JP2002162076A - Tornado-generating method and its device - Google Patents
Tornado-generating method and its deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、竜巻の有する特性
を多方面にわたり利用できるように、竜巻発生のメカニ
ズムを制御して適切に竜巻を発生させ得るようにした竜
巻発生方法及びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tornado generating method and apparatus for controlling a tornado generating mechanism so that a tornado can be appropriately generated so that the characteristics of the tornado can be utilized in various fields.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の竜巻発生方法及びその装置は、図
９に示すように、エアー吹出孔ａを設けた複数のエアー
吹出パイプｂを空気の吹出方向が同一回転方向となるよ
うに、相互に垂直に床面ｃに配設し、複数のエアー吹出
パイプｂの上端側を天井遮蔽板ｄにて遮り、複数のエア
ー吹出パイプｂのエアー吹出孔ａから空気を吹き出し、
複数のエアー吹出パイプｂ間の空間を囲うようにエアー
カーテン（空気流）ｅを形成し、且つエアーカーテンｅ
の伴流作用によって旋回気流ｓを形成させ、この旋回気
流ｓの略中心軸線上に位置させて吸引口ｆを天井遮蔽板
ｄに設けてなる。そして、複数のエアー吹出パイプｂに
空気を送り、エアー吹出孔ａから空気を吹き出すと共に
吸引口ｆから空気を吸引して、エアーカーテンｅ内に旋
回気流ｓを形成させると共に、この旋回気流ｓの中心軸
線に沿ったコアｇと吸引口ｆに向かう気流とを形成さ
せ、これら旋回気流ｓ、コアｇ及び吸引口ｆに向かう気
流の合成作用により、吸引口ｆに向かう竜巻ｔが発生し
ている。すなわち、吸引口ｆの反対側に床面ｃがあるこ
とにより、床面ｃを起点としたコアｇを有する安定した
竜巻ｔが発生しているのである。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9, a conventional tornado generating method and a conventional tornado generating method include a plurality of air blowing pipes b provided with air blowing holes a so that air blowing directions are the same. Vertically on the floor c, the upper end side of the plurality of air outlet pipes b is blocked by a ceiling shield plate d, and air is blown out from the air outlet holes a of the plurality of air outlet pipes b.
An air curtain (air flow) e is formed so as to surround the space between the plurality of air blowing pipes b, and the air curtain e
The swirling airflow s is formed by the wake action of the swirling airflow, and the suction port f is provided on the ceiling shielding plate d so as to be positioned substantially on the center axis of the swirling airflow s. Then, the air is sent to the plurality of air blowing pipes b, the air is blown out from the air blowing holes a, and the air is sucked from the suction ports f to form the swirling airflow s in the air curtain e. A core g along the center axis and an airflow toward the suction port f are formed, and a tornado t toward the suction port f is generated by the combined action of the swirling airflow s, the core g, and the airflow toward the suction port f. . That is, the presence of the floor surface c on the side opposite to the suction port f causes a stable tornado t having the core g starting from the floor surface c.
【０００３】また、図１０に示すようような竜巻発生方
法及びその装置もある。これらの方法及び装置は、筒体
であるパイプｈを軸方向に半割りにして、スリットｉを
開けてエアー吹出孔ａとし、パイプｈの両端面を遮蔽板
ｊ、ｋで塞ぎ、いずれか一方の、例えば、遮蔽板ｊに吸
引口ｆを設けてなる。そして、吸引口ｆから空気を吸引
すると、スリットｉであるエアー吹出孔ａから空気が入
り、あたかもエアー吹出孔ａから空気が吹き出している
ことになり、パイプｈ内に旋回気流ｓを形成させると共
に、この旋回気流ｓの中心軸線に沿ったコアｇと吸引口
ｆに向かう気流とを形成させ、これら旋回気流ｓ、コア
ｇ及び吸引口ｆに向かう気流の合成作用により、吸引口
ｆに向かう竜巻ｔ１が発生している。すなわち、吸引口
ｆの反対側に遮蔽板ｋがあることにより、遮蔽板ｋを起
点としたコアｇを有する安定した竜巻ｔ１が発生してい
るのである。[0003] There is also a tornado generating method and apparatus as shown in FIG. In these methods and apparatuses, a pipe h, which is a cylindrical body, is divided in half in the axial direction, a slit i is opened to form an air blowing hole a, and both end faces of the pipe h are closed with shielding plates j and k. For example, a suction port f is provided in the shielding plate j. When the air is sucked from the suction port f, the air enters through the air outlet a which is the slit i, and the air is blown out from the air outlet a to form the swirling airflow s in the pipe h. Then, a core g along the central axis of the swirling airflow s and an airflow toward the suction port f are formed, and a tornado heading toward the suction port f is formed by the combined action of the swirling airflow s, the core g, and the airflow toward the suction port f. t 1 is generated. That is, by the opposite side of the suction port f is shielding plate k, is the tornado t 1 a stable occurs with core g STARTING FROM shielding plate k.
【０００４】また、図１１、１２に示すようような竜巻
発生方法及びその装置もある。これらの方法及び装置
は、複数のエアー吹出孔ｍを、これらからの空気の吹出
方向が同一回転方向となるように相互に配設し、複数の
エアー吹出孔ｍから空気が吹き出た際生ずるエアーカー
テン（空気流）ｅの伴流作用によって形成した旋回気流
ｓの軸方向の両側を、遮蔽板ｎ、ｏで塞ぎ、いずれか一
方の、例えば、遮蔽板ｎに吸引口ｆを設けてなる。そし
て、複数のエアー吹出孔ｍから空気を吹き出すと共に吸
引口ｆから空気を吸引することにより、エアーカーテン
ｅ内に旋回気流ｓを形成させると共に、この旋回気流ｓ
の中心軸線に沿ったコアｇと吸引口ｆに向かう気流とを
形成させ、これら旋回気流ｓ、コアｇ及び吸引口ｆに向
かう気流の合成作用により、吸引口ｆに向かう竜巻ｔ２
が発生している。すなわち、吸引口ｆの反対側に遮蔽板
ｏがあることにより、遮蔽板ｏを起点としたコアｇを有
する安定した竜巻ｔ２が発生しているのである。There is also a tornado generating method and apparatus as shown in FIGS. In these methods and apparatuses, a plurality of air outlets m are arranged mutually so that the air blowing direction from them is the same rotation direction, and air generated when air is blown out from the plurality of air outlets m Both sides in the axial direction of the swirling air flow s formed by the wake action of the curtain (air flow) e are closed by shielding plates n and o, and one of the shielding plates n is provided with a suction port f, for example. Then, air is blown out from the plurality of air outlets m and air is sucked from the suction port f to form a swirling airflow s in the air curtain e, and the swirling airflow s is formed.
Is formed along the central axis of the air flow toward the suction port f, and the swirling air flow s, the core g, and the air flow toward the suction port f combine to form a tornado t 2 toward the suction port f.
Has occurred. That is, by the opposite side of the suction port f is shield o, is the tornado t 2 a stable occurs with core g STARTING FROM shield o.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示す従来の竜巻発生方法及びその装置では、吸引口ｆを
有する天井遮蔽板ｄの対向面である床面ｃを起点とし
て、吸引口ｆに向かう竜巻ｔが発生しているから、この
床面ｃを設けることが出来ない場合には単なる旋回気流
のままで、コアｇを有する竜巻ｔを発生させることがで
きない。したがって、竜巻ｔの有する特性を利用するこ
ともできない。However, in the conventional tornado generating method and apparatus shown in FIG. 9, the suction port f starts from the floor surface c which is the opposite surface of the ceiling shielding plate d having the suction port f. Since the tornado t is generated, when the floor surface c cannot be provided, the tornado t having the core g cannot be generated with a simple swirling airflow. Therefore, the characteristics of the tornado t cannot be used.
【０００６】また、図１０に示す従来の竜巻発生方法及
びその装置でも、吸引口ｆを有する遮蔽板ｊの対向面で
ある遮蔽板ｋを起点として、吸引口ｆに向かう竜巻ｔ１
が発生しているから、この遮蔽板ｋを設けることが出来
ない場合には単なる旋回気流ｓのままで、コアｇを有す
る竜巻ｔ１を発生させることができない。したがって、
竜巻ｔ１の有する特性を利用することができない。Further, in the conventional tornado generating method and apparatus shown in FIG. 10, a tornado t 1 directed toward a suction port f starts from a shielding plate k which is a surface facing a shielding plate j having a suction port f.
Since There has occurred, while a mere whirling airflow s if can not be provided the shielding plate k, it is impossible to generate a tornado t 1 having a core g. Therefore,
It is not possible to use the characteristics possessed by the tornado t 1.
