(57)【要約】【課題】流体に所定の流動特性を与えて、流体の潤滑性、侵透性、及び冷却効果を向上させることができる流体供給管を提供することにある。【解決手段】流体供給管は、第１の内部構造体と、第２の内部構造体と、第１の内部構造体と第２の内部構造体とを収納するための管本体と、を含む。管本体は、流入口と流出口とを含む。第１の内部構造体は、複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含む。中空軸形態の第２の内部構造体は、複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含む。第１の内部構造体の少なくとも一部は、第２の内部構造体の中空部に収納される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体供給管であって、
第１の内部構造体と、
第２の内部構造体と、
第１の内部構造体と第２の内部構造体とを収納するための管本体と、
を含み、
管本体は、流入口と流出口とを含み、
第１の内部構造体は、
複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含み、
中空軸形態の第２の内部構造体は、
複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含み、
第１の内部構造体の少なくとも一部は、第２の内部構造体の中空部に収納されることを特徴とする、
流体供給管。
【請求項２】
第１の内部構造体は、頭部より上流側に、流体を管の中心から半径の方向に拡散させる流体拡散部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項３】
第１の内部構造体の流体拡散部は、円錐形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項２に記載の流体供給管。
【請求項４】
第１の内部構造体の流体拡散部は、ドーム形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項２に記載の流体供給管。
【請求項５】
第１の内部構造体の頭部は、断面が円形である軸部分と、複数の螺旋状に形成されている翼とを含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項６】
第１の内部構造体の頭部は、三つの翼を含み、
翼の各々は、その先端が軸部分の円周方向に互いに１２０°ずつずらしていることを特徴とする請求項５に記載の流体供給管。
【請求項７】
第１の内部構造体のボディー部は、
その外周面に多数の菱形の突出部を含む軸であることを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項８】
多数の菱形の突出部は網状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の流体供給管。
【請求項９】
第１の内部構造体は、ボディー部より下流側に、流体を管の中心に向かって誘導する誘導部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項１０】
第１の内部構造体の誘導部は、ドーム形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項９に記載の流体供給管。
【請求項１１】
第１の内部構造体の誘導部は、円錐形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項９に記載の流体供給管。
【請求項１２】
第１の内部構造体の誘導部は、第２の内部構造体外に突出することを特徴とする請求項９に記載の流体供給管。
【請求項１３】
第２の内部構造体の中空部は、上流側端部に円形の入口を、下流側端部に円形の出口を含み、
中空部の出口の半径は、第１の内部構造体のボディー部の中心から突出部の端までの最大距離より小さいことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項１４】
第２の内部構造体の頭部は、断面が円形である軸部分と、複数の螺旋状に形成されている翼とを含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項１５】
第２の内部構造体のボディー部は、
その外周面に多数の菱形の突出部を含む軸であることを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項１６】
第２の内部構造体は、ボディー部より下流側に、流体を管の中心に向かって誘導する誘導部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項１７】
第２の内部構造体の誘導部は、截頭ドーム形に形成されている第２の内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項１６に記載の流体供給管。
【請求項１８】
第２の内部構造体の誘導部は、截頭円錐形に形成されている第２の内部構造体の一端部であることを特徴とする請求項１６に記載の流体供給管。
【請求項１９】
中心から延長される一つ以上の支持アームを備えるリング形態の押え板を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項２０】
半径が異なる２つの同心のリングと、２つの同心のリングを連結する一つ以上の支持アームを含む押え板を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項２１】
第１の内部構造体と、第２の内部構造体とを固定するボルトを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項２２】
管本体は、流入側部材と流出側部材とからなり、
流入側部材と流出側部材とは、ねじ結合することを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項２３】
中空軸形態の第３の内部構造体を更に含み、
管本体は、第１から第３の内部構造体を収納するとともに、
第３の内部構造体は、
複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、
を含み、
第２の内部構造体の少なくとも一部は、第３の内部構造体の中空部に収納されることを特徴とする請求項１に記載の流体供給管。
【請求項２４】
流体供給管の内部構造体であって、
流入口と流出口とを含む流体供給管の管本体に内部構造体が収納された際、管本体の流入口側に位置し、複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、
を含み、
中空軸の形態を有することを特徴とする、
内部構造体。
【請求項２５】
請求項１から２３のいずれかの流体供給管に、冷却液を流入し、所定の流動特性を与えてから工具や被加工物に吐出させて、冷却するようにした工作機械。
【請求項２６】
請求項１から２３のいずれかの流体供給管に、水や湯を流入し、所定の流動特性を与えてから吐出させるようにして洗浄効果を高めるようにしたシャワーノズル。
【請求項２７】
請求項１から２３のいずれかの流体供給管に、複数の異なる特性の流体を流入し、所定の流動特性を与えて、この複数の流体を混合したのち吐出させるようにした流体混合装置。
【請求項２８】
流体供給管の内部構造体であって、
流入口と流出口とを含む流体供給管の管本体に内部構造体が収納された際、管本体の流入口側に位置し、流入口を通じて流入される流体に渦巻流を発生させる渦巻発生部分と、
渦巻発生部分より下流側に位置し、渦巻発生部分からの流体に多数のバブルを発生させるバブル発生部分と、
を含み、
中空軸の形態を有することを特徴とする、
内部構造体。
【請求項２９】
バブル発生部分より下流側に位置し、流体を管の中心に向かって誘導する誘導部分を更に有することを特徴とする請求項２８記載の内部構造体。
【請求項３０】
渦巻発生部分と、バブル発生部分とは、共通の中空軸上に形成されていることを特徴とする請求項２８記載の内部構造体。
【請求項３１】
渦巻発生部分と、バブル発生部分と、誘導部分とは、共通の中空軸上に形成されていることを特徴とする請求項２９記載の内部構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を供給する装置の流体供給管に関し、より具体的には、その内部を流れる流体に所定の流動特性を与える流体供給管に関する。例えば、本発明の流体供給管は、研削盤、ドリル、切削装置、等の様々な工作機械の切削液供給装置に適用されることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、研削盤やドリル等の工作機械によって、例えば、金属から成る被加工物を所望の形状に加工する際に、被加工物と刃物との接触する部分に加工液（例えば、クーラント）を供給することによって加工中に発生する熱を冷ましたり、被加工物の切りくず（チップとも称する）を加工箇所から除去したりする。被加工物と刃物との接触する部分で高い圧力と摩擦抵抗によって発生する切削熱は、刃先を摩耗させたり強度を落としたりして、刃物などの工具の寿命を減少させる。また、被加工物の切りくずが十分に除去されなければ、加工中に刃先にへばりついて加工精度を落とすこともある。
【０００３】
切削液とも呼ばれる加工液は、工具と被加工物との間の摩擦抵抗を減少させ、切削熱を除去する同時に、被加工物の表面からの切りくずを除去する洗浄作用を行う。このために、加工液は摩擦係数が小さくて、沸騰点が高くて、刃物と被加工物との接触部によく浸透する特性を持つことが好ましい。
【０００４】
例えば、特開平１１−２５４２８１号には、作用要素（刃物）と被加工物との接触部に加工液を強制的に侵入させるためにガス（例えば、エア）を噴出するガス噴出手段を加工装置に設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５４２８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたもののような通常の技術によると、工作機械に加工液を吐き出す手段に加えて、ガスを高速且つ高圧で噴出する手段を追加に設けなければならないので、費用が増加すると共に装置が大型化される問題がある。また、研削盤においては高速で回転する研削用砥石の外周面に沿って連れ回りする空気によって砥石と被加工物との接触部に加工液が十分に達することができない問題がある。従って、研削砥石の回転方向と同じ方向に向かって空気を噴射することだけでは、加工液を十分に浸透させにくいので、加工熱を所望の水準に冷却させにくいという問題が相変らず存在する。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みて開発されたものである。本発明の目的は、その内部を流れる流体に所定の流動特性を与えて、流体の潤滑性、侵透性及び冷却効果を向上させることができる流体供給管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するために、次のような構成にしてある。即ち、流体供給管は、第１の内部構造体と、第２の内部構造体と、第１の内部構造体と第２の内部構造体とを収納するための管本体と、を含む。管本体は、流入口と流出口とを含む。第１の内部構造体は、複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含む。中空軸形態の第２の内部構造体は、複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含む。第１の内部構造体の少なくとも一部は、第２の内部構造体の中空部に収納される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の流体供給管を工作機械等の流体供給部に設ければ、流体供給管の内で発生した多数のマイクロバブルが工具と被加工物とにぶつかって消滅する過程において発生する振動及び衝撃によって、従来に比べて洗浄効果が向上する。これは切削刃などの工具の寿命を延長させ、工具の取換えのために消耗する費用を節減することができる。また、本発明の流体供給管によって与えられる流動特性は、流体の侵透性を向上させて冷却効果を増大させ、潤滑性を向上させると共に、加工精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の多数の実施形態において、流体供給管は複数の内部構造体を含み、上記複数の内部構造体のそれぞれが、管本体及び他の内部構造体と容易に組み立てられる形態及び構造を有する。従って、単純な工程によって複数の内部構造体と管本体とを組み立てることができる。
