JP6393389B2 - 内部構造体 - Google Patents
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Description
図2は本発明の第1の実施形態に係る流体供給管10の側面分解図であり、図3は流体供給管10の側面透視図であり、図4は流体供給管10の内部構造体20の3次元斜視図である。図2及び図3において、流体は流入口8から流出口9側へ流れる。図2及び図3に示されたように、流体供給管10は内部構造体20と管本体30とを備える。
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6乃至図8を参照して本発明の第2の実施形態に係る流体供給管100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、第1の実施形態と差のある部分に対して詳細に説明する。第1の実施形態の構成要素と同一の構成要素については同一の図面符号を使う。図6は第2の実施形態に係る流体供給管100の側面分解図であり、図7は流体供給管100の側面透視図であり、図8は流体供給管100の内部構造体200の3次元斜視図である。図6及び図7に示されたように、流体供給管100は内部構造体200及び管本体30を備える。第2の実施形態の管本体30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6及び図7において、流体は流入口8から流出口9側へ流れる。
次に、図9乃至図10を参照して本発明の第3の実施形態に係る流体供給管110について説明する。第1の実施形態及び第2の実施形態と同一の構成については説明を省略し、これらと差のある部分について詳細に説明する。第1の実施形態及び第2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9は第3の実施形態に係る流体供給管110の側面分解図であり、図10は流体供給管110の側面透視図である。図9及び図10に示されたように、流体供給管110は内部構造体210及び管本体30を備える。第3の実施形態の管本体30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9及び図10において、流体は流入口8から流出口9側へ流れる。
次に、図11乃至図12を参照して本発明の第4の実施形態に係る流体供給管120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、第1の実施形態と差のある部分について詳細に説明する。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11は第4の実施形態に係る流体供給管120の側面分解図であり、図12は流体供給管120の側面透視図である。第11図及び第12図に示されたように、流体供給管120は内部構造体220及び管本体30を備える。第4の実施形態の管本体30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11及び図12において、流体は流入口8から流出口9側へ流れる。
次に、図13乃至図14を参照して本発明の第5の実施形態に係る流体供給管130について説明する。第5の実施形態の流体供給管130において、第1の実施形態及び第4の実施形態と同一の構成については説明を省略し、同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図13は第5の実施形態に係る流体供給管130の側面分解図であり、図14は流体供給管130の側面透視図である。図13及び図14に示されたように、流体供給管130は内部構造体230及び管本体30を備える。第5の実施形態の管本体30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13及び図14において、流体は流入口8から流出口9側へ流れる。
次に、図15乃至図16を参照して本発明の第6の実施形態に係る流体供給管140について説明する。第6の実施形態の流体供給管140において、第1の実施形態及び第4の実施形態と同一の構成については説明を省略し、同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図15は第6の実施形態に係る流体供給管140の側面分解図であり、図16は流体供給管140の側面透視図である。図15及び図16に示されたように、流体供給管140は内部構造体240及び管本体30を備える。第6の実施形態の管本体30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15及び図16において、流体は流入口8から流出口9側へ流れる。
(例1)
流体供給管であって、
内部構造体と、
内部構造体を収納するための管本体と、
を含み、
管本体は、円形の断面を有し、流入口と流出口とを含み、
内部構造体は、
管本体に内部構造体が収納された際、管本体の流入口側に位置し、流入口を通じて流入される流体を管の中心から半径方向へ拡散させる第1の部分と、
第1の部分より下流側に位置し、第1の部分によって拡散された流体に渦巻流を発生させるように複数の螺旋状に形成された翼を含む第2の部分と、
第2の部分より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有する第3の部分と、を含み、
第1の部分、第2の部分及び第3の部分は、共通の円柱部材上に一体化し
て1つの部品として形成されていることを特徴とする、
流体供給管。
(例2)
内部構造体の第1の部分、第2の部分、及び第3の部分の少なくとも一つは円形の断面を有することを特徴とする例1に記載の流体供給管。
(例3)
内部構造体の第1の部分は、円錐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例1に記載の流体供給管。
(例4)
内部構造体の第1の部分は、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例1に記載の流体供給管。
(例5)
内部構造体の第2の部分は、断面が円形である軸部分と、複数の螺旋状に形成されている翼とを含むことを特徴とする例1に記載の流体供給管。
(例6)
内部構造体の第2の部分は、三つの翼を含み、
翼の各々は、その先端が軸部分の円周方向に互いに120°ずつずらしていることを特徴とする例5に記載の流体供給管。
(例7)
内部構造体の第3の部分は、
円形の断面を有する軸部分と、その外周面に多数の菱形の突出部とを含むことを特徴とする例1に記載の流体供給管。
(例8)
多数の菱形の突出部は網状に形成されていることを特徴とする例7に記載の流体供給管。
(例9)
内部構造体は、第3の部分より下流側に、流体を管の中心に向かって誘導する第4の部分を含み、第1の部分、第2の部分、第3の部分とともに、第4の部分は、共通の円柱部材上に一体的化して1つの部品として形成されていることを特徴とする例1に記載の流体供給管。
(例10)
内部構造体の第4の部分は、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例9に記載の流体供給管。
