JPH02119922A

JPH02119922A - 超音速ノズルのガス供給方法及び装置

Info

Publication number: JPH02119922A
Application number: JP27265888A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nakano; 晋中野; Kiyoshi Namura; 清名村; Toyohiko Horikawa; 堀川　豊彦; Yoshikazu Kimura; 木村　好和
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は超音速ノズルのガス供給方法及び装置に係わり
、特に作業対象ガスのｆｉｌを低減するのに好適な超音
速ノズルのガス供給方法及び装Ｈに関する。

〔従来の技術〕

超音速ノズルは、高速気流状態を実現する超音速風洞や
、気体の断熱膨脂による低温状態を利用した重分子の同
位体分離装置等に用いられている。

超音速風洞では、超音速ノズル下流に設置される測定室
流路のガス圧に比して非常に高い圧力ガスを超音速ノズ
ル上流部に供給することが必要であり、このため、装置
の運転即ち圧力ガスの供給は間欠的に行われる場合が多
い。

重分子の同位体分離装置では、超音速ノズルより重分子
ガスを断熱的に膨恨させ、低温度状態にして、＠目成分
の吸収波長に精密に同調したレーザを照射して、着目成
分のみを選択的に励起させ、更に、解離用のレーザ光を
照射することにより重分子の同位体を分離することがで
きる。ここで、これらの同位体分離方法に用いられるレ
ーザで連続発振可能なものは実際にはまだ提供されてお
らず、そのためパルス発振レーザが用いられている。

パルス発振レーザの発振時間は数ナノ秒程度と非常に短
く、またパルス繰返し周波数も１０２程度であるため、
超音速ノズルに連続的にガスを供給することは多量の重
分子ガスを排出してしまうことになる。このため、この
種の装置では、パルス発振レーザの発振周期に合わせて
ガスを供給する方法がとられている。

そして、超音速ノズルで断熱的にガスを膨脹させ低温状
態を実現するためには、超音速ノズル下流の照射室を低
圧に維持し、超音速ノズル上流部の供給ガス圧を照射室
側のガス圧に対して数十倍から画伯以上の高い圧力にし
なければならない。

このような圧力状態でガスを供給すると、超音速ノズル
下流の照射室ではそこを通過するガスは超音速流となり
、断熱膨脹により低温状態となり、レーザによる選択励
起か可能となる。

なお、この種の超音速ノズルとして関連するものには、
特開昭５２−３６２９３号公報、特開昭５４−４２６０
０号公報等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕以上のように、超音速ノズルを利用した超音速風洞や、
重分子の同位体分離装置等においては、超音速ノズルに
高圧のガスを間欠的に供給し、超音速ノズル下流の測定
室、照射室等の作業室で高３Ｎ！（低温）状態を得てい
る。ところで、超音速ノズルに高圧のガスを間欠的に供
給した場合、実際にはその高圧のガスは、超音速ノズル
を通過することによって直ちに高速（低温）状態となる
のではなく、ノズルの形状とガスの物性によって決まる
規定の高速（低温）状態に達するまでに、過渡的な状態
を有する。このことは、日本機械学界論文文集（Ｂ編）
５１巻４６９号（昭６０−９＞第２８２０頁から第２８
２７頁に記載されており、本明細書においても、第２図
及び第３図により後述する通りである。

しかしながら、上記従来装置では、間欠的に供給される
ガスの超音速ノズル通過時の流動状態の変化について配
慮されておらず、規定の超音速状態に達するまでの過渡
段階においては、供給ガスか高速く低温）状態に達して
おらず、［１的とする作業対象のガス状態とならずに排
出され、浪費されるという問題があった。

本発明の１」的は、作業対象ガスの浪費を低減する超音
速ノズルのガス供給方法及び装置を提供することである
。

〔課題を解決するための手段〕

Ｌ記［］的は、１パルス当りのガス供給時に、作業対象
ガスを含まないガスを先に供給し、それに続いて作業対
象ガスを先のガスと連続するように供給することによっ
て達成される。

また、上記目的は、超音速ノズルの流入側に設置され、
超音速ノズルにガスを間欠的にｆ！（給する弁装置と、
この弁装置の上流側に設置されたガス流入導管とを備え
た超音速ノズルのガス供給装置において、前記弁装置が
、ハウジングと、ハウジング内で一定回転速崩で回転す
る円筒状の回転子とからなり、前記回転子には、直径方
向にスリット状に開けられ通気流路を設け、前記弁装置
を、前記ハウジングの一曲で前記超音速ノズルに、該一
側と直径方向で向い合う他側で前記ガス流入導管にそれ
ぞれ接続し、該ガス流入導管を、作業対象ガスと作業対
象ガスを含まないガスを別々に供給する２本の供給流路
により構成することにより達成される。

なお、上記目的を達成する本発明装；６のその他の形態
は、後述する実施例の説明から明らかになろう。

〔作用〕

このように構成した本発明のガス供給方法においては、
１パルス当りのガス供給時に、作業対象ガスを含まない
ガスを先に供給し、それに続いて作業対象ガスを先のガ
スと連続するように供給することにより、ｌパルス当り
のガス供給開始から供給ガスが超音速ノズルを通過して
作業室において規定の超音速流状態に達するまでの間は
、作業対象ガスを含まないガスが供給され、作業室が規
定の超音速流の低温低圧状態に達しな段１９．ｖで、作
業対象ガスが供給される。その結果、作業対象ガスのｒ
！（給と同時に、作業対象ガスのほぼ全部が規定の超音
速状態となり、１パルス当りのガス供給に対する作業対
象ガスの浪費は低減する。

また、本発明のガス供給装置においては、ガス流入導管
を、作業対象ガスと作業対象ガスを含まないガスを別々
に供給する２本の供給Ｋ　ＩＲにより構成することによ
り、弁装置を構成する回転子の回転にｆ１’い、回転子
の通気流路が２本の供給流路一方にまず重なり通気状態
となり、この供給流路より作業対象ガスを含まないガス
が超音速ノズルに供給され、次いでもう一方の通気流路
と重なり通気状態となり、このｆ）（給流路により作業
対象ガスが超音速ノズルに供給される。従って、回転子
の１回転をガス供給の１パルスとして、作業対象ガスを
含まないガスが先に供給され、それに続いて作業対象ガ
スが先のガスと連続するように供給される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、上段は、超音速ノズルに間欠的にガス
供給を行った場合における超音速ノズル下流に位置する
作業室の温度、例えば重分子の同位体分離装置の場合は
レーザ照射室の温度の時間変化を示し、下段は本実施例
による超音速ノズルのガス供給方法を示す、この本実施
例のガス供給方法においては、１パルス当りのガス供給
時において、作業室温度の時間変化に同期して、作業対
象ガスを含まないガスｆを先に供給し、それに続いて作
業対象ガスｇを先のガスｆと連続するように供給するも
のである。

