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(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】P2025012131
(43)【公開日】2025-01-24
(54)【発明の名称】薄氷雪片による飛雪方法
(51)【国際特許分類】
G01M 9/04 20060101AFI20250117BHJP
G01M 17/007 20060101ALI20250117BHJP
F25C 3/04 20060101ALI20250117BHJP
【ＦＩ】
G01M9/04
G01M17/007 P
F25C3/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023114722
(22)【出願日】2023-07-12
(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
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 浩司
(72)【発明者】
【氏名】中島健太朗
【テーマコード（参考）】
2G023
【Ｆターム（参考）】
2G023AA02
2G023AB02
2G023AB17
2G023AC07
2G023AD03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】風洞内気流に乗せて人工雪を供試体に向けて飛雪する環境試験において、人工雪の時間当たり製造量および雪質の調整が製造段階で一度に可能で、かつ、必要な量を、その場で連続的に簡便に供給可能であり、総じて精緻な試験を行うことが可能な薄氷雪片による飛雪方法を提供する。
【解決手段】供試体への飛雪を利用した環境試験に応じて、薄氷雪片からなる人工雪の時間当たり製造量および雪質を設定する段階と、風洞１６の吹き出し口３１６より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造する段階と、製造した薄氷雪片Sを風洞１６内、または、風洞１６の吹き出し口３１６と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって飛雪させる段階と、を有することを特徴とする、風洞１６内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【選択図】図１
【解決手段】供試体への飛雪を利用した環境試験に応じて、薄氷雪片からなる人工雪の時間当たり製造量および雪質を設定する段階と、風洞１６の吹き出し口３１６より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造する段階と、製造した薄氷雪片Sを風洞１６内、または、風洞１６の吹き出し口３１６と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって飛雪させる段階と、を有することを特徴とする、風洞１６内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
供試体への飛雪を利用した環境試験に応じて、薄氷雪片からなる人工雪の時間当たり製造量および雪質を設定する段階と、
風洞の吹き出し口より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造する段階と、
製造した薄氷雪片を風洞内、または、風洞の該吹き出し口と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、
供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって飛雪させる段階と、
を有することを特徴とする、風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
風洞の吹き出し口より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造する段階と、
製造した薄氷雪片を風洞内、または、風洞の該吹き出し口と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、
供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって飛雪させる段階と、
を有することを特徴とする、風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項2】
製造した薄氷雪片を風洞の前記吹き出し口と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、
供試体の上流側から供試体に向かう前記気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体の上方から降雪させる段階と、を有する、請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
供試体の上流側から供試体に向かう前記気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体の上方から降雪させる段階と、を有する、請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項3】
前記降雪段階は、供試体の上流側から供試体に向かう前記気流を、前記吹き出し口とは別途設けた降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向け、斜め上方気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体の上方から降雪させる、請求項２に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項4】
製造した薄氷雪片を風洞内にそのまま自然落下させる段階と、
風洞内で前記吹き出し口に向かって流す気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって吹雪として吹き付ける段階と、を有する、請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
