特許 7122826 シーディング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-12

(45)【発行日】2022-08-22

(54)【発明の名称】シーディング装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 9/06 20060101AFI20220815BHJP

   B05B 7/08 20060101ALI20220815BHJP

【ＦＩ】

G01M9/06

B05B7/08

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017251975

(22)【出願日】2017-12-27

(65)【公開番号】P2019117151

(43)【公開日】2019-07-18

【審査請求日】2020-11-05

(73)【特許権者】

【識別番号】512094410

【氏名又は名称】西華デジタルイメージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安木 政史

(72)【発明者】

【氏名】中村 健一

【審査官】岩永 寛道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１２５０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２０２３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２１７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２９９８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１９４２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ ９／００－ １０／００

Ｂ０５Ｂ １／００－ ３／１８

Ｂ０５Ｂ ７／００－ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体粒子により形成されるトレーサ粒子を放出するシーディング装置であって、
液体粒子と気体とを含む噴流を噴出する複数の噴霧ノズルと、
基端部の内側に前記噴霧ノズルが配置され、前記噴流中の液体粒子で形成された前記トレーサ粒子を含む気体流を放出するための開口先端部を有する筒状体とを備え、
前記筒状体の中心軸線に沿った方向に見た場合、各噴霧ノズルからの噴流の中心軸線Ｃと該筒状体の内面との交点Ｐにおける該内面の接線をＴとすれば、該中心軸線Ｃの該内面よりも外側に位置する部分と、該接線Ｔの該中心軸線Ｃよりも一方の側に位置する部分とが成す角θは鋭角であり、該一方の側は、すべての噴霧ノズルに係る接線Ｔについて、それぞれに対応する中心軸線Ｃの同じ方の側であり、かつ各交点Ｐの位置は、噴霧ノズル毎に異なり、
前記開口先端部は、
前記筒状体の先端の中心部以外の部分を閉塞し、該中心部に対応する部分に開口穴が設けられた閉塞部材と、
前記筒状体の長さ方向に延在し、側面が前記閉塞部材の開口穴に対して気密に固定され、該開口穴よりも該筒状体の後端側に位置する後端側部分を有する筒状放出部とを備え、
前記筒状放出部の内部において該筒状放出部の長さ方向に沿って延在し、該筒状放出部を経て放出される前記トレーサ粒子を含む気体流の旋回を抑制する旋回抑制板を備えるこることを特徴とするシーディング装置。

【請求項2】

各噴霧ノズルは、該噴霧ノズルの噴流の噴出方向が、前記筒状体の中心軸線に垂直な平面に対して所定の鋭角を成すように配置されることを特徴とする請求項１に記載のシーディング装置。

【請求項3】

前記複数の噴霧ノズルは、同一の形態を有し、該噴霧ノズルの数をｎとすれば、前記筒体の中心軸線についてｎ回対称性を呈することを特徴とする請求項１又は２に記載のシーディング装置。

【請求項4】

前記筒状体内に、該筒状体内の気圧を高めて、前記噴霧ノズルからの噴流により形成される旋回流が該筒状体の先端方向に進むのを補助する気体を送る気体供給部を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のシーディング装置。

【請求項5】

前記噴霧ノズルは、衝突型の２流体ノズルであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のシーディング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

液体粒子により形成されるトレーサ粒子を放出するシーディング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、このようなシーディング装置として、噴霧ノズルが噴出する液体粒子及び気体とを含む噴流の周りを噴出方向に沿って覆う筒状体を備え、この筒状体の内壁に、該噴流中の粒径の大きい液体粒子を付着させて排除するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。

【0003】

このシーディング装置は、その筒状体の内部で微粒化が進行した粒径の小さい液体粒子をトレーサ粒子として風洞内に放出するものであり、筒状体における噴霧ノズルから所定範囲内の位置に、外気を筒状体内に導入する開口部が設けられる。

【0004】

これによれば、開口部から導入される外気により、液体粒子の微粒化が促進され、粒径の大きい液体粒子が減少するので、トレーサに適した粒径の小さい液体粒子の数が増大する。したがって、より多くのトレーサ粒子を風洞内に供給することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－１２５０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記の従来のシーディング装置によれば、より多くのトレーサ粒子を供給するためには、数台のシーディング装置を用意し、これらのシーディング装置を同時に駆動させる必要がある。

