(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙供給管４と、前記煙供給管に連通した２本のダクト５、６と、煙吹出口３を有する煙吹出支柱２とを備え、前記２本のダクトの一端側は流れの抵抗体７を介して前記煙供給管４と連通されており、前記２本のダクトの他端側はダクト同志が連通されており、さらに前記２本のダクトのうち一方のダクト６には流れの抵抗体を有する煙吹出用開口９を設け、このダクトの煙吹出用開口９と前記煙吹出支柱２に備えた前記煙吹出口３とを連通したことを特徴とする煙吹出装置。
【請求項２】
前記ダクトに設けた流れの抵抗体を有する煙吹出用開口は、ダクトの略全長に渡って設けたことを特徴とする請求項１に記載の煙吹出装置。
【請求項３】
前記２本のダクトは、煙吹出支柱内に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の煙吹出装置。
【請求項４】
前記煙吹出支柱は、煙吹出支柱の側面に形成したスリットから、コアンダ効果により煙を吹出すことができるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の煙吹出装置。
【請求項５】
前記煙吹出支柱は、上下方向に所定の間隔を持って配置した煙吹出口から煙を吹出すことができるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の煙吹出装置。
【請求項６】
前記流れの抵抗体は多孔板、網、ハニカム等の整流要素のいずれか一つまたはそれらの組み合わせから構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の煙吹出装置。
【請求項７】
前記煙吹出支柱は、翼型断面形状を有する煙吹出支柱の後縁部に形成したスリット状の煙吹出口１２からシート状の煙を吹き出すことができるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の煙吹出装置。
【請求項８】
前記２本のダクトの内、前記煙吹出用開口９の無いダクト５の代わりに、前記煙吹出用開口９を有するダクト６の両端に直接煙供給用ホース１３、１５を接続し、ダクト６の上部に流れの抵抗体１７を備え、前記煙供給用ホースから供給した煙を流れの抵抗体７、１７を介して前記煙吹出用開口９から煙を吹き出すようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載の煙吹出装置。
【請求項９】
風洞内で、翼型断面形状を有する煙吹出支柱の側面から、前記煙供給管４に煙を供給するホースを接続する場合、又は、翼型断面形状を有する煙吹出支柱の側面に前記煙供給用ホース１３、１５を接続する場合にホースの接続点の上部に境界層分離板を備えて渦状乱流境界線の発生を防止することを特徴とする請求項１〜請求項８の何れかに記載の煙吹出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風洞内での煙による流体の可視化等に用いる煙吹出装置に関するものであり、さらに詳細には、風洞内において煙を上下均一に吹き出すことができる煙吹出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、風洞内での煙による流体の可視化等に用いる煙吹出装置は、支柱の一端から煙を供給し、支柱の上下方向に形成したスリット等からなる煙吹出口から風洞内に向けて煙を吹出しする構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の煙吹出装置は支柱内にダクトが１本形成されているだけであり、このダクトの一端側から煙を供給する構成となっているために、煙供給口に近いほど煙吹出口からの煙吹出量が多くなり、支柱の上下に渡って均一に煙を吹出すことができなかった。従って、風洞内の上下方向での煙吹出量が異なり、流体の可視化の点で不十分であった。また、風洞の中で煙供給ホースを煙吹出支柱の側面に接続すると接続点より煙吹出支柱の側面上に渦状乱流境界線が発生し煙の流れを乱してしまい、流体の可視化の点で不十分であった。
【０００４】
