(57)【要約】【課題】流体吐出手段の能力を最適化することが容易な流体移送装置を提供する。【解決手段】流体移送装置１は、ポンプ３、管路５、脈動流発生装置７を備える。脈動流発生装置７は、フライホイール１１、ロッド１２ａ、１２ｂ、ベローズ１４、１６、モータ１８等を備える。フライホイール１１はロッド１２ａを介してベローズ１４と結ばれ、ロッド１２ｂを介してベローズ１６と結ばれている。ベローズ１４は支管２４ａにより管路５の吐出部５ａに連通し、ベローズ１６は支管２４ｂにより吸入部５ｂに連通している。ポンプ３は定常運転される。モータ１８にてフライホイール１１を回転させ、減速行程開始でモータ１８を停止する。減速行程では、吐出部５ａの圧力によりベローズ１４に水が導入される。加速行程では、フライホイール１１の回転によりロッド１２ａがベローズ１４を縮小させ、ベローズ１４内の水が吐出部５ａへと返戻される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吐出する流体吐出手段（３）と、
前記流体吐出手段から吐出された流体が流れる管路（５、５５）と、
前記管路内を流れる流体の流速を増減変化させて脈動させる脈動流発生装置（７、３３、５９）と、を備え、
前記脈動流発生装置は、脈動流発生機構（２０、４０、６５）と、前記脈動流発生機構を駆動するための駆動手段（１８、４１、２３）とを含み、
前記脈動流発生機構は、前記管路から流体を導入する導入行程と、導入した流体を前記管路へ返戻することで前記管路内を流れる流体の速度を前記導入行程時よりも高くする返戻行程とを交互に行う構成であることを特徴とする流体移送装置。
【請求項２】
前記脈動流発生機構は、前記導入行程では、前記管路から流体を導入することで前記管路内を流れる流体の速度を基準速度よりも低くし、前記返戻行程では、導入した流体を前記管路へ返戻することで前記管路内を流れる流体の速度を前記基準速度よりも高くすることを特徴とする請求項１に記載の流体移送装置。
【請求項３】
前記脈動流発生機構は、前記管路に連通した容積可変部（１４、３５、３６ａ、６１、７２ａ、７５、８３ａ）と、蓄エネルギ機構（１１、３７、３９ｂ、７１ｂ、７４ａ、７７、７９ａ、７９ｂ）とを備え、
前記容積可変部は、前記導入行程では前記管路からの流体の導入に応じて容積を増加させ、前記返戻行程では容積を減少させて前記管路へ流体を返戻し、
前記蓄エネルギ機構は、前記導入行程では前記容積可変部に導入された流体から与えられるエネルギを蓄え、前記返戻行程では蓄えたエネルギを用いて前記容積可変部の容積を減少させることを特徴とする請求項１または２に記載の流体移送装置。
【請求項４】
前記蓄エネルギ機構は、エネルギを蓄える手段としてフライホイール（１１）を備えることを特徴とする請求項３に記載の流体移送装置。
【請求項５】
前記蓄エネルギ機構は、エネルギを蓄える手段として錘（３７、７７）とバネ（３９ｂ、７１ｂ）とを備え、
前記導入行程では前記錘が前記バネを押圧して前記バネを弾性変形させてエネルギを蓄えることを特徴とする請求項３に記載の流体移送装置。
【請求項６】
前記脈動流発生機構は、前記管路に連通した容積可変部（３５、３６ａ）と、蓄エネルギ機構（３９ｂ）とを備え、
前記容積可変部は、前記導入行程では前記管路からの流体の導入に応じて容積を増加させ、前記返戻行程では容積を減少させて前記管路へ流体を返戻し、
前記蓄エネルギ機構は、前記導入行程では前記容積可変部に導入された流体から与えられるエネルギを蓄え、前記返戻行程では蓄えたエネルギを用いて前記容積可変部の容積を減少させ、
前記駆動手段は、前記流体が前記管路内を流れることに対する抵抗となることで、前記流体を前記管路から前記容積可変部に導入して前記蓄エネルギ機構にエネルギを蓄えさせ、
前記駆動手段は、前記流体が前記管路内を流れることに対する抵抗を減じることで、前記蓄エネルギ機構に蓄えられたエネルギを用いて前記流体を前記容積可変部から前記管路へ返戻することを特徴とする請求項１または２に記載の流体移送装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記管路に配置されたバルブであることを特徴とする請求項６に記載の流体移送装置。
【請求項８】
前記管路は、前記流体吐出手段の吐出側と熱交換器（９）との間に配管された吐出部（５ａ）を備え、
前記バルブは、前記吐出部のうち、前記容積可変部に連通する支管（２４ａ）との合流部から前記熱交換器までの部分に配置されることを特徴とする請求項７に記載の流体移送装置。
【請求項９】
前記蓄エネルギ機構は、前記容積可変部に導入された流体から与えられるエネルギを磁気エネルギとして蓄えることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の流体移送装置。
【請求項１０】
前記蓄エネルギ機構は、前記容積可変部に導入された流体から与えられるエネルギを弾性エネルギとして蓄えることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の流体移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体移送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、管路内を流れる流体に速度変化を与えて脈動させることにより、管路と流体との壁面摩擦抵抗を低減させることにより、流体の移送にかかるエネルギ効率の向上を図る技術がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１０５２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、流体を圧送するためのポンプが管路内の流体を加圧して速度を変化させる加圧手段としても用いられている。すなわち、１つのポンプで平均流量調整と脈動発生との両方を行う構成であるため、平均流量調整のためのポンプの能力を最適化することが困難であった。これはポンプ等の流体吐出手段を用いる構成に共通する課題であった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、平均流量調整のための流体吐出手段の能力を最適化することが容易な、流体移送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
流体を吐出する流体吐出手段（３）と、
前記流体吐出手段から吐出された流体が流れる管路（５、５５）と、
前記管路内を流れる流体に速度変化を与えて脈動させる脈動流発生装置（７、３３、５９）とからなり、
前記脈動流発生装置には、脈動流発生機構（２０、４０、６５）と、前記脈動流発生機構を駆動するための駆動手段（１８、４１）とが含まれ、
前記脈動流発生機構は、前記管路から流体を導入することで前記管路内を流れる流体の速度を減速する減速行程と、前記導入した流体を前記管路へ返戻することで前記管路内を流れる流体の速度を加速する加速行程とを交互に行う構成であることを特徴とする流体移送装置（１、３１、５１）である。
【０００７】
本発明の流体移送装置では、脈動流発生機構が減速行程と加速行程とを交互に行うことにより管路内の流体の流速を変動させ、脈動流を作り出すことができる。したがって、流体吐出手段の能力を最適化し易い。
【０００８】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の流体移送装置の動作の説明図である。
【図３】第１実施形態の流体移送装置の動作に伴う各データのグラフである。
【図４Ａ】第２実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図４Ｂ】第２実施形態の流体移送装置の動作に伴う各データのグラフである。
【図５Ａ】第３実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図５Ｂ】第３実施形態の流体移送装置の動作に伴う各データのグラフである。
【図６Ａ】第４実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図６Ｂ】第４実施形態の流体移送装置の動作に伴う各データのグラフである。
【図６Ｃ】第４実施形態の制御例１でのモータ電圧の波形図である。
【図６Ｄ】第４実施形態の制御例１での機械エネルギのグラフである。
【図６Ｅ】第４実施形態の制御例２でのモータ電圧の波形図である。
【図６Ｆ】第４実施形態の制御例２での機械エネルギのグラフである。
【図７Ａ】取付け位置の変形例１の模式図である。
【図７Ｂ】取付け位置の変形例２の模式図である。
【図８Ａ】蓄エネルギ機構の変形例１の模式図である。
【図８Ｂ】蓄エネルギ機構の変形例２の模式図である。
【図８Ｃ】蓄エネルギ機構の変形例３の模式図である。
【図８Ｄ】容積可変部の変形例の模式図である。
【図９】第５実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図１０Ａ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ａを示す図である。
【図１０Ｂ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ｂを示す図である。
【図１０Ｃ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ｃを示す図である。
【図１０Ｄ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ｄを示す図である。
【図１０Ｅ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ｅを示す図である。
【図１０Ｆ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ｆを示す図である。
【図１０Ｇ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ｇを示す図である。
【図１０Ｈ】第５実施形態の流体移送装置の状態Ｈを示す図である。
【図１１】第５実施形態の流体移送装置の動作に伴う各データのグラフである。
【図１２Ａ】第６実施形態の流体移送装置の状態Ａを示す図である。
【図１２Ｂ】第６実施形態の流体移送装置の状態Ｂを示す図である。
【図１２Ｃ】第６実施形態の流体移送装置の状態Ｃを示す図である。
【図１２Ｄ】第６実施形態の流体移送装置の状態Ｄを示す図である。
【図１２Ｅ】第６実施形態の流体移送装置の状態Ｅを示す図である。
【図１２Ｊ】第６実施形態の流体移送装置の状態Ｊを示す図である。
【図１３】第６実施形態の流体移送装置の動作に伴う各データのグラフである。
【図１４】第７実施形態の流体移送装置の動作に伴う各データのグラフである。
【図１５】第８実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図１６】第９実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図１７】第１０実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図１８】第１１実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図１９】第１２実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図２０】第１３実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【図２１】第１４実施形態の流体移送装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。図１に示すとおり、本実施形態の流体移送装置１は、流体吐出手段としてのポンプ３と、管路５と、脈動流発生装置７とを備える。この流体移送装置１は熱交換器９に熱媒としての水を供給し回収するための装置である。脈動流発生装置７は、ポンプ３、管路５および熱交換器９が含まれる流体移送経路の外部に配置されている。
【００１１】
管路５は、ポンプ３の吐出側と熱交換器９との間に配管された吐出部５ａと、ポンプ３の吸入側と熱交換器９との間に配管された吸入部５ｂとで構成される。ポンプ３は、吸入部５ｂ内の水を吸入して吐出部５ａに吐出する。
【００１２】
脈動流発生装置７は、フライホイール１１、一対のロッド１２ａ、１２ｂ、吐出側ベローズ１４、吸入側ベローズ１６、モータ１８、支管２４ａ、２４ｂ等を備えている。フライホイール１１、ロッド１２ａ、１２ｂ、吐出側ベローズ１４および吸入側ベローズ１６にて脈動流発生機構２０が構成される。
【００１３】
フライホイール１１は中心部を軸支されて回転自在であり、蓄エネルギ機構として機能する。フライホイール１１の回転中心よりも縁部に寄った位置には連結用の軸受けピン２２が立設されている。
【００１４】
