JPH0599945A - 気流可視化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乱流によりタフトが絡まるのを防止して正確
に気流を可視化する。 【構成】 気流可視化装置１２を多数の支持糸１３，１
３，…と、該各支持糸１３に回転可能に取付けられた多
数の回転ビーズ１４，１４，…と、該各回転ビーズ１４
の横方向の移動を規制する固定ビーズ１５，１５，…
と、基端側が前記各回転ビーズ１４の外周側に固着され
た固定端となり、先端側が自由端となった多数のタフト
１６，１６，…とから構成した。従って、観測する気流
が層流の場合、各タフト１６は、それぞれの場所の気体
の流れ方に応じて容易になびいて、この気流を可視化す
る。また、観測する気流が乱流等の場合には、各タフト
１６は、各回転ビーズ１４を介して各支持糸１３の回り
を回転しつつ、この気流を可視化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば建設機械や自動
車等のラジエータ、送風機等において、空気等の気体の
流れ方を可視化して観測するのに用いて好適な気流可視
化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３および図４に従来技術による気流可
視化装置を建設機械等のラジエータに供給される冷却風
の風向の観測に用いた場合を例に挙げて説明する。

【０００３】図において、１はラジエータ、２は該ラジ
エータ１の前面側に設けられた気流テスト用のカバーを
示し、該カバー２は、所定間隔離間して配設された一対
の側板部２Ａ，２Ｂと、該各側板部２Ａ，２Ｂ間に位置
し、ラジエータ１の前面側を覆うように設けられたカバ
ー部２Ｃとから大略構成され、前記該カバー部２Ｃの上
端側には、外気を取入れるための吸入口２Ｄが形成さ
れ、前記側板部２Ａには、後述する気流可視化装置３の
タフト３Ｂや気流可視化装置４の煙４Ｂを観測するため
に透明板からなる観測窓２Ｅが設けられている。ここ
で、該カバー２は、実際のラジエータ１への風向きを再
現すべく、該ラジエータ１が搭載される建設機械の機械
室（いずれも図示せず）の形状に合せて形成されてい
る。

【０００４】そして、ラジエータ１およびカバー２は、
該ラジエータ１の後方に設けられたファン（図示せず）
によって矢示Ａ方向の空気の流れを発生させることによ
り、カバー２の吸入口２Ｄから冷却風としての外気を吸
込ませて、この冷却風をラジエータ１に供給するように
なっている。

【０００５】３はタフト法を用いた気流可視化装置を示
し、該気流可視化装置３は、小径な棒状の挿入棒３Ａ
と、基端側が該挿入棒３Ａの先端側に固着された固定端
となり、先端側が自由端となったタフト３Ｂとから構成
されている。ここで、該タフト３Ｂは、気流に対して良
好になびくように、軽量且つ柔軟な糸、例えば細い毛糸
等から形成されている。

【０００６】そして、このような気流可視化装置３は、
作業者が挿入棒３Ａの基端側を把持し、該挿入棒３Ａの
先端側を吸入口２Ｄを介してカバー２内に挿入し、該挿
入棒３Ａの先端側に設けられたタフト３Ｂを測定場所に
配置することによって、該タフト３Ｂを冷却風でなびか
せて、このタフト３Ｂのなびき方で冷却風の流れ方を可
視化させている。

【０００７】一方、図４はトレーサ法による気流可視化
装置４を示し、該気流可視化装置４は、発煙筒や線香等
の発煙材４Ａを用い、該発煙材４Ａによる煙４Ｂを吸入
口２Ｄを介してカバー２内に吸込ませて冷却風中に漂わ
せ、この煙４Ｂの流れにより冷却風の流れ方を可視化さ
せるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術のタフト法による気流可視化装置３では、タフト
３Ｂをなびかせる測定箇所を適宜変更することにより、
カバー２内の冷却風を広範囲に亘って可視化できる。

【０００９】しかし、タフト法による気流可視化装置３
では、観測する気流が層流の場合は、良好にタフト３Ｂ
をなびかせて気流を可視化できるものの、気流が乱流や
渦流の場合には、この乱流等によってタフト３Ｂのなび
き方が乱れてしまい、該タフト３Ｂが挿入棒３Ａに絡ま
ってしまうことがあり、気流を可視化できなくなるとい
う問題がある。特に、ラジエータ１への風向観測の場合
は、該ラジエータ１が障害物となるから、カバー２内に
乱流等が生じ易く、タフト３Ｂが挿入棒３Ａに絡まり易
い。また、測定箇所が多くなると、挿入棒３Ａの位置変
更に手間がかかり、測定作業の作業効率が低いという問
題がある。

