JP3774760B2 - Vortex ring device - Google Patents

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vortex
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    • F05B2240/00Components
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    • F05B2240/13Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F05B2240/133Stators to collect or cause flow towards or away from turbines with a convergent-divergent guiding structure, e.g. a Venturi conduit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、空気や水などの流体の流れを誘起するための渦輪装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は従来の高効率のダクト付き風力発電装置の模式断面図である。ノズル1とその先のラッパ状のディフューザ2との間の最も括れた部分に風車3を配設してある。そして、ノズル1が常時風上に向くようにしておくと、ノズル1に流入した風は、括れ部分で加速されるので、風車3は高速で効率良く駆動される。したがって、この風車3で発電機を駆動すれば、高効率の風力発電が可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構造にしても、大きな課題が残り、ダクト付き風力発電装置はなかなか実用化に至っていない。すなわち、風車3の駆動力をさらに高める必要がある。つまり、ノズル1を通過し風車3をよぎる際の風速を更に高速にする必要がある。
【0004】
本発明の発明者は、ノズル1の流入端やディフューザ2の流出端における風速をさらに速めることで、括れ部における風速をさらに高速化可能との結論に達した。
【0005】
本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、流体の流れを誘起して流体流を発生したり加速したりするのに適する渦輪装置を実現することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項1は、圧縮や引っ張りが容易な柔軟材から成る円柱または円筒を輪状に形成し、回転駆動力を与えることによって、円柱または円筒の中心を軸にして連続回転可能に構成されている渦輪装置である。
【0007】
このように、柔軟材から成る円柱または円筒を輪状に形成し、該円柱または円筒の中心を軸にして連続回転可能に構成されている渦輪を用いると、該円柱または円筒の回転方向に周囲の流体がその粘性によって引きずられるため、流体の流れが発生し、次第に高速の流体流となる。
【0008】
したがって、この渦輪を用いると、効果的に流体流を発生させたり、すでに発生している流体流を加速したりするのに用いることができる。
【0009】
請求項2は、請求項1に記載の輪状が、円形や多角形その他の任意の輪状である渦輪装置である。
【0010】
このように、輪状として、円形や多角形その他の任意形状の渦輪を形成できる。したがって、流体が発生している部分の断面形状に応じた輪形状とすることにより、どのような形状の流体流部分にでも適用できる。
【0011】
請求項3は、請求項1または請求項2に記載のように輪状に形成した渦輪が複数段に配設され、それぞれの渦輪が所定の方向に回転駆動されるように構成されている渦輪装置である。それぞれの渦輪は独立して駆動してもよいし、連動して駆動してもよい。また、回転方向は同じ方向でも逆方向でもよい。
【0012】
このように、渦輪が複数段に配設され、それぞれの渦輪が同じ方向に回転駆動されるように構成されていると、それぞれの渦輪の相互作用により、単一の渦輪の場合よりもさらに高速化が可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に本発明による渦輪装置が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。図2は本発明による渦輪装置の全容を示す斜視図である。4は円筒体であり、リング状(輪状)に形成されている。材質は、圧縮や引っ張りが容易な柔軟材である。例えば、軟質ゴムや軟質な合成樹脂、スポンジなどが考えられるが、これらに限定されない。。
【0014】
この渦輪装置Rを、矢印a1で示すように、円筒体4の中心を軸にして連続回転させることで、周囲流体の流れを発生させることができる。すなわち流体の粘性により、円筒体4の周囲の流体が円筒体4の外面に引きずられて回転するからである。円筒体4の回転開始時にはわずかな流速でも、次第に流速が速まり、遂には高速で大量な流体流となる。そして、矢印a1方向の流体流を総合すると、白抜き矢印のような高速かつ大量の流体流となる。
【0015】
この渦輪装置Rに矢印a1方向の回転を発生させるには、駆動モータを円筒体4の中に内蔵したり、外部に配設したモータで駆動する。図3の渦輪装置Rは、120度間隔に3か所に軸受け5を設けてある。これらの軸受け5は、図示されない支持体に支持されることは言うまでもない。
【0016】
そして、1個のモータMが、一つの軸受け5に連結され、出力軸は、円筒体4の隣接する端部に連結されている。したがって、モータMが始動すると、その出力軸で円筒体4が駆動され、矢印a1方向に連続回転する。
