特表 2023-519701 流体力学的キャビテーションデバイスおよびそれを製造する方法

(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】2023-05-12

(54)【発明の名称】流体力学的キャビテーションデバイスおよびそれを製造する方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/34 20230101AFI20230502BHJP

   B01F 23/23 20220101ALI20230502BHJP

   B01F 25/45 20220101ALI20230502BHJP

【ＦＩ】

C02F1/34

B01F23/23

B01F25/45

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022559532

(86)(22)【出願日】2021-03-01

(85)【翻訳文提出日】2022-11-24

(86)【国際出願番号】 US2021020224

(87)【国際公開番号】W WO2021202024

(87)【国際公開日】2021-10-07

(31)【優先権主張番号】16/836,346

(32)【優先日】2020-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/933,304

(32)【優先日】2020-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522383104

【氏名又は名称】ケーディー エンタープライジーズ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】モリル， キース エー．

【テーマコード（参考）】

4D037

4G035

【Ｆターム（参考）】

4D037AA01

4D037AA02

4D037AA09

4D037AB03

4D037AB08

4D037BA26

4D037BB04

4G035AB04

4G035AC26

4G035AE13

(57)【要約】

流体力学的キャビテーションデバイスのための流体力学的キャビテーションユニットが、提供される。本デバイスは、入口導管および出口導管との流体連通のために構成される。本ユニットは、本体と、複数の管路とを含む。管路はそれぞれ、入口導管から、本体を通して、出口導管までの流体連通のために構成される。管路の総断面積対入口導管の断面積の比は、約１：１である。ユニットの断面積対入口導管の断面積の比は、約４：１である。管路はそれぞれ、円錐台状またはベンチュリ形状を有してもよい。本デバイスは、渦ユニット、キャップ、および／または第２の流体力学的キャビテーションユニットを入口導管と出口導管との間の流体通路内に含んでもよい。触媒は、要求されない。関連装置、本システム、技法、および物品もまた、説明される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入口導管および出口導管と流体連通するように提供される流体力学的キャビテーションデバイスのための流体力学的キャビテーションユニットであって、前記流体力学的キャビテーションユニットは、
本体と、
前記本体を通した少なくとも１つの管路であって、前記少なくとも１つの管路は、前記入口導管から、前記本体を通して、前記出口導管までの流体連通のために構成される、少なくとも１つの管路と
を備え、
前記少なくとも１つの管路の総断面積対前記入口導管の断面積の比は、約１：１であり、
前記流体力学的キャビテーションユニットの断面積対前記入口導管の断面積の比は、約４：１である、
流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項2】

前記少なくとも１つの管路は、円錐台状形状を有する、請求項１に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項3】

前記円錐台状形状を有する前記少なくとも１つの管路は、約２°を上回り、かつ約５°未満のピッチ角に配置される、請求項２に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項4】

前記ピッチ角は、約３°である、請求項３に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項5】

前記少なくとも１つの管路は、入口開口部を含み、
前記少なくとも１つの管路は、出口開口部を含み、
前記入口開口部は、入口面積を有し、
前記出口開口部は、出口面積を有し、
前記出口面積対前記入口面積の比は、約０．７５である、
請求項２に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項6】

前記少なくとも１つの管路の総断面積対前記入口導管の断面積の前記１：１比は、前記入口開口部と前記出口開口部との間の前記少なくとも１つの管路の中間点において生じる、請求項５に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項7】

前記中間点は、前記入口開口部から第１の離間距離に、前記出口開口部から第２の離間距離に位置し、
前記第１の離間距離対前記第２の離間距離の比は、約４：１である、
請求項６に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項8】

前記少なくとも１つの管路内の面積は、前記流体力学的キャビテーションユニットの入口側から前記流体力学的キャビテーションユニットの出口側まで線形に減少する、請求項２に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項9】

前記円錐台状形状は、入口最大断面寸法と、出口最大断面寸法と、前記入口最大断面寸法および前記出口最大断面寸法と垂直な方向における長さとを有し、
前記入口最大断面寸法対前記出口断面寸法対前記長さの比は、それぞれ、約２１２：１６０：１，０００である、
請求項２に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項10】

前記少なくとも１つの管路は、ベンチュリ形状を有する、請求項１に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項11】

前記ベンチュリ形状は、入口開口部と、入口領域と、出口領域と、前記入口領域と前記出口領域との間のスロート領域と、出口開口部とを有し、
前記入口領域は、約８°を上回り、かつ約１２°未満の第１のピッチ角に配置され、
前記出口領域は、約２°を上回り、かつ約５°未満の第２のピッチ角に配置される、
請求項１０に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項12】

前記第１のピッチ角は、約１０°であり、
前記第２のピッチ角は、約３°である、
請求項１１に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項13】

前記ベンチュリ形状は、入口開口部と、入口領域と、出口領域と、前記入口領域と前記出口領域との間のスロート領域と、出口開口部とを有し、
前記少なくとも１つの管路の総断面積対前記入口導管の断面積の前記１：１比は、前記入口領域内の前記少なくとも１つの管路の第１の中間点において生じ、
前記少なくとも１つの管路の総断面積対前記入口導管の断面積の前記１：１比は、前記出口領域内の前記少なくとも１つの管路の第２の中間点において生じる、
請求項１０に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項14】

前記第１の中間点は、前記入口開口部から第１の離間距離に、前記スロート領域から第２の離間距離に位置し、
前記第１の離間距離対前記第２の離間距離の第１の比は、約３：１～約４：１であり、
前記第２の中間点は、前記出口開口部から第３の離間距離に、前記スロート領域から第４の離間距離に位置し、
前記第３の離間距離対前記第４の離間距離の第２の比は、約１：３である、
請求項１３に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項15】

前記ベンチュリ形状は、入口領域と、出口領域と、前記入口領域と前記出口領域との間のスロート領域とを有し、
前記入口領域の第１の長さ対前記スロート領域の第２の長さ対前記出口領域の第３の長さの比は、それぞれ、約３００：３００：３５０であり、
前記入口領域の第１の断面積対前記スロート領域の第２の断面積対前記出口領域の第３の断面積の比は、それぞれ、約２１２：１６０：１７５である、
請求項９に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項16】

前記１：１比および前記４：１比を伴って構成される前記流体力学的キャビテーションユニットは、前記流体連通に応答して、約１０ガロン／分を上回り、かつ約１１０ガロン／分未満の率において、流体力学的キャビテーションを発生させる、請求項１に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項17】

前記流体力学的キャビテーションユニットは、触媒を除外し、
前記流体力学的キャビテーションデバイスは、前記触媒を除外する、
請求項１に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項18】

入口導管および出口導管と流体連通するように提供される流体力学的キャビテーションデバイスであって、前記流体力学的キャビテーションデバイスは、
流体力学的キャビテーションユニットであって、
本体と、
前記本体を通した少なくとも１つの管路であって、前記少なくとも１つの管路は、前記入口導管から、前記本体を通して、前記出口導管までの流体連通のために構成される、少なくとも１つの管路と
を備える、流体力学的キャビテーションユニット
を備え、
前記流体力学的キャビテーションデバイスは、触媒を除外する、
流体力学的キャビテーションデバイス。

【請求項19】

前記少なくとも１つの管路の総断面積対前記入口導管の断面積の比は、約１：１であり、
前記流体力学的キャビテーションユニットの断面積対前記入口導管の断面積の比は、約４：１であり、
前記１：１比および前記４：１比を伴って構成される前記流体力学的キャビテーションユニットは、前記流体連通に応答して、約１０ガロン／分を上回り、かつ約１１０ガロン／分未満の率において、流体力学的キャビテーションを発生させる、
請求項１８に記載の流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項20】

入口導管および出口導管と流体連通するように提供される流体力学的キャビテーションデバイスのための流体力学的キャビテーションユニットであって、前記流体力学的キャビテーションユニットは、
本体と、
前記本体を通した少なくとも１つの管路であって、前記少なくとも１つの管路は、前記入口導管から、前記本体を通して、前記出口導管までの流体連通のために構成される、少なくとも１つの管路と
を備え、
前記少なくとも１つの管路は、
円錐台状形状であって、
前記円錐台状形状を有する前記少なくとも１つの管路は、約２°を上回り、かつ約５°未満のピッチ角に配置される、円錐台状形状、または
ベンチュリ形状であって、
前記ベンチュリ形状は、入口開口部と、入口領域と、出口領域と、前記入口領域と前記出口領域との間のスロート領域と、出口開口部とを有し、
前記入口領域は、約８°を上回り、かつ約１２°未満の第１のピッチ角に配置され、
前記出口領域は、約２°を上回り、かつ約５°未満の第２のピッチ角に配置される、ベンチュリ形状
を有する、流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項21】

入口導管および出口導管と流体連通するように提供される流体力学的キャビテーションデバイスのための流体力学的キャビテーションユニットであって、前記流体力学的キャビテーションユニットは、
本体と、
前記本体を通した少なくとも１つの管路であって、前記少なくとも１つの管路は、前記入口導管から、前記本体を通して、前記出口導管までの流体連通のために構成される、少なくとも１つの管路と、
前記入口導管と前記出口導管との間の流体通路内の渦ユニットと、
前記入口導管と前記出口導管との間の流体通路内のキャップと、
前記入口導管と前記出口導管との間の流体通路内の第２の流体力学的キャビテーションユニットと
のうちの１つまたはそれを上回るものと
を備える、流体力学的キャビテーションユニット。

【請求項22】

前記入口導管と前記出口導管との間の流体通路内の渦ユニットをさらに備える、請求項１－２１のいずれかに記載の流体力学的キャビテーションデバイス。

【請求項23】

前記入口導管と前記出口導管との間の流体通路内のキャップをさらに備える、請求項１－２１のいずれかに記載の流体力学的キャビテーションデバイス。

【請求項24】

前記入口導管と前記出口導管との間の流体通路内の第２の流体力学的キャビテーションユニットをさらに備える、請求項１－２１のいずれかに記載の流体力学的キャビテーションデバイス。

【請求項25】

触媒を伴わない請求項１－２１のいずれかに記載の流体力学的キャビテーションデバイス。

【請求項26】

前記入口導管と前記出口導管との間の流体通路内の渦ユニットと、キャップと、第２の流体力学的キャビテーションユニットとをさらに備え、触媒を伴わない、請求項１－２１のいずれかに記載の流体力学的キャビテーションデバイス。

【請求項27】

前記流体力学的キャビテーションユニットは、射出成型、押出成形、吹込成型、回転成型、熱成形、発泡ビーズ発泡成型、押出成形発泡成型、３Ｄ印刷、および付加製造のうちの１つまたはそれを上回るものによって形成される、請求項１－２１のいずれかに記載の流体力学的キャビテーションデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、「Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ」と題され、２０２０年３月３１日に出願された、米国特許出願第１６／８３６，３４６号、および「Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ」と題され、２０２０年７月２０日に出願された、米国特許出願第１６／９３３，３０４号の優先権を主張する。

【0002】

本開示は、流体力学的キャビテーションデバイスに関する。流体力学的キャビテーションデバイスは、水泳プール、スパ、池、水を使用した建築物（例えば、噴水）、親水公園、ならびに都市用、商業用、および居住用用途における飲用水を含む、水域の水処理のために使用されてもよい。

【背景技術】

【0003】

流体力学的キャビテーションデバイスが、水処理のために開発されている。単独で、または汎用ブレードと組み合わせてのいずれかにおいて、汎用オリフィスを含む、デバイスが、提案された（Ｃｈａｋｉｎａｌａ， Ａｎａｎｄ Ｇ．， ｅｔ ａｌ．， “Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｅｎｔｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ”， Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｓｏｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １５．１ （２００８）： ４９－５４、およびＣｈａｋｉｎａｌａ， Ａｎａｎｄ Ｇ．， ｅｔ ａｌ．， “Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｅｎｔｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”， Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ １５２．２－３ （２００９）： ４９８－５０２）。加えて、種々のオリフィスパターンを伴う、汎用ベンチュリを含む、デバイスも、提案されている（Ｔａｏ， Ｙｕｅｑｕｎ， ｅｔ ａｌ．， “Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”， Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ３９．８ （２０１６）： １３６３－１３７６）。さらに、複数の回転部品を要求する、デバイスも、提案された（Ｄｕｌａｒ， Ｍａｔｅｖｚ， ｅｔ ａｌ．， “Ｕｓｅ ｏｆ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ （ｗａｓｔｅ） ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”， Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｓｏｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２９ （２０１６）： ５７７－５８８）。なおもさらに、触媒を要求する、複数のデバイスも、提案された。開発されたデバイスは、実現可能な特異性を欠いており、保守を要求し、製造および動作させるためにコストがかかる。したがって、少なくとも上記に参照される問題を克服するための改善された流体力学的キャビテーションデバイスおよびシステムの必要性が生じている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Ｃｈａｋｉｎａｌａ， Ａｎａｎｄ Ｇ．， ｅｔ ａｌ．， “Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｅｎｔｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ”， Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｓｏｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １５．１ （２００８）： ４９－５４

