JP2005279562A - Method for forming micromist and its device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体をマイクロミストの状態にして霧化することができるマイクロミスト発生方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a micromist generation method and an apparatus for atomizing a liquid that can be atomized in a micromist state.
近年、環境問題に対する関心が高まっており、これに応えるために薬液量を出来るだけ微量にして加工物を処理するというニーズが増加している。例えば、加工分野ではドライ切削技術の実用化が急務であり、加工により発生する熱を効率よく冷却するため、少量の水と大量の空気により気化熱を利用した冷却方式が必要となっている。 In recent years, interest in environmental problems has been increasing, and in order to respond to this, there is an increasing need to process a workpiece with as little chemical as possible. For example, in the machining field, the practical application of dry cutting technology is urgently needed, and in order to efficiently cool the heat generated by machining, a cooling method using heat of vaporization with a small amount of water and a large amount of air is required.
従来、液体を霧状(微細な液滴)にして被処理面に塗布したり、被処理物を冷却する際には、例えば図4(a)に示すようにポンプA、薬液槽B及びノズルCとからなる霧化装置を用いて、薬液槽B内の薬液をポンプAによって加圧して小径のノズルCに送り、このノズルから薬液を噴射することで霧状(ミスト)にしていた。この方式に気体を導入し微細化した液体と気体の混合体を作る方策として、2流体ノズルと呼ばれる液体と気体を混合するノズルCを用い高圧ガス(主に高圧空気)を2流体ノズルに導入することで、高圧ガスの急激な膨張と拡散作用によってミスト化した霧化ガス(冷却ガス)を作り出していた。 Conventionally, when a liquid is applied in the form of a mist (fine droplets) to the surface to be processed or the object to be processed is cooled, for example, as shown in FIG. 4A, a pump A, a chemical tank B and a nozzle Using the atomizing apparatus consisting of C, the chemical solution in the chemical solution tank B was pressurized by the pump A and sent to the small-diameter nozzle C, and the chemical solution was sprayed from this nozzle to form a mist (mist). Introducing gas into this system and creating a fine liquid-gas mixture, a high-pressure gas (mainly high-pressure air) is introduced into the two-fluid nozzle using a nozzle C that mixes the liquid and gas, called a two-fluid nozzle. By doing so, the atomized gas (cooling gas) produced by the rapid expansion and diffusion of the high-pressure gas was produced.
このような方策で作り出されたミストの発生分布(粒子径と発生粒子個数の分布)は、図4(b)のグラフで示すように70μm程度の大きな粒子から5μm以下の小さな粒子まで広い範囲の粒子を含み、平均30μm程度の粒子径で、かつノズルからの距離によっても発生ミスト分布が異なるものであった。また、このような霧化装置で空気量/液量の比率を大きくし、体積比で1000:1の比率にすると、安定したミストの発生が困難になるという問題がある。
更に、広い面を冷却するには、ノズルの開口径を大きくする方式が一般的で、多量のガスが必要となり騒音の面からも好ましくない。なお、広い面を冷却するのに、一般のエヤーブロー用の多孔ノズルで拡大するとガス量の適正化はできるが、ミストは偏った数個の穴から間欠的に噴射するようになる。
The mist generation distribution (distribution of the particle diameter and the number of generated particles) produced by such a measure ranges from a large particle of about 70 μm to a small particle of 5 μm or less as shown in the graph of FIG. The generated mist distribution was different depending on the distance from the nozzle, including particles and having an average particle diameter of about 30 μm. Moreover, when the ratio of air quantity / liquid quantity is increased with such an atomizer and the volume ratio is set to 1000: 1, there is a problem that it is difficult to generate stable mist.
Further, in order to cool a wide surface, a method of increasing the opening diameter of the nozzle is generally used, which requires a large amount of gas, which is not preferable from the viewpoint of noise. In order to cool a wide surface, the gas amount can be optimized by enlarging with a general air blow porous nozzle, but the mist is ejected intermittently from several uneven holes.
