(57)【要約】 【課題】  簡単かつ低コストの構造で以って、多量の人工雪を生成可能として人工雪の製造効率が向上された造雪装置を提供する。【解決手段】  圧縮空気を断熱膨張させて微粒化水滴を冷却することにより人工雪を生成する造雪装置において、蒸気を生成する蒸気発生装置と、圧縮空気を噴出する空気噴出口が中央部に開口されるとともにこれの近傍に蒸気吹出口が開口されるエジェクタ部とを備え、該エジェクタ部に空気噴出口から圧縮空気を噴出せしめて蒸気吹出口の近傍に形成した負圧により蒸気吹出口から蒸気を吸引して微粒化水滴を生成するように構成されてなることを特徴とする。【選択図】  図１
2005127577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒化水滴が混合された圧縮空気を断熱膨張させて該微粒化水滴を冷却することにより人工雪を生成する造雪装置において、水を加熱して蒸気を生成する蒸気発生装置と、前記圧縮空気を噴出する空気噴出口が中央部に開口されるとともに該空気噴出口の近傍に前記蒸気発生装置からの蒸気を吹き出す蒸気吹出口が開口されるエジェクタ部とを備え、前記エジェクタ部に前記空気噴出口から圧縮空気を噴出せしめて前記蒸気吹出口の近傍に負圧を形成し該負圧により前記蒸気吹出口から蒸気を吸引して前記微粒化水滴を生成するように構成されてなることを特徴とする造雪装置。
【請求項２】
前記蒸気発生装置は、水が収容された貯水槽と、該貯水槽内の水を加熱するヒーターと、該貯水槽内上部の気体空間と前記蒸気吹出口とを接続する蒸気通路とにより構成されてなることを特徴とする請求項１記載の造雪装置。
【請求項３】
微粒化水滴が混合された圧縮空気を断熱膨張させて該微粒化水滴を冷却することにより人工雪を生成する造雪装置において、ミスト発生槽内に収容された水中に空気を注入して気泡を発生させ、該気泡により該ミスト発生槽内上部に水滴ミストを生成するミスト発生装置と、前記圧縮空気を噴出する空気噴出口が中央部に開口されるとともに該空気噴出口の近傍に前記ミスト発生装置からの水滴ミストを吹き出すミスト吹出口が開口されるエジェクタ部とを備え、前記エジェクタ部に前記空気噴出口から圧縮空気を噴出せしめて前記ミスト吹出口の近傍に負圧を形成し該負圧により該ミスト吹出口から前記水滴ミストを吸引して前記微粒化水滴を生成するように構成されてなることを特徴とする造雪装置。
【請求項４】
前記ミスト発生装置は、多数の空気噴出口が穿設された隔壁にて前記ミスト発生槽内を区画し、該隔壁の下部側に導入された加圧空気を前記空気噴出口から該隔壁上部側に張られた水中に噴出させて前記気泡を発生させるように構成されてなることを特徴とする請求項３記載の造雪装置。
【請求項５】
前記エジェクタ部の後流に、通路面積を連続的に拡大して形成され該エジェクタ部を経た前記圧縮空気を断熱膨張させることにより前記微粒化水滴を冷却するディフューザ部を連設してなることを特徴とする請求項１または３の何れかの項に記載の造雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雪機等に適用され、微粒化水滴が混合された圧縮空気を断熱膨張させて該微粒化水滴を冷却することにより人工雪を生成する造雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工雪を生成してスノーガンによりスキー場に散布するスノーガン式人工降雪機は、水を微粒化した微粒化水滴を圧縮空気の断熱膨張によって冷却し、前記微粒化水滴と空気との噴流により該微粒化水滴を遠くへ飛散させることにより造雪している。
かかるスノーガン式人工降雪機の１つとして、特許文献１（特開平７−１９８２３８号公報）の技術が提供されている。
【０００３】
