(57)【要約】【課題】小径ドリル等の最少量潤滑（ＭＱＬ）加工を可能にしたミスト生成装置を提供する。【解決手段】ガス供給源２０からのガスと容器１内の液体の供給を受けてミストを生成し容器１内に噴射する噴射器１１と、容器１内のミストを容器１から導出する導管９とを備え、噴射器１１の下流側に、液体の供給を受けてミストを発生する補助ミスト発生部７５を、例えば導管９内に設けた。【選択図】        図１
2004261919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、
前記噴射器の下流側に、液体の供給を受けてミストを発生する補助ミスト発生部を設けたことを特徴とするミスト生成装置。
【請求項２】
絞り機構と弁装置を介して前記空間内の圧力を大気に逃がす内圧減圧手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のミスト生成装置。
【請求項３】
前記補助ミスト発生部は、前記導管内に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のミスト生成装置。
【請求項４】
前記補助ミスト発生部は、前記導管に接続されてミストを搬送するミスト搬送流路内に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のミスト生成装置。
【請求項５】
前記補助ミスト発生部は、超音波振動子に高周波電圧を印加し共振点付近の発振周波数で加振させたホーンに、液体を滴下供給してミストを発生させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のミスト生成装置。
【請求項６】
前記補助ミスト発生部は、超音波振動子に高周波電圧を印加し共振点付近の発振周波数で加振させたホーンに、該ホーンに設けた貫通穴を通して液体を供給してミストを発生させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のミスト生成装置。
【請求項７】
前記補助ミスト発生部へ容積形ポンプで液体を供給することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のミスト生成装置。
【請求項８】
前記噴射器へのガス供給圧力を検知する圧力センサと前記容器内の圧力を検知する圧力センサとを備え、これらの圧力センサからの信号で、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇すると前記補助ミスト発生部が機能するように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のミスト生成装置。
【請求項９】
前記噴射器へのガス供給圧力と前記容器内の圧力との差圧を検知する差圧スイッチを備え、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の差圧の圧力まで上昇すると前記補助ミスト発生部が機能するように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のミスト生成装置。
【請求項１０】
前記内圧減圧手段の前記弁装置は、前記噴射器へのガス供給圧力と前記容器内の圧力をパイロット圧として、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇すると開くようにしたパイロット切換弁からなることを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載のミスト生成装置。
【請求項１１】
前記内圧減圧手段の前記弁装置は、前記噴射器へのガス供給圧力を検知する圧力センサと前記容器内の圧力を検知する圧力センサからの信号で、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力となるように制御される制御弁からなることを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載のミスト生成装置。
【請求項１２】
前記内圧減圧手段の前記弁装置は、前記噴射器へのガス供給圧力と前記容器内の圧力との差圧を検知する差圧スイッチからの信号で、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の差圧の圧力まで上昇すると開く開閉弁からなることを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載のミスト生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスと液体を供給して容器内でミストを生成し、この生成したミストを、搬送流路を介して搬送し目的物に向けて噴霧するミスト生成装置に関し、特にマシニングセンタ、旋盤等の工作機械の工具や被加工物を冷却および潤滑するためのミストを生成するミスト生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミスト（ガス中に含まれる液体微粒子）は、例えば医学の分野における吸入器、日常生活の分野における加湿器、洗浄または塗装剤への適用等、種々の技術の分野において広く用いられている。ミストはまた、工作機械の工具や被加工物の冷却や潤滑のためにも用いられている。
【０００３】
例えば、機械加工にあっては、加工の間、工具と被加工物との間に高い摩擦力が作用し、この摩擦力によって多量の熱が発生する。従って、これらの部材間の摩擦を冷却潤滑媒体（剤）を用いて減少させる必要があり、これによって、これらの部材は同時に冷却される。
【０００４】
従来、この種の潤滑及び冷却は、主に比較的多量の冷却潤滑剤を加工点に向けて噴射する方法を用いるのが一般的であった。しかしながら、この場合、一方では、過剰に供給された冷却潤滑剤が周囲に飛散し作業環境を悪化させる上に、冷却潤滑剤が多量に消費されるので、冷却および潤滑装置の稼動のコストが非常に高価なものとなり、他方では、環境上の理由から、使用済みの冷却潤滑剤を、複雑でコストのかかる方法で処分する必要があった。
【０００５】
このような問題に対処するため、近年、いわゆる最少量潤滑（ＭＱＬ）加工が実用化されており、工具や被加工物を冷却および潤滑するためのミストを生成するミスト生成装置が開発されている。
【０００６】
この種のミスト生成装置は、一般に、ガスと液体（冷却潤滑剤）の供給を受けて容器内でミストを生成する噴射器と、前記ミストを前記容器から導出する導管と、前記導管に連通されるとともにキャリアガスを供給することによって前記ミストを前記導管の導出方向に向かって加速するキャリアガス噴出口とから構成され、前記ミストを前記導管に接続された搬送流路を介してノズルもしくは工具のオイルホールから加工点に噴霧するようになっている。
【０００７】
図７は、上述のミスト生成装置の特性曲線と搬送流路の抵抗曲線を併記した、いわゆるシステムカーブであり、ミスト生成装置が適正な運転条件で運転されている場合の一例を示す。
【０００８】
図７において、実線の曲線は、噴射器へのガス供給圧力をＰ１、キャリアガス噴出口へのキャリアガス供給圧力をＰ２とした場合における、ミスト生成装置の吐出し風量と容器内圧力（吐出し圧力）の関係を示すミスト生成装置の特性曲線Ａ１を示す。また、破線の曲線は、搬送流路の風量と圧力損失の関係を示したもので、流路とノズルまたは工具のオイルホールの抵抗を合成した抵抗曲線Ｒ１を示す。