【0007】

また、噴霧ノズルが噴出する噴流の方向と、噴流の周りを覆う筒状体の方向とが一致しているので、噴流中の大きい液体粒子を排除しつつ、大きい液体粒子をさらに微粒化する機能が必ずしも十分であるとはいえない。このため、トレーサ粒子の供給効率がより高いシーディング装置が望まれる。

【0008】

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、１台のシーディング装置で、より多くのトレーサ粒子を効率よく供給できるシーディング装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１発明に係るシーディング装置は、
液体粒子により形成されるトレーサ粒子を放出するシーディング装置であって、
液体粒子と気体とを含む噴流を噴出する複数の噴霧ノズルと、
基端部の内側に前記噴霧ノズルが配置され、前記噴流中の液体粒子で形成された前記トレーサ粒子を含む気体流を放出するための開口先端部を有する筒状体とを備え、
前記筒状体の中心軸線に沿った方向に見た場合、各噴霧ノズルからの噴流の中心軸線Ｃと該筒状体の内面との交点Ｐにおける該内面の接線をＴとすれば、該中心軸線Ｃの該内面よりも外側に位置する部分と、該接線Ｔの該中心軸線Ｃよりも一方の側に位置する部分とが成す角θは鋭角であり、該一方の側は、すべての噴霧ノズルに係る接線Ｔについて、それぞれに対応する中心軸線Ｃの同じ方の側であり、かつ各交点Ｐの位置は、噴霧ノズル毎に異なり、
前記開口先端部は、
前記筒状体の先端の中心部以外の部分を閉塞し、該中心部に対応する部分に開口穴が設けられた閉塞部材と、
前記筒状体の長さ方向に延在し、側面が前記閉塞部材の開口穴に対して気密に固定され、該開口穴よりも該筒状体の後端側に位置する後端側部分を有する筒状放出部とを備え、
前記筒状放出部の内部において該筒状放出部の長さ方向に沿って延在し、該筒状放出部を経て放出される前記トレーサ粒子を含む気体流の旋回を抑制する旋回抑制板を備えるこることを特徴とする。

【0010】

第１発明によれば、各噴霧ノズルが噴出する噴流は、筒状体の内面と衝突し、筒状体内で旋回する旋回流を発生させる。この旋回流は、順次生じてくる旋回流により押されて筒状体の先端方向に進む。

【0011】

この間に、旋回流中の比較的径の大きい液体粒子は、旋回して遠心力により筒状体の内壁に衝突して付着し、旋回流から効果的に排除され易く、かつ旋回流により微粒化も進行し易い。一方、比較的径の小さい液体粒子は、遠心力や慣性にさほど影響されずに旋回流に乗るので、筒状体の内壁に付着し難い。

【0012】

これにより、比較的径の小さいトレーサに適した液体粒子をトレーサ粒子として含む気体流が、筒状体の開口先端部から放出される。このトレーサ粒子は、複数の噴霧ノズルから放出された液体粒子により形成されたものであるため、その分、１つの噴霧ノズルから放出される液体粒子で形成されるトレーサ粒子よりも数が多い。

【0013】

したがって、各噴霧ノズルからの噴流で形成される旋回流中の比較的径の大きい液体粒子を旋回流から簡便な構成で排除しつつ、より多くのトレーサ粒子を効率よく放出することができる。また、旋回流中の径の大きい粒子が筒状体に付着して形成される液体が筒状体から放出されるのを、閉塞部材及び筒状放出部の後端側部分によって防止することができる。また、ほぼ直進するトレーサ粒子を含む気体流を筒状体の先端から放出することができる。これにより、筒状体の先端に接続される他の散布用デバイスなどの内壁にトレーサ粒子が付着するのを防止することができる。

【0014】

第２発明に係るシーディング装置は、第１発明において、各噴霧ノズルは、該噴霧ノズルの噴流の噴出方向が、前記筒状体の中心軸線に垂直な平面に対して所定の鋭角を成すように配置されることを特徴とする。

