(57)【要約】  本発明によれば、管路構造、運搬構造、制御システム、ブレーキシステム及び駆動システムを含む管路を軌道とする高速交通輸送装置が提供される。前記管路構造は、管路壁で包まれた延伸性管路構造を含み、前記管路壁に気流方向が制御可能な一方向気流窓が設けられ、前記運搬構造が管路内を走行する。前記運搬構造は箱状構造である。本発明では、管路構造に一方向気流窓が設けられることにより、運搬構造の走行抵抗が顕著に減少される。本発明は、従来の高速交通輸送装置に比べ、高効率、低コスト、高速度、高安全性等の利点を有し、新しい高速交通輸送装置の開発に適用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路を軌道とする高速交通輸送装置であって、
前記高速交通輸送装置の走行軌道は、管路壁によって取り囲まれる延伸性管路構造であり、
前記管路壁には、気流方向が制御可能な一方向気流窓が取り付けられ、
前記高速交通輸送装置の走行構造は、駆動システムと運搬構造を含み、駆動装置によって駆動され、前記管路構造内を走行することを特徴とする、管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項２】
前記一方向気流窓は、受動オープン式の一方向気流窓と、機械的運動エネルギー自発オープン式の一方向の気流窓とを含み、
１）前記受動オープン式の一方向気流窓は、前記管路構造の内外気圧差により駆動される受動オープン式の一方向気流窓式構造であり、前記管路構造内の気圧が前記管路構造外の気圧よりも大きいときの外向き受動オープン式の一方向気流窓を含み、前記受動オープン式の一方向気流窓は、前記管路構造の管路壁の複数の部位に分布し、
２）前記機械的運動エネルギー自発オープン式の一方向気流窓は、機械的運動エネルギーにより駆動される自発オープン式構造であり、外向き自発オープン式の一方向気流窓と、内向き自発オープン式の一方向気流窓とを含み、前記自発オープン式の一方向気流窓は、前記管路構造の管路壁の複数の部位に分布することを特徴とする、請求項１に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項３】
前記高速交通輸送装置は、管路構造と、運搬構造と、駆動システムと、制御システムと、ブレーキシステムとを含み、以下の特徴のうちの１つ以上を有し、
１）前記駆動システムは、前記管路構造内に位置する管路内腔閉鎖式走行駆動構造を含み、前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、前記運搬構造の走行前方に位置し、それ自体の前後走行を駆動する駆動装置が取り付けられたプラグ状管路閉鎖式走行駆動構造であり、
２）前記駆動システムは、前記管路構造内に位置する管路内腔走行閉鎖構造を含み、前記管路内腔走行閉鎖構造は、前記運搬構造の走行後方に位置し、前後走行可能なプラグ状管路内走行閉鎖構造であり、
３）前記管路構造内において、前記運搬構造の走行方向の前方から後方へ、順に前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造、１つ以上の前記運搬構造、前記管路内腔走行閉鎖構造が配置され、
４）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造、前記運搬構造及び前記管路内腔走行閉鎖構造の外周壁と、前記管路構造の内周壁との間に走行空隙が形成され、
５）前記駆動システムは、管路内腔減圧構造を含み、前記管路内腔減圧構造は、前記管路構造内に位置し、排気動力装置が設けられた排気装置であり、前記排気動力装置の入気口が前記走行空隙に直接連通し、前記排気動力装置の排気口が前記走行空隙外の前記管路構造内における空気に連通することを特徴とする、請求項１に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項４】
前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、以下の特徴のうちの少なくとも１つを有し、
１）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、前記運搬構造の走行前方に位置し、空気が透過せず、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、それ自体の前後走行を駆動できる駆動装置が取り付けられたプラグ状管路閉鎖式走行駆動構造であり、
２）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、前記運搬構造の走行前方に位置し、空気が透過せず、駆動構造、駆動式走行構造及び駆動式閉鎖構造からなり、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、それ自体の前後走行を駆動できる駆動装置が取り付けられた管路閉鎖式走行駆動構造であり、
３）前記駆動式閉鎖構造は、横向きに伸縮することで前記閉鎖構造の外側面と前記管路構造の内周壁との間の距離及び接触程度を調節可能な閉鎖装置であることを特徴とする、請求項３に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項５】
前記管路内腔走行閉鎖構造は、以下の特徴のうちの少なくとも１つを有し、
１）前記管路内腔走行閉鎖構造は、前記運搬構造の走行後方に位置し、空気が透過せず、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、前後走行可能なプラグ状管路内走行閉鎖構造であり、
２）前記管路内腔走行閉鎖構造は、前記運搬構造の走行後方に位置し、空気が透過せず、閉鎖式走行構造及び閉鎖式閉鎖構造からなり、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、前後走行可能な管路内走行閉鎖構造であり、
３）前記閉鎖式閉鎖構造は、横向きに伸縮することで前記閉鎖構造の外側面と前記管路構造の内周壁との間の距離及び接触程度を調節可能な閉鎖装置であることを特徴とする、請求項３に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項６】
前記管路内腔減圧構造は、管路内腔閉鎖式走行減圧構造を含み、
前記管路内腔閉鎖式走行減圧構造は、前記管路内腔走行閉鎖構造内に排気動力装置が設けられ、
前記排気動力装置の入気口は、前記管路内腔走行閉鎖構造の走行方向の前部に位置し、前部の前記走行空隙に連通し、
前記排気動力装置の排気口は、前記管路内腔走行閉鎖構造の走行方向の後部に位置し、前記管路内腔走行閉鎖構造の後方の前記管路構造内の空気に連通し、
前記管路内腔閉鎖式走行減圧構造は、前記運搬構造と独立するとともに前記運搬構造の後方に走行する管路内腔閉鎖式走行減圧独立構造と、前記運搬構造と一体である管路内腔閉鎖式走行減圧組合せ構造とを含むことを特徴とする、請求項３又は５に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項７】
前記排気動力装置的入気口の前部には、気圧制御開き式の気流方向が制御可能な一方向気流バルブが設けられ、
前記気圧制御開きは、制御可能な負圧制御開きであり、
前記一方向気流バルブの気流方向は、前記走行空隙内の空間から前記走行空隙以外の空間へ流れる方向であることを特徴とする、請求項３又は６に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項８】
前記運搬構造は、箱状構造及び載物台構造を含み、かつ以下の特徴のうちの少なくとも１つを有し、
１）独立した駆動装置が設けられ、
２）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造の後方に位置し、
３）前記運搬構造の後方に前記管路内腔走行閉鎖構造があり、
