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JP3084610B2 - Fluid path device - Google Patents

Fluid path device

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Publication number
JP3084610B2
JP3084610B2 JP08151569A JP15156996A JP3084610B2 JP 3084610 B2 JP3084610 B2 JP 3084610B2 JP 08151569 A JP08151569 A JP 08151569A JP 15156996 A JP15156996 A JP 15156996A JP 3084610 B2 JP3084610 B2 JP 3084610B2
Authority
JP
Japan
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flow
passages
cross
flow direction
passage
Prior art date
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JP08151569A
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Japanese (ja)
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JPH09310703A (en
Inventor
眞三郎 梅田
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of JPH09310703A publication Critical patent/JPH09310703A/en
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、上下壁面が対向し
た平面となされ、流れ方向の適当間隔位置に流れ横断仕
切壁を有し、この仕切壁の流れ横断方向の一定間隔位置
に通路を形成された構成の流体路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow crossing partition having upper and lower wall surfaces which are opposed to each other, having flow crossing partitions at appropriate intervals in the flow direction, and forming passages at predetermined intervals in the flow crossing direction of the partitions. The present invention relates to a fluid path device having a configuration as described above.

【0002】[0002]

【従来の技術】平面上に一群の平行な直線通路と他の一
群の平行な直線通路とを交差状に形成し、各直線通路の
交差個所を全て連通させたものとしたネットワーク交差
管路などは既に知られており、本発明者等により、その
流況特性が解明されつつある。
2. Description of the Related Art A network crossing conduit in which a group of parallel straight passages and another group of parallel straight passages are formed in an intersection on a plane, and all intersections of the straight passages are communicated. Is already known, and the present inventors are elucidating its flow characteristics.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記ネット
ワーク交差管路の流れの現象を実験により観察していた
さい、直線管路の交差角が30度近傍の場合と、60度
近傍の場合とで流況特性が異なったものとなることを発
見した。
The inventor of the present invention has observed experimentally the flow phenomenon of the above network crossing pipeline, and it has been found that when the crossing angle of the straight pipeline is around 30 degrees and near 60 degrees. And found that the flow characteristics differed.

【0004】具体的には、前者の場合は、ネットワーク
交差管路内で、電子工学での双安定マルチバイブレータ
であるフリップ・フロップ回路と同様な振動流れが顕著
にあらわれたのであり、一方、後者の場合は、ネットワ
ーク交差管路の下流端開口の各々の流量が、上流端開口
の各々に作用する水頭にバラツキがあってもほぼ同一と
なったのである。
[0004] Specifically, in the former case, a vibrating flow similar to that of a flip-flop circuit, which is a bistable multivibrator in electronics, appears remarkably in a network crossing conduit, whereas the latter is the case. In this case, the flow rates at the downstream end openings of the network crossing pipeline were almost the same even if there were variations in the head acting on each of the upstream end openings.

【0005】本発明は、上記発見を基礎として、ネット
ワーク交差管路を変形させた場合の研究をさらに進めて
いた過程でなされたものである。
The present invention has been made in the course of further research on deforming a network intersection conduit based on the above findings.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の流体路装置は、
例えば、流体による冷却や加熱を高率的に行わせたり、
或いはダム及び送風ダクトなどの大口断面を有する放出
口にその装置を組み込むことによって、流れ横断方向に
分割配列された各流出口からの流出量を均一化させるこ
とを可能となすものであり、その構成は次の通りであ
る。
The fluid channel device of the present invention comprises:
For example, cooling or heating with a fluid can be performed at a high rate,
Alternatively, by incorporating the device into a discharge port having a large cross-section such as a dam and a ventilation duct, it is possible to make the outflow from each of the outlets divided in the cross-flow direction uniform. The configuration is as follows.

