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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025036201
(43)【公開日】2025-03-14
(54)【発明の名称】ノズル組立体
(51)【国際特許分類】
   F15D 1/08 20060101AFI20250306BHJP
   B05B 1/00 20060101ALI20250306BHJP
   H01M 8/04 20160101ALN20250306BHJP
   H01M 8/04089 20160101ALN20250306BHJP
【FI】
F15D1/08 Z
B05B1/00 Z
H01M8/04 N
H01M8/04089
【審査請求】未請求
【請求項の数】27
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024137927
(22)【出願日】2024-08-19
(31)【優先権主張番号】10-2023-0114008
(32)【優先日】2023-08-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】591251636
【氏名又は名称】現代自動車株式会社
【氏名又は名称原語表記】HYUNDAI MOTOR COMPANY
【住所又は居所原語表記】12, Heolleung-ro, Seocho-gu, Seoul, Republic of Korea
(71)【出願人】
【識別番号】500518050
【氏名又は名称】起亞株式会社
【氏名又は名称原語表記】KIA CORPORATION
【住所又は居所原語表記】12, Heolleung-ro, Seocho-gu, Seoul, Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】丁 プルム
(72)【発明者】
【氏名】沈 孝 燮
(72)【発明者】
【氏名】朴 仁 泰
(72)【発明者】
【氏名】劉 誠 軫
(72)【発明者】
【氏名】南 相 ヒョク
(72)【発明者】
【氏名】潘 ヒョン 錫
(72)【発明者】
【氏名】金 學 潤
【テーマコード(参考)】
4F033
5H127
【Fターム(参考)】
4F033AA13
4F033BA01
4F033DA01
4F033EA01
4F033FA03
4F033NA01
5H127AB04
5H127AC06
5H127BA02
5H127BA58
5H127EE20
(57)【要約】
【課題】流体圧のサイズに関係なく塑性変形されることを最小化して耐久性能を確保できるノズル組立体を提供する。
【解決手段】本発明のノズル組立体は、流体が流動するように設けられる流体通路を提供する第1ノズル部と、前記第1ノズル部を囲むように配置される第2ノズル部と、を含み、前記流体通路を通り、前記流体が流動する方向に延びる仮想の直線を基準直線とするとき、前記第1ノズル部は、前記第2ノズル部のいずれか一部と離隔するように、前記第2ノズル部の半径方向のうち前記基準直線に向かう方向に湾曲した形状を有する離隔領域を含む。
【選択図】図1

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体が流動するように設けられる流体通路を提供する第1ノズル部と、
前記第1ノズル部を囲むように配置される第2ノズル部と、を含み、
前記流体通路を通り、前記流体が流動する方向に延びる仮想の直線を基準直線とするとき、
前記第1ノズル部は、
前記第2ノズル部のいずれか一部と離隔するように、前記第2ノズル部の半径方向のうち前記基準直線に向かう方向に湾曲した形状を有する離隔領域を含むことを特徴とするノズル組立体。
【請求項2】
前記第2ノズル部の他の一部と密着するように、前記半径方向のうち前記基準直線から離れる方向に突出した形状を有する密着領域をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のノズル組立体。
【請求項3】
前記離隔領域と前記基準直線との離隔距離である第1距離は、前記密着領域と前記基準直線との離隔距離である第2距離より小さいことを特徴とする請求項2に記載のノズル組立体。
【請求項4】
前記流体通路は、前記第1ノズル部の内部表面によって形成され、
前記第1ノズル部の内部表面は、
前記離隔領域の内部表面を形成し、岬(cape)形状を有する第1内部表面と、
前記密着領域の内部表面を形成し、湾(bay)形状を有する第2内部表面と、を含むことを特徴とする請求項2に記載のノズル組立体。
【請求項5】
前記第1内部表面の前記基準直線と垂直な方向である前記半径方向の曲率半径(radius of curvature)は、前記第2内部表面の前記半径方向の曲率半径より大きいか又は同じであることを特徴とする請求項4に記載のノズル組立体。
【請求項6】
前記半径方向は、前記基準直線と垂直な方向と定義され、
前記第2内部表面の反対側に配置される前記密着領域の外部表面の少なくとも一部の前記半径方向の曲率半径は、前記第2ノズル部の内部表面の少なくとも一部の前記半径方向の曲率半径と対応することを特徴とする請求項4に記載のノズル組立体。
【請求項7】
前記半径方向のうち前記基準直線に向かう方向を収縮方向とし、前記半径方向のうち前記基準直線から離れる方向を膨張方向とするとき、
前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部のそれぞれは、
前記流体通路が膨張していない状態である第1状態と、
前記第1状態であるときよりも前記流体通路が膨張した状態である第2状態の間で、前記基準直線を中心に前記膨張方向に膨張又は前記収縮方向に収縮するように設けられることを特徴とする請求項2に記載のノズル組立体。
【請求項8】
前記第1ノズル部の内部表面は、前記流体通路で流動する前記流体と接触するように設けられ、
前記第1ノズル部は、
接触した前記流体の流体圧が臨界圧力より大きくなる場合、前記流体によって前記基準直線を中心に膨張するように設けられ、
前記第2ノズル部は、
前記第1ノズル部の膨張によって前記基準直線を中心に膨張するように設けられることを特徴とする請求項7に記載のノズル組立体。
【請求項9】
前記第2ノズル部の内部表面の一部は、前記第1ノズル部の外部表面の一部と接触するように設けられ、
前記第2ノズル部は、
前記第1ノズル部が膨張した状態から前記流体の流体圧が小さくなる場合、復元力によって前記基準直線を中心に収縮するように設けられ、
前記第1ノズル部は、
前記第2ノズル部の復元力によって、前記基準直線を中心に収縮するように設けられることを特徴とする請求項8に記載のノズル組立体。
【請求項10】
前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、
前記離隔領域の前記収縮方向側の端部が前記基準直線を中心に膨張する変位は、前記密着領域の前記収縮方向側の端部が前記基準直線を中心に膨張する変位より大きいことを特徴とする請求項7に記載のノズル組立体。
【請求項11】
前記第2ノズル部は、
前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、前記第1ノズル部を収縮方向に加圧し、
前記第1ノズル部が前記第2状態に置かれたとき、
前記密着領域は前記第2ノズル部によって第1基準値以上に変形されることが制限され、前記離隔領域は前記密着領域によって第2基準値以上に変形されることが制限されることを特徴とする請求項7に記載のノズル組立体。
