JPH08219361A - 流速調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流速分布が不連続にならず、しかも任意の流
速分布を短時間で容易に調整して造り出す。 【構成】 流体が流れる通路ａの途中に該通路ａを遮断
する方向に、多数の小径な流通孔１ａを有する肉厚な弾
性多孔質材１を取付け、該弾性多孔質材１を間に挟んで
その両側に多孔板２と弾性網の目材３を配して、多孔板
２と弾性網の目材３によって弾性多孔質材１をサンドイ
ッチ状に挟み、該弾性多孔質材１及び弾性網の目材３を
厚み方向に圧縮して締め付ける緊締具４を、弾性網の目
材３、弾性多孔質材１及び多孔板２を貫通して取付け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体や気体等の流体
の流速を実験する実験通路で流体の流速を調整する流速
調整装置に係り、特に、任意の流速分布を短時間で容易
に調整して造り出すことのできる流速調整装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】液体や気体等の流体の流速を実験する実
験通路で流体の流速を調整する従来の流速調整装置で
は、流速の調整として例えば流速の速い通路内の一部分
には網の目材などを部分的に取付け、又網の目材の網目
の大きさを代えたりして、通路内を流れる液体や気体等
の流体の流速を調整して実験を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
網の目材を使用して流体の流速を調整する手段では、網
の目材を取付ける部分と取付けない部分との境界付近で
は流速分布が不連続になり易く、また、網の目材の網目
の大きさを代えて流体の流速を調整するのに手間と時間
がかかり、非常に面倒であった。

【０００４】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、流速分布が不連続にならず、しかも任
意の流速分布を短時間で容易に調整して造り出すことの
できる流速調整装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明は、流体が流れる通路の途中に該通路を
遮断する方向に、多数の小径な流通孔を有する肉厚な弾
性多孔質材を取付け、該弾性多孔質材を間に挟んでその
両側に多孔板と弾性網の目材を配して、多孔板と弾性網
の目材によって弾性多孔質材をサンドイッチ状に挟み、
該弾性多孔質材及び弾性網の目材を厚み方向に圧縮して
締め付ける緊締具を、弾性網の目材、弾性多孔質材及び
多孔板を貫通して取付けた構成よりなるものである。

【０００６】

【作用】以上のような構成を有するこの発明は、次のよ
うに作用する。すなわち、緊締具によって、弾性多孔質
材及び弾性網の目材を厚み方向に圧縮して締め付けるこ
とにより、弾性多孔質材の流通孔を通過する流体の流れ
の抵抗を大きくして、弾性多孔質材を通過する流体の流
速を減速させて調整できるように作用し、また、弾性多
孔質材は弾性網の目材によって圧縮部分を中心としてそ
の周囲に擂鉢状に圧縮変形を解消するようにして、圧縮
変形の連続的変化を維持させ、圧縮変形の抵抗による不
連続性がなく、より均一な流速分布を造り出すように作
用する。

【０００７】

【実施例】以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発
明をより具体的に説明する。ここで、図１は流速調整装
置の分解斜視図、図２は流速調整装置の部分断面図、図
３は流速調整装置の断面図、図４は流速調整装置の斜視
図、図５（Ａ）（Ｂ）は流速調整装置の作用説明図であ
る。

【０００８】図において、流速調整装置は弾性多孔質材
１、多孔板２、弾性網の目材３及び緊締具４から主に構
成されている。流速調整装置の一部を構成する弾性多孔
質材１は、例えば水などの液体や空気などの気体の流体
が流れる通路ａの途中に該通路を遮断する方向、例え
ば、該通路の方向に対して直交する方向に取付けられて
いる。弾性多孔質材１は通路ａを遮断するため、その形
状は通路ａの内部形状に対応する外形に形成されてい
る。例えば、通路ａの内部形状が角形の場合には、弾性
多孔質材１の形状も角形になっている。

【０００９】弾性多孔質材１は肉厚つまり厚み方向に一
定の厚みを有しており、肉厚な弾性多孔質材１の平面内
には小径な流通孔１ａつまり水などの液体や空気などの
気体の流体が通過できる孔が多数形成されている。流通
孔１ａは弾性多孔質材１の平面内に厚み方向に向かって
多数形成されていて、通路ａ内を流れる流体は該通路ａ
を遮断する弾性多孔質材１に形成されている流通孔１ａ
を通って下流側に流れることができるようになってい
る。

【００１０】弾性多孔質材１は厚み方向に圧縮性と復元
性を有する弾力性を備えており、後述の緊締具４を締め
付けることにより厚み方向に圧縮し、弛めることによっ
て厚み方向に復元する弾力性を有している。弾性多孔質
材１は厚み方向に圧縮されると、その素材は密となって
各流通孔１ａの流体の流れに対する抵抗が大きくなり、
各流通孔１ａを通過する流体は抵抗によって流速が遅く
なる。弾性多孔質材１には例えばヘチマトロン、スポン
ジ状又は海綿状のような所謂クッション性と通気性や通
水性を有する素材が使用されている。