【0007】即ち第一の流体路装置に於いては、上下壁
面を対向した一定広さの水平面となした断面直方体の流
路を作成し、上下壁面間の流れ方向の適当間隔位置に対
し、流れ方向と直交する状態で3箇以上を直列状態とし
た短冊形状の流れ横断用の仕切壁を設け、この仕切壁の
流れ横断方向の一定間隔位置に通路を形成し、この通路
を流れ方向へ千鳥状に少なくとも3列以上配設し、且
つ、流れ方向の前後の通路の関係は前側の一つの通路と
これの直後で流れ横断方向へ隣接して並んだ後側の二つ
の通路の各々とを結んだ二本の直線の交差角が凡そ30
度となるようになし、各通路を通過して前後の流れ横断
仕切壁間に流入した流体が隣り合う通路間の仕切壁箇所
で夫々れ剥離渦と衝突噴流渦の複数箇を同時に生じさせ
るものとなる。
That is, in the first fluid channel device, a rectangular parallelepiped flow path is formed in which the upper and lower wall surfaces are opposed to each other and formed into a horizontal plane of a fixed width, and an appropriate distance between the upper and lower wall surfaces in the flow direction is determined. A strip-shaped partition wall for crossing the flow, in which three or more pieces are in series with each other in a direction perpendicular to the flow direction, is provided. At least three rows are arranged in a staggered manner, and the relationship between the front and rear passages in the flow direction is one front passage and two rear passages immediately adjacent thereto in the cross flow direction. The intersection angle of the two straight lines connecting is approximately 30
The fluid that has passed through each passage and has flowed into the front and rear flow crossing partition walls simultaneously generates a plurality of separation vortices and impinging jet vortices at the partition walls between adjacent passages, respectively. Becomes

【0008】また、第2の流体路装置に於いては、上下
壁面を対向した一定広さの水平面となした断面直方体の
流路を作成し、上下壁面間の流れ方向の適当間隔位置に
対し、流れ方向と直交する状態で3箇以上を直列状態と
した短冊形状の流れ横断仕切壁を設け、この仕切壁の流
れ横断方向の一定間隔位置に通路を形成し、この通路を
流れ方向へ千鳥状に少なくとも3列以上配設し、且つ流
れ方向の前後の通路の関係は前側の一つの通路とこれの
直後で流れ横断方向へ隣接して並んだ後側の二つの通路
の各々とを結んだ二本の直線の交差角が凡そ60度とな
るようになし、各通路を通過して前後の流れ横断仕切壁
間に流入した流体が隣り合う通路用の仕切箇所で夫々れ
ほぼ均等な大きさの衝突噴流渦の複数箇を生じさせるも
のとなる。
In the second fluid channel device, a flow path having a rectangular parallelepiped cross section having upper and lower wall surfaces opposed to each other and having a horizontal surface of a fixed width is formed, and an appropriate space between the upper and lower wall surfaces in the flow direction is provided. A strip-shaped cross-flow partition wall having at least three sections in series perpendicular to the flow direction is provided, and a passage is formed at a predetermined interval in the cross-flow direction of the partition wall; At least three or more rows are arranged in a line, and the relationship between the front and rear passages in the flow direction is such that one front passage is connected to each of the two rear passages immediately adjacent thereto in the cross flow direction. The intersection angle of the two straight lines is set to be approximately 60 degrees, and the fluid that has passed through each passage and has flowed between the front and rear flow crossing partition walls is approximately equal in size at the adjacent passage partitioning portions. This results in a plurality of impinging jet vortices.

【0009】上記した第一及び第二の流体路装置に於い
て流れ横断仕切壁は一般的に平面視を短冊形状のものと
するが、特に短冊形状の流れ横断仕切壁の中央位置の前
後方向へ流れ方向に沿った一定長の突起を形成したもの
になすと、上記渦流の安定化に寄与するものとなる。
In the above-described first and second fluid path devices, the flow crossing partition wall is generally formed in a strip shape in plan view, and particularly, in the front-rear direction at the center position of the strip flow crossing partition wall. The formation of a projection having a certain length along the flow direction contributes to the stabilization of the vortex.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図8を参照して本発
明を説明する。図1に於いて、1は緩衝透水壁1aを有
する上流側水槽であり、2はネットワーク交差管路を変
形したものとした本発明に係る流体路装置、3は下流側
水槽である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an upstream water tank having a buffer water-permeable wall 1a, reference numeral 2 denotes a fluid path device according to the present invention in which a network intersection pipe is modified, and reference numeral 3 denotes a downstream water tank.

