JP3566329B2 - White smoke ring generator and white smoke ring forming method - Google Patents

White smoke ring generator and white smoke ring forming method Download PDF

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、低温液化ガスと水（熱水）とを接触させて白煙を形成する白煙発生装置で得られる白煙をリング状にして放出する白煙リング発生装置に関する。白煙リングは各種のショーやイベント、或いは映像製作等において演出効果を高めるために利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種のショーやイベント、或いは映像製作等において、白煙（スモーク）を舞台等に流すことによって演出効果を高めることが行われている。
従来の白煙の形成方法は、低温物質（ドライアイスや液化ガスなど）を温水と接触させ、生じた白煙をホースで導き、これを放出するものであり、白煙は整流状態でホースから放出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した各種のショーやイベント、映像製作等においては、常に新しい演出効果を創作することが求められている。そして、従来の整流状態で放出される白煙に加え、面白味のある形状、例えばリング状の白煙を形成するための装置の提供が求められているが、現段階では、十分に目視可能な白煙濃度を有する白煙リングを形成する技術は提供されていない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、十分に目視可能な白煙濃度を有する白煙リングを容易に作製することのできる装置の提供を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、液体窒素等の低温液化ガスをパルス的に供給可能な低温液化ガス供給手段と、水又は温水供給手段と、低温液化ガス供給手段に接続された液化ガス噴霧ノズル及び水又は温水供給手段に接続された水噴霧ノズルとが配設された接触槽と、該接触槽に接続され、接触槽の空間断面積よりも小さい空間断面積を有する円筒状の白煙リング形成ノズルとを備え、接触槽の空間断面積（Ｘ）と白煙リング形成ノズルの空間断面積（Ｙ）との比を、Ｙ／Ｘ＝０．１〜０．６としたことを特徴とする白煙リング発生装置である。
また、請求項２の発明は、上記白煙リング発生装置において、低温液化ガス供給手段が、低温液化ガス貯槽と、該貯槽から供給される低温液化ガスの気相を分離する気液分離器と、該気液分離器と接触槽内に配設された液化ガス噴霧ノズルとをつなぐ管路に介在された電磁弁とを備えたことを特徴としている。
さらに、請求項３の発明は、液体窒素等の低温液化ガスと水又は温水とを接触槽内で接触させて形成した白煙を、該接触槽の空間断面積よりも小さい空間断面積を有する円筒状の白煙リングノズルから噴出する際に、低温液化ガスの供給を０．０２〜０．５秒／１回とし、かつ接触槽の空間断面積（Ｘ）と白煙リング形成ノズルの空間断面積（Ｙ）との比を、Ｙ／Ｘ＝０．１〜０．６として行うことにより、得られる膨張圧によって該槽内に充満した白煙を白煙リング形成ノズル先端からリング状に放出させることを特徴とする白煙リング形成方法である。
【０００５】
【作用】
請求項１に係る白煙リング発生装置では、接触槽内に低温液化ガスを瞬時に注入した時に得られる膨張圧によって接触槽及び白煙リング形成ノズル内に充満した白煙を、白煙リング形成ノズル先端からリング状に放出することができる。このように形成したリング状の白煙は、十分に目視可能な白煙濃度を有している。
また、請求項２の白煙リング発生装置では、液化ガス噴霧ノズルから噴射される低温液化ガス中に気相が混入して低温液化ガス（液相）が減量することが防止でき、極く短時間の液化ガス注入においても確実に所定量の液化ガスを接触槽内に注入することができる。
また、請求項３に係る白煙リング形成方法では、得られる膨張圧によって該槽及び白煙リング形成ノズル内に充満した白煙を白煙リング形成ノズル先端からリング状に放出させるようにしたことにより、十分に目視が可能な白煙濃度を有する白煙リングを確実に形成することができる。
白煙リング形成ノズルは垂直方向のみならずノズルをエルボ等で水平方向に向けることにより水平方向へも出すことができる。また白煙リング形成ノズルは、先端を複数に分岐させても白煙リングを形成可能であり、例えばノズル先端を３つに分岐すれば、同時に３つの白煙リングを発生させることが可能である。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明に係る白煙リング発生装置の一実施例を示すものであり、この白煙リング発生装置１は、液体窒素供給手段２と、温水供給手段３と、液体窒素噴霧ノズル４及び温水噴霧ノズル５を配設した接触槽６と、該接触槽６の上部に接続された円筒状の白煙リング形成ノズル７とを備えて構成されている。
【０００７】
液体窒素供給手段２は、液体窒素８を収容した液体窒素貯槽９と該貯槽９から供給される液体窒素８の気相を分離する気液分離器１０と、この気液分離器１０と接触槽６内に配設された液化ガス噴霧ノズル４とをつなぐ管路１１に介在された電磁弁１２とを備えて構成されている。
液体窒素貯槽９と気液分離器１０とを結ぶ管路１３には、液体窒素８の流れを制御する電磁弁１４が設けられ、管路１３から分岐した管路１８には、液体窒素を気化させる蒸発器１９と気化したガス窒素の流れを制御する電磁弁２０が設けられている。
