KR20090035051A - 공작기계용 미스트 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미스트 생성장치에 관한 것으로, 하나의 탱크(2) 내에 적당량의 오일(4)을 공급하여 그 상부공간부에서 미스트(40)가 생성되게 하되 또 생성된 미스트(40)가 배출되는 배출로(26)(28)에는 에어공급원과 연결되는 별도의 에어공급로(34)(36)를 갖도록 하여 미스트(40)가 에어공급원의 강한 공기압에 의해 배출되게 함으로서, 그 미스트는 토출과정에서 강한 공기압에 의해 충분히 냉각되므로 냉각수단을 필요치 않아 구조를 간단히 할 수가 있고 또 미스트 배출관(22)(24)을 1개이상 형성해 줄 수가 있어 동시다발적인 작업이 이루어지도록 할 수도 있으며, 특히 미스트(40)의 토출압이 강한만큼 원거리까지 그리고 피가공물에 집중적으로 분사해 줄 수 있도록 하여 최소량의 미스트(40)로 최대의 효과를 거둘 수 있도록 한 것이다.

Description

미스트 생성장치{MIST FORMING DEVICE}

본 발명은 주로 각종 공작기계의 절삭공구나 피가공물의 냉각 및 윤활용 미스트를 생성하는 미스트 생성장치에 관한 것이다.

머시닝센터나 선반등과 같은 각종 공작기계를 이용한 가공작업시에는 절삭공구와 피가공물의 냉각 및 윤활을 위하여 주로 절삭유가 이용되고 있었으나, 폐절삭유의 처리비용부담이 가중되고 또 환경오염등이 심각하게 대두됨에 따라 이를 해결할 수 있는 미스트 생성장치의 이용가치가 점차 높아지고 있는 추세에 있다.

미스트는 공기나 가스의 압력을 이용하여 유체를 초미립자화시켜 주도록 한 것으로서, 산업용 공작기계 뿐 아니라 의학계의 각종 흡입기나 일상생활분야와 농,수산분야의 가습 및 분무등 산업전분야에서 다양하게 이용되고 있다.

이러한 미스트 생성장치의 선행기술로서는 특허 제444292호와 특허공개 제2004-77521호등을 예로 들 수가 있다.

그러나 특허 제444292호의 경우 오일분쇄탱크 외에 별도의 오일탱크가 구비됨은 물론 분쇄헤드를 회전시켜서 미스트를 더욱 미립자화하기 위한 회전수단을 필요로 하는 복잡한 구조이고 또 공개특허 제2004-77521호의 경우에는 하나의 탱크로 이루어지기는 하나 다단의 압력제어수단을 필요로 하는 매우 복잡한 구조로서, 이들은 제작시 제조단가가 비싸고, 제조단가가 비싼만큼 제품의 가격경쟁력이 떨어지게 된다.

또한 미스트 생성시 에어가 이용될 경우 모든 에어콤프레샤는 사용시 안전을 고려하여 최대압력이 제한되도록 설계됨을 감안할때 에어콤프레샤로부터 발생된 공기압이 유체와 함께 직경이 작은 분사노즐을 통하여 탱크 내에 분사되면서 미스트를 생성할 시와 탱크내에 생성된 미스트가 다시 직경이 작은 분사공을 통하여 토출될시 원치않는 큰 폭의 감압이 이루어지게 되므로 미스트의 토출단계에서는 토출압력이 매우 낮아지게 되므로 이 과정에서는 미스트의 냉각을 전혀 기대할 수가 없어 공작기계에 이용될시 토출되는 미스트의 냉각을 위한 별도의 냉각수단을 필요로 하게 되므로 그만큼 제조단가상승을 가져오게 됨은 물론 가공작업시 가공잔재물의 제거에도 전혀 도움을 줄 수가 없게 된다.

특히 미스트를 생성하고 또 생성된 미스트가 탱크의 내부압에 의해 냉각수단을 거쳐 토출되는 과정에서 원치않는 큰 폭의 감압을 가져올 경우 그만큼 미스트의 토출거리가 짧아져 이용폭이 제한되고 또 미스트의 토출압력약화시 토출후 곧바로 분산되므로 피가공물에 제대로 분사해 줄 수가 없어 효과가 반감됨은 물론 미스트의 손실량 증가로 이어져 유지비용이 과다소요되는 등의 많은 문제점들이 있는 것이다.