ここで、本実施例のガス供給方法を更に詳細に説明する
前に、超音速ノズル下流の作業室の温度が第１上段に示
すように時間変化する理由を第２図及び第３図によりま
ず説明する。

超音速ノズルにおいては、高圧のガスを間欠的に供給し
た場合、そのガスは、超音速ノズルを通過することによ
って直ちに高速（低温）状態となるのではなく、実際に
は、ノズルの形状とガスの物性によって決まる規定の高
速（低温）状態に達するまでに、過渡的な状態を有する
。第２図は日本ａ！械学界論文文集（Ｂ編）５１巻４６
９号（昭６Ｏ−９）第２８２０頁から第２８２７頁に記
載されている超音速ノズル内のガス流動状態を示したも
のであり、流炉内の圧力分布の時間変化を示している。

即ち、はじめ超音速ノズル内のガス圧は静市状懇にあり
、この状態でノズル上流より高圧状態のガスが供給され
る。このとき、高圧ガスと低圧ガスとの境界ではｆｆＩ
撃波が形成され、また超音速ノズルのスロート部（Ｂ点
〕より上流側め流路収縮部では、圧力を高めながら進み
、この圧力波はスロート部で反射して、上流側に進む反
射衝撃波（図中Ｒで示す）を形成する。一方、高圧ガス
と低圧ガスの境界に形成された衝撃波即ち主衝撃波はノ
ズルの拡大部を通過し、ノズル下流へと流出してゆく（
図中Ｐで示す）、このとき、この衝撃波はノズル拡大部
において二次衝撃波（図中Ｓで示す）を発生させる。こ
の二次衝撃波は、そのままの状態では、下流側から上流
側へ進行する後退？Ｒ撃波であるが、超音速ノズルによ
って膨脹するガス流によって、ノズル下流へ押し流され
る。即ち、超音速ノズル下流域では、この二次衝撃波の
通過後に規定の超音速状態が達成される。第３図は、超
音速ノズルの出口端Ｃ点より下流の任意の位置における
圧力と温度の時間変化を示したものである。

この図から、圧力及び温度とも十ｍ撃波の通過により、
急激に上昇し、二次衝撃波の通過により、急激に低下し
て、規定の超音速状態における低圧、低温状態となるこ
とが分かる。

第１図、１：、段の作業室温度の時間変化は以上の解析
結果に基づくものである。即ち、超音速ノズルに間欠的
にガス供給を行った場合、主衝撃波の通過に伴いガス温
度の上昇が生じ、二次衝撃波が通過するまでは、ガス温
度は、規定の低温状態への過」斐段階にある。また、超
音速ノズル上流側でのガス供給を止めると、この低温状
態は持続せず、もとのガス温度（例えば室温）に戻る６
作業室のガス温度はこの温度変化を繰り返す。

第１図下段に示す本実施例のガス０（結方法においては
、１回のパルスのガス供給を、二次衝撃波が作業室を通
過するまでは、作業対象ガスを含まないガスｆを流し、
二次衝撃波の通過後に作業対象ガスｇをガスｆに続いて
連続的に流すことによって形成する。ガスｆとガスｇと
は連続的に供給されひとつのパルスを形成しているため
、ガスｆにより、二次衝撃波を作業室の下流へ押し流し
、ガスｇが、ここを通過するときは、規定の超音速状態
となり、重分子の同位体分離装置の場合はレーザ光を照
射することにより選択励起が可能となる。

本実繕例によれば、作業室が規定の超音速状態となるま
での過渡段階においては、作業対象ガスを含まないガス
を供給し、規定の超音速状態になった段階で作業対象ガ
スを供給するため、作業対象ガスの浪費が低減できると
いう効果があり、重分子の同位体分離装置においては、
未分離の作業対象ガスの排出を防止できるので、分離効
率が向上するという効果がある。

本発明の他の実施例によるガス供給方法を第４図により
説明する１本実施例では、供給ガスのガス成分を１つの
パルスの中で、時間的に変化さぜるらのである。即ち、
１回のパルスガス供給時に含まれる作業対象ガスの量を
、パルス開始時点では零もしくは零に近い値とし、作業
室のガス温度が規定の低温低圧状態に達する近傍よりｆ
ｉ：業対象ガスの濃度を増し、１パルスの後半以降は、
混合ガス中の作業対象ガスの含有量が所定の値となるよ
うにガス供給を行ったものである０本実施例によれば、
第１の実施例と同様、作業対象ガスの浪費を低減できる
という効果がある。

本発明の更に他の実施例によるガス供給方法を第５図に
より説明する１間欠的なガス供給の場合、ガス供給の終
了時において超音速状態が崩されるため、この部分に供
給される作業対象ガスは規定の低温低圧状態とならない
４本実施例では、この点に留意し、各パルスのガス供給
に対し、パルス供給開始から低温度に到達するまでは、
作業対象ガスを含まないガスｆを流し、低温低圧状態に
達した後に作業対象ガスｇを流し、パルス終了時にふた
たび作業対象ガスを含まないガスを供給するものである
０本実施例でも、先の実施例と同様、作業対象ガスの浪
費を低減できるという効果がある。

次に、本発明の一実施例による超音速ノズルのガス供給
装置を第６図により説明する０本装置はガスａ（給側の
ガス流入導管１及びガスのパルス発生機横部である弁２
４からなっており、超音速ノズル２の下流側には、重分
子の同位体分離装置の場合におけるレーザ照射室等の作
業室３が設けられている。弁２４は、直径方向にスリッ
ト状に開けられた通気流１％２４５を有する回転子２４
２と、この回転子２４２を内部に備え、回転子２４２が
内周面に接して回転する円筒状のハウジング２４１とよ
りなり、ハウジング２４１の一方に超音速ノズル２の流
入側が接続されており、この位置と向い合う他方のハウ
ジング上に、ガス流入導管］が接続されている。また、
ガス流入導管１は作業対象ガスを含まないガスｆと作業
対象ガスを含むガスｇをそれぞれ独立に供給する流１７
８１１及び１２からなる。ガス流入導管１は、ガスｆ及
びガスｇとも、供給圧力が維持された状態にあり、作業
室３側の圧力に対して、数千ｍから盲信以上の圧力状態
となっている。弁２４内の回転子２４２は一定の回転速
度で回転する。

