JP5679363B2 - 粉粒体の分配装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体の分配装置に関し、より詳細には、気流により圧送される粉粒体を本管から複数の分岐管に分配する際、分岐管ごとの粉粒体の分配量の偏りを低減することが可能な粉粒体の分配装置に関する。

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雪送管と、雪送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。

特に、車両の高さ方向に吹雪の所望の濃度レベル分布を実現するのが重要である。
より詳細には、吹き出しノズルから吹き出される氷粒は気流により車両に向かって搬送されるところ、静止車両に対して気流の速度を変えることにより、種々の速度で走行中の車両に対して吹雪が吹き出される状況を模擬している。この場合、気流の速度を変えることにより吹雪の濃度が自ずと変わってしまうのでは、適正な試験とならないので、吹雪の濃度を一定に維持する必要がある。

この点、道路に積もった雪の上を前方の車両が通過することにより吹雪が発生する場合には、車両の高さ方向の吹雪の濃度分布は、道路に近いほど高いことから、このような状況を模擬するとすれば、車両の高さ方向の吹雪の濃度分布を変える必要がある。
このため、製氷機により製氷され、砕氷機により砕氷された氷粒を雪送管により圧送する際、雪送管から、それぞれ先端部に吹き出しノズルを備えた複数の分岐管に氷粒を分配する必要があるところ、従来の氷粒の分配技術には、以下のような技術的問題が存する。

すなわち、分岐管ごとに氷粒の分配量のばらつきが生じ、所望の吹雪の濃度分布が達成できず、精確な雪環境試験を行うのが困難となる点である。
より詳細には、雪送管の断面上において、氷粒はその重さゆえに、断面の下方ほど濃度が高くなる傾向にあるから、雪送管の流出口に対して複数の分岐管を接続する際、それぞれの分岐管を流出口の一部区画と固定的に接続させるとすれば、流出口の一部区画のレベルに応じて、分岐管ごとに氷粒の分配量のばらつきが生じてしまう。この場合、雪送管の断面上における濃度分布の偏りは、圧送に利用する気流の速度を高めるほど低減することが可能であるが、気流の速度は、雪環境試験における重要なパラメータであり、試験条件に応じて制約なく設定可能なようにしておく必要がある。
この点、特許文献１には、粉粒体を内筒から分岐路に下方に向かって分配する粉粒体分配装置が開示され、分配装置内部の分岐路には、粉粒体の排出方向を切り替えるように回転可能な状態で位置決め固定されるローターが設けられ、いずれか一方の分岐路あるいは両方の分岐路に同時に分配することが可能とされている。
しかしながら、このようなローター式の粉粒体分配装置では、第１に、２つの分岐路に対してしか分配することができず、３つ以上の分岐路に対して分配することができない、第２に、両方の分岐路に同時に分配する際、ローターを一方向に回転するのでなく、回転を正逆に切り替えて回転させるものの、切り替えの始まりから終了までの間に、分配量が変動することが避けられない。
このような分配量のばらつきに関する技術的課題は、雪環境試験に用いる吹雪を分配する場合に限られず、配合飼料、食品製造、医薬品製造あるいは鉱業等の諸分野において、粉粒体の調合や配合が必要となる際、管内で粉粒体を気流を利用して圧送しながら、その途中で粉粒体を分配する場合に広く一般的に起こり得る技術的問題である。
特開２００３−１６０１０８号公報

以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、気流により圧送される粉粒体を本管から複数の分岐管に分配する際、分岐管ごとの粉粒体の分配量の偏りを低減することが可能な粉粒体の分配装置を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明の粉粒体の分配装置は、
管内で気流により粉粒体を圧送する本管と、それぞれの上流側端面が、該本管の下流側端面と平行に配置される複数の分岐管との間に配置される粉粒体の分配装置であって、
前記粉粒体の分配装置は、上流側端面および下流側端面それぞれが前記本管の下流側端面および該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と、該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とを有し、
該回転体はその内部に、該回転体を軸線方向に貫通する圧送流路を有し、
該圧送流路は、前記上流側端面に、前記本管の下流側端面に設けられる流出開口に近接対向して非接触式に配置される取り入れ口を備え、前記下流側端面に、前記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に近接対向して非接触式に配置される排出口とを備え、
前記排出口は、前記回転体の回転による前記排出口の通過軌跡上に前記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、構成としている。

