JP3134159B2 - 人工竜巻発生機構及びその装置並びにこれを用いた照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工的に竜巻を発生させる人工竜巻発生機構
及びその装置並びにこれを用いた照明装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

人工的に竜巻を発生させる方法は、種々開発されてい
る。例えば、横長の排気フードの中でフードの内壁に沿
って渦流をつくり、中央部で吸引させて人工竜巻を起こ
させる方法がある。これは囲まれたフードの中の竜巻で
あり、横長の長手方向に均一な吸引風速を得ることはで
きるが自由空間に吸い込みの指向性を有するものではな
く、その意味では従来の側方式フードと変わるところは
ない。また、バーナーの燃焼機構や空調の吹出口などで
吹出ノズルに回転を与え竜巻状に吹き出す装置もある
が、これらはいわゆる吹出竜巻機構である。又、海底の
スラッッジなどの回収装置に竜巻を利用したものが開発
されており、円筒内に渦流を形成しこれを水中に伝達し
て中央部で吸引する装置である。この装置は自由水中に
おいて強制的に渦流を形成しないので、渦流は対数的に
減衰し利用範囲は極限られた範囲でしかなく、かつ非常
に不安定な竜巻しか得られていない。

そこで、本出願人は、特願昭61−106384号において従
来不可能とされていた人工竜巻を簡単容易に発生させる
機構とその利用方法を出願した。そして、この発明は第
７図に示すように構成されている。すなわち、４本のエ
アー吹出パイプ２からなり、この各エアー吹出パイプ２
には、数個のエアー吹出孔３が上から下まで等間隔に並
設されている。各エアー吹出パイプ２は、それぞれのエ
アー吹出孔３が右側のエアー吹出パイプ２の方向に向く
ように、エアーフード４に取り付けられている。エアー
フード４には、エアー吸引口８が取り付けてある。従っ
て、この発明は、壁面のない空間の部分に人工竜巻を
発生させようとしたこと、自由空間を同一回転方向の
エアーカーテンＣで囲うようにしたこと、エアーカー
テンＣの伴流作用によって連続する渦流を形成しようと
したこと、渦流の中心部からエラーを吸引し吸引口に
向かう気流を形成しようとしたこと、すなわち、渦流
と吸引口に向かう気流の合成作用としてエアーカーテン
に囲まれた自由空間に人工竜巻を発生させようとしたも
のである。又、このようにして発生した人工竜巻を有
害ガス粉塵等の捕集排出用、居所冷暖房用、デコレーシ
ョン装飾用、流体物攪拌用、回転動力伝達用等に利用し
ようとしたり、船の推力増加用に利用しようとした
り、伝票類の搬送用、粉粒体の搬送用等に利用しよう
としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述の出願による人工竜巻発生機構及
びその利用方法では、その具体例は、いずれも垂直方向
上方に設けられたエアー吸引口８に向かって人工竜巻Ｈ
が発生するようになっている。更に、エアー吹出パイプ
２は、いずれもエアーカーテンＣによって囲まれる空間
に沿うように垂直方向に夫々配設されている。このた
め、エアーカーテンによって囲まれる空間に近接してエ
アー吹出パイプ２が複数本存在することになり、しか
も、そのエアー吹出パイプ２の設置位置も限定されるか
ら、これらのエアー吹出パイプ２が邪魔になり、スペー
スを充分活用できない虞がある。従って、障害物のない
広いスペースを必要とするような場合に、従来の人工竜
巻発生装置を使用することができなかった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、空気を吹き出すためのエアー吹出パイプを部屋の床
等のスペースに立設しなくても良い人工竜巻発生機構及
びその装置並びにこれを用いた照明装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明の人工竜巻発生機構
は、 空気が複数の空気吹き出し個所から常時同一回転方向
となるように吹き出てエアーカーテンを形成し、該エア
ーカーテンの伴流作用により旋回気流を形成すると共に
該旋回気流の軸方向中心部から空気を吸引することによ
り、旋回気流内に空気の吸引個所に向かう人工竜巻を発
生させる人工竜巻発生機構において、前記旋回気流の軸
方向中心部に近在する前記空気吹き出し個所の大半を水
平に配し且つ端部にある残りの空気吹き出し個所を垂直
に配し、最端にある空気吹き出し個所の位置と水平に前
記空気の吸引個所を配すると共に垂直の空気吹き出し個
所の外周に沿ってガイドを配設して、前記空気の吸引個
所から空気を吸引し且つ前記空気吹き出し個所から空気
を吹き出し、旋回気流となし更に人工竜巻を発生させた
ものである。

