JP2006062024A - ミスト生成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 工具交換に伴うオイルホール径の変化に対応してミスト吐出し圧力を安定して維持すると共に、サイズの大きい工具に適応してミスト吐出し量の追加増量ができ、小径ドリル等の最少量潤滑(MQL)加工を可能にする。
【解決手段】 ガス供給源20からのガスと容器1内の液体の供給を受けてミストを生成し容器1内に噴射する噴射器11と、容器1内のミストを容器1から導出する導管7とを備えたミスト生成装置において、噴射器11の下流側に補助ミスト発生部40を設けた。
【選択図】 図1
【解決手段】 ガス供給源20からのガスと容器1内の液体の供給を受けてミストを生成し容器1内に噴射する噴射器11と、容器1内のミストを容器1から導出する導管7とを備えたミスト生成装置において、噴射器11の下流側に補助ミスト発生部40を設けた。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ガスと液体を供給して容器内でミストを生成し、この生成したミストを、搬送流路を介して搬送し目的物に向けて噴霧するミスト生成装置に関し、特にマシニングセンタ、旋盤等の工作機械の工具や被加工物を冷却および潤滑するためのミストを生成するのに使用されるミスト生成装置に関する。
ミスト(ガス中に含まれる液体微粒子)は、例えば医学の分野における吸入器、日常生活の分野における加湿器、洗浄または塗装剤への適用等、種々の技術の分野において広く用いられている。ミストはまた、工作機械の工具や被加工物の冷却や潤滑のためにも用いられている。例えば、機械加工にあっては、加工の間、工具と被加工物との間に高い摩擦力が作用し、この摩擦力によって多量の熱が発生する。従って、これらの部材間の摩擦を冷却潤滑媒体(冷却潤滑剤)を用いて減少させることが必要であり、これによって、これらの部材は同時に冷却される。
従来、この種の潤滑および冷却は、主の比較的多量の冷却潤滑剤を加工点に向けて噴射する方法を用いるのが一般的であった。しかしながら、この場合、一方では、過剰に供給された冷却潤滑剤が周囲に飛散し作業環境を悪化させる上に、冷却潤滑剤が多量に消費されるので、冷却および潤滑装置の稼動のコストが非常に高価なものとなり、他方では、環境上の理由から、使用済みの冷却潤滑剤を、複雑でコストのかかる方法で処分する必要があった。
このような問題に対処するため、近年、いわゆる最少量潤滑(MQL)加工が実用化されており、工具や被加工物を冷却および潤滑するためのミストを生成するようにしたミスト生成装置が開発されている。
この種のミスト生成装置は、一般に、ガスと液体(冷却潤滑剤)の供給を受けて容器内でミストを生成する噴射器と、前記ミストを前記容器から導出する導管とを有し、前記ミストを、前記導管に接続されたミスト搬送流路を介して、ノズルもしくは工具のオイルホールから加工点に噴霧するようになっている。
この種のミスト生成装置は、一般に、ガスと液体(冷却潤滑剤)の供給を受けて容器内でミストを生成する噴射器と、前記ミストを前記容器から導出する導管とを有し、前記ミストを、前記導管に接続されたミスト搬送流路を介して、ノズルもしくは工具のオイルホールから加工点に噴霧するようになっている。
図7は、上述のミスト生成装置の特性曲線と搬送流路の抵抗曲線を併記した、いわゆるシステムカーブであり、ミスト生成装置が適正な運転条件で運転されている場合の一例を示す。
図7において、実線の曲線は、噴射器へのガス供給圧力をP1とした場合における、ミスト生成装置の吐出し風量と容器内圧力(吐出し圧力)の関係を示すミスト生成装置の特性曲線A1を示す。また、破線の曲線は、搬送流路の風量と圧力損失の関係を示すもので、流路とノズルまたは工具のオイルホールの抵抗を合成した抵抗曲線R1を示す。
図7において、実線の曲線は、噴射器へのガス供給圧力をP1とした場合における、ミスト生成装置の吐出し風量と容器内圧力(吐出し圧力)の関係を示すミスト生成装置の特性曲線A1を示す。また、破線の曲線は、搬送流路の風量と圧力損失の関係を示すもので、流路とノズルまたは工具のオイルホールの抵抗を合成した抵抗曲線R1を示す。
この場合、ミスト生成装置の運転点は、特性曲線A1と抵抗曲線R1のバランスポイントである交点(運転点C1)となり、ミスト生成装置の容器内圧力(吐出し圧力)はP2、ミスト生成装置から吐出されるミスト風量および噴射器から容器内に噴射されるミスト風量は、共にQ1となる。
上述のミスト生成装置を、例えばマシニングセンタ等の工作機械に使用する場合、工作機械は、ミストを工具のオイルホールを通して加工点に噴射すると共に、加工毎に工具を自動的に交換するようになっている。このため、工具のサイズが異なる毎に工具のオイルホール径も異なり、工具のオイルホールから加工点に噴射されるミストの吐出し圧力と噴射速度が変化する。
図8は、図7に示す適正な運転状態から、オイルホール径の大きい工具に交換してミスト生成装置を運転した場合、すなわち搬送流路の抵抗(抵抗曲線R2)が適正な運転状態から小さくなった場合を示す。噴射器へのガス供給圧力P1および抵抗曲線R1は、図7の場合と同一である。このとき、ミスト生成装置は、運転点C2で運転され、ミスト生成装置の容器内圧力(吐出し圧力)はP3、ミスト生成装置から吐出されるミスト風量および噴射器から容器内に噴射されるミスト風量は、図7の場合と同じく、共にQ1となる。
図8を参照してわかるように、この場合、工具のオイルホールから加工点に噴射されるミストの吐出し圧力P3が、適正な運転点における吐出し圧力P2に比較して小さくなってしまう。そのため、工具のオイルホールから加工点に噴射されるミストの噴射速度が遅くなり、ミストの加工点への付着性と切粉等の排除能力が低下するという問題が発生する。また、特にサイズの大きい工具の場合に、ミスト吐出し量が工具サイズに対して不足し加工不良の原因となることがあるといった問題があった。
図9は、図7に示す適正な運転状態から、オイルホール径の小さい工具に交換してミスト生成装置を運転した場合、すなわち搬送流路の抵抗(抵抗曲線R3)が適正な運転状態から大きくなった場合を示す。噴射器へのガス供給圧力P1および抵抗曲線R1は、図7の場合と同一である。このとき、ミスト生成装置は、運転点C3で運転され、ミスト生成装置の容器内圧力(吐出し圧力)はP4、ミスト生成装置から吐出されるミスト風量および噴射器から容器内に噴射されるミスト風量は、共にQ2となる。
図9を参照してわかるように、この場合、噴射器へのガス供給圧力P1に対して、容器内圧力P4が高くなりすぎ(容器内圧力P4のガス供給圧力P1に対する比率P4/P1が大きくなりすぎ)、噴射器内部でミスト生成に必要な十分なガス流速が得られなくなってしまう。このため、噴射器で濃度の薄い不十分なミストしか生成されず、また、噴射器から容器内に噴射されるミスト風量Q2も、適正な運転時におけるミスト風量Q1に比較して少なくなってしまう。
