JP2001280734A

JP2001280734A - 冷風発生装置

Info

Publication number: JP2001280734A
Application number: JP2000098371A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Koumoto; 伸央甲元; Takahiro Nakamura; 隆広中村; Hiroyuki Matsumori; 裕之松森; Akihiro Nishida; 明広西田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークの研削或いは切削する際に好適な低温
ガスを生成できる冷風発生装置を提供する。【解決手段】圧縮ガスを2段の冷却用の熱交換器で冷
やして冷風を生成する冷風発生装置において、この二つ
の熱交換器の間に、前記圧縮ガスの除湿を行うPSA(Pres
sure Swing Absorption）式の除湿装置を配置したこと
を特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低温ガスを効率よ
く生成でき、特に、ワークを砥石研削若しくは刃具切削
する加工冶具に冷風を供給冷風加工装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来一般的に実施されている砥石研削
（或いは刃具切削）加工においては、研削オイルを研削
位置（或いは切削位置などの加工点）に供給しながらワ
ークの研削加工を行う湿式研削加工と、大気雰囲気下で
加工を行う乾式研削加工が実施されていた。この場合、
後者の乾式研削加工では、オイルを使用しないために加
工面が研削熱の影響を直接受け、研削焼けや研削割れが
生じやすくなる。

【０００３】一方、前者の湿式研削加工においてはオイ
ルを用いるために潤滑効果、冷却効果、洗浄効果が発揮
されるが、オイルによる環境破壊の問題が生じやすくな
る。

【０００４】そこで、例えば特開平１０−８６０３６号
公報の如く、加工点に−３０℃以下の冷風と植物オイル
を供給し、冷風とオイルミストの周囲にはエアーカーテ
ンを形成しながら切削加工を行う方法が開発されてい
る。係る方法によれば、研削熱によるワークの研削焼け
や割れの発生を抑えられると共に、オイルミストの飛散
も回避できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前記公報では
図示されていない冷凍サイクル（冷却装置）にて−３０
℃以下の冷風を生成するとしているが、冷却装置の冷凍
能力は、図５に示す如く蒸発温度に比例して小さくなる
ため、単純に−３０℃以下まで冷却する冷却装置では極
めて効率が悪くなる。

【０００６】また、加工点に供給すべき冷風は、ワーク
の材質や研削の度合い、研削時間や精度、或いは、研削
の工程などによってその最適な温度が異なって来るが、
前記公報の如き構成では供給冷風を適温に制御すること
が困難であった。

【０００７】更に、前記公報ではエアーカーテンにて冷
風やオイルの飛散を回避しようとしていたが、この種研
削加工においては加工点からオイルが激しく飛び散るた
め、エアーカーテンでは飛散を抑止する効果は余り期待
できない問題もあった。

【０００８】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、ワークの研削或いは切削
する際に好適な低温ガスを生成できる低温ガス発生装置
及びそれを用いた冷風加工装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の冷風発生装置
は、空気圧縮部と除湿冷却部をそれぞれ別体でユニット
化したことを特徴とする。

【００１０】また、圧縮ガスを2段の冷却用の熱交換器
で冷やして冷風を生成する冷風発生装置において、この
二つの熱交換器の間に、前記圧縮ガスの除湿を行うPSA
(Pressure Swing Absorption）式の除湿装置を配置した
ことを特徴とする。

【００１１】また、前段の熱交換器と前記PSA式の除湿
装置との間に除湿器を配置したことを特徴とする。

【００１２】また、前段の熱交換器をバイパスするバイ
パス路と、前記圧縮ガスを前段の熱交換器又はバイパス
路に選択供給する切り換え設定手段とをそなえることを
特徴とする。

【００１３】また、前記PSA式の除湿装置をバイパスす
るバイパス路と、前記圧縮ガスをこのPSA式の除湿装置
又はこのバイパス路に選択供給する切り換え手段とをそ
なえることを特徴とする。

【００１４】また、前記圧縮ガスの湿度を検出し、前記
切り換え手段を切り変える制御手段をそなえることを特
徴とする。

【００１５】また、圧縮ガスを2段の冷却用の熱交換器
で冷やして冷風を生成する冷風発生装置において、後段
の熱交換器を通過した冷風に混合されるガスの量を調整
する調整バブルをスッテッピングモータにて駆動するこ
とを特徴とする。

