JP2020143986A

JP2020143986A - 人工気象室及び降雪試験方法

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Publication number: JP2020143986A
Application number: JP2019040325A
Authority: JP
Inventors: 悟細川; Satoru Hosokawa
Original assignee: Espec Corp
Current assignee: Espec Corp
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2020-09-10
Anticipated expiration: 2039-03-06
Also published as: JP7097319B2

Abstract

【課題】降雪試験を円滑に行うことが可能な人工気象室を提供する。【解決手段】人工気象室は、降雪環境下における環境試験を行うためのものであって、被試験物が配置される試験空間が形成された試験室と、前記試験空間に降雪させる降雪部と、前記試験室内を循環する空調空気の温度を調整する空調部と、前記空調部が配置されると共に前記試験空間から隔離された空調空間が形成された空調室と、前記試験空間及び前記空調空間から隔離されると共に前記試験空間を流れた後前記空調空間に吸い込まれる前の前記空調空気が流れる空調前空間が形成された空調前室と、を備え、前記試験空間から前記空調前空間へ前記空調空気を吸い込むための第１吸込口が、前記空調前空間から前記空調空間へ前記空調空気を吸い込むための第２吸込口を挟んで前記第２吸込口の両側に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、人工気象室及び降雪試験方法に関する。

従来、日射、降雨、降雪又は気圧等の様々な気象環境下における各種製品や部品の品質、性能等の信頼性を評価する環境試験に用いられる人工気象室が知られている。このような人工気象室の１つとして、特許文献１に記載されているように、降雪環境を人工的に再現することができる人工降雪装置がある。

特許文献１に記載された人工降雪装置は、降雪室と、当該降雪室から取り込まれた室内空気を冷却する蒸発器と、冷却された低温空気を循環させるファンと、水と圧縮空気とにより微小水滴を噴霧する二流体ノズルと、を有している。この装置によれば、二流体ノズルから噴霧された微小水滴が微小氷塊となり、降雪室内に人工雪を放出することができる。

特許第２６３２１２９号公報

特許文献１に記載された人工降雪装置では、降雪室の下部に設けられた吸入口から降雪室内の空気が空気調和機内に吸い込まれる。この時、降雪室内の人工雪が空気の気流により空気調和機内に吸い込まれる場合がある。この場合、蒸発器において霜付きが発生し、除霜運転を頻繁に行う必要が生じて、降雪試験を円滑に行うことが困難になる場合がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、降雪試験を円滑に行うことが可能な人工気象室及び当該人工気象室を用いて行われる降雪試験方法を提供することである。

本発明の一局面に係る人工気象室は、降雪環境下における環境試験を行うためのものである。この人工気象室は、被試験物が配置される試験空間が形成された試験室と、前記試験空間に降雪させる降雪部と、前記試験室内を循環する空調空気の温度を調整する空調部と、前記空調部が配置されると共に前記試験空間から隔離された空調空間が形成された空調室と、前記試験空間及び前記空調空間から隔離されると共に前記試験空間を流れた後前記空調空間に吸い込まれる前の前記空調空気が流れる空調前空間が形成された空調前室と、を備えている。この人工気象室では、前記試験空間から前記空調前空間へ前記空調空気を吸い込むための第１吸込口が、前記空調前空間から前記空調空間へ前記空調空気を吸い込むための第２吸込口を挟んで前記第２吸込口の両側に設けられている。

この人工気象室によれば、第１吸込口から空調前空間に吸い込まれた空調空気が、第２吸込口の両側から回り込むように流れた後、第２吸込口を通じて空調空間に吸い込まれる。このため、空調前空間において空調空気が第２吸込口に至るまでの距離を長く確保することが可能になり、空調空気の気流により試験空間から運ばれた人工雪を空調前空間において落下させることができる。これにより、空調空気の気流によって空調空間まで運ばれる人工雪を減らし、空調部に人工雪が吸い込まれるのを抑制することができるため、空調部における霜付きの発生を抑制することができる。したがって、従来のように試験室内から空調機に空気を直接吸い込む装置と比べて、除霜運転の頻度を減らすことが可能になり、降雪試験を円滑に行うことができる。

本発明の他の局面に係る人工気象室は、降雪環境下における環境試験を行うためのものである。この人工気象室は、被試験物が配置される試験空間が形成された試験室と、前記試験空間に降雪させる降雪部と、前記試験室内を循環する空調空気の温度を調整する空調部と、前記空調部が配置されると共に前記試験空間から隔離された空調空間が形成された空調室と、前記試験空間及び前記空調空間から隔離されると共に前記試験空間を流れた後前記空調空間に吸い込まれる前の前記空調空気が流れる空調前空間が形成された空調前室と、を備えている。前記空調前室は、前記試験空間から前記空調前空間への前記空調空気の風速の影響を低減するように前記空調前空間を前記試験空間から隔離すると共に、前記空調前空間を流れる前記空調空気の風速が、前記空調前空間から前記空調空間へ前記空調空気を吸い込むための吸込口を通過する前記空調空気の風速よりも小さくなるように前記空調空気の流路面積が規定されている。

