JP6810553B2

JP6810553B2 - Vortic ring generator

Info

Publication number: JP6810553B2
Application number: JP2016158955A
Authority: JP
Inventors: 大沢　清輝; 清輝大沢
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: JP2018023684A

Description

本発明は、渦輪発生装置に関する。 The present invention relates to a vortex ring generator.

空気を圧縮し、圧縮された空気を外部に放出する装置が実用化されている。このような装置には、空気に香料を混入して匂いを提供するものや、空気に煙または蒸気を混入して室内遊技場やミニシアターの演出等に使用されるものがある。圧縮空気を放出する装置は、空気砲、あるいは放出される空気が渦輪を形成することから渦輪発生装置と呼ばれている。
上記装置の公知例としては、例えば、特許文献１に記載の空気砲発生装置や特許文献２に記載の空気砲がある。特許文献１に記載の空気砲発生装置は、密封ケース内の空気に振動を与えることによって空気を圧縮する。圧縮された空気は、空気放出口から一定方向に放出される。なお、特許文献１には、振動によって空気を圧縮する構成として、板状の振動部材の中央に永久磁石または金属のロッドを設けたものが記載されている。特許文献１に記載の構成は、ロッドの周辺に配置された電磁コイルを一定の周期で励磁または消磁してロッドを振動部材に向けて直進させた後、復帰バネによってロッドを元の位置に戻している。 A device that compresses air and releases the compressed air to the outside has been put into practical use. Some of such devices are used by mixing fragrance into air to provide an odor, and by mixing smoke or steam into air to produce an indoor playground or a mini theater. A device that discharges compressed air is called an air cannon or a vortex ring generator because the released air forms a vortex ring.
Known examples of the above-mentioned device include, for example, the air cannon generator described in Patent Document 1 and the air cannon described in Patent Document 2. The air cannon generator described in Patent Document 1 compresses air by vibrating the air in the sealed case. The compressed air is discharged in a certain direction from the air outlet. In addition, Patent Document 1 describes a structure in which air is compressed by vibration, in which a permanent magnet or a metal rod is provided in the center of a plate-shaped vibrating member. In the configuration described in Patent Document 1, an electromagnetic coil arranged around the rod is excited or degaussed at regular intervals to move the rod straight toward the vibrating member, and then the rod is returned to its original position by a return spring. ing.

また、特許文献２に記載された空気砲は、弾性材料からなる膜である後板状体を、固着したワイヤを使って板状体から引き離し、ワイヤを離して初期状態に戻す。後板状体が板状体から引き離されることによってケース内に空気が取り込まれ、後板状体が初期状態に戻ることによって、取り込まれた空気が渦輪としてケースから放出される。 Further, in the air cannon described in Patent Document 2, the rear plate-shaped body, which is a film made of an elastic material, is pulled away from the plate-shaped body by using a fixed wire, and the wire is separated to return to the initial state. Air is taken into the case by pulling the rear plate-like body away from the plate-like body, and when the rear plate-like body returns to the initial state, the taken-in air is discharged from the case as a vortex ring.

特開２００４−２９８６０７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-298607 特開２００７−３２３５４７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-323547

しかしながら、上記特許文献１に記載の発明は、電磁コイルを一定の周期で励磁または消磁して空気を圧縮するので、電磁コイルに励磁、消磁のタイミングを与えるドライブユニットを制御する必要がある。このような構成は、高精度のドライブユニットやＣＰＵ（Central Processing Unit）を必要とし、装置構成が複雑化するという課題がある。
また、特許文献２に記載の発明は、ワイヤを離し、後板状体の膜の弾性力（復元力）によって元の位置に戻しているため、弾性力に抵抗が発生し易く、圧縮したい空気の体積を高めたい場合には、発生する渦輪が不安定になることが考えられる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、十分な体積を有する空気を圧縮して安定に渦輪を発生させ、しかも装置構成が簡易な渦輪発生装置に関する。 However, in the invention described in Patent Document 1, since the electromagnetic coil is excited or degaussed at a constant cycle to compress the air, it is necessary to control the drive unit that gives the electromagnetic coil the timing of excitation and degaussing. Such a configuration requires a high-precision drive unit and a CPU (Central Processing Unit), and has a problem that the device configuration becomes complicated.
Further, in the invention described in Patent Document 2, since the wire is separated and returned to the original position by the elastic force (restoring force) of the film of the rear plate-like body, resistance is likely to occur in the elastic force, and the air to be compressed is likely to occur. If it is desired to increase the volume of the vortex ring, the generated vortex ring may become unstable.
The present invention has been made in view of the above points, and relates to a vortex ring generator that compresses air having a sufficient volume to stably generate a vortex ring and has a simple device configuration.

本発明の渦輪発生装置は、弾性を有する弾性膜と、前記弾性膜の一部を保持すると共に、開口部を有する弾性膜保持部と、前記弾性膜のうち、前記弾性膜保持部に保持される被保持部を除く部位に設けられる第１磁性体と、前記第１磁性体との間に磁力による吸着力を生じ得る第２磁性体と、前記第２磁性体を前記弾性膜に向かう側である前方とは反対の後方に向けて移動させる第２磁性体移動部と、を備え、前記弾性膜の前記前方の空気は、第１磁性体に吸着した前記第２磁性体が前記後方に移動した後に前記第１磁性体と離れることによって前記弾性膜によって圧縮され、前記開口部から渦輪として放出されることを特徴とする。 The vortex ring generator of the present invention holds an elastic film having elasticity and a part of the elastic film, and is held by the elastic film holding portion of the elastic film and the elastic film holding portion having an opening. A second magnetic material that can generate an attractive force due to a magnetic force between the first magnetic material provided at a portion other than the held portion, and the side of the second magnetic material facing the elastic film. A second magnetic body moving portion that moves toward the rear opposite to the front is provided, and the air in the front of the elastic film is such that the second magnetic body adsorbed on the first magnetic body moves to the rear. It is characterized in that it is compressed by the elastic film by moving away from the first magnetic material and then discharged as a vortex ring from the opening.

上記した本発明によれば、圧縮される空気の体積を高め、渦輪を安定して形成することができ、また渦輪を簡易な装置で容易に形成することができる。 According to the above-described invention, the volume of compressed air can be increased, a vortex ring can be stably formed, and the vortex ring can be easily formed by a simple device.

本発明の一実施形態の渦輪発生装置を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the vortex ring generator of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の渦輪発生装置の正面図である。It is a front view of the vortex ring generator of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の渦輪発生装置の側面図である。It is a side view of the vortex ring generator of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の渦輪発生装置の上面図である。It is a top view of the vortex ring generator of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の渦輪発生装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the vortex ring generator of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の渦輪発生装置の牽引の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the traction operation of the vortex ring generator of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の第１磁石と第２磁石とがなす角度を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the angle formed by the 1st magnet and the 2nd magnet of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の渦輪発生装置の動作モードを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the operation mode of the vortex ring generator of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の渦輪生成方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the vortex ring generation method of one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In all drawings, similar components are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.

［全体構成］
図１は、本実施形態の渦輪発生装置１の全体構成を説明するための斜視図である。図２は、渦輪発生装置１を図１の矢線Ａで示す方向から見た正面図である。図３は、渦輪発生装置１を図１に矢線Ｂで示す方向から見た側面図であり、図３に示した速度調整リング５０及び板状部材５４の一部を切り欠いた部分断面図になっている。図４は、渦輪発生装置１を図１の矢線Ｃで示す方向から見た上面図である。なお、図４においては、図１、図３に示したカバー２の図示を略している。
本実施形態では図１に示すように弾性膜７が鉛直方向に起立するように渦輪発生装置１を設置する態様を例示して説明する。しかし、渦輪発生装置１の配置の向きはこれに限られるものではない。以下、本実施形態では渦輪発生装置１のベース３が配置される側を下方と呼称し、弾性膜７の立設方向を上方と呼称する場合があるが、これは重力方向の上下を必ずしも意味しない。弾性膜７は本実施形態のように鉛直上方に立設してもよく、鉛直方向に対して斜めに立設してもよい。また、ベース３は本実施形態のように水平な設置面上に設置してもよく、または水平面に対して傾斜する設置面、または鉛直に起立する設置面にベース３を設置してもよい。図１中に破線で示したカバー２は、ベース３の上方及び後面を覆い、ベース３の側方を開放するように設けられている。なお、本実施形態では、図１中の矢線Ａで示す方向から見た側を渦輪発生装置１の正面とし、「後面」とは、渦輪発生装置１の正面の反対側をいう。 [overall structure]
FIG. 1 is a perspective view for explaining the overall configuration of the vortex ring generator 1 of the present embodiment. FIG. 2 is a front view of the vortex ring generator 1 as viewed from the direction indicated by the arrow A in FIG. FIG. 3 is a side view of the vortex ring generator 1 as viewed from the direction indicated by the arrow line B in FIG. 1, and is a partial cross-sectional view of the speed adjusting ring 50 and the plate-shaped member 54 shown in FIG. It has become. FIG. 4 is a top view of the vortex ring generator 1 as viewed from the direction indicated by the arrow C in FIG. In FIG. 4, the cover 2 shown in FIGS. 1 and 3 is not shown.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an embodiment in which the vortex ring generator 1 is installed so that the elastic film 7 stands upright in the vertical direction will be described as an example. However, the orientation of the arrangement of the vortex ring generator 1 is not limited to this. Hereinafter, in the present embodiment, the side on which the base 3 of the vortex ring generator 1 is arranged may be referred to as downward, and the erection direction of the elastic film 7 may be referred to as upward, but this does not necessarily mean up and down in the direction of gravity. do not do. The elastic membrane 7 may be erected vertically above as in the present embodiment, or may be erected diagonally with respect to the vertical direction. Further, the base 3 may be installed on a horizontal installation surface as in the present embodiment, or the base 3 may be installed on an installation surface that is inclined with respect to a horizontal plane or an installation surface that stands vertically. The cover 2 shown by a broken line in FIG. 1 is provided so as to cover the upper surface and the rear surface of the base 3 and open the sides of the base 3. In the present embodiment, the side viewed from the direction indicated by the arrow A in FIG. 1 is the front surface of the vortex ring generator 1, and the “rear surface” means the opposite side of the front surface of the vortex ring generator 1.

ただし、本実施形態は、カバー２が渦輪発生装置１の全部を覆うようにしてもよい。このとき、本実施形態は、操作パネル１０１及びスタートスイッチ１１１をカバー２の外側や、側方の板状部材等に設けるようにしてもよい。 However, in the present embodiment, the cover 2 may cover the entire vortex ring generator 1. At this time, in the present embodiment, the operation panel 101 and the start switch 111 may be provided on the outside of the cover 2, a plate-shaped member on the side, or the like.

本実施形態の渦輪発生装置１は、図１から図４に示すように、弾性を有する弾性膜７と、弾性膜７の一部を保持すると共に、開口部５１を有する弾性膜保持部である保持部５と、を有している。弾性膜７のうちの被保持部７１１を除く部位には、第１磁性体である第１磁石６１が設けられている。また、本実施形態の渦輪発生装置１は、第１磁石６１との間に磁力による吸着力を生じ得る第２磁性体である第２磁石６３と、第２磁石６３を弾性膜７に向かう側（例えば矢線Ｄの方向：以下、「前方」とも記す）と反対の方向（例えば矢線Ｅの方向：以下、「後方」とも記す）に向けて移動させる第２磁石移動部である牽引装置９と、を有している。保持部５には、開口部が開口している。そして、渦輪発生装置１は、弾性膜７の前方の空気が、第１磁石６１に吸着した第２磁石６３が後方に移動した後に第１磁石６１と離れることによって圧縮され、弾性膜７によって圧縮され、開口部５１から渦輪として放出されるように構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the vortex ring generator 1 of the present embodiment is an elastic film holding portion that holds an elastic elastic film 7 and a part of the elastic film 7 and also has an opening 51. It has a holding portion 5. A first magnet 61, which is a first magnetic material, is provided at a portion of the elastic film 7 other than the held portion 711. Further, in the vortex ring generator 1 of the present embodiment, the second magnet 63, which is a second magnetic material capable of generating an attractive force due to a magnetic force between the first magnet 61, and the side of the second magnet 63 toward the elastic film 7. A traction device that is a second magnet moving unit that moves in a direction opposite to (for example, the direction of arrow D: hereinafter also referred to as "forward") (for example, the direction of arrow E: hereinafter also referred to as "rear"). It has 9 and. The holding portion 5 has an opening. Then, in the vortex ring generator 1, the air in front of the elastic film 7 is compressed by the second magnet 63 attracted to the first magnet 61 moving backward and then separating from the first magnet 61, and is compressed by the elastic film 7. It is configured to be discharged as a vortex ring from the opening 51.

