JP3388561B2 - 低温固形物の輸送装置 - Google Patents

低温固形物の輸送装置

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JP3388561B2 JP30560394A JP30560394A JP3388561B2 JP 3388561 B2 JP3388561 B2 JP 3388561B2 JP 30560394 A JP30560394 A JP 30560394A JP 30560394 A JP30560394 A JP 30560394A JP 3388561 B2 JP3388561 B2 JP 3388561B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配管内に流れる空気を
搬送媒体にして氷、雪等の低温固形物を輸送する輸送装
置として適用される発明に係り、特に人工造雪システム
に使用する人工雪輸送装置として好適に適用される発明
に関する。
【0002】
【従来技術】従来より、積雪が不十分なスキー場などに
おいて、人工的に造雪するシステムが導入されている。
この種のシステムにはスノーガンと呼ばれる人工降雪機
を用い、氷点下の気温を有する外気中に水を散布し、外
気中で氷結した氷、即ち人工雪をゲレンデに散布する方
法と、粉砕するなどの方法で微粒子或いは薄片状にした
氷を人工雪としてゲレンデに散布する方法がある。しか
しながら前者の方法は霧状の氷を外気中に氷結させて人
工雪を造る為に、湿度にもよるが外気温度が約−2℃以
下でなければ使用出来ないという欠点を有する。
【0003】一方後者は製氷部と場合によっては粉砕部
よりゲレンデ側に輸送する輸送管路を必要とする。そし
てかかる氷輸送方法として図4に示すように、エアブロ
ワ1により昇圧した空気をエアクーラ2によって冷却し
て、ロータリフィーダ3により氷50を配管10’内に
おいて昇圧により速度を付与された冷却空気流によって
目的地まで搬送するものである。かかる方式によって氷
を移送する場合は、氷を加圧により速度を付与された空
気流によって搬送するために、氷が配管内壁に衝突して
輸送配管内を流れる氷と空気の固気二相流の圧力損失が
発生する。従って、氷を長距離輸送する場合、あるいは
スキー場のゲレンデのように下から上へ氷を移送する場
合等に、前記圧力損失の増加等により種々の問題が生じ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術によれ
ば、前記圧力損失をカバーするために大きな静圧のエア
ブロワが必要となる。さらに、静圧が1kgf/cm2
G以上の場合はエアコンプレッサが必要になる。又前記
エアブロワやエアコンプレッサは静圧が大きくなるに従
い、動力や騒音が大きく、また、価格が高くなる。更
に、静圧が大きくなると断熱圧縮による空気温度が上昇
し、エアクーラーも容量の大きいものが必要になり、必
然的に価格も高くなる。また、静圧が大きくなると、ロ
ータリフィーダ3から漏れる空気量が多くなり漏れた空
気が無駄になるとともに、漏れた空気により氷の一部が
解かされ、ロータリフィーダ3の壁面に付着し、成長し
て氷の通路を塞ぎ、氷が配管内に供給されなくなる。こ
のため、気密性の良いロータリフィーダ3を用いると価
格が高くなる。また、配管途中に大気中から吸引した空
気を高速で供給し、エゼクタ効果によりエアブロワの静
圧を低下させる方法も考えられるが、エゼクタの下流側
においては空気流速が増加するためかえって圧力損失が
増大し、エゼクタの吸引効果は相殺される。また、エゼ
クタを配管の端末側に設置する方法もあるが、配管末端
のエゼクタのみでは、エアブロワの静圧低減効果は小さ
い。
【0005】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、雪
や砕氷等の低温固形物を長距離輸送行う場合において
も、又標高差を有する場合においても円滑に搬送する事
の出来る輸送装置を提供することにある。また、他の目