また、気液分離器１０には内圧を一定に保持するために保圧弁が設けられており、気液分離器１０内には、液体窒素８の液位が所定のレベル内にあることを検知する液位センサー１５が設けられ、この液位センサー１５は液量制御装置１６に接続されている。
この液量制御装置１６は、液位センサー１５によって気液分離器１０内の液体窒素８の液位が所定の液位の上限に達したことを検知すると、液体窒素貯槽９と気液分離器１０とを結ぶ管路１３に介在された電磁弁１４を閉じて気液分離器１０への液体窒素８の供給を停止し、気液分離器１０内の液体窒素８の液位が所定の液位の下限に達したことを検知すると、電磁弁１４を開けて、気液分離器１０内に液体窒素８を供給するようになっている。なお、液体窒素８が減じる時、気液分離器１０の内圧が低下するのを防ぐために電磁弁１４が閉止状態のとき、電磁弁２０を開いてガス窒素を気液分離器の気相部に供給するようになっている。
【０００８】
上記温水供給手段３は、接触槽６の底部に一端を配し、該接触槽６内に配置された複数の温水噴霧ノズル５に接続された温水管路２２と、この温水管路２２に介在されたポンプ２３とを有している。この温水供給手段３は、ポンプ２３を駆動することにより、接触槽６内で好ましくは４０〜６０℃程度に加熱された温水２４を、接触槽６底部から温水管路２２を通して温水噴霧ノズル５に供給し、該ノズル５から温水を噴出するようになっている。
【０００９】
上記接触槽６には、槽内に低い液位で収容された温水２４を加熱するためのヒータ２５が設けられている。また、接触槽６には、槽内の温水２４を補給するための給水管２６が付設されている。
この接触槽６の上部には、接触槽６の空間断面積よりも小さい空間断面積を有する円筒状の白煙リング形成ノズル７が接続されている。接触槽６の空間断面積（Ｘ）と白煙リング形成ノズル７の空間断面積（Ｙ）との比は、Ｙ／Ｘ＝０．１〜０．６となるように設定されている。Ｙ／Ｘの値が上記範囲以外であると、白煙リング２７が形成され難くなり、また白煙リング２７が生じてもリング形状の継続時間が短くなるなどの不都合が生じる。この白煙リング形成ノズル７は、合成樹脂管のようなフレキシブルチューブを用いて構成することも可能である。又、この白煙リング形成ノズル７は垂直方向のみならずノズルをエルボ等で水平方向に向けることにより水平方向へも出すことができる。またこのノズルは、先端を複数に分岐させても白煙リング２７を形成可能であり、例えばノズル先端を３つに分岐すれば、同時に３つの白煙リング２７を発生させることが可能である。
【００１０】
このように構成された白煙リング発生装置１を用い、白煙リング２７を形成するには、ヒータ２６によって接触槽６内の温水の温度を好ましくは４０〜６０℃程度とし、温水供給手段３のポンプ２３を駆動して、接触槽６内に配置した複数の温水噴霧ノズル５から噴出する。
そして、液体窒素供給手段２の電磁弁１２を、１回０．０２秒〜０．５秒間開放し、管路１１を通して気液分離器１０内の液体窒素８を接触槽６内に配設した液体窒素噴霧ノズル４からパルス的に噴出させる。
【００１１】
液体窒素噴霧ノズル４から噴出した液体窒素８は瞬間的に膨張して周囲温度を低下させて窒素ガスとなり、接触槽６に充満していた水蒸気が凝結し白煙となって窒素ガスとともに接触槽６の上部開口から白煙リング形成ノズル７を通って外部に噴出する。この時、液体窒素８の供給を０．０２〜０．５秒／１回の短い間で行うこと、及び接触槽６の空間断面積よりも小さい空間断面積を有する円筒状の白煙リング形成ノズル７を設けたことにより、接触槽６内にパルス的に供給された液体窒素８が気化する際にパルス的な膨張圧が発生し、このパルス的な膨張圧によって接触槽６及びノズル７内に充満した白煙がリング状となって白煙リング形成ノズル７先端から放出され、白煙リング２７が形成される。
温水噴霧ノズル５から温水２４を継続的に噴出しつつ、電磁弁１２をパルス的に開放（０．０２〜０．５秒／１回）することにより、白煙リング２７を次々に形成することができる。また、電磁弁１２の開放時間を調整することにより、白煙リング２７の吐出速度を０．１〜２５ｍ／秒程度の範囲で調整することができる。さらに、白煙リング２７の外径は白煙リング形成ノズル７の内径によって決まり、内径寸法の異なる複数のノズル７を交換使用することによって異なる大きさの白煙リング２２を形成することが可能であり、ノズル７を水平方向に向けることにより白煙リング２７を水平に出すことも可能である。この場合、曲げてから水平方向に１〜２ｍの余長を設けることが望ましい。
【００１２】
液体窒素８の使用に従い、気液分離器１０内の液体窒素８の液位が低下し、気液分離器１０内の液位センサ１５が液位の下限を検知し、液量制御装置１６が作動して管路１３に設けられた調整弁１４を開とし、液体窒素貯槽８から液体窒素８が気液分離器１０に供給され、気液分離器１０内の液位が所定レベルの上限となると電磁弁１４を閉とすることで、気液分離器１０内の液位は所定の範囲内に保たれ、液体窒素８が供給、保留された気液分離器１０では、保圧弁１７の設定圧力以上の場合、窒素ガス（Ｎ２）を分離器上部から排気し、一定圧力に保ち、管路１１を経て送られる液体窒素８中への窒素ガスの混入を防止する構成としている。これにより、管路１１と電磁弁１２を経て液体窒素噴霧ノズル４から接触槽６内に噴出する液体窒素８の目減りを防止し、電磁弁１２の開放時間に見合った量の液体窒素８を供給することができ、短い供給時間（電磁弁１４の開放時間）でも確実に液体窒素８をノズル４から噴出することが可能となる。
【００１３】
なお上記の例では、温水１９と液体窒素８とを噴霧状態で接触される場合を示したが、このような方法に限定されるものではなく、単に接触せしめるだけでも十分な白煙が形成されることは勿論である。
