TWI776896B - 流體供給管 - Google Patents

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駒澤増彦
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Abstract

為了提供一種流體供給管，藉由對流體賦予既定的流動特性來使得流體的潤滑性、滲透性及冷卻效果提升。 　　流體供給管係具有內部結構體、及用於收納內部結構體的管主體，管主體包括流入口和流出口。內部結構體包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分。內部結構體的第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片；第2部分是位於第1部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部；第3部分是位於第2部分之下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片；第4部分是位於第3部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部。

Description

流體供給管
本發明係關於供給流體的裝置的流體供給管，具體而言，係關於對流過其內部的流體賦予既定的流動特性的流體供給管。例如，本發明的流體供給管可應用於磨床、鑽頭、切削裝置等的各種工具機的切削液供給裝置。
以往，由磨床或鑽頭等的工具機將例如由金屬構成的被加工物加工成所期望的形狀時，藉由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。在被加工物與刀具抵接的部位起因於較高的壓力和摩擦阻力而產生的切削熱，會導致刀刃發生磨損、強度下降，而使刀具等的工具的壽命縮短。另外，若不充分去除掉被加工物的切屑，其有時會在加工中附著在刀刃上，導致加工精度下降。
被稱作切削液的加工液，係使工具與被加工物之間的摩擦阻力減小而去除切削熱，同時進行去除來自被加工物表面的切屑的清洗作用。因此，加工液較佳為摩擦係數小沸點高，且具有能夠充分地滲透到刀具與被加工物的抵接部的特性。
例如，日本特開平11-254281號的專利揭示了如下技術，為了強制地使加工液侵入工作要素(刀具)與被加工物之接觸部，而將噴射氣體(例如空氣)的氣體噴射手段設置於加工裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平11-254281號
[發明所欲解決之問題]
根據如專利文獻1所揭示的技術那樣的通常技術，除了向工具機吐出加工液的裝置，還必須追加設置能夠高速高壓地噴射出氣體的裝置，故存在費用變高和裝置變大型化的問題。另外，在磨床中，起因於沿著高速旋轉的磨削用砂輪的外周面一起旋轉的空氣，導致加工液無法充分到達砂輪與被加工物之接觸部的問題。因此，若僅向與磨削用砂輪的旋轉方向相同的方向噴射空氣，則難以使加工液充分滲透，依然存在難以將加工熱冷卻至所期望的水準的問題。
本發明是鑒於這種情況而開發完成的。本發明的目的在於提供一種流體供給管，能夠對在其內部流動的流體賦予既定的流動特性，以增加流體的潤滑性、滲透度及冷卻效果。 [解決問題之技術手段]
本發明為了解決上述問題，採用了如下構造。流體供給管包括內部結構體和用於收納內部結構體的管主體，該管主體包括流入口和流出口。內部結構體包括在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分。內部結構體的第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部和為了使流體形成渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第2部分位於第1部分之下游側，且包括軸部和從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分位於第2部分之下游側，且包括軸部和為了使流體形成渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分位於第3部分之下游側，且包括軸部和從軸部的外周面突出的多個突起部。
另外，本發明的流體供給管的內部結構體包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分。內部結構體的第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部和為了使流體形成渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第2部分位於第1部分之下游側，且包括軸部和從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分位於第2部分之下游側，且包括軸部和為了使流體形成渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分位於第3部分之下游側，且包括軸部和從軸部的外周面突出的多個突起部。 [發明之效果]
只要將本發明的流體供給管設置在工具機等的流體供給部，就能夠藉由在流體供給管內產生之多個微細氣泡(微泡、或粒徑比其更小的超微泡(納米級的所謂納米氣泡))在與工具和被加工物碰撞而消滅的過程中產生的振動及衝擊，來提升清洗效果。這能夠使得切削刀等的工具的壽命延長，從而能夠節省花費在更換工具上的費用。另外，由本發明的流體供給管賦予的流動特性，由於產生微細氣泡等，使流體的表面張力減弱，滲透性和潤滑性提升。其結果，在工具與被加工物相接觸的部位產生的熱量之冷卻效果大幅提升。這樣，能夠增加流體的滲透性來提升冷卻效果，提高潤滑性，並且能夠提高加工精度。
另外，在本發明的多個實施形態中，流體供給管的內部結構體是作為一體化的1個零件來製造。因此，能夠簡化組裝內部結構體和管主體的工序。
本發明的流體供給管能夠應用於磨床、切削機、鑽頭等的各種工具機中的冷卻劑供給部。不僅如此，甚至在將兩種以上的流體(液體和液體、液體和氣體、氣體和氣體)混合的裝置也能有效地應用。除此之外，還能夠應用於供給流體的各種用途(app1ication)。例如，還能夠應用於家庭用的淋浴噴頭、水耕栽培裝置。在淋浴噴頭的情況，在流體供給管中讓水或熱水流入而賦予既定的流動特性，藉此提升清洗效果。尤其是能夠藉由微細氣泡來減弱流體的表面張力，而增大滲透性。在水耕栽培裝置的情況，藉由在流體供給管中讓水流入，能夠讓溶氧增加後吐出。
在本說明書中，主要是說明將本發明應用於磨削裝置等的工具機上的實施形態，但本發明的應用領域並非限定於此。本發明能夠應用於供給流體的各種用途，例如家庭用的淋浴噴頭及流體混合裝置，也能夠應用於水耕栽培裝置。
以下，參照圖式詳細說明本發明的實施形態。
圖1顯示具有應用了本發明的流體供給部的磨削裝置的一實施形態。如圖所示，磨削裝置1包括磨削部4和將流體(即冷卻劑)供給到磨削刀2或被加工物W的流體供給部5，其中，磨削部4包括磨削刀(砂輪)2、使被加工物W在平面上移動的工作台3、以及使被加工物W或者磨削刀2上下移動的機柱(省略了圖示)等。流體例如是水。磨削刀2藉由未圖示的驅動源在圖1的平面上被繞順時針方向旋轉地驅動，藉由在磨削部位G處的磨削刀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具有：用於儲存流體的儲槽、及用於使上述流體從儲槽流出的泵。
流體供給部5包括：噴嘴6，具有向磨削刀2和被加工物W吐出流體的吐出口；流體供給管P，具有用於對流體賦予既定的流動特性的內部結構體；以及使儲槽所儲存的流體藉由泵而流入的配管9。接頭部7係將流體供給管P的流出口側與噴嘴6連結。接頭部8係將流體供給管P的流入口側與配管9連結。從配管9流入流體供給管P中的流體，一邊通過流體供給管P一邊藉由其內部結構體而變得具備既定的流動特性，經由流體供給管P的流出口再通過噴嘴6吐出到磨削部位G。根據本發明的多個實施形態，通過流體供給管P後的流體含有微細氣泡。以下，參照圖式說明流體供給管P的各實施形態。
(第1實施形態) 　　圖2是本發明的第1實施形態的流體供給管100的側面分解圖，圖3是流體供給管100的側面透視圖。圖4是流體供給管100的內部結構體140的三維立體圖，圖5是內部結構體140的側視圖。圖6(A)是內部結構體140的前視圖，圖6(B)是內部結構體140的後視圖。如圖2及圖3所示，流體供給管100包括管主體110和內部結構體140。在圖2及圖3中，流體從流入口111向流出口112側流動。
