JP2023510460A - 噴霧化出力を備えた流体発振器デバイス - Google Patents
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Abstract
様々な実装例は、噴霧化出力を備えたフィードバック型流体発振器デバイス及びジェット相互作用型流体発振器デバイスを含む。このデバイスは、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバと、流体供給入口と、出口ノズルと、第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルとを含む。第1の流体発振器の第1のフィードバックチャネルは、第1のフィードバックチャネル同士が互いと流体連通し、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと同相で振動するようにする共通の中間部分を共有する。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと衝突し、噴霧化されたスプレーを生成するように構造化されている。
【選択図】図2B
【選択図】図2B
Description
噴霧化は、2つの流体ジェットを衝突させて非常に細かい粒子を生成することによって生じさせることができる。噴霧化は、燃料噴射デバイス及び他の吹き付け用途などの多くの目的に役立つ。現在の噴霧器は互いと衝突するように構造化された少なくとも2つの流体流を含むが、現在の噴霧器は、衝突から生成されたスプレーは主に衝突点に沿うように向けられ、ほぼ2次元であり、3次元での噴霧はほとんどないという事実に悩まされている。
したがって、より広いスプレー角度を生成するために3次元すべてにおける噴霧化出力を生成する噴霧化デバイスが望まれている。
様々な実装例は、噴霧化出力を備えたフィードバック型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、流体供給入口、出口ノズル、第1のフィードバックチャネル、及び第2のフィードバックチャネルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに、第1の表面と第2の表面の間に延在する第1の付着壁及び第2の付着壁を有する。第1の付着壁と第2の付着壁は向かい合っており、互いから離間している。流体供給入口は、流体流を相互作用チャンバ内に導入するためのものである。出口ノズルは、流体供給入口の下流にある。流体流は、出口ノズルを通って相互作用チャンバを出る。
第1のフィードバックチャネルは、第1の付着壁に結合され、第2のフィードバックチャネルは、第2の付着壁に結合されている。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルは、相互作用チャンバと流体連通している。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの各々は、第1の端部、第1の端部の反対側に離間して配置された第2の端部、及び第1の端部と第2の端部の間に配置された中間部分を有する。第1の端部は出口ノズルに隣接しており、第2の端部は流体供給入口に隣接している。相互作用チャンバの第1の付着壁及び第2の付着壁は、流体流からの流体が第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの第1の端部それぞれに流れ込むことを可能にし、流体流が相互作用チャンバの第1の付着壁と第2の付着壁の間で振動させるように成形されている。
第1の流体発振器の第1のフィードバックチャネル及び第2の流体発振器の第1のフィードバックチャネルは、共通の中間部分を共有し、第1のフィードバックチャネル同士が互いと流体連通し、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと衝突するように構造化されている。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の第2のフィードバックチャネル及び第2の流体発振器の第2のフィードバックチャネルは、第2のフィードバックチャネル同士が互いと流体連通するような共通の中間部分を共有する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは中心軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置される。第1の角度は、0度から90度の間である。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置される。第2の角度は、0度から90度の間である。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられている。角度は、0度から180度の間である。出口ノズル間の距離は、流体供給入口間の距離よりも短い。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第1の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第2の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器は回転軸を有し、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、第1の流体発振器の回転軸の周りに円周方向に延在する。いくつかの実装例では、第2の流体発振器は回転軸を有し、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、第2の流体発振器の回転軸の周りに円周方向に延在する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは、第2の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを含む。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器は、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器は、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。
様々な他の実装例は、噴霧化出力を備えたフィードバック型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、流体供給入口、出口ノズル、第1のフィードバックチャネル、及び第2のフィードバックチャネルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに第1の表面と第2の表面の間に延在する第1の付着壁及び第2の付着壁を有する。第1の付着壁と第2の付着壁は向かい合っており、互いから離間している。流体供給入口は、流体流を相互作用チャンバ内に導入するためのものである。出口ノズルは、流体供給入口の下流にある。流体流は、出口ノズルを通って相互作用チャンバを出る。
第1のフィードバックチャネルは第1の付着壁に結合され、第2のフィードバックチャネルは第2の付着壁に結合されている。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルは、相互作用チャンバと流体連通している。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの各々は、第1の端部、第1の端部の反対側に離間して配置された第2の端部、及び第1の端部と第2の端部の間に配置された中間部分を有する。第1の端部は出口ノズルに隣接しており、第2の端部は流体供給入口に隣接している。相互作用チャンバの第1の付着壁及び第2の付着壁は、流体流からの流体が第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの第1の端部それぞれに流れ込むことを可能にし、流体流を相互作用チャンバの第1の付着壁と第2の付着壁の間で振動させるように成形されている。
第1の流体発振器の第1のフィードバックチャネル及び第2の流体発振器の第1のフィードバックチャネルは、共通の第1の端部及び共通の第2の端部を共有し、第1のフィードバックチャネル同士が互いと流体連通し、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと衝突するように構造化されている。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の第2のフィードバックチャネル及び第2の流体発振器の第2のフィードバックチャネルは、第2のフィードバックチャネル同士が互いと流体連通するような共通の第1の端部及び共通の第2の端部を共有する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは中心軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置される。第1の角度は、0度から90度の間である。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置される。第2の角度は、0度から90度の間である。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられている。角度は、0度から180度の間である。出口ノズル間の距離は、流体供給入口間の距離よりも短い。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第1の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第2の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器は回転軸を有し、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、第1の流体発振器の回転軸の周りに円周方向に延在する。いくつかの実装例では、第2の流体発振器は回転軸を有し、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、第2の流体発振器の回転軸の周りに円周方向に延在する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは、第2の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを含む。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器は、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器は、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。
様々な他の実装例は、噴霧化出力を備えたジェット相互作用型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、第1の流体供給入口、第2の流体供給入口、及び出口ノズルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに第1の表面と第2の表面の間に延在するチャンバ壁を有する。チャンバ壁は、第1の入口ポート、第2の入口ポート、及び出口ポートを画定する。相互作用チャンバは、第1の入口ポートと第2の入口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する後方渦領域、第1の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第1の側方渦領域、及び第2の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第2の側方渦領域を有する。第1の流体供給入口は、第1の入口流体流を第1の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。第2の流体供給入口は、第2の入口流体流を第2の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。出口ノズルは、出口流体流を相互作用チャンバから出口ポート及び出口ノズルを通って排出するように構成される。
第1の入口流体流は、相互作用チャンバ内で第2の入口流体流と衝突する。第1の入口流体流が第2の入口流体流と衝突すると、出口流体流が出口ノズルから排出されるときに第1の出口流体流が左右に振動する。第1の流体発振器の相互作用チャンバ及び第2の流体発振器の相互作用チャンバは共通の後方渦領域を共有し、相互作用チャンバ同士が互いと流体連通するようにし、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流が互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流が互いと衝突するように構造化されている。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは中心軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置される。第1の角度は、0度から90度の間である。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置される。第2の角度は、0度から90度の間である。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられている。角度は、0度から180度の間である。出口ノズル間の距離は、第1の入口ポート間の距離よりも短く、出口ノズル間の距離は、第2の入口ポート間の距離よりも短い。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第1の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第2の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは、第2の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを含む。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器は、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器は、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。
