CN107649944A - 流体供给管 - Google Patents

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大木胜
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Corporation Salt
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Abstract

本发明提供一种流体供给管，能够对流体赋予预定的流动特性，从而提高流体的润滑性、渗透性、以及冷却效果。流体供给管包含内部结构体、以及用于收纳内部结构体的管主体。管主体具有圆形的截面，包含流入口、以及流出口。内部结构体包含：第1部分，在内部结构体被收纳于管主体中时，该第1部分位于管主体的流入口侧，使通过流入口流入的流体从管的中心向半径方向扩散；第2部分，其位于比第1部分靠下游侧的位置，包含多个螺旋状地形成的翼，以使由第1部分扩散后的流体产生涡旋流；以及第3部分，其位于比第2部分靠下游侧的位置，在外周面上具有多个突出部。

Description

流体供给管
技术领域
本发明涉及供给流体的装置的流体供给管，更具体而言，涉及对在其内部流动的流体赋予预定的流动特性的流体供给管。例如，本发明的流体供给管能够适用于磨床、钻床、切削装置等各种机床的切削液供给装置。
背景技术
以往，在利用磨床、钻床等机床将例如由金属构成的被加工物加工成期望的形状时，通过向被加工物与刀具接触的部分供给加工液(例如冷却介质)从而将在加工中产生的热冷却、或者将被加工物的切屑(也称为金属屑(chip))从加工部位除去。在被加工物与刀具接触的部分因较高的压力和摩擦阻力而产生的切削热会使刀尖磨损或者使强度降低，从而使刀具等工具的寿命减少。此外，如果未将被加工物的切屑充分除去，则有时在加工中会粘附到刀尖上而降低加工精度。
也被称为切削液的加工液使工具与被加工物之间的摩擦阻力减少，除去切削热，同时，进行将切屑从被加工物的表面除去的清洗作用。因此，加工液优选具有如下特性：摩擦系数较小，沸点较高，良好地渗透到刀具与被加工物的接触部。
例如，日本特开平11－254281号公开了如下技术：为了强制地使加工液侵入到作用要素(刀具)与被加工物的接触部，将喷出气体(例如空气)的气体喷出部件设置于加工装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11－254281号(同族公开文献：US6095899A、EP0897778A)
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1所公开的那样的通常的技术，由于在机床上除了吐出加工液的部件之外，还必须追加将气体高速且高压地喷出的部件，所以，存在费用增加并且装置大型化的问题。此外，在磨床中，存在如下问题：在沿着高速旋转的磨削用磨石的外周面牵连回转的空气的作用下，加工液不能充分地到达磨石与被加工物的接触部。因而，由于仅向与磨削磨石的旋转方向相同的方向喷射空气的话，难以使加工液充分渗透，因此，依然存在难以使加工热冷却到期望的水准这种问题。
本发明是鉴于这样的情况而开发的。本发明的目的在于提供一种流体供给管，能够对在其内部流动的流体赋予预定的流动特性，从而能够使流体的润滑性、渗透性以及冷却效果提高。
用于解决课题的手段
本发明为了解决上述的问题，设定为如下这样的构成。即，流体供给管包含内部结构体、以及用于收纳内部结构体的管主体。管主体具有圆形的截面，包含流入口、以及流出口。内部结构体包含：第1部分，在内部结构体被收纳于管主体中时，该第1部分位于管主体的流入口侧，使通过流入口流入的流体从管的中心向半径方向扩散，第2部分，其位于比第1部分靠下游侧的位置，包含多个螺旋状地形成的翼，以使由第1部分扩散后的流体产生涡旋流，以及第3部分，其位于比第2部分靠下游侧的位置，在外周面具有多个突出部。
作为本发明的另一特征，提供一种包含具有流入口和流出口的管主体的流体供给管的内部结构体。该内部结构体包含：流体扩散部分，在内部结构体被收纳于管主体中时，该流体扩散部分位于管主体的流入口侧，使通过流入口流入的流体从管的中心向半径方向扩散；涡旋产生部分，其位于比该流体扩散部分靠下游侧的位置，使由流体扩散部分扩散后的流体产生涡旋流；以及气泡产生部分，其位于比该涡旋产生部分靠下右侧的位置，使由涡旋产生部分产生的涡旋流中产生多个气泡。
