(57)【要約】【課題】放出される渦輪空気の方向を変更でき、しかも装置の簡易化及び低コスト化に有利な渦輪発生装置を提供する。【解決手段】空気を収容する所定の空間を有する空気室を備え、この空気室に設けられた開口部１４から空気室内の空気を渦輪状にして放出する渦輪発生装置を構成する。このとき、開口部１４の外周縁１４ａの一部に沿って設けられ、開口部１４の前方に延出する渦輪ガイド部１５を設ける。【選択図】図２
2018110667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を収容する所定の空間を有する空気室を備え、当該空気室に設けられた開口部から前記空気室内の空気を渦輪状にして放出する渦輪発生装置であって、
前記開口部の外周縁の一部に沿って設けられ、前記開口部の前方に延出する渦輪ガイド部を有することを特徴とする、渦輪発生装置。
【請求項２】
前記渦輪ガイド部の前記開口部の側の面は、前記外周縁から前記開口部の外側に向かう傾きを有する、請求項１に記載の渦輪発生装置。
【請求項３】
前記渦輪ガイド部は、前記外周縁の周方向に回転可能である、請求項１または２に記載の渦輪発生装置。
【請求項４】
前記空気室の内部と連通する筒状の空気通路部をさらに備え、前記開口部は前記空気通路部の先端側の開口である、請求項１から３のいずれか１項に記載の渦輪発生装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記空気通路部の前記開口部と反対側の開口よりも開口面積が小さい、請求項４に記載の渦輪発生装置。
【請求項６】
前記開口部が円形状を有し、前記渦輪ガイド部は、中心角が４５度以上、１８０度以下となる範囲で前記開口部の孤に沿って設けられている、請求項４または５に記載の渦輪発生装置。
【請求項７】
渦輪状の前記空気の提供を受ける対象物を検出するセンサと、当該センサが検出した前記対象物の位置に対応して前記渦輪ガイド部を移動させる渦輪ガイド移動部と、を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の渦輪発生装置。
【請求項８】
前記センサが対をなし、前記渦輪ガイド移動部は、前記センサのいずれかが前記対象物を検出した場合、前記センサの対のうち、前記対象物を検出したセンサの側に前記渦輪ガイド部を移動させる、請求項７に記載の渦輪発生装置。
【請求項９】
前記空気室に気体状またはミスト状の香料を供給する香料供給部をさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の渦輪発生装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の渦輪発生装置によって渦輪状の空気を発生させることを特徴とする、渦輪発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦輪発生装置及びその渦輪発生装置によって渦輪を生成する渦輪生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気を圧縮し、圧縮された空気を渦輪状に成形して外部に放出する渦輪発生装置が実用化されている。このような装置には、放出される空気に香料を混入し、観測者に匂いを提供するものがある。渦輪発生装置の公知例としては、例えば、特許文献１が挙げられる。特許文献１には、車両の室内において顔認識により運転者の居眠りを検出し、居眠り状態の運転者に向かって覚醒を促す香料を含んだ空気を放出する居眠り防止装置が記載されている。また、特許文献１には、同乗者に向かって空気が放出されることを防ぐため、空気の放出孔が運転者に向くようにモータ等によって放出孔を左右に回転または回動可能に構成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、空気を放出するハウジングを被提供者の位置に合わせて左右に回転可能にする構成は、ハウジングそのものを回転させる装置が必要になって、装置の小型化、低コスト化に不利である。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、放出される渦輪空気の方向を設定でき、しかも装置の簡易化及び低コスト化に有利な渦輪発生装置及び渦輪生成方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の渦輪発生装置は、空気を収容する所定の空間を有する空気室を備え、当該空気室に設けられた開口部から前記空気室内の空気を渦輪状にして放出する渦輪発生装置であって、前記開口部の外周縁の一部に沿って設けられ、前記開口部の前方に延出する渦輪ガイド部を有することを特徴とする。
また、本発明の渦輪生成方法は、上記態様の渦輪発生装置によって渦輪を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、放出される渦輪空気の方向を設定でき、しかも装置の簡易化及び低コスト化に有利な渦輪発生装置及び渦輪生成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態系態の渦輪発生装置を説明するための斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の渦輪発生装置の正面図である。
【図３】本発明の一実施形態の渦輪発生装置の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態の渦輪発生装置の上面図である。
【図５】図３に示した開口部を説明するための斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態の開口部、渦輪ガイド部及び渦輪空気の関係を説明するための模式図である。
【図７】図６に示した渦輪ガイド部の範囲を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態の渦輪ガイド部と渦輪空気との関係を簡単にまとめて説明するための模式図である。
【図９】本発明の一実施形態の制御部を説明するための機能ブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態の渦輪の方向の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施例の実験に使用された渦輪ガイド部を説明するための模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図１は、本実施形態の渦輪発生装置１の全体構成を説明するための斜視図である。図２は、渦輪発生装置１を図１の矢線Ａで示す方向から見た正面図である。図３は、渦輪発生装置１を図１に矢線Ｂで示す方向から見た側面図である。図３の側面図は、保持部５及び渦輪ガイド部１５の一部を切り欠いて示している。図４は、渦輪発生装置１を図１の矢線Ｃで示す方向から見た上面図である。
本実施形態では、渦輪発生装置１を催し物やパフォーマンスに渦輪発生装置１を用い、渦輪をなす空気に所望の香料を含ませて匂いを対象物（以下、被提供者とも記す）に提供する例を挙げて説明する。
【００１０】
