JP2018115794A - 結晶雪の降雪システム - Google Patents

Abstract

【課題】大雪片化を防止しつつ、結晶雪を降雪中に湿雪化することが可能な結晶雪の降雪システムを提供する。
【解決手段】水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペース内において、上部には結晶雪製造部２０が、下部には結晶雪降雪部２２が設けられ、結晶雪製造部２０は、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、メッシュ状膜体１２の外表面に結晶雪を生成し、仕切りは、互いに平行に外周面を対向させて所定間隔を隔てて配置され、上方から隣接するローラーの間の最狭部に向かう向きに回転可能である複数のローラーであって、最狭部より上のスペースに、脱落する結晶雪を受けることが可能なように配置された複数のローラーであり、それぞれのローラーは、外周面に植毛された回転ブラシ３１４を構成し、隣接するローラーの間の最狭部において、互いのブラシが重なり合うことにより、仕切りが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、結晶雪の降雪システムに関し、より詳細には、大雪片化を防止しつつ、結晶雪を降雪中に湿雪化することが可能な結晶雪の降雪システムに関する。

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を用いて、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、環境試験室内には、車両、造雪部および降雪部が設けられる。
一例が、特許文献１に開示されている。
特許文献１においては、造雪部は、ミスト状に噴霧した微水滴を低温空間で凍結させ、凍結させた氷粒を担体の膜に成り行きで捕捉し、氷粒同士を担体表面上で付着成長させ、降雪部は、付着成長した雪片が担体表面から衝撃にて剥離させて落下し、試験室内で車両に降雪させるように構成している。
氷粒は、たとえば、圧送空気により搬送可能であり、環境試験室内に造雪部を設けることなく、たとえば、環境試験室外で造雪して、氷粒を環境試験室内に搬送することが可能であり、造雪部が環境試験室内の降雪部の温湿度条件に影響を受けるのを回避可能である反面、氷粒による人工雪は、結晶状の自然雪を模擬したものと言いがたく、環境試験の内容によっては、氷粒による人工雪を用いることが適さない場合がある。

この点、特許文献２には、氷粒による人工雪でなく、結晶状人工雪を用いて降雪させる技術が開示されている。
より詳細には、特許文献２においては、造雪部は、少なくとも一方が回転駆動可能な上ローラーと下ローラーとの間で、無端状に掛け渡されたメッシュ状膜体を備えた回転通気膜装置と、前記下ローラーの近傍で、先端縁がメッシュ状膜体の外表面に対して離間する結晶雪脱落体とを有し、メッシュ状膜体に加湿空気を通過させることにより、メッシュ状膜体の回転中に、メッシュ状膜体表面に樹枝状結晶雪を模擬した霜を成り行きで成長させ、降雪部は、成長した霜が結晶雪脱落体により脱落し、試験室内で車両に降雪させるように構成している。
このような樹枝状結晶雪を模擬した場合には、より自然雪に近い状態で環境試験を行うことは可能である。

しかしながら、このような結晶人工雪の降雪装置には、以下のような技術的問題点が存する。
第１に、生成される結晶雪が降雪する際、大片化することがある点である。
より詳細には、回転通気膜装置の回転速度およびメッシュ状膜体の外表面と結晶雪脱落体の先端縁との間隔によっては、結晶雪を結晶雪脱落体により脱落する際、結晶雪が結晶雪脱落体により堰き止められて、大雪片化した状態で脱落することがある。
また、成長した霜は、成り行きでメッシュ状膜体に捕捉され、成長するに過ぎないので、付着成長する雪片の大きさを調整することも困難である。
この点、昨今、車両を試験対象とする環境試験の試験条件は、多様となっており、既存の環境試験設備に大幅な改造をすることなしに、車両に対して単に自然降雪態様を模擬するだけでなく、車両に対して所望の大きさ、所望の雪質の雪片を降雪させたり、所望の大きさ、所望の雪質の雪片の吹雪を車両に吹き付けたりすることが、業界内で要望されている。