特許文献１の技術においては、スノーガンのノズル内空気通路の加圧水と加圧空気とが混合する位置付近に、円環状リングを設けるとともに、該円環状リングの外周に水を噴出する複数の水噴出口を設け、該水噴出口から前記加圧水を噴出し前記円環状リングの外周に衝突させて、該円環状リングの両側に水膜を形成し、該水膜に前記加圧空気を流して前記水膜を微粒化した微粒化水滴を形成し、該微粒化水滴を前記ノズルの先端部から噴出するように構成している。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９８２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１の技術にあっては、微粒化水滴を形成する装置として、水を加圧しノズルまで圧送するためのポンプ、該ポンプからの加圧水を噴出し衝突させる水噴出機構や円環状リング等の格別な装置を必要とするため、装置が複雑かつ高コストとなる。
また、かかる従来技術にあっては、ノズル内空気通路に設置した円環状リングの外周に加圧水を衝突させて水膜を形成し、該加圧空気を流して微粒化水滴を形成するようになっているため、該微粒化水滴の形成量は前記円環状リングを含む加圧水の噴出、衝突機構の機能によって制限されていることから、加圧空気量あるいは加圧空気の流速を増大させても、これに比例して微粒化水滴の形成量つまり人工雪の生成量は増大せず、該人工雪の製造効率が低い。
等の問題点を有している。  
【０００６】
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、簡単かつ低コストの構造で以って、多量の人工雪を生成可能として人工雪の製造効率が向上された造雪装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はかかる目的を達成するもので、その第１発明は、微粒化水滴が混合された圧縮空気を断熱膨張させて該微粒化水滴を冷却することにより人工雪を生成する造雪装置において、水を加熱して蒸気を生成する蒸気発生装置と、前記圧縮空気を噴出する空気噴出口が中央部に開口されるとともに該空気噴出口の近傍に前記蒸気発生装置からの蒸気を吹き出す蒸気吹出口が開口されるエジェクタ部とを備え、前記エジェクタ部に前記空気噴出口から圧縮空気を噴出せしめて前記蒸気吹出口の近傍に負圧を形成し該負圧により前記蒸気吹出口から蒸気を吸引して前記微粒化水滴を生成するように構成されてなることを特徴とする。
【０００８】
そしてかかる第１発明において好ましくは、前記蒸気発生装置を、水が収容された貯水槽と、該貯水槽内の水を加熱するヒーターと、該貯水槽内上部の気体空間と前記蒸気吹出口とを接続する蒸気通路とにより構成し、さらには、前記エジェクタ部の後流に、通路面積を連続的に拡大して形成され該エジェクタ部を経た前記圧縮空気を断熱膨張させることにより前記微粒化水滴を冷却するディフューザ部を連設する。
【０００９】
かかる第１発明によれば、蒸気発生装置において、ヒーターにより水を加熱して連続的に蒸気を発生させるとともに、流路面積が絞られ前記蒸気発生装置に連通する蒸気吹出口が開口しているエジェクタ部に圧縮空気を空気噴出口から噴出せしめると、該エジェクタ部の蒸気吹出口近傍に負圧が形成され、該負圧発生に伴うエジェクタ作用によって、前記蒸気発生装置にて生成された蒸気を蒸気通路を通して蒸気吹出口から吸引する。
【００１０】
そして前記エジェクタ作用によって蒸気吹出口からエジェクタ部に連続的に吸引された蒸気は、該エジェクタ部の下流に連設され流路面積が連続的に拡大しているディフューザ部に導入され、該ディフューザ部における前記圧縮空気の断熱膨張によって冷却されて凝縮し、微粒化された水滴（微粒化水滴）となる。この微粒化水滴を低温の外気中に噴射することにより人工雪が生成される。
この場合、前記のように、蒸気吹出口近傍に空気流による負圧が形成されるので、空気流速を増大して負圧を大きくするに従い蒸気の凝縮点が下がることから、より低温で蒸気の水滴化がなされることとなり、空気流速つまり空気量の増大に比例した量の微粒化水滴つまり人工雪を生成することができる。
