JP2000074534A - 冷風加工用の冷却空気供給装置 - Google Patents

冷風加工用の冷却空気供給装置

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JP2000074534A
JP2000074534A JP10242208A JP24220898A JP2000074534A JP 2000074534 A JP2000074534 A JP 2000074534A JP 10242208 A JP10242208 A JP 10242208A JP 24220898 A JP24220898 A JP 24220898A JP 2000074534 A JP2000074534 A JP 2000074534A
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JP
Japan
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air
valve
flow rate
flow
pipe
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Pending
Application number
JP10242208A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Umezawa
功一 梅澤
Yoshihiro Kurokawa
佳寛 黒川
Shozo Tokuda
昌三 徳田
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Toyo Seisakusho KK
Original Assignee
Toyo Seisakusho KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ノズルから吐出する冷却空気の流量調節及び供
給停止を自由にでき、しかも空気冷却用冷凍機の安定運
転が可能な冷却空気供給装置の提供。 【解決手段】冷凍機からの冷媒が膨張弁6を経て冷却コ
イル3aに供給される空気冷却器3の空気入口に、乾燥
圧縮空気を供給する空気流入管1が流量計2を介し接続
され、冷却器3の空気出口には温度調節器8を介し送気
管7の端に冷却空気吐出用のノズル11を備え、送気管
7のノズル11手前に流量調整弁10を設け、温度調節
器8と弁10との間に分岐し先端排気口16が外部に開
口する排気管13を設けこれに定流量弁15を設け、弁
15より上流に、常閉であるが流量計2に検知される空
気流量が予め設定の流量範囲の下限値になると開成さ
れ、設定範囲の上限値になると閉止される排気管用の開
閉弁14を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば研削加工や
切削加工等において加工部位に冷却空気を供給する装置
に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】金属製品等を研削加工や切
削加工する際に、砥石や切削治具と被加工物との間に冷
却空気と研削あるいは切削用の微量の油とを吹き付ける
冷風加工が従来から行われている。
【0003】従来の冷風加工に用いられている冷却空気
供給装置は、図3に示すように予め除塵、乾燥された圧
縮空気を空気流入管30から空気冷却器31に送って冷
却し、温度調節器32に所要の温度に調節して送気管3
3の先端ノズル34から冷却空気を加工部位に吹き付け
るものとしてある。
【0004】前記空気冷却器31においては冷却コイル
31aに圧縮機35、凝縮器36よりなる冷凍機からの
冷媒が膨張弁37を経て供給されるようになっており、
ノズル34から吐出する冷却空気の風量はあまり大にす
る必要がないので、前記圧縮機35にはアンローダのな
い小型のものを使用している。なお、同図において符号
38は流量計を示す。
【0005】ノズルから吐出する冷却空気の流量を制御
するには、前記送気管33の途中に流量調整弁を設けれ
ばよいが、吐出流量を小にしたり、あるいは冷却空気の
吐出を一時中断して流量を0にすると前記圧縮機35は
アンローダがないものなので、冷凍機の運転が不安定に