この人工気象室によれば、空調前空間を試験空間から隔離することによって試験空間から空調前空間への空調空気の風速の影響を低減し、且つ空調前空間を流れる空調空気の風速を、空調空間への吸込時よりも小さくすることができる。このため、試験空間から空調前空間に運ばれた人工雪を、空調空間に吸い込まれる前に落下させることができる。これにより、空調空気の気流によって空調空間まで運ばれる人工雪を減らし、空調部に人工雪が吸い込まれるのを抑制することができるため、空調部における霜付きの発生を抑制することができる。したがって、除霜運転の頻度を減らすことが可能になり、降雪試験を円滑に行うことができる。

上記人工気象室において、前記空調前空間には、前記空調空気が自然対流以下の風速で流れる流路面積を有する前記空調空気の流路が形成されていてもよい。前記流路は、前記空調空気が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ以下の風速で流れる前記流路面積を有していてもよい。

この構成によれば、空調前空間における空調空気の風速を自然対流以下の風速（好ましくは０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ以下の風速）まで下げることにより、空調前空間に運ばれた人工雪を空調空間に吸い込まれる前により確実に落下させることができる。

上記人工気象室は、前記空調前空間において前記空調空気が蛇行して流れるように前記空調空気を案内する案内板をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、空調前空間において空調空気が空調空間への吸込口に至るまでの距離をより長く確保することができるため、当該空調前空間において人工雪をより確実に落下させることができる。

本発明のさらに他の局面に係る降雪試験方法は、上記人工気象室を用いて、降雪環境下における環境試験を行う方法であって、前記被試験物を前記試験空間に配置するステップと、前記空調部により前記試験空間の温度を調整すると共に前記降雪部により前記試験空間に降雪させることにより、前記試験空間において降雪環境を模擬した状態で、前記被試験物の評価を行うステップと、を有している。前記被試験物の評価を行うステップでは、前記空調部により温度調整された前記空調空気を、前記空調空間、前記試験空間、前記空調前空間、前記空調空間の順に循環させると共に、前記空調前空間において前記試験空間よりも小さい風速で前記空調空気が流れる。

この方法によれば、空調前空間において試験空間よりも空調空気の風速を下げることにより、試験空間から空調前空間に運ばれた人工雪を、空調空間に吸い込まれる前に落下させることができる。これにより、空調空気の気流によって空調空間まで運ばれる人工雪を減らし、空調部に人工雪が吸い込まれるのを抑制することができるため、空調部における霜付きの発生を抑制することができる。したがって、除霜運転の頻度を減らすことが可能になり、降雪試験を円滑に行うことができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、降雪試験を円滑に行うことが可能な人工気象室及び当該人工気象室を用いて行われる降雪試験方法を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る人工気象室の構成を模式的に示す斜視図である。図１中の線分ＩＩ−ＩＩに沿った人工気象室の断面を模式的に示す図である。図１中の線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った人工気象室の断面を模式的に示す図である。本発明の実施形態２に係る人工気象室の構成を説明するための模式図である。本発明のその他実施形態に係る人工気象室の構成を説明するための模式図である。本発明のその他実施形態に係る人工気象室の構成を説明するための模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る人工気象室について詳細に説明する。

（実施形態１）
＜人工気象室＞
まず、本発明の実施形態１に係る人工気象室１の構成を、図１〜図３を参照して説明する。なお、図１〜図３は、人工気象室１における主要な構成要素のみを示しており、人工気象室１は、これらの図に現れていない他の構成要素も備え得るものである。

人工気象室１は、降雪環境下における環境試験（降雪試験）を行うためのものであり、試験室１０と、降雪部２０と、空調室３０と、空調部４０と、を主に備えている。以下の説明において、人工気象室１の「上下方向」、「前後方向」及び「左右方向」の各方向は、図１〜図３に示す方向に準じるものとする。

試験室１０は、降雪試験の対象である被試験物（図示しない）が配置される試験空間Ｓ１が内部に形成された筐体である。図１に示すように、試験室１０は、例えば直方体形状を有しており、被試験物が設置される底壁１１と、底壁１１の各辺から上方に立ち上がった前壁１２、後壁１３、右側壁１４及び左側壁１５と、底壁１１に対して上下方向に対向する天井壁１６と、を有している。上記の各壁は、平面視矩形状を有しており、断熱壁により構成されている。また図２に示すように、前壁１２には試験室１０内（試験空間Ｓ１）への入口１２Ａが設けられており、当該入口１２Ａは扉１２Ｂにより開閉可能となっている。被試験物の種類は特に限定されないが、例えば自動車等である。