このように構成された本実施例装置においては、回転子
２４２の回転に伴い、回転子の通気流路２４５の端部か
、ガスｆの供給流路１１の出［ｌ端と重なりはじめると
、供給流路１１と超音速ノズル２とが回転子の通気流路
２４５を介して通気状態となり、ガスｆは超音速ノズル
に供給される。ここで通気状態前は、作業室３は真空ポ
ンプ等でガスを引いており、低圧状態が維持されている
。ガスｆの供給先頭面では、流入導管側と超音速ノズル
側とのガス圧の差により、衝撃波が形成される。

この衝撃波は、超音速ノズル２を通過して、第２図に示
したような主衝撃波となって作業室へ流入していく、ガ
スｆは回転子の通気流路２１１５を経て超音速ノズル側
へ連続的に供給されるため、作業室では主衝撃波に続き
、二次衝撃波が通過して、規定の超音速流状態となる。

ここで、さらに回転子２４２が回転するとにより、ガス
流入導管１４！１に面する通気流路２４５の端部は、作
業対象ガスを含む混合ガスｇの供給流路１２の出口端と
重なるようになり、ガスｇの供給が開始される６回転子
の回転に伴いガス下側の供給流ｇｔｉの出口端は塞がれ
るため、通気流路２４５を通って超音速ノズル２側へ供
給されるガスは、作業対象ガスを含むガスｇのみとなる
。このガスｇは、すでにガスｆによって、二次ＷＩ９波
が作業室３の下流へ押し流されて超音速状態となってい
るところへ供給されるため、超音速ノズル２によって断
熱膨脹し、低温度の状態となって作業室を流れる。更に
、回転子２４２が回転することより、ガスｇのａ（給流
路１２の出口端も塞がれるため、作業室３１４へのガス
の供給は止まる。

このように、回転子２４２の回転に伴い、作業室３側へ
のガス供給が間欠的に行われ、回転子の１回転につき、
２つのパルス状のガス供給を行うことができ、それぞれ
のパルスは、通気流路２４５と供給流１／８１１．１２
との通気の切換え状態に応じて第１図又は第４図に示し
たようなガスの供給状態を提供する。

本実施例では、第１図又は第４図に示したガスの供給方
法を実現できるので、同図により説明したガス供給方法
と同様、作業対象ガスの浪費を低減でき、重分子の同位
体分離装置においては同位体の分離効率を向りできると
いう効果がある。

本発明の他の実施例によるガス供給装置を第７図により
説明する０本実施例は、第６図に示したものと同様、超
音速ノズル２及び作業室３に設けられたガス流入導管Ｉ
Ａ及び弁２４からなり、ガス流入導管ＩＡを除き、他は
第６図と同様な構造である。

第６図の実施例では、作業対象ガスを含むガスｇが、ガ
ス流入導管側と超音速ノズル側の一回の通気状態だけで
は、完全に、超音速ノズル側へ供給できず、通気流路２
４５内に溜ってしまう、このため、回転子２４１が回転
し、次の通気状態になったとき、まず通気流路内に溜っ
ているガスｇがパルスＯ（給の先頭になってしまい、弁
２４の寸法が大きくなった場合に、ガスｇの浪費が大き
くなるという欠点がある。第７図に示した実施例はこの
点を配慮したもので、流入導管ＩＡは、ガスｆを供給す
る２本の供給流路１１．１３とそれに挾まれてガスｇを
供給する供給流路１２とが設置された構造となっている
。

本実施例では、回転子２４２の回転に伴い、１回のパル
スのガス成分か１１ｇ　−）　ｆの順序で供給され１、
第７図に示したガスｆの供給流路のうち上方に位置する
流路１３から供給されるガスｆによって、ガスｇを完全
に超音速ノズル側へ押し出すことができる。このため、
第５図に示したガス供給を提供することができ、四転子
内に作業対象ガスを含むガスが滞留せず、作業対象ガス
を含むガスの浪費をより効果的に防げるという効果があ
る。

また、第７図の実施例では、図の下側に位置するガスｆ
の供給流路１１内のガス圧よりもガスｇの供給圧を、ま
たガスｇの供給圧よりも、その上に位置するガスｆの供
給圧を、それぞれわずか高くすることにより、１つのパ
ルス内に形成される１１ｇ−ｆのガス層をより確実に形
成することができる。

なおガスｇの供給流路１２の上に位置する供給流路１３
から供給するガスは、ガスｇの供給流路１２の下に位置
するＯＩ−給流路１１から供給するガスｆと同一のもの
でなくてもかまわない。

本発明の更に他の実施例によるガス供給装置を第８図に
より説明する６本実施例は、作業室３を備えた超音速ノ
ズル２に設けられたガス供給筒７からなる。ガス供給筒
７は、作業対象ガスを含まないガスｆ及び作業対象ガス
を含むガスｇをそれぞれ別々に供給する供給流路１１Ａ
、１２Ａを有する円筒状のガス供給体７１と、このガス
供給体７１の回りに設置され、ガス供給体に接して相対
的に回転運動が可能で、ガス供給体の直径方向に向い合
った位置で、軸線方向にスリット状に開けられた開口部
７４．７５を有する回転子７２と、ガス供給体７１及び
回転子７２を内部に備え、これらを保持し、ガスを密封
するハウジング７３とからなる。ガスｆ及びガスｇは図
の紙面垂直方向の回転子７２の回転軸中心部に設けられ
た、図示しないそれぞれ独立した供給系より供給流路１
１Ａ及び１２Ａに供給される。ここでガス供給流路１２
Ａは、ガス供給流路１１Ａの直径方向の向い合う位置よ
りも、回転子７２の回転方向に若干ずれた位置に設置さ
れている０回転子７２は一定の回転速度で回転している
。また、作業室３は真空ポンプ等でガスを引いているた
め数ｒｏｒｒの低圧状態に維持されている。

回転子７２の回転により、回転子上のスリット状開口部
７４と供給流路１１Ａとが重なり始めると、作業対象ガ
スを含まないガスｆをハウジング７３と回転子７２との
間の空間に満たし始める。

この空間は超音速ノズル２の流入部と接続されているな
め、ガスｆは超音速ノズルへ流入する。ガスｆは、先の
第６図の実施例の場合と同様に、作業室３を超音速状態
にする。更に、回転子７２の回転に伴い、供給流路１１
Ａが徐々に閉ざされ、逆に供給流路１２Ａが開けられる
。このため、ガスｆに続いてガスｇが供給され、第１図
又は第４図に示したパルス状のガス供給が可能となる。

