JPH1047315A

JPH1047315A - 流体抵抗低減用品

Info

Publication number: JPH1047315A
Application number: JP8216814A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hirata; 純一平田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】空気等の気体、水等の液体の流体中を移動、
またはこの流体自体の移動により受ける流体の相対流が
裏面に回り込んでカルマン渦が発生するのを抑制し、負
圧の発生を極力低減できる流体抵抗低減用品を提供す
る。【解決手段】表面２に複数の略同一の湾曲形状の凹部
３を有するものである。これらの凹部３は、流体抵抗低
減用品１の素材等に応じて流体抵抗低減用品１の表面２
に、型押し、流込み、削出し、ストライク（打撃）製
法、錆を利用する方法等の適当な技法によって形成され
ており、流体抵抗低減用品１の表面２全体に亘って略均
一な状態で配設されている。この流体抵抗低減用品１
は、通常、主要構造部材に相当するので、台風等の強風
により受ける外力によりクラックが入らないように、凹
部３は滑かな形状とするのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体抵抗低減用品
に関するものであり、特に、アンテナのシャフト、電
線、電柱、高層ビル等のような建造物、自動車、航空
機、船舶のような乗物等の気体中あるいは液体中で使用
される表面の空気抵抗が低減された流体抵抗低減用品に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高層ビル、鉄塔のような高層
建築物をはじめアンテナのシャフト、電線、電柱等のよ
うな不動産、自動車、航空機、船舶のような動産のよう
に屋外に設置または屋外を移動するものは、外気による
抵抗を受けている。不動産においては、台風等の気象条
件の変化によっては、そのもの自体が破壊される程の空
気抵抗を受けることがあり、動産においては、そのもの
自体が移動することにより移動速度に応じた空気抵抗を
受けている。また、アクアラング、水着、潜水艦等にお
けるように、水中で使用される場合には、更に大きな抵
抗を受けている。そして、不動産においては、設置場所
における気象条件に耐えられるように、各種構造計画を
立て、そのもの自体の強度を持たせる方法がとられてお
り、動産においては、所定の強度を持たせること以外
に、表面積を小さくしたり、形状を流線形にしたり、表
面を滑らかにすることにより、空気、水等の流体から受
ける抵抗の低減を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、各種構造計画を立て、そのもの自体の強度を持たせ
る方法では、そのもの自体の受ける抵抗の低減対策は何
も施されておらず、表面積を小さくしたり、形状を流線
形にしたり、表面を滑らかにする方法でだけでは、空
気、水等の流体の対流はそのもの自体の裏側に回り込ん
で、カルマン渦が発生し、負圧が発生していた。この現
象は、風洞実験等でも証明されていた。

【０００４】このため、建造物等においては空気等の流
体の進行方向に外力が働き、気象条件が台風等の悪条件
の場合には、そのもの自体が破壊されることがあった。
また、自動車、鉄道、航空機等の乗物においては、その
もの自体の進行方向の逆方向に外力が働き、移動速度が
増すごとに受ける抵抗により失われるエネルギーも増し
ていた。

【０００５】そこで、本発明は、空気等の気体、水等の
液体の流体中を移動、またはこの流体自体の移動により
受ける流体の相対流が裏面に回り込んでカルマン渦が発
生するのを抑制し、負圧の発生を極力低減できる流体抵
抗低減用品の提供を課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
流体抵抗低減用品は、表面に所定形状の複数の凹凸部を
備えたものである。ここで、凹凸部は、用品と一体形成
してもよいし、凹凸部を有するシールを用品に貼設して
もよい。

【０００７】請求項２の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、表面に所定形状の複数の凸部を備えたものである。
ここで、凸部は、用品と一体形成してもよいし、凸部を
有するシールを用品に貼設してもよい。

【０００８】請求項３の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、表面に所定形状の複数の凹部を備えたものである。
ここで、凹部は、用品と一体形成してもよいし、凹部を
有するシールを用品に貼設してもよい。

【０００９】したがって、請求項１乃至請求項３の発明
の流体抵抗低減用品によれば、空気及び水等の流体が用
品の裏面に回り込んでカルマン渦が発生するのを抑制で
き、負圧の発生を極力低減できる。

【００１０】請求項４の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、表面に長さ方向に沿って複数本の帯状の凸部を備え
たものである。

【００１１】請求項５の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、表面に長さ方向に沿って複数本の帯状の凹部を備え
たものである。

【００１２】したがって、請求項４及び請求項５の発明
の流体抵抗低減用品によれば、請求項１乃至請求項３の
流体抵抗低減用品の作用に加えて、引抜加工や押出加工
等によって長尺の用品を製造できる。

【００１３】請求項６の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、表面に所定形状の複数の凹凸部を有するシートを貼
設したものである。

【００１４】したがって、請求項６の発明の流体抵抗低
減用品によれば、請求項１乃至請求項３の流体抵抗低減
用品の作用に加えて、加工等が困難な素材からなる用品
にも対応できる。

【００１５】請求項７の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品におい
て、用品を建造物としたものである。ここで、建造物に
は、アンテナの支柱や、高圧線等の鉄塔、橋梁、看板の
脚、電柱、道路標識の支柱、建築物等がある。

