JP4566217B2 - 氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法と、同測定方法を用いてなる降雪装置 - Google Patents

Description

本発明は、氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法と、同測定方法を用いて、降雪装置の造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度を測定できるようにした降雪装置に関し、同降雪装置は、所定の温度に冷却し、かつ氷飽和以上の雰囲気に調整した空気を造雪室に有する通気部材を介して循環させ、同通気部材に付着する霜を成長させて雪を造る形態の降雪装置に関する。

従来、造雪室の通気性を有する膜体に、冷却器によって所定の温度に冷却し、かつ加湿器によって氷飽和以上の雰囲気に調整した空気を通過させて、同膜体に付着する霜を成長させて雪を造る降雪装置（例えば、特許文献１参照）では、前記造雪室で造られる雪の結晶形状が大に変化しないよう同造雪室内の空気温度を監視している。

造雪室内における空気温度の監視は、造雪室内に直接温度センサ等の温度測定手段を配設すると、同造雪室内の氷飽和以上の雰囲気によって温度センサ表面に着霜が生じてしまうことから、図３、図４に示すように、前記造雪室１８後段や加湿器１９前段のダクト２０内に温度センサ２１を配設し、これらの箇所において循環する空気温度を測定し、同箇所で測定した空気温度を基に造雪室１８内の氷飽和以上の雰囲気における空気温度を割り出していた。

しかしながら同一降雪装置において造雪量や雪の結晶形状を変更する際、造雪量を変更する場合は、前記造雪室後段のダクト内で測定した空気温度を基に造雪室内の氷飽和以上の雰囲気における空気温度を割り出すと、同造雪室後段では、造雪量が変化したことによる昇華潜熱や外部からの侵入熱により温度上昇分が変化し、同割り出した空気温度と、実際の造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度に誤差を生じる恐れがあった。

また前記加湿器前段のダクト内で測定した空気温度を基に造雪室内の氷飽和以上の雰囲気における空気温度を割り出すと、同加湿器前段では、加湿器内での加湿量が変化することで顕熱負荷が増加し、前述する造雪室後段のダクト内での空気温度の測定と同様に、同割り出した空気温度と、実際の造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度に誤差を生じる恐れがあった。

さらに、雪の結晶形状を変更する場合も、加湿器内での加湿量が変化することで顕熱負荷が増加し、したがって、前述した造雪量を変更する場合と同様に、造雪室後段のダクト内、加湿器前段のダクト内のいずれの部位で測定した空気温度を基に造雪室内の氷飽和以上の雰囲気における空気温度を割り出しても、同割り出した空気温度と、実際の造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度に誤差を生じる恐れがあった。

特開平９−３２９３８０号公報（第１〜５頁、図１〜５）

本発明は、氷飽和以上の雰囲気の空気温度をより正確に測定できる測定方法を提供するとともに、同測定方法を用いて造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度を測定できるようにして、同一の降雪装置において造雪量や雪の結晶形状を変更する場合でも、造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度をより正確に測定できる降雪装置を提供できるようにした。

上述した課題を解決するために、本発明に係る氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法は、氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法であって、氷飽和以上の雰囲気から一定の量で取り出した空気を、氷飽和以下の雰囲気になるよう一定の熱量で加熱して同氷飽和以下の雰囲気における空気温度を測定し、また、前記氷飽和以上の雰囲気から取り出した空気の量と、同空気の加熱量を基に、加熱により上昇した空気温度の温度上昇分を算出し、次いで、同温度上昇分の温度を前記氷飽和以下の雰囲気において測定した空気温度から差し引くことにより、氷飽和以上の雰囲気における空気温度を測定する構成としてある。

また前記温度上昇分の算出に、前記氷飽和以上の雰囲気から取り出す空気の風速を付加した構成としてある。

さらに、前記氷飽和以上の雰囲気から取り出す空気の空気量、同取り出した空気の加熱量を、一定の規則にしたがって可変させる構成としてある。

本発明に係る降雪装置は、所定の温度に冷却し、かつ氷飽和以上の雰囲気に調整した空気を造雪室に有する通気部材を介して循環させ、同通気部材に付着する霜を成長させて雪を造る降雪装置であって、氷飽和以上の雰囲気が通過する循環系路もしくは氷飽和以上の雰囲気が送られる造雪室に、少なくとも氷飽和以上の雰囲気から一定量の空気を取り出すための取り出し手段と、同取り出した空気を氷飽和以下の雰囲気になるよう一定熱量で加熱するための加熱手段と、同加熱した空気の空気温度を測定するための測定手段を配設した空気温度測定用のダクトを接続したものとしてある。

