JP2008289978A - 混合液供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を減らして小スペースに設置できると共に、コスト低減を図ることができる混合液供給装置を提供する。
【解決手段】混合液供給装置１には、給油開始ボタン２と給油停止ボタン３とが取り付けられており、第１の液体（例えば水）が供給されるホース４（第１液体供給手段）の中間部にはデジタル流量計５が設置されている。この流量計５を通過した第１の液体は、液体混合部に流入する。一方、第２の液体（例えば原液）が供給されるホース７（第２液体供給手段）には逆止弁付ボール水止栓８が取り付けられている。電磁弁は、液体混合部と一体化されたユニットとして設置されている。そして、第２の液体は、液体混合部に流入し、第１の液体と混合される。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械等に水溶性の切削液を補給する場合等に使用する混合液供給装置に関するものである。

一般的に、工作機械へ水溶性の切削液を補給する時には、まず、台車にペール缶を乗せ、そのペール缶の中にホースで水道水を２０リットル程度入れていた。次に、カップに０．５リットル〜２リットルの原液を入れた後、その原液をペール缶に入れて水と原液を混ぜた後、台車を工作機械の近くまで運んで、混合液を工作機械の中に供給していた。
このような、作業は大変手間かかるため、自動で混合液を供給することができる混合液供給装置が開発されている（特許文献１）。

特開２００２−２８２６７２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている混合液供給装置では、混合タンクに２液を投入した後、撹拌して混合しているため、大掛かりな装置となっていた。

本発明は上記点に鑑み、部品点数を減らして小スペースに設置できると共に、コスト低減を図ることができる混合液供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の特徴を有するものである。
請求項１の発明は、工作機械等に混合液を供給する混合液供給装置であって、電磁弁と、該電磁弁の開閉を行うスイッチと、第１の液体を供給する第１液体供給手段と、第２の液体を供給する第２液体供給手段と、前記第１の液体と前記第２の液体とを混合させる液体混合部とを備え、該液体混合部は、一方の液体の流入によって負圧を発生させ、該負圧によって他方の液体が流入し、混合液が生成されることに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、第１液体供給手段又は第２液体供給手段に流量計を設置し、予め設定された流量に達した時に電磁弁が閉鎖されることに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、液体混合部は液体混合室を有し、第２の液体が流入する第２の管の途中に、第１の液体が流入する第１の管を連通させ、液体が混合された後に混合液体が流れる管の口径を前記液体混合室の管の口径よりも太くしたことに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、第１の管は、その長手方向が、第２の管を流れる第２の液体の流出方向に対して鋭角となるように傾斜させて、前記第２の管と連通させていることに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、電磁弁と液体混合部とを一体化してユニットとしたことに特徴を有する。

請求項１の発明は、工作機械等に混合液を供給する混合液供給装置であって、電磁弁と、該電磁弁の開閉を行うスイッチと、第１の液体を供給する第１液体供給手段と、第２の液体を供給する第２液体供給手段と、前記第１の液体と前記第２の液体とを混合させる液体混合部とを備え、該液体混合部は、一方の液体の流入によって負圧を発生させ、該負圧によって他方の液体が流入し、混合液が生成されることに特徴を有するので、第２の液体の流入量を水止栓等で調整することで、液体混合部で２つの液体を適度な濃度で混合させることができ、撹拌棒や、大きな混合タンクを必要としないので、小スペースに設置することができ、製造コストも低減させることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、第１液体供給手段又は第２液体供給手段に流量計を設置し、予め設定された流量に達した時に電磁弁が閉鎖されることに特徴を有するので、常に一定量の混合液を製造することができると共に、水道水等の蛇口を閉める必要がないので、作業を簡易にすることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、液体混合部は、第２の液体が流入する第２の管の途中に、第１の液体が流入する第１の管を連通させ、液体が混合された後に混合液体が流れる管の口径を前記第２の管よりも太くしたことに特徴を有するので、液体混合部をコンパクトな構成とすることができると共に、負圧を利用して２つの液体を混合させることができる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、第１の管は、その長手方向が、第２の管を流れる第２の液体の流出方向に対して鋭角となるように傾斜させて、前記第２の管と連通させていることに特徴を有するので、第１の液体の流れによって生じる負圧を利用して、第２の液体を第１の液体の流れの方向に投入させることができるので、２つの液体を簡易な方法で混合させることができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、電磁弁と液体混合部とを一体化してユニットとしたことに特徴を有するので、電磁弁と液体混合部との間の配管をする必要がなく、コスト低減を図ることができる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る混合液供給装置の正面図であり、図２は背面図である。また、図３は配管図である。これらの図が示すように、混合液供給装置１には、給油開始ボタン２と給油停止ボタン３とが取り付けられており、第１の液体（例えば水）が供給されるホース４（第１液体供給手段）の中間部にはデジタル流量計５が設置されている。この流量計５を通過した第１の液体は、液体混合部６に流入する。一方、第２の液体（例えば原液）が供給されるホース７（第２液体供給手段）には逆止弁付ボール水止栓８が取り付けられている。ここで、図３の点線で示すとおり、電磁弁９は、液体混合部６と一体化されたユニットとして設置されている。そして、第２の液体は、液体混合部６に流入し、第１の液体と混合されるのである。さらに、電磁弁９が開状体の時は、混合液は、ホース１０を通過して、工作機械等に供給されるのである。以上のとおり本発明の混合液供給装置１は、電磁弁９と液体混合部６とが一体化されたユニットとなっているので、配管が複雑とならず、狭いスペースにも設置でき、コストの低減にもつながるものである。