また、温水噴霧ノズル５と液体窒素噴霧ノズル４とのそれぞれの開口の配置は特に限定されることなく、例えばそれぞれの開口を対向して配置したり、温水１９と液体窒素８とを並流としたり、或いは一方の噴霧流中に他方の噴霧流を角度をもって合流させるように各ノズル４，５を配置してもよい。
さらに、上記の例では低温液化ガスとして液体窒素８を使用した例で説明したが、液体窒素に限定されることなく、液化炭酸ガス、液化アルゴン、液体空気等、低温液化ガスであるならば使用し得る。
【００１４】
（実験例）
図１に示す白煙リング発生装置を試作し、白煙リングの発生条件を調べた。その条件は下記の通りであった。
・液体窒素注入圧力……３〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２
・水温……３０〜８０℃
・電磁弁開時間……０．０２〜０．５秒間／１回
・接触槽の空間断面積と長さ……８００ｃｍ２、７００ｍｍ
・白煙リング形成ノズルの空間断面積と長さ……８０〜４８０ｃｍ２、５００〜２０００ｍｍ
・液体窒素注入量……１０ｇ〜５０ｇ／１回。
この条件内であれば、十分に目視可能な白煙濃度を有する白煙リングが形成可能であった。なお、白煙リング形成ノズルの空間断面積（Ｙ）は、使用する接触槽の空間断面積（Ｘ）に対し、Ｙ／Ｘ＝０．１〜０．６の範囲であれば白煙リングが形成可能であり、接触槽の空間断面積を変更した場合であっても、白煙リング形成ノズルの空間断面積が上記関係を満たしていれば、白煙リングの形成が可能であった。
特に良好に白煙リングを形成させるための条件は次の通りであった。
・液体窒素注入圧力……５〜８ｋｇｆ／ｃｍ２
・水温……４０〜６０℃
・電磁弁開時間……０．０５〜０．１秒間／１回
・液体窒素注入量……２０ｇ〜４０ｇ／１回
・白煙リング形成ノズルの空間断面積と長さ……８０〜３１４ｃｍ２、１０００〜２０００ｍｍ。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る白煙リング発生装置にあっては、接触槽内に低温液化ガスを瞬時に注入した時に得られる膨張圧によって接触槽及び白煙リング形成ノズル内に充満した白煙を、白煙リング形成ノズル先端からリング状に放出することができる。このように形成したリング状の白煙は、十分に目視可能な白煙濃度を有しており、従来に無い新規な演出効果を得ることができる。
また、液化ガス噴霧ノズルから噴射される低温液化ガス中に気相が混入して低温液化ガス（液相）が減量することが防止でき、極く短時間の液化ガス注入においても確実に所定量の液化ガスを接触槽内に注入することができる。
また、本発明に係る白煙リング形成方法にあっては、液化低温ガスが接触槽内に供給され瞬時に膨張して得られる膨張圧によって、該槽内に充満した白煙を白煙リング形成ノズル先端からリング状に放出させることができ、十分に目視が可能な白煙濃度を有する白煙リングを確実に形成することができ、しかも多数の白煙リングを連続して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による白煙リング発生装置の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
１……白煙リング発生装置、２……液体窒素供給手段、３……温水供給手段、４……液体窒素噴霧ノズル、５……温水噴霧ノズル、６……接触槽、７……白煙リング形成ノズル、８……液体窒素、９……液体窒素貯槽、１０……気液分離器、１１……管路、１２……電磁弁、１３……管路、１４……電磁弁、１５……液位センサ、１６……液量制御装置、２２……温水管路、２３……ポンプ、２４……温水、２５……ヒータ、２６……給水管、２７……白煙リング。[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a white smoke ring generator that emits white smoke obtained by a white smoke generator that forms white smoke by bringing a low-temperature liquefied gas into contact with water (hot water). The white smoke ring is used to enhance the production effect in various shows, events, video productions, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in various shows, events, video productions, and the like, it has been practiced to enhance the production effect by flowing white smoke (smoke) on a stage or the like.
