KR20220167580A - 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 mql 장치 - Google Patents

오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 mql 장치 Download PDF

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Abstract

오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치는, 미세공이 타공된 금속막에 피에조 링이 감싸는 구조로 구성되고, 구동전압이 인가되면 미세공을 통해 오일 액적을 토출하는 각각 서로 다른 크기의 미세공을 가지는 복수의 메쉬 피에조 구동기; 복수의 메쉬 피에조 구동기 중 타겟 액적 크기에 대응하는 미세공을 가진 메쉬 피에조 구동기에 선택적으로 구동전압을 인가하여 오일 액적을 발생하는 챔버; 챔버에 연결된 유입구를 통해 에어를 공급하여 미립화된 오일 액적과 에어를 혼합하여 미스트를 형성하고, 형성된 미스트를 유출구롤 통해 가공물에 분사하는 에어 펌프; 및 챔버에 배치되어 오일을 흡수하고, 흡수한 오일을 피에조 구동기의 하부에 전달하는 흡수봉;을 포함한다. 이에 따라, 가공 공정에 최적화된 MQL 액적 사이즈를 공급하여 생산 효율을 높일 수 있다.

Description

오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치{ULTRASONIC MINIMUM QUANTITY LUBRICATION DEVICE WITH CONTROLLABLE OIL DROPLET SIZE}
본 발명은 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 크기의 미세공을 가지는 복수의 메쉬 피에조 구동기를 챔버 내에 탑재하여 원하는 크기의 액적을 발생시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
현재 대부분의 MQL(Minimum Qunatity Lubrication: 최소윤활가공) 시스템은 에어 스프레이 노즐 방식에 기반한다. MQL은 기계 가공 물질이나 가공법에 따라 최적의 액적(droplet) 크기가 요구되고 있다. 에어 스프레이 노즐 방식은은 액적 크기의 조절이 어렵고, 큰 운동량으로 액적의 속도가 지나치게 높은 문제가 있다.
미립화를 위한 피에조(piezo) 구동기(actuator)에는 크게 디스크(disk) 피에조와 메쉬(Mesh) 피에조가 있다. 디스크 피에조는 액적의 크기를 바꾸기 위해 구동 주파수를 변경해야 하며 미립화(atomization) 양이 메쉬 피에조에 비해 적은 단점이 있다.
또한, 디스크 피에조의 구동 주파수는 공진 주파수와 일치해야 하며, 공진 주파수에 따라 피에조 두께 디스크의 두께가 결정된다. 이에 따라, 구동 주파수에 따라 두께가 다른 디스크 피에조가 필요하다는 문제가 있다.
KR 10-1300691 B1 KR 10-1565520 B1 KR 20-2008-0006361 U US 2020/0039016 A1
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치는, 미세공이 타공된 금속막에 피에조 링이 감싸는 구조로 구성되고, 구동전압이 인가되면 미세공을 통해 오일 액적을 토출하는 각각 서로 다른 크기의 미세공을 가지는 복수의 메쉬 피에조 구동기; 복수의 메쉬 피에조 구동기 중 타겟 액적 크기에 대응하는 미세공을 가진 메쉬 피에조 구동기에 선택적으로 구동전압을 인가하여 오일 액적을 발생하는 챔버; 챔버에 연결된 유입구를 통해 에어를 공급하여 미립화된 오일 액적과 에어를 혼합하여 미스트를 형성하고, 형성된 미스트를 유출구롤 통해 가공물에 분사하는 에어 펌프; 및 챔버에 배치되어 오일을 흡수하고, 흡수한 오일을 피에조 구동기의 하부에 전달하는 흡수봉;을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치는, 복수의 메쉬 피에조 구동기를 개별적으로 제어하여 선택된 하나의 피에조 구동기에 AC 구동전압을 인가하는 릴레이;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 복수의 메쉬 피에조 구동기는 단일 챔버에 탑재될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 복수의 메쉬 피에조 구동기는 4개일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 생성된 미스트의 크기는 미세공의 크기와 비례할 수 있다.