そこで、本発明は、ダクト全長に形成した煙吹出用開口から煙吹出口に向けて煙を均一に吹き出すことができるようにするために、煙供給管とダクトとの間に流れの抵抗体（多孔板、網等）を設けるとともに、煙吹出用開口を有するダクトの両端から煙を供給できる煙吹出装置を提供することにより、上記問題点を解決することを目的とする。また、煙吹出支柱の側面の煙供給ホース接続点より発生する渦状乱流境界線を防止するために、前記ホース接続点の上部に境界層分離板を備えた煙吹出装置を提供することにより、上記問題点を解決することを目的とする。
【０００５】
本発明は、煙供給管に流れの抵抗体を介して連通する２本のダクトと、この２本のダクトの端部を連通する通路と、一方のダクトの略全長に渡って形成された煙吹出用開口とを備えており、煙は煙供給管から流れの抵抗体を通って２本のダクトに入る。この２本のダクトに流れ込んだ煙は、煙吹出用開口を有するダクトの両端から煙吹出用開口に向かって流れだし、同開口と連通する煙吹出支柱の煙吹出口から均一に吹出される。なお、ダクトに形成した煙吹出用開口には必要に応じて流れの抵抗体を設けることができる。
【０００６】
前記流れの抵抗体は気流の乱れを小さくする機能を有しており、アルミハニカム、整流網、多孔体等の整流要素で構成することができる。さらに、煙吹出支柱に形成する煙吹出口の形態は細い径のパイプ、小径の孔を開ける、スリットからコアンダ効果を利用して吹き出す、または、煙吹出支柱の後縁のスリットからシート状の煙を吹き出す構造等がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
【請求項１】煙供給管４と、前記煙供給管に連通した２本のダクト５、６と、煙吹出口３を有する煙吹出支柱２とを備え、前記２本のダクトの一端側は流れの抵抗体７を介して前記煙供給管４と連通されており、前記２本のダクトの他端側はダクト同志が連通されており、さらに前記２本のダクトのうち一方のダクト６には流れの抵抗体を有する煙吹出用開口９を設け、このダクトの煙吹出用開口９と前記煙吹出支柱２に備えた前記煙吹出口３とを連通したことを特徴とする煙吹出装置である。
また、前記ダクトに設けた流れの抵抗体を有する煙吹出用開口は、ダクトの略全長に渡って設けたことを特徴とする煙吹出装置である。
また、前記２本のダクトは、煙吹出支柱内に形成したことを特徴とする煙吹出装置である。
また、前記煙吹出支柱は、煙吹出支柱の側面に形成したスリットから、コアンダ効果により煙を吹出すことができるようにしたことを特徴とする煙吹出装置である。
また、前記煙吹出支柱は、上下方向に所定の間隔を持って配置した煙吹出口から煙を吹出すことができるようにしたことを特徴とする煙吹出装置である。
また、前記流れの抵抗体は多孔板、網、ハニカム等の整流要素のいずれか一つまたはそれらの組み合わせから構成されていることを特徴とする煙吹出装置である。
また、前記煙吹出支柱は、翼型断面形状を有する煙吹出支柱の後縁部に形成したスリット状の煙吹出口１２からシート状の煙を吹き出すことができるようにしたことを特徴とする煙吹出装置である。
また、前記２本のダクトの内、前記煙吹出用開口９の無いダクト５の代わりに、前記煙吹出用開口９を有するダクト６の両端に直接煙供給用ホース１３、１５を接続し、ダクト６の上部に流れの抵抗体１７を備え、前記煙供給用ホースから供給した煙を流れの抵抗体７、１７を介して前記煙吹出用開口９から煙を吹き出すようにしたことを特徴とする煙吹出装置である。
また、風洞内で、翼型断面形状を有する煙吹出支柱の側面から、前記煙供給管４に煙を供給するホースを接続する場合、又は、翼型断面形状を有する煙吹出支柱の側面に前記煙供給用ホース１３、１５を接続する場合にホースの接続点の上部に境界層分離板を備えて渦状乱流境界線の発生を防止することを特徴とする煙吹出装置である。
【０００８】
【実施の形態】
以下、本発明における煙吹出装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は第１実施形態としての煙吹出装置の側面図、図２は同煙吹出装置の一部破断断面図、図３は図１中のＡ−Ａ断面図である。
【０００９】
図１において、煙吹出装置２０は煙を導入する導入口１と、煙を吹出すための煙吹出口３とを備えており、煙吹出支柱２は図に示すように上下方向に煙吹出口としてのスリット３が形成されている。導入口１から供給された煙は後述する煙吹出支柱２内の流路１１を介してスリット３全長からコアンダ効果を利用して均一に吹き出されることになる。
【００１０】