ここで、ガス供給筒７内に設置される回転子７２とガス
供給体７１とは相対的に回転運動が可能な構造であれば
よく、本実施例とは逆に、回転子７２を固定して、ガス
供給体７１を回転するようにしてもよい、その場合は、
ガス供給体７１に設けであるガス供給流路の位置は、互
いに、直径方向に向い合う位置とし、回転子７１（この
場合は静止側となる）に設けるスリ・ット状開口部の位
置は、一方を他方に対して直径方向に向い合う位置より
も数度〜数十度ガス供給体の回転方向四ノ＼ずらした位
置に設ける。

なお、上記角度のずれは、ガス供給体の大きさ、供給流
路の大きさ、ガス供給体の回転数、供給ガス址及びガス
供給周期等によって決められ、少なくとも、ガスｆの供
給が止められる前にガスｇが供給を開始するような位置
関係になっていなげればならない。

本発明の更に他の実施例によるガス供給装置を第９図に
より説明する０本実施例は、基本的には第８図の実施例
と同様な横道をとるが、ガス供給体７１にガスｆの供給
流路１３Ａをさらに設け、ガスｇの供給の擾に再びガス
ｆが供給されるようにして、１つのパルスを形成するよ
うにしたものである９本実施例によれば、第５図に示し
たガス供給が可能となり、第７図の実施例と同様、作業
対象ガスの浪費を効果的に防げるという効果がある。

本発明の更に他の実施例によるガス供給装置を第１０図
によ、り説明する。第１０図に示したガス供給装置は作
業室３を有する超音速ノズル２の流入側に設置されたガ
ス供給筒８からなり、ガス供給筒８は、ハウジング８１
、ハウジング８１の内側に設ｊＵされ、ハウジングの内
側に沿って回転する円筒状の外回転子８２、この外回転
子の円筒側面に軸線方向にスリット状に開けられた外回
転子開口部８３、外回転子８２の内部に設置され、超音
速ノズル２が取り付けられている側のハウジングに近い
位置に置かれ、超音速ノズル２の流入１コ８８の方向に
向かってスリット状に開けられたガスｇの供給口８５を
有するガス供給管８４、ガス供給管８４の内側に設置さ
れ、それに接して回転する円筒状の内回転子８６、及び
この内回転子８６の円筒側面に軸線方向にスリット状に
開けられた開［１部８７とからなる。ガスＯＦ：給口８
５は超音速ノズル流入口８８の中心よりも、回転子８２
゜８６回転方向の図示下方に若干ずれて配置されている
０作業対象ガスを含まないガスｆは外回転子８２とガス
ｇの供給管８４との間の空間内に満たされる。なお、ガ
スｆは、第１０図の紙面垂直方向の外回転子中心軸線上
の位置に設置される図示しないガス供給管等によってガ
ス供給筒８の外部から供給される０作業対象ガスを含む
ガスｇは内回転子８６によって囲まれる空間内に満たさ
れ、ガスｆと同様、第１０図の紙面垂直方向の外回転子
中心軸線上の位置に設置される図示しない供給管等によ
ってガス供給筒８の外部から供給される。

内回転子８６の駆動力は、外回転子の回転軸からギヤ等
によって伝達される。外回転子８２と内回転子８６は同
一の回転速度で回転する。

今、外回転子開口部８３か超音速ノズル２の流入口８８
と重なり始めると、超音速ノズル内にガスｆの供給か開
始される。この状態では、内回転子開１コ部８７とガス
ｇの供給管８４上に設けられたガス供給口８５とはまた
重ならないため、ガスｇはガス供給管８４より噴出しな
い０回転子８２゜８６の回転に伴い、外回転子８２は超
音速ノズル流入口８８を半分閉さ゛すようになる。また
内回転子８６はガス供給口８５と重なり、更に、外回転
子の開口部８３と超音速ノズル流入口８８とが重なって
いるため、ガス供給管８４内のガスｇが超音速ノズル側
へ通気状態となり、ガスｇの作業室３の供給か可能とな
る。更に、両回転子が回転すると、超音速ノズルの流入
口８８も、ガス供給口８５も閉ざされ、超音速ノズル側
へのガスの供給及びガスｇのガス供給管８４外への噴出
は止まる。

ガスｇの供給圧力をガスｆの供給圧よりも高くすること
により第１図又は第４図に示したガス供給を提供できる
。

なお、第１０図の実施例では、外内の両回転子８２．８
６に設けた開口部はそれぞれ１箇所であるが、ガス供給
のパルス数を多くしたい場合には、開口部の数を多くす
ることにより対応できる。また、外回転子の開口部の数
と内回転子の開口部の数は必ずしも同一にする必要がな
く、例えば、内回転子の開口部の数を外回転子の開口部
の数の半分にしても、内回転子の回転のギヤ比を変える
ことにより、内回転子の回転速度を外回転子の倍にすれ
ば、第１０図と同様な機能を得ることができる。また、
外回転子開口部８３の開口長さを超音速ノズルの流入口
８８の幅と同程度とし、更に、ガス供給口８５の位置を
、超音速ノズル流入口の中心近くに設置することにより
、第５図に示したガス供給が可能となる。

本実施例によれば、ガス供給元となる開口部８３．８５
から超音速ノズル流入口８８までの空間が小さいため、
回転子の回転によりガスの供給源か遮断されたとき、既
にガス供給側から送り出されたガスの拡散は少なく、１
回のパルス当りの超音速ノズルＥ流での供給ガス圧の変
動が少なくなり、ガス供給の各パルス毎に作業室３にお
いて安定した超音速流動状態をつくり出せるという効果
かある。

本発明のなお更に他の実施例によるガス供給装置を第１
１図により説明する０本実施例装置は３１【の円筒消遣
をしたガス供給体９からなる。即ち、ガス供給体９は、
ハウジングを兼ねた外筒９１、作業対象ガスを含むガス
ｇのｇ＜給流路を形成する内筒９３．及び内筒９３にそ
の内面側が接し、内筒に沿って回転運動可能で、外筒９
１の内壁の一部とその外面が接触する回転筒９２とから
なる。

外筒９１は、一部の肉厚を厚くして、この部分に、超音
速ノズル９４若しくは超音速ノズルの流入部を形成し、
この部分が、回転筒９′２と接する部分となる。内筒９
３には、円筒側面、Ｅに軸線方向にスリット状に開けら
れたガスｇの供給口９６が設けられており、この供給口
９６は、外筒９１に設けられた超音速ノズル９４流入部
の開口方向と同一の方向に向けて開けられている０回転
筒９２には、内筒のガス供給口９６を通じて内筒内部ｌ
＼通じることができる消９５が軸線方向にスリット状に
開けられいる。また湧９５には、回転筒９２の回転方向
前方の側に広く座ぐり９７をつけた形状になっている０
作業対象ガスを含むガスｇは内筒９３内部へ供給され、
また、外筒９１と回転筒９２との間の空間へは作業対象
ガスを含まないガスｆが満され、ガスｇ及びガスｆとも
、第１１図の紙面垂直方向の回転筒の中心軸線上に設置
される、図示しないそれぞれ別々の供給管を介して、ガ
ス供給体９の外部より供給される。

