(57)【要約】【課題】  本考案は低温室庫など、大がかりな設備を必要としないで、雪結晶の形態を決める気温と湿度を調節することができ、持ち運び可能な、人工雪結晶を発生させる装置である。【解決手段】  冷却装置１にはペルチェ素子８を２段にして使い、これを水冷式で冷却し、冷却側には銅製の冷却板１０をつけることで、電圧の調整だけで必要な低温を得かつ、自由に気温を調節できる。水蒸気量の調節には固体抵抗を発熱体として用い、筐体には発泡スチロール製容器を使用し、小型化する。また、冷却装置１下部に、取り外し可能な結晶つり下げ用具２を使うことにより、条件を変えての実験が容易に行える。【選択図】  図１
0003106836.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
銅板を挟んでペルチェ素子を２段構造にて使用し、これから発生する熱を水冷装置にて放熱し必要な低温を得、また冷却側には銅製の冷却板を接合した冷却装置部を断熱性に優れた発泡スチロール製筐体の上部から内部に設置することにより、装置内部の効率的な冷却を行いスムーズな対流を発生させる。このとき素子と、装置下部に置く水蒸気発生装置にかける電圧を調節することにより、容易に装置内の温度と湿度の調節ができることを特徴とする人工雪発生装置。
【請求項２】
条件を変えるとともに、新規に実験を始めやすくするために、アクリル板と支持棒、動物の毛でできた取り外し可能な雪結晶つり下げ装置を、マジックテープで冷却装置上部に固定できる装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は電流を調節することにより、生成する雪結晶の形状を自由に変化させることができる人工雪発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  雪結晶を人工的に作るために考案された装置として、１９３６年に中谷宇吉郎が考案した人工雪発生装置がある。これは、大きな低温室の中でガラス製の装置全体を冷やして、人工雪を発生される装置である。これは  中谷宇吉郎「雪」：岩波文庫  １９９４に記述されているとおりである。【０００３】  しかし、この装置は部屋全体を冷却し、装置を低温下におく必要があるため、大がかりな装置、設備が必要であり、費用面でも一般的ではなく、また学校の教材として学校で児童生徒に生成した雪結晶の形成をを提示することもできないという問題があった。【０００４】  また、学校現場で教材として用いられている雪結晶を作る方法として、ドライアイスとペットボトルを用いて冷却する方法もあるが、この方法では雪結晶の形状を決定する重要な要素である、気温と水蒸気量を調節することができないため、条件を制御した正確な実験が不可能である。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】  解決しようとする問題点は、人工雪をいろいろな気温、湿度条件の下で生成させるために、冷凍室など大がかりな設備・施設を必要とする人工雪発生のための装置である。また、同時に装置内の気温と水蒸気量をを簡単に自由に調節することができにくい点である。したがって、大がかりな設備を必要とせず、装置内の気温、湿度の条件を簡単に調節ながら人工ゆ雪結晶を発生させようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本考案は室内で、常温状態において、装置内の温度と湿度を自由に調節しながら雪結晶を生成するために、ペルチェ素子を使うことをもっとも主要な特徴とする。冷却効率を高め、雪結晶生成に必要な低温を獲得し、さらに気温を自由に調節するために、冷却側には銅製の冷却板を取り付け、素子の放熱は水冷式とする。【０００７】  室温での実験を可能にするため、筐体に発泡スチロールを用い断熱することにより、必要な低温を得、装置自体を小型化する。水蒸気量の調節には固体抵抗を使った発熱体を装備した水容器を用い、これにかける電圧を調節する。【０００８】  また、結晶を凝結成長させるために動物の毛を凝結核として用いるが、条件ごとに簡単に交換できるようにアクリル板と支持棒、動物の毛からなる着脱式の結晶吊り下げ用具をつける。
【考案の効果】