なったり、液バックを起こして圧縮機が損傷するという
問題点がある。
【0006】
【目的】本発明は上述した従来の問題点が除去され、ノ
ズルから吐出する冷却空気の流量調節および冷却空気の
供給停止を自由に行うことのできる冷却空気供給装置を
提供することを目的としている。
【0007】
【本発明の構成】上記目的を達成するために、本発明に
係る冷風加工用の冷却空気供給装置は、冷凍機からの冷
媒が膨張弁を経て冷却コイルに供給される空気冷却器の
空気入口に、乾燥圧縮空気を供給する空気流入管が流量
計を介して接続され、前記空気冷却器の空気出口に一端
が接続され、温度調節器を途中に備える送気管の他端に
冷却空気吐出用のノズルを備え、同送気管における前記
ノズル近傍に流量調整弁を設けるとともに、送気管の前
記温度調節器と流量調整弁との間に、定流量弁を備え、
先端排気口が外部に開口する排気管の基部を接続し、同
排気管の定流量弁より上流側に、通常は閉ざされている
が、前記流量計により検知される空気流量が予め設定さ
れた流量範囲の下限値になると開成され、空気流量が予
め設定された流量範囲の上限値になると閉止される排気
管用の開閉弁を設けた構造のものとしてある。
【0008】また、前記送気管における排気管との分岐
部と流量調整弁との間に、通常は開かれている送気管用
の開閉弁を設け、また冷却空気の供給を一時中断せしめ
る一時中断用のスイッチを備え、同スイッチがONにな
ると前記送気管用の開閉弁が閉成されるとともに前記排
気管用の開閉弁が開成され、同スイッチがOFFになる
と前記送気管用の開閉弁が開成されるとともに前記排気
管用の開閉弁が閉成される構造のものとしてある。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係る冷風加工用の冷却空気供
給装置の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細
に説明する。空気流入管1には、エアコンプレッサや工
場の圧縮空気配管から図示省略のエアフィルタにより予
め塵埃その他の微粒子が除去され、また、図示省略の冷
凍式や吸着式等のエアドライヤにて予め露点が下げられ
た乾燥圧縮空気が供給され、同空気流入管1は後述する
流量計2を途中に備え、空気冷却器3の冷却コイル3a
入口に接続されている。
【0010】冷却コイル3aには圧縮機4、凝縮器5よ
りなる冷凍機からの冷媒が膨張弁6を経て供給され、前
記空気流入管1から空気冷却器3内に流入する乾燥圧縮
空気は所要の温度に冷却され、空気冷却器3の空気出口
に一端が接続された送気管7へ送り出される。なお、冷
凍機にはホットガスバイパス運転が可能で、ある程度低
負荷の状態でも運転できるものを使用する。
【0011】前記送気管7は温度調節器8、第1開閉弁
9、流量調整弁10をこの順に備え、他端にノズル11
を設けてあって、同ノズルを被冷却部たる例えば研削加
工や切削加工等の加工部位に臨ませてある。
【0012】前記第1開閉弁9は電磁弁としてあって、
通常は開かれているが、後述する一時中断用スイッチ1
2のON・OFFにより開閉されるものとしてあり、前
記流量調整弁10は手動で自由に開度を調節できるもの
としてある。
【0013】また、前記温度調節器8と第1開閉弁9と
の間における送気管7には排気管13の一端を接続して
あって、同排気管13は第2開閉弁14と定流量弁15
とをこの順に備え、他端排気口16を外部に加工してあ
る。
【0014】前記第2開閉弁14は電磁弁としてあっ
て、通常は閉ざされているが、前記流量計2にて検知さ
れる流量および一時中断用スイッチ12の操作により開
閉制御されるものとしてあり、前記定流量弁15は例え
ばニードル弁としてあって、予め設定された一定流量の
空気を排気口16から排出せしめるためのものとしてあ
る。
【0015】次ぎに、前記第1開閉弁9および第2開閉
弁14を開閉する構成について詳述する。第2開閉弁1
4は信号線17a、17bを介して流量計2に取り付け
た上限センサS1 、下限S2 にそれぞれ接続されてい
て、上限センサS1 は空気流入管1を流過する空気の流
量、すなわち空気冷却器に送られる空気の流量が予め設
定された所定の流量範囲の上限になると第2開閉弁14
を閉止させる上限信号を、下限センサS2 は前記所定の