回転筒９２の回転に伴い、回転筒に設けられた涌９５の
座ぐり９７の部分が、超音速ノズル９４の流入部位置に
くると、外筒９１と回転筒９２の接触部分の一部が離れ
、この隙間からガスｆが流入して、超音ノズル側へ流れ
る０回転筒の回転に従い、この隙間部分は徐々に大きく
なる。更に回転筒９２が回転すると、消９５と内筒９３
のガス供給口９６とが重なり、作業対象ガスを含むガス
ｇが超音速ノズル側へ供給される。このとき、回転筒は
再び外筒内壁と接触するため、超音速ノズル側へのガス
ｆの供給は止まる。このようにして、回転筒の回転に伴
い、第１図又は第４図に示すガスの供給が可能になる。

本実施例では４第１０図の実施例と同様に、ガス供給元
と超音速ノズル流入口までの空間が少ないため、ガス供
給の各パルス毎に、作業室で安定した超音速流動状態を
つくり出せるという効果がある。また、本実施例では、
回転部分が一箇所なので、第１０図の実施例に比して機
構が簡単あり、更に、回転部の減少及び回転接触面積の
減少により、駆動力が小さくて済むという効果もある。

本発明の更に他の実施例によるガス供給装置を第１２図
により説明する０本実施例は第１１図の実施例と同様な
構造であるが、ガス供給体９Ａにおいて、回転筒９２Ａ
に設けられる涌９５Ａは、座ぐり９７Ａを溝孔を中心と
してその両側にほぼ対称な形状に設けられている。また
外筒９１Ａの肉ＪＶ、部に形成される超音速ノズル部の
肉厚形状もノズル中心軸に対してほぼ対称な形状に作ら
れている。このような形状にすることにより、回転筒９
２Ａの回転により第５図に示したようなガスの供給が可
能になる。

本発明の更にｆ［ｊ４の実ｔＪ＃、ρ１によるが超音速
ノズルのガス供給装置を第１２図及び第１３図により説
明する６本実施例は、クーシンク１０３内に設置された
ガスｆを供給するガス供給管１１Ｂ及びガスｇを供給す
るガス供給管１２Ｔｈと、ケーシング１０３の端面上に
配置されたガス漏れを防止するリング状接触板１０つと
、リング状接触板１０９に接触配置され、ケーシング１
０３の中心軸線上の駆動軸１０８の一端に取り付けられ
た回転円板１０とからなる０回転円板１０の内部には、
ガス通路１０１が円板の中心を通る直径方向に直線状に
設けられている。このガス通路１０１は、回転円板ＩＯ
の一方の面の中心上に通気口１０２が、他方の面の同一
半径りの任意の位置に通気口１０７が設けである０通気
口１０２は、超音速ノズル２の流入部に接続され、超音
速ノズル２と常時通気状態にある。一方、リング状接触
板１０９には、回転円板１０と接触する面上の直径方向
に対向する位置にガス供給口１０４，１０６及び１０５
が２組設けられ、ガス供給口１０４．１０６はガスｆの
供給管１１　Ｂに接続され、ガス供給口１０５はガスｇ
の供給管１２Ｂに接続されている。そしてガス通路１０
１の他方の通気口１０７は、これらリンク状接触円板１
０９のガス供給口１０４゜１０６及び１０５と重なった
ときにそれら供給口を介して、ガスｆσ′）供給管１１
Ｂ又はガスｇの供給管１２［ｌと通気状態となる。

リング状接触板１０９のガス供給口１０４，１０５及び
１０６は次のような位置関係で配置される。即ち、ガス
供給口１０５はガス供給口１０４に対して、直径方向に
完全に向かい合う位置よりも回転円板の回転方向前方に
数度乃至数十症ずれる位置に配置し、ガス供給口１０６
はガス供給口１０５に対して、直径方向に完全に向かい
合う位置よりも回転円板の回転方向前方に数度乃至数十
症ずれる位置に配置する。

このように構成された本実施例においては、回転円板１
０の回転に伴い、ガス通路１０１の通気口１０７の一方
がガスｆの供給口１０４と重なり始めるときは、他方の
通気口１０７はリング状接触板１０９の端面により閉ざ
されており、ガス通ｖ？１１０１にはガス供給管１１Ｂ
より作業対象ガスを含まないガスｆが供給される０回転
円板１０の回転が進むと、通気口１０７と供給Ｄ　１０
４との重なり面積が増加し、両者の通気状！ぶが終了す
る直前に、反対側の通気口１０７とガスｇの供給口１０
５が重なり始め、作業対象ガスを含むガスｇが通路１０
１に供給され始じめる。更に回転が進み通気口１０７と
ガスｇの供給口１０５との重なり面積が増し、ガスｇは
、ガスｆに続いて通気口１０２を通って超音速ノズル２
へ供給される。更に回転が進み、通気口１０７とガスｇ
の供給口１０５との通気状態が終了する前に、反対側の
通気口１０７が再びガスｆの供給口１０６と重なり始め
、再びガスｆが流路１０１内に供給され、前に供給され
たガスｇの後押しをする。更に回転か進行すると、両通
気口１０７ともリンク状接触板１０９の端面上に位置す
るようになり、両ガスとも供給が停止される。

このように本実施例においては、ケーシング１０３の端
面上に設置されたリング状接触板１０９上に、回転円板
１０の回転中心に対して任意の角度範囲内に、直径方向
に向い合う位；４の一方にガスｆの供給口１０４，１０
６を他方にガスｇの供給Ｄ　１０５を設置することによ
り、回転円板の回転に伴い、第５図に示したガス０（給
を可能にすることかできる。

なお、本実施例ではガス供給０１０４．１０６及び１０
５を２組設けたが、これ°は１組であっても良く、２組
以上であっても良い、また本実施例では、ガスｆの供給
口を１．０４，１０６の２側設４またか、ガス供給口１
０６は収ることかでき、この場合は、ガスｇの供給の後
にガスｆの供給がなくなるため、第１図又は第４図に示
したガス供給が可能となる。