【請求項12】
前記離隔領域は、
前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、曲率半径が大きくなるように変形され、
前記離隔領域が前記曲率半径が大きくなるように変形されるとき、前記第1ノズル部には前記収縮方向に作用する膨張抵抗力が形成されることを特徴とする請求項11に記載のノズル組立体。
【請求項13】
前記離隔領域は、
前記離隔領域の収縮方向側を形成し、前記流体通路の一部を形成する第1離隔領域と、
前記離隔領域の前記膨張方向側を形成し、前記第2ノズル部の内部表面と対向する第2離隔領域と、を含み、
前記第1ノズル部が前記第2状態に置かれたとき、
前記第1離隔領域には圧縮力が作用し、前記第2離隔領域には引張力が作用することを特徴とする請求項7に記載のノズル組立体。
【請求項14】
前記第1離隔領域の前記収縮方向側の端部は、前記収縮方向に凸状の形状を有し、
前記第2離隔領域の前記膨張方向側の端部は、前記収縮方向に凹状の形状を有することを特徴とする請求項13に記載のノズル組立体。
【請求項15】
前記第1ノズル部が前記第1状態に置かれたとき、
前記第1離隔領域の前記半径方向の厚さである第1厚さは、前記第2離隔領域の前記半径方向の厚さである第2厚さより大きいか又は同じであり、
前記第1離隔領域及び前記第2離隔領域を区画するように、前記半径方向を基準にして、前記第1離隔領域及び前記第2離隔領域の間に形成される仮想の領域を境界領域とするとき、
前記第1厚さは、前記第1状態に置かれた前記第1離隔領域の前記収縮方向側の端部と前記境界領域との間の前記半径方向の離隔距離として定義され、
前記第2厚さは、前記第1状態に置かれた前記第2離隔領域の前記膨張方向側の端部と前記境界領域との間の前記半径方向の離隔距離と定義されることを特徴とする請求項13に記載のノズル組立体。
【請求項16】
前記第2ノズル部のうち前記離隔領域と対向する領域を第2-1ノズル部とし、前記第2ノズル部のうち前記密着領域と対向する領域を第2-2ノズル部とするときに、
前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、
第2-1ノズル部は、前記基準直線を中心に同じ第1変位だけ膨張するように設けられ、前記第2-2ノズル部は、前記基準直線を中心に同じ第2変位だけ膨張するように設けられることを特徴とする請求項7に記載のノズル組立体。
【請求項17】
前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、
前記第1変位は、前記第2変位より小さいか又は同じであることを特徴とする請求項16に記載のノズル組立体。
【請求項18】
前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部のそれぞれが前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、
前記第2ノズル部の変形率は、前記第1ノズル部の変形率より小さいか又は同じであることを特徴とする請求項7に記載のノズル組立体。
【請求項19】
前記離隔領域の中心部の前記半径方向の厚さは、
前記密着領域の中心部の前記半径方向の厚さより大きいか又は同じであることを特徴とする請求項2に記載のノズル組立体。
【請求項20】
前記離隔領域は複数提供され、前記第2ノズル部の周り方向に沿って互いに離隔するように配列されることを特徴とする請求項1に記載のノズル組立体。
【請求項21】
前記第2ノズル部は、前記流体が流動する方向に沿って延び、内部に中空が形成され、
前記第1ノズル部は、前記第2ノズル部の前記中空に配置されることを特徴とする請求項1に記載のノズル組立体。
【請求項22】
前記離隔領域及び前記密着領域は一体に形成されたことを特徴とする請求項2に記載のノズル組立体。
【請求項23】
前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部のそれぞれは弾性材質を有することを特徴とする請求項1に記載のノズル組立体。
【請求項24】
前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部は一体に形成されたことを特徴とする請求項23に記載のノズル組立体。
【請求項25】
前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部は、互いに分離可能な別途の部材で形成され、
前記第1ノズル部の弾性係数は、前記第2ノズル部の弾性係数より大きいか又は同じであることを特徴とする請求項23に記載のノズル組立体。
【請求項26】
流体が流動するように設けられる流体通路を提供し、前記流体通路が膨張していない第1状態及び前記第1状態であるときよりも前記流体通路が膨張した状態である第2状態の間で、膨張又は収縮するように設けられる第1ノズル部と、
前記第1ノズル部を支持する第2ノズル部と、を含み、
前記第1ノズル部の少なくとも一部には、前記第1ノズル部が収縮する方向である収縮方向に凸状の曲率が形成され、
前記第2ノズル部は、
前記第1ノズル部が前記第2状態から前記第1状態に切り替わるとき、前記第1ノズル部に前記収縮方向への復元力が作用するように、前記第1ノズル部を前記収縮方向に加圧することを特徴とするノズル組立体。
【請求項27】
前記第1ノズル部の少なくとも一部は、
前記第1ノズル部が前記第2状態から前記第1状態に切り替わるとき、前記第2ノズル部に支持された状態で曲率半径が小さくなるように変形され、
前記第1ノズル部の少なくとも一部が前記曲率半径が小さくなるように変形されるとき、前記第1ノズル部には前記収縮方向に復元力が作用することを特徴とする請求項26に記載のノズル組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はノズル組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
ノズルは、流体が噴出される噴出口が形成され、高い流速を有する流体(一例として、水素)を、目標とする空間に噴出させるために使用することができる。例えば、ノズルは、流体の流体圧が変更される場合、流体通路の断面積が変更され、流体圧に対応して様々な流速を有する流体を噴出させることができるノズル組立体として備えられる。このようなノズル組立体は、流体圧が大きくなるか又は小さくなるとき、流体通路の断面積が大きくなるか又は小さくなることができるように変形可能に作製される。
【0003】
従来のノズル組立体は、前記のように流体圧の変更に応じて流体通路の断面積が大きくなるか又は小さくなるように、弾性材質を有するように作製されてきた。一方、従来のノズル組立体には、流体通路で流動する流体の流体圧が過度に大きくなる場合、塑性変形が発生し、もはや本来の機能を果たさないという問題点があった。
【0004】
したがって、最近は、流体圧のサイズに関係なく塑性変形されることを最小化することができるノズル組立体に対する必要性が増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005-342679号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、流体圧のサイズに関係なく塑性変形されることを最小化して耐久性能を確保できるノズル組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面によれば、流体が流動するように設けられる流体通路を提供する第1ノズル部と、前記第1ノズル部を囲むように配置される第2ノズル部と、を含み、前記流体通路を通り、前記流体が流動する方向に延びる仮想の直線を基準直線とするとき、前記第1ノズル部は、前記第2ノズル部のいずれか一部と離隔するように、前記第2ノズル部の半径方向のうち前記基準直線に向かう方向に湾曲した形状を有する離隔領域を含む、ノズル組立体が提供されることができる。