【０００９】
ミスト生成装置の運転点は、特性曲線Ａ１と抵抗曲線Ｒ１のバランスポイントである交点（運転点Ｃ１）となり、ミスト生成装置の容器内圧力はＰ３、ミスト生成装置から吐出されるミスト風量はＱ１となる。また、噴射器から容器内に噴射されるミスト風量は、想像線の曲線（キャリアガス噴出口へのキャリアガス供給圧力が０の場合の特性曲線）と容器内圧力Ｐ３の交点の風量であるＱ２となる。ここで、風量差Ｑ１−Ｑ２は、キャリアガス噴出口へのキャリアガスの供給によるミストの加速風量であり、この加速風量により、ノズルや工具のオイルホールからのミストの噴射速度を高めて、ミストの加工点への付着性を向上させるとともに切粉等の排除能力を増加させることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のミスト生成装置を使用した実際の加工では、例えば小径ドリル等の搬送流路の抵抗が大きくなるような工具等を使用した最少量潤滑（ＭＱＬ）加工にも適用できるように、適用範囲を拡げようとすると、搬送流路の抵抗が大きくなるにつれて、十分なミスト吐出し量が得られなくなり、このため、適用範囲を拡げるにも一定の限度があるのが現状であった。
【００１１】
図８は、搬送流路の抵抗（抵抗曲線Ｒ２）が大きすぎる場合を示すもので、噴射器へのガス供給圧力Ｐ１およびキャリアガス噴出口へのキャリアガス供給圧力Ｐ２は、図１の場合と同一である。このとき、ミスト生成装置は、運転点Ｃ２で運転され、ミスト生成装置の容器内圧力はＰ３、ミスト生成装置から吐出されるミスト風量および噴射器から容器内に噴射されるミスト風量は、同じくＱ３となる。図７と図８を比較参照して判るように、この場合は、噴射器から容器内に噴射されるミスト風量Ｑ３が少なくなってしまい、これによって、噴射器で生成されるミストも濃度の薄い不十分なものとなる。従って、ミスト生成装置からのミスト（液体微粒子）吐出し量（噴射器から容器内に噴射されるミスト風量と濃度の積）が非常に少なくなってしまい、冷却能力や潤滑能力が極端に低下するという問題が発生する。
【００１２】
このような場合、例えば、ノズルの吐出口径または工具のオイルホール径を大きくして搬送流路の抵抗を減少させることができれば問題はないが、小径ドリル等の外径の細い工具の場合は、寸法の制約があるためオイルホール径を大きくすることが困難である。そのため、小径ドリル等に対しては、最少量潤滑（ＭＱＬ）加工が適用できない場合が多かった。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、小径ドリル等の最少量潤滑（ＭＱＬ）加工を可能にしたミスト生成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のミスト生成装置は、ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器と、前記容器内の前記ミストを前記容器から導出する導管とを備えたミスト生成装置において、前記噴射器の下流側に、液体の供給を受けてミストを発生する補助ミスト発生部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
ミスト生成装置を上記のように構成することにより、補助ミスト発生部でガスの流速に依存することなく液体のみによってミストを発生させて工具等に供給することで、搬送流路の抵抗が過大な場合でも、工具等に供給されるミストの量を増加させることができる。
【００１６】
前記ミスト生成装置においては、絞り機構と弁装置を介して前記空間内の圧力を大気に逃がす内圧減圧手段を更に有することが好ましい。
図２は、図８に示す場合と同様に、搬送流路の抵抗が大きすぎる場合に、内圧減圧手段により容器内の圧力を減圧した時のミスト生成装置の特性曲線と搬送流路の抵抗曲線を併記したシステムカーブを示す。噴射器へのガス供給圧力Ｐ１、キャリアガス噴出口へのキャリアガス供給圧力Ｐ２および搬送流路の抵抗（抵抗曲線Ｒ２）は、図８に示す場合と同一である。また、図中の抵抗曲線Ｒ３は、前記内圧減圧手段の抵抗と搬送流路の抵抗（抵抗曲線Ｒ２）を合成した合成抵抗曲線である。このとき、ミスト生成装置は、運転点Ｃ３で運転され、ミスト生成装置の容器内圧力はＰ４、噴射器から容器内に噴射されるミスト風量はＱ４である。また、ミスト生成装置から搬送流路を通って、例えば小径ドリル等の工具のオイルホールより噴射されるミスト風量は、ミスト生成装置の容器内圧力Ｐ４と抵抗曲線Ｒ２との交点の風量Ｑ５となる。ここで、風量差Ｑ４−Ｑ５は、前記内圧減圧手段から容器外に放出されるガスの風量である。
【００１７】
図２と図８を比較参照すると、図２の場合、ミスト生成装置から搬送流路を通って小径ドリル等の工具のオイルホールより噴射されるミスト風量Ｑ５は、図８の場合より若干減少するが、噴射器から容器内に噴射されるミスト風量Ｑ４は大きくなり、噴射器から濃度の濃い有効なミストが生成される。そこに、補助ミスト発生部で発生したミストが追加され、さらに高濃度のミストが得られる。その結果、ミスト生成装置から搬送流路を通って、例えば小径ドリル等の工具のオイルホールより噴射されるミスト（液体微粒子）の吐出し量（ミスト生成装置から搬送流路を通って小径ドリル等の工具のオイルホールより噴射されるミスト風量と濃度の積）は著しく増加する。
【００１８】
これによって、通常の小径ドリルのみならず、例えば深穴加工用の長尺物の小径ドリル等の加工に対しても、十分なミスト吐出し量が得られる。なお、容器内圧力の噴射器へのガス供給圧力に対する比率は、ミスト生成装置の特性により多少異なるが、およそ０．８〜０．９に設定することが好ましい。
このようなミスト生成装置によれば、搬送流路の抵抗が大きすぎる場合でも、内圧減圧手段と補助ミスト発生部により高濃度の有効なミストが生成されるので、小径ドリル等の最少量潤滑（ＭＱＬ）加工を良好に行うことができる。
【００１９】
前記補助ミスト発生部を前記導管に設けることが好ましい。このように、補助ミスト発生装置を導管に設けることで、補助ミスト発生部で発生したミストを導管の導出方向に向かって効率的に搬送することができる。また、粒径の大きなミストは容器内に落下し、粒径の小さいミストのみが搬送される。
【００２０】
前記補助ミスト発生部を前記導管に接続されてミストを搬送するミスト搬送流路内に設けるようにしてもよい。これにより、既設のミスト生成装置に補助ミスト発生部を追加的に設けることができる。
前記補助ミスト発生部は、例えば、超音波振動子に高周波電圧を印加し共振点付近の発振周波数で加振させたホーンに、液体を滴下供給してミストを発生させるように構成されている。
前記補助ミスト発生部は、超音波振動子に高周波電圧を印加し共振点付近の発振周波数で加振させたホーンに、該ホーンに設けた貫通穴を通して液体を供給してミストを発生させるように構成されていてもよい。
【００２１】
前記補助ミスト発生部へ容積形ポンプで液体を供給することが好ましい。これにより、簡単な構成で安価に製作することができる。
前記噴射器へのガス供給圧力を検知する圧力センサと前記容器内の圧力を検知する圧力センサとを備え、これらの圧力センサからの信号で、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇すると前記補助ミスト発生部が機能するように制御することが好ましい。これにより、搬送流路の抵抗が大きすぎて、容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇したときに補助ミスト発生器が自動的に機能するようにすることで、使い勝手を向上させることができる。
