(57)【要約】【課題】噴出された流体構造に対して渦が及ぼす好ましくない影響を緩和、解消すること。【解決手段】ノズル１の開口部２から噴出される流体Ｆに対して、時間的に周期的で、かつその位相差が前記開口部長手方向に変化するような分布を持つ速度変動（擾乱）を与えることによって、前記流体Ｆの流れを制御するように工夫された流体制御方法、あるいは熱的空間分断方法を提供するとともに、これらの方法を応用したエアカーテン生成装置や商品陳列ケースを提供する。【選択図】  図１
2005024123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部から噴出される流体に対して、時間的に周期的で、かつその位相差が前記開口部長手方向に変化するような分布を持つ速度変動を与えることによって、前記流体の流れを制御することを特徴とする流体制御方法。
【請求項２】
前記変化は周期的な変化であることを特徴とする請求項１記載の流体制御方法。
【請求項３】
前記速度変動は、前記開口部の長手方向の両側に沿って対向配列されたダクトを介した前記流体の吹き出しと吸い込みによって行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体制御方法。
【請求項４】
前記流体の渦構造がフェンス状を呈するように前記位相差を設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体制御方法。
【請求項５】
前記流体は、空気であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の流体制御方法。
【請求項６】
開口部からの流体を噴出させ、この噴出された流体を吸入口から回収して温度処理を施し、再び前記開口部から噴出することを連続的に行うことによって所望の空間に流体壁を形成し、この流体壁で前記空間を熱的に分断する方法であって、
前記開口部から噴出される流体に対して、時間的に周期的で、かつその位相差が前記開口部長手方向に変化するような分布を持つ速度変動を与えることによって前記流体の流れを制御することを特徴とする熱的空間分断方法。
【請求項７】
前記変化は周期的な変化であることを特徴とする請求項６記載の熱的空間分断方法。
【請求項８】
前記速度変動は、前記開口部の長手方向の両側に沿って対向配列されたダクトを介した前記流体の吹き出しと吸い込みによって行うことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の熱的空間分断方法。
【請求項９】
前記流体の渦構造がフェンス状を呈するように前記位相差を設定することを特徴とする請求項７から請求項８のいずれか一項に記載の熱的空間分断方法。
【請求項１０】
前記流体壁は、エアカーテンであることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の熱的空間分断方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の熱的空間分断方法を実行できる手段を備えることを特徴とするエアカーテン生成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のエアカーテン生成装置を用いることを特徴とする商品陳列ケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流れを制御するための技術に関する。より詳しくは、噴出する流体に擾乱を与えて、流れの渦構造を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定の空間に流体を噴出させて流体壁（流体層）を形成することによって、空間を分断する技術がある。例えば、冷蔵用又は冷凍用の商品陳列ケース、あるいは業務用又は家庭用の冷蔵庫などの開口部に冷気を噴出し、陳列商品又は購入商品が収容された空間と外部空間とを熱的に分断する技術が知られている。
【０００３】
また、冷蔵倉庫や冷蔵倉庫、あるいはクリーンルームやビル等の建物の出入り口に、空気を噴出して流体壁を形成し、出入り口の内外空間を分断する技術も知られている。