【0017】
図4は、軸受け機構の各種実施形態である。図4(1)は、図3の軸受け5の拡大断面図である。隣接する円筒体4の隣接する端部4a、4aに軸6の両端が圧入されている。軸受け5に対し軸6が回転自在に支持されているので、円筒体4は軸受け5に支持された状態で連続回転できる。なお、軸受け5は、他の支持体7に支持されている。
【0018】
図4(2)の軸受け5は、モータMの本体と連結されている。モータMの出力軸6は、両端が前記の円筒体端部4a、4aに圧入されている。したがって、モータMが始動すると、その出力軸6で円筒体4が回転する。
【0019】
図4(3)の軸受け5は、円筒体4の外周を支持する構造である。また、円筒体4をプーリ9に挿入して接着などの手法で固定し、プーリ9に嵌めたベルト8を別置きのモータの出力軸のプーリに連結する。このように、円筒体4とは別の位置に設けたモータで駆動してもよい。プーリ9に代えて、歯車などを用いてもよい。
【0020】
図4(3)のような軸受け構造および駆動力伝達構造では、円筒体4は連続体にできるが、図3や図4(1)(2)のように要所要所に軸受け5が介在する構造でもよい。
【0021】
図5以下は、本発明の渦輪装置の使用例である。図5は、図1の高効率風力発電装置に実施した例の模式断面図である。ノズル1の流入端に本発明の渦輪装置R1を配設し、ディフューザ2の流出端に本発明の渦輪装置R2を配設してある。渦輪装置R1、R2共、矢印a1方向、すなわちノズル1中の空気流と同じ向きに回転する。
【0022】
このように、ノズル1の流入端において、本発明の渦輪装置R1が矢印a1方向に連続回転することによって、風上から流入して来た風は、渦輪装置R1の連続回転によって引きずられて流れる矢印a1方向の空気流によって加速され、図1の場合より高速の空気流が括れ部中の風車3に到達する。
【0023】
また、ディフューザ2の流出端において、本発明の渦輪装置R2が矢印a1方向に連続回転することによって、風車3の背部から流出した風は、渦輪装置R2の連続回転によって引きずられて流れる矢印a1方向の空気流によって吸引されて加速される。その結果、ノズル1の流入端のみに本発明の渦輪装置R1を設ける場合よりも、さらに括れ部の中を通過する流速が速くなる。
【0024】
このように、渦輪装置がR1、R2のように複数段配設され、それぞれの渦輪が同じ方向に回転駆動されると、それぞれの渦輪の相互作用により、単一の渦輪の場合よりもさらに高速の空気流が得られる。
【0025】
ノズル1の流入端やディフューザ2の流出端に渦輪装置R1、R2を配設する場合、ノズル1やディフューザ2の内部を流れる空気流に支障を来す場合は、図示のように凹部に収納するのが好ましい。すなわち、ノズル1およびディフューザ2の内部の空気流に対する加速効果を発生する部分のみをノズル1およびディフューザ2側に露出させる。
【0026】
図6は、空中を飛行する流線型の物体にかかる流体抵抗を減少させる実施形態である。図6(1)において、10は飛行体あるいは飛行体の一部である。この飛行体10の外周に本発明の渦輪装置Rを巻き付ける。すなわち、図6(2)のように、飛行体10の外周に凹溝を形成し、その中に渦輪装置Rを嵌め込む。このように、渦輪装置Rは、飛行体10の飛行方向に対し直角に配置する。
【0027】
軸受け構造は、図4の構造をそのまま採用できる。そして、前記の実施形態の場合と同様にして、渦輪装置Rを矢印a1方向に連続回転させると、渦輪が無い場合には壁面における流体の速度零の状態を解消し、流れを大きく加速することによって、結果的に大幅な流体抵抗の減少を実現する。
【0028】
なお、空中の飛行体を例示したが、水中を進行する物体または部分の場合も同様なことが言える。
【0029】
図7は、渦輪の形状の他の実施形態である。前記の実施形態はいずれも円形の輪状であるが、図7の場合は、長方形に閉じた輪状である。空気流の流通部の断面形状が長方形状の場合は、それに合わせて図示のような長方形の輪状にする。しかも、長方形状の渦輪を、41、42のように2段に配置し、相互の加速効果を利用して、より高速化を実現している。
【0030】
図7は長方形状であるが、用途や適用場所に応じて、他の種類の形状を採用してもよい。
【0031】
また、図7の渦輪41、42の一部を採用することもできる。例えば、長方形状のうちの直線部の一部を用いて、矢印a1方向に連続回転させて、流体流を発生させたり、加速したりする。
【0032】
なお、このように渦輪が複数段に配設される場合に、用途によっては互いに逆方向に回転させることも有りうる。
【0033】
以上の実施形態では、主に空気流の発生・加速を例示したが、本発明は水流の発生・誘起にも適用できる。また、円筒体4に代えて円柱体を用いることもできる。要するに、流体流と接する外面が円であればよく、流体流と接しない部位の形状は特に問題とならない。さらに、円筒体や円柱体には、円筒状体や円柱状体も含まれるものとする。
【0034】
【発明の効果】
請求項1のように、柔軟材から成る円柱または円筒を輪状に形成し、該円柱または円筒の中心を軸にして連続回転可能に構成されている渦輪を用いると、該円柱または円筒の回転方向に周囲の流体がその粘性によって引きずられるため、流体の流れが発生し、次第に高速の流体流となる。
【0035】
したがって、この渦輪を用いると、効果的に流体流を発生させたり、すでに発生している流体流を加速したりするのに用いることができる。
【0036】
請求項2のように、輪状として、円形や多角形その他の任意の形状を形成できる。したがって、流体が発生している部分の断面形状に応じた形状とすることにより、どのような形状の流体流部分にでも適用できる。