【００２２】
前記噴射器への前記ガス供給圧力と前記容器内の圧力との差圧を検知する差圧スイッチを備え、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の差圧の圧力まで上昇すると前記補助ミスト発生部が機能するように制御するようにしてもよい。これによっても、搬送流路の抵抗が大きすぎて、容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の差圧の圧力まで上昇した時に、補助ミスト発生器が自動的に機能するようにすることで、使い勝手を向上させることができる。
【００２３】
前記内圧減圧手段の前記弁装置は、前記噴射器へのガス供給圧力と前記容器内の圧力をパイロット圧として、前記容器内の圧力が前記噴射器への前記ガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇すると開くようにしたパイロット切換弁からなることが好ましい。
【００２４】
これにより、搬送流路の抵抗が大きすぎて、容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇した場合は、パイロット切換弁が機械的に開いて内圧減圧手段が機能し、その他の場合は、容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇しないので、パイロット切換弁が開かず内圧減圧手段が機能しないようにすることができる。従って、簡単な構成で安価に、搬送流路の抵抗が大きすぎる場合に自動的に内圧減圧手段を機能させることができる。
【００２５】
前記内圧減圧手段の前記弁装置は、前記噴射器へのガス供給圧力を検知する圧力センサと前記容器内の圧力を検知する圧力センサからの信号で、前記容器内の圧力が前記噴射器への前記ガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力となるように制御される制御弁であってもよい。
【００２６】
これによっても、搬送流路の抵抗が大きすぎて、容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力まで上昇したときに、内圧減圧手段の弁装置が開いて内圧減圧手段が機能し、容器内の圧力が下降すると内圧減圧手段の弁装置が閉じて容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の比率または差圧の圧力となるように制御することができる。従って、搬送流路の抵抗が大きすぎる場合に、容器内部を、自動的に精度良く適正な圧力に維持することができる。
【００２７】
内圧減圧手段の前記弁装置は、前記噴射器へのガス供給圧力と前記容器内の圧力との差圧を検知する差圧スイッチからの信号で、前記容器内の圧力が前記噴射器へのガス供給圧力に対して一定の差圧の圧力まで上昇すると開く開閉弁であってもよい。
【００２８】
これによっても、搬送流路の抵抗が大きすぎて、容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の差圧の圧力まで上昇したときに、内圧減圧手段の弁装置が開いて内圧減圧手段が機能し、容器内の圧力が下降すると内圧減圧手段の弁装置が閉じて容器内の圧力が噴射器へのガス供給圧力に対して一定の差圧を有する圧力となるように制御することができる。従って、搬送流路の抵抗が大きすぎる場合に、容器内部を、自動的に適正な圧力に維持することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。このミスト生成装置は、例えばオイルのような液体冷却潤滑剤を供給する液体供給源（オイル源）２をその下部に収容する容器１を有している。この容器１は、カバー３によって覆われた圧力容器として構成されている。
【００３０】
オイル源２の上方に形成された容器１の空間４には、噴射器１１がカバー３に固設して設けられており、加圧空気（ガス）とオイル（液体）の供給を受けて噴射器１１から噴射されたミストが滞留するようになっている。噴射器１１への加圧空気（ガス）の供給は、ガス供給路５を介して行われる。加圧空気が、噴射器１１内に設けられた絞り部１２を通過したとき、断面積が拡大する結果として吸引力が発生し、この吸引力によってオイルが液体供給路７を介してオイル源２から噴射器１１に吸引される。
【００３１】
噴射器１１は、その出口１３において、加圧空気とオイルを混合しミストとして噴射する。噴射器１１の出口１３の下側には、円錐形状の偏向体１４が配置されており、この偏向体１４の表面は、複数の連続する段差を有する段差構造に形成されている。この偏向体１４は、円錐形状の頂部が噴射器１１の出口１３に対向して設けられており、ロッド１５、取付け板１６を介して、吊下げロッド１７によりカバー３から吊り下げ保持されている。カバー３には、空間４内のミストを容器１から導出するための導管９と、導管９に連通されるキャリアガス噴出口８が設けられている。キャリアガス噴出口８への加圧空気（キャリアガス）の供給は、キャリアガス供給路６を介して行われ、キャリアガス噴出口８から噴出された加圧空気は、空間４のミストを導管９の導出方向に向かって加速する。なお、導管９およびキャリアガス噴出口８は、複数設けてもよい。
【００３２】
オイル源２から噴射器１１へ延びる液体供給路７には流量計１０が設けられており、この流量計１０には、流量指示部１０ａと逆流防止機構１０ｂが備えられている。また、噴射器１１には、液体供給路７から供給されたオイルの流量を調整するための可変絞り弁１８が設けられている。
【００３３】
このように、流量計１０に逆流防止機構１０ｂを備えることで、ミスト生成装置の停止時に液体供給路７中のオイルがオイル源２に戻ることを防止して、液体供給路７を常にオイルで満たされた状態にすることができる。更に、可変絞り弁１８を噴射器１１に設けことで、ミスト生成装置の運転開始時に、この始動後瞬時にミストを発生させることができる。なお、噴射器１１への液体供給手段は、上記流量計１０および可変絞り弁１８の代わりに流量制御可能な定量ポンプとして構成してもよい。
【００３４】
噴射器１１へのガス（加圧空気）の供給は、ガス供給源（加圧空気供給源）２０から延び、内部にフィルタ２１、減圧弁２２、圧力計２３、２ポート電磁弁２４及びチェック弁２５を設置したガス供給路５を介して行われる。なお、２ポート電磁弁２４は、ミスト生成装置の運転及び停止を操作するためのものであり、用途に応じて２ポート手動弁としてもよい。キャリアガス噴出口８へのキャリアガス（加圧空気）の供給は、２ポート電磁弁２４とチェック弁２５との間でガス供給路５から分岐し、内部に定比減圧弁２８及びチェック弁２９を設置したキャリアガス供給路６を介して行われる。
【００３５】
ここで、前記減圧弁２２は、ガス供給源２０から噴射器１１へ供給するガス（加圧空気）の二次側圧力を制御する役割を果たし、前記定比減圧弁２８は、ガス供給源２０からキャリアガス噴出口８に供給するキャリアガス（加圧空気）の二次側圧力を制御する役割を果たす。そして、この定比減圧弁２８は、減圧弁２２の二次側圧力を一定の比率、例えば０．５〜０．７程度に減圧した圧力に二次側圧力を制御するように構成されている。
【００３６】
