JP7033736B2 - Divergence device - Google Patents
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Description
本発明は、分流装置に関し、より詳細には、管路内で搬送気流により雪粒を搬送して、管路の出口側を複数の分流管に連通することにより分流する際、簡単な構造により、分流ごとの雪粒の濃度のバラツキを抑制することが可能な分流装置に関する。 The present invention relates to a flow dividing device, and more specifically, when snow particles are conveyed in a pipeline by a transport airflow and the outlet side of the pipeline is communicated with a plurality of branch pipes to separate the snow particles, the present invention has a simple structure. , The present invention relates to a diversion device capable of suppressing variations in the concentration of snow grains for each diversion.
従来から、気流輸送される粉粒体を分流する粉体分流器が用いられている。
特許文献１は、その一例を開示する。
この粉体分流器は、粉体を連行した気体を導入する導入口に絞り部を設け、この絞り部の下流側に切頭円錐形の混合室を設け、この混合室の内部には周面に複数個の開口を有する筒を内挿し、混合室の底板に複数個の分流管を連通して設けて構成している。
このような構成によれば、曲管を経て混合室に粉体が導入される際、粉体は曲管の曲がりの外側方向に高い密度に濃縮するように偏析しやすいが、絞り部でいったん絞られた後、混合室内に入るので粉体の混合が促進され、絞り部から混合室へ入る際にさらに混合が生じ、混合室内では大部分の粉体が筒内に入り、複数個の開口を経て噴出した粉体は混合室内において十分に混合された状態となり、分流器に導入される際に管の断面方向で粉体の濃度に偏析がある場合にも均一な濃度で分流ができるという効果が奏される。
Conventionally, a powder shunt that separates powders and granules transported by airflow has been used.
Patent Document 1 discloses an example thereof.
In this powder shunt, a throttle portion is provided at the introduction port for introducing the gas entrained with the powder, a truncated conical mixing chamber is provided on the downstream side of the throttle portion, and a peripheral surface is provided inside the mixing chamber. A cylinder having a plurality of openings is inserted in the bottom plate of the mixing chamber, and a plurality of shunt pipes are provided in communication with the bottom plate of the mixing chamber.
According to such a configuration, when the powder is introduced into the mixing chamber via the curved tube, the powder tends to segregate so as to concentrate to a high density in the outward direction of the bending of the curved tube, but once at the drawing portion. After being squeezed, it enters the mixing chamber, which promotes the mixing of powders, further mixing occurs when entering the mixing chamber from the squeezed portion, and most of the powder enters the cylinder in the mixing chamber, and multiple openings. The powder ejected through the The effect is played.
しかしながら、このような粉体分流器は、混合室内に別途筒を設けていることに起因して、以下のような技術的問題点を有する。
すなわち、混合室内において、粉体の付着により、場合により管の詰まりが生じることがある。
より詳細には、粉体が絞り部から混合室内に流入する際、粉体の流速は低下することから、粉体が筒または混合室の内周面、あるいは分流管に接続する開口を有する底板に付着することがある。これは、特に、粉体が水分を含んだ雪粒の場合に顕著であり、搬送空気の速度が低速の場合、底板に付着した雪粒が山状となって、場合により筒の開口を閉塞する事態も生じ得る。
However, such a powder shunt has the following technical problems due to the fact that a separate cylinder is provided in the mixing chamber.
That is, in the mixing chamber, the adhesion of powder may cause clogging of the pipe in some cases.
More specifically, when the powder flows into the mixing chamber from the throttle portion, the flow velocity of the powder decreases, so that the bottom plate has an opening for connecting the powder to the inner peripheral surface of the cylinder or the mixing chamber or the diversion pipe. May adhere to. This is particularly noticeable when the powder is snow particles containing water, and when the speed of the conveyed air is low, the snow particles adhering to the bottom plate form a mountain shape and sometimes block the opening of the cylinder. A situation can occur.
また、特許文献２は、別の粉粒体の分流装置を開示する。
この粉粒体の分流装置は、
管内で気流により粉粒体を圧送する本管と、それぞれの上流側端面が、該本管の下流側端面と平行に配置される複数の分岐管との間に配置される粉粒体の分流装置であって、
前記粉粒体の分流装置は、上流側端面および下流側端面それぞれが前記本管の下流側端面および該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と、該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とを有し、
該回転体はその内部に、該回転体を軸線方向に貫通する圧送流路を有し、
該圧送流路は、前記上流側端面に、前記本管の下流側端面に設けられる流出開口に近接対向して非接触式に配置される取り入れ口を備え、前記下流側端面に、前記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に近接対向して非接触式に配置される排出口とを備え、
前記排出口は、前記回転体の回転による前記排出口の通過軌跡上に前記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、構成としている。
Further, Patent Document 2 discloses another flow dividing device for powder or granular materials.
