JP6419999B1 - Intake device - Google Patents
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Abstract
【課題】吸気装置の吸気面における流体吸気の直進性を向上させる。
【解決手段】吸気装置10は、中空部101が内部に形成された筒状の構造物であって、吸気口103を有する端面102が中空部101の第1の端部に形成され、排気口104が中空部101の第1の端部と対向する第2の端部に形成され、端面102において、吸気口103の開口面積は中空部101の軸方向垂直断面の断面積より狭く、吸気口103の周囲に吸気口103と独立して中空部101の軸から実質的に第1の同一半径上に第1の開口部105が形成された筐体100と、第1の端部および第2の端部のうち第2の端部の側に設けられたファン部200と、吸気口103から排気口104の方向に吸気するようにファン部200を制御する制御部300と、を備える
【選択図】図1An object of the present invention is to improve the straightness of fluid intake on the intake surface of an intake device.
An air intake device 10 is a cylindrical structure having a hollow portion 101 formed therein, and an end surface 102 having an air intake port 103 is formed at a first end portion of the hollow portion 101, and an exhaust port is provided. 104 is formed at the second end opposite to the first end of the hollow portion 101, and the opening area of the air inlet 103 is narrower than the cross-sectional area of the vertical section of the hollow portion 101 on the end surface 102. A housing 100 in which a first opening 105 is formed substantially on the same first radius from the axis of the hollow portion 101 independently of the air inlet 103 around the periphery of the air inlet 103; a first end portion; a second end portion; And a control unit 300 that controls the fan unit 200 to intake air from the intake port 103 toward the exhaust port 104. Figure 1
Description
本発明は、吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device.
アルコール等の気体を吸気する装置が開発されている。例えば、使用者が吹き付けた呼気を導入するための呼気入口が設けられたケース体と、ケース体における呼気入口の直下流側に該呼気入口と対向して配置され、呼気入口を通って流入した使用者の呼気を更に下流側に送るファンと、ケース体におけるファンよりも下流側に配置され、ファンによって送られた使用者の呼気中の要素を検出する複数のセンサとを備える装置がある(特許文献1参照)。 Devices that inhale a gas such as alcohol have been developed. For example, a case body provided with an exhalation inlet for introducing exhaled breath blown by a user, and disposed on the downstream side of the exhalation inlet in the case body, facing the exhalation inlet, and flowed through the exhalation inlet. There is a device that includes a fan that sends the user's exhalation further downstream, and a plurality of sensors that are arranged downstream of the fan in the case body and detect elements in the exhalation of the user sent by the fan ( Patent Document 1).
しかしながら、上述した特許文献1の技術(以下、従来技術)は、吸気装置に対してアルコール等の気体が吹き込まれることを前提条件とする。従来の技術の前提条件を外した場合、吸気装置によって吸気される流体の流れの直進性が問題である。
However, the technique of
本発明の目的は、吸気装置によって吸気される流体の流れの直進性の向上に寄与する吸気装置を提供する。 An object of the present invention is to provide an intake device that contributes to an improvement in the straightness of the flow of fluid sucked by the intake device.
本発明の一態様に係る吸気装置は、中空部が内部に形成された筒状の構造物であって、鋭角を有さない形状である吸気口を有する端面が前記中空部の第1の端部に形成され、排気口が前記中空部の前記第1の端部と対向する第2の端部に形成され、前記端面において、前記吸気口の開口面積は前記中空部の軸方向垂直断面の断面積より狭く、前記端面の中央部または略中央部に形成された前記吸気口の外周に前記吸気口と独立して前記中空部の軸から実質的に第1の同一半径上の円周に沿って複数の第1のスリットが形成された筐体と、前記第1の端部及び前記第2の端部のうち前記第2の端部の側に設けられたファン部と、前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、を備える構成を採る。 An intake device according to an aspect of the present invention is a cylindrical structure having a hollow portion formed therein, and an end surface having an intake port having a shape without an acute angle is a first end of the hollow portion. And the exhaust port is formed at a second end portion opposite to the first end portion of the hollow portion, and the opening area of the intake port is an axial vertical cross section of the hollow portion. In the outer periphery of the intake port that is narrower than the cross-sectional area and formed in the central portion or substantially central portion of the end surface, and substantially independent of the intake port from the shaft of the hollow portion to the circumference on the first same radius A housing in which a plurality of first slits are formed, a fan portion provided on the second end side of the first end portion and the second end portion, and the intake port And a control unit that controls the fan unit so as to intake air in the direction of the exhaust port.
本発明の一態様に係る吸気装置は、中空部が内部に形成された筒状の構造物であって、鋭角を有さない形状である吸気口を有する端面が前記中空部の第1の端部に形成され、前記中空部の前記第1の端部と対向する第2の端部に底蓋が形成され、前記中空部の軸方向側面に排気口が形成され、前記端面において、前記吸気口の開口面積は前記中空部の軸方向垂直断面の断面積より狭く、前記端面の中央部または略中央部に形成された前記吸気口の外周に前記吸気口と独立して前記中空部の軸から実質的に第1の同一半径上の円周に沿って複数のスリットが形成された筐体と、前記排気口に設けられたファン部と、前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、を備える構成を採る。 An intake device according to an aspect of the present invention is a cylindrical structure having a hollow portion formed therein, and an end surface having an intake port having a shape without an acute angle is a first end of the hollow portion. A bottom cover is formed at a second end portion of the hollow portion facing the first end portion, and an exhaust port is formed at an axial side surface of the hollow portion. The opening area of the mouth is smaller than the cross-sectional area of the axially vertical cross section of the hollow portion, and the shaft of the hollow portion is independent of the air inlet at the outer periphery of the air inlet formed at the center or substantially the center of the end surface. A housing having a plurality of slits formed substantially along a circumference on the same first radius, a fan portion provided at the exhaust port, and intake air from the intake port toward the exhaust port In this way, a configuration is provided that includes a control unit that controls the fan unit .
本発明によれば、吸気面によって吸気される流体の流れの直進性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the straightness of the flow of fluid sucked by the suction surface.
(本発明に係る一態様を発明するに至った経緯)
従来技術は、吸気装置に対してアルコール等の気体が吹き込まれることを前提条件とする。人の呼気に含まれるアルコール濃度が検知対象である場合、従来技術のように、吸気装置に対して気体が吹き込まれることを前提条件としても問題は少ない。しかし、食品、液体などに含有されるアルコール成分が検知対象である場合、従来技術の前提条件は問題である。係る場合、従来技術の構成に、さらにファンを設けることが考えられる。しかし、流体を吸気するファンを設ける場合、流体は、吸気装置によって全方位的に吸気される。本発明の発明者は、吸気される流体の流れの直進性を向上させる必要性を想起して、本発明に係る一態様を発明するに至った。また、掃除機等の用途向けとして、吸気装置が吸気面に対向する物を吸引する場合においても、吸気面によって吸気される流体の流れの直進性を向上させることが有用である。
(Background to inventing one aspect of the present invention)
The prior art assumes that a gas such as alcohol is blown into the intake device. When the alcohol concentration contained in a person's exhalation is a detection target, there are few problems even if it is assumed that gas is blown into the inhaler as in the prior art. However, the precondition of the prior art is a problem when alcohol components contained in foods, liquids, and the like are to be detected. In such a case, it is conceivable to further provide a fan in the configuration of the prior art. However, when a fan for sucking fluid is provided, the fluid is sucked in all directions by the suction device. The inventor of the present invention has come up with the necessity of improving the straightness of the flow of the fluid that is sucked, and has invented one aspect of the present invention. Further, for applications such as a vacuum cleaner, it is useful to improve the straightness of the flow of fluid sucked by the intake surface even when the intake device sucks an object facing the intake surface.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, configurations having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(実施の形態1)
