TW201916941A - 流體供給裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供:一種流體供給裝置,其能夠對流體賦予預定的流動特性來使得流體的潤滑性、滲透性以及冷卻效果獲得提昇。 本發明的流體供給裝置,其具有:收納體和被收納在收納體內的內部結構體。內部結構體,係包含:軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部,且在複數個突起部之間形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
Description
本發明係關於:供給流體的裝置的流體供給裝置,更具體而言,係關於:對流過其內部的流體賦予預定的流動特性的流體供給裝置。例如:本發明的流體供給裝置,可適合作為流體供給管來應用於磨床、鑽孔機、切削裝置等的各種機床的切削液供給裝置。
以往,利用磨床或鑽孔機等機床將例如:由金屬構成的被加工物加工成所需形狀時,是藉由朝向被加工物與刀具抵接的部位及其周圍供給加工液(例如:冷卻介質),來冷卻加工中產生的熱量,或將被加工物的切屑(也稱作碎屑(chip))從加工部位上去除掉。被加工物與刀具抵接的部位因為較高的壓力和摩擦阻抗而產生的切削熱會導致刀具刃尖發生磨損或強度下降,從而刀具等工具的壽命縮短。另外,若不充分去除掉被加工物的切屑,則其有時會在加工過程中附著在刀具刃尖上,而導致加工精度下降。 被稱作切削液的加工液,係可發揮使工具與被加工物之間的摩擦阻抗減少、去除切削熱的同時,又具有可去除來自被加工物表面的切屑的清洗作用。因此,加工液優選是具有摩擦係數較小且沸點較高、且能夠充分地浸透到刀具與被加工物的抵接部分的特性。 例如:日本特開平11-254281號的專利公開了下列的技術,亦即,為了強制性地使加工液進入工作要素(刀具)與被加工物接觸的部位,而將可噴出氣體(例如:空氣)的氣體噴射裝置設置於加工裝置。 另外,在日本特開2004-33962號中,公開了一種具有如下構造的流體排放管。其係先將螺旋葉片主體與產生反轉(filp-flop)現象用軸體彼此的位置對準之後,再一起插入固定在筒主體中。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1:日本特開平11-254281號 專利文獻2:日本特開2004-33962號
[發明所欲解決的技術課題] 根據專利文獻1所揭示的先前技術,必須在向機床排放加工液的裝置的基礎上,再追加設置能夠高速且高壓地噴射出氣體的裝置,因而其係存在著費用變高和裝置變大的問題。另外,在磨床中,則是存在著:因為沿著高速旋轉的磨削用磨石的外周面隨著一起旋轉的空氣的作用,而導致加工液無法充分到達磨石與被加工物接觸的部位的問題。因此,若只是朝向與磨削用磨石的旋轉方向相同的方向噴射空氣的作法,將難以使得加工液充分地浸透,因而依然存在著難以將加工熱冷卻至所需的水準之問題。 在專利文獻2的流體排放管的構造中,由於螺旋葉片主體與產生反轉現象用軸體是分開個體的,使用金屬來製造兩個構件的情況下,其前端將會成為尖銳的利刃,需要小心進行將兩者的位置對準的作業工序,所以作業效率會降低。另外,還存在著為了使分開的兩個構件的尺寸匹配而必須達到較高的加工精度的問題。 本發明是有鑒於這樣的情事而研發完成的。本發明之目的在於提供:一種流體供給裝置,其能夠對在其內部流動的流體賦予預定的流動特性,而提昇流體的潤滑性、滲透性以及冷卻效果。 [用來解決課提的技術方案] 為了解決上述問題,本發明是具有下列的構造。亦即,流體供給裝置,係具有:收納體和被收納在收納體中的內部結構體。內部結構體,係包含:軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部,且在複數個突起部之間形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。形成有溝槽的流路也可以是內部結構體的全部流路。形成有該溝槽的流路,可以是由複數個突起部所形成的設在軸部的外周面上的螺旋狀流路,也可以是設在軸部的外周面上的圓形狀或橢圓形狀等的封閉狀流路。 流體供給裝置的其中一種實施方式是管形狀的流體供給管。這種情況下,流體供給管,係包括:內部結構體、和作為用來收納內部結構體的收納體之管主體,而管主體,則是包含:流入口和流出口。 另外,本發明的流體供給裝置的內部結構體,係包括:在截面呈圓形的共同的軸構件上一體化形成的第1部分和第2部分。第1部分,在內部結構體被收納於收納體中時,其係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而被形成螺旋狀的葉片;第2部分,係位於比第1部分更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部。在第2部分的複數個突起部之間,形成有複數個流路,在複數個流路的至少一部分,係形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。根據其中一種實施方式,第2部分的軸部的半徑大於第1部分的軸部的半徑。這種情況下,例如:形成於內部結構體的第2部分的軸部上的各溝槽的深度,係相同於第2部分的軸部的半徑與第1部分的半徑的差值。 本發明的另一種實施方式的流體供給裝置,係包括:內部結構體和用於收納內部結構體的收納體。收納體,係包括:流入口和流出口;內部結構體,係包括:在截面呈圓形的共同的軸構件上一體化形成的第1部分、第2部分、第3部分、以及第4部分。第1部分,在內部結構體被收納在收納體中時,其係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而被形成螺旋狀的葉片;第2部分,係位於比第1部分更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部;第3部分,係位於比第2部分更下游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而被形成螺旋狀的葉片;第4部分,係位於比第3部分更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部。並且,在第4部分的複數個突起部之間,形成有複數個流路,在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。這種情況下,亦可又在第2部分的複數個突起部之間形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。 本發明的另一種實施方式的流體供給裝置,係包括:第1內部結構體、第2內部結構體、用於收納第1內部結構體和第2內部結構體的收納體。收納體,係包括:流入口和流出口。第1內部結構體,係包括:在截面呈圓形的共同的軸構件上一體化形成的頭部和軀幹部,頭部,在第1內部結構體被收納於收納體中時,其係位於收納體的上游側,且包含軸部和為了使流體產生渦流而被形成螺旋狀的的葉片;軀幹部,係位於比頭部更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部。中空軸形態的第2內部結構體,係包括:在中空的軸構件上一體化形成的頭部和軀幹部,頭部,在第2內部結構體被收納體中時,其係位於收納體的上游側,且包含軸部和為了使流體產生渦流而被形成螺旋狀的葉片;軀幹部,係位於比頭部更下游側且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部。第1內部結構體的至少一部分,係被收納在第2內部結構體的中空部,在第2內部結構體的軀幹部的複數個突起部之間,係形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。這種情況下,進一步地,亦可在第1內部結構體的軀幹部的複數個突起部之間,形成有複數個流路,在複數個流路的至少一部分,從軸部的外周面形成有溝槽。 [發明之效果] 若將本發明的流體供給裝置設於機床等的流體供給部,可藉由在流體供給裝置的內部所產生的很多微細氣泡(微米氣泡或粒徑比它小的超微細氣泡(奈米等級之所謂的奈米氣泡)),在該氣泡與工具以及被加工物進行碰撞而消失的過程中所產生的振動及衝擊,與傳統的流體供給裝置相較,可更為提昇清洗效果。這能夠使切削刀具(車刀)等的工具的壽命得以延長,可節省花費在工具更換上的費用。另外,藉由本發明的流體供給裝置所賦予的流動特性,可使得流體的表面張力因為微細氣泡的產生等的因素而減弱,而可提高滲透力和潤滑性。其結果,在工具與被加工物接觸的部位所產生的發熱之被冷卻效果會大幅地提昇。能夠提昇流體的滲透性而加大冷卻效果,還能夠提昇潤滑性並且提昇加工精度。 另外,在本發明的多個實施方式中,係在位於流體供給裝置的內部結構體的至少一部分的軸部上的複數個流路中,形成有溝槽。亦即,係在內部結構體的複數個突起部之間所形成的複數個流路的全部或其中一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。因此,在形成有溝槽的流路中,即使在流路的底部,流速也不會下降,流體的流動得以最佳化。因此,流體能夠從上游側順暢地向下游側流動。在因為內部結構體的軸部的直徑的不同而具有落差的情況下,該溝槽也能夠不受該落差的影響,可順暢地將流體導入下游側。另外,不僅是在導入流路的部分,就連形成有與該導入流路相連的溝槽的整體流路中,也都能夠使流體的流動最佳化。並且,在本發明的多個實施方式中,流體供給管的內部結構體是在一個軸構件上形成有可改變流體的流動特性之複數個部分,並且是作為一體化的單一個零件來製造。因此,將內部結構體與收納體,例如:可將內部結構體與管形狀的管主體的組裝工序變得單純化。 本發明的流體供給裝置能夠應用於磨床、切削設備、鑽孔機等各種機床中的冷卻劑供給部。不僅如此,還能夠有效地應用在將兩種以上的流體(液體和液體、液體和氣體或氣體和氣體)混合的裝置中。本發明還能夠適用於除此之外的供給流體的各種應用中。例如,還能夠應用於家庭用的淋浴噴頭或水耕栽培裝置。應用在淋浴噴頭的情況下,是向流體供給裝置中注入冷水或熱水,來賦予預定的流動特性,從而提昇清洗效果。尤其是能夠藉由微細氣泡來減弱流體的表面張力,以提高滲透性。應用在水耕栽培裝置的情況下,能夠向流體供給裝置中注入水,以增加溶氧濃度後再予以排出。
