WO2020075843A1 - 渦輪発生装置 - Google Patents

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vortex
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智歩 藤井
知恵 江村
洋輔 今井
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ダイキン工業株式会社
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/06—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in annular, tubular or hollow conical form
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • A61L9/04—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone using substances evaporated in the air without heating
    • A61L9/12—Apparatus, e.g. holders, therefor

Definitions

  • the present disclosure relates to a vortex ring generator.
  • Patent Document 1 discloses a device for generating a vortex ring, including the scent component in the vortex ring, and supplying the vortex ring to a predetermined region.
  • the device of Patent Document 1 is configured to generate a vortex ring and a rectilinear flow traveling through the inside of the vortex ring.
  • the purpose of the present disclosure is to generate a stable vortex ring with a long reach in a vortex ring generation device.
  • a first aspect of the present disclosure is a casing (11) in which a gas passageway (13) and a discharge port (14) are formed, and a gas in the gas passageway (13) forms a vortex ring shape from the discharge port (14). It is premised on a vortex ring generator provided with an extruding mechanism (16) for pushing out the gas in the gas passageway (13) so that the gas is discharged.
  • the extrusion volume is V (m3)
  • the diameter of the discharge port (14) is D (m)
  • the length of a cylinder having a diameter D and a volume V is L (m)
  • the outlet flow velocity is U ( m / s) 0.045 ⁇ D ⁇ 0.135, 0.15 ⁇ L ⁇ 0.35, and 3 ⁇ U ⁇ 5 Is satisfied.
  • the diameter D of the discharge port (14) is set to 0.045 ⁇ D ⁇ 0.135
  • the length L of a cylinder having a diameter D and a volume V (cylinder equivalent length) L is set to 0.15. Since ⁇ L ⁇ 0.35 and the blowout flow velocity U is set to 3 ⁇ U ⁇ 5, the vortex flow generated near the outer peripheral edge of the discharge port (14) is stable, but the rectilinear flow is less likely to occur. , A stable vortex ring is generated. As a result, the vortex ring stably travels the reaching distance A reaching about 1.5 ⁇ A ⁇ 5 m. Since the flow velocity of the vortex ring emitted is high, the vortex ring stimulates a person. If the vortex ring contains a scent component, the scent component can be delivered to a person about 5 m away.
  • a second aspect of the present disclosure is, in the first aspect,
  • the casing (11) is installed on the ceiling (C) of the target space (S) from which the spiral gas is discharged, 0.045 ⁇ D ⁇ 0.075 Is satisfied.
  • the vortex ring can be supplied to a person, for example, about 1.5 m to 2.5 m below, from the vortex ring generator having the casing (11) mounted on the ceiling (C).
  • the vortex ring can be made to contain the scent component to supply the scent component to a sleeping person.
  • a third aspect of the present disclosure is, in the first aspect,
  • the casing (11) is installed on the wall (W) of the target space (S) from which the spiral gas is discharged, 0.045 ⁇ D ⁇ 0.060 Is satisfied.
  • the vortex ring is supplied from the vortex ring generator having the casing (11) attached to the wall (W) toward a person who is, for example, about 1.5 m to 2.0 m away from the wall (W). You can
  • a fourth aspect of the present disclosure is the method according to any one of the first to third aspects,
  • the extruding mechanism (16) is provided with a plurality of vibrating plates (18) for changing the volume of the gas passage (13) and pushing out the gas in the gas passage (13) when the volume is reduced. .
  • the blowout flow velocity obtained by reducing the volume of the gas passageway (13) can be increased. Therefore, as compared with the case where the number of diaphragms (18) is one, it becomes easier to generate a stable vortex ring having a long reach distance A.
  • FIG. 1 is a schematic device layout view of a room provided with a vortex ring generator in the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the room of FIG. 1 viewed from another direction.
  • FIG. 3 is a perspective view of the airflow generation unit.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view of the vortex ring generator.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the vortex ring generator.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a cylinder having an extrusion volume of V and an outlet diameter of D.
  • the vortex ring generator (10) is configured as a device that supplies a vortex ring containing a scent component to, for example, a sleeping person (T). 1 and 2, a sleeping person (T) sleeps on bedding (B) such as a bed in an indoor space (S) of a room, which is a target space, for example.
