JP2000274591A - ミスト発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一旦ミスト化してその後に液化した液体を液
体収容室に確実に回収し、液体を液体収容室に補給して
いる間もミストを安定して発生する。 【解決手段】 外部タンク１と仕切板２の間をＯリング
３２により密封する。仕切板２に連通孔３３を形成し、
連通孔３３に逆止弁３４を構成する。逆止弁３４は、連
通孔３３の周囲の仕切板に形成した弁座３６と、連通孔
３３内に配置した弁体３６と、弁体３６を外部ミスト室
７側に付勢するコイルばね３７と、弁体３６に螺合しそ
の移動を規制するナット３８とから構成する。逆止弁３
４はキャップ１３を外したときに圧力差により閉じ、キ
ャップ１３を螺着すると開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工作機械の
加工点に噴射するためのミストを発生するミスト発生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工作機械によりワークを加工す
る際には、潤滑又は冷却のための大量のオイルを加工点
に噴射する必要がある。この際に、オイルはスピンドル
スルー方式、つまり工作機械のスピンドルの内部を通し
て噴射するか、スピンドルの内部を通すことなく直接噴
射するようになっている。

【０００３】ところが、オイルは加工点の周囲にも飛散
するため、環境を汚染する上に人体に悪影響を及ぼすこ
とが多い。また、オイルは循環させて使用するため、オ
イルを冷却するための手段が必要となる。更に、オイル
を冷却してもオイルにバクテリアが発生することがあ
り、オイルが腐敗することがある。

【０００４】このような弊害を克服するため、近年は
「オイルを可能な限り使用しない加工」、又は「オイル
を全く使用しない加工」が実施に移されている。特に、
前者の「オイルを可能な限り使用しない加工」は、微量
のオイルをミスト化して噴射する方式、所謂微量潤滑
（ＭＱＬ：ミニマム・クウォンティティ・ルブリケーシ
ョン）方式を採用し、大きい粒子と小さい粒子が混在し
たミストを加工点に噴射するようになっている。

【０００５】この種のミスト発生装置は小さい粒子と大
きい粒子が混在したミストを発生するので、大きい粒子
による弊害が生じている。そこで、本出願人は小さい粒
子のみから成るミストを発生し得るミスト発生装置を特
願平１０−２２９８７３号において提案している。

【０００６】この装置は、タンクの内部を仕切板により
仕切り、タンクの下部をオイル収容室とし上部をミスト
収容室としている。タンクはオイルをオイル収容室に補
給するためのオイル補給口を有しており、このオイル補
給口はキャップにより封止している。また、仕切板に複
数の孔を形成し、これらの孔を介してミスト収容室で液
化したオイルをオイル収容室に回収するように構成して
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の装
置は、小さい粒子のミストを発生し得る利点を有する反
面で、ミストを発生している間にキャップをオイル補給
口から外した場合には、ミスト収容室のミストと空気が
仕切板の孔とオイル補給口を通ってタンクの外部に噴出
する虞れがある。このような問題に対処するためには、
運転を中断してオイルを補給するか、或いはオイル収容
室を大きくしてオイルの補給を不要とすればよいが、後
者の場合には装置が大型化し、スペースに制限がある場
合にはそれが不可能となる。

【０００８】一方、特開平５−９９３９８号公報の潤滑
装置は、混合物溜と液溜の間の通路をチェックボールに
より開閉する機構を備えている。通常の運転時には、チ
ェックボールが開いて圧力空気が混合物溜から液溜に流
入し、液溜の中の潤滑油の液面を加圧する。これによ
り、ベンチュリ部は潤滑油を吸い上げることができ、通
常運転を続行できる。しかしながら、給油時にはチェッ
クボールが閉じると共に液溜が大気圧になるので、ベン
チュリ部は潤滑油を吸い上げることが不可能となり、通
常運転が不可能となる。また、チェックボールは潤滑油
を抜く機能を有しないために、霧化しない潤滑油が混合
物溜の底に溜り、高速気流に乗って移動する際に大きい
油滴となって通路に付着するという問題もある。

【０００９】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
ミスト化しない液体を液体収容室に確実に回収し得ると
共に、液体を液体収容室に補給している間もミストを安
定して発生し得るミスト発生装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るミスト発生装置は、液体収容室とミスト
収容室の間に仕切板を有するタンクと、圧力空気源から
の圧力空気と前記液体収容室からの液体とからミストを
発生するノズルと、前記液体収容室と前記ミスト収容室
を連通するように前記仕切板に設けた連通孔と、前記液
体収容室に液体を補給するために前記タンクに設けた液
体補給口と、該液体補給口を開いたときに前記連通孔を
閉止する閉止手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は第１の実施例の断面図、図２は
正面図であり、外部タンク１の内部は仕切板２により仕
切られ、仕切板２の下部はオイル３を収容するオイル室
４とされている。仕切板２の上部では内部タンク５が外
部タンク１の天壁から吊設され、内部タンク５の内部は
内部ミスト室６とされ、内部タンク５の外部は外部ミス
ト室７とされている。内部タンク５の底壁にはオイル孔
５ａが形成され、内部タンク５の天壁には噴霧ノズル８
が設けられている。そして、内部タンク５の外周には螺
旋状のミスト路９が設けられ、ミスト路９の内部開口９
ａは内部タンク５の接続ブロック５ｂを介して内部ミス
ト室６に連通され、外部開口９ｂは外部ミスト室７の下
部に開放されている。

