KR890000314B1 - 유체속에서 양력을 발생하는 장치 및 그 조작방법 - Google Patents

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폰다숑 쿠스트유
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Abstract

내용 없음.

Description

유체속에서 양력을 발생하는 장치 및 그 조작방법
제1도는 지점(M)에 위치하여 방향(α)으로 움직이는 장치가 받는 추진력
Figure kpo00001
과, 상기 장치가 속도
Figure kpo00002
의 유속에 있을때 양력(carrying force)
Figure kpo00003
과 항력
Figure kpo00004
을 개략적으로 설명하는 도면.
제2a 내지 2d도는 본 발명에 따른 장치의 변형예의 개략 단면도로서, 도면을 단순화하기 위해 신장된 본체의 프로필을 원형으로 나타낸 도면.
제3a 내지 3d도는 제2a 내지 2d도에 보인 본 발명의 변형예에 사용된 흡입 수단의 3개의 가능한 실시예의 개략도.
제4a 내지 4c도는 제2a 내지 2c도에 보인 변형예에 사용된 플랩의 3개의 가능한 실시예의 개략도.
제5a 및 5d도는 제2b 내지 2d도의 변형예에 사용된 반경 방향 또는 접선 방향의 토출 수단의 2개의 가능한 실시예의 개략도.
제6a 및 6b도는 제2b 내지 2d도의 변형예에 사용된 토출 수단의 또 다른 실시예의 개략도
제7도는 본체의 프로필의 전연부측이 신장되는 본발명의 특징을 나타낸 개략단면도로서, 상기 프로필의 대칭축이 속도
Figure kpo00005
의 유속 방향에 대하여 영각(i)만큼 경사진 것을 나타낸 것.
제8a 내지 8e도는 제7도에 보인 장치의 유선형의 실시예의 개락단면도로서, 장치가 설치된 장소의 바람 또는 유체흐름의 속도가 과잉값에 도달할때 유선형의 본체가 수축되는 것을 나타낸 것.
제9a 내지 9e도는 본 발명에 따른 장치의 본체의 단부에 바람직하게 설치된 원판 단부의 변형예의 개략도로서, 도면의 단순화를 위해 본체의 프로필을 원형으로 나타낸 것.
제10도는 장치의 본체의 단부에 설치된 원판의 변형예의 개략도로서, 본체의 전연부의 프로필이 본 발명에 따라 신장된 것.
제11도는 본체로 유체를 흡입하기 위해 신장된 본체의 각 단부에 팬이 설치된 본 발명에 따른 장치의 제1실시예의 부분 단면측면도.
제12도는 제11도의 선(Xll-Xll)에 따른 단면도.
제13도는 팬이 본체의 전체길이에 걸쳐 설치된 본 발명의 제2실시예를 나타낸 파단된 사시도로서, 상기 팬의 축이 신장된 본체프로필의 대칭축에 수직으로 동일면상에 배치된 것.
제14도는 제13도에 보인 장치의 본체의 단면도.
제15도는 본 발명에 따라 선상에 설치된 두개의 장치의 개략설치도.
본 발명은 공기등의 운동 유체내에 설치되어, 특히 선박등의 가동체의 추진 또는, 에너지 또는 동력의 발생을 위해 사용될 수 있는 양력을 최소의 에너지를 소비하여 최대로 발생시키기 위한 장치에 관한 것이다.
제1도는 상기 장치에 관하여 상대속도
Figure kpo00006
로 유체내에 설치된 돛등의 장치(M)가 힘
Figure kpo00007
를 발생하는 것을 보인 것으로서, 힘
Figure kpo00008
는 속도
Figure kpo00009
에 수직한 양력
Figure kpo00010
과 속도
Figure kpo00011
와 동일 방향의 항력
Figure kpo00012
으로 분해된다. 만약 장치(M)가 속도
Figure kpo00013
와 소정 각(
Figure kpo00014
)을 형성하는 방향으로 움직인다면, 상기 방향으로의 힘
Figure kpo00015
의 투영에 상당하는 추진력
Figure kpo00016
을 받게된다. 그러므로 각(
Figure kpo00017
)이 90˚이하일 경우, 주어진 각(α)의 값에 대하여, 추진력
Figure kpo00018
의 크기는 양력
Figure kpo00019
이 클수록, 또한 항력
Figure kpo00020
이 작을 수록 증가하게 된다.
일반적으로 양력과 항력은 각각 하기식으로 주어진 무차원계수(Cz와 Cx)로 표시된다.
Figure kpo00021
여기에서 P는 유체의 밀도이며 S는 장치의 기준 표면적 즉, 유체가 움직이는 방향에 평행하며 제1도에 수직한 평면에 투영되는 상기 장치의 표면적이다.
상기식을 고려하면 추진력(T)은 하기 공식으로 표시된다.
Figure kpo00022
이 식은 주어진 유속
Figure kpo00023
와 주어진 추진력의 지향 각(α)에 대하여SXCZ가 크면 클수록 힘이 더 커지는 것을 분명히 보여준다.
만약 이 결과를 양력 계수(Cz)가 항상 3이하인 비행기 날개, 선박의 돛, 풍차의 불레이드 등과 같이, 외부로부터의 에너지 공급없이도 양력을 발생하는 전통적 장치에 적용할 경우, 추진력
Figure kpo00024
를 크게 하기 위해서는, 너무 커서 실제로는 사용하기 곤란한 정도의 면적을 필요로 하는 것이 명백하다.
또한 외부로부터 에너지 공급을 받는 장치를 사용하므로서,상당히 큰 양력(P) 또는 양력 계수(Cz)를 발생하는 것은 공지되어 있다. 그러므로 매그너스 효과(Magnus effect)에 의하면, 유체흐름내에서 원통을 그의 축선 주위로 회전시킴으로써, 상기 원통 주위로 유체흐름의 편향이 생기며, 이 편향유는 원통의 회전 방향의 함수로서 정 또는 부의 큰 힘을 발생한다. 또한 원통의 회전은 또한 원통 주위로의 유체유동의 분리와 수득된 항적의 크기를 지연 및 감소시킨다.
그러나, 매그러스 효과에 의해 큰 양력 계수(Cz)를 발생시키는 것이 가능하더라도, 배의 추진력을 보장하기 위해서는 원통 치수가 예를 들어 높이 15m, 직경 3m가 되어야만 하는 것을 상기한다면, 그러한 결과를 가져오는 원통의 원주 방향의 회전 속도는 상당한 기계적 문제를 야기하는 것을 알 수 있다. 이와같은 기계적 문제는 특히, 풍속이 클 경우, 회전 속도가 200 내지 400 r. p. m. 에 도달하는 원통의 회전에 의해 생기는 진동, 자이토스코프 효과등과 관련이 있다. 또한 배 또는 보오트의 추진에 적용할 경우, 지지력의 방향을 역으로 하려면, 원통의 회전 방향을 역으로 하는 것이 필요하며, 이것은 그 관성의 결과로서 비교적 시간이 오래 걸리는 것이 명백하다.
본 발명의 목적은 외부로부터의 최소의 에너지 공급에 의해 상당히 큰 양력을 발생하는 것이 가능하며, 또한 매그너스 효과하에서 작동하는 회전 원통등과 같은 종래 기술이 장치의 결점도 갖지 않는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 장치는 말할 필요도 없이 선박 등의 임의로 움직이는 물체의 추진과, 발전기를 사용하여 전기적 에너지로 변환될 수 있는 기계적 에너지의 발생에 공히 적용할 수 있으며, 풍력에너지와 하천류 또는 해류 에너지를 모두 이용할 수 있다.
그러므로 본 발명은 제1방향에 대하여 횡방향인 제2방향에 연하는 양력이 생기도록 제1방향으로 운동하는 유체내에 설치된 장치에 있어서, 상기 장치가 상기 제1방향과 함께 상기 제2방향으로의 영각을 형성하는 축에 대하여 상기 제1방향으로의 단면이 원형의 대칭 프로필을 갖는 신장된 본체를 구비하며, 상기 프로필은 전방에서 후방으로 두께가 증가하는 신장된 전연부와 전방에서 후방으로 두께가 감소되는 후연부를 가지며, 프로필의 최대두께는 대칭축으로 한정된 방향의 길이의 50%와 100%사이이며, 또한 상기 장치는 제2방향에 의해 한정된 측면의 프로필의 후연부상에 위치한 적어도 1개 구역내에 압력의 큰 감소 또는 진공을 발생하는 수단과, 이렇게 하여 본체의 외측에서 발생되는 유체의 상부면과 하면부의 유동을 분리하기 위해 제2방향에 대향되는 측면의 프로필의 후연부에 위치된 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 발명의 상기의 3가지 기본 특징은, 실현이 용이하며, 또한 상당한 작은 에너지 소모로 높은 양력을 발생하는 것이 가능한 풍력 추진 장치의 제작에 기여한다.
이들 이점은 특히 신장된 분체프로필이 매우 두꺼운 성질로부터 나온다. 그러므로 양력 계수는 영각의 싸인(sine)과 함께 증가하며, 이 값은 얇은 프로필과 대단히 두꺼운 프로필 사이에서 1배에서 2배로 변한다.
