JPH0435784Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、風洞試験における流れの可視化のた
めのトレーサーの一種として多用されるトレーサ
ー煙を発生するための風洞用煙発生装置に関す
る。

＜従来の技術＞ 従来のこの種の風洞用煙発生装置の一例を第３
図に示して説明する。

この図において、３１は風洞、３２はその風洞
３１における計測部、３３はその計測部３２に設
置された試験用縮尺模型等の試験体であり、その
試験体３３としては、例えば飛行体模型、翼模
型、船舶模型、建造物模型などが使用される。

そして、３４が、前記風洞３１内における計測
部３２の上流側に設けられる風洞用煙発生装置で
あつて、この煙発生装置３４に対しては、その上
流側に設けられたプロペラから成る流速発生装置
（図示せず）で起風された空気流３５（種々の整
流機構によりほぼ層流状態とされている）が送ら
れてくるように構成されている。この煙発生装置
３４の構成は次の通りである。

即ち、両端にプラグ３７ａ，３７ｂを備えた細
径のエナメル線から成るスモークワイヤーの複数
本３６…が、風洞３１内の一横断面に沿つて並設
されている。各スモークワイヤー３６は、そのプ
ラグ３７ａ，３７ｂの夫々が風洞３１側に設けら
れているコネクタ３８ａ，３８ｂに対して分離自
在に接続されており、一方のコネクタ３８ａ…か
ら導出されたリード線３９ａは絶縁体４０ａを介
して風洞３１の外部に導出され、スイツチ４１を
介して電源４２に接続され、また、他方のコネク
タ３８ｂ…から導出されたリード線３９ｂは絶縁
体４０ｂを介して風洞３１の外部に導出され、ア
ースされている。

上記のように構成された風洞用煙発生装置３４
において、試験に先立つて、各スモークワイヤー
３６のプラグ３７ａ，３７ｂをコネクタ３８ａ，
３８ｂから外した状態で、そのエナメル線の表面
に煙の元になる油を手作業によつて塗布し、再
び、コネクタ３８ａ，３８ｂに接続する。する
と、スモークワイヤー３６が鉛直姿勢になるの
で、塗布された油は、油の表面張力と重力とのバ
ランスによつて、スモークワイヤー３６上で所定
間隔おきに球状となつて位置が安定する。これ
が、トレーサーとしての煙の元になる油球４３…
である。

次に、試験を開始する際には、風洞３１の計測
部３２に対して空気流３５を送り込むと共に、ス
イツチ４１を間欠的にON／OFFさせる（連続的
にONさせてもよい）。スイツチ４１のON時に電
源４２からスモークワイヤー３６に電流が流れ、
スモークワイヤー３６が発熱する。その熱は主に
油球４３…に集中し、個々の油球４３から煙４４
が発生する。これらの煙４４…は、点線矢印で示
すように、前記空気流３５により風洞３１内を下
流側に流れて計測部３２における試験体３３に達
し、これによつて、試験体３３の周りの流れ状態
（流脈）が視覚的に観察できる。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記したような従来構成の風洞
用煙発生装置においては、下記のような問題があ
つた。

即ち、煙発生装置３４を継続して作動させる
と、やがてスモークワイヤー３６…に塗布形成さ
せた油球４３…が消費され、ついには煙４４…が
発生しなくなる。従つて、煙４４…の発生量があ
る程度少なくなつたときには、試験を中断して、
作業員が風洞３１内に入り、スモークワイヤー３
６…に再び手作業により油を塗布する必要があ
る。つまり、スモークワイヤー３６…への油の塗
布作業を手作業にて定期的に行わなければなら
ず、非常に面倒であると共に、度々の中断のため
に試験の能率が大幅に低下する、という欠点があ
つた。