様々な他の実装例は、噴霧化出力を備えたジェット相互作用型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、第1の流体供給入口、第2の流体供給入口、及び出口ノズルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに第1の表面と第2の表面の間に延在するチャンバ壁を有する。チャンバ壁は、第1の入口ポート、第2の入口ポート、及び出口ポートを画定する。相互作用チャンバは、第1の入口ポートと第2の入口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する後方渦領域、第1の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第1の側方渦領域、及び第2の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第2の側方渦領域を有する。第1の流体供給入口は、第1の入口流体流を第1の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。第2の流体供給入口は、第2の入口流体流を第2の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。出口ノズルは、出口流体流を相互作用チャンバから出口ポート及び出口ノズルを通って排出するように構成される。
第1の入口流体流は、相互作用チャンバ内で第2の入口流体流と衝突する。第1の入口流体流が第2の入口流体流と衝突すると、出口流体流が出口ノズルから排出されるときに第1の出口流体流が左右に振動する。第1の流体発振器の相互作用チャンバ及び第2の流体発振器の相互作用チャンバは共通の第1の側方渦領域及び共通の第2の側方渦領域を共有し、相互作用チャンバ同士が互いと流体連通するようにし、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流が互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流が互いと衝突するように構造化されている。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルが中心軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置される。第1の角度は、0度から90度の間である。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置される。第2の角度は、0度から90度の間である。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の相互作用チャンバ平面は、第2の流体発振器の相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられている。角度は、0度から180度の間である。出口ノズル間の距離は、第1の入口ポート間の距離よりも短く、出口ノズル間の距離は、第2の入口ポート間の距離よりも短い。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第1の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第1の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは中心軸及び回転軸を有し、第2の流体発振器の出口ノズル平面の中心軸の少なくとも一部は、第2の流体発振器の出口ノズル平面の回転軸の周りに円周方向に延在する。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器の出口ノズルは、第2の流体発振器の出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを含む。
いくつかの実装例では、第1の流体発振器は、第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。いくつかの実装例では、第2の流体発振器は、第1の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流に対する第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を含む。
例示的な特徴及び実装例が、添付の図面に開示されている。しかしながら、本開示は、示されている正確な配置及び手段に限定されるものではない。異なる実装例における同様の要素は、同じ参照番号を用いて指定される。
様々な実装例は、噴霧化出力を備えたフィードバック型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、流体供給入口、出口ノズル、第1のフィードバックチャネル、及び第2のフィードバックチャネルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに第1の表面と第2の表面の間に延在する第1の付着壁及び第2の付着壁を有する。第1の付着壁と第2の付着壁は向かい合っており、互いから離間している。流体供給入口は、流体流を相互作用チャンバ内に導入するためのものである。出口ノズルは、流体供給入口の下流にある。流体流は、出口ノズルを通って相互作用チャンバを出る。
第1のフィードバックチャネルは第1の付着壁に結合され、第2のフィードバックチャネルは第2の付着壁に結合されている。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルは、相互作用チャンバと流体連通している。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの各々は、第1の端部、第1の端部の反対側に離間して配置された第2の端部、及び第1の端部と第2の端部の間に配置された中間部分を有する。第1の端部は出口ノズルに隣接しており、第2の端部は流体供給入口に隣接している。相互作用チャンバの第1の付着壁及び第2の付着壁は、流体流からの流体が第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの第1の端部それぞれに流れ込むことを可能にし、流体流を相互作用チャンバの第1の付着壁と第2の付着壁の間で振動させるように成形されている。
第1の流体発振器の第1のフィードバックチャネル及び第2の流体発振器の第1のフィードバックチャネルは、共通の中間部分を共有し、第1のフィードバックチャネル同士が互いと流体連通し、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと衝突するように構造化されている。
様々な他の実装例は、噴霧化出力を備えたフィードバック型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、流体供給入口、出口ノズル、第1のフィードバックチャネル、及び第2のフィードバックチャネルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに第1の表面と第2の表面の間に延在する第1の付着壁及び第2の付着壁を有する。第1の付着壁と第2の付着壁は向かい合っており、互いから離間している。流体供給入口は、流体流を相互作用チャンバ内に導入するためのものである。出口ノズルは、流体供給入口の下流にある。流体流は、出口ノズルを通って相互作用チャンバを出る。
第1のフィードバックチャネルは第1の付着壁に結合され、第2のフィードバックチャネルは第2の付着壁に結合されている。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルは、相互作用チャンバと流体連通している。第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの各々は、第1の端部、第1の端部の反対側に離間して配置された第2の端部、及び第1の端部と第2の端部の間に配置された中間部分を有する。第1の端部は出口ノズルに隣接しており、第2の端部は流体供給入口に隣接している。相互作用チャンバの第1の付着壁及び第2の付着壁は、流体流からの流体が第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルの第1の端部それぞれに流れ込むことを可能にし、流体流を相互作用チャンバの第1の付着壁と第2の付着壁の間で振動させるように成形されている。
第1の流体発振器の第1のフィードバックチャネル及び第2の流体発振器の第1のフィードバックチャネルは、共通の第1の端部及び共通の第2の端部を共有し、第1のフィードバックチャネル同士が互いと流体連通し、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく流体流が互いと衝突するように構造化されている。
様々な他の実装例は、噴霧化出力を備えたジェット相互作用型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、第1の流体供給入口、第2の流体供給入口、及び出口ノズルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに第1の表面と第2の表面の間に延在するチャンバ壁を有する。チャンバ壁は、第1の入口ポート、第2の入口ポート、及び出口ポートを画定する。相互作用チャンバは、第1の入口ポートと第2の入口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する後方渦領域、第1の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第1の側方渦領域と、及び第2の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第2の側方渦領域を有する。第1の流体供給入口は、第1の入口流体流を第1の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。第2の流体供給入口は、第2の入口流体流を第2の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。出口ノズルは、出口流体流を相互作用チャンバから出口ポート及び出口ノズルを通って排出するように構成される。
第1の入口流体流は、相互作用チャンバ内で第2の入口流体流と衝突する。第1の入口流体流が第2の入口流体流と衝突すると、出口流体流が出口ノズルから排出されるときに第1の出口流体流が左右に振動する。第1の流体発振器の相互作用チャンバ及び第2の流体発振器の相互作用チャンバは共通の後方渦領域を共有し、相互作用チャンバ同士が互いと流体連通するようにし、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流を互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流が互いと衝突するように構造化されている。
様々な他の実装例は、噴霧化出力を備えたジェット相互作用型流体発振器デバイスを含む。デバイスは、少なくとも2つの流体発振器を含む。少なくとも2つの流体発振器は、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む。第1の流体発振器及び第2の流体発振器の各々は、相互作用チャンバ、第1の流体供給入口、第2の流体供給入口、及び出口ノズルを含む。
相互作用チャンバは、第1の表面、第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、第1の表面及び第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに第1の表面と第2の表面の間に延在するチャンバ壁を有する。チャンバ壁は、第1の入口ポート、第2の入口ポート、及び出口ポートを画定する。相互作用チャンバは、第1の入口ポートと第2の入口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する後方渦領域、第1の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第1の側方渦領域、及び第2の入口ポートと出口ポートの間のチャンバ壁の一部に隣接して位置する第2の側方渦領域を有する。第1の流体供給入口は、第1の入口流体流を第1の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。第2の流体供給入口は、第2の入口流体流を第2の入口ポートを通って相互作用チャンバ内に導入するように構成される。出口ノズルは、出口流体流を相互作用チャンバから出口ポート及び出口ノズルを通って排出するように構成される。
第1の入口流体流は、相互作用チャンバ内で第2の入口流体流と衝突する。第1の入口流体流が第2の入口流体流と衝突すると、出口流体流が出口ノズルから排出されるときに第1の出口流体流が左右に振動する。第1の流体発振器の相互作用チャンバ及び第2の流体発振器の相互作用チャンバは、共通の第1の側方渦領域及び共通の第2の側方渦領域を共有し、相互作用チャンバ同士が互いと流体連通するようにし、第1の流体発振器及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流が互いと同相で振動するようにする。第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルは、第1の流体発振器の出口ノズル及び第2の流体発振器の出口ノズルを出ていく出口流体流が互いと衝突するように構造化されている。
本明細書中に開示されるデバイス、システム、及び方法は、2つ以上の振動流体流の連続噴霧化を提供する。2つ以上の流体流が互いと衝突すると、流体流は小さな液滴に分解され、これは噴霧化と呼ばれる。デバイス、システム、及び方法は、流体流が衝突すると噴霧化されるような、2つ以上の流体発振器の出力流体流を互いに向けさせる機能を含む。さらに、デバイス、システム、及び方法は、2つ以上の流体発振器の出力流体流の振動を同期させるための機能を含む。したがって、本明細書中に開示されるデバイス、システム、及び方法は、互いと同相で同期されて、出力流体流が連続的に衝突することを可能にする。