This powder or granular material splitting device is
Divided flow of powder or granular material arranged between a main pipe that pumps powder or granular material by air flow in a pipe and a plurality of branch pipes whose upstream end faces are arranged parallel to the downstream end face of the main pipe. It ’s a device,
The powder / granular body splitting device comprises a rotating body having an upstream end surface and a downstream end surface arranged in parallel with the downstream end surface of the main pipe and the upstream end surfaces of each of the plurality of branch pipes, and the rotating body. It has a rotation drive unit that rotates at a predetermined rotation speed around its axis direction.
The rotating body has a pumping flow path inside the rotating body, which penetrates the rotating body in the axial direction.
The pumping flow path is provided with an intake port arranged in a non-contact manner on the upstream end surface so as to be close to and opposed to an outflow opening provided on the downstream end surface of the main, and the plurality of on the downstream end surface. It is equipped with a discharge port that is arranged in a non-contact manner so as to be close to the inflow opening provided on the upstream end surface of each branch pipe.
The discharge port is configured to be provided so that the inflow openings of the plurality of branch pipes are located on the passage locus of the discharge port due to the rotation of the rotating body.
このような粉粒体の分流装置によれば、気流により粉粒体を圧送する本管から、回転する回転体の圧送流路を介して、粉粒体を複数の分岐管それぞれに分流することが可能である。
より具体的には、圧送される粉粒体は気流とともに本管の流出開口から流出し、回転駆動部により回転体の軸線方向を中心に所定回転速度で回転する回転体の内部の圧送流路に取り入れ口から流入し、排出口から流出して、排出口と近接対向して配置される複数の分岐管それぞれの流入開口から複数の分岐管それぞれに分流される。
この場合、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ことから、回転中の回転体の圧送流路の排出口と位置合わせされる複数の分岐管それぞれの流入開口が順次切り替えられることにより、気流により圧送される粉粒体を本管から複数の分岐管に分流する際、分岐管ごとの粉粒体の分流量の偏りを低減することが可能である。
According to such a powder / granular material splitting device, the powder / granular material is divided into each of a plurality of branch pipes from the main pipe that pumps the powder / granular material by the air flow through the pumping flow path of the rotating rotating body. Is possible.
More specifically, the powder and granules to be pumped flow out from the outflow opening of the main pipe together with the air flow, and the pumping flow path inside the rotating body is rotated at a predetermined rotational speed around the axial direction of the rotating body by the rotation driving unit. It flows in from the intake port, flows out from the discharge port, and is divided into each of the plurality of branch pipes from the inflow opening of each of the plurality of branch pipes arranged in close opposition to the discharge port.
In this case, since the discharge port is provided so that the inflow openings of the plurality of branch pipes are located on the passage trajectory of the discharge port due to the rotation of the rotating body, the discharge port is different from the discharge port of the pumping flow path of the rotating body. By sequentially switching the inflow openings of each of the plurality of aligned branch pipes, when the powder or granular material pumped by the airflow is diverted from the main pipe to the plurality of branch pipes, the flow rate of the powder or granular material for each branch pipe is divided. It is possible to reduce the bias of.
しかしながら、このような粉粒体の分流装置は、特許文献１に記載された粉体分流器に比べ、分岐管ごとの粉粒体の分流量の偏りを低減することが可能である反面、本管と分岐管との間に、動力源を用いる回転体を設けるとともに、非回転体である本管および分岐管それぞれと回転体との間を非接触式に密閉接続する必要があり、装置が複雑で大掛かりであるとともに高価となる。
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、管路内で搬送気流により雪粒を搬送して、管路の出口側を複数の分流管に連通することにより分流する際、簡単な構造により、分流ごとの雪粒の濃度のバラツキを抑制することが可能な分流装置を提供することにある。 In view of the above technical problems, an object of the present invention is simple when snow particles are transported in a pipeline by a transport air flow and the outlet side of the pipeline is communicated with a plurality of diversion pipes to separate the snow particles. It is an object of the present invention to provide a diversion device capable of suppressing a variation in the concentration of snow grains for each diversion by the structure.
本願発明者は、分流対象が雪粒であり、雪粒の管路内を搬送させる際の特質に着目することにより、今回の発明に至った。
上記課題を達成するために、本発明の分流装置は、
搬送気流により雪粒を搬送する直管路と、
該直管路の内部の所定位置に、流路面積を狭めるように設けられた絞り部と、
該直管路の流出口を複数の領域に区分する仕切りと
該絞り部の搬送方向上流側に、設けられた整流格子と、を有し、
該仕切りは、前記流出口の中心部から周縁に向かって放射状に延び
該整流格子は、該直管路の延び方向に交差する断面が、全面メッシュ状に形成されている、構成としている。
The inventor of the present application has arrived at the present invention by paying attention to the characteristics when the target of the diversion is a snow grain and the snow grain is conveyed in the pipeline.
In order to achieve the above problems, the diversion device of the present invention is used.
A straight pipeline that transports snowflakes by transport airflow,
A throttle portion provided at a predetermined position inside the straight pipeline so as to narrow the flow path area, and
It has a partition that divides the outlet of the straight pipeline into a plurality of regions, and a rectifying grid provided on the upstream side of the throttle portion in the transport direction.