【0008】
また、前記第2ノズル部の他の一部と密着するように、前記半径方向のうち前記基準直線から離れる方向に突出した形状を有する密着領域をさらに含む、ノズル組立体が提供されることができる。
【0009】
また、前記離隔領域と前記基準直線との離隔距離である第1距離は、前記密着領域と前記基準直線との離隔距離である第2距離より小さい、ノズル組立体が提供されることができる。
【0010】
また、前記流体通路は、前記第1ノズル部の内部表面によって形成され、前記第1ノズル部の内部表面は、前記離隔領域の内部表面を形成し、岬(cape)形状を有する第1内部表面と、前記密着領域の内部表面を形成し、湾(bay)形状を有する第2内部表面と、を含む、ノズル組立体が提供されることができる。
【0011】
また、前記第1内部表面の前記基準直線と垂直な方向である前記半径方向の曲率半径(radius of curvature)は、前記第2内部表面の前記半径方向の曲率半径より大きいか又は同じである、ノズル組立体が提供されることができる。
【0012】
また、前記半径方向は、前記基準直線と垂直な方向と定義され、前記第2内部表面の反対側に配置される前記密着領域の外部表面の少なくとも一部の前記半径方向の曲率半径は、前記第2ノズル部の内部表面の少なくとも一部の前記半径方向の曲率半径と対応する、ノズル組立体が提供されることができる。
【0013】
また、前記半径方向のうち前記基準直線に向かう方向を収縮方向とし、前記半径方向のうち前記基準直線から離れる方向を膨張方向とするとき、前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部のそれぞれは、前記流体通路が膨張していない状態である第1状態と、前記第1状態であるときより前記流体通路が膨張した状態である第2状態の間で、前記基準直線を中心に前記膨張方向に膨張又は前記収縮方向に収縮するように設けられる、ノズル組立体が提供されることができる。
【0014】
また、前記第1ノズル部の内部表面は、前記流体通路で流動する前記流体と接触するように設けられ、前記第1ノズル部は、接触した前記流体の流体圧が臨界圧力より大きくなる場合、前記流体によって前記基準直線を中心に膨張するように設けられ、前記第2ノズル部は、前記第1ノズル部の膨張によって前記基準直線を中心に膨張するように設けられる、ノズル組立体が提供されることができる。
【0015】
また、前記第2ノズル部の内部表面の一部は、前記第1ノズル部の外部表面の一部と接触するように設けられ、前記第2ノズル部は、前記第1ノズル部が膨張した状態から前記流体の流体圧が小さくなる場合、復元力によって前記基準直線を中心に収縮するように設けられ、前記第1ノズル部は、前記第2ノズル部の復元力によって、前記基準直線を中心に収縮するように設けられる、ノズル組立体が提供されることができる。
【0016】
また、前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、前記離隔領域の前記収縮方向側の端部が前記基準直線を中心に膨張する変位は、前記密着領域の前記収縮方向側の端部が前記基準直線を中心に膨張する変位より大きい、ノズル組立体が提供されることができる。
【0017】
また、前記第2ノズル部は、前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、前記第1ノズル部を収縮方向に加圧し、前記第1ノズル部が前記第2状態に置かれたとき、前記密着領域は前記第2ノズル部によって第1基準値以上に変形されることが制限され、前記離隔領域は前記密着領域によって第2基準値以上に変形されることが制限される、ノズル組立体が提供されることができる。
【0018】
また、前記離隔領域は、前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、曲率半径が大きくなるように変形される、前記離隔領域が前記曲率半径が大きくなるように変形されるとき、前記第1ノズル部には、前記収縮方向に作用する膨張抵抗力が形成される、ノズル組立体が提供されることができる。
【0019】
また、前記離隔領域は、前記離隔領域の収縮方向側を形成し、前記流体通路の一部を形成する第1離隔領域と、前記離隔領域の前記膨張方向側を形成し、前記第2ノズル部の内部表面と対向する第2離隔領域と、を含み、前記第1ノズル部が前記第2状態に置かれたとき、前記第1離隔領域には圧縮力が作用し、前記第2離隔領域には引張力が作用する、ノズル組立体が提供されることができる。
【0020】
また、前記第1離隔領域の前記収縮方向側の端部は前記収縮方向に凸状の形状を有し、前記第2離隔領域の前記膨張方向側の端部は前記収縮方向に凹状の形状を有する、ノズル組立体が提供されることができる。
【0021】
また、前記第1ノズル部が前記第1状態に置かれたとき、前記第1離隔領域の前記半径方向の厚さである第1厚さは、前記第2離隔領域の前記半径方向の厚さである第2厚さより大きいか又は同じであり、前記第1離隔領域及び前記第2離隔領域を区画するように、前記半径方向を基準にして前記第1離隔領域及び前記第2離隔領域の間に形成される仮想の領域を境界領域とするとき、前記第1厚さは、前記第1状態に置かれた前記第1離隔領域の前記収縮方向側の端部と前記境界領域との間の前記半径方向の離隔距離として定義され、前記第2厚さは、前記第1状態に置かれた前記第2離隔領域の前記膨張方向側の端部と前記境界領域との間の前記半径方向の離隔距離と定義される、ノズル組立体が提供されることができる。
【0022】
また、前記第2ノズル部のうち前記離隔領域と対向する領域を第2-1ノズル部とし、前記第2ノズル部のうち前記密着領域と対向する領域を第2-2ノズル部とするときに、前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、第2-1ノズル部は前記基準直線を中心に同じ第1変位だけ膨張するように設けられ、前記第2-2ノズル部は前記基準直線を中心に同じ第2変位だけ膨張するように設けられる、ノズル組立体が提供されることができる。
【0023】
また、前記第1ノズル部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、前記第1変位は前記第2変位より小さいか又は同じである、ノズル組立体が提供されることができる。
【0024】
また、前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部のそれぞれが前記第1状態から前記第2状態に切り替わるとき、前記第2ノズル部の変形率は前記第1ノズル部の変形率より小さいか又は同じである、ノズル組立体が提供されることができる。
【0025】
また、前記離隔領域の中心部の前記半径方向の厚さは、前記密着領域の中心部の前記半径方向の厚さより大きいか又は同じである、ノズル組立体が提供されることができる。
【0026】
また、前記離隔領域は複数提供され、前記第2ノズル部の周り方向に沿って互いに離隔するように配列される、ノズル組立体が提供されることができる。
