(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルと同ノズルの前方に配置した流体の流れる筒状の胴体とを備えた流体振動推進器において、前記ノズルに流れ込む流体の流体振動によって、前記ノズルからの流れが吸入と吐出の流れをくり返すことによる、前記筒状の胴体からの流れを推進流とする流体振動推進器。
【請求項２】
前記胴体の流入口は、前記胴体の外側に向かって滑らかに拡大する曲面である請求項１記載の流体振動推進器。
【請求項３】
前記胴体は、流体の流れ方向に拡大する請求項１または請求項２に記載の流体振動推進器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、流体の流れに関するものである。流体振動によりノズルに流れ込む流体が吸入と吐出の流れをくり返すことによる流れを、効果的な推進力となる流れとする。
【背景技術】
【０００２】  従来から、流体中においてノズルの吸入と吐出の流れのくり返しによって、吸入流と吐出流の流れのパターンの違いから、流れができることは知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ノズルの吸入と吐出の流れをくり返すことによる流れを、推進力となる流れとする。しかし、ノズルの吸入と吐出による、吸入流と吐出流の流れは、同じノズルからの流れであるため、吸入流と吐出流との相互干渉によって、効果的な推進流とならい。したがって、相互干渉を少なくするために、ノズルの近傍において吸入流と吐出流とを分離して、ノズルの流れをより効果的な推進流とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  請求項１は、ノズルの前方に筒状の胴体を配置した流体振動推進器において、流体振動によりノズルに流れ込む流体が吸入と吐出の流れをくり返すことによる流れを、効果的な推進力となる流れとする。【０００５】  図１は、ノズル４の前方に筒状の胴体１を配置した流体振動推進器の縦断面図である。ノズル４の吸入と吐出Ｅの流れのくり返しによって、ノズル４の吸入による吸入流Ａは、ノズル４の近傍から流入する。ノズル４の吐出による吐出流Ｃと吐出流Ｃにともなった連行流Ｂとは、吐出流Ｃの流れの力によって、筒状の胴体入口２から流入して、筒状の胴体出口３より流出して出口流Ｄとなる。【０００６】  結果として、ノズル４の流れは、吸入流Ａと吐出流Ｃとを分離して、吸入流Ａと吐出流Ｃとの相互干渉を少なくして、推進流として効果的なノズル４の流れとする。そして、筒状の胴体出口３からの流れは、吐出流Ｃに連行流Ｂの増加となり出口流Ｄとなる。さらに、吸入による吸入流Ａと吐出による連行流Ｂとは、交互にノズル４の近傍から流入する。この連続的な流入によって、より効果的な推進力となる流れとすることができる。【０００７】  この一連のノズル４の吸入と吐出Ｅの流れをくり返すことによる流れを、より効果的な推進力となる流れにするため、各種類のノズル口径の大きさの効果と、ノズル４の先端から筒状の胴体入口２までの距離の効果について、水槽実験で計測する。【０００８】  請求項２は、筒状の胴体入口２の流入口を、筒状の胴体１の外側に向かって滑らかに拡大する曲面により、筒状の胴体入口２の前方近傍の流体を円滑に引き込み、流体の流れのはく離を生じにくくさせ、より効率良い流れとする。【０００９】  請求項３は、筒状の胴体１を流体の流れ方向に拡大することで、筒状の胴体入口２から導入された流れを、筒状の胴体１の内壁面部からはく離させることなく、筒状の胴体１の内壁面部に沿って、筒状の胴体出口３まで滑らかに効率良く流出させる。
【発明の効果】
【００１０】】請求項１のノズル４の前方に筒状の胴体１を配置して、ノズル４の吸入と吐出Ｅの流れをくり返すことによる流れは、吸入流Ａと吐出流Ｃとをノズル４の近傍で分離して、より効果的な推進力となる流れとなる。さらに、請求項２の筒状の胴体入口２の流入口を滑らかにして、請求項３の筒状の胴体１を流れ方向に拡大することによって、ノズル４の流れを効率よく流出させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  図２と図３は、本発明を実施する実験用の流体振動推進器の縦断面図である。請求項１の筒状の胴体として、円筒胴体５と円筒胴体に請求項２、３を特徴とする曲線胴体６とを用意した。図２は、請求項１の特性を実験するための流体振動推進器。図３は、請求項１、２、３の特性を実験するための流体振動推進器。図２は、ノズル４の前方に円筒胴体５を配置するために、ノズル４と円筒胴体５とを、流体が胴体面より通過できる通過胴体７で結合する。図３は、ノズル４の前方に曲線胴体６を配置するために、ノズル４と曲線胴体６とを、流体が胴体面より通過できる通過胴体７で結合する。