JP2023067346A - Snowstorm density adjustment-purpose snow jetting nozzle, snowstorm density adjustment device, snowstorm density adjustment method and environment testing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吹雪濃度調整用噴雪ノズル、吹雪濃度調整装置および吹雪濃度調整方法並びに環境試験システムに関し、より詳細には、環境試験の対象物に吹雪を模擬して吹き付ける際、吹雪の濃度を所望に調整可能な吹雪濃度調整用噴雪ノズル、吹雪濃度調整装置および吹雪濃度調整方法並びに環境試験システムに関する。 The present invention relates to a snow blowing nozzle for adjusting snowstorm concentration, a snowstorm concentration adjustment apparatus, a snowstorm concentration adjustment method, and an environmental test system. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a snow blowing nozzle for adjusting the concentration of snow blowing that can be adjusted as desired, a snow blowing concentration adjusting device, a snow blowing concentration adjusting method, and an environmental test system.
従来から、完成モデルの車両を室内に置き、さまざまな自然環境・気象条件を設定し、車両への負荷をデータとして収集し、分析するための環境試験室が用いられている。
その一例として、環境試験室内で人工雪により吹雪を模擬して、吹雪を車両に向かって吹き出し、エンジンルーム内への雪の混入による不具合問題、足回り部品の凍結等の着氷問題に対処することが行われている。
Conventionally, an environmental test room has been used in which a complete model vehicle is placed indoors, various natural environments and weather conditions are set, and the load on the vehicle is collected as data and analyzed.
As an example, artificial snow is used to simulate a snowstorm in an environmental test room, and the snowstorm is blown toward the vehicle to deal with problems caused by snow entering the engine room and icing problems such as freezing of suspension parts. is being done.
このため、環境試験室は、車両が配置され、吹雪を車両に向かって吹き出すのに十分なスペースの風洞と、吹雪発生装置とを有する。
吹雪発生装置は、フレーク状の氷片を製造する製氷機と、製造されたフレーク状の氷片を所定粒径の氷粒に砕氷する砕氷機と、砕氷された所定粒径の氷粒により模擬された人工雪を風洞内に搬送する配管と、配管の先端に設置され、車両の前部に向かって吹き出す吹き出しノズルとを有する。
このような環境試験室によれば、吹雪発生装置を利用して、風洞内において、吹雪を車両に向かって吹き出すことにより、自然環境・気象条件を模擬した環境試験を行うことが可能である。
To this end, the environmental test chamber has a wind tunnel in which the vehicle is located and of sufficient space to blow a snowstorm toward the vehicle, and a snowstorm generator.
The blizzard generating device is simulated by an ice maker that produces flaky ice pieces, an ice crusher that crushes the produced flaky ice pieces into ice particles of a predetermined particle size, and crushed ice particles of a predetermined particle size. It has a pipe for conveying the artificial snow into the wind tunnel, and a blowout nozzle installed at the tip of the pipe and blowing out toward the front of the vehicle.
According to such an environmental test chamber, it is possible to conduct an environmental test simulating the natural environment and weather conditions by blowing a snowstorm toward the vehicle in the wind tunnel using the snowstorm generator.
このとき、適正かつ有効な環境試験を行うには、自然状態の吹雪を模擬する必要があり、特に、吹雪の車両への付着性を再現する観点から、吹雪を構成する雪の温度および粒径、さらには試験に必要な雪の量の確保が重要である。
その一方で、車両を配置する風洞内において、車両と気流の吹き出し口との距離が短い(1ないし2メートル程度)という制約があり、この短い距離の間で自然状態の吹雪を模擬して、車両に吹き付ける必要がある。
At this time, in order to conduct an appropriate and effective environmental test, it is necessary to simulate a snowstorm in a natural state. Furthermore, it is important to secure the amount of snow necessary for the test.
On the other hand, in the wind tunnel where the vehicle is placed, there is a constraint that the distance between the vehicle and the airflow outlet is short (about 1 to 2 meters). You have to spray the vehicle.
従来、吹雪の発生原理として、水スプレー方式として、低温気流中に水を噴霧して、周囲温度により凍結させ、車両に吹き付けられる直前の空間中で吹雪を発生させるものがあった。
この原理では、試験に必要な雪の量の確保が困難であるとともに、吹雪の付着性を模擬できず、適正かつ有効な環境試験を行うことが困難である。
Conventionally, as a principle for generating a snowstorm, there has been a water spray method in which water is sprayed into a low-temperature air current, frozen by the ambient temperature, and a snowstorm is generated in the space just before it is sprayed onto the vehicle.
With this principle, it is difficult to secure the amount of snow necessary for the test, and it is difficult to simulate the adhesion of a snowstorm, making it difficult to conduct an appropriate and effective environmental test.
それに対して、たとえば、特許文献1には、デフレクター方式が開示され、この方式によれば、気流を発生させる先細吹き出しノズル内に開閉デフレクターを配置し、開閉デフレクターにより下流側に向かって流路面積を絞るようにされ、先細吹き出しノズルの天井に設けた雪落とし用シューターからの雪を利用して、先細吹き出しノズル内に発生させた渦巻状の乱流状態により雪が旋回浮遊することにより、吹雪の濃度分布を上下方向に均一にすることが可能である。
しかしながら、この原理によると、以下のような技術的問題点が存する。
On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses a deflector system. According to this system, an opening and closing deflector is arranged in a tapered blowout nozzle that generates an air flow, and the opening and closing deflector causes the flow area to increase toward the downstream side. By using the snow from the snow removal shooter provided on the ceiling of the tapered nozzle, the snow swirls and floats due to the spiral turbulent state generated in the tapered nozzle. It is possible to make the density distribution uniform in the vertical direction.
However, according to this principle, the following technical problems exist.
第1に、車両と気流の吹き出し口との距離が短い制約下で、吹雪の広がりを所望に調整することが困難な点である。
より詳細には、デフレクター方式の場合、吹雪の広がりは、先細吹き出しノズルの吹き出し口の開口面積により制限されることから、通常は吹き出し口を大口径として、吹雪の広がりを確保せざるを得ず、この場合、吹雪の広がりを調整することは困難である。
First, it is difficult to adjust the spread of the snowstorm as desired under the constraint that the distance between the vehicle and the airflow outlet is short.
More specifically, in the case of the deflector method, the spread of the snowstorm is limited by the opening area of the outlet of the tapered nozzle. , in this case it is difficult to regulate the spread of the snowstorm.
第2に、雪が先細吹き出しノズル内に溜り、連続的な試験が困難となる点である。
より詳細には、雪落とし用シューターからの雪は、開閉デフレクターにより偏向されるが、雪が一部、吹雪として先細吹き出しノズルから外部に流出せずにノズルの底部に落下し、時間経過とともに溜り、いったん溜まった雪の山を除去する必要が生じ、試験の継続が困難となる。
Second, snow accumulates in the converging nozzle, making continuous testing difficult.
More specifically, the snow from the snow removal shooter is deflected by the opening and closing deflector, but a part of the snow falls to the bottom of the nozzle without flowing out from the tapered blowout nozzle as a snowstorm, and accumulates over time. It becomes necessary to remove the mountain of snow that has accumulated once, making it difficult to continue the test.
本出願人は、上記第1および第2の技術的問題点を解決するのに、特許文献2において、吹雪の拡散用部材を提案している。
この吹雪の拡散用部材は、気流に乗せられた雪により模擬される吹雪の拡散用であり、雪を気流の進行方向に沿って吹き出す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拡散面を設け、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/ または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り、吹き出し口と拡散面との間の距離は、可変であり、それにより、吹き出し口から吹き出され、気流に乗って気流進行方向に沿って発生する吹雪が、拡散面に沿って案内され、所望の拡散特性を達成しつつ、拡散面の四方外方に向かって拡散する、構成である。
以上の構成を有する吹雪の拡散用部材によれば、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/または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。
In order to solve the first and second technical problems, the applicant of the present application has proposed a member for diffusing a snowstorm in
This blizzard diffusing member is for diffusing a blizzard simulated by snow carried on an airflow, and is located outside the blowout port for blowing snow along the direction of travel of the airflow and in front of the direction of travel of the airflow. A diffusing surface facing the air outlet is provided at a position, and the diffusing surface is made of a material that does not easily adhere to snow and/or has a conical shape with the top facing the air outlet. and the distance between the outlet and the diffusion surface is variable, so that the snowstorm that is blown out from the outlet and is carried by the airflow along the direction of travel of the airflow is guided along the diffusion surface, It is a configuration that achieves desired diffusion characteristics while diffusing outward in all four directions of the diffusing surface.