【非特許文献2】Ｃｈａｋｉｎａｌａ， Ａｎａｎｄ Ｇ．， ｅｔ ａｌ．， “Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｅｎｔｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”， Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ １５２．２－３ （２００９）： ４９８－５０２

【非特許文献3】Ｔａｏ， Ｙｕｅｑｕｎ， ｅｔ ａｌ．， “Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”， Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ３９．８ （２０１６）： １３６３－１３７６

【非特許文献4】Ｄｕｌａｒ， Ｍａｔｅｖｚ， ｅｔ ａｌ．， “Ｕｓｅ ｏｆ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ （ｗａｓｔｅ） ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”， Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｓｏｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２９ （２０１６）： ５７７－５８８

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

以下の特徴のうちの１つまたはそれを上回るものは、任意の実行可能である組み合わせにおいて含まれてもよい。

【0006】

本開示は、入口導管および出口導管と流体連通するように提供される、流体力学的キャビテーションデバイスのための流体力学的キャビテーションユニットを提供する。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を含んでもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を通した少なくとも１つの管路を含んでもよい。少なくとも１つの管路は、入口導管から、本体を通して、出口導管までの流体連通のために構成されてもよい。少なくとも１つの管路の総断面積対入口導管の断面積の比は、約１：１であってもよい。流体力学的キャビテーションユニットの断面積対入口導管の断面積の比は、約４：１である。

【0007】

少なくとも１つの管路は、円錐台状形状を有してもよい。円錐台状形状を有する、少なくとも１つの管路は、約２°を上回り、かつ約５°未満のピッチ角に配置されてもよい。ピッチ角は、約３°であってもよい。

【0008】

少なくとも１つの管路は、入口開口部を含んでもよい。少なくとも１つの管路は、出口開口部を含んでもよい。入口開口部は、入口面積を有してもよく、出口開口部は、出口面積を有してもよく、出口面積対入口面積の比は、約０．７５であってもよい。

【0009】

少なくとも１つの管路の総断面積対入口導管の断面積の１：１比は、入口開口部と出口開口部との間の少なくとも１つの管路の中間点において生じてもよい。中間点は、入口開口部から第１の離間距離に、出口開口部から第２の離間距離に位置してもよい。第１の離間距離対第２の離間距離の比は、約４：１であってもよい。

【0010】

少なくとも１つの管路内の面積は、流体力学的キャビテーションユニットの入口側から流体力学的キャビテーションユニットの出口側まで線形に減少してもよい。

【0011】

円錐台状形状は、入口最大断面寸法と、出口最大断面寸法と、入口最大断面寸法および出口最大断面寸法と垂直な方向における長さとを有してもよい。入口最大断面寸法対出口断面寸法対長さの比は、それぞれ、約２１２：１６０：１，０００である。

【0012】

少なくとも１つの管路は、ベンチュリ形状を有してもよい。ベンチュリ形状は、入口開口部と、入口領域と、出口領域と、入口領域と出口領域との間のスロート領域と、出口開口部とを有してもよい。入口領域は、約８°を上回り、かつ約１２°未満の第１のピッチ角に配置されてもよい。出口領域は、約２°を上回り、かつ約５°未満の第２のピッチ角に配置されてもよい。第１のピッチ角は、約１０°であってもよい。第２のピッチ角は、約３°であってもよい。少なくとも１つの管路の総断面積対入口導管の断面積の１：１比は、入口領域内の少なくとも１つの管路の第１の中間点において生じてもよい。少なくとも１つの管路の総断面積対入口導管の断面積の１：１比は、出口領域内の少なくとも１つの管路の第２の中間点において生じてもよい。第１の中間点は、入口開口部から第１の離間距離に、スロート領域から第２の離間距離に位置してもよい。第１の離間距離対第２の離間距離の第１の比は、約３：１～約４：１であってもよい。第２の中間点は、出口開口部から第３の離間距離に、スロート領域から第４の離間距離に位置してもよい。第３の離間距離対第４の離間距離の第２の比は、約１：３であってもよい。入口領域の第１の長さ対スロート領域の第２の長さ対出口領域の第３の長さの比は、それぞれ、約３００：３００：３５０であってもよい。入口領域の第１の断面積対スロート領域の第２の断面積対出口領域の第３の断面積の比は、それぞれ、約２１２：１６０：１７５である。

【0013】

流体力学的キャビテーションユニットとともに構成される、１：１比および４：１比は、流体連通に応答して、約１０ガロン（約３８Ｌ）／分を上回り、約１１０ガロン（約４１６Ｌ）／分未満の率で、流体力学的キャビテーションを発生させてもよい。

【0014】

流体力学的キャビテーションユニットは、触媒を除外してもよい。流体力学的キャビテーションデバイスは、触媒を除外してもよい。

【0015】

加えて、流体力学的キャビテーションデバイスは、入口導管および出口導管と流体連通するように提供されてもよい。流体力学的キャビテーションデバイスは、流体力学的キャビテーションユニットを含んでもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を含んでもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を通した少なくとも１つの管路を含んでもよい。少なくとも１つの管路は、入口導管から、本体を通して、出口導管までの流体連通のために構成されてもよい。流体力学的キャビテーションデバイスは、触媒を除外してもよい。少なくとも１つの管路の総断面積対入口導管の断面積の比は、約１：１であってもよい。流体力学的キャビテーションユニットの断面積対入口導管の断面積の比は、約４：１である。１：１比および４：１比を伴って構成される、流体力学的キャビテーションユニットは、流体連通に応答して、約１０ガロン／分を上回り、約１１０ガロン／分未満の率で、流体力学的キャビテーションを発生させてもよい。

【0016】

さらに、流体力学的キャビテーションデバイスのための流体力学的キャビテーションユニットが、提供される。流体力学的キャビテーションユニットは、入口導管および出口導管と流体連通してもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を含んでもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を通した少なくとも１つの管路を含んでもよい。少なくとも１つの管路は、入口導管から、本体を通して、出口導管までの流体連通のために構成されてもよい。少なくとも１つの管路は、円錐台状形状を有してもよい。円錐台状形状を有する、少なくとも１つの管路は、約２°を上回り、かつ約５°未満のピッチ角に配置されてもよい。少なくとも１つの管路は、ベンチュリ形状を有してもよい。ベンチュリ形状は、入口開口部と、入口領域と、出口領域と、入口領域と出口領域との間のスロート領域と、出口開口部とを有してもよい。入口領域は、約８°を上回り、かつ約１２°未満の第１のピッチ角に配置されてもよい。出口領域は、約２°を上回り、かつ約５°未満の第２のピッチ角に配置されてもよい。

【0017】

なおもさらに、流体力学的キャビテーションデバイスのための流体力学的キャビテーションユニットが、提供される。流体力学的キャビテーションユニットは、入口導管および出口導管と流体連通してもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を含んでもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、本体を通した少なくとも１つの管路を含んでもよい。少なくとも１つの管路は、入口導管から、本体を通して、出口導管までの流体連通のために構成されてもよい。流体力学的キャビテーションユニットは、入口導管と出口導管との間の流体通路内の渦ユニットと、入口導管と出口導管との間の流体通路内のキャップと、入口導管と出口導管との間の流体通路内の第２の流体力学的キャビテーションユニットとのうちの１つまたはそれを上回るものを含んでもよい。

【0018】

本明細書における実施形態のいずれかの流体力学的キャビテーションデバイスはさらに、入口導管と出口導管との間の流体通路内の渦ユニットを含んでもよい。

【0019】

本明細書における実施形態のいずれかの流体力学的キャビテーションデバイスはさらに、入口導管と出口導管との間の流体通路内のキャップを含んでもよい。

【0020】

本明細書における実施形態のいずれかの流体力学的キャビテーションデバイスはさらに、入口導管と出口導管との間の流体通路内の第２の流体力学的キャビテーションユニットを含んでもよい。

【0021】

本明細書における実施形態のいずれかの流体力学的キャビテーションデバイスはさらに、触媒を伴わずに提供されてもよい。

【0022】

本明細書における実施形態のいずれかの流体力学的キャビテーションデバイスはさらに、渦ユニットと、キャップと、入口導管と出口導管との間の流体通路内の第２の流体力学的キャビテーションユニットとを含んでもよく、触媒を伴わずに提供されてもよい。

【0023】

本明細書における実施形態のいずれかの流体力学的キャビテーションデバイスは、射出成型、押出成形、吹込成型、回転成型、熱成形、発泡ビーズ発泡成型、押出成形発泡成型、３Ｄ印刷、および付加製造のうちの１つまたはそれを上回るものによって形成されてもよい。

【0024】

着目すべきこととして、本発明は、上記に列挙されるような要素の組み合わせに限定されず、本明細書に説明されるような要素の任意の組み合わせにおいて組み立てられてもよい。

【0025】

開示される主題のこれらおよび他の能力は、以下の図、詳細な説明、および請求項の精査後、より完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

本明細書における実施形態は、その中で同様の参照番号が同じまたは機能的に類似する要素を示す、付随の図面と併せて、以下の説明を参照することによって、より深く理解され得る。

【0027】

【図1】図１は、本開示の例示的実施形態による、流体力学的キャビテーションシステムの略図である。

【0028】

【図2】図２は、本開示の例示的実施形態による、図１の流体力学的キャビテーションシステムのためのＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの斜視図である。

【0029】

【図3】図３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの出口端面図である。

【0030】

【図4】図４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの側面図である。

【0031】

【図5】図５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの入口端面図である。

【0032】

【図6】図６は、本開示の例示的実施形態による、Ａ型流体力学的キャビテーションユニットを装備する、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの断面側面図である。

【0033】

【図7】図７は、本開示の例示的実施形態による、Ｂ型流体力学的キャビテーションユニットを装備する、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの断面側面図である。

【0034】

【図8】図８は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの図６のＡ型流体力学的キャビテーションユニット（α型開口部を含む）の断面側面図である。

【0035】

【図9】図９は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの図６のＡ型流体力学的キャビテーションユニットの入口端面図である。

【0036】

【図10】図１０は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの図６のＡ型流体力学的キャビテーションユニットの側面図である。

【0037】

【図11】図１１は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの図７のＢ型流体力学的キャビテーションユニット（β型開口部を含む）の断面側面図である。

【0038】

【図12】図１２は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの図７のＢ型流体力学的キャビテーションユニットの入口端面図である。

【0039】

【図13】図１３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの図７のＢ型流体力学的キャビテーションユニットの側面図である。

【0040】

【図14】図１４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの図７のＢ型流体力学的キャビテーションユニットのβ型開口部の断面側面図である。

【0041】

【図15】図１５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの、それぞれ、図６または図７のＡ型またはＢ型流体力学的キャビテーションユニットの斜視入口端面図である。

【0042】

【図16】図１６は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＸ型渦ユニットの側面図である。

【0043】

【図17】図１７は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＸ型渦ユニットの断面図である。

【0044】

【図18】図１８は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＸ型渦ユニットの別の側面図である。

【0045】

【図19】図１９は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＸ型渦ユニットの斜視図である。

【0046】

【図20】図２０は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＸ型渦ユニットのキャップの側面図である。

【0047】

【図21】図２１は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＸ型渦ユニットのキャップの入口端面図である。

【0048】

【図22】図２２は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＸ型渦ユニットのキャップの斜視図である。

【0049】

【図23】図２３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのエキスパンダ／レデューサの側面図である。

