JPH11129139A - 研削液の消泡装置および同泡を消す方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研削液を貯溜しておいて研削機に供給すると
ともに該研削機から還流してくる研削液を受け入れて循
環させる場合、上記の研削液の泡を効果的に消滅させる
装置および同方法を提供する。 【解決手段】 研削液を貯溜するメインタンク４３と、
該メインタンク４３に対して液面下で連通する消泡ボッ
クス４４とを設ける。研削液は矢印ｉ，ｕ，ｖ，ｗのよ
うに流動する。気流ジェットポンプ４５Ｂに圧縮空気
（矢印Ａｉｒ）が供給され、矢印ｈの高速気流が形成さ
れる。泡４は上記高速気流に吸い込まれ、高速・大流量
のジェット気流によって揉み砕かれる。上記の気流は矢
印ｉのように吹消管４６Ｂに送給され、消泡ボックス４
４内の研削液に浮かんでいる泡に吹きつけられ、該泡を
吹き消す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タンク内に貯溜し
ている研削液の液面に発生する泡を消滅させて、上記の
泡がタンク外へ溢れ出すことを防止するための装置およ
び同方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】研削機に供給される研削液は一般に、タ
ンク内に貯溜しておいて液ポンプで吸入，吐出して研削
箇所に注ぎかけ、該研削箇所から流下する研削液を上記
のタンクに還流せしめる。こうした循環によって研削液
に泡が発生するとタンクから溢れ出して周辺を汚損する
虞れが有るので、上記の泡を消滅させる技術が種々開発
されている。その中の主要な代表的技術として、液面の
泡をエゼクタポンプで吸取る技術（例えば実開昭６３−
１３２０３号公報に開示された「クーラントタンク液面
の消泡装置」）および、液面の泡をバキュームで吸引し
て気流サイクロンで処理する技術（例えば実開平７−６
３５号公報に開示された「切粉屑を含む発泡性冷却液の
吸引式処理装置」）が公知である。

【０００３】図９は、実開昭６３−１３２０３号公報に
図１として開示されたクーラント液面の消泡装置の１実
施形態を示し、クーラント液面の泡をエゼクタで吸い込
む回路構成図である。クーラントタンク２５は、流通窓
２５ａ₁を有する隔壁２５ａによってポンプ吸入側室２
５ｂと戻り側室２５ｃとに区分されている。ポンプ２６
は、ポンプ吸込側室２５ｂ内のクーラント液を矢印ａの
ように吸入し、矢印ｂのように吐出して加工機械に供給
する。吐出パイプ２７によって圧送それたクーラント液
は、矢印ｃのように戻りパイプ２８を経て還流し、切粉
分離装置２９によって磁性粉を除去されて矢印ｅのよう
にクーラントタンク２５内に流入する。前記吐出パイプ
２７内の圧力油の一部分は、ストップバルブ３０を介し
て分流せしめられ、エゼクタポンプ３１を駆動側流体と
して流通した後、前記戻りパイプ２８内の戻りクーラン
ト液に合流して矢印ｄのように切粉分離装置２９に流入
する。クーラントタンク２５内の泡４は、浮子つきの泡
吸入器具３２、および該泡吸入器具に接続されたフレキ
シブルなホースを介して前記のエゼクタポンプ３１で吸
い取られる。

【０００４】図１０は、実開平７−６３５号公報に図１
として開示された切粉屑を含む発泡性冷却液の吸引処理
装置の１実施形態を示し、冷却液面の泡をバキュームで
吸い取る機構の断面図である。冷却液タンク１に貯溜さ
れた冷却液２の液上面３に泡４が発生している。そして
吸引口５は、浮子６により液面に浮いていて、フレキシ
ブルなホース７でサイクロン８に連結されている。この
サイクロン８の上下に排出口があり、上部の排出口１０
はパイプ１１でバッキューム１２に連結されている。ま
た、下部の排出口１３はロート形貯溜タンク１４に連結
されており、この貯溜タンク１４の下部には開閉弁１５
が取り付けられている。１７はのぞき窓である。前記開
閉弁１５を電磁弁で構成する場合は、これを自動制御す
るためのセンサ１８および制御装置１９が設けられる。
前記開閉弁１５の直下にメッシュフィルタ２０が設けら
れ、その濾過液を補助タンク２１が受けている。この補
助タンク２１には磁気分離器２２が設けられていて、こ
れによってセパレートされた分離液は冷却液タンク１内
のクリーン槽２３に戻される。２４は切粉受箱である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前掲の図９に示した公
知技術は、昭和６１年当時におけるクーラント液面の消
泡技術を著しく向上せしめた優れた考案であり、また前
掲の図１０に示した公知技術は平成５年当時における発
泡性冷却液の処理技術を格段に進歩せしめた優れた発明
である。しかし乍ら、その後における研削技術および研
削液技術の飛躍的な進歩に伴い、研削液の作用条件が著
しく過酷になるとともに、研削液の添加剤が改良によっ
て発泡性がいっそう顕著になった研削液を使用しなけれ
ばならない場合も少なくない。

【０００６】図９に示した公知技術においては、ポンプ
２６から圧送されたクーラント液流を駆動源とするエゼ
クタポンプ３１によって泡４を吸い込む構造であるた
め、クーラントタンク２５内の液面から泡４を取り除く
ことは出来るが、クーラントタンク２５内から吸い出さ
れた泡はエゼクタポンプ３１内でクーラント液流の中に
混入するだけであって消滅はしない。従って、発泡性の
著しい研削液にこの公知技術（図９）を適用すると「戻
りパイプ２８内の研削液流」および「泡４を吸い込んだ
研削液流」を注入された切粉分離装置２９が泡だらけに
なってしまう。該切粉分離装置２９から溢れ出した泡は
クーラントタンク２５の中へ戻ってしまうことになる。

【０００７】図１０に示した公知技術においては、液面
上３の泡４をバッキューム１２で吸い上げる構造であっ
て、吸い上げる途中でサイクロン８で旋回を与えられ、
泡に付着していた切粉屑が分離されてメッシュフィルタ
２０で濾別されるが、特に泡を消滅させるための手段は
設けられていない。従って発泡性の著しい研削液にこの
公知例を適用すると、消え残った泡がバッキューム１２
に吸い込まれて、排出口１６から泡が吹き出して始末に
おえなくなる虞れが有る。本発明は上述の事情に鑑みて
為されたものであって、発泡性の著しい研削液に適用し
ても効果的に泡を消滅せしめ得る消泡技術を提供するこ
とを目的とする。効果的に泡を消滅させることの結果と
して、比較的小容量のタンク部材を用いても該タンク部
材から泡が溢れ出す虞れが無くなり、研削液タンクを含
む研削設備全体をコンパクトならしめることが当然に期
待される。その上、研削液の発泡性が著しくても泡に関
するトラブルを生じないので、研削液選択の自由度が大
きく、高性能研削液の使用を制約することが無い。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的な原理について、その１実
施形態に対応する図３を参照して略述すると、メインタ
ンク４３と別体に、上記メインタンク４３と液面下で連
通する消泡ボックスを構成する。研削液は矢印ｉのよう
に送入されて消泡ボックス４４内の液面下に矢印ｕのよ
うに流入し、堰４４ａをオーバーフローして矢印ｖのよ
うに流動して該堰４４ａの上流側の液面レベルが一定に
保たれる。オーバーフローした研削液は矢印ｗのように
メインタンク４３内へ流入し、このメインタンク４３内
から図外の研削油ポンプによって吸入・圧送されて研削
機（図外）に供給されるようになっている。圧縮空気を
駆動源とする気流ジェットポンプ４５Ｂが、メインタン
ク４３内の研削液の液面上に、液面に対向せしめて設置
されている。圧縮空気は矢印Ａｉｒのように上記気流ジ
ェットポンプ４５Ｂに供給され、矢印ｈのように液面と
反対方向に激しく流動するので、これによって液面の泡
４が上記の激しい気流（矢印ｈ）によって吸い上げら
れ、該激しい気流の中に混入する。混入した泡は、乱流
状の激しい気流（矢印ｈ）によって揉み砕かれるような
形態で破裂し、消滅せしめられる。泡を揉み砕いた激し
い空気流は矢印ｊのように吹消管４６Ｂに送給され、消
泡ボックス４４内の研削液面に吹きつけられ、該消泡ボ
ックス４４内の研削液面に浮遊している泡を吹き消す。