【0037】
請求項3のように、渦輪が複数段に配設され、それぞれの渦輪が同じ方向に回転駆動されるように構成されていると、それぞれの渦輪の相互作用により、単一の渦輪の場合よりもさらに高速化が可能となる。
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の高効率のダクト付き風力発電装置の模式断面図である。
【図2】 本発明による渦輪装置の全容を示す斜視図である。
【図3】 渦輪装置の軸受け構造を説明する斜視図である。
【図4】 渦輪装置の軸受け構造の各種実施形態であり、(1)は図3の軸受け5の拡大断面図、(2)は軸受けとモータと連結した構造、(3)は円筒体の外周を支持する軸受けである。
【図5】 本発明の渦輪装置を図1の高効率風力発電装置に実施した例の模式断面図である。
【図6】 本発明の渦輪装置を飛行物体に実施した形態であり、(1)は全容を示し、(2)は要部の拡大断面図である。
【図7】 長方形状の渦輪装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ノズル
2 ディフューザ
3 風車
R 渦輪装置
4 円筒体または円柱体
5 軸受け
6 軸
7 支持体
8 ベルト
9 プーリ
10 飛行体
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a vortex ring device for inducing a flow of a fluid such as air or water.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional highly efficient ducted wind power generator. A windmill 3 is disposed at the most constricted portion between the nozzle 1 and the trumpet-like diffuser 2 at the tip thereof. If the nozzle 1 is always directed to the windward, the wind flowing into the nozzle 1 is accelerated at the constricted portion, so that the windmill 3 is driven efficiently at high speed. Therefore, if the wind turbine 3 drives the generator, highly efficient wind power generation is possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, even with such a structure, a major problem remains, and the wind turbine generator with duct has not been put into practical use. That is, it is necessary to further increase the driving force of the wind turbine 3. That is, it is necessary to further increase the wind speed when passing through the nozzle 1 and crossing the windmill 3.
[0004]
The inventor of the present invention has reached the conclusion that the wind speed at the constricted portion can be further increased by further increasing the wind speed at the inflow end of the nozzle 1 and the outflow end of the diffuser 2.
[0005]
The technical problem of the present invention is to realize such a vortex ring device suitable for generating or accelerating a fluid flow by inducing a fluid flow by paying attention to such a problem.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The technical problem of the present invention is solved by the following means. Claim 1 is a vortex ring configured to be continuously rotatable around the center of the cylinder or cylinder by forming a cylinder or cylinder made of a flexible material that can be easily compressed and pulled into a ring shape and applying a rotational driving force. Device.