【０００４】
これらの技術は、一般には、「エアカーテン技術」と称される。ここで、公知のエアカーテン技術の具体例を挙げれば、特許文献１には、庫内ファンの回転数を制御するとともに、風速分布センサで検出した風速分布のデータを基にダクト内の冷気流を偏向させるルーバー機構を備える冷気循環式オープンショーケースが開示されている。特許文献２には、ドアの開閉を感知するセンサと冷却室内の温度を感知する温度センサを用いてエアカーテン形成を制御する空気調和装置が開示されている。特許文献３には、エアカーテン発生装置が設けられたクリーンルーム設備が開示されている。特許文献４には、エアカーテンを形成して特定ゾーンの空調を行うように工夫された天井取付型空気調和機が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１８３０１３号報。
【特許文献２】
特開平８−４００４６号報。
【特許文献３】
特開２０００−３５７６４１号報。
【特許文献４】
特開平７−３１８１５４号報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
開口部から噴出されてくる空気や液体の流体には、渦が形成されることが知られており、この渦の作用によって、（１）流体が周囲に広がる、（２）周囲の流体が噴出された流体に巻き込まれてくる、（３）流体中心での時間的な速度変動が大きくなる、などの現象が発生する。このような現象は、特に、流体を用いて空間を分断する技術（例えば、上記エアカーテン技術）において、好ましくない結果をもたらすと考えられる。
【０００７】
具体的には、渦の作用によって流体が広がると、例えば、エアカーテン技術が採用された冷気循環型の商品陳列ケース、即ち、冷気を噴出して吸入し、所定温度に調整した後再び噴出する構成の商品陳列ケースでは、吸入口で吸入しきれない冷気が陳列ケース外部に漏れてしまうため、店内通路の温度の低下を招き、買い物客の足元を冷やしてしまうという技術的課題があった。
【０００８】
また、渦の作用によって周囲の流体が噴出された流体（噴流）に巻き込まれると、前記噴流に熱が流入する。例えば、冷気循環型のエアカーテン生成装置では、噴出後に吸入されて回収される冷気の温度上昇を招く。このため、この吸入空気を所定温度までに低下させるためのエネルギーが増大してしまう。即ち、渦による周囲流体の巻き込みは、冷気生成エネルギーのコストアップの原因となるという技術的課題があった。
【０００９】
さらには、渦の作用によって流体中心での時間的な速度変動が大きくなると、流体壁に乱れが生じ、均一な流体壁生成が困難になるという技術的課題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、エアカーテンなどの流体壁の構造に対して渦が及ぼす好ましくない影響を緩和、解消することを主な目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明では、第一に、次の「流体制御方法」を提供する。
【００１２】
即ち、開口部から噴出される流体に対して、時間的に周期的で、かつその位相差が前記開口部長手方向に変化（例えば、周期的変化）するような分布を持つ速度変動を与えることによって、前記流体の流れを制御するように工夫した流体制御方法を提供する。なお、流体の流れや渦の構造は、例えば、ステレオ粒子画像流速測定法（以下、「ステレオＰＩＶ」）によって流れの三次元構造を可視化することによって確認することができる。
【００１３】
この流体制御方法では、ノズル等の開口部から噴出された流体に「擾乱」が与えられることになり、この擾乱によって、流体の周囲への広がりや周囲の流体の巻き込みを抑制することができ、流体中心での時間的な速度変動を小さくすることができる。
【００１４】