ロッド１２ａはフライホイール１１と吐出側ベローズ１４とを接続するための棒形状の部材である。ロッド１２ａの一方の端部は軸受けピン２２に貫通されており、ロッド１２ａは軸受けピン２２を中心にして回動可能である。ロッド１２ａの他方の端部は吐出側ベローズ１４の閉鎖端部に連結されている。この連結も固定的ではなく、ロッド１２ａは吐出側ベローズ１４の閉鎖端部との連結部を支点として首振り状に変位できる。
【００１５】
ロッド１２ｂはフライホイール１１と吸入側ベローズ１６とを接続するための部材である。ロッド１２ｂの一方の端部は軸受けピン２２に貫通されており、ロッド１２ｂは軸受けピン２２を中心にして回動可能である。ロッド１２ｂの他方の端部は吸入側ベローズ１６の閉鎖端部に連結されている。この連結も固定的ではなく、ロッド１２ｂは吸入側ベローズ１６の閉鎖端部との連結部を支点として首振り状に変位できる。
【００１６】
支管２４ａ、２４ｂは、熱媒としての水が内部を流通する管である。支管２４ａの一端は、吐出側ベローズ１４の開口端に接続し、支管２４ａの他端は、吐出部５ａに接続する。支管２４ｂの一端は、吸入側ベローズ１６の開口端に接続し、支管２４ｂの他端は、吸入部５ｂに接続する。
【００１７】
吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６とは同様の構造で、ともに弾力性を備えてはおらず内部の流体量に応じて伸縮する構造である。
【００１８】
吐出側ベローズ１４の開口端は支管２４ａを介して管路５の吐出部５ａに接続されている。吐出側ベローズ１４は容積可変部に該当する。吸入側ベローズ１６の開口端は支管２４ｂを介して管路５の吸入部５ｂに接続されている。吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６とは、一方の容積が増加するときには他方の容積が減少する関係にある。したがって、吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６の一方に管路５から流入する水量と、他方から管路５へ戻される水量とが、同量にバランスされる。
【００１９】
モータ１８は駆動手段として機能する。モータ１８を稼働させればフライホイール１１を回転駆動できる。なお、モータ１８とフライホイール１１との接続を解除することが可能で、その接続が解除されたときには、フライホイール１１とモータ１８とは相互に影響を受けない。
【００２０】
次に図２および図３を参照して本実施形態の流体移送装置１の動作を説明する。なお、図３のグラフで横軸沿いに記載の数字１〜４は、それぞれが図２の１：減速行程開始、２：減速行程、３：加速行程開始、４：加速行程に対応している。
【００２１】
流体移送装置１内および熱交換器９内には、予め熱媒としての水が封入済みである。まずポンプ３を稼働させるが、脈動流発生装置７は未稼働である。ポンプ３の稼働に伴って管路５を水が循環し熱交換器９に水が供給され、また回収される。
【００２２】
図３に示すように、ポンプ３の入力電圧は一定値に設定されている。このため、ポンプ３が定常状態となれば、管路５内の流速Ｕおよび圧力Ｐはグラフ中に破線で示すようにほぼ一定となる。流速Ｕは、吐出部５ａと支管２４ａの合流点よりも下流かつ吸入部５ｂと支管２５ｂの合流点よりも上流における水の流速である。
【００２３】
脈動流発生装置７は未稼働であるが、吐出部５ａに連通している吐出側ベローズ１４の内圧の方が吸入部５ｂに連通している吸入側ベローズ１６の内圧よりも相対的に高い状態となる。これは、ポンプ３の作用により、吐出部５ａにおける水の圧力が吸入部５ｂにおける水の圧力よりも高いからである。
【００２４】
このため、吐出側ベローズ１４は水の進入で容積が増加し伸長する。吐出側ベローズ１４の伸長はロッド１２ａから軸受けピン２２に伝わりフライホイール１１を回転変位させる力として作用する。またこの力は、軸受けピン２２からロッド１２ｂを介して吐出側ベローズ１４に伝わり、これを縮小させる力として作用する。そのため、図２（０：作動開始）に示すように、吐出側ベローズ１４が容積を増加させて伸長し、吸入側ベローズ１６は容積を減少させて縮小した状態となる。
【００２５】
次に脈動流発生装置７の作動を開始させる。具体的には、図２の０：作動開始に示す状態でモータ１８を稼働させる。するとフライホイール１１が図２における反時計回り方向に回転駆動される。
【００２６】
フライホイール１１の回転に伴って、ロッド１２ａが吐出側ベローズ１４を押圧して容積を減少させるので、吐出側ベローズ１４から支管２４ａへと水が吐出され、支管２４ａから管路５の吐出部５ａに水が返戻される。
【００２７】
また、フライホイール１１の回転に伴って、ロッド１２ｂが吸入側ベローズ１６を伸長させて容積を増加させるので、支管２４ｂから吸入側ベローズ１６へと水が導入される。これに併せて管路５の吸入部５ｂから支管２４ｂに水が流入する。
【００２８】
これにより、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分において、図３に示すように、水の流速Ｕが増加し、基準速度よりも大きくなる。以下、後述する時点１における流速Ｕを、基準速度という。
【００２９】
図３に示すように、モータ１８によってフライホイール１１が回転駆動されると、フライホイール１１の慣性エネルギ（機械エネルギに該当）Ｅは徐々に増加する。なお、フライホイール１１の慣性エネルギとは、フライホイール１１の運動エネルギである。また、吐出側ベローズ１４からの水の返戻および吸入側ベローズ１６への水の導入に伴って、圧力差Ｐ１−Ｐ２が増加し、基準圧力差よりも大きくなる。ここで、圧力差Ｐ１−Ｐ２は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の差である。圧力Ｐ１は、支管２４ａの接続部（すなわち管路５側端部）付近における管路５内の圧力である。圧力Ｐ２は、支管２４ｂの接続部付近（すなわち管路５側端部）における管路５内の圧力である。基準圧力差は、後述する時点１における圧力差Ｐ１−Ｐ２である。以後も、流速Ｕと圧力差Ｐ１−Ｐ２は同期して変化する。
【００３０】
時点Ｚにおいて、フライホイール１１が始動時から約９０°回転し、ロッド１２ａ、１２ｂの図２における右方向への移動速度が極大に達し、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が極大に達する。この時点Ｚでモータ１８の作動は継続している。図２の１：導入行程開始、２：導入行程、３：返戻行程開始および４：返戻行程ではモータ１８の図示を省略してある。
【００３１】
その後も、フライホイール１１の回転が続き、ロッド１２ａ、１２ｂの図２における右方向への移動が時点１で極限に達して、吐出側ベローズ１４の容積が極小、吸入側ベローズ１６の容積が極大になり、導入行程が始まる。この時点において、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２は低下中である。この時点でモータ１８を停止する。以後、フライホイール１１はモータ１８の影響を受けずに回転する。図２の１：導入行程開始、２：導入行程、３：返戻行程開始および４：返戻行程ではモータ１８の図示を省略してある。
【００３２】
図２に示すように、導入行程では、フライホイール１１の回転に伴うロッド１２ａの変位は吐出側ベローズ１４を伸長させる側への変位となる。
【００３３】
その際には、管路５の吐出部５ａにおける圧力が支管２４ａから吐出側ベローズ１４へと水を押し込む働きをする。これにより、吐出側ベローズ１４に水が導入され吐出側ベローズ１４を伸長させる。その吐出側ベローズ１４を伸長させる力はロッド１２ａを介してフライホイール１１に伝わり、フライホイール１１の回転を加速させる。このフライホイール１１の回転の加速がフライホイール１１の慣性エネルギの増加であり、機械エネルギＥの蓄えとなる。
【００３４】
また、フライホイール１１の回転に伴うロッド１２ｂの変位は吸入側ベローズ１６を縮小させる側への変位となるので、吸入側ベローズ１６内の水が支管２４ｂから吸入部５ｂへと返戻される。
【００３５】
これにより、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分において、図３に示すように、水の流速Ｕが、基準速度よりも低くなる。
【００３６】
導入行程において吐出側ベローズ１４に導入する水量と吸入側ベローズ１６から返戻される水量とは同じ量（具体的には同じ体積）にバランスされ、管路５を流れる水量に増減はない。
【００３７】
フライホイール１１が導入行程の開始位置から９０度回転した時点２において、吐出側ベローズ１４の伸長速度が極大になり、流速Ｕが極小になり、圧力差Ｐ１−Ｐ２が極小になる。フライホイール１１が導入行程の開始位置から１８０度回転してロッド１２ａ、１２ｂの図２における左方向への移動が極限に達すると、吐出側ベローズ１４の容積が極大、吸入側ベローズ１６の容積が極小になり、流速Ｕが基準速度になり、導入行程の終了となる。
【００３８】
時点１から時点３までの導入行程では、図３に示すように、フライホイール１１の機械エネルギＥは増加する。また、導入行程では、流速Ｕが基準速度よりも低い。また、時点１から時点２までの導入行程前期では、単位時間当たりの吐出側ベローズ１４への水の流入量が増大し、単位時間当たりの吸入側ベローズ１６からの水の返戻量が増大する。これにより、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２は減少する。また、時点２から時点３までの導入行程後期では、単位時間当たりの吐出側ベローズ１４への水の流入量が減少し、単位時間当たりの吸入側ベローズ１６からの水の返戻量が増大する。これにより、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２は減少する。なお、この導入行程においても、ポンプ３の作用により、圧力Ｐ１の方が圧力Ｐ２よりも大きい。なお、以下でも、特にことわらない限り、流入量、返戻量は、単位時間当たりの流入量および流出量をいう。
【００３９】
導入行程の終了は即ち返戻行程の開始となる（３：加速行程開始）。時点３から時点４を経て時点１までの返戻行程では、フライホイール１１の回転に伴うロッド１２ａの変位は吐出側ベローズ１４を縮小させる側への変位となる。ロッド１２ａによって吐出側ベローズ１４が縮小させられるので、吐出側ベローズ１４内の水が支管２４ａから吐出部５ａへと返戻される。
【００４０】
これにより、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分において、図３に示すように、水の流速Ｕが、基準速度よりも大きくなる。
【００４１】
このときに吐出側ベローズ１４を圧縮して水を吐出させる力はフライホイール１１の慣性力に由来しており、上述の導入行程でフライホイール１１に蓄えた機械エネルギＥが、この返戻行程において取り出される。フライホイール１１の回転は吐出側ベローズ１４を圧縮するに伴って、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の圧力差に起因して減速する。
【００４２】
また、フライホイール１１の回転に伴うロッド１２ｂの変位は吸入側ベローズ１６を伸長させる側への変位となるので、吸入側ベローズ１６内に水が導入される。
【００４３】
返戻行程において吐出側ベローズ１４から吐出される水量と吸入側ベローズ１６に導入される水量とは同量にバランスし、管路５を流れる水量に増減はない。
【００４４】
フライホイール１１が返戻行程の開始位置から９０度回転した時点４において、吐出側ベローズ１４の収縮速度が極大になり、流速Ｕが極大になり、圧力差Ｐ１−Ｐ２が極大になる。フライホイール１１が返戻行程の開始位置から１８０度回転してロッド１２ａ、１２ｂの図２における右方向への移動が極限に達すると、吐出側ベローズ１４の容積が極小、吸入側ベローズ１６の容積が極大になり、返戻行程の終了となる。
【００４５】
時点３から時点１までの返戻行程では、図３に示すように、フライホイール１１の機械エネルギＥは減少する。また、返戻行程では、流速Ｕが基準速度よりも高い。また、時点３から時点４までの返戻行程前期では、単位時間当たりの吐出側ベローズ１４からの水の返戻量が増大し、単位時間当たりの吸入側ベローズ１６への水の導入量が増大する。これにより、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２は増大する。また、時点４から時点１までの返戻行程後期では、単位時間当たりの吐出側ベローズ１４からの水の返戻量が減少し、単位時間当たりの吸入側ベローズ１６への水の導入量が減少する。これにより、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２は減少する。なお、この返戻行程においても、ポンプ３の作用により、圧力Ｐ１の方が圧力Ｐ２よりも大きい。
【００４６】
