KR101350135B1 - Apparatus for generating micro-vortexs in fluid - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus which supplies work fluid including cooling water, grinding oil, or lubricating oil to a machine. The apparatus includes: a cylindrical housing which is installed to be able to be attached and detached to the front end of the nozzle of a work fluid supply pipe; a head unit which is fixated on the inside of the housing, forms the front side of a cone shape, and forms multiple penetration holes for making the work fluid pass in the front side part; and a vortex generating unit which has a front end part fixated on the inside of the head unit and has a wire netting structure which is arranged along the cylindrical space of the housing. The composition forms a warm current vortex and supplies to a nozzle by dividing into small size flows while forming the work fluid into a warm current flow by passing the work fluid which flows in the penetration hole of the head part through multiple flow paths inside the vortex generating unit. The present invention is able to minimize the adverse effect of a cutting tool or processed product by friction heat which is generated during the operation of the machine and remarkably improve the processing function of various devices and machines by having the work fluid which shows a high cooling function.

Description

유체 소용돌이 발생장치{APPARATUS FOR GENERATING MICRO-VORTEXS IN FLUID}Fluid Vortex Generator {APPARATUS FOR GENERATING MICRO-VORTEXS IN FLUID}

본 발명은 기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체내에 다수의 소용돌이를 생성시키고, 기계 가공부에 공급시킴으로써 유체의 냉각 효과를 극대화시켜서 기계장치의 작동중에 발생하는 마찰열에 의한 절삭 공구 또는 가공물의 악영향을 최소화하고, 각종 장치 및 기기의 가공 성능을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 유체 소용돌이 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for supplying a working fluid such as cooling water, grinding oil or lubricating oil to a mechanical device, and more particularly, generating a plurality of vortices in a working fluid such as cooling water, grinding oil or lubricating oil and supplying it to a machining part. By maximizing the cooling effect of the fluid to minimize the adverse effect of the cutting tool or the workpiece due to the frictional heat generated during the operation of the machine, and to improve the machining performance of various devices and devices improved fluid vortex generator .

일반적으로 선반등을 이용하여 금속재료를 기계가공하는 경우, 절삭 공구와 가공 공작물 사이에는 마찰 작용에 의한 열이 크게 발생한다.In general, when machining a metal material using a lathe or the like, the heat generated by the friction action between the cutting tool and the workpiece is greatly generated.

이와 같은 기계가공중에 발생된 열은 절삭 공구와 가공물을 열변형시켜서, 가공 오차를 크게 하여 정밀도를 저하시키고, 절삭 공구의 마모를 촉진시켜 수명을 크게 저하시킨다.The heat generated during such machining causes thermal deformation of the cutting tool and the workpiece, increases the machining error, thereby lowering the precision, and promotes wear of the cutting tool, thereby greatly reducing the service life.

이와 같은 기계 가공중의 발열 현상을 저하시키기 위하여 기계 가공부분에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하게 되는데, 이는 통상적으로 펌프에 의해서 가압된 작업 유체를 배관과 노즐을 통하여 기계 가공 부분에 공급시키게 된다. In order to reduce the heat generation during the machining, a working fluid such as cooling water, grinding oil, or lubricating oil is supplied to the machined part, which is typically a machined part of the working fluid pressurized by a pump through a pipe and a nozzle. To be supplied.

즉, 종래에는 도 1에 도시된 바와같이, 선반 가공을 할 때에는 선반(1)의 척(10)에 가공물(20)을 고정시키고, 고정대(30)에 절삭 공구(40)를 고정시킨 후, 상기 척(10)을 회전시킴과 동시에 절삭 공구(40)의 끝단에 나사 결합된 팁(42)을 가공물(20)의 일측에 접속시켜, 상기 가공물(20)의 외경 또는 내경을 가공한다. That is, as shown in FIG. 1, when the lathe is processed, the workpiece 20 is fixed to the chuck 10 of the lathe 1, and the cutting tool 40 is fixed to the holder 30. At the same time as the chuck 10 is rotated, the tip 42 screwed to the end of the cutting tool 40 is connected to one side of the workpiece 20 to process the outer or inner diameter of the workpiece 20.

이때, 상기 가공물(20)과 절삭 공구(40)의 기계 가공면에는 열이 발생하게 되므로, 이러한 열을 냉각시키기 위해서 작업 유체 탱크(미 도시)에 연결된 작업 유체 공급관(50)의 노즐(52) 끝단을 상기 기계 가공면에 근접시켜서 냉각을 하고 있다. At this time, since heat is generated in the machining surface of the workpiece 20 and the cutting tool 40, the nozzle 52 of the working fluid supply pipe 50 connected to the working fluid tank (not shown) to cool the heat. The end is brought close to the machined surface to cool.

이와 같이 선반 등의 기계 장치로 공급되는 작업 유체는 기계 가공작업 중에 발생되는 마찰 열을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 기계 가공중에 발생된 절삭 칩 등을 외부로 쉽게 배출시킬 수 있어서 효과적이다.In this way, the working fluid supplied to the mechanical device such as a lathe can effectively lower the frictional heat generated during the machining operation, and can effectively discharge the cutting chips generated during the machining to the outside.