  • the indoor space (S) is provided with an airflow generation unit (30) in which the vortex ring generator (10) and the lighting device (20) are integrated, and an air conditioner (40).
  • a controller (50) is connected to the airflow generation unit (30).
  • the air conditioner (40) air-conditions the indoor space (S).
  • the air conditioner (40) has, for example, a wall-mounted indoor unit (41) attached to the wall (W).
  • the indoor unit (41) is connected to an outdoor unit (not shown) by a refrigerant pipe.
  • the air conditioner (40) cools or heats indoor air with a refrigerant that performs a refrigeration cycle. Thereby, the temperature of the air in the indoor space (S) is adjusted.
  • the air conditioner (40) may be one capable of adjusting the humidity of the indoor air in addition to the temperature of the indoor air.
  • the airflow generation unit (30) includes a fixed plate (31), the vortex ring generation device (10), and the illumination device (20), and these are unitized. ing.
  • the fixing plate (31) is formed in a horizontal flat plate shape and is installed, for example, on the back surface of the ceiling (C).
  • the lighting device (20) includes a lighting body (21) and a cover (22) detachably attached to a lower portion of the lighting body (21).
  • the illumination main body (21) includes a light source such as an LED and a circuit board on which a dimming circuit for adjusting the light of the light source is mounted (not shown).
  • the cover (22) is made of a translucent resin material and is exposed to the indoor space (S).
  • the vortex ring generator (10) includes a tubular casing (11) whose lower side is open, and a lower lid (12) which closes the lower open surface of the casing (11). .
  • An air passage (gas passage) (33) is formed inside the casing (11).
  • the lower lid (12) has a discharge port (14) communicating with the air passageway (13).
  • the discharge port (14) opens toward the indoor space (S).
  • the discharge port (14) faces downward so as to point to the sleeping person (T). Since the fixed plate (31) is installed on the ceiling (C), the casing (11) of the vortex ring generator (10) also forms a room ceiling (S) that forms an indoor space (S) in which vortex ring-shaped air is discharged ( It is installed in C).
  • the vortex ring generator (10) is equipped with a component supply device (15).
  • the component supply device (15) supplies a predetermined release component such as a scent to be added to the vortex ring (R) to the air passageway (13) inside the casing (11).
  • the component supply device (15) includes a component generation unit that generates a release component, and a transport device that transports the release component generated by the component generation unit.
  • the component generation unit employs, for example, a method of vaporizing a release component from a component material.
  • the transfer device is composed of, for example, an air pump.
  • the component supply device (15) appropriately supplies the release component adjusted to have a predetermined concentration to the air passageway (13).
  • a plurality of extrusion mechanisms (16) are provided inside the casing (11).
  • the pushing mechanism (16) is a mechanism that pushes out the air in the air passage (13) so that the air in the air passage (13) is discharged from the discharge port (14) in a spiral shape.
  • the vortex ring generator (10) is provided with eight pushing mechanisms (16) as shown in the cross section of the vortex ring generator (10) in FIG.
  • Each pushing mechanism (16) has a linear actuator (17) which is a drive unit, and a diaphragm (18) driven by the linear actuator (17).
  • the linear actuator (17) displaces the diaphragm (18) forward and backward (in a direction perpendicular to the plane of the diaphragm (18)).
  • a plurality of pushing mechanisms (16) are arranged along the peripheral wall of the casing (11).
  • the plurality of pushing mechanisms (16) are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the pushing mechanism (16) includes a plurality of diaphragms (18) that change the volume of the air passage (13) and push out the gas in the air passage (13) when the volume is reduced.
  • the vortex ring generator (10) includes a drive controller (19) for controlling the pushing mechanism (16).
  • the drive control section (19) includes a circuit board connected to the linear actuator (17).
  • the drive control section (19) is arranged, for example, outside the casing (11), but it may be arranged inside the casing (11).
  • the drive control section (19) is configured to adjust the vibration amplitude of the diaphragm (18) and the cycle of the vibration.