返戻行程の終了は即ち導入行程の開始となり、以後は１：導入行程開始、２：導入行程、３：返戻行程開始、４：返戻行程を循環的に繰り返すことで、導入行程と返戻行程が交互に繰り返される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の流体移送装置１では、導入行程では吐出側ベローズ１４への水の導入に伴って吐出部５ａの流速Ｕが基準速度よりも低くなり圧力差Ｐ１−Ｐ２も基準圧力差より低くなる。また、返戻行程では吐出側ベローズ１４からの水の返戻に伴って吐出部５ａの流速Ｕが基準速度よりも高くなり圧力差Ｐ１−Ｐ２も基準圧力差より高くなる。これにより吐出部５ａを流れる水の流速Ｕを増減変化させて脈動させることができる。この脈動により管路５内の流体（本例では水）を層流化でき、管路５と流体との壁面摩擦抵抗が少ない状態を作り出すことができる。この摩擦抵抗の軽減により、少ないエネルギで流体を移送することが可能となる。
【００４８】
また、一般に熱交換器９内では、管路５に比べて流路直径が細く、流速が遅いため、一定の流速で通水すると乱れの無い層流状態となって、熱伝達率が低い。しかし、本実施形態の流体移送装置１では、流体を脈動させることで、熱交換器９内の層流状態に乱れを起こすことができる。この乱れによって流路内の熱を撹拌させることができ、一定の流速で通水するより熱伝達率を向上できる。
【００４９】
また、脈動を生じさせると一定の流量時に乱れが起きている乱流状態で乱れを抑制し、摩擦抵抗を低減させる効果があるが、熱交換器９内では、一定の流速で通水すると乱れの無い層流状態となるため、脈動による乱れを抑制する影響を受けない。そのため、熱伝達率が低下することは無い。
【００５０】
本実施形態の流体移送装置１では、流体吐出手段であるポンプ３は脈動流の生成に関与しないので、ポンプ３の能力を最適化し易い。また、本例のようにポンプ３の入力電圧を一定値に設定しておいて、ポンプ３を定常運転することもできるから、ポンプ３の制御を単純化できる。
【００５１】
また、本実施形態の流体移送装置１は、導入行程においては、吐出側ベローズ１４を伸長させる力をフライホイール１１に伝えて回転を加速させることで、フライホイール１１の慣性エネルギを増加させる（機械エネルギＥの蓄え）。そして、返戻行程では、フライホイール１１の慣性エネルギを吐出側ベローズ１４を圧縮するために利用する（機械エネルギＥの利用）。導入行程においてフライホイール１１の慣性エネルギとして蓄えたエネルギを返戻行程で利用するのでエネルギ効率が良好である。
【００５２】
さらに、本実施形態の流体移送装置１は、機械エネルギを蓄える手段としてフライホイール１１を採用しているが、フライホイール１１は慣性エネルギを蓄える手段として効率が良く、構成も比較的単純であるから、エネルギ効率が良好であるだけでなく、構成も複雑化しないという利点がある。
【００５３】
なお、特許文献１の技術との対比で本実施形態の流体移送装置１のエネルギ効率を示せば、下記のとおりである。
【００５４】
特許文献１の場合、エネルギの回生はポンプ→モータ→インバータ→蓄電池の経路で行われ、放出はこの逆の経路となる。
（１） 一般的にモータ効率は９０％、ポンプ効率は６７％である。
<URL>http://yuksoto.sakura.ne.jp/P203_MotorNyuryokuPumpSonsitsuPumpKouritsuNoKankeizu.pdf
（２）インバータの変換効率は９８％（エネルギー変換効率(独版)より最大効率を抜粋）
<URL>https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC%E5%8A%B9%E7%8E%87
（３）蓄電池：一般的に電力変換効率は９４％
<URL>http://www.eco-sawada.com/chikuden/924/
（４）試算
回生時＝０．６７×０．９×０．９８×０．９４＝０．５６
放出時＝０．６７×０．９×０．９８×０．９４＝０．５６
総合効率＝０．５６×０．５６＝０．３１
よって、特許文献１の場合、総合効率は３１％となる。
【００５５】
一方、本実施形態の流体移送装置１の場合、機械エネルギの貯蔵は吐出側ベローズ１４→ロッド１２ａ→軸受けピン２２→フライホイール１１の経路で行われ、取り出しは逆の経路となる。
（１）ベローズの効率は、損失がほとんど存在しないと仮定して９８％。
（２）ロッド、軸受けピンおよびフライホイールについては、フライホイールバッテリで
の充放電効率を参考に９３％
<URL>https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%9B%E3%82%A4%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA%E3%83%BC
（３）試算
貯蔵時＝０．９８×０．９３＝０．９１
取り出し時＝０．９８×０．９３＝０．９１
総合効率＝０．９１×０．９１＝０．８３
よって、本実施形態の流体移送装置１のエネルギ効率は８３％と試算され、優れていることがわかる。なお、本実施形態において、流速Ｕ、圧力Ｐ１、Ｐ２等の脈動の周期は、始動時におけるモータ１８の駆動を止めた時点におけるフライホイール１１の回転速度を調整することで制御可能である。また、流速Ｕ、圧力Ｐ１、Ｐ２等の脈動の周期は、フライホイール１１の慣性モーメントを調整することで制御可能である。
【００５６】
（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。本実施形態では、容積可変部としてシリンダを用い、機械エネルギを蓄える手段として錘とバネとを用いる。なお、第１実施形態と共通する部分については同符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図４に示すとおり、本実施形態の流体移送装置３１は、流体吐出手段としてのポンプ３と、管路５と、脈動流発生装置３３とを備える。この流体移送装置３１は熱交換器９に熱媒としての水を供給し回収するための装置である。なお、脈動流発生装置３３は、ポンプ３、管路５および熱交換器９が含まれる流体移送経路の外部に配置されている。
【００５８】
脈動流発生装置３３は、支管２４ａ、２４ｂ、シリンダ３５、錘３７、バネ３９ａ、３９ｂ、リニアモータ４１、レール４３等を備えている。
【００５９】
シリンダ３５、錘３７およびバネ３９ａ、３９ｂにて脈動流発生機構４０が構成され、錘３７およびバネ３９ａ、３９ｂは蓄エネルギ機構ともなる。
【００６０】
シリンダ３５は両端３５ａ、３５ｂが閉じた筒状である。ただし、両端３５ａ、３５ｂの各々には開口が設けられており、そこに支管２４ａ、２４ｂが接続されている。
【００６１】
錘３７はシリンダ３５の内周形状に倣った外周を有する棒状をなしている。錘３７はシリンダ３５内に収容されており、シリンダ３５内で往復自在である。シリンダ３５内には錘３７の移動に応じて容積が変動する内室３６ａ、３６ｂが形成される。
【００６２】
なお、錘３７とシリンダ３５の内壁との間を液密にしてもよいし、液密にしなくてもよい。液密にしない場合は、錘３７とシリンダ３５の内壁との間にわずかな間隙ができて、そこに流体（本例では水）が進入すれば、この流体の潤滑作用によって摩擦が低減されて錘３７の往復動が滑らかになる。
【００６３】
バネ３９ａ、３９ｂはコイルバネである。バネ３９ａは一方の端をシリンダ３５の端部３５ａに当接させ他方の端部は錘３７に当接させてシリンダ３５内に配されている。バネ３９ｂは一方の端をシリンダ３５の端部３５ｂに当接させ他方の端部は錘３７に当接させてシリンダ３５内に配されている。バネ３９ａ、３９ｂは錘３７を挟むようにしており、錘３７が左右いずれかへ移動すれば、バネ３９ａ、３９ｂの一方が伸長変化し他方が圧縮変化する。
【００６４】
リニアモータ４１はレール４３に沿って往復移動が可能である。リニアモータ４１を稼働させると錘３７を移動させることが可能で、リニアモータ４１は駆動手段として機能する。
【００６５】
本実施形態の流体移送装置３１は以下のように動作する。なお、第１実施形態と同様に流体移送装置３１内および熱交換器９内には予め熱媒としての水が封入済みである。
【００６６】
まずポンプ３を稼働させるが、脈動流発生装置３３は未稼働である。ポンプ３の稼働に伴って管路５を水が循環し熱交換器９に水が供給され、また回収される。
【００６７】
図４Ｂに示すように、ポンプ３の入力電圧は一定値に設定されている。このため、ポンプ３が定常状態となれば、管路５内の流速Ｕおよび圧力Ｐはグラフ中に破線で示すようにほぼ一定となる。流速Ｕは、吐出部５ａと支管２４ａの合流点よりも下流かつ吸入部５ｂと支管２５ｂの合流点よりも上流における水の流速である。
【００６８】
脈動流発生装置３３は未稼働であるが、吐出部５ａに連通している内室３６ａの内圧の方が吸入部５ｂに連通している内室３６ｂの内圧よりも相対的に高い状態となる。これは、ポンプ３の作用により、吐出部５ａにおける水の圧力が吸入部５ｂにおける水の圧力よりも高いからである。
【００６９】
このため、内室３６ａには水が導入され、それに応じて錘３７が移動し、内室３６ｂからは水が排出される。その結果、錘３７が図４Ａにおいて左側に変位し、バネ３９ａは伸長変化し、バネ３９ｂが圧縮された状態となる。なお、バネ３９ａは錘３７と端部３５ａとによって引っ張り力を及ぼされているわけではない。
【００７０】
次に、図４Ｂの時点０において、脈動流発生装置３３の作動を開始させる。具体的には、図４Ａに示す状態で、リニアモータ４１を稼働させて、錘３７を図４Ａにおいて右側に移動させる。すると、錘３７の移動に伴って内室３６ａの容積が減少し、内室３６ａから支管２４ａへと水が吐出され、支管２４ａから管路５の吐出部５ａに水が返戻される。また、内室３６ｂの容積が増加するので、支管２４ｂから内室３６ｂへと水が導入される。これに併せて管路５の吸入部５ｂから支管２４ｂに水が流入する。
【００７１】
これにより、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分において、図４Ｂに示すように、水の流速Ｕが増大し、基準速度よりも大きくなる。以下、後述する時点１における流速Ｕを、基準速度という。
【００７２】
また、図４Ｂに示すように、リニアモータ４１によって錘３７が駆動されると、内室３６ａからの水の返戻および内室３６ｂへの水の導入に伴って、圧力差Ｐ１−Ｐ２が増加し、基準圧力差よりも大きくなる。ここで、圧力差Ｐ１−Ｐ２は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の差である。圧力Ｐ１は、支管２４ａの接続部（すなわち管路５側端部）付近における管路５内の圧力である。圧力Ｐ２は、支管２４ｂの接続部付近（すなわち管路５側端部）における管路５内の圧力である。基準圧力差は、後述する時点１における圧力差Ｐ１−Ｐ２である。以後も、流速Ｕと圧力差Ｐ１−Ｐ２は同期して変化する。
【００７３】
図４Ｂの時点Ｚにおいて、錘３７の図４Ａにおける右方向への移動速度が極大に達する。この時点Ｚで、流力Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が極大に達する。この時点Ｚでリニアモータ４１の作動は継続している。
【００７４】
その後、時点１で、錘３７の右方向への移動が極限に達して、内室３６ａの容積が極小、内室３６ｂの容積が極大になると、リニアモータ４１の稼働が終了する。
【００７５】
リニアモータ４１の稼働が終了すると、錘３７はバネ３９ａ、３９ｂの弾性力と内室３６ａ、３６ｂ間の差圧によって移動する。以後、錘３７はリニアモータ４１の影響を受けずに移動する。
【００７６】
リニアモータ４１の稼働が終了したときには、圧縮状態にあるバネ３９ａの反発力がバネ３９ｂの反発力に勝り、内室３６ａの圧力が内室３６ｂの圧力に勝る。内室３６ａ、３６ｂの圧力は、それぞれ、圧力Ｐ１、Ｐ２とほぼ同じである。したがって、錘３７が図４Ａにおいて左側に変位する導入行程が始まる。これにより、導入行程では、内室３６ａには水が導入され、内室３６ｂからは水が排出される。
【００７７】
図４Ｂに示すように、導入行程では、内室３６ａへの水の導入および内室３６ｂからの水の返戻に伴って圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差よりも低くなる。これにより、図４Ｂに示すように、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分において、水の流速Ｕが基準速度よりも低くなる。
【００７８】
導入行程の途中で、錘３７の移動に伴ってバネ３９ａが伸長しバネ３９ｂが圧縮され両者の反発力が釣り合った時点２において、錘３７の図４Ａ中左方向への移動速度が極大になる。このとき、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が極小になる。
【００７９】
