JP2019076886A - 流体供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
流体供給装置の一つの実施形態は、管形状の流体供給管である。この場合、流体供給管は、内部構造体と、内部構造体を収納するための収納体としての管本体とを含み、管本体は、流入口と流出口とを含む。
本発明の他の実施形態による流体供給装置は、内部構造体と、内部構造体を収納するための収納体と、を含む。収納体は、流入口と流出口とを含み、内部構造体は、断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている第1の部分と、第2の部分と、第3の部分と、第4の部分とを含んでいる。第1の部分は、収納体に内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、第2の部分は、第1の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、第3の部分は、第2の部分より下流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、第4の部分は、第3の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでいる。そして、第4の部分の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されている。この場合、更に第2の部分の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されているようにしてもよい。
本発明の更に他の実施形態による流体供給装置は、第1の内部構造体と、第2の内部構造体と、第1の内部構造体と第2の内部構造体とを収納するための収納体と、を含む。収納体は、流入口と流出口とを含む。第1の内部構造体は、断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている頭部と、ボディー部とを含んでおり、頭部は、収納体に第1の内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、ボディー部は、頭部より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでいる。中空軸形態の第2の内部構造体は、中空の軸部材上に一体化して形成されている頭部と、ボディー部とを含んでおり、頭部は、収納体に第2の内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、ボディー部は、頭部より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでいる。第1の内部構造体の少なくとも一部は、第2の内部構造体の中空部に収納され、第2の内部構造体のボディー部の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されている。この場合、更に、第1の内部構造体のボディー部の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から溝が形成されているようにしてもよい。
図2は本発明の第1の実施形態に係る流体供給管100の側面分解図であり、図3は流体供給管100の側面透視図である。図4は流体供給管100の内部構造体140の3次元斜視図である。図2及び図3に示されたように、流体供給管100は管本体110と内部構造体140とを含む。図2及び図3において、流体は流入口111から流出口112側へ流れる。
なお、本実施形態では、図8の長さ方向に対して60度の角度をもつ螺旋状の流路のみに溝を形成することとしたが、90度の角度を持つ円形状の流路(閉路)についても、溝を形成してもよいことは勿論である。このことは、後述する他の実施形態においても同様に適用できる。
ここで、pは流線内の一点での圧力、ρは流体の密度、υはその点での流動の速度、gは重力加速度、hは基準面に対するその点の高さ、kは定数である。上記方程式として表現されるベルヌーイ定理は、エネルギー保存法則を流体に適用したものであり、流れる流体に対して流線上ですべての形態のエネルギーの合計はいつも一定であるということを説明する。ベルヌーイ定理によると、断面積が大きい上流では、流体の速度が遅くて静圧は高い。これに対して、断面積が小さい下流では、流体の速度が速くなり静圧は低くなる。
次に、図10及び図11を参照して本発明の第2の実施形態に係る流体供給管200について説明する。第1の実施形態と同一の構成については説明を省略し、差のある部分を詳細に説明する。第1の実施形態の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図10は第2の実施形態に係る流体供給管200の側面分解図であり、図11は流体供給管200の側面透視図である。図10及び図11に示されたように、流体供給管200は管本体110と内部構造体240とを含む。第2の実施形態の管本体110は第1の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。図10及び図11において、流体は流入口111から流出口112側へ流れる。図11に示されたように、流体供給管200は、内部構造体240を流出側部材130に収納した後に、流出側部材130の外周面の雄ねじ132と流入側部材120の内周面の雌ねじ126とを結合することで構成される。
次に、図12及び図13を参照して本発明の第3の実施形態に係る流体供給管300について説明する。第1の実施形態と同一の構成については説明を省略し、差のある部分を詳細に説明する。第1の実施形態の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図12は第3の実施形態に係る流体供給管300の側面分解図であり、図13は流体供給管300の側面透視図である。
次に、図14乃至図17を参照して本発明の第4の実施形態に係る流体供給管400について説明する。第1の実施形態と同一の構成については説明を省略し、差のある部分を詳細に説明する。第1の実施形態の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図14は第4の実施形態に係る流体供給管400の側面分解図であり、図15は流体供給管400の側面透視図である。図16は流体供給管400の第1の内部構造体440の3次元斜視図であり、図17は流体供給管400の第2の内部構造体460の3次元斜視図である。第4の実施形態の管本体110は第1の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。図14及び図15において、流体は流入口111から流出口112側へ流れる。
2 研削刃(砥石)
4 研削部
W 被加工物
G 研削箇所
5 流体供給部
6 ノズル
7、8 ジョイント部
9 配管
P、100、200、300、400 流体供給管
110 管本体
120 流入側部材
130 流出側部材
140、240、340 内部構造体
145p 突起部
145r 誘い込み流路(溝)
440 第1の内部構造体
460 第2の内部構造体
141、241、341、441 軸部材
242、342、442 流体拡散部
143、243 渦巻発生部
145、245 流動特性提供部
250、350 誘導部
流体供給装置の一つの実施形態は、管形状の流体供給管である。この場合、流体供給管は、内部構造体と、内部構造体を収納するための収納体としての管本体とを含み、管本体は、流入口と流出口とを含む。
