JP6849639B2

JP6849639B2 - 製氷方法

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Publication number: JP6849639B2
Application number: JP2018177000A
Authority: JP
Inventors: 浩司遠藤
Original assignee: 三菱重工冷熱株式会社
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2037-07-26
Also published as: JP2018197650A; JP6409921B2; JP2018025378A

Description

本発明は、製氷方法に関し、より詳細には、製氷した氷片を砕氷した氷粒を搬送して利用する場合において、必要単位時間当たり製氷量について、砕氷段階、搬送段階に支障を生じることなく、所望の氷温度および／または所望の氷厚の氷片を効率的かつ円滑に製氷可能な製氷方法に関する。

従来から、氷を製造するのにリーマ式の製氷方法が用いられてきた。
リーマ式の製氷装置は、内周面または外周面を製氷面とする略円筒状の製氷シリンダと、製氷シリンダの内周面または外周面に向けて氷を形成する水を散水供給する散水部と、製氷シリンダの下側に配設されて、製氷シリンダで凍結せずに流下した水を受止めて貯留する貯留部と、製氷シリンダの内周面または外周面に沿って移動しつつ氷を割るリーマとを備え、リーマは、略円柱状の回動軸の周囲に刃先を螺旋状配置とされる割氷用の複数の刃を有し、リーマの製氷シリンダの回転軸線まわりの公転および/または回動軸まわりの自転により、製氷面に形成される氷薄層を剥がすことが可能なようにしている。

このようなリーマ式の製氷装置を利用する方法は、凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温度、および環状に形成される氷層の内周面に対して、氷層と同心状に回転可能な刃を食い込ませてフレーク状氷片を剥離させるリーマの回転数を調整することによりフレーク状氷片を製氷する方法である。
製氷されたフレーク状氷片である氷片は、通常、たとえば、砕氷装置を用いて砕氷されて、所定粒径の氷粒とされて、利用されてきた。
たとえば、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。
この場合、従来のリーマ式の製氷方法においては、単位時間当たり製氷量のみに着目して、冷媒の蒸発温度、リーマの回転数および給水温度を適当に調整していたことに起因して、以下のような技術的問題が存する。
すなわち、製氷された氷片の氷温度あるいは氷質に留意していなかったことから、氷片を砕氷して氷粒とするのに、技術的障害が生じることがある。

より詳細には、従来のリーマ式の製氷方法において、単位時間当たり製氷量を増大するとすれば、冷媒の蒸発温度を低下させ、リーマの回転数を増大させ、給水温度を低下させればよいところ、これら３種の制御パラメータ値の組み合わせ次第で、製氷された氷の氷質、たとえば、氷厚あるいは水分含有率が種々に変動する。
この場合、製氷された氷片の氷厚が一定限度を超えると、砕氷機において氷片の破砕が困難となり、砕氷機の強制停止を生じたり、砕氷機の一対の破砕ドラムの製品寿命の短命化を引き起こす。
また、製氷された氷片の水分含有率が一定限度を超えると、砕氷機において氷片の破砕が困難となることは生じにくいが、砕氷後の氷粒が搬送されるまでに、搬送路内において、内表面に付着しやすくなり、搬送路の閉塞を生じたり、閉塞を生じないとしても、氷粒同士が付着して氷粒の大径化、ひいては氷質の変質を引き起こす。
このような技術的問題点は、物理的な剥離によるリーマ式の製氷方法に限定される問題でなく、給水を冷媒により冷却することにより、製氷面に薄氷層を形成し、それを製氷面から脱氷させて、氷片を生成する限りにおいて、共通の問題である。

以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、製氷した氷片を砕氷した氷粒を搬送して利用する場合において、必要単位時間当たり製氷量について、砕氷段階、搬送段階に支障を生じることなく、所望の氷温度および／または所望の氷厚の氷片を効率的かつ円滑に製氷可能な製氷方法を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明の製氷方法は、
製氷面を流れる給水を冷媒により冷却して氷を形成し、製氷面上に形成した氷を氷片として脱氷し、脱氷した氷を破砕して、氷粒とする氷の製氷方法において、
単位時間当たり要求製氷量および要求氷片温度を予め設定する段階と、
要求される氷の最大厚みおよび要求される最大水分含有
率に応じて、単位時間当たり要求製氷量および要求氷片温度に基づいて、製氷面上での氷
の形成速度および形成した氷の製氷面からの脱氷速度を調整する段階を有する、構成としている。

また、前記製氷面上に形成した氷を脱氷する段階は、製氷面上に形成した氷を機械的に剥離する
ことにより行い、
前記氷の製氷面からの脱氷速度の調整段階は、氷の機械的剥離速度の調整であるのがよい。

さらに、前記脱氷段階は、製氷面上に形成した氷を製氷面の内側から加熱することにより行い、
前記氷の製氷面からの脱氷速度の調整段階は、氷の加熱時間の間隔調整であるのがよい。

上記課題を達成するために、本発明の製氷方法は、
凍結により氷層を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温
度、および形成される氷層の周面から氷片を剥離させる剥離速度を調整することに
より氷片を製氷する製氷方法において、
氷片を剥離する前に形成される氷層の最大厚み、および製氷する氷片の氷温度を予め設定
する段階と、
設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位
時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大する段階
を有する、構成としている。

また、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を線形に低下させながら、前記剥離速度
を線形に増大する段階を有するのがよい。

