JP6004210B2 - 吹雪の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、吹雪の制御方法に関し、より詳細には、吹雪の拡散領域内で雪粒径のバラツキを低減しつつ、乾き雪および湿雪のいずれに基づく吹雪にも対処可能であり、かつ乾き雪と湿雪との間で遷移する自然雪による吹雪の状況を模擬することが可能な吹雪の制御方法に関する。

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配管と、配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。

この点、本件発明者は、特許文献１において、環境試験において、造雪した人工雪を用いて吹雪を模擬するのに、造雪した人工雪を拡散する技術を提案している。
この技術は、拡散用部材を用いるもので、より具体的には、気流に乗せられた雪により模擬される吹雪の拡散用部材であって、雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に該吹き出し口に対向する拡散面を設け、拡散面は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および／または頂部が吹き出し口に近づく向きに形成された円錐形状であり、それにより、吹き出し口から吹き出され、気流に乗って気流進行方向に沿って発生する吹雪が、拡散面に沿って案内され、拡散面の四方外方に向かって拡散する、構成としている。

以上の構成を有する吹雪の拡散用部材によれば、吹き出し口から吹き出された雪は気流に乗って、気流の進行方向に沿って吹雪として流れ、吹雪は、吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に吹き出し口に対向するように配置された拡散面に当るところ、拡散面は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および／または頂部が吹き出し口に近づく向きに形成された円錐形状であることから、吹雪は、拡散面に付着することなく、拡散面に沿って案内され、四方外方に向かって拡散するとともに、拡散面への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能である。

しかしながら、このような拡散用部材を有する吹雪の発生装置には、以下のような技術的問題点が存する。
第１に、拡散用部材を用いて吹雪を拡散すると、拡散領域内で雪粒子径のバラツキが発生する点である。
より詳細には、図５に示すように、噴射ノズル３６の吹き出し口から吹き出された噴雪流れが、拡散用部材７４の拡散面に当たって四方外方に拡散する際、拡散用部材７４の下流に生じる伴流、場合により渦流によって、粒径の小さい雪粒は、噴雪流れの中央部に移動する一方、粒径の大きい雪粒は、噴雪流れの外側に移動する傾向にあり、噴雪流れの拡散領域内において、雪粒径の分布に偏りが生じ、自然状態の吹雪を模擬できず、精確な環境試験を行うことが困難となる。
第２に、拡散用部材を用いて吹雪を拡散すると、乾き雪および湿雪のいずれであっても、吹雪を自在に拡散することが困難であり、特に、乾き雪と湿雪との間で遷移する自然雪の状況を模擬することが難しい。
より詳細には、拡散用部材は、乾き雪に対しては円板形状とすれば、湿雪に対しては、拡散用部材への付着を防止する観点から、円錐形状とする必要があり、乾き雪と湿雪との間で遷移する自然雪による吹雪の状況をその場で模擬するのが困難となる。

この点、本出願人は、特許文献２において、オリフィス絞り開口を利用した吹雪の発生装置を提案している。
この吹雪の発生装置は、雪を気流に乗せることにより吹雪を模擬する吹雪の発生装置であって、雪を気流により圧送し、先端部に吹き出しノズルを有する雪供給管を有し、吹き出しノズルは、目的物に向かって平行流の気流を流す風洞内で、風洞の絞り部より上流側に、平行流に沿って雪を吹き出す向きに配置され、吹き出しノズルの吹き出し口に、オリフィス絞り開口を設け、オリフィス絞り開口は、吹き出し口において、吹き出しノズルの内周面に亘って設けた環状部により形成され、環状部は、オリフィス絞り開口を形成する内周面が吹き出しノズルの内周面に向かって上流方向に延びる曲周面をなすように構成されている。

以上の構成を有する吹雪の発生装置によれば、雪供給管内を吹き出しノズルに向かって気流により圧送される雪は、吹き出し口に設けたオリフィス絞り開口によりいったん絞られたうえで、外部に開放されることで、吹き出す際に広がることが可能であり、この絞り具合を気流速度との関係で調整することにより吹雪の所望の広がりを達成することが可能であるとともに、雪を吹き出す吹き出しノズルを風洞内において風洞の絞り部より上流側に、目的物に向かう平行流の気流に沿って雪を吹き出す向きに配置することから、風洞からの平行流の気流を乱さないようにしつつ、たとえば、吹雪を利用した雪環境試験において、供試体と吹き出しノズルとの距離を確保可能であることから、雪を背後からの気流に乗せることにより吹雪を模擬する際、所望広範囲に亘って吹雪を拡散分布させるとともに、吹雪を乗せる気流を乱さないようにすることが可能である。

