TWI688430B - 脈動流體或斷續流體的生成裝置、包含脈動流體或斷續流體的生成裝置的機械裝置及脈動流體或斷續流體的生成方法 - Google Patents

脈動流體或斷續流體的生成裝置、包含脈動流體或斷續流體的生成裝置的機械裝置及脈動流體或斷續流體的生成方法 Download PDF

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Abstract

本發明的課題為提供一種不使用電的運轉部分，可藉由連續流體的壓力由連續流體生成脈動流或斷續流的裝置。

本發明的解決手段為包含：噴射液體或氣體的流體之噴射機構110；為封閉空間，內部以外氣充滿之空間腔120；下方的流體排出部150；連接於通氣路徑140之導通孔141。噴射機構110的噴射端為導通孔141的近旁，噴射流體的一部分覆蓋包含導通孔141的側壁面表面，同時流到下方並限制來自導通孔141的外氣的通氣量而形成噴射流體，藉由因噴射流體流到下方而產生的空間腔120內的暫時的壓力降低，與來自導通孔141的外氣的吹入造成的暫時的壓力恢復的重複的變動，使外氣的吹入的強弱律動產生，由噴射機構110生成流體的脈動流或斷續流。

Description

脈動流體或斷續流體的生成裝置、包含脈動流體或斷續流體的生成裝置的機械裝置及脈動流體或斷續流體的生成方法
本發明是關於由液體或氣體的連續流體(continuum fluid)生成脈動流體或斷續流體的裝置。作為流體不限於水，能以各式各樣的液體、氣體為對象。
在各式各樣的裝置中被要求以液體或氣體當作流體利用。水或氣體之流體經由水管或氣管(gas pipe)在家庭或辦公室被廣泛使用，而且，此外各式各樣的液體的流體、氣體的流體在各式各樣的裝置中被利用，在製造現場或試驗研究機關等被使用。
以下舉水的流體當作一例進行說明。
過去在一般家庭或商業設施等中自來水被廣泛使用。
由自來水水龍頭流出的水流等在物理上並非完全均勻且流暢的流體，也有變動或擾動等，在通常的狀態下成為流動不會中斷的連續流體。
水的重要的用途之一有清洗(clean)。在手或食器類的清洗等被要求適合清洗的泡沫水。由於泡沫水在洗手時觸感溫和，在洗玻璃類或陶器類時水流也溫和，因此 無損壞玻璃類或陶器類之虞而被重用。而且，因即使泡沫水在清洗時碰到玻璃類或陶器類彈回也少，無水噴濺到周圍或給予周圍的環境影響之虞，故不僅一般家庭，也廣泛地被使用於車站或公共設施的自來水水龍頭、在研究設施的實驗室的自來水水龍頭等。
[專利文獻1] 日本國特開平9-095985號公報
[專利文獻2] 日本國特開2000-104300號公報
由利用作為流體的水進行的清洗的面進行考察。
在物體表面的清洗中，一般將自來水澆到其表面進行清洗。為了提高清洗的效果往往使用洗滌劑與海綿(sponge)等的清洗用具進行擦淨，惟基本上藉由透過流過物體表面的水沖刷表面上的髒污而進行清洗。
此處，觀察習知的清洗水的動作。
圖16是容易了解使用習知的連續水流的清洗的樣子而顯示之圖。因由自來水水龍頭澆到物體表面的水無斷開處而連續，故到達物體表面的水沿著物體表面上擴散到周圍而去，惟當然強烈碰撞的水在物體表面也反射，故如圖16(b)及圖16(c)所示，發生在物體表面的稍微上方的空間落下而來的水與在物體表面彈回的水碰撞而抵銷氣勢的狀況。因此，說起來在物體表面之上形成有水膜，且表面張力也起作用。因此如圖16(d)所示，由上方無斷開處連續流 動而來的水流在以彈回的水抵銷氣勢之後，以滑動於其隆起的水膜之上的方式移動於橫向，發生自來水對髒污直接碰撞的比例減少，逃逸到旁邊的比例增加之現象。
也就是說，清洗所使用的水之中對髒污直接抵接沖刷該髒污的清洗水(rinse water)的比例少，如圖16(e)所示多數的比例的清洗水以滑動於形成於該髒污之上的水膜之上的方式移動。
此處，如何增加清洗水之中對髒污直接抵接並沖刷該髒污的清洗水的比例，減少以滑動於形成於該髒污之上的水膜之上的方式移動的清洗水的比例，形成適合清洗的清洗水成為課題。
發明人高野雅彰注意到取代連續流體之水流，由水流作成斷續流或脈動流，藉由使用該斷續流或脈動流的水進行清洗可進行有效的清洗。
但是，得知在習知技術中缺乏使連續流體之水流變化成斷續流或脈動流的技術。
最像淋浴般一將細的水流擴散到長的距離空中，水流就自然地在空中中斷而變化成斷續流，此與流體的直徑比較必須遍及相當長的距離擴散到空中。
另外，剛通過排出口之後使其變化成斷續流或脈動流者例如有利用電的致動器(actuator)，重複噴射泵(injection pump)的開關(on-off)，或以所謂的帶清洗功能的馬桶座等重複使用壓電元件(piezoelectric element)的微小噴射的開關(on-off)等的技術，但裝置複雜且需要電的驅動。因此， 被要求在簡化裝置且減少電的驅動元件的狀態下形成脈動流或斷續流。
由連續流體形成脈動流或斷續流於裝置的技術不僅清洗用的水流，在各式各樣的技術領域也被要求。若舉例則不勝枚舉，就舉一例看看。
例如在加工技術的領域中需要脈動流或斷續流的形成。
作為製造技術被要求脈動流或斷續流的形成。例如於在半導體製造中使用載體(carrier)流體將原料化合物(starting compound)導入反應室(reaction chamber)時等也需要脈動流或斷續流的形成。此處，載體流體有惰性氣體等。而且作為一例，在對金屬製的結構構件(structural member)表面的噴水鎚擊(water jet peening)中被要求在形成脈動流或斷續流時如何簡化裝置且減少電的驅動元件。
而且，作為清掃技術或除去技術也被要求。取代習知的刮刀(scraper)有使用脈動流或斷續流的介質(medium)進行清掃或除去不必要之物的技術，或者為了除去在製造過程產生的切削殘渣或玻璃屑(cullet)而吹脈動流或斷續流的介質並使其噴濺的技術，惟此處在形成脈動流或斷續流時也被要求如何簡化裝置且減少電的驅動元件。
而且，在計測技術或測定技術中也被要求脈動流或斷續流。例如有分析試驗系統中的氣體介質或液體介質的流動的影響的裝置，或為了模擬(simulation)脈動流造成的影響而形成介質的脈動流的測定裝置，而在形成該 脈動流或斷續流時也被要求如何簡化裝置且減少電的驅動元件。
而且，例如有為了提高氣體的燃燒效率在燃氣輪機燃燒器(gas turbine combustor)或蓄熱式輻射管燃燒器(regenerative radiant tube burner)或噴射引擎(jet engine)等中生成脈動氣流，使經由壓縮機的流動穩定化的技術，而在形成該脈動流或斷續流時也被要求如何簡化裝置且減少電的驅動元件。