在本說明書中,係說明了將本發明主要應用於磨削裝置之類的機床時的實施方式,但本發明的應用領域並非限定於此。本發明也能夠適用在供給流體的各種應用(app1ication),例如:家庭用的淋浴噴頭或流體混合裝置,也能夠應用於水耕栽培裝置。 茲佐以圖面,詳細說明本發明的實施方式如下。 第1圖係顯示具備使用了本發明的流體供給部的磨削裝置的一種實施方式。如第1圖所示,磨削裝置1係包括:磨削部4和將流體(即冷卻劑)供給到磨削刃2或被加工物W的流體供給部5,其中,該磨削部4係包括:磨削刃(磨石)2、使被加工物W在平面上移動的工作臺3、以及使被加工物W或者磨削刃2進行上下移動之未圖示的立柱(co1umn)等。流體例如是水。磨削刃2係藉由未圖示的驅動源,而在第1圖的平面上被順時針地旋轉驅動,利用在磨削部位G處的磨削刃2的外周面與被加工物W之間的摩擦,來磨削被加工物W的表面。另外,雖然省略了圖示,但流體供給部5係具有用於儲存流體的罐和用於使上述流體從罐流出的泵浦。 流體供給部5係包括:噴嘴6,其係具有向磨削刃2和被加工物W排出流體的排出口;流體供給管P,其係具有用於對流體賦予預定的流動特性的內部結構體;以及可供儲存在罐內的流體通過泵浦而流入的配管9。接頭部7係用來連接流體供給管P的流出口側與噴嘴6。接頭部8係用來連接流體供給管P的流入口側與配管9。從配管9流入流體供給管P中的流體,在從流體供給管P通過時,係通過其內部結構體而變成具有預定的流動特性,再經由流體供給管P的流出口,通過噴嘴6排出到磨削部位G。根據本發明的多個實施方式,從流體供給管P通過後的流體將會包含微細氣泡(fine Bubb1e)。茲佐以圖面來說明流體供給管P的各實施方式如下。需要說明的是,流體供給管P並非限定於採用以下的實施方式所示的管形狀的構件,也可以採用其他外形的收納體。但是,在收納體的內側面,也就是在其與內部結構體之間與流體接觸的面,還是採用管構造為宜。 (第1實施方式) 第2圖係本發明的第1實施方式中的流體供給管100之側面分解圖,第3圖係流體供給管100之側面透視圖。第4圖係流體供給管100的內部結構體140之三維立體圖。如第2圖及第3圖所示,流體供給管100,係包括:管主體110和內部結構體140。在第2圖及第3圖中,流體係從流入口111朝向流出口112這一側流動。 管主體110係具有可作為收納體的功能,該收納體用於將內部結構體140收納在其內部空間。管主體110係由:流入側構件120和流出側構件130所構成的。流入側構件120和流出側構件130都是具有圓筒形的內部中空的管形態。流入側構件120係在其中一端部具有:預定直徑的流入口111,而在其另一端部則是具有:為了與流出側構件130連接而藉由將內周面進行螺紋加工所形成的內螺紋126。在流入口111這一側形成有連接部122,連接部122與接頭部8(參照第1圖)結合。例如:流入側構件120與接頭部8係利用在連接部122的內周面形成的內螺紋與在接頭部8的端部的外周面形成的外螺紋進行螺合而連接在一起。在本實施方式中,如第2圖所示,流入側構件120的兩端部的內徑,也就是流入口111的內徑與內螺紋126的內徑係不一致,亦即,流入口111的內徑係小於內螺紋126的內徑。在流入口111與內螺紋126之間,形成有錐形部124。但本發明並非限定於這種結構,流入側構件120的兩端部的內徑也可以是相同。 流出側構件130係在其中一端部具有預定直徑的流出口112,在其另一端部則是具有:為了與流入側構件120連接而藉由將外周面進行螺紋加工而形成的外螺紋132。流出側構件130的外螺紋132的外周面的直徑係與流入側構件120的內螺紋126的內徑相同。在流出口112側,係形成有連接部138,連接部138與接頭部7(參照第1圖)相連接。例如:在連接部138的內周面形成的內螺紋與在接頭部7的端部的外周面形成的外螺紋進行螺合,藉此,流出側構件130與接頭部7連接在一起。在外螺紋132與連接部138之間,形成有筒形部134及錐形部136。在本實施方式中,流出側構件130的兩端部的內徑,也就是流出口112的內徑係與外螺紋132的內徑不相同,亦即,流出口112的內徑係小於外螺紋132的內徑。但本發明並非限定於這種結構,流出側構件130的兩端部的內徑也可以是相同。藉由流入側構件120的一端部的內周面的內螺紋126與流出側構件130的一端部的外周面的外螺紋132的螺合連接,流入側構件120與流出側構件130連接在一起而形成管主體110。 另外,管主體110的上述結構僅是其中一種實施方式而已,本發明並非限定於上述結構。例如:流入側構件120與流出側構件130的連接並非限定於上述的螺合連接,也能夠採用本領域技術人員所知道的機械零件的結合方法中的任何一種。另外,流入側構件120與流出側構件130的形態也並非限定於第2圖及第3圖的形態,設計者能夠自行進行選擇,或者根據流體供給管100的用途加以變更。流入側構件120或者流出側構件130例如:由鋼之類的金屬或塑膠所構成的。從第2圖及第3圖可知,流體供給管100係可藉由下述的組裝方法來進行組裝:先將內部結構體140收納到流出側構件130內,然後,再使流出側構件130的外周面的外螺紋132與流入側構件120的內周面的內螺紋126進行螺合。 內部結構體140例如:係可藉由將圓柱構件進行加工的方法或將塑膠進行成形的方法等而形成的,其中,該圓柱係由鋼之類的金屬所構成的。如第2圖及第4圖所示,本實施方式的內部結構體140,係從上游側起朝向下游側,包括:在截面為圓形的共同的軸構件141上一體化形成的渦旋產生部143和流動特性提供部145。渦旋產生部143及流動特性提供部145分別是藉由例如:將一個圓柱構件的其中一部分進行加工而形成的。 渦旋產生部143係對應於內部結構體140被收納在管主體110時之位於管主體110的上游側的內部結構體140的頭部的一部分或者全部。如第4圖所示,渦旋產生部143,係包括:具有圓形的截面且其直徑沿軸構件141的長度方向都不變的軸部141-1和三個形成螺旋狀的葉片143-1、143-2、143-3。如第2圖所示,在本實施方式中,渦旋產生部143的軸部141-1的長度l1係長於軸部141-2的長度l2且短於流動特性提供部145的軸部141-3的長度l3。渦旋產生部143的葉片143-1、143-2、143-3各自的頂端係沿軸部141-1的圓周方向互相錯開了120°,並從軸部141-1的其中一端朝向另一端沿著外周面隔開預定的間隔,朝逆時針方向形成螺旋狀。雖然在本實施方式中,係將葉片的數量設定成了三個,但本發明並非限定於這種實施方式。另外,關於渦旋產生部143的葉片143-1、143-2、143-3的形態,只要是能夠使流體在從各葉片之間通過時能夠形成渦流的形態即可,並不特別限制。另外,在本實施方式中,渦旋產生部143係具有:在內部結構體140被收納在管主體110時,可靠近管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面之程度的外徑。而且,根據其他的實施方式,也可以是不具有渦旋產生部143。這種情況下,軸構件141可以是下述的構件:僅具有流動特性提供部145,或在上游側或下游側具備可發揮其他功能的構件。這樣的各種變形也能夠同樣地應用在後文所述的其他實施方式中。 流動特性提供部145,係被形成在比渦旋產生部143更下游側且對應於內部結構體140的軀幹部的一部分或全部。如第2圖及第4圖所示,流動特性提供部145,係包括:具有圓形截面且直徑沿軸構件141的長度方向都不變的軸部141-3、從軸部141-3的外周面突出的複數個突起部(凸部)145p。在本實施方式中,流動特性提供部145的軸部141-3的直徑係大於渦旋產生部143的軸部141-1及軸部141-2的直徑。因此,可充分確保流入到渦旋產生部143中的流量,由渦旋產生部143所產生的流體的旋轉力變得充分夠大。並且,在從渦旋產生部143朝向流動特性提供部145流動時,流路的截面積急遽變小,藉此而改變流體的流動特性。另外,在渦旋產生部143與流動特性提供部145之間,因為直徑的差異而存在著落差,並且在流動特性提供部145的複數個突起部145p之間,形成有用於導入流體的溝槽。 第5圖(A)係假設沿著正交於本實施方式中的內部結構體140的軸構件141的中心軸的方向,在軸部141-2與軸部141-3的分界處將內部結構體140切斷時的流動特性提供部145之三維立體圖。第5圖(B)係顯示假設將第5圖(A)中的全部突起部145p都拿掉時的狀態。如第5圖(A)所示,在流動特性提供部145中,係呈網狀地形成有分別具有菱形截面的柱形之複數個突起部145p。各菱形突起部145p例如:是藉由將圓柱構件的外周面進行磨削加工而被形成為從軸部141-3的表面起沿著半徑方向朝向外側突出的形態。另外,如第5圖(B)所示,在流動特性提供部145的軸部141-3的外周面,在突起部145p之間,從軸部141-3的其中一端至另一端係沿著軸部141-3的周圍呈螺旋狀延續地形成了具有一定深度的複數個溝槽(在本實施例中是十二個)。各個溝槽都可以當作:在流動特性提供部145的上游側,用來導入流體的導入流路來發揮功能。雖然在第5圖(A)及第5圖(B)中,係顯示溝槽呈V字形的實施方式,但溝槽的形態並非限定於這種實施方式。第6圖(A)至第6圖(C)係例示溝槽的各種形態。第6圖(A)係顯示被加工成V字形的溝槽的截面之示意圖;第6圖(B)係顯示被加工成R字形的溝槽的截面之示意圖;第6圖(C)係顯示被加工成梯形的溝槽的截面之示意圖。也可以將溝槽加工成其他多角形的形態。另外,溝槽的個數並非限定於十二個。如上所述的各種變形同樣也可以被使用在後文所述的其他實施方式中。 第7圖係用來說明本實施方式中的流動特性提供部145的突起部145p和包括導入流路145r在內的在與導入流路145r相連的流路形成的溝槽構造之說明圖。在第7圖所示的實施方式中,溝槽係形成為V字形。渦旋產生部143的軸部141-1及軸部141-2的半徑R1係小於流動特性提供部145的軸部141-3的半徑R2。溝槽的深度(高度)h2係取決於(R2-R1),如此一來,經過渦旋產生部143的流體將不受因渦旋產生部143與流動特性提供部145的軸部的直徑之差異所產生的落差的影響(亦即,直徑之差異將會被抵消),而可順暢地被導入到流動特性提供部145。突起部145p的高度為h1,流動特性提供部145的半徑R3取決於(R2+h1)。第2圖和第7圖以及另外幾個實施方式的第10圖、第12圖、第14圖中所示出的虛線B都是表示溝槽的底面(例如V字的頂點)的位置。但是,本發明並非限定於這種實施方式。溝槽的深度只要是能夠完全或部分地抵消R1與R2之差值,而可將流體從渦旋產生部143順暢地導入到流動特性提供部145的程度的構造即可。