JP2002139511A - Air flow analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、解析領域の気流の
状態を可視化し、当該可視化した気流分布の画像データ
をパターン追跡処理して気流の速度分布をベクトル表示
できるとともに数値に変換して表示できる気流解析装置
に関し、特に解析時に解析領域の環境状態を乱さないよ
うにし、かつ、ビデオカメラへの入射光量を所定量に絞
ることにより解析環境からのノイズ光を遮蔽して正確な
解析を可能にした気流解析装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention visualizes the state of an airflow in an analysis area, performs pattern tracking processing on the visualized image data of the airflow distribution, and can display the velocity distribution of the airflow as a vector and convert it into a numerical value. The airflow analyzer that can be used, in particular, does not disturb the environmental state of the analysis area during analysis, and also reduces the amount of incident light to the video camera to a predetermined amount to block noise light from the analysis environment and enable accurate analysis The present invention relates to an airflow analysis device described above.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の気流解析装置は、解析領
域の気流の状態を可視化する気流可視化機構と、当該気
流可視化機構からの気流分布の画像データを取り込み、
これら画像データをパターン追跡処理して気流の速度分
布をベクトル表示できるとともに数値に変換して表示で
きる情報処理機構とからなるものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of airflow analysis apparatus captures an airflow visualization mechanism for visualizing an airflow state in an analysis area, and image data of an airflow distribution from the airflow visualization mechanism.
There is known an information processing mechanism capable of pattern-tracking the image data and displaying the velocity distribution of the airflow as a vector and converting the numerical value into a numerical value and displaying the numerical value.
【０００３】また、上記気流解析装置において、気流可
視化機構としては、例えば、解析領域を撮影するビデオ
カメラと、解析領域にシート光を供給するシート光発生
装置と、蒸気発生穴を形成したノズルより水蒸気を発生
させる水蒸気発生装置と、解析領域のノイズ光を除去す
る背面スクリーンとを備えたものが提供されている。In the above-mentioned air flow analysis device, the air flow visualization mechanism includes, for example, a video camera for photographing an analysis region, a sheet light generation device for supplying sheet light to the analysis region, and a nozzle having a vapor generation hole. There is provided an apparatus having a water vapor generator for generating water vapor and a rear screen for removing noise light in an analysis area.
【０００４】このような気流解析装置によれば、気流解
析の準備をした後、解析する空間を暗くして光ができる
だけ入らないようにし、水蒸気発生装置から水蒸気を発
生させて当該水蒸気を解析領域に供給するとともに、シ
ート光発生装置よりシート光を解析領域に供給し、か
つ、ビデオカメラで解析領域を撮影する。このビデオカ
メラで撮影した画像データは情報処理機構に入力され
て、この情報処理機構により気流解析プログラムにより
気流解析されてベクトル図で表示されたり、数値化して
表示したりできる。According to such an airflow analysis device, after preparing for an airflow analysis, the space to be analyzed is darkened so that light does not enter as much as possible. The sheet light is supplied from the sheet light generator to the analysis area, and the analysis area is photographed by a video camera. Image data captured by the video camera is input to an information processing mechanism, and the information processing mechanism analyzes the airflow by an airflow analysis program and displays the data as a vector diagram or numerically displays the data.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の気流解析装置によれば、次のような不都合があっ
た。 （１）従来のシート光発生装置の場合、高温となる光源
を冷却する必要があることから送風機を使用して冷却し
ており、解析環境の気流を乱す原因になっている。 （２）蒸気発生装置のノズルで発生する結露水を吸水す
るための吸水材やノイズ光を除去する背面スクリーンが
劣化して微粉末が発生し、解析環境を汚染している。 （３）水蒸気発生装置のノズルの蒸気発生穴付近に結露
し、その結露水が解析領域に滴下して気流解析の邪魔に
なったり、結露水が床に落下して汚染したり、また、そ
れが蒸発し、解析環境の温度を低下させたり、湿度を増
加させたりして、解析環境を乱していた。However, according to the above-mentioned conventional airflow analyzer, there are the following inconveniences. (1) In the case of the conventional sheet light generating device, since it is necessary to cool the light source which becomes high in temperature, it is cooled using a blower, which causes disturbance of the air flow in the analysis environment. (2) The water absorbing material for absorbing dew water generated at the nozzle of the steam generator and the rear screen for removing noise light are deteriorated to generate fine powder, which contaminates the analysis environment. (3) Condensation near the steam generating hole of the nozzle of the steam generating device, and the condensed water drops on the analysis area to obstruct the airflow analysis, or the condensed water drops on the floor and contaminates it. Evaporates and lowers the temperature of the analysis environment or increases the humidity, thereby disturbing the analysis environment.
【０００６】（４）また、水蒸気発生装置のノズルより
床に滴下した結露水を水吸収能力の高い布や紙で拭き取
ると、それらより微粉末等が発生して気流解析の邪魔に
なり、かつ、解析環境を汚染させる。 （５）さらに、解析環境から光によるノイズを除去する
ため、光源と同一の光学フィルターを用いたり、周囲を
暗くする必要があった。(4) Further, when dew water dropped onto the floor from the nozzle of the steam generator is wiped off with a cloth or paper having a high water absorption capacity, fine powder or the like is generated from these and hinders the air flow analysis, and And contaminate the analysis environment. (5) Further, in order to remove noise due to light from the analysis environment, it is necessary to use the same optical filter as the light source or to darken the surroundings.
【０００７】本発明の第１の目的は、上述した点に鑑み
てなされたものであり、解析時の解析領域および環境状
態を乱すことのない気流解析装置を提供することにあ
る。本発明の第２の目的は、安価な装置でリアルタイム
の気流解析を可能にした気流解析装置を提供することに
ある。A first object of the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an airflow analysis device which does not disturb an analysis area and an environmental state at the time of analysis. A second object of the present invention is to provide an airflow analysis device that enables real-time airflow analysis with an inexpensive device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１に記載した発明に係る気流解析装置
は、解析領域の気流の状態を可視化する気流可視化機構
と、当該気流可視化機構からの気流分布の画像データを
取り込み、これら画像データをパターン追跡処理して気
流の速度分布をベクトル表示できるとともに数値に変換
して表示できる情報処理機構とからなる気流解析装置に
おいて、前記気流可視化機構は、微粉物質を発生させな
い所定の材料を使用し、気流を乱す送風源をなくし、あ
るいは、湿度や温度を乱す水滴を補集することにより、
解析時に解析領域の環境状態を乱さないようにした手段
と、ビデオカメラの受光感度に合わせた波長光を投射
し、ビデオカメラへの実質入射光量が増加するため、入
射光量を所定量に絞ることにより解析環境からのノイズ
光の影響をなくしかつ解析領域の光量を増加させること
により適正に撮影できる手段とを具備させたことを特徴
とするものである。In order to achieve the first object, an airflow analysis apparatus according to the present invention comprises: an airflow visualization mechanism for visualizing an airflow state in an analysis area; An airflow analysis device comprising an information processing mechanism capable of capturing image data of an airflow distribution from a visualization mechanism, performing pattern tracking processing of the image data and displaying the velocity distribution of the airflow as a vector, and converting the numerical value into a numerical value and displaying the numerical value. The visualization mechanism uses a predetermined material that does not generate fine powder substances, eliminates the blowing source that disturbs the air flow, or collects water droplets that disturb humidity and temperature,
A means that does not disturb the environmental condition of the analysis area during analysis, and a wavelength light that matches the light receiving sensitivity of the video camera is projected, and the amount of incident light to the video camera increases. Means for eliminating the influence of noise light from the analysis environment and increasing the amount of light in the analysis area so as to enable proper photographing.
【０００９】請求項２に記載した発明では、請求項１の
気流解析装置において、前記気流可視化機構は、入射光
量を所定量に絞った状態で解析領域を撮影するビデオカ
メラと、前記ビデオカメラの受光感度のピークに合わせ
た波長の光を投射する光源、解析領域の中央部で当該投
射光の一部を集光させる光学手段及び前記光源を冷却す
る冷却手段を設けたシート光発生装置と、ノズルの下側
に滴下水滴補集手段を設けかつ前記ノズル及び滴下水滴
補集手段を先端側が取り付け側より高く装着可能にした
水蒸気発生装置とを備えたことを特徴とするものであ
る。請求項３に記載した発明では、請求項１または２の
気流解析装置において、前記ビデオカメラは、入射光量
を所定量に絞った状態で解析領域を撮影可能としてあ
り、前記シート光発生装置は、前記ビデオカメラの受光
感度のピークに合わせた波長の光を投射する光源と、解
析領域の中央部で当該投射光の一部を集光させる光学手
段とを備え、前記ビデオカメラの入射光量を所定量絞っ
た状態でも、前記シート光発生装置の光源から前記ビデ
オカメラの受光感度のピークに合わせた波長の光が投射
され、かつ、光学手段により解析領域の中央部で当該投
射光の一部を集光させることにより、前記解析領域に十
分で均一な光量を供給できるようにしたことを特徴とす
るものである。In the invention described in claim 2, in the airflow analysis device according to claim 1, the airflow visualization mechanism includes a video camera that captures an analysis area with the amount of incident light reduced to a predetermined amount, and A light source that projects light having a wavelength that matches the peak of the light-receiving sensitivity, an optical unit that collects part of the projection light at the center of the analysis area, and a sheet light generating device that includes a cooling unit that cools the light source, A water drop generator is provided below the nozzle, and a steam generator is provided, wherein the nozzle and the drop water drop collecting means can be mounted higher at the tip end than at the mounting side. In the invention described in claim 3, in the airflow analysis device according to claim 1 or 2, the video camera can capture an analysis area in a state where the incident light amount is reduced to a predetermined amount, and the sheet light generation device includes: A light source for projecting light having a wavelength corresponding to the peak of the light receiving sensitivity of the video camera; and an optical unit for condensing a part of the projected light at a central portion of the analysis area. Even in the state of the fixed aperture, light having a wavelength corresponding to the peak of the light receiving sensitivity of the video camera is projected from the light source of the sheet light generating device, and a part of the projected light is centrally located in the analysis area by optical means. By condensing light, a sufficient and uniform amount of light can be supplied to the analysis area.