【００１１】
本発明の流体供給管は、研削盤、切削機、ドリル、等の様々な工作機械にあっての加工液供給部に適用されることができる。それだけでなく、二つ以上の種類の流体（液体と液体、液体と気体、又は、気体と気体）を混合する装置にも効果的に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下の詳細な記述が以下の図面と合わせて考慮されると、本願のより深い理解が得られる。これらの図面は例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【図１】本発明が適用された流体供給部を備える研削装置を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る流体供給管の第１の内部構造体の３次元斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る流体供給管の第２の内部構造体の３次元斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る第２の内部構造体の中空部に、第１の内部構造体を入れた状態を示す３次元透視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る流体供給管の第１の内部構造体及び第２の内部構造体の菱形突出部を形成する方法を説明する図である。
【図８】（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る押え板の斜視図であり、（Ｂ）は上記押え板の側面図であり、（Ｃ）は上記押え板の平面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る流体供給管の第１の内部構造体の３次元斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る流体供給管の第２の内部構造体の３次元斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る第２の内部構造体の中空部に、第１の内部構造体を入れた状態を示す３次元透視図である。
【図１４】（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る押え板の斜視図であり、（Ｂ）は上記押え板の側面図であり、（Ｃ）は上記押え板の平面図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【図２１】本発明の第６の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図２２】本発明の第６の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図２４】本発明の第７の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【図２５】本発明の第８の実施形態に係る流体供給管の側面分解図である。
【図２６】本発明の第８の実施形態に係る流体供給管の側面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書においては、主に本発明を研削装置などの工作機械に適用した実施形態について説明するが、本発明の適用分野はこれに限定されない。本発明は、流体を供給する多様なアプリケーションに適用可能であり、例えば、家庭用のシャワーノズルや流体混合装置にも適用可能である。
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明が適用された流体供給部を備える研削装置の一実施形態を示す。示されたように、研削装置１は研削刃（砥石）２、被加工物３を２次元平面の上で移動させるテーブル（図示を省略）、被加工物３又は研削刃２を上下に移動させるコラム（図示を省略）、等を備える研削部４と、流体（即ち、冷却液）を研削刃２や被加工物３に供給する流体供給部５とを備える。研削刃２は、図示が省略された駆動源により、図１の平面において時計周りに回転駆動され、研削箇所Ｇでの研削刃２の外周面と被加工物３との摩擦によって被加工物３の表面が研削される。また、図示は省略するが、流体供給部５は冷却液（例えば、水）を貯留するタンクと、上記冷却液をタンクから流出させるポンプとを備える。
【００１６】
流体供給部５は、タンクに貯留された流体がポンプにより流入する配管６と、流体に所定の流動特性を与える複数の内部構造体を備える流体供給管１０と、研削箇所Ｇに近く配置された吐出口を有するノズル７を含む。流体供給管１０と配管６とは、例えば、流体供給管１０の流入口８側の接続部材であるナット１１の雌ねじと配管６の端部の外周面に、例えば、ねじ加工によって形成された雄ねじ（図示を省略）とが結合することによって連結される。流体供給管１０とノズル７とは、例えば、流体供給管１０の流出口９側の接続部材であるナット１２の雌ねじとノズル７の端部の外周面に、例えば、ねじ加工によって形成された雄ねじ（図示を省略）とが結合することによって連結される。配管６から流体供給管１０へ流入される流体は、流体供給管１０を通過しながらその内部構造体によって所定の流動特性を持つようになり、流体供給管１０の流出口９を経てノズル７を通じて研削箇所Ｇに向かって吐き出される。本発明の多数の実施形態によれば、流体供給管１０を通過した流体はマイクロバブルを含む。以下、流体供給管１０の複数の内部構造体の多様な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図２は本発明の第１の実施形態に係る流体供給管１０の側面分解図であり、図３は流体供給管１０の側面透視図である。図４は流体供給管１０の第１の内部構造体２０の３次元斜視図であり、図５は流体供給管１０の第２の内部構造体３０の３次元斜視図であり、図６は第２の内部構造体３０の中空部に、第１の内部構造体２０を入れた状態を示す３次元透視図である。図２及び図３において、流体は流入口８から流出口９側へ流れる。図２及び図３に示されたように、流体供給管１０は、第１の内部構造体２０、第２の内部構造体３０と、管本体４０とを備える。
【００１８】
管本体４０は、流入側部材４１と、流出側部材４４から構成される。流入側部材４１と流出側部材４４とは、円筒形の中が空いている管の形態を有する。流入側部材４１は、一端部に所定の直径の流入口８を有し、他の端部側には流出側部材４４との接続のために内周面をねじ加工することによって形成された雌ねじ４２を含む。図１に関して説明したように、流入口８側にはナット１１が一体として形成される。図２に示されたように、流入側部材４１は両端部の内径、即ち、流入口８の内径と雌ねじ４２との内径とが違い、流入口８の内径が雌ねじ４２の内径より小さい。流入口８と雌ねじ４２との間にはテーパー部４３が形成されている。本実施形態では、ナット１１が流入側部材４１の一部として形成されるが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、ナット１１を流入側部材４１とは別個の部品として製造し、流入側部材４１の端部に結合する構成も可能である。
【００１９】
流出側部材４４は、一端部に所定の直径の流出口９を有し、他の端部側には流入側部材４１との接続のために外周面をねじ加工することによって形成された雄ねじ４５を備える。流出側部材４４の雄ねじ４５の外周面の直径は流入側部材４１の雌ねじ４２の内径と同一である。図１に関連して説明したように、流出口９側にはナット１２が一体として形成される。ナット１２と雄ねじ４５との間には筒形部４６及びテーパー部４７が形成される。流出側部材４４は両端部の内径、即ち、流出口９の内径と雄ねじ４５との内径が違い、流出口９の内径が雄ねじ４５の内径より小さい。本実施形態では、ナット１２が流出側部材４４の一部として形成されるが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、ナット１２を流出側部材４４とは別個の部品として製造し、流出側部材４４の端部に結合する構成も可能である。流入側部材４１の内周面の雌ねじ４２と流出側部材４４の外周面の雄ねじ４５とのねじ結合によって流入側部材４１と流出側部材４４が連結されることで、管本体４０が形成される。
【００２０】
一方、管本体４０の上記構成は一実施形態に過ぎず、本発明は上記構成に限定されない。例えば、流入側部材４１と流出側部材４４との連結は上記のねじ結合に限定されないし、機械部品の結合方法はどれでも適用可能である。また、流入側部材４１と流出側部材４４との形態は、図２及び図３の形態に限定されないし、設計者が任意に選択したり、流体供給管１０の用途によって変更したりすることができる。流入側部材４１又は流出側部材４４は、例えば、スチールのような金属、又はプラスチックから成る。
【００２１】
図３に図示されたように、流体供給管１０は、管本体４０に収納される中空軸タイプの第２の内部構造体３０と、上記第２の内部構造体３０の中空部に収納される第１の内部構造体２０とを含む。流体供給管１０は、第２の内部構造体３０の中空部に第１の内部構造体２０を入れた後、その状態でこれらを流出側部材４４に収納し、第２の内部構造体３０の先頭に押え板２８を置いた状態で、流出側部材４４の外周面の雄ねじ４５と流入側部材４１の内周面の雌ねじ４２とを結合させることによって構成されることが理解される。流入口８を通じて流入される流体は、第２の内部構造体３０の中空部と、流出側部材４４の内部とに分かれて流れる。
【００２２】
