JP6262121B2 - Artificial snowfall equipment - Google Patents

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Description

本発明は、屋内に設置される人工降雪装置に関する。   The present invention relates to an artificial snowfall device installed indoors.

製氷機で生成したフレーク状の氷を冷凍庫で過冷却した後、コンベアで砕氷機に搬送し、砕氷機で１ｍｍ以下の氷にして高所から落下させる降雪システムが従来より知られている。
しかし、従来の降雪システムは２４時間運転ができないだけでなく、砕氷機が頻繁に詰まるため自動運転が難しいという難点がある。また、複数の装置を組み合わせているので大掛かりとなり、コストが掛かるという課題がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a snowfall system is known in which flake-like ice generated by an ice making machine is supercooled in a freezer, then conveyed to an ice breaker by a conveyor, and reduced to 1 mm or less by an ice breaker and dropped from a high place.
However, the conventional snowfall system cannot only be operated for 24 hours, but also has a drawback that automatic operation is difficult because ice crushers are frequently clogged. In addition, since a plurality of devices are combined, there is a problem that it becomes large and costs increase.

そこで、例えば、特許文献１では、二流体ノズルから噴霧する微小水滴を低温域で凍らせて微小氷塊を生成し、これを回転ブラシと逆回転ブラシの上部に溜め、各ブラシの回転により、その外周部に多数備える毛の間で微小氷塊を圧縮凝結させ、粒子径の大きくなった雪を各ブラシの下方から連続的に降雪室内に放出させる人工降雪装置の発明が開示されている。
また、特許文献２では、所定の温度に冷却し且つ氷飽和以上の雰囲気に調整した空気を、造雪室に設けられている通気部材を介して循環させ、通気部材に付着する霜を成長させて雪を造る降雪装置の発明が開示されている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, a minute water droplet sprayed from a two-fluid nozzle is frozen in a low temperature region to generate a minute ice block, which is stored on top of a rotating brush and a counter-rotating brush, and by rotating each brush, An invention of an artificial snowfall device is disclosed in which small ice blocks are compressed and condensed between bristles provided on the outer periphery, and snow having a large particle diameter is continuously discharged from below the brushes into the snowfall chamber.
Further, in Patent Document 2, air that has been cooled to a predetermined temperature and adjusted to an atmosphere equal to or higher than ice saturation is circulated through a ventilation member provided in the snowmaking chamber to grow frost attached to the ventilation member. An invention of a snowfall device for making snow is disclosed.

特開平７−２２９６６６号公報JP-A-7-229666 特開２００８−２９８３２９号公報JP 2008-298329 A

しかしながら、特許文献１及び２に記載されている降雪装置はいずれも実用化されていない。
特許文献１記載の人工降雪装置の場合、微小水滴に低温空気を吹き付けても瞬時に雪にならないという問題がある。
また、特許文献２記載の降雪装置の場合、湿った空気を冷却して霜を発生させることは可能だが、通気部材に霜が付着して成長することにより空気の通路が閉塞するため、１５分程度しか運転できないと考えられる。 However, none of the snowfall devices described in Patent Documents 1 and 2 have been put into practical use.
In the case of the artificial snowfall device described in Patent Document 1, there is a problem that even if low temperature air is blown onto minute water droplets, it does not instantly become snow.
In the case of the snowfall device described in Patent Document 2, it is possible to cool the moist air and generate frost, but because the frost adheres to the ventilation member and grows, the passage of the air is blocked, so 15 minutes It is thought that it can drive only to the extent.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来に比べてコンパクトでしかも造雪能力が高く、低コストな人工降雪装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an artificial snowfall device that is more compact and has a higher snow-making ability than conventional ones and is low in cost.