그러나, 이와 같은 종래의 기계 가공용 작업 유체는 냉각 효과가 그다지 높은 것이 아니어서 보다 냉각 효과가 우수한 작업 유체에 대한 개발이 요구되는 상황이나, 작업 유체 자체 개발에는 비용, 개발 기술 등 각종 기술적인 한계로 크게 진척되지 못한 상황이다. 따라서 당업계에서는 기존의 작업 유체를 사용하되, 보다 효과적으로 냉각 효과를 높일 수 있는 기술 개발에 대한 요구가 큰 것이었다. However, such a conventional working fluid for machining does not have a high cooling effect and thus requires a development of a working fluid having a higher cooling effect. However, the development of the working fluid itself has various technical limitations such as cost and development technology. The situation has not made much progress. Therefore, there is a great demand in the art for the use of existing working fluids, but the development of technology to more effectively increase the cooling effect.

1. 일본특허공개공보 제2004033962호(2004.2.5.공개)1. Japanese Patent Publication No. 2004033962 (published Feb. 2004) 2. 일본특허등록공보 제03083914호(2000.6.30.등록)2. Japanese Patent Registration Publication No. 03083914 (registered on June 6, 2000) 3. 대한민국특허공개공보 제2003-0093374호(2003.12.11.공개)3. Korean Patent Publication No. 2003-0093374 (published Dec. 11, 2003)

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 기존의 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 사용하면서도 냉각 효과를 극대화시켜서 기계장치의 작동중에 발생하는 마찰열에 의한 절삭 공구 또는 가공물의 악영향을 최소화하고, 각종 장치 및 기기의 가공 성능을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 유체 소용돌이 발생장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, to maximize the cooling effect while using a working fluid, such as cooling water, grinding oil or lubricating oil cutting tool by frictional heat generated during operation of the machine or An object of the present invention is to provide an improved fluid vortex generator which minimizes adverse effects of a workpiece and greatly improves processing performance of various devices and devices.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하는 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the device for supplying a working fluid, such as cooling water, grinding oil or lubricating oil to the machine,

작업 유체 공급관의 노즐 전단에 탈착가능하도록 장착되는 원통형의 하우징;A cylindrical housing detachably mounted to the front end of the nozzle of the working fluid supply pipe;

상기 하우징의 내측에 고정되고, 원추형의 전면부를 형성하며, 상기 전면부에는 작업 유체가 통과하는 다수의 관통 공이 형성된 헤드부; 및A head portion fixed to the inside of the housing and forming a conical front portion, the front portion having a plurality of through holes through which working fluid passes; And

상기 헤드부의 내측에 전단부가 고정되고, 상기 하우징의 원통형 공간을 따라서 배치된 철망 구조의 소용돌이 발생부;를 포함하여 상기 헤드부의 관통공을 통과하여 흐르는 작업 유체를 상기 소용돌이 발생부의 내부의 다수의 유로를 통과시켜서 작업 유체를 난류 흐름으로 형성시킴과 동시에, 작은 크기의 흐름으로 분할시켜서 난류 소용돌이를 형성시키고 노즐로 공급시키는 유체 소용돌이 발생장치를 제공한다.A plurality of flow paths inside the vortex generating unit, the working fluid flowing through the through hole of the head unit including a vortex generating unit having a front end fixed to the inside of the head unit and disposed along a cylindrical space of the housing; It provides a fluid vortex generator that passes through to form a working fluid into a turbulent flow, and at the same time divides it into small flows to form a turbulent vortex and feed it to the nozzle.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 소용돌이 발생부는 각각 다수의 띠형 단면의 금속 가닥이 임의의(random) 방향으로 얽혀진 철망 구조를 형성하고, 상기 작업 유체의 흐름을 임의의 방향으로 회절시켜서 난류를 형성하며, 상기 하우징의 내측 원통형 공간 전체에 걸쳐서 배치된 유체 소용돌이 발생장치를 제공한다.And the present invention preferably, the vortex generating portion forms a wire mesh structure in which a plurality of bands of metal cross-section of each cross section is entangled in a random direction, diffracted the flow of the working fluid in any direction to reduce turbulence And a fluid vortex generator disposed throughout the inner cylindrical space of the housing.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하는 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the device for supplying a working fluid, such as cooling water, grinding oil or lubricating oil to the machine,

작업 유체 공급관의 노즐 전단에 탈착가능하도록 장착되는 원통형의 하우징;A cylindrical housing detachably mounted to the front end of the nozzle of the working fluid supply pipe;

상기 하우징의 내측에서 원통형 공간의 중심축을 따라서 동축(同軸)으로 배치되고, 전단부는 원추형의 구조를 형성하여 작업 유체의 흐름을 하우징의 내측벽을 따라서 흐르도록 분할시키는 축부; 및An axis portion disposed coaxially along a central axis of the cylindrical space inside the housing, the front end portion forming a conical structure to divide a flow of the working fluid along the inner wall of the housing; And

