▶ オハイオ・ステイト・イノベーション・ファウンデーションの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-14
(54)【発明の名称】多方向出力を備えたスイープジェット装置
(51)【国際特許分類】
F15C 3/00 20060101AFI20230307BHJP
【ＦＩ】
F15C3/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022528052
(86)(22)【出願日】2019-11-14
(85)【翻訳文提出日】2022-05-25
(86)【国際出願番号】 US2019061505
(87)【国際公開番号】W WO2021096515
(87)【国際公開日】2021-05-20
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514137997
【氏名又は名称】オハイオ・ステイト・イノベーション・ファウンデーション
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(72)【発明者】
【氏名】トマック，メーメット
(57)【要約】
さまざまな実施態様には、多方向出力を備えたスイープジェット装置が含まれる。装置は、チャンバ壁によって画定された相互作用チャンバを含む。チャンバ壁は、第１及び第２の入口ポートならびに第１及び第２の出口ポートを画定する。第１及び第２の流体供給入口は、第１及び第２の入口流体流をそれぞれ第１及び第２の入口ポートを通って相互作用チャンバに導入するように構成される。第１及び第２の出口ノズルは、第１及び第２の出口流体流を、それぞれ第１及び第２の出口ポートならびに第１及び第２の出口ノズルを通して相互作用チャンバから排出するように構成される。第１及び第２の入口流体流は、相互作用チャンバ内で衝突し、第１及び第２の出口流体流がそれぞれ第１及び第２の出口ノズルから排出されるときに、第１及び第２の出口流体流を掃引させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
多方向出力を備えたスイープジェット装置であって、第１の部分、第２の部分、ならびに第１の側面及び第２の側面を有する中央部分を備え、
前記中央部分の前記第１の側面は前記第１の部分に結合され、前記中央部分の前記第２の側面は前記第２の部分に結合され、
前記中央部分が、
前記中央部分の前記第１の側面と前記第２の側面との間に延びるチャンバ壁によって画定される相互作用チャンバであって、前記チャンバ壁が、第１の入口ポート、第２の入口ポート、第１の出口ポート、及び第２の出口ポートを画定する、相互作用チャンバと、
第１の入口流体流を前記第１の入口ポートを通って前記相互作用チャンバに導入するように構成された第１の流体供給入口と、
第２の入口流体流を前記第２の入口ポートを通って前記相互作用チャンバに導入するように構成された第２の流体供給入口と、
第１の出口ノズルであって、第１の出口流体流を前記相互作用チャンバから前記第１の出口ポート及び前記第１の出口ノズルを通して排出するように構成された第１の出口ノズルと、
第２の出口ノズルであって、第２の出口流体流を前記相互作用チャンバから前記第２の出口ポート及び前記第２の出口ノズルを通して排出するように構成された第２の出口ノズルと、を備え、
前記第１の入口流体流が、前記相互作用チャンバ内の前記第２の入口流体流と衝突し、
前記第１の入口流体流と前記第２の入口流体流との衝突により、前記第１の出口流体流が前記第１の出口ノズルから排出されるときに前記第１の出口流体流が掃引され、前記第２の出口流体流が前記第２の出口ノズルから排出されるときに前記第２の出口流体流が掃引される、スイープジェット装置。
【請求項2】
前記相互作用チャンバが、前記中央部分の前記第１の側面及び第２の側面に垂直に延びる中心軸を有し、前記第１の入口ポート、前記第２の入口ポート、前記第１の出口ポート、及び前記第２の出口ポートのそれぞれが、前記中心軸の周りに９０°で前記チャンバ壁に沿って円周方向に間隔をあけている、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記第１の入口ポート及び前記第２の入口ポートのそれぞれが、前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートとの間の前記チャンバ壁に沿って画定され、前記第１の出口ポート及び前記第２の出口ポートのそれぞれが、前記第１の入口ポートと前記第２の入口ポートとの間の前記チャンバ壁に沿って画定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