发明效果
如果将本发明的流体供给管设置在机床等的流体供给部，则利用在流体供给管内产生的多个微气泡在与工具及被加工物碰撞而消灭的过程中产生的振动及冲击，与以往相比，清洗效果提高。这能够使切削刃等工具的寿命延长，能够节省为了更换工具而消耗的费用。此外，由本发明的流体供给管带来的流动特性能够使流体的渗透性提高而使冷却效果增大，使润滑性提高，并且能够使加工精度提高。
此外，在本发明的多个实施方式中，流体供给管的内部结构体被制造为一体化的1个零件。因而，将内部结构体和管主体组装的工序变得简单。
本发明的流体供给管能够适用于磨床、切削机、钻床等各种机床的情况下的加工液供给部。不仅如此，还能够有效地用于将两种以上的流体(液体和液体、液体和气体、或气体和气体)混合的装置。
附图说明
若结合以下的附图来考虑以下的详细的记述，则能够得到本申请的更深的理解。这些附图只不过是例示，并非限定本发明的保护范围。
图1表示包括适用了本发明的流体供给部的磨削装置。
图2是本发明的第1实施方式的流体供给管的侧视分解图。
图3是本发明的第1实施方式的流体供给管的侧视透视图。
图4是本发明的第1实施方式的流体供给管的内部结构体的3维立体图。
图5是说明形成本发明的第1实施方式的流体供给管的内部结构体的菱形突出部的方法的图。
图6是本发明的第2实施方式的流体供给管的侧视分解图。
图7是本发明的第2实施方式的流体供给管的侧视透视图。
图8是本发明的第2实施方式的流体供给管的内部结构体的3维立体图。
图9是本发明的第3实施方式的流体供给管的侧视分解图。
图10是本发明的第3实施方式的流体供给管的侧视透视图。
图11是本发明的第4实施方式的流体供给管的侧视分解图。
图12是本发明的第4实施方式的流体供给管的侧视透视图。
图13是本发明的第5实施方式的流体供给管的侧视分解图。
图14是本发明的第5实施方式的流体供给管的侧视透视图。
图15是本发明的第6实施方式的流体供给管的侧视分解图。
图16是本发明的第6实施方式的流体供给管的侧视透视图。
具体实施方式
在本说明书中，主要说明将本发明适用于磨削装置等机床的实施方式，但是，本发明的适用领域不限于此。本发明能够适用于供给流体的多种应用，例如，还能够适用于家庭用的喷淋喷嘴、流体混合装置。
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1表示包括适用了本发明的流体供给部的磨削装置的一实施方式。如图所示，磨削装置1包括：磨削部4，其具备磨削刀(磨石)2、使被加工物3在2维平面之上移动的工作台(省略图示)、使被加工物3或磨削刀2上下移动的柱(省略图示)等；以及流体供给部5，其将流体(即冷却液)供给到磨削刀2、被加工物3。磨削刀2由省略了图示的驱动源在图1的平面中顺时针旋转驱动，利用在磨削部位G处的磨削刀2的外周面与被加工物3的摩擦来磨削被加工物3的表面。此外，虽然省略图示，但是，流体供给部5包括：积存冷却液(例如水)的箱；以及使上述冷却液从箱中流出的泵。
流体供给部5包含：配管6，其利用泵使积存在箱中的流体流入；流体供给管10，其具备对流体赋予预定的流动特性的内部结构体；以及喷嘴7，其具有接近磨削部位G地配置的吐出口。流体供给管10与配管6例如通过内螺纹和外螺纹的结合从而连结，该内螺纹是流体供给管10的流入口8侧的连接部件即螺母11的内螺纹，该外螺纹是在配管6的端部的外周面通过例如螺纹加工而形成的外螺纹(省略图示)。流体供给管10与喷嘴7例如通过内螺纹和外螺纹的结合从而连结，该内螺纹是流体供给管10的流出口9侧的连接部件即螺母12的内螺纹，该外螺纹是在喷嘴7的端部的外周面通过例如螺纹加工而形成的外螺纹(省略图示)。从配管6向流体供给管10流入的流体一边通过流体供给管10一边由于其内部结构体而变得具有预定的流动特性，经过流体供给管10的流出口9通过喷嘴7向磨削部位G吐出。根据本发明的多个实施方式，通过了流体供给管10的流体含有微气泡。以下，参照附图说明流体供给管10的内部结构体的多种实施方式。
(第1实施方式)