  • the controller (50) is configured using a microcomputer and a memory device (specifically, a semiconductor memory) that stores software for operating the microcomputer.
  • the controller (50) is connected to the vortex ring generator (10) by wire or wirelessly and controls the vortex ring generator (10).
  • the controller (50) may be connected to the lighting device (20) and the air conditioner (40) to control these devices as well.
  • the controller (50) may be provided in the airflow generation unit (30) or may be separate from the airflow generation unit (30).
  • the controller (50) may be provided in the control unit of the air conditioner (40) or a remote controller when it is configured to also control the air conditioner, or may be connected to a server connected to a local network or the Internet or various communication terminals (mobile phones). Terminal, personal computer, etc.).
  • the extrusion volume (internal volume of the air passageway (13)) shown in FIG. 4 is V (m3)
  • the diameter of the discharge port (14) shown in FIG. 5 is D (m)
  • the outlet flow velocity is U (m / s)
  • the airflow generating unit (30) including the vortex ring generator (10) is installed on the ceiling (C)
  • the diameter (D) of the discharge port (14) satisfies the relationship of 0.045 ⁇ D ⁇ 0.075.
  • the reachable distance A of the vortex ring is about 1.5 m ⁇ A ⁇ 2.5 m. This is because for this reaching distance A, 0.045 ⁇ D ⁇ 0.075 is an appropriate range.
  • the ranges of U and L are the same as above.
  • each diaphragm (18) of each extrusion mechanism (16) is driven by the linear actuator (17).
  • each diaphragm (18) vibrates back and forth, when the volume of the air passage (13) is reduced, the air containing the scent component is pushed out toward the discharge port (14).
  • the air passing through the discharge port (14) has a relatively high flow velocity, while the surrounding air is stationary. For this reason, at the discontinuous surface of both airs, a shearing force acts on the airs, and a vortex is generated near the outer peripheral edge of the discharge port (14).
  • the vortex creates an air flow (vortex ring (R)) that travels downward from the discharge port (14).
  • FIG. 2 and FIG. 4 schematically show this vortex ring (R).
  • the vortex ring (R) discharged from the discharge port (14) flows downward toward the sleeping person (T), and since the vortex ring (R) contains the scent component, the scent component is applied to the sleeping person (T). Delivered. With this scent component, the sleeping person can feel a relaxing effect, for example.
  • the extrusion volume V (m3), the diameter D (m) of the discharge port (14), the column equivalent length L (m), and the outlet flow velocity U (m / s) are The relationships of 0.045 ⁇ D ⁇ 0.135, 0.15 ⁇ L ⁇ 0.35, and 3 ⁇ U ⁇ 5 are satisfied.
  • D is less than 0.045 m (45 mm)
  • the diameter of the vortex ring that is generated becomes too small, making it difficult to increase the reach while maintaining the shape of the vortex ring.
  • D is larger than 0.135 m (135 mm)
  • the diameter of the vortex ring to be generated becomes too large and the vortex ring easily diffuses, making it difficult to increase the reach distance.
  • the discharge port since the diameter D of the discharge port (14), the length L of the cylinder having the diameter D and the volume V (cylinder equivalent length) L, and the blowout flow velocity U are set in the above range, the discharge port While the vortex flow generated near the outer peripheral edge of (14) is stable, a straight flow is less likely to occur, and a stable vortex ring is generated. As a result, the reach distance A of the vortex ring reaches about 1.5 ⁇ A ⁇ 5 m.
  • the scent component is included in the vortex ring, so that the scent component can be easily delivered to the sleeping person under the vortex ring generator (10).
  • the vortex ring stimulates a person.
  • the diameter (D) of the discharge port (14) has a relationship of 0.045 ⁇ D ⁇ 0.075. Fulfill.
  • the vortex ring can be supplied to a person who is about 1.5 m to 2.5 m below the ceiling (C).
  • the vortex ring generator (10) is installed on the ceiling (C) so that the vortex ring is discharged downward.
  • the place where the vortex ring generator (10) is installed is not limited to the place of the above embodiment.
  • the vortex ring generator (10) is installed on the wall (W) of the room, and the vortex ring (R) is discharged toward the side to deliver the scent component to the sleeping person. You may do it.
