(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-30
(54)【発明の名称】研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置
(51)【国際特許分類】
B24C 5/04 20060101AFI20231023BHJP
B01F 25/10 20220101ALI20231023BHJP
B01F 25/312 20220101ALI20231023BHJP
B01F 35/71 20220101ALI20231023BHJP
B01F 101/27 20220101ALN20231023BHJP
【ＦＩ】
B24C5/04 Z
B01F25/10
B01F25/312
B01F35/71
B01F101:27
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023523542
(86)(22)【出願日】2021-08-27
(85)【翻訳文提出日】2023-04-18
(86)【国際出願番号】 CN2021115053
(87)【国際公開番号】W WO2022142420
(87)【国際公開日】2022-07-07
(31)【優先権主張番号】202011644569.3
(32)【優先日】2020-12-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519295166
【氏名又は名称】▲広▼州大学
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【弁理士】
【氏名又は名称】桜田 圭
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】梁 忠偉
(72)【発明者】
【氏名】沈 忠健
(72)【発明者】
【氏名】劉 暁初
(72)【発明者】
【氏名】蕭 金瑞
(72)【発明者】
【氏名】趙 春輝
(72)【発明者】
【氏名】黄 珊珊
【テーマコード（参考）】
4G035
4G037
【Ｆターム（参考）】
4G035AC22
4G035AC41
4G035AC44
4G035AE13
4G037AA01
4G037AA02
4G037DA01
4G037EA01
(57)【要約】
本発明は、研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置を開示し、混合管と、旋回流外管と、回転内管と、混合投入蓋を含む。前記旋回流外管の両端は、それぞれ混合管及び混合投入蓋に固定接続されている。前記回転内管は、回転可能な構造により旋回流外管の内腔に設けられている。前記旋回流外管の内腔壁には螺旋ガイド溝が設けられている。前記混合投入蓋には２つの投入口が設けられ、２つの投入口の一端は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と回転内管の内腔にそれぞれ連通している。前記混合管は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管の負圧段で投入管と連通している。前記回転内管の内腔には、固定して設けられた負圧スクリューが設けられている。この多相流回転噴流混合装置は、多相研磨材を均一に混合することができ、研磨加工強化の効果を高めることができる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、混合管と、旋回流外管と、回転内管と、混合投入蓋を含み、
前記旋回流外管の両端は、それぞれ混合管及び混合投入蓋に固定接続され、
前記回転内管は、回転可能な構造により旋回流外管の内腔に設けられ、
前記旋回流外管の内腔壁には螺旋ガイド溝が設けられ、
前記混合投入蓋には２つの投入口が設けられ、２つの投入口の一端は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と回転内管の内腔にそれぞれ連通し、
前記混合管は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管の負圧段で投入管と連通し、
前記回転内管の内腔には、固定して設けられた負圧スクリューが設けられていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項2】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記混合管の内腔における旋回流外管に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、
前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、
前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記混合管の軸線と投入管の軸線とのなす角度が９０°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項4】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記回転可能な構造は、回転軸受を含み、