第１の内部構造体２０は、例えば、スチールのような金属からなった円柱部材を加工する方法又はプラスチックを成形する方法等によって形成される。図２及び図４を参照すれば、第１の内部構造体２０は、流体拡散部２１と、第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２４と、第１の誘導部２５とを備えることが理解される。この第１の渦巻発生部２２が、第１の内部構造体２０の「頭部」の一部または全部に対応し、第１のバブル発生部２４が、第１の内部構造体２０の「ボディー部」の一部又は全部に対応する。円柱部材を加工して第１の内部構造体２０を制作する場合、流体拡散部２１は上記円柱部材の一端部を円錐の形態に加工（例えば、スピニング）することで形成される。流体拡散部２１は流入口８を経て流入側部材４１に流入される流体を管の中心部から外側へ、即ち、半径方向へ拡散させる。本実施形態においては、流体拡散部２１が円錐の形態を有するが、本発明はこの実施形態に限定されなく、流体拡散部２１は他の形態を有することもできる。一実施形態では、流体拡散部をドーム形態に形成する。
【００２３】
第１の渦巻発生部２２は、上記円柱部材の一部を加工して形成されたものであり、図４に示されたように、断面が円形である軸部分と、３個の螺旋状に形成された翼とからなる。図２を参照すれば、本実施形態において、第１の渦巻発生部２２の長さａ２は流体拡散部２１の長さａ１よりは長くて、第１のバブル発生部２４の長さａ４よりは短いことが理解される。また、流体拡散部２１の断面積が最大である部分の半径は第１の渦巻発生部２２の半径（第１の渦巻発生部２２の軸部分の中心から翼の先端までの距離）より小さいのが好ましい。第１の渦巻発生部２２の翼の各々は、その先端が軸部分の円周方向に互いに１２０°ずつずらし、軸部分の一端から他端まで外周面に所定の間隔をあけて反時計まわりに螺旋状に形成されている。本実施形態では翼の個数を３個にしたが、本発明はこのような実施形態に限定されない。また、第１の渦巻発生部２２の翼の形態は、流体拡散部２１によって拡散されて第１の渦巻発生部２２に進入した流体が、各翼の間を通過する間に渦巻流を起こすことができる形態であれば特に制限されない。一方、本実施形態では、第１の渦巻発生部２２は、第１の内部構造体２０を第２の内部構造体３０の中空部に収納した時に、第２の内部構造体３０の内周面に近接する程度の外径を有する。
【００２４】
第１のバブル発生部２４は、図２及び図４に示されたように、円形の断面を有する軸部分の外周面に多数の菱形の突出部（凸部）が網状に形成されている構造を有する。それぞれの菱形突出部は、軸部分の外周面から外側へ向かって突出するように、例えば、円柱部材を研削加工することによって形成されることができる。より具体的に説明するならば、それぞれの菱形突出部の形成方法は、例えば、図７に図示されたように、円柱部材の長さ方向に対して９０度の方向に一定の間隔を持つ複数のライン５１と、上記長さ方向に対して所定の角度（例えば、６０度）を持つ一定の間隔のライン５２を交差させ、ライン５１とライン５１との間を一回ずつ飛ばして研削すると共に、傾いたライン５２とライン５２との間を一回ずつ飛ばして研削する。このようにして、軸部分の外周面から突出する菱形の複数の突出部が上下（円周方向）、左右（軸部分の長さ方向）に一つずつ飛ばして規則的に形成される。また、本実施形態では、第１のバブル発生部２４は、第１の内部構造体２０を第２の内部構造体３０の中空部に収納した時、第２の内部構造体３０の内周面に近接する程度の外径を有する。
【００２５】
本実施形態では、図２に示されたように、第１の渦巻発生部２２の軸部分の直径が第１のバブル発生部２４の軸部分の直径より小さい。このために、第１の渦巻発生部２２と第１のバブル発生部２４との間には第１のテーパー部２３（長さａ３）が存在する。しかし、本発明はこの実施形態に限定されない。換言すれば、第１の渦巻発生部２２の直径は第１のバブル発生部２４の直径と同一であっても良い。
【００２６】
第１の誘導部２５は上記円柱部材の下流側の末端の部分をドーム形に加工して形成する。図２に示されたように、第１のバブル発生部２４と、第１の誘導部２５との間には、第１のバブル発生部２４の軸部分が延びている。本実施形態では、この軸延長部２６の長さ（ａ５）は、図３に示されたように、第１の内部構造体２０が第２の内部構造体３０の中空部に収納された時、第１の内部構造体２０の第１の誘導部２５が第２の内部構造体３０外に突出するように決まる。一例では、軸延長部２６の長さａ５が第２の内部構造体３０の第２の誘導部３４の長さ（ａ６）と同一である。本実施形態では、第１の誘導部２５がドーム形態を有するが、本発明はこの実施形態に限定されなく、第１の誘導部２５は他の形態を有することも可能である。或いは、第１の内部構造体２０は第１の誘導部２５を備えないこともある。
【００２７】
図２及び図５に示されたように、第２の内部構造体３０は中空軸の形態を有し、例えば、スチール等の金属から成った円柱部材を加工する方法、又はプラスチックを成型する方法等によって形成される。第２の内部構造体３０は、第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、第２の誘導部３４とを含む。この第２の渦巻発生部３１が、第２の内部構造体３０の「頭部」の一部または全部に対応し、第２のバブル発生部３３が、第２の内部構造体３０の「ボディー部」の一部又は全部に対応する。本実施形態において、第２の内部構造体３０の内径（即ち、中空部の直径）は、流入口３６側が流出口３７側より大きい。図３に示されたように、第２の内部構造体３０の中空部の流入口３６を通じて第１の内部構造体２０が挿入され、第２の内部構造体３０の中空部の流出口３７を通じて第１の内部構造体２０の第１の誘導部２５が突出する。
【００２８】
第２の内部構造体３０の第２の渦巻発生部３１は、図５に示されたように、断面が円形である軸部分と、３個の螺旋状に形成された翼とを含む。円柱部材を加工して第２の内部構造体３０を制作する場合、第２の渦巻発生部３１は、上記円柱部材の一端部を加工することで形成される。第２の渦巻発生部３１の翼の各々は、その先端が軸部分の円周方向に互いに１２０°ずつずらし、軸部分の一端から他端まで外周面に所定の間隔をあけて反時計まわりに螺旋状に形成されている。本実施形態では翼の個数を３個にしたが、本発明はこのような実施形態に限定されない。また、第２の渦巻発生部３１の翼の形態は、第１の内部構造体２０の流体拡散部２１によって拡散されて第２の渦巻発生部３１に進入した流体が、各翼の間を通過する間に渦巻流を起こすことができる形態であれば特に制限されない。一方、本実施形態では、第２の渦巻発生部３１は、第２の内部構造体３０を管本体４０に収納した時に、管本体４０の流出側部材４４の内周面に近接する程度の外径を有する。
【００２９】
第２のバブル発生部３３は、図２及び図５に示されたように、円形の断面を有する軸部分の外周面に多数の菱形の突出部（凸部）が網状に形成されている構造を有する。それぞれの菱形突出部は、軸部分の外周面から外側へ向かって突出するように、例えば、円柱部材を研削加工することによって形成されることができる。それぞれの菱形突出部は、例えば、上述した図７の方法によって形成される。また、本実施形態においては、第２のバブル発生部３３は、第２の内部構造体３０を管本体４０に収納した時、管本体４０の流出側部材４４の内周面に近接する程度の外径を有する。
【００３０】
本実施形態では、図２に示されたように、第２の渦巻発生部３１の軸部分の直径が、第２のバブル発生部３３の軸部分の直径より小さい。このために、第２の渦巻発生部３１と第２のバブル発生部３３との間には、第２のテーパー部３２が存在する。しかし、本発明はこの形態に限定されない。換言すれば、第２の渦巻発生部３１の直径と、第２のバブル発生部３３の直径とは同一であっても良い。
【００３１】
第２の誘導部３４は上記円柱部材の下流側の末端の部分を截頭ドーム（頭部を切りとったドーム）の形に加工することで形成する。図２に示されたように、第２のバブル発生部３３と、第２の誘導部３４との間には、第２のバブル発生部３３の軸部分が延びている。この軸延長部３５の長さは、例えば、加工の利便性、第２の誘導部３４のコアンダ（Ｃｏａｎｄａ）効果、第１の内部構造体２０の寸法の中で少なくとも１つに基づいて決まる。一方、第２の誘導部３４は截頭ドームの形に限定されなく、他の形態を有することも可能である。例えば、第２の誘導部３４を截頭円錐形に形成することもできる。
【００３２】
第２の内部構造体３０の中空部は、流入口３６側の内径が、流出口３７側の内径より大きいことが好ましい。本実施形態において、第２の内部構造体３０は、図３に示されたように、流入口３６から第２のバブル発生部３３の軸部分の延長部３５までは同一の内径を有し、第２の誘導部３４はそれより小さい内径を有する。従って、軸延長部３５と第２の誘導部３４の境界には段差３８が存在する。これによって、第２の内部構造体３０の流入口３６を通じて、第１の内部構造体２０を第２の内部構造体３０の中空部に収納することができるとともに、第１の内部構造体２０が流出口３７を通じて外部に離脱することを防ぐことができる。第２の誘導部３４の内径の大きさは、第１の内部構造体２０の第１の誘導部２５の外径よりは大きい。
【００３３】
図８は本実施形態に係る押え板２８を示す。図８（Ａ）は押え板２８の斜視図であり、（Ｂ）は押え板２８の側面図であり、（Ｃ）は押え板２８の平面図である。図８に示されたように、押え板２８は、半径の小さいリング２８−１と、それより半径の大きいリング２８−２とを、３つの支持アーム２８−３で連結した構造を有する。リング２８−２は、図２に示されたように、流入側部材４１の雌ねじ４２の内周面に近接する程度の外径を有する。押え板２８は、例えば、スチールのような金属又はプラスチックからなる。
【００３４】
本実施形態では、図２に示されたように、リング２８−１の半径が第１の内部構造体２０の流体拡散部２１の最大半径よりは大きいし、第１の渦巻発生部２２の最大半径（第１の渦巻発生部２２の軸部分の中心から翼の先端までの距離）よりは小さい。このような寸法関係によって、押え板２８は、第１の内部構造体２０が管本体４０の流入口８を通じて離脱することを防ぐ。具体的に、第２の内部構造体３０の中空部に、第１の内部構造体２０を入れた後、その状態でこれらを流出側部材４４に収納し、第１の内部構造体２０の流体拡散部２１がリング２８−１を通じて突出するように第２の内部構造体３０の先頭に押え板２８を置いた状態で、流出側部材４４の外周面の雄ねじ４５と、流入側部材４１の内周面の雌ねじ４２とのねじ結合によって、流体供給管１０が構成される。上記の組み立て状態で、第１の内部構造体２０は、押え板２８によって管本体４０の流入口８外に離脱できないと同時に、第２の内部構造体３０の流出口３７の半径が流入口３６の半径より小さいことによって第２の内部構造体３０の流出口３７の外に離脱できない。押え板２８は、第１の内部構造体２０を第２の内部構造体３０の中空部に拘束させる役割を行う。
【００３５】
以下、図２乃至図６、図８を参照して、流体が流体供給管１０を通過する間の流動について説明する。インペラ（羽根車）が右折又は左折する（時計回り又は反時計回りに回転する）電動ポンプによって、流体が配管６（図１参照）を経て流体供給管１０の流入口８を通じて流入される。流体は、流入側部材４１のテーパー部４３の空間を過ぎる間、リング２８−１を通過して突出した第１の内部構造体２０の流体拡散部２１にぶつかると、流体供給管１０の中心から外側に向かって（即ち、半径方向へ）拡散される。そして、流入された流体の一部は、第１の内部構造体２０が収納された第２の内部構造体３０の中空部に流れ込み、残りは第２の内部構造体３０が収納された流出側部材４４の内部の空間に流れ込む。
【００３６】