【０００９】以上に説明した原理に基づいて、請求項１
に係る消泡装置の構成は、貯溜している研削液を研削機
に供給するとともに、該研削機から還流した研削液を受
け容れる研削液タンク内で、研削液の泡を消滅せしめる
装置において、研削液タンクとして機能するメインタン
クと、液面下において上記メインタンクに連通する消泡
ボックスとが設けられており、メインタンク内の研削液
面に浮遊している泡を吸い取る手段、および、吸い取っ
た泡を、高速・大流量の空気流に混合せしめる手段と、
上記の泡が混入された空気流を、消泡ボックス内の研削
液面に吹きつける手段と、を具備していことを特徴とす
る。以上に説明した請求項１の発明装置によると、吸い
取られた泡が高速・大流量の空気流に混合されるので、
空気流中で泡が激しい速度・圧力の変化を受け、揉み砕
かれて破裂し、破裂した泡は微小な液粒子になって空気
流で吹き送られる。微小な液粒子を含む大流量の空気流
は高速で消泡ボックス内の研削液面に吹きつけられて、
該消泡ボックス内の研削液面に浮遊している泡を吹き消
すように作用する。公知技術（実開昭６３−１３２０
３）においては圧力液体を駆動源とするエジェクタポン
プで泡を吸い取ったので、該泡は圧力液体流の中に混入
しても消滅しない上に、該液体流自体が新たな泡の発生
源となったのに比して、本請求項１の発明は空気流によ
り泡を揉み砕いて破裂させるので、破裂した泡は微小な
液粒子となって完全に消滅する。その上、泡を吸い上げ
て消滅させた高速・大流量の空気流は、液体流と異な
り、それ自体が泡の発生源となる虞れが無いのみでな
く、消泡ボックス内の研削液面に吹きつけられた空気流
は該消泡ボックス内の研削液面に浮遊している泡を吹き
消す作用をする。空気流が泡を吹き消すという現象は、
空気流で炎を吹き消す現象ほどには周知でないが、研削
液面に浮遊している泡は、球状の薄い液膜が、表面張力
と泡内外の圧力差との釣合いによって形成されているも
のであるから、激しい空気流によって動圧変化を被ると
バランスを失って破裂する。上述のようにして、本請求
項１の発明によると、激しい空気流による泡の揉み砕き
作用と、激しい空気流による泡の吹き消し作用とが併行
して、研削液面の泡を消滅させるので、発泡性の著しい
研削液を使用しても泡に因るトラブルを招く虞れが無
い。

【００１０】請求項２に係る発明装置の構成は、前記請
求項１の発明装置の構成要件に加えて、前記の「泡を吸
い取る手段」および「吸い取った泡を空気流と混合せし
める手段」が、圧縮空気を駆動源とするジェットポンプ
によって構成されていることを特徴とする。以上に説明
した請求項２の発明装置によると、圧縮空気を駆動源と
するジェットポンプという単一の機器が「研削液面に浮
遊している泡を吸い取る手段」と、「吸い取った泡を高
速・大流量の空気流に混合せしめる手段」との両方の手
段を兼ねるので、装置の構造が簡単となる上に、圧縮空
気を駆動源とするジェットポンプは回転部材や機械的摩
擦箇所を有していないので作動信頼性が高く、メンティ
ナンスが容易である。その上、圧縮空気を駆動源とする
ジェットポンプを作動せしめるためのエネルギー供給部
材はホース１本で足り、多芯の電線や回転軸，チェーン
などの機械的伝動部材を必要としないので製造コストが
安価である上に、潤滑や電気絶縁などの補助的手段を必
要とせず取扱が容易である。さらに、圧縮空気を駆動源
とするジェットポンプは、１個の流通性を有する機器と
して専門メーカーによって製造され市販されているの
で、所望の仕様値の製品を容易にかつ安価に入手するこ
とができる。

【００１１】請求項３に係る発明装置の構成は、前記請
求項２の発明装置の構成要件に加えて、前記の「空気流
を研削液面に吹きつける手段」が、研削液をオーバーフ
ローさせて該研削液の液面を一定レベルに自動制御する
堰と、上記の堰によって自動制御されている研削液面上
に、該研削液面と一定の間隔で対向するほぼ垂直な管状
部材とより成り、上記管状部材の上端部近傍が、前記ジ
ェットポンプの吐出口に接続されていることを特徴とす
る。以上に説明した請求項３の発明装置によると、研削
液をオーバーフローさせる堰を設けるという簡単な構成
で該研削液の液面レベルが自動的に一定に保たれるよう
になっているので、この液面レベルに対向する垂直な管
状部材がソリッドな静止部材であっても、該管状部材と
液面との間隔寸法が一定に保たれ、安定した作動で泡吹
消管として機能する。すなわち、公知の消泡技術の何れ
にも液面レベルを一定に保つように制御するという技術
的思想が開示されておらず、液面に浮子つき部材を浮か
べて該浮子つき部材を液面変動に追随させて上下動せし
めていたため、この浮子つき部材に接続される管路部材
はフレキシブルなホースでなければならなかったが、こ
れに比して本請求項３は正反対の構成をとり、液面レベ
ルを一定ならしめるように制御するとともに、該液面に
対向する垂直な管状部材を静止部材としたので、構造が
簡単である上に作動状態が安定していて作動信頼性が高
く、フレキシブルなホースを用いないので耐用命数が長
い。

【００１２】請求項４に係る発明装置の構成は、前記請
求項２の発明装置の構成要件に加えて、前記メインタン
ク内の研削液を流動せしめて、研削液の液面付近に緩や
かな渦流を生じさせる手段が設けられるとともに、前記
ジェットポンプの少なくとも１個が、その泡吸込口を前
記渦流の中心付近に対向せしめて設置されていることを
特徴とする。以上に説明した請求項４の発明装置による
と、メインタンク内の研削液面に浮遊している泡の少な
くとも一部分をジェットポンプ吸込口付近に集めて、効
率良く泡を吸い込んで消滅させることができる。すなわ
ち、液面に緩やかな渦流が形成されていると、該液面に
浮遊している泡の大部分ないし一部分が渦流の中心付近
に集まってくる現象は日常生活においても認められると
ころである。本請求項４においては上記周知の現象を利
用して泡を集めるので、１個もしくは複数個のジェット
ポンプの内の少なくとも１個を泡の集まる箇所に配設し
て効率良く泡を吸い込むものである。このようにして泡
の集まる箇所を積極的に形成せしめるとジェットポンプ
の設置個数が少なくても充分な消泡機能を発揮させるこ
とができる。ジェットポンプの設置個数が少数で足りれ
ば、製造コストが安価である上に、稼動中におけるジェ
ットポンプ駆動源の消費量が少なくて済み、その上、タ
ンク内の液面がジェットポンプで覆われる面積が少ない
ので目視点検が容易で、装置全体としてのメンティナン
ス性が良い。