４）前記運搬構造の下部に前記管路構造の下側壁に対応する磁気浮上構造が設けられ、
５）前記運搬構造は、複数の前記運搬構造が前後に直列するように組み合わせて走行することを特徴とする、請求項１、３から６のいずれか１項に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項９】
前記駆動装置の駆動方式は、ホイールレール駆動、リニアモータ駆動、排気駆動、反作用力駆動のうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１、３、４、８のいずれか１項に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項１０】
前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造及び前記管路内腔走行閉鎖構造に位置する前記閉鎖構造には、前記管路構造内を走行する位置規制構造が設けられ、
前記位置規制構造は、前記管路構造壁の内側面と前記閉鎖構造の外側面に位置し、互いに適合し、磁気反発するペア構造、及び前記閉鎖構造に設けられ、外側面に弾性伸展する弾性伸展構造であり、
前記位置規制構造は、前記管路構造壁及び前記閉鎖構造の複数の部位に分布し、
前記管路構造の内側壁と前記閉鎖の外側面との間の隙間の幅は、０−５０ｍｍ、好ましくは０−３０ｍｍ、より好ましくは０−１０ｍｍであることを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項１１】
前記ブレーキシステムは、前記走行構造又は前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造の走行部位の前方に位置する前記管路構造壁にある前記一方向気流窓を自発的に閉めることを含むことを特徴とする、請求項３に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項１２】
前記駆動システムは、前記走行構造又は前記管路内腔走行閉鎖構造の走行部位の後方に位置する前記管路構造壁にある前記一方向気流窓を自発的に開くことを含むことを特徴とする、請求項１又は３に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項１３】
前記管路構造の側壁には、外向きオープン式の管路安全出口が設けられ、
前記運搬構造の側面には、横向き又は内向きオープン式の運搬安全出口が設けられ、
前記管路安全出口と前記運搬安全出口とは、不等距離でずれて配置されることを特徴とする、請求項１から６、８、１０から１２のいずれか１項に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項１４】
前記運搬構造、前記管路構造、前記ブレーキシステム及び前記駆動システムに設けられたセンサをさらに含み、
各前記センサはいずれも前記制御システムに電気的に接続されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載の管路を軌道とする高速交通輸送装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の管路により包まれた減圧式高速交通輸送装置の高速交通輸送装置の開発における応用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路を軌道とする高速交通輸送装置に関し、車両技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
私たちの生活の中で、一般的に使用される輸送手段は、車、電車、飛行機、船、電気自動車、オートバイなどである。自動車にはさまざまな種類があり、用途によって主に乗用車、貨物を運搬するトラック、建設プロジェクト、農業生産、スポーツ競技などの専用車に分けられる。道路への適応性に応じて、普通車とオフロード車に分けられる。動力装置の種類により、ピストン内燃機関車、電気自動車、ガス車に分けられる。航空機にもさまざまな種類があり、目的に応じて民間旅客機、軍用輸送機、軍用戦闘機に分けられる。エンジンの種類によって、プロペラ機とジェット機に分けられる。列車には普通列車、磁気浮上列車、高速列車等がある。現在米国で開発されている管路超高速鉄道は、高速鉄道輸送の将来の開発方向を表しているが、その管路真空の維持と浮上状態での走行は、早急に解決する必要がある技術的な問題である。さらに、米国で開発中の地下トンネルの高速運転システムも、その高い建設コストと運用コストを犠牲にしている。既存の高速鉄道は速度を上げることができるが、脱線のリスクは解決できない。社会の進歩と時代の進展に伴い、時間の利用効率を向上させる方法に対する人々の要求はますます高まっており、時間の節約は効率の向上の代名詞となっている。そのため、列車や自動車なりの地上輸送の利便性を有するとともに、脱線のリスクなしに高速鉄路の速度を増大でき、航空機の移動速度に到達するほど既存の地上移動速度を超えて時間を節約できる高速交通手段の開発は、非常に重要な実用的価値がある。
【発明の概要】
【０００３】
前記問題を解決するために、本発明の目的は、走行が安定し、便利で高速な交通輸送装置を提供することを目的とする。
【０００４】
前記目的を達成するために、本発明によれば、管路を軌道とする高速交通輸送装置であって、
前記高速交通輸送装置の走行軌道は、管路壁によって取り囲まれる延伸性管路構造であり、
前記管路壁には、気流方向が制御可能な一方向気流窓が取り付けられ、
前記高速交通輸送装置の走行構造は、駆動システムと運搬構造を含み、駆動装置によって駆動され、前記管路構造内を走行する管路を軌道とする高速交通輸送装置が提供される。
【０００５】
前記一方向気流窓は、受動オープン式の一方向気流窓と、機械的運動エネルギー自発オープン式の一方向の気流窓とを含み、
１）前記受動オープン式の一方向気流窓は、前記管路構造の内外気圧差により駆動される受動オープン式の一方向気流窓式構造であり、前記管路構造内の気圧が前記管路構造外の気圧よりも大きいときの外向き受動オープン式の一方向気流窓を含み、前記受動オープン式の一方向気流窓は、前記管路構造の管路壁の複数の部位に分布し、
２）前記機械的運動エネルギー自発オープン式の一方向気流窓は、機械的運動エネルギーにより駆動される自発オープン式構造であり、外向き自発オープン式の一方向気流窓と、内向き自発オープン式の一方向気流窓とを含み、前記自発オープン式の一方向気流窓は、前記管路構造の管路壁の複数の部位に分布する。
【０００６】
前記高速交通輸送装置は、管路構造と、運搬構造と、駆動システムと、制御システムと、ブレーキシステムとを含み、以下の特徴のうちの１つ以上を有し、
１）前記駆動システムは、前記管路構造内に位置する管路内腔閉鎖式走行駆動構造を含み、前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、前記運搬構造の走行前方に位置し、それ自体の前後走行を駆動する駆動装置が取り付けられたプラグ状管路閉鎖式走行駆動構造であり、
２）前記駆動システムは、前記管路構造内に位置する管路内腔走行閉鎖構造を含み、前記管路内腔走行閉鎖構造は、前記運搬構造の走行後方に位置し、前後走行可能なプラグ状管路内走行閉鎖構造であり、
３）前記管路構造内において、前記運搬構造の走行方向の前方から後方へ、順に前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造、１つ以上の前記運搬構造、前記管路内腔走行閉鎖構造が配置され、
４）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造、前記運搬構造及び前記管路内腔走行閉鎖構造の外周壁と、前記管路構造の内周壁との間に走行空隙が形成され、