【００１０】請求項４に記載した発明では、請求項２の
気流解析装置において、前記シート光発生装置の前記光
源を冷却する冷却手段は、発光ダイオードをマトリッス
ク状に配置した基板の両面の所定の取付け位置に金属製
放熱板を取り付け、前記金属製放熱板を前記シート光発
生装置の金属製筐体に固定したことを特徴とするもので
ある。請求項５に記載した発明では、請求項４の気流解
析装置において、前記シート光発生装置の前記光源を冷
却する冷却手段は、発光ダイオードをマトリッスク状に
配置した基板に熱伝導率のよいグラファイトシートを貼
着し、前記基板の両面の所定の取付け位置に前記グラフ
ァイトシートを挟んで金属製放熱板を取り付け、前記金
属製放熱板を前記シート光発生装置の金属製筐体に直接
固定し、かつ、前記金属製筐体の前記基板の近傍にルー
バーを設け、基板および発光ダイオードから発生する熱
を筐体の外に適時放出することを特徴とするものであ
る。この場合、グラファイトシートに代わるものとし
て、シリコンペースト、ゴム等、熱伝導度が高くフレキ
シブルな材料を使っても効果がある。According to a fourth aspect of the present invention, in the airflow analyzing device of the second aspect, the cooling means for cooling the light source of the sheet light generating device is provided on predetermined surfaces of both surfaces of a substrate on which light emitting diodes are arranged in a matrix shape. A metal radiator plate is attached to a mounting position, and the metal radiator plate is fixed to a metal housing of the sheet light generating device. According to a fifth aspect of the present invention, in the airflow analysis device of the fourth aspect, the cooling means for cooling the light source of the sheet light generating device includes a graphite sheet having a good thermal conductivity on a substrate on which light emitting diodes are arranged in a matrix. Is attached, a metal radiator plate is attached to a predetermined mounting position on both sides of the substrate with the graphite sheet interposed therebetween, and the metal radiator plate is directly fixed to a metal housing of the sheet light generating device, and A louver is provided in the vicinity of the substrate of the metal housing, and heat generated from the substrate and the light emitting diode is released to the outside of the housing in a timely manner. In this case, as an alternative to the graphite sheet, it is effective to use a flexible material having a high thermal conductivity, such as silicon paste or rubber.
【００１１】請求項６に記載した発明では、請求項２の
気流解析装置において、前記水蒸気発生装置は、先端に
向かって徐々に大きくなる蒸気発生穴を形成したノズ
ル、あるいは、先端に向かって徐々に小さくなる蒸発生
穴を形成したノズルと、前記各ノズルの蒸気発生穴部分
にスペーサを介して設けられ前記蒸気発生穴の大きさを
調整できる可動蓋と、前記各ノズルの下部に設けられノ
ズルあるいは可動蓋から滴下する結露水を補集する滴下
水滴補集手段とを備え、前記ノズル及び滴下水滴補集手
段の先端側が取り付け側より高く装着可能にしたことを
特徴とするものである。請求項７に記載した発明では、
請求項６の気流解析装置において、前記可動蓋は、その
側面側端部にテーパーを設け、蓋部分の結露水をテーパ
ーでノズル表面に導くことを特徴とするものである。請
求項８に記載した発明では、請求項６の気流解析装置に
おいて、前記滴下水滴補集手段は、断面Ｖ字状の補集樋
と、前記補集樋の断面Ｖ字上端に設けた補集翼とからな
り、前記補集翼が前記ノズル外径より小さく形成したも
のであることを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the airflow analyzing device of the second aspect, the steam generating device is a nozzle having a steam generating hole that gradually increases toward the tip, or gradually increases toward the tip. A nozzle having an evaporating hole which becomes smaller, a movable lid which is provided at a steam generating hole portion of each nozzle via a spacer and which can adjust the size of the steam generating hole, and a nozzle which is provided below each of the nozzles Alternatively, there is provided a drip water drop collecting means for collecting dew water dropped from the movable lid, and the tip of the nozzle and the drip water drop collecting means can be mounted higher than the mounting side. In the invention described in claim 7,
7. The airflow analysis device according to claim 6, wherein the movable lid is provided with a taper at a side end thereof, and the condensed water in the lid portion is tapered to the nozzle surface. According to an eighth aspect of the present invention, in the airflow analysis device of the sixth aspect, the drop water droplet collecting means includes a collecting gutter having a V-shaped cross section and a collecting gutter provided at an upper end of the collecting gutter having a V-shaped cross section. And the collector wing is formed to be smaller than the outer diameter of the nozzle.
【００１２】上記第２の目的を達成するために、請求項
９に記載の発明に係る気流解析装置は、解析領域の気流
を解析するにあたり、前記解析領域を撮影する撮影領域
を決定し、当該撮影領域でもって気流可視化機構のビデ
オカメラで撮影して当該画像データを情報処理機構に供
給し、かつ、情報処理機構は、前記画像データを一定の
時間間隔で処理することにより気流の速度に応じて流れ
解析し、気流の流れ速度分布をベクトル図あるいは数値
化して表示できることを特徴とするものである。さら
に、請求項１０に記載の発明に係る気流解析装置は、特
定領域の気流解析において、測定領域より広い視野をビ
デオカメラで撮影することにより、カメラの撮影速度を
上げることなく、通常のＮＴＳＣ方式カメラを使い拡大
した距離の倍率分だけ可視化でき、また流れ解析プログ
ラムを使って流れの速度分布をベクトル図または、数値
データ化し、解析することができることを特徴とする。In order to achieve the second object, an airflow analysis apparatus according to a ninth aspect of the present invention determines an imaging region for imaging the analysis region when analyzing the airflow in the analysis region. An image is taken by a video camera of an airflow visualization mechanism in an imaging region, and the image data is supplied to an information processing mechanism.The information processing mechanism processes the image data at a constant time interval, thereby responding to the speed of the airflow. Flow analysis, and the flow velocity distribution of the air flow can be displayed as a vector diagram or a numerical value. Further, in the airflow analysis device according to the present invention, in the airflow analysis of the specific area, a video field of view wider than the measurement area is taken by a video camera, so that a normal NTSC system is used without increasing the shooting speed of the camera. It is characterized in that it can be visualized by the magnification of the enlarged distance using a camera, and that the flow velocity distribution can be converted into a vector diagram or numerical data and analyzed using a flow analysis program.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係る気流解析装置の全体構成を示す斜視図である。
この図１に示す本発明の実施の形態に係る気流解析装置
１は、解析領域の気流の状態を可視化する気流可視化機
構３と、当該気流可視化機構３からの気流分布の画像デ
ータを取り込み、これら画像データをパターン追跡処理
して気流の速度分布をベクトル表示できるとともに数値
に変換して表示できる情報処理機構５とから構成されて
いる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an airflow analysis device according to an embodiment of the present invention.
The airflow analysis device 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 captures the airflow visualization mechanism 3 for visualizing the state of the airflow in the analysis area and the image data of the airflow distribution from the airflow visualization mechanism 3. The information processing mechanism 5 is capable of pattern-tracking image data and displaying the velocity distribution of the airflow as a vector, and converting it into a numerical value for display.
【００１４】本発明の実施の形態に係る気流解析装置１
を構成する気流可視化機構３は、微粉物質を発生させる
材料を使用せず、気流を乱す送風源をなくし、あるい
は、湿度や温度を乱す水滴を補集することにより、解析
時に解析領域の環境状態を乱さないようにした第１の手
段と、入射光量を所定量に絞ることにより解析環境から
のノイズ光の影響をなくしかつビデオカメラの受光感度
のピークに合わせた波長の光を照射することにより解析
領域の光量を増加させ適正に撮影できる第２の手段とを
具備させたものである。An air flow analysis device 1 according to an embodiment of the present invention
The air flow visualization mechanism 3 that constitutes the above does not use a material that generates fine powder substances, eliminates a blowing source that disturbs the air flow, or collects water droplets that disturb the humidity and temperature, so that the Means that does not disturb the light, and reduces the amount of incident light to a predetermined amount to eliminate the influence of noise light from the analysis environment and irradiate light with a wavelength that matches the peak of the light receiving sensitivity of the video camera. Second means for increasing the amount of light in the analysis area and enabling appropriate photographing.
【００１５】この第１の手段と第２の手段を具備した気
流可視化機構３は、入射光量を所定量に絞った状態で解
析領域を撮影するビデオカメラ７と、前記ビデオカメラ
７の受光感度のピークに合わせた波長の光を投射しかつ
解析領域の中央部で当該投射光の一部を集光させるとと
もに、光源を冷却できるようにしたシート光発生装置９
と、ノズルの下側に設けた滴下水滴補集手段をノズルの
先端側が取り付け側より高く装着可能にした水蒸気発生
装置１１とを備えたものである。An airflow visualizing mechanism 3 having the first means and the second means is provided with a video camera 7 for photographing an analysis area with the amount of incident light reduced to a predetermined amount, and a light receiving sensitivity of the video camera 7. A sheet light generator 9 for projecting light having a wavelength corresponding to the peak, condensing a part of the projected light at the center of the analysis area, and cooling the light source.
And a steam generation device 11 in which the tip of the nozzle can be mounted at a position higher than the mounting side of the drop water drop collecting means provided below the nozzle.
【００１６】上記情報処理機構５は、各種処理を実行す
るパーソナルコンピュータ１３と、前記パーソナルコン
ピュータ１３に所定の定数や情報を入力しあるいは所定
の指令を行なうキーボード１５と、前記パーソナルコン
ピュータ１３に所定の指令を行なうマウス１７と、前記
パーソナルコンピュータ１３で処理して結果と、解析領
域の気流の状態のモニター画像を表示するディスプレイ
１９とを備えている。The information processing mechanism 5 includes a personal computer 13 for executing various processes, a keyboard 15 for inputting predetermined constants and information to the personal computer 13 or for giving predetermined instructions. The personal computer 13 is provided with a mouse 17 for issuing commands, a display 19 for displaying a result of processing by the personal computer 13 and a monitor image of an airflow state in the analysis area.
【００１７】また、パーソナルコンピュータ１３には、
画像取込ボード２１を介してビデオカメラ７が接続され
ている。パーソナルコンピュータ１３の内部には、図示
しないが、少なくとも、各種演算処理を実行する中央処
理装置（ＣＰＵ）と、主メモリと、外部機器との接続に
使用される入出力ポートと、本発明の実施の形態に係る
気流解析を実行するための気流解析計算処理プログラム
や所定の定数やデータベースが格納されている内蔵ハー
ドディスク装置とを備えている。The personal computer 13 has:
The video camera 7 is connected via the image capturing board 21. Although not shown, at least a central processing unit (CPU) for executing various arithmetic processing, a main memory, an input / output port used for connection to an external device, and the like, And a built-in hard disk device in which an airflow analysis calculation processing program for executing the airflow analysis according to the embodiment, predetermined constants and a database are stored.
【００１８】また、この気流解析計算処理プログラムが
ハードディスク装置から主メモリに展開された後、ＣＰ
Ｕが主メモリ上の当該気流解析計算処理プログラムを処
理することにより、ビデオカメラ７からハードディスク
装置を軽油せず、主メモリに直接送られてくる気流画像
データをリアルタイムで計算・解析し、これらをべクト
ル化し、あるいは、数値化し、それらをハードディスク
装置の所定の記憶エリアに記憶するとともに、ディスプ
レイ１９上に表示し、あるいは、図示しないプリンタで
プリントアウトできるようになっている。Further, after this airflow analysis calculation processing program is expanded from the hard disk device to the main memory,
U processes the airflow analysis calculation processing program on the main memory, calculates and analyzes in real time the airflow image data directly sent to the main memory without lightening the hard disk device from the video camera 7, and The data is converted into a vector or a numerical value, and stored in a predetermined storage area of the hard disk device, and displayed on the display 19 or printed out by a printer (not shown).