【００１３】請求項５に係る発明装置の構成は、前記請
求項４の発明装置の構成要件に加えて、前記メインタン
ク内の研削液を吸入・吐出する液ポンプと、上記の液ポ
ンプから吐出された研削液を導入して渦流を生ぜしめる
凹形円錐壁を有する液流サイクロンとを備えており、か
つ、研削液に含まれていて上記液流サイクロンで分離さ
れたスラッジを貯溜するスラッジボックスと、スラッジ
を除去された研削液をメインタンクに還流させる浄液戻
り管とを具備していることを特徴とする。以上に説明し
た請求項５の発明装置によると、研削液の泡を除去する
作用と連繋しつつ該研削液に含まれているスラッジを除
去して浄化することができる。すなわち、公知技術にお
けるがごとくバキュームで空気と一緒に泡を吸いこんで
該泡に付着した切粉をサイクロンで分離する構造では、
バキュームポンプの中へ泡が混入してトラブルの原因と
なるが、本請求項５においてはスラッジを懸濁している
研削液を、空気に触れさせることなく、液体流としてサ
イクロンに流通させるので、泡と無関係に、特に、新た
な発泡を誘発する虞れ無くスラッジを分離することがで
きる。また、他の公知例におけるがごとく磁気を用いて
液中の固形微粒子を除去しようとすると、鉄粉などの磁
性体粒子は磁力吸着して除去できるが、非鉄金属粉や、
研削砥石に由来するセラミック粉，合成樹脂粉、並び
に、研削液添加剤の重合反応によって生じた固形成分，
半固形成分は除去できないのに比して、本請求項５によ
れば、研削液よりも比重の大きい固形成分の総べてを、
磁性体であるか否かを問わず除去することができる。

【００１４】請求項６に係る発明装置の構成は、前記請
求項５の発明装置の構成要件に加えて、前記浄液戻り管
の吐出口が、メインタンク内の研削液の液面付近かつ液
面下においてほぼ水平方向を向いていて、上記吐出口か
ら流出した研削液が渦流を形成させるようになってお
り、かつ、前記の「圧縮空気を駆動源とするジェットポ
ンプの少なくとも１個が、上記渦流の中心部付近に対向
せしめて配置されていることを特徴とする。以上に説明
した請求項６の発明装置によると、液流サイクロンでス
ラッジを除去された浄液の戻り流動によってメインタン
ク内の研削液に渦流が形成されるので、渦流形成専用の
ポンプや、その駆動手段を設ける必要が無い。従って構
造が簡単で製造コストが低廉である上に、エネルギー消
費が少なくて運転コストが安価である。さらに、浄液戻
り管路の吐出口が液面下に位置しているので、浄液の吐
出流が空気に触れない。このため、浄液の吐出流が新た
な泡の発生源となる虞れが無い。そして、この吐出口が
ほぼ水平方向であるため、メインタンク内の液面面積に
比して浄液戻り流量が少なくても有効に渦流を形成せし
めて液面の泡を集めることができる。

【００１５】請求項７に係る発明装置の構成は、前記請
求項５の発明装置の構成要件に加えて、前記の「圧縮空
気を駆動源とするジェットポンプ」が複数個設けられて
いて、その内の少なくとも１個が、前記「液流サイクロ
ン用の液ポンプ」の吸入口付近に位置せしめて、研削液
面の上方に配置されていることを特徴とする。以上に説
明した請求項７の発明装置によると、複数個の気流ジェ
ットポンプの内の少なくとも１個を、請求項４の構成要
件に従って渦流の中心付近に対向せしめて配置するとと
もに、上記と異なる少なくとも１個の気流ジェットポン
プを、本請求項５の特徴的構成として液流サイクロン用
液ポンプの流入口付近に配置して、消泡効果をより完全
ならしめることができる。すなわち、メインタンク内の
研削液面に浮遊している泡の一部分ないし大部分は渦流
の中心部に集まるが、他の一部分の泡は渦流の周辺部に
寄ってくる。一方、液流サイクロンに対して研削液を送
給する液ポンプがメインタンク内の研削液を吸入するの
で、該メインタンク内には前記の渦流以外に、液ポンプ
吸入口に向かう緩やかな流動を生じ、泡の一部は上記液
ポンプ吸入口付近の液面に向かって漂流する。そこで本
請求項７によれば、液ポンプ吸入口付近に漂流してくる
泡を効果的に気流ジェットポンプに吸入して消滅させる
ことができる。

【００１６】請求項８に係る発明装置の構成は、前記請
求項１〜７の発明装置の構成要件に加えて、前記メイン
タンクと別体に、研削機から還流する研削液を受け容れ
るサブタンクを具備しており、上記のサブタンクの液面
付近が仕切板によって流入側室と汲出側室とに区分され
るとともに、上記双方の室が液面下で連通していて、還
流した研削液が上記流入側室に流入して汲出側室内へ流
動し、該汲出側室に設けられた液中ポンプによって前記
メインタンク内へ移送されるようになっていることを特
徴とする。以上に説明した請求項８の発明装置による
と、研削機から還流する研削液流（泡を含む気液混合流
である）を直接的にメインタンクに導入せず、予めサブ
タンクに受け容れ、該サブタンク内の研削液面に浮かん
でいる泡の漂流を仕切板で阻止するとともに、該仕切板
の下を液面下で通り抜けた研削液を液中ポンプで吸入
し、消泡ボックスを経てメインタンクへ送給するので、
泡の除去がより完全に行なわれる。すなわち、研削液は
メインタンクから汲み上げられて研削機に供給されるの
であるが、研削機から還流した気液混合流がメインタン
クへ戻るまでの間に複数段階の泡除去操作を経るので消
泡作動信頼性が高い。一つの消泡工程において泡が通過
する確率の平均値をＰとすると、ｎ段の工程を順次に経
たとき、最終工程を泡が通過する確率（総合確率）はＰ
のｎ乗となるから、ｎの値が大きくなれば、総合確率は
著しく零に近づく。いま仮に、一段の消泡工程における
泡の通過確率平均値Ｐ＝０．１とし、消泡工程の段数ｎ
＝５であるとすれば、最終工程を泡が通過する総合確率
は十万分の１になって、実用上は零と見做すことができ
る。この請求項８の構成に係る仕切板を設けたサブタン
クの併設、および液中ポンプによる液の移送は、これだ
けでは充分な消泡効果が得られなくても、消泡工程の段
数を増すことによって、総合的な消泡効果に寄与すると
ころ多大である。

【００１７】請求項９に係る発明装置の構成は、前記請
求項８の発明装置の構成要件に加えて、前記サブタンク
の流入側室の研削液面上に、該研削液面に風圧を加える
風車が設けられており、かつ、上記の風車の回転軸がほ
ぼ垂直姿勢をなすとともに、該風車を回転させるモータ
が設けられていることを特徴とする。以上に説明した請
求項９の発明装置によると、請求項１ないし請求項８に
係る各種の消泡工程（気流ジェットポンプによる泡の揉
み砕き，消泡ボックス内における泡の吹き消し、その
他）に先立つ予備処理的な工程として、サブタンクに流
入したばかりの研削液の液面に浮いている泡の一部（比
較的大きい泡）を風車による風圧で破裂させる。これに
より、後工程の操作が著しく容易になる。この請求項９
における泡の吹き消しは、消泡ボックス内における泡の
吹き消しが一定流速の空気流によって行なわれたのと異
なり、回転する風車によって生じる撹拌流の風圧によっ
て泡の薄膜のバランスを崩すことによって行なわれる。
従って、離れた場所の圧縮空気源からホースで導いた空
気流を吹き付けることによっては本請求項９と等価な作
用・効果は得られず、飽くまで泡の真近に位置する風車
を回転させることによって消泡効果が得られる。

【００１８】請求項１０に係る発明装置の構成は、前記
請求項１〜９の発明装置の構成要件に加えて、前記のサ
ブタンク内、および／または消泡ボックス内に、研削液
面の上方に位置せしめてシャワーノズルが設けられると
ともに、該シャワーノズルに研削液を圧送供給する手段
が設けられており、かつ、前記シャワーノズルの吐出孔
径寸法および吐出圧力が「吐出された研削液流が、液面
に到達する以前に液滴となって、自由落下して研削液面
に到達する程度」に設定されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項１０の発明装置によると、請求項
１ないし請求項９に係る各種の消泡工程に併行して、研
削液のシャワーによる消泡操作を行ない、より完全な消
泡効果が得られる。ただし、シャワーを注ぎ掛けて泡を
消す場合、該シャワーの形態が適正でないと充分な消泡
作用が発揮されないのみでなく、シャワー流が研削液面
に衝突してかえって新たな泡を発生させる。新たな泡を
発生させる虞れ無く既存の泡を有効に消滅させるような
シャワー形態の条件の要因は、シャワーノズルの噴出口
径や研削液の粘度・表面張力・比重、および噴出圧力，
流量など非常に多いので制御が困難であるが、本請求項
１０においては上記多数の物理的特性の代用特性とし
て、シャワー流の外観を代用特性として採用し、シャワ
ー流が液滴となって研削液面に自由落下する状態を目安
として噴出口径と吐出圧力を調節することにより、制御
容易な調節手段で充分な実用的消泡効果が得られる。