上記目的を達成するため、本発明は、屋内に設置される人工降雪装置であって、
冷媒により内周面が冷却される竪型ドラムと、前記竪型ドラムの中心軸上に配置されて回転する回転軸と、前記回転軸と共に回転し、前記竪型ドラムの内周面に向けて霧状の水を噴射するスプレーノズルと、中心部を前記回転軸が貫通し、前記回転軸と共に回転するアームと、前記アームの先端部に装着され、前記竪型ドラムの内周面に形成された氷膜をすくい取るブレードと、前記竪型ドラムの下面に設けられ、前記ブレードによってすくい取られた雪を排出する排出口とを備え、
前記回転軸の回転速度が１０〜１５ｒｐｍ、前記スプレーノズルから噴射される水量が０．５〜０．８Ｌ／ｍｉｎ、前記ブレードの先端部と前記竪型ドラムの内周面との間隙は０．１〜０．２ｍｍであることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention is an artificial snowfall device installed indoors,
A vertical drum whose inner peripheral surface is cooled by the refrigerant, a rotating shaft disposed on the central axis of the vertical drum, and rotating with the rotary shaft, toward the inner peripheral surface of the vertical drum A spray nozzle that sprays mist-like water, an arm that passes through the central portion of the rotating shaft, rotates together with the rotating shaft, and is attached to the tip of the arm, and is formed on the inner peripheral surface of the saddle drum. A blade that scoops out the ice film, and a discharge port that is provided on the lower surface of the saddle drum and that discharges the snow scooped up by the blade,
The rotational speed of the rotating shaft is 10 to 15 rpm, the amount of water sprayed from the spray nozzle is 0.5 to 0.8 L / min, and the gap between the blade tip and the inner peripheral surface of the saddle drum is 0. It is characterized by being 1 to 0.2 mm.

フレーク状の氷を製造する製氷機は、冷却された金属面に上方から水を流すことで氷膜を形成する。そのため、氷膜が形成されるまでに２０〜３０秒程度かかる。一方、本発明に係る人工降雪装置では、冷却された金属面に霧状の水を噴射するので、金属面に付着した水粒子は瞬時に凍結して氷膜を形成する。これをブレードですくい取ることで容易に造雪することができる。   An ice making machine that produces flaky ice forms an ice film by flowing water from above onto a cooled metal surface. Therefore, it takes about 20 to 30 seconds until the ice film is formed. On the other hand, in the artificial snowfall device according to the present invention, mist-like water is jetted onto the cooled metal surface, so that water particles adhering to the metal surface are instantly frozen to form an ice film. Snow can be easily made by scooping this with a blade.

本発明では、回転軸の回転速度とスプレーノズルから噴射される水量を調整することで、雪質を変化させることができる。
回転軸の回転速度及び／又はスプレーノズルから噴射される水量が上記上限値を超えると、雪にならずに、みぞれ状態となるため好ましくない。一方、スプレーノズルから噴射される水量が上記下限値未満であると、造雪効率が悪くなり、回転軸の回転速度が上記下限値未満であると、ブレードが振動することがあるため、いずれも好ましくない。 In the present invention, the snow quality can be changed by adjusting the rotational speed of the rotating shaft and the amount of water sprayed from the spray nozzle.
If the rotational speed of the rotating shaft and / or the amount of water sprayed from the spray nozzle exceeds the above upper limit value, it will not be snowy and will be in a sleet state, which is not preferable. On the other hand, if the amount of water sprayed from the spray nozzle is less than the lower limit value, snow making efficiency is deteriorated, and if the rotational speed of the rotating shaft is less than the lower limit value, the blade may vibrate. It is not preferable.

また、本発明に係る人工降雪装置では、前記ブレードの先端部が該ブレードの回転方向に向けて折れ曲がっていることを好適とする。これにより、竪型ドラムの内周面に形成された氷膜をスムーズにすくい取ることができる。   In the artificial snowfall device according to the present invention, it is preferable that the tip of the blade bends in the rotation direction of the blade. As a result, the ice film formed on the inner peripheral surface of the saddle drum can be scooped up smoothly.

