SE505253C2 - Sätt och anordning för bildande av snö - Google Patents

Description

505 253 10 15 20 25 30 35 2 konvex yta som träffas av den in i kammaren passerande strålen.

För bland annat bättre spridning av på ovan nämnda sätt bildade droppar och ökning av verkningsgraden är det från US-A-3 814 319 känt att montera en anordning av från US-A-2 676 471 känt typ i toppen av en mast med en längd på åtminstone 3 meter (10 feet).

Den från CH-PS-529 325 kända anordningen fungerar väsentligen enligt kända principer. Anordningen innefat- tar en kammare i form av ett rör, i vilket det blandas vatten och luft. Denna blandning matas sedan till ett munstycke, i vilket det är inrättat en kula, vilken finfördelar blandningen innan den lämnar munstycket genom i munstycket inrättade hål eller kanaler.

Den från NO-L-913 205 kända anordningen innefattar en kammare för blandning av vatten och luft. Därutöver är det inrättat organ för upprätthållande av väsentligen konstant tryck i blandningskammaren.

En för närvarande i stor omfattning använd typ av snökanon är den så kallade làgtrycks-snökanonen. Denna typ av snökanon beskrivs i AT-B-393 318 och bygger på principen att inrätta en kraftig fläkt för acceleration och spridning av vatten-luft-blandningen. Till skillnad från ovan nämnda anordningar, vilka arbetar enligt högtrycksprincipen, sprutas vattnet in i den av fläkten alstrade luftströmmen varvid således vattnet och luften blandas i den av fläkten alstrade luftströmmen, istället för i en blandningskammare. En fördel med denna typ av snökanon är att ljudnivån är avsevärt lägre, jämfört med snökanoner av högtryckstyp. Även om kända anordningar fungerar tillfredsstäl- lande vad gäller snöbildning, är de behäftade med vissa nackdelar, av vilka endast några nämns här. En av de mera allvarliga nackdelarna är den höga effektförbruk- ningen (kWh/m3) i samband med snöbildningen. 10 15 20 25 30 35 505 253 3 En annan nackdel är att det på grund av begränsad verkningsgrad och spridningskapacitet i regel krävs ett förhållandevis stort antal anordningar för täckning av exempelvis en pist för utförsåkning.

Dessutom har det visat sig att munstyckena hos både högtrycks- och lågtryckstypen är känsliga för nedisning, vilket allt som ofta resulterar i att munstyckena till- sluts. Det krävs således ständig passning av anordning- arna, vilket är arbetskraftsintensivt.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att ange ett sätt att kontinuerligt bilda och sprida snö respektive små vattendroppar.

Ett andra ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för genomförande av det uppfinningsenliga sättet.

Ett tredje ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning som i förhållande till kända anordningar förbrukar mindre energi vid bildande och spridande av samma snömängd.

Ett fjärde ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning med högre kapacitet per tidsenhet vid bildande och spridande av snö, jämfört med den kända tekniken.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning skall för övrigt uppfylla samma krav som kända "snökanoner" av högtryckstyp, dvs skall kunna anslutas till befintliga ledningar för vatten respektive tryckluft. Den uppfin- ningsenliga anordningen skall dessutom vara väsentligen underhållsfritt och kunna inrättas på avstånd ovanför marken.

Dessa och andra ändamål uppnås enligt föreliggande uppfinning med ett sätt att kontinuerligt bilda och sprida snö respektive små vattendroppar enligt patent- kravet 1, respektive en anordning enligt patentkravet 6.

Andra särdrag och fördelaktiga utföringsformer framgår av underkraven. 505 10 15 20 25 30 35 253 4 I det följande beskrivs ett föredraget utförings- exempel av föreliggande uppfinning närmare i detalj under hänvisning till medföljande ritningar.

Fig 1 är en framsidovy av den uppfinningsenliga an- ordningen, av vilken det speciellt tydligt framgår en spridningsöppning.

Fig 2 är en snittvy av den uppfinningsenliga anord- ningen, vilken är tagen längs en linje A-A i fig l.

Fig 3 är en snittvy av den uppfinningsenliga anord- ningen, vilken är tagen längs en linje B-B i fig 2.