又、本発明の人工竜巻発生装置は、吹き出た空気が同
一方向となるエラー吹出孔を穿設しているエアー吹出パ
イプを複数有し、前記エアー吹出孔から吹き出た空気が
常時同一回転方向となるように複数の前記エアー吹出パ
イプを配設し、前記エアー吹出孔から吹き出て同一回転
方向となった空気の軸方向中心部にエアー吸引口を設け
てなり、前記エアー吹出孔から空気を吹き出してエアー
カーテンを形成し、該エアーカーテンの伴流作用により
旋回気流を形成すると共に前記エアー吸引口から空気を
吸引して、前記旋回気流内に前記エアー吸引口に向かう
人工竜巻を発生させる人工竜巻発生装置において、前記
エアー吹出パイプを水平に配し、該エアー吹出パイプの
反エアー吸引口側の端部を垂直に曲げ、エアー吹出孔の
大半を水平に向けると共に端部にある残りのエアー吹出
孔を垂直に向け、最端にあるエアー吹出孔の位置と水平
に前記エアー吸引口を配すると共に垂直部分のエアー吹
出パイプの外周に沿ってガイドを配設したものである。

又、エアー吹出パイプを放射状に配設しても良い。

又、エアー吸引口内にエアー吸引ファンを連設すると
共に該エアー吸引ファンの下流側とエアー吹出パイプと
を連通しても良い。

又、エアー吸引口とエアー吸引ファンとの間に清浄空
気を得るためのフィルターを配設しても良い。

又、前記エアー吸引口に対向して他のエアー吸引口を
配設しても良い。

又、他のエアー吸引口に接続して、エアー吸引ファン
を設けると共に清浄空気を得るためのフィルターを配設
しても良い。

そして、本発明の照明装置は、上記した人工竜巻発生
装置に照明器具を設けたものである。

〔作用〕

上記構成の人工竜巻発生機構によれば、 複数の空気吹き出し個所から空気を常時同一回転とな
るように水平且つ垂直に吹き出して、エアーカーテンを
形成し、その水平且つ垂直のエアーカーテンの伴流作用
により旋回気流を形成し易くし、更に形成し始めた旋回
気流をガイドにより強固にして、旋回気流の軸方向中心
部にある空気の吸引個所から空気を吸引することによ
り、旋回気流内に空気の吸引個所に向かう非常に安定し
た人工竜巻を発生させる。

又、上記構成の人工竜巻発生装置によれば、複数のエ
アー一吹出パイプの各エアー吹出孔から空気を常時同一
回転となるように水平且つ垂直に吹き出してエアーカー
テンを形成し、その水平且つ垂直方向のエアーカーテン
の伴流作用により旋回気流を形成し易くし、更に形成し
始めた旋回気流をガイドにより強固にして、旋回気流の
軸方向中心部にあるエアー吸引口から空気を吸引するこ
とにより、旋回気流内にエアー吸引口に向かう非常に安
定した人工竜巻を発生させることが出来る。

又、上述の人工竜巻発生装置のエアー吹出パイプを放
射状に配置しても上述と同じ作用が得られる。

又、エアー吸引口内にエアー吸引ファンを連設すると
共に該エアー吸引ファンの下流側とエアー吹出パイプと
を連通してあると、エアー吸引ファンの吐出し側の空気
をエアー吹出パイプに送ることが出来、エアー吹出孔か
ら空気を吹き出すことができる。

