JP2000028473A - 風洞実験設備用煙発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風洞実験設備にコンプレッサが備え付けられ
ていない場合でも装置を稼動させ得るようにするととも
に、エア圧の上昇し過ぎによるタンク破壊等の可能性を
完全に除去することにある。 【解決手段】 フォグジュース１の貯留用のタンク２
と、煙発生・噴出用の金属管３と、その金属管の内部を
通るフォグジュースの加熱用の加熱部４と、金属管の一
端部とタンクとを繋ぐ油供給配管５と、加熱部に給電し
てその加熱部を発熱させるための給電部６とを具える、
風洞実験設備用煙発生装置において、モータにより駆動
されて所定移動経路上を循環移動する複数個のローラ19
と、その所定移動経路の少なくとも一部分に沿う形状の
可撓性管保持部20とを有するチュービングポンプ17を設
けるとともに、油供給配管の少なくとも一部分を可撓性
管によって構成し、油供給配管の可撓性管５を、チュー
ビングポンプの可撓性管保持部で保持して、複数個のロ
ーラ19で間断なく扱くようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、風洞実験設備に
おいて気流の状態を可視化して観測するための煙発生装
置に関し、特には、連続的に煙を発生させる装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の風洞実験設備用煙発生装置は、電
気ヒーター線の周囲に発煙性油を塗布した後その電気ヒ
ーター線を通電により発熱させることでその電気ヒータ
ー線の周囲の発煙性油を燃焼させて発煙させる、いわゆ
るスモークワイヤ法によるものが通常であったが、かか
るスモークワイヤ法による装置では、煙の発生が連続的
に行われず瞬間的に終了してしまうため、気流の状態を
継続的に可視化して観測することができないという問題
があった。

【０００３】これがため本願発明者は、煙を連続的に発
生させる装置を研究し、その結果、発煙性油の一種で、
米国のモール・リチャードソン社（MOLE-RICHARDSON C
O.)が販売し、米国での映画の撮影現場において従来よ
り多用されている人体に無害な油である「フォグジュー
ス（Fog Juice)（商品名）」を加熱部に連続的に供給し
て連続的に燃焼させることで煙を連続的に発生させる装
置を案出して、それを風洞実験設備での実用に供した。

【０００４】この装置は、入口を密閉可能とした上記フ
ォグジュースの貯留用のタンクと、そのタンク内にコン
プレッサからエア圧を供給するためのエア供給配管と、
中間部分に加熱部を持つ煙の発生および噴出用の細長い
ステンレス管と、そのステンレス管の一端部と上記タン
クとを繋ぐ油供給配管と、その加熱部に給電するための
給電部とを具えており、その加熱部は、上記ステンレス
管の相当の長さにわたる部分の両端位置に電極を設け、
それらの電極に上記給電部から直流電流を通電すること
でステンレス管のそれらの電極間の部分をその電気抵抗
により発熱させて、その部分の内部を通るフォグジュー
スを加熱して燃焼させるものである。

【０００５】かかる装置によれば、コンプレッサからタ
ンク内にエア供給配管を介してエア圧を供給してそのタ
ンク内を加圧することでそのタンク内のフォグジュース
を油供給配管を介してステンレス管内に連続的に圧送す
るとともに、そのステンレス管の加熱部に給電部から直
流電流を供給してその加熱部を発熱させて、その加熱部
を通るフォグジュースを連続的に燃焼させることがで
き、これにより煙を連続的に発生させてそのステンレス
管の他端から噴出させることができる。