According to the blizzard diffusing member having the above configuration, the snow blown out from the blowout port rides on the airflow and flows as a blizzard along the traveling direction of the airflow. When it hits the diffusion surface arranged to face the blowout port at a predetermined position in the forward direction of the movement, the diffusion surface is made of a material that is difficult to adhere to snow and / or the top is made of a material that is difficult to adhere to snow. Due to the conical shape that is formed in a direction that approaches the air outlet, the snowstorm is guided along the diffusion surface without adhering to the diffusion surface, spreads outward in all directions, and adheres to the diffusion surface. It is possible to suppress temporal fluctuations in the diffusion characteristics associated with
しかしながら、吹雪の拡散用部材には、以下のような技術的問題点が存する。
すなわち、吹雪の拡散用部材により、吹雪の拡散範囲を調整可能であるが、吹雪の濃度分布自体を調整するのが困難な点である。
より詳細には、それぞれ、雪を気流の進行方向に沿って吹き出す吹き出し口を備える複数の吹雪ノズルは、風洞の気流の流れに直交する断面において、全体として略一様に分布配置され、各吹雪ノズルから吹き出される墳雪は、拡散面に当たって四方に拡散され、全体として、風洞の流出口から吹雪として吹き出されるが、各吹雪ノズルから吹き出される墳雪は、自重により下方に流下し、下方ほど吹雪の濃度分布が高くなる傾向となる。
また、試験条件によっては、吹雪の濃度分布を均一でなく、高さ方向および/または横方向に、位置による分布の片寄りを敢えて設定することもある。
この場合、雪の搬送流量が一定であれば、吹雪の拡散用部材により、拡散範囲を拡げれば、その分、吹雪の濃度は、低下することになり、拡散範囲を狭めれば、その分、吹雪の濃度は、高くなることになり、拡散範囲および吹雪濃度の両方を所望に調整するのは、特に困難である。
However, the snowstorm diffusion member has the following technical problems.
That is, although the diffusion range of the snowstorm can be adjusted by the snowstorm diffusion member, it is difficult to adjust the density distribution of the snowstorm itself.
More specifically, a plurality of snow blowing nozzles, each having an outlet for blowing out snow along the traveling direction of the airflow, are distributed substantially uniformly as a whole in a cross section perpendicular to the flow of the airflow in the wind tunnel. The snow blown out from the nozzle hits the diffusion surface and spreads in all directions, and is blown out as a snowstorm from the outlet of the wind tunnel as a whole. The density distribution of snowstorms tends to increase toward the bottom.
Also, depending on the test conditions, the concentration distribution of the snowstorm may not be uniform, and the distribution may be intentionally shifted in the height direction and/or the lateral direction depending on the position.
In this case, if the snow transport flow rate is constant, if the diffusion range is expanded by the snowstorm diffusion member, the concentration of the snowstorm will decrease accordingly. , the density of the blizzard will be high, and it is particularly difficult to adjust both the diffusion range and the blizzard density as desired.
さらに、雪を吹き出すノズルの前方に、対向面を設け、吹き出す雪を対向面に当てることにより、吹雪の広がり、すなわち拡散性を高めることが可能であるが、吹き出す雪は、乾雪、湿雪に係らず、あるいは人工雪、自然雪に係らず、対向面に付着し、時間経過とともに吹き出すノズルに向かって先細の山状となり、吹雪の広がりが狭まるように拡散特性が変動したり、場合により、吹き出すノズルからの雪の吹き出しに支障を生じたりすることから、いずれにせよ、吹雪を利用した環境試験の円滑な遂行を阻害してしまう。
この場合、吹雪を模擬するための気流速度を減速すれば、対向面への付着の程度を軽減することはある程度可能とはいえ、吹雪を利用した環境試験において、気流速度は、静止車両を用いながら、走行車両を模擬するのに重要な試験パラメータであり、気流速度に対する制約は、根本的な解決とはならない。
In this case, it is possible to reduce the degree of adhesion to the facing surface to some extent by slowing down the air velocity to simulate a snowstorm. However, it is an important test parameter for simulating a running vehicle, and restrictions on the airflow velocity are not a fundamental solution.
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、環境試験の対象物に吹雪を模擬して吹き付ける際、吹雪の濃度を所望に調整可能な吹雪濃度調整用噴雪ノズル、吹雪濃度調整装置および吹雪濃度調整方法並びに環境試験システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above technical problems, an object of the present invention is to provide a snow blowing nozzle for adjusting the concentration of snow blowing, and a snow blowing concentration adjusting device, which can adjust the concentration of snow blowing to a desired object when simulating a snow blowing. and to provide a snowstorm concentration adjustment method and an environmental test system.
以上の課題を解決するために、本発明の吹雪濃度調整用噴雪ノズルは、
内部に雪を搬送し、流出口から雪を流出するホースの流出口に回転可能に差し込み可能な噴雪ノズルであって、
出口開口から模擬吹雪を吹き出す風洞の内部に配置され、
それぞれ、前記流出口に差し込み可能な流入口を有する第1直管部と、流出口を有する第2直管部と、第1直管部と第2直管部とを接続する曲管部とを有し、該第2直管部の流出口が噴出口を構成する、複数の噴雪ノズルが設けられ、
複数の噴雪ノズルは、互いに、前記曲管部の長さが異なり、該第1直管部と該第2直管部との間の交差角度が異なる、構成としている。
In order to solve the above problems, the snow blowing nozzle for adjusting the concentration of blowing snow according to the present invention includes:
A snow blowing nozzle rotatably insertable into an outlet of a hose for conveying snow inside and discharging snow from the outlet,
Placed inside a wind tunnel that blows simulated snowstorms from the exit opening,
A first straight pipe portion having an inlet that can be inserted into the outlet, a second straight pipe portion having an outlet, and a curved pipe portion connecting the first straight pipe portion and the second straight pipe portion, respectively. a plurality of snow blowing nozzles having an outflow port of the second straight pipe portion forming a jet port,
The plurality of snow blowing nozzles have different lengths of the curved pipe portions and different crossing angles between the first straight pipe portion and the second straight pipe portion.
以上の課題を解決するために、本発明の吹雪濃度調整装置は、
内部に雪を搬送し、流出口から雪を流出するホースと、
ホースの流出口に回転可能に差し込み可能な噴雪ノズルと、
該ホースと、該噴雪ノズルとを内部に配置し、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、出口開口から模擬吹雪を吹き出す風洞と、を有し、
それぞれ、前記流出口に差し込み可能な流入口を有する第1直管部と、流出口を有する第2直管部と、第1直管部と第2直管部とを接続する曲管部とを有し、該第2直管部の流出口が噴出口を構成する、複数の噴雪ノズルが設けられ、
複数の噴雪ノズルは、互いに、前記曲管部の長さが異なり、該第1直管部と該第2直管部との間の交差角度が異なる、構成としている。
In order to solve the above problems, the snowstorm concentration adjusting device of the present invention
a hose for conveying snow inside and for outflowing the snow from the outlet;
a snow blowing nozzle rotatably insertable into the outflow port of the hose;
a wind tunnel in which the hose and the snow blowing nozzle are arranged inside, and a simulated snow blowing is blown out from the outlet opening by riding the blowing snow on an air current directed from the back toward the outlet opening,
A first straight pipe portion having an inlet that can be inserted into the outlet, a second straight pipe portion having an outlet, and a curved pipe portion connecting the first straight pipe portion and the second straight pipe portion, respectively. a plurality of snow blowing nozzles having an outflow port of the second straight pipe portion forming a jet port,
The plurality of snow blowing nozzles have different lengths of the curved pipe portions and different crossing angles between the first straight pipe portion and the second straight pipe portion.