【0027】
また、前記第2ノズル部は、前記流体が流動する方向に沿って延び、内部に中空が形成され、前記第1ノズル部は前記第2ノズル部の前記中空に配置される、ノズル組立体が提供されることができる。
【0028】
また、前記離隔領域及び前記密着領域は一体に形成された、ノズル組立体が提供されることができる。
【0029】
また、前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部のそれぞれは弾性材質を有する、ノズル組立体が提供されることができる。
【0030】
また、前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部は一体に形成された、ノズル組立体が提供されることができる。
【0031】
また、前記第1ノズル部及び前記第2ノズル部は互いに分離可能な別途の部材で形成され、前記第1ノズル部の弾性係数は前記第2ノズル部の弾性係数より大きいか又は同じである、ノズル組立体が提供されることができる。
【0032】
また、流体が流動するように設けられる流体通路を提供し、前記流体通路が膨張していない第1状態、及び前記第1状態であるときより前記流体通路が膨張した状態である第2状態の間で、膨張又は収縮するように設けられる第1ノズル部と、前記第1ノズル部を支持する第2ノズル部と、を含み、前記第1ノズル部の少なくとも一部には、前記第1ノズル部が収縮する方向である収縮方向に凸状の曲率が形成され、前記第2ノズル部は、前記第1ノズル部が前記第2状態から前記第1状態に切り替わるとき、前記第1ノズル部に前記収縮方向への復元力が作用するように前記第1ノズル部を前記収縮方向に加圧する、ノズル組立体が提供されることができる。
【0033】
また、前記第1ノズル部の少なくとも一部は、前記第1ノズル部が前記第2状態から前記第1状態に切り替わるとき、前記第2ノズル部に支持された状態で曲率半径が小さくなるように変形され、前記第1ノズル部の少なくとも一部が前記曲率半径が小さくなるように変形されるとき、前記第1ノズル部には前記収縮方向に復元力が作用する、ノズル組立体が提供されることができる。
【発明の効果】
【0034】
本発明に係るノズル組立体は、流体圧のサイズに関係なく塑性変形されることを最小化して耐久性能を確保することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0035】
図1】本発明の一実施形態に係るエジェクタの斜視図である。
図2】本発明の一実施形態による第1ノズル部が第1状態から第2状態に切り替わるときのノズル組立体を示す図である。
図3】本発明の一実施形態に係る第1ノズル部が第2状態から第1状態に切り替わるときのノズル組立体を示す図である。
図4】本発明の一実施形態に係る第1ノズル部が第2状態に置かれたとき、第1離隔領域及び第2離隔領域に作用する力を示す図である。
図5】本発明の他の実施形態に係る第1ノズル部が第1状態に置かれたときのノズル組立体を示す図である。
図6】本発明の他の実施形態に係る第1ノズル部が第2状態に置かれたときのノズル組立体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明のいくつかの実施形態について図面を通じて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても可能な限り同一の符号を有するようにしていることに留意すべきである。また、本発明の実施形態を説明するにあたり、関連する公知の構成又は機能に対する具体的な説明が本発明の実施形態に対する理解を妨げると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【0037】
また、本発明の実施形態の構成要素を説明する際に、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけで、その用語によって当該構成要素の本質や順番又は順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「加圧」又は「流動」すると記載されている場合、その構成要素は、該他の構成要素に直接的に連結、加圧、又は流動することができるが、各構成要素の間でさらに他の構成要素が「連結」、「加圧」又は「流動」することもできると理解されるべきである。
【0038】
以下、図面を参照にして、本発明の一実施形態に係るエジェクタ1について説明する。
【0039】
図1を参照すると、エジェクタ1は、圧力を有する流体を目標とする位置(一例として、水素燃料電池)に噴出する。エジェクタ1は、一例として、車両に備えられる。このようなエジェクタ1は、ノズル組立体10、支持体20及び流体供給部30を含む。
【0040】
ノズル組立体10は、流体供給部30から流体の供給を受ける。このようなノズル組立体10では、流体供給部30から供給された流体が外部に噴出される。ノズル組立体10は、一例として、流体通路Pに流動する流体の流体圧が変更される場合、流体通路Pの体積が変更されるように設けられる可変ノズル(Variable Nozzle)であってもよい。
【0041】
図2をさらに参照すると、ノズル組立体10は、流体通路Pに流動する流体の流体圧が大きくなる場合、流体通路Pの体積が大きくなるように膨張する。また、図3をさらに参照すると、ノズル組立体10は、流体通路Pに流動する流体圧が小さくなる場合、ノズル組立体10が膨張した状態から流体通路Pの体積が小さくなるように収縮する。
【0042】
本明細書において、任意の構成が膨張するとは、任意の構成の全ての領域が基準直線Cから離れるように移動することを意味する。また、任意の構成が収縮するとは、任意の構成の全ての領域が基準直線Cに近づくように移動することを意味する。ノズル組立体10は、第1ノズル部100a及び第2ノズル部200を含む。
【0043】
第1ノズル部100aは、流体が流動するように設けられる流体通路Pを提供する。このような第1ノズル部100aは、基準直線Cを中心に回転対称(rotational symmetry)の形状を有する。回転対称の形状とは、所定の回転軸を中心に360度/n(nは任意の整数)回転させても、元と同様に見える(同位である)ときの状態に置かれる形状を意味する。例えば、第1ノズル部100aは、基準直線Cを中心に偶数回(回転)対称の形状を有する。詳細な例として、第1ノズル部100aは、基準直線Cを中心に4(n=4)回(回転)対称の形状を有する。より詳細な例として、基準直線Cを中心に90度回転した第1ノズル部100aと、回転する前の第1ノズル部100aとは互いに同じ状態に置かれる。
【0044】
基準直線Cは、流体通路P(一例として、流体通路Pの中心)を通り、流体(流体通路Pで流動する流体)が流動する方向に延びる仮想の直線を意味する。
【0045】
このような第1ノズル部100aの材質は、一例として、弾性材質であってもよい。このような第1ノズル部100aの内部表面は流体通路Pを形成する。言い換えれば、第1ノズル部100aの内部表面は、流体通路Pを囲む形状を有する。第1ノズル部100aの内部表面は、第1ノズル部100aの収縮方向側の表面を意味する。収縮方向は、半径方向のうち基準直線Cに近づく方向を意味する。半径方向は、第2ノズル部200を、基準直線Cが延びる方向に見たときを基準にして、基準直線Cと第2ノズル部200とが互いに向かう方向と定義される。また、第1ノズル部100aの外部表面は、第1ノズル部100aの膨張方向側の表面を意味することができる。膨張方向は、収縮方向の反対方向を意味する。すなわち膨張方向は、半径方向のうち基準直線Cから離れる方向を意味する。