在另一實施方式中,導入流路被形成為:在軸部141-2與軸部141-3的邊界,也就是流動特性提供部145的前端,溝槽的深度係為(R2-R1),並且深度逐漸變淺,在預定的地點,深度變成0。換言之,以將導入流路形成為錐狀的方式,來從流動特性提供部145的前端形成至預定的地點。這樣子的各種變形同樣也可以應用在後文所述的其他實施方式中。 第8圖係顯示用來形成本實施方式中的菱形突起部145p和包含了導入流路145r在內的溝槽的形成方法之一例。如第8圖所示,使在與圓柱構件的長度方向成90度正交的方向上具有固定間隔的多條線,與相對於上述長度方向傾斜了預定角度(例如60度)的固定間隔的多條線進行交叉,以每次都跳過一個90度正交方向上的兩線之間的方式,進行磨削至h1的深度左右,並且每次都跳過一個兩條傾斜線之間的方式,進行磨削至(h1+h2)的深度左右,因而磨削成V字形(參照第7圖)。如此一來,在上下(圓周方向),左右(軸部141-3的長度方向)方向上,以每次都跳過一個的方式,有規則地形成從軸部141-3的外周面突出的複數個菱形突起部145p。另外,沿著傾斜的線在軸部141-3的外周面形成深度為h2的複數個導入流路及與其相連的溝槽。在本實施方式中,流動特性提供部145係具有:當內部結構體140被收納在管主體110內時,可鄰近於管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面之程度的外徑。而且,複數個突起部145p的形狀也可以不是上述的菱形突起(例如是三角形、多角形、其他形狀),也能夠基於第8圖的排列方式而適當改變其排列方式(角度、寬度等)。該變更同樣可以應用在後文所說明的其他實施方式中。另外,雖然在上述的說明中,係說明了利用磨削加工來製作菱形突起部145p和導入流路145r以及與其相連的溝槽,但也能夠單獨採用或組合採用:切削加工、旋削加工、由立銑刀進行的加工等來代替磨削加工,以謀求縮短時間。此種加工方法同樣也可以應用在其他形態的突起部、其他形態的導入流路及與其相連的溝槽、以及後文所述的其他實施方式中。 第9圖是用於說明形成在本實施方式中的流動特性提供部145的溝槽的效果之示意圖。在日本特開2004-33962號所公開的技術方案等的習知技術中,突起部之間的的流路,係具有如第9圖的上側所示的形態。流路的底面與流體的摩擦會阻礙流體的流動,愈行進到流路的底部,流速變得愈慢。在因為渦旋產生部與流動特性提供部之間的軸部直徑的差異而存在著落差時,在流路的底部處的流速的緩慢化會更加明顯。因為流速的緩慢化會導致後文所述的在流動特性提供部145處的流體的特性的變化的降低,所以並不合宜。與此不同,根據本發明的多個實施方式,係如第9圖的下側所示,係在突起部之間形成了導入流路,以及在導入流路後方之設於突起部之間的流路中形成了溝槽。如上所述,導入流路及其後方的溝槽是形成於流動特性提供部的軸部外周面的V字形、R字形、梯形、或其他多角形的溝槽。藉由這種構造,能夠使得即使在流路的底部,流速也不會變慢,流體的流動性可獲得改善。亦即,形成在突起部之間的十二條導入流路可以消除因渦旋產生部143與流動特性提供部145的軸部半徑差異而產生的落差,利用從上游側至下游側連續地與導入流路相連接的溝槽,能夠防止流速趨於緩慢化,所以能夠將流體從渦旋產生部143和軸部141-2順暢地導入到流動特性提供部145,並且在整個流動特性提供部145都保持良好的流速。 在本實施方式中,如第2圖所示,渦旋產生部143的軸部141-1的直徑係與軸部141-2的直徑相同。另外,流動特性提供部145的軸部141-3的長度l3不僅是長於渦旋產生部143的軸部141-1的長度l1,而且也長於軸部141-2的長度l2。但是,本發明並非限定於這種實施方式。例如:軸部141-2的其中一部分或全部的直徑也可以逐漸增加,而形成為錐狀。 需要說明的是,在本實施方式中,雖然僅在相對於第8圖的長度方向具有60度的角度的螺旋狀的流路中形成了溝槽,但當然也可以在相對於長度方向具有90度的角度的圓形狀的流路(閉路)中形成溝槽。這一點在後文所述的其他實施方式中也同樣可以適用。 以下,將說明流體通過流體供給管100的期間的流動。利用葉輪(impe11er)右旋或左旋的電動泵浦的推動,使得經由配管9(參照第1圖)從流入口111流入的流體,通過渦旋產生部143上之形成螺旋狀的三個葉片143-1至143-3之間。流體因為渦旋產生部143的各葉片的作用而成為強烈的渦流後,又經過軸部141-2而被給送到流動特性提供部145。 然後,流體從流動特性提供部145的複數個菱形突起部145p之間通過。如上所述,由於在突起部145p之間形成有複數個導入流路145r,故能夠消除從軸部141-2至流動特性提供部145的軸部141-3的落差,而可提昇將在渦旋產生部143所產生的渦流導入到流動特性提供部145的導入效果,藉由導入流路145r以及與其相連的溝槽的作用,可使得在流動特性提供部145的流體的流動性變得順滑。由複數個菱形突起部145p形成複數個較窄的流路。流體經過由複數個菱形突起部145p所形成的複數個較窄的流路,因此而產生很多微小的漩渦。利用這種現象的作用,將會導致流體的混合及擴散。流動特性提供部145的上述構造,對於將具有不同性質的二種以上的流體進行混合的情況也是很有用。 另外,內部結構體140係具有能夠使得流體從截面積較大的上游側(渦旋產生部143)朝向截面積較小的下游側(形成在流動特性提供部145的複數個菱形突起部145p之間的流路)流動的構造。這種構造是下述的方式,來改變流體的靜壓(static pressure)。當流體在未被施加外部能量的狀態時的壓力、速度、位能之間的關係,是以下列的伯努利方程式來表示。在此,p為流線內的一個點處的壓力,ρ為流體的密度,v為該點處的流速,g為重力加速度,h為該點相對於基準面的高度,k是常數。以上述方程式來表示的伯努利定理,是將能量不滅定律適用於流體時的表達形式,表示流動的流體在流線上的所有形態的能量的總和都是固定的。根據伯努利定理,在截面積較大的上游,流體的速度較慢,靜壓較大。相反地,在截面積較小的下游,流體的速度變快,靜壓變小。 若流體是液體,則在變小後的靜壓達到液體的飽和蒸汽壓時,液體就會開始氣化。是以,將這種在幾乎相同的溫度下,靜壓在極短的時間內變成低於飽和蒸汽壓(若是水,則為3000~4000Pa)因而液體急遽地氣化的現象,稱作:氣蝕(cavitation)現象。本發明的流體供給管100的內部構造,是會引發這種氣蝕現象。根據氣蝕現象,以存在於液體中的100微米以下的微小氣泡核作為核心,液體發生沸騰或因為液體中的溶存氣體的游離而產生很多小的氣泡。亦即,流體一邊從流動特性提供部145通過的同時,一邊產生許多微細氣泡。尤其在本實施方式中,由於流動特性提供部145的軸部141-3的直徑大於渦旋產生部143的軸部141-1的直徑,所以流體從渦旋產生部143朝向流動特性提供部145流動期間,流路會急遽地變窄,其結果,上述的氣蝕現象將會更進一步地增加。進而,藉由在流動特性提供部145形成複數個導入流路145r或者更形成有與其相連的溝槽,能夠消除因為上述直徑的差異而產生的落差,而可將流體從渦旋產生部143順暢地導入流動特性提供部145。另外,如佐以第9圖來說明的那樣,由於導入流路145r或者與導入流路145r相連的溝槽被形成為:能夠使流速不會在其底部變慢,故能夠使得在流動特性提供部145處的流動變得最佳化。 並且,若是水,則一個水分子係可與其他四個水分子形成氫鍵,該氫鍵網不易被破壞。因此,水與不會形成氫鍵的其他液體相比,沸點、融點非常高,呈現出較高的黏度。由於水的沸點較高的性質能夠帶來優異的冷卻效果,故其經常被用來作為進行磨削等的加工裝置的冷卻水,但卻由於水分子的尺寸較大而存在者:針對加工部位的滲透性和潤滑性較差的問題。因此,通常是將特殊潤滑油(即,是切削油而不是水)單獨或與水混合地使用的情況較多。但是,若使用本發明的供給管,則會因為上述的氣蝕現象而發生水的氣化,其結果,水的氫鍵網被破壞,從而其黏度變低。另外,因氣化而產生的微細氣泡能夠提昇滲透性及潤滑性。滲透性的提昇能夠導致冷卻效率提高。因此,根據本發明,能夠不必使用特殊的潤滑油,而是僅使用水就可以提高加工品質,亦即提高機床的性能。 通過流動特性提供部145後的流體係朝向內部結構體140的端部流動。在從流動特性提供部145的複數個較窄的流路朝向流出側構件130的錐形部136流動時,流路會急遽變寬。流體通過流出口112而流出,然後通過噴嘴6朝向磨削部位G排出。流體在通過噴嘴6排出時,在流動特性提供部145產生的複數個微細氣泡曝露在大氣壓中,泡沫因碰撞到磨削刃2和被加工物W而發生破損、爆裂、進而消失。以這種方式,在泡沫消失的過程中所產生的振動及衝擊能夠有效去除在磨削部位G產生的油泥或者切屑。換言之,微細氣泡是一邊消失一邊使磨削部位G周圍的清洗效果獲得提昇。 藉由將本發明的流體供給管100設置在機床等的流體供給部,與傳統技術相比較,能夠更有效地冷卻磨削刃與被加工物產生的熱量,能夠提昇滲透性及潤滑性,從而提高加工精度。另外,藉由將被加工物的切屑從加工部位有效地去除掉,能夠使切削刃等的工具的壽命得以延長,可節省花費在工具更換上的費用。 而且,由於在本實施方式中,是藉由加工單一個構件來形成內部結構體140的渦旋產生部143和流動特性提供部145,所以內部結構體140被作為一體化的單一個零件來製造。能夠僅藉由在將內部結構體140收納在流出側構件130的內部後,再將流出側構件130與流入側構件120進行結合(例如:利用流出側構件130的外螺紋132與流入側構件120的內螺紋126的螺合連接而實現)的這種簡單的工序即可製造流體供給管100。另外,因為可不必費心在渦旋產生部143與流動特性提供部145的對準位置或尺寸的匹配,所以能夠節省加工和組裝所需的時間及費用。 本發明的一種實施方式的流體供給管能夠應用於磨削裝置、切削裝置、鑽孔機等各種機床中的加工液供給部。另外,也能夠有效地應用於將兩種以上的流體(液體與液體、液體與氣體、或氣體與氣體等)進行混合的裝置。例如:若將此種流體供給管應用於燃燒式引擎,則因為能夠使燃料與空氣充分混合而提高燃燒效率。另外,若將此種流體供給管應用於清洗裝置,則與一般的清洗裝置相比較,能夠使清洗效果更佳。另外,也能夠在水耕栽培裝置中使用此種流體供給管,使供給水中的溶氧量增加,以保持或增加水中的含氧量(溶氧濃度)。 (第2實施方式) 接下來,佐以第10圖及第11圖來說明本發明的第2實施方式的流體供給管200。其中,係省略說明與第1實施方式相同的構造,僅詳細說明不同的部分。對於與第1實施方式的構成要素相同的構成要素則使用相同的附圖標號。