５）前記駆動システムは、管路内腔減圧構造を含み、前記管路内腔減圧構造は、前記管路構造内に位置し、排気動力装置が設けられた排気装置であり、前記排気動力装置の入気口が前記走行空隙に直接連通し、前記排気動力装置の排気口が前記走行空隙外の前記管路構造内における空気に連通する。
【０００７】
前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、以下の特徴のうちの少なくとも１つを有し、
１）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、前記運搬構造の走行前方に位置し、空気が透過せず、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、それ自体の前後走行を駆動できる駆動装置が取り付けられたプラグ状管路閉鎖式走行駆動構造であり、
２）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、前記運搬構造の走行前方に位置し、空気が透過せず、駆動構造、駆動式走行構造及び駆動式閉鎖構造からなり、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、それ自体の前後走行を駆動できる駆動装置が取り付けられた管路閉鎖式走行駆動構造であり、
３）前記駆動式閉鎖構造は、横向きに伸縮することで前記閉鎖構造の外側面と前記管路構造の内周壁との間の距離及び接触程度を調節可能な閉鎖装置である。
【０００８】
前記管路内腔走行閉鎖構造は、以下の特徴のうちの少なくとも１つを有し、
１）前記管路内腔走行閉鎖構造は、前記運搬構造の走行後方に位置し、空気が透過せず、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、前後走行可能なプラグ状管路内走行閉鎖構造であり、
２）前記管路内腔走行閉鎖構造は、前記運搬構造の走行後方に位置し、空気が透過せず、閉鎖式走行構造及び閉鎖式閉鎖構造からなり、ほとんどの管路構造内腔の断面を閉鎖可能で、前後走行可能な管路内走行閉鎖構造であり、
３）前記閉鎖式閉鎖構造は、横向きに伸縮することで前記閉鎖構造の外側面と前記管路構造の内周壁との間の距離及び接触程度を調節可能な閉鎖装置である。
【０００９】
前記プラグ状管路閉鎖走行駆動構造は、２つの作用を奏する。即ち、管路内の空気を一方向気流窓を通じて管路外に排出し管路内の局所に半真空状態を形成する駆動装置、及び運搬構造を前方に走行させる駆動装置として作用する。このような半真空状態と運搬構造の後方との間に気圧差が形成され、運搬構造の後部に付勢する押付力が発生する。
【００１０】
前記管路内腔減圧構造は、管路内腔閉鎖式走行減圧構造を含み、
前記管路内腔閉鎖式走行減圧構造は、前記管路内腔走行閉鎖構造内に排気動力装置が設けられ、
前記排気動力装置の入気口は、前記管路内腔走行閉鎖構造の走行方向の前部に位置し、前部の前記走行空隙に連通し、
前記排気動力装置の排気口は、前記管路内腔走行閉鎖構造の走行方向の後部に位置し、前記管路内腔走行閉鎖構造の後方の前記管路構造内の空気に連通し、
前記管路内腔閉鎖式走行減圧構造は、前記運搬構造と独立するとともに前記運搬構造の後方に走行する管路内腔閉鎖式走行減圧独立構造と、前記運搬構造と一体である管路内腔閉鎖式走行減圧組合せ構造とを含む。
【００１１】
前記排気動力装置的入気口の前部には、気圧制御開き式の気流方向が制御可能な一方向気流バルブが設けられ、
前記気圧制御開きは、制御可能な負圧制御開きであり、
前記一方向気流バルブの気流方向は、前記走行空隙内の空間から前記走行空隙以外の空間へ流れる方向である。
【００１２】
一般的な前記排気動力装置としては、ターボファン、ダクトファン、軸流ファン、ラムジェット、パルスジェット、ブレードレスファン、電気ファン、ファンエンジン、ダクテッドファンエンジン、ターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、ラムジェットエンジン、パルスジェットエンジン、ターボファンジェットエンジン等が挙げられる。
【００１３】
前記運搬構造は、箱状構造及び載物台構造を含み、かつ以下の特徴のうちの少なくとも１つを有し、
１）独立した駆動装置が設けられ、
２）前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造の後方に位置し、
３）前記運搬構造の後方に前記管路内腔走行閉鎖構造があり、
４）前記運搬構造の下部に前記管路構造の下側壁に対応する磁気浮上構造が設けられ、
５）前記運搬構造は、複数の前記運搬構造が前後に直列するように組み合わせて走行する。
【００１４】
前記駆動装置の駆動方式は、ホイールレール駆動、リニアモータ駆動、排気駆動、反作用力駆動のうちの少なくとも１種を含む。
【００１５】
前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造及び前記管路内腔走行閉鎖構造に位置する前記閉鎖構造には、前記管路構造内を走行する位置規制構造が設けられ、
前記位置規制構造は、前記管路構造壁の内側面と前記閉鎖構造の外側面に位置し、互いに適合し、磁気反発するペア構造、及び前記閉鎖構造に設けられ、外側面に弾性伸展する弾性伸展構造であり、
前記位置規制構造は、前記管路構造壁及び前記閉鎖構造の複数の部位に分布し、
前記管路構造の内側壁と前記閉鎖の外側面との間の隙間の幅は、０−５０ｍｍ、好ましくは０−３０ｍｍ、より好ましくは０−１０ｍｍである。
【００１６】
前記閉鎖構造は、走行構造と一体である伸縮状態を自動的に調節できる局所突出構造である。これによって、前記閉鎖構造の閉鎖効果が保証され、両者の管路内での長さによる管路内での曲がりに対する影響が回避される。
【００１７】
前記ブレーキシステムは、前記走行構造又は前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造の走行部位の前方に位置する前記管路構造壁にある前記一方向気流窓を自発的に閉めることを含む。
【００１８】
前記駆動システムは、前記走行構造又は前記管路内腔走行閉鎖構造の走行部位の後方に位置する前記管路構造壁にある前記一方向気流窓を自発的に開くことを含む。
【００１９】
前記管路構造の側壁には、外向きオープン式の管路安全出口が設けられ、前記運搬構造の側面には、横向き又は内向きオープン式の運搬安全出口が設けられ、前記管路安全出口と前記運搬安全出口とは、不等距離でずれて配置される。例えば、運搬構造の１つの車両の両側に不等距離で４つのドアが設けられ、管路構造の対応する長さで不等距離で２つのドアが設けられる。これによって、車両がどの位置に止まったとしても、車両のドアに対応するドアがあり、故障避難の制御可能性が保証される。
【００２０】
前記運搬構造、前記管路構造、前記ブレーキシステム及び前記駆動システムに設けられたセンサをさらに含み、各前記センサはいずれも前記制御システムに電気的に接続される。
【００２１】
前記管路を軌道とする高速交通輸送装置の高速交通輸送装置の開発における応用。
【００２２】
本発明は、以下の有益な効果を有する。
１、本発明では、管路を走行軌道とする技術を採用することにより、列車が超高速走行するときの脱線リスクが回避される。また、管路壁に一方向気流窓が設けられることにより、前方に走行する際に、前方の気圧が増大し、一方向気流窓が受動的に開き、列車のフロントの前方の空気圧と管路外の空気圧とが平衡となり、列車のフロント部位での圧力差抵抗が変わることがなく、走行効率が向上する。
【００２３】
２、本発明では、前方に位置する閉鎖駆動構造及び後方に位置する走行閉鎖構造を採用し、運搬車両を前後構造の間に包み、外壁を管路構造とすることにより、このように設計された小さな環境では局所で相対的な密閉状態であり、この場合、後方の閉鎖構造に効率的なターボファンエンジンを増設することで、残留及び少量の漏入した空気を迅速に除去することにより、運搬車両を含む小さな環境が半真空状態にあることが保証される。その実際の真空度は、ターボファンエンジンの電力及び小さな環境の密閉程度に依存し、これらは実際の作業中において状況に応じて調整することができる。