風洞内で前記吹き出し口に向かって流す気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって吹雪として吹き付ける段階と、を有する、請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項5】
供試体に着雪後、供試体の上流側から供試体に向かう前記気流により、供試体に対する自然風を模擬する段階と、を有する、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項6】
前記薄氷雪片の製造段階は、冷却面に散水を散布することにより、薄氷層を形成し、形成した薄氷層を剥離し、そのまま自然落下させる、請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項7】
冷却面温度および/または散水温度、時間当たりの散水量および薄氷層の剥離速度を調整することにより、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造する、請求項６に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項8】
さらに、供試体への飛雪を利用した環境試験に要求される人工雪の含水率に応じて、風洞内の気流の温度を調整する段階を有する、請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項9】
風洞内に自然落下する薄氷雪片が堆積しないように、薄氷雪片の自然落下流量に応じて、風洞内の気流の速度を設定する段階を有する、請求項4に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項10】
薄氷雪片の厚みは、０．１ミリないし０．２ミリ、長さは、1ミリないし20ミリである請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【請求項11】
供試体への飛雪を利用した環境試験として、走行模擬車両に対する吹雪模擬試験、または渋滞模擬車両に対する降雪模擬試験、または積雪車両に対する自然風模擬試験であるかに応じて、薄氷雪片の自然落下開始高さを整流洞および供試体の上方に位置決めしつつ、自然落下位置を整流洞と供試体との間で調整するとともに、風洞内気流速度を調整する段階を有する、請求項１に記載の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、薄氷雪片による飛雪方法に関し、より詳細には、人工雪の製造量および雪質の調整が製造段階で一度に可能で、かつ、必要な量を、その時、その場で連続的に簡便に供給可能であり、総じて精緻な試験を行うことが可能な薄氷雪片による飛雪方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、風洞内で発生する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において、人工雪の製造量、および水分含有率による雪質の調整が複雑であるとともに、精緻な試験を行うことが困難である。
より詳細には、冷却面に散水し、薄氷層を形成し、それを剥離することにより生成されるフレーク状氷片は、高水分含有率のシャーベット片として利用する特別な場合以外、フレーク状氷片をそのまま試験に利用するのは、困難であり、フレーク状氷片を砕氷機で砕氷後に搬送管内を流れる搬送空気により搬送して、搬送管の吹き出しノズルを、通常、風洞内のレベルごとに、同じレベル内で複数、風洞内に設け、風洞内までルーティングしており、その間に、砕氷機により所定サイズの氷粒に砕氷し、砕氷された氷粒を溶かして、湿雪化している。
このため、風洞内の複数の搬送管の配置により風洞内の気流が乱され、精緻な試験が困難となるとともに、高水分含有率の氷粒を搬送する場合には、氷粒同士が付着したり、氷粒が搬送管の内面に付着したりすることにより、搬送管が閉塞して、円滑な試験の支障となることがある。
さらに、そもそも、氷粒による人工雪は、自然雪とは、付着性、嵩密度が大きく相違するところ、試験に用いる人工雪の製造量および水分含有率を調整するには、フレーク状氷片の製造段階において、製造量を調整し、フレーク状氷片の砕氷段階において、氷粒のサイズを調整し、湿雪化段階において、氷粒の溶かす程度を調整する個別の調整の必要があり、人工雪の製造量および水分含有率を融通性のよい一度の調整が困難である。
第１に、上記の吹雪発生システムにおいて、人工雪の製造量、および水分含有率による雪質の調整が複雑であるとともに、精緻な試験を行うことが困難である。
より詳細には、冷却面に散水し、薄氷層を形成し、それを剥離することにより生成されるフレーク状氷片は、高水分含有率のシャーベット片として利用する特別な場合以外、フレーク状氷片をそのまま試験に利用するのは、困難であり、フレーク状氷片を砕氷機で砕氷後に搬送管内を流れる搬送空気により搬送して、搬送管の吹き出しノズルを、通常、風洞内のレベルごとに、同じレベル内で複数、風洞内に設け、風洞内までルーティングしており、その間に、砕氷機により所定サイズの氷粒に砕氷し、砕氷された氷粒を溶かして、湿雪化している。
このため、風洞内の複数の搬送管の配置により風洞内の気流が乱され、精緻な試験が困難となるとともに、高水分含有率の氷粒を搬送する場合には、氷粒同士が付着したり、氷粒が搬送管の内面に付着したりすることにより、搬送管が閉塞して、円滑な試験の支障となることがある。
さらに、そもそも、氷粒による人工雪は、自然雪とは、付着性、嵩密度が大きく相違するところ、試験に用いる人工雪の製造量および水分含有率を調整するには、フレーク状氷片の製造段階において、製造量を調整し、フレーク状氷片の砕氷段階において、氷粒のサイズを調整し、湿雪化段階において、氷粒の溶かす程度を調整する個別の調整の必要があり、人工雪の製造量および水分含有率を融通性のよい一度の調整が困難である。
