(57)【要約】【課題】渦輪発生装置において、渦輪を安定した状態で生成し、意図した場所に搬送する。【解決手段】押出体積をＶ（ｍ３），放出口（25）の直径をＤ（ｍ），直径がＤで体積がＶの円柱の長さをＬ（ｍ），放出される気体のレイノルズ数をＲｅとすると、５００≦Ｒｅ≦３０００，及び０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たすように設定する。【選択図】図３
2020049476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体通路（C）及び放出口（25）が形成されるケーシング（20）と、
上記気体通路（C）の気体が上記放出口（25）から渦輪状となって放出されるように上記気体通路（C）の気体を押し出す押出機構（30）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（25）の直径をＤ（ｍ），直径がＤで体積がＶの円柱の長さをＬ（ｍ），放出される気体のレイノルズ数をＲｅとすると、
５００≦Ｒｅ≦３０００，及び
０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
【請求項２】
請求項１において、
１０００≦Ｒｅ≦２５００，及び
０．７５≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
【請求項３】
請求項２において、
１５００≦Ｒｅ≦２０００，及び
１．０≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つにおいて、
吹出流速（m/s）をＵとすると、
０．０６≦Ｄ≦０．１５，
０．１２≦Ｌ≦０．３，及び
０．３≦Ｕ≦０．７５
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、渦輪発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
特許文献１の装置では、押出空気の風速をＵ、吐出時間をＴ、放出口の開口半径をＲとした場合のＵＴ／Ｒ（吹出口の半径と押し出し体積との比）の範囲や、空気のレイノルズ数の範囲を限定することにより、渦輪と、渦輪の内側を通って進む直進流とを生成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成で渦輪に添加物として例えば香り成分を含ませる場合、直進流にも香り成分が含まれることになり、渦輪の供給を意図していいない場所にも香り成分が送られてしまうことがある。その結果、香り成分を搬送しようと意図しない場所を含んだ広い範囲に香りが滞留し、嗅覚が慣れて効果を感じられなくなったり、香りの搬送を意図していない場所にいる人に不快感を与えたりするおそれがある。よって、直進流の生成を抑えて渦輪を安定した状態で生成し、渦輪を意図した場所にだけ搬送できるようにすることが望まれる。
【０００６】
本開示の目的は、直進流がほとんど含まれない安定した渦輪を生成し、その渦輪を意図した場所に搬送することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様は、気体通路（C）及び放出口（25）が形成されるケーシング（20）と、上記気体通路（C）の気体が上記放出口（25）から渦輪状となって放出されるように上記気体通路（C）の気体を押し出す押出機構（30）とを備えた渦輪発生装置を前提とする。
【０００８】
そして、この渦輪発生装置は、押出体積をＶ（m３），放出口（25）の直径をＤ（ｍ），直径がＤで体積がＶの円柱の長さ（円柱相当長さ）をＬ（ｍ），放出される気体のレイノルズ数をＲｅとすると、
５００≦Ｒｅ≦３０００，及び
０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
特許文献１に記載されているＵＴ／Ｒの範囲は、１≦ＵＴ／Ｒ≦５（０．５≦Ｌ／Ｄ≦２．５）と広い範囲であり、ＵＴ／Ｒが４を超えると渦輪が安定せずに尾を引く状態になってしまう。また、特許文献１では、レイノルズ数Ｒｅが１００００を超える範囲まで含まれているが、実際にはレイノルズ数Ｒｅが３０００を超えると渦輪の乱れが大きくなり、渦輪が拡散しながら移動することで消滅しやすくなる。
【００１０】
第１の態様では、渦輪生成試験の結果を示すグラフである図３において、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比が、５００≦Ｒｅ≦３０００と０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ａ）に含まれるので、直進流がほとんど含まれない安定した渦輪が生成される。