【0046】
このような第1ノズル部100aの内部表面は、流体通路Pで流動する流体と接触(一例として、直接接触)する。例えば、第1ノズル部100aは、接触した流体の流体圧が臨界圧力より大きくなる場合、流体によって基準直線Cを中心に膨張する。また、第1ノズル部100aが膨張するとき、第2ノズル部200は基準直線Cを中心に膨張する。
【0047】
図2及び図3を再び参照すると、第1ノズル部100aは、第1状態及び第2状態の間で、基準直線Cに対して膨張方向及び収縮方向に沿って変形される。第1ノズル部100aが第1状態であるとき、流体通路Pは膨張していない初期の状態に置かれる。例えば、流体通路Pに流動する流体の流体圧が所定の基準圧力以下であるとき、第1ノズル部100aは第1状態に置かれる。第1状態は「収縮状態」又は「初期状態」と命名してもよい。
【0048】
また、第1ノズル部100aが第2状態であるとき、流体通路Pは、第1状態であるときよりも膨張した状態に置かれる。例えば、流体通路Pに流動する流体圧が基準圧力より大きいとき、第1ノズル部100aは第2状態に置かれる。このような第2状態は「膨張状態」と命名されてもよい。このような第1ノズル部100aは、離隔領域110a及び密着領域120aを含む。
【0049】
離隔領域110aは、第2ノズル部200のいずれか一部と離隔するように配置されてもよい。例えば、第2ノズル部200のいずれか一部は、第2ノズル部200の内部表面のうち離隔領域110aの外部表面と対向する部分を意味する。
【0050】
離隔領域110aは、半径方向のうち基準直線に向かう方向に湾曲した形状を有する。半径方向のうち基準直線に向かう方向は、収縮方向と同じ方向と定義される。また、半径方向のうち基準直線から離れる方向は、膨張方向と同じ方向と定義される。言い換えれば、このような離隔領域110aは、第2ノズル部200のいずれか一部が基準直線Cに向かう方向である収縮方向に突出した形状を有する。例えば、離隔領域110aの内部表面は、収縮方向に凸状の岬(cape)形状を有する。このような離隔領域110aの内部表面は「第1内部表面」と命名されてもよい。
【0051】
また、第1ノズル部100aが第2状態であるとき、離隔領域110aには弾性による収縮方向の復元力が作用する。言い換えれば、第1ノズル部100aが第2状態から第1状態に切り替わるとき、離隔領域110aは復元力によって基準直線Cを中心に収縮する。例えば、第1ノズル部100aが第2状態から第1状態に切り替わるとき、第2ノズル部200は、第1ノズル部100aに収縮方向への復元力が作用するように第1 ノズル部100aを収縮方向に加圧する。言い換えれば、膨張した状態の第2ノズル部200は、自身に作用する収縮復元力の一部を第1ノズル部100aに提供する。このように、第1ノズル部100aは、第2ノズル部200から提供された収縮復元力によって基準直線Cを中心に収縮する。
【0052】
また、第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、離隔領域110aは第2ノズル部200に支持された状態で、第1内部表面の曲率半径が大きくなるように変形される。このように、第1内部表面の曲率半径が大きくなるように離隔領域110aが変形される場合、第1ノズル部100aには収縮方向に作用する膨張抵抗力が形成される。膨張抵抗力は、第1ノズル部100aが膨張している間に第1ノズル部100aに膨張方向に加わる力(一例として、流体通路Pに流動する流体の流体圧によって第1ノズル部100aに膨張方向に加わる力である第1力)に抵抗する力を意味する。
【0053】
例えば、膨張抵抗力が第1力より小さい場合、第1ノズル部100aは膨張が進行する。他の例として、膨張抵抗力と第1力が同一である場合、第1ノズル部100aの膨張及び収縮は中断される。さらに他の例として、膨張抵抗力が第1力より大きい場合、第1ノズル部100aは収縮が進行する。
【0054】
このような膨張抵抗力は、一例として、離隔領域110a自体に形成された弾性による収縮方向への弾性復元力を意味する。例えば、離隔領域110aは、離隔領域110a自体に、弾性による復元力が形成され得る弾性材質で備えられる。言い換えれば、第1ノズル部100aは、曲率半径のサイズの変化が許容された弾性材質で備えられることにより、それ自体の形状を介して第1ノズル部100aに膨張抵抗力が作用する。言い換えれば、第1ノズル部100aは、それ自体の形状及び第2ノズル部200が提供する収縮復元力によって基準直線Cを中心に収縮する。
【0055】
第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、離隔領域110aの中心部が膨張するサイズは、離隔領域110aの周辺部が膨張するサイズより大きくてもよい。さらには、第1ノズル部100aが第1状態と第2状態のうちいずれか一方の状態から他方の状態に切り替わるとき、離隔領域110aの中心部が膨張又は収縮したサイズは、離隔領域110aの周辺部が膨張又は収縮したサイズより大きくてもよい。また、第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、第1内部表面の半径方向の曲率半径は大きくなる。
【0056】
離隔領域110aの中心部は、離隔領域110aのうち基準直線Cに最も近い領域を意味する。また、離隔領域110aの周辺部は、離隔領域110aのうち離隔領域110aの中心部を除いた残りの領域を意味する。このような離隔領域110aの周辺部は密着領域120aに連結される。このような離隔領域110aは、第1離隔領域111a及び第2離隔領域112aを含む。
【0057】
第1離隔領域111aは、離隔領域110aの収縮方向側を形成する。このような第1離隔領域111aは、流体通路Pの一部を形成する。例えば、第1離隔領域111aは流体通路Pのいずれか一部を形成し、密着領域120aは流体通路Pの残りを形成する。
【0058】
このような第1離隔領域111aの収縮方向側の表面は、第1ノズル部100aの内部表面の一部を形成する。このような第1離隔領域111aの収縮方向側の端部は、収縮方向に凸状の形状を有する。
【0059】
図4をさらに参照すると、第1ノズル部100aが第2状態に置かれたとき、第1離隔領域111aには圧縮力F11が作用する。例えば、第1ノズル部100aが第2状態に置かれたとき、第1離隔領域111aには、離隔領域110aの周辺部が中心部に向かう方向に圧縮力F11が作用する。
【0060】
第2離隔領域112aは、離隔領域110aの膨張方向側を形成する。このような第2離隔領域112aは、第2ノズル部200の内部表面と対向する。このような第2離隔領域112aの膨張方向側の表面は、第1ノズル部100aの外部表面の一部を形成する。このような第2離隔領域112aの膨張方向側の端部は収縮方向に凹状の形状を有する。このような第2離隔領域112aと第2ノズル部200との間には空き空間が形成される。
【0061】
また、第1ノズル部100aが第2状態に置かれたとき、第2離隔領域112aには引張力F12が作用する。例えば、第1ノズル部100aが第2状態に置かれたとき、第2離隔領域112aには、離隔領域110aの中心部が周辺部に向かう方向に引張力F12が作用する。
【0062】