第10圖係顯示第2實施方式的流體供給管200之側面分解圖;第11圖係顯示流體供給管200之側面透視圖。如第10圖及第11圖所示,流體供給管200係包含:管主體110和內部結構體240。由於第2實施方式的管主體110是與第1實施方式的構件一樣,故省略其說明。在第10圖及第11圖中,流體從流入口111向流出口112側流動。如第11圖所示,流體供給管200是利用如下所述的方法構成的:先將內部結構體240收納在流出側構件130中,再將流出側構件130的外周面的外螺紋132與流入側構件120的內周面的內螺紋126進行螺合而結合在一起。 第2實施方式的內部結構體240,從上游側起朝向下游側,係包括:在截面為圓形的共同的軸構件241上一體地形成的流體擴散部242、渦旋產生部243、流動特性提供部245、以及引導部250。例如:內部結構體240是藉由加工單一個圓柱形態的構件而形成的。在本實施方式中,軸構件241係具有在渦旋產生部243的軸部241-1、軸部241-2都相同的直徑。流動特性提供部245的軸部241-3的直徑係大於軸部241-1及軸部241-2的直徑。虛線B係表示形成於流動特性提供部245的溝槽(V字形、R字形、梯形、多角形等)的底面(頂點)的位置。渦旋產生部243及流動特性提供部245分別具有與第1實施方式的渦旋產生部143及流動特性提供部145相同的構造,能夠利用同樣的方法來形成。 在本實施方式中,流體擴散部242係具有圓錐形態,例如:藉由將圓柱構件的一端部加工成圓錐形態而形成的。流體擴散部242,係可使得經由流入口111流入到流入側構件120的流體從管的中心部朝向外側,也就是朝向半徑方向擴散。當內部結構體240被收納在管主體110內時,流體擴散部242係位於與流入側構件120的錐形部124對應的位置(參照第10圖及第11圖)。在本實施方式中,流體擴散部242係具有圓錐形態,但本發明並非限定於這種實施方式。在其他實施方式中,流體擴散部242係具有圓頂形態。除此以外,只要是從頂端點起呈同心圓狀地逐漸擴大的形狀即可。另外,在另一實施方式中,內部結構體240係不包含流體擴散部。這些變形方式也同樣地能夠應用在後文所說明的其他實施方式中。 當管主體110中收納有內部結構體240時,渦旋產生部243係對應於位在管主體110的上游側的內部結構體240的頭部的其中一部分或全部。渦旋產生部243的軸部241-1的長度m2係長於流體擴散部242的長度m1且短於流動特性提供部245的軸部241-3的長度m4。渦旋產生部243與流動特性提供部245之間的軸部241-2的長度m3係短於流體擴散部242的長度m1。另外,流體擴散部242的截面積最大的部分的直徑係與渦旋產生部243的軸部241-1的直徑相同。在另一實施方式中,流體擴散部242的截面積最大的部分的直徑係小於軸部242-1的直徑。另外,在另一實施方式中,流體擴散部242的截面積最大的部分的直徑係大於軸部241-1的直徑。在這種情況下,也是流體擴散部242的截面積最大的部分的半徑係小於渦旋產生部243的半徑(渦旋產生部243的軸部241-1的中心至各葉片的前端的距離)為宜。這些變形方式也同樣地能夠應用在後文所述的其他實施方式中。 流入到流體供給管200中的流體通過流體擴散部242而擴散後,再從渦旋產生部243的葉片之間通過。渦旋產生部243包括:具有圓形的截面且沿著軸構件241的長度方向具有固定直徑的軸部241-1和三個形成螺旋狀的葉片。流體擴散部242係可發揮引導流體的作用,而使從配管9通過而流入的流體有效地進入渦旋產生部243的葉片之間。流體通過渦旋產生部243的各葉片而成為強烈的渦流,再經過軸部241-2而被送到流動特性提供部245。 與第1實施方式同樣地,流動特性提供部245係具有圓形截面且沿著軸構件241的長度方向具有固定直徑的軸部241-3以及從軸部241-3的外周面突出的複數個突起部(凸部)。流動特性提供部245係位於比渦旋產生部243更下游側,且對應於內部結構體240的軀幹部的其中一部分或全部。在本實施方式中,流動特性提供部245的軸部241-3的直徑係大於渦旋產生部243的軸部241-1及軸部241-2的直徑。在軸部241-3的外周面,從前端至末端係形成有:沿著軸部241-3的周圍呈螺旋狀延續的複數個溝槽。這些溝槽呈V字形(參照第6圖(A))、R字形(參照第6圖(B))、梯形(參照第6圖(C))、多角形等的各種形態,在複數個突起部之間形成用於導入流體的導入流路以及與其相連的溝槽。藉由這種構造,可充分確保流入渦旋產生部243的流量,並且由渦旋產生部243產生的流體的旋轉力變得充分夠大。並且,在從渦旋產生部243朝向流動特性提供部245流動的過程中,流路的截面積急遽變小,流動特性提供部245所產生的氣蝕現象被放大,產生微細氣泡的效果也增大。儘管存在因為渦旋產生部243與流動特性提供部245的軸部的直徑差異而產生的落差,但藉由導入流路,流體可被順暢地導入流動特性提供部245,並且藉由其後的溝槽,流體的流速能夠保持得很良好。 然後,由於流體從流動特性提供部245的複數個突起部所形成的複數個較窄的流路朝向流出側構件130的錐形部136流動,所以流路急遽變寬。這種情況下,藉由內部結構體240的引導部250的圓頂形的曲面而產生附壁效應(Coanda)。附壁效應係指:使流體在曲面周圍流動時,因流體與曲面之間的壓力減小而使得流體吸附在曲面上,從而發生了流體沿著曲面流動的現象。藉由這種附壁效應,流體被引導成沿著引導部250的表面流動。被圓頂形態的引導部250朝向中心引導的流體經過錐形部136之後,通過流出口112而流出。另外,由流動特性提供部所生成的微細氣泡與一般的技術相比較,係可提高流體的冷卻功能及清洗效果。 引導部250,例如:係藉由將圓柱構件的下游側的端部加工成圓頂形而形成的。如上所述,引導部250,係將在流體供給管200的內部流動的流體引導朝向管的中心,藉此,可使流體順暢地通過流出口112而排出。但是,本發明並非限定於這種實施方式。在另一實施方式中,引導部250係呈圓錐形。在另一實施方式中,內部結構體240並不包含引導部。這些變形方式也同樣地能夠應用於後文所述的其他實施方式。 (第3實施方式) 接下來,佐以第12圖及第13圖來說明本發明的第3實施方式的流體供給管300。其中,係省略說明與第1實施方式相同的構造,僅詳細說明不同的部分。對於與第1實施方式的構成要素相同的構成要素則使用相同的附圖標號。第12圖係顯示第3實施方式的流體供給管300之側面分解圖;第13圖係顯示流體供給管300之側面透視圖。 如圖所示,流體供給管300係包含:管主體110和內部結構體340。由於第3實施方式的管主體110是與第1實施方式的管主體110相同,故省略其說明。在第12圖及第13圖中,流體係從流入口111朝向流出口112側流動。如第13圖所示,流體供給管300是藉由先將內部結構體340收納到流出側構件130內之後,再將流出側構件130的外周面的外螺紋132和流入側構件120的內周面的內螺紋126進行螺合而構成的。 第3實施方式的內部結構體340,從上游側向下游側,係包括:在截面為圓形的共同的軸構件341上一體地形成的流體擴散部342、第1渦旋產生部343、第1流動特性提供部345、第2渦旋產生部347、第2流動特性提供部349、圓錐形的引導部350。內部結構體340,例如:藉由對於鋼之類的金屬所構成的圓柱構件進行加工的方法或者對於塑膠進行成形的方法等而形成的。流體擴散部342,係具有與第2實施方式的流體擴散部242相同的構造,可藉由同樣的方法而形成。當管主體110中收納有內部結構體340時,第1渦旋產生部343係對應於位在管主體110的上游側的內部結構體340的頭部的其中一部分或全部。第1渦旋產生部343及第2渦旋產生部347,係分別具有與第1實施方式的渦旋產生部143相同的構造,可藉由同樣的方法而形成。第1流動特性提供部345及第2流動特性提供部349,係分別具有與第1實施方式的流動特性提供部145相同的構造(參照第5圖(A)及第5圖(B)),可藉由同樣的方法而形成(參照第8圖)。 引導部350,例如:是藉由將圓柱構件的下游側的端部加工成圓錐形而形成的。引導部350係可將在流體供給管300的內部流動的流體引導朝向管的中心,來使得流體順暢地通過流出口112排出。 如第12圖所示,第1流動特性提供部345的軸部的直徑係大於第1渦旋產生部343的軸部的直徑,第2流動特性提供部349的軸部的直徑係大於第2渦旋產生部347的軸部的直徑。在本實施方式中,第1渦旋產生部343的軸部的直徑係與第2渦旋產生部347的軸部的直徑相同。另外,第1流動特性提供部345的軸部的直徑係與第2流動特性提供部349的軸部的直徑相同。藉此,可充分地確保流入第1渦旋產生部343和第2渦旋產生部347的流量,並且由它們所產生的流體的旋轉力變得充分夠大。另外,從第1渦旋產生部343進入到第1流動特性提供部345、以及從第2渦旋產生部347進入到第2流動特性提供部349的流體的流路急遽變窄,其結果,氣蝕現象被放大。這將會增加流體供給管300的氣泡產生的效果,結果,可提高流體的冷卻功能及清洗效果。 如上所述,在第1流動特性提供部345,從其軸部的前端至末端係形成有沿著軸部的周圍呈螺旋狀延續的複數個(例如八條)溝槽。同樣地,在第2流動特性提供部349,從其軸部的前端至末端係形成有沿著軸部的周圍呈螺旋狀延續的複數個(例如十二條)溝槽。形成於第1流動特性提供部345及第2流動特性提供部349的各溝槽,可發揮作為用來引導流體的導入流路之功能。另外,第1流動特性提供部345係具有大幅地少於第2流動特性提供部349的數量的菱形突起部,且菱形突起部之間的間隔更寬。因此,在第1流動特性提供部345的複數個菱形突起部之間形成的螺旋狀流路的寬度係大於在第2流動特性提供部349的複數個菱形突起部之間形成的螺旋狀流路的寬度,第1流動特性提供部345的複數個菱形突起部之間的流路的數量係少於第2流動特性提供部349的複數個菱形突起部之間的流路的數量。藉此,在第2流動特性提供部349也就是在流出口側,將會更強烈地發生流體的流動特性變化(例如:因為氣蝕效果所導致的微細氣泡的生成)。這種構造不僅能夠節省加工費用,還能夠藉由位於流出口側的複數個菱形突起部所導致的流體的流動特性的強力變化,來提高流體的冷卻功能及清洗效果。但是,本發明並非限定於這種實施方式。例如:也可以僅在第1流動特性提供部345和第2流動特性提供部349之中的任一方形成導入流路或者還又有與其相連的溝槽。這種情況下,未形成有導入流路和溝槽的流動特性提供部的軸部的直徑係與位於比其更上游側的渦旋產生部的軸部的直徑相同、或者渦旋產生部與流動特性提供部之間的軸部係形成錐狀為宜。