【0050】

【図24】図２４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのエキスパンダ／レデューサの端面図である。

【0051】

【図25】図２５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのエキスパンダ／レデューサの斜視図である。

【0052】

【図26】図２６は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの円筒形区画の側面図である。

【0053】

【図27】図２７は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの円筒形区画の端面図である。

【0054】

【図28】図２８は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの円筒形区画の斜視図である。

【0055】

【図29】図２９は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのスペーサの側面図である。

【0056】

【図30】図３０は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのスペーサの端面図である。

【0057】

【図31】図３１は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのスペーサの上面／底面図である。

【0058】

【図32】図３２は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのスペーサの斜視図である。

【0059】

【図33】図３３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのカバー区画の端面図である。

【0060】

【図34】図３４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのカバー区画の上面／底面図である。

【0061】

【図35】図３５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのカバー区画の斜視端面図である。

【0062】

【図36】図３６は、本開示の例示的実施形態による、図１の流体力学的キャビテーションシステムのためのＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの側面図である。

【0063】

【図37】図３７は、本開示の例示的実施形態による、一対のＣ型流体力学的キャビテーションユニット（α型開口部を含む）を直列に装備する、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの断面側面図である。

【0064】

【図38】図３８は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのレデューサ／エキスパンダの入口／出口端面図である。

【0065】

【図39】図３９は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのレデューサ／エキスパンダの側面図である。

【0066】

【図40】図４０は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのレデューサ／エキスパンダの出口／入口端面図である。

【0067】

【図41】図４１は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのレデューサ／エキスパンダの斜視端面図である。

【0068】

【図42】図４２は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＹ型渦ユニットの側面図である。

【0069】

【図43】図４３は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＹ型渦ユニット（キャップを含む）の断面側面図である。

【0070】

【図44】図４４は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＹ型渦ユニット（キャップを含む）の斜視端面図である。

【0071】

【図45】図４５は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＣ型流体力学的キャビテーションユニットの断面側面図である。

【0072】

【図46】図４６は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイスのＣ型流体力学的キャビテーションユニットの入口端面図である。

【0073】

図面は、必ずしも、正確な縮尺で描かれていないことに留意されたい。図面は、本明細書に開示される主題の典型的側面のみを描写するように意図され、したがって、本開示の範囲の限定と見なされるべきではない。当業者は、本明細書に具体的に説明され、付随の図面に図示される、構造、システム、デバイス、および方法が、非限定的例示的実施形態であって、本発明の範囲が、請求項のみによって定義されることを理解するであろう。

【発明を実施するための形態】

【0074】

詳細な説明
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態のみを説明する目的のためのものであって、本開示の限定であることを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈によって明確に別様に示されない限り、同様に、複数形形態を含むように意図される。さらに、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（～を備える）」および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（～を備える）」は、本明細書において使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を規定するが、１つまたはそれを上回る他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはその群の存在または追加を除外しないことを理解されたい。本明細書で使用されるように、用語「および／または」は、関連付けられる列挙されたアイテムのうちの１つまたはそれを上回るもののあらゆる組み合わせを含む。

【0075】

少なくとも１つの例示的実施形態は、複数のユニットを使用して、例示的プロセスを実施するように説明されるが、例示的プロセスはまた、１つまたは複数のモジュールによって実施されてもよいことを理解されたい。加えて、用語「コントローラ／制御ユニット」は、メモリと、プロセッサとを含む、ハードウェアデバイスを指し得ることを理解されたい。メモリは、モジュールを記憶するように構成されてもよく、プロセッサは、該モジュールを実行し、下記にさらに説明される、１つまたはそれを上回るプロセスを実施するように具体的に構成されてもよい。

【0076】

具体的に述べられない、または文脈から明白ではない限り、本明細書で使用されるように、用語「約」は、当技術分野における通常公差の範囲内、例えば、平均値の２標準偏差以内であるものと理解される。「約」は、述べられた値の１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％、または０．０１％内にあると理解され得る。文脈から別様に明白ではない限り、本明細書に提供される全ての数値は、用語「約」によって修飾される。

【0077】

本明細書における用語「第１」、「第２」、「第３」、「Ａ型」、「Ｂ型」、「Ｉ型」、「ＩＩ型」、「α型」、「β型」等の使用は、構造または動作の順序を説明せずに、構造または動作が例示的実施形態で使用される範囲において、構造または動作を識別するために提供され、構造は、具体的順序が文脈に確実に規定されない限り、述べられた順序と異なる順序において、提供されてもよい、または動作は、実行されてもよい。

【0078】

改善された流体力学的キャビテーションデバイスおよびシステムが、提供される。本デバイスおよびシステムは、流体力学的キャビテーションを水中で発生させ、水質に対する改善を助長する。改善は、とりわけ、病原体および細菌の低減、重金属の低減、水中の負イオン電荷の助長、再構造化された水の助長（すなわち、Ｈ_２ＯからＨ_３Ｏ_２）、望ましくない化学物質の低減、化学処理に起因する腐食性効果の低減、リン酸カルシウム堆積物の低減、植物成長の改善、水の酸化還元の潜在性の助長、水蒸発の低減、健康（毛髪、皮膚等）の助長、石鹸およびシャンプーの量の低減に起因する浣濯時間の低減、洗浄剤使用量の低減、清掃の改善、改善された味覚、改善された水軟度、臭いの低減、ガラスおよび他の表面上の残留スポットの低減、配管付属設備内の錆リングおよび堆積物の低減、石鹸カスの低減を含む。本デバイスおよびシステムは、コンパクトな占有面積を有し、付加的電力を要求せず、電気接地を要求せず、高価な材料を要求せず、かつ付加的可動部品を要求しない。

【0079】

本デバイスおよびシステムは、任意の触媒を要求しない。本明細書で使用されるように、用語「触媒」は、限定ではないが、プロトン酸、多官能固体、例えば、ゼオライト、アルミナ、より高次の酸化物、黒鉛状炭素、ナノ粒子、ナノドット、およびバルク材料のファセット、遷移金属、例えば、水素化のためのラネーニッケル等のニッケル、銅、および三酸化硫黄への二酸化硫黄の酸化のための酸化バナジウム、後期遷移金属、例えば、パラジウム、白金、金、ルテニウム、ロジウム、およびイリジウム、それらの組み合わせ、ならびに同等物のうちの１つまたはそれを上回るものを含む、任意の触媒化学または構造を含む。結果として、本デバイスおよびシステムの製造コストは、触媒を要求するものに対して低減され得る。

【0080】

本システムおよびデバイスは、チャンバの内側に圧力差を生成する。水泳プール、スパ、池、水特徴（例えば、噴水）、親水公園、および同等物に対する本システムおよびデバイスの実装では、水が、本デバイスのチャンバを通して通過する。本デバイスは、流体力学的キャビテーションを助長し、これは、流水の一部を液体状態からガス状態、すなわち、泡に変換する。泡は、圧潰し、液体状態に戻り、本デバイスから退出する。キャビテーションの間、圧壊する泡内の温度は、一時的に、約５，０００°Ｆ（約２７６０℃）を超え得る。キャビテーションからの熱は、水中の不純物を破壊する。

【0081】

図１は、本開示の例示的実施形態による、流体力学的キャビテーションシステム１００の略図である。流体力学的キャビテーションシステム１００は、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００（下記により詳細に説明される）を含んでもよい。矢印１５０は、標準的動作モードにおける、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００を通した流体の優勢流動方向を表す。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、非標準的動作モードにおける、優勢流動方向１５０と反対の逆方向における流体流動のために使用されてもよい。

【0082】

図１に図示されるような流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、水域５０が、主として、水泳プール、スパ、池、水特徴（例えば、噴水）、親水公園、または同等物内に含有される、水泳プール、スパ、池、水特徴（例えば、噴水）、親水公園、および同等物に適用されてもよい。しかしながら、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、図示される用途に限定されない。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、任意の水域と併用されてもよい。例えば、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、任意の２つのタイプの導管間に直列に接続されてもよい。いくつかの実装では、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、自宅内の任意の場所に配設されてもよい。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、自宅内において、水道システムの水道本管と接続されてもよい。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、水道蛇口、冷水器、またはソーダファウンテンの真水成分等の分注点に配設されてもよい。

【0083】

図１の例示的実施形態に戻ると、流体力学的キャビテーションシステム１００は、ポンプ１０、フィルタ２０、ドレイン３０、加熱器４０、流体域または水域のためのコンテナ５０のうちの１つまたはそれを上回るものを含んでもよい。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、加熱器４０の下流かつ水域５０の上流に図示されるが、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、システム１００内の任意の点に配設されてもよい。

【0084】

ポンプ１０、フィルタ２０、ドレイン３０、加熱器４０、および流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００のうちの１つまたはそれを上回るものは、任意の好適な様式において、水域５０に接続されてもよい。ポンプ１０は、第１の導管１５を介して、フィルタ２０に接続されてもよい。フィルタ２０は、第２の導管２５を介して、ドレイン３０に接続されてもよい。フィルタ２０は、第３の導管３５を介して、加熱器に接続されてもよい。加熱器４０は、第４の導管４５を介して、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００に接続されてもよい。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００は、第５の導管４７を介して、水域５０に接続されてもよい。水域５０からの水は、第６の導管５５、第７の導管５７、および第８の導管５９のうちの１つまたはそれを上回るものを介して、ポンプ１０に戻されてもよい。

【0085】

図１に示されるように、水泳プールまたはスパは、少なくとも１つの噴出口５２を含んでもよく、これは、第５の導管４７に接続されてもよい。水泳プールは、スキマ５４を含んでもよく、これは、第６の導管５５および第８の導管５９を介して、ポンプ１０に接続されてもよい。水泳プールは、ドレイン５６を含んでもよく、これは、第７の導管５７および第８の導管５９を介して、ポンプ１０に接続されてもよい。導管１５、２５、３５、４５、４７、５５、５７、および５９は、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０および／またはＳｃｈｅｄｕｌｅ ８０を含む、任意の好適なサイズにおける剛性ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）パイプを含む、任意の好適な材料であってもよい。

【0086】

本明細書の上記に説明される任意の実装にかかわらず、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００、４００の例示的詳細が、本明細書の下記に提供される。

【0087】

図２は、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の斜視図であって、これは、本開示の例示的実施形態による、図１の流体力学的キャビテーションシステム１００と併用されてもよい。Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００は、入口２０１、３０１と、出口２９９、３９９とを含んでもよい（例えば、図３に示される）。本明細書全体を通して、読点（「、」）が、異なる例示的実施形態に関する類似構造を示すために、参照番号（例えば、「２０１、３０１」）間に提供され得ることに留意されたい。このような参照番号の一覧は、用語「それぞれ」を含むと解釈され得る。例えば、上記の文は、以下、すなわち、「Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００は、それぞれ、入口２０１、３０１と、それぞれ、出口２９９、３９９とを含んでもよい」のように解釈され得る。用語「それぞれ」は、本明細書の下記では、簡潔にするために省略されるが、省略されていると理解され得る。読点の使用および「それぞれ」の例示的含意は、限定することを意図するものではなく、任意の１つの例示的実施形態の１つまたはそれを上回る特徴は、限定ではないが、任意の他の例示的実施形態の１つまたはそれを上回る特徴と組み合わせられてもよい。

【0088】

入口２０１、３０１と出口２９９、３９９との間に、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の本体は、入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０を含んでもよい。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の本体は、出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０を含んでもよい。入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０は、直接、第４の導管４５等の導管に接続されてもよく、出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０は、直接、第５の導管４７等の導管に接続されてもよい。入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０および出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０のうちの１つまたはそれを上回るものは、流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００を通して流動する流体の時計回り回転を助長するように構成されてもよい。

【0089】

流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の本体は、入口側エキスパンダ／レデューサ２３０、３３０を含んでもよい。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の本体は、出口側エキスパンダ／レデューサ２５０、３５０を含んでもよい。

【0090】

入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０および出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０は、省略されてもよい。例えば、入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０の代わりに、入口側エキスパンダ／レデューサ２３０、３３０が、直接、第４の導管４５等の導管に接続されてもよい。加えて、出口側Ｘ型渦ユニット２５０、３５０の代わりに、出口側エキスパンダ／レデューサ２５０、３５０は、直接、第５の導管４７等の導管に接続されてもよい。