【００１１】
本開示の第２の態様は、第１の態様において、
１０００≦Ｒｅ≦２５００，及び
０．７５≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする。
【００１２】
第２の態様では、図３において、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比が、１０００≦Ｒｅ≦２５００と０．７５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｂ）に含まれるので、範囲（Ａ）よりも安定した渦輪が生成される。
【００１３】
本開示の第３の態様は、第２の態様において、
１５００≦Ｒｅ≦２０００，及び
１．０≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする。
【００１４】
第３の態様では、図３において、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比が、１５００≦Ｒｅ≦２０００と１．０≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｃ）に含まれるので、範囲（Ｂ）よりも、さらに安定した渦輪が生成される。
【００１５】
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、
吹出流速（m/s）をＵとすると、
０．０６≦Ｄ≦０．１５，
０．１２≦Ｌ≦０．３，及び
０．３≦Ｕ≦０．７５
の関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】
第４の態様では、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比を上記第１〜第３の態様の範囲（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかに限定したうえで、放出口（25）の直径Ｄ（mm），吹出流速Ｕ（m/s），及び円柱相当長さＬ（mm）が上記の範囲に設定される。ここで、図３の渦輪生成試験の結果により、渦輪の到達距離Ａ（ｍ）が放出口（25）の直径Ｄ（ｍ）にほぼ比例することと、Ｄ＝６０mm（０．０６ｍ）で渦輪の到達距離Ａ（ｍ）が約２ｍになることが分かっている。また、円柱相当長さＬ（ｍ）と吹出流速Ｕ（m/s）は、０．０６≦Ｄ≦０．１５の直径Ｄ（ｍ）に対応するように設定されている。したがって、放出口（25）の直径Ｄ（ｍ）を０．０６≦Ｄ≦０．１５に設定することにより、到達距離Ａが２≦Ａ≦５（ｍ）に達する安定した渦輪が生成される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態に係る渦輪発生装置の内部構造を示す概略の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、渦輪発生装置における吹出し口直径Ｄと押出体積Ｖを表す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂ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。
【図３】図３は、渦輪発生装置において、条件を変えて渦輪生成試験を行った結果を、レイノルズ数Ｒｅを縦軸に、Ｌ／Ｄ比を横軸にして表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。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。
【００１９】
実施形態に係る渦輪発生装置（10）は、渦輪状の空気（渦輪（R））を放出する。渦輪発生装置（10）は、所定の放出成分を渦輪（R）に含ませ、放出成分を含んだ渦輪（R）を対象者などに向かって供給する。放出成分は、香り成分、水蒸気、所定の効能を有する物質などを含む。放出成分は、気体であることが好ましいが、液体であってもよく、その場合には微粒子状の液体であるのが好ましい。
【００２０】
図１に示すように、渦輪発生装置（10）は、放出口（25）が形成されるケーシング（20）と、押出機構（30）と、通路形成部材（40）と、成分供給装置（50）とを備えている。ケーシング（20）の内部には、空気が流れる空気通路（気体通路）（C）が形成される。渦輪発生装置（10）では、押出機構（30）によって押し出された空気通路（C）の空気が、放出口（25）から渦輪（R）となって放出される。放出口（25）から放出される渦輪（R）中には、成分供給装置（50）から供給された放出成分が含まれる。