その後の時点２から時点３までは、錘３７の慣性と内室３６ａと内室３６ｂの圧力差により錘３７の移動が継続するが、バネ３９ｂの反発力が増大するに伴い、時点２よりも錘３７の図４Ａ中左方向への移動速度が低下していく。したがって、管路５から支管２４ａへの水の流入量が減少する。それに伴って、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が増大していく。そして、時点３において、図４Ａ中左方向への錘３７の移動が止まる。これにより、導入行程が終了する。
【００８０】
図４Ｂに示すように、導入行程では、内室３６ａへの水の導入および内室３６ｂからの水の返戻に伴って圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差よりも低くなる。これにより、図４Ｂに示すように、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分において、図４Ｂに示すように、水の流速Ｕが基準速度よりも低くなる。また、導入行程において錘３７の左方向への移動が極限に達するまでのバネ３９ｂの圧縮変化が機械エネルギＥの蓄えとなる。
【００８１】
なお、導入行程において内室３６ａに導入する水量と内室３６ｂから返戻される水量とは同量にバランスし、管路５を流れる水量に増減はない。
【００８２】
時点３から時点４までの加速行程後期では、バネ３９ｂの反発力によって錘３７が図４Ａにおいて右側に移動させられる。この錘３７の移動に伴って内室３６ａの容積が減少し、内室３６ａから支管２４ａへと水が吐出され、支管２４ａから管路５の吐出部５ａに水が返戻される。また、内室３６ｂの容積が増加するので、支管２４ｂから内室３６ｂへと水が導入される。これに併せて管路５の吸入部５ｂから支管２４ｂに水が流入する。
【００８３】
導入行程の終了に続いて返戻行程が開始される。返戻行程では、バネ３９ｂの反発力によって錘３７が図４Ａにおいて右側に移動させられる。この錘３７の移動に伴って内室３６ａの容積が減少し、内室３６ａから支管２４ａへと水が吐出され、支管２４ａから管路５の吐出部５ａに水が返戻される。また、内室３６ｂの容積が増加するので、支管２４ｂから内室３６ｂへと水が導入される。これに併せて管路５の吸入部５ｂから支管２４ｂに水が流入する。
【００８４】
これにより、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分において、図４Ｂに示すように、水の流速Ｕが基準速度よりも大きくなる。
【００８５】
返戻行程の途中の時点４において、錘３７の移動に伴ってバネ３９ｂが伸長しバネ３９ａが圧縮され両者の反発力が釣り合う。この時点４において、錘３７は中立点にあり、錘３７の図４Ａ中右方向への移動速度が極大になる。このとき、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が極大になる。この後、錘３７の慣性により錘３７の図４Ａ中右方向への移動が継続するが、バネ３９ａの反発力が増大するに伴い、時点３よりも錘３７の図４Ａ中右方向への移動速度が低下していく。したがって、支管２４ａから管路５への吐出部５ａへの水の返戻量が減少する。それに伴って、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が減少していく。そして、時点１において、図４Ａ中右方向への錘３７の移動が止まる。これにより、返戻行程が終了する。返戻行程においては、バネ３９ｂの圧縮として蓄えられた機械エネルギがバネ３９ｂの伸長変化による錘３７の右方向への移動に用いられている。
【００８６】
図４Ｂに示すように、返戻行程では、内室３６ａからの水の返戻に伴って圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差よりも高くなり、流速Ｕも基準速度よりも高くなる。
【００８７】
なお、返戻行程において内室３６ｂに導入する水量と内室３６ａから返戻される水量とは同量にバランスし、管路５を流れる水量に増減はない。返戻行程の終了は即ち導入行程の開始となり、以後は導入行程と返戻行程とが交互に繰り返される。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態の流体移送装置３１では、導入行程では内室３６ａへの水の導入に伴って吐出部５ａの流速Ｕが基準速度よりも低くなり圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力差よりも低くなる。返戻行程では内室３６ａからの水の返戻に伴って吐出部５ａの流速Ｕが基準速度よりも高くなり圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力差よりも高くなる。これにより吐出部５ａを流れる水の流速Ｕを増減変化させて脈動させることができる。この脈動により管路５内の流体（本例では水）を層流化でき、管路５と流体との壁面摩擦抵抗が少ない状態を作り出すことができる。この摩擦抵抗の軽減により、少ないエネルギで流体を移送することが可能となる。
【００８９】
本実施形態の流体移送装置３１では、流体吐出手段であるポンプ３は脈動流の生成に関与しないので、ポンプ３の能力を最適化し易い。また、本例のようにポンプ３の入力電圧を一定値に設定しておいて、ポンプ３を定常運転することもできるから、ポンプ３の制御を単純化できる。
【００９０】
また、本実施形態の流体移送装置３１は、導入行程においては、内室３６ａの容積を増加させる側に錘３７を移動させる力でバネ３９ｂを圧縮して、バネ３９ｂに機械エネルギＥを蓄える。そして、返戻行程では、バネ３９ｂの反発力を内室３６ａの容積を減少させるために用いる（機械エネルギＥの利用）。導入行程においてバネ３９ｂの圧縮変形として蓄えた機械エネルギを返戻行程で利用するのでエネルギ効率が良好である。
【００９１】
さらに、本実施形態の流体移送装置３１は、錘３７がバネ３９ｂを弾性変形させることで機械エネルギを弾性反発力として蓄える構成であるから、外径寸法を小さくでき、蓄エネルギ機構の設置スペースが細長い場合などに好適である。しかも、内室３６ａ、３６ｂの容積を増減変化させるための錘３７とバネ３９ａ、３９ｂがシリンダ３５内に収容されているので、シリンダ３５のためのスペースがあれば十分であり、スペース効率に優れている。
【００９２】
なお、本実施形態において、流速Ｕ、圧力Ｐ１、Ｐ２等の脈動の周期は、始動時におけるリニアモータ４１の駆動を止めた時点における錘３７、バネ３９ａ、バネ３９ｂの機械エネルギの総量を調整することで制御可能である。また、流速Ｕ、圧力Ｐ１、Ｐ２等の脈動の周期は、錘３７、バネ３９ａ、バネ３９ｂの固有振動数を調整することで制御可能である。
【００９３】
また本実施形態の蓄エネルギ機構は、容積可変部である内室３６ａに導入された流体から与えられるエネルギを弾性エネルギとして蓄える。
【００９４】
（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。第１、第２実施形態の管路５は閉ループであるが、本実施形態では開ループの管路が用いられる。なお、第１実施形態または第２実施形態と共通する部分についてはそれらと同符号を付して説明を省略する。
【００９５】
図５Ａに示すとおり、本実施形態の流体移送装置５１は、流体吐出手段としてのポンプ３と、管路５５と、脈動流発生装置５９とを備える。この流体移送装置５１は流体をタンク５３からタンク５４に移送するための装置である。なお、脈動流発生装置５９は、ポンプ３、管路５５およびタンク５３、５４が含まれる流体移送経路の外部に配置されている。
【００９６】
管路５５は、ポンプ３の吐出側とタンク５４との間に配管された吐出部５５ａと、ポンプ３の吸入側とタンク５３との間に配管されたに吸入部５５ｂとで構成される。
【００９７】
脈動流発生装置５９は、支管５７、フライホイール１１、ベローズ６１、ロッド６３、モータ１８等を備えている。フライホイール１１、ベローズ６１およびロッド６３、にて脈動流発生機構６５が構成される。
【００９８】
フライホイール１１は第１実施形態と同様に蓄エネルギ機構として機能する。フライホイール１１の回転中心よりも縁部に寄った位置には連結用の軸受けピン２２が立設されている。
【００９９】
ロッド６３はフライホイール１１とベローズ６１とを接続するための部材である。ロッド６３の一方の端部は軸受けピン２２に貫通されており、ロッド６３は軸受けピン２２を中心にして回動可能である。ロッド６３の他方の端部はベローズ６１の閉鎖端部に連結されている。この連結も固定的ではなく、ロッド６３はベローズ６１の閉鎖端部との連結部を支点として首振り状に変位できる。
【０１００】
支管５７は、熱媒としての水が内部を流通する管である。支管５７の一端は、ベローズ６１の開口端に接続し、支管５７の他端は、吐出部５ａに接続する。
【０１０１】
ベローズ６１は弾力性を備えてはおらず内部の流体量に応じて伸縮する構造で、容積可変部となる。ベローズ６１の開口端は支管５７を介して管路５５の吐出部５５ａに接続されている。ベローズ６１は、支管５７から流体を導入すれば容積が増加し支管５７へと流体を吐出すれば容積が減少する。
【０１０２】
本実施形態の流体移送装置５１は以下のように動作する。なお、流体移送装置５１内には予めタンク５３からの流体が導入されている。
【０１０３】
まずポンプ３を稼働させるが、脈動流発生装置５９は未稼働である。ポンプ３の稼働に伴ってタンク５３の流体が管路５５を通ってタンク５４へと移送される。
【０１０４】
図５Ｂに示すように、ポンプ３の入力電圧は一定値に設定されている。このため、ポンプ３が定常状態となれば、管路５５内の流速Ｕおよび圧力Ｐはグラフ中に破線で示すようにほぼ一定となる。流速Ｕは、吐出部５５ａと支管５７の合流点よりも下流かつタンク５４よりも上流における水の流速である。
【０１０５】
脈動流発生装置５９は未稼働であるが、吐出部５５ａに連通しているベローズ６１には吐出部５５ａの圧力Ｐ１が及ぼされている。このため、ベローズ６１に流体が進入しベローズ６１は容積が増加し伸長する。ベローズ６１の伸長はロッド６３から軸受けピン２２に伝わりフライホイール１１を回転変位させる力として作用するので、フライホイール１１は図示の位置から半回転した位置で安定する。
【０１０６】
次に脈動流発生装置５９の作動を開始させる。具体的には、モータ１８を稼働させる。
するとフライホイール１１が図５Ａにおける反時計回り方向に回転駆動される。
【０１０７】
フライホイール１１の回転に伴って、ロッド６３がベローズ６１を圧縮して容積を減少させるので、ベローズ６１から支管５７へと水が吐出され、支管５７から管路５５の吐出部５５ａに流体が返戻される。これにより、吐出部５ａのうち、支管５７との合流部からタンク５４までの部分において、図５Ｂに示すように、水の流速Ｕが増加し、基準速度よりも大きくなる。以下、後述する時点１における流速Ｕを、基準速度という。
【０１０８】
モータ１８によってフライホイール１１が回転駆動されると、図５Ｂに示すように、フライホイール１１の慣性エネルギ（機械エネルギに該当）Ｅは徐々に増加する。また、支管５７の接続部付近における管路５５内の圧力Ｐ１はベローズ６１からの流体の返戻に伴って上昇する。その結果、圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差よりも高くなる。ここで、圧力差Ｐ１−Ｐ２は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の差である。圧力Ｐ１は、支管２４ａの接続部（すなわち管路５側端部）付近における管路５内の圧力である。圧力Ｐ２は、吸入部５５ｂにおける管路５内の圧力である。基準圧力差は、後述する時点１における圧力差Ｐ１−Ｐ２である。以後も、流速Ｕと圧力差Ｐ１−Ｐ２は同期して変化する。
【０１０９】
時点Ｚにおいて、フライホイール１１が始動時から約９０°回転し、ロッド１２ａ、１２ｂの図５Ａにおける上方向への移動速度が極大に達し、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が極大に達する。この時点Ｚでモータ１８の作動は継続している。
【０１１０】
その後も、フライホイール１１の回転が続き、ロッド６３の図５Ａにおける上方向への移動が時点１で極限に達して、ベローズ６１の容積が極小になると、導入行程の開始となる。この時点でモータ１８を停止する。以後、フライホイール１１はモータ１８の影響を受けずに回転する。
【０１１１】
導入行程では、フライホイール１１の回転に伴うロッド６３の変位は図５Ａにおける下方向であり、ベローズ６１を伸長させる側への変位となる。その際には、吐出部５５ａの圧力が支管５７からベローズ６１へと流体を押し込む働きをする。これにより、ベローズ６１に流体が導入されベローズ６１を伸長させる。なお、ベローズ６１の外部の圧力は、ベローズ６１の内部の圧力よりも常に低い。ベローズ６１を伸長させる力は、ロッド６３を介してフライホイール１１に伝わり、フライホイール１１の回転を加速させる。このフライホイール１１の回転の加速がフライホイール１１の慣性エネルギの増加であり、機械エネルギＥの蓄えとなる。
【０１１２】