【００１９】請求項１１の発明に係る研削液の泡を消す
方法の構成は、研削機に供給する研削液を貯溜している
研削液タンクの液面の泡を消滅させる方法において、圧
縮空気を駆動源とする気流ジェットポンプを用いて上記
の泡を吸い取るとともに、吸い取った泡を高速・大流量
の空気流の中に混入せしめ、上記高速・大流量の空気流
の少なくとも一部分に乱流を生じさせて、この空気流の
中に混入させている泡を乱流によって揉み砕いて消滅さ
せることを特徴とする。以上に説明した請求項１１の発
明方法によると、圧縮空気を駆動源とする気流ジェット
ポンプによって研削液面の泡を吸い取るので、吸い取ら
れた泡は即時的に高速・大流量の空気流の中に混入し
て、乱流に揉み砕かれる形で破裂して消滅する。破裂し
た泡は微小な液粒子となり、空気流によって吹き送られ
る。この、微小液粒子を含んだ空気流は、研削液面の泡
に吹きつけて該泡を吹き消すことに利用し得る。以上に
述べたように本請求項１１の発明方法によると簡単な方
法で有効に消泡作用を生じるので、研削液タンクから泡
が溢れ出すなどのトラブルを未然に防止することができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る研削液の消
泡装置の１実施形態の要部を模式的に描いた３面図であ
って、（Ａ）は概要的に描いた平面図に作動を表す矢印
を付記してあり、（Ｂ）は模式的に描いた正面断面図に
作動を表す矢印を付記してあり、（Ｃ）は模式的に描い
た側面断面図である。次に、本図１を参照しつつ本実施
形態における主要構成部材の配置と、上記主要部材相互
の関連について述べる。なお、個々の構成部材の詳細は
図２〜図８を順次に参照して後述する。

【００２１】図示の符号４３を付した部材は研削液を貯
溜するタンクであるが、後に説明するサブタンクと区別
するためメインタンクと呼ぶ。研削液は図外のポンプで
吸入，吐出されて図外の研削機に供給され、研削液とし
ての作用を果たした後、（Ｂ）図に示した矢印ｉのよう
に還流してきて消泡ボックス４４内に流入する。上記の
消泡ボックス４４は、研削液の液面下で前記のメインタ
ンク４３に連通している。符号４を付して示したのは泡
を表す記号であって、実物の泡よりも大きい縮尺の白丸
印であるが（Ａ）図においては該泡４の図示を省略して
ある。（Ａ）図および（Ｃ）図に示した液ポンプ４７は
研削液を吸入して液流サイクロン４８に送る。これらの
部材の詳細は図４および図６を参照して後述するが、上
記の液流サイクロン４８は液体を渦流状に流動させて図
形微粒子（スラッジ）を分離し、スラッジボックス４４
に送り込む（（Ａ）図の矢印ｓ参照）。

【００２２】上記の液流サイクロン４８で固形微粒子を
除去された清浄な研削液は、（Ａ）図，（Ｂ）図に示し
た浄液戻り管５０を経て矢印ｋのようにメインタンク４
３に戻され、矢印ｍのように液面下でほぼ水平方向に吐
出される。このため、メインタンク４３内の研削液は
（Ａ）図に示した矢印ｎのように緩やかな渦流を形成す
る。研削液面に浮遊している泡４は、緩やかな渦流の中
心に集まる傾向が有り、メインタンク４３内の泡の全部
ではないが大部分ないし１部分は前記の渦流ｎの中心付
近に集まってくる。上記の渦流ｎの中心部付近に対向せ
しめて、研削液面の上方に気流ジェットポンプ４５Ｂが
配設されている。この気流ジェットポンプの詳細は図５
を参照して後述するが、要するに圧縮空気を駆動流体と
するジェットポンプ（エジェクタポンプ）であって、図
示しないエアホースによって供給された圧縮空気を
（Ｂ）図の矢印ｈのように吹き上げ、高速・大流量のジ
ェット気流によって研削液面上の泡４を吹い上げて液面
から取り除く。

【００２３】高速・大流量のジェット空気流（矢印ｈ）
の中に吸い込まれた泡は、乱流気味に流動する大量の空
気流の中で揉みくちゃにされて破裂し、微細な液粒子と
なって吹き送られる。破裂した泡の微細液粒子を含んだ
空気流は矢印ｊのように吹消管４６Ｂに吹き込まれ、消
泡ボックス４４内の研削液面に吹きつけられ、該消泡ボ
ックス４４内の泡を吹き消す。（Ａ），（Ｂ）図に示さ
れているように、吹消管は４本設けられており、前記の
気流ジェットポンプ４５Ｂからの空気流は上記４本の吹
消管の中の１本である４６Ｂに接続されている。他の３
本の吹消管については図４を参照して後に説明する。符
号５１で示したシャワーノズルは、前記の研削機（図
外）に供給される研削液の管路から分岐された管路（図
示省略）から研削液を送給されて該研削液を吐出し、泡
４の上に降り注がせる。ただし、シャワーの作動形態の
如何によって消泡効果に著しい差が有るのみでなく、却
って新たな泡を発生させる虞れも有る。シャワーノズル
の構成および研削液吐出状態の調節については図８を参
照して後に詳しく述べる。

【００２４】図２は、前掲の図１に示した構成部分に併
設して研削液の消泡装置を構成するサブタンク、および
該サブタンクに付属する機器類を模式的に描き、液圧機
器のシンボルマークを付記した断面図である。本実施形
態のサブタンク５２は、前掲の図１に示したメインタン
ク４３の上流側に配置され、さらに、その液面付近を仕
切板５２ａによって流入側室５２ｂと汲出側室５２ｃと
に区分されていて、上記双方の室は仕切板５２ａの下方
（液面下）で連通している。前記汲出側室の液面下に液
中ポンプ５３（通称・水中ポンプ）が設置されている。
図外の研削機から還流した研削液は流入側室５２ｂに導
入され、仕切板５２ａの下方を潜り抜けて汲出側室５２
ｃに流入する。このとき、泡４の大部分は流入側室５２
ｂ内に残される。汲出側室５２ｃに流入した研削液の上
にも若干の泡４′が浮遊しているが、液中ポンプ５３の
中へ吸入される泡の量は前記研削機からの還流研削液に
含まれていた泡の量に比べると非常に少ない。

【００２５】本図２の実施形態では、前記液中ポンプ５
３の吐出液流はチェックバルブ５６を経て矢印ｉのよう
に前記メインタンク４３に送給される。この図２の矢印
ｉは、前掲の図１（Ｂ）に示した矢印ｉに対応してい
る。

【００２６】サブタンク５２の中にもシャワーノズル５
１が設けられている。その詳細については図８を参照し
て後述する。サブタンク５２の流入側室５２ｂの頂壁
に、研削液面に対向せしめて、電動風車５７が設置され
ている。上記電動風車５７は、回転軸を垂直姿勢ならし
めたモータ５７ｂによって風車５７ａが回転せしめられ
る構造であるが、本発明を実施する際、前記のモータ５
７ｂは電気モータに限らず、例えば油圧モータであって
も良い。要は、研削液面に対向せしめて、ほぼ垂直な回
転軸を有する。下向き送風形の回転翼と、その回転駆動
手段が設けられていれば良い。これによって研削液面に
風圧が加えられ、しかも上記の風圧が変動する。換言す
れば、液面に浮遊している泡４付近の空気が回転翼によ
って撹拌され、これによって多数の泡の中で比較的大き
い泡が破裂せしめられる。上記の風車５７ａを、前述し
たメインタンク４３に設けることを妨げないが、比較的
破裂し易い大形の泡を、撹拌空気流で破裂させる（小形
の泡は風車による撹拌空気流では破裂しにくい）という
消泡特性を勘案すると、前記の消泡用の風車５７ａの設
置箇所はサブタンク内であることが望ましい。