【００２４】
３、本発明では、管路壁に管路内外気圧差により駆動される受動オープン式の外向き型一方向気流窓が設けられ、管路構造内に位置する管路内腔閉鎖式走行駆動構造が設けられることにより、管路内腔閉鎖式走行駆動構造が管路内を走行するときに、前方の気圧が増大し、管路構造内の気圧が管路外の気圧よりも大きいという大気圧差が形成され、外向き型の一方向気流窓が開き、管路内の空気が外向き型の一方向気流窓から迅速に向へ流れ、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の後方の低気圧が形成される。この場合、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の後方の管路内の気圧が管路外の気圧よりも低く、管路外と負の圧力差が形成される。また、外向き型の一方向気流窓が迅速に閉まり、その後方に位置する運搬構造が低気圧状態下で走行し、運搬構造が管路内を走行するときの前向と横方向の空気抵抗が減少され、走行効率が向上する。
【００２５】
４、本発明では、管路構造内において運搬構造の後方に管路内腔走行閉鎖構造を設けることにより、その後方に位置する高圧空気が前記運搬構造の低気圧領域に入ることが遮断され、運搬構造領域の低気圧状態が維持され、運搬構造が管路内を走行するときの横方向の空気抵抗が減少され、走行効率が向上する。
【００２６】
５、本発明では、管路壁に機械的運動エネルギー自発オープン式の一方向気流窓が設けられることにより、走行中の運搬装置の後方の管路内腔走行閉鎖構造走行の後方において内向き型の一方向気流窓が自発的に開き、管路外の空気が迅速に管路内に入り、管路内腔閉鎖式走行駆動構造が走行しているときに運搬構造の尾部に形成された負圧状態による逆推力が解消され、走行効率が向上する。
【００２７】
６、本発明では、管路構造内に管路内腔閉鎖式走行減圧構造がさらに設けられることにより、運搬構造領域の低気圧状態が維持される。管路内運搬構造が走行する過程において、外部の少量の気流が絶えずに管路内に入り、管路内の低気圧状態に影響を与え、運搬構造の後方に位置する管路内腔閉鎖式走行減圧構造はその排気動力装置により管路内に入った空気を絶えずに排出することにより、運搬構造領域における低気圧状態が維持され、運搬構造が管路内を走行するときの横方向の空気抵抗が減少され、走行効率が向上する。
【００２８】
７、本発明では、管路内腔閉鎖式走行駆動構造と運搬構造との間にフレキシブルで伸縮可能な接続構造が設けられることにより、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の後方の負圧の形成が保証され、管路内腔閉鎖式走行駆動構造が減速するときに運搬構造の前進による管路内腔閉鎖式走行駆動構造に対する衝撃力及び衝突力が回避され、走行の安全が保証される。
【００２９】
８、本発明では、前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造の走行部位の前方の管路壁上の前記一方向気流窓を閉めることにより、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の前方の空気が排出され得ないことで、管路内の空気抵抗層が形成され、管路−車体一体化のブレーキシステムが形成され、ブレーキ効率が向上する。
【００３０】
９、本発明の管路内腔閉鎖式走行駆動構造及び管路内腔走行閉鎖構造により遮断される前記管路構造の断面の面積は、前記運搬構造により遮断される前記管路構造の断面の面積よりも大きく、即ち、前記運搬構造の断面積が前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造の断面積よりも小さく、前記運搬構造の断面積が前記管路内腔走行閉鎖構造の断面積よりも小さいことにより、前記管路内腔閉鎖式走行駆動構造及び前記管路内腔走行閉鎖構造と前記管路構造との間の隙間から漏入した空気量は前記運搬構造と前記管路構造との間の隙間の体積よりも小さいので、負圧が形成される。
【００３１】
１０、本発明の運搬構造が管路構造内を走行することによって、運搬構造が走行する過程において風、雨、雪、雷電等の外部環境の影響を受けることが回避され、走行の安全性が向上するとともに、これらの環境影響を克服するために追加する設計及び製造コスト顕著に削減される。また、管路構造が簡単で、施工が便利であるため、地上、地下、橋の上及びトンネル内等の様々な位置に配置することができ、道路建設への投資が大幅に削減される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の装置全体構造の上面模式図である。
【図２】本発明の装置に閉鎖構造を増設した全体構造の模式図である。
【図３】本発明の装置に閉鎖構造を増設した全体構造の側面模式図である。
【図４】管路構造の両側壁に設けられた一方向気流窓の開き構造模式図である。
【図５】管路構造の両側壁に設けられた一方向気流窓の閉まり構造模式図である。
【図６】管路内腔閉鎖式走行駆動構造の模式図である。
【図７】管路内腔走行閉鎖構造の模式図である。
【図８】管路内腔閉鎖式走行駆動構造が管路内を走行する位置規制構造の模式図である。
【図９】管路内腔走行閉鎖構造が管路内を走行する位置規制構造の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面及び実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００３４】
図１に示すように、本発明は、管路構造１と、管路内に位置し、駆動システム４及び運搬構造２からなる走行構造とを含む。駆動システム４は、駆動装置７と、駆動走行装置２０とを含む。管路構造１の側壁５には、一方向気流窓３が設けられる。一方向気流窓３は、運搬構造２の前部に位置する受動オープン式９と、中部に位置するクローズ式８と、後部に位置する自発オープン式１０とを含む。一方向気流窓３は、運搬構造の頂部及び左右両側に分布する。管路構造１内の走行構造が前方に走行すると、前方の空気圧は増大し、管路構造１外の空気圧よりも大きくなると、受動オープン式の一方向気流窓９は受動的に開き、オープン式９となる。管路構造１内の空気圧が管路構造１外の空気圧以下である場合、受動オープン式の一方向気流窓９は自発的に閉まり、クローズ式８となる。このような気流スイッチの調節により、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の走行方向の前方の気圧と管路構造１の外部の気圧とは平衡になり、車両が管路内を前進するときに形成される高圧空気抵抗が解消される。
【００３５】