【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氷粒とは異なり、雪質、特に付着性、嵩密度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。また、結晶雪の製造量とサイズとの両立は、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、風洞内気流に乗せて人工雪を供試体に向けて飛雪する環境試験において、人工雪の製造量および雪質の調整が製造段階で一度に可能で、かつ、必要な量を、その時、その場で連続的に簡便に供給可能であり、総じて精緻な試験を行うことが可能な薄氷雪片による飛雪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、本発明の風洞内気流を利用した薄氷雪片による飛雪方法は、
供試体への飛雪を利用した環境試験に応じて、薄氷雪片からなる人工雪の時間当たり製造量および雪質を設定する段階と、
風洞の吹き出し口より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造する段階と、
製造した薄氷雪片を風洞内、または、風洞の該吹き出し口と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、
供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって飛雪させる段階と、
を有する、構成としている。
供試体への飛雪を利用した環境試験に応じて、薄氷雪片からなる人工雪の時間当たり製造量および雪質を設定する段階と、
風洞の吹き出し口より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造する段階と、
製造した薄氷雪片を風洞内、または、風洞の該吹き出し口と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、
供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって飛雪させる段階と、
を有する、構成としている。
【0010】
以上の構成を有する薄氷雪片による飛雪方法によれば、風洞内気流に乗せて人工雪を供試体に向けて飛雪する環境試験において、供試体への飛雪を利用した環境試験に応じて、薄氷雪片からなる人工雪の時間当たり製造量および雪質を設定し、風洞の吹き出し口より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造し、製造した薄氷雪片を風洞内、または、風洞の吹き出し口と供試体との間に、そのまま自然落下させることにより、薄氷雪片ゆえに、従来のように、フレーク状氷片を搬送管内を流れる搬送空気により搬送して、搬送管の吹き出しノズルを、通常、風洞内のレベルごとに、同じレベル内で複数、風洞内に設け、風洞内までルーティングする必要なく、かつ、搬送管の途中で、砕氷機により所定サイズの氷粒に砕氷し、砕氷された氷粒を溶かして、湿雪化する必要がなく、人工雪の製造量および雪質の調整が製造段階で一度に可能で、一方、従来のように、結晶雪では、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ったところ、供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって飛雪させることから、必要な量を、その時、その場で連続的に簡便に供給可能であり、総じて、氷粒による人工雪の雪質より自然雪に近く、搬送管の風洞内配置による気流の乱れを回避するとともに、結晶雪による人工雪では降雪試験に限られるところ、精緻な試験を行うことが可能となる。
ここに、雪質とは、広義の意味であり、サイズ（短径×長径×厚み）、形状、含水率を意味する。
ここに、雪質とは、広義の意味であり、サイズ（短径×長径×厚み）、形状、含水率を意味する。
【0011】
また、製造した薄氷雪片を風洞の前記吹き出し口と供試体との間に、そのまま自然落下させる段階と、
供試体の上流側から供試体に向かう前記気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体の上方から降雪させる段階と、を有するのがよい。
さらに、製造した薄氷雪片を風洞内にそのまま自然落下させる段階と、
風洞内で吹き出し口に向かって流す気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって吹雪として吹き付ける段階と、を有するのがよい。
降雪段階は、供試体の上流側から供試体に向かう前記気流を、前記吹き出し口とは別途設けた降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向け、斜め上方気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体の上方から降雪させるのでもよい。
供試体の上流側から供試体に向かう前記気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体の上方から降雪させる段階と、を有するのがよい。
さらに、製造した薄氷雪片を風洞内にそのまま自然落下させる段階と、
風洞内で吹き出し口に向かって流す気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体に向かって吹雪として吹き付ける段階と、を有するのがよい。
降雪段階は、供試体の上流側から供試体に向かう前記気流を、前記吹き出し口とは別途設けた降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向け、斜め上方気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を供試体の上方から降雪させるのでもよい。
【0012】
さらにまた、供試体に着雪後、供試体の上流側から供試体に向かう前記気流により、供試体に対する自然風を模擬する段階と、を有するのがよい。
加えて、前記薄氷雪片の製造段階は、冷却面に散水を散布することにより、薄氷層を形成し、形成した薄氷層を剥離し、そのまま自然落下させるのがよい。
また、冷却面温度および/または散水温度、時間当たりの散水量および薄氷層の剥離速度を調整することにより、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造するのがよい。
