JPS6131974B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は裁培地または耕作地等への降雹を回避
する方法及び装置に関する。

降雹を回避すべく雹ロケツトを用いることは知
られている。このロケツトは、該ロケツトを空の
雲に向つて推進させる爆薬の点火によつて作動せ
しめられる。遅延導火線装置によつて雹積雲また
は巻雲の内部で爆発せしめられる装薬がロケツト
に収容されている。

この従来の方法には次のような欠点がある。こ
の方法は危険であり、常に有効であるとは限らな
いし、また有資格の花火製造者が必要である。更
に所望の高さのところで爆発を生ぜしめるべく雲
の高度を正確に知る必要がある。水と発光と電気
的気象現象の場合である雹雲は「気圧上の沼池」
とよばれる浅い窪地又は平地の上空に発生し易
い。嵐特に雹がもたらす被害については省略す
る。

かなりの強風等が引起す反覆的な摂動は雹雲を
移動させ遠ざけ得る。

本発明は前記した点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、雲の正確な高度を
知ることなくしてより確実に降雹を回避し得る方
法及び装置を提供することにある。

本発明によれば、この目的は、直接的に爆発し
易いか、又は空気もしくはその他の化合物もしく
は組成物との接触により爆発し易い化合物もしく
は組成物を、バーナに連結されている円錐台形の
煙突から放出されるエネルギの急激な上方への移
動が生ずるようにバーナでの点火によつて爆発さ
せることを25秒未満の間隔で繰り返すことによつ
て生成される衝撃波を雲のところに形成すること
からなる降雹を回避する方法、及び この方法を実施すべく、前記バーナは爆発の起
る部分で広く形成されており、円錐台形煙突の細
い部分に狭窄部分が連結されている。

降雹回避装置によつて達成される。

本発明の方法及び装置によれば、雲の内部構造
が変化せしめられ得るか、又は雹に対して保護さ
れるべき地域から雲が遠ざけられ得ることの少な
くとも一方により、降雹が回避され得る。このこ
とを目的として本発明の好ましい一実施例の装置
では可燃性ガスが貯蔵されており、このガスは制
御される調整弁を介してバーナ内に流入せしめら
れる。バーナ内での点火乃至発火は反覆して行わ
れる。嵐の間、口火は継続して燃え続け、多量の
ガスの急激な流入によつて燃焼が促進され、ガス
の流速（流量）が急増するたびに爆発が起る。

バーナに取り付けられた長い煙突を空の方向に
向けておくことにより、点火乃至突燃が低部から
高部へ誘導されて衝撃波が生じる。

本発明の方法乃至装置では、種々の可燃性ガス
が使用され得る。

本発明による好ましい一実施例の降雹回避装
置、すなわち抗雹砲では、 (1) ガス製造後の貯蔵、 (2) 弁によるガス流量調整、 (3) バーナ内での燃焼、及び (4) 燃焼生成物の空への排出、 が行なわれる。

この抗雹砲によつて生じた衝撃波によつて雲の
ところに引起される摂動現象は上記の最終段階(4)
に関係している。25秒未満の時間間隔で点火乃至
突燃が急速に反覆される場合に限り摂動現象が効
果的に生ぜしめられる。

次に、本発明の好ましい非限定実施例を添附図
面に基づいて説明する。

図面中、符号１は水と炭化カルシウムとが収容
されているアセチレンガス発生器であつて、この
発生器１では、反応、 C₂Ca＋2H₂O→C₂H₂＋Ca（OH）₂ が生じる。

導入口１ｂから再添加される前にCa（OH）₂が
排出口１ａから定期的に排出される。ゴム製の可
撓性連結部２ａを有する導管２は粗製アセチレン
ガスを洗浄装置３に送る。

洗浄槽３の内部では、アセチレンガスがサイホ
ン４の壁によつて規定された水槽を通つて流れ
る。洗浄されたアセチレンガスは導管５を通つて
流出する。ガラス管３ａ中の液位はガス圧による
水の上昇度を示す。