【００１６】また、前記後段の熱交換器のガス通路入口
側と出口側に電磁弁を設け，冷却器電源と連動してこの
電磁弁をOPEN，CLOSEすることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は冷風発生装置１の構成図を示
し、図２は冷風加工装置１のノズル２の断面図を示して
いる。この冷風加工装置１は低温ガス発生装置３を備え
ている。

【００１８】図１において、低温ガス発生装置３は、冷
却媒体のガスとして空気を冷却して冷風を生成ものであ
り、ガス圧縮装置としてのスクロール式のエアーコンプ
レッサ４と、流路としての冷風配管６と、実施例では二
台設けられた冷却装置６７、９と、温風配管１１と、混
合装置１２などから構成されている。

【００１９】エアーコンプレッサ４は電動機１３により
駆動され、吸込フィルタ１４と除湿用熱交換器６９を介
して空気（ガス）を吸引し、圧縮して放熱器１６に吐出
する。吐出された空気は放熱器１６にて放熱した後、空
気タンク１７に一旦入り、その後、冷風配管６と温風配
管１１とに分流され、それぞれ圧送される。尚、８２は
空気タンク１７に設けられたタンク水抜きバルブであ
る。

【００２０】この冷風配管６には先ずタンクドレンバル
ブ８３を備えた除湿機８１が設けられると共に、次ぎに
空気の上流側から熱交換器６８及び熱交換器２１が交熱
的に取り付けられ、冷風配管６は各熱交換器６８及び２
１内を順次通過した後、冷風量調整バルブ２２を経て最
終的に温風配管１１と合流する。また、この温風配管１
１にも温風量調整バルブ２３が接続された後、最後に冷
風配管６に合流する。これら配管６、１１及びバルブ２
２、２３によって前記混合装置１２が構成される。

【００２１】前記冷却装置６７は、ロータリコンプレッ
サ７１、コンデンサ７２（これらでコンデンシングユニ
ットが構成される）、キャピラリチューブ７３、７４
（減圧装置）、電磁弁７６、冷却器７７、７８などから
成る。前記コンデンサ７３はロータリコンプレッサ７１
の吐出側に接続され、キャピラリチューブ７３はコンデ
ンサ７２の出口に接続されると共に、キャピラリチュー
ブ７３の出口は分岐して、一方はキャピラリチューブ７
４に、他方は電磁弁７６に接続されている。

【００２２】そして、電磁弁７６は冷却器７８の入口に
接続され、冷却器７８の出口はキャピラリチューブ７４
の出口に接続されている。前記冷却器７８は除湿用熱交
換器６９内に交熱的に設けられると共に、除湿用熱交換
器６９にはドレンバルブ７９が設けられている。

【００２３】キャピラリチューブ７４と冷却器７８との
接続点は次ぎに冷却器７７の入口に接続され、冷却器７
７の出口がロータリコンプレッサ７１の吸込側に接続さ
れている。そして、前記冷却器７７は熱交換器６８内に
交熱的に設けられている。尚、８４は熱交換器６８の下
流側の冷風配管６に設けられたドレンバルブである。

【００２４】前記ロータリコンプレッサ７１が運転され
ると、吐出された冷媒はコンデンサ７２にて凝縮され、
キャピラリチューブ７３にて減圧された後、キャピラリ
チューブ７４と電磁弁７６方向に分流される。電磁弁７
６を経た冷媒は冷却器７８に流入して蒸発する。このと
きに周囲から熱を奪って冷却作用を発揮する。

【００２５】また、キャピラリチューブ７４に分流され
た冷媒はそこで更に減圧された後、冷却器７８からの冷
媒と合流して冷却器７７に流入し、そこで蒸発する。こ
のときに周囲から熱を奪って冷却作用を発揮するもので
ある。

【００２６】前記冷却器７８における冷媒の蒸発温度は
０℃付近に設定されている。また、冷却器７７は前述の
如く最も上流の熱交換器６８内に交熱的に設けられると
共に、この冷却器７７における冷媒の蒸発温度は−５℃
付近に設定されている。