상기 하우징의 내측면과 상기 축부의 외측면 사이에서 형성되는 흐름 공간내에 배치되고, 상기 흐름 공간을 따라서 배치된 철망 구조의 소용돌이 발생부;를 포함하여 상기 흐름 공간을 통과하여 흐르는 작업 유체를 상기 소용돌이 발생부의 내부의 다수의 유로를 통과시켜서 작업 유체를 난류 흐름으로 형성시킴과 동시에, 작은 크기의 흐름으로 분할시켜서 난류 소용돌이를 형성시키고 노즐로 공급시키는 유체 소용돌이 발생장치를 제공한다.A vortex generating portion of a wire mesh structure disposed in a flow space formed between an inner surface of the housing and an outer surface of the shaft portion, the vortex generating portion having a wire mesh structure disposed along the flow space to swirl the working fluid flowing through the flow space; The present invention provides a fluid swirl generator for passing a plurality of flow paths inside the generator to form a working flow into a turbulent flow, and at the same time dividing it into small flows to form a turbulent vortex and supply it to a nozzle.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 소용돌이 발생부는 상기 흐름 공간내에서 전방측으로부터 후방측으로 직렬로 배치된 다수의 망부재로 이루어지고, 상기 다수의 망부재는 전방측으로부터 후방측으로 향할수록 그 유로의 크기가 점차 축소되는 다른 크기로 이루어진 유체 소용돌이 발생장치를 제공한다.In addition, the present invention preferably, the vortex generating portion is composed of a plurality of mesh members arranged in series from the front side to the rear side in the flow space, the plurality of network members are the flow path from the front side toward the rear side Provided are fluid vortex generators of different sizes, which are gradually reduced in size.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 다수의 망부재는 제1 내지 제3 망부재로 이루어지고, 전방측의 제1 망부재는 축부의 제1 직경부상에 배치되며, 상기 제1 망부재 후방측의 제2 망부재는 상기 제1 직경부보다 작은 직경 크기의 제2 직경부에 배치되며, 상기 제2 망부재 후방측의 제3 망부재는 상기 제3 직경부보다 작은 직경 크기의 제3 직경부에 배치되어 다단으로 내경이 축소되어 장착됨으로써 제1 망부재로부터 제3 망부재로 향할수록 내부 유로의 크기는 작아지고, 작업 유체의 흐름 단면적은 크게 형성되어 제1 망부재와 제3 망부재 사이의 작업 유체 유량 변경없이 작업 유체를 점차 작은 크기의 흐름으로 분할시켜서 점차 작은 크기의 미세 소용돌이를 형성시키고 노즐을 통하여 배출시키는 유체 소용돌이 발생장치를 제공한다.And the present invention preferably, the plurality of mesh members are made of first to third mesh member, the first mesh member on the front side is disposed on the first diameter portion of the shaft portion, the rear side of the first mesh member Of the second mesh member is disposed in the second diameter portion having a smaller diameter than the first diameter portion, and the third mesh member at the rear side of the second mesh member has a third diameter having a smaller diameter than the third diameter portion. As the inner diameter is reduced and mounted in a plurality of stages, the size of the internal flow path becomes smaller as the first network member moves from the first network member to the third network member, and the flow cross-sectional area of the working fluid is increased, thereby forming the first network member and the third network member. Provided is a fluid vortex generator which divides the working fluid into gradually smaller flows without changing the working fluid flow rate therebetween to form gradually smaller microvortices and discharge through the nozzles.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 제1 내지 제3 망부재는 각각 다수의 띠형 단면의 금속 가닥이 임의의(random) 방향으로 얽혀진 철망 구조를 형성하고, 상기 작업 유체의 흐름을 임의의 방향으로 회절시켜서 난류를 형성하며, 다수의 미세한 소용돌이를 형성시키도록 구성된 유체 소용돌이 발생장치를 제공한다.In addition, the present invention preferably, the first to the third network member each form a wire mesh structure in which a plurality of strips of metal strands of the cross-section are entangled in a random direction, and the flow of the working fluid in any direction Diffraction to form a turbulent flow and configured to form a plurality of fine vortices.

본 발명에 의하면, 작업 유체 공급관의 노즐 전단에서 작업 유체가 흐르는 하우징의 내부에 철망 구조의 소용돌이 발생부를 장착하고, 작업 유체를 내부의 다수의 유로를 통과시켜서 난류 흐름으로 형성시킴과 동시에, 다수의 미세한 난류 소용돌이를 형성시킨다.According to the present invention, a vortex generating portion of a wire mesh structure is mounted inside a housing through which a working fluid flows in front of a nozzle of a working fluid supply pipe, and the working fluid is passed through a plurality of flow paths therein to form a turbulent flow, It forms a fine turbulent vortex.