本実施例では、−上記実施例の効果に加えて、回転部分
と静止部分との接触面積が少ないため、回転部の駆動量
が少なくて済むという効果がある。

本発明の更に他の実施例によるガス供給装置を第１５図
により説明する０本実施例は円筒状の本体１１０を有し
、本体１１０には作業対象ガスを含まないガスｆを供給
するガス供給管１１Ｃ及び作業対象ガスを含むガスｇを
供給するガス供給管１２Ｃが取りイ＝−１けられており
、そこから流入したガスは、それぞれ、本体１１０内に
形成されたガス通Ｒ１４及び１１２を通って本体１１０
の両端面に導びかれる０本体１１０の両端面上には、先
の第１３図及び第１４図の実施例に示したのと同様な構
造を有するリング状接触板１０９及び回転円板１０Ａが
それぞれ設置されている。ただし、回転円板１０Ａの駆
動軸１０８Ａは反本体１１０側に位置しており、中央の
通気口１０２Ａは直径−Ｌの位置に設けられた通気口１
０７と同じ側の円板面に開けられている１回転円板１０
Ａの回転により、回転円板１０Ａ上の通気口１０７がリ
ング状接触板１０９を介してガス通路１４又は１１２の
開口端と選択的に通気状態になることは先の実施例と同
様である。このように通気状態になると、ガス供給管１
１Ｃ又は１２Ｃから供給されるガスは、−度、回転円板
１０Ａ内のガス通路１０１に導かれ、ここから、通気口
１０７と同じ側の円板面に設けられた通気口１０２Ａよ
り、再び本体１１０内Ｉ＼導かれる０本体１１０内には
、本体の中心軸線−Ｆに通気口１０２Ａと連通する吐出
通路ｔ　１４が設けられており、本体１１０には更に、
吐出通路１１４に連通し本体外周面に開口するスリット
状の流出口１１３が設けられている。通気口１０２Ａよ
り本体１１０内に導かれたガスは、吐出通ｉ？８１１４
を経てスリット状流出口１１３より流出する。第１５図
には図示していないが、スリブｉ・状流出口１１３の先
に超音速ノズル及び作業室が設置され、スリット状流出
口１１３より流出したガスは超音速ノズル及び作業室に
供給される。

本実施の１では、円筒横道をしているものの回転部と静
止部分との接触面積が少ないため、回転円板の駆動力が
少なくて済むという効果がある。

なお、第１３図及び第１４図の実施例並びに上記第１５
図の実施例では、ガス漏れを防止するためリング状接触
板１０９を使用したが、他のシール手段でガス漏れが防
止できる場合には、リング状接触板１０９は不要であり
、この場合は、回転円板１０又はＩＯＡの通気０１０７
を直接ガス供給管１１Ｂ、１２Ｂ又はガス供給通路１４
，１１２の開口端に回転円板の回転と共に重なるように
すれば良い、この場合、ガスｆの供給管又は供給通路の
開口端を１つ設ければ、第１図又は第４図に示したガス
供給となり、２つ設ければ、第１３図の実施例と同様、
第５図に示したガス供給となる。

本発明の他の実施例による超音速ノズルのガス供給方法
を第１６図により説明する。第１６図は作業室のガス温
度の時間変化を上段に、ガス浅型の時間変化を下段に示
したものである６本実施例では、作業対朱ガスを含まな
いガスｆｔ！−まず供給し、ガスｆによる主衝撃波の通
過に１′「う温度上昇が生じ、更に、二次衝撃波の通過
により、作業室が低温状態となった後に、作業対象ガス
を含むガスｇを供給する６作業対象ガスを含むガスｇは
、作業室での作業の周期、例えば重分子の同位体分離装
置においてはレーザ照射の周期に同期した周期で供給さ
れる。またガスｇの供給間隔には、ガスｇに連続して、
作業対象ガスを含まないガスｆを流すことによって、作
業室（照射室）での超音速流状！ぷを維持する。

本実施例によれば、超音速ノズル上、流でのガス供給を
連続的に行う場合であっても、作業対象ガスの排出を低
減でき、重分子の同位体分離装置においては同位体の分
離効率を向上できるという効果かある。

本発明の更に他の実施例による超音速ノズルのガス供給
装置を第１７図により説明する１本実施例では、超音速
ノズル２の流入口１２６に、作業対象ガスを含まないガ
スｆを供給する供給管１１Ｄが、高速バルブ１２１を介
して接続されている。

また、高速バルブ１２１下流の超音速ノズル流入口１２
６には、高速バルブ１２２を介して作業対象ガスを含む
ガスｇを供給する供給管１２Ｄか接続されている。

本実施例の動作においては、まずバルブ１２１を開き、
ガスｆを超音速ノズル２へ供給する０作業室３が超音速
の状態になった後に、作業対象ガスを多く含むガスｈを
高速バルブ１２２を操作することによってガスｆ中へ注
入する。ガス［１とガスｆとの混合ガスｇは、超音速ノ
ズル２により膨脹して作業室３）＼流動する。また、ガ
スｈの注入間隔は、作業室３を通過する混合ガスｇか、
作業室での作業の周期、例えば第１７図下方に示したレ
ーザ照射の周期に同期した周期で０（給される間隔とす
る。

本実施例によれば、ガスを連続供給する場合でも、作業
対象ガスの排出を低減できるという効果がある。

なお、第１７図の実施例では、作業対象ガスを含まない
ガスｆの供給を高速バルブ１２１により制御し、ガスｆ
をパルス的に供給することにより、第５図に示したガス
供給方法を実施することもできる。

本発明の更に他の実施例による超音速ノズルのガス排気
装置を第１８図により説明する。第１８し１において、
ガス供給装置は第１７図と同様であるが、作業室３の下
流に、（１ミ業室２の全流出幅にわたって排気回収回転
ドラム１２５を設置しである。排気回収回転ドラム１２
５は円筒形状をしており、その円筒側面か作業室３下流
の流路と接する。また円筒の内部には、それぞれ別々の
排気系統へガスを導くようなっている２つの室１２３゜
１２４か円周方向に交互に並置されている。

排気回収ドラム１２５は、作業対象ガスを含む混合ガス
ｇか流下してくるときに、室１２４がこのガスｇを吸い
込むように回転される。

本実施例によれば、排出ガスの再分離作業を低減できる
という効果がある。

本発明の更に他の実施例によるガス供給方法を第１９図
により説明する０本実施例のガスＯＦ、給方法は、間欠
的にガスを超音速ノズルに供給して使用する超音速ノズ
ル装置、例えば超音速風洞装置において、超音速ノズル
に本来使用ずべき供試ガスとは、１１（給圧力、供給温
度等状態量の異なるガスを、供試ガスとは別系統ライン
から、超音速ノズルに供給するものである。即ぢ、第１
９図において、超音速ノズル２の１流に供試ガス１３１
を供給する流Ｎ１３２かあり、供試ガス１３１は流路１
３２より高速バルブ１３３を介して超音速ノズル２に供
給される１通常の超音速ノズル装置では、超音速ノズル
下流の静圧は、ノズル形状により決まる膨脹比による心
服静圧よりも高くなっている。このため、超音速ノズル
下流をノズルの適性膨脹が達成される膨脹静届まで下げ
なければならない、このことは、第２図に示した二次Ｋ
ｔ撃波を超音速ノズル下流Ｉ＼押出すことにほかならな
い。