【0011】そして、4は下流側水槽3内の水を上流側
水槽1へ移送するポンプ(Pump)である。
Reference numeral 4 denotes a pump for transferring the water in the downstream water tank 3 to the upstream water tank 1.

【0012】上記流体路装置2には第一のものと第二の
ものがあるが、先ず第一のものについて説明する。
The fluid channel device 2 includes a first device and a second device. First, the first device will be described.

【0013】5a及び5bは上下の対向状態に平行配置
された一定広さの壁面であって、断面直方体の流路を形
成して水平配置される。上、下壁面5a,5bの内面相
互の間隔はこの例では10mmとなされている。
Reference numerals 5a and 5b denote wall surfaces of a constant width arranged in parallel in a vertically opposed state, and are horizontally arranged so as to form a channel having a rectangular parallelepiped cross section. The distance between the inner surfaces of the upper and lower wall surfaces 5a and 5b is 10 mm in this example.

【0014】6は上下壁面5a、5b間の流れ方向f1
と直交する方向へ3箇以上の直列状態となしたものを、
一定間隔の並設状態に設けしめた流れ横断仕切壁で、こ
の例の流れ横断仕切壁は幅5mm、高さ10mmの短冊
状となされている。そして、各流れ横断仕切壁6の流れ
横断方向の50mm間隔位置には高さ10mm、幅5m
mの方形断面となされた通路6aが形成してあり、各通
路6aは流れ方向f1へ千鳥状に配列されている。而し
て、これは少なくとも3列以上配設されるようにする。
図示例の千鳥配列は完全な対称状となされているが、必
ずしもこれに限定するものではなく、多少は対称配置が
崩れても差し支えない。
6 is a flow direction f1 between the upper and lower wall surfaces 5a and 5b.
A series of three or more in the direction orthogonal to
The cross-flow partition walls provided in a juxtaposed state at regular intervals have a rectangular shape with a width of 5 mm and a height of 10 mm. Each of the cross flow partition walls 6 has a height of 10 mm and a width of 5 m at 50 mm intervals in the cross flow direction.
The passages 6a having a square cross section of m are formed, and the passages 6a are arranged in a staggered manner in the flow direction f1. Thus, it should be arranged in at least three or more rows.
Although the staggered arrangement in the illustrated example is completely symmetrical, it is not necessarily limited to this, and the symmetrical arrangement may be slightly distorted.

【0015】しかして、流れ方向f1の前後で対向した
前記仕切壁6、6の通路6a群は、図2に示すように、
前側の一つの通路6aと、これの直後で流れ横断方向へ
隣接して並んだ後側の二つの通路6a、6aの各々とを
結んだ二本の直線s1、s2の交差角θが凡そ30度と
なるように配置されている。
Thus, as shown in FIG. 2, a group of passages 6a of the partition walls 6, 6 facing each other before and after the flow direction f1,
The intersection angle θ between two straight lines s1 and s2 connecting one front passage 6a and two rear passages 6a and 6a immediately adjacent thereto in the cross flow direction is approximately 30. It is arranged to be a degree.

【0016】このように構成した循環水路に於いて、上
流側水槽1の水位を例えば55cm程度に維持させた場
合について、次に説明する。
Next, a case where the water level of the upstream water tank 1 is maintained at, for example, about 55 cm in the circulating water channel constructed as described above will be described.