本発明における前記擾乱の形成方法は、時間的に周期的であり、かつその位相差が開口部長手方向に分布をもつような速度の変動を流体に与える手段であれば特に限定はされないが、例えば、前記開口部の長手方向の両側に沿って対向配列されたダクトを介した前記流体の吹き出しと吸い込みによって行う方法や羽根車を回す等の機械的な方法を挙げることができる。これらの方法においては、噴出された流体の渦構造がフェンス状を呈するように前記位相差を設定する手段を採用できる。なお、フェンス状の渦構造とは、渦構造が網目状あるいは千鳥格子状等の形容で表現可能な交差構造をなしており、まるでフェンスのような形状を呈している渦構造を意味している（添付した図８参照）。この「フェンス」なる用語は、渦構造を形容する象徴的な語句と考えられることから採用したにすぎないもので、このフェンスという用語によって本発明は狭く解釈されるべきでない。
【００１５】
流体の渦構造がフェンス状を呈した場合には、流体の周囲への広がりや周囲の流体の巻き込みを確実に抑制でき、流体中心での時間的な速度変動を確実に小さくすることができるので好ましい。
【００１６】
ここで、制御対象の前記流体が空気である場合では、本発明に係る流体制御方法は、エアカーテン制御技術や空調制御技術等の分野で特に有用となる。
【００１７】
次に、本発明では第二に、開口部からの流体を噴出させ、この噴出された流体を吸入口から回収して温度処理を施し、再び前記開口部から噴出することを連続的に行うことによって所望の空間に流体壁を形成し、この流体壁で前記空間を熱的に分断する方法、即ち、流体循環型の熱的空間分断方法を対象技術として、前記開口部から噴出される流体に対して、時間的に周期的で、かつその位相差が前記開口部長手方向に変化（例えば、周期的変化）するような分布を持つ速度変動を与えることによって前記流体の流れを制御する熱的空間分断方法を提供する。
【００１８】
この熱的空間分断方法においても、ノズル等の開口部から噴出された流体に「擾乱」が与えられることになり、この擾乱によって、流体の周囲への広がりや周囲の流体の巻き込みを抑制することができ、流体中心での時間的な速度変動を小さくすることができる。
【００１９】
ここで、前記擾乱は、一例を挙げれば、前記開口部の長手方向の両側に沿って対向配列されたダクトを介した前記流体の吹き出しと吸い込みによって行うことができ、さらには、流体の渦構造がフェンス状を呈するように前記位相差を設定するように工夫することができる。
【００２０】
ここで、制御対象の前記流体が空気である場合には、例えば、噴出された空気が形成する流体壁（エアカーテン）を用いた熱的空間分断方法を実行でき、またの手段を備える「エアカーテン生成装置」を提供できる。
【００２１】
前記方法や装置は、例えば、食品などの商品を陳列するケースや冷蔵庫などの開口部、あるいは冷蔵又は冷凍倉庫、ビルなどの建物の出入り口等の空間を熱的に分断するためのエアカーテン（例えば、冷気カーテン）、クリーンルーム等に適用可能な汚染防止用エアカーテン、洗車機等に適用可能な防水用エアカーテン、塗装装置等に適用可能な粉体飛散防止用エアカーテン、溶解炉スカイハウス等に適用可能な粉塵混入防止用エアカーテン等に広く適用できる。
【００２２】
以上のすべての発明に共通する技術的意義は、矩形状の開口部から噴出されてくる空気や液体の流体に形成される渦の作用による、（１）流体が周囲に広がる、（２）周囲の流体が噴出された流体に巻き込まれてくる、（３）流体中心での時間的な速度変動が大きくなる、などの現象を抑制することである。
【００２３】
これらによって奏される本発明の効果の一例を挙げると、冷気によるエアカーテン技術が採用された冷気循環型の商品陳列ケースでは、吸入口か噴出された冷気を確実に回収できるようになり、同時に、渦の作用による周囲の流体の巻き込こみに起因する熱流入を防止して冷気生成のためのエネルギー消費を抑制するとともに、渦の作用による流体中心での時間的な速度変動を抑制し、均一なエアカーテンを生成できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００２５】
まず、図１は、本発明を実施できる流体噴出装置のノズル開口部とその周辺の構成を示す概略図である。図１中に符号Ｍで示された流体噴出装置は、様々な流体制御装置、熱的空間分断装置、エアカーテン生成装置、空調装置等に広く応用できる装置構成を備えている。
【００２６】