本考案は、かかる従来実情に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、スモークワイヤーに対
する油塗布作業の大幅な能率改善を図ると共に、
煙による流脈トレーシング状態での風洞試験を長
時間にわたつて連続的に行えるようにすることに
ある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するために、本考案による風洞
用煙発生装置は、 回動自在に張架されたループ状のスモークワイ
ヤーと、前記ループ状スモークワイヤーにおける
煙発生部となる一部分の両端に当接するように設
けられた一対の電力供給用電極端子と、前記ルー
プ状スモークワイヤーにおける前記煙発生部以外
の一部分を浸漬させる油補給部と、前記ループ状
スモークワイヤーを前記煙発生部の長さ相当分ず
つ間欠的に循環駆動させるための駆動機構とを備
えている、 という点に特徴がある。

＜作用＞ かかる特徴構成故に発揮される作用は次の通り
である。

即ち、煙発生装置の継続動作中にスモークワイ
ヤー上の油球の量が減少して煙発生量が減少した
場合には、駆動機構を動作させてループ状のスモ
ークワイヤーを所定量（煙発生部の長さ相当分）
だけ回動させる。すると、その回動の前において
予めスモークワイヤーの煙発生部以外の一部分が
油補給部に浸漬されているから、その回動に伴つ
て新たに煙発生部となる部分には油補給部の油が
自動的に補給されることになる。従つて、従来の
ように試験を長時間中断して作業員が風洞内に入
つてスモークワイヤーに手作業で油を塗布補給す
るという面倒さが全く無く、また、ループ状スモ
ークワイヤーの回動のために試験が若干中断する
としても、その中断時間はきわめて短時間で済
み、それによる試験の能率低下は殆ど問題にはな
らない程度である。

＜実施例＞ 以下、本考案に係る風洞用煙発生装置の具体的
な一実施例を図面（第１図および第２図）に基い
て説明する。

第１図の概略側面図に示すように、流速発生装
置（図示せず）により起風された空気流Ｗを循環
流動させるように構成されている風洞１内におけ
る計測部Ｔの上流側において、その横断面方向に
支承された１本の駆動用ローラー２と３本の案内
用ローラー３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…とに亘つて、複数
本の略矩形ループ状のスモークワイヤー４…（例
えば細径のエナメル線などから構成される）が、
回動自在に張架され、各スモークワイヤー４にお
いてその一辺をなす一部分４Ａ（この例では後流
側の上下方向部分で、これが煙発生部となる）の
上下両端部に当接（摺接）するように、一対の電
力供給用電極端子５Ａ，５Ｂが設けられている。
なお、各スモークワイヤー４における上側電極端
子５Ａから直下方に向かつて下側電極端子５Ｂに
至る部分（煙発生部）４Ａの長さは、上側電極端
子５Ａから案内用ローラー３Ｂ、案内用ローラー
３Ｃ、駆動用ローラー２、案内用ローラー３Ａを
経て下側電極端子５Ｂに至るまでのその他の部分
の長さに比べて充分に短くされている。

そして、前記各スモークワイヤー４における煙
発生部４Ａの回転方向直上手側部分、つまり、前
記案内用ローラー３Ａ付近の一部分は、その案内
用ローラー３Ａと共に油補給部Ｘを構成する油タ
ンク６に浸漬されている。即ち、各スモークワイ
ヤー４はこの油タンク６に対して側壁シール部６
Ａを通つて移動可能になつている。また、この油
タンク６内には内部油量を検知するための油面セ
ンサー７が設けられていると共に、その油タンク
６の下部は油補給管８および油補給用ポンプ９を
介して風洞外に設けられた油補給用タンク１０に
連通接続され、かつ、その油タンク６の上部はオ
ーバーフロー管１１を介して前記油補給用タンク
１０に連通接続されている。

また、前記駆動用ローラー２は可変速モータで
構成される駆動機構１２に連動連結されており、
前記両電力供給用電極端子５Ａ，５Ｂのうち、正
極端子５Ａはスイツチング手段としてのトランジ
スタ１３のエミツタに接続され、そのコレクタは
直流電流１４に接続され、負極端子５Ｂはアース
されている。

更にまた、前記スモークワイヤー４…の煙発生
部４Ａ…の直近における風洞１の内部に、煙濃度
を検出するための煙濃度センサー１５が設けら
れ、この煙濃度センサー１５および前記油面セン
サー７の検出結果は夫々コントローラーＣに入力
されている。