【００１１】
また、第２発明は、ミスト発生槽内に収容された水中に空気を注入して気泡を発生させ、該気泡により該ミスト発生槽内上部に水滴ミストを生成するミスト発生装置と、圧縮空気を噴出する空気噴出口が中央部に開口されるとともに該空気噴出口の近傍に前記ミスト発生装置からの水滴ミストを吹き出すミスト吹出口が開口されるエジェクタ部とを備え、前記エジェクタ部に前記空気噴出口から圧縮空気を噴出せしめて前記ミスト吹出口の近傍に負圧を形成し該負圧により該ミスト吹出口から前記水滴ミストを吸引して前記微粒化水滴を生成するように構成されてなることを特徴とする。
【００１２】
そしてかかる第２発明において好ましくは、前記ミスト発生装置を、多数の空気噴出口が穿設された隔壁にて前記ミスト発生槽内を区画し、該隔壁の下部側に導入された加圧空気を前記空気噴出口から該隔壁上部側に張られた水中に噴出させて前記気泡を発生させるように構成し、さらには、前記エジェクタ部の後流に、通路面積を連続的に拡大して形成され該エジェクタ部を経た前記圧縮空気を断熱膨張させることにより前記微粒化水滴を冷却するディフューザ部を連設する。
【００１３】
かかる第２発明によれば、ミスト発生装置において、好ましくは、多数の空気噴出口が穿設されミスト発生槽内を区画する隔壁の下部側に導入された加圧空気を空気噴出口から隔壁上部側に張られた水中に噴出させて気泡を発生させて、ミスト発生槽内に水滴ミストを生成し、該水滴ミストをミスト吹出口からエジェクタ部に吹き出すことにより微粒化水滴を生成するので、ミスト発生槽内を区画した多数の空気噴出口が穿設された隔壁で区画し、該隔壁上部側に張られた水中に加圧空気を噴出させるという、前記第１発明よりもさらに簡単かつ低コストの装置で微粒化水滴を生成できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エジェクタ部の蒸気吹出口近傍に圧縮空気の噴出により負圧を発生させることに伴うエジェクタ作用によって、蒸気発生装置からの蒸気を蒸気吹出口から吸引し、該エジェクタ部下流のディフューザ部における圧縮空気の断熱膨張によって吸引蒸気を冷却、凝縮せしめて、微粒化水滴を形成することができるので、空気流速を増大し蒸気吹出口近傍の負圧を大きくして蒸気の凝縮点を下げることにより、より低温で蒸気の水滴化が可能となり、空気量の増大に比例した量の微粒化水滴を生成することができる。
これにより、圧縮空気量を増減することにより微粒化水滴の量つまり造雪量を自在に調節できることとなって、圧縮空気量を増加するのみで多量の微粒化水滴つまり人工雪を容易に生成することが可能となり、人工雪の製造効率が向上する。
【００１５】
また、蒸気発生装置においてヒーターで水を加熱する等の簡単な手段によって連続的に蒸気を発生させてエジェクタ部におけるエジェクタ作用により該蒸気を吸引し、ディフューザ部における圧縮空気の断熱膨張により該蒸気から微粒化水滴を生成するので、前記特許文献１記載の従来技術のような水圧送用のポンプや円環状リング等の格別な装置を必要とせず、簡単な構造かつ低コストの装置で多量の人工雪を製造できる。
【００１６】
また、第２発明のようなミスト発生装置を用いれば、ミスト発生槽内を区画した多数の空気噴出口が穿設された隔壁で区画し、該隔壁上部側に張られた水中に加圧空気を噴出させるという、前記第１発明よりもさらに簡単かつ低コストの装置で微粒化水滴を生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の第１実施例に係る造雪装置の縦断面図、図２は第２実施例に係る造雪装置のミスト発生装置近傍の要縦断面図である。
【００１８】