図２から図７に示すように、本発明の閉鎖構造を増設した構造は、管路構造１を含み、管路構造１の上壁２５及び側壁５に一方向気流窓３が設けられる。一方向気流窓３は、運搬構造２の前部に位置する受動オープン式９と、中部に位置するクローズ式８と、後部に位置する自発オープン式１０とを含む。一方向気流窓３は、運搬構造の頂部及び左右両側に分布する。管路構造１の内部の底面２３に走行レール２４が固定して接続される。走行レール２４上をスライド走行するのは、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４、箱状構造の運搬構造２、及び管路内腔走行閉鎖構造１９である。管路内腔閉鎖式走行駆動構造４及び管路内腔走行閉鎖構造１９は、管路構造１をほぼ完全密閉にする管路内腔閉鎖走行構造である。管路内腔閉鎖式走行駆動構造４は、駆動構造７、駆動式走行構造２０及び駆動式閉鎖構造６からなる。管路内腔閉鎖式走行駆動構造４は、運搬構造２の前方に配置され、１つ以上の駆動装置７を含む。駆動式閉鎖構造６は、伸縮可能な構造であり、伸縮により管路構造１の内側壁との接触程度及び隙間距離を調整することができる。管路内腔走行閉鎖構造１９は、閉鎖式走行構造２１及び閉鎖式閉鎖構造１６からなる。閉鎖式閉鎖構造１６は、伸縮可能な構造であり、伸縮により管路構造の内側壁との接触程度及び隙間距離を調整することができ、運搬構造２の後方の管路内腔に位置し、主に閉鎖することにより、運搬構造２の後方の管路内の常圧空気が大量に低圧空間に入って走行空隙１８の低圧状態に影響を与えることを回避する。管路内腔閉鎖式走行駆動構造４は、運搬構造２の前方に位置し、駆動接続構造２２により運搬構造２に直接接続される。管路内腔走行閉鎖構造１９は、運搬構造２の後方に位置し、運搬構造２に直接接続される。管路内腔閉鎖式走行駆動構造４と運搬構造２との間、管路内腔走行閉鎖構造１９と運搬構造２との間、及び運搬構造２と運搬構造２との間は、連結器により剛性接続される。運搬構造２の前方の管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の前部には、前方に延在する気流分割装置１１が鉛直方向において設けられる。分割装置１１は、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の前方の気流を左右両側への気流に分割し、前進走行の空気抵抗を減少させる。
【００３６】
前記実施例において、図１から図５に示すように、管路構造１の両側壁５に受動オープン式の一方向気流窓９が設けられる。管路構造１内の空気圧が管路構造１外の空気圧よりも大きくなると、受動オープン式の一方向気流窓９は受動的に開き、オープン式９となる。管路構造１内の空気圧が管路構造１外の空気圧以下である場合、受動オープン式の一方向気流窓９は自動的に閉まり、クローズ式８となる。このような気流スイッチの調節により、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の走行方向の前方の気圧と管路構造１の外部の気圧とは平衡になり、車両が管路内を前進するときに形成される高圧空気抵抗が解消される。
【００３７】
前記実施例において、図２及び図３に示すように、管路構造１の両側壁５及び上壁２５に自発オープン式の一方向気流窓１０が設けられる。管路構造１内の管路内腔走行閉鎖構造１９が自発オープン式の一方向気流窓１０を通り過ぎた時に、自発オープン式の一方向気流窓１０は自発的に開き、呈オープン式１０となり、管路構造１外の空気は管路構造１に迅速に入ることにより、管路内腔走行閉鎖構造１９の走行方向の後方の低気圧状態が迅速に校正され、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４と管路内腔走行閉鎖構造１９との間の前後圧力差が減少され、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の駆動効率が顕著に向上する。
【００３８】
前記実施例において、図２に示すように、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４は、管路構造１内において完全又は非完全密閉であるとともに、管路構造１に隣接する外周に比較的小さい空間をあけるか、又は接触して空間をあけない閉鎖式構造である。管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の外周面と管路構造１の内周面との間の隙間の幅は、０−５０ｍｍ、好ましくは０−３０ｍｍ、より好ましくは０−１０ｍｍである。
【００３９】
前記実施例において、図２、図３、図７に示すように、管路内腔走行閉鎖構造１９内に排気動力装置が設けられて管路内腔閉鎖式走行減圧構造を構成する。運搬構造２の後方に管路内腔閉鎖式走行減圧構造が設けられ、負圧制御開き式の排気動力装置１５により、走行過程において走行空隙１８内に漏れた空気が入気口１４から入り、排気口１７から排出される。入気口の気流開きバルブ１３は負圧により制御され、つまり、排気動力装置１５の入気口が所定の負圧値に達して初めて、走行空隙１８の一方側の気流開きバルブ１３は開き、走行空隙１８にある空気は排気動力装置１５により管路内腔閉鎖式走行減圧構造の後方の管路構造１内に入り、これによって、運搬構造２領域の低気圧状態が持続的に維持され得る。
【００４０】
前記実施例において、図８、図９に示すように、管路構造１の両内側壁には、閉鎖構造走行部位に対応する位置規制構造が設けられる。管路に位置する前記位置規制構造は磁気装置２７であり、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４及び管路内腔走行閉鎖構造１９に位置する前記位置規制構造は、磁気装置２８であり、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４、管路内腔走行閉鎖構造１９及び運搬構造２が走行する過程において管路構造１の内側壁との間に一定の走行空間を保持し、摩擦、衝突を回避するために用いられる。また、閉鎖構造６に位置する弾性構造２９は、閉鎖構造を外側へ弾性的に伸展する状態に常に保持する。磁気装置の内向ききの反発と弾性構造の外向ききの伸展とのバランスにより、閉鎖構造が車両の走行過程において常に適切な閉鎖状態にあることが保証される。
【００４１】
前記実施例において、運搬構造２の底部及び走行レール７は、ホイールレール駆動及び／又はリニアモータ駆動であってもよい。
【００４２】
前記実施例において、磁気装置２７及び磁気装置２８は、永久磁気装置及び／又は電気磁気装置を採用する。
【００４３】
前記実施例において、管路構造１の頂部管壁の内側面と運搬構造２の頂部との間の隙間は０−５０ｍｍ、好ましくは０−３０ｍｍ、より好ましくは０−１０ｍｍである。
【００４４】
前記実施例において、排気動力装置１５は、電気ファン、ファンエンジン、ダクテッドファンエンジン、ターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、ラムジェットエンジン、パルスジェットエンジン、ターボファンジェットエンジンのうちの１種又は複数種の組み合わせを使用し、そのエネルギー供給は、電気、水素、酸素、燃料油のうちの１種又は複数種の組み合わせを選択し、好ましくは、電気、水素、酸素のうちの１種又は複数種の組み合わせを選択する。
【００４５】
前記実施例において、運搬構造２、走行レール７、管路構造１、排気動力装置１５、一方向気流窓３、運搬構造２、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４、管路内腔走行閉鎖構造１９に取り付けられるセンサを含み、各センサはいずれも制御システムに電気的接続される。
【００４６】
本発明では、動作するときに、まず、制御システムにより管路内駆動装置７を起動し、駆動走行装置２０を走行させる。管路構造１内の走行構造が前方に走行するとき、前方の空気圧が増大し、管路構造１外の空気圧よりも大きくなると、受動オープン式の一方向気流窓９は受動的に開き、オープン式９となる。管路構造１内の空気圧が管路構造１外の空気圧以下である場合、受動オープン式の一方向気流窓９は自動的に閉まり、クローズ式８となる。このような気流スイッチの調節により、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の走行方向の前方の気圧と管路構造１の外部の気圧とは平行になり、車両が管路内を前進するときに形成される高圧空気抵抗が解消される。また、管路構造１内の走行構造が前方に走行するときに、その尾部に負圧が形成され、この場合、自発オープン式の一方向気流窓１０は自発的に開き、自発オープン式１０となる。これによって、管路外の気流が大量に管路内に入り、その尾部気圧と管路構造１外の気圧の平衡が保持され、駆動システムの駆動効率が向上する。
【００４７】
