JPS63262339A - 多段コアンダスパイラルフロ−生成装置 - Google Patents

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の多段生成装置
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、湯
度の増進、渦流の安定化、バックフローの防止等を実現
することのできる多段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） 流体の輸送、混合、乾燥、さらには流通式化学反応等に
有用なコアンダスパイラルフローについては、その生成
段階について、コアンダ流の安定した生成と、スパイラ
ルモーションの安定化、さらにはその流速等の制御のた
めの方策がこの発明の発明者らによって様々提案されて
きている。

このコアンダスパイラルフローは、従来の運動の概念と
して層流または乱流とは全く興なり、乱流領域に属する
流体の運動条件下にありながらも乱流とは異なるものと
してこの発明の発明者によって見出されたものである。

すなわち、この発明の発明者は、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抗体が旋回し、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
、流体はスバイル（螺旋）を描きつつ管路方向に高速で
進行するという事実を見出した。このようなコアンダス
パイラルフローにおいては、流体は高速で進行し、しか
も動的境界層の存在によって固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
所的変質が抑制される。

このような優れた特質は、流体、たとえば粉粒体、スラ
リー、繊維状物の輸送をはじめとして、化学的、物理的
なユニットプロセス、あるいはそのシステムとして極め
て有益なものである。

この発明の発明者は、このような優れた特長を有するコ
アンダスパイラルフローの生成について、たとえば、添
付した図面の第８図に示したような装置をすでに提案し
ている。

この第８図に示した例においては、コアンダスパイラル
フロー生成装置（ア）は、管路（イ）に接続し、この管
路（イ）に接続する円筒管（つ）は、反対の方向に向っ
て次第に径が大きくなっている０円筒管（つ）には、横
方向から導入管（１）を通じて加圧流体、たとえば、ガ
ス、空気、あるいは液体の圧縮流を送入する。この加圧
流体を管路（イ）の方向に送入するために、環状のスリ
ット（オ）が設けられている。また、このスリット（オ
）からは、管路（イ）に向って、滑らかに湾曲した壁面
（力）を形成している。

湾曲壁面（力）と反対の側には、直角、または鋭角状に
折り曲げた折曲壁面（キ）を設けている。

スリット（オ）は、その間隔を自在に調整できるように
している。さらにまた、スリット（オ）に加圧流体を均
一に供給するための分配室（り）を設けてもいる。

管路（イ）と反対の端面は、導入口（ケ）になっており
、流体をこの導入口（ケ）より導入することができる。

このような構造のコアンダスパイラルフロー生成装置に
おいては、スリット（オ）からの加圧流体の運動ベクト
ルと導入口（ケ）からの流体の運動ベクトルとが合成さ
れてスパイラルモーション（コ）を生じる。その際に、
スリット（オ）の出口で加圧流体はコアンダ効果によっ
て矢印（（２）の流線を描いて移動し、管路内壁面近傍
に動的境界層を形成する。また、スリット（オ）の導入
口（ゲ）側には大きな負圧域が生し、導入口ｃヶ）から
の流体の流入を促進する。

このようなコアンダスパイラルフロー生成装置（ア）に
おいては、従来、しばしば、スリット（オ）の導入口（
ゲ）側近例にバックフロー（逆流）が発生したり、スパ
イラルモーション（コ）が不安定になり、場合によって
は破壊−されるという問題があった。このような問題に
対処するものとして、この発明の発明者らによって、導
入口（ケ）に、略円錐状の制御手段（す）を出入自在と
することが有効であることが見出されている。

しかしながら、このような制御手段も必ずしも有効でな
い場合があり、コアンダスパイラルフローの渦流の安定
化、バックフローの防止のためのさらに新しい方策の実
現が望まれていた。

（発明の目的） この発明は、以上の通りの事情を鑑みてなされたもので
あり、従来の方策の不十分さを改善し、コアンダスパイ
ラルフローの渦流の増進、安定化、さらにはバックフロ
ー（逆流）の制御等を可能とする改良されたコアンダス
パイラルフロー生成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イラルフロー生成装置は、上記
の目的を実現するために、管路に向って滑らかに湾曲し
た壁面を有し、該壁面の端部に加圧流体を導入するため
の環状スリットと、管路の反対方向に開放端を有するコ
アンダスパイラルフロー生成装置において、該環状スリ
ットを、管路と開放端との間に複数設けてなることを特
徴としている。

添付した図面に沿って、この発・明の多段コアンダスパ
イラルフロー生成装置について説明する。

第１図はこの発明の一例を示している。この例において
は、コアンダスパイラルフロー生成装置は、ユニット（
１）（２）（３）からなっている。

管路（４）に接続するユニット（１）についてみると、
円筒管（５）がこの管＃１（４）に接続し、反対の方向
に次第に径が大きくなっている。この円筒管（５）の端
部には、横方向から導入路（６）を通じて加圧流体が送
入される。この送入のために、円筒管（５）の端部には
環状スリット（７）を設けている。この環状スリット（
７）からは、管路（４）方向に向って滑らかに湾曲した
湾曲面（８）を形成している。湾曲面（８）と反対の側
には、ユニット（２）の端部の直角または鋭角状に折り
曲げた折曲壁面（９）を設けている。この折曲壁面（９
）は、ねじ部（１０）によって移動自在になっており、
これによって環状スリット（７）の間隔を自在に調整で
きるようにしている。