图2是本发明的第1实施方式的流体供给管10的侧视分解图，图3是流体供给管10的侧视透视图，图4是流体供给管10的内部结构体20的3维立体图。在图2及图3中，流体从流入口8向流出口9侧流动。如图2及图3所示，流体供给管10包括内部结构体20和管主体30。
管主体30包括流入侧部件31、和流出侧部件34。流入侧部件31和流出侧部件34具有圆筒形的中空的管的形态。流入侧部件31在一端部具有预定的直径的流入口8，在另一端部侧包含内螺纹32，该内螺纹32是为了与流出侧部件34进行连接而对内周面进行螺纹加工从而形成的。如对图1说明的那样，在流入口8侧一体地形成有螺母11。如图2所示，流入侧部件31的两端部的内径即流入口8的内径与内螺纹32的内径不同，流入口8的内径小于内螺纹32的内径。在流入口8与内螺纹32之间形成有锥形部33。在本实施方式中，螺母11被形成为流入侧部件31的一部分，但是，本发明不限于该构成。即，也能够是如下构成：将螺母11作为与流入侧部件31独立的零件来制造，并结合到流入侧部件31的端部。
流出侧部件34在一端部具有预定的直径的流出口9，在另一端部侧具备外螺纹35，该外螺纹35是为了与流入侧部件31进行连接而对外周面进行螺纹加工从而形成的。流出侧部件34的外螺纹35的外周面的直径与流入侧部件31的内螺纹32的内径相同。如与图1关联地说明的那样，在流出口9侧一体地形成有螺母12。在螺母12与外螺纹35之间形成有筒形部36及锥形部37。流出侧部件34的两端部的内径即流出口9的内径与外螺纹35的内径不同，流出口9的内径小于外螺纹35的内径。在本实施方式中，螺母12被形成为流出侧部件34的一部分，但是，本发明不限于此构成。即，也能够是如下构成：将螺母12作为与流出侧部件34独立的零件来制造，并结合到流出侧部件34的端部。通过利用流入侧部件31的内周面的内螺纹32与流出侧部件34的外周面的外螺纹35的螺纹结合将流入侧部件31和流出侧部件34连结，从而形成管主体30。
另一方面，管主体30的上述构成只不过是一实施方式，本发明不限于上述构成。例如，流入侧部件31与流出侧部件34的连结不限于上述的螺纹结合，本领域技术人员所知的机械零件的结合方法的哪一种都能够适用。此外，流入侧部件31和流出侧部件34的形态不限于图2及图3的形态，设计者能够任意选择、或者根据流体供给管10的用途来变更。流入侧部件31或流出侧部件34例如由钢铁那样的金属或塑料构成。
如果将图3一起参照，则可以理解，在将内部结构体20收纳到流出侧部件34中之后，使流出侧部件34的外周面的外螺纹35与流入侧部件31的内周面的内螺纹32结合，从而构成流体供给管10。内部结构体20例如能够利用对由钢铁那样的金属构成的圆柱部件进行加工的方法、或塑料成型的方法等来形成。在图2及图4中，内部结构体20包括流体扩散部22、涡旋产生部24、以及气泡产生部26。
在本实施方式中，流体扩散部22能够通过将上述圆柱部件的一端部加工(例如旋压)成圆锥的形态从而形成。流体扩散部22使经过流入口8流入到流入侧部件31的流体从管的中心部向外侧即半径方向扩散。
涡旋产生部24是通过将上述圆柱部件的一部分加工而形成的，如图4所示，包括截面为圆形的轴部分、以及3个螺旋状地形成的翼。如果参照图2，则可以理解，在本实施方式中，涡旋产生部24的长度a2比流体扩散部22的长度a1长，比气泡产生部26的长度a4短。此外，优选流体扩散部22的截面积最大的部分的半径小于涡旋产生部24的半径(涡旋产生部24的从轴部分的中心到翼的前端的距离)。涡旋产生部24的各个翼被形成为，其前端在轴部分的圆周方向相互各错开120°，且从轴部分的一端到另一端在外周面上隔开预定的间隔地逆时针螺旋状地形成。在本实施方式中，将翼的个数设定为3个，但是，本发明不限于这样的实施方式。此外，涡旋产生部24的翼的形态只要是能够使一边经过流体扩散部22一边被扩散并进入涡旋产生部24的流体在通过各翼之间的期间引起涡旋流的形态，就没有特别限制。另一方面，在本实施方式中，涡旋产生部24具有在将内部结构体20收纳于管主体30中时与管主体30的流出侧部件34的内周面接近的程度的外径。