第２に、生成される結晶雪を降雪中に湿雪化することにより、造雪部において結晶雪の生成に悪影響を及ぼす点である。
より詳細には、結晶人工雪は、氷粒による人工雪に比べて、結晶自体がこわれやすく、たとえば、圧送空気に搬送可能が技術的に困難であることから、環境試験室内の降雪部の上部に造雪部を設ける必要性が高い。それにより、造雪部は、零度以下の温度が要求されるところ、同じ試験室内の下部の降雪部において、湿雪化のために降雪部スペースを温度上昇するとすれば、上昇気流が上部の造雪部に及び、造雪部において結晶雪の生成に悪影響、たとえば、結晶の成長が阻害される。

なお、特許文献３には、降雪を模擬する試験室内において、互いに平行に水平方向に整列配置された複数のローラー回転体が記載され、これら複数のローラー回転体により、試験室上部の造雪部と、試験室下部の降雪部とが、一見すると仕切られている点まで開示されているように見える。
しかしながら、複数のローラー回転体において、隣接するローラー回転体同士は、以下の理由から、敢て、隙間を設けており、試験室上部の造雪部と試験室下部の降雪部とを仕切る点については、開示はおろか示唆すらなされていない。

すなわち、造雪部は、それぞれ、駆動ローラーと、被駆動ローラーとの間に掛け渡された無端ベルト状の回転可能な通気膜を有する複数の回転膜装置を有し、鉛直向きに配置された各通気膜に対して、空気を送り、通気膜の表面上で霜を成長させて、いわゆる結晶雪を生成するところ、複数の回転膜装置それぞれの一方のローラーを水平向きに整列配置するとともに、隣接する一方のローラーの間に、ローラー回転体を配置することにより、試験室上部の造雪部の温度より試験室下部の降雪部の温度のほうが高い場合であっても、一方のローラーとローラー回転体に設けた所定隙間より、造雪部において循環する空気の一部を積極的に下方に排出することにより、降雪部から上方に造雪部に流入しようとする空気をブロックし、以って霜の成長の阻害を防止している。

つまり、特許文献３においては、特に、結晶雪を造雪する場合において、結晶雪を生成するのに用いる空気を利用して、隣接するローラーの間の所定隙間から降雪部に向けて排出することにより、降雪部から造雪部への空気の流入を防止しているに過ぎない。
特開平３−２３６５７５号公報 特開平９−３２９３８０号公報 特許第４５４９３６４号公報

以上の技術的問題点に鑑み、本願発明の目的は、大雪片化を防止しつつ、結晶雪を降雪中に湿雪化することが可能な結晶雪の降雪システムを提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明の結晶雪の降雪システムは、
水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペース内において、上部には結晶雪製造部が、下部には結晶雪降雪部が設けられ、
前記結晶雪製造部は、少なくとも一方が回転駆動可能な上ローラーと下ローラーとの間で、無端状に掛け渡されたメッシュ状膜体を備えた回転通気膜装置と、前記下ローラーの近傍で、先端縁が前記メッシュ状膜体の外表面に対して離間する結晶雪脱落体とを有し、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、メッシュ状膜体の外表面に結晶雪を生成し、
前記結晶雪降雪部は、前記結晶雪製造部により製造された結晶雪の降雪中に、結晶雪を湿雪化する湿雪化装置と、前記結晶雪降雪部のスペース内の温湿度を調整する温湿度調整装置とを有し、
前記仕切りは、互いに平行に外周面を対向させて所定間隔を隔てて配置され、上方から隣接するローラーの間の最狭部に向かう向きに回転可能である複数のローラーであって、前記最狭部より上のスペースに、脱落する結晶雪を受けることが可能なように配置された複数のローラーであり、
それぞれのローラーは、前記外周面に植毛された回転ブラシを構成し、隣接するローラーの間の最狭部において、互いのブラシが重なり合うことにより、仕切りが形成される、構成としている。