Hänvisning göres nu till ritningsfigurerna i vilka det åskádliggörs en för tillfället föredragen utförings- form av en uppfinningsenlig anordning 2 för bildande och spridande av snö respektive små vattendroppar. Anord- ningen 2 innefattar en centraldel 4 och en ytterdel 6.

Ytterdelen 6 är hos den åskådliggjorda utföringsformen av föreliggande uppfinning integrerad med ett sprid- ningshuvud 8. Det är dock underförstått att spridnings- huvud även kan utgöras av en separat med exempelvis nämnda ytterdel förbunden enhet.

Spridningshuvudet 8 har en inmatningsöppning 10 som är vänd mot och exempelvis via en kanal 12 kommunicerar med en öppning 14 i ytterdelen 6 och med en öppning 16 i centraldelen 4. En spridningsöppning 18 är inrättad i spridningshuvudet 8 för spridning av de medelst anord- ningen 2 bildade vattendroppar som bildar den snö eller de iskristaller som faller till marken. Mellan denna spridningsöppning 18 och nämnda inmatningsöppning 10 är det bildat en spridnings- och finfördelningsyta 20. Av fig 2 framgår speciellt tydligt att inmatningsöppningen 10 och spridningsöppningen 18 är belägna i varsitt plan som bildar vinkel med varandra. Hos den åskådliggjorda utföringsformen är denna vinkel väsentligen 90°. Det är dock underförstått att vinkeln kan vara större eller mindre. Det således bildade vinkelområdet på i det åskådliggjorda fallet 90°, overbryggas således av den i 10 15 20 25 30 35 505 253 5 spridningshuvudet 8 inrättade spridnings- och finfördel- ningsytan 20. Av nedanstående funktionsbeskrivning blir tydligt att anordningens spridningssektor bland annat beror på utformningen av spridningsöppningen 18 och spridnings- och finfördelningsytan 20. Hos den åskådlig- gjorda utföringsformen av föreliggande uppfinning är denna yta krökt och företrädesvis konkav. Det är dock även möjligt att inrätta en plan, sned yta, vilket dock försämrar spridningskapaciteten.

Av den i fig 2 âskådliggjorda sníttvyn av den upp- finningsenliga anordningen 2 framgår speciellt väl utformningen av den inre ytan hos såväl centraldelen 4 som ytterdelen 6. Det är tydligt att centraldelen 4 enligt den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning är belägen inuti och på avstånd omges av ytterdelen 6. Anledningen till att detta utförande är speciellt lämpligt anges längre ned. Centraldelen 4 utgörs av en rörformig del med i det åskàdliggjorda fallet cirkulärt tvärsnitt. Den har således en innerdia- meter D1 och en ytterdiameter D2, varvid D1 < D2. Det är dock underförstått att centraldelen även kan ha annan tvärsnittsform. Innerdiametern D1 avtar i riktning mot den med öppningen 16 försedda änden av centraldelen 4, av skäl som kommer att beskrivas längre ned. Diameter- minskningen sker företrädesvis kontinuerligt genom en inuti centraldelen 4 inrättad, här ringformig vulst 24. Även den centraldelen 4 på avstånd omgivande ytter- delen 6 utgörs av en rörformig del med i det åskådlig- gjorda fallet cirkulärt tvärsnitt. Den har således en innerdiameter D3 och en ytterdiameter D4, varvid D2 < D3 < D4. Det är underförstått att ytterdelen även kan ha annan tvärsnittsform. Innerdiametern D3 avtar i riktning mot den med öppningen 14 försedda änden av ytterdelen 6, av skäl som kommer att beskrivas längre ned. Diameterminskningen sker företrädesvis kontinuer- ligt genom en inuti ytterdelen 6 inrättad, här ringfor- 505 253 10 15 20 25 30 35 6 mig vulst 26. Hos den i figurerna àskådliggjorda utfö- ringsformen avtar även centraldelens 4 ytterdiameter D3 i närhet av den mot spridningshuvudet 8 vända änden, vilket kompenseras genom motsvarande utformning av ytterdelens 6 vulst 26. Mellan centraldelen 4 och ytter- delen 6 inrättade avståndsorgan 22 (se fig 2) fixerar centraldelen 4 och ytterdelen 6 i förhållande till varandra utan att blockera ett flöde i ytterdelens 6 inre.