본 발명은 미스트 생성을 위한 구조를 간단히 할 수가 있어 제조단가를 줄일 수가 있고 또 생성된 미스트의 토출압을 높여줄 수가 있어 별도의 냉각수단없이도 충분히 냉각시켜 줄 수가 있게 되므로 제작비용을 더욱 절감할 수 있게 됨은 물론 특히 미스트의 토출압이 높은만큼 토출거리가 늘어나 이용폭이 확대되고 또 피가공물에 대한 집중적인 분사로 최소량의 미스트로 최대의 효과를 가져올 수가 있으며 가공잔재물까지도 효과적으로 제거해 줄 수가 있는 미스트 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 하나 이상의 미스트 토출관을 갖도록 하여 동시다발적인 작업이 가능하도록 하는데 또다른 목적이 있다.

본 발명의 목적은 탱크 내에 적당량 공급되는 오일이 에어공급원의 공기압에 의해 오일공급로를 따라 상승하여 탱크의 상부 공간부에 분사되면서 미스트가 생성되고, 생성된 미스트는 탱크 내부압에 의해 토출로를 따라 토출될시 상기 토출로와 연통형성된 별도의 에어공급로를 통하여 작용하는 에어공급원의 강한 공기압에 의해 토출되게 하며, 이와 같이 미스트가 별도의 강한 공기압에 의해 토출되게 할 경우 적어도 1개이상의 토출관을 더 갖도록 할 수가 있는 미스트 생성장치에 의해 달성된다.

더 나아가 그 탱크에 오일의 잔류량을 표시하는 오일레벨게이지와 내부압력 을 표시하는 압력게이지 및 오일의 공급량을 조절하는 플로우밸브등을 갖도록 하게 되면 더욱 편리하게 이용할 수 있음은 물론이다.

본 발명 미스트 생성장치는 하나의 탱크(2)로 구성되고 또 탱크(2) 내에 생성된 미스트(40)가 에어공급원의 강한 공기압에 의해 토출되게 함으로서 그 미스트는 토출과정에서 충분히 냉각되므로 미스트의 냉각을 위한 냉각수단을 없애줄 수가 있어 제작비용을 줄일 수가 있고 또 가공작업시 가공잔재물까지도 효과적으로 제거해줄 수가 있게 된다.

또한 생성된 미스트(40)가 에어공급원의 강한 공기압에 의해 토출되게 할 경우 1개이상의 배출로(26))(28)를 더 갖도록 할 수가 있어 하나의 미스트 생성장치를 이용하여 여러곳에서 동시다발적인 작업이 이루어지도록 할 수가 있어 작업능률을 배가시켜 줄 수가 있게 된다.

특히 토출되는 미스트(40)는 그 토출압이 강한만큼 보다 원거리까지 분사해 줄 수가 있어 이용폭을 더욱 확대시켜 줄 수가 있게 됨은 물론 피가공물에 집중적인 분사를 해 줄 수가 있어 최소량의 미스트로 최대의 효과를 거둘 수가 있게 되는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 단면구성도로서, 본 발명은 탱크(2) 내에 적당량의 오일(4)이 공급되고 또 그 상부공간부 내에서 미스트가 생성되게 하기 위하여 그 바닥면과 천정의 미스트 분사구(6) 사이에 오일공급로(8)가 형성되고, 그 중앙부에는 분쇄판(10)이 형성되고, 외측에는 압력게이지(12)와 오일레벨게이지(14)가 연결설치되고, 상부에는 오일주입구(16)와 에어배출구(18)가 연결형성되며, 미스트 분사구(6)가 연결되는 오일공급로(8)와 미스트 토출관(22)(24)이 연결되는 토출로(26)(28)는 에어공급원의 에어호스(30)와 독립된 에어공급로(32)(34)(36)를 통하여 연결구성된다.

본 발명에 이용되는 탱크(2)는 크기와 형태를 불문하나, 조립성을 위하여 크게 베이스(2a)와 몸체(2b) 및 헤드(2c)로 분리제작되어 볼트로 결합고정해 주도록 구성되고 또 오일공급로(8)는 몸체(2b)가 갖는 두께를 이용하여 관통형성해 주게 되면 구조를 보다 간단히 해 줄 수가 있으나, 별도의 호스를 이용하여 오일이 공급되도록 하더라도 무방하다.

