特許 5719984 人工降雨発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5719984

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】人工降雨発生装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 15/00 20060101AFI20150430BHJP

   B60P 3/00 20060101ALI20150430BHJP

   B63B 35/00 20060101ALI20150430BHJP

【ＦＩ】

   A01G15/00

   B60P3/00 Z

   B63B35/00 Z

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-265720(P2010-265720)

(22)【出願日】2010年11月10日

(65)【公開番号】特開2012-100640(P2012-100640A)

(43)【公開日】2012年5月31日

【審査請求日】2013年10月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】503018571

【氏名又は名称】有限会社フジカ

(72)【発明者】

【氏名】藤原 充弘

【審査官】 木村 隆一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１５５９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０８４８３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２００８／０５０７９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−００７０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５４９２２７４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ １１／００−１５／００

Ｂ６０Ｐ ３／００−９／００

Ｂ６３Ｂ １／００−６９／００

Ｂ６３Ｊ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを吹き上げる吹込パイプとを備えた人工降雨発生装置Ｃを搭載した車両Ｂと、温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを垂直上方に吹き上げる吹上パイプとを備えるとともに前記吹上パイプのまわりに隙間を残して囲うように配置される螺旋流促進羽根付きのコーンを備えた人工降雨発生装置を搭載した別の車両Ａとを、目的地に向けて移動させて、前記車両Ａのまわりに複数の車両Ｂを集結配置させてのち、各車両Ｂの吹込パイプを上向きにして車両Ａのコーン内に連通させて吹込パイプからの温蒸気と凝結核をコーン内に吹き込みながら螺旋流促進羽根により螺旋状の上昇流を形成するようにするとともに該螺旋状の上昇流に吹上パイプからの温蒸気と凝結核との上昇流が合わさって螺旋状の上昇流を形成するようにする人工降雨等発生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人工降雨発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、インド大陸上の空気は、夏季（６月から９月）において暖かくなって上昇気流を発生し、それを補うためインド洋からは大陸へ向けて南西季節風であるモンスーンが吹く。このモンスーンが海側から吹くと多量の湿った空気が内陸にもたらされ、強く長い雨期が続くこととなる。
その雨期にあっては、モンスーンとともに雨雲が流れることとなるが、その流れる先にあるヒマラヤ山脈が立ちはだかって冷やされるため、その手前で全て降雨となってインド大陸に大洪水をもたらす問題がある。
その一方で、ヒマラヤ山脈の存在は、それを越えた地帯に湿気のない極乾燥気流を流すこととなって特にチベット高原以北のタクラマカン砂漠は超乾燥地帯となって緑化どころか温暖化防止推進上のネックになっていた。
そうした軽減策を講じたものもある（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】 特開２００６−２３９３９９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１には、山脈に降った水をその流れる途中に設けた人工池に溜めてその溜まった水をもとに多湿上昇気流を発生させヒマラヤ山脈を越えさせてタクラマカン砂漠まで誘導されるようにしたものや複数の水タンクを立設して噴射した水蒸気を渦巻流として上昇させ人工雲を発生させることにより上昇性能を高めるようにした例も示されている。
この渦巻流方式は、あくまでも固定位置式であるため、望む地域に降雨をもたらすためにはこれら水タンクなどの装置一式をその都度移動車に積み込んで運び積み降ろすなどの作業が必要となっていた。

【0005】

本発明は、このような従来の方法が有していた問題を解決しようとするもので、温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを吹き上げる吹込パイプとを備えた人工降雨発生装置Ｃを搭載した車両Ｂと、温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを垂直上方に吹き上げる吹上パイプとを備えるとともに前記吹上パイプのまわりに隙間を残して囲うように配置される螺旋流促進羽根付きのコーンを備えた人工降雨発生装置を搭載した別の車両Ａとを、目的地に向けて移動させて、前記車両Ａのまわりに複数の車両Ｂを集結配置させてのち、各車両Ｂの吹込パイプを上向きにして車両Ａのコーン内に連通させて吹込パイプからの温蒸気と凝結核をコーン内に吹き込みながら螺旋流促進羽根により螺旋状の上昇流を形成するようにするとともに該螺旋状の上昇流に吹上パイプからの温蒸気と凝結核との上昇流が合わさって螺旋状の上昇流を形成するようにし、特に移動手段の複数をより好ましい位置関係に組み合わせることにより渦巻流をより上層へ確実に上昇させて人工降雨を確実かつ多量に発生させ得るようにした人工降雨発生方法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】