【００１９】また、気流解析装置１は、解析領域の気流
を解析するにあたり、前記解析領域の気流の速度に応じ
て前記解析領域を撮影する撮影領域（例えば、縦５．５
［cm］×横７．３［cm］か、あるいは、縦１１．０［c
m］×横１４．７［cm］）を決定し、当該撮影領域（例
えば、縦５．５［cm］×横７．３［cm］か、あるいは、
縦１１．０［cm］×横１４．７［cm］）でもって気流可
視化機構３のビデオカメラ７で撮影して当該画像データ
を情報処理機構５に供給し、かつ、情報処理機構５によ
り前記画像データを一定の時間間隔で処理して気流の速
度に応じた流れ解析をし、気流の流れ速度分布をベクト
ル図あるいは数値化して表示できるようにしてある。In analyzing the airflow in the analysis area, the airflow analysis apparatus 1 captures an image of the analysis area according to the speed of the airflow in the analysis area (for example, 5.5 mm in height).
[Cm] x 7.3 [cm] or 11.0 [c]
m] × width 14.7 [cm]), and determines the shooting area (for example, 5.5 [cm] height × 7.3 [cm] width, or
(11.0 [cm] × 14.7 [cm]) by the video camera 7 of the airflow visualization mechanism 3 and supplies the image data to the information processing mechanism 5. The image data is processed at a fixed time interval to perform a flow analysis according to the speed of the airflow, so that the flow speed distribution of the airflow can be displayed as a vector diagram or a numerical value.
【００２０】図２ないし図９は、本発明の実施の形態に
係る気流解析装置のシート光発生装置を説明するための
図である。図２は同気流解析装置のシート光発生装置の
正面側から見た斜視図であり、図３は同気流解析装置の
シート光発生装置の裏面側から見た斜視図である。FIGS. 2 to 9 are views for explaining the sheet light generating device of the airflow analyzing device according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the sheet light generator of the airflow analyzer as viewed from the front side, and FIG. 3 is a perspective view of the sheet light generator of the airflow analyzer as viewed from the back side.
【００２１】これら図２及び図３において、シート光発
生装置９は、電源部２３と、光発生部２５からなる。こ
の電源部２３は、基台２７の上に配置されており、か
つ、電源およびシート光厚さを切り替えるスイッチ２９
と、累積使用時間表示部３１とが設けられている。この
光発生部２５は、直方体形状の筐体３３の一面にシリン
ドルカル凸レンズ３５を配置しており、かつ、筐体３３
の光源の近傍の両側面３７，３９と裏面４１とに筐体３
３内部の光源付近の空気と筐体３３の外部の空気とが流
通できるようにしたルーバー４３が設けられている。2 and 3, the sheet light generating device 9 includes a power supply unit 23 and a light generating unit 25. The power supply unit 23 is disposed on a base 27 and has a switch 29 for switching a power supply and a sheet light thickness.
And an accumulated use time display unit 31 are provided. The light generating unit 25 has a cylindrical convex lens 35 disposed on one surface of a rectangular parallelepiped housing 33.
The housing 3 is provided on both side surfaces 37 and 39 near the light source and the back surface 41.
A louver 43 is provided so that air near the light source inside 3 and air outside the housing 33 can flow.
【００２２】図４は同気流解析装置のシート光発生装置
の側面断面図であり、図５は同気流解析装置のシート光
発生装置の平面断面図であり、図６は同気流解析装置の
シート光発生装置の基板表面図であり、図７は同気流解
析装置のシート光発生装置の基板裏面図であり、図８は
同気流解析装置のシート光発生装置の筐体の後部内部側
面図であり、図９は同気流解析装置のシート光発生装置
の筐体の後部外部側面図である。FIG. 4 is a side sectional view of the sheet light generator of the airflow analyzer, FIG. 5 is a plan sectional view of the sheet light generator of the airflow analyzer, and FIG. 6 is a sheet of the airflow analyzer. FIG. 7 is a rear view of the substrate of the sheet light generator of the airflow analyzer, and FIG. 8 is a rear internal side view of the housing of the sheet light generator of the airflow analyzer. FIG. 9 is a rear external side view of a housing of the sheet light generating device of the airflow analyzing device.
【００２３】シート光発生装置９の内部に配置された光
源は、基板４５に発光ダイオード４７をマトリックス状
に配置して構成されている。この基板４５の両面（表面
と裏面）の両端部に設けた所定の取付け位置（取付領
域）４９には、図５に示すような形状の金属製放熱板５
１，５３を取り付け、前記金属製放熱板５１，５３を前
記シート光発生装置９の金属製筐体３３に固定されてい
る。The light source arranged inside the sheet light generating device 9 is configured by arranging light emitting diodes 47 on a substrate 45 in a matrix. At predetermined mounting positions (mounting regions) 49 provided at both ends (both front and rear surfaces) of the substrate 45, metal radiating plates 5 having a shape as shown in FIG.
The metal radiator plates 51 and 53 are fixed to the metal housing 33 of the sheet light generating device 9.
【００２４】さらに説明すると、発光ダイオード４７を
マトリッスク状に配置した基板４５の両面には、熱伝導
率のよいグラファイトシート５５を貼着してあり、前記
基板４５の両面の所定の取付け位置（取付領域）４９に
前記グラファイトシート５５を挟んで金属製放熱板５
１，５３をネジ５７で取り付け、前記金属製放熱板５
１，５３を前記シート光発生装置９の金属製筐体３３に
固定してある。More specifically, graphite sheets 55 having good thermal conductivity are adhered to both sides of the substrate 45 on which the light-emitting diodes 47 are arranged in a matrix shape. (Area) 49 with the graphite sheet 55 interposed therebetween and the metal heat sink 5
1 and 53 are attached with screws 57, and the metal heat sink 5
Reference numerals 1 and 53 are fixed to the metal housing 33 of the sheet light generating device 9.
【００２５】また、前記シート光発生装置９の光源は、
図５に示すように、発光ダイオード４７をマトリッスク
状に配置した基板４５を金属製筐体３３の後部内側に配
置し、当該発光ダイオード４７を前記ビデオカメラ７の
受光感度のピークに合わせた波長の光を発光できる性能
のものを使用してある。The light source of the sheet light generating device 9 is as follows:
As shown in FIG. 5, a substrate 45 on which the light emitting diodes 47 are arranged in a matrix shape is disposed inside the rear part of the metal casing 33, and the light emitting diodes 47 are set to a wavelength matching the peak of the light receiving sensitivity of the video camera 7. The one that can emit light is used.
【００２６】また、筐体３３の内部の所定の位置には、
図４及び図５に示すように、スリット５９が配置されて
おり、かつ、筐体３３の一面にはシリンドルカル凸レン
ズ３５が設けられている。これらシリンドルカル凸レン
ズ３５とスリット５９とにより光学手段が構成されてい
る。この光学手段は、解析領域の中央部で当該投射光の
一部が集光するように、スリット５９の配置される位置
とシリンドルカル凸レンズ３５の焦点との位置とを規定
している。これにより、前記ビデオカメラ７が入射光量
を所定量（解析領域を含む解析環境からのノイズ光によ
る画像情報を遮蔽できる絞り量）まで絞った状態でも、
前記解析領域に十分で均一な光量が供給でき、前記ビデ
オカメラ７により解析領域の気流を精度が高く確実に撮
影できるようにしてある。At a predetermined position inside the housing 33,
As shown in FIGS. 4 and 5, a slit 59 is arranged, and a cylindrical convex lens 35 is provided on one surface of the housing 33. Optical means is constituted by the cylindrical convex lens 35 and the slit 59. This optical means defines the position of the slit 59 and the position of the focal point of the cylindrical convex lens 35 so that a part of the projection light is condensed at the center of the analysis area. Accordingly, even when the video camera 7 reduces the incident light amount to a predetermined amount (a stop amount capable of blocking image information due to noise light from the analysis environment including the analysis region),
A sufficient and uniform light amount can be supplied to the analysis area, and the video camera 7 can reliably and accurately capture an airflow in the analysis area.
【００２７】図１０ないし図１５は、本発明の実施の形
態に係る気流解析装置の水蒸気発生装置を説明するため
の図である。図１０は同水蒸気発生装置のノズルの一例
を示す平面図である。図１１は同水蒸気発生装置のノズ
ルの他の例を示す平面図である。FIGS. 10 to 15 are views for explaining a steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a plan view showing an example of a nozzle of the steam generator. FIG. 11 is a plan view showing another example of the nozzle of the steam generator.
【００２８】図１２は同水蒸気発生装置のノズルとノズ
ルの下側に設けた滴下水滴補集手段とを筐体に固定した
状態を示す側面図である。図１３は同水蒸気発生装置の
ノズルとノズルの下側に設けた滴下水滴補集手段とを筐
体に固定した状態を示す正面図である。図１４は同水蒸
気発生装置のノズルに取り付ける可動蓋の構成例を示す
側面図である。図１５は同水蒸気発生装置のノズルに取
り付ける可動蓋の構成例を示す正面図である。FIG. 12 is a side view showing a state in which the nozzle of the steam generator and the drop water drop collecting means provided below the nozzle are fixed to the housing. FIG. 13 is a front view showing a state in which the nozzle of the steam generator and the drop water drop collecting means provided below the nozzle are fixed to the housing. FIG. 14 is a side view showing a configuration example of a movable lid attached to a nozzle of the steam generator. FIG. 15 is a front view showing a configuration example of a movable lid attached to a nozzle of the steam generator.
【００２９】これらの図において、水蒸気発生装置１１
は、ノズル６１の下側に滴下水滴補集手段６３を設けて
ある。また、水蒸気発生装置１１では、前記ノズル６１
及び滴下水滴補集手段６３を、ノズル６１及び滴下水滴
補集手段６３の先端側が、ノズル６１及び滴下水滴補集
手段６３の筐体６５側の取り付け側（取り付け位置）よ
り高くなるように、ノズル６１が筐体６５に装着できる
ように構成されている。In these figures, the steam generator 11
Is provided with a drop water drop collecting means 63 below the nozzle 61. In the steam generator 11, the nozzle 61
The nozzles 61 and the dripping water drop collecting means 63 are positioned such that the tip ends of the nozzles 61 and the dripping water drop collecting means 63 are higher than the mounting side (mounting position) of the nozzle 61 and the dripping water drop collecting means 63 on the housing 65 side. 61 is configured to be mounted on the housing 65.
【００３０】すなわち、筐体６５には、ノズル６１の装
着口６５ａが設けられており、かつ、筐体６５の内部に
おいてノズル６１の他端を固定する固定枠６５ｂが設け
られており、これらにより、ノズル６１が斜めに取り付
けられるようになっている。なお、装着口６５ａには、
Ｏリング６５ｃが設けられており、ノズル６１が筐体６
５の装着口６５ａに密着して固定されるようになってい
る。また、滴下水滴補集手段６３の他端は、図１２に示
すように、筐体６５に固定した容器６７の開口部に位置
するように配置されている。これにより、滴下水滴補集
手段６３で補集された水滴は、容器６７に滴下すること
になる。That is, the housing 65 is provided with a mounting opening 65a for the nozzle 61, and a fixing frame 65b for fixing the other end of the nozzle 61 inside the housing 65. , The nozzle 61 is mounted obliquely. In addition, in the mounting opening 65a,
An O-ring 65c is provided, and the nozzle 61 is
5 and is fixed in close contact with the mounting opening 65a. As shown in FIG. 12, the other end of the drop water drop collecting means 63 is disposed so as to be located at an opening of a container 67 fixed to the housing 65. Thus, the water droplet collected by the dripping water droplet collecting means 63 drops into the container 67.