【０００７】更に、図１１、１２に示す従来の竜巻発生
方法及びその装置でも、吸引口ｆを有する遮蔽板ｎの対
向面である遮蔽板ｏを起点として、吸引口ｆに向かう竜
巻ｔ２が発生しているから、この遮蔽板ｏを設けること
が出来ない場合には単なる旋回気流ｓのままで、コアｇ
を有する竜巻ｔ２を発生させることができない。したが
って、竜巻ｔ２の有する特性を利用することができな
い。Furthermore, in the conventional tornado generating method and apparatus shown in FIGS. 11 and 12, starting from the a facing surface of the shielding plate o of the shielding plate n having a suction port f, tornado t 2 toward the suction port f If this shielding plate o cannot be provided, the core g
It is not possible to generate a tornado t 2 with. Therefore, it is impossible to use the characteristics possessed by the tornadoes t 2.
【０００８】上記の図９乃至１２において、床面ｃ、遮
蔽板ｋ、ｏを設けることが出来ない場合に、竜巻ｔ、ｔ
１、ｔ２（以下、「竜巻ｔ等」と言う）が発生しない理
由は、次のように考えられる。竜巻ｔ等は中心部のコア
ｇとそのコアｇ外部を回る気流とで構成される。竜巻ｔ
等が安定状態にあるときは、コアｇ内部の気流とコアｇ
外部の気流との間には、その構造上空気の出入りはほと
んど無い。すなわち、床面ｃ、遮蔽板ｋ、ｏが有ると、
竜巻ｔ等の軸方向が蓋をされると共に、コアｇ内部の気
流とコアｇ外部の気流との間に空気の出入りが制限され
る。したがって、竜巻ｔ等のコアｇ内部の圧力は、軸方
向に多少の圧力勾配があるものの、各吸引口ｆ近辺の低
い圧力に保持でき、コアｇの境界がはっきりして細くな
り、竜巻ｔ等が安定状態となるのである。そして、竜巻
ｔ等におけるコアｇ周辺には、図２に示すように、その
径方向の圧力降下に伴い軸心に向かう径方向の力Ｆｘ
と、その軸方向の圧力勾配に伴い各吸引口ｆに向かう軸
方向の力Ｆｙとが掛かり、このＦｙと竜巻ｔ等の安定度
との間は互いに連動しており逆比例的関係にある。In FIGS. 9 to 12, when the floor c and the shielding plates k and o cannot be provided, the tornadoes t and t
The reason why 1 and t 2 (hereinafter referred to as “tornado t etc.”) do not occur is considered as follows. The tornado t and the like are composed of a core g at the center and an airflow around the core g. Tornado t
Is stable, the air flow inside the core g and the core g
There is almost no ingress and egress of air between the airflow and the outside due to its structure. That is, if there is a floor surface c and shielding plates k and o,
The axial direction of the tornado t and the like is covered, and the flow of air between the airflow inside the core g and the airflow outside the core g is restricted. Therefore, although the pressure inside the core g such as the tornado t has a slight pressure gradient in the axial direction, it can be maintained at a low pressure near each suction port f, and the boundary of the core g becomes clear and narrow, and the tornado t and the like. Is in a stable state. As shown in FIG. 2, a radial force Fx directed toward the axis due to the radial pressure drop is generated around the core g in the tornado t and the like.
And an axial force Fy toward each suction port f due to the pressure gradient in the axial direction, and the Fy and the stability of the tornado t and the like are interlocked with each other and have an inversely proportional relationship.
【０００９】したがって、床面ｃ、遮蔽板ｋ、ｏが無い
と言うことは、竜巻ｔ等の軸方向から空気が竜巻ｔ等内
に自在に入ることであるから、コアｇ内の軸方向の圧力
勾配が大きくなるに連れて上記のＦｙが大きくなり、対
照的に竜巻ｔ等が弱くなる。すなわち、コアｇ内部の気
流とコアｇ外部の気流との間における空気の出入りの制
限以前に、コアｇ内部に直接空気が入って、竜巻ｔ等の
コアｇ内部の圧力は軸方向に大きな圧力勾配となり、各
吸引口ｆより離れた位置では各吸引口ｆ近辺の低い圧力
を保持できず大気圧に近くなる。よって、Ｆｘが限りな
く小さくなり、コアｇの境界が不明確となって、竜巻ｔ
等が不安定状態となり、一時的に弱くなったり、更に竜
巻ｔ等が消滅したりする。Accordingly, the absence of the floor surface c and the shielding plates k and o means that air can freely enter the tornado t or the like from the axial direction of the tornado t or the like. As the pressure gradient increases, the above Fy increases, and in contrast, the tornado t and the like decrease. That is, before the air flow between the airflow inside the core g and the airflow outside the core g is restricted, air directly flows into the core g, and the pressure inside the core g such as the tornado t becomes large in the axial direction. At a position distant from each suction port f, a low pressure near each suction port f cannot be maintained and the pressure becomes close to the atmospheric pressure. Therefore, Fx becomes extremely small, the boundary of the core g becomes unclear, and the tornado t
And the like become unstable, become weak temporarily, and furthermore, the tornado t and the like disappear.
【００１０】そして、Ｆｙが大きくなる場合は、上記し
た床面ｃ、遮蔽板ｋ、ｏが無いこと以外に、これらが有
っても各吸引口ｆから離れ過ぎている場合や、障害物が
ある場合などが考えられる。このような場合にも、図９
乃至１２の竜巻発生方法及びその装置では、Ｆｙが大き
いため竜巻ｔ等を安定して発生させることができない。
従って、一つの解決方法としては、各吸引口ｆの逆方向
に各吸引口を設け、両吸い込みとしてほぼ同量の吸引量
とすることで、Ｆｙ−Ｆｙ≒０として小さくして竜巻ｔ
等を２次元的にし、コアｇ内部の軸方向の圧力を緩い圧
力勾配とし、コアｇ内部を各吸引口ｆ近辺の低い圧力を
保持することでＦｘを大きくし、各吸引口ｆ及び逆方向
の各吸引口に向かう双方向の竜巻ｔ等とし、安定して発
生させている。しかし、これでは、竜巻ｔ等を安定して
発生させるための吸引動力が２倍近くとなり、更に大き
な障害物がある場合では対応できない。When Fy becomes large, in addition to the absence of the above-mentioned floor surface c and shielding plates k and o, even if they are present, they are too far from each suction port f, or an obstacle is present. There may be some cases. In such a case, FIG.
In the tornado generating methods and devices thereof, since the Fy is large, the tornado t and the like cannot be generated stably.
Therefore, as one solution, each suction port is provided in the opposite direction to each suction port f, and the suction amount is substantially the same for both suctions, so that Fy−Fy ≒ 0 is reduced to reduce the tornado t.
And the like are made two-dimensional, the pressure in the axial direction inside the core g is set to a gentle pressure gradient, and the inside of the core g is maintained at a low pressure near each suction port f to increase Fx, thereby increasing each suction port f and the opposite direction. , And the like. However, in this case, the suction power for stably generating the tornado t and the like is nearly doubled, and it is not possible to cope with a case where there is a larger obstacle.
【００１１】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたもので、遮蔽側吸引口の対向面が遮蔽されていなか
ったり大きな障害物があっても、少ない吸引動力で一の
遮蔽側吸引口に向かうコアを有する竜巻を安定して発生
させ、その竜巻の特性を利用することが出来る竜巻発生
方法及びその装置を提供することを課題とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and even if the opposing surface of the shield side suction port is not shielded or there is a large obstacle, one shield side suction port with little suction power is used. It is an object of the present invention to provide a tornado generating method and a tornado generating method capable of stably generating a tornado having a core directed to a tornado and utilizing characteristics of the tornado.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の竜巻発生方法は、空気の吹出方向が
同一回転方向となるように相互に配設した複数のエアー
吹出孔から空気を吹き出し、その空気流の伴流作用によ
って旋回気流を形成させ、該旋回気流の軸方向の一方を
遮蔽しその遮蔽部に設けた遮蔽側吸引口から空気を吸引
すると共に、前記旋回気流の軸方向の他方を開放状態に
し、その軸中心部に設けた小さな邪魔板側から空気を吸
引し、その際、前記遮蔽側吸引口からの空気の吸引圧力
（Ｐ１）及び吸引量（Ｖ１）は、前記邪魔板側からの空
気の吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ２）よりも高く及
び多く（Ｐ１＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ２）吸引することによ
り、前記空気流内に前記遮蔽側吸引口に専ら向かう竜巻
を発生させるようにしたことを特徴とする。したがっ
て、この特徴によれば、竜巻の自由渦領域内の静圧は竜
巻の軸中心に向かうにしたがい２乗に反比例して下がる
から、邪魔板側からのわずかな空気の吸引により、本来
そこに生じる筈の軸方向の圧力勾配に伴い遮蔽側吸引口
に向かう軸方向の力に、十分対向出来る逆方向の力が生
じて、コア内部の軸方向の圧力勾配が緩くなって、コア
内部全体を遮蔽側吸引口近辺における低い圧力に近づけ
保持でき、コアの境界がはっきりしてきてコアが細くな
り、旋回気流の軸中心部にある小さな邪魔板を起点とし
て、遮蔽側吸引口に専ら向かうコアを有する竜巻を発生
させ得る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for generating a tornado according to the first aspect of the present invention, wherein air is blown from a plurality of air outlets arranged mutually so that air blows in the same rotational direction. And a swirling airflow is formed by the wake action of the airflow. One of the swirling airflows is shielded in the axial direction and air is sucked from a shielding-side suction port provided in the shielding portion. The other direction is opened, and air is sucked from a small baffle plate provided at the center of the shaft. At this time, the suction pressure (P 1 ) and the suction amount (V 1 ) of the air from the shield side suction port are set. Is higher and higher (P 1 > P 2 , V 1 > V 2 ) than the suction pressure (P 2 ) and suction amount (V 2 ) of the air from the baffle plate side, so that To generate a tornado heading exclusively to the shield side suction port It is characterized by having made it. Therefore, according to this feature, the static pressure in the free vortex region of the tornado decreases in inverse proportion to the square as it goes toward the center of the tornado axis. Due to the axial pressure gradient that should occur, the axial force heading toward the shielding side suction port generates a reverse force that can sufficiently oppose it, and the axial pressure gradient inside the core becomes gentle, and the entire core inside The core can be held close to the low pressure near the shielding side suction port, the core boundary becomes clear and the core becomes thinner, and the core has only a small baffle plate at the center of the swirling air flow and starts only toward the shielding side suction port Can generate tornadoes.