第１の内部構造体２０が収納された第２の内部構造体３０の中空部を通じて流れる流体は、第１の渦巻発生部２２の反時計方向に螺旋状に形成された３個の翼の間を通過して行く。流体拡散部２１は、配管６を通じて流入された流体が効果的に第１の渦巻発生部２２に進入するように、流体を誘導する作用を行う。流体は第１の渦巻発生部２２の各翼によって強烈な渦巻流になって、第１のテーパー部２３を過ぎて第１のバブル発生部２４に送られる。
【００３７】
そして、流体は第１のバブル発生部２４の軸部分の外周面に規則的に形成された複数の菱形突出部の間を通る。これらの複数の菱形突出部は複数の狭い流路を形成する。流体が複数の菱形突出部によって形成された複数の狭い流路を通過することで、多数の微小な渦を発生させるフリップフロップ現象（流体の流れる方向が周期的に交互に変換して流れる現象）が起こる。このようなフリップフロップ現象によって、第２の内部構造体３０の中空部の内で第１のバブル発生部２４の複数の突出部の間を通る流体は規則的に左右に方向を変換して流れ、その結果、流体の混合及び拡散を誘発する。第１のバブル発生部２４の上記構造は、異なる性質を有する二つ以上の流体を混合する場合にも有用である。
【００３８】
また、第１の内部構造体２０は、流体が断面積が大きい上流（第１の渦巻発生部２２）から断面積が小さい下流（第１のバブル発生部２４の複数の菱形突出部の間に形成された流路）へ流れるようにする構造を有する。この構造は以下に説明するように流体の静圧力（ｓｔａｔｉｃ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を変化させる。流体に外部エネルギーが加えられない状態での圧力、速度、及び位置エネルギーの関係は次のようなベルヌーイ方程式として表される。
2018111197.tif 000003
ここで、ｐは流線内の一点での圧力、ρは流体の密度、υはその点での流動の速度、ｇは重力加速度、ｈは基準面に対するその点の高さ、ｋは定数である。上記方程式として表現されるベルヌーイ定理は、エネルギー保存法則を流体に適用したものであり、流れる流体に対して流線上ですべての形態のエネルギーの合計はいつも一定であるということを説明する。ベルヌーイ定理によると、断面積が大きい上流では、流体の速度が遅くて静圧は高い。これに対して、断面積が小さい下流では、流体の速度が速くなり静圧は低くなる。
【００３９】
流体が液体である場合、低くなった静圧が液体の飽和蒸気圧に到達すると液体の気化が始まる。このようにほぼ同一の温度において静圧がきわめて短い時間内に飽和蒸気圧より低くなって（水の場合、３０００−４０００Ｐａ）液体が急激に気化する現象をキャビテーション（ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ）と称する。本発明の流体供給管１０の第１の内部構造体２０はこのようなキャビテーション現象を誘発する。キャビテーション現象によって液体のうちに存在する１００ミクロン以下の微小な気泡核を核として液体が沸騰したり溶存気体の遊離によって小さい気泡が多数生じたりする。即ち、流体が第１のバブル発生部２４を通じながら多数のマイクロバブルが発生する。
【００４０】
水の場合、１つの水分子が他の４個の水分子と水素結合を形成でき、この水素結合ネットワークを破壊することは容易ではない。そのために、水は水素結合を形成しない他の液体に比べて沸点や融点が非常に高いし、高い粘度を示す。水の沸点が高い性質は優秀な冷却効果をもたらすので、研削等を行う加工装置の冷却水として頻繁に用いられるが、水分子の大きさが大きくて加工箇所への侵透性や潤滑性は良くないという問題がある。そこで、通常は水でない特殊な潤滑油（即ち、切削油）を単独に、または、水と混合して用いる場合も多い。ところで、本発明の供給管を用いれば、上記したキャビテーション現象によって水の気化が起き、その結果、水の水素結合ネットワークが破壊されて粘度が低くなる。また、気化によって発生するマイクロバブルは侵透性及び潤滑性を向上させる。侵透性の向上は結果的に冷却効率を増加させる。従って、本発明によると、特殊な潤滑油を使うこと無しに、水だけを用いても加工品質、即ち、工作機械の性能を向上させることができる。
【００４１】
流体は第１のバブル発生部２４を過ぎて第１の内部構造体２０の端部に向かって流れるが、流体が第１のバブル発生部２４の表面に形成された複数の狭い流路から第１の内部構造体２０の端部に形成された第１の誘導部２５に向かって流れると、流路が急激に広くなることによって第１のバブル発生部２４によるフリップフロップ現象はほとんど消え、コアンダ（Ｃｏａｎｄａ）効果が発生する。コアンダ効果は、流体を曲面の周囲で流せば流体と曲面との間の圧力低下によって、流体が曲面に吸い寄せられることによって、流体が曲面に沿って流れる現象を称する。このようなコアンダ効果によって、流体は第１の誘導部２５の表面に沿って流れるように誘導される。ドーム形態の第１の誘導部２５によって中心に向かって誘導された流体は流出側部材４４のテーパー部４７を過ぎて流出口９を通じて流出される。
【００４２】
第２の内部構造体３０が収納された流出側部材４４の内部の空間を通じて流れる流体は、第２の渦巻発生部３１の反時計方向に螺旋状に形成された３個の翼の間を通過して行く。流体は第２の渦巻発生部３１の各翼によって強烈な渦巻流になって、第２のテーパー部３２を過ぎて第２のバブル発生部３３に送られる。そして、流体は第２のバブル発生部３３の軸部分の外周面に規則的に形成された複数の菱形突出部の間を通る。流体が複数の菱形突出部によって形成された複数の狭い流路を通過することで、多数の微小な渦を発生させるフリップフロップ現象が起こる。フリップフロップ現象によって、流体の混合及び拡散が誘発される。
【００４３】
また、第２の内部構造体３０は、第１の内部構造体２０と同様に、流体が断面積が大きい上流（第２の渦巻発生部３１）から断面積が小さい下流（第２のバブル発生部３３の複数の菱形突出部の間に形成された流路）へ流れるようにする構造を有する。上記のように、第２の内部構造体３０の構造は、キャビテーション現象を誘発し、それによって、液体が沸騰したり溶存気体の遊離によって小さい気泡が多数生じる。即ち、流体が第２のバブル発生部３３を通過しながら多数のマイクロバブルが発生する。
【００４４】
流体は第２のバブル発生部３３を過ぎて第２の内部構造体３０の端部に向かって流れる。流体が第２のバブル発生部３３の表面に形成された複数の狭い流路から第２の内部構造体３０の端部に形成された第２の誘導部３４に向かって流れると、流路が急激に広くなることによってコアンダ効果が発生する。上記のように、コアンダ効果によって、流体は第２の誘導部３４の表面に沿って流れるように誘導される。截頭ドーム形の第２の誘導部３４によって中心に向かって誘導された流体は流出側部材４４のテーパー部４７を過ぎて流出口９を通じて流出される。
【００４５】
第２の内部構造体３０の中空部を通じて流動した流体と、流出側部材４４の内部の空間を通じて流動した流体とは、テーパー部４７で合して流出口９を通じて流出され、ノズル７を通じて研削箇所Ｇに向かって吐き出される。流体がノズル７を通じて吐き出される際に、第１のバブル発生部２４と第２のバブル発生部３３とで発生した多数のマイクロバブルが大気圧に露出され、研削砥石２や被加工物３にぶつかってバブルがこわれたり爆発したりして消滅する。このようにバブルが消滅する過程で発生する振動及び衝撃は、研削箇所Ｇで発生するスラッジや切りくずを効果的に除去する。換言すれば、マイクロバブルが消滅しながら研削箇所Ｇの周囲の洗浄効果を向上させる。また、流体供給管１０の流出口９から吐き出される流体は、第１の誘導部２５と第２の誘導部３４とによって増幅されたコアンダ効果によって、刃物や被加工物の表面によく張り付くようになる。これは流体による冷却効果を増加させる。
【００４６】
本発明の流体供給管１０を工作機械等の流体供給部に設けることによって、研削刃と被加工物とで発生する熱を従来に比べてより効果的に冷却させることができ、侵透性及び潤滑性が良くなって加工精度を向上させることができる。また、被加工物の切りくずを加工箇所から効果的に除去することで、切削刃等の工具の寿命を延長させ、工具の取換えのために消耗する費用を節減することができる。
【００４７】
尚、本実施形態では、１つの部材を加工して第１の内部構造体２０の流体拡散部２１と、第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２４と、第１の誘導部２５とを形成するので、第１の内部構造体２０が一体化した１つの部品として製造される。また、１つの部材を加工して第２の内部構造体３０の第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、第２の誘導部３４とを形成するので、第２の内部構造体３０が一体化した１つの部品として製造される。上記の構造及び寸法関係によって、第１の内部構造体２０と、第２の内部構造体３０と、押え板２８とのセルフアライメントが可能である。従って、第１の内部構造体２０を第２の内部構造体３０の中空部に入れた状態で、第２の内部構造体３０を流出側部材４４の内部に入れ、押え板２８を第１の内部構造体２０の先頭に置いた後、流出側部材４４の雄ねじ４５と流入側部材４１の雌ねじ４２とを結合する簡単な工程だけで、流体供給管１０を製造することができる。即ち、流体供給管１０の部品の組み立てが容易であり、流体供給管１０の製造にかかる時間が短縮される。
【００４８】
本発明の流体供給管は、研削装置、切削装置、ドリル、等の様々な工作機械においての加工液供給部に適用されることができる。また、２つ以上の流体（液体と液体、液体と気体、又は、気体と気体等）を混合する装置にも効果的に利用することができる。例えば、本発明の流体供給管を燃焼エンジンに適用すれば、燃料と空気とが十分に混ざり合うことによって燃焼効率が向上する。また、本発明の流体供給管を洗浄装置に適用すれば、通常の洗浄装置に比べて洗浄効果をより向上させることができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
次に、図９乃至図１４を参照して本発明の第２の実施形態に係る流体供給管１００について説明する。第１の実施形態と同一の構成については説明を省略し、第１の実施形態と差のある部分に対して詳細に説明する。第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素については同一の図面符号を使う。図９は第２の実施形態に係る流体供給管１００の側面分解図であり、図１０は流体供給管１００の側面透視図である。図１１は流体供給管１００の第１の内部構造体２００の３次元斜視図であり、図１２は流体供給管１００の第２の内部構造体３００の３次元斜視図であり、図１３は第２の内部構造体３００の中空部に、第１の内部構造体２００を入れた状態を示す３次元透視図である。図９及び図１０に示されたように、流体供給管１００は、第１の内部構造体２００と、第２の内部構造体３００と、管本体４０とを備える。第２の実施形態の管本体４０は第１の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。図９及び図１０において、流体は流入口８から流出口９側へ流れる。
【００５０】