本発明の第１実施例に係る造雪装置を示す図１において、５０はエジェクタダクトで、流路断面積が入口部から滑らかに縮小されて、後述する蒸気吹出口５が開口される部位に前記流路断面積が最小となるエジェクタ部１４が形成されている。
１は主空気管で、内部に形成された主空気通路に図示しない空気圧縮機から所定の高圧に加圧された圧縮空気が通流するようになっている（点線矢印Ｕ３）。該主空気通路２の出口端部を構成する空気噴出口３は前記エジェクタ部１４の中央部に開口され、前記主空気通路２に導入された圧縮空気を該空気噴出口３から前記エジェクタ部１４に噴出せしめて（実線矢印Ｕ１）、前記蒸気吹出口５の近傍に負圧を形成し該負圧により前記蒸気吹出口５から蒸気を吸引可能に構成されている。
４は前記エジェクタダクト５０の内周と前記主空気管１の外周との間に形成された周部空気通路で、外部からの空気が該周部空気通路４を通って前記エジェクタ部１４に流入可能となっている。
【００１９】
１５は前記エジェクタ部１４の後流に形成されたディフューザ部で、前記エジェクタ部１４から流路断面積（通路面積）を連続的に拡大した末広がりのテーパ状通路に形成されている。１６は該ディフューザ部１５の下流側に連設され、前記ディフューザ部１５の出口側の最大流路断面積形成部と同一断面積に形成された出口通路である。
該ディフューザ部１５及び出口通路１６は、断熱材からなる断熱管１８の内部に形成され、前記エジェクタ部１４を経た圧縮空気が、該ディフューザ部１５及び出口通路１６で断熱膨張するようになっている。
尚、前記断熱材からなる断熱管１８に代えて、管体の内部に冷却用のブラインを通流した冷却管に構成することもできる。
【００２０】
８は蒸気発生器で、次のように構成されている。
８１は内部の水室部１０に水が収容された貯水槽、９は図示しない電源に接続されて該貯水槽８１内の水を加熱するヒーターである。７は前記貯水槽８１内上部の蒸気室部１１と前記エジェクタ部１４に開口する１個または複数個（この例では２個）の蒸気吹出口５とを接続する蒸気通路である。該蒸気通路７と蒸気吹出口５とは環状通路６を介して連通されている。
８ａは前記貯水槽８１の下部に開口する水入口で、水供給管１２に接続されている。１３は該水供給管１２に設けられた水供給弁で、該水供給弁１３を開閉することにより、前記貯水槽８１内への水の補給量を制御して、前記水室部１０の水面を所定位置に保持するようになっている。
【００２１】
かかる構成からなる造雪装置において、前記蒸気発生器においては、ヒーター９により水室部１０内の水を加熱して連続的に蒸気を発生させる。一方、空気圧縮機等の空気加圧手段からの圧縮空気は、前記主空気通路２を通って空気噴出口３から流路面積が絞られている前記エジェクタ部１４に噴出せしめる。該エジェクタ部１４へのかかる噴出空気によって該エジェクタ部１４の蒸気吹出口５近傍に負圧が形成され、該負圧発生に伴うエジェクタ作用によって、前記蒸気発生器８にて発生した蒸気を蒸気通路７を通して蒸気吹出口５からエジェクタ部１４へ吸引する（一点鎖線矢印Ｕ２）。
【００２２】
このとき、前記エジェクタ作用によって前記周部空気通路４から低温の空気が前記エジェクタ部１４に吸入されて前記蒸気と合流する。このようにすれば、外部からの低温空気により、ディフューザ部１５における蒸気の凝縮作用を助長でき造雪作用が促進される。
尚、前記周部空気通路４を設置せずに、エジェクタ部１４へは圧縮空気及び蒸気吹出口５からの蒸気を通流するようにしてもよい。
【００２３】
そして前記エジェクタ部１４におけるエジェクタ作用によって蒸気吹出口５から該エジェクタ部に連続的に吸引された蒸気は、該エジェクタ部１４の下流に連設され流路面積が連続的に拡大しているディフューザ部１５に導入される。該ディフューザ部１５は断熱構造となっているため、該蒸気はディフューザ部１５における前記圧縮空気の断熱膨張によって冷却されて凝縮し、微粒化された水滴（微粒化水滴）となる。この微粒化水滴を、前記出口通路１６を通って低温の外気中に噴射することにより人工雪が生成される。