本発明の粉粒体の分配装置によれば、気流により粉粒体を圧送する本管から、回転する回転体の圧送流路を介して、粉粒体を複数の分岐管それぞれに分配することが可能である。
より具体的には、圧送される粉粒体は気流とともに本管の流出開口から流出し、回転駆動部により回転体の軸線方向を中心に所定回転速度で回転する回転体の内部の圧送流路に取り入れ口から流入し、排出口から流出して、排出口と近接対向して配置される複数の分岐管それぞれの流入開口から複数の分岐管それぞれに分配される。
この場合、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ことから、回転中の回転体の圧送流路の排出口と位置合わせされる複数の分岐管それぞれの流入開口が順次切り替えられることにより、気流により圧送される粉粒体を本管から複数の分岐管に分配する際、分岐管ごとの粉粒体の分配量の偏りを低減することが可能である。

また、前記回転体の前記上流側端面および前記下流側端面それぞれは、円形であり、前記本管の前記下流側端面および前記複数の分岐管それぞれの流入開口を包摂する領域と同じ大きさを有し、前記圧送流路は、直線状流路であるのがよい。
さらに、前記圧送流路は、前記回転体の内部に、複数設けられ、それぞれの圧送流路は、前記回転体の軸線方向に平行に設けられるのがよい。
さらにまた、前記圧送流路は、前記回転体の内部に、単一に設けられ、前記取り入れ口は、前記回転体の軸線を中心とし、前記排出口は、前記回転体の軸線方向から偏心配置されるのがよい。

加えて、粉粒体は、氷片を破砕することにより形成される人工雪であり、該複数の分岐管それぞれの下流側の端部には、吹雪の吹き出しノズルが設けられるのがよい。
さらに、粉粒体は、自然雪であり、該複数の分岐管それぞれの下流側の端部には、吹雪の吹き出しノズルが設けられるのでもよい。
さらにまた、粉粒体は、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り、該複数の分岐管それぞれの下流側の端部には、吹雪の吹き出しノズルが設けられるのでもよい。

加えて、前記回転体の回転速度は、粉粒体を圧送する気流の気流速度に応じて設定されるのがよい。
さらに、前記複数の分岐管それぞれの上流側端部には、張出環状フランジが設けられ、該張出環状フランジは、前記回転体のまわりに前記本管に向かって突出するリング部を有し、該リング部の内周面と前記回転体の外周面との間に、ベアリングおよびオイルシールが設けられ、前記本管の下流側端部には、張出環状フランジが設けられ、該張出環状フランジは、前記回転体のまわりに前記複数の分岐管に向かって突出するリング部を有し、該リング部の内周面と前記回転体の外周面との間に、ベアリングおよびオイルシールが設けられるのがよい。

さらにまた、前記圧送流路により圧送される人工雪あるいは自然雪が、前記圧送流路の内周面に付着しないように、前記圧送流路の内周面は、樹脂製であり、前記圧送流路内で粉粒体を圧送する気流速度は、人工雪あるいは自然雪の前記内周面への付着力を上回る剥離力が生じるような速度に設定するのがよい。

本発明の粉粒体の分配装置により人工雪を分配して雪環境試験に利用する場合を例として、本発明の粉粒体の分配装置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。

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。

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。

人工雪の分配装置３４について説明すれば、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。

図２に示すように、人工雪の分配装置３４は、管内で気流により人工雪を圧送する雪供給管４０と、それぞれの上流側端面１０４が、雪供給管４０の下流側端面１０６と平行に配置される複数の分岐管５８（図面では３基）との間に配置される。

図２に示すように、人工雪の分配装置３４は、上流側端面１０５および下流側端面１０７それぞれが雪供給管４０の下流側端面１０６および複数の分岐管５８それぞれの上流側端面１０４と平行に配置された回転体１１０と、回転体１１０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）とを有する。回転駆動部は、たとえば駆動モータである。
図３および図４に示すように、回転体１１０は、円柱状であり、その内部に回転体１１０を軸線方向に貫通する圧送流路１１４を有する。
図２、図５および図６に示すように、圧送流路１１４は、上流側端面に、雪供給管４０の下流側端面１０６に設けられる流出開口１１６に近接対向して非接触式に配置される取り入れ口１１８を備え、下流側端面に、複数の分岐管５８それぞれの上流側端面１０４に設けられる流入開口１２０に近接対向して非接触式に配置される排出口１２２を備える。取り入れ口１１８および排出口１２２は、円形開口でよい。