超音速ノズル２の膨脹比が大きくなるに従い、この押し
出しに要するノズル上流でのガス圧も高くなる。本実施
例では、超音速ノズル２の上流に、更に高圧タンク１３
４があり、供試ガス１３１を流す前に高速パルプ１３５
を開けて、高圧タンク１３４内に蓄えた高圧ガス１３６
を始動ガスとして流し、この始動ガスによって二次衝撃
波を下流へ押し出し、その後に、始動ガスに連続してＩ
ノ（試ガス１３１を流ず４始動ガス１３６としては、高
圧状態を作り易いガスをｉＢべばよい。

本実施ｍ１によれば、超音速ノズル装置において、超音
速流状！Ｂの実現が容易であるとともに、供試ガスの浪
費を防げるという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、作業対象ガスを間欠的に供給し、この
作業対称ガスを断熱的に膨脹して高速流を？５る超音速
ノズルにおいて、作業対象ガスの浪費を低減できるとい
う効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施ρｊによる超音波ノズルのガス
供給方法を示す図であり、第２図及び第３図は超音波ノ
ズル内の過渡的流動状態を示す図であり、第４［２ｉｌ
は本発明の池の￥施例によるガス］ＩＦ。結方法を示す図であり、第５図は本発明の更に他の実施
例によるガス供給方法を示す図であり、第６図は本発明
の一実施例による超音波ノズルのガス供給装置の断面図
であり、第７図は本発明の他の実施例による超音波ノズ
ルのガス供給装置の断面図であり、第８図は本発明の更
に他の実施例による超音波ノズルのガス供給装置の断面
図であり、第９図は本発明の更に他の実施例による超音
波ノズルのガス供給装置の断面図であり、第１０図は本
発明のなお更に他の実施例による超音波ノズルのガス供
給装置の断面図であり、第１１図は本発明のまた池の実
施例による超音波ノズルのガス供給装置の断面図であり
、第１２図は本発明のなお他の一実施例による超音波ノ
ズルのガス供給装置の断面図であり、第１３図は本発明
の他の実施例による超音波ノズルのガス供給装置の断面
図であり、第１４図は第１３図のｌｆｆ−Ｉｆｆ線に沿
った断面図であり、第１５図は本発明のまた他の実施例
による超音波ノズルのガス供給装置の要部断面図であり
、第１６図は本発明の他の実施例によるガス供給方法を
示す図であり、第１７図は本発明の更に池の実施例によ
るガス供給装置を示す概略図であり、第１８図は本発明
の更にまた他の実施例によるガス排気装置を示す図であ
り　第１９図は本発明の更に他の実施例によるガス供給
方法を示す図である。符号の説明ｆ・・・作業対象ガスを含まないガスｇ・・・作業対象ガスを含むガス又は作業対象ガス】・
・・ガス流入導管２・・・超音波ノズル３・・・作業室１１．１３・・・ガスｆの供給流路１２・・・ガスｇの供給流路２４・・・弁２４１・・・回転子２４５・・・通気流路７・・・ガス供給筒７１・・・ガス供給体７２・・・回転子８２・・・外回転子８４・・・供給管８６・・・内回転子９１・・・外筒９２・・・四転峙９３・・・内筒１０・・・回転円板１０９・・・リング状接触板