サイホン４の基底部には、装置の定期的洗浄、
並びにアンモニア、硫化水素、及び白亜塵のよう
な老廃物の除去のために排出口４ａが設けられて
いる。

導管５は洗浄槽３から流出したガスを精組器６
に運ぶ。

水と洗浄されたガスとが収容されている精製器
６内に多量の水が維持されるようにロート６から
水が供給される。

コツク６ｂによつて水位を調節し所定の水位に
維持されていることを確認する。

ガスは導管７に至る前に精製器６の水中でバブ
リングされる。

導管７は流量調節弁８への精製ガスの導入を可
能にしている。

弁８は、導管７から送られたガスを、導管９を
介してガス溜１０に送ること、導管１１を介して
口火用のバーナ１３に送ること、及びバーナ１３
に多量のガスを急激に導入するための導管１２に
送ることを可能にしている。

ここでは「弁」という用語を「給排流量調整ロ
ータリポンプ」と言い代えてもよい。この種の装
置は公知かつ公認のものである。切替装置は、熱
化学的、機械的、電気的、光電的或は電子的のい
ずれでもよい。

区画されているガス溜１０では、二重容器の上
部がドームになつているのでガスが常に加圧され
ている。実際にはガスの圧力が下から上へ溜１０
の蓋を押上げている。導管９が弁８と溜１０との
間のガスの流出入を可能にしている。「ガス溜」
という用語をここでは「可燃性ガス溜」と言い代
えてもよい。

ガス燃焼工程は、弁８の種々の操作、口火１１
による点火、導管１２からバーナ１３中へのガス
の導入によつて開始される。燃焼ガスの排気が精
巧な反覆段階に続く。

口火として働く先のとがつた導管１１は、嵐が
接近する度に一度点火される。

導管１２は弁８を介して多量のガスを急激にバ
ーナ１３に導入するのを可能にしている。

バーナ１３は、通常のバーナと同様に、底部に
新鮮な空気の吸入口１３ａ、上部に煙突１４を有
している。バーナ１３は、突燃による空方向への
爆発のために断続的に又は繰り返し生じる応力に
耐え得る金属シートで形成されている。

煙突乃至デイフユーザ１４はバーナ１３の上方
への延長部になつており、空に向かつて拡径され
た円錐台形状に形成されている。バーナ１３と煙
突１４との集合体は、好ましくは、非常に強固に
形成されており、且つ好ましくは例えば鋼製固定
ボルト等によつて地上に固定されている。

この装置を用いて所望の効果を得るためには、
以下に記載の頻度でバーナ内に急激な爆発を繰り
返し生ぜしめ、爆発室の上部に円錐台形煙突を設
けておくことにより爆発で開放されたエネルギを
上空部に激しく推進させることが必要である。

本発明の可能な一実施方法によれば、爆発がア
セチレンと空気との一定の混合物の燃焼によつて
得られる。

この方法によつて得られる効果は、更に最適な
衝撃波の伝播を生ぜしめ得る幾つかの条件の存在
に依存する。

この条件のうち最も重要なものは爆発反覆頻度
に関する条件であり、この装置の効果を決定する
基本的な要因である。

種々の頻度で爆発を行なわせた実験により、あ
る所定の時間間隔よりも大きい時間間隔で爆発を
生ぜしめた場合、雲のところに生ぜしめられる摂
動が所望の目的達成に十分ではないことが判明し
た。

実際には、雲のところに生起せしめられる現象
は雲の内部構造の漸進的な変化であつて、各衝撃
波がこの変化に関与すること、そして二つの衝撃
波が雲のところに達する間隔は、エネルギ移動の
逆行すなわち雹生成構造に雲が再び戻ることを回
避し得るに十分でなければならないことを理解す
る必要がある。