図４は、本発明に係る混合液供給装置１による操作手順をフローチャートにしたものである。このフローチャートに示すように、予め設定しておいた工作機械に供給する給油量を流量計５に入力する。次に、給油開始ボタン２を押すと、電磁弁９が開き、第１の液体と第２の液体とは、上述した経路を通過して混合液となり、工作機械等に供給されるのである。そして、混合液の供給量が流量計５に入力した給油量になると、自動的に電磁弁９が閉じて混合液の供給は終了する。そして、電磁弁９が閉じると、制御回路に設けられたタイマーに予め設定されている一定時間を経過した後に、流量計５の積算流量値は自動的にリセットされるようになっている。一方、混合液を供給している途中で強制的に終了したい場合には、給油停止ボタン３を押すと、流量計５の積算流量値がリセットされ、電磁弁９が閉じて混合液の供給は終了する。

図５は、液体混合部６の断面図である。この図に示すように、第２の液体は、第２の管１１から流れてくるのである。一方、第１の液体は、傘状の細管になった第１の管１２から流れてきて、第２の管１１の延長上に位置する混合室１３で、第１の液体と、第２の液体とは混ざり合うのである。ここで、第１の管１２の細管の口径は、第２の管１１の口径よりも小さくなっている。尚、第１の液体と第２の液体の粘性等の差によっては、第１の管１２の口径が、第２の管１１の口径よりも大きくなる場合もあり得る。また、第１の管１２は、第２の管１１を流れる第２の液体の流出方向（矢印方向）に対して鋭角となるように傾斜させて、第２の管１１と連通させている。そして、管状の混合室１３で混合された混合液は、この混合室１３の管の口径よりも大きい口径の太管１４を通過した後、図２で示したホース１０を通過して、工作機械等に供給されるのである。

図６は、本発明の液体混合部６で液体が混合する原理を示した説明図である。まず、第１の管１２より第１の液体を混合室１３へ勢いよく流出させると、混合室１３の管内には太管１４方向に向かって第１の液体が流れる。この時、混合室１３に流れ込んだ第１の液体の流速によって第２の管１１と混合室１３の双方の管の圧力は減少して負圧になる。第２の管１１が負圧になることによって第２の液体は混合室１３へ引き込まれ、第１の液体と混じり合って混合液となる。この時、混合室１３内では管壁と混合液との間に摩擦が発生する、混合液は第１の液体よりも粘度が大きいので混合室の管内の密度が高くなる、等の液体の流速を低下させる要因が発生して負圧を低下させ、第２の液体の流入量が落ちることとなる。そこで、混合室１３の流出側と太管１４とを連通させ、混合液の流速がさらに加速されるようにしている。第２の管１１の第２の液体の流入側には逆止弁（図示せず）が設けてあり、第２の液体が貯蔵されているタンク等に第１の液体及び混合液が流入するのを防止している。この逆止弁は第２の液体が落下するのを防止しており、第１の管１２に第１の液体が供給されると即座に第２の液体は混合室１３内へ流入するようになっている。また、上述したように、第１の管１２は、傾斜がついているので、混合室１３とは反対の第２の管１１方向へ流れることはないのである。また、第１の液体が水道水である場合には、所定の水圧が生じているので、液体供給ポンプを必要としないが、水道水でない場合には、図１で示したホース４に液体供給ポンプを介在させることも可能である。

尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の実施形態をとることができることは言うまでもない。例えば、給油開始ボタンや給油停止ボタン等の制御部のみを混合液供給装置と分離して遠方に配置する構成とすることも可能である。

本発明の混合液供給装置は、２種類以上の液体を混合させて製造される混合液体を工作機械や半導体製造装置等に使用するために利用される。

本発明に係る混合液供給装置の正面図。 本発明に係る混合液供給装置の背面図。 本発明に係る混合液供給装置の配管図。 混合液供給装置の操作手順を示したフローチャート図。 液体混合部の断面図。 液体混合図で液体が混合する原理を示した説明図。

符号の説明

１ 混合液供給装置
２ 給油開始ボタン
３ 給油停止ボタン
４、７、１０ ホース
５ 流量計
６ 液体混合部
８ 逆止弁付ボール水止栓
９ 電磁弁
１１ 第２の管
１２ 第１の管
１３ 混合室
１４ 太管

Claims (5)

1. 工作機械等に混合液を供給する混合液供給装置であって、電磁弁と、該電磁弁の開閉を行うスイッチと、第１の液体を供給する第１液体供給手段と、第２の液体を供給する第２液体供給手段と、前記第１の液体と前記第２の液体とを混合させる液体混合部とを備え、該液体混合部は、一方の液体の流入によって負圧を発生させ、該負圧によって他方の液体が流入し、混合液が生成されることを特徴とする混合液供給装置。
2. 第１液体供給手段又は第２液体供給手段に流量計を設置し、予め設定された流量に達した時に電磁弁が閉鎖されることを特徴とする請求項１に記載の混合液供給装置。
3. 液体混合部は液体混合室を有し、第２の液体が流入する第２の管の途中に、第１の液体が流入する第１の管を連通させ、液体が混合された後に混合液体が流れる管の口径を前記液体混合室の管の口径よりも太くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の混合液供給装置。
4. 第１の管は、その長手方向が、第２の管を流れる第２の液体の流出方向に対して鋭角となるように傾斜させて、前記第２の管と連通させていることを特徴とする請求項３に記載の混合液供給装置。
5. 電磁弁と液体混合部とを一体化してユニットとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の混合液供給装置。