【００２７】図３は、前掲の図１の実施形態において
（Ｂ）図として示した断面正面図の拡大詳細図である。
また、図４は、前掲の図１の実施形態において（Ａ）図
として示した模式的平面図の拡大詳細図である。次に、
上記図３と図４とを対比参照しつつ、その構造機能を説
明する。（図３参照）前述のサブタンク５２で泡の大半
を除去された研削液は矢印ｉのように送給されて、消泡
ボックス４４内の液面下へ矢印ｕのように流入する。上
記消泡ボックス４４内には堰４４ａが設けられていて、
研削液は矢印ｖのようにオーバーフローし、矢印ｗのよ
うにメインタンク４３内に流入する。これにより、堰４
４ａの上流側の液面が自動的に一定レベルに保たれる。
図１を参照して先に述べた吹消管４６Ｂは、上記のよう
にして一定レベルに保たれている研削液面に対向せしめ
て、ほぼ垂直に設置されている。液面レベルが一定であ
るから、吹消管４６Ｂをフレキシブルな部材で構成して
液面レベルの変動に追随せしめることを要せず、該吹消
管４６Ｂを固形材料で構成すれば足り、該吹消管４６Ｂ
と研削液面との関係位置が不変で、泡の吹消し作用が安
定して遂行される。

【００２８】吹消管は、図示のごとく４本並べて配置さ
れていて、その内の１本である吹消管４６Ｂは前述のと
おり「渦流ｎの中心部に対向せしめて配置された気流ジ
ェットポンプ４６Ｂ」に接続されている。上記気流ジェ
ットポンプ４５Ｂは、図５について後に詳述するよう
に、圧縮空気Ａｉｒを供給されて、緩やかな渦流ｎに集
まってきた泡４を吸い上げて破裂させ、空気流を矢印ｊ
のように吹消管４に送り込む。本発明において緩やかな
渦流とは、「渦流によって研削液面を波立たせて新たな
泡を発生させる虞れの無い渦流」をいう。上記の渦流ｎ
の中心部には、メインタンク４３内の泡の大部分ないし
一部分が集まってくるが、泡の全部が集まる訳ではな
く、その一部は却って周辺部の流れの陰に漂い集まるの
で、この箇所にも気流ジェットポンプ４５Ａを配置し
て、その吐出空気流を矢印ｒ（図４）のように吹消管４
６Ａに送給する。さらに、液ポンプ４７が研削液を吸い
込むので、研削液面に浮遊している泡の一部は該液ポン
プ４７に近づいてくる。このため、液ポンプ４７の近傍
にも気流ジェットポンプ４５Ｃ，４５Ｄを配置して泡を
吸い上げ、その吐出空気流を矢印ｐ，ｑのように吹消管
４６Ｃ，４６Ｄに送給して、消泡ボックス４４内の研削
液面に吹きつけて、浮遊している泡を吹き消す。

【００２９】図５は、前掲の図１および図３，図４に示
した実施形態における気流ジェットポンプの構造，機能
を説明するため、研削液の液面に対向している状態を描
いた部分的断面図である。従来技術においては液体流を
駆動源とするエジェクタが用いられていたため、該液体
流に混入した泡が消滅しない上に、駆動源である液体流
が却って新たな泡を発生させたが、本発明においては圧
縮空気（矢印Ａｉｒ）を駆動源とし、圧縮空気ホース４
５ａによってエジェクタノズル４５ｂに供給して、矢印
ｊ′のように高速・大流量のジェット空気流を形成す
る。これにより、研削液面付近の空気が矢印ｔのように
吸い込まれ、液面に浮遊している泡４が一緒に吸い上げ
られる。吸い上げられた泡は高速・大流量の空気流（矢
印ｊ′）に混入し、混入した泡は乱流気味の空気流に揉
み砕かれて破裂する。本発明において高速・大流量の空
気流とは、液面の泡を吸い上げるに必要な圧力降下を生
ぜしめ得る流速と、混入した泡を破裂させて吹き送るに
必要な流量とを有する空気流をいう。本実施形態におい
ては、前記の気流ジェットポンプとしてオオサワ＆カン
パニー製のワンダーガン（商標名）を用いた。本発明を
実施する際、これと類似の市販品を適宜に選定して用い
ることができる。気流ジェットポンプ４５を作動させる
ためのエネルギー供給手段は圧縮空気ホース４５ａを１
本設ければ足り、２芯の電線や歯車，チェーン，回転軸
などの機械的な伝動部材を必要としないので構造が簡単
で取扱いが容易である。

【００３０】図６は、前掲の図１および図４に示した実
施形態における液流サイクロンおよび液ポンプを抽出し
て描いたもので、（Ａ）はメインタンクに設置された液
ポンプおよびその駆動用モータの外観正面図、（Ｂ）は
スラッジボックスに設置された液流サイクロンの外観正
面図である。液ポンプ４７はモータ５８によって回転駆
動され、メインタンク４３内の研削液を吸入して送液管
５９に吐出する。吐出された研削液は液流サイクロン４
８に送り込まれて、図７について後述するようにして固
形の微粒子（スラッジ）を分離してスラッジボックス４
９内に放出するとともに、スラッジを除去して浄化され
た研削液は矢印ｋのように浄液戻り管５０を経てメイン
タンク４３に還流せしめられる。上記の矢印ｋは、前掲
の図１および図４に示した矢印ｋに対応している。

【００３１】図７は、前掲の図６に示した液流サイクロ
ンが研削液中のスラッジを分離して該研削液を浄化する
作用を説明するために示したもので、模式的な垂直断面
図に、研削液の流動を表す矢印を付記してある。凹形円
錐壁面４８ａを有する函状の本体の頂壁を貫通せしめて
浄液流出ノズル４８ｂが固着されるとともに、上記凹形
円錐壁面４８ａの上方に、その中心線に対して偏心せし
めて入口ノズル４８ｃが設置されている。上記凹形円錐
壁４８ａの下端に下部ノズル４８ｄが形成されていて、
ノズル径寸法は６ミリメートルないし８ミリメートルで
ある。入口ノズル４８ｃに、スラッジを含んだ研削液が
注入される。本実施形態における入口圧力は２．５kg／
cm²、入口流量は７０リットル／分である。偏心した入
口ノズル８ｃから注入された研削液は凹形円錐壁面４８
ａに接触しつつ降下渦流４８ｅを形成して下降し、研削
液よりも比重の大きい固形成分は遠心力で壁面に押しつ
けられ、摩擦によって速度を失って下降する。このた
め、下部ノズル４８ｄから下方に放出される研削液流４
８ｆの中には多くのスラッジが含まれる。本実施形態に
おける下部ノズル流量は、 ノズル径６ミリメートルのとき…３リットル／分 ノズル径８ミリメートルのとき…４リットル／分であ
る。 本発明者の試験研究によれば、上記のノズル径を小さめ
にしたとき、良好なスラッジ分離作用が行なわれた。ス
ラッジを分離された研削液は上昇渦流４８ｇとなって矢
印ｋのように浄液流出ノズル４８ｂからメインタンクに
還流せしめられる。この矢印ｋの浄液流量は入口ノズル
流量から下部ノズル流量を差し引いた値となり、６７〜
６６リットル／分である。すなわち、流入した研削液流
量の約１／１０がスラッジと共に下方へ排出され、流入
した研削液流量の約９／１０が矢印ｋの経路でメインタ
ンクに戻される。なお、上記１／１０流量でスラッジボ
ックスに排出された研削液は、図１（Ｂ）に示されてい
るスラッジボックス４９の中に静置され、その上澄み液
はオーバーフローして消泡ボックス４４に戻される。

