DE102018123593A1

DE102018123593A1 - Fluidzuführvorrichtung

Info

Publication number: DE102018123593A1
Application number: DE102018123593.3A
Authority: DE
Inventors: Masuhiko Komazawa; Masaru Ohki
Original assignee: Sio Co Ltd
Current assignee: Sio Co Ltd
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2038-09-26
Also published as: KR20190035412A; JP2019059012A; JP6433039B1; US20190091820A1; CN109551298B; DE102018123593B4; JP2019063986A; JP6534058B2; CN109551298A; TWI776896B; TW201914752A

Abstract

Eine Fluidzuführvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet eine innere Struktur und ein Gehäuse, wie einen Rohrkörper, ausgelegt, die innere Struktur aufzunehmen. Die innere Struktur beinhaltet einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt, einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt, einstückig ausgebildet auf einem gemeinsamen Wellenelement mit einem runden Querschnitt. Der erste Abschnitt ist dem Gehäuse vorgelagert positioniert, wenn die innere Struktur in dem Gehäuse untergebracht ist, und beinhaltet einen Wellenabschnitt und mindestens einen Spiralflügel. Der zweite Abschnitt ist dem ersten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen. Der dritte Abschnitt ist dem zweiten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und mindestens einen Spiralflügel. Der vierte Abschnitt ist dem dritten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidzuführvorrichtung zum Zuführen eines Fluids. Im engeren Sinne betrifft die vorliegende Erfindung eine Fluidzuführvorrichtung, die ein dort hindurchfließendes Fluid mit einer vorbestimmten Fließeigenschaft versieht. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auf eine Schneidflüssigkeits-Zuführvorrichtung für verschiedene Werkzeugmaschinen anwendbar, beispielsweise eine Schleifmaschine, eine Bohrmaschine und eine Schneidmaschine.
Beschreibung des Standes der Technik
Wenn ein aus einem Metall oder Ähnlichem hergestelltes Werkstück von einer Werkzeugmaschine wie der Schleifmaschine oder der Bohrmaschine in eine gewünschte Form bearbeitet wird, wird herkömmlicherweise einem Kontaktabschnitt und seiner Umgebung zwischen dem Werkstück und einem Werkzeug (beispielsweise einer Klinge) ein Bearbeitungsfluid (beispielsweise Kühlmittel) zugeführt, um die während des Bearbeitens erzeugte Wärme zu kühlen oder Rückstände des Werkstücks (auch bezeichnet als Späne) von einer Bearbeitungsstelle zu entfernen. Schneidwärme, die durch hohen Druck und Reibwiderstand an dem Kontaktabschnitt zwischen dem Werkstück und der Klinge verursacht wurde, reibt die Kante der Klinge ab und verringert die Festigkeit der Klinge, wodurch das Werkzeugleben der Klinge reduziert wird. Darüber hinaus können die Späne des Werkstücks, wenn sie nicht ausreichend entfernt werden, während des Bearbeitens an der Kante der Klinge anhaften, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit vermindert werden kann.
Das Bearbeitungsfluid (auch bezeichnet als ein Schneidfluid) verringert den Reibwiderstand zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, entfernt die Schneidwärme und führt ein Reinigen zum Entfernen der abgeschnittenen Späne von einer Oberfläche des Werkstücks aus. Dafür sollte das Bearbeitungsfluid einen niedrigen Reibkoeffizienten, einen hohen Siedepunkt und eine gute Penetration in den Kontaktabschnitt zwischen der Klinge und dem Werkstück haben.
Beispielsweise offenbart die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 1999-254281 , veröffentlicht am 21. September 1999 (auch veröffentlicht als US-Patent US 6,095,899 ) das Bereitstellen eines gasabgebenden Mittels zum Abgeben eines Gases (zum Beispiel Luft) in einer Bearbeitungsvorrichtung, um eine Bearbeitungsflüssigkeit mit Krafteinsatz in einen Kontaktabschnitt zwischen einem Arbeitselement (z. B. einer Klinge) und einem Werkstück zu infiltrieren.
[Dokument nach dem Stand der Technik]
Patentdokument: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 1999-254281
Gemäß der konventionellen Technologie, die in dem obigen Patentdokument offengelegt wird, sollte das Mittel zum Abgeben des Gases mit einer hohen Geschwindigkeit und einem hohen Druck in der Bearbeitungsvorrichtung zusätzlich zu einem Mittel zum Spritzen der Bearbeitungsflüssigkeit versehen sein, wodurch die Kosten und die Größe der Vorrichtung erhöht werden. Ferner kann die Bearbeitungsflüssigkeit in der Schleifmaschine einen Kontaktabschnitt zwischen einem Schleifstein und dem Werkstück nicht ausreichend erreichen, da sich die Luft entlang der äußeren Umfangsoberfläche des Schleifsteins zusammen mit dem Schleifstein dreht, der sich in einer hohen Geschwindigkeit dreht. Folglich ist es noch immer ein Problem, dass es schwierig ist, die während der Bearbeitung erzeugte Wärme auf eine gewünschte Stufe zu kühlen, da die Bearbeitungsflüssigkeit bei einfachem Abgeben der Luft in derselben Richtung wie die Drehrichtung des Schleifsteins nicht ausreichend in den Kontaktabschnitt eindringen kann.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der vorstehend beschriebenen Probleme getätigt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fluidzuführvorrichtung zum Bereitstellen einer vorbestimmten Fließeigenschaft für ein dort hindurchfließendes Fluid bereitzustellen, um die Schmierfähigkeit, Eindringfähigkeit und einen Kühleffekt des Fluids zu verbessern.
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fluidzuführvorrichtung vor, die eine innere Struktur beinhaltet, und ein Gehäuse wie einen Rohrkörper, das ausgelegt ist, die innere Struktur aufzunehmen, und einen Einlass und einen Auslass aufweist. Die innere Struktur beinhaltet einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt, einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Der erste Abschnitt ist dem Gehäuse vorgelagert positioniert, wenn die innere Struktur in dem Gehäuse untergebracht ist, und beinhaltet einen Wellenabschnitt und mindestens einen Spiralflügel, um ein Fluid zu verwirbeln. Der zweite Abschnitt ist dem ersten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts vorstehen. Der dritte Abschnitt ist dem zweiten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und mindestens einen Spiralflügel, um ein Fluid zu verwirbeln. Der vierte Abschnitt ist dem dritten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts vorstehen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine innere Struktur einer Fluidzuführvorrichtung vor, die einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt, einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt beinhaltet, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Die Fluidzuführvorrichtung beinhaltet ein Gehäuse, beispielsweise einen Rohrkörper, das ausgebildet ist, die innere Struktur aufzunehmen. Der erste Abschnitt ist dem Gehäuse vorgelagert positioniert, wenn die innere Struktur in dem Gehäuse untergebracht ist, und beinhaltet einen Wellenabschnitt und mindestens einen Spiralflügel, um ein Fluid zu verwirbeln. Der zweite Abschnitt ist dem ersten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts vorstehen. Der dritte Abschnitt ist dem zweiten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und mindestens einen Spiralflügel, um ein Fluid zu verwirbeln. Der vierte Abschnitt ist dem dritten Abschnitt nachgelagert positioniert und beinhaltet einen Wellenabschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts vorstehen.
Wenn die Fluidzuführvorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit einer Fluidzuführeinheit einer Werkzeugmaschine oder Ähnlichem versehen ist, wird im Vergleich zum Stand der Technik ein Reinigungseffekt aufgrund von Vibration und Aufprall, die während eines Prozesses erzeugt wurden, in dem eine Mehrzahl von feinen Blasen (wie Mikroblasen oder kleinere, ultrafeine Blasen (sogenannte Nanoblasen von der Größenordnung eines Nanometers)), die in der Fluidzuführvorrichtung erzeugt wurden, mit dem Werkzeug und dem Werkstück kollidieren und platzen, verbessert. Folglich kann die Lebensdauer des Werkzeugs wie der Klinge verlängert werden, und die Kosten zum Ersetzen des Werkzeugs können reduziert werden. Darüber hinaus kann eine Fließeigenschaft, die von der Fluidzuführvorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch das Erzeugen feiner Blasen vorgesehen ist, die Oberflächenspannung des Fluids verringern und die Eindringfähigkeit und Schmierfähigkeit des Fluids erhöhen. Folglich ist es möglich, den Effekt von Kühlen von Wärme an dem Kontaktabschnitt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück zu verbessern. Gemäß vielen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, den Kühleffekt zu erhöhen und die Schmierfähigkeit durch Erhöhen der Eindringfähigkeit des Fluids zu verbessern und dabei die Präzision der Bearbeitung zu erhöhen.
Ferner wird die innere Struktur der Fluidzuführvorrichtung gemäß vielen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als ein einstückiges Bauteil hergestellt. Dadurch wird das Zusammenbauen der inneren Struktur mit einem Gehäuse vereinfacht. Die Fluidzuführvorrichtung kann als ein Fluidzuführrohr umgesetzt werden. In diesem Fall beinhaltet das Fluidzuführrohr die innere Struktur und einen Rohrkörper, und das Zusammenbauen der inneren Struktur mit dem Rohrkörper wird vereinfacht.
Die erfindungsgemäße Fluidzuführvorrichtung kann auf eine Bearbeitungsfluid-Zuführeinheit in verschiedenen Werkzeugmaschinen angewendet werden, beispielsweise der Schleifmaschine, der Schneidmaschine und der Bohrmaschine. Sie kann auch effektiv in einer Vorrichtung zum Mischen von zwei oder mehr Fluiden (Flüssigkeit und Flüssigkeit, Flüssigkeit und Gas oder Gas und Gas) verwendet werden. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auf verschiedene Situationen anwendbar, die ein Zuführen eines Fluids erfordern, beispielsweise eine Haushaltsduschendüse oder ein Hydrokultursystem. Beispielsweise beinhaltet eine Duschdüse eine Fluidzuführvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier fließt Wasser einer vorbestimmten Temperatur in die Fluidzuführvorrichtung, das Wasser wird mit einer vorbestimmten Fließeigenschaft versehen, und die Duschdüse gibt das Wasser von der Fluidzuführvorrichtung ab, um einen Reinigungseffekt zu verbessern. Insbesondere sinkt aufgrund der feinen Blasen die Oberflächenspannung des Fluids, und die Eindringfähigkeit erhöht sich. Als ein anderes Beispiel gestattet ein Hydrokultursystem Wasser, in die Fluidzuführvorrichtung zu fließen, gelöster Sauerstoff in dem Wasser vermehrt sich durch die Fluidzuführvorrichtung, und das Wasser wird von der Fluidzuführvorrichtung abgegeben.
Figurenliste
Die vorstehenden und weitere Aufgaben und Neuheitsmerkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlich, wenn diese zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird. Es versteht sich jedoch ausdrücklich, dass die Zeichnungen ausschließlich dem Zweck der Veranschaulichung dienen und mit ihnen nicht beabsichtigt wird, den Schutzumfang der Erfindung zu begrenzen.
Hier:

zeigt 1 eine Schleifmaschine, die eine Fluidzuführeinheit beinhaltet, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird.
ist 2 eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 3 eine seitliche Schnittansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 4 eine dreidimensionale Ansicht einer inneren Struktur des Fluidzuführrohrs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 5 eine Seitenansicht der inneren Struktur des Fluidzuführrohrs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 6A eine Vorderansicht der inneren Struktur des Fluidzuführrohrs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 6B eine Rückansicht der inneren Struktur.
ist 7 eine Zeichnung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bilden rautenförmiger Vorsprünge der inneren Struktur des Fluidzuführrohrs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 8 eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 9 eine seitliche Schnittansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 10 eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 11 eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 12 eine Seitenansicht einer inneren Struktur des Fluidzuführrohrs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 13 eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 14 eine seitliche Schnittansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 15 eine Seitenansicht einer inneren Struktur des Fluidzuführrohrs gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 16 eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 17 eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 18 eine Seitenansicht einer inneren Struktur des Fluidzuführrohrs gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 19 eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 20 eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 21 eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
ist 22 eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs gemäß der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Hier werden hauptsächlich Ausführungsformen beschrieben, in denen die vorliegende Erfindung auf Werkzeugmaschinen angewendet wird, beispielsweise eine Schleifmaschine. Das Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung soll jedoch nicht auf die illustrierten Beispiele beschränkt werden. Die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene Situationen anwendbar, die ein Zuführen eines Fluids erfordern, beispielsweise eine Haushaltsduschendüse, eine Fluidmischvorrichtung oder ein Hydrokultursystem.
