DE102020107425A1

DE102020107425A1 - Beschneiungsvorrichtung, künstliche Bewitterungskammer und Beschneiungsverfahren

Info

Publication number: DE102020107425A1
Application number: DE102020107425.5A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Enoki; Koshi Tamura; Kouki Sakane
Original assignee: Espec Corp
Current assignee: Espec Corp
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2020-10-01
Also published as: CN116499160A; CN111750583A; CN111750583B

Abstract

Eine Beschneiungsvorrichtung (10) beinhaltet einen Schneesammelbereich (14), der eine Schneeerzeugungsfunktion zum Bilden von Schnee und eine Schneesammelfunktion zum Sammeln des gebildeten Schnees aufweist, während der gebildete Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird, und einen Beschneiungsbereich (20), damit Schnee fällt, der von dem Schneesammelbereich (14) eingeführt wird. Der Schneesammelbereich (14) beinhaltet einen Tank (22), der eine Schneeerzeugungsfunktion aufweist, und ein Gebläse (28), das bewirkt, dass Luft begleitet von Schnee in dem Tank (22) strömt. Durch einen Betrieb des Gebläses (28) strömt Luft begleitet von Schnee in den Tank (22), um entlang einer Innenfläche des Tanks (22) zu zirkulieren.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beschneiungsvorrichtung, eine künstliche Bewitterungskammer und ein Beschneiungsverfahren.
Technischer Hintergrund
Wie es in dem japanischen Patent Nr. 5843240 und in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-63686 offenbart ist, ist eine Beschneiungsvorrichtung bekannt, um zu bewirken, dass Kunstschnee fällt. Die in dem japanischen Patent Nr. 5843240 offenbarte Beschneiungsvorrichtung umfasst beispielsweise eine Eiserzeugungskammer, in der eine Eismaschine platziert ist, und eine Niedertemperaturkammer, in der das in der Eiserzeugungskammer hergestellte Eis unter einer Niedertemperaturumgebung zerkleinert wird, um Eispartikel zu bilden. Der zu Eispartikeln gemachte Kunstschnee wird zu einem Windkanal gepumpt. Andererseits beinhaltet die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-63686 offenbarte Beschneiungsvorrichtung einen Eiskristallbildungsmechanismus, eine Sammelkammer, in der Eiskristalle gesammelt werden, die von dem Eiskristallbildungsmechanismus gebildet werden, einen Flüssigkeitssprühmechanismus, der Nebel bildet, und einen Ultraschallflotationsmechanismus, der ein Niedertemperatur-Ultraschallfeld bildet. Mit dieser Vorrichtung werden Schneeflocken gebildet, während Nebel und Eiskristalle in einem Ultraschallfeld schweben, und bewirkt wird, dass die Schneeflocken auf natürliche Weise fallen.
Die Beschneiungsvorrichtungen, die in dem japanischen Patent Nr. 5843240 und in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-63686 offenbart sind, sind so konfiguriert, um zu bewirken, dass Schnee nacheinander fällt, während Schnee erzeugt wird. Daher ist die Beschneiungsmenge oder die Schneezufuhrmenge durch die Schneeerzeugungskapazität begrenzt. Mit anderen Worten, es ist unmöglich, eine Beschneiungsmenge zu erlangen, die eine Beschneiungsmenge übersteigt, die durch die Schneeerzeugungskapazität erbracht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beschneiungsmenge oder Schneezufuhrmenge zu erlangen, die nicht durch die Schneeerzeugungskapazität begrenzt ist.
Eine Beschneiungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Schneesammelbereich, der eine Schneeerzeugungsfunktion zum Bilden von Schnee und eine Schneesammelfunktion zum Sammeln des gebildeten Schnees aufweist, während der gebildete Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird, und einen Beschneiungsbereich, damit Schnee fällt, oder um Schnee zu einer Probe zuzuführen, wobei der Schnee von dem Schneesammelbereich in den Beschneiungsbereich eingeführt wird.
Eine künstliche Bewitterungskammer gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Beschneiungsvorrichtung und eine Prüfkammer, die einen Raum aufweist, in dem eine Probe angeordnet ist, wobei die Beschneiungsvorrichtung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass Schnee in die Prüfkammer fällt, oder um Schnee zu einer Probe zuzuführen.
Ein Beschneiungsverfahren gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Beschneiungsverfahren unter Verwendung der Beschneiungsvorrichtung, wobei das Beschneiungsverfahren beinhaltend ein Bilden von Schnee in dem Schneesammelbereich der Beschneiungsvorrichtung, ein Sammeln des gebildeten Schnees in dem Schneesammelbereich, während der gebildete Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird, ein Einführen des Schnees in dem Schneesammelbereich in den Beschneiungsbereich, und entweder den Beschneiungsbereich zu veranlassen, dass er bewirkt, dass Schnee fällt, oder Schnee zu einer Probe Schnee zugeführt wird.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Beschneiungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch veranschaulicht;
2 ist ein Diagramm, das eine Anschlussposition eines Umlaufwegs in Bezug auf einen Tank veranschaulicht;
3 ist ein Diagramm, das schematisch eine Beschneiungsvorrichtung gemäß einer Variation der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
4 ist ein Diagramm, das schematisch eine Beschneiungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
5 ist ein Diagramm, das schematisch eine Beschneiungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht;
6 ist ein Diagramm, das schematisch eine Beschneiungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht;
7 ist ein Diagramm, das schematisch eine Beschneiungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht;
8 ist ein Diagramm, das schematisch eine künstliche Bewitterungskammer gemäß einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht; und
9 ist ein Diagramm, das schematisch eine künstliche Bewitterungskammer gemäß einer Variation der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen zum Durchführen der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Wie es in 1 veranschaulicht ist, ist eine Beschneiungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform eine Vorrichtung, die Kunstschnee bildet und bewirkt, dass der gebildete Schnee fällt. Die Beschneiungsvorrichtung 10 beinhaltet einen Eiskristallbildungsbereich 12, einen Schneesammelbereich 14, einen Einstellbereich 18 und einen Beschneiungsbereich 20.
Der Eiskristallbildungsbereich 12 ist konfiguriert, um Eiskristalle zu bilden, die als Kerne zum Anwachsen von Schnee dienen. Eiskristalle werden durch Gefrieren feiner Wassertröpfchen gebildet, die von einem nicht veranschaulichten Luftbefeuchter gebildet werden, der aus einem Ultraschallbefeuchter oder dergleichen besteht. Der Eiskristallbildungsbereich 12 weist einen Niedertemperaturraum auf, in den feine Wassertröpfchen gesprüht werden. Die Temperatur in diesem Raum ist z. B. auf -40 °C oder niedriger eingestellt. Dementsprechend gefrieren die zerstäubten feinen Wassertröpfchen in dem Eiskristallbildungsbereich 12 und Eiskristalle werden gebildet. Eiskristalle sind Eispartikel, die eine solche Größe aufweisen, dass sie in der Luft schweben, ohne auf natürliche Weise zu fallen. Die durch den Eiskristallbildungsbereich 12 gebildeten Eiskristalle werden durch eine Leitung in einen später beschriebenen Tank 22 des Schneesammelbereichs 14 eingeführt.
Die Schneesammelbereich 14 ist ein Abschnitt, der Schnee bildet und den gebildeten Schnee sammelt, damit er nicht verfestigt, und er weist den Tank 22, einen Umlaufweg 24, dessen beide Endabschnitte mit dem Tank 22 verbunden sind, und einen Verbindungsweg 26, der von dem Umlaufweg 24 abzweigt, auf. Der Tank 22 ist gebildet, um eine Größe aufzuweisen, die in der Lage ist, vorübergehend Schnee zu sammeln, bei dem bewirkt wird, dass er in einer vorbestimmten Zeit, z. B. nach einer festgelegten Testzeit, fällt, die festgelegt wurde.
Ein Endabschnitt des Umlaufwegs 24 ist mit einem Bodenabschnitt (unterer Abschnitt) des Tanks 22 verbunden, und der andere Endabschnitt ist mit einem Seitenabschnitt des Tanks 22 verbunden. In dem Umlaufweg 24 ist ein Gebläse 28 bereitgestellt. Die Luft in dem Tank 22 wird durch den Betrieb des Gebläses 28 von dem Bodenabschnitt des Tanks 22 angesaugt. Die Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, wird aus dem Seitenabschnitt des Tanks 22 in den Tank 22 ausgeblasen. Das heißt, in dem Umlaufweg 24 ist der mit dem Bodenabschnitt des Tanks 22 verbundene Endabschnitt ein Saugende und der mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22 verbundene Endabschnitt ist ein Ausblasende.
Ein Endabschnitt des Verbindungswegs 26 ist mit einem Abschnitt des Umlaufwegs 24 auf der stromabwärtigen Seite des Gebläses 28 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit dem Deckenabschnitt des Tanks 22 verbunden. Ein Teil der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, strömt in den Verbindungsweg 26. Da der andere Endabschnitt des Verbindungswegs 26 mit dem mittleren Abschnitt des Deckenabschnitts verbunden ist, haftet Schnee, der der aus dem Verbindungsweg 26 in den Tank 22 ausgeblasen wird, kaum an der Innenwandfläche des Tanks 22.
In dem Verbindungsweg 26 ist ein Kühler 30 angeordnet, der von Schnee begleitete Luft kühlt, die durch den Verbindungsweg 26 strömt. Der Kühler 30 hat die Fähigkeit, die Luft auf eine Temperatur zu kühlen, bei der sich Schnee in dem Tank 22 bildet, und auf eine Temperatur, bei der feine Schneeflocken in dem Tank 22 anwachsen. Der Kühler 30 besteht beispielsweise aus einem Verdampfer einer Dampfkompressionskältemaschine.
Der Tank 22 bildet einen Raum, in dem Schnee gebildet wird und anwächst. Insbesondere ist in dem Tank 22 eine Vielzahl von Düsen 32 angeordnet, durch die Niedertemperatur-Wassertröpfchen gesprüht werden, und diese Düsen 32 sprühen Wassertröpfchen in zerstäubtem Zustand nach oben. Die Düse 32 kann aus einer Zweistoffdüse bestehen. Die Innenseite des Tanks 22 wird durch Einführen von Luft, die durch den Kühler 30 gekühlt wird, auf eine Temperatur von etwa -20 °C eingestellt. Aus diesem Grund kommen in einem Abschnitt über der Düse 32 in dem Raum des Tanks 22 Eiskristalle, die in dem Eiskristallbildungsbereich 12 gebildet werden, und zerstäubte Wassertröpfchen, die von der Düse 32 gesprüht werden, miteinander in Kontakt, und die Eiskristalle, die als Kerne dienen, wachsen zu Schneeflocken. Das heißt, der Schneesammelbereich 14 weist eine Schneeerzeugungsfunktion auf, und der Raum über der Düse 32 in dem Tank 22 dient als Raum, in dem Schnee gebildet wird und anwächst. Andererseits dient der Raum unter der Düse 32 in dem Tank 22 als Schneesammelraum, in dem der gebildete Schnee gesammelt wird. Mit anderen Worten, in dem Tank 22 wird Schnee durch die Schneeerzeugungsfunktion oberhalb des Abschnitts gebildet, in dem von Schnee begleitete Luft strömt. Da die Düse 32 angeordnet ist, um Wasser von unten nach oben zu spritzen, ist es möglich, ein Anhaften von Wassertropfen an Schnee in dem Schneesammelraum und ein Bilden von Nassschnee zu unterdrücken.
