(57)【要約】本発明は、インゼクタ装置（５）を含むエアロゾル生成装置（１）に関し、インゼクタ装置（５）でキャリアガスと液体からエアロゾル（２）が生成される。キャリアガス及び液体がそれぞれ量を制御されスロットルシステムの少なくとも１つのスロットル（８、９）を経て上記インゼクタ装置（５）に供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク圧力（ＰB）をかけられた圧力タンク（４）内に配置されているインゼクタ装置（５）を備えるエアロゾル生成装置であって、
供給圧力（ＰV）で供給されるキャリアガスと液体からエアロゾルが生成され、少なくとも１つのスロットル（８、９）を備え、上記スロットルを経て上記キャリアガス及び液体が量を制御されて上記インゼクタ装置にそれぞれ供給されており、
上記スロットルをタンク圧力と供給圧力の差圧（ΔＰ＝ＰV−ＰB）に依存して制御できるよう設計していることを特徴とする、エアロゾル生成装置。
【請求項２】
前記スロットル（８、９）が制御ユニット（１０）により制御されることを特徴とする、請求項１記載のエアロゾル生成装置。
【請求項３】
前記制御ユニット（１０）への入力を構成する差圧（ΔＰ＝ＰV−ＰB）が決定されるようセンサ（１１）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載のエアロゾル生成装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのスロットル（８、９）が、バッフル開口（２５）として設計された複数のスロットルを含むバッフルアセンブリを備えるスロットルシステムの一部であることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項５】
少なくとも１つのノズル（２０）と第１のスロットル（８）とを構成するバッフルアセンブリを介して前記インゼクタ装置（５）へと前記キャリアガスが供給され、少なくとも１つの更なるノズル（２１）と更なるスロットル（９）とを構成するバッフルアセンブリを介して前記インゼクタ装置（５）へと前記液体が供給されることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項６】
ノズル２つずつの２セットのノズル（２０、２１、２２、２３）が上記キャリアガスと液体とを供給するようそれぞれ設けられ、各ノズル（２０、２１、２２、２３）には別個のバッフルアセンブリが割り当てられていることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項７】
上流のバッフルアセンブリを有するノズル（２２）がキャリアガスを追加するよう設けられていることを特徴とする、請求項６記載のエアロゾル生成装置。
【請求項８】
各バッフルアセンブリが、別個に閉じることができる所定の数（Ｎ）のバッフル開口（２５）を有することを特徴とする、請求項４〜７の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項９】
１つのバッフルアセンブリの前記バッフル開口（２５）の直径がそれぞれ異なることを特徴とする、請求項４〜８の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項１０】
バッフルアセンブリの各バッフル開口（２５）の直径が、前記バッフル開口（２５）を画成するバッフル本体（２４）の厚さの少なくとも３分の１であることを特徴とする、請求項４〜９の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項１１】
バッフルアセンブリの各バッフル開口（２５）に個々のバルブ（２６）を介してキャリアガスまたは液体が供給されることを特徴とする、請求項４〜１０の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項１２】
エアロゾル排出口（１７）に制御可能な開閉手段（１９）が割り当てられ、前記開閉手段（１９）の始動により前記エアロゾル排出口（１７）を介したエアロゾル（２）の供給が遮断されることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項１３】
前記開閉手段（１９）が、制御されるボールバルブで構成されることを特徴とする、請求項１１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項１４】
