CN100376315C - 带油膜水滴生成混合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生成带油膜水滴时响应性好的带油膜水滴生成混合器。本发明的带油膜水滴生成混合器，包括：油雾化室，使从面向油喷雾嘴(9)的油吸入口供给的油雾化；以及水滴化室，该水滴化室使从面向水喷雾嘴(12)的水吸入口供给的水水滴化，以生成在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴，从油喷雾嘴(9)的油排出口(75a)排出的油借助流过空气通过孔(76a)的压缩空气的气流而在油雾化室被雾化，从水喷雾嘴(12)的水排出口(75b)排出的水借助流过含油空气通过孔(76b)的含油压缩空气的气流而在所述水滴化室被水滴化，因此，即使空气压力增大，也可在不增加油泵及水泵压力的情况下稳定地供给油及水，生成带油膜水滴时的响应性好。

Description

带油膜水滴生成混合器

(1)技术领域

本发明涉及用于供给工件加工时所使用的加工液、即在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴的带油膜水滴生成混合器。

(2)背景技术

目前已有以下方法的提案：在对工件进行切削加工或研磨加工等机械加工时，为了提高加工精度和加工工具的寿命，而从面向加工点附近设置的喷嘴将油或乳胶等加工液以液状的状态向工件的被加工面喷射，或雾化后进行喷雾，从而对工件与加工工具进行润滑及对加工产生的热量进行冷却。另外，在雾化后进行加工液喷雾时，将油和水等种类不同的加工液混合后朝工件的被加工面进行喷雾，或设置多个喷嘴，从各个喷嘴朝工件的被加工面喷雾不同种类的加工液。

但是，为了在加工中得到充分的润滑及冷却效果，在加工工件期间持续供给加工液，加工液以液状喷射时存在需要大量加工液的问题。尤其是不燃性乳胶劣化后需要作为产业废弃物加以处理，存在使用后或陈旧的大量乳胶的处理耗费成本的问题。在为了削减加工液的使用量而将加工液雾化后进行喷雾的情况下，因为油质量小，雾化后进行喷雾时，在空气中过度飞散，没有足够量的油附着在工件的被加工面上，不但存在工件与加工工具的润滑和热量的冷却无法充分进行的问题，还可以想象雾状的油一旦飞散，会产生火灾的危险性和对人体的影响等，在工场环境方面也存在问题。而且，如上所述，即使在喷雾水和油的混合液或从不同的喷嘴向被加工面进行喷雾的方法中，油成分也会在空气中过度飞散，因而存在同样的问题。

为此，为了解决上述问题，近年来有以下方法的提案(例如专利文献1)，即，将从外部供给的水水滴化，作为加工液生成在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴，一边将该加工液朝工件喷雾一边进行加工。

专利文献1：日本专利特开2001-150294号公报

但是，在上述专利文献1的生成带油膜水滴的带油膜水滴生成混合器中，流入油喷雾嘴的油借助从空压机供给并在油喷雾嘴内被压缩的空气压力而雾化，而且将流入水喷雾嘴的水借助从空压机供给并在水喷雾嘴内被压缩的空气压力而水滴化，但从空压机供给的空气压力为高压时，流入油喷雾嘴内的油被空压机的空气压力推回，有可能产生回流，此时，必须提高向油喷雾嘴供给油的油泵的压力。

同样，当从空压机供给的空气压力为高压时，流入水喷雾嘴内的水被空压机的空气压力推回，有可能产生回流，此时，必须提高向水喷雾嘴供给水的水泵的压力。

这样，从空压机供给高压的空气时，若不为了克服该压力而提高油泵及水泵的压力，则油及水的供给速度下降，存在生成带油膜水滴所需的时间延长的问题。即，从空压机供给的空气压力为高压时，存在带油膜水滴供给工件时的响应性(带油膜水滴达到规定供给量的时间)变差的问题。

