JPH06281561A - 耐候試験装置 - Google Patents
耐候試験装置Info
- Publication number
- JPH06281561A JPH06281561A JP5092350A JP9235093A JPH06281561A JP H06281561 A JPH06281561 A JP H06281561A JP 5092350 A JP5092350 A JP 5092350A JP 9235093 A JP9235093 A JP 9235093A JP H06281561 A JPH06281561 A JP H06281561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- expansion
- item
- turbine
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Air Humidification (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 空気冷凍サイクルを構成する空気膨張機構１
２に送り込まれる空気中に水分を供給する手段１０ａ、
１０ｂを備える。その空気膨張機構１２の下流に被試験
物１８が配置される。 【効果】 多量の冷却空気を必要とすることなく水滴や
氷滴を生成でき、装置を小型化して低コストで製造で
き、エネルギー消費が少なく、フロン等の冷媒を必要と
しない。
２に送り込まれる空気中に水分を供給する手段１０ａ、
１０ｂを備える。その空気膨張機構１２の下流に被試験
物１８が配置される。 【効果】 多量の冷却空気を必要とすることなく水滴や
氷滴を生成でき、装置を小型化して低コストで製造で
き、エネルギー消費が少なく、フロン等の冷媒を必要と
しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、屋外で使用される建
材、繊維、布地、塗料、コーティング材などの各種材料
の耐雪、耐雨などの耐環境性能を調べるため、被試験物
に氷滴や水滴等を付着させる耐候試験装置に関する。
材、繊維、布地、塗料、コーティング材などの各種材料
の耐雪、耐雨などの耐環境性能を調べるため、被試験物
に氷滴や水滴等を付着させる耐候試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、着氷のない建材や撥水性の布地、
塗料、コーティング材等の新素材製品が増加し、それに
伴い、それら素材に雪や霧を付着させて着氷試験等の耐
候試験を行なう必要が多くなってきている。そのような
耐候試験装置として、温度の低い空気を作り、この冷却
空気の中に水滴を噴霧することで、人工的に氷滴や人工
雪などを作り、これを被試験物に付着させるものがあっ
た。
塗料、コーティング材等の新素材製品が増加し、それに
伴い、それら素材に雪や霧を付着させて着氷試験等の耐
候試験を行なう必要が多くなってきている。そのような
耐候試験装置として、温度の低い空気を作り、この冷却
空気の中に水滴を噴霧することで、人工的に氷滴や人工
雪などを作り、これを被試験物に付着させるものがあっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水の融解熱は
約８０ｃａｌ／ｇであるため、従来の耐候試験装置のよ
うに冷却空気の中に水滴を噴霧することで試験に必要な
多くの氷滴や水滴を作ろうとすれば、非常に多量の冷却
空気が必要となる。そのため、従来の試験装置は例えば
高さが３〜１０ｍにもなる大きなものになってしまい、
非常に高価であり、容易に導入できないという問題があ
った。また、そのような耐候試験装置が必要とされるの
は、主に屋外に雪のない温暖地や夏期であるため、試験
装置が大型化する程に熱の侵入が大きくなり、空気を冷
却するためのエネルギー消費が大きくなるという問題が
あった。また、環境破壊の原因になるフロン等の冷媒が
必要であった。
約８０ｃａｌ／ｇであるため、従来の耐候試験装置のよ
うに冷却空気の中に水滴を噴霧することで試験に必要な
多くの氷滴や水滴を作ろうとすれば、非常に多量の冷却
空気が必要となる。そのため、従来の試験装置は例えば
高さが３〜１０ｍにもなる大きなものになってしまい、
非常に高価であり、容易に導入できないという問題があ
った。また、そのような耐候試験装置が必要とされるの
は、主に屋外に雪のない温暖地や夏期であるため、試験
装置が大型化する程に熱の侵入が大きくなり、空気を冷
却するためのエネルギー消費が大きくなるという問題が
あった。また、環境破壊の原因になるフロン等の冷媒が
必要であった。
【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決すること
のできる耐候試験装置を提供することを目的とする。
のできる耐候試験装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の耐候試験装置
は、空気冷凍サイクルを構成する空気膨張機構と、この
空気膨張機構に送り込まれる空気中に水分を供給する手
段とを備え、その空気膨張機構の下流に被試験物が配置
されることを特徴とする。
は、空気冷凍サイクルを構成する空気膨張機構と、この
空気膨張機構に送り込まれる空気中に水分を供給する手
段とを備え、その空気膨張機構の下流に被試験物が配置