이와 같은 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치에 따르면, 챔버 내에 다른 크기의 미세공을 가진 다수의 피에조 구동기를 배치하여 필요한 액적 크기에 대응하는 피에조 구동기에 AC 구동전압을 가해 원하는 크기의 액적을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 기계 가공 공정에 최적화된 MQL 액적 사이즈를 공급할 수 있으므로, 생산의 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 메쉬 피에조 구동기 구조의 일례를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 장치를 포함하는 MQL 시스템의 개략도를 보여주는 도면이다.
도 4는 메쉬 피에조 구동기의 특성을 보여주는 도표이다.
도 5는 미립화 모듈의 일례를 보여주는 도면이다.
도 6은 미립화 모듈 및 메쉬 피에조 구동기의 연결의 일례를 보여주는 도면이다.
도 7은 분무 속도와 메쉬 미세공의 크기 측면에서 본 발명의 성능을 보여주는 도면이다.
도 8은 메쉬 미세공의 크기가 미스트 체적 평균 직경에 미치는 영향을 보여주는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치의 구조를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1의 메쉬 피에조 구동기 구조의 일례를 보여주는 도면이다.
본 발명에 따른 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치(10, 이하 장치)는 복수 개의 미세공이 뚫려 있는 메쉬 구조의 금속판에 피에조 링이 감싸는 구조로 구성된 메쉬 피에조 구동기에 서로 다른 크기의 미세공을 가지는 금속판을 배치하여 구성하고, 복수 개의 메쉬 피에조 구동기를 챔버 내에 탑재하여 원하는 크기의 액적을 발생하는 장치이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)는 챔버(100) 내에 형성된 복수의 메쉬 피에조 구동기(107), 에어 펌프(미도시) 및 흡수봉(103)를 포함한다. 본 실시예에서는 4개의 메쉬 피에조 구동기(107)를 갖는 것으로 도시하였다.
각 메쉬 피에조 구동기(107)는 여러 개의 미세공(micro pore)(125)이 뚫려 있는 메쉬 구조의 금속판(123)을 피에조 링(piezo ring)(121)이 둘러싸고 있는 구조이다.
본 발명의 복수의 메쉬 피에조 구동기(107)는 서로 다른 미세공의 크기를 갖는다. 예를 들어, 미세공이 원형형태일 경우, 서로 다른 지름을 갖는다. 각 메쉬 피에조 구동기(107)에 형성된 미세공의 크기와 간격은 동일할 수 있다.
메쉬 피에조는 미세공의 크기를 조절해 액적의 크기를 조절할 수 있기 때문에 동일한 구동 주파수를 사용 가능하며 디스크 피에조에 비해 미립화 성능(단위시간당 미립화 양)이 높은 장점이 있다.
도 2를 참조하면, 구동전압이 가해지면 피에조링(121)이 진동하고, 피에조링(121)에 부착된 메쉬 금속판(123)이 진동한다. 진동하는 금속판(123)이 흡수봉(103)을 타고 올라온 절삭유(105)에 압력을 가해 미세공(125)을 통해 오일 액적이 토출된다. 토출된 액적의 크기는 미세공의 지름에 비례한다.
본 발명은 챔버(100) 내에 다른 크기의 미세공을 가진 다수의 메쉬 피에조 구동기(107)를 배치하여 필요한 액적 크기에 대응하는 메쉬 피에조 구동기(107)를 선택하여 AC 구동전압을 가해 원하는 크기의 액적을 발생시킬 수 있다.
에어 펌프를 이용하여 유입구(101)를 통해 챔버(100)에 에어를 공급하며, 메쉬 피에조(107)에 의해 미립화된 오일 액적과 혼합되어 미스트(mist)가 형성되어 유출구(109)를 통해 가공물로 분사된다. 흡수봉(103)은 챔버(100) 바닥의 절삭유(105)를 흡수하여 메쉬 피에조(107) 하부로 전달한다.