【0015】

第２発明によれば、各噴霧ノズルが放出する噴流により形成される旋回流自体が筒状体の先端方向に向かう運動量の成分を有するので、旋回流を、筒状体の先端方向に効果的に進行させ、トレーサ粒子の効率的な放出に寄与することができる。

【0016】

第３発明に係るシーディング装置は、第１又は第２発明において、前記複数の噴霧ノズルは、同一の形態を有し、該噴霧ノズルの数をｎとすれば、前記筒状体の中心軸線についてｎ回対称性を呈することを特徴とする。

【0017】

第３発明によれば、各噴霧ノズルはｎ回対称であるため、各噴霧ノズルが噴出する噴流により回転対称な噴流を形成し、より効果的に多量のトレーサ粒子を放出することができる。

【0018】

第４発明に係るシーディング装置は、第１～第３のいずれかの発明において、前記筒状体内に、該筒状体内の気圧を高めて、前記噴霧ノズルからの噴流により形成される旋回流が該筒状体の先端方向に進むのを補助する気体を送る気体供給部を有することを特徴とする。

【0019】

第４発明によれば、噴霧ノズルからの噴流が生成する旋回流を、筒状体の先端に効果的に進行させ、旋回流中のトレーサ粒子に適した径を有する液体粒子が筒状体に付着するのを防止し、より効果的に多くのトレーサ粒子を放出することができる。

【0024】

第５発明に係るシーディング装置は、第１～第４のいずれかの発明において、前記噴霧ノズルは、衝突型の２流体ノズルであることを特徴とする。

【0025】

第５発明によれば、衝突型の２流体ノズルにより、内部混合で微粒化した液滴同士をさらに衝突させ、均質化・微粒化された液体粒子を有する噴流が得られるので、かかる噴流に基づき、効率的に多量のトレーサ粒子を放出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係るシーディング装置の斜視図である。

【図2】図１のシーディング装置のエアノズル近傍の部分を示す斜視図である。

【図3】図１のシーディング装置における噴霧ノズルの噴出方向と筒状体の内壁との関係を示す図である。

【図4】図１のシーディング装置における各噴霧ノズルの配置の具体例として、筒状体が円筒状である場合について示す図である。

【図5】図１のシーディング装置における噴霧ノズルの噴出方向と筒状体の中心軸線に垂直な平面とのなす角度を示す図である。

【図6】図１のシーディング装置により風洞実験を行う様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１に示すように、本実施形態のシーディング装置１は、オイル粒子と空気を含む噴流を噴出する複数の噴霧ノズル３と、基端部の内側に噴霧ノズル３が配置された筒状体４とを備える。

【0028】

筒状体４は、噴霧ノズル３よりも基端側が実質的に閉塞され、噴霧ノズル３の噴流の噴出方向に延在し、先端部に噴流中の液体粒子で形成されたトレーサ粒子を含む気体流を放出するための開口先端部５を有する。

【0029】

筒状体４は、噴流中のオイル粒子のうちの粒径が大きいものをその内壁に付着させて取り除くことにより、粒径が小さいものをトレーサ粒子として放出する機能を有する。シーディング装置１の図１における上方の側を先端側とし、下方の側を後端側とすれば、シーディング装置１は、使用時には、先端側を鉛直上方に向けて配置される。

【0030】

オイル粒子を形成するためのオイルとしては、例えば、ＤＯＳ（Dioctyl sebacate）オイルや、水とグリセリンの混合物等が用いられる。トレーサ粒子の粒径は、用途によって異なるが、例えば、自動車の風洞実験では、粒径が２～４μｍ程度のものが好ましい。

【0031】

筒状体４先端の開口先端部５は、筒状体４の先端の中心部以外の部分を閉塞し、該中心部に対応する部分に開口穴６が設けられた閉塞部材７と、筒状体４の長さ方向に延在し、側面が閉塞部材７の開口穴６に対して気密に固定された筒状放出部８とを備える。筒状放出部８は、開口穴６よりも後端側に位置する後端側部分８ａと、先端側に位置する先端側部分８ｂを有する。