されることを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、水分を供給された空気は空
気膨張機構において膨張することで内部エネルギを失い
エンタルピが低下する。これにより、その空気中の水分
は凝固し、さらに凝結するので、微細な水滴や氷滴が発
生する。この水滴や氷滴は、空気膨張機構の下流の被試
験物に付着する。
気膨張機構において膨張することで内部エネルギを失い
エンタルピが低下する。これにより、その空気中の水分
は凝固し、さらに凝結するので、微細な水滴や氷滴が発
生する。この水滴や氷滴は、空気膨張機構の下流の被試
験物に付着する。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１に示す耐候試験装置１は、高周波モー
タ２により駆動される第１ラジアルコンプレッサー３を
備える。この第１ラジアルコンプレッサー３の入口から
図中矢印で示すように空気がフィルター（図示省略）を
介し導入される。その第１ラジアルコンプレッサー３の
出口に空気搬送ダクトを介し再生熱交換器４の内層側の
入口が接続される。その熱交換器４の内層側の出口に空
気搬送ダクトを介し第２ラジアルコンプレッサー５の入
口が接続されている。その第２ラジアルコンプレッサー
５の出口に連通する加湿チャンバ７が設けられている。
その加湿チャンバ７内に、ポンプ９によってリザーバタ
ンク８から給水管２０を通り送られる水をノズル１０
ａ、１０ｂから噴霧する噴霧装置１１が設けられてい
る。なお、そのノズル１０ａ、１０ｂの先端に、超音波
振動により水を微粒子化する機構を設けるようにするの
が好ましい。また、その加湿チャンバ７の底部に連通す
る還流用配管２２と給水管２０とは混合弁２１を介し連
通する。その加湿チャンバ７に膨張タービン１２の入口
が連通する。その膨張タービン１２と第２ラジアルコン
プレッサー５とは共通の回転軸１５により接続され、そ
の回転軸１５はフォイル軸受１６ａ、１６ｂ、１６ｃに
より支持されている。その膨張タービン１２の出口に試
験チャンバ１７が連通する。この試験チャンバ１７内に
被試験物１８が保持可能とされている。その試験チャン
バ１７の内部は空気搬送ダクトを介し前記再生熱交換器
４の外層側の入口に連通し、その再生熱交換器４の外層
側の出口は外気中に開口する。
タ２により駆動される第１ラジアルコンプレッサー３を
備える。この第１ラジアルコンプレッサー３の入口から
図中矢印で示すように空気がフィルター（図示省略）を
介し導入される。その第１ラジアルコンプレッサー３の
出口に空気搬送ダクトを介し再生熱交換器４の内層側の
入口が接続される。その熱交換器４の内層側の出口に空
気搬送ダクトを介し第２ラジアルコンプレッサー５の入
口が接続されている。その第２ラジアルコンプレッサー
５の出口に連通する加湿チャンバ７が設けられている。
その加湿チャンバ７内に、ポンプ９によってリザーバタ
ンク８から給水管２０を通り送られる水をノズル１０
ａ、１０ｂから噴霧する噴霧装置１１が設けられてい
る。なお、そのノズル１０ａ、１０ｂの先端に、超音波
振動により水を微粒子化する機構を設けるようにするの
が好ましい。また、その加湿チャンバ７の底部に連通す
る還流用配管２２と給水管２０とは混合弁２１を介し連
通する。その加湿チャンバ７に膨張タービン１２の入口
が連通する。その膨張タービン１２と第２ラジアルコン
プレッサー５とは共通の回転軸１５により接続され、そ
の回転軸１５はフォイル軸受１６ａ、１６ｂ、１６ｃに
より支持されている。その膨張タービン１２の出口に試
験チャンバ１７が連通する。この試験チャンバ１７内に
被試験物１８が保持可能とされている。その試験チャン
バ１７の内部は空気搬送ダクトを介し前記再生熱交換器
４の外層側の入口に連通し、その再生熱交換器４の外層
側の出口は外気中に開口する。
【０００９】上記構成によれば、第１ラジアルコンプレ
ッサー３により圧縮された空気は、再生熱交換器４にお
いて冷却され、第２ラジアルコンプレッサー５によりさ
らに圧縮され、加湿チャンバ７を介し膨張タービン１２
に至り膨張する。この膨張は断熱変化に近いものとされ
る。また、その膨張の際に空気は膨張タービン１２を回
転させることで外部仕事を行なうので、内部エネルギを
失って温度が低下し、この温度低下した空気は再生熱交
換器４の外層側に導かれ、第１ラジアルコンプレッサー
３から再生熱交換器４の内層側に導かれる空気を前述の
ように冷却する。これにより空気冷凍サイクルが構成さ
れている。
ッサー３により圧縮された空気は、再生熱交換器４にお
いて冷却され、第２ラジアルコンプレッサー５によりさ
らに圧縮され、加湿チャンバ７を介し膨張タービン１２
に至り膨張する。この膨張は断熱変化に近いものとされ
る。また、その膨張の際に空気は膨張タービン１２を回
転させることで外部仕事を行なうので、内部エネルギを
失って温度が低下し、この温度低下した空気は再生熱交
換器４の外層側に導かれ、第１ラジアルコンプレッサー
３から再生熱交換器４の内層側に導かれる空気を前述の
ように冷却する。これにより空気冷凍サイクルが構成さ
れている。
【００１０】その加湿チャンバ７内にノズル１０ａ、１
０ｂから噴霧される水滴２５と、第２ラジアルコンプレ
ッサー５から加湿チャンバ７に送り出される空気とが混
合することで、膨張タービン１２に送り込まれる空気は
微細な水滴を含む飽和蒸気になる。これにより、膨張タ
