JP2015143583A - 吹雪の拡散用部材および吹雪の拡散用部材の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気流に乗せた雪を用いて、所望の拡散特性を有する吹雪を模擬して環境試験を行う際、雪の表面への付着を防止しつつ、表面への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能な吹雪の拡散用部材、および吹雪の拡散用部材の形成方法を提供する。【解決手段】気流に乗せられた雪により模擬される吹雪の拡散用部材（拡散プレート）７４であって、雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口１０２の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に該吹き出し口１０２に対向する拡散面１０４を設け、拡散面１０４は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および／または頂部が前記吹き出し口１０２に近づく向きに形成された円錐形状であり、それにより、吹き出し口１０２から吹き出され、気流に乗って気流進行方向に沿って発生する吹雪が、拡散面１０４に沿って案内され、拡散面１０４の四方外方に向かって拡散する吹雪の拡散用部材７４。【選択図】図２

Description

本発明は、吹雪の拡散用部材および吹雪の拡散用部材の形成方法に関し、より詳細には、雪の表面への付着を防止しつつ、表面への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能な吹雪の拡散用部材、および吹雪の拡散用部材の形成方法に関する。

従来から、完成モデルの車両を室内に置き、さまざまな自然環境・気象条件を設定し、車両への負荷をデータとして収集し、分析するための環境試験室が用いられている。
その一例として、環境試験室内で人工雪により吹雪を模擬して、吹雪を車両に向かって吹き出し、エンジンルーム内への雪の混入による不具合問題、足回り部品の凍結等の着氷問題に対処することが行われている。

このため、環境試験室は、車両が配置され、吹雪を車両に向かって吹き出すのに十分なスペースの風洞と、吹雪発生装置とを有する。
吹雪発生装置は、フレーク状の氷片を製造する製氷機と、製造されたフレーク状の氷片を所定粒径の氷粒に砕氷する砕氷機と、砕氷された所定粒径の氷粒により模擬された人工雪を風洞内に搬送する配管と、配管の先端に設置され、車両の前部に向かって吹き出す吹き出しノズルとを有する。
このような環境試験室によれば、吹雪発生装置を利用して、風洞内において、吹雪を車両に向かって吹き出すことにより、自然環境・気象条件を模擬した環境試験を行うことが可能である。

このとき、適正かつ有効な環境試験を行うには、自然状態の吹雪を模擬する必要があり、特に、吹雪の車両への付着性を再現する観点から、吹雪を構成する雪の温度および粒径、さらには試験に必要な雪の量の確保が重要である。
その一方で、車両を配置する風洞内において、車両と気流の吹き出し口との距離が短い（１ないし２メートル程度）という制約があり、この短い距離の間で自然状態の吹雪を模擬して、車両に吹き付ける必要がある。

従来、吹雪の発生原理として、水スプレー方式として、低温気流中に水を噴霧して、周囲温度により凍結させ、車両に吹き付けられる直前の空間中で吹雪を発生させるものがあった。
この原理では、試験に必要な雪の量の確保が困難であるとともに、吹雪の付着性を模擬できず、適正かつ有効な環境試験を行うことが困難である。

それに対して、たとえば、特許文献１には、デフレクター方式が開示され、この方式によれば、気流を発生させる先細吹き出しノズル内に開閉デフレクターを配置し、開閉デフレクターにより下流側に向かって流路面積を絞るようにされ、先細吹き出しノズルの天井に設けた雪落とし用シューターからの雪を利用して、先細吹き出しノズル内に発生させた渦巻状の乱流状態により雪が旋回浮遊することにより、吹雪の濃度分布を上下方向に均一にすることが可能である。
しかしながら、この原理によると、以下のような技術的問題点が存する。

第１に、車両と気流の吹き出し口との距離が短い制約下で、吹雪の広がりを所望に調整することが困難な点である。
より詳細には、デフレクター方式の場合、吹雪の広がりは、先細吹き出しノズルの吹き出し口の開口面積により制限されることから、通常は吹き出し口を大口径として、吹雪の広がりを確保せざるを得ず、この場合、吹雪の広がりを調整することは困難である。