【００１６】したがって、請求項７の発明の流体抵抗低
減用品によれば、請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減
用品の作用に加えて、屋外でしかも周囲に遮蔽物のない
ところに設置され、四季を通じて雨風等の過酷な気象条
件の中を持ちこたえなくてはならない建造物を破損させ
る最も重大な要因である強風に伴い加わる外力を低減す
ることができる。

【００１７】請求項８の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品におい
て、用品を乗物としたものである。ここで、乗物には、
航空機、船舶、自動車や二輪車等の陸上乗物、列車等が
ある。

【００１８】したがって、請求項８の発明の流体抵抗低
減用品によれば、請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減
用品の作用に加えて、陸上、海上あるいは水中を移動す
る際に受ける空気等の流体抵抗により奪われる推進力の
低減を抑制できる。

【００１９】請求項９の発明にかかる流体抵抗低減用品
は、請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品におい
て、用品を衣服としたものである。ここで、衣服には、
各種のスポーツウェア、水着等がある。

【００２０】したがって、請求項９の発明の流体抵抗低
減用品によれば、請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減
用品の作用に加えて、衣服に作用する空気等の流体抵抗
が低減できる。

【００２１】請求項１０の発明にかかる流体抵抗低減用
品は、請求項１乃至請求項６に記載の流体抵抗低減用品
において、用品を液体中使用品としたものである。ここ
で、液体には、水をはじめとして種類は問わない。

【００２２】したがって、請求項１０の発明の流体抵抗
低減用品によれば、請求項１乃至請求項６に記載の流体
抵抗低減用品の作用に加えて、気体中に比べて極めて抵
抗の大きい環境である液体中での動きを妨げる原因とな
る液体に対する抵抗を低減できる。

【００２３】請求項１１の発明にかかる流体抵抗低減用
品は、請求項１乃至請求項６に記載の流体抵抗低減用品
において、用品を気体中使用品としたものである。ここ
で、気体には、空気をはじめとして種類は問わない。

【００２４】したがって、請求項１１の発明の流体抵抗
低減用品によれば、請求項１乃至請求項６に記載の流体
抵抗低減用品の作用に加えて、気体中での動きを妨げる
原因となる気体に対する抵抗を低減できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て説明をする。図１は本発明の第一実施形態である流体
抵抗低減用品の要部を示す正面図、図２は図１の流体抵
抗低減用品のＡ−Ａ断面を示す断面図である。

【００２６】図１及び図２に示すように、本実施形態の
流体抵抗低減用品１は、表面２に複数の略同一の湾曲形
状の凹部３を有するものである。これらの凹部３は、流
体抵抗低減用品１の素材等に応じて流体抵抗低減用品１
の表面２に、型押し、流込み、削出し、ストライク（打
撃）製法、錆を利用する方法等の適当な技法によって形
成されており、流体抵抗低減用品１の表面２全体に亘っ
て略均一な状態で配設されている。この流体抵抗低減用
品１は、通常、主要構造部材に相当するので、台風等の
強風により受ける外力によりクラックが入らないよう
に、凹部３は滑かな形状とするのが好ましい。なお、図
では中空状の円筒形をした流体抵抗低減用品１を示す
が、棒状の無垢の流体抵抗低減用品１であってもよい。
また、凹部３の形状は湾曲形状に限定されるものではな
く、その大きさも同一大きさに限定されるものではな
い。

【００２７】ここで、本実施形態の流体抵抗低減用品１
をアンテナ４に使用する場合について説明する。図８は
本発明の流体抵抗低減用品を使用したアンテナを示す正
面図である。

【００２８】図８に示すように、アンテナ４の支柱であ
る流体抵抗低減用品１は、設置面に略垂直に立設され、
流体抵抗低減用品１の先端部分には支持部材５が装着さ
れている。支持部材５には、流体抵抗低減用品１に略垂
直、つまり設置面に平行に棒状の縦部材６が固着されて
いる。縦部材６には、流体抵抗低減用品１及び縦部材６
に垂直つまり縦部材６に垂直であるとともに設置面に平
行に複数の横部材７が固着されている。この横部材７は
１本の第一横部材７ａと、２本の第二横部材７ｂと、２
本の第三横部材７ｃと、２本の第四横部材７ｄと、２本
の第五横部材７ｅとから構成されている。第一横部材７
ａ、第二横部材７ｂ、第三横部材７ｃは金属パイプをル
ープ状に曲げ形成したもので、どれも幅は略等しいが、
長さは第一横部材７ａが一番長く、第二横部材７ｂ、第
三横部の順で短くなっている。第四横部材７ｄ及び第五
横部材７ｅは、所定長さの金属パイプからなり、ともに
第三横部材７ｃよりも短く、第四横部材７ｄの方が第五
横部材７ｅより長い。そして、横部材７は、第一横部材
７ａを中央に、第二横部材７ｂ、第三横部材７ｃ、第四
横部材７ｄ、第五横部材７ｅの順で外方向に向かって縦
部材６に固着されている。当然のことながら、この流体
抵抗低減用品１の表面２には複数の凹部３が形成されて
いる。また、縦部材６及び横部材７の表面にも複数の凹
部３が形成されていてもよい。通常、アンテナ４が強風
を受ける場合、空気抵抗の大部分は流体抵抗低減用品１
で発生し、次いで縦部材６及び横部材７で空気抵抗が発
生する。