이와 같은 작업 유체내의 미세한 난류 소용돌이는 기계 가공부에 노즐을 통해 공급됨으로써, 작업 공구와 공작물의 표면에서 보다 높게 부착하고 휘감아서 접촉 시간을 크게 증대시키고, 결과적으로 기존의 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 사용하면서도 냉각 효과를 극대화할 수 있게 된다.Such fine turbulent vortex in the working fluid is supplied through the nozzle to the machining part, thereby adhering and winding higher on the surface of the work tool and the workpiece, thereby greatly increasing the contact time, and consequently, cooling water, grinding oil, lubricant, etc. The cooling effect can be maximized while using the working fluid of.

따라서 본 발명에 의하면 작업 유체가 높은 냉각 성능을 발휘함으로써 기계장치의 작동중에 발생하는 마찰열에 의한 절삭 공구 또는 가공물의 악영향을 최소화할 수 있고, 각종 장치 및 기기의 가공 성능을 크게 향상시킬 수 있는 개선된 효과를 얻을 수 있다.Therefore, according to the present invention, the working fluid exhibits a high cooling performance, thereby minimizing the adverse effects of cutting tools or workpieces due to frictional heat generated during operation of the mechanical device, and improving the processing performance of various devices and devices. Effect can be achieved.

도 1은 종래의 기술에 따라서 선반 등의 기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하는 구조를 도시한 설명도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 소용돌이 발생장치를 이용하여 선반 등의 기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하는 구조를 도시한 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치의 내부 구조를 도시한 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치의 내부 구조를 도시한 결합 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the structure which supplies working fluids, such as cooling water, grinding oil, or lubricating oil, to machinery, such as a lathe, in accordance with the prior art.
2 is an explanatory view showing a structure for supplying a working fluid such as cooling water, grinding oil or lubricating oil to a machine such as a shelf by using a fluid swirl generator according to the present invention.
3 is an exploded perspective view showing a fluid swirl generator according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of the fluid swirl generator according to the first embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view illustrating a fluid swirl generator according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of the fluid swirl generator according to the second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 선반 등의 기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하기 위한 것이다.As shown in FIG. 2, the fluid swirl generator 100 according to the first embodiment of the present invention is for supplying a working fluid such as cooling water, grinding oil or lubricating oil to a machine such as a lathe.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 작업 유체 공급관(50)의 노즐(52) 전단에 탈착가능하도록 장착되는 원통형의 하우징(110)을 구비한다.3 and 4, the fluid swirl generator 100 according to the first embodiment of the present invention has a cylindrical housing detachably mounted to the front end of the nozzle 52 of the working fluid supply pipe 50. 110).

이와 같은 하우징(110)은 작업 유체 공급관(50)에 나사식으로 탈착하기 위한 제1 어댑터(112) 및 제2 어댑터(114)를 전후단에 구비하고, 내부에는 작업 유체가 흐르기 위한 중공 원통형 공간(116)을 형성한다.The housing 110 is provided with a first adapter 112 and a second adapter 114 in front and rear ends for screwing and detaching the working fluid supply pipe 50, and the hollow cylindrical space for the working fluid flow therein 116 is formed.

이와 같은 하우징(110)의 내측에는 헤드부(120)와 소용돌이 발생부(140)가 장착되어 고정되는데, 상기 헤드부(120)는 원추형의 전면부(122)를 형성하며, 그 전면부(122)에는 작업 유체가 통과하는 다수의 관통공(124)을 형성한다.The head part 120 and the vortex generating part 140 are mounted and fixed inside the housing 110, and the head part 120 forms a conical front part 122 and the front part 122. ) Forms a plurality of through holes 124 through which the working fluid passes.

이와 같은 헤드부(120)는 상기 제1 어댑터(112)가 하우징(110)에 결합되는 부분의 내측으로 돌출된 단턱(132)에 그 후방 모서리(134)가 접촉되어 작업 유체의 흐름에 의해서 후방으로 밀리는 추력에 저항하고, 그 후방측에 위치된 소용돌이 발생부(140)가 후방으로 밀리는 것을 방지한다.The head portion 120 has a rear edge 134 contacting the stepped portion 132 protruding inwardly of the portion where the first adapter 112 is coupled to the housing 110, so that the head portion 120 is rearward by the flow of the working fluid. It resists the thrust pushed by and prevents the vortex generating part 140 located in the back side from being pushed backward.

상기 소용돌이 발생부(140)는 헤드부(120)의 내측에 전단부가 납땜 또는 압입 결합 등의 기계적인 고정수단을 이용하여 일체로 고정되고, 상기 하우징(110)의 원통형 공간(116)을 따라서 배치된 원기둥형 철망 구조를 갖는다.The vortex generator 140 is integrally fixed to the inside of the head portion 120 using mechanical fixing means such as soldering or press-fitting, and is disposed along the cylindrical space 116 of the housing 110. It has a cylindrical wire mesh structure.

이와 같은 소용돌이 발생부(140)는 일반적인 철망 구조로 이루어질 수 있다.Such a swirl generating unit 140 may be made of a general wire mesh structure.