管主體110由流入側構件120和流出側構件130構成。流入側構件120和流出側構件130都具有圓筒形內部中空的管形態。流入側構件120，在其一端部具有既定直徑的流入口111，在其另一端部側具有：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側形成有連結部122，連結部122與接頭部8(參照圖1)結合。例如，藉由使在連結部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螺合，讓流入側構件120與接頭部8連結。在本實施形態中，如圖2所示，流入側構件120的兩端部的內徑、即流入口111的內徑與內螺紋126的內徑不同，流入口111的內徑小於內螺紋126的內徑。在流入口111與內螺紋126之間，形成有錐部124。本發明並非限定於該結構，流入側構件120的兩端部的內徑也可以相同。
流出側構件130，在其一端部具有既定直徑的流出口112，在其另一端部側具有：為了與流入側構件120連接而藉由將外周面進行螺紋加工所形成的外螺紋132。流出側構件130的外螺紋132的外周面的直徑與流入側構件120的內螺紋126的內徑相同。在流出口112側形成有連結部138，連結部138與接頭部7(參照圖1)結合。例如，藉由使在連結部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螺合，而讓流出側構件130與接頭部7連結。在外螺紋132與連結部138之間，形成有筒形部134及錐部136。在本實施形態中，流出側構件130的兩端部的內徑、即流出口112的內徑與外螺紋132的內徑不同，流出口112的內徑小於外螺紋132的內徑。但本發明並非限定於此結構，流出側構件130的兩端部的內徑也可以相同。藉由使流入側構件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螺合，讓流入側構件120與流出側構件130連結而形成管主體110。
另一方面，管主體110的上述結構只不過是一個實施形態，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的連結並非限定於上述螺合，也能夠採用本領域技術的通常知識者所知道的機械零件的結合方法中的任一者。另外，流入側構件120與流出側構件130的形態並非限定於圖2及圖3的形態，設計者能夠任意進行選擇，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例如由像鋼這樣的金屬或塑膠構成。
同時參照圖2及圖3可理解，在將內部結構體140收納於流出側構件130後，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結合，藉此構成流體供給管100。內部結構體140例如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，該圓柱構件由像鋼這樣的金屬構成。如圖2及圖4所示，本實施形態的內部結構體140包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件141上一體地形成的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149、以及圓錐形態的誘導部150。如後文所述，在本實施形態中，軸構件141在第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149中都具有相同的直徑。流體擴散部142的剖面最大的部分的直徑與第1渦漩產生部143的軸部141-1的直徑相同。流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149、以及誘導部150分別是例如藉由將一個圓柱構件的一部分進行加工而形成。
在本實施形態中，流體擴散部142具有圓錐形態。例如，其藉由將圓柱構件的一端部加工成圓錐形態而形成。流體擴散部142用於使經由流入口111流入到流入側構件120中的流體從管的中心部向外側、即向半徑方向擴散。流體擴散部142，在被收納在管主體110中時，是位於與流入側構件120的錐形部124對應的位置(參照圖2及圖3)。在本實施形態中，流體擴散部142具有圓錐形態，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，流體擴散部142具有圓頂形態。除此以外，只要是從前端一點呈同心圓狀地逐漸擴大的形狀即可。另外，在另一實施形態中，內部結構體140不包括流體擴散部。這些在以下所說明的另一實施形態中也是一樣。
第1渦漩產生部143如圖4及圖5所示，形成在流體擴散部142之下游側。第1渦漩產生部143包括：具有圓形的剖面且直徑固定的軸部141-1、及形成為螺旋狀的3個葉片143-1、143-2、143-3。如圖5所示，在本實施形態中，第1渦漩產生部143的長度12比流體擴散部142的長度11長且比第1氣泡產生部145的長度14短。另外，流體擴散部142的最大剖面積部分的直徑與第1渦漩產生部143的軸部141-1的直徑相同。在另一實施形態中，流體擴散部142的最大剖面積部分的直徑比軸部141-1的直徑小。另外，在另一實施形態中，流體擴散部142的最大剖面積部分的直徑比軸部141-1的直徑大。即使在此情況下，也較佳為流體擴散部142的最大剖面積部分的半徑比第1渦漩產生部143的半徑(第1渦漩產生部143的軸部141-1的中心至各葉片前端的距離)小。第1渦漩產生部143的葉片143-1、143-2、143-3各個，其前端在軸部141-1的圓周方向上互相錯開了120°，且從軸部141-1的一端至另一端在外周面形成為隔開既定間隔之繞逆時針方向的螺旋狀。雖然在本實施形態中，將葉片的數量設定成了3個，但本發明並非限定於這種實施形態。另外，第1渦漩產生部143的葉片143-1、143-2、143-3的形態，只要是能夠使得經過流體擴散部142擴散後進入第1渦漩產生部143的流體通過各葉片之間時能形成渦流的形態即可，不受特別限制。另外，在本實施形態中，第1渦漩產生部143的外徑設定成：在內部結構體140收納在管主體110中時，靠近管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面的程度。
第1氣泡產生部145形成在流體擴散部142及第1渦漩產生部143之下游側。如圖4及圖5所示，第1氣泡產生部145包括：具有圓形的剖面且直徑固定的軸部141-3、及從軸部141-3外周面突出的多個突起部(凸部)145p。在第1氣泡產生部145，呈網狀地形成有多個突起部145p，其分別呈具有菱形剖面的柱形。各菱形突起部145p例如藉由將圓柱構件的外周面進行磨削加工，來形成為從軸部141-3的表面朝向半徑方向外側突出的形態。更具體而言，各菱形突起部145p的形成方法例如圖7所示那樣，使在與圓柱構件的長度方向成90度的方向上具有一定間隔的多條線、與相對於上述長度方向傾斜了既定角度(例如60度)的一定間隔的線交叉，在90度方向的線之間逐次地跳過而進行磨削，並在傾斜的線之間逐次地跳過而進行磨削。如此，從軸部141-3的外周面突出的多個菱形突起部145p能夠在上下(圓周方向)、左右(軸部141-3的長度方向)方向上分別跳過一個而規則地形成。藉由磨削而形成的槽底面成為軸部141-3的外周面。另外，在本實施形態中，第1氣泡產生部145的外徑設定成：在內部結構體140容納在管主體110中時，靠近管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面的程度。而且，多個突起部145p的形狀也可以不是上述菱形突起(例如是三角形、多角形、其它)，也能夠基於圖7適當改變其排列(角度、寬度等)。該變更在以下所說明的另一實施形態中也是一樣。並且，雖然在上述說明中說明了藉由磨削加工來製作菱形突起部145p，但取代該磨削加工，藉由組合切削加工、車削加工來進行製作，能夠謀求縮短時間。而且，該加工方法在後文所述之菱形突起部149p的情況下也是一樣，且在其它實施形態中也是一樣。