これにより、噴射器１１へのガス供給圧力の変更に伴ってキャリアガス噴出口８へのキャリアガス供給圧力が自動的に適正な圧力（ガス供給圧力を一定の比率で減圧した圧力）となるので、キャリアガス噴出口８へのキャリアガス供給圧力の煩雑な調整が不要となり、ミスト生成装置の使い勝手を向上させることができる。また、これによって、キャリアガス噴出口８へのキャリアガス供給圧力の誤設定による加工不良をなくすことができる。
【００３７】
カバー３の上側には、容器１内の圧力を減圧する内圧減圧手段３０、圧力計４１及び給油用止め弁４２が設置されている。内圧減圧手段３０は、フィルタ３１と、空間４のミストを可変絞り弁３２を介してフィルタ３１に導く減圧流路３３と、フィルタ３１によりミストから分離された空気を放出する排気口３１ａと、フィルタ３１によりミストから分離されたオイルを一時貯留する貯留部３１ｂと、ミスト生成装置の停止時に貯留部３１ｂ内のオイルを容器１内に戻すチェック弁３４を備えた戻り流路３５とから構成されている。
【００３８】
内圧減圧手段３０の排気口３１ａには、噴射器１１へのガス（加圧空気）供給圧力と容器１の内圧をパイロット圧として、容器１の内圧が噴射器１１へのガス供給圧力に対して所定の比率まで上昇すると開くように構成されたパイロット切換弁３８およびサイレンサ３７が接続されている。なお、減圧流路３３の可変絞り弁３２は固定絞りとしてもよい。
【００３９】
このように、容器１内の圧力を減圧する内圧減圧手段３０を備え、搬送流路の抵抗が大きすぎる場合に、内圧減圧手段３０により容器１内の圧力を減圧するこことで、下記のように、ミスト生成装置から搬送流路を通って、例えば小径ドリル等の工具のオイルホールより噴射されるミスト吐出し量を増加させて、小径ドリル等の加工に対して十分なミスト吐出し量を得るようにすることができ、これによって、小径ドリル等の最少量潤滑（ＭＱＬ）加工を良好に行うことができる。
【００４０】
導管９の側部には、該導管９に向けて開口し、他を閉塞したオイル滴下室７６が設けられている。そして、このオイル滴下室７６の内部に、ミスト発生用の超音波振動子７１と、この超音波振動子７１と一体に形成されたホーン７２を有する補助ミスト発生部７５の該ホーン７２が上方に向けて配置されている。更に、オイル滴下室７６には、ホーン７２の上方に位置して、オイル滴下口７３が備えられ、このオイル滴下口７３は、容積形ポンプ６３の吐出口から延び、内部にチェック弁６５を設置した流体吐出し管６４に接続されている。この容積形ポンプ６３の吸込口には、容器１の底部から延びる吸込み管６２が接続されている。
【００４１】
これにより、容積形ポンプ６３を始動して、容器１内の液体（オイル）をオイル滴下口７３に導いて、このオイル滴下口７３からホーン７２の上面に向けて滴下し、同時に超音波振動子７１に発振器（図示しない）から高周波電圧を印加してホーン７２を加振すると、ホーン７２の上面に滴下されたオイルは、超音波振動子７１からホーン７２に伝達された超音波により表面張力を振り切って微細なミストとなって浮遊し、上流側からのミストに混入して導管９から導出されるようになっている。
【００４２】
このように、噴射器１１の下流側に、液体（オイル）の供給を受けてミストを発生する補助ミスト発生部７５を設け、この補助ミスト発生部７５で、ガス（加圧空気）の流速に依存することなく液体のみによってミストを発生させて工具等に供給することで、搬送流路の抵抗が過大な場合でも、工具等に供給されるミストの量を増加することができる。
【００４３】
このような構成のミスト生成装置を工作機械の工具や被加工物の冷却や潤滑のために使用する際には、導管９に搬送流路５０を接続して、この搬送流路５０を介してノズルもしくは工具のオイルホールからミストを噴射させる。この図１に示す例では、作用を理解し易くするために、さらに、搬送流路５０を３つの分岐流路５２ａ，５２ｂ，５２ｃに分岐し、それぞれの分岐流路５２ａ，５２ｂ，５２ｃに設けた２ポート切換弁５１ａ，５１ｂ，５１ｃによって、用途に応じて分岐流路５２ａ，５２ｂ，５２ｃを選択使用できるようにした例を示している。このことは、以下の各例においても同様である。
【００４４】
つまり、分岐流路５２ａの他端は、ノズル５３に接続されており、工作機械の主軸５５ａに取り付けられた、例えば、フライスカッター５４ａの加工点に向けてノズル５３の先端５３ａからミスト５８ａを噴射できるようになっている。また、分岐流路５２ｂの他端は、ロータリジョイント５６ｂに接続されており、工作機械の中空主軸５５ｂを介して、例えば、外径１０〜５０ｍｍ程度のドリル５４ｂ（オイルホールの流路抵抗が適正範囲のもの）のオイルホール５７ｂからミスト５８ｂを加工点に噴射できるようになっている。更に、分岐流路５２ｃの他端は、ロータリジョイント５６ｃに接続されており、工作機械の中空主軸５５ｃを介して、例えば、外径１０ｍｍ以下のような小径ドリル５４ｃ（オイルホールの流路抵抗が過大なもの）のオイルホール５７ｃからミスト５８ｃを加工点に噴射できるようになっている。
【００４５】
次に、上記構成のミスト生成装置において、最初に、ドリル５４ｂを使用して加工を行う場合について説明する。先ず、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ｂを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｂ、分岐流路５２ｂ、ロータリジョイント５６ｂ、中空主軸５５ｂを経由して、ドリル５４ｂのオイルホール５７ｂから噴射できるようにしておく。オイルホールの流路抵抗が適正範囲の、例えば外径１０〜５０ｍｍ程度のドリル５４ｂでは、噴射器１１への加圧空気の供給圧力（ガス供給圧力）は、経験的に０．５〜０．７ＭＰａ程度が適当であり、例えば、減圧弁２２の二次側圧力が０．６ＭＰａになるように減圧弁２２を設定しておく。
【００４６】
ここで、２ポート電磁弁２４を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁２２で設定した圧力の加圧空気（ガス）がガス供給路５を介して噴射器１１に流入するとともに、定比減圧弁２８によって減圧弁２２の二次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気（キャリアガス）がキャリアガス供給路６を介してキャリアガス噴出口８に供給される。噴射器１１に流入した加圧空気が絞り部１２を通過したとき、断面積の拡大によって吸引力が発生し、この吸引力によってオイルが液体供給路７を介してオイル源２から噴射器１１に吸引される。噴射器１１は、その出口１３において加圧空気とオイルを混合してミストとして噴射する。噴射されたミストのうち微細な粒子径のミストは、空間４内に浮遊し、比較的粒径の大きなものは、偏向体１４の段差構造を有する表面に衝突して付着する。
【００４７】
噴射器１１から噴射されたミストの流れは、段差構造を有する偏向体１４の表面の上を高速で流れるので、偏向体１４の表面に付着したオイルフィルムを細かく分断して霧化し微細な粒子径のミストを生成する。したがって、粒子径分布が非常に小さい径に高い密度で集中しているミストが生成される。生成されるミスト（液体微粒子）の量は、流量計１０の指示値を見ながら可変絞り弁１８を調整して噴射器１１に流入するオイルの流量を制御することによって変更することができ、加工に必要な最少量で使用される。導管９から吐出されたミストの移送は、容器１の内圧を介して行われ、キャリアガス噴出口８から噴出された加圧空気（キャリアガス）は、空間４のミストを導管９の導出方向に向かって加速する。