【0032】

後端側部分８ａは、筒状体４内で大粒径のものが取り除かれたオイル粒子が、トレーサ粒子として、装置外部に供給される際、筒状放出部８の筒状体４に付着したオイル粒子がトレーサ粒子に混入して装置外部へ流出するのを阻止する壁として機能する。また、筒状放出部８の内部には、その長さ方向に沿って延在し、筒状放出部８を経て放出されるトレーサ粒子を含む気体流の旋回を抑制する旋回抑制板８ｃが設けられる。

【0033】

図２に示すように、各噴霧ノズル３は、平均粒子径が１０μｍ以下の微粒子を生成することが可能な衝突型の２流体ノズルであり、中心軸線１０が交差する２つのノズル１１ａ及び１１ｂを備える。ノズル１１ａ及び１１ｂから噴出される噴流は衝突し、中心軸線１０が交差する点を始点Ｓとして、全体として噴出方向Ｊの方向に進む噴流となる。噴霧ノズル３は、筒状体４の下端に固定された平板状のノズルベース１２上に、次に示すような噴流と筒状体４との位置関係が得られるように配置される。

【0034】

すなわち、筒状体４の中心軸線ＡＸ（図１参照）に沿った方向に見た場合、図３に示すように、各噴霧ノズル３からの噴流の中心軸線Ｃと筒状体４の内面４ａとの交点Ｐにおける内面４ａの接線をＴとする。

【0035】

このとき、中心軸線Ｃの内面４ａよりも外側に位置する部分と、接線Ｔの中心軸線Ｃよりも一方の側に位置する部分とが成す角θは鋭角である。そして、該一方の側は、すべての噴霧ノズル３に係る接線Ｔについて、それぞれに対応する中心軸線Ｃの同じ方の側であり、かつ各交点Ｐの位置は、噴霧ノズル３毎に異なる。

【0036】

図４は、このような各噴霧ノズル３の配置の具体例として、筒状体４が円筒状である場合について示す。なお、図４においては、１つの噴霧ノズル３について示しているが、他の噴霧ノズル３についても同様である。

【0037】

図４のように、筒状体４の中心軸線ＡＸに沿った方向に見て、中心軸線ＡＸの位置を位置ベクトルの原点Ｏとする。各噴霧ノズル３からの噴流の始点Ｓの位置ベクトルをベクトルｓで表す。交点Ｐの位置ベクトルをベクトルｐで表す。また、中心軸線ＡＸに垂直で、位置ベクトルの原点Ｏを原点とするＸＹ座標系を考える。

【0038】

このとき、ベクトルｓとＸ軸の正側とが反時計回りに成す角をφ、ベクトルｐとＸ軸の正側とが成す角をξ、ベクトルｓの大きさをｒ１、ベクトルｐの大きさをｒ２とする。そうすると、ベクトルｓ＝（ｒ１・ｃｏｓφ、ｒ１・ｓｉｎφ）、ベクトルｐ＝（ｒ２・ｃｏｓξ、ｒ２・ｓｉｎξ）である。

【0039】

また、噴流の始点Ｓから交点Ｐに向かうベクトルを、ベクトルｑとすれば、ベクトルｑ＝ベクトルｐ－ベクトルｓである。また、交点Ｐから接線Ｔに沿って接線Ｔの上記一方の側に向かう単位ベクトルをベクトルｔとすれば、ベクトルｔ＝（ｓｉｎξ、－ｃｏｓξ）である。

【0040】

このとき、上述の鋭角θを用いると、ベクトルｑ・ベクトルｔ＝｜ベクトルｑ｜・｜ベクトルｔ｜ｃｏｓθであるから、θ＝ｃｏｓ^－１（ベクトルｑ・ベクトルｔ／（｜ベクトルｑ｜・｜ベクトルｔ｜））である。したがって、筒状体４の中心軸線ＡＸに沿った方向に見た場合の各噴霧ノズル３の位置（噴流の始端Ｓの位置）及び向き（噴流の噴出方向Ｊ）は、このθが鋭角となるようなベクトルｓ及びベクトルｐを与えるように設定される。

