JP2000055014A - 流体の抵抗緩和装置 - Google Patents
流体の抵抗緩和装置Info
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- JP2000055014A JP2000055014A JP10221227A JP22122798A JP2000055014A JP 2000055014 A JP2000055014 A JP 2000055014A JP 10221227 A JP10221227 A JP 10221227A JP 22122798 A JP22122798 A JP 22122798A JP 2000055014 A JP2000055014 A JP 2000055014A
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- Japan
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- dimple
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
- B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
- B63B1/36—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using mechanical means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
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- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 デインプルの大きさや配列について、ありふ
れたパターンを排して、全く新たな発想により、大きく
流体の抵抗を減少させる流体の抵抗緩和装置を提供す
る。 【解決手段】 物体において、空気や水等の流体が流れ
る流側面に、大、中、小のデインプルを縦横に規則的に
配列し、その配列については、大デインプルと中デイン
プルとの回りに、それぞれ小デインプルが放射等分四方
向に隣接し、大デインプルを中心に大ピラミッド類似構
造が、中デインプルを中心に中ピラミッド類似構造が構
成されたことを特徴とする。
れたパターンを排して、全く新たな発想により、大きく
流体の抵抗を減少させる流体の抵抗緩和装置を提供す
る。 【解決手段】 物体において、空気や水等の流体が流れ
る流側面に、大、中、小のデインプルを縦横に規則的に
配列し、その配列については、大デインプルと中デイン
プルとの回りに、それぞれ小デインプルが放射等分四方
向に隣接し、大デインプルを中心に大ピラミッド類似構
造が、中デインプルを中心に中ピラミッド類似構造が構
成されたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、空気や水等の流体の
抵抗を少なくするための流体の抵抗緩和装置に関する。
抵抗を少なくするための流体の抵抗緩和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、乗り物のスピードや燃費効率を高
め、或いは、物体が風や水の流圧に耐えやすくするため
に、風圧等の受ける部分を流線型にしたり、滑らかな面
にすることが多い。そして、最近では、コンピュータを
使って究極の形状が追求されるため、その改善には限度
が到来している。従って、今以上に抵抗の緩和を臨むな
らば、全く発想を新たにして、この問題を解決して行く
必要がある。
め、或いは、物体が風や水の流圧に耐えやすくするため
に、風圧等の受ける部分を流線型にしたり、滑らかな面
にすることが多い。そして、最近では、コンピュータを
使って究極の形状が追求されるため、その改善には限度
が到来している。従って、今以上に抵抗の緩和を臨むな
らば、全く発想を新たにして、この問題を解決して行く
必要がある。
【０００３】この点に関しては、自動車等の物体が高速
で走ると、空気中を走り抜けた後ろ側には、通り抜けた
空気が巻き込まれる渦の後流が生じ、物体との間に空気
の剥離現象が生じる。これが負圧となって物体を引き戻
すように作用する結果、物体が走る大きな抵抗となるの
で、これが解決の糸口となる。
で走ると、空気中を走り抜けた後ろ側には、通り抜けた