的は、何らかの理由により急に多くの氷が供給された
り、配管内の空気流速が小さくなり、配管内に氷が付着
した場合においても、すみやかにその氷結を除去し得る
輸送装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、雪や砕氷等の
低温固形物を配管内を流れる冷却空気流に搬送させ、目
的地に輸送する低温固形物の輸送装置にあり、そしてそ
の特徴とするところは、低温固形物を配管内を流れる冷
却空気流に搬送させ、目的地に輸送する低温固形物の輸
送装置において、前記低温固形物と空気の固気二相流か
ら搬送空気流の一部を外部に逃がす第1の手段と、外部
より取入れた空気流を利用して配管内を流れる搬送空気
流速を増加させ、上流側の配管内の静圧を低減させる第
2の手段とを、前記配管途中に組合せて、第1の手段の
直後に第2の手段を配置してなる低温固形物の輸送装置
であって、前記第1の手段は、前記低温固形物と空気の
固気二相流が搬送される配管に連設され、外周に多数の
小孔が穿孔されたラッパ状の拡径部と、該拡径部周囲を
包被するドラムと前記ドラムに接続され該ドラムより空
気を吸引するエアブロワよりなり、これにより前記エア
ブロワを介して、ラッパ状の拡径部内の多数の小孔より
気流のみが外部に通気可能に構成するとともに、低温固
形物はラッパ状拡径部の下流へ向かう慣性により、エア
ブロワに吸引されずにラッパ状拡径部内の中心を流れる
ように構成されている(例えばアブサ)ことを特徴とす
る。そして第2の手段は、前記第1の手段のラッパ状拡
径部の下流側をテーパ状に縮径した後その先側細径配管
自由端を相対的に太径の搬送管に開口させるとともに、
該先側配管を含む自由端の周囲を、その出口側が前記太
径の搬送管に連接されたドラムが包被され、該ドラムに
搬送空気流を導入して該ドラムから相対的に太径の配管
に流出する空気流によりエジェクタ効果が生じるように
構成しているのがよい(例えばスパット)。この場合具体
的には、前記第1の手段のドラムより外部に吸引した空
気流の昇圧と冷却を行った後、該冷却昇圧した空気流を
前記第2の手段のドラムに導入する管路(空気流冷却昇
圧管路)を設けるのがよい。
【0007】特に人工雪造雪システムに組込まれる人工
雪輸送装置において、前記請求項3記載の空気流冷却昇
圧管路において、前記管路上に設けた昇圧手段と冷却手
段の間に、昇圧手段上流側とバイパスさせるバイパス路
を設け、該バイパス路に設けた弁を介して昇圧手段によ
り昇圧された冷却前の空気流を前記第1の手段のラッパ
状拡径部側に戻すのがよい。
【0008】
【作用】次に、本発明の作用を説明する。低温固形物を
配管内の冷却空気流を利用して目的地に搬送させる低温
固形物が輸送される場合、配管途中に設けた前記第1の
手段により、前記固気二相流から搬送空気流の一部を外
部に逃がす事が出来る。そして、第2の手段により外部
より空気流を取入れて配管内を流れる搬送空気流速を増
加させ、固気二相流により生じた配管内の静圧を低減さ
せる事が出来る。従って前記第1の手段と第2の手段と
を、前記配管途中に適宜組合せて、好ましくは第1の手
段の直後に第2の手段を配置する事により、雪や砕氷等
の低温固形物を長距離輸送行う場合においても、又標高
差を有する場合においても円滑に搬送する事が出来る。
【0009】この場合、第2の手段を独立して第1の手
段の前に配置して、配管内の搬送速度を適宜増速させ、
その上流側の静圧を低減する事が出来る。そして前記第
1の手段は前記配管の一部を拡径し、該拡径部の周囲に
設ける事により、前記拡径部により固気混相に生じた配
管内圧力を減圧させるとともに、人工雪等の流れの慣性
により、空気流の一部のみを外部に逃がす事ができる。
又前記拡径部の下流側を縮径して自由端となし、搬送空
気流速を増加させる構成を取っているために、人工雪と
気流との混合化を容易に達成する事が出来、これにより
再度均一混合させた固気混相流の増速を図る事が出来
る。そして前記第1の手段により外部に逃がした空気流
