JP2002502488A - 圧縮可能な流体を圧縮するデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、圧縮可能な流体を圧縮するデバイスに関する。このデバイスは、最大フロー断面と最小フロー断面との間で変形可能であるところの、変形可能な円形対称のケーシング（２０）を備え、前記ケーシングを通過する空気の圧力を最大フロー断面の最小圧力から最小フロー断面の最大圧力まで増加することを可能にすることを特徴とする。本発明により、実質的に一定の範囲の流体ジェットを得ることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】 圧縮可能な流体を圧縮するデバイス 本発明は、本質的には空気圧縮デバイス(a device for compressing air)に関 する。従来の技術 従来技術の空気圧縮機デバイスは多数知られている。大半は複雑であり、且つ 多大なエネルギー消費を必要とする。 更に、室内温度を空気の流れによって調節する状況では、従来の装置は一般に 、異なる温度の空気流の混合気を使用して定圧で温度を所望の温度に調節するこ とに基づいている。 例えば、ドイツ特許出願ＤＥ−Ａ−36 44 590号は、特に図１２から図１４を 参照すると、部屋を空気調節し、出口開口２１を一部閉鎖する装置５７によって 流量を変更可能な誘導散気装置５５を備える装置の一実施形態を記載している。 この装置は、吸気圧力と同じ圧力を使用することにより、流量変動を達成する。 従って、この装置は、出口圧力が本質的に吸気圧力と同じである従来のシステム であり、完全開口から完全閉鎖まで、空気の出口圧力が変わらず、エア・ジェッ トの長さが作動出口開口２１の値に伴って変化する。 米国特許ＵＳ 2,959,359号は、これと同じ原理によって作動し、特に液体散布 用の調整式流量ノズルに関する。 米国特許ＵＳ 3,776,470号は、流体の流れによって運ばれ得る固体粒子を含む ことができる様々な流体を運ぶ可変フロー断面式ノズル装置を記載する。この装 置は、前出文書の原理と同じ原理により上流に障害となる装置がない状態で作動 する。もしそれがあれば、流れ、特に流体によって運ばれる固体粒子の流れの妨 げになるはずである。発明の目的 本発明の主な目的は、圧縮可能な流体（特に空気）を可変圧力に応じて、とり わけ簡潔、且つ低コストで、圧力が実質的に一定の入射フロー(anincident flow )から始めて、圧縮することを可能にする解決法を提供することにおいてこの新 規な技術的課題を解決することにある。 本発明の別の主な目的は、実質的に一定の範囲の流体ジェットを形成すること を可能にする解決法を提供することにおいてこの新規な技術的課題を解決するこ とにあり、この流体の流れは有利には空気であり、それによって少なくとも１室 を空気調節する装置を提供することが可能になる。 本発明の別の主な目的は、圧縮可能な流体（好ましくは空気）を、その流量が 自己調整もしくは自動補償された状態で圧縮することを可能にする解決法を提供 することにおいてこの新規な技術的課題を解決することにあり、それによって冷 却または加熱用の管、ポンプ、熱交換機用電池の必要がなくなり、従って必要な パワーをすべて直接流体に伝達することができ、またそれによって空気調節に関 しては無類の快適性を得ることが可能になる。更に、本発明の一目的は、高速で 流れる圧縮可能な流体（好ましくは空気）の圧縮を可能にすることであり、それ によって本発明に係る実施形態の変形例を、例えば海上作業台船における使用か ら家庭における使用に至るあらゆる部門の空気調節において使用できるように実 施することを可能にし、それによって、特に、市場の従来技術の製品のコストに 比して格段に低い実施コストにより、新たな市場部門が開拓される。 本発明の一目的は、これらの新規な技術的課題を簡潔で、低コストで、信頼性 ある、産業規模で使用可能な形で、事業所または住居の空気調節に関して解決す ることにある。 本発明は、これらの成果を全て同時に達成する。