JP7088962B2 - 液体ライナを内破させる方法及びシステム - Google Patents
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Description
ここで、Pout(top)は回転部材の第1の端部における外面での圧力であり、Pinは回転部材の内面での圧力であり、z0は内面の基準点であり、zは回転軸に沿う可変距離であり、ρは液体媒体の密度であり、gは、回転部材の回転軸に沿う重力による加速度であり、ωは回転部材の回転速度(rad/s)であり、rは回転軸からの可変垂直距離であり、ro(z)は、回転軸から通路の各々の外側開口部の半径を定義する関数であり、ri(z)は、回転軸から通路の各々の内側開口部の半径を定義する関数である。
ここで、Pout(top)は第1(上側)の端部23における外面56での圧力であって設計入力であり、Pinは回転部材14の内面54での圧力であり、空洞13に収容される物質、すなわちガス、プラズマ、磁場などによって規定され、z0は内面54の基準点であり、zは回転軸に沿う可変距離であり、ρは液体媒体の密度であり、gは、回転部材14の回転軸に沿う重力による加速度であり、ωは回転部材14の回転速度(rad/s)であり、rは回転軸からの可変垂直距離であり、ro(z)は、回転軸から通路16の外側端部25の半径を定義する関数であり、ri(z)は、回転軸から通路16の内側端部25の半径を定義する関数である。当業者は、垂直向きではない(例えば、傾斜した、水平向きの)システムの場合、回転軸からの重力ベクトルのオフセットを考慮するように式(1)を適合させる必要があることは理解されるであろう。
11 壁
12 容器
13 空洞
14 回転部材
17 ロッド
18 液体ライナ
19 回転する内部界面
20 液体循環システム
21 注入ポート
22 排出ポート
29 中央領域
Claims (18)
- 液体ライナ内に空洞を形成し、前記液体ライナを内破させることにより前記空洞を崩壊させるための液体ライナ内破システムであって、前記システムは、
(a)外壁を有する容器と、
(b)前記容器の内側にあり、回転軸の周りに回転可能な回転部材であって、前記回転部材が、
前記回転軸に沿う第1の端部及び第2の端部と、
内部容積を定めて前記回転軸に対して湾曲する内面と、
前記内面にある内側開口部と外側端部とを各々が有する複数の湾曲通路であって、この湾曲通路の各々の曲率は、前記通路の前記外側端部と前記第1又は第2の端部との間の距離の関数であり、前記通路の内の1又は2以上は、前記第1又は第2の端部の近傍に外側端部を有し、前記内部容積の中央領域に向かう方向で前記外側端部から前記内側開口部まで3次元的に湾曲する複数の湾曲通路と、
を含む、回転部材と、
(c)前記回転部材を回転させるために前記回転部材に動作可能に連結された回転駆動装置と、
(d)前記回転部材内の液体媒体であって、前記液体媒体が前記湾曲通路を少なくとも部分的に満たし、前記回転部材が回転している時に液体ライナを形成し、前記液体ライナの内面は前記回転軸と同軸の空洞を定める液体媒体と、
(e)前記回転部材の加速度を変化させて、前記液体ライナを前記内部容積の中央領域に向かって内破させ、これによって前記空洞を崩壊させるために、前記回転部材と係合可能な内破駆動装置と、
を備えるシステム。 - 前記回転部材は、離間して配置されて前記複数の湾曲通路を形成する複数の成形ブレードを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の成形ブレードの少なくとも一部は、前記内側開口部にテーパ付き壁を有する、請求項2に記載のシステム。
- 前記回転部材の前記内面は、前記第1の端部及び前記第2の端部の各々に向かって内方に湾曲する、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の湾曲通路の内の少なくとも2つの湾曲通路の容積が異なり、外側端部が前記第1又は第2の端部に近い前記湾曲通路の内の1又は2以上の湾曲通路の容積が、外側端部が前記第1又は第2の端部から離れている前記湾曲通路の内の1又は2以上の湾曲通路の容積よりも小さい、請求項4に記載のシステム。
- 前記各通路の前記容積は、その外側端部が前記第1及び前記第2の端部から離れて位置するにつれて増加する、請求項5に記載のシステム。
- 前記第1又は第2の端部に近い外側端部を有する前記通路は、前記第1又は第2の端部から離れた外側端部を有する前記通路よりも狭く、長く、且つより捩れている、請求項4に記載のシステム。