は既に冷却されている為に、第2手段の昇圧空気流に利
用するのが外気をそのまま利用するよりエネルギ的に好
ましい。そこで、好ましくは前記第1の手段の出口側と
第2の手段の入口側間を昇圧手段及び冷却手段を介して
連結し、第1の手段により外部に逃がした空気流の昇圧
と冷却を行った後、前記第2の手段を介して配管内に導
入可能に構成するのがよい。
【0010】
【実施例】以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な
記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0011】図1は本発明の実施例に係る造雪システム
に設けた人工雪(砕氷)の輸送装置を示す全体概要図で
ある。
【0012】図1において、は造雪部からゲレンデの所
定位置に向け、輸送管が延設されており、その上流側よ
り、エアブロワ1A、エアクーラ2A、ロータリフィー
ダ3及びスパット4Aが連設されており、エアブロワ1
Aにより吸入され速度が付勢された空気流は、エアクー
ラ2Aにより冷却された後、ロータリフィーダ3により
薄片状若しくは粒状の氷を冷却空気流とともに固気二相
流としてスパット4Aに送出し、該スパット4Aで前記
固気二相流が増速されて配管10A内に送出される。ス
パット4Aのエゼクタ効果によりスパット4Aの上流側
の静圧が低下するため、ロータリフィーダ3の静圧およ
びエアブロワ1Aの吐出力は低減される。配管10、1
1はその出口側までの配管途中に、前記人工雪を搬送す
る配管11A、11B外周を、配管11A、11B内に
対し相対的に減圧下におき、配管11A、11B内の固
気二相流から搬送空気流の一部を吸引するアブサ6B、
6Cと、搬送方向に沿って配管10内に空気流を送出
し、該配管10内の空気流を増速し、エジェクタ効果に
より上流側の静圧低減を図るスパット4B、4Cとから
なり、前記アブサ6B、6Cの出口側とスパット4B、
4Cの入口側間をエアブロワ7B、7C及びエアクーラ
8B、8Cを介して連結させた、上流側の静圧低減手段
B、Cを配管10、11途中に適宜距離を隔てて複数組
配設している。以下スパット4の構成とアブサ6の構成
について夫々詳細に説明する。スパット4は、円筒状あ
るいは四角柱状のドラム41中心軸線上に沿って侵入さ
せた相対的に細径の配管10A〜10Cを具え、該配管
10A〜10Cの自由端をドラム41出口開口に連設し
た相対的に太径の配管11A、11Bに開口させて、ド
ラム41から配管11に流出する空気によりエジェクタ
効果が生じるように構成している。そして前記ドラム4
1にはブロワ7A〜7Cから吸入された気流を冷却する
エアクーラ8A〜8Cが接続されている。そしてエアク
ーラ8A〜8Cにより冷却された気流は、ドラム41内
に導入され、ドラム41内に設けた整流板42を利用し
て、細径の配管10A〜10C周囲より均一に太径の配
管11B、11Cに向け、送出させている。この結果、
ドラム41内に導入された冷却気流は、細径の配管10
A〜10C周囲より太径の配管11B、11Cに向け送
出させる。これによりエジェクタ効果により細径の配管
自由端101開口直後で負圧が生じ、細径の配管10内
を吸引する事が出来る。
【0013】アブサ6は、太径の配管11B、11Cに
連設するラッパ状の拡径部61と、該拡径部61周囲を
包被する円筒状あるいは四角柱状のドラム62からな
る。ラッパ状の拡径部61は気流のみが外部に通気可能
に、多数の小孔61aが穿孔されているが、具体的は下
流側ほど径が大きくなるテーパ状の金網若しくはパンチ
ングメタル61aで構成され、これにより人工雪(氷)
は下流へ向かう慣性により、ブロワ7B、7Cに吸引さ
れずに輸送配管11内の中心を流れるように構成されて
いる。そして拡径部61出口側はスパット4A〜4Cの
細径配管10B、10Cに向けテーパ状に徐々に縮径化
された出口配管12B、12Cを介して配管10に縮径
されている。ドラム62はエアブロワ7A〜7Cにより
ドラム62外周側より均一に空気を吸引することができ