【００２１】
〈ケーシング〉
ケーシング（20）は、前側が開放されるケース本体（21）と、該ケース本体（21）の前側の開放面を塞ぐ略板状の前板（22）とを備え、中空の直方体状に形成されている。前板（22）の中央部には、円形の放出口（25）が前後に貫通して形成される。前板（22）の後面には、略筒状の周壁（23）が連続して形成される。周壁（23）は、放出口（25）の内周縁部（26）から後方に向かって延出している。周壁（23）は、前側に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成される。周壁（23）の外周端部は、ケース本体（21）の内壁に固定される。周壁（23）の前側の先端部は放出口（25）の内周縁部（26）に連続している。周壁（23）の軸心は、放出口（25）の軸心と概ね一致している。
【００２２】
〈通路形成部材〉
通路形成部材（40）は、周壁（23）の後側に配置される。通路形成部材（40）は、周壁（23）の内周面に沿うような略筒状に形成される。通路形成部材（40）は、前側（即ち、空気通路（C）の下流側）に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成される。通路形成部材（40）の軸心は、放出口（25）の軸心と概ね一致している。通路形成部材（40）の軸心は、周壁（23）の軸心と概ね一致している。
【００２３】
ケース本体（21）の内壁と、周壁（23）と、通路形成部材（40）との間には、放出成分が一時的に貯留される成分室（27）が区画される。成分室（27）は、通路形成部材（40）の周囲に形成される略筒状の空間といえる。
【００２４】
〈押出機構〉
押出機構（30）は、ケーシング（20）内の後方寄りに配置される。押出機構（30）は、可動部材である振動板（31）と、該振動板（31）を前後に変位させるリニアアクチュエータ（35）とを有する。振動板（31）は、振動板本体（32）と、該振動板本体（32）の外周縁部に形成される枠状の弾性支持部（33）とを含んでいる。振動板（31）は、弾性支持部（33）を介してケーシング（20）の内壁に固定される。リニアアクチュエータ（35）は、振動板（31）を前後に振動させる駆動部を構成している。リニアアクチュエータ（35）の基端（後端）は、ケース本体（21）の後壁に支持される。リニアアクチュエータ（35）の先端（前端）は、振動板（31）の中央部に連結している。
【００２５】
リニアアクチュエータ（35）は、振動板（31）を基準位置と押出位置との間で振動させる。これにより、空気通路（C）の空気（図１において白抜きの矢印で表記する）が前側へと押し出される。
【００２６】
〈空気通路〉
ケーシング（20）では、振動板（31）から放出口（25）に亘って空気通路（C）が形成される。空気通路（C）は、第１通路（C1）と、該第１通路（C1）の下流端に連続する第２通路（C2）とを含んでいる。第１通路（C1）は、ケース本体（21）の内壁に囲まれている。第１通路（C1）の通路面積は一定である。第２通路（C2）は、通路形成部材（40）の内部に形成される。つまり、第２通路（C2）は、周壁（23）に囲まれている。第２通路（C2）は、下流側に向かって通路面積を小さくする絞り通路を構成している。これにより、第２通路（C2）では、空気の流速が下流側に向かうにつれて徐々に増大していく。
【００２７】
〈成分供給装置〉
成分供給装置（50）は、渦輪（R）に付与する放出成分をケーシング（20）の内部に供給する。具体的には、成分供給装置（50）は、所定の放出成分を、供給路（51）を介してケーシング（20）内に区画された成分室（27）へ供給する。成分供給装置（50）は、放出成分を発生させる成分発生部と、該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（図示省略）。成分発生部は、例えば成分原料から放出成分を気化させる気化式である。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（50）は、所定濃度に調節した放出成分を成分室（27）に適宜供給する。
【００２８】
〈成分供給口〉
渦輪発生装置（10）は、放出成分を空気通路（C）に供給するための成分供給口（60）を有する。本実施形態では、ケーシング（20）の内部に１つの成分供給口（60）が形成される。成分供給口（60）は、放出口（25）の近傍に配置される。
【００２９】
より詳細には、成分供給口（60）は、通路形成部材（40）の筒軸方向の下流側端部（41）と、放出口（25）の内周縁部（26）との間に形成される。これにより、空気通路（C）の下流端の周囲に環状（厳密には円環状）の１つの成分供給口（60）が形成される。つまり、円環状の１つの成分供給口（60）は、空気通路（C）のうち最も放出口（25）に近い位置に形成される。