降雪部２０は、試験空間Ｓ１に降雪させるものである。降雪部２０は、人工雪１０１を形成するための水１００（降雪用水）を試験空間Ｓ１に供給するノズル２２からなるもの、人工雪１０１を試験空間Ｓ１に供給する造雪装置２１からなるもの、又はノズル２２及び造雪装置２１の双方からなるものである。図１及び図３に示すように、本実施形態では、降雪部２０が、水１００を試験空間Ｓ１に噴霧するノズル２２と、予め作られた人工雪１０１を試験空間Ｓ１に落下させる造雪装置２１の双方を有している場合について説明する。この場合、降雪部２０は、水１００及び人工雪１０１のうち少なくとも一方を、試験空間Ｓ１に供給可能である。具体的には、降雪部２０は、造雪装置２１からの人工雪１０１の落下を停止してノズル２２から水１００を噴霧するように作動してもよいし、ノズル２２からの水１００の噴霧を停止して造雪装置２１から人工雪１０１を落下させるように作動してもよいし、ノズル２２から水１００を噴霧し且つ造雪装置２１から人工雪１０１を落下させるように作動してもよい。後述する通り、本実施形態では、試験空間Ｓ１の温度は、空調部４０により氷点下（例えばマイナス３０℃）に調整される。このため、ノズル２２から噴霧された水１００は、試験空間Ｓ１において凍結し、人工雪１０１を形成する。

ノズル２２は、例えば２流体ノズルであり、圧縮空気により微粒化された水１００を試験空間Ｓ１に向けて噴霧する。図示は省略するが、ノズル２２には、水１００の供給系統（水１００を貯めるタンク、水１００を圧送するポンプ、水１００をノズル２２に導く配管等）と、圧縮空気の供給系統（圧縮空気を生成するエアーコンプレッサ、圧縮空気をノズル２２に導く配管等）と、がそれぞれ設けられている。なお、ノズル２２は、２流体ノズルに限定されず、１流体ノズルであってもよい。

図３に示すように、ノズル２２は、水１００の噴霧口を下方に向けた状態で天井壁１６に設置されている。なお、図３では、ノズル２２が１つのみ示されているが、試験空間Ｓ１の広さ等に応じてノズル２２が複数設けられていてもよい。造雪装置２１は、人工雪１０１を試験空間Ｓ１に落下させるための落下口２１Ａを有しており、ノズル２２と並んで天井壁１６に設置されている。

空調室３０は、空調部４０が配置される空調空間Ｓ２が内部に形成された筐体である。図３に示すように、空調空間Ｓ２は、試験空間Ｓ１の後方に位置しており、後壁１３により試験空間Ｓ１から隔離されている。後壁１３には、空調空間Ｓ２へ空調空気Ａ１を吸い込むための吸込口１３Ａ（第２吸込口）と、空調空間Ｓ２から試験空間Ｓ１へ空調空気Ａ１を吹き出すための吹出口１３Ｂと、がそれぞれ設けられている。吸込口１３Ａは後壁１３の下部に設けられており、吹出口１３Ｂは後壁１３の上部に設けられている。また図１に示すように、吸込口１３Ａ及び吹出口１３Ｂは、例えば矩形状を有しているが、その形状は特に限定されない。

図１に示すように、空調室３０は、例えば直方体形状を有しており、試験室１０の後壁１３における左右方向の中央において当該後壁１３の全長に亘って上下方向に延びている。より具体的には、空調室３０は、左右方向に間隔を空け且つ後壁１３から後方に延びる一対の側壁３１と、当該一対の側壁３１の上端同士を接続する上壁３２と、当該一対の側壁３１の下端同士を接続する下壁３３と、当該一対の側壁３１の後端同士を接続する後壁３４と、を有している。

空調部４０は、試験室１０内（試験空間Ｓ１）を循環する空調空気Ａ１の温度を調整するものであり、図３に示すように、冷凍機４１と、送風機４２と、を有している。冷凍機４１は、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う装置であり、冷媒が循環する冷媒回路４３と、当該冷媒回路４３に配置された冷却器４４（蒸発器）、圧縮機、凝縮器及び膨張弁と、を有している。

図３に示すように、冷却器４４は、空調空間Ｓ２において吸込口１３Ａよりも上方に配置されている。空調空間Ｓ２に吸い込まれた空調空気Ａ１は、冷却器４４において冷媒と熱交換することにより冷却される。また空調空気Ａ１との熱交換により蒸発した冷媒は、圧縮機により圧縮され、凝縮器において凝縮し、膨張弁により減圧された後、再び冷却器４４に流入する。

送風機４２は、空調空気Ａ１を空調空間Ｓ２から試験空間Ｓ１に向けて送り出すファンである。図３に示すように、送風機４２は、空調空間Ｓ２において冷却器４４よりも上方（冷却器４４の風下側）に位置すると共に、吹出口１３Ｂに臨んで配置されている。

