(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力空気とオイルからオイルミストを発生するノズルを天壁に有し、発生したミストを収容する内部タンクの内部を内部ミスト室とし、該内部タンクの外周に配置した外部タンクの内部を外部ミスト室とし、該外部ミスト室の下部にオイル室を設け、前記内部ミスト室、外部ミスト室のそれぞれの底部に、これらのミスト室内で液化したオイルを前記オイル室内に落下させるオイル排出部を設け、前記内部ミスト室内のミストを前記外部ミスト室内に搬送する第１のミスト搬送路を設け、前記外部ミスト室内のミスト取出口を前記外部タンクの天壁に設け、前記ミスト取出口に噴射位置にミストを搬送する第２のミスト搬送路を接続したことを特徴とするミスト発生装置。
【請求項２】
前記第１のミスト搬送路は前記内部タンクの周囲を巻回する螺旋管とした請求項１に記載のミスト発生装置。
【請求項３】
前記ミスト取出口の入口に、大きな粒子のミストを捕捉し前記外部ミスト室内に戻す手段を設けた請求項１に記載のミスト発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば工作機械の加工点に噴射するためのミストを発生するミスト発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工作機械によりワークを加工する際には、潤滑又は冷却のための大量のオイルを加工点に噴射する必要がある。この際に、オイルはスピンドルスルー方式、つまり工作機械のスピンドルの内部を通して噴射するか、スピンドルの内部を通すことなく直接噴射するようになっている。
【０００３】
ところが、オイルは加工点の周囲にも飛散するため、環境を汚染する上に人体に悪影響を及ぼすことが多い。また、オイルは循環させて使用するため、オイルを冷却するための手段が必要となる。更に、オイルを冷却してもオイルにバクテリアが発生することがあり、オイルが腐敗することがある。
【０００４】
このような弊害を克服するため、近年は「オイルを可能な限り使用しない加工」、又は「オイルを全く使用しない加工」が実施に移されている。特に、前者の「オイルを可能な限り使用しない加工」は、微量のオイルをミスト化して噴射する方式、所謂微量潤滑（ＭＱＬ：ミニマム・クウォンティティ・ルブリケーション）方式を採用し、大きい粒子と小さい粒子が混在したミストをミスト発生装置から加工点に噴射する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種のミスト発生装置が発生するミストには、大きい粒子と小さい粒子が混在するため、大きい粒子による弊害が生じている。
【０００６】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、細かい粒子のミストが効率的に得られるミスト発生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るミスト発生装置は、圧力空気とオイルからオイルミストを発生するノズルを天壁に有し、発生したミストを収容する内部タンクの内部を内部ミスト室とし、該内部タンクの外周に配置した外部タンクの内部を外部ミスト室とし、該外部ミスト室の下部にオイル室を設け、前記内部ミスト室、外部ミスト室のそれぞれの底部に、これらのミスト室内で液化したオイルを前記オイル室内に落下させるオイル排出部を設け、前記内部ミスト室内のミストを前記外部ミスト室内に搬送する第１のミスト搬送路を設け、前記外部ミスト室内のミスト取出口を前記外部タンクの天壁に設け、前記ミスト取出口に噴射位置にミストを搬送する第２のミスト搬送路を接続したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は実施の形態の断面図、図２は正面図であり、外部タンク１の内部は仕切板２により仕切られ、仕切板２にはオイル孔２ａと空気孔２ｂが形成されている。仕切板２の下部はオイル３を収容するオイル室４とされ、仕切板２の上部には内部タンク５が外部タンク１の天壁から吊設されている。内部タンク５の内部は内部ミスト室６とされ、内部タンク５の外部は外部ミスト室７とされている。
【０００９】