【００３０】
−運転動作−
渦輪発生装置（10）の基本的な運転動作について図１を参照しながら説明する。
【００３１】
渦輪発生装置が運転状態になると、リニアアクチュエータ（35）が振動板（31）を振動させる。振動板（31）が前側に変形すると、空気通路（C）の容積が小さくなる。この結果、空気通路（C）の空気が放出口（25）に向かって流れる。
【００３２】
第１通路（C1）の空気は、第２通路（C2）に流入する。第２通路（C2）では、通路面積が徐々に小さくなるため、空気の流速が増大する。空気の流速が増大すると、この空気の圧力は低くなる。特に第２通路（C2）の流出端は、通路面積が最も小さい。このため、第２通路（C2）の流出端の空気は、実質的には、空気通路（C）のうちで最も流速が大きくなる。従って、第２通路（C2）の流出端の空気は、実質的には、最も圧力が低くなる。
【００３３】
第２通路（C2）の流出端には、成分供給口（60）が形成される。このため、圧力が低い空気が成分供給口（60）を通過すると、この空気の圧力と成分室（27）の圧力との差により、成分室（27）の放出成分が空気通路（C）に吸引される。成分室（27）の放出成分は空気通路（C）に吸引されると、成分供給口（60）を通過する空気中で分散する。
【００３４】
成分供給口（60）を通過する空気の流速が一定であれば、成分供給口（60）から一定の放出成分を吸引できる。従って、空気中ないし渦輪（R）中の放出成分の濃度を一定に制御できる。
【００３５】
成分供給口（60）は、空気通路（C）の周囲を囲む環状に形成されるため、成分室（27）の放出成分は、空気通路（C）の全周に亘って分散する。また、この放出成分は、空気通路（C）を流れる空気のうち特に外周寄りの空気に付与され易い。従って、空気通路（C）では、外周寄りの空気に均一に放出成分を付与できる。
【００３６】
このようにして放出成分を含んだ空気は、直ぐに放出口（25）に到達する。放出口（25）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（25）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（25）から前進する渦輪状の空気（図１に模式的に示す渦輪（R））が形成される。この渦輪（R）は、放出成分を含んだ状態で対象者に供給される。
【００３７】
上述のように、成分供給口（60）からは、空気流れの周囲の全周に亘るように放出成分が供給される。このため、渦輪（R）中においても放出成分が周方向に分散される。従って、渦輪（R）中に放出成分が偏在することを抑制できる。成分供給口（60）からは、特に外周側の空気に放出成分が供給される。このため、成分室（27）の放出成分の多くを渦輪（R）中に含ませることができる。
【００３８】
成分供給口（60）は放出口（25）の近傍に位置する。成分供給口（60）と放出口（25）とが比較的遠くにあると、空気中に供給された放出成分が放出口（25）に至るまでの間に拡散してしまい、渦輪（R）中に含まれる放出成分の量が減少してしまう可能性がある。これに対し、成分供給口（60）と放出口（25）とを近接させることで、このような放出成分の拡散を抑制できる。
【００３９】
成分供給口（60）を放出口（25）の近傍に位置させると、実質的には、成分供給口（60）が空気通路（C）の最も下流端に位置することになる。これにより、成分供給口（60）から押出機構（30）（厳密には、振動板（31））までの距離を十分に確保できる。このため、振動板（31）の振動に起因して空気通路（C）の空気が僅かに逆流したとしても、成分供給口（60）から供給された放出成分が、押出機構（30）に付着してしまうことを抑制できる。従って、例えば放出成分の付着に起因して押出機構（30）や、その周辺部品のメンテナンスの頻度が増えることを回避できる。
【００４０】
成分供給口（60）が環状であるため、例えば成分供給口（60）を周方向に偏在させた場合と比べて、放出口（25）を通過する空気の流速が、周方向に均一化される。このため、放出口（25）では安定して渦輪（R）を形成できる。
【００４１】
−渦輪の生成を安定させるための構成−
＜渦輪生成試験の試験例１＞
本実施形態の渦輪発生装置（10）を用いて渦輪生成試験を行った。この渦輪生成試験では、図２Ａ及び図２Ｂにおいて、渦輪発生装置（10）のケーシング（20）を、一辺が１００〜１５０mm程度の中空の直方体とし、放出口（25）の直径Ｄを３０mmとした。
【００４２】