本発明に係る人工降雪装置では、冷却された金属面に霧状の水を噴射するので、金属面に付着した水粒子は瞬時に凍結して氷膜を形成する。これをブレードですくい取ることで容易に造雪することができる。これにより、従来に比べてコンパクトでしかも造雪能力が高く、低コストな人工降雪装置を実現することができる。   In the artificial snowfall device according to the present invention, since mist-like water is jetted onto the cooled metal surface, the water particles adhering to the metal surface are instantly frozen to form an ice film. Snow can be easily made by scooping this with a blade. As a result, it is possible to realize an artificial snowfall device that is more compact and has a higher snow-making capability than conventional ones and is low in cost.

本発明の一実施の形態に係る人工降雪装置の部分断面斜視図である。1 is a partial cross-sectional perspective view of an artificial snowfall device according to an embodiment of the present invention. 吊り下げ架台にセットされた同人工降雪装置の斜視図である。It is a perspective view of the artificial snowfall device set on the suspension frame. 吊り下げ架台にセットされた同人工降雪装置を下方から見た底面図である。It is the bottom view which looked at the artificial snowfall device set to the suspension stand from the downward direction. 同人工降雪装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the artificial snowfall device. 回転軸に装着されたアーム、ブレード、及びスプレーノズルの斜視図である。It is a perspective view of the arm with which the rotating shaft was mounted | worn, a braid | blade, and a spray nozzle.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.

本発明の一実施の形態に係る人工降雪装置１０は、冷媒により内周面が冷却される竪型ドラム１１を備え、ギヤードモータ２０により回転する回転軸１２が竪型ドラム１１の中心軸上に配置されている（図１参照）。回転軸１２には、回転軸１２と共に回転し、竪型ドラム１１の内周面に向けて霧状の水を噴射する一対のスプレーノズル１３と、中心部を回転軸１２が貫通し、回転軸１２と共に回転するアーム１４が取り付けられている。アーム１４の両先端部には、竪型ドラム１１の内周面に形成された氷膜をすくい取るブレード１５が装着されている。   An artificial snowfall device 10 according to an embodiment of the present invention includes a saddle drum 11 whose inner peripheral surface is cooled by a refrigerant, and a rotating shaft 12 rotated by a geared motor 20 is on the central axis of the saddle drum 11. Is arranged (see FIG. 1). The rotating shaft 12 rotates together with the rotating shaft 12 and a pair of spray nozzles 13 that spray mist of water toward the inner peripheral surface of the saddle drum 11, and the rotating shaft 12 passes through the central portion. An arm 14 that rotates with 12 is attached. A blade 15 for scooping an ice film formed on the inner peripheral surface of the saddle drum 11 is attached to both ends of the arm 14.

人工降雪装置１０は、図２に示すように、箱形フレームからなる吊り下げ架台３０内に固定され、吊り下げ架台３０を介して建物の天井部（屋内）に設置される。図３に示すように、吊り下げ架台３０の下面は開口部とされ、人工降雪装置１０によって造られた雪は当該開口部から室内に落下する。   As shown in FIG. 2, the artificial snowfall device 10 is fixed in a suspension frame 30 formed of a box-shaped frame, and is installed on the ceiling (indoor) of the building via the suspension frame 30. As shown in FIG. 3, the lower surface of the suspension frame 30 is an opening, and the snow produced by the artificial snowfall device 10 falls into the room from the opening.

竪型ドラム１１は、内表面に氷膜が形成される内筒２２と、内筒２２を囲繞する外筒２３とを有している（図４参照）。内筒２２及び外筒２３は鋼製とされ、内筒２２と外筒２３の間にはクリアランスが設けられている。クリアランスには、配管２５を介して冷凍機（図示省略）から冷媒が供給される（図２参照）。
なお、竪型ドラム１１の外周面は円筒状の保護カバー１９で覆われている。 The saddle type drum 11 has an inner cylinder 22 having an ice film formed on the inner surface and an outer cylinder 23 surrounding the inner cylinder 22 (see FIG. 4). The inner cylinder 22 and the outer cylinder 23 are made of steel, and a clearance is provided between the inner cylinder 22 and the outer cylinder 23. Refrigerant is supplied to the clearance from a refrigerator (not shown) via the pipe 25 (see FIG. 2).
The outer peripheral surface of the saddle drum 11 is covered with a cylindrical protective cover 19.