さらに、本発明では、閉鎖構造を備える走行装置が管路内を走行する際に、まず、制御システムにより管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の駆動装置７を起動し、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４を前方に走行させる。この場合、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の前方の空気圧は走行速度の増大に伴って増大し、管路構造１内の空気圧が管路構造１外の圧力よりも大きくなると、運搬構造２の前方に位置する受動オープン式の一方向気流窓９は開き、内から外への空気流が形成される。管路内腔閉鎖式走行駆動構造４が開いた一方向気流窓を通り過ぎたときに、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の閉鎖排気作用により、管路構造１内の空気容量が顕著に減少され、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の走行後方に低気圧が形成され、一方向気流窓３が受動的に閉まり９、管路内腔の局所低気圧が形成される。また、管路内腔走行閉鎖構造１９は、運搬構造２の後方に位置し、閉鎖により運搬構造２の後方の空気が大量に入ることを防止し、運搬構造２の局所低気圧を維持する。管路内腔走行閉鎖構造１９の排気動力装置１５を起動するときに、運搬構造２が管路構造１内の低気圧状態で走行し、排気動力装置１５は高速吸引により運搬構造２の周囲に位置する漏入した少量の空気を排気口１７から運搬構造２の後方の管路内腔走行閉鎖構造１９の後方に排出し、これによって運搬構造２の周囲は低気圧状態に維持され、空気抵抗が減少される。ホイールレール駆動及び／又はリニアモータ駆動を起動し、全体として運搬構造２を前進させるとともに局所低気圧、低抵抗状態の走行を維持する。また、管路内腔閉鎖式走行駆動構造４の外側面と管路構造１の内側面との間の隙間は、運搬構造２の外側面と管路構造１の内側面との間の隙間よりも顕著に小さいため、走行際に漏入した空気量が常圧状態時にあるべき空気量よりも顕著に少なく、負圧が形成され、空気抵抗が低下する。また、管路構造１内の走行構造が前方に走行する際に、その尾部に負圧が形成される。この場合、自発オープン式の一方向気流窓１０は自発的に開き、自発オープン式１０となり、管路外の気流が大量に管路内に入り、その尾部気圧と管路構造１外の気圧との平衡が保持され、駆動システムの駆動効率が向上する。
【００４８】
以下、具体的な実施例により本発明の技術的効果を詳しく説明する。
【００４９】
実験例１：受動オープン式の一方向気流窓のシミュレーション実験
実験材料：５００Ｘ３７５Ｘ３７５ｍｍ電動リモコンおもちゃ車、リモコン、３ｍｍ厚さのプレキシガラス板、ゴムガスケット、４００Ｘ４００ｍｍプレキシガラス管。
【００５０】
実験装置の製造
プレキシガラス管の側壁に、横方向に沿って９０Ｘ９０ｍｍの角孔を１００ｍｍの間隔で形成する。プレキシガラス板を１００Ｘ１００ｍｍの角板を切り出し、一方側に９５Ｘ９５ｍｍのゴムガスケットを貼り付けた。ゴムガスケットを内向ききにしてプレキシガラス板をプレキシガラス管の孔の外側に吊るして固定した。プレキシガラス管を長さが２０ｍとなるように直線接続した。電動リモコンおもちゃ車を管路の一端に置いた。
【００５１】
実験方法と結果
リモコンで電動リモコンおもちゃ車を起動し、加速させた後、電動リモコンおもちゃ車は管路内を高速走行し、電動リモコンおもちゃ車が通り過ぎた部位において、ペンダント型プレキシガラス板は、電動リモコンおもちゃ車が通り過ぎる前に開き、通り過ぎたときに閉まった。電動リモコンおもちゃ車は、管路内での走行速度が顕著に遅くならなかった。試験を終了させた。この結果は、本発明の受動オープン式の一方向気流窓は、管路内の気流圧力が増大するときに開き、圧力が解除された後に閉まることを示している。
【００５２】
実験例２：走行構造管路内走行実験
実験材料：１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板、３０Ｘ３０ｍｍの山形鋼、ゴムガスケット、永久磁石ブロック、軸受、０−１００ＫＰａ真空圧力計、８．５ＫＷ農業用ドローンエンジン（ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ  ｄｒｏｎｅ  ｅｎｇｉｎｅ）、１１Ｖ  ８０００ｍＡ  ＤＵＰＵリチウム電池、直径１８０ｍｍゴムホイール、電子速度制御装置、リモコン、軸受。
【００５３】
実験装置の製造
１、管路構造の製造
１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板で図２に示す長さ１．５ｍ、直径６００Ｘ６００ｍｍのステンレス鋼管路を１５０個製造した。事前に平面処理された試験場において、各ステンレス鋼管路を接続し、ネジで固定し、長さ２００ｍの試験管路構造を製造した。
【００５４】
２、駆動付きの管路内走行構造の製造
山形鋼で５９０Ｘ５９０Ｘ５９０ｍｍの四角形支持枠を製造し、１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板を底板及び左右両側面として取り付けた。４つの農業用ドローンエンジンをゴムホイールに固定して接続し、さらにそれぞれ側面板に接続して固定し、リチウム電池及び電子速度制御装置を取り付け、リモコンを取り付け、左右及び上側の面板に４つの軸受を対称的に取り付け、そして１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板を頂板及び前面板として取り付け、走行方向の後側を密閉せず、走行方向の前部に牽引フック及び図４の突出構造を取り付けた。さらに、山形鋼で１２００Ｘ５８０Ｘ５８０ｍｍ（長さ、幅、高さ）の長方形支持枠を製造し、支持フレームの外周を１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板で包み、下面、左右面及び上面のそれぞれに４つの軸受をプーリとして対称的に取り付けた。走行方向の後部は開閉可能な窓式構造である。農業用ドローンエンジン、電子速度制御装置、リチウム電池及びリモコンを接続した。
【００５５】
実験方法と結果
運搬構造に１００ｋｇの負荷を加え、入口端から走行構造を管路構造内に押し込んだ。リモコンにより農業用ドローンエンジンを移動し、３０ｍ／ｓの速度で管路内を走行させた。この場合、走行構造が通り過ぎた部位において、一方向気流窓は、走行構造が通り過ぎる直前に開き、走行構造は管路構造内を高速走行した。この結果は、走行構造が一方向気流窓を通り過ぎるときにその前方の管路内の空気を排出することで前進の抵抗が増大することがなく、脱線のリスクが完全に回避されることを示している。実験は終了した。
【００５６】
実験例３：管路閉鎖走行減圧実験（一）
実験材料：１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板、３０Ｘ３０ｍｍの山形鋼、直径３ｍｍのワイヤーロープ、ゴムガスケット、ヒンジ、永久磁石ブロック、１５ＫＷ三相モータ、縦型ウインチ、軸受、０−１００ＫＰａ真空圧力計。
【００５７】
実験装置の製造
１、管路構造の製造
１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板で図２示す長さ１．５ｍ、直径６００Ｘ６００ｍｍのステンレス鋼管路を１５０個製造した。各側面に１００Ｘ１５０ｍｍの一方向気流窓を９個形成し、ステンレス鋼板を窓蓋とし、ゴムガスケットをシールストリップとし、永久磁石ブロックを閉鎖器とした。事前に平面処理された試験場において、各ステンレス鋼管路を接続し、ネジで固定し、長さ２００ｍの試験管路構造を製造した。
【００５８】
２、牽引走行装置の製造
ウインチドラムを垂直に取り付け、ドラムの上端に１５ＫＷ三相モータを垂直に取り付け、ワイヤーロープの一端をドラムに固定して接続する。
【００５９】
３、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の製造