【００３２】図８は、シャワーの調節状態を説明するた
めに示した模式的な外観図であって、（Ａ）は比較のた
めに描いた単孔ノズルの高圧噴霧状態を、（Ｂ）は同じ
く単孔ノズルの中圧噴射状態を、（Ｃ）はシャワーノズ
ルの中圧噴出状態を、（Ｄ）は同じくシャワーノズルの
低圧噴出状態を、（Ｅ）は同じくシャワーノズルの極低
圧噴出状態を、それぞれ表している。（Ａ）図のように
単孔ノズル６０から液体を高圧で噴出させると、高速の
噴出量が激しく空気に衝突し、破砕されて霧化する。こ
うした現象はディゼルエンジンの燃料噴射や重油バーナ
ーなどに広く応用されて周知である。上記単孔ノズル６
０の噴射圧力を下げると、噴出した液体は一条の流れと
なって液面に衝突して波立たせ、新たな泡４″を発生さ
せて逆効果を招く。上記（Ｂ）図と同程度の中圧で、
（Ｃ）図に示したシャワーノズル（多孔ノズル）６１か
ら液を噴出させると、上記（Ｂ）図から容易に類推でき
るように多条の液流が液面に衝突して波立たせ、新たな
泡４″を多く発生せしめる。シャワーノズル６１の噴出
圧力を更に下げると、（Ｄ）図に示すように液流は途中
で千切れ、多数の液滴となって自由落下し、液面に降り
注ぐ。この状態では液面を波立たせて新たな泡を発生さ
せる虞れが無い。以上に説明した（Ｄ）図の状態よりも
更に噴出圧力を下げると、（Ｅ）図に示したようにシャ
ワーノズル６１から流出した直後から液滴となって自由
落下して液面に降り注ぎ、新たな泡を発生させない。本
発明を実施する際、シャワーノズル５１（図１）から噴
出する研削液が、図８の（Ｄ），（Ｅ）図の状態となる
ように、すなわち、研削液面に到達する以前に液滴とな
って自由落下するように調節する。前掲の図８につい
て、（Ｃ）図ないし（Ｅ）図の噴出流体の形態の差を生
じる原因として噴出圧力の相異のみを挙げた。しかし、
実際問題として、シャワーの噴出流動の形態に変化を与
える要因は、ノズル径と噴出圧力以外に、ノズル噴出口
の形状、液体の粘度，比重，流量など多数であるが、本
発明を実施する場合、これら何れの要因を制御しても良
く、要するに図８の（Ｄ）図ないし（Ｅ）図のような噴
出状態を形成すれば、新たな泡を発生させることなく既
存の泡を消滅させることができる。本発明におけるノズ
ルからの噴出流の調節について「吐出口径寸法および吐
出圧力が………設定されている」とは、設定要因の内の
主なものを例示したものであって、吐出口径寸法と吐出
圧力とに限定する意ではない。

【００３３】

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明装
置によると、吸い取られた泡が高速・大流量の空気流に
混合されるので、空気流中で泡が激しい速度・圧力の変
化を受け、揉み砕かれて破裂し、破裂した泡は微小な液
粒子になって空気流で吹き送られる。微小な液粒子を含
む大流量の空気流は高速で消泡ボックス内の研削液面に
吹きつけられて、該消泡ボックス内の研削液面に浮遊し
ている泡を吹き消すように作用する。公知技術（実開昭
６３−１３２０３号）においては圧力液体を駆動源とす
るエジェクタポンプで泡を吸い取ったので、該泡は圧力
液体流の中に混入しても消滅しない上に、該液体流自体
が新たな泡の発生源となったのに比して、本請求項１の
発明は空気流により泡を揉み砕いて破裂させるので、破
裂した泡は微小な液粒子となって完全に消失する。その
上、泡を吸い上げて消滅させた高速・大流量の空気流
は、液体流と異なり、それ自体が泡の発生源となる虞れ
が無いのみでなく、消泡ボックス内の研削液面に吹きつ
けられた空気流は該消泡ボックス内の研削液面に浮遊し
ている泡を吹き消す作用をする。空気流が泡を吹き消す
という現象は、空気流で炎を吹き消す現象ほどには周知
でないが、研削液面に浮遊している泡は、球状の薄い液
膜が、表面張力と泡内外の圧力差との釣合いによって形
成されているものであるから、激しい空気流によって動
圧変化を被るとバランスを失って破裂する。上述のよう
にして、本請求項１の発明によると、激しい空気流によ
る泡の揉み砕き作用と、激しい空気流による泡の吹き消
し作用とが併行して、研削液面の泡を消滅させるので、
発泡性の著しい研削液を使用しても泡に因るトラブルを
招く虞れが無い。

【００３４】請求項２の発明装置によると、圧縮空気を
駆動源とするジェットポンプという単一の機器が「研削
液面に浮遊している泡を吸い取る手段」と、「吸い取っ
た泡を高速・大流量の空気流に混合せしめる手段」との
両方の手段を兼ねるので、装置の構造が簡単となる上
に、圧縮空気を駆動源とするジェットポンプは回転部材
や機械的摩擦箇所を有していないので作動信頼性が高
く、メンティナンスが容易である。その上、圧縮空気を
駆動源とするジェットポンプを作動せしめるためのエネ
ルギー供給部材はホース１本で足り、多芯の電線や回転
軸，チェーンなどの機械的伝動部材を必要としないので
製造コストが安価である上に、潤滑や電気絶縁などの補
助的手段を必要とせず取扱が容易である。さらに、圧縮
空気を駆動源とするジェットポンプは、１個の流通性を
有する機器として専門メーカーによって製造され市販さ
れているので、所望の仕様の製品を容易にかつ安価に入
手することができる。

【００３５】請求項３の発明装置によると、研削液をオ
ーバーフローさせる堰を設けるという簡単な構成で該研
削液の液面レベルが一定に保たれるようになっているの
で、この液面レベルに対向する垂直な管状部材がソリッ
ドな静止部材であっても、該管状部材と液面との間隔寸
法が一定に保たれ、安定した作動で泡吹消管として機能
する。すなわち、公知の消泡技術の何れにも液面レベル
を一定に保つように制御するという技術的思想が開示さ
れておらず、液面に浮子つき部材を浮かべて該浮子つき
部材を液面変動に追随させて上下動せしめていたため、
この浮子つき部材に接続される管路部材はフレキシブル
なホースでなければならなかったが、これに比して本請
求項３は正反対の構成をとり、液面レベルを一定ならし
めるように制御するとともに、該液面に対向する垂直な
管状部材を静止部材としたので、構造が簡単である上に
作動状態が安定していて作動信頼性が高く、フレキシブ
ルなホースを用いないので耐用命数が長い。

【００３６】請求項４の発明装置によると、メインタン
ク内の研削液面に浮遊している泡の少なくとも一部分を
ジェットポンプ吸込口付近に集めて、効率良く泡を吸い
込んで消滅させることができる。すなわち、液面に緩や
かな渦流が形成されていると、該液面に浮遊している泡
の大部分ないし一部分が渦流の中心付近に集まってくる
現象は日常生活においても認められるところである。本
請求項４においては上記周知の現象を利用して泡を集め
るので、１個もしくは複数個のジェットポンプの内の少
なくとも１個を泡の集まる箇所に配設して効率良く泡を
吸い込むものである。このようにして泡の集まる箇所を
積極的に形成せしめるとジェットポンプの設置個数が少
なくても充分な消泡機能を発揮させることができる。ジ
ェットポンプの設置個数が少数で足りれば、製造コスト
が安価である上に、稼動中におけるジェットポンプ駆動
源の消費量が少なくて済み、その上、タンク内の液面が
ジェットポンプで覆われる面積が少ないので目視点検が
容易で、装置全体としてのメンティナンス性が良い。