このような特性をもつ従来の霧化装置を蒸発潜熱(気化熱)を利用して冷却する等の用途に用いた場合、大きな粒子が冷却面に付着し、冷却効率を妨げると共に、無効な液体(薬液)を大量に消費するなどの環境問題を生み出すことになった。 When the conventional atomizer with such characteristics is used for cooling using latent heat of vaporization (heat of vaporization), large particles adhere to the cooling surface, hindering the cooling efficiency and ineffective liquid. Environmental problems such as consuming large amounts of (chemicals) have been created.
この点を改善するために、燃焼機関等の燃料供給に用いられているような空気流の中に液体を滴下するという方式も考えられるが、装置が大がかりになると共に、安定した粒子分布と濃度が得られないという問題があり、満足な冷却効果が得られない状況にあった。
特に、大型の装置では霧化装置と加工部とが離れているため、ミストを移送する配管中でミストが増粒し、配管壁に付着することで加工部位には間欠的液体噴射となり、装置本来の発生ミストとは異ったものになる場合が多く、実用化がなされていない。
In order to improve this point, a method of dropping a liquid into an air flow used for fuel supply of a combustion engine or the like is also conceivable. However, as the apparatus becomes large-scale, stable particle distribution and concentration are possible. There is a problem that a satisfactory cooling effect cannot be obtained.
In particular, since the atomizing device and the processing unit are separated from each other in a large device, the mist is increased in the pipe for transferring the mist and adheres to the piping wall, resulting in intermittent liquid injection to the processing site. In many cases, it is different from the original generated mist, and it has not been put to practical use.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、少量の液体で冷却する場合でも、加圧ガスによって被冷却表面近傍でマイクロミスト(平均粒径10μm以下の液滴)を発生させ、効率よく広範囲を冷却することが可能なマイクロミスト発生方法及びその装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to generate micromist (droplets having an average particle size of 10 μm or less) near the surface to be cooled by pressurized gas even when cooling with a small amount of liquid. And providing a method and apparatus for generating micromist that can efficiently cool a wide area.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のマイクロミスト発生方法及びその装置を提供する。
請求項1に記載のマイクロミスト発生方法は、ミスト発生用の加圧ガスが噴出する際の負圧によって液体を吸引し、気液混合体として混合気噴気口から噴射されたミストを導入管に導いて搬送し、噴射ノズル内の旋回空間で旋回させてから複数の噴射孔からマイクロミストとして噴射するようにしたものである。このように、導入管を設けることで、加圧ガス下でミスト化した微粒子が液体内に加圧ガスを溶解する時間を確保し、噴射時に内部に溶解した加圧ガスの膨張効果を高めることで微粒子化を高めることができると共に、ミストを旋回させることで液体を均一に分散させることができ、少量の液体と気体とで広範囲の冷却を行うことができる。
The present invention provides, as means for solving the above-mentioned problems, a micromist generation method and an apparatus therefor described in each claim.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for generating micromist, wherein a liquid is sucked by a negative pressure when a pressurized gas for generating mist is ejected, and the mist ejected from an air-fuel mixture outlet as a gas-liquid mixture is introduced into an introduction pipe. It is guided, transported, and swirled in a swirling space in the spray nozzle, and then ejected as micromist from a plurality of spray holes. In this way, by providing the introduction pipe, it is possible to secure a time for the fine particles misted under the pressurized gas to dissolve the pressurized gas in the liquid, and to enhance the expansion effect of the pressurized gas dissolved inside during the injection. In addition to increasing the particle size, the liquid can be uniformly dispersed by swirling the mist, and a wide range of cooling can be performed with a small amount of liquid and gas.
請求項2のマイクロミスト発生方法は、マイクロミストの平均粒径を10μm以下と規定したものであり、これにより、微粒子の蒸発潜熱を有効に利用して冷却を行うことができ、少量の液体で冷却効率を高めることができる。請求項3のマイクロミスト発生方法は、噴射されるミストの量が、液体の供給系に設けられる調整バルブによって任意に調整できるようにしたものであり、これにより、ミストの粒子径の分布や濃度の最適な供給条件が得られると共に安定した供給が可能となる。
請求項4のマイクロミスト発生方法は、加圧ガスのガス流量の調整が、ガス圧力の調整によって行われるものであり、これにより、気/液混合のバランスが調整される。
The method for generating micromist according to claim 2 stipulates that the average particle size of the micromist is 10 μm or less, whereby cooling can be performed by effectively using the latent heat of vaporization of fine particles, and a small amount of liquid can be used. Cooling efficiency can be increased. According to a third aspect of the present invention, the amount of mist to be jetted can be arbitrarily adjusted by an adjustment valve provided in the liquid supply system, whereby the mist particle size distribution and concentration can be adjusted. The optimum supply conditions can be obtained and stable supply is possible.
