ホーム > 特許ランキング > 三菱重工冷熱株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024095904
(43)【公開日】2024-07-11
(54)【発明の名称】降雪システムおよび降雪試験方法
(51)【国際特許分類】
G01M 9/04 20060101AFI20240704BHJP
G01M 17/007 20060101ALI20240704BHJP
【ＦＩ】
G01M9/04
G01M17/007 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022212880
(22)【出願日】2022-12-31
(71)【出願人】
【識別番号】391007242
【氏名又は名称】三菱重工冷熱株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100102738
【弁理士】
【氏名又は名称】岡 潔
(72)【発明者】
【氏名】阿部 仁志
【テーマコード（参考）】
2G023
【Ｆターム（参考）】
2G023AA02
2G023AB02
2G023AB13
2G023AC07
2G023AD03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】薄氷雪片による人工雪を利用した降雪に関する種々の環境試験を行う降雪システムを提供する。
【解決手段】風洞１６内で発生する気流を、縮流洞３１４から静止車両Ｖに向かって流す風洞設備と、縮流洞３１４と静止車両Ｖとの間に設けられる薄氷雪片製造装置とを有し、薄氷雪片製造装置は、固定中空円筒の内周冷却面に向かって散水を噴霧する散水噴霧スプレーと、先端が内周冷却面と所定間隔を隔てたブレードと、散水噴霧スプレーおよびブレードを固定中空円筒と同心状に回転させる回転駆動手段とを有し、散水噴霧スプレーおよびブレードは、互いに固定中空円筒の周方向に所定角度間隔を隔て、内周冷却面に形成される薄氷層をブレードにより剥離することにより生成した薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられ、静止車両Ｖの真上から降雪するように、薄氷雪片に向かって斜め上方に気流を流す気流発生装置を排出口と縮流洞３１４との間に設ける。
【選択図】図１
【解決手段】風洞１６内で発生する気流を、縮流洞３１４から静止車両Ｖに向かって流す風洞設備と、縮流洞３１４と静止車両Ｖとの間に設けられる薄氷雪片製造装置とを有し、薄氷雪片製造装置は、固定中空円筒の内周冷却面に向かって散水を噴霧する散水噴霧スプレーと、先端が内周冷却面と所定間隔を隔てたブレードと、散水噴霧スプレーおよびブレードを固定中空円筒と同心状に回転させる回転駆動手段とを有し、散水噴霧スプレーおよびブレードは、互いに固定中空円筒の周方向に所定角度間隔を隔て、内周冷却面に形成される薄氷層をブレードにより剥離することにより生成した薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられ、静止車両Ｖの真上から降雪するように、薄氷雪片に向かって斜め上方に気流を流す気流発生装置を排出口と縮流洞３１４との間に設ける。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
風洞内で発生する気流を、縮流洞から静止車両に向かって流すことが可能な風洞設備と、
縮流洞と静止車両との間に設けられる薄氷雪片製造装置と、を有し、
該薄氷雪片製造装置は、固定中空円筒の内周冷却面に向かって散水を噴霧する散水噴霧スプレーと、
先端が内周冷却面と所定間隔を隔てたブレードと、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードを前記固定中空円筒と同心状に回転させる回転駆動手段と、を有し、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードは、互いに前記固定中空円筒の周方向に所定角度間隔を隔て、
前記内周冷却面に形成される薄氷層を前記ブレードにより剥離することにより生成した薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられ、
さらに、静止車両の真上から降雪するように、前記排出口から重力落下する薄氷雪片に向かって斜め上方に気流を流す気流発生装置を該排出口と前記縮流洞との間に設ける、
ことを特徴とする降雪システム。
縮流洞と静止車両との間に設けられる薄氷雪片製造装置と、を有し、
該薄氷雪片製造装置は、固定中空円筒の内周冷却面に向かって散水を噴霧する散水噴霧スプレーと、
先端が内周冷却面と所定間隔を隔てたブレードと、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードを前記固定中空円筒と同心状に回転させる回転駆動手段と、を有し、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードは、互いに前記固定中空円筒の周方向に所定角度間隔を隔て、
前記内周冷却面に形成される薄氷層を前記ブレードにより剥離することにより生成した薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられ、
さらに、静止車両の真上から降雪するように、前記排出口から重力落下する薄氷雪片に向かって斜め上方に気流を流す気流発生装置を該排出口と前記縮流洞との間に設ける、
ことを特徴とする降雪システム。
【請求項2】
前記薄氷雪片製造装置が、走行速度を模擬する気流速度に応じて、前記縮流洞と静止車両との間で移動可能である、請求項１に記載の降雪システム。
【請求項3】
前記薄氷雪片製造装置は、架台の天井部に設けられ、該架台の上部が天井に設けた風洞の延び方向に沿うレールに嵌合し、前記縮流洞と静止車両との間で移動可能である、請求項２に記載の降雪システム。
【請求項4】
薄氷雪片の厚みは、風に乗って飛雪可能なように、０．１ミリないし０．２ミリである、請求項１に記載の降雪システム。
【請求項5】
前記気流発生装置は、前記風洞内から静止車両に向かって流す気流の及ぶ高さ範囲外に設置される、請求項１に記載の降雪システム。
【請求項6】
前記気流発生装置は、気流発生駆動源と、気流発生駆動源により発生した気流を吹き出す気流吹き出しノズルと、気流発生駆動源と気流吹き出しノズルとを連通接続する気流搬送管とを有し、前記気流吹き出しノズルは、前記縮流洞の吹き出し口の上部より上方に設置される、請求項１または５に記載の降雪システム。
【請求項7】
前記気流吹き出しノズルは、気流吹き出し向きが調整可能である、請求項５に記載の降雪システム。
【請求項8】
前記風洞は、回流式であり、前記縮流洞の吹き出し口と受入れ口とが対向配置され、該吹き出し口と該受入れ口との間に静止車両が配置される、請求項１に記載の降雪システム。
【請求項9】
静止車両の高さに応じて、前記縮流洞の吹き出し口の大きさおよびレベルが選択される、請求項１に記載の降雪システム。
【請求項10】
前記気流発生装置は、前記縮流洞の吹き出し口の上部より上に配置され、前記気流吹き出しノズルは、前記排出口の下方レベルに設けられる、請求項７に記載の降雪システム。
【請求項11】
薄氷層を剥離することにより生成する薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられる薄氷雪片製造装置を縮流洞と静止車両との間に設けるとともに、静止車両の真上から降雪して積雪するように、前記排出口から重力落下する薄氷雪片に向かう気流の向きを調整可能な気流発生装置を、該排出口と前記縮流洞との間に設ける段階と、
前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことなしに、気流発生装置による気流の向きを調整しつつ、薄氷雪片を静止車両の真上から降雪させて、積雪させる段階とを有する、ことを特徴とする降雪試験方法。
前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことなしに、気流発生装置による気流の向きを調整しつつ、薄氷雪片を静止車両の真上から降雪させて、積雪させる段階とを有する、ことを特徴とする降雪試験方法。
【請求項12】
前記積雪段階において、前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流し、静止車両により渋滞中の走行速度を模擬する段階を有し、