第２に、雪が先細吹き出しノズル内に溜り、連続的な試験が困難となる点である。
より詳細には、雪落とし用シューターからの雪は、開閉デフレクターにより偏向されるが、雪が一部、吹雪として先細吹き出しノズルから外部に流出せずにノズルの底部に落下し、時間経過とともに溜り、いったん溜まった雪の山を除去する必要が生じ、試験の継続が困難となる。

この点、図８に示すように、雪を吹き出すノズルの前方に、対向面を設け、吹き出す雪を対向面に当てることにより、吹雪の広がり、すなわち拡散性を高めることが可能であるが、吹き出す雪は、乾雪、湿雪に係らず、あるいは人工雪、自然雪に係らず、対向面に付着し、時間経過とともに吹き出すノズルに向かって先細の山状となり、吹雪の広がりが狭まるように拡散特性が変動したり、場合により、吹き出すノズルからの雪の吹き出しに支障を生じたりすることから、いずれにせよ、吹雪を利用した環境試験の円滑な遂行を阻害してしまう。
この場合、吹雪を模擬するための気流速度を減速すれば、対向面への付着の程度を軽減することはある程度可能とはいえ、吹雪を利用した環境試験において、気流速度は、静止車両を用いながら、走行車両を模擬するのに重要な試験パラメータであり、気流速度に対する制約は、根本的な解決とはならない。
特許第２７３９７１６号

以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、気流に乗せた雪を用いることにより、所望の拡散特性を有する吹雪を模擬して環境試験を行う際、雪の表面への付着を防止しつつ、表面への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能な吹雪の拡散用部材、および吹雪の拡散用部材の形成方法を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明の吹雪の拡散用部材は、
気流に乗せられた雪により模擬される吹雪の拡散用部材であって、
雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に該吹き出し口に対向する拡散面を設け、
該拡散面は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および／または頂部が前記吹き出し口に近づく向きに形成された円錐形状であり、
それにより、前記吹き出し口から吹き出され、気流に乗って気流進行方向に沿って発生する吹雪が、前記拡散面に沿って案内され、前記拡散面の四方外方に向かって拡散する、、構成としている。

以上の構成を有する吹雪の拡散用部材によれば、吹き出し口から吹き出された雪は気流に乗って、気流の進行方向に沿って吹雪として流れ、吹雪は、吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に吹き出し口に対向するように配置された拡散面に当るところ、拡散面は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および／または頂部が吹き出し口に近づく向きに形成された円錐形状であることから、吹雪は、拡散面に付着することなく、拡散面に沿って案内され、四方外方に向かって拡散するとともに、拡散面への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能である。
なお、ここに『雪』とは、自然雪のように雪の結晶が重なり合っている雪片と、氷粒からなる人工雪のような雪粒子との両方を含む広義の意味を有し、『吹雪』とは、降雪による吹雪状態のみならず、このような雪片あるいは雪粒子が風あるいは車の通過等により移動する状況をも意味する広義の意味を有する。

また、前記円錐形状の外表面は、内側または外側に湾曲する湾曲面を形成するのがよい。
さらに、前記拡散面には、フッ素樹脂あるいはシリコンによるコーティング層が設けられるのがよい。
さらにまた、前記吹雪の拡散用部材は、フッ素樹脂素材あるいはシリコン素材である、のがよい。
加えて、雪は、製氷された氷片を砕氷して氷粒とする人工雪であるのがよい。

さらに、雪は、所定湿度および所定温度の冷風を利用して生成される人工結晶雪であってもよい。
さらにまた、雪は、自然雪を利用するのでもよい。
さらに、雪は、含水率１％ないし３０％の湿雪でもよい。
さらにまた、前記吹き出し口と前記拡散面との間の距離は、吹雪の所望の拡散特性に応じて可変であるのがよい。
加えて、前記円錐形状の軸線は、気流の進行方向に沿って配置され、その頂点が前記吹き出し口の中心と重なるように配置されるのがよい。