另外,第1流動特性提供部345的菱形突起部的個數,亦可與第2流動特性提供部349的菱形突起部的個數相同。或者,第1流動特性提供部345的菱形突起部之間的間隔,亦可與第2流動特性提供部349的菱形突起部之間的間隔相同。 第12圖的虛線B係表示溝槽的底面(例如:V字的頂點)的位置。在本實施方式中,係將溝槽的深度取決於第1流動特性提供部345及第2流動特性提供部349的軸部半徑與第1渦旋產生部343及第2渦旋產生部347的軸部半徑之差值。藉此,無論由第1渦旋產生部343與第1流動特性提供部345的軸部半徑之差值、和由第2渦旋產生部347與第2流動特性提供部349的軸部半徑之差值所分別構成的落差如何(亦即,半徑之差值會被抵消),流體都能夠被順暢地引導朝向第1流動特性提供部345及第2流動特性提供部349。進一步地,藉由與其相連的溝槽,流體能夠保持洽當的流速。但是,本發明並非限定於這種實施方式。溝槽的深度只要是能夠全部或部分地抵消軸部的直徑之差值,而能夠將流體從第1渦旋產生部343朝向第1流動特性提供部345、以及從第2渦旋產生部347朝向第2流動特性提供部349順暢地引導的程度即可。進一步地,在其他實施方式中,導入流路被形成為:在第1流動特性提供部345的前端,溝槽的深度為第1流動特性提供部345的軸部的半徑減掉第1渦旋產生部343的軸部的半徑,並且逐漸地使深度變淺,而在預定的地點讓深度變成零。換言之,從第1流動特性提供部345的前端至預定的地點,係將導入流路形成為錐狀。這樣子的各種變形方式同樣地能夠應用在本實施方式的第2流動特性提供部349及其他實施方式。 在本實施方式中,流體擴散部342係呈圓錐形,但本發明並非限定於這種實施方式。在另一實施方式中,流體擴散部342係具有圓頂形態。並且,在另一實施方式中,內部結構體340並不包含流體擴散部。另外,在本實施方式中,引導部350係呈圓錐形,但本發明並非限定於這種實施方式。在另一實施方式中,引導部350係具有圓頂形態。並且,在另一實施方式中,內部結構體340並不包含引導部。 以下,將說明流體供給管300內的流體的流動。經由配管9(參照第1圖)流入到流入口111中的流體,在經過流入側構件120的錐形部124的空間後,碰撞到流體擴散部342,因而被從流體供給管300的中心朝向外側(亦即朝向半徑方向)擴散。被擴散的流體一邊從第1渦旋產生部343的三個螺旋狀葉片之間通過的同時,一邊變成強烈的渦流,被朝向第1流動特性提供部345輸送。然後,流體從第1流動特性提供部345的複數個菱形突起部所形成的複數個狹窄的流路通過。由於第1流動特性提供部345的軸部的直徑係大於第1渦旋產生部343的軸部的直徑,所以在從第1渦旋產生部343朝向第1流動特性提供部345流動的過程中,流路急遽變窄。另一方面,儘管存在著因為第1渦旋產生部343與第1流動特性提供部345的直徑的差異所構成的落差,但不僅因為形成於第1流動特性提供部345的複數個導入流路,而使得流體能夠被順暢地引導到第1流動特性提供部345,而且還因為與其相連的溝槽,而使得即使在整個第1流動特性提供部345中,在流路的底部的流速也不會大幅降低。藉由這種第1流動特性提供部345的構造,可在流體中產生很多微小的漩渦,並且引起氣蝕現象,其結果,就產生了微細氣泡。 然後,流體一邊從第2渦旋產生部347三個螺旋狀葉片之間通過的同時,一邊變成強烈的渦流。由於第2渦旋產生部347的軸部的直徑係小於第1流動特性提供部345的軸部的直徑,所以可充分確保流入第2渦旋產生部347時的流量,並且由第2渦旋產生部347所引發的流體的旋轉力變得充分夠大。此種渦流被輸送到第2流動特性提供部349。由於第2流動特性提供部349的軸部的直徑係大於第2渦旋產生部347的軸部的直徑,所以在從第2渦旋產生部347朝向第2流動特性提供部349流動的過程中,流路急遽變窄。另一方面,儘管存在著因為第2渦旋產生部347與第2流動特性提供部349的直徑之差異而產生的落差,但不僅因為形成於第2流動特性提供部349的複數個導入流路可將流體能夠順暢地引導至第2流動特性提供部349,而且還因為與其相連的溝槽,因此,即使在整個第2流動特性提供部349中,在流路的底部的流速也不會大幅降低。藉由上述構造而在流體中產生很多微小的漩渦,並且引起氣蝕現象,其結果,就產生了微細氣泡。 通過第2流動特性提供部349之後的流體,係朝向內部結構體340的端部流動,並且沿著引導部350的表面被引導到管的中心。然後,流體經過錐形部136之後,通過流出口112而流出。根據內部結構體340的上述構造,能夠充分確保流入到第1渦旋產生部343和第2渦旋產生部347的流量,由此所產生的流體的旋轉力變得充分夠大。另外,流入第1流動特性提供部345和第2流動特性提供部349的流體的流路急遽變窄,其結果,氣蝕現象被放大。尤其是,利用形成於第1流動特性提供部345和第2流動特性提供部349的複數個導入流路來將流體順暢地導入,並且利用在此後方的溝槽所帶來的效果,而可防止流速趨於緩慢化。因為形成於流體供給管300的內部結構體340的兩個渦旋產生部和兩個流動特性提供部,通過流出口112而朝向被加工物W和磨削刃2排放的流體中包含了很多微細氣泡。如上所述,微細氣泡係可提高流體的滲透性及潤滑性,可提高冷卻功能及清洗效果。由內部結構體340所產生的渦流將會引起混合及擴散作用,對於將具有不同性質的兩種以上的流體進行混合的情況也很有用。 在本實施方式中,內部結構體係包括兩個渦旋產生部和兩個流動特性提供部,但也可以是具有三個以上的渦旋產生部和三個以上的流動特性提供部的實施方式。這種情況下,軸構件可以在所有流動特性提供部中,具有大於其上游側的渦旋產生部的直徑,並且在所有流動特性提供部形成導入流路以及與其相連的溝槽。或者,也可以只有一個流動特性提供部(例如最下游側的流動特性提供部)是具有大於其上游側的渦旋產生部的直徑,並且只有在上述一個流動特性提供部形成導入流路或還又有與其相連的溝槽。 (第4實施方式) 接下來,佐以第14圖至第17圖來說明本發明的第4實施方式的流體供給管400。其中,係省略說明與第1實施方式相同的構造,僅詳細說明不同的部分。對於與第1實施方式的構成要素相同的構成要素則使用相同的附圖標號。第14圖係顯示第4實施方式的流體供給管400之側面分解圖;第15圖係顯示流體供給管400之側面透視圖。第16圖係顯示流體供給管400的第1內部結構體440之三維立體圖;第17圖係顯示流體供給管400的第2內部結構體460之三維立體圖。第4實施方式的管主體110與第1實施方式的管主體110相同,故省略其說明。在第14圖及第15圖中,流體係從流入口111朝向流出口112側流動。 流體供給管400係包含:被收納在管主體110中的中空軸型的第2內部結構體460和被收納在第2內部結構體460的中空部內的第1內部結構體440。可令人理解的事,是先在第2內部結構體460的中空部內置入第1內部結構體440後,以這種狀態將它們一起收納在流出側構件130中,並且在第2內部結構體460的頭部設置了鎮壓板480的狀態下,將流出側構件130的外周面的外螺紋132與流入側構件120的內周面的內螺紋126進行螺合,藉此,即可構成流體供給管400。通過流入口111而流入的流體將會分流到第2內部結構體460的中空部和流出側構件130的內部。 第1內部結構體440,例如:係藉由將由鋼之類的金屬所構成的圓柱構件進行加工的方法或將塑膠進行成形的方法等而形成的。如第14圖及第16圖所示,第1內部結構體440,從上游側起向下游側,包含了:在截面為圓形的共同的軸構件441上一體地形成的流體擴散部442、第1渦旋產生部443、第1流動特性提供部445、以及第1引導部450。第1渦旋產生部443係對應於第1內部結構體440的頭部的其中一部分或全部;第1流動特性提供部445係對應於第1內部結構體440的軀幹部的其中一部分或全部。當在管主體110中收納有第1內部結構體440時,頭部係位於管主體110的上游側,軀幹部係位於頭部的下游側。在對於圓柱構件進行加工來製作第1內部結構體440時,流體擴散部442係可藉由將上述圓柱構件的一端部加工成圓錐形態來形成。流體擴散部442,係可使經由流入口111流入到流入側構件120中的流體從管的中心部朝向外側,亦即朝向半徑方向擴散。在本實施方式中,流體擴散部442係具有圓錐形態,但本發明並非限定於這種實施方式,流體擴散部442也能夠具有其他形態。在另一實施方式中,流體擴散部442係具有圓頂形態。 第1內部結構體440的第1渦旋產生部443,係具有與第1實施方式的渦旋產生部143相同的構造,可藉由同樣的方法來形成。第1渦旋產生部443,係包含:具有圓形的截面且沿著軸構件441的長度方向直徑固定的軸部、和三個形成螺旋狀的葉片。在本實施方式中,第1渦旋產生部443的長度係長於流體擴散部442的長度,且短於第1流動特性提供部445的長度。另外,流體擴散部442的截面積最大的部分的半徑係與第1渦旋產生部443的軸部的半徑相同。並且,流體擴散部442的截面積最大的部分的半徑,係小於第1渦旋產生部443的軸部的中心至葉片的前端的距離為宜。第1渦旋產生部443的葉片之各自的頂端在軸部分的圓周方向上互相錯開了120°,並且是以從軸部的一端起朝向另一端在外周面上隔開預定的方式,朝向逆時針方向形成為螺旋狀。雖然,在本實施方式中,係將葉片的數量設定為三個,但本發明並非限定於這種實施方式。另外,第1渦旋產生部443的葉片的形態,只要是可使被流體擴散部442擴散後進入第1渦旋產生部443的流體在通過各葉片之間的過程中,能夠引起渦流的形態即可,無需特別限制。另一方面,在本實施方式中,第1渦旋產生部443係具有:在將第1內部結構體440收納到第2內部結構體460的中空部時,可接近第2內部結構體460的內周面的程度的外徑。 第1內部結構體440的第1流動特性提供部445形成在比流體擴散部442和第1渦旋產生部443更下游側。如第14圖及第16圖所示,第1流動特性提供部445,係包括:具有圓形的截面且沿著軸構件441的長度方向直徑固定的軸部、和從軸部的外周面突出的複數個突起部(凸部)。各突起部係分別呈具有菱形截面的柱形,複數個突起部係被形成有如網狀。各菱形突起部,例如:係藉由將圓柱構件的外周面進行磨削加工而被形成為從軸部的表面起沿著半徑方向,朝向外側突出的形態。第1流動特性提供部445的形成方法,例如是以第18圖所示的方式,使得在與圓柱構件的長度方向形成90度的方向上具有固定間隔的多條線,與相對於上述長度方向傾斜了預定角度(例如:60度)的具有固定間隔的多條線互相交叉,以每次都跳過一個90度方向上的兩線之間隔的方式,磨削至預定的深度,並且以每次都跳過一個兩條斜線之間隔的方式,磨削至相同的深度。