【００１３】そして、上記の竜巻発生方法は、以下に示
す竜巻発生装置により実現される。請求項２記載の竜巻
発生装置は、エアー吹出孔を設けた複数のエアー吹出パ
イプを、空気の吹出方向が同一回転方向となるように相
互に配設し、前記各エアー吹出孔から空気が吹き出た際
生ずる空気流の伴流作用によって形成した旋回気流の軸
方向の一方に、遮蔽部を設けると共に該遮蔽部に遮蔽側
吸引口を設け、且つ前記旋回気流の軸方向の他方を開放
状態にし、その軸中心部に小さな邪魔板及び開放側吸引
口を順次離して設けてなり、前記遮蔽側吸引口からの空
気の吸引圧力（Ｐ１）及び吸引量（Ｖ１）は、前記開放
側吸引口からの空気の吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ
２）よりも高く及び多く（Ｐ１＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ２）設
定して、前記各エアー吹出孔から空気を吹き出すと共に
前記遮蔽側吸引口及び前記開放側吸引口から空気を吸引
することにより、前記空気流内に前記遮蔽側吸引口に専
ら向かう竜巻を発生させるようにしたことを特徴とす
る。したがって、この特徴によれば、小さな邪魔板を介
して開放側吸引口からのわずかな空気の吸引により、コ
ア内部の軸方向の圧力勾配が緩くなって、コア内部全体
を遮蔽側吸引口近辺における低い圧力に近づけ保持で
き、コアの境界がはっきりしてきてコアが細くなり、小
さな邪魔板を起点として、遮蔽側吸引口に専ら向かうコ
アを有する竜巻を発生させ得る。The tornado generating method described above is realized by a tornado generating device described below. In the tornado generator according to claim 2, a plurality of air blowing pipes provided with air blowing holes are arranged mutually so that the air blowing direction is the same rotation direction, and air is blown out from each of the air blowing holes. A shielding portion is provided in one of the axial directions of the swirling airflow formed by the wake action of the airflow generated when the airflow is generated, a shielding-side suction port is provided in the shielding portion, and the other in the axial direction of the swirling airflow is opened. A small baffle plate and an open-side suction port are sequentially provided at the center of the shaft, and the suction pressure (P 1 ) and suction amount (V 1 ) of the air from the shield-side suction port are controlled by the open-side suction. Air suction pressure (P 2 ) and suction amount (V
2 ) higher and more (P 1 > P 2 , V 1 > V 2 ) than the above, air is blown out from each of the air outlets, and air is sucked from the shield side suction port and the open side suction port. Thus, a tornado heading exclusively toward the shielding-side suction port is generated in the airflow. Therefore, according to this feature, the slight pressure of air from the open side suction port through the small baffle plate reduces the axial pressure gradient inside the core, and the entire core inside the vicinity of the shield side suction port is closed. It can be held close to the low pressure, the core boundaries become sharper and the core becomes thinner, and a tornado can be created with a small baffle as a starting point, with the core coming exclusively to the shielded suction port.
【００１４】請求項３記載の竜巻発生装置は、筒体に１
以上のエアー吹出孔を、これらからの空気の吹出方向が
同一回転方向となるように設け、前記筒体の軸方向の一
方に遮蔽板を設けると共に該遮蔽板に遮蔽側吸引口を設
け、且つ前記筒体の他方を開放状態にし、その筒体の軸
中心部に小さな邪魔板及び開放側吸引口を順次離して設
けてなり、前記遮蔽側吸引口からの空気の吸引圧力（Ｐ
１）及び吸引量（Ｖ１）は、前記開放側吸引口からの空
気の吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ２）よりも高く及
び多く（Ｐ１＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ２）設定して、前記１以
上のエアー吹出孔から空気を吹き出すと共に前記遮蔽側
吸引口及び前記開放側吸引口から空気を吸引することに
より、前記筒体内に前記遮蔽側吸引口に専ら向かう竜巻
を発生させるようにしたことを特徴とする。したがっ
て、この特徴によれば、小さな邪魔板を介して開放側吸
引口からのわずかな空気の吸引により、コア内部の軸方
向の圧力勾配が緩くなって、コア内部全体を遮蔽側吸引
口近辺における低い圧力に近づけ保持でき、コアの境界
がはっきりしてきてコアが細くなり、小さな邪魔板を起
点として、遮蔽側吸引口に専ら向かうコアを有する竜巻
を発生させ得る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a tornado generator, wherein
The above air blowing holes are provided such that the air blowing direction from them is in the same rotation direction, a shielding plate is provided in one of the axial directions of the cylindrical body, and a shielding side suction port is provided in the shielding plate, and The other end of the cylinder is opened, and a small baffle plate and an opening-side suction port are sequentially provided at the center of the axis of the cylinder, and the suction pressure of air (P
1 ) and the suction amount (V 1 ) are higher and larger than the suction pressure (P 2 ) and suction amount (V 2 ) of the air from the open-side suction port (P 1 > P 2 , V 1 > V 2). A) setting, and blowing out air from the one or more air outlets and sucking air from the shield side suction port and the open side suction port, thereby forming a tornado in the cylinder body exclusively toward the shield side suction port. It is characterized in that it is generated. Therefore, according to this feature, the slight pressure of air from the open side suction port through the small baffle plate reduces the axial pressure gradient inside the core, and the entire core inside the vicinity of the shield side suction port is closed. It can be held close to the low pressure, the core boundaries become sharper and the core becomes thinner, and a tornado can be created with a small baffle as a starting point, with the core coming exclusively to the shielded suction port.
【００１５】請求項４記載の竜巻発生装置は、複数のエ
アー吹出孔を、これらからの空気の吹出方向が同一回転
方向となるように相互に配設し、前記複数のエアー吹出
孔から空気が吹き出た際生ずる空気流の伴流作用によっ
て形成した旋回気流の軸方向の一方に、遮蔽部を設ける
と共に該遮蔽部に遮蔽側吸引口を設け、且つ前記旋回気
流の軸方向の他方を開放状態にし、その軸中心部に小さ
な邪魔板及び開放側吸引口を順次離して設けてなり、前
記遮蔽側吸引口からの空気の吸引圧力（Ｐ１）及び吸引
量（Ｖ１）は、前記開放側吸引口からの空気の吸引圧力
（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ２）よりも高く及び多く（Ｐ１
＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ２）設定して、前記複数のエアー吹出
孔から空気を吹き出すと共に前記遮蔽側吸引口及び前記
開放側吸引口から空気を吸引することにより、前記空気
流内に前記遮蔽側吸引口に専ら向かう竜巻を発生させる
ようにしたことを特徴とする。したがって、この特徴に
よれば、小さな邪魔板を介して開放側吸引口からのわず
かな空気の吸引により、コア内部の軸方向の圧力勾配が
緩くなって、コア内部全体を遮蔽側吸引口近辺における
低い圧力に近づけ保持でき、コアの境界がはっきりして
きてコアが細くなり、小さな邪魔板を起点として、遮蔽
側吸引口に専ら向かうコアを有する竜巻を発生させ得
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a tornado generator, wherein a plurality of air outlets are arranged mutually so that air blowing directions from these air outlets are in the same rotational direction, and air is discharged from the plurality of air outlets. A shielding portion is provided in one of the axial directions of the swirling airflow formed by the wake action of the airflow generated when the airflow is blown out, and a shielding-side suction port is provided in the shielding portion, and the other in the axial direction of the swirling airflow is open. A small baffle plate and an open-side suction port are sequentially provided at the center of the shaft, and the suction pressure (P 1 ) and the suction amount (V 1 ) of the air from the shield-side suction port are set at the open side. Higher and higher (P 1 ) than the suction pressure (P 2 ) and suction amount (V 2 ) of air from the suction port
> P 2 , V 1 > V 2 ), and blows air from the plurality of air outlets, and sucks air from the shield side suction port and the open side suction port, so that the air flows into the air flow. It is characterized in that a tornado heading exclusively to the shielding side suction port is generated. Therefore, according to this feature, the slight pressure of air from the open side suction port through the small baffle plate reduces the axial pressure gradient inside the core, and the entire core inside the vicinity of the shield side suction port is closed. It can be held close to the low pressure, the core boundaries become sharper and the core becomes thinner, and a tornado can be created with a small baffle as a starting point, with the core coming exclusively to the shielded suction port.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜８に基づいて詳述する。図１は本発明の方法を適用し
た実施の形態である竜巻発生装置を示す斜視図である。
図面において、１は竜巻発生装置を示し、この竜巻発生
装置１は、エアー吹出孔２を設けた複数のエアー吹出パ
イプ３を、空気の吹出方向が同一回転方向となるように
相互に配設し、各エアー吹出孔２から空気が吹き出た際
生ずる空気流４の伴流作用によって形成した旋回気流５
の軸方向の一方に、遮蔽部６を設けると共に遮蔽部６に
遮蔽側吸引口７を設け、且つ旋回気流５の軸方向の他方
を開放状態にし、その軸中心部に小さな邪魔板８及び開
放側吸引口９を順次離して設けてなり、遮蔽側吸引口７
からの空気の吸引圧力（Ｐ１）及び吸引量（Ｖ１）は、
開放側吸引口９からの空気の吸引圧力（Ｐ２）及び吸引
量（Ｖ２）よりも高く及び多く（Ｐ１＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ
２）設定して、各エアー吹出孔２から空気を吹き出すと
共に遮蔽側吸引口７及び開放側吸引口９から空気を吸引
することにより、空気流４内に遮蔽側吸引口７に専ら向
かう竜巻ｔを発生させるようにしたものである。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
8 will be described in detail. FIG. 1 is a perspective view showing a tornado generator according to an embodiment to which the method of the present invention is applied.