以上の構成を有する吹雪濃度調整装置によれば、風洞内において、内部に雪を搬送し、流出口から雪を流出するホースから、ホースの流出口に差し込まれる噴雪ノズルの噴出口から噴雪され、このような噴雪ノズルが複数設けられ、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、風洞の出口開口から模擬吹雪を吹き出すことが可能である。
その際、複数の噴雪ノズルにおいて、それぞれ、流出口に差し込み可能な流入口を有する第1直管部と、流出口を有する第2直管部と、第1直管部と第2直管部とを接続する曲管部とを有し、第2直管部の流出口が噴出口を構成し、複数の噴雪ノズルは、互いに、曲管部の長さが異なり、第1直管部と第2直管部との間の交差角度が異なることから、噴雪ノズルの選択により、噴雪ノズルからの噴雪上下方向を調整するとともに、対応するホースに対して噴雪ノズルの回転角度が調整することにより、噴雪水平方向を調整可能であり、各噴雪ノズルについて、このような噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整することにより、複数の噴雪ノズル全体として構成される吹雪の濃度を所望に調整可能である。
According to the snowstorm concentration adjustment device having the above configuration, in the wind tunnel, the snow is transported inside, and the snow is blown from the hose that discharges the snow from the outflow port to the blowout port of the snow blowing nozzle that is inserted into the outflow port of the hose. A plurality of such snow blowing nozzles are provided, and it is possible to carry the blowing snow on the airflow directed from behind to the outlet opening and blow out the simulated snow blowing from the outlet opening of the wind tunnel.
At that time, in each of the plurality of snow blowing nozzles, a first straight pipe portion having an inlet that can be inserted into the outlet, a second straight pipe portion having an outlet, and the first straight pipe portion and the second straight pipe The outlet of the second straight pipe constitutes a jet outlet, and the plurality of snow blowing nozzles have curved pipe portions with different lengths, and the first straight pipe Since the intersection angle between the part and the second straight pipe part is different, the vertical direction of the snow blowing nozzle can be adjusted by selecting the snow blowing nozzle, and the rotation of the snow blowing nozzle with respect to the corresponding hose can be adjusted. By adjusting the angle, the snow blowing horizontal direction can be adjusted. By adjusting the snow blowing vertical direction and the snow blowing horizontal direction for each snow blowing nozzle, a plurality of snow blowing nozzles as a whole can be configured. The density of the snowstorm can be adjusted as desired.
さらに、複数の噴雪ノズルの曲管部は、曲率半径が同じであり、曲率中心からの中心角度が互いに異なるのがよい。
さらにまた、水平向きに配置されたホースと、該噴雪ノズルとは、前記風洞内で、出口開口の近傍に配置されるのがよい。
加えて、該ホースは、前記風洞内で高さ方向が調製可能であるのがよい。
また、前記複数の噴雪ノズルは、風洞内において、互いにレベルが異なる複数組に分けられ、複数組の各々は、横方向に間隔を隔てて、噴雪ノズルが配置され、風洞の断面全体内で一様に分布されるのがよい。
さらに、風洞の最下流側に縮流洞が設けられ、縮流洞の上流側に、複数の噴雪ノズルが配置されるのがよい。
加えて、第1直管部と第2直管部との間の交差角度は、10°以上45°以下であるのがよい。
さらに、前記噴雪ノズルからの噴雪を拡散する拡散用部材をさらに有し、該拡散用部材は、
前記噴雪口の外であって、噴雪方向前方の所定位置に該噴雪口に対向する拡散面を設け、
該拡散面は、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/ または頂部が前記噴雪口に近づく向きに形成された円錐形状であり、
それにより、前記噴雪口からの吹き出される噴雪が、前記拡散面に沿って案内され、前記拡散面の四方外方に向かって拡散するのがよい。
さらにまた、前記噴雪口と前記拡散面との間の距離は、吹雪の所望の拡散特性に応じて可変であるのがよい。
加えて、前記気流速度は、前記噴雪口と前記拡散面との間の距離および/ または前記広がり角度に応じて、微調整されるのがよい。
Further, the curved pipe portions of the plurality of snow blowing nozzles preferably have the same radius of curvature and different center angles from the center of curvature.
Furthermore, the horizontally arranged hose and the snow blowing nozzle are preferably arranged in the vicinity of the outlet opening in the wind tunnel.
Additionally, the hose may be adjustable in height within the wind tunnel.
In addition, the plurality of snow blowing nozzles are divided into a plurality of sets having different levels in the wind tunnel, and each of the plurality of sets includes the snow blowing nozzles arranged at intervals in the lateral direction, and the snow blowing nozzles are arranged within the entire cross section of the wind tunnel. should be uniformly distributed with
Furthermore, it is preferable that a flow contraction channel is provided on the most downstream side of the wind tunnel, and a plurality of snow blowing nozzles are arranged on the upstream side of the flow contraction channel.
In addition, the intersection angle between the first straight pipe portion and the second straight pipe portion is preferably 10° or more and 45° or less.
Furthermore, it further has a diffusion member for diffusing the blown snow from the snow blowing nozzle, the diffusion member
A diffusion surface facing the snow blowing hole is provided at a predetermined position outside the snow blowing hole and in front of the snow blowing direction,
The diffusion surface is made of a material that is difficult to adhere to snow and/or has a conical shape with a top portion that is formed in a direction approaching the snow nozzle,
Thereby, it is preferable that the blowing snow blown out from the snow blowing port is guided along the diffusion surface and diffused outward in all directions of the diffusion surface.
Furthermore, the distance between the snow vent and the diffusion surface may be variable depending on the desired diffusion characteristics of the snowstorm.
Additionally, the air velocity may be fine-tuned depending on the distance between the snow vent and the diffusion surface and/or the divergence angle.
以上の課題を解決するために、本発明の吹雪濃度調整方法は、
風洞内で、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、出口開口から吹雪を模擬して、試験対象物に向かって吹き出す場合において、
請求項1に記載の噴雪ノズルなしで、前記風洞の出口開口において吹雪濃度分布を測定する段階と、
測定した吹雪濃度分布に応じて、複数の噴雪ノズルそれぞれにおいて、対応するホースに対する回転角度を調整することにより、左右の拡散範囲を調整するとともに、対応するホースの高さを調整することにより、噴雪の上下の拡散範囲を調整する、構成としている。
In order to solve the above problems, the snowstorm concentration adjustment method of the present invention includes:
In the wind tunnel, when the blowing snow is put on the air current from the back toward the exit opening, simulating a snowstorm from the exit opening and blowing out toward the test object,
measuring a snowstorm concentration distribution at an exit opening of the wind tunnel without the snowblower nozzle of claim 1;
Depending on the measured snowstorm density distribution, the rotation angle of each of the snow blowing nozzles is adjusted with respect to the corresponding hose, thereby adjusting the left and right diffusion range and adjusting the height of the corresponding hose. It is configured to adjust the vertical diffusion range of snowfall.
また、複数の噴雪ノズルは、風洞内において、互いにレベルが異なる複数組に分けられ、複数組の各々は、横方向に間隔を隔てて、噴雪ノズルが配置される場合において、
レベルが高い組の噴雪ノズルほど、対応する曲管部の長さが長いのがよい。
In addition, when the plurality of snow blowing nozzles are divided into a plurality of sets having different levels in the wind tunnel, and the snow blowing nozzles are arranged in each of the plurality of sets at intervals in the horizontal direction,
The higher the level of the set of snow blowing nozzles, the longer the length of the corresponding curved pipe portion.
以上の課題を解決するために、本発明の環境試験システムは、
風洞内で、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、出口開口から吹雪を模擬して、試験対象物に向かって吹き出す環境試験システムにおいて、
前記風洞内に、請求項1に記載の噴雪ノズルが設けられている、構成としている。
In order to solve the above problems, the environmental test system of the present invention includes:
In an environmental test system in a wind tunnel, blowing snow is placed on the air current from behind toward the exit opening, simulating a snowstorm from the exit opening, and blown out toward the test object.