如此一來,從軸部的外周面突出的複數個菱形突起部,能夠在上下(圓周方向)、左右(軸部分的長度方向)方向上,以每次跳過一個的方式,有規則的形成。與第1實施方式的流動特性提供部145不同,本實施方式的第1流動特性提供部445並沒有導入流路及與其相連的溝槽,第1流動特性提供部445的軸部的直徑係與第1渦旋產生部443的軸部的直徑相同。在另一實施方式中,第1流動特性提供部445的軸部的直徑係大於第1渦旋產生部443的軸部的直徑,且在第1流動特性提供部445的複數個突起部之間,形成有複數個導入流路及與其相連的溝槽。另外,在本實施方式中,第1流動特性提供部445係具有:在將第1內部結構體440收納在第2內部結構體460的中空部時,可接近第2內部結構體460的內周面的程度的外徑。突起部的截面形態並非限定於菱形,也可以是三角形或其他多角形。 在本實施方式中,第1渦旋產生部443的軸部的直徑係與第1流動特性提供部445的軸部的直徑相同。但是,本發明並非限定於這種實施方式。在其他實施方式中,第1渦旋產生部443的軸部的直徑係小於第1流動特性提供部445的軸部的直徑,在第1渦旋產生部443的軸部與第1流動特性提供部445的軸部之間,係存在著直徑逐漸增加的錐形部。 第1內部結構體440的第1引導部450,例如:係藉由將圓柱構件的下游側的端部加工成圓頂形而形成的。如第14圖所示,在第1流動特性提供部445與第1引導部450之間,延伸著第1流動特性提供部445的軸部分。在本實施方式中,該軸延長部446的長度被設定成:當第1結構體440被收納在第2內部結構體460的中空部時,可使得第1內部結構體440的第1引導部450突出到第2內部結構體460之外。在其中一個例子中,軸延長部446的長度係與第2內部結構體460的第2引導部470的長度相同。在本實施方式中,第1引導部450係具有圓頂形態,但本發明並非限定於這種實施方式,第1引導部450亦可具有其他形態(例如:圓錐形)。或者,第1內部結構體440亦可不包含引導部。 第2內部結構體460係具有中空軸形態,例如:係藉由將由鋼之類的金屬所構成的圓柱構件進行加工的方法或將塑膠進行成形的方法等而形成的。第2內部結構體460,係如第14圖及第17圖所示,從上游側起向下游側,係包括:在共通的中空軸構件461上一體化形成的第2渦旋產生部463、第2流動特性提供部465、第2引導部470。第2渦旋產生部463係對應於第2內部結構體460的頭部的其中一部分或全部;第2流動特性提供部465係對應於第2內部結構體30的軀幹部的其中一部分或全部。在管主體110中收納有第2內部結構體460時,頭部係位於管主體110的上游側,軀幹部係位於頭部的下游側。在本實施方式中,第2內部結構體460的內徑(亦即中空部的直徑)是流入口側大於流出口側。如第15圖及第17圖所示,第1內部結構體440通過第2內部結構體460的中空部的流入口471而插入,第1內部結構體440的第1引導部450係通過第2內部結構體460的中空部的流出口472而突出去。 第2內部結構體460的第2渦旋產生部463係具有與第1實施方式的渦旋產生部143相同的構造,可藉由同樣的方法而形成。第2渦旋產生部463,係包括:具有圓形的截面且沿著軸構件461的長度方向直徑固定的軸部、和三個形成螺旋狀的葉片。在藉由對於圓柱構件進行加工來製作第2內部結構體460時,係藉由加工上述圓柱構件的一端部來形成第2渦旋產生部463。第2渦旋產生部463的葉片之各自的前端係沿著軸部分的圓周方向互相錯開了120°,是以從軸部的一端起朝向另一端沿著外周面隔開預定的間隔的方式,朝逆時針方向形成螺旋狀。雖然,在本實施方式中,係將葉片的數量設定為三個,但本發明並非限定於這種實施方式。另外,第2渦旋產生部463的葉片的形態,只要是可使得被內部結構體440的流體擴散部442擴散後進入第2渦旋產生部463的流體,在通過各葉片之間的過程中能夠引起渦流的形態即可,不必特別限制。另外,在本實施方式中,第2渦旋產生部463係具有:在將第2內部結構體460收納在管主體40中時,可接近管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面的程度的外徑。 第2內部結構體460的第2流動特性提供部465係具有與第1實施方式的流動特性提供部145相同的構造(參照第5圖(A)及第5圖(B)),可藉由同樣的方法而形成(參照第8圖)。具體而言,第2流動特性提供部465,係包含:具有圓形截面且直徑沿著軸構件461的長度方向的固定的軸部、和從軸部的外周面突出的複數個突起部(凸部)。各突起部呈具有菱形截面的柱形,複數個突起部係被形成有如網狀。各菱形突起部,例如:係藉由對於圓柱構件的外周面進行磨削加工,來形成為從軸部的表面起沿著半徑方向朝向外側突起的形態。第2流動特性提供部465的軸部的直徑係大於第2渦旋產生部463的軸部的直徑,在第2流動特性提供部465的軸部的外周面,從前端至末端係沿著軸部周圍,呈螺旋狀地形成有複數個溝槽。這些溝槽係呈V字形(參照第6圖(A))、R字形(參照第6圖(B))、梯形(參照第6圖(C))、多角形等形態,在複數個突起部之間形成用於導入流體的導入流路及與其相連的溝槽。導入流路及與其相連的溝槽亦可不從流動特性提供部的軸部的前端形成至末端為止,而是從前端形成至預定地點為止。這種情況下,得以愈靠近流動特性提供部的下游側則導入流路的深度愈小的方式來形成為錐狀。另外,在本實施方式中,第2流動特性提供部465係具有:在將第2內部結構體460收納在管主體110中時,可接近管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面的程度的外徑。 第14圖的虛線B係表示形成於第2流動特性提供部465的溝槽(V字形、R字形、梯形、多角形等)的底面(例如頂點)的位置。在本實施方式中,溝槽的深度係取決於:作為第2流動特性提供部465的軸部的半徑與第2渦旋產生部463的軸部的半徑之差值,如此一來,無論因為第2渦旋產生部463與第2流動特性提供部465的軸部半徑的差值而產生的落差如何(亦即半徑的差值被抵消),都能夠順暢地將流體從第2渦旋產生部463引導朝向第2流動特性提供部465。並且,藉由與其相連的溝槽,流體的速度可以保持合宜。但是,本發明並非限定於這種實施方式。溝槽的深度只要是能夠將軸部的直徑之差值完全或部分抵消掉,而能夠將流體從第2渦旋產生部463朝向第2流動特性提供部465進行引導的程度即可。在另一實施方式中,導入流路係被形成:使得在第2流動特性提供部465的前端,溝槽的深度係為第2流動特性提供部465的軸部的半徑減去第2渦旋產生部463的軸部的半徑,並且逐漸地深度變淺,而在預定的地點深度變成零。換言之,導入流路被以形成錐狀的方式,從第2流動特性提供部465的前端起形成至預定的地點為止。 第2內部結構體460的第2引導部470,例如:係藉由將圓柱構件的下游側的末端部分加工成截頭圓頂(切掉頭部後的圓頂)形態而形成。如第14圖所示,在第2流動特性提供部465與第2引導部470之間,延伸有第2流動特性提供部465的軸部。此軸延長部466的長度,例如:係根據加工便利性、第2引導部470的附壁效應、第1內部結構體440的尺寸之中的至少其中一種因素而決定的。另外,第2引導部470並非限定於截頭圓頂形態,亦可以是其他形態。在另一實施方式中,係將第2引導部470形成為截頭圓錐形。 第2內部結構體460的中空部,係流入口471側的內徑大於流出口472側的內徑為宜。在本實施方式中,第2內部結構體460,係如第15圖所示,從流入口471至第2流動特性提供部465的軸延長部466係具有相同的內徑,在第2引導部470,具有比其小的內徑。因此,在第2內部結構體460的中空部,在軸延長部466與第2引導部470的邊界處存在落差部468。藉此,能夠通過第2內部結構體460的流入口471將第1內部結構體440收納在第2內部結構體460的中空部中,還能夠防止第1內部結構體440通過流出口472而朝向外部脫離。第2引導部470的內徑的尺寸係大於第1內部結構體440的第1引導部450的外徑。 如第14圖所示,流體供給管400係包括:鎮壓板480,第19圖係顯示本實施方式中的鎮壓板480之立體圖。如第19圖所示,鎮壓板480係具有:將半徑較小的環480-1和半徑比它大的環480-2利用三個支承臂480-3予以連接而成的構造。環480-2係如第14圖所示,具有:接近流入側構件120的內螺紋126的內周面的程度的外徑。鎮壓板480,例如:係由鋼之類的金屬或塑膠所構成的。 在本實施方式中,如第14圖所示,環480-1的半徑係大於第1內部結構體440的流體擴散部442的最大半徑,且小於第1渦旋產生部443的最大半徑(第1渦旋產生部443的軸部的中心至葉片前端的距離)。藉由這樣的尺寸關係,鎮壓板480可以防止第1內部結構體440通過管主體110的流入口111而脫離。具體而言,可藉由下列的方法來構成流體供給管10。先在第2內部結構體460的中空部中置入第1內部結構體440後,保持在該狀態下,將它們收納在流出側構件130中,並且在使得第1內部結構體440的流體擴散部442穿過環480-1而突出去,同時又在第2內部結構體460的前方放置有鎮壓板480的狀態下,將流出側構件130的外周面的外螺紋132與流入側構件120的內周面的內螺紋126的進行螺合連接。在上述組裝狀態下,第1內部結構體440因為有鎮壓板480的緣故而無法朝向管主體110的流入口111之外部脫離,且因為第2內部結構體460的流出口472的半徑小於流入口471的半徑而無法朝向第2內部結構體460的流出口472的外部脫離。鎮壓板480可發揮將第1內部結構體440固定在第2內部結構體460的中空部內的作用。 茲佐以第14圖至第17圖來說明流體通過流體供給管400時的流動。流體係經由配管9(參照第1圖),並通過流體供給管400的流入口111而被注入。流體在經過流入側構件120的錐形部124的空間時,碰撞到穿過環480-1而突出的第1內部結構體440的流體擴散部442,因而從流體供給管400的中心朝向外側(即向半徑方向)擴散。然後,被注入的流體的其中一部分,流入收納有第1內部結構體440的第2內部結構體460的中空部內,剩餘部分則流入收納有第2內部結構體460的流出側構件130的內部空間。 以通過收納有第1內部結構體440的第2內部結構體460的中空部的方式,進行流動的流體,係通過從第1渦旋產生部443的沿著逆時針方向螺旋狀地形成的三個葉片之間。