図２において煙吹出装置２０は、煙導入口１を有する煙供給管４を備えており、この煙供給管４には２本のダクト５、６が取り付けれており、２本のダクト５、６はアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体７を介して煙供給管４と連通されている。２本のダクト５、６は図中上方において通路８により連通しており、また２本のダクト５、６のうち１本のダクト６には、略全長にわたって煙吹出用開口９が形成され、この開口９にもアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体１０が必要に応じて取り付けられている。
【００１１】
２本のダクト５、６は、側面に煙吹出口としてのスリット３を有する断面が翼型（図３参照）をしている煙吹出支柱２の内に形成されており、スリット３は煙吹出支柱２の上下方向に渡って所定の長さに形成され、このスリット３は煙吹出支柱２内に形成している流路１１を介して、前記ダクト６に形成した煙吹出用開口９に連通している。
【００１２】
上記構成からなる煙吹出装置２０では、煙は煙供給管４から流れの抵抗体７を通って２本のダクト５、６に入る。この２本のダクト５、６に流れ込んだ煙は、煙吹出用開口９を有するダクト６の両端から煙吹出用開口９に向かって流れだし、同開口９に設けた抵抗体１０を介して煙吹出支柱２内の流路１１に均一に流れだす。流路１１内に流れた煙は煙吹出支柱２に形成したスリット３からコアンダ効果によりスリット３全長から均一に吹き出される。
【００１３】
この煙の流れにおいて、煙は煙供給管４より流れの抵抗体７（多孔板、網等）を通り２本のダクト５、６に入ったのち、ダクト６では煙を流路１１に吹き出しているので上部に向かって内圧が低くなる。一方ダクト５では煙を吹き出していないので上部の内圧はダクト６の上部よりも高いので煙はダクト５からダクト６に流れ込みダクト６の上下の圧力差を小さくする。このため、ダクト６から流路１１に吹き出る上下の煙の吹出量の均一化が改善される。
ここで流れの抵抗体７と１０はダクト５、６内の流速を小さくすることにより圧力の均一化を促進し、又、流れを均等に拡散する作用をしている。
また、流路１１は気流の乱れを小さくする部分で中にはアルミハニカム、整流網等の整流要素を装着する。
【００１４】
つづいて、本発明の第２実施形態の説明をする。
図４は第２実施形態としての煙吹出装置の側面図、図５は同煙吹出装置の拡大破断断面図、図６は図４中のＢ−Ｂ断面図である。
【００１５】
この実施形態は前述した第１実施形態のスリット３の代わりに、上下方向に多数の煙吹出口３Ａを有する煙吹出支柱２を使用した点で第１実施形態と異なっている。なお第１実施形態と同じ符号の部材は同一部材を指している。
煙吹出支柱２は図５に示すように煙吹出支柱２内の流路１１に連通する多数の煙吹出口３Ａを備えており、また煙供給管４に連通する２本のダクト５、６を備えている。２本のダクト５、６はアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体７を介して煙供給管４と連通されている。２本のダクト５、６は図中上方において通路８により連通しており、また２本のダクト５、６のうち１本のダクト６には、略全長にわたって煙吹出用開口９が形成され、この開口にもアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体１０が取り付けられている。
【００１６】
上記構成からなる煙吹出装置２０では、煙は煙供給管４から流れの抵抗体７を通って２本のダクト５、６に入る。この２本のダクト５、６に流れ込んだ煙は、煙吹出用開口９を有するダクト６の両端から煙吹出用開口９に向かって流れだし、同開口９に設けた抵抗体１０を介して煙吹出支柱２内の流路１１に均一に流れだす。流路１１内に流れた煙は煙吹出支柱２に形成した多数の煙吹出口３Ａから均一に吹き出される。
【００１７】
つづいて、本発明の第３実施形態の説明をする。
図７は第３実施形態としての煙吹出装置の鳥瞰図、図８は同煙吹出装置の一部破断側面図である。
この実施形態は前述した第１実施形態のスリット３の代わりに、上下方向に煙吹出用のスリット１２を後縁に持っている煙吹出支柱２を使用するとともに２本のダクトの代わりにダクト１本とし、２本目のダクトの代わりにホースを使用した点で第１実施形態と異なっている。なお第１実施形態と同じ符号の部材は同一部材を指している。