Nachfolgend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Schleifmaschine, die eine Fluidzuführeinheit beinhaltet, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird. Wie gezeigt, beinhaltet eine Schleifmaschine 1 eine Schleifeinheit 4, die Folgendes beinhaltet: eine Schleifklinge (einen Schleifstein) 2, einen Tisch 3 zum Bewegen eines Werkstücks W in zwei Dimensionen und eine Säule zum vertikalen Bewegen des Werkstücks W oder der Schleifklinge 2 (in der Zeichnung nicht gezeigt) und eine Fluidzuführeinheit 5 zum Zuführen eines Fluids (d. h., Kühlmittels) zu der Schleifklinge 2 oder dem Werkstück W. Das Fluid ist beispielsweise Wasser. Die Schleifklinge 2 wird drehend in der Richtung des Uhrzeigersinns in der Ebene von 1 durch eine antreibende Quelle (in der Zeichnung nicht gezeigt) angetrieben. Eine Oberfläche des Werkstücks W wird durch Reiben zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Schleifklinge 2 und dem Werkstück W an einem Schleifpunkt (Grinding Spot - G) geschliffen. Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, beinhaltet die Fluidzuführeinheit 5 einen Tank, in dem das Fluid gespeichert wird, und eine Pumpe zum Ablassen des Fluids aus dem Tank.
Die Fluidzuführeinheit 5 beinhaltet eine Düse 6, die einen Auslass aufweist, durch den das Fluid in Richtung der Schleifklinge 2 und des Werkstücks W abgegeben wird, ein Fluidzuführrohr (Pipe - P), das eine innere Struktur zum Bereitstellen einer vorbestimmten Fließeigenschaft für das Fluid beinhaltet, und ein Zuleitungsrohr 9, in welches das im Tank gespeicherte Fluid von der Pumpe gefördert wird. Das Fluidzuführrohr P ist ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Fluidzuführvorrichtung. Eine Verbindung 7 verbindet die Düse 6 und eine Auslassseite des Fluidzuführrohrs P. Eine Verbindung 8 verbindet das Zuleitungsrohr 9 und eine Einlassseite des Fluidzuführrohrs P. Das in das Fluidzuführrohr P von dem Zuleitungsrohr 9 fließende Fluid hat eine vorbestimmte Fließeigenschaft, die von der inneren Struktur während des Durchfließens des Fluidzuführrohrs P vorgesehen ist. Das Fluid wird von einem Auslass des Fluidzuführrohrs P durch die Düse 6 in Richtung des Schleifpunkts G abgegeben. Gemäß vielen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Fluid, welches das Fluidzuführrohr P durchfließt, feine Blasen. Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen des Fluidzuführrohrs P unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zu beachten ist, dass das Fluidzuführrohr P nicht auf ein Rohr beschränkt ist, wie es nachfolgend in den verschiedenen Ausführungsformen gezeigt wird. Der Rohrkörper kann in verschiedene Typen eines Gehäuses oder Behälters verändert werden, die ein bestimmtes äußeres Erscheinungsbild haben. Die innere Oberfläche des Gehäuses bildet jedoch vorzugsweise einen Zylinder.
(Erste Ausführungsform)
2 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Fluidzuführrohrs 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine seitliche Schnittansicht eines Fluidzuführrohrs 100. 4 ist eine dreidimensionale Ansicht einer inneren Struktur 140 des Fluidzuführrohrs 100, und 5 ist eine Seitenansicht der inneren Struktur 140. Die 6A und 6B sind eine Vorderansicht bzw. eine Rückansicht der inneren Struktur 140. Wie in den 2 und 3 gezeigt, beinhaltet das Fluidzuführrohr 100 einen Rohrkörper 110 und die innere Struktur 140. In den 2 und 3 fließt das Fluid von einem Einlass 111 zu einem Auslass 112.
Der Rohrkörper 110 funktioniert als ein Gehäuse oder ein Behälter zum Unterbringen der inneren Struktur 140 in dem inneren zylindrischen Raum. Der Rohrkörper 110 beinhaltet ein Einlassseitenelement 120 und ein Auslassseitenelement 130. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Einlassseitenelement 120 und das Auslassseitenelement 130 in einer Form eines hohlen Rohrs ausgebildet. Das Einlassseitenelement 120 weist den Einlass 111, der an einem Ende einen vorbestimmten Durchmesser hat, und ein Schraube 126 mit Innengewinde zum Verbinden mit dem Auslassseitenelement 130 auf, das durch Gewindeschneiden einer inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120 an dem anderen Ende ausgebildet ist. Ein Verbindungsabschnitt 122 ist auf der Seite des Einlasses 111 ausgebildet und ist mit der Verbindung 8 gekoppelt (siehe 1). Beispielsweise sind das Einlassseitenelement 120 und die Verbindung 8 durch Eingreifen einer Schraube mit Innengewinde, die auf einer inneren Umfangsoberfläche des Verbindungsabschnitts 122 ausgebildet ist, mit einer Schraube mit Außengewinde, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche eines Endes der Verbindung 8 ausgebildet ist, gekoppelt. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheiden sich die Innendurchmesser der beiden Enden des Einlassseitenelements 120, d. h., der Innendurchmesser des Einlasses 111 und der Innendurchmesser der Schraube 126 mit Innengewinde, voneinander, und der Innendurchmesser des Einlasses 111 ist kleiner als der Innendurchmesser der Schraube 126 mit Innengewinde, wie in 2 gezeigt. Ein sich verjüngender Abschnitt 124 ist zwischen dem Einlass 111 und der Schraube 126 mit Innengewinde ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform sind die Innendurchmesser der beiden Enden des Einlassseitenelements 120 identisch.
Das Auslassseitenelement 130 weist den Auslass 112, der an einem Ende einen vorbestimmten Durchmesser hat, und eine Schraube 132 mit Außengewinde zum Verbinden mit dem Einlassseitenelement 120 auf, die durch Gewindeschneiden einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Seitenelements 130 an dem anderen Ende ausgebildet ist. Der Durchmesser der äußeren Umfangsoberfläche der Schraube 132 mit Außengewinde des Auslassseitenelements 130 ist der gleiche wie der Innendurchmesser der Schraube 126 mit Innengewinde des Einlassseitenelements 120. Ein Verbindungsabschnitt 138 ist auf der Seite des Auslasses 112 ausgebildet und ist mit der Verbindung 7 gekoppelt (siehe 1). Beispielsweise sind das Auslassseitenelement 130 und die Verbindung 7 durch Eingreifen einer Schraube mit Innengewinde, die auf einer inneren Umfangsoberfläche des Verbindungsabschnitts 138 ausgebildet ist, mit einer Schraube mit Außengewinde, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche eines Endes der Verbindung 7 ausgebildet ist, gekoppelt. Ein röhrenförmiger Abschnitt 134 und ein sich verjüngender Abschnitt 136 sind zwischen der Schraube 132 mit Außengewinde und dem Verbindungsabschnitt 138 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheiden sich die Innendurchmesser der beiden Enden des Auslassseitenelements 130, d. h., der Innendurchmesser des Auslasses 112 und der Innendurchmesser der Schraube 132 mit Innengewinde, voneinander, und der Innendurchmesser des Auslasses 112 ist kleiner als der Innendurchmesser der Schraube 132 mit Außengewinde. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform sind die Innendurchmesser beider Enden des Auslassseitenelements 130 identisch. Der Rohrkörper 110 wird durch Verbinden des Einlassseitenelements 120 und des Auslassseitenelements 130 mittels Schraubverbinden der Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche eines Endes des Einlassseitenelements 120 und der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche eines Endes des Auslassseitenelements 130 ausgebildet.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration des Rohrkörpers 110 ist lediglich eine Ausführungsform, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konfiguration beschränkt. Beispielsweise ist das Verbinden des Einlassseitenelements 120 und des Auslassseitenelements 130 nicht auf das Schraubverbinden beschränkt, und jedes andere nach dem Stand der Technik bekannte Verfahren zum Verbinden mechanischer Komponenten ist anwendbar. Ferner sind die Formen des Einlassseitenelements 120 und des Auslassseitenelements 130 nicht auf die in den 2 bzw. 3 gezeigten beschränkt. Ein Gestalter des Fluidzuführrohrs 100 kann das Einlassseitenelement 120 und das Auslassseitenelement 130 beliebig gestalten oder ihre Formen gemäß den Anwendungen des Fluidzuführrohrs 100 verändern. Das Einlassseitenelement 120 und das Auslassseitenelement 130 können jeweils aus einem Metall wie Stahl, Kunststoff oder Ähnlichem hergestellt sein.
Bezug nehmend auf die 2 und 3, wird das Fluidzuführrohr 100 zusammengebaut durch Unterbringen der inneren Struktur 140 in dem Auslassseitenelement 130 und dann Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120. Die innere Struktur 140 kann durch Verarbeiten eines zylindrischen Elements ausgebildet werden, das aus einem Metall wie Stahl hergestellt wird oder beispielsweise durch Gießen von Kunststoff. Wie in den 2 und 4 gezeigt, beinhaltet die innere Struktur 140 einen fluiddiffundierenden Abschnitt 142, einen ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143, einen ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145, einen zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147, einen zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 und einen kegelförmigen Führungsabschnitt 150, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement 141 mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Wie nachfolgend beschrieben werden wird, hat das Wellenelement 141 der vorliegenden Ausführungsform an dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143, dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145, dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 den gleichen Durchmesser. Der Durchmesser eines Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 142, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser eines Wellenabschnitts 141-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143. Jeder fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 und der Führungsabschnitt 150 können beispielsweise durch Bearbeiten eines Teils eines zylindrischen Elements ausgebildet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform hat der fluiddiffundierende Abschnitt 142 eine Form eines Kegels. Beispielsweise wird der fluiddiffundierende Abschnitt 142 durch Bearbeiten eines Endes des zylindrischen Elements in einer Kegelform ausgebildet. Der fluiddiffundierende Abschnitt 142 diffundiert das durch den Einlass 111 in das Einlassseitenelement 120 fließende Fluid von der Mitte des Rohres nach außen, d. h. radial. Wenn die innere Struktur 140 in dem Rohrkörper 110 untergebracht ist, ist der fluiddiffundierende Abschnitt 142 an einer Position platziert, die dem sich verjüngenden Abschnitt 124 des Einlassseitenelements 120 entspricht (siehe 2 und 3). Obwohl der fluiddiffundierende Abschnitt 142 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform hat, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der fluiddiffundierende Abschnitt 142 in einer Kuppelform ausgebildet. Der fluiddiffundierende Abschnitt 142 kann jede andere Form haben, die sich von einer Spitze allmählich konzentrisch vergrößert. In einer anderen Ausführungsform weist die innere Struktur 140 keinen fluiddiffundierenden Abschnitt auf. Diese Modifikationen können auch auf andere Ausführungsformen angewendet werden, die später beschrieben werden.