(3)发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生成带油膜水滴时响应性好的带油膜水滴生成混合器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案1的带油膜水滴生成混合器，用于供给工件加工时所使用的加工液、即在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴，其特征在于，该带油膜水滴生成混合器包括：油雾化室，使从面向设于压缩空气供给口的油喷雾嘴的油吸入口供给的油雾化；水滴化室，与该油雾化室的下游侧连接，使从面向水喷雾嘴的水吸入口供给的水水滴化，其中该水喷雾嘴流过含有由所述油雾化室雾化的油的含油压缩空气的气流，且该水滴化室生成在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴；以及顶端喷嘴，与该水滴化室的下游侧连接，且将所述水滴化室生成的带油膜水滴向所述工件排出，所述油喷雾嘴形成为棱柱状或圆筒状，且在其外周面部形成有使从所述油吸入口供给的油流入的油流入口，在所述油雾化室侧的平面部中央形成有使从所述油流入口流入的油排出的油排出口，且在该油排出口周围形成有使所述压缩空气从所述供给口朝着所述油雾化室流过的多个空气通过孔，所述水喷雾嘴形成为棱柱状或圆筒状，且在其外周面部形成有使从所述水吸入口供给的水流入的水流入口，在所述水滴化室侧的平面部中央形成有使从所述水流入口流入的水排出的水排出口，且在该水排出口周围形成有使所述含油压缩空气从所述油雾化室朝着所述水滴化室流过的多个含油空气通过孔，从所述油喷雾嘴的油排出口排出的油借助流过所述空气通过孔的压缩空气的气流而在所述油雾化室被雾化，从所述水喷雾嘴的水排出口排出的水借助流过所述含油空气通过孔的含油压缩空气的气流而在所述水滴化室被水滴化。

本发明的技术方案2，在技术方案1所述的带油膜水滴生成混合器的基础上，其特征在于，在所述油喷雾嘴的所述外周面部的整个周向上形成有使从所述油吸入口供给的油滞留的油滞留槽，且在所述油滞留槽的底面形成所述油流入口，在所述水喷雾嘴的所述外周面部的整个周向上形成有使从所述水吸入口供给的水滞留的水滞留槽，且在所述水滞留槽的底面形成所述水流入口。

本发明的技术方案1的带油膜水滴生成混合器，包括：油雾化室，使从面向设于压缩空气供给口的油喷雾嘴的油吸入口供给的油雾化；水滴化室，与油雾化室的下游侧连接，使从面向水喷雾嘴的水吸入口供给的水水滴化，其中该水喷雾嘴流过含有由所述油雾化室雾化的油的含油压缩空气的气流，且该水滴化室生成在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴；以及顶端喷嘴，与水滴化室的下游侧连接，且将水滴化室生成的带油膜水滴向所述工件排出，油喷雾嘴形成为棱柱状或圆筒状，且在其外周面部形成有使从油吸入口供给的油流入的油流入口，在油雾化室侧的平面部中央形成有使从油流入口流入的油排出的油排出口，且在油排出口周围形成有使压缩空气从供给口朝着油雾化室流过的多个空气通过孔，水喷雾嘴形成为棱柱状或圆筒状，且在其外周面部形成有使从水吸入口供给的水流入的水流入口，在水滴化室侧的平面部中央形成有使从所述水流入口流入的水排出的水排出口，且在水排出口周围形成有使含油压缩空气从油雾化室朝着水滴化室流过的多个含油空气通过孔，从油喷雾嘴的油排出口排出的油借助流过空气通过孔的压缩空气的气流而在油雾化室被雾化，从水喷雾嘴的水排出口排出的水借助流过含油空气通过孔的含油压缩空气的气流而在所述水滴化室被水滴化。

这样，在从空压机供给的压缩空气流过油喷雾嘴的空气通过孔时，供给至油喷雾嘴并从油排出口排出的油被该压缩空气的气流所雾化。因此，即使在提高空压机的压力的情况下，供给油喷雾嘴的油也不会被空压机的压力推回，不需要增加油泵的压力。

在从空压机供给的压缩空气中含有雾化后的油的含油压缩空气流过水喷雾嘴的含油空气通过孔时，被供给至水喷雾嘴并从水排出口排出的水借助该含油压缩空气的气流而被水滴化。因此，即使在提高空压机的压力的情况下，供给水喷雾嘴的水也不会被空压机的压力推回，不需要增加水泵的压力。