加えて、前記薄氷雪片の製造段階は、冷却面に散水を散布することにより、薄氷層を形成し、形成した薄氷層を剥離し、そのまま自然落下させるのがよい。
また、冷却面温度および/または散水温度、時間当たりの散水量および薄氷層の剥離速度を調整することにより、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片を製造するのがよい。
【0013】
さらに、供試体への飛雪を利用した環境試験に要求される人工雪の含水率に応じて、風洞内の気流の温度を調整する段階を有するのがよい。
さらにまた、風洞内に自然落下する薄氷雪片が堆積しないように、薄氷雪片の自然落下流量に応じて、風洞内の気流の速度を設定する段階を有するのがよい。
加えて、薄氷雪片の厚みは、０．１ミリないし０．２ミリ、長さは、1ミリないし20ミリであるのがよい。
また、供試体への飛雪を利用した環境試験として、走行模擬車両に対する吹雪模擬試験、または渋滞模擬車両に対する降雪模擬試験、または積雪車両に対する自然風模擬試験であるかに応じて、薄氷雪片の自然落下開始高さを整流洞および供試体の上方に位置決めしつつ、自然落下位置を整流洞と供試体との間で調整するとともに、風洞内気流速度を調整する段階を有するのがよい。
さらにまた、風洞内に自然落下する薄氷雪片が堆積しないように、薄氷雪片の自然落下流量に応じて、風洞内の気流の速度を設定する段階を有するのがよい。
加えて、薄氷雪片の厚みは、０．１ミリないし０．２ミリ、長さは、1ミリないし20ミリであるのがよい。
また、供試体への飛雪を利用した環境試験として、走行模擬車両に対する吹雪模擬試験、または渋滞模擬車両に対する降雪模擬試験、または積雪車両に対する自然風模擬試験であるかに応じて、薄氷雪片の自然落下開始高さを整流洞および供試体の上方に位置決めしつつ、自然落下位置を整流洞と供試体との間で調整するとともに、風洞内気流速度を調整する段階を有するのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下に本発明の薄氷雪片による飛雪方法の使用に用いる飛雪システム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および図２に示すように、飛雪システム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、風洞設備と、薄氷雪片製造装置１８とを有する。
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中に製造しながら迅速に供給することが要求される。
図１および図２に示すように、飛雪システム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、風洞設備と、薄氷雪片製造装置１８とを有する。
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中に製造しながら迅速に供給することが要求される。
【0015】
概略的には、飛雪システム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、落下する薄氷雪片を車両Vに向けて飛雪し、走行状態での吹雪模擬するようにしている。
【0016】
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、縮流胴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、縮流胴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。
変形例として、風洞１６の吹き出し口３１６の上部に、吹き出し口３１６とは別途、開閉可能な降雪気流専用吹き出し口（図示せず）を設け、風洞１６内で発生させた気流をバイパスさせて、降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向かって吹き出し、風洞１６の吹き出し口３１６と車両Ｖとの間で製造され、自然落下させる薄氷雪片をこの気流に乗せて、車両Ｖに上方から降雪させるのでもよい。
より詳細には、整流洞３１２の上流にバイパス用のダクト（図示せず）を設け、バイパスさせたダクトの先端を降雪気流専用吹き出し口とし、降雪気流専用吹き出し口の位置は、風洞１６の吹き出し口３１６の上部のみでなく、状況に応じて、左右、下部でもよい。
風洞１６の吹き出し口３１６、または降雪気流専用吹き出し口から気流を吹出すかの切替は、整流洞３１２の上流位置、およびバイパスさせたダクト入口それぞれにダンパーを設け、 それぞれのダンパーが逆開閉・動作にて気流を切り替え、各ダンパーは全開/全閉、または中間の開度に調整可能（風量配分を調整）とするのがよい。
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、縮流胴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、縮流胴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。
変形例として、風洞１６の吹き出し口３１６の上部に、吹き出し口３１６とは別途、開閉可能な降雪気流専用吹き出し口（図示せず）を設け、風洞１６内で発生させた気流をバイパスさせて、降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向かって吹き出し、風洞１６の吹き出し口３１６と車両Ｖとの間で製造され、自然落下させる薄氷雪片をこの気流に乗せて、車両Ｖに上方から降雪させるのでもよい。
より詳細には、整流洞３１２の上流にバイパス用のダクト（図示せず）を設け、バイパスさせたダクトの先端を降雪気流専用吹き出し口とし、降雪気流専用吹き出し口の位置は、風洞１６の吹き出し口３１６の上部のみでなく、状況に応じて、左右、下部でもよい。
風洞１６の吹き出し口３１６、または降雪気流専用吹き出し口から気流を吹出すかの切替は、整流洞３１２の上流位置、およびバイパスさせたダクト入口それぞれにダンパーを設け、 それぞれのダンパーが逆開閉・動作にて気流を切り替え、各ダンパーは全開/全閉、または中間の開度に調整可能（風量配分を調整）とするのがよい。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