種々の実験の結果、本方法において二度の爆発
間の最大時間間隔として定義される頻度が25秒未
満好ましくは15秒未満でなければならないことが
判明した。

間隔が25秒よりも大きい場合、雹生成雲中への
二度の衝撃波の到達時間間隔が長すぎて本方法が
実際上有効でない。間隔が15−25秒の間の場合、
本方法は効果的であるが、雲の内部構造を変化せ
しめるためにかなり長い時間を要するので雹の危
険が特に近づいている際には十分な効果を得られ
ない虞れがある。一方、15秒以内、特に８−14秒
の爆発頻度の場合、本方法の効果が最大となり、
特に顕著な結果が得られる。

ある場合には「治療的」とでもいえる効果が得
られた。即ち、雹が実際に激しく降つている際12
秒毎に砲射を反覆した場合、数回も砲射後雹の性
質が漸進的に変化して雹が次第に硬くなくなり、
徐々に完全に融解した構造、即ち雨になつた。

８−10秒よりも短かい時間間隔も勿論使用し得
るが、この場合は燃焼が過剰となり、従つて経済
的に不利である。しかし乍ら、雹の危険が特に脅
威的であつて、非常に急速な効果を得る必要があ
る場合、このような頻度が使用され得る。

以上のとおり、一般には、10−12秒間の頻度が
最大効果と最低コストとの間の最適バランスを与
える。

非常に重要な第二点は、バーナ壁の下部に形成
された開口部からなり、爆発時には閉鎖される少
くとも一つの吸気口が設けられていることであ
る。このような吸気口は、水平または垂直軸のま
わりで回転可能にバーナ壁に設けられており、開
口と同じ形で且つ開口より少し大きい寸法のフラ
ツプによつて形成され得る。バーナ壁の内側にお
いてフラツプが開口をおおう位置に位置する場
合、開口がフラツプによつて閉じられる。

アセチレンの燃焼に必要な空気の供給を可能と
し、空気とアセチレンとの所定の混合物がバーナ
内に吸い込まれる際にも必要であるこの吸気口の
役割は次のとおりである。静止位置においては、
フラツプはただその自重のためにバーナ壁の開口
部に当設して開口部を閉鎖している。空気とアセ
チレンとの混合物が点火されると、爆発のために
ラツプが激しくバーナの内壁に押しつけられ、そ
の衝撃でフラツプがはね返され激しく上にはね上
げられるので、バーナ内でそして煙突内で、十分
な衝撃波の形成に役立つ上昇気流を生じさせる急
激な空気の流入が可能となる。次にフラツプは垂
れ下り数回壁にぶつかつて揺動した後、次の新し
い爆発に応じ得る平衡位置に戻る。

本発明によれば、フロツプがその静止位置換す
れば下方位置にある場合、フラツプがバーナ壁の
開口部上に配置された水平軸の周りに回転し得る
ならば、フラツプはバーナ壁と正確には面一とな
らず、バーナ壁に対して普通10〜45度、好ましく
は15〜30度の角度をなすように装着されている。

このような装置には種々の構成が考えられる
が、特に簡単な方法はバーナ内壁との角度が好ま
しい角度、例えば20度に近い角度で静止位置に維
持されるようなフラツプを分銅巻又は渦巻ばねで
フラツプ軸に装着する方法である。

本発明を実施するための砲装置においてもう一
つ重要な要素は、爆発室の所与の高さに対して、
爆発が起る広い部分でのバーナの直径Ｄとバーナ
の上方の円錐台形煙突の細い部分の直径ｄとの間
の関係である。

バーナの高さがその直径の約３倍である場合、
比Ｄ／ｄが４−25の範囲内に保たれていれば装置
の有効性と安全性とが同時に満たされることが実
際にわかつた。Ｄ／ｄが４より大きい場合、すなわち ｄに対して直径Ｄが大きすぎる場合、換言すれば
水平方向に対するバーナの円錐部分の角度が小さ
すぎる場合、爆発によつて放出されるエネルギー
が下方に与えられ、衝撃波の効果が低下する傾向
がある。