空調部４０によれば、送風機４２の吸引圧によって空調空間Ｓ２に空調空気Ａ１を吸い込み、当該空調空気Ａ１を冷却器４４により冷却した後、送風機４２により試験空間Ｓ１に吹き出すことができる。これにより、試験空間Ｓ１の温度を氷点下に調整することもできる。試験空間Ｓ１における空調空気Ａ１の風速は、送風機４２により吹き出される空調空気Ａ１の風速の影響を受ける。

人工気象室１は、試験空間Ｓ１及び空調空間Ｓ２から隔離されると共に、試験空間Ｓ１を流れた後空調空間Ｓ２に吸い込まれる前の空調空気Ａ１が流れる空調前空間Ｓ３が内部に形成された空調前室５０を備えている。空調前室５０は、試験空間Ｓ１から空調前空間Ｓ３への空調空気Ａ１の風速の影響を低減するように、空調前空間Ｓ３を試験空間Ｓ１から隔離している。上述の通り、試験空間Ｓ１内の空調空気Ａ１の風速は、送風機４２から吹き出される空調空気Ａ１の風速により影響されるが、空調前空間Ｓ３ではその影響が低減（緩和）される。このため、空調前空間Ｓ３では、試験空間Ｓ１よりも空調空気Ａ１の風速が小さくなる。

図１に示すように、本実施形態における空調前室５０は、試験室１０内における後方下側において左右方向に延びるように設けられている。より具体的には、図３に示すように、空調前室５０は、後壁１３の内面（上下方向の中央よりも下側の部位）から前方に向かって水平に延びる第１板５１と、第１板５１の前端から下方に向かって延びると共に底壁１１の内面（床面）に接続された第２板５２と、を有している。第２板５２は、第１板５１に対して略直角を成している。

空調前空間Ｓ３は、第１板５１及び第２板５２により試験空間Ｓ１から隔離されていると共に、後壁１３により空調空間Ｓ２から隔離されている。空調前空間Ｓ３は、空調空気Ａ１の循環方向において試験空間Ｓ１の下流側に位置すると共に、当該循環方向において空調空間Ｓ２の上流側に位置している。

図１に示すように、第１板５１は、左右方向の幅が試験室１０と略同じであり、且つ前後方向の幅が試験室１０よりも小さい矩形状の板である。また第２板５２は、左右方向の幅が試験室１０と略同じであり、且つ上下方向の幅が試験室１０よりも小さい矩形状の板である。

第２板５２には、試験空間Ｓ１から空調前空間Ｓ３へ空調空気Ａ１を吸い込むための吸込口５２Ａ（第１吸込口）が設けられている。図１及び図２に示すように、本実施形態における第１吸込口５２Ａは、後壁１３に対して前後方向に対向しており、且つ左右方向に離間して複数（本実施形態では２つ）設けられている。そして、一対の第１吸込口５２Ａは、空調前空間Ｓ３から空調空間Ｓ２へ空調空気Ａ１を吸い込むための第２吸込口１３Ａを挟んで、左右方向における第２吸込口１３Ａの両側に設けられている。図２に示すように、各第１吸込口５２Ａは、左右方向において第２吸込口１３Ａからずれた位置に設けられている。

図２に示すように、一方の第１吸込口５２Ａから第２吸込口１３Ａまでの左右方向の距離は、他方の第１吸込口５２Ａから第２吸込口１３Ａまでの左右方向の距離と同じであってもよいがこれに限定されず、両距離が互いに異なっていてもよい。第１吸込口５２Ａは、左右方向において第２吸込口１３Ａから可能な限り距離を空けて設けられることが好ましい。また図１に示すように、第１吸込口５２Ａは、例えば矩形状を有しているが、その形状は特に限定されない。

このように、本実施形態に係る人工気象室１では、第２吸込口１３Ａに対して左右方向の両側に第１吸込口５２Ａを設けることにより、試験空間Ｓ１の人工雪１０１が空調空気Ａ１の気流により空調空間Ｓ２まで運ばれるのを抑制することができる。すなわち、図２に示すように、第１吸込口５２Ａを通じて空調前空間Ｓ３に流入した空調空気Ａ１は、当該空調前空間Ｓ３において第２吸込口１３Ａの両側から回り込むように流れた後、第２吸込口１３Ａから空調空間Ｓ２に流入する。このため、空調前空間Ｓ３において空調空気Ａ１が第２吸込口１３Ａに至るまでの距離を長く確保することができる。したがって、試験空間Ｓ１の人工雪１０１が空調空気Ａ１の気流により空調前空間Ｓ３に運ばれた場合でも、当該人工雪１０１が第２吸込口１３Ａに至る前に床面上に落下させることができる。これにより、空調空気Ａ１の気流により空調空間Ｓ２まで運ばれる人工雪１０１の量が少なくなり、人工雪１０１が冷却器４４に付着するのを抑制することができるため、当該冷却器４４における霜付きを抑制することができる。よって、冷凍機４１の除霜（デフロスト）運転の頻度を減らすことが可能になり、降雪試験を円滑に行うことができる。したがって、除霜運転のたびに空調部４０が停止して試験空間Ｓ１の温度が上昇するのを抑制することができる。また第２吸込口１３Ａにロール状のフィルターを設けて回転させつつ付着した人工雪１０１を掻き落とす場合には、フィルターの目詰まりや空調空気Ａ１の風量低下が起こり得るのに対し、本実施形態に係る人工気象室１によればこのような事態も回避できる。