前記回転内管の両端は、それぞれ前記回転軸受を介して旋回流外管の軸受取付溝と混合投入蓋の軸受取付溝に接続されていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項5】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記螺旋ガイド溝のピッチは、０．１Ｄ１－０．３Ｄ１であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ１は、螺旋ガイド溝の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項6】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記負圧スクリューのピッチは、０．１Ｄ２－０．３Ｄ２であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ２は、負圧スクリューのスクリュー部の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項7】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記回転内管の内腔における混合投入蓋に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、
前記内管段階的縮小段の段階的縮小角α＝１５°－４５°であり、
前記内管段階的拡大段の段階的拡大角β＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項8】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、２つの投入口は、それぞれ、混合投入蓋の側面に開設された第１の投入口、混合投入蓋の頂部に開設された第２の投入口であり、
前記第１の投入口は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と連通し、
前記第２の投入口は、回転内管の内腔と連通していることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨加工強化用の混合装置に関し、具体的には研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置に関する。
【背景技術】
【0002】
研磨加工強化は、複合加工方法に基づく耐疲労、耐腐食、耐摩耗の金属材料表面強化加工方法であり、その原理として、鋼ビーズ、研磨粉、研磨液及び圧縮ガスを混合して加工対象のワーク表面に噴射し、斜め方向、高速噴射の混合噴流により、加工ワークの表面にランダムな均等確率衝突（塑性加工、残留圧縮応力発生）とマイクロ切削（研磨）が発生し、金属ワークの低い表面粗さとその一致性（形状制御）が得られ、同時に潤滑に有利な「オイルカプセル」及び摩擦が小さく、耐腐食、耐摩耗、耐疲労などの高性能が得られる。このうち、混合噴流によりワークの表面に衝撃を与えると、ワークに対して表面塑性強化と２段研磨切削作用を同時に行い、ワークの表面強度を高め、ワークの表面粗さを改善し、その使用寿命を延長する。
【0003】
従来の研磨加工の過程で、直噴ノズルを通じて高速に混合物材料をワークの表面に噴射する。まず、混合物材料は、気、液、固体の３種類の材料の集合であるため、その混合の均一さは、研磨加工の効果に直接影響するだけでなく、投入システムの安定性にも影響する。次に、重力の影響により、研磨無回転噴流は、噴射の過程で下に傾斜し、研磨噴流の安定性、正確性及び射程の減少を招き、正確な加工目標位置ができず、研磨加工の効果に直接影響を与える。そのため、従来技術では、回転ノズルを通じて噴射する加工方法が提案されている。回転ノズルが３次元速度を有する回転噴流を生成することができるため、回転噴流は、無回転噴流又は単一ノズルによって生成された噴流に比べて、より良好な巻取力と混合力を有し、より良好な安定性、正確性及び射程を有する。研磨加工を強化するための回転ノズルは、生成される噴流が一定の軸方向速度を有するだけでなく、一定の接線方向速度も必要である。
【0004】
回転噴流の速度形式上の優位性に基づいて、回転ノズルは、その巻取力、混合力、安定性、正確性及び射程を向上させることができ、研磨加工の正確性と品質を更に高めるのに積極的な役割を果たすことができる。ここで、回転噴流の発生方式は、接線方向の投入による回転と、ガイド素子による回転との２種類に大別される。単一の接線方向の投入による回転は、回転軸方向速度が小さく、形成された回転噴流が拡散しやすく、加工需要を満たしていない。一方、単一のガイド素子による回転は、最大軸方向速度を偏心させ、加工の正確性と加工品質を低下させる可能性がある。そのため、上記方式による回転噴流は、研磨加工の強化には適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、上記のような課題を克服して、多相研磨材を均一に混合することができ、研磨加工強化の効果を高めることができる研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
混合管と、旋回流外管と、回転内管と、混合投入蓋を含み、
前記旋回流外管の両端は、それぞれ混合管及び混合投入蓋に固定接続され、
前記回転内管は、回転可能な構造により旋回流外管の内腔に設けられ、
前記旋回流外管の内腔壁には螺旋ガイド溝が設けられ、
前記混合投入蓋には２つの投入口が設けられ、２つの投入口の一端は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と回転内管の内腔にそれぞれ連通し、