るように内部に整流板63を設けている。アブサ6B、
6Cのドラム62外周に設けた出口部64にはエアブロ
ワ7B、7Cが接続され、このエアブロワ7B、7Cか
ら送出される空気流はエアクーラ8B、8Cにより冷却
され、スパット4B、4Cのドラム41外周に供給され
る。そして、前記配管10、11には輸送管距離に応じ
て、前記したようなアブサ6B、6C及びスパット4
B、4Cからなる上流側の静圧低減手段B、Cを適宜距
離毎に複数組設けられている。
【0014】次に、かかる実施例の動作を説明する。ま
ず、ブロワ1Aにより吸引された空気流はエアクーラ2
Aにより冷却した後、ロータリフィーダ3により人工雪
(砕氷50)がスパット4Aに導かれる。一方、スパッ
ト4Aは、外気を吸入するエアブロワ7A及びエアクー
ラ8Aによって冷却された空気流を、補助冷却空気流と
してスパット4Aのドラム41外周より導入する。この
補助冷却空気流は、ドラム41外周より整流板42によ
り配管10Aの周囲より出口開口10aに向け均一に氷
50搬送方向に向かって放出される。この結果、細径の
配管10A自由端開口10a直後で負圧が生じ、細径の
配管10A内を吸引し、スパット4Aより上流側の配管
10内静圧が低下し、氷50を含む固気二相流をエジェ
クタ効果により増速させる事が出来る。
【0015】配管10内を搬送されてきた氷50を含む
固気二相流はアブサ6B内に到達し、ここにおいて、ア
ブサ6B内部に設けられている拡径部61を通過しなが
らエアブロワ7Bによって気流のみが吸引される。そし
て拡径部61外に分離された空気流は、エアブロワ7B
によって吸引加速されながら、エアクーラ8Bによって
冷却され、スパット4Bのドラム41入口41aからス
パット4B内に導入され、前記と同様に、細径の配管1
0自由端開口10a直後で負圧が生じ、細径の配管10
内を吸引し、これによりアブサ6B内の拡径部61内静
圧が低下し、また拡径部61内の氷は流れの慣性により
拡径部61内壁側に引き寄せられることもなく、アブサ
6B内の中心域に沿って下流側に向かって搬送される。
そして該氷50を含む固気二相流はテーパ状の配管12
Bより細管10B内に導入され、エジェクタ効果により
増速させる事が出来る。従って配管11A、11B内を
搬送される空気流の一部が、適宜距離間隔で配置される
アブサ6B、6C及びブロワ7B、7Cにより導出され
た後、エアクーラ8B、8Cによって冷却されてスパッ
ト4B、4Cにより配管10B、10C内に再度戻入さ
れる為に、配管11A、11B、11C中の固気二相流
の流速は変わらないまま、スパット4B、4Cの上流側
の静圧を低減できるとともに細管10B、10C自由端
の周囲より分離空気流を戻入しているので、細管より噴
出される氷50を含む固気二相流を分離空気流を包囲す
るごとく搬送されるために、一方に引き寄せられことも
なく配管11A〜11Cの中心付近を搬送される。以下
前記動作を繰り返す。
【0016】かかる実施例によれば、氷との混相気流に
より、配管10搬送中に生じる静圧の上昇を、前記アブ
サ6B、6Cおよびスパット4B、4Cにより低減する
事が出来る。従って、前記組合せにより、輸送管が長距
離化した場合においても、静圧を高める事なく氷を搬送
する事が出来るために、配管10、11途中の氷詰り等
を有効に防止でき、ロータリフィーダ3から空気がもれ
ることもなく円滑に長距離輸送や標高差を有する輸送が
可能となる。又前記アブサ6B、6Cやスパット4B、
4Cにより、氷が輸送配管10、11、12の中心域を
流れる為、氷と輸送配管10、11、12の内壁面との
摩擦抵抗が減少し、単位輸送管長さ当たりの圧力損失が
低下する。
【0017】従ってかかる実施例によれば、エアブロワ
1A、7A〜7Cの数が多くなるものの、静圧は小さい
もので充分であり、汎用のエアブロワ1A、7A〜7C
が使用可能となり、動力、騒音、価格の面でも従来方式
より小さくなる。又エアクーラ2A、8A〜8Cの数も
多くなるが、静圧が小さく、空気の上昇速度も小さくな
るので容量の小さいものでよい。而も氷を輸送するのは