본 발명의 이점은 또한 프로필의 전연부의 신장된 형상에도 기인하며, 이것은 큰 진공을 발생시켜야 하는지역을 프로필의 매우 미소한 부분으로 제한하게 할 수 있고, 따라서 에너지의 소모를 현저히 감소시킬 수 있다. 그러므로 외측면유 유동내의 제한층의 속도 분포가 감소되는 경향이 있을 경우 환언하면, 압력 구배가 정일 경우 진공을 발생하는 것이 필요하다. 그러나, 전연부의 신장된 형상이 이러한 조건을 현저히 지연하고 따라서 중재가 필요한 외측 표면구역을 비교적 작은 치수로 제한하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 따른 장치의 현저한 성능치는, 그 구역의 본체내로 유체를 흉입함으로써 큰 진공 또는 압력 감소가 발생하는 바람직한 실시예의 경우에 있어서, 그 흡입 수단과 본체의 두꺼운 프로필의 조합으로부터 기인한다. 그러므로 두꺼운 프로필은 압력을 최소 레벨까지 감소하도록 충분히 큰 흡입실을 형성하며, 따라서 이것은 장치의 에너지 소모를 저감하는데 기여한다.
또한 적절히 플랩을 사용하므로서 행해지는 즉, 어떠한 에너지의 소모없이 행해지는 상하 표면 유동의 분리는 주어진 에너지 레벨에 대한 양력을 저하하는 경향이 있는 유해한 와류의 형성을 방지할 수 있다.
그러므로 본 발명에 따른 장치의 여려 특성을 조합함으로써 예를 들어, 본체의 기준 표면적 또는 양력 표면적이 150m2일 경우, 유체의 유동 방향에 대한 배의 진행방향의 각(α)이 약 60°를 이룬다면, 가장 바람직한 경우에는, 12m/s(24놋트)의 풍속에 있어서, 90마력 엔진을 사용하여 진공을 발생함으로써, 최대 14놋트의 속도의 배의 추진력을 수득하는 것이 가능한 놀라운 결과를 가져온다. 비교를 위해, 이와 동일한 결과를 달성하기 위해서는 돛은 약 1000m2의 표면적을 갖지 않으면 않되며, 그에 따라 배의 전체 치수와, 그러한 배의 동작에 요하는 사람의 수와 시스템의 수를 상당히 증가시켜야 한다. 본 발명에 따른 장치에 의해 수득되는 에너지의 경제성을 알아본다면, 본 발명에 따른 장치에 의해 전술한 바와 같은 성능 수준을 얻기 위해서는 종래의 추진 장치를 장착한 배의 경우, 약 1200마력의 엔진이 필요하게 된다. 결과적으로 배에 대하여 실직적으로 고정 상태에 있는 장치를 이용함으로써, 매그너스 효과를 사용하는 회전 원통 장치에 부여된 모든 기계적 문제를 제거하는 것이 가능하다.
본 발명의 바람직한 하나의 특징에 따라, 본체의 프로필에 의해 형성된 대칭축을 유체의 운동 방향에 대하여 자동적으로 지향시키기 위한 수단이 구비된다.
실제로 신장된 전연부는 단면이 반타원, 포물선등의 형상을 갖는 유선형으로 구성된다. 따라서 공기 또는 물의순환조건이 비정상적인 경우에는 이러한 큰 표면적은 불합리할 수 있다. 그러므로 유선형을 사용함에 기인하여 유동하는 유체내에 위치하는 신장된 본체의 유효 단면적의 증가는, 유체의 이동속도가 정상속도를 상당히 초과하면 장치를 약화시키는 효과를 갖는다는 것이 명백하다. 이것은 장치가 배의 추진을 위해 사용되어, 강풍이 일어날때 특히 그러하다
정상보다 더 큰 속도로 운동하는 유체내에 있을때 장치가 파손되지 않게 하기 위해서, 장치의 강도를 증가시키거나 본체의 신장된 전연부에 적어도 1개의 수축 가능부를 설치할 수도 있다.
신장된 전연부의 수축으로 인하여, 유동 유체내에 위치된 본체의 유효 단면적을 어느때라도 감소할 수 있기 때문에, 상기의 특징은 특히 바람직하지 않은 동작 조건하에서는 장치의 성능을 확실히 증가시킬수 있다.
본 발명에 대한 수축 가능부는 다양한 구조가 가능하다. 그러므로 신장된 본체가 후연부를 형성하는 강성의 원통형의 용기를 구비할 경우, 그 전연부는 단일 또는 2중벽을 가지는 유연하고 팽창 자재한 용기에 의해, 또는 원통형 용기에 대하여 반경 방향으로 움직일 수 있고, 유연한 격벽에 의해 원통형 용기에 연결되는 가동 페롤에 의해, 또는 원통형 용기의 축에 실질적으로 평행한 마스트 또는 줄과같이 간극 효과를 발하는 2개의 지지부 사이에 위치된 가요성부리(beak)형상의 돌기부에 의해, 또는 원통형 용기에 대하여 반경 방향으로 움직일 수 있는 강성의 부리모양의 돌기부에의해 구성될 수 있다. 결과적으로 신장된 본체조립체는 신축 자재하며, 복수 개의 강성부 또는 길이가 임의로 감소될 수 있는 가요성 재료로 만들어진 1개 이상의 부분을 구비할 수 있다.
사용할때 진공 또는 압력 감소를 발생하는 수단은, 유체를 본체로 흡입하기 위한 수단과, 외측면유 유동방향에서 본체에 거의 접선 방향으로 유체를 토출하는 수단을 조합하거나 별도로 구성할 수 있다.
이에 비하여, 외측면과 내측면의 유체의 유동을 분리하는 수단은, 본체에 대하여 돌기하는 플랩을 구비하거나 또는 상기 유동 방향에 경사진 외측면유 내에 위치되어 유체를 본체 외부로 토출하는 수단을 구비할 수도 있다. 플랩은 직선 또는 내측으로 만곡된 곡선중 하나이며, 토출 수단은 반경 방향, 경사 또는 접선 방향이며 플랩 근방의 외측면유의 유동을 가속시키기 위해 플랩과 조합될 수도 있다.
양력의 방향을 역전시키기 위해, 각종 부재는 동일한 것을 2개의 본체의 대칭축에 대하여 대칭적으로 설치하여 일방의 부재가 사용될때 타방의 부재는 사용하지 않도록 하는 것이 가능하여, 또한 대칭축의 양측중 임의의 1측상의 상기 본체에 대하여 움직이는 것이 가능한 단일 부재의 형태일 수도 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 가장자리 와류의 바람직 하지 못한 영항을 제한하기 위해 본체의 각 단부에 원판 단부를 설치하는 것이 바람직하다.
장치의 효율을 한층 증가하기 위하여 각 원판 단부는 외측면유의 유동 방향으로 회전되는 원형부를 가지며,또한 원판 단부 표면에 대한 접선, 수직 또는 경사 방향의 흡입 수단 또는 토출 수단이 설치될 수 있다.
이런 각종 특징의 경제적인 조합에 따라, 상기 본체내의 흡입 수단을 사용하므로서 신장된 본체의 표면에 진공이 생기며, 신장된 본체에 대하여 반경 방향으로 설치된 플랩의 수단에 의해 내측면유와 외측면유로 분리되며, 원판 단부가 신장된 본체의 양단부에 설치된다.
본 발명의 제1실시예에 따라서 흡입 수단은 신장된 본체의 종축에 평행하는 축선을 갖는 적어도 한개의 팬을 구비된다. 상기 단일 또는 복수의 팬은 유체를 양단부간의 전체거리에 걸친 본체의 내부로 흡입하고 각 원판 단부를 통해 외부로 상기 유체를 토출하도록 본체의 각 단부의 내부에 있다. 이러한 구성은 신장된 본체가 신축 자재한 형식인 경우에 특히 적합하다. 그러나 상기 구성은 유선형의 모든 기타의 구조적 변형예와 조합하여 사용할 수도 있다. 토출은 후연부측에서 각 원판 단부의 원주의 호에서 반경방향으로 행하는 것이 바람직하다. 또한 에너지 소모를 상승시키는 압력 저하를 가급적 최대한도로 제한하기 위해서 토출 단면을 충분히 크게 한다.
본 발명의 제2실시예에 따라서, 원형 개구에 의해 서로 연통하는 두개의 격실을 형성하도록, 신장된 본체내에서 격벽이 종방향으로 신장한다. 이들 개구내에는 팬이 위치하여, 흡입구역을 갖는 일방의 격실내로 유체를 흡입하고, 플랩 근방의 유체유동내에 위치된 토출 구역을 갖는 타방의 격실로 유체를 토출한다.
팬의 축은 격벽이 설치된 프로필의 대칭축에 수직하는 것이 바람직하다. 양력의 방향을 역전시키기 위해서, 프로필의 대칭축에 대하여 대칭축으로 설치된 두 개의 흡입구역과 두 개의 토출 구역이 있으며, 소망의 양력방향에 대응하지 않는 흡입구역과 토출 구역을 위한 수단이 제공된다. 흡입구역은 본체의 표면에 형성되어 본체의 내측을 향해 개방하는 분절이 있는 패널을 구비하며, 토출 수단은 본체의 표면에 형성되어 본체의 외측을 향해 개방하는 분절이 있는 패널을 구비한다. 이러한 구성에 있어서, 흡입 및 토출 패널은 팬의 작동에 의해서 격벽의 어느 한 측면에 발생하는 저압 또는 과압에 따라, 또는 기계적 수단에 의해 교대로 개폐된다.