【0091】

流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の本体は、入口側スペーサ２２５、３２５と、出口側スペーサ２７５、３７５とを含んでもよい。流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の本体は、保護カバーを含んでもよい。保護カバーは、第１の部分２８０、３８０と、第２の部分２８５、３８５とを含んでもよい。入口側スペーサ２２５、３２５および出口側スペーサ２７５、３７５は、入口側エキスパンダ／レデューサ２３０、３３０および出口側エキスパンダ／レデューサ２５０、３５０と、第１の部分２８０、３８０と、第２の部分２８５、３８５とを含む、保護カバーとの間の間隙に橋架してもよい。例えば、図２に示されるように、入口側エキスパンダ／レデューサ２３０、３３０および出口側エキスパンダ／レデューサ２５０、３５０の半径方向外向き表面は、円形であってもよく、入口側スペーサ２２５、３２５および出口側スペーサ２７５、３７５の半径方向内向き表面は、円形であってもよく、入口側スペーサ２２５、３２５および出口側スペーサ２７５、３７５の半径方向外向き表面は、多角形（例えば、示されるように、八角形）であってもよく、保護カバーの第１の部分２８０、３８０および第２の部分２８５、３８５の半径方向内向き表面は、多角形（例えば、示されるように、八角形）であってもよい。

【0092】

図３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の出口端面図である。

【0093】

図４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の側面図である。図４に図示されるように、優勢流動方向１５０は、右から左（入口から出口）である。

【0094】

図５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイスの入口端面図である。

【0095】

図６は、本開示の例示的実施形態による、Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００を装備する、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００の断面側面図である。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、本明細書の下記でより詳細に説明されるであろう。図６に図示されるように、優勢流動方向１５０は、右から左（入口から出口）である。

【0096】

入口側Ｘ型渦ユニット２１０は、内径２０２を有してもよい。内径２０２は、入口導管の仕様に合致するように構成されてもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、２インチのパイプサイズと併用されるとき、内径２０２は、約２．０４７インチ（約５．２００ｃｍ）であってもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ８０ ＰＶＣ導管が、２インチのパイプサイズと併用されるとき、内径２０２は、約１．９１３インチ（約４．８５９ｃｍ）であってもよい。Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００は、２インチパイプサイズに対して本明細書に説明されるが、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の全体の部分は、任意のパイプサイズに嵌合するように拡大または縮小されてもよい。

【0097】

入口側Ｘ型渦ユニット２１０の半径方向外向き表面は、接着剤を含む、任意の好適な手段を使用して、入口側エキスパンダ２３０の第１の半径方向内向き表面に接続される、または単一構成要素の中に統合されてもよい。例示的実施形態では、図６に示されるように、入口側Ｘ型渦ユニット２１０の端部と入口側エキスパンダ２３０の端部との間のオフセット２２９は、約１．３２５インチ（約３．３６６ｃｍ）であってもよい。

【0098】

流体力学的キャビテーションデバイス２００の本体は、１つまたはそれを上回る円筒形区画を含んでもよい。図６の例示的実施形態に図示されるように、流体力学的キャビテーションデバイス２００は、第１の円筒形区画２３５と、結合器２４０と、第２の円筒形区画２５５とを含んでもよい。結合器２４０は、隆起２４５を含んでもよい。入口側エキスパンダ２３０の第２の半径方向内向き表面は、第１の円筒形区画２３５接着剤を含む、任意の好適な手段を使用して、第１の半径方向外向き表面に接続される、または単一構成要素の中に統合されてもよい。結合器２４０の第１の半径方向内向き表面は、接着剤を含む、任意の好適な手段を使用して、第１の円筒形区画２３５の第２の半径方向外向き表面に接続される、または単一構成要素の中に統合されてもよい。隆起２４５の第１の部分は、第１の円筒形区画２３５の端部表面の一部に接続されてもよい。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００の半径方向外向き表面は、接着剤を含む、任意の好適な手段を使用して、第１の円筒形区画２３５の半径方向内向き表面に接続される、または単一構成要素の中に統合されてもよい。

【0099】

第１の円筒形区画２３５および第２の円筒形区画２５５はそれぞれ、内径２０４を有してもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、第１の円筒形区画２３５および第２の円筒形区画２５５のために使用されるとき、パイプサイズは、４インチであってもよく、内径２０４は、約３．９９８インチ（約１０．１５ｃｍ）であってもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ８０ ＰＶＣ導管が、第１の円筒形区画２３５および第２の円筒形区画２５５のために使用されるとき、パイプサイズは、４インチであってもよく、内径２０４は、約３．７８６インチ（約９．６１６ｃｍ）であってもよい。

【0100】

いくつかの実施形態では、入口側Ｘ型渦ユニット２１０の内径２０２対第１の円筒形区画２３５および第２の円筒形区画２５５の内径２０４の比は、約１：２であってもよい。「約」の使用は、意図的であって、本明細書では、例えば、製造公差に起因するパイプ直径の潜在的変動、パイプ製造業者間の差異に起因する変動、所与の配設内の異なるパイプＳｃｈｅｄｕｌｅの使用、および同等物を考慮するために使用される。例えば、２インチの入口導管パイプサイズのために、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣパイプを使用して、第１の円筒形区画２３５および第２の円筒形区画２５５のパイプサイズが、４インチであるとき、内径２０２対内径２０４の比は、２．０４７：３．９９８または１：１．９５３であって、これは、「約１：２」と称され得る。加えて、例えば、２インチの入口導管パイプサイズのために、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ８０ ＰＶＣパイプを使用して、第１の円筒形区画２３５および第２の円筒形区画２５５のパイプサイズが、４インチであるとき、内径２０２対内径２０４の比は、１．９１３：３．７８６または１：１．９７９であって、これは、「約１：２」とも称され得る。比が、本明細書で表されるときは常に、用語「約」が、概して、使用され、上記に説明される変動のタイプは、本開示の範囲内であると理解される。

【0101】

結合器２４０、出口側レデューサ２５０、第２の円筒形区画２５５、および出口側Ｘ型渦ユニット２６０は、入口側エキスパンダ２３０、第１の円筒形区画２３５、および入口側Ｘ型渦ユニット２１０に関して上記に説明されるものと略同一様式において、接続されてもよい。入口側スペーサ２２５は、入口側エキスパンダ２３０の半径方向外向き表面と、保護カバーの第１の部分２８０および第２の部分２８５の半径方向内向き表面との間に提供されてもよい。出口側スペーサ２７５は、出口側レデューサ２５０の半径方向外向き表面と保護カバーの第１の部分２８０および第２の部分２８５の半径方向内向き表面との間に提供されてもよい。例示的実施形態では、図６に示されるように、出口側Ｘ型渦ユニット２６０の端部と出口側レデューサ２５０の端部との間のオフセット２５７は、約１．３２５インチ（約３．３６６ｃｍ）であってもよい。優勢流動方向１５０における保護カバーの第１の部分２８０および第２の部分２８５の例示的長さ２８１は、約７．５５０インチ（約１９．１８ｃｍ）であってもよい。

【0102】

製造の具体的手段にかかわらず、流体力学的キャビテーションデバイス２００は、第１のチャンバ２０３、第２のチャンバ２９８、および出口２９９と直列に接続される、入口２０１を有してもよい。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、第１のチャンバ２０３と第２のチャンバ２９８との間に提供されてもよい。

【0103】

流体力学的キャビテーションデバイス２００は、略円形断面を有する、渦ユニット２１０、キャップ２２０、スペーサ２２５、エキスパンダ２３０、第１の円筒形区画２３５、結合器２４０、レデューサ２５０、第２の円筒形区画２５５、渦ユニット２６０、キャップ２７０、スペーサ２７５、およびＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００とともに図示されるが、任意の好適な断面形状、例えば、円形、不規則形、卵形、長楕円形、偏心形、多角形、三角形、長方形、正方形、五角形、六角形、八角形、複合形（形状の組み合わせ）、および同等物が、使用されてもよい。

【0104】

加えて、流体力学的キャビテーションデバイス２００は、別個の構成要素、例えば、渦ユニット２１０、キャップ２２０、スペーサ２２５、エキスパンダ２３０、第１の円筒形区画２３５、結合器２４０、レデューサ２５０、第２の円筒形区画２５５、渦ユニット２６０、キャップ２７０、スペーサ２７５、保護カバーの第１の部分２８０、保護カバーの第２の部分２８５、およびＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００の観点から、本明細書の上記に図示および説明されるが、例えば、渦ユニット２１０、キャップ２２０、スペーサ２２５、エキスパンダ２３０、第１の円筒形区画２３５、結合器２４０、レデューサ２５０、第２の円筒形区画２５５、渦ユニット２６０、キャップ２７０、スペーサ２７５、保護カバーの第１の部分２８０、保護カバーの第２の部分２８５、およびＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００のうちの１つまたはそれを上回るものは、１つまたはそれを上回る一体型本体の中に組み合わせられる、または統合されてもよい。例えば、例示的実施形態では、エキスパンダ２３０、第１の円筒形区画２３５、レデューサ２５０、および第２の円筒形区画２５５は、射出成型によって形成され、一体型本体の中に統合されてもよい。そのような例示的実施形態では、エキスパンダ２３０の半径方向内向き表面は、直接、不純物を含有する、水源に接続される、第１のパイプ（例えば、導管４５）に接続されてもよく、レデューサ２５０の半径方向内向き表面は、直接、水が流体力学的キャビテーションデバイス２００を通して通過するための目的地（例えば、水泳プール、スパ、池、水特徴（例えば、噴水）、親水公園、または同等物）に接続される、第２のパイプ（例えば、導管４７）に接続されてもよい。

【0105】

図７は、本開示の例示的実施形態による、Ｂ型流体力学的キャビテーションユニットを装備する、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス３００の断面側面図である。Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、本明細書の下記により詳細に説明されるであろう。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００以外、図７のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス３００は、概して、図６のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００に類似してもよい。同様の特徴および構造は、図７では、３ＸＸのフォーマットが２ＸＸのフォーマットの代わりに使用されることを除き、図６のものと同様の参照番号で標識され、ＸＸは、参照番号の第２および第３桁である。図７に図示されるように、優勢流動方向１５０は、右から左（入口から出口）である。

【0106】

図８は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００の図６のＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００（１つまたはそれを上回るα型開口部５５０を含む）の断面側面図である。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、水等の流体がそれを通して流動することを可能にするように構成されてもよい。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、流体力学的キャビテーションをＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００内および／またはＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００の下流に比較的に近接近して生産するように構成されてもよい。

【0107】

図８に図示されるように、優勢流動方向１５０は、左から右（入口から出口）（図４、６、および７に示されるものと反対）である。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、任意の好適な形状またはサイズを有してもよい。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００の内部を実質的に充填するように構成されてもよい。

【0108】

例示的実施形態では、Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、優勢流動方向１５０に厚さ５７０を伴う、ディスク形状を有してもよい。厚さ５７０は、任意の好適な長さであってもよい。入口パイプ（例えば、導管４５）の内径に対する厚さ５７０の比は、約１：２であってもよい。入口側Ｘ型渦ユニット２１０の内径２０２に対する厚さ５７０の比は、約１：２であってもよい。第１のチャンバ２０３の最大寸法（例えば、直径）に対する厚さ５７０の比は、約１：４であってもよい。第１の円筒形区画２３５の内径２０４に対する厚さ５７０の比は、約１：４であってもよい。例示的実施形態では、厚さ５７０は、約１．０００インチ（約２．５４ｃｍ）であってもよい。

【0109】

Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、概して、入口２０１に面するように配向される、入口表面５８０を有してもよい。Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、概して、出口２９９に面するように配向される、出口表面５８５を有してもよい。入口表面５８０および出口表面５８５は、優勢流動方向１５０と略垂直に配置されてもよい。入口表面５８０および出口表面５８５は、略平坦である（図示されるように）、湾曲される、または任意の他の好適な外形を有してもよい。

【0110】

１つまたはそれを上回るα型開口部５５０は、入口表面５８０から出口表面５８５まで延在するように構成されてもよい。１つまたはそれを上回るα型開口部５５０は、流体力学的キャビテーションを１つまたはそれを上回るα型開口部５５０内および／または１つまたはそれを上回るα型開口部５５０の下流に比較的に近接近して生産するように構成されてもよい。