多くの場合気温が低下する秋や冬である事もあり、エア
クーラ2A、8A〜8Cも容量の小さいものでよく、安
価なクーリングタワーを用いることができる。この際、
凍結防止のためにクーリングタワー内を凍結点の水より
低いブラインを循環させてもよい。
【0018】一方、ゲレンデにまかれた氷は、一部が外
気温度により解けてしまうが、解氷により生じた低温水
を貯水し、それをエアクーラ8の冷却媒体として使用し
てもよい。尚、本実施例においては、配管10中での氷
による閉塞を防ぐために、ロータリフイーダ3により氷
を配管10内に供給する前に、まず、エアクーラ8A〜
8Cとエアブロワ7A〜7Cのみを駆動する事によって
0℃以下の冷却空気を配管10、11、12中に流し、
配管10、11、12全体を冷却、好ましくは0℃以下
に冷却して、次に、ロータリフイーダ3へ供給する氷を
徐々に所定量まで増加して定常運転をすることが、配管
10中での氷による閉塞を防ぐために望ましい。
【0019】また、輸送配管10、11、12中で氷の
停滞が生じた場合は、いったんロータリフイーダ3より
の氷の供給を停止し、エアブロワ7を高回転させ空気流
速を増加させて配管10内に詰った氷に付勢力を付与
し、配管中から放出した後に、再度氷を所定量まで徐々
に増加させることにより、氷の詰りを解消できる。
【0020】さてスパット4Aはエジェクタ効果により
その上流側は負圧になる。従ってスパット4Aとその下
流側に位置するアブサ6B間距離L1を短くする事によ
り、スパット4A単独で氷を吸引するだけの吸引力を得
る事も可能である。これによりエアブロワ1A、エアク
ーラ2A、ロータリフィーダ3が不要になり、スパット
4A自体の吸引力で氷を配管10、11内に搬送する事
が出来る。図2はかかる構成の氷供給部の他の実施例を
示す概略図で、前実施例と同一部材は同一符号を付す。
同図において、スパット4A、内部に設けられた細管1
0Aは、外気の導入口30a、氷50を供給するホッパ
受入れ口30b及び固気二相流を送出する自由端30c
を有し、受入れ口30bの上方に設けたホッパ17は、
その下部を搬送方向に向けてベント状に湾曲17aさせ
て氷の吸入の容易化を図っている。この場合スパット4
Aとその下流側のアブサ6B間の距離L1を短くして、
エアブロワ7A、7B、7Cを駆動させることにより、
スパット4Aの上流側を砕氷が吸引搬送出来るだけの搬
送力を得る事が出来るものである。
【0021】尚、前記いずれの実施例においても何等か
の理由で急に多くの氷が供給されるとき、或いは空気流
速が小さくなったとき、配管10内に氷が停滞、閉塞す
る場合がある。このときアブサ6内の拡径部61金網或
いはパンチングメタル内壁面に氷が付着する場合があ
る。その際図3に示す空気回路を設置しておき、アブサ
6内の拡径部61の金網或いはパンチングメタル内に付
着した氷を容易に除去する事が出来る。同図において、
上流側の氷供給機構に氷が供給されるアブサ6とエアブ
ロワ7間の配管26間、エアブロワ7の外気取入れ口、
エアクーラ8の入口側、アブサ6とエアクーラ8間のバ
イパス路25、その夫々にバルプ21〜24を設ける。
【0022】かかる実施例の動作を図3を用いて説明を
する。バルブ21及び23を開放し、バルブ22及び2
4を閉鎖すると、図1記載のバルブを用いないアブサ
6、エアブロワ7、エアクーラ8及びスパット4の構成
と同一となり、すでに図1において説明した動作が行わ
れる。今、何らかの理由により急に多くの氷が供給され
たとき、あるいは空気流速が小さくなったとき、配管1
1内に氷が停滞し、アブサ6内の拡径部61パンチング
メタルに氷が付着した場合、バルブ22及び24を開放
し、バルブ21及び23を閉鎖する。そして、エアブロ
ワ7を駆動すると、温度の高い外気はバルブ24を介し
てエアブロワ7に導入され、昇圧、昇温され、バルブ2
2を介してエアクーラ8を通らず昇温されたままアブサ
6内に供給され、アブサ6内の付着氷を解凍する。ま
た、アブサ6内のパンチングメタル内への氷結量がすく
