JPH0435664B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は、人造または天然の塊氷を粉砕して細
氷粒とし、天然の降雪と相似した人造降雪を作る
方法に関する。

ここで、降雪というのは、降りつつある雪を意
味し、地面などの上に積もつた積雪と区別する。

人造降雪は、モデル家屋の耐雪試験などの際の
試験条件の設定などに用いられるほか、真夏に降
雪させ、また熱帯地方で降雪させるなど観光産業
に利用される。すなわち、花火産業などと同列に
考えられる産業である。

従来技術： 大規模人造降雪は、本発明者により、世界に先
駆けて実施されたものである。

その発明の一部は、特開昭56−82368号公報に
開示されているが、その開示内容は、塊氷をカツ
ター型粉砕機で切削粉砕し、回転式投雪機を用い
て、該降雪機に付属の上向きまたは斜上向きシユ
ートにより送り出し、該シユートの出口に設けら
れた解塊散布装置の下向きに凸な面に衝突飛散さ
せて人造降雪として降らせるものである。

本願以外に、公知刊行物は存在しない。

解決しようとする問題点： 前記発明の際に使用される投雪機は、例えば、
本田アクト株式会社製S8型などで差支えない。
本機種に限らず、障害物としての雪を除去する公
知の投雪機は、投雪中および着地後の雪の状態に
ついて格別の要求・制限がないのが普通で、必要
な距離だけ投雪が行われれば事足り、動力経済の
上から言えば、同伴空気量が少ない塊状での投雪
が、むしろ望ましいのである。実際に投雪機のイ
ンペラは、送風機のインペラに比べて、半径方向
からのずれ角を小さくしており、空気の加圧、し
たがつて送風に向いていないのが通常である。

一方、人造降雪を迫真的に見せるために個個の
細氷片がそれぞれ、独立に落下する。いわゆる自
由落下の方が好ましいのである。

そこで、投雪機の投雪用シユートを通過する少
量空気を含む細氷粒に、さらに空気を添加して解
塊・解粒することが望ましいが、空気を添加する
ことはシユート内の圧力上昇を招き、昇圧の影響
が、カツター式粉砕機に及ぶと、砕氷が、塊氷側
へ逆流することになり好ましくない。それゆえ、
カツター式粉砕機に背圧を与えないで、シユート
を通して放出される細氷粒に対してのみ、空気添
加しなければならない。

また、夏期、梅雨期など、外気が高温・高湿の
場合、シユート内に外気をそのまま添加すると、
細氷粒が受熱液化して霙状になり易く、美麗な降
雪が得られない。すなわち、細氷粒の融解・液化
を防止する必要がある。

問題点を解決する手段： 本発明では、前記投雪機内の空気を含んだ細氷
粒に、さらに空気を添加して、空気単位容積あた
りの細氷粒の量を減少する。その砕、細氷粒の送
り出し量を一定にしたまま空気添加量を増やして
も、細氷粒の送り出し量を減らし、かつ空気添加
量を増やしてもよく、このことに拘らない。

添加する空気は、前記シユート内で細氷粒の移
動方向に噴出させるか、回転投雪機の吸込口を両
口にして一方から細氷粒、他方から空気を吸入す
るようにするか、いずれにしても、空気の流れと
細氷粒の流れと同方向にすることにより、空気の
運動のエネルギーが、細氷粒の流れの上流方向に
及ばぬようにする（細氷粒の運動量の方向と添加
空気の運動量の方向を実質的または近似的に同じ
にする。）。シユート内で空気を噴出する場合、ス
クリユー部を設けて空気を旋回させることによ
り、細氷粒との混合がさらに良くなる。

夏期・梅雨季などでは、添加する空気を、気温
より低い温度の冷媒を用いて間接冷却し凝縮水を
除去することが望ましい。

また、該添加用空気をシリカ・アルミナなどの
乾燥剤で乾燥することが有効である。

さらに必要な場合、間接冷却除湿と乾燥剤によ
る乾燥を行うと霙化防止の効果を増す。

夏期梅雨季の対策として、さらに、カツター型
粉砕機、投雪機、投雪用シユートなど、外部から
熱侵入の恐れある部分を断熱材を用いて保冷し、
必要な場合、さらに、冷凍機・冷媒の組合わせに
より、間接冷却する。

作用： 本発明の人造細氷粒は、カツター型粉砕機によ
り平板状に切削された後、脆性破壊して空気を含
んだふわふわした細氷粒集合体になる。このもの
が投雪機にかかると、一部破壊分離も起こるが、
全体としては集合体の凝集が起こり団塊となり易
く、この団塊を行わないと人造降雪の迫真性が減
る。

投雪機にかかつた細氷粒に、細氷粒の移動方向
に合わせた運動量を持つ別源の空気を添加するこ
とにより、エジエクター・ベンチユリスクラバー
などの場合と同様の原理で、細氷粒の加速作用
と、細氷粒と添加空気との混合作用が生じて、そ
のため細氷粒の解塊・分散が行われる（運動量保
存則が近似的に成立する。）。