上記した「前方」の文言は、第２磁石６３の側から弾性膜７のいずれかの部位に向かう方向であればよく、厳密に矢線Ｄの向きを規定するものではない。また、「後方」の文言は、前方の反対、すなわち弾性膜７のいずれかの部位から第２磁石６３の側に向かう方向であればよく、厳密に矢線Ｅの向きを規定するものではない。例えば、牽引装置９が第２磁石６３に吸着した第１磁石６１を斜めに牽引したとしても、牽引方向は弾性膜７から第２磁石６３に向かう方向の成分を含んでいるから後方といえる。反対に、牽引後に第１磁石６１と第２磁石６３とが離れて弾性膜７が斜めに撓んで牽引前の位置に戻ったとしても、戻り方向は第２磁石６３から弾性膜７に向かう方向の成分を含んでいるから前方といえる。 The above-mentioned wording "forward" may be any direction from the side of the second magnet 63 toward any part of the elastic film 7, and does not strictly define the direction of the arrow D. Further, the wording "rear" may be the opposite of the front, that is, the direction from any part of the elastic film 7 toward the side of the second magnet 63, and does not strictly define the direction of the arrow line E. .. For example, even if the traction device 9 diagonally pulls the first magnet 61 attracted to the second magnet 63, the traction direction can be said to be backward because it contains components in the direction from the elastic film 7 to the second magnet 63. On the contrary, even if the first magnet 61 and the second magnet 63 are separated from each other after being pulled and the elastic film 7 is bent diagonally and returned to the position before the pulling, the return direction is the direction from the second magnet 63 toward the elastic film 7. It can be said that it is forward because it contains the components of.

以下、上記した構成の各々を詳細に説明する。
（保持部及び弾性膜）
弾性膜保持部である保持部５は、弾性膜７の被保持部７１１を保持する構成であり、平板状の枠体であってもよいし、中空状のものであってもよい。本実施形態では、保持部５を中空状の筐体とした。
すなわち、保持部５は、図１に示すように、ベース３上に重ねられる板状部材５６、板状部材５６に沿って立設される板状部材５３、５４、５５、板状部材５３、５４、５５上に板状部材５６と平行に設けられる板状部材５７によって構成される。このような保持部５は、板状部材５６が底面、板状部材５３が正面、板状部材５４及び板状部材５５が側面、板状部材５７が上面となり、一方の側が開放された筐体となる。本実施形態では、筐体の開放された側の仮想的な面を、以降「開放面」５２と記す。
弾性膜７のうち、板状部材５４〜板状部材５７に固定される被保持部７１１を図１中に網掛けして示す。また、保持部５のうち、被保持部７１１と接して弾性膜７が取り付けられる部分を取り付け部５１１として図中に示す。取り付け部５１１は、開放面５２の面上に位置している。
なお、弾性膜７の被保持部７１１を取り付け部５１１に固定する方法としては、接着剤、接着テープ、保持部５のいずれかの箇所への挟み込み等が考えられる。また、取り付け部５１１は、図１に示したように板状部材の厚み方向の開放面５２に固定されることに限定されず、板状部材の他の側面や底面及び天面に固定してもよい。 Hereinafter, each of the above configurations will be described in detail.
(Holding part and elastic membrane)
The holding portion 5 which is the elastic film holding portion has a structure for holding the held portion 711 of the elastic film 7, and may be a flat plate-shaped frame or a hollow one. In the present embodiment, the holding portion 5 is a hollow housing.
That is, as shown in FIG. 1, the holding portion 5 is a plate-shaped member 56 stacked on the base 3, plate-shaped members 53, 54, 55 erected along the plate-shaped member 56, plate-shaped member 53, It is composed of a plate-shaped member 57 provided on the 54 and 55 in parallel with the plate-shaped member 56. In such a holding portion 5, the plate-shaped member 56 is the bottom surface, the plate-shaped member 53 is the front surface, the plate-shaped member 54 and the plate-shaped member 55 are the side surfaces, and the plate-shaped member 57 is the top surface, and one side is open. Will be. In the present embodiment, the virtual surface on the open side of the housing is hereinafter referred to as "open surface" 52.
Of the elastic films 7, the held portions 711 fixed to the plate-shaped members 54 to 57 are shaded in FIG. 1. Further, a portion of the holding portion 5 to which the elastic film 7 is attached in contact with the held portion 711 is shown in the drawing as an attachment portion 511. The mounting portion 511 is located on the surface of the open surface 52.
As a method of fixing the held portion 711 of the elastic film 7 to the mounting portion 511, it is conceivable to sandwich the elastic film 7 in any of the adhesive, the adhesive tape, and the holding portion 5. Further, the mounting portion 511 is not limited to being fixed to the open surface 52 in the thickness direction of the plate-shaped member as shown in FIG. 1, and is fixed to other side surfaces, the bottom surface, and the top surface of the plate-shaped member. May be good.

保持部５には、開口部５１が形成されている。本実施形態の開口部５１は、板状部材５３に形成されていて、渦輪発生装置１は、開口部を開閉する開閉部を備えている。開口部５１は、正面視において円形形状を有している。筐体をなす保持部５の内面には、開口部５１を開閉自在な円盤状の開閉蓋８１１を備えている。開閉蓋８１１は、シャッタ用サーボモータ８３によって開閉蓋外にある一点を中心に回転され、回転の角度によって開口部５１を開閉するシャッタとして機能する。
開閉蓋８１１は、保持部５の内面に設けられるものに限定されるものでなく、外面に設けてもよい。また、開口部５１は、正面視が円形のものに限定されるものではなく、正面視において四角形、三角形等のどのような形状であってもよい。ただし、開口部５１の正面視の形状は、外乱の影響を受け難いという観点からは、円形であることが好ましい。
さらに、本実施形態は、開閉蓋８１１が開閉蓋８１１外にある一点を中心にして回転して開口部５１を開閉するようにシャッタを構成するものに限定されない。例えば、開口部５１を上下あるいは左右から開閉するもの、複数のシャッタ羽を円形に組み合わせて開口部５１を周囲から中心に向けて閉塞し、中心から周囲に向けて開放するものであってもよい。 An opening 51 is formed in the holding portion 5. The opening 51 of the present embodiment is formed in a plate-shaped member 53, and the vortex ring generator 1 includes an opening / closing portion for opening / closing the opening. The opening 51 has a circular shape when viewed from the front. A disk-shaped opening / closing lid 811 that can open / close the opening 51 is provided on the inner surface of the holding portion 5 forming the housing. The opening / closing lid 811 is rotated around a point outside the opening / closing lid by the shutter servomotor 83, and functions as a shutter that opens / closes the opening 51 depending on the angle of rotation.
The opening / closing lid 811 is not limited to the one provided on the inner surface of the holding portion 5, and may be provided on the outer surface. Further, the opening 51 is not limited to one having a circular front view, and may have any shape such as a quadrangle or a triangle in the front view. However, the front view shape of the opening 51 is preferably circular from the viewpoint of being less susceptible to disturbance.
Further, the present embodiment is not limited to the one in which the shutter is configured so that the opening / closing lid 811 rotates around one point outside the opening / closing lid 811 to open / close the opening 51. For example, the opening 51 may be opened and closed from the top and bottom or left and right, or a plurality of shutter blades may be combined in a circular shape to close the opening 51 from the periphery to the center and open the opening 51 from the center to the periphery. ..

図２から図４に示すように、渦輪発生装置１の正面には速度調整リング５０が設けられている。速度調整リング５０は、開口部５１から空気の放出方向に一定の長さを有して張り出し、筒状に形成されている。速度調整リング５０の内面は、内径を広く又は狭くするよう空気の放出方向に傾斜している。開口部５１から放出される空気の速度は、速度調整リング５０の内面５０１の傾斜角度によって調整可能であり、さらに速度調整リング５０の内径や軸心方向の長さを変えることで、更に調整可能となる。渦輪の進行の速度を遅くする場合には、空気の放出方向に向かって、速度調整リング５０の内径を徐々に大きくし、渦輪の進行の速度を速くする場合には、空気の放出方向に向かって、速度調整リング５０の内径を徐々に小さくする。このため、速度調整リング５０は、渦輪発生装置１の用途や目的に応じて交換可能な構成としてもよい。また、速度調整リング５０を、その径や軸心方向の長さ及び図３に示した内面５０１の角度を可変な構成にすることも考えられる。 As shown in FIGS. 2 to 4, a speed adjusting ring 50 is provided on the front surface of the vortex ring generator 1. The speed adjusting ring 50 projects from the opening 51 with a certain length in the air discharge direction, and is formed in a tubular shape. The inner surface of the speed adjusting ring 50 is inclined in the air discharge direction so as to widen or narrow the inner diameter. The speed of the air discharged from the opening 51 can be adjusted by the inclination angle of the inner surface 501 of the speed adjusting ring 50, and further can be adjusted by changing the inner diameter of the speed adjusting ring 50 and the length in the axial direction. It becomes. When slowing down the traveling speed of the vortex ring, gradually increase the inner diameter of the speed adjusting ring 50 toward the air discharge direction, and when increasing the traveling speed of the vortex ring, head toward the air discharge direction. Therefore, the inner diameter of the speed adjusting ring 50 is gradually reduced. Therefore, the speed adjusting ring 50 may be configured to be replaceable according to the application and purpose of the vortex ring generator 1. It is also conceivable that the speed adjusting ring 50 has a variable configuration such as its diameter, the length in the axial direction, and the angle of the inner surface 501 shown in FIG.

弾性膜７は、弾性及び伸縮性を有する薄膜であって、本実施形態ではシリコーンゴム等のエラストマー材料や天然ゴムで作成された薄膜である。弾性膜７は、保持部５の開放面５２に向かう側面（板状部材の厚み方向の面）に貼り付けられて保持され、開放面５２は弾性膜７によって閉じられる。ただし、弾性膜７は、牽引によって十分な復元力が得られ、かつ、牽引に耐える強度を有する材料や厚さを持つものであれば材料が限定されるものではない。
弾性膜７の中央には第１磁石６１としてネオジム磁石が設けられている。第１磁石６１は、弾性膜７に接着剤によって固定されてもよい。また、弾性膜７の略中央部分に例えばナイロン製のシート状部材を貼り付けて、このシート状部材と弾性膜７との間に挟持されてもよい。 The elastic film 7 is a thin film having elasticity and elasticity, and in the present embodiment, it is a thin film made of an elastomer material such as silicone rubber or natural rubber. The elastic film 7 is attached and held on the side surface (the surface in the thickness direction of the plate-shaped member) of the holding portion 5 toward the open surface 52, and the open surface 52 is closed by the elastic film 7. However, the material of the elastic film 7 is not limited as long as it can obtain a sufficient restoring force by traction and has a strength or thickness to withstand traction.
A neodymium magnet is provided as a first magnet 61 in the center of the elastic film 7. The first magnet 61 may be fixed to the elastic film 7 with an adhesive. Further, a sheet-like member made of nylon, for example, may be attached to a substantially central portion of the elastic film 7 and sandwiched between the sheet-like member and the elastic film 7.

