JP2003088257A

JP2003088257A - 人工降雨方法及び装置

Info

Publication number: JP2003088257A
Application number: JP2001285118A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hayashi; 裕林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ジェットエンジンやダクト等の簡便構造の構
成要素を用いてジェット気流を上方側に向けて噴射し上
昇気流を生じさせて人工降雨を確実に発生させる人工降
雨方法及び装置を提供する。【解決手段】人工降雨装置１は航空用ジェットエンジ
ン２と、これに連結して開口部６を上方側に向けて配置
するダクト３と、これ等をコントロールする制御装置４
及び航空用ジェットエンジン２に燃料を供給する燃料タ
ンク５等とからなる。航空用ジェットエンジン２からの
ジェット流をダクト３によりジェット気流として上方向
に打ち上げ、地上側の湿った空気を高所に上昇気流によ
り運んで低温で高相対湿度の空気層を形成して人工降雨
を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、渇水又は雨不足時
等において人工降雨を発生させる簡便で安価な方法及び
装置に係り、特に、ジェット気流で地上の湿った空気を
上方側に移動し、高相対湿度の空気層を形成する人工降
雨方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の地球環境の変化に基因するため
が、長期間自然降雨が発生しない場合が世界的規模で起
きている。雨不足が生ずると、水力発電に直接影響を与
えると共に農地国家においては農業生産に大きな影響を
与え、国民生活に大きな支障を果たすことになる。その
ため、人工的に降雨させる各種の装置や試みが世界的規
模において色々行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】人工降雨方法としては
例えば雷を人工的に発生させるものや、各種電気放電現
象を発生させたり航空用機やジェット機等を用いて上方
側の気象状態を変化させて人工雲等を発生せしめる等の
各種の方法が採用されている。しかしながら、これ等の
従来の人工降雨方法は大規模なものが殆どであり、設備
コストも高く、かつ大掛りであり、任意の場所において
手軽に降雨をさせ得るものはなかった。

【０００４】本発明は、以上の事情に鑑みて発明された
ものであり、比較的簡便で安価な方法により任意の場所
において確実に人工降雨を発生させることができ、水不
足を完全に解消し得る人工降雨方法及び装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、請求項１の人工降雨方法は、人工的に
雨を降らせる方法であって、ジェット気流を上方に向け
て噴射し、上昇気流を生じせしめ、地上側の湿気をおび
た空気を断熱膨張により温度を下げ、その結果として１
００％（飽和状態）又はそれ以上の相対湿度（過飽和状
態）の高湿度の空気層を上方側に形成して人工雨を生じ
させることを特徴とする。この方法によれば、例えば、
地上側の空気の湿度が８０％程度であった場合、この空
気をジェット気流として噴射し、上流気流とし上方側に
移動させることができ、上方側において低温になった空
気の相対湿度を１００％又は以上にすることができる。
相対湿度が１００％又はそれ以上になった空気層は人工
雨の発生源となり、人工雨を生じさせることができる。

【０００６】また、本発明の請求項２の人工降雨方法
は、前記ジェット気流内に雨滴促成物質を混入せしめる
ことを特徴とする。雨滴促成物質を入れることにより、
上方側の空気層内に降雨の核を形成することができ、人
工降雨の発生を促進することができる。

【０００７】また、本発明の請求項３の人工降雨方法
は、前記雨滴促成物質が沃化銀であることを特徴とす
る。雨滴促成物質として沃化銀を用いることにより、確
実に降雨核を形成することができる。

【０００８】また、本発明の請求項４の人工降雨方法
は、前記ジェット気流は上方側に向かって垂直に及び／
又は傾斜して噴出されることを特徴とする。ジェット気
流を垂直に上方側に向けて上げることにより、より高い
位置に集中的に高湿度の空気層を形成することができ、
集中的な人工降雨を得ることができる。

【０００９】また、本発明の請求項５の人工降雨方法
は、前記ジェット気流が複数同時に噴射されることを特
徴とする。ジェット気流を複数同時に噴射させることに
より、各種の形態の空気層を形成でき、かつ広範囲に空
気層を形成することができ多量の人工降雨を得ることが
できる。