前記キャリアガスが空気からなり、前記液体が油または合成エステルからなることを特徴とする、請求項１〜１３の何れか一項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項１５】
インゼクタ装置を備え、エアロゾルはキャリアガスと液体から生成され、前記キャリアガス及び前記液体がそれぞれのスロットルシステムを経て前記インゼクタ装置に量を制御されて供給されており、前記スロットルシステムが、別個に閉鎖可能なバッフル開口を有するバッフルアセンブリを備えることを特徴とする、特に請求項１〜１４に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項１６】
エアロゾル生成方法であって、
タンク圧力（ＰB）をかけられた圧力タンク（４）内のインゼクタ装置（３）で、供給圧力（ＰV）で供給されるキャリアガスと液体からエアロゾル（２）が生成されており、
前記キャリアガス及び前記液体の体積流量が前記タンク圧力と前記供給圧力の差圧（ΔＰ＝ＰV−ＰB）に依存して制御されることを特徴とする、エアロゾル生成方法。
【請求項１７】
バッフル開口（２５）が制御ユニット（１０）により個々に開閉されることを特徴とする、請求項１６に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項１８】
前記差圧（ΔＰ）が第１の所定の限界値（ΔＰ0）より下に低下したらすぐに、バッフルアセンブリのバッフル開口（２５）が前記制御ユニット（１０）により閉められることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項１９】
前記第１の限界値（ΔＰ0）が２バールから２．５バールの範囲にあることを特徴とする、請求項１８記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２０】
前記差圧（ΔＰ）が第２の所定の限界値（ΔＰ1）を超えたらすぐに、バッフルアセンブリの所定のバッフル開口（２５）が前記制御ユニット（１０）により開けられることを特徴とし、前記第２の所定の限界値（ΔＰ1）は前記第１の限界値（ΔＰ0）より大きい、請求項１７〜１９の何れか一項に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２１】
前記第２の限界値（ΔＰ1）が３バールから３．５バールの範囲にあることを特徴とする、請求項２０に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２２】
前記第１の限界値（ΔＰ0）より差圧が大きい場合、少なくとも１つのエアロゾル排出口（１８）を介して前記圧力タンク（４）から運ばれるエアロゾル（２）の量に依存して、個々のバッフルアセンブリの開放されるバッフル開口（２５）の数が前記制御ユニット（１０）で予め決定されることを特徴とする、請求項１６〜２０の何れか一項に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２３】
前記個々のバッフルアセンブリの前記バッフル開口（２５）が、パラメータ値および/または特性曲線に依存して開放されることを特徴とする、請求項２０に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２４】
パラメータ値および/または特性曲線が前記制御ユニット（１０）に入力および/または記憶されることを特徴とする、請求項２３に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２５】
前記エアロゾル（２）は、工具（３）、加工物および/または工具の部品を冷却して滑らかにするのに利用されることを特徴とする、請求項１６〜２４の何れか一項に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２６】
前記供給圧力（ＰV）が６バールから１０バールの範囲にあることを特徴とする、請求項１６〜２５の何れか一項に記載のエアロゾル生成方法。
【請求項２７】
インゼクタ装置でエアロゾルがキャリアガスと液体から生成され、前記インゼクタ装置に供給される上記キャリアガスの量および前記インゼクタ装置に供給される上記液体の量が制御されており、複数のバッフル開口を量制御用に選択的に開閉することを特徴とする、特に請求項１６〜２６の何れか一項に記載のエアロゾル生成方法。
【発明の詳細な説明】
【開示内容】
【０００１】
本発明は請求項１の前文に従うエアロゾル生成装置に関する。
【０００２】