単一デバイスにおいて複数の流体発振器の振動を同期させる能力は、単一流体発振器の内部動作の理解レベルと相関する。非定常渦生成ジェットとして機能する複数の流体発振器を有するデバイスの場合、隣接する発振器間の位相を注意深く制御することが有益である。なぜなら、渦度生成が同期されていない場合、流れ方向渦度の隣接領域は破壊的に相互作用し得るからである。流体発振器が同期されていないとき、それら流体発振器はランダムに渦を生成し、この生成に秩序はない。しかしながら、2つ以上のフィードバック型流体発振器を制御して同相振動を生成することができる方法を説明する前に、単一フィードバック型流体発振器が振動出力流体流を生成する方法を理解しておくと役立つ。
図1Aは、従来技術の単一流体発振器10の上面図を示し、図1Bは、出口ノズル60から見た単一流体発振器10の端面図を示している。流体発振器10は、相互作用チャンバ70、流体供給入口50、出口ノズル60、第1のフィードバックチャネル90、及び第2のフィードバックチャネル80を画定する本体40を含む。
相互作用チャンバ70は、第1の表面46、第1の表面46と反対側に離間して配置された第2の表面48、ならびに第1の表面46及び第2の表面48から等距離に配置された相互作用チャンバ平面76を有する。相互作用チャンバ70はまた、第1の表面46と第2の表面48の間に延在する第1の付着壁72及び第2の付着壁74によって画定される。第1の付着壁72と第2の付着壁74は向かい合っており、互いから離間している。第1の付着壁72及び第2の付着壁74は、相互作用チャンバ平面76に垂直な平面越しに互いと左右対称である。各付着壁72、74は、以下で説明するように、第1の付着壁72及び第2の付着壁74が、出口ノズル60の隣接部よりも流体供給入口50の隣接部において互いとより近くなるような曲率を有する。
本体40の流体供給入口50は、相互作用チャンバ70と流体連通しており、入口ポート26は、入口ポート26、流体供給入口50、及び相互作用チャンバ70が互いと流体連通するように流体供給入口50と整列されている。使用中、流体流99は、入口ポート26から、流体供給入口50内へ、そして相互作用チャンバ70内へ導入される。
本体40の出口ノズル60は、相互作用チャンバ70と流体連通しており、流体供給入口50の下流に配置されている。出口ノズルはまた、相互作用チャンバ70から出口ノズル60の出口端まで延在する中心軸78を含む。使用中、流体流99は、出口ノズル60を通って相互作用チャンバ70を出る。
第1のフィードバックチャネル90及び第2のフィードバックチャネル80は各々、第1の端部92、82、第1の端部92、82の反対側に離間して配置された第2の端部94、84、及び第1の端部92、82と第2の端部94、84の間に配置された中間部分96、86を有する。第1のフィードバックチャネル90は第1の付着壁72に結合され、第2のフィードバックチャネル80は第2の付着壁74に結合され、第1のフィードバックチャネル90及び第2のフィードバックチャネル80の両方が相互作用チャンバ70と流体連通するようにする。両方のフィードバックチャネル90、80の第1の端部92、82は、出口ノズル60に隣接しており、フィードバックチャネル90、80の第1の端部92、82が、フィードバックチャネル90、80の第2の端部94、84よりも出口ノズル60に近くなるようにしている。両方のフィードバックチャネル90、80の第2の端部94、84は、流体供給入口50に隣接しており、フィードバックチャネル90、80の第2の端部94、84が、フィードバックチャネル90、80の第1の端部92、82に比べて、より流体供給入口50に近くなるようになっている。
流体流99は、入口ポート26を通って流体発振器10に入り、流体供給入口50を通り、相互作用チャンバ70を通って流れ、最終的に、出口ノズル60を通って流体発振器10を出る。相互作用チャンバ70の第1の付着壁72及び第2の付着壁74は、流体流99が相互作用チャンバ70を通って流れるときに流体流99にわたる圧力差により流体流99がコアンダ効果により第1の付着壁72または第2の付着壁74のいずれかに向けて偏向し最終的には付着するように、互いから所定の距離にある。相互作用チャンバ70の第1の付着壁72及び第2の付着壁74は、流体流99がその付着壁72、74に付着すると、流体流99からの流体が第1のフィードバックチャネル90及び第2のフィードバックチャネル80の第1の端部92、82それぞれに流入することを可能にするように成形される。流体流99は、任意の流体、例えば、任意の液体または気体を含み得る。
流体流99が第1の付着壁72に付着すると、流体流99からの流体は、第1のフィードバックチャネル90の第1の端部92に入り、第1のフィードバックチャネル90の中間部分96を通って第1のフィードバックチャネル90の第2の端部94から流れ出る。第1のフィードバックチャネル90の第2の端部94を出ていく流体は、流体供給入口50に隣接する流体流99と接触し、流体流99を、第1の付着壁72から分離させ第2の付着壁74に付着させる。次に、流体流99からの流体は、第2のフィードバックチャネル80の第1の端部82に入り、第2のフィードバックチャネル80の中間部分86を通って第2のフィードバックチャネル80の第2の端部84から流れ出る。第2のフィードバックチャネル80の第2の端部84を出ていく流体は、流体供給入口50に隣接する流体流99と接触し、流体流99を、第2の付着壁74から分離させ第1の付着壁72に付着させ戻す。流体流99は、相互作用チャンバ70の第1の付着壁72への付着と第2の付着壁74への付着の間で振動し続ける。
出口ノズル60の形状と第1の付着壁72及び第2の付着壁74の湾曲により、第1の付着壁72と第2の付着壁74の間の流体流99の振動により、流体流99は、流体流99が出口ノズル60を通って流体発振器10を出るとき振動する。
図2Aから2Dは、現在のアプリケーションの一実装例によるフィードバック型流体発振器デバイス200を示している。デバイス200は、第1のフィードバック型流体発振器110及び第2のフィードバック型流体発振器210を含む。第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方は、図1に示される流体発振器10と同様である。したがって、流体発振器110、210の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。流体発振器110、210は、第1の流体発振器110の第2の表面148が第2の流体発振器210の第1の表面246に隣接するように積み重ねられる。第1の流体発振器110の相互作用平面176は、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276と平行である。図2Aから2Dのデバイス200において、第1の流体発振器110の第1のフィードバックチャネル190及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290は、隣接するフィードバックチャネル190、290が互いと流体連通するように、共通の中間部分196、296を共有する。さらに、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル280は、隣接するフィードバックチャネル180、280が互いと流体連通するように、共通の中間部分186、286を共有する。
図2Aから2Dに示されるデバイス200の相互作用平面176、276は、互いと平行であるが、他の実装例では、相互作用チャンバ平面は互いに対して任意の角度が付けられている。図2Aから2Dに示されるデバイス200の場合、第1のフィードバックチャネル190、290は、共通の中間部分196、296を共有し、第2のフィードバックチャネル180、280は、共通の中間部分186、286を共有するが、他の実装例では、デバイスは、共通の第1のフィードバックチャネルまたは共通の第2のフィードバックチャネルを含むのみである。図2Aから2Dに示されるデバイス200は、直接共有されている第1の中間部分196、296及び直接共有されている第2の中間部分186、286を含むが、他の実装例では、中間部分は、中間部分が互いと流体連通するように、配管または追加のチャネルを介して遠隔共有することができる。図2Aから2Dに示されるデバイス200は、2つの流体発振器110、210を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
第1の流体発振器110内の流体流199が第1の付着壁172に付着し、流体流199からの流体が第1のフィードバックチャネル190の第1の端部192に流入すると、流体の一部は、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル190、290の共有されている中間部分196、296を通り、第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290の第2の端部294を通って、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ270内に流れ込む。第1の流体発振器110からの流体の一部は、第2の流体発振器210の流体流299と接触し、第2の流体発振器210の流体流299を、第2の流体発振器210の第1の付着壁272に向かって湾曲させそれに付着させる。したがって、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方における流体流199、299は、それらのそれぞれの第1の付着壁172、272に付着する。
同様に、第2の流体発振器210内の流体流299が第2の付着壁274に付着し、流体流299からの流体が第2のフィードバックチャネル280の第1の端部282に流入すると、流体の一部は、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル180、280の共有されている中間部分186、286を通り、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180の第2の端部184を通って、第1の流体発振器110の相互作用チャンバ170内に流れ込む。第2の流体発振器210からの流体の一部は、第1の流体発振器110の流体流199と接触し、第1の流体発振器110の流体流199を、第1の流体発振器110の第2の付着壁174に向かって湾曲させそれに付着させる。したがって、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方における流体流199、299は、それらのそれぞれの第2の付着壁174、274に付着する。
流体発振器アレイ200内の流体発振器110、210のうちの1つの付着壁172、174、272、274への流体流199、299の付着は、他方の流体発振器110、210の付着壁172、174、272、274への流体流199、299の付着のタイミングに影響を与えるので、相互作用チャンバ170、270内の流体流199、299は、同じ周波数で振動する。同じ周波数で振動している流体発振器110、210の相互作用チャンバ170、270内の流体流199、299により、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299もまた、同じ周波数で振動するようになる。
図2Aから2Dにおいて、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210は、上記のように、それらそれぞれの第1のフィードバックチャネル190、290の共通の中間部分196、296と、それらそれぞれの第2のフィードバックチャネル180、280の共通の中間部分186、286を共有する。したがって、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299は、互いと同相で振動し、したがって、出ていく流体流199、299の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260は、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260を出ていく流体流199、299が互いと衝突するように構造化されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200の第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260は、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後互いと衝突するように、互いに向けて角度が付けられている。第1の流体発振器110の出口ノズル160の中心軸178は、第1の流体発振器110の相互作用チャンバ平面176に対して第1の角度179で配置されている。同様に、第2の流体発振器210の出口ノズル260の中心軸278は、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276に対して第2の角度279で配置されている。図2Aから2Dにおいて、第1の角度179は30度であり、第2の角度279は30度であるが、他の実装例では、第1の角度及び第2の角度は0から90度の間の任意の他の角度であり、互いから異なる角度であり得る。
第1の角度179及び第2の角度279が増加するにつれて、それぞれの出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260の上面及び下面に接触する角度が増加し、出ていく振動流体流199、299の性能が低下することに留意されたい。図3A及び3Bは、図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様のフィードバック型流体発振器デバイス300を示すが、出口ノズル160、260の間の部分が除かれている。デバイス300は、出口ノズル160、260の間の部分を含まないので、出ていく流体流199、299は、出口ノズル160、260とそれほど接触せず、出ていく振動流体流199、299の性能はそれほど低下しない。