【００１０】また、本発明の請求項６の人工降雨方法
は、傾斜して噴射されたジェット気流が互いに接線方向
に沿って噴射されることを特徴とする。これにより例え
ば、竜巻状の気流を発生させることができる。これによ
り、比較的広範囲にわたり人工降雨を発生させることが
できる。

【００１１】また、本発明の請求項７の人工降雨装置
は、人工的に雨を降らせるための装置であって、該装置
は、ジェット気流を排出するジェット気流噴射機構部
と、該ジェット気流噴射機構部に一端側を連結し、他端
側を上方側に向けて開口するダクトと、該ダクト及び前
記ジェット気流噴射機構部の作動状態や方向性等をコン
トロールする制御装置と、前記ジェット気流噴射機構部
に燃料を供給する燃料供給部とを設けることを特徴とす
る。ジェット気流噴射機構部からのジェット空気硫をダ
クトにより上方側に誘導することができ、上昇気流を生
じさせることができる。制御装置により、ジェット気流
噴射機構部やダクトの方向性等をコントロールすること
により自動的に任意の形態の空気層を上方側に形成する
ことができる。

【００１２】また、本発明の請求項８の人工降雨装置
は、前記ジェット気流噴射機構部が航空用ジェットエン
ジンであることを特徴とする。航空用ジェットエンジン
は典型的に中型ジェット機エンジンとして世界的によく
出回っており、整備技術も確立しており、比較的手軽に
利用でき、信頼性の向上も図れる。また、比較的安価に
入手することも可能である。

【００１３】また、請求項９の人工降雨装置は、前記ダ
クトは、ジェット気流を垂直方向及び／又は傾斜方向に
噴射すべく噴射方向可変構造に形成されることを特徴と
する。ダクトの形状をダクトの開口部から噴射されるジ
ェット気流を垂直方向や傾斜方向に噴射する噴射方向可
変構造にすることにより、各種形態の上昇気流を形成で
き、各種形態の空気層を形成することができる。

【００１４】また、請求項１０の人工降雨装置は、前記
ダクト内には、内部のジェット気流を案内するガイドベ
ーンが配列されることを特徴とする。これにより、ジェ
ット気流をダクトの曲面に沿って出口側に円滑に、かつ
効果的に誘導することができる。

【００１５】また、請求項１１の人工降雨装置は、前記
ダクトの前記開口部側には、デイフューザが配設される
ことを特徴とする。デイフューザをダクトの開口部側に
配置することにより周辺部の空気を効果的に巻き込んで
太い上昇気流を形成させることができる。

【００１６】また、請求項１２の人工降雨装置は、前記
ジェット気流噴射機構部及び燃料供給部が、移動可能装
置上に搭載されることを特徴とする。移動可能装置にジ
ェット気流噴射機構部や燃料供給部を搭載することによ
り、これ等を任意の場所に移動し、配置することができ
る。これにより、所望の場所に人工降雨を発生させるこ
とができる。

【００１７】また、本発明の請求項１３の人工降雨装置
は、前記ジェット気流噴射機構部が複数配置されること
を特徴とする。ジェット気流噴射機構部を複数配置し、
かつこれを移動可能にすることにより、任意の所望の場
所に、比較的多量の人工降雨を簡便に発生させることが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の人工降雨装置の実
施の形態を図面を参照して詳述する。図１及び図２は人
工降雨装置の一つの実施の形態の概要構造を示す図であ
る。人工降雨装置１は大別してジェット気流を噴射する
ジェット気流噴射機構部の１つである航空用ジェットエ
ンジン２と、この航空用ジェットエンジン２にその一端
側を連結し他端側に上方側に向かって開口する開口部６
を有するエルボ状のダクト３と、航空用ジェットエンジ
ン２の始動，停止や噴流出力等の調節を行うと共にダク
ト３のジェット噴出方向をコントロールする制御機構部
を有する制御装置４と、航空用ジェットエンジン２に燃
料を供給する燃料供給部の１つである燃料タンク５等と
からなる。