Den från spridningshuvudet 8 vända änden hos såväl centraldelen 4 som ytterdelen 6 är förbunden med ett rörledningssystem för vatten respektive tryckluft. Hos den för tillfället föredragna utföringsformen av före- liggande uppfinning är centraldelen 4 förbunden med rörledningssystemet för vatten, och är ytterdelen 6 förbunden med motsvarande system för tryckluft. Anled- ningen till att vattnet matas ut genom den här cirkulära öppningen 16 och luften matas ut genom den här ringfor- miga öppningen 14, se speciellt fig 3, framgår av nedan- stående funktionsbeskrivning.

Efter anslutning av anordningen 2, dvs centraldelen 4 och ytterdelen 6, till de befintliga rörledningssyste- men för vatten respektive tryckluft och efter funktions- sättning av motsvarande pump respektive kompressor, matas hos den här beskrivna utföringsformen vatten till anordningens 2 centraldel 4 och tryckluft till ytter- delen 6, varvid tryckluften således omger centraldelens 4 yttre yta och pà sin väg till den ringformiga öpp- ningen 14 passerar förbi de mellan centraldel och ytter- del inrättade avstàndsorganen 22. Vid tillnärmelsevis konstant vattentryck medför diameterminskningen, dvs vulsten 24 i centraldelen 4 att vattnets strömningshas- tighet Vw ökar. Motsvarande gäller för tryckluftens strömningshastighet Va som ökar avsevärt vid passage av ytterdelens vulst 26 och vid väsentligen konstant luft- tryck. För åstadkommande av önskad avkylningseffekt bör 10 15 20 25 30 35 505 253 7 luftens strömningshastighet Va vid passage genom den ringformiga öppningen 14 vara avsevärt större än vatt- nets strömningshastighet Vw vid passage genom öppningen 16, dvs Va >> Vw.

Genom öppningen 16 matas vattnet ut i den omgivande atmosfären, vilket vatten omges av en luftström med hög hastighet och god avkylningskapacitet. Samtidigt som luften avkyler vattnet rycks den genom öppningen 16 utmatade vattenstràlen isär till mindre droppar som accelereras på väg till spridningshuvudets 8 i omgiv- ningens atmosfär inrättade spridnings- och finfördel- ningsyta 20. Med hög hastighet träffar dessa mindre vattendroppar den krökta spridnings- och finfördelnings- ytan 20, mot vilken dem slås sönder till mycket små droppar med en diameter på omkring 0,3 mm samtidigt som flödesriktningen ändras i riktning mot spridningsöpp- ningen 18. Även tryckluftens flödesriktning ändras, och luften och nämnda små vattendroppar passerar gemensamt ut genom spridningsöppningen 18, vilket bidrar till att dropparna sprids över ett stort område. På väg ned till marken fryser dessa små droppar till iskristaller och bildar således ett snötäcke på marken. För täckning av ett stort område är det föredraget att montera anord- ningen i toppen av liftsystemets master, belysningsmas- ter, mm. En fördel i detta sammanhang är att skidåkning kan pågå även vid spridning av "konstgjord" snö.

Det uppfinningsenliga sättet att kontinuerligt bilda och sprida snö respektive små vattendroppar känne- tecknas väsentligen av åtgärderna att mata trycksatt vatten respektive luft i form av med varandra väsentli- gen parallella flöden ut i den omgivande atmosfären, samt att i vattnets respektive luftens flödesväg inrätta en spridnings- och finfördelningsyta.

Det åstadkommes således ett sätt och en anordning för kontinuerligt bildande och spridande av snö respek- tive små vattendroppar, vilken anordning har hög kapaci- 505 253 10 8 tet avseende bildande och spridande av snö respektive små vattendroppar. Praktiska försök vid -6°C har visat att den totala energiförbrukningen (kWh/m3) för bildande och spridande av en viss mängd snö är endast omkring 30%-50% av motsvarande energiförbrukning för anordningar enligt den kända tekniken.