【0041】

鋭角θとして好ましい値は、噴霧ノズル３からの噴流の広がりの程度などに依存するが、例えば、５０°～８５°であり、より好ましい値は６０°～８０°である。

【0042】

また、筒状体４が円筒状である場合、各噴霧ノズル３は、同一の形態を有し、噴霧ノズル３の数をｎとすれば、筒状体４の中心軸線ＡＸについてｎ回対称性を呈するのが好ましい。なお、本実施形態では、ｎ＝４である。

【0043】

また、図５に示すように、各噴霧ノズル３は、その噴流の噴出方向Ｊが、筒状体４の中心軸線ＡＸに垂直な平面ＰＬに対して所定の鋭角αを成し、やや上方を向くように配置される。鋭角αとして好ましい値は３°～１５°であり、より好ましい値は５°～１０°である。

【0044】

図１のように、噴霧ノズル３の鉛直方向下側には、噴霧ノズル３が形成するオイル粒子の原料となるオイルが蓄えられるオイルタンク１３が設けられる。オイルタンク１３には、オイルタンク１３内にオイルを供給するための注油口１４、及びオイルタンク１３内のオイルを排出するための排出口１５が設けられる。

【0045】

噴霧ノズル３とオイルタンク１３との間には、オイルタンク１３内のオイルを噴霧ノズル３に供給するためのオイル供給管１６が設けられる。オイル供給管１６の途中には、オイルタンク１３内のオイル量をモニタするための油量計１７が設けられる。

【0046】

筒状体４とオイルタンク１３との間には、筒状体４の内壁に付着した液体粒子が自重によりオイルタンク１３に戻るための流路が設けられる。この流路は、図２に示すようなノズルベース１２に設けられた４つのドレーン穴１８により構成される。

【0047】

各ドレーン穴１８の周囲におけるノズルベース１２の上面は、各ドレーン穴１８に向かって若干傾斜している。すなわち、ノズルベース１２は、筒状体４からノズルベース１２上に自重によって移動してきた液体粒子が、この傾斜面により各ドレーン穴１８に導かれ、オイルタンク１３に落下し易いように構成される。

【0048】

筒状体４の下端には第１フランジ部１９が設けられ、これに対応する第２フランジ部２０がオイルタンク１３の上端に設けられる。第１フランジ部１９と第２フランジ部２０は、ノズルベース１２の外周部を挟むようにして、該外周部を貫通するボルトで相互に結合される。

【0049】

これにより、筒状体４、ノズルベース１２及びオイルタンク１３が一体化される。噴霧ノズル３には、これに圧縮空気を供給するための第１エア供給管２１が接続される。

【0050】

筒状体４内には、筒状体４内の気圧を高めて、噴霧ノズル３からの噴流により形成される噴流旋回流Ｃａが筒状体４の先端方向に進むのを補助する気体を送る気体供給部を有する。気体供給部は、筒状体４内にその内壁に沿ったエア旋回流２１ｂを形成するエアを噴出する２つのエアノズル２２を備える。

【0051】

エアノズル２２には、これに圧縮空気を供給するための第２エア供給管２３が接続される。第１エア供給管２１及び第２エア供給管２３には、図１のように、これらを通るエアの流量をそれぞれ別個に調整するための第１レギュレータ２４及び第２レギュレータ２５が設けられる。２つのエアノズル２２は、筒状体４の第１フランジ部１９の上面側で、かつ各噴霧ノズル３のノズル１１ａ及び１１ｂよりも低い位置に配置される。

【0052】

図１に示すように、各エアノズル２２は、筒状体４の内壁に沿ったエア旋回流２１ｂを形成するエアを噴出するように、筒状体４の中心軸線ＡＸについて回転対象の位置関係となるようにして、筒状体４の周方向に沿った方向に向けられる。各エアノズル２２は、わずかに、斜め上方に向けられてもよい。ただし、各エアノズル２２は、これらが形成するエア旋回流２１ｂの方向が、上述の噴霧ノズル３が形成する噴流旋回流Ｃａの方向と同じになるように設けられる。

【0053】

シーディング装置１は、筒状体４の開口先端部５の筒状放出部８以外の部分は、各噴霧ノズル３の２つのノズル１１ａ及び１１ｂ並びにエアノズル２２の部分を除き、密閉状態として使用される。