The snow blowing nozzle according to claim 1 is provided in the wind tunnel.
以上の構成を有する吹雪の拡散用部材によれば、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/または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。
なお、ここに『雪』とは、自然雪のように雪の結晶が重なり合っている雪片と、氷粒からなる人工雪のような雪粒子との両方を含む広義の意味を有し、『吹雪』とは、降雪による吹雪状態のみならず、このような雪片あるいは雪粒子が風あるいは車の通過等により移動する状況をも意味する広義の意味を有する。
According to the blizzard diffusing member having the above configuration, the snow blown out from the blowout port rides on the airflow and flows as a blizzard along the traveling direction of the airflow. When it hits the diffusion surface arranged to face the blowout port at a predetermined position in the forward direction of the movement, the diffusion surface is made of a material that is difficult to adhere to snow and / or the top is made of a material that is difficult to adhere to snow. Due to the conical shape that is formed in a direction that approaches the air outlet, the snowstorm is guided along the diffusion surface without adhering to the diffusion surface, spreads outward in all directions, and adheres to the diffusion surface. It is possible to suppress temporal fluctuations in the diffusion characteristics associated with
The term “snow” here has a broad meaning including both snowflakes in which snow crystals overlap like natural snow, and snow particles such as artificial snow made of ice grains. has a broader meaning, meaning not only snowstorm conditions due to snowfall, but also situations in which such snowflakes or snow particles are moved by wind, passing vehicles, or the like.
本発明の吹雪の拡散部材により吹雪を模擬して、雪環境試験に利用する場合を例として、本発明の吹雪濃度調整装置を以下に詳細に説明する。
まず、雪環境試験システムについて説明すれば、図1に示すように、雪環境試験システム10は、氷粒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吹雪を模擬して、試験供試体である車両Vに向かって吹き付けるように構成され、そのために、吹雪供給システム12と、気流供給システム14とを有する。
特に、氷粒の粒径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吹雪を必要量用いて、車両Vに向かって連続的に吹き付ける際、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吹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氷粒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。
The snowstorm concentration adjusting apparatus of the present invention will be described in detail below, taking as an example a case where the snowstorm diffusion member of the present invention simulates a snowstorm and is used in a snow environment test.
First, the snow environment test system will be described. As shown in FIG. 1, the snow
In particular, when using a required amount of snowstorm with a predetermined snow quality in which ice grain size and moisture content are the main influencing factors, and blowing continuously toward the vehicle V, the entire height of the vehicle V Immediately before the test, a group of ice grains to be used as artificial snow is manufactured under prescribed temperature and humidity control in order to diffuse and possibly achieve the desired snowstorm concentration distribution in the height direction of the vehicle V. It is required to supply it promptly.
より具体的には、雪環境試験システム10は、試験対象である車両Vを配置する風洞16と、風洞16の上部に配置された低温室18、および低温室18の上部に配置された製氷室20とを有し、製氷室20内には、製氷機22が配置され、低温室18内には、氷温安定化コンベア24、砕氷機26、ブロアー28、冷却器30、および人工雪の分配装置34が配置され、風洞16内には、湿雪装置32、人工雪の噴雪ノズル36、および吹雪捕集装置38が配置され、概略的には、製氷室20で製氷された氷片を低温室18で砕氷して、氷粒化することにより人工雪を製造し、人工雪を風洞16に向けて圧送して、風洞16内において、湿雪化した人工雪を分配して、低温気流に乗せて吹雪化して、車両Vに向けて吹き付けるように構成している。
More specifically, the snow
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を設置する(開放型)測定室300と、第1~第4の4つの屈曲洞302、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で発生した気流は、第2拡散胴310、第3屈曲洞306、第4屈曲洞308、整流洞312、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、第1屈曲洞302、第2屈曲洞304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。
The
The airflow blown by the
これにより、後に説明するように、製氷工程、砕氷工程、分離工程、湿雪工程を経て空気搬送される氷粒が、測定室300内において、その背後からの気流に乗って車両に向かって吹雪として吹き付けられ、送風機25により気流の風速を調整することにより、静止車両でありながら走行車両を模擬できるようにしている。
また、吹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、敢えて気流を整流させない領域を設けている。
As a result, as will be described later, the ice particles that have been air-conveyed through the ice-making process, ice-breaking process, separation process, and wet-snow process are carried in the
In the case of the circulating
吹雪供給システム12は、3系統設けられ、各系統において、砕氷機26と噴雪ノズル36とを接続する雪供給管40、および風洞16内の吸引口42と砕氷機26とを接続する空気ダクト44が設けられ、雪供給管40においては、砕氷機26と噴雪ノズル36との間に、人工雪の分配装置34および湿雪装置32がこの順に接続され、一方空気ダクト44においては、風洞16内の吸引口42と砕氷機26との間に、ブロワ28、冷却器30が接続される。
人工雪の分配装置34を湿雪装置32の上流側に設置するのは、人工雪の分配装置34を下流側に設置すると、湿雪化した雪が分配装置34に送られて、分配装置34内に付着して、詰まりを生じることがあり、それを防止するためである。
The snow
The reason why the artificial
製氷機22は、フレーク状の氷片を製造するいわゆるリーマ式の製氷機22であり、雪環境試験に用いる人工雪の全体必要量に応じて、クラック状氷片を製造する複数の製氷機22のうちから任意台数を選択して、環境試験に用いる人工雪の必要量の変化に応じて、選択した製氷機22により製氷することにより、製氷量を粗調整するとともに、環境試験に用いる人工雪の必要量の変化に対して、人工雪の必要量と粗調整された製氷量との差分に応じて、選択した製氷機22それぞれにおいて、蒸発温度および/または水温および/またはリーマの回転数を調整することにより、製氷量を微調整する制御装置(図示せず)とを有する。 The ice-making machine 22 is a so-called reamer-type ice-making machine 22 that produces flake-shaped ice pieces, and a plurality of ice-making machines 22 that produce crack-shaped ice pieces according to the total required amount of artificial snow used in the snow environment test. An arbitrary number of machines are selected from among them, and ice is made by the selected ice making machine 22 according to changes in the required amount of artificial snow to be used in the environmental test. In each of the selected ice making machines 22, the evaporation temperature and/or the water temperature and/or the rotation speed of the reamer are adjusted according to the difference between the required amount of artificial snow and the coarsely adjusted ice-making amount. and a control device (not shown) that finely adjusts the amount of ice to be made.