这样，即使从空压机供给的空气压力为高压时，也不需要增加油泵及水泵的压力，由此，可提高带油膜水滴供给工件时的响应性。即，例如在利用从空压机供给的空气压力使油雾化、或使水水滴化的场合，在从空压机供给的空气压力增大时，为了对抗增大的压力而必须提高油泵及水泵的压力，但在本发明的带油膜水滴生成混合器1中，即使从空压机供给的空气压力增大，也可在不增加油泵及水泵的压力的情况下稳定地供给油及水，故不会出现油及水的供给速度下降、生成带油膜水滴所需时间变长的现象。

在本发明的技术方案2中，在油喷雾嘴的外周面部的整个周向上形成有使从油吸入口供给的油滞留的油滞留槽，且在油滞留槽的底面形成油流入口，在水喷雾嘴的外周面部的整个周向上形成有使从水吸入口供给的水滞留的水滞留槽，且在水滞留槽的底面形成水流入口。因此，可将从油吸入口及水吸入口供给的油及水通过油滞留槽及水滞留槽流入油流入口及水流入口。由此，在组装带油膜水滴生成混合器时，在装配油喷雾嘴及喷雾嘴时不需要将油流入口及水流入口分别与油吸入口及水吸入口的位置对准后装入，可简化组装作业。

(4)附图说明

图1是表示实施形态中的带油膜水滴生成混合器内部的剖视图。

图2是表示油喷雾嘴及水喷雾嘴外观的立体图。

图3是表示实施形态中的带油膜水滴供给装置的概要图。

图4是油喷雾嘴及水喷雾嘴的纵向剖视图。

图5是带油膜水滴和附着有带油膜水滴的工件表面的示意图。

(元件符号说明)

1带油膜水滴生成混合器

4顶端喷嘴

6供给口

8油雾化室

9油喷雾嘴

12水喷雾嘴

16油吸入口

18水吸入口

64水滴化室

72a外周面部

72b外周面部

73a油滞留槽

73b水滞留槽

74a油流入口

74b水流入口

75a油排出口

75b水排出口

76a空气通过孔

76b含油空气通过孔

100带油膜水滴

104油膜

105水滴

(5)具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。首先，参照图1对实施形态中的带油膜水滴生成混合器1的构成进行说明。图1是表示实施形态中的带油膜水滴生成混合器1内部的剖视图。

图1中，带油膜水滴生成混合器1包括：雾室形成构件2，形成利用气流使从外部供给的油雾化的油雾化室8；第1水滴化室36，与雾室形成构件2连接，且利用含有由上述油雾化室8雾化的油的气流使从外部供给的水水滴化，从而生成在水滴105(参照图5)表面形成有油膜104(参照图5)的带油膜水滴100(参照图5)；形成第2水滴化室61的辅助雾室形成构件3；与该辅助雾室形成构件3连接且将生成的带油膜水滴100朝外部排出的顶端喷嘴4。

首先参照图1对雾室形成构件2的结构进行说明。雾室形成构件2为由不锈钢或塑料形成的棱柱状或圆筒状。在雾室形成构件2的后端面(图的右侧)中央部形成有与用于供给压缩空气的空气供给管道82(参照图3)连接的凹状供给口6。另一方面，在雾室形成构件2的前端面(图的左侧)中央部形成用于插入安装辅助雾室形成构件3的安装凹部7。从供给口6的底面至安装凹部7的底面贯通雾室形成构件2以贯通形成上述油雾化室8。在供给口6的内周面设有用于紧固空气供给管道82的螺纹槽，在安装凹部7的内周面也设有用于紧固辅助雾室形成构件3的螺纹槽。

在油雾化室8的两端部分嵌入固定有喷雾嘴9、12。即，在供给口6侧嵌入用于使从外部供给的油雾化的油喷雾嘴9并用C形挡圈11固定，在安装凹部7侧嵌入用于使从外部供给的水水滴化的水喷雾嘴12并用C形挡圈14固定。对该油喷雾嘴9及水喷雾嘴12的详细情况后叙。

在雾室形成构件2侧方的靠近供给口6处形成与用于供给油的油供给管道87(参照图3)连接的油吸入口16，该油吸入口16的前端部形成为用于使油向油喷雾嘴9内流出的第1油流出口10，并面向油喷雾嘴9。在与设有油吸入口16的侧面相同的侧面的靠近安装凹部7处形成与用于供给水的水供给管道92(参照图3)连接的水吸入口18，该水吸入口18的前端部形成为用于使水向水喷雾嘴12内流出的水流出口13，并面向水喷雾嘴12。