保持部５及び弾性膜７は、空気室Ｓを形成している。空気室Ｓは、第１磁石６１に吸着した第２磁石６３が後方に移動することによって体積が増大し、第２磁石６３が第１磁石６１と離れることによって増大した体積が増大前の体積に戻る。
すなわち、本実施形態では、第１磁石６１に吸着した第２磁石６３が後方に移動することによって弾性膜７が後方に引っ張られて弾性膜７よりも前方の、弾性膜７と開口部５１との間の空間の体積が増大する。続いて、弾性膜の復元力が第１磁石６１と第２磁石６３との吸着力を上回り、弾性膜７の復元力により第１磁石６１と第２磁石６３とが瞬間的に離れると、弾性膜７の復元力により弾性膜７が牽引前の位置に戻って増大した空気室Ｓの体積が元に戻ることになる。 The holding portion 5 and the elastic membrane 7 form an air chamber S. The volume of the air chamber S increases as the second magnet 63 adsorbed on the first magnet 61 moves rearward, and the increased volume increases as the second magnet 63 separates from the first magnet 61 to the volume before the increase. Return.
That is, in the present embodiment, the elastic film 7 is pulled backward by the second magnet 63 attracted to the first magnet 61 moving backward, and the elastic film 7 and the opening 51 are in front of the elastic film 7. The volume of space between them increases. Subsequently, when the restoring force of the elastic film exceeds the attractive force between the first magnet 61 and the second magnet 63, and the restoring force of the elastic film 7 momentarily separates the first magnet 61 and the second magnet 63, the elasticity becomes elastic. Due to the restoring force of the membrane 7, the elastic membrane 7 returns to the position before traction, and the increased volume of the air chamber S returns to the original position.

空気室Ｓには操作者の任意の選択によって気体状の香料、ミスト状の香料、水蒸気（気体状の水）、ミスト状の水、ミスト及びスモークの少なくとも１つが導入可能である。このような香料は、渦輪に匂いを付与するための部材であり、渦輪と共に観客等に匂いを提供する。水は、香料の匂いを調整するために混合される部材であって、香料と混合することによって匂いに「さわやかさ」や「瑞々しさ」を付与し、香りの質感を向上させることが知られている。ミストまたはスモークは、渦輪を視認可能にするために導入されるものである。板状部材５４には、気体状またはミスト状の香料、気体状またはミスト状の水、ミストまたはスモークの各々を導入するホース７７、７８、７９の挿入口７２、７４、７６が設けられている。
なお、本実施形態において、ミスト（フォグ：霧）とは液体のエアロゾルを指すものとする。エアロゾルとは、分散層としての液体の香料や水と、連続層としての気体（空気）との混合物を指すものとする。
スモークとは、燃焼及び加熱に際して生じるいわゆる「けむり」であり、一般に有機物の不完全燃焼物、灰分、水分などを含む有色性の粒子をいうものとする。ミストの導入は、空気室Ｓの外部から行うものであってもよいし、ドライアイス等を空気室Ｓの内部に導入し、空気室Ｓ内の空気をドライアイスで冷却して空気室Ｓ内でミストを発生させるものであってもよい。 At least one of gaseous fragrance, mist-like fragrance, water vapor (gaseous water), mist-like water, mist and smoke can be introduced into the air chamber S at the operator's discretion. Such a fragrance is a member for imparting an odor to a vortex ring, and together with the vortex ring, provides an odor to an audience or the like. Water is a member that is mixed to adjust the scent of a fragrance, and it is known that mixing with a fragrance gives the scent "freshness" and "freshness" and improves the texture of the scent. ing. Mist or smoke is introduced to make the vortex ring visible. The plate-shaped member 54 is provided with insertion ports 72, 74, 76 of hoses 77, 78, 79 for introducing each of gaseous or mist-like fragrance, gaseous or mist-like water, mist or smoke. ..
In this embodiment, the mist (fog: mist) refers to a liquid aerosol. Aerosol refers to a mixture of liquid fragrance or water as a dispersion layer and gas (air) as a continuous layer.
Smoke is a so-called "smoke" that occurs during combustion and heating, and generally refers to colored particles containing incompletely burned organic substances, ash, water, and the like. The mist may be introduced from the outside of the air chamber S, or dry ice or the like is introduced into the air chamber S, the air in the air chamber S is cooled by the dry ice, and the inside of the air chamber S is introduced. It may be one that generates mist.

（牽引装置）
牽引装置９は、ベース３において弾性膜７よりも第２磁石６３側である後方に設けられている。本実施形態では、以降、板状部材５３から弾性膜７までを渦輪発生装置１の「前部」とも記し、弾性膜７よりも後方にある部分を渦輪発生装置１の「後部」とも記す。
牽引装置９は、牽引用サーボモータ９２と、牽引用サーボモータ９２と接続して直接回転する回転体であるアーム部９３と、アーム部９３に接続して先端に第２磁石６３が取り付けられたクランク部９５と、クランク部９５が延伸する方向と直交する横方向にぶれることを抑えるガイド９７及び以上の構成を支持する架台９１を有している。なお、本実施形態では、第２磁石６３もネオジム磁石とした。 (Towing device)
The traction device 9 is provided behind the elastic film 7 on the base 3 on the side of the second magnet 63. In the present embodiment, the plate-shaped member 53 to the elastic film 7 will be referred to as the “front part” of the vortex ring generator 1, and the portion behind the elastic film 7 will also be referred to as the “rear part” of the vortex ring generator 1.
The traction device 9 has a traction servomotor 92, an arm portion 93 which is a rotating body connected to the traction servomotor 92 and directly rotates, and a second magnet 63 connected to the arm portion 93 and attached to the tip thereof. It has a crank portion 95, a guide 97 for suppressing the crank portion 95 from swinging in the lateral direction orthogonal to the extending direction, and a gantry 91 for supporting the above configuration. In this embodiment, the second magnet 63 is also a neodymium magnet.

また、本実施形態は、上記したクランク機構による牽引用サーボモータ９２を有する牽引装置９を用いる構成に限定されるものではない。本実施形態は、例えば、アーム部９３を往復運動させるリニアモータ、エアシリンダ及び電動シリンダ等を使った牽引装置を用いて構成することも可能である。 Further, the present embodiment is not limited to the configuration using the traction device 9 having the traction servomotor 92 by the crank mechanism described above. The present embodiment can also be configured by using, for example, a traction device using a linear motor, an air cylinder, an electric cylinder, or the like that reciprocates the arm portion 93.

また、第１磁性体及び第２磁性体は、磁石には限定されず、一方を磁石、他方を磁石との間に磁力が生じる材質で形成されているものとしてもよい。また、第１磁石６１及び第２磁石６３は、ネオジム磁石に限定されるものでなく、他の永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。第１磁石６１と第２磁石６３に要求される条件には、第１磁石６１と第２磁石６３との間に吸着力が働くようにＮ極とＳ極とが対向して配置されることと、第１磁石６１と第２磁石６３とが吸着する際に互いに接する接触面があることが挙げられる。
さらに、本実施形態は、第１磁石６１、第２磁石６３の一方を磁石、他方を磁石との間に磁力が生じる金属としてもよい。
本実施形態は、上記したように、弾性膜７の復元力と第１磁石６１、第２磁石６３間の吸着力によって第１磁石６１と第２磁石６３とを接離している。このため、第２磁石６３を常に励磁されて磁力を有する電磁石としても、本実施形態は、弾性膜７の復元力と第１磁石６１、第２磁石６３間の吸着力とのバランスとによって第１磁石６１と第２磁石６３との接離を制御する限り、第１磁石６１と第２磁石６３とを瞬時に切り離すことができる。
以上説明した本実施形態は、弾性膜７の前方に空気室Ｓを備え、弾性膜７を使ってこの空気室Ｓの体積をさらに広げることができるので、圧縮される空気の体積を大きくすることができる。また、本実施形態は、弾性膜７の牽引および弾性膜７の初期状態への戻しに第１磁石６１と第２磁石６３との吸着力を用いているので、装置構成を簡易化することができる。
さらに、第１磁石６１、第２磁石６３を瞬時に離間させ、弾性膜７の復元力を阻害せず、高速で弾性膜の復元を開始して空気室内の空気を高速に圧縮することが可能になるので、弾性膜の復元力を十分に渦輪形成に用いることができる。 Further, the first magnetic material and the second magnetic material are not limited to magnets, and may be formed of a material that generates a magnetic force between one magnet and the other magnet. Further, the first magnet 61 and the second magnet 63 are not limited to neodymium magnets, and may be other permanent magnets or electromagnets. The conditions required for the first magnet 61 and the second magnet 63 are that the north and south poles are arranged to face each other so that an attractive force acts between the first magnet 61 and the second magnet 63. And, there is a contact surface that comes into contact with each other when the first magnet 61 and the second magnet 63 are attracted to each other.
Further, in the present embodiment, one of the first magnet 61 and the second magnet 63 may be a magnet, and the other may be a metal that generates a magnetic force between the magnets.
In this embodiment, as described above, the first magnet 61 and the second magnet 63 are brought into contact with each other by the restoring force of the elastic film 7 and the attractive force between the first magnet 61 and the second magnet 63. Therefore, even if the second magnet 63 is always excited and has a magnetic force, in the present embodiment, the restoring force of the elastic film 7 and the attractive force between the first magnet 61 and the second magnet 63 are balanced. As long as the contact and separation of the 1st magnet 61 and the 2nd magnet 63 are controlled, the 1st magnet 61 and the 2nd magnet 63 can be separated instantly.
In the present embodiment described above, the air chamber S is provided in front of the elastic membrane 7, and the volume of the air chamber S can be further expanded by using the elastic membrane 7, so that the volume of compressed air is increased. Can be done. Further, in the present embodiment, since the attractive force of the first magnet 61 and the second magnet 63 is used for pulling the elastic film 7 and returning the elastic film 7 to the initial state, the apparatus configuration can be simplified. it can.
Further, the first magnet 61 and the second magnet 63 can be instantly separated from each other, the restoration force of the elastic membrane 7 is not hindered, the restoration of the elastic membrane can be started at high speed, and the air in the air chamber can be compressed at high speed. Therefore, the restoring force of the elastic film can be sufficiently used for forming the vortex ring.

架台９１は、牽引装置９による第２磁石６３の移動方向（軌跡）を可変に設定することができる。すなわち、第１磁石６１に対するアーム部９３及びクランク部９５の角度は架台９１の高さによって決定する。架台９１の高さが高くなると、牽引の開始時のアーム部９３及びクランク部９５は第２磁石６３に対してより上方から近づくことになる。このため、本実施形態では、第２磁石６３の移動方向をより上方に設定したい場合には架台９１の高さを上げる。また、第２磁石６３の移動方向をより水平に近い角度に設定したい場合には、アーム部９３の高さが第２磁石６３の高さに近づくように架台９１の高さを調整すればよい。
本実施形態は、第１磁石６１と第２磁石６３との吸着が解除されるタイミングを早めたい場合には牽引力の水平成分が小さくなるように第２磁石６３の移動方向を設定すればよい。反対に、第１磁石６１と第２磁石６３との吸着が解除されるタイミングを遅らせたい場合には、牽引力の水平成分が大きくなるように第２磁石６３の移動方向を設定すればよい。 The gantry 91 can variably set the moving direction (trajectory) of the second magnet 63 by the traction device 9. That is, the angles of the arm portion 93 and the crank portion 95 with respect to the first magnet 61 are determined by the height of the gantry 91. When the height of the gantry 91 is increased, the arm portion 93 and the crank portion 95 at the start of traction come closer to the second magnet 63 from above. Therefore, in the present embodiment, when the moving direction of the second magnet 63 is desired to be set higher, the height of the gantry 91 is increased. Further, when it is desired to set the moving direction of the second magnet 63 to an angle closer to horizontal, the height of the gantry 91 may be adjusted so that the height of the arm portion 93 approaches the height of the second magnet 63. ..
In the present embodiment, when it is desired to accelerate the timing at which the attraction between the first magnet 61 and the second magnet 63 is released, the moving direction of the second magnet 63 may be set so that the horizontal component of the traction force becomes smaller. On the contrary, when it is desired to delay the timing at which the attraction between the first magnet 61 and the second magnet 63 is released, the moving direction of the second magnet 63 may be set so that the horizontal component of the traction force becomes large.