空気が巻き込まれる渦の後流が生じ、物体との間に空気
の剥離現象が生じる。これが負圧となって物体を引き戻
すように作用する結果、物体が走る大きな抵抗となるの
で、これが解決の糸口となる。
【０００４】この原理から、従来、物体の表面に凸又は
凹のデインプルを設けることによって、急速に接する空
気に乱流を予め起こすことによって、空気の剥離現象を
防止し、これによって空気との抵抗を少なくする手段が
取られ、これが例えば、ゴルフボールに見られる。ま
た、デインプルの配列により、空気との接触による騒音
が低減されることも分かっている（特開平３−２９４６
９９号公報）。
凹のデインプルを設けることによって、急速に接する空
気に乱流を予め起こすことによって、空気の剥離現象を
防止し、これによって空気との抵抗を少なくする手段が
取られ、これが例えば、ゴルフボールに見られる。ま
た、デインプルの配列により、空気との接触による騒音
が低減されることも分かっている（特開平３−２９４６
９９号公報）。
【０００５】しかしながら、従来では、デインプルの形
状や大きさが同じであること、その配列が格子状又は千
鳥状であること、というようにパターンが決まってお
り、それ以外の条件の場合の可能性について何ら追求さ
れていなかった。
状や大きさが同じであること、その配列が格子状又は千
鳥状であること、というようにパターンが決まってお
り、それ以外の条件の場合の可能性について何ら追求さ
れていなかった。
【０００６】この発明は、上記のような実情に鑑みて、
デインプルの大きさや配列について、ありふれたパター
ンを排して、全く新たな発想により、大きく流体の抵抗
を減少させることを目的とした。
デインプルの大きさや配列について、ありふれたパター
ンを排して、全く新たな発想により、大きく流体の抵抗
を減少させることを目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、物体において、空気や水等の流体が
流れる流側面に、大、中、小のデインプルを縦横に規則
的に配列し、その配列については、大デインプルと中デ
インプルとの回りに、それぞれ小デインプルが放射等分
四方向に隣接し、大デインプルを中心に大ピラミッド類
似構造が、中デインプルを中心に中ピラミッド類似構造
が構成されたことを特徴とする流体の抵抗緩和装置を提
供するものである。
めに、この発明は、物体において、空気や水等の流体が
流れる流側面に、大、中、小のデインプルを縦横に規則
的に配列し、その配列については、大デインプルと中デ
インプルとの回りに、それぞれ小デインプルが放射等分
四方向に隣接し、大デインプルを中心に大ピラミッド類
似構造が、中デインプルを中心に中ピラミッド類似構造
が構成されたことを特徴とする流体の抵抗緩和装置を提
供するものである。
【０００８】流体の抵抗緩和装置を上記のように構成し
たから、空気や水等の流体の急速な流れに合うと、デイ
ンプルによって、乱流が起こされるばかりでなく、その
ピラミッド類似構造から吸着作用が生じるために、流体
が物体の表面に沿った流れとなり、そのため、乱流が小
さく、また、物体の後ろ側に流体の負圧の渦の発生がな
くなるために、物体の形状における抵抗が減少する（形
状抵抗の緩和）。
たから、空気や水等の流体の急速な流れに合うと、デイ
ンプルによって、乱流が起こされるばかりでなく、その
ピラミッド類似構造から吸着作用が生じるために、流体
が物体の表面に沿った流れとなり、そのため、乱流が小
さく、また、物体の後ろ側に流体の負圧の渦の発生がな
くなるために、物体の形状における抵抗が減少する（形
状抵抗の緩和）。
【０００９】また、大、中、小のデインプルの配列が、
氷の単結晶とも類似しているために、摩擦抵抗も少なく
なる（摩擦抵抗の緩和）。これは、黒部峡谷の冬季にお
いて、黒部ダム周辺の作業坑出入り口付近にできる氷筍
（落下した水滴が氷点下の地表で凍って筍のように成長
した氷柱）の研究によるもので、外部から新しい結晶粒
が入らないため、単結晶となっている。この単結晶の氷
の摩擦抵抗が０．００６と、普通の氷が０．００８に対
し２５％も小さい。さらに、この摩擦抵抗の緩和によっ
て、騒音も非常に小さくなる。
氷の単結晶とも類似しているために、摩擦抵抗も少なく
なる（摩擦抵抗の緩和）。これは、黒部峡谷の冬季にお
いて、黒部ダム周辺の作業坑出入り口付近にできる氷筍
（落下した水滴が氷点下の地表で凍って筍のように成長
した氷柱）の研究によるもので、外部から新しい結晶粒
