而去除多余的冷却剂，吸附于磁性滚筒18的外周面34的磁性粉体由与外周面34的表面接触的刮取板20刮取。刮取板20具有侧板21，以免所刮取的磁性粉体从刮取板20向侧面即图3的近前以及进深掉落。另外，具备驱动磁性滚筒18旋转的磁性滚筒旋转马达28。

净容器38具备分隔板60，在贮存于净容器38的净液52超过分隔板60即溢流了的情况下，经由溢流流出口47而向脏容器36流出。以单点划线示出的溢流面54是由分隔板60形成的净容器38内的净液52的液面，并且也成为贮存槽22的净液槽S2内的液面。由此，设置于贮存槽底壁22a的流出口46处于净容器38的溢流面54之下，即浸渍于冷却剂的位置，通过冷却剂从贮存槽22的流出口46向净容器38内的冷却剂的液面落下而产生的泡的发生受到抑制。由此，由于泡附着于没有由磁力分离器16去除而被送到净容器38的磁性粉体从而在净容器38内浮游并由第2泵42向磨床12输送的情况受到抑制。另外，例如在净容器38与磨床12之间使用了利用离心力将冷却剂中的粉体排出的旋风(cyclone)式分离器的情况下，由于粉体附着有泡而旋风式分离器的粉体的排出能力降低，所以，泡的发生的抑制也是重要的。

在图3的左侧的波形线内，示出由磁力分离器16去除了磁性粉体的净液52向净容器38流出的流出口46，溢流面54设定为比流出口46高。在图3的右侧的波形线内，示出固定设置于净容器38的进深侧的分隔板60和设置于其近前侧的第2泵42的压送冷却剂的泵部42b。在泵部42b的上部具备驱动泵部42b的马达部42a。由第1泵40压送的冷却剂的量设定为比从第2泵42向磨床12压送的冷却剂的量多，由此，在向磨床12供给着冷却剂的情况下，净容器38的液面也维持为溢流面54。

图4是从以图3的箭头A示出的方向观察而得到的贮存槽22及净容器38的图，以虚线示出磁性滚筒18的外形，以单点划线示出其旋转轴线CL的位置。由第1泵40压送的冷却剂从开设于贮存槽22的底壁22a的流入口44向贮存槽22流入。由磁性滚筒18去除了磁性粉体的冷却剂如以直线的箭头所示，从开设于贮存槽22的底壁22a的流出口46向净容器38流出，如以虚线的箭头所示，经由贮存槽22的底壁22a之下，如以曲线的箭头所示，被第2泵42吸引。另外，在冷却剂的液面超过分隔板60的情况下，从溢流流出口47向脏容器36流出。

图5是对图3所示的磁力分离器16的冷却剂的流速v进行了解析的一例。此外，为了方便解析，将脏液槽S1和流入口44置于磁力分离器16的左侧，与图3左右对称地示出。在图5中，示出了包含设置于磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上的大致中央的流入口44的中央的截面处的、冷却剂的液面下的冷却剂的流速v的分布。冷却剂保持于由贮存槽底壁22a、贮存槽侧壁22b以及磁性滚筒18的部分外周面34、即圆筒状的外周面34中与冷却剂接触的部分形成的空间。箭头的长短表示冷却剂的流速v的大小，由第1泵40向脏液槽S1输送的冷却剂的流入口44处的流速v例如设定为3m/sec左右，流入口44的内径例如设定为25mm。从流入口44流入了的冷却剂与第1整流板部32a碰撞而流速v急速减少，并且，在第1整流板部32a和第2整流板部32b的内部以及脏液槽S1产生了在脏液槽S1中上升的流，并且，产生了对脏液槽S1内的冷却剂进行搅拌的流。冷却剂以大致均一的流速v通过由被磁性滚筒18的部分外周面34a和引导板30的引导部30a夹着的空间形成的引导路S3，在净液槽S2中，在贮存槽22的底壁22a和侧壁22b处产生了强的流速v。此外，流出口46设置于磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上的端部，冷却剂向流出口46的流出的状况没有示出。