更に、本発明はエアロゾル生成方法にも関する。
【０００３】
ＤＥ  １９７  ２１６  ５０  Ａ１は、インゼクタ装置へと供給されるキャリアガスの量または液体の量のうち少なくとも一方を個々に調整する流量制御バルブが設けられたエアロゾル生成器を開示している。
【０００４】
ＤＥ １９９ １７２ １９ Ａ１の最小量の潤滑装置は、操作の調整により輸送量が調節可能な２つの計量ポンプを備える計量部材を開示する。油は２つの計量ポンプにより供給容器から運ばれる。更に、圧縮空気供給ラインに計量装置の一部としてニードル弁が設けられている。
【０００５】
ＤＥ １９６ １５３ ７９には、例えばペンキ屋で使用できるよう調整された自動的にスプレー噴射する空気圧による手持ち型のスプレーガンが記載されている。利用される角状の空気または媒体の少なくとも一方を供給する外部供給手段の内部には、制御ユニットに制御される装置が配置され、この装置により利用量が変化する。
【０００６】
ＤＥ ９２ ０５ ３６９．３は、特に接着剤の噴霧を計量する装置を開示する。 本装置では、圧縮空気により液体が供給タンクからベンチュリノズルへと吸い込まれ、これによりいくらでも変更可能な方法で接着剤の量が調整可能になる。
【０００７】
ＷＯ ９８／１０２１７の装置では、冷却潤滑剤を霧化する為に吸い込まれる冷却潤滑剤の量がバルブの力を借り制御される。霧化のために供給される液体冷却潤滑剤の体積流量および圧縮空気の体積流量はここでは減圧弁により変えられる。
【０００８】
更なる噴霧器がＥＰ ０ ９４１ ７６９ Ａ１により既知である。
【０００９】
最後に、公開済みのＥＰ １ １０６ ９０２ Ａ１には、液体の量またはキャリアガスの量の少なくとも一方ではなく、タンク圧力のみが供給圧力に依存して制御可能な噴霧器が記載されている。
【００１０】
一般的な装置はＤＥ １９６ ５４３ ２１ Ａ１により既知である。これにより生成されたエアロゾルは、医療分野の吸入器や家庭用の加湿機への利用、また特に工具や加工物を冷却し滑らかにする為に利用できる。
【００１１】
本装置は、圧力タンクに配置され液体とキャリアガスからエアロゾルを生成するインゼクタ装置を含む。潤滑剤を構成し、望ましくは油である液体は、真空又は低圧により吸い込まれ、望ましくは空気であるキャリアガスの噴射により霧化される。キャリアガスは加圧下でインゼクタ装置のチャンバへ導入され、チャンバでは断面の広がりにより真空状態になり、この真空状態により、やはりチャンバで終端する液体用コンジットから液体が運ばれ、液体が高速でキャリアガスの流れへと供給される。液体はキャリアガスの流れによって運ばれ、衝撃体の構造化された表面に細かく分布して蒸着する。液体の膜は衝撃体の表面で粒子サイズの小さいエアロゾルへと霧化される。
【００１２】
圧力タンクの蓋には、エアロゾル排出口を構成する接続コンジットが設けられ、接続コンジットを介して圧力タンクからエアロゾルが取り出され、冷却し滑らかにするよう少なくとも工具や加工物に供給される。
【００１３】
液体とキャリアガスは、制御バルブを設けられたコンジットを介してインゼクタ装置へとそれぞれ供給される。制御バルブは、キャリアガスの供給のみならず液体の供給の為に圧力を調整する。
【００１４】
このように設計された本装置により、十分な量のエアロゾルが圧力タンクからエアロゾル排出口を介して運ばれている限り、連続的なエアロゾル生成が確実になる。これはエアロゾル排出口に接続されている工具が少なくとも最小直径すなわち一般に１０ｍｍの場合である。
【００１５】
工具の直径が小さいと、圧力タンク内部のタンク圧力が連続的に高まるので単位時間当たりのエアロゾルの回収量は少なく、それによりタンク圧力は、外部キャリアガス供給源からキャリアガスがインゼクタ装置へと供給される際の供給圧力へと漸近的に接近する。
【００１６】
上記の圧力上昇は制御バルブでの圧力制御では防止できない。更に詳しく言うと、キャリアガスの供給圧力は外部キャリアガス供給源の構成に従い予め固定され決定されているので、キャリアガス供給に関する圧力制御を制御バルブで行うことはもはやできない。
【００１７】
従って、液体供給の為の制御バルブによる圧力制御とは独立して、供給圧力とタンク圧力との差圧が小さくなるので、インゼクタ装置へと供給されるキャリアガスの流速はもう液体を吸い込むには十分でない。従って、液体を含まないキャリアガスのみがインゼクタ装置へと供給されるので、エアロゾル生成は中断される。
【００１８】
上記の場合にエアロゾル生成を維持する為に、既知の装置の圧力タンク内にバイパスが設置される。圧力タンク内の圧力が認容できないほど上昇した場合はバイパスを介してエアロゾルが排出され、それによりタンク圧力は再度低下する。