【００２９】このようなアンテナ４では、流体抵抗低減
用品１の表面２に複数の凹部３を有しているので、一見
すると流体抵抗低減用品１が受ける空気抵抗が増すよう
な気がするが、台風等の強風の中、空気の相対流が流体
抵抗低減用品１の裏側に回り込んでカルマン渦が発生す
るのを抑制できる。つまり、この流体抵抗低減用品１で
は、台風等の強風の中でも、流体抵抗低減用品１の表面
２の凹部３によって空気の相対流が撹拌、拡散するため
に、カルマン渦が発生するのを抑制でき、負圧の発生を
極力低減できるので、強風による風向き方向に働く力が
減少する。この結果、台風等の強風の中、強風により受
ける応力が低減するので、流体抵抗低減用品１の強風に
伴う耐久性が向上する。

【００３０】次に、他の実施形態について説明する。上
記実施形態のアンテナ４では、流体抵抗低減用品１の表
面２に複数の凹部３を有するものについて説明したが、
凹部３を凸部としてもよい。図３は本発明の第二実施形
態である流体抵抗低減用品の要部を示す正面図、図４は
図３の流体抵抗低減用品のＢ−Ｂ断面を示す断面図であ
る。

【００３１】図３及び図４に示すように、本実施形態の
流体抵抗低減用品１１は、表面１２に複数の略同一の湾
曲形状の凸部１３を有するものである。これらの凸部１
３は、流体抵抗低減用品１１の素材等に応じて流体抵抗
低減用品１１の表面１２に、型押し、流込み、盛上げ等
の適当な技法によって形成されており、流体抵抗低減用
品１１の表面１２全体に亘って略均一な状態で配設され
ている。この凸部１３も、衝撃等によりクラックが入ら
ないように滑かな形状が好ましく、形状は湾曲形状に限
定されるものではなく、その大きさも同一大きさに限定
されるものではない。

【００３２】このような流体抵抗低減用品１１において
も、上記実施形態と同様に、アンテナ等に使用した場合
には、台風等の強風の中、流体抵抗低減用品１１の表面
１２の凸部１３によって空気の相対流が撹拌、拡散し、
空気の相対流が流体抵抗低減用品１１の裏側に回り込ん
でカルマン渦が発生するのを抑制でき、負圧の発生を極
力低減できるので、強風による風向き方向に働く力が減
少し、台風等の強風の中、強風により受ける応力が低減
するので、流体抵抗低減用品１１の強風に伴う耐久性が
向上する。

【００３３】図５は本発明の第三実施形態である流体抵
抗低減用品の要部を示す斜視図である。

【００３４】図５に示すように、本実施形態の流体抵抗
低減用品２１は、表面２２に長さ方向に沿って複数本の
帯状の凸部２３を有するものである。これらの凸部２３
は、流体抵抗低減用品２１の素材等に応じて流体抵抗低
減用品２１の表面２２に、型押し、流込み、盛上げ等の
適当な技法によって形成されており、流体抵抗低減用品
２１の表面２２全体に亘って略均一な状態で配設されて
いる。

【００３５】図６は本発明の第四実施形態である流体抵
抗低減用品の要部を示す斜視図である。

【００３６】図６に示すように、本実施形態の流体抵抗
低減用品３１は、表面３２に長さ方向に沿って複数本の
溝状の凹部３３を有するものである。これらの凹部３３
も、流体抵抗低減用品３１の素材等に応じて流体抵抗低
減用品３１の表面３２に、適当な技法によって形成され
ており、流体抵抗低減用品３１の表面３２全体に亘って
略均一な状態で配設されている。

【００３７】上記第三実施形態及び第四実施形態の流体
抵抗低減用品２１，３１においても、上記第一実施形態
及び第二実施形態と同様に、アンテナ等に使用した場合
には、台風等の強風の中、空気の相対流が撹拌、拡散
し、空気の相対流が流体抵抗低減用品２１，３１の裏側
に回り込んでカルマン渦が発生するのを抑制でき、負圧
の発生を極力低減できるので、流体抵抗低減用品２１，
３１に働く強風による風向き方向の応力が減少し、流体
抵抗低減用品２１，３１の強風に伴う耐久性が向上す
る。しかも、流体抵抗低減用品２１，３１の長さ方向に
沿って凸部２３または凹部３３が形成されているので、
引抜加工や押出加工等によって長尺の流体抵抗低減用品
２１，３１を容易に製造でき、製造効率がよい。

【００３８】ところで、上記各実施形態では、流体抵抗
低減用品１，１１，２１，３１自体に凹部３，３３や凸
部１３，２３を形成した流体抵抗低減用品について説明
したが、流体抵抗低減用品１，１１，２１，３１自体に
加工を施すことなく凹部３，３３や凸部１３，２３を設
けても構わない。図７は本発明の第五実施形態である流
体抵抗低減用品の要部を示す分解斜視図である。