【００２７】前記冷却装置９は、ロータリコンプレッサ
３７、コンデンサ３８（これらでコンデンシングユニッ
トが構成される）、キャピラリチューブ３９（減圧装
置）及び冷却器４１などから成り、これらは順次環状に
配管接続されて周知の冷媒回路が構成されている。この
ロータリコンプレッサ３７が運転されると、吐出された
冷媒はコンデンサ３８にて凝縮され、キャピラリチュー
ブ３９にて減圧された後、冷却器４１に流入して蒸発す
る。このときに周囲から熱を奪って冷却作用を発揮する
ものである。

【００２８】そして、冷却器４１は前記最も下流の熱交
換器２１内に交熱的に設けられると共に、この冷却器４
１における冷媒の蒸発温度は−３５℃付近に設定されて
いる。尚、８６は熱交換器２１の下流側の冷風配管６に
接続されたドレンバルブ８６である。

【００２９】また、前記混合装置１２は温度調節手段を
構成する図示しない制御装置によって前記冷風量調整バ
ルブ２２と温風量調整バルブ２３の開度がそれぞれ制御
され、それによって、冷風配管６からの冷風と、温風配
管１１からの温風（常温より数℃高い）の混合比が調整
される。係る混合比の調整により、混合装置１２から吹
き出される冷風（混合空気）の温度は所望の温度に調節
される。

【００３０】そして、係る混合装置１２にはノズル２が
接続され、このノズル２によって冷風加工部４３に供給
される。尚、４２は冷風加工部４３に設けられた研削
（旋削）冶具（加工冶具）であり、加工点においてワー
ク４４を研削するものである。

【００３１】前記ノズル２は図２に示される如く冷風吐
出口４６と、オイル（潤滑油）吐出口４７と、回収機４
８とから構成されている。そして、この冷風吐出口４６
が前記混合装置１２に連通接続され、オイル吐出口４７
は図示しない潤滑油供給源に接続される。また、回収機
４８にはフィルタ及びオイル分離機を前段に備えた吸引
ポンプ４９が接続されており、吸引ポンプ４９の吹き出
し側は前記吸込フィルタ１４に連通されている。

【００３２】以上の構成で次に動作を説明する。冷風加
工装置１の低温ガス発生装置３に電源が投入されると、
電動機１３が起動され、エアーコンプレッサ４が駆動開
始する。これによって、冷風配管６には空気が圧送され
始めるが、この駆動開始時にドレンバルブ８４及び８６
を開放する。それによって、冷風配管６内の水分を排出
する。その後、ドレンバルブ８４、８６は閉じられる。

【００３３】これらドレンバルブ８４、８６を閉じた
後、前記制御装置は各冷却装置６７及び９のロータリコ
ンプレッサ７１及び３７を起動し、冷却器７８により除
湿用熱交換器６９を０℃付近に冷却すると共に、上流側
の熱交換器６８は−５℃付近、下流側の熱交換器２１は
−３５℃付近に冷却する。

【００３４】吸込フィルタ１４を介して吸引された空気
中の水分は、除湿用熱交換器６９を通過する際に凝結
し、タンクドレンバルブ７９を介して排出除去される。
従って、以後の冷却の際に最も大なる熱負荷となる空気
中の水分の影響を解消することが可能となる。

【００３５】このように除湿された空気はエアーコンプ
レッサ４にて圧縮されて放熱器１６に吐出される。そし
て、この放熱器１６内を経て空気タンク１７に至り、冷
風配管６と温風配管１１とに分流される。冷風配管６に
圧送された空気は、除湿機８１を経て最初に熱交換器６
８内に入り、そこを通過する過程で−５℃付近まで冷却
される。

【００３６】更に、この熱交換器６８を出た−５℃付近
の冷気は、次に最下流の熱交換器２１に入り、そこを通
過する過程で−３５℃付近まで冷却されて混合装置１２
の冷風量調整バルブ２２に至る。尚、制御装置は電磁弁
７６を２０分程度開き、５分程度閉じる動作を繰り返
す。これにより、冷却器７８への霜付きを防止する。