【0054】

この構成において、シーディング装置１でトレーサ粒子を風洞等に供給する際には、筒状放出部８の先端側部分８ｂに、多孔ノズルを有するシーディングレークのような散布用デバイスが接続される。シーディング装置１の駆動は、第１エア供給管２１を介して各噴霧ノズル３に圧搾空気を供給するともに、第２エア供給管２３を介してエアノズル２２に圧搾空気を供給することにより行われる。

【0055】

各噴霧ノズル３に圧搾空気が供給されると、オイルタンク１３内のオイルがオイル供給管１６を介して吸い上げられ、各噴霧ノズル３の２つのノズル１１ａ及び１１ｂから、微粒化したオイル粒子と空気とを含む噴流が噴出される。各ノズル１１ａ及び１１ｂから噴出された噴流は衝突し、これによりさらに微粒化したオイル粒子を含む噴流が、各噴霧ノズル３から放出されることになる。

【0056】

各噴霧ノズル３から放出された噴流は、その噴出方向Ｊが、上述のように、筒状体４の内面４ａに対して鋭角θを成すようにして衝突する。これにより、各噴霧ノズル３からの噴流２は、筒状体４の周方向に沿って旋回する噴流旋回流Ｃａを生じる。この噴流旋回流Ｃａは、順次生じてくる噴流旋回流Ｃａにより押されて筒状体４の先端方向に進む。

【0057】

また、これに伴って各エアノズル２２に供給される圧搾空気は、各エアノズル２２から噴流旋回流Ｃａと同一の周方向に噴出するので、筒状体４内に、噴流旋回流Ｃａと同一周方向のエア旋回流２１ｂを筒状体４の内面４ａに沿って形成する。

【0058】

このエア旋回流２１ｂは、噴霧ノズル３による噴流旋回流Ｃａが筒状体４の先端方向に進むのを補助する。すなわち、各エアノズル２２からの圧搾空気の圧力により、筒状体４内のトレーサ粒子を含む噴流旋回流Ｃａは、エア旋回流２１ｂとともに混然一体となった旋回流Ｃｂとして、筒状体４の先端方向に進む。

【0059】

筒状体４の先端まで進んだ旋回流Ｃｂは、筒状放出部８を経て、その先端に接続された散布用デバイス内に、その内部からの圧力抵抗に抗して支障なく送り出されてゆく。

【0060】

この間、空気の流れの影響を受け易い粒径の小さいオイル粒子は旋回流Ｃｂ中の空気の流れに乗って支障なく筒状放出部８を通過し、散布用デバイス内に、トレーサ粒子として供給されてゆく。

【0061】

一方、空気の流れよりも慣性力の影響を比較的大きく受ける粒径の大きいオイル粒子は、粒径の小さいオイル粒子に比べて、筒状体４の内壁に衝突して付着し易いので、旋回流Ｃｂ中から良好に取り除かれる。その際に、粒径の大きいオイル粒子は、筒状体４内の旋回流Ｃｂにより旋回するので、粒径の大きいオイル粒子には遠心力も加わり、筒状体４の内壁への衝突が促進される。これにより、粒径の大きいオイル粒子は、さらに効果的に旋回流Ｃｂ中から排除される。

【0062】

また、この間、旋回流Ｃｂの影響により、粒径の大きいオイル粒子については、微細化が促進される。これにより生じた粒径が小さいオイル粒子は、遠心力よりも空気の流れの影響を受け易いので、筒状体４の内壁に衝突することなく、旋回流Ｃｂに乗って筒状放出部８からトレーサ粒子として供給される。これにより、供給されるトレーサ粒子の量が増大する。

【0063】

また、トレーサ粒子を含む旋回流Ｃｂが、筒状放出部８を経て散布用デバイス内に供給されてゆくとき、筒状放出部８の旋回抑制板８ｃによって、旋回流Ｃｂの旋回が抑制される。したがって、散布用デバイス内に供給されたトレーサ粒子は、旋回していないので、散布用デバイス内に付着する可能性が低くなっており、散布用デバイスをオイルで汚染することが極力防止される。

