(57)【要約】    【課題】  強風の方向を任意に制御できるようにした気流制御装置を提供する。    【解決手段】  装置本体(10)は両端開口の一方が流入口(17,42)、他方が吐出口(18,43)，流入口と吐出口との間が流通路(16,41)となった中空形状に形成され、流通路の吐出口側の部分は流入口側の部分に比して通路面積が狭く形成されており、主気流(A,AF)の一部を流入口から流通路内に連続的に流入させ、流通路によって主気流の流速に応じて圧縮することにより、主気流よりも高速の第２気流(B,BF)を生成し、この第２気流を後続する主気流の残部と交差し又は衝突するように吐出口から吐出させる。【選択図】  図３
2005188205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主気流を受ける箇所に設けられ、主気流の流れる方向を制御するようにした気流制御装置において、
装置本体は両端開口の一方が流入口、他方が吐出口，上記流入口と吐出口との間が流通路となった中空形状に形成され、上記流通路の吐出口側の部分は流入口側の部分に比して通路面積が狭く形成されており、
上記主気流の一部が上記流入口から上記流通路内に連続的に流入して上記流通路によって上記主気流の流速に応じて圧縮されることにより上記主気流よりも高速の第２気流が生成され、該第２気流が後続する上記主気流の残部と交差し又は衝突するように上記吐出口から吐出されることにより上記主気流の流れる方向が制御されるようになっていることを特徴とする気流制御装置。
【請求項２】
上記主気流の一部が壁面で遮られ該壁面を伝わって上記装置本体の流入口に流入するようになっている請求項１記載の気流制御装置。
【請求項３】
上記装置本体の吐出口は、上記第２気流が上記後続する主気流の残部と衝突して該後続する主気流の残部を拡散させる方向に上記第２気流を吐出するように形成されている請求項１記載の気流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は気流制御装置に関し、強風の方向を任意に制御できるようにした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、道路における強風は車両の走行を不安定にし、あるいは砂塵を舞い上げて車両や通行人の視界を遮る等、車両や通行人の円滑な通行に悪影響を与え、事故の原因になるおそれがある。また、建物等の構造物が強風に曝されると、構造物の損傷が進むおそれがある。
【０００３】
このような風害を抑制し軽減する最も一般的な方法は、道路の中央分離帯や構造物の周囲の強風の影響を受けやすい場所に樹木を植樹し、樹木自体の弾力性によって強風の圧力を軽減する方法であるが、枝木の剪定や落ち葉の清掃等、樹木の管理作業が煩雑であるばかりでなく、樹木だけの垣根では十分に風圧を軽減することができず、風害を確実に抑制し軽減することができていないのが実情である。
【０００４】
また、道路の路肩や構造物の周囲にコンクリ−トや金属材料等で製作された防風壁を設ける方法も採用されているが、強風の影響を十分に抑制し軽減するためには防風壁を高く形成する必要があり、防風壁の強度が確保しにくいばかりでなく、景観を損ねるおそれがある。
【０００５】
しかも、コンクリ−ト製や金属製の防風壁では強風がそのまま道路上を通過し、あるいは建造物に向かって吹きつけるのを遮断できるが、遮断された強風は防風壁を伝わって壁上方に上昇し、防風壁の上端縁を越えると、防風壁の上方を通過する強風の影響を受けて下方に降下する。この現象は仮に防風壁上端に整流板を形成していても同様である。この降下した強風は防風壁の風下側において渦流を発生して不規則な方向の強風に変化し、この不規則な強風により砂塵を舞い上げ、あるいは車両や通行人が予期せぬ方向からの強風を受けることとなる。
【０００６】
これに対し、防風壁の風を受ける受風面を複数の受風板で構成し、各受風板を傾斜させ、さらには受風面を曲面状に形成し、強風の圧力が防風壁に直接的に影響するのを防止し、又隣接する受風板の隙間から外の景色が見える構造とし、防風壁の強度を確保するとともに、景観が損ねられるのを防止することが提案されているが、かかる構造も強風の影響を十分に抑制することができていないのが実情である。
【０００７】