又、エアー吸引口とエアー吸引ファンとの間に清浄空
気を得るためのフィルターを配設してあると、エアー吸
引口に向かう人工竜巻によって捕集された有害ガスや塵
埃等を含む空気は、フィルターにより除去され、清浄な
空気になる。

又、前記エアー吸引口に対向して他のエアー吸引口を
配設してあると、空気が夫々のエアー吸引口に吸引され
て、旋回気流内に夫々コアー部が生じ、この夫々のコア
ー部を中心に夫々のエアー吸引口に向かう連続的な人工
竜巻が得られる。

又、他のエアー吸引口に接続して、エアー吸引ファン
を設けると共に清浄空気を得るためのフィルターを配設
してあると、他のエアー吸引口に向かう人工竜巻によっ
て捕集された有害ガスや塵埃等を含む空気は、フィルタ
ーにより除去され、清浄な空気になる。

そして、上記構成になる照明装置によれば、上記の人
工竜巻発生装置に照明器具を設けてあると、エアー吸引
口に向かう人工竜巻によって捕集された有害ガスや塵埃
を含む空気は、フィルターにより除去され清浄な空気に
なると共に、照明器具として使用できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図に基づいて
詳述する。

第１図は本発明の人工竜巻発生機構を適用した装置を
示す斜視図、第２図（イ）、（ロ）はエアー吹出パイプ
の斜視図、第３図は第１図のIII−III線に沿う縦断面
図、第４図は第１図のIV−IV線に沿う横断面図、第５図
は第１図のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図、第６図は人工竜巻
発生機構の説明図である。図面において、１は人工竜巻
発生装置を示し、該人工竜巻発生装置１は、吹き出た空
気が同一方向となるエアー吹出孔３を穿設しているエア
ー吹出パイプ２を複数有し、エアー吹出孔３から吹き出
た空気が常時同一回転方向となるように複数のエアー吹
出パイプ２を配設し、エアー吹出孔３から吹き出て同一
回転方向となった空気の軸方向中心部にエアー吸引口５
を設けてなり、エアー吹出孔３から空気を吹き出してエ
アーカーテンを形成し、このエアーカーテンの伴流作用
により旋回気流を形成すると共にエアー吸引口５から空
気を吸引して、旋回気流内にエアー吸引口５に向かう人
工竜巻を発生させるもので、前記エアー吹出パイプ２を
水平に配し、このエアー吹出パイプ２の反エアー吸引口
５側の端部を垂直に曲げてＬ字状をなし、エアー吹出孔
３の大半を水平に向けると共に端部にある残りの少数の
エアー吹出孔３を垂直に向け、最端にあるエアー吹出孔
３の位置と水平にエアー吸引口５を配すると共に垂直部
分のエアー吹出パイプ２の外周に沿ってガイド８を配設
したものである。

前記エアー吹出パイプ２は８本あり、これら各エアー
吹出パイプ２には、第２図（イ）に示すように複数個の
円形孔をなしたエアー吹出孔３が端から端まで等間隔に
並設されている。又、このエアー吹出孔３は、第２図
（ロ）に示すように、細長い切欠孔であっても良くその
効果は同じである。そして、各エアー吹出パイプ２は、
それぞれのエアー吹出孔３の吹出方向が次のエアー吹出
パイプ２の方向、すなわち、水平に向くように、上部に
あるエアーフード４の中心部に設けられたエアー吸引口
５に放射状に取り付けてある。このエアーフード４は、
横断面が略四角形をなした底の浅いトレー状をなし、空
気を遮るのものであれば、特に限定されず、天井であっ
ても良い。又、このエアーフード４の対角位置には湾曲
した板６が夫々設けられている。この板６はエアーフー
ド４の側壁部７と共に前記ガイド８を構成する。このガ
イド８は、エアー吹出パイプ２のエアー吹出孔３から水
平且つ垂直方向に吹き出された空気を案内するから、旋
回気流Ａを安定的にするためのものである。そして、こ
のガイド８は、人工竜巻発生装置１の必須要件ではな
く、無くても人工竜巻は発生する。但し、このガイド８
があると、人工竜巻が安定するので都合よい。尚、９は
前記人工竜巻発生装置１を吊るための吊り金具である。