が入らないため、単結晶となっている。この単結晶の氷
の摩擦抵抗が０．００６と、普通の氷が０．００８に対
し２５％も小さい。さらに、この摩擦抵抗の緩和によっ
て、騒音も非常に小さくなる。
【００１０】上記の場合において、大、中、小の各デイ
ンプルの配列が、自動車の浮力抑え用の尾翼表面におい
てなされていると、目的の達成により有効である。
ンプルの配列が、自動車の浮力抑え用の尾翼表面におい
てなされていると、目的の達成により有効である。
【００１１】また、大、中、小の各デインプルの配列
が、ヨットの帆においてなされている場合も、目的の達
成により有効である。
が、ヨットの帆においてなされている場合も、目的の達
成により有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明においては、デインプル
１，２，３は、凸であることもあり、凹であることもあ
る。また、基本的には、半球の凸または凹であるが、半
球に近く角が取れた例えば四角形、六角形等の他の形状
であっても良い。
１，２，３は、凸であることもあり、凹であることもあ
る。また、基本的には、半球の凸または凹であるが、半
球に近く角が取れた例えば四角形、六角形等の他の形状
であっても良い。
【００１３】また、ピラミッド類似構造とは、ピラミッ
ドが四角錐であることから、それでイメージされる構造
であって、高いデインプルの四方に低いデインプルが配
置された形態を意味する。また、デインプルが凹である
と、逆ピラミッド類似構造となるが、この場合も、ピラ
ミッド類似構造に含むものとする。
ドが四角錐であることから、それでイメージされる構造
であって、高いデインプルの四方に低いデインプルが配
置された形態を意味する。また、デインプルが凹である
と、逆ピラミッド類似構造となるが、この場合も、ピラ
ミッド類似構造に含むものとする。
【００１４】実施対象の物体については、次に記す実施
例では、自動車とヨットとしたが、これに特に限定する
ものではなく、その他に、例えば、航空機、電車、ヘル
メット、ロケット、スペースシャトル等が挙げられる。
例では、自動車とヨットとしたが、これに特に限定する
ものではなく、その他に、例えば、航空機、電車、ヘル
メット、ロケット、スペースシャトル等が挙げられる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、単にデインプルを配列しただけでなく、それをピラ
ミッド類似構造としたので、単なる配列に比べて、形状
抵抗が極めて少なくなり、また、それが氷の単結晶に類
似した配列であるため、摩擦抵抗も非常に減少すること
から、総合的に流体の抵抗を格段に緩和でき、さらに、
空気との摩擦による騒音も非常に小さくなるという優れ
た効果がある。
ば、単にデインプルを配列しただけでなく、それをピラ
ミッド類似構造としたので、単なる配列に比べて、形状
抵抗が極めて少なくなり、また、それが氷の単結晶に類
似した配列であるため、摩擦抵抗も非常に減少すること
から、総合的に流体の抵抗を格段に緩和でき、さらに、
空気との摩擦による騒音も非常に小さくなるという優れ
た効果がある。
【００１６】自動車の尾翼に実施したときには（請求項
２）、スピードの向上と燃費の節約の上において大幅な
改善が望め、安定した走行も可能となる。
２）、スピードの向上と燃費の節約の上において大幅な
改善が望め、安定した走行も可能となる。
【００１７】また、ヨットの帆に実施したときには（請
求項３）、スピードが向上するだけでなく、突風に遭遇
しても転覆しない安定性が得られる。
求項３）、スピードが向上するだけでなく、突風に遭遇
しても転覆しない安定性が得られる。
【００１８】
【実施例】次に、この発明を図面の実施例について具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１９】図１ないし図３は、それぞれ流体の抵抗緩
和装置が装備された貼着シートＳａ，Ｓｂを示したもの
で、これを物体の表面に貼着して使用される。
和装置が装備された貼着シートＳａ，Ｓｂを示したもの
で、これを物体の表面に貼着して使用される。
【００２０】図１に示す貼着シートＳａと、図２に示す
貼着シートＳｂとは、それぞれ大デインプル１と中デイ
ンプル２と小デインプル３とを、縦横に規則的に配列し
たもので、大、中、小の各デインプル１，２，３を相対
的に見る限りでは、両方Ｓａ，Ｓｂにおいて同一の配列
であるが、方向的に見ると、図２の貼着シートＳｂは、