【0006】

本発明は上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを吹き上げる吹込パイプとを備えた人工降雨発生装置Ｃを搭載した車両Ｂと、温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを垂直上方に吹き上げる吹上パイプとを備えるとともに前記吹上パイプのまわりに隙間を残して囲うように配置される螺旋流促進羽根付きのコーンを備えた人工降雨発生装置を搭載した別の車両Ａとを、目的地に向けて移動させて、前記車両Ａのまわりに複数の車両Ｂを集結配置させてのち、各車両Ｂの吹込パイプを上向きにして車両Ａのコーン内に連通させて吹込パイプからの温蒸気と凝結核をコーン内に吹き込みながら螺旋流促進羽根により螺旋状の上昇流を形成するようにするとともに該螺旋状の上昇流に吹上パイプからの温蒸気と凝結核との上昇流が合わさって螺旋状の上昇流を形成するようにする。

【発明の効果】

【0007】

上述したように本発明の人工降雨発生方法は、温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを吹き上げる吹込パイプとを備えた人工降雨発生装置Ｃを搭載した車両Ｂと、温蒸気と凝結核とを導入する吹上装置とこれら温蒸気と凝結核とを垂直上方に吹き上げる吹上パイプとを備えるとともに前記吹上パイプのまわりに隙間を残して囲うように配置される螺旋流促進羽根付きのコーンを備えた人工降雨発生装置を搭載した別の車両Ａとを、目的地に向けて移動させて、前記車両Ａのまわりに複数の車両Ｂを集結配置させてのち、各車両Ｂの吹込パイプを上向きにして車両Ａのコーン内に連通させて吹込パイプからの温蒸気と凝結核をコーン内に吹き込みながら螺旋流促進羽根により螺旋状の上昇流を形成するようにするとともに該螺旋状の上昇流に吹上パイプからの温蒸気と凝結核との上昇流が合わさって螺旋状の上昇流を形成するようにするので、特に移動手段の複数をより好ましい位置関係に組み合わせることにより渦巻流をより上層へ確実に上昇させて人工降雨を確実かつ多量に発生させ得るようにした人工降雨発生方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】 本発明の人工降雨発生方法の一実施形態を示す平面図。

【図2】 図１のＶ−Ｖ線断面図。

【図3】 他の実施形態を示す横断面図。

【図4】 図３の人工降雨発生装置の正面図。

【図5】 螺旋流の他の発生方法を示す縦断面図。

【図6】 エンジン排気を利用した他の実施形態を示す平面図。

【図7】 エンジン排気熱を利用して温蒸気をつくる他の実施形態を示す模式図。

【図8】 他の人工降雨発生方法を示す模式図。

【図9】 螺旋流の他の発生方法を示す縦断面図。

【図10】 図９のＨ−Ｈ線断面図。

【図11】 高層ビルの上昇流を利用した人工降雨発生方法の実施形態を示す側面図。

【図12】 高伸タワーの上昇流を利用した人工降雨発生方法の実施形態を示す正面図。

【図13】 煙突を利用した人工降雨発生方法の実施形態を示す正面図。

【図14】 車両用トンネルを利用した人工降雨発生方法を示す縦断面図。

【図15】 ジェット戦闘機などの航空機を利用した人工降雨発生方法を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の一形態を図１および図２に基づいて説明する。
Ａは１台の主車両、Ｂは３台の補助車両で、これらの車両Ａ，Ｂ…は搬送用の大型トラックで、車両ＡはＢよりもやや大型のものを使用している。各車両Ａ，Ｂにおいて１はエンジン、２は排気管系、３は荷台、４は後輪である。これらの車両Ａ，Ｂは、大型トレーラーであったり砂漠や湿地帯などに適した履帯式を採用した車両であることもある。

【0010】

各車両Ａ，Ｂの荷台３上には、人工降雨（雨雲）発生装置Ｃの一式が搭載されている。同装置Ｃとして、荷台３の後部には、荷台３上の平面内のいずれの方向にも移動可能で適宜位置でロックも可能な移動台車６が設けられ、この移動台車６を介して送風機７を内装する吹上装置８が搭載されている。
吹上装置８を移動・ロック可能としたことにより各吹上装置８…の位置関係を仮想円Ｒ上により精度よくマッチングさせることができる。しかし、同吹上装置８は、荷台３に固定式にして車両Ａ，Ｂの移動調整により前記マッチングを図るようにすることもある。
車両Ａの吹上装置８は、下部の本体９がドラム型で大きくてその中に送風機７が装備される一方中段は絞りコーン部１０とされさらに上部は細い吹上パイプ１１になっている。
車両Ｂの吹上装置８は、下部の本体９がドラム型で大きくてその中に送風機７が装備される一方中段は絞りコーン部１０とされさらに上部は細い吹込パイプ１２になっている。
特に、車両Ａの送風機７は、単一のファンで構成されているが、例えば、図５に示すように、複数個のファンａ…で構成してもよい。この場合、各ファンａ…の軸芯を垂直でなく傾斜可能にしておいて同じ方向性をもって傾斜設定することで螺旋流を形成させるように構成することができる。この場合、本体９内および／または吹上パイプ１１内に螺旋流を確実化するための螺旋羽根をガイドとして設けることがある。