在本實施形態中，如圖2及圖5所示，第1渦漩產生部143的軸部141-1的直徑與第1氣泡產生部145的軸部141-3的直徑相同。因此，第1渦漩產生部143與第1氣泡產生部145之間的軸部141-2也具有與它們相同的直徑。另外，軸部141-2的長度13比第1渦漩產生部143的軸部141-1的長度12短，且比流體擴散部142的長度11短。但是，本發明並非限定於此實施形態。
第2渦漩產生部147如圖4及圖5所示形成於第1氣泡產生部145之下游側。第2渦漩產生部147包括：具有圓形的剖面且其直徑固定的軸部141-5、及形成為螺旋狀的3個葉片147-1、147-2、147-3。第1氣泡產生部145的軸部141-3具有與第2渦漩產生部147的軸部141-5相同的直徑。因此，它們之間的軸部141-4也具有相同的直徑。第2渦漩產生部147的軸部141-5的長度16與第1渦漩產生部143的軸部141-1的長度12相同。軸部141-4的長度15比第2渦漩產生部147的軸部141-5的長度16(或者第1渦漩產生部143的軸部141-1的長度12)短。但是，本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，第2渦漩產生部147的軸部141-5的長度16與第1渦漩產生部143的軸部141-1的長度12不同。第2渦漩產生部147的葉片147-1、147-2、147-3各個，其前端在軸部141-5的圓周方向上互相錯開了120°，從軸部141-5的一端至另一端在外周面形成為隔開既定間隔之繞逆時針方向的螺旋狀。在本實施形態中，將葉片的數量設定成了3個，但本發明並非限定於這種實施形態。並且，第2渦漩產生部147的葉片147-1、147-2、及147-3的形態只要是能夠使得流體在通過各葉片之間時能形成渦流即可，不受特別限制。另外，在本實施形態中，第2渦漩產生部147的外徑設定成：在將內部結構體140收納到管主體110中時，靠近管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面的程度。
第2氣泡產生部149形成於第2渦漩產生部147之下游側。與第1氣泡產生部145一樣，第2氣泡產生部149包括：具有圓形的剖面且直徑固定的軸部141-7、及從軸部141-7的外周面突出的多個菱形突起部149p，多個菱形突起部149p呈網狀地形成(參照圖4及圖5)。各菱形突起部149p例如藉由將圓柱構件的外周面進行磨削加工而形成為從軸部141-7的表面朝向半徑方向外側突出的形態。菱形突起部149p能夠藉由與第1氣泡產生部145的菱形突起部145p相同的方法來形成(參照圖7)。另外，在本實施形態中，第2氣泡產生部149的外徑設定成：在內部結構體140收納在管主體110中時，靠近管主體110的流出側構件130的筒形部134的內周面的程度。
在本實施形態中，如圖2及圖5所示，第2渦漩產生部147的軸部141-5的直徑與第2氣泡產生部149的軸部141-7的直徑相同。因此，第2渦漩產生部147也具有與第2氣泡產生部149之間的軸部141-6相同的直徑。並且，第2氣泡產生部149的軸部141-7的長度18比第1氣泡產生部145的軸部141-3的長度14長。換言之，第2氣泡產生部149的突起部149p的數量比第1氣泡產生部145的突起部145p的數量更多。另外，軸部141-6的長度17比第2渦漩產生部147的軸部141-5的長度16短，且比第2氣泡產生部149的軸部141-7的長度18短。而且，軸部141-6的長度17比軸部141-2的長度13短。但是，本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，第2氣泡產生部149的軸部141-7的長度18與第1氣泡產生部145的軸部141-3的長度14相同。
誘導部150例如藉由將圓柱構件的下游側的端部加工成圓錐形而形成。如後文所述，流過流體供給管100的內部的流體藉由誘導部150向管的中心誘導，藉此能夠通過流出口112順利地吐出流體。與此相反，在另一實施形態中，內部結構體140不包括誘導部。
圖6(A)是內部結構體140的前視圖，圖6(B)是內部結構體140的後視圖。即，圖6(A)是從流體供給管100的流入口111側觀看內部結構體140時的圖，圖6(B)是從流體供給管100的流出口112側觀看內部結構體140時的圖。如圖6(A)所示，第1渦漩產生部143的3個葉片143-1、143-2、143-3在軸部141-1的圓周方向上互相錯開了120°。如圖6(B)所示，第2氣泡產生部149具有多個突起部149p，該多個突起部149p呈從軸部141-7的外周面突出的形態。
以下，說明流體通過流體供給管100間的流動。藉由葉輪(impe11er)為右轉或左轉的電動泵而經由配管9(參照圖1)從流入口111流入的流體，在通過流入側構件120的錐形部124的空間後碰撞到流體擴散部142，而從流體供給管100的中心向外側(即向半徑方向)擴散。擴散後的流體在第1渦漩產生部143的形成為螺旋狀的3個葉片143-1至143-3間通過。流體擴散部142，以使通過配管9流入的流體有效地進入到第1渦漩產生部143的方式發揮誘導流體的作用。流體藉由第1渦漩產生部143的各葉片而成為強烈的渦流，通過軸部141-2後送到第1氣泡產生部145。
然後，流體在第1氣泡產生部145的多個菱形突起部145p之間通過。多個菱形突起部145p形成多個狹窄的流路(螺旋狀)。流體通過由多個菱形突起部145p所形成的多個狹窄的流路而產生多個微小的漩渦。藉由這種現象，來引發流體的混合、擴散。第1氣泡產生部145的上述構造，甚至在混合具有不同性質的二種以上的流體的情況也是有用的。
另外，內部結構體140構成為，能夠使流體從剖面積較大的上游側(第1渦漩產生部143)向剖面積較小的下游側(在第1氣泡產生部145的多個菱形突起部145p之間所形成的流路)流動。該構造如以下所說明的那樣使流體的靜壓(static pressure)發生變化。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，可用以下的伯努利方程式表示。
Figure 02_image001
在此，p為在流線內的一點的壓力，ρ為流體的密度，v為在該點的流速，g為重力加速度，h為該點相對於基準面的高度，k是常數。以上述方程式表現的伯努利定理，是將能量守恆定律應用於流體時的形式，表示流動的流體在流線上的所有形態的能量的總和總是固定的。根據伯努利定理，在剖面積較大的上游，流體的速度較慢，靜壓較大。與此相反，在剖面積較小的下游，流體的速度變快，靜壓變小。
若流體是液體，當變小後的靜壓達到液體的飽和蒸汽壓時，液體開始氣化。將如此般在大致相同的溫度下靜壓在極短的時間內變得低於飽和蒸汽壓(水的情況為3000~4000Pa)之液體急劇氣化的現象稱作空蝕(cavitation)。本發明的流體供給管100的內部構造會引發這樣的空蝕現象。根據空蝕現象，以存在於液體中的100微米以下的微小氣泡核為核，藉由液體的沸騰、溶解氣體的游離而產生多個較小的氣泡。即，流體一邊通過第1氣泡產生部145一邊產生多個微細氣泡。
在水的情況，1個水分子能與其它4個水分子形成氫鍵，該氫鍵網狀結構不易被破壞。因此，水與不形成氫鍵的其它液體相比，沸點、熔點非常高，顯現高黏度。由於水的沸點較高的性質能夠帶來優異的冷卻效果，故其被頻繁用作進行磨削等的加工裝置的冷卻水，但由於水分子的尺寸較大而有對加工部位的滲透性和潤滑性不佳的問題。因此，通常將非水的特殊潤滑油(即切削油)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，因為以上所述之空蝕現象而引發水的氣化，其結果，水的氫鍵網狀結構被破壞，使其黏度變低。另外，因氣化而產生的微細氣泡會導致水的表面張力減弱，故能夠提升滲透性及潤滑性。滲透性的提升導致冷卻效率提高。因此，根據本發明，能夠不使用特殊的潤滑油，而是僅使用水來提高加工品質，即提高工具機的性能。
通過第1氣泡產生部145後的流體，經過軸部141-4，在第2渦漩產生部147的形成為螺旋狀的3個葉片147-1至147-3之間通過。流體藉由第2渦漩產生部147的各葉片而成為強烈的渦流，經過軸部141-6送到第2氣泡產生部149。與針對第1氣泡產生部145所說明的那樣，流體因為通過由多個菱形突起部149p所形成的多個狹窄的流路，而引發產生很多微小的漩渦的現象。另外，藉由構成為使流體從剖面積較大的流路(由第2渦漩產生部147的3個葉片形成的流路)向剖面積較小的流路(在第2氣泡產生部149的多個菱形突起部149p之間形成的流路)流動而產生空蝕現象。其結果，流體一邊通過第2氣泡產生部149一邊產生多個微細氣泡。