これらのエアー吹出パイプ２は、上記のようにＬ字状
になっており、その最先端が塞がれており、その基端部
は前記エアー吸引口５の周壁部に等角度ごとに接続され
ている。従って、エアー吹出パイプ２とエアー吸引口５
とは連通されている。

前記エアー吸引口５は、円筒状をなし、下端が開口
し、上端は前記エアーフード４により塞がれている。そ
して、このエアー吸引口５内にはエアー吸引ファン10が
収納される。

エアー吸引処理装置11は、８本のエアー吹出パイプ２
のエアー吹出孔３から吹き出され形成された旋回気流Ａ
の軸方向中心部の下方に、位置して設けられている。こ
のエアー吸引処理装置11は、外形が略円筒体をなすと共
に上面に吸殻人口と兼用の他のエアー吸引口５′を有
し、周面に空気の排出口12を設けた灰皿13内にエアー吸
引ファン14及びフィルター15を収納してなる。従って、
このエアー吸引処理装置11があると、エアー吸引口５′
から灰皿13内に入った空気は、フィルター15により清浄
な空気とされ、排出口12から排出される。尚、16は吸殻
の火を消すと共にそれをストックするためのトレーであ
る。

次に、第１図、第６図によって本発明の人工竜巻発生
機構の原理を説明する。前記エアーフード４の軸方向中
心部にあるエアー吸引口５内に設けられたエアー吸引フ
ァン10を回転させると、エアー吸引口５から空気を吸引
して各エアー吹出パイプ２に送り込み、各エアー吹出孔
３から空気が排出される。その際、各エアー吹出パイプ
２の方向に対して常に一定で同一回転方向となるよう
に、次々に空気が水平且つ垂直方向に吹き出されるか
ら、水平且つ垂直方向のエアーカーテンＣを形成し、こ
のエアーカーテンＣの伴流作用により、第１図中矢印方
向に連続する旋回気流Ａを形成し易くする。この形成し
始めた旋回気流Ａは、ガイド８により安定し、前記エア
ーフード４の軸方向の一定空間を囲むようになる。前述
のようにエアーフード４の軸方向中心部の下部に下向き
開口しているエアー吸引口５から吸引ファン10により空
気を吸引しているから、旋回気流Ａ内にコアー部Ｂが形
成される。つまり、連続する旋回気流Ａの軸方向中心の
上方から吸引することによって、負圧域が旋回気流Ａの
軸方向中心に沿って平均的に形成されてコアー部Ｂが生
ずることになる。このコアー部Ｂを中心をして発生する
のが、エアー吸引口５に向かう上向きの人工竜巻Ｈであ
る。この人工竜巻Ｈは、ガイド８により安定化し旋回気
流Ａ内の空気を吸い込み、エアー吸引口５に入り、再び
エアー吹出パイプ２から吹き出される。

又、旋回気流Ａの軸方向略中心部の下部に前記エアー
吸引処理装置11が設けられていると、下部において上向
きに開口しているエアー吸引口５′からもエアー吸引フ
ァン14により空気を吸引しているから、旋回気流Ａ内に
前記コアー部Ｂが形成される。つまり連続する旋回気流
Ａの軸方向中心の上下方向から夫々吸引することによっ
て、負圧域が旋回気流Ａの軸方向中心に沿って平均的に
且つ安定的に形成されたコアー部Ｂが生ずることにな
る。このコアー部Ｂを中心に発生するのが、エアー吸引
口５及び５′に夫々向かう上下方向に向いた連続した人
工竜巻Ｈである。この人工竜巻Ｈは、旋回気流Ａ内の空
気を吸い込み、一部はエアー吸引口５に入り、他はエア
ー吸引口５′を介して灰皿13内に入り、フィルター15に
より濾過され、排出口12から外部に排出される。