从雾室形成构件2的安装凹部7侧的端面，在对称的位置形成2处贯通油雾化室8的L字形的第1旁通通路20。从第1旁通通路20的弯曲部分至雾室形成构件2的侧面插入有封闭构件21。这是为了对从雾室形成构件2的侧面贯通至油雾化室8的孔的外侧约一半进行封闭，以使第1旁通通路20形成为L字形。即，因为不可能形成L字形的通路，因而首先从雾室形成构件2的端面形成通路，从雾室形成构件2的侧面至油雾化室8形成与该通路正交的通路，作为T字形通路，然后，将从2个通路的交叉部分至雾室形成构件2的侧面的通路用封闭构件21如上所述进行封闭，从而形成L字形。

接着，参照图1对辅助雾室形成构件3的结构进行说明，辅助雾室形成构件3为由不锈钢或塑料形成的圆筒状。在辅助雾室形成构件3的后端面(图的右侧)中央部形成用于插入雾室形成构件2的安装凹部7内的安装凸部30。另外，在后端面的靠近外缘部位置圆状地设有用于嵌入O形环32的O形环安装槽31，在该O形环安装槽31与安装凸部30之间圆状地设有与上述第1旁通通路20连接的旁通通路连接槽38。该旁通通路连接槽38的槽中心的直径尺寸设定为与上述2个第1旁通通路20的中心间距离尺寸大致相同，其槽宽形成为与第1旁通通路20的直径大致相同的尺寸。在安装凸部30的外周设有与安装凹部7的内周的螺纹槽旋合的螺纹。

另一方面，在辅助雾室形成构件3的前端面(图的左侧)中央部形成顶端喷嘴插入凹部33，其内周设有用于安装顶端喷嘴4的螺纹槽。在前端面的靠近外缘部位置圆状地设有用于嵌入O形环35的O形环安装槽34。从上述安装凹部7的底面至安装凸部30的端面，贯通形成用于使外部供给的水水滴化的水滴化室64。水滴化室64由上游侧的第1水滴化室36和下游侧的第2水滴化室61构成，下游侧的第2水滴化室61由嵌入靠近上述顶端喷嘴插入凹部33形成的辅助油喷嘴安装部37内的辅助油喷嘴60构成。

从上述旁通通路连接槽38的底面朝着辅助雾室形成构件3的前端面侧，直到上述辅助油喷嘴安装部37的位置形成第2旁通通路39。该第2旁通通路39设有2处，位于互为180度的方向。在第2旁通通路39的图示左右2处形成第1油流出槽40和第2油流出槽41，使第2旁通通路39与辅助油喷嘴安装部37连通。

如上所述，在辅助油喷嘴安装部37内嵌入辅助油喷嘴60，而该辅助油喷嘴60由不锈钢或铜合金形成为圆筒状，其中心形成第2水滴化室61。在辅助油喷嘴60的靠近后端面(图的右侧)位置，从辅助油喷嘴60的外表面至第2水滴化室61贯通形成第2油流出口62。该第2油流出口62以等间隔辐射状地形成多处(4～12处)。在辅助油喷嘴60的靠近前端面(图的左侧)位置，与第2油流出口62相同，从辅助油喷嘴60的外表面至第2水滴化室61贯通形成第3油流出口63。该第3油流出口63以等间隔辐射状地形成多处(第2油流出口62的大约一半、即2～6处)。本实施形态的场合，第2油流出口62的直径尺寸设定在第3油流出口63的直径尺寸的2倍以上。