【0017】即ち、同水槽1内の水は流体路装置2の上
流端p1の通路6a・・・から流入し、途中の通路6a
・・・を経て下流端p2の通路6a・・・から流出した
後、下流側水槽3内へ落下し、続いてポンプ4により上
流側水槽1内に移送されることを繰り返される。
That is, the water in the water tank 1 flows through the passages 6a at the upstream end p1 of the fluid passage device 2 and passes through the passage 6a on the way.
, Flows out of the passage 6a at the downstream end p2, falls into the downstream water tank 3, and is subsequently transferred by the pump 4 into the upstream water tank 1.

【0018】この流れが定常化したとき、図3に示すよ
うに、流体路装置2内の水の流れには通路6aの配列に
関連した交差流れが鮮明に現れ、また交差流れに囲まれ
た範囲内には、各通路6aからの噴流がこの通路6aの
左右の縁に起因して剥離したり、後続の前記仕切壁6に
衝突したりして発生される逆流が生じるのである。この
逆流域に見られる二種の渦に対し、前者を剥離渦v1、
後者を衝突噴流渦v2と言うものとする。
When this flow is stabilized, as shown in FIG. 3, the cross flow related to the arrangement of the passages 6a clearly appears in the flow of water in the fluid passage device 2, and is surrounded by the cross flow. In the area, a backflow occurs due to the jet flow from each passage 6a separating due to the left and right edges of the passage 6a or colliding with the subsequent partition wall 6. For the two types of vortices seen in this backflow area, the former is separated vortex v1,
The latter is referred to as a collision jet vortex v2.

【0019】これら剥離渦 v1及び衝突噴流渦v2は
流体路装置2内の流れのほぼ全域に均等にはっきりと同
時に見られ、このさい各通路6aに関連した衝突噴流渦
v2は剥離渦v1の振動により左右の渦の形を多少変え
ながらほぼ対称的な形の渦を形成するものとなる。この
状態での流れはフリップ・フロップ回路の電流と同様な
振動流れとなる。
The separation vortex v1 and the impinging jet vortex v2 are evenly and clearly seen almost all over the flow in the fluid path device 2. At this time, the impinging jet vortex v2 associated with each passage 6a is vibrated by the separation vortex v1. Thus, a slightly symmetric vortex is formed while slightly changing the shapes of the left and right vortices. The flow in this state is an oscillating flow similar to the current of the flip-flop circuit.

【0020】かくして、剥離渦v1は主に境界層の発達
を防ぎ、また衝突噴流渦v2は流れを攪拌し、両者が相
補って壁面と流体との伝熱を促進させるのである。
Thus, the separation vortex v1 mainly prevents the development of the boundary layer, and the impinging jet vortex v2 agitates the flow, and the two complement each other to promote heat transfer between the wall surface and the fluid.

【0021】次に上記流体路装置を第二のものとした場
合について説明する。この流体路装置では、図4に示す
ように、流れ方向f1の前後の通路6aは前の一つの通
路6aとこれの直後で流れ横断方向へ隣接して並んだ後
の二つの通路6a、6aの各々とを結んだ二本の直線s
1、s2の交差角θが凡そ60度程度となるように配置
してある。
Next, the case where the above-mentioned fluid path device is the second one will be described. In this fluid path device, as shown in FIG. 4, the front and rear passages 6a in the flow direction f1 include one front passage 6a and two passages 6a, 6a immediately after the front passage 6a and adjacent to each other in the cross flow direction. Two straight lines s connecting each of
1 and s2 so that the intersection angle θ is about 60 degrees.

【0022】このさい、流れ横断仕切壁6の高さや幅、
及び通路の位置、高さ、幅は第一のものと同一であり、
したがって同仕切壁間の距離は第一のものより長くなっ
ている。
At this time, the height and width of the flow crossing partition 6
And the position, height, width of the passage are the same as the first,
Therefore, the distance between the partition walls is longer than the first one.

【0023】この場合も、通路6aの千鳥配列は完全な
対称状となされているが、必ずしもこれに限定するもの
ではなく、多少は対称配置が崩れても差し支えない。
In this case as well, the staggered arrangement of the passages 6a is completely symmetrical, but is not necessarily limited to this, and the symmetrical arrangement may be slightly distorted.