前記混合管は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管の負圧段で投入管と連通し、
前記回転内管の内腔には、固定して設けられた負圧スクリューが設けられている。
混合管と、旋回流外管と、回転内管と、混合投入蓋を含み、
前記旋回流外管の両端は、それぞれ混合管及び混合投入蓋に固定接続され、
前記回転内管は、回転可能な構造により旋回流外管の内腔に設けられ、
前記旋回流外管の内腔壁には螺旋ガイド溝が設けられ、
前記混合投入蓋には２つの投入口が設けられ、２つの投入口の一端は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と回転内管の内腔にそれぞれ連通し、
前記混合管は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管の負圧段で投入管と連通し、
前記回転内管の内腔には、固定して設けられた負圧スクリューが設けられている。
【0007】
上記の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置の動作原理は、以下のとおりである。
動作時、搬送管を介して一方の研磨材を混合投入蓋に搬送する。この研磨材は、混合投入蓋の一方の投入口を通って旋回流外管の螺旋ガイド溝（この研磨材は、回転内管の外壁と螺旋ガイド溝との間に位置する）に流入する。この研磨材は、螺旋ガイド溝に沿って前進移動し、この研磨材の接線方向速度を向上させ、同時に回転内管を回転させ、最後に螺旋ガイド溝の出口から混合管に移る。それと同時に、回転内管の負圧スクリューが回転内管に追従して回転することにより、回転内管に負圧が発生し、他方の研磨材が混合投入蓋の他方の投入口を通って回転内管の内腔に吸い込まれる。他方の研磨材が回転内管に追従して回転することにより、この研磨材の接線方向速度が強化され、同時に投入と回転操作が完了し、更に回転内管の出口から混合管に移る。
動作時、搬送管を介して一方の研磨材を混合投入蓋に搬送する。この研磨材は、混合投入蓋の一方の投入口を通って旋回流外管の螺旋ガイド溝（この研磨材は、回転内管の外壁と螺旋ガイド溝との間に位置する）に流入する。この研磨材は、螺旋ガイド溝に沿って前進移動し、この研磨材の接線方向速度を向上させ、同時に回転内管を回転させ、最後に螺旋ガイド溝の出口から混合管に移る。それと同時に、回転内管の負圧スクリューが回転内管に追従して回転することにより、回転内管に負圧が発生し、他方の研磨材が混合投入蓋の他方の投入口を通って回転内管の内腔に吸い込まれる。他方の研磨材が回転内管に追従して回転することにより、この研磨材の接線方向速度が強化され、同時に投入と回転操作が完了し、更に回転内管の出口から混合管に移る。
【0008】
上記２種類の研磨材は、混合管の中で合流し、回転噴流を形成する。この時の速度形式は、主に軸方向速度と接線方向速度によって結合される。混合管の混合段階的縮小段により、流体（研磨材）の接線方向速度と軸方向速度を強化し、流体（研磨材）の接線方向速度を再び強化する。ここで、２種類の研磨材がベンチュリ管構造の混合管を高速で通過する際、混合管の負圧段に負圧が発生し、第３種類の研磨材を混合管に吸い込み、他の２種類の研磨材と混合し、均一な３相研磨噴流（３相流体は、置換可能な気体、固体、液態研磨材）を形成し、より質の高い強化効果を得る。
【0009】
本発明の好ましい技術態様として、前記混合管の内腔における旋回流外管に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°である。
【0010】
本発明の好ましい技術態様として、前記混合管の軸線と投入管の軸線とのなす角度が９０°である。
【0011】
本発明の好ましい技術態様として、前記回転可能な構造は、回転軸受を含み、前記回転内管の両端は、それぞれ前記回転軸受を介して旋回流外管の軸受取付溝と混合投入蓋の軸受取付溝に接続されている。
【0012】
本発明の好ましい技術態様として、前記螺旋ガイド溝のピッチは、０．１Ｄ１－０．３Ｄ１であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ１は、螺旋ガイド溝の大径である。
【0013】
本発明の好ましい技術態様として、前記負圧スクリューのピッチは、０．１Ｄ２－０．３Ｄ２であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ２は、負圧スクリューのスクリュー部の大径である。
【0014】
本発明の好ましい技術態様として、前記回転内管の内腔における混合投入蓋に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、前記内管段階的縮小段の段階的縮小角α＝１５°－４５°であり、前記内管段階的拡大段の段階的拡大角β＝１５°－４５°である。
【0015】
本発明の好ましい技術態様として、２つの投入口は、それぞれ、混合投入蓋の側面に開設された第１の投入口、混合投入蓋の頂部に開設された第２の投入口であり、前記第１の投入口は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と連通し、前記第２の投入口は、回転内管の内腔と連通している。
【発明の効果】
【0016】
本発明は、従来技術と比較して以下の有益な効果を有する。
１、本発明における多相流回転噴流混合装置は、多相研磨材を均一に混合することができ、研磨加工強化の効果を高めることができる。