ービン１２において膨張した空気中の水分は、膨張ター
ビン１２の下流に設けられた試験チャンバ１７内におい
て空気のエンタルピの低下により凝固し、さらに凝結す
ることで微細な氷滴２６になる。その氷滴２６が被試験
物１８に付着することで、被試験物１８の氷着状況や劣
化状況等を調べることができる。なお、膨張タービン１
２の回転により第２ラジアルコンプレッサー５が駆動さ
れエネルギーの無駄をなくせる。また、加湿チャンバ７
の底部に貯留された水は混合弁２１を介し再び加湿チャ
ンバ７内に噴霧される。また、空気膨張機構として膨張
タービン１２を用いているので、空気の膨張を可及的に
断熱変化に近付けることができ、そのタービン１２も直
径数１０ｍｍとして装置を非常に小型化することができ
る、また、水滴や氷滴を被試験物１８に吹き付け、屋外
における風雪の激しい環境を模擬的に再現することも可
能になる。
０ｂから噴霧される水滴２５と、第２ラジアルコンプレ
ッサー５から加湿チャンバ７に送り出される空気とが混
合することで、膨張タービン１２に送り込まれる空気は
微細な水滴を含む飽和蒸気になる。これにより、膨張タ
ービン１２において膨張した空気中の水分は、膨張ター
ビン１２の下流に設けられた試験チャンバ１７内におい
て空気のエンタルピの低下により凝固し、さらに凝結す
ることで微細な氷滴２６になる。その氷滴２６が被試験
物１８に付着することで、被試験物１８の氷着状況や劣
化状況等を調べることができる。なお、膨張タービン１
２の回転により第２ラジアルコンプレッサー５が駆動さ
れエネルギーの無駄をなくせる。また、加湿チャンバ７
の底部に貯留された水は混合弁２１を介し再び加湿チャ
ンバ７内に噴霧される。また、空気膨張機構として膨張
タービン１２を用いているので、空気の膨張を可及的に
断熱変化に近付けることができ、そのタービン１２も直
径数１０ｍｍとして装置を非常に小型化することができ
る、また、水滴や氷滴を被試験物１８に吹き付け、屋外
における風雪の激しい環境を模擬的に再現することも可
能になる。
【００１１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例の冷凍サイクルは、試
験チャンバ１７内の冷却空気が再生熱交換器４から外気
中に放出されるオープンサイクルであるが、その冷却空
気を第１ラジアルコンプレッサー３の入口に導入するク
ローズドサイクルとしてもよい。また、第１ラジアルコ
ンプレッサー３をルーツ型コンプレッサーやスクリュー
型コンプレッサーに換えてもよく、第２ラジアルコンプ
レッサー５は必須ではない。また、膨張タービンの出口
側における空気流をダクト等により、航空機、車両、建
築物等の大きな構造物の一部に案内することで、大きな
構造物の一部について着氷試験を行なうことができる。
また、空気膨張機構として膨張弁や膨張機関等を用いる
ことができる。また、上記実施例では氷滴を生成して被
試験物に付着させる着氷試験を行なう場合を示したが、
試験内容は特に限定されず、例えば水滴を生成して被試
験物に付着させて撥水性試験を行なってもよい。
のではない。例えば、上記実施例の冷凍サイクルは、試
験チャンバ１７内の冷却空気が再生熱交換器４から外気
中に放出されるオープンサイクルであるが、その冷却空
気を第１ラジアルコンプレッサー３の入口に導入するク
ローズドサイクルとしてもよい。また、第１ラジアルコ
ンプレッサー３をルーツ型コンプレッサーやスクリュー
型コンプレッサーに換えてもよく、第２ラジアルコンプ
レッサー５は必須ではない。また、膨張タービンの出口
側における空気流をダクト等により、航空機、車両、建
築物等の大きな構造物の一部に案内することで、大きな
構造物の一部について着氷試験を行なうことができる。
また、空気膨張機構として膨張弁や膨張機関等を用いる
ことができる。また、上記実施例では氷滴を生成して被
試験物に付着させる着氷試験を行なう場合を示したが、
試験内容は特に限定されず、例えば水滴を生成して被試
験物に付着させて撥水性試験を行なってもよい。
【００１２】
【発明の効果】本件発明の耐候試験装置によれば、水分
を含んだ空気そのものの冷却により水滴や氷滴を作るの
で、冷却空気中に水滴を噴霧することで水滴や氷滴を作
る従来装置におけるような多量の冷却空気を必要とする
ことはなく、装置を小型化して低コストで製造でき、低
温部は空気膨張機構の下流域のみであるので外部からの
熱侵入が小さくエネルギー消費が少なく、また、フロン
等の冷媒を必要としない。
を含んだ空気そのものの冷却により水滴や氷滴を作るの
で、冷却空気中に水滴を噴霧することで水滴や氷滴を作
る従来装置におけるような多量の冷却空気を必要とする
ことはなく、装置を小型化して低コストで製造でき、低
温部は空気膨張機構の下流域のみであるので外部からの
熱侵入が小さくエネルギー消費が少なく、また、フロン
等の冷媒を必要としない。
【図１】 本発明の実施例を示す耐候試験装置の構成説
明図
明図
１０ａ、１０ｂ ノズル １２ 膨張タービン １８ 被試験物
Claims (1)
- 【請求項１】 空気冷凍サイクルを構成する空気膨張機
構と、この空気膨張機構に送り込まれる空気中に水分を
供給する手段とを備え、その空気膨張機構の下流に被試