【０００６】ここで上記フォグジュースを使用するの
は、ケロシンやエンジンオイル等の通常の油を長時間ス
テンレス管内で燃焼させるとそのステンレス管内が次第
に残留物で狭まって発煙性能が低下してしまうのに対
し、上記フォグジュースはその燃焼により残留物が発生
してステンレス管内に付着することがないからであり、
またコンプレッサによりエア圧をタンク内に供給してフ
ォグジュースをステンレス管内へ圧送するのは、エア圧
を一定に維持することでステンレス管内へのフォグジュ
ースの単位時間当たり供給量を安定させて煙の発生量の
変動を容易に防止することができ、しかも風洞実験設備
にはコンプレッサが備え付けられている場合が多いため
それを利用し得ることが多いからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者の上記装置にあっては、コンプレッサによるタンク
内へのエア圧の供給が必要であるため、風洞実験設備に
コンプレッサが備え付けられていない場合には装置を稼
動させることができず、しかもエア圧を用いることから
エア圧の上昇し過ぎによるタンク破壊等の可能性を完全
には除き得ないという不都合があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】こ
の発明は上記課題を有利に解決した煙発生装置を提供す
ることを目的とするものであり、この発明の風洞実験設
備用煙発生装置は、フォグジュースの貯留用のタンク
と、煙発生用の金属管と、その金属管の内部を通る前記
フォグジュースの加熱用の加熱部と、前記金属管の一端
部と前記タンクとを繋ぐ油供給配管と、前記加熱部に給
電してその加熱部を発熱させるための給電部とを具え
る、風洞実験設備用煙発生装置において、動力源により
駆動されて所定移動経路上を循環移動する複数個のロー
ラと、その所定移動経路の少なくとも一部分に沿う形状
の可撓性管保持部とを有するチュービングポンプを設け
るとともに、前記油供給配管の少なくとも一部分を可撓
性管によって構成し、前記油供給配管の可撓性管を、前
記チュービングポンプの前記可撓性管保持部で保持し
て、前記複数個のローラで間断なく扱くようにしたこと
を特徴とするものである。

【０００９】かかる装置にあっては、チュービングポン
プの、動力源により駆動されて所定移動経路上を循環移
動する複数個のローラが、そのチュービングポンプの可
撓性管保持部によって保持された、煙発生用の金属管の
一端部とフォグジュースの貯留用のタンクとを繋ぐ油供
給管の少なくとも一部分をなす可撓性管を間断なく扱く
ことで、その油供給管内のフォグジュースを連続的に金
属管内に送り、給電部から給電された加熱部が、その金
属管の内部を通るフォグジュースを加熱して連続的に燃
焼させ、これによって連続的に発生する煙がその金属管
の他端部から噴出される。

【００１０】従って、この装置によれば、煙を連続的に
発生させて風洞実験設備に供給することができ、しか
も、コンプレッサによるタンク内へのエア圧の供給なし
に、金属管内へのフォグジュースの単位時間当たり供給
量を安定させることができるので、風洞実験設備にコン
プレッサが備え付けられていない場合でも装置を稼動さ
せることができるとともに、エア圧を用いないことから
エア圧の上昇し過ぎによるタンク破壊等の可能性を完全
に除去することができる。

【００１１】なお、この発明の装置における前記加熱部
は、前記金属管の少なくとも一部分の両端位置に電極を
設け、それらの電極に前記給電部から通電する電流でそ
れらの電極間の前記金属管がそれ自身の電気抵抗により
発熱するようにしたものであっても良く、かかる加熱部
によれば、簡易な構成にて金属管内を通るフォグジュー
スを容易にかつ安全に加熱することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここ
に、図１は、この発明の風洞実験設備用煙発生装置の一
実施例を示す構成図、また図２（ａ）および（ｂ）は、
その図１中のＡ部およびＢ部をそれぞれ拡大して示す断
面図である。

【００１３】この実施例の風洞実験設備用煙発生装置
は、図１に示すように、フォグジュース１の貯留用のタ
ンク２と、煙発生用の金属管としての、煙の発生および
噴出用の長さ約２ｍで内径約１ｍｍの細長いステンレス
管３と、そのステンレス管３の内部を通るフォグジュー
ス１の加熱用にそのステンレス管３の中間部に設けられ
た加熱部４と、そのステンレス管３の上端部3aと上記タ
ンク２とを繋ぐ油供給配管としての、この実施例では全
長にわたりシリコン等の可撓性樹脂からなるチューブ５
と、上記加熱部４に給電してその加熱部４を発熱させる
ための給電部６とを具えており、ここにおけるステンレ
ス管３は上記加熱部４よりも下端部3b寄りの位置で滑ら
かに約９０°曲げられている。