【００３７】このように、本発明ではそれぞれロータリ
コンプレッサ７１、３７、コンデンサ７２、３８、キャ
ピラリチューブ７３、７４、３９及び冷却器７７、７
８、４１から冷媒回路が構成された冷却装置６７、９に
より、エアーコンプレッサ４に入る空気の温度を０℃付
近に冷却した後、更に、冷風配管６内を圧送される空気
の温度を−５℃付近、−３５℃付近と段階的に低下させ
て行って最終的に−３５℃付近の冷気を生成するように
したので、極めて効率良く冷気を生成することができる
ようになると共に、冷気の温度も安定し、後述する温度
制御の精度も向上させることが可能となる。

【００３８】一方、温風配管１１に分流されて圧送され
る空気は温風量調整バルブ２３に至る。混合装置１２の
制御装置は冷風量調整バルブ２２と温風量調整バルブ２
３の開度をそれぞれ制御し、これら冷風量調整バルブ２
２及び温風量調整バルブ２３に到達した冷気（−３５℃
付近）及び空気（常温より数℃高い）の混合比を調整す
る。そして、係る混合比の調整により、２〜３気圧で例
えば−１０℃〜−３０℃の所望温度の冷気を生成し、混
合装置１２からノズル２に吹き出す。

【００３９】混合装置１２から吐出された冷気はノズル
２に供給され、冷風吐出口４６から冷風として加工点に
吹き出される。また、ノズル２のオイル吐出口４７から
はオイルが加工点に供給されるので、これら冷風とオイ
ルによって加工点における発熱を抑制し、研削（切削）
焼けや割れなどの発生を抑制する。

【００４０】尚、混合装置１２の制御装置は冷風量調整
バルブ２２と温風量調整バルブ２３の開度を調整するこ
とにより、このときのワーク４４の材質や加工度合い、
加工時間、精度に適した温度の冷風を供給する（制御装
置に予め設定する）。また、加工の工程によっても予め
設定されたタイマ制御で冷風の温度を調整する。これに
より、より精度と効率の良い冷風加工を実現する。

【００４１】また、冷風吐出口４６及びオイル吐出口４
７から吐出された冷気とオイルは、加工点付近から回収
機４８の吸引ポンプ４９にて吸引・回収される。回収さ
れた冷気中のオイルはフィルタ及びオイル分離機にて塵
埃とオイルが分離され、冷気のみとなって吸込フィルタ
１４に送られる。

【００４２】係る回収動作によって、加工中のオイル及
び冷気の飛散を効果的に抑制することが可能となり、環
境汚染防止に寄与できるようになる。また、回収機４８
にて回収された空気は吸込フィルタ１４、除湿用熱交換
器６９を経てエアーコンプレッサ４に吸い込まれるの
で、ノズル２から吐出された冷気の熱エネルギーを回収
し、低温ガス発生装置３の運転効率の改善が図られる。

【００４３】次ぎに、図３は他の実施例の低温ガス発生
装置３を備えた冷風加工装置１の構成図を示している。
尚、この図において図１、図２と同符号で示すものは同
一若しくは同様の機能を奏するものとする。図３におけ
る低温ガス発生装置３も冷却媒体のガスとしての空気を
冷却して冷風を生成ものであり、ガス圧縮装置としての
スクロール式のエアーコンプレッサ４と、流路として冷
風配管６と、実施例では三台設けられた冷却装置７、
８、９と、温風配管１１と、混合装置１２などから構成
されている。

【００４４】エアーコンプレッサ４は電動機１３により
駆動され、吸込フィルタ１４を介して空気（ガス）を吸
引し、圧縮して放熱器１６に吐出する。吐出された空気
は放熱器１６にて後述する如くドレン水により冷却され
た後、空気タンク１７に一旦入り、その後、冷風配管６
と温風配管１１とに分流され、それぞれ圧送される。

【００４５】この冷風配管６には空気の上流側から熱交
換器１８、熱交換器１９及び熱交換器２１が交熱的に取
り付けられており、冷風配管６は各熱交換器１８、１９
及び２１内を順次通過した後、冷風量調整バルブ２２を
経て最終的に温風配管１１と合流する。また、この温風
配管１１にも温風量調整バルブ２３が接続された後、最
後に冷風配管６に合流する。これら配管６、１１及びバ
ルブ２２、２３によって前記混合装置１２が構成され
る。