[0007]
In this way, when a vortex ring that is configured to continuously rotate around the center of the column or cylinder is formed by forming a column or cylinder made of a flexible material into a ring shape, Since the fluid is dragged by its viscosity, a fluid flow is generated and gradually becomes a high-speed fluid flow.
[0008]
Therefore, when this vortex ring is used, it can be used to effectively generate a fluid flow or accelerate a fluid flow that has already been generated.
[0009]
A second aspect is a vortex ring device in which the ring shape according to the first aspect is a circular shape, a polygonal shape, or any other ring shape.
[0010]
As described above, a circular, polygonal or other arbitrary shape vortex ring can be formed as a ring shape. Therefore, it can be applied to a fluid flow portion of any shape by forming a ring shape corresponding to the cross-sectional shape of the portion where the fluid is generated.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vortex ring device in which the vortex rings formed in a ring shape as described in the first or second aspect are arranged in a plurality of stages, and each vortex ring is rotationally driven in a predetermined direction. It is. Each vortex ring may be driven independently or in conjunction with each other. Further, the rotation direction may be the same direction or the reverse direction.
[0012]
In this way, when the vortex rings are arranged in multiple stages and each vortex ring is configured to be driven to rotate in the same direction, the interaction between the vortex rings causes a higher speed than in the case of a single vortex ring. Can be realized.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of how the vortex ring device according to the present invention is actualized will be described. FIG. 2 is a perspective view showing the whole of the vortex ring device according to the present invention. Reference numeral 4 denotes a cylindrical body, which is formed in a ring shape (ring shape). The material is a flexible material that can be easily compressed and pulled. For example, soft rubber, soft synthetic resin, sponge, etc. are conceivable, but not limited thereto. .
[0014]
By rotating this vortex ring device R continuously around the center of the cylindrical body 4 as indicated by an arrow a1, a flow of ambient fluid can be generated. That is, the fluid around the cylinder 4 is rotated by being dragged to the outer surface of the cylinder 4 due to the viscosity of the fluid. Even at a slight flow rate at the start of the rotation of the cylindrical body 4, the flow rate gradually increases, and finally a high-speed and large-volume fluid flow is obtained. Then, when the fluid flows in the direction of the arrow a1 are combined, a high-speed and large-volume fluid flow like a white arrow is obtained.
[0015]
In order to cause the vortex ring device R to rotate in the direction of the arrow a1, a drive motor is built in the cylindrical body 4 or driven by a motor disposed outside. The vortex ring device R of FIG. 3 is provided with bearings 5 at three positions at intervals of 120 degrees. Needless to say, these bearings 5 are supported by a support (not shown).
[0016]
One motor M is connected to one bearing 5, and the output shaft is connected to an adjacent end of the cylindrical body 4. Therefore, when the motor M is started, the cylindrical body 4 is driven by the output shaft and continuously rotates in the direction of the arrow a1.
[0017]
FIG. 4 shows various embodiments of the bearing mechanism. FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view of the bearing 5 of FIG. Both ends of the shaft 6 are press-fitted into adjacent end portions 4 a and 4 a of the adjacent cylindrical body 4. Since the shaft 6 is rotatably supported with respect to the bearing 5, the cylindrical body 4 can be continuously rotated while being supported by the bearing 5. The bearing 5 is supported by another support body 7.
[0018]
The bearing 5 in FIG. 4 (2) is connected to the main body of the motor M. Both ends of the output shaft 6 of the motor M are press-fitted into the cylindrical body end portions 4a and 4a. Therefore, when the motor M is started, the cylindrical body 4 rotates on the output shaft 6 thereof.
[0019]
The bearing 5 in FIG. 4 (3) has a structure that supports the outer periphery of the cylindrical body 4. Further, the cylindrical body 4 is inserted into the pulley 9 and fixed by a technique such as adhesion, and the belt 8 fitted to the pulley 9 is connected to the pulley of the output shaft of a separate motor. As described above, the motor may be driven by a motor provided at a position different from the cylindrical body 4. Instead of the pulley 9, a gear or the like may be used.
[0020]
In the bearing structure and the driving force transmission structure as shown in FIG. 4 (3), the cylindrical body 4 can be a continuous body, but the bearing 5 is interposed at a required place as shown in FIGS. 3 and 4 (1) and (2). It may be a structure.