図１の貼着シートＳａを４５度の斜めに切り取った配列
となっている。
貼着シートＳｂとは、それぞれ大デインプル１と中デイ
ンプル２と小デインプル３とを、縦横に規則的に配列し
たもので、大、中、小の各デインプル１，２，３を相対
的に見る限りでは、両方Ｓａ，Ｓｂにおいて同一の配列
であるが、方向的に見ると、図２の貼着シートＳｂは、
図１の貼着シートＳａを４５度の斜めに切り取った配列
となっている。
【００２１】貼着シートＳａ，Ｓｂは、やゝ軟質のプラ
スチック製であって、デインプル１，２，３が一体成形
されている。いずれの場合も、その配列については、大
デインプル１と中デインプル２との回りに、それぞれ放
射等分四方向に小デインプル３，３，３，３が隣接し、
大デインプル１を中心に大ピラミッド類似構造Ｐａが、
中デインプル２を中心に中ピラミッド類似構造Ｐｂが構
成される（図３）。
スチック製であって、デインプル１，２，３が一体成形
されている。いずれの場合も、その配列については、大
デインプル１と中デインプル２との回りに、それぞれ放
射等分四方向に小デインプル３，３，３，３が隣接し、
大デインプル１を中心に大ピラミッド類似構造Ｐａが、
中デインプル２を中心に中ピラミッド類似構造Ｐｂが構
成される（図３）。
【００２２】図１に示す貼着シートＳａであると、縦横
方向に見た場合、大デインプル１と中デインプル２とが
交互となっているが、小デインプル３ではそれのみの一
列配列となっている。これに対して、図２に示す貼着シ
ートＳｂでは、大デインプル１と中デインプル２とがそ
れぞれ小デインプル３と交互の配列となっている。従っ
て、比較的図２の貼着シートＳｂが流体の乱流を起こし
やすく、吸着力も大きい。
方向に見た場合、大デインプル１と中デインプル２とが
交互となっているが、小デインプル３ではそれのみの一
列配列となっている。これに対して、図２に示す貼着シ
ートＳｂでは、大デインプル１と中デインプル２とがそ
れぞれ小デインプル３と交互の配列となっている。従っ
て、比較的図２の貼着シートＳｂが流体の乱流を起こし
やすく、吸着力も大きい。
【００２３】また、両方の貼着シートＳａ，Ｓｂには、
それぞれ裏面に接着剤５が塗布され、その上に剥離紙７
が粘着されているので、それを剥がして、物体の表面に
貼着して使用することができる。また、貼着シートＳ
ａ，Ｓｂをプラスチック磁石で成形して、マグネットの
力で貼着するようにしても良い。
それぞれ裏面に接着剤５が塗布され、その上に剥離紙７
が粘着されているので、それを剥がして、物体の表面に
貼着して使用することができる。また、貼着シートＳ
ａ，Ｓｂをプラスチック磁石で成形して、マグネットの
力で貼着するようにしても良い。
【００２４】図２は、自動車に実施した例を示したもの
で、まず、それには、後部に浮き上げ防止用の尾翼９が
取り付けられているので、その表面に前記と同じように
（図２の配列で）、大デインプル１と中デインプル２と
小デインプル３とを配列したもので、これらを尾翼９と
共にプラスチックで一体成形した。
で、まず、それには、後部に浮き上げ防止用の尾翼９が
取り付けられているので、その表面に前記と同じように
（図２の配列で）、大デインプル１と中デインプル２と
小デインプル３とを配列したもので、これらを尾翼９と
共にプラスチックで一体成形した。
【００２５】自動車にこのように尾翼９にのみ実施した
場合、１６％〜２２％において燃費を節約となった。ま
た、さらに、自動車の屋根の前端部に左右一対に図１の
貼着シートＳａ，Ｓａを配列し、後部縁では横に長く、
図１の貼着シートＳａと図２の貼着シートＳｂとを交互
に配列し、さらに、後部ウインドーの位置の左右両側に
図２の貼着シートＳｂ，Ｓｂを配列した。このように尾
翼９以外に増加した場合には、燃費が２０％〜２６％と
さらに節約となることが分かった。
場合、１６％〜２２％において燃費を節約となった。ま
た、さらに、自動車の屋根の前端部に左右一対に図１の
貼着シートＳａ，Ｓａを配列し、後部縁では横に長く、
図１の貼着シートＳａと図２の貼着シートＳｂとを交互
に配列し、さらに、後部ウインドーの位置の左右両側に
図２の貼着シートＳｂ，Ｓｂを配列した。このように尾
翼９以外に増加した場合には、燃費が２０％〜２６％と
さらに節約となることが分かった。
【００２６】また、自動車の側面に図２の貼着シートＳ
ｂを広く貼着したところ（図示省略）、さらに燃費の節
約となったが、同時に、大型自動車が高速で走り抜ける