また上述のように第１吸込口５２Ａを左右方向に互いに離間して設けることにより、試験空間Ｓ１における温度分布を改善することも可能になる。すなわち、第１吸込口５２Ａが第２吸込口１３Ａ及び吹出口１３Ｂと同様に左右方向の中央にのみ設けられる場合には、試験空間Ｓ１において空調空気Ａ１が左右方向の中央付近に偏って流れてしまう場合がある。これに対し、本実施形態に係る人工気象室１によれば、吹出口１３Ｂから試験空間Ｓ１に吹き出された空調空気Ａ１が、左右に振り分けられるように下方に向かって流れる。このため、試験空間Ｓ１の広い範囲に亘って氷点下に温調することが可能になり、ノズル２２から噴霧された水１００の凍結不良を防止することができる。したがって、試験空間Ｓ１における降雪分布が改善される。

また空調前室５０は、空調前空間Ｓ３を流れる空調空気Ａ１の風速が、第２吸込口１３Ａを通過する空調空気Ａ１の風速よりも小さくなるように、空調空気Ａ１の流路面積が規定されている。具体的には、空調前空間Ｓ３には、空調空気Ａ１が自然対流（０．５ｍ／ｓ）以下の風速で流れる流路面積を有する空調空気Ａ１の流路が形成されている。例えば、当該流路は、空調空気Ａ１が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ以下の風速で流れる流路面積を有している。この「流路面積」とは、空調空気Ａ１の流れ方向に対して垂直な断面の面積を意味する。また当該流路面積は、第２吸込口１３Ａの開口面積よりも大きくなっている。

このように、空調前空間Ｓ３を試験空間Ｓ１から隔離すると共に当該空調前空間Ｓ３における流路面積を規定することにより、空調前空間Ｓ３における空調空気Ａ１の風速を下げることができる。すなわち、送風機４２（図３）により吹き出された空調空気Ａ１は、試験空間Ｓ１において自然対流の風速よりも大きい風速で第１吸込口５２Ａに向かって下降し、空調前空間Ｓ３に流入する。そして、空調前空間Ｓ３においては、空調空気Ａ１は、試験空間Ｓ１における空調空気Ａ１の風速の影響を受けず、自然対流以下（好ましくは０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ以下）まで風速が下がった状態で流れる。

これにより、空調前空間Ｓ３における空調空気Ａ１の滞留時間が長くなり、当該空調前空間Ｓ３に運ばれた人工雪１０１を空調室３０よりも前においてより確実に落下させることができる。したがって、冷却器４４に人工雪１０１が付着するのをより確実に抑制することができる。なお、空調空気Ａ１の風速ｖ（ｍ／ｓ）は、送風機４２の能力により規定される空調空気Ａ１の風量Ｖ_０（ｍ^３／ｓ）と空調空気Ａ１の流路面積Ａ（ｍ^２）とにより、ｖ＝Ｖ_０／Ａ、の通り算出される。したがって、空調前空間Ｓ３における空調空気Ａ１の流路面積を、送風機４２の能力に応じて、自然対流以下の風速（好ましくは０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ以下）が実現されるように適宜設定することができる。

また第１吸込口５２Ａの開口面積は、第２吸込口１３Ａの開口面積よりも大きくなっている。これにより、試験空間Ｓ１から空調前空間Ｓ３へ流入する時に空調空気Ａ１の風速が下がり、空調前空間Ｓ３内において空調空気Ａ１の風速がさらに下がることにより、人工雪１０１をより確実に落下させることが可能になる。

人工気象室１は、空調前空間Ｓ３において空調空気Ａ１が蛇行して流れるように当該空調空気Ａ１を案内する案内板６０を備えている。図３に示すように、案内板６０は、前後方向において第１吸込口５２Ａ及び第２吸込口１３Ａに対向すると共に第１吸込口５２Ａと第２吸込口１３Ａとの間に位置しており、空調前空間Ｓ３において底壁１１から上方に立ち上がっている。案内板６０は、空調前空間Ｓ３を、案内板６０よりも前方の空間と当該案内板６０よりも後方の空間とに仕切っている。