上記課題を達成するために、本発明の製氷方法は、
凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温
度、および形成される氷層の周面から氷片を剥離させる剥離速度を調整することに
より氷片を製氷する製氷方法において、
氷片を剥離する前に形成される氷層の厚みを予め設定する段階と、
氷層の厚みが一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を
低下させつつ、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大する段階を有する、構成としている。

上記課題を達成するために、本発明の製氷方法は、
凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温
度、および形成される氷層の周面から氷片を剥離させる剥離速度を調整することに
より氷片を製氷する製氷方法において、
製氷する氷片の氷温度を予め設定する段階と、
氷温度が一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を
低下させつつ、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大する段階を有する、構成としている。

また、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を線形に低下させつつ、給水温度を
線形に低下させながら、前記剥離速度を線形に増大する段階を有するのがよい。

以下に本発明のリーマ式の製氷方法の第１実施形態について、製氷した氷を環境試験に利用する場合を例として、図面を参照しながら、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１参照)、縮流胴３１４(図１参照)を経て、測定室３００に開口する吹出し口３１６(図１参照)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。

各系統において、リーマ式製氷機２２は、フレーク状の氷片を製造するいわゆるリーマ式のリーマ式製氷機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、フレーク状氷片を製造する複数のリーマ式製氷機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、選択したリーマ式製氷機２２により製氷することにより、単位時間当た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単位時間当たり製氷量との差分に応じて、選択したリーマ式製氷機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、単位時間当たり製氷量を微調整する制御装置（図示せず）を有する。制御装置は、環境試験に用いる人工雪の全体必要量に対する製氷機の必要台数のテーブルおよび環境試験に用いる人工雪の必要量の変化テーブルを、たとえばデータベースとして有するのが好ましい。

リーマ式製氷機２２において、従来のように、試験前に予め製氷して、氷粒状に砕氷した氷を作り貯めしておくと氷質が時間経過とともに変化してしまい、精確な試験を行うのが困難となることから、このような作り貯めをする必要なく、一方で、リーマ式製氷機２２で、リーマによりフレーク状氷片として作るとしても、フレーク状氷片同士がくっ付いてしまい、くっ付いた氷片を分離するのが煩雑であることから、試験を行う時点で製氷準備が完了しており、試験中に迅速かつ連続して製氷することが可能な機能を有することが必要である。

そのために、氷の材料である循環水を冷媒により冷却する際、通常、水道水を利用することから、試験の開始に合わせて循環水を循環させておくことにより、たとえば約１５℃の水道水から安定して０℃ないし数℃の水となるようにならし運転をしておき、試験開始とともに、リーマ回転数により剥離サイクルを調整しながら、連続的に製氷することが可能となるようにしている。
なお、氷の材料である水の温度は、従来既知の方法で、調整可能としている。

より具体的には、図２に示すように、リーマ式製氷機２２は、従来既知のタイプであるが、内周面を製氷面とする略円筒状の製氷シリンダ１０２と、製氷シリンダ１０２の内周面に向けて水を散水供給して、氷を形成する散水部と、製氷シリンダ１０２の下側に配設されて、製氷シリンダ１０２で凍結せずに流下した水を受止めて貯留する貯留部１０６と、製氷シリンダ１０２の内周面に沿って移動しつつ氷を割るリーマ１０８とを備える。

製氷シリンダ１０２は、伝熱性に優れた内壁と外部に対し断熱状態とされた外壁とを有する二重構造の略円筒体とされ、内壁と外壁の間には製氷用の冷媒流路１１０が内蔵され、冷媒の働きにより冷却される内壁の内周面を製氷面とする。製氷シリンダ１０２では、冷却された内周面に散水された水が付着して凍結することで、たとえば、厚さ２ｍｍ前後の薄い氷を生じさせることができる。

製氷シリンダ１０２の冷媒流路１１０に導入される冷媒は、一般的な冷凍サイクルに用いられる公知の媒体であり、その詳細な説明は省略する。なお、冷媒の蒸発温度は、たとえば、蒸発圧力調整弁（図示せず）のような従来既知の方法で調整可能としている。

リーマ１０８は、鉛直方向に延びる略円柱状の回動軸の周囲に刃先を螺旋状配置とされる割氷用の複数の刃１１２を一体に取付けられてなり、中心軸１１１から突出するリーマ支持部に回動自在に支持される。リーマ１０８の刃１１２と製氷シリンダ１０２の内周面との最小間隔は、たとえば、氷の厚さより小さい０．４ないし０．５ｍｍ程度に設定可能にしている。このように、リーマ１０８は、製氷シリンダ１０２の中心線を中心に公転しつつ、中心軸１１１を中心に自転しながら、製氷面に形成される薄氷層を剥離するようにしてある。なお、リーマ１０８の、モーター１０３による公転軸１１５を中心とする公転による回転速度が、リーマによるフレーク状氷片の剥離サイクルを構成するが、従来既知の方法で、この回転速度を調整可能としている。

このリーマ１０８の各刃１１２における刃形は、螺旋状の曲線に沿う単純な直刃形状とされ、リーマ１０８における刃１１２の数を変えて刃１１２と氷との接触の間隔を調整することで、氷の大きさを粒状から塊状まで変化させることができる。