【００４６】前記冷却装置７は、ロータリコンプレッサ
２４、コンデンサ２６（これらでコンデンシングユニッ
トが構成される）、自動膨張弁２７（減圧装置）及び冷
却器２８などから成り、これらは順次環状に配管接続さ
れて周知の冷媒回路が構成されている。このロータリコ
ンプレッサ２４が運転されると、吐出された冷媒はコン
デンサ２６にて凝縮され、膨張弁２７にて減圧された
後、冷却器２８に流入して蒸発する。このときに周囲か
ら熱を奪って冷却作用を発揮するものである。

【００４７】そして、冷却器２８は前記最も上流の熱交
換器１８内に交熱的に設けられると共に、この冷却器２
８における冷媒の蒸発温度は０℃付近に設定されてい
る。また、熱交換器１８には冷風配管６中を圧送される
空気から滴下したドレン水を受けて放熱器１６に送給す
るドレン水路２９が設けられており、このドレン水路２
９には自動ドレンバルブ３１が介設されている。

【００４８】前記冷却装置８は、ロータリコンプレッサ
３２、コンデンサ３３（これらでコンデンシングユニッ
トが構成される）、キャピラリチューブ３４（減圧装
置）及び冷却器３６などから成り、これらは順次環状に
配管接続されて周知の冷媒回路が構成されている。この
ロータリコンプレッサ３２が運転されると、吐出された
冷媒はコンデンサ３３にて凝縮され、キャピラリチュー
ブ３４にて減圧された後、冷却器３６に流入して蒸発す
る。このときに周囲から熱を奪って冷却作用を発揮する
ものである。

【００４９】そして、冷却器３６は前記最も上流の熱交
換器１８の次の下流側の熱交換器１９内に交熱的に設け
られると共に、この冷却器３６における冷媒の蒸発温度
は−２０℃付近に設定されている。

【００５０】前記冷却装置９は、ロータリコンプレッサ
３７、コンデンサ３８（これらでコンデンシングユニッ
トが構成される）、キャピラリチューブ３９（減圧装
置）及び冷却器４１などから成り、これらは順次環状に
配管接続されて周知の冷媒回路が構成されている。この
ロータリコンプレッサ３７が運転されると、吐出された
冷媒はコンデンサ３８にて凝縮され、キャピラリチュー
ブ３９にて減圧された後、冷却器４１に流入して蒸発す
る。このときに周囲から熱を奪って冷却作用を発揮する
ものである。

【００５１】そして、冷却器４１は前記最も下流の熱交
換器２１内に交熱的に設けられると共に、この冷却器４
１における冷媒の蒸発温度は−３５℃付近に設定されて
いる。

【００５２】また、前記混合装置１２は温度調節手段を
構成する制御装置によって前記冷風量調整バルブ２２と
温風量調整バルブ２３の開度がそれぞれ制御され、それ
によって、冷風配管６からの冷風と、温風配管１１から
の温風（常温より数℃高い）の混合比が調整される。係
る混合比の調整により、混合装置１２から吹き出される
冷風（混合空気）の温度は所望の温度に調節される。

【００５３】そして、係る混合装置１２には同様にノズ
ル２が接続され、このノズル２によって冷風加工部４３
に供給されることになる。尚、ノズル２の構造は前述同
様であり、回収機４８にはフィルタ及びオイル分離機を
前段に備えた吸引ポンプ４９が接続され、吸引ポンプ４
９の吹き出し側は前記エアーコンプレッサ４の吸込フィ
ルタ１４に連通されている。

【００５４】以上の構成で次にこの場合の冷風加工装置
１の動作を説明する。冷風加工装置１の低温ガス発生装
置３に電源が投入されると、電動機１３が起動され、エ
アーコンプレッサ４が駆動開始する。また、各冷却装置
７、８及び９のロータリコンプレッサ２４、３２及び３
７も起動し、冷却器２８により最上流の熱交換器１８を
０℃付近に冷却すると共に、次段の熱交換器１９は−２
０℃付近、最下流の熱交換器２１は−３５℃付近に冷却
する。

