JPH01256745A - Artificial tornado generating mechanism - Google Patents
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
- F24F2221/46—Air flow forming a vortex
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、人工的に竜巻を発生せる機構に関するが、詳
しくは長手方向の２面に吸込口と吹出口を有する３本以
上のパイプを用いてエアーカーテンを形成させて自由空
間部に所望方向の竜巻を発生させる人工竜巻発生機構に
関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a mechanism for artificially generating a tornado, and more specifically, the present invention relates to a mechanism for artificially generating a tornado. This invention relates to an artificial tornado generating mechanism that uses the artificial tornado to form an air curtain to generate a tornado in a desired direction in a free space.
（従来の技術）
人工竜巻発生機構については、本願出願人がすでに開発
し出願（特願昭６１−１０６３８４号、同６１−２８７
２２５号他）をなしている。例えば、特願昭６１−１０
８３８４号の発明による人工竜巻発生機構の原理は、連
続する回転渦流を形成させその両面を遮蔽し、かつ−面
又は両面の中心部で吸引して、渦流の中心に沿った負圧
域（コア一部）と吸引口に向う気流を形成ならしめ、こ
れらの合成作用により渦流の中心に沿って吸引口に向う
人工竜巻を発生せしめることにある。すなわち、渦流を
構成する空気、水などの分子は回転することによって遠
心力が作用し、又渦流の中心部から吸引することによる
負圧域は、連続する渦流の遠心力による中心部の負圧に
よって渦の中心に沿フて平均的なコア一部が形成され、
かつ遠心力と負圧コア一部による求心力がバランスする
範囲で安定して、渦流は中心コア一部に収束しながら吸
引口に向って連続的な人工竜巻が発生することになる。(Prior Art) The applicant of this application has already developed and applied for an artificial tornado generation mechanism (Japanese Patent Application No. 106384/1984, Patent Application No. 61-287).
No. 225, etc.). For example, patent application 1986-10
The principle of the artificial tornado generation mechanism according to the invention of No. 8384 is to form a continuous rotating vortex, shield both sides of the vortex, and draw suction at the center of the - face or both sides to create a negative pressure area (core) along the center of the vortex. The purpose is to form an airflow toward the suction port with a part of the vortex), and to generate an artificial tornado that moves toward the suction port along the center of the vortex by the combined action of these. In other words, centrifugal force acts on the molecules of air, water, etc. that make up the vortex as they rotate, and the negative pressure area caused by suction from the center of the vortex is caused by the negative pressure at the center due to the centrifugal force of the continuous vortex. An average part of the core is formed along the center of the vortex,
In addition, as long as the centrifugal force and the centripetal force due to a portion of the negative pressure core are balanced, the vortex is stable and converges on a portion of the central core, creating a continuous artificial tornado toward the suction port.
（発明が解決しようとする問題点）
前記のような人工竜巻発生機構は、いずれも外部から送
風機によるエアーをエアー吹田パイプ内に圧送させてエ
アー吹出口から吹き出してエアーカーテンを形成させる
方法で人工竜巻を発生させていた。この外部からの送風
機によりエアーをエアー吹出パイプ内に圧送しなくても
エアーカーテンを形成させようとするところに、本発明
が解決しようとする問題点がある。(Problems to be Solved by the Invention) The above-mentioned artificial tornado generation mechanisms are all based on a method in which air is forced into the air Suita pipe by a blower from the outside and is blown out from the air outlet to form an air curtain. It was creating a tornado. The problem that the present invention attempts to solve lies in the attempt to form an air curtain without forcing air into the air blowing pipe using an external blower.
