JP2001208643A - モジュール型風胴装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風胴装置を構成する各機能部品を移動可能に
し、各機能部品の組合せを自由に変更する。 【解決手段】 風胴内に気流Ｆを発生させる送風機部１
と、気流Ｆを整流する整流胴２と、供試体を設置して風
胴実験を行うための測定胴３と、測定胴３を通過した気
流Ｆを減速する拡散胴４と、から成る風胴装置であっ
て、この風胴装置を、送風機部１、整流胴２、測定胴３
及び拡散胴４の各機能部品毎に分割した構造にし、これ
らの機能部品毎に運搬し、かつ、これらの機能部品の組
合せを可変し得るように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、気流中の模型の
空力特性を測定する風胴実験を行うための風胴装置に係
り、特に風胴装置の各機能部品を移動可能にし、各機能
部品の組合せを変更可能にしたモジュール型風胴装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】風胴装置は、人工的に加速した気流を流
し、その気流の中に、航空機、ロケット等の飛行体、自
動車、鉄道車両等の地上走行体等の模型、又は建造物の
模型等の供試体を測定室に据え付け、これらの供試体に
作用する空気力を測定する装置である。また、この風胴
装置は、その供試体の表面に発生する圧力分布を測定
し、又はこれらの供試体の周囲に生じる流れの様子を観
察する装置である。

【０００３】従来から使用されている回流式の風胴装置
は、図５（ａ）の平面図に示すように、気流を循環させ
るために、風胴内に気流を発生させる送風機部１と、こ
の発生させた気流を整流する整流胴２と、供試体を設置
して風胴実験を行うための測定胴３と、この測定胴３を
通過した気流を減速する拡散胴４とを屈曲胴部５，６，
７，８で水平面内においてループ状に連結したものであ
る。この送風機部１を電動機９で駆動することにより、
風胴内を風が循環するようになっている。

【０００４】上述のように構成した回流式の風胴装置
は、図５（ｂ）の正面図に示すように、送風機部１、整
流胴２、測定胴３、拡散胴４及び各屈曲胴５，６，７，
８等の各機能部品は、支持装置１０で地面１１に設けた
基台１２上に固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の風
胴装置では、送風機部１、整流胴２又は測定胴３等の各
機能部品を一旦地面１１に据え付けたら、測定内容に応
じて個々の装置を交換することは困難を伴うものであっ
た。即ち、測定する供試体に応じて、測定胴３や屈曲胴
５，６，７，８等の各機能部品の組み合わせを迅速に変
更することが不可能であるという問題があった。

【０００６】上述した風胴装置では、供試体が測定胴３
の内径より小さい飛行体や地上走行体等の模型のとき
は、正確に測定することができるが、高層ビル等の建造
物の模型等のように供試体が測定胴３の内径より大きい
ときは、供試体に作用する空気力を正確に測定すること
ができないことがあった。このように、従来の据え付け
型の風胴装置は、測定胴３等の各機能部品を、支持装置
１０と基台１２を介して一旦地面１１に据え付けたら測
定できる供試体の規模が限定されるという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、風
胴装置を構成する各機能部品を移動可能にし、各機能部
品の組合せを自由に変更することができるモジュール型
風胴装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、風胴内
に気流（Ｆ）を発生させる送風機部（１）と、前記気流
（Ｆ）を整流する整流胴（２）と、供試体を設置して風
胴実験を行うための測定胴（３）と、該測定胴（３）を
通過した気流（Ｆ）を減速する拡散胴（４）と、から成
る風胴装置であって、該風胴装置を、送風機部（１）、
整流胴（２）、測定胴（３）及び拡散胴（４）の各機能
部品毎に分割した構造にし、これらの機能部品毎に運搬
し、かつ、これらの機能部品の組合せを可変し得るよう
に構成した、ことを特徴とするモジュール型風胴装置が
提供される。

【０００９】例えば、前記送風機部（１）、前記整流胴
（２）、前記測定胴（３）及び前記拡散胴（４）を、気
流（Ｆ）の流れを変える屈曲胴部（５，６，７，８）を
用いて水平面内においてループ状に「回流式の風胴装
置」に成るように連結することができる。または、前記
送風機部（１）、前記整流胴（２）、前記測定胴（３）
及び前記拡散胴（４）を、直線状に「開放式の風胴装
置」に成るように連結することも可能である。