上記構成において、例えば、保持部５は板状部材を組み合わせて構成されるものに限定されるものでなく、一体的に成型されたものであってもよい。板状部材の材料も限定されるものでなく、弾性膜７を安定に保持できるものであれば、樹脂、金属及び木材等であってもよい。さらに、保持部５は、一方向が開放された筐体でなくてもよく、枠体等の他の構成であってもよい。
さらに、本実施形態の保持部は、弾性膜の牽引前には弾性膜と重なっていて、弾性膜が牽引されて初めて弾性膜との間に空気室が形成されるものであってもよい。このような構成において空気室Ｓに対して香料やスモーク等を供給するには、保持部材の前面に供給部を形成するようにしてもよい。 In the above configuration, for example, the holding portion 5 is not limited to the one formed by combining plate-shaped members, and may be integrally molded. The material of the plate-shaped member is not limited, and may be resin, metal, wood, or the like as long as it can stably hold the elastic film 7. Further, the holding portion 5 does not have to be a housing whose one direction is open, and may have another configuration such as a frame body.
Further, the holding portion of the present embodiment may overlap with the elastic membrane before being pulled by the elastic membrane, and an air chamber may be formed between the holding portion and the elastic membrane only after the elastic membrane is pulled. In order to supply the fragrance, smoke, or the like to the air chamber S in such a configuration, a supply portion may be formed on the front surface of the holding member.

（香料供給部、水供給部、ミスト・スモーク供給部）
本実施形態の渦輪発生装置１は、空気室Ｓに気体状またはミスト状の香料を供給する香料供給部を備えている。また、空気室Ｓに気体状またはミスト状の水を供給する水供給部を備えている。さらに、空気室Ｓにミストまたはスモークを供給するミスト・スモーク供給部を備えている。
すなわち、渦輪発生装置１は、後部に、空気室Ｓにおいて気体状またはミスト状になる香料が貯蔵されるタンク７１と、空気室Ｓにおいて気体状またはミスト状になる水が貯蔵されるタンク７３及びミストまたはスモークを提供する部材が貯蔵されたタンク７５が置かれている。タンク７１、７３、７５は、液体を超音波加振してミスト化し、噴霧する超音波噴霧の機構を有するものであってもよい。タンク７５には、ドライアイスやプロピレングリコールが貯蔵されるものであってもよい。渦輪発生装置１において気体状の香料や水を使用する場合、気体状の香料、水蒸気等をヒーターやファン等によって空気室Ｓ内に送り込むものであってもよい。
気体状またはミスト状の香料、気体状またはミスト状の水及びミストまたはスモークは、各々ホース７７、７８、７９によって引き回された後に空気室Ｓに導入される。タンク７１、ホース７７及び挿入口７２は香料供給部を構成し、タンク７３、ホース７８及び挿入口７４は水供給部を構成する。また、タンク７５、ホース７９及び挿入口７６は、ミスト・スモーク供給部を構成する。 (Fragrance supply section, water supply section, mist / smoke supply section)
The vortex ring generator 1 of the present embodiment includes a fragrance supply unit that supplies a gaseous or mist-like fragrance to the air chamber S. Further, the air chamber S is provided with a water supply unit that supplies gaseous or mist-like water. Further, a mist / smoke supply unit for supplying mist or smoke to the air chamber S is provided.
That is, the vortex ring generator 1 has a tank 71 in which the fragrance that becomes gaseous or mist in the air chamber S is stored, a tank 73 in which water that becomes gaseous or mist in the air chamber S is stored, and a tank 73 at the rear. A tank 75 is placed in which a member that provides mist or smoke is stored. The tanks 71, 73, and 75 may have an ultrasonic spraying mechanism in which the liquid is ultrasonically vibrated to mist and sprayed. Dry ice or propylene glycol may be stored in the tank 75. When gaseous fragrance or water is used in the vortex ring generator 1, the gaseous fragrance, water vapor or the like may be sent into the air chamber S by a heater, a fan or the like.
The gaseous or mist-like fragrance, the gaseous or mist-like water and the mist or smoke are introduced into the air chamber S after being routed by hoses 77, 78 and 79, respectively. The tank 71, the hose 77 and the insertion port 72 form a fragrance supply section, and the tank 73, the hose 78 and the insertion port 74 form a water supply section. Further, the tank 75, the hose 79 and the insertion port 76 form a mist smoke supply unit.

ただし、本実施形態は、香料等を１種類のみ使用するものに限定されるものではない。本実施形態の渦輪発生装置は、複数種類の香料をそれぞれ供給するタンク及びホースを有し、それを切り替えて使用するものであってもよい。また、香料供給部、水供給部、及びミスト・スモ−ク供給部は、空気室Ｓ内に配置され、気体状またはミスト状の香料、気体状またはミスト状の水及びミストまたはスモークを、空気室Ｓ内で発生させることで供給してもよい。 However, this embodiment is not limited to using only one type of fragrance or the like. The vortex ring generator of the present embodiment may have a tank and a hose for supplying a plurality of types of fragrances, respectively, and may be used by switching between them. Further, the fragrance supply unit, the water supply unit, and the mist smoke supply unit are arranged in the air chamber S, and air the gaseous or mist-like fragrance, the gaseous or mist-like water and the mist or smoke. It may be supplied by generating it in the chamber S.

（制御部）
本実施形態の渦輪発生装置１は、牽引用サーボモータ９２及びシャッタ用サーボモータ８３をコンピュータによって制御している。このため、渦輪発生装置１の後部にはＣＰＵを含む制御部１００が収容されていて、制御部１００には操作者によって操作される操作パネル１０１及びスタートスイッチ１１１が設けられている。本実施形態では、ベース３がカバー２に覆われているものの側方が開放されていることから、操作パネル１０１及びスタートスイッチ１１１を側方に向けて配置している。
また、本実施形態は、気体状またはミスト状の香料、水蒸気、ミスト状の水、ミストまたはスモークを空気室Ｓ内に導入するために開閉される弁を備えている。弁は、渦輪発生装置１の操作者が手動で開閉するものであってもよいし、開閉を制御部１００によって行う電磁弁としてもよい。なお、以降、空気室Ｓに供給する気体状またはミスト状の香料を単に「香料」、気体状またはミスト状の水を単に「ミスト水」、ミストまたはスモークを単に「煙等」とも称する。 (Control unit)
In the vortex ring generator 1 of the present embodiment, the traction servomotor 92 and the shutter servomotor 83 are controlled by a computer. Therefore, a control unit 100 including a CPU is housed in the rear part of the vortex ring generator 1, and the control unit 100 is provided with an operation panel 101 and a start switch 111 operated by an operator. In the present embodiment, although the base 3 is covered with the cover 2, the side is open, so that the operation panel 101 and the start switch 111 are arranged toward the side.
The present embodiment also includes a valve that opens and closes to introduce a gaseous or mist-like fragrance, water vapor, mist-like water, mist or smoke into the air chamber S. The valve may be one that is manually opened and closed by the operator of the vortex ring generator 1, or may be a solenoid valve that is opened and closed by the control unit 100. Hereinafter, the gaseous or mist-like fragrance supplied to the air chamber S is simply referred to as “fragrance”, the gaseous or mist-like water is simply referred to as “mist water”, and the mist or smoke is simply referred to as “smoke or the like”.

図５は、制御部１００を説明するための機能ブロック図である。図５に示した構成は、香料、ミスト水、ミストまたはスモークの流入経路を開閉する弁を電磁弁とし、制御部１００によって制御する例を示している。
図５に示したように、制御部１００は、操作パネル１０１から入力された情報にしたがって牽引用サーボモータ９２、シャッタ用サーボモータ８３及び電磁弁群４０を制御している。電磁弁群４０は、香料用弁４７、ミスト水用弁４８及び煙等用弁４９を含んでいる。香料用弁４７は、タンク７１の出口から空気室Ｓの直前に至る経路のいずれかに設けられる電磁弁である。ミスト水用弁４８は、タンク７３の出口から空気室Ｓの直前に至る間のいずれかに設けられる電磁弁である。煙等用弁４９は、タンク７５の出口から空気室Ｓの直前に至る間のいずれかに設けられる電磁弁である。 FIG. 5 is a functional block diagram for explaining the control unit 100. The configuration shown in FIG. 5 shows an example in which a valve that opens and closes an inflow path of fragrance, mist water, mist, or smoke is a solenoid valve and is controlled by the control unit 100.
As shown in FIG. 5, the control unit 100 controls the traction servomotor 92, the shutter servomotor 83, and the solenoid valve group 40 according to the information input from the operation panel 101. The solenoid valve group 40 includes a fragrance valve 47, a mist water valve 48, and a smoke valve 49. The fragrance valve 47 is a solenoid valve provided in any of the paths from the outlet of the tank 71 to immediately before the air chamber S. The mist water valve 48 is a solenoid valve provided anywhere between the outlet of the tank 73 and immediately before the air chamber S. The smoke valve 49 is a solenoid valve provided anywhere between the outlet of the tank 75 and immediately before the air chamber S.

操作パネル１０１は、香料導入スイッチ１１２、ミスト水導入スイッチ１１３、煙等導入スイッチ１１４及び回転角制御スイッチ１１５を有している。また、制御部１００には、スタートスイッチ１１１のＯＮ、ＯＦＦ信号が入力される。
香料導入スイッチ１１２は、香料導入の有無や導入する香料の種別、さらには量等を選択するスイッチである。ミスト水導入スイッチ１１３は、ミスト水導入の有無や量等を選択するスイッチである。このとき、香料と共にミスト水を導入すると、香料の匂いが、匂いを「さわやか」や「瑞々しい」と評価する観察者が増える方向に変化する。また、ミスト水の導入は、香料が洗浄等に水と共に使用される部材に付加される場合には、薬剤を実際に使用する場面により近い匂いを再現することができる。
煙等導入スイッチ１１４は、ミストまたはスモークの導入の有無や導入の量を選択するスイッチである。回転角制御スイッチ１１５は、牽引用サーボモータ９２の回転角を制御するスイッチである。本実施形態では、回転角制御スイッチ１１５を切り替えることによって牽引用サーボモータ９２の動作モードが選択される。
スタートスイッチ１１１がＯＮされると、上記した各スイッチによって選択された条件にしたがって香料用弁４７、ミスト水用弁４８及び煙等用弁４９が制御部１００によって制御される。香料用弁４７、ミスト水用弁４８及び煙等用弁４９の制御により、香料、ミスト水及び煙等が対応する各タンクから空気室Ｓ内に導入される。また、牽引用サーボモータ９２が指定された回転角で牽引を開始し、開閉蓋８１１が開口部５１を開放する。 The operation panel 101 includes a fragrance introduction switch 112, a mist water introduction switch 113, a smoke introduction switch 114, and an angle of rotation control switch 115. Further, ON / OFF signals of the start switch 111 are input to the control unit 100.
The fragrance introduction switch 112 is a switch for selecting the presence / absence of fragrance introduction, the type of fragrance to be introduced, the amount, and the like. The mist water introduction switch 113 is a switch for selecting the presence / absence, amount, and the like of mist water introduction. At this time, if mist water is introduced together with the fragrance, the scent of the fragrance changes in the direction of increasing the number of observers who evaluate the odor as "refreshing" or "fresh". In addition, the introduction of mist water can reproduce an odor closer to the actual use of the drug when the fragrance is added to a member used together with water for cleaning or the like.
The smoke introduction switch 114 is a switch for selecting whether or not mist or smoke is introduced and the amount of introduction. The rotation angle control switch 115 is a switch that controls the rotation angle of the traction servomotor 92. In the present embodiment, the operation mode of the traction servomotor 92 is selected by switching the rotation angle control switch 115.
When the start switch 111 is turned on, the fragrance valve 47, the mist water valve 48, and the smoke valve 49 are controlled by the control unit 100 according to the conditions selected by each of the above switches. By controlling the fragrance valve 47, the mist water valve 48, and the smoke valve 49, the fragrance, mist water, smoke, and the like are introduced into the air chamber S from the corresponding tanks. Further, the traction servomotor 92 starts traction at a designated rotation angle, and the opening / closing lid 811 opens the opening 51.