図1および図2を用いて、本実施の形態に係る吸気装置10の構成について説明する。
(Embodiment 1)
The configuration of
図1は、本発明の実施の形態1に係る吸気装置10の断面図の一例を示す。図2は、本実施の形態に係る吸気装置10の簡略図、平面図、底面図、および正面図の一例を示す。図2(a)は吸気装置10の簡略図を示す。図2(b)は吸気装置10の平面図を示す。図2(c)は吸気装置10の底面図を示す。図2(d)は吸気装置10の正面図を示す。
FIG. 1 shows an example of a cross-sectional view of an
図1が示す断面図は、図2(b)における一点鎖線Lにおける軸方向断面図である。図2において、制御部300の図示は省略される。
The cross-sectional view shown in FIG. 1 is an axial cross-sectional view taken along one-dot chain line L in FIG. In FIG. 2, the
図1において、吸気装置10は、筐体100、ファン部200、および制御部300を有する。筐体100は、例えば、中空部101が内部に形成された筒状の構造物である。中空部101は筒形状である。筒形状の軸方向垂直断面は、円形であってもよく、多角形であってもよい。筒形状の軸方向垂直断面が円形の場合、中空部101は円筒形状である。円形は、真円であってもよく、楕円であってもよい。構造物の材質は、例えば、合成樹脂または金属である。本発明において構造物の材質は限定されない。
In FIG. 1, the
中空部101が円筒形状である場合、中空部101において、吸気口103および開口部105から吸気された流体の乱流が抑制される。流体は壁面に沿って流れ、円形等の滑らかな壁面においては、乱流の発生が抑制されるからである。そのため、中空部101の軸方向垂直断面の形状は、円形が望ましい。
When the
中空部101の軸方向垂直断面の形状は、多角形であってもよい。係る場合、多角形の内角は、鈍角であることが望ましい。なぜならば、内角が広角であるほど中空部101の壁面が滑らかになり、中空部101における乱流の発生が抑制されるからである。
The shape of the axially vertical cross section of the
筐体100は、後述する吸気口103および排気口104を有する筒状の構造物であればよく、外観の形状は限定されない。筐体100の外観の形状は、任意に設計される。
The
図1において、第1の端部E1および第2の端部E2が破線で示される。第1の端部E1および第2の端部E2は、中空部101の両端の端部である。第1の端部E1と、第2の端部E2とは、例えば、互いに対向する。
In FIG. 1, the first end E1 and the second end E2 are indicated by broken lines. The first end E1 and the second end E2 are ends at both ends of the
図1および図2において、端面102は、例えば、第1の端部E1に形成される。端面102は、所定の厚さを有する構造物である。図1および図2において、端面102は側壁106の外側に形成されているが、これに限定されない。端面102は、例えば、端面102の表面が第1の端部E1に一致するように、側壁106の内側に形成されてもよい。
In FIG. 1 and FIG. 2, the
図1において、説明の便宜のため、端面102および側壁106は別々の構成として説明されるが、一例であって、これに限定されない。端面102は、側壁106と一体形成されてもよい。
In FIG. 1, for convenience of explanation, the
図1および図2(b)において、端面102は、吸気口103および開口部105を有する。吸気口103は、筐体100の外部から内部へ気体等の流体を取り入れる孔である。吸気口103は、端面102の中央部または略中央部に形成される。吸気口103の開口面積は、中空部101の軸方向垂直断面の断面積より狭い。吸気口103の外周に、開口部105が形成されるためである。
In FIG. 1 and FIG. 2B, the
吸気口103の形状は、例えば、円形である。図1および図2(b)において、吸気口103の円形の中心点は、例えば、中空部101の軸上に存する。後述するように、吸気口103の形状が中空部101の軸上の点を中心点として形成された円形である場合、ファン部200が駆動されることによって吸気口103から吸気された流体が、中空部101において乱流を発生させることが抑制される。流体は壁面に沿って流れ、滑らかでない非円形の壁面において乱流が発生しうるからである。中空部101において乱流の発生が抑制されることで、吸気口103から吸気される流体の流れの直進性が向上される。
The shape of the
吸気口103の形状が、中空部101の軸上の点を中心とした円形形状であることは一例であって、吸気口103の形状は多角形でもよい。係る場合、多角形の内角が鈍角であるとき、中空部101において乱流の発生が抑制される。また、吸気口103の形状が等辺多角形である場合、中空部101において乱流の発生が抑制される。係る場合、等辺多角形の辺の数は、例えば、5以上であることが望ましい。多角形の内角が大きいほど形状が滑らかになり、乱流が発生しにくいからである。
The shape of the
開口部105は、端面102において吸気口103の周囲に吸気口103と独立して形成される。端面102において、開口部105と、吸気口103とは一体形成されていない。開口部105は、例えば、中空部101の軸から実質的に第1の同一半径上に形成される。すなわち、開口部105は、例えば、中空部101の軸から実質的に同一円周上に形成される。第1の同一半径は、吸気口103の外周に設定された所定の値であればよく、その半径の値は限定的ではない。
The
ファン部200が駆動されることによって、筐体100における端面102の外側の流体が、吸気口103および開口部105から中空部101へ吸気される。開口部105が吸気口103の周囲に形成される場合、開口部105による流体の吸気によって、端面102の外側に円錐台の形状のような流体の流れが生じる。同一円周上に沿って形成された開口部105の孔によって端面102の外側の流体が吸気されるからである。端面102の外側における円錐台形状のような流体の流れについては、後述する。
By driving the
吸気口103は開口部105とは独立して形成された開口である。そのため、吸気口103によって吸気される流体の流れは、開口部105によって吸気される流体の流れに対して独立である。吸気口103によって吸気される流体は、円錐台形状の流体の流れの内側において、独立して流れる。流体の特性として、吸気口103によって吸気される流体は、円錐台形状のような流体の流れに沿って流れる。
The
その結果、吸気口103によって吸気される流体の流れは指向性を有する。すなわち、吸気口103によって吸気される流体は、端面102の外側から吸気口103を通って中空部101へ直進的に流れる。これによって、吸気装置10によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。
As a result, the flow of fluid sucked by the
円錐台形状のような流体の流れを生み出す開口部105は、例えば、中空部101の軸から実質的に同一半径上に形成されることが望ましい。なぜならば、開口部105の歪みは円錐台形状の歪みの一因であり、円錐台形状の歪みは吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性を損なうからである。
It is desirable that the
後述するように、開口部105による流体の吸気によって、端面102の外側に円錐台の形状のような流体の流れが生じる。この円錐台形状の流体の流れが生じることによって、吸気口103から吸気される流体の流れの直進性が向上される。円錐台形状の歪みは、吸気口103から吸気される流体の流れの直進性を損なう。そのため、円錐台形状の歪みは抑制されることが望ましい。
As will be described later, the flow of fluid in the shape of a truncated cone is generated outside the
円錐台形状の歪みの原因は、例えば、中空部101における乱流の発生、および、開口部105の歪みである。中空部101において乱流が発生した場合、開口部105のそれぞれの要素から吸気される流体の流れの均一性が損なわれる。その結果、開口部105による流体の吸気によって生じる円錐台形状が歪み、吸気口103から吸気される流体の流れの直進性が損なわれる。
The cause of the frustoconical distortion is, for example, the occurrence of turbulent flow in the
上述のとおり、中空部101において、中空部101の壁面、吸気口103の形状、および開口部105の形状が、乱流の発生に影響する。中空部101の軸方向垂直断面の形状、吸気口103の形状、および開口部105の形状が鋭角を有する多角形等である場合、中空部101において乱流が発生しうる。そのため、中空部101の軸方向垂直断面の形状、吸気口103の形状、および開口部105の形状は、滑らかな形状が望ましい。
As described above, in the
滑らかな形状とは、例えば、円形等のように曲線で形成された形状を意味する。また、滑らかな形状とは、例えば、鈍角を有する多角形の形状を意味する。そのため、中空部101の軸方向垂直断面の形状、吸気口103の形状、および開口部105の形状が多角形である場合、多角形の内角は鈍角が望ましい。
The smooth shape means a shape formed with a curve such as a circle. The smooth shape means, for example, a polygonal shape having an obtuse angle. Therefore, when the shape of the vertical cross section of the
また、流体の流れの円錐台形状の歪みは、端面102における開口部105の歪みによって生じる。開口部105の歪みには、開口部105の要素の形状の歪み、および、要素同士の相当程度に不均一な間隔のうち少なくとも1つ(at least one of)が含まれる。すなわち、開口部105の歪みには、開口部015の要素の形状の歪み、要素同士の相当程度に不均一な間隔のうち1つまたは2つ以上(one or two or more of)の組み合わせが含まれる。開口部105の要素は、円形等の孔、または、スリット等の孔を意味する。
Further, the frustoconical distortion of the fluid flow is caused by the distortion of the
実質的に同一半径とは、例えば、真に同一の半径に製造誤差によって生じるズレ量が加わった半径の意味を含んでもよい。また、実質的に同一半径とは、例えば、円錐台形状のような流体の流れが生じる効果が発揮される程度に、同程度の半径上に開口部105が形成される意味を含んでもよい。本発明において、以下、同様である。
“Substantially the same radius” may include, for example, the meaning of a radius in which a deviation amount caused by a manufacturing error is added to a truly identical radius. Further, the substantially same radius may include the meaning that the
開口部105は、図1および図2(b)において、8個の円形形状の孔が円周方向において実質的に均等に離隔されて形成されているが、一例であって、これに限定されない。開口部105の円形形状の孔の数は複数であればよい。開口部105の円形形状の孔の数は、例えば、3個以上であることが望ましい。円形形状の孔の数が2個以下の場合、端面102の外側において、3次元の円錐台形状のような流体の流れが生じないためである。
In FIG. 1 and FIG. 2B, the
なお、実質的に均等な離隔とは、例えば、真に均等な離隔に製造誤差によって生じるズレ量が加わった間隔の意味を含んでもよい。また、実質的に均等に離隔とは、例えば、円錐台形状のような流体の流れが生じる効果が発揮される程度に、同程度の幅で離隔される意味を含んでもよい。本発明において、以下、同様である。 Note that the substantially uniform separation may include, for example, the meaning of a spacing obtained by adding a deviation amount caused by a manufacturing error to a truly uniform separation. In addition, the substantially uniform separation may include the meaning of being separated with the same width to the extent that an effect of generating a fluid flow such as a truncated cone shape is exhibited. Hereinafter, the same applies to the present invention.