フライホイール１１が導入行程の開始位置から９０度回転した時点２において、吐出側ベローズ１４の伸長速度が極大になり、流速Ｕが極小になり、圧力差Ｐ１−Ｐ２が極小になる。フライホイール１１が導入行程の開始位置から１８０度回転した時点３において、ロッド６３の図５Ａにおける下向への移動が極限に達する。これにより、吐出側ベローズ１４の容積が極大になり、導入行程の終了となる。
【０１１３】
導入行程では、図５Ｂに示すように、フライホイール１１の機械エネルギＥは増加する。更に、ベローズ６１への流体の進入に伴って、吐出部５ａのうち、支管５７との合流部からタンク５４までの部分において、水の流速Ｕが基準速度よりも低くなり、圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差よりも低くなる。
【０１１４】
導入行程の終了は即ち返戻行程の開始となる。返戻行程では、フライホイール１１の回転に伴うロッド６３の変位は図５Ａにおける上方向であり、ベローズ６１を縮小させる側への変位となる。ロッド６３によってベローズ６１が縮小させられるので、ベローズ６１内の流体が支管５７から吐出部５５ａへと返戻される。これにより、吐出部５ａのうち、支管５７との合流部からタンク５４までの部分において、図５Ｂに示すように、水の流速Ｕが基準速度よりも高くなる。
【０１１５】
このときにベローズ６１を圧縮して流体を吐出させる力はフライホイール１１の慣性力に由来しており、上述の減速行程でフライホイール１１に蓄えた機械エネルギＥが取り出される。フライホイール１１の回転はベローズ６１を圧縮するに伴って減速する。
【０１１６】
返戻行程の途中の時点４では、フライホイール１１が返戻行程の開始位置（時点３の位置）から９０度回転し流速Ｕが極大に達する。この時点において、ベローズ６１の容積の減少は継続している。フライホイール１１が返戻行程の開始位置から１８０度回転してロッド６３の図５Ａにおける上方向への移動が極限に達すると、ベローズ６１の容積が極小になり、返戻行程の終了となる。
【０１１７】
返戻行程では、図５Ｂに示すように、フライホイール１１の機械エネルギＥは減少し、ベローズ６１からの流体の吐出に伴って流速Ｕが基準速度よりも高くなり、圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差よりも高くなる。返戻行程の終了は即ち導入行程の開始となり、以後は導入行程と返戻行程を交互に繰り返す。
【０１１８】
以上説明したように、本発明を開ループの管路５５に適用した本実施形態の流体移送装置５１は、導入行程ではベローズ６１への流体の導入に伴って吐出部５５ａの流速Ｕが基準速度よりも低くなり、圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力よりも低くなる。返戻行程ではベローズ６１からの流体の返戻に伴って吐出部５５ａの流速Ｕが基準速度よりも高くなり、圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力よりも高くなる。これにより吐出部５５ａを流れる水の流速Ｕを増減変化させて脈動させることができる。この脈動により管路５５内の流体を層流化でき、管路５５と流体との壁面摩擦抵抗が少ない状態を作り出すことができる。この摩擦抵抗の軽減により、少ないエネルギで流体を移送することが可能となる。
【０１１９】
本実施形態の流体移送装置５１では、流体吐出手段であるポンプ３は脈動流の生成に関与しないので、ポンプ３の能力を最適化し易い。また、本例のようにポンプ３の入力電圧を一定値に設定しておいて、ポンプ３を定常運転することもできるから、ポンプ３の制御を単純化できる。
【０１２０】
また、本実施形態の流体移送装置５１は、導入行程期においては、ベローズ６１を伸長させる力をフライホイール１１に伝えて回転を加速させることで、フライホイール１１の慣性エネルギを増加させる（機械エネルギＥの蓄え）。そして、返戻行程では、フライホイール１１の慣性エネルギをベローズ６１の圧縮に利用する（機械エネルギＥの利用）。導入行程においてフライホイール１１の慣性エネルギとして蓄えたエネルギを返戻行程で利用するのでエネルギ効率が良好である。
【０１２１】
さらに、本実施形態の流体移送装置５１は、機械エネルギを蓄える手段としてフライホイール１１を採用しているが、フライホイール１１は慣性エネルギを蓄える手段として効率が良く、構成も比較的単純であるから、エネルギ効率が良好であるだけでなく、構成も複雑化しないという利点がある。
【０１２２】
また本実施形態の蓄エネルギ機構は、容積可変部である内室３６ａに導入された流体から与えられるエネルギを弾性エネルギとして蓄える。
【０１２３】
（第４実施形態）
次に第４実施形態について説明する。上述の第１〜第３実施形態では、脈動流発生装置の始動時にのみ駆動手段を作動させているが、可動部の摩擦などによって蓄エネルギ機構の運動が減衰する。そこで、本実施形態では、脈動流発生装置の稼働中にも駆動手段を作動させてこの減衰を補う。
【０１２４】
図６Ａに示すのは、以下で説明する駆動手段の制御例（１）、（２）を適用した流体移送装置１の構成を示す模式図である。この流体移送装置１の構成は第１実施形態と同じであるから、図示するのみで説明は省略する。
【０１２５】
（制御例１）
図６Ｃに示す例では、流体移送装置１の稼働開始は第１実施形態と同様であり、まずポンプ３を稼働させ、ポンプ３が定常状態となればモータ１８を稼働させる。
【０１２６】
始動時にモータ１８を稼働させ導入行程の開始時点でモータ１８を停止するのは第１実施形態と同様である。その後は、一定の周期で間欠的にモータ１８を稼働させる。これにより、図６Ｄに示すように、本実施形態における機械エネルギの推移（実線に相当する）は、可動部の摩擦が無いと仮定した場合の機械エネルギの推移（破線に相当する）から一時的に外れるとしても、矢印１０１で示すピークでは機械エネルギが十分となり、蓄エネルギ機構の動作が減衰するのを避けることができる。その結果、フライホイール１１からの力が及ぼされるベローズ１４、１６の動作も安定し、図６Ｂに示すように圧力Ｐ１、圧力Ｐ２の昇降変化および流速の脈動変化は良好な状態が維持される。
【０１２７】
（制御例２）
図６Ｅに示す例では、流体移送装置１の稼働開始は第１実施形態と同様であり、まずポンプ３を稼働させ、ポンプ３が定常状態となればモータ１８を稼働させる。
【０１２８】
始動時にモータ１８を稼働させ、それを導入行程の開始時点まで維持するのは第１実施形態や上記の制御例１とも同様である。
【０１２９】
しかし、本例では始動時のアシストが終わった後も、モータ１８の稼働を継続する。
【０１３０】
ただし、モータ１８に供給されるモータ電圧は始動時よりも低い。これは、始動時には停止しているフライホイール１１を回転させるためのエネルギを要するが、その後はフライホイール１１の回転を維持するためのエネルギだけで十分であることによる。
【０１３１】
流体移送装置１の始動後も定常的にモータ１８を稼働させるので、図６Ｆに示すように、矢印１０２で示すピークでは機械エネルギが十分となり、蓄エネルギ機構の動作が減衰するのを避けることができる。その結果、フライホイール１１からの力が及ぼされるベローズ１４、１６の動作も安定し、図６Ｂに示すように圧力Ｐ１、圧力Ｐ２の昇降変化および流速の脈動変化は良好な状態が維持される。
【０１３２】
なお、本実施形態の流体移送装置１は、その構成から自明ではあるが第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１３３】
（第５実施形態）
次に第５実施形態について説明する。本実施形態では、容積可変部としてシリンダを用い、機械エネルギを蓄える手段として錘とバネとを用いる。錘はピストンに相当する。また、本実施形態では、脈動流発生機構を駆動するための駆動手段として、バルブを用いる。なお、本実施形態と第２実施形態とで共通する部分については同符号を付して説明を省略する。
【０１３４】
図９に示すとおり、本実施形態の流体移送装置３２は、第２実施形態の流体移送装置３１に対し、脈動流発生装置３３を脈動流発生装置３４に置き換えたものである。
【０１３５】
脈動流発生装置３４は、第２実施形態の脈動流発生装置３３に対し、バネ３９ａ、リニアモータ４１、レール４３を廃し、バルブ２３を追加したものである。
【０１３６】
シリンダ３５、錘３７およびバネ３９ｂにて脈動流発生機構４０が構成され、バネ３９ｂは蓄エネルギ機構ともなる。なお、本実施形態の錘３７の質量は無視できる程度に小さい。
【０１３７】
ここで、位置Ｎは錘３７の中立位置に相当する。圧力差Ｐ１−Ｐ２が後述する基準値となっている状態においてバネ３９ｂの付勢力と水の圧力差Ｐ１−Ｐ２の釣り合いによって錘３９が静止する位置が、中立位置である。
【０１３８】
バルブ２３は、管路５中の所定の範囲内の特定の位置の開閉を行う。所定の範囲は、水の流れに沿って吐出部５ａと支管２４ａの合流点から吸入部５ｂと支管２４ｂの合流点までの範囲である。
【０１３９】
バルブ２３が開けば、管路５中の当該位置を水が流れ、バルブ２３が閉じれば、当該位置においてバルブによって水の流れが遮断される。バルブ２３は、管路５内で管路５に固定された弁座と、管路５内で弁座に対して変位可能な弁体とを有している。弁体が閉位置に移動して弁座に当接したときにバルブ２３が閉じ、弁体が開位置に移動して弁座から離間したときにバルブ２３が開く。
【０１４０】
バルブ２３が閉じられたとき、当該所定範囲内において、熱交換器９よりも上流側に配置された場合の方が、熱交換器９よりも下流側に配置された場合よりも、熱交換器９内の水の圧力が低くなる。したがって、熱交換器９の保護という観点からは、後者の場合の方が望ましい。このバルブ２３の開閉は、図示しない制御装置によって制御される。
【０１４１】
以下、本実施形態の流体移送装置３２の作動について、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１０Ｅ、図１０Ｆ、図１０Ｇ、図１０Ｈ、図１１を用いて説明する。本実施形態で言及する機械エネルギは、バネ３９ｂの弾性エネルギ×Ｋである。Ｋは、錘３７が位置Ｎよりも端部３５ａ側にあるなら−１、錘３７の重心位置が位置Ｎよりも端部３５ａ側にあるなら＋１となる係数である。つまり、本実施形態の機械エネルギは、管路５の水をバネ３９ｂが増速させる能力を表す。
【０１４２】
まず、時点Ａの直前において、バルブ２３が閉じられた状態において、ポンプ３への入力電圧がオフからオンになる。以後、ポンプ３への入力電圧は常に一定値に維持される。これにより、時点Ａにおいて、圧力差Ｐ１−Ｐ２がゼロより大きい基準値まで急激に変化する。この時点Ａにおいて、図１０Ａの状態Ａが実現する。
【０１４３】
この時点Ａでは、バルブ２３が閉状態なので、水が管路５内を流れることに対してバルブ２３が抵抗となり、その結果、流速Ｕがゼロになる。
【０１４４】
なお、流速Ｕは、第２実施形態と同様、吐出部５ａのうち、支管２４ａとの合流部から熱交換器９までの部分、および、吸入部５ｂのうち熱交換器９から支管２４ｂとの合流部までの部分における水の流速である。
【０１４５】
また、発生した圧力差Ｐ１−Ｐ２によりバネ３９ｂが縮み始めることで、バネ３９ｂにエネルギが蓄えられ始める。そして、錘３７は中立位置から端部３５ｂの方向に移動し始める。錘３７のこの移動に伴い、管路５から支管２４ａを通って内室３６ａに水が流れ込む。それと共に、内室３６ｂから支管２４ｂを通って管路５に水が返戻される。
【０１４６】
時点Ａから時点Ｂまでの期間は、バルブ２３が閉じられたままなので、流力Ｕはゼロに維持され、圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差に維持される。
【０１４７】
したがってこの期間、錘３７が端部３５ｂの方向に移動し続け、機械エネルギも増大し続ける。時点Ｂでは、図１０Ｂに示すように、バネ３９ｂが最も圧縮される直前の状態Ｂが実現する。
【０１４８】
時点Ｂ以降も、バルブ２３が閉じられたまま、錘３７が端部３５ｂの方向に移動し続け、機械エネルギも増大し続ける。しかし、時点Ｂと時点Ｃの間の時点において、制御装置がバルブ２３を開く。
【０１４９】
制御装置は、錘３７の位置を検出する不図示の錘位置センサの検出結果に基づいて、バルブ２３を開くタイミングを決定する。具体的には、制御装置は、錘３７が中立位置よりも端部３５ｂ側の所定の位置に到達したタイミングで、バルブ２３を開く。
【０１５０】
あるいは、制御装置は、不図示の流量センサの検出結果に基づいて、バルブ２３を開くタイミングを決定してもよい。この流量センサは、管路５のうちポンプ３の下流かつ吐出部５ａと支管２４ａの合流点よりも上流の部分における水の流量を検出する。当該流量は、状態Ｂから状態Ｃまでの期間において、機械エネルギの上昇と共に低下する。この場合、制御装置は、当該流量が基準値以上から当該基準未満に変化したタイミングで、バルブ２３を開く。
【０１５１】