発明の詳細な説明 第１の態様において、本発明は、好ましくは一定の範囲(constant range)の流 体ジェットを得ることを可能にする装置であって、前記装置は前記流 体を閉じ込めるための閉込めダクト(confinement duct)を備え、そのダクトはそ の両端、即ちその上流端およびその下流端が開き、その下流端に前記圧縮可能な 流体を圧縮する少なくとも１つの圧縮機デバイスを備え、そのデバイスは最大フ ロー断面と最小フロー断面との間で変形可能なケーシングを備え、且つ、前記ダ クトはその上流端に、入来する流体のヘッド・ロス(head loss)を調節するよう に編成された少なくとも１つの部材を備え、ケーシングを通過する空気の圧力を 最大フロー断面の最小圧力から最小フロー断面の最大圧力まで増加することを可 能にし、それによって装置出口における流体の圧力を実質的に定圧の入射フロー から変更可能にすることを特徴とする装置を提供する。 言い換えれば、本発明によれば、入来するフローのヘッド・ロスを調節するよ うに編成された少なくとも１つの部材の存在により、エネルギーを上流部分から 下流部分へ伝達することが可能になる。下流フロー断面が最大のとき、流量は最 大であり、且つヘッド・ロスは最大であり、従って本発明の装置によって出力さ れた流体の圧力は最小であり、即ち入来するフローの圧力ときわめて異なること 、それに対してフロー断面がほとんど閉じられたとき、流出する流量は最小であ り、従ってヘッド・ロスを調節するデバイスにおけるヘッド・ロスはゼロに近く 、それによってヘッド・ロス・デバイスからの圧力が本装置の出口へと伝達され 、出口圧力が最大となることが理解されよう。 従って、例えば、流量を５０％減少して、不変の下流流量を維持する（きわめ て意外であり注目すべき）装置を構築することが可能である。 本発明の別の有利な実施形態において、前記装置は、デバイスが全体として軸 上に整列するアセンブリであること、即ち、上流ヘッド・ロス部材の軸が本質的 に下流圧縮機デバイスの軸、並びに好ましくは流体を閉じ込めるためのオプショ ンの閉込めダクトの軸ともに整合し、それによって最大エネルギー回収が本装置 およびその出口における最小の乱気流で得ることができ、それによってノイズが 極小化され、好ましくは、エア・フロー角度を実質的に完全な、且つ一般的に約 ７度とする内部ダクト・プロファ イルにより本装置が構築されることを特徴とする。 現在の好ましい一実施形態において、前記ヘッド・ロスを調節する部材は、前 記流体が通過する所定の直径の多重管に小分けされた少なくとも１つのシリンダ を備え、それによって所定のヘッド・ロスを得、同時に前記デバイスを更にフレ キシブルにして下流圧力を変えることを可能にする。 有利な一変形実施形態において、本装置は、上流に、相互に差込み接続可能な 複数のヘッド・ロス部材を備え、それによって管の総全長を増加し、ヘッド・ロ スの変化を生じさせ、それによって当該装置の出口における流体の圧力の値に影 響を及ぼすことを特徴とする。 本装置の別の有利な実施形態において、少なくとも１つの部分閉鎖部材が、入 来する前記流体のヘッド・ロスを調節すべく前記部材から有利に上流に設けられ 、その部分閉鎖部材は、ヘッド・ロスを調節する部材に近づくか遠ざかることに より不活性的、一部活性的、または全面活性的に移動することができ、それによ ってヘッド・ロスが細密に調整される。 有利な一実施形態においては、デバイスは、前記ケーシングが円形に対称形状 であり、その最大フロー断面は実質的に円筒状の断面であることを特徴とする。 変形可能なケーシングの最小フロー断面が本質的に扁平化した断面であることが 利点である。 別の実施形態においては、デバイスは、変形可能な前記ケーシングの断面を変 える手段を備えることを特徴とする。 一変形実施形態においては、前記ケーシングの断面を変える手段がケーシング 外部の制御部材によって制御され、その部材は変形可能なケーシングのフロー断 面を妨げない。 変形可能な前記ケーシングは、ダイヤフラムを備えることを利点とし、そのダ イヤフラムは非変形状態では本質的に円筒形状であり、例えば、ゴム製、エラス トマー製、薄い金属または薄いブレード製、または同様の材料製である。 特に有利な一実施形態においては、変形可能な前記ケーシングの断面を変える 手段が前記円形に対称のケーシングの対称軸周囲に実質的に直径方 向に対向して配置された少なくとも２つの扁平化要素を備える。 有利な一変形実施形態においては、前記２つの要素のそれぞれが前記円形に対 称のケーシングの対称軸に実質的に垂直なピンを中心に回転するように取り付け られた実質的に平坦なブレードを備え、前記ピンはケーシングの最大フロー断面 の外部に配置される。 特定の一変形実施形態においては、２つの実質的に平坦なブレードの流体出口 自由端に、所定の厚さの、且つ前記円形に対称のケーシング周囲に直径方向に対 向して配置された少なくとも２つの楔形成要素(wedge-forming elements)を備え 、それによって、動程の終わりに、それらの要素が円形に対称のケーシングの中 央部分を閉じ、同時に対称軸から逸れた２つの開いた領域を残し、それによって 最大圧力の流体流量が得られる。 