２、旋回流外管内に回転可能な回転内管を設置することにより、一方の研磨材が高速で螺旋ガイド溝に入った後、該研磨材の接線方向速度が向上するだけでなく、同時に回転内管を回転させ、他方の研磨材を回転内管に吸い込み、他方の研磨材が回転内管に追従して回転し、他方の研磨材の接線方向速度が向上し、同時に投入と回転操作を完了し、他の追加駆動機構を必要とせず、回転内管の出口から混合管に移行することで、構造が非常に巧妙であり、他の関連構造を簡略化し、製造コストを削減することができる。
３、前の２種類の研磨材がベンチュリ管構造の混合管を高速で通過する時、混合管の負圧段に負圧力が発生し、第３種類の研磨材を混合管に吸い込み、そして他の２種類の研磨材と混合し、均一な３相研磨噴流を形成し、品質のより高い強化効果を得る。
１、本発明における多相流回転噴流混合装置は、多相研磨材を均一に混合することができ、研磨加工強化の効果を高めることができる。
２、旋回流外管内に回転可能な回転内管を設置することにより、一方の研磨材が高速で螺旋ガイド溝に入った後、該研磨材の接線方向速度が向上するだけでなく、同時に回転内管を回転させ、他方の研磨材を回転内管に吸い込み、他方の研磨材が回転内管に追従して回転し、他方の研磨材の接線方向速度が向上し、同時に投入と回転操作を完了し、他の追加駆動機構を必要とせず、回転内管の出口から混合管に移行することで、構造が非常に巧妙であり、他の関連構造を簡略化し、製造コストを削減することができる。
３、前の２種類の研磨材がベンチュリ管構造の混合管を高速で通過する時、混合管の負圧段に負圧力が発生し、第３種類の研磨材を混合管に吸い込み、そして他の２種類の研磨材と混合し、均一な３相研磨噴流を形成し、品質のより高い強化効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の技術的態様を当業者がよく理解するために、以下に実施例及び図面に関連して本発明を更に説明するが、本発明の実施形態は、これに限定されない。
【0019】
図１－３を参照すると、本実施例における研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置は、混合管１と、旋回流外管２と、回転内管３と、混合投入蓋４を含む。前記旋回流外管２の両端は、それぞれ混合管１及び混合投入蓋４に固定接続される。前記回転内管３は、回転可能な構造により旋回流外管２の内腔に設けられている。当該回転可能な構造は、回転軸受５を含む。前記回転内管３の両端は、それぞれ前記回転軸受５を介して旋回流外管２の軸受取付溝と混合投入蓋４の軸受取付溝に接続されている。
【0020】
図１－３を参照すると、前記旋回流外管２の内腔壁には螺旋ガイド溝２－１が設けられている。当該螺旋ガイド溝２－１のピッチは、０．１Ｄ１－０．３Ｄ１であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ１は、螺旋ガイド溝２－１の大径である。更に、試験と数値シミュレーションに基づいて、螺旋ガイド溝２－１を通過する第１相流体は、螺旋ガイド溝２－１の構造パラメータの影響を受け、２相混合流体が混合管１を通過する際の３次元速度の強弱と回転内管３の回転速度の速さに影響を与えることがわかるため、固定長さ内では、ピッチが小さいほど巻数が増加して流れが長くなる。その際の流れが長いほど、旋回流外管２の螺旋ガイド溝２－１内の第１相流体の軸方向速度が弱くなるが、旋回流外管２の螺旋ガイド溝２－１内の第１相流体の接線方向速度と回転内管３の旋回速度が強化される。回転内管３の回転速度の増強は、回転内管３内の第２相流体の接線方向速度と軸方向速度を強化することができる。また、一定の巻数では、上昇角が高すぎると流れが長くなる。この時の流れが長いほど、旋回流外管２の螺旋ガイド溝２－１内の第１相流体の接線方向速度と回転内管３の回転速度が弱くなり、回転内管３の回転速度が弱くなると、回転内管３内の第２相流体の接線方向速度と軸方向速度が弱くなるが、旋回流外管２の螺旋ガイド溝２－１内の第１相流体の軸方向速度が強化される。そのため、上記構造パラメータをとる。
【0021】
図１～２を参照すると、前記混合投入蓋４には２つの投入口が設けられ、２つの投入口は、それぞれ、混合投入蓋４の側面に開設された第１の投入口４－１、混合投入蓋４の頂部に開設された第２の投入口４－２である。前記第１の投入口４－１は、旋回流外管２の螺旋ガイド溝２－１と連通し、前記第２の投入口４－２は、回転内管３の内腔と連通している。
【0022】
図１～２を参照すると、前記混合管１は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管１の負圧段で投入管６と連通し、前記混合管１の軸線と投入管６の軸線とのなす角度が９０°である。
【0023】
図１～３を参照すると、前記回転内管３の内腔には、固定して設けられた負圧スクリュー７が設けられている。当該負圧スクリューのピッチは、０．１Ｄ２－０．３Ｄ２であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ２は、負圧スクリューのスクリュー部の大径である。更に、試験と数値シミュレーションによると、回転内管３を通過する第２相流体は、負圧スクリュー７の構造パラメータの影響を受け、２相混合流体が混合管１を通過する際の３次元速度の強弱に影響する。固定長さ内では、ピッチが小さいほど、巻数が増加して流れが長くなる。この際に流れが長くなるほど、負圧スクリュー７内の第２相流体の軸方向速度が弱くなるが、その接線方向速度が強化される。また、一定の巻数では、上昇角が高すぎると流れが長くなる。この際の流れが長いほど、負圧スクリュー７内の第２相流体に対する接線方向速度が弱くなるが、その軸方向速度が強化される。そのため、上記の構造パラメータをとる。