上で論じたように、出て行く流体流199、299が互いと衝突すると、2つの流体流199、299は小さな液滴に分解し、これは噴霧化と呼ばれる。2つの出ていく流体流199、299は互いと同相で振動するので、流体流199、299は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、流体流199、299の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。図2Aから2Dに示されるデバイス200の出口ノズル160、260の両方は互いに向けて角度が付けられているが、他の実装例では、デバイスの出口ノズルの一方のみが他方の出口ノズルに向けて角度が付けられ、角度の付いた出口ノズルからの出ていく流体流が、他方の出口ノズルを出た後の他方の流体流と衝突するようにする。
図4A及び4Bは、現在のアプリケーションの別の実装例によるフィードバック型流体発振器デバイス400を示している。デバイス400は、第1のフィードバック型流体発振器110及び第2のフィードバック型流体発振器210を含む。第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方は、図2Aから2Dに示される流体発振器110、210と同様である。したがって、流体発振器110、210の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、流体発振器110、210は、第1の流体発振器110の第2の表面148が第2の流体発振器210の第1の表面246に隣接するように積み重ねられる。しかしながら、図4A及び4Bに示されるデバイス400の場合、第1の流体発振器110の相互作用平面176は、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276と平行ではない。むしろ、第1の流体発振器110の相互作用チャンバ平面176は、出口ノズル160、260間の距離が流体供給入口150、250間の距離よりも短くなるように、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276に対して角度が付けられている。図4A及び4Bに示されるデバイス400の2つの相互作用チャンバ平面176、276の角度は60度であるが、他の実装例では、2つの相互作用チャンバ平面間の角度は、0度から180度の間の任意の角度である。
図2Aから2Dのデバイス200と同様に、図4A及び4Bのデバイス400における第1の流体発振器110の第1のフィードバックチャネル190及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290は、隣接するフィードバックチャネル190、290が互いと流体連通するような共通の中間部分196、296を共有する。さらに、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル280は、隣接するフィードバックチャネル180、280が互いと流体連通するような共通の中間部分186、286を共有する。フィードバックチャネル810、280の共有されている中間部分186、286により、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299は、互いと同相で振動し、したがって、出ていく流体流199、299の波形はそれらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
図4A及び4Bに示されるデバイス400の場合、第1のフィードバックチャネル190、290は、共通の中間部分196、296を共有し、第2のフィードバックチャネル180、280は、共通の中間部分186、286を共有するが、他の実装例では、デバイスは、共通の第1のフィードバックチャネルまたは共通の第2のフィードバックチャネルを含むのみである。図4A及び4Bに示されるデバイス400は、直接共有されている第1の中間部分196、296及び直接共有されている第2の中間部分186、286を含むが、他の実装例では、中間部分は、中間部分が互いと流体連通するように、配管または追加のチャネルを介して遠隔共有することができる。図4A及び4Bに示されるデバイス400は、2つの流体発振器110、210を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
流体発振器110、210の相互作用チャンバ平面176、276は互いに対して角度が付けられているので、図4A及び4Bに示されるデバイス400の第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260も、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後に互いと衝突するように、互いに向けて角度が付けられている。出ていく流体流199、299が互いと衝突すると、2つの流体流199、299は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく流体流199、299は互いと同相で振動するので、流体流199、299は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、流体流199、299の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
図5A及び5Bは、現在のアプリケーションの別の実装例によるフィードバック型流体発振器デバイス500を示している。デバイス500は、第1のフィードバック型流体発振器110及び第2のフィードバック型流体発振器210を含む。第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方は、図2Aから2Dに示される流体発振器110、210と同様である。したがって、流体発振器110、210の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、流体発振器110、210は、第1の流体発振器110の第2の表面148が第2の流体発振器210の第1の表面246に隣接するように積み重ねられる。第1の流体発振器110の相互作用平面176は、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276と平行である。図2Aから2Dのデバイス200と同様に、図5A及び5Bのデバイス500における第1の流体発振器110の第1のフィードバックチャネル190及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290は、隣接するフィードバックチャネル190、290が互いと流体連通するような共通の中間部分196、296を共有する。さらに、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル280は、隣接するフィードバックチャネル180、280が互いと流体連通するような共通の中間部分186、286を共有する。フィードバックチャネル110、280の共有されている中間部分186、286により、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299は、互いと同相で振動し、したがって、出ていく流体流199、299の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
図5A及び5Bに示されるデバイス500の相互作用平面176、276は、互いと平行であるが、他の実装例では、相互作用チャンバ平面は互いに対して任意の角度にある。図5A及び5Bに示されるデバイス500の場合、第1のフィードバックチャネル190、290は、共通の中間部分196、296を共有し、第2のフィードバックチャネル180、280は、共通の中間部分186、286を共有するが、他の実装例では、デバイスは、共通の第1のフィードバックチャネルまたは共通の第2のフィードバックチャネルを含むのみである。図5A及び5Bに示されるデバイス500は、直接共有されている第1の中間部分196、296及び直接共有されている第2の中間部分186、286を含むが、他の実装例では、中間部分は、中間部分が互いと流体連通するように、配管または追加のチャネルを介して遠隔共有することができる。図5A及び5Bに示されるデバイス500は、2つの流体発振器110、210を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260は、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260を出ていく流体流199、299が互いと衝突するように構造化されている。図5A及び5Bに示されるデバイス500の第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260は各々、回転軸177、277を含み、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の各々の出口ノズル160、260の中心軸178、278は、それぞれの出口ノズル160、260の回転軸177、277の周りに円周方向に延在する。図5A及び5Bにおいて、各出口ノズル160、260の中心軸178、278全体は、そのそれぞれの回転軸177、277の周りに延在するが、他の実装例では、中心軸の各々の一部のみが、それらのそれぞれの回転軸の周りに延在し、各々の一部は、他と異なる場合がある。図5A及び5Bに示されるデバイス500の出口ノズル160、260の中心軸178、278の両方は回転軸177、277の周りに延在するが、他の実装例では、中心軸の一方だけが、そのそれぞれの回転軸の周りに延在する。それらのそれぞれの回転軸の周りに延在する中心軸の部分が増加するにつれてかつ中心軸の曲率半径が減少するにつれて、それぞれの出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260の上面及び下面に接触する角度は増加し、出ていく振動流体流199、299の性能を低下させることに留意されたい。
したがって、流体発振器110、210の出口ノズル160、260は、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後に互いと衝突するように構造化されている。出ていく流体流199、299が互いと衝突すると、2つの流体流199、299は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく流体流199、299は互いと同相で振動するので、流体流199、299は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、流体流199、299の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
図6A及び6Bは、現在のアプリケーションの別の実装例によるフィードバック型流体発振器デバイス600を示している。デバイス600は、第1のフィードバック型流体発振器110及び第2のフィードバック型流体発振器210を含む。第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方は、図2Aから2Dに示される流体発振器110、210と同様である。したがって、流体発振器110、210の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、流体発振器110、210は、第1の流体発振器110の第2の表面148が第2の流体発振器210の第1の表面246に隣接するように積み重ねられる。図2Aから2Dのデバイス200と同様に、図6A及び6Bのデバイス600における第1の流体発振器110の第1のフィードバックチャネル190及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290は、隣接するフィードバックチャネル190、290が互いと流体連通するような共通の中間部分196、296を共有する。さらに、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル280は、隣接するフィードバックチャネル180、280が互いと流体連通するような共通の中間部分186、286を共有する。フィードバックチャネル110、280の共有されている中間部分186、286により、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299は、互いと同相で振動し、したがって、出ていく流体流199、299の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
図6A及び6Bに示されるデバイス600の場合、第1のフィードバックチャネル190、290は、共通の中間部分196、296を共有し、第2のフィードバックチャネル180、280は、共通の中間部分186、286を共有するが、他の実装例では、デバイスは、共通の第1のフィードバックチャネルまたは共通の第2のフィードバックチャネルを含むのみである。図6A及び6Bに示されるデバイス600は、直接共有されている第1の中間部分196、296及び直接共有されている第2の中間部分186、286を含むが、他の実装例では、中間部分は、中間部分が互いと流体連通するように、配管または追加のチャネルを介して遠隔共有することができる。図6A及び6Bに示されるデバイス600は、2つの流体発振器110、210を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260は、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260を出ていく流体流199、299が互いと衝突するように構造化されている。図6A及び6Bに示されるデバイス600の第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210は各々、回転軸175、275を含み、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の各々の相互作用チャンバ平面176、276は、それぞれの回転軸175、275の周りに円周方向に延在する。図6A及び6Bにおいて、各相互作用チャンバ平面176、276の全体は、そのそれぞれの回転軸175、275の周りに延在するが、他の実装例では、各相互作用チャンバ平面176、276の一部のみが、そのそれぞれの回転軸175、275の周りに延在し、各々の一部は他とは異なる可能性がある。図6A及び6Bに示されるデバイス600の相互作用チャンバ平面176、276の両方は回転軸175、275の周りに延在するが、他の実装例では、相互作用チャンバの一方のみが、そのそれぞれの回転軸の周りに延在する。相互作用チャンバ平面176、276のそれらそれぞれの回転軸175、275の周りに延在する部分が増加するにつれてかつ相互作用チャンバ平面176、276の曲率半径が減少するにつれて、それぞれの出ていく流体流199、299が相互作用チャンバ170、270の第1の表面及び第2の表面146、246、148、248に接触する角度が増加し、出ていく振動流体流199、299の性能を低下させることに留意されたい。