Der Seitenabschnitt des Tanks 22 ist in einer geneigten Form gebildet, um niedriger zu dem mittleren Abschnitt an einem niedrigeren Abschnitt als der Verbindungsabschnitt des anderen Endabschnitts des Umlaufwegs 24 positioniert zu sein. Dies unterstützt den Schnee, nach unten zu dem unteren Teil des mittleren Abschnitts zu strömen.
Es kann eine Konfiguration angenommen werden, bei der der Eiskristallbildungsbereich 12 weggelassen ist. Wenn in diesem Fall die Temperatur in dem Tank 22 auf etwa -40 °C eingestellt wird, kann in dem Tank 22 Schnee gebildet werden.
Der andere Endabschnitt des Umlaufwegs 24 ist an einer Position unterhalb Düse 32 mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22 verbunden. Wie es in 2 veranschaulicht ist, ist der andere Endabschnitt mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22 verbunden, sodass die Luft in eine Richtung einströmt, die seitlich in Bezug auf eine Mittellinie 22a versetzt ist, die sich senkrecht zu dem Tank 22 erstreckt. Spezifisch ist der Tank 22 von oben gesehen in einer kreisförmigen Form gebildet, und der Umlaufweg 24 ist mit dem Tank 22 verbunden, sodass die Verlängerungslinie durch eine Position verläuft, die von der Mittellinie 22a des Kreises versetzt ist. Wenn das Gebläse 28 betrieben wird und Luft aus dem Umlaufweg 24 in den Tank 22 geblasen wird, wird aus diesem Grund unter der Düse 32 in dem Tank 22 ein von Schnee begleiteter Umlaufstrom gebildet, sodass die von Schnee begleitete Luft in dem Tank 22 entlang der Innenfläche des Tanks 22 zirkuliert. Dementsprechend werden der in dem Tank 22 gebildete Schnee und der aus dem Umlaufweg 24 in den Tank 22 ausgeblasene Schnee beim Strömen in dem Tank 22 gesammelt. Das heißt, in dem Tank 22 wird der Schnee nicht in gestapeltem, sondern in einem strömenden Zustand gesammelt. Dementsprechend wird der Schnee in dem Schneesammelbereich 14 lange Zeit nicht verfestigt und in einem schneeigen Zustand gehalten. Das heißt, der Schneesammelbereich 14 weist Mittel auf, um den Schnee in dem Schneesammelbereich 14 in einem nicht verfestigten Zustand zu halten.
In dem Schneesammelbereich 14 bewirkt der Betrieb des Gebläses 28, dass Schnee in dem Tank 22 durch die Luft befördert und von dem Bodenabschnitt des Tanks 22 in den Umlaufweg 24 gesaugt wird und die von Schnee begleitete Luft, die durch den Umlaufweg 24 geströmt ist, in den Tank 22 zurückkehrt. Eine solcher Umlauf wird wiederholt. Ein Teil der Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, strömt in den Verbindungsweg 26. Der Verbindungsweg 26 ermöglicht es, dass ein Teil der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, von dem Deckenabschnitt des Tanks 22 in den Tank 22 strömt. Das heißt, das Gebläse 28 führt den in dem Tank 22 gesammelten Schnee über den Umlaufweg 24 und den Verbindungsweg 26 zu einem Schneeerzeugungsabschnitt
Der Umlaufweg 24 ist mit einer nicht veranschaulichten Lufteinführungsöffnung an einer Position stromaufwärts von dem Gebläse 28 versehen. Dies verhindert, dass der Umlaufweg 24 stromaufwärts von dem Gebläse 28 einen Niederdruck nahe dem Vakuum erreicht, selbst wenn Schnee über einen später beschriebenen Zufuhrweg 34 zugeführt wird.
Der Zufuhrweg 34, der zu dem Beschneiungsbereich 20 führt, ist mit dem Umlaufweg 24 verbunden. Dementsprechend kann mindestens ein Teil der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, über den Zufuhrweg 34 zu dem Beschneiungsbereich 20 geführt werden.
Der Einstellbereich 18 stellt die Durchflussmenge und Menge an Schnee ein, der von dem Schneesammelbereich 14 zu dem Beschneiungsbereich 20 zugeführt wird. Insbesondere stellt der Einstellbereich 18 als Reaktion auf einen Befehl von einem Beschneiungsmengenregler 36 die Durchflussmenge und die Menge der von Schnee begleiteten Luft ein, die zu dem Beschneiungsbereich 20 zugeführt wird. Der Einstellbereich 18 weist eine erste Klappe 18a auf, die stromabwärts von einem Verbindungsabschnitt mit dem Zufuhrweg 34 in dem Umlaufweg 24 angeordnet ist, und eine zweite Klappe 18b, die in dem Zufuhrweg 34 angeordnet ist. Der Beschneiungsmengenregler 36 steuert den Öffnungsgrad von jedem von der ersten Klappe 18a und der zweiten Klappe 18b gemäß der eingestellten Beschneiungsmenge. Die einzustellende Beschneiungsmenge für den Beschneiungsmengenregler 36 stellt die Beschneiungsmenge dar, die pro Zeiteinheit gesammelt wird. Diese Beschneiungsmenge kann größer eingestellt sein als die Schneemenge, die pro Zeiteinheit in dem Schneesammelbereich 14 gebildet werden kann.
Zumindest ein Teil der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, wird in den Beschneiungsbereich 20 eingeführt. Der Beschneiungsbereich 20 verfügt über eine Schneeauslassöffnung 20a, durch die der eingeführte Schnee zum Fallen gebracht wird. Der Schnee aus der Schneeauslassöffnung 20a wird durch ein nicht veranschaulichtes Verteilungselement verteilt und zum Fallen gebracht. Wenn die Beschneiungsvorrichtung 10 im Freien verwendet wird, kann der Beschneiungsbereich 20 im Freien angeordnet sein. Alternativ kann der Beschneiungsbereich 20 in einer nicht veranschaulichten Prüfkammer angeordnet sein.
Es kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der Schnee direkt aus der Schneeauslassöffnung 20a ausgeblasen wird, ohne den Kanal zu verengen, der den Zufuhrweg 34 an der Schneeauslassöffnung 20a bildet. Anstelle dieser Konfiguration kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der die Schneeauslassöffnung 20a durch eine Beschneiungsdüse gebildet ist, die den Kanal verengt, der den Zufuhrweg 34 bildet, und den Schnee aus der Beschneiungsdüse zum Fallen bringt.
Der in den Beschneiungsbereich 20 eingeführte Schnee ist trockener Schnee. Aus diesem Grund ist der Beschneiungsbereich 20 mit einer Düse 38 versehen, durch die Wasser auf den eingeführten trockenen Schnee gesprüht wird. Dies ermöglicht, dass nasser Schnee aus dem Beschneiungsbereich 20 zum Fallen gebracht wird. Die Düse 38 kann gleichzeitig Luft und Wasser sprühen. In diesem Fall kann ein Mechanismus hinzugefügt werden, der die Menge an Sprühluft einstellt. Die Düse 38 kann weggelassen werden, und der Beschneiungsbereich 20 kann konfiguriert sein, um trockenen Schnee zum Fallen zu bringen.
Die Düse 38, durch die Wasser auf Schnee gespritzt wird, ist an mit einer Wasserzufuhrleitung 39 verbunden, durch die Wasser zu der Düse 38 zugeführt wird. Die Wasserzufuhrleitung 39 ist mit einem Wassermengeneinstellventil 39a versehen. Das Wassermengeneinstellventil 39a ist konfiguriert, um die Sprühmenge als Reaktion auf einen Befehl von einem Wassergehaltregler 42 einzustellen. Der Wassergehaltregler 42 ist ein Instrument zum Einstellen des Wassergehalts des Schnees, der durch den Beschneiungsbereich 20 zum Fallen gebracht wird, und er gibt einen Befehl entsprechend dem eingestellten Wassergehalt aus. Das Wassermengeneinstellventil 39a stellt den Öffnungsgrad anhand dieses Befehls ein. Dadurch wird die Sprühmenge aus der Düse 38 eingestellt. Das heißt, der Beschneiungsbereich 20 ist konfiguriert, um nassen Schnee entsprechend dem eingestellten Wassergehalt zum Fallen zu bringen. Der Wassergehaltregler 42 kann konfiguriert sein, um in der Lage zu sein, den eingestellten Wassergehalt zu ändern. In diesem Fall kann Schnee mit unterschiedlichem Wassergehalt zum Fallen gebracht werden, wodurch es möglich ist, die Schneequalität zu ändern. Wenn die Wassermenge durch das Wassermengeneinstellventil 39a eingestellt wird, kann die eingestellte Beschneiungsmenge berücksichtigt werden, die durch den Beschneiungsmengenregler 36 eingestellt ist. Außerdem kann die Düse 38 in dem Fall, in dem der Beschneiungsbereich 20 konfiguriert ist, um nassen Schnee zum Fallen zu bringen, der einen konstanten Wassergehalt aufweist, konfiguriert sein, um eine konstante Wassermenge zu sprühen. In diesem Fall ist der Wassergehaltregler 42 weggelassen. Jedoch ist in dem Fall, in dem der Wassergehaltregler 42 weggelassen ist und die Beschneiungsmenge geändert wird, das Wassermengeneinstellventil 39a konfiguriert, um die Wassermenge entsprechend der durch den Beschneiungsmengenregler 36 eingestellten Beschneiungsmenge einzustellen. Außerdem kann die Düse 38 konfiguriert sein, um die Menge an Sprühwasser direkt einzustellen.
Anstelle des Wassergehaltreglers 42 kann ein Sprühmengenregler bereitgestellt sein. In diesem Fall wird der Öffnungsgrad des Wassermengeneinstellventils 39a oder die Sprühmenge durch die Düse 38 eingestellt, um die Sprühmenge zu erreichen, die durch den Sprühmengenregler eingestellt ist. Auch bei dieser Konfiguration kann der Wassergehalt des Schnees eingestellt werden, der aus dem Beschneiungsbereich 20 zum Fallen gebracht wird.
Nun wird ein Beschneiungsverfahren beschrieben, das durch die Beschneiungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Zuerst werden in dem Eiskristallbildungsbereich 12 Eiskristalle gebildet. Um Eiskristalle zu bilden, werden von dem Befeuchter feine Wassertröpfchen gebildet, und die Wassertröpfchen werden in den Eiskristallbildungsbereich 12 gesprüht. Da die Temperatur in dem Eiskristallbildungsbereich 12 auf z. B. -40 °C oder niedriger eingestellt ist, gefrieren zerstäubte feine Wassertröpfchen, die gesprüht werden, und bilden dadurch Eiskristalle.
Die in dem Eiskristallbildungsbereich 12 gebildeten Eiskristalle werden in den Tank 22 des Schneesammelbereichs 14 eingeführt. In dem Tank 22 des Schneesammelbereichs 14 ist die Temperatur auf etwa -20 °C eingestellt, und aus der Düse 32 werden feine Wassertröpfchen gesprüht, und somit wachsen Eiskristalle, die als Kerne dienen, zu Schneeflocken an. Wenn die Schneeflocken allmählich wachsen, bis sie durch die Schwerkraft fallen, fallen sie unter die Düse 32. Außerdem wirkt in dem Tank 22 auch eine Saugwirkung des Gebläses 28, und somit strömt auch ein Teil der feinen Schneeflocken unter die Düse 32.