砕氷機26は、主に、上部に配置されたロータリーフィーダー(図示せず)と、下部に配置された一対の破砕ドラム(図示せず)とからなり、氷温安定化コンベア24により供給された氷片をロータリーフィーダーにより分量化して一対の破砕ドラムに供給し、一対の破砕ドラムにより破砕して、所定粒径の氷粒として雪供給管40に供給するようにしている。
The ice crusher 26 mainly consists of a rotary feeder (not shown) located at the top and a pair of crushing drums (not shown) located at the bottom, fed by the ice temperature stabilization conveyor 24. Ice pieces are quantified by a rotary feeder, supplied to a pair of crushing drums, crushed by the pair of crushing drums, and supplied to a
人工雪の分配装置34は、雪供給管40により搬送される人工雪を複数の分岐管(図示せず)に分配するのに用いられ、より具体的には、同じレベルの噴雪ノズル36が車両Vの幅方向に複数設けられるように、各系統における雪供給管40は、車両Vの幅方向に複数の分岐管に分岐され、各分岐管ごとに湿雪装置32が設けられ、各分岐管の先端に、噴雪ノズル36が設けられる。
The
人工雪の分配装置34は、上流側端面および下流側端面それぞれが雪供給管40の下流側端面および複数の分岐管それぞれの上流側端面と平行に配置された回転体(図示せず)と、回転体をその軸線方向を中心に所定回転速度で回転させる回転駆動部(図示せず)とを有し、回転体はその内部に、回転体を軸線方向に貫通する圧送流路(図示せず)を有し、圧送流路は、上流側端面に、雪供給管40の下流側端面に設けられる流出開口(図示せず)に近接対向して非接触式に配置される取り入れ口(図示せず)を備え、下流側端面に、複数の分岐管それぞれの上流側端面に設けられる流入開口(図示せず)に近接対向して非接触式に配置される排出口(図示せず)とを備え、排出口は、回転体の回転による排出口の通過軌跡上に複数の分岐管それぞれの流入開口が位置するように設けられる。
The artificial
湿雪装置32は、雪供給管40に連通するホットエア供給管(図示せず)を有し、ホットエア供給管は、その下流側端部に、雪供給管40の延び方向の所定長さに亘って雪供給管40の外周面全体を覆う環状スペースを形成するホットエア流入部(図示せず)を有し、環状スペースに覆われる雪供給管40の外周面には、ホットエアの流入開口(図示せず)が均等に複数設けられ、それにより、雪供給管40のホットエア流入部が付設される部位の下流側において、雪供給管40内にエージングスペース(熱交換熟成領域)が形成され、そこにおいて湿雪化されるようにしている。
The wet snow device 32 has a hot air supply pipe (not shown) communicating with the
気流供給システム14について、風洞16は、循環スペースの一部に形成され、車両Vの前方から後方に向かって一方向に車両Vの車高に亘って吹雪を吹き付けるように構成される。具体的には、循環スペース内に設置された送風機25により車両Vの前方から後方に向かって一方向に所定風速の気流を発生し、車両Vを通過して気流は冷却器27により所定温度に冷却されて、送風機25に戻され、再度気流を発生し、これを繰り返すようにしている。
Regarding the
吹雪濃度調整装置の噴雪ノズル36について、車両Vの前方所定距離の位置に、車両Vの車高に亘って高さ方向に所定間隔を隔てて、3機の吹雪の噴雪ノズル36が配置され、各噴雪ノズル36ごとに、供給する吹雪の濃度を調整可能にしている。車両Vの後方所定距離の位置には、雪捕集装置38が配置され、雪捕集装置38を通過した吹雪は、風洞16内の吸引口42を介して低温室18内に配置されたブロアー28により引かれ、冷却器30により冷却され、砕氷機26に戻され、製氷機22により製氷され氷温安定化コンベア24により砕氷機26に供給され砕氷される氷粒と混合され、再び雪供給管40を介して噴雪ノズル36から吹雪を吹き出すのに利用されるようにしている。噴雪ノズル36は、気流の進行方向に沿って配置され、送風機25から吹き出される気流の帯域内に吹き出し口102が設置される。
この点、吹雪は、ブロアー28による圧送空気により各噴雪ノズル36から吹き出される雪が、送風機25から吹き出される気流に乗って車両Vに向かって吹き付けられるところ、圧送空気の圧送速度は、雪供給管40内での雪の詰まりを生じない限り、なるべく低速であるのが好ましく、吹雪の速度は、送風機25から吹き出される気流により模擬するのが好ましい。
より詳細には、吹雪が拡散プレート74(後に説明)により拡散されて車両Vに向かって吹き付けられる際、圧送空気の圧送速度が高いと、噴雪ノズル36の部分の吹雪のみ吹雪の速度が高くなり、自然の吹雪から逸脱する一方、送風機25から吹き出される気流の速度を変えることにより、拡散される吹雪全体の速度を一様に変動させることが可能であり、特に静止車両Vにより、走行車両を模擬する場合に、送風機25から吹き出される気流の速度を変動させるのが有利である。
Regarding the
In this regard, the blowing snow blows off from each
More specifically, when the snowstorm is spread by the diffusion plate 74 (described later) and blown toward the vehicle V, if the pumping speed of the pumping air is high, the speed of the snowstorm only at the
噴雪ノズル36について、詳細に説明すれば、図1に示すように、各々が、整流洞312と縮流洞314との境界部より、気流の流れ方向上流側に設けられる。
複数の噴雪ノズル36は、風洞16の断面内において、高さ方向および横方向に均等に分布されるのが好ましいが、均等に分布しない場合であっても、後に説明するように、複数の噴雪ノズル36の各々の高さ方向および横方向の向きを調整することにより、風洞16の流出口から流出する吹雪の濃度を高さ方向および横方向に均等にしたり、所望の濃度分布にすることが可能である。
より具体的には、複数の噴雪ノズル36は、風洞16内において、互いにレベルが異なる複数組に分けられ、複数組の各々は、横方向に間隔を隔てて、噴雪ノズル36が配置され、風洞16の断面全体内で一様に分布される。
図2に示すように、各噴雪ノズル36は、内部に雪を搬送し、雪を流出するホース204の流出口202に回転可能に差し込み可能であり、流出口202に差し込み可能な流入口208を有する第1直管部206と、流出口216を有する第2直管部212と、第1直管部206と第2直管部212とを接続する曲管部218とを有し、第2直管部212の流出口216が噴出口を構成する。
複数の噴雪ノズル36の材質は、内部で搬送空気により雪粒を搬送である限り、任意であり、樹脂製、金属製(たとえば、銅製)でもよく、噴雪ノズル36の内面は、搬送される雪粒が付着するのを抑制するように、コーティングされているのがよい。
第1直管部206、第2直管部212、および曲管部218は、たとえば、樹脂による一体成形でもよく、それぞれ別要素であり、接着、溶接により固定するのでもよい。
Specifically, as shown in FIG. 1, each of the
It is preferable that the plurality of
More specifically, the plurality of
As shown in FIG. 2, each
The material of the plurality of
The first
複数の噴雪ノズル36は、互いに、曲管部218の長さが異なり、第1直管部206と第2直管部212との間の交差角度αが異なる。
複数の噴雪ノズル36の曲管部218は、曲率半径Rが同じであり、曲率中心からの中心角度βが互いに異なることにより、交差角度αが異なるようにしてもよい。
具体的には、図2において、図2(A)ないし(C)において、第1直管部206の長さl1と、第2直管部212の長さl2とは共通であり、曲管部218の中心角度βが、20°(図2(A))、30°(図2(B))、および40°(図2(C))であり、それにより、交差角度αは、図2(A)において最小、図2(C)において、最大となっている。
交差角度αは、環境試験により要求される条件、および風洞16の断面内における複数の噴雪ノズル36の高さ方向および横方向の分布状態により適宜定めればよいが、0°以上90°未満であり、10°以上45°以下であるのが好ましい。
ホース204の材質は、流出口202に噴雪ノズル36が差し込み可能であり、たとえば、風洞16内で吊り下げ支持することにより保形性が維持可能なように、硬質製樹脂が好ましく、特に、氷点下の温度に対する耐久性が確保可能なものがよい。ホース204は、風洞16内で高さ方向が調製可能であるのが好ましい。
The plural
The
Specifically, in FIG. 2, in FIGS. 2A to 2C, the length l1 of the first
The crossing angle α may be appropriately determined according to the conditions required by the environmental test and the distribution state of the plurality of
The material of the
ホース204の口径は、環境試験に用いる吹雪の流量に応じて、適宜設定すればよく、たとえば、数十ミリである。なお、軟質製であっても、流出口に噴雪ノズル36を内嵌して、ホース204の流出口202のまわりの外周面をリング状締付固定してもよい。いずれにせよ、複数種類の噴雪ノズル36を準備しておき、環境試験の条件に応じて、位置に応じて、複数種類の噴雪ノズル36から適したものを選択し、対応するホース204に差し込み可能なように、ホース204に脱着可能なように差し込み可能とするのがよい。
複数の噴雪ノズル36の各々において、第1直管部206の軸線方向が、水平方向、すなわち、風洞16の長手方向と平行となるように、配置されるのが好ましく、曲管部218の曲率中心からの中心角度βが大きいほど、第1直管部206と第2直管部212との間の交差角度αが大となり、対応する第2直管部212の上向き角度が大となるようにするのがよい。
以上の構成を有する吹雪濃度調整装置によれば、風洞16内において、内部に雪を搬送し、流出口202から雪を流出するホース204から、ホース204の流出口202に差し込まれる噴雪ノズル36の噴出口から噴雪され、このような噴雪ノズル36が複数設けられ、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、風洞16の出口開口から模擬吹雪を吹き出すことが可能である。