(例11)
内部構造体の第4の部分は、円錐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例9に記載の流体供給管。
(例12)
内部構造体の第1の部分の断面積が最大である部分の半径は、第2部分の軸部分の中心から翼の先端までの距離より小さいことを特徴とする例1に記載の流体供給管。
(例13)
管本体は、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例1に記載の流体供給管。
(例14)
流体供給管の内部構造体であって、
円形の断面を有し、流入口と流出口とを含む流体供給管の管本体に内部構造体が収納された際、管本体の流入口側に位置し、流入口を通じて流入される流体を管の中心から半径方向へ拡散させる第1の部分と、
第1の部分より下流側に位置し、第1の部分によって拡散された流体に渦巻流を発生させるように複数の螺旋状に形成された翼を含む第2の部分と、
第2の部分より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有する第3の部分と、を含み、
第1の部分、第2の部分及び第3の部分は、共通の円柱部材上に一体化して1つの部品として形成されていることを特徴とする、
内部構造体。
(例15)
例1から13のいずれかの流体供給管に、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。
(例16)
例1から13のいずれかの流体供給管に、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。
(例17)
例1から13のいずれかの流体供給管に、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。
(例18)
流体供給管の内部構造体であって、
流入口と流出口とを含む流体供給管の管本体に内部構造体が収納された際、管本体の流入口側に位置し、流入口を通じて流入される流体を管の中心から半径方向へ拡散させる拡散部分と、
拡散部分より下流側に位置し、拡散部分によって拡散された流体に渦巻流を発生させる渦巻発生部分と、
渦巻発生部分より下流側に位置し、渦巻発生部分からの流体に多数のバブルを発生するバブル発生部分と、を含み、
拡散部分、渦巻発生部分及びバブル発生部分は、共通の円柱部材上に一体化して1つの部品として形成されていることを特徴とする、
内部構造体。
(例19)
バブル発生部分より下流側に位置し、流体を管の中心に向かって誘導する誘導部分を更に有することを特徴とする例18の内部構造体。
(例20)
拡散部分と、渦巻発生部分と、バブル発生部分とは、共通の円柱部材上に加工又は成形することにより1つの部品として形成されていることを特徴とする例18記載の内部構造体。
(例21)
拡散部分と、渦巻発生部分と、バブル発生部分と、誘導部分とは、共通の円柱部材上に加工又は成形することにより1つの部品として形成されていることを特徴とする例19記載の内部構造体。
2 研削刃(砥石)
3 被加工物
4 研削部
5 流体供給部
6 配管
7 ノズル
8 流入口
9 流出口
10、100、110、120、130、140 流体供給管
20、200、210、220、230、240 内部構造体
22、222 流体拡散部
24 渦巻発生部
26 バブル発生部
30 管本体
31 流入側部材
34 流出側部材
202、212、232、242 誘導部
Claims (14)
- 収納体に収納されて、流体に対し流動特性を与える内部構造体であって、
内部構造体は、断面が円形の共通の軸体部材上に一体化して形成されている拡散部分と、渦巻発生部分と、流動特性付与部分とを有し、
拡散部分は、流入される流体を軸体部材の半径方向に拡散させ、
渦巻発生部分は、拡散部分によって拡散された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を含み、
流動特性付与部分は、渦巻発生部分より下流側に位置し、渦巻発生部からの渦巻流となった流体が流れる外周面に複数の突出部を有し、流体が複数の突出部間に形成された流路を通過する際に流動特性を与え、
渦巻発生部分の軸方向における拡散部分の長さが、渦巻発生部分の軸方向における流動特性付与部分の長さより短く、渦巻発生部分の軸方向における渦巻発生部分の長さが、渦巻発生部分の軸方向における流動特性付与部分の長さより短いことを特徴とする、
内部構造体。 - 渦巻発生部分の軸方向における拡散部分の長さが、渦巻発生部分の軸方向における渦巻発生部分の長さより短いことを特徴とする、
請求項1に記載の内部構造体。 - 拡散部分は、円錐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1又は2に記載の内部構造体。
- 拡散部分は、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1又は2に記載の内部構造体。
- 渦巻発生部分は、三つの翼を含み、翼の各々は、その先端が軸部分の円周方向に互いに120°ずつずらしていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内部構造体。
- 流動特性付与部分は、円形の断面を有する軸部分と、その外周面に多数の菱形の突出部とを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の内部構造体。
- 多数の菱形の突出部は網状に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の内部構造体。
- 内部構造体は、流動特性付与部分より下流側に、流体を流れの中心に向かって誘導する誘導部分を更に含み、拡散部分、渦巻発生部分、流動特性付与部分とともに、誘導部分は、共通の軸体部材上に一体的化して形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内部構造体。
- 誘導部分は、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8に記載の内部構造体。
- 誘導部分は、円錐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8に記載の内部構造体。
- 流動特性付与部分は、流体が流れる間に、(i)多数のマイクロバブルを発生するか、(ii)複数の流体を混合するか、(iii)流体を拡散するかの、少なくとも一つの流動特性を与えることを特徴とする請求項1又は2に記載の内部構造体。
- 請求項1から11のいずれかの内部構造体が収納された収納体に、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11のいずれかの内部構造体が収納された収納体に、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11のいずれかの内部構造体が収納された収納体に、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。
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