薄氷雪片製造装置１８は、架台（図示せず）の天井部に固定され、薄氷雪片製造装置１８によって造られた薄氷雪片雪が架台の下面に設ける開口部を介して、風洞内１６または測定室３００内に落下するようにしている。
薄氷雪片製造装置１８は、静止車両Vに対する飛雪を利用した環境試験の内容に応じて、整流洞３１２と静止車両Vとの間で移動可能である。
たとえば、静止車両Vの上流側から静止車両Vに向かう気流を降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向け、斜め上方気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を静止車両Vの上方から降雪させる場合、製造した薄氷雪片を風洞１６の吹き出し口３１６と静止車両Vとの間に、そのまま自然落下させることが可能な位置、風洞１６内で吹き出し口３１６に向かって流す気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を静止車両Vに向かって吹雪として吹き付ける場合、製造した薄氷雪片を風洞１６内にそのまま自然落下させることが可能な位置に、薄氷雪片製造装置１８をそれぞれ位置決めすればよい。
なお、風洞１６内の気流ＭＦを静止車両Vにより走行模擬するのに利用するだけでなく、静止車両Vに着雪後、風洞１６内で吹き出し口３１６に向かって流す気流により、静止車両Vに対する自然風を模擬する試験に利用することも可能である。
静止車両Vへの着雪高さ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着雪高さ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。
薄氷雪片製造装置１８を整流洞３１２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（上下左右含む）に移動可能なように、試験室の天井に設けたレールに設けることにより、着雪エリアが上下左右に可変となる。
変形例として、風洞1６の吹き出し口３１６を囲むように架台が構成され、薄氷式雪片装置１８が架台に設置され、架台は、下部にキャスターを設けた移動式架台として構成されるのでもよい。
薄氷雪片製造装置１８は、静止車両Vに対する飛雪を利用した環境試験の内容に応じて、整流洞３１２と静止車両Vとの間で移動可能である。
たとえば、静止車両Vの上流側から静止車両Vに向かう気流を降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向け、斜め上方気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を静止車両Vの上方から降雪させる場合、製造した薄氷雪片を風洞１６の吹き出し口３１６と静止車両Vとの間に、そのまま自然落下させることが可能な位置、風洞１６内で吹き出し口３１６に向かって流す気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片を静止車両Vに向かって吹雪として吹き付ける場合、製造した薄氷雪片を風洞１６内にそのまま自然落下させることが可能な位置に、薄氷雪片製造装置１８をそれぞれ位置決めすればよい。
なお、風洞１６内の気流ＭＦを静止車両Vにより走行模擬するのに利用するだけでなく、静止車両Vに着雪後、風洞１６内で吹き出し口３１６に向かって流す気流により、静止車両Vに対する自然風を模擬する試験に利用することも可能である。
静止車両Vへの着雪高さ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着雪高さ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。
薄氷雪片製造装置１８を整流洞３１２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（上下左右含む）に移動可能なように、試験室の天井に設けたレールに設けることにより、着雪エリアが上下左右に可変となる。
変形例として、風洞1６の吹き出し口３１６を囲むように架台が構成され、薄氷式雪片装置１８が架台に設置され、架台は、下部にキャスターを設けた移動式架台として構成されるのでもよい。
【0020】
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を介して冷凍機部分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、散水の冷却面として機能するようにしている。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、内筒２２の内周面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、内筒２２の内周面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。
【0021】
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。
【0022】
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を回転駆動する駆動モーター３０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の内筒２２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を回転駆動する駆動モーター３０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の内筒２２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。
【0023】
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。
