(57)【要約】【課題】  シンプルな構成で、メンテナンスフリーで低コストな加工用ミスト供給装置を提供する。【解決手段】  圧縮空気を導入して、これによりオイルミストを生成し圧縮空気流れに混入させるルブリケータ１０、２０を２個、圧縮空気供給装置２から供給される圧縮空気を通すミスト供給管路１に直列に配設する。各ルブリケータでは、それぞれ貯留室１２、２２に蓄えられた油１３および水２３をミスト化する。下流側の第２のルブリケータ２０の導出口２１ｂからは、油ミスト１３０と水ミスト２３０との混合ミストが噴き出され、フレキシブルホース４を経由して噴霧ノズル５から、被加工部位８に向けて混合ミストが噴霧される。各ルブリケータには、逆流防止のためにダンパ１６、２６および逆止弁１８、２８が設けられているので、油や水が上流側へ逆流することが防止される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流端より圧縮空気が供給され、下流端に設けられた噴霧ノズル（５）より前記圧縮空気を噴出するミスト供給管路（１）と、
前記ミスト供給管路の前記上流端および下流端の中間部分に配設され、前記供給される圧縮空気により油および水のいずれか一方の第１の液体（１３）のミスト（１３０）を生成し、下流側へ前記圧縮空気とともに前記第１の液体のミストを噴出する第１のルブリケータ（１０）と、
前記ミスト供給管路の前記第１のルブリケータの下流側に配設され、前記第１のルブリケータより噴出される前記第１の液体のミストを含む圧縮空気により前記油および水の他方の第２の液体（２３）のミスト（２３０）を生成し、下流側へ前記第１の液体のミストを含む圧縮空気とともに前記第２の液体のミストを噴出する第２のルブリケータ（２０）と、
を備え、前記噴霧ノズルより前記圧縮空気とともに前記第１および第２の液体のミストの混合物を噴き出すことを特徴とする加工用ミスト供給装置。
【請求項２】
前記第１の液体は油であり、前記第２の液体は水であることを特徴とする請求項１に記載の加工用ミスト供給装置。
【請求項３】
前記第１および第２のルブリケータは、それぞれ、前記第１および第２の液体を貯留する貯留室（１２、２２）と、前記上流側からの圧縮空気の圧力を前記貯留室の液面（１３ａ、２３ａ）に作用させることにより前記第１および第２の液体を前記圧縮空気の流れに滴下する液体供給部（１４、１５、１７、２４、２５、２７）と、前記下流側より逆圧が加わるときに前記ミスト供給管路における上流側への空気流れを阻止するダンパ（１６、２６）および前記貯留室の液面への圧力作用を阻止する逆止弁（１８、２８）とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の加工用ミスト供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工用ミスト供給装置に関し、詳しくは機械加工における被加工部位へオイルミストと水ミストとを混合して供給する加工用ミスト供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、たとえば切削加工において、被加工材全体に切削液をかけるのではなく、切削工具の刃部へ微小量の油と水のミストを噴霧することにより、少ない切削液で効率的に切削抵抗低減および摩擦熱の低減を行う加工法が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３６３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来技術においては、油および水のそれぞれのミストを生成する超音波装置と、生成された油および水のミストを混合するための旋回流を形成するノズルを用いるものであり、システムが複雑であるため、作動が不安定性となるばかりでなく、装置の導入コストおよびランニングコストが高価なものとなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、シンプルな構成で、メンテナンスフリーで低コストな加工用ミスト供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、上流端より圧縮空気が供給され、下流端に設けられた噴霧ノズル（５）より圧縮空気を噴出するミスト供給管路（１）と、ミスト供給管路の上流端および下流端の中間部分に配設され、供給される圧縮空気により油および水のいずれか一方の第１の液体（１３）のミスト（１３０）を生成し、下流側へ圧縮空気とともに第１の液体のミストを噴出する第１のルブリケータ（１０）と、ミスト供給管路の第１のルブリケータの下流側に配設され、第１のルブリケータより噴出される第１の液体のミストを含む圧縮空気により油および水の他方の第２の液体（２３）のミスト（２３０）を生成し、下流側へ第１の液体のミストを含む圧縮空気とともに第２の液体のミストを噴出する第２のルブリケータ（２０）と、を備え、噴霧ノズルより圧縮空気とともに第１および第２の液体のミストの混合物を噴き出すことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、市販されているルブリケータを２つ、圧縮空気の供給管路に直列に接続して第１および第２のルブリケータとし、それぞれのルブリケータにおいて圧縮空気により液体である油および水のミストを生成して圧縮空気に混入させて先端の噴霧ノズルより混合ミストを噴霧することができる。ルブリケータは、流体である油および水を安定にミスト化することができる。したがって、それら第１および第２のルブリケータを１つのミスト供給管路に直列に接続するだけで油および水の混合ミストを生成、供給することができるので、シンプルな構成としてメンテナンスフリーで低コストな加工用ミスト供給装置を得ることができる。