竪型ドラム１１の上面は、円板状の上部軸受部材１７で封止されている。上部軸受部材１７の中心部には、回転軸１２の上部を支持するブッシュ２８が嵌装されている。
一方、竪型ドラム１１の下面には、製造された雪を排出する排出口１６を有する下部軸受部材１８が設置されている。下部軸受部材１８は、回転軸１２の下端部を支持する円筒状の軸受部１８ａと、軸受部１８ａと竪型ドラム１１とを連結する３本の連結材１８ｂとから構成されている。連結材１８ｂは、軸受部１８ａを中心として放射状に配置され、連結材１８ｂと連結材１８ｂの間の空間が排出口１６とされている。 The upper surface of the saddle drum 11 is sealed with a disk-shaped upper bearing member 17. A bush 28 that supports the upper portion of the rotating shaft 12 is fitted in the center of the upper bearing member 17.
On the other hand, a lower bearing member 18 having a discharge port 16 for discharging manufactured snow is installed on the lower surface of the saddle drum 11. The lower bearing member 18 includes a cylindrical bearing portion 18 a that supports the lower end portion of the rotary shaft 12, and three connecting members 18 b that connect the bearing portion 18 a and the saddle drum 11. The connecting member 18b is arranged radially with the bearing portion 18a as a center, and the space between the connecting member 18b and the connecting member 18b is the discharge port 16.

回転軸１２は、上部軸受部材１７の上に設置されたギヤードモータ２０によって材軸回りに回転する。回転軸１２の上部には、材軸方向に延びる竪穴１２ａが形成され、スプレーノズル１３と竪穴１２ａとを連通する送水チューブ２４が回転軸１２の側面部に取り付けられている（図４参照）。また、回転軸１２の頂部にはロータリージョイント２１が取り付けられている。
造雪に使用される水は、ロータリージョイント２１を介して、回転軸１２に形成された竪穴１２ａに供給され、竪穴１２ａから送水チューブ２４を経由してスプレーノズル１３に送給される。 The rotating shaft 12 is rotated around the material axis by a geared motor 20 installed on the upper bearing member 17. In the upper part of the rotating shaft 12, a pothole 12a extending in the material axis direction is formed, and a water supply tube 24 that connects the spray nozzle 13 and the potted hole 12a is attached to a side surface portion of the rotating shaft 12 (see FIG. 4). A rotary joint 21 is attached to the top of the rotating shaft 12.
The water used for snow making is supplied to the pothole 12a formed in the rotating shaft 12 through the rotary joint 21, and is supplied to the spray nozzle 13 through the water supply tube 24 from the pothole 12a.

アーム１４は回転軸１２に関して線対称とされ、両先端部がそれぞれアーム１４の回転方向に向けて折れ曲がっている（図５参照）。アーム１４先端部の折れ曲がり角度は４０°程度とされている。   The arm 14 is line-symmetric with respect to the rotation axis 12, and both ends are bent toward the rotation direction of the arm 14 (see FIG. 5). The bending angle of the tip of the arm 14 is about 40 °.

アーム１４の各先端部に装着されているブレード１５は、竪型ドラム１１の内筒２２とほぼ等しい長さを有するステンレス板からなり、先端部がブレード１５の回転方向に向けて折れ曲がっている。ブレード１５先端部の折れ曲がり角度は２０°程度とされている。
ブレード１５の後端部には、ブレード１５先端部と竪型ドラム１１の内筒２２との間隙を調整するためのブレード調整ボルト２６が取り付けられている。なお、ブレード１５先端部と竪型ドラム１１の内筒２２との間隙は０．１〜０．２ｍｍ程度が好ましい。 The blade 15 attached to each tip portion of the arm 14 is made of a stainless steel plate having a length substantially equal to the inner cylinder 22 of the saddle drum 11, and the tip portion is bent toward the rotation direction of the blade 15. The bending angle of the tip of the blade 15 is about 20 °.
A blade adjustment bolt 26 for adjusting the gap between the tip of the blade 15 and the inner cylinder 22 of the saddle drum 11 is attached to the rear end of the blade 15. The gap between the tip of the blade 15 and the inner cylinder 22 of the saddle drum 11 is preferably about 0.1 to 0.2 mm.