山形鋼で５９０Ｘ５９０Ｘ５９０ｍｍ（長さ、幅、高さ）の四角形支持枠を製造し、支持枠の外周を１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板で包み、上下及び左右面に４つの軸受を対称的に取り付け、走行方向の前部に牽引フック及び図５の突出構造を取り付けた。走行方向の後部は、開閉可能な窓式構造である。
【００６０】
４、運搬構造の製造
山形鋼制で１２００Ｘ５８０Ｘ５８０ｍｍ（長さ、幅、高さ）の長方形支持枠を製造し、支持枠の外周を１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板で包み、下面、左右面及び上面に４つの軸受をプーリとして対称的に取り付けた。走行方向の後部は、開閉可能な窓式構造である。
【００６１】
５、管路内腔走行閉鎖構造の製造
山形鋼で５９０Ｘ５９０Ｘ５９０ｍｍ（長さ、幅、高さ）の四角形支持枠を製造し、支持枠の外周を１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板で包み、上下及び左右面に４つの軸受を対称的に取り付けた。
【００６２】
実験方法と結果
実験１
牽引走行装置を管路の一端（出口端）の管路の外側に固定し、ワイヤーロープにより管路内腔閉鎖式走行駆動構造に接続し、そして管路内腔閉鎖式走行駆動構造を管路内に押し込み、管路の他端（入口端）まで牽引した。運搬構造に１００ｋｇの負荷を加え、入口端から管路構造内に押し込み、さらに管路内腔走行閉鎖構造に押し込んだ。管路内において順に牽引走行装置の管路内腔閉鎖式走行駆動構造、運搬構造、管路内腔走行閉鎖構造を接続し、互いに直接接続しない。牽引走行装置を起動し、１５ｍ／ｓの速度でワイヤーロープを牽引し、管路内腔閉鎖式走行駆動構造を管路内で前方にスライドさせた。ロープで牽引される管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎた部位において、一方向気流窓は、管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎる直前に開き、通り過ぎた後にすぐに閉まり、また、その後の運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造も管路内を高速前進し、一方向気流窓はいずれも閉まり状態にあることが観察された。この結果は、管路内腔閉鎖式走行駆動構造が一方向気流窓を通り過ぎるときに、その前方の管路内の空気を排出し、その後の運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造の閉鎖作用により、その後方に低気圧が形成され、運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造を前方に走行させることを示している。実験が終了した。
【００６３】
実験２
前記と同じ条件で、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の後部に真空圧力計及び読み取りカメラを取り付け、管路構造の入口端を密閉させた。牽引走行装置を起動し、３０ｍ／ｓの速度でワイヤーロープを牽引し、管路内腔閉鎖式走行駆動構造を管路内で前方にスライドさせた。ロープで牽引される管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎた部位において、一方向気流窓は、管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎる直前に開き、通り過ぎた後すぐに閉まり、また、その後の運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造も管路内を高速前進し、一方向気流窓はいずれも閉まり状態にあることが観察された。真空圧力計に表示される圧力変化を読み取った結果、最初の１００ＫＰａから８４ＫＰａに下がった。実験を終了させた。この結果は、本発明の技術により、管路構造の局所に負圧が形成されたことを示している。
【００６４】
実験例４：管路閉鎖走行減圧実験（二）
実験材料：８．５ＫＷ農業用ドローンエンジン、１１Ｖ  ８０００ｍＡ  ＤＵＰＵリチウム電池、直径１８０ｍｍゴムホイール、電子速度制御装置、０−１００ＫＰＡ真空圧力計、リモコン、軸受。他は実施例３と同様である。
【００６５】
実験装置の製造
１、管路構造の製造：実施例３と同様。
【００６６】
２、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造の製造
山形鋼で５９０Ｘ５９０Ｘ５９０ｍｍ四角形支持枠を製造し、１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板を底板及び左右両側面として取り付けた。４つの農業用ドローンエンジンをゴムホイールに固定して接続した後、側面板に接続して固定し、リチウム電池及び電子速度制御装置を固定して取り付け、リモコンを取り付け、左右及び上側面板に４つの軸受を対称的に取り付け、そして１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板を頂板及び前面板として取り付け、走行方向の後側を密閉させず、走行方向の前部に牽引フック及び図４の突出構造を取り付けた。農業用ドローンエンジン、電子速度制御装置、リチウム電池及びリモコンを接続した。
【００６７】
３、管路内腔走行閉鎖構造の製造：実施例３と同様。
【００６８】
４、運搬構造の製造：実施例３と同様。
【００６９】
実験方法と結果
実験１
運搬構造に１００ｋｇの負荷を加え、入口端から順に駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造、運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造を管路構造内に押し込んだ。管路内での順序は、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造、運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造であり、互いに直接接続しない。リモコンで農業用ドローンエンジンを起動し、３０ｍ／ｓの速度で管路内を走行させた。この場合、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎる部位において、一方向気流窓は、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎる直前に開き、通り過ぎた後にすぐに閉まり、また、その後の運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造も管路内を高速前進し、一方向気流窓はいずれも閉まり状態にあることが観察された。この結果は、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造は、一方向気流窓を通り過ぎるときにその前方の管路内の空気を排出し、その後の運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造の閉鎖作用により、その後方に低気圧が形成され、その後の運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造を前方に走行させることを示している。実験は終了した。
【００７０】
実験２