  • the height at which the vortex ring generator (10) is installed may be set appropriately.
  • the vortex ring generator (10) may be incorporated in the indoor unit (41).
  • the indoor unit (41) may be provided with a vortex ring outlet in addition to the conditioned air outlet.
  • the diameter (D) of the discharge port (14) satisfies 0.045 ⁇ D ⁇ 0.060. It is preferable.
  • the reaching distance A of the vortex ring is about 1.5 m ⁇ A ⁇ 2.0 m. This is because 0.045 ⁇ D ⁇ 0.060 is an appropriate range for the reaching distance A.
  • the ranges of U and L are the same as above. As a result, the vortex ring can be supplied to a person who is about 1.5 m to 2.0 m away from the wall (W).
  • the above embodiment may have the following configuration.
  • the vortex ring generation device (10) is provided with eight extrusion mechanisms (16), but the number of extrusion mechanisms (16) is merely an example and may be one.
  • the vortex ring is made to contain the scent component and is supplied to the sleeping person.
  • the component added to the vortex ring may be any release component other than the scent component, or the release component is added.
  • only the vortex ring may be supplied to the sleeping person.
  • the object to supply the vortex ring does not have to be a sleeping person.
  • a vortex ring supply device (10) is installed on the wall (W) in a conference room or other venues, and the scent is directed toward the center of the indoor space. You may make it supply the vortex ring containing etc.
  • the discharge port (14) of the vortex ring generator (10) is circular.
  • the shape of the discharge port (14) is not limited to a circular shape, and may be a polygonal shape or another shape as long as it has an equivalent hydraulic diameter of the diameter D.
  • the present disclosure is useful for the vortex ring generator.
  • Vortex ring generator 11 Casing 13 Air passage (gas passage) 14 Discharge port 16 Extrusion mechanism 18 Vibration plate C Ceiling S Indoor space (target space) W wall