The conventional method of forming white smoke is to contact a low-temperature substance (dry ice, liquefied gas, etc.) with hot water, guide the generated white smoke with a hose, and discharge the white smoke. Released.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the various shows, events, video productions, and the like described above, it is always required to create a new effect. In addition to the conventional white smoke emitted in the rectified state, it is required to provide a device for forming an interesting shape, for example, a ring-shaped white smoke, but at this stage, it is sufficiently visible. No technique is provided for forming a white smoke ring having white smoke density.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an apparatus that can easily produce a white smoke ring having a sufficiently visible white smoke density.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 provides a low-temperature liquefied gas supply means capable of supplying a low-temperature liquefied gas such as liquid nitrogen in a pulsed manner, water or hot water supply means, a liquefied gas spray nozzle connected to the low-temperature liquefied gas supply means, and water. Alternatively, a contact tank provided with a water spray nozzle connected to the hot water supply means, and a cylindrical white smoke ring forming nozzle connected to the contact tank and having a space sectional area smaller than the space sectional area of the contact tank Wherein the ratio of the space cross-sectional area (X) of the contact tank to the space cross-sectional area (Y) of the white smoke ring forming nozzle is Y / X = 0.1 to 0.6. It is a smoke ring generator.
The invention of claim 2 is the white smoke ring generator, wherein the low-temperature liquefied gas supply means includes a low-temperature liquefied gas storage tank and a gas-liquid separator that separates a gas phase of the low-temperature liquefied gas supplied from the storage tank. And a solenoid valve interposed in a pipe connecting the gas-liquid separator and a liquefied gas spray nozzle disposed in the contact tank.
Further, the invention of claim 3 has a white smoke formed by contacting a low temperature liquefied gas such as liquid nitrogen and water or hot water in the contact tank, and has a space sectional area smaller than that of the contact tank. When jetting from the cylindrical white smoke ring nozzle, the supply of the low-temperature liquefied gas is set to 0.02 to 0.5 seconds / once , and the spatial sectional area (X) of the contact tank and the white smoke ring forming nozzle By performing the ratio with the space cross-sectional area (Y) as Y / X = 0.1 to 0.6, the white smoke filled in the tank is formed into a ring shape from the tip of the white smoke ring forming nozzle by the obtained expansion pressure. And forming a white smoke ring.