본 발명을 좀더 상세히 설명하기 위하여 첨부 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.
전술한 바와같이 본 발명은, 일정 속도
Figure kpo00025
로 운동하는 유체의 흐름중에, 상기 유체의 흐름의 방향에 있어서 대칭의 두꺼운 원형 프로필을 가지며 전연부가 신장된 본체를 설치하는 것으로 구성된다. 그러나 설명을 간단히 하기 위해, 제2a 내지 2d도에 보인 변형예에 있어서, 본체(10)는 원형 프로필을 갖는 것으로 나타냈다. 동도에 나타낸 바와같이 본 발명의 장치는 본체(10)의 표면 특히 본체(10)의 원형 프로필의 후연부중 양력
Figure kpo00026
을 발생코자하는 측부(10a) 즉, 제1도에 의하면 상방으로 진공을 발생하기 위한 수단(12)을 구비한다. 또한 이 진공 발생 장치(12)에 의해 본체(10)의 외측에 생기는 외측면유(11)와 내측면유(13)(제2도 참조)를 분리하기 위한 수단을 구비한다. 이 유체 분리 수단(14) 역시 후연부에 설치되지만, 양력(P)과는 반대측(10d) 즉 제1도에서의 하방향으로 위치된다. 환언하면, 유체의 속도
Figure kpo00027
를 제2a 내지 2d도의 좌에서 우로 지나는 수평의 제1축(XX')으로 한정하며, 발생되기를 원하는 양력
Figure kpo00028
을 제1축에 직교하는 동시에 제1도의 하방에서 상방으로 향하는 제2축(YY')로 한다면, 본체(10)의 원형 프로필의 제1사분면(10a)내에 수단(12)에 의해 진공이 형성되며, 제2사분면(l0b)과 제3사분면(l0c)이 원형 프로필의 전연부를 형성하며, 제4사분면(10d)내에 외측면유(11)와 내측면유(13)를 분리하는 수단(14)이 구비되며, 또한 제4사분면(10d)은 제1사분면(10a)과 함께 원형 프로필의 후연부를 구성한다.
본 발명에 따라 그러한 장치는 최소의 에너지 소모에 의해 5와 8사이의 양력 계수(Cz)를 발생할 수 있다.
제2a도에 보인 가장 경제적인 구성 변형예에 있어서, 제1사분면(10a)내에 진공을 발생하는 수단(12)는 각도(β)로 한정된 흡입 구역(54)를 통해 유체를 본체(10)의 내측으로 흡입하는 수단(12a)으로 구성된다는 것을 알 수 있다. 또 외측면과 내측면의 유체흐름(11과 13)으로 분리하는 수단(14)은 본체(10)으로 거의 반경 방향으로 위치된 강성의 편평한 플랩(14a)에 의해 구성된다. 본체(10)의 반원형 후연부의 반경을 R이라 한다면, 플랩(14a)의 길이는 R과
Figure kpo00029
사이가 바람직하다.
최적의 에너지 효율을 얻을 수 있게 하는 이 구성은 특히 흡입구역(54)이 축(OX)에 대하여 65˚와 150˚일때 유리하다(여기에서 0는 용기(50)단면에 의해 생긴 원의 중심이며, 각은 시계방항으로 한다). 실제적으로 흡입구역은 제2a도에보인 바와같이 더 축소될 수 있다. 전술한 바와같이, 이 구역은 외측면유의 측에서 유선의 분리가 생긴 부분, 즉 유체 흐름 축상의 후연부의 시작 부분에서 흡입을 행하기 위하여 형성되어 있다. 구역(54)의 투과율은 전체를 통하여 동일할 필요는 없고 경우에 따라 조절가능하다. 투과율은20%과50%사이가 바람직하다. 또한 흡입구역(54)은 전술한 각도 범위에 위치된 2 또는 그 이상의 개별 구역으로 구성할 수 있다. 이것은 특히 흡입량이 작을 경우에 바람직하다. 이런 관점에서 본체(10)내에서 발생된 진공은 외부 진공과 투과 구역(54)의 압력 저하의 합과 동일해야 한다. 그러나 에너지 절약성의 이유에서 흡입력은 경계층의 흡입에 필요한 힘으로 한정된다.
또한 플랩(14a)은 축(XX')에 관하여 흡입구역(54)에 반대되는 측면에서 축(OX')에 관해 경사지는 것이 바람직하다. 축(OX')에 대한 이 경사 각도는, 계수(Cz)를 높게 하고자 하는 경우에는, 35˚와 45˚사이에 있으며, 계수(Cz)와 (Cx)사이의 비율의 최대값을 증가시키고자 하는 경우에는, 15˚와 25˚사이에 있다. 플랩(56)은 1개가 바람직하며, 양력을 주고자 하는 방향에 따라서 축(XX')의 한축면에서 다른 측면으로 동작할 수 있다.
제2b도의 구조 변형예는 흡입 수단(12a)으로 구성된 진공 발생 수단과 외측면유(11)와 내측면유(13)를 분리하기 위한 반경 방향의 평탄한 플랩(14a)을 구비한다. 그러나 이 변형에는 앞의 경우와 달리 내측면유와 외측면유 분리 수단(14)이 플랩 (14a)외에 이 플랩에 인접하는 외측면유의 측에서 본체(10)에 대하여 실질적으로 반경 방향으로 화살표(14b)로 나타낸 바와같이, 본체의 외측으로 토출하는 수단도 구비한다.
도시되지 않은 변형예에 있어서, 플랩(14a)은 외측면유체 흐름 측면상에 오목면을 갖도록 만곡시킬 수도 있다. 이 경우 토출 수단은 본체(10)에 관해 접선인 방향에서 외측면유 방향으로 작용할 수 있다.
제2c도의 구조 변형예는 제2a도의 변형예의 모든 성분을 갖는다. 제1사분면(10a)에서 진공을 발생하는 수단(12)은 화살표로 도시된 바와같이 흡입 수단(12a)과 플랩 (14a)사이에서 외측면유로 작동하는 접선 방향의 토출 수단(12b)를 구비한다.
도시되지 않는 또 다른 변형예로서, 제2b 및 2c도의 변형예의 특징을 조합한 것도 가능하다. 동일 방법으로 토출 수단(12b)의 형식의 수 개의 접선 방향 토출 수단을 흡입 수단(12a)과 플랩(14a)사이의 위치에 구비할 수도 있다.
또 다른 도시되지 않는 구성 변형예에 있어서, 진공은 제2c도의 토출 수단과 같은 수단(12b)에 의해 제1사분면(10a)에서 발생된다. 이 변형예는 외측면유와 내측면유를 분리하는 수단(14)의 모든 구성 가능 변형예와 결합될 수 있음은 명백하다.
제2d도는 외측면유와 내측면유를 분리하는 수단으로서 플랩을 갖지 않는 본 발명의 다른 구성 변형예를 보인 것이다. 여기서는 본체(10)의 제4사분면에서 실질적으로 접선 방향으로 외측면유의 방향으로 토출을 행하는 수단(14c)만을 갖는다. 그러므로 진공 또는 압력 감소는 전술한 수단중 어떤 것에 의해 특히 제2d도에 보인 흡입 수단(12a)에 의해 행해질 수 있다.
전술한 도면과 같이 표시된 변형예는 조금도 제한된 것이 아니며 서로 조합될 수도 있다.
예시한 방법에서 제3a 내지 3d도는 본 발명에 응용되는 흡입 수단의 4개의 실시예를 보인 것이다. 이 흡입수단은 발생시킬 양력(P)의 방향에 따라 제1사분면 (10a) 또는 제4사분면(10d)에서 진공 또는 압력 감소를 발생할 수 있지 않으면 안된다는 것이 지적된다. 이 흡입 수단은 외측면유에 있어서의 유체스트림의 분리를 방지시켜 항적 (wake)형성을 제한한다.
이런 목적을 위해 제3a 및 3b도는 본체(10)가 유체투과용기 (10"'a)와 비투과용기 (10"'b)를 구비하며 비투과용기는(10"'b)는 그 주변부분에 흡입각(β)(제2도 참조)의 폭의 홈(16)을 갖는다. 제3a도의 실시예에서 투과용기(10"'a)는 비투과용기(10"'b)의 외측에 위치되며 그리고 제3b도의 실시예에 있어서는 그것이 역으로 구성된다. 투과용기(l0"'a)는 다공성의 벽 또는 망상, 격자, 홈 등의 시스템을 구비한다. 흡입구역(β)은 제1사분면에 위치되는 것이 바람직하나, 제2사분면(최대25˚)으로 신장될 수도 있다. 그 상태는 양력 방향을 역방향으로 원할때 역으로 된다. 이 목적을 위해 제1사분면의 홈(16)을 제4사분면으로 이동할 수 있도록 유체 비투과용기(10˝'b)를 자유자재로 지향시킬 수 있다.
제3c도의 구성 변형예는 동작중 각(β)의 조정을 허용하는 제3a 및 3b도의 변형예를 개선하여 구성한 것이다. 이 목적을 위해 유체 비투과용기 (lOb)는 사실상 두개의 용기 (10'b와 10"b)로 구성되며 이중 적어도 한개는 자유자재로 지향시킬 수 있다. 그러므로 만약 용기(10'b)가 축(XX')에 대칭이면, 용기 (10"b)를 단순히 변위시킴으로써 홈(16)의 두께를 수정하고, 이홈을 제1사분면에서 제4사분면까지 또는 그역으로 공히 옮길 수 있다.