本実施形態では、図１から図４に示すように、渦輪発生装置１が鉛直方向に起立するように設置される態様を例示して説明する。しかし、渦輪発生装置１の配置の向きはこれに限られるものではない。以下、本実施形態では渦輪発生装置１のベース３が配置される側を下方と呼称し、渦輪発生装置１の立設方向を上方と呼称する場合があるが、これは重力方向の上下を必ずしも意味しない。渦輪発生装置１は本実施形態のように鉛直上方に立設してもよく、鉛直方向に対して斜めに立設してもよい。また、ベース３は本実施形態のように水平な設置面上に設置してもよく、または水平面に対して傾斜する設置面、または鉛直に起立する設置面にベース３を設置してもよい。
【００１１】
本実施形態の渦輪発生装置１は、図１から図４に示すように、空気を収容する所定の空間を有する空気室Ｓを備えている。渦輪発生装置１は、この空気室Ｓに設けられた開口部１４から空気室Ｓ内の空気を渦輪状にして放出する渦輪発生装置である。渦輪発生装置１は、開口部１４の外周縁１４ａの一部に沿って設けられ、開口部１４の前方に延出する渦輪ガイド部１５を有している。本実施形態では、以下、渦輪状の空気を「渦輪空気」とも記す。
ここで、「開口部の前方」とは、渦輪空気が放出される側である。また、このような渦輪ガイド部１５は、渦輪空気の放出方向を設定するものであり、渦輪ガイド部１５によって渦輪空気の放出方向が定まる。本実施形態では、渦輪空気の放出方向が、渦輪ガイド部１５が開口部１４に設けられている位置に対応している。本実施形態の渦輪ガイド部１５は、渦輪空気が、渦輪ガイド部１５が設けられている側に向かって飛んでいくように渦輪空気の放出方向を設定している。
空気室Ｓは、空気が保持される一定の空間であればどのようなものであってもよく、常に一定量の空気を収容するもの（例えば筐体等）、保持される空気の量が変化するもの（例えば板部材に弾性膜を重ねておき、弾性膜を板部材と反対側に牽引する構成等）のいずれであってもよい。このような場合、空気室Ｓは、渦輪空気の放出時に空気を収容するものであればよい。開口部１４は、渦輪空気が最終的に外部に放出される開口孔であればよく、その外周縁１４ａの形状は限定されない。渦輪ガイド部１５は、外周縁１４ａの全周に形成されるものでなく、その一部に沿って形成されるものであればよい。
【００１２】
さらに、渦輪発生装置１は、空気室Ｓに気体状またはミスト状の香料を供給する香料供給部を備えている。渦輪発生装置１における香料供給部は、タンク７１、挿入口７２及びホース７７によって構成される。
このような構成により、渦輪発生装置１は、香料を含んだ渦輪空気を生成し、人等の対象物に向けて放出することができる。このため、渦輪発生装置１は、匂いを効率的に送るべき被対象者に向けて送り出すことが可能になる。
【００１３】
ここで、渦輪ガイド部１５と渦輪空気Ｒとの関係を説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、渦輪ガイド部１５と渦輪空気Ｒとの関係を簡単にまとめて説明するための模式図である。図６（ａ）に示したように、渦輪ガイド部１５がない場合、開口部１４から送出された空気は、渦輪空気Ｒとなりながらも開口部１４の略中心軸方向に進む。一方、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、開口部１４の外周縁に渦輪ガイド部１５を設けることにより、渦輪ガイド部１５が設けられた側に渦輪空気Ｒが進む。
【００１４】
以下、上記した構成の各々を詳細に説明する。
本実施形態では、図１に示すように、空気室Ｓが壁面である板状部材５３乃至板状部材５６を有している。そして、このうちの板状部材５３に孔部１１が形成されている。図２、図３に示すように、渦輪発生装置１は、孔部１１を介して空気室Ｓと連通する筒状の空気通路部１２を有している。空気通路部１２は一方の端部（基端）が孔部１１と重なって他方の端部（先端）が開口部１４となっている。このように、本実施形態では、空気通路部１２を介して、空気室Ｓに開口部１４が設けられている。本実施形態の開口部１４は、空気通路部１２の先端の開口（先端開口）に相当する。
なお、本実施形態では、このような孔部１１、空気通路部１２、開口部１４及び渦輪ガイド部１５の構成を渦輪放出部１０と記す（図２、図３）。
【００１５】
（空気室）
空気室Ｓは、弾性膜７と、弾性膜７を保持する保持部５とによって形成されている。保持部５は、弾性膜７の被保持部７１１を保持する構成であり、平板状の枠体であってもよいし、中空状のものであってもよい。本実施形態では、保持部５を中空状の筐体とした。
すなわち、保持部５は、図１に示すように、ベース３上に重ねられる板状部材５６、板状部材５６に沿って立設される板状部材５３、５４、５５、板状部材５３、５４、５５上に板状部材５６と平行に設けられる板状部材５７によって構成される。このような保持部５は、板状部材５６が底面、板状部材５３が正面、板状部材５４及び板状部材５５が側面、板状部材５７が上面となり、一方の側が開放された筐体となる。本実施形態では、筐体の開放された側の仮想的な面を、以降「開放面」５２と記す。
【００１６】
弾性膜７のうち、板状部材５４乃至板状部材５７に固定される被保持部７１１を図１中に網掛けして示す。また、保持部５のうち、被保持部７１１と接して弾性膜７が取り付けられる部分を取り付け部５１１として図中に示す。取り付け部５１１は、開放面５２の面上に位置している。
なお、弾性膜７の被保持部７１１を取り付け部５１１に固定する方法としては、接着剤、接着テープ、保持部５のいずれかの箇所への挟み込み等が考えられる。また、取り付け部５１１は、図１に示したように板状部材の厚み方向の開放面５２に固定されることに限定されず、板状部材の他の側面や底面及び天面に固定してもよい。
【００１７】
弾性膜７は、弾性及び伸縮性を有する薄膜であって、本実施形態ではシリコーンゴム等のエラストマー材料や天然ゴムで作成された薄膜である。弾性膜７は、保持部５の開放面５２に向かう側面（板状部材の厚み方向の面）に貼り付けられて保持され、開放面５２は弾性膜７によって閉じられる。ただし、弾性膜７は、牽引によって十分な復元力が得られ、かつ、後述する牽引に耐える強度を有する材料や厚さを持つものであれば材料が限定されるものではない。
【００１８】
さらに、保持部５は、板状部材を組み合わせて構成されるものに限定されるものでなく、一体的に成型されたものであってもよい。板状部材の材料も限定されるものでなく、弾性膜７を安定に保持できるものであれば、樹脂、金属及び木材等であってもよい。さらに、保持部５は、一方向が開放された筐体でなくてもよく、枠体等の他の構成であってもよい。
さらに、本実施形態の保持部は、弾性膜の牽引前には弾性膜と重なっていて、弾性膜が牽引されて初めて弾性膜との間に空気室が形成されるものであってもよい。このような構成において空気室Ｓに対して香料等を供給するには、保持部材の前面に供給部を形成するようにしてもよい。
【００１９】
弾性膜７の中央には第１磁石６１としてネオジム磁石が設けられている。第１磁石６１は、弾性膜７に接着剤によって固定されてもよい。また、弾性膜７の略中央部分に例えばナイロン製のシート状部材を貼り付けて、このシート状部材と弾性膜７との間に挟持されてもよい。
空気室Ｓは、第１磁石６１に吸着した第２磁石６３が後方に移動することによって体積が増大し、第２磁石６３が第１磁石６１と離れることによって増大した体積が増大前の体積に戻る。