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Abstract

ケーシング（11）の気体通路（13）の気体が放出口（14）から渦輪状となって放出されるように気体を押し出す押出機構（16）を備えた渦輪生成装置（10）において、押出体積をＶ（ｍ３），放出口（14）の直径をＤ（ｍ），直径がＤで体積がＶの円柱の長さをＬ（ｍ），吹出流速をＵ（m/s）とすると、０．０４５≦Ｄ≦０．１３５，０．１５≦Ｌ≦０．３５，及び３≦Ｕ≦５の関係を満たすように構成する。

Description

渦輪発生装置
　本開示は、渦輪発生装置に関するものである。
　特許文献１には、渦輪を生成し、渦輪に例えば香り成分を含ませて所定の領域に供給する装置が開示されている。特許文献１の装置は、渦輪と、渦輪の内側を通って進む直進流とが生成されるように構成されている。
特開２００８－０１８３９４号公報
　特許文献１の構成では、渦輪内に直進流が生成されるので安定した渦輪が生成されにくく、渦輪が生成されても直進流と一緒に進むので、渦輪が消滅しやすくて到達距離が短く、渦輪に香り成分を含ませた場合は香り成分も分散してしまう。
　本開示の目的は、渦輪生成装置において、到達距離が長くて安定した渦輪を生成することである。
　本開示の第１の態様は、気体通路（13）及び放出口（14）が形成されるケーシング（11）と、上記気体通路（13）の気体が上記放出口（14）から渦輪状となって放出されるように上記気体通路（13）の気体を押し出す押出機構（16）とを備えた渦輪発生装置を前提とする。
　この渦輪発生装置は、押出体積をＶ（ｍ３），放出口（14）の直径をＤ（ｍ），直径がＤで体積がＶの円柱の長さをＬ（ｍ），吹出流速をＵ（m/s）とすると、
　０．０４５≦Ｄ≦０．１３５，
　０．１５≦Ｌ≦０．３５，及び
　３≦Ｕ≦５
の関係を満たすことを特徴とする。
　第１の態様では、放出口（14）の直径Ｄを０．０４５≦Ｄ≦０．１３５に定め、直径がＤで体積がＶの円柱の長さ（円柱相当長さ）Ｌを０．１５≦Ｌ≦０．３５に定め、さらに吹出流速Ｕを３≦Ｕ≦５に定めているので、放出口（14）の外周縁部付近で発生する渦流が安定する一方、直進流が生じにくくなり、安定した渦輪が生成される。その結果、渦輪は、約１．５≦Ａ≦５ｍに至る到達距離Ａを安定して進む。放出される渦輪の流速が速いので、渦輪で人に刺激を与えられる。渦輪に香り成分を含ませると、香り成分を約５ｍ先にいる人へ届けることができる。
　本開示の第２の態様は、第１の態様において、
　上記ケーシング（11）が、渦輪状の気体が放出される対象空間（S）の天井（C）に設置され、
　０．０４５≦Ｄ≦０．０７５
の関係を満たす
ことを特徴とする。
　第２の態様では、天井（C）にケーシング（11）が装着された渦輪発生装置から、例えば１．５ｍ～２．５ｍ程度下方にいる人に渦輪を供給できる。例えば、渦輪に香り成分を含ませて、就寝する人に香り成分を供給することができる。
　本開示の第３の態様は、第１の態様において、
　上記ケーシング（11）が、渦輪状の気体が放出される対象空間（S）の壁（W）に設置され、
　０．０４５≦Ｄ≦０．０６０
の関係を満たす
ことを特徴とする。
　第３の態様では、壁（W）にケーシング（11）が装着された渦輪発生装置から、壁（W）から例えば１．５ｍ～２．０ｍ程度離れた人へ向かって、渦輪を供給することができる。
　本開示の第４の態様は、第１から第３の態様の何れか１つにおいて、
　上記押出機構（16）が、上記気体通路（13）の容積を変化させ、容積の縮小時に上記気体通路（13）の気体を押し出す複数の振動板（18）を備えている
ことを特徴とする。
　第４の態様では、複数の振動板（18）を用いることにより、気体通路（13）の容積を縮小させることで得られる吹出流速を速くすることができる。よって、振動板（18）が１つである場合と比べて、到達距離Ａの長い安定した渦輪を生成しやすくなる。
図１は、実施形態に渦輪発生装置を設けた室内の概略の機器配置図である。 図２は、図１の室内を別方向から見た斜視図である。 図３は、気流発生ユニットの斜視図である。 図４は、渦輪発生装置の縦断面図である。 図５は、渦輪発生装置の横断面図である。 図６は、押出体積がＶで吹出口直径がＤの円柱を示す斜視図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