Det inses att det är möjligt att göra vissa avsteg från den beskrivna utföringsformen. Således är det möjligt att inrätta spridnings- och finfördelningsytan i en separat, på avstånd från vatten- respektive luftkana- lens utmatningsöppningar anbringad enhet. Alla varianter och modifieringar som innefattas av den bakomliggande uppfinningstanken skall dock omfattas av bifogade pa- tentkrav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 505 253. 9 PATENTKRAV

1. Sätt att kontinuerligt bilda och sprida snö res- pektive små vattendroppar till en omgivande atmosfär med användande av vatten och tryckluft, innefattande åtgär- derna att mata vattnet respektive tryckluften i form av flöden ut i den omgivande atmosfären, samt att i vatt- nets respektive tryckluftens flödesväg inrätta en sprid- nings- och finfördelningsyta (20), k ä n n e t e c k - n a t av att spridnings- och finfördelingsytan (20) inrättas i den omgivande atmosfären, så att snön resp de små vattendropparna bildas först i den omgivande atmosfären.

2. Sätt enligt kravet 1, av åtgärderna att så rikta nämnda flöden att det erhål- k ä n n e t e c k n a t les med varandra väsentligen parallella flöden, samt att så mata vattnet respektive tryckluften ut i den omgi- vande atmosfären, att den således bildade tryckluftstrå- len mantelformigt omger den bildade vattenstrålen.

3. Sätt enligt kravet 1 eller 2, av åtgärden att ge tryckluften en flödes- k ä n n e - t e c k n a t hastighet (Va) som överstiger vattnets flödeshastighet (Vw)-

4. Sätt enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a t av åtgärden att så inrätta nämnda sprid- nings- och fördelningsyta att den bildar vinkel mot vatten- respektive tryckluftstrålens flödesriktning.

5. Sätt enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a t av åtgärden att inrätta nämnda spridnings- och fördel- ningsyta med en vinkel på omkring 45°.

6. Anordning för kontinuerligt bildande och spri- dande av snö resp små vattendroppar till en omgivande atmosfär med användande av vatten och tryckluft, vilken anordning innefattar en centraldel (4) med en öppning (16), (14), net och tryckluften är anordnade att via nämnda öpp- en ytterdel (6) med en öppning varvid vatt- ningar (16,l4) matas ut i den omgivande atmosfären, och IO 505 253 10 15 20 25 30 ett i vattnets respektive tryckluftens väg inrättat hin- der i form av en spridnings- och finfördelningsyta (20), k ä n n e t e c k n a d av att spridnings- och finför- (20) ren, så att snön resp de små vattendropparna bildas delningsytan är inrättad i den omgivande atmosfä- först i den omgivande atmosfären.

7. Anordning enligt kravet 6, k ä n n e t e c k - n a d så på avstånd omger nämnda centraldel (4), (16) traldelen (4) ringformigt omges av nämnda öppning (14) i (6), (16, 14) rar med en i ett spridningshuvud (8) inrättad inmat- (10) (20) ningshuvudet (8) av att nämnda ytterdel (6) att nämnda öppning i cen- ytterdelen samt att öppningarna kommunice- ningsöppning som via nämnda spridnings- och finför- är förbunden med en likaledes i sprid- (18). k ä n n e t e c k - delningsyta inrättad spridningsöppning

8. Anordning enligt kravet 7, n a d av att nämnda inmatningsöppning (10) och nämnda (13) bildar vinkel med varandra, (10, 18) spridnings- och finfördelningsytan spridningsöppning är belägna i var sitt plan som samt att den öppningarna åtminstone delvis med varandra förbindande (20) är krökt.

9. Anordning enligt något av kraven 6-8, k ä n - n e t e c k n a d av att det för ökning av vattnets respektive tryckluftens flödeshastighet är inrättat en förträngning (24, 26) ytterdelen (6).

10. Anordning enligt något av kraven 6-9, från nämnda i centraldelen (4) respektive i k ä n - n e t e c k n a d av att centraldelens (4) öppning (16) ningssystem för vatten, nämnda öppning (14) rörledningssystem för tryckluft. vända ände är förbunden med ett rörled- från vända ände är förbunden med ett samt att ytterdelens (6)