(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱壁に囲まれた冷却室内に、樹木等の被着氷物と、冷却コイルおよび送風機を備える空気冷却器と、霧発生装置とを備え、前記空気冷却器の運転により冷却室内が所定の下限温度になると空気冷却器の運転が停止されるとともに、前記霧発生装置によって霧が発生させられ、冷却室内から霧がなくなるか、あるいは冷却室内が氷結温度を超えると前記空気冷却器の運転が開始され、冷却室内が所定の上限温度になると霧発生装置が停止され、霧が前記空気冷却器内に入り込まないように構成してなる人工霧氷生成装置。
【請求項２】
前記冷却室内に、蓄冷材を収容してなる請求項１に記載の人工霧氷生成装置。
【請求項３】
前記蓄冷材が低温下で相変化する潜熱蓄冷材である請求項２に記載の人工霧氷生成装置。
【請求項４】
前記蓄冷材がディスプレイ兼用の土であり、この土にて冷却室の床面を覆ってなる請求項２に記載の人工霧氷生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹木等の被着氷物の表面に霧氷を人工的に生成する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
霧氷とは自然界でみられる着氷の一種であり、過冷却した霧や雲粒が樹木等に付着して凍結したものを特に樹氷、雨氷あるいは粗氷と呼んでいる。
このような霧氷を人工的に生成する装置として例えば図３に示すような装置が従来からある。
【０００３】
従来の人工霧氷生成装置は断熱壁３１に囲まれた冷却室３２内に空気冷却器３３を備えるとともに、水と圧縮空気を吐出する霧発生体たる二流体ノズル３４を備え、前記冷却器３３によって冷却室３２内を氷点下の温度（−３０〜−５℃）に冷却するとともに二流体ノズル３４により樹木３５へ霧を吹き付け、この霧を樹木の表面で凍結せしめて霧氷を付着、生成する構成のものとしてある。
【０００４】
なお、同図において符号３６は冷却器３３内の冷却コイル３７に冷媒を供給する冷凍機、３８は冷気を循環させる送風機を示し、また、３９は水タンク４０から二流体ノズルへ水を送るポンプ、４１は二流体ノズルへ圧縮空気を供給する空気圧縮機を示す。
【０００５】
上述した従来の装置では冷却室３２内の霧が冷却器３３内に入り込んで冷却コイル３７表面で氷結し、冷却コイル間の通風路を塞いで通風不良を起こすことがある。
【０００６】
【目的】
本発明の目的とするところは、冷却器内の冷却コイル表面への着氷を防止できて被着氷物たる樹木の表面全体にまんべんなく霧氷を生成し、自然界で生じるのと同様な美しい霧氷を再現することのできる人工霧氷生成方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【本発明の構成】
上記目的を達成するために、本発明に係る人工霧氷生成装置は、断熱壁に囲まれた冷却室内に、樹木等の被着氷物と、冷却コイルおよび送風機を備える空気冷却器と、霧発生装置とを備え、前記空気冷却器の運転により冷却室内が所定の下限温度になると空気冷却器の運転が停止されるとともに、前記霧発生装置によって霧が発生させられ、冷却室内から霧がなくなるか、あるいは冷却室内が氷結温度を超えると前記空気冷却器の運転が開始され、冷却室内が所定の上限温度になると霧発生装置が停止され、霧が前記空気冷却器内に入り込まないように構成してなるものとしてあり、また、前記冷却室内に、低温下で相変化する潜熱蓄冷材やディスプレイ兼用の土よりなる蓄冷材を収容したものとしてある。
【０００８】
【実施例】
以下本発明に係る人工霧氷生成装置の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
断熱壁１に囲まれた冷却室２内には被着氷物たる樹木３を立設してあって、冷却室２内適所に空気冷却器４を設けてあり、同空気冷却器により冷却室内を−３０程度まで冷却できるようになっている。
【０００９】
前記空気冷却器４は冷却コイル５と送風機６を備え、冷却コイル５は冷媒往管７ａおよび同復管７ｂにて冷却室外の冷凍機８に接続されていて、冷却室２内が所定の下限温度例えば−２５℃になるまで冷却運転を行った後、同冷却室内から霧がなくなるか、あるいは冷却室内が氷結温度例えば約０℃を超えるまで運転を停止するものとしてある。
【００１０】
なお、霧がなくなったことを検知するには、例えば冷却室内に光電管等の光センサを設け、受光量の増減により霧の有無を検知することができる。
【００１１】
また、冷却室２内の適所に霧発生装置を設けてあり、同霧発生装置は外部から水と圧縮空気が供給される二流体ノズル９で構成してあり、二流体ノズルには送水管１０と送気管１１の各一端を接続してあって、送水管１０の他端をポンプ１２を介して冷却室外の水タンク１３に接続し、また、送気管１１の他端を冷却室外の空気圧縮機１４に接続してあり、送気管１１からの圧縮空気によって送水管１０からの水を二流体ノズルから散布することにより、冷却室内に霧を発生させるようになっており、冷却室内が所定の下限温度例えば−２５℃になると霧を発生せしめ、同冷却室内が所定の上限温度例えば−５℃になると霧の発生を停止するものとしてある。