【００１０】本発明の構成では、風胴装置を、送風機部
（１）、整流胴（２）、測定胴（３）及び拡散胴（４）
等の各機能部品に分割した構造にしてあるため、これら
の各機能部品毎に運搬することができる。そこで、風胴
装置を所望の場所に移動することができるので、送風機
部（１）、整流胴（２）又は測定胴（３）等を自由に可
変して組み合わせることができ、組立の自由度を大きく
することができる。機能部品を可変することにより、
「回流式の風胴装置」でも「開放式の風胴装置」の何れ
にも連結することができる。しかも、「開放式の風胴装
置」は、「吹き出し形式」と「吸い込み形式」のどちら
の形式にも連結することができる。

【００１１】回流式の風胴装置に成るように連結したと
きは、この送風機部（１）を電動機で駆動することによ
り、空気の気流（Ｆ）を発生させ、この気流（Ｆ）を屈
曲胴部（７，８）を介して整流胴（２）へ導くことがで
きる。この整流胴（２）では気流（Ｆ）を整流し、下流
側の測定胴（３）へ導く。次に、この測定胴（３）に据
え付けた供試体について、その空気力を測定することが
できる。この測定胴（３）を通過した気流（Ｆ）は拡散
胴（４）及び屈曲胴部（５，６）を通って、再び送風機
部（１）へ循環する。

【００１２】一方、吸い込み形式の開放式の風胴装置に
成るように連結したときは、この送風機部（１）で発生
させた気流（Ｆ）を直ぐに整流胴（２）へ導き、その下
流側の測定胴（３）において供試体に関する空気力を測
定することができる。

【００１３】また、前記各機能部品（１，２，３・・
・）は、トレーラー（２１）にて運搬し、組み立て得る
ように構成することができる。例えば、各機能部品
（１，２，３・・・）を、支持装置（２２）を介して支
持する台板（２３）と、該台板（２３）の下面に固着し
た車輪（２４）と、前記台板（２３）の下方まで延伸す
る固定用のジャッキ（２５）と、を備えた台車（２６）
をトレーラー（２１）にて牽引するように構成すること
ができる。

【００１４】このように、風胴装置は、送風機部
（１）、測定胴（３）等の各機能部品に分割して台車
（２６）上に設置し、トレーラー（２１）で牽引して所
望の場所に輸送することができる。特に、各機能部品で
一番幅が広い整流胴（２）は、運搬中にはこの向きを変
えて移動させることにより、風胴装置の中で最も幅の広
い部品についても、道路が狭い所を走行移動が可能であ
る。このように、風胴装置の移動範囲の自由度も大きく
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通の
部材には同一の符号を付し重複した説明を省略する。図
１は本発明のモジュール型風胴装置を回流式の風胴装置
として各機能部品を連結した状態を示す構成ブロック図
である。本発明のモジュール型風胴装置を回流式の風胴
装置として連結した基本的な構成としては、風胴内に気
流Ｆを発生させる送風機部１と、ここで発生させた気流
Ｆを整流する整流胴２と、供試体を設置して風胴実験を
行う測定胴３と、この測定胴３を通過した気流Ｆを減速
する拡散胴４の組合せがある。これらの機能部品は、第
１から第４の気流Ｆの流れを変える屈曲胴部５，６，
７，８で水平面内においてループ状に連結され、これら
の風胴内において矢印Ｆ方向に風が循環するようになっ
ている。なお、各屈曲胴部５，６，７，８内には、流力
性能を向上させるコーナーベーン１３を具備している。

【００１６】本発明の送風機部１は、電動機とファンで
人工的に加速した気流を発生させる部分であり、この送
風機部１の前後に送風機上流胴１４と送風機下流胴１５
を接続してある。これらの送風機上流胴１４と送風機下
流胴１５は、長方形状断面の風胴部分と円形状断面の送
風機部１のケーシングを接続するものである。通常送風
機上流胴１４入口側は長方形状断面であっても、送風機
下流胴１５出口側は正方形状断面にとどめ、第２拡散胴
１６出口で長方形状断面にするようになっている。この
第２拡散胴１６は第３屈曲胴７に入る気流Ｆを減速する
部分である。