その際、複数の噴雪ノズル36において、それぞれ、流出口202に差し込み可能な流入口を有する第1直管部206と、流出口218を有する第2直管部212と、第1直管部206と第2直管部212とを接続する曲管部218とを有し、第2直管部212の流出口216が噴出口を構成し、複数の噴雪ノズル36は、互いに、曲管部218の長さが異なり、第1直管部206と第2直管部212との間の交差角度αが異なることから、噴雪ノズル36の選択により、噴雪ノズル36からの噴雪上下方向を調整するとともに、対応するホース204に対して噴雪ノズル36の回転角度を調整することにより、噴雪水平方向を調整可能であり、各噴雪ノズル36について、このような噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整することにより、複数の噴雪ノズル36全体として構成される吹雪の濃度を所望に調整可能である。
The diameter of the
In each of the plurality of
According to the snowstorm concentration adjusting device having the above configuration, the
At that time, in each of the plurality of
図3に示すように、各噴雪ノズル36の前方には、拡散プレート74が設けられ、噴雪ノズル36から送風機からの低温気流に乗って車両Vに向かって吹き出される吹雪は、図3に示すように、拡散プレート74に当って四方外方に拡散し、3機の吹雪の噴雪ノズル36が互いに協働して、車両Vの前部において、車両Vの高さ方向に亘って、吹雪が分布するようにしている。
この点で、風洞16は、いわゆる空力風洞16でなく、簡易的な風洞16とすることから、噴雪ノズル36と車両Vの前部との距離は、約1メートルないし3メートルであるところ、この短い距離の間で、噴雪ノズル36より吹き出す吹雪が、車両Vの前部において高さ全体に亘って拡散するようにしている。
As shown in FIG. 3, a
In this respect, since the
吹き出し口102は、車両Vの高さ全体に亘ってカバーするように高さ方向に間隔を隔てて、複数設けられ、各々の吹き出し口102から吹き出される雪の量を互いに独立に調整可能とし、車両Vの高さに応じて、吹雪の濃度分布を調整可能とした。
A plurality of
図3に示すように、拡散プレート74は、気流の進行方向前方の所定位置に噴雪ノズル36に対向する拡散面104を有する。拡散プレート74は、取り付けの便宜から、噴雪ノズル36まわりの雪供給管40にL字部材120を介して取り付けている。より詳細には、L字部材120の一方の部分120Aが噴雪ノズル36まわりの雪供給管40の鉛直部の側周面から前方に延び、かつL字部材120の他方の部分120Bが下方に延びるように鉛直部の側周面に固定し、L字部材120の他方の部分120Bの先端に、噴雪ノズル36に対向するように拡散プレート74を取り付けている。
As shown in FIG. 3, the
後に説明するように、噴雪ノズル36と拡散プレート74との間隔dは、噴雪ノズル36から吹き出された吹雪が拡散プレート74に当って拡散する場合において、吹雪の拡散範囲に影響を与える。より具体的には、dが大きいほど、吹雪の拡散範囲は狭く、dが小さいほど吹雪の拡散範囲は広い。この点、拡散プレート74により拡散される吹雪が、試験供試体である車両Vに達する際に、車両Vの高さ方向および幅方向全体に亘って広がっている必要があるところ、吹雪の拡散範囲は、噴雪ノズル36の背後からの気流速度によっても影響を受ける。走行車両を模擬するために気流速度を変動させる際、それに応じて、同じ拡散プレート74を用いて所望の拡散範囲を実現するために、間隔dを可変とすべく、L字部材120の一方の部分120Aを伸縮自在とするのが好ましい。
As will be described later, the distance d between the
図4に示すように、拡散面104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102に近づく向きに形成された円錐形状であり、それにより、吹き出し口102から吹き出され、気流に乗って気流進行方向に沿って発生する吹雪が、拡散面104に沿って案内され、拡散面104の四方外方に向かって拡散するようにしている。
As shown in FIG. 4, the diffusing
より具体的には、拡散面104には、フッ素樹脂あるいはシリコンによるコーティング層が設けられ、あるいは吹雪の拡散用部材100は、フッ素樹脂素材あるいはシリコン素材であってもよい。
図3に示すように、拡散面104の形状について、円錐形状の軸線は、気流の進行方向に沿って配置され、その頂点が吹き出し口102の中心Pと重なるように配置される。噴雪ノズル36は、ほぼ水平に延び、吹き出し口102から吹き出される気流の流れはほぼ平行流となることから、拡散面104の底面の外径Dは、吹き出し口102の径より若干大きいのが好ましく、それにより、吹き出し口102から吹き出される吹雪は、拡散面104に当ることが可能である。
円錐形状の頂点まわりの広がり角度αは、吹雪の所望の拡散特性に応じて決定される。気流速度は、吹き出し口102と拡散面104との間の距離および/または広がり角度αに応じて、微調整される。
More specifically, the
As shown in FIG. 3 , regarding the shape of the
The divergence angle α around the apex of the cone is determined according to the desired diffusion properties of the snowstorm. The airflow velocity is fine-tuned according to the distance and/or spread angle α between the
以上の構成を有する吹雪の拡散用部材100について、その作用を以下に説明する。
まず、風洞16内で、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、出口開口から吹雪を模擬して、試験対象物に向かって吹き出す場合において、環境試験により要求される風洞16の流出口における吹雪濃度分布および拡散範囲を決定する。たとえば、図7のように、風洞16の流出口の左上部Zに吹雪を集中させるものとする。
次いで、決定した吹雪濃度分布および拡散範囲に応じて、複数の噴雪ノズル36それぞれにおいて、対応するホース204に対する回転角度を調整することにより、左右の拡散範囲を調整するとともに、対応するホース204の高さを調整することにより、噴雪の上下の拡散範囲を調整する。たとえば、図7で矢印Aで示すように、噴雪ノズル36それぞれにおいて、向きが異なる。
The operation of the snowstorm diffusion member 100 having the above configuration will be described below.
First, in the
Next, in accordance with the determined snowstorm concentration distribution and diffusion range, the rotation angle of each of the plurality of
なお、噴雪ノズル36は、系統ごとに、車両の高さ方向に間隔を隔てて配置され、同じ系統の複数の噴雪ノズル36は、車両Vの幅方向に間隔を隔てて配置され、複数の噴雪ノズル36が、風洞16内において、互いにレベルが異なる複数組に分けられ、複数組の各々は、横方向に間隔を隔てて、噴雪ノズル36が配置される場合において、レベルが高い組の噴雪ノズル36ほど、対応する曲管部218の長さが長いのが好ましい。
たとえば、図7に示すように、環境試験の条件に応じて、風洞16の流出口における吹雪濃度の要求分布が、風洞16の左上に集中する場合、各噴雪ノズル36において、矢印Aに示すように、ノズルの向きを調整するのがよい。
以上のように、噴雪ノズル36から噴雪される吹雪が、重力の影響で落下し、低レベルほど吹雪濃度が高くなるのを抑制して、高さ方向に吹雪濃度の均一化を達成したり、図7のように、所定範囲の吹雪濃度が高くなるようにしたり、逆に、所定範囲の吹雪濃度が低くなるようにしたり、拡散範囲および吹雪濃度について、柔軟に対応可能である。
The
For example, as shown in FIG. 7, when the required distribution of the snowstorm concentration at the outlet of the
As described above, snow blowing from the
次いで、各系統において、製氷機22によって製氷された氷片が砕氷機26によって砕氷され、所定粒径の氷粒となり、雪供給管40により気流により圧送され、分配装置34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32によって所定の水分含有率を有する湿雪とされ、噴雪ノズル36まで達する。
吹き出し口102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102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102に対向するように配置された拡散面104に当るところ、拡散面104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102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104に付着することなく、拡散面104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104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。
この場合、上述の拡散面104の形成方法により、事前に準備しておいてもよい。
これにより、吹雪の広がりが狭まるように拡散特性が変動することなく、あるいは吹き出すノズルからの雪の吹き出しに支障を生じたりすることなく、特に湿雪を利用する場合に、吹雪を利用した環境試験を円滑に遂行することが可能である。
Next, in each system, the ice pieces made by the ice making machine 22 are crushed by the ice crusher 26 to become ice particles of a predetermined particle size, which are then pressure-fed by the
The snow blown out from the
In this case, it may be prepared in advance by the method of forming the
This allows environmental testing using snowstorms, especially when wet snow is used, without changing the diffusion characteristics so as to narrow the spread of the snowstorm or interfering with the blowing of snow from the blowing nozzles. can be carried out smoothly.