また、これらの防風壁にプロペラ等の回転体を装備し、強風のエネルギ−の一部を回転体の運動エネルギ−に変換することによって強風の影響を低減する方法も提案されているが、コスト高になるのが難点であり、強風の影響を十分に抑制するという初期の目的を達成できるものではなかった。
【０００８】
他方、防風壁を貫通する連通路を形成し、防風壁の受風面（風上側）を伝わって上昇する強風の一部を連通路によって防風壁の風下側に案内して上昇させ、この風下側の上昇風を防風壁上端で風上側の上昇風に合流させることにより、防風壁の風下側に強風が降下するのを抑制する方法が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１８８３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１記載の防風壁では防風壁を伝わって上昇する強風の一部を連通路で単に分離して風下側を上昇させ、防風壁の上端を越えて降下する風上側の風に対向させているだけであるので、風上側の上昇風と連通路を通過した上昇風とは流速が実質的に同一であり、風上側の上昇風が風下側で降下するのを少し軽減できるだけで、風下側における不規則な方向の強風をほとんど抑制することができないという問題があった。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑み、強風の方向を任意に制御できるようにした気流制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明に係る気流制御装置は、主気流を受ける箇所に設けられ、主気流の流れる方向を制御するようにした気流制御装置において、装置本体は両端開口の一方が流入口、他方が吐出口，上記流入口と吐出口との間が流通路となった中空形状に形成され、上記流通路の吐出口側の部分は流入口側の部分に比して通路面積が狭く形成されており、上記主気流の一部が上記流入口から上記流通路内に連続的に流入して上記流通路によって上記主気流の流速に応じて圧縮されることにより上記主気流よりも高速の第２気流が生成され、該第２気流が後続する上記主気流の残部と交差し又は衝突するように上記吐出口から吐出されることにより上記主気流の流れる方向が制御されるようになっていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の特徴の１つは流通路の吐出口側の部分の通路面積を流入口側の部分の通路面積に比して狭く形成するようにした点にある。
【００１３】
これにより、流通路を通った気流は後続する気流によって圧縮されて高速の第２気流となり、これを上記主気流の残部と交差し又は衝突させると、後続の主気流の残部の方向を任意に制御できる。その結果、防風壁の風下側における不規則な方向の強風の発生を確実に抑制し軽減することができることとなる。
【００１４】
本発明の気流制御装置は主気流を受ける箇所に設ければよい。例えば、防風壁の上端部分に気流制御装置を設けると、上述の防風壁の風下側における不規則な方向の強風を抑制し軽減でき、又家屋や建築構造物の窓周縁や車両の窓周縁に気流制御装置を設けると、窓から家屋や建築構造物の室内あるいは車室内に強風が吹き込むのを抑制し軽減できる。
【００１５】
さらには、家屋や構造物の強風を受ける箇所に気流制御装置を設けると、家屋や構造物に強風が直接的に衝突するのを軽減でき、家屋や構造物の損傷を少なくできる。また、後述の実施形態に示されるように、石油タンクに設けると、火災発生時に高速の第２気流によって火炎が燃え上がるのを抑制できる。
【００１６】
装置本体は流入口を主気流の流れる方向に直接開口させてもよいが、防風壁、家屋，構造物の壁面を伝わる強風を流通路内における気流の圧縮に利用するのがより高速の第２気流を生成することができる。そこで、主気流の一部が壁面で遮られて壁面を伝わって装置本体の流入口に流入するように構成するのがよい。
【００１７】
第２気流は後続する主気流の残部に交差させ、主気流の残部の方向を変更させるようにしてもよく、又後続する主気流の残部の方向と逆の方向に吐出させて後続する主気流の残部に衝突させてこれを拡散させるようにすることもできる。
【００１８】