Durch den Betrieb des Gebläses 28 wird in dem Tank 22, insbesondere unter der Düse 32, angesammelter Schnee aus dem Bodenabschnitt des Tanks 22 in den Umlaufweg 24 gesaugt und strömt durch den Umlaufweg 24. Von Schnee begleitete Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, wird von dem Seitenabschnitt des Tanks in den Tanks 22 geblasen. Zu diesem Zeitpunkt wird Luft in den Tank 22 in eine Richtung ausgeblasen, die von der Mittellinie 22a des Tanks 22 versetzt ist, und somit strömt von Schnee begleitete Luft unter die Düse 32, um entlang der Innenfläche des Seitenabschnitts des Tanks 22 zu zirkulieren. Wie es oben beschrieben ist, tritt in dem Schneesammelbereich 14 eine Zirkulation von von Schnee begleiteter Luft durch den Umlaufweg 24 auf, und in dem Tank 22 tritt eine Schneeströmung auf. Aus diesem Grund sammelt sich Schnee in dem Schneesammelbereich 14, während er in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird. Das heißt, Schneesammelbereich 14 weist eine Schneesammelfunktion auf.
Ein Teil der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, wird in den Verbindungsweg 26 eingeführt. In dem Verbindungsweg 26 wird die von Schnee begleitete Luft durch den Kühler 30 gekühlt. Die gekühlte, von Schnee begleitete Luft wird von dem Deckenabschnitt des Tanks 22 in den Tank 22 eingeführt. Das heißt, da gekühlte Luft in den Tank 22 eingeführt wird, wird der Tank 22 in einer Schneeerzeugungsumgebung gehalten. Schnee, der von dem Deckenabschnitt in den Tank 22 strömt, wächst an, indem er in Kontakt mit den Wassertröpfchen kommt, die aus der Düse 32 gesprüht werden. Das heißt, von Schnee begleitete Luft, die aus dem Tank 22 zu dem Umlaufweg 24 geführt wird, wird zu dem Schneeerzeugungsabschnitt geführt, der in dem oberen Abschnitt des Tanks 22 positioniert ist, und der Schnee wächst in dem Schneeerzeugungsabschnitt. Nachdem eine vorbestimmte Menge an Schnee gebildet wurde, wird ein Sprühen von Wasser aus der Düse 32 gestoppt, aber selbst in diesem Fall wird der Betrieb des Gebläses 28 fortgesetzt. Das heißt, der Schneesammelbereich 14 kann einen Zustand zirkulierender, von Schnee begleiteter Luft während eines Erzeugens von Schnee und einen Zustand zirkulierender, von Schnee begleiteter Luft ohne Erzeugen von Schnee annehmen.
Der Vorgang eines Sammelns von Schnee in dem Schneesammelbereich 14 wird vor dem Vorgang eines Bewirkens, dass Schnee aus dem Beschneiungsbereich 20 fällt, ausgeführt. Dementsprechend ist es möglich, Schnee im Voraus zu erzeugen und zu sammeln, bevor der Befehl von dem Beschneiungsmengenregler 36 an den Einstellbereich 18 gesendet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Klappe 18b geschlossen und die erste Klappe 18a vollständig geöffnet. Aus diesem Grund zirkuliert in dem Schneesammelbereich 14 von Schnee begleitete Luft zwischen dem Tank 22 und dem Umlaufweg 24, ohne in den Beschneiungsbereich 20 geleitet zu werden.
Wenn ein Befehl von dem Beschneiungsmengenregler 36 an den Einstellbereich 18 gesendet wird, werden die Öffnungsgrade der ersten Klappe 18a und der zweiten Klappe 18b eingestellt, sodass Luft mit einer Durchflussmenge in den Zufuhrweg 34 strömt, die dem Befehl entspricht. Somit wird mindestens ein Teil des Schnees, der durch den Umlaufweg 24 strömt, über den Zufuhrweg 34 zu dem Beschneiungsbereich 20 geführt. Durch Senden eines Befehls von dem Beschneiungsmengenregler 36 kann die Beschneiungsmenge während einer Beschneiung geändert werden. In diesem Fall kann die Beschneiungsmenge geändert werden, während eine Beschneiung ausgeführt wird.
Als Reaktion auf einen Befehl von dem Wassergehaltregler 42 stellt der Beschneiungsbereich 20 den Öffnungsgrad des Wassermengeneinstellventils 39a ein. Dadurch wird die Menge an Sprühwasser aus der Düse 38 eingestellt, und der aus dem Schneeauslassöffnung 20a ausgestoßene Schnee wird zu nassem Schnee mit dem gewünschten Wassergehalt. Dieser Schnee, der zu nassem Schnee geworden ist, wird durch das Verteilungselement verteilt und zum Fallen gebracht. Die mit dem Beschneiungsmengenregler 36 eingestellte Beschneiungsmenge kann für eine Einstellung der Wassersprühmenge berücksichtigt werden. Außerdem kann der Beschneiungsbereich 20 konfiguriert sein, um nach Verteilen des Schnees durch das Verteilungselement den Schnee zu nassem Schnee zu machen, indem er von der Düse 38 gesprühtes Wasser erhält.
Wie es oben beschrieben ist, bildet der Schneesammelbereich 14 in der vorliegenden Ausführungsform den Schnee und sammelt den gebildeten Schnee, während er in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird. Dann bewirkt die Beschneiungsvorrichtung 10, dass der Beschneiungsbereich 20 den Schnee, der in dem Schneesammelbereich 14 gesammelt ist, zum Fallen gebracht wird. Das heißt, die Menge an Schnee, die pro Zeiteinheit von dem Schneesammelbereich 14 zu dem Beschneiungsbereich 20 eingeführt wird, kann die Schneeerzeugungskapazität pro Zeiteinheit durch den Schneesammelbereich 14 übersteigen. Außerdem kann eine Gesamtmenge an Schnee, die durch den Beschneiungsbereich 20 innerhalb einer vorgegebenen Zeit zum Fallen gebracht wird, in dem Schneesammelbereich 14 gesammelt werden. Aus diesem Grund ist die Beschneiungsmenge oder die Schneezufuhrmenge im Gegensatz zu der Konfiguration, bei der der Schnee während der Erzeugung von Schnee sequentiell zum Fallen gebracht wird, nicht durch die Schneeerzeugungskapazität begrenzt. Dementsprechend kann die Beschneiungsvorrichtung 10 die Beschneiungsmenge oder die Schneezufuhrmenge erlangen, die nicht von der Schneeerzeugungskapazität pro Zeiteinheit beeinflusst ist. Da der Schnee in dem Schneesammelbereich 14 in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird, ist es außerdem möglich, Schnee aus dem Beschneiungsbereich 20 zum Fallen zu bringen, indem der in dem Schneesammelbereich 14 gesammelte Schnee in den Beschneiungsbereich 20 eingeführt wird. Obwohl der Schnee in dem Schneesammelbereich 14 so gehalten wird, dass er nicht verfestigt, bedeutet dies nicht, dass der gesamte Schnee nicht verfestigt, und der Schnee kann teilweise als Resultat dessen verfestigen, dass versucht wird, den Schnee in einem nicht verfestigten Zustand zu halten. Kurz gesagt, es ist nur notwendig, dass der Schnee in dem Schneesammelbereich 14 in einem Zustand gehalten wird, in dem der Schnee zu dem Beschneiungsbereich 20 zugeführt werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform strömt von Schnee begleitete Luft in dem Tank 22 durch den Betrieb des Gebläses 28 in den Schneesammelbereich 14. Aus diesem Grund wird Schnee in dem Tank 22 in dem Schneesammelbereich 14 gesammelt, während er sich weiter bewegt, ohne anzuhalten, bis er in den Beschneiungsbereich 20 eingeführt wird. Dementsprechend ist es möglich, den Schnee auch nach Erzeugen von Schnee in dem Schneesammelbereich 14 über lange Zeit in einem nicht verfestigten Zustand zu halten. Das heißt, die Konfiguration, in der bewirkt wird, dass von Schnee begleitete Luft strömen kann, kann als Konfiguration bezeichnet werden, in der von Schnee begleitete Luft in dem Tank 22 durch die Kraft der Luft strömt, die in den Tank 22 geblasen wird.
In der vorliegenden Ausführungsform strömt von Schnee begleitete Luft in den Tank 22, um entlang der Innenfläche des Seitenabschnitts des Tanks 22 zu zirkulieren. Dies ermöglicht, dass Luft sanft in den Tank 22 strömt, wodurch der Schnee leicht in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird.
In der vorliegenden Ausführung ist der Umlaufweg 24 mit dem Tank 22 verbunden, und Luft strömt durch den Betrieb des Gebläses 28 durch den Umlaufweg 24. Dadurch wird der Schnee in dem Tank 22 von der Luft durch den Umlaufweg 24 befördert. Die von Schnee begleitete Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, kehrt in den Tank 22 zurück. Da auf diese Weise Schnee durch Luft befördert wird, um durch den Umlaufweg 24 zu strömen, bis er in der Beschneiungsbereich 20 eingeführt wird, ist es möglich, den Schnee so zu halten, dass er nicht verfestigt. Außerdem wirkt die Kraft der durch den Umlaufweg 24 strömenden Luft auch in dem Tank 22, sodass die Luft mit Schnee auch in dem Tank 22 strömt. Dementsprechend wird auch in dem Tank 22 ein Verfestigen von Schnee verhindert. Zusätzlich kann die Vergrößerung des Tanks 22 im Vergleich zu einer Konfiguration unterdrückt werden, bei der die von Schnee begleitete Luft nur in dem Tank 22 strömt, anstatt die von Schnee begleitete Luft zwischen dem Tank 22 und dem Umlaufweg 24 zu zirkulieren.
Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform in dem Tank 22 des Schneesammelbereichs 14 ein Schneebildungsabschnitt über dem Verbindungsabschnitt des Umlaufwegs 24 positioniert. Große Schneeflocken unter gebildetem Schnee neigen dazu, nach unten zu fallen, und daher ist es nicht notwendig, einen Mechanismus zum Befördern der großen Schneeflocken an eine Position unterhalb des Verbindungsabschnitts des Umlaufwegs 24 hinzuzufügen. In dem Tank 22 hingegen strömt Schnee, der unterhalb des Verbindungsabschnitts des Umlaufwegs 24 strömt, nicht leicht zu dem Schneeerzeugungsabschnitt. Dadurch können große Schneeflocken leicht in dem unteren Abschnitt des Tanks 22 eingegrenzt werden. Zudem erreicht der Einfluss des Luftstroms in dem unteren Abschnitt des Tanks 22 kaum den Schneebildungsabschnitt. Aus diesem Grund ist es in dem Schneeerzeugungsraum möglich, ein Auftreten einer Situation zu unterdrücken, in der gebildeter Schnee durch Luft, die aus dem Umlaufweg 24 eingeführt wird, gefördert wird und entlang der Innenwandfläche des Tanks 22 strömt, und es ist möglich, ein Anhaften des gebildeten Schnees an der Innenwandfläche des Tanks 22 zu unterdrücken.