しかしながら、このようなオリフィス絞り開口によれば、乾き雪の場合には、吹雪の拡散範囲を確保可能であるが、湿雪の場合には、雪供給管内において吹き出し口に向かって圧送される際、時間経過とともに、オリフィス絞り開口に湿雪が付着し、雪供給管が閉塞され、雪供給管による雪の供給自体が困難となる。この場合、空気の圧送速度を増大することにより、湿雪の付着をある程度防止することは可能であるが、そのために、吹雪の所望の拡散領域を達成するのが困難となる。

特願２０１３−０９４８３６号 特願２０１３−０９４８３５号

以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、吹雪の拡散領域内で雪粒径のバラツキを低減しつつ、乾き雪および湿雪のいずれに基づく吹雪にも対処可能であり、かつ乾き雪と湿雪との間で遷移する自然雪による吹雪の状況を模擬することが可能な吹雪の制御方法を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明の吹雪の制御方法は、
内部に圧送空気により噴射口に向かって雪粒を圧送する均圧流路と、
均圧流路の先端に設けられた噴射ノズルとを有し、
該均圧流路から該噴射ノズルの該噴射口に亘って、長手方向に均一な流路断面積を有する噴雪装置を利用して、圧送空気により雪粒を前記噴射口より噴射させて、該噴雪装置の背後からの気流に乗せて吹雪を発生する吹雪の制御方法であって、
前記噴雪装置の前記均圧流路の長手方向を気流に沿うように、目的物に向かって平行流の気流を流す風洞内に前記均圧流路を配置する段階と、
吹雪の所望の拡散領域に応じて、圧送空気流量に対する雪粒の流量の混合比を調整する段階と、を有する構成としている。

以上の構成を有する吹雪の制御方法によれば、均圧流路から噴射ノズルの噴射口に亘って、長手方向に均一な流路断面積を有する噴雪装置を利用して、圧送空気により雪粒を噴射口より噴射させて、噴雪装置の背後からの気流に乗せて吹雪を発生する際、噴雪装置の均圧流路の長手方向を気流に沿うように、均圧流路を目的物に向かって平行流の気流を流す風洞内に配置したうえで、吹雪の所望の拡散範囲に応じて、圧送空気流量と雪粒の流量との混合比を調整することにより、吹雪の拡散領域内で雪粒径のバラツキを低減しつつ、乾き雪および湿雪のいずれに基づく吹雪にも対処可能であり、かつ乾き雪と湿雪との間で遷移する自然雪による吹雪の状況を模擬することが可能である。なお、目的物に向かって平行流の気流を流す風洞内に均圧流路を配置することにより、気流の乱れが生じるものの、整流胴内の整流化により、吹雪を用いた環境試験実施に必要な範囲で、気流の乱れは回復可能であり、特に、吹雪の所望の拡散領域を制限することにより、拡散領域内での吹雪の濃度分布の偏りを抑制することが可能である。

また、前記均圧流路と前記噴射ノズルとは一体であるのがよい。
さらに、前記均圧流路は、前記噴射ノズルの上流側に所定長さの直管部を有するのがよい。
さらにまた、前記噴雪装置の前記均圧流路の長手方向を気流に沿うように、前記均圧流路を風洞の整流胴内に設置するのでもよい。
加えて、前記均圧流路は、可撓性を具備する内管と外管とからなる二重管構造をなし、内外管の間には、気体材料または液体材料または固体材料が密閉式に充填され、充填量を調整することにより、前記噴射口に相当する前記内管の口径を調整するのでもよい。

さらに、前記噴雪装置の背後からの気流速度に応じて、前記混合比を調整するのでもよい。
さらにまた、雪粒の流量／圧送空気流量を小さくする際、吹雪の速度を増大しつつ、吹雪の所望の拡散領域内において吹雪の濃度を確保する場合には、圧送空気流量を大きくし、一方、吹雪の速度を確保しつつ、吹雪の濃度を下げる場合には、雪粒の流量を小さくするのがよい。
加えて、雪粒の流量／圧送空気流量を大きくする際、吹雪の速度を確保しつつ、吹雪の所望の拡散領域内において吹雪の濃度を増大する場合には、雪粒の流量を大きくし、一方、吹雪の速度を低下しつつ、吹雪の濃度を確保する場合には、圧送空気流量を小さくするのがよい。

本発明の吹雪の制御方法について、雪環境試験に利用する場合を例として、雪環境試験システムとともに、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、人工雪の噴射ノズル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と噴射ノズル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と噴射ノズル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２７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）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。

