JPH0355727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人工的に竜巻を発生せる機構に関す
るが、詳しくは長手方向の２面に吸込口と吹出口
を有する３本以上のパイプを用いてエアーカーテ
ンを形成させて自由空間部に所望方向の竜巻を発
生させる人工竜巻発生機構に関するものである。

〔従来の技術〕

人工竜巻発生機構については、本願出願人がす
でに開発し出願（特願昭61−106384号、同61−
287225号他）をなしている。例えば、特願昭61−
106384号（特開昭62−261842号）の発明による人
工竜巻発生機構の原理は、連続する回転渦流を形
成させその両面を遮蔽し、かつ一面又は両面の中
心部で吸引して、渦流の中心に沿つた負圧域（コ
アー部）と吸引口に向う気流を形成ならしめ、こ
れらの合成作用により渦流の中心に沿つて吸引口
に向う人工竜巻を発生せしめることにある。すな
わち、渦流を構成する空気、水などの分子は回転
することによつて遠心力が作用し、又渦流の中心
部から吸引することによる負圧域は、連続する渦
流の遠心力による中心部の負圧によつて渦の中心
に沿つて平均的なコアー部が形成され、かつ遠心
力と負圧コアー部による求心力がバランスする範
囲で安定して、渦流は中心コアー部に収束しなが
ら吸引口に向つて連続的な人工竜巻が発生するこ
とになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記のような人工竜巻発生機構は、いずれも外
部から送風機によるエアーをエアー吹出パイプ内
に圧送させてエアー吹出口から吹き出してエアー
カーテンを形成させる方法で人工竜巻を発生させ
ていた。この外部からの送風機によりエアーをエ
アー吹出パイプ内に圧送しなくてもエアーカーテ
ンを形成させようとするところに、本発明が解決
しようとする問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の如き問題点を解決するために
開発したものであつて、エアー吸込口とエアー吹
出口とを形成し、かつエアーを吸込み吹出すこと
を可能とした送風機を内設して成るエアー吸込吹
出パイプを設け、該パイプをエアー吸込パイプを
具備したエアー吸引フードに少なくとも３本以上
を装設し、前記送風機を介して各エアー吸込吹出
パイプ間にエアーカーテンを形成し、かつエアー
吸引パイプからエアーを吸引してエアーカーテン
内の自由空間部に人工竜巻を発生させることを特
徴とする人工竜巻発生機構の提供にあり、また前
記送風機が貫流型送風機から成り、また前記エア
ー吸込吹出パイプが角型若しくは丸型から成り、
また前記エアー吸引フードが角型若しくは丸型か
ら成り、また前記人工竜巻を縦方向、横方向、傾
斜方向等自在の方向に発生させる人工竜巻発生機
構の提供にある。

〔作用〕

本発明からなるエアー吸込吹出パイプ内にはエ
アーを吸込み吹出しことを可能にした送風機、例
えば貫流型送風機が内設されているので、長手方
向の２面に穿れたエアー吸込み口からエアーを吸
込みエアー吹出口からエアーを吹出すことが可能
となる。したがつて、外部からエアーを圧送しな
くても各エアー吸込吹出パイプからエアーを吸込
み吹出すことができる。

また、本発明からなるエアー吸込吹出パイプを
使用すれば、周囲から巻き込まれる風量の一部又
は全部が各パイプ間のエアーカーテンの吸引風量
として再利用することができるので、従来よりも
吸引排気風量が少なくて済む。