この場合、細氷粒の流れについて上流にあるカ
ツター型粉砕機の出口圧が実質的な変化（増加）
しないことは、エジエクター・ペンチユリスクラ
バーなどの例で見られるとおりである。

投雪機入口を両口にして、一方から細氷雪他方
から空気を吸入した場合にも、運動量保存則が近
似的に成立し、カツター型粉砕機出口の圧上昇が
起こらぬことは言うまでもない。

次に細氷粒と乾燥添加空気とが接触した場合、
細氷粒から水分の蒸発が起こり、そのため細氷粒
が冷却する現象と、両者の温度差に基づく伝熱と
が同時に起こり、もし、添加空気が充分乾燥して
いると、細氷粒の温度より高い添加空気で細氷の
冷却が可能であることは、いわゆる調湿と呼ばれ
る単位操作（かかる単位操作については、化学工
学の教科書を参照されたい。）により広く知られ
ており、添加空気の冷却と同時にその乾燥も細氷
雪の受熱融解を防ぐ効果がある。

含空気細氷粒の流れに、さらに別源の空気を添
加することにより細氷粒の濃度（単位容積あたり
の細水粒の量）が減少するのは明らかである。

実施例： 第１図において、氷塊１は、コンベヤー２によ
り、カツター型粉砕機３に押しつけられ、回転す
るナイフ３ａ（複数個であることが望ましい。）に
よりスライス状に切削され、切削と同時に、その
脆性のため粉砕して、細氷粒が生成する。この
際、コンベヤー２の送り速度、好ましくは、コン
ベヤー２の送り速度と同時にカツター型粉砕機の
回転速度を可変にしておくことにより、細氷粒の
製造速度と細氷粒のサイズが可変になる。カツタ
ー３により粉砕されて生じた細氷粒はケーシング
４内に保持され、次いで、回転式投雪機５の吸込
口５ａから、同機内に供給され、そのインペラー
５ｂにより遠心力を与えられ、投雪用シユート６
から、斜上方を含む広義の上方に放出される。シ
ユート６は可撓性があり、シユート出口が上下左
右に移動でき投雪方向を変え得ることが望まし
い。放出された細氷粒は、望ましくは、シユート
６の出口に設置された解塊散布装置の下向きに凸
な散布面に下方または斜下方から衝突して、広域
に人造降雪として散布される（解塊散布装置の例
は、前記特開昭56−82368号公報に示されている。
しかしながら、本発明の構成効果に含まれないの
で説明しない。）。

第２図に、回転式投雪機５の側面断面図を例示
する。インペラー５ｂの回転軸５ｃを中心とした
仮想線（一点鎖線）で示した部分が細氷粒吸込口
で、供給された細氷粒は、粒間に存在して、細氷
粒にふわふわした雪状態を与える空気と共にイン
ペラー５ｂにより遠心力を与えられ、投雪シユー
ト６から放出される。

本発明では、上記カツター型粉砕機３、ケーシ
ング４、回転式投雪機５の組合わせで生ずる、ふ
わふわした外観の含空気細氷粒に、さらに空気を
添加して、単位容積あたりの細氷粒の量（細氷粒
の濃度）の減少を図るのである。

第１図に示した空気添加法の例では、ブロワー
７により空気を圧縮して、該空気を投雪シユート
６内に導き、細氷粒の流れの方向と同方向すなわ
ちシユート６の出口方向に噴出させる。この構造
をとることにより、細氷粒の流れに対して上流部
分の圧を増加させ、また減速させることなく、下
流部分の加圧・増速が可能であり、カツター粉砕
機への影響が防止できる。第１図において、空気
噴出口８の位置は、Ａ位置のほか、Ｂ、Ｃ位置で
もよく、これら位置に拘らない。また空気噴出口
を複数個にしても同様の効果がある。また第１図
において、空気噴出口８付近の投雪用シユートが
絞つてあるが、必須条件ではない。

次に、第１図において、添加用空気はブロワー
７により圧縮された後、冷凍機１０を持つ間接冷
却器９により冷却されている。冷却して凝縮水を
除去することにより乾燥も同時に行われるが、さ
らにアルミナ・シリカなどの固体乾燥剤で、積極
的に乾燥してもよい。乾燥により空気の湿球温度
が下がるので、冷却による温度降下作用と相俟つ
て、細氷粒の融解水滴化を防止でき、特に、夏
季・梅雨季の人造降雪の場合、霙化を防止でき
る。なお、夏季対策として、全装置を断熱材で被
覆して保冷するほか、ケーシング４、投雪用シユ
ート６などの要部を積極的に冷媒で冷却すること
が望ましい。