如上述，本實施形態的流體供給管100構成為，使經過第1渦漩產生部143和第1氣泡產生部145後的流體，再通過第2渦漩產生部147的形成為螺旋狀的葉片147-1至147-3及第2氣泡產生部149的多個突起部149p。藉由設置於第2氣泡產生部149的上游的第2渦漩產生部147產生渦流並供給到第二個氣泡產生部，與具有一個氣泡產生部的情況相比能夠讓微細氣泡產生效果增加。
通過第2氣泡產生部149後的流體，向內部結構體140的端部流動。當從第2氣泡產生部149的多個狹窄的流路往流出側構件130的錐形部136流動時，流路急劇變寬。此時，藉由內部結構體140的誘導部150的圓錐形的曲面而產生附壁(Coanda)效應。附壁效應是指，當流體在曲面周圍流動時，因流體與曲面之間的壓力減小使得流體吸附在曲面上，藉此使流體沿曲面流動的現象。藉由這樣的附壁效應，流體被誘導成沿誘導部150的表面流動。流體藉由流出側構件130的錐形部136和內部結構體140的誘導部150朝向管的中心誘導，通過流出口112流出，然後通過噴嘴6向磨削部位G吐出。流體在通過噴嘴6吐出時，在第1氣泡產生部145及第2氣泡產生部149產生的多個微細氣泡暴露在大氣壓中，氣泡因踫撞磨削刀2和被加工物W而發生破裂、爆炸，進而消滅。如此，在氣泡消滅的過程中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(sludge)及切屑。換言之，微細氣泡一邊消滅一邊使磨削部位G周圍的清洗效果提升。
藉由將本發明的流體供給管100設置在工具機等的流體供給部，與以往相比能夠更有效地冷卻在磨削刀與被加工物產生的熱量，能夠提升滲透性及潤滑性，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，能夠使切削刀等的工具的壽命延長，節省花費在工具更換上的費用。
由於在本實施形態中是藉由加工1個構件來形成內部結構體140的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149及誘導部150，內部結構體140是作為一體化的1個零件來製造。因此，在將內部結構體140收納在流出側構件130的內部後、將流出側構件130與流入側構件120進行結合(例如藉由流出側構件130的外螺紋132與流入側構件120的內螺紋126的螺合而實現)，利用這麼簡單的工序就能製造流體供給管100。
本發明的流體供給管可應用於磨削裝置、切削裝置、鑽頭等的各種工具機中的加工液供給部。另外，也能夠有效地應用於將2種以上的流體(液體與液體、液體與氣體、氣體與氣體等)進行混合的裝置。例如，只要將本發明的流體供給管應用於燃燒式引擎，就能藉由使燃料與空氣充分混合而提高燃燒效率。另外，只要將本發明的流體供給管應用於清洗裝置，與通常的清洗裝置相比就能夠使清洗效果更加提高。另外，也能夠在水耕栽培裝置中使用本發明的流體供給管，使供給水中的溶氧增加，以維持或增加水中的含氧量(溶氧濃度)。
(第2實施形態) 　　接下來，參照圖8及圖9說明本發明的第2實施形態的流體供給管200。省略說明與第1實施形態相同的構造，僅詳細說明不同的部分。對與第1實施形態的構成要素相同的構成要素使用相同的圖式符號。圖8是第2實施形態的流體供給管200的側面分解圖，圖9是流體供給管200的側面透視圖。如圖8及圖9所示，流體供給管200包括管主體110和內部結構體240。由於第2實施形態的管主體110與第1實施形態的管主體110相同，故省略其說明。在圖8及圖9中，流體從流入口111向流出口112側流動。如圖9所示，將內部結構體240收納在流出側構件130後，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進行結合，藉此構成流體供給管200。
第2實施形態的內部結構體240包括：從上游側向下游側在剖面呈圓形的共用的軸構件241上一體地形成的流體擴散部242、第1渦漩產生部243、第1氣泡產生部245、第2渦漩產生部247、第2氣泡產生部249、以及誘導部250。例如，內部結構體240是藉由加工一個圓柱形態的構件而形成的。在本實施形態中，軸構件241具有在第1渦漩產生部243、第1氣泡產生部245、第2渦漩產生部247、第2氣泡產生部249中都相同的直徑。流體擴散部242的剖面最大的部分的直徑與第1渦漩產生部243的軸部的直徑相同。流體擴散部242、第1渦漩產生部243、第1氣泡產生部245、第2渦漩產生部247、第2氣泡產生部249分別具有與第1實施形態的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149相同的構造，能夠藉由同樣的方法形成。
在本實施形態中，流體擴散部242呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，流體擴散部242具有圓頂形態。另外，在另一實施形態中，內部結構體240不具有流體擴散部。另外，與具有圓錐形的誘導部150的第1實施形態中的內部結構體140不同，第2實施形態的內部結構體240具有圓頂形的誘導部250。誘導部250例如藉由將圓柱構件的下游側的端部加工成圓頂形而形成。
流入到流體供給管200中的流體，藉由流體擴散部242擴散後，依序經過第1渦漩產生部243、第1氣泡產生部245、第2渦漩產生部247、第2氣泡產生部249。然後，流體從藉由第2氣泡產生部249的多個突起部所形成的多個狹窄的流路向流出側構件130的錐形部136流動，所以流路急劇變寬。此時，藉由誘導部250的圓頂形態的曲面而產生附壁效應。藉由該附壁效應，流體被誘導成沿誘導部250的表面流動。藉由圓頂形態的誘導部250朝向中心誘導的流體，經過錐形部136後，通過流出口112而流出。藉由2個氣泡產生部生成的微細氣泡與通常的技術相比，提高了流體的冷卻功能及清洗效果。
(第3實施形態) 　　接下來，參照圖10至圖12說明本發明的第3實施形態的流體供給管300。省略說明與第1實施形態相同的構造，僅詳細說明不同的部分。對與第1實施形態的構成要素相同的構成要素使用相同的圖式符號。圖10是第3實施形態的流體供給管300的側面分解圖，圖11是流體供給管300的側面透視圖，圖12是流體供給管300的內部結構體340的側視圖。
如圖所示，流體供給管300包括管主體110和內部結構體340。由於第3實施形態的管主體110與第1實施形態的管主體110相同，故省略其說明。在圖10及圖11中，流體從流入口111向流出口112側流動。如圖11所示，將內部結構體340收納在流出側構件130後，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結合，藉此構成流體供給管300。
第3實施形態的內部結構體340包括從上游側向下游側在剖面呈圓形的共用的軸構件341上一體地形成的流體擴散部342、第1渦漩產生部343、第1氣泡產生部345、第2渦漩產生部347、第2氣泡產生部349、以及圓錐形的誘導部350。流體擴散部342、第1渦漩產生部343、第1氣泡產生部345、第2渦漩產生部347、第2氣泡產生部349、誘導部350分別具有與第1實施形態的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149、誘導部150相同的構造，能夠藉由同樣的方法來形成。
如上所述，在第1實施形態中，軸構件141在第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149具有相同的直徑。在本實施形態中，如圖12所示，第2渦漩產生部347的軸部341-5的直徑比第1氣泡產生部345的軸部341-3或者第2氣泡產生部349的軸部341-7的直徑短。如此，第1氣泡產生部345與第2渦漩產生部347之間的軸部341-4成為其直徑逐漸減小的錐狀，第2渦漩產生部347與第2氣泡產生部349之間的軸部341-6成為其直徑逐漸增加的錐狀。即，藉由在緊鄰第2渦漩產生部347的前方形成錐形部，使流體的流路變寬，流入到第2渦漩產生部347的流量增加，而使由第2渦漩產生部347產生的流體的迴旋力變大。另外，藉由在第2渦漩產生部347與第2氣泡產生部349之間形成錐形部，使進入到第2氣泡產生部349的流體的流路急劇變窄，其結果，空蝕現象擴大。這能夠加強流體供給管300的氣泡產生效果，從而加強流體的冷卻功能及清洗效果。