【0024】このように構成した循環水路に於いて、先
のものと同様に、上流側水槽1の水位を55mm程度に
維持させる場合について、次に説明する。即ち、流れが
定常化したときは、流体路装置2内の水の流れは図5に
示すように、各通路6aに関連して同じ大きさの双子型
の衝突噴流渦v2が流体路全体にはっきりと均等に見ら
れ、しかも第一の装置に於ける不安定な流れと異なって
安定的なものとなり、フリップ・フロップ回路の電流と
同様な振動流れは制限されるものとなる。
Next, a description will be given of a case where the water level of the upstream water tank 1 is maintained at about 55 mm in the circulating water channel constructed as described above, similarly to the above case. That is, when the flow is stabilized, the flow of water in the fluid path device 2 is, as shown in FIG. 5, the twin impinging jet vortex v2 of the same size in relation to each passage 6a is spread over the entire fluid path. It is seen clearly and evenly, and is more stable than the unstable flow in the first device, and the oscillating flow, like the current in the flip-flop circuit, is limited.

【0025】かくして衝突噴流渦v2は流体装置2内の
流れをその全域に渡って均等になし、下流端p2の各通
路6aから放出される水の流量や流速をほぼ等しくなす
のである。
Thus, the impinging jet vortex v2 makes the flow in the fluid device 2 uniform over its entire area, and makes the flow rate and the flow velocity of the water discharged from each passage 6a at the downstream end p2 substantially equal.

【0026】上記した何れの実施例に於いても循環水路
に水を供給したが、気体を供給しても同様な作用が得ら
れることは明白である。
Although water is supplied to the circulating channel in any of the above-described embodiments, it is apparent that a similar effect can be obtained by supplying gas.

【0027】なお、図3又は図5に示した流れ状態は、
レイノルズ数が凡そ2000〜7000の場合を示す
が、本発明の流体路装置ではそれ以上のかなり高いレイ
ノルズ数を示す流体に対しても、同様な傾向の流れ状態
が得られることが確認されている。ここに、レイノルズ
数の代表流速は、下流端p2での流量を一つの流れ横断
仕切壁6の全ての通路6a・・・の総合断面積で割った
ものであり、また代表長さは一つの通路6aの水力直径
(径深)を4倍したものである。
The flow state shown in FIG. 3 or FIG.
Although the case where the Reynolds number is approximately 2000 to 7000 is shown, it has been confirmed that the fluid path device of the present invention can obtain a flow state having a similar tendency even with a fluid having a considerably higher Reynolds number. . Here, the representative flow velocity of the Reynolds number is obtained by dividing the flow rate at the downstream end p2 by the total sectional area of all the passages 6a... Of one flow transverse partition wall 6, and the representative length is one. The hydraulic diameter (diameter depth) of the passage 6a is quadrupled.

【0028】図6は第二の流体路装置の変形例を示して
いる。この例では短冊形状の流れ横断仕切壁6の中央位
置の前後方向に流れ方向に沿った一定長の突起mを形成
して平面視を十字形状となしたものである。この突起m
は各通路6aに関連して、同じ大きさの剥離渦v1が対
となり、その渦が連結振動を起こす。その渦の振動が下
流側に伝わり、下流端での流出流量や速度を平均的に均
一化させる。
FIG. 6 shows a modification of the second fluid path device. In this example, a projection m having a certain length is formed in the flow direction in the front-rear direction at the center position of the strip-shaped flow crossing partition wall 6 to form a cross shape in plan view. This protrusion m
Is associated with each passage 6a, the separation vortices v1 of the same size form a pair, and the vortices cause a coupled vibration. The vibration of the vortex is transmitted to the downstream side, and the outflow flow rate and the velocity at the downstream end are made uniform on average.