【００３１】また、ノズル６１には、図１０に示すよう
に、先端に向かって徐々に大きくなる蒸気発生穴６９を
形成したノズルと、図１１に示すように、先端に向かっ
て徐々に小さくなる蒸気発生穴７１を形成したノズルと
がある。前記各ノズル６１において、蒸気発生穴６９，
７１部分には、図１２ないし図１５に示すように、スペ
ーサ７３を介して可動蓋７５が設けられており、これら
可動蓋７５によって前記各蒸気発生穴６９，７１の大き
さを調整できるようになっている。なお、ノズル６１の
他端には、蒸気発生穴６９，７１とは反対側に蒸気供給
孔が穿設されている。The nozzle 61 has a steam generating hole 69 which gradually increases toward the tip as shown in FIG. 10, and the nozzle 61 gradually decreases toward the tip as shown in FIG. There is a nozzle having a steam generating hole 71 formed therein. In each of the nozzles 61, a steam generating hole 69,
As shown in FIGS. 12 to 15, a movable lid 75 is provided at a portion 71 via a spacer 73 so that the size of each of the steam generating holes 69 and 71 can be adjusted by the movable lid 75. Has become. At the other end of the nozzle 61, a steam supply hole is formed on a side opposite to the steam generation holes 69 and 71.
【００３２】前記各ノズル６１の下部には、滴下水滴補
集手段６３が設けられており、この滴下水滴補集手段６
３によりノズル６１あるいは可動蓋７５から滴下する結
露水を補集することができる。前記各ノズル６１に設け
た可動蓋７５は、図１４にしめすように、その側面側端
部に角度θからなるテーパー７７を設け、このテーパー
７７部分で結露した結露水をスペーサ７３を介してテー
パー７７でノズル６１の表面に導くことができるように
なっている。At the lower part of each nozzle 61, a dripping water drop collecting means 63 is provided.
The dew condensation water dripping from the nozzle 61 or the movable lid 75 can be collected by 3. As shown in FIG. 14, the movable lid 75 provided on each of the nozzles 61 is provided with a taper 77 having an angle θ at the side end thereof, and the condensed water condensed at the taper 77 is tapered through the spacer 73. At 77, it can be guided to the surface of the nozzle 61.
【００３３】また、滴下水滴補集手段６３は、図１３に
示すように、断面Ｖ字状の補集樋７９と、前記補集樋７
９の断面Ｖ字上端に設けた補集翼８１とからなる。前記
補集翼８１は、図１３に示すように、蒸気ミストが滴下
水滴捕集手段６３に入り込まないように、前記ノズル６
１の外径Ｄより小さく大きく形成されている。上述した
気流解析装置が解析時の解析領域の環境状態を乱すこと
がない理由を以下に説明する。As shown in FIG. 13, the drop water drop collecting means 63 includes a collecting gutter 79 having a V-shaped cross section and the collecting gutter 7.
9 and a collection wing 81 provided at the upper end of the V-shaped cross section. As shown in FIG. 13, the collecting wing 81 is provided with the nozzle 6 so that the vapor mist does not enter the dripping water droplet collecting means 63.
1 is formed to be smaller and larger than the outer diameter D. The reason why the above-described airflow analyzer does not disturb the environmental state of the analysis area at the time of analysis will be described below.
【００３４】まず、ビデオカメラ７により解析領域を撮
像できる理由について説明する。図１６は本発明の気流
解析装置のビデオカメラの分光感度特性を示す特性図で
あり、横軸にビデオカメラの撮像できる光の波長［ｎ
ｍ］を、縦軸に相対感度をとったものである。First, the reason why the video camera 7 can image the analysis area will be described. FIG. 16 is a characteristic diagram showing the spectral sensitivity characteristics of the video camera of the airflow analysis device of the present invention.
m] is the relative sensitivity on the vertical axis.
【００３５】図１７は本発明の気流解析装置のシート光
発生装置の光学手段を構成する理論を説明するための図
であり、図１７（ａ）は焦点と光源の位置関係による現
象を、図１７（ｂ）は同光学手段がとった配置状態を説
明するためのものである。FIG. 17 is a diagram for explaining the theory constituting the optical means of the sheet light generating device of the airflow analyzing device of the present invention. FIG. 17 (a) shows a phenomenon due to the positional relationship between the focal point and the light source. 17 (b) is for explaining the arrangement state of the optical means.
【００３６】図１８は本発明の気流解析装置のシート光
発生装置から発射されるシート光によって解析領域に分
布する光の強さを測定した図であり、図１８（ａ）は照
度計で測定した図であり、図１８（ｂ）はパワーメータ
で測定した図である。FIG. 18 is a diagram showing the intensity of light distributed in the analysis area by the sheet light emitted from the sheet light generating device of the airflow analyzing device of the present invention, and FIG. FIG. 18B is a diagram measured by a power meter.
【００３７】ビデオカメラ７は、図１６に示すように、
５５５［ｎｍ］付近で最大の感度（相対感度１００パー
セント）を示し、これより光の波長が長くても短くても
感度が低下する。そこで、本発明では、このビデオカメ
ラ７の感度が最大にある光の波長（５５５［ｎｍ］付
近）の波長の光を発生させる発光ダイオード４７を採用
している。すなわち、発光ダイオード４７には、表１に
示すように、ランクＨのような波長が５５５［ｎｍ］に
近い５３５［ｎｍ］〜５４５［ｎｍ］の光を発生するも
のを採用している。また、発光ダイオード４７には、十
分な強さの光が発生するように、表２に示すような、ラ
ンク７のような３．４（ｍＷ）〜４．８（ｍＷ）のもの
を採用している。The video camera 7, as shown in FIG.
It shows the maximum sensitivity near 555 [nm] (relative sensitivity 100%), and the sensitivity decreases when the light wavelength is longer or shorter than this. Therefore, in the present invention, the light emitting diode 47 for generating light having a wavelength of light (around 555 [nm]) at which the sensitivity of the video camera 7 is maximum is adopted. That is, as shown in Table 1, a light emitting diode 47 that emits light of 535 [nm] to 545 [nm] having a wavelength close to 555 [nm] as shown in Table 1 is employed. As the light emitting diode 47, a light emitting diode of 3.4 (mW) to 4.8 (mW) such as rank 7 as shown in Table 2 is employed so as to generate light of sufficient intensity. ing.
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】[0039]
【表２】 [Table 2]
【００４０】次に、シリンドルカル凸レンズ３５の焦点
位置と、発光点との位置関係に対して、発光点から出た
光がシリンドルカル凸レンズ３５を通った場合の状態を
説明する。Next, with respect to the positional relationship between the focus position of the cylindrical convex lens 35 and the light emitting point, a state in which light emitted from the light emitting point passes through the cylindrical convex lens 35 will be described.
【００４１】まず、図１７（ａ）の符号２００に示すよ
うに、発光点ｐと焦点位置ｆとが一致している場合に
は、発光点ｐから出た光はシリンドルカル凸レンズ３５
を通ると平行光線となって出力される性質がある。ま
た、図１７（ｂ）の符号２０２に示すように、発光点ｐ
が焦点位置ｆよりシリンドルカル凸レンズ３５側にある
場合には、発光点ｐから出た光はシリンドルカル凸レン
ズ３５を通ると、発散して出力される性質がある。First, as shown by the reference numeral 200 in FIG. 17A, when the light emitting point p coincides with the focal position f, the light emitted from the light emitting point p is reflected by the cylindrical convex lens 35.
Has the property of being output as parallel rays when passing through. Further, as shown by reference numeral 202 in FIG.
Is closer to the cylindrical convex lens 35 than the focal position f, the light emitted from the light emitting point p has the property of diverging and being output when passing through the cylindrical convex lens 35.
【００４２】さらに、図１７（ｃ）の符号２０４に示す
ように、発光点ｐが焦点位置ｆよりシリンドルカル凸レ
ンズ３５側と反対側にある場合には、発光点ｐから出た
光はシリンドルカル凸レンズ３５を通ると、集光して出
力される性質がある。そこで、本発明では、図１７
（ｃ）の集光する性質を利用し、かつ、シリンドルカル
凸レンズ３５の球面収差を利用し、図１７（ｂ）に示す
ように、シリンドルカル凸レンズ３５の周辺部分の光線
は平行になり、それ以外の光線は解析領域の中央部で収
束するような位置関係になるように、シリンドルカル凸
レンズ３５の焦点位置とスリット５９の位置を規定した
ものである。Further, as shown by reference numeral 204 in FIG. 17C, when the light emitting point p is on the side opposite to the cylindrical convex lens 35 side from the focal point f, the light emitted from the light emitting point p is not reflected by the cylindrical convex lens 35. Has the property of being collected and output when passing through. Therefore, in the present invention, FIG.
Using the light-collecting property of (c) and the spherical aberration of the cylindrical convex lens 35, as shown in FIG. 17 (b), the light rays around the cylindrical convex lens 35 become parallel, The focal position of the cylindrical convex lens 35 and the position of the slit 59 are defined so that the light rays have a positional relationship converging at the center of the analysis area.
【００４３】これにより、図１８（ａ），（ｂ）に示す
ように、解析領域の中央部よりやや右側に一番強い２０
００［Ｌｘ］以上の光領域２２０が形成されており、か
つ、解析領域の中央部のかなり広い領域に１９００［Ｌ
ｘ］以上２０００［Ｌｘ］未満の光領域２２２が形成さ
れている。同様に、その光領域２２２の周辺に１８００
［Ｌｘ］以上１９００［Ｌｘ］未満の光領域２２４が、
この光領域２２４の周辺に１７００［Ｌｘ］以上１８０
０［Ｌｘ］未満の光領域２２６が、この光領域２２６の
周辺に１６００［Ｌｘ］以上１７００［Ｌｘ］未満の光
領域２２８が、…というように、光領域が形成されるこ
とになる。As a result, as shown in FIGS. 18A and 18B, the strongest 20
A light region 220 of not less than 00 [Lx] is formed, and 1900 [Lx] is formed in a considerably large area at the center of the analysis region.
A light region 222 of not less than [x] and less than 2000 [Lx] is formed. Similarly, 1800 is located around the light area 222.
The light region 224 of not less than [Lx] and less than 1900 [Lx]
1700 [Lx] or more and 180 around the light region 224
A light region is formed such that a light region 226 of less than 0 [Lx], a light region 228 of not less than 1600 [Lx] and less than 1700 [Lx] around the light region 226.
【００４４】したがって、ビデオカメラ７は、その入射
光量を所定量（解析領域を含む解析環境からのノイズ光
による画像情報を遮蔽できる絞り量）まで絞った状態で
あっても、解析領域は十分で均一な光量が確保されてい
るため、ビデオカメラ７はノイズ光による画像情報によ
る影響をほとんど受けず、精度が高く確実に、解析領域
の気流を撮影できる。Therefore, even if the amount of incident light of the video camera 7 is reduced to a predetermined amount (a diaphragm amount capable of blocking image information due to noise light from the analysis environment including the analysis region), the analysis region is sufficient. Since the uniform light amount is secured, the video camera 7 is hardly affected by the image information due to the noise light, and can shoot the airflow in the analysis region with high accuracy and reliability.