【００４８】
この場合のシステムカーブは、図７に示すようになり、ミスト生成装置は、適正な運転点で運転され、導管９から十分な風量と濃度のミストが吐出され、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｂ、分岐流路５２ｂ、ロータリジョイント５６ｂ、中空主軸５５ｂを経由して、ドリル５４ｂのオイルホール５７ｂからミスト５８ｂが加工点に噴射され良好な加工が行える。
加工終了後、２ポート電磁弁２４を閉じてミスト生成装置を停止させ、その後、２ポート切換弁５１ｂを閉じて分岐流路５２ｂを遮断する。
【００４９】
続いて、ノズル５３を使用した外部噴霧により加工を行う場合について説明する。この場合は、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ａを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ａ、分岐流路５２ａを経由して、ノズル５３の先端５３ａから噴射できるようにしておく。ノズル５３を使用した外部噴霧では、噴射器１１への加圧空気（ガス）の供給圧力は、経験的に０．２〜０．４ＭＰａ程度が適当であり、例えば、減圧弁２２の二次側圧力が０．３ＭＰａになるように減圧弁２２の設定を変更する。なお、ノズル５３は、流路抵抗が適正なものが選定されているものとする。
【００５０】
ここで、２ポート電磁弁２４を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁２２で設定した圧力の加圧空気がガス供給路５を介して噴射器１１に流入しミストが生成される。このとき、キャリアガス噴出口８に供給される加圧空気は、定比減圧弁２８によって自動的に減圧弁２２の二次側圧力に対して所定の比率に減圧された圧力となるので、減圧弁２２の設定変更にともなうキャリアガス噴出口８への加圧空気供給圧力の煩雑な調整が不要であり、誤設定による加工不良もなくなる。この場合のシステムカーブも図７に示すようになり、ミスト生成装置は、適正な運転点で運転され、導管９から十分な風量と濃度のミストが吐出され、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ａ、分岐流路５２ａを経由して、ノズル５３の先端５３ａからミスト５８ａがフライスカッター５４ａの加工点に噴射され良好な加工が行える。
加工終了後、２ポート電磁弁２４を閉じてミスト生成装置を停止させ、その後、２ポート切換弁５１ａを閉じて分岐流路５２ａを遮断する。
【００５１】
最後に、小径ドリル５４ｃを使用して加工を行う場合について説明する。この場合は、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ｃを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射できるようにしておく。小径ドリル５４ｃのような外径約１０ｍｍ以下のドリルでは、噴射器１１への加圧空気の供給圧力は、経験的に０．６〜０．９ＭＰａ程度が適当であり、例えば、減圧弁２２の二次側圧力が０．８ＭＰａになるように減圧弁２２の設定を変更する。
【００５２】
ここで、２ポート電磁弁２４を開き、同時に超音波振動子７１に発振器（図示しない）から高周波電圧を印加してホーン７２を加振するとともに、容積形ポンプ６３を始動してミスト生成装置を運転する。すると、減圧弁２２で設定した圧力の加圧空気（ガス）がガス供給路５を介して噴射器１１に流入しミストが生成される。この時、定比減圧弁２８によって自動的に、減圧弁２２の二次側圧力に対して、例えば０．５〜０．７程度の所定の比率の圧力に減圧された加圧空気（キャリアガス）がキャリアガス噴出口８に供給されるので、容器１の内圧がその圧力まで急速に上昇する。その後、容器１の内圧が更に上昇し、噴射器１１への加圧空気（ガス）供給圧力に対して所定の比率の圧力に到達すると、自動的にパイロット切換弁３８が開いて内圧減圧手段３０が機能し、容器１の内圧が適正な圧力に維持される。
【００５３】
容積形ポンプ６３から吐出されたオイルは、オイル滴下口７３からホーン７２に滴下し、超音波振動子７１からホーン７２に伝達された超音波により表面張力を振り切って微細なミストとなり浮遊して上流側からのミストに混入して導管９から導出される。噴射器１１から空間４に噴射されたミストの一部は、内圧減圧手段３０の減圧流路３３を通って可変絞り弁３２に至り、大気圧近くまで減圧されてフィルタ３１に導かれる。ミストは、フィルタ３１で空気とオイルに分離され、分離された空気は、排気口３１ａ、パイロット切換弁３８を通ってサイレンサ３７から放出される。また、フィルタ３１で分離されたオイルは、ミスト生成装置運転中はフィルタ３１の貯留部３１ｂに貯留される。噴射器１１から空間４に噴射された残りのミストは、ホーン７２で発生したミストとともに導管９から吐出され、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射される。
【００５４】
この場合のシステムカーブは、図２に示すようになる。図２中の、Ｐ１は、噴射器１１への加圧空気（ガス）供給圧力、Ｐ２は、キャリアガス噴出口８への加圧空気（キャリアガス）供給圧力、抵抗曲線Ｒ２は、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃの抵抗を含む搬送流路全体の抵抗曲線、抵抗曲線Ｒ３は、内圧減圧手段３０の流路抵抗と抵抗曲線Ｒ２を合成した合成抵抗曲線である。このとき、ミスト生成装置は、実線の曲線で示されたミスト生成装置の特性曲線Ａ２と抵抗曲線Ｒ３の交点（運転点Ｃ３）で運転される。Ｐ４は、容器１の内圧であり、内圧減圧手段３０によって噴射器１１への加圧空気供給圧力に対して、例えば０．８〜０．９程度の所定の比率の圧力になるように維持される。噴射器１１から空間４に噴射されるミスト風量はＱ４となる。また、導管９から搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射されるミスト風量は、容器１の内圧Ｐ４と抵抗曲線Ｒ２との交点の風量Ｑ５となる。ここで、風量Ｑ４−Ｑ５は内圧減圧手段３０から放出される空気の風量である。
【００５５】
このように、流路抵抗が過大な小径ドリル５４ｃの場合でも、内圧減圧手段３０で適正な内圧にすることによって、噴射器１１から空間４に噴射されるミスト風量Ｑ４を大きくすることができ、濃度の濃い有効なミストが生成される。さらに、ホーン７２で発生したミストが追加されるので高濃度のミストが得られる。その結果、導管９から搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射されるミスト（液体微粒子）吐出し量（導管９から搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射されるミスト風量と濃度の積）は著しく増加する。これによって、小径ドリル５４ｃ等の加工に対して十分なミスト吐出し量がえられる。
【００５６】
なお、定比減圧弁２８の二次側圧力は、減圧弁２２の二次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧されるが、容器１の内圧は、定比減圧弁２８の二次側圧力より高く設定されているので、始動直後の過渡時の後は、チェック弁２９が閉じた状態となり、キャリアガス噴出口８に加圧空気は供給されない。すなわち、始動時は急速に立ち上がり、その後は、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃの径が非常に小さいので、少量のミスト風量で十分なミスト噴射速度がえられキャリアガス噴出口８からの加速風量を必要としない状態となる。