〔実施例〕

以下、図面に従つて本発明の実施例について説
明する。

第１図は、本発明の人工竜巻発生機構を示した
ものであり、１はエアー吸込吹出パイプである。
エアー吸込吹出パイプ１は、柱状の角パイプから
成り、エアー吸込口２とエアー吹出口３が形成さ
れている。エアー吸込口２はエアーを吸込む開口
部であり、金網が張設されている。エアー吹出口
３は、エアー吸込口２から吸込まれたエアーを吹
出す開口部である。このエアー吸込吹出パイプ１
内には、貫流型送風機６が内設されている。貫流
型送風機６は、外部のエアーを吸込み外部へ吹出
すことができる送風機であれば、いかなる送風機
でもよい。４は、エアー吸引フードであり、中央
部にエアー吸引パイプ５が取付けてある。このエ
アー吸引パイプ５は、エアーを吸引するパイプで
あり、いかなる吸引手段でもよい。なお、貫流型
送風機６は、第１図ハに図示されているように電
動機７の両側に羽根車８，８が装設されており、
電動機７の駆動により羽根車８，８が回転される
ように構成されている。この回転羽根により外部
のエアーがエアー吸込口２から吸込まれると共
に、エアー吹出口３からエアーが外部に吹出され
ることになる。

次に、本発明の使用方法とその作動について説
明する。まず、所望の形状、大きさの柱状エアー
吸込吹出パイプ１をエアー吸引パイプ５付のエア
ー吸引フード４に４本装設する。この場合、エア
ー吸込口２が他のエアー吹出口３と直線状でしか
も対向される位置に設定する。次にエアー吸込吹
出パイプ１内に装設されている貫流型送風機６と
エアー吸込フード４のエアー吸引パイプ５用吸引
機（図示せず）を駆動する。そうすれば、各エア
ー吸込吹出パイプ１間に矢印方向のエアーカーテ
ンＡが形成されて、そのエアーカーテンＡ内の自
由空間部に人工竜巻Ｈを発生させることができ
る。つまり、貫流型送風機６の羽根車８の回転に
より、外部のエアーがエアー吸込吹出パイプ１か
ら吸込まれて吹出され、一方エアー吸引パイプ５
からエアーが吸引されるので、エアー吸引パイプ
５の方向に向けて垂直状の人工竜巻が発生するこ
とになる。

第２図は、人工竜巻発生の原理機構を図示した
ものである。

エアー吸込吹出パイプ１のエアー吹出口３から
エアーが吹き出されると横流れ方向のエアーカー
テンＡが形成され、各エアー吸込吹出パイプ１間
の空間部がエアーカーテンＡで囲まれることにな
る。このエアーカーテンＡの伴流作用によつて、
エアー吸引口Ｄの下方向の空間部に連続する旋回
気流Ｂ（循環流）が起こり、更にエアー吸引口Ｄ
の吸引によつて旋回流Ｂ（循環流）内に負圧コア
ー部Ｃが形成される。すなわち、エアーカーテン
Ａ内に循環流が形成されると、この循環流により
空気の分子に遠心力が与えられ、一方循環流の中
心部には吸引により負圧を生ずるが、この負圧域
は遠心力のために周辺部には至らず循環流の中心
に沿つてコアー部Ｃを形成し平均的に長く伸び
る。この負圧コアー部Ｃが循環する空気の分子に
求心力を与え、遠心力と求心力とがバランスする
範囲で循環流は渦流（スパイラル・フロー）とな
り中心部に収束しながらエアー吸引口Ｄに向けて
人工竜巻Ｈが発生することになる。

なお、この人工竜巻の流体特性は、ａ吸い込み
に指向性を有していること（吸引口に向う流速は
吸引口から離れても変化しない）、ｂ竜巻状に中
心部へ収束されかつ流速が加速されること、ｃ負
圧コアー部が循環流の中心部に形成されかつ吸引
口に向けて平均的に伸びること、ｄ遠心力と吸引
力のバランスがとれて、低速域から高速域まで自
在の竜巻が形成させること、などである。

なお、本実施例では角型のパイプとフードを示
したが丸型でもまたいかなる形状のものでも同一
の効果が得られると共に、この組立構造を自在に
することにより縦、横、斜め等いかなる形状、方
向の人工竜巻を発生させることができる。