　本実施形態に係る渦輪発生装置（10）は、香り成分を含ませた渦輪を、例えば就寝者（T）に供給する装置として構成されている。図１及び図２において、就寝者（T）は、例えば対象空間である部屋の室内空間（S）において、ベッドなどの寝具（B）上で就寝する。室内空間（S）には、渦輪発生装置（10）と照明装置（20）とが一体になった気流発生ユニット（30）と、空調装置（40）とが設けられている。気流発生ユニット（30）にはコントローラ（50）が接続されている。
　空調装置（40）は、室内空間（S）の空調を行う。空調装置（40）は、例えば壁（W）に取り付けられる壁掛け式の室内ユニット（41）を有する。室内ユニット（41）は、図示を省略した室外ユニットと冷媒配管で連結される。空調装置（40）は、冷凍サイクルを行う冷媒によって、室内空気を冷却又は加熱する。これにより、室内空間（S）の空気の温度が調節される。空調装置（40）は、室内空気の温度に加えて、該室内空気の湿度を調節できるものであってもよい。
　図１及び図３に示すように、気流発生ユニット（30）は、固定板（31）と、上記渦輪発生装置（10）と、上記照明装置（20）とを有し、これらがユニット化されている。固定板（31）は、水平な平板状に形成され、例えば天井（C）の裏面に設置される。照明装置（20）は、照明本体（21）と、該照明本体（21）の下部に着脱可能に取り付けられるカバー（22）とを備える。照明本体（21）は、ＬＥＤなどの光源と、光源の光を調節する調光回路が実装された回路基板とを含む（図示省略）。カバー（22）は、透光性を有する樹脂材料で構成され、室内空間（S）に露出している。
　渦輪発生装置（10）は、図４に示すように、下側が開放される筒状のケーシング（11）と、該ケーシング（11）の下側の開放面を塞ぐ下蓋（12）とを備える。ケーシング（11）の内部には、空気通路（気体通路）（33）が形成される。下蓋（12）には、空気通路（13）と連通する放出口（14）が形成される。放出口（14）は、室内空間（S）に向かって開口している。放出口（14）は、就寝者（T）を指向するように下方を向いている。固定板（31）が天井（C）に設置されているので、渦輪発生装置（10）のケーシング（11）も、渦輪状の空気が放出される室内空間（S）を形成する部屋の天井（C）に設置されている。
　渦輪発生装置（10）には成分供給装置（15）が設けられている。成分供給装置（15）は、渦輪（R）に付与する香りなどの所定の放出成分をケーシング（11）の内部の空気通路（13）に供給する。図示を省略しているが、成分供給装置（15）は、放出成分を発生させる成分発生部と、該成分発生部で発生させた放出成分を搬送する搬送装置とを含む。成分発生部には、例えば成分原料から放出成分を気化させる方式が採用されている。搬送装置は、例えば空気ポンプで構成される。成分供給装置（15）は、所定濃度に調節した放出成分を空気通路（13）に適宜供給する。
　ケーシング（11）の内部には、複数の押出機構（16）が設けられる。押出機構（16）は、上記空気通路（13）の空気が上記放出口（14）から渦輪状となって放出されるように上記空気通路（13）の空気を押し出す機構である。この渦輪発生装置（10）には、図４に渦輪発生装置（10）の横断面を示すように、８つの押出機構（16）が設けられる。各押出機構（16）は、駆動部であるリニアアクチュエータ（17）と、該リニアアクチュエータ（17）によって駆動される振動板（18）とを有する。リニアアクチュエータ（17）は、振動板（18）を前後（振動板（18）の面直角方向）に変位させる。この実施形態では、複数の押出機構（16）がケーシング（11）の周壁に沿うように配置されている。複数の押出機構（16）は周方向に等間隔置きに配列される。このように、上記押出機構（16）は、上記空気通路（13）の容積を変化させ、容積の縮小時に上記空気通路（13）の気体を押し出す複数の振動板（18）を備えている。
　図４に示すように、渦輪発生装置（10）は、押出機構（16）を制御するための駆動制御部（19）を備えている。駆動制御部（19）は、リニアアクチュエータ（17）に接続する回路基板を含んでいる。駆動制御部（19）は、例えばケーシング（11）の外部に配置されるが、これをケーシング（11）の内部に配置してもよい。駆動制御部（19）は、振動板（18）の振動の振幅、及び該振動の周期を調節するように構成される。
　コントローラ（50）は、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイス（具体的には半導体メモリ）とを用いて構成されている。コントローラ（50）は、渦輪発生装置（10）と有線又は無線により接続され、渦輪発生装置（10）を制御する。コントローラ（50）は、照明装置（20）や空調装置（40）と接続し、これらの装置も制御するようにしてもよい。