본 발명은 크기 제어 액적 생성을 위한 초음파 MQL 장치를 제안하여 사용된 가공 공정 및 재료에 따라 MQL 액적 크기 변화에 대한 요구를 충족시킬 수 있다.
본 발명에서 제안된 장치의 아키텍처는 복수개(예를 들어, 4 개)의 메쉬 피에조 구동기를 포함하는 것을 특징으로 하며, 단일 챔버에서 개별적으로 구동될 수 있다.
본 발명은 미스트 분무 속도 및 액적 직경의 변화를 통해 광범위한 재료 및 가공 공정별 윤활 요구를 충족할 수 있다.
일 실시예에서, 진동 메쉬 출구 미세공 크기는 모두 100V 피크 대 피크 양극 정현파 전압으로 구동되는 2 ~ 20μm로 구분되었다. 점도가 8.9 cSt인 오일을 FLDC 구성을 사용하여 분무 표면과 접촉시켰다.
이들 매개 변수에 기초하여, 각각의 평균 체적 액적 직경이 19.1, 21.7, 39.0 및 48.3 μm 인 4 개의 미스트가 생성되었으며, 미립화 속도는 1.3 ~ 39.4 ml/h이다. 액적 크기의 제어 가능성은 윤활 개선 및 기계 작업 성능의 최적화 측면에서 장점을 제공할 수 있다.
금속 가공물 및 가공 도구는 플러드(flood) 또는 최소윤활가공(MQL)과 같은 다양한 방법을 통해 냉각 및 윤활될 수 있다. 플러드 윤활은 많은 양의 냉각수(시간당 최대 1,200 리터)가 가공물 위로 흐르도록 하는 반면, 특정 경우에서는 MQL을 통해 유사한 성능을 얻을 수 있다. 이때, 오일은 미스트 형태로 분사되며, 오일 소비량은 50 ml/h에 불과하다.
이러한 MQL의 장점은 비즈니스, 사람 및 환경의 세 가지 대상 그룹으로 요약된다. 사용된 오일의 양이 크게 줄어들기 때문에 금속 가공 유체 및 칩 후처리 측면에서 비용이 절감된다.
그 이유는 후자가 재활용을 위해 보내지기 전에 추가 청소가 필요하지 않기 때문이다. 또한, 생분해성 오일을 사용하기 때문에 작업자는 위험한 화학 물질을 흡입할 위험이 적고, 오일 공급 에너지가 감소하고 폐기물 처리가 부족하여 환경에도 이점이 있다.
현재 MQL 장치는 이중 액체 에어 어시스트 노즐을 사용하여 소량의 오일을 빠른 공기 흐름에 노출시켜 평균 직경 1 ~ 10 μm 정도의 다양한 방울로 분무할 수 있다.
본 발명에 따라 여러 크기의 오일 미스트를 생성하는 초음파 MQL 장치를 포함하는 시스템의 개략도는 도 3과 같다.
도 3을 참조하면, 장치는 4 개의 계단식 아크릴 챔버(1, 2, 3, 4)로 구성되며, 각 챔버에는 미립화 모듈이 장착되어 있고, 메쉬 피에조 구동기(진동 메쉬 액추에이터) 특성이 다르다.
여기에서, 4개의 피에조 구동기를 편의상 제1 챔버 내지 제4 챔버(1, 2, 3, 4)로 설명한다. 실제 구현에서는 1개의 챔버에 4개의 메쉬 피에조 구동기를 설치할 수 있으며, 이와 달리 각 메쉬 피에조 구동기를 각 챔버에 설치할 수도 있다.
예를 들어, 미립화 모듈에는 Accu-Lube의 LB-6000, 0.93 g/ml의 밀도, 29.6 dyne/cm의 표면 장력 및 8.9 cSt의 40℃-동적 점성도를 가진 생분해성 MQL 오일이 채워질 수 있다.