The partition extends radially from the center of the outlet toward the peripheral edge, and the rectifying grid has a structure in which a cross section intersecting in the extending direction of the straight pipe is formed in a mesh shape over the entire surface.
以上の構成を有する分流装置によれば、搬送気流により雪粒を搬送する直管路には、絞り部の搬送方向上流側に整流格子が設けられることから、雪粒は旋回流でなく、直管路の延び方向に交差する断面が、全面メッシュ状に形成されている整流格子の各格子を通過することにより整流された状態で絞り部に至り、雪粒流れは、絞り部通過後、絞り膨張により管の内周面に向かって拡散するとともに、絞り部を直管路の内部の所定位置に設けることにより、拡散しきれない雪粒を管内中央へ誘導することが可能であり、直管路の流出口での雪粒流れの偏流を解消することにより、直管路の出口側を複数の分流管に連通することにより分流する際、内部に絞り部および整流格子を有する直管路であることにより、嵩張らない細長スぺ―ス内で簡単な構造により、分流ごとの雪粒の濃度のバラツキを抑制することが可能である。 According to the diversion device having the above configuration, since the straight pipe line for transporting the snow particles by the transport airflow is provided with a rectifying grid on the upstream side in the transport direction of the throttle portion, the snow particles are not a swirl flow but a straight flow. The cross section intersecting in the extension direction of the pipeline reaches the squeezing part in a rectified state by passing through each grid of the rectifying grid formed in the shape of a mesh on the entire surface, and the snowdrop flow is squeezed after passing through the squeezing part. By expanding toward the inner peripheral surface of the pipe and providing a throttle portion at a predetermined position inside the straight pipe, it is possible to guide snow particles that cannot be completely diffused to the center of the pipe, and the straight pipe. By eliminating the uneven flow of snowdrops at the outlet of the road, when splitting by communicating the outlet side of the straight pipe to multiple diversion pipes, in the straight pipe having a throttle and a rectifying grid inside. Therefore, it is possible to suppress the variation in the concentration of snow grains for each branch stream by a simple structure in a non-bulky elongated space.
また、絞り部は、搬送下流側に向かって縮径する縮径部と、搬送下流側に向かって拡径する拡径部とを有し、縮径部と拡径部との境界部が、最小流路断面を構成するのがよい。
さらに、前記縮径部および前記拡径部いずれも、前記直管路の中心軸線に関して回転対称の環状をなすのがよい。
さらに、最小流路断面の面積は、搬送気流の速度および流路圧損に応じて、設定されるのがよい。
さらにまた、前記縮径部の絞り部角度は、搬送気流の速度、絞り部頂点と直管路中心との距離および拡散距離に応じて、設定されるのがよい。
加えて、前記整流格子１６０は、前記全面メッシュ状断面の各格子が、該直管路の延び方向に所定長さに亘って流路状に延びるのがよい。
Further, the throttle portion has a diameter-reduced portion that reduces in diameter toward the downstream side of the transport and a diameter-expanded portion that expands in diameter toward the downstream side of the transport. It is better to construct the minimum flow path cross section.
Further, both the reduced diameter portion and the enlarged diameter portion may form a rotationally symmetric annular shape with respect to the central axis of the straight pipeline.
Further, the area of the minimum flow path cross section may be set according to the velocity of the conveyed air flow and the flow path pressure loss.
Furthermore, the throttle angle of the reduced diameter portion may be set according to the speed of the conveyed air flow, the distance between the apex of the throttle portion and the center of the straight conduit, and the diffusion distance.
In addition, in the
また、雪粒は、氷粒による人工雪であるのがよい。
さらに、同じ形状または／および異なる形状の前記絞り部を前記直管路の延び方向に沿って、直列に複数設けるのでもよい。
さらにまた、前記直管路の流出口において、区分された各領域は、分流管に連通接続されるのがよい。
加えて、前記整流格子１６０は、複数設けられ、隣接する整流格子１６０は、該直管路の延び方向に所定間隔を隔てているのがよい。
さらに、前記境界部における接線が、搬送気流の方向に沿うように設けられるのがよい。
Moreover, the snow grain should be artificial snow made of ice pellets.
Further, a plurality of throttle portions having the same shape or / or different shapes may be provided in series along the extending direction of the straight pipe line.
Furthermore, at the outlet of the straight pipe, each of the divided regions is preferably connected to the diversion pipe.
In addition, it is preferable that a plurality of the rectifying
Further, it is preferable that the tangent line at the boundary portion is provided along the direction of the conveyed air flow.
本発明の粉粒体の分流装置により人工雪を分流して雪環境試験に利用する場合を例として、本発明の粉粒体の分流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の高さ全体および幅方向全体に拡散し、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 powder / granular material splitting device of the present invention will be described in detail below as an example of the case where artificial snow is split by the powder / granular material splitting device of the present invention and used for a snow environment test.