【0011】

荷台３の他の面上には、液タンク（水タンク）１３・温蒸気発生装置１４・凝結核供給装置１５が設置され、液タンク１３からは温蒸気発生装置１４へ水を供給可能であり、温蒸気発生装置１４においては加熱ヒーター（図示省略）により３０度程度の温水がつくられ温蒸気を発生できるようになっている。３０度とあるのは一例であってそれ以上に加温することもある。温蒸気発生装置１４からの温蒸気は図示しない送気手段により吹上装置８内に送り込まれる。この送気手段は、送風機７である吸引手段に置き換えることができる。
凝結核供給装置１５からの凝結核は図示しないポンプにより量制御可能に吹上装置８内に送り込まれる。凝結核としては、線香などの発煙手段や塩などが好適である。また、温泉水（例えば、鉄分入り・塩分入り・炭酸入りなど）も好適である。この凝結核供給装置１５は、車両Ａ、Ｂのいずれにも設けられているが、車両Ａにのみ設けることもある。

【0012】

前記車両Ａ上の吹上パイプ１１は固定で垂直に伸びているが、車両Ｂ上の吹込パイプ１２は絞りコーン部１０に連通状態を保ちながらフレキシブル管でつながれてシリンダ１７により角度変更可能になっている。前記移動台車６には、回転デバイスを備えて吹上パイプ１１を旋回自在にしてもよい。吹上パイプ１１内には、図２の右上欄のように、螺旋流起生ガイド１８…を付して中央のパイプ１１自体からも螺旋流を吹き上げるようにしてもよい。
この螺旋流は、図２のように上からみて反時計針回り方向になっているが、場合によってはその逆向きであることもある。その向きは、車両Ｂの吹込パイプ１２…が形成する螺旋向きに一致するものとする。

【0013】

一定の地域範囲に人工的に雨を降らせたい場合、その地域よりも離れた風上となる特定地点を決め、その特定地点に車両Ａ，Ｂ…を移動させて集結させる。図１に示すように、車両Ａの吹上装置８を仮想円Ｒの中央に位置させるべく移動制御するとともに、残る車両Ｂ…は仮想円Ｒ上の１２０度置きに各吹上装置８…がくるように車両Ｂ…をレイアウトする。そして、車両Ｂ…の吹込パイプ１２…をシリンダ１７で高さ制御して図１のように中央の温蒸気の接線方向に吹上げるように制御する。勿論、この位置制御には、車両Ｂ…そのものを移動制御すること並びに各移動台車６の相互接近・離反等の移動制御も含まれる。これら全制御を通じてより好ましい螺旋流を起生させるようにする。

【0014】

車両Ａからの吹上は他の車両Ｂからの吹上力・量・速度よりも大でその吹上力によって車両Ｂから吹上げられる温蒸気が引き込まれるようにして螺旋流を形成しそのまま上昇流となる。車両Ａからの吹上力を車両Ｂからの吹上力よりも遅く小さくすることもある。この場合、車両Ｂからの吹上分が車両Ａからの負の力に引き寄せられる傾向となって全体がまとまって螺旋流として上昇する。
図２の右欄のように螺旋流起生ガイド１８を設けると、その螺旋流と車両Ｂからの螺旋流とが協調し合ってさらなる螺旋上昇流を起生することになり、凝結核混じりの温蒸気をより高く上昇させることができるようになる。
また、図２のように、吹上パイプ１１の先端あるいは中段もしくは下段などの外周には、パイプ１１に隙間をおいてコーン１９を装備しその内周に螺旋流促進羽根１９ａを付けておくことで、車両Ｂ…の吹込パイプ１２…からの温蒸気の受け入れと螺旋流の形成作用が確実に行われるように構成することができ、この場合、螺旋流は車両Ａの吹上パイプ１１内からの螺旋流と同調性のある同じ向きに回転させるようにする。
尚、前記車両Ａ，Ｂに代えて、小型船舶・台船・空母・タンカー等を含む船舶類を図１・図２のように位置制御して集結させ人工雨雲を起生するように構成することもできる。