In der vorliegenden Ausführung ist der Umlaufweg 24 mit dem Tank 22 verbunden, sodass Luft in eine Richtung strömt, die in Bezug auf die Mittellinie 22a des Tanks 22 versetzt ist. Aus diesem Grund wird von Schnee begleitete Luft in den Tank 22 ausgeblasen, sodass Luft mit Schnee in dem Tank 22 um (in eine Umfangsrichtung) die Mittellinie 22a des Tanks 22 strömt. Das heißt, durch Einstellen der Verbindungsposition des Umlaufwegs 24 in Bezug auf den Tank 22 ist es möglich, eine Konfiguration zu realisieren, bei der Luft in dem Tank 22 zirkuliert, und daher ist es nicht notwendig, einen Rührmechanismus oder dergleichen hinzuzufügen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird Luft in dem Schneesammelabschnitt in dem Tank 22 über den Umlaufweg 24 und den begleiteten Verbindungsweg 26 begleitet von Schnee zu dem Schneeerzeugungsabschnitt in dem Tank 22 geführt. Es ist möglich, Schneeflocken anwachsen zu lassen, indem feine Schneeflocken in dem Tank 22 zu dem Schneeerzeugungsabschnitt geleitet werden. Aus diesem Grund ist es möglich, nicht angewachsene Schneeflocken zu reduzieren.
Da in der vorliegenden Ausführungsform der Einstellabschnitt 18 bereitgestellt ist, kann die Schneemenge, die der Beschneiungsbereich 20 zum Fallen bringt, geändert werden. Dementsprechend ist es auch möglich, die Beschneiungsmenge zu ändern.
Zusätzlich stellt der Einstellbereich 18 der Abscheideanteil der Luft aus dem Umlaufweg 24 ein, sodass mindestens ein Teil der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg 24 strömt, in den Beschneiungsbereich 20 eingeführt wird. Das heißt, die Menge an Schnee, der zu dem Beschneiungsbereich 20 gefördert wird, kann nur durch Einstellen des Verhältnisses zwischen dem in den Beschneiungsbereich 20 eingeführten Schnee und dem durch den Umlaufweg 24 zirkulierenden Schnee eingestellt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Eiskristallbildungsbereich 12 mit dem Tank 22 des Schneesammelbereichs 14 verbunden, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Wie es zum Beispiel in 3 veranschaulicht ist, kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der Luft mit einer Temperatur von etwa -40 °C in den Tank 22 des Schneesammelbereichs 14 eingeführt wird. In diesem Fall ist eine Leitung 61 bereitgestellt, durch die Luft zu dem Tank 22 geführt wird. Eine Kühlvorrichtung 60 zum Kühlen der Luft, die in der Leitung 61 durchströmt, auf etwa -40 °C (z. B. -35 °C bis -45 °C) ist bereitgestellt. Die in den Tank 22 eingeführte Luft ist vorzugsweise trockene Luft.
Die durch die Kühlvorrichtung 60 gekühlte Luft wird durch die Leitung 61 in den Tank 22 des Schneesammelbereich 14 eingeführt. Die Leitung 61 ist mit dem Tank 22 verbunden, um Luft in Richtung von Wassers auszustoßen, das aus der in dem Tank 22 angeordneten Düse 32 gesprüht wird. Die Düse 32 kann angeordnet sein, um Wasser in einer Richtung entlang der Seitenfläche des Tanks 22 auszustoßen, die durch Luft aus dem Umlaufweg 24 in der gleichen Richtung wie die Zirkulationsrichtung ist. Die Düse 32 ist konfiguriert, um in einem zerstäubten Zustand feine Wassertröpfchen auszustoßen, die von dem Ultraschallbefeuchter gebildet werden.
Die Innenfläche des Tanks 22 kann mit einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. einer wasserabweisenden Behandlung, einer hydrophilen Behandlung und einer Hochglanzbehandlung bereitgestellt sein.
Ein Erregungsbereich 62 zum Vibrieren entweder des Tanks 22 des Schneesammelbereichs 14, der ersten Klappe 18a oder des Umlaufwegs 24 kann bereitgestellt sein. Wenn der Tank 22, die erste Klappe 18a oder der Umlaufweg 24 vibriert, ist es möglich, ein Anhaften von Schnee in dem Tank 22, an der ersten Klappe 18a oder dem Umlaufweg 24 zu unterdrücken. Der Erregungsabschnitt 62 ist konfiguriert, um der Tank 22, die erste Klappe 18a oder der Umlaufweg 24 durch einen Stoß auf den Tank 22, die erste Klappe 18a oder den Umlaufweg 24 oder durch Schütteln des Tanks 22, der ersten Klappe18a oder des Umlaufwegs 24 zu vibrieren. Der Erregungsabschnitt 62 kann entfallen.
Der Erregungsabschnitt 62 kann konfiguriert sein, um den Verbindungsweg 26 zu vibrieren. In diesem Fall ist es möglich, ein Anhaften von Schnee in dem Verbindungsweg 26 zu unterdrücken.
(Zweite Ausführungsform)
4 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind die gleichen Komponenten wie jene der ersten Ausführungsform durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten entfällt.
In der ersten Ausführungsform ist das Gebläse 28 konfiguriert, um in den Umlaufweg 24, Luft in dem Tank 22 von dem Endabschnitt, der mit dem Bodenabschnitt des Tanks 22 verbunden ist, in den Umlaufweg 24 anzusaugen und Luft von dem mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22 verbundenen Endabschnitt in den Tank 22 auszublasen. Das heißt, in dem Tank 22 erfolgt hauptsächlich ein Luftstrom von oben nach unten. In der zweiten Ausführungsform wird hingegen wird eine Konfiguration angewendet, bei der der Luftstrom in dem Tank 22 hauptsächlich von unten nach oben erfolgt. Das heißt, in der zweiten Ausführung ist das Gebläse 28 konfiguriert, um, in den Umlaufweg 24, Luft in dem Tank 22 von dem Endabschnitt, der mit dem Deckenabschnitt des Tanks 22 verbunden ist, in den Umlaufweg 24 anzusaugen und Luft von dem mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22 verbundenen Endabschnitt in den Tank 22 auszublasen. Aus diesem Grund neigen große Schneeflocken weniger dazu, in den Umlaufweg 24 gesaugt zu werden und hauptsächlich in dem Tank 22 zu strömen.
Der Endabschnitt, der mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22 in dem Umlaufweg 24 verbunden ist, ist unterhalb der Düse 32 positioniert.
In der zweiten Ausführungsform ist der von dem Umlaufweg 24 abzweigende Verbindungsweg 26 nicht bereitgestellt, und der Kühler 30 ist in dem Umlaufweg 24 angeordnet. Wenn das Gebläse 28 in Betrieb ist, wird die von dem Kühler 30 gekühlte Luft in dem Umlaufweg 24 in den Tank 22 ausgeblasen. Da in dem Tank 22 hauptsächlich ein Luftstrom nach oben gebildet wird, zirkulieren große Schneeflocken unterhalb der Düse 32 in dem Tank 22, während kleine Schneeflocken durch Luft befördert werden und nach oben strömen. In dem oberen Abschnitt des Tanks 22 wachsen kleine Schneeflocken zu großen Schneeflocken an, weil die kleinen Schneeflocken in Kontakt mit Wassertröpfchen kommen, die aus der Düse 32 ausgestoßen werden.
Der Zufuhrweg 34 ist nicht mit dem Umlaufweg 24 verbunden, sondern er ist mit dem Tank 22 verbunden. Eine Klappe 18c ist in dem Zufuhrweg 34 angeordnet. Die Klappe 18c fungiert als der Einstellbereich 18 zum Einstellen der Durchflussmenge und der Schneemenge, die von dem Schneesammelbereich 14 zu dem Beschneiungsbereich 20 zugeführt wird. Erst wenn Schnee durch den Beschneiungsbereich 20 zum Fallen gebracht wird, steuert der Beschneiungsmengenregler 36 die Klappe 18c und öffnet den Zufuhrweg 34. Der Beschneiungsmengenregler 36 schließt die Klappe 18c, wenn nur eine Bildung und Sammlung von Schnee durchgeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform strömt durch den Betrieb des Gebläses 28 Luft mit Schnee in den Tank 22, der die Schneeerzeugungsfunktion aufweist. Das heißt, die von Schnee begleitete Luft in dem Tank 22 wird durch die Kraft der Luft, die in den Tank 22 eingeblasen wird, zum Strömen gebracht. Aus diesem Grund wird Schnee in dem Tank 22 in dem Schneesammelbereich 14 gesammelt, während er sich weiter bewegt, ohne anzuhalten, bis er in den Beschneiungsbereich 20 eingeführt wird. Der Schnee wird durch Luft befördert, um durch den Umlaufweg 24 zu strömen, bis er in der Beschneiungsbereich 20 eingeführt wird. Dementsprechend ist es möglich, den Schnee auch nach Erzeugen von Schnee in dem Schneesammelbereich 14 über lange Zeit in einem nicht verfestigten Zustand zu halten.
In der vorliegenden Ausführungsform werden feine Schneeflocken in dem Tank 22 zu dem Schneeerzeugungsabschnitt geleitet und wachsen an. Große Schneeflocken neigen weniger dazu, nach oben zu strömen, während feine Schneeflocken dazu neigen, nach oben zu strömen. Dementsprechend werden hauptsächlich feine Schneeflocken leicht in den Schneeerzeugungsabschnitt eingeführt. Aus diesem Grund ist es möglich, nicht angewachsene Schneeflocken zu reduzieren.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform kann, wie in der in 3 veranschaulichten Ausführungsform, anstelle der Konfiguration, den mit der Eiskristallbildungsbereich 12 beinhaltet, eine Konfiguration angewendet werden, bei der Luft mit etwa -40°C in den Tank 22 des Schneesammelbereich 14 eingeführt wird. In diesem Fall ist die Leitung 61 bereitgestellt, durch die Luft zu dem Tank 22 geführt wird. Die Kühlvorrichtung 60, die die in der Leitung 61 strömende Luft auf etwa -40°C kühlt, ist bereitgestellt. Die Leitung 61 ist mit dem Tank 22 verbunden, um Luft in Richtung des aus der Düse 32 in dem Tank 22 gesprühten Wassers auszustoßen. Die Düse 32 kann angeordnet sein, um Wasser in einer Richtung entlang der Seitenfläche des Tanks 22 auszustoßen, die durch Luft aus dem Umlaufweg 24 in der gleichen Richtung wie die Zirkulationsrichtung ist.
Die Innenfläche des Tanks 22 kann mit einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. einer wasserabweisenden Behandlung, einer hydrophilen Behandlung und einer Hochglanzbehandlung bereitgestellt sein. Der Erregungsabschnitt 62 zum Vibrieren des Tanks 22 oder des Umlaufwegs 24 kann bereitgestellt sein.
Während die Beschreibung der weiteren Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen weggelassen sind, kann die Beschreibung der ersten Ausführungsform auf die Beschreibung der zweiten Ausführungsform übertragen werden.
(Dritte Ausführungsform)
5 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind die gleichen Komponenten wie jene der ersten Ausführungsform durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten entfällt.