前記第１の流体供給入口が、前記第１の入口流体流を前記相互作用チャンバに連続的に導入し、前記第２の流体供給入口が、前記第２の入口流体流を前記相互作用チャンバに連続的に導入する、請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記第１の流体供給入口が、前記第１の入口流体流を前記相互作用チャンバに定流量で導入し、前記第２の流体供給入口が、前記第２の入口流体流を前記相互作用チャンバに定流量で導入する、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記第１の入口流体流及び前記第２の入口流体流が同じ流量を有する、請求項５に記載の装置。
【請求項7】
前記第１の入口流体流及び前記第２の入口流体流が液体を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記第１の入口流体流及び前記第２の入口流体流が気体を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項9】
多方向出力を備えたスイープジェット装置であって、第１の部分、第２の部分、ならびに第１の側面及び第２の側面を有する中央部分を備え、
前記中央部分の前記第１の側面は前記第１の部分に結合され、前記中央部分の前記第２の側面は前記第２の部分に結合され、
前記中央部分が、
前記中央部分の前記第１の側面と前記第２の側面との間に延びるチャンバ壁によって画定された相互作用チャンバであって、前記チャンバ壁が、少なくとも２つの入口ポート及び少なくとも２つの出口ポートを画定する、相互作用チャンバと、
少なくとも２つの流体供給入口であって、前記少なくとも２つの流体供給入口のそれぞれが、前記少なくとも２つの入口ポートのうちのそれぞれの１つを通って前記相互作用チャンバに少なくとも２つの入口流体流のうちの１つを導入するように構成された、少なくとも２つの流体供給入口と、
少なくとも２つの出口ノズルであって、前記少なくとも２つの出口ノズルのそれぞれが、前記相互作用チャンバから前記少なくとも２つの出口ポートのそれぞれの１つを通って、そして前記出口ノズルを通って、少なくとも２つの出口流体流のうちの１つを排出するように構成された、少なくとも２つの出口ノズルと、を備え、
前記少なくとも２つの入口流体流が、前記相互作用チャンバ内で互いに衝突し、
前記少なくとも２つの入口流体流の互いの前記衝突により、前記少なくとも２つの出口流体流がそれぞれの出口ノズルから排出されるときに、前記少なくとも２つの出口流体流のそれぞれが掃引される、スイープジェット装置。
【請求項10】
前記相互作用チャンバが、前記中央部分の前記第１の側面及び前記第２の側面に垂直に延びる中心軸を有し、前記少なくとも２つの入口ポート及び前記少なくとも２つの出口ポートのそれぞれが、前記中心軸の周りに３６０°／Ｎで前記チャンバ壁に沿って円周方向に間隔をあけており、Ｎは入口ポートと出口ポートの総数である、請求項９に記載の装置。
【請求項11】
Ｎ ＝ ６である、請求項１０に記載の装置。
【請求項12】
Ｎ ＝ ８である、請求項１０に記載の装置。
【請求項13】
前記少なくとも２つの入口ポートのそれぞれが、２つの隣接する出口ポートの間の前記チャンバ壁に沿って画定され、前記少なくとも２つの出口ポートのそれぞれが、２つの隣接する入口ポートの間の前記チャンバ壁に沿って画定される、請求項９に記載の装置。
【請求項14】
前記少なくとも２つの流体供給入口のそれぞれが、前記少なくとも２つの入口流体流のうちの１つを前記相互作用チャンバに連続的に導入する、請求項９に記載の装置。
【請求項15】
前記少なくとも２つの流体供給入口のそれぞれが、前記少なくとも２つの入口流体流のうちの１つを前記相互作用チャンバに定流量で導入する、請求項９に記載の装置。
【請求項16】
前記少なくとも２つの入口流体流のそれぞれが同じ流量を有する、請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