本発明の別の有利な実施形態においては、変形可能な前記ケーシングの所定の 長さをケーシングの直径の約２倍とするのが有利であろう。 当然、前記圧縮可能な流体は一般的にガス、有利には空気であり、前記デバイ スを実質的に一定の範囲の流体ジェットを得ることを可能にする装置の状況にお いて、且つ本発明の第２の態様に関して以下に説明するように、少なくとも１室 を空気調節する状況で使用することを考慮することが可能になる。 第２の態様においては、本発明は、好ましくは実質的に一定の範囲である流体 ジェットを得ることを可能にする装置であって、前記流体を閉じ込めるための閉 込めダクトを備え、そのダクトはその両端、即ちその上流端およびその下流端で 開口し、且つその下流端に上述定義した少なくとも１つの圧縮機デバイスを備え ることを特徴とする装置をもカバーする。 本発明の装置の別の有利な実施形態においては、前記装置は、前記閉込めダク トが上流から下流に傾斜する直径の内面を有し、それによって流体の流れる速度 が増加することを特徴とする。 本発明の格別に有利な応用例においては、前記装置は少なくとも１室を空気調 節するように編成され、更に流体を所定の温度で噴射して前記室の温度または湿 度を修正するための噴射システムを備えることを特徴とする。 特に有利な一変形実施形態においては、前記噴射システムが前記流体の下流出 口付近に、好ましくは前記円形に対称のケーシングの軸に対してずらして配置さ れる。一変形においては、そのシステムは前記閉込め管の外部に配置することが できる。 別の有利な実施形態においては、本発明の装置は、噴射システムが追加の流体 を噴射するための追加の流体噴射管を備え、その直径が非変形状態の前記ケーシ ングの直径の約２分の１から４分の１程度の大きさであることを特徴とする。 本発明の別の実施形態においては、前記噴射システムが前記閉込め配管内部に 、その上流端付近に配置される。 本発明の別の有利な実施形態においては、前記閉込め配管自体が、流体を前記 室に供給するための流体供給ダクト内部に配置される。 本発明の別の有利な特徴によれば、本装置は、前記閉込め配管が前記供給ダク ト内部に、流体を前記室から取り入れるための流体吸気入口付近に配置され、前 記取入れはファン等の外部の機械的手段により行うことが好ましいことを特徴と する。 現在の好ましい一実施形態においては、本装置は、前記流体が空気により構成 され、且つ前記少なくとも１室が事業所または住居に属することを特徴とする。 本発明によって、圧縮機デバイスにより出力された流体（空気等）の出口圧力 の調節が可能になり、それによって実質的に一定の範囲の流体ジェットが入来す る流体の圧力を変更することなく得ることができ、且つ少なくとも１つの室をエ ネルギーが経済的な理想的条件下で、きわめて簡潔、且つ室内空調に用いられた 従来のデバイスより一層安価な構造により、空気調節することが可能になる。 本発明の他の目的、特徴、および利点は、添付図面を参照する以下の説明によ って当業者には明らかである。添付図面は例として示すにすぎず、従って本発明 の権利範囲をいささかも制限するものではない。図面は本発明、従って本明細書 の一体部分であることに留意されたい。更に、従来技 術と比較して新規なものと判明する特徴は、当業者にはよく理解されるように、 最も一般的意味における本発明の一部分である。図面において 図１は、空気等の圧縮可能な流体を圧縮する本発明のデバイスの長手方向断面 の模式図である。このデバイスは、下流の変形可能なケーシングと上流のヘッド ・ロス部材とを備え、実質的に一定の範囲の流体ジェットを得ることを可能にす る装置に組み込まれ、デバイスは全体として軸上一線組立品である。 図２は、最大フロー断面位置を一方側のみ破線で、最小フロー断面位置を両側 とも実線で示す図１の領域１１の一部拡大図である。 図３は、最大フロー断面位置を破線で、最小フロー断面位置を連続線で示す図 ２の矢印ＩＩＩに沿って見た下流端の図である。 図４は、デバイスが最大フロー断面位置の時の図２の矢印ＩＩＩに沿って見た 下流の図である。 図５は、デバイスが中間位置の時の図４と同様の図である。 図６は、デバイスが最小フロー断面位置の時の図４および図５と同様の図であ る。 