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、同じレベルの噴射ノズル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、噴射ノズル３６が設けられる。

人工雪の分配装置３４は、上流側端面および下流側端面それぞれが雪供給管４０の下流側端面および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（図示せず）と、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（図示せず）とを有し、回転体はその内部に、回転体を軸線方向に貫通する圧送流路（図示せず）を有し、圧送流路は、上流側端面に、雪供給管４０の下流側端面に設けられる流出開口（図示せず）に近接対向して非接触式に配置される取り入れ口（図示せず）を備え、下流側端面に、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（図示せず）に近接対向して非接触式に配置される排出口（図示せず）とを備え、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。

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。

吹雪の発生装置に関し、噴射ノズル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機の吹雪の噴射ノズル３６が配置され、各噴射ノズル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を介して噴射ノズル３６から吹雪を吹き出すのに利用されるようにしている。噴射ノズル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噴射ノズル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。

図３に示すように、吹雪供給システム１２において、雪供給管４０の下流側には、噴雪装置１００が設けられ、噴雪装置１００は、内部に圧送空気により噴射口１０２に向かって雪粒を圧送する均圧流路１０４と、均圧流路１０４の先端に設けられた噴射ノズル３６とを有し、均圧流路１０４から噴射ノズル３６の噴射口１０２に亘って、長手方向に均一な流路断面積を有する。均圧流路１０４と噴射ノズル３６とは一体であり、均圧流路１０４は、噴射ノズル３６の上流側に所定長さ（図面上Ｌ）の直管部１０６を有する。この所定長さＬは、均圧流路１０４内において、圧送空気により噴射ノズル３６に向かって圧送される雪粒の加速領域として十分な長さを確保する観点から定められる。たとえば、後に説明するように、噴射ノズル３６から噴射される雪粒が背後からの気流に乗って、吹雪として目的物である車両Ｖに吹き付けられるところ、この吹雪の所望の拡散領域Ａに応じて、圧送空気流量に対する雪粒の流量の混合比Ｒを調整するが、設定される混合比が大きい場合には、圧送空気流量を大きくするか、あるいは雪粒の流量を小さくする必要があり、雪粒の流量が小さい場合には、この所定長さＬを確保する必要がある。

均圧流路１０４は、可撓性を具備する内管１０８と外管１１０とからなる二重管構造をなし、内外管１１０の間の環状スペース１１１には、気体材料または液体材料または固体材料が密閉式に充填され、充填量を調整することにより、噴射口１０２に相当する内管１０８の口径を調整可能としている。より詳細には、噴射口１０２を絞りたい場合には、充填量を増大し、それにより、内管１０８の口径を縮径化し、逆に、噴射口１０２を広げたい場合には、充填量を減少し、それにより、内管１０８の口径を拡径化すればよい。二重管の材質、特に、内管１０８の材質は、このような縮径化および拡径化が可能なように可撓性を具備するもの、たとえば、樹脂製でもよい。
均圧流路１０４は、噴雪装置１００の均圧流路１０４の長手方向が気流に沿うように、風洞１６の整流胴３１２内に設置される。これにより、噴射ノズル３６から噴射される雪粒が背後からの気流に乗って、吹雪として車両Ｖに吹き付けられる際、均圧流路１０４の存在により、気流が乱されることになるが、整流胴３１２による整流化により、環境試験に必要な範囲で気流の乱れの回復は可能である。

以上の構成を有する吹雪の発生装置１００について、その作用を以下に説明する。
まず、吹雪の所望の拡散領域Ａに応じて、噴雪装置１００において、雪粒の流量／圧送空気流量（混合比Ｒ）を設定するとともに、均圧流路１０４において、内外管１１０間に充填する気体、液体あるいは固体材料の充填量を決定して、噴射ノズル３６の口径を設定する。
この場合、噴雪装置１００の背後からの気流速度に応じて、混合比Ｒを調整してもよい。たとえば、気流速度が大きい場合には、吹雪は拡散しやすくなるので、その分を考慮して、混合比Ｒを設定し、逆に、気流速度が小さい場合には、吹雪は拡散しにくくなるので、その分を考慮して、混合比Ｒを設定すればよい。
次いで、各系統において、製氷機２２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により気流により圧送され、分配装置３４により、複数の分岐管に分岐され、各分岐管において、湿雪装置３２によって所定の水分含有率を有する湿雪とされ、噴射ノズル３６まで達する。
この場合、噴射ノズル３６は、系統ごとに、車両の高さ方向に間隔を隔てて配置され、同じ系統の複数の噴射ノズル３６は、車両Ｖの幅方向に間隔を隔てて配置されている。
一方、送風機２５から発生した気流は、第２拡散胴３１０、第３屈曲胴３０６、第４屈曲胴３０８、整流胴３１２、縮流胴３１４を経て、吹き出し口３１６から車両Ｖに向かって流れ、第１屈曲胴３０２および第２屈曲胴３０４を経て、送風機２５に戻され、回流するようにしている。
それぞれの噴射ノズル３６において、吹き出し口１０２から吹き出された雪は気流に乗って、気流の進行方向に沿って吹雪として流れ、吹雪は、所望の拡散領域Ａに亘って拡散する。