在本實施形態中，第1渦漩產生部343的軸部341-1的長度n2比流體擴散部342的長度n1長，且比第1氣泡產生部345的軸部341-3的長度n4短。軸部341-2的長度n3第1渦漩產生部343的軸部341-1的長度n2及流體擴散部342的長度n1短。第2渦漩產生部347的軸部341-5的長度n6與第1渦漩產生部343的軸部341-1的長度n2相同。軸部341-4的長度n5比第1渦漩產生部343的軸部341-1的長度n2及第2渦漩產生部347的軸部341-5的長度n6短。第2氣泡產生部349的軸部341-7的長度n8第1氣泡產生部345的軸部341-3的長度n4長。即，第2氣泡產生部349的突起部的數量多於第1氣泡產生部345的突起部的數量。另外，軸部341-6的長度n7第2渦漩產生部347的軸部341-5的長度n6及第2氣泡產生部349的軸部341-7的長度n8短。另外，軸部341-4的長度n5和軸部341-6的長度n7分別比軸部341-2的長度n3短。但是，本發明並非限定於上述實施形態。例如，在另一實施形態中，第1氣泡產生部345的軸部341-3的長度n4與第2氣泡產生部349的軸部341-7的長度n8相同。
在本實施形態中，流體擴散部342呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，流體擴散部342具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體340不具有流體擴散部。另外，在本實施形態中，誘導部350呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，誘導部350具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體340不具有誘導部。
(第4實施形態) 　　接下來，參照圖13至圖15說明本發明的第4實施形態的流體供給管400。省略說明與第1實施形態相同的構造，僅詳細說明不同部分。對與第1實施形態的構成要素相同的構成要素使用相同的圖式符號。圖13是第4實施形態的流體供給管400的側面分解圖，圖14是流體供給管400的側面透視圖，圖15是流體供給管400的內部結構體440的側視圖。
如圖所示，流體供給管400包括管主體110和內部結構體440。由於第4實施形態的管主體110與第1實施形態的管主體110相同，故省略其說明。在圖13及圖14中，流體從流入口111向流出口112一側流動。如圖14所示，將內部結構體440收納在流出側構件130後，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結合，藉此構成流體供給管400。
第4實施形態的內部結構體440從上游側至下游側包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件441上一體地形成的流體擴散部442、第1渦漩產生部443、第1氣泡產生部445、第2渦漩產生部447、第2氣泡產生部449、以及圓錐形的誘導部450。流體擴散部442、第1渦漩產生部443、第1氣泡產生部445、第2渦漩產生部447、第2氣泡產生部449、誘導部450分別具有與第1實施形態的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149、誘導部150相同的構造，能夠以同樣的方法形成。
如上所述，在第1實施形態中，軸構件141在第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149具有相同的直徑。在本實施形態中，如圖15所示、第1渦漩產生部443的軸部441-1和軸部441-2的直徑比第1氣泡產生部445的軸部441-3的直徑短。流體擴散部442的剖面最大的部分的直徑與第1渦漩產生部443的軸部441-1的直徑相同。另外，第2渦漩產生部447的軸部441-5的直徑比第1氣泡產生部445的軸部441-3和第2氣泡產生部449的軸部441-7的直徑短。並且，第1氣泡產生部445與第2渦漩產生部447之間的軸部441-4成為其直徑逐漸減小的錐狀，第2渦漩產生部447與第2氣泡產生部449之間的軸部441-6成為其直徑逐漸變大的錐狀。軸部441-1和軸部441-2的直徑與軸部441-5的直徑相同。
以下，說明流體供給管400內的流體的流動。經過配管9(參照圖1)流入到流入口111中的流體，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442，而從流體供給管400的中心向外側(即半徑方向)擴散。擴散的流體一邊通過第1渦漩產生部443的形成為螺旋狀的3個葉片之間一邊形成強烈的渦流，被送到第1氣泡產生部445。然後，流體通過藉由第1氣泡產生部445的多個菱形突起部所形成的多個狹窄的流路。第1氣泡產生部445的軸部441-3的直徑比第1渦漩產生部443的軸部441-1和軸部441-2的直徑長，故在從第1渦漩產生部443向第1氣泡產生部445流動過程中，流路急劇變窄。藉由第1氣泡產生部445的構造在流體中產生很多微小的漩渦並發生空蝕現象，其結果，產生微細氣泡。
然後，流體一邊通過第2渦漩產生部447的形成為螺旋狀的3個葉片之間一邊形成強烈的渦流。第2渦漩產生部447的軸部441-5的直徑比第1氣泡產生部445的軸部441-3的直徑短，所以流入到第2渦漩產生部447中的流量可充分確保，由第2渦漩產生部447產生的流體的迴旋力變得足夠大。該渦流被送到第2氣泡產生部449。第2氣泡產生部449的軸部441-7的直徑比第1渦漩產生部447的軸部441-5的直徑長，所以從第2渦漩產生部447向第2氣泡產生部449流動時，流路急劇變窄。藉由上述構造，流體中產生很多微小的漩渦並發生空蝕現象，其結果，產生微細氣泡。
通過第2氣泡產生部449後的流體向內部結構體440的端部流動，沿著誘導部450的表面被誘導到管的中心。然後，流體經過錐形部136，通過流出口112而流出。根據內部結構體440的上述結構，能夠充分確保流入到第1渦漩產生部443和第2渦漩產生部447的流量，由其等產生的流體的迴旋力變得足夠大。另外，流入到第1氣泡產生部445和第2氣泡產生部449中的流體的流路急劇變窄，其結果，空蝕現象擴大。藉由在流體供給管400的內部結構體440形成的2個渦漩產生部和2個氣泡產生部，通過流出口112而向被加工物W和磨削刀2噴出的流體中含有很多微細氣泡。如上所述，微細氣泡會使流體的表面張力減弱，其結果，能夠提高滲透性和潤滑性，從而能夠提升冷卻功能及清洗效果。另外，藉由誘導部450擴大的附壁效應會導致流體良好地附著於磨削刀或者被加工物的表面上，所以能夠提升冷卻效果。除此以外，藉由內部結構體440而產生的渦流能夠引發混合及擴散，甚至在將具有其它性質的兩種以上的流體混合的情況也是有用的。
在本實施形態中，流體擴散部442呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，流體擴散部442具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體440不具有流體擴散部。另外，在本實施形態中，誘導部450呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，誘導部450具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體440不具有誘導部。在本實施形態中，軸部441-2的直徑與第1渦漩產生部443的軸部441-1的直徑相同，軸部441-1和軸部441-2的直徑都與軸部441-5的直徑相同。但是，本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，軸部441-2成為其直徑從上游側向下游側逐漸增加的錐狀。並且，在另一實施形態中，軸部441-1和軸部441-2的直徑與軸部441-5的直徑不同。
(第5實施形態) 　　接下來，參照圖16至圖18說明本發明的第5實施形態的流體供給管500。省略說明與第1實施形態相同的構造部分，僅詳細說明不同部分。對與第1實施形態的構成要素相同的構成要素使用相同的圖式符號。圖16是第5實施形態的流體供給管500的側面分解圖，圖17是流體供給管500的側面透視圖，圖18是流體供給管500的內部結構體540的側視圖。
