JP5719787B2 - Sterilizer - Google Patents
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Description
本発明は、水溶性切削油を含むクーラントを殺菌する殺菌装置に関する。 The present invention relates to a sterilizer for sterilizing a coolant containing a water-soluble cutting oil.
従来から、切削、研削等の金属加工で使用された水溶性切削油を含むクーラントの処理では、いわゆる浮上油をクーラントから分離するオイルスキマーを用いる方法が主流となっている(例えば、特許文献1参照。)。ところで、使用後のクーラントは腐臭を放つ場合が多く、浮上油の処理とともに腐臭対策が求められている。 Conventionally, in the treatment of coolant containing water-soluble cutting oil used in metal processing such as cutting and grinding, a method using an oil skimmer that separates so-called floating oil from the coolant has become the mainstream (for example, Patent Document 1). reference.). By the way, the coolant after use often gives off odor, and countermeasures against odor are required together with the treatment of floating oil.
ここで、腐臭の原因は、硫化菌等の嫌気性細菌の繁殖によるものと推定されている。 そこで、クーラントに腐食防止剤を添加したり、銅イオンや銀イオンのように殺菌効果を有する金属イオンを添加したりして嫌気性細菌の繁殖を抑制する薬品添加が検討されている。しかし、殺菌効果を持続するには薬品添加を継続する必要があり、装置コスト、ランニングコストともに高価になる虞が高い。さらに、金属イオンを添加する場合には、ミスト飛散したクーラントを経口摂取することによる毒性も懸念される。 Here, it is presumed that the cause of odor is due to the growth of anaerobic bacteria such as sulfide bacteria. Therefore, the addition of chemicals that suppress the growth of anaerobic bacteria by adding a corrosion inhibitor to the coolant or adding metal ions having a bactericidal effect such as copper ions and silver ions has been studied. However, in order to maintain the sterilizing effect, it is necessary to continue the addition of chemicals, and there is a high possibility that both the apparatus cost and the running cost become expensive. Furthermore, when metal ions are added, there is a concern about toxicity caused by ingestion of mist-scattered coolant.
また、空気の吹き込みにより嫌気性細菌の繁殖を抑制する空気曝気、オゾンの殺菌力を利用するオゾン殺菌等も検討されている。しかし、空気曝気は殺菌効率が低く、効率を高めようとすると装置が大規模になってコストが高くなってしまう。さらに、オゾン殺菌は、オゾン自体が毒性を有しており、悪臭を放つものであるため採用が難しい。 In addition, air aeration that suppresses the growth of anaerobic bacteria by blowing in air, ozone sterilization using the sterilizing power of ozone, and the like have been studied. However, air aeration has a low sterilization efficiency, and an attempt to increase the efficiency results in a large-scale device and high cost. Furthermore, ozone sterilization is difficult to adopt because ozone itself has toxicity and emits a bad odor.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、クーラントに対し、毒性に配慮することなく、かつ、安価に嫌気性細菌の殺菌効果を高めることにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to enhance the bactericidal effect of anaerobic bacteria at low cost without considering the toxicity to the coolant.
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段によれば、殺菌装置は、水溶性切削油を含むクーラント中に配置される陽極および陰極を備え、陽極と陰極との間に電圧を印加することでクーラント中に酸素の気泡を発生させる。
これにより、クーラントに対し、毒性に配慮することなく、かつ、安価に嫌気性細菌の殺菌効果を高めることができる。
[Means of Claim 1]
According to the means of claim 1, the sterilizer comprises an anode and a cathode arranged in a coolant containing a water-soluble cutting oil, and oxygen bubbles are generated in the coolant by applying a voltage between the anode and the cathode. Is generated.
Thereby, it is possible to enhance the bactericidal effect of anaerobic bacteria at low cost without considering the toxicity to the coolant.
ここで、請求項1の殺菌装置による嫌気性細菌の殺菌作用は、定かではないものの以下のように推定することができる。
すなわち、請求項1の殺菌装置によれば、クーラント中の細菌は、気泡による圧壊、電圧印加による感電、および電圧印加により発生するラジカルの攻撃等を受け、さらに、嫌気性細菌は、酸素による攻撃をも受ける。つまり、請求項1の殺菌装置は、クーラントへの電圧印加により、細菌に対して様々な殺菌作用を複合的に及ぼすことができる。このため、請求項1の殺菌装置によれば、嫌気性細菌の繁殖を極めて強力に抑制して嫌気性細菌を死滅させることができる。
Here, the bactericidal action of anaerobic bacteria by the sterilizing apparatus of claim 1 can be estimated as follows although it is not certain.