すなわち、本実施形態では、第１磁石６１に吸着した第２磁石６３が後方に移動することによって弾性膜７が後方に引っ張られて弾性膜７よりも前方の、弾性膜７と孔部１１との間の空間の体積が増大する。続いて、弾性膜の復元力が第１磁石６１と第２磁石６３との吸着力を上回り、弾性膜７の復元力により第１磁石６１と第２磁石６３とが瞬間的に離れると、弾性膜７の復元力により弾性膜７が牽引前の位置に戻って増大した空気室Ｓの体積が元に戻ることになる。弾性膜７の牽引は、牽引装置９によって行われる。
【００２０】
ただし、本実施形態は、第１磁性体及び第２磁性体が磁石には限定されず、一方を磁石、他方を磁石との間に磁力が生じる材質で形成されているものとしてもよい。また、第１磁石６１及び第２磁石６３は、ネオジム磁石に限定されるものでなく、他の永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。第１磁石６１と第２磁石６３に要求される条件には、第１磁石６１と第２磁石６３との間に吸着力が働くようにＮ極とＳ極とが対向して配置されることと、第１磁石６１と第２磁石６３とが吸着する際に互いに接する接触面があることが挙げられる。
また、本実施形態は、第１磁石６１、第２磁石６３の一方を磁石、他方を磁石との間に磁力が生じる金属としてもよい。
本実施形態は、上記したように、弾性膜７の復元力と第１磁石６１、第２磁石６３間の吸着力によって第１磁石６１と第２磁石６３とを接離している。このため、第２磁石６３を常に励磁されて磁力を有する電磁石としても、本実施形態は、弾性膜７の復元力と第１磁石６１、第２磁石６３間の吸着力とのバランスとによって第１磁石６１と第２磁石６３との接離を制御する限り、第１磁石６１と第２磁石６３とを瞬時に切り離すことができる。
以上説明した本実施形態は、弾性膜７の前方に空気室Ｓを備え、弾性膜７を使ってこの空気室Ｓの体積をさらに広げることができるので、圧縮される空気の体積を大きくすることができる。また、本実施形態は、弾性膜７の牽引及び弾性膜７の初期状態への戻しに第１磁石６１と第２磁石６３との吸着力を用いているので、装置構成を簡易化することができる。
さらに、第１磁石６１、第２磁石６３を瞬時に離間させ、弾性膜７の復元力を阻害せず、高速で弾性膜の復元を開始して空気室内の空気を高速に圧縮することが可能になるので、弾性膜の復元力を十分に渦輪形成に用いることができる。
【００２１】
（牽引装置）
牽引装置９は、ベース３において弾性膜７よりも第２磁石６３側である後方に設けられている。本実施形態では、以降、板状部材５３から弾性膜７までを渦輪発生装置１の「前部」とも記し、弾性膜７よりも後方にある部分を渦輪発生装置１の「後部」とも記す。
牽引装置９は、牽引用サーボモータ９２と、牽引用サーボモータ９２と接続して直接回転する回転体であるアーム部９３と、アーム部９３に接続して先端に第２磁石６３が取り付けられたクランク部９５と、クランク部９５が延伸する方向と直交する横方向にぶれることを抑えるガイド９７及び以上の構成を支持する架台９１を有している。なお、本実施形態では、第２磁石６３もネオジム磁石とした。
【００２２】
また、本実施形態は、上記したクランク機構による牽引用サーボモータ９２を有する牽引装置９を用いる構成に限定されるものではない。本実施形態は、例えば、アーム部９３を往復運動させるリニアモータ、エアシリンダ及び電動シリンダ等を使った牽引装置を用いて構成することも可能である。
【００２３】
架台９１は、牽引装置９による第２磁石６３の移動方向（軌跡）を可変に設定することができる。すなわち、第１磁石６１に対するアーム部９３及びクランク部９５の角度は架台９１の高さによって決定する。架台９１の高さが高くなると、牽引の開始時のアーム部９３及びクランク部９５は第２磁石６３に対してより上方から近づくことになる。このため、本実施形態では、第２磁石６３の移動方向をより上方に設定したい場合には架台９１の高さを上げる。また、第２磁石６３の移動方向をより水平に近い角度に設定したい場合には、アーム部９３の高さが第２磁石６３の高さに近づくように架台９１の高さを調整すればよい。
本実施形態は、第１磁石６１と第２磁石６３との吸着が解除されるタイミングを早めたい場合には牽引力の水平成分が小さくなるように第２磁石６３の移動方向を設定すればよい。反対に、第１磁石６１と第２磁石６３との吸着が解除されるタイミングを遅らせたい場合には、牽引力の水平成分が大きくなるように第２磁石６３の移動方向を設定すればよい。
【００２４】
以上説明した本実施形態は、弾性膜７を牽引装置９によって引っ張る構成に限定されるものではなく、空気室Ｓ内の空気に振動を与えるものであれば、どのようなものであってもよい。空気室Ｓ内に振動を与える構成であれば、どのようなものであってもよい。このような構成は、例えば、空気ポンプであってもよいし、空気の圧縮方向に鋼板等を撓ませるものであってもよい。さらに、操作者が渦輪発生装置１の空気室Ｓの外壁を叩くことによって空気を圧縮するものであってもよい。
【００２５】
（開口部及び渦輪放出部）
前記したように、本実施形態の渦輪発生装置１は、渦輪放出部１０を具備している。図５は、図３に示した渦輪放出部１０を説明するための斜視図である。渦輪放出部１０は、空気室Ｓと連通し、空気室Ｓにおいて圧縮された空気を外部に放出する構成を有している。図５に示すように、渦輪放出部１０は、孔部１１、空気通路部１２、開口部１４及び渦輪ガイド部１５から構成されている。前記したように、筒状の空気通路部１２は一方の端部の開口が孔部１１（図１等）と重なっていて、他方の端部の開口が開口部１４に相当する。空気通路部１２がない構成の渦輪発生装置１の例では、開口部１４は板状部材５３に形成される孔部１１と同一の開口となる。
孔部１１は、正面視において円形形状を有している。図１に示したように、筐体をなす保持部５の内面には、孔部１１を開閉自在な円盤状の開閉蓋８１１を備えている。開閉蓋８１１は、シャッタ用サーボモータ８３によって開閉蓋外にある一点を中心に回転され、回転の角度によって孔部１１を開閉するシャッタとして機能する。
開閉蓋８１１は、保持部５の内面に設けられるものに限定されるものでなく、外面に設けてもよい。また、孔部１１は、正面視が円形のものに限定されるものではなく、正面視において四角形、三角形等のどのような形状であってもよい。ただし、孔部１１の正面視の形状は、外乱の影響を受け難いという観点からは、円形であることが好ましい。
さらに、本実施形態は、開閉蓋８１１が開閉蓋８１１外にある一点を中心にして回転して孔部１１を開閉するようにシャッタを構成するものに限定されない。例えば、孔部１１を上下あるいは左右から開閉するもの、複数のシャッタ羽を円形に組み合わせて孔部１１を周囲から中心に向けて閉塞し、中心から周囲に向けて開放するものであってもよい。
【００２６】
＜空気通路部＞
空気通路部１２は、図５に示すように、一方の端部が孔部１１と重なり、他方の端部が開口部１４となる筒状の部材として構成される。また、本実施形態では、空気通路部１２の先端側の開口部１４が、開口部１４と反対側の孔部１１と重なる開口よりも開口面積が小さくなっている。つまり、外周縁１４ａ内の面積は、孔部１１の面積よりも小さく、このために、本実施形態は、孔部１１から放出された空気が空気通路部１２から出るときにさらに圧縮されて開口部１４から放出されることになる。より詳細には、本実施形態の空気通路部１２は、孔部１１の中心と開口部１４の中心とを結ぶ中心軸ａに垂直な面の面積が孔部１１よりも開口部１４において小さくなっている。