【００１９】なお、本実施の形態の人工降雨装置１では
雨滴促成物質の１つである沃化銀を供給する沃化銀噴出
装置７がダクト３側に設けられると共にダクト３の開口
部６側には開口部６から噴射されるジェット気流が周囲
の空気を巻き込んで太い上昇気流をジェット形成するた
めのデイフューザ１０が設けられている。

【００２０】航空用ジェットエンジン２としては中型ジ
ェット機用エンジンが一例として採用される。この中型
ジェット機用エンジンは典型的なジェットエンジンであ
り世界的にも広く出回っており、整備技術も確立してい
るため信頼性が高く、かつ比較的安価に入手可能であ
る。

【００２１】ダクト３は本実施の形態では３つのエルボ
片３ａ，３ｂ，３ｃからなり、これ等はダクトからのジ
ェット気流の噴射方向を可変にするための噴射方向可変
装置の１つである回転ヒンジ８や油圧シリンダ９により
連結される。即ち、エルボ片３ａとエルボ片３ｂは回転
ヒンジ８ａにより上下左右方向の連結角度を可変可能に
すべく連結され、エルボ片３ｂとエルボ片３ｃは回転ヒ
ンジ８ｂにより上下左右方向の連結角度を可変可能にす
べく連結される。また、油圧シリンダ９としてはエルボ
片３ａ，３ｂ，３ｃの夫々に連結されるダクト曲がり角
可変用油圧シリンダ９ａや図２に示すようにダクト左右
全体角可変用油圧シリンダ９ｂ等とからなる。

【００２２】図３に示すようにダクト３内にはガイドベ
ーン３０がダクト３の曲率に沿って多数個配設される。
前記のように、ダクト３はエルボ片３ａ，３ｂ，３ｃか
らなるため夫々の内部にガイドベーン３０ａ，３０ｂ，
３０ｃが配列される。このようなガイドベーン３０を配
置することによりダクト３内のジェット気流はダクト３
の曲率に沿って方向づけられ、開口部６から円滑に、か
つ整然と噴射される。

【００２３】制御装置４は、前記のように航空用ジェッ
トエンジン２とダクト３の傾斜形態等をコントロールす
るものであり、温度計（吸入空気温度，排気温度，エン
ジン潤滑油温度，燃料温度）圧力計（吸入空気圧力，燃
焼室圧力，背圧，燃料，潤滑油）、エンジン回転計等が
設置されると共に前記の各油圧シリンダ９をコントロー
ルするコントロールレバ１１等が設けられている。

【００２４】また、燃料タンク５側にはジェットエンジ
ン燃料を貯蔵する注入口付の貯蔵タンクや濾過装置、ブ
リーザ、燃料計センサ（図略）が夫々設けられている。

【００２５】以上の構造の人工降雨装置１により、航空
用ジェットエンジン２を作動することによりジェット噴
射流がダクト３内に入り、沃化銀噴出装置７からの沃化
銀を混入したジェット気流がダクト３の開口部６から上
方側に向けて噴射される。なお、前記のようにデイフュ
ーザ１０は周囲の空気を効果的にこのジェット気流に巻
き込んで極力太くジェット気流を形成する。また、制御
装置４の作動によりジェット気流の性状やその噴射方向
がコントロールされる。以上により、雲の発生している
場所等をねらってジェット気流を発生させることにより
人工降雨を確実に発生させることができる。また、沃化
銀の混入により降雨核ができ、より確実に人工降雨を発
生させることができる。

【００２６】ダクト３から噴射されたジェット気流は上
方側への噴出作用により地上側の湿った空気（例えば、
８０％相対湿度の空気）を上昇気流として上方側の高い
位置に運ぶ。この空気は上方に上るに従って低温とな
り、相対湿度が次第に高くなり１００％（飽和状態）又
はそれ以上のもの（過飽和状態）になり、高湿度の空気
層を形成する。この空気層は雨雲と同一の性状を有する
ため人工降雨の基になる。以上により、ジェット気流を
噴射することにより人工降雨を形成することができる。
また、制御装置４のコントロールにより人工降雨量を任
意に調節することができる。