リーマ式製氷機２２の製氷作用について、あらかじめ、氷を必要としない状況においても、冷媒を冷媒流路１１０に供給することにより、水が凍結する程度に製氷シリンダ１０２の内周面を十分冷却するとともに、散水部１０４により製氷面に水を散水供給することにより、製氷面に円筒状の薄氷層を形成しておく。より詳細には、試験を行う時点で製氷準備が完了しており、試験中に迅速かつ連続して製氷することが可能である。氷が必要な状況となったら、可動部分を回転させると共に、上部の散水部１０４に外部から水を導入する。水は散水部１０４の各孔を経て製氷シリンダ１０２の内周面に沿って流下する。製氷シリンダ１０２の冷却された内周面に接した水の大部分は凍結し、内周面に氷として付着した状態となる。一方、凍結しなかった残りの水は流下して製氷シリンダ１０２の下端に達し、貯留部１０６に達する。この貯留部１０６に一時的に貯留された水は、ポンプや配管等を介して散水部１０４に戻るようにしている。

このように、本実施形態に係るリーマ式製氷機２２においては、冷却されると共に水の供給を受けて内周面に氷を生じさせる製氷シリンダ１０２に対し、その内周面の近傍を移動するリーマ１０８を配設し、リーマ１０８で内周面の氷を割り、内周面から剥がすことにより、氷を割り剥がすリーマ１０８と製氷シリンダ１０２の内周面とを接触させずに、製氷することが可能である。

次に、氷温安定化コンベア２４は、コンベア上で搬送するフレーク状氷片に対して気流を強制通風して、フレーク状氷片と空気との熱交換量を増大させることにより、フレーク状氷片の温度を強制通風の周囲空気温度に近くに維持するようにしている。

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砕氷ドラム（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砕氷ドラムに供給し、一対の砕氷ドラムにより砕氷して、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。

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２７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、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、リーマ式製氷機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。

図１に示すように、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、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。

拡散プレート７４の吹き出し口１０２に向く側には、対向面１０４が設けられ、対向面１０４は、吹き出し口１０２の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に配置され、それにより、吹き出し口１０２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、対向面１０４に当って偏向され、対向面１０４の四方外方に向かって拡散するようにしてある。
吹雪は、風洞内に配置された静止車両に向かって吹き出され、静止車両に対して環境試験を行うのに用いられ、吹き出し口１０２と車両Ｖとの間隔Ｄ２が、１ないし３メートルであり、吹雪が車両Ｖに到達する際、吹雪の空間濃度分布がほぼ均一となるように、吹き出し口１０２と車両Ｖとの間隔Ｄ２、および吹き出し口１０２背後からの気流速度に応じて、対向面１０４の大きさが定められる。

特に、図３に示すように、３系統の吹き出しノズル３６について、高さ方向に所定の間隔を隔てて配置し、たとえば、分配された湿雪それぞれにおいて、単位時間当たりの供試体に向かう吹雪の量を調整することにより、下方のノズルほど、吹き出される吹雪の濃度を高くなるように設定することで、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したり、あるいは自然界における吹雪の濃度分布は地表に近いほど濃いのが一般的であることから、このような状況を模擬することが可能なようにしている。

以上の構成を有する雪環境試験システムについて、雪環境試験方法を含め、以下にその作用を説明する。
雪環境試験方法は、吹雪供給システムについて、各系統において、リーマ式製氷機２２によるフレーク状氷片の製氷段階、砕氷機による氷粒への砕氷段階、砕氷された氷粒を圧送しながら、分配装置により分配する分配段階、分配されたそれぞれの氷粒を湿雪装置により湿雪化する湿雪化段階、湿雪化された氷粒の吹き出しノズル３６からの吹き出し段階、および拡散プレート７４による吹雪の拡散段階を経る一方、気流供給システムについて、各系統の吹き出しノズル３６から吹き出される吹雪を背後からの気流に乗せて車両に向かって吹き付けるのに、送風機により気流を供給する段階を有する。

この場合、まず、雪環境試験システムにおける試験スケジュール、特に必要となる単位時間当たり製氷量のスケ―ジュール、高さ方向の吹雪の濃度分布、および人工雪の雪質（氷粒径、水分含有率を含む）に応じて、リーマ式製氷機２２においては、冷媒の蒸発温度、水温およびリーマ１０８の回転数を設定し（この点は、以下に詳細に説明する）、砕氷機においては、一対の砕氷ドラム間の最狭部の間隔設定をし、湿雪装置においては、圧送気流の温度、流量に応じて、ホットエアの温度、湿度および流量を設定し、分配装置においては、回転体の回転数を設定し、拡散プレート７４においては、吹き出しノズル３６からの間隔を調整しておく。

特に、リーマ式製氷機２２によるフレーク状氷片の製氷段階について、図４に示すように、リーマ式製氷機２２の稼働台数に応じて、単位時間当たり製氷量の最小量および最大量が明確とされ、稼働台数に応じた単位時間当たり製氷量の可変範囲が予め把握されている。一方で、雪環境試験において予め製氷スケジュールが定められ、図５に示すように、必要とされる単位時間当たり製氷量が増大するとする。
すなわち、試験当初（フェイズＡ）はリーマ式製氷機２２を２機稼働する単位時間当たり製氷量で足り、試験経過とともに、リーマ式製氷機２２が２機分（フェイズＢ）、リーマ式製氷機２２が４機分（フェイズＣ）、最終的にリーマ式製氷機２２が５機分（フェイズＤ）が必要となるとする。