時点Ｃ以降は、図１１に示すように、バルブ２３は常に開かれた状態となる。バルブ２３が開くと、水が管路５内を流れることに対する抵抗が減じられるので、管路５を介してポンプ３と熱交換器９の間で水が循環し始める。また、バルブ２３が開くことにより、バネ３９ｂに蓄積された機械エネルギが解放される。すなわち、錘３７がバネ３９ｂによって付勢され、端部３５ａの方向に移動し始める。これにより、内室３６ａから支管２４ａを通って管路５へ、水が返戻される。その結果、機械エネルギが減少し始める。また、錘３７の端部３５ａへの移動速度が上昇するので、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が増大し始める。
【０１５２】
図１０Ｃの状態Ｃは、バルブ２３が開いた直後の時点Ｃにおける状態を示す。時点Ｃ以降も、バルブ２３が開いたまま、錘３７が端部３５ａの方向に移動し続け、機械エネルギも減少し続ける。
【０１５３】
時点Ｄになると、図１０Ｄの状態Ｄに示すように、錘３７が中立点よりも少しだけ端部３５ｂ側にずれた位置に到達する。このとき、錘３７の端部３５ａへの移動速度が極大になる。したがって、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２も極大になる。
【０１５４】
時点Ｄ以降も、錘３７が端部３５ａの方向に移動し続ける。このとき、バネ３９ｂは自然長よりも長い状態で伸びるので、機械エネルギは減少し続ける。このとき、錘３７の端部３５ａへの移動速度が減少する。したがって、支管２４ａから管路５への水の返戻量が減少するので、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が減少する。
【０１５５】
時点Ｅになると、図１０Ｅの状態Ｅに示すように、錘３７が端部３５ａに最も近付く直前の状態になる。そして、時点Ｅと時点Ｆの間の時点において、錘３７が端部３５ａに最も近づき、バネ３９ｂの長さが極大になり、錘３７の移動速度が瞬間的にゼロになる。このとき、機械エネルギが極小になる。
【０１５６】
時点Ｃの直前から、バネ３９ｂの長さが極大になる時点までの返戻行程では、水が内室３６ａから支管２４ａを介して管路５に返戻され、管路５から支管２４ｂを介して内室３６ｂに導入される。したがって、この返戻行程では、流速Ｕが基準速度よりも高く、圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力差よりも高い。ここで、基準速度は、バネ３９ｂの長さが極大になる時点における流速Ｕである。
【０１５７】
バネ３９ｂの長さが極大になる直後の時点Ｆにおいては、図１０Ｆの状態Ｆに示すように、バネ３９ｂの収縮が始まり、錘３７の端部３５ｂの方向への移動が始まる。
【０１５８】
時点Ｆ以降も、錘３７が端部３５ｂの方向に移動し続ける。したがって、管路５から支管２４ａを介して内室３６ａに水が流れ込み、内室３６ｂから支管２４ｂを介して管路５に水が返戻される。このとき、バネ３９ｂは自然長よりも長い状態で縮むので、機械エネルギは増大し続ける。またこのとき、錘３７の端部３５ｂへの移動速度が増大する。したがって、管路５から内室３６ａへの水の単位時間当たりの流入量が増大するので、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が減少する。
【０１５９】
時点Ｇになると、図１０Ｇの状態Ｇに示すように、錘３７が中立点よりも少しだけ端部３５ａ側にずれた位置に到達する。このとき、錘３７の端部３５ｂへの移動速度が極大になる。したがって、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２も極小になる。
【０１６０】
時点Ｇ以降も、錘３７が端部３５ｂの方向に移動し続ける。このとき、バネ３９ｂは自然長よりも短い状態で縮むので、機械エネルギは増大し続ける。このとき、錘３７の端部３５ｂへの移動速度が減少する。したがって、管路５から内室３６ａへの水の単位時間当たりの流入量が減少するので、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が増大する。
【０１６１】
時点Ｈになると、図１０Ｈの状態Ｈに示すように、錘３７が端部３５ｂに最も近付く直前の状態になる。そして、時点Ｈとその直後の時点Ｃとの間の時点において、錘３７が端部３５ｂに最も近づき、バネ３９ｂの長さが極小になり、錘３７の移動速度が瞬間的にゼロになる。このとき、機械エネルギが極大になる。
【０１６２】
バネ３９ｂの長さが極大になる時点から、次にバネ３９ｂの長さが極小になる時点までの導入行程では、水が内室３６ｂから支管２４ｂを介して管路５に返戻され、管路５から支管２４ａを介して内室３６ａに導入される。したがって、この導入行程では、流速Ｕが基準速度よりも低く、圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力差よりも低い。
【０１６３】
バネ３９ｂの長さが極小になる直後の時点Ｃにおいては、図１０の状態Ｃに示すように、バネ３９ｂの伸長が始まり、錘３７の端部３５ａの方向への移動がＣ始まる。時点Ｃ以降の作動は、時点Ｂに続く時点Ｃ以降と同様である。したがって、以後は、状態Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈがこの順に繰り返し実現する。
【０１６４】
バネ３９ｂの長さが極小になる時点から、次にバネ３９ｂの長さが極大になる時点までの返戻行程では、水が内室３６ａから支管２４ａを介して管路５に返戻され、管路５から支管２４ｂを介して内室３６ｂに導入される。したがって、この返戻行程では、流速Ｕが基準速度よりも高く、圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力差よりも高い。
【０１６５】
このような行程の繰り返しにより、吐出部５ａを流れる水の流速Ｕを増減変化させて脈動させることができる。この脈動により管路５内の流体（本例では水）を層流化でき、管路５と流体との壁面摩擦抵抗が少ない状態を作り出すことができる。この摩擦抵抗の軽減により、少ないエネルギで流体を移送することが可能となる。したがって、第２実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１６６】
また、本実施形態では、バルブ２３の開閉により脈動流が発生する。具体的には、バルブ２９閉時に管路５から内室３６ａに流体を流すことで、ポンプ３の発生するエネルギをバネ３９ｂの機械エネルギとして貯蔵する。そして、バルブ２３の開時にバネ３９ｂの機械エネルギを用いて流体を加速させることで、脈動流を生成することができる。
【０１６７】
また、本実施形態は、バルブ２３の開閉制御で脈動流を発生できるので、制御が容易である。また、バルブ２３を管路５内に配置できるので、流体移送装置３２の体格を低減することができる。
【０１６８】
また本実施形態の蓄エネルギ機構は、容積可変部である内室３６ａに導入された流体から与えられるエネルギを弾性エネルギとして蓄える。
【０１６９】
（第６実施形態）
次に第６実施形態について説明する。本実施形態の流体移送装置３２の構成は、第５実施形態と同じである。本実施形態は、制御装置によるバルブ２３の制御内容が、第５実施形態と異なる。第５実施形態では、バルブ２３は１回だけ閉状態から開状態に切り替えられた後は、開状態が継続する。これに対し本実施形態では、バルブ２３の閉状態から開状態への切り替えと、開状態から閉状態への切り替えが、交互に複数回繰り返される。
【０１７０】
具体的には、制御装置は、第５実施形態と同様の錘位置センサの検出結果に基づいて、錘３７が中立位置よりも端部３５ｂ側の所定の位置に到達したタイミングで、バルブ２３を開く。
【０１７１】
あるいは、制御装置は、不図示の流量センサの検出結果に基づいて、バルブ２３を開くタイミングを決定してもよい。この流量センサは、管路５のうちポンプ３の下流かつ吐出部５ａと支管２４ａの合流点よりも上流の部分における水の流量を検出する。当該流量は、状態Ｂから状態Ｃまでの期間において、機械エネルギの上昇と共に低下する。この場合、制御装置は、当該流量が基準値以上から当該基準未満に変化したタイミングで、バルブ２３を開く。
【０１７２】
また、制御装置は、バルブ２３を開くタイミングの後のタイミングに、バルブ２３を閉じる。より具体的には、制御装置は、錘位置センサの検出結果に基づいて、錘３７が端部３５ａに接近する動きが停止したタイミングで、バルブ２３を閉じる。
【０１７３】
以下、本実施形態の流体移送装置３２の作動について、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、図１２Ｅ、図１２Ｊ、図１３を用いて説明する。本実施形態で言及する機械エネルギは、第５実施形態と同じである。
【０１７４】
時点Ａから時点Ｅまでの作動、および、時点Ｅからその後最初にバネ３９ｂの長さが極大になる時点までの作動は、第５実施形態と同じである。
【０１７５】
バネ３９ｂの長さが極小になる時点から、次にバネ３９ｂの長さが極大になる時点までの返戻行程では、水が内室３６ａから支管２４ａを介して管路５に返戻され、管路５から支管２４ｂを介して内室３６ｂに導入される。したがって、この返戻行程では、流速Ｕおよび圧力差Ｐ１−Ｐ２が導入行程時よりも高い。
【０１７６】
バネ３９ｂの長さが極大になって錘３７が端部３５ａに接近する動きが停止したことに基づいて、制御装置は、バルブ２３を閉じる。すると、流速Ｕは急激に低下し、時点Ｊでゼロになる。また、圧力差Ｐ１−Ｐ２の変化が止まり、基準圧力差と等しくなる。
【０１７７】
これにより、バルブ２３が閉じられた時点以降において、圧力差Ｐ１−Ｐ２によりバネ３９ｂが縮み始めることで、バネ３９ｂにエネルギが蓄えられ始める。そして、錘３７は、時点Ｊにおける図１２Ｊの状態Ｊに示すように、端部３５ｂの方向に移動し始める。錘３７のこの移動に伴い、管路５から支管２４ａを通って内室３６ａに水が流れ込む。それと共に、内室３６ｂから支管２４ｂを通って管路５に水が返戻される。時点Ｊから次の時点Ａまでの期間、および、当該時点Ａから次の時点Ｂまでの期間は、バルブ２３が閉じられたままなので、流力Ｕはゼロに維持され、圧力差Ｐ１−Ｐ２は基準圧力差に維持される。
【０１７８】
したがってこの期間、錘３７が端部３５ｂの方向に移動し続け、機械エネルギも増大し続ける。続く時点Ｂでは、バネ３９ｂが最も圧縮される直前の状態Ｂが実現する。
【０１７９】
時点Ｂ以降も、バルブ２３が閉じられたまま、錘３７が端部３５ｂの方向に移動し続け、機械エネルギも増大し続ける。しかし、時点Ｂと次の時点Ｂの間の時点において、制御装置がバルブ２３を開く。この時点において、バネ３９ｂの長さが極小になる。この時点Ｂ以降の作動は、時点Ａに続く時点Ｂ以降の作動と同じである。
【０１８０】
バネ３９ｂの長さが極大になる時点から、次にバネ３９ｂの長さが極小になる時点までの導入行程では、水が内室３６ｂから支管２４ｂを介して管路５に返戻され、管路５から支管２４ａを介して内室３６ａに導入される。したがって、この導入行程では、流速Ｕが基準速度よりも低く、圧力差Ｐ１−Ｐ２が基準圧力差よりも低い。
【０１８１】
このように、本実施形態では、導入行程とその後の返戻行程が１回ずつ実行される度に、バルブ２３の開状態から閉状態への切り替えと、それに続く閉状態から開状態への切り替えが、１回ずつ実行される。
【０１８２】
このように、バルブ２３の開閉が繰り返されることにより、バルブ２３が閉じられる度に、バネ３９ｂが縮んで機械エネルギが蓄えられる。したがって、錘３７とシリンダ３５との間の摩擦等によって機械エネルギの損失が発生しても、バルブ２３が閉じられる度に機械エネルギが補填される。したがって、水の流れの脈動が時間経過と共に弱まるのを抑制することができる。また、管路５の水をバルブ２３によって止めることができるので、流速Ｕを急激に低下させることができる。その他については、本実施形態は、第５実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１８３】
（第７実施形態）
次に第７実施形態について説明する。本実施形態の流体移送装置３２の構成は、第５、第６実施形態と同じである。本実施形態は、制御装置によるバルブ２３の制御内容が、第５、第６実施形態と異なる。
【０１８４】
第６実施形態では、導入行程とその後の返戻行程が１回ずつ実行される度に、バルブ２３の開状態から閉状態への切り替えと、それに続く閉状態から開状態への切り替えが、１回ずつ実行される。
【０１８５】
これに対し、本実施形態では、１回の導入行程とその後の１回の返戻行程の組が複数組実行される度に、バルブ２３の開状態から閉状態への切り替えと、それに続く閉状態から開状態への切り替えが、１回ずつ実行される。
【０１８６】
以下、本実施形態の本実施形態の流体移送装置３２作動について説明する。図１４に示すように、時点Ａ、Ｂ以降、時点Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが複数回（具体的には２回）繰り返されるのは、第５実施形態と同じである。ただし、時点Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの作動が繰り替えさえる度に、機械エネルギの振幅が低減していく。これは、摩擦によるエネルギロスである。エネルギロスに繋がる摩擦としては、錘３７とシリンダ３５の間の摩擦がある。