【0015】

図３および図４に示す実施形態は、螺旋流（サイクロン流）を発生させる他の実施形態を示す。
同実施形態は、車両Ａの移動台車６上に丸胴型の本体９を装備し、その周位３個所など複数個所を通じて導入パイプ２０…を装通するとともに、これら導入パイプ２０にそれぞれ車両Ｂからの吹込パイプ１２を接続可能にして螺旋流を起生させるように構成したものである。この接続には、導入パイプ２０の端部に備えた脱着具２１に吹込パイプ１２側に付けたフレキシブルパイプ２２を差し込みロックすればよい。本体９の上部には絞りコーン部１０を下部に備えたサイクロンパイプ２３が連通して立設されており、同パイプ２３の中央には温蒸気をストレートあるいは螺旋流として上昇させ得る吹上パイプ１１が図示しない支持具を介してサイクロンパイプ２３上に伸びるようにして固定されている。この吹上パイプ１１からとサイクロンパイプ２３内周隙間からの双方からは凝結核混じりの温蒸気が同じ方向に回転しながら螺旋流として上昇してゆく。この場合は、内外二層状に上昇流が起生されるが、図４の右欄のように、通気性のない中央パイプ２４の存在により単層状に上昇流が起生されるようにしてもよい。

【0016】

図６に示す実施形態は、凝結核供給装置１５をエンジン１に接続の排気管系２として排気ガスそのものを凝結核混じりのガスとして吹上装置８に供給するようにしたものである。液タンク１３から温蒸気発生装置１４を通じて吹上装置８へ温蒸気を供給する点は上記実施形態と同様であるが、凝結核を排気ガスとした点が異なり、この場合、温蒸気を過給ポンプ２５を使用して排気管系２に送り込むことでエンジン１への負荷を軽減している。尚、液タンク１３に代えて給水タンクローリーＴを組み合わせてもよい。

【0017】

図７に示す実施形態は、エンジン１の排気熱を利用して温蒸気発生装置１４の加熱手段としたもので、それとともに排気ガス分を凝結核を含むガスとして吹上装置８に供給するようにしたものである。２６は排気補助ポンプである。
勿論、前記のような凝結核供給装置１５を別設してもよい。

【0018】

図８は海洋における人工降雨発生方法の実施形態を示す。２７は積乱雲で、この例では自然発生したものであるが図示のように空母あるいはタンカーなどの船舶２８に人工降雨発生装置Ｃを搭載したものを適数配して人工的に雨雲を発生させるようにしてもよい。この積乱雲２７は上空に至るにしたがってそのもつ潜熱を矢印Ｓのように放逸してゆき、さらにその放逸に伴って自然に上昇流が発生してその周域にも積乱雲２７´…が連続して発生してゆくものである。この例では、凝結核供給装置を備えた人工降雨発生装置Ｃを搭載した船舶２８…を数艘積乱雲２７の周域に準備してそこから凝結核混じりの温蒸気を積極的に上昇させて積乱雲２７´をつくろうとするものである。この場合、船舶２８…は矢印のように周回させて積乱雲２７´の発生を積極的かつ確実化するようにしてもよい。

【0019】

図９および図１０に示す実施形態のように、吹上パイプ１１からの温蒸気がより多く螺旋流として発生するようにしてもよい。吹上パイプ１１は太い部分と細い上部とよりなり、その間はドーナツ板状で通孔３０…の空いた仕切り板３１で取り付けられている。

【0020】

吹上パイプ１１内を上昇してきた温蒸気はその外周において仕切り板３１に当り、丁度その個所に通孔３０が開いているので温蒸気をより多く通過させるのである。
通孔３０を通過した温蒸気は螺旋流起生ガイド３２により外パイプ３３と吹上パイプ１１との間を上昇してゆき、より強い螺旋流で周りを囲まれつつ上昇流となって昇ってゆく。
尚、吹上パイプ１１内にも螺旋流起生ガイドを設けてもよい。この場合、同ガイドは、前記ガイド３２による螺旋流と同じ方向性をもって同調的かつ増幅的に螺旋流を起生するようにする。通孔３０は、螺旋流を起生可能なように周方向にそれぞれ傾斜するパイプにしてもよい。この場合、螺旋流をより確実に得るためガイド３２を併設することができるが、省略することもある。