如圖所示，流體供給管500包括管主體110和內部結構體540。由於第5實施形態的管主體110與第1實施形態的管主體110相同，故省略其說明。在圖16及圖17中，流體從流入口111向流出口112一側流動。如圖17所示，將內部結構體540收納入流出側構件130後，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結合，藉此構成流體供給管500。
第5實施形態的內部結構體540從上游側向下游側包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件541上一體地形成的流體擴散部542、第1渦漩產生部543、第1氣泡產生部545、第2渦漩產生部547、第2氣泡產生部549、以及圓錐形的誘導部550。流體擴散部542、第1渦漩產生部543、第1氣泡產生部545、第2渦漩產生部547、第2氣泡產生部549、及誘導部550分別具有與第1實施形態的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149、誘導部150相同的構造，能夠用同樣的方法形成。
如上所述，在第1實施形態中，軸構件141在第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149具有相同的直徑。在本實施形態中，如圖18所示，第1渦漩產生部543的軸部541-1的直徑從上游側向下游側逐漸增加。從軸部541-2至第2氣泡產生部549的軸部541-7都具有固定的直徑。流體擴散部542的最大剖面部分與第1渦漩產生部543的軸部541-1的最小剖面部分具有相同的直徑，第1渦漩產生部543的軸部541-1的最大剖面部分與軸部541-2至第2氣泡產生部549的軸部541-7具有相同的直徑。由此，在第1渦漩產生部543流入足夠的流體，由第1渦漩產生部543產生的流體的迴旋力變得足夠大。另外，由於第1渦漩產生部543的軸部541-1的直徑逐漸變大，能夠順利地將流體誘導到藉由第1氣泡產生部545的多個突起部所形成的多個狹窄的流路。上述構造的流體供給管500與通常技術相比，能夠使得流體的冷卻功能及清洗效果提升。
在本實施形態中，流體擴散部542呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。並且，在另一實施形態中，流體擴散部542具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體540不具有流體擴散部。另外，在本實施形態中，誘導部550呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。並且，在另一實施形態中，誘導部550具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體540不具有誘導部。在本實施形態中，第1渦漩產生部543的軸部541-1的最大剖面部分與第1氣泡產生部545的軸部541-3具有相同的直徑。但是，在另一實施形態中，第1渦漩產生部543的軸部541-1的最大剖面部分的直徑比軸部541-3的直徑短，軸部541-2成為直徑逐漸變大的錐狀。
(第6實施形態) 　　接下來，參照圖19及圖20說明本發明的第6實施形態的流體供給管600。省略說明與第1實施形態相同的構造，僅詳細說明不同部分。對與第1實施形態的構成要素相同的構成要素使用相同的圖式符號。圖19是第6實施形態的流體供給管600的側面分解圖，圖20是流體供給管600的側面透視圖。
如圖所示，流體供給管600包括管主體110和內部結構體640。由於第6實施形態的管主體110與第1實施形態的管主體110相同，所以省略其說明。在圖19及圖20中，流體從流入口111向流出口112一側流動。如圖20所示，將內部結構體640收納在流出側構件130後，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結合，藉此構成流體供給管600。
第6實施形態的內部結構體640從上游側向下游側包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件641上一體化形成的流體擴散部642、第1渦漩產生部643、第1氣泡產生部645、第2渦漩產生部647、第2氣泡產生部649、以及圓錐形的誘導部650。流體擴散部642、第1渦漩產生部643、第1氣泡產生部645、第2渦漩產生部647、第2氣泡產生部649、誘導部650分別具有與第1實施形態的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149、誘導部150相同的構造，能夠以同樣的方法形成。
如上所述，在第1實施形態中，軸構件141在第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149具有相同的直徑。在本實施形態中，如圖19所示，第1渦漩產生部643的軸部的直徑從上游側向下游側逐漸增加。流體擴散部642的最大剖面部分與第1渦漩產生部643的軸部的最小剖面部分具有相同的直徑，第1渦漩產生部643的軸部最大剖面部分與第1氣泡產生部645的軸部具有相同的直徑。由此，在第1渦漩產生部643流入足夠的流體，由第1渦漩產生部643產生的流體的迴旋力變得足夠大。另外，由於第1渦漩產生部643的軸部的直徑逐漸變大，能夠順利地將流體誘導到藉由第1氣泡產生部645的多個突起部所形成的多個狹窄的流路中。
第2渦漩產生部647的軸部的直徑比第1氣泡產生部645的軸部的直徑，且短於第2氣泡產生部649的軸部的直徑短。並且，第1氣泡產生部645與第2渦漩產生部647之間的軸部，是成為其直徑逐漸縮小的錐狀；第2渦漩產生部647與第2氣泡產生部649之間的軸部，是成為其直徑逐漸變大的錐狀。即，藉由在緊鄰第2渦漩產生部647的前方形成錐形部，使流體的流路變寬，能夠充分確保流入到第2渦漩產生部647的流量，使由第2渦漩產生部647產生的流體的旋轉力變得足夠大。另外，藉由在第2渦漩產生部647與第2氣泡產生部649之間形成錐形部，進入第2氣泡產生部649的流體的流路急劇變窄，其結果，空蝕現象擴大。上述構造的流體供給管600與通常技術相比，能夠使流體的冷卻功能及清洗效果提升。
在本實施形態中，流體擴散部642呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，流體擴散部642具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體640不具有流體擴散部。另外，在本實施形態中，誘導部650呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，誘導部650具有圓頂形態。並且，在另一實施形態中，內部結構體640不具有誘導部。值得一提的是，在本實施形態中，第1渦漩產生部643的軸部的最大剖面部分與第1氣泡產生部645的軸部具有相同的直徑。但是，在另一實施形態中，第1渦漩產生部643的軸部的最大剖面部分的直徑短於第1氣泡產生部645的軸部的直徑。
(第7實施形態) 　　接下來，參照圖21及圖22說明本發明的第7實施形態的流體供給管700。省略說明與第1實施形態相同的構造部分，僅詳細說明不同的部分。對與第1實施形態的構成要素相同的構成要素使用相同的圖式符號。圖21是第7實施形態的流體供給管700的側面分解圖，圖22是流體供給管700的側面透視圖。
如圖所示，流體供給管700包括管主體110和內部結構體740。由於第7實施形態的管主體110與第1實施形態的管主體110相同，所以省略其說明。在圖21及圖22中，流體從流入口111向流出口112側流動。如圖22所示，將內部結構體740收納入流出側構件130後，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結合，藉此構成流體供給管700。
第7實施形態的內部結構體740從上游側向下游側包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件741上一體地形成的流體擴散部742、第1渦漩產生部743、第1氣泡產生部745、第2渦漩產生部747、第2氣泡產生部749、以及圓錐形的誘導部750。流體擴散部742、第1渦漩產生部743、第1氣泡產生部745、第2渦漩產生部747、第2氣泡產生部749、誘導部750分別具有與第1實施形態的流體擴散部142、第1渦漩產生部143、第1氣泡產生部145、第2渦漩產生部147、第2氣泡產生部149、誘導部150相同的構造，能夠藉由同樣的方法形成。