That is, according to the sterilization apparatus of claim 1, the bacteria in the coolant are subjected to crushing by bubbles, electric shock by voltage application, radical attack generated by voltage application, and the like, and the anaerobic bacteria are attacked by oxygen. Also receive. That is, the sterilization apparatus of claim 1 can exert various sterilization actions on bacteria in combination by applying a voltage to the coolant. For this reason, according to the sterilization apparatus of Claim 1, the growth of anaerobic bacteria can be suppressed extremely strongly and the anaerobic bacteria can be killed.
また、請求項1の殺菌装置によれば、クーラントに低電圧を印加できれば殺菌作用を奏することができるので、毒性に配慮する必要がなく、また、装置コストもランニングコストも安価である。
以上により、請求項1の殺菌装置によれば、クーラントに対し、毒性に配慮することなく、かつ、安価に嫌気性細菌の殺菌効果を高めることができる。
Further, according to the sterilizing apparatus of the first aspect, since a sterilizing action can be obtained if a low voltage can be applied to the coolant, it is not necessary to consider toxicity, and the apparatus cost and running cost are low.
As described above, according to the sterilization apparatus of the first aspect, the sterilization effect of anaerobic bacteria can be enhanced at a low cost without considering the toxicity to the coolant.
さらに、請求項1の手段によれば、クーラントは、上方に向かって流れる上昇流を形成している。そして、陽極および陰極は、クーラントの上昇流に曝されるように配置される。
これにより、酸素の気泡はクーラントとともに上昇するので、酸素の気泡と細菌とは上方に向かって並流する。このため、気泡による圧壊および酸素による攻撃を嫌気性細菌に対して効率的に及ぼすことができるので、嫌気性細菌の殺菌効果を、より一層高めることができる。
Furthermore, according to the means of claim 1 , the coolant forms an upward flow that flows upward. And an anode and a cathode are arrange | positioned so that it may be exposed to the upward flow of a coolant.
As a result, the oxygen bubbles rise together with the coolant, so that the oxygen bubbles and bacteria co-flow upward. For this reason, since the crushing by bubbles and the attack by oxygen can be efficiently exerted on the anaerobic bacteria, the bactericidal effect of the anaerobic bacteria can be further enhanced.
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段によれば、クーラントには鉄イオンが含まれている。
鉄イオンは、好気性細菌の栄養源となるものである。そこで、鉄イオンを含むクーラント中に陽極および陰極を配置して電圧を印加することにより、鉄イオンをクーラントから分離して、好気性細菌の栄養源を低減することができる。
[Means of claim 2 ]
According to the means of
Iron ions are a nutrient source for aerobic bacteria. Therefore, by arranging an anode and a cathode in a coolant containing iron ions and applying a voltage, the iron ions can be separated from the coolant and the nutrient source of aerobic bacteria can be reduced.
すなわち、鉄イオンを含むクーラント中に陽極および陰極を配置して電圧を印加することにより、鉄イオンを鉄の酸化物または水酸化物とし、さらに、酸素、水素の気泡により上昇させて鉄の酸化物または水酸化物のフロックとする。これにより、鉄イオンをクーラントから分離して、好気性細菌の栄養源を低減することができる。 In other words, by placing an anode and a cathode in a coolant containing iron ions and applying a voltage, the iron ions are converted into iron oxides or hydroxides, which are further increased by oxygen and hydrogen bubbles to oxidize the iron. Flocks of objects or hydroxides. Thereby, an iron source can be isolate | separated from a coolant and the nutrient source of aerobic bacteria can be reduced.
〔請求項3の手段〕
請求項3の手段によれば、クーラントには鉄イオン以外の金属イオンが含まれている。
これにより、鉄イオンの分離と同様にして鉄イオン以外の金属イオンをクーラントから分離することができる。特に、クーラントには、アルミ合金の加工に伴い、アルミニウムイオンが含まれる場合が多く、アルミニウムイオンを含むクーラントに対しても、クーラントからアルミニウムイオンを有効に分離することができる。
[Means of claim 3 ]
According to the means of
Thereby, metal ions other than iron ions can be separated from the coolant in the same manner as the separation of iron ions. In particular, the coolant often contains aluminum ions as the aluminum alloy is processed, and the aluminum ions can be effectively separated from the coolant even for the coolant containing the aluminum ions.