【0029】上記した第一の流体路装置は、例えば次の
ように利用される。即ち、図7に示すように、ICパッ
ケイジのような発熱体7の表面と同体に設け、流体路装
置2内に空気を供給するようにする。これにより、空気
は下方壁面5bを介して発熱体7の熱を高率的に吸収
し、発熱体7を効果的に冷却するものとなる。
The first fluid path device described above is used, for example, as follows. That is, as shown in FIG. 7, it is provided on the same surface as the surface of the heating element 7 such as an IC package so that air is supplied into the fluid path device 2. Thereby, the air absorbs the heat of the heating element 7 at a high rate through the lower wall surface 5b, and effectively cools the heating element 7.

【0030】また、被加熱体の表面と同体に設け、流体
路装置2内に熱湯を供給するようにしてもよく、この場
合は、熱湯は自身の熱を同装置2の上下何れかの壁面5
a又は5bを介して被加熱体に高率的に伝達し、被加熱
体を効果的に加熱するものとなる。
Further, the hot water may be provided in the same body as the surface of the object to be heated, and hot water may be supplied into the fluid passage device 2. 5
The heat is transmitted to the object to be heated at a high rate via a or 5b, thereby effectively heating the object to be heated.

【0031】さらに、貯水池などでは水質変化を防ぐた
め上下層の水を攪拌混合することが行われているが、こ
れと同様な処理を行うべく、水中で流体路装置2をその
流れ方向f1が上下へ向くように起立させ、この状態で
上下往復移動させるようにする。これにより、沈降する
ときは水が流体路装置2内を下から上へ流れ、逆に上昇
するときは上から下へ流れ、流体路装置2内を通過した
水は流体路装置2の上下流端p1、p2から流出すると
き、よく混合された状態となる。このさい、水の上下層
間の移動は主に同流体路装置2の上下移動による誘引作
用により行われる。
Further, in a reservoir or the like, the water in the upper and lower layers is agitated and mixed in order to prevent a change in water quality. However, in order to perform the same treatment, the fluid path device 2 is moved underwater with the flow direction f1. It stands up so that it may turn up and down, and it is made to reciprocate up and down in this state. As a result, the water flows from the bottom to the top in the fluid passage device 2 when settling, and flows from the top to the bottom when it rises, and the water passing through the fluid passage device 2 is upstream and downstream of the fluid passage device 2. When flowing out from the ends p1 and p2, a well-mixed state is obtained. At this time, the movement of the water between the upper and lower layers is mainly performed by the attraction effect by the vertical movement of the fluid path device 2.

【0032】上記した第二の流体路装置は例えば次のよ
うに利用されるのであって、即ち、図8に示すようにダ
ムの堤防8の放水個所に設けるのであり、これにより、
流体路装置2の上流端p1の左右方向f2の水頭がダム
内の貯水の流れの影響などで変動したものとなっても、
流体路装置2の下流端p2の各通路6aから放出される
水の流量や速度は均一化され、放出水の落下場所9の左
右方向f2の不均等な浸食などが防止されるのである。
The above-mentioned second fluid path device is used, for example, as follows, that is, it is provided at the water discharge point of the embankment 8 of the dam as shown in FIG.
Even if the water head in the left-right direction f2 of the upstream end p1 of the fluid path device 2 fluctuates due to the effect of the flow of water stored in the dam,
The flow rate and speed of the water discharged from each passage 6a at the downstream end p2 of the fluid path device 2 are made uniform, and uneven erosion of the discharge water falling spot 9 in the left-right direction f2 is prevented.

【0033】なお、上記した実験装置はあくまで一例に
過ぎないもので、各部の寸法などは本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で任意に変更して差し支えない。
The experimental apparatus described above is merely an example, and the dimensions and the like of each part may be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention.

【0034】[0034]

【発明の効果】上記した本発明によれば、次のような効
果が得られる。即ち、請求項1記載の本発明によれば、
剥離渦と衝突噴流により、境界層の発達が抑制されると
共に攪拌作用が促進され、流体路の壁面と流体路中の流
体との熱伝達を良好となすものである。
According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the first aspect of the present invention,
The separation vortex and the impinging jet suppress the development of the boundary layer and promote the stirring action, thereby improving the heat transfer between the wall of the fluid passage and the fluid in the fluid passage.