第２の実施形態の第１の内部構造体２００は、例えば、金属から成る円柱形態の部材を加工して形成され、上流側から下流側に向かって第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２４と、ドーム形の第１の誘導部２５とを備える。第１の実施形態と違い、第２の実施形態の第１の内部構造体２００は先頭に流体拡散部を含まない。本実施形態では、第１の誘導部２５がドームの形態を有するが、本発明はこの実施形態に限定されなく、第１の誘導部２５は他の形態を有することも可能である。他の実施形態では、第１の内部構造体２００が、第１の誘導部２５を含まない。
【００５１】
図９及び図１２に示されたように、第２の内部構造体３００は中空軸の形態を有し、例えば、スチール等の金属から成った円柱部材を加工する方法によって形成される。第２の内部構造体３００は、第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、第２の誘導部３４とを含む。第２の内部構造体３００の構造は、第１の実施形態の第２の内部構造体３０の構造と同様であるので、それについては詳細な説明を省略する。一方、本実施形態では、第２の誘導部３４が截頭ドームの形態を有するが、実施形態によっては他の形態（例えば、截頭円錐）を有することも可能である。
【００５２】
図１４は本実施形態に係る押え板２９を示す。図１４（Ａ）は押え板２９の斜視図であり、（Ｂ）は押え板２９の側面図であり、（Ｃ）は押え板２９の平面図である。図１４に示されたように、押え板２９は、リング２９−１と、３つの支持アーム２９−２とを含む。リング２９−１は、図９に示されたように、流入側部材４１の雌ねじ４２の内周面に近接する程度の外径を有する。押え板２９は、例えば、スチールのような金属又はプラスチックからなる。第１の実施形態の押え板２８は流体拡散部２１を突出させるための小さいリング２８−１を含むが、本実施形態では第１の内部構造体２００が流体拡散部を含まないので押え板２９は一つのリング２９−１のみを有する。
【００５３】
押え板２９は、３つの支持アーム２９−２によって、第１の内部構造体２００が管本体４０の流入口８を通じて離脱するのを防ぐ。具体的に、第２の内部構造体３００の中空部に第１の内部構造体２００を入れ、その状態でこれらを流出側部材４４に収納し、第２の内部構造体３００の先頭に押え板２９を置いた後、流出側部材４４の外周面の雄ねじ４５と、流入側部材４１の内周面の雌ねじ４２を結合することによって、流体供給管１００が構成される。上記の組み立て状態で、第１の内部構造体２００は、押え板２９によって管本体４０の流入口８外に離脱できないと同時に、第２の内部構造体３００の流出口の半径が、流入口の半径より小さいので、第２の内部構造体３００の流出口の外に離脱できない。即ち、押え板２９は第１の内部構造体２００を第２の内部構造体３００の中空部に拘束させる役割を行う。
【００５４】
以下、図９乃至図１４を参照して、流体供給管１００の内での流体の流動について説明する。配管６（図１参照）及び流入口８を通じて流入された流体は、流入側部材４１のテーパー部４３の空間を過ぎて、押え板２９の３つの支持アーム２９−２の間の空間を通じて、一部は第１の内部構造体２００が収納された第２の内部構造体３００の中空部に流れ込み、残りは第２の内部構造体３００が収納された流出側部材４４の内部の空間に流れ込む。
【００５５】
第１の内部構造体２００が収納された第２の内部構造体３００の中空部を通じて流れる流体は、第１の渦巻発生部２２の螺旋状に形成された３個の翼の間を通過しながら、強烈な渦巻流になって第１のバブル発生部２４に送られる。次に、流体は第１のバブル発生部２４の軸部分の外周面に規則的に形成された複数の菱形突出部によって形成される複数の狭い流路を通過し、フリップフロップ現象やキャビテーション現象によって多数の微小な渦やマイクロバブルが発生する。
【００５６】
流体は第１のバブル発生部２４を過ぎて第１の内部構造体２００の端部に向かって流れる。流体が第１のバブル発生部２４の表面に形成された複数の狭い流路から第１の内部構造体２００の端部に形成された第１の誘導部２５に向かって流れると、流路が急激に広くなることによってコアンダ効果が発生する。上記のコアンダ効果によって、流体は第１の誘導部２５の表面に沿って流れるように誘導される。ドーム形態の第１の誘導部２５によって中心に向かって誘導された流体はテーパー部４７を過ぎて流出口９を通じて流出される。
【００５７】
第２の内部構造体３００が収納された流出側部材４４の内部の空間を通じて流れる流体は、第２の渦巻発生部３１の反時計方向に螺旋状に形成された３個の翼の間を通過して行く。流体は第２の渦巻発生部３１の各翼によって強烈な渦巻流になって、第２のテーパー部３２を過ぎて第２のバブル発生部３３に送られる。そして、流体が第２のバブル発生部３３の軸部分の外周面に規則的に形成された複数の菱形突出部の間を通過しながら、多数のマイクロバブルが発生する。
【００５８】
流体は第２のバブル発生部３３を過ぎて第２の内部構造体３００の端部に向かって流れる。流体が第２のバブル発生部３３の表面に形成された複数の狭い流路から第２の内部構造体３００の端部に形成された第２の誘導部３４に向かって流れると、流路が急激に広くなることによってコアンダ効果が発生する。上記のように、コアンダ効果によって、流体は第２の誘導部３４の表面に沿って流れるように誘導される。截頭ドーム形の第２の誘導部３４によって中心に向かって誘導された流体は流出側部材４４のテーパー部４７を過ぎて流出口９を通じて流出される。第２の内部構造体３００の中空部を通じて流動した流体と、流出側部材４４の内部の空間を通じて流動した流体とは、テーパー部４７で合して流出口９を通じて流出され、ノズル７を通じて研削箇所Ｇに向かって吐き出される。
【００５９】
第１の実施形態で説明したように、第１の内部構造体２００の第１のバブル発生部２４と、第２の内部構造体２００の第２のバブル発生部３３とによって発生したマイクロバブルによって、研削箇所Ｇの周囲の洗浄効果が向上される。また、流体供給管１００の流出口９から吐き出される流体は、第１の誘導部２５と第２の誘導部３４とによって増幅されたコアンダ効果によって、刃物や被加工物の表面によく張り付くようになる。これは流体による冷却効果を増加させる。
【００６０】
（第３の実施形態）
次に、図１５乃至図１６を参照して本発明の第３の実施形態に係る流体供給管１１０について説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態と同一の構成については説明を省略し、これらと差のある部分について詳細に説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図１５は第３の実施形態に係る流体供給管１１０の側面分解図であり、図１６は流体供給管１１０の側面透視図である。図１５及び図１６に示されたように、流体供給管１１０は第１の内部構造体２１０と、第２の内部構造体３１０と、管本体４０とを備える。第３の実施形態の管本体４０は、第１の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。図１５及び図１６において、流体は流入口８から流出口９側へ流れる。
【００６１】
第３の実施形態の第１の内部構造体２１０は、例えば、金属からなる円柱形態の部材を加工して形成され、上流側から下流側に向かって流体拡散部２１と、第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２１４と、ドーム形態の第１の誘導部２１５とを備える。第１のバブル発生部２１４の構造は、第１の実施形態で説明した第１のバブル発生部２４と同様であるが、第２の内部構造体３１０の長さに比べて相対的に短い長さを持つ。第１の実施形態に関連して説明したように、流体拡散部２１は円柱部材の一端部を円錐形に加工して形成される。しかし、流体拡散部２１の形態は、円錐形に限定されなく、他の実施形態では、流体拡散部２１をドーム形に形成する。本実施形態では、第１の誘導部２１５がドーム形態を有するが、本発明はこの実施形態に限定されなく、第１の誘導部２１５は他の形態を有することも可能である。或いは、第１の内部構造体２１０は、第１の誘導部２１５を含まないことも可能である。
【００６２】
第１の実施形態では、第１の内部構造体２０を第２の内部構造体３０に収納した時に、第１の内部構造体２０の第１の誘導部２５が第２の内部構造体３０の流出口３７を通じて突出する。これのために、第１の内部構造体２０の全長は第２の内部構造体３０の全長より長くて、第２の内部構造体３０の流出口３７の直径は第１の誘導部２５の最大直径より大きい。これと違い、第３の実施形態では、図１５及び図１６に示されたように、第１の内部構造体２１０の全長が第２の内部構造体３１０の全長より短くて、第１の内部構造体２１０を第２の内部構造体３１０に収納した時に、第１の誘導部２１５が第２の内部構造体３１０の流出口３１７を通じて突出しない。
【００６３】
第２の内部構造体３１０は中空軸の形態を有し、例えば、スチール等の金属から成った円柱部材を加工する方法によって形成される。第２の内部構造体３１０は、上流側から下流側に向かって、第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、截頭ドーム形態の第２の誘導部３１４とを含む。図１６に示されたように、第２の内部構造体３１０の中空部は、半径が徐々に小さくなる傾斜区域３１９を有する。このような構造は、第１の内部構造体２１０を第２の内部構造体３１０に収納する際に、第１の内部構造体２１０が第２の内部構造体３１０の流出口３１７を通じて離脱することを防止するとともに、第２の内部構造体３１０の中空部を通じて流れる流体の流れを邪魔せずに、流体が自然に第１の誘導部２１５を経て流出口３１７に向かうように誘導する。本実施形態では、第２の内部構造体３１０の流出口３１７の直径が、第１の誘導部２１５の最大直径より小さい。しかし、本発明は、この実施形態に限定されない。
【００６４】
流体供給管１１０は、第２の内部構造体３１０の中空部に第１の内部構造体２１０を入れた状態で、これらを流出側部材４４に収納し、第２の内部構造体３１０の先頭に押え板２８を置いた後、流出側部材４４の外周面の雄ねじ４５と、流入側部材４１の内周面の雌ねじ４２を結合することによって構成される。上記の組み立て状態において、第１の内部構造体２１０は、押え板２８によって管本体４０の流入口８外に離脱できない。
【００６５】
図１５乃至図１６を参照して、流体供給管１１０の内での流体の流動について説明する。配管６（図１参照）を通じて流入口８に流入された流体は、流入側部材４１のテーパー部４３の空間を過ぎ、第１の内部構造体２１０の流体拡散部２１にぶつかると、外側に向かって拡散される。そして、流入された流体の一部は第１の内部構造体２１０が収納された第２の内部構造体３１０の中空部に流れ込み、残りは第２の内部構造体３１０が収納された流出側部材４４の内部の空間に流れ込む。
【００６６】
第１の内部構造体２１０が収納された第２の内部構造体３１０の中空部を通じて流れる流体は、第１の渦巻発生部２２の螺旋状に形成された３個の翼の間を通過しながら、強烈な渦巻流になって第１のバブル発生部２１４に送られる。次に、流体は第１のバブル発生部２１４の軸部分の外周面に規則的に形成された複数の菱形突出部によって形成される複数の狭い流路を通過し、フリップフロップ現象やキャビテーション現象によって多数の微小な渦やマイクロバブルが発生する。
【００６７】