さらに、前記円錐形状の頂点まわりの広がり角度は、吹雪の所望の拡散特性に応じて決定されるのがよい。
さらにまた、前記気流速度は、前記吹き出し口と前記拡散面との間の距離および／または前記広がり角度に応じて、微調整されるのがよい。

上記課題を達成するために、本発明の吹雪の拡散用部材の形成方法は、
雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口を設け、該吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に該吹き出し口に対向する態様で平面状の対向面を配置する段階と、
該吹き出し口から平面状の対向面に向かって雪を吹き付けることにより、該平面状の対向面に雪を付着させる段階と、
付着した雪により形成される輪郭外形を模擬することにより、該平面状の対向面と同じ位置に配置する吹雪の拡散用部材の拡散面の表面形状を決定する段階と、を有する構成としている。

本発明の吹雪の拡散部材により吹雪を模擬して、雪環境試験に利用する場合を例として、本発明の吹雪の拡散部材を以下に詳細に説明する。
まず、雪環境試験システムについて説明すれば、図１に示すように、雪環境試験システム１０は、氷粒からなる人工雪を利用し、人工雪をその背後からの気流に乗せて吹雪を模擬して、試験供試体である車両Vに向かって吹き付けるように構成され、そのために、吹雪供給システム１２と、気流供給システム１４とを有する。
特に、氷粒の粒径および水分含有率が主な影響因子である所定の雪質を具備する吹雪を必要量用いて、車両Vに向かって連続的に吹き付ける際、車両Vの高さ全体に拡散し、場合により車両Vの高さ方向に所望の吹雪濃度分布を実現できるようにするために、所定の温度および湿度管理のもとで、人工雪として利用する氷粒群を試験直前に製造して迅速に供給することが要求される。

より具体的には、雪環境試験システム１０は、試験対象である車両Vを配置する風洞１６と、風洞１６の上部に配置された低温室１８、および低温室１８の上部に配置された製氷室２０とを有し、製氷室２０内には、製氷機２２が配置され、低温室１８内には、氷温安定化コンベア２４、砕氷機２６、ブロアー２８、冷却器３０、および人工雪の分配装置３４が配置され、風洞１６内には、湿雪装置３２、人工雪の吹き出しノズル３６、および吹雪捕集装置３８が配置され、概略的には、製氷室２０で製氷された氷片を低温室１８で砕氷して、氷粒化することにより人工雪を製造し、人工雪を風洞１６に向けて圧送して、風洞１６内において、湿雪化した人工雪を分配して、低温気流に乗せて吹雪化して、車両Vに向けて吹き付けるように構成している。

風洞１６は、開放タイプの回流型であり、測定対象である車両を設置する（開放型）測定室３００と、第１〜第４の４つの屈曲胴３０２、３０４、３０６、３０８（屈曲部）とを備えて平面視略長方形に形成されている。送風機２５で発生した気流は、第２拡散胴３１０、第３屈曲胴３０６、第４屈曲胴３０８、整流胴３１２(図２参照)、縮流胴３１４(図２参照)を経て、測定室３００に開口する吹出し口３１６(図２参照)から測定室３００に流入し、第１屈曲胴３０２、第２屈曲胴３０４の順に流れるようになっている。
送風機２５によって送風された気流は、いったん気流全体としての風速（動圧）を低下させて中間胴部における圧力（静圧）を上昇させた後、縮流胴３１４を通過させることで、測定するのに必要十分な風量（風速）の気流を吹出し口３１６から測定室３００に吹き出すことができるようにしている。

これにより、後に説明するように、製氷工程、砕氷工程、分離工程、湿雪工程を経て空気搬送される氷粒が、測定室３００内において、その背後からの気流に乗って車両に向かって吹雪として吹き付けられ、送風機２５により気流の風速を調整することにより、静止車両でありながら走行車両を模擬できるようにしている。
また、吹雪試験用の回流型風洞１６の場合、試験後の雪を分離回収するために、車両Ｖの下流に、別途雪補修装置３８を設けているが、いずれにせよ、雪の重力落下あるいは慣性効果により雪を分離させるのに、車両Ｖの下流に、敢えて気流を整流させない領域を設けている。