【００５５】吸込フィルタ１４を介して吸引された空気
は、エアーコンプレッサ４にて圧縮されて放熱器１６に
吐出される。そして、この放熱器１６内を経て空気タン
ク１７に至り、冷風配管６と温風配管１１とに分流され
る。冷風配管６に圧送された空気は、最初に熱交換器１
８内に入り、そこを通過する過程で０℃付近まで冷却さ
れる。

【００５６】係る冷却によって冷風配管６内を圧送され
る空気中の水分は凝結し、除去される。従って、以後の
冷却の際に最も大なる熱負荷となる空気中の水分の影響
を解消することが可能となる。

【００５７】そして、このときに冷風配管６中を圧送さ
れる空気から滴下したドレン水はドレン水路２９に受容
され、自動ドレンバルブ３１の開放によって放熱器１６
に送給される。これにより、放熱器１６を通過する空気
を冷却することができるようになり、運転効率と性能向
上が図られる。

【００５８】尚、この実施例ではドレン水路２９にて放
熱器１６にドレン水を送給したが、それに限らず、エア
ーコンプレッサ４の周囲に送給してエアーコンプレッサ
４自体を直接冷却しても良い。

【００５９】そして、最上流の熱交換器１８を出た０℃
付近の冷気は次に熱交換器１９に入り、そこを通過する
過程で−２０℃付近まで冷却される。更に、この熱交換
器１９を出た−２０℃付近の冷気は、次に最下流の熱交
換器２１に入り、そこを通過する過程で−３５℃付近ま
で冷却されて混合装置１２の冷風量調整バルブ２２に至
る。

【００６０】このように、この場合の実施例ではそれぞ
れロータリコンプレッサ２４、３２、３７、コンデンサ
２６、３３、３８、自動膨張弁２７、キャピラリチュー
ブ３４、３９及び冷却器２８、３６、４１から冷媒回路
が構成された冷却装置７、８、９により、冷風配管６内
を圧送される空気の温度を０℃付近、−２５℃付近、−
３５℃付近と段階的に低下させて行って最終的に−３５
℃付近の冷気を生成するようにしたので、極めて効率良
く冷気を生成することができるようになると共に、冷気
の温度も安定し、後述する温度制御の精度も向上させる
ことが可能となる。

【００６１】そして、温風配管１１に分流されて圧送さ
れる空気は温風量調整バルブ２３に至る。混合装置１２
の制御装置は冷風量調整バルブ２２と温風量調整バルブ
２３の開度をそれぞれ制御し、これら冷風量調整バルブ
２２及び温風量調整バルブ２３に到達した冷気（−３５
℃付近）及び空気（常温より数℃高い）の混合比を調整
する。そして、同様に係る混合比の調整により、２〜３
気圧で例えば−１０℃〜−３０℃の所望温度の冷気を生
成し、混合装置１２からノズル２に吹き出す。

【００６２】混合装置１２から吐出された冷気はノズル
２に供給され、冷風吐出口４６から冷風として加工点に
吹き出される。また、ノズル２のオイル吐出口４７から
はオイルが加工点に供給されるので、これら冷風とオイ
ルによって加工点における発熱を抑制し、研削（切削）
焼けや割れなどの発生を抑制する。

【００６３】尚、この場合も混合装置１２の制御装置は
冷風量調整バルブ２２と温風量調整バルブ２３の開度を
調整することにより、このときのワーク４４の材質や加
工度合い、加工時間、精度に適した温度の冷風を供給す
る（制御装置に予め設定する）。また、加工の工程によ
っても予め設定されたタイマ制御で冷風の温度を調整す
る。これにより、より精度と効率の良い冷風加工を実現
する。

【００６４】また、冷風吐出口４６及びオイル吐出口４
７から吐出された冷気とオイルは、加工点付近から回収
機４８の吸引ポンプ４９にて吸引・回収される。回収さ
れた冷気中のオイルはフィルタ及びオイル分離機にて塵
埃とオイルが分離され、冷気のみとなってエアーコンプ
レッサ４の吸込フィルタ１４に送られる。

【００６５】係る回収動作によって、加工中のオイル及
び冷気の飛散を効果的に抑制することが可能となり、環
境汚染防止に寄与できるようになる。また、回収機４８
にて回収された空気は吸込フィルタ１４を経てエアーコ
ンプレッサ４に吸い込まれるので、ノズル２から吐出さ
れた冷気の熱エネルギーを回収し、低温ガス発生装置３
の運転効率の改善が図られる。