제3d도의 변형예는 이후 상술하는 바와같이 양력 방향을 변경하고자 할 경우, 단일 동작으로 흡입구역과 플랩을 동시에 자유자재로 지향시킬 수 있다. 본체(10)은 흡입구역 (54와 54')의 레벨을 제외하고 비투과되는 고정 내부 용기(10"'b)와, 흡입구역들의 일방 또는 타방을 감싸도록 변위 할 수 있는 외측, 지향 할 수 있는 비투과용기(10"'a)를 구비한다.
도시되지 않은 변형예에 따라서 흡입구역은 본체(20)의 용기에 형성된 게이트에 대응하여 본체의 내측을 향해 개방된다.
제4도는 제2a 내지 2c도의 실시예에서 사용될 수 있는 평탄 또는 만곡된 플랩의 3개 변형예를 보인 것이다. 플랩은 제4사분면(10d)내에 설치되어 유체의 외측면유(11)와 내측면유(13)를 분리한다. 양력을 역으로 할 경우 플랩은 제1사분면(10a)에 설치된다.
본 발명에 따른 장치는 유체운동 속도(V)로 한정된 축(XX')에 대하여 대칭적으로 설치된 두개의 반경 방향 원형 플랩(14a)을 구비할 수 있음이 제4a도에서 알 수 있다. 동도에서 보는 바와같이 플랩(14a)은 본체에 형성된 반경 방향의 홈(18)내로 수축되어, 본체의 프로필로부터 완전히 수축될 수 있다. 좀더 구체적으로 설명하면 일방의 플랩(14a)이 신장되면 타방의 플랩은 수축된다. 제4b도는 전술한 변형예에서 처럼 두개의 플랩(14a)이 축(XX')에 대하여 대칭적으로 설치된, 플랩(14a)의 다른 구성 변형예를 보인 것이다. 플랩은 본체의 모선(20)에 연하여 본체(10)상에서 분절할 수 있게 되있으므로 본체(10)에 대하여 접을 수 있다. 플랩들은 유체의 흐름을 간섭하지 않도록 본체(10)의 프로필에 부착되도록 평형 또는 만곡 형상을 갖는다. 제4a도의 변형예에서와 같이, 원하는 양력(P)방향에 따라 일방의 플랩(14a)이 본체(10)로 접혀지고 다른 것은 동작 위치에 위치된다.
제4c도는, 평탄한 반경 방향의 플랩(14a)의 다른 변형예를 보인 것이며, 1개의 플랩이 본체(10)상에 장착된다. 플랩(14a)은 각도로 조정될 수 있게 본체(10)의 축 주위에서 움직일 수 있고 양력에 주어진 방향의 함수로서 제4사분면과 제1사분면 사이에서 움직일 수 있다.
이 제4c도의 실시예를 제3d도의 실시예에 조합시켜, 플랩(14a)을 외측용기(10"'a)의 원호의 중앙에 취부하여 1개의 부품으로 해도 좋다. 이러한 변형예에서는, 그 조립체(10"'a,14a)를 제1사분면과 제4사분면 사이에서 작동시킴에 의해, 양력의 방향을 변화시킬 수 있다.
말할필요도 없이 플랩(14a)은 상이하게 구성될 수도 있으며, 특히 두개의 팽창 자재한 플랩을 축(XX')에 관해 대칭적으로 위치할 수 있고, 장치에 의해 발생된 양력의 방향에 따라서 플랩을 교대로 팽창할 수도 있다.
반경 방향이 아니거나 반경 방향인 토출 수단(14b)(제2b도)은 외측면유와 내측면유 사이의 유체플랩으로서 작용함과 동시에 외측면유를 가속한다. 접선이 아니거나 접선인 토출 수단(12b,14c)(제2c및 2d도)는 본체(10)의 벽면에 대한 마찰에 의해 에너지를 상실하는 미세한 유체스트림을 구동하고, 유도 효과에 의해 그 밖의 다른 유체스트림을 싣는다
제5a도와 제5b도에 나타낸바와같이 이런 반경 방향 또는 접선 방향의 토출 수단의 외부 유체의 압력보다 더 높은 압력에서 챔버(24)로부터 공급된 수렴관(22)을 구비하며 홈(26)에 의해 본체(20)의 외측으로 내뿜는다. 토출이 반경 방향으로 행해질 경우에는(제5a도)관 (22)과 홈(26)은 반경 방향으로 대칭이며, 접선 방향 제트를 얻고자할 경우에는 차넬(22')과 흠(26')은 제5b도에 보인것과 같이 만곡형이다.
접선 방향 토출은 제4b도에 보인 플랩(14a)중 1개를 사용하므로서 구해질 수 있으며 상기 플랩은 유체가 토출 될 수 있는 홈을 본체(10)로 한정하도록 다소 개방되어 있다.
제6a 및 6b도 중공 프로필 부재(28)을 구비하는 토출 수단의 다른 변형예를 보인것으로 유체를 내뿜는 출구 홈(32)으로 모이는 과압력 챔버(30)의 내측에 한정한다. 이런 중공 부재(28)는 본체(10)의 외측에 위치되고 본체(10)의 접선방향으로 분사하거나 (제6a도) 본체(10)의 반경 방향으로 분사하거나(제6b도) 어떤 다른 방향으로 분사 할 수 있게 피벗핀(34)주위로 지향시킬 수 있다. 제6a도에 보인 바와같이 토출 램프를 형성하는 부재의 본체(30)는 본체(10)의 표면에 설치된다. 또한 본체에 관한 작은 클리어런스를 가지며 이 클리어런스의 크기는 본체(10) 주위를 순환하는 유체의 경계층의 두께에 가까운 것이 바람직하다. 부재(28)의 프로필이 홈(32)의 방향으로 수렴하기 때문에, 부재(28)와 본체(10)의 표면과의 사이에 흡인효과가 생기고, 이것이 토출에 의한 효과에 첨가되어 유체의 경계층을 가속한다.
제6a 및 6b도에 보인 장치는 제4c도의 실시예와 조합되어 부재(28)를 지향시키는 이외에 본체(10)의 표면에 연하여 변위시킬 수 있다. 이런 각종 특성의 결과로 그런 부재는 제2b 및 2d도의 실시예에 나타나는 모든 토출기능을 수행할 수 있음이 명백하다.
제7도는 본 발명의 본질적인 특징을 갖는 실시예를 나타낸다. 이 실시예에 있어서는 제2도 내지 제5도에 보인 것과는 달리, 본체(10)의 단면이, 상당히 두껍고 둥근 프로필을 갖고, 축(XX')에 관하여 대칭적인 프로필을 갖는다. 특히, 제7도에 보는 바와같이 이 본체의 프로필은 후방으로 갈수록 두께가 증가하는 신장된 전연부와, 후방으로 갈수록 두께가 감소하는 후연부를 가지며 바람직하기는 반원형의 후연부를 갖는다. 만약 e가 최대단면이고 1이 길이 또는 익현이면 비율e/ℓ는 50%와 100%사이에 있다. 이러한 프로필을 사용하면, 프로필의 대칭축(XX')을 유체의 속도(V)에 대하여 양력(P)을 작용코자 하는 방향으로 영각(i)만큼 경사지게 함으로써, 그 양력(P)을 크게할 수 있다. 또한 전연부의 신장된 형상이 유체스트림의 분리를 지연시키므로 흡입구역의 면적을 작게할 수 있으며 따라서 흡입 동력을 절감할 수 있다.
제7도는 에너지 관점에서 볼때 가장 경제적인 장치이며, 제2a도의 경우처럼 흡입수단(12a)과 반경방향의 강성의 플랩(14a)을 동시에 설치하고 있다. 또한 제2b도 내지 제2d도의 모든 실시예는 비원형 프로필에도 또한 적용될 수 있다.
실제에 있어서 제8a 내지 8e도에 보인것처럼 제7도에 보인 프로필은 반원형 후연부를 한정하는 단단한 원통형 용기(50)와 본체(10)의 프로필의 전연부를 한정하는 유선형부(52)를 구비하는 본체(10)의 수단에 의해 얻어질 수 있다. 예를들어 유선형은 반타원형상 일 수도 있다.
유선형부(52)를 구비함으로써 형성된 전연부의 신장된 프로필은, 양력을 발생하는 데 필요한 에너지 소모를 작게할 수 있다. 즉, 속도(V)로 이동하는 공기등의 유체유동방향과, 본체(10)의 프로필의 대칭축(XX')사이에 한정된 영각(i)이 30˚ 또는 35˚에 근사하는 값일 경우, 강성 원통형 용기(50)의 흡입 횡단 구역(54)에 있어서 흡입으로 인해 소비된 에너지는, 전체적으로 원형의 단면을 갖는 본체가 동일한 투영 표면적으로 동일한 양력을 발생하기 위해 소비되는 에너지에 비해 거의 반으로 감소될 수 있다.