[0005]
[Action]
In white smoke ring generator according to claim 1, the white smoke filling the contact tank and white smoke ring formed in the nozzle by the inflation pressure obtained when injected low-temperature liquefied gas instantly contact touch tank, white smoke ring It can be discharged in a ring shape from the tip of the forming nozzle. The ring-shaped white smoke thus formed has a sufficiently visible white smoke density.
Further, in white smoke ring generator of claim 2 is prevented to be reduced low temperature liquefied gas (liquid phase) and gas phase is mixed into the low-temperature liquefied gas injected from the liquefied gas spray nozzle, very Even during a short period of liquefied gas injection, a predetermined amount of liquefied gas can be reliably injected into the contact tank.
In the white smoke ring forming method according to the third aspect, white smoke filled in the tank and the white smoke ring forming nozzle is discharged in a ring shape from the tip of the white smoke ring forming nozzle by the obtained expansion pressure. Thereby, it is possible to reliably form a white smoke ring having a white smoke density that allows sufficient visual observation.
The white smoke ring forming nozzle can be emitted not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by directing the nozzle in the horizontal direction with an elbow or the like. In addition, the white smoke ring forming nozzle can form a white smoke ring even if the tip is branched into a plurality of nozzles. For example, if the nozzle tip is branched into three, three white smoke rings can be generated at the same time. .
[0006]
【Example】
FIG. 1 shows an embodiment of a white smoke ring generating apparatus according to the present invention. The white smoke ring generating apparatus 1 includes a liquid nitrogen supply means 2, a hot water supply means 3, a liquid nitrogen spray nozzle 4, It is provided with a contact tank 6 provided with a hot water spray nozzle 5 and a cylindrical white smoke ring forming nozzle 7 connected to the upper part of the contact tank 6.
[0007]
The liquid nitrogen supply means 2 includes a liquid nitrogen storage tank 9 containing liquid nitrogen 8, a gas-liquid separator 10 for separating the gaseous phase of the liquid nitrogen 8 supplied from the storage tank 9, and the gas-liquid separator 10 and the contact tank The liquefied gas spray nozzle 4 disposed in the inside 6 is provided with a solenoid valve 12 interposed in a pipe line 11 connecting the liquefied gas spray nozzle 4.
An electromagnetic valve 14 for controlling the flow of the liquid nitrogen 8 is provided in a line 13 connecting the liquid nitrogen storage tank 9 and the gas-liquid separator 10, and a line 18 branched from the line 13 vaporizes the liquid nitrogen. An evaporator 19 is provided, and an electromagnetic valve 20 for controlling the flow of vaporized gaseous nitrogen is provided.
The gas-liquid separator 10 is provided with a pressure-holding valve for maintaining the internal pressure at a constant level. The gas-liquid separator 10 detects that the liquid level of the liquid nitrogen 8 is within a predetermined level. A liquid level sensor 15 is provided, and the liquid level sensor 15 is connected to a liquid amount control device 16.
When the liquid level control device 16 detects that the liquid level of the liquid nitrogen 8 in the gas-liquid separator 10 has reached the upper limit of the predetermined liquid level by the liquid level sensor 15, the liquid nitrogen storage tank 9 and the gas-liquid separator The supply of the liquid nitrogen 8 to the gas-liquid separator 10 is stopped by closing the electromagnetic valve 14 interposed in the pipe line 13 connecting the liquid nitrogen 10 and the liquid level of the liquid nitrogen 8 in the gas-liquid separator 10 to a predetermined level. When it is detected that the lower limit has been reached, the electromagnetic valve 14 is opened to supply the liquid nitrogen 8 into the gas-liquid separator 10. When the liquid nitrogen 8 decreases, the solenoid valve 20 is opened to open the solenoid valve 20 to prevent gas nitrogen from being reduced in the gas-liquid separator 10 in order to prevent the internal pressure of the gas-liquid separator 10 from decreasing. Supply.