〔請求項4の手段〕
請求項4の手段によれば、クーラントには金属の粉体や塊が含まれている。
この場合、鉄合金やアルミ合金等の金属の粉体や塊に含まれる鉄成分やアルミニウム成分は、一旦、陽極の酸化作用によりイオン化された後、鉄やアルミニウムの酸化物や水酸化物となり、さらに、酸素、水素の気泡により上昇して鉄やアルミニウムの酸化物または水酸化物のフロックとなる。これにより、分離回収が困難である金属の粉体や塊をクーラントから分離することができる。
[Means of claim 4 ]
According to the means of
In this case, the iron component and aluminum component contained in the powder and lump of the metal such as iron alloy or aluminum alloy are once ionized by the oxidizing action of the anode, and then become iron or aluminum oxide or hydroxide, Further, it rises due to bubbles of oxygen and hydrogen, and becomes a floc of iron or aluminum oxide or hydroxide. Thereby, the metal powder and lump which are difficult to separate and collect can be separated from the coolant.
実施形態の殺菌装置は、水溶性切削油を含むクーラント中に配置される陽極および陰極を備え、陽極と陰極との間に電圧を印加することでクーラント中に酸素の気泡を発生させる。また、クーラントは、上方に向かって流れる上昇流を形成している。そして、陽極および陰極は、クーラントの上昇流に曝されるように配置される。
また、クーラントには鉄イオン、および鉄イオン以外の金属イオンが含まれており、さらに、金属の粉体や塊が含まれている。
The sterilizer according to the embodiment includes an anode and a cathode disposed in a coolant containing a water-soluble cutting oil, and generates oxygen bubbles in the coolant by applying a voltage between the anode and the cathode. Further, the coolant forms an upward flow that flows upward. And an anode and a cathode are arrange | positioned so that it may be exposed to the upward flow of a coolant.
Further, the coolant contains iron ions and metal ions other than iron ions, and further contains metal powder and lump.
〔実施例の構成〕
実施例の殺菌装置1の構成を、図面を用いて説明する。
殺菌装置1は、水溶性切削油を含むクーラントを殺菌処理するものであり、例えば、鉄合金やアルミ合金に切削、研削等の加工を施す金属加工装置に隣接するように配置して使用される。また、殺菌装置1は、オイルスキマー等の油水分離装置と一体にまたは別体に設けられ、油水分離装置により、浮上油等を除去されたクーラントを受け入れて殺菌処理する。
[Configuration of Example]
The structure of the sterilizer 1 of an Example is demonstrated using drawing.
The sterilizing apparatus 1 is for sterilizing coolant containing water-soluble cutting oil, and is used, for example, so as to be adjacent to a metal processing apparatus that performs processing such as cutting and grinding on an iron alloy or an aluminum alloy. . The sterilizer 1 is provided integrally or separately from an oil / water separator such as an oil skimmer, and receives and sterilizes the coolant from which floating oil and the like have been removed by the oil / water separator.
ここで、油水分離装置から受け入れたクーラントには、切削油が溶けたまま含まれており、鉄イオン、および鉄イオン以外の金属イオン(例えば、アルミニウムイオン)も含まれている。さらに、油水分離装置から受け入れたクーラントには、鉄合金やアルミ合金の粉体や塊が含まれている。 Here, the coolant received from the oil / water separator includes the cutting oil dissolved therein, and also includes iron ions and metal ions other than iron ions (for example, aluminum ions). Further, the coolant received from the oil / water separator includes powders or lumps of iron alloy or aluminum alloy.