【００１２】請求項１、２、３を特徴とする流体振動推進器の図３は、ノズル４の吸入と吐出Ｅの流れをくり返すことによる流れにおいて、請求項１の効果によって、ノズル４の近傍において吸入流Ａと吐出流Ｃとを分離して、吸入流Ａと吐出流Ｃとの相互干渉を少なくして、推進流として効果的なノズル４の流れとなる。吸入流Ａと吐出流Ｃにともなった連行流Ｂとは、交互に連続的に通過胴体７の胴体面から流入する。吐出流Ｃと連行流Ｂは、吐出流Ｃの流れの力によって、円筒胴体入口８から流入して、円筒胴体出口９より流出する出口流Ｄとなる。さらに、筒状の胴体入口の流入口を滑らかにして、筒状の胴体を流れ方向に拡大することによる、曲線胴体６の請求項２、３の効果によって、ノズルの流れを効果的な推進流にする。
【実施例】
【００１３】  以下、上記構成の流体振動推進器に、円筒胴体５と曲線胴体６とを用いて、請求項１、２、３の効果について水槽実験を行った結果について説明する。【００１４】  流体振動によりノズル４に流れ込む流体が吸入と吐出Ｅの流れをくり返すことによって、推進流として効果的な出口流Ｄにするために、流体振動推進器の各種類のノズル口径の大きさの効果と、ノズル４の先端から円筒胴体入口８までの距離の効果について水槽実験する。流体振動推進器の円筒胴体内径８ｍｍ、ノズル４の吸入と吐出Ｅの流体振動１０Ｈｚにおいて、円筒胴体出口９の出口流Ｄの動圧を計測する。吸入と吐出Ｅの流れとなる一定の流体振動出力は、往復動ポンプの動作原理によって、吸入と吐出の流れをくり返す、流体の振動流れを発生させた。【００１５】  図４は、流体振動推進器のノズル口径の効果グラフである。曲線胴体６を用いて図３の構成の流体振動推進器で計測する。ノズル４の先端から円筒胴体入口８までの距離を７ｍｍの位置とする。ノズル４の吸入と吐出Ｅの流れのくり返しに対して、各種類のノズル口径における、円筒胴体出口９の流れの動圧を計測する。計測結果図４のグラフより、ノズル口径に対する動圧の高さから、最適ノズル口径３．５ｍｍとした。【００１６】  図５は、流体振動推進器のノズル位置の効果のグラフである。流体振動推進器のノズル口径３．５ｍｍとする。ノズル４の吸入と吐出Ｅの流れのくり返しに対して、ノズル４の先端から円筒胴体入口８までの距離における、円筒胴体出口９の流れの動圧を計測する。図５の円筒胴体のグラフは、流体振動推進器に請求項１を特徴とする円筒胴体５を用いて、図２の構成で計測した。図５の曲線胴体のグラフは、流体振動推進器に請求項１、２、３を特徴とする曲線胴体６を用いて、図３の構成で計測した。【００１７】図５の計測結果より、ノズル４の先端と円筒胴体入口８との間に、間隙を設定することによって出口流Ｄの増加となり、請求項１の効果が認められる。円筒胴体と曲線胴体とのグラフの差によって、曲線胴体６の請求項２、３による効果が認められる。流れの可視化によっても、通過胴体７に連続的な流入による請求項１の効果が認められる。したがって、流体振動推進器は、ノズルの前方に筒状の胴体を配置して、流体振動によりノズルに流れ込む流体が吸入と吐出の流れをくり返すことによって、ノズルの流れを効果的な推進流とする。さらに、筒状の胴体入口の流入口を滑らかにして、筒状の胴体を流れ方向に拡大することによって、より効果的なノズルの流れとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】  流体中においての流体振動推進器は、流体振動によりノズルに流れ込む流体の吸入と吐出の流れをくり返すことによる流れを、効果的な推進力としての流れにできる。あるいは、流体振動推進器には、吸入流と吐出流とを分離する効果と、吐出流にともなった連行流の効果があるために、弁を必要としない振動ポンプとしての利用も可能である。さらに、本発明は、簡単な構造によって推進器としての機能を備えているため、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】請求項１の流体振動推進器の縦断面図。
【図２】筒状の胴体を円筒胴体５とする流体振動推進器の縦断面図。
【図３】請求項２と３の特徴を備えた曲線胴体６とする流体振動推進器の縦断面図。
【図４】各種類のノズル口径による流れの効果のグラフ。
【図５】ノズル４の先端から円筒胴体入口８までの距離による流れの効果のグラフ。
【符号の説明】
【００２０】１  筒状の胴体２  筒状の胴体入口３  筒状の胴体出口４  ノズル５  円筒胴体６  曲線胴体７  通過胴体８  円筒胴体入口９  円筒胴体出口Ａ  吸入流Ｂ  連行流Ｃ  吐出流Ｄ  出口流Ｅ  吸入と吐出
【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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