In der ersten Ausführungsform ist die Düse 32, durch die Wassertröpfchen gesprüht werden, in dem Tank 22 angeordnet. In der dritten Ausführungsform hingegen ist die Düse 32 nicht in dem Tank 22, sondern auf der stromabwärtigen Seite des Kühlers 30 in dem Umlaufweg 24 angeordnet. Ein Endabschnitt (Saugseite) des Umlaufwegs 24 ist mit dem Bodenabschnitt des Tanks 22 verbunden, und der andere Endabschnitt (Ausblasseite) des Umlaufwegs 24 ist mit dem Deckenabschnitt des Tanks 22 verbunden. Die Düse 32 ist in der Nähe des Ausblasendes in dem Umlaufweg 24 angeordnet.
Das Ausblasende des Umlaufwegs 24 ist nicht mit der Seitenfläche, sondern mit dem Deckenabschnitt des Tanks 22 verbunden. Daher erfolgt in dem Tank 22 ein nach unten gerichteter Luftstrom von dem Deckenabschnitt zu dem Bodenabschnitt. Wenn Luft aus dem Umlaufweg 24 in den Tank 22 ausgeblasen wird, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ab. Dementsprechend erreicht Luft, die durch den Tank 22 strömt, den Bodenabschnitt des Umlaufwegs 24 über eine Zeitperiode, die zum Anwachsen des Schnees erforderlich ist. Die feinen Wassertröpfchen, die aus der Düse 32 ausgestoßen werden, gefrieren hauptsächlich in dem Tank 22, dessen Strömungsgeschwindigkeit abgenommen hat. Aus diesem Grund haftet der Schnee kaum an dem Umlaufweg 24 und an der Innenwandoberfläche des Tanks 22 an. Von Schnee begleitete Luft strömt durch den Tank 22 und den Umlaufweg 24 und strömt in dem Tank 22 von oben nach unten, wodurch der Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird.
Obwohl der Zufuhrweg 34 mit einem Abschnitt des Umlaufwegs 24 stromabwärts von dem Kühler 30 verbunden ist, kann er mit einem Abschnitt des Umlaufwegs 24 Stromaufwärts von dem Kühler 30 und stromabwärts von dem Gebläse 28 verbunden sein.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform kann, wie in der in 3 veranschaulichten Ausführungsform, anstelle der Konfiguration, den mit der Eiskristallbildungsbereich 12 beinhaltet, eine Konfiguration angewendet werden, bei der Luft mit etwa -40°C in den Tank 22 des Schneesammelbereich 14 eingeführt wird. In diesem Fall ist die Leitung 61 bereitgestellt, durch die Luft zu dem Tank 22 geführt wird. Die Kühlvorrichtung 60, die die Luft, die in der Leitung 61 strömt, auf etwa -40°C kühlt, ist bereitgestellt.
Die Innenfläche des Tanks 22 kann mit einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. einer wasserabweisenden Behandlung, einer hydrophilen Behandlung und einer Hochglanzbehandlung bereitgestellt sein. Der Erregungsabschnitt 62 zum Vibrieren des Tanks 22, der ersten Klappe 18a oder des Umlaufwegs 24 kann bereitgestellt sein.
Während die Beschreibungen der anderen Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen weggelassen sind, können die Beschreibungen der ersten und zweiten Ausführungsform auf die dritte Ausführungsform angewendet werden.
(Vierte Ausführungsform)
6 veranschaulicht eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind die gleichen Komponenten wie jene der ersten Ausführungsform durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten entfällt.
In der vierten Ausführung ist ein Trennwandelement 44 in dem Tank 22 angeordnet, wodurch der Raum in dem Tank 22 in zwei Räume unterteilt wird.
Das Trennwandelement 44 umfasst z. B. einen zylindrischen Wandabschnitt 44a und einen sich verjüngenden Neigungsabschnitt 44b, der zu dem unteren Ende des Wandabschnitts 44a führt. Obwohl der obere Endabschnitt des Wandabschnitts 44a mit dem Deckenabschnitt des Tanks 22 verbunden ist, kann zwischen dem oberen Endabschnitt des Wandabschnitts 44a und dem Deckenabschnitt des Tanks 22 Spalt gebildet sein. Der zylindrische Wandabschnitt 44a ist weg von dem Seitenabschnitt des Tanks 22 nach innen angeordnet, und der Neigungsabschnitt 44b des Trennwandelements 44 ist weg von dem Bodenabschnitt des Tanks 22 nach innen angeordnet. Somit ist jeweils ein Raum auf der Innenseite und Außenseite des Trennwandelements 44 gebildet.
Die Düse 32 ist innerhalb des zylindrischen Wandabschnitts 44a angeordnet, sodass Wassertropfen nach oben gesprüht werden. Das heißt, der Raum innerhalb des Trennwandelements 44, d. h. der Raum, der von dem Trennwandelement 44 und dem Deckenabschnitt des Tanks 22 umgeben ist, ist ein Schneeerzeugungsraum, der die Schneeerzeugungsfunktion aufweist.
Ein Endabschnitt (Endabschnitt auf der Saugseite) des Umlaufwegs 24 ist mit dem Bodenabschnitt des Tanks 22 verbunden, und der andere Endabschnitt (Endabschnitt auf der Ausblasseite) des Umlaufwegs 24 ist mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22 verbunden. Dementsprechend wird in dem Umlaufweg 24 Luft aus dem Raum außerhalb des Trennwandelements 44 angesaugt, und die Luft, die durch den Umlaufweg 24 geströmt ist, wird in den Raum außerhalb des Trennwandelements 44 ausgeblasen. Das heißt, von dem Innenraum des Tanks 22 ist der Raum außerhalb des Trennwandelements 44 ein Schneesammelraum.
Eine Öffnung 44c, die den Schneeerzeugungsraum mit dem Schneesammelraum verbindet, ist an dem unteren Endabschnitt des Neigungsabschnitts 44b gebildet. Der im Schneeerzeugungsraum gebildete Schnee fällt durch die Öffnung 44c und wird in den Schneesammelraum eingeführt. Der Schneeerzeugungsraum und der Schneesammelraum kommunizieren durch die Öffnung 44c des Trennwandelements 44 miteinander.
Von Schnee begleitete Luft, die aus dem Umlaufweg 24 in den Schneesammelraum ausgeblasen wird, strömt nach unten, während sie um den zylindrischen Wandabschnitt 44a strömt. Dann wird sie von dem Bodenabschnitt des Tanks 22 in den Umlaufweg 24 gesaugt. Ein solcher Luftstrom erfolgt in dem Schneesammelraum. Da der Schneeerzeugungsraum andererseits durch das Trennwandelement 44 von dem Schneesammelraum getrennt ist, wird der Schneeerzeugungsraum kaum durch den Luftstrom in dem Schneesammelraum beeinflusst.
Der von dem Umlaufweg 24 abzweigende Verbindungsweg 26 ist mit dem mittleren Abschnitt des Deckenabschnitts des Tanks 22 verbunden. Somit wird von Schnee begleitete Luft, die durch den Verbindungsweg 26 strömt, in den Schneeerzeugungsraum in dem Tank 22 eingeführt. Eine Klappe 46 ist in dem Verbindungsweg 26 angeordnet. Die Klappe 46 wird geschlossen, wenn die Bildung von Schnee in dem Tank 22 endet.
Da der Innenraum des Tanks 22 in der vorliegenden Ausführungsform durch das Trennwandelement 44 in den Schneeerzeugungsraum und den Schneesammelraum unterteilt ist, kann unterdrückt werden, dass der Schneeerzeugungsraum zum Bilden von Schnee von dem Luftstrom in dem Schneesammelraum beeinflusst wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird Schnee, der in dem Schneeerzeugungsraum in dem Tank 22 gebildet wird, und der gebildete Schnee wird durch die Öffnung 44c des Trennwandelements 44 in den Schneesammelraum eingeführt. Von geformtem Schnee neigen große Schneeflocken dazu, nach unten zu fallen, und daher ist es nicht notwendig, einen Mechanismus zum Befördern des Schnees, der in dem Tank 22 gebildet wird, zu dem Luftstromabschnitt hinzuzufügen.
Obwohl die vierte Ausführungsform eine Konfiguration annimmt, in der der Verbindungsweg 26 mit dem Umlaufweg 24 verbunden ist, kann sie eine Konfiguration annehmen, in der der Verbindungsweg 26 weggelassen ist. In diesem Fall kann z. B. eine Konfiguration angewendet werden, bei der zwischen dem oberen Endabschnitt des Wandabschnitts 44a und dem Deckenabschnitt des Tanks 22 ein Spalt gebildet ist, und somit strömt von Schnee begleitete Luft, die durch den Umlaufweg 24 geströmt ist, nicht nur in den Schneesammelraum, sondern auch in den Schneeerzeugungsraum. Außerdem kann z. B. eine Konfiguration angewendet werden, bei der von Eiskristallen begleitete Luft aus dem Eiskristallbildungsbereich 12 in den Schneeerzeugungsraum eingeführt wird.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform kann, wie in der in 3 veranschaulichten Ausführungsform, anstelle der Konfiguration, den mit der Eiskristallbildungsbereich 12 beinhaltet, eine Konfiguration angewendet werden, bei der Luft mit etwa -40°C in den Schneeerzeugungsraum (Raum innerhalb des Trennwandelements 44) in dem Tank 22 des Schneesammelbereich 14 eingeführt wird. In diesem Fall ist die Leitung 61 bereitgestellt, durch die Luft in den Schneeerzeugungsraum geführt wird. Die Kühlvorrichtung 60, die die Luft, die in der Leitung 61 strömt, auf etwa -40°C kühlt, ist bereitgestellt. Die Leitung 61 ist mit dem Trennwandelement 44 verbunden, um Luft in Richtung des aus der Düse 32 in den Schneeerzeugungsraum gesprühten Wassers auszustoßen.
Die Innenfläche des Tanks 22 und des Trennwandelements 44 kann mit einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. einer wasserabweisenden Behandlung, einer hydrophilen Behandlung und einer Hochglanzbehandlung bereitgestellt sein. Der Erregungsabschnitt 62 zum Vibrieren des Tanks 22, der ersten Klappe 18a oder des Umlaufwegs 24 kann bereitgestellt sein. Der Erregungsabschnitt 62 kann konfiguriert sein, um den Verbindungsweg 26 oder das Trennwandelement 44 zu vibrieren.
Während die Beschreibung der weiteren Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen weggelassen sind, kann die Beschreibung der ersten Ausführungsform auf die Beschreibung der vierten Ausführungsform übertragen werden.
(Fünfte Ausführungsform)
7 veranschaulicht eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind die gleichen Komponenten wie jene der ersten Ausführungsform durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten entfällt.
In der ersten Ausführungsform wird der in dem Tank 22 gebildete Schnee auf natürliche Weise zum Fallen gebracht und zu dem unteren Abschnitt des Tanks 22 geführt, während in der fünften Ausführungsform der in den Tank 22 geblasene Schnee über einen zweiten Umlaufweg 48 in den Raum unterhalb der Düse 32 eingeführt wird.