本實施形態的內部結構體740的軸構件741與第4實施形態的內部結構體440的軸構件441相似。具體而言，第1渦漩產生部743的軸部741-1和軸部741-2的直徑比第1氣泡產生部745的軸部741-3的直徑短。流體擴散部742的最大剖面部分的直徑與第1渦漩產生部743的軸部741-1的直徑相同。並且，第2渦漩產生部747的軸部741-5的直徑比第1氣泡產生部745的軸部741-3及第2氣泡產生部749的軸部741-7的直徑短。另外，第1氣泡產生部745與第2渦漩產生部747之間的軸部741-4，是成為其直徑逐漸縮小的錐狀；第2渦漩產生部747與第2氣泡產生部749之間的軸部741-6，是成為其直徑逐漸變大的錐狀。軸部741-1和軸部741-2的直徑與軸部741-5的直徑相同。
第1氣泡產生部745具有遠少於第2氣泡產生部749的數量的菱形突起部，菱形突起部之間的間隔更大。因此，在第1氣泡產生部745的多個菱形突起部之間形成為螺旋狀的流路，比在第2氣泡產生部749的多個菱形突起部之間形成為螺旋狀地的流路更寬，第1氣泡產生部745的多個菱形突起部之間的流路的數量比第2氣泡產生部749的多個菱形突起部之間的流路的數量更少。例如，在第1氣泡產生部745中形成8個流路，但在第2氣泡產生部749中形成12個流路。由此，在第2氣泡產生部749、即在流出口側流體的流動特性發生更大的變化(例如因空蝕效應導致的微細氣泡的產生)。藉由這種構造能夠節省加工費用，並且由位於流出口側的多個菱形突起部導致的流體的流動特性的顯著變化，使流體的冷卻功能及清洗效果提升。
在上游側形成的多個菱形突起部的數量遠少於在下游側形成的多個菱形突起部的數量，這樣的構造也能夠應用於上述之第1實施形態至第6實施形態中。在本實施形態中，流體擴散部742呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，流體擴散部742可以具有圓頂的形態，或者內部結構體740可以不具有流體擴散部。另外，在本實施形態中，誘導部750呈圓錐形，但本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，誘導部750可以具有圓頂的形態，或者內部結構體740可以不具有誘導部。在本實施形態中，軸部741-2的直徑與第1渦漩產生部743的軸部741-1的直徑相同，軸部741-1和軸部741-2的直徑都與軸部741-5的直徑相同。但是，本發明並非限定於此實施形態。在另一實施形態中，軸部741-2成為其直徑從上游側向下游側逐漸變大的錐狀。另外，在另一實施形態中，軸部741-1和軸部741-2的直徑與軸部741-5的直徑不同。
在上述之各實施形態中，內部結構體構成為具有2個渦漩產生部和2個氣泡產生部，但也能夠是具有3個以上的渦漩產生部和3個以上的氣泡產生部的實施形態。在此情況，能夠將軸構件構成為：與第1實施形態和第2實施形態一樣地具有固定的直徑，或與第3實施形態一樣地在下游側的渦漩產生部的前後形成有錐形部，或與第4實施形態一樣地使流入口側的渦漩產生部的軸部的直徑比氣泡產生部的軸部的直徑短，或與第5實施形態一樣地使流入口側的渦漩產生部的軸部的直徑逐漸增加，或與第7實施形態一樣地使流入口側的氣泡產生部的流路數量遠少於其下游側的氣泡產生部的流路數量。也能夠採用上述結構的各種組合。另外，雖然主要說明了將本發明的流體供給管應用於工具機而吐出冷卻劑的例子，但本發明能夠應用於供給流體的各種用途。例如，能夠應用於家庭用的淋浴噴頭。此時，只要在流體供給管中流入既定溫度的水、熱水，就能夠由內部結構體對水賦予上述之流動特性並將之吐出，藉此提升清洗效果。或者，本發明的流體供給管也能夠應用於流體混合裝置。此時，只要在流體供給管中流入具有不同特性的多種流體，就能夠由內部結構體對該多種流體賦予上述之流動特性，來混合流體並將之吐出。而且，也能夠將本發明的流體供給管應用於水耕栽培裝置，增加供給水中的溶氧、來維持或者增加水中的含氧量(溶氧濃度)。而且，本發明的流體供給管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，使用實施形態說明了本發明，但本發明並非限定於這種實施形態。本發明所屬的技術領域中具有通常知識者，能夠由上述說明及相關圖式推導出本發明的多個變形及其它實施形態。在本說明書中，雖然使用了多個特定的用語，但它們是作為一般意義僅是基於說明的目的而使用的，並非用來限制本發明。在不脫離依申請專利範圍及其均等物所定義的一般發明概念及思想的範圍內，能夠進行各種變形。
1‧‧‧磨削裝置W‧‧‧被加工物G‧‧‧磨削部位2‧‧‧磨削刀(砂輪)3‧‧‧被加工物4‧‧‧磨削部5‧‧‧流體供給部6‧‧‧噴嘴7、8‧‧‧接頭部9‧‧‧配管P、100、200、300、400、500、600、700‧‧‧流體供給管110‧‧‧管主體120‧‧‧流入側構件130‧‧‧流出側構件140、240、340、440、540、640、740‧‧‧內部結構體141、241、341、441、541、641、741‧‧‧軸構件142、242、342、442、542、642、742‧‧‧流體擴散部143、243、343、443、543、643、743‧‧‧第1渦漩產生部145、245、345、445、545、645、745‧‧‧第1氣泡產生部147、247、347、447、547、647、747‧‧‧第2渦漩產生部149、249、349、449、549、649、749‧‧‧第2氣泡產生部150、250、350、450、550、650、750‧‧‧誘導部
若結合如下圖式思考如下詳細描述，則能夠更深刻地理解本發明。這些圖式僅是例示，並非用於限定本發明的範圍。 　　圖1顯示具有應用了本發明的流體供給部的磨削裝置的一例。 　　圖2是本發明的第1實施形態的流體供給管的側面分解圖。 　　圖3是本發明的第1實施形態的流體供給管的側面透視圖。 　　圖4是本發明的第1實施形態的流體供給管的內部結構體的三維立體圖。 　　圖5是本發明的第1實施形態的流體供給管的內部結構體的側視圖。 　　圖6(A)是本發明的第1實施形態的流體供給管的內部結構體的前視圖，圖6(B)是上述內部結構體的後視圖。 　　圖7是形成本發明的第1實施形態的流體供給管的內部結構體的菱形突起部的方法的說明圖。 　　圖8是本發明的第2實施形態的流體供給管的側面分解圖。 　　圖9是本發明的第2實施形態的流體供給管的側面透視圖。 　　圖10是本發明的第3實施形態的流體供給管的側面分解圖。 　　圖11是本發明的第3實施形態的流體供給管的側面透視圖。 　　圖12是本發明的第3實施形態的流體供給管的內部結構體的側視圖。 　　圖13是本發明的第4實施形態的流體供給管的側面分解圖。 　　圖14是本發明的第4實施形態的流體供給管的側面透視圖。 　　圖15是本發明的第4實施形態的流體供給管的內部結構體的側視圖。 　　圖16是本發明的第5實施形態的流體供給管的側面分解圖。 　　圖17是本發明的第5實施形態的流體供給管的側面透視圖。 　　圖18是本發明的第5實施形態的流體供給管的內部結構體的側視圖。 　　圖19是本發明的第6實施形態的流體供給管的側面分解圖。 　　圖20是本發明的第6實施形態的流體供給管的側面透視圖。 　　圖21是本發明的第7實施形態的流體供給管的側面分解圖。 　　圖22是本發明的第7實施形態的流體供給管的側面透視圖。
100‧‧‧流體供給管
111‧‧‧流入口
112‧‧‧流出口
120‧‧‧流入側構件
122‧‧‧連結部
124‧‧‧錐部
126‧‧‧內螺紋
130‧‧‧流出側構件
132‧‧‧外螺紋
134‧‧‧筒形部
136‧‧‧錐部
138‧‧‧連結部
141‧‧‧軸構件
142‧‧‧流體擴散部
143‧‧‧第1渦漩產生部
145‧‧‧第1氣泡產生部
147‧‧‧第2渦漩產生部
149‧‧‧第2氣泡產生部
150‧‧‧誘導部

Claims (28)

  1. 一種流體供給管，其特徵在於，係包括：內部結構體，以及管主體，用於收納內部結構體；管主體包括流入口和流出口，內部結構體包括在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分，第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第2部分，是位於第1部分的下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分，是位於第2部分的下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分，是位於第3部分的下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，內部結構體的第3部分的軸部的直徑比第4部分的軸部的直徑小。