また、開口部105の孔のそれぞれが円形形状であると説明したが、一例であって、これに限定されない。開口部105の孔のそれぞれは、例えば、多角形であってもよい。開口部105の孔の多角形の内角が鈍角である場合、中空部101において、乱流の発生が抑制される。また、開口部105の孔の形状が等辺多角形である場合、中空部101において乱流の発生が抑制される。係る場合、等辺多角形の辺の数は、例えば、6以上であることが望ましい。多角形の内角が大きいほど形状がなめらかになり、乱流が発生しにくいからである。
Moreover, although each hole of the
以下、開口部105の形状のバリエーションについて説明する。
Hereinafter, variations in the shape of the
(開口部105が複数の円形形状等の孔である場合)
開口部105は、例えば、端面102に形成された複数の孔であって、複数の孔のそれぞれの少なくとも開口の一部が同一半径上に形成されている。ここで、複数の孔のそれぞれは、円形形状の孔、楕円形状の孔、または、多角形の孔である。図3は、開口部105の孔の形状の例を示す。以下、開口部105が複数の孔である場合の例について、図3Aないし図3Cを用いて説明する。
(When the
The
図3Aは、開口部105の孔の形状の一例を示す。図3Aにおいて、破線L2は中空部101の軸上の点を中心点とする同一半径上の円周を示す。図3Aにおいて、端面102は、吸気口103、および、開口部105の要素を有する。図3Aにおいて、開口部105の要素は、円形形状の孔105a、105b、105c、105dを含む。例えば、孔105a〜dはそれぞれ、破線L2上に中心点を有し、破線L2上において均等に離隔されて形成される。
FIG. 3A shows an example of the shape of the hole of the
係る場合、同一半径上の円周において均等に離隔されて形成された開口部105の要素によって、円錐台形状のような流体の流れが生じる。その結果、円錐台形状の内側において、吸気口103から吸気される流体が中空部101に向かって直進的に流れる。図3Aの場合、開口部105の円周方向における配置、形状、または間隔等の歪みが抑えられるため、円錐台形状のような流体の流れの歪みが抑制される。その結果、後述するように、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が特に向上される。
In such a case, a fluid flow such as a truncated cone shape is generated by the elements of the
図3Bは、開口部105の円形形状の孔の形状の別の一例を示す。図3Bにおいて、端面102は、吸気口103、および、円形形状の孔105a、105b、105c、105eを有する。例えば、孔105a〜cは破線L2上に中心点を有する一方、孔105eは破線L2上に中心点を有しない。
FIG. 3B shows another example of the shape of the circular hole of the
係る場合、孔105eの開口の少なくとも一部に、破線L2が含まれる。孔105a、孔105b、孔105c、および、孔105eの開口の少なくとも一部はそれぞれ、破線L2上に形成される。そのため、同一半径上に形成された開口によって円錐台形状のような流体の流れが生じる。その結果、円錐台形状の内側において、吸気口103から吸気される流体が中空部101に向かって直進的に流れる。
In such a case, the broken line L2 is included in at least a part of the opening of the
図3Cは、開口部105の円形形状の孔の形状の別の一例を示す。図3Cにおいて、端面102は、吸気口103、および、円形形状の孔105a、105b、105c、105fを有する。例えば、孔105a〜cは互いに破線L2上において均等に離隔されて形成されている一方、孔105fは破線L2上において均等に離隔されていない。
FIG. 3C shows another example of the shape of the circular hole of the
係る場合、孔105fは孔105a、孔105b、および孔105cと同様に、破線L2上に中心点を有している。そのため、後述するように、同一半径上に形成された開口によって円錐台形状のような流体の流れが生じる。その結果、円錐台形状の内側において、吸気口103から吸気される流体が中空部101に向かって直進的に流れる。
In such a case, the
なお、開口部105の孔の形状、数、および配置について図3Aないし図3Cを用いて説明したが、一例であって、これに限定されない。円形形状の孔の数は偶数である必要はなく、奇数であってもよい。孔の形状は、楕円形状であっても、多角形であってもよい。
Note that the shape, number, and arrangement of the holes of the
以上、開口部105が端面102に形成された複数の円形形状等の孔である場合の一例について、図3Aないし図3Cを用いて、説明した。
The example in the case where the
(開口部105が複数のスリット形状の孔である場合)
開口部105は、例えば、第1の同一半径上に形成された複数のスリットであって、複数のスリットは第1の同一半径上に実質的に均等に離隔されて形成されてもよい。図4は開口部105のスリット形状の例を示す。以下、開口部105が端面102に形成された複数のスリットである場合の例について、図4Aおよび図4Bを用いて、説明する。
(When the
The
図4Aは、開口部105のスリットの形状の一例を示す。図4Aにおいて、破線L3は、中空部101の軸上の点を中心点とする同一半径上の円周を示す。図4Aにおいて、端面102は、吸気口103、および、開口部105の要素を有する。図4Aにおいて、開口部105の要素は、スリット形状の孔105j、105k、105m、105nを含む。例えば、孔105j〜nはそれぞれ、破線L3上にスリットの中心軸が沿って形成され、破線L3上において実質的に均等に離隔されて形成される。
FIG. 4A shows an example of the shape of the slit of the
係る場合、同一半径上の円周において均等に離隔されて形成された開口部105によって、円錐台形状のような流体の流れが生じる。その結果、円錐台形状の流体の流れの内側において、吸気口103から吸気される流体が中空部101に向かって直進的に流れる。図4Aの場合、開口部105の円周方向における配置、形状、または間隔等の歪みが抑えられるため、円錐台形状のような流体の流れの歪みを抑制できる。その結果、後述するように、吸気口103における流体吸気の直進性が特に向上される。
In such a case, a fluid flow like a truncated cone shape is generated by the
図4Bは、開口部105のスリット形状の別の一例を示す。図4Bにおいて、端面102は、吸気口103、および、スリット形状の孔105j、105k、105m、105pを有する。例えば、孔105j、孔105k、孔105mは破線L3上にスリットの中心軸が沿って形成される一方、孔105pは破線L3上に開口の少なくとも一部が形成されているが、スリットの中心軸が破線L3上にない。
FIG. 4B shows another example of the slit shape of the
係る場合、孔105pの開口の少なくとも一部に、破線L3が含まれる。孔105j、孔105k、孔105m、および、孔105pの開口の少なくとも一部はそれぞれ、破線L3上に形成される。そのため、同一半径上に形成された開口によって円錐台形状のような流体の流れが生じる。その結果、円錐台形状の内側において、吸気口103から吸気される流体が中空部101に向かって直進的に流れる。
In such a case, the broken line L3 is included in at least a part of the opening of the
なお、複数のスリットが同一半径上に実質的に均等に離隔されるということは、例えば、真に均等な間隔に製造誤差によって生じるズレ量が加わった間隔の意味を含んでもよい。また、実質的に均等に離隔とは、例えば、開口部105によって円錐台形状のような流体の流れが生じる効果が発揮される程度に、複数のスリットが同一半径上に同程度の間隔で離隔される意味を含んでもよい。本発明において、以下、同様である。
Note that the fact that the plurality of slits are substantially evenly spaced on the same radius may include, for example, the meaning of an interval in which a deviation amount caused by a manufacturing error is added to a truly equal interval. In addition, the substantially uniform separation means that the plurality of slits are separated at the same distance on the same radius to the extent that the fluid flow such as a truncated cone shape is exhibited by the
なお、開口部105のスリット形状の孔について図4Aおよび図4Bを用いて説明したが、一例であって、これに限定されない。スリット形状の孔の数は偶数であっても、奇数であってもよい。スリットの形状は、開口部105による乱流抑制のため、円弧形状が望ましい。スリットの形状は、例えば、図6Aに示す多角形の形状であってもよい。図6Aに示す多角形は外縁および内縁が10辺の多角形であるが、一例であって、辺の数はこれに限定されない。
Although the slit-shaped hole of the
以上、開口部105が端面102に形成された複数のスリット形状の孔である場合の例について、図4Aおよび図4Bを用いて、説明した。
The example in which the
(開口部105が一のスリット形状の孔である場合)
開口部105は、例えば、第1の同一半径上に形成された一のスリットであってもよい。以下、開口部105が端面102に形成された一のスリット形状の孔である場合の例について、図5を用いて、説明する。
(When the
The