制御部１００は、選択されたモードにしたがって牽引用サーボモータ９２を回転させる。牽引用サーボモータ９２の回転のモードについては後述する。 The control unit 100 rotates the traction servomotor 92 according to the selected mode. The mode of rotation of the traction servomotor 92 will be described later.

本実施形態では、香料やミスト水、煙等及び牽引用サーボモータ９２の回転角の条件を操作者が予め設定しておき、設定終了後のスタートスイッチ１１１のＯＮにより、香料等の導入、弾性膜７の牽引、開口部５１の開放を順次実行する。このような動作は、香料等が空気室Ｓ内に溜まるのに必要な時間、牽引開始から弾性膜７が放たれるまでの時間、香料等が溜まるまでは開口部５１を閉じておき、空気室Ｓ内の空気の圧縮が起こるまでに開口部５１を開放する開閉蓋８１１の駆動タイミング等を予め測定しておくことによって可能になる。制御部１００は、スタートスイッチ１１１のＯＮにより、上記構成を設定されたタイミングに合わせて順次動作させている。
また、本実施形態は、香料、ミスト水、煙等の量を調整できるように、操作パネル１０１に調整用の部品を組み込むようにしてもよい。 In the present embodiment, the operator sets the conditions of the fragrance, mist water, smoke, etc. and the rotation angle of the traction servomotor 92 in advance, and when the start switch 111 is turned on after the setting is completed, the fragrance or the like is introduced and elastic. The membrane 7 is pulled and the opening 51 is opened in sequence. In such an operation, the time required for the fragrance or the like to accumulate in the air chamber S, the time from the start of traction until the elastic membrane 7 is released, the opening 51 is closed until the fragrance or the like is accumulated, and the air is closed. This is possible by measuring in advance the drive timing of the opening / closing lid 811 that opens the opening 51 before the air in the chamber S is compressed. The control unit 100 sequentially operates the above configuration according to the set timing by turning on the start switch 111.
Further, in the present embodiment, adjustment parts may be incorporated in the operation panel 101 so that the amounts of fragrance, mist water, smoke and the like can be adjusted.

［動作］
次に、以上説明した構成が行う動作を説明する。
図６は、牽引装置９の第２磁石６３が第１磁石及び弾性膜７を牽引する動作を説明するための図である。図６に示したように、牽引装置９は、一方の端部を支点にして往復回動するアーム部９３を介して第２磁石を支持している。つまり、アーム部９３は、一方の端部が軸Ｒ１によって牽引用サーボモータ９２に往復回動可能に支持されている。また、他方の端部には軸Ｒ２によってクランク部９５が往復回動自在に取り付けられている。なお、「往復回動自在」とは、アーム部９３が牽引用サーボモータ９２によって回動の角度が制御されるのに対し、クランク部９５はフリーに回動可能であって、軸Ｒ２と第２磁石６３との位置関係によって自在に回動することを指している。
操作者は、回転角制御スイッチ１１５を操作して制御部１００に回転角を入力する。制御部１００は、牽引用サーボモータ９２の図示しないドライバを制御し、軸Ｒ１を中心にしてアーム部９３を回転させる。 [motion]
Next, the operation performed by the configuration described above will be described.
FIG. 6 is a diagram for explaining an operation in which the second magnet 63 of the traction device 9 pulls the first magnet and the elastic film 7. As shown in FIG. 6, the traction device 9 supports the second magnet via an arm portion 93 that reciprocates around one end as a fulcrum. That is, one end of the arm portion 93 is reciprocally supported by the traction servomotor 92 by the shaft R1. A crank portion 95 is reciprocally attached to the other end portion by a shaft R2. In "reciprocating rotation", the arm portion 93 is controlled by the traction servomotor 92 at an angle of rotation, whereas the crank portion 95 is freely rotatable, and the shaft R2 and the second 2 It means that it rotates freely depending on the positional relationship with the magnet 63.
The operator operates the rotation angle control switch 115 to input the rotation angle to the control unit 100. The control unit 100 controls a driver (not shown) of the traction servomotor 92, and rotates the arm unit 93 around the shaft R1.

操作者が入力した角度に応じて牽引用サーボモータ９２が回転し、軸Ｒ１が図中反時計回りに回転すると、アーム部９３が前方に延びて第２磁石６３と第１磁石６１とが吸着する。第１磁石６１及び第２磁石６３の吸着後、牽引装置９は、軸Ｒ１が図中の時計回りに回転して第２磁石６３を図１の矢線Ｅで示した後方に向けて牽引する。このとき、第１磁石６１が固定された弾性膜７は、第１磁石６１と共に後方へ牽引される。牽引された弾性膜７は弾性によって後方へ撓む。 When the traction servomotor 92 rotates according to the angle input by the operator and the shaft R1 rotates counterclockwise in the drawing, the arm portion 93 extends forward and the second magnet 63 and the first magnet 61 are attracted to each other. To do. After attracting the first magnet 61 and the second magnet 63, the traction device 9 rotates the axis R1 clockwise in the drawing and pulls the second magnet 63 toward the rear indicated by the arrow E in FIG. .. At this time, the elastic film 7 to which the first magnet 61 is fixed is pulled backward together with the first magnet 61. The towed elastic membrane 7 flexes backward due to elasticity.

このとき、弾性膜７には前方に向かう復元力が生じ、第１磁石６１に牽引方向とは反対の方向の力が作用する。復元力が第１磁石６１と第２磁石６３との吸着力よりも大きくなると、第１磁石６１が第２磁石６３と離れて弾性膜７と共にいったん牽引開始前よりも渦輪発生装置１の前方に向かい、前方の空気を圧縮する。そして、牽引開始前の位置を中心にして振動した後に牽引開始前の位置に戻る。
なお、弾性膜が牽引されて初めて弾性膜と保持部との間に空気室が形成される構成では、牽引された弾性膜が弾性によって保持部と反対側の後方に撓む。そして、弾性膜は、第１磁石と第２磁石との吸着力よりも弾性膜の復元力が上回った時点で元の位置に戻り、弾性膜と保持部との間の空間にあった空気を圧縮する。 At this time, a forward restoring force is generated on the elastic film 7, and a force in the direction opposite to the traction direction acts on the first magnet 61. When the restoring force becomes larger than the attractive force between the first magnet 61 and the second magnet 63, the first magnet 61 separates from the second magnet 63 and once together with the elastic film 7 is in front of the vortex ring generator 1 than before the start of traction. Facing and compressing the air in front. Then, after vibrating around the position before the start of towing, the position returns to the position before the start of towing.
In a configuration in which an air chamber is formed between the elastic membrane and the holding portion only after the elastic membrane is pulled, the pulled elastic membrane bends backward on the opposite side of the holding portion due to elasticity. Then, the elastic film returns to its original position when the restoring force of the elastic film exceeds the attractive force of the first magnet and the second magnet, and the air in the space between the elastic film and the holding portion is removed. Compress.

次に、牽引中の第１磁石６１と第２磁石６３との接触の状態について説明する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１磁石６１と第２磁石６３との接触について説明するための図である。第１磁石６１は磁力によって第２磁石６３と接触する第１接触面Ｃ１を有し、第２磁石６３は磁力によって第１磁石６１と接触する第２接触面Ｃ２を有している。第２磁性体移動部である牽引装置９は、第２磁石６３を、初期状態の第１接触面Ｃ１の法線ａ１と第２接触面Ｃ２の法線ａ２とが交差する方向から第１磁石６１に接触させる。なお、本実施形態では初期状態の第１接触面Ｃ１の法線ａ１は水平方向に延在している。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示したように、本実施形態では、初期状態の第１磁石６１の第１接触面Ｃ１の法線ａ１と、第２磁石の第２接触面Ｃ２の法線ａ２とが交差する角度を第１磁石６１と第２磁石６３とがなす角度とする。図７（ａ）は、第１磁石６１と第２磁石６３とが３０度の角度をなした状態を示し、図７（ｂ）は、第１磁石６１と第２磁石６３とが１０度の角度をなした状態を示す。 Next, the state of contact between the first magnet 61 and the second magnet 63 during traction will be described.
7 (a) and 7 (b) are diagrams for explaining the contact between the first magnet 61 and the second magnet 63. The first magnet 61 has a first contact surface C1 that comes into contact with the second magnet 63 by a magnetic force, and the second magnet 63 has a second contact surface C2 that comes into contact with the first magnet 61 by a magnetic force. The traction device 9 which is the second magnetic body moving portion uses the second magnet 63 as the first magnet from the direction in which the normal line a1 of the first contact surface C1 and the normal line a2 of the second contact surface C2 in the initial state intersect. Contact 61. In the present embodiment, the normal line a1 of the first contact surface C1 in the initial state extends in the horizontal direction.
As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), in the present embodiment, the normal line a1 of the first contact surface C1 of the first magnet 61 in the initial state and the second contact surface C2 of the second magnet The angle at which the normal line a2 intersects is defined as the angle formed by the first magnet 61 and the second magnet 63. FIG. 7A shows a state in which the first magnet 61 and the second magnet 63 form an angle of 30 degrees, and FIG. 7B shows a state in which the first magnet 61 and the second magnet 63 are at an angle of 10 degrees. Shows an angled state.

例えば、図７（ａ）に示した状態から第２磁石６３が第１磁石６１にさらに接近して３０度の角度を持って接触すると、牽引以前には弾性膜７がわずかに撓んで第１磁石６１の向きが変わり、第１接触面Ｃ１の全面が第２磁石６３の第２接触面Ｃ２の全面と接触する。
牽引装置９の牽引用サーボモータ９２が回転し、アーム部９３にクランク部９５を介して支持された第２磁石６３が前方に延びてきて第１磁石６１及び弾性膜７の牽引が開始される。牽引が開始されると、第１接触面Ｃ１には弾性膜７の復元力が作用する。なお、本実施形態において牽引の開始とは、第１磁石６１と第２磁石６３とが互いに吸着し、かつ牽引用サーボモータ９２が牽引のための回転を開始する状態をいう。また、本実施形態では、牽引の開始直前の位置にある弾性膜７、第１磁石６１及び第２磁石６３の状態をそれぞれの初期状態と記す。
本実施形態では、初期状態において弾性膜７がベース３に対して垂直に保持されているものとし、弾性膜７の法線はベース３と平行に延びているものとする。また、初期状態において、弾性膜７の法線と第１磁石６１の第１接触面Ｃ１の法線と一致しているものとする。 For example, when the second magnet 63 comes closer to the first magnet 61 and comes into contact with the first magnet 61 at an angle of 30 degrees from the state shown in FIG. 7A, the elastic film 7 is slightly bent before being pulled and the first magnet is first. The direction of the magnet 61 changes, and the entire surface of the first contact surface C1 comes into contact with the entire surface of the second contact surface C2 of the second magnet 63.
The traction servomotor 92 of the traction device 9 rotates, and the second magnet 63 supported by the arm portion 93 via the crank portion 95 extends forward to start traction of the first magnet 61 and the elastic film 7. .. When the traction is started, the restoring force of the elastic film 7 acts on the first contact surface C1. In the present embodiment, the start of traction means a state in which the first magnet 61 and the second magnet 63 are attracted to each other and the traction servomotor 92 starts rotation for traction. Further, in the present embodiment, the states of the elastic film 7, the first magnet 61, and the second magnet 63 located at the positions immediately before the start of traction are referred to as the respective initial states.
In the present embodiment, it is assumed that the elastic film 7 is held perpendicular to the base 3 in the initial state, and the normal line of the elastic film 7 extends parallel to the base 3. Further, in the initial state, it is assumed that the normal line of the elastic film 7 coincides with the normal line of the first contact surface C1 of the first magnet 61.