在将以上构成的辅助油喷嘴60插入辅助油喷嘴安装部37内时，使第2油流出口62与第1油流出槽40一致，且使第3油流出口63与第2油流出槽41一致。

接着，参照图1对顶端喷嘴4的结构进行说明，顶端喷嘴4安装在辅助雾室形成构件3上，由不锈钢或铜合金形成为圆筒状。在顶端喷嘴4的后端面(图的右侧)中央部形成安装凸部50，其外周形成与辅助雾室形成构件3的顶端喷嘴插入凹部33旋合的螺纹部，在其中心形成使生成的带油膜水滴100通过的带油膜水滴通路51。在顶端喷嘴4的前端面(图的左侧)中央部形成带油膜水滴排出部52，其构成带油膜水滴生成混合器1的前端部，且其中心形成有用于排出带油膜水滴100的带油膜水滴排出口53。在该带油膜水滴排出口53的内周面设有螺纹槽，以适宜地安装用于延长带油膜水滴排出口53的延长喷嘴(未图示)。

参照图2对构成本实施形态的主要部分的油喷雾嘴9及水喷雾嘴12进行说明。图2是表示油喷雾嘴9及水喷雾嘴12外观的立体图。油喷雾嘴9及水喷雾嘴12是相同的形状，故以油喷雾嘴9为代表进行说明。在图2中，针对1个图同时标注了油喷雾嘴9及水喷雾嘴12的符号。此时，末尾带“a”的符号是涉及油喷雾嘴9的符号，末尾带“b”的符号是涉及水喷雾嘴12的符号。

在图2中，油喷雾嘴9由不锈钢等形成大致圆筒状。在该油喷雾嘴9的位于油雾化室8侧(水喷雾嘴12时是水滴化室64侧)的平面部70a中央突设有大致圆筒状的突起部71a，且在构成侧面的外周面部72a的大致中央绕外周面部72a的整个周向形成使从雾室形成构件2的油吸入口16供给的油进行滞留的油滞留槽73a。在该油滞留槽73a的底面沿直径方向贯通形成使滞留在油滞留槽73a内的油流入的油流入口74a。这样，因为形成有油滞留槽73a，故可使从油吸入口16供给的油通过油滞留槽73a流入油流入口74a。由此，在组装带油膜水滴生成混合器1时，在装配油喷雾嘴9时不需要将油流入口74a与油吸入口16的位置对准地装入，可简化组装作业。油喷雾嘴9并不局限于圆筒状，例如，也可形成为棱柱状等。在此情况下，雾室形成构件2的嵌入油喷雾嘴9的部分形成与油喷雾嘴9的外形对应的形状。

另外，在上述突起部71a的中央插通油流入口74a地形成使流入油流入口74a的油排出的油排出口75a。因此，如图4所示，油流入口74a和油排出口75a在油喷雾嘴9内形成为T字形。在油排出口75a周围贯通形成有使压缩空气从供给口6朝油雾化室8(水喷雾嘴12时，为含油压缩空气从油雾化室8朝水滴化室64)流过的空气通过孔76a。

如上所述，因为油流入口74a是在直径方向贯通形成的，故油从其两端的2处流入，但并不局限于此，也可以是油流入口74a的一端在油喷雾嘴9的中心部与油排出口75a连通，油流入口74a与油排出口75a在油喷雾嘴9内形成为L字形。在此情况下，油从1处流入。油流入口74a也可从油排出口75a朝着油滞留槽73a辐射状地设置多个。

油喷雾嘴9的结构如上所述，将其装配在带油膜水滴生成混合器1内时，如上所述，从油吸入口16供给的油流入油流入口74a后，从油排出口75a排出，而从供给口6供给的压缩空气朝着油雾化室8流过空气通过孔76a。

如上所述，水喷雾嘴12具有与油喷雾嘴9相同的形状，具有相同的功能，故省略详细说明。油喷雾嘴9中的平面部70a、突起部71a、外周面部72a、油滞留槽73a、油流入口74a、油排出口75a及空气通过孔76a，在水喷雾嘴12中成为平面部70b、突起部71b、外周面部72b、水滞留槽73b、水流入口74b、水排出口75b及含油空气通过孔76b。

对上述由多个构件构成的带油膜水滴生成混合器1的组装进行说明。首先，以水喷雾嘴12的底面位于油雾化室8侧的状态将水喷雾嘴12从安装凹部7插入雾室形成构件2的内部后，利用C形挡圈14将水喷雾嘴12固定。以油喷雾嘴9的突起部71a位于油雾化室8侧的状态将油喷雾嘴9从供给口6插入雾室形成构件2的内部后，利用C形挡圈11将油喷雾嘴9固定。

