JPH0511901B2 - - Google Patents

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JPH0511901B2
JPH0511901B2 JP62049797A JP4979787A JPH0511901B2 JP H0511901 B2 JPH0511901 B2 JP H0511901B2 JP 62049797 A JP62049797 A JP 62049797A JP 4979787 A JP4979787 A JP 4979787A JP H0511901 B2 JPH0511901 B2 JP H0511901B2
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snow
air
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wind tunnel
hopper
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JP62049797A
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Choichi Suga
Shinichi Katayanagi
Taro Mori
Sumio Sasho
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Suga Test Instruments Co Ltd
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Suga Test Instruments Co Ltd
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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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G15/00Devices or methods for influencing weather conditions
    • 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
    • F25C2303/044Snow making using additional features, e.g. additives, liquid gas

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  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、人工降雪装置により得た降雪を着雪
実験に供するため、風洞内に導いて、風洞内を流
れる高速の空気流に別に調整した加温加湿空気を
混合して湿雪化し、強風下に着雪の実験をするた
めの人工降雪湿雪化装置に関する。
[従来の技術] 従来の降雪装置により得られる降雪は、すべて
サラサラした乾いた雪であつて、任意の含水率を
もつ湿雪を得られる人工降雪装置は存在しない。
[発明が解決しようとする問題点] 電力送電線に例をとると、降雪時電線に着雪
し、筒雪となり、ねじれ作用を受け、切断などの
問題が生ずるが、この着雪は、降雪が湿雪で強風
下の場合に多く発生し、又同時に強い風を受けて
切断等の事故を一層増すものである。
これらの対策研究のための着雪基礎実験は、前
述の通り、人工降雪湿雪化装置がないために、や
むを得ず屋外の自然の積雪を粉粒状とし、これを
霧水で濡らしたり、加温したりしたものを、風洞
内で試料(電線)に吹きつけて着雪させるなどの
方法によつていた。しかしながら、この方法で得
られる湿雪は、自然界の雪質とは性状が異なり、
自然現象による着雪との相関性に乏しいばかりで
なく、湿雪化の条件を変えて、湿雪の状態と着雪
現象との関係を検討するといつたような基礎実験
は到底実施至難であつた。
本来、自然界に於ける湿雪の成因は、大気高層
の低温域でできた乾いた雪が落下してくる途中、
高度が低くなるにつれて気温、湿度が上昇し、地
表に達する迄に雪の結晶の表面が一部融解して水
となり、残つた雪の結晶の周囲を覆つた状態とな
ることによる。
よつて着雪実験に用いる湿雪も、融けないで残
つている雪の部分は自然の雪と同じような結晶で
なくてはならない。又、結晶の表面を覆つている
水と、雪の部分との量的関係即ち含水率も、自然
界に於いては様々に変化するものであつて、着雪
実験もそれら多くの条件下で性状の異なる湿雪を
自由に、安定して得られなければならない。
しかし、従来からある人工降雪装置に於いて、
自然の地表近くの高度に相当する内筒3の下部、
又は試験室2の内部を加温・加湿により降雪を湿
雪化しようとすると、温度が上つた空気は上昇気
流となつて内筒3内を上昇し、これに対応して内
筒内に対流を発生し、内筒上部にある低温気層が
可変速度ブロワー6の流速に打ち勝つて下降気流
となり、試験室2内に入り、この結果、まだ雪に
成長していない雪種が降下し、湿雪化できない。
このため、人工降雪装置により得られた降雪を着
雪実験に供するために、湿雪化することのできる