本発明の他の実施形態による流体供給装置は、内部構造体と、収納体と、を含む。収納体は、流入口と流出口とを含み、内部構造体は、断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている第1の部分と、第2の部分と、第3の部分と、第4の部分とを含んでいる。第1の部分は、収納体に内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、第2の部分は、第1の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、第3の部分は、第2の部分より下流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、第4の部分は、第3の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでいる。そして、第4の部分の複数の突起部は、軸部の円周を複数に分割した螺旋状につながる流路と軸部の長手方向に複数に分割した閉路である流路とが交差して形成されており、複数の螺旋状の流路の少なくとも一部には、複数の閉路の底面である軸部の外周面から軸部の直径方向について深さをもって溝が形成されている。この場合、更に第2の部分の複数の突起部は、軸部の円周を複数に分割した螺旋状につながる流路と軸部の長手方向に複数に分割した閉路である流路とが交差して形成されており、複数の螺旋状の流路の少なくとも一部には、複数の閉路の底面である軸部の外周面から軸部の直径方向について深さをもって溝が形成されているようにしてもよい。
本発明の更に他の実施形態による流体供給装置は、第1の内部構造体と、第2の内部構造体と、収納体と、を含む。収納体は、流入口と流出口とを含む。第1の内部構造体は、断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている頭部と、ボディー部とを含んでおり、頭部は、収納体に第1の内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、ボディー部は、頭部より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでいる。中空軸形態の第2の内部構造体は、中空の軸部材上に一体化して形成されている頭部と、ボディー部とを含んでおり、頭部は、収納体に第2の内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、ボディー部は、頭部より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでいる。第1の内部構造体の少なくとも一部は、第2の内部構造体の中空部に収納され、第2の内部構造体のボディー部の複数の突起部は、軸部の円周を複数に分割した螺旋状につながる流路と軸部の長手方向に複数に分割した閉路である流路とが交差して形成されており、複数の螺旋状の流路の少なくとも一部には、複数の閉路の底面である軸部の外周面から軸部の直径方向について深さをもって溝が形成されている。この場合、更に、第1の内部構造体のボディー部の複数の突起部は、軸部の円周を複数に分割した螺旋状につながる流路と軸部の長手方向に複数に分割した閉路である流路とが交差して形成されており、複数の螺旋状の流路の少なくとも一部には、複数の閉路の底面である軸部の外周面から軸部の直径方向について溝が形成されているようにしてもよい。
Claims (35)
- 流体供給装置であって、
収納体と、
収納体に収納される内部構造体と、
を有し、
内部構造体は、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含み、
複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、
流体供給装置。 - 流路に形成された溝は、断面が、V字形、R字形、台形、多角形のいずれかの形状をしていることを特徴とする請求項1に記載の流体供給装置。
- 流路に形成された溝により、複数の突起間で形成される流路の底においても、流速が低下しないことを特徴とする請求項1に記載の流体供給装置。
- 流路に形成された溝は、軸部の回りに沿って螺旋状につながることを特徴とする請求項1に記載の流体供給装置。
- 流体供給装置であって、
内部構造体と、
内部構造体を収納するための収納体と、
を含み、
収納体は、流入口と流出口とを含み、
内部構造体は、断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている第1の部分と、第2の部分とを含んでおり、
第1の部分は、収納体に内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
第2の部分は、第1の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
第2の部分の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、
流体供給装置。 - 内部構造体は、第1の部分よりも上流側に位置し、収納体の流入口を通じて流入される流体を中心から半径方向へ拡散させて、第1の部分に与える流体拡散部を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の流体拡散部は、円錐形又はドーム形に形成されている内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項6に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の第1の部分は、三つの翼を含んでおり、
翼の各々は、その先端が軸部の円周方向に互いに120°ずつずらされていることを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。 - 内部構造体の第2の部分の複数の突起部は網状に形成されており、各々の突起部は菱形の断面を有する柱形をしていることを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。
- 内部構造体は下流側の端部に流体を中心に向かって誘導する誘導部を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の流体供装置。
- 内部構造体の誘導部は、円錐形又はドーム形に形成されている内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項10に記載の流体供装置。
- 内部構造体の第2の部分の軸部の半径は第1の部分の軸部の半径より大きく、内部構造体の第2の部分の軸部に形成されている各々の溝の深さは、第2の部分の軸部の半径と第1の部分の軸部の半径との差と同一であることを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の第2の部分の軸部に形成されている各々の溝は、軸部の先端から末端までつながることを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の第2の部分の軸部に形成されている各々の溝は、軸部の先端から所定の地点までつながり、