【００１９】
圧力タンクから排出されたエアロゾルは工具の潤滑にはもう利用できず、エアロゾル生成の生産量が低下し望ましくない上に、上記のバイパスには、排出されたエアロゾルを集めて処理する下流の装置が必要である。このため、エアロゾル生成装置の設計に費やされる労力が増大し望ましくない。
【００２０】
本発明の目的は、エアロゾル回収量の範囲を可能な限り広くする為に信頼性のあるエアロゾル生成が確実になされるような上述したタイプの装置を設計することである。
【００２１】
前記の目的を達成する為に、請求項１の特徴が提供される。本発明の有利な実施の形態および便宜的な展開と、また上記目的を達成する方法とが、後続の請求項に記載される。
【００２２】
本発明に従うエアロゾル生成装置にはインゼクタ装置が含まれる。インゼクタ装置では、キャリアガスと液体からエアロゾルが生成される。キャリアガスと液体はそれぞれ量を制御されスロットルシステムの少なくとも１つのスロットルを経てインゼクタ装置に供給される 。
【００２３】
本発明によるインゼクタ装置へのキャリアガスと液体の量制御供給によって、 エアロゾル回収量が少ない場合も多い場合も同様にエアロゾル生成の信頼性が高くなる。特に有利なのは、エアロゾル回収量の全範囲においてエアロゾル中のキャリアガスと液体のバランスを選択的かつ再現可能に予め決定できる点である。
【００２４】
この利点は主に、インゼクタ装置へのキャリアガスと液体の量制御供給がエアロゾル回収処理に対し最適になるよう調整される。
【００２５】
エアロゾルを供給されるユニット、特に工具は、少なくとも１つのエアロゾル排出口を介して装置に接続される。工具をエアロゾル排出口に接続することで、工具操作の設計と方式に依存して特定の体積流量が供給されるエアロゾル回収断面が有効になる。そのため工具そのものにより、エアロゾルの一定した体積流量を運ぶスロットルが構成される。
【００２６】
本発明の基本的な概念は、インゼクタ装置へと導入されるキャリアガスと液体の体積流量が、スロットルシステムでの量の調整によりエアロゾル回収量に対して調整されることである。キャリアガスの圧力も液体の圧力もここでは調整されない。むしろ、スロットルシステムではキャリアガス供給と液体供給の動的な圧力変化が起こる。
【００２７】
前記の動的な圧力の変化は、エアロゾルの生成および接続された工具への供給を安定化する効果がある。特に、エアロゾル生成とエアロゾル供給の自己安定は、エアロゾル回収量が時間調節可能な場合に起こる。
【００２８】
例えば、冷却され滑らかにされるドリルがエアロゾル排出口に接続された場合、エアロゾル排出口の操作状態が変化しない限り、一定量のエアロゾルがエアロゾル排出口を介して運ばれる。従って、キャリアガスと液体の一定した体積流量がスロットルシステムを介して運ばれる。例えばドリルが加工物を貫通して、ドリルの操作状態が変化すると、工具に供給されるエアロゾルの量が少なくなるようエアロゾル回収断面は縮小する。インゼクタ装置への液体とキャリアガスの供給について圧力は制御されていないが量は制御されているので、エアロゾル排出口前のエアロゾル圧力は高まり、これにより、工具に供給される体積流量が再度増大し、ひいてはエアロゾル生成に向け装置内部の圧力安定化へとつながる。
【００２９】
有利な実施の形態では、センサによる差圧の監視に対応して量は制御され、センサは、キャリアガスをインゼクタ装置に供給する際の供給圧力ＰVとインゼクタ装置が内部に配置されている圧力タンク内のＰBとの差圧ΔＰを測定する。
【００３０】
差圧ΔＰが第１の限界値ΔＰ0より大きいと、スロットルシステムの任意の調整により対応する体積流量のキャリアガスおよび液体がインゼクタ装置に供給される。差圧ΔＰが低下すると、ΔＰ0未満になるので、スロットルシステムは閉じエアロゾル生成が抑制される。エアロゾル生成は、限界値ΔＰ0より大きな別の限界値ΔＰ1を差圧が超えた場合にのみ再開される。ΔＰ1とΔＰ0の差により、エアロゾル生成制御の切り替えヒステリシスが形成される。これにより無駄な切り替え操作が回避され、エアロゾル生成の安定化につながる。
【００３１】
上記のような制御により、エアロゾル回収量が極めて少なくても極めて多くても長期的な安定性を示すエアロゾル生成がもたらされる。従って、エアロゾル回収断面が極めて小さい工具でも極めて大きい多い工具でもエアロゾル排出口に接続できる。特に工具直径が１．５ｍｍ未満の工具、例えば深い穴を開ける際に使用される工具には、エアロゾルが確実に供給される。従って、エアロゾルを生成しない圧力状態が圧力タンクを支配することはとりわけ起こりえない。