그러나 유체의 속도(V)가 정상치보다 상당히 크다면, 유선형부(52)의 존재는 불합리하게 된다. 특히 그러한 상황은 본 발명에 따른 장치가 선박의 추진을 위해 갑판에 설치될 경우 일어난다. 실제로 강풍이 일어나면 유선형부(52)의 존재에 의해 본체(10)의 유효 단면적이 크게됨에 따라, 장치 또는 선박이 파손될 위험성이 높게 된다.
이런 결점을 해소 하기 위해, 장치와 선박(고정된 유선형과 강화된 기계적 특성)의 경우라면, 그에 대한 예외적 조건을 고려할 수 있으며, 제8a 내지 8e도에 나타낸 방식으로 필요에 따라 유선형 수축의 가능성을 제공할 수 있다.
그러므로 제8a도의 변형예에 있어서는 본체(10)의 프로필의 전연부를 형성하는 유선형부(52)는 예를들어, 단일 격벽을 갖고 반 강성 또는 유연한 용기(52a)의 형태이며, 이 용기(52a)는 그것과 원통형 용기(50)와의 체적중에 적당한 펌프수단을 사용하여 공기등의 가압가스를 주입하므로서 임의로 팽창 또는 수축 시킬수 있다.
제8b도의 변형예에서 유선형부(52)는 2중 격벽으로 된 가요성 용기(52b)의 형태로 만들어진다. 이런 변형에는 가요성 용기(52b)가 미리 형성되고 적당한 핌프 수단을 사용하여 용기의 두 격벽 사이에 공기등의 가압가스를 직접 주입하여 팽창이 일어나는 사실에 의해 전술의 변형예와 다르다.
제8c도의 변형예는 앞의 두 경우와는 달리, 유선형부(52)를 형성하는 구조를 반드시 팽창시킬 필요가 없다.
따라서 유선형부는 원형의 호형단면을 갖는 강성의 페룰(52c)을 구비하며 그 반경은 원통형 용기(50)의 반경과 동일하다. 강성의 유선형부(52c)는 본체 (10)의 프로필의 대칭축(XX')에 대해 대칭적으로 배치되 있으며, 원통형 용기(50)에서 이격된 작동 위치(제8c도에실선으로 도시됨)와, 용기(50)에 인접된 수축위치(점선으로 도시됨)사이를 예를들어 도시되지 않은 잭(jack)에 의해 축(XX')을 따라 움직일 수 있다. 유선형부(52)의 나머지부분은 예를들어 두개의 가요성 부분(52'c)의 캔버스로 구성되며 페룰(52c)의 단면의 원형호의 양단부에 원통형 용기를 연결하기 위한 원통형 용기(50)에 접선 방향으로 배치되어 있다.
제8c도의 변형예의 공기역학적 효율을 증가하기 위해 원통형 용기(50), 가요성 부분(52´c)과, 강성의 페룰(52c)사이의 각도점을 제거하는 것이 유리하다. 이런 목적을 위해 제8a 및 8b도의 변형예와 동일한 방법으로 유연한 용기(52'c)를 수축할 수 있다. 가요성인 단일 격벽의 부분(52'c)을 사용하고 적당한 펌프 수단을 사용하는 가압가스를 용기(50), 부분(52'c)와 페룰(52c)사이에 한정된 공간에 주입하거나 2중 격벽이며 유연한 부분(52'c)과 상기 부분의 두 격벽 사이에 가압 가스를 주입하므로서 상기 팽창이 일어날 수 있다.
제8d도 변형예는 본체(10)의 프로필의 전연부가 고정된 원통(50)으로부터 분리되고, 그러고 유선형부의 형상이 발생될 양력의 방향에 따라 달라진다. 따라서, 유선형부(52)는 2개의 지지체(52'd와 52"d)사이에 팽팽하게 유지되는 가요성 또는 반강성의 캔버스의 부리형상 돌기부(52d)로 구성된다. 이 지지체는 특히 마스트, 로프 또는 로울러로 구성된다. 마스트(52´d와 52"d)는 서로 평행하며 원통형용기(50)의 축에 평행하거나 상기 축에 약간 경사진다. 즉, 본 발명에 따른 장치가 보우트 또는 추진 수단으로 사용될 경우, 실질적으로 수직을 이룬다. 특히, 마스트(52'd)는 본체(10)의 프로필의 축(XX')상에 배치되며, 마스트(52"d)는 측부로부터 축(XX')에 대하여 양력을 발생하고자 하는 쪽을 향하여 변위 된다 또한, 마스트(52"d)는 원통형 용기(50)로부터 이격되지만, 마스트(52'd)보다 원통형용기(50)에 더 근접하므로, 부리형상 돌출부와 용기 사이에서는 갭효과가 발생된다.
제8d도의 장치에 의해 발생된 양력의 방향을 역전시키기 위해서는, 즉 장치가 배의 추진을 위해 사용될 경우 항로를 바꾸기 위해서는, 축(XX')에 대하여 도면에 실선으로 도시한 것에 대칭되게 가요성 부리형상의 돌기부를 설치하는 것이 필요하다. 이를 위해서, 마스트(52"d)는 대칭축(XX')에 수직한 평면내에서 원통형용기(50)에 실질적으로 접선 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 구성의 결과로서, 기타의 변형예에서와 같이 영각(i)과 동일한 대향각을 형성하도록 본체(10)의 방향을 수정하고, 마스트(52"d)를 축(XX')에 대해 대칭인 위치로 이동함으로써 양력의 방향을 역전 시킬 수 있음이 명백하며, 따라서 가요성 부리형상 돌기부(52d)는 제8d도에 파단선으로 도시한 위치를 점유하게된다.
도시하지 않은 변형예로서, 처음부터 2개의 대칭적인 가요성 부리형상의 돌기부를, 마스트(52'd)와 축(XX')에 대하여 대칭적인 2개의 마스트(52"d)의 각각에 취부토록 하여도 좋다. 이 경우 사용하지 않은 돌기부(52d)는 뒤로 굽혀지고, 다른 돌기부는 팽팽해진다.
운동유체의 속도가 너무 높아지는 경우에, 부리형상 돌기부(52d)는 마스트가 수직일 때 마스트를 따라 그들을 하강시키거나, 그들을 로울러 (52'd)상에 권입함으로써 동시에 뒤로 접을 수 있다. 제8d도에 점선으로 나타낸 바와같이, 마스트 (52'd)와 (52"d)는 이후에 도시되는 바와같이, 본체(10)의 양단부에 설치되는 단부디스크(36)에 의해 그들의 각 단부는 고정 또는 지지될 수 있다.
제8e도에 도시한 변형예는 제8c 및 8d도의 변형예로부터 파생되는 것이다. 제8e도에 나타낸 바와같이 유선형부(52)는 각각에 축(XX')의 1측부상에 전체적으로 배치된 2개의 강성 부리형상 돌기부(52e)를 갖는다. 각 돌기부(52e)는 원호 형상의 단면을 가지며, 그 단부는 축(XX')에 평행하게 이동할 수 있지만, 상이한 거리에 걸쳐, 특히 도시하지 않은 잭의 작용하에 원통형 용기(50)의 외면에 인접한 수축된 위치와, 그 외면으로부터 이격하여 돌기부와 용기(50)가 슬롯 효과를 일으키는 조작위치와의 사이에서 행해진다. 제8d도의 경우와 같이 축(XX')에 대해 양력을 발생코자하는 방향의 측에 있는 강성 부리형상의 돌기부(52e)가 조작위치에 있으며, 다른 돌기부(52d)는 수축 위치에 있다. 본체(10)의 지향이 양력의 방향을 역전시키도록 수정될때, 각 돌기부(52e)에 의해 점유된 위치가 역전되는 것이 명백하다. 유체속도(V)가 너무 커질 경우에는, 2개의 돌기부(52e)는 수축된 위치로 된다.
도시하지 않은 기타의 변형예에 있어서, 전연부를 형성하는 유선형부와 본체(10)의 후연부를 한정하는 반원부는 유체의 유속이 과도하게 증가할 때, 그 길이를 단축하도록 신축구조로 제조된다. 그래서, 본체(10)는 다수의 강성 신축부의 형태로 또는 적어도 그 중앙부가 그 길이가 임의로 수정될 수 있는 가요성 용기로 제조될 수 있다. 그 길이 변화 제어는 공지된 수단 예를들어 원치에 의해 수행될 수 있다.
제7도와 같이, 제8a 내지 8d도는, 압력감소의 형성이 본체(10)의 표면에 설치된 흡입구역(54)에 의해 행해지며, 그리고 외측면/내측면 유의 분리가 평면 또는 기타의 프로필 형상의 플랭(14a)에 의해 행해질때의 제2a도의 구성을 나타낸다.
본 발명에 따라 사용된 본체는 그 길이 또는 스팬이 필연적으로 제한되어, 본체가 원형 단면인 경우, 그 직경의 6배정도로 된다. 이러한 길이 제한은 계수(Cz)즉, 양력을 감소시키는 효과와 이 계수의 제곱에 직접 비례하는 유도저항이라 불리우는 보충 저항을 일으키는 2중 효과를 갖는다.