Der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143 ist dem fluiddiffundierenden Abschnitt 142 nachgelagert ausgebildet, wie in den 4 und 5 gezeigt. Der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143 beinhaltet den Wellenabschnitt 141-1, der einen runden Querschnitt und einen konstanten Durchmesser aufweist, und drei Spiralflügel 143-1, 143-2 und 143-3. Wie in 5 gezeigt, ist die Länge des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 (l2) länger als die Länge des fluiddiffundierenden Abschnitts 142 (l1) und ist kürzer als die Länge des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 (l4) in der vorliegenden Ausführungsform. Der Durchmesser des Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 142, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143. In einer anderen Ausführungsform ist der Durchmesser des Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 142, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-1. In einer anderen Ausführungsform ist der Durchmesser des Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 142, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, größer als der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-1. In diesem Fall ist zu bevorzugen, dass der Radius des Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 142, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, kleiner als der Radius des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 (d. h. der Abstand von der Mitte des Wellenabschnitts 141-1 bis zum Ende jedes der Flügel des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143). Die Enden eines jeden der Flügel 143-1, 143-2 und 143-3 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 sind in der Umfangsrichtung des Wellenteils 141-1 um 120 Grad zueinander beabstandet. Die Flügel 143-1, 143-2 und 143-3 sind in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in einem vorbestimmten Intervall an der äußeren Umfangsoberfläche von einem Ende zu dem anderen Ende des Wellenabschnitts 141-1 in einer Spiralform ausgebildet. Die Anzahl der Flügel beträgt in der vorliegenden Ausführungsform drei, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Ferner ist die Form der Flügel 143-1, 143-2 und 143-3 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 nicht besonders beschränkt, wenn die Flügel einen wirbelnden Fluss des Fluids verursachen können, das von dem fluiddiffundierenden Abschnitt 142 diffundiert wurde und in den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143 floss, während das Fluid zwischen den Flügeln durchfließt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 so, dass er sich dicht an der inneren Umfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts 134 des Auslassseitenelements 130 des Rohrkörpers 110 befindet, wenn die innere Struktur 140 in dem Rohrkörper 110 untergebracht ist.
Der erste blasenerzeugende Abschnitt 145 ist dem fluiddiffundierenden Abschnitt 142 und dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143 nachgelagert ausgebildet. Wie in den 4 und 5 gezeigt, beinhaltet der erste blasenerzeugende Abschnitt 145 einen Wellenabschnitt 141-3 mit einem runden Querschnitt und einem konstanten Durchmesser und eine Mehrzahl von Vorsprüngen 145p, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts 141-3 vorstehen. Die Mehrzahl von Vorsprüngen 145p des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 ist in einer Netzform ausgebildet, und jeder Vorsprung existiert in der Form einer Säule mit einem rautenförmigen (d. h. diamantförmigen) Querschnitt. Jeder der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 145p wird beispielsweise durch Schleifen des zylindrischen Elements ausgebildet, sodass dieses radial von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts 141-3 vorsteht. Konkreter zeigt 7 ein beispielhaftes Verfahren zum Ausbilden der rautenförmigen Vorsprünge 145p. Eine Mehrzahl von Linien mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen in der Richtung von 90 Grad in Bezug auf die Längsrichtung des zylindrischen Elements und eine Mehrzahl von Linien mit einem vorbestimmten Winkel (beispielsweise 60 Grad) in Bezug auf die Längsrichtung mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen schneiden einander. Abstände zwischen den Linien in der Richtung von 90 Grad sind wechselweise geschliffen, und Abstände zwischen den geneigten Linien sind wechselweise geschliffen. Dadurch ist die Mehrzahl der rautenförmigen Vorsprünge 145p, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts 141-3 vorstehen, regulär und wechselweise in der vertikalen Richtung (der Umfangsrichtung des Wellenabschnitts 141-3) und der horizontalen Richtung (der Längsrichtung des Wellenabschnitts 141-3) ausgebildet. Der Boden einer Nut, die zwischen den Vorsprüngen 145p durch Schleifen ausgebildet ist, bildet die äußere Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts 141-3. Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform der Außendurchmesser des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 so, dass er sich dicht an der inneren Umfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts 134 des Auslassseitenelements 130 des Rohrkörpers 110 befindet, wenn die innere Struktur 140 in dem Rohrkörper 110 untergebracht ist. Der Querschnitt eines jeden der Mehrzahl von Vorsprüngen 145p kann nicht rautenförmig sein (beispielsweise kann die Form des Querschnitts ein Dreieck oder ein anderes Vieleck sein), und die Anordnung der Vorsprünge 145p kann durch Verändern des Winkels der Linien, der Breite zwischen den Vorsprüngen und Ähnliches verändert werden. Diese Modifikationen können auch auf andere Ausführungsformen angewendet werden, die später beschrieben werden. Während die rautenförmigen Vorsprünge 145p in der vorliegenden Ausführungsform durch Schleifen ausgebildet werden, werden sie durch ein anderes Verfahren ausgebildet. Beispielsweise kann die Bearbeitungszeit durch Kombinieren von Schneiden, Drehen und Ähnlichem anstelle von Schleifen verkürzt werden. Solche verschiedenen Bearbeitungsverfahren sind auch auf die rautenförmigen Vorsprünge 149p anwendbar, die später und für andere Ausführungsformen beschrieben werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145, wie in den 2 und 5 gezeigt. Folglich hat ein Wellenabschnitt 141-2 zwischen dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143 und dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 den gleichen Durchmesser wie die Wellenabschnitte 141-1 und 141-3. Darüber hinaus ist die Länge des Wellenabschnitts 141-2 (l3) kürzer als l2, welche die Länge des Wellenabschnitts 141-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 ist, und kürzer als l1, welche die Länge des fluiddiffundierenden Abschnitts 142 ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147 ist dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 nachgelagert ausgebildet, wie in den 4 und 5 gezeigt. Der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147 beinhaltet einen Wellenabschnitt 141-5, der einen runden Querschnitt und einen konstanten Durchmesser aufweist, und drei Spiralflügel 147-1, 147-2 und 147-3. Der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 ist der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147. Folglich haben auch ein Wellenabschnitt 141-4 zwischen dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 und dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 den gleichen Durchmesser. Die Länge des Wellenabschnitts 141-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 (l6) ist die gleiche wie die Länge des Wellenabschnitts 141-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 (l2). Die Länge des Wellenabschnitts 141-4 (l5) ist kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 141-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 (l6) (oder die Länge des Wellenabschnitts 141-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 (l2)). Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform unterscheidet sich die Länge des Wellenabschnitts 141-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 (l6) von der Länge des Wellenabschnitts 141-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 (l2). Die Enden eines jeden der Flügel 147-1, 147-2 und 147-3 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 sind in der Umfangsrichtung des Wellenteils 141-5 um 120 Grad zueinander beabstandet. Die Flügel 147-1, 147-2 und 147-3 sind in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in einem vorbestimmten Intervall an der äußeren Umfangsoberfläche von einem Ende zu dem anderen Ende des Wellenabschnitts 141-1 in einer Spiralform ausgebildet. Die Anzahl der Flügel beträgt in der vorliegenden Ausführungsform drei, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Ferner ist die Form der Flügel 147-1, 147-2 und 147-3 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 nicht besonders beschränkt, wenn die Flügel einen wirbelnden Fluss des Fluids verursachen können, während das Fluid zwischen den Flügeln durchfließt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 so, dass er sich dicht an der inneren Umfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts 134 des Auslassseitenelements 130 des Rohrkörpers 110 befindet, wenn die innere Struktur 140 in dem Rohrkörper 110 untergebracht ist.
Der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 ist dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 nachgelagert ausgebildet. Ähnlich dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 beinhaltet der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 einen Wellenabschnitt 141-7 mit einem runden Querschnitt und einem konstanten Durchmesser und eine Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 149p, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts 141-7 vorstehen, und die Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 149p ist in einer Netzform ausgebildet (siehe 4 und 5). Jeder der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 149p wird beispielsweise durch Schleifen des zylindrischen Elements ausgebildet, sodass dieses radial von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts 141-7 vorsteht. Die rautenförmigen Vorsprünge 149p können durch das gleiche Verfahren wie die rautenförmigen Vorsprünge 145p des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 ausgebildet werden (siehe 7). In der vorliegenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 so, dass er sich dicht an der inneren Umfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts 134 des Auslassseitenelements 130 des Rohrkörpers 110 befindet, wenn die innere Struktur 140 in dem Rohrkörper 110 untergebracht ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts 141-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149, wie in den 2 und 5 gezeigt. Folglich hat ein Wellenabschnitt 141-6 zwischen dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 den gleichen Durchmesser wie die Wellenabschnitte 141-5 und 141-7. Darüber hinaus ist die Länge des Wellenabschnitts 141-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 (l8) länger als l4, was die Länge des Wellenabschnitts 141-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 ist. Folglich ist die Anzahl der Vorsprünge 149p des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 größer als die Anzahl der Vorsprünge 145p des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145. Die Länge des Wellenabschnitts 141-6 (l7) ist kürzer als l6, was die Länge des Wellenabschnitts 141-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 ist, und kürzer als l8, was die Länge des Wellenabschnitts 141-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 ist. Ferner ist die Länge des Wellenabschnitts 141-6 (l7) kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 141-2 (l3). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist die Länge des Wellenabschnitts 141-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 (l8) die gleiche wie die Länge des Wellenabschnitts 141-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 (l4).
Der Führungsabschnitt 150 ist durch Bearbeiten des nachgelagerten Endes des zylindrischen Elements in einer Kegelform ausgebildet. Der Führungsabschnitt 150 führt das Fluid, das in dem Fluidzuführrohr 100 in Richtung der Mitte des Fluidzuführrohrs 100 fließt, sodass das Fluid gleichmäßig durch den Auslass 112 abgegeben wird, wie später beschrieben. In einer anderen Ausführungsform beinhaltet die innere Struktur 140 keinen Führungsabschnitt.
Die 6A und 6B sind eine Vorderansicht bzw. eine Rückansicht der inneren Struktur 140. Konkreter zeigt 6A die innere Struktur 140, betrachtet von der Einlassseite 111 des Fluidzuführrohrs 100, und 6B zeigt die innere Struktur 140, betrachtet von der Auslassseite 112 des Fluidzuführrohrs 100. Wie in 6A gezeigt, sind die drei Flügel 143-1, 143-2 und 143-3 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 in der Umfangsrichtung des Wellenteils 141-1 um 120 Grad voneinander getrennt. Ferner weist der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149, wie in 6B gezeigt, die Mehrzahl von Vorsprüngen 149p auf, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts 141-7 vorstehen.
Nun wird der Fluss des Fluids, welches das Fluidzuführrohr 100 durchfließt, beschrieben. Das Fluid tritt mithilfe einer elektrischen Pumpe, deren Rad sich im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, durch das Zuleitungsrohr 9 (siehe 1) in den Einlass 111 des Fluidzuführrohrs 100 ein. Das Fluid stößt in den fluiddiffundierenden Abschnitt 142 und diffundiert von der Mitte des Fluidzuführrohrs 100 nach außen (d. h. radial), während es den inneren Bereich des sich verjüngenden Abschnitts 124 des Einlassseitenelements 120 durchfließt. Das diffundierte Fluid fließt zwischen den drei Flügeln 143-1, 143-2 und 143-3 des ersten wirbelerzeugenden Teils 143 hindurch, der in der Spiralform ausgebildet ist. Der fluiddiffundierende Abschnitt 142 leitet das Fluid, das in das Fluidzuführrohr 100 fließt, durch das Zuleitungsrohr 9, sodass es effektiv in den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143 eintritt. Das Fluid wird aufgrund der Flügel des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 143 kräftig verwirbelt und durch den Wellenabschnitt 141-2 zu dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 gesendet.
Dann durchfließt das Fluid den Bereich zwischen der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 145p des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145. Die Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 145p bildet eine Mehrzahl von schmalen, spiralförmigen Strömungspfaden. Wenn das Fluid die Mehrzahl von schmalen Strömungspfaden durchfließt, die durch die Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 145p gebildet werden, wird eine große Anzahl an sehr kleinen Wirbeln gebildet. Dadurch werden ein Mischen und eine Diffusion des Fluids verursacht. Die Struktur der ersten blasenerzeugenden Einheit 145 ist auch nützlich, wenn zwei oder mehr Fluide mit unterschiedlichen Eigenschaften gemischt werden müssen.