Spezifisch ist in der fünften Ausführungsform der Verbindungspfad 26 weggelassen und der zweite Umlaufweg 48, der separat von dem Umlaufweg 24 konfiguriert ist, bereitgestellt. Ein Endabschnitt des zweiten Umlaufwegs 48 ist mit dem Deckenabschnitt des Tanks 22 verbunden, und der andere Endabschnitt des zweiten Umlaufwegs 48 ist mit einem Abschnitt des Tanks 22 unterhalb der Düse 32 verbunden. Ein Gebläse 49 ist in dem zweiten Umlaufweg 48 angeordnet, und wenn das Gebläse 49 in Betrieb ist, wird Luft, die von Schnee begleitet wird, der in dem Tank 22 erzeugt wird, durch den zweiten Umlaufweg 48 unterhalb der Düse 32 in dem Tank 22 geführt. Der Kühler 30 ist nicht in dem Umlaufweg 24, sondern in dem zweiten Umlaufweg 48 angeordnet. Da Luft in dem oberen Abschnitt des Tanks 22 von unten nach oben strömt, werden feine Schneeflocken in den Tank 22 unterhalb der Düse 32 eingeführt und gehen dann über die Düse 32 hinaus nach oben. Somit wachsen die feinen Schneeflocken an. Andererseits fallen große Schneeflocken unabhängig von dem oben beschriebenen Luftstrom auf natürliche Weise unter die Düse 32 in dem Tank 22.
An dem unteren Abschnitt des Tanks 22, d. h. unterhalb des Verbindungsabschnitts des Umlaufwegs 24 mit dem Seitenabschnitt des Tanks 22, strömt die Luft wie in der ersten Ausführungsform von oben nach unten. Dadurch ist es möglich, zu bewirken, dass von Schnee begleitete Luft aus dem Umlaufweg 24 in den Tank 22 strömt.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform kann, wie in der in 3 veranschaulichten Ausführungsform, anstelle der Konfiguration, den mit der Eiskristallbildungsbereich 12 beinhaltet, eine Konfiguration angewendet werden, bei der Luft mit etwa -40°C in den Tank 22 des Schneesammelbereich 14 eingeführt wird. In diesem Fall ist die Leitung 61 bereitgestellt, durch die Luft zu dem Tank 22 geführt wird. Die Kühlvorrichtung 60, die die Luft, die in der Leitung 61 strömt, auf etwa -40°C kühlt, ist bereitgestellt. Die Leitung 61 ist mit dem Tank 22 verbunden, um Luft in Richtung des aus der Düse 32 in dem Tank 22 gesprühten Wassers auszustoßen. Die Düse 32 kann angeordnet sein, um Wasser in einer Richtung entlang der Seitenfläche des Tanks 22 auszustoßen, die durch Luft aus dem Umlaufweg 24 in der gleichen Richtung wie die Zirkulationsrichtung ist. In diesem Fall kann der zweite Umlaufweg 48 mit dem Tank 22 verbunden sein, sodass die aus dem zweiten Umlaufweg 48 ausgeblasene Luft auch in die gleiche Richtung zirkuliert.
Die Innenfläche des Tanks 22 kann mit einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. einer wasserabweisenden Behandlung, einer hydrophilen Behandlung und einer Hochglanzbehandlung bereitgestellt sein. Der Erregungsabschnitt 62 zum Vibrieren des Tanks 22, der ersten Klappe 18a oder des Umlaufwegs 24 kann bereitgestellt sein. Der Erregungsabschnitt 62 kann konfiguriert sein, um den zweiten Umlaufweg 48 zu vibrieren.
Während die Beschreibung der weiteren Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen weggelassen sind, kann die Beschreibung der ersten Ausführungsform auf die Beschreibung der fünften Ausführungsform übertragen werden.
(Sechste Ausführungsform)
Eine sechste Ausführungsform stellt eine künstliche Bewitterungskammer 50 einschließlich der Beschneiungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform bereit. Die Beschneiungsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform ist nicht auf den Fall beschränkt, dass sie in der künstlichen Bewitterungskammer 50 angeordnet ist und sie verwendet werden, um z. B. Schnee in einem im Innen- oder Außenbereich zum Fallen zu bringen. In der sechsten Ausführungsform hingegen wird das Beschneiungsvorrichtung 10 verwendet, um in der künstlichen Bewitterungskammer 50 Schnee zum Fallen zu bringen.
Wie es in 8 veranschaulicht ist, beinhaltet die künstliche Bewitterungskammer 50 gemäß der sechsten Ausführungsform die Beschneiungsvorrichtung 10 und eine Prüfkammer 52. Hier sind die gleichen Komponenten wie jene der ersten Ausführungsform durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten entfällt.
Die Prüfkammer 52 ist gebildet, um eine Größe aufzuweisen, die ausreichend groß ist, um eine Probe (nicht veranschaulicht) aufzunehmen und Schnee fallen zu lassen. Das Innere der Prüfkammer 52 wird z. B. durch einen Klimatisierungsbereich (nicht veranschaulicht) auf eine Temperatur von etwa -20°C oder eine Temperatur von etwa 5 °C eingestellt.
Die Beschneiungsvorrichtung 10 beinhaltet einen Eiskristallbildungsbereich 12, einen Schneesammelbereich 14, einen Einstellbereich 18 und einen Beschneiungsbereich 20. Der Befeuchter 13 zum Bilden feiner Wassertröpfchen ist mit dem Eiskristallbildungsbereich 12 verbunden. Der Befeuchter 13 ist außerhalb der Prüfkammer 52 angeordnet. Dahingegen sind der Eiskristallbildungsbereich 12, der Schneesammelbereich 14, der Einstellbereich 18 und der Beschneiungsbereich 20 in der Prüfkammer 52 angeordnet. Der Eiskristallbildungsbereich 12, der Tank 22 des Schneesammelbereichs 14 und der Umlaufweg 24 können mit einem wärmeisolierenden Material abgedeckt sein oder auch nicht. Vorrichtungen, die nicht in einer Umgebung mit sehr niedrigen Temperaturen angeordnet werden sollen, wie z. B. ein Motor 54 zum Antreiben des in dem Umlaufweg 24 bereitgestellten Gebläses 28, sind außerhalb der Prüfkammer 52 angeordnet.
Der Eiskristallbildungsbereich 12, der Schneesammelbereich 14 und der Einstellbereich 18 sind möglicherweise nicht in der Prüfkammer 52 angeordnet. In diesem Fall können der Eiskristallbildungsbereich 12, der Schneesammelbereich 14 und der Einstellbereich 18 in einer klimatisierten Kammer angeordnet sein, die separat von der Prüfkammer 52 gebildet ist. Zum Beispiel können, wie es in 9 veranschaulicht ist, der Eiskristallbildungsbereich 12, der Schneesammelbereich 14 und der Einstellbereich 18 außerhalb der Prüfkammer 52 angeordnet sein, und der Eiskristallbildungsbereich 12, der Schneesammelbereich 14 und der Einstellbereich 18 können mit einem wärmeisolierenden Material 58 abgedeckt sein. Andererseits ist die Schneeauslassöffnung 20a des Beschneiungsbereichs 20 in der Prüfkammer 52 angeordnet. In dieser Konfiguration ist es nicht notwendig, die Temperatur in der Prüfkammer 52 auf eine so niedrige Temperatur abzusenken, die die Schneeerzeugung und die Schneesammlung nicht beeinträchtigt, und der Beschneiungstest kann nach Einstellen der Temperatur in der Prüfkammer 52 auf eine Temperatur, die für die erforderliche Umgebung für eine Prüfung des Prüfkörpers geeignet ist, durchgeführt werden. Entsprechend kann der Freiheitsgrad der Temperatur in der Prüfkammer 52 angegeben werden.
Auch in der künstlichen Bewitterungskammer 50 kann anstelle eines Bereitstellens des Eiskristallbildungsbereichs 12 die Leitung 61 bereitgestellt sein, durch die Luft zu dem Tank 22 geführt wird, und die Kühlvorrichtung 60, die Luft, die durch die Leitung 61 strömt, auf etwa -40°C kühlt, kann bereitgestellt sein. In diesem Fall kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der die Leitung 61 und die Kühlvorrichtung 60 mit dem wärmeisolierenden Material 58 abgedeckt sind.
Der Beschneiungsbereich 20 kann über dem Bereich, in dem die Probe in der Prüfkammer 52 angeordnet ist, oder in einem anderen Bereich als dem Bereich, in dem die Probe in der Prüfkammer 52 angeordnet ist, angeordnet sein. Die Schneeauslassöffnung 20a ist möglicherweise nicht angeordnet, um Schnee in der Prüfkammer 52 zum Fallen zu bringen, sondern kann z. B. auf der Seite der Zone angeordnet sein, in dem die Probe angeordnet ist, um Schnee in Richtung der Probe zu blasen, oder sie kann konfiguriert sein, sodass Schnee, der aus der Schneeauslassöffnung 20a in eine andere Richtung als die der Probe ausgeblasen wird, schließlich der Probe zuzuführen wird, anstatt Schnee direkt in Richtung der Probe zu blasen. In diesem Fall kann die Schneeauslassöffnung 20a über einer anderen Zone als der Zone angeordnet sein, in dem die Probe angeordnet ist.
Während die Beschreibung der weiteren Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen weggelassen sind, kann die Beschreibung der ersten Ausführungsform auf die Beschreibung der sechsten Ausführungsform übertragen werden.
Die hier offenbarten Ausführungsformen müssen in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht als beschränkend betrachtet werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Änderungen, Verbesserungen und dergleichen vorgenommen werden, ohne sich von dem Geltungsbereich davon zu entfernen. In den obigen Ausführungsformen wird beispielsweise das Gebläse 28, das in dem Umlaufweg 24 angeordnet ist, zum Strömen von Luft in dem Tank 22 verwendet, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Ausführungsform kann eine Konfiguration aufweisen, bei der zusätzlich zu dem Gebläse 28, das in dem Umlaufweg 24 angeordnet ist, ein Gebläse an dem Tank 22 angebracht sein und Luft strömt durch das Gebläse in dem Tank 22.
In den obigen Ausführungen wird eine Konfiguration angewendet, in der der Einstellbereich 18 bereitgestellt ist, der die Durchflussmenge und die Menge des zu dem Beschneiungsbereich 20 geförderten Schnees einstellt, aber der Einstellbereich 18 kann weggelassen werden. Mit anderen Worten, es kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der statt eines Einstellens der Menge an Schnee, die zu dem Beschneiungsbereich 20 zugeführt wird, eine bestimmte Schneemenge zugeführt wird. In diesem Fall kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der ein Absperrventil (oder eine Klappe), das in dem Zufuhrweg 34 angeordnet ist, geschlossen wird, wenn Schnee in dem Schneesammelbereich 14 gesammelt wird, und geöffnet wird, wenn Schnee zu dem Beschneiungsbereich 20 gefördert wird.
Der Einstellbereich 18 ist nicht auf die Konfiguration mit der ersten Klappe 18a und der zweiten Klappe 18b beschränkt. Zum Beispiel kann der Einstellbereich 18 durch ein einzelnes Ventil, z. B. ein Dreiwegeventil, konfiguriert sein.
In den obigen Ausführungsformen ist der Einstellbereich 18 konfiguriert, um die erste Klappe 18a und die zweite Klappe 18b aufzuweisen. Anstelle der Konfiguration kann jedoch z. B. der Einstellbereich 18 konfiguriert sein, um ein erstes Gebläse aufzuweisen, das an der Position der ersten Klappe 18a angeordnet ist, und ein zweites Gebläse, das an der Position der zweiten Klappe 18b in 1 angeordnet ist. Das erste Gebläse wird angetrieben, wenn von Schnee begleitete Luft in dem Schneesammelbereich 14 umgewälzt wird, und das zweite Gebläse wird angetrieben, wenn von Schnee begleitete Luft von der Schneesammelbereich 14 über den Zufuhrweg 34 zu der Beschneiungsbereich 20 geleitet wird.