본 발명에서 계수(Cz)가 더욱 커짐에 따라(3이상), 바람직하지 않게 증가하는 이 효과를 감소시키기 위해, 본체(10)의 단부에 가아드판 또는 원형 디스크(36)가 제공되며, 그것은 제9a 내지 9e도와 같이 본체의 것보다 큰 직경을 가질 것이 제안된다. 이 디스크(36)은 유효신장을 증가시키며 따라서 유도저항을 감소시키며, 본체(10)의 단부에서 양력의 분포가 소실되는 것을 방지한다
그러나, 이 디스크의 효율은 본체(10)의 외측면을 따라 유동하는 유체가 이 디스크에 대한 마찰에 의해 유속이 감소됨으로써 저하한다. 그리고 본체(10)의 단부에 있어서도 본체의 중앙구역에 있어서와 동일한 유동을 일으키기 위해 제9a 내지 9e도에 나타낸 바와 같은 변형 실시예가 제안된다. 이들 도면에서, 본체(10)은 다시 서술을 간략화 하기 위해 원형단면을 갖는 것으로 도시된다.
그래서, 제9a도의 경우에 있어서, 본체(10)의 외부의 유속이상인 원주속도로 외측면유동 방향으로 도시하지 않은 공지된 수단에 의해 그들이 구동되도록 디스크(36)가 베어링(40)내에 지지축(38)과 일체가 되어 있다.
제9b 내지 9e도의 변형예에서, 디스크(36)는 본체(10)와 일체이다. 그래서 제9b도와 같이, 각 디스크로부터 반경방향의 슬롯(42)을 통해서, 본체(10)의 측부로부터 디스크에 대해 접선 방향의 토출함으로써도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 제2c도의 접선방향 토출(12b)과 유사하게, 이 토출은 상기 유동내에서 외측면유 방향으로 발생한다.
제9c도의 변형예는, 디스크(36)의 반경방향으로 배치되며 디스크(36)에 의해 운반되는 부재(44)에 의해 접선 방향토출이 수행되는 경우에 관한 것이다. 부재(44)는 제6a 및 6b도를 참고로 서술된 부재(28)의 것과 유사한 중공 프로필을 갖는다.
디스크(36)에 대해 접선 방향 토출을 수행하는 대신에, 제9d도에서와 같이 각 디스크에 형성된 개구부(46)를 통해 본체(10)의 방향 및 디스크(36)에 대한 수직방향으로 제트의 형태로 토출 할 수도 있다. 특히, 효과적으로 하기 위해 플랩(14a)의 주위의 외측면유로 상기 토출을 행하는 것이 바람직하다.
끝으로 제9e도에서 디스크(36)에 형성된 개구부(48) 또는 임의의 다른 적당한 투과성 시스템을 통해 본체(10)주위를 순환하는 유체를 흡입함으로써 디스크(36)를 따라 유체의 유동이 개선될 수 있다. 가급적 이 개구부(48)는 본체(10)내에 구비된 흡입지역(β)(제2a도)와 정렬되도록 한다.
물론, 제9b 내지 9e도에 도시된 구성은 필요에 따라 임의로 조합될 수도 있다.
전술한 바와같이 제9a 내지 9e도에 도시된 본체(10)는 단면이 원형프로필을 갖는것이지만, 이들 도면의 실시태양이 제7 및 8a 내지 8e도에 설명된 형식의 프로필에도 적용되는 것은 명백하다.
이것은 디스크가 형상 주위로 소정 길이전체에 걸쳐 신장하는 식으로 단부 디스크의 형상이 윤곽의 형상에 적합한 것을 의미한다. 제9a도에 도시한 회전 디스크의 경우, 디스크(36)는 제10도에 도시된 바와같이 서로 보충적인 2개부분(36a, 36b)으로 제조되어야 한다. 여기에서는 후연부를 따라서 배치되는 원형의 부분(36b)만이 회전된다.
말할것도 없이, 전술한 흡입 및 토출 수단은 본체(10)와 디스크(36)와 관련하여 흡입 유속이 토출 유속과 동일하도록 결정될 수 있어서 장치 전체에 대해 단일 흡입-토출 기계를 사용할 수 있게 한다. 그래서, 제한적인 것은 아니지만, 흡입수단만을 구비한 제2a도의 실시예와 토출 수단을 사용하는 제9b 및 9d도의 실시예와를 적절히 조합할 수 있다.
이것에 관하여 언급하면, 본체내로의 유체의 흡입을 필연적으로 의미하는 외부로 유체를 토출하는 도중에 소비된 에너지는 그것이 바람직한 공기 역학적인 조건하에 수행되더라도 장치의 에너지 효율에 불리하다. 이점에서, 본체(10) 프로필의 상당히 큰 두께는 대형 진공실을 본체내에 형성할 수 있게하며, 그것은 압력 강하를 감소 따라서 에너지 소비를 감소시키는데 기여한다. 또한 토출중 발생하는 압력 강하를 최대한 감소시키기 위해 각종 형상이 연구되고 있다.
따라서 제11 및 12도는 본 발명에 따른 장치의 제1실시예를 나타낸다. 서술을 간단하게 하기 위해서, 제8a 내지 8e도를 참고로 서술된 유선형부는 제11 및 12도에 도시되지 않았지만, 제8a 내지 8e도와 관련하여 서술한 모든 변형예가 이 경우에도 사용될 수 있음은 명백하다.
제11 및 12도와 같이, 본체(10)의 중공 원통형 용기(50)는 그 각 단부 주위에 제3도에서 구명으로 표시된 흡입구역 (54)를 통해 공기와 같은 외부 유체를 흡입하는 팬(58)을 가지며, 2중 벽 형상을 갖는 디스크(36)내로 그것을 이송한다. 특히 제12도로부터 볼수 있는 바와같이, 핀(58)에 의해 각 디스크(36)내로 도입된 유체는 각 디스크의 원주상에 가급적 후연부 측상에 형성된 원호형상 개구부(59)에 의해 외부로 이송된다. 도시하지 않은 변형예에서, 토출 구역을 지향하기 위해 디스크를 회전식으로 취부할 수 있다. 물론 디스크 원주상에 유체 방출점에서 발생하는 압력 강하를 최대로 제한하기 위해서, 디스크 내의 통로 단면은 상당히 크며, 디스크(36)와 본체(10)사이의 연결부에 편향기 (deflector)를 구비한다.
도시하지 않은 변형예에서, 용기(50)의 일단부에만 팬을 구비하는 것도 가능하다. 또한, 각 팬을 1군의 팬으로 대체할 수 있다.
팬(58)이 본체(10)의 양단부에 설치됨으로서 유발되는 흡입력의 본체(10)에 연한 불균일성을 없애기 위해 구역(54)와 투과도를 조정하거나, 또는 본체(10)의 중앙에 날개 시스템 또는 그와 동등한 다른 임의의 시스템을 구비할 수 있다. 따라서 구역(54)의 투과도는 본체(1O)의 단부에 근접한 부분 보다도, 팬(58)으로부터 먼 부분, 즉 본체(10)의 중앙부에 있어서 보다 크게 된다.
제11 및 12도의 실시예는 전술한 모든 유선형과 조합되어 사용될 수 있지만, 본체(10)의 단부에서의 팬의 배치가 상기 팬 사이의 중간구역을 정해 본체의 길이를 감소 시킬수 있으므로 도시되지 않은 신축성 있는 본체(10)의 실시예에 그것은 특히 적합하다.
제13 및 14도의 실시예에서, 본체(10)를 구성하는 용기의 내부는 축(XX´)에 의해 한정된 면내에 반경 방향으로 배치된 평면 격벽(62)에 의해 길이방향으로 2개의 구획(63a,63b)으로 구분된다. 그 전체 길이에 걸쳐, 격벽(62)은 그 축이 평행하며 본체 형상의 축(XX')에 수직한 방향으로 본체(10)의 원통형 부분(50)의 축을 교차하는 팬(66)을 내장하는 원형 개구부(64)를 갖는다. 이 구성의 특징은 특히 제14도에서 명백히 이해되며, 동도에 도시된 바와같이 제8a 내지 8e도에 도시한 임의의 1개의 변형예의 유선형부(52)가 구비되어 있다. 도면을 간략히 하기 위해 유선형부(52)는 제13도에는 도시하지 않는다.
원통형 용기(50)내에 한정된 구획(63a)와 (63b)는, 팬(66)의 회전방향에 따라 번갈아 흡입 및 토출 구획을 형성한다.
따라서 이러한 구성에 있어서는 흡입구역(54)과 토출구역(68)의 양방을 격벽(62)의 양측부상의 원통(50)상에 배치하는 것이 필요하다. 전술한 바와같이, 홉입구역(68)을 가급적 플랩(14a)의 주위의 외측면유 내에 배치된다. 그리고, 에너지 소비의 바람직하지 않은 증대를 초래하는 토출구역(68)에서의 압력강하를 작게하기 위해 유체의 흐름을 개선하도록 토출구역(68)의 단면은 가급적 크게 한다.
이렇게 발생된 양력의 방향을 역전시키기 위해, 팬(66)의 회전방향을 역전 가능하도록 제공할 필요가 있다. 또한 흡입구역과 토출구역은 격벽(62)의 양 측상에 구비되어야 한다. 최종적으로 격벽(62)의 양측상에 번갈아 토출구역 및 흡입구역을 폐쇄시키기 위한 수단이 구비되어야 한다.
