JPS63150500A

JPS63150500A - 二重筒コアンダスパイラルフロ−装置

Info

Publication number: JPS63150500A
Application number: JP29632286A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Horii; 清之堀井
Original assignee: Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1988-06-23
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPH081200B2

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】（技術分野）この発明は、コアンダスパイラルフロー生成装置に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、粉粒体の
輸送、乾燥、分級、繊維状物の輸送、開繊、さらにはガ
ス流体の輸送などに有用なコアンダスパイラルフローを
、安定に、かつバックフローを抑制しつつ生成すること
のできる改良されたコアンダスパイラルフロー生成装置
に関するものである。

（背景技術）流体運動に関して、この発明の発明者は、従来の層流／
乱流の概念とは異なり、レイノルズ数等の条件からは乱
流域にありながらも、乱流とは全く異なる物理現象を示
すものとして、また、さらに、その物理現象の産業利用
について、コアンダスパイラルフローとその利用方法を
提案してきた。

このスパイラルフローは、管方向の流体のベクトルに管
半径方向のベクトルを加えると流体゛が旋回し、この旋
回流に基づいて管内壁近傍に動的境界層が形成され、流
体はスパイラル（螺旋）を措きつつ管路方向に高速で進
行する。このスパイラルフローにおいては、流体は音速
で進行し、しかも動的境界層の存在によって同体粒子が
存在しても乱流の場合のように管内壁と衝突することは
ない、このため、流体のスパイラルモーションの過程に
おいては、流体はその状態が均一に保持され、内壁との
衝突、接触による局所的変質もない。

どのようにコアンダスパイラルフローは優れた特長を有
するもので、流体の輸送、乾燥、分級、化学反応などに
広く利用されるものである。しかしながら、このコアン
ダスパイラルフローは、その生成域において、流体のバ
ックフロー（逆流）が生起したり、コアンダスパイラル
モーションが破壊するなどの不安定な状態になることが
しばしば認められる。このため、コアンダスパイラルフ
ローの有する優れた特長を生かし、なおかつ、その特長
を安定して維持するための方策が必要とされていた。

（発明の目的）この発明は、以上のとおりの事情を鑑みてなされたもの
であり、すでに実用化段階にあるコアンダスパイラルフ
ローに関して、バックフローの生成やスパイラルモーシ
ョンの破壊を抑制して、安定したコアンダスパイラルフ
ローを実現するための改善された方法、特に、そのため
の装置を提供することを目的としている。

（発明の開示）この発明のコアンダスパラルフロー生成装置は、上記の
目的を実現するために、円筒管の一方の端面の内壁面を
滑らかに湾曲させ、該湾曲面とこれに対向する補助筒の
直角または鋭角状に折り曲げた端面内壁の折り曲げ面と
の間に第１の環状スリットを形成し、補助筒の他方の端
面を外部に開口させた第１のコアンダフロー生成装置と
、該生成装置の円筒管を覆い、一端を管路に接続し、他
端の内壁面に滑らかな湾曲面を形成し、対向する壁面を
直角または鋭角状に折り曲げることによって第２の環状
スリットを形成し、管路に接続する外筒の内壁面に管路
に向けてその内径が次第に小さくなるように傾斜を与え
、管路以外には、外部への開口を持たないようにした第
２のコアンダフロー生成装置とからなり、第１の環状ス
リットと第２の環状スリットとを連通させた二重筒構造
からなることを特長としている。

添付した図面に沿って詳しくこの発明のコアンダスパイ
ラルフロー生成装置について説明する。

第１図は、この発明の装置の一例を示したものである。

この例においては、二重筒構造からなるコアンダスパイ
ラルフロー生成装置は、第１のコアンダフロー生成装置
（１）と第２のコアンダフロー生成装置（２）とによっ
て構成されている。

第１のコアンダフロー生成装置（１）の円筒管（３）の
一方の端面はその内壁面を滑らかに湾曲させて湾曲面（
４）を形成している。これに対向する補助筒（５）の略
直角の折り曲げ面（６）との間に、第１の環状スリット
（７）を形成している。補助筒（５）の他方の端面は外
部に開口して、開口端面（８）を形成している。

また第２のコアンダフロー生成装置（２）は、この第１
のコアンダフロー生成装置（１）の円筒管（３）を覆い
、一端を管路（９）に接続し、他端の内壁面を滑らかに
湾曲させて湾曲面（１０）を形成した円筒管（１１）を
有している。この湾曲面（１０）と、これに対向する壁
面を略直角に折り曲げて形成した折り曲げ面（１２）と
によって第２の環状スリット（１３）を形成している。

管路（９）に接続する外筒（１１）の内壁面には、管路
（９）に向けてその内径が次第に小さくなるように傾斜
を与えている。

以上の椹遣において、第一の環状スリット（７）と第２
の環状スリット（１３）とは、コアンダフロー生成のた
めに送入する加注流体の分配室（１４）によって連通し
ている。また、この第１の環状スリット（７）と、第２
の環状スリット（１３）は、各々、その間隔が調節でき
るようになっている。この間隔を調節することにより、
導入管（１５）から供給して、スリット（７）（１３）
から内部に送入する加圧流体、たとえば空気、その他の
ガス、または液体の圧縮流体の送入量をコントロールす
る。