この稼働台数に応じた単位時間当たり製氷量の可変範囲に基づいて、製氷スケジュールを考慮して、各系統が有するリーマ式製氷機２２のうち５機を予め選択して、５機それぞれについて、図６に示すように、試験開始とともに、リーマ１０８による剥離により製氷が可能となるように、冷媒を循環させて、氷結される水の水温を所望温度にしたうえで円筒状の薄氷層を形成しておく。

まず、フェイズＡにおいては、試験開始とともに、各系統において、リーマ式製氷機２２の２機において、リーマ１０８のリーマ回転数により氷層からフレーク状氷片を製氷する。この場合、リーマ式製氷機２２の２機の最大単位時間当たり製氷量より必要量が少ないので、たとえば、１機のリーマ式製氷機２２においては、リーマ１０８における剥離サイクルを構成するリーマ回転数を最大として、最大単位時間当たり製氷量を製氷するとともに、もう１機のリーマ式製氷機２２においては、リーマ１０８のリーマ回転数を低減することにより、単位時間当たり製氷量を抑制することにより、リーマ式製氷機２２の稼働台数による粗制御とともに、リーマ式製氷機２２の製氷パラメータによる微制御により、試験に必要な単位時間当たり製氷量をその場で必要な時に即座に製氷することが可能である。
なお、製氷されたフレーク状氷片は、砕氷機２６において砕氷されて氷粒とされ、氷粒は雪供給管４０を通じて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配され、分岐管それぞれにおいて湿雪装置３２により湿雪化され、各分岐管の先端に設けられた吹き出しノズル３６から吹き出しノズル３６の背後からの低温気流に乗せて吹き出され、吹雪は拡散プレート７４により拡散されて車両に向かって吹き付けられ、種々の環境試験に利用される。なお、単位時間当たり製氷量の制御を行う場合に、環境試験に用いる人工雪の全体必要量に対する製氷機の必要台数のテーブルおよび環境試験に用いる人工雪の必要量の変化テーブルを、たとえばデータベースとして作成し、制御を行ってもよい。

次いで、フェイズＢにおいては、リーマ式製氷機２２の２機を稼働する必要があるが、フェイズＡに比べて、リーマ式製氷機２２の２機分の最大単位時間当たり製氷量からの低減量が減少することから、もう１機のリーマ式製氷機２２においては、リーマ１０８のリーマ回転数をフェイズＡに比べて増大することにより、単位時間当たり製氷量を調整する。

次いで、フェイズＣにおいては、リーマ式製氷機２２の４機を稼働する必要があるが、リーマ式製氷機２２の３機分をフル稼働して、最大単位時間当たり製氷量を製氷するとともに、もう１機のリーマ式製氷機２２においては、リーマ１０８のリーマ回転数を低減することにより、単位時間当たり製氷量を調整する。

最後に、フェイズＤにおいては、リーマ式製氷機２２の５機を稼働する必要があるが、リーマ式製氷機２２の４機分をフル稼働して、最大単位時間当たり製氷量を製氷するとともに、もう１機のリーマ式製氷機２２においては、リーマ１０８のリーマ回転数を低減することにより、単位時間当たり製氷量を調整する。
この場合、各系統において、複数のリーマ式製氷機２２から製氷されるフレーク状氷片は、混合されて環境試験に用いられるところ、氷質が重要な試験の場合には、氷質がなるべく一様となるように、各リーマ式製氷機２２における製氷条件、水温、冷媒の蒸発温度あるいはリーマ１０８のリーマ回転数は同じであるのが好ましい。

以上のように、雪環境試験において必要な単位時間当たり製氷量の変動が予め決定されている場合に、それに応じて、試験開始前に、複数のリーマ式製氷機２２を製氷準備状態としたうえで、必要となるときに、リーマ式製氷機２２の台数による粗制御と、製氷パラメータの調整による微制御とを併用することにより、たとえば、砕氷後の氷粒状態での貯氷が原因で氷質を変性させることなく、一方で製氷し過ぎることなく、必要な単位時間当たり製氷量をその場でリアルタイムにタイムリーに製造することが可能である。よって、信頼性の高い試験データを取得可能な雪環境試験を行うことに資する。
また、必要な単位時間当たり製氷量の変動が予め決定されている場合に、試験の進捗次第で必要な単位時間当たり製氷量が現場で変動することがあるが、そのような場合であっても、このような粗制御と微制御とを併用することにより、柔軟に対応することが可能である。