流體擴散部442係可發揮引導流體的作用,以使通過配管9而流入的流體有效地進入到第1渦旋產生部443中。流體因為第1渦旋產生部443的各葉片而變成強烈的渦流,被輸送到第1流動特性提供部445。 然後,流體通過在第1流動特性提供部445的軸部的外周面有規則地形成的複數個菱形突起部之間。這些複數個菱形突起部係形成複數個較窄的流路。藉由流體從由複數個菱形突起部形成的複數個較窄的流路通過而產生很多微小的漩渦,並且產生氣蝕現象,其結果,因而產生了微細氣泡。第1流動特性提供部445的上述構造,係對於將具有不同性質的兩種以上的流體進行混合是很有用的。 另外,第1內部結構體440係具有:可使流體從截面積較大的上游(第1渦旋產生部443)朝向截面積較小的下游(在第1流動特性提供部445的複數個菱形突起部之間形成的流路)流動的構造。本實施方式的流體供給管400的第1內部結構體440,係可引發上述氣蝕現象,流體在通過第1流動特性提供部445的過程中,產生很多微細氣泡。微細氣泡可導致流體的滲透性及潤滑性提高,滲透性的增加又導致冷卻效率提高。 流體在通過第1流動特性提供部445後,朝向第1內部結構體440的端部流動。在流體從由第1流動特性提供部445的複數個突起部所形成的複數個較窄的流路朝向在第1內部結構體440的端部形成的第1引導部25流動的過程中,流路急遽變寬。這種情況下,由於第1內部結構體440的圓頂形態的第1引導部25的曲面而產生附壁效應。藉由這種附壁效應,流體被引導成沿著第1引導部450的表面流動,通過圓頂形態的第1引導部450而被朝向中心引導的流體在經過流出側構件130的錐形部136之後,通過流出口112而排出。 通過收納有第2內部結構體460的流出側構件130的內部的空間進行流動的流體,係通過在第2渦旋產生部463之朝逆時針方向形成的三個螺旋狀葉片之間。流體通過第2渦旋產生部463的各葉片而變成強烈的渦流,被輸送到第2流動特性提供部465。然後,流體又從在第2流動特性提供部465的軸部的外周面有規則地形成的複數個菱形突起部之間通過。第2內部結構體460與第1內部結構體440相同,具有能夠使得流體從截面積較大的上游(第2渦旋產生部463)朝向截面積較小的下游(在第2流動特性提供部465的複數個菱形突起部之間形成的流路)流動的構造。另外,由於第2流動特性提供部465的軸部的直徑係大於第2渦旋產生部463的軸部的直徑,所以在從第2渦旋產生部463朝向第2流動特性提供部465流動的過程中,流路急遽變窄。儘管存在著因為第2渦旋產生部463與第2流動特性提供部465的直徑之差異而產生的落差,但不僅因為在第2流動特性提供部465形成的複數個導入流路而使得流體能夠被順暢地導向第2流動特性提供部465,而且還因為其後的溝槽的效果,而使得即使在整個第2流動特性提供部465中,在流路的底部,流速也不會大幅降低。藉由第2流動特性提供部465的上述構造,而可在流體中產生很多微小的漩渦並且發生氣蝕現象,其結果,就在流體中產生了微細氣泡。 流體經過第2流動特性提供部465而朝向第2內部結構體460的端部流動。在流體從由第2流動特性提供部465的複數個突起部所形成的複數個較窄的流路,朝向在第2內部結構體460的端部形成的第2引導部470流動時,流路急遽變寬,藉此,產生了附壁效應。如上所述,利用這種附壁效應,流體被引導成沿著第2引導部470的表面流動。被截頭圓頂形的第2引導部470導向中心的流體,再從流出側構件130的錐形部136經過而通過流出口112流出。 通過第2內部結構體460的中空部而流動的流體和通過流出側構件130的內部空間而流動的流體,在錐形部136匯合後通過流出口112流出,進一步又通過噴嘴6而朝向磨削部位G排出。在流體通過噴嘴6排出時,在第1流動特性提供部445和第2流動特性提供部465產生的很多微細氣泡曝露在大氣壓中,氣泡因為碰撞到磨削磨石2或被加工物W而發生破損、爆裂、進而消失。藉此,在氣泡消失的過程中所產生的振動及衝擊能夠有效去除在磨削部位G產生的油泥或者切屑。換言之,微細氣泡可一邊消失一邊使磨削部位G周圍的清洗效果獲得提昇。 在本實施方式中,是藉由對於單一個構件進行加工來形成第1內部結構體440的流體擴散部442、第1渦旋產生部443、第1流動特性提供部445、第1引導部450,所以第1內部結構體440係被作為一體化的單一零件來製造。另外,藉由對於單一個構件進行加工來形成第2內部結構體460的第2渦旋產生部463、第2流動特性提供部465、第2引導部470,所以第2內部結構體460係被作為一體化的單一零件來製造。利用上述構造及尺寸關係,能夠實現第1內部結構體440與第2內部結構體460、鎮壓板480的自行對準。因此,僅利用如下所述的簡單工序就能夠製造流體供給管400。亦即,在將第1內部結構體440置入第2內部結構體460的中空部內的狀態下,將第2內部結構體460置入流出側構件130的內部,並將鎮壓板480放置在第1內部結構體440的前方之後,再將流出側構件130的外螺紋132與流入側構件120的內螺紋126進行螺合連接。亦即,流體供給管400的零件組裝很容易,能夠縮短製造流體供給管400所花費的時間。鎮壓板480並非限定於第19圖所示的形態,也可以是能夠防止第1內部結構體440發生脫離的其他形態。或者,能夠不使用鎮壓板480,而是例如:利用螺栓結合來將第1內部結構體440固定在第2內部結構體460上。 在第4實施方式中,係有兩個內部結構體被收納在管主體中,但也可以是包括三個以上的內部結構體的多層的流體供給管的實施方式。各內部結構體係藉由具有流動特性提供部,來使得流入流體供給管中的流體產生大量的微細氣泡。在三個以上的內部結構體中,至少在一個流動特性提供部係形成有上述導入流路或進而形成與其相連的溝槽。 以上,雖然主要是說明了將本發明的流體供給裝置應用於機床,來排出冷卻劑的例子,但本發明還能夠適用在用來供給流體的各種應用(application)。例如:還能夠應用於家庭用的淋浴噴頭。這種情況下,若對於流體供給裝置中注入預定溫度的水或熱水,則能夠由內部結構體對水賦予如上所述的流動特性並將之排出,藉此,能夠提高清洗效果。或者,本發明的流體供給裝置也能夠應用於流體混合裝置。這種情況下,若對於流體供給裝置注入具有不同特性的多種流體,則由內部結構體可對於多種流體賦予上述的流動特性,流體被混合並排出。另外,也能夠在水耕栽培裝置中使用本發明的流體供給裝置,來使得供給水中的溶氧增加,以保持或增加水中的含氧量(溶氧濃度)。而且,本發明的流體供給裝置也能夠應用於黏度較高的流體,來改變各種流體的黏度(黏性)、或改變流體的特性。 至此,係佐以實施方式來說明了本發明,但本發明並非限定於這些實施方式。具備本發明所屬的技術領域中的通常知識的人,能夠由上述說明及相關附圖推導出本發明的多種變形及其他實施方式。在本說明書中,雖然使用了複數個特定用語,但它們只是作為一般的意義來做說明用的,並非用來限制本發明。在不脫離本案的申請專利範圍及其均等範圍所定義之一般性的發明概念及技術思想的範圍內,亦可做各種變形。
1‧‧‧磨削裝置
2‧‧‧磨削刃(磨石)
4‧‧‧磨削部
W‧‧‧被加工物
G‧‧‧磨削部位
5‧‧‧流體供給部
6‧‧‧噴嘴
7、8‧‧‧接頭部
9‧‧‧配管
P、100、200、300、400‧‧‧流體供給管
110‧‧‧管主體
120‧‧‧流入側構件
130‧‧‧流出側構件
140、240、340‧‧‧內部結構體
145p‧‧‧突起部
145r‧‧‧導入流路(溝槽)
440‧‧‧第1內部結構體
460‧‧‧第2內部結構體
141、241、341、441‧‧‧軸構件
242、342、442‧‧‧流體擴散部
143、243‧‧‧渦旋產生部
145、245‧‧‧流動特性提供部
250、350‧‧‧引導部
若結合本案的附圖與如下詳細描述的內容來考慮的話,將能夠更深刻地理解本申請案。但是,這些附圖都只是例示而已,並非用來限定本發明的範圍。 第1圖係顯示具備了應用本發明的流體供給部的磨削裝置之一例。 第2圖係顯示本發明的第1實施方式中的流體供給管之側面分解圖。 第3圖係顯示本發明的第1實施方式中的流體供給管之側面透視圖。 第4圖係顯示本發明的第1實施方式中的流體供給管的內部結構體之三維立體圖。 第5圖(A)係假設將本發明的第1實施方式中的流體供給管的內部結構體切斷後的情況下的流動特性提供部之三維立體圖;第5圖(B)係顯示假設將第5圖(A)中的突起部全部從流動特性提供部拿掉後的狀態。 第6圖(A)係顯示形成在流動特性提供部的突起部之間的V字形溝槽之示意圖;第6圖(B)係顯示形成在突起部之間的R字形溝槽之示意圖;第6圖(C)係顯示形成在突起部之間的梯形溝槽之示意圖。 第7圖係用來說明本發明的第1實施方式中的流體供給管的內部結構體的流動特性提供部的構造之示意圖。 第8圖係用來說明形成本發明的第1實施方式中的流體供給管的內部結構體的流動特性提供部的方法之一例之說明圖。 第9圖係用來說明形成在本發明的第1實施方式中的流體供給管的內部結構體的流動特性提供部的溝槽的效果之示意圖。 第10圖係本發明的第2實施方式中的流體供給管之側面分解圖。 第11圖係本發明的第2實施方式中的流體供給管之側面透視圖。 第12圖係本發明的第3實施方式中的流體供給管之側面分解圖。 第13圖係本發明的第3實施方式中的流體供給管之側面透視圖。 第14圖係本發明的第4實施方式中的流體供給管之側面分解圖。 第15圖係本發明的第4實施方式中的流體供給管之側面透視圖。 第16圖係本發明的第4實施方式中的流體供給管的第1內部結構體之三維立體圖。 第17圖係本發明的第4實施方式中的流體供給管的第2內部結構體之三維立體圖。 第18圖係用來說明形成本發明的第4實施方式中的流體供給管的第1內部結構體的流動特性提供部的方法之一例之說明圖。 第19圖係顯示本發明的第4實施方式中的流體供給管的鎮壓板之立體圖。
Claims (35)
- 一種流體供給裝置,其特徵在於,包括: 收納體,以及 被收納在收納體中的內部結構體; 其中,內部結構體包含軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部;在複數個突起部之間形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第1項所述的流體供給裝置,其中,形成於流路的溝槽的截面係呈V字形、R字形、梯形、多角形之中的任一種形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述的流體供給裝置,其中,藉由形成於流路的溝槽,即使在複數個突起之間形成的流路的底部,流速也不會降低。