【0035】したがって、簡易な構造により特定個所の
加熱や冷却を高率的に行うことが可能となるのであり、
剥離渦や衝突噴流を生じさせない単純な流体流れによる
ものに較べて、その効率を十数パーセント以上も向上さ
せることができる。
Therefore, it is possible to heat and cool a specific portion at a high rate with a simple structure.
The efficiency can be improved by more than ten percent or more as compared with a simple fluid flow that does not generate a separation vortex or an impinging jet.

【0036】また流体路中では流体を効果的に混合させ
ることができ、したがって貯水地などに於いて流れ方向
を縦向きとして上下移動させることにより、水を効果的
に混合させることができ、水温成層の破壊により水の華
などの水質悪化(富栄養化)の防止や水温の均等促進に
よる冷水放出防止(農業用水への水温低下影響防止)を
行うことができる。
Further, the fluid can be effectively mixed in the fluid passage. Therefore, the water can be mixed effectively by moving the flow direction vertically in a reservoir or the like so that the water can be mixed effectively. It is possible to prevent water quality deterioration such as flower blossoms (eutrophication) due to destruction of stratification and to prevent cold water discharge (prevention of water temperature drop effect on agricultural water) by promoting even water temperature.

【0037】請求項2に記載の本発明によれば、流れ横
断仕切壁の各通路に関連して、同じ大きさの双子型衝突
噴流を安定的に発生させることができ、これにより流体
路の下流端の各通路から放出される水の流量や速度を均
一化させることができるのである。
According to the second aspect of the present invention, twin impinging jets of the same size can be stably generated in each passage of the flow crossing partition wall. This makes it possible to equalize the flow rate and velocity of the water discharged from each passage at the downstream end.

【0038】したがって、ダムの放水個所に流れ横断仕
切壁が水平となるように使用して下流端p2の各通路を
放水口とすることにより、上流端p1の流入条件に非対
称性が存在していても、各放水口から放出される水の流
量や速度を格別な動力を必要としないで均一化でき、放
出水落下個所の左右方向の不均一な浸食などを防止でき
るのである。
Therefore, by using the flow crossing partition wall at the water discharge point of the dam so as to be horizontal and using each passage at the downstream end p2 as a water outlet, there is asymmetry in the inflow condition at the upstream end p1. However, the flow rate and speed of the water discharged from each water outlet can be made uniform without requiring special power, and uneven erosion in the left-right direction at the discharge water falling point can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の流体路装置を使用した循環水路の実験
装置に係り、Aは平面図で、Bは側面図である。
FIG. 1 is a plan view and FIG. 1B is a side view of a circulating water channel experimental device using a fluid channel device of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る第一の流体路装置の内
部を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing the inside of a first fluid path device according to one embodiment of the present invention.

【図3】上記第一の流体路装置内での流れ状況を示す平
面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a flow state in the first fluid path device.

【図4】本発明の他の一実施例に係る第二の流体路装置
の内部を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing the inside of a second fluid path device according to another embodiment of the present invention.

【図5】上記第二の流体路装置内での流れ状況を示す平
面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a flow state in the second fluid path device.

【図6】上記第二の流体路装置の変形例を示す平面図で
ある。
FIG. 6 is a plan view showing a modification of the second fluid path device.

【図7】上記第一の流体路装置の利用例を示す縦断面図
である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of use of the first fluid path device.