さらに、前記縮流洞からの気流速度に応じて、前記気流発生装置からの静止車両に向かう気流の向きを調整する段階を、有する請求項１１に記載の降雪試験方法。
さらに、前記縮流洞からの気流速度に応じて、前記気流発生装置からの静止車両に向かう気流の向きを調整する段階を、有する請求項１１に記載の降雪試験方法。
【請求項13】
さらに、前記積雪段階終了後に、前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことにより、自然風を模擬する段階を有する、請求項１１に記載の降雪試験方法。
【請求項14】
静止車両の高さに応じて、前記気流吹き出しノズルにおいて、斜め上方に気流を流す角度が選択される、請求項７に記載の降雪システム。
【請求項15】
前記架台は、試験室の天井に対して移動可能に構成され、前記薄氷雪片製造装置は、前記架台ごと、風洞の延び方向に移動可能である、請求項３に記載の降雪システム。
【請求項16】
試験室の天井には、レールが設けられ、前記薄氷雪片製造装置は、該レールに嵌合するように設けられ、移動可能である、請求項２に記載の降雪システム。
【請求項17】
前記薄氷雪片製造装置が、風洞の気流方向および気流方向に垂直な方向に移動可能なように、前記レールが設けられる、請求項１６に記載の降雪システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、降雪システムおよび降雪試験方法に関し、より詳細には、環境試験設備により、薄氷雪片による人工雪を利用した降雪に関する種々の環境試験を行うことが可能な降雪システム、および薄氷雪片による人工雪を利用した降雪による降雪試験方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、風洞内で発生するジェット気流を供試体に向かって吹き付けることにより、走行状態を模擬する態様の環境試験が種々の目的で行われている。
その１つとして、人工雪をジェット気流に乗せて、供試体、たとえば、静止車両に向かって、飛雪したり、降雪したりすることにより、供試体に対する雪の影響を評価する環境試験がある。
利用する人工雪に応じて、タイプに分かれる。
その１つとして、人工雪をジェット気流に乗せて、供試体、たとえば、静止車両に向かって、飛雪したり、降雪したりすることにより、供試体に対する雪の影響を評価する環境試験がある。
利用する人工雪に応じて、タイプに分かれる。
【0003】
たとえば、特許文献１は、砕氷した氷粒の人工雪を利用する吹雪発生システムを開示する。
この吹雪発生システムにおいて、製氷機によって製氷された氷片が砕氷機によって砕氷され、所定粒径の氷粒となり、雪供給管により気流により圧送され、分配装置により、複数の分岐管に分岐され、各分岐管において、湿雪装置によって所定の水分含有率を有する湿雪とされ、吹き出しノズルまで達する。吹き出しノズルの吹き出し口から吹き出された雪は気流に乗って、気流の進行方 向に沿って吹雪として流れ、吹雪は、吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に吹き出し口に対向するように配置された拡散面に当るところ 、拡散面は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および頂部が吹き出し口に近づく向きに形成された円錐形状であることから、吹雪は、拡散面に付着することなく、拡散面に沿って案内され、四方外方に向かって拡散するとともに、拡散面への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能である。
このような吹雪発生システムによれば、所望の拡散領域に吹雪を拡散することはある程度可能である。
この吹雪発生システムにおいて、製氷機によって製氷された氷片が砕氷機によって砕氷され、所定粒径の氷粒となり、雪供給管により気流により圧送され、分配装置により、複数の分岐管に分岐され、各分岐管において、湿雪装置によって所定の水分含有率を有する湿雪とされ、吹き出しノズルまで達する。吹き出しノズルの吹き出し口から吹き出された雪は気流に乗って、気流の進行方 向に沿って吹雪として流れ、吹雪は、吹き出し口の外であって、気流の進行方向前方の所定位置に吹き出し口に対向するように配置された拡散面に当るところ 、拡散面は、雪に対して難付着性を有するように、難付着性の材質および頂部が吹き出し口に近づく向きに形成された円錐形状であることから、吹雪は、拡散面に付着することなく、拡散面に沿って案内され、四方外方に向かって拡散するとともに、拡散面への付着に伴う経時的な拡散特性の変動を抑制可能である。
このような吹雪発生システムによれば、所望の拡散領域に吹雪を拡散することはある程度可能である。
【0004】
一方、特許文献２は、結晶雪を利用する降雪システムを開示する。
この結晶雪の降雪システムは、 水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペース内において、上部には結晶雪 製造部が、下部には結晶雪降雪部が設けられ、結晶雪製造部は、少なくとも一方が回転駆動可能な上ローラーと下ローラーとの間 で、無端状に掛け渡されたメッシュ状膜体を備えた回転通気膜装置と、下ローラーの近傍で、先端縁がメッシュ状膜体の外表面に対して離間する結晶雪脱落体とを有し、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、メッシュ状膜体の外表面に結晶雪を生成し、結晶雪降雪部は、結晶雪製造部により製造された結晶雪の降雪中に、結晶雪を湿雪化する湿雪化装置と、結晶雪降雪部のスペース内の温湿度を調整する温湿度調整装置とを有し、仕切りは、互いに平行に外周面を対向させて所定間隔を隔てて配置され、上方から隣接するローラーの間の最狭部に向かう向きに回転可能である複数のローラーであって、最狭部より上のスペースに、脱落する結晶雪を受けることが可能なように配置された複数のローラーであり、それぞれのローラーは、外周面に植毛された回転ブラシを構成し、隣接するローラーの間の最狭部において、互いのブラシが重なり合うことにより、仕切りが形成される、構成としている。
この結晶雪の降雪システムは、 水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペース内において、上部には結晶雪 製造部が、下部には結晶雪降雪部が設けられ、結晶雪製造部は、少なくとも一方が回転駆動可能な上ローラーと下ローラーとの間 で、無端状に掛け渡されたメッシュ状膜体を備えた回転通気膜装置と、下ローラーの近傍で、先端縁がメッシュ状膜体の外表面に対して離間する結晶雪脱落体とを有し、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、メッシュ状膜体の外表面に結晶雪を生成し、結晶雪降雪部は、結晶雪製造部により製造された結晶雪の降雪中に、結晶雪を湿雪化する湿雪化装置と、結晶雪降雪部のスペース内の温湿度を調整する温湿度調整装置とを有し、仕切りは、互いに平行に外周面を対向させて所定間隔を隔てて配置され、上方から隣接するローラーの間の最狭部に向かう向きに回転可能である複数のローラーであって、最狭部より上のスペースに、脱落する結晶雪を受けることが可能なように配置された複数のローラーであり、それぞれのローラーは、外周面に植毛された回転ブラシを構成し、隣接するローラーの間の最狭部において、互いのブラシが重なり合うことにより、仕切りが形成される、構成としている。
【0005】
このような結晶雪の降雪システムによれば、水平方向に延びる仕切りにより上下に仕切られたスペースの上部において、氷点下で、氷飽和以上の水蒸気を含む湿り空気により、回転通気膜装置の回転中に、メッシュ状膜体の外表面に霜状の結晶雪を生成し、下ローラーの近傍において、メッシュ状膜体の外表面に生成された結晶雪を結晶雪脱落体 により脱落させることが可能である。この場合、回転通気膜装置の回転速度およびメッシュ状膜体の外表面と結晶雪脱落体の先端縁との間隔によっては、生成した結晶雪を結晶雪脱落体により脱落する際、結晶雪が大雪片化した状態で脱落することがある。大雪片化した結晶雪は、隣接するローラーの間の最狭部より上のスペースで受けられ、 隣接するローラーが隣接するローラーの間の最狭部に向かう向きに回転することにより、大雪片化した結晶雪は最狭部を通過して下方に案内されるが、その際、大雪片化した結晶雪は、回転ブラシの先端で弾かれ、結晶自体がこわれることなく大雪片化した結晶雪が小雪片化される。それとともに、隣接するローラーの間の最狭部において、互いのブラシが 重なり合うことにより、仕切りが形成されることにより、スペースの下部において、降雪 中の結晶雪を湿雪化するのに下部スペースを温度上昇することにより、上昇気流がスペースの上部に及ぶことを防止可能であり、上昇気流により降雪が妨害されることなしに、造雪部において結晶の成長を阻害することがないようにすることが可能であり、以って、大雪片化を防止しつつ、結晶雪を降雪中に湿雪化することが可能である。