【0024】
図１～２を参照すると、前記混合管１の内腔における旋回流外管２に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°である。
【0025】
図３を参照すると、前記回転内管３の内腔における混合投入蓋４に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、前記内管段階的縮小段の段階的縮小角α＝１５°－４５°であり、前記内管段階的拡大段の段階的拡大角β＝１５°－４５°である。
【0026】
図１～３を参照すると、本実施例における研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置の動作原理は、以下のとおりである。
動作時、搬送管を介して一方の研磨材を混合投入蓋４に搬送する。この研磨材は、混合投入蓋４の一方の投入口を通って旋回流外管２の螺旋ガイド溝２－１（この研磨材は、回転内管３の外壁と螺旋ガイド溝２－１との間に位置する）に流入する。この研磨材は、螺旋ガイド溝２－１に沿って前進移動し、この研磨材の接線方向速度を向上させ、同時に回転内管３を回転させ、最後に螺旋ガイド溝２－１の出口から混合管１に移る。それと同時に、回転内管３の負圧スクリュー７が回転内管３に追従して回転することにより、回転内管３に負圧が発生し、他方の研磨材が混合投入蓋４の他方の投入口を通って回転内管３の内腔に吸い込まれる。他方の研磨材が回転内管３に追従して回転することにより、この研磨材の接線方向速度が強化され、同時に投入と回転操作が完了し、更に回転内管３の出口から混合管１に移る。
動作時、搬送管を介して一方の研磨材を混合投入蓋４に搬送する。この研磨材は、混合投入蓋４の一方の投入口を通って旋回流外管２の螺旋ガイド溝２－１（この研磨材は、回転内管３の外壁と螺旋ガイド溝２－１との間に位置する）に流入する。この研磨材は、螺旋ガイド溝２－１に沿って前進移動し、この研磨材の接線方向速度を向上させ、同時に回転内管３を回転させ、最後に螺旋ガイド溝２－１の出口から混合管１に移る。それと同時に、回転内管３の負圧スクリュー７が回転内管３に追従して回転することにより、回転内管３に負圧が発生し、他方の研磨材が混合投入蓋４の他方の投入口を通って回転内管３の内腔に吸い込まれる。他方の研磨材が回転内管３に追従して回転することにより、この研磨材の接線方向速度が強化され、同時に投入と回転操作が完了し、更に回転内管３の出口から混合管１に移る。
【0027】
上記２種類の研磨材は、混合管１の中で合流し、回転噴流を形成する。この時の速度形式は、主に軸方向速度と接線方向速度によって結合される。混合管１の混合段階的縮小段により、流体（研磨材）の接線方向速度と軸方向速度を強化し、流体（研磨材）の接線方向速度を再び強化する。ここで、２種類の研磨材がベンチュリ管構造の混合管１を高速で通過する際、混合管１の負圧段に負圧が発生し、第３種類の研磨材を混合管に吸い込み、他の２種類の研磨材と混合し、均一な３相研磨噴流（３相流体は、置換可能な気体、固体、液態研磨材）を形成し、より質の高い強化効果を得る。
【0028】
上記は本発明の好ましい実施形態であるが、本発明の実施形態は、上記の内容に限定されるものではなく、他のいかなる本発明の精神的実質と原理から逸脱していない変更、修飾、代替、組み合わせ、簡略化も、本発明の保護範囲内に含まれる等価な置換形態でなければならない。
【0029】
（付記）
（付記１）
研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
混合管と、旋回流外管と、回転内管と、混合投入蓋を含み、
前記旋回流外管の両端は、それぞれ混合管及び混合投入蓋に固定接続され、
前記回転内管は、回転可能な構造により旋回流外管の内腔に設けられ、
前記旋回流外管の内腔壁には螺旋ガイド溝が設けられ、
前記混合投入蓋には２つの投入口が設けられ、２つの投入口の一端は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と回転内管の内腔にそれぞれ連通し、
前記混合管は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管の負圧段で投入管と連通し、
前記回転内管の内腔には、固定して設けられた負圧スクリューが設けられていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
（付記１）
研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
混合管と、旋回流外管と、回転内管と、混合投入蓋を含み、
前記旋回流外管の両端は、それぞれ混合管及び混合投入蓋に固定接続され、
前記回転内管は、回転可能な構造により旋回流外管の内腔に設けられ、
前記旋回流外管の内腔壁には螺旋ガイド溝が設けられ、
前記混合投入蓋には２つの投入口が設けられ、２つの投入口の一端は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と回転内管の内腔にそれぞれ連通し、
前記混合管は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管の負圧段で投入管と連通し、