たとえば、単位時間当たり製氷量の増大をするとする。
破砕後の氷粒の粒径を縮径化が要求される場合には、一対の破砕ドラム間の間隔を狭めることを前提に、選択しているリーマ式製氷機２２により薄氷層から製氷されるフレーク状氷片を破砕ドラムにより砕氷して氷粒とする際、単位時間当たり製氷量の増大により、給水温度、冷媒の蒸発温度およびリーマの回転数を調整することに伴い、薄氷層の厚みが増大することに起因して砕氷に支障が生じないようにするとともに、薄氷層の表面が濡れることにより、砕氷された氷粒同士が付着して、氷粒の拡径化が生じないようにするために、以下のような調整を行う。
図６に示すように、リーマによりフレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の最大厚み、および製氷するフレーク状氷片の氷温度を予め設定したうえで、設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、リーマ回転数を増大する段階を有する。この場合、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を線形に低下させながら、リーマ回転数を線形に増大する。
これにより、従来のように、単位時間当たり製氷量の増大に伴い、給水温度、冷媒の蒸発温度およびリーマの回転数の調整を無秩序に行うことにより、砕氷に支障が生じたり、氷粒同士の付着により拡径化が生じたりするのを未然に防止し、縮径化した氷粒を用いて環境試験を円滑に行うことが可能である。
また、破砕後の氷粒の粒径の変更がない場合には、単位時間当たり製氷量の増大により、給水温度、冷媒の蒸発温度およびリーマの回転数を調整することに伴い、薄氷層の厚みが増大することに起因して砕氷に支障が生じないようにする必要性は、同様であるが、薄氷層の表面が濡れることにより、砕氷された氷粒同士が付着して、氷粒の拡径化が生じる可能性は低減することから、以下のような調整を行えばよい。
図７に示すように、リーマによりフレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の厚みを予め設定したうえで、氷層の厚みが一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を低下させつつ、給水温度を低下させながら、リーマ回転数を増大する段階を有する。この場合、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を線形に低下させつつ、給水温度を線形に低下させながら、リーマ回転数を線形に増大する。
これにより、従来のように、単位時間当たり製氷量の増大に伴い、給水温度、冷媒の蒸発温度およびリーマの回転数の調整を無秩序に行うことにより、砕氷に支障が生じるのを未然に防止し、環境試験を円滑に行うことが可能である。
いずれの場合も、図６および図７に示すような、単位時間当たり製氷量と給水温度、冷媒の蒸発温度、およびリーマの回転数それぞれとの関係を線形近似するのに、リーマ式製氷機２２において、試運転を行いデータを取得しておけばよい。

以上の構成を有するリーマ式の製氷方法によれば、リーマによりフレーク状氷片に砕く前に形成される氷層の最大厚み、および製氷するフレーク状氷片の氷温度を予め設定したうえで、設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、リーマ回転数を増大する段階を有することにより、製氷した氷片を砕氷した氷粒を搬送して利用する場合、必要単位時間当たり製氷量を確保可能な限りにおいて、氷片の厚みを一定限度に制限することによりフレーク状氷片を氷粒にする砕氷段階の際、砕氷の障害を生じず、フレーク状氷片の氷温度を調整することにより、氷粒を搬送路により搬送する搬送段階において、搬送路内に製氷された氷粒が付着することで、搬送路を閉塞したり、氷粒同士の付着により氷粒の大径化を生じることなく、所望の氷温度および／または所望の氷厚のフレーク状氷片を効率的かつ円滑に製氷可能である。

以下に、本発明の第２実施形態について、図８を参照しながら説明する。以下の説明において、第１実施形態と同様な構成要素については、同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴部分について詳細に説明する。
本実施形態の特徴は、製氷装置２２にあり、製氷面を設け、冷媒により冷却された製氷面に沿って水を流すことにより、製氷面に薄氷層を形成し、製氷面には接触しない態様で、製氷面から薄氷層を剥離させることにより、フレーク状氷片を得る点では、第１実施形態と共通であるが、本実施形態の特徴部分は、製氷装置２２において、製氷面の態様および製氷された氷の剥離態様にある。

より詳細には、製氷面について、第１実施形態においては、円筒ドラムの内周面に形成していたが、本実施形態においては、円筒ドラムの外周面に形成し、製氷された氷の剥離態様について、第１実施形態においては、リーマを用いて、製氷面である円筒ドラムの内周面は固定で、リーマを公転および/または自転させることにより、製氷面からフレーク状の氷片を剥離していたが、本実施形態においては、固定刃を用いて、製氷面である円筒ドラムの外周面を公転させることにより、製氷面からフレーク状の氷片を剥離している。

より具体的には、給水システムについて、散水管２０８からの水は、ケーシング２０４内の円筒ドラム２０６の外側円筒状の製氷面２００に散水され、水は冷却された製氷面２００に触れて凍り、過剰な水は枠内の上部トレー２１２へ流れ込む。その際、氷を乾燥、過冷却状態で製造させるために、水は固定刃２０２の前まで散水しないようにしている。円筒ドラム２０６の製氷面２００からの過剰水は、上部トレー２１２から貯水槽２２２へ流れ、スロットバルブ２１０を介してポンプ２２０によって再循環するようにしている。
固定刃２０２について、円筒ドラム２０６の上下方向に亘る長さを有し、円筒ドラム２０６が公転することにより、製氷面２００に形成される薄氷層が、固定刃２０２によって剥離され、製氷装置２２の中央部前面に落下するようにしている。なお、固定刃２０２は、製氷面２００に接触しないようにしている。

冷媒システムについて、液冷媒は、パイプ２１６とスタッフィングボックス２１４を通して円筒ドラム２０６内へ供給し、飽和冷媒ガスはスタッフィングボックス２１８を通って円筒ドラム２０６より排出するようにしてあり、円筒ドラム２０６内は、たとえば、液管上の電磁弁を制御する液面調整器による液面調整によって常に冷媒に浸されているようにしてある。

以上のような構成において、要求単位時間当たり製氷量および要求氷片温度を予め設定し、要求単位時間当たり製氷量および要求氷片温度に基づいて、製氷面上での氷の形成速度および形成した氷の製氷面からの剥離速度を調整するのに、製氷面上での氷の形成速度を調整するには、第１実施形態と同様に、凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、および給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温度を調整すればよいが、形成した氷の製氷面からの剥離速度を調整するには、第１実施形態においては、リーマの回転数を調整したが、本実施形態においては、円筒ドラムの公転数を調整すればよい。