In the drawings, reference numeral 1 denotes a tornado generator, and the tornado generator 1 includes a plurality of air blowing pipes 3 provided with air blowing holes 2 arranged so that air blowing directions are the same. Swirling airflow 5 formed by the wake action of airflow 4 generated when air is blown out from each air blowing hole 2.
A shielding part 6 is provided in one of the axial directions, and a shielding side suction port 7 is provided in the shielding part 6, and the other of the swirling airflow 5 in the axial direction is in an open state. Side suction ports 9 are sequentially provided apart from each other.
The suction pressure (P 1 ) and the suction amount (V 1 ) of air from
Higher and higher (P 1 > P 2 , V 1 > V) than the suction pressure (P 2 ) and suction amount (V 2 ) of the air from the open-side suction port 9.
2 ) By setting, air is blown out from each air blowout hole 2 and air is sucked from the shield side suction port 7 and the open side suction port 9, so that the tornado t flowing exclusively to the shield side suction port 7 in the airflow 4. Is generated.
【００１７】前記エアー吹出孔２は、この実施形態では
単なる丸孔が所定の間隔で複数あるが、幅ぜまのスリッ
トでも、方向転換出来るノズルであっても良く、首尾よ
くエアーカーテン状の空気流を生じさせ得るものであれ
ば、特に限定がない。そして、このエアー吹出孔２を設
けた複数のエアー吹出パイプ３は、この実施形態では４
本あるが、最低限２本あれば良い。いずれにしても、複
数のエアー吹出パイプ３は、エアー吹出孔２からの空気
の吹出方向が同一回転方向となるように相互に配設され
ていれば足りる。なお、複数のエアー吹出パイプ３は、
送風機等の送風装置（不図示）のデリバリー側に接続さ
れている。In the present embodiment, the air blowing holes 2 have a plurality of round holes at a predetermined interval. However, the air blowing holes 2 may be slits having a wide width or a nozzle capable of changing the direction. There is no particular limitation as long as it can generate a flow. The plurality of air blow-out pipes 3 provided with the air blow-out holes 2 are 4 in this embodiment.
There are books, but at least two are sufficient. In any case, it is sufficient that the plurality of air blowing pipes 3 are mutually arranged so that the air blowing direction from the air blowing holes 2 is the same rotation direction. In addition, the plurality of air blowing pipes 3
It is connected to the delivery side of a blower (not shown) such as a blower.
【００１８】前記遮蔽部６は、板状であり空気流４の伴
流作用によって形成した旋回気流５の軸方向の一方、す
なわち、各エアー吹出パイプ３の上端部に渡されて設け
られている。この遮蔽部６の略中心部、すなわち、前記
旋回気流５の軸方向の略中心部にあたる遮蔽部６に遮蔽
側吸引口７が設けられている。そして、この遮蔽側吸引
口７は送風機等の吸引装置のサクション側に接続されて
いる。The shielding portion 6 has a plate shape and is provided in one of the axial directions of the swirling airflow 5 formed by the wake action of the airflow 4, that is, over the upper end of each air blowing pipe 3. . A shield-side suction port 7 is provided in a substantially central portion of the shield portion 6, that is, a shield portion 6 substantially corresponding to the axial center of the swirling airflow 5. The shield side suction port 7 is connected to the suction side of a suction device such as a blower.
【００１９】前記空気流４の伴流作用によって形成した
旋回気流５の軸方向の他方、すなわち、各エアー吹出パ
イプ３の中間部よりやや下部にグレーチング１０が渡さ
れて設けられている。そして、このグレーチング１０上
のほぼ中央部には前記小さな邪魔板８が設けられ、グレ
ーチング１０より下の各エアー吹出パイプ３には側板１
１が張られ、更に、各エアー吹出パイプ３の下端には底
板１２が張られて、グレーチング１０より下部はボック
ス１３が形成されている。このボックス１３の底板１２
には前記開放側吸引口９が設けられている。したがっ
て、グレーチング１０は大きく開口しているから開放状
態と同様であり、各エアー吹出パイプ３のグレーチング
１０より下方にはエアー吹出孔２が設けられていないか
ら、旋回気流５の軸方向の他方は、グレーチング１０よ
り上方に位置するようになって、開放されている状態で
ある。更に、ボックス１３の底板１２には開放側吸引口
９が設けられているが、この開放側吸引口９はグレーチ
ング１０よりはるか下方に設けられているのであって、
旋回気流５の軸方向の他方は開放されている状態である
ことに、変わりはない。A grating 10 is provided so as to extend in the other axial direction of the swirling air flow 5 formed by the wake action of the air flow 4, that is, slightly below the intermediate portion of each air blowing pipe 3. The small baffle plate 8 is provided substantially at the center of the grating 10, and the side plate 1 is attached to each air blowing pipe 3 below the grating 10.
1, a bottom plate 12 is provided at the lower end of each air blowing pipe 3, and a box 13 is formed below the grating 10. The bottom plate 12 of this box 13
Is provided with the open-side suction port 9. Therefore, since the grating 10 has a large opening, it is the same as the open state. Since the air blowout holes 2 are not provided below the gratings 10 of the respective air blowout pipes 3, the other in the axial direction of the swirling airflow 5 is , Is located above the grating 10 and is open. Further, the bottom plate 12 of the box 13 is provided with an open-side suction port 9, which is provided much lower than the grating 10.
The other in the axial direction of the swirling airflow 5 remains open.
【００２０】そして、前記小さな邪魔板８は、円形板で
あるがその形状に限定されていない。この小さな邪魔板
８がグレーチング１０上のほぼ中央部に設けられている
理由は、次の通りである。竜巻ｔは、図２に示すよう
に、中心部のコア１４とそのコア１４外部を回る気流１
５とで構成され、コア１４と気流１５との間には空気の
出入りが事実上若干あるから、それに起因してコア１４
内で遮蔽側吸引口７に向かう気流が生じている。したが
って、コア１４内には、遮蔽側吸引口７側の圧力が低
く、邪魔板８側の圧力が高くなっている圧力勾配が軸方
向に生じている。このコア１４周辺の気流には、軸心に
向かう径方向の力Ｆｘと、遮蔽側吸引口７に向かう軸方
向の力Ｆｙとが掛かっている。Ｆｘはそのコア１４に向
かって径方向の軸心に行くのに従う圧力降下に伴って発
生するものであり、Ｆｙはそのコア１４周辺軸内の軸方
向の圧力勾配に伴って発生するものである。これらのコ
ア１４の軸方向の圧力勾配の大きさと、竜巻ｔとの間は
逆比例的関係にあり、すなわち、コアの軸方向の圧力勾
配が大きいことはＦｙが大きいことを示して、Ｆｙが大
きいことはコア１４内に空気が多く入ってくることを示
し、その結果、コア１４内の圧力が上昇してＦｘが小さ
くなり、竜巻ｔが弱り逐には破壊されることである。逆
に、Ｆｙが小さいことは、上記と逆に作用するから、竜
巻ｔが強くなる。The small baffle plate 8 is a circular plate, but the shape is not limited. The reason why the small baffle plate 8 is provided substantially at the center on the grating 10 is as follows. As shown in FIG. 2, the tornado t has a core 14 at the center and an air current 1 around the core 14.