前記回転内管の内腔には、固定して設けられた負圧スクリューが設けられていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【0030】
（付記２）
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記混合管の内腔における旋回流外管に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、
前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、
前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記混合管の内腔における旋回流外管に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、
前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、
前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【0031】
（付記３）
付記１又は２に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記混合管の軸線と投入管の軸線とのなす角度が９０°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
付記１又は２に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記混合管の軸線と投入管の軸線とのなす角度が９０°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【0032】
（付記４）
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記回転可能な構造は、回転軸受を含み、
前記回転内管の両端は、それぞれ前記回転軸受を介して旋回流外管の軸受取付溝と混合投入蓋の軸受取付溝に接続されていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記回転可能な構造は、回転軸受を含み、
前記回転内管の両端は、それぞれ前記回転軸受を介して旋回流外管の軸受取付溝と混合投入蓋の軸受取付溝に接続されていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【0033】
（付記５）
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記螺旋ガイド溝のピッチは、０．１Ｄ１－０．３Ｄ１であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ１は、螺旋ガイド溝の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記螺旋ガイド溝のピッチは、０．１Ｄ１－０．３Ｄ１であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ１は、螺旋ガイド溝の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【0034】
（付記６）
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記負圧スクリューのピッチは、０．１Ｄ２－０．３Ｄ２であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ２は、負圧スクリューのスクリュー部の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記負圧スクリューのピッチは、０．１Ｄ２－０．３Ｄ２であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ２は、負圧スクリューのスクリュー部の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【0035】
（付記７）
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記回転内管の内腔における混合投入蓋に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、
前記内管段階的縮小段の段階的縮小角α＝１５°－４５°であり、
前記内管段階的拡大段の段階的拡大角β＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
前記回転内管の内腔における混合投入蓋に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、
前記内管段階的縮小段の段階的縮小角α＝１５°－４５°であり、
前記内管段階的拡大段の段階的拡大角β＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【0036】
（付記８）
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
２つの投入口は、それぞれ、混合投入蓋の側面に開設された第１の投入口、混合投入蓋の頂部に開設された第２の投入口であり、
前記第１の投入口は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と連通し、