【００４５】次に、ビデオカメラ７の光源の冷却作用に
ついて説明する。この冷却手段には、大別して、発光ダ
イオード４７の熱を基板４５、金属製放熱板５１、５３
を介して筐体３３に逃がす手段と、発光ダイオード４７
および基板４５を空気で直接冷却する手段とからなるこ
とは既に説明した。Next, the cooling operation of the light source of the video camera 7 will be described. This cooling means is roughly divided into the heat of the light emitting diode 47 and the substrate 45, the metal radiating plates 51 and 53.
Means for escaping to the housing 33 through the light emitting diode 47
And means for directly cooling the substrate 45 with air have already been described.
【００４６】すなわち、基板４５の熱を逃がす冷却手段
は、基板４５の両面に、熱伝導率のよいグラファイトシ
ート５５を貼着することであり、前記基板４５の両面の
所定の取付け位置（取付領域）４９に前記グラファイト
シート５５を挟んで金属製放熱板５１，５３をネジ５７
で取り付け、かつ、前記金属製放熱板５１，５３を前記
シート光発生装置９の金属製筐体３３に固定することに
より、発光ダイオード４７から発生した熱を基板４５、
グラファイトシート５５、金属製放熱板５１，５３、筐
体３３へと逃がしている。That is, the cooling means for releasing the heat of the substrate 45 is to attach graphite sheets 55 having good thermal conductivity to both surfaces of the substrate 45, and to a predetermined mounting position (the mounting area) on both surfaces of the substrate 45. ) 49, the metal radiating plates 51 and 53 are screwed with the graphite sheet 55 therebetween.
By fixing the metal heat radiating plates 51 and 53 to the metal housing 33 of the sheet light generating device 9, the heat generated from the light emitting diodes 47 is
The graphite sheet 55, the metal radiating plates 51 and 53, and the housing 33 are released.
【００４７】このような構造を採用した理由について次
に説明する。図６及び図７に示すように、基板４５の各
部分Ｐ１ないしＰ６の温度は、その構造によって表３の
ようになる。The reason for adopting such a structure will be described below. As shown in FIGS. 6 and 7, the temperatures of the portions P1 to P6 of the substrate 45 are as shown in Table 3 depending on the structure.
【００４８】[0048]
【表３】 [Table 3]
【００４９】ここで、符号Ｐ１ないし符号６について図
６及び図７を参照して説明すると、符号Ｐ１は基板４５
の表面上部、符号Ｐ２は基板４５の裏面上部、符号Ｐ３
は基板４５の表面中央部、符号Ｐ４は基板４５の裏面中
央部、符号Ｐ５は基板４５の表面下部、及び、符号Ｐ６
は基板４５の裏面下部である。Here, reference numerals P1 to P6 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
P2 is the upper part of the back surface of the substrate 45, and P3
Is a central part of the front surface of the substrate 45, reference numeral P4 is a central part of the rear surface of the substrate 45, reference numeral P5 is a lower part of the front surface of the substrate 45, and reference numeral P6.
Is a lower portion of the back surface of the substrate 45.
【００５０】また、符号Ｃ１は基板４５に金属製放熱板
５１，５３を直接固定した構造の場合を、符号Ｃ２は基
板４５にシリコンペーストを介在させて金属製放熱板５
１，５３を固定した構造を、符号Ｃ３は基板４５にグラ
ファイトシート５５を介在させて金属製放熱板５１，５
３を固定した構造を、それぞれ示している。また、符号
Ｃ４は基板４５に接する大気温度を示している。Reference numeral C1 denotes a case in which the metal radiating plates 51 and 53 are directly fixed to the substrate 45, and reference numeral C2 denotes a metal radiating plate 5 with the silicon paste interposed in the substrate 45.
Reference numeral C3 denotes a metal radiator plate 51, 5 with a graphite sheet 55 interposed in a substrate 45.
3 shows the structure to which each is fixed. Reference numeral C4 indicates the atmospheric temperature in contact with the substrate 45.
【００５１】表３からわかるように、符号Ｃ１の構造よ
りも符号Ｃ２の構造のほうが各部Ｐ１ないしＰ６の温度
が低くなり、さらに、符号Ｃ２の構造より符号Ｃ３の構
造のほうが各部Ｐ１ないしＰ６の温度はさらに低くな
る。したがって、冷却手段は、基板４５にグラファイト
シート５５を介在させて金属製放熱板５１，５３を固定
する構造を採用している。また、図８及び図９に示すよ
うに、筐体３３の各部分Ｐ１１ないしＰ１４の温度は、
その構造によって表４のようになる。As can be seen from Table 3, the temperature of each part P1 to P6 is lower in the structure of the code C2 than in the structure of the code C1, and the structure of the code C3 is more in the structure of the parts P1 to P6 than in the structure of the code C2. The temperature will be even lower. Therefore, the cooling means adopts a structure in which the metal heat radiating plates 51 and 53 are fixed with the graphite sheet 55 interposed between the substrates 45. As shown in FIGS. 8 and 9, the temperature of each part P11 to P14 of the housing 33 is
Table 4 shows the structure.
【００５２】[0052]
【表４】 [Table 4]
【００５３】ここで、符号Ｐ１１ないし符号Ｐ１４につ
いて説明すると、符号Ｐ１１は筐体３３の内部上部にお
ける金属製放熱板５１，５３の温度、符号Ｐ１２は筐体
３３の内部中央部における金属製放熱板５１，５３の温
度、符号Ｐ１３は筐体３３の外部上部の筐体３３の温
度、符号Ｐ１４は筐体３３の外部中央部の筐体３３の温
度である。Here, reference numerals P11 to P14 will be described. Reference numeral P11 denotes the temperature of the metal heat radiating plates 51 and 53 at the upper inside of the housing 33, and reference numeral P12 denotes the metal heat radiating plate at the inner central portion of the housing 33. The reference numerals P13 and P13 indicate the temperatures of the housings 33 at the upper part outside the housing 33 and the reference numeral P14, respectively.
【００５４】また、符号Ｃ１１は金属製放熱板５１，５
３を筐体３３に直接固定した構造の場合を、符号Ｃ１２
は金属製放熱板５１，５３をシリコンペーストを介在さ
せて筐体３３に固定した構造を、符号Ｃ１３は金属製放
熱板５１，５３をグラファイトシート５５を介在させて
筐体３３に固定した構造を、それぞれ示している。金属
製放熱板５１，５３の上部位置Ｐ１１の温度は、表４か
らわかるように、符号Ｃ１１の構造よりも符号Ｃ１２の
構造のほうが高くなり、さらに、符号Ｃ１２の構造より
符号Ｃ１３の構造のほうがさらに高くなる。Reference numeral C11 is a metal radiator plate 51,5.
3 is directly fixed to the housing 33, the symbol C12
Reference numeral C13 denotes a structure in which the metal heat radiating plates 51 and 53 are fixed to the housing 33 with the silicon paste interposed therebetween, and reference numeral C13 denotes a structure in which the metal heat radiating plates 51 and 53 are fixed to the housing 33 with the graphite sheet 55 interposed therebetween. , Respectively. As can be seen from Table 4, the temperature of the upper position P11 of the metal heat radiating plates 51 and 53 is higher in the structure indicated by the reference numeral C12 than in the structure indicated by the reference numeral C11. It will be even higher.
【００５５】また、金属製放熱板５１，５３の中央位置
Ｐ１２の温度は、表４からわかるように、符号Ｃ１１の
構造よりも符号Ｃ１２の構造のほうが温度が高くなり、
符号Ｃ１２の構造のほうが符号Ｃ１３の構造より温度が
高くなる。また、筐体３３の上部位置Ｐ１３の温度は、
表４からわかるように、符号Ｃ１１の構造よりも符号Ｃ
１２の構造のほうが高くなり、さらに、符号Ｃ１２の構
造より符号Ｃ１３の構造のほうがさらに高くなる。さら
に、筐体３３の中央位置Ｐ１４の温度は、Ｃ１２が一番
高くなる。As can be seen from Table 4, the temperature of the central position P12 of the metal heat radiating plates 51 and 53 is higher in the structure of C12 than in the structure of C11.
The temperature of the structure C12 is higher than that of the structure C13. Further, the temperature at the upper position P13 of the housing 33 is
As can be seen from Table 4, the code C11
12 is higher, and the structure of code C13 is higher than the structure of code C12. Further, the temperature of the center position P14 of the housing 33 is highest at C12.
【００５６】したがって、表４からもわかるように、金
属同志を結合する場合は、筐体３３にグラファイトシー
ト５５やシリコンペースト等熱伝導度が高いものであっ
ても、介在させて金属製放熱板５１，５３を直接固定す
る構造のほうが冷却効率がよいので、冷却手段は筐体３
３と金属製放熱板５１，５３との間に直接結合させた構
造を採用している。Therefore, as can be seen from Table 4, when the metal members are joined together, even if the casing 33 has a high thermal conductivity such as the graphite sheet 55 or silicon paste, the metal radiating plate is interposed. Since the cooling efficiency is better with the structure in which the 51 and 53 are directly fixed, the cooling means is provided in the housing 3.
3 and a structure in which the heat radiation plates 51 and 53 are directly connected to each other.
【００５７】また、発光ダイオード４７を空気で冷却す
るため、ルーバー４３を筐体３３の側面３７，３９と裏
面４１に設け、筐体３３の外気がルーバー４３の下側か
ら筐体３３の内部に入り、筐体３３の内部において、発
光ダイオード４７で温められた空気がルーバー４３の上
側から筐体３３の外部にでることにより、発光ダイオー
ド４７が空気冷却される。In order to cool the light-emitting diode 47 with air, louvers 43 are provided on the side surfaces 37 and 39 and the back surface 41 of the housing 33, and the outside air of the housing 33 enters the housing 33 from below the louvers 43. The air heated by the light-emitting diodes 47 enters the housing 33 from the upper side of the louver 43 to the outside of the housing 33, whereby the light-emitting diodes 47 are air-cooled.
【００５８】この検証として、下記の表５にて、筐体外
部ルーバー部分の大気温度を示す。For this verification, Table 5 below shows the ambient temperature of the louver portion outside the housing.
【００５９】[0059]
【表５】 [Table 5]
【００６０】上述したような冷却構造を採用したことに
より、発光ダイオード４７を十分に冷却することができ
るので、発光ダイオード４７から大容量の光を放出させ
ても寿命を長く保つことができる。また、上述したよう
な冷却構造を採用し、冷却ファンなどを使用していない
ため、解析環境の気流等を乱したり、汚染を引き起こす
ことがない。By employing the above-described cooling structure, the light emitting diode 47 can be sufficiently cooled, so that a long life can be maintained even when a large amount of light is emitted from the light emitting diode 47. Further, since the cooling structure as described above is employed and no cooling fan or the like is used, there is no possibility of disturbing the airflow in the analysis environment or causing pollution.