図５および図６に示すように、圧送流路１１４は、回転体１１０の内部に、単一に設けられ、取り入れ口１１８は、回転体１１０の軸線を中心とし、排出口１２２は、回転体１１０の軸線方向から偏心配置される。偏心量は、人工雪の圧送流量に応じて、決定すればよい。
図７および図８に示すように、排出口１２２は、回転体１１０の回転による排出口１２２の通過軌跡上に複数の分岐管５８それぞれの流入開口１２０が位置するように設けられる。
雪供給管４０の内径よりも各分岐管５８の内径を小さく設定し、回転体１１０内の圧送流路１１４が雪供給管４０側の取り入れ口１１８から分岐管５８側の排出口１２２に向かって先細に形成されている。しかしながら、雪供給管４０内を流れる気流速度、雪供給管４０内を気流により圧送される人工雪の量、あるいは分岐管５８の配設数によっては、各分岐管５８の内径を雪供給管４０の内径とほぼ同じあるいは大きくする場合もあり、この場合には、回転体内の圧送流路１１４は、取り入れ口１１８と排出口１２２の間を同一径あるいは取り入れ口１１８から排出口１２２に向かって先太に形成する。
また、複数の分岐管５８の流入開口１２０は、取り入れ口１１８および排出口１２２とは異なり、圧送される人工雪が分岐管内で詰まりを生じない観点から、非円形開口の必要があり、図８に示すように、扇形形状（それぞれ中心角度１２０°）、あるいは、図９に示すように、回転体１１０の回転による排出口１２２の通過軌跡上に位置する限度で、小判状の開口として、回転中の排出口１２２との連通時間を確保してもよい。分岐管内での詰まりを防止することにより、人工雪の分配に伴う脈動の発生も防止することが可能である。
回転体１１０の回転速度は、人工雪を圧送する気流の気流速度に応じて設定される。より具体的には、気流速度が高いほど人工雪が圧送流路１１４を通過する時間が短いことから、回転体１１０の回転により複数の分岐管５８に人工雪を分配するためには、回転速度を高める必要があり、また排出口１２２が分岐管５８から隣り合う分岐管５８に移動する時間を短縮し、１つの分岐管５８において間欠的な人工雪の分配を連続化するためにも回転速度を高める必要がある。
回転体１１０の上流側端面１０４および下流側端面１０６それぞれは、円形であり、雪供給管４０の下流側端面１０６および複数の分岐管５８それぞれの流入開口１２０を包摂する領域と同じ大きさを有し、圧送流路１１４は、直線状流路である。
圧送流路１１４により圧送される人工雪が、圧送流路１１４の内周面１２８に付着しないように、圧送流路１１４の内周面１２８は、樹脂製であり、圧送流路１１４内で人工雪を圧送する気流速度は、人工雪の内周面１２８への付着力を上回る剥離力が生じるような速度に設定する。

図１０に示すように、複数の分岐管５８それぞれの上流側端部には、張出環状フランジ１２４Ａが設けられ、張出環状フランジ１２４Ａは、回転体１１０のまわりに雪供給管４０に向かって突出するリング部１２６Ａを有し、リング部１２６Ａの内周面１２８Ａと回転体１１０の外周面１３０との間に、ベアリング１３２Ａおよびオイルシール１３４Ａが設けられ、雪供給管４０の下流側端部には、張出環状フランジ１２４Ｂが設けられ、張出環状フランジ１２４Ｂは、回転体１１０のまわりに複数の分岐管５８に向かって突出するリング部１２６Ｂを有し、リング部１２６Ｂの内周面１２８Ｂと回転体１１０の外周面１３０との間に、ベアリング１３２Ｂおよびオイルシール１３４Ｂが設けられる。
変形例として、図１１に示すように、リング部１２６Ａに大気開放穴１３５を設けてもよい。これにより、ベアリング１３２Ａが片圧となって、ベアリング内に水が浸入するのを防止することが可能であり、この場合には、外側のオイルシール１３４Ａを省略することが可能である。なお、リング部１２６Ｂについても、同様である。

本発明の粉粒体の分配装置３４によれば、気流により人工雪を圧送する雪供給管４０から、回転する回転体１１０の圧送流路１１４を介して、人工雪を複数の分岐管５８それぞれに分配することが可能である。
より具体的には、まず、製氷機１２２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により気流により試験体である車両Ｖに向けて気流により圧送される。