【００３２】
更に、特に有利な点は、予め決定され固定されたスロットルシステムの設定によりキャリアガスおよび液体の体積流量が予め決定可能であり、装置の操作中に変更の必要がないことである。
【００３３】
本発明の有利な実施の形態では、装置の制御とスロットルシステムの設定は特に、主として制御ユニットにより行われる。
【００３４】
ある実施の形態では、スロットルシステムには制御ユニットにより制御されるバッフルアセンブリがあり、各バッフルアセンブリには制御ユニットにより選択的に開閉できる所定の数のバッフル開口がある。バッフルを利用するこのような体積流量の設定は、残りの装置の設計とは独立した別個の有利な面を示す。
【００３５】
バッフルアセンブリを有する少なくとも１つのノズルがキャリアガス供給の為に設けられ、バッフルアセンブリを有する更なる少なくとも１つのノズルが液体供給の為に設けられる。
【００３６】
本発明の装置の更なる不可欠な利点は、本装置が不安定な状態である場合を除けば、エアロゾルが本装置により所定の時間間隔で回収されることである。
【００３７】
前記の操作方式は例えば、エアロゾルが所定の時間間隔で供給されるドリルを冷却し滑らかにする為に必要である。この為に、例えば制御されるボールバルブで構成された開閉手段がエアロゾル排出口に配置される。ボールバルブの対応する制御によりエアロゾルの回収を急始動させたり急停止させたりできる。
【００３８】
上記の間隔操作により圧力タンク内の圧力状態が変化する。システムによる制御時間の為に、圧力が制御されたキャリアガスと液体の供給の動きはあまりにも小さくこれらの変化に対応できない。それに反して、本発明の装置では、ボールバルブが閉鎖してもスロットルシステムのパラメータが不変である為にエアロゾルがなお生成されるので、圧力制御が全くない。従って予備として生成されたエアロゾルがボールバルブの開放によりすぐに排出され工具に直接利用できる。
【００３９】
本発明は図面を参照して以下に説明される。
【００４０】
図１はエアロゾル生成装置１の基本構造を示す略図である。本実施の形態では、装置１で生成されたエアロゾル２が工具３や加工物さらにギアやマシンも冷却し滑らかにする為に使用される。原則的に上記の装置１は、医療分野の吸入器に使われたり家庭用の加湿機に使われたりなどするエアロゾル２の生成にも使用される。
【００４１】
図１の装置には、インゼクタ装置５を内部に配置する圧力タンク４がある。インゼクタ装置５には、第１のコンジット６を介してキャリアガスが供給され、第２のコンジット７を介して液体が供給される。キャリアガスは空気からなり、供給圧力ＰVの圧縮空気供給源（図示せず）より供給可能になり、ここでＰVの範囲は一般に６バール ＜ ＰV ＜ １０バールである。液体は潤滑剤として働き、本実施の形態では、油タンクを介してコンジット７へと供給される油からなる。一方、合成エステルなどを用いてもよい。
【００４２】
空気と油はそれぞれスロットル８及び９を経て共にインゼクタ装置５へと供給される。スロットルシステムを形成するスロットル８と９は制御ユニット１０により制御される。制御ユニット１０は電気回路などから形成される。スロットル８と９の付近には、リード（図示せず）を介して制御ユニット１０に接続されたセンサ１１がある。差圧センサとして設計されたセンサ１１は、差圧ΔＰ＝ＰV−ＰBを計測し、ここでＰBは圧力タンク４の内部の現行圧力である。
【００４３】
インゼクタ装置５には、インゼクタチャンバ１３を内部に配置するインゼクタブロック１２がある。インゼクタチャンバ１３の排出口部分は下端方向に広がっている。排出口の下には円錐形の衝撃体１４が配置されている。前記衝撃体の外面は多数の連続する段１５を持つ階段構造である。
【００４４】
衝撃体１４はインゼクタチャンバ１３の排出口に対して所定の距離で取り付け台１６を介して配置され、前記距離は調整可能であることが望ましい。
【００４５】
空気と油はスロットル８と９を介してインゼクタチャンバ１３へと供給され、インゼクタチャンバ１３に入ると断面の広がりにより、油が吸気され圧縮空気と混合される真空状態が生成される。その結果生じたガス噴流は含有する液滴と共に、液滴が最初に蒸着する衝撃体１４へと供給される。続く高速気流のガス噴流には更に液滴が含有され、前記液滴がぶつかることで油は粒状の滴に形成されることになり、その結果、非常に細かい油の粒子を有するエアロゾル２が形成される。
【００４６】