以上の構成を有する吹雪濃度調整装置によれば、風洞16内において、内部に雪を搬送し、流出口202から雪を流出するホース204から、ホース204の流出口202に差し込まれる噴雪ノズル36の噴出口から噴雪され、このような噴雪ノズル36が複数設けられ、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、風洞16の出口開口から模擬吹雪を吹き出すことが可能である。
その際、複数の噴雪ノズル36において、それぞれ、流出口202に差し込み可能な流入口を有する第1直管部206と、流出口202を有する第2直管部212と、第1直管部206と第2直管部212とを接続する曲管部218とを有し、第2直管部212の流出口202が噴出口を構成し、複数の噴雪ノズル36は、互いに、曲管部218の長さが異なり、第1直管部206と第2直管部212との間の交差角度αが異なることから、噴雪ノズル36の選択により、噴雪ノズル36からの噴雪上下方向を調整するとともに、対応するホース204に対して噴雪ノズル36の回転角度が調整することにより、噴雪水平方向を調整可能であり、各噴雪ノズル36について、このような噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整することにより、複数の噴雪ノズル36全体として構成される吹雪の濃度を所望に調整可能である。
According to the snowstorm concentration adjusting device having the above configuration, the
At that time, in each of the plurality of
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、複数の噴雪ノズル36として、第1直管部206および第2直管部212は共通に、第1直管部206と第2直管部212とを接続する曲管部218として、曲率半径が同じで、中心角度が異なる(曲管部218の長さが異なる)ものとして説明したが、それに限定されることなく、所望の吹雪濃度を実現するのに、第1直管部206および曲管部218は共通に、第2直管部212について、たとえば、蛇腹状、または、互いに嵌合可能な複数の直管要素を準備して、そのいくつかにより第2直管部212を構成するようにする場合、いくつの直管要素を用いるかにより、車風速に応じて、管長を調整可能としてもよく、その場合、さらに、第2直管部212自体を高さ方向に移動可能として、所望の吹雪濃度を達成したら、その位置に固定してもよい。
たとえば、本実施形態において、複数の噴雪ノズル36として、第1直管部206および第2直管部212は共通に、第1直管部206と第2直管部212とを接続する曲管部218として、曲率半径が同じで、中心角度が異なる(曲管部218の長さが異なる)ものとして説明したが、それに限定されることなく、所望の吹雪濃度を実現するのに、曲管部218は共通に、第1直管部206および第2直管部212はいずれかの管長を異なるものとしてもよく、第1直管部206、第2直管部212および曲管部218が互いに異なるのでもよい。
たとえば、本実施形態において、複数の噴雪ノズル36により、風洞16の出口開口からの吹雪の濃度が出口開口の断面面積において、一様になるように、複数の噴雪ノズル36それぞれにおいて、噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整するものとして説明したが、それに限定されることなく、環境試験で要求される所望の吹雪濃度を実現するのに、出口開口の断面面積において、局所的に高濃度にしたり、局所的に低濃度にしたりするのでもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art can make various modifications and changes without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the first
For example, in the present embodiment, the first
For example, in the present embodiment, each of the plurality of
たとえば、本実施形態において、複数の噴雪ノズル36それぞれに対して、拡散板を設け、拡散板を介して、噴雪ノズル36からの噴雪を拡散するものとして説明したが、それに限定されることなく、環境試験で要求される所望の吹雪濃度を実現するのに、特定の噴雪ノズル36に限って、拡散板を設けるのでもよい。
たとえば、本実施形態において、環境試験で要求される吹雪濃度に応じて、複数の噴雪ノズル36それぞれに対して、噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整するものとして説明したが、それに限定されることなく、環境試験で要求される吹雪濃度が変更されるたびに、噴雪上下方向および噴雪水平方向を再調整するのでもよい。
たとえば、本実施形態において、新規な環境試験システムにおいて、複数の噴雪ノズル36それぞれに対して、噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整するものとして説明したが、それに限定されることなく、既存の環境試験システムにおいて、複数の噴雪ノズル36それぞれに対して、噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整可能なものに改造するのでもよい。
For example, in the present embodiment, a diffusion plate is provided for each of the plurality of
For example, in the present embodiment, the snow blowing vertical direction and the snow blowing horizontal direction are adjusted for each of the plurality of
For example, in the present embodiment, the new environmental test system is described as adjusting the snow blowing vertical direction and the snow blowing horizontal direction for each of the plurality of
たとえば、本実施形態において、複数の噴雪ノズル36それぞれにおいて、第1直管部206および第2直管部212、および第1直管部206と第2直管部212とを接続する曲管部218の各々において、管長方向において径一定のものとして説明したが、それに限定されることなく、第1直管部206および第2直管部212、および曲管部218のいずれかにおいて、管長方向において径が変動する、たとえば、管長方向に縮径するのでもよい。
たとえば、本実施形態において、環境試験で要求される所望の吹雪濃度を実現するのに、複数の噴雪ノズル36それぞれに対して、噴雪上下方向および噴雪水平方向を調整するものとして説明したが、それに限定されることなく、風洞16内における背後気流速度、噴雪ノズル36における搬送空気速度、噴雪ノズル36における雪の流量、風洞16の出口開口から試験体までの間隔に応じて、いずれか変更される場合において、複数の噴雪ノズル36それぞれに対して、噴雪上下方向および噴雪水平方向を再調整するのでもよい。
For example, in the present embodiment, in each of the plurality of
For example, in the present embodiment, the snow blowing vertical direction and snow blowing horizontal direction are adjusted for each of the plurality of
たとえば、本実施形態において、雪は、製氷された氷片を砕氷して氷粒とする人工雪であるものとして、説明したが、それに限定されることなく、雪は、所定湿度および所定温度の冷風を利用して生成される人工結晶雪であってもよいし、自然雪であってもよく、いずれの場合でも、含水率1%ないし30%の湿雪であれば特に、拡散面への雪への付着防止に有効である。 For example, in the present embodiment, the snow is artificial snow that is made by crushing ice pieces that have been made into ice to form ice particles. It may be artificial crystal snow generated using cold air, or natural snow. Effective in preventing adhesion to snow.
たとえば、本実施形態において、雪は、製氷された氷片を砕氷して氷粒とする人工雪であるものとして、説明したが、それに限定されることなく、雪は、所定湿度および所定温度の冷風を利用して生成される人工結晶雪であってもよいし、自然雪であってもよく、いずれの場合でも、含水率1%ないし30%の湿雪であれば特に、拡散面への雪への付着防止に有効である。 For example, in the present embodiment, the snow is artificial snow that is made by crushing ice pieces that have been made into ice to form ice particles. It may be artificial crystal snow generated using cold air, or natural snow. Effective in preventing adhesion to snow.
また、本実施形態において、拡散用部材の拡散面として、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る円錐形状とするものとして説明したが、それに限定されることなく、雪の付着特性に応じて、たとえば雪が含水率1%以下の乾雪の場合には、湿雪に比べて付着性が小さいことから、難付着性の材質あるいは拡散面の形状のいずれかによって対処してもよい。
さらに、本実施形態において、拡散プレートの円錐形状の軸線は、気流の進行方向に沿って配置され、その頂点が吹き出しノズルの中心と重なるように配置されるものとして説明したが、それに限定されることなく、たとえば、吹き出しノズルの設置レベルに応じて、拡散範囲を偏らせる必要がある場合には、円錐の頂点を吹き出しノズルの中心からオフセット配置してもよい。
さらにまた、本実施形態において、吹雪の拡散用部材として、板状の拡散プレートとして説明したが、それに限定されることなく、吹き出しノズルに対向する拡散面を具備する限り、板状でなくてもよい。
Further, in the present embodiment, the diffusion surface of the diffusion member is made of a material that is difficult to adhere to snow and has a conical shape with a top portion that is formed in a direction approaching the outlet. Although it has been described, it is not limited to it, and depending on the adhesion characteristics of snow, for example, if the snow is dry snow with a moisture content of 1% or less, the adhesion is lower than that of wet snow. Either the material or the shape of the diffusing surface may be used.