에어 컴프레서(13)는 미립화 챔버로부터 미스트를 가져와서 배출구(5)를 통과한 후 미세한 유리판에 분사하여 성능 분석을 위해 일정한 기류를 생성한다.
마이크로 컨트롤러(12)는 추가로 솔레노이드 밸브(9)를 제어하여 챔버를 통해 공기 흐름이 어셈블리 입구(10)에서 유입될 가능성을 조절한다. 또한, 정현파 신호 소스(8), 증폭기(7) 및 변압기(6)의 어셈블리에 의해 생성된 액추에이터 구동 신호, 마이크로 컨트롤러(12)에 의해 개별적으로 제어되는 4 개의 릴레이(11)를 사용하여 조절되고 적절한 분무 챔버로 전송된다. 어느 시점에서든 하나의 릴레이만 작동하여 서로 다른 미스트가 결합되는 것을 방지할 수 있다.
생분해성 MQL 오일의 미립화는 메쉬 피에조 구동기를 사용할 수 있다. 고체 디스크 피에조 액추에이터는 동일한 미립화 목적으로 사용되지만 전압 및 주파수와 같은 구동 신호의 특성만 미립화 성능을 변경하는데 지배적이라는 점에서 한계가 있다. 또한, 고체 디스크 피에조 액추에이터는 고점도 MQL 오일에 대해 너무 작은 미립화 속도를 갖는다.
반면에, 메쉬 피에조 구동기는 미립화된 액적 크기는 미세공 크기에 따라 달라지며, 구동 주파수나 전압의 변화 없이 다양한 크기의 액적을 생성할 수 있다.
오일은 섬유 액체 전달 컬럼(FLDC, Fibre Liquid Delivery Column)에 로드된 후 0.5 N-힘 스프링을 사용하여 메쉬 피에조 구동기와 접촉한다. 메쉬 피에조 구동기는 얇은 메쉬 금속판 아래에 장착된 피에조 링으로 구성된다.
113kHz 100Vpp 정현파 구동 전압은 신호 소스, 증폭기, 트랜스포머 어셈블리(6, 7, 8)에 의해 생성되고 메쉬 피에조 구동기의 공진 상하 진동을 유도하여 메쉬 미세공의 체적 변화를 유발한다.
그에 따라 체적 변화는 FLDC에서 모세관 작용에 의해 흡입된 오일이 직경 Di의 입구 미세공을 통해 메쉬로 들어가고, 직경 Do의 출구 미세공을 통해 배출되도록 한다. 후자는 미스트 액적 직경에 대한 결정적인 특성이 된다.
도 4는 메쉬 피에조 구동기의 특성을 보여주는 도표이다.
도 4를 참조하면, Do가 다른 4 개의 피에조 구동기를 단일 미립화 챔버에 개별적으로 장착한 경우, 메쉬 피에조 구동기 특성에 따른 액적의 크기를 보여준다. Do의 직경에 따라 토출되는 액적의 직경도 비례함을 확인할 수 있다.
상기 구성 요소들은 도 5에 표시된 상단 및 하단 부분으로 구성된(예를 들어, 3D 프린팅된) 고정 구조(205, 209)에 의해 함께 고정되어 FLDC(Fibre Liquid Delivery Column)(203) 및 진동 메쉬 액추에이터(207)를 쉽게 조립하고 교체할 수 있다.
도 5는 미립화 모듈의 일례를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, FLDC(203) 및 진동 메쉬 액추에이터(207)는 특히 상부(205)에서 하부(209)로 구성되는 홀딩 구조 내에 배치되며, 오일은 상부(205)에 위치한 FLDC(203)에서 하부(209)로 흘러간다. 기존의 물 가습기와는 달리 FLDC(203)가 물 저장소와 접촉하여 진동 메쉬 액추에이터(207)의 하부에 배치될 수 있다.