このように、本実施形態においては、第１実施形態の製氷パラメータと比較した場合、リーマの回転数が円筒ドラムの公転数となる点が異なるのみであり、製氷パラメータを用いてのフレーク状氷片を製氷する製氷方法は共通であり、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の最大厚み、および製氷するフレーク状氷片の氷温度を予め設定する場合には、設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大すればよく、一方、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の厚みを予め設定する場合には、氷層の厚みが一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を低下させつつ、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大すればよい。

以下に、本発明の第３実施形態について、図９を参照しながら説明する。以下の説明において、第１実施形態と同様な構成要素については、同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴部分について詳細に説明する。
本実施形態の特徴は、製氷装置３００にあり、製氷面２００を設け、冷媒により冷却された製氷面２００に沿って水を流すことにより、製氷面２００に薄氷層を形成し、氷片を得る点では、第１実施形態および第２実施形態と共通であるが、本実施形態の特徴部分は、製氷装置３００において、形成された製氷の脱氷の態様にある。

より詳細には、第１実施形態においては、円筒ドラムの内周面に形成する氷について、リーマを用いて、製氷面である円筒ドラムの内周面は固定で、リーマを公転および/または自転させることにより、製氷面からフレーク状の氷片を物理的に剥離する一方、第２実施形態においては、円筒ドラムの外周面に形成する氷について、固定刃を用いて、製氷面である円筒ドラムの外周面を公転させることにより、製氷面からフレーク状の氷片を物理的に剥離していたが、本実施形態においては、このような物理的に剥離でなく、製氷面に付着する氷層の内表面を加熱により溶かすことにより、脱氷している。

より具体的には、図９に示すように、製氷装置３００は、いわゆるプレート式タイプであり、製氷面２００と、製氷面上に氷結対象である水を供給する給水システムと、製氷面２００を内側から冷却する冷却システムと製氷面２００を内側から加熱する加熱システムを有する。

以上のような構成において、製氷の際は、図９（Ａ）に示すように、製氷面２００に向けて水３１４を散水して、製氷面２００の内部を流れる冷媒３１８により冷却され、氷３１６を形成し、氷３１６が一定の厚みになると図９（Ｂ）に示すように散水は停止し、製氷面２００の内部を流れる冷媒３１８により過冷却され、脱氷の際は、図９（Ｃ）に示すように、製氷面２００の内部に向けて冷媒ホットガス３２０を送り、製氷面２００を内側から加熱して、製氷面２００に付着する氷層の内表面を加熱により溶かすことにより、脱氷している。
要求単位時間当たり製氷量および要求氷片温度を予め設定し、要求単位時間当たり製氷量および要求氷片温度に基づいて、製氷面２００上での氷の形成速度を調整するには、第１実施形態および第２実施形態と同様に、凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度を調整すればよいが、製氷面２００からの脱氷速度を調整するには、製氷面２００に付着する氷層の内表面さえ溶ければ脱氷して、製氷面２００から下方に落下するから、加熱システムにおける冷媒ホットガス３２０による加熱時間間隔を調整すればよく、加熱時間間隔を長くすれば、その分、要求単位時間当たりの脱氷、すなわち製氷量が減少し、一方、加熱時間間隔を短くすれば、その分、要求単位時間当たりの脱氷、すなわち製氷量が増大する。
なお、第１実施形態および第２実施形態と同様に、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を線形に低下させながら、剥離速度に相当する脱氷速度を線形に増大する段階を有してもよいし、または、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を線形に低下させつつ、給水温度を線形に低下させながら、剥離速度に相当する脱氷速度を線形に増大する段階を有してもよい。
また、自然雪を模擬した雪上試験を行う場合、雪上試験で要求される単位時間当たり製氷量および／または氷質に応じて、氷層の厚みおよび／または製氷する氷片の氷温度を予め設定してもよいし、冷媒により給水を凍結させて氷層を形成する場合、雪上試験の開始前に、給水が凍結する程度に冷媒を用いてステンレス製氷結板３０２の製氷面２００を十分冷却しておく段階を有するのでもよい。
さらに、第１実施形態と同様に、本実施形態のプレート式製氷装置を用いて、人工雪を利用した環境試験を行う場合に、製氷装置の台数を選択することによる製氷量の粗調整する段階と、人工雪の必要量と粗調整された単位時間当たり製氷量との差分に応じて、選択した製氷機において、単位時間当たり製氷量を微調整する段階とにより、製氷量を調整してもよい。

以下に、本発明の第４実施形態について、図１０を参照しながら説明する。以下の説明において、第１実施形態と同様な構成要素については、同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴部分について詳細に説明する。
本実施形態の特徴は、製氷装置２２にあり、製氷面を設け、冷媒により冷却された製氷面に沿って水を流すことにより、製氷面に薄氷層を形成し、製氷面には接触しない態様で、製氷面から薄氷層を剥離させることにより、フレーク状氷片を得る点では、第１実施形態と共通であるが、本実施形態の特徴部分は、製氷装置２２において、製氷面の態様および製氷された氷の剥離態様にある。