【００１４】上記加熱部４は、この実施例では、上記ス
テンレス管３の上端部3a付近からその大部分の長さにわ
たるそのステンレス管３の中間部の両端位置にそれぞれ
電極７，８を固着して、それらの電極７，８に上記給電
部６から通電される直流電流で、それらの電極７，８間
の部分のステンレス管３がそれ自身の電気抵抗により発
熱するようにしたものであり、このためこの実施例にお
ける給電部６は、通常のＡＣ−ＤＣコンバータにて構成
され、風洞実験設備から電源として供給される１００Ｖ
の交流を約４８Ｖの直流に変換して上記電極７，８に給
電する。

【００１５】かかる加熱部４が発生させる熱から当該装
置の使用者等を保護するとともにその加熱部４を他の部
分から電気的に絶縁するため、この実施例では、図２
（ｂ）に示すように、ステンレス管３のその加熱部４の
部分が、セラミック製の絶縁筒９内に収容され、その絶
縁筒９はさらに、銅管10内に収容されており、その銅管
10の上端部には、図２（ａ）に示すように、中心部に上
記ステンレス管３が挿通されたセラミック製の絶縁プラ
グ11がねじ込み装着され、また銅管10の下端部には、図
２（ｂ）に示すように、中心部に上記ステンレス管３が
挿通された銅製の上記電極８がねじ込み装着されてい
る。

【００１６】そして上記電極８の下端部には、内側にテ
ーパー面を持つとともにそのテーパー面と摺接するチャ
ック部材12を内部に収容した固定ナット13がねじ込み装
着されており、その固定ナット13を電極８にねじ込んで
ゆくと、電極８で止められたチャック部材12が固定ナッ
ト13の内側のテーパー面に沿って固定ナット13の中心へ
向けて移動されて、その固定ナット13の中心部を貫通し
た上記ステンレス管３を挟持固定する。従ってステンレ
ス管は、その加熱部４の上下端部を絶縁プラグ11および
電極８を介して銅管10に支持されるとともに、その加熱
部４の下端部を固定ナット13を介して銅管10に固定され
ている。

【００１７】さらに上記銅管10はその上下端部を、風洞
実験設備内の気流を乱さないように翼型断面形状とされ
た支持筒14の上下端部にそれぞれ固定されたアルミニウ
ム製の支持ブロック15，16に挿通されてそこに支持され
ており、その支持筒14は、風洞実験設備内の適当な位置
に配置される。

【００１８】さらにこの実施例の装置は、タンク２内の
フォグジュース１を上記可撓性樹脂からなるチューブ５
内に吸引してステンレス管３の上端部3aへ連続的に送る
ために、図１に示すように、近年医療用機器の分野で薬
液の移送等に用いられるようになったいわゆるチュービ
ングポンプ17を具えており、そのチュービングポンプ17
は、動力源としての図示しない電動モータにより矢印で
示す方向に回転駆動される円板18上のその円板18と同心
の円Ｃ上の位置に各々回転自在に支持されてその円板18
の回転により円Ｃと一致する円形の移動経路（その円と
同一の符合Ｃで示す）上を循環移動する複数個（図示例
では三個）のローラ19と、その円形の移動経路Ｃの一部
分に沿う形状の保持面20a を持つ、可撓性管保持部とし
てのチューブ保持ブロック20とを有している。

【００１９】しかしてこの実施例の装置では、上記可撓
性樹脂からなるチューブ５を、図１に示すように、チュ
ービングポンプ17のチューブ保持ブロック20の保持面20
a に装着してそのチューブ保持ブロック20で保持し、常
に少なくとも一個のローラ19がそれと保持面20a との間
にチューブ５を挟んでいるようにして、上記円形の移動
経路Ｃに沿って移動する複数個のローラ19でチューブ５
を間断なく扱くようにしている。

【００２０】なお、この実施例の装置では、フォグジュ
ース１として、先に従来の技術の欄で述べた米国のモー
ル・リチャードソン社のタイプ1964フォグジュースを使
用しており、このフォグジュースが一般作業や実験等に
使用しても毒性の点で問題ないことは、数十年にわたる
映画撮影現場での使用実績および米国の専門機関での分
析結果によって判明している。