Die innere Struktur 140 ist so ausgelegt, dass das Fluid von der vorgelagerten Seite (dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143), die eine große Querschnittsfläche aufweist, zu der nachgelagerten Seite (wobei die Strömungspfade zwischen der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen 145p des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 145 gebildet werden) fließt, die im Fluidzuführrohr 100 eine kleine Querschnittsfläche hat. Diese Konfiguration ändert den statischen Druck des Fluids, wie nachfolgend beschrieben. Die Beziehung zwischen Druck, Geschwindigkeit und potenzieller Energie ohne externe Energie auf ein Fluid wird durch die Bernoulli-Gleichung bestimmt. $p + \frac{ρ υ^{2}}{2} + g h ρ = k$
Hier ist p der Druck an einem Punkt auf einer Strömungslinie, ρ ist die Dichte des Fluids, v ist die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids an dem Punkt, g ist die Schwerebeschleunigung, h ist die Höhe des Punkts in Bezug auf eine Referenzebene, und k ist eine Konstante. Das in Form der vorstehenden Gleichung ausgedrückte Gesetz von Bernoulli ist das für Fluide geltende Energieerhaltungsgesetz und erläutert, dass die Summe aller Formen von Energie an einer Strömungslinie für fließende Fluide zu allen Zeiten konstant ist. Nach dem Gesetz von Bernoulli ist einerseits in der vorgelagerten Seite, die eine große Querschnittsfläche hat, die Fluidgeschwindigkeit niedrig und der statische Druck ist hoch. Andererseits ist in der nachgelagerten Seite, die eine kleine Querschnittsfläche hat, die Fluidgeschwindigkeit erhöht und der statische Druck abgesenkt.
Falls das Fluid eine Flüssigkeit ist, beginnt die Flüssigkeit zu verdampfen, wenn der abgesenkte statische Druck den gesättigten Dampfdruck der Flüssigkeit erreicht. Ein solches Phänomen, bei dem eine Flüssigkeit schnell verdampft, weil der statische Druck in extrem kurzer Zeit bei fast konstanter Temperatur niedriger als der gesättigte Dampfdruck wird (3000 bis 4000 Pa für Wasser), wird als Kavitation bezeichnet. Die innere Struktur des erfindungsgemäßen Fluidzuführrohrs 100 verursacht das Kavitationsphänomen. Aufgrund des Kavitationsphänomens wird die Flüssigkeit mit sehr kleinen Blasen einer Partikelgröße von weniger als 100 Mikrometern, die in der Flüssigkeit als Kerne existieren, gekocht, oder aufgrund der Isolation des gelösten Gases werden viele sehr kleine Blasen erzeugt. Das heißt, viele feine Blasen werden erzeugt, während das Fluid den ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 passiert.
Im Fall von Wasser kann ein Wassermolekül Wasserstoffbindungen mit vier anderen Wassermolekülen bilden, und dieses Wasserstoffbindungsnetzwerk ist nicht leicht aufzubrechen. Folglich hat das Wasser einen wesentlich höheren Siedepunkt und Schmelzpunkt als andere Flüssigkeiten, die keine Wasserstoffbindungen bilden, und ist stark viskos. Da das Wasser mit dem hohen Siedepunkt eine exzellente Kühlwirkung aufweist, wird das Wasser häufig als das Kühlmittel für die Werkzeugmaschine zum Ausführen von Operationen wie Schleifen genutzt. Das Wasser hat jedoch insofern ein Problem, als die Größe des Wassermoleküls groß ist und seine Eindringfähigkeit zu einer Bearbeitungsstelle und/oder seine Schmierfähigkeit nicht so gut ist. Folglich wird konventionell statt des Wassers häufig ein Spezialschmiermittel (d. h. Schneidöl) allein oder in Kombination mit dem Wasser genutzt. Im Fall einer Verwendung der erfindungsgemäßen Fluidzuführleitung verursacht das vorstehend beschriebene Kavitationsphänomen ein Verdampfen des Wassers, und als ein Ergebnis wird das Wasserstoffbindungsnetzwerk des Wassers zerstört, um die Viskosität zu verringern. Ferner verringern die durch das Verdampfen erzeugten feinen Blasen die Oberflächenspannung des Wassers, um die Eindringfähigkeit und Schmierfähigkeit zu verbessern. Die verbesserte Eindringfähigkeit resultiert in einer erhöhten Kühleffizienz. Folglich ist es gemäß vieler Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, die Bearbeitungsqualität (d. h. die Leistung der Werkzeugmaschine) auch dann zu verbessern, wenn nur Wasser ohne ein spezielles Schmiermittel verwendet wird.
Das Fluid, welches die erste blasenerzeugende Einheit 145 passiert hat, passiert den Wellenabschnitt 141-4 und fließt zwischen den drei Spiralflügeln 147-1, 147-2 und 147-3 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 hindurch. Das Fluid wird aufgrund der Flügel des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 kräftig verwirbelt und durch den Wellenabschnitt 141-6 zu dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 gesendet. Wenn das Fluid eine Mehrzahl von schmalen Strömungspfaden durchfließt, die durch die Mehrzahl rautenförmiger Vorsprünge 149p gebildet werden, ereignet sich ein Phänomen, bei dem eine große Anzahl sehr kleiner Wirbel erzeugt wird, wie in Verbindung mit dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 beschrieben. Ferner verursacht die Konfiguration, in der das Fluid von einem Strömungspfad mit einer großen Querschnittsfläche (gebildet durch die drei Flügel des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147) zu den Strömungspfaden mit einer kleinen Querschnittsfläche (gebildet durch die Mehrzahl rautenförmiger Vorsprünge 149p des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149) fließt, das Kavitationsphänomen. Als ein Ergebnis wird eine große Anzahl feiner Blasen erzeugt, wenn das Fluid den zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 passiert.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Fluidzuführleitung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so ausgelegt, dass das Fluid, welches den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143 und den ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 passiert hat, den Bereich zwischen den Spiralflügeln 147-1 bis 147-3 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 147 und die Mehrzahl von Vorsprüngen 149p des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 durchfließt. Der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 vorgelagert ist, erzeugt einen wirbelnden Fluss und liefert ihn zu dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt, um den Effekt des Erzeugens feiner Blasen im Vergleich zu einem Fluidzuführrohr, das mit einem blasenerzeugenden Abschnitt ausgestattet ist, zu erhöhen.
Das Fluid, welches die zweite blasenerzeugende Einheit 149 passiert hat, fließt durch den verjüngten Abschnitt 136 in Richtung des Endes der inneren Struktur 140. Der verjüngte Abschnitt 136 weist einen Strömungspfad auf, dessen Querschnitt wesentlich größer als jener der schmalen Strömungspfade des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 ist. Da das Fluid von einer Mehrzahl von schmalen Strömungspfaden, die von der Mehrzahl von Vorsprüngen des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 149 gebildet werden, zu dem verjüngten Abschnitt 136 des Auslassseitenelements 130 fließt, wird ein Pfad, durch den das Fluid fließt, schnell verbreitert. Aufgrund der kegelförmigen Oberfläche des Führungsabschnitts 150 der inneren Struktur 140 tritt ein Coanda-Effekt ein. Der Coanda-Effekt ist ein Phänomen, in dem ein Fluid, das um eine gewölbte Oberfläche fließt, aufgrund eines Druckabfalls zwischen dem Fluid und der gewölbten Oberfläche an die gewölbte Oberfläche gezogen wird und das Fluid folglich entlang der gewölbten Oberfläche fließt. Aufgrund des Coanda-Effekts wird das Fluid veranlasst, entlang der Oberfläche des Führungsabschnitts 150 zu fließen. Das Fluid wird von dem verjüngten Abschnitt 136 des Auslassseitenelements 130 und dem Führungsabschnitt 150 der inneren Struktur 140 in Richtung der Mitte des Rohrs geführt, fließt aus dem Auslass 112 und wird durch die Düse 6 in Richtung des Schleifpunkts G abgegeben. Wenn das Fluid durch die Düse 6 abgegeben wird, sind die vielen feinen Blasen, die von dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 erzeugt wurden, dem atmosphärischen Druck ausgesetzt. Dann kollidieren die feinen Blasen mit der Schleifklinge 2 und dem Werkstück W und brechen oder platzen und verschwinden. Durch Vibration und Stoß, die während der Vernichtung der Blasen erzeugt werden, werden Schlamm oder Späne, die an dem Schleifpunkt G erzeugt wurden, effektiv entfernt. Mit anderen Worten wird der Reinigungseffekt rings um den Schleifpunkt G verbessert, wenn die feinen Blasen verschwinden.
Durch Bereitstellen der Fluidzuführeinheit der Werkzeugmaschine mit dem Fluidzuführrohr 100 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die in der Schleifklinge erzeugte Wärme und das Werkstück effektiver als durch Verwenden einer konventionellen Fluidzuführeinheit zu kühlen. Ferner werden Eindringfähigkeit und Schmierfähigkeit des Fluids verbessert, wodurch die Präzision der Bearbeitung gesteigert wird. Darüber hinaus ist es aufgrund des effektiven Entfernens von Verunreinigungen des Werkstücks von der Bearbeitungsstelle möglich, die Lebensdauer des Werkzeugs wie der Schneidklinge zu verlängern und die Kosten für den Austausch des Werkzeugs zu reduzieren.
Da außerdem der fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 und der Führungsabschnitt 150 der inneren Struktur 140 durch Verarbeiten eines Elements gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet werden, wird die innere Struktur 140 als ein einzelnes einstückiges Bauteil hergestellt. Folglich ist es möglich, das Fluidzuführrohr 100 nur durch einen einfachen Prozess des Einführens der inneren Struktur 140 in das Auslassseitenelement 130 und danach Koppeln des Auslassseitenelements 130 und des Einlassseitenelements 120 herzustellen (beispielsweise durch Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde des Einlassseitenelements 120).
Das erfindungsgemäße Fluidzuführrohr kann auf eine Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführeinheit in verschiedenen Werkzeugmaschinen angewendet werden, beispielsweise der Schleifmaschine, der Schneidmaschine und der Bohrmaschine. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Fluidzuführrohr effektiv in einer Vorrichtung zum Mischen von zwei oder mehreren Arten von Fluiden verwendet werden (beispielsweise Flüssigkeit und Flüssigkeit, Flüssigkeit und Gas oder Gas und Gas). Beispielsweise kann im Fall des Anwendens des erfindungsgemäßen Fluidzuführrohrs auf einen Verbrennungsmotor die Verbrennungseffizienz durch ausreichendes Mischen von Kraftstoff und Luft verbessert werden. Ferner kann im Fall des Anwendens des erfindungsgemäßen Fluidzuführrohrs auf eine Reinigungsvorrichtung ein Reinigungseffekt im Vergleich zu einer konventionellen Reinigungsvorrichtung weiter verbessert werden. Als weiteres Beispiel ist es durch Einsetzen des erfindungsgemäßen Fluidzuführrohrs in einem Hydrokultursystem möglich, gelösten Sauerstoff in dem vom System gelieferten Wasser zu vermehren, um den Sauerstoffgehalt (d. h. die Konzentration von gelöstem Sauerstoff) in dem Wasser aufrechtzuerhalten oder zu erhöhen.