また案内板６０の上端と第１板５１との間には、空調空気Ａ１が流通可能な隙間が空いている。すなわち、案内板６０は、上下方向の幅が第２板５２よりも小さくなっており、図１に示す通り、空調前空間Ｓ３における左右方向の全体に亘って設けられている。

案内板６０を設けることにより、第１吸込口５２Ａから吸い込まれた空調空気Ａ１は、案内板６０の前面に沿って上昇した後、当該案内板６０の上端において流れ方向を反転させ、その後案内板６０の後面に沿って下降する。そして、案内板６０を乗り越えた空調空気Ａ１が左右方向の中央に向かって流れ、第２吸込口１３Ａから空調空間Ｓ２に吸い込まれる。このように、空調空気Ａ１は、空調前空間Ｓ３において上下方向に蛇行して流れるため、案内板６０が設けられない場合に比べて、空調空気Ａ１が第２吸込口１３Ａに至るまでの距離をより長く確保することができる。

図３に示すように、人工気象室１は、空調前空間Ｓ３の下方に設置された加熱部７０（ヒータ）を備えている。これにより、空調前空間Ｓ３において床面上に落下した人工雪１０１をヒータの熱で融かすことができる。本実施形態では、案内板６０よりも前方に位置する前側加熱部７１と、案内板６０よりも後方に位置する後側加熱部７２と、がそれぞれ設けられているがこれに限定されず、前側加熱部７１及び後側加熱部７２のうちいずれか一方が省略されてもよい。また加熱部７０は、本発明の人工気象室における必須の構成要素ではないため、前側加熱部７１及び後側加熱部７２の両方が省略されてもよい。

図１に示すように、底壁１１には、加熱部７０により人工雪１０１が融けた時に生じる水を排出するための排水口１１Ａが設けられている。より具体的には、排水口１１Ａは、前後方向における第２板５２と案内板６０との間の位置及び前後方向における案内板６０と後壁１３との間の位置にそれぞれ設けられており、且つ排水管８１，８２が接続されている。各排水管８１，８２には、水封用のＵ字管部８１Ａ，８２Ａが設けられている。これらのＵ字管部８１Ａ，８２Ａは、当該Ｕ字管部８１Ａ，８２Ａに溜まった水が凍結しない位置に設けられており、排水管８１，８２を通じて空調前空間Ｓ３に空気が流入するのを防ぐ。なお、人工雪１０１は、加熱部７０が設けられない場合でも床面上において自然に融け、その融解水は排水口１１Ａを通じて排出される。

＜降雪試験方法＞
次に、上記人工気象室１を用いて、降雪環境下における環境試験を行う方法（降雪試験方法）について説明する。

まず、被試験物を試験空間Ｓ１に配置するステップが行われる。このステップでは、例えば自動車等の被試験物を、試験室１０の入口１２Ａ（図２）から試験空間Ｓ１に入れる。

次に、試験空間Ｓ１において降雪環境を模擬した状態で、被試験物の評価を行うステップが行われる。具体的には、以下のようにして降雪環境が模擬される。

まず、空調部４０（図３）により試験空間Ｓ１の温度を調整する。すなわち、冷凍機４１及び送風機４２をそれぞれ作動させ、冷却器４４により温度調整された空調空気Ａ１を、空調空間Ｓ２、試験空間Ｓ１、空調前空間Ｓ３、空調空間Ｓ２の順に循環させる。より具体的には、空調空気Ａ１は、試験空間Ｓ１において第１吸込口５２Ａに向かって下降し、空調前空間Ｓ３において案内板６０に沿って上下方向に蛇行して流れた後に第２吸込口１３Ａの両側から回り込むように流れ、その後第２吸込口１３Ａから空調空間Ｓ２に吸い込まれる。このようにして空調空気Ａ１を人工気象室１内で循環させることにより、試験空間Ｓ１の温度が調整される。

またこのように空調空気Ａ１を循環させると共に、降雪部２０により試験空間Ｓ１に降雪用の水１００及び人工雪１０１のうち少なくとも一方を供給する。具体的には、ノズル２２から試験空間Ｓ１への水１００の噴霧及び造雪装置２１から試験空間Ｓ１への人工雪１０１の落下のうち少なくとも一方を行う。ここで、水１００の噴霧を行う場合には、試験空間Ｓ１を氷点下の温度に制御する。これにより、当該水１００は氷点下の試験空間Ｓ１において凍結し、人工雪１０１を形成する。このようにして、試験空間Ｓ１において降雪環境を模擬的に再現することができる。そして、当該降雪環境におかれた被試験物について各種性能、品質等の評価を行う。