吹雪供給システム１２は、３系統設けられ、各系統において、砕氷機２６と吹き出しノズル３６とを接続する雪供給管４０、および風洞１６内の吸引口４２と砕氷機２６とを接続する空気ダクト４４が設けられ、雪供給管４０においては、砕氷機２６と吹き出しノズル３６との間に、人工雪の分配装置３４および湿雪装置３２がこの順に接続され、一方空気ダクト４４においては、風洞１６内の吸引口４２と砕氷機２６との間に、ブロワ２８、冷却器３０が接続される。
人工雪の分配装置３４を湿雪装置３２の上流側に設置するのは、人工雪の分配装置３４を下流側に設置すると、湿雪化した雪が分配装置３４に送られて、分配装置３４内に付着して、詰まりを生じることがあり、それを防止するためである。

製氷機２２は、フレーク状の氷片を製造するいわゆるリーマ式の製氷機２２であり、雪環境試験に用いる人工雪の全体必要量に応じて、クラック状氷片を製造する複数の製氷機２２のうちから任意台数を選択して、環境試験に用いる人工雪の必要量の変化に応じて、選択した製氷機２２により製氷することにより、製氷量を粗調整するとともに、環境試験に用いる人工雪の必要量の変化に対して、人工雪の必要量と粗調整された製氷量との差分に応じて、選択した製氷機２２それぞれにおいて、蒸発温度および／または水温および／またはリーマの回転数を調整することにより、製氷量を微調整する制御装置（図示せず）とを有する。

砕氷機２６は、主に、上部に配置されたロータリーフィーダー（図示せず）と、下部に配置された一対の破砕ドラム（図示せず）とからなり、氷温安定化コンベア２４により供給された氷片をロータリーフィーダーにより分量化して一対の破砕ドラムに供給し、一対の破砕ドラムにより破砕して、所定粒径の氷粒として雪供給管４０に供給するようにしている。

人工雪の分配装置３４は、雪供給管４０により搬送される人工雪を複数の分岐管（図示せず）に分配するのに用いられ、より具体的には、同じレベルの吹き出しノズル３６が車両Vの幅方向に複数設けられるように、各系統における雪供給管４０は、車両Vの幅方向に複数の分岐管に分岐され、各分岐管ごとに湿雪装置３２が設けられ、各分岐管の先端に、吹き出しノズル３６が設けられる。

人工雪の分配装置３４は、上流側端面および下流側端面それぞれが雪供給管４０の下流側端面および複数の分岐管それぞれの上流側端面と平行に配置された回転体（図示せず）と、回転体をその軸線方向を中心に所定回転速度で回転させる回転駆動部（図示せず）とを有し、回転体はその内部に、回転体を軸線方向に貫通する圧送流路（図示せず）を有し、圧送流路は、上流側端面に、雪供給管４０の下流側端面に設けられる流出開口（図示せず）に近接対向して非接触式に配置される取り入れ口（図示せず）を備え、下流側端面に、複数の分岐管それぞれの上流側端面に設けられる流入開口（図示せず）に近接対向して非接触式に配置される排出口（図示せず）とを備え、排出口は、回転体の回転による排出口の通過軌跡上に複数の分岐管それぞれの流入開口が位置するように設けられる。

湿雪装置３２は、雪供給管４０に連通するホットエア供給管（図示せず）を有し、ホットエア供給管は、その下流側端部に、雪供給管４０の延び方向の所定長さに亘って雪供給管４０の外周面全体を覆う環状スペースを形成するホットエア流入部（図示せず）を有し、環状スペースに覆われる雪供給管４０の外周面には、ホットエアの流入開口（図示せず）が均等に複数設けられ、それにより、雪供給管４０のホットエア流入部が付設される部位の下流側において、雪供給管４０内にエージングスペース（熱交換熟成領域）が形成され、そこにおいて湿雪化されるようにしている。

気流供給システム１４について、風洞１６は、循環スペースの一部に形成され、車両Vの前方から後方に向かって一方向に車両Vの車高に亘って吹雪を吹き付けるように構成される。具体的には、循環スペース内に設置された送風機２５により車両Vの前方から後方に向かって一方向に所定風速の気流を発生し、車両Vを通過して気流は冷却器３０により所定温度に冷却されて、送風機２５に戻され、再度気流を発生し、これを繰り返すようにしている。