流量範囲の下限になると第2開閉弁14を開成させる下
限信号をそれぞれ出力するものとしてある。
【0016】流量計2には各種のものがあるが、一例と
して、図示のごとく管体2a内を下から上へ流れる流体
の流量増減に応じ、移動子2bが上下動する面積式流量
計があり、本発明の装置においては例えば前記面積式流
量計の管体2aの上部と下部の所定の位置にそれぞれ前
記上限センサS1 と下限センサS2 を取り付け、各セン
サには移動子が近づくとそれぞれONになるセンサ、例
えば磁気センサや光電センサを用いる。
【0017】また、第1開閉弁9と第2開閉弁14はと
もに一時中断用のスイッチ12に信号線18a、18b
を介してそれぞれ接続されており、前記スイッチ12は
例えば加工部位の近傍に設けられ、加工部位への冷却空
気の供給を一時中断する中断ボタン12aと、冷却空気
の供給が停止されている状態から通常の運転状態に復帰
させる復帰ボタン12bとを備えている。
【0018】一時中断用のスイッチ12は中断ボタン1
2aが押されるとONになり、通常は開かれている第1
開閉弁9は閉止され、通常は閉ざされている第2開閉弁
14は開成されるようにしてある。
【0019】また、一時中断用のスイッチ12は復帰ボ
タン12bが押されるとOFFになり、一時中断状態に
おいて閉ざされていた第1開閉弁9は開成され、同状態
において開かれていた第2開閉弁14は閉止されるよう
にしてある。なお、一時中断用のスイッチ12は装置本
体に設けてもよいし、電波や赤外線等により加工部位の
近傍から遠隔操作できるワイヤレスタイプのものとして
もよい。
【0020】なお、上述した実施例では流量計2からの
上限、下限信号や一時中断用のスイッチ12の操作によ
り各開閉弁9、14が開閉操作されるが、上限、下限信
号やスイッチの操作12と同時に開閉弁を動作させると
ハンチングを起こすおそれがあるので、リレータイマ等
により10秒程度のタイムラグを設定するのが望まし
い。
【0021】次ぎに、上述のように構成された本発明に
係る冷却空気供給装置の作用を図2に基づいて説明す
る。なお、以下の説明において、ノズル11から吐出さ
れる冷却空気の流量を0〜1m3/minの範囲で可変とし、
空気冷却器3に流過せしめる空気の最低流量(冷凍機を
安定して運転し得る流量下限)を0.5m3/minとする。
この場合、定流量弁15の流量は前記空気冷却器への最
低流量と同じ0.5m3/minに設定し、流量計2の上限セ
ンサS1 は流量が1.05m3/min以上になるとONにな
って上限信号を送出する位置に取り付けておき、また下
限センサS2 は同流量が0.5m3/min以下になるとON
になって下限信号を送出する位置に取り付けておく。
【0022】通常運転においては、乾燥圧縮空気は空気
流入管1により流量計2を経て空気冷却器3に送られて
冷却され、送気管7により温度調節器8に送られて所要
の温度(−35℃程度)に調節され、第1開閉弁9、流
量調整弁10を経てノズル11から被冷却部に供給され
る。したがって、ノズル11から吐出される冷却空気の
流量が0.5m3/minより大であれば、空気冷却器3を流
過した空気がすべてノズルから吐出される。
【0023】前記流量調整弁10の操作によりノズル1
1から吐出される冷却空気の流量が減少して0.5m3/m
in以下になり(図2中P点)、流量計2の移動子2bが
下限位置に達すると、下限センサS2 から下限信号が発
せられて低流量運転になり、第2開閉弁14が開成され
て排気管13に0.5m3/minの冷却空気が流れ、排気口
16から外部に排出される。したがって、流量計2を流
過する空気の流量、すなわち空気冷却器3に供給される
空気の流量は0.5m3/min以上となる。
【0024】また、低流量運転の状態から流量調整弁1
0の操作によりノズル11から吐出される冷却空気の流
量が増加して1.05m3/min以上になり(図2中Q
点)、流量計2の移動子2bが上限位置に達すると、上
限センサS1 から上限信号が発せられ、第2開閉弁14
が閉成されて通常運転に戻り、空気冷却器を流過した空
気はすべてノズル11から吐出される。
【0025】上述したように、空気冷却器3を流過する
空気の流量は通常運転、低流量運転に拘らず、常に0.