【００１２】外部タンク１の底壁外面には、オイル３を
噴霧ノズル８に圧送するためのポンプ１０が設置され、
このポンプ１０にはタイマ１１とドレンコック１２が接
続されている。外部タンク１の側壁には、オイル３をオ
イル室４に補給するための補給ブロック１ａが設けら
れ、補給ブロック１ａのオイル補給口１ｂにはキャップ
１３が螺合されている。また、外部タンク１にはオイル
３の表面位置を表示する液面計１４と、外部ミスト室７
の圧力を表示する圧力計１５とが設けられている。そし
て、外部タンク１の天壁にはミスト取出口１６が形成さ
れ、このミスト取出口１６には接続ブロック１７を介し
てミストを例えば工具の先端に導くミスト搬送路１８が
接続されている。

【００１３】図３のブロック図に示すように、オイル室
４とポンプ１０は逆止弁２１を備えたオイル路２２を介
して接続され、ポンプ１０の吐出口１０ａは、逆止弁２
３を備えたオイル路２４を介して噴霧ノズル８のオイル
流入口８ａに接続されている。圧力空気源２５は空気フ
ィルタ２６、圧力レギュレータ２７及び圧力計２８を備
えた空気路２９を介してノズル８の空気流入口８ｂに接
続されている。タイマ１１は圧力レギュレータ２７の後
方で空気路２９から分岐した空気路２９ａを介して接続
され、空気路２９ａは可変絞り弁３０を備えた空気路２
９ｂを介して外部ミスト室７に接続されている。そし
て、可変絞り弁３０の後方で分岐した空気路２９ｃがオ
イル室４に導入され、空気路２９ｃには絞り孔３１が設
けられている。

【００１４】図４は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であ
り、外部タンク１と仕切板２の間はＯリング３２により
密封されている。仕切板２にはオイル室４と外部ミスト
室７を連通する段付きの連通孔３３が形成され、連通孔
３３には逆止弁３４が構成されている。逆止弁３４は連
通孔３３の周囲の仕切板２に形成した弁座３５と、連通
孔３３内に配置した弁体３６と、弁体３６を外部ミスト
室７側に付勢するコイルばね３７と、弁体３６に螺合し
その移動を規制するナット３８とから構成されている。
そして、逆止弁３４はキャップ１３がオイル補給口１ｂ
に螺合されていると連通孔３３を開き、キャップ１３が
オイル補給口１ｂから外されたときに、圧力差により連
通孔３３を閉じるようになっている。

【００１５】圧力空気源２５からの圧力空気は、空気フ
ィルタ２６と圧力レギュレータ２７を通って噴霧ノズル
８に流入すると共に、可変絞り弁３０で減圧されて外部
ミスト室７に流入し、更に絞り孔３１を通ってオイル室
４に徐々に流入する。このとき、外部ミスト室７はミス
ト搬送路１８を介して外部に連通しているので、弁体３
６がコイルばね３７の付勢力により外部ミスト室７側に
移動し、逆止弁３４は開状態となってオイル室４と外部
ミスト室７を連通する。

【００１６】この状態で、ポンプ１０の作用による定量
のオイル３が噴霧ノズル８に流入すると、空気とオイル
３が混合した一次ミストが噴霧ノズル８から内部ミスト
室６内に噴出する。このとき、オイル室４が外部ミスト
室７に連通しているので、オイル３は噴霧ノズル８に良
好に流通する。そして、噴霧ノズル８から噴出した一次
ミストは内部ミスト室６に充満し、この間に一次ミスト
の中の大きい粒子が内部タンク５の下部に降下すると共
にその内壁に付着し、内部ミスト室６の上部には小さい
粒子のみから成る二次ミストが残る。

【００１７】内部タンク５の下部に降下してその内壁に
付着した大きい粒子は、液化して内部タンク５のオイル
孔５ａと仕切板２の逆止弁３４を通って元のオイル室４
に落下する。このとき、オイル室４と外部ミスト室７の
圧力が同等となっているが、オイル３は噴霧ノズル８に
ポンプ１０により供給するので、逆止弁３４を閉状態に
変換しない限りそれらの圧力は同等である必要はない。

【００１８】続いて、二次ミストは接続ブロック５ｂか
らミスト路９を通って外部ミスト室７の下部に噴出す
る。このとき、ミスト路９は螺旋状となっているので、
二次ミストは細い管の中を通過して速度が速くなり、内
壁に衝突する速度も大きくなり、大きい粒子が内壁に付
着し易くなる。更に、螺旋孔を通ることによる遠心力を
受け、二次ミスト中の大きい粒子が内壁に付着し、小さ
い粒子のみから成る三次ミストが外部開口９ｂから外部
ミスト室７に噴出する。ミスト路９の内壁に付着した大
きい粒子は、ミスト路９の内壁を伝わって外部ミスト室
７内に滴下する。