殺菌装置1は、受け入れたクーラントの流動領域2を構成する本体3と、流動領域2に配置される陽極4および陰極5と、所定の制御装置(図示せず。)とを備え、制御装置により所定のポンプ6を動作させてクーラントを流動領域2に通水させるとともに、陽極4と陰極5との間に直流電圧を印加する。
The sterilizer 1 includes a
流動領域2は、鉛直下方に向かって流れたクーラントが最下部で流れ方向を逆転して鉛直上方に向かって流れるようにU字状に形成されている。
すなわち、本体3では、流動領域2が所定の仕切り壁7によって2つに仕切られ、仕切り壁7の一方側、他方側に形成されるそれぞれの流動領域2a、2bは、仕切り壁7の下端側でのみ連通している。また、流動領域2a、2bは大気開放されており、流動領域2a、2bでは気液の界面8が形成されている。
The
That is, in the
そして、流動領域2aに陽極4および陰極5が挿入されており、さらに、流動領域2bの上端近傍にクーラントの導入路9が接続し、流動領域2aの上端近傍にクーラントの導出路10が接続している。ここで、陽極4は、例えば、白金チタン電極からなり、陰極5はステンレス電極でからなる。また、陽極4、陰極5間に印加される電圧は、例えば、数V〜十数Vの低電圧である。
The
以上の構成により、クーラントは、導入路9から流動領域2bに導入されて下方に向かって流れ、仕切り壁7の下端側を通って流動領域2aに流入する。そして、クーラントは、流動領域2aにおいて上方に向かって流れる上昇流を形成し、導出路10を通じて装置外に導出される。
そして、クーラントは、流動領域2aにおいて陽極4、陰極5間を上昇しながら通過する間、電圧の印加を受ける。
With the above configuration, the coolant is introduced from the
The coolant is applied with a voltage while passing between the
これにより、水の電気分解反応によって酸素、水素の気泡が発生し、これらの気泡は、クーラントの上昇流に伴われて界面8に向かって上昇する。また、鉄合金の粉体や塊としてクーラントに含まれる鉄成分が陽極4における酸化作用により鉄イオンとなり、発生した鉄イオンは、当初から存在する鉄イオンとともに鉄の酸化物または水酸化物となる。
Thereby, oxygen and hydrogen bubbles are generated by the electrolysis reaction of water, and these bubbles rise toward the
同様に、アルミ合金の粉体や塊としてクーラントに含まれるアルミニウム成分が陽極4における酸化作用によりアルミニウムイオンとなり、発生したアルミニウムイオンは、当初から存在するアルミニウムイオンとともにアルミニウムの酸化物または水酸化物となる。そして、鉄の酸化物や水酸化物、およびアルミニウムの酸化物や水酸化物は、酸素および水素の気泡により界面8に向かって上昇し、界面8にてフロックを形成する。
Similarly, the aluminum component contained in the coolant as an aluminum alloy powder or lump is converted into aluminum ions by the oxidizing action in the
〔実施例の効果〕
実施例の殺菌装置1は、水溶性切削油を含むクーラント中に配置される陽極4および陰極5を備え、陽極4と陰極5との間に電圧を印加することでクーラント中に酸素の気泡を発生させる。
これにより、クーラントに対し、毒性に配慮することなく、かつ、安価に嫌気性細菌の殺菌効果を高めることができる。
[Effects of Examples]
The sterilizer 1 according to the embodiment includes an
Thereby, it is possible to enhance the bactericidal effect of anaerobic bacteria at low cost without considering the toxicity to the coolant.
ここで、殺菌装置1による嫌気性細菌の殺菌作用は、定かではないものの以下のように推定することができる。
すなわち、殺菌装置1によれば、クーラント中の細菌は、気泡による圧壊、電圧印加による感電、および電圧印加に伴い発生するラジカルの攻撃等を受け、さらに、嫌気性細菌は、酸素による攻撃をも受ける。つまり、殺菌装置1は、クーラントへの電圧印加により、細菌に対して様々な殺菌作用を複合的に及ぼすことができる。このため、殺菌装置1によれば、嫌気性細菌の繁殖を極めて強力に抑制して嫌気性細菌を死滅させることができる。
Here, although the bactericidal action of the anaerobic bacteria by the sterilizer 1 is not certain, it can be estimated as follows.
That is, according to the sterilizer 1, the bacteria in the coolant are subjected to crushing by bubbles, electric shock due to voltage application, radical attack generated by voltage application, and the like, and the anaerobic bacteria are also attacked by oxygen. receive. That is, the sterilization apparatus 1 can exert various sterilization actions on bacteria in a complex manner by applying a voltage to the coolant. For this reason, according to the sterilizer 1, anaerobic bacteria can be killed by suppressing the growth of anaerobic bacteria extremely strongly.
また、殺菌装置1によれば、数V〜十数Vの低電圧をクーラントに印加することで殺菌作用を奏することができるので、毒性に配慮する必要がなく、また、装置コストもランニングコストも安価である。
以上により、殺菌装置1によれば、クーラントに対し、毒性に配慮することなく、かつ、安価に嫌気性細菌の殺菌効果を高めることができる。
Further, according to the sterilizing apparatus 1, since a sterilizing action can be achieved by applying a low voltage of several V to several tens of V to the coolant, it is not necessary to consider toxicity, and the apparatus cost and running cost are also reduced. Inexpensive.
As described above, according to the sterilizer 1, the sterilizing effect of anaerobic bacteria can be enhanced at a low cost without considering the toxicity to the coolant.