流通路は吐出口側の部分の通路面積が流入口側の部分のそれよりも狭くなっていれば、高速の第２気流を生成できるので、任意の通路形状に構成することができる。例えば、流通路の通路面積が流入口から吐出口に向けて連続的に減少する形状としてもよく、又流通路の通路面積を流入口側の部分と吐出口側の部分の２段階に変化させるようにしてもよく、さらには流通路の途中に絞りを形成してもよい。
【００１９】
装置本体は流入口及び吐出口を有する流通路を形成できれば、金属材料や合成樹脂材料等、どのような材料で製作してもよい。
【００２０】
本発明では主気流の一部を利用して主気流の方向を制御する第２気流を発生させているので、第２気流をファンなどによって強制的に発生させる方法と比較して施工のコストアップを招来することもない。
【００２１】
また、第２気流の吐出方向を任意に設定できるので、例えば防風壁に設ける場合には第２気流を斜め上方に吐出させるようにすると、防風壁を従来の防風壁に比べてかなり低くすることができ、したがって壁によって景観を損なうこともない。
【００２２】
さらに、本発明の気流制御装置は簡単な構造であるので、既存の防風壁にも簡単に設けることができ、任意の設置箇所において強風に幅広く対処できる。
【００２３】
近年、環境の緑化が進められ、都市の高層建築物の屋上にも植樹が行われ、又窓のベランダに鉢植えの植物を置くことが多くなった。高層建築物の屋上や窓のベランダは強風にさらされることが多く、しかも高層建築物の下方はそのほとんどが道路や通行路となっている。強風にあおられ、植樹した樹木や鉢植えされた植物が下方の道路や通行路に落下すると、大惨事を引き起こすおそれがある。本発明の気流制御装置は上述のような高層建築物の屋上や窓に設けることができ、屋上や窓の危険な強風を減衰させ、安全で快適な緑化を行うことができる。
【００２４】
風は時として災害をもたらす原因になるが、快適な生活を送る上では欠かせない自然要素でもある。本発明に係る気流制御装置は強風の悪影響を抑制し軽減するという効果を最大限に発揮するが、微風時における快適な風に対してはそのほとんどにおいて上述の効果が発揮されない。つまり、本発明に係る気流制御装置は気流による危険な状態もしくは不快な状態の時にこれを遮り又は減衰し、快適な空間を創造するが、常に快適な状態にあるときにはその快適な状態をそのままで維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図３は本発明に係る気流制御装置の好ましい実施形態を示し、これは防風壁に採用した一例である。図１は気流制御装置の装置本体の構造例を、図２は本例の気流制御装置を防風壁に取付けた状態を、図３は気流の挙動を示す。
【００２６】
図において、装置本体１０は例えば合成樹脂材料や金属材料を用いて製作され、平坦なバックパネル１１の前方に断面円弧状のフロントパネル１２を間隔をあけて設けるとともに、バックパネル１１とフロントパネル１２の間を複数のサイドパネル１３で間隔をあけて仕切る一方、バックパネル１１の上端部分に断面円弧状の整流パネル１４を取付けパネル１５によって取付けることにより中空状に構成されている。
【００２７】
装置本体１０の内部は気流の流通路１６、流通路１６の一端は気流の流入口１７、他端は第２気流の吐出口１８となっており、流通路１６の通路面積は流入口１７が最も広く、流入口１７から吐出口１８に向けて次第に小さく形成され、又第２気流は整流パネル１４の作用によって吐出口１８から整流パネル１４の円弧形状に沿う方向に吐出されるようになっている。
【００２８】
例えば、防風壁２０における強風（主気流）の影響を抑制し又は軽減する場合、本例の気流制御装置を図２に示されるように防風壁２０の風上側の上端縁に沿って取付ける。今、図３に示されるように、強風Ａが防風壁２０に向かって吹いてくると、強風Ａの一部は防風壁２０により遮られ、防風壁２０に沿って上昇し、流入口１７の高さを流れる強風Ａの一部とともに流入口１７に流入する。
【００２９】
流通路１６はその通路面積が流入口１７から吐出口１８に向けて狭くなっているので、流通路１６内に流入した強風は後続して流入する強風によって圧縮されて増速し、高速の第２気流Ｂとなって吐出口１８から風上側斜め前方に向けて吐出され、防風壁２０よりも高い位置を流れてくる強風Ａの残部と交差し、この強風の残部を上方に押し上げる。
【００３０】