本実施形態では、牽引が開始すると、牽引装置９が、初期状態の第１接触面Ｃ１の法線ａ１と第２磁石６３の法線ａ２とが交差するように（一直線上にならない角度で）第１磁石６１を牽引する。このようにすることにより、本実施形態は、牽引が進むにしたがって第２磁石６３にかかる力の上方に向かう成分によって第１接触面Ｃ１に対する第２接触面Ｃ２の傾きが大きくなる。
第１接触面Ｃ１に対する第２接触面Ｃ２の傾きが大きくなると、第１接触面Ｃ１、第２接触面Ｃ２間に働く吸着力が弱くなる。そして、復元力の前方に向かう成分が、第１接触面Ｃ１、第２接触面Ｃ２間の吸着力の後方に向かう成分を上回ったとき、第１磁石６１が第２磁石６３から離れて弾性膜７と共に前方に向かって移動する。
このような動作により、本実施形態は、第１磁石６１、第２磁石の磁力や弾性膜７の弾性力（復元力）ばかりでなく、第２磁石６３の第１磁石６１に対する初期状態における角度をも磁石間の吸着を解除するタイミングを決定するパラメータとして使用することができる。ただし、本実施形態は、初期状態の第１接触面Ｃ１の法線ａ１と第２接触面Ｃ２の法線ａ２とが一直線になる方向に牽引を行ってもよい。 In the present embodiment, when the traction is started, the traction device 9 so that the normal line a1 of the first contact surface C1 in the initial state and the normal line a2 of the second magnet 63 intersect (at an angle that does not become a straight line). The first magnet 61 is pulled. By doing so, in the present embodiment, the inclination of the second contact surface C2 with respect to the first contact surface C1 becomes larger due to the upward component of the force applied to the second magnet 63 as the traction progresses.
When the inclination of the second contact surface C2 with respect to the first contact surface C1 becomes large, the suction force acting between the first contact surface C1 and the second contact surface C2 becomes weak. Then, when the forward component of the restoring force exceeds the rearward component of the attractive force between the first contact surface C1 and the second contact surface C2, the first magnet 61 separates from the second magnet 63 and is an elastic film. Move forward with 7.
Due to such an operation, in the present embodiment, not only the magnetic force of the first magnet 61 and the second magnet and the elastic force (restoring force) of the elastic film 7, but also the angle of the second magnet 63 with respect to the first magnet 61 in the initial state. Can also be used as a parameter to determine the timing to release the attraction between magnets. However, in the present embodiment, the normal line a1 of the first contact surface C1 and the normal line a2 of the second contact surface C2 in the initial state may be pulled in a straight line.

また、本発明者の実験によれば、第１磁石６１と第２磁石６３とが離れる直前の第１接触面Ｃ１に対する第２接触面Ｃ２の傾斜が小さい方が第１磁石６１及び弾性膜７を長い距離後方に牽引することができることが分かった。本実施形態では、第１磁石６１及び弾性膜７が後方に牽引される距離を、以降「牽引距離」とも記す。牽引距離は、渦輪発生装置において、放出される渦輪状の空気の速度や量を増減するのに重要な因子である。図７（ａ）、図７（ｂ）では、初期状態の第１接触面Ｃ１の法線ａ１と第２接触面Ｃ２の法線ａ２との角度がより小さい図７（ｂ）に示した状態が、図７（ａ）に示した状態よりも牽引距離が長くなる。
本実施形態は、牽引の過程で、初期状態の第１接触面Ｃ１の法線ａ１と第２接触面Ｃ２の法線ａ２とのなす角度を可変にすることにより、弾性膜７の牽引距離を調整可能にする。 Further, according to the experiment of the present inventor, the smaller the inclination of the second contact surface C2 with respect to the first contact surface C1 immediately before the first magnet 61 and the second magnet 63 are separated, the smaller the inclination of the first magnet 61 and the elastic film 7 is. Was found to be able to tow backwards a long distance. In the present embodiment, the distance at which the first magnet 61 and the elastic film 7 are pulled backward is also hereinafter referred to as a “traction distance”. The traction distance is an important factor in increasing or decreasing the velocity and amount of the vortex ring-shaped air released in the vortex ring generator. 7 (a) and 7 (b) show a state shown in FIG. 7 (b) in which the angle between the normal line a1 of the first contact surface C1 and the normal line a2 of the second contact surface C2 in the initial state is smaller. However, the traction distance is longer than that shown in FIG. 7A.
In the present embodiment, the traction distance of the elastic film 7 is increased by making the angle formed by the normal line a1 of the first contact surface C1 and the normal line a2 of the second contact surface C2 in the initial state variable in the process of traction. Make it adjustable.

牽引距離を可変にするため、本実施形態は、牽引装置９を、一点を支点にして回転する回転体であるアーム部９３が第２磁石６３を支持するようにした。そして、回転の過程におけるアーム部９３上の点の軌跡の傾きが変化するタイミングに基づいて、第２磁石６３の移動速度を変化させるようにした。なお、本実施形態の回転体はアーム部９３に限定されるものでなく、例えば、中心の１点を支点にして回転する円盤等であってもよい。
上記構成により、本実施形態では、牽引用サーボモータ９２の総合的な回転角度を一定に保ちながら牽引距離を変更して牽引用サーボモータ９２の動作モードを複数設定するようにした。 In order to make the traction distance variable, in the present embodiment, the traction device 9 is supported by the arm portion 93, which is a rotating body that rotates with one point as a fulcrum, to support the second magnet 63. Then, the moving speed of the second magnet 63 is changed based on the timing at which the inclination of the locus of the point on the arm portion 93 changes in the process of rotation. The rotating body of the present embodiment is not limited to the arm portion 93, and may be, for example, a disk or the like that rotates with one point at the center as a fulcrum.
With the above configuration, in the present embodiment, a plurality of operation modes of the traction servomotor 92 are set by changing the traction distance while keeping the overall rotation angle of the traction servomotor 92 constant.

ここで、第２磁石６３の移動速度を変化させることによって牽引距離が変化する理由について説明する。
図８（ａ）、図８（ｂ）は、本実施形態が「第２磁石６３の移動速度を変化させる」ことを説明するための図である。図８（ａ）は、アーム部９３が第２磁石６３の移動を停止することなく連続して７０度回転した状態を示している。図８（ｂ）は、アーム部９３が第２磁石６３を一定の速度で４０度回転させた後に移動速度を０にし（いったん停止）、さらに一定の速度で３０度回転させた状態を示している。図８（ｂ）によれば、アーム部９３上の１点の軌跡の傾きは、アーム部９３が４０度回まで回転する過程においては正であり、さらに３０度回転する過程においては傾きが負であることが明らかである。 Here, the reason why the traction distance is changed by changing the moving speed of the second magnet 63 will be described.
8 (a) and 8 (b) are diagrams for explaining that the present embodiment "changes the moving speed of the second magnet 63". FIG. 8A shows a state in which the arm portion 93 is continuously rotated by 70 degrees without stopping the movement of the second magnet 63. FIG. 8B shows a state in which the arm portion 93 rotates the second magnet 63 by 40 degrees at a constant speed, then sets the moving speed to 0 (temporarily stopped), and further rotates the second magnet 63 by 30 degrees at a constant speed. There is. According to FIG. 8B, the inclination of the locus of one point on the arm portion 93 is positive in the process of rotating the arm portion 93 up to 40 degrees, and is negative in the process of further rotating 30 degrees. It is clear that.

本発明の発明者は、アーム部９３を７０度回転させるにあたり、先ず４０度回転させた後に停止させ、３０度回転させることによって第１磁石６１及び弾性膜７の牽引距離を長くし、空気室Ｓ内の体積を広げて十分な量の空気を圧縮することができることを見出した。本実施形態において、図８（ａ）のように牽引用サーボモータ９２を一度に７０度回転させた場合に発生する渦輪の速度は、１．０ｍ／ｓであった。一方、図８（ｂ）のように牽引用サーボモータ９２を７０度回転させる過程で一度停止させた場合に発生する渦輪の速度は、１．３ｍ／ｓであった。 When the arm portion 93 is rotated 70 degrees, the inventor of the present invention first rotates the arm portion 93 by 40 degrees, then stops the arm portion 93, and then rotates the arm portion 93 by 30 degrees to lengthen the traction distance of the first magnet 61 and the elastic membrane 7, and to increase the traction distance of the air chamber. It has been found that the volume in S can be expanded to compress a sufficient amount of air. In the present embodiment, the speed of the vortex ring generated when the traction servomotor 92 is rotated 70 degrees at a time as shown in FIG. 8A is 1.0 m / s. On the other hand, the speed of the vortex ring generated when the traction servomotor 92 was stopped once in the process of rotating the traction servomotor 92 by 70 degrees as shown in FIG. 8B was 1.3 m / s.

上記した点を検証するため、本発明者は、シリコーンゴムを弾性膜７として用い、これに張力が加わった直後と張力が加わった状態を維持した状態とで弾性膜７に加わる張力に変化があるか否かの実験を行った。この実験により、本発明者らは、弾性膜７に張力を加えた状態直後よりも加わった張力を所定の時間維持した方が、弾性膜７に加わる張力が小さくなることを見出した。
以上のことから、牽引用サーボモータ９２の回転速度を回転の途中で減速することによって牽引距離を増大できる理由は、弾性膜７にかかる張力が低下するためでもあると考えられる。 In order to verify the above points, the present inventor uses silicone rubber as the elastic film 7, and the tension applied to the elastic film 7 changes between immediately after the tension is applied and the state where the tension is maintained. An experiment was conducted to see if there was any. From this experiment, the present inventors have found that the tension applied to the elastic membrane 7 becomes smaller when the applied tension is maintained for a predetermined time than immediately after the tension is applied to the elastic membrane 7.
From the above, it is considered that the reason why the traction distance can be increased by decelerating the rotation speed of the traction servomotor 92 in the middle of rotation is also because the tension applied to the elastic film 7 is reduced.

本実施形態の「第２磁石６３の移動速度を変化させる」構成は、上記したように、牽引用サーボモータ９２の回転速度をいったん０にするものに限定されるものではない。例えば、アーム部９３の回転速度を一定にして４０度まで回転させて減速し、その後再び減速前の一定の回転速度で７０度まで回転させるようにすることもできる。牽引用サーボモータ９２の回転速度を０または減速することにより、当然のことながら、第２磁石６３の移動速度は０にする、または減速する。
なお、牽引用サーボモータ９２の回転速度を回転の途中で変更することによって牽引距離を変更し、ひいては発生する渦の速度を変更できる理由は、第２磁石６３が移動の途中で停止または減速する際、第１磁石６１と接触し直し、接触面が大きくなることが考えられる。 As described above, the configuration of "changing the moving speed of the second magnet 63" of the present embodiment is not limited to the one in which the rotational speed of the traction servomotor 92 is once set to 0. For example, the rotation speed of the arm portion 93 may be kept constant, rotated to 40 degrees to decelerate, and then rotated again to 70 degrees at the constant rotation speed before deceleration. By reducing or reducing the rotational speed of the traction servomotor 92, the moving speed of the second magnet 63 is naturally reduced to 0 or reduced.
The reason why the traction distance can be changed by changing the rotation speed of the traction servomotor 92 in the middle of rotation and the speed of the generated vortex can be changed is that the second magnet 63 stops or decelerates in the middle of movement. At that time, it is conceivable that the contact surface becomes larger due to recontact with the first magnet 61.