各スプレーノズル１３は、近接するブレード１５の回転方向後方に配置されている（図５参照）。スプレーノズル１３の設置高さは、竪型ドラム１１の内筒２２高さのほぼ中間位置とされている（図４参照）。
スプレーノズル１３から霧状の水を噴射する際の水圧としては０．３〜２．０ＭＰａ程度が好ましい。また、スプレーノズル１３には、フラットスプレーノズルなどを使用することができる。 Each spray nozzle 13 is disposed behind the adjacent blade 15 in the rotational direction (see FIG. 5). The installation height of the spray nozzle 13 is set to a substantially intermediate position of the height of the inner cylinder 22 of the saddle drum 11 (see FIG. 4).
As a water pressure at the time of injecting mist-like water from the spray nozzle 13, about 0.3-2.0 MPa is preferable. Moreover, a flat spray nozzle etc. can be used for the spray nozzle 13.

スプレーノズル１３は、板材からなるノズルアジャスター２７によってアーム１４に取り付けられており、ノズルアジャスター２７の取り付け位置を調節することで、スプレーノズル１３から噴射される霧状の水の噴射方向、並びにスプレーノズル１３から内筒２２内周面までの距離を調節することができる。   The spray nozzle 13 is attached to the arm 14 by a nozzle adjuster 27 made of a plate material. By adjusting the attachment position of the nozzle adjuster 27, the spray direction of the mist-like water sprayed from the spray nozzle 13, and the spray nozzle The distance from 13 to the inner peripheral surface of the inner cylinder 22 can be adjusted.

次に、上記構成を有する人工降雪装置１０の使用方法について説明する。
なお、落下する雪に温風が当たると溶解するため、人工降雪装置１０が設置される室内の温度は２０℃以下、好ましくは１０℃以下を保つ必要がある。また、人工降雪装置１０に供給する水は水道水で良く、水温は５〜２５℃とする。 Next, a method of using the artificial snowfall device 10 having the above configuration will be described.
In addition, since it melt | dissolves when warm air hits the falling snow, it is necessary to keep the temperature of the room | chamber interior in which the artificial snowfall apparatus 10 is installed below 20 degreeC, Preferably it is 10 degrees C or less. Moreover, the water supplied to the artificial snowfall device 10 may be tap water, and the water temperature is 5 to 25 ° C.

冷凍機を作動させることで配管２５を介して竪型ドラム１１に冷媒を供給し、竪型ドラム１１の内周面の温度を−１０〜−１２℃にする。
次いで、ギヤードモータ２０を作動させて、回転軸１２を材軸周りに回転させると共に、ロータリージョイント２１を介して回転軸１２内に水道水を供給する。その際、回転軸１２の回転速度を１０〜１５ｒｐｍ、スプレーノズル１３から噴射される水量を０．５〜０．８Ｌ／ｍｉｎとする。 By operating the refrigerator, the refrigerant is supplied to the vertical drum 11 through the pipe 25, and the temperature of the inner peripheral surface of the vertical drum 11 is set to −10 to −12 ° C.
Next, the geared motor 20 is operated to rotate the rotating shaft 12 around the material axis, and tap water is supplied into the rotating shaft 12 through the rotary joint 21. At that time, the rotational speed of the rotating shaft 12 is 10 to 15 rpm, and the amount of water sprayed from the spray nozzle 13 is 0.5 to 0.8 L / min.