【０１８７】
時点Ａ、Ｂ以降、時点Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが３回繰り返された後の、時点Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ａ、Ｂにおける作動は、第６実施形態の同じ時点における作動と同じである。この期間の作動では、既に説明した通り、バルブ２３が一時的に閉じられることで、ポンプ３の動力によってバネ３９ｂに機械エネルギが充填される。これにより、エネルギロスが補償される。
【０１８８】
本実施形態のようにすることで、第６実施形態と同等の効果を得ることができる。また、第６実施形態に比べてバルブ２３の開閉回数が少ないので、バルブ２３の磨耗の進行を抑えることができる。
【０１８９】
（第８実施形態）
次に第８実施形態について説明する。第５、第６、第７実施形態の管路５は閉ループであるが、本実施形態では開ループの管路が用いられる。なお、第５、第６、第７実施形態と共通する部分についてはそれらと同符号を付して説明を省略する。
【０１９０】
図１５に示すとおり、本実施形態の流体移送装置５２は、流体吐出手段としてのポンプ３と、管路５５と、脈動流発生装置５８とを備える。この流体移送装置５１は流体をタンク５３からタンク５４に移送するための装置である。なお、脈動流発生装置５８は、ポンプ３、管路５５およびタンク５３、５４が含まれる流体移送経路の外部に配置されている。
【０１９１】
管路５５は、ポンプ３の吐出側とタンク５４との間に配管された吐出部５５ａと、ポンプ３の吸入側とタンク５３との間に配管されたに吸入部５５ｂとで構成される。
【０１９２】
脈動流発生装置５８は、支管５７、シリンダ３５、錘３７、バネ３９ｂ、バルブ２３を備えている。バネ３９ｂにて脈動流発生機構６５が構成される。バネ３９ｂは第５、第６実施形態と同様に蓄エネルギ機構として機能する。なお、本実施形態では、錘３７の質量は無視できるほど小さい。
【０１９３】
錘３７はシリンダ３５の内周形状に倣った外周を有する棒状をなしている。錘３７はシリンダ３５内に収容されており、シリンダ３５内で往復自在である。シリンダ３５内には錘３７の移動に応じて容積が変動する内室３６ａ、３６ｂが形成される。内室３６ａは、支管５７を介して吐出部５５ａと連通している。支管５７は、熱媒としての水が内部を流通する管である。
【０１９４】
内室３６ｂは、真空になっていてもよい。あるいは、空気等の圧縮性流体が内室３６ｂ内に入っていてもよい。錘３７とシリンダ３５の内壁との間は液密になっており、内室３６ａから内室３６ｂには水は入り込まない。なお、内室３６ｂとシリンダ３５の外部とは連通していてもよいし、連通していなくてもよい。
【０１９５】
バネ３９ｂはコイルバネである。バネ３９ｂは一方の端をシリンダ３５の端部３５ｂに当接させ他方の端部は錘３７に当接させて内室３６ｂ内に配されている。
【０１９６】
以下、本実施形態の流体移送装置５２の作動について説明する。本実施形態におけるポンプ３およびバルブ２３の作動は、第５実施形態と同じであってもよい。その場合、圧力差Ｐ１−Ｐ２、流速Ｕ、機械エネルギの時間経過に伴う変化も、第５実施形態と同じである。
【０１９７】
本実施形態におけるポンプ３およびバルブ２３の作動は、第６実施形態と同じであってもよい。その場合、圧力差Ｐ１−Ｐ２、流速Ｕ、機械エネルギの時間経過に伴う変化も、第６実施形態と同じである。
【０１９８】
本実施形態におけるポンプ３およびバルブ２３の作動は、第７実施形態と同じであってもよい。その場合、圧力差Ｐ１−Ｐ２、流速Ｕ、機械エネルギの時間経過に伴う変化も、第７実施形態と同じである。
【０１９９】
なお、本実施形態における流速Ｕは、吐出部５５ａと支管５７の合流点よりも下流かつタンク５４よりも上流における水の流速である。また、本実施形態における圧力差Ｐ１−Ｐ２は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の差である。圧力Ｐ１は、支管２４ａの接続部（すなわち管路５側端部）付近における管路５内の圧力である。圧力Ｐ２は、吸入部５５ｂにおける管路５内の圧力である。
【０２００】
したがって、本実施形態においても、第５、第６実施形態と同等の効果を得ることができる。また、開ループを採用していることで、吐出側、すなわち、ポンプ３の下流側のみに脈動流発生機構を配置することができる。
【０２０１】
（第９実施形態）
次に第９実施形態について、図１６を用いて説明する。本実施形態は、第５、第６、第７実施形態に対して、バネ３９ａを追加したものである。この場合、シリンダ３５、錘３７およびバネ３９ａ、３９ｂにて脈動流発生機構４０が構成され、錘３７およびバネ３９ａ、３９ｂは蓄エネルギ機構ともなる。
【０２０２】
バネ３９ａはコイルバネである。バネ３９ａは一方の端をシリンダ３５の端部３５ａに当接させ他方の端部は錘３７に当接させてシリンダ３５内に配されている。バネ３９ａ、３９ｂは錘３７を挟むようにしており、錘３７が左右いずれかへ移動すれば、バネ３９ａ、３９ｂの一方が伸長変化し他方が圧縮変化する。このような構成でも、第５、第６、第７実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０２０３】
（第１０実施形態）
次に第１０実施形態について、図１７を用いて説明する。本実施形態の流体移送装置３２は、第５、第６、第７実施形態の流体移送装置３２に対して、シリンダ３５を廃し、吐出側ベローズ１４および吸入側ベローズ１６を追加したものである。錘３７、バネ３９ｂ、吐出側ベローズ１４および吸入側ベローズ１６にて脈動流発生機構２０が構成される。また、バネ３９ｂおよび錘３７が蓄エネルギ機構を構成する。なお、本実施形態の錘３７の質量は無視できるほど小さい。
【０２０４】
吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６とは同様の構造で、ともに弾力性を備えてはおらず内部の流体量に応じて伸縮する構造である。
【０２０５】
吐出側ベローズ１４の開口端は支管２４ａを介して管路５の吐出部５ａに接続されている。したがって、吐出側ベローズ１４の内部空間である内室３６ａは、支管２４ａを介して管路５に連通している。吐出側ベローズ１４は容積可変部に該当する。
【０２０６】
吸入側ベローズ１６の開口端は支管２４ｂを介して管路５の吸入部５ｂに接続されている。したがって、吸入側ベローズ１６の内部空間である内室３６ｂは、支管２４ｂを介して管路５に連通している。
【０２０７】
吐出側ベローズ１４の開口端と反対側の閉鎖端は、錘３７の一端に接続されている。吸入側ベローズ１６の開口端と反対側の閉鎖端は、錘３７の上記一端とは反対側の他端に接続されている。したがって、錘３７、吐出側ベローズ１４、吸入側ベローズ１６が連動する。
【０２０８】
吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６とは、一方の容積が増加するときには他方の容積が減少する関係にある。したがって、吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６の一方に管路５から流入する水量と、他方から管路５へ戻される水量とが、同量にバランスされる。
【０２０９】
吸入側ベローズ１６の内室３６ｂには、バネ３９ｂが配置されている。バネ３９ｂの一端は、吸入側ベローズ１６の開放端に固定され、他端は、吸入側ベローズ１６の閉鎖端に固定される。したがって、バネ３９ｂは、吸入側ベローズ１６の伸縮と共に伸縮する。
【０２１０】
本実施形態におけるポンプ３およびバルブ２３の作動は、第５、第６、第７実施形態のどれと同じであってもよい。その場合、圧力差Ｐ１−Ｐ２、流速Ｕ、機械エネルギの時間経過に伴う変化も、当該実施形態と同じである。このような構成でも、第５、第６、第７実施形態と同様の作動および効果を得ることができる。
【０２１１】
（第１１実施形態）
次に第１１実施形態について、図１８を用いて説明する。本実施形態の流体移送装置３２は、第１０実施形態の流体移送装置３２に対して、バネ３９ｂが廃され、吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６に弾力性が付与されたものである。本実施形態では、吐出側ベローズ１４と吸入側ベローズ１６の各々は、自然長よりも縮んだ量が多いほど強い伸長方向の力を錘３７に付勢し、自然長よりも伸びた量が多いほど強い縮小方向の力を錘３７に付勢する。
【０２１２】
錘３７、吐出側ベローズ１４および吸入側ベローズ１６にて脈動流発生機構２０が構成される。また、バネ３９ｂ、錘３７が、吐出側ベローズ１４および吸入側ベローズ１６が蓄エネルギ機構を構成する。本実施形態では、吐出側ベローズ１４および吸入側ベローズ１６の弾力性がバネ３９ｂの弾力性と同等の機能を果たす。したがって、このような構成でも、第８実施形態と同様の作動および効果を得ることができる。
【０２１３】
（第１２実施形態）
次に第１２実施形態について、図１９を用いて説明する。本実施形態の流体移送装置３２は、第５、第６、第７実施形態の流体移送装置３２に対して、錘３７を磁石３８に置き換え、更に磁石４８を追加したものである。なお、本明細書における磁石は、永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。
【０２１４】
シリンダ３５、磁石３８、磁石４８にて脈動流発生機構２０が構成される。また、磁石３８、磁石４８が蓄エネルギ機構を構成する。なお、本実施形態の磁石３８の質量は無視できるほど小さい。
【０２１５】
磁石３８は、シリンダ３５の内周形状に倣った外周を有する棒状をなしている。磁石３８はシリンダ３５内に収容されており、シリンダ３５内で往復自在である。磁石３８によってシリンダ３５内が内室３６ａ、３６ｂに仕切られる。磁石３８の一方の磁極であるＳ極が内室３６ｂ側に配置され、他方の磁極であるＮ極が内室３６ａ側に配置される。
【０２１６】
磁石４８は、シリンダ３５の支管２４ｂ側の端部３５ｂの外側において、支管２４ｂを取り巻いて配置されている。磁石４８の一方の磁極であるＳ極がシリンダ３５の端部３５ｂ側に配置され、他方の磁極であるＮ極が反シリンダ３５側に配置される。また、磁石４８のＳ極が、シリンダ３５の端部３５ｂに接着等で、固定されている。したがって、磁石３８と磁石４８とは、Ｓ極同士が対向するので、互いに反発し合う。磁石４８が磁石３８に及ぼす反発力は、磁石４８と磁石３８の間の距離が短くなるほど大きい。
【０２１７】
磁石４８が磁石３８に及ぼす反発力と、圧力差Ｐ１−Ｐ２によって、磁石３８がシリンダ３５内を往復移動する。したがって、磁石４８および磁石３８の間の反発力が、第５、第６、第７実施形態におけるバネ３９ｂの弾力性と同等の機能を果たす。
【０２１８】
本実施形態におけるポンプ３およびバルブ２３の作動は、第５、第６、第７実施形態のどれと同じであってもよい。その場合、圧力差Ｐ１−Ｐ２、流速Ｕ、機械エネルギの時間経過に伴う変化も、当該実施形態と同じである。このような構成でも、第５、第６、第７実施形態と同様の作動および効果を得ることができる。なお、本実施形態では、機械エネルギは、磁石４８と磁石３８によって形成される磁場のエネルギに相当する。つまり、本実施形態の蓄エネルギ機構は、容積可変部である内室３６ａに導入された流体から与えられるエネルギを磁気エネルギとして蓄える。
【０２１９】
（第１３実施形態）
次に第１３実施形態について、図２０を用いて説明する。本実施形態の流体移送装置３２は、第１２実施形態の流体移送装置３２に対して、磁石４９を追加したものである。
【０２２０】
シリンダ３５、磁石３８、磁石４８、磁石４９にて脈動流発生機構２０が構成される。また、磁石３８、磁石４８、磁石４９が蓄エネルギ機構を構成する。
【０２２１】
磁石４９は、シリンダ３５の支管２４ａ側の端部３５ａの外側において、支管２４ａを取り巻いて配置されている。磁石４９の一方の磁極であるＳ極が反シリンダ３５側に配置され、他方の磁極であるＮ極がシリンダ３５の端部３５ａ側に配置される。また、磁石４９のＮ極が、シリンダ３５の端部３５ａに接着等で、固定されている。したがって、磁石３８と磁石４９とは、Ｎ極同士が対向するので、互いに反発し合う。磁石４９が磁石３８に及ぼす反発力は、磁石４９と磁石３８の間の距離が短くなるほど大きい。
【０２２２】
磁石４８が磁石３８に及ぼす反発力と、磁石４９が磁石３８に及ぼす反発力と、圧力差Ｐ１−Ｐ２によって、磁石３８がシリンダ３５内を往復移動する。したがって、磁石４８と磁石３８との間の反発力、ならびに、磁石４９と磁石３８との間の反発力が、第５、第６、第７実施形態におけるバネ３９ｂの弾力性と同等の機能を果たす。
【０２２３】