尚、本実施例では８本のエアー吹出パイプ２を用いて
いるが、２本以上、好ましくは３本以上であれば何本で
も良い。

本発明の人工竜巻発生装置１における第３図のエアー
フード４内に、照明器具（不図示）を設置すれば、人工
竜巻発生機能を有する照明装置となる。この照明装置内
に、更にエアー吸引口５とエアー吸引ファン10との間に
清浄空気を得るためのフィルターを配設すると、なお良
い。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の人工竜巻発生機構によ
れば、 複数の空気吹き出し個所から空気を常時同一回転とな
るように水平且つ垂直に吹き出して、エアーカーテンを
形成し、その水平且つ垂直のエアーカーテンの伴流作用
により旋回気流を形成し易くし、更に形成し始めた旋回
気流をガイドにより強固にして、旋回気流の軸方向中心
部にある空気の吸引個所から空気を吸引することによ
り、旋回気流内に空気の吸引個所に向かう非常に安定し
た人工竜巻を発生させる。従って、一定空間を囲うため
のエアーカーテンを形成させるために、複数の空気吹き
出し個所を全て立体的に設けないで、わずかに設けるだ
けで非常に安定した人工竜巻を利用することができ、コ
ンパクトな機構となり、部屋等のスペースを有効に使用
することが出来る。

又、本発明の人工竜巻発生機構を利用した装置は、複
数のエアーー吹出パイプの各エアー吹出孔から空気を常
時同一回転となるように水平且つ垂直に吹き出してエア
ーカーテンを形成し、その水平且つ垂直方向のエアーカ
ーテンの伴流作用により旋回気流を形成し易くし、更に
形成し始めた旋回気流をガイドにより強固にして、旋回
気流の軸方向中心部にあるエアー吸引口から空気を吸引
することにより、旋回気流内にエアー吸引口に向かう非
常に安定した人工竜巻を発生させることが出来る。従っ
て、部屋等のスペースを有効に使用することが出来る。

又、複数のエアー吹出パイプをエアー吸引口を中心と
して放射状に配設すると、人工竜巻発生装置を容易にコ
ンパクトにすることが出来る。

又、エアー吸引口内にエアー吸引ファンを連設すると
共に該エアー吸引ファンの下流側とエアー吹出パイプと
を連通してあると、エアー吸引ファンの吐出し側の空気
をエアー吹出パイプに送ることが出来、エアー吹出孔か
ら空気を吹き出すことができる。従って、別途エアー吹
出ファンを設けなくても良い。

又、エアー吸引口とエアー吸引ファンとの間に清浄空
気を得るためのフィルターを配設してあると、コンパク
トな装置でありながら、エアー吸引口に向かう人工竜巻
によって捕集された有害ガスや塵埃等を含む空気は、フ
ィルターにより除去され、清浄な空気になる。

又、前記エアー吸引口に対向して他のエアー吸引口を
配設してあると、夫々のエアー吸引口に向かう連続的な
人工竜巻が得られ、人工竜巻は安定したものになる。

又、他のエアー吸引口に接続して、エアー吸引ファン
を設けると共に清浄空気を得るためのフィルターを配設
してあると、コンパクトな装置でありながら、他のエア
ー吸引口に向かう人工竜巻によって捕集された有害ガス
や塵埃等を含む空気を、フィルターにより清浄な空気に
することが出来る。