つまり、渦輪放出部１０は、孔部１１及び開口部１４がいずれも円形に形成されている。孔部１１の中心Ｏ１と開口部１４の中心Ｏ２とを結ぶ中心軸ａに垂直な面の面積は、孔部１１においてよりも開口部１４において小さくなっている。
孔部１１と開口部１４との間の空気通路部１２は、径が一定の円筒部１２ａ、円筒部１２ａから開口部１４の側に向かって一定の傾きで径が小さくなる第１ノズル部１２ｂ及び第１ノズル部１２ｂの傾きよりも急峻な傾きで開口部１４に向かって径が小さくなる第２ノズル部１２ｃを含んでいる。
【００２７】
このような形状により、本実施形態では、空気通路部１２において、孔部１１から導入された空気が円筒部１２ａを通過し、第１ノズル部１２ｂ、第２ノズル部１２ｃを介して開口部１４から放出される。空気は、開口部１４から放出される際に渦輪空気となる。本実施形態では、進行方向に沿って徐々に径が小さくなる空気通路部１２を通ることにより、空気通路部１２により圧力が加えられて、密度が高く壊れにくい、また放出速度が増加された渦輪空気を形成することができる。
【００２８】
＜渦輪ガイド部＞
渦輪ガイド部１５は、開口部１４の外周縁の一部に沿って設けられ、開口部１４の前方に延出する部材である。本実施形態の渦輪ガイド部１５は、板状の形状を有し、その長手方向の辺の一方が外周縁１４ａの一部に沿って設けられている。なお、本実施形態の渦輪ガイド部１５は、厚さが一定の板状の部材に限定されるものでなく、その厚さが変化する形状のものであってもよい。
本実施形態の渦輪ガイド部１５の開口部１４から前方に延出する高さＴは、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下が更に好ましい。
上記した渦輪ガイド部１５の開口部１４から前方に延出する高さＴは、傾いた渦輪ガイド部１５の先端から渦輪発生装置１の板状部材５３に下ろした垂線の長さをいう（図１１（ｂ）参照）。
【００２９】
また、本実施形態では、図２、図３に示すように、渦輪ガイド部１５の開口部１４の側の面（以下、「内面」とも記す）は、外周縁１４ａから開口部１４の外側に向かう傾きを有している。つまり、本実施形態の渦輪ガイド部１５は、開口部１４の外周縁１４ａの下半分の孤に沿って湾曲し、かつ内面が外側に傾くように立設されている。ここで、「開口部の１４の外側」とは、開口部１４が形成された平面と同一平面上であって開口部１４が占める領域を除いた領域をいう。「渦輪ガイド部１５の内面が開口部の１４の外側に傾く」とは、渦輪ガイド部１５の内面が渦輪ガイド部１５の先端に向かうにしたがい、開口部１４の中心軸ａから離れていくことを指す。
渦輪ガイド部１５の内面が傾きを有していることにより、渦輪空気は、曲り角度を大きく形成することができる。
【００３０】
渦輪空気の曲がり易さの観点から、渦輪ガイド部１５の傾斜角度（開口部１４の中心軸ａに平行な直線と渦輪ガイド部１５の内面とがなす角度）は、０度以上６０度以下が好ましく、１０度以上５０度以下が一層好ましい。
【００３１】
本実施形態では、開口部１４が円形状を有し、渦輪ガイド部１５は、中心角が４５度以上、１８０度以下となる範囲の開口部１４の外周縁１４ａの孤に沿って設けられている。
図７（ａ）、図７（ｂ）は、このような開口部１４の外周縁１４ａの一部に沿って立設される渦輪ガイド部１５の範囲を説明するための図である。本実施形態では、渦輪ガイド部１５の範囲を、渦輪ガイド部１５と接する外周縁１４ａの一方の端部Ｅ1と、開口部１４の中心点Ｏ2と、渦輪ガイド部１５と接する外周縁１４ａの他方の端部Ｅ2とがなす角度で示した。なお、図７（ａ）、（ｂ）では、端部Ｅ１、端部Ｅ２間の外周縁１４ａを円弧Ｌ１で示し、端部Ｅ1と中心点Ｏ2とを結ぶ直線をＬ2、端部Ｅ2と中心点Ｏ2とを結ぶ直線をＬ3で示している。図７（ａ）は、渦輪ガイド部１５の範囲θｓが９０度の例を示し、図７（ｂ）は、渦輪ガイド部１５の範囲θｓが１８０度の例を示している。
渦輪ガイド部１５が開口部１４の外周縁１４ａに沿って設けられる範囲は、放出される空気に抵抗力が良好に作用し、渦輪空気の軌跡が放出方向に対して曲がって進む観点から、４５度以上が好ましく、９０度以上が更に好ましく、また１８０度以下が好ましい。また同観点から、４５度以上１８０度以下が好ましく、９０度以上１８０度以下がさらに好ましい。
【００３２】
次に、開口部１４から放出された渦輪空気が曲がる程度の指標について説明する。図８は、本発明の一実施形態の渦輪ガイド部と渦輪空気との関係を簡単にまとめて説明するための模式図である。図８に示した例では、渦輪空気Ｒが曲がる度合いを、曲がらずに直進したと仮定した渦輪空気Ｒ１の中心Ｏ３を通り、開口部１４が形成されている平面の垂線方向に延びている直線Ｌ４と、実際の渦輪空気Ｒの放出方向を示す直線Ｌ５とがなす角度を曲がり角度θcとして示している。また、中心Ｏ３と中心Ｏ４との距離をずれ量ｄとし、渦輪空気Ｒが曲がる度合いの指標とする。なお、直線Ｌ４は、空気通路部１２の中心軸と一致しているとは限らないが、本実施形態においては直線Ｌ４が図５に示した中心軸ａと一致しているものとする。このことから、図８においては、直線Ｌ４に（ａ）を付して示す。
曲がり角度θｃは一定であるのに対し、ずれ量ｄは渦輪空気Ｒが開口部１４から離れるにしたがって大きくなる。本発明者の実験によれば、曲がり角度θｃが４．２５度の場合、開口部１４から１ｍ離れた位置における渦輪空気Ｒのずれ量は７５ｍｍであった。また、曲がり角度θｃが１５．５度の場合、開口部１４から１ｍ離れた位置における渦輪空気Ｒのずれ量は２５０ｍｍであった。ただし、このような数値は、渦輪発生装置１を例えば側面から見た場合に得られるものであり、実際の渦輪空気Ｒは、渦輪ガイド部１５の周面に沿ってさらに上下、左右の方向にずれを生じるものと考えられる。
【００３３】
（香料供給部、水供給部、煙供給部）
本実施形態の渦輪発生装置１は、空気室Ｓに気体状またはミスト状の香料を供給する香料供給部を備えている。また、空気室Ｓに気体状またはミスト状の水を供給する水供給部を備えている。さらに、空気室Ｓにミストまたはスモークを供給するミスト・スモーク供給部を備えている。このため、空気室Ｓには操作者の任意の選択によって気体状の香料、ミスト状の香料、水蒸気（気体状の水）、ミスト状の水、ミスト及びスモークの少なくとも１つが導入可能である。
このような香料は、渦輪に匂いを付与するための部材であり、渦輪と共に観客等に匂いを提供する。水は、香料の匂いを調整するために混合される部材であって、香料と混合することによって匂いに「さわやかさ」や「瑞々しさ」を付与し、匂いの質感を向上させることが知られている。ミストまたはスモークは、渦輪を視認可能にするために導入されるものである。板状部材５４には、気体状またはミスト状の香料、気体状またはミスト状の水、ミストまたはスモークの各々を導入するホース７７、７８、７９の挿入口７２、７４、７６が設けられている。
なお、本実施形態において、ミスト（フォグ：霧）とは液体のエアロゾルを指すものとする。エアロゾルとは、分散層としての液体の香料や水と、連続層としての気体（空気）との混合物を指すものとする。
スモークとは、燃焼及び加熱に際して生じるいわゆる「けむり」であり、一般に有機物の不完全燃焼物、灰分、水分などを含む有色性の粒子をいうものとする。ミストの導入は、空気室Ｓの外部から行うものであってもよいし、ドライアイス等を空気室Ｓの内部に導入し、空気室Ｓ内の空気をドライアイスで冷却して空気室Ｓ内でミストを発生させるものであってもよい。
【００３４】