駆動モーター３０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に駆動モーター３０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、駆動モーター３０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。
駆動モーター３０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に駆動モーター３０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、駆動モーター３０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。
【0024】
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、駆動モーター３０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の内筒２２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。
【0025】
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。
【0026】
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の内筒２２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。
【0027】
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。
【0028】
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、前述のように、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２７と固定中空円筒２０の内筒２２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、薄氷雪片のサイズ及び含水率（水分含有率）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、薄氷雪片のサイズ及び含水率（水分含有率）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。
【0029】
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、制御ライン５４を通じて加熱ヒーター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。以上のように、液送ポンプ６８により水タンク６２から配管６６を介して散水ノズル２４に散水を供給し、散水ノズル２４から内周面５６への時間当たりの散水量を調整可能としている。
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、制御ライン５４を通じて冷凍機部分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、制御ライン５４を通じて冷凍機部分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。
【0030】
制御盤７０が、制御ライン５４を通じて駆動モーター３０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、冷却面である内筒２２の内周面５６に対して単位時間に単位面積の冷却面が受ける水量、および冷却面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、含水率（水分含有率）および時間当たりの所望の雪の製造量または所望造雪量に応じて、水温水量調整装置６１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３０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。
薄氷雪片の所望サイズは、環境試験の内容、条件に応じて変わるが、厚さは、０．１ミリないし０．２ミリ、長さは、1ミリないし20ミリであり、いずれも、供試体の上流側からの気流を利用して供試体に向かって飛雪可能な観点から定められる。
以上の構成により、薄氷雪片の所望サイズ、含水率（水分含有率）および時間当たりの所望の雪の製造量または所望造雪量に応じて、水温水量調整装置６１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３０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。
薄氷雪片の所望サイズは、環境試験の内容、条件に応じて変わるが、厚さは、０．１ミリないし０．２ミリ、長さは、1ミリないし20ミリであり、いずれも、供試体の上流側からの気流を利用して供試体に向かって飛雪可能な観点から定められる。
【0031】
以上の上記構成を有する飛雪システム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。
【0032】
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）を設定するとともに、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。この場合、車両Ｖへの飛雪を利用した環境試験に要求される人工雪の含水率に応じて、風洞内の気流の温度を調整するのが好ましい。
車両Ｖへの飛雪を利用した環境試験として、走行模擬車両に対する吹雪模擬試験、または渋滞模擬車両に対する降雪模擬試験、または積雪車両に対する自然風模擬試験であるかに応じて、薄氷雪片の自然落下開始高さを整流洞３１２および静止車両Vの上方に位置決めしつつ、自然落下位置を整流洞３１２と静止車両Vとの間で調整するとともに、風洞内気流速度を調整する。図２は、走行模擬車両に対する吹雪模擬試験として、薄氷雪片製造装置１８を風洞１６の吹き出し口３１６と静止車両Vとの間に設置する場合である。