【００５７】
加工終了後、２ポート電磁弁２４を閉じるとともに、超音波振動子７１および容積形ポンプ６３を停止してミスト生成装置の運転を止め、その後、２ポート切換弁５１ｃを閉じて分岐流路５２ｃを遮断する。このとき、サイレンサ３７から容器１内の圧力が抜け、内圧減圧手段３０のチェック弁３４が開いて、フィルタ３１の貯留部３１ｂ内のオイルが、チェック弁３４、戻り流路３５を通って容器１流入し、滴下してオイル源２に戻される。
【００５８】
図３は、本発明の第２の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。図３において、図１と同一符号を付した部分は同一または相当部分を示す。このことは、以下の実施の形態においても同様である。この実施の形態のミスト生成装置は、オイル源２から噴射器１１へ延びる液体供給路７に比例流量制御弁１９を備えており、遠隔操作によりオイルの流量を制御できるようになっている。
【００５９】
噴射器１１への加圧空気（ガス）の供給は、加圧空気供給源（ガス供給源）２０から延び、内部にフィルタ２１、比例圧力制御弁４４及びチェック弁２５を設置したガス供給路５を通して行われる。このガス供給路５の比例圧力制御弁４４の下流側には、圧力センサ４６及び圧力計２３が備えられている。キャリアガス噴出口８への加圧空気（キャリアガス）の供給は、フィルタ２１と比例圧力制御弁４４との間でガス供給路５から分岐し、内部に比例圧力制御弁４５及びチェック弁２９を設置したキャリアガス供給路６を介して行われる。
【００６０】
ここで、前記比例圧力制御弁４４は、ガス供給源２０から噴射器１１へ供給するガス（加圧空気）の二次側圧力を制御する役割を果たし、前記比例圧力制御弁４５は、ガス供給源２０からキャリアガス噴出口８に供給するキャリアガス（加圧空気）の二次側圧力を制御する役割を果たす。つまり、圧力センサ４６により検知された圧力は、電気信号として別途設けられた制御盤（図示しない）に伝達され演算処理される。そして、前記制御盤は、比例圧力制御弁４５の二次側圧力が比例圧力制御弁４４の二次側圧力に対して所定の比率に減圧された圧力となるように比例圧力制御弁４５を制御する。
【００６１】
内圧減圧手段３０の排気口３１ａには、２ポート電磁弁３６が接続されており、カバー３の上側には、容器１の内圧を検知する圧力センサ４７が備えられている。別途設けられた制御盤（図示しない）は、圧力センサ４６，４７からの信号を演算処理することによって、容器１の内圧が噴射器１１への加圧空気（ガス）供給圧力に対して所定の比率、例えば０．８〜０．９程度の圧力を越えると開き、それ以下の圧力では閉じているように２ポート電磁弁３６を制御して、搬送流路の抵抗が過大な場合は自動的に容器１の内圧を適正な圧力に減圧するようになっている。
【００６２】
外径１０ｍｍ以下のような小径ドリル５４ｃ（オイルホールの流路抵抗が過大なもの）に接続される分岐流路５２ｃの途中には、補助ミスト発生装置７５ａが配置されている。この補助ミスト発生装置７５ａは、分岐流路５２ｃに直列に接続された中空の接続室７０を有し、この接続室７０の内部に、ミスト発生用の超音波振動子７１と、この超音波振動子７１と一体に形成されたホーン７２を有する補助ミスト発生部７５ａの該ホーン７２が上方に向けて配置されている。更に、ホーン７２の内部には、上下に貫通して延び、ホーン７２の上面に開口する液体供給用の貫通穴７４が設けられ、この貫通穴７４の下端に、容積形ポンプ６３の吐出口に接続され、内部にチェック弁６５が設置した液体吐出し管６４が接続されている。
【００６３】
これによって、容積形ポンプ６３の駆動に伴って、液体（オイル）がホーン７２の上面に供給され、同時に超音波振動子７１に発振器（図示しない）から高周波電圧を印加してホーン７２を加振することで、ホーン７２上のオイルは、超音波振動子７１からホーン７２に伝達された超音波により表面張力を振り切って微細なミストとなって浮遊し、分岐流路５２ｃを通って小径ドリル５４ｃに供給されるようになっている。
【００６４】
ここで、この例では、別途設けられた制御盤（図示しない）は、圧力センサ４６，４７からの信号を演算処理し、容器１の内圧が噴射器１１への加圧空気供給圧力に対して、例えば０．８〜０．９倍の所定の比率の圧力を越えたときに、超音波振動子７１及び容積形ポンプ６３に信号を送って該超音波振動子７１及び容積形ポンプ６３が作動し、それ以下の圧力では、超音波振動子７１及び容積形ポンプ６３が停止しているように制御し、これによって、搬送流路の抵抗が過大な場合に、超音波振動子７１と容積形ポンプ６３が自動的に作動するようになっている。
【００６５】
この実施の形態のミスト発生装置において、最初に、ドリル５４ｂを使用して加工を行う場合について説明する。先ず、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ｂを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｂ、分岐流路５２ｂ、ロータリジョイント５６ｂ、中空主軸５５ｂを経由して、ドリル５４ｂのオイルホール５７ｂから噴射できるようにしておく。
【００６６】
ここで、制御盤（図示しない）から比例圧力制御弁４４にドリル５４ｂ用の設定圧力、例えば、０．６ＭＰａに対応する電気信号を出力すると、比例圧力制御弁４４が作動して、比例圧力制御弁４４にドリル５４ｂ用に設定した圧力の加圧空気がガス供給路５を介して噴射器１１に流入しミストが生成される。このとき、キャリアガス噴出口８に供給される加圧空気は、制御盤（図示しない）により比例圧力制御弁４５が制御されて、自動的に比例圧力制御弁４４の二次側圧力に対して所定の比率に減圧された圧力となるので、ミスト生成装置は適正な運転点で運転され、導管９から十分な風量と濃度のミストが吐出され、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｂ、分岐流路５２ｂ、ロータリジョイント５６ｂ、中空主軸５５ｂを経由して、ドリル５４ｂのオイルホール５７ｂからミスト５８ｂが加工点に噴射され良好な加工が行える。
加工終了後、比例圧力制御弁４４への信号出力をＯＦＦにしてミスト生成装置を停止させ、その後、２ポート切換弁５１ｂを閉じて分岐流路５２ｂを遮断する。
【００６７】
続いて、ノズル５３を使用した外部噴霧により加工を行う場合について説明する。この場合は、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ａを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ａ、分岐流路５２ａを経由して、ノズル５３の先端５３ａから噴射できるようにしておく。
【００６８】
ここで、制御盤（図示しない）から比例圧力制御弁４４にノズル５３用の設定圧力、例えば、０．３ＭＰａに対応する電気信号を出力すると、比例圧力制御弁４４が作動して、比例圧力制御弁４４にノズル５３用に設定した圧力の加圧空気がガス供給路５を介して噴射器１１に流入しミストが生成される。このとき、キャリアガス噴出口８に供給される加圧空気は、制御盤（図示しない）により比例圧力制御弁４５が制御されて、自動的に比例圧力制御弁４４の二次側圧力に対して所定の比率に減圧された圧力となるので、ミスト生成装置は適正な運転点で運転され、導管９から十分な風量と濃度のミストが吐出され、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ａ、分岐流路５２ａを経由して、ノズル５３の先端５３ａからミスト５８ａがフライスカッター５４ａの加工点に噴射され良好な加工が行える。