前記コントローラーＣは、前記スモークワイヤ
ー４…の煙発生部４Ａ…から間欠的にトレーサー
煙を発生させるべく、前記スイツチング手段とし
てのトランジスタ１３のON／OFF制御を行うと
いう基本的な制御機能を有していることは勿論、
前記煙濃度センサー１５による風洞１内の煙濃度
検出結果に基いて前記駆動機構１２の駆動制御を
行うと共に、前記油面センサー７による油タンク
６内の油量検出結果に基いて前記油補給用ポンプ
９の駆動制御を行うように構成されている。

なお、図中１６は案内用ローラー３Ｂを通過し
てきたスモークワイヤー４に残つている燃焼済み
の廃油を掻き取るスクレーパーであり、１７はそ
の廃油溜め用トレイを示している。

次に、上記のように構成された風洞用煙発生装
置の動作について説明する。

先に説明した従来例と同様に、試験を開始する
に際して、風洞１の計測部Ｔに対して空気流Ｗを
循環供給すると共に、コントローラーＣによつて
トランジスタ１３を間欠的にON／OFFスイツチ
ングさせる（連続的にONさせるようにしてもよ
い）。ループ状のスモークワイヤー４…における
煙発生部４Ａの長さは他の部分の長さに比べて充
分に短いため、煙発生部４Ａの電気抵抗はその他
の部分の電気抵抗に比べて小さく、従つて、トラ
ンジスタ１３がONされたときには、直流電源１
４からの電流の大部分は正極端子５Ａから負極端
子５Ｂに向けて専ら煙発生部４Ａに流れて、この
煙発生部４Ａが発熱するが、煙発生部４Ａ以外の
部分ではほとんど発熱しない。なお、例えば第２
図に示すように、各スモークワイヤー４において
所定間隔ごとに高抵抗ワイヤ部分４ｒ…を介在さ
せておけば、煙発生部４Ａの抵抗値がその他の部
分の抵抗値よりもはるかに小さくなつて、実質的
に煙発生部４Ａのみを発熱させることができる。

さて、前記スモークワイヤー４…における煙発
生部４Ａ…は、予め、前記油補給部Ｘに浸漬され
てから移動してきているため、その煙発生部４Ａ
…上には、夫々、所定間隔おきに球状となつて位
置が安定した油球Ｏ…が形成されており、前記の
ように、トランジスタ１３がONされて煙発生部
４Ａ…が発熱すると、それら油球Ｏ…から夫々ト
レーサー煙が発生する。これらの煙は従来例と同
様に前記空気流Ｗによつて流されて、風洞１内を
通つて計測部Ｔにおける試験体（図示せず）に達
し、試験体の周りの流脈が視覚的に観察される。

かくして、煙発生部４Ａ…の発熱に基くトレー
サー煙発生操作を継続して動作させると、やがて
は煙発生部４Ａ…における油球Ｏ…が消費され、
ついには煙の発生量が基準値以下に低下する。す
ると、煙濃度センサー１５がこれを検知し、その
検知信号がコントローラーＣへ伝送され、コント
ローラーＣは、その信号に基いて前記スモークワ
イヤー４…に対する駆動機構１２としてのモータ
ーを所定回転数だけ駆動させた後停止させる。そ
の結果、スモークワイヤー４…におけるそれまで
煙発生部４Ａ…として作用していた所定長さ部分
が案内用ローラー３Ｂを通つて退去させられると
共に、その後に、それよりも回転方向上手側の所
定長さ部分が油補給部Ｘを通過して導入されてき
て、新たな発生部４Ａ…として位置させられ、十
分なトレーサー煙の発生が可能な状態となり、再
び試験を開始することができる。

このように、トレーサー煙発生操作を継続して
動作させた後、煙発生部４Ａ…における油球Ｏ…
が消費された場合にも、従来のように作業員が風
洞１内に入つてスモークワイヤー４…に手作業に
より油を塗布するという面倒で長時間を要する作
業を行わなくても、スモークワイヤー４…の煙発
生部４Ａ…に対する油の自動補給を非常に能率良
く行わせることができる。また、油の補給を迅速
に行わせ得るため、風洞試験の中断時間はきわめ
て短くて済み、場合によつては中断することなく
風洞試験を連続的に遂行することも可能である。