従って、ミスト生成装置からのミスト(液体微粒子)吐出し量(噴射器から容器内に噴射されるミスト風量と濃度の積)が非常に少なくなってしまい、工具の冷却や潤滑に使用した場合に、冷却能力や潤滑能力が極端に低下するという問題が発生する。
このような場合、例えば、工具のオイルホール径を大きくして搬送流路の抵抗を減少させることができれば問題はないが、小径ドリル等の外径の細い工具の場合は、寸法の制約があるため、オイルホール径を大きくすることは一般に困難である。そのため、小径ドリル等に対しては、最少量潤滑(MQL)加工が適用できない場合が多かった。
このような場合、例えば、工具のオイルホール径を大きくして搬送流路の抵抗を減少させることができれば問題はないが、小径ドリル等の外径の細い工具の場合は、寸法の制約があるため、オイルホール径を大きくすることは一般に困難である。そのため、小径ドリル等に対しては、最少量潤滑(MQL)加工が適用できない場合が多かった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、工具交換に伴うオイルホール径の変化に対応してミスト吐出し圧力を安定して維持すると共に、サイズの大きい工具に適応してミスト吐出し量の追加増量ができ、小径ドリル等の最少量潤滑(MQL)加工を可能にしたミスト生成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のミスト生成装置は、ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、前記噴射器の下流側に補助ミスト発生部を設けたことを特徴とする。
ミスト生成装置を上記のように構成することにより、補助ミスト発生部によって、必要に応じてミスト量を追加増量することで、サイズの大きい工具等に対してミスト不足による加工不良が発生するリスクを回避することができる。
ミスト生成装置を上記のように構成することにより、補助ミスト発生部によって、必要に応じてミスト量を追加増量することで、サイズの大きい工具等に対してミスト不足による加工不良が発生するリスクを回避することができる。
前記補助ミスト発生部を前記導管に接続されてミストを搬送するミスト搬送流路内に設けることが好ましい。これにより、既設のミスト生成装置に補助ミスト発生部を必要に応じて追加的に設けることができ経済的である。
前記補助ミスト発生部は、キャリアガス/液混合部から送られたキャリアガス/液混合流体を前記ミスト搬送流路内に噴霧する噴出口を有する連結器からなることが好ましい。このような簡単な構成であれば、安価かつ簡便に補助ミスト発生部(連結器)をミスト搬送流路内に設けることができる。
前記補助ミスト発生部は、キャリアガス/液混合部から送られたキャリアガス/液混合流体を前記ミスト搬送流路内に噴霧する噴出口を有する連結器からなることが好ましい。このような簡単な構成であれば、安価かつ簡便に補助ミスト発生部(連結器)をミスト搬送流路内に設けることができる。
前記キャリアガス/液混合部は、前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力にキャリアガスを減圧する定比減圧弁または定差減圧弁と、この減圧したキャリアガスの流れの中に液体を注入する容積形ポンプを有することが好ましい。
キャリアガス/液混合部をこのように構成することにより、噴射器へのガス供給圧力の変更に伴って、定比減圧弁または定差減圧弁を介して、前記補助ミスト発生部へのキャリアガスの圧力が自動的に適正な圧力になる。これによって、キャリアガス供給圧力の煩雑な調整が不要となり、ミスト生成装置の使い勝手を向上させることができる。補助ミスト発生部へのキャリアガス供給圧力と噴射器へのガス供給圧力との比率は、ミスト生成装置の特性により多少異なるが、0.6〜0.8程度に設定することが好ましい。また、補助ミスト発生部へのキャリアガス供給圧力と噴射器へのガス供給圧力との差圧は、ミスト生成装置の特性により多少異なるが、0.15〜0.25MPa程度に設定することが好ましい。
前記補助ミスト発生部は、前記噴射器へのガス供給路から分岐して移送され、定比減圧弁または定差減圧弁を介し前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力に減圧されたキャリアガスと前記容器内の液体の供給を受けて補助ミストを前記容器内に噴霧するように構成されていることが好ましい。
このように構成することにより、噴射器へのガス供給圧力の変更に伴って、定比減圧弁または定比減圧弁を介して、前記補助ミスト発生部へのキャリアガスの圧力が自動的に適正な圧力になる。これによって、キャリアガス供給圧力の煩雑な調整が不要となり、ミスト生成装置の使い勝手を向上させることができる。補助ミスト発生部へのキャリアガス供給圧力と噴射器へのガス供給圧力との比率は、ミスト生成装置の特性により多少異なるが、0.6〜0.8程度に設定することが好ましい。また、補助ミスト発生部へのキャリアガス供給圧力と噴射器へのガス供給圧力との差圧は、ミスト生成装置の特性により多少異なるが、0.15〜0.25MPa程度に設定することが好ましい。
前記補助ミスト発生部は、前記容器内の液体を前記噴射器へ供給する液体供給路から分岐し、前記容器内の液体を吸引作用で吸込む補助液体供給路に接続され、前記補助液体供給路の内部、または出口側に弁装置またはチェック弁が設けられていることが好ましい。
このようなミスト生成装置によれば、前記噴射器と前記補助ミスト発生部への前記液体の供給量を連動して調整でき、ミスト生成装置を安価に製作することができる。また、前記容器内の圧力が前記補助ミスト発生部へのキャリアガス供給圧力より高くなった場合には、前記補助液体供給路の内部に設置した前記弁手装置または出口側に設定したチェック弁を閉じることによって、前記補助ミスト発生部から前記液体供給路への逆圧を遮断することができる。
本発明の他のミスト生成装置は、ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、前記噴射器の下流側にリリーフ流路を設け、このリリーフ流路内に前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力で作動する定比リリーフ弁または定差リリーフ弁を設置したことを特徴とする。
このようなミスト生成装置によれば、搬送流路の抵抗が大きすぎる場合でも、噴射器の下流側に設けたリリーフ流路内に設置した定比リリーフ弁または定差リリーフ弁により、容器内の圧力(吐出し圧力)が自動的に適正な圧力になり、これにより、濃度の濃い有効なミストが生成され、小径ドリル等の最少量潤滑(MQL)加工を良好に行うことができる。定比リリーフ弁の作動圧力と噴射器へのガス供給圧力との比率は、ミスト生成装置の特性により多少異なるが、0.6〜0.8程度に設定することが好ましい。また、定差リリーフ弁の作動圧力と噴射器へのガス供給圧力との差圧は、ミスト生成装置の特性により多少異なるが、0.15〜0.25MPa程度に設定することが好ましい。