加工終了後、比例圧力制御弁４４への信号出力をＯＦＦにしてミスト生成装置を停止させ、その後、２ポート切換弁５１ａを閉じて分岐流路５２ａを遮断する。
【００６９】
最後に、小径ドリル５４ｃを使用して加工を行う場合について説明する。この場合は、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ｃを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射できるようにしておく。
【００７０】
ここで、制御盤（図示しない）から比例圧力制御弁４４に小径ドリル５４ｃ用の設定圧力、例えば、０．８ＭＰａに対応する電気信号を出力すると、比例圧力制御弁４４が作動して、比例圧力制御弁４４に小径ドリル５４ｃ用に設定した圧力の加圧空気がガス供給路５を介して噴射器１１に流入しミストが生成される。このとき、制御盤（図示しない）により比例圧力制御弁４５が制御されて、自動的に比例圧力制御弁４４の二次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気がキャリアガス噴出口８に供給されるので、容器１の内圧がその圧力まで急速に上昇する。
【００７１】
その後、容器１の内圧が更に上昇し噴射器１１への加圧空気供給圧力に対して所定の比率、例えば０．８〜０．９程度の圧力に到達すると、制御盤（図示しない）からの指令によって２ポート電磁弁３６が自動的に開いて内圧減圧手段３０が機能し、容器１の内圧を適正な圧力に維持するとともに、補助ミスト発生装置７５ａの超音波振動子７１と容積形ポンプ６３が作動してホーン７２からもミストが発生する。
【００７２】
これにより、ミスト生成装置は適正な運転点で運転されて、噴射器１１で濃度の濃い有効なミストが生成され、更に、ホーン７２で発生したミストが追加されるので高濃度のミストが得られる。その結果、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから小径ドリル５４ｃに対して十分な風量と濃度のミスト５８ｃが加工点に噴射され良好な加工が行える。
【００７３】
加工終了後、比例圧力制御弁４４への信号出力をＯＦＦにしてミスト生成装置を停止させ、その後、２ポート切換弁５１ｃを閉じて分岐流路５２ｃを遮断する。このとき、サイレンサ３７から容器１内の圧力が抜け、内圧減圧手段３０のチェック弁３４が開いて、フィルタ３１の貯留部３１ｂ内のオイルが、チェック弁３４、戻り流路３５を通って容器１内に流入し、滴下してオイル源２に戻される。
【００７４】
図４は、本発明の第３の実施の形態のオイルミスト生成装置の概略構成を示す図である。この実施の形態のミスト生成装置の図１に示すミスト発生装置との相違は、以下の通りである。
【００７５】
すなわち、導管９の内部には、キャリアガス噴出口８の上方に位置して、補助ミスト発生部を構成する一流体ノズル６１がミストの導出方向に向けて配置されている。そして、この一流体ノズル（補助ミスト発生部）６１は、空圧駆動プランジャポンプ１６３の吐出口から延び、内部にチェック弁１６５を設置した流体吐出し管１６４に接続され、このプランジャポンプ１６３の吸込口は、容器１から延びる液体吸込み管１６２に接続されている。
なお、図５に示すように、一流体ノズル１６１をミストの導出方向と直交する向きに配置してもよい。この場合、一流体ノズル１６１から噴射されたミストが導管９の内壁に衝突して、より細かいミストが得られる。
【００７６】
更に、このプランジャポンプ１６３の駆動部は、２ポート電磁弁２４とチェック弁２５との間でガス供給路５から分岐し、噴射器１１への加圧空気（ガス）供給圧力と容器１の内圧をパイロット圧として、容器１の内圧が噴射器１１への加圧空気供給圧力に対して所定の比率まで上昇すると開くように構成されたパイロット切換弁６７とパルスジェネレータ６８とを内部に設置した補助ガス供給路６６に接続されている。
【００７７】
これにより、容器１の内圧が噴射器１１への加圧空気（ガス）供給圧力に対して、例えば０．８〜０．９程度の所定の比率の圧力に到達すると、パイロット切換弁６７が自動的に開いて空圧駆動プランジャポンプ１６３が作動し、このプランジャポンプ１６３の作動に伴って、液体（オイル）が一流体ノズル（補助ミスト発生部）６１からミストとなって噴射され、この噴射したミストが、キャリアガス噴出口８へ供給されるキャリアガス（加圧空気）によって搬送流路５０に運ばれるようになっている。
【００７８】
この実施の形態のオイルミスト生成装置において、小径ドリル５４ｃを使用して加工を行う場合について説明する。この場合は、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ｃを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射できるようにしておく。
【００７９】
そして、２ポート電磁弁２４を開いてミスト生成装置を運転すると、減圧弁２２で設定した圧力の加圧空気（ガス）がガス供給路５を介して噴射器１１に流入しミストが生成される。このとき、定比減圧弁２８によって自動的に減圧弁２２の二次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気がキャリアガス噴出口８に供給されるので、容器１の内圧がその圧力まで急速に上昇する。その後、容器１の内圧が更に上昇し、噴射器１１への加圧空気供給圧力に対して所定の比率の圧力に到達すると、自動的にパイロット切換弁３８が開いて内圧減圧手段３０が機能し、容器１の内圧を適正な圧力に維持するとともに、パイロット切換弁６７が開いて空圧駆動プランジャポンプ１６３が作動し、一流体ノズル６１からもミストが噴射される。
【００８０】
すると、噴射器１１から空間４に噴射されたミストの一部は、内圧減圧手段３０の減圧流路３３を通って可変絞り弁３２に至り、大気圧近くまで減圧されてフィルタ３１に導かれる。そして、ミストは、フィルタ３１で空気とオイルに分離され、分離された空気は、排気口３１ａ、パイロット切換弁３８を通ってサイレンサ３７から放出される。また、フィルタ３１で分離されたオイルは、ミスト生成装置運転中はフィルタ３１の貯留部３１ｂ内に貯留される。一方、噴射器１１から空間４に噴射された残りのミストは、一流体ノズル６１で発生したミストとともに導管９から吐出され、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射される。
【００８１】
これにより、ミスト生成装置は適正な運転点で運転されて、噴射器１１で濃度の濃い有効なミストが生成され、更に、一流体ノズル６１で発生したミストが追加されるので、高濃度のミストが得られる。その結果、導管９から搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射されるミスト（液体微粒子）吐出し量（導管９から搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射されるミスト風量と濃度の積）は著しく増加する。これによって、小径ドリル５４ｃ等の加工に対して十分なミスト吐出し量がえられる。