According to the fourth aspect of the present invention, the gas flow rate of the pressurized gas is adjusted by adjusting the gas pressure, whereby the gas / liquid mixing balance is adjusted.
請求項5に記載のマイクロミスト発生装置は、液体タンクに貯留された液体とミスト発生用の加圧ガスとを導入し、気液混合体のミストとして噴出する気液混合部と、この気液混合体のミストを噴射ノズルに搬送する導入管と、搬送された気液混合体のミストを複数の噴射孔からマイクロミストとして噴射する噴射ノズルとを備えていて、この噴射ノズル内にミストを旋回させる旋回チップを設けたものである。これにより、請求項1のマイクロミスト発生方法と同様の作用効果が得られる。
請求項6のマイクロミスト発生装置は、液体タンクと気液混合部とを接続する液体供給系に、気液混合体のミスト量を調整バルブを更に設けたものであり、これによって、ミストの粒子径の分布や濃度を任意に調整でき、最適な供給条件を得ると共に安定した供給が可能である。
The micro mist generating apparatus according to
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the liquid mist generating apparatus further comprising an adjustment valve for adjusting a mist amount of the gas-liquid mixture in a liquid supply system that connects the liquid tank and the gas-liquid mixing unit. The distribution and concentration of the diameter can be arbitrarily adjusted, and it is possible to obtain an optimum supply condition and to supply stably.
請求項7のマイクロミスト発生装置は、液体タンクにミスト発生用の加圧ガスが分岐して導入されているものであり、これにより、気液混合部に気体と液体とが同じ圧力で供給されるので、気液混合部でのエゼクタ作用によって部内で僅かに気体の圧力が下がる程度の減圧にすることで液量をコントロールすることができる。
請求項8のマイクロミスト発生装置は、導入管をポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(商標名:テフロン)で形成するようにしたものであり、これによって、導入管の表面を滑らかにすることができ、ミストの搬送中に増粒した液滴を滞留することなく噴出ノズルに送ることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, the pressurized gas for generating mist is branched and introduced into the liquid tank, so that the gas and the liquid are supplied to the gas-liquid mixing section at the same pressure. Therefore, the amount of the liquid can be controlled by reducing the pressure so that the gas pressure slightly decreases in the portion by the ejector action in the gas-liquid mixing portion.
The micro mist generator according to claim 8 is such that the introduction tube is formed of polytetrafluoroethylene (PTFE) (trade name: Teflon), whereby the surface of the introduction tube can be made smooth. The droplets that have increased in size during the mist conveyance can be sent to the ejection nozzle without stagnation.
請求項9のマイクロミスト発生装置は、導入管を包囲するように可撓性の保護管を設けたものであり、このように保護管を可撓性(フレキシブル)にすることで気液混合部の部位を装置に固定しても、噴射ノズルを加工部位に適正な角度で設置でき、加工部位の冷却の最適化が図れる。
請求項10のマイクロミスト発生装置は、噴射ノズルの噴射孔の孔径φを約0.8〜1.0mmに規定したものであり、これにより、噴射ノズルの側壁を伝わったミストが、大きな粒子として噴射孔の縁面から飛び出し、無効液となることを防止することができる。
The micro mist generator according to claim 9 is provided with a flexible protective tube so as to surround the introduction tube, and thus the gas-liquid mixing unit is made flexible by making the protective tube flexible. Even if this part is fixed to the apparatus, the injection nozzle can be installed at an appropriate angle on the processing part, and the cooling of the processing part can be optimized.