図5は、開口部105のスリットの形状の一例を示す。図5において、破線L4は、中空部103の軸上の点を中心点とする同一半径上の円周を示す。図5において、端面102は、吸気口103、および、スリット形状の孔105qを有する。スリット形状の孔105qは、例えば、C型形状のスリット、または、C型形状の孔と呼称できる。例えば、スリット形状の孔105qは、破線L4上にスリットの中心軸が沿って形成される。
FIG. 5 shows an example of the shape of the slit of the
係る場合、同一半径上の円周に沿って形成された開口部105によって円錐台形状のような流体の流れが生じる。その結果、円錐台形状の内側において、吸気口103から吸気される流体が中空部101に向かって直進的に流れる。
In such a case, a fluid flow like a truncated cone shape is generated by the
開口部105の孔について図5を用いて説明したが、一例であって、これに限定されない。スリットの形状は、中空部101における乱流抑制のために円弧形状が望ましい。スリットの形状は、図6Bに示す多角形の形状であってもよい。図6Bに示す多角形は外縁および内縁が36辺の多角形であるが、一例であって、辺の数はこれに限定されない。
Although the hole of the
以上、開口部105の形状のバリエーションについて説明した。以下、図1および図2の説明に戻る。
In the above, the variation of the shape of the
図1および図2において、筐体100は排気口104を有する。排気口104は、例えば、中空部101の第2の端部E2に形成される。排気口104の面積は中空部101の軸方向垂直断面の断面積より小さい必要はない。排気口104の面積は、筐体100の形状に関する仕様に基づいて設定され、本発明において限定されない。
1 and 2, the
なお、図1および図2において、排気口104は中空部の第2の端部E2の開口として図示されるが、一例であって、これに限定されない。例えば、端面102とは別の端面が端部E2に形成され、その別の端面に排気口104が形成されてもよい。
1 and 2, the
筐体100は側壁106を有する。側壁106は内壁および外壁を有する。側壁106の内壁によって中空部101が形成される。側壁106の外壁の形状は任意に設計される。
The
ファン部200は、第1の端部および第2の端部のうち第2の端部の側に設けられる。ファン部は、例えば、第2の端部に接して設けられてもよい。ファン部200は、例えば、羽根部、駆動部を有する。ファン部200は、羽根部の回転運動等によって流体を吸気する機能を少なくとも有する構造物である。駆動部は、羽根部の回転運動を駆動する手段であって、例えば、モータである。羽根部は、例えば、ファンまたはダイヤフラムである。ファンは、例えば、シロッコファンであってもよく、本発明においてその種類は限定されない。
The
図1および図2において、ファン部200は側壁106によって支持されることで排気口104と接して配置されるが、一例であって、これに限定されない。例えば、側壁106の端部が中空部の第2の端部E2で終端し、ファン部200は排気口104と接合されてもよい。接合の手段は本発明において限定されない。接合技術は公知技術であるため、その詳細な説明は省略する。
In FIG. 1 and FIG. 2, the
制御部300は、端面102の外側の流体を吸気口103から排気口104の方向に吸気するようにファン部200を制御する。制御部300によるファン部200の制御技術は公知技術であるため、その詳細な説明は省略する。
The
制御部300は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路によって構成されてもよい。また、制御部300は、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等により実現されてもよい。
The
制御部300は、電気信号によって制御する回路として説明したが、一例であって、これに限定されない。例えば、制御部300は、弾性体の有する弾性エネルギーを用いてファンを駆動するデバイスであってもよい。弾性体は、例えば、バネ、ゼンマイ等である。制御部は、例えば、機械的な駆動装置であってもよい。
The
制御部300は、例えば、中空部101の外部に設けられる。係る場合、中空部101の内部において乱流の発生原因になる物を置くことを避けることができる。その結果、吸気口103から排気口104の方向に吸気される流体の流れの直進性が向上される。
The
また、制御部300は、例えば、中空部101の内部に設けられた回路基板に実装されたプロセッサであって、回路基板は紡錘形状の樹脂に包含されてもよい。係る場合、中空部101の内部に回路基板が設けられるが、紡錘形状の樹脂に覆われている。そのため、中空部101において、吸気口103から吸気される流体の乱流の発生が抑制される。その結果、吸気口103から排気口104の方向に吸気される流体の流れの直進性が向上される。
The
以上、吸気装置10の構成について説明した。
The configuration of the
次に、図7を用いて、吸気装置10における吸気構造の作用および効果について詳細に説明する。図7は、吸気される流体の流れを示す図である。図7Aは、吸気口103のみによって流体が吸気された場合における流体の流れの一例を示す。図7Bは、吸気口103および開口部105によって流体が吸気された場合における流体の流れの一例を示す。
Next, the action and effect of the intake structure in the
以下、図7Aおよび図7Bを用いて、開口部105を設けることで、吸気口103から吸気される流体の流れの直進性が向上されることについて説明する。以下の説明において、流体の流れを示す図は、3次元流体解析ツールを用いたシミュレーション結果を2次元平面で観察した図である。
Hereinafter, it will be described with reference to FIGS. 7A and 7B that by providing the
図7Aにおいて、装置700は、吸気装置10から開口部105を除いた構成である。装置700の端面には、開口部105に相当する開口は形成されず、吸気口103のみが形成される。図7Aにおいて、装置700の吸気口103に対向して被測定物701が設置される。被測定物701は、以下、検知対象物とも呼称される。図7Aにおいて、吸気装置700の端面と吸気口103との面積比は約4.6対1である。図7Aにおいて、吸気口103から被測定物701までの距離は吸気口103の直径の約6倍である。
In FIG. 7A, an
図7Aにおいて、吸気口103のみによって流体が吸気された場合、装置700の端面の外側の流体は、吸気口103によって全方位的に吸気される。その結果、吸気口103は、領域702の流体のみならず、領域703の流体および領域704の流体を併せて吸気する。図7Aにおいて、領域705の流体の流れは吸気口103に向かわず、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が損なわれる。
In FIG. 7A, when the fluid is sucked only by the
なぜならば、吸気口103が領域702の流体、領域703の流体、および領域704の流体を一つの開口で吸気することによって、領域705に乱流が発生し、領域702と被測定物701との間の領域705における流体が、乱流の影響によって吸気口103の方向へ流れないからである。その結果、図7Aにおいて、吸気口103が直進的に吸気できる流体の領域は、吸気口103の直径の2倍程度の距離である。なお、図7Aにおける寸法比は一例であって、これに限定されない。
This is because when the
一方、図7Bにおける吸気装置10は、端面102に吸気口103および開口部105を有する。開口部105は、例えば、8個の円形の孔である。図7Bにおいて、吸気装置10の吸気口103に対向する被測定物701が設置される。図7Bにおいて、端面102と吸気口103との面積比は約4.6対1であり、吸気口103と開口部105の面積比は約2.3対1であり、吸気口103から被測定物701までの距離は吸気口103の直径の約6倍である。なお、図7Bにおける寸法比は一例であって、これに限定されない。
On the other hand, the
図7Bにおいて、吸気口103および開口部105から流体が吸気される場合、端面102の外側の流体は指向性をもって吸気される。具体的には、開口部105によって領域703の流体および領域704の流体が吸気される。吸気口103によって領域702および領域705の流体が吸気される。その結果、吸気口103によって吸気される流体の直進性が向上される。
In FIG. 7B, when the fluid is sucked from the
なぜならば、後述するように、開口部105による流体の吸気によって、端面102の外側に円錐台の形状のような流体の流れが生じるからである。端面102の外側に円錐台形状のような流体の流れが生じることによって、領域703の流体および領域704の流体は、開口部105によって吸気される。円錐台形状の内側の領域702の流体、および、領域705の流体は、円錐台形状のような流体の流れとは独立して、吸気口103から中空部101へ流れる。吸気口103が開口部105と独立して形成されるからである。その結果、端面102の吸気口103に対向する領域702および領域705の流体は、端面102の外側から吸気口103を通って中空部101へ直進的に流れる。これによって、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。図7Bにおいては、吸気口103が直進的に吸気できる流体の領域は、吸気口103の直径に対して6倍程度の距離に到達する。
This is because, as will be described later, the flow of fluid in the shape of a truncated cone is generated outside the
図8は、図7Bが示すシミュレーション結果における、開口部105によって吸気される流体の流れの一例を示す。図8において、領域800は、開口部105によって吸気される流体の流れを示す。領域800が示すように、開口部105によって吸気される流体の流れは円錐台のような形状を示す。
FIG. 8 shows an example of the flow of fluid sucked by the
開口部105による流体吸気によって生じる円錐台形状のような流体の流れは、ラッパ形状を模している。音響学において、ラッパ形状のホーンを用いることで、発信された音の到達する距離が延伸される。同様に、開口部105によって吸気される流体の流れが、ラッパ形状を模した円錐台のような形状800を形成することで、円錐台形状800の内側の流体の流れの直進性が向上される。その結果、吸気口103によって、端面102からより遠方の流体が直進的に吸気される。