煙吹出支柱２は図７、図８に示すように煙吹出支柱２内の流路１１に連通する煙吹出口としてのスリット１２を備えており、また煙供給用のホース１３、１４に連通するダクト６を備えている。ダクト６の図中上端はアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体１７を介して煙供給用のホース１５と、またダクト６の図中下端はアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体７を介して煙供給用のホース１３と連通されている。ダクト６には、略全長にわたって煙吹出用開口９が形成され、この開口にもアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体１０が取り付けられている。
【００１８】
上記構成からなる煙吹出装置では、煙は煙供給用ホース１３、１４から流れの抵抗体７、１７を通ってダクト６に入る。このダクト６に流れ込んだ煙は、煙吹出用開口９に設けた抵抗体１０を介して煙吹出支柱２内の流路１１に均一に流れ出す。流路１１に流れた煙は煙吹出支柱２の後縁に形成した煙吹出口としてのスリット１２から上下均一に吹き出される。
【００１９】
つづいて、本発明の第４実施形態の説明をする。
図９は第４実施形態としての煙吹出装置の側面図、図１０は同煙吹出装置の一部破断側面図、図１１は図９のＣ−Ｃ断面図である。
この実施形態は第１実施形態の２本のダクトの代わりにダクト１本とし、２本目のダクトの代わりにホースを使用した点で第１実施形態と異なっている。なお第１実施形態と同じ符号の部材は同一部材を指している。
煙吹出支柱２は図１０に示すように煙吹出支柱２内の流路１１に連通する煙吹出口としてのスリット３を備えており、またダクト６の両端に連通する２本の煙供給用のホース１３、１５を備えている。１本のダクト６は両端においてアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体７、１７を介して煙供給ホース１３、１５と連通している。ダクト６には略全長に渡って煙吹出用開口９が形成され、この開口にもアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体１０が取り付けられている。
【００２０】
上記構成からなる煙吹出装置では、煙は煙供給用の２本のホース１３、１５から流れの抵抗体７、１７を通って１本のダクト６の両端からダクト６に入る。この１本のダクト６に流れ込んだ煙は、ダクト６の両端から煙吹出用開口９に向かって流れ出し、同開口９に設けた抵抗体１０を介して煙吹出支柱２内の流路１１に均一に流れ出す。流路１１に流れた煙は煙吹出支柱２の側面に形成した煙吹出口としてのスリット３から上下均一に吹き出される。
【００２１】
つづいて、本発明の第５実施形態の説明をする。
図１２は第５実施形態としての煙吹出装置の鳥瞰図、図１３は同煙吹出装置の一部破断側面図であり、図１２中のＡ−Ａ断面図は第１実施形態の図３と同一である。また図１４は、図１２の煙吹出支柱２を後流側（図１２の右側）より見た部分図である。
この実施形態は第１実施形態の煙の導入口１の代わりに、翼型断面を持つ煙吹出支柱２の側面に煙導入口を移し、そこに接続するホースの接続点１９の上部に境界層分離板２１を備えている点で第１実施形態と異なっている。なお第１実施形態と同じ符号の部材は同一部材を指している。
煙吹出支柱２は図１３に示すように煙吹出支柱２内の流路１１に連通する煙吹出口としてのスリット３を備えており、また煙供給管４に連通する２本のダクト５、６を備えている。２本のダクト５、６はアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体７を介して煙供給管４と連通している。２本のダクト５、６は図中上方において通路８により連通しており、また２本のダクトの内１本のダクト６には、略全長に渡って煙吹出用開口９が形成され、この開口にもアルミハニカム、整流網、多孔体等からなる流れの抵抗体１０が取り付けられている。また図１２に示すように煙吹出支柱２の側面に煙供給ホース１８を接続し、ホース１８と煙供給管４は連通している。またホース１８の接続点１９の上部にはホース１８を接続する側の煙吹出支柱２の側面の端から端までの境界層分離板２１を備えている。
【００２２】