First, the snow environment test system will be described. As shown in FIG. 1, the snow
In particular, when a required amount of snowstorm having a predetermined snow quality, in which the particle size and water content of ice particles are the main influencing factors, is continuously sprayed toward the vehicle V, the entire height of the vehicle V and the entire height of the vehicle V and A group of ice pellets used as artificial snow under predetermined temperature and humidity control in order to spread over the entire width direction and possibly achieve the desired snowstorm concentration distribution in the height direction of the vehicle V. It is required to be manufactured immediately before the test and supplied 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（図示せず）とを有し、製氷室内には、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、および湿雪装置３４が配置され、風洞１６内には、人工雪の分流装置１００、人工雪の吹き出しノズル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流して、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, in the snow
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と吹き出しノズル３６とを接続する雪供給管４０（より正確には、雪供給管４０に対して分流装置１００を介して接続される複数の分流管２１０各々が吹き出しノズル３６に接続）、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と吹き出しノズル３６との間に、湿雪装置３４および人工雪の分流装置１００が接続され、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、ブロアー２８、冷却器３０が接続される。
The
製氷機２２は、クラッ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とを有する。 The ice maker 22 is a so-called reamer type ice maker 22 that produces crack-shaped ice pieces, and is a plurality of ice makers 22 that produce crack-shaped ice pieces according to the total required amount of artificial snow used in the snow environment test. By selecting an arbitrary number from among them and making ice with the selected ice maker 22 according to the change in the required amount of artificial snow used for the environmental test, the amount of ice making is roughly adjusted and the artificial snow used for the environmental test is used. The evaporation temperature and / or the water temperature and / or the number of revolutions of the reamer in each of the selected ice makers 22 according to the difference between the required amount of artificial snow and the coarsely adjusted ice making amount in response to the change in the required amount of ice. It has a control device for finely adjusting the amount of ice making by adjusting.
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。氷温安定化コンベア２４は、コンベア上で搬送する氷粒に対して気流を強制通風して、氷粒と空気との熱交換量を増大させることにより、氷粒の温度を強制通風の周囲空気温度に近くに維持するようにしている。 The ice crusher 26 mainly consists of a rotary feeder (not shown) arranged at the upper part and a pair of crushing drums (not shown) arranged at the lower part, and is supplied by an ice temperature stabilizing conveyor 24. Ice pieces are quantified by a rotary feeder and supplied to a pair of crushing drums, crushed by a pair of crushing drums, and supplied to the snow supply pipe 40 as ice particles having a predetermined particle size. The ice temperature stabilizing conveyor 24 forcibly ventilates an air flow to the ice particles conveyed on the conveyor to increase the amount of heat exchange between the ice particles and the air, thereby forcing the temperature of the ice particles to the ambient air of the ventilation. I try to keep it close to the temperature.
湿雪装置３４は、雪供給管４０に連通するホットエア供給管を有し、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、すなわち管内の均一な雰囲気温度のもとでホットエアと気流および気流により圧送される氷粒との熱交換を徐々に進行させる領域が形成されるようにしている。
ホットエアの温度および／または流量、および搬送気流の温度および／または流量を調整することにより、雪供給管４０内の雰囲気温度の調整を通じて湿雪の水分含有率を調整する。湿雪の水分含有率は、たとえば、車両を供試体とする雪環境試験の場合、１％ないし３０％である。
この場合、雪供給管４０内を湿雪化された氷粒Ｐが気流により圧送される間に、雪供給管４０の内表面に付着して、圧送される氷粒Ｐの流量の経時変動を引き起こしたり、あるいは場合により雪供給管４０の閉塞による氷粒Ｐの圧送不能を確実に防止するために、搬送気流の所定速度は、毎秒３メートル以上であるのが好ましい。湿雪の水分含有率が高いほど、雪供給管４０の内表面への付着性が高まる傾向にあるので、その分搬送気流の速度を上げる必要がある。後に説明するように、雪供給管４０に対して、分流装置１００を介して接続される複数の分流管２１０各々は、雪供給管４０の内径より小さい内径を有することから、この点が、より当てはまる。
The
By adjusting the temperature and / or flow rate of the hot air and the temperature and / or flow rate of the transport air flow, the water content of the wet snow is adjusted through the adjustment of the atmospheric temperature in the snow supply pipe 40. The water content of wet snow is, for example, 1% to 30% in the case of a snow environment test using a vehicle as a specimen.