【００２７】図４は前記の人工降雨装置１を移動可能装
置の１つであるトラック１２上に搭載したものである。
なお、制御装置４はトラック１２の運転室内に設置さ
れ、燃料タンク５はトラック１２のシャシ１３側に配置
される。勿論、これに限定するものではない。また、シ
ャシ１３の後部には折り畳み自在のグリル部１４を有す
る防護棚１５が設けられ、運転中の人工降雨装置１の航
空用ジェットエンジン２の吸入口に人間や異物が吸い込
まれるのを防止する。以上により、人工降雨装置１を任
意の場所に移動することができる。

【００２８】図５は大型タンクローリ車１６を示す。こ
の大型タンクローリ車１６には航空用ジェットエンジン
２に燃料を供給するための燃料タンク１７が搭載されて
いる。以上により、燃料タンク１７を任意の場所に運ぶ
ことができる。

【００２９】図６は複数台（図示では３台）の人工降雨
装置１を搭載したトラック１２の群を示す。このトラッ
ク１２の群には人工降雨装置１の航空用ジェットエンジ
ン２に燃料を供給するための１台の大型タンクローリ車
１６がトラック１２の群が近接して配置される。以上の
構成により、トラック１２上の複数台の人工降雨装置１
からジェット気流を上方に向かって噴射することができ
る。

【００３０】図７（ａ），（ｂ）は図６に示した３台の
人工降雨装置から垂直方向に向かって噴射されたジェッ
ト気流の状態例を示す。図示のようにジェット気流は夫
々３本とも垂直方向に打ち上げられ垂直方向の上昇気流
を形成し人工降雨用の空気層が垂直上方位置に形成され
る。

【００３１】図８（ａ），（ｂ）は３台の人工降雨装置
１から傾斜方向に向かって夫々ジェット気流が噴射され
た一例を示す。本実施の形態では竜巻流を生じさせるよ
うに、互いに接線方向に沿ってジェット気流を噴射す
る。即ち、竜巻流を生じさせるにはダクト３の傾斜角を
適宜コントロールすることにより容易に形成することが
できる。竜巻流を発生させることにより降雨し易い空気
層を比較的容易に、かつ広範囲に形成することができ
る。

【００３２】図８（ｃ）は人工降雨装置１のジェット気
流を風下や山側に向けて噴射した実施の形態を示す。こ
れにより上昇気流を効果的に発生させることができる。

【００３３】沃化銀をジェット気流に混入させることに
より空気層内に降雨核が生成される。この降雨核の形成
により人工降雨の発生がより確実に行われる。

【００３４】前記のように、ダクト３を傾斜させる手段
としては回転ヒンジ８や油圧シリンダ９が適用される
が、例えば、ダクト３を例えば、３０度の曲がり角度を
有する３本のエルボ片３ａ，３ｂ，３ｃから形成するこ
とにより上方方向に対して例えば、±６度の角度変位が
可能にすると共に左右方向に対し±１０度の角度変位が
容易に行われる。これにより、傾斜方向がある角度範囲
において可変的に大きく変化し前記の竜巻状のジェット
気流等を容易に形成することができる。

【００３５】以上の説明において、ジェット気流噴射機
構部として航空用ジェットエンジン２を用いたがこれに
限定するものではない。また、ダクト３の形状やその噴
射方向可変構造も前記のものに限定するものではない。
また、雨滴促成物質も沃化銀に限定するものではない。
また、制御装置４や燃料タンク５や移動可能装置につい
ても前記のものに限定するものではない。