本発明の更に他のミスト生成装置は、ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、前記噴射器は、液体導入口をスロート直後に設けたラバルノズルからなることを特徴とする。
このように、噴射器を、液体導入口をスロート(ノズルの最狭部)直後に設けたラバルノズル(末広ノズル)で構成することで、噴射器(ラバルノズル)内部のミスト生成のためのガス流れを超音速流れとなし、噴射器の内部に供給された液体を超音速で分断し霧化して、粒子径の細かい高濃度のミストを生成することができる。
このように、噴射器を、液体導入口をスロート(ノズルの最狭部)直後に設けたラバルノズル(末広ノズル)で構成することで、噴射器(ラバルノズル)内部のミスト生成のためのガス流れを超音速流れとなし、噴射器の内部に供給された液体を超音速で分断し霧化して、粒子径の細かい高濃度のミストを生成することができる。
前記噴射器の出口に対向した位置に、連続気泡で構成した発泡板を配置してもよい。これにより、前記噴射器から噴射されたミストのうち微細な粒子径のミストは、前記発泡板内を通過あるいは偏向して流れて前記容器内に浮遊し、比較的粒径の大きなものは、前記発泡板に吸収され凝縮して前記容器内に落下する。したがって、粒子径分布が非常に小さい径に高い密度で集中しているミストが生成される。
なお、前記発泡板は、発泡体の骨の部分のみ(膜を除去)を利用した3次元網目構造の平板状のスポンジとすることが好ましい。
なお、前記発泡板は、発泡体の骨の部分のみ(膜を除去)を利用した3次元網目構造の平板状のスポンジとすることが好ましい。
本発明の更に他のミスト生成装置は、ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、前記噴射器は、前記容器内の前記液体を、液体供給路を通して吸引作用により該噴射器の内部に吸込むように構成され、前記液体供給路中にはフロート式の流量計とフロートの浮上を検知するセンサが備えられていることを特徴とする。
このようなミスト生成装置によれば、流量計のフロートの浮上をセンサで検知することによって、噴射器へ液体が吸い込まれていることを確認できる。さらに、噴射器へ液体が吸い込まれているということは、噴射器の内部にミスト生成のためのガスが流れているということであり、これによって、間接的に、噴射器で正常にミストが生成されてミスト生成装置外に吐出されていることを遠隔監視でき、ミスト生成装置の信頼性を向上させることができる。
本発明のミスト生成装置によれば、噴射器の下流側に補助ミスト発生部を設けることで、オイルホール径の大きい(流路抵抗の小さい)ドリル等の工具に対して自動的に適正な吐出し圧力で運転することができ、これによって、使い勝手が向上すると共に、必要に応じてミスト量を追加増量することができるので、サイズの大きい工具に対して最少量潤滑(MQL)加工の適用範囲が広がる。
また、本発明のミスト生成装置によれば、ミスト搬送流路から分岐したリリーフ流路に定比リリーフ弁または定差リリーフ弁を設けて、容器内の圧力(吐出し圧力)が自動的に適正な圧力となるようにすることで、オイルホール径の小さい(流路抵抗の大きい)ドリル等の工具に対して自動的に適正な吐出し圧力で運転して、高濃度のミストを生成することができる。その結果、小径ドリル等の流路抵抗が大きい工具に対しても、十分なミスト吐出し量が得られ、小径ドリル等への最少量潤滑(MQL)加工の適用範囲が広がる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。このミスト生成装置は、例えばオイルのような液体冷却潤滑剤を供給する液体供給源(オイル源)2をその下部に収容する容器1を有している。この容器1は、カバー3によって覆われた圧力容器として構成されている。
図1は、本発明の第1の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。このミスト生成装置は、例えばオイルのような液体冷却潤滑剤を供給する液体供給源(オイル源)2をその下部に収容する容器1を有している。この容器1は、カバー3によって覆われた圧力容器として構成されている。
オイル源2の上方に形成された容器1内の空間4には、噴射器11がカバー3に固設して設けられており、加圧空気(ガス)とオイル(液体)の供給を受けて噴射器11から噴射されたミストが該空間4内に滞留するようになっている。この例では、噴射器11として、液体導入口14をスロート(最狭部)12の直後に設けたラバルノズル(末広ノズル)が使用されている。つまり、噴射器11への加圧空気(ガス)の供給は、ガス供給路5を介して行われる。そして、加圧空気が噴射器11のスロート12を通過した後、圧力は最小となり、その後、圧力は急上昇し、それから徐々に上昇して噴射器11の出口13に至る。その結果として、噴射器11のスロート12の直後に設けた液体導入口14に吸引力が発生し、この吸引力によって、オイルが液体供給路6を通してオイル源2から噴射器11の内部に吸引される。
このように、噴射器11を、液体導入口14をスロート12の直後に設けたラバルノズル(末広ノズル)で構成することで、噴射器(ラバルノズル)11内部のミスト生成のためのガス流れを超音速流れとなし、噴射器11の内部に液体導入口14から供給された液体を超音速で分断し霧化して、粒子径の細かい高濃度のミストを生成することができる。
噴射器11は、その拡り管15において加圧空気とオイルを混合してミストとして噴射する。噴射器11の出口13の下側には、例えば発泡体の骨の部分のみ(膜を除去)を利用した3次元網目構造の連続気泡で構成した平板状のスポンジからなる発泡板16が配置されている。発泡板16は、吊下げロッド17によりカバー3から吊り下げ保持されている。これにより、噴射器11から噴射されたミストのうち微細な粒子径のミストは、発泡板16内を通過あるいは偏向して流れて容器1内に浮遊し、比較的粒径の大きなものは、発泡板16に吸収され凝縮して容器1内に落下する。したがって、粒子径分布が非常に小さい径に高い密度で集中しているミストが生成される。
カバー3には、空間4内のミストを容器1から導出するための導管7および容器内圧力(吐出し圧力)確認用の圧力計60が設けられている。
カバー3には、空間4内のミストを容器1から導出するための導管7および容器内圧力(吐出し圧力)確認用の圧力計60が設けられている。
オイル源2から噴射器11へ延びる液体供給路6にはフロート式の流量計8が設けられている。流量計8には、流量指示部8aと逆流防止機構8bが備えられている。また、液体供給路6には、噴射器11へ供給するオイルの流量を調整するための可変絞り弁9と、流量計8のフロート8cの浮上を検知するセンサ10が設けられている。
このように、流量計8に逆流防止機構8bを備えることで、ミスト生成装置停止時に液体供給路6中のオイルがオイル源2に戻ることを防止して、液体供給路6を常にオイルで満たされた状態にすることができる。さらに、前述のように、噴射器11は、容器1内のオイルを、液体供給路6を通して吸引作用により該噴射器11の内部に吸込むよう構成されており、この液体供給路6中にフロート式の流量計8とフロート8cの浮上を検知するセンサ10を備えることで、ミスト生成装置が正常にミストを生成していることを遠隔監視することができる。なお、センサ10は、例えば近接スイッチや透過形の光電スイッチであり、周囲環境に応じて選択される。