この流体噴出装置Ｍには、流体Ｆを噴出させるためのノズル１が設けられている。このノズル１は、矩形状の開口部２を有する（図１参照）。なお、開口部２の形状は、矩形状に限定されず、縦と横の比がある程度大きな形状、例えば、長円形などでもよい。
【００２７】
ノズル１の近傍には、図示されないポンプが設けられている。このポンプは、水である流体Ｆを上方に配置されたタンク（図示せず。）に汲み上げる役割を果たし、その位置エネルギーを運動エネルギーに変換する形で流体Ｆがノズル１側に送り込まれる構成を採用している。なお、該流体Ｆはノズル１下方に配置された穿孔板（図示せず。）と、この穿穴板と前記開口部２との間に配置された整流部（図示せず。）と、を通過して開口部２に至るようにしている。
【００２８】
この構成によって、前記整流部を経てノズル１に送り込まれてきた流体Ｆは、開口部２から平面噴流として噴出される。流体Ｆは、本実施形態では水を採用しているが、本発明では空気（例えば、冷気、暖気）も取り扱うことができる。
【００２９】
ここで、ノズル１の開口部２の長手方向縁部には、該開口部２に向けて矩形状の小孔を開口する複数のダクト（導通管）３，３・・・が開口部２の長手方向（スパン方向）Ｓに向けて、所定間隔で、左右均等に対向配列されている。
【００３０】
図１中において符号３１は右側に配列されたダクト群を示しており、この右側ダクト群３１を構成する各ダクト、及び符号３２で示す左側ダクト群を構成する各ダクトは、その一つ一つが独立するチューブ４を介して、所定の注射筒５に接続されている。
【００３１】
具体的には、各ダクト３から延設されたチューブ４は、多岐管（マニホールド）６を介して注射筒５に接続されている。本実施形態においては、各注射筒５に設けられている各多岐管６は、それぞれ計８本の分岐細管から構成されている。
【００３２】
ダクト３と注射筒５との接続構成をより詳説すると、まず、開口部２の図１向かって右側長手方向Ｓに配列された右ダクト群３１（符号３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・参照）は、最左端に位置するダクト３１ａから順番に、図１に示されている８本の右側注射筒５０１〜５０８に対して、所定の規則に基づいて順番に振り分けされて、接続されている。
【００３３】
例えば、図１中最左端に配置されたダクト３１ａは注射筒５０１に、その隣の二番目のダクト３１ｂは注射筒５０２に、さらに隣の三番目のダクト３１ｃは注射筒５０３に、という規則性に従ってそれぞれ接続されていき、例えば、端から９番目のダクト３１ｉは再び注射筒５０１に、１０番目のダクト３１ｊは注射筒５０２に、それぞれ接続されている。
【００３４】
即ち、注射筒５０１には、左から１番目、９番目、１７番目、２５番目・・のダクト３が接続され、注射筒５０２には、左から２番目、１０番目、１８番目、２６番目・・のダクト３が接続され、注射筒５０３には、左から３番目、１１番目、１９番目、２７番目・・のダクト３が接続され、注射筒５０４には、左から４番目、１２番目、２０番目、２８番目・・のダクト３が接続されている。
【００３５】
図１中において符号３２で示された左側ダクト群についても、上記右側ダクト群３１と同様の規則性に従って、ノズル左側に配置された８本の注射筒５０９〜５１６に対して、開口部２の端のダクト３から順番に振り分けて接続されている。
【００３６】
ダクト３（右側ダクト群３１，左側ダクト群３２）は、注射筒５（右側５０１〜５０８，左側５０９〜５１６）のその一つ一つに設けられたサーボモータ７に位相差φを与えることによって、長手方向（スパン方向）Ｓ及び時間方向Ｔに周期性を有する「吸い込み／吹き出し」を行う。この流体Ｆの吸い込み／吹き出しによる擾乱を、開口部２から噴出された流体Ｆの初期せん断層に与える。
【００３７】
前記構成に基づいて、流体Ｆに対して擾乱を与えるように工夫したことで、本発明は、隣り合うダクト３（例えば、３１ａと３１ｂ、３１ｂと３１ｃ・・・）の吹き出し／吸い込みの所望の位相差を選択することによって、流体Ｆの渦構造を変化させることができる。
【００３８】