而且，作為醫療儀器或手術儀器也被要求。例如在將生物組織切開或切除的流體噴射裝置中，在形成脈動流或斷續流時也被要求如何簡化裝置且減少電的驅動元件。
此外，因生物體與血液、體液、水分有關，故往往以該等介質當作脈動流或斷續流進行測定或加工。例如在組織化學用自動反應裝置等的微流體裝置(microfiuidic device)中脈動流被利用，在形成脈動流或斷續流時被要求如何簡化裝置且減少電的驅動元件。
如此，鑒於由連續流體生成脈動流或斷續流的技術是當作元件技術被使用於各式各樣的技術領域，發明人高野雅彰意圖適用於各式各樣的技術領域而開發了本發明。本發明其目的是作為由連續流體生成脈動流或斷續流的技術提供各式各樣的技術領域的各式各樣的裝置。
為了達成上述本發明的目的，與本發明有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置其特徵在於在包含如下 的構件的構成中：噴射液體或氣體的流體之噴射機構；位於前述噴射機構的下游之封閉空間(enclosed space)，在其下方具備流體排出部，在其側面具備連接於導通外氣的通氣路徑之導通孔，在其內部以外氣充滿的空間腔(space cavity)，藉由前述噴射機構的噴射流體的噴射端為導通孔，或者藉由前述噴射機構的噴射流體之在前述空間腔壁面的碰撞所造成的變化而使方向改變且噴射端成為導通孔，使得前述噴射流體的一部分暫時地覆蓋或掠過前述導通孔，同時流到下方並限制來自前述導通孔的外氣的通氣量而形成前述噴射流體之構成，藉由因前述噴射流體流到前述空間腔內的下方而產生的前述空間腔內的暫時的壓力降低，與來自前述導通孔的外氣的吹入造成的前述空間腔內的暫時的壓力恢復的重複的變動，使前述外氣的吹入的強弱律動產生，由前述噴射機構生成前述流體的脈動流或斷續流。
藉由上述構成，藉由因噴射流體流到空間腔內的下方而產生的空間腔內的氣壓降低，與因外氣的吹入造成的空間腔內的氣壓恢復的重複的變動，使外氣的吹入的強弱律動產生，可由噴射流體生成脈動流或斷續流。
此外，在上述構成中，流體排出部具備藉由自噴射機構噴射的噴射流體覆蓋全面，同時排出流體，外氣不由下方逆流的直徑及形狀較佳。乃因來自流體排出部的外氣的逆流消失，空間腔中的氣壓降低與氣壓恢復的重複的變動不遲鈍而變的銳利。
此處關於噴射流體與由導通孔吹入的外氣的關係可能有幾個模式(pattern)。
第一模式為噴射流體沿著導通孔前面流動並瞬間地完全堵塞導通孔前面，氣壓降低一變大，由導通孔吹入外氣的力就變強並打斷噴射流體通氣到內部，重複該動作的模式。為所謂的重複外氣的通氣與噴射流體的裂斷的開關之模式。
第二模式為噴射流體與導通孔前面之間不完全被堵塞而是有小的間隙，雖然有經由小的間隙的通氣但其通氣量被控制之模式。為所謂的外氣的通氣重複大小，在通氣量大時外氣打斷噴射流體並大大地通氣之模式。
第三模式為外氣與噴射流體或噴射飛沫在導通孔附近互相碰撞外氣的通氣量被控制。為所謂的外氣的通氣重複大小，在通氣量大時外氣衝破噴射流體並大大地通氣之模式。
藉由上述構成，藉由因碰撞而產生的振動或脈動使外氣的吹入的強弱律動產生，可由噴射流體生成脈動流或斷續流。
藉由與上述構成有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置生成的脈動流體或斷續流體例如成為略球狀的液塊，成為該液塊在斷續狀態或一部分邊緣彼此連接的連續狀態下被吐出的狀態。如此，連續流體能以略球狀的液塊，可在斷續的或連續狀態吐出液塊。此外，雖然是液塊的間隔，但為時間上非常短的間隔程度能以肉眼連續地看 到的程度的間隔即可。例如每一秒至少數脈衝(pulse)，較佳為只要十幾脈衝到數百脈衝左右的時間間隔即可。
此外，雖然是外氣的吹入的強度，但若為在外氣的吹入的強弱律動之中強的期間中切斷通過導通孔近旁的噴射流體的強度，則脈動流或斷續流變的容易被形成。
此處，為了加大外氣的吹入的強度，具備對流體流到內部的本體結構物包圍其外側的外側體的構成較佳。因藉由設於本體結構物與外側體的間隙形成有通氣路徑，故與導通孔僅打開於外氣的情形比較，可得到吸氣的流速變快外氣朝導通孔流入的氣勢。
在液體或氣體之流入與流出空間腔的關係中，空間腔當作噴射水流的通道而被設置，流入系統內者僅為經由噴射機構的噴射水流與經由導通孔的外氣，流出到系統外者僅為來自流體排出部的脈動流體或斷續流體，空間腔為無其餘的流入及流出的封閉空間，即使是噴射水流流入的狀態也能保持以密閉狀態充滿了空氣的狀態。若是這種空間腔，則藉由因噴射流體流到空間腔內的下方而產生的空間腔內的氣壓降低，與因外氣的吹入造成的空間腔內的氣壓恢復的重複的變動變的銳利，容易產生外氣的吹入的強弱律動，可由噴射流體有效地生成脈動流或斷續流。
再者，包含複數組上述構成的脈動流體或斷續流體的生成裝置，也能當作將各自的流體排出部隔開規定間隔而配設的構造，不使由各自的流體排出部射出的各 自的脈動流體或斷續流體的流動的強弱律動同步而當作隨機複數化的脈動流體或斷續流體的生成裝置。
藉由上述構成，脈動流體或斷續流體被射出複數條，各自的脈動流體或斷續流體的強弱成為隨機，可得到具有若抵接物體表面則有抵接的氣勢之處在水平方向也變動的特性之脈動流體或斷續流體。
依照本發明的脈動流體或斷續流體的生成裝置，可形成脈動流或斷續流的流體。
例如若組裝於安裝於水龍頭的泡沫水生成栓，則可生成清洗效果優良的脈動水流或斷續水流的清洗水。此外也能組裝於各式各樣的水流利用裝置。
例如也能組裝於加工技術的領域的裝置。例如在半導體製造中也能當作如下的裝置適用：使用載體流體將原料化合物導入反應室時等也能將載體流體當作脈動流或斷續流。此處載體流體有惰性氣體等。而且，在對金屬製的結構構件表面的噴水鎚擊中可組裝於水流以脈動流或斷續流形成的裝置。此外也能組裝於各式各樣的加工裝置。
而且，作為清掃技術或除去技術也被要求。取代習知的刮刀也能組裝於使用脈動流或斷續流的介質進行清掃或除去不必要之物的裝置，或者為了除去在製造過程產生的切削殘渣或玻璃屑的裝置。此外也能組裝於各式各樣的機械裝置。
而且，也能組裝於計測裝置或測定裝置。例如有分析試驗系統中的氣體介質或液體介質的流動的影響的裝置， 或為了模擬脈動流造成的影響而形成介質的脈動流的測定裝置。此外也能組裝於各式各樣的計測裝置或測定裝置。
而且，例如也能組裝於為了提高氣體的燃燒效率在燃氣輪機燃燒器或蓄熱式輻射管燃燒器或噴射引擎等中生成脈動氣流的裝置。此外也能組裝於各式各樣的氣體利用機器。