次に第３図は、空気を添加するために、投雪機
５の供給口５ａを両口５ａ，５a′とし投雪機５に
より、添加用空気を吸込ませ、下流に向つて放出
させる実施例である。第３図の場合、細氷粒の投
雪部と空気圧縮部とは隔壁５ｄで仕切られそれぞ
れ独立になつており、空気圧縮部のインペラーは
第４図に例示する構造となつている（第４図は、
第２図で示される投雪部と１対となつた空気圧縮
部を背部断面図で示したものである。）。

実験結果によると市販の投雪機を両口吸込に改
造するだけで空気添加が可能であり、隔壁５ｄは
必須条件ではない。なお、添加空気量調節設備、
例えば、第３図のダンパー５ｅの設置が望まし
い。

発明の効果 本発明は、特開昭56−82368号公報に開示され
た人造雪の製造法をさらに改良して、この方法に
より作られた、含空気細氷粒にさらに空気を添加
して、低濃度に至るまでの種種の濃度の人造降雪
を可能にしたものである。

しかして、空気添加量調節と塊氷コンベヤー２
の送り速度の調節と、カツター型粉砕機の回転数
の調節とにより、種種のサイズの細氷粒が、種種
の濃度で、種種の製造能力での美麗な人造降雪が
可能で、この点において自然降雪に比し勝つてい
るのである。

それゆえ、本発明の降雪法で生じた積雪は、例
えば、家屋の耐雪・耐寒試験の試験条件の設定、
原子炉関係の低温断熱材として使用されており、
その利用は単にレジヤー産業、イベント産業に留
らず、自然雪の使用が不適当な工業分野に及んで
いるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の人造降雪法のプロセスを例示
した立面図で、その主要部を断面として内部構造
を示したものである。第２図は、投雪機の内部構
造を疎明するための説明図である。第３図は本発
明の他の実施例の立面図で、その主要部を断面と
して内部構造を示したものである。第４図は、空
気圧縮機能を付与した投雪機の空気圧縮部の内部
構造を示したものである。（第２図に示した内部
構造の投雪機と隔壁を隔てて設置されるもので、
第２図の背面図の関係にある。）。 １……氷塊、２……コンベヤー、３……カツタ
ー型粉砕機、４……ケーシング、５……回転投雪
機、６……投雪用シユート、７……空気圧縮機、
８……空気噴出口、９……間接冷却器、１０……
冷凍機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塊氷を回転式カツター型粉砕機により切削粉
   砕して細氷粒とし、該細氷粒を、遠心式投雪機の
   インペラーで、該インペラーの回転により形成さ
   れる円板状体の周方向と基部方向をほぼ同じくす
   る投雪用シユートで、上方を含む斜上方に、放出
   して、細氷粒を重力降下させる人造降雪法におい
   て： 該投雪機のインペラーの基端吸込部および該投
   雪用シユートを含む適宜位置で、細氷粒の移動方
   向と実質的に同方向に、空気を添加し、細氷粒の
   濃度を減少させることを特徴とする人造降雪方
   法。 ２ 空気を添加する態様が、投雪用シユートと二
   重管を形成するように並行内設された内管から投
   雪用シユートに噴出する特許請求の範囲第１項記
   載の人造降雪方法。 ３ 内管の空気噴出口がスクリユー構造である特
   許請求の範囲第２項に記載の人造降雪法。 ４ 空気を添加する態様が、両吸込型遠心機械の
   一方の吸込口に空気が供給されるものであり、該
   遠心機械の他の吸込口から細氷粒が供給される特
   許請求の範囲第１項に記載の人造降雪方法。 ５ 塊氷の回転式カツター型粉砕機への供給速度
   が可変である特許請求の範囲第１項から第４項の
   いずれか１に記載の人造降雪方法。 ６ 塊氷がコンベヤーに載置されて回転式カツタ
   ーに供給される特許請求の範囲第５項に記載の方
   法。 ７ 回転式カツター型粉砕機の回転速度が可変で
   ある特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか
   １に記載の人造降雪方法。 ８ 添加する空気の流量が調節可能である特許請
   求の範囲第１項から第７項のいずれか１に記載の
   人造降雪方法。 ９ 添加する空気が、気温以下の冷媒により冷却
   され凝縮水を除去されたものである特許請求の範
   囲第１項から第８項のいずれか１に記載の人造降
   雪方法。 １０ 添加する空気が、固体乾燥剤により乾燥さ
   れたものである特許請求の範囲第１項から第９項
   のいずれか１に記載の人造降雪方法。 １１ 構成する装置外部を断熱部材で被覆し保冷
   した特許請求の範囲第１項から第１０項のいずれ
   か１に記載の人造降雪方法。 １２ 回転式カツター型粉砕機、遠心式投雪機、
   投雪用シユートを含む要部を気温以下の冷媒を用
   いて間接冷却する特許請求の範囲第１項から第１
   １項のいずれか１に記載の人造降雪方法。