前記と同じ条件で、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造の後部に真空圧力計及び読み取りカメラを取り付け、管路構造の入口端を密閉させた。リモコンにより駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造を起動し、３０ｍ／ｓの速度で管路内を前方にスライドさせた。この場合、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎた部位において、一方向気流窓は、駆動付きの管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎる直前に開き、通り過ぎた後にすぐに閉まり、また、その後の運搬構造及び管路内腔走行閉鎖構造も管路内を高速前進し、一方向気流窓はいずれも閉まり状態にあることが観察された。真空圧力計に表示される圧力変化を読み取った結果、最初の１００ＫＰａから８５ＫＰａに下がった。実験を終了させた。この結果は、本発明の技術により、管路構造の局所に負圧が形成されたことを示している。
【００７１】
実施例５：閉鎖装置による走行制御のシミュレーション実験
実験材料：３０ｍｍＸ１０ｍｍネオジム鉄ボロン四角形永久磁石ブロック、１０ｍｍネオジム鉄ボロン円形永久磁石ブロック、１２０ｍｍ  １２ブレードダクテッドファンエンジン、リモコン、ＰＶＣ透明板材、バネ。
【００７２】
実験装置の製造
ＰＶＣ透明板材で５００Ｘ５００ｍｍの角管を製造し、直径２ｍの環状となるように接続した。ＰＶＣ透明板材で高さ４００ｍｍ、幅４００ｍｍ、長さ３００ｍｍの角箱を製造した。ＰＶＣ透明板材で高さ３００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ、長さ１００ｍｍの角板を２つ製造し、この２つの角板の断面の一方側を上から下へ４つのバネで接続し、２つの角板の断面の他方側の上下にそれぞれ１つのネオジム鉄ボロン円形永久磁石ブロックを固定した。製造されたＰＶＣ透明板材の角箱の前部の上下に高さ３１０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの係止溝を形成した。製造された角板を係止溝内に置いた。製造されたＰＶＣ透明板材の角管内における角板の上下の磁石ブロックに対応する位置に、順に管路の延在方向に沿って上下２本のネオジム鉄ボロン四角形永久磁石ブロックを配置し、極性が角板上の磁石ブロックの極性と反発する。ＰＶＣ透明板材の角箱の後側に１２０ｍｍ  １２ブレードダクテッドファンエンジン、電池及びリモコン装置を取り付け、入気口が前方、排気口が後方となるように本実験の走行装置を製造した。製造された走行装置を環状ＰＶＣ透明板材の角管内に置いた。
【００７３】
実験方法と結果
リモコンにより１２０ｍｍ  １２ブレードダクテッドファンエンジンを起動し、最大速度に加速した。走行装置が環状管内を高速に前方にスライドし、スライド過程おいて、角板と管路が常に接触状態にあることが観察され、また、環状管内のどの部位で停止しても、両群の磁石の間に約１−２ｍｍの隙間があることが観察された。これは、磁気反発及び弾性拡張の構造により、有効な閉鎖及びスムーズな走行の制御が保持されることを示している。実験は終了した。
【００７４】
実施例６：管路構造内の低気圧の維持に対する管路内腔閉鎖式走行減圧構造の影響
実験材料：１２０ｍｍ  １２ブレードダクテッドファンエンジン。他は実施例３と同様である。
【００７５】
実験装置の製造
１、管路構造の製造：実施例３と同様。
２、牽引走行装置の製造：実施例３と同様。
３、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の製造：実施例３と同様。
４、運搬構造の製造：実施例３と同様。
５、管路内腔閉鎖式走行減圧構造の製造
山形鋼で５９０Ｘ５９０Ｘ５９０ｍｍ（長さ、幅、高さ）の四角形支持枠を製造し、支架の外周を１．５ｍｍ厚さのステンレス鋼板で包み、上下及び左右面に４つの軸受を対称的に取り付けた。角箱の前後に孔を形成し、前後に通気管を取り付け、その後、入気口が走行前方に向かい、排気口が走行後方に向かう方向で通気管内に１２０ｍｍ  １２ブレードダクテッドファンエンジンを取り付け、固定した。
【００７６】
実験方法と結果
実験は実施例３と同様である。前記と同じ条件で、管路内に順に管路内腔閉鎖式走行駆動構造、運搬構造及び管路内腔閉鎖式走行減圧構造を押し込み、管路内腔閉鎖式走行減圧構造が管路内を走行しないように、その後端を入口端に固定し、真空圧力計を管路内腔閉鎖式走行減圧構造の前部に配置し、カメラを取り付けた。牽引走行装置を起動し、３０ｍ／ｓの速度でワイヤーロープを牽引し、管路内腔閉鎖式走行駆動構造を管路内で前方に摺動させた。この場合、ロープで牽引される管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎた部位において、一方向気流窓は、管路内腔閉鎖式走行駆動構造が通り過ぎる直前に開き、通り過ぎた後にすぐに閉まることが観察され、また、その後の運搬構造も管路内を高速先進し、一方向気流窓はいずれも閉まり状態にあることが観察された。管路内腔閉鎖式走行駆動構造が出口端まで牽引されたときに、管路内腔閉鎖式走行駆動構造を固定し、真空圧力計に表示される圧力値の変化を５分間継続的に観察した。実験郡では、ダクテッドファンエンジンを起動し、対照群では、ダクテッドファンエンジンをオフ状態に保持した。結果として、対照群では、真空圧力計に表示された数字は、最初の１００ＫＰａから最小８５ＫＰａに下り、引き続き３０ｓ観察したところ、管路内の圧力は１００ＫＰａに回復した。実験群では、真空圧力計に表示された数字は、最初の１００ＫＰａから最小８６ＫＰａに下り、引き続き３０ｓ観察したところ、管路内の圧力は９５ＫＰａであり、５分間後であっても９９ＫＰａに維持されていた。これは、管路内腔閉鎖式走行減圧構造は、管路内の負圧状態の維持に役立つことを示している。実験を終了させた。
【００７７】
実施例７：本発明の運搬システムの負圧状態構築実験
実験材料：１２０ｍｍ  １２ブレードダクテッドファンエンジン、ゴムストリップ、３ｍｍ厚さのステンレス鋼板。他は実施例３と同様である。
【００７８】
実験装置の製造
１、管路構造の製造：実施例３と同様。３つの管路を接続して実験管路とした。
２、管路内腔閉鎖式走行駆動構造の製造：実施例３と同様。
３、運搬構造の製造：実施例３と同様。
４、管路内腔閉鎖式走行減圧構造の製造：実施例６と同様。
【００７９】
実験方法と結果
管路内腔閉鎖式走行駆動構造、運搬構造及び管路内腔閉鎖式走行減圧構造を順に接続し、真空圧力計を運搬構造の中部に置き、カメラを取り付け、そして管路構造内に押し込み、ゴムストリップで管路内腔閉鎖式走行減圧構造と管路構造との隙間を閉鎖し、ゴムストリップで管路内腔閉鎖式走行駆動構造と管路構造との隙間を閉鎖した。実験際に、ダクテッドファンエンジンを起動し、継続的に１０分間動作させた後、ダクテッドファンエンジンをオフにし、運搬システムを取り出し、運搬装置に位置する真空圧力計に表示された圧力値の変化を観察した。結果として、真空圧力計に表示された数字は、最初の１００ＫＰａから最小８２ＫＰａに下り、管路構造内の管路内腔閉鎖式走行駆動構造、運搬構造及び管路内腔閉鎖式走行減圧構造が半真空状態を実現したことを示している。実験を終了させた。本実験では、１２０ｍｍ  １２ブレードダクテッドファンエンジンの電力が比較的低く、ダクテッドファンエンジンの電力を増大させると、形成される負圧はさらに低くなる。
【００８０】
以上の各実施例は、本発明を説明するものにすぎず、各部品の構造、接続方式等は変化することができ、本発明の技術手段に基づいて行った同等置換及び改良は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【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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【国際調査報告】
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