JPH01277182A - 人工降雪装置 - Google Patents

人工降雪装置

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JPH01277182A
JPH01277182A JP63103926A JP10392688A JPH01277182A JP H01277182 A JPH01277182 A JP H01277182A JP 63103926 A JP63103926 A JP 63103926A JP 10392688 A JP10392688 A JP 10392688A JP H01277182 A JPH01277182 A JP H01277182A
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JP
Japan
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water
updraft
size
water drops
water droplet
Prior art date
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Pending
Application number
JP63103926A
Other languages
English (en)
Inventor
Seishiro Ogasawara
小笠原 正四郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/04Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2303/00Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
    • F25C2303/048Snow making by using means for spraying water

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工降雪装置に係り、小さく限られた空間の人
工気象試験室等に好適な人工降雪装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の人工降雪装置は、特開昭61−165566号公
報に記載のように、降雪装置は冷却塔とその内部に長さ
方向に配置した内筒とを包含し、冷却塔内壁面と内筒外
壁面との間の空間を冷却すると共に、内筒内に低温の雪
種と水蒸気とを供給することによって自然の雪が作り出
される過程と現象を人工的に生じさせ、真の雪を製造し
、それを所定の降雪室に降らせることによって、季節を
問わず、雪に関わる研究、実験を行なうものであった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、雪の種となる圧縮空気を断熱膨張させ
て得られた氷晶に雲状の水蒸気を付着させ、結晶を成長
させる過程で、結晶が落下しないようにファンで上昇気
流を発生させるため、垂直な細長い冷却塔を必要とし、
冷却塔としては高さの高いものが必要であるなどの問題
があった。
本発明は、水滴をスプレィして落下させるいわゆる水滴
噴霧式の人工降雪装置であって、人工気象試験室等のよ
うに小さく限られた空間において大きな水滴を氷結させ
、又は零度近傍の比較的高い温度で降雪を可能とする人
工降雪装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、粒径の異なる水滴を噴霧する複数種のスプ
レィノズルと、選定されたスプレィノズルに水を供給す
る管路に取付けた水滴粒径選択弁を開閉する水滴粒径選
定器と、水滴を噴霧する室内温度と制御する空調器とか
らなる人工降雪装置において、水滴粒径を選定する水滴
粒径選定器と、この水滴粒径選定器からの信号よって上
昇気流の最適流速を演算する上昇気流演算器と、この上
昇気流演算器からの信号によって水滴に上昇気流を付与
する上昇気流発生装置と、前記水滴粒径選定器からの信
号によって開閉される水滴流径選択弁とを設けることに
よって達成される。
〔作用〕
上昇気流発生装置によって発生する上昇気流を水滴に付
与することによって水滴の滞空時間を調整でき、したが
って粒径の大きな水滴を噴霧したときには大きな上昇気
流を発生させて滞空時間を長くすることができ、滞空中
に粒径の大きな水滴でも氷結する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図から第 図により説明
する。
第1図に人工降雪装置の断面図を示す0図において1人
工気象試験室1(以下試験室と称す)は空気調和器2に
より低温に保たれる。試験室1内に設置された水滴噴霧
装置3は、複数のスプレィノズル4a、4b、4cおよ
びスプレィノズル吊具5a、5b、5cにより構成され
ている。スプレィノズル吊具5a、5b、5cには、水
槽6から送水ポンプ7により水が吸み上げられ水滴粒径
選択弁8a、8b、8cを介して水が送られる構造とな
っている。尚9は供試体、20は水を供給する管路を示
す、水滴噴霧装置R3は、水滴の大きさに対応した種類
のスプレィノズル4a、4b。
4cと種類別のノズルを取付けたスプレィノズル吊具5
a、5b、5cおよびスプレィノズル吊具5a、5b、
5c上部に設けられた上昇気流発生装置10により構成
される。各々のスプレィノズル吊具5a、5b、5cに
は、水槽6より、送水ポンプ7によって水が吸み上げら
れ、水滴粒径選択弁8a、8b、8cのいずれかを通っ
て水が供給され?・、。
水滴流径選択弁11で水滴の大きさを選択すると、この
信号は水滴粒径選択弁8a、8b、8cのいずれかに送
られる。更にこの信号は、上昇気流速度演算器12に送
られる。この上昇気流速度演算器12では水滴粒径信号
に具合った風速を選択し、更に室内空気温度による必要
上昇気流速度を補正演算した後、上昇気流発生装置10
に送られ、上昇気流発生装置10は、水滴の大きさ、お
よび試験室温度によって決定される風速を発生させる。
このようにして水滴は充分な滞空時間を確保し氷結する
一般に、水滴の大きさによる終端沈降速度v1(水滴に
働く重力と水滴の受ける空気抵抗が一致する速度)はス
トークスの式又はアレンの式により求めることができる ストークスの式 (レイノルズ数く1)Dp”XgX(