【００３９】図７に示すように、本実施形態の流体抵抗
低減用品４１は、表面４２にシート４３を貼設したもの
であり、このシート４３に大凸部４３ａと小凸部４３ｂ
が全面に亘って略均一な状態で配設されている。なお、
ここでは、大凸部４３ａと小凸部４３ｂを有するシート
４３を示すが、同一形状の凸部としても構わない。ま
た、他の形状の凸部であってもよく、凸部と凹部とが混
在するシート４３としてもよい。

【００４０】したがって、本実施形態の流体抵抗低減用
品４１も、上記各実施形態の流体抵抗低減用品１，１
１，２１，３１と同様に、アンテナ等に使用した場合に
は、台風等の強風の中、強風により受ける応力が低減す
るので、流体抵抗低減用品４１の強風に伴う耐久性が向
上する。しかも、流体抵抗低減用品４１自体に型押しや
削出し等の加工を施す必要がなく、既製の流体抵抗低減
用品４１にもシート４３を貼設するだけで、同様の作用
効果を奏するので、極めて経済的であり、加工等が困難
な素材からなる流体抵抗低減用品４１にも対応でき、汎
用性がある。

【００４１】さらに、上記の各実施形態以外の方法で流
体抵抗低減用品に凹部や凸部を設けても構わない。例え
ば、塗装等によって流体抵抗低減用品に凹凸部を設けて
もよく、水溶性樹脂を細かく砕いて水中で溶かし、これ
を塗料中に混入しておき、流体抵抗低減用品を塗装する
ことによって流体抵抗低減用品に凹凸部を設けてもよ
い。このような塗装による場合にも、既製の流体抵抗低
減用品に凹凸部を設けることができ、加工等が困難な素
材からなる流体抵抗低減用品にも対応できる。

【００４２】なお、上記説明では、この流体抵抗低減用
品１、１１、２１、３１、４１を主にアンテナ４に使用
する場合について述べたが、電柱、道路標識、信号機等
にも当然利用できる。特に、屋外に設置され周囲に殆ど
遮蔽物のない電柱、道路標識、信号機等に使用した場合
には、台風等の強風の中、強風に伴い受ける風向き方向
の応力を低減でき、強風に対する耐久性が向上する。

【００４３】続いて、本発明の他の各実施形態について
説明をする。図９は本発明の第六実施形態である流体抵
抗低減用品の要部を示す正面図、図１０は図９の流体抵
抗低減用品のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。

【００４４】図９及び図１０に示すように、本実施形態
の流体抵抗低減用品は、表面５２に複数の略同一の湾曲
形状の凹部５３を有するアングル部材５１である。これ
らの凹部５３は、アングル部材５１の素材等に応じてア
ングル部材５１の表面５２に、型押し、流込み、削出
し、ストライク（打撃）製法、錆を利用する方法等の適
当な技法によって形成されており、アングル部材５１の
表面５２全体に亘って略均一な状態で配設されている。
このアングル部材５１は、通常、主要構造部材に相当す
るので、台風等の強風により受ける外力によりクラック
が入らないように、凹部５３は滑かな形状とするのが好
ましい。なお、凹部５３の形状は湾曲形状に限定される
ものではなく、その大きさも同一大きさに限定されるも
のではない。

【００４５】ここで、本実施形態のアングル部材５１を
橋梁５４に使用する場合について説明する。図１６は本
発明の流体抵抗低減用品であるアングル部材を使用した
橋梁を示す正面図である。

【００４６】図１６に示すように、橋梁５４は、車両等
が通行する橋桁５６にアングル部材５１によって構成さ
れるトラス構造によって強度を持たせ両端を橋桁基礎５
５によって支持されている。つまり、橋梁５４のアング
ル部材５１は、トラス構造の各部を構成する線材であ
り、橋梁５４の橋桁５６を支持するための主要構造部材
である。当然のことながら、このアングル部材５１の表
面５２には複数の凹部５３が形成されている。通常、橋
梁５４が強風を受ける場合、空気抵抗の大部分はトラス
構造を構成する複数の線材であるアングル部材５１で発
生する。

【００４７】このような橋梁５４では、アングル部材５
１の表面５２に複数の凹部５３を有しているので、一見
するとアングル部材５１が受ける空気抵抗が増すような
気がするが、台風等の強風の中、空気の相対流がアング
ル部材５１の裏側に回り込んでカルマン渦が発生するの
を抑制できる。つまり、このアングル部材５１では、台
風等の強風の中、アングル部材５１の表面５２の凹部５
３によって空気の相対流が撹拌、拡散するために、カル
マン渦が発生するのを抑制でき、負圧の発生を極力低減
できるので、強風による風向き方向に働く力が減少す
る。この結果、台風等の強風の中、強風により受ける応
力が低減するので、アングル部材５１の強風に伴う耐久
性が向上する。

【００４８】次に、他の実施形態について説明する。上
記実施形態の橋梁５４では、アングル部材５１の表面５
２に複数の凹部５３を有するものについて説明したが、
凹部５３を凸部としてもよい。図１１は本発明の第七実
施形態である流体抵抗低減用品の要部を示す要部正面
図、図１２は図１１の流体抵抗低減用品のＤ−Ｄ断面を
示す断面図である。