噴射器11へのガス(加圧空気)の供給は、ガス供給源(加圧空気供給源)20から、フィルタ21、減圧弁22、圧力計23および2ポート電磁弁24を設置したガス供給路5を介して行われる。なお、2ポート電磁弁24は、ミスト生成装置の運転および停止を操作するためのものであり、用途に応じて2ポート手動弁としてもよい。
導管7には、ミスト搬送流路50の一端が接続され、ミスト搬送流路50の他端は、工作機械のロータリジョイント51に接続されている。これにより、ミスト搬送流路50、工作機械のロータリジョイント51及び中空主軸52を通して、例えば、オイルホール径の大きな(流路抵抗の小さい)ドリル53a等の工具のオイルホール54aからミスト55aを加工点に噴射できるようになっている。
ミスト搬送流路50内には、補助ミスト発生部としての連結器40が設置されている。この連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41は、2ポート電磁弁24の下流側のガス供給路5から分岐し、キャリアガス/液混合部30の内部を延びるキャリアガス供給路31に接続されており、この噴出口41からミスト搬送流路50内にキャリアガス(加圧空気)またはキャリアガス/液混合流体が噴射(噴霧)される。キャリアガス供給路31の内部には、定比減圧弁32およびチェック弁33が設置されている。
ここで、前記減圧弁22は、ガス供給源20から噴射器11へ供給するガス(加圧空気)の供給圧力を制御する役割を果たし、前記定比減圧弁32は、ガス供給源20から減圧弁22を介して連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41へ供給するキャリアガス(加圧空気)の供給圧力を制御する役割を果たす。そして、この定比減圧弁32は、減圧弁22の2次側圧力を一定の比率、例えば、0.6〜0.8程度に減圧した圧力に制御するように構成されている。
これにより、噴射器11へのガス供給圧力の変更に伴って、連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41へのキャリアガス供給圧力が自動的に適正な圧力(ガス供給圧力を一定の比率で減圧した圧力)となる。これにより、連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41へのキャリアガス供給圧力の煩雑な調整が不要となり、ミスト生成装置の使い勝手を向上させることができる。
キャリアガス/液混合部30には、内部にチェック弁35および容積形ポンプ36を備え、オイルタンク37に接続されたオイル注入路34が備えられ、このオイル注入路34は、チェック弁33と連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41との間でキャリアガス供給路31と合流している。これにより、容積形ポンプ36を駆動することで、オイルタンク37内に貯蔵されたオイルが、キャリアガス供給路31に沿って流れるキャリアガス(加圧空気)の中に注入される。
次に、上記構成のミスト生成装置において、大径ドリル(工具)53aを使用して加工を行う場合について説明する。
ここで、2ポート電磁弁24を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁22で設定した圧力の加圧空気がガス供給路5を介して噴射器11に流入するとともに、定比減圧弁32によって減圧弁22の2次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気(キャリアガス)がキャリアガス供給路31を介して連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41に供給される。
ここで、2ポート電磁弁24を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁22で設定した圧力の加圧空気がガス供給路5を介して噴射器11に流入するとともに、定比減圧弁32によって減圧弁22の2次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気(キャリアガス)がキャリアガス供給路31を介して連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41に供給される。
噴射器11に流入した加圧空気がスロート12を通過することによって液体導入口14に吸引力が発生し、この吸引力によって、容器1内のオイルが、液体供給路6を介してオイル源2から噴射器11に吸引される。噴射器11は、その拡り管15において、超音速でオイルを微細な粒子に分断し加圧空気とオイル粒子を混合してミストとして噴射する。噴射されたミストのうち微細な粒子径のミストは、容器1内の空間4に浮遊し、比較的粒径の大きなものは、発泡板16に吸収され凝縮して容器1の下部のオイル源2に落下する。したがって、粒子径分布が非常に小さい径に高い密度で集中しているミストが生成される。生成されるミスト(液体微粒子)の量は、流量計8の指示値を見ながら可変絞り弁9を調整して噴射器11に流入するオイルの流量を制御することによって変更することができ、加工に必要な最少量で使用される。導管7から吐出されたミストの移送は、容器1の内圧を介して行われる。
連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41から噴出された加圧空気(キャリアガス)は、容器1の内圧を自動的に適正な圧力に調整し、空間4内のミストを導管7の導出方向に向かって加速させる。この場合のミスト生成装置の運転状態は、下記のように、図2の運転点C4となり、ミスト生成装置は、適正な運転点で運転され、噴射器11の能力を十分に発揮した濃度のミストが導管7から吐出され、ミスト搬送流路50、連結器40、ロータリジョイント51、中空主軸52を経由して、大径ドリル53aのオイルホール54aからミスト55aが加工点に良好な噴射速度で噴射される。
なお、大径ドリル53aが特にサイズの大きいドリルで、ミスト吐出し量が不足する場合は、キャリアガス/液混合部30の容積形ポンプ36を駆動する。すると、オイルタンク37内のオイルが容積形ポンプ36によってキャリアガス供給路31に注入され、連結器(補助ミスト発生部)40の噴出口41から追加のミストがミスト搬送方向に噴射されて、大径ドリル53aのオイルホール54aから噴射されるミスト55aの量が増加される。ここで、追加のミスト量の調整は、容積形ポンプ36の吐出し量を、図示しない制御回路で制御することによって行う。
このように、連結器(補助ミスト発生部)40によって、必要に応じてミスト量を追加増量することで、サイズの大きい工具等に対してミスト不足による加工不良が発生するリスクを回避することができる。