図6A及び6Bの相互作用チャンバ平面176、276の湾曲により、流体発振器110、210の出口ノズル160、260は、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後に互いと衝突するように構造化されている。出ていく流体流199、299が互いと衝突すると、2つの流体流199、299は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく流体流199、299は互いと同相で振動するので、流体流199、299は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、流体流199、299の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
図7A及び7Bは、現在のアプリケーションの別の実装例によるフィードバック型流体発振器デバイス700を示している。デバイス700は、第1のフィードバック型流体発振器110及び第2のフィードバック型流体発振器210を含む。第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方は、図2Aから2Dに示される流体発振器110、210と同様である。したがって、流体発振器110、210の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、流体発振器110、210は、第1の流体発振器110の第2の表面148が第2の流体発振器210の第1の表面246に隣接するように積み重ねられる。第1の流体発振器110の相互作用平面176は、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276と平行である。図2Aから2Dのデバイス200と同様に、図7A及び7Bのデバイス700における第1の流体発振器110の第1のフィードバックチャネル190及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290は、隣接するフィードバックチャネル190、290が互いと流体連通するような共通の中間部分196、296を共有する。さらに、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル280は、隣接するフィードバックチャネル180、280が互いと流体連通するような共通の中間部分186、286を共有する。フィードバックチャネル110、280の共有されている中間部分186、286により、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299は、互いと同相で振動し、したがって、出ていく流体流199、299の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
図7A及び7Bに示されるデバイス700の相互作用平面176、276は、互いと平行であるが、他の実装例では、相互作用チャンバ平面は互いに対して任意の角度にある。図7A及び7Bに示されるデバイス700の場合、第1のフィードバックチャネル190、290は、共通の中間部分196、296を共有し、第2のフィードバックチャネル180、280は、共通の中間部分186、286を共有するが、他の実装例では、デバイスは、共通の第1のフィードバックチャネルまたは共通の第2のフィードバックチャネルを含むのみである。図7A及び7Bに示されるデバイス700は、直接共有されている第1の中間部分196、296及び直接共有されている第2の中間部分186、286を含むが、他の実装例では、中間部分は、中間部分が互いと流体連通するように、配管または追加のチャネルを介して遠隔共有することができる。図7A及び7Bに示されるデバイス700は、2つの流体発振器110、210を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260は、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260を出ていく流体流199、299が互いと衝突するように構造化されている。図7A及び図7Bに示されるデバイス700の第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260の中心軸178、278は、それらのそれぞれの相互作用チャンバ平面176、276と平行であるが、各流体発振器110、210の出口ノズル160、260は、流体を流体発振器110、210の出口ノズル160、260に導入して出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299の方向を変えるための制御ポート173、273を含む。図7A及び7Bにおいて、制御ポート173、273は、流体をそれらのそれぞれの出口ノズル160、260に導入するが、他の実装例では、制御ポート173、273は、流体発振器の出口ノズルから流体を吸引して、出口ノズルを出ていく流体流の方向を変える。出口ノズルへの流体の導入または出口ノズルからの流体の吸引は、連続的または断続的であり得、流体の導入速度及び吸引速度は変動し得る。図7A及び7Bに示されるデバイス700の出口ノズル160、260の両方は制御ポート173、273を含むが、他の実装例では、出口ノズルの一方のみが制御ポートを含む。流体が出口ノズルから導入されるまたは吸引される速度が増加するにつれて、より大きな抵抗がそれぞれの出ていく流体流199、299にもたらされ、出ていく振動流体流199、299の性能を低下させることに留意されたい。
したがって、流体発振器110、210の出口ノズル160、260は、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後に互いと衝突するように構造化されている。出ていく流体流199、299が互いと衝突すると、2つの流体流199、299は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく流体流199、299は互いと同相で振動するので、流体流199、299は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、流体流199、299の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
図8A及び8Bは、現在のアプリケーションの別の実装例によるフィードバック型流体発振器デバイス800を示している。デバイス800は、第1のフィードバック型流体発振器110及び第2のフィードバック型流体発振器210を含む。第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方は、図2Aから2Dに示される流体発振器110、210と同様である。したがって、流体発振器110、210の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、流体発振器110、210は、第1の流体発振器110の第2の表面148が第2の流体発振器210の第1の表面246に隣接するように積み重ねられる。第1の流体発振器110の相互作用平面176は、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276と平行である。図2Aから2Dのデバイス200と同様に、図8A及び8Bのデバイス800における第1の流体発振器110の第1のフィードバックチャネル190及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290は、隣接するフィードバックチャネル190、290が互いと流体連通するような共通の中間部分196、296を共有する。さらに、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル280は、隣接するフィードバックチャネル180、280が互いと流体連通するような共通の中間部分186、286を共有する。フィードバックチャネル110、280の共有されている中間部分186、286により、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299は、互いと同相で振動し、したがって、出ていく流体流199、299の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
図8A及び8Bに示されるデバイス800の相互作用平面176、276は、互いと平行であるが、他の実装例では、相互作用チャンバ平面は互いに対して任意の角度にある。図8A及び8Bに示されるデバイス800の場合、第1のフィードバックチャネル190、290は、共通の中間部分196、296を共有し、第2のフィードバックチャネル180、280は、共通の中間部分186、286を共有するが、他の実装例では、デバイスは、共通の第1のフィードバックチャネルまたは共通の第2のフィードバックチャネルを含むのみである。図8A及び8Bに示されるデバイス800は、直接共有されている第1の中間部分196、296及び直接共有されている第2の中間部分186、286を含むが、他の実装例では、中間部分は、中間部分が互いと流体連通するように、配管または追加のチャネルを介して遠隔共有することができる。図8A及び8Bに示されるデバイス800は、2つの流体発振器110、210を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260は、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260を出ていく流体流199、299が互いと衝突するように構造化されている。出口ノズル160、260の各々は、各出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299の、他方の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299に対する角度179、279を変えるためのヒンジ部分171、271を含む。ヒンジ部分171、271は、出口ノズル160、260の角度179、279を0度から90度の間で変えることを可能にし、互いから異なる角度であり得る。角度179、279が増加するにつれて、それぞれの出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260の上面及び下面に接触する角度が増加し、出ていく振動流体流199、299の性能が低下することに留意されたい。いくつかの実装例では、デバイスは、ヒンジ部分によって互いとヒンジ結合されている2つ以上の別々の流体発振器を含む。2つ以上の発振器の相対角度は、出て行く流体流が互いと衝突するように、ヒンジ部分に沿って調整可能である。したがって、この実装例は、2つ以上の流体発振器の相互作用チャンバ平面が、図4A及び4Bに示されるデバイス400と同様に、互いに対して角度を付けて配置されることを可能にする。
したがって、流体発振器110、210の出口ノズル160、260は、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後に互いと衝突するように構造化されている。出ていく流体流199、299が互いと衝突すると、2つの流体流199、299は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく流体流199、299は互いと同相で振動するので、流体流199、299は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、流体流199、299の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
図9A及び9Bは、現在のアプリケーションの別の実装例によるフィードバック型流体発振器デバイス900を示している。デバイス900は、第1のフィードバック型流体発振器110及び第2のフィードバック型流体発振器210を含む。第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の両方は、図2Aから2Dに示される流体発振器110、210と同様である。したがって、流体発振器110、210の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、流体発振器110、210は、第1の流体発振器110の第2の表面148が第2の流体発振器210の第1の表面246に隣接するように積み重ねられる。第1の流体発振器110の相互作用平面176は、第2の流体発振器210の相互作用チャンバ平面276と平行である。しかしながら、図2Aから2Dのデバイス200とは異なり、図9A及び9Bのデバイス900における第1の流体発振器110の第1のフィードバックチャネル190及び第2の流体発振器210の第1のフィードバックチャネル290は、第1のフィードバックチャネル190、290が互いと流体連通するように、共通の第1の端部192、292及び共通の第2の端部194、294を共有する。さらに、第1の流体発振器110の第2のフィードバックチャネル180及び第2の流体発振器210の第2のフィードバックチャネル280は、第2のフィードバックチャネル180、280が互いと流体連通するような共通の第1の端部182、282及び共通の第2の端部184、284を共有する。フィードバックチャネル190、290、180、280の共有されている第1の端部192、292、182、282及び第2の端部194、294、184、284により、第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260を出ていく流体流199、299は、互いと同相で振動し、したがって、出ていく流体流199、299の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