　コントローラ（50）は、気流発生ユニット（30）に設けられてもよいし、気流発生ユニット（30）と別体であってもよい。例えばコントローラ（50）は、空調制御も行う構成にする場合は空調装置（40）の制御ユニットやリモコンに設けられてもよいし、ローカルネットワークやインターネットに接続するサーバや、各種の通信端末（携帯端末、パソコンなど）に設けられてもよい。
　本実施形態では、図４に示す押出体積（空気通路（13）の内部容積）をＶ（ｍ３），図５に示す放出口（14）の直径をＤ（ｍ），図６に示すように直径がＤで体積がＶの円柱を想定し、その長さ（円柱相当長さ）をＬ（ｍ），そして吹出流速をＵ（m/s）とすると、これらの値が、０．０４５≦Ｄ≦０．１３５，０．１５≦Ｌ≦０．３５，及び３≦Ｕ≦５の関係を満たすように設定されている。
　渦輪発生装置（10）を含む気流発生ユニット（30）を天井（C）に設置する場合、放出口（14）の直径（Ｄ）は、０．０４５≦Ｄ≦０．０７５の関係を満たすとよい。天井設置の場合は、渦輪の到達距離Ａは、１．５ｍ≦Ａ≦２．５ｍ程度になる。この到達距離Ａに対しては、０．０４５≦Ｄ≦０．０７５が適切な範囲であるからである。なお、Ｕ，Ｌの範囲は上記と同じである。
　－運転動作－
　渦輪発生装置（10）の運転動作について説明する。
　渦輪発生装置（10）が運転されると、各押出機構（16）の振動板（18）がリニアアクチュエータ（17）によって駆動される。各振動板（18）が前後に振動すると、空気通路（13）の容積が縮小するときに、香り成分を含んだ空気が放出口（14）に向かって押し出される。放出口（14）を通過する空気は、比較的大きな流速であるのに対し、その周囲の空気は静止している。このため、両者の空気の不連続面では、空気に剪断力が作用し、放出口（14）の外周縁部付近で渦流が発生する。
　この渦流により、放出口（14）から下方に向かって進む気流（渦輪（R））が形成される。図１、図２、図４では、この渦輪（R）を模式的に図示している。放出口（14）から放出された渦輪（R）は、就寝者（T）に向かって下方へ流れ、渦輪（R）に香り成分が含まれているので、香り成分が就寝者（T）に届けられる。この香り成分により、就寝者に例えばリラックス効果を感じさせることができる。
　　－実施形態１の効果－
　従来の渦輪発生装置では、渦輪の内部に直進流が生成されるので、安定した渦輪が生成されにくい。また、従来の渦輪発生装置では、渦輪が生成されても直進流と一緒に進むので、渦輪が消滅しやすくて到達距離が短くなり、渦輪に香り成分を含ませた場合は香り成分が分散して就寝者に届きにくい。
　本実施形態の渦輪発生装置は、押出体積Ｖ（ｍ３），放出口（14）の直径Ｄ（ｍ），円柱相当長さＬ（ｍ），そして吹出流速Ｕ（m/s）が、それぞれ、０．０４５≦Ｄ≦０．１３５，０．１５≦Ｌ≦０．３５，及び３≦Ｕ≦５の関係を満たしている。
　ここで、Ｄが０．０４５ｍ（４５mm）より小さいと、生成される渦輪の直径が小さくなりすぎて、渦輪の形態を保ったまま到達距離を長くするのが困難になる。Ｄが０．１３５ｍ（１３５mm）より大きいと、生成される渦輪の直径が大きくなりすぎて、渦輪が拡散しやすくなり、到達距離を長くするのが困難になる。
　また、Ｌが０．１５ｍ（１５０mm）より小さい場合やＵが３m/sより小さい場合は、押出長さが短すぎたり吹出流速が遅すぎたりすることになり、放出口（14）の外周縁部付近での渦流の発生が不十分になり、安定した渦輪が生成されにくい。Ｌが０．３５ｍ（３５０mm）より大きい場合やＵが５m/sより大きい場合は、押出長さが長すぎたり吹出流速が速すぎたりすることになり、放出口（14）の外周縁部付近で発生する渦流が乱れて安定した渦輪が生成されにくい。
　本実施形態では、放出口（14）の直径Ｄ、直径がＤで体積がＶの円柱の長さ（円柱相当長さ）Ｌ、さらに吹出流速Ｕを上記の範囲に定めているので、放出口（14）の外周縁部付近で発生する渦流が安定する一方、直進流が生じにくくなり、安定した渦輪が生成される。その結果、渦輪の到達距離Ａは、約１．５≦Ａ≦５ｍに至る。本実施形態の渦輪発生装置では、渦輪に香り成分を含ませるようにしているので、香り成分を渦輪発生装置（10）の下にいる就寝者に容易に届けられる。また、放出される渦輪の流速が速いので、渦輪で人に刺激を与えられる。