气泡产生部26是通过对圆柱部件的下游侧即形成了流体扩散部22及涡旋产生部24之后的剩余部分进行加工而形成的。如图2及图4所示，在气泡产生部26的具有圆形的截面的轴部分的外周面呈网状地形成有多个菱形的突出部(凸部)。各个菱形突出部能够以从轴部分的外周面向外侧突出的方式，例如通过对圆柱部件进行研磨加工来形成。更具体说明，各个菱形突出部的形成方法例如如图5所示，使在相对于圆柱部件的长度方向成90度的方向具有固定的间隔的多条线51、与相对于上述长度方向具有预定的角度(例如60度)的固定的间隔的线52交叉，将线51与线51之间的部分每隔一个进行磨削，并且，将倾斜的线52与线52之间的部分每隔一个进行磨削。这样，从轴部分的外周面突出的菱形的多个突出部在上下(圆周方向)、左右(轴部分的长度方向)每隔一个规则地形成。此外，在本实施方式中，气泡产生部26具有在将内部结构体20收纳于管主体30时与管主体30的流出侧部件34的内周面接近的程度的外径。
在本实施方式中，如图2所示，涡旋产生部24的轴部分的直径小于气泡产生部26的轴部分的直径。因此，在涡旋产生部24与气泡产生部26之间存在锥形部25(长度a3)。但是，本发明不限于本实施方式。换言之，涡旋产生部24的直径也可以与气泡产生部26的直径相同。
以下，说明流体通过流体供给管10的期间的流动。借助叶轮(impeller)右旋或左旋(顺时针或逆时针地旋转)的电动泵经过配管6(参照图1)通过流入口8流入的流体经过流入侧部件31的锥形部33的空间并碰到流体扩散部22，从流体供给管10的中心向外侧(即在半径方向)扩散。扩散后的流体在涡旋产生部24的逆时针方向螺旋状地形成的3个翼之间通过。流体扩散部22发挥诱导流体以使通过配管6流入的流体有效地进入涡旋产生部24的作用。流体通过涡旋产生部24的各翼而成为强烈的涡旋流，经过锥形部25而被输送到气泡产生部26。
然后，流体在规则地形成在气泡产生部26的轴部分的外周面的多个菱形突出部之间通过。这些多个菱形突出部形成多个狭窄的流路。流体通过由多个菱形突出部形成的多个狭窄的流路，从而引起使多个微小的涡旋产生的后滚翻现象(流体的流动方向周期性交替转换地流动的现象)。由于这样的后滚翻现象，在流体供给管10内通过气泡产生部26的多个突出部之间的流体规则地向左右转换方向地流动，其结果是，诱发流体的混合及扩散。气泡产生部26的上述构造在将具有不同的性质的两种以上的流体混合的情况下也是有用的。
此外，内部结构体20具有使流体从截面积较大的上游(涡旋产生部24)向截面积较小的下游(在气泡产生部26的多个菱形突出部之间形成的流路)流动的构造。该构造如以下说明的那样使流体的静压力(static pressure)变化。流体未被施加外部能量的状态下的压力、速度、及势能的关系被表达为如下这样的伯努利方程式。
此处，p是流线内的一点处的压力，ρ是流体的密度，υ是该点处的流动的速度，g是重力加速度，h是该点相对于基准面的高度，k是常数。表现为上述方程式的伯努利定理是将能量守固定律适用于流体的结果，说明对于流动的流体在流线上所有的形态的能量的总和总是固定。根据伯努利定理，在截面积较大的上游，流体的速度较慢而静压较高。与此不同，在截面积较小的下游，流体的速度变快而静压变低。
在流体是液体的情况下，若变低的静压达到液体的饱和蒸气压，则液体开始气化。将这样在大致同一温度下静压在极短的时间内变得比饱和蒸气压低(在水的情况下，3000－4000Pa)而液体急剧地气化的现象称为空蚀(cavitation)。本发明的流体供给管10的内部构造诱发这样的空蚀现象。由于空蚀现象，液体以在液体中存在的100微米以下的微小的气泡核为核而沸腾，或者，由于溶存气体的游离，产生多个较小的气泡。即，流体一边通过气泡产生部26一边产生多个微气泡。
在水的情况下，1个水分子能够与其他4个水分子形成氢键，该氢键网络不容易破坏。因此，水与不形成氢键的其他液体相比，沸点、熔点非常高，并显示出较高的粘度。由于水的沸点较高的性质会带来优秀的冷却效果，所以，被频繁地用作进行磨削等的加工装置的冷却水，但是，存在水分子的大小较大而向加工部位的渗透性、润滑性不良这种问题。因此，通常，较多情况下，将不是水的特殊的润滑油(即切削油)单独、或者与水混合而使用。需要说明的是，如果使用本发明的供给管，则利用上述的空蚀现象引起水的气化，其结果是，水的氢键网络被破坏而粘度变低。此外，因气化而产生的微气泡使渗透性及润滑性提高。渗透性的提高的结果是，使冷却效率增加。因而，根据本发明，不必使用特殊的润滑油，即使仅使用水，也能够使加工质量即机床的性能提高。