5 and the air flow between the core 14 and the air flow 15 is substantially slight.
Inside, an airflow toward the shielding side suction port 7 is generated. Therefore, a pressure gradient is generated in the core 14 in the axial direction in which the pressure on the shielding side suction port 7 side is low and the pressure on the baffle plate 8 side is high. A radial force Fx toward the axial center and an axial force Fy toward the shielding-side suction port 7 are applied to the airflow around the core 14. Fx is generated with a pressure drop along the radial axis toward the core 14, and Fy is generated with an axial pressure gradient in the peripheral axis of the core 14. . The magnitude of the pressure gradient in the axial direction of the core 14 is inversely proportional to the tornado t, that is, a large pressure gradient in the axial direction of the core indicates that Fy is large. A large value indicates that a large amount of air enters the core 14, and as a result, the pressure in the core 14 increases, Fx decreases, and the tornado t is weakly destroyed. Conversely, a small Fy acts in the opposite way to the above, so that the tornado t becomes strong.
【００２１】そして、竜巻ｔは、その自由渦領域内にお
いて、その静圧が竜巻ｔのコア１４の外郭に向かうにし
たがい２乗に反比例して下がるから、その竜巻ｔを径方
向にスライスした場合の静圧分布は、図３に示すよう
に、圧力勾配１６が生じている。仮に、この圧力勾配１
６に対して、小さな板１７を置いた場合、静圧差Ｓがあ
るから竜巻ｔの旋回面に対し直角の成分を有する気流が
旋回気流中の侵入し、Ｆｙが大きくなり竜巻ｔが弱ま
り、遂には消滅してしまう。ここで、ダウンフローを生
じさせてやると、図２の−Ｆｙが生じ静圧差Ｓが減少し
て、小さな板１７が図３の二点鎖線の位置にあるのと同
じ状態となる。In the tornado t, in the free vortex region, the static pressure decreases in inverse proportion to the square as it goes to the outer periphery of the core 14 of the tornado t. Therefore, when the tornado t is sliced in the radial direction, Has a pressure gradient 16 as shown in FIG. If this pressure gradient 1
6, when the small plate 17 is placed, there is a static pressure difference S, so that an airflow having a component perpendicular to the turning surface of the tornado t enters the turning airflow, Fy increases, and the tornado t weakens. Disappears. Here, when a downflow is caused, −Fy in FIG. 2 is generated, and the static pressure difference S is reduced, and the small plate 17 is in the same state as the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 3.
【００２２】したがって、この圧力勾配１６を有する竜
巻ｔの場合を、図１を模式化した図４で更に説明する
と、グレーチング１０上に実線で示す邪魔板８を設置
し、この邪魔板８と圧力勾配１６との関係から、グレー
チング１０を通って竜巻ｔの軸方向の気流が竜巻ｔ内に
侵入し、Ｆｙを上昇させ竜巻ｔを弱くし逐には破壊させ
てしまう。ところが、−Ｆｙを生じさせるため、開放側
吸引口９から静圧差Ｓに相当する少量の空気を吸引する
こと（ダウンフローを生じさせてやること）により、邪
魔板８はあたかも二点鎖線で示す大きさの邪魔板８とな
り、グレーチング１０を通って気流が竜巻ｔ内に侵入す
ることが無くなる。このため、コア１４内部全体を遮蔽
側吸引口７近辺における低い圧力に近づけ保持でき、コ
ア１４の境界がはっきりしてきてコア１４が細くなり、
小さな邪魔板８を起点として、遮蔽側吸引口７に専ら向
かうコア１４を有する竜巻ｔを安定して発生させること
が出来るのである。Accordingly, the case of the tornado t having the pressure gradient 16 will be further described with reference to FIG. 4 which is a schematic view of FIG. 1. A baffle plate 8 indicated by a solid line is installed on the grating 10, and the baffle plate 8 Due to the relationship with the gradient 16, the airflow in the axial direction of the tornado t passes through the grating 10 and enters the tornado t, increasing Fy to weaken the tornado t and destroy it one by one. However, in order to generate -Fy, a small amount of air corresponding to the static pressure difference S is sucked from the open-side suction port 9 (to cause a downflow), whereby the baffle plate 8 is shown as if it were a two-dot chain line. It becomes a baffle plate 8 of a size, so that the airflow does not enter the tornado t through the grating 10. For this reason, the whole inside of the core 14 can be kept close to the low pressure in the vicinity of the shielding side suction port 7, the boundary of the core 14 becomes clear, and the core 14 becomes thin,
With the small baffle plate 8 as a starting point, a tornado t having the core 14 exclusively toward the shield side suction port 7 can be generated stably.
【００２３】次に、上記構成になる竜巻発生装置１によ
り、竜巻発生方法を説明する。まず、複数のエアー吹出
パイプ３に空気を送り、各エアー吹出孔２から空気を吹
き出すと、複数のエアー吹出パイプ３間の空間を囲うよ
うにエアーカーテン状の空気流４を形成し、この空気流
４の伴流作用により旋回気流５を生じさせる。一方、遮
蔽側吸引口７からの空気の吸引圧力（Ｐ１）及び吸引量
（Ｖ１）が、開放側吸引口８からの空気の吸引圧力（Ｐ
２）及び吸引量（Ｖ２）よりも高く及び多く設定してあ
り、この設定条件のもとで遮蔽側吸引口７及び小さな邪
魔板８を介して開放側吸引口９から空気を吸引する。す
なわち、開放側吸引口９から静圧差Ｓに相当する少量の
空気を吸引することにより、−Ｆｙを生じさせるから、
小さな邪魔板８であっても、あたかも図４の二点鎖線で
示す大きさの邪魔板８となり、グレーチング１０を通っ
て気流がコア１４内に侵入せず、コア１４の遮蔽側吸引
口７近辺における低い圧力に近づけ保持でき、コア１４
の境界がはっきりしてコア１４が細くなり、小さな邪魔
板８を起点として、遮蔽側吸引口７に専ら向かう竜巻ｔ
を、エアーカーテン状の空気流４内に安定して発生させ
ることが出来る。Next, a method of generating a tornado using the tornado generator 1 having the above-described configuration will be described. First, when air is sent to a plurality of air blow-off pipes 3 and air is blown out from each air blow-out hole 2, an air flow 4 in the form of an air curtain is formed so as to surround a space between the plurality of air blow-out pipes 3. The swirling airflow 5 is generated by the wake effect of the flow 4. On the other hand, the suction pressure (P 1 ) and the suction amount (V 1 ) of the air from the shielding side suction port 7 are reduced by the air suction pressure (P 1 ) from the open side suction port 8.
2 ) and the amount of suction (V 2 ) are set to be higher and higher than the above, and under these setting conditions, air is sucked from the open-side suction port 9 through the shield-side suction port 7 and the small baffle plate 8. That is, -Fy is generated by sucking a small amount of air corresponding to the static pressure difference S from the open-side suction port 9,
Even if it is a small baffle plate 8, it becomes a baffle plate 8 of the size indicated by the two-dot chain line in FIG. 4, the airflow does not enter the core 14 through the grating 10, and the vicinity of the shield side suction port 7 of the core 14. At a low pressure in the core 14
And the core 14 becomes thinner, and the tornado t heading exclusively from the small baffle 8 to the shielding side suction port 7
Can be stably generated in the air flow 4 in the form of an air curtain.
【００２４】図５は本発明の方法を適用した他の実施の
形態である竜巻発生装置１ａを示すもので、この竜巻発
生装置１ａと図１乃至３の竜巻発生装置１との相違点
は、複数のエアー吹出パイプ３の代わりに、半割りの筒
体２０ａ、２０ａをスリットを開けて組み合わせ筒体２
０とし、このスリットを１以上のエアー吹出孔２１とし
て、エアー吹出孔２１からの空気の吹出方向を筒体２０
の壁面に沿って同一回転方向となるようにし、筒体２０
の軸方向の一方に遮蔽部２２を設けると共にこの遮蔽部
２２に遮蔽側吸引口２３を設け、且つ筒体２０の他方を
開放状態にし、その筒体２０の軸中心部に小さな邪魔板
２４及び筒体２０下端の底板２６に開放側吸引口２５を
順次離して設けた点にある。FIG. 5 shows a tornado generator 1a according to another embodiment to which the method of the present invention is applied. The difference between this tornado generator 1a and the tornado generator 1 of FIGS. Instead of a plurality of air blowing pipes 3, a half cylinder 20 a, 20 a is slit to form a combined cylinder 2.
0, and the slit is formed as one or more air outlets 21, and the air blowing direction from the air outlet 21 is
In the same direction of rotation along the wall of
A shielding part 22 is provided on one side in the axial direction, a shielding side suction port 23 is provided on the shielding part 22, and the other of the cylindrical body 20 is opened, and a small baffle plate 24 and The point is that the open side suction ports 25 are sequentially provided on the bottom plate 26 at the lower end of the cylindrical body 20.