而且，也能在醫療儀器或組織化學用自動反應裝置等的微流體裝置中當作脈動流產生裝置而組裝。此外也能組裝於各式各樣的醫療儀器。
100、100a、100a1~100a4、100b、100c、100-2:脈動流體或斷續流體的生成裝置
110、110a、111:噴射機購
120:空間腔
130:液體導入管
140、140a:通氣路徑
141、141a、141b、141c:導通孔
150:排出部
圖1是顯示與本發明的實施例1有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100的一構成例之圖。
圖2是簡單地顯示對圖1所示的脈動流體或斷續流體的生成裝置100使水流流動的狀態之圖。
圖3是將排出部150附近取出，以容易判明流動於排出部150內的泡沫液塊與空氣塊的方式圖示之圖。
圖4是簡單地說明藉由本發明的脈動流體或斷續流體的生成裝置100生成的泡沫水流顯示高的清洗效果之圖。
圖5是顯示習知的僅利用連續水流進行的清洗的樣子之圖。
圖6是顯示與本發明的實施例2有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100a的一構成例之圖。
圖7是顯示使水流流到圖6所示的與實施例2有關的 脈動流體或斷續流體的生成裝置100a的狀態之圖。
圖8是容易判明以液流膜掠過導通孔前面的方式流動並稍微有間隙有通氣，但其通氣量被限制的狀態而顯示之圖。
圖9是顯示與本發明的實施例3有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100b的一構成例之圖。
圖10是簡單地顯示對脈動流體或斷續流體的生成裝置100b由自來水供給裝置供給水並使水流流動的狀態之圖。
圖11是簡單地顯示與本發明的實施例4有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100c的一構成例之圖。
圖12是簡單地顯示對脈動流體或斷續流體的生成裝置100c由自來水供給裝置供給水並使水流流動的狀態之圖。
圖13是顯示與實施例5有關的脈動流體或斷續流體生成裝置100-2的外觀之圖。
圖14是簡單地顯示利用由被複數化的脈動流體或斷續流體生成裝置100-2射出的脈動流體或斷續流體進行的除去髒污的樣子之圖。
圖15是顯示在物體表面上的平面中顯示4條脈動流體或斷續流體落下碰撞物體表面的瞬間的樣子之圖。
圖16是顯示使用習知的連續水流的清洗的樣子之圖。
說明本發明的脈動流體或斷續流體的生成裝 置的實施例。但是，當然本發明的範圍不是被限定於在以下的實施例所示的具體的用途、形狀、個數等。
[實施例1]
圖1是顯示與本發明的實施例1有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100的一構成例之圖。
圖1成為僅將脈動流體或斷續流體的生成裝置100的一部分取出而顯示之圖。在圖1中圖示有噴射機構110、空間腔120、液體導入管130、通氣路徑140與導通孔141、脈動流體或斷續流體的排出部150。
液體導入管130是連接於連續流體的液體的供給裝置，接受連續流體朝下方引入的管子。在圖1中雖然是以位於噴射機構110的上方的空間而描繪，但成為連接液體供給源與噴射機構110之間的管路。在圖1中液體供給裝置及其附件(attachment)構件是省略圖示。
噴射機構110是藉由狹窄地收攏連續水流通過的面積而以噴射液流強勁有力地噴射的機構。在該構成例中成為設於液體導入管130的底面，由液體導入管130接受連續流體並縮小直徑朝下方噴射的構件。
噴射機構110的噴射角度是成為如下的角度：成為其噴射端或噴射飛沫端抵接導通孔141或其近旁，一邊彈回，其一部分一邊覆蓋包含導通孔141的側壁面並流到下方的水流。
空間腔120是在頂面配置有噴射機構110，在底面配置有脈動流體或斷續流體的排出部150，在內部形 成以由導通孔141流入的氣體充滿的密閉空間。對空間腔120的流入及流出除了來自噴射機構110的噴射流體的流入，與來自導通孔141的外氣的流入，與來自排出部150的脈動流體或斷續流體的流出以外，無其餘的流入及流出，其他被閉鎖並被維持氣密而構成。
圖2是簡單地顯示對圖1所示的脈動流體或斷續流體的生成裝置100由液體供給裝置供給液體並使連續流體流動的狀態之圖。
如圖2所示，作為基本的動作成為在被維持氣密的空間腔120內由噴射機構110強勁有力地流入噴射流體，捲入空間腔120內部的氣體，同時由排出部150流出水而去。
由噴射機構110流入的噴射流體捲入並沖刷空間腔120內部的空氣，同時被由排出部150排出，故空間腔120內的氣壓降低。因此，會伴隨氣壓降低並經由導通孔141由通氣路徑140高速地將外氣吹入。
此處噴射機構110成為如下的角度：成為噴射流體的噴射端或噴射飛沫端抵接導通孔141或其近旁，一邊彈回，其一部分一邊覆蓋包含導通孔141的側壁面並流到下方的水流。在圖2的構成例中，噴射流體的噴射端或噴射飛沫端成為導通孔141的略上方。噴射流體一碰撞空間腔120的側壁面就反射並擴展，其一部分沿著空間腔120的側壁面流動。因在空間腔120的側壁面包含有導通孔141，故如圖2所示，導通孔141的開口藉由流到下方的噴射流體密封的狀態顯現。
此處注視空間腔120內的氣壓的變化。
如圖2所示可理解，藉由噴射流體捲入並擠壓空間腔120內部的空氣，同時流到下方，產生空間腔120內的氣壓降低。由空間腔120內噴射流體連同氣體被擠壓到下方而去，狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低。
另一方面，有通過通氣路徑140由導通孔141朝空間腔120內吹入外氣。該外氣的吹入藉由空間腔120內的氣壓降低而引起。外氣一吹入空間腔120內，已降低的空間腔120內的氣壓就恢復。
此處該氣壓降低與氣壓恢復不是有條不紊地保持平衡狀態，而是由於有堵塞導通孔141的開口的噴射流體的液流膜，故圖2(b)的左右所示的狀態就會交互重複。
圖2(b)的左側的狀態是以藉由噴射流體形成的液流膜密封導通孔141的開口的狀態。在該狀態下來自導通孔141外氣的吹入瞬間地停止，由空間腔120內空氣被擠壓到下方，狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低而去。
圖2(b)的右側的狀態是空間腔120內的氣壓降低變大，外氣之引入空間腔120內的力變大的結果，勝過密封導通孔141的開口的液流膜，切開液流膜將外氣吹入空間腔120內的狀態。在該狀態下噴射流體的液流膜瞬間地中斷，成為由導通孔141吹入的外氣被夾入的狀態，藉由外氣的吹入使得空間腔120內的氣壓恢復而去。