湿雪化装置の開発が特に電力業界で強く要望され
ていた。
[発明の概要] 本発明は、上記要請に応えるためになされたも
のであり、従来の人工降雪装置により得られた乾
いた雪を、風洞内に導き、高速の空気流と共に風
洞中を飛んでゆく途中で、別に温度、湿度を調整
した空気を均等に混合することにより、任意の風
速の気流と共に、任意の含水率を持つた湿雪を得
られるようにした人工降雪湿雪化装置で、この風
洞内に試料を置いて着雪実験を行うことができる
ようにした。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するために、本発明は以下に
述べる手段を採用する。
1 従来の人工降雪装置の雪を成長させる直立し
た円筒下端開口部9にホツパー11の上端開口
部を対向させ、ホツパー11の下端開口部と風
洞12を連結し 2 その風洞のホツパーとの連結部の管径は、風
洞の他の部分の管径より細くし 3 風洞には、その一方の末端に試験室2内の空
気を吸引送風する送風機14と空気取入口13
を設け、ホツパーとの連結部分と送風機14と
の間又はホツパーとの連結部分と試料取付枠1
9(後述)との間に、風洞外にある空気加湿加
温装置15より送られてくる温湿度を調整した
空気を吹出すための吹出し部17を設け 4 風洞の他方の末端出口の近くに着雪実験用の
試料取付枠を置き人工降雪装置で得られる乾い
た雪を、風洞内で湿雪化し、着雪実験を行うこ
とができるようにした。
作 用 降雪装置により得られた乾いた雪を降雪装置の
試験室に設けた風洞に受け入れ、これを風洞内の
高速気流と共に風洞内を流す途中で、別に調整し
た加温加湿空気を、風洞外から多数の小孔を通じ
て風洞内に吹き込み、雪の表面を融解して雪が水
で覆われた状態の湿雪とし、この湿雪が高速の気
流と共に試験片に吹きつけられて着雪するように
した人工降雪湿雪化装置。
[実施例] 本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。第1図は本発明による人工降雪湿雪化装置全
体を示すものであり、冷却塔1と試験室2の2つ
の部分からなつており、その試験室2の内部に設
けられた風洞が本発明に基くものである。
(1) 従来から公知の人工降雪装置の部分 第1図に於いて、冷却塔1とその内部構造及び
試験室2と、その内部の第2冷却調温装置10は
従来公知の部分で、試験室2は降雪室として知ら
れている。
冷却塔1内の空気は、第1冷却調温装置内の循
環フアンにより循環し、冷却器及び加熱器により
温度調節される。内筒3内の空気は速度可変ブロ
ワー6により、空気流速調整風路管5の上方より
下方への流れで内筒3の下部より、内筒内の上昇
気流となつて還流している。
内筒3内の温度はその外周の冷却塔1内の空気
温度を第1冷却調温装置4で調節することにより
間接的に調整され、その温度は概ね−5〜−20℃
である。
内筒3には、造雲装置7によつて雲が供給さ
れ、又内筒3には雪種供給装置8により雪生成の
核となる雪種を供給する。
本降雪装置により、例えば、−15℃に冷却され
た内筒内に於いて、雲と雪種により雪が生成す
る。内筒内で雪の結晶が大きく成長するまで、そ
の重力で落下しないように、前記の通り内筒内に
は緩やかな上昇気流が興えられており、上昇気流
が遅ければ細かい雪が降り、速くすれば大きい雪
に成長する。
試験室(降雪室)内の温度を、内筒内の温度と
同等か、わずかに低温に調整しておけば、雪は試
験室内に降下する。
試験室2の温度が内筒内の温度より高くなる
と、内筒内に温度による上昇気流を生じ、これが
内筒上部で冷却されて下降気流となり、対流現象
となつて内筒内で雪にまで成長しないうちに雪種
のままで舞降りることとなる。
(2) 本発明による湿雪化装置 第1図に於いて試験室2内の風洞の部分が本発
明に属するものであり、その構造の詳細な一例を
第2図に示す。
この装置に於ける湿雪化は次のように行われ
る。
1 降雪装置の内筒3内で生成した乾いた雪がホ
ツパー11を経て、風洞12内に降下する。
2 風洞の一端には空気取入口13と、送風機1
4があり、試験室内の空気を取入れて、風洞の
他端に向けて高速で流す。
3 風洞のホツパー取付部の送風機14側か、試
料取付枠19側に、風洞の一部を外部から覆う
二重管の部分を設け(本実施例は試料取付枠1
9側に設けた)、その二重管の風洞側の部分に
は周囲に多数の小孔をあけてあり、二重管のジ
ヤケツトに外部から送られてくる空気が、風洞
の周囲から風洞内に吹き出すようにした吹出し
部17が取付けてある。
4 風洞内試験室2の外にある空気加湿加温装置
15では、この湿雪化装置により得ようとする
湿雪の含水率、風速などから、湿雪化に必要な
加温加湿空気の温度、湿度を決定し、一定量の
空気を加温、加湿してこれを送風機16により
前記吹出し部17に送り込む。
5 ホツパーから風洞内に降下した雪は、風洞内
を送風機14による気流と共に送られて、この
吹出し部17から風洞内に排出されるまでの間
に湿雪化する。
6 加湿加温空気吹出し部17から風洞内に吹出
す空気は14〜16℃に加温されているため、風洞
内を飛ぶ雪の表面は暖められて一部融解する。
また同じくこの吹出し空気は、関係湿度80〜90
%RHに加湿されていて、雪の表面を覆つてい
る融解した水の蒸発を防ぐため、この吹出し空