より詳細には、製氷面について、第１実施形態においては、円筒ドラムの内周面に形成していたが、本実施形態においては、円筒ドラムの外周面に形成し、製氷された氷の剥離態様について、第１実施形態においては、リーマを用いて、製氷面である円筒ドラムの内周面は固定で、リーマを公転および/または自転させることにより、製氷面からフレーク状の氷片を剥離していたが、本実施形態においては、回転刃を用いて、製氷面である固定円筒ドラムの外周面に形成される製氷面からフレーク状の氷片を剥離している。

図１０（Ｂ）に示すように、回転刃２０２について、回転刃２０２が固定される円筒ドラム２１１が固定円筒ドラム２０６と同心状に固定円筒ドラム２０６の外周側に離間して設けられ、回転刃２０２は、固定円筒ドラム２０６の上下方向に亘る長さを有し、回転刃２０２が固定される円筒ドラム２１１が公転することにより、製氷面２００に形成される薄氷層が、回転刃２０２によって剥離され、製氷装置２２の中央部前面に落下するようにしている。なお、回転刃２０２は、製氷面２００に接触しないようにしている。
なお、給水システムおよび冷媒システムについては、第２実施形態とほぼ同様であるので、その説明は省略する。

以上のような構成において、要求単位時間当たり製氷量および要求氷片温度を予め設定し、要求単位時間当たり製氷量および要求氷片温度に基づいて、製氷面上での氷の形成速度および形成した氷の製氷面からの剥離速度を調整するのに、製氷面上での氷の形成速度を調整するには、第１実施形態と同様に、凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、および給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温度を調整すればよいが、形成した氷の製氷面からの剥離速度を調整するには、第１実施形態においては、リーマの回転数を調整したが、本実施形態においては、回転刃の回転数を調整すればよい。

このように、本実施形態においては、第１実施形態の製氷パラメータと比較した場合、リーマの回転数が回転刃の回転数となる点が異なるのみであり、製氷パラメータを用いてのフレーク状氷片を製氷する製氷方法は共通であり、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の最大厚み、および製氷するフレーク状氷片の氷温度を予め設定する場合には、設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大すればよく、一方、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の厚みを予め設定する場合には、氷層の厚みが一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を低下させつつ、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大すればよい。
なお、第２実施形態と比較した場合、第２実施形態（図１０（Ａ））においては、回転ドラムの回転数を調整するのに対して、本実施形態においては、回転刃の回転数を調整しており、第２実施形態においては、回転ドラムの外周面に形成される環状薄氷層が回転ドラムの回転に伴い、外周面から剥離あるいは脱落する可能性があるが、本実施形態においては、そのような可能性をなくすメリットがある。

以下に、本発明の第５実施形態について、図１０を参照しながら説明する。以下の説明において、第１実施形態と同様な構成要素については、同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴部分について詳細に説明する。
本実施形態の特徴は、製氷装置２２にあり、製氷面を設け、冷媒により冷却された製氷面に沿って水を流すことにより、製氷面に薄氷層を形成し、製氷面には接触しない態様で、製氷面から薄氷層を剥離させることにより、フレーク状氷片を得る点では、第１実施形態と共通であるが、本実施形態の特徴部分は、製氷装置２２において、製氷面の態様および製氷された氷の剥離態様にある。

より詳細には、製氷面について、第１実施形態においては、円筒ドラムの内周面に形成していたが、本実施形態においては、円筒ドラムの内周面に形成し、製氷された氷の剥離態様について、第１実施形態においては、リーマを用いて、製氷面である円筒ドラムの内周面は固定で、リーマを公転および/または自転させることにより、製氷面からフレーク状の氷片を剥離していたが、本実施形態においては、回転刃を用いて、製氷面である固定円筒ドラムの外周面に形成される製氷面からフレーク状の氷片を剥離している。

図１０（Ｃ）に示すように、回転刃２０２について、回転刃２０２が固定される円筒ドラム２１１が固定円筒ドラム２０６と同心状に固定円筒ドラム２０６の内周側に離間して設けられ、回転刃２０２は、固定円筒ドラム２０６の上下方向に亘る長さを有し、回転刃２０２が固定される円筒ドラム２１１が公転することにより、製氷面２００に形成される薄氷層が、回転刃２０２によって剥離され、製氷装置２２の中央部前面に落下するようにしている。なお、回転刃２０２は、製氷面２００に接触しないようにしている。
なお、給水システムおよび冷媒システムについては、第２実施形態とほぼ同様であるので、その説明は省略する。

このように、本実施形態においては、第１実施形態の製氷パラメータと比較した場合、リーマの回転数が回転刃の回転数となる点が異なるのみであり、製氷パラメータを用いてのフレーク状氷片を製氷する製氷方法は共通であり、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の最大厚み、および製氷するフレーク状氷片の氷温度を予め設定する場合には、設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大すればよく、一方、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の厚みを予め設定する場合には、氷層の厚みが一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を低下させつつ、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大すればよい。
なお、第２実施形態と比較した場合、第２実施形態（図１０（Ａ））においては、回転ドラムの回転数を調整するのに対して、本実施形態においては、回転刃の回転数を調整しており、第２実施形態においては、回転ドラムの外周面に形成される環状薄氷層が回転ドラムの回転に伴い、外周面から剥離あるいは脱落する可能性があるが、本実施形態においては、そのような可能性をなくすメリットがある。
また、第４実施形態と比較した場合、第４実施形態においては、製氷面を固定円筒ドラム２０６の外周面に形成するのに対して、本実施形態においては、製氷面を固定円筒ドラム２０６の内周面に形成している。