The micro mist generating device of
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態のマイクロミスト発生方法及びその装置について説明する。図1は、本発明のマイクロミスト発生装置の全体構成を示す側断面図と正面図である。本発明のマイクロミスト発生装置は、気液混合部2と、旋回チップ31を内蔵した噴射ノズル3と、これらをつなぐ導入管4とで構成されるマイクロミスト発生ノズル1と、冷却液を貯留する液体タンク5と、これらをシステム的に接続する配管系とで構成されている。
Hereinafter, a micro mist generation method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view and a front view showing the overall configuration of the micromist generator of the present invention. The micro mist generating apparatus of the present invention stores a liquid coolant, a micro
気液混合部2は、ガス導入部分21とエゼクタ部分22とを有し、両者の境界にガス噴出口23が形成されている。ガス導入部分21は、ガス供給配管系6に接続していて、ミスト発生用の加圧ガス(例えば、約0.4Mpa)が導入され、ガス噴射口23からエゼクタ部分22へと噴射される。エゼクタ部分22の周壁には、冷却液噴射口24が穿設されており、液体タンク5へとつながっている冷却液供給配管系7に接続している。従って、このエゼクタ部分22で、ガス噴射口23から噴射される際の加圧ガスの負圧によって、冷却液が冷却液噴射口24から吸引され、気液混合体のミストとして、エゼクタ部分22の先端開口である混合気噴射口25から導入管4へと送られる。
The gas-liquid mixing part 2 has a
導入管4へと導入された気液混合体のミストは、導入管4に搬送されて噴射ノズル3へと送られる。導入管4は、ミスト搬送中に増粒した液滴を滞留することなく噴射ノズル3へと送るために、その内壁面を滑らかにする必要があり、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(商標名:テフロン)から形成される。なお、塗膜、フィルム等により導入管4の内面を滑らかにしてもよい。また、導入管4は、曲げて使用することもあるので軟質材料から形成される。
導入管4には、これを略全長に渡って包囲するように可撓性の保護管41が設けられている。保護管41は、曲げた形状を保持できるように、好ましくはステンレス(SUS)のスパイラル管を使用する。
The mist of the gas-liquid mixture introduced into the
The
噴射ノズル3には、旋回空間が設けられていて、ここに旋回チップ31が配置されている。この旋回チップ31は、導入管4から送られるミストが衝突することによって、径方向にミストを分散し旋回流を作り出す。噴射ノズル3の先端面には、周方向に等間隔で環状に複数の噴射孔32が穿設されている。噴射孔32の数は、例えば6〜8個(図1では8個)であり、その孔径φは、好ましくは略0.8〜1.0mmである。噴射ノズル3の内面構造は、液滴の滞留する部分が生じるのを避けるため、ミストの流線に沿った形状にされ、内面はサンドブラスト等に研磨され、バリかえりも除去することが好ましい。
The
冷却液が貯留される液体タンク5は、略1.0Mpaの圧力に耐えられるような耐圧構造をしており、ガス供給配管系6から分岐して加圧ガスが、タンク内部に導入されるようになっている。従って、気液混合部2には、同圧の気体と液体とが導入されるようになる。ミスト発生用の加圧ガスのガス供給配管系6には、ON/OFFバルブ61が設けられており、冷却液を供給する冷却液供給配管系7には、ON/OFFバルブ71の他に冷却液調整バルブ72が設けられている。この調整バルブ72を調整することで、発生するミスト量を任意に調整することができる。
The
上記構成よりなる本発明のマイクロミスト発生装置の作動について以下に説明する。マイクロミスト(平均粒径10μm以下の液滴)を発生するには、液体タンク5からの冷却液とミスト発生用の加圧ガスを気液混合部2に導入する。即ち、気液混合部のエゼクタ部分22はガス噴射口23から加圧ガスが噴射する際の負圧によって、冷却液を冷却液供給配管系7を通して冷却液噴射口24から吸引し、気液混合体のミストとして混合気噴射口25から導入管4内に噴射する。この際のミストの粒子分布は、従来の二流体ノズルの生成分と同じ様な大きな粒子のミストとなる。
The operation of the micromist generator of the present invention having the above-described configuration will be described below. In order to generate micro mist (droplets having an average particle diameter of 10 μm or less), a coolant from the
導入管4内に噴射された気液混合体のミストは、旋回チップ31を内蔵された噴射ノズル3に導入されるが、旋回チップ31の旋回作用によって噴射ノズル3内に設けた旋回空間で旋回し、噴射ノズル3の先端面に設けた複数の噴射孔32からマイクロミストとして噴出する。
The mist of the gas-liquid mixture injected into the
このミストが生成から外部への噴出までの間に、本発明の構成では加圧下でミスト化した微粒子が液体内に飽和状態になるまで加圧ガスを溶解するため、内部に溶解した加圧ガスの膨張効果によって、僅かな減圧でも液体を引き千切る作用を生じ、噴射による低圧化作用等によってマイクロミスト化する。以上のような作用によって発生したマイクロミストの粒子分布(粒子径と粒子個数の分布)は、図2に示すようなグラフ分布となり、ミストの平均粒子径が約8μmとなり、本発明が目標とするマイクロミストになって噴射される。 During the period from the generation of the mist to the ejection to the outside, in the configuration of the present invention, the pressurized gas is dissolved until the fine particles misted under pressure are saturated in the liquid. Due to the expansion effect of this, the action of tearing the liquid is generated even with a slight pressure reduction, and the liquid is micro-misted by the action of lowering the pressure by injection. The micromist particle distribution (particle diameter and particle number distribution) generated by the above operation is a graph distribution as shown in FIG. 2, and the average particle diameter of the mist is about 8 μm, which is the target of the present invention. It is injected as micro mist.