또한 분쇄판(10)은 천정의 미스트 분사구(6)와 상하로 마주하도록 고정설치되는데, 그 높이는 오일(4)의 최대공급시 갖는 수위보다 높은 위치로서, 반복된 실험을 통하여 그 형태와 미스트 분사구(6)와의 간격 및 미스트 분사구(6)가 갖는 내경등을 최적으로 형성해 주게 되면 미스트(40)를 더욱 초미립자로 분쇄해 줄 수가 있으며, 그 분쇄판(10)은 반드시 고정설치되어야 하는 것이 아니라 필요에 따라 회전력을 인가하여 회전되게 할 수도 있음은 물론이다.

또한 탱크(2) 외측에 갖는 압력게이지(12)는 상부에 연결설치되어 생성된 미스트(40)의 압력을 표시하게 되며, 오일레벨게이지(14)는 하부에 연결설치되어 오일(4)의 잔류량을 표시하게 된다.

또한 탱크(2)의 오일공급로(8)에는 플로우밸브(42)를 설치해 주게 되면 오일(4)의 공급량 조절로 사용용도에 따라 더욱 효과적으로 이용할 수가 있게 된다.

한편 오일공급로(8)와 배출로(26)(28)를 에어공급원과 연결하는 에어공급로(32)(34)(36)는 탱크(2)의 헤드(2c)측에 형성되는데, 이때 각 에어공급로(32)(34)(36)는 그 입구를 같이하도록 하여 하나의 에어호스(30)를 통하여 에어공급원과 연결되게 하거나 아니면 각각 독립된 에어호스를 통하여 에어공급원과 연결되게 하여 각기 동일한 고압의 공기압이 작용하도록 구성된다.

이때 이용되는 에어공급원은 에어콤프레샤나 압축탱크등으로서, 에어필터 레귤레이터(43)를 통하여 연결해 주게 되면 에어에 포함된 각종 불순물들이 여과되고 또 상시 일정한 압력으로 공급해 줄 수가 있게 된다.

도 6은 본 발명 탱크의 헤드가 갖는 에어분배부의 단면구성도로서, 그 입구를 같이 하는 여러개의 에어공급로(32)(34)(36)를 갖도록 하여 어느 한 에어공급로(32)는 오일공급로(8)와 연결하고, 나머지 에어공급로(34)(36)는 각각 미스트(40)를 토출하는 토출로(26)(28)와 연결해 주게 되면 그 미스트(40)가 1개 이상의 토출관(22)(24)을 통하여 각각 에어공급원의 강한 공기압에 의해 강한 토출압으로 토출되므로 1개이상의 토출관(22)(24)을 갖도록 할 수가 있게 된다.

더나아가 미스트 토출관(22)(24)이 2개이상 형성될 경우 그 에어공급 로(34)(36)에 각각 솔레노이드 밸브(44)(46)를 연결설치해 주게 되면 필요에 따른 선택적인 개폐로 보다 편리하게 이용할 수가 있게 된다.

본 발명은 오일주입구(16)를 통하여 탱크(2) 내에 오일(4)이 주입되고, 오일주입시 인근의 에어배출구(18)를 개방해 줌으로서, 오일주입이 원활하게 이루어질 수가 있게 된다.

이때 탱크(2) 내에 주입되는 오일(4)의 수위는 그 내부 중앙에 갖는 분쇄판(10)이 수몰되지 않을 정도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

오일의 주입후에는 에어공급원을 통한 에어의 공급으로 미스트(40)의 생성 및 생성된 미스트의 토출이 이루어지게 된다.

즉, 에어공급원의 강한 공기압이 에어공급로(32)와 미스트 분사구(6)를 통하여 탱크(2) 내부로 분출되면 그 사이에 갖는 노즐의 벤츄리작용에 의해 오일(4)이 오일공급로(8)를 따라 상승하여 에어와 함께 분사되고 또 분사시 그 분쇄판(10)과 부딪힘에 따라 초미립자의 미스트가 생성된다.

또한 탱크(2) 내에 생성된 미스트(40)는 토출로(26)(28)를 따라 토출되는데, 이때 미스트(40) 자체가 갖는 토출압은 미스트의 생성시 가해지는 공기압에 의해 결정되는 것으로서, 미스트(40)의 생성시 가해지는 공기압은 미스트 생성을 위하여 좁은 노즐을 통과하면서 매우 약화되므로 결국 미스트(40)는 토출시 그 자체로서는 큰 토출압을 지닐 수 없게 되나, 탱크(2)로부터 토출로(26)(28)를 통과하면서 별도의 에어공급로(34)(36)를 통하여 공급되는 에어공급원의 강한 공기압에 의한 벤츄리작용으로 미스트가 강한 압력으로 토출된다.