内部タンク５の底壁にはオイル孔５ａが形成され、内部タンク５の天壁には噴霧ノズル８が設けられている。内部タンク５の外周面には螺旋状のミスト路９が設けられ、ミスト路９の内部開口９ａは内部タンク５の接続ブロック５ｂに接続され、外部開口９ｂは外部ミスト室７の下部に開放されている。
【００１０】
外部タンク１の底壁の外面には、オイル３を噴霧ノズル８に圧送するためのポンプ１０が取り付けられ、このポンプ１０にはドレンコック１１とタイマ１２が接続されている。外部タンク１の側壁には、オイル３を外部からオイル室４に補給するための補給ブロック１ａが設けられ、補給ブロック１ａにはキャップ１３が着脱自在とされている。また、外部タンク１の側壁には、オイル３の表面位置を表示する液面計１４と、外部ミスト室７の圧力を表示する圧力計１５とが設けられている。そして、外部タンク１の天壁には、ミストを外部ミスト室７から外部に取り出すためのミスト取出口１６が形成されている。なお、キャップ１３等には空気通孔を設け、ミストを外部ミスト室７からミスト取出口１６に円滑に流通させることが好ましい。
【００１１】
図３のブロック図に示すように、オイル室４とポンプ１０は逆止弁２１を備えたオイル路２２を介して接続され、ポンプ１０の吐出口１０ａは逆止弁２３を備えたオイル路２４を介して噴霧ノズル８のオイル流入口８ａに接続されている。そして、圧力空気源２５は空気フィルタ２６を備えた空気路２７を介して噴霧ノズル８の空気流入口８ｂに接続され、空気路２７は空気路２７ａを介してタイマ１２に接続されている。
【００１２】
ここで、外部タンク１のミスト取出口１６の近傍には、大きい粒子のミストを捕捉する手段としての邪魔板２８が設置され、この邪魔板２８に衝突した大きい粒子のミストがそこに付着して液化し、オイル室４に戻る。この邪魔板２８に代えてフィルタとしても、同様な作用を得ることができる。ミスト取出口１６の出口には、エジェクタ等のミスト排出手段２９が設置されている。このミスト排出手段２９には、空気フィルタ２６を通った圧力空気が空気導入路３０を介して導入され、圧力空気とミストの混合体がミスト搬送路３１に排出されるようになっている。そして、空気導入路３０には圧力レギュレータ３２と圧力計３３が設けられ、ミスト搬送路３１の圧力はフィードバック路３４を介して圧力レギュレータ３２にフィードバックされている。
【００１３】
ミスト排出手段２９には、空気導入路３０から圧力空気が流入する空気路２９ａと、ミスト取出口１６からミストが流入するミスト路２９ｂと、空気とミストの混合体がミスト搬送路３１に流出する混合体路２９ｃとが形成されている。このミスト排出手段２９では、空気路２９ａの出口で噴射した圧力空気の流れに伴って、ミスト排出手段２９に流入する空気圧力によって負圧が発生するようになっており、その負圧はミスト路２９ｂ、ミスト取出口１６及び外部ミスト室７を介して内部ミスト室６に導入されている。
【００１４】
圧力空気源２５からの圧力Ｐ０ の圧力空気は、圧力Ｐ０ のまま噴霧ノズル８に流入すると共に、圧力レギュレータ３２により圧力ＰＦ に減圧されてミスト排出手段２９に流入し、ミスト排出手段２９で負圧を発生しながらミスト搬送路３１に圧力ＰＭ となって流出する。同時に、ポンプ１０の作用により定量のオイル３が噴霧ノズル８に流入する。これにより、空気とオイル３の混合による一次ミストが、噴霧ノズル８から内部ミスト室６内に噴出する。このとき、内部ミスト室６内の圧力ＰＴ はミスト排出手段２９の作用により低くなっているので、圧力ＰＴ 、ＰＭ 、ＰＦ の間には不等式ＰＴ ＜ＰＭ ＜ＰＦ が成立し、噴霧ノズル８はミストを効率良く安定して発生する。
【００１５】
噴霧ノズル８から噴出した一次ミストは内部ミスト室６に充満し、この間に一次ミスト中の大きい粒子が内部タンク５の下部に降下すると共にその内壁に付着し、内部ミスト室６の上部には小さい粒子から成る二次ミストのみが残る。そして、内部タンク５に付着した大きい粒子は、液化して内部タンク５のオイル孔５ａと仕切板２のオイル孔２ａを通ってオイル室４に落下する。
【００１６】
続いて、二次ミストは接続ブロック５ｂからミスト路９を通って外部開口９ｂから外部ミスト室７の下部に噴出する。このとき、ミストは螺旋状の細い管の中を通過するので、ミストの速度が速くなり、ミスト路９の内壁に衝突する速度も大きくなり、大きい粒子が内壁に付着し易くなる。更に、螺旋のミスト路９を通ることによる遠心力を受け、二次ミストの中の大きい粒子がミスト路９の内壁に付着し、小さい粒子からのみ成る三次ミストが外部ミスト室７に噴出する。そして、ミスト路９の内壁に付着した大きい粒子は、内壁を伝わって外部ミスト室７内に滴下する。