【００３６】

【発明の効果】１）本発明の請求項１の人工降雨方法に
よれば、ジェット気流を上方に向けて噴射するだけの簡
便で安価な方法により人工降雨の基となる空気層を確実
に形成し人工雨を適宜発生させることができる。２）本発明の請求項２，３の人工降雨方法によれば、沃
化銀のような雨滴促成物質を入れることにより、降雨核
ができ、人工降雨をより確実に発生させることができ
る。３）本発明の請求項４，６の人工降雨方法によれば、ジ
ェット気流の噴射方向を傾斜させることができ、竜巻流
のような特殊な形状のジェット気流を生じさせ広範囲に
人工降雨を生じさせることができる。４）本発明の請求項５の人工降雨方法によれば、ジェッ
ト気流を複数同時に生じさせることができるため、広範
囲にわたり人工降雨を発生させることができる。５）
本発明の請求項７の人工降雨装置によれば、ジェットエ
ンジンとダクトと、これ等の制御装置及び燃料タンク等
の比較的簡便，安価構造の装置により、人工降雨を確実
に発生させることができるため、任意の場所において手
軽に人工雨を発生させることができる。６）本発明の請求項８の人工降雨装置によれば、ジェッ
ト気流噴射機構部としてジェットエンジンとして典型的
な航空用ジェットエンジンが用いられ、信頼性向上の実
施の容易化、コスト低減等の効果が上げられる。７）本発明の請求項９の人工降雨装置によれば、ダクト
を傾斜自在構造にすることによりジェット気流を傾斜さ
せて噴射でき、各種形状のジェット気流を発生せしめ確
実な人工降雨を形成することができる。８）本発明の請求項１０の人工降雨装置によれば、ガイ
ドベーンを配列することによりダクト内のジェット気流
をダクトの局面に沿って誘導することができる。９）
本発明の請求項１１の人工降雨装置によれば、ディフュ
ーザを用いることにより周囲の空気を効果的に巻き込ん
で太いジェット気流を形成することができる。１０）本発明の請求項１２の人工降雨装置によれば、人
工降雨装置を任意の場所に移動することができ、任意の
場所において人工降雨を発生させることができる。１１）本発明の請求項１３の人工降雨装置によれば、人
工降雨装置を複数配置でき、任意の場所において多量の
人工降雨を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の人工降雨装置の概要構造を示す構成
図。

【図２】図１のＡ矢視の正面図。

【図３】本発明のダクト内に配置されるガイドベーンを
示す模式的断面図。

【図４】トラック上に搭載される人工降雨装置を示す側
面図。

【図５】燃料タンクを搭載した大型タンクローリ車を示
す側面図。

【図６】トラック上に搭載された複数台の人工降雨装置
と１台の大型タンクローリ車上に搭載された燃料タンク
を示す模式図。

【図７】複数台の人工降雨装置から垂直方向に噴射され
たジェット気流を示す平面図（図７（ａ））及び鳥瞰図
（図７（ｂ））。

【図８】複数台の人工降雨装置から傾斜方向に噴射され
竜巻状ジェット気流等や風下や山側に向かうジェット気
流を生じさせる状態を示す平面図（図８（ａ））、鳥瞰
図（図８（ｂ），図８（ｃ））。

【符号の説明】

１人工降雨装置２航空用ジェットエンジン３ダクト３ａエルボ片３ｂエルボ片３ｃエルボ片４制御装置５燃料タンク６開口部７沃化銀噴出装置８回転ヒンジ８ａ回転ヒンジ８ｂ回転ヒンジ９油圧シリンダ９ａダクト曲がり角可変用油圧シリンダ９ｂダクト左右全体角可変油圧シリンダ１０デイフューザ１１コントロールレバ１２トラック１３シャシ１４グリル部１５防護棚１６大型タンクローリ車１７燃料タンク