図７、図８および図９は、各位置に関する図１と同様の模式図であり、それぞ れ最大フロー断面位置（図７）、中間フロー断面位置（図８）、および最小フロ ー断面位置（図９）が図４、図５、および図６のフロー断面位置に対応する。 図９は、ヘッド・ロス部材の活性断面を部分的に閉鎖するための部材が有利に 存在する変形形態を示す。 図１０は、本発明の圧縮機デバイスによってそれぞれ得られる上流流量曲線お よび下流流量曲線のグラフである。当業者にはよく理解できることであり、また 図面を参照する以下の説明からも理解できるように、これにより上流流量が一定 の状態で下流流量はきわめて広範囲にわたり調整可能であることが判る。 図１は、圧縮可能な流体１２を圧縮するための、総括的に符号１０を付したデ バイスの長手方向断面図であり、デバイスは、この例においては、総括的に符号 １００を付した装置に組み込まれ、実質的に定圧の入射フローから生じる可変出 口圧力によって、実質的に一定の範囲の流体ジェットを得ることを可能にし、可 変出口圧力は、上流に配置され以下に詳説する少なくとも１つのヘッド・ロス調 節部材１２０の存在によって変化する。更に、本発明の状況においては、装置１ ００の様々な装置または部材は本質的に軸上に整合することに留意されたい。 圧縮可能な流体１２を圧縮するための本発明のデバイス１０は、この例では円 形に対称の、且つ最大フロー断面（図１、図２の破線部分、図３の破線部分、図 ４の連続線により示す）と最小フロー断面（図２、図３、および図６の連続線に より示す）との間で変形可能である変形可能なケーシング２０を備えることを特 徴とする。 従って、変形可能なケーシング２０は、当業者にはよく判るように、前記ケー シングを通過する空気の圧力を最大フロー断面の最小圧力から最小フロー断面の 最大圧力まで増加することを可能にする。 本発明の有利な実施形態においては、変形可能な前記ケーシング２０の最大フ ロー断面（図１、図４、および図７に示す）は、実質的に円筒形の断面であり、 そのことはこれらの図面でも明らかに視認できる。 本発明の別の実施形態においては、ケーシング２０の最大フロー断面は実質的 に扁平化された断面を有する。 本発明の別の実施形態においては、デバイス１０は、変形可能な前記ケーシン グ２０の断面を変える手段３０を備えることを特徴とする。 有利な一変形実施形態においては、ケーシング２０の断面を変える手段３０は 、ケーシング２０外部の制御部材４０によって制御され、制御部材は変形可能な ケーシング２０のフロー断面を妨げない。 制御部材４０は、少なくとも図２および図３に見ることができ、例えば、大径 Ｄおよび小径ｄを画定し図２に明らかに見ることができる楕円カム等 のカム４２を備える。楕円カム４２は、それによって画定される面に本質的に垂 直に配置される軸４４で回転するように取り付けられ、且つ当業者には知られて いるように従来の回転式制御手段によって制御されるので、図面の理解を容易に すべくここには図示しない。 本発明の別の有利な変形実施形態においては、デバイス１０は、変形可能な前 記ケーシング２０がダイヤフラム２２を備え、ダイヤフラムは非変形状態（図１ 、図４、図７および図８に示す）では本質的に円筒形状であり、例えばゴム製、 エラストマー製もしくは同様の材料製であることを特徴とする。 本発明の特に有利な実施形態においては、変形可能な前記ケーシング２０の断 面を変える手段３０が、それぞれ図中の３２、３４で明らかに見ることができ、 前記円形に対称のケーシング２０の対称軸Ｘ−Ｘ（特に図２に示す）周囲に実質 的に直径方向に対向して配置された少なくとも２つの平坦化要素を備える。 現在の好ましい変形実施形態においては、２つの要素３２、３４はそれぞれに 、この実施形態においては、円形に対称のケーシング２０の対称軸Ｘ−Ｘに実質 的に垂直なピン３６、３８（図２に明瞭に示す）周囲に回転するように取り付け られた実質的に平坦なブレードを備える。 実質的に平坦なブレードは、流体出口となるブレードの自由端に、所定の厚さ の、且つ前記円形に対称のケーシング２０周囲に直径方向に対向して配置された 少なくとも２つの楔形成要素５０、５２を備えると有利であり、それによって動 程の終わりに、ブレードが円形に対称のケーシング２０の中心部を、図２および 図３の連続線で示すように、楔形成要素５０、５２により定められる距離にわた って、図３にはっきり見えるように、隙間を開けることなく閉じ、同時に図３で それぞれ符号Ｚ１およびＺ２を付した、対称軸Ｘ−Ｘから逸れた２つの開いた領 域を残し、それによって最大圧力で流体流速が得られる。