JPS63243646A - 人工竜巻発生機構とその利用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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させる機構とその利用方
法に関するものである。

従来の技術 従来から多用されている有害ガス、粉塵等の排出方法と
しては、その発生源に近づけてυＦ気フードを設けて吸
引するものであるから、吸込みには全く指向性がない。

したがフて、吸込口から離れると急速に風速が減衰して
、必要な制御風速を得ることが困難であった。また１発
生した有害ガスや粉塵以外にも周囲の空気を大量に吸込
むことになる。そのために、大きな送風機やダクトが必
要となり、これらに必要な設備や経費の面で多くの問題
点があった。

そこで、最近人工竜巻を発生させて有害ガスや粉塵を排
出する方法が開発されてきた。例えば、横長の排気フー
ドの中で渦流をつくり、中央部で吸引させて竜巻を起さ
せる方法であるが、こわは囲まれた排気フードの中で発
生した屯右であり、横長の吸引風速は得られるが、自由
空間における吸込みの指向性を有するものではない。そ
の意味では、この方法は従来の側方式フートと変るとこ
ろはない。また、バーナーの燃焼によるものや吹出ノズ
ルに回転を与え竜巻状に吹出す装置もあるが、これらは
いわゆる吹き出し竜を機構であり、人工竜巻機構とは何
らノ関係もなく、また利用方法も全く異るものである。

そこで、本願出願人が長年の研究により自由空間におけ
る吸込みの指向性を有する人工竜巻利用法を開発し、特
願昭６１−１０６３８４号などにより開示した。すなわ
ち、従来不可能とされていた人工竜巻を簡単容易に発生
させることができる機構と、その機構によっ゛Ｃ発生す
る人工ａ巻の利用方法を提供するものである。この発明
の機構要旨は、吸引口を設けた遮蔽板間に数本のエアー
吹出バイブを配設し、この各エアー吹出バイブ間の空間
部に連続してできるエアーカーテン内に循Ｊ′！２流（
旋回気流）を形成させ、かつこの循環流（旋回気流）の
中心部から空気を吸引させて人工Ｉｎ巻を発生させる機
構であり、またこの機構原理は、空気循環（エアーカー
テン）によって循環流（旋回気流）に遠心力が与えられ
ると共に、中心部が吸引されることによって中心部に負
圧が生じて吸引方向に向けて細長いコアー部が形成され
、更にこの負圧コアー部に対する求心力と遠心力とがバ
ランスする範囲の循環流（旋回気流）が（スパイラル・
フロー）となって、循環流（旋回気流）の中心部に収束
されながら吸引方向に向けて人工的に竜巻を発生させる
ものである。なお、本発明により発生する人工竜巻の流
体特性は、ａ、吸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、
屯巻状に中心部へ収束され、かつ流速が加速されること
、Ｃ１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、遠心力と求心
力のバランスがとれて、低速域から高速域まで自在の竜
巻が形成されることなどにあり、更にこの発明の効果は
、自由空間における吸込みの指向性を有する上方向、横
方向および傾斜方向の人工竜巻を発生させること、バイ
ブ内部に吸込みの指向性を有する上方向、横方向および
傾斜方向の人工竜巻を発生させること、水中内に吸込み
の指向性を有する人工の水竜巻を発生させることによっ
て、それぞれの流体特性を応用して広範囲の用途に利用
できるようにしたものである。

このように、本願出願人が開発した従来の人工竜巻発生
機構は、数本のエアー吹田バイブを設けて自由空間にエ
アーカーテンを形成させることが条件となっているため
に、自由空間に障害物があり、利用範囲が限定されてい
た。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記の如き本願出願人が開発した発明の改良
であり、自由空間に何らの障害物を設けることなく、プ
ッシュプル式で足なしの人工竜巻を発生させるところに
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、従来不可能とされていた人工竜巻を簡単容易
に発生させる機構とその利用法に解決の問題点がある。