図2は、図1に示すミスト生成装置におけるシステムカーブの一例であり、工具としてオイルホール径の大きいドリル53aを使用した場合、すなわち、搬送流路の抵抗(抵抗曲線R2)が小さい場合を示す。図2において、実線の曲線A2は、ミスト生成装置の特性曲線である。噴射器11へのガス供給圧力P1および抵抗曲線R1,R2は、図8の場合と同一である。ここで、定比減圧弁32は、減圧弁22の2次側圧力を一定の比率、例えば、0.6〜0.8程度に減圧した圧力に制御するように構成されている。このため、容器内圧力P2のガス供給圧力P1に対する比P2/P1が一定(例えば、0.6〜0.8)となり、噴射器11へのガス供給圧力P1の設定に伴って、容器内圧力P2は、自動的に最適な圧力となる。
このとき、ミスト生成装置は運転点C4で運転され、ミスト生成装置の容器内圧力(吐出し圧力)P5は、容器内圧力P2とほぼ等しく(P5≒P2)なる。すなわち、オイルホール径が変わった工具(ドリル)を使用しても、常に最適なミスト吐出し圧力P5が維持できる。
ここで、ミスト生成装置から吐出されるミスト風量はQ3となる。また、噴射器11から容器1内に噴射されるミスト風量は、想像線の曲線(補助ミスト発生部40へのキャリアガス供給圧力が0の場合の特性曲線)と容器内圧力P2の交点の風量であるQ1となる。風量差Q3−Q1は、補助ミスト発生部40へのキャリアガスの供給によるミストの加速風量である。この加速風量により、ドリル(工具)53aのオイルホール54aからのミスト55aの噴射速度を高めて、ミストの加工点への付着性を向上させると共に、切粉等の排除能力を増加させることができる。
なお、図1に示す例では、定比減圧弁32を設けて、減圧弁22の2次側圧力を一定の比率に減圧した圧力に制御するようにした例を示している。この定比減圧弁32を定差減圧弁に置き換え、この差圧減圧弁で、減圧弁22の2次側圧力を一定の差圧、例えば0.15〜0.25MPa程度に減圧した圧力に制御するようにしてもよい。これによっても、容器内圧力P2のガス供給圧力P1に対する差圧P1−P2が一定(例えば、0.15〜0.25MPa)となるようにして、噴射器11へのガス供給圧力P1の設定に伴って、容器内圧力P2が自動的に最適な圧力となるようにすることができる。
図3は、本発明の第2の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。図3において、図1と同一符号を付した部分は同一または相当部分を示す。この実施の形態のミスト生成装置は、例えばオイルのような液体冷却潤滑剤を供給する液体供給源(オイル源)2をその下部に収容する容器1を有している。この容器1は、カバー3によって覆われた圧力容器として構成されている。
オイル源2の上方に形成された容器1内の空間4には、噴射器11がカバー3に固設して設けられており、加圧空気(ガス)とオイル(液体)の供給を受けて噴射器11から噴射されたミストが該空間4内に滞留するようになっている。この例では、噴射器11として、液体導入口14をスロート(最狭部)12の直後に設けたラバルノズル(末広ノズル)が使用されている。つまり、噴射器11への加圧空気(ガス)の供給は、ガス供給路5を介して行われる。そして、加圧空気が噴射器11のスロート12を通過した後、圧力は最小となり、その後、圧力は急上昇し、それから徐々に上昇して噴射器11の出口13に至る。その結果として、噴射器11のスロート12の直後に設けた液体導入口14に吸引力が発生し、この吸引力によって、オイルが液体供給路6を通してオイル源2から噴射器11の内部に吸引される。
噴射器11は、その拡り管15において加圧空気とオイルを混合してミストとして噴射する。噴射器11の出口13の下側には、例えば発泡体の骨の部分のみ(膜を除去)を利用した3次元網目構造の連続気泡で構成した平板状のスポンジからなる発泡板16が配置されている。発泡板16は、吊下げロッド17によりカバー3から吊り下げ保持されている。カバー3には、空間4内のミストを容器1から導出するための導管7および容器内圧力(吐出し圧力)確認用の圧力計60が設けられている。
オイル源2から噴射器11へ延びる液体供給路6には、フロート式の流量計8が設けられている。流量計8には、流量指示部8aと逆流防止機構8bが備えられている。また、液体供給路6には、噴射器11へ供給するオイルの流量を調整するための可変絞り弁9と、流量計8のフロート8cの浮上を検知するセンサ10が設けられている。
このように、流量計8に逆流防止機構8bを備えることで、ミスト生成装置停止時に液体供給路6中のオイルがオイル源2に戻ることを防止して、液体供給路6を常にオイルで満たされた状態にすることができる。さらに、フロート8cの浮上を検知するセンサ10を設けたことで、ミスト生成装置が正常にミストを生成していることを遠隔監視することができる。なお、センサ10は、近接スイッチや透過形の光電スイッチであり、周囲環境に応じて選択される。
噴射器11へのガス(加圧空気)の供給は、ガス供給源(加圧空気供給源)20から、フィルタ21、減圧弁22、圧力計23および2ポート電磁弁24を設置したガス供給路5を介して行われる。なお、2ポート電磁弁24は、ミスト生成装置の運転および停止を操作するためのものであり、用途に応じて2ポート手動弁としてもよい。
導管7には、ミスト搬送流路50の一端が接続され、ミスト搬送流路50の他端は、工作機械のロータリジョイント51に接続されている。これにより、ミスト搬送流路50、工作機械のロータリジョイント51及び中空主軸52を通して、例えば、オイルホール径の小さな(流路抵抗の大きい)ドリル53b等の工具のオイルホール54bからミスト55bを加工点に噴射できるようになっている。
ミスト搬送流路50には、途中から分岐してリリーフ流路61が接続されている。このリリーフ流路61内には、噴射器11へのガス供給圧力に対して一定の比率の圧力、例えば、0.6〜0.8倍程度の圧力で作動する定比リリーフ弁62、フィルタ64およびドレンポット65が設置されている。定比リリーフ弁62のパイロット圧力は、ガス供給源20から噴射器11へのガス供給路5中の2ポート電磁弁24の下流側から分岐して定比リリーフ弁62のパイロットポート62aに接続されたパイロット管路63によって導かれるように構成されている。なお、前記リリーフ流路61は、容器1内の空間4に接続するようにしてもよい。
次に、上記構成のミスト生成装置において、小径ドリル(工具)53bを使用して加工を行う場合について説明する。
ここで、2ポート電磁弁24を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁22で設定した圧力の加圧空気がガス供給路5を介して噴射器11に流入しミストが生成される。このとき、容器1の内圧が上昇し噴射器11への加圧空気(ガス)供給圧力に対して所定の比率、例えば、0.7倍程度の圧力に到達すると、自動的に定比リリーフ弁62が作動して、ミスト搬送流路50内を流れるミストの一部がリリーフ流路61を通してリリーフされ、これによって、容器1内の圧力が適正な圧力に維持される。ここで、リリーフ流路61を通してリリーフされたミストは、フィルタ64で空気とオイルに分離され、分離された空気は排気口64aから放出される。また、フィルタ64で分離されたオイルは、ドレンポット65に回収され再利用される。