当然、楔形成要素５０ 、５２は不可欠ではなく、一定の空調システムにおいて部屋を隔離すべきときに 有利であり得るように、出口開口を完全に閉じることが望まれる場合には、取り 除くこ とができる。 本発明の別の実施形態においては、前記円形に対称のケーシング２０の所定の 長さを直径の約２倍とするのが有利であろう。 また、円形に対称のケーシング２０周囲に金属グリッド等のオプションの変形 可能な補強要素５４（特に図４から図６に示す）を備えることもでき、それによ って、実際にはダイヤフラム２２によって構成される円形に対称のケーシング２ ０の、流体１２が前記ダイヤフラムの内側を圧力下で通るときの膨張を制限する ことが可能になる。 当然、ケーシング２０の断面を変える手段３０（この例では、実質的に平坦な ブレードの形式の平坦化要素３２、３４を備えることが好ましい）は、制御部材 ４０（この例では、ホイール４２の形式の）の表面に対してスプリング６２等の スラスト手段６０、または他の同等の手段によって片側に適用される。 従って、本発明によって、軸４４に作用することにより制御部材４０を回転さ せるだけで変形可能なケーシング２０のフロー断面をきわめて容易に変えらるこ とが理解でき、これは最大フロー断面および最小フロー断面をそれぞれ示す図８ および図９を比較することによっても明らかに見ることができる。 この流体圧縮機デバイスを好ましくは一定の範囲の流体ジェットを有する装置 １００に適用することに関しては、前記装置は本発明において前記流体１２が閉 じ込められる閉込めダクト１１０を備え、閉込めダクトはその両端、即ちその上 流端１１２およびその下流端１１４が開き、その下流端１１４に以上に説明した 本発明の少なくとも１つのデバイス１０を備えることを特徴とする。 有利な実施形態においては、本発明の装置１００は、その上流端１１２に入来 する流体のヘッド・ロスを調節するように編成された少なくとも１つの部材１２ ０を備えることを特徴とする。 現在の好ましい実施形態においては、ヘッド・ロスを生成および調節するため の部材１２０は、１２２、１２４、１２６（図１に模式的に示し、 図８および図９に更に詳しく示す）等の、１３０（図８および図９に明らかに見 ることができる）のように、前記流体を通す所定の直径の、多重管に小分けされ た少なくとも１つのシリンダを備え、それによって所定のヘッド・ロスを得るこ とを可能にし、同時に前記デバイス１０の用途を一層フレキシブルにし、且つ量 を増加して下流圧力を変更可能にする。 本発明の装置１００は、当業者にはよく理解できるように、上流に、相互に差 込み接続可能な複数の、例えば３つの、符号１２２、１２４、および１２６を付 したヘッド・ロス部材を備え、それによって管１３０の全長を増加してヘッド・ ロスに変化を与え、それによって装置１００の出口における流体の圧力の値に影 響を及ぼし、装置に入る入射フローの圧力を実質的に一定化することを特徴とす る点が有利である。 本発明の別の有利な実施形態においては、少なくとも一部分にわたり、前記閉 込めダクト１１０の直径の内面１４０が上流から下流に傾斜し、それによって流 体が流れる速度が増加する。 図９は、ヘッド・ロス部材１２０のあり得る変更を示し、その変更はヘッド・ ロスの正確な調節を得ることが望まれる大型設備に関してとりわけ有利であり、 その調節は代替方法として前記ディスク１２２、１２４、１２６の数を変更して 得られる調節もあり得れば、またヘッド・ロス部材１２０の活性断面を一部閉め 切る少なくとも１つの閉鎖部材１３２を備えることにしてもよく、その閉鎖部材 はこの例では上流に配置されるが、下流に配置することもできる。閉鎖部材１３ ２は、上流に配置して調節をし易くし、例えば、位置が固定されたナット形成要 素１３４と協働するねじ付きロッド１３３に固定することにより、装置１００の 対称軸（図９で符号Ｘ−Ｘを付す）に実質的に沿って並進移動可能に取り付ける のが有利である。部分閉鎖部材１３２は、フロー、例えば空気の吸気ダクト１０ ２の吸気断面積Ｓの優に５０％を締め切ることができる最大スパンまたは径Ｄを 有する。部分閉鎖部材１３２の上流部分は流線形化、例えば図示のように円錐形 状にして入来する上流フローに乱れの生じる可能性をほぼ皆無にするのが有利で あろう。部材１３２をねじ１３３により回転するとき、部分閉鎖 部材１３２は第１のヘッド・ロス部材１２２に近付くかまたは遠退くかし、それ によって閉鎖部材はこれと第１のヘッド・ロス部材１２２の表面を隔てる距離に 相応して一層活性或いは不活性となることが理解されよう。