本発明のマイクロミスト発生装置の実施例である諸元の数値は、以下のとおりである。
加圧ガスの圧力 0.4Mpa、加圧ガスの流量 100〜200L/min、
冷却液の流量 1〜5cc/min、液体タンク(5)の耐圧 1.0Mpa、
ガス噴射口(23)の口径φ 2mm、冷却液噴射口(24)の口径φ 0.6mm、
導入管(4)の内径φ 4mm、保護管(41)の管長 <300mm
噴射孔(32)の数 6〜8個、噴射孔(32)の孔径φ 0.8〜1.0mm
以上の諸元にもとづいて、平均粒子径が約8μmのマイクロミストが達成されるが、これらの諸元の数値は、本発明の1例にすぎない。
The numerical value of the specification which is the Example of the micro mist generator of this invention is as follows.
Pressurized gas pressure 0.4 Mpa, pressurized gas flow rate 100-200 L / min,
Coolant flow rate 1-5cc / min, liquid tank (5) pressure resistance 1.0Mpa,
The diameter of the gas injection port (23) is 2 mm, the diameter of the cooling liquid injection port (24) is 0.6 mm,
Inner diameter of introduction pipe (4) 4 mm, length of protection pipe (41) <300 mm
Number of injection holes (32) 6-8, injection hole (32) hole diameter φ 0.8-1.0 mm
Based on the above specifications, micromist having an average particle diameter of about 8 μm is achieved, but the numerical values of these specifications are only one example of the present invention.
一般にミストによる冷却を広い面積の冷却に活かすには、加圧ガスの風量の増大に伴う、噴射孔面積の増加が必要となる。しかし、単純にノズルの孔径を大きくすると、ノズルの内側壁を伝わったミストが大きな粒子として噴射孔の縁面から飛び出し、無効液となる。経験的に、孔径φ1mm前後の噴射孔からのミストは、このような現象は少ないが、孔径φ2mm以上になると無効液が目立ち、φ4mmともなるとほとんど無効液として飛び散る。これは、気体の射出流速の影響もあり、液体との相対速度を失うためと考えられる。 In general, in order to utilize the cooling by the mist for the cooling of a wide area, it is necessary to increase the area of the injection hole with the increase of the flow rate of the pressurized gas. However, when the hole diameter of the nozzle is simply increased, the mist transmitted along the inner wall of the nozzle jumps out as a large particle from the edge surface of the injection hole and becomes an ineffective liquid. Empirically, the mist from the injection hole having a hole diameter of about 1 mm is less likely to have such a phenomenon. This is thought to be due to the loss of the relative velocity with the liquid due to the influence of the gas injection flow rate.