【００２５】そして、図１乃至３の竜巻発生装置１と同
様に、遮蔽側吸引口２３からの空気の吸引圧力（Ｐ１）
及び吸引量（Ｖ１）を、開放側吸引口２５からの空気の
吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ２）よりも高く及び多
く設定してあるから、遮蔽側吸引口２３及び小さな邪魔
板２４を介して開放側吸引口２５から空気を吸引するこ
とにより、１以上のエアー吹出孔２１から筒体２０内に
空気を吹き出すことになって旋回気流５が生じ、筒体２
０内に遮蔽側吸引口２３に専ら向かう竜巻ｔ１を発生さ
せることができる。Then, similarly to the tornado generator 1 shown in FIGS. 1 to 3, the suction pressure (P 1 ) of the air from the shield side suction port 23.
And the suction amount (V 1 ) is set to be higher and larger than the suction pressure (P 2 ) and suction amount (V 2 ) of the air from the open-side suction port 25, so that the shielding-side suction port 23 and the small obstruction By sucking air from the open-side suction port 25 through the plate 24, air is blown out from the one or more air blowing holes 21 into the cylindrical body 20, thereby generating a swirling airflow 5.
Exclusively directed can be generated tornadoes t 1 to the shielding side suction port 23 in the 0.
【００２６】すなわち、この竜巻発生装置１ａによって
も、コア１４内部全体を遮蔽側吸引口２３近辺における
低い圧力に近づけ保持でき、コア１４の境界がはっきり
してきてコア１４が細くなり、小さな邪魔板２４を起点
として、遮蔽側吸引口２３に専ら向かう竜巻ｔ１を、筒
体２０内に安定して発生させ、本発明の方法を実現でき
る。その他の構成、作用は図１乃至３の竜巻発生装置１
と同様なので、図面に符号を付してその説明を省略す
る。That is, also with the tornado generator 1a, the entire inside of the core 14 can be kept close to the low pressure near the shield side suction port 23, the boundary of the core 14 becomes clear, the core 14 becomes thin, and the small baffle plate 24 the starting, a tornado t 1 toward exclusively shielding side suction port 23, stably generate the cylindrical body 20, may implement the method of the present invention. Other configurations and operations are similar to those shown in FIGS.
Therefore, the reference numerals are attached to the drawings and the description is omitted.
【００２７】図６は本発明の方法を適用した他の実施の
形態である竜巻発生装置１ａ’を示すもので、この竜巻
発生装置１ａ’と図５の竜巻発生装置１ａとの相違点
は、筒体２０ｂ内壁面に９０度間隔で４本のエアー吹出
パイプ３ａを設置し、各エアー吹出パイプ３ａのエアー
吹出孔２１ａからの空気の吹出方向を筒体２０ｂの内壁
面に沿って同一回転方向となるようにし、筒体２０ｂの
中間部よりやや下にグレーチング１０ａを張り、そのグ
レーチング１０ａのほぼ中心部に小さな皿２４ａを設
け、その皿２４ａ上の燃焼源２７が燃焼している点にあ
る。この場合、遮蔽側吸引口２３からの吸引量Ｑ、開放
側吸引口２５からの吸引量Ｑ’、エアー吹出パイプ３ａ
の本数、燃焼源２７の燃焼ガス量ｑとすると、筒体２０
ａ内が負圧となることにより、エアー吹出パイプ３ａ１
本あたりに入る風量ＱＦは、（Ｑ＋Ｑ’−ｑ）／ｎとな
る。したがって、燃焼源２７により燃焼ガス量ｑの発生
があっても、その分エアー吹出パイプ３ａからの風量Ｑ
Ｆが減り、吸引量Ｑ＋Ｑ’とエアー吹出パイプ３ａの風
量ＱＦとのバランスが自然に保たれる。その他の構成、
作用は図５の竜巻発生装置１ａと同様なので、図面に符
号を付してその説明を省略する。FIG. 6 shows a tornado generator 1a 'which is another embodiment to which the method of the present invention is applied. The difference between this tornado generator 1a' and the tornado generator 1a of FIG. Four air outlet pipes 3a are installed at 90 ° intervals on the inner wall surface of the cylindrical body 20b, and the direction of air blowing from the air outlet holes 21a of each air outlet pipe 3a is set to the same rotational direction along the inner wall surface of the cylindrical body 20b. The grating 10a is stretched slightly below the intermediate portion of the cylindrical body 20b, and a small dish 24a is provided substantially at the center of the grating 10a. The combustion source 27 on the dish 24a is burning. . In this case, the suction amount Q from the shielding side suction port 23, the suction amount Q 'from the open side suction port 25, the air blowing pipe 3a
And the combustion gas amount q of the combustion source 27, the cylinder 20
a becomes negative pressure, the air blowing pipe 3a1
Air volume Q F entering per book, the (Q + Q'-q) / n. Therefore, even if the combustion gas amount q is generated by the combustion source 27, the air volume Q from the air blowing pipe 3a is correspondingly increased.
F is reduced, the balance of the air volume Q F of the suction quantity Q + Q 'and the air blowing pipe 3a is maintained naturally. Other configurations,
The operation is the same as that of the tornado generator 1a of FIG.
【００２８】図７、８は本発明の方法を適用した他の実
施の形態である竜巻発生装置１ｂを示すもので、この竜
巻発生装置１ｂと図１乃至３の竜巻発生装置１との相違
点は、遮蔽板３０に複数のエアー吹出孔３１を、これら
からの空気の吹出方向が同一回転方向となるように相互
に配設し、複数のエアー吹出孔３１から空気が吹き出た
際生ずる空気流４の伴流作用によって形成した旋回気流
５の軸方向の一方に、上述の遮蔽板３０が位置すると共
に遮蔽板３０に遮蔽側吸引口３２を設け、且つ旋回気流
５の軸方向の他方、すなわち、遮蔽板３０の対向面にグ
レーチング３３を設けて開放状態にし、そのグレーチン
グ３３の中心部に小さな邪魔板３４を設けると共に、グ
レーチング３３の下面に箱体３５を取り付け、この箱体
３５の底板３６に開放側吸引口３７を旋回気流５の軸方
向に位置させて設けた点にある。FIGS. 7 and 8 show a tornado generator 1b according to another embodiment to which the method of the present invention is applied. Differences between the tornado generator 1b and the tornado generator 1 shown in FIGS. The air flow generated when air is blown out from the plurality of air blowout holes 31 is arranged such that a plurality of air blowout holes 31 are formed in the shielding plate 30 so that the air blowout directions from the plurality of air blowout holes are in the same rotation direction. The above-mentioned shielding plate 30 is located in one of the axial directions of the swirling airflow 5 formed by the wake action of 4, and a shielding-side suction port 32 is provided in the shielding plate 30, and the other of the swirling airflow 5 in the axial direction, that is, A grating 33 is provided on the opposing surface of the shielding plate 30 to open it. A small baffle plate 34 is provided at the center of the grating 33, and a box 35 is attached to the lower surface of the grating 33. To Positions the discharge side suction port 37 in the axial direction of the whirling air current 5 is in that provided.
【００２９】そして、図１乃至３の竜巻発生装置１と同
様に、遮蔽側吸引口３２からの空気の吸引圧力（Ｐ１）
及び吸引量（Ｖ１）を、開放側吸引口３７からの空気の
吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ２）よりも高く及び多
く設定して、複数のエアー吹出孔３１から空気を吹き出
すと共に遮蔽側吸引口３２及び小さな邪魔板３４を介し
て開放側吸引口３７から空気を吸引することにより、遮
蔽板３０及びグレーチング３３間の空間を囲うようにエ
アーカーテン状の空気流４を形成し、この空気流４の伴
流作用によって旋回気流５を生じさせ、空気流４内に遮
蔽側吸引口３２に専ら向かう竜巻ｔ２を発生させること
ができる。Then, similarly to the tornado generator 1 shown in FIGS. 1 to 3, the suction pressure (P 1 ) of the air from the shield side suction port 32.
And the suction amount (V 1 ) is set to be higher and larger than the suction pressure (P 2 ) and suction amount (V 2 ) of the air from the open-side suction port 37, and the air is blown out from the plurality of air blowing holes 31. At the same time, by sucking air from the open side suction port 37 through the shield side suction port 32 and the small baffle plate 34, an air curtain-shaped air flow 4 is formed so as to surround the space between the shield plate 30 and the grating 33. The swirling airflow 5 is generated by the wake action of the airflow 4, and a tornado t < b > 2 in the airflow 4 exclusively toward the shield side suction port 32 can be generated.