アーム１４と共に反時計回りに回転するスプレーノズル１３から竪型ドラム１１の内周面に向けて噴射された霧状の水は、竪型ドラム１１の内周面に接触すると瞬時に凍結して氷膜となる。竪型ドラム１１の内周面に形成された氷膜は、アーム１４と共に反時計回りに回転するブレード１５によってすくい取られて雪となる。すくい取られた雪は排出口１６から室内に落下する。   The mist-like water sprayed from the spray nozzle 13 that rotates counterclockwise together with the arm 14 toward the inner peripheral surface of the vertical drum 11 freezes instantly when it comes into contact with the inner peripheral surface of the vertical drum 11. Become a film. The ice film formed on the inner peripheral surface of the saddle drum 11 is scooped by the blade 15 that rotates counterclockwise together with the arm 14 and becomes snow. The scooped snow falls into the room through the outlet 16.

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and is within the scope of matters described in the claims. Other possible embodiments and modifications are also included.

１０：人工降雪装置、１１：竪型ドラム、１２：回転軸、１２ａ：竪穴、１３：スプレーノズル、１４：アーム、１５：ブレード、１６：排出口、１７：上部軸受部材、１８：下部軸受部材、１８ａ：軸受部、１８ｂ：連結材、１９：保護カバー、２０：ギヤードモータ、２１：ロータリージョイント、２２：内筒、２３：外筒、２４：送水チューブ、２５：配管、２６：ブレード調整ボルト、２７：ノズルアジャスター、２８：ブッシュ、３０：吊り下げ架台 10: artificial snowfall device, 11: vertical drum, 12: rotating shaft, 12a: pothole, 13: spray nozzle, 14: arm, 15: blade, 16: discharge port, 17: upper bearing member, 18: lower bearing member , 18a: bearing portion, 18b: connecting material, 19: protective cover, 20: geared motor, 21: rotary joint, 22: inner cylinder, 23: outer cylinder, 24: water supply tube, 25: piping, 26: blade adjustment bolt 27: Nozzle adjuster, 28: Bush, 30: Suspension stand

Claims (2)

屋内に設置される人工降雪装置であって、
冷媒により内周面が冷却される竪型ドラムと、前記竪型ドラムの中心軸上に配置されて回転する回転軸と、前記回転軸と共に回転し、前記竪型ドラムの内周面に向けて霧状の水を噴射するスプレーノズルと、中心部を前記回転軸が貫通し、前記回転軸と共に回転するアームと、前記アームの先端部に装着され、前記竪型ドラムの内周面に形成された氷膜をすくい取るブレードと、前記竪型ドラムの下面に設けられ、前記ブレードによってすくい取られた雪を排出する排出口とを備え、
前記回転軸の回転速度が１０〜１５ｒｐｍ、前記スプレーノズルから噴射される水量が０．５〜０．８Ｌ／ｍｉｎ、前記ブレードの先端部と前記竪型ドラムの内周面との間隙は０．１〜０．２ｍｍであることを特徴とする人工降雪装置。 An artificial snowfall device installed indoors,
A vertical drum whose inner peripheral surface is cooled by the refrigerant, a rotating shaft disposed on the central axis of the vertical drum, and rotating with the rotary shaft, toward the inner peripheral surface of the vertical drum A spray nozzle that sprays mist-like water, an arm that passes through the central portion of the rotating shaft, rotates together with the rotating shaft, and is attached to the tip of the arm, and is formed on the inner peripheral surface of the saddle drum. A blade that scoops out the ice film, and a discharge port that is provided on the lower surface of the saddle drum and that discharges the snow scooped up by the blade,
The rotational speed of the rotating shaft is 10 to 15 rpm, the amount of water sprayed from the spray nozzle is 0.5 to 0.8 L / min, and the gap between the blade tip and the inner peripheral surface of the saddle drum is 0. An artificial snowfall device characterized by being 1 to 0.2 mm. 請求項１記載の人工降雪装置において、前記ブレードの先端部が該ブレードの回転方向に向けて折れ曲がっていることを特徴とする人工降雪装置。   The artificial snowfall device according to claim 1, wherein a tip portion of the blade is bent in a rotation direction of the blade.
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