加工終了後、２ポート電磁弁２４を閉じてミスト生成装置を停止させ、その後、２ポート切換弁５１ｃを閉じて分岐流路５２ｃを遮断する。
【００８２】
図６は、本発明の第４の実施の形態のオイルミスト生成装置の概略構成を示す図である。この実施の形態の図４に示す実施の形態のオイルミスト生成装置と異なる点は、以下の通りである。
【００８３】
すなわち、外径１０ｍｍ以下のような小径ドリル５４ｃ（オイルホールの流路抵抗が過大なもの）に接続される分岐流路５２ｃの途中には、補助ミスト発生装置７５ｂが配置されている。この補助ミスト発生装置７５ｂは、分岐流路５２ｃに直列に接続された中空の接続室１７０と、この接続室１７０の内部にミストの搬送方向に向けて配置したミスト発生用の一流体ノズル１６１とを有している。この一流体ノズル１６１は、プランジャポンプ１６３の吐出口に接続され、内部にチェック弁１６５を設置した流体吐出し管１６４に接続されている。そして、２ポート電磁弁２４とチェック弁２５との間でガス供給路５から分岐し、プランジャポンプ１６３の駆動側に接続される補助ガス供給路６６には、図示しないタイマによって周期的にＯＮ／ＯＦＦされる５ポート電磁弁６９が介装されている。
【００８４】
これにより、タイマにより５ポート電磁弁６９が周期的にＯＮ／ＯＦＦされると、空圧駆動プランジャポンプ１６３が作動し、このプランジャポンプ１６３の作動に伴って補助ミスト発生装置７５ｂの一流体ノズル１６１からもミストが発生して、分岐流路５４ｃに沿って流れるようになっている。
【００８５】
この実施の形態のオイルミスト生成装置において、小径ドリル５４ｃを使用して加工を行う場合について説明する。この場合は、ミスト生成装置の運転に先立って、２ポート切換弁５１ｃを開き、導管９から吐出されたミストが、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから噴射できるようにしておく。
【００８６】
ここで、制御盤（図示しない）から比例圧力制御弁４４に小径ドリル５４ｃ用の設定圧力、例えば、０．８ＭＰａに対応する電気信号を出力すると、比例圧力制御弁４４が作動して、比例圧力制御弁４４に小径ドリル５４ｃ用に設定した圧力の加圧空気がガス供給路５を介して噴射器１１に流入しミストが生成される。このとき、制御盤（図示しない）により比例圧力制御弁４５が制御されて、自動的に比例圧力制御弁４４の二次側圧力に対して所定の比率の圧力に減圧された加圧空気がキャリアガス噴出口８に供給されるので、容器１の内圧がその圧力まで急速に上昇する。
【００８７】
その後、容器１の内圧が更に上昇し、噴射器１１への加圧空気（ガス）供給圧力に対して所定の比率の圧力に到達すると、制御盤（図示しない）からの指令によって、２ポート電磁弁３６が自動的に開いて内圧減圧手段３０が機能し、容器１の内圧を適正な圧力に維持するとともに、タイマ（図示しない）により５ポート電磁弁６９が周期的にＯＮ／ＯＦＦされ空圧駆動プランジャポンプ１６３が作動して、一流体ノズル１６１からもミストが噴射される。
【００８８】
つまり、ミスト生成装置は、適正な運転点で運転されるので、噴射器１１で濃度の濃い有効なミストが生成され、更に、一流体ノズル１６１で発生したミストが追加されるので高濃度のミストが得られる。その結果、搬送流路５０、２ポート切換弁５１ｃ、分岐流路５２ｃ、ロータリジョイント５６ｃ、中空主軸５５ｃを経由して、小径ドリル５４ｃのオイルホール５７ｃから小径ドリル５４ｃに対して十分な風量と濃度のミスト５８ｃが加工点に噴射され良好な加工が行える。
【００８９】
加工終了後、比例圧力制御弁４４への信号出力をＯＦＦにしてミスト生成装置を停止させ、その後、２ポート切換弁５１ｃを閉じて分岐流路５２ｃを遮断する。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のミスト生成装置によれば、ガス供給源からのガスと容器内の液体の供給を受けてミストを生成し容器内に噴射する噴射器の下流側に、液体の供給を受けてミストを発生する補助ミスト発生部を設けることで、高濃度のミストを生成して工具等に供給することができ、これによって、流路抵抗が過大な小径ドリル等の外径の細いオイルホール付工具に対しても十分なミスト吐出し量が得られ、小径ドリル等への最少量潤滑（ＭＱＬ）加工の適用範囲が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すミスト生成装置の内圧減圧手段により容器内の圧力を減圧した時の特性曲線と搬送流路の抵抗曲線を併記したシステムカーブを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。
【図５】図４に示すミスト生成装置の変形例の要部を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態のミスト生成装置の概略構成を示す図である。
【図７】ミスト生成装置が適正な運転条件で運転されている場合におけるミスト生成装置の特性曲線と搬送流路の抵抗曲線を併記したシステムカーブを示す図である。
【図８】搬送流路の抵抗が大きすぎる状態でミスト生成装置を運転した場合におけるミスト生成装置の特性曲線と搬送流路の抵抗曲線を併記したシステムカーブを示す図である。
【符号の説明】
１  容器
２  オイル源（流体供給源）
４  空間
５  ガス供給路
６  キャリアガス供給路
７  液体供給路
８  キャリアガス噴出口
９  導管
１０  流量計
１１  噴射器
１４  偏向体
１８  可変絞り弁
１９  比例流量制御弁
２０  ガス供給源（加圧空気供給源）
２２  減圧弁
２３，４１  圧力計
２４  ポート電磁弁
２８  定比減圧弁
３０  内圧減圧手段
３１  フィルタ
３２  可変絞り弁
３３  減圧流路
３７  サイレンサ
３８  パイロット切換弁
４４，４５  比例圧力制御弁
４６，４７  圧力センサ
５０  搬送流路
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ  ポート切換弁
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ  分岐流路
５３  ノズル
５４ｂ  ドリル
５４ａ  フライスカッター
５４ｃ  分岐流路
５４ｃ  小径ドリル
５５ａ  主軸
５５ｂ，５５ｃ  中空主軸
５６ｂ，５６ｃ  ロータリジョイント
５７ｂ，５７ｃ  オイルホール
５７ｃ  オイルホール
５８ａ，５８ｂ，５８ｃ  ミスト
６１  一流体ノズル（補助ノズル発生部）
６３，１６３  容積形ポンプ
６６  補助ガス供給路
６７  パイロット切換弁
７０，１７０  接続室
７１，１７１  超音波振動子
７２，１７２  ホーン
７３  オイル滴下口
７４  貫通穴
７５，７５ａ，７５ｂ  補助ミスト発生装置
７６  オイル滴下室
１６１  一流体ノズル
【図１】
2004261919.tif 000003
【図２】
2004261919.tif 000004
【図３】
2004261919.tif 000005
【図４】
2004261919.tif 000006
【図５】
2004261919.tif 000007
【図６】
2004261919.tif 000008
【図７】
2004261919.tif 000009
【図８】
2004261919.tif 000010