そして、流体は第１のバブル発生部２１４を過ぎて第１の内部構造体２１０の端部に向かって流れ、コアンダ効果によって、流体は第１の誘導部２１５の表面に沿って流れる。第１の誘導部２１５によって中心に向かって誘導された流体は、傾斜区域３１９を過ぎて第２の内部構造体３１０の流出口３１７を通じて流出される。
【００６８】
第２の内部構造体３１０が収納された流出側部材４４の内部の空間を通じて流れる流体は、第２の渦巻発生部３１の螺旋状に形成された３個の翼の間を通過しながら強烈な渦巻流になって、第２のバブル発生部３３に送られる。次に、流体が第２のバブル発生部３３の軸部分の外周面に規則的に形成された複数の菱形突出部によって形成された複数の狭い流路を通過し、フリップフロップ現象やキャビテーション現象によって多数の微小な渦やマイクロバブルが発生する。
【００６９】
流体は第２のバブル発生部３３を過ぎて第２の内部構造体３１０の端部に向かって流れる。流体が第２のバブル発生部３３の表面に形成された複数の狭い流路から第２の内部構造体３１０の端部に形成された截頭ドーム形の第２の誘導部３１４に向かって流れると、流路が急激に広くなることによってコアンダ効果が発生する。上記のように、コアンダ効果によって、流体は第２の誘導部３１４の表面に沿って流れるように誘導される。第２の誘導部３１４によって中心に向かって誘導された流体は流出側部材４４のテーパー部４７を過ぎて流出口９を通じて流出される。第２の内部構造体３１０の中空部を通じて流動した流体と、流出側部材４４の内部の空間を通じて流動した流体とは、テーパー部４７で合して流出口９を通じて流出され、ノズル７を通じて研削箇所Ｇに向かって吐き出される。
【００７０】
（第４の実施形態）
次に、図１７乃至図１８を参照して本発明の第４の実施形態に係る流体供給管１２０について説明する。第１の実施形態及び第３の実施形態と同一の構成については説明を省略し、これらと差のある部分について詳細に説明する。第１の実施形態又は第３の実施形態の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図１７は第４の実施形態に係る流体供給管１２０の側面分解図であり、図１８は流体供給管１２０の側面透視図である。図１７及び図１８に示されたように、流体供給管１２０は、第１の内部構造体２２０と、第２の内部構造体３２０と、管本体４０とを備える。第４の実施形態の管本体４０は第１の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。また、第４の実施形態の第２の内部構造体３２０は、第３の実施形態の第２の内部構造体３１０と同一の構成を持つので、それについては説明を省略する。図１７及び図１８において、流体は流入口８から流出口９側へ流れる。
【００７１】
第４の実施形態の内部構造体２２０は、上流側から下流側に向かって、第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２１４と、第１の誘導部２１５とを備える。第３の実施形態の第１の内部構造体２１０は前端部に円錐形態の流体拡散部２１が形成されていることに対して、第４の実施形態の内部構造体２２０は前端部に流体拡散部が形成されていない。従って、第４の実施形態では、一つのリングと、３つの支持アームとから構成される押え板２９が用いられる。
【００７２】
流入口８を通じて流入された流体は、流入側部材４１のテーパー部４３の空間を通過して、押え板２９の３つの支持アーム２９−２の間の空間を通じて、一部は第１の内部構造体２２０が収納された第２の内部構造体３２０の中空部に流れ込み、残りは第２の内部構造体３２０が収納された流出側部材４４の内部空間に流れ込む。第２の内部構造体３２０の中空部内での流動と、流出側部材４４の内部空間での流動とは、第３の実施形態で説明したものと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００７３】
（第５の実施形態）
次に、図１９乃至図２０を参照して本発明の第５の実施形態に係る流体供給管１３０について説明する。第５の実施形態の流体供給管１３０において、第１の実施形態及び第３の実施形態と同一の構成については説明を省略し、同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図１９は第５の実施形態に係る流体供給管１３０の側面分解図であり、図２０は流体供給管１３０の側面透視図である。図１９及び図２０に示されたように、流体供給管１３０は、第１の内部構造体２３０と、第２の内部構造体３３０と、管本体４０とを備える。第５の実施形態の管本体４０は第１の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。また、第５の実施形態の第１の内部構造体２３０は第３の実施形態の第１の内部構造体２１０と同一の構造を有するので、その説明を省略する。図１９及び図２０において、流体は流入口８から流出口９側へ流れる。
【００７４】
第３の実施形態及び第４の実施形態と同様に、第５の実施形態では、第１の内部構造体２３０の全長が、第２の内部構造体３３０の全長より短く、第１の内部構造体２３０を第２の内部構造体３３０に収納した時に、第１の誘導部２１５が第２の内部構造体３３０の流出口３３７を通じて突出しない。第５の実施形態の第２の内部構造体３３０は、中空軸の形態を有し、例えば、金属からなる円柱形態の部材を加工して形成される。第２の内部構造体３３０は、上流側から下流側に向かって、第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、截頭円錐形の第２の誘導部３３４とを備える。図２０に示されたように、第２の内部構造体３３０の中空部は、半径が徐々に狭くなる傾斜区域３３９を有する。このような構造は、第１の内部構造体２３０を第２の内部構造体３３０に収納する際に、第１の内部構造体２３０が第２の内部構造体３３０の流出口３３７を通じて離脱することを防止するとともに、第２の内部構造体３３０の中空部を通じて流れる流体の流れを邪魔せずに、流体が自然に第１の誘導部２１５を経て流出口３３７に向かうように誘導する。本実施形態では、第２の内部構造体３３０の流出口３３７の直径が、第１の誘導部２１５の最大直径より小さい。しかし、本発明は、この実施形態に限定されない。
【００７５】
流体供給管１３０は、第２の内部構造体３３０の中空部に第１の内部構造体２３０を入れた状態で、これらを流出側部材４４に収納し、第２の内部構造体３３０の先頭に押え板２８を置いた後、流出側部材４４の外周面の雄ねじ４５と、流入側部材４１の内周面の雌ねじ４２を結合することによって構成される。上記の組み立て状態において、第１の内部構造体２３０は、押え板２８によって管本体４０の流入口８外に離脱できない。
【００７６】
配管６（図１参照）を通じて流入口８に流入された流体は、流入側部材４１のテーパー部４３の空間を過ぎ、第１の内部構造体２３０の流体拡散部２１にぶつかると、外側に向かって拡散される。そして、流入された流体の一部は第１の内部構造体２３０が収納された第２の内部構造体３３０の中空部に流れ込み、残りは第２の内部構造体３３０が収納された流出側部材４４の内部の空間に流れ込む。
【００７７】
第１の内部構造体２３０が収納された第２の内部構造体３３０の中空部を通じて流れる流体は、第１の渦巻発生部２２の螺旋状に形成された３個の翼の間を通過しながら、強烈な渦巻流になって第１のバブル発生部２１４に送られる。次に、流体は第１のバブル発生部２１４の軸部分の外周面に規則的に形成された複数の菱形突出部によって形成される複数の狭い流路を通過し、フリップフロップ現象やキャビテーション現象によって多数の微小な渦やマイクロバブルが発生する。流体は第１のバブル発生部２１４を過ぎて第１の内部構造体２３０の端部に向かって流れ、コアンダ効果によって、流体は第１の誘導部２１５の表面に沿って流れる。第１の誘導部２１５によって中心に向かって誘導された流体は、傾斜区域３３９を過ぎて第２の内部構造体３３０の流出口３３７を通じて流出される。
【００７８】
第２の内部構造体３３０が収納された流出側部材４４の内部の空間を通じて流れる流体は、第２の渦巻発生部３１の螺旋状に形成された３個の翼の間を通過しながら強烈な渦巻流になって、第２のバブル発生部３３に送られる。そして、第２のバブル発生部３３の構造によって、多数の微小な渦やマイクロバブルが発生する。流体は第２のバブル発生部３３を過ぎて、截頭円錐形の第２の誘導部３３４の表面に沿って流れるように誘導される。第２の誘導部３３４によって中心に向かって誘導された流体は流出側部材４４のテーパー部４７を過ぎて流出口９を通じて流出される。第２の内部構造体３３０の中空部を通じて流動した流体と、流出側部材４４の内部の空間を通じて流動した流体とは、テーパー部４７で合して流出口９を通じて流出され、ノズル７を通じて研削箇所Ｇに向かって吐き出される。
【００７９】
（第６の実施形態）
次に、図２１乃至図２２を参照して本発明の第６の実施形態に係る流体供給管１４０について説明する。第６の実施形態の流体供給管１４０において、第１の実施形態と同一の構成については説明を省略し、同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図２１は第６の実施形態に係る流体供給管１４０の側面分解図であり、図２２は流体供給管１４０の側面透視図である。図２１及び図２２に示されたように、流体供給管１４０は、第１の内部構造体２４０と、第２の内部構造体３４０と、管本体４０とを備える。第６の実施形態の管本体４０は第１の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。図２１及び図２２において、流体は流入口８から流出口９側へ流れる。
【００８０】
第６の実施形態の第１の内部構造体２４０は、例えば、金属からなる円柱形態の部材を加工して形成され、上流側から下流側に向かって流体拡散部２１と、第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２４と、円錐形態の誘導部２４５とを備える。流体拡散部２１を、他の形態に、例えば、ドーム形に形成することも可能である。図２１に示されたように、第１のバブル発生部２４と、第１の誘導部２４５との間には、第１のバブル発生部２４の軸部分が延びている。本実施形態では、この軸延長部２４６の長さは、図２２に示されたように、第１の内部構造体２４０が第２の内部構造体３４０の中空部に収納された時、第１の内部構造体２４０の第１の誘導部２４５が第２の内部構造体３４０の流出口３４７を通じて突出するように決まる。
【００８１】
第２の内部構造体３４０は、中空軸の形態を有し、例えば、金属からなる円柱形態の部材を加工して形成される。第２の内部構造体３４０は、上流側から下流側に向かって、第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、第２の誘導部３４４とを備える。第２の誘導部３４４は、截頭円錐形に形成されている。第２の内部構造体３４０の内径（即ち、中空部の直径）は、流入口３４６側が流出口３４７側より大きい。
【００８２】