In den oben genannten Ausführungsformen wird Schnee durch die Düse 32 gebildet, die in dem Schneesammelbereich 14 angeordnet ist, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann sie eine Konfiguration annehmen, in der Schnee durch Schaben von Eis gebildet wird, oder sie kann eine Konfiguration annehmen, in der Schnee durch ein Befeuchtungsverfahren gebildet wird. Als eine Konfiguration, bei der Schnee z. B. durch das Schaben von Eis gebildet wird, kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der ein Eisfilm durch Sprühen von Wasser auf eine Wandfläche gebildet wird und der auf der Wandfläche gebildete Eisfilm durch eine Klinge abgeschabt wird, um Schnee zu bilden. Außerdem kann im Freien gebildetes Eis in den Schneesammelbereich 14 transportiert und in dem Schneesammelbereich 14 abgeschabt werden. Andererseits kann das Befeuchtungsverfahren ein Verfahren sein, bei der Luft mit hoher Feuchtigkeit von einem nicht veranschaulichten Befeuchter in den Schneesammelbereich 14 eingeführt wird, um in dem Schneesammelbereich 14 zu Schnee gebildet zu werden. Der Befeuchter kann jede Art von Befeuchter sein, wie z. B. ein Kesselbefeuchter, ein Tiegelbefeuchter und ein Ultraschallbefeuchter.
Die Ausführungsformen werden nun umrissen.
(1) Eine Beschneiungsvorrichtung gemäß den obigen Ausführungsformen beinhaltet einen Schneesammelbereich, der eine Schneeerzeugungsfunktion zum Bilden von Schnee und eine Schneesammelfunktion zum Sammeln des gebildeten Schnees aufweist, während der gebildete Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird, und einen Beschneiungsbereich, damit Schnee fällt, oder um Schnee zu einer Probe zuzuführen, wobei der Schnee von dem Schneesammelbereich in den Beschneiungsbereich eingeführt wird.
In der Beschneiungsvorrichtung gemäß den obigen Ausführungsformen bildet der Schneesammelbereich Schnee und sammelt den gebildeten Schnee, während er in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird. Die Beschneiungsbereich bewirkt dann, dass der in dem Schneesammelbereich gesammelte Schnee fällt oder führt den Schnee zu der Probe zu. Das heißt, die Menge an Schnee, die pro Zeiteinheit von dem Schneesammelbereich zu dem Beschneiungsbereich eingeführt wird, kann die Schneeerzeugungskapazität pro Zeiteinheit durch den Schneesammelbereich übersteigen. Außerdem kann eine Gesamtmenge an Schnee, die durch den Beschneiungsbereich innerhalb einer vorgegebenen Zeit zum Fallen gebracht oder zu der Probe zugeführt wird, in dem Schneesammelbereich gesammelt werden. Aus diesem Grund ist die Beschneiungsmenge oder die Schneezufuhrmenge im Gegensatz zu der Konfiguration, bei der Schnee sequentiell zum Fallen gebracht wird, während Schnee erzeugt wird, beim Bewirken von Schneefall nicht durch die Schneeerzeugungskapazität begrenzt. Dementsprechend kann diese Beschneiungsvorrichtung die Beschneiungsmenge oder die Schneezufuhrmenge erlangen, die nicht von der Schneeerzeugungskapazität pro Zeiteinheit beeinflusst ist. Da der Schnee in dem Schneesammelbereich in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird, ist es außerdem möglich, Schnee aus dem Beschneiungsbereich zum Fallen zu bringen, indem der in dem Schneesammelbereich gesammelte Schnee in den Beschneiungsbereich eingeführt wird. Obwohl der Schnee in dem Schneesammelbereich so gehalten wird, dass er nicht verfestigt, bedeutet dies nicht, dass der gesamte Schnee nicht verfestigt, und der Schnee kann teilweise als Resultat dessen verfestigen, dass versucht wird, den Schnee in einem nicht verfestigten Zustand zu halten. Kurz gesagt, es ist nur notwendig, dass der Schnee in dem Schneesammelbereich in einem Zustand gehalten wird, in dem der Schnee zu dem Beschneiungsbereich zugeführt werden kann.
(2) In der Beschneiungsvorrichtung kann die Schneesammelfunktion Mittel beinhalten, um den Schnee in dem Schneesammelbereich in einem nicht verfestigten Zustand zu halten.
In diesem Aspekt verfestigt sich der im Schneesammelbereich gesammelte Schnee kaum. Aus diesem Grund ist es möglich, die Zeit zu verlängern, in der der Schnee im schneeigen Zustand gehalten wird. Das heißt, in dem Schneesammelbereich wird nicht nur verhindert, dass der im Schneesammelbereich gesammelte Schnee vorübergehend verfestigt, sondern auch der Schnee wird so gehalten, dass er nicht verfestigt. Dadurch ist es möglich, den Schnee lange Zeit in einem nicht verfestigten Zustand zu halten. Obwohl der Schnee in dem Schneesammelbereich so gehalten wird, dass er nicht verfestigt, bedeutet dies nicht, dass der gesamte Schnee nicht verfestigt, und der Schnee kann teilweise als Resultat dessen verfestigen, dass versucht wird, den Schnee unter Verwendung der oben beschriebenen Mitteln in einem nicht verfestigten Zustand zu halten. Kurz gesagt müssen die Mittel, um den Schnee in einem nicht verfestigtem Zustand zu halten, den Schnee in dem Schneesammelbereich nur in einem Zustand halten, in dem der Schnee zu dem Beschneiungsbereich zugeführt werden kann.
(3) Der Schneesammelbereich kann einen Tank mit Schneeerzeugungsfunktion und ein Gebläse beinhalten, und das Gebläse kann von Schnee begleitete Luft in dem Tank zum Strömen bringen.
In diesem Aspekt strömt durch einen Betrieb des Gebläses Luft mit Schnee in dem Tank, der die Schneeerzeugungsfunktion aufweist. Aus diesem Grund wird Schnee in dem Tank in dem Schneesammelbereich gesammelt, während er sich weiter bewegt, ohne anzuhalten, bis er in den Beschneiungsbereich eingeführt wird. Dementsprechend ist es möglich, den Schnee auch nach Erzeugen von Schnee in dem Schneesammelbereich über lange Zeit in einem nicht verfestigten Zustand zu halten. In diesem Fall kann die Konfiguration, in der bewirkt wird, dass von Schnee begleitete Luft strömt, eine Konfiguration sein, in der bewirkt wird, dass von Schnee begleitete Luft in dem Tank durch die Kraft der in den Tank geblasenen Luft strömt.
(4) Von Schnee begleitete Luft kann in dem Tank durch den Betrieb des Gebläses strömen, sodass sie entlang einer Innenfläche des Tanks zirkuliert.
Bei diesem Aspekt strömt von Schnee begleitete Luft in dem Tank, sodass sie entlang der Innenfläche des Tanks zirkuliert. Dies ermöglicht ein sanftes Strömen von Luft in dem Tank und hält dadurch den Schnee leicht in einem nicht verfestigten Zustand.
(5) Schnee kann in dem Tank durch die Schneeerzeugungsfunktion über einem Abschnitt gebildet werden, in dem Luft begleitet von Schnee strömt.
Bei diesem Aspekt ist der Schneebildungsabschnitt über dem Schneeströmungsabschnitt in dem Tank positioniert. Große Schneeflocken unter dem gebildeten Schnee neigen dazu, nach unten zu fallen, und daher ist es nicht notwendig, einen Mechanismus zum Befördern der großen Schneeflocken zu dem Luftstromabschnitt hinzuzufügen. Andererseits neigt Schnee, der in dem Luftstromabschnitt strömt, weniger dazu, in den Schneeerzeugungsabschnitt zu strömen. Dadurch können große Schneeflocken leicht in dem Luftstromabschnitt in dem Tank eingegrenzt werden. Zudem erreicht der Einfluss des Luftstroms in dem Luftstromabschnitt in dem Tank kaum den Schneebildungsabschnitt. Aus diesem Grund ist es möglich, ein Auftreten einer Situation zu unterdrücken, in der der gebildete Schnee durch strömende Luft gefördert wird und entlang der Innenwandfläche des Behälters strömt, und es ist möglich, zu unterdrücken, dass der gebildete Schnee an der Innenwandfläche des Tanks anhaftet.
(6) Der Schneesammelbereich kann einen Umlaufweg umfassen, der an beiden Enden des Umlaufwegs mit dem Tank verbunden und mit dem Gebläse versehen ist. In diesem Fall kann die Schneesammelfunktion eine Konfiguration beinhalten, bei der Schnee in dem Tank durch den Umlaufweg strömt, indem er durch Luft gefördert und durch den Betrieb des Gebläses in den Tank zurückkehrt.
In diesem Aspekt strömt Luft durch den Betrieb des Gebläses durch den Umlaufweg. Dadurch wird der Schnee in dem Tank von der Luft gefördert, um durch den Umlaufweg zu strömen. Die von Schnee begleitete Luft, die durch den Umlaufweg strömt, kehrt in den Tank zurück. Da auf diese Weise Schnee von Luft gefördert wird, um durch den Umlaufweg zu strömen, bis er in der Beschneiungsbereich eingeführt wird, ist es möglich, den Schnee so zu halten, dass er nicht verfestigt. Außerdem wirkt die Kraft der durch den Umlaufweg strömenden Luft auch in dem Tank, sodass die Luft mit dem Schnee auch in dem Tank strömt. Dementsprechend wird auch in dem Tank verhindert, dass sich der Schnee verfestigt. Zusätzlich kann eine Vergrößerung des Tanks im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der von Schnee begleitete Luft nur in dem Tank strömt, unterdrückt werden.
(7) Schnee kann in dem Tank durch die Schneeerzeugungsfunktion über einem Verbindungsabschnitt des Tanks mit dem Umlaufweg gebildet werden.
In diesem Aspekt ist der Schneebildungsabschnitt über dem Verbindungsabschnitt des Umlaufwegs positioniert. Große Schneeflocken unter gebildetem Schnee neigen dazu, nach unten zu fallen, und daher ist es nicht notwendig, einen Mechanismus zum Befördern der großen Schneeflocken unterhalb des Verbindungsabschnitts des Umlaufwegs hinzuzufügen. Andererseits strömt Schnee, der unterhalb des Verbindungsabschnitts des Umlaufwegs strömt, nicht leicht zu dem Schneeerzeugungsabschnitt. Dadurch können große Schneeflocken leicht an dem unteren Abschnitt des Tanks eingegrenzt werden. Zudem erreicht der Einfluss des Luftstroms in dem unteren Abschnitt des Tanks kaum den Schneebildungsabschnitt. Aus diesem Grund ist es möglich, ein Auftreten einer Situation zu unterdrücken, in der der gebildete Schnee durch in den Behälter eingeführte Luft gefördert wird und entlang der Innenwandfläche des Behälters strömt, und es ist möglich, zu unterdrücken, dass der gebildete Schnee an der Innenwandfläche des Tanks anhaftet.