通过了气泡产生部26的流体进入流出侧部件34的锥形部37。锥形部37与气泡产生部26相比，流路的截面大很多，因此，此处，后滚翻现象几乎消失。流体经过锥形部37并通过流出口9流出，通过喷嘴7向磨削部位G吐出。在流体通过喷嘴7被吐出时，在气泡产生部26产生的多个微气泡暴露于大气压，碰到磨削磨石2、被加工物3，气泡破坏或者爆炸而消灭。在这样气泡消灭的过程中产生的振动及冲击将在磨削部位G产生的废渣、切屑有效地除去。换言之，微气泡一边消灭一边使磨削部位G的周围的清洗效果提高。
通过将本发明的流体供给管10设置在机床等的流体供给部，从而与以往相比，能够更有效地使在磨削刀和被加工物上产生的热冷却，渗透性及润滑性变好而能够使加工精度提高。此外，通过从加工部位将被加工物的切屑有效地除去，从而能够使切削刃等工具的寿命延长，能够节省为了更换工具而消耗的费用。
另外，在本实施方式中，由于通过加工1个部件来形成内部结构体20的流体扩散部22、涡旋产生部24、以及气泡产生部26，所以，内部结构体20被制造为一体化的1个零件。因而，在将内部结构体20放入到流出侧部件34的内部之后，仅通过将流出侧部件34的外螺纹35和流入侧部件31的内螺纹32结合的简单的工序，就能够制造流体供给管10。
本发明的流体供给管能够适用于磨削装置、切削装置、钻床等各种机床中的加工液供给部。此外，还能够有效地利用于将2个以上的流体(液体和液体、液体和气体、或气体和气体等)混合的装置。例如，如果将本发明的流体供给管适用于燃烧发动机，则由于燃料和空气充分混合而燃烧效率提高。此外，如果将本发明的流体供给管适用于清洗装置，则与通常的清洗装置相比，能够进一步使清洗效果提高。
(第2实施方式)
接下来，参照图6至图8说明本发明的第2实施方式的流体供给管100。对于与第1实施方式相同的构成，省略说明，对于与第1实施方式有差别的部分详细说明。对于与第1实施方式的构成要素相同的构成要素，使用同一附图标记。图6是第2实施方式的流体供给管100的侧视分解图，图7是流体供给管100的侧视透视图，图8是流体供给管100的内部结构体200的3维立体图。如图6及图7所示，流体供给管100包括内部结构体200、以及管主体30。由于第2实施方式的管主体30与第1实施方式的管主体相同，所以，省略其说明。在图6及图7中，流体从流入口8向流出口9侧流动。
第2实施方式的内部结构体200例如是对由金属构成的圆柱形态的部件进行加工而形成的，从上游侧向下游侧包括流体扩散部22、涡旋产生部24、气泡产生部26、以及圆顶形的诱导部202。如与第1实施方式关联地说明的那样，流体扩散部22是将圆柱部件的一端部加工成圆锥形而形成的。
第1实施方式的内部结构体20为了形成气泡产生部26而仅对圆柱部件的下游的部分的表面进行了加工，而对末端的部分没有特别地加工。与此不同，第2实施方式的内部结构体200将圆柱部件的下游侧的末端的部分加工成圆顶形来形成诱导部202。
如图6及图7所示，流体供给管100是通过在将内部结构体200收纳于流出侧部件34之后，将流出侧部件34的外周面的外螺纹35和流入侧部件31的内周面的内螺纹32结合从而构成的。说明流体在这样组装后的流体供给管100内的流动。通过配管6(参照图1)及流入口8流入的流体经过流入侧部件31的锥形部33的空间，碰到流体扩散部22，从流体供给管100的中心向外侧(即在半径方向)扩散。扩散的流体一边在涡旋产生部24的螺旋状地形成的3个翼之间通过，一边变成强烈的涡旋流并被输送到气泡产生部26。接下来，流体通过由在气泡产生部26的轴部分的外周面规则地形成的多个菱形突出部形成的多个狭窄的流路，由于后滚翻现象、空蚀现象而产生多个微小的涡旋、微气泡。
接下来，流体经过气泡产生部26向内部结构体200的端部流动，但是，若流体从形成在气泡产生部26的表面的多个狭窄的流路流动到流出侧部件34的锥形部37，则由于流路急剧地变宽而气泡产生部26所导致的后滚翻现象几乎消失，产生附壁(Coanda)效应。附壁效应是指，如果使流体在曲面的周围流动，则流体与曲面之间的压力降低导致流体被吸附于曲面，从而流体沿着曲面流动的现象。利用这样的附壁效应，流体被诱导以沿着诱导部202的表面流动。由圆顶形态的诱导部202向中心诱导的流体经过锥形部37，通过流出口9流出。从流体供给管100吐出的流体利用由内部结构体200的诱导部202放大的附壁效应，良好地附着到刀具、被加工物的表面。这会使流体所带来的冷却效果增加。