より詳細には、噴射ノズル３６から噴射される噴雪が、背後からの気流に乗って、車両Ｖに向かって吹雪として吹き付けられる際、この吹雪の拡散領域Ａを広げたい場合には、雪粒の流量／圧送空気流量（混合比Ｒ）を小さくすればよく、そのために、雪粒の流量を小さくするか、あるいは、圧送空気流量を大きくする。その場合、吹雪の速度を増大しつつ、吹雪の所望の拡散領域Ａ内において吹雪の濃度を確保する場合には、圧送空気流量を大きくすればよく、一方、吹雪の速度を確保しつつ、吹雪の濃度を下げる場合には、雪粒の流量を小さくすればよい。それに対して、吹雪の拡散領域Ａを狭めたい場合には、雪粒の流量／圧送空気流量（混合比Ｒ）を大きくすればよく、そのために、雪粒の流量を大きくするか、あるいは、圧送空気流量を小さくする。その場合、吹雪の速度を確保しつつ、吹雪の所望の拡散領域Ａ内において吹雪の濃度を増大する場合には、雪粒の流量を大きくすればよく、一方、吹雪の速度を低下しつつ、吹雪の濃度を確保する場合には、圧送空気流量を小さくすればよい。

圧送空気流量を調整する場合には、ブロワー２８を調整し、一方、雪粒の流量を調整する場合には、製氷機２２により単位時間当たりの製氷量を調整したり、あるいは砕氷機２６により、単位時間当たりの砕氷量を調整したり、あるいは分配装置３４により単位時間当たりの分配量を調整したり、あるいはそれらの組み合わせにより、行えばよい。
その場合、噴射口１０２に相当する内管１０８の口径を調整することにより、設定した噴射口１０２の口径に基づいて、ブロワー２８、製氷機２２、砕氷機２６、または分配装置３４の調整をすればよい。
この場合、噴射ノズル３６にオフィリス開口が設けられる場合に比べて、均一な流路断面積を有する均圧流路１０４の場合には、混合比Ｒを小さくしても、吹雪の拡散領域Ａを広げるには限界があるが、噴射ノズル３６を高さ方向に複数配置することにより、複数の噴射ノズル３６が協働することで構成される吹雪により拡散領域Ａを確保することが可能である。
特に、図４に示すように、自然界における高さ方向の吹雪の濃度分布は、地面に近いほど濃度が大きくなる傾向になるところ、このような傾向を模擬するのに、高さ方向に複数配置された噴射ノズル３６各々について、その高さレベルの濃度に適合するように、雪粒の流量／圧送空気流量（混合比Ｒ）を独立に調整してもよい。

いずれにせよ、従来のように、乾雪による吹雪の発生は可能であるが、湿雪の付着性に起因して湿雪による吹雪の発生が困難であったり、あるいは、雪環境試験中において、乾雪と湿雪との間で遷移させることが困難であったりという技術的問題を解消するとともに、吹雪中に雪粒径のバラツキを低減しつつ、雪環境試験における所望の吹雪の拡散領域Ａを簡易に調整することが可能である。

以上の構成を有する吹雪の制御方法によれば、均圧流路１０４から噴射ノズル３６の噴射口１０２に亘って、長手方向に均一な流路断面積を有する噴雪装置１００を利用して、圧送空気により雪粒を噴射口１０２より噴射させて、噴雪装置１００の背後からの気流に乗せて吹雪を発生する際、噴雪装置１００の均圧流路１０４の長手方向を気流に沿うように、均圧流路１０４を目的物に向かって平行流の気流を流す風洞内に配置したうえで、吹雪の所望の拡散範囲に応じて、圧送空気流量と雪粒の流量との混合比を調整することにより、吹雪の拡散領域Ａ内で雪粒径のバラツキを低減しつつ、乾き雪および湿雪のいずれに基づく吹雪にも対処可能であり、かつ乾き雪と湿雪との間で遷移する自然雪による吹雪の状況を模擬することが可能である。なお、目的物に向かって平行流の気流を流す風洞内に均圧流路１０４を配置することにより、気流の乱れが生じるものの、整流胴内の整流化により、吹雪を用いた環境試験実施に必要な範囲で、気流の乱れは回復可能であり、特に、吹雪の所望の拡散領域Ａを制限することにより、拡散領域Ａ内での吹雪の濃度分布の偏りを抑制することが可能である。