【００１１】多孔板２は弾性多孔質材１の上流側の通路
ａに配して設けられていて、弾性網の目材３と共に弾性
多孔質材１を上下流両側からサンドイッチ状に挟むもの
である。多孔板２も弾性多孔質材１と同様に通路ａを遮
断するように取付けられている。多孔板２には多数の孔
２ａが形成されていて、通路ａ内を流れる流体はこの孔
２ａを通過して弾性多孔質材１の流通孔１ａに入る。

【００１２】多孔板２は弾性多孔質材１と異なり、緊締
具４で締め付けられても、平坦性を維持する剛性を有し
ていて、多孔板２と接する弾性多孔質材１の上流側の平
面を平坦面に維持する役目を果たしている。多孔板２に
は一定の硬さを備えた例えば金属性部材が使用されてい
る。

【００１３】弾性網の目材３は弾性多孔質材１の下流側
の通路ａに配して設けられていて、上記多孔板２と共に
弾性多孔質材１を上下流両側からサンドイッチ状に挟む
ものである。弾性網の目材３も弾性多孔質材１と同様に
通路ａを遮断するように取付けられている。弾性網の目
材３には多数の網目３ａが形成されていて、弾性多孔質
材１の流通孔１ａを通過した流体はこの網目３ａを通過
して下流側の通路ａを流下する。

【００１４】弾性網の目材３は弾性多孔質材１と同様
に、後述の緊締具４で締め付けられると、厚み方向に容
易に弾性変形し、弛めると元の平坦面に復元する弾力性
を有している。弾性網の目材３は、弾性多孔質材１の下
流側の表面を圧縮する緊締具４の締め付け力を直接受け
て、弾性多孔質材１の下流側の表面の一部が緊締具４に
よって直に損傷するのを防いでいる。

【００１５】また、弾性網の目材３は、弾性多孔質材１
の下流側の表面の一部が緊締具４の締め付けで圧縮変形
する場合に、圧縮部分を中心としてその周囲に擂鉢状に
圧縮変形を解消するようにして、圧縮変形の連続的変化
を維持させ、弾性多孔質材１の下流側の表面の一部のみ
が周囲に比べて不連続的に極端に圧縮変形するのを防ぐ
機能を果たしている。弾性網の目材３には例えば弾力性
を有する金属性の金網が使用されている。

【００１６】緊締具４は、上記多孔板２と弾性網の目材
３とによって上下流両側からサンドイッチ状に挟まれた
弾性多孔質材１を貫通して、弾性多孔質材１及び弾性網
の目材３を厚み方向に圧縮変形させるもので、弾性多孔
質材１の平面方向つまり任意の縦横方向に取付けられ
る。この緊締具４には例えばボルト４ａとナット４ｂが
使用されている。

【００１７】緊締具４のボルト４ａは、通常、通路ａの
下流側となる弾性網の目材３側の網目３ａの間から挿入
して弾性多孔質材１を貫通させ、通路ａの上流側となる
多孔板２側の孔２ａからその先端側を突出させ、突出し
た先端側にナット４ｂを螺合して、弾性多孔質材１及び
弾性網の目材３を厚み方向に締め付けて圧縮変形させる
ようになっている。即ち、ナット４ｂの締め具合によっ
て圧縮変形量を調整できるようになっている。このた
め、ボルト４ａの先端側の側周面にはナット４ｂを螺合
できるように螺子が切ってある。

【００１８】緊締具４のボルト４ａは、その頭部の外径
が弾性網の目材３側の網目３ａの内径より大きいものが
使用され、又ボルト４ａの胴部及び先端側は弾性網の目
材３側の網目３ａの内径及び多孔板２の孔２ａの内径よ
り小さいものが使用されている。また、ボルト４ａの先
端側に螺合されるナット４ｂは、その外径が多孔板２の
孔２ａの内径より大きいものが使用されている。

【００１９】次に、上記実施例の構成に基づく作用につ
いて以下説明する。水などの液体や空気などの気体の流
体についての流速実験を行う通路ａの途中の所定箇所
に、先ず、通路ａを遮断する方向例えば通路ａに対して
直交する方向に多孔板２を固定的に取付ける。

【００２０】次に、通路ａの途中に遮断する方向に取付
けた多孔板２に、通路ａを上下流側に遮断する多孔板２
の下流側に弾性多孔質材１及び弾性網の目材３を配し、
弾性多孔質材１を上流側の多孔板２と下流側の弾性網の
目材３とによってその上下流両側からサンドイッチ状に
挟み、弾性網の目材３、弾性多孔質材１及び多孔板２を
貫通する緊締具４を取付ける。緊締具４は弾性多孔質材
１の平面方向つまり所定間隔毎に縦横に配列して取付け
られる。

【００２１】緊締具４のボルト４ａを弾性網の目材３側
から網目３ａの間を挿入して、弾性多孔質材１を厚み方
向に貫通させる。弾性多孔質材１の貫通したボルト４ａ
の先端側を多孔板２の孔２ａを挿通させて突出させる。
そして、多孔板２側に突出したボルト４ａの先端側にナ
ット４ｂを螺合して、多孔板２と弾性網の目材３によっ
てサンドイッチ状に挟まれた弾性多孔質材１を通路ａの
途中に取付ける。