ρP−ρG) 18μ アレンの式 (レイノルズ数弁1〜500)ここに D
P=水滴粒子径 ■ =粒子の終端沈降速度 ρP:粒子の密度 ρ0:流体の密度 μ :流体の粘性係数 g :重力加速度 第2図及び第3図から、水滴の氷結時間Tは水滴の持つ
熱容量と水滴に対する流体速度を上記沈降速度として試
験室温度をパラメータとして求める。又、上昇気流速度
v2は飛翔距離りに対してT≧□ V  I   Vl として、水滴の氷結時間を確保する流速とする。
あらかじめ水滴の大きさ毎のスプレィノズルおよびスプ
レィノズル吊具を配置しておき、水滴の大きさを選択す
る選択信号により、それに対応したスプレィノズルより
水滴を噴霧するとともに、その水滴の大きさに対応した
上記氷結時間T、飛翔距離りにより求めた上昇気流信号
を上記気流発生装置10に送って、水滴に上昇気流を与
える。
上述の理由によって飛翔距離の短かい限られた空間内で
要求する大きさの水滴の氷結、或いは零度近傍の比較的
高い温度での降雪を可能とする。
第4図は他の実施例の断面図で、噴霧された水滴が落下
する途中までの部分に上昇気流のガイドダクト13を設
けたものである。
上記実施例によって、水滴に垂直な上昇気流を与えるこ
とが容易となり、水滴の滞空時間を長くなることができ
る。
更に第5図は他の実施例の断面図で、空気調和器14に
よる気流の流れを降雪装置の上昇気流に利用するもので
、上昇気流発生装置における上昇気流発生のための動力
を低減することができる。
更に第6図は他の実施例の断面図で、上昇気流の流速を
風速センサ15で検出し、圧力センサ16とコントロー
ラ17で検出した流速に水量を制御するものである。
上記実施例によって水滴粒径を最適に制御することがで
きる。
第7図は、更に他の実施例の断面図で、ダクト18に気
液分離器19を設け、人工降雨装置として適用した実施
例である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、任意の水滴径を選択することにより、
選択された水滴の大きさに対応したスプレィノズルが選
択されるとともに、その水滴の大きさおよび試験室温度
から決められる上昇気流を水滴に与えることによって、
水滴の滞空時間を適正に保つことができるので、種々の
大きさの水滴による降雪が得られるとともに、比較的高
い温度でも降雪可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の人工降雪装置の一実施例の断面図、第
2図は水滴直径と氷結に必要な滞空時間との関係図、第
3図は水滴直径と氷結に必要な滞空時間との関係図、第
4図と本発明の人工降雪装置の他の実施例の断面図、第
5図は更に他の実施例の断面図、第6図は更に他の実施
例の断面図。 第7図は更に他の実施例の断面図である。 1・・・人工気象試験室、2,14・・・空気調和器、
3・・・水滴噴霧装置、4a〜4c・・・スプレィノズ
ル。 58〜5c・・・スプレィノズル吊具、6・・・水槽、
7・・・送水ポンプ、8・・・水滴粒径選択、弁、10
・・・上昇気流発生装置、11・・・水滴粒径選定器、
12・・・上昇気流演算器、13・・・ダクト、15・
・・風センサ、16・・・圧力センサ、17・・・コン
トローラ。 ■  1  図 1−m=人工気象かL61ケ     7−−− Ly
Kボシフ゛2−−ぞ≦乙り1.鍋うIコ器      
と?−−−、ノに2シ藺導jl経、iオ尺4L不2図 
   1図 纂4図 % 5 図 ta−一一空気鯛fFrJ器 不 6  図 15−一一鮫漣上汀 16−−−シに>ブ /7−−− コ〉Yローラ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、粒径の異なる水滴を噴霧する複数種のスプレイノズ
    ルを備えた水滴噴霧装置と、選定されたスプレイノズル
    に水を供給する管路に取付けた水滴粒径選択弁を開閉す
    る水滴粒径選定器と、水滴を噴霧する室内温度を制御す
    る空気調和器とからなる人工降雪装置において、水滴粒
    径選定器からの信号よつて上昇気流の最適流速を演算す
    る上昇気流演算器と、この上昇気流演算器からの信号に
    よつて水滴に上昇気流を付与する上昇気流発生装置とか
    らなることを特徴とする人工降雪装置。 2、スプレイノズルの下方に上昇気流に垂直方向に流れ
    を付与するダクトを設けたことを特徴とする請求項1記
    載の人工降雪装置。 3、空調器のダクトの吸入口を室の上部に設け、吐出口
    を室の下部に設けたことを特徴とする請求項1記載の人
    工降雪装置。 4、ダクトに気液分離器を設けたことを特徴とする請求
    項3記載の人工降雪装置。 5、水滴を噴霧するスプレイノズルを備えた水滴噴霧装
    置と、スプレイノズルに水を供給する管路に取付けられ
    て供給水量を調整できる弁と、水滴を噴霧する室内温度
    を制御する空調器とからなる人工降雪装置において、室
    内の気流の速度を検出する風速センサと、管路に取付け
    られて供給水の圧力を検出する圧力センサーと、これら
    風速センサ及び圧力センサの信号を取入れて弁の開閉量
    を制御するコントローラとからなることを特徴とする人
    工降雪装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008298330A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Toyo Eng Works Ltd 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
JP2013190426A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Boeing Co:The 過冷却された大粒の滴の着氷状態シミュレーションシステム

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JP4566217B2 (ja) * 2007-05-30 2010-10-20 株式会社東洋製作所 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
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