【００３７】請求項５の発明装置によると、研削液の泡
を除去する作用と連繋しつつ該研削液に含まれているス
ラッジを除去して浄化することができる。すなわち、公
知技術におけるがごとくバキュームで空気と一緒に泡を
吸い込んで該泡に付着した切粉をサイクロンで分離する
構造では、バキュームポンプの中へ泡が混入してトラブ
ルの原因となるが、本請求項５においてはスラッジを懸
濁している研削液を、空気に触れさせることなく、液体
流としてサイクロンに流通させるので、泡と無関係に、
特に、新たな発泡を誘発する虞れ無くスラッジを分離す
ることができる。また、他の公知例におけるがごとく磁
気を用いて液中の固形微粒子を除去しようとすると、鉄
粉などの磁性体粒子は磁力吸着して除去できるが、非鉄
金属粉や、研削砥石に由来するセラミック粉，合成樹脂
粉、並びに、研削液添加剤の重合反応によって生じた固
形成分，半固形成分は除去できないのに比して、本請求
項５によれば、研削液よりも比重の大きい固形成分の総
べてを、磁性体であるか否かを問わず除去することがで
きる。

【００３８】請求項６の発明装置によると、液流サイク
ロンでスラッジを除去された浄液の戻り流動によってメ
インタンク内の研削液に渦流が形成されるので、渦流形
成専用のポンプやその駆動手段を設ける必要が無い。従
って構造が簡単で製造コストが安価である。さらに、浄
液戻り管路の吐出口が液面下に位置しているので、浄液
の吐出流が空気に触れない。このため、浄液の吐出流が
新たな泡の発生源となる虞れが無い。そして、この吐出
口がほぼ水平方向であるため、メインタンク内の液面面
積に比して浄液戻り流量が少なくても有効に渦流を形成
せしめて液面の泡を集めることができる。

【００３９】請求項７の発明装置によると、複数個の気
流ジェットポンプの内の少なくとも１個を、請求項４の
構成要件に従って渦流の中心付近に対向せしめて配置す
るとともに、上記と異なる少なくとも１個の気流ジェッ
トポンプを、本請求項５の特徴的構成として液流サイク
ロン用液ポンプの流入口付近に配置して、消泡効果をよ
り完全ならしめることができる。すなわち、メインタン
ク内の研削液面に浮遊している泡の一部分ないし大部分
は渦流の中心部に集まるが、他の一部分の泡は渦流の周
辺部に寄ってくる。一方、液流サイクロンに対して研削
液を送給する液ポンプがメインタンク内の研削液を吸入
するので、該メインタンク内には前記の渦流以外に、液
ポンプ吸入口に向かう緩やかな流動を生じ、泡の一部は
上記液ポンプ吸入口付近の液面に向かって漂流する。そ
こで本請求項７によれば、液ポンプ吸入口付近に漂流し
てくる泡を効果的に気流ジェットポンプに吸入して消滅
させることができる。

【００４０】請求項８の発明装置によると、研削機から
還流する研削液流（泡を含む気液混合流である）を直接
的にメインタンクに導入せず、予めサブタンクに受け容
れ、該サブタンク内の研削液面に浮かんでいる泡の漂流
を仕切板で阻止するとともに、該仕切板の下を液面下で
通り抜けた研削液を液中ポンプで吸入し、消泡ボックス
を経てメインタンクへ送給するので、泡の除去がより完
全に行なわれる。すなわち、研削液はメインタンクから
汲み上げられて研削機に供給されるのであるが、研削機
から還流した気液混合流がメインタンクへ戻るまでの間
に複数段階の泡除去操作を経るので消泡作動信頼性が高
い。一つの消泡工程において泡が消えずに通過する確率
の平均値をＰとすると、ｎ段の工程を順次に経たとき、
最終の工程を泡が通過する確率（総合確率）はＰのｎ乗
となるから、ｎの値が大きくなれば、総合確率は著しく
零に近づく。いま仮に、一段の消泡工程における泡の通
過確率平均値Ｐ＝０．１とし、消泡工程の段数ｎ＝５で
あるとすれば、最終工程を泡が通過する総合確率は十万
分の１になって、実用上は零と見做すことができる。こ
の請求項８の構成に係る仕切板を設けたサブタンクの併
設、および液中ポンプによる液の移送は、これだけでは
充分な消泡効果が得られなくても、消泡工程の段数を増
すことによって、総合的な消泡効果に寄与するところ多
大である。

【００４１】請求項９の発明装置によると、請求項１な
いし請求項８に係る各種の消泡工程（気流ジェットポン
プによる泡の揉み砕き，消泡ボックス内における泡の吹
き消し、その他）に先立つ予備処理的な工程として、サ
ブタンクに流入したばかりの研削液の液面に浮いている
泡の一部（比較的大きい泡）を風車による風圧で破裂さ
せる。これにより、後工程の操作が著しく容易になる。
この請求項９における泡の吹き消しは、消泡ボックス内
における泡の吹き消しが一定流速の空気流によって行な
われたのと異なり、回転する風車によって生じる撹拌流
の風圧によって泡の薄膜のバランスを崩すことによって
行なわれる。従って、離れた場所の圧縮空気源からホー
スで導いた空気流を吹き付けることによっては本請求項
９と等価な作用・効果は得られず、飽くまで泡の真近に
位置する風車を回転させることによって消泡効果が得ら
れる。

【００４２】請求項１０の発明装置によると、請求項１
ないし請求項９に係る各種の消泡工程に併行して、研削
液のシャワーによる消泡操作を行ない、より完全な消泡
効果が得られる。ただし、シャワーを注ぎ掛けて泡を消
す場合、該シャワーの形態が適正でないと充分な消泡作
用が発揮されないのみでなく、シャワー流が研削液面に
衝突してかえって新たな泡を発生させる。新たな泡を発
生させる虞れ無く既存の泡を有効に消滅させるようなシ
ャワー形態の条件の要因は、シャワーノズルの噴出口径
や研削液の粘度・表面張力・比重、および噴出圧力，流
量など非常に多いので制御が困難であるが、本請求項１
０においては上記多数の物理的特性の代用特性として、
シャワー流の外観を採用し、シャワー流が液滴となって
研削液面に自由落下する状態を目安として噴出口径と吐
出圧力とを調節することにより、制御容易な調節手段で
充分な実用的消泡効果が得られる。

【００４３】請求項１１の発明方法によると、圧縮空気
を駆動源とする気流ジェットポンプによって研削液面の
泡を吸い取るので、吸い取られた泡は即時的に高速・大
流量の空気流の中に混入して、乱流に揉み砕かれる形で
破裂して消滅する。破裂した泡は微小な液粒子となり、
空気流によって吹き送られる。この、微小液粒子を含ん
だ空気流は、研削液面の泡に吹きつけて該泡を吹き消す
ことに利用し得る。以上に述べたように本請求項１１の
発明方法によると簡単な方法で有効に消泡作用を生じる
ので、研削液タンクから泡が溢れ出すなどのトラブルを
未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研削液の消泡装置の１実施形態の
要部を模式的に描いた３面図であって、（Ａ）は概要的
に描いた平面図に作動を表す矢印を付記してあり、
（Ｂ）は模式的に描いた正面断面図に作動を表す矢印を
付記してあり、（Ｃ）は模式的に描いた側面断面図であ
る。

【図２】前掲の図１に示した構成部分に併設して研削液
の消泡装置を構成するサブタンク、および該サブタンク
に付属する機器類を模式的に描き、液圧機器のシンボル
マークを付記した断面図である。

【図３】前掲の図１の実施形態において（Ｂ）図として
示した断面正面図の拡大詳細図である。

【図４】前掲の図１の実施形態において（Ａ）図として
示した模式的平面図の拡大詳細図である。

【図５】前掲の図１および図３，図４に示した実施形態
における気流ジェットポンプの構造，機能を説明するた
め、研削液の液面に対向している状態を描いた部分的断
面図である。

【図６】前掲の図１および図４に示した実施形態におけ
る液流サイクロンおよび液ポンプを抽出して描いたもの
で、（Ａ）はメインタンクに設置された液ポンプおよび
その駆動用モータの外観正面図、（Ｂ）はスラッジボッ
クスに設置された液流サイクロンの外観正面図である。