験物が配置されることを特徴とする耐候試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5092350A JPH06281561A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 耐候試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5092350A JPH06281561A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 耐候試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281561A true JPH06281561A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=14051962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5092350A Pending JPH06281561A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 耐候試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06281561A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136662A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-25 | Hitachi Ltd | 人工降雪装置 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP5092350A patent/JPH06281561A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136662A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-25 | Hitachi Ltd | 人工降雪装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Meher-Homji et al. | Gas Turbine Power Augmentation By Fogging Of Inlet Air. | |
| CN101144431B (zh) | 用于增加涡轮机动力输出的系统和方法 | |
| Pearlmutter et al. | Refining the use of evaporation in an experimental down-draft cool tower | |
| JP2851794B2 (ja) | ガスタービン用燃焼空気予冷システム | |
| RU2406841C2 (ru) | Система и способ для повышения выходной мощности газотурбинного двигателя | |
| CN105080905B (zh) | 集成化干冰清洗机及其清洗方法 | |
| US4682729A (en) | Snowmaking machine with compressed air driven reaction fan | |
| CN109915331B (zh) | 风力发电机结冰耐侯性实验系统及试验方法 | |
| Zaki et al. | Brayton refrigeration cycle for gas turbine inlet air cooling | |
| CN110208003A (zh) | 车辆化霜性能测试方法及化霜测试系统 | |
| JPH06281561A (ja) | 耐候試験装置 | |
| Suryan et al. | Experimental study on the inlet fogging system using two-fluid nozzles | |
| CN109459376A (zh) | 无人机表面性能测试装置 | |
| JPH06207755A (ja) | 空気式冷凍サイクル装置 | |
| US6691926B1 (en) | Turbo-fan snow making system | |
| CN101315254B (zh) | 射流冷风机 | |
| Al-Khalil et al. | Development of the Cox icing research facility | |
| CN105761606A (zh) | 一种风机结冰模拟系统及其模拟方法 | |
| CN210892291U (zh) | 一种模拟冰雪试验装置 | |
| CN1226568C (zh) | 装有扩散吸收式制冷机的超声波空调扇 | |
| CN209415860U (zh) | 一种基于引射器的造雪机 | |
| Utamura et al. | A new gas turbine cycle for economical power boosting | |
| JPH0634245A (ja) | 人工造雪装置 | |
| CN201251374Y (zh) | 射流冷风机 | |
| Naterer et al. | Experimental facility for new hybrid ice/spray flow tunnel with laser based droplet measurement |