以上の構成を有する結晶雪の降雪システムによれば、水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペースの上部において、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、回転通気膜装置の回転中に、メッシュ状膜体の外表面に霜状の結晶雪を生成し、下ローラーの近傍において、メッシュ状膜体の外表面に生成された結晶雪を結晶雪脱落体により脱落させることが可能である。この場合、回転通気膜装置の回転速度およびメッシュ状膜体の外表面と結晶雪脱落体の先端縁との間隔によっては、生成した結晶雪を結晶雪脱落体により脱落する際、結晶雪が大雪片化した状態で脱落することがある。
大雪片化した結晶雪は、隣接するローラーの間の最狭部より上のスペースで受けられ、隣接するローラーが隣接するローラーの間の最狭部に向かう向きに回転することにより、大雪片化した結晶雪は最狭部を通過して下方に案内されるが、その際、大雪片化した結晶雪は、回転ブラシの先端で弾かれ、結晶自体がこわれることなく大雪片化した結晶雪が小雪片化される。それとともに、隣接するローラーの間の最狭部において、互いのブラシが重なり合うことにより、仕切りが形成されることにより、スペースの下部において、降雪中の結晶雪を湿雪化するのに下部スペースを温度上昇することにより、上昇気流がスペースの上部に及ぶことを防止可能であり、上昇気流により降雪が妨害されることなしに、造雪部において結晶の成長を阻害することがないようにすることが可能であり、以って、大雪片化を防止しつつ、結晶雪を降雪中に湿雪化することが可能である。

また、前記外周面には、多数の貫通穴が設けられ、エアをそれぞれのローラーの内部から前記貫通穴を通じて噴出するのがよい。
さらに、前記複数の回転ブラシ体の下方には、前記複数の回転ブラシ体のブラシ先端に当たるように配置された巻取り式金網が設けられ、
巻取り式金網は、幅は前記複数の回転ブラシ体の軸方向長さより長く、前記複数の回転ブラシ体の一端の回転ブラシから他端の回転ブラシまで及ぶように設けられ、
両端の回転ブラシそれぞれに巻き取り部を有し、水平向きに往復移動可能とされ、
巻取り式金網の下方には、ブラシの先端が上向きで巻取り式金網の下面に当たるように固定ブラシが設けられるのがよい。
さらにまた、前記結晶雪降雪部は、加湿装置をさらに有し、該加湿装置は低水温の蒸発による低温加湿パンを多段に配設したものであり、該低温加湿パンは、蒸発面以外を断熱した流水式とするのがよい。

加えて、前記結晶雪脱落体は、前記メッシュ状膜体の外表面に対して間隔調整可能なスクレーパであり、前記回転通気膜装置の回転速度に応じて、間隔調整するのがよい。
さらに、隣接する前記回転ブラシの一方の外周面には、複数のくぼみを設けるのがよい。

以下に本発明の結晶雪の降雪システム１００の第１実施形態について、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
結晶雪の降雪システム１００において、水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペース内において、上部には結晶雪製造部２０が、下部には結晶雪降雪部２２が設けられる。
図１の結晶雪製造部２０は、断熱された造雪機械室１内に設置された冷却器２により、所定温度に冷却された空気を送風機３により加湿装置４に送る。

加湿装置４では、低湿度の空気を霜が成長できるように氷飽和以上の空気湿度にするために水蒸気の供給を行う。この条件に最も適している加湿装置４は加湿パンで、特に水温を通常の空調に利用するような沸騰型の加湿ではなく、低温度の水温、特に４０℃以下の水温設定をした低温加湿パンである。

また、流路全体を均一に氷飽和以上にするためには、流路全体に少しずつ加湿するよう図４のように加湿パン５を多段に設け、タンク７の水をポンプＰにて送りヘッダ６ａから各加湿パンへ給水し、加湿パンからの水は戻りヘッダ６ｂよりタンク７に戻されるようにする。