空間腔120內的氣壓一恢復而去，外氣之引入空間腔120內的力就變小，不久沿著導通孔141的開口流動的液 流膜的氣勢勝過，返回到液流膜密封導通孔141的開口之圖2(b)左側的狀態。
如此，藉由圖2(b)左側的無外氣的吹入的氣壓降低進行狀態，與圖2(b)右側的有外氣的吹入的氣壓恢復進行狀態的重複的變動，產生外氣的吹入的強弱律動，由噴射流體生成脈動流或斷續流的泡沫水。
此外，關於導通孔141與噴射流體的關係，在圖1及圖2的構成例中雖然是在圖2(b)左側的狀態下以藉由噴射流體形成的液流膜沿著導通孔141前面的方式流動並完全堵塞而通氣量消失的例子，但以液流膜沿著導通孔前面的方式流動而不是完全堵塞，以液流膜掠過導通孔前面的方式流動而稍微有間隙，雖然有經由該小的間隙的通氣但其通氣量被限制之構成也可以。關於該事例(case)是在實施例2說明。
此外，因對噴射流體空間腔120內的氣體，或對噴射流體由側方的導通孔141打入外氣，故通過空間腔120內的液體與外氣混合，可變化成泡沫狀的外氣混合液。來自導通孔141的外氣的吹入變的特別強的瞬間，噴射流體藉由外氣裂斷或變薄。其結果，通過的噴射流體可成為脈動流或斷續地中斷的脈動狀的泡沫液塊。特別是若噴射流體的形狀本身原先是以薄的液膜狀而被噴射，則藉由被吹入噴射流體的外氣的流動的強弱重複而產生斷開處並容易形成液塊。
而且，所生成的液塊一邊捲入並沖刷空間腔 120內的氣體，一邊朝下游到達排出部150的入口，與此同時空間腔120內的氣壓重複強弱，故在空間腔120內的氣壓比較強時，泡沫液塊容易將排出部150附近的氣體壓入排出部150，藉由液塊壓入的氣體也可能會以氣體塊被壓入排出部150。
圖3是將排出部150附近取出，以容易判明流動於排出部150內的液塊與氣體塊的方式圖示之圖。
如圖3所示，成為在排出部150之中在液塊的前面被壓入氣體塊的狀態。如此若在液塊之間存在氣體塊，則宛如居先的液塊與接著的液塊獨立，成為氣體塊進入其空隙的狀態，就會以脈動流或脈動狀的斷續流被由排出部150放出到系統外。
如在圖3容易判明的，雖然泡沫水在排出部150內成為一個一個完全獨立的液塊而圖示，但也有成為這種獨立的液塊，或者成為完全不產生斷開處而與後方的液塊其邊緣彼此連接的連續液塊的情形，總之不是均勻的連續流體而是可成為脈動流或斷續流。
圖4是簡單地說明藉由本發明的脈動流體或斷續流體的生成裝置100生成的脈動流體或斷續流體為水，使用於清洗用途的情形的清洗效果之圖。在圖4中，為了說明脈動流體或斷續流體的清洗效果，將瞬間切下而圖示，並且強調以泡沫狀的液塊連續持續碰撞而圖示。
圖4(a)是顯示藉由本發明的脈動流體或斷續流體的生成裝置100生成的脈動流體或斷續流體的泡沫水流 朝物體表面的髒污開始碰撞的樣子。在此處高速地流下的脈動流體或斷續流體之中獨立的液塊開始碰撞。
圖4(b)是最前頭的泡沫液塊碰撞髒污，泡沫液塊原封不動壓壞且泡沫液塊的能量被髒污吸收的樣子。獨立的泡沫液塊之一碰撞髒污，以不彈回而壓壞的方式碰撞髒污擴展於橫向。
圖4(c)是顯示接著抵達的最前頭的泡沫液塊開始碰撞的樣子之圖。
圖4(d)是接著的泡沫液塊碰撞髒污，泡沫液塊原封不動壓壞且泡沫液塊的能量被髒污吸收的樣子。雖然在居先的泡沫液塊抵接髒污的狀態下存在，但因是泡沫水，故不形成像隆起的水膜，成為接近髒污的頂面露出的狀態。對該髒污接著的泡沫液塊碰撞髒污，以不彈回而壓壞的方式碰撞髒污，更進一步將髒污擴展於橫向。
圖4(e)是顯示接著抵達的最前頭的泡沫液塊開始碰撞的樣子之圖。圖4(f)是接著的泡沫液塊碰撞髒污，泡沫液塊原封不動壓壞且泡沫液塊的能量被髒污吸收的樣子。由圖4(d)的狀態髒污更進一步被擴展於橫向。藉由如此獨立的泡沫液塊斷續地持續碰撞髒污而更有效地將髒污沖刷於橫向而去。
因是泡沫水，故不因居先的泡沫液塊而形成像隆起的水膜，成為接近髒污的頂面始終露出的狀態，一個接一個抵達的泡沫液塊直接對髒污持續施加打擊，泡沫液塊的能量持續被施加到髒污。如此，藉由本發明的脈動流體或斷 續流體生成裝置100生成的泡沫水流顯示高的清洗效果。
另一方面，圖5是顯示習知的僅利用連續水流進行的清洗的樣子之圖。
圖5(a)是顯示連續水流開始碰撞物體表面的髒污的樣子之圖。
圖5(b)是顯示連續水流剛碰撞物體表面的髒污之後的樣子的瞬間之圖。如圖5(b)所示，碰撞到髒污的連續水流的一部分彈回到上方，碰撞接著的連續水流，氣勢互相抵銷。而且，飛沫容易飛散到周圍。
圖5(c)是顯示圖5(b)的下一個階段之圖。碰撞到髒污的水流持續彈回，水流的氣勢彼此持續抵銷。而且，飛沫大多朝周圍飛散，在髒污之上開始形成水膜。
圖5(d)是顯示圖5(c)的下一個階段之圖。碰撞到髒污的水流持續彈回，水流的氣勢彼此持續抵銷。而且，在髒污之上形成有水膜，連續水流的一部分以滑動於水膜之上的方式容易流動於橫向。
圖5(e)是顯示圖5(d)的下一個階段之圖。碰撞到髒污的水流持續彈回，水流的氣勢彼此持續抵銷。而且，在髒污之上形成有水膜，連續水流的一部分滑動於水膜之上，髒污隱蔽於水膜之下。
若到圖5(e)的話，則之後是圖5(e)的狀態持續而去。
與該圖5所示的習知的單純的連續水流的清洗效果比較，圖4所示的藉由本發明的脈動流體或斷續流體的生成 裝置100生成的泡沫水流所具有的高的清洗效果可被理解。
如以上所說明的，藉由適用脈動流體或斷續流體的生成裝置的第一原理，可由連續流體生成脈動流體或斷續流體。
[實施例2]
說明與實施例2有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置的動作原理。
圖6是簡單地顯示與本發明的實施例2有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100a的一構成之圖。
圖6成為將脈動流體或斷續流體的生成裝置100a的一部分取出而顯示之圖。
如圖6所示，圖示有噴射機構110a、空間腔120、液體導入管130、通氣路徑140a與導通孔141a、脈動流體或斷續流體的排出部150。
圖6所示的元件之中空間腔120、液體導入管130、脈動流體或斷續流體的排出部150與圖1的構成一樣，此處的詳細的說明省略。
圖6所示的元件之中噴射機構110a的噴射角度成為對設有導通孔141a的側壁面略平行或具有若干的角度而被打出的角度。
在實施例1的圖1所示的構成例中為在對向於噴射機構110的噴射端的側壁面設有導通孔141的例子，惟在本實施例2的構成例中成為在位於與噴射機構110a的噴射端 略平行的側壁面設有導通孔141的例子。