吹き出しノズル３６について、車両Vの前方所定距離の位置に、車両Vの車高に亘って高さ方向に所定間隔を隔てて、３機の吹雪の吹き出しノズル３６が配置され、各吹き出しノズル３６ごとに、供給する吹雪の濃度を調整可能にしている。車両Vの後方所定距離の位置には、雪捕集装置３８が配置され、雪捕集装置３８を通過した吹雪は、風洞１６内の吸引口４２を介して低温室１８内に配置されたブロアー２８により引かれ、冷却器３０により冷却され、砕氷機２６に戻され、製氷機２２により製氷され氷温安定化コンベア２４により砕氷機２６に供給され砕氷される氷粒と混合され、再び雪供給管４０を介して吹き出しノズル３６から吹雪を吹き出すのに利用されるようにしている。吹き出しノズル３６は、気流の進行方向に沿って配置され、送風機２５から吹き出される気流の帯域内に吹き出し口１０２が設置される。
この点、吹雪は、ブロアー２８による圧送空気により各吹き出しノズル３６から吹き出される雪が、送風機２５から吹き出される気流に乗って車両Vに向かって吹き付けられるところ、圧送空気の圧送速度は、雪供給管４０内での雪の詰まりを生じない限り、なるべく低速であるのが好ましく、吹雪の速度は、送風機２５から吹き出される気流により模擬するのが好ましい。
より詳細には、吹雪が拡散プレート７４（後に説明）により拡散されて車両Vに向かって吹き付けられる際、圧送空気の圧送速度が高いと、吹き出しノズル３６の部分の吹雪のみ吹雪の速度が高くなり、自然の吹雪から逸脱する一方、送風機２５から吹き出される気流の速度を変えることにより、拡散される吹雪全体の速度を一様に変動させることが可能であり、特に静止車両Ｖにより、走行車両を模擬する場合に、送風機２５から吹き出される気流の速度を変動させるのが有利である。

図２に示すように、各吹き出しノズル３６の前方には、拡散プレート７４が設けられ、吹き出しノズル３６から送風機からの低温気流に乗って車両Vに向かって吹き出される吹雪は、図３に示すように、拡散プレート７４に当って四方外方に拡散し、３機の吹雪の吹き出しノズル３６が互いに協働して、車両Vの前部において、車両Vの高さ方向に亘って、吹雪が分布するようにしている。
この点で、風洞１６は、いわゆる空力風洞１６でなく、簡易的な風洞１６とすることから、吹き出しノズル３６と車両Vの前部との距離は、約１メートルないし３メートルであるところ、この短い距離の間で、吹き出しノズル３６より吹き出す吹雪が、車両Vの前部において高さ全体に亘って拡散するようにしている。
吹き出し口１０２は、車両Ｖの高さ全体に亘ってカバーするように高さ方向に間隔を隔てて、複数設けられ、各々の吹き出し口１０２から吹き出される雪の量を互いに独立に調整可能とし、車両Ｖの高さに応じて、吹雪の濃度分布を調整可能とした。

図２に示すように、拡散プレート７４は、気流の進行方向前方の所定位置に吹き出しノズル３６に対向する拡散面１０４を有する。拡散プレート７４は、取り付けの便宜から、吹き出しノズル３６まわりの雪供給管４０にＬ字部材１２０を介して取り付けている。より詳細には、Ｌ字部材１２０の一方の部分１２０Ａが吹き出しノズル３６まわりの雪供給管４０の鉛直部の側周面から前方に延び、かつＬ字部材１２０の他方の部分１２０Ｂが下方に延びるように鉛直部の側周面に固定し、Ｌ字部材１２０の他方の部分１２０Ｂの先端に、吹き出しノズル３６に対向するように拡散プレート７４を取り付けている。後に説明するように、吹き出しノズル３６と拡散プレート７４との間隔ｄは、吹き出しノズル３６から吹き出された吹雪が拡散プレート７４に当って拡散する場合において、吹雪の拡散範囲に影響を与える。より具体的には、ｄが大きいほど、吹雪の拡散範囲は狭く、ｄが小さいほど吹雪の拡散範囲は広い。この点、拡散プレート７４により拡散される吹雪が、試験供試体である車両Ｖに達する際に、車両Ｖの高さ方向および幅方向全体に亘って広がっている必要があるところ、吹雪の拡散範囲は、吹き出しノズル３６の背後からの気流速度によっても影響を受ける。走行車両を模擬するために気流速度を変動させる際、それに応じて、同じ拡散プレート７４を用いて所望の拡散範囲を実現するために、間隔ｄを可変とすべく、Ｌ字部材１２０の一方の部分１２０Ａを伸縮自在とするのが好ましい。