The flow of fluid, such as a truncated cone shape, generated by fluid intake by the
上記における、吸気口103と開口部105との面積比は一例であり、これに限定されない。また、上記説明における、端面102と吸気口103との面積比は一例であり、これに限定されない。
The area ratio between the
図9は、開口部105によって吸気される流体の流れの別の一例を示す。図9において、開口部105は、例えば、4個の円形の孔を有する。図9において、端面102と吸気口103との面積比は約4.6対1であり、吸気口103と開口部105との面積比は約1.05対1であり、吸気口103から被測定物701までの距離は吸気口103の直径の約6倍である。図9は、図8と同様に、開口部105によって吸気される流体の流れは円錐台のような形状を示す。
FIG. 9 shows another example of the flow of fluid sucked by the
なお、上記において、開口部105が円形の孔として形成される説明は一例であり、これに限定されない。開口部105の他の例であっても、同様の効果を奏する。
In the above description, the description of the
図10は、開口部105によって吸気される流体の流れの一例を示す。図10において、開口部105は、例えば、2周のスリット形状の孔を含む。図10において、端面102と吸気口103との面積比は約4.6対1であり、吸気口103と開口部105との面積比は約0.77対1であり、吸気口103から被測定物701までの距離は吸気口103の直径の約6倍である。図10は、図8と同様に、開口部105によって吸気される流体の流れは、円錐台のような形状を示す。
FIG. 10 shows an example of the flow of fluid sucked by the
円錐台形状の内側の流体は、円錐台形状の流体の流れに沿って、吸気口103から吸気される。そのため、端面102の外側の流体の流れの円錐台形状が歪むことで、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が損なわれる。流体の流れの円錐台形状の歪みは、開口部105の要素の形状の歪み、相当程度に不均一な間隔などの歪み等によって生じる。
The fluid inside the truncated cone shape is sucked from the
図11は、端面102において複数の孔が相当程度に不均一に形成された場合における、流体の流路の説明の用に供する図である。図11Aは、開口部105の複数の孔が、実質的に同一半径上に、相当程度に不均一に配置された例を示す。図11Aにおいて、破線L5は中空部103の軸上の点を中心点とする同一半径上の円周を示す。図11Aにおいて、端面102は、吸気口103、および円形形状の孔1101、1102、1103を有する。
FIG. 11 is a diagram for explaining the flow path of the fluid when a plurality of holes are formed to be considerably uneven in the
図11Bは、開口部105が図11Aに示す形状である場合の、流体の流れのシミュレーション結果である。図11Bに示すように、開口部105の円周方向における配置、形状、または間隔等の歪みが生じることによって、流体の流れの円錐台形状が歪む。
FIG. 11B is a simulation result of a fluid flow when the
その結果、開口部105が形成されることによる円錐台形状の流体の流れが生じる効果が現れる一方、流路の円錐台形状の歪みが、吸気口103によって吸気される流路の直進性に影響する。そのため、円錐台形状のような流体の流れを生じさせる開口部105は、例えば、中空部101の軸上の点から実質的に同一半径上に形成されることが望ましい。なお、流路は、流体の流れを意味する。
As a result, the effect of generating a frustoconical fluid flow due to the formation of the
以上、吸気装置10における吸気構造の作用及び効果について説明した。
The operation and effect of the intake structure in the
以上のように、吸気装置10は、例えば、中空部101が内部に形成された筒状の構造物であって、吸気口103を有する端面102が中空部101の第1の端部に形成され、排気口104が中空部101の第1の端部と対向する第2の端部に形成され、端面102において、吸気口103の開口面積は中空部101の軸方向垂直断面の断面積より狭く、吸気口103の周囲に吸気口103と独立して中空部101の軸から実質的に第1の同一半径上に第1の開口部105が形成された筐体100と、第1の端部および第2の端部のうち第2の端部の側に設けられたファン部200と、吸気口103から排気口104の方向に吸気するようにファン部200を制御する制御部300と、を備える。
As described above, the
本発明の実施の形態によれば、吸気装置10は、吸気口103の開口面積は中空部101の軸方向垂直断面の断面積より狭く、吸気口103の周囲に吸気口103と独立して中空部101の軸から実質的に第1の同一半径上に第1の開口部105が形成された端面102を有する。これにより、開口部105によって吸気される流体が、端面102の外側において円錐台形状のような流体の流れを生じさせ、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。
According to the embodiment of the present invention, the
さらに、例えば、吸気口103の形状は中空部101の軸上に中心点を有する円形であってもよい。円形とは、歪みのない真円である必要はなく、角のない形状をいう。これにより、吸気口103によって吸気される流体が中空部101において乱流を発生させることが抑制され、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。
Further, for example, the shape of the
さらに、例えば、開口部105は、端面102に形成された複数の孔であって、複数の孔のそれぞれの少なくとも開口の一部が第1の同一半径上に形成され、複数の孔のそれぞれは円形、楕円形、または多角形であってもよい。これにより、開口部105によって吸気される流体が中空部101において乱流を発生させることを抑え、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。係る場合、例えば、複数の孔のそれぞれの中心点が第1の同一半径上に実質的に均等に離隔されて形成されてもよい。これにより、開口部105の孔が対称に配置され、乱流の発生が抑制される。
Further, for example, the
さらに、例えば、開口部105は、第1の同一半径上に形成された複数のスリットであって、複数のスリットは第1の同一半径上に実質的に均等に離隔されて形成されてもよい。これにより、同一半径上に均等に開口部105の孔が形成され、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。
Further, for example, the
さらに、例えば、開口部105は、第1の同一半径上に形成された一のスリットであってもよい。これにより、開口部105は、同一半径上に均等に孔が形成され、吸気口103による流体吸気の直進性の向上に寄与する効果を有する。
Further, for example, the
さらに、例えば、制御部300は、中空部101の外部に設けられてもよい。これにより、中空部101の内部において余計な構造物が配置されず、流体の乱流の発生が抑制される。
Further, for example, the
さらに、例えば、制御部300は、中空部101の内部に設けられた回路基板に実装されたプロセッサであって、回路基板は紡錘形状の樹脂に包含されてもよい。これにより、制御部300が中空部101の内部に形成された場合であっても、中空部101における乱流の発生が抑制される。
Further, for example, the
上記において、吸気口103の外周の同一半径上に開口部105の孔が形成された例について説明したが、一例にすぎず、これに限定されない。図12は、開口部105の一例を示す。以下、図12を用いて、開口部105の別の一例について説明する。
In the above description, the example in which the hole of the
図12に示すように、端面102において、さらに、第1の開口部1201の外周に第1の開口部1201と独立して、中空部の軸から実質的に第2の同一半径上に第2の開口部1202が形成されてもよい。開口部105は、第1の開口部1201および第2の開口部1202を含む。第1の開口部1201および第2の開口部1202は同じ形状である必要はない。
As shown in FIG. 12, on the
第1の開口部1201および第2の開口部1202のうち、一方が複数の円形の孔であって、他方が一または複数のスリット形状の孔であってもよい。第1の開口部1201および第2の開口部1202のいずれもが、複数の円形の孔であってもよく、また、一または複数のスリット形状の孔であってもよい。開口部105は、開口部1202の外周にさらに開口を有してもよい。
One of the
これにより、各周の円形形状の孔を小さく形成でき、また、スリット形状の幅を細く形成できる。開口部105の孔に陰圧がかかり、円錐台形状の流体の流速が早くなる。その結果、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。
Thereby, the circular hole of each circumference can be formed small, and the width of the slit shape can be narrowed. Negative pressure is applied to the hole of the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下、各変形例について説明する。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. Hereinafter, each modification will be described.