このような第1離隔領域111a及び第2離隔領域112aの間には境界領域(例えば、図3に示された点線)が形成される。このような境界領域は、第1離隔領域111a及び第2離隔領域112aを区画する。例えば、境界領域は、半径方向を基準にして、第1離隔領域111a及び第2離隔領域112aの間に形成される仮想の曲面と定義される。
【0063】
より詳細に、境界領域は、半径方向を基準にして、離隔領域110aのうち圧縮力F11が作用する領域(一例として、第1離隔領域111a)と引張力F12が作用する領域(一例として、第2離隔領域112a)とを区分する境界を意味する。例えば、離隔領域110aのうち、境界領域より収縮方向側に位置する領域(一例として、第1離隔領域111a)には圧縮力F11が作用し、離隔領域110aのうち、境界領域より膨張方向側に位置する領域(一例として、第2離隔領域112a)には引張力F12が作用する。
【0064】
また、基準直線Cが延びる方向に沿ってノズル組立体10を見たとき、境界領域は収縮方向側に凸状に形成される。詳細な例として、境界領域の中心部は、第1離隔領域110aの中心部と第2離隔領域112aの中心部との間に位置する。また、境界領域の周辺部は、境界領域の中心部から第2ノズル部200に向かって曲率をもって延びる。このような境界領域は、複数の離隔領域110aのそれぞれに対応するように複数形成されてもよい。
【0065】
また、図3を再び参照すると、第1ノズル部100aが第1状態に置かれたとき、第1離隔領域111aの半径方向の厚さである第1厚さa1は、第2離隔領域112aの半径方向の厚さである第2厚さa2より大きくてもよい。このような第1厚さa1は、第1離隔領域111aの収縮方向側の端部と境界領域との間の半径方向の離隔距離と定義される。また、第2厚さa2は、第2離隔領域112aの膨張方向側の端部と境界領域との間の半径方向の離隔距離と定義される。
【0066】
また、第1厚さa1が大きいほど、第1離隔領域111aに作用する圧縮力F11によって第1離隔領域111aの形状変形量が小さくなる。このように、第1離隔領域111aの形状変形量が小さくなる場合、第1離隔領域111aが塑性変形されることを最小化する。一方、本発明の思想はこれに限定されるものではなく、第1厚さa1と第2厚さa2は同じであってもよい。
【0067】
また、第1ノズル部100aが第1状態に置かれたとき、第1離隔領域111aの収縮方向側の端部の半径方向の曲率半径は、第2離隔領域112aの膨張方向側の端部の半径方向の曲率半径より大きくてもよい。但し、このような例示に限定されるものではなく、第1離隔領域111aの収縮方向側の端部の半径方向の曲率半径は、第2離隔領域112aの膨張方向側の端部の半径方向の曲率半径と同じであってもよい。半径方向は、基準直線Cと垂直な方向を意味する。このような半径方向は、膨張方向及び収縮方向を含む概念として理解する。言い換えれば、第1ノズル部100aが第1状態に置かれたとき、離隔領域110aの内部表面の半径方向の曲率半径は、離隔領域110aの外部表面の半径方向の曲率より大きい。また、第1離隔領域111aの収縮方向側の端部の半径方向の曲率半径が大きいほど、第1離隔領域111aに作用する圧縮力F11によって第1離隔領域111aの形状変形量が小さくなる。このように、第1離隔領域111aの形状変形量が小さくなる場合、第1離隔領域111aが塑性変形されることを最小化する。
【0068】
密着領域120aは、第2ノズル部200の他の一部と密着する。例えば、第2ノズル部200の他の一部は、第2ノズル部200の内部表面のうち、密着領域120aの外部表面と対向する部分を意味する。さらには、第2ノズル部200の他の一部は密着領域120aの外側表面と密着する。
【0069】
第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、密着領域120aは第2ノズル部200の他の一部を膨張方向に加圧する。また、第1ノズル部100aが第2状態から第1状態に切り替わるとき、第2ノズル部200は密着領域120aを収縮方向に加圧する。
【0070】
密着領域120bは、半径方向のうち基準直線Cから離れる方向に突出した形状を有する。言い換えれば、密着領域120aは、基準直線Cが第2ノズル部200の他の一部に向かう方向である膨張方向に突出した形状を有する。例えば、密着領域120aの内部表面は、膨張方向に凹状の湾(bay)形状を有する。このような密着領域120aの内部表面は「第2内部表面」と命名されてもよい。ノズル組立体10を流体が流動する方向に見たとき、第1内部表面及び第2内部表面は、切り欠き(notch)なしに連続的に繋がれる形状を有する。
【0071】
また、第1内部表面の半径方向の曲率半径は、第2内部表面の曲率半径より大きくてもよい。言い換えれば、密着領域120aの内部表面が膨張方向に凹んだ程度は、離隔領域110aの内部表面が収縮方向に突出した程度より大きい。
【0072】
また、離隔領域110aと基準直線Cとの離隔距離である第1距離d1は、密着領域120aと基準直線Cとの離隔距離である第2距離d2より小さくてもよい。第1距離d1は、第1内部表面と基準直線Cとの間の半径方向の離隔距離を意味する。また、第2距離d2は、第2内部表面と基準直線Cとの間の半径方向の離隔距離を意味する。
【0073】
また、第1ノズル部100aが第2状態であるとき、密着領域120aには、収縮方向の復元力が作用する。例えば、第1ノズル部100aが第2状態から第1状態に切り替わるとき、密着領域120aは復元力によって基準直線Cを中心に収縮する。より詳細な例として、第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、離隔領域110aの収縮方向側の端部が膨張するサイズは、密着領域120aの収縮方向側の端部が膨張するサイズより大きくてもよい。言い換えれば、第1ノズル部100aが膨張するとき、離隔領域110aの変形量である第1変形量T11が密着領域120aの変形量である第2変形量T12より大きい。
【0074】
なお、第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、密着領域120aの中心部が膨張するサイズは、密着領域120aの周辺部が膨張するサイズより大きくてもよい。さらには、第1ノズル部100aが第1状態と第2状態のうちいずれか一方の状態から他方の状態に切り替わるとき、密着領域120aの中心部が膨張又は収縮したサイズは、密着領域120aの周辺部が膨張又は収縮したサイズより大きくてもよい。また、第1ノズル部100aが第2状態から第1状態に切り替わるとき、第2内部表面の半径方向の曲率半径は大きくなる。
【0075】
密着領域120aの中心部は、密着領域120aのうち基準直線Cから最も離れた領域を意味する。また、密着領域120aの周辺部は、密着領域120aのうち密着領域120aの中心部を除いた残りの領域を意味する。このような密着領域120aの周辺部は、離隔領域110aの周辺部に連結される。
【0076】
このような密着領域120aの外部表面の少なくとも一部の半径方向の曲率半径は、第2ノズル部200の内部表面の少なくとも一部の半径方向の曲率半径と対応する。密着領域120aの外部表面は、第2内部表面の反対側に配置され、密着領域120aの膨張方向側の表面を形成する。例えば、密着領域120aの外部表面のうち第2ノズル部200の内部表面と接する部分の半径方向の曲率半径は、第2ノズル部のうち密着領域120bの外部表面と接する部分の半径方向の曲率半径と同一であってもよい。
【0077】