そして、上記構成になる照明装置によれば、上記した
人工竜巻発生装置に照明器具を設けてあると、エアー吸
引口に向かう人工竜巻によって捕集された有害ガスや塵
埃を含む空気は、フィルターにより除去され清浄な空気
にすることが出来、且つ照明器具としても使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は本発明の人工竜巻発生機構を適用した装置を示す斜
視図、第２図（イ）、（ロ）はエアー吹出パイプの斜視
図、第３図は第１図のIII−III線に沿う縦断面図、第４
図は第３図のIV−IV線に沿う横断面図、第５図は第１図
のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図、第６図は人工竜巻発生機構
の説明図である。第７図は従来例を示す第１図と同状の
斜視図である。 １……人工竜巻発生装置 ２……エアー吹出パイプ ３……エアー吹出孔（エアー吹き出し個所） ５、５′……エアー吸引口（空気の吸引個所） ８……ガイド、10、14……吸引ファン 15……フィルター Ａ……旋回気流、Ｂ……コアー部 Ｃ……エアーカーテン、Ｈ……人工竜巻

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気が複数の空気吹き出し個所から常時同
   一回転方向となるように吹き出てエアーカーテンを形成
   し、該エアーカーテンの伴流作用により旋回気流を形成
   すると共に該旋回気流の軸方向中心部から空気を吸引す
   ることにより、旋回気流内に空気の吸引個所に向かう人
   工竜巻を発生させる人工竜巻発生機構において、前記旋
   回気流の軸方向中心部に近在する前記空気吹き出し個所
   の大半を水平に配し且つ端部にある残りの空気吹き出し
   個所を垂直に配し、最端にある空気吹き出し個所の位置
   と水平に前記空気の吸引個所を配すると共に垂直の空気
   吹き出し個所の外周に沿ってガイドを配設して、前記空
   気の吸引個所から空気を吸引し且つ前記空気吹き出し個
   所から空気を吹き出し、旋回気流となし更に人工竜巻を
   発生させることを特徴とする人工竜巻発生機構。
2. 【請求項２】吹き出た空気が同一方向となるエアー吹出
   孔を穿設しているエアー吹出パイプを複数有し、前記エ
   アー吹出孔から吹き出た空気が常時同一回転方向となる
   ように複数の前記エアー吹出パイプを配設し、前記エア
   ー吹出孔から吹き出て同一回転方向となった空気の軸方
   向中心部にエアー吸引口を設けてなり、前記エアー吹出
   孔から空気を吹き出してエアーカーテンを形成し、該エ
   アーカーテンの伴流作用により旋回気流を形成すると共
   に前記エアー吸引口から空気を吸引して、前記旋回気流
   内に前記エアー吸引口に向かう人工竜巻を発生させる人
   工竜巻発生装置において、前記エアー吹出パイプを水平
   に配し、該エアー吹出パイプの反エアー吸引口側の端部
   を垂直に曲げ、エアー吹出孔の大半を水平に向けると共
   に端部にある残りのエアー吹出孔を垂直に向け、最端に
   あるエアー吹出孔の位置と水平に前記エアー吸引口を配
   すると共に垂直部分のエアー吹出パイプの外周に沿って
   ガイドを配設してなることを特徴とする人工竜巻発生装
   置。
3. 【請求項３】エアー吹出パイプを放射状に配設した請求
   項（２）記載の人工竜巻発生装置。
4. 【請求項４】エアー吸引口内にエアー吸引ファンを連設
   すると共に該エアー吸引ファンの下流側とエアー吹出パ
   イプとを連通した請求項（２）又は（３）記載の人工竜
   巻発生装置。
5. 【請求項５】エアー吸引口とエアー吸引ファンとの間に
   清浄空気を得るためのフィルターを配設した請求項
   （２）、（３）又は（４）記載の人工竜巻発生装置。
6. 【請求項６】前記エアー吸引口に対向して他のエアー吸
   引口を配設した請求項（２）、（３）、（４）又は
   （５）記載の人工竜巻発生装置。
7. 【請求項７】他のエアー吸引口に接続して、エアー吸引
   ファンを設けると共に清浄空気を得るためのフィルター
   を配設した請求項（６）記載の人工竜巻発生装置。
8. 【請求項８】請求項（２）、（３）、（４）、（５）、
   （６）又は（７）記載の人工竜巻発生装置に照明器具を
   設けてなる照明装置。