また、前記空気温度測定用のダクトにおいて、加熱手段を造雪室寄りに配設したものとしてある。

さらに、前記空気温度測定用のダクトにおいて、空気温度を測定した後の空気を、造雪室後段の循環系路に戻すようにしたものとしてある。

本発明の氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法と、同測定方法を用いてなる降雪装置によれば、造雪室内の氷飽和以上の雰囲気における空気温度を割り出す際、被測定部位である造雪室内の氷飽和以上の雰囲気から一定の量で取り出した空気を氷飽和以下の雰囲気になるよう一定の熱量で加熱し、同氷飽和以下の雰囲気において測定した空気温度が基になるので、従来方法のように、造雪室を通過して氷飽和以下の雰囲気に変化した常に循環している空気を、同造雪室外で温度測定をして得た空気温度が基になっているものと比して、造雪室内の氷飽和以上の雰囲気における空気温度をより正確に割り出すことができ、したがって同造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度をより正確に測定できる。

また同測定方法を用いた降雪装置は、造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度をより正確に測定できることから、同一降雪装置において造雪量や雪の結晶形状を変更した場合であっても、前述するように、被測定部位である造雪室内の氷飽和以上の雰囲気から一定の量で取り出した空気を氷飽和以下の雰囲気になるよう一定の熱量で加熱し、同氷飽和以下の雰囲気において測定した空気温度が基になって造雪室内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度が割り出されるので、同割り出した空気温度と実際の造雪室内における氷飽和以上の雰囲気における空気温度との誤差を非常に小なるものにでき、そして、造雪室に供給される氷飽和以上の雰囲気を用いているため、同一の降雪装置において造雪量や雪の結晶形状を変更する場合も、降雪装置を正確に、かつ安定運転できる。

以下、本発明の氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法を用いてなる降雪装置を添付図面に基づいて説明する。
本降雪装置の造雪部１は、図１に示すように、ダクト３および同ダクト３に配した送風機４により、冷却器５で所定の温度に冷却され、次いで加湿器６により氷飽和以上の雰囲気に調整された空気が同造雪部１と造雪室２に循環している。

そして、造雪室２には、同造雪室２内に開口する吸入口８に続けて空気温度測定用のダクト９を接続してあり、このダクトに、加熱手段たる加熱器１０、送風機１１、測定手段たる温度センサ１２を配設してあり、取り出し手段は上記吸入口８、送風機１１、ダクト９で構成してある。

上記ダクト９は、造雪室２内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度を割り出す際に、基となる氷飽和以下の雰囲気の空気における空気温度測定用のもので、同造雪室２内の温度制御に際し、一定吸入量に設定された送風機１１によって造雪室２内から氷飽和以上の雰囲気の空気を吸入口８から吸入し、同空気を一定熱量に設定された加熱器１０で氷飽和以下の雰囲気になるよう加熱し、同加熱により氷飽和以下の雰囲気となった空気の温度を温度センサ１２で測定している。

例えば、造雪室２内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度を氷点下１５℃の温度に制御する場合、温度センサ１２部での空気温度は、氷点下１５℃に加熱器１０および送風機１１の発熱による昇温分が加わった空気温度となるので、降雪装置の制御部（図示省略）による造雪室２内の温度制御は、温度センサ１２部において氷点下１５℃に加熱器１０および送風機１１の発熱による昇温分を加えた温度になるように冷却器５の冷却能力を制御する。

したがって、造雪室２内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度は、温度センサ１２部によって測定した空気温度から前記昇温分を差し引いた空気温度が、造雪室２内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度となるので、容易に造雪室２内の空気温度を氷点下１５℃に制御できる。

以下に示す説明は図示していないが、降雪装置の制御部による造雪室２内の温度制御の際、冷却器５の下流側にヒータ等の加熱手段を配設して、同加熱手段の加熱量を制御することによって温度制御をする場合もある。