【００１７】
外部ミスト室７内に入った三次ミストは下部から上部に向かって上昇し、この間に三次ミストの中の大きい粒子が外部タンク１の下部に降下すると共にその内壁に付着し、小さい粒子のみから成る四次ミストがミスト取出口１６を介してミスト排出手段２９に流入する。そして、四次ミストはミスト排出手段２９内で圧力空気源２５からの圧力空気と混合し、ミスト搬送路３１を通って例えば工具の先端に噴出する。
【００１８】
このように実施の形態では、ミスト排出手段２９が負圧を発生するので、内部ミスト室６の圧力ＰＴ が低減し、噴霧ノズル８の入口の圧力と出口の圧力との差が拡大し、ミストの発生効率を向上させることができる。また、ミスト排出手段２９が発生する負圧により外部ミスト室７内のミストをミスト搬送路３１に排出できる。更に、圧力空気をミスト搬送路３１に噴射するので、ミストをミスト搬送路３１から高い圧力で噴射できる。
【００１９】
なお、上述の実施の形態ではオイル３をミスト化することについて説明したが、薬液、塗料等の液体に適用可能であることは云うまでもない。
【００２０】
図４は他の実施の形態の要部断面図であり、空気導入路４１の出口４１ａと、ミスト搬送路４２の入口４２ａと、第１の実施の形態のミスト排出手段２９とは異なる構造のミスト排出手段４３とが外部ミスト室７内に構成されている。図５の拡大図に示すように、ミスト排出手段４３には空気路４３ａ、ミスト路４３ｂ及び混合体路４３ｃが設けられ、ミスト路４３ｂは複数のミスト導入管４４から構成されている。
【００２１】
ミスト排出手段４３の空気路４３ａから噴射した圧力空気は負圧を発生し、外部ミスト室７内のミストをミスト導入管４４を介してミスト搬送路４２に排出する。この第２の実施の形態はミスト導入管４４によりミストを更に細分化できる。
【００２２】
図６は更に他の実施の形態の要部断面図であり、空気導入路４５はミスト搬送路４６よりも小径とされている。また、空気導入路４５の出口４５ａは外部ミスト室７に導入され、ミスト搬送路４６はミスト取出口１６に接続されている。そして、空気導入路４５の出口４５ａは、ミスト搬送路４６の入口４６ａの下流に隙間４７をおいて配置されている。
【００２３】
空気導入路４５の出口４５ａから噴射した圧力空気は負圧を発生し、外部ミスト室７内のミストを隙間４７を介してミスト搬送路４６に排出する。
【００２４】
図７は更に他の実施の形態の要部断面図であり、空気導入路４８はミスト搬送路４９よりも若干小径とされ、空気導入路４８の出口４８ａとミスト搬送路４９の入口４９ａが外部ミスト室７に導入されている。そして、空気導入路４８の出口４８ａとミスト搬送路４９の入口４９ａの間に隙間５０が形成されていると共に、空気導入路４８の出口４８ａとミスト搬送路４９の入口４９ａには、ミストをミスト搬送路４９に案内する案内面が形成されている。
【００２５】
空気導入路４８の出口４８ａから噴射した圧力空気は負圧を発生し、外部ミスト室７内のミストを隙間５０を介してミスト搬送路４９に排出する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るミスト発生装置は、２つのミスト室を設けているので、ミストの粒子は段階的に選別され、より細かな粒子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の断面図である。
【図２】正面図である。
【図３】ブロック図である。
【図４】他の実施の形態の要部断面図である。
【図５】部分拡大図である。
【図６】更に他の実施の形態の要部断面図である。
【図７】更に他の実施の形態の要部断面図である。
【符号の説明】
１  外部タンク
３  オイル
８  噴霧ノズル
２５  圧力空気源
２８  邪魔板
２９  ミスト排出手段
３０、４１、４５、４８  空気導入路
３１、４２、４６、４９  ミスト搬送路
３２  圧力レギュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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