非常に細かい油の粒子を有するエアロゾル２は水平方向にそれ、本例では圧力タンク４の天井に配置されるエアロゾル排出口１７を経てタンクから排出され、工具３へと供給される。原則的には、所定の数の工具３に連絡する為に複数のエアロゾル排出口１７が設けられてもよい。
【００４７】
エアロゾル製品用の油として有利に使用される重い油の粒子は圧力タンク４の底面へと下降する場合があり、上記底面には油タンク１８が配置されている。
【００４８】
エアロゾル２の油滴の大きさを選択するために、エアロゾルの流れをほぼ長方形に偏らせるようエアロゾル排出口１７の前の部分にケージ構造（図示せず）が設けられる。エアロゾルの流れの中でも最小の油の粒子のみが圧力タンク４からエアロゾル排出口１７を経て誘導されるので、大きい油の粒子は前記の偏りに対応することができない。
【００４９】
加えて、更に空気を供給する為にもうひとつノズル（図示せず）を設ける場合もある。
【００５０】
エアロゾル排出口１７と工具３の間には、外部制御により制御される開閉手段１９が設けられる。開閉手段１９は、圧縮空気で制御されるボールバルブで形成されることが望ましい。前記バルブは制御により短い応答時間で開閉可能であり、これによって工具３へのエアロゾル２の供給を急始動させたり急停止させたりできる。
【００５１】
図２は、図１に従う実施の形態と実質的に同一のインゼクタ装置５の実施例を示す。インゼクタ装置５には特に、衝撃体１４に対向しかつ間隔を空けたインゼクタチャンバ１３も含まれ、衝撃体１４はインゼクタチャンバ１３に対し所定の間隔を空けて取り付け台１６により固定されている。
【００５２】
図１に従う実施の形態と対照的に、インゼクタ装置５に空気と油を供給する為に、ノズル２つずつの２セットのノズル２０、２１、２２、２３がそれぞれ図２に従い配置される。
【００５３】
ノズルの第１のセットにはインゼクタチャンバ１３に密接する２つのノズル２０と２１とがあり、空気は第１のノズル２０を経てインゼクタチャンバ１３に供給され、油は第２のノズル２１を経てインゼクタチャンバ１３に供給される。
【００５４】
ノズルの第２のセットはノズルの第１のセットの上に配置され、第２のセットにも、空気を供給するノズル２２と油を供給する第２のノズル２３とがある。
【００５５】
種々のノズルによる油と空気の供給は各々スロットル８や９（図２には図示せず）により量を制御されて行われ、スロットル８と９はスロットルシステムを形成する。
【００５６】
スロットルシステムの制御及びインゼクタ装置５への油と空気の供給の制御もやはり制御ユニット１０により行われる。
【００５７】
エアロゾル生成に必要な油の量に依存して、第１のノズルシステムのみ或いは両方のノズルシステムを介してインゼクタ装置５に油と空気が導入されることが望ましい。空気の供給はもうひとつのノズル２２により更に調整できる。
【００５８】
スロットルシステムのスロットル８と９はバッフルアセンブリの形状に設計されている。空気を供給するバッフルアセンブリとして設計された上記のようなスロットル８の実施の形態は図３に図示されている。このようなバッフルアセンブリは、差圧制御を利用することなくエアロゾル生成器に利用できる。
【００５９】
バッフルアセンブリにはバッフル本体２４があり、バッフル本体２４には間隔を空けて隣り合う所定の数のバッフル開口２５が組み込まれている。バッフル開口２５の断面はすべて円形である。バッフル開口２５の直径はそれぞれ異なり１ミリメートル未満から数ミリメートルの範囲にあるよう設計されていることが望ましい。図３に示すバッフルアセンブリは空気を供給する役目を果たし、４つの隣接するバッフル開口２５を含む。各バッフル開口２５の前にはバルブ２６が配置され、バルブ２６を介しバッフル開口２５のそれぞれに空気が供給される。
【００６０】
バッフル開口２５の直径はバッフル本体２４の厚さに比べ大きい。いずれにせよ、直径は少なくともバッフル本体厚さの３分の１である。結果として、バッフル開口２５の縦方向の広がりは断面より相当小さくなり、少なくとも実質的に大きくはない。これによる効果で、バッフル断面全体の空気の流速が異なっても実質的に一定かつ均一な速度分布となる。
【００６１】
各バッフルアセンブリのバッフル開口２５は制御ユニット１０により選択的に開閉可能である。どのバッフル開口２５が開閉されるかによって、得られるスロットル８と９の断面が異なるので、本実施の形態では１５の異なる断面で調節できる。
【００６２】
油を供給するバッフルアセンブリの構成は図３に従うバッフルアセンブリの構成と実質的に同一である。本実施の形態では、油を供給するバッフルアセンブリには２つの異なるバッフル開口２５のみがある。