なお、開口部２から噴出された流体Ｆに対して擾乱を与える構成は、上記したようなダクト３による吹き出し／吸い込みによる手段に限定されず、例えば、羽根車を回す等の機械的な方法なども採用することができる。また、開口部２から噴出される流体Ｆに対する擾乱は、本発明においては、時間的に周期的で、かつその位相差が前記開口部長手方向に変化するような分布を持つ速度変動を与える手段を採用すること特徴とし、前記位相差の変化は必ずしも正確に周期的である必要がなく、その波長に多少ムラがあるような変化でもよい。
【００３９】
【実施例】
以下、添付した図２〜図１５に基づいて、本発明の実施例の方法（実験条件）と結果について説明する。
【００４０】
まず、図２（Ａ）は、本実施例で採用した上記流体噴出装置Ｍの（ノズル１の）開口部２周辺の概略構成図、図２（Ｂ）は、サーボモータの位相差が９０°である場合の波形図、図３は、サーボモータの位相差が１８０°に設定された場合の波形図、である。
【００４１】
本実施例では、ノズル１の開口部２は、スリット幅Ｂ＝３０ｍｍ、長手方向（スパン方向）Ｓの長さＬ＝３００ｍｍに設定した。
【００４２】
このようなサイズを備える開口部２の長手方向Ｓには、断面５ｍｍ×１ｍｍサイズの矩形孔を有するダクト３を、５ｍｍ間隔で左右各６０本、対向配列させた。左右それぞれ６０本の各ダクト３は、内径２．５ｍｍ、長さ１．３ｍのゴム製チューブ（ライフロンチューブ）４を介して、左右それぞれ８個設けられたガラス製の注射筒５（図１参照）に接続した。各注射筒５の容量は２ｍｌに統一した。
【００４３】
なお、ダクト３と注射筒５の具体的な接続構成は、上記実施形態の説明において既述した内容と同様の規則性に従ったので、ここでは、その説明を割愛する。
【００４４】
ノズル１を挟んで左右に各８本、合計１６本配置された注射筒５（右側５０１〜５０８，左側５０９〜５１６、図１参照）は、それぞれ独立のサーボモータ７（図１参照）で駆動させることによって、ダクト３を通じた流体Ｆの吸い込み／吹き出しによる擾乱をつくり、この擾乱をノズル１から噴出された流体Ｆの初期せん断層に与えた。なお、本実施例では、流体Ｆは水を採用した。
【００４５】
本実施例に係る今回の実験では、計１６本（左右各８本）の注射筒５を４本ずつに分けて計４グループに分けた。即ち、右側注射筒５０１〜５０４（グループＧ１）、右側注射筒５０５〜５０８（グループＧ２）、左側注射筒５０９〜５１２（グループＧ３）、左側注射筒５１３〜５１６（グループＧ４）の計４グループに分けた。そして、各グループＧ１〜Ｇ４内に属する注射筒５は、すべて同じ位相でピストン作動（吸い込みと吹き出し）を行うように設定した（図３参照）。
【００４６】
そして、図２（Ｂ）や図３に示すように、右側のグループＧ１に属する注射筒群（５０１〜５０４）のサーボモータとグループＧ２に属する注射筒群（５０５〜５０８）のサーボモータに位相差φを設け、同様に、左側のＧ３に属する注射筒群（５０９〜５１２）のサーボモータとグループＧ２に属する注射筒群（５１３〜５１６）のサーボモータに位相差φを与えた。これによって、スパン方向Ｓに波長λ＝４０ｍｍの吸い込み／吹き出しジェットによる擾乱を、開口部２から噴出された流体Ｆの初期せん断層に与えることができた。
【００４７】
なお、図２（Ｂ）は、右側のＧ１とＧ２の注射筒のサーボモータに位相差φ（及び左側のＧ３とＧ４の注射筒のサーボモータに位相差φ）が９０°である場合を示しており、図３は、右側のＧ１とＧ２の注射筒のサーボモータに位相差φ（及び左側のＧ３とＧ４の注射筒のサーボモータに位相差φ）が１８０°である場合を、それぞれ示している。
【００４８】
ここで、図４に示す各注射筒５のピストン位置（Ｘｃ）は、次式で近似できる。
【００４９】
【式１】
Ｘｃ＝ＡＳｑｒ（２πｆｔ＋φ）
【００５０】
ここで、Ａは振幅、Ｓｑｒは、立ち上がり・立ち下がりの遅れを伴った矩形関数である。位相差φは、グループＧ１、Ｇ３に対してφ＝０、グループＧ２、Ｇ４に対してφ＝Фとした。振幅Ａは、各矩形スロットから吹き出される（吸い込まれる）流量が約１５ｍｍ３／ｃｙｃｌｅとなるように設定し、このときの最大流量は、ノズル開口部での噴流平均速度Ｖ０＝８０ｍｍ／ｓとほぼ等しい。振動数ｆ＝１．２〔１／ｓ〕、ストローハル数Ｓｔ＝ｆＢ／ｖ０＝０．４５、噴流レイノルズ数ＲｅＢ＝２３００とした。
【００５１】