Furthermore, in the present embodiment, the cone-shaped axis of the diffuser plate is arranged along the direction of air flow, and the apex is arranged so as to overlap the center of the blowout nozzle. Instead, the apex of the cone may be offset from the center of the blow nozzle if the spread needs to be biased, for example depending on the installation level of the blow nozzle.
Furthermore, in the present embodiment, the member for diffusing snowstorm is described as a plate-like diffusion plate, but the present invention is not limited to this, as long as it has a diffusion surface facing the blow nozzle, it may be not plate-like. good.
α 交差角度
β 中心角度
Θ 円錐角度
d 吹き出し口と拡散面との距離
D 拡散プレートの外径
Z 吹雪の要求分布範囲
V 車両
10 雪環境試験システム
12 吹雪供給システム
14 気流供給システム
16 風洞
18 低温室
20 製氷室
22 製氷機
24 氷温安定化コンベア
26 砕氷機
28 ブロアー
30 冷却器
32 湿雪装置
34 分配装置
36 吹き出しノズル
38 吹雪捕集装置
40 雪供給管
42 吸引口
44 空気ダクト
46 ロータリーフィーダー
48 破砕ドラム
50 ホットエア供給管
52 環状スペース
54 ホットエア流入部
56 流入開口
58 分岐管
60 回転体
62 回転駆動部
64 圧送流路
66 流出開口
68 取り入れ口
70 排出口
72 流入開口
74 拡散プレート
102 吹き出し口
104 拡散面
106 外表面
120 L字部材
122 切欠き
124 スリット
202 流出口
204 ホース
206 第1直管部
208 第1流入口
210 第1流出口
212 第2直管部
214 第2流入口
216 第2流出口
218 曲管部
220 曲管流入口
222 曲管流出口
300 測定室
302 第1屈曲洞
304 第2屈曲洞
306 第3屈曲洞
308 第4屈曲洞
310 第2拡散胴
312 整流洞
314 縮流洞
316 吹き出し口
α Crossing angle β Central angle Θ Cone angle d Distance between outlet and diffusion surface D Outer diameter of diffusion plate Z Required distribution range of
Claims (14)
出口開口から模擬吹雪を吹き出す風洞の内部に配置され、
それぞれ、前記流出口に差し込み可能な流入口を有する第1直管部と、流出口を有する第2直管部と、第1直管部と第2直管部とを接続する曲管部とを有し、該第2直管部の流出口が噴出口を構成する、複数の噴雪ノズルが設けられ、
複数の噴雪ノズルは、互いに、前記曲管部の長さが異なり、該第1直管部と該第2直管部との間の交差角度が異なる、
ことを特徴とする吹雪濃度調整用噴雪ノズル。 A snow blowing nozzle rotatably insertable into an outlet of a hose for conveying snow inside and discharging snow from the outlet,
Placed inside a wind tunnel that blows simulated snowstorms from the exit opening,
A first straight pipe portion having an inlet that can be inserted into the outlet, a second straight pipe portion having an outlet, and a curved pipe portion connecting the first straight pipe portion and the second straight pipe portion, respectively. a plurality of snow blowing nozzles having an outflow port of the second straight pipe portion forming a jet port,
The plurality of snow blowing nozzles have different lengths of the curved pipe portions and different intersection angles between the first straight pipe portion and the second straight pipe portion.
A snow blowing nozzle for adjusting snowstorm density, characterized by:
ホースの流出口に回転可能に差し込み可能な噴雪ノズルと、
該ホースと、該噴雪ノズルとを内部に配置し、噴雪を背後から出口開口に向かう気流に乗せて、出口開口から模擬吹雪を吹き出す風洞と、を有し、
それぞれ、前記流出口に差し込み可能な流入口を有する第1直管部と、流出口を有する第2直管部と、第1直管部と第2直管部とを接続する曲管部とを有し、該第2直管部の流出口が噴出口を構成する、複数の噴雪ノズルが設けられ、
複数の噴雪ノズルは、互いに、前記曲管部の長さが異なり、該第1直管部と該第2直管部との間の交差角度が異なる、
ことを特徴とする吹雪濃度調整装置。 a hose for conveying snow inside and for outflowing the snow from the outlet;
a snow blowing nozzle rotatably insertable into the outflow port of the hose;
a wind tunnel in which the hose and the snow blowing nozzle are arranged inside, and a simulated snow blowing is blown out from the outlet opening by riding the blowing snow on an air current directed from the back toward the outlet opening,
A first straight pipe portion having an inlet that can be inserted into the outlet, a second straight pipe portion having an outlet, and a curved pipe portion connecting the first straight pipe portion and the second straight pipe portion, respectively. a plurality of snow blowing nozzles having an outflow port of the second straight pipe portion forming a jet port,
The plurality of snow blowing nozzles have different lengths of the curved pipe portions and different intersection angles between the first straight pipe portion and the second straight pipe portion.
A snowstorm concentration adjustment device characterized by:
請求項1に記載の噴雪ノズルなしで、前記風洞の出口開口において吹雪濃度分布を測定する段階と、
測定した吹雪濃度分布に応じて、複数の噴雪ノズルそれぞれにおいて、対応するホースに対する回転角度を調整することにより、左右の拡散範囲を調整するとともに、対応するホースの高さを調整することにより、噴雪の上下の拡散範囲を調整することを特徴とする吹雪濃度調整方法。 In the wind tunnel, when the blowing snow is put on the air current from the back toward the exit opening, simulating a snowstorm from the exit opening and blowing out toward the test object,
measuring a snowstorm concentration distribution at an exit opening of the wind tunnel without the snowblower nozzle of claim 1;
Depending on the measured snowstorm density distribution, the rotation angle of each of the snow blowing nozzles is adjusted with respect to the corresponding hose, thereby adjusting the left and right diffusion range and adjusting the height of the corresponding hose. A snowstorm concentration adjustment method, comprising adjusting a vertical diffusion range of snowstorm.
レベルが高い組の噴雪ノズルほど、対応する曲管部の長さが長い、請求項8に記載の吹雪濃度調整方法。 In the case where the plurality of snow blowing nozzles are divided into a plurality of sets with different levels in the wind tunnel, and the snow blowing nozzles are arranged in each of the plurality of sets at intervals in the horizontal direction,
9. The snowstorm concentration adjustment method according to claim 8, wherein the higher the level of the set of snow blowing nozzles, the longer the length of the corresponding curved pipe portion.
前記噴雪口の外であって、噴雪方向前方の所定位置に該噴雪口に対向する拡散面を設け、
該拡散面は、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/ または頂部が前記噴雪口に近づく向きに形成された円錐形状であり、
それにより、前記噴雪口からの吹き出される噴雪が、前記拡散面に沿って案内され、前記拡散面の四方外方に向かって拡散する、請求項2に記載の吹雪濃度調整装置。 further comprising a diffusion member for diffusing the blown snow from the snow blowing nozzle, the diffusion member comprising:
A diffusion surface facing the snow blowing hole is provided at a predetermined position outside the snow blowing hole and in front of the snow blowing direction,
The diffusion surface is made of a material that is difficult to adhere to snow and/or has a conical shape with a top portion that is formed in a direction approaching the snow nozzle,
3. The snowstorm concentration adjusting device according to claim 2, wherein the snow blowing out from said snow blowing port is thereby guided along said diffusion surface and diffused outward on all four sides of said diffusion surface.
前記風洞内に、請求項1に記載の噴雪ノズルが設けられている、環境試験システム。 In an environmental test system in a wind tunnel, blowing snow is placed on the air current from behind toward the exit opening, simulating a snowstorm from the exit opening, and blown out toward the test object.
An environmental testing system, wherein the snow blowing nozzle of claim 1 is provided in the wind tunnel.
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