【００４９】図１１及び図１２に示すように、本実施形
態の流体抵抗低減用品は、表面６２に複数の略同一の湾
曲形状の凸部６３を有するアングル部材６１である。こ
れらの凸部６３は、アングル部材６１の素材等に応じて
アングル部材６１の表面６２に、型押し、流込み、盛上
げ等の適当な技法によって形成されており、アングル部
材６１の表面６２全体に亘って略均一な状態で配設され
ている。この凸部６３も、衝撃等によりクラックが入ら
ないように滑かな形状が好ましく、形状は湾曲形状に限
定されるものではなく、その大きさも同一大きさに限定
されるものではない。

【００５０】このような流体抵抗低減用品であるアング
ル部材６１においても、上記実施形態と同様に、台風等
の強風の中、アングル部材６１の表面６２の凸部６３に
よって空気の相対流が撹拌、拡散し、空気の相対流がア
ングル部材６１の裏側に回り込んでカルマン渦が発生す
るのを抑制でき、負圧の発生を極力低減できるので、強
風による風向き方向に働く力が減少し、台風等の強風の
中、強風により受ける応力が低減するので、アングル部
材６１の強風に伴う耐久性が向上する。

【００５１】図１３は本発明の第八実施形態である流体
抵抗低減用品の要部を示す斜視図である。

【００５２】図１３に示すように、本実施形態の流体抵
抗低減用品は、表面７２に長さ方向に沿って複数本の帯
状の凸部７３を有するアングル部材７１である。これら
の凸部７３は、アングル部材７１の素材等に応じてアン
グル部材７１の表面７２に、型押し、流込み、盛上げ等
の適当な技法によって形成されており、アングル部材７
１の表面７２全体に亘って略均一な状態で配設されてい
る。

【００５３】図１４は本発明の第九実施形態である流体
抵抗低減用品の要部を示す斜視図である。

【００５４】図１４に示すように、本実施形態の流体抵
抗低減用品は、表面８２に長さ方向に沿って複数本の溝
状の凹部８３を有するアングル部材８１である。これら
の凹部８３も、アングル部材８１の素材等に応じてアン
グル部材８１の表面８２に、適当な技法によって形成さ
れており、アングル部材８１の表面８２全体に亘って略
均一な状態で配設されている。

【００５５】上記第八実施形態及び第九実施形態の流体
抵抗低減用品であるアングル部材７１，８１において
も、上記六実施形態及び第七実施形態と同様に、台風等
の強風の中、空気の相対流が撹拌、拡散し、空気の相対
流がアングル部材７１，８１の裏側に回り込んでカルマ
ン渦が発生するのを抑制でき、負圧の発生を極力低減で
きるので、アングル部材７１，８１に働く強風による風
向き方向の応力が減少し、アングル部材７１，８１の強
風に伴う耐久性が向上する。しかも、アングル部材７
１，８１の長さ方向に沿って凸部７３または凹部８３が
形成されているので、引抜加工や押出加工等によって長
尺のアングル部材７１，８１を容易に製造でき、製造効
率がよい。

【００５６】ところで、上記各実施形態では、アングル
部材５１，６１，７１，８１自体に凹部５３，８３や凸
部６３，７３を形成した流体抵抗低減用品について説明
したが、アングル部材５１，６１，７１，８１自体に加
工を施すことなく凹部５３，８３や凸部６３，７３を設
けても構わない。図１５は本発明の第十実施形態である
流体抵抗低減用品の要部を示す分解斜視図である。

【００５７】図１５に示すように、本実施形態の流体抵
抗低減用品であるアングル部材９１は、表面９２にシー
ト９３を貼設したものであり、このシート９３に凸部９
３ａが全面に亘って略均一な状態で配設されている。な
お、ここでは、同一形状の凸部９３ａを有するシート９
３を示すが、大きさの異なる凸部としても構わない。ま
た、他の形状の凸部であってもよく、凸部と凹部とが混
在するシート９３としてもよい。

【００５８】したがって、本実施形態のアングル部材９
１も、上記各実施形態のアングル部材と同様に、台風等
の強風の中、強風により受ける応力が低減するので、ア
ングル部材９１の強風に伴う耐久性が向上する。しか
も、アングル部材９１自体に型押しや削出し等の加工を
施す必要がなく、既製のアングル部材９１にもシート９
３を貼設するだけで、同様の作用効果を奏するので、極
めて経済的であり、加工等が困難な素材からなるアング
ル部材９１にも対応でき、汎用性がある。

【００５９】さらに、上記の各実施形態以外の方法でア
ングル部材に凹部や凸部を設けても構わない。例えば、
塗装等によってアングル部材に凹凸部を設けてもよく、
水溶性樹脂を細かく砕いて水中で溶かし、これを塗料中
に混入しておき、アングル部材を塗装することによって
アングル部材に凹凸部を設けてもよい。このような塗装
による場合にも、既製のアングル部材に凹凸部を設ける
ことができ、加工等が困難な素材からなるアングル部材
にも対応できる。