第３図は、本願出願人が開発した従来の人工竜
巻発生機構を示したものであり、詳細は特願昭61
−106384号に記載されている、本図からも明らか
なように、エアー吹出口１２を形成したエアー吹
出パイプ１１がエアー吸引パイプ１５を備えたエ
アー吸引フード１４に装設されている。１３はエ
アー圧送口であり、エアー吹出パイプ１１にエア
ーを送り込むための穴である。つまり、従来のパ
イプは、外部からエアーを圧送してエアーを吹出
させる方法であるから、吸引排気風量Ｑは、エア
ーカーテン風量と周囲から巻き込まれる風量とを
吸引排気することが必要とされていた。その結
果、有害ガスや粉塵を処理する装置に利用した場
合に、規模が大型化されて工作上、経済上におい
て多くの問題があつた。

第４図は、本発明の作用と従来発明の作用との
対比図である。従来の場合はイ図に示すようにエ
アーカーテン風量A′が外部から圧送された風量
のみであるから、中央に人工竜巻を発生させるた
めには強力な吸引排気量が必要となる。これに対
して、本発明の場合はロ図に示すように各パイプ
内でエアーが貫流されているので、巻込風量Ｗが
エアーカーテンとして再利用することができる。
すなわち、これを有毒ガス排気装置に用いれば従
来方式による人工竜巻発生機構の吸引排気風量で
は、エアーカーテン風量＋巻込み風量＋有毒ガス
等発生量となるが、本発明方式の人工竜巻発生機
構の吸引排気風量では、エアーカーテン風量＋巻
込み風量−エアーカーテン再利用風量＋有毒ガス
等発生量となる。したがつて、従来発明より有毒
ガス処理装置、ダクトなどを小型化することがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されているので、次
のような効果を有している。

ア 人工竜巻を発生させるために必要なエアーカ
ーテン形成用のパイプ内に送風機が内設されて
いるので、外部から圧送する必要がない。

イ 周囲からの巻込風量をエアーカーテン風量と
して再利用が可能となるので、その分吸引排気
風量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の人工竜巻発生機構を示した概
要説明図、第２図は本発明機構の原理を示した説
明図、第３図は従来の人工竜巻発生機構を示した
概要説明図、第４図は本発明の作用と従来発明の
作用との対比説明図である。 １……エアー吸込吹出パイプ、２……エアー吸
込口、３……エアー吹出口、４……エアー吸引フ
ード、５……エアー吸引パイプ、６……貫流型送
風機、７……電動機、８……羽根車、１１……エ
アー吹出パイプ、１２……エアー吹出口、１３…
…エアー圧送口、１４……エアー吸引フード、１
５……エアー吸引パイプ、Ａ……エアーカーテ
ン、Ｂ……旋回気流、Ｃ……コアー部、Ｄ……エ
アー吸引口、Ｈ……人工竜巻、Ｗ……巻込風量。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エアー吸込口とエアー吹出口とを形成し、か
   つエアーを吸込み吹出すことを可能とした送風機
   を内設して成るエアー吸込吹出パイプを設け、該
   パイプをエアー吸引パイプを具備したエアー吸引
   フードに少なくとも３本以上を装設し、前記送風
   機を介して各エアー吸込吹出パイプ間にエアーカ
   ーテンを形成し、かつエアー吸引パイプからエア
   ーを吸引してエアーカーテン内の自由空間部に人
   工竜巻を発生させることを特徴とする人工竜巻発
   生機構。 ２ 前記送風機が、貫流型送風機から成る請求項
   １記載の人工竜巻発生機構。 ３ 前記エアー吸込吹出パイプが、角型若しくは
   丸型から成る請求項１記載の人工竜巻発生機構。 ４ 前記エアー吸引フードが、角型若しくは丸型
   から成る請求項１記載の人工竜巻発生機構。 ５ 前記人工竜巻を縦方向、横方向、傾斜方向等
   自在の方向に発生させる請求項１記載の人工竜巻
   発生機構。