図9A及び9Bに示されるデバイス900の相互作用平面176、276は、互いと平行であるが、他の実装例では、相互作用チャンバ平面は互いに対して任意の角度にある。図9A及び9Bに示されるデバイス900の場合、第1のフィードバックチャネル190、290は、共通の第1の端部192、292及び第2の端部194、294を共有し、第2のフィードバックチャネル180、280は、共通の第1の端部182、282及び第2の端部184、284を共有するが、他の実装例では、デバイスは、共通の第1フィードバックチャネルまたは共通の第2フィードバックチャネルのみを含む。図9A及び9Bに示されるデバイス900は、第1のフィードバックチャネル190、290の直接共有されている第1の端部192、292及び第2の端部194、294と、第2のフィードバックチャネル180、280の直接共有されている第1の端部182、282及び第2の端部184、284を含むが、他の実装例では、中間部分は、中間部分が互いと流体連通するように、配管または追加のチャネルを介して遠隔共有することができる。図9A及び9Bに示されるデバイス900は、2つの流体発振器110、210を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260は、第1の流体発振器110の出口ノズル160及び第2の流体発振器210の出口ノズル260を出ていく流体流199、299が互いと衝突するように構造化されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、図9A及び9Bに示すようなデバイス900の第1の流体発振器110及び第2の流体発振器210の出口ノズル160、260は、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後互いと衝突するように、互いに向けて角度が付けられている。第1の流体発振器110の出口ノズル160の中心軸178は、第1の流体発振器110の相互作用チャンバ平面176に対して第1の角度179で配置されている。図9A及び9Bにおいて、第1の角度179は30度であり、第2の角度279は30度であるが、他の実装例では、第1の角度及び第2の角度は、0度から90度の間の任意の他の角度であり、互いから異なる角度であり得る。第1の角度179及び第2の角度279が増加するにつれて、それぞれの出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260の上面及び下面に接触する角度は増加し、出ていく振動流体流199、299の性能が低下することに留意されたい。他の実装例では、デバイスは、図9A及び9Bに示されるデバイス900のように出力流体流に対して同相の振動を生成するフィードバックチャネルの共有されている第1及び第2の端部を含むが、出力流体流を互いと衝突させることによって噴霧化出力を生成するための図3から8に示されるデバイスの特徴のうちの1つを含む。
したがって、流体発振器110、210の出口ノズル160、260は、出ていく流体流199、299が出口ノズル160、260を出た後に互いと衝突するように構造化されている。出ていく流体流199、299が互いと衝突すると、2つの流体流199、299は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく流体流199、299は互いと同相で振動するので、流体流199、299は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、流体流199、299の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
同相フィードバック型流体発振器の出力流体流を方向付けるための図2から9に示され上述されるデバイスの特徴の多くはまた、2つ以上の同相ジェット相互作用型流体発振器を含むデバイスでも使用することができる。ただし、2つ以上のジェット相互作用型流体発振器を制御して同相振動を生成することができる方法を説明する前に、単一ジェット相互作用型流体発振器が、振動する出力流体流を生成する方法を理解しておくと役に立つ。
図10Aは、従来技術のジェット相互作用型流体発振器1010の上面図を示し、図10Bは、本体1040の出口ノズル1060から見た、従来技術のジェット相互作用型流体発振器1010の端面図を示している。ジェット相互作用型流体発振器1010は、第1の表面1046と、第1の表面1046の反対側に離間して配置された第2の表面1048と、第1の表面1046から第2の表面1048まで延在するチャンバ壁1072と、第1の表面1046及び第2の表面1048から等距離に配置された相互作用チャンバ平面1076とを有する本体1040を含む。チャンバ壁1072は、相互作用チャンバ1070、第1の入口ポート1026、第2の入口ポート1028、及び出口ポート1062を画定する。
相互作用チャンバ1070は、入口ポート1026、1028から相互作用チャンバ1070内への第1及び第2の入口流体流1097、1098の導入によって渦が生成される3つの領域:後方渦領域1082、第1の側方渦領域1084、及び第2の側方渦領域1086を含む。後方渦領域1082は、第1の入口ポート1026と第2の入口ポート1028の間のチャンバ壁1072の一部に隣接して位置する。第1の側方渦領域1084は、第1の入口ポート1026と出口ポート1062の間のチャンバ壁1072の一部に隣接して位置する。第2の側方渦領域1086は、第2の入口ポート1028と出口ポート1062の間のチャンバ壁1072の一部に隣接して位置する。
流体発振器1010の本体1040は、第1の流体供給入口1050、第2の流体供給入口1052、及び出口ノズル1060をさらに画定する。第1の流体供給入口1050は、第1の入口ポート1026を介して相互作用チャンバ1070と流体連通しており、第2の流体供給入口1052は、第2の入口ポート1028を介して相互作用チャンバ1070と流体連通しており、出口ノズル1060は、出口ポート1062を介して相互作用チャンバ1070と流体連通している。出口ノズル1060はまた、相互作用チャンバ1070から出口ノズル1060の出口端まで延在する中心軸1078を含む。
第1の入口流体流1097は、第1の流体供給入口1050を通って流体発振器1010の相互作用チャンバ1070に入り、第1の入口ポート1026を通り、相互作用チャンバ1070を通って、出口ポート1062及び出口ノズル1060を通って流体発振器1010を出る。同時に、第2の入口流体流1098は、第2の流体供給入口1052を通って流体発振器1010に入り、第2の入口ポート1028を通り、相互作用チャンバ1070を通って、出口ポート1062及び出口ノズル1060を通って流体発振器1010を出る。第1の入口流体流1097及び第2の入口流体流1098は、相互作用チャンバ1070内で互いと衝突するように角度が付けられている。第1の入口流体流1097及び第2の入口流体流1098が相互作用チャンバ1070内で衝突すると、渦が、後方渦領域1082、第1の側方渦領域1084、及び第2の側方渦領域1086の各々において生成され、出口流体流1099を、出口流体流1099が出口ポート1062及び出口ノズル1060を通って相互作用チャンバ1070を出るときに振動させる。
図11Aから11Dは、現在のアプリケーションの一実装例によるジェット相互作用型流体発振器デバイス1100を示している。デバイス1100は、第1のジェット相互作用型流体発振器1010及び第2のジェット相互作用型流体発振器1110を含む。第1の流体発振器1010及び第2の流体発振器1110の両方は、図10に示される流体発振器1010と同様である。したがって、デバイス1100の流体発振器1010、1110の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。流体発振器1010、1110は、第1の流体発振器1010の第2の表面1048が第2の流体発振器1110の第1の表面1146に隣接するように積み重ねられる。第1の流体発振器1010の相互作用平面1076は、第2の流体発振器1110の相互作用チャンバ平面1176と平行である。図11Aから11Dのデバイス1100では、第1の流体発振器1010の相互作用チャンバ1070及び第2の流体発振器1110の相互作用チャンバ1170は、相互作用チャンバ1070、1170が互いと流体連通するような共通の後方渦領域1082、1182を共有する。
図11Aから11Dに示されるデバイス1100の相互作用平面1076、1176は、互いと平行であるが、他の実装例では、相互作用チャンバ平面は互いに対して任意の角度にある。図11Aから11Dに示されるデバイス1100は、2つの流体発振器1010、1110を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
第1の流体発振器1010内の入口流体流1097、1098が相互作用チャンバ1070内で互いと衝突すると、相互作用チャンバ1070の後方渦領域1082、第1の側方渦領域1084、及び第2の側方渦領域1086で渦が生成される。同時に、第2の流体発振器1110内の入口流体流1197、1198が、相互作用チャンバ1170内で互いと衝突し、相互作用チャンバ1170の後方渦領域1182、第1の側方渦領域1184、及び第2の側方渦領域1186で渦が生成される。第1の流体発振器1010の後方渦領域1082は、第2の流体発振器1110の後方渦領域1182と流体連通しているので、一方の流体発振器1010、1110の後方渦領域1082、1182で生成された渦は、他方の流体発振器1010、1110の後方渦領域1082、1182で生成された渦に影響を与え、これにより、出口ノズル1060、1160を出ていく出口流体流1099、1199は、同じ周波数でかつ互いと同相で振動し、したがって、出ていく出口流体流1099、1199の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器1010の出口ノズル1060及び第2の流体発振器1110の出口ノズル1160は、第1の流体発振器1010の出口ノズル1060及び第2の流体発振器1110の出口ノズル1160を出ていく流体流1099、1199が互いと衝突するように構造化されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、図11Aから11Dに示されるデバイス1100の第1の流体発振器1010及び第2の流体発振器1110の出口ノズル1060、1160は、出ていく流体流1099、1199が出口ノズル1060、1160を出た後互いと衝突するように、互いに向けて角度が付けられている。第1の流体発振器1010の出口ノズル1060の中心軸1078は、第1の流体発振器1010の相互作用チャンバ平面1076に対して第1の角度1079で配置されている。同様に、第2の流体発振器1110の出口ノズル1160の中心軸1178は、第2の流体発振器1110の相互作用チャンバ平面1176に対して第2の角度1179で配置されている。図11Aから11Dにおいて、第1の角度1079は30度であり、第2の角度1179は30度であるが、他の実装例では、第1の角度及び第2の角度は0度から90度の間の任意の他の角度であり、互いから異なる角度であり得る。第1の角度1079及び第2の角度1179が増加するにつれて、それぞれの出ていく出口流体流1099、1199が出口ノズル1060、1160の上面及び下面に接触する角度が増加し、出ていく振動流体流1099、1199の性能が低下することに留意されたい。他の実装例では、デバイスは、図11Aから11Dに示されるデバイス1100と同様に、出力流体流に対して同相振動を生成するため、共有されている後方渦領域を含むが、出力流体流を互いと衝突させることによって噴霧化出力を生成するため、図3から8に示されるデバイスの特徴のうちの1つを含む。
したがって、流体発振器1010、1110の出口ノズル1060、1160は、出ていく出口流体流1099、1199が出口ノズル1060、1160を出た後に互いと衝突するように構造化されている。出ていく出口流体流1099、1199が互いと衝突すると、2つの出口流体流1099、1199は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく出口流体流1099、1199は互いと同相で振動するので、出口流体流1099、1199は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、出口流体流1099、1199の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
図12Aから12Cは、現在のアプリケーションの一実装例によるジェット相互作用型流体発振器デバイス1200を示している。デバイス1200は、第1のジェット相互作用型流体発振器1010及び第2のジェット相互作用型流体発振器1110を含む。第1の流体発振器1010及び第2の流体発振器1110の両方は、図10に示される流体発振器1010と同様である。したがって、デバイス1200の流体発振器1010、1110の特徴は、同様の参照番号を用いて示されている。流体発振器1010、1110は、第1の流体発振器1010の第2の表面1048が第2の流体発振器1110の第1の表面1146に隣接するように積み重ねられる。第1の流体発振器1010の相互作用平面1076は、第2の流体発振器1110の相互作用チャンバ平面1176と平行である。図12Aから12Cのデバイス1200では、第1の流体発振器1010の相互作用チャンバ1070及び第2の流体発振器1110の相互作用チャンバ1170は、相互作用チャンバ1070、1170が互いと流体連通するような共通の第1の側方渦領域1084、1184及び第2の側方渦領域1086、1186を共有する。
図12Aから12Cに示されるデバイス1200の相互作用平面1076、1176は、互いと平行であるが、他の実装例では、相互作用チャンバ平面は互いに対して任意の角度にある。図12Aから12Cに示されるデバイス1200は、2つの流体発振器1010、1110を含むが、他の実装例では、デバイスは、3つ以上の流体発振器を含む。