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記の如き問題点を解決するために開発した
ものであって、エアー吸込口とエアー吹出口とを形成し
、かつエアーを吸込み吹出すことを可能とした送風機を
内設して成るエアー吸込吹出パイプを設け、該パイプを
エアー吸引パイプを具備したエアー吸引フードに少なく
とも３本以上を装設し、前記送風機を介して丼エアー吸
込吹出パイプ間にエアーカーテンを形成し、かつエアー
吸引パイプからエアーを吸引してエアーカーテン内の自
由空間部に人工竜巻を発生させることを特徴とする人工
ｍ巻発生機構の提供にあり、また前記送風機が貫流型送
風機から成り、また前記エアー吸込吹出パイプが角型若
しくは丸型から成り、また前記エアー吸引フードが角型
若しくは丸型から成り、また前記人工竜巻を縦方向、横
方向、傾斜方向等自在の方向に発生させる人工竜巻発生
機構の提供にある。(Means for Solving the Problems) The present invention was developed to solve the above problems, and includes forming an air suction port and an air blowout port, and sucking and blowing out air. An air suction blowout pipe is provided with an air blower installed therein, and at least three of these pipes are installed in an air suction hood equipped with an air suction pipe. An artificial tornado generating mechanism is provided, characterized in that an air curtain is formed between the air curtains and an artificial tornado is generated in a free space within the air curtain by suctioning air from an air suction pipe, and the blower is It consists of a once-through type blower, the air suction blowing pipe has a square or round shape, the air suction hood has a square or round shape, and the artificial tornado can be freely moved in vertical, horizontal, inclined directions, etc. The purpose of the present invention is to provide an artificial tornado generating mechanism that generates a tornado in the direction of .
（作 用）
本発明からなるエアー吸込吹出パイプ内にはエアーを吸
込み吹出しことを可能にした送風機、例えば貫流型送風
機が内設されているので、長手方向の２面に穿れたエア
ー吸込み口からエアーを吸込みエアー吹出口からエアー
を吹出すことが可能となる。しがたって、外部からエア
ーを圧送しなくても各エアー吸込吹出パイプからエアー
を吸込み吹出すことができる。(Function) The air suction and blowout pipe according to the present invention is equipped with a blower that can suck and blow out air, such as a once-through blower, so that air suction ports are provided on two sides in the longitudinal direction. It becomes possible to suck in air from the air outlet and blow it out from the air outlet. Therefore, air can be sucked in and blown out from each air suction and blowout pipe without having to forcefully feed air from the outside.
また、本発明からなるエアー吸込吹出パイプを使用すれ
ば、周囲から巻き込まれる風量の一部又は全部が各パイ
プ間のエアーカーテンの吸引風量として再利用すること
ができるので、従来よりも吸引排気風量が少なくて済む
。In addition, by using the air suction and blowout pipe of the present invention, part or all of the air volume drawn in from the surroundings can be reused as the suction air volume of the air curtain between each pipe, so the suction and exhaust air volume is greater than that of the conventional method. less.
（実施例） 以下、図面に従って本発明の実施例について説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明の人工屯を発生機構を示したものであ
り、１はエアー吸込吹出パイプである。エアー吸込吹出
パイプ１は、柱状の角パイプから成り、エアー吸込口２
とエアー吹出口３が形成されている。エアー吸込口２は
エアーを吸込む開口部であり、金網が張設されている。FIG. 1 shows a mechanism for generating an artificial tonne according to the present invention, and 1 is an air suction and blowout pipe. The air suction blowout pipe 1 consists of a columnar square pipe, and the air suction port 2
and an air outlet 3 are formed. The air suction port 2 is an opening for sucking air, and is covered with a wire mesh.
エアー吹出口３は、エアー吸込口２から吸込まれたエア
ーを吹出す開口部である。このエアー吸込吹出パイプ１
内には、貫流型送風機６が内設されている。貫流型送風
機６は、外部のエアーを吸込み外部へ吹出すことができ
る送風機であれば、いかなる送風機でもよい。４は、エ
アー吸引フードであり、中央部にエアー吸引パイプ５が
取付けである。このエアー吸引パイプ５は、エアーを吸
引するパイプであり、いかなる吸引手段でもよい。なお
、貫流型送風機６は、第１図（ハ）に図示されているよ
うに電動機７の両側に羽根車８．８が装設されており、
電動機７の駆動により羽根車８．８が回転されるように
構成されている。この回転羽根により外部のエアーがエ
アー吸込口２から吸込まれると共に、エアー吹出口３か
らエアーが外部に吹出されることになる。The air outlet 3 is an opening that blows out the air sucked in from the air suction port 2. This air suction blowout pipe 1
A once-through type blower 6 is installed inside. The once-through type blower 6 may be any blower as long as it is capable of sucking in external air and blowing it out to the outside. 4 is an air suction hood, and an air suction pipe 5 is attached to the center part. This air suction pipe 5 is a pipe that suctions air, and may be any suction means. Note that the once-through type blower 6 has impellers 8.8 installed on both sides of the electric motor 7, as shown in FIG. 1(C).
The impeller 8.8 is configured to be rotated by driving the electric motor 7. The rotary blades suck in external air from the air suction port 2 and blow out air from the air blowout port 3 to the outside.