【０００７】
なお、請求項２に記載のように、ミスト供給管路の圧縮空気の上流側に配置する第１のルブリケータでは油をミスト化し、下流側に配置する第２のルブリケータでは水をミスト化することにより、上流側の液体が混入しやすい第２のルブリケータでは水の上に第１のルブリケータから排出され第２のルブリケータに侵入した油を浮かせることができ、ミスト生成に支障をきたすおそれを低減できる。
【０００８】
また、請求項３に記載のように記第１および第２のルブリケータは、それぞれ、第１および第２の液体を貯留する貯留室（１２、２２）と、上流側からの圧縮空気の圧力を貯留室の液面（１３ａ、２３ａ）に作用させることにより第１および第２の液体を圧縮空気の流れに滴下する液体供給部（１４、１５、１７、２４、２５、２７）と、下流側より逆圧が加わるときにミスト供給管路における上流側への空気流れを阻止するダンパ（１６、２６）および貯留室の液面への圧力作用を阻止する逆止弁（１８、２８）とを備えるようにすれば、ミスト供給管路に逆圧が発生しても、各ダンパは閉じられてミストを含む圧縮空気流れの上流側への逆流は阻止され、さらに、各逆止弁は閉じられて第１および第２の流体がそれぞれ第１および第２のルブリケータよりも上流側へ逆流することが阻止される。したがって、上流側での不要な液体流入がないので、これらを取り除く必要がなく、メンテナンスフリーの効果を高めることができる。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１に示すように、本発明を適用した実施形態の加工用ミスト供給装置は、ミスト供給管路１と、ミスト供給管路１中に直列に接続された第１のルブリケータ１０および第２のルブリケータ２０と、第２のルブリケータ２０の下流側のミスト供給管路１に接続されたフレキシブルホース４と、フレキシブルホース４の下流側端に設けられた噴霧ノズル５とを備えている。
【００１１】
ミスト供給管路１の第１のルブリケータ１０より上流端側は、圧縮空気供給装置２に接続され、この圧縮空気供給装置２より供給される所定圧力の圧縮空気がミスト供給管路１を介して第１のルブリケータ１０に導入される。
【００１２】
第１および第２のルブリケータ１０、２０はともに、同一構造を備えたルブリケータを用いている。なお、本実施形態において第１および第２のルブリケータは、市販されている汎用品としてのルブリケータを用いることができる。
【００１３】
第１および第２のルブリケータ１０、２０の上部には、それぞれ、導入口１１ａ、２１ａおよび導出口１１ｂ、２１ｂに、主管路であるミスト供給管路１が接続されている。第１のルブリケータ１０の導入口１１ａ側である上流側には、所定圧力の圧縮空気を発生、供給する圧縮空気供給装置２が接続されている。
【００１４】
各ルブリケータ１０、２０の導入口１１ａ、２１ａと導出口１１ｂ、２１ｂとの間には、可変絞りとしてのダンパ１６、２６が本体に固着されている。このダンパ１６、２６は、たとえば可撓性材料で形成され、導入口１１ａ、２１ａ側の圧縮空気圧力に応じて流路面積が増加するよう下流側へ撓むものである。このダンパ１６、２６の撓み量、すなわち絞り量に応じて、ダンパ１６、２６の下流側で差圧を発生させる。なお、ダンパ１６、２６は、下流側（導出口１１ｂ、２１ｂ側）の圧力が高い逆圧作用時には、ストッパ（図示せず）により逆方向への撓みが阻止されるようになっており、上流側への空気流れは防止される。
【００１５】
第１および第２のルブリケータ１０、２０は、本体下部にはそれぞれ第１および第２の液体である油１３および水２３を貯留する貯留室１２、２２を備えている。貯留室１２、２２には、逆止弁１８、２８を介して主管路であるミスト供給管路１を流れる圧縮空気の一部が流れ込み、これにより液面１３ａ、２３ａが加圧される。
【００１６】
貯留室１２、２２の底部に開口を持つサイホンチューブ１４、２４が鉛直上方に延設されるとともに、第１および第２のルブリケータ１０、２０の上部において鉛直下方に向けて滴下口１５、２５が、ダンパ１６、２６により発生する差圧部に開口している。これにより、第１および第２の液体である油１３、水２３がそれぞれ、サイホンチューブ１４、２４内を鉛直上方に加圧されて上昇し、滴下口１５、２５より滴下する。これらの滴下量は、液量調節ネジ１９、２９によりそれぞれ個別に調節される。これにより、噴霧ノズル５より噴出される混合ミストの油と水の混合比を自由に設定することができる。
【００１７】