【００２１】かかる実施例の装置にあっては、チュービ
ングポンプ17の、モータにより駆動されて円形の移動経
路Ｃ上を循環移動する複数個のローラ19が、そのチュー
ビングポンプ17のチューブ保持ブロック20で保持された
可撓性のチューブ５を間断なく扱くことで、ステンレス
管３の上端部3aとタンク２とを繋ぐそのチューブ５内の
フォグジュース１を連続的にステンレス管３内に送り、
給電部６から直流電流を給電された加熱部４が、そのス
テンレス管３の内部を通るフォグジュース１を加熱して
連続的に燃焼させ、これによって連続的に発生する煙が
そのステンレス管３の下端部3bから噴出される。

【００２２】従って、この実施例の装置によれば、煙を
連続的に発生させて風洞実験設備に供給することがで
き、しかも、コンプレッサによるタンク２内へのエア圧
の供給なしにステンレス管３内へのフォグジュース１の
単位時間当たり供給量を安定させることができるので、
風洞実験設備にコンプレッサが備え付けられていない場
合でも装置を稼動させることができるとともに、エア圧
を用いないことからエア圧の上昇し過ぎによるタンク破
壊等の可能性を完全に除去することができる。

【００２３】さらに、この実施例の装置によれば、加熱
部４が、ステンレス管３の大部分の長さにわたる部分の
両端位置に電極７，８を設け、それらの電極７，８に給
電部６から通電する直流電流でそれらの電極７，８間の
ステンレス管３がそれ自身の電気抵抗により発熱するよ
うにしたものであるので、簡易な構成にて、ステンレス
管３内を通るフォグジュース１を容易にかつ安全に加熱
することができる。

【００２４】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、前記加
熱部は金属管の周囲に通電により発熱する電熱線等の部
材を別途に設けて構成しても良く、また前記給電部を交
流電流を給電するものとしても良く、そして前記金属管
の端部から煙を噴出させる代りに、その端部に煙用配管
を接続してその煙用配管で風洞実験設備内の所望の位置
に煙を供給するようにしても良く、さらには前記油供給
配管の全長でなく一部分のみを可撓性管で構成するよう
にしても良く、また前記チュービングポンプのローラの
数を可撓性管保持部の形状との関係で適宜変更したり、
そのローラをガイド溝に沿って移動させることでその移
動経路の形状を円形以外の無端形状（長円形や楕円形
等）にしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の風洞実験設備用煙発生装置の一実施
例を示す構成図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１中のＡ部およびＢ
部をそれぞれ拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１ フォグジュース ２ タンク ３ ステンレス管 ４ 加熱部 ５ 可撓性樹脂からなるチューブ ６ 給電部 ７，８ 電極 17 チュービングポンプ 19 ローラ 20 チューブ保持ブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォグジュース（１）の貯留用のタンク
   （２）と、煙発生用の金属管（３）と、その金属管の内
   部を通る前記フォグジュースの加熱用の加熱部（４）
   と、前記金属管の一端部と前記タンクとを繋ぐ油供給配
   管（５）と、前記加熱部に給電してその加熱部を発熱さ
   せるための給電部（６）とを具える、風洞実験設備用煙
   発生装置において、 動力源により駆動されて所定移動経路上を循環移動する
   複数個のローラ（19）と、その所定移動経路の少なくと
   も一部分に沿う形状の可撓性管保持部（20）とを有する
   チュービングポンプ（17）を設けるとともに、前記油供
   給配管の少なくとも一部分を可撓性管によって構成し、 前記油供給配管の可撓性管を、前記チュービングポンプ
   の前記可撓性管保持部で保持して、前記複数個のローラ
   で間断なく扱くようにしたことを特徴とする、風洞実験
   設備用煙発生装置。
2. 【請求項２】 前記加熱部（４）は、前記金属管（３）
   の少なくとも一部分の両端位置に電極（７，８）を設
   け、それらの電極に前記給電部から給電する電流でそれ
   らの電極間の前記金属管がそれ自身の電気抵抗により発
   熱するようにしたものであることを特徴とする、請求項
   １記載の風洞実験設備用煙発生装置。