【００１０】また、上述したトレーサ法による気流可視
化装置４では、気流が乱流等の場合でも、煙４Ｂによっ
て冷却風を可視化させることができるものの、発煙材４
Ａの煙４Ｂは、気流中の最も流れ易い場所を流れるか
ら、発煙材４Ａの位置を変えても煙４Ｂがその場所に集
中してしまい、冷却風を広範囲に亘って可視化すること
ができないという問題がある。

【００１１】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、乱流によりタフトが絡まるのを防止し
て、正確に気流を可視化できるようにした気流可視化装
置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成は、気体の流れ方向に対し
て直交するように設けられた支持糸と、該支持糸に回転
可能に設けられた回転体と、該回転体の両端側に位置し
て、前記支持糸に固着され、該回転体の軸方向の移動を
規制するストッパと、基端側が前記回転体に固着された
固定端となり、先端側が自由端となったタフトとからな
る。

【００１３】

【作用】上記構成により、気体の流れが生じ、その流れ
が層流の場合には、タフトは流れに応じてなびく。ま
た、流れが乱流や渦流の場合には、タフトは回転体を介
して支持糸の回りを回転する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２に基
づいて説明する。なお、実施例では、前述した図３およ
び図４に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を
付し、その説明を省略するものとする。

【００１５】図において、１１は本実施例によるカバー
を示し、該カバー１１は、従来技術で述べたカバー２と
ほぼ同様に、所定間隔離間して配設された一対の側板部
１１Ａ，１１Ｂと、該各側板部１１Ａ，１１Ｂ間に位置
し、ラジエータ１の前面側を覆うように設けられたカバ
ー部１１Ｃとから大略構成され、該カバー部１１Ｃの上
端側には、外気を取入れるための吸入口１１Ｄが形成さ
れ、前記側板部１１Ａには、後述する気流可視化装置１
２の各タフト１６を観測するために透明板からなる観測
窓１１Ｅが設けられている。また、該観測窓１１Ｅに
は、図２に示す如く、複数の取付穴１１Ｆ，１１Ｆ，…
（一個のみ図示）が穿設され、側板部１１Ｂには、複数
の取付穴１１Ｇ，１１Ｇ，…（一個のみ図示）が穿設さ
れている。そして、該各取付穴１１Ｆ，１１Ｇには、後
述の各支持糸１３が挿通されるようになっている。ここ
で、該カバー１１は、実際のラジエータ１への風向きを
再現すべく、該ラジエータ１が搭載される建設機械の機
械室（いずれも図示せず）の形状に合せて形成されてい
る。

【００１６】１２はカバー１１内に設けられた気流可視
化装置を示し、該気流可視化装置１２は、カバー１１の
側板部１１Ｂと観測窓１１Ｅとの間に位置し、冷却風の
流れ方向に直交するように配設された多数の支持糸１
３，１３，…と、該各支持糸１３の途中に回転可能に設
けられた複数の回転体としての回転ビーズ１４，１４，
…と、該各回転ビーズ１４の両端側近傍に位置して前記
各支持糸１３に接着等の固着手段によって固着され、該
各回転ビーズ１４が横方向（各支持糸１３の軸方向）に
移動するのを規制するストッパとしての固定ビーズ１
５，１５，…と、基端側が前記各回転ビーズ１４の外周
側に固着された固定端となり、先端側が自由端となった
タフト１６，１６，…とから大略構成されている。ま
た、前記各支持糸１３は、気流に抵抗を与えないように
化学繊維材料等から細糸として形成され、その一端側
は、取付穴１１Ｆに挿通された後に止板１３Ａに固着さ
れ、他端側は、取付穴１１Ｇに挿通されておもり１３Ｂ
が取付けられることにより、所定の張力で各側板部１１
Ａ，１１Ｂ間に取付けられている。さらに、前記各タフ
ト１６は、気体の流れに対して良好になびくように、例
えば軽量且つ柔軟な細い毛糸等からなり、その外周側は
糊等によってほつれ止めされている。

【００１７】本実施例による気流可視化装置１２は上述
の如き構成を有するもので、ラジエータ１の後方に設け
られた冷却ファン（図示せず）によって矢示Ａ方向の空
気の流れが生じると、カバー１１の吸入口１１Ｄから吸
込まれた冷却風としての外気は、気流可視化装置１２の
周りを流通する。そして、各タフト１６は、その基端側
が各回転ビーズ１４に支持されつつ、先端側が冷却風の
流れ方に応じてなびき、これにより冷却風の流れを可視
化する。また、気流が乱流や渦流の場合は、各タフト１
６は、各回転ビーズ１４を介して各支持糸１３の回りを
回転し、この乱流を可視化する。