【００１７】この送風機部１を電動機で駆動することに
より、第２拡散胴１６、第３屈曲胴部７から第２ダクト
１７、第４屈曲胴部８へ気流Ｆを循環させるようになっ
ている。この第４屈曲胴部８は、広角度のディフューザ
（拡散胴）を介在して整流胴２に接続したものである。
この整流胴２で整流された気流Ｆは、ハニカムや整流網
を用いた縮流胴１９で流路を絞って風速を増加させて、
次の測定胴３へ流入するようになっている。

【００１８】測定胴３は、飛行体、地上走行体等の模
型、又は建造物の模型等の供試体を設置して流力性能を
計測する場所である。この測定胴３において、供試体の
表面に発生する圧力分布を測定したり、又はこれらの供
試体の周囲に生じる流れの様子を観察することができ
る。この測定胴３には、３軸可動のトラバース装置を設
置し、観測窓、照明装置等を装備する。なお、全長が１
０ｍ以上の長さになる場合は、境界層の発達を考慮し、
下流側の断面積を増加させる必要がある。

【００１９】測定胴３の下流には、第１拡散胴４を接続
してある。この第１拡散胴４は、送風機部１とこの下流
側の第１屈曲胴部５、更に第１ダクト２０を流力上円滑
に結合する機能を有する場所である。この第１拡散胴４
は、その機能上から送風機部１の前後に設ける機能部品
であるが、風胴全体の構造上、入口側は測定胴３の下流
に設置する。流速分布の厳密な測定胴３を必要とする場
合は、第１拡散胴４に整流金網を設けることが望まし
い。

【００２０】図２はモジュール型風胴装置の機能部品を
台車に載せてトレーラーで牽引する状態を示す正面図で
ある。上述した、送風機部１、整流胴２、測定胴３、第
１、第２拡散胴４，１７及び各屈曲胴部５，６，７，８
はそれぞれの機能部品毎に分割して、トレーラー２１で
移動することができ、更に着脱自在に連結することがで
きるようになっている。例えば、機能部品の一つである
送風機部１は、図示するように、トレーラー２１にて運
搬し、組み立て得るように構成することができる。これ
らの各機能部品１，２，３・・・毎に運搬し、所望の機
能部品毎に自由に組み合わせることができる。そこで、
風胴装置を所望の場所に移動することができるので、風
胴試験を実施する場所を自由に選ぶことができるように
なっている。

【００２１】図３はモジュール型風胴装置の機能部品を
台車に載せてトレーラーで牽引する状態の他の実施の形
態を示す正面図である。また、機能部品の一つである送
風機部１は、この下面にゴム製の緩衝材を介在させた複
数本の支持装置２２を取り付け、これらの支持装置２２
の下部は台板２３に固定してある。この台板２３の下面
には車輪２４を取り付けてあるので、トレーラー２１を
連結して牽引し、移動させることができる。このように
構成した台車２６は、台板２３の下方まで延伸する固定
用のジャッキ２５で移動先において台車２６を容易に固
定することができる。

【００２２】なお、上記の発明の実施の形態では、送風
機部１を機能部品の一例として説明してあるが、その他
の整流胴２、測定胴３、拡散胴４や屈曲胴部５，６，
７，８についてもトレーラー２１で牽引するようになっ
ている。

【００２３】図４は本発明のモジュール型風胴装置を開
放式の風胴装置として連結した状態を示す構成ブロック
図である。本発明のモジュール型風胴装置は、上述した
ように分割構造に成り、トレーラー２１等により容易に
移動し、各機能部品を可変連結することができるので、
回流式の風胴装置を開放式の風胴装置に組み替えること
ができる。例えば、図示例は、吸い込み形式の開放式の
風胴装置として連結したものである。この開放式の風胴
装置の基本的な構成としては、外気を取り入れると共に
気流Ｆを整流する整流胴２と、供試体を設置して風胴実
験を行うための測定胴３と、気流Ｆを発生させる送風機
部１の機能部品から成るものである。これらの機能部品
で構成される風胴内において矢印Ｆ方向に風が通過する
ようになっている。なお、送風機部１の連結位置を変え
ることにより、吹き出し形式に容易に組み替えることが
できる。