前記少なくとも２つの入口流体流のそれぞれが液体を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項18】
前記少なくとも２つの入口流体流のそれぞれが気体を含む、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
ジェット相互作用型の流体発振器は、非定常スイープジェットを作成する。ジェットのスイープパターンは、主に発振器自体の内部流体力学に依存する。流体発振器は可動部品がないため、さまざまな用途で使用される関心が高まっているが、高度な制御権限、広範囲にわたるスイープ、及び独自の流体分配システムにより、同じ流体の量でより広いスイープ領域の能力を提供する。
【0002】
現在、ジェット相互作用型流体発振器には、２つの流体入力及び単一の流体出力が含まれている。様々な用途において、装置から複数の方向に流体出力を有することが望ましい場合があり、発振器を出る流体が多方向場を網羅するように、複数のジェット相互作用型流体発振器の配向を必要とする。しかし、複数のジェット相互作用型流体発振器を互いに近接して含めることは、扱いにくくなる場合がある。さらに、いくつかの用途では、ジェット相互作用型流体発振器のそれぞれの流体出力が互いに連通していることが望ましい場合がある。ただし、複数のジェット相互作用型流体発振器を使用する場合、各ジェット相互作用型流体発振器は、他のジェット相互作用型流体発振器から独立して振動する。
【0003】
したがって、互いに連通する多方向掃引出力を生成することができるジェット相互作用型の装置が望まれている。
【発明の概要】
【0004】
さまざまな実施態様には、多方向出力を備えたスイープジェット装置が含まれる。装置は、第１の部分、第２の部分、ならびに第１の側面及び第２の側面を有する中央部分を含む。中央部分の第１の側面は第１の部分に結合され、中央部分の第２の側面は第２の部分に結合される。中央部分は、相互作用チャンバ、第１の流体供給入口、第２の流体供給入口、第１の出口ノズル、及び第２の出口ノズルを含む。相互作用チャンバは、中央部分の第１の側面と第２の側面との間に延びるチャンバ壁によって画定される。チャンバ壁は、第１の入口ポート、第２の入口ポート、第１の出口ポート、及び第２の出口ポートを画定する。第１の流体供給入口は、第１の入口流体流を第１の入口ポートを通って相互作用チャンバに導入するように構成される。第２の流体供給入口は、第２の入口流体流を第２の入口ポートを通って相互作用チャンバに導入するように構成される。第１の出口ノズルは、第１の出口流体流を相互作用チャンバから第１の出口ポート及び第１の出口ノズルを通して排出するように構成される。第２の出口ノズルは、第２の出口流体流を相互作用チャンバから第２の出口ポート及び第２の出口ノズルを通して排出するように構成される。第１の入口流体流は、相互作用チャンバ内の第２の入口流体流と衝突する。第１の入口流体流と第２の入口流体流との衝突により、第１の出口流体流が第１の出口ノズルから排出されるときに第１の出口流体流が掃引され、第２の出口流体流が第２の出口ノズルから排出されるときに第２の出口流体流が掃引される。
【0005】
いくつかの実施態様では、相互作用チャンバは、中央部分の第１の側面及び第２の側面に垂直に延びる中心軸を有し、第１の入口ポート、第２の入口ポート、第１の出口ポート、及び第２の出口ポートのそれぞれは、中心軸の周りに９０°でチャンバ壁に沿って円周方向に間隔をあけている。
【0006】
いくつかの実施態様では、第１の入口ポート及び第２の入口ポートのそれぞれは、第１の出口ポートと第２の出口ポートとの間のチャンバ壁に沿って画定され、第１の出口ポート及び第２の出口ポートのそれぞれは、第１の入口ポートと第２の入口ポートとの間のチャンバ壁に沿って画定されている。
【0007】
いくつかの実施態様では、第１の流体供給入口は、第１の入口流体流を相互作用チャンバに連続的に導入し、第２の流体供給入口は、第２の入口流体流を相互作用チャンバに連続的に導入する。
【0008】
いくつかの実施態様では、第１の流体供給入口は、第１の入口流体流を相互作用チャンバに定流量で導入し、第２の流体供給入口は、第２の入口流体流を相互作用チャンバに定流量で導入する。いくつかの実施態様では、第１の入口流体流及び第２の入口流体流は同じ流量を有する。