【0006】
しかしながら、上記の吹雪発生システム、降雪システムには、以下のような技術的問題点が存する。
第１に、上記の吹雪発生システム、降雪システムはいずれも、吹雪発生専用、降雪専用であり、人工雪の降雪を利用した種々の環境試験に対応ができない。
より詳細には、試験体、たとえば、車両に対して人工雪を供給する試験としては、上述のように、走行模擬する静止車両に対して、人工雪を風洞からの気流に乗せて、吹雪として吹き付ける以外に、静止車両に対して、真上から降雪させて、積雪させたり、渋滞中の歩行速度程度の走行車両に対して、斜めから降雪させて、積雪させたり、車両に積雪後、自然の風を模擬して、積雪の融解/雪の再凍結等放熱評価試験がある。
この場合、車両への真上から、または斜めからの積雪は、積雪するまでの雪同士の付着による車両への接触面積の変動、車両への付着性が、吹雪による吹き付けの場合とは異なり、特に、氷粒による人工雪では、自然雪の降雪による積雪を模擬することができない。
より具体的には、砕氷した氷粒は、自然雪に比べて、硬度が高いとともに、付着性が異なり、供試体に対する雪の付着性を評価する場合には、精確な評価を行うのが困難である。
以上のような種々の雪環境試験を単一の環境試験設備により達成可能である点が要望されている。
第１に、上記の吹雪発生システム、降雪システムはいずれも、吹雪発生専用、降雪専用であり、人工雪の降雪を利用した種々の環境試験に対応ができない。
より詳細には、試験体、たとえば、車両に対して人工雪を供給する試験としては、上述のように、走行模擬する静止車両に対して、人工雪を風洞からの気流に乗せて、吹雪として吹き付ける以外に、静止車両に対して、真上から降雪させて、積雪させたり、渋滞中の歩行速度程度の走行車両に対して、斜めから降雪させて、積雪させたり、車両に積雪後、自然の風を模擬して、積雪の融解/雪の再凍結等放熱評価試験がある。
この場合、車両への真上から、または斜めからの積雪は、積雪するまでの雪同士の付着による車両への接触面積の変動、車両への付着性が、吹雪による吹き付けの場合とは異なり、特に、氷粒による人工雪では、自然雪の降雪による積雪を模擬することができない。
より具体的には、砕氷した氷粒は、自然雪に比べて、硬度が高いとともに、付着性が異なり、供試体に対する雪の付着性を評価する場合には、精確な評価を行うのが困難である。
以上のような種々の雪環境試験を単一の環境試験設備により達成可能である点が要望されている。
【0007】
第２に、上記降雪システムにおいては、結晶雪を利用することから、上記の吹雪発生システムの薄氷雪片とは異なり、雪質、特に付着性が自然雪と程遠いということはないが、結晶雪製造設備が大がかりとなり、環境試験、たとえば、静止車両に向かって風洞内で発生する気流に乗せて、吹雪を吹き付けるような試験に必要な量を、その時、その場で連続的に供給することが技術的に困難である。
【特許文献1】特開2015‑143583号
【特許文献2】特開2018‑115794号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の課題は、環境試験設備により、薄氷雪片による人工雪を利用した降雪に関する種々の環境試験を行うことが可能な降雪システムを提供することにある。
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の課題は、薄氷雪片による人工雪を利用した降雪による降雪試験方法を提供することにある。
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の課題は、薄氷雪片による人工雪を利用した降雪による降雪試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を達成するために、本発明の降雪システムは、
風洞内で発生する気流を、縮流洞から静止車両に向かって流すことが可能な風洞設備と、
縮流洞と静止車両との間に設けられる薄氷雪片製造装置と、を有し、
該薄氷雪片製造装置は、固定中空円筒の内周冷却面に向かって散水を噴霧する散水噴霧スプレーと、
先端が内周冷却面と所定間隔を隔てたブレードと、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードを前記固定中空円筒と同心状に回転させる回転駆動手段と、を有し、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードは、互いに前記固定中空円筒の周方向に所定角度間隔を隔て、
前記内周冷却面に形成される薄氷層を前記ブレードにより剥離することにより生成した薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられ、
さらに、静止車両の真上から降雪するように、前記排出口から重力落下する薄氷雪片に向かって斜め上方に気流を流す気流発生装置を該排出口と前記縮流洞との間に設ける、構成としている。
風洞内で発生する気流を、縮流洞から静止車両に向かって流すことが可能な風洞設備と、
縮流洞と静止車両との間に設けられる薄氷雪片製造装置と、を有し、
該薄氷雪片製造装置は、固定中空円筒の内周冷却面に向かって散水を噴霧する散水噴霧スプレーと、
先端が内周冷却面と所定間隔を隔てたブレードと、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードを前記固定中空円筒と同心状に回転させる回転駆動手段と、を有し、
該散水噴霧スプレーおよび該ブレードは、互いに前記固定中空円筒の周方向に所定角度間隔を隔て、
前記内周冷却面に形成される薄氷層を前記ブレードにより剥離することにより生成した薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられ、
さらに、静止車両の真上から降雪するように、前記排出口から重力落下する薄氷雪片に向かって斜め上方に気流を流す気流発生装置を該排出口と前記縮流洞との間に設ける、構成としている。
【0010】
以上の構成を有する降雪システムによれば、薄氷雪片製造装置を縮流洞と静止車両との間に設け、回転駆動手段により、散水噴霧スプレーおよびブレードを固定中空円筒と同心状に回転させることにより、散水噴霧スプレーにより固定中空円筒の内周冷却面に向かって散水を噴霧することにより、内周冷却面に薄氷層を形成しつつ、該散水噴霧スプレーと互いに固定中空円筒の周方向に所定角度間隔を隔てたブレードにより、薄氷層をブレードにより剥離することにより、薄氷雪片が生成され、生成した薄氷雪片を下端部の排出口から自然落下させることが可能である。
ここで、縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことなく、排出口と縮流洞との間に設ける気流発生装置により、排出口から重力落下する薄氷雪片に向かって、静止車両に向かう斜め上方に気流を流すことにより、気流発生装置より発生する気流の向きおよび/または気流流量を調整することにより、静止車両の真上から降雪して、積雪させたり、積雪段階において、縮流洞から静止車両に向かって気流を流し、静止車両により渋滞中の走行速度を模擬することにより、静止車両に対して斜めに飛雪して、積雪させたり、積雪段階終了後に、縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことにより、自然風を模擬して、放熱試験を行ったり、同じ環境試験設備を利用して、薄氷雪片による人工雪を利用した降雪に関する種々の環境試験を行うことが可能である。