また、加熱器１０は一定熱量の加熱を行うことができればよいので、温ブライン（二次冷媒）を使用する場合もある。

また、ダクト９は造雪室２とダクト３の間に配設していて、温度センサ１２によって空気温度を測定した後の空気を循環系路（ダクト３）に戻すようにしているが、同空気を循環系路（ダクト３）に戻さず外部排出するとともに、同外部排出した量の空気を補うための空気冷却手段を有する空気補給手段を、前記循環系路（ダクト３）に接続する場合もある。

また、ダクト９の吸入口８後段における機器の配置を、加熱器１０、温度センサ１２、送風機１１の順にする場合もある。

また、送風機１１によって造雪室２内から吸引する空気の風速を測定する風速センサをダクト９に配設したり、加熱器１０の消費電力を測定する電力センサを電気系に配設して、造雪室２内における氷飽和以上の雰囲気の空気温度を割り出す際の演算データとして用いる場合もある。

前記風速センサや電力センサを配することにより、送風機１１や加熱器１０の異常を検知することもでき、降雪装置の運転をより安定させることができる。

また、造雪室２内から吸引する空気の吸引量や同吸引した空気の加熱量を、一定の規則にしたがって可変させる場合もある。

図２は、造雪部１における空気温度の一例を空気線図に示したもので、図２中の実線が、ダクト３を循環する空気の温度変化を示していて、図２中の破線が、造雪室２からダクト９に吸引されて同ダクト９を通過する空気の温度変化を示している。

実施例における図中の符号２ａは、造雪室２で造った雪（図示は省略）を隣接する被供給室１７に排出するための排出口、符号７は、駆動回転体１３と従動回転体１４にエンドレスベルト状に張設された通気部材たる通気膜１５を通過した空気を吸入するための吸入口、符号１６は、通気膜１５上から雪を掻き取るための掻き取り具である。

本発明に係る降雪装置における造雪部の構成を示す図。 本発明に係る降雪装置の空気線図。 従来の降雪装置における造雪部の構成を示す図。 従来の降雪装置における造雪部の構成を示す図。

符号の説明

１ 造雪部
２ 造雪室
２ａ 排出口
３ ダクト
４ 送風機
５ 冷却器
６ 加湿器
７ 吸入口
８ 吸入口
９ ダクト
１０ 加熱器
１１ 送風機
１２ 温度センサ
１３ 駆動回転体
１４ 従動回転体
１５ 通気膜
１６ 掻き取り具
１７ 被供給室
１８ 造雪室
１９ 加湿器
２０ ダクト
２１ 温度センサ

Claims (7)

1. 氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法であって、氷飽和以上の雰囲気から一定の量で取り出した空気を、氷飽和以下の雰囲気になるよう一定の熱量で加熱して同氷飽和以下の雰囲気における空気温度を測定し、また、前記氷飽和以上の雰囲気から取り出した空気の量と、同空気の加熱量を基に、加熱により上昇した空気温度の温度上昇分を算出し、次いで、同温度上昇分の温度を前記氷飽和以下の雰囲気において測定した空気温度から差し引くことにより、氷飽和以上の雰囲気における空気温度を測定する氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法。
2. 前記温度上昇分の算出に、前記氷飽和以上の雰囲気から取り出す空気の風速を付加する請求項１に記載の氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法。
3. 前記氷飽和以上の雰囲気から取り出す空気の空気量を、一定の規則にしたがって可変する請求項１に記載の氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法。
4. 前記氷飽和以上の雰囲気から取り出した空気の加熱量を、一定の規則にしたがって可変させる請求項１に記載の氷飽和以上の雰囲気における空気温度の測定方法。
5. 所定の温度に冷却し、かつ氷飽和以上の雰囲気に調整した空気を造雪室に有する通気部材を介して循環させ、同通気部材に付着する霜を成長させて雪を造る降雪装置であって、氷飽和以上の雰囲気が通過する循環系路もしくは氷飽和以上の雰囲気が送られる造雪室に、少なくとも氷飽和以上の雰囲気から一定量の空気を取り出すための取り出し手段と、同取り出した空気を氷飽和以下の雰囲気になるよう一定熱量で加熱するための加熱手段と、同加熱した空気の空気温度を測定するための測定手段を配設した空気温度測定用のダクトを接続してなる降雪装置。
6. 前記空気温度測定用のダクトにおいて、加熱手段を造雪室寄りに配設してなる請求項５に記載の降雪装置。
7. 前記空気温度測定用のダクトにおいて、空気温度を測定した後の空気を、造雪室後段の循環系路に戻すように構成してなる請求項５に記載の降雪装置。

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