すると、防風壁２０よりも高い位置を流れてくる強風Ａの残部（主気流の残部）の大部分は図３に示されるように家屋２１の上方をそのまま流れるが、防風壁２０の風下側には負圧が発生するので、少しの風Ｃが防風壁２０の直背後ではなく、家屋２１の上方に降下する微風となるので、家屋２１にはほとんど悪影響しない。
【００３１】
図４及び図５は第２の実施形態を示し、図において図１ないし図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例は石油化学薬品を貯蔵する大型円筒形フロ−トタンクに取付けた例を示し、フロートタンク３０のタンク壁面３１の外面には第１の実施形態と同様の構造の気流制御装置１０が外面上端縁に沿って取付けられ、又タンク壁面３１の内面には第２の気流制御装置４０が内面上端縁に沿って取付けられ、第２の気流制御装置４０は吐出口４３の吐出方向が流入口４２の流入方向に対して８０°〜９５°の角度になるように吐出口４３の形状が整流プレートによって気流制御装置１０の吐出口１８と異なる形状に形成されている以外、気流制御装置１０とほぼ同じ構造に形成されている。
【００３２】
一般的に火炎が継続して燃焼を続けるためには火炎近傍に絶えず新しい空気（酸素）が供給される必要がある。通常、火災による上昇気流が発生すると、その上昇した気流を埋めようと火炎の周囲から空気が流れ込む。
【００３３】
例えば、何らかの原因でフロートタンク３０内で火災が発生した場合、炎は石油化学薬品等のタンク内収蔵物に引火する。火炎Ｆの近傍においては火炎Ｆによる熱と水素ガスなど物質の燃焼によって火炎ＦＫ上方に向かう急激な浮上ガスの上昇気流（主気流）ＡＦが発生する。この上昇気流ＡＦの一部はタンク壁面３１の内面に沿って上昇し第２の気流制御装置４０の流入口４２に流入し、流通路４１内で後続して流入する上昇気流ＡＦによって圧縮されて増速され、高速の第２気流ＢＦとなって吐出口４３から火炎Ｆの上方に向けて吐出される。その結果、火炎Ｆによる急激な上昇気流ＡＦは押さえ込まれて減衰し、フロートタンク３０内に二酸化炭素などのガスを封じ込めるようになる。
【００３４】
他方、フロートタンク３０内の上昇気流ＡＦが発生すると、その上昇気流ＡＦを埋めるようにフロートタンク３０の周囲から空気がフロートタンク３１内に侵入しようとする。この空気の流れ（主気流）の一部はタンク壁面３１の外面を伝わって上昇する。気流制御装置１０を設けていない場合にはタンク壁面３１の外面を伝わって上昇する空気流Ａはタンク壁面３１の上端縁を越えたところで、渦となってタンク壁面３１の内側に降下気流として侵入する。
【００３５】
本例では気流制御装置１０をタンク壁面３１の外面上端部に設けているので、タンク壁面３１の外面を伝わって上昇する空気流Ａは気流制御装置１０によって高速の第２気流Ｂに変換され、タンク壁面３１の上端縁より高い位置を流れる空気流Ａを押し上げ、少しの空気Ｃが火炎Ｆに向けて流れ込むのではなく、火炎Ｆの上方に通過する程度となる。
【００３６】
これにより、タンク壁面３１内に侵入しようとする周囲の空気の降下気流は減衰され、火炎への酸素の供給が遮断されるので、タンク壁面３１内の火炎は不完全燃焼の状態となり、次第にその勢力が失われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る気流制御装置の好ましい実施形態を示す要部拡大斜視図である。
【図２】上記実施形態を防風壁に取付けた状態を示す図である。
【図３】上記実施形態の作用を説明するための図である。
【図４】第２の実施形態を示す図である。
【図５】上記実施形態の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０      装置本体
１６      流通路
１７      流入口
１８      吐出口
２０      防風壁
３１      タンク壁面
４０      装置本体
４１      流通路
４２      流入口
４３      吐出口
Ａ，ＡＦ        主気流
Ｂ，ＢＦ        第２気流
【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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