【０００８】  本考案により、装置内の気温と水蒸気量を電圧の調節により自由にコントロール、各種の雪結晶が簡単に生成できる。これらの冷却部品が装置上部に位置することで、冷却された空気が内部壁面に沿って下降し、スムーズな空気の対流が得られる。また、装置自体を断熱し小型化することで、どんな場所でも室温で実験が可能になる。さらに、結晶吊り下げ用具を取り替えることにより、条件を変化させて、次々に実験を行うことが可能になる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】  冷却部は上部から、水冷装置、ペルチェ素子２枚、銅板、ペルチェ素子１枚を接合し、さらに最下部には冷却用に銅製の冷却板を取り付け、接合部には熱伝導性の良いグリス類を塗ることにより、効率の良い冷却が可能になる。また、冷却板の上部には結晶吊り下げ用具をマジックテープで取り付ける。【００１０】  上記部品の銅製冷却板部分を断熱した発泡スチロール容器に収納することで、容器内は必要な温度まで冷却される。また、容器の下部には水蒸気を供給するために、固体抵抗を装備した加熱装置を内蔵した水蒸気発生装置を設置しておく。
【実施例】
【００１１】  以下、添付図面に従って実施例を説明する。図１はこの考案による１実施例の装置全体の断面図である。１はペルチェ素子、銅板、水冷装置、冷却板からなる冷却装置部である。また２は雪結晶つり下げ装置、３は水蒸気発生装置、４は発泡スチロール製筐体、５は冷却水水路、６は３内の水を加熱するための電源接続コードである。【００１２】  図２は１の冷却装置部の構造図である。７は水冷装置、８はペルチェ素子、９は銅板、１０は冷却板とそれを支持するための取り付け装置であり、これらを固定ビスにより密着させる。また、図３は結晶つり下げ用具の拡大図であり、１２はアクリル製プレート、１３は支持棒、１２は１３によって固定され、さらにこの先端に動物の毛が接着される。また、２は１５マジックテープで１に固定される。【００１３】  水冷装置に水を一定量流すと同時に、１のペルチェ素子に電圧をかけることにより、冷却板は装置内部の空気を冷却し、対流を発生させる。また、３に電圧をかけることで容器内の水は加熱され水蒸気が発生、これが対流により上昇し、上部の２により凝結し、人工の雪結晶が形成される。【００１４】  １，３にかける電圧により装置内の気温、水蒸気量を変化させることで、結晶生成時の条件を調節することができる。このとき、気温と３の内部の温度を管理するため温度センサを設置しておき、モニタする。
【産業上の利用可能性】  室温で実験可能であり、装置も小型、持ち運びも容易であることから、学校、教育機関での実験に利用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本考案の実施方法を説明した断面を含む装置全体図である。
【図２】  本考案の冷却装置部の構造図である。
【図３】  本考案の結晶つり下げ用具の拡大図である。
【符号の説明】
１  冷却装置部
２  雪結晶つり下げ装置
３  水蒸気発生装置
４  発泡スチロール製筐体
５  冷却水用ホース
６  加熱用電源コード
７  水冷装置
８  ペルチェ素子
９  銅板
１０  冷却板と取り付け金具
１１  断熱材
１２  アクリル製プレート
１３  支持棒
１４  動物の毛
１５  マジックテープ
【図１】
0003106836.tif 000003
【図２】
0003106836.tif 000004
【図３】
0003106836.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月5日(2004.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
銅板を挟んでペルチェ素子を２段構造にて使用し、これから発生する熱を水冷装置にて放熱し必要な低温を得、また冷却側には銅製の冷却板を接合した冷却装置部を断熱性に優れた発泡スチロール製筐体の上部から内部に設置することにより、装置内部の効率的な冷却を行いスムーズな対流を発生させ、このとき素子と、装置下部に置く水蒸気発生装置にかける電圧を調節することにより、容易に装置内の温度と湿度の調節ができることを特徴とする人工雪発生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月15日(2004.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
銅板を挟んでペルチェ素子を２段構造にて使用し、これから発生する熱を水冷装置にて放熱し必要な低温を得、また冷却側には銅製の冷却板を接合した冷却装置部を断熱性に優れた発泡スチロール製筐体の上部から内部に設置することにより、装置内部の効率的な冷却を行いスムーズな対流を発生させ、このとき素子と、装置下部に置く水蒸気発生装置にかける電圧を調節することにより、容易に装置内の温度と湿度の調節ができることを特徴とする人工雪発生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正２
【補正方法】削除
【補正の内容】