즉, 미스트 생성시에는 에어공급원의 강한 공기압이 좁은 노즐을 통과하면서 매우 약화되므로 탱크(2) 내부의 생성된 미스트(40)가 갖는 자체 토출압력은 매우 약하나, 토출시 그 미스트(40)에는 에어공급원과 연결된 별도의 에어공급로(34)(36)를 통하여 미스트(40) 생성시 가해지는 공기압과 같은 압력의 강한 공기압이 가해지게 되므로 미스트(40)는 강한 토출압을 갖고 토출될 수가 있어 보다 원거리까지 토출시켜 줄 수 있음은 물론 분산됨없이 피가공물에 집중적으로 분사해 줄 수가 있을 뿐 아니라 가공잔재물들을 효과적으로 제거해 줄 수가 있게 된다.

또한 토출관(22)(24)은 별도의 독립된 에어공급로(34)(36)를 갖도록 함에 따라 1개이상 형성해 줄 수가 있어 동시다발적인 작업이 이루어지도록 할 수가 있고 또 각 토출로(26)(28)에 솔레노이드밸브(44)(46)를 연결설치해 주게 되면 작업에 따라 토출로(26)(28)를 선택적으로 개폐해 줄 수가 있어 편리하게 이용할 수가 있게 된다.

본 발명 미스트 생성장치는 편의상 각종 공작기계의 가공작업시 절삭공구와 피가공물의 냉각 및 윤활을 위한 것으로 설명하고 있으나, 의학계의 각종 흡입기나 일상생활분야의 분무기 및 농,수산분야의 약재살포기등 산업 전분야에서 다양하게 이용될 수가 있으며, 그 용도에 따라 유체의 종류를 달리 하거나 또는 압력수단으로서 에어가 아닌 가스를 이용할 수도 있는바 그 용도나 이용되는 유체의 종류등에 관계없이 탱크(2) 내에서 생성된 미스트가 별도의 압력에 의해 토출되게 하는 구조이면 모두 동일기술범주 내에 속하는 것임은 자명하다 할 것이다.

도 1 : 본 발명의 사시도

도 2 : 본 발명의 정면구성도

도 3 : 본 발명의 단면구성도

도 4 : 본 발명 탱크가 갖는 헤드의 단면구성도

도 5 : 본 발명 탱크의 헤드를 다른 방향에서 본 단면구성도

도 6 : 본 발명 탱크의 헤드가 갖는 에어분배부의 단면구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(2)--탱크 (2a)--베이스

(2b)--몸체 (2c)--헤드

(4)--오일 (6)--미스트 분사구

(8)--오일공급로 (10)--분쇄판

(12)--압력게이지 (14)--오일레벨게이지

(16)--오일주입구 (18)--에어배출구

(22)(24)--미스트 토출관 (26)(28)--토출로

(30)--에어호스 (32)(34)(36)--에어공급로

(40)--미스트 (42)--플로우밸브

(43)--에어필터 레귤레이터 (44)(46)--솔레노이드밸브

Claims (5)

1. 유체가 에어와 함께 탱크 내부로 분출되면서 미스트가 생성되고, 생성된 미스트는 토출로를 통하여 토출되게 한 미스트 생성장치에 있어서, 상기 토출로(26)(28)에 에어공급원과 연결되는 에어공급로(34)(36)를 연결구성함을 특징으로 하는 미스트 생성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 토출로(26)(28)는 각각 독립된 에어공급로(34)(36)를 갖는 1개이상으로서, 솔레노이드 밸브(44)(46)에 의해 개폐되도록 구성함을 특징으로 하는 미스트 생성장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 탱크(2)는 그 내측 바닥면으로부터 천정의 미스트 분사구(6)를 잇는 오일공급로(8)가 형성되게 함을 특징으로 하는 미스트 생성장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 오일공급로(8)에는 오일의 공급량을 조절하는 플로우밸브(42)를 갖도록 구성함을 특징으로 하는 미스트 생성장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 탱크(2)는 오일잔류량을 표시하는 오일레벨게이지(14)와 내부압력을 표시하는 압력게이지(12) 및 오일공급을 위한 오일주입구(16)와 에어배출구(18)를 갖도록 구성함을 특징으로 하는 미스트 생성장치.

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