(変形例1)
実施の形態では、端面102の厚みについて特に言及していないが、例えば、吸気口103を形成する第1の領域の厚みが、端面102における第1の領域以外の第2の領域の厚みよりも大きくてもよい。これにより、吸気口103から吸気される流体の流れの直進性が向上される。
(Modification 1)
In the embodiment, the thickness of the
図13は、本発明の変形例1を説明する図である。図13Aは、中空部101の軸方向における端面102の断面図の一例を示す。図13Bは、中空部101の軸方向における断面102の断面図の別の一例を示す。
FIG. 13 is a diagram for explaining a first modification of the present invention. FIG. 13A shows an example of a cross-sectional view of the
図13Aが示す端面102において、吸気口103を形成する領域1301の厚みは、その他の領域1302の厚みよりも大きい。これにより、吸気口103の開口における流体の流れの直進性が向上される。なぜならば、流体は壁に沿って流れるからである。その結果、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。
In the
さらに、例えば、吸気口103の形状は中空部101の軸上に中心点を有する円形であって、第1の領域の軸方向断面の形状が鼓型であってもよい。なお、円形とは、歪みのない真円である必要はなく、角のない形状をいう。
Further, for example, the shape of the
図13Bが示す端面102において、中空部101の軸方向における領域1301の断面は鼓型形状である。係る場合、鼓型の領域1303に陰圧がかかることで、吸気口103によって吸気される流体の流速が高まり、吸気口103内における流体の流れの直進性が向上される。流体は圧力が低下している領域に向かって流れるためである。その結果、吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が向上される。
13B, the cross section of the
なお、図13Aおよび図13Bにおいて、吸気口103を形成する領域1301が開口部105と接しているが、一例であり、これに限定されない。すなわち、領域1301は開口部105の複数の孔のそれぞれと接していなくてもよい。
13A and 13B, the
(変形例2)
実施の形態では、排気口104は吸気口103と対向して配置されたが、排気口104は筐体100の側壁106に形成されてもよい。図14は、実施の形態の変形例2の説明の用に供する図である。図14(a)は、吸気装置10の変形例の断面図を示す。図14(b)は、吸気装置10の変形例2の正面図を示す。以下、図14を用いて、変形例2に係る吸気装置10について説明する。
(Modification 2)
In the embodiment, the
図14において、吸気装置100は、中空部101が内部に形成された筒状の構造物であって、吸気口103を有する端面102が中空部101の第1の端部に形成され、中空部101の第1の端部と対向する第2の端部に底蓋1400が形成され、中空部101の軸方向側面に排気口1401が形成され、端面102において、吸気口103の開口面積は中空部101の軸方向垂直断面の断面積より狭く、吸気口103の周囲に吸気口103と独立して中空部101の軸から実質的に第1の同一半径上に第1の開口部105が形成された筐体100と、排気口1401に設けられたファン部1402と、吸気口103から排気口1401の方向に吸気するようにファン部1402を制御する制御部300と、を備える。
In FIG. 14, the
底蓋1400は、例えば、中空部101の第2の端部E2に形成される。底蓋1400は、所定の厚さを有する構造物である。図14において、底蓋1400は側壁106の外側に形成されているが、一例であって、これに限定されない。底蓋1400は、例えば、底蓋1400の表面が端部E2に一致するように側壁106の内側に形成されてもよい。
The
図14において、説明の便宜のため、底蓋1400は側壁106と別の構成として説明されているが、一例であって、これに限定されない。底蓋1400は、側壁106と一体形成されてもよい。
In FIG. 14, the
図14において、排気口1401は、中空部101の軸方向側面に形成される。すなわち、排気口1401は側壁106に形成される。排気口1401は、側壁106に一または複数形成される。
In FIG. 14, the exhaust port 1401 is formed on the axial side surface of the
排気口1401が側壁106に一つ形成される場合、排気口1401は、側壁106の周囲を囲うように形成されるのが望ましい。なぜならば、中空部101において、吸気から排気へ向かう流体の流れの偏りが、中空部101に乱流を発生させてしまうからである。中空部101の乱流は、開口部105の要素のそれぞれによって吸気される流体の均一性を損なう。その結果、端面102の外側における円錐台形状の流路が歪む。円錐台形状の歪みは、吸気口103から吸気される流体の流れの直進性を損なう。
When one exhaust port 1401 is formed in the
また、排気口1401が側壁106に複数形成される場合、排気口1401は、側壁106の周囲において実質的に均等に離隔されて形成されることが望ましい。中空部101における乱流の発生の抑制のためである。
Further, when a plurality of exhaust ports 1401 are formed in the
ファン部1402は、排気口1401に設けられる。排気口1401が側壁106に一つ形成される場合、ファン部1402は排気口1401を囲うように設けられる。排気口1401が側壁106に複数形成される場合、ファン部1402は排気口1401と同じ数だけ設けられる。
The
本変形例によれば、排気口1401が側壁106に形成されることで、吸気装置10の設計の自由度が広がる。
According to this modification, the exhaust port 1401 is formed in the
(変形例3)
実施の形態では、吸気装置10の吸気機能について説明したが、さらにセンサが備えられることで検知機能が追加されてもよい。図15は、本変形例における吸気装置1500を説明する図である。以下、図15を用いて、本変形例を説明する。
(Modification 3)
In the embodiment, the intake function of the
図15において、吸気装置1500は、吸気装置10と、さらに、ガスセンサ1501、報知部1502を備える。
In FIG. 15, the
ガスセンサ1501は、例えば、アルコールなどの所定のガスの濃度を検知した結果を検知信号として制御部300に出力する。ガスセンサ1501は、半導体センサを含む。半導体センサは、例えば、検知したガスの特性を利用してガス濃度を電気信号に変換し、電気信号を検知信号として出力するセンサであってもよい。ガスセンサ1501は、単一のガスセンサであってもよく、また、複合センサであってもよい。ガスセンサ1501は、例えば、アルコールセンサ、または、酸素センサを含む。アルコールセンサおよび酸素センサの検知技術は公知技術であるため、詳細な説明は省略する。
For example, the
図15において、ガスセンサ1501は、例えば、中空部101の第1の端部E1に形成された図示しない支持部材によって支持される。端部E1に形成された支持部材は、例えば、端面102に形成されてもよく、また、中空部101に形成されてもよい。ガスセンサ1501を支持する支持部材の設置個所は、一例であって、これに限定されない。
In FIG. 15, the
図15において、ガスセンサ1501は吸気口103の開口領域1503に含まれる位置に設置されるが、一例にであって、これに限定されない。ガスセンサ1501は、例えば、吸気口103に近接する中空部101に設置されてもよい。ガスセンサ1501は、吸気口103によって吸気される流体が直進的に流れる流路上に設置されることが望ましい。
In FIG. 15, the
これにより、後述する被測定物701に含有されるガス成分の濃度を検知する精度が高くなる。また、これにより、機能が消耗したガスセンサ1501の交換が容易になる。また、ガスセンサ1501がファン部200よりも吸気口103に近い領域に設置されることにより、ファン部200に付着された異物がガスセンサ1501によって誤検知されることを回避できる。
Thereby, the precision which detects the density | concentration of the gas component contained in the to-
端部E1に形成された支持部材によってガスセンサ1501が支持されることにより、吸気口103によって吸気される端面102の外側の流体が、ガスセンサ1501に接触して流れる。アルコール成分等のガス成分を含有する被測定物701が吸気口103と対向して設置される場合、被測定物701に含有されるガス成分は、吸気口103によって直進的に吸気される。被測定物701に含有されるガス成分は、分散されることなく、ガスセンサ1501に集中的に接触する。そのため、ガスセンサ1501による、被測定物701に含有されるガス成分の検知が容易になる。なお、被測定物701は、例えば、食品、飲料水、気体などであるが、一例であって、これに限定されない。
When the
本変形例において、制御部300は、ガスセンサ1501の検知信号に基づいて、報知部1502を用いて所定の方法で報知させる。具体的には、制御部300は、ガスセンサ1501から検知信号を受け取る。検知信号は、例えば、ガスセンサ1501が検知したガスの濃度が電気信号に変換された信号であってもよい。制御部300は、受け取られた検知信号が所定の基準を満たすか否かを判断する。制御部300は、例えば、所定の基準が満たされているとき、報知部1502に対して制御信号を出力し、所定の方法で吸気装置1500のユーザに対して報知させる。
In the present modification, the
所定の基準は、例えば、ガス濃度が所定量を超えることを示す検知信号の数値であってもよい。制御部300は、被測定物701に含有されるガス成分の濃度が所定量を超えることを示す検知信号を受け取った場合、それに対応する報知を、報知部1502を用いてユーザに報知する。なお、これは一例であって、これに限定されない。
The predetermined reference may be, for example, a numerical value of a detection signal indicating that the gas concentration exceeds a predetermined amount. When the
所定の基準は、複数の基準を含んでもよい。所定の基準は、例えば、第1の基準、および、第1の基準と異なる第2の基準を含んでもよい。第1の基準は、例えば、被測定物701に含有されるガス成分の濃度が第1の閾値を超えることを示す検知信号の数値であってもよい。第2の基準は、例えば、被測定物701に含有されるガス成分の濃度が第1の閾値より小さい第2の閾値を超えることを示す検知信号の数値であってもよい。
The predetermined criterion may include a plurality of criteria. The predetermined criterion may include, for example, a first criterion and a second criterion different from the first criterion. The first reference may be, for example, a numerical value of a detection signal indicating that the concentration of the gas component contained in the
制御部300は、被測定物701に含有されるガス成分の濃度が第1の閾値を超えることを示す検知信号を受け取った場合、それに対応する第1の報知を、報知部1502を用いてユーザに報知させる。また、制御部300は、被測定物701に含有されるガス成分の濃度が第2の閾値を超え、第1の閾値を越えないことを示す検知信号を受け取った場合、それに対応する、第1の報知とは異なる第2の報知を、報知部1502を用いてユーザに報知させる。
When the
報知部1502は、例えば、音、光、振動などを報知する機能を有する。また、報知部1502は、例えば、ディスプレイを有し、ディスプレイに所定の情報を表示してもよい。報知部1502の報知方法は、音、光、振動、またはディスプレイ表示に限定されず、他の報知方法によって報知する機能を有してもよい。
The
上述した第1の報知および第2の報知は、音、光、振動、およびディスプレイ表示のうち少なくとも1つが異なる。例えば、第1の報知は赤色など第1の色の発光であって、第2の報知は青色など第2の色の発光であってもよい。例えば、第1の報知は第1の音色の発音であって、第2の報知は第2の音色の発音であってもよい。例えば、第1の報知は第1の振動であって、第2の報知は第2の振動であってもよい。 The first notification and the second notification described above differ in at least one of sound, light, vibration, and display display. For example, the first notification may be light emission of a first color such as red, and the second notification may be light emission of a second color such as blue. For example, the first notification may be a pronunciation of a first timbre, and the second notification may be a pronunciation of a second timbre. For example, the first notification may be the first vibration and the second notification may be the second vibration.