(Zweite Ausführungsform)
Bezug nehmend auf die 8 und 9 wird nachfolgend ein Fluidzuführrohr 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beschreibungen der gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden weggelassen, und nur Unterschiede zu der ersten Ausführungsform werden im Detail beschrieben. Für die gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. 8 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht des Fluidzuführrohrs 200 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 9 ist eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs 200. Wie in den 8 und 9 gezeigt, beinhaltet das Fluidzuführrohr 200 den Rohrkörper 110 und eine innere Struktur 240. Da der Rohrkörper 110 der zweiten Ausführungsform der gleiche wie jener der ersten Ausführungsform ist, werden Beschreibungen davon weggelassen. In den 8 und 9 strömt ein Fluid von dem Einlass 111 zu dem Auslass 112. Wie in 9 gezeigt, wird das Fluidzuführrohr 200 zusammengebaut durch Einsetzen der inneren Struktur 240 in das Auslassseitenelement 130 und dann Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120.
Die innere Struktur 240 der zweiten Ausführungsform beinhaltet einen fluiddiffundierenden Abschnitt 242, einen ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 243, einen ersten blasenerzeugenden Abschnitt 245, einen zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 247, einen zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 249 und einen Führungsabschnitt 250, von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement 241 mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Beispielsweise wird die innere Struktur 240 durch Bearbeiten eines zylindrischen Elements ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform hat das Wellenelement 241 der vorliegenden Ausführungsform an dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 243, dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 245, dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 247 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 249 den gleichen Durchmesser. Der Durchmesser eines Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 242, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser eines Wellenabschnitts des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 243. Der fluiddiffundierende Abschnitt 242, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 243, der erste blasenerzeugende Abschnitt 245, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 247 und der zweite blasenerzeugende Abschnitt 249 haben eine ähnliche Struktur und können durch ein ähnliches Verfahren wie der fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147 und der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 ausgebildet werden.
Obwohl der fluiddiffundierende Abschnitt 242 in der vorliegenden Ausführungsform in einer Kegelform ausgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der fluiddiffundierende Abschnitt 242 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform weist die innere Struktur 140 keinen fluiddiffundierenden Abschnitt auf. Während die innere Struktur 140 gemäß der ersten Ausführungsform einen kegelförmigen Führungsabschnitt 150 aufweist, weist die innere Struktur 240 gemäß der zweiten Ausführungsform den kuppelförmigen Führungsabschnitt 250 auf. Der Führungsabschnitt 250 wird beispielsweise durch Bearbeiten des nachgelagerten Endes des zylindrischen Elements in der Form einer Kuppel ausgebildet.
Das in das Fluidzuführrohr 200 eintretende Fluid wird von dem fluiddiffundierenden Abschnitt 242 diffundiert und passiert nacheinander den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 243, den ersten blasenerzeugenden Abschnitt 245, den zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 247 und den zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 249. Da das Fluid von einer Mehrzahl schmaler Strömungspfade, die von einer Mehrzahl von Vorsprüngen des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 249 gebildet werden, zu dem verjüngten Abschnitt 136 des Auslassseitenelements 130 fließt, wird ein Pfad, durch den das Fluid fließt, schnell verbreitert. Zu dieser Zeit verursacht der kuppelförmige Führungsabschnitt 250 den Coanda-Effekt. Aufgrund des Coanda-Effekts wird das Fluid veranlasst, entlang der Oberfläche des Führungsabschnitts 250 zu fließen. Das von dem kuppelförmigen Führungsabschnitt 250 in Richtung der Mitte des Rohrs geleitete Fluid passiert den verjüngten Abschnitt 136 und fließt aus dem Auslass 112 heraus. Die von den zwei blasenerzeugenden Abschnitten 245 und 249 erzeugten feinen Blasen verbessern die Kühlfunktion und den Reinigungseffekt des Fluids im Vergleich zu einem konventionellen Rohr.
(Dritte Ausführungsform)
Bezug nehmend auf die 10 und 12 wird nachfolgend ein Fluidzuführrohr 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beschreibungen der gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden weggelassen, und nur Unterschiede zu der ersten Ausführungsform werden im Detail beschrieben. Für die gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. 10 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht des Fluidzuführrohrs 300 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 11 ist eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs 300, und 12 ist eine Seitenansicht einer inneren Struktur 340 des Fluidzuführrohrs 300.
Wie in den 10 und 11 gezeigt, beinhaltet das Fluidzuführrohr 300 den Rohrkörper 110 und die innere Struktur 340. Da der Rohrkörper 110 der dritten Ausführungsform der gleiche wie jener der ersten Ausführungsform ist, werden Beschreibungen davon weggelassen. In den 10 und 11 strömt ein Fluid von dem Einlass 111 zu dem Auslass 112. Wie in 11 gezeigt, wird das Fluidzuführrohr 300 zusammengebaut durch Einsetzen der inneren Struktur 340 in das Auslassseitenelement 130 und dann Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120.
Die innere Struktur 340 der dritten Ausführungsform beinhaltet einen fluiddiffundierenden Abschnitt 342, einen ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 343, einen ersten blasenerzeugenden Abschnitt 345, einen zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 347, einen zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 349 und einen kegelförmigen Führungsabschnitt 350, von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement 341 mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Der fluiddiffundierende Abschnitt 342, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 343, der erste blasenerzeugende Abschnitt 345, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 347, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 349 und der Führungsabschnitt 350 haben eine ähnliche Struktur und können durch ein ähnliches Verfahren wie der fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 bzw. der Führungsabschnitt 150 der ersten Ausführungsform ausgebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, hat das Wellenelement 141 der ersten Ausführungsform an dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143, dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145, dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 den gleichen Durchmesser. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchmesser eines Wellenabschnitts 341-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 347 kleiner als der Durchmesser eines Wellenabschnitts 341-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 345 oder der Durchmesser eines Wellenabschnitts 341-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 349, wie in 12 gezeigt. Dementsprechend ist ein Wellenabschnitt 341-4 zwischen dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 345 und dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 347 verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich verringert, und ein Wellenabschnitt 341-6 zwischen dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 347 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 349 ist verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich erhöht. Durch Ausbilden des verjüngten Abschnitts unmittelbar vor dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 347 wird der Strömungspfad des Fluids verbreitert. Folglich erhöht sich die Strömungsrate des Fluids, das in den zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 347 fließt, und durch den zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 347 wird die Drehkraft des Fluids stark. Ferner wird durch Ausbilden des verjüngten Abschnitts zwischen dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 347 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 349 der Strömungspfad des Fluids, das in den zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 349 eintritt, stark verengt. Als ein Ergebnis dessen kann das Kavitationsphänomen verstärkt werden. Dies verstärkt den blasenerzeugenden Effekt des Fluidzuführrohrs 300 und verbessert folglich die Kühlfunktion und den Reinigungseffekt des Fluids.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge eines Wellenabschnitts 341-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 343 (n2) länger als die Länge des fluiddiffundierenden Abschnitts 342 (n1) und kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 341-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 345 (n4). Die Länge eines Wellenabschnitts 341-2 (n3) ist kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 341-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 343 (n2) und ist kürzer als die Länge des fluiddiffundierenden Abschnitts 342 (n1). Die Länge des Wellenabschnitts 341-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 347 (n6) ist die gleiche wie die Länge des Wellenabschnitts 341-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 343 (n2). Die Länge des Wellenabschnitts 341-4 (n5) ist kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 341-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 343 (n2) und ist kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 341-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 347 (n6). Die Länge des Wellenabschnitts 341-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 349 (n8) ist länger als die Länge des Wellenabschnitts 341-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 345 (n4). Ferner ist die Anzahl der Vorsprünge des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 349 größer als die Anzahl der Vorsprünge des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 345. Darüber hinaus ist die Länge des Wellenabschnitts 341-6 (n7) ist kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 341-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 347 (n6) und ist kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 341-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 349 (n8). Die Länge des Wellenabschnitts 341-4 (n5) und die Länge des Wellenabschnitts 341-6 (n7) sind kürzer als die Länge des Wellenabschnitts 341-2 (n3). Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist die Länge des Wellenabschnitts 341-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 345 (n4) die gleiche wie die Länge des Wellenabschnitts 341-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 349 (n8).
Obwohl der fluiddiffundierende Abschnitt 342 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform hat, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der fluiddiffundierende Abschnitt 342 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform beinhaltet die innere Struktur 340 keinen fluiddiffundierenden Abschnitt. Ferner hat der Führungsabschnitt 350 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Führungsabschnitt 350 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform beinhaltet die innere Struktur 340 keinen Führungsabschnitt.
(Vierte Ausführungsform)
Bezug nehmend auf die 13 und 15 wird nachfolgend ein Fluidzuführrohr 400 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beschreibungen der gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden weggelassen, und nur Unterschiede zu der ersten Ausführungsform werden im Detail beschrieben. Für die gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. 13 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht des Fluidzuführrohrs 400 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 14 ist eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs 400, und 15 ist eine Seitenansicht einer inneren Struktur 440 des Fluidzuführrohrs 400.
Wie in den 13 und 15 gezeigt, beinhaltet das Fluidzuführrohr 400 den Rohrkörper 110 und die innere Struktur 440. Da der Rohrkörper 110 der vierten Ausführungsform der gleiche wie jener der ersten Ausführungsform ist, werden Beschreibungen davon weggelassen. In den 13 und 14 strömt ein Fluid von dem Einlass 111 zu dem Auslass 112. Wie in 14 gezeigt, wird das Fluidzuführrohr 400 zusammengebaut durch Einsetzen der inneren Struktur 440 in das Auslassseitenelement 130 und dann Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120.
Die innere Struktur 440 der vierten Ausführungsform beinhaltet einen fluiddiffundierenden Abschnitt 442, einen ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 443, einen ersten blasenerzeugenden Abschnitt 445, einen zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 447, einen zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 449 und einen kegelförmigen Führungsabschnitt 450, von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement 441 mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Der fluiddiffundierende Abschnitt 442, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 443, der erste blasenerzeugende Abschnitt 445, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 447, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 449 und der Führungsabschnitt 450 haben eine ähnliche Struktur und können durch ein ähnliches Verfahren wie der fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 bzw. der Führungsabschnitt 150 der ersten Ausführungsform ausgebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, hat das Wellenelement 141 der ersten Ausführungsform an dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143, dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145, dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 den gleichen Durchmesser. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchmesser eines Wellenabschnitts 441-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 443 und eines Wellenabschnitts 441-2 kleiner als der Durchmesser eines Wellenabschnitts 441-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 445, wie in 15 gezeigt. Der Durchmesser eines Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 442, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser eines Wellenabschnitts 441-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 443. Ferner ist der Durchmesser eines Wellenabschnitts 441-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 447 kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 445 oder der Durchmesser eines Wellenabschnitts 441-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 449. Ein Wellenabschnitt 441-4 zwischen dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 445 und dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 447 ist verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich verringert, und ein Wellenabschnitt 441-6 zwischen dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 447 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 449 ist verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich erhöht. Der Durchmesser der Wellenabschnitte 441-1 und 441-2 ist mit dem Durchmesser des Wellenabschnitts 441-5 identisch.
Nun wird der Fluss des Fluids, welches das Fluidzuführrohr 400 durchfließt, beschrieben. Das Fluid tritt in den Einlass 111 des Fluidzuführrohrs 400 durch das Zuleitungsrohr 9 (siehe 1) ein, stößt in den fluiddiffundierenden Abschnitt 442 und diffundiert von der Mitte des Fluidzuführrohrs 400 nach außen (d. h. radial), während es den inneren Bereich des sich verjüngenden Abschnitts 124 des Einlassseitenelements 120 durchfließt. Das diffundierte Fluid fließt zwischen drei Flügeln des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 443 hindurch, der in der Spiralform ausgebildet ist. Das Fluid wird aufgrund der Flügel des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 443 kräftig verwirbelt und zu dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 445 gesendet. Dann durchfließt das Fluid eine Mehrzahl von schmalen Strömungspfaden, die durch eine Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 445 gebildet werden. Da der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 445 größer als der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 443 und des Wellenabschnitts 441-2 ist, verengt sich der Pfad, durch den das Fluid fließt, stark, während das Fluid von dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 443 zu dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 445 fließt. Aufgrund der Struktur des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 445 wird in dem Fluid eine große Anzahl sehr kleiner Wirbel erzeugt, und das Kavitationsphänomen ereignet sich. Als ein Ergebnis werden feine Blasen erzeugt.