(第3实施方式)
接下来，参照图9至图10说明本发明的第3实施方式的流体供给管110。对于与第1实施方式及第2实施方式相同的构成，省略说明，对于与这些实施方式有差别的部分，详细说明。对于与第1实施方式及第2实施方式的构成要素相同的构成要素，使用同一附图标记。图9是第3实施方式的流体供给管110的侧视分解图，图10是流体供给管110的侧视透视图。如图9及图10所示，流体供给管110包括内部结构体210、以及管主体30。由于第3实施方式的管主体30与第1实施方式的管主体相同，所以，省略其说明。在图9及图10中，流体从流入口8向流出口9侧流动。
第3实施方式的内部结构体210例如是通过对由金属构成的圆柱形态的部件进行加工而形成的，从上游侧向下游侧包括流体扩散部22、涡旋产生部24、气泡产生部26、以及圆锥形态的诱导部212。如与第1实施方式关联地说明的那样，流体扩散部22是将圆柱部件的一端部加工成圆锥形而形成的。
第1实施方式的内部结构体20在末端部不包括诱导部，与此不同，第2实施方式的内部结构体200将圆柱部件的下游侧的末端的部分加工成圆顶形而形成诱导部202。另一方面，第3实施方式的内部结构体210如图9及图10所示，为了形成诱导部212而将圆柱部件的下游侧的末端的部分加工成圆锥形。
如图10所示，流体供给管110是通过在将内部结构体210收纳于流出侧部件34中之后，将流出侧部件34的外周面的外螺纹35和流入侧部件31的内周面的内螺纹32结合，从而构成的。说明流体在这样组装后的流体供给管110内的流动。通过配管6(参照图1)及流入口8流入的流体经过流入侧部件31的锥形部33的空间，碰到流体扩散部22，从流体供给管110的中心向外侧扩散。扩散后的流体一边在涡旋产生部24的螺旋状地形成的3个翼之间通过，一边变成强烈的涡旋流，被输送到气泡产生部26。接下来，流体通过由在气泡产生部26的轴部分的外周面规则地形成的多个菱形突出部形成的多个狭窄的流路，由于后滚翻现象、空蚀现象而产生多个微小的涡旋、微气泡。
接下来，流体经过气泡产生部26向内部结构体210的端部流动，但是，利用附壁效应，流体变成沿着诱导部212的表面流动。由诱导部212向中心诱导的流体经过锥形部37，通过流出口9流出。如与第2实施方式关联地说明的那样，从流体供给管110吐出的流体利用由内部结构体210的诱导部212放大的附壁效应，良好地附着到刀具、被加工物的表面，从而使冷却效果增加。
(第4实施方式)
接下来，参照图11至图12说明本发明的第4实施方式的流体供给管120。对于与第1实施方式相同的构成，省略说明，对于与第1实施方式有差别的部分，详细说明。对于与第1实施方式的构成要素相同的构成要素，使用同一附图标记。图11是第4实施方式的流体供给管120的侧视分解图，图12是流体供给管120的侧视透视图。如图11及图12所示，流体供给管120包括内部结构体220、以及管主体30。由于第4实施方式的管主体30与第1实施方式的管主体相同，所以，省略其说明。在图11及图12中，流体从流入口8向流出口9侧流动。
第4实施方式的内部结构体220例如是对由金属构成的圆柱形态的部件进行加工而形成的，从上游侧向下游侧包括流体扩散部222、涡旋产生部24、以及气泡产生部26。第1实施方式的内部结构体20在前端部形成有圆锥形态的流体扩散部22，与此不同，第4实施方式的内部结构体220在前端部形成有圆顶形的流体扩散部222。流体扩散部222是将圆柱部件的前端部加工成圆顶形而形成的。涡旋产生部24包括：截面为圆形的轴部分；以及3个螺旋状地形成的翼。气泡产生部26包含在具有圆形的截面的轴部分的外周面呈网状地形成的多个菱形的突出部(凸部)。
流体扩散部222使通过流入口8并通过流入侧部件31流入的流体从中心部向外侧扩散。若流体向圆顶形态的扩散部222流动，则利用附壁效应，沿着扩散部222的表面流动，因此，能够一边使流体的动能的损失最小化，一边使流体向外侧扩散。这样的构造的流体供给管120与通常的技术相比，使冷却液的冷却功能及清洗效果提高。
(第5实施方式)