  2. 如請求項1所述之流體供給管，其中，內部結構體進一步包括流體擴散部，流體擴散部是位於第1部分的上游側，使通過管主體的流入口流入的流體從管的中心向半徑方向擴散並送到第 1部分。
  3. 如請求項2所述之流體供給管，其中，內部結構體的流體擴散部，是形成為圓錐形或圓頂形的內部結構體的一端部。
  4. 如請求項1所述之流體供給管，其中，內部結構體的第1部分包含三個葉片，各葉片的前端在軸部的圓周方向上互相錯開了120°。
  5. 如請求項1所述之流體供給管，其中，內部結構體的第3部分包含三個葉片，各葉片的前端在軸部的圓周方向上互相錯開了120°。
  6. 如請求項1所述之流體供給管，其中，內部結構體的第2部分的多個突起部形成為網狀，各突起部呈具有菱形的剖面的柱形。
  7. 如請求項1所述之流體供給管，其中，內部結構體的第4部分的多個突起部形成為網狀，各突起部呈具有菱形的剖面的柱形。
  8. 如請求項1所述之流體供給管，其中，內部結構體係在下游側的端部進一步包括：將流體向 管的中心誘導之誘導部。
  9. 如請求項8所述之流體供給管，其中，內部結構體的誘導部，是形成為圓錐形的內部結構體的一端部。
  10. 如請求項8所述之流體供給管，其中，內部結構體的誘導部，是形成為圓頂形的內部結構體的一端部。
  11. 如請求項1所述之流體供給管，其中，內部結構體的軸構件，是成為其直徑在第3部分與第4部分之間逐漸變大的錐狀。
  12. 一種流體供給管，其特徵在於，係包括：內部結構體，以及管主體，用於收納內部結構體；管主體包括流入口和流出口，內部結構體包括在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分，第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第2部分，是位於第1部分的下游側，且包括軸部、及 從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分，是位於第2部分的下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分，是位於第3部分的下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，內部結構體的第3部分的軸部的直徑比第2部分的軸部的直徑小。
  13. 如請求項12所述之流體供給管，其中，內部結構體的軸構件，是成為其直徑在第2部分與第3部分之間逐漸變小的錐狀。
  14. 如請求項12所述之流體供給管，其中，內部結構體的第3部分的軸部的直徑比第4部分的軸部的直徑小。
  15. 一種流體供給管，其特徵在於，係包括：內部結構體，以及管主體，用於收納內部結構體；管主體包括流入口和流出口，內部結構體包括在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分，第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片， 第2部分，是位於第1部分的下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分，是位於第2部分的下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分，是位於第3部分的下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，內部結構體的第1部分的軸部的直徑比第2部分的軸部的直徑小。
  16. 如請求項1或12所述之流體供給管，其中，內部結構體的第1部分的軸部的直徑比第2部分的軸部的直徑小。
  17. 如請求項15所述之流體供給管，其中，內部結構體的第1部分的軸部的直徑由上游側至下游側逐漸變大，第2部分的軸部具有固定的直徑；第1部分的軸部的最大剖面部分的直徑與第2部分的軸部的直徑相同。
  18. 如請求項16所述之流體供給管，其中，內部結構體的第1部分的軸部的直徑由上游側至下游側逐漸變大，第2部分的軸部具有固定的直徑；第1部分的軸部的最大剖面部分的直徑與第2部分的軸部的直徑相同。
  19. 如請求項1或12或15所述之流體供給管，其中，內部結構體的第2部分的突起部的數量比第4部分的突起部的數量少。
  20. 如請求項1所述之流體供給管，其中，管主體是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進行螺合。
  21. 如請求項1或12或15所述之流體供給管，其中，內部結構體進一步包括：在軸構件上一體地形成的第5部分、第6部分，第5部分，是位於第4部分之下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第6部分，是位於第5部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部。
  22. 一種流體供給管之內部結構體，其特徵在於，係包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分；第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片， 第2部分，是位於第1部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分，是位於第2部分之下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分，是位於第3部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，內部結構體的第3部分的軸部的直徑比第4部分的軸部的直徑小。
  23. 一種流體供給管之內部結構體，其特徵在於，係包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分；第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第2部分，是位於第1部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分，是位於第2部分之下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分，是位於第3部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，內部結構體的第3部分的軸部的直徑比第2部分的軸部的直徑小。
  24. 一種流體供給管之內部結構體，其特徵在於，係包括：在剖面呈圓形的共用的軸構件上一體地形成的第1部分、第2部分、第3部分、第4部分；第1部分，在管主體中收納內部結構體時是位於管主體的上游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第2部分，是位於第1部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，第3部分，是位於第2部分之下游側，且包括軸部、及為使流體產生渦流而形成為螺旋狀的多個葉片，第4部分，是位於第3部分之下游側，且包括軸部、及從軸部的外周面突出的多個突起部，內部結構體的第1部分的軸部的直徑比第2部分的軸部的直徑小。
  25. 一種工具機，係構成為在如請求項1至21中任一項所述之流體供給管讓冷卻液流入而賦予既定的流動特性後，向工具、被加工物吐出而進行冷卻。
  26. 一種淋浴噴頭，係構成為在如請求項1至21中任一項所述之流體供給管讓水、熱水流入而賦予既定的流動特性後，將其吐出而提升清洗效果。
  27. 一種流體混合裝置，係構成為在如請求項1至21中任一項所述之流體供給管讓多種不同特性的流體流入而賦予既定的流動特性後，將多種流體混合之後吐出。
  28. 一種水耕栽培裝置，係構成為在如請求項1至21中任一項所述之流體供給管讓水流入而使溶氧增加後，將其吐出。
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