【００２４】このように、各機能部品を台車２６上に載
せたものは、そのまま機能部品毎に所望の場所に容易に
運搬することができると共に、連結接続することができ
るので、風胴試験を迅速に実施することができる。

【００２５】

【発明の効果】上述したように、本発明のモジュール型
風胴装置は、風胴装置を送風機部、整流胴、測定胴、拡
散胴及び屈曲胴部等の各機能部品に分割した構造にして
あるため、これらの機能部品を移動可能にし、各機能部
品を自由に組み合わせることができる。「回流式」、
「単純吹き出し式」、「単純吸い込み式」等の種々の風
胴装置に可変連結することができる。

【００２６】また、各機能部品毎に運搬することができ
るので、風胴装置を所望の場所に移動することができ、
風胴試験を実施する場所を自由に選ぶことができる。即
ち、風胴試験者と風胴試験依頼者何れもが、風胴装置が
設置されている遠隔地まで移動する必要がない。これに
より、風胴試験結果のフィードバックが早くなり、開
発、研究の迅速化が実現できる範囲の自由度を大きくす
ることができる、等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモジュール型風胴装置を回流式風胴装
置として各機能部品を組立連結した状態を示す構成ブロ
ック図である。

【図２】モジュール型風胴装置の機能部品を台車に載せ
てトレーラーで牽引する状態を示す正面図である。

【図３】モジュール型風胴装置の機能部品を台車に載せ
てトレーラーで牽引する状態の他の実施の形態を示す正
面図である。

【図４】本発明のモジュール型風胴装置を開放式風胴装
置として組立連結した状態を示す構成ブロック図であ
る。

【図５】従来の回流式の風胴装置を示すものであり、
（ａ）は平面図と（ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

１ 送風機部 ２ 整流胴 ３ 測定胴 ４ 拡散胴 ５ 第一屈曲胴部 ６ 第二屈曲胴部 ７ 第三屈曲胴部 ８ 第四屈曲胴部 ２１ トレーラー ２２ 支持装置 ２３ 台板 ２４ 走行用車輪 ２５ ジャッキ
２６ 台車 Ｆ 気流

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 風胴内に気流（Ｆ）を発生させる送風機
   部（１）と、前記気流（Ｆ）を整流する整流胴（２）
   と、供試体を設置して風胴実験を行うための測定胴
   （３）と、該測定胴（３）を通過した気流（Ｆ）を減速
   する拡散胴（４）と、から成る風胴装置であって、該風
   胴装置を、送風機部（１）、整流胴（２）、測定胴
   （３）及び拡散胴（４）の各機能部品毎に分割した構造
   にし、これらの機能部品毎に運搬し、かつ、これらの機
   能部品の組合せを可変し得るように構成した、ことを特
   徴とするモジュール型風胴装置。
2. 【請求項２】 前記送風機部（１）、前記整流胴
   （２）、前記測定胴（３）及び前記拡散胴（４）を、気
   流（Ｆ）の流れを変える屈曲胴部（５，６，７，８）を
   用いて水平面内においてループ状に回流式の風胴装置に
   成るように連結した、ことを特徴とする請求項１のモジ
   ュール型風胴装置。
3. 【請求項３】 前記送風機部（１）、前記整流胴
   （２）、前記測定胴（３）及び前記拡散胴（４）を、直
   線状に開放式の風胴装置に成るように連結した、ことを
   特徴とする請求項１のモジュール型風胴装置。
4. 【請求項４】 前記各機能部品（１，２，３・・・）
   を、トレーラー（２１）にて運搬し、組み立て得るよう
   に構成した、ことを特徴とする請求項１、２又は３のモ
   ジュール型風胴装置。
5. 【請求項５】 前記各機能部品（１，２，３・・・）
   を、支持装置（２２）を介して支持する台板（２３）
   と、該台板（２３）の下面に固着した車輪（２４）と、
   前記台板（２３）の下方まで延伸する固定用のジャッキ
   （２５）と、を備えた台車（２６）をトレーラー（２
   １）にて牽引する、ことを特徴とする請求項１、２又は
   ３のモジュール型風胴装置。