流動場にはトレーサー粒子（粒径５０μｍ、ナイロン１２）を懸濁、計測面にＹＡＧレーザーによるレーザーライトシートを照射し可視化した。これを２台のＣＣＤカメラ（Ｋｏｄａｋ，ＥＳＩ．０，１ｋ×１ｋ画素）で撮影し、画像取り込みボード（ＩＣ／ＰＣＩ，Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）上に記録し、ステレオＰＩＶによって計測面内における速度３成分を求めた。
【００５２】
位置校正は、２ｍｍ間隔の格子板を計測面に設置してその画像を撮影し、各格子点の画像座標と実座標を求め、最小二乗法によって画像座標と実座標を対応づける写像関数を３次多項式で近似した。計測面はｘ／Ｂ＝２におけるｙ−ｚ平面であり、１条件で約４．７秒（７０時刻）の時間的に連続した瞬時速度分布を得た。
【００５３】
実験結果および考察。渦の三次元構造を推定するためにｘ方向の空間的広がりを時間方向ｔへの広がりと等価であると仮定し、ｘ軸をｘ＊＝−ｔＶｃとおく。渦の移流速度をＶｃ＝Ｖ０／２とおき、渦度各成分を、次の式２で定義する。
【００５４】
【式２】
2005024123.tif 000003
【００５５】
ここで、ｄｘ＊＝ｄｔＶｃである。こうして得られた渦度絶対値は、次の式３で表すことができる。
【００５６】
【式３】
2005024123.tif 000004
【００５７】
式３の渦度絶対値を図５〜図８に示す。図５は擾乱未付与、図６は位相差φ＝０、図７は位相差φ＝９０°、図８は位相差φ＝１８０°の場合をそれぞれ示している（なお、図５〜図８は、｜ω｜＝２．５Ｖ０／Ｂである点で構成される「渦度等値面」の渦度絶対値を示す。）。また、噴出された流体に予め染料を混入して撮影された流れの可視化写真を図９〜図１２に示す。図９は擾乱未付与、図１０は位相差φ＝０、図１１は位相差φ＝９０°、図１２は位相差φ＝１８０°の場合をそれぞれ示している。
【００５８】
ここで、図６（位相差φ＝０）では、ｚ方向（図１参照）に、ほぼ一様な形状を成すせん断渦がｘ−ｚ面に対称に配置している。位相差φ＝０であるため擾乱のｚ成分は少なく、Ｋ−Ｈ不安定のみが励起されたものと言える。せん断渦は、ｘ＊方向に連続する２つが近接しており、ペアリングが進行しつつあることがわかる。
【００５９】
図７（φ＝９０°）では、せん断渦の形状は波状に変化していることから、位相差φに起因したｚ方向速度変動Ｗ’成分が増加し、それによって二次的不安定が励起されたものと思われる。せん断渦はφ＝０で見られたようにペアリングの兆候が見られる。
【００６０】
図８（φ＝１８０°）では、せん断渦が更に強く波状を成しその位相が、ｘ＊方向にπずつ変化しており、菱形網目様のフェンス状渦構造を呈するようになる。なお、図示しなかったφ＝３π／４（１３５°）の場合においては、リブ状の渦構造が見られたが、位相差φ＝１８０°では、このリブ状渦構造はもはや存在しなくなった。
【００６１】
以上のように、吸い込み／吹き出しによる擾乱を平面噴流初期せん断層に加え、ステレオＰＩＶによる三次元渦構造の可視化をおこなった結果、擾乱のスパン方向位相差位相差Ф＝１８０°においては、渦がフェンス状構造を呈することが明らかになった（図８参照）。
【００６２】
ここで、流れの可視化写真である図９から図１２を参照すると、まず、擾乱未付与である図９において、開口部下流付近（図面上方）で発生した大規模な渦が周囲の流体を巻き込みながら下流へ発達している。位相差φ＝０である図１０、位相差φ＝９０°である図１１においては、開口部下流部で発生する渦は、図９のそれよりも大きく、下流側での噴流の幅が大きい。一方、位相差φ＝１８０°の場合を示す図１２を見ればわかるように、図９〜図１１で見られるような大規模な渦は認めることができず、噴流の幅も小さい。
【００６３】
次に、添付した図１３は、ノズル１から噴出された流体Ｆのｘ／Ｂ＝８で計測された時間平均された速度の分布を示す図（グラフ）である。この図１３を参照すると、どの位相差条件においても噴流中心（ｙ＝０）から外側に向けて速度が減少するが、その中でも位相差φ＝１８０°の条件下では、噴流中心での速度が他の位相差の場合よりも大きく、速度分布のｙ方向（図１参照）への広がりが狭いことがわかる。また、位相差φ＝π（１８０°）では、φ＝９０°のときよりも半値幅の広がりが抑制されており、乱れ強度の分布は、位相差φ＝１８０°の条件下で、他の条件よりも乱れが抑制されることがわかる。