圧送される雪は、気流とともに雪供給管４０の流出開口１１６から流出し、回転駆動部１１２により回転体１１０の軸線方向を中心に所定回転速度で回転する回転体１１０の内部の圧送流路１１４に取り入れ口１１８から流入し、排出口１２２から流出して、排出口１２２と近接対向して配置される複数の分岐管５８それぞれの流入開口１２０から複数の分岐管５８それぞれに分配される。
より具体的には、３系統それぞれにおいて、雪供給管４０から車両の幅方向に所定間隔を隔てて、全体で車両の幅全体をカバーするように配置された複数の分岐管５８それぞれに分配される。
この場合、排出口１２２は、回転体１１０の回転による排出口１２２の通過軌跡上に複数の分岐管５８それぞれの流入開口１２０が位置するように設けられることから、回転中の回転体１１０の圧送流路１１４の排出口１２２と位置合わせされる複数の分岐管５８それぞれの流入開口１２０が順次切り替えられることにより、気流により圧送される雪を雪供給管４０から複数の分岐管５８に分配する際、分岐管５８ごとの雪の分配量の偏りを低減することが可能である。

次いで、各系統において、それぞれの分岐管５８において、湿雪装置３２により所定の水分含有率を有する湿雪とされ、先端の吹き出しノズル３６から分配された湿雪が吹き出され、吹き出しノズル３６の背後からの送風に乗せて車両に向かって吹雪として吹き付けられる。
この場合、各吹き出しノズル３６から吹き出される吹雪の量にばらつきが少なく、また各吹き出しノズル３６からの吹き出しが間欠的でなく、試験実施に支障のない範囲で連続的にすることが可能であることから、自然の吹雪の再現に近づけた適正な雪環境試験を実施することが可能である。

変形例として、圧送流路１１４は、回転体１１０の内部に、複数設けられ、それぞれの圧送流路１１４は、回転体１１０の軸線方向に平行に設けられてもよい。これは、圧送する気流速度が低速であるか、あるいは回転体１１０の軸長を確保可能な場合において、回転体１１０の回転数が低回転（たとえば、数十ないし数百ＲＰＭ）でもよい場合に有効である。
さらなる変形例として、図１２に示すように、試験条件によっては、雪供給管４０に対して単一の分配装置３４を設け、分配装置３４に対して３つの分岐管５８を設け、それぞれの分岐管５８の先端に吹き出しノズル３６を車両Ｖの幅の中央部に、車両Ｖの高さ方向に所定間隔を隔てて設けてもよい。

本件発明者は、本発明の粉粒体の分配装置３４による効果を確認するために、以下に示すような試験を行った。
試験条件
（１） 分配対象：氷粒、粒径 ０．１〜１ｍｍ
（２） 回転数：１２００ｒｐｍ
（３） 雪供給管：径６０ｍｍ
（４） 分岐管：６本、径３２ｍｍ
（５） 気流速度：１５〜２０ｍ/s
（６） 回転体１１０の全長：２５ｃｍ

試験結果を図１３に示す。実線は１回目、点線は２回目の結果を示す。いずれも場合も、６本の分岐管５８において、分配量が−５％ないし＋５％のばらつきの範囲に収まっていることが確認されており、本発明の粉粒体の分配装置３４による粉粒体の均一な分配が達成可能なことを確認した。

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、分配対象である粉粒体として人工雪の場合として、人工雪を雪供給管４０から複数の分岐管５８に圧送形式で分配して、複数の分岐管５８それぞれの先端に設けられた吹き出しノズル３６から吹雪を模擬する場合を説明したが、それに限定されることなく、圧送形式の粉粒体を一様に分配する必要性がある限り、どのような粉体あるいは粒体にも有効である。
たとえば、本実施形態において、分配すべき粉粒体として、氷片を破砕することにより形成される人工湿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、自然雪であったり、あるい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く、これらは湿雪でなくてもよい。

本発明の実施形態に係る粉粒体の分配装置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粉粒体の分配装置の回転体を環境試験システムの雪供給管に設けた状態を拡大して示す切欠き斜視図である。 本発明の実施形態に係る粉粒体の分配装置の回転体を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る粉粒体の分配装置の回転体の回転軸線方向の断面図である。 図２中の矢印Ａ方向より見た回転体の回転軸線方向の端面図である。 図２中の矢印Ｂ方向より見た回転体の回転軸線方向の端面図である。 図２に示した回転体を分岐管側から見た端面図である。 図２に示した回転体の分岐管側を回転体の内部から見た端面図である。 分岐管の流入開口の変形例を示す図８と同様な図である。 回転体と分岐管との接続部まわりを示す部分概略図である。 回転体と分岐管との接続部まわりの変形例を示す図１０と同様な図である。 本発明の粉粒体の分配装置を配設する環境試験システムの変形例の全体概要図である。 本発明の実施形態に係る粉粒体の分配装置による試験結果を、縦軸をばらつき割合、横軸を分岐管により示す図である。