接着，将O形环32安装在设于辅助雾室形成构件3的后端面上的O形环安装槽31上后，通过将辅助雾室形成构件3的安装凸部30与雾室形成构件2的安装凹部7旋合，而将辅助雾室形成构件3固定在雾室形成构件2上。在此，因为O形环安装槽31的槽深度尺寸比O形环32的直径尺寸小，故将O形环32安装在O形环安装槽31内时，O形环32的上端部分从辅助雾室形成构件3的后端面突出。因此，在将辅助雾室形成构件3固定在雾室形成构件2上时，O形环32被夹在O形环安装槽31的底面与雾室形成构件2的前端面之间，由此将雾室形成构件2与辅助雾室形成构件3之间保持为气密封状态。而C形挡圈14与安装凸部30的端面之间夹有O形环15，故油雾化室8与第1水滴化室36以确保气密封的状态连通。

辅助雾室形成构件3的后端面的旁通通路连接槽38设置为圆状，故在将辅助雾室形成构件3固定在雾室形成构件2上时，第1旁通通路20必定与旁通通路连接槽38连通。因此，第1旁通通路20通过旁通通路连接槽38与第2旁通通路39连通。

接着，将辅助油喷嘴60从顶端喷嘴插入凹部33侧插入辅助雾室形成构件3的辅助油喷嘴安装部37内。此时，以辅助油喷嘴60的第3油流出口63位于顶端喷嘴插入凹部33侧的状态插入。在将辅助油喷嘴60插入辅助油喷嘴安装部37内时，如上所述，使第2油流出口62位于与第1油流出槽40对应的位置，使第3油流出口63位于与第2油流出槽41对应的位置。因此，第2旁通通路39通过第1油流出槽40和第2油流出口62以及第2油流出槽41和第3油流出口63与第2水滴化室61连通。

接着，将O形环35安装在设于辅助雾室形成构件3的前端面上的O形环安装槽34上后，通过将顶端喷嘴的安装凸部50与辅助雾室形成构件3的顶端喷嘴插入凹部33旋合，而将顶端喷嘴4固定在辅助雾室形成构件3上。在此，因为O形环安装槽34的槽深度比O形环35的直径尺寸小，故将O形环35安装在O形环安装槽34内时，O形环35的上端部分从辅助雾室形成构件3的前端面突出。因此，在将顶端喷嘴4固定在辅助雾室形成构件3上时，O形环35被夹在O形环安装槽34的底面与顶端喷嘴4的凸缘后端面之间，由此将辅助雾室形成构件3与顶端喷嘴4之间保持为气密封状态。

带油膜水滴生成混合器1按以上方法组装而成。对于向该带油膜水滴生成混合器1供给空气、油及水的带油膜水滴供给装置94参照图3进行说明。图3是表示实施形态中的带油膜水滴供给装置94的概要图。

在图3中，在带油膜水滴生成混合器1的供给口6旋合有用于连接空气供给管道82的空气供给用接头83，与空气供给用接头83连接的空气供给管道82与调节空气流量的流量调节阀81连接。流量调节阀81通过空气供给管道82与供给空气用的空压机80连接。

在带油膜水滴生成混合器1的油吸入口16旋合有用于连接油供给管道87的油供给用接头88，与油供给用接头88连接的油供给管道87与计量油量的油计量阀86连接。油计量阀86通过油供给管道87与供给油用的油泵85连接，从油泵85通过油供给管道87与储存有油的油箱84连接。

而且，在带油膜水滴生成混合器1的水吸入口18旋合有用于连接水供给管道92的水供给用接头93，与水供给用接头93连接的水供给管道92与计量水量的水计量阀91连接。水计量阀91通过水供给管道92与供给水用的水泵90连接，从水泵90通过水供给管道92与储存有水的水箱89连接。

参照图1至图4对利用供给至带油膜水滴生成混合器1的空气、油及水在带油膜水滴生成混合器1内生成带油膜水滴100的过程进行说明。图4是油喷雾嘴9及水喷雾嘴12的纵向剖视图。