渦輪生成試験は、空気の押出周波数ｆ（振動板（31）の振動周波数）を、２〜３０Hzまでの間で異なる複数の周波数にして行った。放出口（25）の直径Ｄ（mm）以外の値として、押出体積をＶ（m３），直径がＤで体積がＶの円柱の長さ（円柱相当長さ）をＬ（mm），押出流速をＵ（m/s）とすると、押出周波数ｆが異なる値をとるのに対応して、押出流速Ｕは０．４〜３．２m/sの間で変化した。また、押出体積Ｖは０．００４〜０．６５m３の範囲となり、円柱相当長さＬは６〜９２mm（０．００６〜０．０９２m）の範囲となった。
【００４３】
図３のグラフは、レイノルズ数Ｒｅを縦軸に、Ｌ／Ｄ比を横軸にして、試験結果（測定点の値）をプロットしたグラフである。図３のグラフにプロットした同じ押出周波数ｆのポイントを結んだいくつかのラインに代表的な押出周波数ｆの値を示しているように、押出周波数ｆが小さいほどレイノルズ数Ｒｅの値が小さくてＬ／Ｄ比の範囲が広く（ラインの傾斜角が小さく）、押出周波数が大きくなるほどレイノルズ数Ｒｅの範囲が広くてＬ／Ｄ比の値が小さい（ラインの傾斜角度が大きい）傾向が見られた。レイノルズ数Ｒｅは、Ｒｅ＝ＵＤ／νで表される値であり（ν：動粘性係数（m２/s））、Ｌ／ＤはＵＴ／Ｄ（Ｔ：押出時間（sec））で表される値である。
【００４４】
グラフに示しているポイントＰのレイノルズ数Ｒｅ，Ｌ／Ｄ比，押出周波数ｆ，押出流速Ｕ，押し出し体積Ｖ，そして円柱相当長さＬの具体的な値を代表値として示すと、Ｒｅ＝１８６５，Ｌ／Ｄ＝１．５４，ｆ＝１０Hz，Ｕ＝０．９m/s，Ｖ＝０．３３m３，そしてＬ＝４６．１mm（０．０４６１m）であった。
【００４５】
図３には、到達距離Ａが２０〜４０（cm）の渦輪が生成された領域、到達距離Ａが５０（cm）以上の渦輪が生成された領域、渦輪が生成されるが拡散が少し多くなる領域、渦輪が生成されない領域、振動板（31）（リニアアクチュエータ（35））を制御しきれない流域を示している。渦輪が生成されない領域は押出周波数ｆが小さい領域であり、振動板（31）を制御しきれない流域は押出周波数が大きい領域であった。押出周波数ｆが５〜３０（Hz）の範囲では、到達距離Ａや拡散度合いは異なるものの、概ね渦輪が生成される結果となった。
【００４６】
図３のグラフにおいて、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比が、５００≦Ｒｅ≦３０００と０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ａ）では、渦輪の中に直進流はほとんど生成されず、尾を引く状態もほとんど見られない安定した渦輪が生成された。図でＲｅ＝３０００，Ｌ／Ｄ＝２のポイントＱでの渦輪の到達距離Ａは約１ｍであった。
【００４７】
レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比が、１０００≦Ｒｅ≦２５００と０．７５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｂ）では、範囲（Ａ）と比べて生成される直進流が少なく、より安定した渦輪が生成された。レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比が、１５００≦Ｒｅ≦２０００と１．０≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｃ）では、渦輪の到達距離Ａが５０（cm）以上となる領域がほぼカバーされ、範囲（Ｂ）と比較して生成される直進流が少なく、さらに安定した状態の渦輪が生成された。
【００４８】
以上の結果から、本実施形態では、実質的に直進流を生成せずに渦輪のみを所望の場所に搬送できるから、本実施形態では香り成分を意図しない場所には送らないようにすることが可能となる。
【００４９】
＜渦輪生成試験の試験例２＞
放出口（25）の直径を変えて試験を行った結果、渦輪の到達距離Ａ（ｍ）が放出口（25）の直径Ｄ（mm）の大きさにほぼ比例して長くなることが分かった。したがって、上記の試験例１の条件で放出口（25）の直径Ｄを６０mm（０．０６ｍ）にすると、ポイントＱにおける渦輪の到達距離Ａは約２ｍになる。
【００５０】
上記の渦輪生成試験により、渦輪の到達距離Ａを長くするのに適した放出口（25）の直径Ｄ（mm），吹出流速Ｕ（m/s），円柱相当長さＬ（mm）は、以下の範囲であることが分かった。
【００５１】
放出口（25）の直径Ｄの範囲：６０≦Ｄ≦１５０mm（０．０６≦Ｄ≦０．１５ｍ）
吹出流速Ｕの範囲：０．３０≦Ｕ≦０．７５m/s
円柱相当長さＬの範囲：１２０≦Ｌ≦３００mm（０．１２≦Ｌ≦０．３ｍ）