ここで、2ポート電磁弁24を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁22で設定した圧力の加圧空気がガス供給路5を介して噴射器11に流入しミストが生成される。このとき、容器1の内圧が上昇し噴射器11への加圧空気(ガス)供給圧力に対して所定の比率、例えば、0.7倍程度の圧力に到達すると、自動的に定比リリーフ弁62が作動して、ミスト搬送流路50内を流れるミストの一部がリリーフ流路61を通してリリーフされ、これによって、容器1内の圧力が適正な圧力に維持される。ここで、リリーフ流路61を通してリリーフされたミストは、フィルタ64で空気とオイルに分離され、分離された空気は排気口64aから放出される。また、フィルタ64で分離されたオイルは、ドレンポット65に回収され再利用される。
この場合のミスト生成装置の運転状態は、下記のように、図4の運転点C5となり、ミスト生成装置は、適正な運転点で運転され、導管7から小径ドリルに対して十分な風量と濃度のミストが吐出され、ミスト搬送流路50、ロータリジョイント51、中空主軸52を経由して、小径ドリル53bのオイルホール54bからミスト55bが加工点に噴射され良好な加工が行える。
図4は、図3に示すミスト生成装置におけるシステムカーブの一例であり、工具としてオイルホール径の小さいドリル53bを使用した場合、すなわち、搬送流路の抵抗(抵抗曲線R3)が大きすぎる場合に、上記の定比リリーフ弁62により、容器内の圧力(吐出し圧力)を適正化した時のミスト生成装置の特性曲線A1と搬送流路の抵抗曲線を併記したシステムカーブを示す。図4において、噴射器へのガス供給圧力P1、搬送流路の抵抗(抵抗曲線R3)は、図9に示す場合と同一である。また、図4中の抵抗曲線R4は、前記定比リリーフ弁62の抵抗と搬送流路の抵抗(抵抗曲線R3)を合成した合成抵抗曲線である。
ここで、定比リリーフ弁62は、噴射器11へのガス供給圧力に対して一定の比率の圧力、例えば、0.6〜0.8倍程度の圧力で作動するように構成されている。このため、容器内圧力P6のガス供給圧力P1に対する比P6/P1が一定(例えば、0.6〜0.8)となり、噴射器11へのガス供給圧力P1の設定に伴って容器内圧力P6は自動的に最適な圧力となる。
このとき、ミスト生成装置は運転点C5で運転され、ミスト生成装置の容器内圧力(吐出し圧力)P6は、常にほぼ一定となる。すなわち、オイルホール径が変わった工具(ドリル)を使用しても、常に最適なミスト吐出し圧力P6が維持できる。これによって、噴射器11の内部でミスト生成に必要な十分なガス流速が得られ、噴射器11で生成されるミストは濃度の濃い良好なものとなる。
ここで、噴射器11から容器1内に噴射されるミスト風量はQ1となる。また、ミスト生成装置から、ミスト搬送流路50を通って、小径ドリル53b等の工具のオイルホール54bより噴射されるミスト55bの風量は、ミスト生成装置の容器内圧力P6と抵抗曲線R3との交点の風量Q4となる。風量差Q1−Q4は、前記定比リリーフ弁62から容器外に放出されるガスの風量である。
図4と図9を比較参照すると、図4の場合、ミスト生成装置からミスト搬送流路50を通って小径ドリル53b等の工具のオイルホール54bより噴射されるミスト55bの風量Q4は、図9の場合より若干減少する。しかし、噴射器11から容器1内に噴射されるミスト風量Q1は大きくなり、噴射器11の内部でミスト生成に必要な十分なガス流速が得られ、このため噴射器11から濃度の濃い有効なミストが生成される。その結果、ミスト生成装置からミスト搬送流路50を通って、例えば小径ドリル53b等の工具のオイルホール54bより噴射されるミスト(液体微粒子)吐出し量(ミスト生成装置から搬送流路を通って小径ドリル等の工具のオイルホールより噴射されるミスト風量と濃度の積)は増加する。これによって、小径ドリル53b等の加工に対して十分なミスト吐出し量が得られる。
なお、図3に示す例では、リリーフ流路61に、噴射器11へのガス供給圧力に対して一定の比率の圧力で作動する定比リリーフ弁62を設けた例を示している。この定比リリーフ弁62を、噴射器11へのガス供給圧力P1に対して一定の差圧、例えば0.15〜0.25MPa程度の差圧で作動する定差リリーフ弁に置き換えてもよい。これによっても、容器内圧力P6のガス供給圧力P1に対する差圧P1−P6が一定(例えば、0.15〜0.25MPa)となるようにして、噴射器11へのガス供給圧力P1の設定に伴って、容器内圧力P6が自動的に最適な圧力となるようにすることができる。
図5は、本発明の第3の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。図5において、図1と同一符号を付した部分は同一または相当部分を示す。この実施の形態のミスト生成装置は、例えばオイルのような液体冷却潤滑剤を供給する液体供給源(オイル源)2をその下部に収容する容器1を有している。この容器1は、カバー3によって覆われた圧力容器として構成されている。
オイル源2の上方に形成された容器1内の空間4には、噴射器11がカバー3に固設して設けられており、加圧空気(ガス)とオイル(液体)の供給を受けて噴射器11から噴射されたミストが該空間4内に滞留するようになっている。この例では、噴射器11として、液体導入口14をスロート(最狭部)12の直後に設けたラバルノズル(末広ノズル)が使用されている。つまり、噴射器11への加圧空気(ガス)の供給は、ガス供給路5を介して行われる。そして、加圧空気が噴射器11のスロート12を通過した後、圧力は最小となり、その後、圧力は急上昇し、それから徐々に上昇して噴射器11の出口13に至る。その結果として、噴射器11のスロート12の直後に設けた液体導入口14に吸引力が発生し、この吸引力によって、オイルが液体供給路6を通してオイル源2から噴射器11の内部に吸引される。
このように、噴射器11を、液体導入口14をスロート12の直後に設けたラバルノズル(末広ノズル)で構成することで、噴射器(ラバルノズル)11内部のミスト生成のためのガス流れを超音速流れとなし、噴射器11の内部に液体導入口14から供給された液体を超音速で分断し霧化して、粒子径の細かい高濃度のミストを生成することができる。
噴射器11は、その拡り管15において加圧空気とオイルを混合してミストとして噴射する。噴射器11の出口13の下側には、例えば発泡体の骨の部分のみ(膜を除去)を利用した3次元網目構造の連続気泡で構成した平板状のスポンジからなる発泡板16が配置されている。発泡板16は、吊下げロッド17によりカバー3から吊り下げ保持されている。これにより、噴射器11から噴射されたミストのうち微細な粒子径のミストは、発泡板16内を通過あるいは偏向して流れて容器1内に浮遊し、比較的粒径の大きなものは、発泡板16に吸収され凝縮して容器1内のオイル源2に落下する。したがって、粒子径分布が非常に小さい径に高い密度で集中しているミストが生成される。