【0111】

１つまたはそれを上回るα型開口部５５０は、テーパ状形状を有してもよい（例えば、図８に示されるように）。１つまたはそれを上回るα型開口部５５０は、円錐台状形状を有してもよい。１つまたはそれを上回るα型開口部５５０は、入口５５５と、出口５６０とを有してもよい。入口５５５は、出口５６０の断面積より大きい断面積を有してもよい。１つまたはそれを上回る円錐台状α型開口部５５０の側壁は、側壁が、想像円の中心を交差するように延在されるとき、約２°を上回るまたはそれに等しい角度～約５°未満またはそれに等しい角度の範囲内の角度５６５を形成する、想像線を画定するように構成されてもよい。例えば、図８に示されるように、角度５６５は、約３°であってもよい。

【0112】

図９は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００の図６のＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００の入口端面図である。入口５５５の断面積は、円形であってもよい（例えば、図９に示されるように）。入口５５５の直径は、約０．２１２インチ（約０．５３８ｃｍ）であってもよく、入口５５５の断面積は、約０．０３５インチ^２（約０．２２８ｃｍ^２）であってもよい。出口５６０の断面積は、円形であってもよい（例えば、図９に示されるように）。出口５６０の直径は、約０．１６０インチ（約０．４０６ｃｍ）であってもよく、出口５６０の断面積は、約０．０２０１インチ^２（約０．１３０ｃｍ^２）であってもよい。入口５５５の断面および出口５６０の断面は、共通軸を有してもよい。入口５５５および出口５６０は、例えば、図９に示されるように、同心であってもよい。

【0113】

Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、軸５１０を伴う、円形断面形状を有してもよい。例えば、図９に示されるように、Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、約３．９７０インチ（約１０．０８ｃｍ）の直径５７５を有してもよく、これは、第１の円筒形区画２３５が、４インチのパイプサイズを有する、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣパイプから形成されるとき、第１の円筒形区画２３５の内径２０４との係合のために好適である。４インチのパイプサイズを有する、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣパイプの内径は、約３．９９８インチ（約１０．１４ｃｍ）である。したがって、例示的実施形態では、間隙は、約０．０２８インチ（約０．０７１ｃｍまたは約０．７１ｍｍ）であって、これは、接着剤のために好適である。

【0114】

Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、複数のα型開口部５５０を有してもよい。複数のα型開口部５５０は、任意の好適な構成またはパターンに配列されてもよい。例えば、図９に示されるように、複数のα型開口部５５０は、型流体力学的キャビテーションユニット５００の軸５１０を中心として、複数の略同心リング５１５、５２０、５２５、５３０、５３５、５４０、および５４５に配列されてもよい。リング５１５は、それぞれ、軸５１０から約０．１６５インチ（約０．４１９ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約９０°離間される、４個のα型開口部５５０を含んでもよい。リング５２０は、それぞれ、軸５１０から約０．４１５インチ（約１．０５ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約４５°離間される、８個のα型開口部５５０を含んでもよい。リング５２５は、それぞれ、軸５１０から約０．６９５インチ（約１．７７ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約３０°離間される、１２個のα型開口部５５０を含んでもよい。リング５３０は、それぞれ、軸５１０から約０．９７５インチ（約２．４８ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約２０°離間される、１８個のα型開口部５５０を含んでもよい。リング５３５は、それぞれ、軸５１０から約１．２５５インチ（約３．１９ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約１４．４°離間される、２５個のα型開口部５５０を含んでもよい。リング５４０は、それぞれ、軸５１０から約１．５３５インチ（約３．９０ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約１１．６°離間される、３１個のα型開口部５５０を含んでもよい。リング５４５は、それぞれ、軸５１０から約１．８１５インチ（約４．６１ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約９．７°離間される、３７個のα型開口部５５０を含んでもよい。

【0115】

例示的実施形態では、図９に示されるように、Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００は、１３５個のα型開口部５５０を有してもよい。入口表面５８０上の１３５個のα型開口部５５０の総断面積は、約４．７７インチ^２（約３０．７ｃｍ^２）であってもよい。出口表面５８５上の１３５個のα型開口部５５０の総断面積は、約２．７１インチ^２（約１７．５ｃｍ^２）であってもよい。１３５個のα型開口部５５０の総断面積は、入口表面５８０から出口表面５８５まで線形に変動してもよい。

【0116】

例えば、図８に示されるように、中間点５７１が、Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００の優勢流動方向１５０において、入口５５５から約０．７９２インチ（約２．０１ｃｍ）の離間距離に位置してもよい。中間点５７１は、約４：１の入口からの離間距離対出口５６０からの離間距離の比を充足するように提供されてもよい。中間点５７１では、１３５個のα型開口部５５０の総断面積は、約３．１４インチ^２（約２０．３ｃｍ^２）であってもよい。１３５個のα型開口部５５０の総断面積対内径２０２の断面積の比は、約１：１であってもよい（すなわち、等しい）。中間点５７１における約１：１の比は、Ａ型流体力学的キャビテーションユニット５００内および／またはＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００の下流に比較的に近接近する流体力学的キャビテーションを助長する。１：１比を伴って構成される、流体力学的キャビテーションユニット５００は、流体連通に応答して、約１０ガロン（約３８Ｌ）／分を上回り、かつ約１１０ガロン（約４１６Ｌ）／分未満の率で、流体力学的キャビテーションを発生させてもよい。

【0117】

図１０は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００の図６のＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００の側面図である。

【0118】

図１１は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス３００の図８のＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００（１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０を含む）の断面側面図である。図１２は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス３００の図７のＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００の入口端面図である。図１３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス３００の図７のＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００の側面図である。

【0119】

１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０以外、図１１－１３のＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、概して、それぞれ、図８－１０のＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００に類似してもよい。同様の特徴および構造は、図１１－１３では、それぞれ、６ＸＸのフォーマットが５ＸＸのフォーマットの代わりに使用されることを除き、図８－１０のものと同様の参照番号を用いて標識され、ＸＸは、参照番号の第２および第３桁である。図１１に図示されるように、優勢流動方向１５０は、左から右（入口から出口）である。図１１－１３のＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００と図８－１０のＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００との間の構造的差異は、図１４において明白である。

【0120】

図１４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス３００の図７のＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００の例示的β型開口部６５０の断面側面図である。図１４に図示されるように、優勢流動方向１５０は、左から右（入口から出口）である。

【0121】

Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、水等の流体がそれを通して流動することを可能にするように構成されてもよい。Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、流体力学的キャビテーションをＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００内および／またはＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００の下流に比較的に近接近して生産するように構成されてもよい。

【0122】

Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、任意の好適な形状またはサイズを有してもよい。Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス３００の内部を実質的に充填するように構成されてもよい。

【0123】

例示的実施形態では、Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、優勢流動方向１５０に厚さ６７０を伴う、ディスク形状を有してもよい。厚さ６７０は、任意の好適な長さであってもよい。入口パイプ（例えば、導管４５）の内径に対する厚さ６７０の比は、約１：２であってもよい。入口側Ｘ型渦ユニット３１０の内径３０２に対する厚さ６７０の比は、約１：２であってもよい。第１のチャンバ３０３の最大寸法（例えば、直径）に対する厚さ６７０の比は、約１：４であってもよい。第１の円筒形区画３３５の内径３０４に対する厚さ６７０の比は、約１：４であってもよい。例示的実施形態では、厚さ６７０は、約１．０００インチ（約２．５４ｃｍ）であってもよい。

【0124】

Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、概して、入口３０１に面するように配向される、入口表面６８０を有してもよい。Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、概して、出口３９９に面するように配向される、出口表面６８５を有してもよい。入口表面６８０および出口表面６８５は、優勢流動方向１５０と略垂直であるように配置されてもよい。入口表面６８０および出口表面６８５は、略平坦である（図示されるように）、湾曲される、または任意の他の好適な外形を有してもよい。

【0125】

１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０は、入口表面６８０から出口表面６８５まで延在するように構成されてもよい。１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０は、流体力学的キャビテーションを１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０内および／または１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０の下流に比較的に近接近して生産するように構成されてもよい。

【0126】

１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０は、入口６５５と、出口６６０とを有してもよい。入口６５５は、出口６６０の断面積より大きい断面積を有してもよい。１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０は、湾曲形状を有してもよい。湾曲形状は、１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０の長さの少なくとも一部に沿って、略平滑であってもよい。１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０は、ベンチュリ形状を有してもよい、（例えば、図１４に示されるように）。１つまたはそれを上回るベンチュリ形状β型開口部６５０は、入口６６５に隣接する、入口領域６５３と、スロート領域６５６と、出口６６０に隣接する、出口領域６５９とを有してもよい。入口領域６５３の長さは、優勢流動方向１５０において、スロート領域６５６と略同一長さであってもよい。入口領域６５３およびスロート領域６５６のそれぞれの長さは、出口領域６５９の長さ未満であってもよい。図１４に示されるように、略平滑湾曲形状の代わりに、１つまたはそれを上回るβ型開口部６５０は、その間に変曲点を伴う、略直線側壁区画から成る、多部品から成る区画化された形状、例えば、入口領域６５３内の第１の略直線テーパ状側壁と、スロート領域６５６内の第２の略直線非テーパ状側壁と、出口領域６５９内の第３の略直線テーパ状側壁とを有してもよい。

【0127】

例えば、図１４の左側を参照すると、１つまたはそれを上回るベンチュリ形状β型開口部６５０の側壁は、ベンチュリ形状β型開口部６５０に沿った点（下記に説明される）が、想像円の中心を交差するように延在されるとき、約８°を上回るまたはそれに等しい角度～約１２°未満またはそれに等しい角度の範囲内の角度６６５を形成する、想像線を画定するように構成されてもよい。例えば、図１４に示されるように、角度６６５は、約９．９°であってもよい。角度６６５は、入口６５５の縁（図１４の左上または左下）から入口領域６５３とスロート領域６５６との間の遷移点まで延在し、さらに、想像円の中心（図１４の右端）を交差するように延在する、想像線６６４から成ってもよい。

【0128】

例えば、図１４の右側を参照すると、１つまたはそれを上回るベンチュリ形状β型開口部６５０の側壁は、ベンチュリ形状β型開口部６５０に沿った点（下記に説明される）が、想像円の中心を交差するように延在されるとき、約２°を上回るまたはそれに等しい角度～約５°未満またはそれに等しい角度の範囲内の角度６６７を形成する、想像線を画定するように構成されてもよい。例えば、図１４に示されるように、角度６６７は、約２．５°であってもよい。角度６６７は、出口６６０の縁（図１４の右上または右下）からスロート領域６５６と出口領域６５９との間の遷移点まで延在し、さらに、想像円の中心（示されないが、図１４の左側を越えてページからはみ出るであろう）を交差するように延在する、想像線（示されないが、線６６４に類似する）から成ってもよい。

【0129】

角度６６５対角度６６７の比は、約１：１（すなわち、等しい）～約６：１であってもよい。例えば、角度６６５が、約１２°であって、角度６６７が、約２°であるとき、比は、６：１である。図１４に示されるように、角度６６５対角度６６７の比は、約４：１であってもよい（すなわち、例えば、約９．９°：２．５°であって、約４：１の比に等しい）。

【0130】

入口領域６５３は、優勢流動方向１５０に、約０．３００インチ（約０．７６２ｃｍ）の長さを有してもよい。スロート領域６５６は、優勢流動方向１５０に、約０．３００インチの長さを有してもよい。出口領域６５９は、優勢流動方向１５０に、約０．３５０インチ（約０．８８９ｃｍ）の長さを有してもよい。入口領域６５３の長さ対スロート領域６５６の長さの比は、約１：１（すなわち、等しい）であってもよく、入口領域６５３の長さ対出口領域６５９の長さの比は、約１：１．１６であってもよく（すなわち、例えば、約０．３００：０．３５０であって、約１：１．１６の比に等しい）、スロート領域６５６の長さ対出口領域６５９の長さの比は、約１：１．１６であってもよい。