【００６０】なお、上記説明では、流体抵抗低減用品で
あるアングル部材５１，６１，７１，８１，９１を主に
橋梁５４に使用する場合について述べたが、鉄塔、テレ
ビ塔、ジェットコースターや観覧車等の遊園地にある各
種乗り物を支持する構造体、その他、主要構造部を外部
に露出させて構成される各種建造物を構成する部材等に
も当然利用できる。特に、屋外に設置され周囲に殆ど遮
蔽物のなく、季節により強風を受けやすい環境に設置さ
れている各種建造物に使用した場合には、強風に伴い受
ける風向き方向の応力を低減でき、強風に対する耐久性
が向上する。また、表面に凹凸を備え各種建造物を構成
する部材には、アングル部材に限定されるものではな
く、その他にＨ鋼、吊り橋を吊るワイヤ等でもよい。ま
た、建築物は規模が大規模であり、強風に伴い発生する
曲げモーメントは、かなり大きなものになる。そして、
この強風に伴い発生する曲げモーメントの大きさは、今
後益々高層化が予想される建築物の高層化に伴い更に大
きくなることが予想され、外形の形状を少し変えるだけ
で強風に伴い加わる外力を低減する方法は有効な手段で
ある。

【００６１】続いて、本発明の第十一実施形態について
説明をする。図１７は本発明の流体抵抗低減用品を使用
した自動車を示す斜視図である。

【００６２】図１７に示すように、本実施形態において
は、自動車１０１の表面１０２に複数の略同一の湾曲形
状の凸部１０３を有するものである。これらの凸部１０
３は、自動車１０１の素材等に応じて自動車１０１の表
面１０２に、型押し、流込み、削出し等の適当な技法に
よって形成されており、自動車１０１の表面１０２全体
に亘って略均一な状態で配設されている。この自動車１
０１は、通常、高速で移動するので、衝撃等によりクラ
ックが入らないように、凸部１０３は滑かな形状とする
のが好ましい。なお、凸部１０３の形状は湾曲形状に限
定されるものではなく、その大きさも同一な大きさに限
定されるものではない。

【００６３】このような自動車１０１では、表面１０２
に複数の凸部１０３を有しているので、一見すると自動
車１０１が受ける空気抵抗が増すような気がするが、高
速走行中、空気の相対流が自動車１０１の裏側に回り込
んでカルマン渦が発生するのを抑制できる。つまり、こ
の自動車１０１では、高速走行中、自動車１０１の表面
１０２の凸部１０３によって空気の相対流が撹拌、拡散
するために、カルマン渦が発生するのを抑制でき、負圧
の発生を極力低減できるので、自動車１０１に進行方向
と逆方向に働く力が減少する。この結果、高速走行中に
おける自動車１０１の走行安定性が向上するので、高速
走行中の安全性が向上する。

【００６４】ところで、本実施形態では、表面１０２に
略同一形状及び大きさの凸部１０３を複数配設した自動
車１０１について説明したが、大きさの異なる凸部とし
てもよく、凹部を混在させてもよい。また、自動車１０
１自体に加工を施すことなく凹部５３，８３や凸部６
３，７３を設けても構わない。つまり、複数の凸部を備
えたシートを自動車１０１の表面１０２に貼設してもよ
い。また、このシートに備えられた凸部は大きさの異な
る凸部を混在させていてもよく、凸部の代わりに凹部で
あってもよく、凸部及び凹部を混在していてもよい。

【００６５】さらに、塗装等によって自動車１０１の表
面１０２に凹凸部を設けてもよく、水溶性樹脂を細かく
砕いて水中で溶かし、これを塗料中に混入しておき、自
動車１０１の表面１０２を塗装することによって自動車
１０１の表面１０２に凹凸部を設けてもよい。このよう
な塗装による場合にも、自動車１０１の表面１０２に凹
凸部を設けることができ、加工等が困難な素材からなる
自動車１０１のボディーにも対応できる。

【００６６】したがって、本実施形態の自動車１０１
は、高速走行中、空気抵抗により進行方向と逆方向に発
生する力が低減するので、走行安定性が向上し高速走行
中の安全性が向上する。また、燃費の向上にもつなが
る。

【００６７】なお、上記説明では、自動車１０１の表面
１０２に凹凸を形成することについて述べたが、その他
に、トラック、ダンプカー、ナマコン車、ゴミ収集車、
レーシングカー、消防自動車、救急車等にも当然利用で
きる。

【００６８】続いて、本発明の第十一実施形態について
説明をする。図１８は本発明の流体抵抗低減用品を使用
した水着を示す正面図である。

【００６９】図１８に示すように、本実施形態において
は、水着１１１の表面１１２に複数の略同一の湾曲形状
の凸部１１３を有するものである。これらの凸部１１３
は、水着１１１の素材等に応じて水着１１１の表面１１
２に、プリント、貼付、縫付、刺繍等の適当な技法によ
って形成されており、水着１１１の表面１１２全体に亘
って略均一な状態で配設されている。この水着１１１
は、通常、水中で使用するので、水との接触抵抗を低減
するために、水はけのよい材質を使用するのが好まし
い。なお、凸部１１３の形状は湾曲形状に限定されるも
のではなく、その大きさも同一な大きさに限定されるも
のではない。また、凸部１１３は大きさの異なる凸部を
混在させていてもよく、凸部の代わりに凹部であっても
よく、凸部及び凹部を混在していてもよい。