【0009】
いくつかの実施態様では、第１の入口流体流及び第２の入口流体流は液体を含む。
【0010】
いくつかの実施態様では、第１の入口流体流及び第２の入口流体流は気体を含む。
【0011】
さまざまな他の実施態様には、多方向出力を備えたスイープジェット装置が含まれる。装置は、第１の部分、第２の部分、ならびに第１の側面及び第２の側面を有する中央部分を含む。中央部分の第１の側面は第１の部分に結合され、中央部分の第２の側面は第２の部分に結合される。中央部分は、相互作用チャンバ、少なくとも２つの流体供給入口、及び少なくとも２つの出口ノズルを含む。相互作用チャンバは、中央部分の第１の側面と第２の側面との間に延びるチャンバ壁によって画定される。チャンバ壁は、少なくとも２つの入口ポートと少なくとも２つの出口ポートを画定する。少なくとも２つの流体供給入口のそれぞれは、少なくとも２つの入口ポートのうちのそれぞれの１つを通って相互作用チャンバに少なくとも２つの入口流体流のうちの１つを導入するように構成される。少なくとも２つの出口ノズルのそれぞれは、相互作用チャンバから少なくとも２つの出口ポートのそれぞれの１つを通って、そして出口ノズルを通って、少なくとも２つの出口流体流のうちの１つを排出するように構成される。少なくとも２つの入口流体流は、相互作用チャンバ内で互いに衝突する。少なくとも２つの入口流体流が互いに衝突すると、少なくとも２つの出口流体流がそれぞれの出口ノズルから排出されるときに、少なくとも２つの出口流体流のそれぞれが掃引される。
【0012】
いくつかの実施態様では、相互作用チャンバは、中央部分の第１の側面及び第２の側面に垂直に延びる中心軸を有し、少なくとも２つの入口ポート及び少なくとも２つの出口ポートのそれぞれは、中心軸の周りの３６０°／Ｎでチャンバ壁に沿って円周方向に間隔をあける。Ｎは、入口ポートと出口ポートの総数である。いくつかの実施態様では、Ｎ＝６である。いくつかの実施態様では、Ｎ＝８である。
【0013】
いくつかの実施態様では、少なくとも２つの入口ポートのそれぞれは、２つの隣接する出口ポートの間のチャンバ壁に沿って画定され、少なくとも２つの出口ポートのそれぞれは、２つの隣接する入口ポートの間のチャンバ壁に沿って画定される。
【0014】
いくつかの実施態様では、少なくとも２つの流体供給入口のそれぞれが、少なくとも２つの入口流体流のうちの１つを相互作用チャンバに連続的に導入する。
【0015】
いくつかの実施態様では、少なくとも２つの流体供給入口のそれぞれが、少なくとも２つの入口流体流のうちの１つを相互作用チャンバに定流量で導入する。いくつかの実施態様では、少なくとも２つの入口流体流のそれぞれが同じ流量を有する。
【0016】
いくつかの実施態様では、少なくとも２つの入口流体流のそれぞれが液体を含む。
【0017】
いくつかの実施態様では、少なくとも２つの入口流体流のそれぞれが気体を含む。
【0018】
例示的な機能及び実施態様は、添付の図面に開示されている。しかしながら、本開示は、示される正確な配置及び手段に限定されない。異なる実施態様の同様の要素は、同じ参照符号を使用して示される。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1A】従来技術のジェット相互作用型流体発振器の上面図である。
【図2A】一実施態様による、多方向出力を備えたスイープジェット装置の上面図である。
【図3】別の実施態様による、多方向出力を備えたスイープジェット装置の上面図である。
【図4】別の実施態様による、多方向出力を備えたスイープジェット装置の上面図である。
【図5】別の実施態様による、多方向出力を備えたスイープジェット装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本明細書に開示される装置、システム、及び方法は、複数の掃引出力を生成することができるスイープジェット装置を提供する。出力は多方向であり、３６０°の出力範囲を提供し得る。
【0021】