前記第２の投入口は、回転内管の内腔と連通していることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
付記１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、
２つの投入口は、それぞれ、混合投入蓋の側面に開設された第１の投入口、混合投入蓋の頂部に開設された第２の投入口であり、
前記第１の投入口は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と連通し、
前記第２の投入口は、回転内管の内腔と連通していることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【手続補正書】
【提出日】2023-04-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、混合管と、旋回流外管と、回転内管と、混合投入蓋を含み、
前記旋回流外管の両端は、それぞれ混合管及び混合投入蓋に固定接続され、
前記回転内管は、回転可能な構造により旋回流外管の内腔に設けられ、
前記旋回流外管の内腔壁には螺旋ガイド溝が設けられ、
前記混合投入蓋には２つの投入口が設けられ、２つの投入口の一端は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と回転内管の内腔にそれぞれ連通し、
前記混合管は、ベンチュリ管構造として設けられ、該混合管の負圧段で投入管と連通し、
前記回転内管の内腔には、固定して設けられた負圧スクリューが設けられていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項2】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記混合管の内腔における旋回流外管に近接する一端に混合段階的縮小段が設けられ、他端に混合段階的拡大段が設けられ、
前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、
前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記混合管の軸線と投入管の軸線とのなす角度が９０°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項4】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記回転可能な構造は、回転軸受を含み、
前記回転内管の両端は、それぞれ前記回転軸受を介して旋回流外管の軸受取付溝と混合投入蓋の軸受取付溝に接続されていることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項5】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記螺旋ガイド溝のピッチは、０．１Ｄ１－０．３Ｄ１であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ１は、螺旋ガイド溝の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項6】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記負圧スクリューのピッチは、０．１Ｄ２－０．３Ｄ２であり、螺旋線の上昇角は、１０°－３０°であり、巻数は、５－１０であり、線数は、１であり、ここで、Ｄ２は、負圧スクリューのスクリュー部の大径であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項7】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、前記回転内管の内腔における混合投入蓋に近接する一端に内管段階的縮小段が設けられ、他端に内管段階的拡大段が設けられ、
前記内管段階的縮小段の段階的縮小角α＝１５°－４５°であり、
前記内管段階的拡大段の段階的拡大角β＝１５°－４５°であることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【請求項8】
請求項１に記載の研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置であって、２つの投入口は、それぞれ、混合投入蓋の側面に開設された第１の投入口、混合投入蓋の頂部に開設された第２の投入口であり、
前記第１の投入口は、旋回流外管の螺旋ガイド溝と連通し、
前記第２の投入口は、回転内管の内腔と連通していることを特徴とする研磨加工強化用の多相流回転噴流混合装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
本発明の好ましい技術態様として、前記混合管の内腔における旋回流外管に近接する一端に混合段階的縮小段が設けられ、他端に混合段階的拡大段が設けられ、前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0024】
図１～２を参照すると、前記混合管１の内腔における旋回流外管２に近接する一端に混合段階的縮小段が設けられ、他端に混合段階的拡大段が設けられ、前記混合段階的縮小段の段階的縮小角θ１＝１５－４５°であり、前記混合段階的拡大段の段階的拡大角θ２＝１５°－４５°である。
【国際調査報告】