補助＃（５）の開口端面（８）の外部への開口断面積を
、調節片（１６）によって調節できるようにしてもよい
、この調節片を設けることは、外部流体の吸入・導入の
制御のためにも好ましいものである。

このコアンダスパイラルフロー生成装置の、スリット（
７）（１３）の各々の出口では、加圧流体を送入すると
、コアンダ効果によって矢印（α）（α′）の流線を描
いて加圧流体が移動し管内壁近傍に動的境界層が形成さ
れる。スリット（７）の反対の側には大きな負圧域が生
じ、開口端面（８）からの流体の流入を促進する。加圧
流体の運動ベクトルと開口端面（８）からの流入流体の
運動ベクトルとは合成されて、管路にスパイラル゛　モ
ーション（１７）を生成する。開口端面から導入する流
体は、ガス、液体、粉粒体あるいはｍ雄状物のいずれの
ものでもよい、これらはスパイラルモーション（１７）
によって管路出口へと搬送される。

円筒管（３）と外筒（１１）との間にはバッファー空間
が形成され、スリット（１３）がち送入された加圧流体
によって管路のスパイルモーションは安定化され、かつ
、このスリット（１３）がらの加圧流体の送入によって
生じる負圧により第１のコアンダフロー生成装置からの
コアンダ流は吸引されるので、このコアンダフローのバ
ックフロー（逆流）現象も抑制される。しかも、スリッ
ト（７）（１３）の間隔をコントロールすることによっ
て、スパイラルモーションの状態、そのピッチも制御さ
れる。

この装置においては、加圧流体の圧力は２〜１０１ｏｒ
／ａｄ、外筒（１１）の傾斜角（θ）は、ｔａｎθが１
／４〜１／８程度を目途とする。第１のコアンダフロー
生成装置の円筒管（３）についても、同程度の範囲の傾
斜にすることができる。

ただこの第１のコアンダフロー生成装置の円筒管（３）
における傾斜は必ずしも必要なものではない。

管路のコアンダスパイラルフローの流速は、適宜に制御
することができる。１００ｍ〜２００ｍ／秒の高速度ま
で実現可能である。

第２図および第３図は、各々、別の例を示したものであ
る。

第２図は、第１のコアンダフロー生成装置（１）の円筒
管（１８）が、傾斜を持っていない例を、また第３図は
、漸拡大の例を示している。

たとえば、第１図に示した装置を用い、２ｋｇ／−の加
圧空気を０．８Ｎ１７分の割合で供給すると、２０ｍの
管路の出口での空気は４０ｍ／秒の速度のスパイラルモ
ーションを形成する。この時のスパイラルのピッチは７
ｍであった。バックフローは生成せず、安定したスパイ
ラルフローが生成される。

もちろん、この発明の装置は、これらの例に限定される
ものではない、様々の実施の態様が可能であることはい
うまでもない。

（発明の効果）この発明の装置により、以上のとおり、これまでのコン
アダスパイラルフロー生成装置においては避けることの
できなかったコアンダスパイラルフローの破壊やバック
フローの生成を効果的に抑制することが可能となる。

このため、流体の搬送等を安定したコアンダスパイラル
フローとして実施することができる。４、

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、この発明の装置の例を
示した断面図である。図中の番号は次のものを示している。１・・・第１のコアンダフロ−生成装置、２・・・第２
のコアンダフロー生成装置、３・・・円　筒　管　、４．１０・・・湾曲面、５・・・補助筒、６２１２・・・折り曲げ面、７・・・第１の環状スリツト、８・・・開　口　端　面　、９・・・管路、１１・・・外筒円筒管、１３・・・第２の環状スリット、１４・・・分配室、１５・・・供給管、１６・・・調節片、１７・・・コアンダスパイラルモーション、１８・・・
円筒管。代理人　弁理士　　西　　澤　利　　夫第１図第２図第　　３　　図

Claims

【特許請求の範囲】

円筒管の一方の端面の内壁面を滑らかに湾曲させ、該湾
曲面とこれに対向する補助筒の直角または鋭角状に折り
曲げた端面内壁の折り曲げ面との間に第１の環状スリッ
トを形成し、補助筒の他方の端面を外部に開口させた第
１のコアンダフロー生成装置と、該生成装置の円筒管を
覆い、一端を管路に接続し、他端の内壁面に滑らかな湾
曲面を形成し、対向する壁面を直角または鋭角状に折り
曲げることによって第２の環状スリットを形成し、管路
に接続する外筒の内壁面に管路に向けてその内径が次第
に小さくなるように傾斜を与え、管路以外には外部への
開口を持たないようにした第２のコアンダフロー生成装
置とからなり、第１の環状スリットと第２の環状スリッ
トとを連通させた二重筒構造からなることを特徴とする
二重筒コアンダスパイラルフロー装置。