ここで、縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことなく、排出口と縮流洞との間に設ける気流発生装置により、排出口から重力落下する薄氷雪片に向かって、静止車両に向かう斜め上方に気流を流すことにより、気流発生装置より発生する気流の向きおよび/または気流流量を調整することにより、静止車両の真上から降雪して、積雪させたり、積雪段階において、縮流洞から静止車両に向かって気流を流し、静止車両により渋滞中の走行速度を模擬することにより、静止車両に対して斜めに飛雪して、積雪させたり、積雪段階終了後に、縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことにより、自然風を模擬して、放熱試験を行ったり、同じ環境試験設備を利用して、薄氷雪片による人工雪を利用した降雪に関する種々の環境試験を行うことが可能である。
【0011】
また、前記薄氷雪片製造装置が、走行速度を模擬する気流速度に応じて、前記縮流洞と静止車両との間で移動可能であるのがよい。
また、前記薄氷雪片製造装置は、架台の天井部に設けられ、該架台の上部が天井に設けた風洞の延び方向に沿うレールに嵌合し、前記縮流洞と静止車両との間で移動可能であるのがよい。
さらに、薄氷雪片の厚みは、風に乗って飛雪可能なように、０．１ミリないし０．２ミリであるのがよい。
さらにまた、前記気流発生装置は、前記風洞内から静止車両に向かって流す気流の及ぶ高さ範囲外に設置されるのがよい。
加えて、前記気流発生装置は、気流発生駆動源と、気流発生駆動源により発生した気流を吹き出す気流吹き出しノズルと、気流発生駆動源と気流吹き出しノズルとを連通接続する気流搬送管とを有し、前記気流吹き出しノズルは、前記縮流洞の吹き出し口の上部より上方に設置されるのがよい。
また、前記薄氷雪片製造装置は、架台の天井部に設けられ、該架台の上部が天井に設けた風洞の延び方向に沿うレールに嵌合し、前記縮流洞と静止車両との間で移動可能であるのがよい。
さらに、薄氷雪片の厚みは、風に乗って飛雪可能なように、０．１ミリないし０．２ミリであるのがよい。
さらにまた、前記気流発生装置は、前記風洞内から静止車両に向かって流す気流の及ぶ高さ範囲外に設置されるのがよい。
加えて、前記気流発生装置は、気流発生駆動源と、気流発生駆動源により発生した気流を吹き出す気流吹き出しノズルと、気流発生駆動源と気流吹き出しノズルとを連通接続する気流搬送管とを有し、前記気流吹き出しノズルは、前記縮流洞の吹き出し口の上部より上方に設置されるのがよい。
【0012】
また、前記気流吹き出しノズルは、気流吹き出し向きが調整可能であるのがよい。
さらに、前記風洞は、回流式であり、前記縮流洞の吹き出し口と受入れ口とが対向配置され、該吹き出し口と該受入れ口との間に静止車両が配置されるのがよい。
さらにまた、静止車両の高さに応じて、前記縮流洞の流出口の大きさおよびレベルが選択されるのがよい。
あるいは、静止車両の高さに応じて、前記気流吹き出しノズルにおいて、斜め上方に気流を流す角度が選択されるのでもよい。
加えて、前記気流発生装置は、前記縮流洞の吹き出し口の上部より上に配置され、前記気流吹き出しノズルは、前記排出口の下方レベルに設けられるのでもよい。
前記架台は、試験室の天井に対して移動可能に構成され、前記薄氷雪片製造装置は、前記架台ごと、風洞の延び方向に移動可能であるのがよい。
試験室の天井には、レールが設けられ、前記薄氷雪片製造装置は、該レールに嵌合するように設けられ、移動可能であるのでもよい。
前記薄氷雪片製造装置が、風洞の気流方向および気流方向に垂直な方向に移動可能なように、前記レールが設けられるのでもよい。
さらに、前記風洞は、回流式であり、前記縮流洞の吹き出し口と受入れ口とが対向配置され、該吹き出し口と該受入れ口との間に静止車両が配置されるのがよい。
さらにまた、静止車両の高さに応じて、前記縮流洞の流出口の大きさおよびレベルが選択されるのがよい。
あるいは、静止車両の高さに応じて、前記気流吹き出しノズルにおいて、斜め上方に気流を流す角度が選択されるのでもよい。
加えて、前記気流発生装置は、前記縮流洞の吹き出し口の上部より上に配置され、前記気流吹き出しノズルは、前記排出口の下方レベルに設けられるのでもよい。
前記架台は、試験室の天井に対して移動可能に構成され、前記薄氷雪片製造装置は、前記架台ごと、風洞の延び方向に移動可能であるのがよい。
試験室の天井には、レールが設けられ、前記薄氷雪片製造装置は、該レールに嵌合するように設けられ、移動可能であるのでもよい。
前記薄氷雪片製造装置が、風洞の気流方向および気流方向に垂直な方向に移動可能なように、前記レールが設けられるのでもよい。
【0013】
上記課題を達成するために、本発明の降雪試験方法は、
薄氷層を剥離することにより生成する薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられる薄氷雪片製造装置を縮流洞と静止車両との間に設けるとともに、静止車両の真上から降雪して積雪するように、前記排出口から重力落下する薄氷雪片に向かう気流の向きを調整可能な気流発生装置を、該排出口と前記縮流洞との間に設ける段階と、
前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことなしに、気流発生装置による気流の向きを調整しつつ、薄氷雪片を静止車両の真上から降雪させて、積雪させる段階とを有する、構成としている。
薄氷層を剥離することにより生成する薄氷雪片を自然落下させる排出口が下端部に設けられる薄氷雪片製造装置を縮流洞と静止車両との間に設けるとともに、静止車両の真上から降雪して積雪するように、前記排出口から重力落下する薄氷雪片に向かう気流の向きを調整可能な気流発生装置を、該排出口と前記縮流洞との間に設ける段階と、
前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことなしに、気流発生装置による気流の向きを調整しつつ、薄氷雪片を静止車両の真上から降雪させて、積雪させる段階とを有する、構成としている。
【0014】
また、前記積雪段階において、前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流し、静止車両により渋滞中の走行速度を模擬する段階を有し、
さらに、前記縮流洞からの気流速度に応じて、前記気流発生装置からの静止車両に向かう気流の向きを調整する段階を、有するのでもよい。
さらに、前記積雪段階終了後に、前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことにより、自然風を模擬する段階を有するのでもよい。
さらに、前記縮流洞からの気流速度に応じて、前記気流発生装置からの静止車両に向かう気流の向きを調整する段階を、有するのでもよい。
さらに、前記積雪段階終了後に、前記縮流洞から静止車両に向かって気流を流すことにより、自然風を模擬する段階を有するのでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下に本発明の降雪システムを含む雪環境試験設備の実施形態について、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図１に示すように、雪環境試験設備１０は、薄氷雪片からなる人工雪を利用し、人工雪をその背後からの気流に乗せて飛雪を模擬して、試験供試体である車両Vに向かうように構成され、そのために、降雪システムとして、薄氷雪片製造装置１８と、気流発生装置１００とを有し、風洞設備、場合により、ダイナモローラを含む走行模擬設備を含む。
特に、薄氷雪片のサイズおよび水分含有率が主な影響因子である所定の雪質を具備する飛雪を必要量用いて、車両Vに向かって連続的に供給する際、車両Vの高さ全体に拡散し、場合により車両Vの高さ方向に所望の飛雪濃度分布を実現できるようにするために、所定の温度および湿度管理のもとで、人工雪として利用する薄氷雪片群を試験直前に製造して迅速に供給することが要求される。
図１に示すように、雪環境試験設備１０は、薄氷雪片からなる人工雪を利用し、人工雪をその背後からの気流に乗せて飛雪を模擬して、試験供試体である車両Vに向かうように構成され、そのために、降雪システムとして、薄氷雪片製造装置１８と、気流発生装置１００とを有し、風洞設備、場合により、ダイナモローラを含む走行模擬設備を含む。
特に、薄氷雪片のサイズおよび水分含有率が主な影響因子である所定の雪質を具備する飛雪を必要量用いて、車両Vに向かって連続的に供給する際、車両Vの高さ全体に拡散し、場合により車両Vの高さ方向に所望の飛雪濃度分布を実現できるようにするために、所定の温度および湿度管理のもとで、人工雪として利用する薄氷雪片群を試験直前に製造して迅速に供給することが要求される。