すなわち、渦輪発生装置１は、後部に、空気室Ｓにおいて気体状またはミスト状になる香料が貯蔵されるタンク７１と、空気室Ｓにおいて気体状またはミスト状になる水が貯蔵されるタンク７３及びミストまたはスモークを提供する部材が貯蔵されたタンク７５が置かれている。タンク７１、７３、７５は、液体を超音波加振してミスト化し、噴霧する超音波噴霧の機構を有するものであってもよい。タンク７５には、ドライアイスやプロピレングリコールが貯蔵されるものであってもよい。渦輪発生装置１において気体状の香料や水を使用する場合、気体状の香料、水蒸気等をヒーターやファン等によって空気室Ｓ内に送り込むものであってもよい。
気体状またはミスト状の香料、気体状またはミスト状の水及びミストまたはスモークは、各々ホース７７、７８、７９によって引き回された後に空気室Ｓに導入される。タンク７１、ホース７７及び挿入口７２は香料供給部を構成し、タンク７３、ホース７８及び挿入口７４は水供給部を構成する。また、タンク７５、ホース７９及び挿入口７６は、ミスト・スモーク供給部を構成する。
【００３５】
ただし、本実施形態は、香料等を１種類のみ使用するものに限定されるものではない。本実施形態の渦輪発生装置は、複数種類の香料をそれぞれ供給するタンク及びホースを有し、それを切り替えて使用するものであってもよい。また、香料供給部、水供給部、及びミスト・スモ−ク供給部は、空気室Ｓ内に配置され、気体状またはミスト状の香料、気体状またはミスト状の水及びミストまたはスモークを、空気室Ｓ内で発生させることで供給してもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、渦輪ガイド部１５が、開口部１４の外周縁１４ａの周方向に沿って回転可能に構成されている。渦輪空気は、渦輪ガイド部１５によって放出方向が規定されるから、本実施形態の渦輪発生装置１は、渦輪空気の放出方向を変更することが可能になる。本実施形態では、図２または図３に示すように、渦輪ガイド部１５を空気通路部１２ごと孔部１１（板状部材５３）に対して回転する構成とすることにより、渦輪ガイド部１５が、開口部１４の外周縁１４ａの周方向に沿って回転可能になっている。これに制限されず、本実施形態では、渦輪ガイド部１５が外周縁１４ａに対して回転するものであっても良いし、渦輪ガイド部１５が第１ノズル部１２ｂに対して第２ノズル部１２ｃごと回転するものであってもよい。また、本実施形態は、渦輪ガイド部１５が第２ノズル部１２ｃ及び第１ノズル部１２ｂと一体的に円筒部１２ａに対して回転するものであってもよい。
また、本実施形態は、空気通路部１２を設けずに渦輪ガイド部１５を直接孔部１１と接するように設けても良い。このような場合、孔部１１が開口部となり、渦輪ガイド部１５は孔部１１の周方向に沿って回転する。なお、外周縁１４ａの周方向とは、外周縁１４ａが円形状である場合には円の円周に沿う方向を指す。
【００３７】
さらに、本実施形態は、図２に示すように、渦輪空気の提供を受ける対象物を検出する第１センサ２５及び第２センサ２７を有している。本実施形態の渦輪発生装置１は、前記した渦輪ガイド部１５の外周縁１４ａに沿う移動を第１センサ２５及び第２センサ２７が検出した対象物の位置に対応して自動的に行う渦輪ガイド移動部である制御部１００を備えている。
本実施形態では、第１センサ２５及び第２センサ２７が対をなしている。第１センサ２５と第２センサ２７は、重力方向と直交する幅方向に、開口部を挟んで設けられている。第１センサ２５及び第２センサ２７は人感センサであり、制御部１００は、人感センサである第１センサ２５及び第２センサ２７が人を検出した側に渦輪ガイド部１５を移動させるように制御する。第１センサ２５、第２センサ２７は、いずれも人物の存在を検出することが可能なセンサであればどのようなものであってもよく、例えば、焦電型の赤外線センサ、顔認識機能を備えたカメラ及び反射型センサ等が使用される。
【００３８】
ただし、本実施形態は、上記したように、渦輪放出部１０の左右に設けられる第１センサ２５、第２センサ２７を人感センサとする構成に限定されるものではなく、人間以外を検出するものであってもよい。また、センサの取り付け位置は開口部の左右に限定されず、渦輪空気を提供する対象に応じて、どのような位置に設けてもよい。さらに、センサの数は一対以上であってもよいし、本実施形態のように、一対のセンサの他に対をなさないセンサを備えるものであってもよい。
なお、渦輪ガイド移動部は、渦輪ガイド部１５を自動的に移動させるものに限定されず、渦輪発生装置１の操作者が手動で渦輪ガイド部１５を移動させるものであってもよい。このとき、渦輪ガイド部１５の移動は、渦輪ガイド部１５を外周縁１４ａに沿わせてスライド（回転）させるものであってもよいし、空気通路部１２を空気室Ｓに対して回転させるものであってもよいし、また、渦輪ガイド部１５または空気通路部１２をいったん取り外して付け替えるものであってもよい。
さらに、手動で渦輪ガイド部１５を移動させる場合、第１センサ２５及び第２センサ２７の検出結果に基づいて渦輪ガイド部１５を移動させる構成に限定されるものでなく、例えば、操作者が目視にて渦輪発生装置１周囲を確認し、渦輪ガイド部１５を移動するようにしてもよい。
【００３９】
（制御部）
図９は、制御部１００を説明するための機能ブロック図である。制御部１００は、操作パネル１０１、第１センサ２５及び第２センサ２７から入力された情報にしたがって牽引用サーボモータ９２、シャッタ用サーボモータ８３、開口部用サーボモータ１７及び電磁弁群７０を制御する。このような制御部１００は、操作パネル１０１、第１センサ２５及び第２センサ２７との間の入力インターフェースと、入力された情報を認識し、認識された情報にしたがって牽引用サーボモータ９２等への指示を決定するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、指示の決定に使用されるプログラム及びデータが保存されているメモリと、プログラムを実行するためのワーキングメモリと、決定した指示を各構成に出力するための出力インターフェース等によって構成されている。このような制御部１００は、例えば、組み込み式のマイクロプロセッサ等によって実現できる。
【００４０】
操作パネル１０１は、スタートスイッチ１１１、香料導入スイッチ１１２、ミスト水導入スイッチ１１３、煙導入スイッチ１１４及び牽引用サーボモータスイッチ１１５を有している。
スタートスイッチ１１１は、制御部１００に渦輪発生の動作開始を指示するスイッチである。香料導入スイッチ１１２は、香料導入の有無や導入する香料の種別、さらには量等を選択するスイッチである。操作者が香料導入スイッチ１１２をオンすると、制御部１００は、オンされたスイッチに対応する香料用弁４７を開放してタンク７１から香料が空気室Ｓ内に導入される。
【００４１】
ミスト水導入スイッチ１１３は、ミスト水導入の有無や量等を選択するスイッチである。
このとき、香料と共にミスト水を導入すると、香料の匂いが、匂いを「さわやか」と評価する観察者が増える方向に変化する。また、ミスト水の導入は、香料が洗浄等に水と共に使用される部材に付加される場合には、薬剤を実際に使用する場面により近い匂いを再現することができる。
【００４２】
煙導入スイッチ１１４は、ミストまたはスモークの導入の有無や導入の量を選択するスイッチである。ミストまたはスモークの導入は、渦輪放出部１０から放出される気体に含まれる香料の演出や、気体を可視化する効果を奏する。