[0008]
The hot water supply means 3 has one end disposed at the bottom of the contact tank 6, a hot water pipe 22 connected to a plurality of hot water spray nozzles 5 arranged in the contact tank 6, and a hot water pipe 22 interposed therebetween. Pump 23 is provided. The hot water supply means 3 drives the pump 23 to supply the hot water 24, which is preferably heated to about 40 to 60 ° C. in the contact tank 6 to the hot water spray nozzle 5 through the hot water pipe 22 from the bottom of the contact tank 6. The nozzle 5 supplies hot water.
[0009]
The contact tank 6 is provided with a heater 25 for heating hot water 24 stored at a low liquid level in the tank. Further, the contact tank 6 is provided with a water supply pipe 26 for supplying hot water 24 in the tank.
A cylindrical white smoke ring forming nozzle 7 having a space sectional area smaller than the space sectional area of the contact tank 6 is connected to an upper portion of the contact tank 6. The ratio between the space cross-sectional area (X) of the contact tank 6 and the space cross-sectional area (Y) of the white smoke ring forming nozzle 7 is set so that Y / X = 0.1 to 0.6 . If the value of Y / X is out of the above range, it becomes difficult to form the white smoke ring 27, and even if the white smoke ring 27 is generated, there is an inconvenience that the duration of the ring shape is shortened. The white smoke ring forming nozzle 7 can be configured using a flexible tube such as a synthetic resin tube. Further, the white smoke ring forming nozzle 7 can be emitted not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by directing the nozzle in the horizontal direction with an elbow or the like. Further, this nozzle can form the white smoke ring 27 even if the tip is branched into a plurality of parts. For example, if the nozzle tip is branched into three, three white smoke rings 27 can be generated at the same time.
[0010]
In order to form the white smoke ring 27 using the white smoke ring generator 1 configured as described above, the temperature of the hot water in the contact tank 6 is preferably set to about 40 to 60 ° C. by the heater 26, Is driven from the plurality of hot water spray nozzles 5 arranged in the contact tank 6.
Then, the solenoid valve 12 of the liquid nitrogen supply means 2 was opened once for 0.02 to 0.5 seconds , and the liquid nitrogen 8 in the gas-liquid separator 10 was disposed in the contact tank 6 through the pipe 11. The liquid nitrogen is sprayed from the nozzle 4 in a pulsed manner.
[0011]
The liquid nitrogen 8 spouted from the liquid nitrogen spray nozzle 4 expands instantaneously, lowers the ambient temperature and turns into nitrogen gas, and the steam filled in the contact tank 6 condenses to form white smoke and becomes nitrogen gas together with the nitrogen gas. 6 is ejected from the upper opening through the white smoke ring forming nozzle 7 to the outside. At this time, the supply of the liquid nitrogen 8 is performed in a short time of 0.02 to 0.5 seconds / one time, and a cylindrical white smoke ring having a space sectional area smaller than the space sectional area of the contact tank 6 is formed. By providing the nozzle 7, a pulsed expansion pressure is generated when the liquid nitrogen 8 supplied in a pulsed manner into the contact tank 6 evaporates, and the pulsed expansion pressure generates the inside of the contact tank 6 and the nozzle 7. The white smoke filled in is formed into a ring shape and discharged from the tip of the white smoke ring forming nozzle 7 to form a white smoke ring 27.
Forming a white smoke ring 27 one after another by opening the solenoid valve 12 in a pulsed manner (0.02 to 0.5 seconds / once) while continuously jetting hot water 24 from the hot water spray nozzle 5. Can be. Further, by adjusting the opening time of the solenoid valve 12, the discharge speed of the white smoke ring 27 can be adjusted within a range of about 0.1 to 25 m / sec. Further, the outer diameter of the white smoke ring 27 is determined by the inner diameter of the white smoke ring forming nozzle 7, and the white smoke ring 22 having a different size can be formed by replacing a plurality of nozzles 7 having different inner diameters. In addition, the white smoke ring 27 can be horizontally emitted by directing the nozzle 7 in the horizontal direction. In this case, it is desirable to provide an extra length of 1 to 2 m in the horizontal direction after bending.