さらに重要なのは加湿水温を一定に保つことである。加湿水温は空気の顕熱上昇にもなるため、水温を一定にしておかないと、空気温度にも分布むらができて温度の違う条件の霜が成長してしまうからである。
そのため加湿器は、図４のシステムに示すように流水型の加湿パン５とし、加湿水温の制御はタンク７に配したヒータ８により行う。なお、加湿器の加湿面以外の面も空気の顕熱負荷になるため、その面も断熱することが必要である。

その他の加湿方法でも上記のように氷飽和以上の条件をつくることができれば採用できる。例えば超音波加湿器である。超音波加湿器においても、上記に示したように流路に均一に加湿するように配置することが必要であることはいうまでもない。加湿装置４からの空気は送りダクトＤ1 から造雪ユニット内へ送り込まれる。

図２および図３に示すように、造雪ユニットは、下部が開口する試験室３０８内に所定間隔に設けられた回転通気膜装置１０で構成してある。同装置１０は、上下一対の回転体１１ａ、１１ｂへ通気膜体１２を掛け渡したものとしてあり、上下いずれかの回転体を駆動用とし、他は従動用としてある。

膜体１２はなるべくフラットな膜が好ましく、その膜の密度はなるべく細かい方がよい。例えば合成樹脂繊維の平織り膜で、通気用の網目が５〜３００メッシュ程度のものが好ましい。また、膜の回転数は霜の成長時間にあわせて決められるが、０．２〜５ｒｐｈ位が好適である。

図２に示すように、膜体１２の最下部に当たる箇所には霜Ｍを除去する結晶雪脱落体１３を設けてあり、霜Ｍを膜体１２から落下させ、その落下霜が降下雪Ｓとなる。
結晶雪脱落体は、回転体１１ｂの近傍で、先端縁がメッシュ状膜体１２の外表面に対して離間し、メッシュ状膜体１２の外表面に対して間隔調整可能なスクレーパであり、回転通気膜装置１０の回転速度に応じて、間隔調整することにより、後に説明するように、結晶雪脱落体１３により脱落した結晶雪の雪片化する大きさを調整することが可能である。
結晶雪脱落体１３には種々の手段のものがあるので、特に限定はしないが、例えば回転ブラシなどの機械的なものでもよく、あるいはエアを吹き付けて霜を吹き飛ばすものでもよい。

膜体１２表面の霜は結晶雪脱落体１３を通過した後に成長を始め、膜体１２の回転により上方へ移動し、回転体１１ａに達し、さらに回転体１１ｂまで下降する。膜体１２が回転する間に霜Ｍは加湿空気から常に氷飽和以上の水蒸気が供給されて次第に成長し、再下段に達して最も大きく成長した状態で結晶雪脱落体１３により脱落させられる。

最下段で脱落せずに残った霜は回転上昇に移り、水蒸気を与えられて成長を始め、一回転して同様の操作を繰り返す。回転通気膜装置１０を通過した空気は戻りダクトＤ2 から送風機３により冷却器２、加湿装置４、送りダクトＤ1 を経て造雪ユニットへ再び送り込まれる。

本発明の回転通気膜装置１０のメリットは、膜のどの部分でも霜が良好な状態の水蒸気の供給を受けることができる点であり、膜が通気状態でフラット面状態であることでもある。

また、気流中の浮遊状態で霜を成長させる場合には、気流の風速が１ｍ／ｓ以下に制限されるが、本発明の装置では膜面で霜を成長させるので、かなり高風速（２〜３ｍ／ｓ）の状態で通気ができ、それだけ水蒸気を大量に送ることができ、したがって大量の霜を成長させることができる。さらに、膜の後流側の湿度雰囲気は氷飽和以下の条件になるため、膜後流側の構成部品に、他の方法の場合のように着霜するというようなことはない。また、本発明では気流温度が同一であるから、結晶習性的に結晶の形状が同じで、単一の結晶の造雪ができ、科学的に実験研究する分野ではその利用価値が大きい。

本装置の温度・水蒸気の状態を図６の空気線図で説明する。気流は回転通気膜装置１０の前後の膜体１２間に入り、膜面を通過した後、前後の膜体１２間より流出する流れである。