- 前記複数の湾曲通路の前記外側端部は各々、前記回転部材の外面に外側開口部を更に備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記回転部材の前記第1の端部が前記第2の端部の上方にある場合、前記回転部材は、前記第1の端部における前記回転軸からの外側開口部の半径と前記回転軸からの前記内側開口部の半径との間の差(Δr)が、前記第2の端部における前記Δrよりも小さくなるように、赤道面を中心として非対称である、請求項4に記載のシステム。
- 前記回転部材は、前記回転軸に沿って離間し互いに組み合わされる2又は3以上の部品を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記回転部材の前記部品の各々は、前記回転駆動装置及び前記内破駆動装置に独立して連結される、請求項10に記載のシステム。
- 前記内破駆動装置は、歯付き中空歯車リングとその周囲に複数の歯を各々が有する複数の遊星歯車とを有する偏心歯車組立体を備えた減速装置を含み、前記複数の遊星歯車は、前記回転部材と前記歯付き中空歯車リングとの間に位置決めされ、前記回転部材は、前記遊星歯車に向かって突出する歯を備えて、前記遊星歯車の前記歯の少なくとも一部が、前記回転部材の前記歯の少なくとも一部及び前記歯付き中空歯車リングの前記歯の少なくとも一部と係合するようにし、前記遊星歯車の各々は偏心質量を更に備え、前記偏心歯車組立体は、動作の開始時に前記遊星歯車を前記回転部材に対するロック位置にロックするように構成されたロック部を更に備え、前記各遊星歯車の前記偏心質量は、前記ロック位置にある時に前記回転部材に対してオフセットしており、これによって前記ロック部が開放された時に、前記遊星歯車が回転方向に自転し、前記回転部材を減速させ、並びに前記歯付き中空歯車リングを加速させる、請求項1に記載のシステム。
- 前記各遊星歯車の前記偏心質量を初期位置にもたらすように前記複数の遊星歯車を駆動するために、前記遊星歯車に動作可能に連結された遊星歯車駆動装置を更に備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記内破駆動装置は、化学的駆動装置、電磁駆動装置、空気圧駆動装置、油圧駆動装置、又はそれらの組み合わせからなる群から選択された加速装置を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記容器は、前記外壁から前記回転部材に向かって内方へ延びるタブを備え、前記回転部材は、前記回転部材の閉じた外壁から前記容器に向かって外方へ延びる対応するタブを備え、前記容器の前記タブ及び前記回転部材の前記対応するタブは、これらの間に間隙を備えた対面タブの対を形成し、前記加速装置は、前記間隙に押圧力を加えて前記対面タブを押し離し、これによって前記回転部材と前記容器を反対方向に加速させるように構成される、請求項14に記載のシステム。
- 前記加速装置は、少なくとも1つのバルブと、前記少なくとも1つのバルブと連通する加圧流体の供給源とを備え、前記加圧流体は、前記少なくとも1つのバルブを介して前記間隙に注入可能である、請求項15に記載のシステム。
- 前記複数の湾曲通路の前記外側端部は各々、前記回転部材の外面に外側開口部を更に備え、前記回転部材の前記外側開口部における前記成形ブレードは、カップ状であり、前記内破駆動装置は、加圧流体の供給源と、前記加圧流体の供給源と連通するバルブとを備え、前記バルブが開放された時に、加圧流体が前記ブレードのカップ状外側端部に注入され、これによって前記回転部材の回転速度を変化させるようにする、請求項2に記載のシステム。
- プラズマ圧縮システムであって、
請求項1~17の何れかに記載の液体ライナ内破システムを備え、前記容器が前記外壁に開口部を更に備え、前記回転部材が、前記第1の端部又は前記第2の端部の一方に入口開口部を更に備え、この入口開口部は、前記内部容積及び前記複数の湾曲通路の前記内側開口部と流体連通しており、
前記プラズマ圧縮システムが更に、
プラズマを発生させるように構成され、発生したプラズマが前記空洞に注入可能であり、これにより前記内破する液体ライナが前記空洞を崩壊させて、内部に閉じ込められた前記プラズマを圧縮するように、前記容器の前記外壁における前記開口部に連結されて前記回転部材の前記入口開口部と位置合わせされた出口を有するプラズマ発生器を備える、ことを特徴とするプラズマ圧縮システム。
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