上記構成からなる煙吹出装置では、煙はホース１８から煙供給管４に入り、煙供給管４に入った煙は流れの抵抗体７を通って２本のダクト５、６に入る。この２本のダクト５、６に流れ込んだ煙は、煙吹出用開口９を有するダクト６の両端から煙吹出用開口９に向かって流れ出し、同開口９に設けた抵抗体１０を介して煙吹出支柱２内の流路１１に均一に流れ出す。流路１１に流れた煙は煙吹出支柱２の側面に形成した煙吹出口としてのスリット３から上下均一に吹き出される。このとき、境界層分離板２１は境界層分離板が無い場合にホース１８の接続点１９で上方に向かって発生する渦状乱流境界層がスリット３から吹き出る煙の流れを乱すのを防止している。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明では流路１１と抵抗体１０は煙の乱れを気にしない場合には省略も可能である。また、流れの抵抗体７、１０の抵抗係数（損失係数）の分布を最適制御することにより上下の煙の吹出量の均一化をさらに改善することが可能である。さらに流れの抵抗体７、１０の抵抗係数（損失係数）の分布を自動制御することにより上下の煙の吹出量の均一化と煙の量を制御できるなど種々の実施形態とすることも可能である。
さらに、本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、煙供給管に流れの抵抗体を介して連通する２本のダクトと、この２本のダクトの端部を連通する通路と、一方のダクトの略全長に渡って形成されかつ抵抗体を有する煙吹出用開口とを備えており、２本のダクトに流れ込んだ煙は、ダクトの両端から煙吹出用開口に向かって流れだし、同開口に設けた抵抗体を介して煙吹出支柱内の流路を経由してスリット等の煙吹出口から均一に流れだす。この結果、煙吹出支柱の上下の煙吹出量の均一化を図ることができる。なお、ダクトは必要に応じて一本とし、そのダクトの両端に煙供給用ホールを接続することも可能である。また、抵抗体の抵抗係数（損失係数）の分布を自動制御することにより上下の煙の吹出量の均一化をさらに改善できる。また抵抗体の抵抗係数（損失係数）の分布を自動制御することにより上下の煙の吹出量の均一化と煙の量を制御できる、等の優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】煙吹出装置の第１実施形態としての側面図である。
【図２】同煙吹出装置の一部破断側断面図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】煙吹出装置の第２実施形態としての側面図である。
【図５】同煙吹出装置の拡大破断側面図である。
【図６】図４中のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】第３実施形態としての煙吹出装置の鳥瞰図である。
【図８】同煙吹出装置の一部破断側面図である。
【図９】第４実施形態としての煙吹出装置の側面図である。
【図１０】同煙吹出装置の一部破断側面図である。
【図１１】図９中のＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】第５実施形態としての煙吹出装置の鳥瞰図であり、煙供給ホース接続部から発生する渦状乱流境界線を示す図である。
【図１３】同煙吹出装置の一部破断側面図である。
【図１４】図１２の煙吹出支柱２を後側（図１２の向かって右手）より見た部分図である。
【符号の説明】
１        導入口
２        煙吹出支柱
３        煙吹出口（スリット）
４        煙供給管
５、６    ダクト
７、１０、１７  抵抗体
８        通路
９        煙吹出用開口
１１        流路
１２        後縁のスリット
１３        ホース
１４        ホース１３の接続点
１５        ホース
１６        ホース１５の接続点
１８        ホース
１９        ホース１８の接続点
２０        煙吹出装置
２１        境界層分離板
【図１】
0003733415.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
0003733415.tif 000014
【図１４】
0003733415.tif 000015