예를 들면, 동일한 직경의 철사 등이 원통형으로 직조되고, 이들이 다수 층으로 겹쳐져서 원기둥 형태를 이룰 수도 있다.For example, wires of the same diameter or the like may be woven into a cylinder, and they may be stacked in multiple layers to form a cylinder.

그렇지만, 바람직하게는 상기 소용돌이 발생부(140)는 각각 다수의 띠형 단면의 금속 가닥(142)들이 임의의(random) 방향으로 얽혀진 철망 구조로 형성될 수 있다.However, preferably, the vortex generator 140 may be formed of a wire mesh structure in which metal strips 142 having a plurality of band-shaped cross sections are entangled in a random direction.

즉, 상기 소용돌이 발생부(140)를 동일한 직경의 철사가 아닌 띠형 금속 가닥(142)을 무작위적인 방향으로 얽어서 철망 구조를 형성하고, 이를 통하여 작업 유체를 통과시키면, 그 내부에 무작위적 방향으로 형성된 유로를 통과하면서 작업 유체의 흐름을 임의의 방향으로 회절시켜서 난류를 형성한다.That is, the vortex generating unit 140 forms a wire mesh structure by intertwining the band-shaped metal strands 142 in a random direction instead of wires of the same diameter, and passing the working fluid therethrough in a random direction therein. While passing through the formed flow path, the flow of the working fluid is diffracted in an arbitrary direction to form turbulence.

또한, 이와 같이 난류를 형성한 작업 유체는 소용돌이 발생부(140)의 띠형 금속 가닥(142) 사이의 유로를 통과하면서, 금속 가닥(142)에 의해서 미세한 크기로 잘려지게 되어 다수의 미세한 소용돌이를 형성시키게 된다.In addition, the working fluid thus forming a turbulent flow through the flow path between the band-shaped metal strands 142 of the vortex generating unit 140, is cut to a fine size by the metal strands 142 to form a plurality of fine vortices Let's go.

이와 같은 소용돌이 발생부(140)는 상기 하우징(110)의 내측 원통형 공간(116) 전체에 걸쳐서 배치된다.Such a vortex generating unit 140 is disposed over the entire inner cylindrical space 116 of the housing 110.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 제1 어댑터(112)측으로 작업 유체가 유입되면, 헤드부(120)의 관통공(124)을 통과하여 흐르고, 소용돌이 발생부(140)의 내부의 다수의 유로를 통과하게 된다.Fluid vortex generator 100 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, as shown in Figure 4, when the working fluid flows into the first adapter 112 side of the housing 110, the head portion ( It flows through the through hole 124 of 120, and passes through a plurality of flow paths inside the vortex generating unit 140.

이와 같은 과정에서 소용돌이 발생부(140)는 작업 유체를 난류 흐름으로 형성시킴과 동시에, 작은 크기의 흐름으로 분할시켜서 다수의 미세한 난류 소용돌이를 형성시키고 제2 어댑터(114)를 통하여 노즐(52)로 공급시킨다.In this process, the vortex generator 140 forms a working fluid into a turbulent flow, and at the same time, divides it into a small sized flow to form a plurality of fine turbulent vortices and passes the nozzle 52 through the second adapter 114. Supply it.

따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치(100)에 의하면, 작업 유체내의 미세한 난류 소용돌이가 기계 가공부에 노즐(52)을 통해 공급됨으로써, 작업 공구와 공작물의 표면에서 보다 높게 부착하고 휘감아서 접촉 시간을 크게 증대시키고, 결과적으로 기존의 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 사용하면서도 냉각 효과를 극대화할 수 있다.Therefore, according to the fluid swirl generator 100 according to the first embodiment of the present invention, the fine turbulent vortex in the working fluid is supplied through the nozzle 52 to the machining part, so that the surface of the work tool and the workpiece is higher. By attaching and enveloping, the contact time is greatly increased, and as a result, the cooling effect can be maximized while using a working fluid such as coolant, grinding oil or lubricant.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치(200)는 상기에서 설명된 제1 실시 예와는 다르게, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 내측에 축부(220)와 그 외측의 소용돌이 발생부(240)를 구비하고 있다.Unlike the first embodiment described above, the fluid swirl generator 200 according to the second embodiment of the present invention has a shaft portion 220 inside the housing 110, as shown in FIGS. 5 and 6. ) And the outside of the vortex generator 240 is provided.

상기 축부(220)는 하우징(110) 내의 원통형 공간(116)의 중심축을 따라서 동축(同軸)으로 배치된 것으로서, 그 전단부(221)는 원추형의 구조를 형성하여 작업 유체의 흐름을 하우징(110)의 내측벽을 따라서 흐르도록 분할시킨다. The shaft portion 220 is disposed coaxially along the central axis of the cylindrical space 116 in the housing 110, the front end portion 221 forms a conical structure to the flow of the working fluid to the housing 110 Split along the inner wall of the).