【００３０】すなわち、この竜巻発生装置１ｂによって
も、コア１４の遮蔽側吸引口３２近辺における低い圧力
に近づけ保持でき、コア１４の境界がはっきりしてきて
コア１４が細くなり、グレーチング３３上の小さな邪魔
板３４を起点として、遮蔽側吸引口３２に専ら向かう竜
巻ｔ２を、エアーカーテン状の空気流４内に安定して発
生させ、本発明の方法を実現できる。その他の構成、作
用は図１乃至３の竜巻発生装置１と同様なので、図面に
符号を付してその説明を省略する。That is, also with the tornado generator 1b, the pressure can be kept close to the low pressure near the shield side suction port 32 of the core 14, the boundary of the core 14 becomes clear, the core 14 becomes thin, and the small obstacle on the grating 33 becomes small. starting from the plate 34, exclusively directed tornadoes t 2 to the shielding side suction port 32, stably generate the air curtain of the air flow 4, can implement the method of the present invention. Other configurations and operations are the same as those of the tornado generator 1 of FIGS. 1 to 3, and therefore, reference numerals are attached to the drawings, and description thereof will be omitted.
【００３１】以上、本発明の実施形態を説明したが、具
体的な構成はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内での変更、追加は本発明の範囲内である。Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to this, and changes and additions without departing from the gist of the present invention are within the scope of the present invention.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の竜巻発生
方法及びその装置によれば、以下のような効果が期待出
来る。請求項１の発明は、竜巻の自由渦領域内の静圧は
竜巻の軸中心に向かうにしたがい２乗に反比例して下が
るから、邪魔板側からのわずかな空気の吸引により、竜
巻内の軸方向の気流をコントロールできて、コア内部の
軸方向の圧力勾配が緩くなって、コア内部全体を遮蔽側
吸引口近辺における低い圧力に近づけ保持でき、コアの
境界がはっきりしてきてコアが細くなり、旋回気流の軸
中心部にある小さな邪魔板を起点として、遮蔽側吸引口
に専ら向かうコアを有する竜巻を発生させ得る。したが
って、この発明方法によれば、遮蔽側吸引口の対向面が
遮蔽されていなくても、小さな邪魔板があれば、遮蔽側
吸引口に向かうコアを有する竜巻を発生させることが出
来て、この竜巻の有する特性を安定して利用できる。As described above in detail, the following effects can be expected according to the tornado generating method and apparatus of the present invention. According to the invention of claim 1, the static pressure in the free vortex region of the tornado decreases in inverse proportion to the square as it goes toward the axis of the tornado. The air flow in the direction can be controlled, the axial pressure gradient inside the core becomes gentler, the whole inside of the core can be kept close to the low pressure near the shielding side suction port, the core boundary becomes clear and the core becomes thinner, Starting from a small baffle at the axial center of the swirling airflow, a tornado having a core exclusively directed to the shielding side suction port can be generated. Therefore, according to the method of the present invention, even if the opposing surface of the shielding side suction port is not shielded, if there is a small baffle plate, a tornado having a core directed to the shielding side suction port can be generated. The characteristics of the tornado can be used stably.
【００３３】請求項２の発明は、小さな邪魔板を介して
開放側吸引口からのわずかな空気の吸引により、コア内
部の軸方向の圧力勾配が緩くなって、コア内部全体を遮
蔽側吸引口近辺における低い圧力に近づけ保持でき、コ
アの境界がはっきりしてきてコアが細くなり、小さな邪
魔板を起点として、遮蔽側吸引口に専ら向かうコアを有
する竜巻を発生させ得る。したがって、この発明装置に
よれば、複数のエアー吹出パイプからの空気の吹き出し
により空気流を形成し、この空気流内における遮蔽側吸
引口の対向面が遮蔽されていなくても、小さな邪魔板が
あれば、上記と同様の竜巻を発生させ、この竜巻の有す
る特性を安定して利用できる。According to a second aspect of the present invention, the pressure gradient in the axial direction inside the core is reduced by a slight suction of air from the open side suction port through the small baffle plate, and the entire inside of the core is shielded. It can be held close to the low pressure in the vicinity, and the core can be sharpened and the core narrowed, creating a tornado with a core starting from the small baffle and going exclusively to the shielding suction. Therefore, according to the device of the present invention, an air flow is formed by blowing air from a plurality of air blowing pipes, and a small baffle plate is formed even if the surface facing the shielding side suction port in the air flow is not shielded. If so, a tornado similar to the above is generated, and the characteristics of the tornado can be used stably.
【００３４】請求項３の発明は、小さな邪魔板を介して
開放側吸引口からのわずかな空気の吸引により、コア内
部の軸方向の圧力勾配が緩くなって、コア内部全体を遮
蔽側吸引口近辺における低い圧力に近づけ保持でき、コ
アの境界がはっきりしてきてコアが細くなり、小さな邪
魔板を起点として、遮蔽側吸引口に専ら向かうコアを有
する竜巻を発生させ得る。したがって、この発明装置に
よれば、筒体内における遮蔽側吸引口の対向面が遮蔽さ
れていなくても、小さな邪魔板があれば、上記と同様の
竜巻を発生させ、この竜巻の有する特性を安定して利用
できる。According to a third aspect of the present invention, the pressure gradient in the axial direction inside the core is reduced by a slight suction of air from the open side suction port through the small baffle plate, and the entire inside of the core is shielded. It can be held close to the low pressure in the vicinity, and the core can be sharpened and the core narrowed, creating a tornado with a core starting from the small baffle and going exclusively to the shielding suction. Therefore, according to the device of the present invention, even if the opposing surface of the shielding side suction port in the cylindrical body is not shielded, if there is a small baffle plate, a tornado similar to the above is generated, and the characteristics of the tornado are stabilized. Available.
【００３５】請求項４の発明は、小さな邪魔板を介して
開放側吸引口からのわずかな空気の吸引により、コア内
部の軸方向の圧力勾配が緩くなって、コア内部全体を遮
蔽側吸引口近辺における低い圧力に近づけ保持でき、コ
アの境界がはっきりしてきてコアが細くなり、小さな邪
魔板を起点として、遮蔽側吸引口に専ら向かうコアを有
する竜巻を発生させ得る。したがって、この発明装置に
よれば、空気流内における遮蔽側吸引口の対向面が遮蔽
されていなくても、小さな邪魔板があれば、上記と同様
の竜巻を発生させ、この竜巻の有する特性を安定して利
用できる。According to a fourth aspect of the present invention, the slight pressure of air from the open side suction port through the small baffle plate reduces the axial pressure gradient inside the core, thereby covering the entire inside of the core with the shield side suction port. It can be held close to the low pressure in the vicinity, and the core can be sharpened and the core narrowed, creating a tornado with a core starting from the small baffle and going exclusively to the shielding suction. Therefore, according to the device of the present invention, even if the opposing surface of the shielding side suction port in the air flow is not shielded, if a small baffle plate is present, a tornado similar to the above is generated, and the characteristics of this tornado are obtained. Can be used stably.
【図１】本発明の方法を適用した実施の形態である竜巻
発生装置を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a tornado generator according to an embodiment to which the method of the present invention is applied.
【図２】本発明の方法を適用して竜巻を発生させる原理
を説明する斜視図。FIG. 2 is a perspective view illustrating the principle of generating a tornado by applying the method of the present invention.
【図３】本発明の方法を適用して竜巻を発生させる原理
を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the principle of generating a tornado by applying the method of the present invention.
【図４】本発明の方法を適用して竜巻を発生させる原理
を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing the principle of generating a tornado by applying the method of the present invention.
【図５】本発明の方法を適用した他の実施の形態である
竜巻発生装置を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a tornado generator according to another embodiment to which the method of the present invention is applied.
【図６】本発明の方法を適用した他の実施の形態である
竜巻発生装置を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a tornado generator according to another embodiment to which the method of the present invention is applied.
【図７】本発明の方法を適用した他の実施の形態である
竜巻発生装置を示す側面図。FIG. 7 is a side view showing a tornado generator according to another embodiment to which the method of the present invention is applied.
【図８】本発明の方法を適用した他の実施の形態である
竜巻発生装置を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing a tornado generator according to another embodiment to which the method of the present invention is applied.
【図９】従来例を示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing a conventional example.
【図１０】従来例を示す斜視図。FIG. 10 is a perspective view showing a conventional example.
【図１１】従来例を示す側面図。FIG. 11 is a side view showing a conventional example.
【図１２】従来例を示す平面図。FIG. 12 is a plan view showing a conventional example.