Ｖ 車両
Ｘ 回転軸線
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
１０４ 上流側端面
１０５ 上流側端面
１０６ 下流側端面
１０７ 下流側端面
１１０ 回転体
１１４ 圧送流路
１１６ 流出開口
１１８ 取り入れ口
１２０ 流入開口
１２２ 排出口
１２８ 内周面
１３２ ベアリング
１３４ オイルシール
１３５ 大気開放穴
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 (10)

1. 管内で気流により粉粒体を圧送する本管と、それぞれの上流側端面が、該本管の下流側端面と平行に配置される複数の分岐管との間に配置される粉粒体の分配装置であって、
   前記粉粒体の分配装置は、上流側端面および下流側端面それぞれが前記本管の下流側端面および該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と、該回転体をそ
   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とを有し、
   該回転体はその内部に、該回転体を軸線方向に貫通する圧送流路を有し、
   圧送流路は、前記上流側端面に、前記本管の下流側端面に設けられる流出開口に近接対向して非接触式に配置される取り入れ口を備え、前記下流側端面に、前記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に近接対向して非接触式に配置される排出口とを備え、該圧送流路は、該取り入れ口から該排出口に向かって先細に構成され、
   前記排出口は、前記回転体の回転による前記排出口の通過軌跡上に前記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、ことを特徴とする粉粒体の分配装置。
2. 前記回転体の前記上流側端面および前記下流側端面それぞれは、円形であり、前
   記本管の前記下流側端面および前記複数の分岐管それぞれの流入開口を包摂する領域と同
   じ大きさを有し、前記圧送流路は、直線状流路である、請求項１に記載の粉粒体の分配装
   置。
3. 前記圧送流路は、前記回転体の内部に、複数設けられ、それぞれの圧送流路は、前記回転
   体の軸線方向に平行に設けられる、請求項２に記載の粉粒体の分配装置。
4. 前記圧送流路は、前記回転体の内部に、単一に設けられ、前記取り入れ口は、前記回転体
   の軸線を中心とし、前記排出口は、前記回転体の軸線方向から偏心配置される、請求項２
   に記載の粉粒体の分配装置。
5. 粉粒体は、氷片を破砕することにより形成される人工雪であり、該複数の分岐管それぞれ
   の下流側の端部には、吹雪の吹き出しノズルが設けられる、請求項１ないし請求項４のい
   ずれか１項に記載の粉粒体の分配装置。
6. 粉粒体は、自然雪であり、該複数の分岐管それぞれの下流側の端部には、吹雪の吹き出し
   ノズルが設けられる、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の粉粒体の分配装置
   。
7. 粉粒体は、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り、該複
   数の分岐管それぞれの下流側の端部には、吹雪の吹き出しノズルが設けられる、請求項１
   ないし請求項４のいずれか１項に記載の粉粒体の分配装置。
8. 前記回転体の回転速度は、粉粒体を圧送する気流の気流速度に応じて設定される
   、請求項１に記載の粉粒体の分配装置。
9. 前記複数の分岐管それぞれの上流側端部には、張出環状フランジが設けられ、該張出環状
   フランジは、前記回転体のまわりに前記本管に向かって突出するリング部を有し、該リン
   グ部の内周面と前記回転体の外周面との間に、ベアリングおよびオイルシールが設けられ
   、前記本管の下流側端部には、張出環状フランジが設けられ、該張出環状フランジは、前
   記回転体のまわりに前記複数の分岐管に向かって突出するリング部を有し、該リング部の
   内周面と前記回転体の外周面との間に、ベアリングおよびオイルシールが設けられる、請
   求項１に記載の粉粒体の分配装置。
10. 前記圧送流路により圧送される人工雪あるいは自然雪が、前記圧送流路の内周面に付着し
    ないように、前記圧送流路の内周面は、樹脂製であり、前記圧送流路内で粉粒体を圧送す
    る気流速度は、人工雪あるいは自然雪の前記内周面への付着力を上回る剥離力が生じるよ
    うな速度に設定する、請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の粉粒体の分配装置
    。
    
    

Images