【００６１】次に、ノズルから水蒸気が発生する状態
を、図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は水
蒸気発生装置において図１０のノズルを使用した場合の
水蒸気発生状態を示す図であり、図２０は水蒸気発生装
置において図１１のノズルを使用した場合の水蒸気発生
の状態を説明するためのものである。Next, a state in which water vapor is generated from the nozzle will be described with reference to FIGS. FIG. 19 is a diagram showing a state of steam generation when the nozzle of FIG. 10 is used in the steam generator, and FIG. 20 is a view for explaining a state of steam generation when the nozzle of FIG. 11 is used in the steam generator. Things.
【００６２】図１０のノズル６１は、蒸気発生穴６９が
先端にゆくほど徐々に大きく形成したものであり、筐体
６５において水蒸気を発生させる風量が小さくく設定さ
れている場合に使用するノズルである。このような蒸気
発生穴６９の構造をしたノズル６１は、次のように蒸気
を発生する。The nozzle 61 shown in FIG. 10 is formed when the steam generating hole 69 is gradually increased toward the tip, and is used when the air volume for generating steam in the housing 65 is set to be small. is there. The nozzle 61 having such a structure of the steam generating hole 69 generates steam as follows.
【００６３】まず、水蒸気発生の風量が小さく設定され
ている場合において、風量調整目盛を最小にしたときに
は、図１９（ａ）に示すように、ノズル６１からは水蒸
気が少ないものの満遍なく発生していることがわかる。
また、水蒸気発生の風量が小さく設定されている場合に
おいて、風量調整目盛を中間にしたときには、図１９
（ｂ）に示すように、ノズル６１からは水蒸気が満遍な
く適正に発生しており、やや先端から多く発生している
ことがわかる。さらに、水蒸気発生の風量が小さく設定
されている場合において、風量調整目盛を最大にしたと
きには、図１９（ｃ）に示すように、ノズル６１の先端
から多量に水蒸気が発生するものの、他の部分からはあ
まり水蒸気が発生しないことがわかる。First, when the air volume for steam generation is set to be small, and when the air volume adjustment scale is minimized, as shown in FIG. You can see that.
In addition, when the air volume for generating steam is set to be small and the air volume adjustment scale is set to the middle, FIG.
As shown in (b), it can be seen that water vapor is properly and uniformly generated from the nozzle 61, and is slightly generated from the tip. Further, when the air volume for generating steam is set to be small and the air volume adjustment scale is maximized, a large amount of steam is generated from the tip of the nozzle 61 as shown in FIG. It can be seen from FIG.
【００６４】図１１のノズル６１は、蒸気発生穴６９が
先端にゆくほど徐々に小さく形成したものであり、筐体
６５において水蒸気を発生させる風量が大きく設定され
ている場合に使用するノズルである。The nozzle 61 shown in FIG. 11 is a nozzle which is formed when the steam generation hole 69 is gradually reduced toward the tip, and is used when the air volume for generating steam in the housing 65 is set to be large. .
【００６５】このような蒸気発生穴７１の構造をしたノ
ズル６１は、次のように蒸気を発生する。まず、水蒸気
発生の風量が大きく設定されている場合において、風量
調整目盛を最小にしたときには、図２０（ａ）に示すよ
うに、ノズル６１からは水蒸気が少ないものの満遍なく
発生していることがわかる。The nozzle 61 having such a structure of the steam generating hole 71 generates steam as follows. First, when the air volume for steam generation is set to a large value and the air volume adjustment scale is minimized, it can be seen that even though the water vapor is small from the nozzle 61, it is evenly generated from the nozzle 61 as shown in FIG. .
【００６６】また、水蒸気発生の風量が大きく設定され
ている場合において、風量調整目盛を中間にしたときに
は、図２０（ｂ）に示すように、ノズル６１からは水蒸
気が満遍なく適正に発生していることがわかる。さら
に、水蒸気発生の風量が大きく設定されている場合にお
いて、風量調整目盛を最大にしたときには、図２０
（ｃ）に示すように、ノズル６１からは、水蒸気ミスト
が万遍なく適度に発生していることがわかる。In the case where the air volume for generating steam is set to be large, when the air volume adjustment scale is set to the middle, as shown in FIG. 20 (b), the steam is properly and uniformly generated from the nozzles 61. You can see that. Further, when the air volume for steam generation is set to a large value and the air volume adjustment scale is maximized, FIG.
As shown in (c), it can be seen from the nozzle 61 that the water vapor mist is evenly and moderately generated.
【００６７】次に、水蒸気発生装置１１により、解析環
境の汚したり、解析環境の湿度や温度が変化しない手段
について説明する。ノズル６１の蒸気発生穴６９，７１
から水蒸気が発生すると、ノズル６１の表面や、スペー
サ７３及び可動蓋７５に水蒸気が結露して水滴が発生す
る。ノズル６１の表面に結露した水滴は、その表面を伝
わって補集樋７９に落下し、補集樋７９の底を筐体６５
側に流れてゆき、補集樋７９の末端から容器６７の開口
部を介して容器６７の内部に滴下する。Next, means for preventing the analysis environment from being polluted and the humidity and temperature of the analysis environment from changing by the steam generator 11 will be described. Steam generating holes 69 and 71 of nozzle 61
When water vapor is generated from the nozzle, the water vapor is condensed on the surface of the nozzle 61, the spacer 73, and the movable lid 75 to generate water droplets. The water droplets that have condensed on the surface of the nozzle 61 fall on the collecting gutter 79 along the surface thereof, and the bottom of the collecting gutter 79 is
It flows down to the side and drops from the end of the collection gutter 79 into the container 67 through the opening of the container 67.
【００６８】また、スペーサ７３に結露した水滴は、ス
ペーサ７３の表面からノズル６１の表面に伝わり補集樋
７９に落下する。落下した水滴は、補集樋７９の底を筐
体６５側に流れてゆき、補集樋７９の末端から容器６７
の開口部を介して容器６７の内部に滴下する。The water droplets condensed on the spacer 73 are transmitted from the surface of the spacer 73 to the surface of the nozzle 61 and fall to the collection gutter 79. The water droplets that have fallen flow down the bottom of the collection gutter 79 toward the housing 65, and from the end of the collection gutter 79 to the container 67.
Through the opening of the container 67.
【００６９】一方、可動蓋７５に結露した水滴は、テー
パー７７を通ってスペーサ７３の表面からノズル６１の
表面を伝わり、補集樋７９に落下する。以下上述同様に
流れて容器６７の内部に滴下する。なお、ノズル６１の
表面の最下部で落下しない水滴を受けるために、補集翼
８１，８１を設けてあり、この補集翼８１によって水滴
を補集できる。これら補集翼８１は、蒸気発生穴６９、
７１から発生する水蒸気を捕集樋に入り込まないように
することと、流れを乱さないようにするために、ノズル
６１の直径Ｄより小さく形成されている。On the other hand, the water droplets condensed on the movable lid 75 are transmitted through the taper 77 from the surface of the spacer 73 to the surface of the nozzle 61, and fall to the collection gutter 79. Thereafter, it flows in the same manner as described above and drops into the container 67. In order to receive water droplets that do not fall at the lowermost part of the surface of the nozzle 61, collecting wings 81, 81 are provided, and the collecting wings 81 can collect water droplets. These collecting wings 81 have steam generating holes 69,
The nozzle 61 is formed smaller than the diameter D of the nozzle 61 so as to prevent the steam generated from the nozzle 71 from entering the collecting gutter and to prevent the flow from being disturbed.
【００７０】このように上述した水蒸気発生装置１１で
は、ノズル６１の下部に補集樋７９及び補集翼８１，８
１を設け、これらをノズル６１の先端側が高くなるよう
にして、ノズル６１やスペーサ７３やテーパー７７に結
露した水滴を補集し、容器６７に集めるようにしたの
で、水滴が床に落ちることがなく、床を水吸収性のある
布や紙で拭く必要がないから、ゴミや塵埃がでない。こ
れにより、解析環境を清浄に保つことができる。また、
この水蒸気発生装置１１では、水滴が解析領域に落下す
ることがないため、環境汚染をなくし、また、気流解析
のノイズにもならない。As described above, in the steam generator 11 described above, the collection gutter 79 and the collection wings 81, 8 are provided below the nozzle 61.
1 is provided, and these are set so that the tip side of the nozzle 61 is raised to collect water droplets condensed on the nozzle 61, the spacer 73, and the taper 77, and collect them in the container 67, so that the water droplets may fall on the floor. There is no need to wipe the floor with a water-absorbing cloth or paper, so there is no dirt or dust. Thereby, the analysis environment can be kept clean. Also,
In the steam generator 11, since water droplets do not fall into the analysis area, environmental pollution is eliminated, and noise does not occur in airflow analysis.
【００７１】さらに、この水蒸気発生装置１１では、上
述したように、結露した水滴を容器６７に集めてしまう
ため、結露した水滴の蒸発により、解析環境の温度の低
下を促すことがなく、かつ、湿度への影響も少なくな
り、解析環境を乱すことがなくなる。Further, in the steam generator 11, as described above, the condensed water droplets are collected in the container 67, so that the evaporation of the condensed water droplets does not promote a decrease in the temperature of the analysis environment, and The influence on humidity is reduced, and the analysis environment is not disturbed.
【００７２】次に、気流解析装置１の処理動作について
図２１及び図２２を用いて説明する。図２１は気流解析
装置のビデオカメラを所定の領域で撮影した場合の撮影
点の移動を説明するための図であり、図２２は気流解析
装置のビデオカメラを所定の領域の倍の領域で撮影した
場合の撮影点の移動を説明するための図である。いま、
気流の速度が０．３６［ｍ／ｓ］で解析領域に流れてい
るものとする。Next, the processing operation of the airflow analyzer 1 will be described with reference to FIGS. 21 and 22. FIG. 21 is a diagram for explaining the movement of the photographing point when the video camera of the airflow analysis device is photographed in a predetermined region. FIG. 22 is a diagram illustrating the photographing of the video camera of the airflow analysis device in a region twice as large as the predetermined region. FIG. 9 is a diagram for explaining a movement of a shooting point in a case where the shooting is performed. Now
It is assumed that the velocity of the airflow is 0.36 [m / s] and flows into the analysis region.
【００７３】ここで、解析領域の気流をビデオカメラ７
で撮影するにあたり、例えば、縦５．５［ｃｍ］×横
７．３［ｃｍ］の領域で、気流の速度が縦方向に０．３
６［ｍ／ｓ］場合と、１．０８［ｍ／ｓ］の場合のパタ
ーンの移動を考察する。Here, the airflow in the analysis area is determined by the video camera 7.
For example, in the case of photographing in the range of 5.5 [cm] × 7.3 [cm], the speed of the airflow is 0.3 in the longitudinal direction.
Consider the movement of the pattern between 6 [m / s] and 1.08 [m / s].
【００７４】速度０．３６［ｍ／ｓ］の場合、１枚目の
撮影画像状のパターンＴ１は、２枚目の画像上では１．
２[ｃｍ]離れてＴ２地点に見いだすことができる。しか
し、速度が、１．０８［ｍ／ｓ］の場合は、その移動距
離は、３倍の３．２４[ｃｍ]となるため、２枚目の撮影
画像には存在しないこととなり、流れの可視化が不可能
となる。When the speed is 0.36 [m / s], the pattern T1 in the form of the first photographed image becomes 1.1 on the second image.