【0064】

筒状体４に付着した粒径の大きいオイル粒子は、筒状放出部８の後端側部分８ａによって散布用デバイス内に流入するのが阻止されるので、トレーサ粒子が供給される散布用デバイスや風洞その他の機器を汚染するコンタミネーションの原因になることもない。筒状体４に付着した粒径の大きいオイル粒子は、自重により筒状体４の内壁に沿って下方へ流れ、ノズルベース１２のドレーン穴１８を経て、オイルタンク１３内に戻る。

【0065】

この間に、噴霧ノズル３に供給される圧搾空気の量を第１レギュレータ２４で調整し、及びエアノズル２２に供給される圧搾空気の量を第２レギュレータ２５で調整することにより、トレーサ粒子の供給量や、粒径の大きいオイル粒子の排除効果の程度が調整される。

【0066】

特に第２レギュレータ２５を調整することにより、旋回流Ｃｂによるオイル粒子の微細化促進の程度や、旋回流Ｃｂから排除されるオイル粒子の粒径等を制御できるので、トレーサ粒子の平均粒径もある程度調整される。

【0067】

以上のように、本実施形態によれば、複数の噴霧ノズル３からの噴流自体が噴流旋回流Ｃａを形成するとともに、エアノズル２２から噴出するエアもエア旋回流２１ｂとなってオイル粒子の旋回及び筒状体４の先端への進行を補助するので、粒径の小さいオイル粒子の減少を防止しながら、粒径の大きいオイル粒子を効果的に排除することができる。

【0068】

これにより、例えば数μｍ以上の粒径が大きいオイル粒子によるコンタミネーションを防止し、例えば２～４μｍ程度の粒径の小さいオイル粒子をトレーサ粒子として供給することができる。

【0069】

また、エアノズル２２から噴出する圧搾空気によって筒状体４内の圧力を向上させることができる。したがって、ある程度の高圧な環境におけるトレーサ粒子の供給が可能となり、圧力抵抗のある散布用デバイスを接続して使用することもできる。また、筒状放出部８以外の部分（ただし、噴霧ノズル３及びエアノズル２２を除く）を密閉状態としたのでこの効果をさらに高めることができる。

【0070】

また、第１エア供給管２１及び第２エア供給管２３におけるエアの流量をそれぞれ別個に調整するための第１レギュレータ２４及び第２レギュレータ２５を備えるので、噴霧ノズル３からの噴霧量とは別個に、エアノズル２２からの圧搾空気の噴出量を調整し、エア旋回流２１ｂによる粒径の大きいオイル粒子の排除効果などを制御することができる。

【0071】

また、筒状体４の内壁に付着した液体粒子が自重によりオイルタンク１３に戻るための流路を、ドレーン穴１８を用いて構成したので、筒状体４の内壁に付着したオイル粒子が筒状体４の底部に溜まるのを防止することができる。

【0072】

図６は、シーディング装置１を用いて風洞実験を行うときの様子を模式的に示す。風洞２６内には、風洞２６を廻る風を生じさせるファン装置２７や、風を均一化するためのハニカム構造の部材で構成された整流部２８、風洞２６の角部において風を適切に導くためのコーナーベーン２９などが設けられる。

【0073】

従来、このような風洞２６を用いて風洞実験を行う際には、３～４μｍ程度の粒径のトレーサをベルマウスと呼ばれる供給口３０から供給し、風洞２６内を１０分程度循環させ、風洞２６内全体をトレーサ粒子で満たすグローバルシーディングを行ってから、車両３１の周囲の風の流れがカメラなどを用いて計測される。計測は、１０～数１０秒間行われる。このようにしてトレーサが循環する間に、観察時におけるトレーサ粒子の粒径は減少して１μｍ程度になる。

【0074】

これに対し、本発明に従ったシーディング装置１を用いて風洞実験を行う場合には、シーディング装置１により、供給口３０から１０～数１０秒間だけトレーサの供給が行われ、その後、供給が停止される。供給されたトレーサは、ファン装置２７によって攪拌され、均一化されて、風洞２６を１周しただけで、風洞２６の出口３２から車両３１に供給され、計測に供される。