第1の流体発振器1010内の入口流体流1097、1098が相互作用チャンバ1070内で互いと衝突すると、相互作用チャンバ1070の後方渦領域1082、第1の側方渦領域1084、及び第2の側方渦領域1086で渦が生成される。同時に、第2の流体発振器1110内の入口流体流1197、1198は、相互作用チャンバ1170内で互いと衝突し、相互作用チャンバ1170の後方渦領域1182、第1の側方渦領域1184、及び第2の側方渦領域1186に渦を生成する。第1の流体発振器1010の第1の側方渦領域1084及び第2の側方渦領域1086は、第2の流体発振器1110の第1の側方渦領域1184及び第2の側方渦領域1186と流体連通しているので、一方の流体発振器1010、1110の第1の側方渦領域1084、1184及び第2の側方渦領域1086、1186で生成された渦は、他方の流体発振器1010、1110の第1の側方渦領域1084、1184及び第2の側方渦領域1086、1186で生成される渦に影響を与え、これにより、出口ノズル1060、1160を出ていく出口流体流1099、1199は、同じ周波数でかつ互いと同相で振動し、したがって、出ていく出口流体流1099、1199の波形は、それらの同じそれぞれの頂点に同時に達する。
噴霧化出力を生成するために、第1の流体発振器1010の出口ノズル1060及び第2の流体発振器1110の出口ノズル1160は、第1の流体発振器1010の出口ノズル1060及び第2の流体発振器1110の出口ノズル1160を出ていく出口流体流1099、1199が互いと衝突するように構造化されている。図2Aから2Dに示されるデバイス200と同様に、図12Aから12Cに示されるデバイス1200の第1の流体発振器1010及び第2の流体発振器1110の出口ノズル1060、1160は、出ていく出口流体流1099、1199が出口ノズル1060、1160を出た後互いと衝突するように、互いに向けて角度が付けられている。第1の流体発振器1010の出口ノズル1060の中心軸1078は、第1の流体発振器1010の相互作用チャンバ平面1076に対して第1の角度1079で配置されている。同様に、第2の流体発振器1110の出口ノズル1160の中心軸1178は、第2の流体発振器1110の相互作用チャンバ平面1176に対して第2の角度1179で配置されている。図12Aから12Cにおいて、第1の角度1079は30度であり、第2の角度1179は30度であるが、他の実装例では、第1の角度及び第2の角度は0度から90度の間の任意の他の角度であり、互いから異なる角度であり得る。第1の角度1079及び第2の角度1179が増加するにつれて、それぞれの出ていく出口流体流1099、1199が出口ノズル1060、1160の上面及び下面に接触する角度が増加し、出ていく振動流体流1099、1199の性能が低下することに留意されたい。他の実装例では、デバイスは、図12Aから12Cに示されるデバイス1200と同様に、出力流体流に対して同相振動を生成するため、共有されている第1の側方渦領域及び第2の側方渦領域を含むが、出力流体流を互いと衝突させることによって噴霧化出力を生成するため図3から8に示されるデバイスの特徴のうちの1つを含む。
したがって、流体発振器1010、1110の出口ノズル1060、1160は、出ていく出口流体流1099、1199が出口ノズル1060、1160を出た後互いと衝突するように構造化されている。出て行く出口流体流1099、1199が互いと衝突すると、2つの出口流体流1099、1199は、小さな液滴に分解し、噴霧化される。2つの出ていく出口流体流1099、1199は互いと同相で振動するので、出口流体流1099、1199は、それらが振動するときに常に互いと衝突し、衝突点を左右に移動させる。したがって、出口流体流1099、1199の噴霧化は、より広い角度で生じ、衝突する流体流が振動していない場合よりも均一なカバーをもたらす。
いくつかの実装例を説明してきた。とはいえ、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な修正が成され得ることが理解されよう。したがって、他の実装例は、以下の特許請求の範囲内にある。
特定の用語は、本明細書中では便宜のためにのみ使用されており、本請求項に対する限定として解釈されるべきではない。図面では、いくつかの図全体で同じ要素を指定するために同じ参照番号が使用される。いくつかの例が記載されているとはいえ、本明細書中の開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な修正が成され得ることが理解されよう。本明細書及び添付の特許請求の範囲に使用される、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(the)」は、文脈によりそうでないことが明確に示されない限り、複数形の指示対象を含む。本明細書で使用される「備える(comprising)」という用語及びその変形は、「含む(including)」という用語及びその変形と同義に用いられ、限定されていない、非限定的な用語である。「備える(comprising)」及び「含む(including)」という用語は様々な実装例を説明するために本明細書で使用されてきたが、「本質的にからなる(consisting essentially of)」及び「からなる(consisting of)」という用語は、より具体的な実装例を提供するために「備える(comprising)」及び「含む(including)」の代わりに使用している場合があり、開示もされている。
Claims (46)
- 噴霧化出力を備えたフィードバック型流体発振器デバイスであって、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む少なくとも2つの流体発振器を備え、
前記第1の流体発振器及び前記第2の流体発振器の各々は、
第1の表面、前記第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、前記第1の表面及び前記第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに前記第1の表面と前記第2の表面の間に延在する、互いに向かい合っており、互いから離間している第1の付着壁及び第2の付着壁を有する相互作用チャンバと、
前記相互作用チャンバに流体流を導入するための流体供給入口と、
前記流体供給入口の下流にある出口ノズルであって、前記流体流は前記出口ノズルを通って前記相互作用チャンバを出る、出口ノズルと、
前記第1の付着壁に結合されている第1のフィードバックチャネル及び前記第2の付着壁に結合されている第2のフィードバックチャネルであって、前記第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルは前記相互作用チャンバと流体連通しており、前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2のフィードバックチャネルの各々は、第1の端部、前記第1の端部とは反対側に離間して配置された第2の端部、及び前記第1の端部と前記第2の端部の間に配置された中間部分を有し、前記第1の端部は前記出口ノズルに隣接し、前記第2の端部は前記流体供給入口に隣接し、前記相互作用チャンバの前記第1の付着壁及び前記第2の付着壁は、前記流体流からの流体が前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2のフィードバックチャネルのそれぞれの前記第1の端部に流れ込むことを可能にし、前記流体流が前記相互作用チャンバの前記第1の付着壁と前記第2の付着壁の間で振動させるように成形される、前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2のフィードバックチャネルと、
を備え、
前記第1の流体発振器の前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2の流体発振器の前記第1のフィードバックチャネルは、これらの第1のフィードバックチャネル同士が互いに流体連通し、前記第1の流体発振器及び第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流が互いと同相で振動するようにする共通の中間部分を共有し、
前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルは、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流が互いと衝突するように構造化されている、
フィードバック型流体発振器デバイス。 - 前記第1の流体発振器の前記第2のフィードバックチャネル及び前記第2の流体発振器の前記第2のフィードバックチャネルは、これらの第2のフィードバックチャネル同士が互いに流体連通するような共通の中間部分を共有する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置され、前記第1の角度は0度から90度の間である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置され、前記第2の角度は0度から90度の間である、請求項3に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面が、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられており、前記角度は0度から180度の間であり、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルと前記第2の流体発振器の前記出口ノズルとの間の距離は、前記第1の流体発振器の前記流体供給入口と前記第2の流体発振器の前記流体供給入口との間の距離よりも短い、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項6に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器が回転軸を有し、前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、前記第1の流体発振器の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器が回転軸を有し、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、前記第2の流体発振器の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項8に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを備える、請求項10に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器が、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流に対する前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器が、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流に対する前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項12に記載のデバイス。
- 噴霧化出力を備えたフィードバック型流体発振器デバイスであって、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む少なくとも2つの流体発振器を備え、
前記第1の流体発振器及び前記第2の流体発振器の各々は、
第1の表面、前記第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、前記第1の表面及び前記第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに前記第1の表面と前記第2の表面の間に延在する、互いに向かい合っており、互いから離間している第1の付着壁及び第2の付着壁を有する相互作用チャンバと、
前記相互作用チャンバに流体流を導入するための流体供給入口と、
前記流体供給入口の下流にある出口ノズルであって、前記流体流は前記出口ノズルを通って前記相互作用チャンバを出る、出口ノズルと、
前記第1の付着壁に結合されている第1のフィードバックチャネル及び前記第2の付着壁に結合されている第2のフィードバックチャネルであって、前記第1のフィードバックチャネル及び第2のフィードバックチャネルは前記相互作用チャンバと流体連通しており、前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2のフィードバックチャネルの各々は、第1の端部、前記第1の端部とは反対側に離間して配置された第2の端部、及び前記第1の端部と前記第2の端部の間に配置された中間部分を有し、前記第1の端部は前記出口ノズルに隣接し、前記第2の端部は前記流体供給入口に隣接し、前記相互作用チャンバの前記第1の付着壁及び前記第2の付着壁は、前記流体流からの流体が前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2のフィードバックチャネルのそれぞれの前記第1の端部に流れ込むことを可能にし、前記流体流が前記相互作用チャンバの前記第1の付着壁と前記第2の付着壁の間で振動させるように成形される、前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2のフィードバックチャネルと
を備え、
前記第1の流体発振器の前記第1のフィードバックチャネル及び前記第2の流体発振器の前記第1のフィードバックチャネルは、これらの第1のフィードバックチャネル同士が互いに流体連通し、前記第1の流体発振器及び第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流が互いと同相で振動するようにする共通の第1の端部及び共通の第2の端部を共有し、