また、加圧流体の均一供給のために、分配室（１１）も
設けている。

同様にして、ユニット（２）も、環状スリット（１２）
、湾曲面（１３）、折曲壁面（１４）を有している。導
入路（１５）より加圧流体が供給される。

ユニット（２）にｂじ部（１６）を介して接続するユニ
ット（３）は、補助筒としであるが、この補助筒に代え
て、第３段目の環状スリットを形成するユニットを用い
てもよい。

このような多段コアンダスパイラルフロー生成装置にお
いては、湾曲面の傾斜角θ１．θ２は同一でもよいし、
異ってもよい、また、加圧流体の圧力ＰＩ　、Ｐ２も同
一でもよいし、異なってもよい、生成するコアンダスパ
イラルフローの状態、流速等に応じて適宜に変更するこ
とができる。また、環状スリット（７）（１２）を形成
する壁面も、第１図の例に限られることなく、たとえば
、第２図、第３図、第４図および第５図のように変更し
てもよい、湾曲面に沿った流線がコアンダ効果により剥
離しないように、適宜な形状、＃Ｉ逍を、環状スリット
の間隔、湾曲面の傾斜角、加圧度等を考慮しながら選択
すればよい。

第３図は、この発明の多段コアンダスパイラルフロー生
成装置の他の例を示したものである。この例においては
、生成装置は、ユニット（１７）（１８）（１９）（２
０）より構成されている。

これらのユニット（１７）（１８）（１９−）（２０）
は重ね合わせて、係止部（２１）（２２）（２３）にお
いて、相互にボルト・ナツトによって係合している。ユ
ニット（１７）（１８）（１９）（２０）はいずれも円
形をしており、重ね合せによって、環状スリット（２４
＞（２５）（２６）、加圧流体の導入路（２７）（２８
）（２９）が形成されるようになっている。また、分配
室（３０）（３１）（３２）も形成される。

ユニット（１７）について別途示したものが第４図であ
る０円形ユニット（１７）には、係止片（３３）（３４
）（３５）が形成されている。導入路と分配室を形成す
る消（３６）（３７）が設けられている。また壁面（３
８）は環状スリット（２４）を形成するようになってい
る。

このようなユニットからなる多段コアンダスパイラルフ
ロー生成装置の場合には、ユニット（１８）（１９）を
用いずにユニット（１７）にユニット（２０）を装着す
ると通常の一段の生成装置となり、またユニット（１９
）を用いない場合には、２段の生成装置となる。

以上のいずれの多段コアンダスパイラルフロー生成装置
においても、加圧流体の圧力は、０．５〜１０−／−程
度まで十分使用することができ、コアンダスパイラルフ
ローの流速は数１０ｍ／ｓｅｃ〜２００ｍ／Ｓａｃ程度
まで生成させることができる。　多段とすることにより
、従来のものに比べて圧力は低くすることができ、動力
比樟優れているばかりか、非常に安定したコアンダスパ
イラル流が得られる。湾曲面の傾斜角（第１図の０１、
θ２　）は、ｔａｎθが１／４〜／１／８程度とすれば
よく、また環状スリットの間隔は１／１０〜数鴎、ある
いはそれ以下または以上としてもよい、所要のコアンダ
スパイラルフローの流速、その湯度に応じて適宜に選択
すればよい。

もちろん、生成装置は、以上の例示したものに限定され
るものではない、具体的に様々な態様が可能であること
はいうまでもない。

（発明の効果） この発明により、以上詳しく述べたように、従来のコア
ンダスパイラルフロー生成装置に比べて、はるかに安定
し、かつ、バックフロー（逆流）もないコアンダスパイ
ラルフローを実現できる。しかも、コアンダスパイラル
フローの生成も増進さ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の例を示した断面図である。 第２図、第３図、第４図、第５図は、各々、環状スリッ
トの例を示した部分断面図である。 第６図および第７図は、各々、この発明の他の例を示し
た断面図と、部分斜視図である。 第８図は、従来装置の例を示した断面図である。 １．２．３・・・ユニット、４・・・管路、５・・・円
筒管、６・・・導入路、７・・・環状スリット、８・・
・湾曲面、９・・・折曲壁面、１０・・・ねじ部、１１
・・・分配室、１２・・・環状スリット、１３・・・湾
曲面、１４・・・折曲壁面、１５・・・導入路、１６・
・・ねじ部、１７．１８．１９．２０・・・ユニット、
２１．２２．２３・・・係止部、・ ２４．２５．２６・・・環状スリット、２７．２８．２
９・・・導入路、 ３０．３１．３２・・・分配室、 ３３．３４．３５・・・係止片、 ３６．３７・・・溝、３８・・・壁面。 代理人弁理士　　西　　澤　　利　　夫第　　２　　図
　　　　　　　　　　　　　　第　　３　　図第　　４
　　図　　　　　　　　　　　　第　　５　　図第　　
６　　図 第　　７　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）管路に向つて滑らかに湾曲した壁面を有し、該壁
   面の端部に加圧流体を導入するための環状スリットと、
   管路の反対方向に開放端を有するコアンダスパイラルフ
   ロー生成装置において、該環状スリットを、管路と開放
   端との間に複数設けてなることを特徴とする多段コアン
   ダスパイラルフロー生成装置。