そこで本発明の1つの実施例の噴射ノズルでは、噴射孔の孔径φを0.8mmにし、孔の数を増やすことで噴射量を確保している。この場合、いかに各噴射孔に均一に液を分散するかにある。そこで、本発明では、旋回チップによって旋回流を作り出し噴射ノズル内で、液を回転することで均一な分散を行っている。更に、導入管を設けることで液体中に気体を溶解する時間を確保し、噴射時の膨張効果を高めることで微粒子化(マイクロミスト化)を高めている。 Therefore, in the injection nozzle of one embodiment of the present invention, the injection amount is ensured by setting the hole diameter φ of the injection hole to 0.8 mm and increasing the number of holes. In this case, there is how to uniformly disperse the liquid in each injection hole. Therefore, in the present invention, a swirl flow is created by the swirl tip, and the liquid is rotated in the spray nozzle to perform uniform dispersion. Furthermore, the introduction pipe is provided to ensure the time for dissolving the gas in the liquid, and the expansion effect at the time of injection is enhanced to increase the formation of fine particles (micro mist).
図3は、本発明のマイクロミスト発生装置をドライ切削用の刃具の冷却に適用した具体例を示す図である。本発明のマイクロミスト発生装置によって発生したマイクロミストMを含む高圧エアーブローによって、加工ワークWが刃物Kによって切削されるときに発生する加工熱を除去しながら切削加工を行っている。マイクロミスト発生ノズルは、発生したマイクロミストMが加工部に正確に噴射されるように、導入管4(保護管41)が曲げられている。こうして、加工ワークWの切削によって生じるワークWと刃具Kとの界面の加工熱を多量のエアーと少量の冷却液を混合した冷却ガス(マイクロミストM)によって、エアーのもつ熱量を上回る冷却液の気化熱によって効率よく冷却することができる。この冷却効果によって刃具寿命はドライ切削の2倍、ウェット切削の1.4倍向上することができた。 FIG. 3 is a diagram showing a specific example in which the micro mist generator of the present invention is applied to cooling of a cutting tool for dry cutting. Cutting is performed while removing the processing heat generated when the workpiece W is cut by the blade K by the high pressure air blow including the micro mist M generated by the micro mist generator of the present invention. In the micro mist generating nozzle, the introduction tube 4 (protection tube 41) is bent so that the generated micro mist M is accurately sprayed onto the processing portion. In this way, the processing heat at the interface between the workpiece W and the cutting tool K generated by cutting the workpiece W is cooled by a cooling gas (micro mist M) in which a large amount of air and a small amount of cooling liquid are mixed. It can be efficiently cooled by the heat of vaporization. Due to this cooling effect, the tool life could be improved by double that of dry cutting and 1.4 times that of wet cutting.
また、図3に示す具体例では、冷却液の液体タンク5を加工機の加工部から離れた場所に設置し、加工部近傍に設けたマイクロミスト発生ノズル1によって冷却しているので、従来の装置で問題となるミスト搬送中の増粒による間欠噴霧現象や冷却不足などを解決することができる。
また、マイクロミストMは、過飽和のミスト(加圧化で飽和状態まで加圧ガスの溶けたミスト)が噴射時の膨張効果によってマイクロミスト化することによって生成するため、導入管4中でミストが増粒しても安定したマイクロミストが得られることから、図3に示すように、加工部の姿勢に合わせてマイクロミスト発生ノズル1の導入管4を曲げることができ、冷却の最適化が可能となる。本発明の実施形態では、このためにミスト導入部を二重構造にし、ミストを導入する導入管4は内壁が滑らかなPTFE製チューブを採用し、保護管41は曲げた形状を保持するSUS製のスパイラル管を採用している。本発明のマイクロミスト装置をこのような構成にすることで、気液混合部2の部位を装置に固定しても、噴射ノズル3を加工部位に適正な角度で設置することが可能となり、複合個の噴射孔32による広範囲な噴射面積との相乗効果によって安定且つ高効率の冷却が実現できる。
Moreover, in the specific example shown in FIG. 3, the
Further, since the micro mist M is generated by converting a super-saturated mist (a mist in which pressurized gas is dissolved to a saturated state by pressurization) into a micro mist by an expansion effect at the time of injection, the mist is generated in the
以上説明したように、本発明のマイクロミスト発生方法及びその装置は、少量の冷却液によって効率よくワークの冷却や処理が、簡便な構成で実現できる。また、従来にないマイクロミストの微粒子効果によって、発生ミストを従来では冷却が困難な微細な空間へも導入することが可能となり、困難な冷却ニーズに対しても柔軟性を生かした供給方式が取れることから、設置空間の影響を受けることなく確実な冷却作用を行うことができる。
更に、本発明のマイクロミスト発生方法では、粒子径の分布や濃度をマイクロミスト発生ノズルに設けたミスト量調整バルブ(冷却液調整バルブ)によって任意に調整できるため、マイクロミストの最適な供給条件を得ると共に安定した供給を行うことができる。
As described above, the method and apparatus for generating micromist of the present invention can efficiently and efficiently cool and process a workpiece with a small amount of cooling liquid. In addition, the fine particle effect of micro mist that has not been available in the past makes it possible to introduce the generated mist into a minute space that has been difficult to cool in the past, and a flexible supply system can be used for difficult cooling needs. Therefore, a reliable cooling action can be performed without being affected by the installation space.