(8) Der Umlaufweg kann mit dem Tank verbunden sein, sodass Luft in eine Richtung strömt, die in Bezug auf die Mittellinie des Tanks versetzt ist.
In diesem Aspekt wird von Schnee begleitete Luft in den Tank ausgeblasen, sodass Luft mit Schnee in dem Tank um (in eine Umfangsrichtung) die Mittellinie des Tanks strömt. Das heißt, durch Einstellen der Verbindungsposition des Umlaufwegs in Bezug auf den Tank ist es möglich, eine Konfiguration zu realisieren, bei der Luft in dem Tank zirkuliert, und daher ist es nicht notwendig, einen Rührmechanismus oder dergleichen hinzuzufügen.
(9) Das Gebläse kann bewirken, dass Luft begleitet von Schnee strömt, sodass Luft in dem Tank zu einem oben in dem Tank positionierten Schneeerzeugungsabschnitt strömt.
In diesem Aspekt werden feine Schneeflocken in dem Tank zu dem Schneeerzeugungsabschnitt geleitet und wachsen an. Große Schneeflocken neigen weniger dazu, nach oben zu strömen, während feine Schneeflocken dazu neigen, nach oben zu strömen. Dementsprechend werden hauptsächlich feine Schneeflocken leicht in den Schneeerzeugungsabschnitt eingeführt. Aus diesem Grund ist es möglich, nicht angewachsene Schneeflocken zu reduzieren.
(10) Die Beschneiungsvorrichtung kann ein Trennelement beinhalten, das einen Raum innerhalb des Tanks in einen Schneeerzeugungsraum mit der Schneeerzeugungsfunktion und einen Schneesammelraum mit der Schneesammelfunktion unterteilt. In diesem Fall kann der Umlaufweg konfiguriert sein, um Luft in einem Zustand, in der sie von Schnee begleitet wird, in den Schneesammelraum zu saugen.
Da der Innenraum des Tanks durch das Trennwandelement in den Schneeerzeugungsraum und den Schneesammelraum unterteilt ist, kann verhindert werden, dass der Schneeerzeugungsraum zum Bilden von Schnee von dem Luftstrom in dem Schneesammelraum beeinflusst wird. Der Schnee in dem Schneesammelraum wird durch die Luft gefördert, um durch den Umlaufweg zu strömen.
(11) Das Trennwandelement kann eine Öffnung aufweisen, durch die Schnee, der in dem Schneeerzeugungsraum gebildet wird, in den Schneesammelraum fällt.
In diesem Aspekt wird Schnee im Schneeerzeugungsraum des Tanks gebildet, und der gebildete Schnee wird durch die Öffnung des Trennwandelements in den Schneesammelraum eingeführt. Große Schneeflocken unter dem gebildeten Schnee neigen dazu, nach unten zu fallen, und daher ist es nicht notwendig, einen Mechanismus zum Befördern des in dem Tank gebildeten Schnees zum Luftstromabschnitt hinzuzufügen.
(12) Die Beschneiungsvorrichtung kann einen Einstellbereich zum Einstellen einer Schneemenge, die von dem Schneesammelbereich zu dem Beschneiungsbereich zugeführt wird, beinhalten. In diesem Aspekt ist es möglich, die Menge an Schnee zu ändern, deren Fallen von der Beschneiungsbereich bewirkt wird. Dementsprechend ist es auch möglich, die Beschneiungsmenge zu ändern.
(13) Die Beschneiungsvorrichtung kann einen Einstellbereich zum Einstellen einer Schneemenge beinhalten, die von dem Schneesammelbereich zu dem Beschneiungsbereich zugeführt wird, wobei der Einstellbereich konfiguriert sein kann, um eine in den Beschneiungsbereich eingeführte Luftmenge aus der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg strömt, einzustellen.
In diesem Aspekt strömt Luft durch den Betrieb des Gebläses durch den Umlaufweg. Dadurch wird der Schnee in dem Tank von der Luft gefördert, um durch den Umlaufweg zu strömen. Dann kehrt die von Schnee begleitete Luft, die durch den Umlaufweg strömt, zurück in den Tank. Auf diese Weise zirkuliert die von Schnee begleitete Luft durch den Umlaufweg. Der Einstellbereich stellt den Abscheideanteil der Luft aus dem Umlaufweg ein, sodass mindestens ein Teil der von Schnee begleiteten Luft, die durch den Umlaufweg strömt, in den Beschneiungsbereich eingeführt wird. Das heißt, die Menge an Schnee, der zu dem Beschneiungsbereich gefördert wird, kann nur durch Einstellen des Verhältnisses zwischen dem durch den Umlaufweg zirkulierenden Schnee und dem in den Beschneiungsbereich eingeführten Schnee eingestellt werden.
(14) Der Schneesammelbereich kann eine Düse zum Sprühen von Wasser aufweisen und kann konfiguriert sein, um Schnee unter Verwendung von Eiskristallen zu erzeugen, die durch gekühlte Luft und aus der Düse gesprühtes Wasser gebildet werden. Da der Schneesammelbereich den Schnee unter Verwendung der Eiskristalle erzeugt, die durch die gekühlte Luft und das aus der Düse gesprühte Wasser gebildet werden, kann der Schnee leicht anwachsen. Dementsprechend kann Schnee erzeugt werden, ohne dass die Temperatur in dem Schneesammelbereich auf eine sehr niedrige Temperatur, wie z. B. - 40 °C gesenkt wird.
(15) Die Beschneiungsvorrichtung kann einen Erregungsabschnitt zum Vibrieren des Schneesammelbereichs beinhalten. In diesem Aspekt ist es möglich, zu unterdrücken, dass Schnee an den Schneesammelbereich anhaftet.
(16) Eine künstliche Bewitterungskammer gemäß der obigen Ausführungsform beinhaltet die Beschneiungsvorrichtung und eine Prüfkammer, die einen Raum aufweist, in dem eine Probe angeordnet ist, wobei die Beschneiungsvorrichtung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass Schnee in die Prüfkammer fällt, oder um Schnee zu einer Probe zuzuführen.
(17) Ein Beschneiungsverfahren gemäß den obigen Ausführungsformen ist ein Beschneiungsverfahren unter Verwendung der Beschneiungsvorrichtung, wobei das Beschneiungsverfahren beinhaltend ein Bilden von Schnee in dem Schneesammelbereich der Beschneiungsvorrichtung, ein Sammeln des gebildeten Schnees in dem Schneesammelbereich, während der gebildete Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird, ein Einführen des Schnees in dem Schneesammelbereich in den Beschneiungsbereich, und entweder den Beschneiungsbereich zu veranlassen, dass er bewirkt, dass Schnee fällt, oder Schnee zu einer Probe Schnee zugeführt wird.
Wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, eine Beschneiungsmenge oder Schneezufuhrmenge zu erlangen, die nicht durch die Schneeerzeugungskapazität begrenzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5843240 [0002, 0003]

Claims

Beschneiungsvorrichtung, umfassend: einen Schneesammelbereich, der eine Schneeerzeugungsfunktion zum Bilden von Schnee und eine Schneesammelfunktion zum Sammeln des gebildeten Schnees aufweist, während der gebildete Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird; und eine Beschneiungsbereich zum Fallen von Schnee oder Zuführen von Schnee zu einer Probe, wobei der Schnee von der Schneesammelbereich in den Beschneiungsbereich eingeführt wird.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Schneesammelfunktion Mittel beinhaltet, um den Schnee in dem Schneesammelbereich in einem nicht verfestigten Zustand zu halten.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Schneesammelbereich einen Tank beinhaltet, der der Schneeerzeugungsfunktion und ein Gebläse aufweist, und das Gebläse bewirkt, dass Luft begleitet von Schnee in dem Tank strömt.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: Luft begleitet von Schnee durch einen Betrieb des Gebläses in den Tank strömt, um entlang einer Innenfläche des Tanks zu zirkulieren.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei: Schnee in dem Tank durch die Schneeerzeugungsfunktion über einem Abschnitt gebildet wird, in dem Luft begleitet von Schnee strömt.
Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei: der Schneesammelbereich einen Umlaufweg umfasst, der an beiden Enden des Umlaufwegs mit dem Tank verbunden und mit dem Gebläse versehen ist, und die Schneesammelfunktion eine Konfiguration beinhaltet, in der Schnee in dem Tank durch den Umlaufweg strömt, indem er durch Luft gefördert wird, und durch den Betrieb des Gebläses in den Tank zurückkehrt.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei: Schnee in dem Tank durch die Schneeerzeugungsfunktion über einem Verbindungsabschnitt des Tanks mit dem Umlaufweg gebildet wird.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei: der Umlaufweg mit dem Tank verbunden ist, sodass Luft in eine Richtung strömt, die in Bezug auf eine Mittellinie des Tanks versetzt ist.
Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei: das Gebläse bewirkt, dass Luft begleitet von Schnee strömt, sodass Luft in dem Tank zu einem oben in dem Tank positionierten Schneeerzeugungsabschnitt strömt.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 6, umfassend: ein Trennwandelement, das einen Raum innerhalb des Tanks in einen Schneeerzeugungsraum mit der Schneeerzeugungsfunktion und einen Schneesammelraum mit der Schneesammelfunktion unterteilt, wobei der Umlaufweg konfiguriert ist, um Luft in einem Zustand, in der sie von Schnee begleitet wird, in den Schneesammelraum zu saugen.
Beschneiungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei: das Trennwandelement eine Öffnung aufweist, durch die Schnee, der in dem Schneeerzeugungsraum gebildet wird, in den Schneesammelraum fällt.
Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend: einen Einstellbereich zum Einstellen der Schneemenge, die von dem Schneesammelbereich zu dem Beschneiungsbereich zugeführt wird.
Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, umfassend: einen Einstellbereich zum Einstellen einer Schneemenge, die von dem Schneesammelbereich zu dem Beschneiungsbereich zugeführt wird, wobei der Einstellbereich konfiguriert ist, um eine Luftmenge aus von Schnee begleiteter Luft, die durch den Umlaufweg strömt, einzustellen, die in den Beschneiungsbereich eingeführt wird.
Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei: der Schneesammelbereich, der eine Düse zum Sprühen von Wasser aufweist, konfiguriert, um unter Verwendung von Eiskristallen, die durch gekühlte Luft und durch die Düse ausgesprühtes Wasser gebildet werden, Schnee zu erzeugen.
Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend: einen Erregungsbereich zum Vibrieren des Schneesammelbereichs.
Künstliche Bewitterungskammer, umfassend: die Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15; und eine Prüfkammer, die einen Raum aufweist, in dem eine Probe angeordnet ist, wobei die Beschneiungsvorrichtung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass Schnee in die Prüfkammer fällt, oder um Schnee zu einer Probe zuzuführen.
Beschneiungsverfahren unter Verwendung der Beschneiungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das Beschneiungsverfahren umfassend: Bilden von Schnee in dem Schneesammelbereich der Beschneiungsvorrichtung; Sammeln des gebildeten Schnees in dem Schneesammelbereich, während der gebildete Schnee in einem nicht verfestigten Zustand gehalten wird; Einführen des Schnees in dem Schneesammelbereich in den Beschneiungsbereich; und entweder den Beschneiungsbereich zu veranlassen, dass er bewirkt, dass Schnee fällt, oder Schnee zu einer Probe Schnee zugeführt wird.