本実施形態において、第２の内部構造体３４０の中空部は、流入口３４６から第１の内部構造体２４０の第１のバブル発生部２４を収容する領域までは同一の内径を有し、その下流領域はそれより小さい内径を有する。従って、内径が変わる境界に段差３４８が存在する。これによって、第１の内部構造体２４０は第２の内部構造体３４０の流入口３４６を通じて第２の内部構造体３４０の中空部に収納されるとともに、第２の内部構造体３４０の流出口３４７を通じて外部に離脱することは防げる。第２の内部構造体３４０の流出口３４７の大きさは、第１の内部構造体２４０の第１の誘導部２４５の最大断面（即ち、軸延長部２４６の断面）より大きい。第２の誘導部３４４の長さは、第１の内部構造体２４０の第１の誘導部２４５の寸法に基づいて決まる。
【００８３】
（第７の実施形態）
次に、図２３乃至図２４を参照して本発明の第７の実施形態に係る流体供給管１５０について説明する。第７の実施形態の流体供給管１５０において、第１の実施形態と同一の構成については説明を省略し、同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。図２３は第７の実施形態に係る流体供給管１５０の側面分解図であり、図２４は流体供給管１５０の側面透視図である。図２３及び図２４に示されたように、流体供給管１５０は、第１の内部構造体２５０と、第２の内部構造体３５０と、管本体４０とを備える。第７の実施形態の管本体４０は第１の実施形態のものと同一であるので、その説明を省略する。図２３及び図２４において、流体は流入口８から流出口９側へ流れる。
【００８４】
第１の実施形態の第１の内部構造体２０と同様に、第７の実施形態の第１の内部構造体２５０は、流体拡散部２１と、第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２４と、ドーム形の第１の誘導部２５とを備える。第２の内部構造体３５０は、第１の実施形態の第２の内部構造体３０と同様に、中空軸の形態を有し、第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、截頭ドーム形の第２の誘導部３４とを含む。これに加えて、図２３に示されたように、第１の内部構造体２５０はボルト穴１５１を有し、第２の内部構造体３５０はボルト穴１５２を有する。ボルト穴１５１と１５２は、第２の内部構造体３５０の中空部に第１の内部構造体２５０を入れた時に、一つの固定ボルトによって第１の内部構造体２５０と第２の内部構造体３５０とを固定させることができるように、互いにマッチングされる位置に形成される。
【００８５】
流体供給管１５０は、例えば、下記の組み立て過程によって製造される。まず、第２の内部構造体３５０の中空部に、第１の内部構造体２５０を入れる。次に、ボルト穴１５２と１５１とに、固定ボルトを入れて第１の内部構造体２５０と第２の内部構造体３５０とを固定させた状態で、これらを流出側部材４４に収納する。そして、流出側部材４４の外周面の雄ねじ４５と流入側部材４１の内周面の雌ねじ４２とを結合させる。
【００８６】
固定ボルトを用いて第１の内部構造体２５０を第２の内部構造体３５０に固定させるので、押え板２８又は２９を使わずに第１の内部構造体２５０が管本体４０外に離脱することを防止することができる。上記の第２の実施形態乃至第６の実施形態、及び、他の実施形態でも、押え板２８又は２９を使う代わりに、本実施形態のボルト固定を用いることができる。流体供給管１５０内での流体の流動は、第１の実施形態で説明したものと同一である。一方、第１の内部構造体２５０と第２の内部構造体３５０との固定は、上記のボルト結合に限定されなく、機械部品の結合方法はどれでも適用可能である。
【００８７】
（第８の実施形態）
次に、図２５乃至図２６を参照して本発明の第８の実施形態に係る流体供給管１０００について説明する。図２５は第８の実施形態に係る流体供給管１０００の側面分解図であり、図２６は流体供給管１０００の側面透視図である。図２５及び図２６に示されたように、流体供給管１０００は、第１の内部構造体１２００と、第２の内部構造体１３００と、第３の内部構造体１６００と、管本体１４００とを備える。図２５及び図２６において、流体は流入口１００８から流出口１００９側へ流れる。
【００８８】
管本体１４００は、流入側部材１０４１と、流出側部材１０４４とによって構成される。流入側部材１０４１は、第１の実施形態の流入側部材４１と同様な構造を有し、流出側部材１０４４は、第１の実施形態の流出側部材４４と同様な構造を有するために、これらについての詳細な説明を省略する。流体供給管１４００は、管本体１４００に収納される中空軸タイプの第３の内部構造体１６００と、第３の内部構造体１６００の中空部に収納される中空軸タイプの第２の内部構造体１３００と、第２の内部構造体１３００の中空部に収納される第１の内部構造体１２００とを含む。
【００８９】
流体供給管１０００は、例えば、下記の組み立て過程によって製造される。まず、第３の内部構造体１６００の中空部に、第２の内部構造体１３００を入れ、その状態で、第２の内部構造体１３００の中空部に、第１の内部構造体１２００を入れる。これらを流出側部材１０４４に収納し、第３の内部構造体１６００の先頭に押え板１０２８を置いた状態で、流出側部材１０４４の外周面の雄ねじ１０４５と、流入側部材１０４１の内周面の雌ねじ１０４２とを結合させる。流入側部材１０４１と流出側部材１０４４との連結は上記のねじ結合に限定されないし、機械部品の結合方法はどれでも適用可能である。また、流入側部材１０４１と、流出側部材１０４４の形態は、図２５及び図２６の形態に限定されないし、設計者が任意に選択したり、流体供給管１０００の用途によって変更したりすることができる。流入側部材１０４１又は流出側部材１０４４は、例えば、スチールのような金属、又はプラスチックから成る。
【００９０】
第１の内部構造体１２００は、例えば、スチール等の金属からなる円柱形態の部材を加工する方法、又は、プラスチックを成形する方法等によって形成される。第１の内部構造体１２００は、上流側から下流側に向かって、流体拡散部１０２１と、第１の渦巻発生部１０２２と、第１のバブル発生部１０２４と、第１の誘導部１０２５とを備える。流体拡散部１０２１と、第１の渦巻発生部１０２２と、第１のバブル発生部１０２４と、第１の誘導部１０２５とのそれぞれは、第１の実施形態の流体拡散部２１と、第１の渦巻発生部２２と、第１のバブル発生部２４と、第１の誘導部２５とのそれぞれと同様な構造を有するので、詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、流体拡散部１０２１が円錐の形態を有するが、本発明はこの実施形態に限定されなく、流体拡散部１０２１は他の形態を有することも可能である。一実施形態では、流体拡散部１０２１をドーム形に形成する。他の一実施形態では、第１の内部構造体１２００が、流体拡散部を含まない。
【００９１】
第２の内部構造体１３００は中空軸の形態を有し、例えば、スチール等の金属からなる円柱形態の部材を加工する方法、又は、プラスチックを成形する方法等によって形成される。第２の内部構造体１３００は、上流側から下流側に向かって、第２の渦巻発生部１０３１と、第２のバブル発生部１０３３と、第２の誘導部１０３４とを備える。第２の渦巻発生部１０３１と、第２のバブル発生部１０３３と、第２の誘導部１０３４とのそれぞれは、第１の実施形態の第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、第２の誘導部３４とのそれぞれと同様な構造を有するので、詳細な説明を省略する。第２の内部構造体１３００の内径（即ち、中空部の直径）は、流入口側が流出口側より大きい。このような内径の差によって、第２の内部構造体１３００の中空部において内径の大きい領域と、内径の小さい領域との間には、段差又は傾斜区域が形成される。また、図２６に示されたように、第２の内部構造体１３００の中空部の流入口を通じて第１の内部構造体１２００が挿入され、第２の内部構造体１３００の中空部の流出口を通じて第１の内部構造体１２００の第１の誘導部１０２５が突出する。
【００９２】
第３の内部構造体１６００は中空軸の形態を有し、例えば、スチール等の金属からなる円柱形態の部材を加工する方法、又は、プラスチックを成形する方法等によって形成される。第３の内部構造体１６００は、上流側から下流側に向かって、第３の渦巻発生部１０６１と、第３のバブル発生部１０６３と、第３の誘導部１０６４とを備える。第３の渦巻発生部１０６１と、第３のバブル発生部１０６３と、第３の誘導部１０６４とのそれぞれは、第１の実施形態の第２の渦巻発生部３１と、第２のバブル発生部３３と、第２の誘導部３４とのそれぞれと類似している構造を有するので、詳細な説明を省略する。この第３の渦巻発生部１０６１が、第３の内部構造体１６００の「頭部」の一部または全部に対応し、第３のバブル発生部１０６３が、第３の内部構造体１６００の「ボディー部」の一部又は全部に対応する。第３の内部構造体１６００の内径（即ち、中空部の直径）は、流入口側が流出口側より大きい。このような内径の差によって、第３の内部構造体１６００の中空部において内径の大きい領域と、内径の小さい領域との間には、段差又は傾斜区域が形成される。また、図２６に示されたように、第３の内部構造体１６００の中空部の流入口を通じて第２の内部構造体１３００が挿入され、第３の内部構造体１６００の中空部の流出口を通じて第２の内部構造体１３００の第１の誘導部１０３４が突出する。
【００９３】
押え板１０２８は、第１の実施形態で説明した押え板２８と類似の構造を有し、半径の異なる３つの同心のリングと、各々のリングを連結する支持アームとを含む。一番小さいリングは、半径が第１の内部構造体１２００の流体拡散部１０２１の最大半径よりは大きいし、第１の渦巻発生部１０２２の最大半径（第１の渦巻発生部１０２２の軸部分の中心から翼の先端までの距離）よりは小さい。中間サイズのリングは、半径が第１の渦巻発生部１０２２の最大半径（第１の渦巻発生部１０２２の軸部分の中心から翼の先端までの距離）よりは大きいし、第２の渦巻発生部１０３１の最大半径（第２の渦巻発生部１０３１の軸部分の中心から翼の先端までの距離）よりは小さい。一番大きいリングは、流入側部材１０４１の雌ねじ１０４２の内周面に近接する程度の外径を有する。このような寸法関係によって、押え板１０２８は、第１の内部構造体１２００及び第２の内部構造体１３００が、管本体１４００の流入口１００８を通じて離脱することを防ぐ。押え板１０２８は、例えば、スチールのような金属又はプラスチックからなる。押え板１０２８の構造は上記のものに限定されない。例えば、他の実施形態では、押え板１０２８が、２つの同心のリングと、この２つのリングを連結する支持アームとで構成される。
【００９４】
流入口１００８に流入される流体は、流体拡散部１０２１にぶつかると、中心から半径の方向に拡散される。流入された流体の一部は第２の内部構造体１３００の中空部に、一部は第３の内部構造体１６００の中空部に、残りは流出側部材１０４４の内部の空間に、分かれて流れる。第２の内部構造体１３００の中空部を通じて流れる流体が第１のバブル発生部１０２４を過ぎながら、マイクロバブルが発生する。第３の内部構造体１６００の中空部を通じて流れる流体が第２のバブル発生部１０３３を過ぎながら、マイクロバブルが発生する。また、流出側部材１０４４の内部の空間を通じて流れる流体が第３のバブル発生部１０６３を過ぎながら、マイクロバブルが発生する。上述のように、流入される流体が分かれて３つのバブル発生部をすぎるように流体供給管１０００を構成することによって、多い量のマイクロバブルが発生する。マイクロバブルは、研削箇所の周囲の洗浄効果を向上させる。