圖7是簡單地顯示對圖6所示的脈動流體或斷續流體的生成裝置100a，由液體供給裝置供給液體並使噴射流體流動的狀態之圖。
如圖7所示，作為基本的動作在被維持氣密的空間腔120內由噴射機構110a強勁有力地流入水流，捲入內部的氣體，同時由排出部150流出水而去此點與實施例1一樣。
由噴射機構110a流入的噴射流體捲入並沖刷空間腔120內部的空氣，同時被由排出部150排出，故空間腔120內的氣壓降低。因此，會伴隨氣壓降低並經由導通孔141a由通氣路徑140a高速地將外氣吹入。
此處，由噴射機構110a打出的由噴射流體對設有導通孔141a的側壁面略平行或具有若干的角度沿著空間腔120的側壁面流動。噴射機構110a的打出角度對空間腔120的側壁面不是平行而是具有若干的角度被打出的情形也有可能在打出口與空間腔120的側壁面附近由於繞射或表面張力等的影響而使噴射流體的一部分彎曲於沿著空間腔120的側壁面的方向流動。在圖7中描繪噴射流體的一部分在空間腔120的側壁面附近由於繞射或表面張力等的影響而彎曲於沿著側壁面的方向流動的樣子。
如圖7所示，導通孔141a的開口藉由流到下方的噴射流體密封的狀態顯現。
此處注視空間腔120內的氣壓的變化。
如圖7所示，藉由噴射流體捲入並擠壓空間腔120內 部的氣體，同時流到下方，可產生空間腔120內的氣壓降低。可理解雖然也取決於噴射流體的形狀或氣勢，但由空間腔120內氣體被擠壓到下方，狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低。
另一方面，如圖7(a)所示有通過通氣路徑140由導通孔141a朝空間腔120內吹入外氣。該外氣的吹入藉由空間腔120內的氣壓降低而引起。外氣一吹入空間腔120內，已降低的空間腔120內的氣壓就恢復。
此處由於有堵塞導通孔141的開口的噴射流體的液流膜，故圖7(b)的左右所示的狀態就會交互重複。
圖7(b)的左側的狀態是以藉由噴射流體形成的液流膜密封導通孔141a的開口的狀態。在該狀態下來自導通孔141a外氣的吹入瞬間地停止，由空間腔120內空氣被擠壓到下方，狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低而去。
圖7(b)的右側的狀態是空間腔120內的氣壓降低變大，外氣之引入空間腔120內的力變大的結果，勝過密封導通孔141a的開口的液流膜，切開液流膜將外氣吹入空間腔120內的狀態。在該狀態下噴射流體的液流膜瞬間地中斷，成為由導通孔141a吹入的外氣被夾入的狀態，藉由外氣的吹入使得空間腔120內的氣壓恢復而去。
空間腔120內的氣壓一恢復而去，外氣之引入空間腔120內的力就變小，不久沿著導通孔141a的開口流動的液流膜的氣勢勝過，返回到液流膜密封導通孔141a的開口之圖7(b)左側的狀態。
如此，藉由圖7(b)左側的無外氣的吹入的氣壓降低進行狀態，與圖7(b)右側的有外氣的吹入的氣壓恢復進行狀態的重複的變動，產生外氣的吹入的強弱律動，由噴射流體生成脈動流或斷續流。
此外，關於導通孔141a與噴射流體的關係，以噴射流體沿著導通孔前面的方式流動而不是完全堵塞，以液流膜掠過導通孔前面的方式流動並稍微有間隙，雖然有經由該小的間隙的通氣但其通氣量被限制之構成也可以。
此處如圖8所示，來自噴射機構110a的噴射流體碰撞空間腔120的壁面，內部的空間腔120的大小不過度地變大而依照壁面的形狀或角度的條件使噴射流體強勁有力地反射，往往可能有散射。而且其飛濺的噴射飛沫往往會覆蓋導通孔141a。此處空間腔120的形狀或角度滿足其散射條件而構成。
在圖8中描繪藉由該散射的噴射水流的一部分堵塞導通孔141a。
此外，該噴射水流的散射不是內部的飛沫偶然飛散到導通孔附近，而是藉由噴射機構110a的附帶角度與空間腔120的形狀或角度的關係意圖地以連續發生密封導通孔141a的方式被控制。
圖8(b)的左側的狀態是導通孔141a的開口藉由透過散射噴射液流形成的液流膜密封的狀態。在該狀態下來自導通孔141a外氣的吹入瞬間地停止或降低，另一方面，因由 空間腔120內空氣被擠壓到下方而去，故狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低而去。
藉由空間腔120內的氣壓變化，重複圖8(b)的左側的狀態與右側的狀態此點與上述圖7(b)一樣。
[實施例3]
說明與實施例3有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100b的動作原理。
圖9是簡單地顯示與本發明的實施例3有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100b的一構成例之圖。
圖9成為僅將與實施例3有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100b的一部分取出而顯示之圖。在圖9中圖示有節水栓本體的噴射機構110b、空間腔120、液體導入管130、通氣路徑140b與導通孔141b、脈動流體或斷續流體的排出部150。
圖9所示的元件之中空間腔120、液體導入管130、脈動流體或斷續流體的排出部150與圖2的構成一樣，此處的詳細的說明省略。
圖9所示的元件之中噴射機構110b的噴射角度為噴射流體的噴射端或噴射飛沫端成為導通孔141b或其近旁，成為與由導通孔141b吹入的外氣碰撞的角度。
圖10是簡單地顯示對圖9所示的脈動流體或斷續流體的生成裝置100b由自來水水龍頭等自來水供給裝置供給水並使水流流動的狀態之圖。
如圖10所示，作為基本的動作在被維持氣密的空間腔 120內由噴射機構110b強勁有力地流入水流，捲入內部的空氣，同時由排出部150流出水而去。
由噴射機構110b流入的水流成為泡沫水且捲入並沖刷空間腔120內部的空氣，同時被由排出部150排出，故空間腔120內的氣壓降低。因此，會伴隨氣壓降低並經由導通孔141b由通氣路徑140高速地將外氣吹入。
此處如圖10所示，噴射機構110b因以噴射流體的噴射端或噴射飛沫端成為導通孔141b或其近旁的方式附帶噴射角度，故在導通孔141b或其近旁中，被強勁有力地噴射的噴射流體的一部分或噴射飛沫，與被強勁有力地吹入的外氣就會碰撞。雖然取決於斜斜地附帶角度的噴射機構110b的射出口邊緣的狀態，但一部分的水流在邊緣部分一部分被散射，可產生散射水流或散射飛沫。在圖10中描繪該散射水流或散射飛沫與外氣碰撞。
此外，該碰撞不是內部的飛沫偶然飛散到導通孔附近，而是藉由噴射機構110b的附帶角度意圖地以連續發生碰撞的方式被控制。