Ｄ／ｄが2.5よりも小さい場合、同じ条件では狭窄 部分の直径が大き過ぎて有効な衝撃波が十分には
形成されない。

本発明によれば、好ましくは、本方法実施用砲
はバーナの上部狭窄部の頂部と円錐台形煙突の下
部狭窄部との間にこの二部分の接合を確実にする
ための円筒状部分を有している。このような円筒
状部分を設けることにより衝撃波をより効果的に
且つより確実に発生させ得ることが実際にわかつ
た。

バーナ内へのアセチレンの導入はどのような方
法で行われてもよく、特に酸素アセチレン溶接ト
ーチに使用されている一つ又は数個の標準型噴射
器を使用して所定割合の空気・アセチレン混合気
の同時噴射を行つてもよい。この場合、一つ又は
複数の噴射器は、適量のアセチレンがバーナ内に
噴射されるとアセチレン噴射を停止させる電気弁
もしくは圧力弁のような適当な調整器又は電動も
しくは好ましくは機械動の自動装置の装着された
管を介して例えば市販のボンベのようなアセチレ
ン源に直接接続されている。更にこのような同種
または異種の装置を二つ又は数個並列に設けてお
いてもよく、第一の装置が故障した場合に他の装
置をすぐ運転し得るようにしておいてもよい。

アセチレンを空気と混合しないで噴射し、役割
乃至機能について前述したフラツプを利用してバ
ーナ内で空気と混合させるようにしてもよい。こ
の場合には、均一な混合気体を得るべく、基本的
に空気導入口のところに下端が位置するように下
向きに向いており、バーナ内への噴出を可能にし
ているチユーブを用いてアセチレンをバーナ内に
導入するのが好ましい。

空気より軽いアセチレンは上昇傾向を持つの
で、このような配置にすることにより均一な混合
気体が得られ易く、最適衝撃波を生ぜしめる効果
的な爆発を生起せしめ易い。

点火装置としては、どのような機械的、電気的
または圧電装置、またより一般的には混合気体を
発火させるに十分な火花または炎を必要な時に発
生させ得るどのような装置を用いてもよい。この
混合気体は特に燃え易いので火花によつて所要の
点火が容易になされる。点火源の例として内燃機
関用点火プラグ、圧電性水晶、赤熱され得る抵抗
線等がある。もう一つの方法はバーナ外でアセチ
レンの供給等によつて口火の燃焼を維持する方法
である。この口火はバーナの小開口部から数セン
チ離れたところに配置されており、爆発を開始さ
せたい場合には口火の炎が開口部を通つてバーナ
内に侵入し混合物を燃焼させ得るように口火の炎
をより長くすべくある量のアセチレンを口火に噴
射する。

本発明の方法を実施するための砲の一実施形態
を添附図面を参照して以下に詳細に記載する。

実施例 １ 砲は、厚さ10mmの板金製で、バーナ底部２３
に、たまつてくる水を自動的に排出するための小
開口部２４が中央部に設けられており、且つ直径
Ｄが45cmの円筒部２２を有するバーナ２１からな
つている。

円筒部２２の長さは100cmである。この円筒部
２２の上端に狭窄部乃至細い部分の直径ｄが16cm
である円錐台形部分２５が溶接等の方法で接合さ
れている。この円錐台形部分２５には円形フラン
ジ２６が形成されており、円形フランジ２６に
は、フランジ部２６を砲固定部材２７に固定する
ボルトを取り付ける孔、及び円錐台形煙突２８の
下部に形成されたフランジ２９をフランジ２６に
固定するボルトを取付けるための孔が設けられて
いる。

煙突２８の高さは４ｍで、煙突２８の下部の内
部の形はバーナ２１の円錐台形部分２５の上部と
共に高さ約12cmの円筒３０を形成するように構成
されており、円筒部３０の役割は前述のとおりで
ある。

バーナ２１の下部には断面積約120cm²の開口部
３１が形成されている。バーナ２１の内部には開
口部３１の上方に位置する水平軸の周りで回転自
在なフラツプ（図示されていない）が装着されて
いる。このフラツプは開口部３１を閉鎖し得るよ
うに垂れ下がる。より詳細には、垂れ下がつてい
る位置（下方位置）のフラツプとバーナ内壁とが
20度の角度をなすように構成された平衡錘と共に
このフラツプが装着されている。