图6示出在与图5相同的冷却剂的流入条件下在磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上移动了的位置处的流速v的分布。即，相对于在图5中示出的流速v的分布示出了通过设置于磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上的大致中央的流入口44的中央的截面处的冷却剂的流速v的分布，示出了从磁性滚筒18的旋转轴线CL方向上的中央离开的位置处的流速v的分布。在由脏液槽S1的第1整流板部32a以及第2整流板部32b形成的空间和其以外的脏液槽S1，与在脏液槽S1中上升的流一并地，产生了对脏液槽S1内的冷却剂进行搅拌的流。冷却剂以大致均一的流速v通过由磁性滚筒18和引导板30的引导部30a形成的引导路S3。关于流速v，虽然与图5相比稍微减少，但是，在净液槽S2中，在贮存槽22的底壁22a和侧壁22b处产生了强的流速v。此外，在实际使用了由图5以及图6所示的磁力分离器16的实机试验中，确认到了磁力分离器16的贮存槽底壁22a处的包含磁性粉体的淤渣的堆积受到抑制。

根据本实施例，冷却剂循环装置14具有：磁力分离器16，具备贮存冷却剂的贮存槽22、和磁性滚筒18，该磁性滚筒18具有以能够旋转的方式被支承于贮存槽22内的外周面34，并利用磁力将磁性粉体吸附于外周面34；和净容器38，贮存通过利用磁力分离器16去除磁性粉体而被净化了的冷却剂，其中，从贮存通过利用磁性滚筒18去除磁性粉体而被净化了的冷却剂的贮存槽22内的净液槽S2向净容器38流出的贮存槽22的流出口46，设置于比净容器38内的冷却剂的液面低且浸渍于净容器38内的冷却剂的位置。由此，不会在磁力分离器16的流出口46与净容器38的液面产生高低差即落差，从而在冷却剂从磁力分离器16的净液槽S2向净容器38的移动中，净容器38内的冷却剂的液面处的泡的发生受到抑制，能够实现净容器38的小型化，并且能够实现冷却剂循环装置14的小型化。

另外，根据本实施例，贮存槽22的流出口46设置于贮存槽22的贮存槽底壁22a。由此，能够简化贮存槽22的构造，冷却剂循环装置14的小型化变得容易，并且，能够削减冷却剂循环装置的制造成本。

进而，根据本实施例，对作为净容器38内的冷却剂的液面的最高高度的溢流面54进行设定的分隔板60设置于净容器38。由此，贮存槽22的流出口46与净容器38内的液面的高低差被保持为恒定，从而在净容器38内的冷却剂的液面产生的泡可靠地受到抑制，冷却剂循环装置14的小型化变得容易。

另外，根据本实施例，在贮存通过利用磁性滚筒18去除磁性粉体而被净化之前的冷却剂的贮存槽22内的脏液槽S1中，在磁性滚筒18的下部具备与贮存槽22的底壁22a相对地设置的第1整流板部32a和与贮存槽22的侧壁22b相对地设置的第2整流板部32b，并且，由第1泵40使通过利用磁性滚筒18去除磁性粉体而被净化之前的冷却剂向脏液槽S1流入的流入口44，设置于从流入口44流入的冷却剂被朝向第1整流板部32a以及第2整流板部32b中的至少一方压送的位置。由此，贮存槽22内的脏液槽S1中的磁性粉体的沉降受到抑制，并且，磁性滚筒18的下部是在以往的贮存槽122中没有被有效地使用的空间，通过在此设置将冷却剂整流化的由第1整流板部32a和第2整流板部32b构成的整流板32，能够实现磁力分离器16的小型化。

在上述的实施例中，净容器38内的冷却剂的液面即溢流面54由分隔板60的高度来设定，但是，不特别限定于此，例如，也可以利用液面传感器等检测冷却剂的液面，将冷却剂的液面的高度控制并保持为预先设定的预定的高度。

另外，在上述的实施例中，第1整流板部32a只要能够对冷却剂进行整流即可，无需特地与贮存槽底壁22a平行，另外，也可以是由曲线构成的面。第2整流板部32b也无需与贮存槽侧壁22b平行，另外，也可以是由曲线构成的面。同样，第1整流板部32a与第2整流板部32b也可以具有直角以外的角度。

而且，在上述的实施例中，将第1泵40设为流体泵，但是，只要是使用旋转、往复运动等而能够将冷却剂以预定的压力压送的泵即可，可以不特地是特定种类的流体泵。

以上，基于附图对本发明的实施例进行了详细说明，但是，本发明在其他方式中也适用。上述不过是一实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识加以各种变更、改良后的方式实施。