さまざまな実施態様には、多方向出力を備えたスイープジェット装置が含まれる。装置は、第１の部分、第２の部分、及び第１の側面及び第２の側面を有する中央部分を含む。中央部分の第１の側面は第１の部分に結合され、中央部分の第２の側面は第２の部分に結合される。中央部分は、相互作用チャンバ、第１の流体供給入口、第２の流体供給入口、第１の出口ノズル、及び第２の出口ノズルを含む。相互作用チャンバは、中央部分の第１の側面と第２の側面との間に延びるチャンバ壁によって画定される。チャンバ壁は、第１の入口ポート、第２の入口ポート、第１の出口ポート、及び第２の出口ポートを画定する。第１の流体供給入口は、第１の入口流体流を第１の入口ポートを通って相互作用チャンバに導入するように構成される。第２の流体供給入口は、第２の入口流体流を第２の入口ポートを通って相互作用チャンバに導入するように構成される。第１の出口ノズルは、第１の出口流体流を相互作用チャンバから第１の出口ポート及び第１の出口ノズルを通して排出するように構成される。第２の出口ノズルは、第２の出口流体流を相互作用チャンバから第２の出口ポート及び第２の出口ノズルを通して排出するように構成される。第１の入口流体流は、相互作用チャンバ内の第２の入口流体流と衝突する。第１の入口流体流と第２の入口流体流との衝突により、第１の出口流体流が第１の出口ノズルから排出されるときに第１の出口流体流が掃引され、第２の出口流体流が第２の出口ノズルから排出されるときに第２の出口流体流が掃引される。
【0022】
さまざまな他の実施態様には、多方向出力を備えたスイープジェット装置が含まれる。装置は、第１の部分、第２の部分、ならびに第１の側面及び第２の側面を有する中央部分を含む。中央部分の第１の側面は第１の部分に結合され、中央部分の第２の側面は第２の部分に結合される。中央部分は、相互作用チャンバ、少なくとも２つの流体供給入口、及び少なくとも２つの出口ノズルを含む。相互作用チャンバは、中央部分の第１の側面と第２の側面との間に延びるチャンバ壁によって画定される。チャンバ壁は、少なくとも２つの入口ポートと少なくとも２つの出口ポートを画定する。少なくとも２つの流体供給入口のそれぞれは、少なくとも２つの入口ポートのうちのそれぞれの１つを通って相互作用チャンバに少なくとも２つの入口流体流のうちの１つを導入するように構成される。少なくとも２つの出口ノズルのそれぞれは、相互作用チャンバから少なくとも２つの出口ポートのそれぞれの１つを通って、そして出口ノズルを通って、少なくとも２つの出口流体流のうちの１つを排出するように構成される。少なくとも２つの入口流体流は、相互作用チャンバ内で互いに衝突する。少なくとも２つの入口流体流が互いに衝突すると、少なくとも２つの出口流体流がそれぞれの出口ノズルから排出されるときに、少なくとも２つの出口流体流のそれぞれが掃引される。
【0023】
図１Ａは、従来技術のジェット相互作用型流体発振器１００の上面図を示し、図１Ｂは、中央部分１３０の出口ノズル１８１から見た、従来技術のジェット相互作用型流体発振器１００の端面図を示している。ジェット相互作用型流体発振器１００は、第１の部分１１０、第２の部分１２０、及び第１の部分１１０と第２の部分１２０との間に配置された中央部分１３０を含む。中央部分１３０は、第１の側面１３２、第１の側面１３２の反対側に間隔を置いて配置された第２の側面１３４、及び第１の側面１３２から第２の側面１３４に延びるチャンバ壁１４２を含む。チャンバ壁１４２は、相互作用チャンバ１４０を画定する。チャンバ壁１４２は、第１の入口ポート１５１、第２の入口ポート１５２、及び出口ポート１６１を画定する。流体発振器１００の中央部分１３０は、第１の流体供給入口１７１、第２の流体供給入口１７２、及び出口ノズル１８１をさらに含む。第１の流体供給入口１７１は、第１の入口ポート１５１を介して相互作用チャンバ１４０と流体連通しており、第２の流体供給入口１７２は、第２の入口ポート１５２を介して相互作用チャンバ１４０と流体連通しており、出口ノズル１８１は、出口ポート１６１を介して相互作用チャンバ１４０と流体連通している。
【0024】
第１の流体流１９１は、第１の流体供給入口１７１を通って、第１の入口ポート１５１を通って、相互作用チャンバ１４０を通って流体発振器１００の相互作用チャンバ１４０に入り、出口ポート１６１及び出口ノズル１８１を通って流体発振器１００を出る。同時に、第２の流体流１９２は、第２の流体供給入口１７２、第２の入口ポート１５２、相互作用チャンバ１４０を通って流体発振器１００に入り、出口ポート１６１及び出口ノズル１８１を通って流体発振器１００を出る。第１の流体流１９１及び第２の流体流１９２は、相互作用チャンバ１４０内で互いに衝突するように角度が付けられている。第１の流体流１９１及び第２の流体流１９２が相互作用チャンバ１４０内で衝突すると、出口ポート１６１及び出口ノズル１８１を通って相互作用チャンバ１４０から出る流体流１９３は、中央部分１３０の第１の側面１３２に平行な平面内で振動する。