すなわち、本発明が解決しようとする問題点は、■壁面
のない空間の部分に人工Ｈ６を発生させようとしたこと
、■自由空間に何らの障害物を設けずに人工竜巻を発生
させるようにしたこと、■送風エアーの循環流作用によ
って中心部に負圧域を形成させようとしたこと、■負圧
域の中心部からエアーを吸引して負圧コアー部を形成さ
せて人工的に竜巻を発生させようとしたところにある。

また、このようにして発生した人工竜巻を■有害ガス粉
塵などの補集排出用と、■局所冷暖房用などに利用しよ
うとしたことにある。

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
ものであって、円形かつ傾斜方向に空気を送風し中心方
向に循環流を形成させて負圧域を設け、該負圧域の中心
部を吸引し負圧コアー部を形成させて、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
および前記の機構により発生する人工竜巻を、自由空間
部における有害ガス粉塵などの補集排出用および自由空
間部における冷暖房用に利用することによって、これら
の問題点をすべて解決したものである。

作　　　用 本発明は、円形かつ傾斜方向に空気を送風し中心方向に
循環流を形成させて負圧域を設け、該負圧域の中心部を
吸引し負圧コアー部を形成させて、自由空間部に人工竜
巻を発生せしめることにその原理がある。すなわち、円
の接線方向でかつ斜め方向にエアーを吹出し、一方円の
中心の離れた自由空間を吸引させると、吹出された空気
の円内部に負圧域が形成されると共に、中心に向けて循
環流が形成されることになる。この循環流作用と吸引作
用によフて、中心部に負圧コアー部が形成されて人工ａ
８が発生することとなる。

このようにして発生された人工竜巻の主たる流体特性は
、■吸引方向に向う流速は吸引部から離れた位置でも殆
ど変らない。■負圧コアー部による求心力がバランスす
る限り低速域から高速域まで安定的な人工竜巻が発生す
る。■人工竜巻は渦流の中心に沿って発生するので、吸
引方向を変えることにより縦屯巻、横屯巻、斜め竜巻、
曲り？こ巻など自在な人工竜巻を形成させることができ
る、■渦流は中心部に収束された速度を急速に加速され
る、■人工竜巻の中心コアー部の回転ポテンシャルは吸
引部から離れても強烈にｒＴ在する、などである。

実施例 以下、図面に従って本発明の一実施例について説明する
。

第１図および第２図は、本発明の人工竜巻発生機構とそ
の原理を示したものである。本実施例では第１図に示す
ように送風機３付の円形遮蔽材ｌと吸引用送風機４とか
ら成っている。円形遮蔽材１は円周部に吹田口２を形成
してあり、送風機３の送風により円の接線方向でかつ斜
め上方に空気か吹出すようにしである。つまり、吹出口
２から吹出されるエアーは矢印方向の風向Ｃとなり、周
囲へは飛び散ることなく、中心に向って曲げられ循環流
となる。この循Ｆ［作用によって、円形遮蔽材１の内部
に負圧域りが形成される。一方、円形遮蔽材１の中心上
方部の吸引用送風機４よりエアーを矢印方向に吸引する
と、負圧＠Ｄの中心部から上方吸引部に向けて負圧コア
ー部Ｂが形成される。この負圧コアー部Ｂを中心上方吸
引部に向けて人工竜巻Ａが発生することになる。この人
工竜巻Ａの発生原理を第２図により詳述する。まず、第
１図に示すように吹出口２からエアーを送風すると矢印
方向の風向Ｃとなるので、第２図の（イ）に示すような
エアー旋回気流Ｓが形成されて中心に負圧コアー部Ｂが
形成される。そして第２図の（ロ）に示すようにエアー
吸引部Ｅからエアーを吸引すると、エアー吸引部Ｅに向
けて負圧コアー部Ｂが形成されると共に人工竜巻が発生
されることになる。また、この負圧コアー部Ｂが循原す
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部Ｅに向けて人工
竜巻が発生することになる。