【図７】前掲の図６に示した液流サイクロンが研削液中
のスラッジを分離して該研削液を浄化する作用を説明す
るために示したもので、模式的な垂直断面図に、研削液
の流動を表す矢印を付記してある。

【図８】シャワーの調節状態を説明するために示した模
式的な外観図であって、（Ａ）は比較のために描いた単
孔ノズルの高圧噴霧状態を、（Ｂ）は同じく単孔ノズル
の中圧噴射状態を、（Ｃ）はシャワーノズルの中圧噴出
状態を、（Ｄ）は同じくシャワーノズルの低圧噴出状態
を、（Ｅ）は同じくシャワーノズルの極低圧噴出状態
を、それぞれ表している。

【図９】実開昭６３−１３２０３号公報に図１として開
示されたクーラント液面の消泡装置の１実施形態を示
し、クーラント液面の泡をエゼクタで吸い込む回路構成
図である。

【図１０】実開平７−６３５号公報に図１として開示さ
れた切粉屑を含む発泡性冷却液の吸引処理装置の１実施
形態を示し、冷却液面の泡をバキュームで吸い取る機構
の断面図である。

【符号の説明】

１…冷却液タンク、２…冷却液、４…泡、５…吸引口、
６…浮子、７…ホース、８…気流式のサイクロン、１２
…バッキューム、２０…メッシュフイルタ、２１…補助
タンク、２２…磁気分離器、２４…切粉受箱、２５…ク
ーラントタンク、２５ａ…隔壁、２５ａ₁…流通窓、２
９…切粉分離装置、３１…液流式のエゼクタポンプ、３
２…泡吸入器具、４３…メインタンク、４４…消泡ボッ
クス、４４ａ…堰、４５…気流ジェットポンプ、４５Ａ
〜４５Ｄ…配置された４個の気流ジェットポンプ、４５
ａ…圧縮空気ホース、４５ｂ…エジェクタノズル、４６
Ａ〜４６Ｄ…吹消管、４７…液ポンプ、４８…液流サイ
クロン、４８ａ…凹形円錐壁面、４８ｂ…浄液流出ノズ
ル、４８ｃ…入口ノズル、４８ｄ…下部ノズル、４８ｅ
…降下渦流、４８ｆ…スラッジを多く含む液流、４８ｇ
…上昇渦流、４９…スラッジボックス、５０…浄液戻り
管、５１…シャワーノズル、５２…サブタンク、５２ａ
…仕切板、５２ｂ…流入側室、５２ｃ…汲出側室、５３
…液中ポンプ、５６…チェックバルブ、５７…電動風
車、５７ａ…風車、５７ｂ…モータ、５８…モータ、５
９…送液管、６０…単孔ノズル、６１…シャワーノズ
ル。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１１月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 康二 山形県山形市蔵王上野578番地の２ ミク ロン精密 株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯溜している研削液を研削機に供給する
   とともに、該研削機から還流した研削液を受け容れる研
   削液タンク内で、研削液の泡を消滅せしめる装置におい
   て、 研削液タンクとして機能するメインタンクと、液面下に
   おいて上記メインタンクに連通する消泡ボックスとが設
   けられており、 メインタンク内の研削液面に浮遊している泡を吸い取る
   手段、および、吸い取った泡を、高速・大流量の空気流
   に混合せしめる手段と、 上記の泡が混入された空気流を、消泡ボックス内の研削
   液面に吹きつける手段と、を具備していことを特徴とす
   る、研削液の消泡装置。
2. 【請求項２】 前記の「泡を吸い取る手段」および「吸
   い取った泡を空気流と混合せしめる手段」が、圧縮空気
   を駆動源とするジェットポンプによって構成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載した研削液の消泡装
   置。
3. 【請求項３】 前記の「空気流を研削液面に吹きつける
   手段」が、研削液をオーバーフローさせて該研削液の液
   面を一定レベルに自動制御する堰と、 上記の堰によって自動制御されている研削液面上に、該
   研削液面と一定の間隔で対向するほぼ垂直な管状部材と
   より成り、上記管状部材の上端部近傍が、前記ジェット
   ポンプの吐出口に接続されていることを特徴とする、請
   求項２に記載した研削液の消泡装置。
4. 【請求項４】 前記メインタンク内の研削液を流動せし
   めて、研削液の液面付近に緩やかな渦流を生じさせる手
   段が設けられるとともに、 前記ジェットポンプの少なくとも１個が、その泡吸込口
   を前記渦流の中心付近に対向せしめて設置されているこ
   とを特徴とする、請求項２に記載した研削液の消泡装
   置。
5. 【請求項５】 前記メインタンク内の研削液を吸入・吐
   出する液ポンプと、上記の液ポンプから吐出された研削
   液を導入して渦流を生ぜしめる凹形円錐壁を有する液流
   サイクロンとを備えており、かつ、研削液に含まれてい
   て上記液流サイクロンで分離されたスラッジを貯溜する
   スラッジボックスと、スラッジを除去された研削液をメ
   インタンクに還流させる浄液戻り管とを具備しているこ
   とを特徴とする、請求項１ないし請求項４に記載した研
   削液の消泡装置。
6. 【請求項６】 前記浄液戻り管の吐出口が、メインタン
   ク内の研削液の液面付近かつ液面下においてほぼ水平方
   向を向いていて、上記吐出口から流出した研削液が渦流
   を形成させるようになっており、かつ、前記の「圧縮空
   気を駆動源とするジェットポンプの少なくとも１個が、
   上記渦流の中心部付近に対向せしめて配置されているこ
   とを特徴とする、請求項５に記載した研削液の消泡装
   置。
7. 【請求項７】 前記の「圧縮空気を駆動源とするジェッ
   トポンプ」が複数個設けられていて、その内の少なくと
   も１個が、前記「液流サイクロン用の液ポンプ」の吸入
   口付近に位置せしめて、研削液面の上方に配置されてい
   ることを特徴とする、請求項５に記載した研削液の消泡
   装置。
8. 【請求項８】 前記メインタンクと別体に、研削機から
   還流する研削液を受け容れるサブタンクを具備してお
   り、 上記のサブタンクの液面付近が仕切板によって流入側室
   と汲出側室とに区分されるとともに、上記双方の室が液
   面下で連通していて、 還流した研削液が上記流入側室に流入して汲出側室内へ
   流動し、該汲出側室に設けられた液中ポンプによって前
   記メインタンク内へ移送されるようになっていることを
   特徴とする、請求項１ないし請求項７の何れか一つに記
   載した研削液の消泡装置。
9. 【請求項９】 前記サブタンクの流入側室の研削液面上
   に、該研削液面に風圧を加える風車が設けられており、
   かつ、上記の風車の回転軸がほぼ垂直姿勢をなすととも
   に、該風車を回転させるモータが設けられていることを
   特徴とする、請求項８に記載した研削液の消泡装置。
10. 【請求項１０】 前記のサブタンク内、および／また
    は、消泡ボックス内に、研削液面の上方に位置せしめて
    シャワーノズルが設けられるとともに、該シャワーノズ
    ルに研削液を圧送供給する手段が設けられており、 かつ、前記シャワーノズルの吐出口径寸法および吐出圧
    力が「吐出された研削液流が、液面に到達する以前に液
    滴となって、自由落下して研削液面に到達する程度」に
    設定されていることを特徴とする、請求項１ないし請求
    項９の何れか一つに記載した研削液の消泡装置。
11. 【請求項１１】 研削機に供給する研削液を貯溜してい
    る研削液タンクの液面の泡を消滅させる方法において、 圧縮空気を駆動源とする気流ジェットポンプを用いて上
    記の泡を吸い取るとともに、吸い取った泡を高速・大流
    量の空気流の中に混入せしめ、 上記高速・大流量の空気流の少なくとも一部分に乱流を
    生じさせて、この空気流の中に混入させている泡を乱流
    によって揉み砕いて消滅させることを特徴とする研削液
    の泡を消す方法。