　また、渦輪発生装置（10）を含む気流発生ユニット（30）を天井（C）に設置する場合、放出口（14）の直径（Ｄ）が、０．０４５≦Ｄ≦０．０７５の関係を満たす。このことにより、天井（C）から１．５ｍ～２．５ｍ程度下方にいる人に渦輪を供給できる。
　　－実施形態１の変形例－
　上記実施形態では、渦輪発生装置（10）を天井（C）に設置して、下向きに渦輪を放出するようにしている。しかしながら、渦輪発生装置（10）を設置場所は、上記実施形態の場所に限らない。例えば、図１に仮想線で示すように、部屋の壁（W）に渦輪発生装置（10）を設置して、側方へ向かって渦輪（R）を放出し、就寝者に香り成分を届けるようにしてもよい。また、渦輪発生装置（10）を設置する高さは適宜設定すればよい。
　渦輪発生装置（10）は、室内ユニット（41）に組み込んでもよい。その場合、室内ユニット（41）には、調和空気の吹出口とは別に、渦輪の放出口を設けるとよい。
　渦輪発生装置（10）を含む気流発生ユニット（30）は、壁（W）に設置する場合、放出口（14）の直径（Ｄ）は、０．０４５≦Ｄ≦０．０６０の関係を満たすことが好ましい。壁設置の場合は、渦輪の到達距離Ａは、１．５ｍ≦Ａ≦２．０ｍ程度になる。この到達距離Ａに対しては、０．０４５≦Ｄ≦０．０６０が適切な範囲であるからである。なお、Ｕ，Ｌの範囲は上記と同じである。このことにより、壁（W）から１．５ｍ～２．０ｍ程度離れた人に渦輪を供給できる。
　《その他の実施形態》
　上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
　例えば、上記実施形態では、渦輪発生装置（10）に８つの押出機構（16）が設けられているが、押出機構（16）の数は単なる例示であり、１つであってもよい。
　上記実施形態では、渦輪に香り成分を含ませて、就寝者に供給するようにしているが、渦輪に添加する成分は香り成分以外の任意の放出成分であってもよいし、放出成分を添加せずに渦輪のみを就寝者に供給するようにしてもよい。また、渦輪を供給する対象は、就寝者である必要はなく、例えば、会議室やその他の会場で壁（W）に渦輪供給装置（10）を設置して、室内空間の中央に向かって香りなどを含んだ渦輪を供給するようにしてもよい。
　上記実施形態では、渦輪発生装置（10）の放出口（14）を円形にしている。しかしながら、放出口（14）の形状は円形に限らず、多角形やその他の形状でも上記直径Ｄの等価水力直径であればよい。
　以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能である。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
　  
　以上説明したように、本開示は、渦輪発生装置について有用である。
　10　　渦輪発生装置
　11　　ケーシング
　13　　空気通路（気体通路）
　14　　放出口
　16　　押出機構
　18　　振動板
　C 　　天井
　S 　　室内空間（対象空間）
　W 　　壁

Claims (4)

  1. 　気体通路（13）及び放出口（14）が形成されるケーシング（11）と、
    　上記気体通路（13）の気体が上記放出口（14）から渦輪状となって放出されるように上記気体通路（13）の気体を押し出す押出機構（16）とを備えた渦輪発生装置であって、
    　押出体積をＶ（ｍ３），放出口（14）の直径をＤ（ｍ），直径がＤで体積がＶの円柱の長さをＬ（ｍ），吹出流速をＵ（m/s）とすると、
    　０．０４５≦Ｄ≦０．１３５，
    　０．１５≦Ｌ≦０．３５，及び
    　３≦Ｕ≦５
    の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
  2. 　請求項１において、
    　上記ケーシング（11）が、渦輪状の気体が放出される対象空間（S）の天井（C）に設置され、
    　０．０４５≦Ｄ≦０．０７５
    の関係を満たす
    ことを特徴とする渦輪発生装置。
  3. 　請求項１において、
    　上記ケーシング（11）が、渦輪状の気体が放出される対象空間（S）の壁（W）に設置され、
    　０．０４５≦Ｄ≦０．０６０
    の関係を満たす
    ことを特徴とする渦輪発生装置。
  4. 　請求項１から３の何れか１つにおいて、
    　上記押出機構（16）が、上記気体通路（13）の容積を変化させ、容積の縮小時に上記気体通路（13）の気体を押し出す複数の振動板（18）を備えている
    ことを特徴とする渦輪発生装置。
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