【0075】

この場合、従来と異なり、１０～数１０秒間のみ、トレーサ３３が供給され、車両３１の周囲の風の流れが、１０～数１０秒間計測される。トレーサ３３が１周した後、風洞２６の適当な位置に、上記の出口３２とは別に設けられた出口を開放することにより、トレーサ３３を風洞２６内から外に逃がすことができる。

【0076】

これによれば、シーディング装置１は４つの噴霧ノズル３を用いているので、供給されたトレーサ３３が風洞２６を１周しかしていないにも拘わらず、風洞２６からは、従来の数倍の数のトレーサ粒子を、一度に車両３１の周囲に供給することができる。しかも、車両３１の周囲に供給されるトレーサ３３は、風洞２６を１周しかしていないので、３～４μｍの粒径を維持している。

【0077】

このため、トレーサ３３をカメラで観察する際に、１つのトレーサ粒子からは、従来よりも４倍程度の光量が得られる。したがって、従来の４倍程度の視野の範囲を一度で観察することができる。また、従来のようにトレーサ３３を風洞２６内で何度も周回させる必要がなく、１周させるだけで計測を行うことができるので、計測に要する時間を短縮し、かつ風洞２６がトレーサ３３で汚染されるのを極力防止することができる。

【0078】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明のシーディング装置は、旋回流Ｃｂによって大きい粒径のオイル粒子を効果的に排除しつつ筒状体４内の圧力を高めてトレーサ粒子を送り出すものである。このため、図１のように縦置きにして用いることに代えて、横置きにして用いることも可能である。

【0079】

この場合、オイルタンク１３は、筒状体４における噴霧ノズル３が配置された部分の下方に配置し、かつ装置形状が複雑になるのを避けるために筒状体４と分離して配置するのが好ましい。

【0080】

この場合、オイルタンク１３と筒状体４との間には、筒状体４の内壁に付着したオイル粒子が自重によりオイルタンク１３に戻るための経路の一部として、オイルタンク１３と筒状体４とを接続するホースが設けられる。また、オイルタンク１３と噴霧ノズル３との間には、オイル供給管１６に代えて、オイルタンク１３から噴霧ノズル３にオイルを供するためのホースが設けられる。

【0081】

また、衝突型の２流体ノズルである噴霧ノズル３に代えて、１つのノズルを有する噴霧ノズル、又は３以上のノズルを有する衝突型の噴霧ノズルを用いてもよい。また、エアノズル２２の数も２つに限定されない。トレーサ粒子の原料となる液体粒子として、上述のオイルに代えて水等の液体を用いてもよい。また、噴霧ノズル３の数は、４つに限らず、２以上であればよい。

【0082】

また、筒状放出部８や閉塞部材７は無くてもよい。また、噴霧ノズル３として、オイルポンプを用いてオイルを供給する形式のものを用いてもよい。また、開口先端部は、単なる開口であってもよい。

【0083】

また、気体供給部は、エアノズル２２のように旋回流を生じさせるものではなく、単に筒状体４内の圧力を高めて噴霧ノズル３からの噴流旋回流Ｃａが筒状体４の先端方向に移動するのを補助したり、散布用デバイスへのトレーサの供給を支障なく行えるようにしたりするものであってもよい。また、気体供給部は、なくてもよい。

【符号の説明】

【0084】

１…シーディング装置、３…噴霧ノズル、４…筒状体、４ａ…内面、５…開口先端部、６…開口穴、７…閉塞部材、８…筒状放出部、８ａ…後端側部分、８ｂ…先端側部分、８ｃ…旋回抑制板、１０、ＡＸ、Ｃ…中心軸線、１１ａ、１１ｂ…ノズル、１２…ノズルベース、１３…オイルタンク、１４…注油口、１５…排出口、１６…オイル供給管、１７…油量計、１８…ドレーン穴、１９…第１フランジ部、２０…第２フランジ部、Ｃａ…噴流旋回流、２１ｂ…エア旋回流、２２…エアノズル、２３…第２エア供給管、２４…第１レギュレータ、２５…第２レギュレータ、２６…風洞、２７…ファン装置、２８…整流部、２９…コーナーベーン、３０…供給口、３１…車両、３２…出口、Ｃｂ…旋回流、Ｊ…噴出方向、Ｏ…原点、Ｐ…交点、Ｓ…始点。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】