これにより、ユーザは、被測定物701に含有されるガス成分の濃度のレベルを容易に把握できる。なお、図15における報知部1502の設置場所は一例であって、これに限定されない。
Thereby, the user can easily grasp the level of the concentration of the gas component contained in the
以上の通り、本変形例において、吸気装置1500は、第1の端部E1に形成された支持部によって支持され、所定のガスを検知した結果を検知信号として制御部300に出力するガスセンサ1501と、報知部1502と、をさらに備え、制御部300は、検知信号に基づいて、報知部1502を用いて所定の方法で報知させる。これにより、端面102と対向する被測定物701に含有され、吸気口103によって吸気されたガスを、ガスセンサ1501によって検知し、検知結果が吸気装置1500のユーザに報知される。
As described above, in the present modification, the
本発明において、端面102に開口部105が形成されていることにより吸気口103によって吸気される流体の流れの直進性が強いため、端面102と対向する被測定物701とガスセンサ1501との距離が10数センチメートル程度離れていても、ガスセンサ1502によって、被測定物701に含有される所定のガスが高精度に検知される。すなわち、ガスセンサ1502の有効射程距離を従来技術より延伸させる効果を有する。
In the present invention, since the
なお、ガスセンサ1501を有する吸気装置1500は、さらに照射部を備えてもよい。図示しない照射部は、光源を有し、光を照射する。照射部は、ガスセンサ1501の吸気口103が被測定物701に対向するとき、被測定物701に光を照射できる所定の位置に設けられる。係る場合、照射部が照射する光は、ガスセンサ1501の被測定物701に対する有効射程距離を表現する。
Note that the
具体的には、被測定物701に照射部の光が照射されたとき、被測定物701に光の像が投影される。例えば、投影された光の像の大きさが所定値以下であるとき、ガスセンサ1501が被測定物701に対する有効射程距離にあることが予めユーザに周知される。周知の方法は限定されない。これにより、吸気装置1500のユーザは、ガスセンサ1501の被測定物701に対する有効射程距離を直観的に理解できる。有効射程距離とは、吸気装置1500が被測定物701に含有されるガス成分を高精度に検知できる範囲を意味する。
Specifically, when the object to be measured 701 is irradiated with light from the irradiation unit, an image of the light is projected onto the object to be measured 701. For example, when the size of the image of the projected light is equal to or less than a predetermined value, it is previously known to the user that the
なお、有効射程距離が光の像の大きさによって示されることは一例であって、これに限定されない。例えば、有効射程距離は、投影された光の像の濃淡によって示されてもよい。被測定物701は、検知対象物とも呼称される。
Note that the effective range is indicated by the size of the image of light, and is not limited to this. For example, the effective range may be indicated by the shading of the projected light image. The
すなわち、ガスセンサ1501の検知対象物701に光が照射されたとき、検知対象物701に現れる光の像の大きさ、または、光の像の濃淡によって、ガスセンサ1501の検知対象物701に対する有効射程距離が表現される。照射部は、制御部300からの制御信号によって光を照射してもよい。また、照射部は、別途設けられるスイッチ機能によって光を照射してもよい。
That is, when the
ガスセンサ1501は、キャリブレーション結果を基準に検知信号を出力し、キャリブレーション結果は、ファン部200が排気口104から吸気口103の方向に排気するように制御部300に制御されたときの検知結果であってもよい。図16は、本変形例における吸気装置1500の動作の流れの一例を示すフロー図を示す。本フローは、例えば、吸気装置1500の電源がオンの状態において一度実施されてもよいし、または、繰り返し実施されてもよい。
The
まず、制御部300は、排気口104から吸気口103の方向へ排気するように、ファン部200を逆回転制御する(ステップS101)。
First, the
次に、制御部300は、ファン部200を逆回転するように制御してから所定時間経過後、ガスセンサ1501にガス濃度を検知させ、検知結果を制御部300へ出力させる(ステップS102)。所定時間は、例えば、数秒から数十秒程度である。これにより、ガスセンサ1501に付着した異物が除去される。
Next, the
次に、制御部300は、受け取った検知結果に基づいて、ガスセンサ1501によって検知されたガス濃度が所定値以下であるか否かを判断する(ステップS103)。
Next, based on the received detection result, the
ガス濃度が所定値以下である場合(ステップS103;YES)、制御部300は、キャリブレーションが完了したと判定して、吸気口103から排気口104の方向へ吸気するようにファン部200を回転制御する(ステップS104)。そして、制御部300は、ガスセンサ1501を用いてガス濃度を検知し(ステップS105)、ガスセンサ1501に検知結果を出力させる(ステップS106)。
When the gas concentration is equal to or lower than the predetermined value (step S103; YES), the
一方、ガス濃度が所定値以上である場合(ステップS103:NO)、制御部300は、キャリブレーションが完了していないと判定して、ファン部200が逆回転するように制御する(ステップS101)。
On the other hand, when the gas concentration is equal to or higher than the predetermined value (step S103: NO), the
以上、吸気装置1500の制御処理について説明した。
The control process of the
(変形例4)
変形例3において、ガスセンサ1501は半導体センサであるとして説明したが、一例であって、これに限定されない。すなわち、ガスセンサ1501は、例えば、アルコール検知試薬が浸透された紙・綿などの物体であってもよい。アルコール検知試薬が浸透された紙・綿などの物体は、例えば、アルコール検知管であってもよい。係る場合、ガスセンサ1501の検知信号は、例えば、アルコール検知試薬が反応する色信号である。
(Modification 4)
In the third modification, the
本変形例においては、アルコール検知試薬が反応する色信号は、例えば、ユーザの目視によって認識されてもよい。そのため、本変形例においては、吸気装置1500が報知部1502を備える必要はない。すなわち、本変形例に係る吸気装置1500は、吸気装置10において、第1の端部において支持された、所定のガスを検知するガスセンサ1501を、さらに備える。これにより、より簡易な吸気装置の構成に基づいて、ユーザが被測定物701に含有されるガス成分の濃度を認識できる。
In this modification, the color signal to which the alcohol detection reagent reacts may be recognized by the user's visual observation, for example. Therefore, in this modification, the
なお、変形例3において説明された機能は、本変形例においても適用される。本変形例に係る吸気装置1500は、光源を有し、光を照射する照射部を、さらに備え、ガスセンサ1501の検知対象物701に光が照射されたときに検知対象物701に現れる光の像によってガスセンサ1501の検知対象物701に対する有効射程距離が表現されてもよい。
Note that the function described in the third modification is also applied to this modification. The
以上、実施の形態の変形例について説明した。各変形例は、任意に組み合わせてもよい。 In the above, the modification of embodiment was demonstrated. You may combine each modification arbitrarily.