溝の深さは、軸部の先端において第2の部分の軸部の半径と第1の部分の軸部の半径との差であり、下流側に行けば行くほど減少することを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。 - 内部構造体の第2の部分の軸部に形成されている各々の溝は、断面が、V字形、R字形、台形、多角形のいずれかの形状をしていることを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の第2の部分の軸部に形成されている各々の溝は、軸部の回りに沿って螺旋状につながることを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の第2の部分の軸部はその長さ方向に沿って一定した直径を有することを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。
- 収納体は、管形状であって、流入側部材と流出側部材とからなり、
流入側部材と流出側部材とは、ねじ結合することを特徴とする請求項5に記載の流体供給装置。 - 流体供給装置であって、
内部構造体と、
内部構造体を収納するための収納体と、
を含み、
収納体は、流入口と流出口とを含み、
内部構造体は、断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている第1の部分と、第2の部分と、第3の部分と、第4の部分とを含んでおり、
第1の部分は、収納体に内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
第2の部分は、第1の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
第3の部分は、第2の部分より下流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
第4の部分は、第3の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
第4の部分の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、
流体供給装置。 - 第2の部分の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする請求項19に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の第2の部分の軸部の半径は第1の部分の軸部の半径より大きく、第4の部分の軸部の半径は第3の部分の軸部の半径より大きいことを特徴とする請求項20に記載の流体供給装置。
- 内部構造体の第2の部分の突起部の個数は第4の部分の突起部の個数より少ないことを特徴とする請求項19に記載の流体供給装置。
- 流体供給装置であって、
第1の内部構造体と、
第2の内部構造体と、
第1の内部構造体と第2の内部構造体とを収納するための収納体と、
を含み、
収納体は、流入口と流出口とを含み、
第1の内部構造体は、断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている頭部と、ボディー部とを含んでおり、
頭部は、収納体に第1の内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
ボディー部は、頭部より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
中空軸形態の第2の内部構造体は、中空の軸部材上に一体化して形成されている頭部と、ボディー部とを含んでおり、
頭部は、収納体に第2の内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
ボディー部は、頭部より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
第1の内部構造体の少なくとも一部は、第2の内部構造体の中空部に収納され、
第2の内部構造体のボディー部の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、
流体供給装置。 - 第1の内部構造体のボディー部の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、請求項23に記載の流体供給装置。
- 第1の内部構造体のボディー部の軸部の半径は頭部の軸部の半径より大きく、第2の内部構造体のボディー部の軸部の半径は頭部の軸部の半径より大きいことを特徴とする請求項24に記載の流体供給装置。
- 流体供給装置の内部構造体であって、
断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている第1の部分と、第2の部分とを含んでおり、
第1の部分は、収納体に内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
第2の部分は、第1の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
第2の部分の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、
内部構造体。 - 第2の部分の軸部の半径は第1の部分の軸部の半径より大きいことを特徴とする請求項26に記載の内部構造体。
- 流体供給装置の内部構造体であって、
断面が円形の共通の軸部材上に一体化して形成されている第1の部分と、第2の部分と、第3の部分と、第4の部分とを含んでおり、
第1の部分は、収納体に内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
第2の部分は、第1の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
第3の部分は、第2の部分より下流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
第4の部分は、第3の部分より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
第4の部分の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、
内部構造体。 - 第4の部分の軸部の半径は第3の部分の軸部の半径より大きいことを特徴とする請求項28に記載の内部構造体。
- 流体供給装置の内部構造体であって、
中空の軸部材上に一体化して形成されている頭部と、ボディー部とを含んでおり、
頭部は、収納体に内部構造体が収納された際、収納体の上流側に位置し、軸部と、流体に渦巻流を発生させるように螺旋状に形成された翼とを含んでおり、
ボディー部は、頭部より下流側に位置し、軸部と、軸部の外周面から突出した複数の突起部とを含んでおり、
ボディー部の複数の突起部の間には、複数の流路が形成されており、複数の流路の少なくとも一部には、軸部の外周面から深さをもって溝が形成されていることを特徴とする、
内部構造体。 - ボディー部の軸部の半径は頭部の軸部の半径より大きいことを特徴とする請求項30に記載の内部構造体。
- 請求項1から25のいずれかの流体供給装置に、冷却液を流入し、所定の流動特性を与えてから工具や被加工物に吐出させて、冷却するようにした工作機械。
- 請求項1から25のいずれかの流体供給装置に、水や湯を流入し、所定の流動特性を与えてから吐出させるようにして洗浄効果を高めるようにしたシャワーノズル。
- 請求項1から25のいずれかの流体供給装置に、複数の異なる特性の流体を流入し、所定の流動特性を与えて、この複数の流体を混合したのち吐出させるようにした流体混合装置。
- 請求項1から25のいずれかの流体供給装置に、水を流入し、溶存酸素を増加させてから吐出させる水耕栽培装置。
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