It can be found at T2 2cm away. However, when the speed is 1.08 [m / s], the moving distance is tripled to 3.24 [cm], so that the moving distance is not present in the second photographed image, and the flow is not present. Visualization becomes impossible.
【００７５】次に、縦１１．０［cm］×横１４．７［c
m］の領域に拡大して撮影すると、１枚目の画像では、
速度０．３６［ｍ／ｓ］のパターンＴ１は、２枚目の画
像上で、１．２[ｃｍ]離れたＴ２地点に見いだせるとと
もに、速度１．０８［ｍ／ｓ］の場合でも、パターンＴ
１は、２枚目の画像上で、３．２４[ｃｍ]離れた地点に
存在し、したがって、流れの可視化が可能となる。Then, 11.0 [cm] × 14.7 [c]
m] in the first image,
The pattern T1 at a speed of 0.36 [m / s] can be found on the second image at a point T2 separated by 1.2 [cm], and even when the speed is 1.08 [m / s]. T
1 exists at a point 3.24 [cm] apart on the second image, so that the flow can be visualized.
【００７６】つまり、通常そこ殿早い流れを可視化する
ためには、通常高速度カメラを使用するが、このよう
に、解析したい領域より大きい視野で、その領域を見る
ことにより、領域内の相対速度は遅くなるため、可視化
が可能となる。In other words, a high-speed camera is usually used to visualize the fast flow, but as described above, the relative velocity in the area is obtained by viewing the area with a visual field larger than the area to be analyzed. Is slower, so visualization is possible.
【００７７】なお、ビデオカメラの視野を拡大したこと
による解像度低下は、センサ素子数の多いビデオカメラ
を使うことにより改善され、また、解析処理プログラム
においても処理ピクセル数を増加させることにより改善
できる。The reduction in resolution due to the enlargement of the field of view of the video camera can be improved by using a video camera having a large number of sensor elements, and can also be improved by increasing the number of processing pixels in the analysis processing program.
【００７８】[0078]
【発明の効果】請求項１、２に記載した発明によれば、
解析領域の気流の状態を可視化し、気流分布の画像デー
タをパターン追跡処理して気流の速度分布をベクトル表
示できるとともに数値に変換して表示できる気流解析装
置において、気流可視化機構は、微粉物質を発生させな
い所定の材料および機器を使用し、気流を乱す送風源を
なくし、あるいは、床の汚染・湿度や温度を乱す水滴を
補集したので、解析時に解析領域の環境状態を乱すこと
がないほか、入射光量を所定量に絞ることにより解析環
境からのノイズ光の影響をなくしかつ解析領域の光量を
増加させたので、適正かつ正確に撮影できる。According to the first and second aspects of the present invention,
In an airflow analysis device that visualizes the state of the airflow in the analysis area, performs pattern tracking on the image data of the airflow distribution, and can display the velocity distribution of the airflow as a vector and convert it to numerical values and display it, the airflow visualization mechanism uses Uses materials and equipment that do not generate air, eliminates blast sources that disrupt airflow, or collects water droplets that disturb floor contamination, humidity, and temperature, so that environmental conditions in the analysis area are not disturbed during analysis. By reducing the amount of incident light to a predetermined amount, the influence of noise light from the analysis environment is eliminated and the amount of light in the analysis area is increased, so that appropriate and accurate imaging can be performed.
【００７９】請求項３に記載した発明によれば、ビデオ
カメラを入射光量を所定量に絞った状態で解析領域を撮
影可能としてあり、シート光発生装置はビデオカメラの
受光感度のピークに合わせた波長の光を投射するととも
に、解析領域の中央部で当該投射光の一部を集光させて
解析領域に十分で均一な光量を供給しているので、解析
環境からの影響がなく解析領域の気流を精度が高く確実
に撮影することができる。According to the third aspect of the present invention, the analysis area can be photographed while the incident light amount is reduced to a predetermined amount by the video camera, and the sheet light generating device adjusts to the peak of the light receiving sensitivity of the video camera. In addition to projecting light of the wavelength, a part of the projected light is condensed at the center of the analysis area to supply a sufficient and uniform amount of light to the analysis area. Airflow can be accurately and reliably photographed.
【００８０】請求項４、５に記載した発明によれば、発
光ダイオードをマトリッスク状に配置した基板の両面の
所定の取付け位置に金属製放熱板を取り付け、金属製放
熱板をシート光発生装置の金属製筐体に固定し、かつ、
金属製筐体の基板の近傍にルーバーを設けた冷却手段と
したので、シート光発生装置の光源を十分冷却でき、か
つ、冷却ファン等がないので解析環境を乱すことがな
い。According to the fourth and fifth aspects of the present invention, a metal radiator plate is mounted at a predetermined mounting position on both surfaces of a substrate on which light emitting diodes are arranged in a matrix, and the metal radiator plate is attached to the sheet light generating device. Fixed to a metal housing, and
Since the cooling means is provided with a louver near the substrate of the metal casing, the light source of the sheet light generating device can be sufficiently cooled, and since there is no cooling fan or the like, the analysis environment is not disturbed.
【００８１】請求項６、７、及び、８に記載した発明に
よれば、蒸発生穴を形成したノズルの蒸気発生穴部分に
スペーサを介して設けられ蒸気発生穴の大きさを調整で
きる可動蓋を設けるとともに、ノズルの下部に設けられ
ノズル、スペーサあるいは可動蓋から滴下する結露水を
補集でき、結露水を拭く布等を使用しないので、解析環
境に粉塵等が発生することがなく、かつ、水滴による床
の汚染、温度変化や湿度変化がなく、環境を乱すことが
ない。According to the sixth, seventh and eighth aspects of the present invention, the movable lid which is provided with a spacer at the steam generating hole portion of the nozzle having the formed steam generating hole and which can adjust the size of the steam generating hole. Is provided at the lower part of the nozzle, and the dew condensation water dripping from the nozzle, the spacer or the movable lid can be collected, and a cloth for wiping the dew water is not used, so that no dust or the like is generated in the analysis environment, and There is no floor contamination, temperature change or humidity change due to water droplets, and the environment is not disturbed.
【００８２】請求項９に記載の発明によれば、解析領域
の気流を解析するにあたり、前記解析領域を撮影する撮
影領域を決定し、当該撮影領域でもって気流可視化機構
のビデオカメラで撮影して当該画像データを情報処理機
構に供給し、かつ、情報処理機構は、前記画像データを
一定の時間間隔で処理することにより気流の速度に応じ
て流れ解析できるので、高速度カメラのようにメモリー
装置を必要とせず、このメモリーを冷却する冷却ファン
を必要としないことから、気流を乱したり、空気汚染等
解析環境を乱すことがなく、解析環境を乱すことがな
く、かつ、リアルタイムに気流解析処理を行うことがで
きる。According to the ninth aspect of the present invention, when analyzing the air flow in the analysis area, an imaging area for photographing the analysis area is determined, and the imaging area is photographed by the video camera of the air flow visualization mechanism. The image data is supplied to the information processing mechanism, and the information processing mechanism can process the image data at regular time intervals to analyze the flow according to the speed of the airflow. No need for a cooling fan to cool the memory, so there is no need to disturb the analysis environment, such as airflow, air pollution, etc. Processing can be performed.
【図１】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の全体
構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an airflow analysis device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の正面側から見た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the sheet light generation device of the airflow analysis device according to the embodiment of the present invention as viewed from the front side.
【図３】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の裏面側から見た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the sheet light generation device of the airflow analysis device according to the embodiment of the present invention as viewed from the back surface side.
【図４】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の側面断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of a sheet light generating device of the airflow analyzing device according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の平面断面図である。FIG. 5 is a plan sectional view of a sheet light generating device of the airflow analyzing device according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の基板表面図である。FIG. 6 is a substrate surface view of a sheet light generating device of the airflow analyzing device according to the embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の基板裏面図である。FIG. 7 is a rear view of the substrate of the sheet light generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の筐体の後部内部側面図である。FIG. 8 is a rear internal side view of a housing of the sheet light generating device of the airflow analyzing device according to the embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシー
ト光発生装置の筐体の後部外部側面図である。FIG. 9 is a rear external side view of a housing of the sheet light generating device of the airflow analyzing device according to the embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置のノズルの一例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an example of a nozzle of a steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置のノズルの他の例を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing another example of the nozzle of the steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置のノズルとノズルの下側に設けた滴下水滴
補集手段とを筐体に固定した状態を示す側面図である。FIG. 12 is a side view showing a state in which the nozzle of the steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention and the drop water drop collecting means provided below the nozzle are fixed to the housing.
【図１３】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置のノズルとノズルの下側に設けた滴下水滴
補集手段とを筐体に固定した状態を示す正面図である。FIG. 13 is a front view showing a state in which the nozzle of the steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention and the drop water drop collecting means provided below the nozzle are fixed to the housing.
【図１４】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置のノズルに取り付ける可動蓋の構成例を示
す側面図である。FIG. 14 is a side view showing a configuration example of a movable lid attached to a nozzle of the steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置のノズルに取り付ける可動蓋の構成例を示
す正面図である。FIG. 15 is a front view showing a configuration example of a movable lid attached to a nozzle of a steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のビ
デオカメラの分光感度特性を示す特性図である。FIG. 16 is a characteristic diagram showing a spectral sensitivity characteristic of a video camera of the airflow analyzing device according to the embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシ
ート光発生装置の光学手段を構成する理論を説明するた
めの図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the theory constituting the optical means of the sheet light generation device of the airflow analysis device according to the embodiment of the present invention.
【図１８】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のシ
ート光発生装置から発射されるシート光によって解析領
域に分布する光の強さを測定した図である。FIG. 18 is a diagram illustrating the intensity of light distributed in an analysis area measured by sheet light emitted from a sheet light generation device of the airflow analysis device according to the embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置において図１０のノズルを使用した場合の
水蒸気発生状態を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a steam generation state when the nozzle of FIG. 10 is used in the steam generation device of the airflow analysis device according to the embodiment of the present invention.
【図２０】本発明の実施の形態に係る気流解析装置の水
蒸気発生装置において図１１のノズルを使用した場合の
水蒸気発生の状態を示す図である。20 is a diagram showing a state of steam generation when the nozzle of FIG. 11 is used in the steam generator of the airflow analyzer according to the embodiment of the present invention.
【図２１】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のビ
デオカメラを所定の領域で撮影した場合の撮影点の移動
を説明するための図である。FIG. 21 is a diagram for explaining movement of a photographing point when a video camera of the airflow analysis device according to the embodiment of the present invention photographs in a predetermined area.
【図２２】本発明の実施の形態に係る気流解析装置のビ
デオカメラを所定の領域の倍の領域で撮影した場合の撮
影点の移動を説明するための図である。FIG. 22 is a diagram for explaining movement of a photographing point when the video camera of the airflow analysis device according to the embodiment of the present invention photographs in a region twice as large as a predetermined region.