牽引用サーボモータスイッチ１１５は、牽引用サーボモータ９２の回転角を制御するスイッチである。牽引用サーボモータスイッチ１１５の切り替えにより、制御部１００は牽引用サーボモータ９２の回転速度や回転角度を変更する。回転角制御スイッチ１１６は、シャッタ用サーボモータ８３の回転角を制御するスイッチである。シャッタ用サーボモータ８３の回転角は、開口部１４を開状態にする角度と、閉状態にする角度のいずれかである。制御部１００は、選択された角度にしたがってシャッタ用サーボモータ８３を回転させ、空気室Ｓと開口部１４との間を開閉する。
【００４３】
第１センサ２５及び第２センサ２７は、例えば赤外線センサ等の人感センサである。第１センサ２５は、渦輪発生装置１の立設方向に沿う中心線を基準にして主に左側から放射される赤外線を検出する。第２センサ２７は、渦輪発生装置１の立設方向に沿う中心線を基準にして主に右側から放射される赤外線を検出する。ただし、第１センサ２５及び第２センサ２７の赤外線の検出範囲は一部重なっていてもよい。このように構成することにより、本実施形態では、制御部１００が渦輪空気に含まれる匂いの被提供者の凡その位置を検出することができる。
【００４４】
電磁弁群７０は、香料用弁４７、ミスト水用弁４８及び煙等用弁４９を含んでいる。香料用弁４７は、タンク７１の出口から空気室Ｓの直前に至る経路のいずれかに設けられる電磁弁である。ミスト水用弁４８は、タンク７３の出口から空気室Ｓの直前に至る間のいずれかに設けられる電磁弁である。煙等用弁４９は、タンク７５の出口から空気室Ｓの直前に至る間のいずれかに設けられる電磁弁である。
牽引用サーボモータ９２は、前記した牽引装置９のアーム部９３を駆動するモータである。シャッタ用サーボモータ８３は、開閉蓋８１１を開閉するモータである。開口部用サーボモータ１７は、渦輪ガイド部１５の位置を変更する（移動させる）モータである。
開口部用サーボモータ１７は、ギアを回転させるモータである。空気通路部１２の空気室Ｓに向かう側の端部には凹凸が設けられていて、この凹凸にギアが噛合して空気通路部１２を回転させるようにしてもよい。
【００４５】
ここで、制御部１００によって行われる一連の処理を例示する。本実施形態の渦輪発生装置１においては、動作の開始前、開閉蓋８１が孔部１１を開けた状態になっている。操作者は、操作パネル１０１の回転角制御スイッチ１１６を操作してシャッタ用サーボモータ８３を駆動し、開閉蓋８１で孔部１１を閉じる。続いて操作者は、香料、ミスト水、またはスモーク及び牽引の条件を設定し、スタートスイッチ１１１をオンする。スタートスイッチ１１１がオンされると、上記した各スイッチによって選択された条件にしたがって香料用弁４７、ミスト水用弁４８及び煙等用弁４９が制御部１００によって制御される。香料用弁４７、ミスト水用弁４８及び煙等用弁４９の制御により、香料、ミスト水及び煙等が対応する各タンクから空気室Ｓ内に導入される。
香料等の導入後、制御部１００は、第１センサ２５及び第２センサ２７から検出信号を入力する。そして、検出信号から渦輪空気の被提供者のいる凡その方向を検出する。制御部１００は、検出された方向に向かって渦輪ガイド部１５が移動するように開口部用サーボモータ１７を駆動させる。さらに、シャッタ用サーボモータ８３を駆動して開閉蓋８１１を開け、牽引用サーボモータ９２が指定された回転角で牽引を開始し、渦輪空気を開口部１４から放出させる。
【００４６】
上記動作において、第１センサ２５及び第２センサ２７のいずれか一方が人の存在を検出し、他方が人の存在を検出しなかった場合、制御部１００は、渦輪ガイド部１５を図５に示した中心軸ａを中心に回転させることによって人の存在が検出された側に移動させる。このとき、本実施形態では、第１センサ２５及び第２センサ２７を左右に離間して設けていて、渦輪ガイド部１５を開口部１４の左右のいずれか一方に移動させている。開口部１４の左に移動させるとき、開口部１４の開口面を時計の盤面に見立て、渦輪ガイド部１５の中心が開口面の９時の位置に来るようにする。なお、開口部の左右、また９時の位置は、渦輪空気の被提供者から見て決定される。
また、開口部１４の右に渦輪ガイド部１５を移動させるとき、開口部１４の開口面を時計の盤面に見立て、渦輪ガイド部１５の中心が開口面の３時の位置に来るようにする。ただし、本実施形態は渦輪ガイド部１５を３時の位置または９時の位置に移動することに限定されるものでなく、他の位置に移動するものであってもよい。
また、本実施形態では、開口部用サーボモータ１７を制御して図５に示した渦輪ガイド部１５が固定された状態の第２ノズル部１２ｃを、中心軸ａを中心に回転させて渦輪ガイド部１５を移動させてもよい。また、本実施形態は、第２ノズル部１２ｃと共に第１ノズル部１２ｂ、さらには円筒部１２ａを、中心軸ａを中心に回転させるようにしてもよい。
渦輪ガイド部１５をどのように回転させるかは、開口部用サーボモータ１７と渦輪放出部１０との接続の機構や機械的構造等によって適宜決定することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、開口部１４の両側に渦輪空気の被提供者がいる場合（第１センサ２５、第２センサ２７の両方が人を検知した場合）、制御部１００は、渦輪ガイド部１５を開口部１４の上方に移動させて渦輪空気を放出させるようにしてもよい。このようにすれば、真っ直ぐ放出するよりも渦輪空気が高く上がり、香料等を含んだ渦輪空気を比較的広範囲に拡散させて左右にいる被提供者全体に香料の匂い等を提供することができる。なお、当然のことながら、本実施形態は、このような場合、渦輪ガイド部１５の位置を切り替えて左右の両方に連続して渦輪空気を放出するようにしてもよい。また、本実施形態は、第１センサ２５及び第２センサ２７の両方が人の存在を検出した場合、より強い赤外線を検知した側に渦輪空気を放出するようにしてもよい。
上記渦輪ガイド部１５の移動によれば、渦輪発生装置１の渦輪放出部１０を基準にして左右のいずれか一方にのみ人がいる場合、人のいる側に向けて渦輪空気を放出することができる。このため、香料の匂い等を被提供者に向けて効率的に提供することができる。
【００４８】
［渦輪空気の放出方向制御方法］
次に、以上説明した渦輪発生装置によって行われる渦輪生成方法のうち、渦輪空気の放出方向の制御方法を説明する。本実施形態では、例えば、イベント等において香料の匂いを観客に提供するサービスに渦輪生成方法を適用することを想定して説明する。
図１０に示したフローチャートは、制御部１００において行われる、渦輪空気の放出方向を制御する処理を示している。なお、図１０に示したフローチャートに示す動作に先立って、操作者は図９に示したスタートスイッチ１１１を操作し、空気室Ｓに必要に応じて香料や水等を導入する。空気室Ｓ内に必要な香料や水が導入されたか否かは、香料や水等の導入開始から経過した時間によって判定される。図１０のフローチャートの処理は、この後に実行される。そして、処理の終了後、開閉蓋８１が開放されると共に弾性膜７が牽引されて渦輪空気が開口部１４から放出される。
【００４９】