バーナ壁には更に二つの開口部３２，３３が形
成されている。開口部３２は口火３４の側に位置
しており、時に応じて混合気体点火用に使用され
る。開口部３３は上方からバーナ２１の底部に向
う長さ20cm以上のアセチレン導入管３５の入口と
して使用されている。

導入管３５は、一端が口火３４に他端が市販の
アセチレンボンベ３８のようなアセチレン源に接
続されている三方弁３７を介して調節乃至制御装
置３６に接続されている。この弁３７はボンベ３
８と導管３４との間を直結し口火に連続的に燃料
供給を行い得る永続的通路を有し得る。

調整器３６は、円筒状容器４０内の水中に沈ん
でいて容器４０より少し小さい直径の鐘状フロー
ト３９からなる。

次に第３図に示した弁３７の採り得る状態，
，を参照しながら砲の動作について説明す
る。

状態の場合、アセチレンボンベ３８から調整
器３６にアセチレンガスが供給される。鐘状フロ
ート３９はバーナ２１内に流入せしめられるべき
アセチレン量（５−10）に応じた高さだけ上昇
せしめられる。従つて可視的調節方法によつて所
望量のアセチレンガスの流入を確認し得る。状態
の場合、調整器３６に蓄積されていたアセチレ
ンが導管３５を通つてバーナ２１内に噴射され
る。状態の場合、補充量のアセチレンが口火に
急激に噴射され、その結果口火３４の炎が開口部
３２から砲のバーナ２１内に浸入して空気とアセ
チレンとの混合気体を点火させる。そこで爆発が
起り、煙突２８を通つて上空に衝撃波を送る。こ
の衝撃波を前記頻度で繰返して送ることにより雲
の内部構成を変化させて雹を効果的に回避し得
る。一回の爆発後砲に次の爆発を行なわせるべく
前記手順を繰り返せばよい。

前記の砲動作は手動、自動いずれでもよく、ま
たアセチレン供給、或は点火装置等に関して多数
の変形使用を可能である。

実施例 ２ 第４図の動作法によれば自動的に空気とアセチ
レンとの混合気体を生成する噴射器４１によつて
アセチレン噴射が行われる。この噴射器４１は、
アセチレン流入と点火とを同時に支配するタイム
スイツチ４４によつて制御されている電動弁４３
が設けられた導管４２を介してアセチレン源（図
示されていない）に接続されている。

この実施例のタイムスイツチ４４はリセツトタ
イプであり第一の位置に設定されている場合、ア
セチレン流入量を制御する電動弁４３を所定時間
開放し、第二の設定の際、接触しや断器４５とコ
イル４６とを介して放電プラグ４７に火花を生じ
させ、混合気体を点火させる。

タイムスイツチ４４、電動弁４３および放電プ
ラグ４７を有する点火装置は電池４８又は他の通
常の電気エネルギ源のような適当な電気エネルギ
源によつて作動され得る。

実施例 ３ この実施法は実施例１に記載の装置の自動式変
形である。第５図において、アセチレンは、導管
４９から、一方では安全用逆止弁５８の装着され
ている導管５１を介して口火５０に、他方ではバ
ーナ壁部５５の開口部５４に対向している一つ又
は複数の噴射器５３に供給される。電動三方弁５
６がアセチレン流入管４９に装着されている。適
当な電流源５９で動くタイムスイツチ５８で制御
されたモータ５７によつて弁５６が回転せしめら
れる。

以上において、実施例２及び３に記載の装置は
完全に自動式であるという利点を持つ。これらの
装置は、電池のような独立の電源から給電され得
るので普通の交流の採れないところでも容易に設
置され得る。果樹園やぶどう園が煙草園の如く雹
からの保護を要する栽培地中央にこの装置を設置
するような場合には実際上しばしばこのような条
件になる。