なお、車両Ｖの高さまたは車両Ｖの着雪させたいエリアに応じて、縮流洞３１４の吹き出し口３１６の大きさおよびレベルが選択されるのでもよい。
なお、降雪模擬試験の場合には、整流洞３１２の上流位置、およびバイパスさせたダクト入口それぞれに設けたダンパーについて、バイパスさせたダクト入口側のダンパーを開く一方、整流洞３１２の上流位置側のダンパーを閉じることにより、風洞１６の吹き出し口３１６の上部に設けた降雪気流専用吹き出し口から、風洞１６内で発生させた気流をバイパスさせて、吹き出し口３１６とは別途設けた降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向かって吹き出し、風洞１６の吹き出し口３１６と車両Ｖとの間で製造され、自然落下させる薄氷雪片をこの気流に乗せて、車両Ｖに上方から降雪させるのがよく、吹雪模擬試験の場合には、バイパスさせたダクト入口側のダンパーを閉じる一方、整流洞３１２の上流位置側のダンパーを開くことにより、風洞１６の吹き出し口３１６からのみ気流が吹き出すようにするのがよい。
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６１、冷媒温度調整装置７２および駆動モーター３０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、冷凍機部分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の内筒２２の内周面５６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。
車両Ｖへの飛雪を利用した環境試験として、走行模擬車両に対する吹雪模擬試験、または渋滞模擬車両に対する降雪模擬試験、または積雪車両に対する自然風模擬試験であるかに応じて、薄氷雪片の自然落下開始高さを整流洞３１２および静止車両Vの上方に位置決めしつつ、自然落下位置を整流洞３１２と静止車両Vとの間で調整するとともに、風洞内気流速度を調整する。図２は、走行模擬車両に対する吹雪模擬試験として、薄氷雪片製造装置１８を風洞１６の吹き出し口３１６と静止車両Vとの間に設置する場合である。
なお、車両Ｖの高さまたは車両Ｖの着雪させたいエリアに応じて、縮流洞３１４の吹き出し口３１６の大きさおよびレベルが選択されるのでもよい。
なお、降雪模擬試験の場合には、整流洞３１２の上流位置、およびバイパスさせたダクト入口それぞれに設けたダンパーについて、バイパスさせたダクト入口側のダンパーを開く一方、整流洞３１２の上流位置側のダンパーを閉じることにより、風洞１６の吹き出し口３１６の上部に設けた降雪気流専用吹き出し口から、風洞１６内で発生させた気流をバイパスさせて、吹き出し口３１６とは別途設けた降雪気流専用吹き出し口から斜め上方に向かって吹き出し、風洞１６の吹き出し口３１６と車両Ｖとの間で製造され、自然落下させる薄氷雪片をこの気流に乗せて、車両Ｖに上方から降雪させるのがよく、吹雪模擬試験の場合には、バイパスさせたダクト入口側のダンパーを閉じる一方、整流洞３１２の上流位置側のダンパーを開くことにより、風洞１６の吹き出し口３１６からのみ気流が吹き出すようにするのがよい。
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６１、冷媒温度調整装置７２および駆動モーター３０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、冷凍機部分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の内筒２２の内周面５６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。
【0033】
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の内筒２２の内周面５６に向けて噴射された霧状の水は、固定中空円筒２０の内筒２２の内周面５６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の内筒２２の内周面５６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から落下する。
【0034】
以上の構成を有する薄氷雪片Sによる飛雪方法によれば、風洞１６内気流ＭＦに乗せて人工雪を供試体に向けて飛雪する環境試験において、供試体への飛雪を利用した環境試験に応じて、薄氷雪片Sからなる人工雪の時間当たり製造量および雪質を設定し、風洞１６の吹き出し口３１６より上方レベルで、時間当たり所定製造量および所定雪質の薄氷雪片Sを製造し、製造した薄氷雪片Sを風洞１６内、または、風洞１６の吹き出し口３１６と供試体との間に、そのまま自然落下させることにより、薄氷雪片Sゆえに、従来のように、フレーク状氷片を砕氷機で砕氷後に搬送管内を流れる搬送空気により搬送して、搬送管の吹き出しノズルを、通常、風洞１６内のレベルごとに、同じレベル内で複数、風洞１６内に設け、風洞１６内までルーティングする必要なく、かつ、搬送管の途中で、砕氷機により所定サイズの氷粒に砕氷し、砕氷された氷粒を溶かして、湿雪化する必要がなく、人工雪の製造量および雪質の調整が製造段階で一度に可能で、一方、従来のように、結晶雪では、環境試験、たとえば、静止車両に向かって風洞１６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ったところ、供試体の上流側から供試体に向かう気流に乗せて、自然落下する薄氷雪片Sを供試体に向かって飛雪させることから、必要な量を、その時、その場で連続的に簡便に供給可能であり、総じて、氷粒による人工雪の雪質より自然雪に近く、搬送管の風洞１６内配置による気流の乱れを回避するとともに、結晶雪による人工雪では降雪試験に限られるところ、精緻な試験を行うことが可能となる。
【0035】
特に、車両への実質的降雪強度を評価する試験の場合には、静止車両Ｖにより模擬する走行速度に応じて、風洞１６内で発生させる気流ＭＦの気流速度を設定し、設定した気流速度および再現すべき実質的降雪強度に応じて、薄氷雪片製造装置１８による時間当たりの薄氷雪片の製造量を設定する。