同図の空気線図に示されるように、流入部の空気は（１）のように充分水蒸気を持っている。その水蒸気は、膜面で霜の成長に使用されると、昇華潜熱によって空気の温度上昇とともに水蒸気レベルが下がり、（２）のように氷飽和程度まで水蒸気は低下する。さらに造雪機械室内では、外部顕熱負荷により（３）のようにさらに顕熱上昇し、完全に未飽和雰囲気の状態になる。さらに送風機で（４）の状態まで顕熱上昇し、冷却器２にて（５）まで冷却される。その後、加湿器にてほぼ水飽和まで加湿される。

したがって、霜の成長範囲は、加湿器以降膜面までであり、霜を成長させる他の方法のように、構成部各所に霜が成長するというようなことはない。

次に、水平方向に延びる仕切りについて説明すれば、図１および図５に示すように、複数のローラー３０６は、試験室３０８内の上方において、試験室３０８を仕切るように配置され、それぞれのローラー３０６は、外周面３１２に植毛された回転ブラシ３１４を構成し、外周面３１２には、多数の貫通穴３１６が設けられ、エアをそれぞれのローラー３０６の内部から貫通穴３１６を通じて噴出するようにしている。
変形例として、隣接する回転ブラシ３１４の一方の外周面全体に亘って、ゴルフボールのディンプル状に複数のくぼみを設け、これにより、後に説明するように、雪片化された結晶雪が隣接するローラー３０６間の最狭部を通過する際、こわれやすい結晶雪の結晶状態を保持することが可能となる。複数のくぼみの広さおよび深さは、このような観点から定めればよい。
回転ブラシ３１４は、たとえば、樹脂製の柔軟性を有する材質からなり、その先端が、対向するローラー３０６の外周面３１２に接触する長さを有してもよく、回転ブラシ３１４の径および回転ブラシ３１４のローラー３０６の外周面３１２上の密度は、回転ブラシ３１４を除くローラー３０６の外周面３１２上に雪粒が付着し得る面積の観点から適宜定めればよい。
エアの噴出は、パルス的に噴出するのでもよく、エアの温度を−１℃以下の冷風とすることにより、試験室３０８内の温度が零度以上であっても、この雰囲気が回転ブラシ３１４及びローラー３０６に直接接触しないようにし、以って生成された雪片が溶解するのを防止することが可能である。エアの貫通穴３１６の密度は、このような観点から定めればよい。エアの風量は、結晶雪の結晶をこわさない観点から定めればよい。

回転ブラシ３１４付きローラー３０６の場合、付着した雪粒を圧密化しないことから、結晶雪を回転ブラシ３１４によりローラー３０６から剥離し、降雪を模擬するのに適するが、特に、回転ブラシ３１４を高密度にして、対向するローラー３０６の外周面３１２まで及ぶ長さとすることにより、ローラー３０６を水平方向に整列配置することにより、試験室３０８内を仕切ることが可能であり、試験室３０８内において、造雪スペースと降雪スペースとを互いに独立の温度領域とし、たとえば、試験室３０８の上部スペースを零下として造雪スペースとして利用し、一方試験室３０８の下部スペースを降雪スペースとして利用し、造雪され、生成された雪片を用いて、降雪模擬する場合に、降雪スペースを零度以上として、降雪中に湿雪化することも可能となる。
結晶雪降雪部２２は、結晶雪製造部２０により製造された結晶雪の降雪中に、結晶雪を湿雪化する湿雪化装置（図示せず）と、結晶雪降雪部２０のスペース内の温湿度を調整する温湿度調整装置（図示せず）とを有する。
より具体的には、