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】近年の地球環境の変化に基因するため
か、長期間自然降雨が発生しない場合が世界的規模で起
きている。雨不足が生ずると、水力発電に直接影響を与
えると共に農地国家においては農業生産に大きな影響を
与え、国民生活に大きな支障を果たすことになる。その
ため、人工的に降雨させる各種の装置や試みが世界的規
模において色々行われている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】人工降雨方法としては
例えば雷を人工的に発生させるものや、各種電気放電現
象を発生させたり航空機やジェット機等を用いて上方側
の気象状態を変化させて人工雲等を発生せしめる等の各
種の方法が採用されている。しかしながら、これ等の従
来の人工降雨方法は大規模なものが殆どであり、設備コ
ストも高く、かつ大掛りであり、任意の場所において手
軽に降雨をさせ得るものはなかった。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、本発明の請求項７の人工降雨装置
は、人工的に雨を降らせるための装置であって、該装置
は、ジェット気流を排出するジェット気流噴射機構部
と、該ジェット気流噴射機構部に一端側を連結し、他端
側を上方側に向けて開口するダクトと、該ダクト及び前
記ジェット気流噴射機構部の作動状態や方向性等をコン
トロールする制御装置と、前記ジェット気流噴射機構部
に燃料を供給する燃料供給部とを設けることを特徴とす
る。ジェット気流噴射機構部からのジェット空気流をダ
クトにより上方側に誘導することができ、上昇気流を生
じさせることができる。制御装置により、ジェット気流
噴射機構部やダクトの方向性等をコントロールすること
により自動的に任意の形態の空気層を上方側に形成する
ことができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】図６は複数台（図示では３台）の人工降雨
装置１を搭載したトラック１２の群を示す。このトラッ
ク１２の群には人工降雨装置１の航空用ジェットエンジ
ン２に燃料を供給するための１台の大型タンクローリ車
１６がトラック１２の群に近接して配置される。以上の
構成により、トラック１２上の複数台の人工降雨装置１
からジェット気流を上方に向かって噴射することができ
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人工的に雨を降らせる方法であって、ジ
ェット気流を上方に向けて噴射し、上昇気流を生じせし
め、地上側の湿気をおびた空気を１００％又はそれ以上
の相対湿度の高湿度の空気層を上方側に形成して人工雨
を生じさせることを特徴とする人工降雨方法。
【請求項２】前記ジェット気流内に雨滴促成物質を混
入せしめることを特徴とする請求項１に記載の人工降雨
方法。
【請求項３】前記雨滴促成物質が沃化銀であることを
特徴とする請求項２に記載の人工降雨方法。
【請求項４】前記ジェット気流は上方側に向かって垂
直に及び／又は傾斜して噴出されることを特徴とする請
求項１及び３のいずれかに記載の人工降雨方法。
【請求項５】前記ジェット気流が複数同時に噴射され
ることを特徴とする請求項１及び４のいずれかに記載の
人工降雨方法。
【請求項６】傾斜して噴射されたジェット気流は互い
に接線方向に沿って噴射されることを特徴とする請求項
４に記載の人工降雨方法。
【請求項７】人工的に雨を降らせるための装置であっ
て、該装置は、ジェット気流を排出するジェット気流噴
射機構部と、該ジェット気流噴射機構部に一端側を連結
し、他端側を上方側に向けて開口するダクトと、該ダク
ト及び前記ジェット気流噴射機構部の作動状態や方向性
等をコントロールする制御装置と、前記ジェット気流噴
射機構部に燃料を供給する燃料供給部とを設けることを
特徴とする人工降雨装置。
【請求項８】前記ジェット気流噴射機構部が航空用ジ
ェットエンジンであることを特徴とする請求項７に記載
の人工降雨装置。
【請求項９】前記ダクトは、ジェット気流を垂直方向
及び／又は傾斜方向に噴射すべく噴射方向可変構造に形
成されることを特徴とする請求項７に記載の人工降雨装
置。
【請求項１０】前記ダクト内には、内部のジェット気
流を案内するガイドベーンが配列されることを特徴とす
る請求項７に記載の人工降雨装置。
【請求項１１】前記ダクトの前記開口部側には、デイ
フューザが配設されることを特徴とする請求項７に記載
の人工降雨装置。
【請求項１２】前記ジェット気流噴射機構部及び燃料
供給部が、移動可能装置上に搭載されることを特徴とす
る請求項７に記載の人工降雨装置。
【請求項１３】前記ジェット気流噴射機構部が複数配
置されることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか
に記載の人工降雨装置。