【００９５】
第１の内部構造体１２００、第２の内部構造体１３００、及び第３の内部構造体１６００の構造は、上記の実施形態に限定されない。例えば、第２の実施形態乃至第７の実施形態のうち少なくとも一つで説明した第１の内部構造体又は第２の内部構造体の構造を有するように、流体供給管を構成することができる。具体的に、本実施形態では、第１の内部構造体１２００が流体拡散部１０２１を含むが、本発明はこの実施形態に限定されない。例えば、第２の実施形態と同様に、他の実施形態では第１の内部構造体１２００が流体拡散部１０２１を含まない。この場合には、押え板１０２８の代わりに、押え板２９を用いる。或いは、押え板を用いる代わりに、固定ボルトによって第１の内部構造体１２００と、第２の内部構造体１３００と、第３の内部構造体１６００とを、互いに固定させることもできる。
【００９６】
また、本実施形態では、第１の内部構造体１２００の第１の誘導部１０２５がドームの形態を有するが、本発明はこの実施形態に限定されなく、第１の誘導部１０２５は他の形態を有することも可能である。例えば、第１の誘導部１０２５が円錐の形態を有する実施形態、又は、第１の内部構造体１２００が第１の誘導部１０２５を含まない実施形態も可能である。また、本実施形態では、第１の内部構造体１２００の第１の誘導部１０２５が第２の内部構造体１３００の流出口を通じて突出するが、第３の実施形態と同様に、第１の誘導部１０２５が突出しない構成も可能である。
【００９７】
上記のように、本発明は複数の内部構造体が管本体に収納される、まるでマトリョーシカ人形のような多層構造の流体供給管を提供する。それぞれの内部構造体は、バブル発生部を含むことによって、流体供給管に流入する流体に多い量のマイクロバブルを発生させる。本明細書では、内部構造体の個数が２つ又は３つである実施形態を具体的に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されなく、内部構造体の個数には特に制限がない。
【００９８】
以上、本発明を実施形態を利用して説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることではない。本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、上記説明及び関連図面から本発明の多くの変形及び他の実施形態を導出することができる。本明細書では、複数の特定用語が使われているが、これらは一般的な意味として単に説明の目的のために使われただけであり、発明を制限する目的で使われたものではない。添付の特許請求の範囲及びその均等物により定義される一般的な発明の概念及び思想を抜け出さない範囲で多様な変形が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１   研削装置
２   研削刃（砥石）
３   被加工物
４   研削部
５   流体供給部
６   配管
７   ノズル
８   流入口
９   流出口
１０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１０００  流体供給管
２０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、１２００  第１の内部構造体
２１、１０２１  流体拡散部
２２、１０２２  第１の渦巻発生部
２４、１０２４  第１のバブル発生部
３０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、１３００  第２の内部構造体
３１、１０３１  第２の渦巻発生部
３３、１０３３  第２のバブル発生部
４０、１４００  管本体
４１、１０４１  流入側部材
４４、１０４４  流出側部材
１６００  第３の内部構造体
１０６１  第３の渦巻発生部
１０６３  第３のバブル発生部
【０１００】
（例１）
流体供給管であって、
第１の内部構造体と、
第２の内部構造体と、
第１の内部構造体と第２の内部構造体とを収納するための管本体と、
を含み、
管本体は、流入口と流出口とを含み、
第１の内部構造体は、
複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含み、
中空軸形態の第２の内部構造体は、
複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、を含み、
第１の内部構造体の少なくとも一部は、第２の内部構造体の中空部に収納されることを特徴とする、
流体供給管。
（例２）
第１の内部構造体は、頭部より上流側に、流体を管の中心から半径の方向に拡散させる流体拡散部を更に含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例３）
第１の内部構造体の流体拡散部は、円錐形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする例２に記載の流体供給管。
（例４）
第１の内部構造体の流体拡散部は、ドーム形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする例２に記載の流体供給管。
（例５）
第１の内部構造体の頭部は、断面が円形である軸部分と、複数の螺旋状に形成されている翼とを含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例６）
第１の内部構造体の頭部は、三つの翼を含み、
翼の各々は、その先端が軸部分の円周方向に互いに１２０°ずつずらしていることを特徴とする例５に記載の流体供給管。
（例７）
第１の内部構造体のボディー部は、
その外周面に多数の菱形の突出部を含む軸であることを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例８）
多数の菱形の突出部は網状に形成されていることを特徴とする例７に記載の流体供給管。
（例９）
第１の内部構造体は、ボディー部より下流側に、流体を管の中心に向かって誘導する誘導部を更に含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例１０）
第１の内部構造体の誘導部は、ドーム形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする例９に記載の流体供給管。
（例１１）
第１の内部構造体の誘導部は、円錐形に形成されている第１の内部構造体の一端部であることを特徴とする例９に記載の流体供給管。
（例１２）
第１の内部構造体の誘導部は、第２の内部構造体外に突出することを特徴とする例９に記載の流体供給管。
（例１３）
第２の内部構造体の中空部は、上流側端部に円形の入口を、下流側端部に円形の出口を含み、
中空部の出口の半径は、第１の内部構造体のボディー部の中心から突出部の端までの最大距離より小さいことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例１４）
第２の内部構造体の頭部は、断面が円形である軸部分と、複数の螺旋状に形成されている翼とを含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例１５）
第２の内部構造体のボディー部は、
その外周面に多数の菱形の突出部を含む軸であることを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例１６）
第２の内部構造体は、ボディー部より下流側に、流体を管の中心に向かって誘導する誘導部を更に含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例１７）
第２の内部構造体の誘導部は、截頭ドーム形に形成されている第２の内部構造体の一端部であることを特徴とする例１６に記載の流体供給管。
（例１８）
第２の内部構造体の誘導部は、截頭円錐形に形成されている第２の内部構造体の一端部であることを特徴とする例１６に記載の流体供給管。
（例１９）
中心から延長される一つ以上の支持アームを備えるリング形態の押え板を更に含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例２０）
半径が異なる２つの同心のリングと、２つの同心のリングを連結する一つ以上の支持アームを含む押え板を更に含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例２１）
第１の内部構造体と、第２の内部構造体とを固定するボルトを更に含むことを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例２２）
管本体は、流入側部材と流出側部材とからなり、
流入側部材と流出側部材とは、ねじ結合することを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例２３）
中空軸形態の第３の内部構造体を更に含み、
管本体は、第１から第３の内部構造体を収納するとともに、
第３の内部構造体は、
複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、
を含み、
第２の内部構造体の少なくとも一部は、第３の内部構造体の中空部に収納されることを特徴とする例１に記載の流体供給管。
（例２４）
流体供給管の内部構造体であって、
流入口と流出口とを含む流体供給管の管本体に内部構造体が収納された際、管本体の流入口側に位置し、複数の螺旋状に形成された翼を含む頭部と、
頭部より下流側に位置し、外周面に複数の突出部を有するボディー部と、
を含み、
中空軸の形態を有することを特徴とする、
内部構造体。
（例２５）
例１から２３のいずれかの流体供給管に、冷却液を流入し、所定の流動特性を与えてから工具や被加工物に吐出させて、冷却するようにした工作機械。
（例２６）
例１から２３のいずれかの流体供給管に、水や湯を流入し、所定の流動特性を与えてから吐出させるようにして洗浄効果を高めるようにしたシャワーノズル。
（例２７）
例１から２３のいずれかの流体供給管に、複数の異なる特性の流体を流入し、所定の流動特性を与えて、この複数の流体を混合したのち吐出させるようにした流体混合装置。
（例２８）
流体供給管の内部構造体であって、
流入口と流出口とを含む流体供給管の管本体に内部構造体が収納された際、管本体の流入口側に位置し、流入口を通じて流入される流体に渦巻流を発生させる渦巻発生部分と、
渦巻発生部分より下流側に位置し、渦巻発生部分からの流体に多数のバブルを発生させるバブル発生部分と、
を含み、
中空軸の形態を有することを特徴とする、
内部構造体。
（例２９）
バブル発生部分より下流側に位置し、流体を管の中心に向かって誘導する誘導部分を更に有することを特徴とする例２８記載の内部構造体。
（例３０）
渦巻発生部分と、バブル発生部分とは、共通の中空軸上に形成されていることを特徴とする例２８記載の内部構造体。
（例３１）
渦巻発生部分と、バブル発生部分と、誘導部分とは、共通の中空軸上に形成されていることを特徴とする例２９記載の内部構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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