以上の構成を有する結晶雪の降雪システム１００について、その作用を以下に説明する。
まず、湿雪化装置と温湿度調整装置とにより、降雪スペースの準備を行う。より具体的には、降雪スペース内周囲温湿度を所定に設定するとともに、複数のローラー３０６を連続的に回転させておくとともに、結晶雪脱落体１３とメッシュ状膜体１２の外表面との間隔を回転通気膜装置１０の回転速度に応じて、間隔調整しておく。
複数のローラー３０６の回転数は、たとえば、回転ブラシ３１４径が５０φないし６０φであれば、１ＲＰＭないし２ＲＰＭに設定し、回転ブラシ３１４の上に落下した結晶雪の上に、同じ回転通気膜装置１０から次の結晶雪が落下し、結晶雪の樹枝同士が絡み合い、大雪片化するのを防止してもよい。
次いで、水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペースの上部において、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、回転通気膜装置１０の回転中に、メッシュ状膜体１２の外表面に霜状の結晶雪を生成し、回転体１１ｂの近傍において、メッシュ状膜体１２の外表面に生成された結晶雪を結晶雪脱落体１３により脱落させる。
この場合、回転通気膜装置１０の回転速度およびメッシュ状膜体１２の外表面と結晶雪脱落体１３の先端縁との間隔によっては、生成した結晶雪を結晶雪脱落体１３により脱落する際、結晶雪が大雪片化した状態で脱落することがある。
大雪片化した結晶雪は、隣接するローラー３０６の間の最狭部より上のスペースで受けられ、さらに大雪片化し、隣接するローラー３０６が隣接するローラー３０６の間の最狭部に向かう向きに回転することにより、大雪片化した結晶雪は最狭部を通過して下方に案内されるが、その際、大雪片化した結晶雪は、回転ブラシ３１４の先端で弾かれ、結晶自体がこわれることなく大雪片化した結晶雪が小雪片化される。
それとともに、隣接するローラー３０６の間の最狭部において、互いのブラシが重なり合うことにより、仕切りが形成されることにより、スペースの下部において、降雪中の結晶雪を湿雪化するのに下部スペースを温度上昇することにより、上昇気流がスペースの上部に及ぶことを防止可能であり、上昇気流により降雪が妨害されることなしに、造雪部において結晶の成長を阻害することがないようにすることが可能であり、以って、大雪片化を防止しつつ、結晶雪を降雪中に湿雪化することが可能である。

その際、隣接するローラー３０６間において、１つおきに、下方への送り出しが行われ、小雪片は、ローラー３０６の回転により下方に送り出され、そのまま下方に落下し、降雪を模擬し、たとえば、試験体である車両Ｖの上部に積雪する。

なお、最狭部３０４において、実質的に、複数のローラー３０６により、試験室３０８の上部スペースと下部スペースとは仕切られていることから、短期的には、結晶雪降雪部２２から結晶雪造雪部２０への上昇気流を抑制することにより、結晶雪降雪部２２内での降雪が妨害されるのを防止するとともに、長期的には、結晶雪降雪部２２内温度と結晶雪造雪部２０内温度が均一化することにより、結晶雪降雪部２２内温度が下降し、結晶雪降雪部２２内での湿雪化が妨害されるのを防止することも可能である。

以下に、本発明の第２実施形態について、図７を参照しながら説明する。以下の説明において、第１実施形態と同様な構成要素については、同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴部分について詳細に説明する。
本発明の第２実施形態の特徴は、雪片を生成する回転ブラシ３１４群の下方には、回転ブラシ３１４群のブラシ先端に当たるように配置された巻取り式金網５００が設けられる点にある。

回転ブラシ３１４群によっても、大きな塊状の雪片がそのまま降雪することがあり、巻取り式金網５００は、このような大雪片がそのまま降雪しないようにするために設けられ、金網の材質および網径は、任意であるが、メッシュサイズは、大きな塊状の雪片がそのまま降雪しない観点から、大きな塊状の雪片の大きさより小さい、たとえば、５ミリないし８ミリである。
巻取り式金網５００は、幅は回転ブラシ３１４群の軸方向長さより長く、回転ブラシ３１４群の一端の回転ブラシ３１４から他端の回転ブラシ３１４まで及ぶように設けられ、回転ブラシ３１４群の各回転ブラシ３１４に設けられるブラシの回転ブラシ３１４の中心からの長さは均一であるので、巻取り式金網５００は、略水平向きに設置される。