[0021]
FIG. 5 and the following are examples of use of the vortex ring device of the present invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an example implemented in the high-efficiency wind power generator of FIG. The vortex ring device R1 of the present invention is disposed at the inflow end of the nozzle 1, and the vortex ring device R2 of the present invention is disposed at the outflow end of the diffuser 2. Both the vortex ring devices R1 and R2 rotate in the direction of the arrow a1, that is, in the same direction as the air flow in the nozzle 1.
[0022]
Thus, at the inflow end of the nozzle 1, the vortex ring device R1 of the present invention continuously rotates in the direction of the arrow a1, so that the wind flowing in from the windward side is dragged by the continuous rotation of the vortex ring device R1 and flows. It is accelerated by the air flow in the direction of arrow a1, and a higher-speed air flow reaches the wind turbine 3 in the constricted portion than in the case of FIG.
[0023]
Further, at the outflow end of the diffuser 2, the vortex ring device R2 of the present invention continuously rotates in the direction of the arrow a1, so that the wind flowing out from the back of the windmill 3 is dragged by the continuous rotation of the vortex ring device R2 and flows in the direction of the arrow a1. It is sucked and accelerated by the air flow. As a result, the flow velocity passing through the constricted portion becomes faster than when the vortex ring device R1 of the present invention is provided only at the inflow end of the nozzle 1.
[0024]
As described above, when the vortex ring devices are arranged in a plurality of stages like R1 and R2, and each vortex ring is driven to rotate in the same direction, the interaction between the vortex rings causes a higher speed than in the case of a single vortex ring. Of airflow.
[0025]
When the vortex ring devices R1 and R2 are disposed at the inflow end of the nozzle 1 and the outflow end of the diffuser 2, if the airflow flowing through the nozzle 1 or the diffuser 2 is disturbed, it is stored in the recess as shown in the figure. Is preferred. That is, only the portion that generates the acceleration effect on the air flow inside the nozzle 1 and the diffuser 2 is exposed to the nozzle 1 and diffuser 2 side.
[0026]
FIG. 6 is an embodiment in which the fluid resistance applied to a streamlined object flying in the air is reduced. In FIG. 6A, reference numeral 10 denotes a flying object or a part of the flying object. The vortex ring device R of the present invention is wound around the outer periphery of the flying object 10. That is, as shown in FIG. 6B, a concave groove is formed on the outer periphery of the flying object 10, and the vortex ring device R is fitted therein. In this way, the vortex ring device R is arranged at a right angle to the flight direction of the flying object 10.
[0027]
As the bearing structure, the structure of FIG. 4 can be adopted as it is. When the vortex ring device R is continuously rotated in the direction of the arrow a1 in the same manner as in the above-described embodiment, when there is no vortex ring, the state of zero fluid velocity on the wall surface is eliminated and the flow is greatly accelerated. As a result, a substantial reduction in fluid resistance is realized.
[0028]
In addition, although the flying body in the air was illustrated, the same thing can be said also in the case of the object or part which advances underwater.
[0029]
FIG. 7 shows another embodiment of the shape of the vortex ring. All of the above embodiments have a circular ring shape, but in the case of FIG. 7, it is a ring shape closed in a rectangular shape. When the cross-sectional shape of the air flow circulation portion is rectangular, a rectangular ring shape as shown in FIG. In addition, rectangular vortex rings are arranged in two stages like 41 and 42, and higher speed is realized by utilizing the mutual acceleration effect.
[0030]
Although FIG. 7 shows a rectangular shape, other types of shapes may be employed depending on the application and application location.
[0031]
A part of the vortex rings 41 and 42 in FIG. 7 can also be employed. For example, by using a part of the straight portion of the rectangular shape, the fluid flow is generated or accelerated by continuously rotating in the arrow a1 direction.
[0032]
When the vortex rings are arranged in a plurality of stages as described above, they may be rotated in opposite directions depending on the application.
[0033]
In the above embodiment, generation / acceleration of air flow is mainly exemplified, but the present invention can also be applied to generation / induction of water flow. Further, a cylindrical body can be used instead of the cylindrical body 4. In short, the outer surface in contact with the fluid flow only needs to be a circle, and the shape of the portion not in contact with the fluid flow is not particularly problematic. Furthermore, a cylindrical body and a columnar body include a cylindrical body and a columnar body.