この降雪試験方法（被試験物の評価を行うステップ）では、空調前空間Ｓ３において試験空間Ｓ１よりも小さい風速で空調空気Ａ１が流れる。具体的には、試験空間Ｓ１においては空調空気Ａ１が自然対流の風速よりも大きい風速で流れる一方で、空調前空間Ｓ３においては自然対流の風速以下の風速（好ましくは０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ以下）で空調空気Ａ１が流れる。このようにすることで、空調空気Ａ１の気流により試験空間Ｓ１から空調前空間Ｓ３に運ばれた人工雪１０１を、空調空間Ｓ２よりも前において床面上に落下させることができる。したがって、人工雪１０１が空調空間Ｓ２に吸い込まれるのを抑制し、冷却器４４における霜付きの発生を抑制することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る人工気象室１Ａについて、図４を参照して説明する。実施形態２に係る人工気象室１Ａは、基本的に実施形態１に係る人工気象室１と同様の構成を備え、且つ同様の効果を奏するものであるが、第１吸込口５２Ａの位置において実施形態１に係る人工気象室１とは異なっている。以下、実施形態１と異なる点についてのみ説明する。

図４は、図２に対応する位置における人工気象室１Ａの断面を模式的に示している。図４に示すように、実施形態２に係る人工気象室１Ａでは、第１吸込口５２Ａが、右側壁１４及び左側壁１５のそれぞれに対向する位置に設けられている。より具体的には、第２板５２は、後壁１３に沿って左右方向に延びる第１板部５２Ｂと、右側壁１４に沿って前後方向に延びる第２板部５２Ｃと、左側壁１５に沿って前後方向に延びる第３板部５２Ｄと、を有している。第２板部５２Ｃは、前端が前壁１２に接続されると共に、後端が第１板部５２Ｂの右端に接続されている。また第３板部５２Ｄは、前端が前壁１２に接続されると共に、後端が第１板部５２Ｂの左端に接続されている。

これにより、本実施形態における空調前空間Ｓ３は、試験室１０内において右側壁１４、左側壁１５及び後壁１３の各々に沿うように設けられている（前方に開口するコの字状）。そして、第１吸込口５２Ａは、第２板部５２Ｃ及び第３板部５２Ｄにおける前後方向の中央よりも前方の部位にそれぞれ設けられている。

実施形態２に係る人工気象室１Ａでは、空調空気Ａ１が空調前空間Ｓ３において以下のように流れる。すなわち、第１吸込口５２Ａから吸い込まれた空調空気Ａ１は、右側壁１４と第２板部５２Ｃとの間の空間を前後方向の後向きに流れ、また左側壁１５と第３板部５２Ｄとの間の空間を前後方向の後向きに流れる。そして、空調空気Ａ１は、後方の隅部において流れ方向を変更し、第２吸込口１３Ａに向かって左右方向内向きに流れる。この構成によれば、空調前空間Ｓ３において空調空気Ａ１が流れる距離をより長く確保することができるため、空調空間Ｓ２に人工雪１０１が吸い込まれるのをより確実に抑制することができる。

（その他実施形態）
ここで、本発明のその他実施形態について説明する。

実施形態１，２では、第１吸込口５２Ａが２つ設けられる場合について説明したがこれに限定されず、３つ以上の第１吸込口５２Ａが設けられてもよい。

実施形態１では、降雪部２０が造雪装置２１及びノズル２２の両方を有している場合について説明したが、造雪装置２１及びノズル２２のうちいずれか一方が省略されてもよい。

実施形態１では、案内板６０が１枚のみ設けられる場合について説明したが、案内板６０は複数枚設けられていてもよい。一例として、底壁１１から上方に延びる案内板と第１板５１から下方に延びる案内板とを、前後方向において交互に配置してもよい。また案内板６０は、本発明の人工気象室において必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

実施形態１では、空調空気Ａ１が空調前空間Ｓ３において自然対流の風速以下の風速で流れる場合について説明したが、自然対流の風速よりも大きい風速で流れてもよい。しかし、自然対流の風速以下とすることで人工雪１０１の落下効果が高まることは、上述した通りである。

実施形態１では、空調部４０が冷凍機４１及び送風機４２を有する場合について説明したが、空調空気Ａ１を加熱する加熱器をさらに有していてもよい。この場合、当該加熱器は、空調空間Ｓ２において冷却器４４の風上側又は風下側のいずれかに配置される。