前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルは、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流が互いと衝突するように構造化されている、フィードバック型流体発振器デバイス。 - 前記第1の流体発振器の前記第2のフィードバックチャネル及び前記第2の流体発振器の前記第2のフィードバックチャネルは、これらの第2のフィードバックチャネル同士が互いに流体連通するような共通の第1の端部及び共通の第2の端部を共有する、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置され、前記第1の角度は0度から90度の間である、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置され、前記第2の角度は0度から90度の間である、請求項16に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面が、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられており、前記角度は0度から180度の間であり、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルと前記第2の流体発振器の前記出口ノズルとの間の距離は、前記第1の流体発振器の前記流体供給入口と前記第2の流体発振器の前記流体供給入口との間の距離よりも短い、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項19に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器が回転軸を有し、前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、前記第1の流体発振器の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器が回転軸を有し、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面の少なくとも一部は、前記第2の流体発振器の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項21に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを備える、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを備える、請求項23に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器が、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流に対する前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器が、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流に対する前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項25に記載のデバイス。
- 噴霧化出力を備えたジェット相互作用型流体発振器デバイスであって、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む少なくとも2つの流体発振器を備え、
前記第1の流体発振器及び前記第2の流体発振器の各々は、
第1の表面、前記第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、前記第1の表面及び前記第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに前記第1の表面と前記第2の表面の間に延在するチャンバ壁を有し、前記チャンバ壁は第1の入口ポート、第2の入口ポート、及び出口ポートを画定する相互作用チャンバであって、前記相互作用チャンバは、前記第1の入口ポートと前記第2の入口ポートの間の前記チャンバ壁の一部に隣接して位置する後方渦領域、前記第1の入口ポートと前記出口ポートの間の前記チャンバ壁の一部に隣接して位置する第1の側方渦領域、及び前記第2の入口ポートと前記出口ポートの間の前記チャンバ壁の一部に隣接して位置する第2の側方渦領域を有する、前記相互作用チャンバと、
前記第1の入口ポートを通って前記相互作用チャンバに第1の入口流体流を導入するように構成された第1の流体供給入口と、
前記第2の入口ポートを通って前記相互作用チャンバに第2の入口流体流を導入するように構成された第2の流体供給入口と、
出口ノズルであって、前記相互作用チャンバからの出口流体流を前記出口ポート及び前記出口ノズルを通って排出するように構成された出口ノズルと、
を備え、
前記第1の入口流体流は、前記相互作用チャンバ内で前記第2の入口流体流と衝突するものであり、前記第1の入口流体流が前記第2の入口流体流と衝突すると、前記出口流体流が前記出口ノズルから排出されるときに第1の出口流体流が左右に振動し、
前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ及び前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバは、これらの相互作用チャンバ同士が互いに流体連通し、前記第1の流体発振器及び第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流が互いと同相で振動するようにする共通の後方渦領域を共有し、
前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルは、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流が互いと衝突するように構造化されている、ジェット相互作用型流体発振器デバイス。 - 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置され、前記第1の角度は0度から90度の間である、請求項27に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置され、前記第2の角度は0度から90度の間である、請求項28に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面が、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられており、前記角度は0度から180度の間であり、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルと前記第2の流体発振器の前記出口ノズルと間の距離は、前記第1の流体発振器の前記第1の入口ポートと前記第2の流体発振器の前記第1の入口ポートと間の距離よりも短く、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルと前記第2の流体発振器の前記出口ノズルと間の距離は、前記第1の流体発振器の前記第2の入口ポートと前記第2の流体発振器の前記第2の入口ポートと間の距離よりも短い、請求項27に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項27に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項31に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを備える、請求項27に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを備える、請求項33に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器が、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流に対する前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項27に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器が、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流に対する前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項35に記載のデバイス。
- 噴霧化出力を備えたジェット相互作用型流体発振器デバイスであって、第1の流体発振器及び第2の流体発振器を含む少なくとも2つの流体発振器を備え、
前記第1の流体発振器及び前記第2の流体発振器の各々は、
第1の表面、前記第1の表面の反対側に離間して配置された第2の表面、前記第1の表面及び前記第2の表面から等距離に配置された相互作用チャンバ平面、ならびに前記第1の表面と前記第2の表面の間に延在するチャンバ壁を有し、前記チャンバ壁は第1の入口ポート、第2の入口ポート、及び出口ポートを画定する相互作用チャンバであって、前記相互作用チャンバは、前記第1の入口ポートと前記第2の入口ポートの間の前記チャンバ壁の一部に隣接して位置する後方渦領域、前記第1の入口ポートと前記出口ポートの間の前記チャンバ壁の一部に隣接して位置する第1の側方渦領域、及び前記第2の入口ポートと前記出口ポートの間の前記チャンバ壁の一部に隣接して位置する第2の側方渦領域を有する、前記相互作用チャンバと、
前記第1の入口ポートを通って前記相互作用チャンバに第1の入口流体流を導入するように構成された第1の流体供給入口と、
前記第2の入口ポートを通って前記相互作用チャンバに第2の入口流体流を導入するように構成された第2の流体供給入口と、
出口ノズルであって、前記相互作用チャンバからの出口流体流を前記出口ポート及び前記出口ノズルを通って排出するように構成された出口ノズルと、
を備え、
前記第1の入口流体流は、前記相互作用チャンバ内で前記第2の入口流体流と衝突するものであり、前記第1の入口流体流が前記第2の入口流体流と衝突すると、前記出口流体流が前記出口ノズルから排出されるときに第1の出口流体流が左右に振動し、
前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ及び前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバは、これらの相互作用チャンバ同士が互いに流体連通し、前記第1の流体発振器及び第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流が互いと同相で振動するようにする共通の第1の側方渦領域及び共通の第2の側方渦領域を共有し、
前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルは、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル及び前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流が互いと衝突するように構造化されている、ジェット相互作用型流体発振器デバイス。 - 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第1の角度で配置され、前記第1の角度は0度から90度の間である、請求項37に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが中心軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸は、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して第2の角度で配置され、前記第2の角度は0度から90度の間である、請求項38に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面は、前記第2の流体発振器の前記相互作用チャンバ平面に対して角度が付けられており、前記角度は0度から180度の間であり、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルと前記第2の流体発振器の前記出口ノズルと間の距離は、前記第1の流体発振器の前記第1の入口ポートと前記第2の流体発振器の前記第1の入口ポートと間の距離よりも短く、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルと前記第2の流体発振器の前記出口ノズルと間の距離は、前記第1の流体発振器の前記第2の入口ポートと前記第2の流体発振器の前記第2の入口ポートと間の距離よりも短い、請求項37に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第1の流体発振器の出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第1の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項37に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、中心軸及び回転軸を有し、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記中心軸の少なくとも一部は、前記第2の流体発振器の前記出口ノズル平面の前記回転軸の周りに円周方向に延在する、請求項41に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第1の制御ポートを備える、請求項37に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器の前記出口ノズルが、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルに流体を導入するかまたはそこから流体を吸引して、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の方向を変えるための少なくとも1つの第2の制御ポートを備える、請求項43に記載のデバイス。
- 前記第1の流体発振器が、前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流に対する前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項37に記載のデバイス。
- 前記第2の流体発振器が、前記第1の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流に対する前記第2の流体発振器の前記出口ノズルを出ていく前記出口流体流の角度を変えるためのヒンジ部分を備える、請求項45に記載のデバイス。
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