【0021】

一方、都市などにおいては酷暑期に地表面が熱せられそれに伴う放熱（図１１の矢印Ｄ）によってヒートアイランド現象が起きている。例えば、同現象に伴い図１１に示す高層ビル３６（図はその側面図）付近では、海風などの一定の風の流れも手伝ってビル３６には放熱分が当りそのまま立面に添って吹き上がる現象が起きている。

【0022】

図１１の実施形態はそうしたヒートアイランド現象を前記人工降雨発生装置Ｃを使って抑制するようにしたものである。即ち、ビル３６で矢印Ｅのように熱風が立ち上がる裾根部に装置Ｃを設置した温蒸気を矢印Ｆのように立ち上げるようにしたものである。前記現象で一帯に流れ込む熱風はビル３６前方に設置したブロア３７により矢印Ｘのようにより確実かつ強力にビル３６に吹き込むようにする。これにより、人工降雨発生装置Ｃでつくられた温蒸気はビル３６の立面に添って吹き上がる熱風（矢印Ｅ）による上昇流に加速されてビル３６の上を越えて上空へと上昇させられる。その結果、図示のように人工雲を発生し都市に降雨をもたらし、前記ヒートアイランド現象は抑制されるのである。尚、図示のように、ビル３６の屋上に装置Ｃを設けることもでき、同屋上とビル３６の裾根部との併設も可能である。

【0023】

同じく高伸建造物の１つとして図１２に示すタワー４０があり、同タワー４０の場合は、それを構成する鉄骨メンバーそれ自体から夏季に放熱現象を起こし、この放熱が上昇気流Ｇを起生する。この上昇気流Ｇを利用するようにタワー４０の基礎上に人工降雨発生装置Ｃを設置して同調的に上昇させることで降雨を促すようにする。
尚、図示のように、タワー４０の上部ステージ４０ａから牽張材ｂを介して人工降雨発生装置Ｃつき気球（熱気球あるいはヘリュームなどガス密封式気球やバルーン）４１を揚げてその頂点部分４１ｂあるいは発生装置Ｃを搭載するゴンドラから凝結核混じりの温蒸気を上昇させるようにしてもよい。４１ａは揚降用駆動装置である。牽張材ｂを超軽量で強度のあるチューブとしその中を凝結核混じりの温蒸気を通して吹き上げるようにしてもよい。この気球４１は、他にビルとか煙突など高いものの上部を介して揚げるようにしてもよい。この気球４１は複数個でもよい。気球４１が熱気球の場合は、その上昇用の熱源ガスを温蒸気発生用および凝結核供給用として利用することができるし、温蒸気については周りに漂う蒸気を吸入しそれらを温蒸気に変換して上昇させるようにしてもよい。前記気球４１は通常の球形にしてあるが円筒状、あるいは中心に縦穴つきの筒胴型など形は自由である。この場合の縦穴を通じて温蒸気を吹上げるようにしてもよい。

【0024】

また図１３の実施形態は、同じく高伸建造物の１つである煙突４２の発生ガスの上昇力を利用して温蒸気を上昇させるように構成されており、煙突４２の基面には人工降雨発生装置Ｃを設置するとともにその吹上パイプ４３を煙突４２に添わせて煙突４２の先端口部まで導いて構成したものである。

【0025】

図１４は高速等の路線に設けられたトンネル４５内に溜まる傾向となる内部排気ガスをその車両進行方向に送気手段４６により送り出すとともに、それらのガスを溜まりフード４７内に掻き集めたあと、その上面に設けたブロア４８で上昇気流Ｉとするもので、その上昇気流Ｉの軌道上に吹上パイプ４９がくるように人工降雨発生装置Ｃをトンネル４５外に設置してなるものである。その結果、温蒸気はトンネル４５内からのガス分とともに上昇して付近あるいは流れた先で降雨をもたらすのである。

【0026】

図１５の実施形態は、ジェット戦闘機などの航空機５１から出されるジェット燃焼ガスＪの流れを誘導ガイド５２を通じて上昇流Ｋとなし、その軌道上に相当するガイド５２上に吹上パイプ５３がくるようにして人工降雨発生装置Ｃを設置したものであり、これにより、付近一帯あるいは離れた地帯に降雨をもたらすことができるものである。

【符号の説明】

【0027】

Ａ，Ｂ 車両
Ｃ 人工降雨発生装置
８ 吹上装置
１１ 吹上パイプ
１２ 吹込パイプ
１３ 液タンク
１４ 温蒸気発生装置
１５ 凝結核供給装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】