【0016】
概略的には、雪環境試験設備１０は、風洞１６内において、車両Vに向けて気流ＭＦを発生しつつ、薄氷雪片製造装置１８により薄氷雪片状の人工雪を製造し、気流発生装置１００により車両Vに向けて斜め上方に発生する気流により、落下する薄氷雪片を斜め上方に飛雪し、車両Vに降雪するようにしている。
【0017】
風洞１６は、開放タイプの回流型であり、測定対象である車両Vを設置する（ 開放型）測定室３００と、第１～第４の４つの屈曲胴３０２、３０４、３０６、３０８（屈曲部）とを備えて平面視略長方形に形成されている。
送風機２５で発生した気流ＭＦは、第２拡散胴３１０、第３屈曲胴３０６、第４屈曲胴３０８、整流胴３１２、縮流洞３１４を経て、測定室３００に開口する吹出し口３１６から測定室３００に流入し、測定室３００を介して、吹出し口３１６と受入れ口３１７とが対向配置されており、受入れ口３１７、第１屈曲胴３０２、第２屈曲胴３０４の順に流れるようになっている。
送風機２５によって送風された気流ＭＦは、いったん気流全体としての風速（ 動圧） を低下させて中間胴部における圧力（ 静圧） を上昇させた後、縮流洞３１４を通過させることで、測定するのに必要十分な風量（ 風速）の気流ＭＦを吹出し口３１６から測定室３００に吹き出すことができるようにしている。
送風機２５で発生した気流ＭＦは、第２拡散胴３１０、第３屈曲胴３０６、第４屈曲胴３０８、整流胴３１２、縮流洞３１４を経て、測定室３００に開口する吹出し口３１６から測定室３００に流入し、測定室３００を介して、吹出し口３１６と受入れ口３１７とが対向配置されており、受入れ口３１７、第１屈曲胴３０２、第２屈曲胴３０４の順に流れるようになっている。
送風機２５によって送風された気流ＭＦは、いったん気流全体としての風速（ 動圧） を低下させて中間胴部における圧力（ 静圧） を上昇させた後、縮流洞３１４を通過させることで、測定するのに必要十分な風量（ 風速）の気流ＭＦを吹出し口３１６から測定室３００に吹き出すことができるようにしている。
【0018】
これにより、後に説明するように、薄氷雪片が、測定室３００内において、その背後からの気流ＭＦに乗って車両Vに向かって飛雪として供給され、送風機２５により気流ＭＦの風速を調整することにより、静止車両Vでありながら走行車両Vを模擬できるようにしている。
また、降雪試験用の回流型風洞１６の場合、試験後の雪を分離回収するために、車両Vの下流に、別途雪補修装置３８を設けているが、いずれにせよ、雪の重力落下あるいは慣性効果により雪を分離させるのに、車両Vの下流に、敢えて気流ＭＦを整流させない領域を設けている。
また、降雪試験用の回流型風洞１６の場合、試験後の雪を分離回収するために、車両Vの下流に、別途雪補修装置３８を設けているが、いずれにせよ、雪の重力落下あるいは慣性効果により雪を分離させるのに、車両Vの下流に、敢えて気流ＭＦを整流させない領域を設けている。
【0019】
次に、図２ないし図４に示すように、薄氷雪片製造装置１８は、固定中空円筒２０の内周面５６に向かって散水を噴霧する散水噴霧スプレー２４と、先端２６が内周面５６と所定間隔を隔てたブレード２８と、散水噴霧スプレー２４およびブレード２８を固定中空円筒２０と同心状に回転させる回転駆動手段３０と、を有し、散水噴霧スプレー２４およびブレード２８は、互いに固定中空円筒２０の周方向に所定角度間隔θを隔て、内周面５６に形成される薄氷層Lをブレード２８により剥離することにより生成した薄氷雪片Sを自然落下させる排出口３２が下端部に設けられる。
【0020】
降雪装置である薄氷雪片製造装置１８は、図２に示すように、縮流洞３１４と静止車両Ｖとの間に設けられ、生成された薄氷雪片が排出口３２から自然落下し縮流洞３１４の前方で落下するようにしている。排出口３２の高さは、整流洞３１２の上部より上方が好ましい。
変形例として、薄氷雪片製造装置１８が、走行速度を模擬する気流速度に応じて、縮流洞３１４と静止車両Vとの間で移動可能にしてもよい。
静止車両Vへの降雪位置を変えたい場合において、特に車両をダイナモローラー上部に乗せてタイヤを回転させながら試験する際には、車両位置が限定され、車両自体を前後させることにより降雪位置の調整ができないことから、薄氷雪片製造装置１８自体を移動可能すると有効である。この場合、後述する気流発生装置１００により車両Vに向かって斜め上方に発生する気流Ｊの向きの調整と併用してもよい。
薄氷雪片製造装置１８を縮流洞３１４と静止車両Vとの間で移動可能とするのに、薄氷雪片製造装置１８を架台の天井部に吊り下げまたは搭載にて設けられ、架台ごと風洞１６の延び方向に移動可能としたり、薄氷雪片製造装置１８を試験室の天井に設けたレールに嵌合させて、移動可能としてもよい。薄氷雪片製造装置１８が、風洞１６の気流方向および気流方向に垂直な方向（上下または左右）に移動可能なように、試験室の天井に設けたレールを設けることにより、着雪エリアが上下左右に可変となる。
また、特に試験室温度が高く、落下中に融雪させ過ぎない試験（含水調整）の場合は、薄氷雪片製造装置１８を上下方向に移動することがあり、あるいは、薄氷雪片製造装置１８の他の試験設備との物理的な干渉を避けるために、風洞１６上部の左右に収納するために、上下左右方向に移動することがある。
変形例として、薄氷雪片製造装置１８が、走行速度を模擬する気流速度に応じて、縮流洞３１４と静止車両Vとの間で移動可能にしてもよい。
静止車両Vへの降雪位置を変えたい場合において、特に車両をダイナモローラー上部に乗せてタイヤを回転させながら試験する際には、車両位置が限定され、車両自体を前後させることにより降雪位置の調整ができないことから、薄氷雪片製造装置１８自体を移動可能すると有効である。この場合、後述する気流発生装置１００により車両Vに向かって斜め上方に発生する気流Ｊの向きの調整と併用してもよい。
薄氷雪片製造装置１８を縮流洞３１４と静止車両Vとの間で移動可能とするのに、薄氷雪片製造装置１８を架台の天井部に吊り下げまたは搭載にて設けられ、架台ごと風洞１６の延び方向に移動可能としたり、薄氷雪片製造装置１８を試験室の天井に設けたレールに嵌合させて、移動可能としてもよい。薄氷雪片製造装置１８が、風洞１６の気流方向および気流方向に垂直な方向（上下または左右）に移動可能なように、試験室の天井に設けたレールを設けることにより、着雪エリアが上下左右に可変となる。
また、特に試験室温度が高く、落下中に融雪させ過ぎない試験（含水調整）の場合は、薄氷雪片製造装置１８を上下方向に移動することがあり、あるいは、薄氷雪片製造装置１８の他の試験設備との物理的な干渉を避けるために、風洞１６上部の左右に収納するために、上下左右方向に移動することがある。
【0021】
固定中空円筒２０は、内表面に薄氷層Lが形成される内筒２２と、内筒２２を囲繞する外筒２３とを有している。内筒２２及び外筒２３は鋼製とされ、内筒２２と外筒２３の間には中空部２１が設けられている。中空部２１には、配管７６、７８を介して冷凍機７４から冷媒が供給され、内筒２２の内周面５６が、冷媒により所定温度まで冷却されるようにしている。なお、固定中空円筒２０の外周面は円筒状の保護カバー（図示せず）で覆われている。
固定中空円筒２０には、内周面５６に形成される薄氷層Lをブレード２８により剥離することにより生成した薄氷雪片Sを自然落下させる排出口３２が下端部４２に設けられる。
固定中空円筒２０には、内周面５６に形成される薄氷層Lをブレード２８により剥離することにより生成した薄氷雪片Sを自然落下させる排出口３２が下端部４２に設けられる。
【0022】
連結ロッド４０が、固定中空円筒２０内スペースを固定中空円筒２０の中心を通り横断するように水平に設けられ、各端部４２には、連結ロッド回転機構４４が設けられ、連結ロッド回転機構４４の各端部４２の固定中空円筒２０の中心寄りには、支持アーム４６を介して、一対のブレード２８ー散水噴霧スプレー２４が設けられ、連結ロッド回転機構４４により、連結ロッド４０が固定中空円筒２０の中心まわりに回転し、以て、各対のブレード２８ー散水噴霧スプレー２４が、固定中空円筒２０の周方向に移動可能に構成している。
連結ロッド４０の固定中空円筒２０に対するレベルは、適宜定めればよいが、後に説明するように、連結ロッド回転機構４４の設置態様から、固定中空円筒２０の上部が好ましい。
連結ロッド４０の固定中空円筒２０に対するレベルは、適宜定めればよいが、後に説明するように、連結ロッド回転機構４４の設置態様から、固定中空円筒２０の上部が好ましい。