巻取り式金網５００は、両端の回転ブラシ３１４それぞれに巻き取り部５０２を有し、いずれかに既知の回転モーター５０６が設けられ、回転モーター５０６の回転により水平向きに往復移動可能とされている。
巻取り式金網５００は、回転ブラシ３１４群の回転中に、雪片を生成する間に水平向きに往復移動させる必要があり、巻取り式金網５００の水平向きの移動速度は、回転ブラシ３１４の回転速度に応じて設定すればよいが、回転ブラシ３１４のブラシ先端の周速度より低く設定される。これにより、雪片が水平方向に移動している巻取り式金網５００のメッシュを通過して、降雪するまでの時間を確保するようにしている。

巻取り式金網５００の下方には、ブラシの先端が上向きで巻取り式金網５００の下面５１０に当たるように固定ブラシ５０４が設けられる。固定ブラシ５０４は、複数設けられ、各固定ブラシ５０４は、回転ブラシ３１４群の隣接する回転ブラシ３１４のブラシ同士が噛み合う位置、すなわち、雪片が生成される位置の下方に設けられるのが好ましい。これにより、巻取り式金網５００の下面５１０に付着している雪片を固定ブラシ５０４により掻き取り、確実に降雪させるようにしている。
以上の構成によれば、雪片は、回転ブラシ３１４群の回転中に、回転ブラシ３１４により下方に案内されることにより、水平方向に移動している巻取り式金網５００の上面５０８が受け、巻取り式金網５００は回転ブラシ３１４群のブラシ先端に当たることにより、大雪片化した結晶雪は、上下方向にはじかれ、それにより、巻取り式金網５００の上面５０８の雪片は小片化され、巻取り式金網５００のメッシュを通過して、降雪可能となる。その際、巻取り式金網５００の下面５１０に付着する雪片は、固定ブラシ５０４により掻き取られ、確実に降雪させるようにしている。
なお、水平方向移動中に巻取り式金網５００は、両端の回転ブラシ３１４のいずれかに巻き取られた場合には、回転モーター５０２の回転方向を逆転することにより、巻取り式金網５００を水平方向逆向きに移動させればよく、このように、巻取り式金網５００を水平方向に往復移動させればよい。
以上のように、雪片を生成する回転ブラシ３１４群の下方には、回転ブラシ３１４群のブラシ先端に当たるように配置された巻取り式金網５００を設けることにより、巻取り式金網５００を設けない場合に比べて、巻取り式金網５００のメッシュに応じて、回転ブラシ３１４群と巻取り式金網５００と協働して、より仕切り的な機能を奏することも可能である。

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、大雪片が降雪するのを防止する観点から、回転ローラー３０６の回転数を低減するものとして説明したが、それに限定されることなく、試験条件によっては、大雪片化よりも間断のない降雪を優先する場合には、回転ローラー３０６および回転膜装置それぞれの回転数をできるだけ高くするのでもよい。
たとえば、本実施形態において、仕切り兼小雪片化を達成する態様として、第２実施形態において、回転ブラシ３１４群のブラシ先端に当たるように配置された巻取り式金網を用いるものとして説明したが、それに限定されることなく、巻取り式金網のように移動式でなく、固定タイプで振動を加えて、巻取り式金網５００の上面５０８の雪片を小雪片化するのでもよい。

本発明に係る結晶雪の降雪システム１００の第１実施形態を示す縦断面図。 回転通気膜体１２の表面から結晶雪が剥離される状態を示す回転通気膜体１２下部の拡大縦断面図。 図１のIII-III 線矢視図。 加湿装置４の具体例を示す構成図。 本発明の第１実施形態の結晶雪の降雪システム１００における仕切りである回転ブラシ３１４付きローラーの詳細図である。 本発明に係る結晶雪の降雪システム１００の温度・水蒸気の状態を示す空気線図。 本発明に係る結晶雪の降雪システム１００の第２実施形態を示す縦断面図。