此處注視空間腔120內的氣壓的變化。
如圖10所示，藉由噴射流體捲入並擠壓空間腔120內部的空氣，同時流到下方，可產生空間腔120內的氣壓降低。可理解雖然也取決於噴射流體的形狀或氣勢，但由空間腔120內空氣被擠壓到下方，狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低。
另一方面，如圖10所示有通過通氣路徑140 並由導通孔141b朝空間腔120內吹入外氣。該外氣的吹入藉由空間腔120內的氣壓降低而引起。外氣一吹入空間腔120內，已降低的空間腔120內的氣壓就恢復。
此處有噴射流體與吹入的外氣的碰撞。該碰撞與空間腔內的氣壓降低與氣壓恢復不是有條不紊地保持平衡狀態，碰撞為微細的粉末飛沫的量或方向等不是完全的一定，而是每一瞬間產生微妙的差異。因該碰撞有氣勢，故由於位在噴射流體的流動之中的變動或凹凸，位在外氣的流動之中的變動或疏密等的影響而成為動態地使內部的空氣振動或脈動。因此，圖10(b)的左右所示的狀態就會交互重複。
圖10(b)的左側的狀態是導通孔141b的開口以與藉由噴射流體形成的液流膜碰撞而被限制的狀態。在該狀態下來自導通孔141b外氣的吹入瞬間地停止或降低，另一方面，因由空間腔120內空氣被擠壓到下方而去，故狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低而去。
圖10(b)的右側的狀態是空間腔120內的氣壓降低變大，外氣之引入空間腔120內的力變大的結果，勝過碰撞導通孔141b的噴射流體或噴射飛沫的氣勢，外氣多數吹入空間腔120內的狀態。在該狀態下噴射流體瞬間地飛濺，成為由導通孔141b吹入的外氣被夾入的狀態，藉由外氣的吹入使得空間腔120內的氣壓恢復而去。
空間腔120內的氣壓一恢復而去，外氣之引入空間腔120內的力就變小，不久到達導通孔141b的開口 的噴射流體或噴射飛沫的氣勢勝過，噴射流體或噴射飛沫到達並碰撞導通孔141b的開口附近，削弱外氣的吹入，返回到圖10(b)左側的狀態。
如此，藉由圖10(b)左側的外氣吹入少的氣壓降低進行狀態，與圖10(b)右側的外氣吹入多的氣壓恢復進行狀態的重複的變動，產生外氣的吹入的強弱律動，由噴射流體生成脈動流或斷續流的泡沫水。其結果，通過的噴射流體也成為脈動流，成為斷續地中斷的脈動狀的斷續流等。
若成為在排出部150之中在液塊的前面被壓入氣體塊的狀態，則宛如居先的液塊與接著的液塊獨立，成為氣體塊進入其空隙的狀態，就會以脈動流或脈動狀斷續流被由排出部150放出到系統外。該狀態與圖3一樣。
[實施例4]
說明與實施例4有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100c的動作原理。
圖11是簡單地顯示與本發明的實施例4有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100c的一構成例之圖。
圖11成為僅將與實施例4有關的脈動流體或斷續流體的生成裝置100c的一部分取出而顯示之圖。在圖11中圖示有節水栓本體的噴射機構110c、空間腔120、液體導入管130、通氣路徑140c與導通孔141c、脈動流體或斷續流體的排出部150。
圖11所示的元件之中空間腔120、液體導入管130、脈動流體或斷續流體的排出部150與圖2的構成一樣，此 處的詳細的說明省略。
圖11所示的元件之中噴射機構110c的噴射角度為噴射流體的噴射端或噴射飛沫端成為導通孔141c的略下方。
圖12是簡單地顯示對圖11所示的脈動流體或斷續流體的生成裝置100c由自來水水龍頭等自來水供給裝置供給水並使水流流動的狀態之圖。
如圖12所示，作為基本的動作在被維持氣密的空間腔120內由噴射機構110c強勁有力地流入水流，捲入內部的空氣，同時由排出部150流出水而去。
此處如圖12所示，噴射機構110c以噴射流體的噴射端或噴射飛沫成為導通孔141c的略下方的方式附帶噴射角度而碰撞壁面，內部的空間腔120的大小不過度地變大而依照壁面的形狀或角度的條件使噴射流體強勁有力地反射，往往可能有散射。而且其飛濺的噴射飛沫往往會覆蓋導通孔141c。此處空間腔120的形狀或角度滿足其散射條件而構成。
在圖12中描繪藉由該散射的噴射水流堵塞導通孔141c。
此外，該噴射水流的散射不是內部的飛沫偶然飛散到導通孔附近，而是藉由噴射機構110c的附帶角度與空間腔120的形狀或角度的關係意圖地以連續發生密封導通孔141c的方式被控制。
圖12(b)的左側的狀態是以導通孔141c的開口藉由散射噴射液流形成的液流膜密封的狀態。在該狀態 下來自導通孔141c外氣的吹入瞬間地停止或降低，另一方面，因由空間腔120內空氣被擠壓到下方而去，故狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低而去。
此處注視空間腔120內的氣壓的變化。
如圖12(b)的左圖所示，藉由噴射流體捲入並擠壓空間腔120內部的空氣，同時流到下方，可產生空間腔120內的氣壓降低。可理解雖然也取決於噴射流體的形狀或氣勢，但由空間腔120內空氣被擠壓到下方，狹窄密閉的空間腔120內的氣壓降低。
另一方面，由噴射機構110c流入的水流成為泡沫水且捲入並沖刷空間腔120內部的空氣，同時被由排出部150排出，故空間腔120內的氣壓降低。因此，會伴隨氣壓降低並經由導通孔141c由通氣路徑140高速地將外氣吹入。
另一方面，如圖12(b)右側所示，氣壓降低一變大，就打破密封導通孔141c的散射水流並由導通孔141c朝空間腔120內吹入外氣。也就是說，圖12(b)的右側的狀態是空間腔120內的氣壓降低變大，外氣之引入空間腔120內的力變大的結果，勝過密封導通孔141c的散射噴射流體的氣勢，外氣由導通孔141c吹入空間腔120內的狀態。在該狀態下散射噴射流體瞬間地被吹走，藉由外氣的吹入使得空間腔120內的氣壓恢復而去。
空間腔120內的氣壓一恢復而去，外氣之引入空間腔120內的力就變小，不久到達導通孔141c的開口 的散射噴射流體的氣勢勝過，噴射流體或噴射飛沫到達導通孔141c的開口附近，返回到圖12(b)左側的狀態。
如此，藉由圖12(b)左側的外氣吹入少的氣壓降低進行狀態，與圖12(b)右側的外氣吹入多的氣壓恢復進行狀態的重複的變動，產生外氣的吹入的強弱律動，由噴射流體生成脈動流或斷續流的泡沫水。其結果，通過的噴射流體也成為脈動流，成為斷續地中斷的脈動狀的斷續流等。