接下来，参照图13至图14说明本发明的第5实施方式的流体供给管130。在第5实施方式的流体供给管130中，对于与第1实施方式及第4实施方式相同的构成，省略说明，对于同一构成要素使用同一附图标记。图13是第5实施方式的流体供给管130的侧视分解图，图14是流体供给管130的侧视透视图。如图13及图14所示，流体供给管130包括内部结构体230、以及管主体30。由于第5实施方式的管主体30与第1实施方式的管主体相同，所以，省略其说明。在图13及图14中，流体从流入口8向流出口9侧流动。
第5实施方式的内部结构体230例如是对由金属构成的圆柱形态的部件进行加工而形成的，从上游侧向下游侧包括圆顶形态的流体扩散部222、涡旋产生部24、气泡产生部26、以及圆顶形态的诱导部232。
参照图13及图14，通过流入口8向流体供给管130流入的流体向圆顶形态的扩散部222流动，利用附壁效应，沿着扩散部222的表面流动，从流体供给管130的中心部向外侧扩散。这样的圆顶的形态能够一边使流体的动能的损失最小化，一边使流体向外侧扩散。接下来，经过了涡旋产生部24和气泡产生部26的流体变成沿着圆顶形态的诱导部232的表面流动。由圆顶形态的诱导部232向中心诱导的流体经过锥形部37，通过流出口9流出。这样的构造的流体供给管130与通常的技术相比，使冷却液的冷却功能及清洗效果提高。
(第6实施方式)
接下来，参照图15至图16，说明本发明的第6实施方式的流体供给管140。在第6实施方式的流体供给管140中，对于与第1实施方式及第4实施方式相同的构成，省略说明，对于同一构成要素使用同一附图标记。图15是第6实施方式的流体供给管140的侧视分解图，图16是流体供给管140的侧视透视图。如图15及图16所示，流体供给管140包括内部结构体240、以及管主体30。由于第6实施方式的管主体30与第1实施方式的管主体相同，所以，省略其说明。在图15及图16中，流体从流入口8向流出口9侧流动。
第6实施方式的内部结构体240例如是对由金属构成的圆柱形态的部件进行加工而形成的，从上游侧向下游侧包括圆顶形态的流体扩散部222、涡旋产生部24、气泡产生部26、以及圆锥形态的诱导部242。
参照图15及图16，通过流入口8向流体供给管140流入的流体向圆顶形态的扩散部222流动，利用附壁效应，沿着扩散部222的表面流动，从流体供给管140的中心部向外侧扩散。这样的圆顶的形态能够一边使流体的动能的损失最小化，一边使流体向外侧扩散。接下来，经过了涡旋产生部24和气泡产生部26的流体变成沿着圆锥形态的诱导部242的表面流动。由圆锥形态的诱导部242向中心诱导的流体经过锥形部37，通过流出口9流出。这样的构造的流体供给管140与通常的技术相比，使冷却液的冷却功能及清洗效果提高。
以上，利用实施方式说明了本发明，但是，本发明不限于这样的实施方式。具有本发明所属的技术领域的通常的知识的人员能够从上述说明及关联附图导出本发明的很多的变形及其他实施方式。在本说明书中，尽管使用了多个特定用语，但是，这些特定用语一般而言仅是为了说明的目的而使用，并非出于限制发明的目的而使用。能够在不脱离由附加的技术方案的保护范围及其等同技术方案定义的一般的发明的概念及思想的范围内进行多种变形。
附图标记说明
1 磨削装置
2 磨削刀(磨石)
3 被加工物
4 磨削部
5 流体供给部
6 配管
7 喷嘴
8 流入口
9 流出口
10、100、110、120、130、140 流体供给管
20、200、210、220、230、240 内部结构体
22、222 流体扩散部
24 涡旋产生部
26 气泡产生部
30 管主体
31 流入侧部件
34 流出侧部件
202、212、232、242 诱导部

Claims (21)

1.一种流体供给管，包含：
内部结构体，以及
用于收纳内部结构体的管主体；
管主体具有圆形的截面，并包含流入口和流出口；
内部结构体包含：
第1部分，在内部结构体被收纳于管主体中时，该第1部分位于管主体的流入口侧，使通过流入口流入的流体从管的中心向半径方向扩散，
第2部分，其位于比第1部分靠下游侧的位置，并包含多个螺旋状地形成的翼，以使由第1部分扩散后的流体产生涡旋流，以及
第3部分，其位于比第2部分靠下游侧的位置，并在外周面上具有多个突出部。