Dann fließt das Fluid zwischen den drei Spiralflügeln des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 447 hindurch und wird aufgrund der Flügel kräftig verwirbelt. Da der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 447 kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 445 ist, gelangt eine ausreichende Menge von Strom in den zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 447, und durch den zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 447 wird die Drehkraft des Fluids ausreichend stark. Der wirbelnde Fluss des Fluids wird an den zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 449 gesendet. Da der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 449 größer als der Durchmesser des Wellenteils 441-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 447 ist, wird der Pfad, durch den das Fluid fließt, stark verengt, während das Fluid von dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 447 zu dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 449 fließt. Aufgrund der oben beschriebenen Struktur wird eine große Anzahl sehr kleiner Wirbel erzeugt, und das Kavitationsphänomen ereignet sich. Als ein Ergebnis werden in dem Fluid feine Blasen erzeugt.
Das Fluid, welches den zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 449 passiert hat, fließt in Richtung des Endes der inneren Struktur 440 und wird entlang der Oberfläche des Führungsabschnitts 450 zu der Mitte des Fluidzuführrohrs 450 geführt. Das Fluid passiert den verjüngten Abschnitt 136 des Auslassseitenelements 130 und fließt aus dem Auslass 112. Durch die oben beschriebene Struktur der inneren Struktur 440 kann eine ausreichend große Strömungsrate des in den ersten und zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 443 und 447 strömenden Fluids gesichert werden, und durch den ersten und zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 443 und 447 kann die Drehkraft des Fluids ausreichend stark werden. Darüber hinaus wird der Strömungspfad des Fluids, wenn das Fluid in den ersten blasenerzeugenden Abschnitt 445 und den zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 449 eintritt, stark verengt. Als ein Ergebnis dessen kann das Kavitationsphänomen verstärkt werden. Durch die zwei wirbelerzeugenden Abschnitte und die zwei blasenerzeugenden Abschnitte der inneren Struktur 440 des Fluidzuführrohrs 400 bleibt eine Mehrzahl von feinen Blasen in dem durch den Auslass 112 in Richtung des Werkstücks W und der Schleifklinge 2 abgegebenen Fluid erhalten. Wie vorstehend beschrieben, verringern die feinen Blasen die Oberflächenspannung des Fluids, und folglich werden Schmierfähigkeit und Eindringfähigkeit verbessert. Folglich ist es möglich, die Kühlfunktion und den Reinigungseffekt des Fluids zu verbessern. Ferner haftet das Fluid aufgrund des durch den Führungsabschnitt 450 verstärkten Coanda-Effekts gut an der Schleifklinge und der Oberfläche des Werkstücks an, wodurch der Kühleffekt verstärkt wird. Darüber hinaus verursacht der durch die innere Struktur 440 erzeugte Wirbelstrom Vermischung und Diffusion, was auch nützlich ist, wenn zwei oder mehr Fluide mit unterschiedlichen Eigenschaften gemischt werden.
Obwohl der fluiddiffundierende Abschnitt 442 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform hat, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der fluiddiffundierende Abschnitt 442 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform weist die innere Struktur 440 keinen fluiddiffundierenden Abschnitt auf. Ferner hat der Führungsabschnitt 450 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Führungsabschnitt 450 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform beinhaltet die innere Struktur 440 keinen Führungsabschnitt. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-2 der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 443, und der Durchmesser der Wellenabschnitte 441-1 und 441-2 ist der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-5. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Wellenabschnitt 441-2 verjüngt, sodass sich der Durchmesser des Wellenabschnitts 441-2 von der vorgelagerten Seite zur nachgelagerten Seite allmählich erhöht. In einer weiteren, anderen Ausführungsform ist der Durchmesser der Wellenabschnitte 441-1 und 441-2 nicht mit dem Durchmesser des Wellenabschnitts 441-5 identisch.
(Fünfte Ausführungsform)
Bezug nehmend auf die 16 und 18 wird nachfolgend ein Fluidzuführrohr 500 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beschreibungen der gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden weggelassen, und nur Unterschiede zu der ersten Ausführungsform werden im Detail beschrieben. Für die gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. 16 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht des Fluidzuführrohrs 500 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 17 ist eine seitliche Schnittansicht des Fluidzuführrohrs 500, und 18 ist eine Seitenansicht einer inneren Struktur 540 des Fluidzuführrohrs 500.
Wie in den 16 und 18 gezeigt, beinhaltet das Fluidzuführrohr 500 den Rohrkörper 110 und die innere Struktur 540. Da der Rohrkörper 110 der fünften Ausführungsform der gleiche wie jener der ersten Ausführungsform ist, werden Beschreibungen davon weggelassen. In den 16 und 17 strömt ein Fluid von dem Einlass 111 zu dem Auslass 112. Wie in 17 gezeigt, wird das Fluidzuführrohr 500 zusammengebaut durch Einsetzen der inneren Struktur 540 in das Auslassseitenelement 130 und dann Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120.
Die innere Struktur 540 der fünften Ausführungsform beinhaltet einen fluiddiffundierenden Abschnitt 542, einen ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 543, einen ersten blasenerzeugenden Abschnitt 545, einen zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 547, einen zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 549 und einen kegelförmigen Führungsabschnitt 550, von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement 541 mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Der fluiddiffundierende Abschnitt 542, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 543, der erste blasenerzeugende Abschnitt 545, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 547, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 549 und der Führungsabschnitt 550 haben eine ähnliche Struktur und können durch ein ähnliches Verfahren wie der fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 bzw. der Führungsabschnitt 150 der ersten Ausführungsform ausgebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, hat das Wellenelement 141 der ersten Ausführungsform an dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143, dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145, dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 den gleichen Durchmesser. In der vorliegenden Ausführungsform erhöht sich der Durchmesser eines Wellenabschnitts 541-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 543 von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite allmählich, wie in 18 gezeigt. Das Wellenelement 541 hat von einem Wellenabschnitt 541-2 zu einem Wellenabschnitt 541-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 549 den gleichen Durchmesser. Der Durchmesser eines Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 542, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser eines Abschnitts des Wellenabschnitts 541-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 543, von dem die Querschnittsfläche das Minimum ist. Der Durchmesser eines Abschnitts des Wellenabschnitts 541-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 543, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser vom Wellenabschnitt 541-2 zu dem Wellenabschnitt 541-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 549. Folglich kann ausreichend Strömungsrate des Fluids in den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 543 fließen, und durch den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 543 kann die Drehkraft des Fluids ausreichend stark werden. Da sich der Durchmesser des Wellenabschnitts 541-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 543 allmählich erhöht, ist es ferner möglich, das Fluid gleichmäßig in eine Mehrzahl von schmalen Strömungspfaden zu führen, die von einer Mehrzahl von Vorsprüngen des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 545 gebildet werden. Die vorstehend beschriebene Struktur des Fluidzuführrohrs 500 kann die Kühlfunktion und den Reinigungseffekt des Fluids verbessern.
Obwohl der fluiddiffundierende Abschnitt 542 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform hat, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der fluiddiffundierende Abschnitt 542 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform weist die innere Struktur 540 keinen fluiddiffundierenden Abschnitt auf. Ferner hat der Führungsabschnitt 550 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Führungsabschnitt 550 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform beinhaltet die innere Struktur 540 keinen Führungsabschnitt. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform der Durchmesser des Abschnitts des Wellenabschnitts 541-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 543, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, der gleiche wie der Durchmesser eines Wellenabschnitts 541-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 545. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Durchmesser des Abschnitts des Wellenabschnitts 541-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 543, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts 541-3, und der Wellenabschnitt 541-2 ist verjüngt, sodass sein Durchmesser allmählich ansteigt.
(Sechste Ausführungsform)
Bezug nehmend auf die 19 und 20 wird nachfolgend ein Fluidzuführrohr 600 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beschreibungen der gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden weggelassen, und nur Unterschiede zu der ersten Ausführungsform werden im Detail beschrieben. Für die gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. 19 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht des Fluidzuführrohrs 600 gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 20 ist eine seitliche Schnittansicht eines Fluidzuführrohrs 600.
Wie in den 19 und 20 gezeigt, beinhaltet das Fluidzuführrohr 600 den Rohrkörper 110 und eine innere Struktur 640. Da der Rohrkörper 110 der sechsten Ausführungsform der gleiche wie jener der ersten Ausführungsform ist, werden Beschreibungen davon weggelassen. In den 19 und 20 strömt ein Fluid von dem Einlass 111 zu dem Auslass 112. Wie in 20 gezeigt, wird das Fluidzuführrohr 600 zusammengebaut durch Einsetzen der inneren Struktur 640 in das Auslassseitenelement 130 und dann Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120.
Die innere Struktur 640 der sechsten Ausführungsform beinhaltet einen fluiddiffundierenden Abschnitt 642, einen ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 643, einen ersten blasenerzeugenden Abschnitt 645, einen zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 647, einen zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 649 und einen kegelförmigen Führungsabschnitt 650, von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement 641 mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Der fluiddiffundierende Abschnitt 642, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 643, der erste blasenerzeugende Abschnitt 645, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 647, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 649 und der Führungsabschnitt 650 haben eine ähnliche Struktur und können durch ein ähnliches Verfahren wie der fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 bzw. der Führungsabschnitt 150 der ersten Ausführungsform ausgebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, hat das Wellenelement 141 der ersten Ausführungsform an dem ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 143, dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 145, dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 147 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 149 den gleichen Durchmesser. In der vorliegenden Ausführungsform erhöht sich der Durchmesser eines Wellenabschnitts des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 643 von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite allmählich, wie in 19 gezeigt. Der Durchmesser eines Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 642, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser eines Abschnitts des Wellenabschnitts des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 643, von dem die Querschnittsfläche das Minimum ist. Der Durchmesser eines Abschnitts des Wellenabschnitts des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 643, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser eines Wellenabschnitts des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 645. Folglich kann ausreichend Strömungsrate des Fluids in den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 643 fließen, und durch den ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 643 kann die Drehkraft des Fluids ausreichend stark werden. Da sich der Durchmesser des Wellenabschnitts des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 643 allmählich erhöht, ist es ferner möglich, das Fluid gleichmäßig in eine Mehrzahl von schmalen Strömungspfaden zu führen, die von einer Mehrzahl von Vorsprüngen des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 645 gebildet werden.
Der Durchmesser eines Wellenabschnitts des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 647 ist kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 645 oder der Durchmesser eines Wellenabschnitts des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 649. Ferner ist ein Wellenabschnitt zwischen dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 645 und dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 647 verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich verringert, und ein Wellenabschnitt zwischen dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 647 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 649 ist verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich erhöht. Durch Ausbilden des verjüngten Abschnitts unmittelbar vor dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 647 wird der Strömungspfad des Fluids verbreitert. Folglich kann eine ausreichende Strömungsrate des Fluids, das in den zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 647 fließt, gesichert werden, und durch den zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 647 kann die Drehkraft des Fluids ausreichend stark werden. Ferner wird durch Ausbilden des verjüngten Abschnitts zwischen dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 647 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 649 der Strömungspfad des Fluids, das in den zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 649 eintritt, stark verengt. Als ein Ergebnis dessen kann das Kavitationsphänomen verstärkt werden. Die vorstehend beschriebene Struktur des Fluidzuführrohrs 600 verbessert, verglichen mit dem konventionellen Rohr, die Kühlfunktion und den Reinigungseffekt des Fluids.