若成為在排出部150之中在液塊的前面被壓入氣體塊的狀態，則宛如居先的液塊與接著的液塊獨立，成為氣體塊進入其空隙的狀態，就會以脈動流或脈動狀斷續流被由排出部150放出到系統外。該狀態與圖3一樣。
此外，在前述的實施例1、2、3中雖然未就噴射水流的壁面碰撞後的散射等記載，但同樣地依照條件發生散射，往往可能有覆蓋導通孔141，在各實施例中與本實施例4一樣，可發生圖12(b)左側的外氣吹入少的氣壓降低進行狀態，與圖12(b)右側的外氣吹入多的氣壓恢復進行狀態的重複的變動。
[實施例5]
實施例5是顯示由脈動流體或斷續流體生成裝置生成複數條脈動流體或斷續流體，藉由隨機地使複數條脈動流體或斷續流體流動，進行寬廣的面積的清洗之應用例。說明使用水流當作流體的例子。
藉由使用上述的實施例1到4所記載的脈動流體或斷 續流體生成裝置使脈動流體或斷續流體射出。此處由於是使用水的例子，故脈動流體或斷續流體被泡沫化，例如成為如圖4所示的脈動流體或斷續流體的泡沫液塊流。
此處可藉由脈動流體或斷續流體的泡沫液塊流得到清洗效果的範圍在圖4的例子中可理解，如觀察圖4(b)到圖4(f)的變化，逐漸地將髒污沖刷到周圍，清洗範圍逐漸地擴大而去，但在一條脈動流體或斷續流體的泡沫液塊流中，其清洗範圍的擴大依照其直徑有某種程度的界限。因此，使由脈動流體或斷續流體生成裝置射出的脈動流體或斷續流體的泡沫液塊流複數化，當作將複數條脈動流體或斷續流體的泡沫液塊流射出的構成。
圖13是顯示與實施例5有關的脈動流體或斷續流體生成裝置100-2的外觀之圖。為在內部使實施例1到4所示的構成複數化，射出的脈動流體或斷續流體以複數條之脈動流體或斷續流體生成裝置100-2。
如圖13所示在該構成例中，在大的一個外殼(housing)之中組裝有4組(100a1~100a4)在實施例2說明的脈動流體或斷續流體生成裝置100a，看得見各自的排出部150。
由其內部構造被複數化的脈動流體或斷續流體生成裝置100-2射出4條脈動流體或斷續流體。
圖14是簡單地顯示利用由被複數化的脈動流體或斷續流體生成裝置100-2射出的脈動流體或斷續流體進行的除去物體表面的髒污的樣子之圖。在圖14中為了簡 單地說明起見，顯示由側面看並排流動的3條脈動流體或斷續流體落下的瞬間的樣子。
圖14(a)是簡單地顯示各自使3條脈動流體或斷續流體隨機地非同步射出的情形的對物體表面的髒污的抵接的瞬間。在圖14(a)的上圖中，中央的脈動流體或斷續流體的泡沫液塊之一抵接物體表面的髒污。圖14(a)的上圖如圖4所示得知，以一個泡沫液塊不彈回而壓壞的方式碰撞髒污，其動能給予髒污，其動能的全部當作將髒污推開到橫向的力被使用，髒污自表面有效地被剝落的樣子。其次，圖14(a)的下圖顯示之後左側的脈動流體或斷續流體的泡沫液塊之一到達物體表面的髒污的狀態。圖14(a)的下圖也如圖4所示得知，以一個泡沫液塊不彈回而壓壞的方式碰撞髒污，其動能給予髒污，其動能的全部當作將髒污推開到橫向的力被使用，髒污自表面有效地被剝落的樣子。
而且，圖15是顯示在物體表面上的平面中顯示4條脈動流體或斷續流體落下碰撞物體表面的瞬間的樣子。
在圖15(a)以虛線描繪4個圓，惟此為簡單地顯示落下而來的脈動流體或斷續流體的落下中心的位置。
首先如圖15(b)所示，假設在右上的位置一個液塊到達並碰撞物體表面。液塊一碰撞就如圖4或圖14所示液塊壓壞，液塊所具有的動能被轉換成擴散於物體表面上而去的液膜的動能。圖15(b)圖示有擴散於物體表面上而去的液膜。
其次，繼續如圖15(c)所示，假設在左上的位置一個液塊到達並碰撞物體表面。液塊一碰撞就與圖15(b)一樣，如圖4或圖14所示液塊壓壞，液塊所具有的動能被轉換成擴散於物體表面上而去的液膜的動能。圖15(c)圖示有擴散於物體表面上而去的液膜。
其次，繼續如圖15(d)所示，在右下的位置一個液塊到達並碰撞物體表面，如圖15(e)所示，在左下的位置一個液塊到達並碰撞物體表面，進而如圖15(f)所示，在左下的位置一個液塊到達並碰撞物體表面。如此，液塊在各式各樣的位置隨機地到達物體表面。
如此，若泡沫液塊一個接一個隨機地到達物體表面的髒污，則各自的泡沫液塊的動能的全部當作將髒污沖刷到橫向的力而給予髒污，進行清洗而去。此處隨機地產生力的場所改變，同時髒污被沖刷清洗於左右而去，故可得到宛如以布等的清洗用具精細且”使勁地”將物體表面左右摩擦的”用擰乾的濕抹布擦拭”的效果。也就是說，相較於給予一處泡沫液塊的力，隨機地使泡沫液塊碰撞而去具有可得到沖刷髒污的力左右來往的”用擰乾的濕抹布擦拭”的清洗效果之優點。
另一方面，圖14(b)為了比較起見，簡單地顯示相互地使脈動流體或斷續流體同步射出的情形。如圖14(b)的上圖所示，脈動流體或斷續流體的泡沫液塊同步一齊到達物體表面並一齊抵接髒污。此情形，以一個泡沫液塊不彈回而壓壞的方式碰撞髒污，其動能給予髒污，同時 在橫向互相壓壞，故互相鄰接的泡沫液塊同時擴散於橫向，容易發生相互的碰撞，往往有可能發生動能的損失。而且，如圖14(b)下圖所示，一齊碰撞之後到下一個一齊碰撞為止泡沫液塊不到達物體表面，也會發生清洗瞬間地休止的狀況。此點也有脈動水流或斷續水流的上下方向的間隔，與居先的泡沫液塊將髒污沖刷於橫向的時間的均衡，也會發生圖14(b)下圖的狀態。
如此，如實施例5的構成，藉由配設複數組脈動流體或斷續流體生成裝置，生成複數條脈動流體或斷續流體，藉由隨機地使複數條脈動流體或斷續流體流動，可得到像沖刷髒污的力左右來往的使勁地摩擦的”用擰乾的濕抹布擦拭”的清洗效果，可效率更高地清洗更寬廣的面積。
以上雖然噴射流體以水流，外氣的氣體以空氣說明了本發明的較佳的實施形態，但本發明當然噴射流體也能為藉由其他的液體或氣體構成的流體，外氣的氣體也能藉由其他的氣體構成。
組裝本發明的脈動流體或斷續流體生成裝置的裝置也各式各樣，例如若組裝於安裝於水龍頭的泡沫水生成栓，則可生成清洗效果優良的脈動水流或斷續水流的清洗水。
例如也能組裝於加工技術的領域的裝置。例如若組裝於半導體製造裝置，則在使用載體流體將原料化合物導入反應室時等也能當作脈動流或斷續流的形成裝置適用。而且，若組裝於對金屬製的結構構件表面的噴水鎚擊裝置， 則可當作形成鎚擊(peening)用的脈動流或斷續流的裝置適用。
而且，也可組裝於清掃裝置或不必要之物的除去裝置。取代習知的刮刀可使用脈動流或斷續流的介質進行清掃，或者除去在製造過程產生的切削殘渣或玻璃屑等的不必要之物等。
而且，也能組裝於計測裝置或測定裝置。例如有分析試驗系統中的氣體介質或液體介質的流動的影響的裝置，或為了模擬脈動流造成的影響而形成介質的脈動流的測定裝置。