【００６６】次に、図４は他の実施例の低温ガス発生装
置３を備えた冷風加工装置１の構成図を示している。
尚、この図において図１、図２と同一符号は同一若しく
は同様の機能を奏するものとする。この場合、前記図３
の実施例における冷却装置８と冷却装置９及び熱交換器
１９と熱交換器２１は二段圧縮機ユニットを構成する一
台の冷却装置５１と熱交換器６６に置き換えられてい
る。そして、この熱交換器６６は熱交換器１８の下流側
の冷風配管６に設けられている。

【００６７】前記冷却装置５１は、ロータリコンプレッ
サ６１、コンデンサ６２（これらで高圧側コンデンシン
グユニットを構成する）、キャピラリチューブ６３及び
冷却器６４から冷媒回路が構成された高圧側ユニット５
３と、ロータリコンプレッサ５４、コンデンサ５６（こ
れらで低圧側コンデンシングユニットを構成する）、キ
ャピラリチューブ５７及び冷却器５８から冷媒回路が構
成された低圧側ユニット５２とから構成されており、高
圧側ユニット５３の冷却器６４と低圧側ユニット５２の
コンデンサ５６とが中間熱交換器５９にて交熱的に添設
された構成とされている。

【００６８】高圧側ユニット５３のロータリコンプレッ
サ６１が運転されると、吐出された冷媒はコンデンサ６
２にて凝縮され、キャピラリチューブ６３にて減圧され
た後、冷却器６４に流入して蒸発する。このときに周囲
から熱を奪って冷却作用を発揮し、中間熱交換器５９を
冷却する。一方、低圧側ユニット５２のロータリコンプ
レッサ５４が運転されると、吐出された冷媒はコンデン
サ５６に中間冷却器５９を介し、冷却器６４から冷却さ
れて凝縮され、キャピラリチューブ５７にて減圧された
後、冷却器５８に流入して蒸発する。このときに周囲か
ら熱を奪って冷却作用を発揮し、熱交換器６６を冷却す
る。

【００６９】このように、低圧側ユニット５２のコンデ
ンサ５６は中間熱交換器５９にて低温に冷却されるの
で、低圧側ユニット５２内に例えばＲ４０４Ａ冷媒など
の比熱比が高く、沸点の低い冷媒を封入し、熱交換器６
６における蒸発温度を−４５℃付近まで低下させること
ができるようになるものである。これによって、より温
度の低い冷風を生成することが可能となる。

【００７０】尚、上記各実施例では空気を冷却媒体とし
てのガスとして使用したが、例えば窒素やヘリウムなど
の不活性ガスを用いることもできる。係る不活性ガスを
用い低温に冷却して冷風として吹き付ければ、加工点に
おけるワーク４４や研削冶具４２の加工面の酸化を防止
できるようになり、加工精度を向上させ、加工後のワー
ク４４の後処理も簡素化することができるようになる。
図６、図７は他の低温ガス発生装置（冷風発生装置）の
図である。

【００７１】この冷風発生装置は、既にエアー集中配管
が設置された工場にも適応できるものである。つまり、
空気圧縮部分を別体とし、選択的に設置できるものとし
ている。つまり、図６に示すように、空気圧縮ユニット
１００と除湿冷却ユニット１０２からなり、除湿冷却ユ
ニット１０２は、空気圧縮ユニット１００またはエアー
集中配管のどちらかに接続され圧縮ガス(ここでは圧縮
空気)が供給される。

【００７２】図７を参照しつつ、除湿冷却ユニットにつ
いて説明する。

【００７３】この冷風配管６は、空気の上流側から熱交
換器１０４及び熱交換器１１０が交熱的に取り付けら
れ、冷風配管６は各熱交換器１０４及び１１０内を順次
通過した後、最終的に温風配管１１と合流する。

【００７４】圧縮ガスは、切換弁１１６を介して、熱交
換器１０４に流入する。コンデンシングユニット１１２
により、圧縮ガスは、熱交換器１０４で約0℃に冷やさ
れる。ここでは、当然、圧縮ガスは冷却され、また、冷
却により除湿される。