【0131】

Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、複数のβ型開口部６５０を有してもよい。複数のβ型開口部６５０は、任意の好適な構成またはパターンに配列されてもよい。例えば、図１２に示されるように、複数のβ型開口部６５０は、Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００の軸６１０を中心として、複数の略同心リング６１５、６２０、６２５、６３０、６３５、６４０、および６４５に配列されてもよい。リング６１５は、それぞれ、軸６１０から約０．１６５インチ（約０．４１９ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約９０°離間される、４個のβ型開口部６５０を含んでもよい。リング６２０は、それぞれ、軸６１０から約０．４１５インチ（約１．０５ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約４５°離間される、８個のβ型開口部６５０を含んでもよい。リング６２５は、それぞれ、軸６１０から約０．６９５インチ（約１．７７ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約３０°離間される、１２個のβ型開口部６５０を含んでもよい。リング６３０は、それぞれ、軸６１０から約０．９７５インチ（約２．４８ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約２０°離間される、１８個のβ型開口部６５０を含んでもよい。リング６３５は、それぞれ、軸６１０から約１．２５５インチ（約３．１９ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約１４．４°離間される、２５個のβ型開口部６５０を含んでもよい。リング６４０は、それぞれ、軸６１０から約１．５３５インチ（約３．９０ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約１１．６°離間される、３１個のβ型開口部６５０を含んでもよい。リング６４５は、それぞれ、軸６１０から約１．８１５インチ（約４．６１ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約９．７°離間される、３７個のβ型開口部６５０を含んでもよい。

【0132】

例示的実施形態では、図１２に示されるように、Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００は、１３５個のβ型開口部６５０を有してもよい。入口表面６８０上の１３５個のβ型開口部６５０の総断面積は、約４．７７インチ^２（約３０．７ｃｍ^２）であってもよい。出口表面６８５上の１３５個のβ型開口部６５０の総断面積は、約２．７１インチ^２（約１７．５ｃｍ^２）であってもよい。１３５個のβ型開口部６５０の総断面積は、入口表面６８０から出口表面６８５まで変動してもよい。

【0133】

例えば、図１４に示されるように、第１の中間点６７１が、優勢流動方向１５０に、Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００の入口６５５から約０．２３１インチ（約０．５８６ｃｍ）の離間距離に位置してもよい。第１の中間点６７１は、約３：１～約４：１の入口６５５からの離間距離対スロート領域６５６からの離間距離の比を充足するように提供されてもよい。第２の中間点６７２が、優勢流動方向１５０に、Ｂ型流体力学的キャビテーションユニット６００の出口６６７から約０．０８７５インチ（約０．２２２ｃｍ）の離間距離に位置してもよい。第２の中間点６７２は、約１：３の出口６６７からの離間距離対スロート領域６５６からの離間距離の比を充足するように提供されてもよい。中間点６７１および中間点６７２のそれぞれでは、１３５個のβ型開口部６５０の総断面積は、約３．１４インチ^２（約２０．３ｃｍ^２）であってもよい。１３５個のβ型開口部６５０の総断面積対内径３０２の断面積の比は、約１：１であってもよい（すなわち、等しい）。中間点６７１および中間点６７２のそれぞれにおける約１：１の比は、流体力学的キャビテーションをＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００内および／またはＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００の下流に比較的に近接近して助長する。１：１比を伴って構成される、流体力学的キャビテーションユニット６００は、流体連通に応答して、約１０ガロン（約３８Ｌ）／分を上回り、かつ約１１０ガロン（約４１６Ｌ）／分未満の率で、流体力学的キャビテーションを発生させてもよい。

【0134】

図１５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の、それぞれ、図６または図７のＡ型またはＢ型流体力学的キャビテーションユニット５００、６００の斜視入口端面図である。

【0135】

図１６は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のＸ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の側面図である。図１７は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のＸ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の断面図である。図１８は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のＸ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の別の側面図である。図１９は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のＸ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の斜視図である。

【0136】

Ｘ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０は、任意の好適な形状、サイズ、および構成を有する、１つまたはそれを上回るγ型開口部を含んでもよい。例示的実施形態では、図１６－１９に示されるように、１つまたはそれを上回るγ型開口部は、第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２と、第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４とを含んでもよい。第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２はそれぞれ、入口と、出口とを有してもよい。第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４はそれぞれ、入口と、出口とを有してもよい。入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０は、チャンバ２０３、３０３の中に、優勢流動方向１５０を優勢流動方向１５０と垂直な方向に変化させるように構成されてもよい。渦または乱流流動の領域が、チャンバ２０３、３０３内に形成されてもよい。逆に言えば、出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０は、優勢流動方向１５０と垂直な方向を優勢流動方向１５０に変化させるように構成されてもよい。

【0137】

入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０は、第１の行の９個のγ型開口部２１２、３１２および第２の行の９個のγ型開口部２１４、３１４がそれぞれ、入口２１３、３１３と、出口２１１、３１１とを有するように構成されてもよい。出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０は、第１の行の９個のγ型開口部２６２、３６２および第２の行の９個のγ型開口部２６４、３６４がそれぞれ、入口２６１、３６１と、出口２６３、３６３とを有するように構成されてもよい。

【0138】

例示的実施形態では、図１６、１８、および１９に示されるように、第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２はそれぞれ、円形断面形状と、約０．５００インチ（約１．２７ｃｍ）の直径とを有してもよい。第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４はそれぞれ、円形断面形状と、約０．５００インチ（約１．２７ｃｍ）の直径とを有してもよい。

【0139】

例示的実施形態では、図１７に示されるように、第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２はそれぞれ、円錐台状形状を有してもよい。第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４はそれぞれ、円錐台状形状を有してもよい。入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０は、第１の行の９個のγ型開口部２１２、３１２および第２の行の９個のγ型開口部２４４、３１４のそれぞれが、入口２１３、３１３と、出口２１１、３１１とを有するように構成されてもよい。入口２１３、３１３の直径は、出口２１１、３１１の直径より大きくてもよい。１つまたはそれを上回る円錐台状γ型開口部２１２、２１４、３１２、３１４の側壁は、側壁が、想像円の中心を交差するように延在されるとき、約２°を上回るまたはそれに等しい角度～約５°未満またはそれに等しい角度の範囲内の角度２１５、３１５を形成する、想像線を画定するように構成されてもよい。例えば、図１７に示されるように、角度２１５、３１５は、約３°であってもよい。

【0140】

出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０は、第１の行の９個のγ型開口部２６２、３６２および第２の行の９個のγ型開口部２４４、３６４のそれぞれが、出口２６３、３６３と、入口２６１、３６１とを有するように構成されてもよい。出口２６３、３６３の直径は、入口２６１、３６１の直径より大きくてもよい。１つまたはそれを上回る円錐台状γ型開口部２６２、２６４、３６２、３６４の側壁は、側壁が、想像円の中心を交差するように延在されるとき、約２°を上回るまたはそれに等しい角度～約５°未満またはそれに等しい角度の範囲内の角度２６５、３６５を形成する、想像線を画定するように構成されてもよい。例えば、図１７に示されるように、角度２６５、３６５は、約３°であってもよい。

【0141】

第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２と第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４の総面積は、入口導管（例えば、導管４５）の断面積を上回ってもよい第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２と、第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４．の総面積は、内径２０２の断面積を上回ってもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、２インチのパイプサイズと併用されるとき、内径２０２は、約２．０４７インチ（約５．２００ｃｍ）であってもよく、断面積は、約３．２９１インチ^２（約２１．２３ｃｍ^２）であってもよい。第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２と、第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４の総面積は、約３．５３４インチ^２（約２２．８０ｃｍ^２）であってもよく、これは、内径２０２の上記に参照される例示的断面積を上回る。したがって、第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２と、第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４は、背圧を生成せず、下流流体力学的キャビテーションに悪影響を及ぼし得ない。

【0142】

第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２は、第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４からオフセットされてもよい。第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２と、第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４との間のオフセットは、約２０°であってもよい。第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２は、相互に約４０°離れて、Ｘ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の円周を中心として同心状に配列されてもよい。第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４は、相互に約４０°離れて、Ｘ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の円周を中心として同心状に配列されてもよい。第１の行の９個のγ型開口部２１２、２６２、３１２、３６２のそれぞれの中心を通した想像線２１６、２６６、３１６、３６６は、約０．５００インチ（約１．２７ｃｍ）、第２の行の９個のγ型開口部２１４、２６４、３１４、３６４の中心を通した想像線２１７、２６７、３１７、３６７からオフセットされてもよい。優勢流動方向１５０における、Ｘ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の端部と想像線２１６、２６６、３１６、３６６との間の例示的オフセット２１８、２６８、３１８、３６８は、約０．７５０インチ（約１．９１ｃｍ）であってもよい。優勢流動方向１５０における、Ｘ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の例示的長さ２１９、２６９、３１９、３６９は、約４．３６４インチ（約１１．０８ｃｍ）であってもよい。

【0143】

図２０は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のＸ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０のキャップ２２０、２７０、３２０、３７０の側面図である。図２１は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のＸ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０のキャップ２２０、２７０、３２０、３７０の入口端面図である。図２２は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のＸ型渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０のキャップ２２０、２７０、３２０、３７０の斜視図である。いくつかの実施形態では、例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、２インチのパイプサイズと併用されるとき、キャップ２２０、２７０、３２０、３７０は、約２．０４７インチ（約５．２００ｃｍ）の直径と、約０．２５０インチ（約０．６３５ｃｍ）の厚さとを有してもよい。

【0144】

いくつかの例示的実施形態では、図３および２０－２２に示されるように、出口側Ｘ型渦ユニット２６０、３６０は、内側管または停止キャップ２７０、３７０を含んでもよい。内側管または停止キャップ２７０、３７０は、「出口」等の印（例えば、図３参照）を含んでもよく、これは、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の配設の前に、可視であってもよい。印は、任意の好適な様式において、停止キャップ２７０、３７０の中に統合されてもよい。

【0145】

いくつかの例示的実施形態では、図５および２０－２２に示されるように、入口側Ｘ型渦ユニット２１０、３１０は、内側管または停止キャップ２２０、３２０を含んでもよい。内側管または停止キャップ２２０、３２０は、「入口」等の印（例えば、図５および２１参照）を含んでもよく、これは、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の配設の前に、可視であってもよい。印は、任意の好適な様式において、停止キャップ２２０、３２０の中に統合されてもよい。

【0146】

図２３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のエキスパンダ／レデューサ２３０、２５０、３３０、３５０の側面図である。図２４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のエキスパンダ／レデューサ２３０、２５０、３３０、３５０の端面図である。図２５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のエキスパンダ／レデューサ２３０、２５０、３３０、３５０の斜視図である。

【0147】

例示的実施形態では、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、２インチのパイプサイズと併用されるとき、エキスパンダ／レデューサ２３０、２５０、３３０、３５０は、必要に応じて、２インチ／４インチエキスパンダまたは４インチ／２インチレデューサであってもよい。いくつかの事前に製造されたＰＶＣエキスパンダ／レデューサを用いることで、エキスパンダ／レデューサ２３０、２５０、３３０、３５０の比較的に大区分の内径２３２、２５２、３３２、３５２は、事前に製造された肩部（図示せず）を装備してもよく、これは、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の製造、組立、および配設に先立って除去され、例えば円筒形区画２３５、２５５、３３５、３５５のうちの１つまたはそれを上回るもの、の外径を収容してもよい。加えて、エキスパンダ／レデューサ２３０、２５０、３３０、３５０の比較的に小区分の内径２３４、２５４、３３４、３５４は、事前に製造された肩部（図示せず）を装備してもよく、これは、Ｉ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の製造、組立、および配設に先立って除去され、必要に応じて、例えば、入口導管および／または出口導管、例えば、それぞれ、導管４５および導管４７の外径、または渦ユニット２１０、２６０、３１０、３６０の外径を収容してもよい。

【0148】

図２６は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の円筒形区画２３５、２５５、３３５、３５５の側面図である。図２７は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の円筒形区画の端面図である。図２８は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００の円筒形区画の斜視図である。

【0149】

円筒形区画２３５、２５５、３３５、３５５は、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０および／またはＳｃｈｅｄｕｌｅ ８０を含む、任意の好適なサイズにおける剛性ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）パイプを含む、任意の好適な材料から製造されてもよい。例示的実施形態では、図６、７および２６－２８に示されるように、優勢流動方向１５０における、円筒形区画２３５、２５５、３３５、３５５の長さ２３６、２５６、３３６、３５６は、約３．５００インチ（約８．８９０ｃｍ）であってもよい。