【００１８】かくして、本実施例では、各タフト１６を
支持糸１３に回転ビーズ１４を介して回転可能に取付け
る構成としたから、冷却風が乱流等の場合でも、支持糸
１３を軸にして各回転ビーズ１４を介して各タフト１６
を回転させることができ、該各タフト１６が支持糸１３
に絡まるのを防止しつつ、該各タフト１６の回転方向で
乱流の流れ方向を把握することができる。さらに、冷却
風の風力が弱い場合でも、各タフト１６を各回転ビーズ
１４を介して容易になびかせることができ、可視化性能
を大幅に向上できる。

【００１９】また、カバー１１内に各支持糸１３を多数
設けるようにしたから、従来技術で述べた気流可視化装
置３でのタフト３Ｂの位置変更作業を行うことなく、冷
却風を広範囲に亘って可視化して観測することができ
る。

【００２０】さらに、各回転ビーズ１４の両端側近傍に
は、該各回転ビーズ１４が横方向に移動するのを防止す
る固定ビーズ１５，１５を設けるようにしたから、観測
時に各タフト１６が位置ずれするのを防止して、それぞ
れの場所での冷却風の風向を正確に可視化することがで
きる。

【００２１】そして、上述の如き効果を奏する気流可視
化装置１２の各タフト１６のなびき方をビデオカメラ
（図示せず）等で撮影して研究することによって、ラジ
エータ１の冷却風による冷却効率を大幅に向上させるこ
とができる。

【００２２】なお、前記実施例では、各支持糸１３は、
カバー１１内に多数設けるものとして述べたが、本発明
はこれに限らず、例えば支持糸１３を１本だけ設けるよ
うにしてもよい。

【００２３】また、前記実施例では、各支持糸１３は、
各側板部１１Ａ，１１Ｂ間に止板１３Ａとおもり１３Ｂ
とによって所定の張力で取付けるものとして述べたが、
これに替えて、例えばばね部材等を用いて張力を得るよ
うにしてもよく、所定の張力が得られる方法であればこ
れに限るものではない。

【００２４】さらに、前記実施例では、各支持糸１３
は、化学繊維材料から形成するものとして述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば金属材料等の他の材料から
形成してもよい。

【００２５】また、前記実施例では、ストッパとして各
固定ビーズ１５を各支持糸１３に接着等の固着手段によ
って固着して用いるものとして述べたが、これに替え
て、例えば各固定ビーズを金属材料から形成し、該各固
定ビーズを径方向から押し潰すことにより各支持糸１３
に固着するようにしてもよく、あくまでも、各回転ビー
ズ１４の回転を許しつつ、横方向の移動を規制できるも
のであればこれに限るものではない。

【００２６】さらにまた、前記実施例では、カバー１１
の観測窓１１Ｅは、側板部１１Ａに設けるものとして述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば側板部１１Ｂに
設けてもよく、あるいは、カバー１１全体を透明な板材
から形成してもよく、この場合には、カバー１１内をよ
り一層詳細に観測することができる。

【００２７】一方、前記実施例では、気流可視化装置１
２を建設機械等のラジエータ１への冷却風の流れを観測
するのに用いた場合を例に挙げて説明したが、これに替
えて、例えば自動車等のラジエータへの冷却風の観測に
用いてもよく、あるいは、エアコンディショナーによる
気流の観測等の他の気流の観測にも広く用いることがで
きる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、タ
フトを回転体を介して支持糸に回転可能に設ける構成と
したから、気体の流れ方が層流の場合には、流れ方の強
弱に関係なく、タフトを気体の流れに応じて容易になび
かせることができる。また、流れが乱流や渦流の場合に
は、タフトを回転体を介して支持糸の回りを回転させる
ことにより、該タフトが支持糸に絡み付くのを防止する
ことができる。この結果、層流、乱流に関係なく気体の
流れを可視化することができ、可視化性能を効果的に高
めて信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による気流可視化装置を建設機
械用のテスト用カバーに設けた状態を示す一部破断の外
観斜視図である。

【図２】図１中の要部を拡大して示す正面図である。

【図３】従来技術によるタフト法を用いた気流可視化装
置を示す一部破断の外観斜視図である。

【図４】従来技術によるトレーサ法を用いた気流可視化
装置を示す一部破断の外観斜視図である。

【符号の説明】

１２ 気流可視化装置 １３ 支持糸 １４ 回転ビーズ（回転体） １５ 固定ビーズ（ストッパ） １６ タフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体の流れ方向に対して直交するように
   設けられた支持糸と、該支持糸に回転可能に設けられた
   回転体と、該回転体の両端側に位置して、前記支持糸に
   固着され、該回転体の軸方向の移動を規制するストッパ
   と、基端側が前記回転体に固着された固定端となり、先
   端側が自由端となったタフトとから構成してなる気流可
   視化装置。