[0012]
As the liquid nitrogen 8 is used, the liquid level of the liquid nitrogen 8 in the gas-liquid separator 10 drops, the liquid level sensor 15 in the gas-liquid separator 10 detects the lower limit of the liquid level, and the liquid amount control device 16 It operates to open the regulating valve 14 provided in the pipe 13, the liquid nitrogen 8 is supplied from the liquid nitrogen storage tank 8 to the gas-liquid separator 10, and the liquid level in the gas-liquid separator 10 is set to the upper limit of the predetermined level. Then, by closing the solenoid valve 14, the liquid level in the gas-liquid separator 10 is kept within a predetermined range, and the liquid-nitrogen 8 is supplied and the holding pressure valve 17 is set in the held gas-liquid separator 10. When the pressure is equal to or higher than the pressure, the nitrogen gas (N 2 ) is exhausted from the upper part of the separator, and is kept at a constant pressure to prevent the nitrogen gas from being mixed into the liquid nitrogen 8 sent through the pipe 11. This prevents the liquid nitrogen 8 ejected from the liquid nitrogen spray nozzle 4 into the contact tank 6 through the conduit 11 and the electromagnetic valve 12 from decreasing, and supplies an amount of liquid nitrogen 8 corresponding to the opening time of the electromagnetic valve 12. The liquid nitrogen 8 can be reliably ejected from the nozzle 4 even in a short supply time (opening time of the solenoid valve 14).
[0013]
In the above example, the case where the hot water 19 and the liquid nitrogen 8 are brought into contact with each other in a spray state has been described. However, the present invention is not limited to such a method. Of course.
Further, the arrangement of the respective openings of the hot water spray nozzle 5 and the liquid nitrogen spray nozzle 4 is not particularly limited. For example, the respective openings are arranged to face each other, or the hot water 19 and the liquid nitrogen 8 are caused to flow in parallel. Alternatively, the nozzles 4 and 5 may be arranged so that one of the spray streams merges with the other spray stream at an angle.
Further, in the above-described example, an example in which liquid nitrogen 8 is used as the low-temperature liquefied gas has been described. However, the present invention is not limited to liquid nitrogen, and if a low-temperature liquefied gas such as liquefied carbon dioxide, liquefied argon, or liquid air is used. I can do it.
[0014]
(Experimental example)
A white smoke ring generator shown in FIG. 1 was prototyped, and conditions for generating the white smoke ring were examined. The conditions were as follows.
・ Liquid nitrogen injection pressure ... 3 to 10 kgf / cm 2
・ Water temperature: 30-80 ° C
Electromagnetic valve open time ...... 0.02 seconds / one-contact vessel space sectional area and length ...... 800 cm 2 of, 700 mm
- white smoke ring forming space sectional area and length ...... 80~480cm 2 nozzles, 500～2000Mm
Liquid nitrogen injection amount: 10 g to 50 g / time.
Within these conditions, a white smoke ring having a sufficiently visible white smoke density could be formed. The space cross-sectional area (Y) of the white smoke ring forming nozzle is equal to the space cross-sectional area (X) of the contact tank to be used if Y / X = 0.1 to 0.6. It was possible to form a white smoke ring even if the space cross-sectional area of the contact tank was changed, provided that the space cross-sectional area of the white smoke ring forming nozzle satisfied the above relationship.
The conditions for forming a particularly good white smoke ring were as follows.
・ Liquid nitrogen injection pressure: 5-8 kgf / cm 2
・ Water temperature: 40-60 ° C
• Solenoid valve opening time: 0.05 to 0.1 seconds / time • Liquid nitrogen injection amount: 20 g to 40 g / time • Space cross-sectional area and length of white smoke ring forming nozzle: 80 to 314 cm 2 1000-2000 mm.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, in the white smoke ring generator according to the present invention, filled in the contact tank and white smoke ring formed in the nozzle by the inflation pressure obtained when injected low-temperature liquefied gas instantly contact touch tank The generated white smoke can be discharged in a ring shape from the tip of the white smoke ring forming nozzle. The ring-shaped white smoke formed in this way has a sufficiently visible white smoke density, and a novel effect that has never been seen before can be obtained.
In addition, it is possible to prevent a low-temperature liquefied gas (liquid phase) from being reduced by mixing a gas phase into the low-temperature liquefied gas injected from the liquefied gas spray nozzle, and to ensure that a predetermined amount can be obtained even when the liquefied gas is injected for a very short time. Liquefied gas can be injected into the contact tank.