また、第1ノズル部100aが第2状態に置かれたとき、密着領域120aは第2ノズル部200に支持され、離隔領域110aは密着領域120aに支持される。例えば、第1ノズル部100aが第2状態に置かれたとき、密着領域120bは第2ノズル部200によって第1基準値以上に変形されることが制限されてもよい。言い換えれば、第2ノズル部200は、密着領域120bが第1基準値を超えて過度に膨張することを制限する。第1基準値は、密着領域120bに塑性変形が起こらない変形率のうち最大値を意味する。
【0078】
また、離隔領域110aは、密着領域120bによって第2基準値以上に変形されることが制限されてもよい。言い換えれば、密着領域120bは、離隔領域110aが第2基準値を超えて過度に膨張することを制限する。第2基準値は、離隔領域110aに塑性変形が起こらない変形率のうち最大値を意味する。
【0079】
また、離隔領域110a及び密着領域120aはそれぞれ複数提供されてもよい。例えば、離隔領域110a及び密着領域120aはそれぞれ4つ提供されてもよい。複数の離隔領域110a及び複数の密着領域120aは、第2ノズル部200の周り方向に沿って互いに交番するように配列される。言い換えれば、複数の密着領域120aのうち互いに隣接した2つの密着領域120aの間には、一つの離隔領域110aが配置される。さらには、一つの離隔領域110aは、隣接した2つの密着領域120aの間で延びる。このような離隔領域110a及び密着領域120aは互いに一体に形成されてもよい。
【0080】
第2ノズル部200は、第1ノズル部100aを囲むように配置されてもよい。このような第2ノズル部200の内部表面の一部は、第1ノズル部100aの外部表面の一部と接触(一例として、直接接触)する。第2ノズル部200は、第1ノズル部100aが膨張した状態から流体の流体圧が小さくなる場合、復元力(一例として、第2ノズル部200に作用する弾性による復元力)によって、基準直線Cを中心に収縮する。言い換えれば、第1ノズル部100aが膨張した状態であるときを基準にして、流体通路に流動する流体の流体圧が小さくなると、第2ノズル部200は自身に作用する復元力によって基準直線Cを中心に収縮する。また、第2ノズル部200の復元力によって、第1ノズル部100aは基準直線Cを中心に収縮する。例えば、第2ノズル部200が収縮するとき、第2ノズル部200は第1ノズル部100aを半径方向の内側に加圧する。
【0081】
このような第2ノズル部200は、第1ノズル部100aより大きい半径を有する。このように、第2ノズル部200が第1ノズル部100aより大きい半径を有することで、第2ノズル部200が膨張するときの変形率である第2変形率は、第1ノズル部100aが膨張するときの変形率である第1変形率より小さい。
【0082】
言い換えれば、第1ノズル部100a及び第2ノズル部200のそれぞれに同じ応力が加わるとき、第2変形率は第1変形率より小さいか又は同じである。例えば、第1ノズル部100aは高圧の流体と直接接触することで、第1ノズル部100aの内部表面は直接的に加圧されて全体的に膨張する。また、第2ノズル部200は、高圧の流体の流体圧のうち、第1ノズル部100aで吸収できなかった残りの圧力を吸収する。詳細な例として、流体の流体圧の一部は、離隔領域110a及び密着領域120bのそれぞれに直接的に作用することによって、離隔領域110a及び密着領域120bが変形(一例として、膨張)され、流体圧の残りは、後述する第2-2ノズル部(第2ノズル部200のうち密着領域120bと当接する領域)にのみ密着領域120bを介して局所的、間接的に加圧されて変形(一例として、膨張)される。これにより、第2変形率は第1変形率より小さいか又は同じである。
【0083】
このように、第2変形率が第1変形率より小さい確率が高いため、ノズル組立体10が長期間作動しても、第2ノズル部200が塑性変形される確率は低くなる可能性がある。また、第2ノズル部200が塑性変形されない場合、第2状態から第1状態に切り替わるとき、第2ノズル部200が膨張する前の収縮した形状に復元されやすいという利点がある。
【0084】
また、第2ノズル部200が第1ノズル部100aを構造的に拘束することにより、第1ノズル部100aは、第2状態から第1状態に切り替わるとき、第1ノズル部100aが膨張する前の収縮した形状に復元されやすいという利点がある。これにより、ノズル組立体10が数回作動した後の第1状態の第1ノズル部100aの面積は、初期の第1状態の第1ノズル部100aの面積に対して変形された程度が最小化される。
【0085】
また、第1ノズル部100a及び第2ノズル部200のそれぞれが第2状態に置かれたとき、第2ノズル部200が第1ノズル部100aの過膨張を抑制する。これにより、ノズル組立体10が数回作動した後の第2状態の第1ノズル部100aの面積は、初期の第2状態の第1ノズル部100aの面積に対して変形された程度が最小化される。
【0086】
このように、ノズル組立体10が数回作動した後にも、第1ノズル部100aの変形が最小化されるとともに、第2ノズル部200が塑性変形される確率が著しく低くなることによって、ノズル組立体10の耐久性が向上するという効果がある。
【0087】
このように、第2変形率が第1変形率より低いことによって、第2ノズル部200は、塑性変形されることなく元の形状に復元されることが容易になり得る。このように、第2ノズル部200の原形復元が容易であるため、流体通路Pで流動する流体の流体圧が小さくなる場合、第2ノズル部200に接触した第1ノズル部100aが原形に復元されることが容易になり得る。
【0088】
このような第2ノズル部200は、流体が流動する方向である流動方向に沿って延びる。また、第2ノズル部200は、内部に中空が形成された円柱形状を有する。また、第2ノズル部200の流動方向側の端部は、流動方向に向かうほど半径方向の幅が狭くなるか又は同じである。例えば、第2ノズル部200の流動方向側の端部は、流動方向に向かうほど半径方向の幅が狭くなる形状を有する。詳細な例として、第2ノズル部200に形成された中空の流動方向側の端部は、流動方向に向かうほど半径方向の幅が狭くなる形状を有する。但し、このような例示に限定されるものではなく、第2ノズル部200の流動方向側の端部は、流動方向に向かうほど半径方向の幅が一定の形状を有し、且つ第2ノズル部200の中空の流動方向側の端部は、流動方向に向かうほど半径方向の幅が狭くなる形状を有する。第1ノズル部100aは第2ノズル部200の中空に配置されてもよい。
【0089】
また、第2ノズル部200及び第1ノズル部100aは、互いに分離可能な別途の部材で形成されてもよい。このような第1ノズル部100aの弾性係数(modulus of elasticity)である第1弾性係数は、第2ノズル部200の弾性係数である第2弾性係数より大きいか又は同じである。
【0090】
また、第1ノズル部100aの半径方向の厚さである第1ノズル厚さは、第2ノズル部200の半径方向の厚さである第2ノズル厚さと異なっていてもよい。例えば、第1ノズル厚さは第2ノズル厚さより大きいか又は同じである。第1ノズル厚さは、第1ノズル部100aの内部表面と第1ノズル部100aの外部表面との間の半径方向の離隔距離を意味する。また、第2ノズル厚さは、第2ノズル部200の内部表面と第2ノズル部200の外部表面との間の半径方向の離隔距離を意味する。
【0091】
また、離隔領域110aの中心部の半径方向の厚さである第1中心厚さは、密着領域120bの中心部の半径方向の厚さである第2中心厚さと異なっていてもよい。例えば、第1中心厚さは第2中心厚さより大きいか又は同じである。
【0092】