따라서 제14도로부터 고정 원통(50)의 내부를 향해 개방된 분절식 페널에 의해 흡입구역(54)을 구비하며, 원통(50)의 외부를 향해 개방된 분절식 지역에 의해 토출구역(68)을 구비할 수 있도록 구성할 수 있다. 그래서, 팬(66)의 회전방향에 따라 구획(63a) 또는(63b)내에 발생된 진공이 해당 흡입구역(54)의 분절식 패널을 개방하며 해당 토출구역(68)의 분절식 패널을 폐쇄하는 효과를 가지며, 구획(63b) 또는 (63a)내에서 발생한 과입은 해당 흡입구역(54)의 분절식 패널을 폐쇄하며 해당 지역(68)의 분절식 패널을 개방하는 효과를 각기 갖는다. 물론, 흡입 및 토출 구역의 개방 및 폐쇄는 다른 수단, 특히 제3a도 내지 제3c도를 참고로 서술한것과 같이, 그리고 제11도 및 제12도의 경우와 같이 로우터리 페롤에 의해 얻어질 수 있다.
도시하지 않은 변형예에서, 격벽(62)의 양측부상에 배치된 흡입 및 토출구역은 팬의 회전 방향에 따라, 흡입 및 토출을 번갈아 행하는 단일 지역을 구성할 수 있다.
전술한 바와같이, 본 발명에 따른 장치는 배와 같은 가동 물체의 추진외에, 특히 전기와 같은 에너지를 일으키기 위한 교류기를 구동하는데 이용할 수 있다.
본 발명의 구체적 응용예로서, 제15도에 본 발명에 의해 제조된 장치(72)를 장착한 배(70)를 도시한다. 제15도에서, 이 장치는 본체(10)를 형성하는 수직축의 원통으로 구성되며, 원통은 그 각단부에 디스크(36)를 구비한다. 본 발명에 따라서, 각 원통은 전연부 축에 유선형부를 구비하지만 이 유선형부는 서술을 간략히 하기위해 도시하지 않는다. 장치(72)를 하단부 디스크(36)과 관련하여 제9a 내지 9e도에 도시한 시스템을 운반하는 플랫포옴(74)상에 배치하는 것이 바람직하다. 그리고, 플랫포옴(74)은 장치(72)에, 본체(10)의 신장도를 2배로 증가하여 유도저항을 감소시킬 수 있게한다.
말할 필요도 없이, 이런 응용예에 있어서는 다른 대부분의 응용예에서와 같이, 사용되는 풍향 또는 그 밖에 유체의 유동방향을 검출할 수 있는 수단을 제공하는 것이 유리한다. 이 검출수단은 원형 프로필의 단면을 갖는 본체의 경우에는 이동유체의 방향으로, 또한 특히 제7도에 자세히 도시된 좀더 복잡한 형상의 프로필 단면을 갖는 본체의 경우에는 상기 이동유체와 방향에 대해 소정의 영각(i)으로, 본체(10)의 축(XX')을 지향하도록 서어보 콘트롤에 의해 공지된 방법으로 작동한다.
본 발명에 따른 장치를 에너지 발생에 적용하는 것을 설명하기 위하여, 발전기를 구동하여 전류를 발생하기 위해 바람의 작용하에 그것을 따라 장치가 이동하는 폐쇄회로를 형성하기 위하여, 바람에 노출된 장소에 수직 또는 수평으로 서술 및 청구된 장치를 다수개 배치할 수 있다. 또한 수평축, 이중 깃 풍력구동 발전기의 단일 부품을 구성하는데 이 장치를 사용할 수도 있다. 회전에 상응하는 방향으로 양력을 발생하여 유발하는 것의 방식으로 이축에 대해 장치를 회전시킴으로써 직접 발전기를 구동하는 데도 사용될 수 있다. 이 경우, 깃을 형성하는 장치의 회전은 플랩의 비틀림에 기인하여 자동적으로 개재하며 공기는 원심력의 작용하에 내부로 흡입되어 그 주변 단부를 향해 이송된다. 이런 장치에 의해 발생된 양력의 높은 값을 고려하면, 단일부재를 갖는 이러한 풍력 구동발전기에 의해 종래의 다익 풍력 구동 발전기의 것에 비교될 수 있는 효과를 가질 수 있는 것이 용이하게 이해될 것이다. 마지막으로 본 발명에 따른 장치는 또한 매우 다양한 형식의 회전 또는 추진 수단의 종래의 깃 또는 날개에 대체하여 사용될 수도 있다.
말할 필요도 없이, 본 발명은 여기에 구체적으로 도시하고 설명된 실시예에 제한되는 것이 아니고 그 모든 변형예를 포함하는 것이다. 그래서, 본체(10)의 프로필은 본체의 양단부사이에서 변화하도록 하여도 좋다. 또한, 흡입수단, 토출수단 및 플랩을 구성하는 각종 시스템의 위치는 본체(10)의 양단부사이에서 여러가지로 조절될 수 있다. 이를 위해서, 본체(10)를 다수의 부분으로 분할하여 서로 독립적으로 지향시킬 수도 있다. 플랩은 또한 가요성 재료로 재조될 수 있으며, 그것은 본체(10)의 일단부로부터 타단부로 상이한 위치를 점유할 수 있다.

Claims (50)

  1. 제1방향에 대하여 횡방향인 제2방향에 연하는 양력을 발생하도록 제1방향으로 운동하는 유체내에 설치된 장치에 있어서, 상기 장치가 상기 제1방향과 함께 상기 2방향으로의 영각을 형성하는 대칭축에 대하여 제1방향으로의 단면이 윈형의 대칭 프로필을 갖는 신장된 본체를 구비하며, 상기 프로필은 그 두께가 전방에서 후방으로 증가하는 원형의 신장된 전연부와 그 두께가 전방에서 후방으로 감소되는 후연부를 가지며, 프로필의 최대두께는 대칭축으로 한정된 방향의 길이의 50%와 100%사이이며, 또한 상기 장치는 적어도 프로필의 후연부상에서 상기 양력이 발생되어야 할 프로필의 제1측부상에 위치된 흡입구역에 본체내로 유체를 흡입하기 위한 수단과, 상기 프로필의 후연부상에서 상기 제1측부에 대향하는 프로필의 제2측부상에 배치되며 본체에 대해 돌출하는 1개 이상의 플랩을 구비하는 것을 특징으로 하는 양력 발생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1방향에 대한 소정의 영각에 따라서 상기 본체의 프로필의 대칭축을 지향하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로필의 후연부가 반원형인 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 본체가 그의 신장된 전연부에 1개 이상의 수축 가능부를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 본체가 상기 전연부를 형성하는 수축 가능한 유선형부와, 상기 후연부를 형성하는 1개이상의 강성 원통형 용기를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유선형부가 상기 원통형 용기 외부에 설치된 팽창 가능한 용기를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 용기가 가요성 단일벽을 가지며, 상기 원통형 용기와 상기 벽사이에 형성된 용적내로 가압 가스를 도입하기 위한 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 용기가 예성형된 가요성 2중벽을 가지며, 상기 이중벽내에 형성된 용적내로 가압 가스를 도입하기 위한 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 유선형부가 상기 강성의 원통형 용기의 외부의 대칭축에 대하여 대칭으로 설치된 원호형상의 단면을 갖는 강성 페룰과 상기 강성의 페룰과 상기 원통형 용기를 연결하는 2개의 격벽을 가지며, 상기 강성페룰이 원통형 용기로부터 이격된 작동 위치와, 상기 강성 페룰이 원통형 용기에 인접하는 수축 위치사이에, 상기 대칭축에 의해 한정된 방향에 연하여 상기 강성의 페룰을 변위시키기 위한 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 격벽이 각각 가요성 단일벽을 가지며, 상기 원통형 용기, 상기 강성의 페룰 및 상기 가요성 벽내에 형성된 용적내로 가압가스를 도입하기 위한 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 격벽이 각각 예성형된 가요성 2중벽을 가지며, 상기 이중벽내에 형성된 용적내로 가압가스를 도입하기 위한 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제5항에 있어서, 상기 유선형부가 상기 원통형 용기의 축에 거의 평행하게 대칭축을 통과하는 제1지지체와 이 제1지지체에 거의 평행하며 제2방향의 측부에서 상기 원통형 용기로부터 소정위치에 설치된 제2지지체 사이에, 사익 원통형 용기의 외측에 설치된 1개 이상의 가요성 부리 형상 돌기부를 가지며, 이 부리형상의 돌기부는 본체의 프로필의 전연부를 형성하며, 상기 원통형 용기와 함께 슬롯 효과를 일으키는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2지지체가 상기 양력이 발생하여야 하는 측부를 따라서 상기 대칭축에 대하여 프로필 일측부로부터 타측부로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 돌기부의 표면적을 변경시킬 수 있도록 1개 이상의 상기 지지체에 대하여 상기 가요성 부리 형상 돌출부를 변위하기 위한 수단이 구비되는 것으로 특징으로 하는 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 유선형부는 상기 대칭축에 대하여 1개의 제1지지체와 2개의 제2지지체 사이의 대칭축에 대하여 대칭적으로 설치된 2개의 가요성 부리 형상의 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 유선형부는 상기 대칭축에 대하여 강성의 원통형 용기 외부의 프로필의 양측부상에 배치되고 원호 형상 단면을 갖는 2개의 강성의 부리 형상 돌기부를 가지며, 상기 돌기부가 원통형 용기로부터 이격된 작동위치와, 돌기부가 원통형 용기에 인접된 수축 위치 사이에서 상기 대칭축에 평행한 방향으로 상기 강성의 부리 형상 돌기부의 각각을 교대로 변위시키기 위한 수단이 구비되며, 이 수단은 상기 프로필의 제1측상에 위치하는 강성의 부리 형상 돌기부를 작동위치에, 그리고 타방의 강성의 부리 형상 돌기부를 수축 위치에 배치하도록 작용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 본체가 2개 이상의 동축상의 용기를 가지며, 상기 용기중 하나는 유체에 비투과성이며 지향자재하며, 또한 단면에 흡입구역을 형성하는 1개 이상의 슬롯을 갖는데 반하여, 다른 용기는 유체에 투과성인 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 본체는 유체-비투광성인 2개의 용기를 가지며, 상기 슬롯의 폭을 조절하기 위해 서로 독립적으로 지향되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 본체는 프로필의 축에 대해 대칭인 2개의 투과성 흡입구역을 형성하는 비투광성 용기와, 1개 또는 다른 횹입구역을 감싸도록 지향할 수 있는 원호형상의 비투과성인 용기를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 본체는 홉입구역을 형성하기 위해 내측을 향해 개방하는 게이트를 구비한 1개 이상의 비투과성인 용기를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제1항에 있어서, 상기 본체의 프로필을 수정하지 않는 비작용 위치를 점유할 수 있도록 본체에 대해 이동할 수 있는 2개의 강성의 플랩을 가지며, 상기 2개의 플랩은 상기 양력이 발생되어야 하는 프로필의 측부에 따라서 본체에 대하여 일방의 플랩이 돌출할때 타방의 플랩은 비작용 위치에 있도록, 프로필의 대칭축에 대해 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서, 플랩이 본체에 대하여 반경 방향의 실질적인 평면으로 됨으로써, 본체내에 형성된 슬롯내로 상기 평면에 따라 평행하게 슬라이드 함으로써 그들이 수축될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제1항이 있어서, 상기 프로필의 대칭축에 대하여 대칭적 설치된 2개의 팽창 자재한 플랩을 가지며, 이들 플랩중의 일방이 수축할때 타방은 상기 양력이 발생되어야 하는 프로필의 측부를 따라 팽창하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제1항이 있어서, 상기 본체에 대하여 반경방향의 실질적인 평면의 단일 강성 플랩을 가지며, 이 플랩은 상기 프로필의 대칭축의 일방의 측부로부터, 상기 프로필의 후연부의타방의 측부로 상기 양력이 발생되어야 하는 프로필의 측부를 따라 이동하도록 상기 본체에 대하여 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제21항에 있어서, 상기 플랩이 본체의 프로필을 채택하도록 본체상으로 밀착하는 장치.