2.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第1部分、第2部分、以及第3部分的至少一者具有圆形的截面。
3.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第1部分是内部结构体的被形成为圆锥形的一端部。
4.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第1部分是内部结构体的被形成为圆顶形的一端部。
5.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第2部分包含截面为圆形的轴部分、和多个螺旋状地形成的翼。
6.如权利要求5所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第2部分包含3个翼；
各个翼的前端在轴部分的圆周方向上彼此各错开120°。
7.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第3部分包含具有圆形的截面的轴部分，和在其外周面上的多个菱形的突出部。
8.如权利要求7所述的流体供给管，其特征在于，
多个菱形的突出部呈网状地形成。
9.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体在比第3部分靠下游侧的位置包含将流体向管的中心诱导的第4部分。
10.如权利要求9所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第4部分是内部结构体的被形成为圆顶形的一端部。
11.如权利要求9所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第4部分是内部结构体的被形成为圆锥形的一端部。
12.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
内部结构体的第1部分的截面积最大的部分的半径小于第2部分的从轴部分的中心到翼的前端的距离。
13.如权利要求1所述的流体供给管，其特征在于，
管主体包括流入侧部件、以及流出侧部件，
流入侧部件和流出侧部件螺纹结合。
14.一种流体供给管的内部结构体，包含：
第1部分，在内部结构体被收纳于具有圆形的截面且包含流入口和流出口的流体供给管的管主体中时，该第1部分位于管主体的流入口侧，使通过流入口流入的流体从管的中心向半径方向扩散；
第2部分，其位于比第1部分靠下游侧的位置，包含多个螺旋状地形成的翼，以使由第1部分扩散后的流体产生涡旋流；以及
第3部分，其位于比第2部分靠下游侧的位置，并在外周面上具有多个突出部。
15.一种机床，使冷却液流入到权利要求1～13的任何一项所述的流体供给管中，在赋予预定的流动特性之后，使其向工具或被加工物吐出，来进行冷却。
16.一种喷淋喷嘴，使水或热水流入到权利要求1～13的任何一项所述的流体供给管中，在赋予预定的流动特性之后使其吐出，来提高清洗效果。
17.一种流体混合装置，使多种不同特性的流体流入到权利要求1～13的任何一项所述的流体供给管中，在赋予预定的流动特性并使该多个流体混合之后使其吐出。
18.一种流体供给管的内部结构体，包含：
扩散部分，在内部结构体被收纳于包含流入口和流出口的流体供给管的管主体中时，该扩散部分位于管主体的流入口侧，使通过流入口流入的流体从管的中心向半径方向扩散；
涡旋产生部分，其位于比扩散部分靠下游侧的位置，使由扩散部分扩散后的流体产生涡旋流；以及
气泡产生部分，其位于比涡旋产生部分靠下游侧的位置，使来自涡旋产生部分的流体产生多个气泡。
19.如权利要求18所述的内部结构体，其特征在于，
还具有诱导部分，该诱导部分位于比气泡产生部分靠下游侧的位置，将流体向管的中心诱导。
20.如权利要求18所述的内部结构体，其特征在于，
扩散部分、涡旋产生部分、和气泡产生部分形成在共通的圆柱部件上。
21.如权利要求19所述的内部结构体，其特征在于，
扩散部分、涡旋产生部分、和气泡产生部分形成在共通的圆柱部件上。
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