Obwohl der fluiddiffundierende Abschnitt 642 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform hat, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der fluiddiffundierende Abschnitt 642 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform weist die innere Struktur 640 keinen fluiddiffundierenden Abschnitt auf. Ferner hat der Führungsabschnitt 650 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Führungsabschnitt 650 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform beinhaltet die innere Struktur 640 keinen Führungsabschnitt. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform der Durchmesser des Abschnitts des Wellenabschnitts des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 643, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 645. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Durchmesser des Abschnitts des Wellenabschnitts des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 643, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 645.
(Siebente Ausführungsform)
Bezug nehmend auf die 21 und 22 wird nachfolgend ein Fluidzuführrohr 700 gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beschreibungen der gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden weggelassen, und nur Unterschiede zu der ersten Ausführungsform werden im Detail beschrieben. Für die gleichen Merkmale wie in der ersten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. 21 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht des Fluidzuführrohrs 700 gemäß der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 22 ist eine seitliche Schnittansicht eines Fluidzuführrohrs 700.
Wie in den 21 und 22 gezeigt, beinhaltet das Fluidzuführrohr 700 den Rohrkörper 110 und eine innere Struktur 740. Da der Rohrkörper 110 der sechsten Ausführungsform der gleiche wie jener der ersten Ausführungsform ist, werden Beschreibungen davon weggelassen. In den 21 und 22 strömt ein Fluid von dem Einlass 111 zu dem Auslass 112. Wie in 22 gezeigt, wird das Fluidzuführrohr 700 zusammengebaut durch Einsetzen der inneren Struktur 740 in das Auslassseitenelement 130 und dann Eingreifen der Schraube 132 mit Außengewinde der äußeren Umfangsoberfläche des Auslassseitenelements 130 in die Schraube 126 mit Innengewinde der inneren Umfangsoberfläche des Einlassseitenelements 120.
Die innere Struktur 740 der siebenten Ausführungsform beinhaltet einen fluiddiffundierenden Abschnitt 742, einen ersten wirbelerzeugenden Abschnitt 743, einen ersten blasenerzeugenden Abschnitt 745, einen zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 747, einen zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 749 und einen kegelförmigen Führungsabschnitt 750, von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite, die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement 741 mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind. Der fluiddiffundierende Abschnitt 742, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 743, der erste blasenerzeugende Abschnitt 745, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 747, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 749 und der Führungsabschnitt 750 haben eine ähnliche Struktur und können durch ein ähnliches Verfahren wie der fluiddiffundierende Abschnitt 142, der erste wirbelerzeugende Abschnitt 143, der erste blasenerzeugende Abschnitt 145, der zweite wirbelerzeugende Abschnitt 147, der zweite blasenerzeugende Abschnitt 149 bzw. der Führungsabschnitt 150 der ersten Ausführungsform ausgebildet werden.
Das Wellenelement 741 des Fluidzuführrohrs 740 der vorliegenden Ausführungsform ähnelt dem Wellenelement 441 des Fluidzuführrohrs 440 der vierten Ausführungsform. Konkreter ist der Durchmesser eines Wellenabschnitts 741-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 743 und eines Wellenabschnitts 741-2 kleiner als der Durchmesser eines Wellenabschnitts 741-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 745. Der Durchmesser eines Abschnitts des fluiddiffundierenden Abschnitts 742, von dem die Querschnittsfläche das Maximum ist, ist der gleiche wie der Durchmesser eines Wellenabschnitts 741-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 743. Ferner ist der Durchmesser eines Wellenabschnitts 741-5 des zweiten wirbelerzeugenden Abschnitts 747 kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts 741-3 des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 745 oder der Durchmesser eines Wellenabschnitts 741-7 des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 749. Ein Wellenabschnitt 741-4 zwischen dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 745 und dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 747 ist verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich verringert, und ein Wellenabschnitt 741-6 zwischen dem zweiten wirbelerzeugenden Abschnitt 747 und dem zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 749 ist verjüngt, sodass sich sein Durchmesser allmählich erhöht. Der Durchmesser der Wellenabschnitte 741-1 und 741-2 ist mit dem Durchmesser des Wellenabschnitts 741-5 identisch.
Der erste blasenerzeugende Abschnitt 745 weist eine wesentlich geringere Anzahl rautenförmiger Vorsprünge als der zweite blasenerzeugende Abschnitt 749 auf, und das Intervall zwischen den rautenförmigen Vorsprüngen des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 745 ist breiter als jenes des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 749. Dementsprechend ist ein spiralförmiger Strömungspfad zwischen der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 745 breiter als ein Strömungspfad zwischen der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 749, und die Anzahl der Strömungspfade zwischen der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen des ersten blasenerzeugenden Abschnitts 745 ist kleiner als die Anzahl der Strömungspfade zwischen der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen des zweiten blasenerzeugenden Abschnitts 749. Während beispielsweise in dem ersten blasenerzeugenden Abschnitt 745 acht Strömungspfade ausgebildet sind, sind im zweiten blasenerzeugenden Abschnitt 749 zwölf Strömungspfade ausgebildet. Dadurch treten Veränderungen in den Fließeigenschaften des Fluids (beispielsweise Erzeugen der feinen Blasen aufgrund des Kavitationseffekts) an den zweiten blasenerzeugenden Abschnitten 749, d. h. an der Auslassseite, signifikanter auf. Eine solche Struktur verbessert die Kühlfunktion und den Reinigungseffekt des Fluids aufgrund der signifikanten Veränderungen in den Fließeigenschaften des Fluids, die von der Mehrzahl von rautenförmigen Vorsprüngen verursacht werden, die sich in der Auslassseite befinden, während die Verarbeitungskosten gesenkt werden.
Die vorstehend beschriebene Struktur, in der die Anzahl der rautenförmigen Vorsprünge, die vorgelagert gebildet werden, erheblich kleiner als die Anzahl der rautenförmigen Vorsprünge ist, die nachgelagert gebildet werden, ist auf jede der ersten bis sechsten Ausführungsformen anwendbar. Obwohl der fluiddiffundierende Abschnitt 742 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform hat, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der fluiddiffundierende Abschnitt 742 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform weist die innere Struktur 740 keinen fluiddiffundierenden Abschnitt auf. Ferner hat der Führungsabschnitt 750 in der vorliegenden Ausführungsform die Kegelform. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Führungsabschnitt 750 in einer Kuppelform ausgebildet. In einer weiteren anderen Ausführungsform beinhaltet die innere Struktur 740 keinen Führungsabschnitt. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform der Durchmesser des Wellenabschnitts 741-2 der gleiche wie der Durchmesser der Wellenabschnitte 741-1 des ersten wirbelerzeugenden Abschnitts 743, und der Durchmesser der Wellenabschnitte 741-1 und 741-2 ist mit dem Durchmesser des Wellenabschnitts 741-5 identisch. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Wellenabschnitt 741-2 verjüngt, sodass sich sein Durchmesser von der vorgelagerten Seite zur nachgelagerten Seite allmählich erhöht. In einer weiteren, anderen Ausführungsform ist der Durchmesser des Wellenabschnitts 741-1 und/oder des Wellenabschnitts 741-2 nicht mit dem Durchmesser des Wellenabschnitts 741-5 identisch.
Gemäß jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die innere Struktur ausgelegt, zwei wirbelerzeugende Abschnitte und zwei blasenerzeugende Abschnitte zu beinhalten. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine innere Struktur jedoch drei oder mehr wirbelerzeugende Abschnitte und drei oder mehr blasenerzeugende Abschnitte aufweisen. In diesem Fall kann das Wellenelement über alle die Wellenabschnitte, ähnlich der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform, einen konstanten Durchmesser aufweisen, das Wellenelement kann einen verjüngten Abschnitt aufweisen, der vor und nach dem wirbelerzeugenden Abschnitt in der nachgelagerten Seite angeordnet ist, ähnlich der dritten Ausführungsform, der Durchmesser des Wellenabschnitts des wirbelerzeugenden Abschnitts in der Einlassseite ist kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts des blasenerzeugenden Abschnitts, ähnlich der vierten Ausführungsform, der Durchmesser des Wellenabschnitts des wirbelerzeugenden Abschnitts in der Einlassseite vergrößert sich allmählich, ähnlich der fünften Ausführungsform, oder der blasenerzeugende Abschnitt in der Einlassseite kann eine wesentlich kleinere Anzahl von Strömungspfaden als der blasenerzeugende Abschnitt in der nachgelagerten Seite haben, ähnlich der siebenten Ausführungsform. Der Fachmann würde erkennen, dass verschiedene Kombinationen dieser Merkmale verfügbar sind. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Beispiele beschrieben wurde, in denen das erfindungsgemäße Fluidzuführrohr auf eine Werkzeugmaschine zum Abgeben des Kühlmittels angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung auf verschiedene Anwendungen zum Liefern eines oder mehrere Fluide anwendbar. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auf eine Düse einer Haushaltsdusche anwendbar. Wenn kaltes Wasser und heißes Wasser in das Fluidzuführrohr fließen, ist das Wasser mit den vorstehend beschriebenen Fließeigenschaften durch die innere Struktur versehen und wird dann abgegeben, wodurch sich der Reinigungseffekt verbessert. Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Fluidmischvorrichtung anwendbar. Wenn eine Mehrzahl von Arten von Fluiden, die unterschiedliche Eigenschaften haben, in das Fluidzuführrohr fließt, werden die mehreren Arten von Fluiden mit den vorstehend beschriebenen Fließeigenschaften durch die innere Struktur versehen, und diese Fluide werden gemischt und dann abgegeben. Darüber hinaus ist es durch Einsetzen des erfindungsgemäßen Fluidzuführrohrs in einem Hydrokultursystem möglich, gelösten Sauerstoff in dem vom System gelieferten Wasser zu vermehren, um den Sauerstoffgehalt (d. h. die Konzentration von gelöstem Sauerstoff) in dem Wasser aufrechtzuerhalten oder zu erhöhen. Das erfindungsgemäße Fluidzuführrohr kann auch auf jedes Fluid angewendet werden, das eine hohe Viskosität hat, und kann die Viskosität oder andere Eigenschaften verschiedener Fluide verändern.