さらに、殺菌装置1によれば、クーラントに印加される電圧が低いことから、クーラントに溶けている切削油を破壊しないので、クーラントから水溶性切削油を回収したり、殺菌後のクーラントを再利用したりすることができる。 Furthermore, according to the sterilizer 1, since the voltage applied to the coolant is low, the cutting oil dissolved in the coolant is not destroyed, so that the water-soluble cutting oil is recovered from the coolant or the sterilized coolant is reused. You can do it.
また、陽極4および陰極5は、上昇流を形成している流動領域2aに挿入されている。
これにより、酸素の気泡はクーラントとともに上昇するので、酸素の気泡と細菌とは上方に向かって並流する。このため、気泡による圧壊および酸素による攻撃を嫌気性細菌に対して効率的に及ぼすことができるので、嫌気性細菌の殺菌効果を、より一層高めることができる。
Moreover, the
As a result, the oxygen bubbles rise together with the coolant, so that the oxygen bubbles and bacteria co-flow upward. For this reason, since the crushing by bubbles and the attack by oxygen can be efficiently exerted on the anaerobic bacteria, the bactericidal effect of the anaerobic bacteria can be further enhanced.
また、クーラントには鉄イオンが含まれている。
鉄イオンは、好気性細菌の栄養源となるものである。そこで、鉄イオンを含むクーラントに電圧を印加することにより、鉄イオンをクーラントから分離して、好気性細菌の栄養源を低減することができる。
すなわち、流動領域2aにクーラントを導入して陽極4、陰極5間に電圧を印加することにより、鉄イオンを鉄の酸化物や水酸化物とし、同時に酸素や水素の気泡により上昇させて鉄の酸化物や水酸化物のフロックとする。これにより、鉄イオンをクーラントから分離して、好気性細菌の栄養源を低減することができる。
The coolant contains iron ions.
Iron ions are a nutrient source for aerobic bacteria. Therefore, by applying a voltage to the coolant containing iron ions, the iron ions can be separated from the coolant, and the nutrient source of aerobic bacteria can be reduced.
That is, by introducing a coolant into the
また、クーラントには鉄イオン以外の金属イオンであるアルミニウムイオンが含まれている。
そして、流動領域2aにクーラントを導入して陽極4、陰極5間に電圧を印加することにより、鉄イオンの分離と同様にしてアルミニウムイオンをクーラントから分離することができる。
Further, the coolant contains aluminum ions that are metal ions other than iron ions.
Then, by introducing a coolant into the
また、クーラントには鉄合金やアルミ合金のような金属の粉体や塊が含まれている。
鉄合金の粉体や塊に含まれる鉄成分は、一旦、陽極4の酸化作用によりイオン化された後、鉄の酸化物や水酸化物となり、さらに、酸素および水素の気泡により上昇して鉄の酸化物や水酸化物のフロックとなる。同様に、アルミ合金の粉体や塊に含まれるアルミニウム成分も、アルミニウムの酸化物や水酸化物のフロックとなる。これにより、分離回収が困難である鉄合金やアルミ合金の粉体や塊をクーラントから分離することができる。
なお、殺菌装置1の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
In addition, the coolant contains metal powder or lump such as iron alloy or aluminum alloy.
The iron component contained in the powder or lump of the iron alloy is once ionized by the oxidizing action of the
In addition, the aspect of the sterilizer 1 is not limited to an Example, Various modifications can be considered.
1 殺菌装置 4 陽極 5 陰極
1
Claims (4)
前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することで前記クーラント中に酸素の気泡を発生させ、
前記クーラントは、上方に向かって流れる上昇流を形成しており、
前記陽極および前記陰極は、前記クーラントの上昇流に曝されるように配置されることを特徴とする殺菌装置。 Comprising an anode and a cathode disposed in a coolant containing water soluble cutting oil;
Oxygen bubbles are generated in the coolant by applying a voltage between the anode and the cathode ,
The coolant forms an upward flow that flows upward,
The sterilization apparatus, wherein the anode and the cathode are disposed so as to be exposed to an upward flow of the coolant .
前記クーラントには鉄イオンが含まれていることを特徴とする殺菌装置。 The sterilizer according to claim 1,
The sterilizer characterized in that the coolant contains iron ions .
前記クーラントには鉄イオン以外の金属イオンが含まれていることを特徴とする殺菌装置。 In the sterilizer according to claim 1 or 2,
The sterilizer characterized in that the coolant contains metal ions other than iron ions .
前記クーラントには金属の粉体や塊が含まれていることを特徴とする殺菌装置。 In the sterilizer according to any one of claims 1 to 3,
The sterilizer characterized in that the coolant contains metal powder or lump .
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