In this case, while the ice pellets P that have been made into wet snow are pressure-fed in the snow supply pipe 40 by the air flow, they adhere to the inner surface of the snow supply pipe 40 and the flow rate of the ice particles P that are pressure-fed is changed with time. The predetermined speed of the transport airflow is preferably 3 meters or more per second in order to reliably prevent the ice pellets from being pumped out due to the cause or, in some cases, the blockage of the snow supply pipe 40. The higher the water content of wet snow, the higher the adhesion to the inner surface of the snow supply pipe 40, so it is necessary to increase the speed of the transport airflow accordingly. As will be described later, each of the plurality of diversion pipes 210 connected to the snow supply pipe 40 via 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。
吹き出しノズル３６について、各系統ごとに、車両Vの前方所定距離の位置に、複数機で組をなす吹雪の吹き出しノズル３６が車両Vの幅方向に亘って幅方向に所定間隔を隔てて配置される。各系統の組の吹き出しノズル３６は、車両Vの車高に亘って高さ方向に所定間隔を隔てて配置され、各系統の組の吹き出しノズル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および分流管２１０を介して吹き出しノズル３６から吹雪を吹き出すのに利用されるようにしている。
For the
Regarding the blowout nozzle 36, for each system, the blowout nozzle 36 of the snowstorm formed by a plurality of machines is arranged at a predetermined distance in front of the vehicle V at a predetermined distance in the width direction over the width direction of the vehicle V. To. The blowout nozzles 36 of each set of blowout nozzles 36 are arranged at predetermined intervals in the height direction over the vehicle height of the vehicle V, and the concentration of the snowstorm to be supplied can be adjusted for each set of blowout nozzles 36 of each system. ing. A
各吹き出しノズル３６の前方には、拡散プレート７４が設けられ、吹き出しノズル３６から送風機２５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、拡散プレート７４に当って四方外方に拡散し、３系統の吹雪の吹き出しノズル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、吹き出しノズル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、吹き出しノズル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。
A diffusion plate 74 is provided in front of each blow-out nozzle 36, and the snowstorm that is blown out from the blow-out nozzle 36 toward the vehicle V on the low-temperature airflow from the
In this respect, since the
次に、分流装置１００について説明すれば、図２に示すように、分流装置１００は、搬送気流Fにより雪粒Sを搬送する直管路１１０と、直管路１１０の内部の所定位置に設けられた絞り部１２０と、直管路１１０の流出口１３０を複数の領域１４０に区分する仕切り１５０と、直管路１１０に設けられた整流格子１６０と、により概略構成されている。
Next, to explain the
直管路１１０は、流入口１０５が雪供給管４０と連通接続される一方、流出口１３０が複数の分流管２１０に接続されており、雪供給管４０と別の材質であってもよい。
図２に示すように、整流格子１６０は、絞り部１２０の搬送方向上流側に、設けられ、例えば硬質の塩化ビニールフィルム製であり、直管路１１０の流入口１６７から旋回流Fを形成して流入する雪粒流れが、整流格子１６０によって整流されて、絞り部１２０に到るようにしている。
整流格子１６０は、複数（図２において、１６０A, １６０Bの２つ）設けられ、隣接する整流格子１６０は、直管路１１０の延び方向に所定間隔ｄを隔てている。所定間隔ｄは、搬送気流速度、雪粒の雪質、雪粒径等に応じて、適宜に設定すればよい。
整流格子１６０各々において、直管路１１０の延び方向に交差する断面が、全面メッシュ状に形成され、全面メッシュ状断面の各格子１６５が、直管路１１０の延び方向に所定長さに亘って流路状に延びる。
整流格子１６０の直管路１１０の延び方向の長さ、格子１６５の目の粗さ等の条件は、搬送気流速度、雪粒の雪質、雪粒径等によって適宜変更することができる。整流格子１６０内の流路は、直管路１１０の長手方向に沿って水平となるように形成され、換言すれば、直管路１１０の延び方向に直交する断面が、全面メッシュ状に形成されている。
なお、整流格子１６０は、図示した碁盤目状のメッシュとすることにより、各格子１６５が矩形断面を有する流路により構成されているが、それに限定されることなく、各格子１６５は、円形断面やハニカムブロックに構成されていてもよい。各格子１６５により構成される流路は、雪粒流れの流れ方向に流路面積が傾斜（拡大又は縮小）していてもよいし、直管路１１０の断面位置に応じて目の粗さ（流路の辺の長さ）が異なっていてもよい。
変形例として、整流格子１６０は、所定の吹出断面積を有するパイプの集合体でもよく、各パイプの断面形状は円形、矩形、多角形等何れでもよいが、左右上下対称の形状が好ましい。