【0025】
図２Ａ～Ｄは、現在のアプリケーションの一実施態様による多方向出力を備えたスイープジェット装置２００を示している。装置２００は、第１の部分２１０、第２の部分２２０、及び中央部分２３０を含む。第１の部分２１０は、第１の側面２１２及び第１の部分２１０の第１の側面２１２の反対側に間隔を置いて配置された第２の側面２１４を有し、第２の部分２２０は、第１の側面２２２及び第１の部分２１０の第１の側面２２２の反対側に間隔を置いて配置された第２の側面２２４を有し、中央部分２３０は、第１の側面２３２及び中央部分２３０の第１の側面２３２の反対側に間隔を置いて配置された第２の側面２３４を有する。第１の部分２１０の第２の側面２１４は、中央部分２３０の第１の側面２３２に結合され、中央部分２３０の第２の側面２３４は、第２の部分２２０の第１の側面２２２に結合される。
【0026】
中央部分２３０は、第１の部分２１０の第２の側面２１４及び第２の部分２２０の第１の側面２２２と共に、流体が流れることができる相互作用チャンバ２４０を画定するチャンバ壁２４２を含む。チャンバ壁２４２は、第１の入口ポート２５１、第２の入口ポート２５２、第１の出口ポート２６１、及び第２の出口ポート２６２を画定する。
【0027】
中央部分２３０は、第１の流体供給入口２７１及び第２の流体供給入口２７２をさらに含む。第１の流体供給入口２７１は、第１の入口ポート２５１に結合され、第１の入口ポート２５１を介して相互作用チャンバ２４０と流体連通している。第２の流体供給入口２７２は、第２の入口ポート２５２に結合され、第２の入口ポート２５２を介して相互作用チャンバ２４０と流体連通している。第１の流体供給入口２７１は、第１の入口流体流２９１を第１の入口ポート２５１を通って相互作用チャンバ２４０に供給するように構成される。第２の流体供給入口２７２は、第２の入口流体流２９２を第２の入口ポート２５２を通って相互作用チャンバ２４０に供給するように構成される。流体供給入口２７１、２７２及び入口ポート２５１、２５２は、第１の入口流体流２９１及び第２の入口流体流２９２が相互作用チャンバ２４０内で互いに衝突するように形状設定されている。
【0028】
図２Ａ～Ｄに示される第１及び第２の流体供給入口２７１、２７２は、第１及び第２の入口流体流２９１、２９２をそれぞれ、相互作用チャンバ２４０に連続的に導入するが、他の実施態様では、第１及び第２の流体供給入口の一方または両方が、第１及び第２の入口流体流を不連続に導入して、以下で説明するように、第１及び第２の出口流体流が出口ノズルを出るとき、第１及び第２の出口流体流の掃引を変更する。図２Ａ～Ｄに示される第１及び第２の流体供給入口２７１、２７２は、第１及び第２の入口流体流２９１、２９２をそれぞれ、相互作用チャンバ２４０に定流量で導入するが、他の実施態様では、第１及び第２の流体供給入口の一方または両方が、第１及び第２の入口流体流を変化する流量で導入して、以下で説明するように、第１及び第２の出口流体流が出口ノズルを出るとき、第１及び第２の出口流体流の掃引を変更する。図２Ａ～Ｄに示される第１の入口流体流２９１及び第２の入口流体流２９２は、同じ流量を有するが、他の実施態様では、第１の入口流体流及び第２の入口流体流は異なる流量を有する。
【0029】
中央部分２３０はまた、第１の出口ノズル２８１及び第２の出口ノズル２８２を含む。第１の出口ノズル２８１は、第１の出口ポート２６１に結合され、第１の出口ポート２６１を介して相互作用チャンバ２４０と流体連通している。第２の出口ノズル２８２は、第２の出口ポート２６２に結合され、第２の出口ポート２６２を介して相互作用チャンバ２４０と流体連通している。第１の出口ノズル２８１は、第１及び第２の入口流体流２９１、２９２の一部からなる第１の出口流体流２９３を、相互作用チャンバ２４０から第１の出口ポート２６１を通って装置２００から排出するように構成される。第２の出口ノズル２８２は、第１及び第２の入口流体流２９１、２９２の一部からなる第２の出口流体流２９４を相互作用チャンバ２４０から第２の出口ポート２６２を通して装置２００から排出するように構成される。