１ 気流解析装置 ３ 気流可視化機構 ５ 情報処理機構 ７ ビデオカメラ ９ シート光発生装置 １１ 水蒸気発生装置 １３ パーソナルコンピュータ １９ ディスプレイ ２３ 電源部 ２５ 光発生部 ４５ 基板 ４７ 発光ダイオード ５１，５３ 金属製放熱板 ５５ グラファイトシート ６１ ノズル ６３ 滴下水滴補集手段 ６５ 筐体 ６７ 容器 ６９，７１ 蒸気発生穴 ７５ 可動蓋 ７９ 補集樋 ８１ 補集翼 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airflow analysis device 3 Airflow visualization mechanism 5 Information processing mechanism 7 Video camera 9 Sheet light generation device 11 Water vapor generation device 13 Personal computer 19 Display 23 Power supply unit 25 Light generation unit 45 Substrate 47 Light emitting diode 51, 53 Metal heat sink 55 Graphite Sheet 61 Nozzle 63 Dropping water drop collecting means 65 Housing 67 Container 69, 71 Steam generating hole 75 Movable lid 79 Collection gutter 81 Collection wing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 宜嗣 栃木県那須郡南那須町大字田野倉779番１ 株式会社アヤラ産業内 Ｆターム(参考） 2F034 AA02 AB01 AB02 DA01 DA07 DA15 DB01 DB07 DB14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Yoshitsugu Nakamura Minami-Nasu-machi, Tochigi Pref.
Claims (10)
可視化機構と、当該気流可視化機構からの気流分布の画
像データを取り込み、これら画像データをパターン追跡
処理して気流の速度分布をベクトル表示できるとともに
数値に変換して表示できる情報処理機構とからなる気流
解析装置において、 前記気流可視化機構は、微粉物質を発生させる材料およ
び機器を使用せず、気流を乱す送風源を極小化し、ある
いは、床に滴下して湿度や温度を乱す水滴を補集するこ
とにより、解析時に解析領域の環境状態を乱さないよう
にした手段と、ビデオカメラの入射光量を所定量に絞る
ことにより解析環境から発生する光によるノイズ光の影
響をなくしかつ解析領域の光量を増加させることにより
適正に撮影できる手段とを具備させたことを特徴とする
気流解析装置。1. An airflow visualization mechanism for visualizing an airflow state in an analysis area, and image data of an airflow distribution from the airflow visualization mechanism are taken in, and the image data can be subjected to pattern tracking processing to display a vector of a velocity distribution of the airflow. In the airflow analysis device comprising an information processing mechanism that can be converted into a numerical value and displayed, the airflow visualization mechanism does not use materials and equipment that generate fine powder substances, minimizes a blast source that disturbs airflow, or Means to prevent the environmental condition of the analysis area from being disturbed during analysis by collecting water drops that disturb the humidity and temperature by dropping on the surface, and from the analysis environment by reducing the incident light amount of the video camera to a predetermined amount. Means for eliminating an influence of noise light due to light and increasing an amount of light in an analysis area so as to appropriately capture images. Airflow analysis device.
量に絞った状態で解析領域を撮影するビデオカメラと、
前記ビデオカメラの受光感度のピークに合わせた波長の
光を投射する光源、解析領域の中央部で当該投射光の一
部を集光させる光学手段及び前記光源を冷却する冷却手
段を設けたシート光発生装置と、ノズルの下側に滴下水
滴補集手段を設けかつ前記ノズル及び滴下水滴補集手段
を先端側が取り付け側より高く装着可能にした水蒸気発
生装置とを備えたことを特徴とする請求項１記載の気流
解析装置。2. A video camera for photographing an analysis area in a state where an amount of incident light is reduced to a predetermined amount;
A sheet light provided with a light source for projecting light having a wavelength corresponding to the peak of the light receiving sensitivity of the video camera, an optical unit for condensing a part of the projected light at the center of the analysis area, and a cooling unit for cooling the light source The apparatus according to claim 1, further comprising: a generator, and a water vapor generator provided with a drip-droplet collecting means below the nozzle, wherein the nozzle and the drip-droplet collection means can be mounted at a tip side higher than a mounting side. 2. The airflow analysis device according to 1.
に絞った状態で解析領域を撮影可能としてあり、 前記シート光発生装置は、前記ビデオカメラの受光感度
のピークに合わせた波長の光を投射する光源と、解析領
域の中央部で当該投射光の一部を集光させる光学手段と
を備え、 前記ビデオカメラの入射光量を所定量絞った状態でも、
前記シート光発生装置の光源から前記ビデオカメラの受
光感度のピークに合わせた波長の光が投射され、かつ、
光学手段により解析領域の中央部で当該投射光の一部を
集光させることにより、前記解析領域に十分で均一な光
量を供給できるようにしたことを特徴とする請求項２記
載の気流解析装置。3. The video camera is capable of photographing an analysis area in a state where an incident light amount is reduced to a predetermined amount, and the sheet light generator emits light having a wavelength corresponding to a peak of light receiving sensitivity of the video camera. A light source for projection, and an optical unit for condensing a part of the projection light at the center of the analysis area, even when the incident light amount of the video camera is reduced by a predetermined amount,
Light having a wavelength corresponding to the peak of the light receiving sensitivity of the video camera is projected from the light source of the sheet light generating device, and
3. The air flow analysis device according to claim 2, wherein a sufficient and uniform amount of light is supplied to the analysis area by condensing a part of the projection light at a central portion of the analysis area by optical means. .
する冷却手段は、発光ダイオードをマトリッスク状に配
置した基板の両面の所定の取付け位置に金属製放熱板を
取り付け、前記金属製放熱板を前記シート光発生装置の
金属製筐体に固定したことを特徴とする請求項２記載の
気流解析装置。4. A cooling means for cooling the light source of the sheet light generating device, wherein a metal heat radiating plate is mounted at a predetermined mounting position on both surfaces of a substrate on which light emitting diodes are arranged in a matrix, and the metal heat radiating plate is mounted. The airflow analysis device according to claim 2, wherein the airflow analysis device is fixed to a metal housing of the sheet light generation device.
する冷却手段は、発光ダイオードをマトリッスク状に配
置した基板に熱伝導率のよいグラファイトシートを貼着
し、前記基板の両面の所定の取付け位置に前記グラファ
イトシートを挟んで金属製放熱板を取り付け、前記金属
製放熱板を前記シート光発生装置の金属製筐体に固定
し、かつ、前記金属製筐体の前記基板の近傍にルーバー
を設けたことを特徴とする請求項４記載の気流解析装
置。5. A cooling means for cooling the light source of the sheet light generating device, wherein a graphite sheet having good thermal conductivity is attached to a substrate on which light emitting diodes are arranged in a matrix, and a predetermined mounting is performed on both surfaces of the substrate. A metal heat sink is attached to the graphite sheet at the position, the metal heat sink is fixed to a metal housing of the sheet light generating device, and a louver is provided near the substrate of the metal housing. The airflow analysis device according to claim 4, wherein the airflow analysis device is provided.
徐々に大きくなる蒸気発生穴を形成したノズル、あるい
は、先端に向かって徐々に小さくなる蒸発生穴を形成し
たノズルと、 前記各ノズルの蒸気発生穴部分にスペーサを介して設け
られ前記蒸気発生穴の大きさを調整できる可動蓋と、 前記各ノズルの下部に設けられノズルあるいは可動蓋か
ら滴下する結露水を補集する滴下水滴補集手段とを備
え、前記ノズル及び滴下水滴補集手段の先端側が取り付
け側より高く装着可能にしたことを特徴とする請求項２
記載の気流解析装置。6. A nozzle having a steam generation hole which gradually increases toward the tip or a nozzle having an evaporation hole which gradually decreases toward the tip, and A movable lid provided in the steam generating hole portion via a spacer and capable of adjusting the size of the steam generating hole; and a drop water drop collecting section provided below each of the nozzles for collecting dew water dropped from the nozzle or the movable lid. 3. The apparatus according to claim 2, further comprising means for mounting the nozzle and the drop water drop collecting means on the tip side higher than the mounting side.
An airflow analysis device as described.
ーを設け、蓋部分の結露水をテーパーでノズル表面に導
くことを特徴とする請求項６記載の気流解析装置。7. The airflow analysis device according to claim 6, wherein the movable lid is provided with a taper at a side end thereof, and the dew water of the lid portion is guided to the nozzle surface by a taper.
補集樋と、前記補集樋の断面Ｖ字上端に設けた補集翼と
からなり、前記補集翼が前記ノズル外径より小さく形成
したものであることを特徴とする請求項６記載の気流解
析装置。8. The drop water droplet collecting means includes a collecting gutter having a V-shaped cross section and a collecting blade provided at an upper end of a V-shaped cross section of the collecting gutter, wherein the collecting blade is provided outside the nozzle. The airflow analysis device according to claim 6, wherein the airflow analysis device is formed smaller than the diameter.
記解析領域を撮影する撮影領域を決定し、当該撮影領域
でもって気流可視化機構のビデオカメラで撮影して当該
画像データを情報処理機構に供給し、かつ、情報処理機
構は、前記画像データを一定の時間間隔で処理すること
により気流の速度に応じて流れ解析し、気流の流れ速度
分布をベクトル図あるいは数値化して表示できることを
特徴とする気流解析装置。9. When analyzing the airflow in the analysis area, an imaging area for photographing the analysis area is determined, the image is photographed by the video camera of the airflow visualization mechanism using the imaging area, and the image data is supplied to the information processing mechanism. In addition, the information processing mechanism can process the image data at regular time intervals to analyze the flow according to the airflow velocity, and display the flow velocity distribution of the airflow as a vector diagram or a numerical value. Airflow analyzer.
域より広い視野をビデオカメラで撮影することにより、
カメラの撮影速度を上げることなく、通常のＮＴＳＣ方
式カメラを使い拡大した距離の倍率分だけ可視化でき、
また流れ解析プログラムを使って流れの速度分布をベク
トル図または、数値データ化し、解析することができる
ことを特徴とする気流解析装置。10. In an airflow analysis of a specific area, a field of view wider than a measurement area is taken by a video camera,
Without increasing the shooting speed of the camera, it can be visualized by the magnification of the enlarged distance using a normal NTSC camera,
An airflow analysis apparatus characterized in that the velocity distribution of a flow can be converted into a vector diagram or numerical data and analyzed using a flow analysis program.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000333773A JP2002139511A (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Air flow analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000333773A JP2002139511A (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Air flow analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002139511A true JP2002139511A (en) | 2002-05-17 |
Family
ID=18809802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000333773A Pending JP2002139511A (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Air flow analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002139511A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7210825B2 (en) | 2002-12-16 | 2007-05-01 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Light source device |
| JP2020064069A (en) * | 2014-07-28 | 2020-04-23 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | Real-time video extensometer |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000333773A patent/JP2002139511A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7210825B2 (en) | 2002-12-16 | 2007-05-01 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Light source device |
| JP2020064069A (en) * | 2014-07-28 | 2020-04-23 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | Real-time video extensometer |
| JP7069102B2 (en) | 2014-07-28 | 2022-05-17 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | Real-time video growth meter |
| JP2022093548A (en) * | 2014-07-28 | 2022-06-23 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | Real-time video extensometer |
| JP7470150B2 (en) | 2014-07-28 | 2024-04-17 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | Real-time Video Extensometer |
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