なお、スモークワイヤー４…における案内用ロ
ーラー３Ｂを通つて退去させられた部分に残存付
着し加熱を繰り返し受けて老化した廃油はスクレ
ーパー１６によつて掻き落とされて廃油溜め用ト
レイ１７に溜まり、再使用されることはないの
で、風洞１内における煙の性情が悪化することは
無い。

また、油の補給のために油補給部Ｘにおける油
タンク６内の油が徐々に減少していくが、一定以
上に減少すると油面センサー７がそのことを検知
してコントローラーＣに伝送して、コントローラ
ーＣが油補給用ポンプ９を所定量だけ駆動して油
補給用タンク１０から油タンク６へ給油させるよ
うに制御するので、油タンク６内の油が枯渇する
心配はない。必要以上の油が給油されたときには
オーバーフロー管１１を介して油タンク６内から
油補給用タンク１０へ油が還流させられるため、
油タンク６内から油が溢れ出すことも無い。

＜考案の効果＞ 以上詳述したところから明らかなように、本考
案に係る風洞用煙発生装置によれば、回動自在に
張架されたループ状のスモークワイヤーと、前記
ループ状スモークワイヤーにおける煙発生部とな
る一部分の両端に当接するように設けられた一対
の電力供給用電極端子と、前記ループ状スモーク
ワイヤーにおける前記煙発生部以外の一部分を浸
漬させる油補給部と、前記ループ状スモークワイ
ヤーを前記煙発生部の長さ相当分ずつ間欠的に循
環駆動させるための駆動機構とを設けた構成とし
てあるから、煙発生装置の継続動作中にスモーク
ワイヤー上の油球の量が減少して煙発生量が減少
した場合には、駆動機構を動作させてループ状ス
モークワイヤーを所定量（煙発生部の長さ相当
分）だけ回動させることにより、その回動に伴つ
て新たに煙発生部となる部分には油補給部の油が
自動的にかつ速やかに補給されることになり、従
つて、従来のように試験を長時間中断して作業員
が風洞内に入つてスモークワイヤーに手作業で油
を塗布補給するという面倒さが全く無く、油の補
給を非常に能率良く行うことができ、また、ルー
プ状スモークワイヤーの回動のために試験が若干
中断するとしても、その中断時間はきわめて短時
間で済み、煙に基づく流脈トレーシング状態での
風洞試験を長時間にわたつて連続的かつ能率的に
行うことができる、という実用上優れた効果が発
揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案に係る風洞用煙発
生装置の具体的な一実施例を示し、第１図は一部
断面側面図であり、第２図は変形例に係る要部の
側面図である。そして、第３図は本考案の技術的
背景ならびに従来技術の問題点を説明するための
ものであつて、従来構成の風洞用煙発生装置を示
す一部断面側面図である。 ４……ループ状スモークワイヤー、４Ａ……煙
発生部、５Ａ，５Ｂ……電力供給用電極端子、Ｘ
……油補給部、１２……駆動機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 〔１〕 回動自在に張架されたループ状のスモー
   クワイヤーと、前記ループ状スモークワイヤー
   における煙発生部となる一部分の両端に当接す
   るように設けられた一対の電力供給用電極端子
   と、前記ループ状スモークワイヤーにおける前
   記煙発生部以外の一部分を浸漬させる油補給部
   と、前記ループ状スモークワイヤーを前記煙発
   生部の長さ相当分ずつ間欠的に循環駆動させる
   ための駆動機構とを備えていることを特徴とす
   る風洞用煙発生装置。 〔２〕 前記ループ状スモークワイヤーに対する
   駆動機構を、煙発生量の検出結果に基いて自動
   的に作動させるように構成してある実用新案登
   録請求の範囲第〔１〕項に記載の風洞用煙発生
   装置。 〔３〕 前記油補給部における油量検出結果に基
   いて、その油補給部に自動的に給油させるよう
   に構成してある実用新案登録請求の範囲第
   〔１〕項または第〔２〕項に記載の風洞用煙発
   生装置。