次に、本発明の使用方法とその作動について説明する。Next, a method of using the present invention and its operation will be explained.
まず、所望の形状、大きさの柱状エアー吸込吹出パイプ
１をエアー吸引パイプ５付のエアー吸引フード４に４本
装設する。この場合、エアー吸込口２が他のエアー吹田
［１３と直線状でしかも対向される位置に設定する。次
にエアー吸込吹出パイプ１内に装設されている貫流型送
風機６とエアー吸込フード４のエアー吸引パイプ５川吸
引機（図示せず）を駆動する。First, four columnar air suction and blowout pipes 1 having a desired shape and size are installed in the air suction hood 4 equipped with the air suction pipe 5. In this case, the air suction port 2 is set in a position where it is in a straight line and faces the other air suita [13]. Next, the once-through type blower 6 installed in the air suction blowout pipe 1 and the air suction pipe 5 suction machine (not shown) of the air suction hood 4 are driven.
そうすれば、各エアー吸込吹出パイプ１間に矢印方向の
エアーカーテンＡが形成されて、そのエアーカーテンＡ
内の自由空間部に人工竜６Ｈを発生させることができる
。つまり、貫流型送風機６の羽根車８の回転により、外
部のエアーがエアー吸込吹出パイプ１から吸込まれて吹
出され、一方エアー吸引パイプ５からエアーが吸引され
るので、エアー吸引パイプ５の方向に向けて垂直状の人
工竜巻が発生することになる。Then, an air curtain A in the direction of the arrow is formed between each air suction and blowout pipe 1, and the air curtain A
An artificial dragon 6H can be generated in the free space inside. In other words, by the rotation of the impeller 8 of the once-through type blower 6, external air is sucked in and blown out from the air suction blowing pipe 1, and on the other hand, air is sucked from the air suction pipe 5, so that the air flows in the direction of the air suction pipe 5. A vertical artificial tornado will be created.
第２図は、人工屯壱発生の原理機構を図示したものであ
る。FIG. 2 illustrates the principle mechanism of artificial tunic generation.
エアー吸込吹出パイプ１のエアー吹出口３からエアーが
吹き出されると横流れ方向のエアーカーテンＡが形成さ
れ、各エアー吸込吹出パイプ１間の空間部がエアーカー
テンＡで囲まれることになる。このエアーカーテンＡの
伴流作用によって、エアー吸引口りの下方向の空間部に
連続する旋回気流Ｂ（循環流）が起こり、更にエアー吸
引口りの吸引によって旋回流Ｂ（循環流）内に負圧コア
一部Ｃが形成される。すなわち、エアーカーテンＡ内に
循環流が形成されると、この循環流により空気の分子に
遠心力が与えられ、一方循環流の中心部には吸引により
負圧を生ずるが、この負圧域は遠心力のために周辺部に
は至らず循環流の中心に沿ってコア一部Ｃを形成し平均
的に長・〈伸びる。この負圧コア一部Ｃが循環する空気
の分子に求心力を与え、遠心力と求心力とがバランスす
る範囲で循環流は渦流（スパイラル・フロー）となり中
心部に収束しながらエアー吸引口りに向けて人工竜巻Ｈ
が発生することになる。When air is blown out from the air outlet 3 of the air suction and blowout pipe 1, an air curtain A is formed in the transverse flow direction, and the space between each air suction and blowout pipe 1 is surrounded by the air curtain A. Due to the wake action of the air curtain A, a continuous swirling airflow B (circulation flow) occurs in the space below the air suction port, and further, the swirling airflow B (circulation flow) is generated by the suction of the air suction port. A negative pressure core portion C is formed. In other words, when a circulating flow is formed within the air curtain A, centrifugal force is applied to the air molecules by this circulating flow, while negative pressure is generated in the center of the circulating flow due to suction, but this negative pressure area Due to the centrifugal force, it does not reach the periphery, but forms a core part C along the center of the circulating flow, and is elongated on average. This negative pressure core part C applies centripetal force to the circulating air molecules, and within the range where centrifugal force and centripetal force are balanced, the circulating flow becomes a vortex (spiral flow) and converges at the center while directing toward the air suction port. Artificial tornado H
will occur.