滴下口１５、２５から滴下する第１および第２の液体である油１３および水２３は、供給用小穴１７、２７から圧縮空気流れ内に滴下する。このとき、ダンパ１６、２６で形成される絞りにより流速が高められた圧縮空気により、油１３および水２３は微細なミスト１３０、２３０となって、それぞれ導出口１１ｂ、２１ｂより下流側のミスト供給管路１ａ、１ｂへと噴出される。なお、サイホンチューブ１４、２４と、滴下口１５、２５および供給用小穴１７、２７とが、液体供給部に相当する。
【００１８】
第１のルブリケータ１０の導出口１１ｂでは、圧縮空気流れ中には油ミスト１３０が浮遊しており、したがって、第２のルブリケータ１０の導入口２１ａには油ミスト１３０を含んだ圧縮空気が供給される。そして、第２のルブリケータ２０の導出口２１ｂでは、第２のルブリケータ２０において生成された水ミスト２３０と上流側１ａより流入した油ミスト１３０とが混在している。この油ミスト１３０および水ミスト２３０の混在ミストは、圧縮空気流れにのって、マグネットベース３により加工機（図示せず）等に固定されたフレキシブルホース４内を通り、噴霧ノズル５より外部へ噴霧される。
【００１９】
なお、ミスト供給管路１において、上流側に第１の液体である油１３をミスト化する第１のルブリケータ１０を配置し、その下流側に第２の液体である水２３をミスト化する第２のルブリケータ２０を配置したので、第２のルブリケータ２０の貯留室２２には、上流側からミスト化された第１の液体である油１３が流入することとなる。しかし、比重の小さい油は貯留室２２内において水２３の表面２３ａ上に浮くので、第２のルブリケータ２０において水２３のミストに油１３が混入することなく、流量調節ネジ２９にて調整された水の量を正確にミスト化することができる。
【００２０】
もし、第２のルブリケータに油が侵入することがあっても、油を浮かせることができ、第２のルブリケータ内に溜められた水の底部から水を供給する構成を採用しているので、所要の量の水のミストの生成に支障をきたすおそれを低減できる。また、長期間の使用の結果油が溜まることがあっても、溜まった油は簡単に取り除ける。従って、所要の比率の油と水のミストを長期間にわたって生成できるとともに、長期間にわたる使用の中でも簡単な保守作業で停止期間を短くできる。
【００２１】
噴霧ノズル５は、切削ツール６により切削されるワーク７の被切削部位８近傍に開口するよう配置される。これにより、噴霧ノズル５から油および水ミスト１３０、２３０の混合ミストが被切削部位８にのみ噴霧されるので、少量の切削液（油および水）で効率的に。
【００２２】
なお、噴霧ノズル５は、管路径が開口部方向に小さくなるコーン形状をしており、簡単な構造で、混合ミストを噴霧できる。
【００２３】
ただし、噴霧ノズル５の開口部径を小さくしているので、圧縮空気圧力の変動などによりミスト供給管路１内に逆圧が発生する場合がある。また、この逆圧は、ミスト供給管路１の全体における流路抵抗のために発生する場合がある。このような逆圧発生に対して、第１および第２のルブリケータ１０、２０はそれぞれダンパ１６、２６および逆止弁１８、２８を備えている。すなわち、逆圧の作用により、ダンパ１６、２６および逆止弁１８、２８はともに閉じられる。ダンパ１６、２６が閉じることにより、各ミスト１３０、２３０を含んだ空気の上流側への逆流は阻止され、また、逆止弁１８、２８が閉じることにより貯留室１２、２２における液面１３ａ、２３ａへの逆圧は作用せず、油１３、水２３の貯留室１２、２２から下流側ミスト供給管路１への逆流が阻止される。
【００２４】
このように、油１３および水２３のミスト供給管路１の上流側への逆流が阻止されるので、油や水の混入阻止対策を講ずる必要がなく、メンテナンスフリーのシステムを得ることができる。
【００２５】
なお、本実施形態において、第１および第２ルブリケータ１０、２０は、いわゆる可変絞り形の全量式ルブリケータを用いたが、これに限らず、固定絞り形であっても、さらには選択式ルブリケータであってもよい。また、ルブリケータ１０、２０には、市販品を用いることができる。ルブリケータ１０、２０としては、種々の形態のものを用いることができ、上記可変絞り（ダンパ１６、２６）の構造や、逆止弁（１８、２８）の配置位置、さらには、流量調節ネジ１９、２９の形態が異なるものを採用することができる。また、ルブリケータ１０、２０内の容量に制限されずに長期間にわたる運転を可能とするために、ルブリケータ１０，２０のいずれか一方または両方に連続して油または水を供給する供給装置を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した実施形態の加工用ミスト供給装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…ミスト供給管路、２…圧縮空気供給装置、４…フレキシブルホース、
５…噴霧ノズル、１０…第１のルブリケータ、２０…第２のルブリケータ、
１２、２２…貯留室、１３…第１の液体（油）、２３…第２の液体（水）、
１４、２４…サイホンチューブ、１５、２５…滴下口、１６、２６…ダンパ、
１８、２８…逆止弁、１９、２９…流量調節ネジ、１３０…油ミスト、
２３０…水ミスト。
【図１】
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