In the
As shown in FIG. 2, the
A plurality of rectifying grids 160 (two of 160A and 160B in FIG. 2) are provided, and adjacent rectifying
In each of the rectifying
Conditions such as the length of the
The
As a modification, the
絞り部１２０は、搬送下流側に向かって縮径する縮径部１８０と、搬送下流側に向かって拡径する拡径部１９０とを有し、縮径部１８０と拡径部１９０との境界部２００が、最小流路断面Aを構成する。
縮径部１８０および拡径部１９０いずれも、直管路１１０の中心軸線に関して回転対称の環状をなし、これにより、絞り部１２０を通過した雪粒Sが直管路１１０の内周面２２０に向かって拡散する際、断面が直管路１１０の流路断面と同心状の拡散領域を形成することにより、直管路１１０の流出口１３０において、均等に分流されるようにしている。
この点、拡散しきれない雪粒を直管路１１０内中央へ誘導する観点から、絞り部１２０の直管路１１０の気流搬送方向における位置を調整するのがよい。
縮径部１８０および拡径部１９０の上面はそれぞれ、平面状をなし、縮径部１８０は、直管路１１０の内周面２２０から徐々に境界部２００に向かって上方に傾斜角度Θで傾斜し、それにより、直管路１１０に対して直交する流路断面が徐々に狭まり、一方、拡径部１９０は、境界部２００から徐々に直管路１１０の内面に向かって下方に傾斜し、それにより、直管路１１０に対して直交する流路断面が徐々に拡がり、直管路１１０の流路断面に一致する。
The throttle portion 120 has a diameter-reduced
Both the reduced
In this respect, from the viewpoint of guiding the snow particles that cannot be completely diffused to the center of the
The upper surfaces of the reduced
絞り部１２０は、直管路１１０と別個の材質、たとえば、直管路１１０が金属製である場合、たとえば、樹脂製であってもよい。
また、縮径部１８０および拡径部１９０の上面がそれぞれ、曲面状をなし、直管路１１０の気流搬送方向に沿う山形断面について、境界部２００における接線が、搬送気流の方向に沿うように設けられるのでもよい。
The throttle portion 120 may be made of a material different from that of the
Further, the upper surfaces of the diameter-reduced
最小流路断面Aの面積は、搬送気流Fの速度および流路圧損に応じて、設定される。流路圧損は、たとえば、絞り部１２０から流出口１３０までの直管路長さL1により変動する。
または、縮径部１８０の絞り部角度Θは、搬送気流Fの速度、絞り部頂点と直管路中心との距離および拡散距離に応じて、設定される。
この点について、絞り部角度Θが大きいほど、直管路長さL1は短くて良い傾向にある一方、絞り部角度Θが小さいほど、直管路長さL1を長くする必要がある傾向にある。
この場合において、雪粒Sの搬送速度、すなわち、搬送気流Fの速度は、環境試験での時間当たりの人工雪要求量および/または雪粒Sの種類により決定されるところ、気流の搬送速度によって、絞り部角度Θまたは直管路長さL1は影響を受ける。
より詳細には、たとえば、雪粒Sが水分含有率が３０％に近い高い含有率の場合、直管路１１０の内周面２２０への付着を防止する観点から、搬送気流Fの速度は高いのが好ましいところ、それにより、絞り部１２０下流側の直管路１１０を通過する時間、つまり、雪粒Sが拡散する時間が短くなることから、流出開口１３０に至るまでの雪粒Sの拡散領域を確保する観点から、直管路長さL1を長くするのがよい。
この場合、絞り部角度Θを大きくし過ぎると、雪粒Sの搬送速度ベクトルが急激に変化し、それにより、雪粒Sの絞り部への着雪の可能性が大となることから、絞り部角度Θを大きくせずに、直管路長さL1を確保するのがよい。
The area of the minimum flow path cross section A is set according to the velocity of the transport air flow F and the flow path pressure loss. The flow path pressure loss varies depending on, for example, the straight line length L1 from the throttle portion 120 to the
Alternatively, the throttle angle Θ of the reduced
In this regard, the larger the throttle angle Θ, the shorter the straight line length L1 tends to be, while the smaller the throttle angle Θ, the longer the straight line length L1 tends to be. ..
In this case, the transport speed of the snow grain S, that is, the speed of the transport airflow F, is determined by the artificial snow requirement per hour and / or the type of the snow grain S in the environmental test, and is determined by the transport speed of the airflow. , The throttle angle Θ or the straight line length L1 is affected.
More specifically, for example, when the snow grain S has a high water content close to 30%, the speed of the transport airflow F is high from the viewpoint of preventing the
In this case, if the aperture angle Θ is made too large, the transport speed vector of the snow particles S changes abruptly, which increases the possibility of snow accretion on the aperture of the snow particles S. It is better to secure the straight line length L1 without increasing the part angle Θ.