制御部１００は、ステップＳ４１において、操作パネル１０１のスタートスイッチ１１１がＯＮされたか否か判断する（ステップＳ４１）。スタートスイッチ１１１がＯＮされていない場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、スタートスイッチ１１１がＯＮされるまで待機する。また、スタートスイッチ１１１がＯＮされた場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、制御部１００は、次に、第１センサ２５及び第２センサ２７の入力信号が安定したか否か判断する（ステップＳ４２）。このような動作は、焦電型赤外線センサ等において、通電してから電荷が安定して赤外線を正常に検知できるようなるまでに数秒程度の時間がかかることによる。第１センサ２５及び第２センサ２７が安定していない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、第１センサ２５及び第２センサ２７が安定するまで待機する。
【００５０】
ステップＳ４２において、制御部１００が第１センサ２５及び第２センサ２７の入力が安定したと判断した場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、制御部１００は、第１センサ２５及び第２センサ２７の入力信号を解析する。そして、第１センサ２５が人の存在を検知したか否かを判断する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３において、第１センサ２５が人を検知したと判断された場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、制御部１００は、さらに第２センサ２７が人の存在を検知したか否かを判断する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４において、第２センサ２７も人を検知したと判断した場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）制御部１００は、開口部用サーボモータ１７を制御し、例えば、渦輪空気が左側及び右側のどちらにも偏って放出されないよう、渦輪ガイド部１５を開口部１４の上側に移動する（ステップＳ４５）。
【００５１】
ステップＳ４３において、第１センサ２５が人の存在を検知していない場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、制御部１００は、第２センサ２７が人の存在を検知したか否かを判断する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６において、第２センサ２７が人を検知したと判断した場合（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、制御部１００は、開口部用サーボモータ１７を制御し、渦輪ガイド部１５を第２センサ２７側となる開口部１４の右側に移動する（ステップＳ４８）。また、ステップＳ４６において第２センサ２７が人を検知していないと判断した場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、制御部１００は、渦輪ガイド部１５の移動の処理を終了する。この際、渦輪ガイド部１５は移動せず、その場で待機状態となり、また渦輪空気は放出されない。
また、ステップＳ４４において、第２センサ２７が人の存在を検知していない場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）、制御部１００は、開口部用サーボモータ１７を制御し、渦輪ガイド部１５を第１センサ２５側となる開口部１４の左側に移動する（ステップＳ４７）。
【００５２】
以上の処理により、渦輪ガイド部１５の移動が終了すると、続いて、制御部１００は、牽引用サーボモータ９２を制御して予め香料等が導入されている空気室Ｓ内の空気を圧縮し、渦輪放出部１０から放出する。このような動作の結果、渦輪放出部１０からは渦輪空気の放出方向を制御された渦輪空気が放出される。渦輪空気の放出方向を制御する処理は、スタートを開始したら手動等でエンド信号を発生させるまで、第１センサ２５または第２センサ２７が検知するたびに、渦輪ガイド部の位置の移動及び渦輪の放出を行う。
【００５３】
また、上記した本実施形態は、匂いの被提供者がいない場合（第１センサ２５、第２センサ２７の両方が人を検知してない場合（ステップＳ４６：Ｎｏ））、渦輪ガイド部１５の移動の処理を終了している。このとき、渦輪ガイド部１５は移動することなく、第１センサ２５、第２センサ２７の検知開始前と同じ位置にある。しかし、本実施形態は、このような構成に限定されるものでなく、制御部１００が渦輪ガイド部１５を開口部１４の下方に移動させて渦輪空気を放出するようにしてもよい。被提供者がいないにも関わらず渦輪空気を放出させる場面としては、渦輪空気放出の実験や試し射ち等が考えられる
また、渦輪発生装置１を販売促進等のデモンストレーションで使用する場合、渦輪ガイド部１５を自動的に移動させながら渦輪空気を様々な方向に放出することも考えられる。このような渦輪発生装置１の使用は、デモンストレーションの場で観衆の耳目を集めることに有効である。
【００５４】
以上説明した本実施形態は、渦輪ガイド部１５を設けることによって渦輪発生装置１では、その用途や目的、使用状況に応じて好適に空気の放出方向を選択することができる。また、渦輪ガイド部１５を移動させることによって渦輪空気の放出方向を任意に変更することができる。また、このとき、本実施形態は、渦輪放出部１０の少なくとも一部だけを回転させることによって渦輪ガイド部１５の位置を変更することができる。このため、例えば特許文献１に記載の渦輪空気を放出するハウジング全体を旋回させる装置よりも渦輪発生装置の構成の小型化、低コスト化に有利である。また、本実施形態は、ハウジング全体の角度を変更して渦輪空気の放出方向を変更するのではなく、放出される渦輪空気を渦輪ガイド部１５に触れさせて渦輪空気の軌跡を変更している点で特許文献１に記載の発明とその技術的思想を異にしている。
さらに、本実施形態の渦輪ガイド部１５は、開口部１４に対する角度や板状部材の幅、カバーの範囲等によって渦輪空気に与える抵抗力を調整することができる。このため、渦輪空気装置の用途に応じて渦輪空気の曲がり量や速度を任意に設定することが可能になる。
【００５５】
また、本実施形態は、このような構成に限定されるものではない。例えば、空気通路部１２は具備せず、孔部１１に渦輪ガイド部１５形成してもよい。この場合孔部１１が開口部１４となる。
また、本実施形態は、センサの検知状態に対応して渦輪ガイド部の位置を決定するばかりでなく、渦輪ガイド部１５の高さ、範囲、有無及び開口部１４に対する角度の少なくともいずれか１つを変更できるように渦輪放出部１０を変形可能な構成としてもよい。
また、本実施形態は、催し物やパフォーマンスに用いられるものに限定されるものではない。渦輪空気の対象物は人間以外であってもよく、犬や猫等のペット、鳥、家畜、猿や鹿等の野性の動物、昆虫等が挙げられる。人感センサは、対象物が動物である場合には人間と同じように体温を感知して動物の存在を検知することができる。また、対象物を人間以外の動物とする場合、例えば、渦輪発生装置１が動物の嫌う香料や薬効成分を含んだ渦輪空気を動物の検知方向に放出し、動物の侵入を防ぐこと等が考えられる。
【００５６】
また、渦輪空気の発生に関する制御部の構成及びその制御は、本実施形態に制限されず、例えばセンサの検知で、香料の導入、渦輪ガイド部の方向制御、渦輪空気の発射の一連の動作を実行するようにしてもよい。
【実施例】