그리고 상기 하우징(110)의 내측면과 상기 축부(220)의 외측면 사이에서 형성되는 흐름 공간(P)내에 배치되는 소용돌이 발생부(240)는 상기 흐름 공간(P)을 따라서 배치된 원통형 철망 구조로 이루어진다.In addition, the vortex generator 240 disposed in the flow space P formed between the inner surface of the housing 110 and the outer surface of the shaft portion 220 has a cylindrical wire mesh structure disposed along the flow space P. Is made of.

이와 같은 소용돌이 발생부(140)는 상기 흐름 공간(P)내에서 전방측으로부터 후방측으로 직렬로 배치된 다수의 망부재(242,244,246)로 이루어지는데, 이와 같은 다수의 망부재(242,244,246)는 전방측으로부터 후방측으로 향할수록 그 유로의 크기가 점차 축소되는 다른 크기로 이루어진다.Such a vortex generating unit 140 is composed of a plurality of network members 242, 244, 246 arranged in series from the front side to the rear side in the flow space (P), such a plurality of network members (242, 244, 246) from the front side Towards the rear side, the size of the flow path is gradually reduced to another size.

즉, 상기 다수의 망부재(242,244,246)는 바람직하게는 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)로 이루어질 수 있으며, 가장 전방측의 제1 망부재(242)는 축부(220)의 제1 직경부(222)상에 배치되고, 상기 제1 망부재(242) 후방측의 제2 망부재(244)는 상기 제1 직경부(222)보다 작은 직경 크기의 제2 직경부(224)에 배치되며, 상기 제2 망부재(244) 후방측의 제3 망부재(246)는 상기 제2 직경부(224)보다 작은 직경 크기의 제3 직경부(226)에 배치되는 다단(多段) 구조이다.That is, the plurality of mesh members 242, 244, 246 may be preferably formed of the first to third mesh members 242, 244, 246, and the first mesh member 242 at the foremost side may include a first diameter portion of the shaft portion 220. 222, and the second mesh member 244 behind the first mesh member 242 is disposed in the second diameter portion 224 having a smaller diameter than the first diameter portion 222. The third mesh member 246 at the rear side of the second mesh member 244 has a multi-stage structure disposed at the third diameter portion 226 having a smaller diameter than the second diameter portion 224.

이와 같은 구조에서 각각의 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)는 상기 축부(220)의 제1 내지 제3 직경부(222,224,226)에서 각각 그 내경이 축소되어 장착되고, 동시에 제1 망부재(242)로부터 제3 망부재(246)로 향할수록 내부 유로의 크기는 작아지며, 작업 유체의 흐름 단면적은 크게 형성되어 제1 망부재(242)와 제3 망부재(246) 사이에서 각각 작업 유체의 유량 변경없이 흐르도록 한다. In such a structure, each of the first to third mesh members 242, 244 and 246 is mounted on the first to third diameter portions 222, 224 and 226 of the shaft portion 220 with reduced inner diameter, and at the same time, the first mesh member 242. The size of the inner flow path is reduced toward the third network member 246 from the (), the flow cross-sectional area of the working fluid is formed large, so that the working fluid between the first network member 242 and the third network member 246, respectively Allow flow without changing the flow rate.

따라서 이와 같은 소용돌이 발생부(140)는 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)를 통과하는 작업 유체를 점차 작은 크기의 흐름으로 절단 및 분할시켜서 점차 작은 크기의 미세 소용돌이를 형성시키고 노즐(52)을 통하여 배출시키게 된다.Therefore, the vortex generator 140 cuts and divides the working fluid passing through the first to third network members 242, 244, and 246 into a flow of a smaller size to form a gradually smaller fine vortex and the nozzle 52. Vented through.

이와 같은 본 발명의 제2 실시 예에서도, 상기 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)는 동일한 직경의 철사 등이 원통형으로 직조되고, 이들이 다수 층으로 겹쳐져서 상기 축부(220)의 제1 내지 제3 직경부(222,224,226)에 맞춰져서 결합되는 원통형 구조를 이룰 수도 있다.Also in the second embodiment of the present invention, the first to third mesh members 242, 244 and 246 are woven in a cylindrical shape such as wires of the same diameter, they are overlapped in a plurality of layers of the first to third of the shaft portion 220 The cylindrical structure may be combined to match the three diameters (222, 224, 226).

그렇지만, 바람직하게는 상기 소용돌이 발생부(140)는 각각 다수의 띠형 단면의 금속 가닥(252)이 임의의(random) 방향으로 얽혀진 철망의 원통 구조로 형성될 수 있다.However, preferably, the vortex generator 140 may be formed in a cylindrical structure of a wire mesh in which metal strips 252 having a plurality of band-shaped cross sections are entangled in a random direction.

즉, 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)는 각각 다수의 띠형 단면의 금속 가닥(252)이 임의의 방향으로 얽혀진 철망 구조를 형성하고, 상기 작업 유체의 흐름을 임의의 방향으로 회절시켜서 난류를 형성하며, 다수의 미세한 소용돌이를 형성시키는 구조일 수 있다.That is, the first to third network members 242, 244, 246 each form a wire mesh structure in which a plurality of band-shaped metal strands 252 are entangled in an arbitrary direction, and diffract the flow of the working fluid in an arbitrary direction to make turbulence. It may be a structure that forms a plurality of fine vortex.