カバー3には、空間4内のミストを容器1から導出するための導管7および容器内圧力(吐出し圧力)確認用の圧力計60が設けられている。
カバー3には、空間4内のミストを容器1から導出するための導管7および容器内圧力(吐出し圧力)確認用の圧力計60が設けられている。
オイル源2から噴射器11へ延びる液体供給路6にはフロート式の流量計8が設けられている。流量計8には、流量指示部8aと逆流防止機構8bが備えられている。また、液体供給路6には、噴射器11へ供給するオイルの流量を調整するための可変絞り弁9と、流量計8のフロート8cの浮上を検知するセンサ10が設けられている。
このように、流量計8に逆流防止機構8bを備えることで、ミスト生成装置停止時に液体供給路6中のオイルがオイル源2に戻ることを防止して、液体供給路6を常にオイルで満たされた状態にすることができる。さらに、前述のように、噴射器11は、容器1内のオイルを、液体供給路6を通して吸引作用により該噴射器11の内部に吸込むよう構成されており、この液体供給路6中にフロート式の流量計8とフロート8cの浮上を検知するセンサ10を備えることで、ミスト生成装置が正常にミストを生成していることを遠隔監視することができる。なお、センサ10は、例えば近接スイッチや透過形の光電スイッチであり、周囲環境に応じて選択される。
噴射器11へのガス(加圧空気)の供給は、ガス供給源(加圧空気供給源)20から、フィルタ21、減圧弁22、圧力計23および2ポート電磁弁24を設置したガス供給路5を介して行われる。なお、2ポート電磁弁24は、ミスト生成装置の運転および停止を操作するためのものであり、用途に応じて2ポート手動弁としてもよい。
導管7には、ミスト搬送流路50の一端が接続され、ミスト搬送流路50の他端は、工作機械のロータリジョイント51に接続されている。これにより、ミスト搬送流路50、工作機械のロータリジョイント51及び中空主軸52を通して、例えば、オイルホール径の大きな(流路抵抗の小さい)ドリル53a等の工具のオイルホール54aからミスト55aを加工点に噴射できるようになっている。
容器1の内部には、ガス供給源20から供給されるガス(加圧空気)をキャリアガスとして使用し、このキャリアガスと容器2内のオイルの供給を受けて補助ミストを容器2内に噴霧する補助ミスト発生部71が設けられている。補助ミスト発生部71へのキャリアガスの供給は、2ポート電磁弁24の下流側のガス供給路5から分岐し、内部に2ポート電磁弁81、定比減圧弁82及びチェック弁83を設置したキャリアガス供給路80を通して行われる。そして、この補助ミスト発生部71内に供給されたキャリアガスは、絞り部72を通過した後、出口73から噴霧される。
ここで、前記減圧弁22は、ガス供給源20から噴射器11へ供給するガス(加圧空気)の供給圧力を制御する役割を果たし、前記定比減圧弁82は、ガス供給源20から減圧弁22を介して補助ミスト発生部71へ供給するキャリアガス(加圧空気)の供給圧力を制御する役割を果たす。そして、この定比減圧弁82は、減圧弁22の2次側圧力を一定の比率、例えば、0.6〜0.8程度に減圧した圧力に制御するように構成されている。
なお、この定比減圧弁82を定差減圧弁に置き換え、この差圧減圧弁で、減圧弁22の2次側圧力を一定の差圧、例えば0.15〜0.25MPa程度に減圧した圧力に制御するようにしてもよいことは前述と同様である。
なお、この定比減圧弁82を定差減圧弁に置き換え、この差圧減圧弁で、減圧弁22の2次側圧力を一定の差圧、例えば0.15〜0.25MPa程度に減圧した圧力に制御するようにしてもよいことは前述と同様である。
これにより、噴射器11へのガス供給圧力の変更に伴って、補助ミスト発生部71へのキャリアガス供給圧力が自動的に適正な圧力(ガス供給圧力を一定の比率で減圧した圧力)となる。これにより、補助ミスト発生部71へのキャリアガス供給圧力の煩雑な調整が不要となり、ミスト生成装置の使い勝手を向上させることができる。
補助ミスト発生部71への液体の供給は、可変絞り弁9の下流側の液体供給路6から分岐し、絞り部74の下流側で、補助ミスト発生部71の液体導入口74に接続された補助液体供給路90を通して行われる。補助液体供給路90中には、補助ミスト発生部71へのキャリアガス供給圧力と容器1内の圧力をパイロット圧として、補助ミスト発生部71へのキャリアガス供給圧力が容器1内の圧力より大きい場合のみ開くようにしたパイロット開閉弁91が設けられている。これにより、容器1内の圧力が補助ミスト発生部71へのキャリアガス供給圧力より高くなった場合には、自動的に前記パイロット開閉弁91が閉じて、補助ミスト発生部71から液体供給路6への逆圧を遮断することができる。
なお、前記パイロット開開閉弁91の代用として、チェック弁や電磁弁等の弁手段を使用してもよい。
なお、前記パイロット開開閉弁91の代用として、チェック弁や電磁弁等の弁手段を使用してもよい。
次に、上記構成のミスト生成装置において、大径ドリル(工具)53aを使用して加工を行う場合について説明する。
ここで、2ポート電磁弁24及び81を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁22で設定した圧力の加圧空気がガス供給路5を介して噴射器11に流入するとともに、定比減圧弁82によって減圧弁22の2次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気(キャリアガス)がキャリアガス供給路80を介して補助ミスト発生部71に供給される。
ここで、2ポート電磁弁24及び81を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁22で設定した圧力の加圧空気がガス供給路5を介して噴射器11に流入するとともに、定比減圧弁82によって減圧弁22の2次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気(キャリアガス)がキャリアガス供給路80を介して補助ミスト発生部71に供給される。
噴射器11に流入した加圧空気がスロート12を通過することによって液体導入口14に吸引力が発生し、この吸引力によって、容器1内のオイルが、液体供給路6を介してオイル源2から噴射器11に吸引される。噴射器11は、その拡り管15において、超音速でオイルを微細な粒子に分断し加圧空気とオイル粒子を混合してミストとして噴射する。噴射されたミストのうち微細な粒子径のミストは、容器1内の空間4に浮遊し、比較的粒径の大きなものは、発泡板16に吸収され凝縮して容器1の下部のオイル源2に落下する。したがって、粒子径分布が非常に小さい径に高い密度で集中しているミストが生成される。生成されるミスト(液体微粒子)の量は、流量計8の指示値を見ながら可変絞り弁9を調整して噴射器11に流入するオイルの流量を制御することによって変更することができ、加工に必要な最少量で使用される。導管7から吐出されたミストの移送は、容器1の内圧を介して行われる。