【0030】
相互作用チャンバ２４０内での入口流体流２９１、２９２の衝突は、図２Ａ、２Ｃ、及び２Ｄに示されるように、入口流体流２９１、２９２のそれぞれを分岐させる。相互作用チャンバ２４０に入るときの入口流体流２９１、２９２の不安定な性質のために、各入口流体流２９１、２９２の様々な部分は、隣接する各出口ポート２６１、２６２に向かって流れる。場合によっては、入口流体流２９１、２９２が分岐しないように入口流体流２９１、２９２の一部がゼロであってもよく、入口流体流２９１、２９２の全体は、一方の隣接する出口ポート２６１、２６２に向かって流れ、そして、入口流体流２９１、２９２のいずれも、他方の隣接する出口ポート２６１、２６２に向かって流れない。非定常入口流体流２９１、２９２が相互作用チャンバ２４０内で衝突すると、各分岐入口流体流２９１、２９２の各部分の流量が変化する。入口流体流２９１、２９２のそれぞれの各部分は、隣接する出口ポート２６１、２６２に流れ、組み合わさって、出口ポート２６１、２６２及びそれぞれの出口ノズル２８１、２８２を出る流体出口流２９３、２９４を形成する。図２Ａ、２Ｃ、及び２Ｄに見られるように、第１の入口流体流２９１の一部と第２の入口流体流２９２の一部が組み合わさって、第１の出口流体流２９３を形成し、第１の入口流体流２９１の他の部分と、第２の入口流体流２９２の他の部分が組み合わさって、第２の出口流体流２９４を形成する。
【0031】
入口流２９１、２９２の一部のうちの１つの流量が、他の隣接する入口流２９１、２９２の一部の流量よりも大きい場合、より大きな流量を有する入口流２９１、２９２の一部は、結果として生じる出口流２６１、２６２を、より大きな流量部分から離れる方向に向けられた、そして出口流体流２９３、２９４を作成するため組み合わさる２つの部分の流量の比を表す角度で出口ノズル２８１、２８２から出るようにする。
【0032】
例えば、図２Ａの装置２００は、第１の出口流体流２９３が第１の入口流体流２９１からよりも第２の入口流体流２９２からより高い流量部分を受け取り、第２の出口流体流２９４が、第２の入口流体流２９２からよりも第１の入口流体流２９１からより高い流量部分を受け取ることを示す。しかしながら、入口流体流２９１、２９２は不安定であるため、入口流体流２９１、２９２の分岐部分のそれぞれの流量は時間とともに変化し、出口流体流２９３、２９４を生成する流量の比を変化させる。図２Ｃは、図２Ａのものと同じ装置２００を示すが、図２Ｃでは、第１の出口流体流２９３が、第２の入口流体流２９２からより第１の入口流体流２９１からより高い流量部分を受け取り、第２の出口流体流２９４が、第１の入口流体流２９１からより第２の入口流体流２９２からより高い流量部分を受け取るように、非定常入口流体流２９１、２９２が変化している。図２Ａ及び図２Ｃの比較に見られるように、入口流体流２９１、２９２の一部の流量の変化は、結果として生じる出口流２９３、２９４の角度を変化させ、出口流体流２９３、２９４を時間とともに左右に掃引させる。図２Ｄは、図２Ａ～図２Ｃに示される装置２００のスイープ出口流体流２９３、２９４の時間平均を示す。
【0033】
入口ポート２５１、２５２、流体供給入口２７１、２７２、出口ポート２６１、２６２、及び出口ノズル２８１、２８２の間隔及び構成は、異なるスイープ効果を達成するために変更することができる。図２Ａ～Ｄに示される第１の入口ポート２５１及び第２の入口ポート２５２のそれぞれは、第１の出口ポート２６１と第２の出口ポート２６２との間のチャンバ壁２４２に沿って画定され、第１の出口ポート２６１及び第２の出口ポート２６２のそれぞれは、第１の入口ポート２５１と第２の入口ポート２５２との間のチャンバ壁に沿って画定される。図２Ａ～Ｄに示される相互作用チャンバ２４０は、中央部分２３０の第１の側面２３２及び第２の側面２３４に垂直に延びる中心軸２４４を有する。第１の入口ポート２５１、第２の入口ポート２５２、第１の出口ポート２６１、及び第２の出口ポート２６２のそれぞれは、中心軸２４４の周りに９０°でチャンバ壁２４２に沿って円周方向に間隔をあける。したがって、図２Ａ～Ｄに示される装置２００の第１の入口ポート２５１、第２の入口ポート２５２、第１の出口ポート２６１、及び第２の出口ポート２６２は、チャンバ壁２４２に沿って等間隔に配置されている。しかしながら、他の実施態様では、入口ポート及び出口ポートは、所望のスイープ効果を達成するために任意の順序及び間隔で配置される。