【００５７】
次に、本発明の実施例について説明する。なお、各実施例において、渦輪ガイド部は回転させていない。
（第１実施例）
第１実施例では、図３に示す渦輪発生装置を、以下の条件で作成した。
全体構成：正面が縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの正方形であり、側面が縦３００ｍｍ、横方向の最大長さが３１３ｍｍである。孔部１１の大きさ直径９０ｍｍであり、空気室の大きさ２８０ｍｍ×２８０ｍｍ×１２０ｍｍ（板厚を引いた内側の大きさ）である。空気通路部１２は、孔部１１に隣接する基端側の内径が９０ｍｍであり、基端から先端に向かう長さが５０ｍｍである。また、空気通路部１２は、基端から先端方向へ２０ｍｍの位置までは同じ内径を有し、そこから先端に向かって開口部が直径５０ｍｍとなるように先すぼまりの傾斜を有している。
渦輪ガイド部：傾斜角度θＢ３０度、高さＴ１０ｍｍ、範囲θｓ１８０度（各符号の内容は図１１参照）
弾性膜：縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ（被保持部７１１を除いた大きさは２８０ｍｍ×２８０ｍｍ）の正方形形状、厚さ０．１ｍｍのシリコーンゴム。
第１磁石、第２磁石：ネオジム磁石、磁力４００ｍＴ、直径４ｍｍ、厚み５ｍｍ。
以上の構成により、第１実施例の牽引用サーボモータは、牽引距離５０ｍｍ、回転動作速度０．２ｓ／６０度、トルク０．８３Ｎ・ｃｍで弾性膜を牽引することができた。また、このような牽引の結果、約８００ｃｍ３の体積の空気を渦輪として開口部５１から約７ｍ離れた距離にまで届くように放出することができた。この装置による渦輪空気は、渦輪ガイド部が形成された側に曲がり角度は３３度、速度は４．２ｍ／ｓで放出された。
【００５８】
（第２実施例）
図１１は、第２実施例で形成した空気通路部及び渦輪ガイド部を示した図である。表１は、図１１に示す空気通路部及び渦輪ガイド部の作成条件を示した表である。表１において、口径φ及び範囲の角度θｓは図６及び図１１（ａ）において定義した箇所の数値である。傾斜角度θＢ及び高さＴは図１１（ｂ）中で示した箇所の数値である。曲がり角度θｃは、図７において定義した図であり、速度Ｖは渦輪空気の放出速度である。
【表１】
2018110667.tif 000003
【００５９】
また、他の条件の主なものは、以下の通りである。
孔部：直径３６ｍｍ（又は２５ｍｍ）
空気室の大きさ：９０ｍｍ×９０ｍｍ×５０ｍｍ（板厚を引いた内側の大きさ）。
空気通路部：孔部１１と接する基端側と開口部１４の内径が同じ３６ｍｍ（又は２５ｍｍ）、基端側から開口部１４に向かう長さが１３ｍｍ。
弾性膜：縦９０ｍｍ、横９０ｍｍ（保持部を除いた大きさは８８ｍｍ×８８ｍｍ）の正方形形状、厚さ０．１ｍｍのシリコーンゴム。
第１磁石、第２磁石：ネオジム磁石、磁力４００ｍＴ、直径４ｍｍ、厚み５ｍｍ。
以上の構成により、第２実施例の牽引用サーボモータは、牽引距離３０ｍｍ、回転動作速度０．２ｓ／６０度、トルク０．８３Ｎ・ｃｍで弾性膜を牽引することができた。また、このような牽引の結果、約１４０ｃｍ３の体積の空気を渦輪として開口部５１から約４ｍ離れた距離にまで届くように放出することができた。サンプル１１をのぞき、放出された渦輪空気は、渦輪ガイド部が形成された方向に曲がって進行した。
なお、サンプル１１は、渦輪ガイド部を設けていない比較例を示している。
【００６０】
表１より、渦輪ガイド部がないサンプル１１において渦輪が曲がらず直進するのに比較して、渦輪ガイド部を設けたサンプル１からサンプル１０は、渦輪が図５に示した中心軸ａに対して曲がって放出されることを確認できた。また、サンプル１からサンプル４とサンプル５からサンプル８を比較して、渦輪ガイド部の内面が開口部の外側に向かって傾斜している方が、渦輪の放出方向の曲がり角度が大きいことが確認できた。
【００６１】
上記実施形態及び実施例は以下の技術思想を包含するものである。
＜１＞
空気を収容する所定の空間を有する空気室を備え、当該空気室に設けられた開口部から前記空気室内の空気を渦輪状にして放出する渦輪発生装置であって、
前記開口部の外周縁の一部に沿って設けられ、前記開口部の前方に延出する渦輪ガイド部を有することを特徴とする、渦輪発生装置。
＜２＞
前記渦輪ガイド部の前記開口部の側の面は、前記外周縁から前記開口部の外側に向かう傾きを有する、＜１＞の渦輪発生装置。
＜３＞
前記渦輪ガイド部は、前記外周縁の周方向に回転可能である、＜１＞または＜２＞の渦輪発生装置。
＜４＞
前記空気室の内部と連通する筒状の空気通路部をさらに備え、前記開口部は前記空気通路部の先端側の開口である、＜１＞から＜３＞のいずれか１つの渦輪発生装置。
＜５＞
前記開口部は、前記空気通路部の前記開口部と反対側の開口よりも開口面積が小さい、＜４＞の渦輪発生装置。
＜６＞
前記開口部が円形状を有し、前記渦輪ガイド部は、中心角が４５度以上、１８０度以下となる範囲で前記開口部の孤に沿って設けられている、＜４＞または＜５＞の渦輪発生装置。
＜７＞
渦輪状の前記空気の提供を受ける対象物を検出するセンサと、当該センサが検出した前記対象物の位置に対応して前記渦輪ガイド部を移動させる渦輪ガイド移動部と、を備える、＜１＞から＜６＞のいずれか１つに記載の渦輪発生装置。
＜８＞
前記センサが対をなし、前記渦輪ガイド移動部は、前記センサのいずれかが前記対象物を検出した場合、前記センサの対のうち、前記対象物を検出したセンサの側に前記渦輪ガイド部を移動させる、＜７＞の渦輪発生装置。
＜９＞
前記空気室に気体状またはミスト状の香料を供給する香料供給部をさらに備える、＜１＞から＜８＞のいずれか１つの渦輪発生装置。
＜１０＞
請求項1から請求項９のいずれか１項に記載の渦輪発生装置によって渦輪状の空気を発生させることを特徴とする、渦輪発生方法。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・渦輪発生装置
３・・・ベース
５・・・保持部
７・・・弾性膜
９・・・牽引装置
１1・・・孔部
１０・・・渦輪放出部
１２・・・空気通路部
１２ａ・・・円筒部
１２ｂ・・・第１ノズル部
１２ｃ・・・第２ノズル部
１４・・・開口部
１４ａ・・・外周縁
１５・・・渦輪ガイド部
１７・・・開口部用サーボモータ
２５・・・第１センサ
２７・・・第２センサ
７０・・・電磁弁群
４７・・・香料用弁
４８・・・ミスト水用弁
４９・・・煙用弁
５１・・・開口部
５２・・・開放面
５３、５４、５５、５６、５７・・・板状部材
６１・・・第１磁石
６３・・・第２磁石
７１、７３、７５・・・タンク
７２、７４、７６・・・挿入口
７７、７８、７９・・・ホース
８３・・・シャッタ用サーボモータ
９１・・・架台
９２・・・牽引用サーボモータ
９３・・・アーム部
９５・・・クランク部
９７・・・ガイド
１００・・・制御部
１０１・・・操作パネル
１１１・・・スタートスイッチ
１１２・・・香料導入スイッチ
１１３・・・ミスト水導入スイッチ
１１４・・・煙導入スイッチ
１１５・・・牽引用サーボモータスイッチ
１１６・・・回転角制御スイッチ
５１１・・・取り付け部
７１１・・・被保持部
８１１・・・開閉蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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