限界においては、閉 鎖部材１３２が第１のヘッド・ロス部材１２２の表面に当接するとき、閉鎖部材 はそのスパン内に配置されたオリフィス１３０を完全に締め切る。この調節によ り、当業者にはよく判るように、流量を５０％変化させることができ、従ってヘ ッド・ロスを範囲１から４の値で調節することが可能である。 本発明の装置１００を少なくとも１室の空調に使用することに関しては、前記 装置は所定温度の流体１５２を噴射して前記室の温度または湿度を修正する噴射 システム１５０を更に備えることを特徴とし、そのシステムは閉込め管１１０外 部に配置することが好ましい。 有利な変形実施形態においては、前記噴射システム１５０は、図１に示すよう に、前記流体１２の下流出口付近に、好ましくは、図１に示すように、円形に対 称のケーシング２０の軸Ｘ−Ｘに対してずらして配置される。 現在好ましい実施形態においては、噴射システム１５０は、特に図４、図７、 および図８に示すように、追加の流体１５２を噴射し、非変形状態の前記円形に 対称のケーシング２０の直径のほぼ２分の１から４分の１の大きさの直径の追加 の噴射管を備える。 ある場合に有利になり得る別の実施形態においては、前記噴射システムは閉込 め管１１０の内部、その上流端付近に配置することができる。 本発明の装置１００の別の有利な実施形態においては、前記閉込め管１１０は それ自体を流体を前記室に供給する流体供給ダクト１６０内部に配置することが できる。 閉込め管１１０は前記ダクト１６０内部に、流体１２ａを前記室から適切な吸 気ダクト１６４を介して入れるための流体吸気入口１６２付近に配置するのが有 利であり、前記吸気はファン等の外部の機械的手段により行うのが好ましい。 従って、前記流体は空気で構成されること、且つ前記少なくとも１室は 事業所または住居内に位置することが好ましいことが理解されよう。 従って、本発明により、上流で実質的に定圧で吸気される流体の下流フロー断 面を変更することにより空気流量を変更するだけで、冷暖房のための加熱または 冷却パワーを調節する実質的に一定の効果をもつ流体（好ましくは空気）のジェ ットを生じることが可能になる。 例えば、夏期に室温を調節するためには、冷気の流量を１００％から２５％変 えるのが通常であり、その値を超えると、良質のブロワ出口または従来の誘導シ ステムを備えていても低速冷気が人に当たってユーザにとっては不快な気流を生 じるので、快適感が得られるかどうか不確実になる。 冬季には、加熱パワーが空気流量の減少によって調節されることはない。流量 は安定した値に設定され、サーモスタットによって温水流量または熱交換機の電 池のパワーが調節される。 本発明によって、下流流量を僅かに減少するかまたはせいぜい２５％減少する だけで加熱パワーまたは冷却パワーを１００％から２５％削減することが可能に なる。 更に、高い誘導率が得られることによって、空気が室温に近い温度で吹き出さ れるので低い上流流量で冷気または暖気気流を生じることがなく、それと同時に 人が占める領域外に位置する空気軌跡の改善が達成され、その軌跡は圧力増加に よる流量の変化に関わらず実質的に水平である。 本発明により、圧力が２９０パスカルの入来する流体に関して図１０に示す上 流空気流量および下流空気流量のグラフが得られる。上流流量が毎時１００立方 メートルから毎時１０立方メートルに変化すると、下流流量により、本発明のデ バイス１０により吐出される流体１２の出口フロー断面を小さくすることにより 、毎時１００立方メートルを優に上回る総流量を得ることが可能になり、それに よって、３つの要因、即ち、第１に、流量の減少に伴う、出口における流体の圧 力がほとんど倍加するまでの出口ヘッドにおける圧力および速度の上昇、第２に 、ダクト１６０内部で圧縮される空気１２のジェットの体積の減少であって誘導 された空気のための空間を一層多く解放する体積減少、および第３に、誘導され たエア・ジェッ トの接触全周が前記変形可能な円形に対称のケーシング２０が平坦化される事実 によって維持されるという事実の影響下で、誘導率を増加することが可能になる ことが認められるであろう。 上流流量を約５０％減少するために装置の下流流量を維持したい場合には、上 流流量を５０％減少すると約５０％の流量減少に見合うヘッド・ロスの減少が下 流に見い出されるようにユニット１２０の上流ヘッド・ロスを当初に最大値に設 定することによって、得られたヘッド・ロス差のほぼ４分の３に相当する圧力値 だけ吐出フローの圧力が増加する。