変形例として、絞り部１２０を直管路１１０に対して着脱自在としておき、雪粒Sの種類、搬送速度等に応じて、絞り部１２０の直管路１１０上の位置を調整可能としてもよい。
その場合、絞り部角度Θ、最小流路面積の異なる絞り部１２０を複数設けて置き、雪粒Sの種類、搬送速度等に応じて、複数の絞り部１２０から適当な絞り部１２０を選択するのでもよく、その場合、絞り部１２０の直管路１１０上の位置を変動してもよい。さらに、同じ形状および／または異なる形状の絞り部１２０を直管路１１０の延び方向に沿って、直列に複数設けるのでもよい。異なる形状の絞り部１２０としては、たとえば、絞り部角度Θおよび／または最小流路面積が異なるが含まれ、直管路１１０の延び方向に沿って、適宜、間隔を隔てて設けるのがよい。
As a modification, the throttle portion 120 may be detachably attached to and detachable from the
In that case, a plurality of throttle portions 120 having different throttle portion angles Θ and minimum flow path areas are provided, and an appropriate throttle portion 120 is selected from the plurality of throttle portions 120 according to the type of snow particles S, the transport speed, and the like. In that case, the position of the throttle portion 120 on the
仕切り１５０は、流出口１３０の中心部Cから周縁１７０に向かって放射状に延びる一体構造であり、放射状に延びるそれぞれの先端が直管路１１０の内周面２２０に固定されている。
より詳細には、仕切り１５０は、流出開口１３０の周方向に等角度間隔（１２０°）を隔てて、３コ配置され、各々は、面の向きが気流搬送方向に沿うように設けられた薄板状をなし、可能な範囲で、流出開口１３０における流路面積を阻害することがないような厚みに設定される。これにより、搬送気流により搬送される雪粒が、仕切り１５０に衝突することにより、雪粒自体がこわされたり、搬送方向が偏向されることがないようにしている。
このような仕切り１５０により、分流管２１０ごとの雪粒Sの濃度のバラツキを抑制することが可能である。
仕切り１５０の数は、雪粒Sをどれだけ分流するかに応じて、適宜定めればよい。
The
More specifically, three
With such a
The number of
なお、直管路１１０の流出口１３０において、区分された各領域１４０は、分流管２１０に連通接続され、これにより、各分流管２１０において、濃度のばらつきを低減した状態で、雪粒Sが分流されるようにしている。たとえば、分流管２１０を柔軟な材質として、扇形状の各領域１４０に対して、対応する分流管２１０の先端を挿入することにより、直管路１１０に対して連通接続するのでもよい。
たとえば、各系統において、雪供給管４０に連通接続される直管路１１０の流出開口１３０から車両の幅方向に所定間隔を隔てて、全体で車両の幅全体をカバーするように配置された複数の分流管２１０それぞれに分流されるのでもよい。
In the
For example, in each system, a plurality of units arranged so as to cover the entire width of the vehicle as a whole at predetermined intervals in the width direction of the vehicle from the
本発明の分流装置１００によれば、気流により人工雪を圧送する雪供給管４０から、分流装置１００を介して、人工雪を複数の分流管２１０それぞれに分流することが可能である。
より具体的には、まず、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、湿雪装置３４によって所定の水分含有率を有する湿雪とされ、さらに雪供給管４０および分流管２１０により、試験体である車両Ｖに向けて気流により圧送される。
According to the
More specifically, first, the ice pieces made by the ice maker 22 are crushed by the ice crusher 26 to become ice particles having a predetermined particle size, which are pumped by the air flow through the snow supply pipe 40, and are predetermined by the
圧送される湿雪は気流とともに雪供給管４０の流出開口から流出し、流入口１０５から直管路１１０内に流入し、絞り部１２０の搬送方向上流側に整流格子１６０が設けられることから、直管路の延び方向に交差する断面が、全面メッシュ状に形成されている整流格子１６０の各格子１６５を通過することにより整流された状態で絞り部１２０に至り（図２中Ｇ）、雪粒流れは、絞り部１２０通過後、絞り膨張により管の内周面に向かって拡散するとともに、絞り部１２０を直管路１１０の内部の所定位置に設けることにより、拡散しきれない雪粒Sを管内中央へ誘導することが可能であり、直管路１１０の流出口１３０での雪粒流れの偏流を解消した状態で、流入開口１３０から複数の分流管２１０それぞれに分流される。
より具体的には、３系統それぞれにおいて、雪供給管４０から車両の幅方向に所定間隔を隔てて、全体で車両の幅全体をカバーするように配置された複数の分流管２１０それぞれに分流される。
Wet snow that is pumped out flows out from the outflow opening of the snow supply pipe 40 together with the airflow, flows into the
More specifically, in each of the three systems, the snow supply pipe 40 is divided into a plurality of diversion pipes 210 arranged so as to cover the entire width of the vehicle at predetermined intervals in the width direction of the vehicle. To.
次いで、各系統において、それぞれの分流管２１０の先端の吹き出しノズル３６から分配された湿雪が吹き出され、吹き出しノズル３６の背後からの送風に乗せて車両に向かって吹雪として吹き付けられる。
この場合、各吹き出しノズル３６から吹き出される吹雪の量にばらつきが少なく、また各吹き出しノズル３６からの吹き出しが間欠的でなく、試験実施に支障のない範囲で連続的にすることが可能であることから、自然の吹雪の再現に近づけた適正な雪環境試験を実施することが可能である。
Next, in each system, the wet snow distributed from the blowout nozzle 36 at the tip of each diversion pipe 210 is blown out, put on the air blown from behind the blowout nozzle 36, and blown toward the vehicle as a snowstorm.
In this case, there is little variation in the amount of snowstorm blown out from each blowout nozzle 36, and the blowout from each blowout nozzle 36 is not intermittent, and it is possible to make the blowout continuously within a range that does not interfere with the test implementation. Therefore, it is possible to carry out an appropriate snow environment test that is close to the reproduction of a natural snowstorm.