なお、押出時間Ｔは、０．１６≦Ｔ≦０．９９（sec）であった。また、このときのレイノルズ数Ｒｅは、上述した範囲（Ａ）の５００≦Ｒｅ≦３０００のうち、Ｒｅ＝３０００，Ｌ／Ｄ比は、同じく範囲（Ａ）の０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の範囲のうち、Ｌ／Ｄ＝２．０である。
【００５２】
以上の条件により、上記のように約２ｍの到達距離Ａを有する安定した渦輪が生成された。上述したように、渦輪の到達距離Ａ（ｍ）は放出口（25）の直径Ｄ（mm）にほぼ比例して長くなるので、Ｄ＝１５０mmにすると、到達距離Ａが約５ｍの安定した渦輪を生成できる。また、上記の吹出流速Ｕ（m/s）の範囲と円柱相当長さＬ（ｍ）の範囲は、直径Ｄの範囲を６０≦Ｄ≦１５０mmに設定した場合に、到達距離Ａの長い渦輪を生成するのに対応した範囲である。
【００５３】
このように、本実施形態の渦輪生成試験の試験例２では、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比を範囲（Ａ）に限定したうえで、放出口（25）の直径Ｄ（mm），吹出流速Ｕ（m/s），及び円柱相当長さＬ（mm）を上記の範囲に設定することにより、到達距離Ａが２≦Ａ≦５ｍに達する渦輪を生成可能であった。
【００５４】
−実施形態の効果−
従来の渦輪発生装置では、安定した渦輪を生成するのが困難であった。これは、例えばＬ／Ｄ比が２を超えるような設定を含むため、渦輪が安定せずに尾を引く状態になってしまったり、レイノルズ数Ｒｅが３０００を超える設定を含むため、渦輪の乱れが大きくなり、拡散しながら移動することで渦輪が消滅しやすくなったりするからである。
【００５５】
本実施形態によれば、上記の渦輪生成試験の試験結果から分かるように、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比を、５００≦Ｒｅ≦３０００と０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ａ）に設定することにより、実質的に直進流を含まない安定した渦輪を生成できる。
【００５６】
また、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比を、１０００≦Ｒｅ≦２５００と０．７５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｂ）に設定することによって、範囲（Ａ）よりも安定した渦輪を生成できる。
【００５７】
さらに、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比を、１５００≦Ｒｅ≦２０００と１．０≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｃ）に設定することにより、範囲（Ｂ）よりも安定した渦輪が生成される。
【００５８】
特に、放出口（25）の直径Ｄ（mm），吹出流速Ｕ（m/s），及び円柱相当長さＬ（mm）を、それぞれ、０．０６≦Ｄ≦０．１５，０．１２≦Ｌ≦０．３，及び０．３≦Ｕ≦０．７５の関係を満たすように設定することにより、到達距離Ａが２≦Ａ≦５ｍに達する安定した渦輪が生成される。
【００５９】
以上のように、レイノルズ数が３０００を超えて５０００や１００００、あるいはそれ以上に大きな値になると、渦輪が生成されても拡散するか、渦輪自体が生成されにくくなるのに対して、本実施形態では、レイノルズ数を比較的小さい範囲に限定し、Ｌ／Ｄ比もそのレイノルズ数の範囲に適した値に限定しているので、従来の装置と比較して、安定した渦輪を生成できるという顕著な効果を奏することができる。
【００６０】
したがって、本実施形態によれば、直進流をほとんど生成せずに安定した渦輪を生成し、渦輪を意図した場所に搬送できる。よって、渦輪に香り成分を含ませて搬送する際には、意図しない場所に香りを送ることを抑制できる。その結果、本実施形態によれば、搬送しようと意図しない場所を含む広い範囲に香りが滞留するために嗅覚が慣れて効果を感じられなくなったり、意図していない場所にいる人に香りを搬送して不快感を与えたりするのを抑制できる。
【００６１】
《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。
【００６２】