以上説明した渦輪発生装置は、磁石を使って弾性膜を牽引して空気室Ｓの体積を拡張した後に磁石同士の吸着が解かれて弾性膜７が初期位置に戻る。このため、弾性膜７の復元力を阻害せず、磁石の磁力と弾性膜の復元力とによって決まるタイミングで弾性膜７が空気室Ｓ内の十分な量の空気高速に圧縮し、安定して渦輪を発生することができる。
また、以上説明した渦輪発生装置は、サーボモータのトータルな回転角度を一定に保ちながら牽引距離を変更することができる。このため、高い再現性を持って空気を圧縮、放出することができる。
さらに、上記構成によれば、第２磁石６３を牽引装置９で移動させた後、電気的な制御をすることなく弾性膜７を復元させて空気を圧縮することができる。このような本実施形態は、装置の簡易化及び小型化にも有利な構成であるといえる。 In the vortex ring generator described above, the elastic membrane is pulled by using a magnet to expand the volume of the air chamber S, and then the attraction between the magnets is released and the elastic membrane 7 returns to the initial position. Therefore, the elastic membrane 7 does not hinder the restoring force of the elastic membrane 7, and the elastic membrane 7 compresses a sufficient amount of air in the air chamber S at a high speed at a timing determined by the magnetic force of the magnet and the restoring force of the elastic membrane, and is stable. A vortex ring can be generated.
Further, the vortex ring generator described above can change the traction distance while keeping the total rotation angle of the servomotor constant. Therefore, air can be compressed and released with high reproducibility.
Further, according to the above configuration, after the second magnet 63 is moved by the traction device 9, the elastic film 7 can be restored and the air can be compressed without any electrical control. It can be said that such an embodiment is also advantageous in terms of simplification and miniaturization of the apparatus.

［渦輪生成方法］
次に、以上説明した渦輪発生装置によって行われる渦輪生成方法を説明する。本実施形態では、例えば、イベント等において香料の匂いを観客に提供するサービスに渦輪生成方法を適用することを想定して説明する。
図９は、本実施形態の渦輪生成方法を説明するためのフローチャートである。図９に示したフローチャートは、渦輪発生装置１を全て自動的に制御した場合に図５に示した制御部１００において実行される処理を示している。
ただし、本実施形態の渦輪生成方法は、渦輪発生装置１を自動制御するものに限定されるものではない、図９に示した工程の全てあるいは一部を操作者が手動で行うものであってもよい。 [Vortic ring generation method]
Next, a vortex ring generation method performed by the vortex ring generator described above will be described. In the present embodiment, for example, it is assumed that the vortex ring generation method is applied to a service that provides an audience with the scent of a fragrance at an event or the like.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the vortex ring generation method of the present embodiment. The flowchart shown in FIG. 9 shows a process executed by the control unit 100 shown in FIG. 5 when all the vortex ring generators 1 are automatically controlled.
However, the vortex ring generation method of the present embodiment is not limited to the one that automatically controls the vortex ring generator 1, and the operator manually performs all or part of the steps shown in FIG. May be good.

制御部１００は、ステップＳ１０１において、操作者が香料導入スイッチ１１２、ミスト水導入スイッチ１１３、煙等導入スイッチ１１４及び回転角制御スイッチ１１５を操作し、香料の条件気体状またはミスト状の香料の条件）、ミスト水の条件（気体状またはミスト状の水の条件）、煙等の条件（ミストまたはスモークの条件）、牽引用サーボモータ９２の回転角の条件（回転角条件）を設定したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。前記したように、回転角条件には、前記したように、牽引用サーボモータ９２を一度に所定の角度まで回転させるモードＡ（図８（ａ）参照）と、牽引用サーボモータ９２を所定の角度に回転させる途中でいったん停止するモードＢ（図８（ｂ）参照）とがある。操作者は、回転角条件として、渦輪の所望の放出速度に応じてモードＡとモードＢのいずれか一方を選択する。
なお、本実施形態は、上記のように、牽引用サーボモータ９２の回転角度を予めモードとして設定する構成に限定されるものではない。本実施形態は、例えば、渦輪発生装置１の操作者が牽引用サーボモータ９２の回転角度を任意に設定することができるようにしてもよい。 In step S101, the control unit 100 operates the fragrance introduction switch 112, the mist water introduction switch 113, the smoke introduction switch 114, and the rotation angle control switch 115, and the fragrance condition is a gaseous or mist-like fragrance condition. ), Mist water conditions (gas or mist water conditions), smoke conditions (mist or smoke conditions), and rotation angle conditions (rotation angle conditions) of the traction servomotor 92. (Step S101). As described above, the rotation angle conditions include the mode A (see FIG. 8A) in which the traction servomotor 92 is rotated to a predetermined angle at a time, and the traction servomotor 92. There is a mode B (see FIG. 8B) in which the motor is temporarily stopped while being rotated to an angle. The operator selects either mode A or mode B as the rotation angle condition according to the desired emission speed of the vortex ring.
As described above, the present embodiment is not limited to the configuration in which the rotation angle of the traction servomotor 92 is set in advance as a mode. In this embodiment, for example, the operator of the vortex ring generator 1 may be able to arbitrarily set the rotation angle of the traction servomotor 92.

制御部１００は、各条件が設定されていない間は（ステップＳ１０１；Ｎ）、設定が完了するまで待機する。一方、香料条件、ミスト水条件、煙等条件及び回転角条件が設定された場合（ステップＳ１０１；Ｙ）制御部１００は、操作パネル１０１において、スタートスイッチ１１１がＯＮされたか否か判断する（ステップＳ１０２）。
スタートスイッチ１１１がＯＮされた場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部１００は、設定された条件により香料用弁４７、ミスト水用弁４８及び煙等用弁４９を制御する（ステップＳ１０３）。一方、スタートスイッチ１１１がＯＮされない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部１００は、スタートスイッチ１１１がＯＮされるまで待機する。 The control unit 100 waits until the setting is completed while each condition is not set (step S101; N). On the other hand, when the fragrance condition, the mist water condition, the smoke condition, and the rotation angle condition are set (step S101; Y), the control unit 100 determines on the operation panel 101 whether or not the start switch 111 is turned on (step). S102).
When the start switch 111 is turned on (step S102: Yes), the control unit 100 controls the fragrance valve 47, the mist water valve 48, and the smoke valve 49 according to the set conditions (step S103). On the other hand, when the start switch 111 is not turned on (step S102: No), the control unit 100 waits until the start switch 111 is turned on.

次に、制御部１００は、ステップＳ１０４において、スタートスイッチ１１１のＯＮから香料、ミスト水及び煙等が空気室Ｓ内に十分導入される所定の時間が経過したか否か判断し（ステップＳ１０４）、所定の時間が経過しない間は、時間の経過まで待機する（ステップＳ１０４；Ｎ）。なお、ミスト水及び煙等が空気室Ｓ内に十分導入される所定の時間は、予め実測することによって取得され、制御部１００に設定してされている。所定の時間が経過すると（ステップＳ１０４；Ｙ）、制御部１００は、開閉蓋８１１が開口部５１を開口するようにシャッタ用サーボモータ８３を制御する。また、牽引用サーボモータ９２を回転角制御スイッチ１１５によって設定された角度で制御する（ステップＳ１０５）。なお、牽引用サーボモータ９２の牽引開始は、開閉蓋８１１による開口部５１の開口後であってもよい。また、制御部１００が、牽引用サーボモータ９２の牽引開始から第１磁石６１と第２磁石６３とが離れるまでの時間を予め認識し、開口部５１の開閉と牽引用サーボモータ９２の牽引開始のタイミングとを制御するようにしてもよい。 Next, in step S104, the control unit 100 determines whether or not a predetermined time for sufficiently introducing the fragrance, mist water, smoke, etc. into the air chamber S has elapsed from the ON of the start switch 111 (step S104). As long as the predetermined time does not elapse, it waits until the elapse of time (step S104; N). The predetermined time for the mist water, smoke, etc. to be sufficiently introduced into the air chamber S is acquired by measuring in advance and set in the control unit 100. When a predetermined time elapses (step S104; Y), the control unit 100 controls the shutter servomotor 83 so that the opening / closing lid 811 opens the opening 51. Further, the traction servomotor 92 is controlled at an angle set by the rotation angle control switch 115 (step S105). The traction of the traction servomotor 92 may be started after the opening 51 is opened by the opening / closing lid 811. Further, the control unit 100 recognizes in advance the time from the start of traction of the traction servomotor 92 until the first magnet 61 and the second magnet 63 are separated from each other, opens and closes the opening 51, and starts traction of the traction servomotor 92. You may want to control the timing of.

以上の動作の後、牽引用サーボモータ９２の牽引が開始され、弾性膜７の弾性力と第１磁石６１及び第２磁石６３との吸着力とのバランスによって決まるタイミングで空気の圧縮、渦輪の発生が起こる。渦輪の放出後、本実施形態では、制御部１００がシャッタ用サーボモータ８３を制御して開閉蓋８１１に開口部５１を閉じさせるようにしてもよい。また、ステップＳ１０４は、所定の時間の経過を待つものに限定されるものではない。例えば、空気室Ｓにおける気体またはミストの供給状態を検出するセンサを設け、センサによって空気室Ｓ内に十分な香料等が供給されたことが検出された後に弾性膜７の牽引を開始するようにしてもよい。 After the above operation, the traction of the traction servomotor 92 is started, and the air is compressed and the vortex ring is compressed at a timing determined by the balance between the elastic force of the elastic film 7 and the attractive force of the first magnet 61 and the second magnet 63. Occurrence occurs. After the vortex ring is released, in the present embodiment, the control unit 100 may control the shutter servomotor 83 to cause the opening / closing lid 811 to close the opening 51. Further, step S104 is not limited to waiting for the elapse of a predetermined time. For example, a sensor for detecting the supply state of gas or mist in the air chamber S is provided, and the elastic film 7 is started to be pulled after the sensor detects that sufficient fragrance or the like has been supplied into the air chamber S. You may.