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超音速ノズルに作業対象ガスを間欠的に供給し、
この作業対称ガスを断熱的に膨脹して高速流を得る超音
速ノズルのガス供給方法において、１パルス当りのガス
供給時に、作業対象ガスを含まないガスを先に供給し、
それに続いて作業対象ガスを先のガスと連続するように
供給することを特徴とする超音速ノズルのガス供給方法
。
（２）１パルス当りのガス供給時に、超音速ノズルから
間欠的に噴出するガス中に含まれる作業対象ガスの濃度
が徐々に増加し、その後一定となるように、作業対象ガ
スを含まないガスに続いて作業対象ガスを供給すること
を特徴とする請求項１記載の超音速ノズルのガス供給方
法。
（３）１パルス当りのガス供給時に、作業対象ガスをパ
ルスの中央部に位置するように、作業対象ガスを含まな
いガスに続いて作業対象ガスを供給することを特徴とす
る請求項１記載の超音速ノズルのガス供給方法。
（４）超音速ノズルの流入側に設置され、超音速ノズル
にガスを間欠的に供給する弁装置と、この弁装置の上流
側に設置されたガス流入導管とを備えた超音速ノズルの
ガス供給装置において、前記弁装置が、ハウジングと、
ハウジング内で一定回転速度で回転する円筒状の回転子
とからなり、前記回転子には、直径方向にスリット状に
開けられ通気流路を設け、前記弁装置を、前記ハウジン
グの一側で前記超音速ノズルに、該一側と直径方向で向
い合う他側で前記ガス流入導管にそれぞれ接続し、該ガ
ス流入導管を、作業対象ガスと作業対象ガスを含まない
ガスを別々に供給する２本の供給流路により構成したこ
とを特徴とする超音速ノズルのガス供給装置。
（５）前記ガス流入導管を３本の供給流路により構成し
、３本の中間に位置する供給流路に作業対象ガスを供給
し、他の２本に作業対象ガスを含まないガスを供給する
ことを特徴とする請求項４記載の超音速ノズルのガス供
給装置。
（６）超音速ノズルの流入側に設置され、超音速ノズル
にガスを間欠的に供給する超音速ノズルのガス供給装置
において、ガス供給筒を構成するハウジングと、前記ハ
ウジングの内部空間に設置され、中空の円筒状をなし、
直径方向の向かい合う位置で軸線方向にスリット状に開
けられた１組の開口部を有する回転子と、この回転子の
内側に設置され、２つのガス供給流路を有する円筒形状
のガス供給体とを有し、前記回転子が前記ガス供給体の
まわりでこれに接して回転することを特徴とする超音速
ノズルのガス供給装置。
（７）前記回転子にスリット状の開口部を２組以上設け
たことを特徴とする請求項６記載の超音速ノズルのガス
供給装置。
（８）前記ガス供給体に３つのガス供給流路を設け、こ
のうち１つのガス供給流路には作業対象ガスを供給し、
他の２つに作業対象ガスを含まないガスを供給すること
を特徴とする請求項６又は７記載の超音速ノズルのガス
供給装置。
（９）超音速ノズルの流入側に設置され、超音速ノズル
にガスを間欠的に供給する超音速ノズルのガス供給装置
において、ガス供給を構成する円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側で該ハウジングの内壁に接して回
転するよう配置され、軸線方向にスリット状に開けられ
た開口部を有する外回転子と、この外回転子の内部空間
に設置され、前記超音速ノズルの流入口に向かう位置で
軸線方向にスリット状に開けられたガス供給口を有する
ガス供給管と、このガス供給管の内側で該ガス供給管の
内壁に接して回転するよう設置され、軸線方向にスリッ
ト状に開けられた開口部を有する内回転子とを有するこ
とを特徴とする超音速ノズルのガス供給装置。
（１０）超音速ノズルの流入側に設置され、超音速ノズ
ルにガスを間欠的に供給する超音速ノズルのガス供給装
置において、円筒状のガス供給体を構成すると共に、円
筒状の管壁の一部を軸線方向に一様に厚くしてこの部分
に超音速ノズル形状を形成した外筒と、この外筒の内側
に設置され、外面が前記肉厚部分の超音速ノズルの流入
口に接して回転する回転筒と、この回転筒の内側で該回
転筒の内壁に接して配置され、前記外筒に設けられた超
音速ノズルの流入口に整合する位置で軸線方向にスリッ
ト状に開けられたガス供給口を有するガス供給筒を構成
する内筒とを有し、前記回転筒の側面に、前記内筒のガ
ス供給口と前記外筒に設けられた超音速ノズルとを通気
可能とする通気溝を設けたことを特徴とする超音速ノズ
ルのガス供給装置。
（１１）前記回転筒の側面に前記通気溝を少なくとの２
個設けたことを特徴とする請求項１０記載の超音速ノズ
ルのガス供給装置。
（１２）前記回転筒の側面の前記通気溝に座ぐり部を設
け、この座ぐり部を通気溝に対して回転筒の回転方向前
方の側で大きくしたことを特徴とする請求項１０又は１
１記載の超音速ノズルのガス供給装置。
（１３）前記回転筒の側面の前記通気溝に座ぐり部を設
け、この座ぐり部を前記通気溝を中心としてほぼ対称な
形状にしたことを特徴とする請求項１０又は１１記載の
超音速ノズルのガス供給装置。
（１４）超音速ノズルの流入側に設置され、超音速ノズ
ルにガスを間欠的に供給する超音速ノズルのガス供給装
置において、異なるガスを別々に供給する２つのガス供
給管と、駆動軸まわりに回転する回転円板と、前記ガス
供給管と回転円板との間に設置され、ガス漏れを防止す
るリング状接触板とを有し、前記回転円板の内部には、
円板の中心を通る直線状のガス通路が設けられ、このガ
ス通路は、円板の一方の面上の中心部で開口する第１の
通気口と、円板の他方の面上の同一半径方向位置で開口
する第２及び第３の通気口とを有し、前記第１の通気口
が超音速ノズルの流入口に接続され、超音速ノズルと常
時通気状態にあり、前記第２及び第３の通気口が、前記
リング状接触板上に開けられた前記ガス供給管への入口
となる複数のガス供給口を介して該ガス供給管と選択的
に通気状態となるように構成されていることを特徴とす
る超音速ノズルのガス供給装置。
（１５）前記リング状接触板に前記ガス供給口を少なく
とも２個設け、２個のうちの一方を他方に対して、直径
方向に正確に向かい合う位置よりも前記回転円板の回転
方向前方に数度乃至数十度ずれる位置に配置したことを
特徴とする請求項１４記載の超音速ノズルのガス供給装
置。
（１６）前記リング状接触板に前記ガス供給口の組み合
わせを少なくとも２組設けたことを特徴とする請求項１
５記載の超音速ノズルのガス供給装置。
（１７）前記リング状接触板に前記ガス供給口を、直径
方向の向かい合う位置の一方に２個、他方に１個設け、
これらガス供給口を、それぞれの位置が直径方向反対側
に位置するガス供給口に対して、回転円板の回転方向前
方に数度乃至数十度ずれる位置に配置したことを特徴と
する請求項１４記載の超音速ノズルのガス供給装置。
（１８）前記リング状接触板に前記ガス供給口の組み合
わせを少なくとも２組設けたことを特徴とする請求項１
７記載の超音速ノズルのガス供給装置。
（１９）前記回転円板上に設けられ、超音速ノズルと通
気状態にある前記第１の通気口を前記第２及び第３の通
気口と同じ面上に設け、また、前記第１の通気口と連通
するガス流路を円筒形本体の軸中心上に設け、かつ該円
筒本体の円筒側面に前記ガス流路と連通するスリット状
流出口を設け、前記第１の通気口より流出するガスを前
記ガス流路及びスリット状流出口を介して超音速ノズル
に導くことを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１
項記載の超音速ノズルのガス供給装置。
（２０）超音速ノズルに作業対象ガスを供給し、この作
業対象ガスを断熱的に膨脹して高速流を得る超音速ノズ
ルのガス供給方法において、作業対象ガスをガス成分に
含まないガスを連続して超音速ノズルに供給し、このガ
ス中に、パルス状に作業対象ガスを供給することを特徴
とする超音速ノズルのガス供給方法。
（２１）超音速ノズルの流入側に設置され、超音速ノズ
ルにガスを供給する超音速ノズルのガス供給装置におい
て、前記超音速ノズルの流入口に接続され、作業対象ガ
スをガス成分として含まないガスを供給する第１の供給
管と、前記第１の供給管に接続され、高速バルブを介し
て作業対象ガスを含むガスを供給する第２の供給管とを
有することを特徴とする超音速ノズルのガス供給装置。
（２２）超音速ノズルの流出側に設置された作業室の下
流に、排気系統の異なる２つの室が円周方向に交互に位
置するよう配置された排気回収ドラムを、前記作業室の
全流出幅にわたって設置したことを特徴とする超音速ノ
ズルの排気装置。
（２３）超音速ノズルに供試ガスを供給し、この供試ガ
スを断熱的に膨脹して高速流を得る超音速ノズルのガス
供給方法において、前記供試ガスと異なる圧力、温度の
状態で保持されるガスを供試ガスの供給開始前に供給し
、このガスに連続して供試ガスを流すことを特徴とする
超音速ノズルのガス供給方法。
（２４）請求項２３記載のガス供給方法を用いた超音速
風洞装置。