１、１ａ、１ａ’、１ｂ 竜巻発生装置 ２、２１、２１ａ、３１、ａ、ｍ エアー吹出孔 ３、３ａ、ｂ エアー吹出パイプ ４ 空気流 ５、ｓ 旋回気流 ６、２２、３０、ｊ、ｋ、ｎ、ｏ 遮蔽板 ７、２３、３２ 遮蔽側吸引口 ８、２４、３４ 小さな邪魔板 ９、２５、３７ 開放側吸引口 １０、１０ａ、３３ グレーチング １１ 側板 １２、２６、３６ 底板 １３、３５ ボックス １４、ｇ コア ２０、２０ｂ 筒体 ２０ａ 半割りの筒体 ２４ａ 皿 ２７ 燃焼源 ３５ 箱体 ｃ 床面 ｄ 天井遮蔽板 ｅ エアーカーテン ｆ 吸引孔 ｈ パイプ ｉ スリット Ｓ 静圧差 ｔ、ｔ１、ｔ２ 竜巻1, 1a, 1a ', 1b Tornado generator 2, 21, 21a, 31, a, m Air blowing hole 3, 3a, b Air blowing pipe 4 Air flow 5, s Swirling air flow 6, 22, 30, j, k , N, o Shield plate 7, 23, 32 Shield side suction port 8, 24, 34 Small baffle plate 9, 25, 37 Open side suction port 10, 10a, 33 Grating 11 Side plate 12, 26, 36 Bottom plate 13, 35 Box 14, g core 20,20b cylinder 20a-half of the cylindrical body 24a dish 27 combustion source 35 box c floor d ceiling shield e air curtain f suction holes h pipe i slit S static pressure difference t, t 1, t 2 tornado
Claims (4)
に相互に配設した複数のエアー吹出孔から空気を吹き出
し、その空気流の伴流作用によって旋回気流を形成さ
せ、該旋回気流の軸方向の一方を遮蔽しその遮蔽部に設
けた遮蔽側吸引口から空気を吸引すると共に、前記旋回
気流の軸方向の他方を開放状態にし、その軸中心部に設
けた小さな邪魔板側から空気を吸引し、その際、前記遮
蔽側吸引口からの空気の吸引圧力（Ｐ１）及び吸引量
（Ｖ１）は、前記邪魔板側からの空気の吸引圧力
（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ２）よりも高く及び多く（Ｐ１
＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ２）吸引することにより、前記空気流
内に前記遮蔽側吸引口に専ら向かう竜巻を発生させるよ
うにしたことを特徴とする竜巻発生方法。An air is blown out from a plurality of air blow holes arranged mutually so that the air blowing direction is the same direction of rotation, and a swirling air flow is formed by the wake action of the air flow. While blocking one side in the axial direction and sucking air from a shielding side suction port provided in the shielding portion, the other in the axial direction of the swirling airflow is opened, and air is supplied from a small baffle plate provided in the center of the axis. At this time, the suction pressure (P 1 ) and the suction amount (V 1 ) of the air from the shield side suction port are changed to the suction pressure (P 2 ) and the suction amount (V) of the air from the baffle plate side. 2 ) higher and more than (P 1
> P 2 , V 1 > V 2 ) A tornado generating method, characterized in that a tornado directed exclusively to the shielding side suction port is generated in the airflow by suction.
イプを、空気の吹出方向が同一回転方向となるように相
互に配設し、前記各エアー吹出孔から空気が吹き出た際
生ずる空気流の伴流作用によって形成した旋回気流の軸
方向の一方に、遮蔽部を設けると共に該遮蔽部に遮蔽側
吸引口を設け、且つ前記旋回気流の軸方向の他方を開放
状態にし、その軸中心部に小さな邪魔板及び開放側吸引
口を順次離して設けてなり、前記遮蔽側吸引口からの空
気の吸引圧力（Ｐ１）及び吸引量（Ｖ１）は、前記開放
側吸引口からの空気の吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ
２）よりも高く及び多く（Ｐ１＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ２）設
定して、前記各エアー吹出孔から空気を吹き出すと共に
前記遮蔽側吸引口及び前記開放側吸引口から空気を吸引
することにより、前記空気流内に前記遮蔽側吸引口に専
ら向かう竜巻を発生させるようにしたことを特徴とする
竜巻発生装置。2. A plurality of air blow-out pipes having air blow-out holes are arranged with respect to each other so that air blows in the same direction of rotation, and an air flow generated when air blows out from each of the air blow-out holes. A shielding portion is provided in one of the axial directions of the swirling airflow formed by the wake action of the swirling airflow, a shielding-side suction port is provided in the shielding portion, and the other of the swirling airflow in the axial direction is opened, and the axial center portion thereof is opened. A small baffle plate and an open-side suction port are sequentially provided at a distance from each other, and the suction pressure (P 1 ) and the suction amount (V 1 ) of the air from the shield-side suction port are determined by the air flow from the open-side suction port. Suction pressure (P 2 ) and suction amount (V
2 ) higher and more (P 1 > P 2 , V 1 > V 2 ) than the above, air is blown out from each of the air outlets, and air is sucked from the shield side suction port and the open side suction port. Thus, a tornado generator is generated in the airflow, which is directed exclusively toward the shielding side suction port.
らの空気の吹出方向が同一回転方向となるように設け、
前記筒体の軸方向の一方に遮蔽板を設けると共に該遮蔽
板に遮蔽側吸引口を設け、且つ前記筒体の他方を開放状
態にし、その筒体の軸中心部に小さな邪魔板及び開放側
吸引口を順次離して設けてなり、前記遮蔽側吸引口から
の空気の吸引圧力（Ｐ１）及び吸引量（Ｖ１）は、前記
開放側吸引口からの空気の吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量
（Ｖ２）よりも高く及び多く（Ｐ１＞Ｐ２、Ｖ１＞
Ｖ２）設定して、前記１以上のエアー吹出孔から空気を
吹き出すと共に前記遮蔽側吸引口及び前記開放側吸引口
から空気を吸引することにより、前記筒体内に前記遮蔽
側吸引口に専ら向かう竜巻を発生させるようにしたこと
を特徴とする竜巻発生装置。3. A cylindrical body having one or more air outlets such that air blows from these at the same rotational direction,
A shielding plate is provided on one side of the cylinder in the axial direction, a shielding side suction port is provided on the shielding plate, and the other side of the cylinder is opened, and a small baffle plate and an open side are provided at the axial center of the cylinder. The suction ports are sequentially separated from each other, and the suction pressure (P 1 ) and suction amount (V 1 ) of the air from the shielding side suction port are determined by the air suction pressure (P 2 ) from the open side suction port. Higher and more than the suction amount (V 2 ) (P 1 > P 2 , V 1 >)
V 2 ) By setting and blowing air from the one or more air outlets and sucking air from the shield side suction port and the open side suction port, the cylinder body is directed exclusively toward the shield side suction port. A tornado generator characterized by generating a tornado.
の吹出方向が同一回転方向となるように相互に配設し、
前記複数のエアー吹出孔から空気が吹き出た際生ずる空
気流の伴流作用によって形成した旋回気流の軸方向の一
方に、遮蔽部を設けると共に該遮蔽部に遮蔽側吸引口を
設け、且つ前記旋回気流の軸方向の他方を開放状態に
し、その軸中心部に小さな邪魔板及び開放側吸引口を順
次離して設けてなり、前記遮蔽側吸引口からの空気の吸
引圧力（Ｐ１）及び吸引量（Ｖ１）は、前記開放側吸引
口からの空気の吸引圧力（Ｐ２）及び吸引量（Ｖ２）よ
りも高く及び多く（Ｐ１＞Ｐ２、Ｖ１＞Ｖ２）設定し
て、前記複数のエアー吹出孔から空気を吹き出すと共に
前記遮蔽側吸引口及び前記開放側吸引口から空気を吸引
することにより、前記空気流内に前記遮蔽側吸引口に専
ら向かう竜巻を発生させるようにしたことを特徴とする
竜巻発生装置。4. A plurality of air outlets are arranged mutually so that air blowing directions from these air outlets are in the same rotation direction.
A shielding portion is provided in one of the axial directions of the swirling airflow formed by the wake action of the airflow generated when air is blown from the plurality of air blowing holes, and a shielding-side suction port is provided in the shielding portion; The other end of the airflow in the axial direction is opened, and a small baffle plate and an open-side suction port are sequentially provided at the center of the axis, and the suction pressure (P 1 ) and the suction amount of air from the shield-side suction port are provided. (V 1 ) is set higher (P 1 > P 2 , V 1 > V 2 ) than and higher than the suction pressure (P 2 ) and the suction amount (V 2 ) of the air from the open side suction port, By blowing air from the plurality of air outlets and sucking air from the shield side suction port and the open side suction port, a tornado heading exclusively to the shield side suction port is generated in the airflow. Tornado generator Place.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000403012A JP2002162076A (en) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Tornado-generating method and its device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2002162076A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103814784A (en) * | 2014-03-24 | 2014-05-28 | 陈朝亮 | Man-made tornado generating device |
| CN109716037A (en) * | 2016-06-22 | 2019-05-03 | 国立大学法人名古屋工业大学 | Suction device and driving device |
| CN111649032A (en) * | 2020-06-18 | 2020-09-11 | 武汉理工大学 | Vortex ring exciter based on negative pressure truncation |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000403012A patent/JP2002162076A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN103814784A (en) * | 2014-03-24 | 2014-05-28 | 陈朝亮 | Man-made tornado generating device |
| CN109716037A (en) * | 2016-06-22 | 2019-05-03 | 国立大学法人名古屋工业大学 | Suction device and driving device |
| CN111649032A (en) * | 2020-06-18 | 2020-09-11 | 武汉理工大学 | Vortex ring exciter based on negative pressure truncation |
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