【0023】
各端部４２に設ける連結ロッド回転機構４４は、共通であるので、一方について説明する。
連結ロッド回転機構４４は、連結ロッド４０を境に両側に配置された一対のタイヤ４８I、４８Oと、一対のタイヤ４８I,４８Oそれぞれをタイヤ４８の中心まわりに回転可能に支持する鉛直回転シャフト５０と、鉛直回転シャフト５０を支持する回転シャフト支持部５２と、タイヤ４８を回転駆動する回転駆動部５４とを概略有する。
一対のタイヤ４８I,４８Oはそれぞれ、固定中空円筒２０の内周面５６側および外周面５８側に設けられ、内周面５６側に設けた円周溝６０および外周面５８側に設けた円周溝６０に嵌るようにし、一対のタイヤ４８I,４８Oにより、固定中空円筒２０を挟み込むように配置されている。一対のタイヤ４８I,４８O同士の間隔、すなわち、矩形部材（後に説明）の長さは、連結ロッド回転機構４４により、連結ロッド４０、かくして、２組のブレード２８ー散水噴霧スプレー２４が固定中空円筒２０の周方向に円滑に回転可能な観点から定めればよい。タイヤ４８は、衝撃吸収性、変形可能性を具備する弾力性を有する通常のゴム製がよい。
より詳細には、円周溝６０の幅ｗは、タイヤ４８の幅に応じて設定し、タイヤ４８が中心まわりに回転フリーとなるようにタイヤ４８の幅より若干広いのが好ましく、円周溝６０の深さｄは、計４つのタイヤ４８により、連結ロッド４０、および２組のブレード２８ー散水噴霧スプレー２４を支持可能な観点から決定するのがよい。
連結ロッド回転機構４４は、連結ロッド４０を境に両側に配置された一対のタイヤ４８I、４８Oと、一対のタイヤ４８I,４８Oそれぞれをタイヤ４８の中心まわりに回転可能に支持する鉛直回転シャフト５０と、鉛直回転シャフト５０を支持する回転シャフト支持部５２と、タイヤ４８を回転駆動する回転駆動部５４とを概略有する。
一対のタイヤ４８I,４８Oはそれぞれ、固定中空円筒２０の内周面５６側および外周面５８側に設けられ、内周面５６側に設けた円周溝６０および外周面５８側に設けた円周溝６０に嵌るようにし、一対のタイヤ４８I,４８Oにより、固定中空円筒２０を挟み込むように配置されている。一対のタイヤ４８I,４８O同士の間隔、すなわち、矩形部材（後に説明）の長さは、連結ロッド回転機構４４により、連結ロッド４０、かくして、２組のブレード２８ー散水噴霧スプレー２４が固定中空円筒２０の周方向に円滑に回転可能な観点から定めればよい。タイヤ４８は、衝撃吸収性、変形可能性を具備する弾力性を有する通常のゴム製がよい。
より詳細には、円周溝６０の幅ｗは、タイヤ４８の幅に応じて設定し、タイヤ４８が中心まわりに回転フリーとなるようにタイヤ４８の幅より若干広いのが好ましく、円周溝６０の深さｄは、計４つのタイヤ４８により、連結ロッド４０、および２組のブレード２８ー散水噴霧スプレー２４を支持可能な観点から決定するのがよい。
【0024】
回転シャフト支持部５２は、たとえば、各タイヤ４８の中心支持部を四隅それぞれに有する矩形部材であり、固定中空円筒２０の上方から固定中空円筒２０の上周面を内外に跨るように配置され、内周面５６側において、連結ロッド４０の対応する端部４２に連結されている。これにより、連結ロッド４０と回転シャフト支持部５２、かくして、回転シャフト支持部５２により支持される各タイヤ４８は、一体的に可動である。
回転駆動部５４は、たとえば、駆動モーターでよく、４つのタイヤ４８のいずれか１つの鉛直回転シャフト５０に直結され、回転駆動タイヤ４８とし、他のタイヤ４８は、被駆動タイヤ４８として、構成している。なお、一対の連結ロッド回転機構４４のいずれか１つの側のいずれか１つのタイヤ４８に回転駆動部５４を設け、残りの計７つのタイヤ４８を被駆動タイヤ４８とすればよい。この場合、被駆動タイヤ４８は、対応する鉛直回転シャフト５０に対して回転フリー、駆動タイヤ４８は、回転駆動部５４により回転駆動される鉛直回転シャフト５０に対して、たとえば、減速機構（図示せず）を介して、連結されるのがよい。
回転駆動部５４は、たとえば、駆動モーターでよく、４つのタイヤ４８のいずれか１つの鉛直回転シャフト５０に直結され、回転駆動タイヤ４８とし、他のタイヤ４８は、被駆動タイヤ４８として、構成している。なお、一対の連結ロッド回転機構４４のいずれか１つの側のいずれか１つのタイヤ４８に回転駆動部５４を設け、残りの計７つのタイヤ４８を被駆動タイヤ４８とすればよい。この場合、被駆動タイヤ４８は、対応する鉛直回転シャフト５０に対して回転フリー、駆動タイヤ４８は、回転駆動部５４により回転駆動される鉛直回転シャフト５０に対して、たとえば、減速機構（図示せず）を介して、連結されるのがよい。
【0025】
以上の構成により、連結ロッド回転機構４４により、連結ロッド４０と回転シャフト支持部５２、かくして、回転シャフト支持部５２により支持されるタイヤ４８が支持された状態で、回転駆動部５４により、連結ロッド４０、かくして、２組のブレード２８ー散水噴霧スプレー２４が、固定中空円筒２０の周方向に回転するようにし、後に説明するように、散水噴霧スプレー２４により固定中空円筒２０の内周面５６に散水しつつ、内周面５６に形成される薄氷層Lをブレード２８により、薄氷雪片として剥離するようにしている。
【0026】
各支持アーム４６は、連結ロッド４０と同様に、金属製が好ましく、連結ロッド４０に対して直交して設けられ、両先端部がそれぞれ内周面５６に向けて折れ曲がっている。支持アーム４６の先端部の折れ曲がり角度αは１１０°程度とされている。支持アーム４６の連結ロッド４０に対する連結位置および折れ曲がり角度は、適宜に設定すればよい。
散水噴霧スプレー２４およびブレード２８は、互いに固定中空円筒２０の周方向に所定角度間隔θを隔て、所定角度間隔θは、散水噴霧スプレー２４により散水された水により冷却面に形成される薄氷層Lが一定厚みに達するまで、ブレード２８により剥離されることがないので、適宜設定すればよい。
散水噴霧スプレー２４およびブレード２８は、互いに固定中空円筒２０の周方向に所定角度間隔θを隔て、所定角度間隔θは、散水噴霧スプレー２４により散水された水により冷却面に形成される薄氷層Lが一定厚みに達するまで、ブレード２８により剥離されることがないので、適宜設定すればよい。
【0027】
各散水噴霧スプレー２４は、最近接するブレード２８の回転方向遅れ側に配置されている。散水噴霧スプレー２４の設置高さは、噴霧範囲が固定中空円筒２０の内周面５６高さの全体をカバー可能なように、内周面５６高さのほぼ中間位置とするのがよい。散水噴霧スプレー２４から噴射する霧状の水の噴射圧は、０．０５～０．２ＭＰa程度が好ましい。
【0028】
散水噴霧スプレー２４は、支持アーム４６への取り付け方により、散水噴霧スプレー２４から内筒２２の内周面５６までの距離、および散水噴霧スプレー２４から噴射される水の噴射方向を調節可能としている。
【0029】
支持アーム４６それぞれの各先端部に装着されているブレード２８は、固定中空円筒２０の内筒２２の高さ方向長さと同等な長さを有する金属製矩形板からなり、回転方向の接線方向に対して所定傾斜角度αをなすように設けられる。ブレード２８の支持アーム４６側端部には、ブレード２８の先端部と固定中空円筒２０の内周面５６との間隔を調整するための間隔調整ボルト２９が取り付けられている。ブレード２８の先端部２７と固定中空円筒２０の内筒２２の内周面５６との間隔は、０．１～０．２ｍｍ程度が好ましい。中空円筒２０の内筒２２の内周面５６の製作誤差から、内周面５６とブレード２８の先端部２７との最小クリアランスは、０．１ｍｍ程度がほぼ限界である一方、内周面５６に生成される薄氷層Lの厚みにも依存するが、０．２ｍｍを超えると、水分含有率等所望雪質の薄氷雪片を得るのが困難となる。
間隔と剥離される薄氷雪片のサイズとの関係について、この範囲であれば、薄氷雪片のサイズ、特に厚みへの影響は小さく、薄氷雪片のサイズは、冷媒温度および/又は散水温度、流量、および連結ロッド４０の回転数が重要なパラメータとなることを確認している。
間隔と剥離される薄氷雪片のサイズとの関係について、この範囲であれば、薄氷雪片のサイズ、特に厚みへの影響は小さく、薄氷雪片のサイズは、冷媒温度および/又は散水温度、流量、および連結ロッド４０の回転数が重要なパラメータとなることを確認している。
【0030】