而且，例如可組裝於為了提高氣體的燃燒效率在燃氣輪機燃燒器或蓄熱式輻射管燃燒器或噴射引擎等中生成脈動氣流的裝置。
而且，也能在醫療儀器或手術儀器或組織化學用自動反應裝置等的微流體裝置中當作脈動流產生裝置而進行組裝。
該等裝置的例子只不過是一例，需要脈動流或斷續流的裝置不被限定具有各式各樣，可對各式各樣的裝置組裝本發明的脈動流體或斷續流體的生成裝置。
而且，噴射機構具備環繞帶狀的噴射口以使被打出於下游側的該噴射流體成為在環繞方向連續的立體的環繞液流膜，環繞液流膜是通過該導通孔的近旁也可以。
而且，流體為除菌液混合水，外氣為空氣，由流體排出部排出者為含有除菌液的泡沫清洗水的脈動流體或斷續 流體。也可以。
而且，流體為溶質混合的溶媒液，外氣為氣體，由流體排出部排出者為溶質混合的溶媒液的脈動流體或斷續流體也可以。
而且，流體為溶質混合的溶媒氣體，外氣為氣體，由流體排出部排出者為溶質混合的溶媒氣體的脈動流體或斷續流體也可以。
不脫離本發明的技術範圍種種的變更為可能應可被理解。因此，本發明的技術範圍僅藉由添附的申請專利範圍之記載限定。
110:噴射機購
120:空間腔
130:液體導入管
140:通氣路徑
141:導通孔
150:排出部

Claims (15)

  1. 一種脈動流體或斷續流體的生成裝置，其特徵在於包含：噴射液體或氣體的流體之噴射機構；位於該噴射機構的下游之封閉空間，在其下方具備流體排出部，在其側面具備連接於導通外氣的通氣路徑之導通孔，其內部以該外氣充滿的空間腔，為藉由前述噴射機構的噴射流體的噴射端為該導通孔，或者藉由前述噴射機構的噴射流體之在前述空間腔壁面的碰撞所造成的變化而使方向改變且噴射端成為該導通孔，使得該噴射流體的一部分暫時地覆蓋或掠過該導通孔，同時流到下方並限制來自該導通孔的該外氣的通氣量而形成該噴射流體之構成，藉由因該噴射流體流到該空間腔內的下方而產生的該空間腔內的暫時的壓力降低，與來自該導通孔的外氣的吹入造成的該空間腔內的暫時的壓力恢復的重複的變動，使該外氣的吹入的強弱律動產生，由該噴射機構生成該流體的脈動流或斷續流。
  2. 如申請專利範圍第1項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該流體排出部具備藉由自該噴射機構噴射的噴射流體覆蓋全面，同時排出該流體，該外氣不由下方逆流的直徑及形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中在該外氣的吹入的強弱律 動之中強的期間中，該外氣的吹入的強度為切斷通過該導通孔近旁的該流體的強度。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中具備對該流體流到內部的本體結構物包圍其外側的外側體，藉由設於該本體結構物與該外側體的間隙形成有該通氣路徑。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該空間腔當作該噴射流體的通道而被設置，流入系統內者僅為經由該噴射機構的該噴射流體與經由該導通孔的該外氣，流出到系統外者僅為來自該流體排出部的該脈動流體或該斷續流體，該空間腔為無其餘的流入及流出的封閉空間，即使是該噴射流體流入的狀態也能保持以密閉狀態充滿了空氣的狀態。
  6. 如申請專利範圍第5項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該噴射機構具備環繞帶狀的噴射口以使被打出於下游側的該噴射流體成為在環繞方向連續的立體的環繞液流膜，該環繞液流膜是通過該導通孔的近旁。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該流體是由水流導引的水，該外氣為空氣，由該流體排出部排出者為泡沫水的脈動流體或斷續流體。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該流體為除菌液混合水，該外氣為空氣，由該流體排出部排出者為含有除菌液的泡 沫清洗水的脈動流體或斷續流體。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該流體為氣體流體，該外氣為空氣，由該流體排出部排出者為氣體空氣混合氣體的脈動流體或斷續流體。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該流體為溶質混合的溶媒液，該外氣為氣體，由該流體排出部排出者為溶質混合的溶媒液的脈動流體或斷續流體。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項之脈動流體或斷續流體的生成裝置，其中該流體為溶質混合的溶媒氣體，該外氣為氣體，由該流體排出部排出者為溶質混合的溶媒氣體的脈動流體或斷續流體。
  12. 一種複數個脈動流體或斷續流體的生成裝置，其特徵在於包含複數組申請專利範圍第1項至第11項中任一項之單數個脈動流體或斷續流體的生成裝置，當作將各自的該流體排出部隔開規定間隔而配設的構造，不使由各自的該流體排出部射出的各自的該脈動流體或該斷續流體的流動的強弱律動同步而當作隨機。
  13. 一種機械裝置，包含申請專利範圍第1項至第12項中任一項之脈動流體或斷續流體的生成裝置。
  14. 一種脈動流體或斷續流體的生成方法，其特徵在於使用包含如下的構件的脈動流體或斷續流體的生成裝置：噴射液體或氣體的流體之噴射機構；位於該噴射 機構的下游之封閉空間，在其下方具備流體排出部，在其側面具備連接於導通外氣的通氣路徑之導通孔，在其內部充滿了外氣的該空間腔，藉由前述噴射機構的噴射流體的噴射端為該導通孔，或者藉由前述噴射機構的噴射流體之在前述空間腔壁面的碰撞所造成的變化而使方向改變且噴射端成為該導通孔，使得該噴射流體的一部分暫時地覆蓋或掠過該導通孔而流動並使該噴射流體形成以限制來自該導通孔的該外氣的通氣量，藉由因該噴射流體流到該空間腔內的下方而產生的該空間腔內的暫時的壓力降低，與來自該導通孔的外氣的吹入造成的該空間腔內的暫時的壓力恢復的重複的變動，使該外氣的吹入的強弱律動產生，由該噴射機構生成該流體的脈動流或斷續流。
  15. 如申請專利範圍第14項之脈動流體或斷續流體的生成方法，其中使用複數組該脈動流體或斷續流體的生成裝置，當作將各自的該流體排出部隔開規定間隔而配設的構造，不使由各自的該流體排出部射出的各自的該脈動流體或該斷續流體的流動的強弱律動同步而當作隨機。
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