なお、この人工竜巻の流体特性は、ａ吸い込みに指向性
を有していること（吸引口に向う流速は吸引口から離れ
ても変化しない）、ｂ竜巻状に中心部へ収束されかつ流
速が加速されること、Ｃ負圧コア一部が循環流の中心部
に形成されかつ吸引口に向けて平均的に伸びること、ｄ
遠心力と吸引力のバランスがとれて、低速域から高速域
まで自在の竜巻が形成されること、などである。The fluid characteristics of this artificial tornado are that a) the suction is directional (the velocity of the flow toward the suction port does not change even if it moves away from the suction port); C. A part of the negative pressure core is formed in the center of the circulating flow and extends evenly toward the suction port; d.
The balance between centrifugal force and suction force allows tornadoes to be formed at any speed from low to high speeds.
なお、本実施例では角型のパイプとフードを示したが元
型でもまたいかなる形状のものでも同一の効果が得られ
ると共に、この組立構造を自在にすることにより縦、横
、斜め等いかなる形状、方向の人工竜巻を発生させるこ
とができる。Although the square pipe and hood are shown in this example, the same effect can be obtained with the original shape or with any shape. , can generate an artificial tornado in the direction.
第３図は、本願出願人が開発した従来の人工竜巻発生機
構を示したものであり、詳細は特願昭６１−１０６３８
４号に記載されている。本図からも明らかなように、エ
アー吹出口１２を形成したエアー吹出パイプ１１がエア
ー吸引パイプ１５を備えたエアー吸引フード１４に装設
されている。１３はエアー圧送口であり、エアー吹出パ
イプ１１にエアーを送り込むための穴である。つまり、
従来のパイプは、外部からエアーを圧送してエアーを吹
出させる方法であるから、吸引排気風ｆｆ１Ｑは、エア
ーカーテン風量と周囲から巻き込まれる風量とを吸引排
気することが必要とされていた。その結果、有害ガスや
粉塵を処理する装置に利用した場合に、規模が大型化さ
れて工作ト、経済上において多くの問題があった。Figure 3 shows a conventional artificial tornado generation mechanism developed by the applicant, and details are given in Japanese Patent Application No. 10638/1986.
It is stated in No. 4. As is clear from this figure, an air blowing pipe 11 having an air blowing outlet 12 is installed in an air suction hood 14 equipped with an air suction pipe 15. Reference numeral 13 denotes an air pressure feeding port, which is a hole for feeding air into the air blowing pipe 11. In other words,
Since the conventional pipe uses a method of blowing out air by force-feeding air from the outside, the suction/exhaust air ff1Q is required to suction/exhaust the air curtain air volume and the air volume drawn in from the surroundings. As a result, when used in equipment for treating harmful gases and dust, the scale has increased, causing many problems in terms of construction and economy.
第４図は、本発明の作用と従来発明の作用との対比図で
ある。従来の場合は（イ）図に示すようにエアーカーテ
ン風、ｔｌＡ’が外部から圧送された風量のみであるか
ら、中央に人工ａ巻を発生させるためには強力な吸引排
気量が必要となる。これに対して、本発明の場合は（ロ
）図に示すように各パイプ内でエアーが貫流されている
ので、巻込風１ｗがエアーカーテンとじて再利用するこ
とができる。すなわち、これを有毒ガス排気装置に用い
れば従来方式による人工竜巻発生機構の吸引排気風量で
は、エアーカーテン風量千巻込み風量十有毒ガス等発生
量となるが、本発明方式の人工竜巻発生機構の吸引排気
風量では、エアーカーテン風量千巻込み風量−エアーカ
ーテン再利用風量＋有毒ガス等発生量となる。したがっ
て、従来発明より有毒ガス処理装置、ダクトなどを小型
化することができる。FIG. 4 is a comparison diagram of the operation of the present invention and the operation of the conventional invention. In the conventional case, as shown in the figure (A), the air curtain wind, tlA', is only the air volume forced from the outside, so a strong suction and exhaust volume is required to generate the artificial winding a in the center. . On the other hand, in the case of the present invention, air flows through each pipe as shown in Figure (B), so the entrained air 1w can be reused as an air curtain. In other words, if this is used in a toxic gas exhaust system, the suction and exhaust air volume of the conventional artificial tornado generation mechanism would be 1,000 rolls of air curtain air volume, 10 toxic gases, etc., but the amount of toxic gas generated by the artificial tornado generation mechanism of the present invention is The suction/exhaust air volume is: air curtain air volume, 1,000 entrainment air volume - air curtain reuse air volume + amount of toxic gas, etc. generated. Therefore, the toxic gas treatment device, duct, etc. can be made smaller than the conventional invention.