気の温湿度を調整することにより、風洞末端の
試料取付枠附近では、希望する含水率をもつた
雪となつて試料に衝突することとなる。
7 風洞から排出された空気は、試験室内の第2
冷却調温装置により、内筒下端開口部9の空気
温度とほぼ同じ温度に冷却する。この冷却によ
り、空気中の過剰の水分は、霧状あるいは器壁
に水滴となつて析出するから、その水は過剰の
空気と共に排出口18から試験室外へ排出す
る。
8 この試験室内の冷却した空気は、風洞の送風
機14により、再び風洞内に吸い込まれる。つ
まり、大部分の空気は風洞内と試験室を循環
し、吹出し部から風洞内に吹込まれた空気量に
相当する空気量と、冷却により生成した水は試
験室外に排出されることとなる。
9 風洞を流れる空気がホツパーを経て降雪装置
の内筒へ入り、内筒内に上昇気流を生じること
を防ぐために、風洞のホツパー取付部は、その
前後の管径より細くしてある。これは、この細
い部分にベンチユリー現象による負圧を生じ、
ホツパー内部の空気を風洞内に僅かに吸引する
ような作用をする。内筒内に温度差による上昇
気流を生ずると、内筒に対流現象が発生し、内
筒上部でまだ雪が成長しない雪種や、小さい雪
結晶が、そのまま下降気流に乗つて内筒内を降
下し、ホツパーから風洞内に入つてゆくため、
希望する湿雪が得られないことになる。前記ベ
ンチユリー負圧はこれを防止するためのもので
ある。
10 実施例として風洞条件は次の通りである。
風洞内径 25cmφ 風洞ベンチユリー部内径 16〃 風洞全長 860cm ベンチユリー部長さ 20cm 循環空気量 34m3/分 温湿度調整吹出し空気量 4.1m3/分 風洞出口空気温度 2.1℃ 温湿度調整吹出し空気温度 15.3℃ 〃 湿度 86%RH 以上の条件で着雪用試料として、風洞の出口か
ら内側20cmの位置に送電線12mmφをおいて得られ
た着雪は含水率15〜25%であつた。
[発明の効果] 本発明は、上記のように構成したことにより、
人工降雪装置の内筒内の気流、温度に影響を与え
ることなく、自然界の雪と同一性質の乾いた雪
を、試験室内に設けた風洞内に取入れ、高速の空
気流と共に風洞内を流れる間に、加温、加湿空気
と混合して雪の表面が一部融解して水となり、そ
の水が雪の全面を覆つた状態、すなわち自然界に
於ける湿雪と同じ性状の湿雪が、自然界と同じ強
風と共に試料に衝突して、自然界で起きる着雪現
象と同じ着雪を得ることができるようになつた。
この結果、送電線の着雪現象の解明、着雪防止
法、被覆材料の開発等に大いに寄与することがで
きるもので、最近社会問題になつている送電線の
着雪による事故の予防などに期待されるところが
大きい。さらに、航空機、自動車、屋根材などの
着雪、雪害などについての研究開発にも貢献する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、人口降雪湿雪化装置全体図、第2図、
湿雪化装置の水平式風洞部分図。 1……冷却塔、2……試験室、3……内筒、4
……第1冷却調温装置、5……空気流速調整風路
管、6……可変速度ブロワー、7……造雲装置、
8……雪種供給装置、9……内筒下端開口部、1
0……第2冷却調温装置、11……ホツパー、1
2……風洞、13……空気取入口、14……送風
機、15……空気加湿加温装置、16……送風
機、17……加湿加温空気吹出し部、18……排
出口、19……試料取付枠。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 人工降雪装置で得た降雪を湿雪化する装置
    で、雪生成のための直立した内筒3と、それに直
    結した造雲装置7及び雪種供給装置8と、前記内
    筒3内空気の上昇微流速を調整する空気流速調整
    風路管5及び可変速度ブロワー6と、前記内筒3
    を外部より冷却する冷却塔1と、冷却塔1内空気
    を冷却する第1冷却調温装置4と、前記内筒下端
    開口部9に連結する試験室2とよりなる人工降雪
    装置に於いて、 上端開口部を前記内筒3下端開口部9に対向し
    て配したホツパー11と、このホツパー11の下
    端開口部に連結した風洞12とを前記試験室2内
    に配設し、 前記風洞12は、ホツパー11との連結部分の
    管径が他の部分の管径より小さい管体で、その一
    方の端部に空気取入口13を設け、この空気取入
    口13部分に取付けた試験室2内の空気を吸入送
    風する送風機14と、他方の端部近くに設けた試
    料取付枠19と、ホツパー11との連結部分と送
    風機14との間又はホツパー11との連結部分と
    試料取付枠19との間に設けた加湿加温空気吹出
    し部17とからなり、 さらに送風機16を連結した空気加湿加温装置
    15を試験室2外に配置し、この空気加湿加温装
    置15と前記加湿加温空気吹出し部17とを連絡
    し、任意の含水率に湿雪化した雪を試験片に吹き
    付け、着雪させることを特徴とする人工降雪湿雪
    化装置。
JP62049797A 1987-03-04 1987-03-04 人工降雪湿雪化装置 Granted JPS63217172A (ja)

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