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、均圧流路１０４は、噴雪装置１００の均圧流路１０４の長手方向が気流に沿うように、風洞の整流胴内に設置されるものとして説明したが、気流の乱れが環境試験に支障がない程度である限り、均圧流路１０４を風洞１６の縮流胴２１４内に設置してもよい。
たとえば、本実施形態において、雪は、製氷された氷片を砕氷して氷粒とする人工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、雪は、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いし、自然雪であってもよい。

さらに、本実施形態において、均圧流路１０４と噴射ノズル３６とは一体ものとして説明したが、それに限定されることなく、均圧流路１０４と噴射ノズル３６とを別体として、均圧流路１０４に対して着脱可能な種々の口径の噴射ノズル３６を複数用意してもよい。

本発明の実施形態に係る吹雪供給システム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吹雪供給システムの吹き出し部まわりを示す部分側面図である。 本発明の実施形態に係る吹雪供給システムの噴雪装置の均圧流路の構造を示す概略断面図である。 自然界における高さ方向の吹雪の濃度分布を示す図である。 従来の吹雪の発生装置による吹雪の発生状態を示す図である。

Ｖ 車両
Ａ 吹雪の拡散領域
Ｌ 直管部の長さ
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
２５ 送風機
２６ 砕氷機
２７ 冷却器
２８ ブロアー
３０ 冷却器
３２ 湿雪装置
３４ 分配装置
３６ 噴射ノズル３６
３８ 吹雪捕集装置
４０ 雪供給管
４２ 吸引口
４４ 空気ダクト
１００ 吹雪の発生装置
１０２ 吹き出し口
１０４ 均圧流路
１０６ 直管部
１０８ 内管
１１０ 外管
１１１ 環状スペース
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 (8)

1. 内部に圧送空気により噴射口に向かって雪粒を圧送する均圧流路と、
   均圧流路の先端に設けられた噴射ノズルとを有し、
   該均圧流路から該噴射ノズルの該噴射口に亘って、長手方向に均一な流路断面積を有する噴雪装置を利用して、圧送空気により雪粒を前記噴射口より噴射させて、該噴雪装置の背後からの気流に乗せて吹雪を発生する吹雪の制御方法であって、
   前記噴雪装置の前記均圧流路の長手方向を気流に沿うように、目的物に向かって平行流の気流を流す風洞内に前記均圧流路を配置する段階と、
   吹雪の所望の拡散領域に応じて、圧送空気流量に対する雪粒の流量の混合比を調整する段階と、を有することを特徴とする吹雪の制御方法。
2. 前記均圧流路と前記噴射ノズルとは一体である、請求項１に記載の吹雪の制御方法。
3. 前記均圧流路は、前記噴射ノズルの上流側に所定長さの直管部を有する、請求項１に記載の吹雪の制御方法。
4. 前記噴雪装置の前記均圧流路の長手方向を気流に沿うように、前記均圧流路を風洞の整流胴内に設置する、請求項１に記載の吹雪の制御方法。
5. 前記均圧流路は、可撓性を具備する内管と外管とからなる二重管構造をなし、内外管の間には、気体材料または液体材料または固体材料が密閉式に充填され、充填量を調整することにより、前記噴射口に相当する前記内管の口径を調整する、請求項２に記載の吹雪の制御方法。
6. 前記噴雪装置の背後からの気流速度に応じて、前記混合比を調整する、請求項１に記載の吹雪の制御方法。
7. 雪粒の流量／圧送空気流量を小さくする際、吹雪の速度を増大しつつ、吹雪の所望の拡散領域内において吹雪の濃度を確保する場合には、圧送空気流量を大きくし、一方、吹雪の速度を確保しつつ、吹雪の濃度を下げる場合には、雪粒の流量を小さくする、請求項１に記載の吹雪の制御方法。
8. 雪粒の流量／圧送空気流量を大きくする際、吹雪の速度を確保しつつ、吹雪の所望の拡散領域内において吹雪の濃度を増大する場合には、雪粒の流量を大きくし、一方、吹雪の速度を低下しつつ、吹雪の濃度を確保する場合には、圧送空気流量を小さくする、請求項１に記載の吹雪の制御方法。
   

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