【００２２】弾性多孔質材１の取付けが完了した後、通
路ａの上流側から実験用の水などの液体や空気などの気
体の所望の流体を下流側に向かって流す。通路ａ内を流
下する流体は、一般に、通路ａの内壁面に近い箇所を流
れる部分は内壁面との摩擦抵抗によって流速が遅くな
り、通路ａの真中箇所を流れる部分は摩擦抵抗が少ない
ので流速は内壁面付近を流れる部分に比べて速くなり、
通路ａ内の同一断面箇所における流速分布は均一でない
（図５（Ａ）参照）。

【００２３】例えば、通路ａ内を流下する流体の所定の
同一断面箇所における流速分布を均一にしたい場合に
は、流速が速い部分が通過する弾性多孔質材１の厚みを
圧縮変形して弾性多孔質材１の素材を密にして流通孔１
ａの流れ抵抗を大きくする。弾性多孔質材１の厚み方向
の圧縮変形は緊締具４のナット４ｂを締め付けることに
よって極めて容易に調整することができる。

【００２４】その結果、弾性多孔質材１の上流側の通路
ａ内を流れる流体の流速分布は均一でなかったものが、
弾性多孔質材１の流通孔１ａを通過中に調整されて、弾
性多孔質材１の下流側では流体の流速分布は均一となる
（図５（Ｂ）参照）。つまり、流速が速い部分は圧縮変
形して流れの抵抗が大きくなった弾性多孔質材１の流通
孔１ａを通過中に減速されて弾性多孔質材１の下流側に
出る。これに対して、流速の遅い部分は圧縮変形されて
いない流通孔１ａを通過するので、通過中に余り減速さ
れることなく通過して弾性多孔質材１の下流側に出る。
このようにして、流速の均一化が図れる。

【００２５】この場合、弾性多孔質材１は弾性網の目材
３によって圧縮部分を中心としてその周囲に擂鉢状に圧
縮変形を解消するようにして、圧縮変形の連続的変化を
維持させられるので、圧縮変形の抵抗による不連続性が
なく、より均一な流速分布を造ることが可能となる。ま
た、緊締具４によって、弾性多孔質材１の厚み方向の圧
縮変形量は任意に調整できるので、任意の流速分布を造
ることもできる。

【００２６】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。例えば、上記実施
例においては、多孔板２を弾性多孔質材１の上流側に取
付け、又弾性網の目材３を弾性多孔質材１の下流側に取
付けた場合で説明したが、必要に応じて、逆、つまり、
多孔板２を弾性多孔質材１の下流側に取付け、又弾性網
の目材３を弾性多孔質材１の上流側に取付けてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上の記載より明らかなように、この発
明に係る流速調整装置によれば、流体が流れる通路の途
中に該通路を遮断する方向に、多数の小径な流通孔を有
する肉厚な弾性多孔質材を取付け、該弾性多孔質材を間
に挟んでその両側に多孔板と弾性網の目材を配して、多
孔板と弾性網の目材によって弾性多孔質材をサンドイッ
チ状に挟み、該弾性多孔質材及び弾性網の目材を厚み方
向に圧縮して締め付ける緊締具を、弾性網の目材、弾性
多孔質材及び多孔板を貫通して取付けたことにより、弾
性多孔質材は弾性網の目材によって圧縮部分を中心とし
てその周囲に擂鉢状に圧縮変形を解消するようにして、
圧縮変形の連続的変化を維持させられるので、圧縮変形
の抵抗による不連続性がなく、より均一な流速分布を造
ることが可能となる。また、緊締具を調整するのみで、
短時間で且つ容易に、弾性多孔質材の厚み方向の圧縮変
形量を任意に調整できるので、任意の流速分布を造るこ
ともできる。このように、流体の流速分布が不連続にな
らず、しかも任意の流速分布を短時間で容易に調整して
造り出すことができる等、極めて新規的有益なる効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す流速調整装置の分解斜
視図である。

【図２】この発明の実施例を示す流速調整装置の部分断
面図である。

【図３】この発明の実施例を示す流速調整装置の断面図
である。

【図４】この発明の実施例を示す流速調整装置の斜視図
である。

【図５】（Ａ）（Ｂ）はこの発明の実施例を示す流速調
整装置の作用説明図である。

【符号の説明】

１ 弾性多孔質材 １ａ 流通孔 ２ 多孔板 ２ａ 孔 ３ 弾性網の目材 ３ａ 網目 ４ 緊締具 ４ａ ボルト ４ｂ ナット ａ 通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流れる通路の途中に該通路を遮断
   する方向に、多数の小径な流通孔を有する肉厚な弾性多
   孔質材を取付け、該弾性多孔質材を間に挟んでその両側
   に多孔板と弾性網の目材を配して、多孔板と弾性網の目
   材によって弾性多孔質材をサンドイッチ状に挟み、該弾
   性多孔質材及び弾性網の目材を厚み方向に圧縮して締め
   付ける緊締具を、弾性網の目材、弾性多孔質材及び多孔
   板を貫通して取付けたことを特徴とする流速調整装置。