Ｄ1 送りダクト
Ｄ2 戻りダクト
Ｍ 霜
Ｓ 降下雪
Ｐ 加湿水ポンプ
Ｂ 降雪する雪片群
Ｖ 車両
Ｘ 回転軸線
１ 造雪機械室
２ 冷却器
３ 送風機
４ 加湿装置
５ 加湿パン
６ａ 加湿水の送りヘッダ
６ｂ 加湿水の戻りヘッダ
７ 加湿水タンク
８ ヒータ
９ 造雪室
１０ 回転通気膜装置
１１ａ、１１ｂ 回転体
１２ 通気膜体
１３ 霜除去装置
２０ 結晶雪製造部
２２ 結晶雪降雪部
１００ 結晶雪の降雪システム
３０６ ローラー
３０８ 試験室
３１０ 凹凸部
３１４ 回転ブラシ
３１６ 貫通孔
５００ 巻き取り式金網
５０２ 巻き取り部
５０４ 固定ブラシ
５０６ 回転モーター
５０８ 上面
５１０ 下面

Claims (6)

1. 水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペース内において、上部には結晶雪製造部が、下部には結晶雪降雪部が設けられ、
   前記結晶雪製造部は、少なくとも一方が回転駆動可能な上ローラーと下ローラーとの間で、無端状に掛け渡されたメッシュ状膜体を備えた回転通気膜装置と、前記下ローラーの近傍で、先端縁が前記メッシュ状膜体の外表面に対して離間する結晶雪脱落体とを有し、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、メッシュ状膜体の外表面に結晶雪を生成し、
   前記結晶雪降雪部は、前記結晶雪製造部により製造された結晶雪の降雪中に、結晶雪を湿雪化する湿雪化装置と、前記結晶雪降雪部のスペース内の温湿度を調整する温湿度調整装置とを有し、
   前記仕切りは、互いに平行に外周面を対向させて所定間隔を隔てて配置され、上方から隣接するローラーの間の最狭部に向かう向きに回転可能である複数のローラーであって、前記最狭部より上のスペースに、脱落する結晶雪を受けることが可能なように配置された複数のローラーであり、
   それぞれのローラーは、前記外周面に植毛された回転ブラシを構成し、隣接するローラーの間の最狭部において、互いのブラシが重なり合うことにより、仕切りが形成される、ことを特徴とする結晶雪の降雪システム。
2. 前記外周面には、多数の貫通穴が設けられ、エアをそれぞれのローラーの内部から前記貫通穴を通じて噴出する、請求項１に記載の結晶雪の降雪システム。
3. 前記複数の回転ブラシ体の下方には、前記複数の回転ブラシ体のブラシ先端に当たるように配置された巻取り式金網が設けられ、
   巻取り式金網は、幅は前記複数の回転ブラシ体の軸方向長さより長く、前記複数の回転ブラシ体の一端の回転ブラシから他端の回転ブラシまで及ぶように設けられ、
   両端の回転ブラシそれぞれに巻き取り部を有し、水平向きに往復移動可能とされ、
   巻取り式金網の下方には、ブラシの先端が上向きで巻取り式金網の下面に当たるように固定ブラシが設けられる、請求項１に記載の結晶雪の降雪システム。
4. 前記結晶雪降雪部は、加湿装置をさらに有し、該加湿装置は低水温の蒸発による低温加湿パンを多段に配設したものであり、該低温加湿パンは、蒸発面以外を断熱した流水式とする、請求項１に記載の結晶雪の降雪システム。
5. 前記結晶雪脱落体は、前記メッシュ状膜体の外表面に対して間隔調整可能なスクレーパであり、前記回転通気膜装置の回転速度に応じて、間隔調整する、請求項１に記載の結晶雪の降雪システム。
6. 隣接する前記回転ブラシの一方の外周面には、複数のくぼみを設ける、請求項１に記載の結晶雪の降雪システム。
   
   

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