ここに、降雪強度とは、地表面における単位面積に単位時間当たり積もった雪の重さに等しい水の深さ（mm/h）であり、実質的降雪強度とは、たとえば、電線に対して降雪が風に乗って吹き付けられる場合のように、地面に落下する場合の降雪強度に対して、風速が加味され、場合により、降雪強度に対して、数十倍以上となることがあり、実質的降雪強度を評価するために、降雪強度を模擬するのに、所望の雪の製造量または所望造雪量を設定する一方、風速を風洞１６からの気流MFにより模擬する必要がある。
以上、風洞設備を利用して、薄氷雪片をその場で製造し、自然落下させ、背後の気流に乗せて、供試体に向かって飛雪することが可能であるので、薄氷雪片の落下位置の調整と、気流との組み合わせにより、単一の風洞設備を利用して、降雪模擬、吹雪模擬等種々の雪環境試験を行うことが可能である。
ここに、降雪強度とは、地表面における単位面積に単位時間当たり積もった雪の重さに等しい水の深さ（mm/h）であり、実質的降雪強度とは、たとえば、電線に対して降雪が風に乗って吹き付けられる場合のように、地面に落下する場合の降雪強度に対して、風速が加味され、場合により、降雪強度に対して、数十倍以上となることがあり、実質的降雪強度を評価するために、降雪強度を模擬するのに、所望の雪の製造量または所望造雪量を設定する一方、風速を風洞１６からの気流MFにより模擬する必要がある。
以上、風洞設備を利用して、薄氷雪片をその場で製造し、自然落下させ、背後の気流に乗せて、供試体に向かって飛雪することが可能であるので、薄氷雪片の落下位置の調整と、気流との組み合わせにより、単一の風洞設備を利用して、降雪模擬、吹雪模擬等種々の雪環境試験を行うことが可能である。
【0036】
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、静止車両Vに降雪する際、風洞１６内で発生する気流ＭＦを吹き出し口３１６から斜め上方にバイパスさせるものとして説明したが、風洞１６内で発生する気流ＭＦを吹き出し口から斜め上方にバイパスさせるのではなく、気流発生装置を吹き出し口３１６上部に設け、斜め上方に向けて気流を発生させ、吹き出し口３１６と静止車両Vとの間で製造し、自然落下する薄氷雪片をこの気流に乗せることにより、静止車両Vに降雪するようにしてもよく、風洞内で発生する気流ＭＦのバイパスとともに、気流発生装置を併行して用いるのでもよい。
たとえば、本実施形態において、図２に示すように、薄氷雪片製造装置１８を縮流洞３１４の吹き出し口３１６と静止車両Vとの間に設置するものとして説明したが、それに限定されることなく、薄氷雪片製造装置１８により製造された無数の薄氷雪片Sが自然落下する際、風洞１６内に堆積せずに、風洞１６内で発生させる気流ＭＦにより、確実に飛雪させることが可能である限り、縮流洞３１４の上部に設置するのでもよい。この場合、風洞１６内に自然落下する薄氷雪片が堆積しないように、薄氷雪片の自然落下流量に応じて、風洞１６内の気流ＭＦの速度を設定するのがよい。
たとえば、本実施形態において、静止車両Vに降雪する際、風洞１６内で発生する気流ＭＦを吹き出し口３１６から斜め上方にバイパスさせるものとして説明したが、風洞１６内で発生する気流ＭＦを吹き出し口から斜め上方にバイパスさせるのではなく、気流発生装置を吹き出し口３１６上部に設け、斜め上方に向けて気流を発生させ、吹き出し口３１６と静止車両Vとの間で製造し、自然落下する薄氷雪片をこの気流に乗せることにより、静止車両Vに降雪するようにしてもよく、風洞内で発生する気流ＭＦのバイパスとともに、気流発生装置を併行して用いるのでもよい。
たとえば、本実施形態において、図２に示すように、薄氷雪片製造装置１８を縮流洞３１４の吹き出し口３１６と静止車両Vとの間に設置するものとして説明したが、それに限定されることなく、薄氷雪片製造装置１８により製造された無数の薄氷雪片Sが自然落下する際、風洞１６内に堆積せずに、風洞１６内で発生させる気流ＭＦにより、確実に飛雪させることが可能である限り、縮流洞３１４の上部に設置するのでもよい。この場合、風洞１６内に自然落下する薄氷雪片が堆積しないように、薄氷雪片の自然落下流量に応じて、風洞１６内の気流ＭＦの速度を設定するのがよい。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の実施形態に係る飛雪システムの全体構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る飛雪システムの静止車両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飛雪システム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飛雪システム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】
【0038】
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 飛雪システム
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
３０ 駆動モーター
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 制御ライン
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
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 縮流胴
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 飛雪システム
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
３０ 駆動モーター
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 制御ライン
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
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 縮流胴
３１６ 吹出し口
３１７ 受入れ口
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】