【００６４】加入
次に、図１４は、ｘ／Ｂ＝８で計測された速度の乱れ強度分布を示す図（グラフ）である。この図１４を参照すれば、位相差φ＝１８０°の条件下で、他の条件よりも乱れが抑制されることがわかる。
【００６５】
次に、図１５は、噴流中心での時間平均された速度のｘに対する変化を示した図（グラフ）である。この図１５を参照する。この図１５の縦軸は速度を開口部（ｘ＝０）における速度で除した値を示している。下流にいくに従って噴流中心速度は減少するが位相差φ＝１８０°の条件ではその減少の程度が最も抑制されていることがわかる。
【００６６】
図１６は、ｘにおけるｙ−ｚ面を通過する流体の量（流量）を開口部（ｘ＝０）における流量で規格化したものを示す図（グラフ）である。この図１６を参照すれば、すべての位相差条件において、流量は下流に行くに従って増加するが、位相差φ＝１８０°の条件では他の位相差条件と比較して流量の増加が少ないことがわかる。これは、位相差φ＝１８０°においては周囲流体の巻き込みが少ないことを意味している。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、噴出された流体壁に形成される渦が、該流体壁を用いたエアカーテン生成技術等に及ぼす好ましくない影響を緩和、解消することができる。例えば、冷気によるエアカーテン技術が採用された冷気循環型の商品陳列ケースでは、吸入口か噴出された冷気を確実に回収できるようになる。同時に、渦の作用による周囲の流体の巻き込こみに起因する熱流入を防止して冷気生成のためのエネルギー消費を抑制することができる。さらには、渦の作用による流体中心での時間的な速度変動を抑制し、均一なエアカーテンを生成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施できる流体噴出装置（Ｍ）のノズル開口部（２）とその周辺の構成を示す概略図。
【図２】（Ａ）本実施例で採用した上記流体噴出装置（Ｍ）のノズル開口部（２）の周辺の概略構成図。（Ｂ）サーボモータの位相差φが９０°である場合の波形図。
【図３】サーボモータの位相差φが１８０°である場合の波形図。
【図４】注射筒（５）のピストン位置（Ｘｃ）を示す図。
【図５】式３の渦度絶対値を示す図（擾乱未付与の場合）。
【図６】式３の渦度絶対値を示す図（位相差φ＝０の場合）。
【図７】式３の渦度絶対値を示す図（位相差φ＝９０°の場合）。
【図８】式３の渦度絶対値を示す図（位相差φ＝１８０°の場合）。
【図９】噴出された流体構造を可視化した画像写真（擾乱未付与の場合）。
【図１０】噴出された流体構造を可視化した画像写真（位相差φ＝０の場合）。
【図１１】噴出された流体構造を可視化した画像写真（位相差φ＝９０°の場合）。
【図１２】噴出された流体構造を可視化した画像写真（位相差φ＝１８０°の場合）。
【図１３】ノズル（１）から噴出された流体Ｆのｘ／Ｂ＝８で計測された時間平均された速度の分布を示す図（グラフ）。
【図１４】ノズル（１）から噴出された流体Ｆのｘ／Ｂ＝８で計測された速度の乱れ強度分布を示す図（グラフ）。
【図１５】噴流中心での時間平均された速度のｘに対する変化を示した図（グラフ）。
【図１６】ｘにおけるｙ−ｚ面を通過する流体の量（流量）を開口部（ｘ＝０）における流量で規格化したものを示す図（グラフ）。
【符号の説明】
１  ノズル
２  開口部
３  ダクト（３１  右側ダクト群，３２  左側ダクト群）
４  チューブ
５  注射筒（５０１〜５０８  右側注射筒，５０９〜５１６  左側注射筒）
６  多岐管（マニホールド）
７  サーボモータ
Ｍ  流体噴出装置
Ｓ  長手方向（スパン方向）
Ｔ  時間方向
φ  位相差
【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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