拡散面１０４は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および頂部が吹き出し口１０２に近づく向きに形成された円錐形状であり、それにより、吹き出し口１０２から吹き出され、気流に乗って気流進行方向に沿って発生する吹雪が、拡散面１０４に沿って案内され、拡散面１０４の四方外方に向かって拡散するようにしている。

より具体的には、拡散面１０４には、フッ素樹脂あるいはシリコンによるコーティング層が設けられ、あるいは吹雪の拡散用部材１００は、フッ素樹脂素材あるいはシリコン素材であってもよい。
図２および図３に示すように、拡散面１０４の形状について、円錐形状の軸線は、気流の進行方向に沿って配置され、その頂点が吹き出し口１０２の中心Ｐと重なるように配置される。吹き出しノズル３６は、ほぼ水平に延び、吹き出し口１０２から吹き出される気流の流れはほぼ平行流となることから、拡散面１０４の底面の外径Ｄは、吹き出し口１０２の径より若干大きいのが好ましく、それにより、吹き出し口１０２から吹き出される吹雪は、拡散面１０４に当ることが可能である。
円錐形状の頂点まわりの広がり角度αは、吹雪の所望の拡散特性に応じて決定される。気流速度は、吹き出し口１０２と拡散面１０４との間の距離および／または広がり角度αに応じて、微調整される。

変形例として、図４に示すように、円錐形状の外表面１０６は、内側または外側に湾曲する湾曲面を形成する。図４（Ａ）は、内側に湾曲する場合であり、図３に比べて、拡散面１０４により吹雪は、より広い範囲に拡散される傾向にあり、図４（Ｂ）は、外側に湾曲する場合であり、図３に比べて、拡散面１０４により吹雪は、より狭い範囲に拡散される傾向にある。
さらなる変形例として、図５に示すように、拡散面１０４の円錐面と底面を、吹き出し口１０２から吹き出される吹雪の吹き出し方向に対して直角方向への切欠き１２２を設けたり、吹き出し口１２４から吹き出される吹雪の吹き出し方向に対して直角方向へのスリット１２４を設ける場合もある。これにより、吹雪が拡散面１０４に当る際の拡散特性を調整することが可能である。

このような拡散面１０４の形成方法について、以下に説明する。
まず、雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口１０２を設け、吹き出し口１０２の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に吹き出し口１０２に対向する態様で平面状の対向面（図示せず）を配置する。この場合、対向面は、たとえばプレート状でもよく、平面状の対向面の吹き出し口１０２に対する位置は、実際に環境試験を行う際の位置にするのが好ましい。
次いで、吹き出し口１０２から平面状の対向面に向かって雪を吹き付けることにより、平面状の対向面に雪を付着させる。この場合、試験室内の温度湿度、吹き付ける雪の雪質（特に水分含有率）、雪供給管４０内において雪を圧送する圧送速度、および背後からの気流速度は、実際に環境試験を行う条件に設定するのが好ましい。
これにより、平面状の対向面には、付着した雪が徐々に、頂部を吹き出し口１０２に向けた状態で山形状の外形を呈するようになる。