【0034】
図２Ａ～Ｄに示される第１の入口流体流２９１及び第２の入口流体流２９２は、液体を含むが、他の実施態様では、第１の入口流体流及び第２の入口流体流は気体である。
【0035】
図２Ａ～Ｄに示される装置２００は、第１及び第２の入口ポート２５１、２５２、第１及び第２の出口ポート２６１、２６２、第１及び第２の流体供給入口２７１、２７２、及び第１及び第２の出口ノズル２８１、２８２を含むが、他の実施態様では、装置は、任意の数の２つ以上の入口ポート、出口ポート、流体供給入口、及び出口ノズルを含み得る。図３は、Ｎ個の総入口ポート３５０及び出口ポート３６０ならびにＮ個の総流体供給入口３７０及び出口ノズル３８０を有するスイープジェット装置３００を示しており、Ｎは４以上の数である。同様の参照符号が、図２に示される同様の要素を示すため図３で使用される。図４は、スイープジェット装置４００が３つの入口ポート４５１、４５２、４５３、３つの出口ポート４６１、４６２、４６３、３つの流体供給入口４７１、４７２、４７３、及び３つの出口ノズル４８１、４８２、４８３を有するように、Ｎが６に等しい装置４００を示す。同様の参照符号が、図２に示される同様の要素を示すため図４で使用される。図５は、スイープジェット装置５００が４つの入口ポート５５１、５５２、５５３、５５４、４つの出口ポート５６１、５６２、５６３、５６４、４つの流体供給入口５７１、５７２、５７３、５７４、及び４つの出口ノズル５８１、５８２、５８３、５８４を有するように、Ｎが８に等しい装置５００を示す。同様の参照符号が、図２に示される同様の要素を示すため図５で使用される。図３に示されるように、相互作用チャンバ３４０は、中央部分３３０の第１の側面３３２及び第２の側面３３４に垂直に延びる中心軸３４４を有し、少なくとも２つの入口ポート３５０及び少なくとも２つの出口ポート３６０のそれぞれは、中心軸３４４の周りのθ＝３６０°／Ｎでチャンバ壁３４２に沿って円周方向に間隔をあける。しかしながら、上記のように、他の実施態様では、入口及び出口ポートは、チャンバ壁に沿って任意の順序で間隔をあけて配置されている。
【0036】
いくつかの実施態様が説明されてきた。言うまでもなく、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な修正が成され得ることが理解されよう。したがって、他の実施態様は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
【0037】
特定の用語は、本明細書では便宜のためにのみ使用されており、本特許請求の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。図面では、いくつかの図を通して同じ要素を示すために同じ参照符号が使用されている。いくつかの実施例が提供されているが、言うまでもなく、本明細書の開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な修正が成され得ることが理解されよう。本明細書及び添付の特許請求の範囲に使用される、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈によりそうでないことが明確に示されない限り、複数形の指示対象を含む。本明細書で使用される「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語及びその変形は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語及びその変形と同義に用いられ、限定されていない、非限定的な用語である。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、様々な実施態様を説明するために本明細書で使用されてきたが、「本質的にからなる」及び「からなる」という用語は、より具体的な実施態様を提供するために「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の代わりに使用している場合があり、また開示されている。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】