도 6은 미립화 모듈 및 메쉬 피에조 구동기의 연결의 일례를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 미립화 모듈은 각 메쉬 피에조 구동기 내부에 장착된다. 도 6에서는 설명의 편의상 4 개의 분무 챔버가 전체 어셈블리를 완성하는 것으로 도시하였지만, 실제로는 단일 챔버 내부에 4개의 메쉬 피에조 구동기가 설치되는 형태일 수 있다.
도 3을 함께 참조하면, 솔레노이드 밸브(9)에 의해 흐름이 제어되는 압축기(13)의 압축 공기가 입구를 통해 제1 챔버(1)로 들어간다. 흐름은 배출구를 통해 빠져 나간 다음 어셈블리 배출구(5)를 통해 제4 챔버(4)를 빠져나갈 때까지 제2 챔버(2)로 공급된다.
본 발명에서는 다양한 가공 작업에 대한 원하는 분무 성능에 따라 특정 관련 챔버에서 적절한 메쉬 피에조 구동기를 작동할 수 있다. 이에 따라, 공기 흐름이 챔버 어셈블리 전체에 걸쳐 미스트를 픽업하여 어셈블리 배출구(5)에 있는 가공 가공물로 유도한다.
도 6에서, 미스트는 제3 챔버(3)에서만 생성되고, 챔버 배출구를 통해 비활성 챔버인 제4 챔버(4)로 전달된 후 어셈블리 배출구(5)로 전달되는 예시를 보여준다. 마이크로 컨트롤러(12) 및 릴레이(11)는 주어진 시간에 단일 챔버만이 오일을 분무할 수 있도록 하여 크기가 다른 액적 미스트가 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
분무 성능은 분무 속도로 정의되는 분무 체적과 생성된 액적의 크기(미스트 체적 평균 직경이라고 함)로 정량화 할 수 있다. 미립화 속도는 미립화 모듈 내부의 FLDC에 오일이 로드되어 전체 모듈이 미량 저울을 사용하여 1 분의 미립화 기간 전후의 무게를 측정한다. 중량 차이는 ml/h로 표현되는 분무 속도의 계산으로 이어진다.
액적 크기는 어셈블리 배출구(5)의 유리판에 맺힌 접촉면 직경, 유리판과 접촉하는 반 타원체의 직경 Ds, 디지털 현미경을 사용하여 측정한 값 등을 사용하여 측정될 수 있다. 체적 액적 직경은 이동 중인 완벽한 구형 액적의 직경 Dv로 변환되어, Ds-Dv 관계가 성립한다. 종래의 기술로 진행된 경우, 체적 평균 액적 직경으로 알려진 이 값은 총 분무 미스트 체적의 50 %가 주어진 D50 값보다 작거나 큰 액적에 있음을 보였다.
도 7은 분무 속도와 진동 메쉬 배출구 미세공 크기 측면에서 초음파 MQL 장치의 성능을 보여준다.
도 7을 참조하면, 메쉬 미세공 크기가 미스트 분무 속도에 미치는 영향을 보여준다. 더 작은 미세공 크기는 더 작은 미세공 체적이 상하 운동 사이클 당 더 적은 오일을 보유하고, 그에 따라 더 적은 오일을 배출할 수 있다는 단순한 원인으로 인한 더 낮은 미립화 속도를 분명히 보여준다.
미립화 속도는 제1 챔버(1)의 경우 1.30 ml/h, 제4 챔버(4)의 경우 39.4 ml/h로 이동하거나 10배 더 큰 배출구 미세공 크기 Do의 경우 40 배 증가하는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 메쉬 미세공 크기가 미스트 체적 평균 직경에 미치는 영향을 보여준다.