【００７５】次に、マルチドライフィルタ１０６により
除湿される。更に、PSA式除湿器１０８にて除湿され
る。

【００７６】なお、供給される圧縮ガスの湿度によって
は、この2段の除湿が不要な場合もある。

【００７７】湿度センサ１１８は、圧縮ガスの湿度を検
知し、これに応じて、切換弁１１６，１０８を制御し
て、これらをバイパスさせることを選択的に行ってい
る。

【００７８】次に、熱交換器１１０に流入する。コンデ
ンシングユニット１１４により、圧縮ガスは、熱交換器
１１０で約−４０℃に冷やされる。

【００７９】この熱交換器１１０付近では、結氷が問題
となる。それを抑制するするため、この実施例では、電
磁弁１２０と電磁弁１２２を入り口側と出口側に設けて
いる。この電磁弁１２０、１２２は、この装置の動作時
のみ開成される。この例では、コンデンシングユニット
の電源と連動して制御される。

【００８０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、利便
性及び性能の向上した冷風発生装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低温ガス発生装置を適用した冷風発生
装置の構成図である。

【図２】冷風加工装置のノズルの断面図である。

【図３】本発明の他の実施例の低温ガス発生装置を適用
した冷風発生装置の構成図である。

【図４】本発明のもう一つの他の実施例の冷風発生装置
の構成図である。

【図５】冷却装置の冷凍能力と蒸発温度の関係を示す図
である。

【図６】本発明の更に他の実施例の冷風発生装置の説明
図である。

【図７】図６の冷風発生装置の構成図である。

【符号の説明】

１冷風加工装置２ノズル３低温ガス発生装置４エアーコンプレッサ６冷風配管７、８、９、５１、６７冷却装置１１温風配管１２混合装置１６放熱器１８、１９、２１、６６、６８熱交換器２２冷風量調整バルブ２３温風量調整バルブ２４、３２、３７、５４、６１、７１ロータリコンプ
レッサ２６、３３、３８、５６、６２、７２コンデンサ２７自動膨張弁３４、３９、５７、６３、７３、７４キャピラリチュ
ーブ２８、３６、４１、５８、６４、７７、７８冷却器４２研削冶具４３冷風加工部４４ワーク５２低圧側ユニット５３高圧側ユニット５９中間熱交換器

フロントページの続き (72)発明者松森裕之大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者西田明広大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3C047 FF09 GG17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷風発生装置において、空気圧縮部と除
湿冷却部をそれぞれ別体でユニット化したことを特徴と
する冷風発生装置。
【請求項２】圧縮ガスを2段の冷却用の熱交換器で冷
やして冷風を生成する冷風発生装置において、この二つ
の熱交換器の間に、前記圧縮ガスの除湿を行うPSA(Pres
sure Swing Absorption）式の除湿装置を配置したこと
を特徴とする冷風発生装置。
【請求項３】前段の熱交換器と前記PSA式の除湿装置
との間に除湿器を配置したことを特徴とする請求項２の
冷風発生装置。
【請求項４】前段の熱交換器をバイパスするバイパス
路と、前記圧縮ガスを前段の熱交換器又はバイパス路に
選択供給する切り換え設定手段とをそなえることを特徴
とする請求項２の冷風発生装置。
【請求項５】前記PSA式の除湿装置をバイパスするバ
イパス路と、前記圧縮ガスをこのPSA式の除湿装置又は
このバイパス路に選択供給する切り換え手段とをそなえ
ることを特徴とする請求項3又は４に記載の冷風発生装
置。
【請求項６】前記圧縮ガスの湿度を検出し、前記切り
換え手段を切り変える制御手段をそなえることを特徴と
する請求項４又は５に記載の冷風発生装置。
【請求項７】圧縮ガスを2段の冷却用の熱交換器で冷
やして冷風を生成する冷風発生装置において、後段の熱
交換器を通過した冷風に混合されるガスの量を調整する
調整バブルをスッテッピングモータにて駆動することを
特徴とする請求項２の冷風発生装置。
【請求項８】前記後段の熱交換器のガス通路入口側と
出口側に電磁弁を設け，冷却器電源と連動してこの電磁
弁をOPEN，CLOSEする請求項２の冷風発生装置。