【００２４】
かかるエジェクタ作用において、前記のように、蒸気吹出口５近傍に空気流による負圧が形成されるので、空気の流速を増大して前記負圧を大きくするに従い蒸気の凝縮点が下がることから、前記負圧の形成によって、より低温で蒸気の水滴化がなされることとなる。これにより、前記エジェクタ部１４に噴出される空気の流速つまり空気量の増大に比例した量の微粒化水滴つまり人工雪を生成することができる。
従って、前記エジェクタ部１４に噴出される圧縮空気量を増減することにより、微粒化水滴の量つまり造雪量を自在に調節できることとなって、圧縮空気量を増加するのみで多量の微粒化水滴つまり人工雪を容易に生成することが可能となる。
【００２５】
図２に示される第２実施例において、２０はミスト発生装置で次のように構成されている。
２０ａはミスト発生槽で、その内部を、多数の空気噴出口２４が穿設された隔壁２７によって上下２つの室に区画されている。該隔壁２７の下部側は加圧空気が導入される加圧空気室２３が形成され、上部側には水２５が張られており、該加圧空気室２３内の加圧空気が該隔壁２７の空気噴出口２４を通って前記水２５内に噴出して水中に気泡を発生させるようになっている。
２９は前記エジェクタ部１４に開口するミスト吹出口、２８は前記ミスト発生槽２０ａ上部と該ミスト吹出口２９とを接続するミスト通路である。
また、２１は前記加圧空気生成用のファン、２２は該ファン２１と前記加圧空気室２３とを接続する加圧空気管である。
図２に記載を省略した分を含めて、その他の部分の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００２６】
かかる第２実施例によれば、前記ミスト発生装置２０において、多数の空気噴出口２４が穿設されミスト発生槽２０ａ内を区画する隔壁２７の下部側に形成されている加圧空気室２３内に導入された加圧空気を、多数の前記空気噴出口２４から前記隔壁２７の上部側に張られた水２５内に噴出させて無数の気泡を発生させる。
そして、かかる無数の気泡によりミスト発生槽２０ａ内上部のミスト生成室２６内に無数の水滴ミストが生成され、該水滴ミストを、前記第１実施例と同様なエジェクタ作用によってミスト吹出口２９からエジェクタ部１４に吹き出すことにより微粒化水滴を生成する。
かかる第２実施例においては、ミスト発生槽２０ａ内を多数の空気噴出口２４が穿設された隔壁２７で区画し、該隔壁２７上部側に張られた水中に加圧空気を噴出させるという、前記第１発明よりもさらに簡単な装置で微粒化水滴を生成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、圧縮空気量を増加するのみで多量の微粒化水滴つまり人工雪を容易に生成することが可能となり、人工雪の製造効率が向上するとともに、従来技術のような水圧送用のポンプや円環状リング等の格別な装置を必要とせず、簡単な構造かつ低コストの装置で多量の人工雪を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例に係る造雪装置の縦断面図である。
【図２】第２実施例に係る造雪装置のミスト発生装置近傍の要縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  主空気管
２  主空気通路
３  空気噴出口
４  周部空気通路
５  蒸気吹出口  
７  蒸気通路
８  蒸気発生器
８１  貯水槽
９  ヒーター
１４  エジェクタ部
１５  ディフューザ部
１６  出口通路
１８  断熱管
２０  ミスト発生装置
２０ａ  ミスト発生槽
２３  加圧空気室
２４  空気噴出口
２５  水
２７  隔壁
２８  ミスト通路
２９  ミスト吹出口
５０  エジェクタダクト
【図１】
2005127577.tif 000003
【図２】
2005127577.tif 000004