場合にも、横に吸い付けられる横揺れがほとんどなくな
った。
ｂを広く貼着したところ（図示省略）、さらに燃費の節
約となったが、同時に、大型自動車が高速で走り抜ける
場合にも、横に吸い付けられる横揺れがほとんどなくな
った。
【００２７】図２は、ヨットに実施した例を示したもの
で、この場合は、ヨット１０とその帆１１とに抵抗緩和
装置を備えた。これについては、発泡剤を混入した熱硬
化性樹脂を所定箇所に所定の配列で粒状に貼着し、それ
から加熱発泡させて、発泡により***した大デインプル
１と中デインプル２と小デインプル３との配列とした。
この場合、粒状の貼着については、デインプル１，２，
３の配列に応じた大、中、小の孔を開けたスクリーンを
使用し、その上から刷毛で発泡樹脂を付着させる印刷手
法を取った。
で、この場合は、ヨット１０とその帆１１とに抵抗緩和
装置を備えた。これについては、発泡剤を混入した熱硬
化性樹脂を所定箇所に所定の配列で粒状に貼着し、それ
から加熱発泡させて、発泡により***した大デインプル
１と中デインプル２と小デインプル３との配列とした。
この場合、粒状の貼着については、デインプル１，２，
３の配列に応じた大、中、小の孔を開けたスクリーンを
使用し、その上から刷毛で発泡樹脂を付着させる印刷手
法を取った。
【図１】この発明の一実施例を示す貼着シートの平面図
である。
である。
【図２】他の実施例を示す貼着シートの平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視の断面図である。
【図４】この発明を自動車に実施した斜視図である。
【図５】この発明をヨットに実施した斜視図である。
１ 大デインプル ２ 中デインプル ３ 小デインプル ９ 自動車の尾翼 １０ ヨット １１ ヨットの帆 Ｐａ 大ピラミッド類似構造 Ｐｂ 中ピラミッド類似構造 整理番号 P-2058
Claims (3)
- 【請求項１】 物体において、空気や水等の流体が流れ
る流側面に、大、中、小のデインプルを縦横に規則的に
配列し、その配列については、大デインプルと中デイン
プルとの回りに、それぞれ小デインプルが放射等分四方
向に隣接し、大デインプルを中心に大ピラミッド類似構
造が、中デインプルを中心に中ピラミッド類似構造が構
成されたことを特徴とする流体の抵抗緩和装置。 - 【請求項２】 大、中、小の各デインプルの配列が、自
動車の浮力抑え用の尾翼においてなされていることを特
徴とする請求項１記載の流体の抵抗緩和装置。 - 【請求項３】 大、中、小の各デインプルの配列が、ヨ
ットの帆においてなされていることを特徴とする請求項
１記載の流体の抵抗緩和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10221227A JP2000055014A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 流体の抵抗緩和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10221227A JP2000055014A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 流体の抵抗緩和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000055014A true JP2000055014A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=16763471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10221227A Pending JP2000055014A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 流体の抵抗緩和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000055014A (ja) |
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-
1998
- 1998-08-05 JP JP10221227A patent/JP2000055014A/ja active Pending
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