次いで、これ以上雪が付着しなくなり、平面状の対向面に形成される雪の山形状が変化しなくなったら、付着した雪により形成される輪郭外形を模擬することにより、平面状の対向面と同じ位置に配置する吹雪の拡散用部材１００の拡散面１０４の表面形状を決定する。
このような拡散面の形成方法によれば、雪の付着を有効に防止可能な拡散面を確実かつ効率的に形成することが可能である。ただし、輪郭外形を模擬するのに用いた雪と同等の雪質の雪用の拡散面としてのみ有効である。

以上の構成を有する吹雪の拡散用部材１００について、その作用を以下に説明する。
まず、各系統において、製氷機２２によって製氷された氷片が砕氷機２６によって砕氷され、所定粒径の氷粒となり、雪供給管４０により気流により圧送され、分配装置３４により、複数の分岐管に分岐され、各分岐管において、湿雪装置３２によって所定の水分含有率を有する湿雪とされ、吹き出しノズル３６まで達する。
この場合、吹き出しノズル３６は、系統ごとに、車両の高さ方向に間隔を隔てて配置され、同じ系統の複数の吹き出しノズル３６は、車両Ｖの幅方向に間隔を隔てて配置されている。

図６に示すように、吹き出し口１０２から吹き出された雪は気流に乗って、気流の進行方向に沿って吹雪として流れ、吹雪は、吹き出し口１０２の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に吹き出し口１０２に対向するように配置された拡散面１０４に当るところ、拡散面１０４は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および頂部が吹き出し口１０２に近づく向きに形成された円錐形状であることから、吹雪は、拡散面１０４に付着することなく、拡散面１０４に沿って案内され、四方外方に向かって拡散するとともに、拡散面１０４への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能である。
この場合、上述の拡散面１０４の形成方法により、事前に準備しておいてもよい。
これにより、吹雪の広がりが狭まるように拡散特性が変動することなく、あるいは吹き出すノズルからの雪の吹き出しに支障を生じたりすることなく、特に湿雪を利用する場合に、吹雪を利用した環境試験を円滑に遂行することが可能である。
なお、変形例として、図７に示すように、吹雪供給システム１２を３系統設けずに、図７に示すように、単一系統として、それに応じて、拡散用部材１００を１機設けるのでもよい。

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変更が可能である。
たとえば、本実施形態において、雪は、製氷された氷片を砕氷して氷粒とする人工雪であるものとして、説明したが、それに限定されることなく、雪は、所定湿度および所定温度の冷風を利用して生成される人工結晶雪であってもよいし、自然雪であってもよく、いずれの場合でも、含水率１％ないし３０％の湿雪であれば特に、拡散面への雪への付着防止に有効である。

また、本実施形態において、拡散用部材の拡散面として、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および頂部が吹き出し口に近づく向きに形成される円錐形状とするものとして説明したが、それに限定されることなく、雪の付着特性に応じて、たとえば雪が含水率１％以下の乾雪の場合には、湿雪に比べて付着性が小さいことから、難付着性の材質あるいは拡散面の形状のいずれかによって対処してもよい。
さらに、本実施形態において、拡散プレートの円錐形状の軸線は、気流の進行方向に沿って配置され、その頂点が吹き出しノズルの中心と重なるように配置されるものとして説明したが、それに限定されることなく、たとえば、吹き出しノズルの設置レベルに応じて、拡散範囲を偏らせる必要がある場合には、円錐の頂点を吹き出しノズルの中心からオフセット配置してもよい。
さらにまた、本実施形態において、吹雪の拡散用部材として、板状の拡散プレートとして説明したが、それに限定されることなく、吹き出しノズルに対向する拡散面を具備する限り、板状でなくてもよい。

本発明の実施形態に係る吹雪の拡散用部材１００を配設する環境試験システムの全体概要図である。 本発明の実施形態に係る吹雪の拡散用部材１００の配設状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る吹雪の拡散用部材１００を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る吹雪の拡散用部材１００の別実施形態を示す図１と同様な図である。 本発明の実施形態に係る吹雪の拡散用部材１００のさらに別実施形態を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る吹雪の拡散用部材１００による吹雪の拡散状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る吹雪の拡散用部材１００を配設する環境試験システムの別の図である。 従来の吹雪の拡散用部材１００による吹雪の拡散状態を示す図６と同様な図である。