水温水量調整装置６１が、散水ノズル２４に供給される水の温度および流量を調整するために設けられ、水タンク６２、水タンク６２内の水を加熱する加熱ヒーター６４、水タンク６２と散水ノズル２４とを連通接続する配管６６、および配管６６の途中に設けられた液送ポンプ６８を有し、制御盤７０が、加熱ヒーター６４および液送ポンプ６８を制御し、水温調整および水量調節を行うようにし、水温調整および水量調節された水が、配管６６を介して散水ノズル２４に供給されるようにしている。薄氷雪片製造装置１８ に供給する水は水道水で良く、水温は５～２５℃とする。
冷媒温度調整装置７２が、中空円筒２０内に供給される冷媒の温度を調整するために設けられ、凝縮器（図示せず）とインバータ制御される圧縮機（図示せず）とを含む通常の冷凍機部分７４と、中空円筒２０内に設けた蒸発器（図示せず）から蒸発圧力調整弁８０を介して冷媒を冷凍機部分７４に戻す戻し管７６と、膨張弁８２を介して冷媒を蒸発器に向けて供給する供給管７８とを有し、制御盤７０が、冷凍機部分７４および蒸発圧力調整弁８０を制御し、中空円筒２０内に供給する冷媒温度および流量を制御し、温度および流量が調整された冷媒が中空円筒２０内の蒸発器に供給され、冷却面２２を所定温度に冷却し、加熱された冷媒が冷凍機部分７４に戻るようにしている。
冷媒温度調整装置７２が、中空円筒２０内に供給される冷媒の温度を調整するために設けられ、凝縮器（図示せず）とインバータ制御される圧縮機（図示せず）とを含む通常の冷凍機部分７４と、中空円筒２０内に設けた蒸発器（図示せず）から蒸発圧力調整弁８０を介して冷媒を冷凍機部分７４に戻す戻し管７６と、膨張弁８２を介して冷媒を蒸発器に向けて供給する供給管７８とを有し、制御盤７０が、冷凍機部分７４および蒸発圧力調整弁８０を制御し、中空円筒２０内に供給する冷媒温度および流量を制御し、温度および流量が調整された冷媒が中空円筒２０内の蒸発器に供給され、冷却面２２を所定温度に冷却し、加熱された冷媒が冷凍機部分７４に戻るようにしている。
【0031】
制御盤７０が、駆動モーター５４を制御し、連結ロッド４０の回転数を調整するようにしており、これにより、冷却面２２に対して散水を供給する速度、および冷却面２２上に形成された薄氷層Lを剥離する速度が調整されるようにしている。
以上の構成により、薄氷雪片の所望サイズおよび時間当たりの所望製造量（降雪量）に応じて、水温水量調整装置６０により水温および水量を調整しつつ、冷媒温度調整装置７２により冷媒温度を調整する一方、駆動モーター５４を制御することにより、薄氷層Lを剥離する速度を調整するようにしている。
以上の構成により、薄氷雪片の所望サイズおよび時間当たりの所望製造量（降雪量）に応じて、水温水量調整装置６０により水温および水量を調整しつつ、冷媒温度調整装置７２により冷媒温度を調整する一方、駆動モーター５４を制御することにより、薄氷層Lを剥離する速度を調整するようにしている。
【0032】
気流発生装置１００は、風洞１６内から静止車両Vに向かって流す気流MFの及ぶ高さ範囲外に設置され、気流発生駆動源１０２と、気流発生駆動源１０２により発生した気流Ｊを吹き出す気流吹き出しノズル１０４と、気流発生駆動源１０２と気流吹き出しノズル１０４とを連通接続する気流搬送管１０６とを有し、気流吹き出しノズル１０４は、縮流洞３１４の吹き出し口３１６の上部より上方で、排出口３２の下方レベルに設置される。これにより、気流発生装置１００により車両Vに向かって斜め上方に発生する気流Ｊが、風洞１６内から発生する気流ＭＦによって偏向されないようにしている。
気流発生駆動源１０２は、たとえば、送風機でよく、気流吹き出しノズル１０４は、複数設けられ、互いに同レベルに設けられるのでもよく、単一で、水平方向に横長開口のものでよい。
変形例として、気流発生装置１００を複数設け、互いに同レベルに設けられるのでもよい。
気流発生駆動源１０２は、たとえば、送風機でよく、気流吹き出しノズル１０４は、複数設けられ、互いに同レベルに設けられるのでもよく、単一で、水平方向に横長開口のものでよい。
変形例として、気流発生装置１００を複数設け、互いに同レベルに設けられるのでもよい。
【0033】
以上の上記構成を有する雪環境試験設備１０について、その運転方法について説明する。なお、薄氷雪片製造装置１８が設置される測定室３００内 の温度は５℃以下、好ましくは、３℃以下に保つのがよい。
【0034】
まず、雪環境試験の試験目的に応じて、薄氷雪片の所望サイズおよび時間当たりの所望製造量（降雪量）を設定する。
静止車両Ｖの高さに応じて、縮流洞３１４の吹き出し口３１６の大きさおよびレベルを選択したり、気流吹き出しノズル１０４において、斜め上方に気流を流す角度を選択するのでもよい。
次いで、設定した薄氷雪片の所望サイズおよび時間当たりの所望製造量（降雪量）に基づいて、制御盤７０により、水温水量調整装置６０、冷媒温度調整装置７２および駆動モーター５４を制御して、散水噴射ノズル２４に供給する水の温度および流量、冷媒温度、連結ロッド４０の回転速度を調整する。
より具体的には、冷凍機７４を作動させることで配管７６、７８を介して固定中空円筒２０に冷媒を供給して、固定中空円筒２０の内周面の温度を―１０～―２０℃にするとともに、薄氷雪片のサイズおよび製造量に応じて、散水噴霧スプレー２４から噴射される水量および連結ロッド４０の回転速度を設定する。
静止車両Ｖの高さに応じて、縮流洞３１４の吹き出し口３１６の大きさおよびレベルを選択したり、気流吹き出しノズル１０４において、斜め上方に気流を流す角度を選択するのでもよい。
次いで、設定した薄氷雪片の所望サイズおよび時間当たりの所望製造量（降雪量）に基づいて、制御盤７０により、水温水量調整装置６０、冷媒温度調整装置７２および駆動モーター５４を制御して、散水噴射ノズル２４に供給する水の温度および流量、冷媒温度、連結ロッド４０の回転速度を調整する。
より具体的には、冷凍機７４を作動させることで配管７６、７８を介して固定中空円筒２０に冷媒を供給して、固定中空円筒２０の内周面の温度を―１０～―２０℃にするとともに、薄氷雪片のサイズおよび製造量に応じて、散水噴霧スプレー２４から噴射される水量および連結ロッド４０の回転速度を設定する。
【0035】
支持アーム４６と共に反時計回りに回転する散水噴霧スプレー２４から固定中空円筒２０の内周面に向けて噴射された霧状の水は、固定中空円筒２０の内周面に接触すると瞬時に凍結して 薄氷層Lとなる。固定中空円筒２０の内周面に形成された薄氷層Lは、支持アーム４６と共に反時計回りに回転するブレード２８によって剥離されて薄氷雪片となる。剥離された無数の薄氷雪片は排出口３２から測定室３００内に落下する。
【0036】
次いで、風洞１６内の気流ＭＦを流すことなしに、気流発生装置１００により、排出口３２と縮流洞３１４との間に、静止車両Vの真上から降雪するように、排出口３２から重力落下する薄氷雪片Sに向かって、静止車両Vに向かう斜め上方に気流Ｊを流して、静止車両Vに積雪させる。
薄氷雪片製造装置１８と静止車両Vとの距離が長い場合は、それに応じて、気流発生装置１００による気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きを小さくする一方、薄氷雪片製造装置１８からの時間当たりの薄氷雪片量および/または薄氷雪片のサイズに応じて、気流流量を増大すればよい。気流流量の調整には、気流吹き出しノズル１０４の開口の大きさおよび/または気流速度を調整すればよい。
または、時間当たりの薄氷雪片製造量、薄氷雪片落下量が小さい場合には、気流流量を増大することにより、気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きを小さくしない選択もあり得る。
さらに、薄氷雪片製造装置１８を静止車両V側に移動することにより、薄氷雪片製造装置１８と静止車両Vとの距離を調整するのでもよく、薄氷雪片製造装置１８の移動のみ、あるいは、気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きの調整のみでは、対応できない場合に、薄氷雪片製造装置１８の移動と、気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きの調整とを組み合わせてもよい。
薄氷雪片製造装置１８と静止車両Vとの距離が長い場合は、それに応じて、気流発生装置１００による気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きを小さくする一方、薄氷雪片製造装置１８からの時間当たりの薄氷雪片量および/または薄氷雪片のサイズに応じて、気流流量を増大すればよい。気流流量の調整には、気流吹き出しノズル１０４の開口の大きさおよび/または気流速度を調整すればよい。