本発明は以上のように構成されているので、次のような
効果を有している。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
ア、人工竜巻を発生させるために必要なエアーカーテン
形成用のパイプ内に送風機が内設されているので、外部
から圧送する必要がない。A. A blower is installed inside the pipe for forming the air curtain necessary to generate an artificial tornado, so there is no need to pump it from outside.
イ１周囲からの巻込風量をエアーカーテン風量として再
利用が可能となるので、その分吸引排気ｍＢを少なくす
ることができる。(1) Since the amount of air drawn in from the surrounding area can be reused as the amount of air curtain air, the amount of suction and exhaust mB can be reduced accordingly.
第１図は本発明の人工竜巻発生機構を示した概要説明図
、第２図は本発明機構の原理を示した説明図、第３図は
従来の人工竜巻発生機構を示した概要説明図、第４図は
本発明の作用と従来発明の作用との対比説明図である。
１−−−−−エアー吸込吹出パイプ
２・−・−エアー吸込口
３−一エアー吹出口
４−一・エアー吸引フード
５−・−エアー吸引パイプ
ロ・−一貫流型送風機 ７・−・−電動機８−一羽根
車
１１・−一エアー吹出パイプ
１２−轡エアー吹出口
１３・−一エアー圧送口
１４−・−エアー吸引フード
１５−・−エアー吸引パイプ
Ａ−一エアーカーテン
Ｂ−一・旋回気流 Ｃ−ｍ−コア一部Ｄ・−・−
エアー吸引口 Ｈ−一一人工竜巻Ｗ−−巻込風量FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing the artificial tornado generating mechanism of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the principle of the mechanism of the present invention, and FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing the conventional artificial tornado generating mechanism. FIG. 4 is a diagram illustrating a comparison between the operation of the present invention and the operation of the conventional invention. 1-----Air suction/outlet pipe 2--Air suction port 3--Air outlet 4--Air suction hood 5--Air suction pipero--Continuous flow blower 7---Electric motor 8-One impeller 11.-1 Air blow-off pipe 12--Air blow-off port 13.--1 Air pressure feeding port 14--Air suction hood 15--Air suction pipe A-1 Air curtain B-1.Swirling air flow C-m-core part D・-・-
Air suction port H-11 Artificial tornado W--Intake air volume
Claims (5)
アーを吸込み吹出すことを可能とした送風機を内設して
成るエアー吸込吹出パイプを設け、該パイプをエアー吸
引パイプを具備したエアー吸引フードに少なくとも３本
以上を装設し、前記送風機を介して各エアー吸込吹出パ
イプ間にエアーカーテンを形成し、かつエアー吸引パイ
プからエアーを吸引してエアーカーテン内の自由空間部
に人工竜巻を発生させることを特徴とする人工竜巻発生
機構。(1) An air suction and blowout pipe is provided, which forms an air suction port and an air blowout port, and is equipped with an internal blower that can suck and blow out air, and the pipe is connected to an air pipe equipped with an air suction pipe. At least three or more pipes are installed in the suction hood, an air curtain is formed between each air suction pipe through the blower, and air is sucked from the air suction pipe to create an artificial tornado in the free space inside the air curtain. An artificial tornado generating mechanism characterized by generating.
）記載の人工竜巻発生機構。(2) Claim (1) wherein the blower is a once-through type blower.
) The artificial tornado generation mechanism described.
から成る請求項（１）記載の人工竜巻発生機構。(3) The artificial tornado generating mechanism according to claim (1), wherein the air suction and blowout pipe is square or round.
成る請求項（１）記載の人工竜巻発生機構。(4) The artificial tornado generating mechanism according to claim (1), wherein the air suction hood has a square or round shape.
の方向に発生させる請求項（１）記載の人工竜巻発生機
構。(5) The artificial tornado generating mechanism according to claim (1), wherein the artificial tornado is generated in any direction such as a vertical direction, a horizontal direction, or an inclined direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082074A JPH01256745A (en) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Artificial tornado generating mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082074A JPH01256745A (en) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Artificial tornado generating mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256745A true JPH01256745A (en) | 1989-10-13 |
| JPH0355727B2 JPH0355727B2 (en) | 1991-08-26 |
Family
ID=13764327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63082074A Granted JPH01256745A (en) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Artificial tornado generating mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01256745A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1988-04-01 JP JP63082074A patent/JPH01256745A/en active Granted
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