따라서 이와 같은 구조를 통하여 본 발명의 제2 실시 예는, 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 제1 어댑터(112)측으로 작업 유체가 유입되면, 상기 하우징(110)과 축부(220)의 사이에 형성된 흐름 공간(P)을 통과하여 작업 유체가 흐르고, 상기 흐름 공간(P)에 배치된 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)의 다수의 유로를 통과하면서 난류 흐름이 형성됨과 동시에, 작은 크기의 흐름으로 분할되고 다수의 미세한 난류 소용돌이를 형성한다.Therefore, the second embodiment of the present invention through such a structure, as shown in Figure 6, when the working fluid flows into the first adapter 112 side of the housing 110, the housing 110 and the shaft portion 220 The working fluid flows through the flow space P formed between the cross-flow lines, and a turbulent flow is formed while passing through a plurality of flow paths of the first to third network members 242, 244, 246 disposed in the flow space P. It is divided into small sized flows and forms a number of fine turbulent vortices.

따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유체 소용돌이 발생장치(200)에 의하면, 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)를 통과하면서 형성된 작업 유체내의 미세한 난류 소용돌이가 기계 가공부에 노즐(52)을 통해 공급됨으로써, 작업 공구(40)와 공작물(20)의 표면에서 보다 높게 부착하고 휘감아서 접촉 시간을 크게 증대시키고, 결과적으로 기존의 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 사용하면서도 냉각 효과를 극대화할 수 있다.Therefore, according to the fluid vortex generator 200 according to the second embodiment of the present invention, the minute turbulence vortex in the working fluid formed while passing through the first to third network members 242, 244, 246 is applied to the nozzle 52. By supplying through the upper surface of the work tool 40 and the work piece 20, it can be attached and wound higher to increase the contact time, resulting in a cooling effect while using a working fluid such as coolant, grinding oil or lubricant. Can be maximized.

이와 같이 본 발명에 의하면 작업 유체가 난류를 형성하면서 무수하게 많은 미세한 크기의 소용돌이를 형성하기 때문에 작업 공구 및 공작물에 높은 냉각 성능을 발휘하고, 결과적으로 기계장치의 작동중에 발생하는 마찰열에 의한 절삭 공구 또는 가공물의 악영향을 최소화할 수 있고, 각종 장치 및 기기의 가공 성능을 크게 향상시키며, 그 내구 수명을 크게 연장시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, since the working fluid forms turbulent flow and forms a myriad of finely sized vortices, it exhibits high cooling performance on the work tool and the workpiece, and as a result, the cutting tool due to frictional heat generated during operation of the machine. Alternatively, the adverse effect of the workpiece can be minimized, the machining performance of various devices and devices can be greatly improved, and the durability life thereof can be greatly extended.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 소용돌이 발생부(140,240)는 철망 구조 이외의 다른 형태를 포함할 수도 있을 것이고, 제1 내지 제3 망부재(242,244,246)보다 많거나 적은 수일 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such specific structures. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. For example, the vortex generators 140 and 240 may include other shapes other than the wire mesh structure, and may be more or less than the first to third network members 242, 244 and 246. However, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

1: 선반 10: 척
20: 가공물 30: 고정대
40: 절삭 공구 42: 팁
50: 작업 유체 공급관 52: 노즐
100,200: 유체 소용돌이 발생장치 110: 하우징
112: 제1 어댑터 114: 제2 어댑터
116: 원통형 공간 120: 헤드부
122: 전면부 124: 관통공
132: 단턱 134: 후방 모서리
140,240: 소용돌이 발생부 142,252: 금속 가닥
220: 축부 221: 전단부
222,224,226: 직경부 242,244,246: 망부재
P: 흐름 공간1: lathe 10: chuck
20: Workpiece 30: Fixture
40: cutting tool 42: tip
50: working fluid supply pipe 52: nozzle
100,200: fluid swirl generator 110: housing
112: first adapter 114: second adapter
116: cylindrical space 120: head portion
122: front part 124: through hole
132: step 134: rear edge
140,240: vortex generating unit 142,252: metal strands
220: shaft portion 221: shear portion
222,224,226: diameter 242,244,246: mesh member
P: flow space

Claims (6)