Obwohl vorstehend einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, dienen die Ausführungsformen ausschließlich veranschaulichenden Zwecken, und mit ihnen wird nicht beabsichtigt, den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Dem Fachmann wird offensichtlich sein, dass im Lichte der Beschreibung und Zeichnungen viele andere mögliche Ausführungsformen und verschiedene Modifikationen umgesetzt werden können. Obwohl hier viele spezifische Begriffe verwendet werden, werden diese in einem allgemeinen Sinn ausschließlich für den Zweck der Erläuterung verwendet und werden nicht zum Zweck des Beschränkens der Erfindung verwendet. Die Ausführungsformen und Modifikationen fallen in den Schutzumfang und Geist der in dieser Beschreibung beschriebenen Erfindung und in den Schutzumfang der Erfindung, wie in den anhängenden Ansprüchen und Äquivalenten davon definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 1999254281 [0004, 0005]
US 6095899 [0004]

Claims

Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), die Folgendes umfasst: eine innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740); und ein Gehäuse (110), das ausgelegt ist, die innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) aufzunehmen, wobei das Gehäuse (110) einen Einlass (111) und einen Auslass (112) aufweist, die innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740), umfassend einen ersten Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743), einen zweiten Abschnitt (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745), einen dritten Abschnitt (147, 247, 347, 447, 547, 647, 747) und einen vierten Abschnitt (149, 249, 349, 449, 549, 649, 749), die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement (141, 241, 341, 441, 541, 641, 741), das einen runden Querschnitt aufweist, ausgebildet sind, wobei der erste Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743) dem Gehäuse (110) vorgelagert positioniert ist, wenn die innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) in dem Gehäuse (110) untergebracht ist, und einen Wellenabschnitt (141-1, 341-1, 441-1, 541-1, 741-1) und mindestens einen Spiralflügel (143-1 bis 143-3) zum Verwirbeln eines Fluids umfasst, der zweite Abschnitt (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745) dem ersten Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743) nachgelagert positioniert ist und einen Wellenabschnitt (141-3, 341-3, 441-3, 541-3, 741-3) und eine Mehrzahl von Vorsprüngen (145p) umfasst, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts (141-3, 341-3, 441-3, 541-3, 741-3) vorstehen, der dritte Abschnitt (147, 247, 347, 447, 547, 647, 747) dem zweiten Abschnitt (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745) nachgelagert positioniert ist und einen Wellenabschnitt (141-5, 341-5, 441-5, 541-5, 741-5) und mindestens einen Spiralflügel (147-1 bis 147-3) zum Verwirbeln eines Fluids umfasst, und der vierte Abschnitt (149, 249, 349, 449, 549, 649, 749) dem dritten Abschnitt (147, 247, 347, 447, 547, 647, 747) nachgelagert positioniert ist und einen Wellenabschnitt (141-7, 341-7, 441-7, 541-7, 741-7) und eine Mehrzahl von Vorsprüngen (149p) umfasst, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts (141-7, 341-7, 441-7, 541-7, 741-7) vorstehen.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei die innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ferner einen fluiddiffundierenden Abschnitt (142, 242, 342, 442, 542, 642, 742) umfasst, der dem ersten Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743) vorgelagert positioniert ist und ausgelegt ist, ein Fluid, das durch den Einlass (111) des Gehäuses (110) in die Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) fließt, radial von der Mitte zu diffundieren, und das von dem fluiddiffundierenden Abschnitt (142, 242, 342, 442, 542, 642, 742) diffundierte Fluid zu dem ersten Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743) fließt.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 2, wobei der fluiddiffundierende Abschnitt (142, 242, 342, 442, 542, 642, 742) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ein Ende der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ist, ausgebildet in einer Kegel- oder Kuppelform.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) drei Flügel (143-1 bis 143-3) umfasst und das Ende jedes der Flügel in der Umfangsrichtung des Wellenabschnitts (141-1, 341-1, 441-1, 541-1, 741-1) um 120 Grad zueinander beabstandet ist.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei der dritte Abschnitt (147, 247, 347, 447, 547, 647, 747) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) drei Flügel (147-1 bis 147-3) umfasst und das Ende jedes der Flügel in der Umfangsrichtung des Wellenabschnitts (141-5, 341-5, 441-5, 541-5, 741-5 um 120 Grad zueinander beabstandet ist.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Vorsprüngen (145p) des zweiten Abschnitts (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) in einer Netzform ausgebildet ist und jeder der Mehrzahl von Vorsprüngen (145p) die Form einer Säule mit einem rautenförmigen Querschnitt hat.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Vorsprüngen (149p) des vierten Abschnitts (149, 249, 349, 449, 549, 649, 749) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) in einer Netzform ausgebildet ist und jeder der Mehrzahl von Vorsprüngen (149p) die Form einer Säule mit einem rautenförmigen Querschnitt hat.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei die innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ferner einen Führungsabschnitt (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750) an dem nachgelagerten Endabschnitt davon umfasst, der ausgelegt ist, ein Fluid in Richtung der Mitte der Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) zu führen.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 8, wobei der führende Abschnitt (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ein Ende der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ist, ausgebildet in einer Kegelform.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 8, wobei der führende Abschnitt (150, 250, 350, 450, 550, 650, 750) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ein Ende der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ist, ausgebildet in einer Kuppelform.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200) nach Anspruch 1, wobei der Wellenabschnitt (141-1) des ersten Abschnitts (143, 243), der Wellenabschnitt (141-3) des zweiten Abschnitts (145, 245), der Wellenabschnitt (141-5) des dritten Abschnitts (147, 247) und der Wellenabschnitt (141-7) des vierten Abschnitts (149, 249) der inneren Struktur (140, 240) den gleichen Durchmesser haben.
Fluidzuführvorrichtung (300, 400, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-5, 441-5, 741-5) des dritten Abschnitts (347, 447, 647, 747) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740) kleiner ist als der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-7, 441-7, 741-7) des vierten Teils (349, 449, 649, 749) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740).
Fluidzuführvorrichtung (300, 400, 600, 700) nach Anspruch 12, wobei das Wellenelement (341, 441, 641, 741) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740) zwischen dem dritten Abschnitt (347, 447, 647, 747) und dem vierten Abschnitt (349, 449, 649, 749) verjüngt ist, sodass sich sein Durchmesser allmählich vergrößert.
Fluidzuführvorrichtung (300, 400, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-5, 441-5, 741-5) des dritten Abschnitts (347, 447, 647, 747) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740) kleiner ist als der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-3, 441-3, 741-3) des zweiten Teils (345, 445, 645, 745) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740).
Fluidzuführvorrichtung (300, 400, 600, 700) nach Anspruch 14, wobei das Wellenelement (341, 441, 641, 741) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740) zwischen dem zweiten Abschnitt (345, 445, 645, 745) und dem dritten Abschnitt (347, 447, 647, 747) verjüngt ist, sodass sich sein Durchmesser allmählich verkleinert.
Fluidzuführvorrichtung (300, 400, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-5, 441-5, 741-5) des dritten Teils (347, 447, 647, 747) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740) kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-3, 441-3, 741-3) des zweiten Abschnitts (345, 445, 645, 745) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740) ist, und der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-5, 441-5, 741-5) des dritten Abschnitts (347, 447, 647, 747) kleiner ist als der Durchmesser des Wellenabschnitts (341-7, 441-7, 741-7) des vierten Abschnitts (349, 449, 649, 749) der inneren Struktur (340, 440, 640, 740).
Fluidzuführvorrichtung (400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser des Wellenabschnitts (441-1, 541-1, 741 -1) des ersten Abschnitts (443, 543, 643, 743) der inneren Struktur (440, 540, 640, 740) kleiner ist als der Durchmesser des Wellenabschnitts (441-3, 541-3, 741-3) des zweiten Teils (445, 545, 645, 745) der inneren Struktur.
Fluidzuführvorrichtung (400, 600, 700) nach Anspruch 16, wobei der Durchmesser des Wellenabschnitts (441-1, 741-1) des ersten Abschnitts (443, 643, 743) der inneren Struktur (440, 640, 740) kleiner ist als der Durchmesser des Wellenabschnitts (441-3, 741-3) des zweiten Teils (445, 645, 745) der inneren Struktur (440, 640, 740).
Fluidzuführvorrichtung (500, 600) nach Anspruch 1, wobei sich der Durchmesser des Wellenabschnitts (541-1) des ersten Abschnitts (543, 643) der inneren Struktur (540, 640) von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite allmählich vergrößert, wobei der Wellenabschnitt (541-3) des zweiten Abschnitts (545, 645) der inneren Struktur (540, 640) einen konstanten Durchmesser hat, und der Durchmesser eines Abschnitts des Wellenabschnitts (541-1) des ersten Abschnitts (543, 643), dessen Querschnittsfläche maximal ist, der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts (541-3) des zweiten Abschnitts (545, 645) ist.
Fluidzuführvorrichtung (600) nach Anspruch 16, wobei sich der Durchmesser des Wellenabschnitts des ersten Abschnitts (643) der inneren Struktur (640) von der vorgelagerten Seite zu der nachgelagerten Seite allmählich vergrößert, wobei der Wellenabschnitt des zweiten Abschnitts (645) der inneren Struktur (640) einen konstanten Durchmesser hat, und der Durchmesser eines Abschnitts des Wellenabschnitts des ersten Abschnitts (643), dessen Querschnittsfläche maximal ist, der gleiche wie der Durchmesser des Wellenabschnitts des zweiten Abschnitts (645) ist.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Vorsprünge (145p) des zweiten Abschnitts (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) kleiner als die Anzahl der Vorsprünge (149p) des vierten Abschnitts (149, 249, 349, 449, 549, 649, 749) der inneren Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ist.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (110) ein Rohrkörper ist, der ein Einlassseitenelement (120) und ein Auslassseitenelement (130) umfasst, und das Einlassseitenelement (120) und das Auslassseitenelement (130) durch Schraubverbinden verbunden sind.
Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach Anspruch 1, wobei die innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) ferner einen fünften Abschnitt und einen sechsten Abschnitt umfasst, die auf dem gemeinsamen Wellenelement (141, 241, 341, 441, 541, 641, 741) einstückig ausgebildet sind, der fünfte Abschnitt dem vierten Abschnitt (149, 249, 349, 449, 549, 649, 749) nachgelagert positioniert und einen Wellenabschnitt und mindestens einen Spiralflügel, um ein Fluid zu verwirbeln, umfasst, und der sechste Abschnitt dem fünften Abschnitt nachgelagert positioniert ist und einen Wellenabschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts vorstehen.
Innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) einer Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), die Folgendes umfasst: einen ersten Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743), einen zweiten Abschnitt (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745), einen dritten Abschnitt (147, 247, 347, 447, 547, 647, 747) und einen vierten Abschnitt (149, 249, 349, 449, 549, 649, 749), die einstückig auf einem gemeinsamen Wellenelement (141, 241, 341, 441, 541, 641, 741), das einen runden Querschnitt aufweist, ausgebildet sind, wobei der erste Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743) einem Gehäuse (110) vorgelagert positioniert ist, wenn die innere Struktur (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740) in dem Gehäuse (110) untergebracht ist, und einen Wellenabschnitt (141-1, 341-1, 441-1, 541-1, 741-1) und mindestens einen Spiralflügel (143-1 bis 143-3) zum Verwirbeln eines Fluids umfasst, der zweite Abschnitt (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745) dem ersten Abschnitt (143, 243, 343, 443, 543, 643, 743) nachgelagert positioniert ist und einen Wellenabschnitt (141-3, 341-3, 441-3, 541-3, 741-3) und eine Mehrzahl von Vorsprüngen (145p) umfasst, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts (141-3, 341-3, 441-3, 541-3, 741-3) vorstehen, der dritte Abschnitt (147, 247, 347, 447, 547, 647, 747) dem zweiten Abschnitt (145, 245, 345, 445, 545, 645, 745) nachgelagert positioniert ist und einen Wellenabschnitt (141-5, 341-5, 441-5, 541-5, 741-5) und mindestens einen Spiralflügel (147-1 bis 147-3) zum Verwirbeln eines Fluids umfasst, und der vierte Abschnitt (149, 249, 349, 449, 549, 649, 749) dem dritten Abschnitt (147, 247, 347, 447, 547, 647, 747) nachgelagert positioniert ist und einen Wellenabschnitt (141-7, 341-7, 441-7, 541-7, 741-7) und eine Mehrzahl von Vorsprüngen (149p) umfasst, die von der äußeren Umfangsoberfläche des Wellenabschnitts (141-7, 341-7, 441-7, 541-7, 741-7) vorstehen.
Werkzeugmaschine, die Folgendes umfasst: eine Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Werkzeugmaschine Kühlmittel gestattet, in die Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) zu fließen, um das Kühlmittel mit einer vorbestimmten Fließeigenschaft zu versehen, und das Kühlmittel von der Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) an ein Werkzeug oder Werkstück abgegeben wird, um es zu kühlen.
Duschdüse, die Folgendes umfasst: eine Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei Wasser einer vorbestimmten Temperatur in die Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) fließt, das Wasser mit einer vorbestimmten Fließeigenschaft versehen wird, und die Duschdüse das Wasser von der Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) abgibt, um einen Reinigungseffekt zu verbessern.
Fluidmischvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Fluidmischvorrichtung einer Mehrzahl von Fluiden mit unterschiedlichen Eigenschaften gestattet, in die Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) zu fließen, um die Fluide mit einer vorbestimmten Fließeigenschaft zu versehen, um sie zu mischen, und die gemischten Fluide abgibt.
Hydrokultursystem, das Folgendes umfasst: eine Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei das Hydrokultursystem Wasser gestattet, in die Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) zu fließen, um gelösten Sauerstoff in dem Wasser zu vermehren, und das Wasser von der Fluidzuführvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) abgegeben wird.