Further, in the white smoke ring forming method according to the present invention, the white smoke filled in the tank is formed by the expansion pressure obtained by liquefied low-temperature gas being supplied into the contact tank and expanding instantaneously. from the nozzle tip can be released in a ring shape, well visible white smoke ring with white smoke concentration can be able to reliably formed, yet can be formed continuously many white smoke ring .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a white smoke ring generator according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... White smoke ring generator, 2 ... Liquid nitrogen supply means, 3 ... Hot water supply means, 4 ... Liquid nitrogen spray nozzle, 5 ... Hot water spray nozzle, 6 ... Contact tank, 7 ... White smoke Ring forming nozzle, 8 ... Liquid nitrogen, 9 ... Liquid nitrogen storage tank, 10 ... Gas-liquid separator, 11 ... Pipe line, 12 ... Solenoid valve, 13 ... Pipe line, 14 ... Solenoid valve, 15 ... liquid level sensor, 16 ... liquid amount control device, 22 ... hot water pipe, 23 ... pump, 24 ... hot water, 25 ... heater, 26 ... water supply pipe, 27 ... white smoke ring.

Claims (3)

液体窒素等の低温液化ガスをパルス的に供給する低温液化ガス供給手段と、水又は温水供給手段と、低温液化ガス供給手段に接続された液化ガス噴霧ノズル及び水又は温水供給手段に接続された水噴霧ノズルとが配設された接触槽と、
この接触槽に接続され、接触槽の空間断面積よりも小さい空間断面積を有する円筒状の白煙リング形成ノズルとを備え、
接触槽の空間断面積（Ｘ）と白煙リング形成ノズルの空間断面積（Ｙ）との比を、Ｙ／Ｘ＝０．１〜０．６としたことを特徴とする白煙リング発生装置。Low-temperature liquefied gas supply means for supplying a low-temperature liquefied gas such as liquid nitrogen in a pulsed manner, water or hot water supply means, and a liquefied gas spray nozzle connected to the low-temperature liquefied gas supply means and water or hot water supply means A contact tank provided with a water spray nozzle,
Connected to the contact tank, and a white smoke ring forming nozzle cylindrical having a smaller spatial cross-sectional area than the spatial cross sectional area of the contact tank,
A white smoke ring generator characterized in that the ratio of the spatial sectional area (X) of the contact tank to the spatial sectional area (Y) of the white smoke ring forming nozzle is Y / X = 0.1 to 0.6. . 低温液化ガス供給手段が、低温液化ガス貯槽と、該貯槽から供給される低温液化ガスの気相を分離する気液分離器と、該気液分離器と接触槽内に配設された液化ガス噴霧ノズルとをつなぐ管路に介在された電磁弁とを備えたことを特徴とする請求項１記載の白煙リング発生装置。 Low-temperature liquefied gas supply means, a low-temperature liquefied gas storage tank, a gas-liquid separator for separating a gas phase of the low-temperature liquefied gas supplied from the storage tank, and a liquefied gas disposed in the gas-liquid separator and the contact tank 2. The white smoke ring generator according to claim 1, further comprising: an electromagnetic valve interposed in a pipe connecting the spray nozzle . 液体窒素等の低温液化ガスと水又は温水とを接触槽内で接触させて形成した白煙を、該接触槽の空間断面積よりも小さい空間断面積を有する円筒状の白煙リングノズルから噴出する際に、
低温液化ガスの供給を０．０２〜０．５秒／１回とし、かつ接触槽の空間断面積（Ｘ）と白煙リング形成ノズルの空間断面積（Ｙ）との比を、Ｙ／Ｘ＝０．１〜０．６として行うことにより、得られる膨張圧によって該接触槽内に充満した白煙を白煙リング形成ノズル先端からリング状に放出させることを特徴とする白煙リング形成方法。 White smoke formed by bringing a low-temperature liquefied gas such as liquid nitrogen into contact with water or hot water in a contact tank is ejected from a cylindrical white smoke ring nozzle having a space sectional area smaller than that of the contact tank. When doing
The supply of the low-temperature liquefied gas is set to 0.02 to 0.5 seconds / time, and the ratio of the space cross-sectional area (X) of the contact tank to the space cross-sectional area (Y) of the white smoke ring forming nozzle is represented by Y / X. = 0.1 to 0.6, whereby the white smoke filled in the contact tank is discharged in a ring shape from the tip of the white smoke ring forming nozzle by the obtained expansion pressure. .
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