例えば、上記実施形態では、５００≦Ｒｅ≦３０００と０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ａ）と、１０００≦Ｒｅ≦２５００と０．７５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｂ）と、１５００≦Ｒｅ≦２０００と１．０≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲（Ｃ）について説明したが、範囲（Ｂ）に代えて１０００≦Ｒｅ≦２５００と０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲を採用したり、範囲（Ｃ）に代えて１５００≦Ｒｅ≦２０００と０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０の関係を満たす範囲を採用したりするなど、範囲（Ａ）を超えない限りは数値範囲を適宜変更してもよい。
【００６３】
上記実施形態では、香り成分などの放出成分を渦輪に含ませるようにしているが、本開示の渦輪発生装置では、必ずしも香り成分などの放出成分を渦輪に含ませなくてもよい。
【００６４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
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。
【符号の説明】
【００６６】
10    渦輪発生装置
20    ケーシング
25    放出口
30    押出機構
C     空気通路（気体通路）
【図１】
2020049476.tif 000003
【図２Ａ】
2020049476.tif 000004
【図２Ｂ】
2020049476.tif 000005
【図３】
2020049476.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月22日(2019.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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、
吹出流速（m/s）をＵとすると、
０．０６≦Ｄ≦０．１５，及び
０．３≦Ｕ≦０．７５
の関係を満たすことを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第４の態様では、レイノルズ数ＲｅとＬ／Ｄ比を上記第１〜第３の態様の範囲（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかに限定したうえで、放出口（25）の直径Ｄ（mm），及び吹出流速Ｕ（m/s）が上記の範囲に設定される。ここで、図３の渦輪生成試験の結果により、渦輪の到達距離Ａ（ｍ）が放出口（25）の直径Ｄ（ｍ）にほぼ比例することと、Ｄ＝６０mm（０．０６ｍ）で渦輪の到達距離Ａ（ｍ）が約２ｍになることが分かっている。また、円柱相当長さＬ（ｍ）と吹出流速Ｕ（m/s）は、０．０６≦Ｄ≦０．１５の直径Ｄ（ｍ）に対応するように設定されている。したがって、放出口（25）の直径Ｄ（ｍ）を０．０６≦Ｄ≦０．１５に設定することにより、到達距離Ａが２≦Ａ≦５（ｍ）に達する安定した渦輪が生成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
特に、放出口（25）の直径Ｄ（mm），吹出流速Ｕ（m/s），及び円柱相当長さＬ（mm）を、それぞれ、０．０６≦Ｄ≦０．１５，及び０．３≦Ｕ≦０．７５の関係を満たすように設定することにより、到達距離Ａが２≦Ａ≦５ｍに達する安定した渦輪が生成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体通路（C）及び放出口（25）が形成されるケーシング（20）と、
上記気体通路（C）の気体が上記放出口（25）から渦輪状となって放出されるように上記気体通路（C）の気体を押し出す押出機構（30）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（25）の直径をＤ（ｍ），直径がＤで体積がＶの円柱の長さをＬ（ｍ），放出される気体のレイノルズ数をＲｅとすると、
５００≦Ｒｅ≦３０００，及び
０．５≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
【請求項２】
請求項１において、
１０００≦Ｒｅ≦２５００，及び
０．７５≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
【請求項３】
請求項２において、
１５００≦Ｒｅ≦２０００，及び
１．０≦Ｌ/Ｄ≦２．０
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つにおいて、
吹出流速（m/s）をＵとすると、
０．０６≦Ｄ≦０．１５，及び
０．３≦Ｕ≦０．７５
の関係を満たすことを特徴とする渦輪発生装置。