【００１９】外部ミスト室７内に入った三次ミストは下
部から上部に向かって上昇し、この間に三次ミストの中
の大きい粒子が外部タンク１の下部に降下すると共にそ
の内壁に付着し、上部には小さい粒子のみから成る四次
ミストが発生する。そして、外部ミスト室７の底部に溜
った液化した大きい粒子は、仕切板２の逆止弁３４を通
ってオイル室４内に落下する。そして、四次ミストはミ
スト取出口１６からミスト搬送路１８に流出し、例えば
工作機械の刃先に噴射する。

【００２０】オイル３の補給に際して、ミストの発生中
にオイル補給口１ｂからキャップ１３を取り外すと、オ
イル室４の圧力が大気圧となり、弁体３６が外部ミスト
室７の圧力によりオイル室４側に移動し、逆止弁３４は
閉状態となってオイル室４と外部ミスト室７を隔離す
る。このとき、絞り孔３１からオイル室４に流入する空
気は微量であるので、ミストの発生を妨げることはな
い。

【００２１】そして、オイルの補給を終了してキャップ
１３をオイル補給口１ｂに螺合すると、絞り孔３１から
流入した空気によりオイル室４の圧力が漸増する。これ
により、オイル室４と外部ミスト室７の圧力差が減少
し、弁体３６がコイルばね３７の付勢力により外部ミス
ト室７側に移動し、逆止弁３４は元の開状態に復元す
る。

【００２２】このように第１の実施例では、キャップ１
３をオイル補給口１ｂに螺合しているときに逆止弁３４
が開状態になっているので、一旦ミスト化してその後に
液化したオイル３をオイル室４に確実に回収できる。ま
た、キャップ１３をオイル補給口１ｂから外したときに
逆止弁３４が閉状態になるので、ミストを安定して発生
できる。

【００２３】図５は第２の実施例の要部断面図であり、
第１の実施例の空気路２９ｃが除かれる代りに、絞り孔
３９が仕切板２’に形成されている。そして、絞り孔３
９の出口にはミストを捕捉するためのフィルタ４０が取
り付けられている。この第２の実施例も第１の実施例と
同様な効果を達成できる。

【００２４】なお、上述の実施例では逆止弁３４を圧力
差により作動させたが、逆止弁３４の代りに電動弁を設
け、この電動弁をキャップ１３の着脱により作動させて
も同様な効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るミスト
発生装置は、液体補給口が閉じているときに閉止手段は
連通孔を開いているので、一旦ミスト化してその後に液
化した液体をミスト収容室から液体収容室に確実に還元
できる。また、液体補給口が開いた場合に閉止手段は連
通孔を閉じるので、液体を液体収容室に補給している間
もミストは安定して発生する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の断面図である。

【図２】正面図である。

【図３】ブロック図である。

【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図５】第２の実施例の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 外部タンク １ａ 補給ブロック １ｂ オイル補給口 ２、２’ 仕切板 ３ オイル ４ 液体収容室 ６ 内部ミスト室 ７ 外部ミスト室 ８ 噴霧ノズル １３ キャップ ２５ 圧力空気源 ３１、３９ 絞り孔 ３４ 逆止弁 ４０ フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F033 QA03 QB08X QB16X QC06 QD05 QE02 QE16 QE20 QE21 QE27 QF02X QF07X

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体収容室とミスト収容室の間に仕切板
   を有するタンクと、圧力空気源からの圧力空気と前記液
   体収容室からの液体とからミストを発生するノズルと、
   前記液体収容室と前記ミスト収容室を連通するように前
   記仕切板に設けた連通孔と、前記液体収容室に液体を補
   給するために前記タンクに設けた液体補給口と、該液体
   補給口を開いたときに前記連通孔を閉止する閉止手段と
   を備えたことを特徴とするミスト発生装置。
2. 【請求項２】 前記閉止手段は前記液体収容室と前記ミ
   スト収容室の圧力差により作動する逆止弁とした請求項
   １に記載のミスト発生装置。
3. 【請求項３】 前記液体補給口を閉じた後に前記液体収
   容室を徐々に加圧する加圧手段を備えた請求項２に記載
   のミスト発生装置。
4. 【請求項４】 前記加圧手段は前記圧力空気源からの圧
   力空気を前記液体収容室に徐々に逃がす絞り孔とした請
   求項３に記載のミスト発生装置。
5. 【請求項５】 前記加圧手段は前記ミスト収容室の圧力
   を前記液体収容室に徐々に逃がす絞り孔とした請求項３
   に記載のミスト発生装置。
6. 【請求項６】 前記絞り孔の入口又は出口にミストを捕
   捉するフィルタを備えた請求項５に記載のミスト発生装
   置。