【0150】

図２９は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のスペーサ２２５、２７５、３２５、３７５の側面図である。図３０は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のスペーサ２２５、２７５、３２５、３７５の端面図である。図３１は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のスペーサ２２５、２７５、３２５、３７５の上面／底面図である。図３２は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のスペーサ２２５、２７５、３２５、３７５の斜視図である。例示的実施形態では、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、４インチのパイプサイズと併用されるとき、スペーサ２２５、２７５、３２５、３７５は、約５．０４０インチ（約１２．８０ｃｍ）の内径２２６、２７６、３２６、３７６と、約５．５５０インチ（約１４．１０ｃｍ）の幅／高さ２２７、２７７、３２７、３７７と、約０．５００インチ（約１．２７ｃｍ）の厚さ２２８、２７８、３２８、３７８とを有してもよい。スペーサ２２５、２７５、３２５、３７５は、４インチのパイプサイズを有する、ＰＶＣ区画との滑合のために構成されてもよい。スペーサ２２５、２７５、３２５、３７５は、例えば、図６および７に示されるようなエキスパンダ／レデューサ２３０、２５０、３３０、３５０との滑合のために構成されてもよい。

【0151】

図３３は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のカバー区画２８０、２８５、３８０、３８５の端面図である。図３４は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のカバー区画２８０、２８５、３８０、３８５の上面／底面図である。図３５は、本開示の例示的実施形態による、図２のＩ型流体力学的キャビテーションデバイス２００、３００のカバー区画２８０、２８５、３８０、３８５の斜視端面図である。

【0152】

例示的実施形態では、図２－７および３３－３５に示されるように、カバー区画２８０、２８５、３８０、３８５は、以下の寸法、すなわち、約３．０２５インチ（約７．６８４ｃｍ）の第１の上縁／下縁高さ２８０ａ、２８５ａ、３８０ａ、３８５ａ、約１．６２６インチ（約４．１３０ｃｍ）の第１の上縁／フランジの上部高さ２８０ｂ、２８５ｂ、３８０ｂ、３８５ｂ、約１．３９９インチ（約３．５５３ｃｍ）の第１の内側フランジ高さ２８０ｃ、２８５ｃ、３８０ｃ、３８５ｃ、約０．２５０インチ（約０．６３５ｃｍ）の第１のフランジ戻り止め高さ２８０ｄ、２８５ｄ、３８０ｄ、３８５ｄ、約２．７７５インチ（約７．０４９ｃｍ）の第２の上縁／下縁高さ２８０ｅ、２８５ｅ、３８０ｅ、３８５ｅ、約１．６２６インチ（約４．１３０ｃｍ）の第２の上縁／フランジの上部高さ２８０ｆ、２８５ｆ、３８０ｆ、３８５ｆ、約１．１４９インチ（約２．９１８ｃｍ）の第２の内側フランジ高さ２８０ｇ、２８５ｇ、３８０ｇ、３８５ｇ、約０．２８０インチ（約０．７１１ｃｍ）の第２のフランジ戻り止め高さ２８０ｈ、２８５ｈ、３８０ｈ、３８５ｈ、約７．５５０インチ（約１９．１８ｃｍ）の優勢流動方向１５０における長さ２８１、２８６、３８１、３８６、約６．０５０インチ（約１５．３７ｃｍ）の幅２８２、２８７、３８２、３８７、約２．２９９インチ（約５．８３９ｃｍ）の内側区画幅２８３、２８８、３８３、３８８、約０．１２５インチ（約０．３１８ｃｍ）のフランジ厚さ２８４ａ、２８９ａ、３８４ａ、３８９ａ、および約０．１２５インチ（約０．３１８ｃｍ）のフランジ戻り止め厚さ２８４ｂ、２８９ｂ、３８４ｂ、３８９ｂのうちの１つまたはそれを上回るものを有してもよい。２つの実質的に同じように定寸されるカバー区画２８０、２８５、３８０、３８５が、保護カバーを形成するために、任意の好適な接続手段を使用して、相互との接続のために構成されてもよい。

【0153】

図３６は、本開示の例示的実施形態による、図１の流体力学的キャビテーションシステム１００のためのＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００の側面図である。図３６、３７、および４５に図示されるように、優勢流動方向１５０は、左から右（入口から出口）である。

【0154】

図３７は、本開示の例示的実施形態による、Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）を装備する、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００の断面側面図である。Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）が、本明細書の下記により詳細に説明されるであろう。図３７に図示されるように、優勢流動方向１５０は、左から右（入口から出口）である。

【0155】

ＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００は、入口４０１と、出口４９９とを含んでもよい。入口４０１と出口４９９との間に、流体力学的キャビテーションデバイス４００の本体は、入口側Ｙ型渦ユニット４１０を含んでもよい。流体力学的キャビテーションデバイス４００の本体は、出口側Ｙ型渦ユニット４８０を含んでもよい。入口側Ｙ型渦ユニット４１０は、直接、第４の導管４５等の導管に接続されてもよく、出口側Ｙ型渦ユニット４８０は、直接、第５の導管４７等の導管に接続されてもよい。入口側Ｙ型渦ユニット４１０は、入口接合管４０４に接続されてもよい。出口側Ｙ型渦ユニット４８０は、出口接合管４８５に接続されてもよい。入口側Ｙ型渦ユニット４１０および出口側Ｙ型渦ユニット４８０のうちの１つまたはそれを上回るものは、流体力学的キャビテーションデバイス４００を通して流動する流体の時計回り回転を助長するように構成されてもよい。

【0156】

流体力学的キャビテーションデバイス４００の本体は、入口側エキスパンダ／レデューサ４２０を含んでもよい。流体力学的キャビテーションデバイス４００の本体は、出口側エキスパンダ／レデューサ４８０を含んでもよい。

【0157】

の本体流体力学的キャビテーションデバイス４００は、１つまたはそれを上回る結合器を含んでもよい。１つまたはそれを上回る結合器は、第１の結合器４９１と、第２の結合器４９２と、第３の結合器４９３と、第４の結合器４９４と、第５の結合器４９５とを含んでもよい。１つまたはそれを上回る結合器４９１、４９２、４９３、４９４、および４９５はそれぞれ、接着剤を含む、任意の好適な手段を使用して、それぞれ、１つまたはそれを上回る結合器４２５、４３５、４４５、４５５、および４６５に接続される、または１つまたはそれを上回る構成要素の中に統合されてもよい。結合器４９１、４９２、４９３、４９４、および４９５は、保護カバーとして機能してもよい。結合器４９１、４９２、４９３、４９４、および４９５はそれぞれ、２インチのサイズを有する、ＰＶＣ結合器であってもよい。

【0158】

入口側Ｙ型渦ユニット４１０および出口側Ｙ型渦ユニット４８０は、省略されてもよい。例えば、入口側Ｙ型渦ユニット４１０の代わりに、入口側エキスパンダ／レデューサ４２０が、直接、第４の導管４５等の導管に接続されてもよい。加えて、出口側Ｙ型渦ユニット４８０の代わりに、出口側エキスパンダ／レデューサ４８０が、直接、第５の導管４７等の導管に接続されてもよい。

【0159】

入口側Ｙ型渦ユニット４１０は、内径４０２を有してもよい。内径４０２は、入口導管の仕様に合致するように構成されてもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、１インチのパイプサイズと併用されるとき、内径４０２は、約１．０２９インチ（約２．６１ｃｍ）であってもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ８０ ＰＶＣ導管が、１インチのパイプサイズと併用されるとき、内径４０２は、約０．９３６インチ（約２．３８ｃｍ）であってもよい。ＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００が、１インチパイプサイズに対して本明細書に説明されるが、ＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００の全体の部分は、任意のパイプサイズに嵌合するように拡大または縮小されてもよい。入口側Ｙ型渦ユニット４１０は、チャンバ４０３の中に、優勢流動方向１５０を優勢流動方向１５０と垂直な方向に変化させるように構成されてもよい。渦または乱流流動の領域が、チャンバ４０３内に形成されてもよい。逆に言えば、出口側Ｙ型渦ユニット４８０は、優勢流動方向１５０と垂直な方向を優勢流動方向１５０に変化させるように構成されてもよい。

【0160】

入口側Ｙ型渦ユニット４１０の半径方向外向き表面は、接着剤を含む、任意の好適な手段を使用して、入口側エキスパンダ４２０の第１の半径方向内向き表面に接続される、または単一構成要素の中に統合されてもよい。

【0161】

流体力学的キャビテーションデバイス４００の本体は、１つまたはそれを上回る円筒形区画を含んでもよい。図３７の例示的実施形態に図示されるように、流体力学的キャビテーションデバイス４００は、入口側エキスパンダ４２０と、第１の結合器４２５と、第１の円筒形区画４３０と、第２の結合器４３５と、第２の円筒形区画４４０と、第３の結合器４４５と、第３の円筒形区画４５０と、第４の結合器４５５と、第４の円筒形区画４６０と、第５の結合器４６５とを含んでもよい。

【0162】

Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）は、接着剤を含む、任意の好適な手段を使用して、第２の円筒形区画４４０および第３の円筒形区画４５０の半径方向内向き表面に接続される、または単一構成要素の中に統合されてもよい。

【0163】

入口側エキスパンダ４２０、第１の円筒形区画４３０、第２の円筒形区画４４０、第３の円筒形区画４５０、第４の円筒形区画４６０、および出口側レデューサ４７０はそれぞれ、内径４０４を有してもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣ導管が、入口側エキスパンダ４２０、第１の円筒形区画４３０、第２の円筒形区画４４０、第３の円筒形区画４５０、第４の円筒形区画４６０、および出口側レデューサ４７０のために使用されるとき、パイプサイズは、２インチであってもよく、内径４０４は、約２．０４７インチ（約５．１９９ｃｍ）であってもよい。例えば、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ８０ ＰＶＣ導管が入口側エキスパンダ４２０、第１の円筒形区画４３０、第２の円筒形区画４４０、第３の円筒形区画４５０、第４の円筒形区画４６０、および出口側レデューサ４７０のために使用されるとき、パイプサイズは、２インチであってもよく、内径４０４は、約１．９１３インチ（約４．８５９ｃｍ）であってもよい。

【0164】

いくつかの実施形態では、入口側Ｙ型渦ユニット４１０の内径４０２対、入口側エキスパンダ４２０、第１の円筒形区画４３０、第２の円筒形区画４４０、第３の円筒形区画４５０、第４の円筒形区画４６０、および出口側レデューサ４７０の内径４０４の比は、約１：２～約１：３であってもよい。「約」の使用は、意図的であって、本明細書では、例えば、製造公差に起因するパイプ直径の潜在的変動、パイプ製造業者間の差異に起因する変動、所与の配設内の異なるパイプＳｃｈｅｄｕｌｅの使用、および同等物を考慮するために使用される。例えば、１インチの入口導管パイプサイズのために、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ４０ ＰＶＣパイプを使用して、入口側エキスパンダ４２０、第１の円筒形区画４３０、第２の円筒形区画４４０、第３の円筒形区画４５０、第４の円筒形区画４６０、および出口側レデューサ４７０のパイプサイズが、２インチであるとき、内径４０２対内径４０４の比は、１．０２９：２．０４７または１：１．９８９であって、これは、「約１：２」と称され得る。加えて、例えば、１インチの入口導管パイプサイズのために、Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ８０ ＰＶＣパイプを使用して、入口側エキスパンダ４２０、第１の円筒形区画４３０、第２の円筒形区画４４０、第３の円筒形区画４５０、第４の円筒形区画４６０、および出口側レデューサ４７０のパイプサイズが、２インチであるとき、内径４０２対内径４０４の比は、０．９３６：１．９１３または１：２．０４であって、これは、「約１：２」とも称され得る。比が、本明細書で表されるときは常に、用語「約」が、概して、使用され、上記に説明される変動のタイプは、本開示の範囲内なであると理解される。

【0165】

出口側レデューサ４７０、第４の円筒形区画４６０、および出口側Ｙ型渦ユニット４８０は、入口側エキスパンダ４２０、第１の円筒形区画４３０、および入口側Ｙ型渦ユニット４１０に関して上記に説明されるものと略同一様式で接続されてもよい。