【００７０】このような水着１１１では、表面１１２に
複数の凸部１１３を有しているので、一見すると水着１
１１が受ける空気抵抗が増すような気がするが、競泳
中、水の相対流が水着１１１の裏側に回り込んでカルマ
ン渦が発生するのを抑制できる。つまり、この水着１１
１では、競泳中、水着１１１の表面１１２の凸部１１３
によって水の相対流が撹拌、拡散するために、カルマン
渦が発生するのを抑制でき、負圧の発生を極力低減でき
るので、競泳者に進行方向と逆方向に働く力が減少す
る。この結果、競泳中における進行方向への移動を妨げ
る水による抵抗が低減し、競泳者の疲労度が低減される
とともに所定距離を泳ぐのに要する所要時間も短縮され
る。

【００７１】したがって、本実施形態の水着１１１は、
競泳中における進行方向への移動を妨げる水による抵抗
が低減し、競泳者の疲労度が低減されるとともに所定距
離を泳ぐのに要する所要時間も短縮される。

【００７２】なお、上記説明では、水着１１１の表面１
１２に凹凸を形成することについて述べたが、その他
に、シュノーケル、足ヒレ、ウェットスーツ、ドライス
ーツ、水中眼鏡、エアータンク、レギュレータ、ＢＣ等
のアクアラングにも当然利用できる。特に、アクアラン
グに凹凸を形成することによって、空気中に比べて極め
て抵抗の大きい環境である水中での水に対する抵抗を低
減でき、スキュバーダイビング及びスキンダイビングに
伴う水中での活動が容易になり体力の消耗も低減される
ので、単位時間あたり酸素の消費量も低減され潜水時間
を延長できる。

【００７３】また、１／１００秒を競う競技をする際に
着用するスポーツ着等に使用すれば、着用部分の空気抵
抗が低減できるので、空気抵抗により奪われる推進力を
低減でき、よりよいタイムを出すことができる。

【００７４】ところで、上記各実施形態では、各種建造
物を支持する流体抵抗低減用品、各種建造物を構成する
アングル部材等の部材、各種自動車、水着等の表面に凹
凸を備えることにより空気及び水等の流体に対する抵抗
の低減させることについて述べたが、表面に凹凸を備え
ることにより各種流体に対する抵抗の低減させる手法
は、その他に、強電、弱電、光ファイバー等の各種電線
及びケーブル、原子力発電所の温度センサ、高層ビル、
体育館、屋内プール、ドーム等の屋内競技場、劇場、小
規模の一般住宅等、電車、多人数乗用の大型の旅客機を
はじめ貨物専用機、戦闘機、自家用の軽飛行機等の航空
機、タンカー、貨物船、漁船、軍艦、クル−ザー等の船
舶、原付、自動二輪車、各種陸上競技、スキ−、スケー
ト、自転車競技の際に着用するスポーツ着にも当然利用
できる。

【００７５】つまり、屋外に設置されるものの表面に凹
凸を備えれば強風等により受ける外力を低減でき強風に
対する耐久性を向上できる。また、自らが移動すること
によって、空気及び水等の流体から抵抗を受けるもの
も、表面に凹凸を備えれば、進行方向と逆方向に加わる
力を低減できる。例えば、電車のボディーの表面に凹凸
を形成した場合、空気抵抗の低減により向上された走行
安定性により、走行速度を増すことができ、通勤時間の
短縮、通勤時間帯等の混雑した時間帯における増発によ
る混雑の緩和にもつながる。また、空中を移動する航空
機における走行安定性の向上は、安全性の向上により、
一度起こせば殆ど命の保証がない事故を減少させること
ができる。さらに、船のボディーの表面に凹凸を形成し
た場合、空気抵抗だけでなく水から受ける抵抗をも低減
できるため、さらに効果的である。特に、水による抵抗
は空気抵抗に比べて大きいので、水による抵抗の低減
は、船の走行安定性、最高速度及び燃費の向上の面で顕
著に効果があらわれる。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至請求項３の
発明の流体抵抗低減用品は、空気及び水等の流体が用品
の裏面に回り込んでカルマン渦が発生するのを抑制で
き、負圧の発生を極力低減できるので、用品の移動方向
と逆方向または流体の移動方向に働く力が減少し、用品
が建築物、アンテナ等の不動産であれば強風、台風等の
気象条件に対する耐久性が向上し、自動車、船舶、鉄道
等の乗物であれば、省エネが促進できる。

【００７７】請求項４及び請求項５の発明の流体抵抗低
減用品は、請求項１乃至請求項３の流体抵抗低減用品の
効果に加えて、引抜加工や押出加工等によって長尺の用
品を製造できるので、製造効率がよい。