なお、上記の説明において、吸気装置10は対象物を気体、液体などの流体を対象として説明したが、対象物は固体であってもよい。吸気装置10および吸気層1500はガス検知を用途とする装置だけでなく、例えば、掃除機などの吸引装置にも応用できる。その他、吸気または吸引に関わる技術全般に適用可能である。
In the above description, the
(コンピュータのハードウェア構成の一例)
実施の形態および各変形例における制御部300の機能は、プログラムにより実現されてもよい。その場合におけるコンピュータのハードウェア構成の一例を図17に示す。
(Example of computer hardware configuration)
The functions of the
図17に示すように、コンピュータ9000は、例えば、CPU(Central Processing Unit)9001、RAM(Random Access Memory)9002、ROM(Read Only Memory)9003、記憶装置9004、入出力インターフェース(I/F)9005、読取インターフェース(I/F)9006、通信インターフェース(I/F)9007を有する。上述した各部はバス9008を介して、直接的に、または、間接的に接続される。
As shown in FIG. 17, a
記憶装置9004は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等である。コンピュータ9000は、入出力インターフェース9005を介して、入出力(I/O)装置9009と接続される。入出力装置9009は、磁気ディスク装置等の入力機能および出力機能を有する装置の他、入力機能が主機能である入力装置、出力機能が主機能である出力装置を含む。入力装置は、例えば、入力キー、マウス、タッチパネル、スキャナである。出力装置は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、プリンタである。
The
読取インターフェース9006は、記録媒体9010に記録されたプログラムまたはデータを読み取る。記録媒体9010は、例えば、半導体メモリ、光学記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体等である。
A
通信インターフェース9007は、ネットワーク9011を介して、他の機器からデータを受信し、他の機器へデータを送信する。ネットワーク9011は、有線ネットワークであってもよく、無線ネットワークであってもよい。他の機器は、クライアント装置であってもよく、サーバ装置であってもよい。
The
例えば、ROM9003に記憶されたプログラム、記憶装置9004に記憶されたプログラム、記録媒体9010に記録されたプログラム、または、通信インターフェースが他の機器から受信したプログラムは、RAM9002にロードされる。上記の実施形態および各変形例において、例えば、CPU9001がRAM9002にロードされたプログラムを実行することにより、上記の実施形態等における各部の機能が実現される。
For example, a program stored in the
なお、コンピュータ9000における各部の機能は、クラウドコンピューティングによって実現されてもよい。
Note that the function of each unit in the
なお、センサ制御システム1におけるコンピュータに実行させるセンサ制御プログラムまたは説明された機能は、非一時的な有形のコンピュータ可読記録媒体(A non-transitory, tangible computer-readable storage medium)に記録されてもよい。非一時的な有形のコンピュータ可読記録媒体は、コンピュータ、CPU、MPU(Micro Processing Unit)等によってアクセスされることが可能な任意の記録媒体である。任意の記録媒体は、例えば、ROM、RAM、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光ディスク等であって、例示したものに限定されない。
The sensor control program executed by the computer in the
本発明に係る吸気装置は、気体等を吸気する技術、および、固体等を吸引する技術全般に有効である。 The intake device according to the present invention is effective for all techniques for sucking gas and the like and for sucking solids and the like in general.
10 吸気装置
100 筐体
101 中空部
102 端面
103 吸気口
104 排気口
105 開口部
106 側壁
200 ファン部
300 制御部
700 開口部を有しない吸気装置
701 被測定物
702〜705 空間領域
800 円錐台形状領域
1101〜1103 不均一に形成された孔
1201 第1の開口部
1202 第2の開口部
1301 吸気口を形成する第1の領域
1302 第2の領域
1303 皷型形状の領域
1400 底蓋
1401 排気口
1402 ファン部
1500 吸気装置
1501 センサ
1502 報知部
1503 開口領域
9000 コンピュータ
9001 CPU
9002 RAM
9003 ROM
9004 記憶装置
9005 入出力インターフェース
9006 読取インターフェース
9007 通信インターフェース
9008 バス
9009 入出力装置
9010 記録媒体
9011 ネットワーク
DESCRIPTION OF
9002 RAM
9003 ROM
9004
Claims (18)
前記第1の端部及び前記第2の端部のうち前記第2の端部の側に設けられたファン部と、
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、
を備える吸気装置。 A hollow structure having a hollow portion formed therein, an end surface having an intake port having no acute angle is formed at a first end portion of the hollow portion, and an exhaust port is formed in the hollow portion. The opening area of the intake port is narrower than the cross-sectional area of the axially vertical cross section of the hollow portion, and the central portion of the end surface or A plurality of first slits are formed on the outer periphery of the intake port formed in a substantially central portion, independently of the intake port , along a circumference on the first same radius from the shaft of the hollow portion. And a housing
Of the first end and the second end, a fan portion provided on the second end side;
A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
Intake device comprising.
請求項1に記載の吸気装置。 The shape of the air inlet is a circle having a center point on the axis of the hollow portion,
The intake device according to claim 1.
請求項1に記載の吸気装置。 Before SL plurality of first slits are formed are substantially evenly spaced on the circumference,
The intake device according to claim 1.
請求項1に記載の吸気装置。 The control unit is provided outside the hollow part,
The intake device according to claim 1.
請求項1に記載の吸気装置。 The control unit is a processor mounted on a circuit board provided inside the hollow part, and the circuit board is included in a spindle-shaped resin.
The intake device according to claim 1.
請求項1に記載の吸気装置。 In the end face, a plurality of first slits are arranged on the outer periphery of the plurality of first slits along a circumference substantially on the same second radius from the hollow portion axis independently of the plurality of first slits. second slits are formed,
The intake device according to claim 1.
請求項1に記載の吸気装置。 In the end surface, the thickness of the first region forming the air inlet is larger than the thickness of the second region other than the first region in the end surface,
The intake device according to claim 1.
請求項7に記載の吸気装置。 The shape of the air inlet is a circle having a center point on the axis of the hollow portion, and the shape of the axial section of the first region is a drum shape.
The intake device according to claim 7 .
前記排気口に設けられたファン部と、A fan part provided at the exhaust port;
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
を備える吸気装置。Intake device comprising.
前記第1の端部及び前記第2の端部のうち前記第2の端部の側に設けられたファン部と、Of the first end and the second end, a fan portion provided on the second end side;
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
を備える吸気装置。Intake device comprising.
前記排気口に設けられたファン部と、A fan part provided at the exhaust port;
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
を備える吸気装置。Intake device comprising.
前記第1の端部及び前記第2の端部のうち前記第2の端部の側に設けられたファン部と、
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、
前記吸気口の開口領域に設けられた所定のガスを検知するガスセンサと、
を備える吸気装置。 A hollow structure having a hollow portion formed therein, an end surface having an air inlet is formed at a first end of the hollow portion, and an exhaust port is formed with the first end of the hollow portion. The opening area of the air inlet is narrower than the cross-sectional area of the axially vertical cross section of the hollow portion, and is formed at the central portion or the substantially central portion of the end surface. A housing in which a first opening including a plurality of holes or a plurality of slits is formed substantially on the same first radius from the shaft of the hollow portion independently of the air inlet on the outer periphery of the air inlet;
Of the first end and the second end, a fan portion provided on the second end side;
A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
A gas sensor for detecting a predetermined gas provided in an opening area of the intake port,
Intake Ru equipped with exhaust device.
前記ガスセンサは、前記所定のガスを検知した結果を検知信号として前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記検知信号に基づいて、前記報知部を用いて所定の方法で報知させる、
請求項12に記載の吸気装置。 A notification section,
The gas sensor outputs a result of detecting the predetermined gas to the control unit as a detection signal,
The control unit is caused to notify in a predetermined method using the notification unit based on the detection signal.
The intake device according to claim 12.
前記ガスセンサの検知対象物に前記光が照射されたときに前記検知対象物に現れる光の像によって前記ガスセンサの前記検知対象物に対する有効射程距離が表現される、
請求項12に記載の吸気装置。 An irradiation unit that has a light source and emits light;
An effective range of the gas sensor with respect to the detection target is represented by an image of light that appears on the detection target when the detection target of the gas sensor is irradiated with the light.
The intake device according to claim 12.
前記キャリブレーション結果は、前記ファン部が前記排気口から前記吸気口の方向に排気するように前記制御部に制御されたときの検知結果である、
請求項13に記載の吸気装置。 The gas sensor outputs the detection signal based on a calibration result,
The calibration result is a detection result when the fan unit is controlled by the control unit to exhaust air from the exhaust port toward the intake port.
The intake device according to claim 13.
前記排気口に設けられたファン部と、A fan part provided at the exhaust port;
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
前記吸気口の開口領域に設けられた所定のガスを検知するガスセンサと、A gas sensor for detecting a predetermined gas provided in an opening region of the intake port;
を備える吸気装置。Intake device comprising.
前記第1の端部及び前記第2の端部のうち前記第2の端部の側に設けられたファン部と、Of the first end and the second end, a fan portion provided on the second end side;
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
前記吸気口の開口領域に設けられた所定のガスを検知するガスセンサと、A gas sensor for detecting a predetermined gas provided in an opening region of the intake port;
を備える吸気装置。Intake device comprising.
前記排気口に設けられたファン部と、A fan part provided at the exhaust port;
前記吸気口から前記排気口の方向に吸気するように前記ファン部を制御する制御部と、A control unit that controls the fan unit to intake air from the intake port toward the exhaust port;
前記吸気口の開口領域に設けられた所定のガスを検知するガスセンサと、A gas sensor for detecting a predetermined gas provided in an opening region of the intake port;
を備える吸気装置。Intake device comprising.
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