補助ミスト発生部71の出口73から噴出された加圧空気(キャリアガス)は、容器1の内圧を自動的に適正な圧力に調整し、空間4内のミストを導管7の導出方向に向かって加速させる。また、補助ミスト発生部71に流入した加圧空気(キャリアガス)が絞り部72を通過したとき、断面積の拡大によって吸引力が発生し、この吸引力によってオイルが液体供給路6から分岐した補助液体供給路90を通って補助ミスト発生部71に吸引される。補助ミスト発生部71は、その出口73において加圧空気(キャリアガス)とオイルを混合してミスト(補助ミスト)として噴射する。このことによって、増量されたミストが導管7から適正な圧力で吐出され、ミスト搬送流路50、ロータリジョイント51、中空主軸52を経由して、大径ドリル53aのオイルホール54aからミスト55aが加工点に良好な噴射速度で噴射される。
図6は、本発明の第4の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。図6に示す例の図5に示す例と異なる点は、図5に示す例のミスト生成装置におけるパイロット開閉弁91の代わりに、チェック弁76を補助ミスト発生部71の出口側に設けた点にある。その他の構成は、図5に示す例と同様であるので、ここではその説明を省略する。
この例にあっては、容器1内の圧力が補助ミスト発生部71へのキャリアガス供給圧力より高くなった場合に、チェック弁76が自動的に閉じて、補助ミスト発生部71から液体供給路6への逆圧を遮断することができる。
この例にあっては、容器1内の圧力が補助ミスト発生部71へのキャリアガス供給圧力より高くなった場合に、チェック弁76が自動的に閉じて、補助ミスト発生部71から液体供給路6への逆圧を遮断することができる。
1 容器
2 オイル源
5 ガス供給路
6 液体供給路
7 導管
8 流量計
8a 流量指示部
8b 逆流防止機構
8c フロート
10 センサ
11 噴射器
12 スロート
14 液体導入口
16 発泡板
20 ガス供給源
21 フィルタ
22 減圧弁
23 圧力計
30 キャリアガス/液混合部
31 キャリアガス供給路
32 定比減圧弁(定差減圧弁)
34 オイル注入路
36 容積形ポンプ
37 オイルタンク
40 連結器(補助ミスト発生部)
41 噴出口
50 ミスト搬送流路
51 ロータリジョイント
52 中空主軸
53a,53b ドリル(工具)
54a,54b オイルホール
55a,55b ミスト
60 圧力計
61 リリーフ流路
62 定比リリーフ弁(定差リリース弁)
63 パイロットポート
64 フィルタ
65 ドレンポット
71 補助ミスト発生部
72 絞り部
80 キャリアガス供給路
82 定比減圧弁
83 チェック弁
90 補助流体供給路
91 パイロット開閉弁
2 オイル源
5 ガス供給路
6 液体供給路
7 導管
8 流量計
8a 流量指示部
8b 逆流防止機構
8c フロート
10 センサ
11 噴射器
12 スロート
14 液体導入口
16 発泡板
20 ガス供給源
21 フィルタ
22 減圧弁
23 圧力計
30 キャリアガス/液混合部
31 キャリアガス供給路
32 定比減圧弁(定差減圧弁)
34 オイル注入路
36 容積形ポンプ
37 オイルタンク
40 連結器(補助ミスト発生部)
41 噴出口
50 ミスト搬送流路
51 ロータリジョイント
52 中空主軸
53a,53b ドリル(工具)
54a,54b オイルホール
55a,55b ミスト
60 圧力計
61 リリーフ流路
62 定比リリーフ弁(定差リリース弁)
63 パイロットポート
64 フィルタ
65 ドレンポット
71 補助ミスト発生部
72 絞り部
80 キャリアガス供給路
82 定比減圧弁
83 チェック弁
90 補助流体供給路
91 パイロット開閉弁
Claims (10)
- ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、
前記噴射器の下流側に補助ミスト発生部を設けたことを特徴とするミスト生成装置。 - 前記補助ミスト発生部は、前記導管に接続されてミストを搬送するミスト搬送流路内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のミスト生成装置。
- 前記補助ミスト発生部は、キャリアガス/液混合部から送られたキャリアガス/液混合流体を前記ミスト搬送流路内に噴霧する噴出口を有する連結器からなることを特徴とする請求項2に記載のミスト生成装置。
- 前記キャリアガス/液混合部は、前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力にキャリアガスを減圧する定比減圧弁または定差減圧弁と、この減圧したキャリアガスの流れの中に液体を注入する容積形ポンプを有することを特徴とする請求項3に記載のミスト生成装置。
- 前記補助ミスト発生部は、前記噴射器へのガス供給路から分岐して移送され、定比減圧弁または定差減圧弁を介し前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力に減圧されたキャリアガスと前記容器内の液体の供給を受けて補助ミストを前記容器内に噴霧するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のミスト生成装置。
- 前記補助ミスト発生部は、前記容器内の液体を前記噴射器へ供給する液体供給路から分岐し、前記容器内の液体を吸引作用で吸込む補助液体供給路に接続され、前記補助液体供給路の内部、または出口側に弁装置またはチェック弁が設けられていることを特徴とする請求項5に記載のミスト生成装置。
- ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、
前記噴射器の下流側にリリーフ流路を設け、このリリーフ流路内に前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力で作動する定比リリーフ弁または定差リリーフ弁を設置したことを特徴とするミスト生成装置。 - ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、
前記噴射器は、液体導入口をスロート直後に設けたラバルノズルからなることを特徴とするミスト生成装置。 - 前記噴射器の出口に対向する位置に、連続気泡で構成した発泡板を配置したことを特徴とする請求項8に記載のミスト生成装置。
- ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、
前記噴射器は、前記容器内の前記液体を、液体供給路を通して吸引作用により該噴射器の内部に吸込むように構成され、前記液体供給路中にはフロート式の流量計とフロートの浮上を検知するセンサが備えられていることを特徴とするミスト生成装置。
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