以上の構成を有する分流装置１００によれば、搬送気流Fにより雪粒Sを搬送する直管路１１０には、絞り部１２０の搬送方向上流側に整流格子１６０が設けられることから、直管路の延び方向に交差する断面が、全面メッシュ状に形成されている整流格子１６０の各格子１６５を通過することにより整流された状態で絞り部１２０に至り、雪粒流れは、絞り部１２０通過後、絞り膨張により管の内周面に向かって拡散するとともに、絞り部１２０を直管路１１０の内部の所定位置に設けることにより、拡散しきれない雪粒Sを管内中央へ誘導することが可能であり、直管路１１０の流出口１３０での雪粒流れの偏流を解消することにより、直管路１１０の出口側を複数の分流管２１０に連通することにより分流する際、内部に絞り部および整流格子を有する直管路１１０であることにより、嵩張らない細長スペース内で簡単な構造により、分流ごとの雪粒Sの濃度のバラツキを抑制することが可能である。
According to the
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、整流格子１６０について、各格子１６５が直管路１１０の延び方向に流路を形成するように、整流格子１６０が直管路１１０の延び方向に長さを有す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、雪粒流れが絞り部１２０に到るまでに整流される限り、整流格子１６０は、プレート状を構成し、各格子１６５が貫通孔を形成するものでもよい。
たとえば、本実施形態において、絞り部１２０下流側の直管路長さL1と、絞り部１２０の縮径部１８０の傾斜角度Θとの関係について、分流管それぞれに分流される雪粒の状況に応じて、設定する場合を説明したが、それに限定されることなく、たとえば、設置スペースの制約により、直管路長さL1を短くする代わりに、傾斜角度Θを大きくしたり、または、絞り部１２０の設置をより整流格子１６０側（上流側）にするのでもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art can make various modifications or changes within the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, it is assumed that the
For example, in the present embodiment, regarding the relationship between the straight pipe length L1 on the downstream side of the throttle portion 120 and the inclination angle Θ of the reduced
たとえば、本実施形態において、分流対象である粉粒体として人工雪の場合として、人工雪を雪供給管４０から複数の分流管２１０に圧送形式で分流して、複数の分流管２１０それぞれの先端に設けられた吹き出しノズル３６から吹雪を模擬する場合を説明したが、それに限定されることなく、圧送形式の粉粒体を一様に分流する必要性がある限り、どのような粉体あるいは粒体にも有効である。
たとえば、本実施形態において、分流すべき粉粒体として、氷片を破砕することにより形成される人工湿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、自然雪であったり、あるい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く、これらは湿雪でなくてもよい。
For example, in the present embodiment, in the case of artificial snow as the powder or granular material to be diverted, the artificial snow is diverted from the snow supply pipe 40 to a plurality of diverging pipes 210 in a pressure feeding manner, and the tips of the plurality of diverging pipes 210 are each divided. The case of simulating a snowstorm from the blowout nozzle 36 provided in the above has been described, but the present invention is not limited to any powder or grain as long as it is necessary to uniformly separate the powder or granular material of the pumping type. It is also effective for the body.
For example, in the present embodiment, the powder or granular material to be split has been described as artificial wet snow formed by crushing ice pieces, but the present invention is not limited to this, and the snow may be natural snow. It may be artificial crystal snow generated by utilizing cold air having a predetermined humidity and a predetermined temperature, and these may not be wet snow.
A 最小流路断面積
L 直管路長
Θ 絞り部角度
F 旋回流
S 雪粒
Ｖ 車両
Ｘ 回転軸線
C 中心部
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
３４ 湿雪装置
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
１００ 分流装置
１０５ 流入口
１１０ 直管路
１２０ 絞り部
１３０ 流出口
１４０ 複数の領域
１５０ 仕切り
１６０ 整流格子
１６５ 格子
１７０ 周縁
１８０ 縮径部
１９０ 拡径部
２００ 境界部
２１０ 分流管
２２０ 内周面
A Minimum flow path cross-sectional area
L Straight pipe length Θ Aperture section angle
F swirl flow
S Snowflakes V Vehicle X Rotation axis
Claims (11)
該直管路の内部の所定位置に、流路面積を狭めるように設けられた絞り部と、
該直管路の流出口を複数の領域に区分する仕切りと
該絞り部の搬送方向上流側に、設けられた整流格子と、を有し、
該仕切りは、前記流出口の中心部から周縁に向かって放射状に延び
該整流格子は、該直管路の延び方向に交差する断面が、全面メッシュ状に形成されている、ことを特徴とする分流装置。 A straight pipeline that transports snowflakes by transport airflow,
A throttle portion provided at a predetermined position inside the straight pipeline so as to narrow the flow path area, and
It has a partition that divides the outlet of the straight pipeline into a plurality of regions, and a rectifying grid provided on the upstream side of the throttle portion in the transport direction.
The partition extends radially from the center of the outlet toward the peripheral edge, and the rectifying grid is characterized in that the cross section intersecting the extending direction of the straight pipe is formed in a mesh shape over the entire surface. Divergence device.
The diversion device according to claim 2, wherein the tangent line at the boundary portion is provided so as to be along the direction of the conveyed air flow.
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