제1 챔버 내지 제4 챔버(1, 2, 3, 4)에서 생성된 다양한 미스트의 평균 체적 직경은 도 8에 표시되어 있다. 분무 속도와 마찬가지로 출구 미세공 크기 Do의 증가는 평균 액적 직경을 증가시킨다. 각 챔버에 대해 관찰된 평균 직경은 19.1, 21.7, 39.0 및 48.3 μm이며, 이는 배출구 크기가 10 배 증가하면 액적 직경이 2.5 배 증가함을 나타낸다. 이 결과는 액적 크기에 대한 Do의 영향력을 명확하게 나타낸다.
본 발명의 초음파 MQL 장치는 미스트 분무 속도와 평균 직경 측면에서 명확한 관련성을 보여주었다. 또한, 메쉬 피에조 구동기의 수를 확장할 수 있고 오일 소비율이 50ml/h-mark 보다 낮은 경우가 많다는 점을 고려할 때, 본 발명은 기존 MQL 시스템의 원하는 분무 속도와 일치했다.
또한, 본 발명은 메쉬 피에조 구동기 형상과 관련된 특성만을 기반으로 크기 제어 액적 생성을 성공적으로 시연하였다. 이는 다양한 가공 공정과 가공물 재료가 오일 미스트 액적 크기 변경을 필요로 하므로, 윤활 성능을 최적화하는데 매우 유용하다.
본 발명은 크기 조절 액적 생성을 위한 초음파 MQL 장치를 제안하였다. 실험예로 일반적으로 사용되는 8.9 cSt의 점도를 가진 MQL 오일을 FLDC 구성에 로드하고 메쉬 피에조 구동기의 분무 표면과 접촉했다. 메쉬 피에조 구동기의 미세공 크기의 차이를 기반으로, 각각의 평균 체적 액적 직경이 19.1, 21.7, 39.0 및 48.3 μm이고, 분무 속도가 1.3 ~ 39.4 ml/h인 4 개의 미스트가 생성되었다.
이에 따라, 각 가공에 따라 필요한 액적 크기를 생성할 수 있으므로, 가공 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 MQL(Minimum Qunatity Lubrication: 최소윤활가공)에 대한 발명으로서, 미립화된 미스트(에어+오일 액적(droplet)) 형태의 절삭유로 윤활 및 냉각 기능을 수행한다. 이에 따라, 절삭유 사용량이 줄어들어 친환경적/경제적이고, 가공시간을 단축하므로, 친환경 기계가공, 스마트 팩토리 등에 다양하게 적용 가능하다.
100: 챔버
101: 유입구
103: 흡수봉
105: 절삭유
107: 메쉬 피에조 구동기
109: 유출구

Claims (5)

  1. 미세공이 타공된 금속막에 피에조 링이 감싸는 구조로 구성되고, 구동전압이 인가되면 미세공을 통해 오일 액적을 토출하는 각각 서로 다른 크기의 미세공을 가지는 복수의 메쉬 피에조 구동기;
    복수의 메쉬 피에조 구동기 중 타겟 액적 크기에 대응하는 미세공을 가진 메쉬 피에조 구동기에 선택적으로 구동전압을 인가하여 오일 액적을 발생하는 챔버;
    챔버에 연결된 유입구를 통해 에어를 공급하여 미립화된 오일 액적과 에어를 혼합하여 미스트를 형성하고, 형성된 미스트를 유출구롤 통해 가공물에 분사하는 에어 펌프; 및
    챔버에 배치되어 오일을 흡수하고, 흡수한 오일을 피에조 구동기의 하부에 전달하는 흡수봉;을 포함하는, 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 메쉬 피에조 구동기를 개별적으로 제어하여 선택된 하나의 피에조 구동기에 AC 구동전압을 인가하는 릴레이;를 더 포함하는, 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    복수의 메쉬 피에조 구동기는 단일 챔버 내에 탑재되는, 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    복수의 메쉬 피에조 구동기는 4개인, 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    생성된 미스트의 크기는 미세공의 크기와 비례하는, 오일 액적 크기 조절이 가능한 초음파 MQL 장치.
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