【００６３】
本実施の形態では、空気を追加するバッフルアセンブリには断面の異なる３つのバッフル開口２５がある。
【００６４】
エアロゾル生成装置１は主に制御ユニット１０により制御される。
【００６５】
エアロゾル排出口１７に接続された工具３のタイプによって、個々のバッフルアセンブリについて予め決定されるのは、制御ユニット１０によりどのバッフル開口２５を閉鎖しどのバッフル開口２５を開放するかである。圧力タンク４からエアロゾル排出口１７を経て排出されたエアロゾルの回収量によって、インゼクタ装置５へ供給される油と空気の体積流量の調整がなされる。体積流量の仕様により、圧力タンク４のインゼクタで動的な圧力制御が行われ、結果としてエアロゾル生成が自己安定化される。エアロゾル排出の断面での動的断面変化は特に、エアロゾルの回収量に関連する変化だけでなく、圧力タンク４内部の圧力変化にも影響し、回収量の各変化の影響を打ち消す。上記動的な処理は特に工具３がドリルとして形成された場合に確認され、ドリルは加工物へと導入されまた加工物から取り除かれる。
【００６６】
これにより、装置１の作動中にスロットルシステムの設定を変える必要なく安定したエアロゾル生成がもたらされる。安定したエアロゾル生成は、エアロゾルの回収量が時間調節可能な場合に特に確実になる。
【００６７】
スロットルシステムの設定値は、パラメータ値または特性曲線として制御ユニット１０に適宜記憶されたり、必要に応じてユニット内部に入力されたりする。
【００６８】
安定したエアロゾル生成について殆ど唯一の前提条件は差圧ΔＰ＝ＰV−ＰBが所定の限界値ΔＰ0より大きいことである。圧縮空気供給手段が所定の供給圧力ＰVである場合、圧力タンク４のタンク圧力ＰBは所定の限界値を超えてはならない。限界値ΔＰ0は２バール ＜ Ｐ0 ＜ ２．５バールの範囲にあり、２．２バールが望ましい。差圧はセンサ１１によって検出され、制御ユニット１０へのエアロゾル生成制御入力として読み取られる。
【００６９】
差圧が限界値ΔＰ0より大きい場合、制御ユニット１０で予め決定されたバッフルアセンブリの設定によってインゼクタ装置５で連続的なエアロゾル生成が行われる。
【００７０】
差圧ΔＰが限界値ΔＰ0より小さい場合、エアロゾル生成は抑止される。望ましくは、バッフルアセンブリは全て抑止の目的で閉鎖される。しかし、依然としてエアロゾル２は圧力タンク４から運ばれているので、エアロゾル排出口１７は開放されたままであり、これによりタンク圧力ＰBは時が経つにつれ低下する。
【００７１】
エアロゾル生成は、差圧ΔＰがもうひとつの限界値ΔＰ1を超えた場合にのみ再開される。限界値ΔＰ1は限界値ΔＰ0より大きい。望ましくは、ΔＰ1は３バール ＜ ΔＰ1 ＜  ３．５バールの範囲内であり、特に有利な方法は３．４バールである。
【００７２】
限界値ΔＰ0と限界値ΔＰ1の差ΔＰにより、エアロゾル生成制御の切り替えヒステリシスが生じ、この為に不必要な切り替え操作、即ちエアロゾル生成の開始と中断が回避される。これによりシステムの段階的な拡大が防止される。
【００７３】
特に工具３がドリルとして設計されていると、固定された所定時間間隔ごとにのみ個々の工具３にエアロゾル２を供給する必要がある。
【００７４】
例えば、ドリルが加工物に挿入されている間はエアロゾル供給を時間間隔ごとに制限する必要がある。それに反して、工具３が加工物から外されている場合は、工具を油で無駄に汚さないようエアロゾル生成は停止されなくてはならない。
【００７５】
このため、ボールバルブは外部制御により操作され、これによって、工具３へのエアロゾル供給を急始動させたり急停止させたりできる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に従うエアロゾル生成装置の実施の形態のブロック図である。
【図２】エアロゾル生成装置の第２の実施の形態の断面の詳細を示す。
【図３】図１に従う装置のバッフルアセンブリの実施の形態を示す。
【符号の説明】
【００７７】
１        エアロゾル生成装置
２        エアロゾル
３        工具
４        圧力タンク
５        インゼクタ装置
８、９    スロットル
１０      制御ユニット
１１      センサ
１７      エアロゾル排出口
１９      開閉手段
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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