このような第1中心厚さは、離隔領域110aの中心部の収縮方向側の端部と離隔領域110aの中心部の膨張方向側の端部との間の半径方向の離隔距離と定義される。また、第2中心厚さは、密着領域120bの中心部の収縮方向側の端部と密着領域120bの中心部の膨張方向側の端部との間の離隔距離と定義される。また、第1中心厚さは、第1厚さa1及び第2厚さa2の和と定義される。
【0093】
このように、ノズル組立体10は、第1弾性係数が第2弾性係数より大きいか又は同じであり、第1ノズル厚さが第2ノズル厚さより大きいか又は同じであり、第1中心厚さは第2中心厚さより大きいか又は同じであることができるという特徴を有する。このような第1ノズル部100a及び第2ノズル部200のそれぞれの弾性係数及び厚さの特徴により、ノズル組立体10が第1状態及び第2状態の間で変形されるとき、第2ノズル部200の変形なしに第1ノズル部100aのみが変形されることを防止する。
【0094】
すなわち、第2ノズル部200の変形なしに第1ノズル部100aのみが変形される場合、第2ノズル部200を介して第1ノズル部100aの過度な変形を抑制するか、又は第1ノズル部100aに復元力が提供されることができないという問題点があり、本発明の思想によるノズル組立体10は、上述した特徴により、このような問題点を克服することができるという利点がある。
【0095】
言い換えれば、ノズル組立体10の特徴により、第2ノズル部200を介して第1ノズル部100aの過度な変形を抑制するとともに、第1ノズル部100aに復元力が提供されるという効果が期待できる。
【0096】
但し、本発明の思想はこのような例示に限定されるものではなく、第1ノズル部100a及び第2ノズル部200は一体に形成されてもよい。
【0097】
このような第2ノズル部200は、第2-1ノズル部及び第2-2ノズル部を含む。第2-1ノズル部は、第2ノズル部200のうち離隔領域110aと対向する領域と定義される。また、第2-2ノズル部は、第2ノズル部200のうち密着領域120bと対向する領域と定義される。このような第2-1ノズル部及び第2-2ノズル部はそれぞれ複数提供されてもよい。複数の第2-1ノズル部及び複数の第2-2ノズル部は、第2ノズル部200の周り方向に沿って互いに交番するように配列されてもよい。また、複数の第2-1ノズル部及び複数の第2-2ノズル部は一体に形成されてもよい。
【0098】
第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、複数の第2-1ノズル部のそれぞれは、基準直線Cを中心に同じ第1変位だけ膨張する。また、第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、複数の第2-2ノズル部のそれぞれは、基準直線Cを中心に同じ第2変位だけ膨張する。
【0099】
また、第1変位は第2変位より小さいか又は同じである。例えば、第1変位が第2変位より小さいとき、第2-1ノズル部の半径方向の曲率半径は、第2-2ノズル部の半径方向の曲率半径より大きくてもよい。
【0100】
また、第2ノズル部200の内部表面の全ての領域は、基準直線Cから同じ距離だけ離隔する。言い換えれば、第2ノズル部200を流動方向に見たとき、第2ノズル部200の内部表面は円形状を有する。
【0101】
図3を再び参照すると、第1ノズル部100aが第1状態から第2状態に切り替わるとき、第2ノズル部200の内部表面の全ての領域は、基準直線Cを中心に同じサイズT2だけ膨張する。また、第1ノズル部100aが第2状態から第1状態に切り替わるとき、第2ノズル部200の内部表面の全ての領域は、基準直線Cを中心に同じサイズT2だけ収縮する。言い換えれば、第1ノズル部100aが第1状態及び第2状態のうちいずれか一方の状態から他方の状態に切り替わるとき、第2ノズル部200の全ての領域の変形量T2は同一である。
【0102】
支持体20は、ノズル組立体10を支持することができるフレームであってもよい。このような支持体20は、ノズル組立体10を車両の車体に固定させる。また、支持体20は、流体供給部30から排出された流体をノズル組立体10に案内する。
【0103】
流体供給部30は、ノズル組立体10に流体を供給する。このような流体供給部30は、流体をノズル組立体10に排出させることができるタンクなど、様々な装置として備えられてもよい。
【0104】
以下では、図5及び図6を参照して、本発明の他の実施形態に係るノズル組立体10について説明する。本発明の他の実施形態を説明する際には、上述した本発明の第1実施形態との相違点を中心に説明する。ノズル組立体10は、第1ノズル部100b及び第2ノズル部200を含む。第2ノズル部200に対する内容は、本発明の一実施形態で説明した第2ノズル部200に対する説明を援用する。
【0105】
図5及び図6を参照すると、本発明の他の実施形態に係る第1ノズル部100bは、基準直線Cを中心に奇数回(回転)対称の形状を有する。例えば、基準直線Cを中心に3(n=3)回(回転)対称の形状を有する。詳細な例として、基準直線Cを中心に120度回転した第1ノズル部100bと、回転する前の第1ノズル部100bとは互いに同じ状態に置かれる。このような第1ノズル部100bは、離隔領域110b及び密着領域120bを含む。
【0106】
離隔領域110b及び密着領域120bはそれぞれ複数提供されてもよい。例えば、離隔領域110b及び密着領域120bはそれぞれ3つ提供されてもよい。
【0107】
以上において、本発明の実施形態を構成する全ての構成要素が、一つに結合するか又は結合して動作するものとして説明されても、本発明が必ずしもこのような実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的の範囲内であれば、その全ての構成要素は一つ以上が選択的に結合して動作する。なお、以上で記載された「含む」、「構成する」又は「有する」などの用語は、特に反対の記載がない限り、当該構成要素が内在し得ることを意味するものであるため、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得る。技術的又は科学的な用語を含む全ての用語は、別段の定義がない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。辞書に定義された用語のように一般に使用される用語は、関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈され、本発明において明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されてはならない。
【0108】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示されている実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲によって解釈され、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0109】
1 エジェクタ
10 ノズル組立体
20 支持体
30 流体供給部
100a、100b 第1ノズル部
110a、110b 離隔領域
111a 第1離隔領域
112a 第2離隔領域
120a、120b 密着領域
200 第2ノズル部
P 流体通路
C 基準直線
T2 変形量
T11 第1変形量
T12 第2変形量
F11 圧縮力
F12 引張力
図1
図2
図3
図4
図5
図6