[0034]
【The invention's effect】
When a vortex ring configured to continuously rotate around a column or cylinder made of a flexible material in a ring shape and having the center of the column or cylinder as an axis as in claim 1, the rotation direction of the column or cylinder Since the surrounding fluid is dragged by the viscosity, a fluid flow is generated, and the fluid flow gradually becomes a high-speed fluid.
[0035]
Therefore, when this vortex ring is used, it can be used to effectively generate a fluid flow or accelerate a fluid flow that has already been generated.
[0036]
As in claim 2, a circular shape, a polygonal shape or any other shape can be formed as a ring shape. Therefore, by adopting a shape corresponding to the cross-sectional shape of the portion where the fluid is generated, it can be applied to any shape of fluid flow portion.
[0037]
If the vortex rings are arranged in a plurality of stages and each vortex ring is driven to rotate in the same direction as in claim 3, the interaction between the vortex rings causes the vortex rings to interact more than a single vortex ring. Can be further increased in speed.
[0038]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a conventional high-efficiency wind turbine generator with a duct.
FIG. 2 is a perspective view showing the entire vortex ring device according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a bearing structure of the vortex ring device.
4 is various embodiments of the bearing structure of the vortex ring device, (1) is an enlarged sectional view of the bearing 5 of FIG. 3, (2) is a structure connecting the bearing and the motor, and (3) is the outer periphery of the cylindrical body. It is a bearing which supports.
5 is a schematic cross-sectional view of an example in which the vortex ring device of the present invention is implemented in the high-efficiency wind power generator of FIG.
6 is an embodiment in which the vortex ring device of the present invention is implemented on a flying object, (1) shows the whole picture, and (2) is an enlarged sectional view of the main part.
FIG. 7 is a perspective view showing a rectangular vortex ring device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle 2 Diffuser 3 Windmill R Vortex ring device 4 Cylindrical body or cylindrical body 5 Bearing 6 Shaft 7 Support body 8 Belt 9 Pulley 10 Flying body

Claims (3)

圧縮や引っ張りが容易な柔軟材から成る円柱または円筒を輪状に形成し、回転駆動力を与えることによって、円柱または円筒の中心を軸にして連続回転可能に構成されていることを特徴とする渦輪装置。A vortex ring that is configured to be continuously rotatable around the center of the cylinder or cylinder by forming a cylinder or cylinder made of a flexible material that can be easily compressed and pulled into a ring shape and applying a rotational driving force. apparatus. 前記の輪状が、円形や多角形その他の任意形状の輪状であることを特徴とする請求項1に記載の渦輪装置。2. The vortex ring device according to claim 1, wherein the ring shape is a circular shape, a polygonal shape, or another arbitrary shape. 前記のように形成した渦輪が複数段に配設され、それぞれの渦輪が所定の方向に回転駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の渦輪装置。The vortex ring device according to claim 1 or 2, wherein the vortex ring formed as described above is arranged in a plurality of stages, and each vortex ring is rotationally driven in a predetermined direction. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502006007442D1 (en) * 2006-10-28 2010-08-26 Hoernig Maria Wind power plant and method for generating electrical energy from moving ambient air
GB0714751D0 (en) * 2007-07-26 2007-09-05 Robinson Nicholas P Vortex ring cushion projector
GB2473691B (en) * 2009-04-15 2014-03-05 Nicholas Paul Robinson Vortex raster scanning cone
GB2473462A (en) * 2009-09-11 2011-03-16 Rolls Royce Plc Fluidic nozzle using Magnus effect
RU2639822C2 (en) * 2016-03-21 2017-12-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Wind turbine with vortex aerodynamic air flow converters
CN113389775B (en) * 2021-05-28 2022-01-04 武汉理工大学 Vortex ring exciter based on pressure loss control

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102365452A (en) * 2009-03-24 2012-02-29 国立大学法人九州大学 Fluid machine utilizing unsteady flow, windmill, and method for increasing velocity of internal flow of fluid machine
CN102365452B (en) * 2009-03-24 2014-03-19 国立大学法人九州大学 Fluid machine utilizing unsteady flow, windmill, and method for increasing velocity of internal flow of fluid machine

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