首先，从空压机80供给的压缩空气从供给口6朝向油喷雾嘴9送出。而从油箱84供给的油流过油吸入口16，并通过第1油流出口10从油喷雾嘴9的油流入口74a流入油喷雾嘴9内。流入油喷雾嘴9内的油从油排出口75a排出，但从油排出口75a排出的油，在压缩空气如图4的箭头A所示那样流过空气通过孔76a时，被压缩空气的压力差吸引而被雾化，向油雾化室8内喷出后与压缩空气一起送往水喷雾嘴12侧。此时，没有雾化的一部分油沿着油雾化室8的内周面以液状流入第1旁通通路20内，此后，通过旁通通路连接槽38及第2旁通通路39流入第1油流出槽40及第2油流出槽41。

流入第1油流出槽40的油从设于辅助油喷嘴安装部37上的第2油流出口62向第2水滴化室61内喷出。而流入第2油流出槽41的油从设于辅助油喷嘴安装部37上的第3油流出口63向第2水滴化室61内喷出。

此时，因为第2油流出口62的直径为第3油流出口63的直径的2倍，且第2油流出口62设有多处(图示的实施形态中为8处)，而第3油流出口63仅设有第2流出口62一半的个数，故与第2油流出口62相比作用于第3油流出口63的压力大，与第2油流出口62相比油不易流入第3油流出口63。即，形成为流入第2油流出口62的油流入量比第3油流出口63的多。因此，第2旁通通路39内的油首先从第2油流出口62向第2水滴化室61内喷出，接着从第3油流出口63向第2水滴化室61内喷出。

另一方面，从水箱89供给的水流过水吸入口18，通过水流出口13从水喷雾嘴12的水流入口74b向水喷雾嘴12内流入。流入水喷雾嘴12内的水从水排出口75b排出，但从水排出口75b排出的水，在含油压缩空气如图4的箭头A所示那样流过含油空气通过孔76b时，被含油压缩空气的压力差吸引而被水滴化。雾化后的油作为油膜104附着在该水滴105的整个表面上，在第1水滴化室36生成带油膜水滴100(参照图5)。此时，不是所有的水滴105都附着有油膜104，也存在没有粘附油膜104的水滴105。

对于没有附着油膜104的水滴105，在从第1水滴化室36向第2水滴化室61喷出时，从第2油流出口62流入的油作为油膜104附着在水滴105的整个表面上，成为带油膜水滴100。此时，几乎所有的水滴105都附着有油膜104而成为带油膜水滴100，但即使此时仍残留微量的没有附着油膜104的水滴105，对于该水滴105，将从第3油流出口63流入的油作为油膜104进行附着，成为带油膜水滴100，故在水喷雾嘴12生成的水滴105成为100％的带油膜水滴100。如此生成的所有带油膜水滴100流过带油膜水滴排出口53，向带油膜水滴生成混合器1外排出。本实施形态的带油膜水滴生成混合器1生成的带油膜水滴100的大小为100μ～200μm。

在本实施形态中，如上所述，是一边将由带油膜水滴生成混合器1生成的带油膜水滴100向工件的被加工面进行供给一边进行加工的方式，在将带油膜水滴100向工件的被加工面进行供给时，如图5所示，在工件103的表面生成油膜104，在该油膜104上附着带油膜水滴100。图5是带油膜水滴100和附着有带油膜水滴100的工件103的表面的示意图。

以上对实施形态中的带油膜水滴生成混合器1的构成和带油膜水滴100的生成过程进行了说明，以下说明对使用本实施形态中的带油膜水滴生成混合器1和现有技术的带油膜水滴生成混合器生成带油膜水滴100时的响应时间所作的计测试验。

本试验中，在从空压机80供给的压缩空气的空气压力为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa及0.8MPa时，针对各个空气压力，在本实施形态中的带油膜水滴生成混合器1和现有技术的带油膜水滴生成混合器中，对油泵85及水泵90起动至生成带油膜水滴100的时间(响应时间)进行了计测。其结果如表1所示。

表1

		响应时间(sec)
				现有技术型	改良型
		空气压力	0.2MPa			2	2
0.4MPa	5			2
			0.6MPa		7	2
0.8MPa	7			2