例えば、上流ユニットの初期ヘッド・ロスを ２００パスカルおよび出口フロー圧力値を約２００パスカルとし、流量を５０％ 減少すれば、上流ヘッド・ロスは５０パスカルとなり、ヘッド・ロス差１５０パ スカルが実質的にダイヤフラムの下流に見い出され、それによって出口圧力が約 ３５０パスカルに維持される。対照的に、フローの入来圧力は４００パスカルの まま変わらない。従って、本発明の装置により、且つ実質的に定圧の入射フロー に基づいて、出て行くエア・フローの可変圧力が得られる。 その結果、流量を５０％減少し、初期下流流量を不変に維持する装置の構築が 可能である。 従って、本発明によりきわめて快適なエア・フロー温度を得ることが可能であ るが、それは周囲温度にきわめて近いエア・フロー温度にすることができるから である。 一例を以下に示す。 上流エア圧力： − 上流エア・フロー温度：８℃、 − 室温：２５℃、 − 混合気温度：２１．７℃、 − 誘導率：少なくとも５．１４、 − 周囲との温度差：３．３℃、 − 上流空気流量：毎時３６立方メートル、 − 最大フロー断面を通る下流空気流量：毎時約１８５立方メートル。 圧力減少約８０％に対し、下流流量は毎時１４０立方メートルに等しく、円形 に対称のケーシング２０の最小フロー断面の誘導率は７．７となり、事前のフロ ー断面は最大であった。 生じる混合気の温度は次の数式で表される。 周囲との温度差は２．２℃であり、従ってきわめて良いレベルの快適度が得ら れる。 従って、本発明の転送デバイスにより、実質的に一定のエア・レンジが維持さ れ、それによって空気流量の自己調節または自動補償が可能になり、その結果冷 却または加熱用のパイプ、ポンプ或いは熱交換機用電池はもはや不要となり、従 って必要なパワーをすべて直接に空気または同等の流体に伝達することができ、 無類の快適性が得られるからである。 本発明によって、上述したごとく決定的な技術的利点を得られることが理解さ れるであろう。本発明は、技術的均等物を構成するあらゆる手段ならびにその様 々な組合せを包含する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 好ましくは一定の範囲の流体ジェットを得ることを可能にする装置（１０ ０）であって、 前記装置は、圧縮可能な流体（１２）、特に空気を閉じ込める閉込めダクト（ １１０）を備え、そのダクトはその両端、即ちその上流端（１１２）およびその 下流端（１１４）が開き、その下流端（１１４）に前記流体を圧縮する少なくと も１つの圧縮機デバイス（１０）を備え、 前記デバイスは、最大フロー断面と最小フロー断面との間で変形可能である変 形可能なケーシング（２０）を備え、且つ、前記ダクトは、その上流端に、入来 する流体のヘッド・ロスを調節するように編成された少なくとも１つの部材（１ ２０）を備え、そのケーシング（２０）を通過する空気の圧力を、当該装置出口 における前記流体の圧力値を変更することにより、前記最大フロー断面の最小圧 力から前記最小フロー断面の最大圧力まで増加することを可能にし、それによっ て前記装置出口における前記流体の圧力を実質的に定圧の入射フローから変更可 能にすることを特徴とする装置。 ２． 前記ヘッド・ロスを生じるための部材（１２０）は、前記流体を通過させ るべく所定の直径の多重管（１３０）に小分けされた少なくとも１つのシリンダ （１１２、１１４、１１６）を備え、それによって所定のヘッド・ロスを得、同 時に前記デバイス（１０）を更にフレキシブルにして下流圧力を変えることを可 能にすること特徴とする請求項１に記載の装置。 ３． 上流において、相互に差込み接続可能な複数のヘッド・ロス部材を備え、 それによって管（１３０）の総全長を増加し、ヘッド・ロスの変化を生じさせ、 それによって装置（１００）の出口における前記流体の圧力の値に影響を及ぼす ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。 ４． 少なくとも１つの部分閉鎖部材（１３２）が、入来する前記流体のヘッド ・ロスを調節すべく前記部材（１２０）から有利に上流に設けられ、その部分閉 鎖部材は、前記ヘッド・ロスを調節する前記部材（１２０）に近づくか遠ざかる ことにより不活性的、一部活性的、または全面活性的に移動することができ、そ れによってヘッド・ロスを細密調整することを特徴とする請求項１から３のいず れか一項に記載の装置。 ５． 前記閉込めダクト（１１０）は、少なくとも一部分にわたって、上流から 下流に傾斜する直径の内面（１４０）を有し、それによって前記流体の流れる速 度が増加することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。 ６． 前記ケーシング（２０）は、円形対称な形状であり、その最大フロー断面 は実質的に円筒状の断面であり、その最小フロー断面は有利には本質的に扁平化 した断面を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のデバ イス。 ７． 変形可能な前記ケーシング（２０）の断面を変える手段（３０）を備える ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。 ８． 前記ケーシング（２０）の断面を変える手段（３０）は、そのケーシング （２０）外部の制御部材（４０）によって制御され、その部材は、変形可能な前 記ケーシング（２０）のフロー断面を妨げないことを特徴とする請求項７に記載 のデバイス。 ９． 変形可能な前記ケーシング（２０）はダイヤフラム（２１）を備え、その ダイヤフラムは、非変形状態では本質的に円筒形状を有し、例え ば、ゴム製、エラストマー製、薄い金属または薄いブレード製、または同様の材 料製であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載のデバイス。 １０．変形可能な前記ケーシング（２０）の断面を変える手段（３０）は、円形 対称の前記ケーシング（２０）の対称軸周囲に実質的に直径方向に対向して配置 されたところの、少なくとも２つの扁平化要素（３２、３４）を備えることを特 徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載のデバイス。 １１．前記２つの要素（３２、３４）は、それぞれが円形対称の前記ケーシング （２０）の対称軸に実質的に垂直なピン（３６、３８）を中心に回転するように 取り付けられたところの、実質的に平坦なブレードを備えることを特徴とする請 求項１０に記載のデバイス。 １２．前記２つの実質的に平坦なブレードは、その流体出口の自由端において、 所定の厚さの、且つ円形対称の前記ケーシング（２０）周囲に直径方向に対向し て配置された少なくとも２つの楔形成要素（５０、５２）を備え、それによって 、動程の終わりに、それらの要素が円形に対称のケーシング（２０）の中央部分 を閉じ、同時に対称軸（Ｘ−Ｘ）から逸れた２つの開いた領域を残し、それによ って最大圧力の流体流量が得られることを特徴とする請求項１１に記載のデバイ ス。 １３．前記ケーシング（２０）の所定の長さは、そのケーシングの直径の約２倍 であっても良いことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載のデバイス。 １４．少なくとも１室を空気調節する装置であって、 前記装置は、流体（１５２）を所定の温度で噴射して前記室の温度また は湿度を修正する噴射システム（１５０）を更に備え、前記システムは好ましく は前記閉込めダクト（１１０）外部に配置されることを特徴とする装置。 １５．前記噴射システム（１５０）は、前記流体の下流出口付近に、好ましくは 円形対称の前記ケーシング（２０）の軸（Ｘ−Ｘ）に対してずらして配置される ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。 １６．噴射システム（１５０）は、追加の流体を噴射する追加流体噴射管を備え 、その直径が非変形状態における前記ケーシング（２０）の直径の約２分の１か ら４分の１程度の大きさであることを特徴とする請求項１４または１５に記載の 装置。 １７．請求項１４から１６のいずれか一項に記載の装置であって、前記装置は、 前記噴射システムが前記閉込めダクト内部に、その上流端付近に配置されること を特徴とする装置。 １８．閉込めダクト（１１０）自体が、流体を前記室に供給する流体供給ダクト （１６０）内部に配置されることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一 項に記載の装置。 １９．閉込めダクトを、前記供給ダクト内部の、流体（１２０）を前記室から取 り入れる流体吸気入口（１６２）付近に配置することができ、その取入れは、好 ましくはファン等の外部の機械的手段により行うことを特徴とする請求項１８に 記載の装置。 ２０．前記流体は空気により構成され、且つ前記少なくとも１室が事業所または 住居に属することを特徴とする請求項１４から１９のいずれか一項に記載の装置 。