これらの装置の一つを実施条件の下で使用した
ところ、降雹に対して非常に顕著な効果が得られ
た。

本発明の方法は、保護を要する地域に雹雲が出
現すると直ちに実施されることが好ましい。手動
により又は自動的に10−15秒毎に爆発を生じさせ
ることによつて雲の構造に急速な目にみえる変化
があらわれ、それによつて雹の生成が回避され
る。雹の脅威が完全に失くなるまで砲射を継続す
る。

このようにして守られる地域は最小で50−100
ヘクタール（例えば装置を中心として半径400〜
560ｍの円内）である。より広い地域保護用には
適当な型の砲を用いてより強力な爆発を起せばよ
い。

前記方法の実施は空気とアセチレンとの混合気
体を用いると特に経済的に有利である。しかしな
がら前記頻度でバーナ内で生じる十分強力ないか
なる爆発も同一効果をもたらし得ることは明白で
ある。利用し得るエネルギ源としては、メタン、
ブタン、プロパンのような液化ガス、爆薬、及び
単独で又は他の化合物か組成物との混合物の状態
で十分なエネルギを放出する化学反応を起し易い
あらゆる化合物又は組成物全般がある。

次に、本発明の実施の態様をいくつかを列記す
る。

(1) 引き続く二つの爆発間の時間間隔が８−15秒
である特許請求の範囲１に記載の方法又は特許
請求の範囲２に記載の装置。

(2) 爆発が起るバーナの広い部分の直径の、狭窄
部分の直径に対する比が４〜2.5である特許請
求の範囲２又は前項１に記載の装置。

(3) 前記比が2.7〜3.5である前項２に記載の装
置。

(4) バーナの上部狭窄部分と円錐台形煙突の下部
分との接続が４〜20cmの長さの円筒状部分を介
してなされている特許請求の範囲２及び前項２
乃至３のいずれかに記載の装置。

(5) バーナの狭窄部分及びバーナに連結している
円錐台形煙突の狭窄部分（細い部分）の直径が
13−20cmである特許請求の範囲２及び前項２乃
至４のいずれかに記載の装置。

(6) 空気と可燃性ガスとの調整混合物の点火によ
つて爆発が生じる特許請求の範囲２及び前項２
乃至５のいずれかに記載の装置。

(7) 可燃性ガスがアセチレンである前項６に記載
の装置。

(8) 爆発室が、混合物の最適爆発を生じる所定量
の空気とアセチレンとの吸入装置に接続されて
いる前項６又は７に記載の装置。

(9) アセチレン供給と突燃用発火装置とが二設定
自動リセツト型タイムスイツチによつて制御さ
れている前項６乃至８のいずれかに記載の装
置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略縦断面図、第２図は
本発明装置の実施例１の概略説明図、第３図は、
実施例１の弁の動作状態の説明図、第４図は実施
例２の概略説明図、第５図は実施例３の概略説明
図である。 １３，２１……バーナ、１４……煙突、２２…
…円筒状部分、２５……円錐台形部分、Ｄ……円
筒状部分の直径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直接的に爆発し易いか、又は空気もしくはそ
   の他の化合物もしくは組成物との接触により爆発
   し易い化合物もしくは組成物を、バーナに連結さ
   れている円錐台形の煙突から放出されるエネルギ
   ーの急激な上方へ移動が生ずるようにバーナでの
   点火によつて爆発させることを、25秒未満の間隔
   で繰り返すことによつて生成される衝撃波を雲の
   ところに形成することからなる降雹を回避する方
   法。 ２ 直接的に爆発し易いか、又は空気もしくはそ
   の他の化合物もしくは組成物との接触により爆発
   し易い化合物もしくは組成物を、バーナに連結さ
   れている円錐台形の煙突から放出されるエネルギ
   ーの急激な上方への移動が生ずるようにバーナで
   の点火によつて爆発させることを、25秒未満の間
   隔で繰り返すことによつて生成される衝撃波を雲
   のところに形成することからなる降雹回避方法を
   実施すべく、 バーナは爆発の起る部分で広く形成されてお
   り、円錐台形煙突の細い部分に狭窄部分が連結さ
   れている降雹回避装置。