または、時間当たりの薄氷雪片製造量、薄氷雪片落下量が小さい場合には、気流流量を増大することにより、気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きを小さくしない選択もあり得る。
さらに、薄氷雪片製造装置１８を静止車両V側に移動することにより、薄氷雪片製造装置１８と静止車両Vとの距離を調整するのでもよく、薄氷雪片製造装置１８の移動のみ、あるいは、気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きの調整のみでは、対応できない場合に、薄氷雪片製造装置１８の移動と、気流吹き出しノズル１０４の斜め上方の向きの調整とを組み合わせてもよい。
【0037】
別の雪環境試験を行う場合として、上述の静止車両Vへの積雪段階において、縮流洞３１４から静止車両Ｖに向かって気流ＭＦを流し、静止車両Ｖにより渋滞中の走行速度を模擬するのでもよい。
この場合、走行模擬する車両Ｖの走行速度に応じて、風洞１６内の気流ＭＦの気流速度を設定するのがよく、縮流洞３１４からの気流速度に応じて、気流発生装置１００からの静止車両Ｖに向かう気流Ｊの向きを調整するのでもよい。
以上、車両への真上から、または斜めからの積雪は、積雪するまでの雪同士の付着による車両への接触面積の変動、車両への付着性が、吹雪による吹き付けの場合とは異なるところ、薄氷雪片の人工雪を利用して、積雪を行うことにより、より自然雪に近い評価を行うことが可能となる。
この場合、走行模擬する車両Ｖの走行速度に応じて、風洞１６内の気流ＭＦの気流速度を設定するのがよく、縮流洞３１４からの気流速度に応じて、気流発生装置１００からの静止車両Ｖに向かう気流Ｊの向きを調整するのでもよい。
以上、車両への真上から、または斜めからの積雪は、積雪するまでの雪同士の付着による車両への接触面積の変動、車両への付着性が、吹雪による吹き付けの場合とは異なるところ、薄氷雪片の人工雪を利用して、積雪を行うことにより、より自然雪に近い評価を行うことが可能となる。
【0038】
さらに別の雪環境試験を行う場合として、上述の静止車両Vへの積雪段階終了後に、縮流洞３１４から静止車両Ｖに向かって気流ＭＦを流すことにより、自然風を模擬するのでもよい。
これにより、車両に積雪後、自然の風を模擬して、積雪の融解/雪の再凍結等放熱評価試験を行うことが可能である。
これにより、車両に積雪後、自然の風を模擬して、積雪の融解/雪の再凍結等放熱評価試験を行うことが可能である。
【0039】
以上の構成を有する降雪システムによれば、薄氷雪片製造装置１８を縮流洞と静止車両Vとの間に設け、回転駆動手段３０により、散水噴霧スプレー２４およびブレード２８を固定中空円筒２０と同心状に回転させることにより、散水噴霧スプレー２４により固定中空円筒２０の内周冷却面に向かって散水を噴霧することにより、内周冷却面に薄氷層を形成しつつ、散水噴霧スプレー２４と互いに固定中空円筒２０の周方向に所定角度間隔を隔てたブレード２８により、薄氷層をブレード２８により剥離することにより、薄氷雪片が生成され、生成した薄氷雪片を下端部の排出口３２から自然落下させることが可能である。
【0040】
ここで、縮流洞３１４から静止車両Vに向かって気流を流すことなく、排出口３２と縮流洞３１４との間に設ける気流発生装置１００により、排出口３２から重力落下する薄氷雪片に向かって、静止車両Vに向かう斜め上方に気流Ｊを流すことにより、気流発生装置１００より発生する気流の向きおよび/または気流流量を調整することにより、静止車両Vの真上から降雪して、積雪させたり、積雪段階において、縮流洞３１４から静止車両Vに向かって気流ＭＦを流し、静止車両により渋滞中の走行速度を模擬することにより、静止車両Vに対して斜めに飛雪して、積雪させたり、積雪段階終了後に、縮流洞３１４から静止車両Vに向かって気流ＭＦを流すことにより、自然風を模擬して、放熱試験を行ったり、単一の環境試験設備により、薄氷雪片による人工雪を利用した降雪に関する種々の環境試験を行うことが可能である。
【0041】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変更が可能である。
たとえば、本実施形態において、気流発生装置１００に関し、気流吹き出しノズル１０４自体の向きを調整可能であるとして説明したが、それに限定されることなく、気流吹き出しノズル１０４自体は固定であり、気流発生装置１００の設置角度を気流吹き出しノズル１０４側に上方に傾斜調整可能としたり、気流吹き出しノズル１０４自体の向きを調整可能とするとともに、気流発生装置１００の設置角度を気流吹き出しノズル１０４側に上方に傾斜調整可能とするのでもよい。
たとえば、本実施形態において、気流発生装置１００に関し、気流吹き出しノズル１０４自体の向きを調整可能であるとして説明したが、それに限定されることなく、気流吹き出しノズル１０４自体は固定であり、気流発生装置１００の設置角度を気流吹き出しノズル１０４側に上方に傾斜調整可能としたり、気流吹き出しノズル１０４自体の向きを調整可能とするとともに、気流発生装置１００の設置角度を気流吹き出しノズル１０４側に上方に傾斜調整可能とするのでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の実施形態に係る雪環境試験設備の全体構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る雪環境試験設備の静止車両Vへの降雪状況を示す部分図である。
【図3】本発明の実施形態に係る雪環境試験設備の薄氷雪片製造装置１８を示す概略側面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る雪環境試験設備の薄氷雪片製造装置１８を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【0043】
S 薄氷雪片
MF 気流
J 気流
V 静止車両
θ 所定角度間隔
α ブレードの傾斜角度
ｗ 円周溝６０の幅
ｄ 円周溝６０の深さ
L 薄氷層
１０ 雪環境試験設備
１１ 風洞設備
１６ 風洞
１８ 薄氷雪片製造装置
２０ 固定中空円筒
２１ 中空部
２４ 散水噴霧スプレー
２７ 先端部
２８ ブレード
２９ 固定ボルト
３０ 回転駆動手段
３２ 排出口
４０ 連結ロッド
４２ 端部
４４ 連結ロッド回転機構
４６ 支持アーム
４８ タイヤ
５０ 鉛直回転シャフト
５２ 回転シャフト支持部
５４ 回転駆動部
５６ 内周面
５８ 外周面
６０ 円周溝
６１ 水温水量調整装置
６２ 水タンク
６４ 加熱ヒーター
６６ 配管
６８ 液送ポンプ
７０ 制御盤
７２ 冷媒温度調整装置
７４ 冷凍機部分
７６ 戻し管
７８ 供給管
８０ 流量調整弁
１００ 気流発生装置
１０２ 気流発生駆動源
１０４ 気流吹き出しノズル
１０６ 気流搬送管
３００ 測定室
３０２、３０４、３０６、３０８ 屈曲胴
３１０ 第２拡散胴
３０６ 第３屈曲胴
３０８ 第４屈曲胴
３１２ 整流胴
３１４ 縮流洞
３１６ 吹出し口
３１７ 受入れ口
MF 気流
J 気流
V 静止車両
θ 所定角度間隔
α ブレードの傾斜角度
ｗ 円周溝６０の幅
ｄ 円周溝６０の深さ
L 薄氷層
１０ 雪環境試験設備
１１ 風洞設備
１６ 風洞
１８ 薄氷雪片製造装置
２０ 固定中空円筒
２１ 中空部
２４ 散水噴霧スプレー
２７ 先端部
２８ ブレード
２９ 固定ボルト
３０ 回転駆動手段
３２ 排出口
４０ 連結ロッド
４２ 端部
４４ 連結ロッド回転機構
４６ 支持アーム
４８ タイヤ
５０ 鉛直回転シャフト
５２ 回転シャフト支持部
５４ 回転駆動部
５６ 内周面
５８ 外周面
６０ 円周溝
６１ 水温水量調整装置
６２ 水タンク
６４ 加熱ヒーター
６６ 配管
６８ 液送ポンプ
７０ 制御盤
７２ 冷媒温度調整装置
７４ 冷凍機部分
７６ 戻し管
７８ 供給管
８０ 流量調整弁
１００ 気流発生装置
１０２ 気流発生駆動源
１０４ 気流吹き出しノズル
１０６ 気流搬送管
３００ 測定室
３０２、３０４、３０６、３０８ 屈曲胴
３１０ 第２拡散胴
３０６ 第３屈曲胴
３０８ 第４屈曲胴
３１２ 整流胴
３１４ 縮流洞
３１６ 吹出し口
３１７ 受入れ口
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】