【図8】上記第二の流体路装置の利用例を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a use example of the second fluid path device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5a、5b 上下壁面 6 流れ横断仕切壁 6a 通路 θ 交差角 f1 流れ方向 s1、s2 直線 v1 剥離渦 v2 衝突噴流渦 5a, 5b Upper and lower wall surfaces 6 Flow crossing partition wall 6a Passage θ Intersection angle f1 Flow direction s1, s2 Straight line v1 Separation vortex v2 Impact jet vortex

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F15D 1/02 F16L 55/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F15D 1/02 F16L 55/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 上下壁面を対向した一定広さの水平面と
なした断面直方体の流路を作成し、上下壁面間の流れ方
向の適当間隔位置に対し、流れ方向と直交する状態で3
箇以上を直列状態とした短冊形状の流れ横断仕切壁を設
け、この仕切壁の流れ横断方向の一定間隔位置に通路を
形成し、この通路を流れ方向へ千鳥状に少なくとも3列
以上配設し、且つ、流れ方向の前後の通路の関係は前側
の一つの通路とこれの直後で流れ横断方向へ隣接して並
んだ後側の二つの通路の各々とを結んだ二本の直線の交
差角が凡そ30度となるようになし、各通路を通過して
前後の流れ横断仕切壁間に流入した流体が隣り合う通路
間の仕切壁箇所で夫々れ剥離渦と衝突噴流渦の複数箇を
同時に生じさせるものとなされることを特徴とする流体
路装置。
1. A flow path having a rectangular parallelepiped cross section in which upper and lower wall surfaces are formed as horizontal planes having a certain width facing each other is formed.
A strip-shaped flow crossing partition wall having at least two sections in series is provided, passages are formed at predetermined intervals in the flow cross direction of the partition wall, and the passages are arranged in at least three rows in a staggered manner in the flow direction. The relationship between the front and rear passages in the flow direction is defined by the intersection angle of two straight lines connecting one front passage and two rear passages immediately adjacent thereto in the cross flow direction. So that the fluid flowing through each passage and flowing between the front and rear flow crossing partitions simultaneously separates a plurality of separation vortices and impinging jet vortices at the partitions between adjacent passages. A fluid path device characterized by being produced.
【請求項2】 上下壁面を対向した一定広さの水平面と
なした断面直方体の流路を作成し、上下壁面間の流れ方
向の適当間隔位置に対し、流れ方向と直交する状態で3
箇以上を直列状態とした短冊形状の流れ横断仕切壁を設
け、この仕切壁の流れ横断方向の一定間隔位置に通路を
形成し、この通路を流れ方向へ千鳥状に少なくとも3列
以上配設し、且つ流れ方向の前後の通路の関係は前側の
一つの通路とこれの直後で流れ横断方向へ隣接して並ん
だ後側の二つの通路の各々とを結んだ二本の直線の交差
角が凡そ60度となるようになし、各通路を通過して前
後の流れ横断仕切壁間に流入した流体が隣り合う通路間
の仕切壁箇所で夫々れほぼ均等な大きさの衝突噴流渦の
複数箇を生じさせるものとなされることを特徴とする流
体路装置。
2. A flow path having a rectangular parallelepiped cross section in which the upper and lower wall surfaces are opposed to each other and having a horizontal plane of a certain width is formed.
A strip-shaped flow crossing partition wall having at least two sections in series is provided, passages are formed at predetermined intervals in the flow cross direction of the partition wall, and the passages are arranged in at least three rows in a staggered manner in the flow direction. The relationship between the passages before and after in the flow direction is that the intersection angle of two straight lines connecting one of the front passages and each of the two rear passages immediately adjacent thereto in the cross flow direction immediately after this is At approximately 60 degrees, the fluid flowing through each passage and flowing between the front and rear flow crossing partition walls has a plurality of impinging jet vortices of substantially equal size at the partition walls between adjacent passages. A fluid path device characterized by causing
【請求項3】 短冊形状の流れ横断仕切壁の中央位置の
前後方向へ流れ方向に沿った一定長の突起が形成されて
いることを特徴とする請求項1又は2記載の流体路装
置。
3. The fluid path device according to claim 1, wherein a projection having a predetermined length is formed in the flow direction in the front-rear direction at a center position of the strip-shaped cross flow partition wall.
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