5m3/min以上に維持され、冷凍機を安定した状態で運転
することができる。
【0026】次ぎに、ノズルからの冷却空気の供給を一
時中断せしめる場合の作用について説明する。一時中断
スイッチ12の中断ボタン12aを押すと、通常運転時
において開かれていた第1開閉弁9が閉成されてノズル
への冷却空気の供給が止まり、一方、通常運転時におい
て閉ざされていた第2開閉弁14が開成され、冷却空気
はすべて排気管13に流入して第2開閉弁14、定流量
弁15を経て排気口16から排出される。
【0027】この際、排出される冷却空気の流量は定流
量弁によって0.5m3/minとなっており、したがって空
気冷却器3にも冷凍機を安定運転させるための最低流量
である0.5m3/minの空気が流れる。
【0028】一時中断スイッチ12の復帰ボタン12b
を押すと、一時中断時において閉ざされていた第1開閉
弁9が開成されてノズル11への冷却空気の供給が再開
され、一方、一時中断時において開かれていた第2開閉
弁14は、通常運転であれば閉止され、低流量運転であ
れば開かれたままとなる。
【0029】
【発明の効果】本発明に係る冷却空気供給装置は、送気
管に設けた流量調整弁を操作することによりノズルから
の冷却空気吐出量を自由に調節することができる。
【0030】また、前記流量調整弁の操作によりノズル
からの冷却空気吐出量が小になると、流量計のセンサか
ら出力される流量の下限信号により排気管にも冷却空気
が流され、空気冷却器を流れる空気の流量を一定の値以
上に保つことができ、したがってノズルから冷却空気吐
出量の増減に拘らず空気冷却器には常に一定流量以上の
空気が供給され、負荷の減少に起因する冷凍機の運転不
良や圧縮機の損傷を防止することができ、冷却空気を安
定して供給することができる。
【0031】また、一時中断スイッチを備えているの
で、例えば研削加工や切削加工において砥石や切削治具
の交換等の際にノズルからの冷却空気の吐出を容易に停
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る冷却空気供給装置の実施例を示す
構成図。
【図2】ノズル、排気口および空気冷却器における空気
流量と第1および第2開閉弁の開閉状態の関係を示す
図。
【図3】従来の冷却空気供給装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
1 空気流入管 2 流量計 3 空気冷却器 3a 冷却コイル 4 圧縮機 5 凝縮器 6 膨張弁 7 送気管 8 温度調節器 9 第1開閉弁 10 流量調整弁 11 ノズル 12 一時中断スイッチ 13 排気管 14 第2開閉弁 15 定流量弁 16 排気口 17a、17b 信号
線 18a、18b 信号線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷凍機からの冷媒が膨張弁を経て冷却コイ
    ルに供給される空気冷却器の空気入口に、乾燥圧縮空気
    を供給する空気流入管が流量計を介して接続され、前記
    空気冷却器の空気出口に一端が接続され、温度調節器を
    途中に備える送気管の他端に冷却空気吐出用のノズルを
    備え、同送気管における前記ノズル近傍に流量調整弁を
    設けるとともに、送気管の前記温度調節器と流量調整弁
    との間に、途中に定流量弁を備え、先端排気口が外部に
    開口する排気管の基部を接続し、同排気管の定流量弁よ
    り上流側に、通常は閉ざされているが、前記流量計によ
    り検知される空気流量が予め設定された流量範囲の下限
    値になると開成され、空気流量が予め設定された流量範
    囲の上限値になると閉止される排気管用の開閉弁を設け
    てなる冷風加工用の冷却空気供給装置。
  2. 【請求項2】冷凍機からの冷媒が膨張弁を経て冷却コイ
    ルに供給される空気冷却器の空気入口に、乾燥圧縮空気
    を供給する空気流入管が流量計を介して接続され、前記
    空気冷却器の空気出口に一端が接続され、温度調節器を
    途中に備える送気管の他端に冷却空気吐出用のノズルを
    備え、同送気管における前記ノズル近傍に流量調整弁を
    設けるとともに、送気管の前記温度調節器と流量調整弁
    との間に、定流量弁を備え、先端排気口が外部に開口す
    る排気管の基部を接続し、同排気管の定流量弁より上流
    側に、通常は閉ざされているが、前記流量計により検知
    される空気流量が予め設定された流量範囲の下限値にな
    ると開成され、空気流量が予め設定された流量範囲の上
    限値になると閉止される排気管用の開閉弁を設け、か
    つ、前記送気管における排気管との分岐部と流量調整弁
    との間に、通常は開かれている送気管用の開閉弁を設
    け、また冷却空気の供給を一時中断せしめる一時中断用
    のスイッチを備え、同スイッチがONになると前記送気
    管用の開閉弁が閉成されるとともに前記排気管用の開閉
    弁が開成され、同スイッチがOFFになると前記送気管
    用の開閉弁が開成されるとともに前記排気管用の開閉弁
    が閉成される冷風加工用の冷却空気供給装置。
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