第３図は、本発明機構により発生する人工ａ巻の利用方
法を示した実施例である。（イ）図は有害ガス、粉塵な
どの補集排出の利用方法の実施例であり、一般の局所排
気装置に応用したものである。まず、第１図に示した送
風機３付の円形遮蔽材１内に有害ガスＡが収納されてい
る容器１２をセットする。次に、送風機３がら空気を送
風し吸引用送風機４から吸引すれば、容器１２内の有害
ガス１．１が人工竜巻Ａと一緒に上方部に吸引されるこ
とになる。つまり、自由空間を有害ガス１１が竜巻状に
吹き上げられ吸引部へ排出させることができる。また、
（ロ）図は劇場等の大空間部の空調装置に応用したもの
である。天井１２に吹出口１３を内設し、この吹出口１
３の下側の床部に吸引用送風機１４を内設置ノだもので
あり、吹出口１３から冷風又は′Ｑ風を送風すると共に
吸引用送風機１４から吸引すれば、吹出口１３と吸引用
送風機１４の方向に向けて人工竜巻Ａが発生することに
なる。この人工竜巻Ａの発生により吹出口１３から吹出
された冷暖房用の送風Ｍが観客席１５と舞台１６の方向
に送風されて劇場。

内が冷房又は暖房されることになる。つまり、劇場内の
天井と床部の自由空間に人工竜巻Ａを発生させて上方部
から冷風又は温風を送り込むだけで劇場内を冷暖房させ
ることができるのである。

発明の効果 本発明は以上のように構成しであるので、自由空間部に
人工竜巻を簡単容易に発生させることかできるばかりか
、発生させた人工竜巻の独特な流体特性を利用して広範
囲な用途に利用でき、更に人工竜巻の特性を利用すれば
従来の各種製品にはない利用性があり、本発明の実施例
においても次のような有利性がある。

ア、１１害ガス、粉塵などの補集排出用の利用法従来の
プッシュプル型の局所排気装置では。

ガス、粉塵等発生源の周囲から吸込み方向に向けてただ
吹出しているだけであるため、吸込み指向性がなく強力
に吹出す必要があり、このため大型装置が必要とされて
いた。これに対して本発明Ｍ構によれば、大型の装置を
必要としないばかりか、人工竜務の指向特性を利用する
ことによって、吸引処理の風量が少なくても補集排出が
良好にできる。

イ、劇場など冷暖房用の利用法 従来の劇場など大空間の空調などは換気装置、冷房装置
、暖房装置など劇場内に大型装置が装設されており、し
かも動力費用や騒音などにも多くの問題点があった。こ
れに対して、本発明機構によれば劇場内の上下間又は左
Ｕ側壁等に簡単な機構（吸引と送風装置）を内設するだ
けで、上下又は左右等に人工竜巻が発生し、この発生し
た人工竜巻により劇場内の換気や冷暖房を簡単容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の人工竜巻発生機構とその
原理を示した概要説明図、第２図は本発明の利用方法を
示したものであり、　（イ）は局所排気法、（ロ）は劇
場等冷暖房法を表わした概要説明図である。 １−−−−一円形遮蔽材　　２　１３−−−一吹出口３
・・・−・送風機 ４．１４・・・・・・吸引用送風機 １１・・・・・・有害ガス　　　１２−・・−天井１５
・・・−・観客席　　　　１６−−−−舞台Ａ　−−−
−−−人工竜巻　　　Ｂ・・・′−・負圧コアー部Ｃ・
・・・・・風向　　　　　Ｄ−・・−・負圧域Ｅ　＝−
−−−エアー吸引部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円形かつ傾斜方向に空気を送風し中心方向に循環
   流を形成させて負圧域を設け、該負圧域の中心部を吸引
   し負圧コアー部を形成させて、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. （２）前記の機構により発生する人工竜巻を、自由空間
   部における有害ガス粉塵などの補集排出用および自由空
   間部における冷暖房用に利用する人工竜巻の利用法。