本実施形態におけるポンプ３およびバルブ２３の作動は、第５、第６、第７実施形態のどれと同じであってもよい。その場合、圧力差Ｐ１−Ｐ２、流速Ｕ、機械エネルギの時間経過に伴う変化も、当該実施形態と同じである。このような構成でも、第５、第６、第７実施形態と同様の作動および効果を得ることができる。なお、本実施形態では、機械エネルギは、磁石３８、磁石４８、磁石４９によって形成される磁場のエネルギに相当する。
【０２２４】
（第１４実施形態）
次に第１４実施形態について、図２１を用いて説明する。本実施形態の流体移送装置３２は、第８実施形態の流体移送装置３２に対して、バネ３９ｂを廃し、かつ、内室３６ｂを気密に構成したものである。
【０２２５】
この場合、内室３６に封入された圧縮性ガスにて脈動流発生機構６５が構成される。当該圧縮性ガスが、蓄エネルギ機構として機能する。内室３６に封入された圧縮性ガスは、例えば、空気でもよい。
【０２２６】
以下、本実施形態の流体移送装置５２の作動について説明する。本実施形態におけるポンプ３およびバルブ２３の作動は、第８実施形態と同じである。その場合、圧力差Ｐ１−Ｐ２、流速Ｕ、機械エネルギの時間経過に伴う変化も、第８実施形態と同じである。
【０２２７】
錘３７が図２１中下方に移動すると、内室３６ｂの体積が減少する。これにより、内室３６ｂ内の圧縮性ガスの圧力が増大し、圧縮性ガスから錘３７が受ける上方への力が増大する。
【０２２８】
したがって、圧縮性ガスが錘３７に及ぼす圧力と、圧力Ｐ１によって、錘３７がシリンダ３５内を往復移動する。したがって、圧縮性ガスが錘３７に及ぼす圧力が、第５、第６、第７実施形態におけるバネ３９ｂの弾力性と同等の機能を果たす。
【０２２９】
このような構成でも、第８実施形態と同様の作動および効果を得ることができる。なお、本実施形態では、機械エネルギは、内室３６ｂ内の圧縮性ガスの内部エネルギに相当する。
【０２３０】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
【０２３１】
（脈動流発生装置の取付け位置等の変形例）
第１、第２実施形態等ではポンプ３を挟む位置に支管２４ａ、２４ｂを接続しているが、支管２４ａ、２４ｂの接続位置すなわち脈動流発生装置の取付け位置はこれに限るものではない。なお、下記の各例において第１、第２、第３実施形態共通する部分についてはそれらと同符号を付して説明を省略する。
【０２３２】
（取付け位置の変形例１）
例えば、図７Ａに示すように、ポンプ３の負荷となる機器類（ここでは熱交換器９）のインレット側に支管２４ａを接続し、アウトレット側に支管２４ｂを接続する構成も可能である。この例のように、ポンプの負荷となる機器類と並列状に脈動流発生装置を取付けても、上述の各実施形態と同様の効果が得られる。
【０２３３】
（取付け位置の変形例２）
また、図７Ｂに示すように、タンク５３からタンク５４への流体移送に使用される開ループの管路５５において、第１、第２実施形態で例示した構成の脈動流発生装置を用いることも可能である。この場合、ポンプ３を挟む位置に支管２４ａ、２４ｂが接続される位置となる。このように構成しても上述の各実施形態と同様の効果が得られる。
【０２３４】
（蓄エネルギ機構等の変形例）
蓄エネルギ機構は第１〜第３実施形態等で示した例に限るものではなく、以下に例示するように様々な態様とできる。なお、下記の各例において第１、第２、第３実施形態と共通する部分についてはそれらと同符号を付して説明を省略する。
【０２３５】
（蓄エネルギ機構の変形例１）
図８Ａに示すのは、第２実施形態で説明した蓄エネルギ機構のシリンダをベローズ７２ａ、７２ｂに置き換え、それらの内部にバネ７１ａ、７１ｂを配置した構成である。このように構成しても上述の第２実施形態と同様に動作し同様の効果が得られる。なお、ベローズ７２ａは容積可変部に相当する。
【０２３６】
（蓄エネルギ機構の変形例２）
図８Ｂに示すのは、第２実施形態で説明した蓄エネルギ機構のシリンダおよびバネを、バネ性を有するベローズ７４ａ、７４ｂに置き換えたものである。ベローズ７４ａ、７４ｂは長さを縮めるように圧縮変形されるとそれに対する反発力を生ずる構成である。なお、ベローズ７４ａは容積可変部に相当する。
【０２３７】
このように構成すればベローズとバネまたはシリンダとバネという２種類の部品が１種類の部品に置き換わるので部品点数の低減という効果がある。また第２実施形態と同様に動作し同様の効果も得られる。
【０２３８】
（蓄エネルギ機構の変形例３）
図８Ｃに示すのは、第２実施形態で示したバネの作用を磁力に置き換える例である。この例ではシリンダ７５に収容された錘７７は永久磁石であり、一端側がＮ極、他端がＳ極となっている。錘７７によってシリンダ７５内が仕切られて内室８１ａ、８１ｂが形成されている。内室８１ａは容積可変部に相当する。また、シリンダ７５は非磁性である。そのシリンダ７５の一方の端部にはシリンダ７５に対面する側がＮ極となる磁石７９ａが配され、他方の端部にはシリンダ７５に対面する側がＳ極となる磁石７９ｂが配されている。
【０２３９】
このように構成すれば、錘７７が図８Ｃにおいて右方向に移動して磁石７９ａに近づけば磁石７９ａのＮ極と錘７７のＮ極との反発力によって錘７７を左方向に移動させる力が生ずる。また、錘７７が図８Ｃにおいて左方向に移動して磁石７９ｂに近づけば磁石７９ｂのＳ極と錘７７のＳ極との反発力によって錘７７を右方向に移動させる力が生ずる。これにより、第２実施形態で示したと同様に錘７７が移動変位するから、第２実施形態と同様に動作し同様の効果が得られる。また、バネやバネ性を有するベローズでは経年劣化が考慮されるが、磁石の場合はそのような劣化を考慮する必要はない。
【０２４０】
（容積可変部の変形例）
第１〜第３実施形態等では容積可変部としてベローズを用いる例やシリンダと錘の組み合わせを用いる例を示したが、容積可変部はこれらの例に限るものではなく様々な態様とできる。図８Ｄに示すのはその一例である。
【０２４１】
この例は第１実施形態のベローズ１４、１６を、それぞれシリンダ８３ａ、８３ｂとピストン８４ａ、８４ｂの組み合わせに置き換えたものである。なお、シリンダ８３ａが容積可変部に相当する。また、第１実施形態と共通する部分についてはそれらと同符号を付して説明を省略する。
【０２４２】
フライホイール１１とピストン８４ａ、８４ｂとはロッド８６ａ、８６ｂによって連結される。ロッド８６ａの一方の端部は軸受けピン２２に貫通されており、ロッド８６ａは軸受けピン２２を中心にして回動可能である。ロッド８６ａの他方の端部はピストン８４ａに連結されている。この連結も固定的ではなく、ロッド８６ａはピストン８４ａとの連結部を支点として首振り状に変位できる。
【０２４３】
ロッド８６ｂの一方の端部は軸受けピン２２に貫通されており、ロッド８６ｂは軸受けピン２２を中心にして回動可能である。ロッド８６ｂの他方の端部はピストン８４ｂに連結されている。この連結も固定的ではなく、ロッド８６ｂはピストン８４ｂとの連結部を支点として首振り状に変位できる。
【０２４４】
このように構成すれば、フライホイール１１の回転に伴ってロッド８６ａ、８６ｂが図において右方向に移動すれば、ピストン８４ａが右移動してシリンダ８３ａから流体が吐出され、ピストン８４ｂが右移動してシリンダ８３ｂに流体が導入される。
【０２４５】
また、ロッド８６ａ、８６ｂが図において左方向に移動すれば、ピストン８４ａが左移動してシリンダ８３ａに流体が導入され、ピストン８４ｂが左移動してシリンダ８３ｂから流体が吐出される。
【０２４６】
このようにベローズ１４、１６をシリンダ８３ａ、８３ｂとピストン８４ａ、８４ｂの組み合わせに置き換えた脈動流発生装置でも、第１実施形態と同様に動作し同様の効果が得られる。
【０２４７】
（その他）
本発明の流体移送装置は水などの液体に移送だけでなく気体の移送にも使用可能である。そのため、流体吐出手段はポンプに限定されるものではなく、ファン、ブロワなどであってもよい。
【０２４８】
上記実施形態では、始動時におけるモータ１８の駆動は、減速期間の開始時点に終了した。しかし、始動時におけるモータ１８の駆動は、減速期間の開始時点よりも前に終了してもよいし、減速期間の開始時点よりも後に終了してもよい。ただし、減速期間の開始時点において、フライホイール１１の反時計回り方向の移動速度がゼロよりも大きくなることが必要である。また、上記実施形態では、始動時におけるリニアモータ４１の駆動は、減速期間の開始時点に終了した。しかし、始動時におけるリニアモータ４１の駆動は、減速期間の開始時点よりも前に終了してもよいし、減速期間の開始時点よりも後に終了してもよい。
【０２４９】
本発明の蓄エネルギ機構は、慣性エネルギ、バネの反発力などの弾性エネルギ、磁石の反発力などの磁気エネルギ等の非電気的エネルギを蓄えた使用する機構であり、非電気的エネルギの蓄えと放出が可逆的に可能であれば特段の制限なしに採用できる。
【０２５０】
また、駆動手段としてモータとリニアモータを例示しているが、その他の形態のアクチュエータ、例えばソレノイド等を使用することもできる。駆動手段の制御に関しては、任意の流速波形、例えば台形波や三角波等を生成させる制御を行ってもよい。
【０２５１】
上記実施形態では、熱媒しての流体は、非圧縮性流体である水が用いられている。しかし、熱媒としては、水以外の非圧縮性流体であってもよいし、圧縮性流体であってもよい。
【符号の説明】
【０２５２】
１、３１、３２、５１                  流体移送装置
３                                    ポンプ
５、５５                              管路
７、３３、３４、５９                  脈動流発生装置
１１                                  フライホイール（蓄エネルギ機構）
１４、１６、６１、７２ａ、７４ａ      ベローズ
２０、４０、６５                      脈動流発生機構
３７、７７                            錘（蓄エネルギ機構）
３９ｂ、７１ｂ                        バネ（蓄エネルギ機構）
７９ａ、７９ｂ                        磁石（蓄エネルギ機構）
【図１】
2017137863.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2017137863.tif 000009
【図６Ａ】
2017137863.tif 000010
【図６Ｂ】
2017137863.tif 000011
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
2017137863.tif 000013
【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７Ａ】
2017137863.tif 000016
【図７Ｂ】
2017137863.tif 000017
【図８Ａ】
2017137863.tif 000018
【図８Ｂ】
2017137863.tif 000019
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
2017137863.tif 000021
【図９】
2017137863.tif 000022
【図１０Ａ】
2017137863.tif 000023
【図１０Ｂ】
2017137863.tif 000024
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
2017137863.tif 000026
【図１０Ｅ】
2017137863.tif 000027
【図１０Ｆ】
2017137863.tif 000028
【図１０Ｇ】
2017137863.tif 000029
【図１０Ｈ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
2017137863.tif 000033
【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
2017137863.tif 000035
【図１２Ｅ】
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【図１２Ｊ】
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【図１３】
2017137863.tif 000038
【図１４】
2017137863.tif 000039
【図１５】
2017137863.tif 000040
【図１６】
2017137863.tif 000041
【図１７】
2017137863.tif 000042
【図１８】
2017137863.tif 000043
【図１９】
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【図２０】
2017137863.tif 000045
【図２１】
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