기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하는 장치에 있어서,
원통형의 하우징;
상기 하우징의 내측에 고정되고, 원추형의 전면부를 형성하며, 상기 전면부에는 작업 유체가 통과하는 다수의 관통 공이 형성된 헤드부; 및
상기 헤드부의 내측에 전단부가 고정되고, 상기 하우징의 원통형 공간을 따라 배치된 철망 구조의 소용돌이 발생부;를 포함하여 상기 헤드부의 관통공을 통과하여 흐르는 작업 유체를 상기 소용돌이 발생부 내부의 다수의 유로를 통과시켜서 작업 유체를 난류 흐름으로 형성시키는 것임을 특징으로 하는 유체 소용돌이 발생장치.In the device for supplying a working fluid, such as cooling water, grinding oil or lubricating oil to the machinery,
Cylindrical housing;
A head portion fixed to the inside of the housing and forming a conical front portion, the front portion having a plurality of through holes through which working fluid passes; And
A plurality of flow paths in which the working fluid flowing through the through hole of the head portion, including a vortex generating portion having a front end portion fixed to the inner side of the head portion and disposed along a cylindrical space of the housing; And a working fluid to form a turbulent flow by passing through the fluid vortex generator. 제1항에 있어서, 상기 소용돌이 발생부는 각각 다수의 띠형 단면의 금속 가닥이 임의의(random) 방향으로 얽혀진 철망 구조를 형성하고, 상기 작업 유체의 흐름을 임의의 방향으로 회절시켜서 난류를 형성하고, 상기 하우징의 내측 원통형 공간 전체에 걸쳐서 배치된 것임을 특징으로 하는 유체 소용돌이 발생장치.The vortex generator of claim 1, wherein each of the vortex generators forms a wire mesh structure in which a plurality of bands of metal cross-sections are entangled in a random direction, and diffracts the flow of the working fluid in an arbitrary direction to form turbulence. And circulating the entire inner cylindrical space of the housing. 기계장치에 냉각수, 연삭유 또는 윤활유 등의 작업 유체를 공급하는 장치에 있어서,
원통형의 하우징;
상기 하우징의 내측에서 원통형 공간의 중심축을 따라서 동축(同軸)으로 배치되고, 전단부는 원추형의 구조를 형성하여 작업 유체의 흐름을 하우징의 내측벽을 따라서 흐르도록 분할시키는 축부; 및
상기 하우징의 내측면과 상기 축부의 외측면 사이에서 형성되는 흐름 공간내에 배치되고, 상기 흐름 공간을 따라 배치된 소용돌이 발생부;를 포함하여 상기 흐름 공간을 통과하여 흐르는 작업 유체를 상기 소용돌이 발생부의 다수의 유로를 통과시켜서 작업 유체를 난류 흐름으로 형성시키고,
상기 소용돌이 발생부는 상기 흐름 공간내에서 전방측으로부터 후방측으로 직렬로 배치된 다수의 소용돌이 발생 부재로 이루어지고, 상기 다수의 소용돌이 발생 부재는 전방측으로부터 후방측으로 향할수록 그 유로의 크기가 점차 축소되는 것임을 특징으로 하는 유체 소용돌이 발생장치.In the device for supplying a working fluid, such as cooling water, grinding oil or lubricating oil to the machinery,
Cylindrical housing;
An axis portion disposed coaxially along a central axis of the cylindrical space inside the housing, the front end portion forming a conical structure to divide a flow of the working fluid along the inner wall of the housing; And
A plurality of vortex generators disposed in a flow space formed between an inner side surface of the housing and an outer side surface of the shaft portion and disposed along the flow space; Through the flow path of the to form the working fluid into a turbulent flow,
The vortex generating portion is composed of a plurality of vortex generating members arranged in series from the front side to the rear side in the flow space, the plurality of vortex generating member is that the size of the flow path is gradually reduced from the front side to the rear side Fluid vortex generator characterized in that. 삭제delete 제3항에 있어서, 상기 다수의 소용돌이 발생 부재는 다수의 망부재이며, 상기 다수의 망부재는 제1 내지 제3 망부재로 이루어지고, 전방측의 제1 망부재는 축부의 제1 직경부상에 배치되며, 상기 제1 망부재 후방측의 제2 망부재는 상기 제1 직경부보다 작은 직경 크기의 제2 직경부에 배치되며, 상기 제2 망부재 후방측의 제3 망부재는 상기 제2 직경부보다 작은 직경 크기의 제3 직경부에 배치되어 다단으로 내경이 축소되어 장착됨으로써 제1 망부재로부터 제3 망부재로 향할수록 내부 유로의 크기는 작아지고, 작업 유체의 흐름 단면적은 크게 형성되어 제1 망부재와 제3 망부재 사이의 작업 유체 유량 변경없이 작업 유체를 다단으로 소용돌이 형성시키는 것임을 특징으로 하는 유체 소용돌이 발생장치.
4. The method of claim 3, wherein the plurality of vortex generating members are a plurality of mesh members, wherein the plurality of mesh members are formed of first to third mesh members, and the first mesh member on the front side has a first diameter portion of the shaft portion. The second mesh member at the rear side of the first mesh member is disposed in a second diameter portion having a diameter smaller than the first diameter portion, and the third mesh member at the rear side of the second mesh member is formed in the first mesh member. The inner diameter is reduced and mounted in a third diameter portion having a diameter smaller than the diameter portion 2 so that the inner flow path becomes smaller toward the third network member from the first network member, and the flow cross-sectional area of the working fluid is larger. And vortexing the working fluid in multiple stages without changing the working fluid flow rate between the first and third network members.
삭제delete
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