α 円錐角度
ｄ 吹き出し口と拡散面との距離
Ｄ 拡散プレートの外径
Ｖ 車両
１０ 雪環境試験システム
１２ 吹雪供給システム
１４ 気流供給システム
１６ 風洞
１８ 低温室
２０ 製氷室
２２ 製氷機
２４ 氷温安定化コンベア
２６ 砕氷機
２８ ブロアー
３０ 冷却器
３２ 湿雪装置
３４ 分配装置
３６ 吹き出しノズル
３８ 吹雪捕集装置
４０ 雪供給管
４２ 吸引口
４４ 空気ダクト
４６ ロータリーフィーダー
４８ 破砕ドラム
５０ ホットエア供給管
５２ 環状スペース
５４ ホットエア流入部
５６ 流入開口
５８ 分岐管
６０ 回転体
６２ 回転駆動部
６４ 圧送流路
６６ 流出開口
６８ 取り入れ口
７０ 排出口
７２ 流入開口
７４ 拡散プレート
１０２ 吹き出し口
１０４ 拡散面
１０６ 外表面
１２０ Ｌ字部材
１２２ 切欠き
１２４ スリット
３００ 測定室
３０２ 第１屈曲胴
３０４ 第２屈曲胴
３０６ 第３屈曲胴
３０８ 第４屈曲胴
３１０ 第２拡散胴
３１２ 整流胴
３１４ 縮流胴
３１６ 吹き出し口

Claims (13)

1. 気流に乗せられた雪により模擬される吹雪の拡散用部材であって、
   雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に該吹き出し口に対向する拡散面を設け、
   該拡散面は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および／または頂部が前記吹き出し口に近づく向きに形成された円錐形状であり、
   それにより、前記吹き出し口から吹き出され、気流に乗って気流進行方向に沿って発生する吹雪が、前記拡散面に沿って案内され、前記拡散面の四方外方に向かって拡散する、ことを特徴とする吹雪の拡散用部材。
2. 前記円錐形状の外表面は、内側または外側に湾曲する湾曲面を形成する、請求項１に記載の吹雪の拡散用部材。
3. 前記拡散面には、フッ素樹脂あるいはシリコンによるコーティング層が設けられる、請求項１に記載の吹雪の拡散用部材。
4. 前記吹雪の拡散用部材は、フッ素樹脂素材あるいはシリコン素材である、請求項１に記載の吹雪の拡散用部材。
5. 雪は、製氷された氷片を砕氷して氷粒とする人工雪である、請求項１に記載の吹雪の拡散用部材。
6. 雪は、所定湿度および所定温度の冷風を利用して生成される人工結晶雪である、請求項１に記載の吹雪の拡散用部材。
7. 雪は、自然雪を利用する、請求項１に記載の吹雪の拡散用部材。
8. 雪は、含水率１％ないし３０％の湿雪である、請求項５ないし７のいずれか１項に記載の吹雪の拡散用部材。
9. 前記吹き出し口と前記拡散面との間の距離は、吹雪の所望の拡散特性に応じて可変である、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の吹雪の拡散用部材。
10. 前記円錐形状の軸線は、気流の進行方向に沿って配置され、その頂点が前記吹き出し口の中心と重なるように配置される、請求項１に記載の吹雪の拡散用部材。
11. 前記円錐形状の頂点まわりの広がり角度は、吹雪の所望の拡散特性に応じて決定される、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の吹雪の拡散用部材。
12. 前記気流速度は、前記吹き出し口と前記拡散面との間の距離および／または前記広がり角度に応じて、微調整される、請求項１１に記載の吹雪の拡散用部材。
13. 雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口を設け、該吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に該吹き出し口に対向する態様で平面状の対向面を配置する段階と、
    該吹き出し口から平面状の対向面に向かって雪を吹き付けることにより、該平面状の対向面に雪を付着させる段階と、
    付着した雪により形成される輪郭外形を模擬することにより、該平面状の対向面と同じ位置に配置する吹雪の拡散用部材の拡散面の表面形状を決定する段階と、を有する吹雪の拡散用部材の形成方法。
    

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