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、リーマ式の製氷を前提として説明したが、それに限定されることなく、凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温度、および環状に形成される氷層の周面にからフレーク状氷片を剥離させる剥離速度を調整することによりフレーク状氷片を製氷する製氷方法において、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の最大厚み、および製氷するフレーク状氷片の氷温度を予め設定する段階と、設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大する段階を有するのでもよく、あるいは、凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温度、および環状に形成される氷層の周面にからフレーク状氷片を剥離させる剥離速度を調整することによりフレーク状氷片を製氷する製氷方法において、フレーク状氷片を剥離する前に形成される氷層の厚みを予め設定する段階と、氷層の厚みが一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を低下させつつ、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大する段階を有するのでもよい。

たとえば、本実施形態において、環境試験において湿雪を利用するものとして説明したが、それに限定されることなく、砕氷機により氷粒に砕氷する限り、乾き雪でもよい。
たとえば、本実施形態において、リーマ式製氷において、リーマを公転および自転するものとして説明したが、それに限定されることなく、リーマを公転するのみで、公転の回転数を調整するのでもよい。
たとえば、本実施形態において、製氷した氷を環境試験において、吹き出しノズルからの噴雪を背後気流に乗せて吹雪として利用するものとして説明したが、それに限定されることなく、吹き出しノズルからの圧送空気のみにより吹雪として利用するのでもよく、または、製氷した氷を環境試験において自然降雪として利用するのでもよい。

本発明の第１実施形態に係る環境試験システムの概略全体図である。本発明の第１実施形態に係る環境試験システムにおいて、製氷機の内部構造を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る環境試験システムにおいて、風洞内に生成される吹雪の状況を示す原理図である。本発明の第１実施形態に係る環境試験システムにおいて、人工雪の単位時間当たり製氷量の粗調整を示すグラフである。本発明の第１実施形態に係る環境試験システムにおいて、人工雪の単位時間当たり製氷量の微調整を示すグラフである。図２の各製氷機による単位時間当たり製氷量の調整を示すグラフである。図２の各製氷機による単位時間当たり製氷量の調整を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係る環境試験システムにおいて、製氷機の内部構造を示す斜視図であり、図２と同様な図である。本発明の第３実施形態に係る環境試験システムにおいて、製氷機の内部構造を示す斜視図であり、図２と同様な図である。本発明の第２実施形態、第４実施形態および第５実施形態に係る製氷機についての簡略断面図である。

Ｖ車両
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
１０２製氷シリンダ
１０４散水部
１０６貯留部
１０８リーマ
１１２刃
１１０冷媒流路
１１１中心軸
２００製氷面
２０２固定刃
２０４ケーシング
２０６円筒ドラム
２０８散水管
２１０スロットバルブ
２１１円筒ドラム
２１２上部トレー
２１４スタッフィングボックス
２１６パイプ
２１８スタッフィングボックス
２２０ポンプ
２２２貯水槽
３００製氷装置
３０２ステンレス製氷結板
３１４散水
３１６氷
３１８冷媒
３２０冷媒ホットガス

Claims

製氷面を流れる給水を冷媒により冷却して氷を形成し、製氷面上に形成した氷を氷片として脱氷し、
脱氷した氷を破砕して氷粒とする砕氷段階と、圧送空気により、搬送路内を通じて氷粒を搬送する氷の供給方法において、
単位時間当たり要求製氷量および要求氷片温度を予め設定する段階と、
砕氷段階で要求される氷の最大厚みに応じて、前記要求氷片温度に基づいて、製氷面上での氷の形成速度および形成した氷の製氷面からの脱氷速度を調整する段階を有する、ことを特徴とする氷の供給方法。
前記製氷面上に形成した氷を脱氷する段階は、製氷面上に形成した氷を機械的に剥離することにより行い、
前記氷の製氷面からの脱氷速度の調整段階は、氷の機械的剥離速度の調整である、請求項１に記載の供給方法。
凍結により氷層を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温度、および形成される氷層の周面から氷片を剥離させる剥離速度を調整することにより、剥離した氷片を破砕して氷粒とする砕氷段階と、圧送空気により、搬送路内を通じて氷粒を搬送する氷の供給方法において、
氷片を剥離する前に形成される氷層の最大厚み、および製氷する氷片の氷温度を予め設定する段階と、
設定した氷層の最大厚みおよび氷温度に応じて、冷媒蒸発温度を一定に維持しつつ、単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大する段階を有する、ことを特徴とする供給方法。
単位時間当たり製氷量の増大とともに、給水温度を線形に低下させながら、前記剥離速度を線形に増大する段階を有する、請求項３に記載の供給方法。
凍結により氷を形成するのに用いる給水の温度、給水を凍結するのに用いる冷媒の蒸発温度、および形成される氷層の周面から氷片を剥離させる剥離速度を調整することにより、剥離した氷片を破砕して氷粒とする砕氷段階と、圧送空気により、搬送路内を通じて氷粒を搬送する氷の供給方法において、
氷片を剥離する前に形成される氷層の厚みを予め設定する段階と、
氷層の厚みが一定となるように、単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を低下させつつ、給水温度を低下させながら、剥離速度を増大する段階を有する、ことを特徴とする供給方法。
単位時間当たり製氷量の増大とともに、冷媒蒸発温度を線形に低下させつつ、給水温度を線形に低下させながら、前記剥離速度を線形に増大する段階を有する、請求項５に記載の供給方法。