実施形態１，２では、第１吸込口５２Ａが第２吸込口１３Ａを挟んで当該第２吸込口１３Ａの両側に設けられる場合について説明したが、本発明の人工気象室は、例えば図５及び図６に示す形態においても適用可能である。図５に示す人工気象室１Ｂでは、１つの第１吸込口５２Ａが第２吸込口１３Ａの左方に設けられ、図６に示す人工気象室１Ｃでは、１つの第１吸込口５２Ａが前後方向において第２吸込口１３Ａに対向するように左右方向の中央に設けられている。図５及び図６の形態においても、空調前空間Ｓ３が試験空間Ｓ１から隔離されており、且つ空調前空間Ｓ３を流れる空調空気Ａ１の風速が第２吸込口１３Ａを通過する空調空気Ａ１の風速よりも小さくなるように流路面積が規定されているため、実施形態１，２と同様に、空調空間Ｓ２への人工雪１０１の吸い込み抑制の効果を得ることができる。これらの場合には、案内板６０を設けることによる効果がより大きい。また図５及び図６に示す形態においても、実施形態１と同様に、第１吸込口５２Ａの開口面積（第１吸込口５２Ａにおける空調空気Ａ１の流路面積）が、第２吸込口１３Ａの開口面積（第２吸込口１３Ａにおける空調空気Ａ１の流路面積）よりも大きいことが好ましい。これにより、試験空間Ｓ１から空調前空間Ｓ３へ空調空気Ａ１が流入する時に空調空気Ａ１の風速が下がり、空調前空間Ｓ３内において空調空気Ａ１の風速がさらに下がることにより、第２吸込口１３Ａよりも前で人工雪１０１をより確実に落下させることが可能になる。さらに図５の変形例としては、第２吸込口１３Ａの左方に複数の第１吸込口５２Ａが設けられていてもよいし、第２吸込口１３Ａの右方に１つ又は複数の第１吸込口５２Ａが設けられていてもよい。

実施形態１では、試験空間Ｓ１を氷点下の温度に調整する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、降雪部２０が造雪装置２１のみからなる場合、又は降雪部２０が造雪装置２１及びノズル２２からなる場合であって造雪装置２１のみを作動させる場合には、試験空間Ｓ１が０℃以上の温度に調整されてもよい。この場合でも、試験空間Ｓ１において降雪環境を再現することが可能である。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ人工気象室
１０試験室
１３Ａ吸込口（第２吸込口）
２０降雪部
３０空調室
４０空調部
５０空調前室
５２Ａ吸込口（第１吸込口）
６０案内板
１００水
１０１人工雪
Ａ１空調空気
Ｓ１試験空間
Ｓ２空調空間
Ｓ３空調前空間

Claims

降雪環境下における環境試験を行うための人工気象室であって、
被試験物が配置される試験空間が形成された試験室と、
前記試験空間に降雪させる降雪部と、
前記試験室内を循環する空調空気の温度を調整する空調部と、
前記空調部が配置されると共に前記試験空間から隔離された空調空間が形成された空調室と、
前記試験空間及び前記空調空間から隔離されると共に前記試験空間を流れた後前記空調空間に吸い込まれる前の前記空調空気が流れる空調前空間が形成された空調前室と、を備え、
前記試験空間から前記空調前空間へ前記空調空気を吸い込むための第１吸込口が、前記空調前空間から前記空調空間へ前記空調空気を吸い込むための第２吸込口を挟んで前記第２吸込口の両側に設けられている、人工気象室。
降雪環境下における環境試験を行うための人工気象室であって、
被試験物が配置される試験空間が形成された試験室と、
前記試験空間に降雪させる降雪部と、
前記試験室内を循環する空調空気の温度を調整する空調部と、
前記空調部が配置されると共に前記試験空間から隔離された空調空間が形成された空調室と、
前記試験空間及び前記空調空間から隔離されると共に前記試験空間を流れた後前記空調空間に吸い込まれる前の前記空調空気が流れる空調前空間が形成された空調前室と、を備え、
前記空調前室は、前記試験空間から前記空調前空間への前記空調空気の風速の影響を低減するように前記空調前空間を前記試験空間から隔離すると共に、前記空調前空間を流れる前記空調空気の風速が、前記空調前空間から前記空調空間へ前記空調空気を吸い込むための吸込口を通過する前記空調空気の風速よりも小さくなるように前記空調空気の流路面積が規定されている、人工気象室。
前記空調前空間には、前記空調空気が自然対流以下の風速で流れる流路面積を有する前記空調空気の流路が形成されている、請求項１又は２に記載の人工気象室。
前記流路は、前記空調空気が０．１ｍ／ｓ以上０．３ｍ／ｓ以下の風速で流れる前記流路面積を有している、請求項３に記載の人工気象室。
前記空調前空間において前記空調空気が蛇行して流れるように前記空調空気を案内する案内板をさらに備えた、請求項１〜４のいずれか１項に記載の人工気象室。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の人工気象室を用いて、降雪環境下における環境試験を行う方法であって、
前記被試験物を前記試験空間に配置するステップと、
前記空調部により前記試験空間の温度を調整すると共に前記降雪部により前記試験空間に降雪させることにより、前記試験空間において降雪環境を模擬した状態で、前記被試験物の評価を行うステップと、を有し、
前記被試験物の評価を行うステップでは、前記空調部により温度調整された前記空調空気を、前記空調空間、前記試験空間、前記空調前空間、前記空調空間の順に循環させると共に、前記空調前空間において前記試験空間よりも小さい風速で前記空調空気が流れる、降雪試験方法。