  26. 제1항에 있어서, 상기 본체의 각 단부에 디스크가 취부되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 각 디스크는 본체와 일체이며, 적어도 프로필의 후연부상의 프로필의 상기 제1측부상의 구역내에 본체내로 유체를 흡입하기 위한 수단을 상기 본체에 인접하는 표면상에 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제24항에 있어서, 상기 본체의 종축에 평행한 축을 갖는 1개 이상의 팬이, 흡입구역을 통해 본체의 내부로 유체를 흡입하고 상기 유체를 1개 이상의 단부 디스크를 통하여 외부로 토출하기 위해, 상기 본체내의 1개 이상의 단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 팬이 해당 디스크의 둘레에 형성된 1개 이상의 원호 형상 개구부로 유체를 토출하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제1방향에 대해 횡방향인 제2방향으로 양력을 발생하도록 제1방향으로 운동하는 유체내에 위치되는 장치에 있어서, 상기 장치가 상기 제1방향과 함께 상기 제2방향으로의 영각을 형성하는 대칭축에 대하여 제1방향으로의 단면의 원형의 대칭 프로필을 갖는 신장된 본체를 구비하며, 상기 프로필은 그 두께가 전방에서 후방으로 증가하는 원형의 신장된 전연부와, 그 두께가 전방에서 후방으로 감소되는 후연부를 가지며, 프로필의 최대 두께는 대칭축으로 한정된 방향의 길이의 50%와 100%사이에 있으며, 상기 신장된 본체는 상기 대칭축에 대해 대칭 상태로 적어도 프로필의 후연부에 위치하는 2개의 투과성 흡입구역을 갖는 1개의 비투과성 용기와, 상기 양력이 발생되어야 할 측부에 대향하는 프로필의 측부상에 위치하는 상기 흡입구역 중의 일방을 감싸도록 지향될 수 있는 1개의 둥근 호형의 비투과성 용기를 갖는 한편, 상기 장치는 또한 상기 흡입구역중의 타방을 통해 본체내로 유체를 흡입하기 위한 수단과, 본체에 대해 반경방향으로 돌출하는 거의 평면인 강성의 단일 플랩을 갖는 동시에, 상기 플랩은 상기 비투과성 용기와 함께 조립체를 형성하도록 상기 비투과성 용기에 의해 운반되며, 상기 플랩이 프로필의 후연부상에서 상기 양력이 발생되어야 할 측부에 대향하는 프로필의 상기 측부상에 위치하고 그에 따라 상기 조립체를 프로필의 일측부로부터 타측부로 변위시킴으로서 상기 양력의 방향을 변경시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제1(유체)방향에 대하여 횡방향인 제2(힘)방향으로 힘을 발생하도록 제1방향으로 운동하는 유체내에 위치되는 장치에 있어서, 대칭축에 대해 대칭인 단면이 둥근 프로필을 가지며, 또한 상기 대칭축을 따라서 그 선단부로부터 최대폭까지 폭이 증가하는 전연부와, 상기 대칭축으로 따라서 상기 최대폭으로부터 그 말단부까지 폭이 감소하는 후연부를 갖는 신장된 본체와, 상기 본체 표면위의 상기 유체의 경계층을 제어하며상기 유체가 상기 본체 표면위로 원활하게 유동할 수 있도록 하기 위해, 상기 프로필의 후연부와 상기 대칭축의 양측부상에 대칭적으로 배치된 수단과, 상기 본체로부터 외향하여 신장하며, 상기 프로필 후연부 위에서 상기 대칭축의 양측부상의 여러위치로 조절할 수 있는 플랩 및, 상기 대칭축의 일축상에서 상기 경계층 제어수단을 비작동상태로 만들고, 상기 일측에서의 위치로 상기 플랩을 조절하기 위한 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 프로필은 신장되어 있으며, 상기 전연부가 상기 대칭축의 방향으로 상기 후연부보다 긴 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 대칭축에 횡방향인 상기 프로필의 최대폭이 상기 대칭축을 따른 상기 프로필 길이의 0.5배 내지 1.0배인 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제32항에 있어서, 상기 프로필 후연부가 대략 원호 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 플랩이 상기 원호의 곡류반경의 0.5배 내지 1.0배인 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제34항에 있어서, 상기 원호 형상의 단면이 상기 프로필의 후연부 전체를 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 후연부는 대략 반원형상이며 상기 프로필의 나머지부는 대략 부분 타원형상인 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제34항에 있어서, 상기 프로필 후연부가 대략 반원호인 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 프로필 전연부가 대략 반타원형상인 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제31항에 있어서, 상기 본체가 중공체이며, 상기 경계층 제어수단이 상기 대칭축의 각 측부상에, 적어도 프로필의 후연부에 위치하는 상기 본체상에 대칭적으로 배치된 2개의 유체투과성 구역을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 경계층 제어수단이 또한 상기 투과구역 중의 일방 또는 타방의 것을 통해 선택 자재하게 유체를 본체내로 흡입하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제40항에 있어서, 또한 상기 제2방향에 대향하는 상기 프로필의 측부상의 상기 투과 구역의 일방 또는 타방의 것을 감싸도록된 조절자재한 곡형의 비투과성 용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제42항에 있어서, 상기 플랩이 상기 용기와 함께 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제1(유체)방향에 대하여 횡방향인 제2(힘)방향으로 힘을 발생하도록 제1방향으로 운동하는 유체내에 위치되는 장치에 있어서, 대칭축에 대해 대칭인 단면이 둥근 프로필을 갖는 신장된 본체와, 상기 대칭축의 일측부상의 상기 후연부를 따라 상기 본체로부터 외측 신장하는 플랩을 가지며, 이때 상기 프로필은 상기 대칭축을 따라 선단부로부터 최대폭을 향해 폭이 증가하는 전연부와, 상기 대칭축을 따라 상기 최대폭으로부터 말단부까지 폭이 감소하는 후연부를 갖는 한편, 상기 전연부는 신장부이며 상기 대칭축 방향으로 상기 후연부보다 길이가 더 긴 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 후연부가 대략 원호 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제44항에 있어서, 상기 대칭축에 횡방향인 상기 프로필의 최대폭이 상기 대칭축을 따른 상기 프로필의 길이의 0.5배 내지 1.0배인 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 제44항에 있어서, 또한 상기 대칭축의 양측상에 상기 플랩을 선택 자재하게 설치하기 의한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  48. 제45항에 있어서, 상기 플랩이 상기 원호의 곡률반경의 0.5배 내지 1.0배의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  49. 제45항에 있어서, 상기 프로필이 대략 반원호와, 이 반원호에 원활하게 접합된 반타원으로 구성된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  50. 제45항에 있어서, 상기 프로필이 대략 원호와, 이 원호에 원활하게 접합된 타원으로 구성된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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