【0166】

具体的製造手段にかかわらず、流体力学的キャビテーションデバイス４００は、第１のチャンバ４０３、第２のチャンバ４０５、第３のチャンバ４９８、および出口４９９と直列に接続される、入口４０１を有してもよい。Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）は、第１のチャンバ４０３と第３のチャンバ４９８との間に提供されてもよい。第２のチャンバ４０５は、第１のＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００と第２のＣ型流体力学的キャビテーションユニット８００との間に提供されてもよい。

【0167】

流体力学的キャビテーションデバイス４００が、略円形断面を有する、渦ユニット４１０、キャップ４１５、エキスパンダ４２０、第１の結合器４２５、第１の円筒形区画４３０、第２の結合器４３５、第２の円筒形区画４４０、第３の結合器４４５、第３の円筒形区画４５０、第４の結合器４５５、第４の円筒形区画４６０、第５の結合器４６５、レデューサ４８０、キャップ４７５、渦ユニット４８０、およびＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）とともに図示されるが、任意の好適な断面形状、例えば、円形、不規則形、卵形、長楕円形、偏心形、多角形、三角形、長方形、正方形、五角形、六角形、八角形、複合形（形状の組み合わせ）、および同等物が、使用されてもよい。

【0168】

加えて、流体力学的キャビテーションデバイス４００は、別個の構成要素、例えば、渦ユニット４１０、キャップ４１５、エキスパンダ４２０、第１の結合器４２５、第１の円筒形区画４３０、第２の結合器４３５、第２の円筒形区画４４０、第３の結合器４４５、第３の円筒形区画４５０、第４の結合器４５５、第４の円筒形区画４６０、第５の結合器４６５、レデューサ４８０、キャップ４７５、渦ユニット４８０、およびＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）の観点から、本明細書の上記に図示および説明されるが、例えば、渦ユニット４１０、キャップ４１５、エキスパンダ４２０、第１の結合器４２５、第１の円筒形区画４３０、第２の結合器４３５、第２の円筒形区画４４０、第３の結合器４４５、第３の円筒形区画４５０、第４の結合器４５５、第４の円筒形区画４６０、第５の結合器４６５、レデューサ４８０、キャップ４７５、渦ユニット４８０、およびＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）のうちの１つまたはそれを上回るものは、１つまたはそれを上回る一体型本体の中に組み合わせられる、または統合されてもよい。例えば、例示的実施形態では、渦ユニット４１０、キャップ４１５、エキスパンダ４２０、第１の結合器４２５、第１の円筒形区画４３０、第２の結合器４３５、第２の円筒形区画４４０、第３の結合器４４５、第３の円筒形区画４５０、第４の結合器４５５、第４の円筒形区画４６０、第５の結合器４６５、レデューサ４８０、キャップ４７５、および渦ユニット４８０は、射出成型によって形成され、一体型本体の中に統合されてもよい。そのような例示的実施形態では、エキスパンダ４２０の半径方向内向き表面は、直接、不純物を含有する、水源に接続される、第１のパイプ（例えば、導管４５）に接続されてもよく、レデューサ４８０の半径方向内向き表面は、直接、水が流体力学的キャビテーションデバイス４００を通して通過するための目的地（例えば、水泳プール、スパ、池、水特徴（例えば、噴水）、親水公園、または同等物）に接続される、第２のパイプ（例えば、導管４７）に接続されてもよい。

【0169】

図３７は、直列本開示の例示的実施形態による、一対のＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００（α型開口部を含む）を装備する、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００の断面側面図である。例示的実施形態では、入口接合管４０４の入口端からエキスパンダ４２０の入口端までの優勢流動方向１５０における長さ４０４ａは、約１．０００インチ（約２．５４０ｃｍ）であってもよい。出口接合管４８５の出口端からレデューサ４７０の出口端までの優勢流動方向１５０における長さは、約１．０００インチ（約２．５４０ｃｍ）であってもよい。エキスパンダ４２０の入口端からエキスパンダ４２０の反対端（結合器４２５に当接する）までの優勢流動方向１５０における長さ４２０ａは、約１．５７５インチ（約４．００１ｃｍ）であってもよい。レデューサ４７０の出口端からレデューサ４７０の反対端（結合器４６５に当接する）までの優勢流動方向１５０における長さは、約１．５７５インチ（約４．００１ｃｍ）であってもよい。結合器４９２の優勢流動方向１５０における長さ４９２ａは、約２．８５０インチ（約７．２３９ｃｍ）であってもよい。結合器４９１、４９３、４９４、および４９５のそれぞれの優勢流動方向１５０における長さは、約２．８５０インチ（約７．２３９ｃｍ）であってもよい。区画４５０の優勢流動方向１５０における長さ４５０ａは、約２．５００インチ（約６．３５０ｃｍ）であってもよい。区画４３０、４４０、および４６０のそれぞれの優勢流動方向１５０における長さは、約２．５００インチ（約６．３５０ｃｍ）であってもよい。渦ユニット４８０の優勢流動方向１５０における長さ４８０ａは、約２．６１０インチ（約６．６２９ｃｍ）であってもよい。渦ユニット４１０の優勢流動方向１５０における長さは、約２．６１０インチ（約６．６２９ｃｍ）であってもよい。

【0170】

図３８は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のレデューサ／エキスパンダ４２０、４７０の入口／出口端面図である。図３９は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のレデューサ／エキスパンダ４２０、４７０の側面図である。図４０は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のレデューサ／エキスパンダ４２０、４７０の出口／入口端面図である。図４１は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のレデューサ／エキスパンダ４２０、４７０の斜視端面図である。

【0171】

例示的実施形態では、図３８－４１に示されるように、レデューサ／エキスパンダ４２０、４７０は、外側大径部分４２２、４７２および内側小径部分４２４、４７４を含んでもよい。優勢流動方向１５０におけるレデューサ／エキスパンダ４２０、４７０の長さ４２１、４７１は、約１．５７５インチ（約４．００１ｃｍ）であってもよい。いくつかの事前に製造されたＰＶＣエキスパンダ／レデューサを用いることで、エキスパンダ／レデューサ４２０、４７０は、事前に製造されたステップまたは肩部（図示せず）を装備してもよく、これは、ＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００の製造、組立、および配設に先立って除去され、例えば、入口導管、出口導管、および／または渦４１０、４８０の外径を収容してもよい。レデューサ／エキスパンダ４２０、４７０はそれぞれ、１インチ×２インチのサイズを有する、ＰＶＣブッシングであってもよい。

【0172】

図４２は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のＹ型渦ユニット４１０、４８０の側面図である。図４３は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のＹ型渦ユニット４１０、４８０（キャップ４１５、４７５を含む）の断面側面図である。図４４は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のＹ型渦ユニット４１０、４８０（キャップ４１５、４７５を含む）の斜視端面図である。

【0173】

例示的実施形態では、図４２－４４に示されるように、Ｙ型渦ユニット４１０、４８０は、９０°離間される、４個の開口部４１２、４８２を含んでもよい。各開口部４１２、４８２は、約０．５００インチ（約１．２７ｃｍ）の直径を有してもよい。キャップ４１５、４７５は、９０°離間される、４個の開口部４１７、４７７を含んでもよい。各開口部４１７、４７７は、約０．５００インチ（約１．２７ｃｍ）の直径を有してもよい。開口部４１２、４１７、４７７、４８２の中心からＹ型渦ユニット４１０、４８０の端部までの長さ４１１、４８１は、約２．３００インチ（約５．８４２ｃｍ）であってもよい。Ｙ型渦ユニット４１０、４８０の一端からＹ型渦ユニット４１０、４８０の他端までの長さ４１３、４８３は、約２．６１０インチ（約６．６２９ｃｍ）であってもよい。Ｙ型渦ユニット４１０、４８０の一端からキャップ４１５、４７５の反対に面した端部までの長さ４１４、４７４は、約０．７５０インチ（約１．９１ｃｍ）であってもよい。

【0174】

図４５は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００の断面側面図である。図４６は、本開示の例示的実施形態による、図３６のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００のＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００の入口端面図である。図４５および４６のＣ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００の一方または両方の１つまたはそれを上回る特徴は、それぞれ、図６－１５のＡ型流体力学的キャビテーションユニット５００およびＢ型流体力学的キャビテーションユニット６００の一方または両方の１つまたはそれを上回る特徴に類似してもよい。Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００は両方とも、α型（円錐台状）開口部とともに、図４５および４６に図示されるが、Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００の一方または両方の１つまたはそれを上回る開口部は、β型開口部であってもよい。同様の特徴および構造は、図４５および４６において、７ＸＸまたは８ＸＸのフォーマットが５ＸＸまたは６ＸＸのフォーマットの代わりに使用されることを除き、図６－１５のものと同様の参照番号を用いて標識され、ＸＸは、参照番号の第２および第３桁である。例示的実施形態では、図４６に示されるように、Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００の直径７７５、８７５は、約２．０４５インチ（約５．１９４ｃｍ）であってもよい。Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００の外径表面は、それぞれ、区画４４０、４５０の内径と滑合および／または糊嵌合されてもよい。

【0175】

複数のα型開口部７５０、８５０は、任意の好適な構成またはパターンに配列されてもよい。例えば、図４６に示されるように、複数のα型開口部７５０、８５０は、Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００の軸７１０、８１０を中心として、複数の略同心リング７１５、７２０、７２５、８１５、８２０、８２５に配列されてもよい。Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００は、軸７１０、８１０上に心合される、単一α型開口部７５０、８５０を含んでもよい。リング７１５、８１５は、それぞれ、軸７１０、８１０から約０．５７０インチ（約１．４５ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約５１．４°離間される、７個のα型開口部７５０、８５０を含んでもよい。リング７２０、８２０は、それぞれ、軸７１０、８１０から約１．１４０インチ（約２．９０ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約２５．７°離間される、１４個のα型開口部７５０、８５０を含んでもよい。リング７２５、８２５は、それぞれ、軸７１０、８１０から約１．７１０インチ（約４．３４３ｃｍ）の離間距離に位置する中心を有し、それぞれ、約１８°離間される、２０個のα型開口部７５０、８５０を含んでもよい。

【0176】

例示的実施形態では、図４６に示されるように、Ｃ型流体力学的キャビテーションユニット７００、８００は、４２個のα型開口部７５０、８５０を有してもよい。入口表面７８０、８８０上の４２個のα型開口部７５０、８５０の総断面積は、約１．４８インチ^２（約９．５６ｃｍ^２）であってもよい。出口表面７８５、８８５上の１４２個のα型開口部７５０、８５０の総断面積は、約０．８４４インチ^２（約５．４５ｃｍ^２）であってもよい。４２個のα型開口部７５０、８５０の総断面積は、入口表面７８０、８８０から出口表面７８５、８８５まで線形に変動してもよい。

【0177】

例示的実施形態では、一対のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００は、給水配管に、例えば、給水配管の端部またはその近傍に、直列に配設されてもよい。そのような構成では、システムを通して流動する水は、４つのキャビテーションサイクル、すなわち、対のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００の第１のもののチャンバ４０５および４０９内の第１および第２のキャビテーションサイクルと、対のＩＩ型流体力学的キャビテーションデバイス４００の第２のもののチャンバ４０５および４０９内の第３および第４のキャビテーションサイクルとを受ける。

【0178】

流体力学的キャビテーションデバイスのいずれかのうちの１つまたはそれを上回るものは、直列または並列に、ループ（に示されるような図１）または単回通過において、給水配管の端部、例えば、水道蛇口、冷水器、またはソーダファウンテンの真水成分等の分注点またはその近傍において、使用されてもよい。

【0179】

前述の説明は、本開示の例示的実施形態を対象としている。しかしながら、他の変形例および修正が、その利点のいくつかまたは全ての実現とともに、説明された例示的実施形態に行われてもよいことが明白であろう。故に、本説明は、実施例にすぎず、本明細書の例示的実施形態の範囲を別様に限定するものとして捉えられるべきではない。したがって、添付の請求項の目的は、本明細書の例示的実施形態の真の精神および範囲内に該当するものとして、全てのそのような変形例および修正を網羅することである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【国際調査報告】