- 如申請專利範圍第1項所述的流體供給裝置,其中,形成於流路的溝槽係沿著軸部的周圍呈螺旋狀延續。
- 一種流體供給裝置,其特徵在於,包括: 內部結構體,以及 用於收納內部結構體的收納體; 其中,收納體包括流入口和流出口; 內部結構體包括在截面呈圓形的共同的軸構件上一體化形成的第1部分、第2部分, 第1部分在收納體中收納有內部結構體時,係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 第2部分位於比第1部分更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部, 在第2部分的複數個突起部之間,形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體還包括流體擴散部,其位於比第1部分更上游側,可將通過收納體的流入口而流入的流體從中心朝向半徑方向擴散地提供給第1部分。
- 如申請專利範圍第6項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的流體擴散部是被形成為圓錐形或圓頂形的內部結構體的一端部。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的第1部分包括三個葉片,葉片各自的頂端係沿著軸部的圓周方向互相錯開了120°。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的第2部分的複數個突起部被形成網狀,各突起部係呈具有菱形截面的柱形。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體,在下游側的端部還包括可將流體朝向中心引導的引導部。
- 如申請專利範圍第10項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的引導部是被形成為圓錐形或圓頂形的內部結構體的一端部。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的第2部分的軸部的半徑係大於第1部分的軸部的半徑,在內部結構體的第2部分的軸部形成的各個溝槽的深度係與第2部分的軸部的半徑和第1部分的軸部的半徑之差值相同。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,在內部結構體的第2部分的軸部形成的各溝槽,係從軸部的前端延續至末端。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,在內部結構體的第2部分的軸部形成的各溝槽,係從軸部的前端延續至預定的地點,溝槽的深度在軸部的前端是第2部分的軸部的半徑與第1部分的軸部的半徑之差值,愈往下游側愈減少。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,在內部結構體的第2部分的軸部形成的各溝槽的截面係呈V字形、R字形、梯形、多角形之中的任一種形狀。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,在內部結構體的第2部分的軸部形成的各溝槽,係沿著軸部的周圍呈螺旋狀地延續。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的第2部分的軸部係具有沿著其長度方向固定不變的直徑。
- 如申請專利範圍第5項所述的流體供給裝置,其中,收納體是管形狀且由流入側構件和流出側構件所構成,流入側構件與流出側構件是進行螺合連接。
- 一種流體供給裝置,其特徵在於,包括: 內部結構體,以及 用於收納內部結構體的收納體; 其中,收納體包含流入口和流出口; 內部結構體包括在截面為圓形的共同的軸構件上一體化形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分, 第1部分在收納體中收納有內部結構體時,係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 第2部分位於比第1部分更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部, 第3部分位於比第2部分更下游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 第4部分位於比第3部分更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部; 在第4部分的複數個突起部之間,形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第19項所述的流體供給裝置,其中,在第2部分的複數個突起部之間,形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第20項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的第2部分的軸部的半徑係大於第1部分的軸部的半徑,第4部分的軸部的半徑係大於第3部分的軸部的半徑。
- 如申請專利範圍第19項所述的流體供給裝置,其中,內部結構體的第2部分的突起部的個數,係少於第4部分的突起部的個數。
- 一種流體供給裝置,其特徵在於,包括: 第1內部結構體, 第2內部結構體,以及 用於收納第1內部結構體和第2內部結構體的收納體; 其中,收納體包含流入口和流出口, 第1內部結構體包括在截面為圓形的共同的軸構件上一體化形成的頭部和軀幹部, 頭部在收納體中收納有第1內部結構體時,係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 軀幹部位於比頭部更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部; 中空軸形態的第2內部結構體包括在中空的軸構件上一體化形成的頭部和軀幹部, 頭部在收納體中收納有第2內部結構體時,係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 軀幹部位於比頭部更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部; 第1內部結構體的至少一部分被收納在第2內部結構體的中空部中; 在第2內部結構體的軀幹部的複數個突起部之間形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第23項所述的流體供給裝置,其中,在第1內部結構體的軀幹部的複數個突起部之間,形成有複數個流路,在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第24項所述的流體供給裝置,其中,第1內部結構體的軀幹部的軸部半徑係大於頭部的軸部半徑,第2內部結構體的軀幹部的軸部半徑係大於頭部的軸部半徑。
- 一種流體供給裝置的內部結構體,其特徵在於: 包括在截面呈圓形的共同的軸構件上一體化形成的第1部分和第2部分, 第1部分在收納體中收納有內部結構體時,係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 第2部分位於比第1部分更下游側,包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部; 在第2部分的複數個突起部之間形成有複數個流路,且在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第26項所述的內部結構體,其中,第2部分的軸部的半徑係大於第1部分的軸部的半徑。
- 一種流體供給裝置的內部結構體,其特徵在於: 包括在截面呈圓形的共同的軸構件上一體化形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分, 第1部分在收納體中收納有內部結構體時,係位於收納體的上游側,包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 第2部分位於比第1部分更下游側,包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部, 第3部分位於比第2部分更下游側,包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 第4部分位於比第3部分更下游側,包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部; 在第4部分的複數個突起部之間形成有複數個流路,在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第28項所述的內部結構體,其中,第4部分的軸部的半徑係大於第3部分的軸部的半徑。
- 一種流體供給裝置的內部結構體,其特徵在於: 包括在中空的軸構件上一體化形成的頭部和軀幹部, 其中,頭部在收納體中收納有內部結構體時,係位於收納體的上游側,且包括軸部和為了使流體產生渦流而形成螺旋狀的葉片, 軀幹部位於比頭部更下游側,且包括軸部和從軸部的外周面突出的複數個突起部, 在軀幹部的複數個突起部之間,形成有複數個流路,在複數個流路的至少一部分,形成有從軸部的外周面起算之具有深度的溝槽。
- 如申請專利範圍第30項所述的內部結構體,其中,軀幹部的軸部的半徑係大於頭部的軸部的半徑。
- 一種機床,其被製作成:對於申請專利範圍第1項至第25項中的任一項所述的流體供給裝置注入冷卻液,對該冷卻液賦予預定的流動特性後,將其朝向工具或被加工物排出,以進行冷卻。
- 一種淋浴噴頭,其被製作成:對於申請專利範圍第1項至第25項中的任一項所述的流體供給裝置注入水或熱水,對該水或熱水賦予預定的流動特性後,予以排出,以提昇清洗效果。
- 一種流體混合裝置,其對於申請專利範圍第1項至第25項中的任一項所述的流體供給裝置注入多種不同特性的流體,對其賦予預定的流動特性,將該多種流體混合後,予以排出。
- 一種水耕栽培裝置,其對於申請專利範圍第1項至第25項中的任一項所述的流體供給裝置注入水,來使其增加溶氧後,予以排出。
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