Furthermore, in the micro mist generation method of the present invention, the particle size distribution and concentration can be arbitrarily adjusted by a mist amount adjustment valve (coolant adjustment valve) provided in the micro mist generation nozzle. And a stable supply can be performed.
上記の説明においては、本発明のマイクロミスト発生装置を切削時の加工熱を除去するのに使用する例で説明しているが、薬液の塗布や表面処理(洗浄・エッチング)等、薬液を微細化して気体と共に供給するシステムであれば、本発明のマイクロミスト発生装置はどのような用途にも適用可能である。 In the above description, the micro mist generator according to the present invention is used as an example for removing the processing heat during cutting. However, the chemical liquid is finely applied, such as chemical application or surface treatment (cleaning / etching). The micromist generator of the present invention can be applied to any application as long as the system is supplied with gas.
1…マイクロミスト発生ノズル
2…気液混合部
21…ガス導入部分
22…エゼクタ部分
23…ガス噴射口
24…冷却液噴射口
25…混合気噴射口
3…噴射ノズル
31…旋回チップ
32…噴射孔
4…導入管
41…保護管
5…液体タンク
6…加圧ガス供給配管系
7…冷却液供給配管系
72…冷却液調整バルブ
M…マイクロミスト
K…刃具
W…加工ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (10)
気液混合部に導入されたミスト発生用の加圧ガスが噴出する際の負圧によって液体を吸引し、気液混合体として混合気噴気口から噴射されたミストを、導入管に導いて搬送し、噴射ノズル内に設けた旋回空間で旋回させてから噴射ノズルの複数の噴射孔からマイクロミストとして噴射することを特徴とするマイクロミスト発生方法。 In the micro mist generation method of atomizing and releasing liquid into a micro mist state,
The liquid is sucked by the negative pressure generated when the pressurized gas for mist generation introduced into the gas-liquid mixing section is ejected, and the mist ejected from the gas-gas mixture outlet as a gas-liquid mixture is guided to the introduction pipe and conveyed Then, the micro mist generation method is characterized in that the micro mist is sprayed from a plurality of spray holes of the spray nozzle after swirling in a swirl space provided in the spray nozzle.
液体タンクに貯留された液体とミスト発生用の加圧ガスとが導入される気液混合部であって、前記加圧ガスが噴射する際の負圧によって前記液体を吸引し、気液混合体のミストとして混合気噴射口から噴射する前記気液混合部と、
前記混合気噴射口から噴射する気液混合体のミストを噴射ノズルに搬送する導入管と、
前記搬送された気液混合体のミストを複数の噴射孔からマイクロミストとして噴射する噴射ノズルと、
を具備していて、
前記噴射ノズルが、導入された気液混合体のミストを旋回させる旋回チップを内蔵していることを特徴とするマイクロミスト発生装置。 A micromist generator that atomizes and discharges liquid into a micromist state.
A gas-liquid mixing unit into which a liquid stored in a liquid tank and a pressurized gas for generating mist are introduced, wherein the liquid is sucked by a negative pressure when the pressurized gas is injected, and a gas-liquid mixture The gas-liquid mixing section that injects from the air-fuel mixture injection port as a mist of
An introduction pipe for conveying the mist of the gas-liquid mixture ejected from the gas mixture ejection port to the ejection nozzle;
An injection nozzle that injects the mist of the conveyed gas-liquid mixture as micromist from a plurality of injection holes;
Comprising
The micro mist generator according to claim 1, wherein the spray nozzle has a built-in turning tip for turning the mist of the introduced gas-liquid mixture.
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