现有技术型与改良型的响应性比较

如表1所示，本实施形态的带油膜水滴生成混合器1中，在任何空气压力下响应时间均为2秒。相比之下，现有技术的带油膜水滴生成混合器中，在各个空气压力时的响应时间为2秒、5秒、7秒及7秒。

这样，在现有的带油膜水滴生成混合器中，随着从空压机80供给的压缩空气的空气压力增大，响应时间变长。出现这种情况的原因是，在压缩空气的空气压力小的范围内，即使油泵85及水泵90的压力为通常的值，也可充分供给油及水，但随着压缩空气的空气压力增大，油及水被压缩空气的空气压力推回，油及水分别到达油喷雾嘴9及水喷雾嘴12所花费的时间变长。因此，为了缩短响应时间，必须使油泵85及水泵90的压力也比通常高，以对抗从空压机80供给的压缩空气的空气压力。

相比之下，本实施形态的带油膜水滴生成混合器1中，如图4所示，在从空压机80供给的压缩空气流过油喷雾嘴9的空气通过孔76a时，被供给至油喷雾嘴9并从油排出口75a排出的油借助压缩空气的气流而雾化。因此，即使在提高空压机80的压力的情况下，供给油喷雾嘴9的油也不会被空压机80的压力推回，不需要增加油泵85的压力。

同样，在从空压机80供给并含有雾化后的油的含油压缩空气流过水喷雾嘴12的含油空气通过孔76b时，被供给至水喷雾嘴12并从水排出口75b排出的水借助含油压缩空气的气流而水滴化。因此，即使在提高空压机80的压力的情况下，供给水喷雾嘴12的水也不会被空压机80的压力推回，不需要增加水泵90的压力。

这样，即使从空压机80供给的空气压力为高压时，也不需要增加油泵85及水泵90的压力，由此，可提高带油膜水滴100供给工件时的响应性。即，即使从空压机80供给的空气压力增大，也可在不增加油泵85及水泵90的压力的情况下稳定地供给油及水，故不会出现油及水的供给速度下降、生成带油膜水滴100所需时间变长的现象。

Claims (2)

1.一种带油膜水滴生成混合器，用于供给工件加工时所使用的加工液、即在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴，其特征在于，该带油膜水滴生成混合器包括：

油雾化室，使从面向设于压缩空气供给口的油喷雾嘴的油吸入口供给的油雾化；

水滴化室，与该油雾化室的下游侧连接，使从面向水喷雾嘴的水吸入口供给的水水滴化，其中该水喷雾嘴流过含有由所述油雾化室雾化的油的含油压缩空气的气流，且该水滴化室生成在水滴表面形成有油膜的带油膜水滴；以及

顶端喷嘴，与该水滴化室的下游侧连接，且将所述水滴化室生成的带油膜水滴向所述工件排出，

所述油喷雾嘴形成为棱柱状或圆筒状，且在其外周面部形成有使从所述油吸入口供给的油流入的油流入口，在所述油雾化室侧的平面部中央形成有使从所述油流入口流入的油排出的油排出口，且在该油排出口周围形成有使所述压缩空气从所述供给口朝着所述油雾化室流过的多个空气通过孔，

所述水喷雾嘴形成为棱柱状或圆筒状，且在其外周面部形成有使从所述水吸入口供给的水流入的水流入口，在所述水滴化室侧的平面部中央形成有使从所述水流入口流入的水排出的水排出口，且在该水排出口周围形成有使所述含油压缩空气从所述油雾化室朝着所述水滴化室流过的多个含油空气通过孔，

从所述油喷雾嘴的油排出口排出的油借助流过所述空气通过孔的压缩空气的气流而在所述油雾化室被雾化，

从所述水喷雾嘴的水排出口排出的水借助流过所述含油空气通过孔的含油压缩空气的气流而在所述水滴化室被水滴化。

2.如权利要求1所述的带油膜水滴生成混合器，其特征在于，在所述油喷雾嘴的所述外周面部的整个周向上形成有使从所述油吸入口供给的油滞留的油滞留槽，且在所述油滞留槽的底面形成所述油流入口，

在所述水喷雾嘴的所述外周面部的整个周向上形成有使从所述水吸入口供给的水滞留的水滞留槽，且在所述水滞留槽的底面形成所述水流入口。

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