次に、本発明の実施例について説明する。本実施例では、渦輪発生装置を、以下の条件で作成した。
全体構成：正面が縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの正方形、側面が縦３００ｍｍ、横方向の最大長さが３１３ｍｍ。開口部の大きさ直径１１０ｍｍ、空気室の大きさ２８０ｍｍ×２８０ｍｍ×１２０ｍｍ（板厚を引いた内側の大きさ）。空気調整リングは、開口部５１に隣接する基端側の内径が１１０ｍｍであり、基端から先端に向かう長さが２５ｍｍである。また、基端から先端方向へ２５ｍｍの位置において、内径が１４３ｍｍとなる傾斜を有している。
弾性膜：縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ（保持部を除いた大きさは２８０ｍｍ×２８０ｍｍ）の正方形形状、厚さ０．１ｍｍのシリコーンゴム。
第１磁石、第２磁石：ネオジム磁石、磁力４００ｍＴ。直径４ｍｍ、厚み５ｍｍ。
以上の構成により、本実施例の牽引用サーボモータは、牽引距離５０ｍｍ、回転動作速度０．２ｓ／６０度、トルク０．８３Ｎ・ｃｍで弾性膜を牽引することができた。また、このような牽引の結果、約８００ｃｍ^３の体積の空気を渦輪として開口部５１から約７ｍ離れた距離にまで届くように放出することができた。このとき、渦輪の速度は１．５ｍ／ｓであった。
また、牽引距離を９０ｍｍにすると渦輪の空気の体積は約２０００ｃｍ^３となり、１０ｍ以上離れた距離にまで届く渦輪を放出することができた。 Next, examples of the present invention will be described. In this embodiment, the vortex ring generator was created under the following conditions.
Overall configuration: The front is 300 mm long and 300 mm wide, the side is 300 mm long, and the maximum length in the horizontal direction is 313 mm. The size of the opening is 110 mm in diameter, and the size of the air chamber is 280 mm × 280 mm × 120 mm (the inner size minus the plate thickness). The air adjusting ring has an inner diameter of 110 mm on the proximal end side adjacent to the opening 51 and a length of 25 mm from the proximal end to the tip. Further, it has an inclination such that the inner diameter is 143 mm at a position 25 mm from the base end toward the tip end.
Elastic film: A square-shaped silicone rubber having a length of 300 mm and a width of 300 mm (the size excluding the holding portion is 280 mm × 280 mm) and a thickness of 0.1 mm.
1st magnet, 2nd magnet: neodymium magnet, magnetic force 400mT. Diameter 4 mm, thickness 5 mm.
With the above configuration, the traction servomotor of this embodiment was able to traction the elastic membrane with a traction distance of 50 mm, a rotational operation speed of 0.2 s / 60 degrees, and a torque of 0.83 N · cm. Further, as a result of such traction, it was possible to discharge air having a volume of about 800 cm ³ as a vortex ring so as to reach a distance of about 7 m from the opening 51. At this time, the velocity of the vortex ring was 1.5 m / s.
Further, when the traction distance was 90 mm, the volume of air in the vortex ring was about 2000 cm ³ , and the vortex ring reaching a distance of 10 m or more could be released.

上記実施形態および実施例は以下の技術思想を包含するものである。
＜１＞
弾性を有する弾性膜と、
前記弾性膜の一部を保持すると共に、開口部を有する弾性膜保持部と、
前記弾性膜のうち、前記弾性膜保持部に保持される被保持部を除く部位に設けられる第１磁性体と、
前記第１磁性体との間に磁力による吸着力を生じ得る第２磁性体と、
前記第２磁性体を前記弾性膜に向かう側である前方とは反対の後方に向けて移動させる第２磁性体移動部と、
を備え、
前記弾性膜の前記前方の空気は、前記第１磁性体に吸着した前記第２磁性体が前記後方に移動した後に前記第１磁性体と離れることによって前記弾性膜によって圧縮され、前記開口部から渦輪として放出されることを特徴とする渦輪発生装置。
＜２＞
前記弾性膜保持部及び前記弾性膜は、空気室を形成し、該空気室は、前記第１磁性体に吸着した前記第２磁性体が前記後方に移動することによって収容される空気の体積が増大し、前記第２磁性体が前記第１磁性体と離れることによって前記増大した体積が増大前の体積に戻る＜１＞に記載の渦輪発生装置。
＜３＞
前記空気室に気体状またはミスト状の香料を供給する香料供給部をさらに備える＜２＞に記載の渦輪発生装置。
＜４＞
前記空気室に気体状またはミスト状の水を供給する水供給部をさらに備える＜２＞または＜３＞に記載の渦輪発生装置。
＜５＞
前記空気室にミストまたはスモークを供給するミスト・スモーク供給部をさらに備える＜２＞から＜４＞のいずれか１つに記載の渦輪発生装置。
＜６＞
前記開口部を開閉する開閉部をさらに備える＜１＞から＜５＞のいずれか１つに記載の渦輪発生装置。
＜７＞
前記第１磁性体は磁力によって前記第２磁性体と接触する第１接触面を有し、前記第２磁性体は磁力によって前記第１磁性体と接触する第２接触面を有し、前記第２磁性体移動部は、初期状態の前記第１接触面の法線方向と交差する方向に前記第２磁性体を移動させる＜１＞から＜６＞のいずれか１つに記載の渦輪発生装置。
＜８＞
前記第２磁性体移動部は、一点を支点にして回転する回転体が前記第２磁性体を支持し、回転の過程における前記回転体上の点の軌跡の傾きが変化するタイミングに基づいて、前記第２磁性体の移動速度を変化させる＜１＞から＜７＞のいずれか１つに記載の渦輪発生装置。
＜９＞
前記開口部は、空気の放出方向に一定の長さを有して張り出し、筒状に形成されている速度調整リングを備え、当該速度調整リングの内径は、空気の放出方向に傾斜している、＜１＞から＜８＞のいずれか１つに記載の渦輪発生装置。 The above embodiments and examples include the following technical ideas.
<1>
Elastic membrane with elasticity and
An elastic membrane holding portion that holds a part of the elastic membrane and has an opening,
A first magnetic material provided in a portion of the elastic film excluding the held portion held by the elastic film holding portion, and
A second magnetic material that can generate an attractive force due to a magnetic force with the first magnetic material,
A second magnetic material moving portion that moves the second magnetic material toward the rear opposite to the front side toward the elastic film, and
With
The air in front of the elastic film is compressed by the elastic film when the second magnetic body adsorbed on the first magnetic body moves to the rear and then separates from the first magnetic body, and is compressed from the opening. A vortex ring generator characterized in that it is emitted as a vortex ring.
<2>
The elastic film holding portion and the elastic film form an air chamber, and the volume of air contained in the air chamber is increased by the movement of the second magnetic material adsorbed on the first magnetic material to the rear. The vortex ring generator according to <1>, wherein the volume is increased and the increased volume returns to the volume before the increase when the second magnetic body is separated from the first magnetic body.
<3>
The vortex ring generator according to <2>, further comprising a fragrance supply unit that supplies a gaseous or mist-like fragrance to the air chamber.
<4>
The vortex ring generator according to <2> or <3>, further comprising a water supply unit that supplies gaseous or mist-like water to the air chamber.
<5>
The vortex ring generator according to any one of <2> to <4>, further comprising a mist / smoke supply unit that supplies mist or smoke to the air chamber.
<6>
The vortex ring generator according to any one of <1> to <5>, further comprising an opening / closing portion for opening / closing the opening.
<7>
The first magnetic material has a first contact surface that comes into contact with the second magnetic material by a magnetic force, and the second magnetic material has a second contact surface that comes into contact with the first magnetic material by a magnetic force. 2. The vortex ring generator according to any one of <1> to <6>, wherein the magnetic body moving portion moves the second magnetic body in a direction intersecting the normal direction of the first contact surface in the initial state. ..
<8>
The second magnetic body moving portion is based on the timing at which a rotating body rotating around one point supports the second magnetic body and the inclination of the locus of points on the rotating body changes in the process of rotation. The vortex ring generator according to any one of <1> to <7>, which changes the moving speed of the second magnetic material.
<9>
The opening is provided with a speed adjusting ring formed in a tubular shape and overhangs with a constant length in the air discharge direction, and the inner diameter of the speed adjusting ring is inclined in the air discharge direction. , The vortex ring generator according to any one of <1> to <8>.

１・・・渦輪発生装置
２・・・カバー
３・・・ベース
５・・・保持部（弾性膜保持部）
７・・・弾性膜
９・・・牽引装置（第２磁性体移動部）
４０・・・電磁弁群
４７・・・香料用弁
４８・・・ミスト水用弁
４９・・・煙等用弁
５０・・・速度調整リング
５１・・・開口部
５２・・・開放面
５３、５４、５５、５６，５７・・・板状部材
６１・・・第１磁石（第１磁性体）
６３・・・第２磁石（第２磁性体）
７１、７３、７５・・・タンク
７２、７４、７６・・・挿入口
７７、７８、７９・・・ホース
８３・・・シャッタ用サーボモータ
９１・・・架台
９２・・・牽引用サーボモータ
９３・・・アーム部
９５・・・クランク部
９７・・・ガイド
１００・・・制御部
１０１・・・操作パネル
１１１・・・スタートスイッチ
１１２・・・香料導入スイッチ
１１３・・・ミスト水導入スイッチ
１１４・・・煙等導入スイッチ
１１５・・・回転角制御スイッチ 1 ... Vortic ring generator 2 ... Cover 3 ... Base 5 ... Holding part (elastic film holding part)
7 ... Elastic film 9 ... Traction device (second magnetic material moving part)
40 ... Solenoid valve group 47 ... Fragrance valve 48 ... Mist water valve 49 ... Smoke valve 50 ... Speed adjustment ring 51 ... Opening 52 ... Open surface 53 , 54, 55, 56, 57 ... Plate-shaped member 61 ... First magnet (first magnetic material)
63 ... Second magnet (second magnetic material)
71, 73, 75 ... Tanks 72, 74, 76 ... Inserts 77, 78, 79 ... Hose 83 ... Shutter servomotor 91 ... Stand 92 ... Tow servo motor 93・・・ Arm part 95 ・・・ Crank part 97 ・・・ Guide 100 ・・・ Control part 101 ・・・ Operation panel 111 ・・・ Start switch 112 ・・・ Fragrance introduction switch 113 ・・・ Mist water introduction switch 114・・・ Smoke introduction switch 115 ・・・ Rotation angle control switch

Claims

Elastic membrane with elasticity and
A hollow casing have a open mouth co Holding the part of the elastic membrane, the elastic membrane holding unit forming the elastic membrane and the air chamber,
A first magnetic material provided in a portion of the elastic film excluding the held portion held by the elastic film holding portion, and
Provided behind than the opening and the elastic membrane, the comprising a second magnetic body that can result in adsorption force by the magnetic force between the first magnetic body, said second magnetic body on the side facing the elastic film a second magnetic body moving unit which moves toward the rear opposite to the certain forward,
With
Air inside the air chamber is compressed by the elastic membrane by the second magnetic material attracted to said first magnetic member is separated from the first magnetic body after moving to the rear, from the opening A vortex ring generator characterized in that it is emitted as a vortex ring.

Before Kisora air chamber, the volume of air the second magnetic adsorbed is accommodated by moving the rear is increased to the first magnetic body, wherein the second magnetic body and said first magnetic body The vortex ring generator according to claim 1, wherein the increased volume returns to the volume before the increase by moving away.

The vortex ring generator according to claim 2, further comprising a fragrance supply unit that supplies a gaseous or mist-like fragrance to the air chamber.

The vortex ring generator according to claim 2 or 3, further comprising a water supply unit that supplies gaseous or mist-like water to the air chamber.

The vortex ring generator according to any one of claims 2 to 4, further comprising a mist / smoke supply unit that supplies mist or smoke to the air chamber.

The vortex ring generator according to any one of claims 1 to 5, further comprising an opening / closing portion for opening / closing the opening.

The first magnetic material has a first contact surface that comes into contact with the second magnetic material by a magnetic force, and the second magnetic material has a second contact surface that comes into contact with the first magnetic material by a magnetic force. 2. The vortex ring generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic body moving unit moves the second magnetic body in a direction intersecting the normal direction of the first contact surface in the initial state.

The second magnetic body moving portion is based on the timing at which a rotating body rotating around one point supports the second magnetic body and the inclination of the locus of points on the rotating body changes in the process of rotation. The vortex ring generator according to any one of claims 1 to 7, wherein the moving speed of the second magnetic material is changed.

The opening is provided with a speed adjusting ring formed in a tubular shape and overhangs with a constant length in the air discharge direction, and the inner diameter of the speed adjusting ring is inclined in the air discharge direction. , The vortex ring generator according to any one of claims 1 to 8.