【００１２】
また、冷却室２の天井板２ａの上方に蓄冷体１５を配設してあり、同蓄冷体１５は密閉容器１６、１６内に潜熱蓄冷材１７を収容してある。
潜熱蓄冷材１７は低温下で相変化する物質であり、例えば相変化温度が−１５℃の塩化アンモニウム水溶液、−１８℃の硝酸ナトリウム溶液、−２１℃の塩化ナトリウム溶液などを用いることができる。
【００１３】
また、冷却室２の床面２ｂ上を土１８で覆ってあって、この土は樹木３まわりのディスプレイとしてだけではなく、冷却室内の蓄冷効果を向上せしめるためのものとしてある。
【００１４】
なお、冷却室２を囲む前記断熱壁１を鉄板等よりなる断熱パネルで構成し、同断熱パネルを顕熱蓄冷材とすることもできる。
【００１５】
次ぎに上述した人工霧氷生成装置の作用を説明する。
空気冷却器４により冷却室２内を冷却すると、同冷却室内の空気だけでなく冷却室の壁１、土１８、樹木３および潜熱蓄冷材１７もともに冷却され、前記壁１、土１８、樹木３は冷熱を顕熱として蓄え、潜熱蓄冷材１７は一定温度以下になると例えば液体から固体へと相変化して冷熱を顕熱および潜熱として蓄える。
冷却室２内が所定の下限温度例えば−２５℃になると、同空気冷却器４が停止し、霧発生装置の二流体ノズル９により霧を発生せしめる。
【００１６】
前記霧は冷却室内の低温で氷結し、樹木３の表面に着氷して霧氷が生成される。
この際、冷却器は停止しているが、顕熱蓄熱材たる壁１、土１８、樹木３および潜熱蓄熱材１７により冷熱が蓄えられているので、冷却室内の温度は徐々に上昇する。
また、冷却器が停止しているので、霧は冷却器内に入り込まず、冷却コイルへの着氷が防止される。
【００１７】
冷却室内の温度が所定の上限温度例えば−５℃になると霧発生装置が停止し、冷却室内の霧がなくなると冷却器の運転が再開される。
なお、冷却室内の霧がなくならいうちに冷却室内が氷結温度（約０℃）を超えた場合には、霧氷が融けるのを防止するため、霧の有無に拘らず冷却器の運転を再開する。
【００１８】
上述した実施例においては霧の生成を終えた後に冷却室内に霧がなくなったことを例えば光センサにより直接検知してから空気冷却器の運転を再開するようにしてあるが、霧がなくなるまでに掛かる時間を予め実験により求めておき、タイマにより空気冷却器の運転再開を制御することもできる。
【００１９】
また、上述した実施例においては冷却室の下限温度を−２５℃としてあるが、下限温度は−３０〜−２０℃の範囲内が適当であり、この範囲内であれば実施例で説明した潜熱蓄冷材の蓄冷効果が最も大となる。
【００２０】
【発明の作用、効果】
上述のように、本発明に係る人工霧氷生成装置によれば、冷却器の運転により所定の低温に冷却された冷却室内に、霧が生成され、この霧は樹木の表面で凍結し、霧氷が樹木の枝の全体に付着、生成して自然界に生成する霧氷と同様の美しい霧氷を再現することができる。
【００２１】
空気冷却器は冷却室内を所定の下限温度まで冷却すると運転が停止し、その後霧発生装置により霧が生成され、また、その後霧の発生が停止して冷却室内に霧がなくなってから空気冷却器の運転が再開されるので、空気冷却器内に霧が入り込まず、したがって冷却コイル表面への着氷を防止することができる。
【００２２】
また、冷却室内には同冷却室内の床面を覆う土等の顕熱蓄冷材や低温下で相変化する潜熱蓄冷材を配設してあるので、霧を発生させる際に空気冷却器の運転を停止していても冷却室内の温度上昇が抑えられ、十分に霧氷を生成せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る人工霧氷生成装置の実施例を示す正面図。
【図２】冷却室内の温度変化と冷却器および霧発生装置の動作との関係を示す図。
【図３】従来の人工霧氷生成装置の一例を示す正面図。
【符号の説明】
１  断熱壁                    ２  冷却室
３  樹木                      ４  冷却器
５  冷却コイル                ６  送風機
７ａ  冷媒往管                ７ｂ  冷媒復管
８  冷凍機                    ９  二流体ノズル
１０  送水管                  １１  送気管
１２  ポンプ                  １３  水タンク
１４  空気圧縮機              １５  蓄冷体
１６  密閉容器                １７  潜熱蓄冷材
１８  土
【図１】
0003995812.tif 000002
【図２】
0003995812.tif 000003
【図３】
0003995812.tif 000004