ない場合には、バルブ22を閉鎖し、バルブ21及び2
3を開放し、バルブ24を閉鎖状態から徐々に開放して
いき、アブサ6からの吸引空気量を少なくして、スパッ
ト4よりの吸引力を増加させる事によりパンチングメタ
ル等からなる拡径部61に付着した氷を吹き飛ばすこと
もできる。
【0023】
【効果】以上、詳述したように、本発明によれば、雪や
砕氷等の低温固形物を長距離輸送行う場合においても、
又標高差を有する場合においても円滑に搬送する事の出
来る輸送装置を提供することにある。また、本発明によ
れば何らかの理由により急に多くの氷が供給されたり、
配管内の空気流速が小さくなり、配管内に氷が付着した
場合においても、すみやかにその氷結を除去することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る人工雪の輸送装置の一概
略図である。
【図2】氷供給部を示す図1の変形例である。
【図3】アブサ内の氷を除去させる機構を示す他の実施
例図である。
【図4】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
3 ロータリフィーダ 4 スパット 6 アブサ 7 エアブロワ 8 エアクーラ 17 ホッパ 10、11、12 配管 21、22、23、24 バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25C 1/00 - 1/12 F25C 1/16 - 5/18 B65G 53/28

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温固形物を配管内を流れる冷却空気流
    に搬送させ、目的地に輸送する低温固形物の輸送装置に
    おいて、 前記低温固形物と空気の固気二相流から搬送空気流の一
    部を外部に逃がす第1の手段と、 外部より取入れた空気流を利用して配管内を流れる搬送
    空気流速を増加させ、上流側の配管内の静圧を低減させ
    る第2の手段とを、 前記配管途中に組合せて、第1の手段の直後に第2の手
    段を配置してなり、 前記第1の手段は、前記低温固形物と空気の固気二相流
    が搬送される配管に連設され、外周に多数の小孔が穿孔
    されたラッパ状の拡径部と、該拡径部周囲を包被するド
    ラムと前記ドラムに接続され該ドラムより空気を吸引す
    るエアブロワとよりなることを特徴とする低温固形物の
    輸送装置。
  2. 【請求項2】 第2の手段は、前記第1の手段のラッパ
    状拡径部の下流側をテーパ状に縮径した後その先側細径
    配管自由端を相対的に太径の搬送管に開口させるととも
    に、該先側配管を含む自由端の周囲を、その出口側が前
    記太径の搬送管に連接されたドラムが包被され、該ドラ
    ムに搬送空気流を導入して該ドラムから相対的に太径の
    配管に流出する空気流によりエジェクタ効果が生じるよ
    うに構成していることを特徴とする請求項1記載の低温
    固形物の輸送装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の手段のドラムより外部に吸引
    した空気流の昇圧と冷却を行った後、該冷却昇圧した空
    気流を前記第2の手段のドラムに導入する管路(以下、
    空気流冷却昇圧管路という)を設けたことを特徴とする
    請求項2記載の低温固形物の輸送装置。
  4. 【請求項4】 前記請求項3記載の空気流冷却昇圧管路
    において、前記管路上に設けた昇圧手段と冷却手段の間
    に、昇圧手段上流側とバイパスさせるバイパス路を設
    け、該バイパス路に設けた弁を介して昇圧手段により昇
    圧された冷却前の空気流を前記第1の手段のラッパ状拡
    径部側に戻すことを特徴とする請求項3記載の低温固形
    物の輸送装置。
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