【００７８】請求項６の発明の流体抵抗低減用品は、請
求項１乃至請求項３の流体抵抗低減用品の効果に加え
て、加工等が困難な素材からなる用品にも対応できるの
で、極めて経済的であり、汎用性がある。

【００７９】請求項７の発明の流体抵抗低減用品は、請
求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品の効果に加え
て、屋外でしかも周囲に遮蔽物のないところに設置さ
れ、四季を通じて雨風等の過酷な気象条件の中を持ちこ
たえなくてはならない建造物を破損させる最も重大な要
因である強風に伴い加わる外力を低減することができる
ので、建造物の強風に対する耐久性が向上する。

【００８０】請求項８の発明の流体抵抗低減用品は、請
求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品の効果に加え
て、陸上、海上あるいは水中を移動する際に受ける空気
等の流体抵抗により奪われる推進力の低減を抑制できる
ので、高速走行時における走行安定性が向上するととも
に、燃費の向上にもつながる。

【００８１】請求項９の発明の流体抵抗低減用品は、請
求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品の効果に加え
て、衣服に作用する空気等の流体抵抗が低減できるの
で、流体抵抗により奪われる推進力を低減でき、よりよ
いタイムを出すことができる。

【００８２】請求項１０の発明の流体抵抗低減用品は、
請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品の効果に加え
て、気体中に比べて極めて抵抗の大きい環境である液体
中での動きを妨げる原因となる液体に対する抵抗を低減
できるので、液体が滑らかに流れ、安定感が増す。

【００８３】請求項１１の発明の流体抵抗低減用品は、
請求項１乃至請求項６の流体抵抗低減用品の効果に加え
て、気体中での動きを妨げる原因となる気体に対する抵
抗を低減できるので、気体が滑らかに流れ、安定感が増
す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態である流体抵抗低減用品
の要部を示す正面図である。

【図２】図１の流体抵抗低減用品のＡ−Ａ断面を示す断
面図である。

【図３】本発明の第二実施形態である流体抵抗低減用品
の要部を示す正面図である。

【図４】図３の流体抵抗低減用品のＢ−Ｂ断面を示す断
面図である。

【図５】本発明の第三実施形態である流体抵抗低減用品
の要部を示す斜視図である。

【図６】本発明の第四実施形態である流体抵抗低減用品
の要部を示す斜視図である。

【図７】本発明の第五実施形態である流体抵抗低減用品
の要部を示す分解斜視図である。

【図８】本発明の流体抵抗低減用品を使用したアンテナ
を示す斜視図である。

【図９】本発明の第六実施形態である流体抵抗低減用品
の要部を示す斜視図である。

【図１０】図９の流体抵抗低減用品のＣ−Ｃ断面を示す
断面図である。

【図１１】本発明の第七実施形態である流体抵抗低減用
品の要部を示す斜視図である。

【図１２】図１１の流体抵抗低減用品のＤ−Ｄ断面を示
す断面図である。

【図１３】本発明の第八実施形態である流体抵抗低減用
品の要部を示す斜視図である。

【図１４】本発明の第九実施形態である流体抵抗低減用
品の要部を示す斜視図である。

【図１５】本発明の第十実施形態である流体抵抗低減用
品の要部を示す分解斜視図である。

【図１６】本発明の流体抵抗低減用品を使用した橋梁を
示す正面図である。

【図１７】本発明の流体抵抗低減用品を使用した自動車
を示す斜視図である。

【図１８】本発明の流体抵抗低減用品を使用した水着を
示す正面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１流体抵抗低減用品２，１２，２２，３２，４２表面３，３３凹部４アンテナ５支持部材６縦部材７横部材１３，２３凸部４３シート４３ａ大凸部４３ｂ小凸部５１，６１，７１，８１，９１アングル部材５２，６２，７２，８２，９２表面５３，８３凹部５４橋梁５５橋桁基礎５６橋桁６３，７３凸部９３シート９３ａ凸部１０１自動車１０２表面１０３凸部１１１水着１１２表面１１３凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に所定形状の複数の凹凸部を具備す
ることを特徴とする流体抵抗低減用品。
【請求項２】表面に所定形状の複数の凸部を具備する
ことを特徴とする流体抵抗低減用品。
【請求項３】表面に所定形状の複数の凹部を具備する
ことを特徴とする流体抵抗低減用品。
【請求項４】表面に長さ方向に沿って複数本の帯状の
凸部を具備することを特徴とする流体抵抗低減用品。
【請求項５】表面に長さ方向に沿って複数本の帯状の
凹部を具備することを特徴とする流体抵抗低減用品。
【請求項６】表面に所定形状の複数の凹凸部を有する
シートを貼設したことを特徴とする流体抵抗低減用品。
【請求項７】前記用品は、建造物であることを特徴と
する請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の流体
抵抗低減用品。
【請求項８】前記用品は、乗物であることを特徴とす
る請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の流体抵
抗低減用品。
【請求項９】前記用品は、衣服であることを特徴とす
る請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の流体抵
抗低減用品。
【請求項１０】前記用品は、液体中使用品であること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記
載の流体抵抗低減用品。
【請求項１１】前記用品は、気体中使用品であること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記
載の流体抵抗低減用品。