特許ウォッチ

公開番号2025038794
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023145619
出願日2023-09-07
発明の名称渦流動力推進構造
出願人個人
代理人個人
主分類B63H 1/30 20060101AFI20250312BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】安価で、構造が簡素で、組立てが容易で、壊れにくく、メンテナンスが容易で、環境に優しく、省エネかつ高性能のニーズを満たすことができる、渦流動力推進構造を提供する。
【解決手段】渦流動力推進構造は、円筒1及び導流管2を備える。円筒は、一端に流体入口11が設けられ、他端に流体出口12が設けられる。流体出口の寸法は、流体入口の寸法より大きいか、流体入口の寸法と同じである。導流管は、接線方式で円筒内に挿入され、導流21が導流管を介して円筒に注入された後に渦流22に形成され、渦流が円筒の内縁に沿って前進し、円筒内の流体が押動されて主流14に形成されて加速され、渦流が主流と合流されて流体出口に向かって流れ、流体入口から外部流体13が吸入される。
【選択図】図1a
特許請求の範囲【請求項１】
円筒及び導流管を備えた、渦流動力推進構造であって、
前記円筒は、一端に流体入口が設けられ、他端に流体出口が設けられ、前記流体出口の寸法は、前記流体入口の寸法より大きいか、前記流体入口の寸法と同じであり、
前記導流管は、接線方式で前記円筒内に挿入され、導流が前記導流管を介して前記円筒に注入された後に渦流に形成され、前記渦流が前記円筒の内縁に沿って前進し、前記円筒内の流体が押動されて主流に形成されて加速され、前記渦流が前記主流と合流されて前記流体出口に向かって流れ、前記流体入口から外部流体が吸入されることを特徴とする、渦流動力推進構造。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記円筒の両端に設けられた前記流体入口の寸法が、前記流体出口の寸法と異なるとき、前記導流管が前記円筒に対して垂直となり、寸法が小さめの端部が前記流体入口であり、寸法が大きめの端部が前記流体出口であることを特徴とする請求項1に記載の渦流動力推進構造。
【請求項３】
前記円筒の両端に設けられた前記流体入口の寸法と前記流体出口の寸法とが同じであるとき、前記導流管と前記円筒とにより形成された傾斜角度により、注入された導流が前記円筒内で偏向の前記渦流を発生させることを特徴とする請求項1に記載の渦流動力推進構造。
【請求項４】
前記円筒の外周には、加速リングが取り付けられ、前記導流管を介して注入された導流が、接線方式で加速リング内に進入されることを特徴とする請求項1に記載の渦流動力推進構造。
【請求項５】
2つの前記渦流動力推進構造の前記円筒が互いに反対方向で接続されて前記流体入口が互いに突き合わされ、渦流動力推進構造アセンブリを構成し、2つの異なる前記導流管に導流がそれぞれ注入されると、前記円筒内の流体の方向及び速度が変化することを特徴とする請求項1に記載の渦流動力推進構造。
【請求項６】
前記渦流動力推進構造アセンブリは、乗り物に取り付けられ、前記円筒の内部の前記主流の反作用力により乗り物を推進させることを特徴とする請求項1又は5に記載の渦流動力推進構造。
【請求項７】
前記円筒の前記流体出口には、乗り物が排出する流体の方向を制御する舵が取付けられることを特徴とする請求項1又は6に記載の渦流動力推進構造。
【請求項８】
前記円筒上には、前記円筒に対して垂直な回転軸が取り付けられ、
前記回転軸は、前記渦流動力推進構造又は前記渦流動力推進構造アセンブリを回転させて乗り物の方向を制御することを特徴とする請求項1又は6に記載の渦流動力推進構造。
【請求項９】
前記渦流動力推進構造アセンブリの2つの前記導流管には、ポンプが接続され、
前記ポンプは、前端の前記導流管から吸入された導流を後端の前記導流管内に注入し、全体の効率を高めることを特徴とする請求項5に記載の渦流動力推進構造。
【請求項１０】
前記円筒の前記流体出口は、多角形であり、前記渦流を縦向きの流体に形成して流体全体の流速を高めることを特徴とする請求項1に記載の渦流動力推進構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒及び導流管が結合されて方向性を備えた渦流発生装置であり、円筒内の流体を駆動させるか、その反作用力により渦流推進装置を形成する、渦流動力推進構造に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の船舶推進装置には、スクリュープロペラ(screw propeller)が利用されているが、このような装置には、以下(1)～(6)のような問題があった。
(1)羽根の前縁が大きな圧抵抗を受け、羽根の羽根面が大きな摩擦抵抗を受けるため、運動エネルギーにロスが生じた。
(2)スクリュープロペラが水に遠心力を発生させ、回転軸の後方に低圧領域が形成されるため、運動エネルギーにロスが生じた。
(3)スクリュープロペラの羽根先端のキャビテーションにより運動エネルギーにロスが生じ、騒音及び腐蝕の問題が発生することがあった。
(4)スクリュープロペラが露出されているため、漂流物により損傷するかロープが絡まり易くなるか、或いは水生動物を傷つけてしまうことがあった。
(5)スクリュープロペラに大きな振動及び騒音が発生することがあった。
(6)スクリュープロペラの製造・メンテナンスには高い技術が必要であり、コストが多くかかった。
【０００３】
こうした現状に鑑み、本発明者は、関連分野の長年にわたる経験により、鋭意研究を重ねた結果、本発明に係る渦流動力推進構造を完成したものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、円筒内部の流体を駆動させるか、流体の反作用力により乗り物を推進することができる全く新しい装置であり、安価で、構造が簡素で、組立てが容易で、壊れにくく、メンテナンスが容易で、環境に優しく、省エネかつ高性能のニーズを満たすことができる、渦流動力推進構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る渦流動力推進構造は、以下の技術手段を含む。
本発明に係る渦流動力推進構造は、1つの導流管を含み、それを接線方式で円筒に挿入し、流体が導流管を介して円筒に注入された後、渦流に形成されて特定の端部に向かって流動する。
【０００６】
円筒内の流体を特定の端部に向かって前進させるために、2種類の方式を利用する。そのうち一方の方式は、両端の開口に寸法が異なる円筒をそれぞれ設け、他方の方式は、両端に設けられた開口の寸法がそれぞれ異なる円筒に、傾いた導流管を使用する。
【０００７】
上述した渦流動力推進構造において、導流が導流管を介して接線方式で円筒に注入された後、円筒の内縁に沿って回転して渦流となり、両端に設けられた開口の寸法がそれぞれ異なる円筒に対し、大きめの開口に向かって渦流が流れる。開口は流体出口であり、両端に設けられた開口の寸法が等しい円筒に対し、傾いた導流管を使用して傾いた渦流を発生させて円筒の一端に向けて流し、開口を流体出口として用いる。
【０００８】
上述した渦流動力推進構造において、渦流が円筒内の静態のコア流体を押動して主流に形成し、渦流が主流を案内して加速し続ける。
【０００９】
上述した渦流動力推進構造において、主流が導流と合流して円筒の出口に向かって流れると、空になったコア領域の低圧が外部流体を吸引し、反対側の端部開口から進入する。開口は流体入口として用いられ、流体入口と流体出口との間には、一方向の主流が形成される。
【００１０】
上述した渦流動力推進構造において、加速された主流が垂直方向の渦流に合流すると、主流と渦流とが互いにフィードバックして加速する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許