AT393318B - Vorrichtung zum erzeugen von kuenstlichem schnee - Google Patents

Description

AT 393 318 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von künstlichem Schnee, bestehend aus einem rohrförmigem Gehäuse, in welchem ein von einem Motor angetriebenes Gebläse zum Erzeugen eines Luftstroms angeordnet ist, der aus einer Luftaustrittsöffnung am vorderen Ende des Gehäuses austritt, aus mindestens einer Impfdüse zum Erzeugen von Impfkristallen und zum Injizieren derselben in den Luftstrom, sowie aus um die Luftaustrittsöffnung des Gehäuses verteilten Wasserdüsen zum Einspritzen von Wassertröpfchen in den Luftstrom.

Derartige, auch als Niederdruck-Schneekanonen bezeichnete Vorrichtungen sind bekannt (vgl. z. B. AT-PS 375 764). Sie besitzen gegenüber Hochdruck-Schneekanonen, die mit Druckluft arbeiten, den Vorteil, daß sie viel leiser sind, da lediglich zum Erzeugen der Impfkristalle Druckluft benötigt wird. Die bekannten Niederdruck-Schneekanonen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie bei relativ hohen Temperaturen, also im Bereich von 0° bis etwa -5 °C keine oder nur eine sehr geringe Schneeleistung besitzen, also keine oder nur eine geringe Schneemenge zu erzeugen in der Lage sind.

Dies hängt damit zusammen, daß zum Gefrieren der aus den Wasserdüsen austretenden Wassertröpfchen zu Schnee die hohe Schmelzwärme des Wassers, die bei 0 °C etwa 80 cal/g beträgt, von dem von dem Gebläse erzeugten Luftstrom so schnell abgeführt werden muß, daß die Wassertröpfchen auf unter 0 °C abgekühlt werden, bevor sie zu Boden fallen.

Um diesem Problem zu begegnen, ist es bekannt, die Düsenöffnungen der Wasserdüsen zu verkleinern, also durch sehr feine Wassertröpfchen eine schnellere Abfuhr dieser Schmelzwärme zu erzielen. Dadurch wird jedoch sehr feiner Schnee erzeugt, der z. B. durch Wind oder sonstige Einflüsse leicht verweht bzw. entfernt wird. Auch ist ein erheblicher Druck erforderlich, um das Wasser durch die feinen Düsen zu pressen. Ein derart hoher Wasserdruck ist aber, insbesondere wenn die Schneekanone auf einem höheren Berg eingesetzt wird, häufig nicht bzw. nur mit großem Aufwand, wie zusätzlichen Pumpen, verfügbar. Abgesehen davon, verstopfen die feinen Düsen sehr leicht. Auch hat man versucht, die Menge der Impfkristalle zu erhöhen, um die Schneeleistung bei Temperaturen nur wenig unterhalb 0 °C zu «höhen. Dazu sind jedoch wieder größere Kompressoren erforderlich, d. h. es erfolgt ein Rückschritt in Richtung Hochdruck-Schneekanonen.

Aus der ER-PS 2 376 384 ist eine Hochdruck-Schneekanone bekannt, bei d« ein Gemisch aus Wass« und Preßluft einer sich zunächst verengenden und dann erweiternden Düse zugeführt wird, um dieses Gemisch zu komprimieren und dann expandieren zu lassen, damit es abkühlt. Die Düse ist in einem rohrförmigen, an beiden Enden offenen Gehäuse angeordnet, so daß vom hinteren Ende kalte Sekundärluft aus der Atmosphäre zu dem aus der Düse austretenden Lufl/Wasser-Strahl angesaugt wird. Um den Strahl einstellen zu können, ist in dem sich erweiternden Teil der Düse ein in Düsenlängsrichtung bewegbar« olivenförmiger Körper vorgesehen, mit dem der Durchfhißquerschnitt der Düse geändert werden kann.

Aufgabe d« Erfindung ist es, eine Niederdruck-Schneekanone bereitzustellen, mit der auf einfache Weise und ohne zusätzliche Probleme auch bei relativ hohen Temp«aturen im Bereich von 0 bis -5 °C praktisch die volle Schneeleistung «zielbar ist.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erreicht, bei der in dem Luftstrom vor der Luftaustrittsöffnung, wie an sich bekannt, ein Luftwiderstandskörper angeordnet ist, der sich in Richtung zur Luftaustrittsöffnung erweitert und mit einer Kante abschließt, und daß zwischen dem Luftwiderstandskörper und der Luftaustrittsöffnung eine Impfdüse angebracht ist.

Wie V«suche ergeben haben, herrscht bei einer herkömmlichen Niederdruckschneekanone mit einem sich vom Motor des Gebläses in Richtung zur Luftaustrittsöffnung «streckenden aerodynamischen Verkleidung am vorderen Ende d« Motorverkleidung ein Überdruck von etwa 100 mbar. Wenn an der vorderen Spitze der Motorverkleidung einer solchen herkömmlichen Niederdruckschneekanone ein Luftwiderstandskörper angeordnet wird, der sich in Richtung zur Luftaustrittsöffnung erweitert und mit einer Kante abschließt, so wird an der der Luftaustrittsöffnung zugewandten Seite des Luftwiderstandskörpers, also in Luftströmungsrichtung unmittelbar hinter dem Luftwiderstandskörper, ein Unterdrück von ca. 300 mbar gemessen, d. h. ein Unterdrück, der dreimal kleiner ist als der Druck des Luftstroms vor dem Luftwiderstandskörper.

Wenn das Druckluft/Wasser-Gemisch, das aus einer Impfdüse austritt, in diesen Unlerdruck-Bercich gesprüht wird, «folgt durch den Unterdrück eine zusätzlich Expansion, die zu einer entsprechenden zusätzlichen Abkühlung dieses Gemischs und damit zu einer «höhten Bildung von Impfkristallen führt.

Der Luftwiderstandskörper erstreckt sich von der Gehäuselängsachse konzentrisch nach außen. Seine in Richtung des Gebläses weisende Fläche verjüngt sich aerodynamisch zum Gebläse hin. Der Luftwid«standskörper kann beispielsweise ein mit d« Spitze in Richtung des Gebläses weisender Kegel, eine Halbkugel, eine Ogive oder dgL sein. An seiner der Luftaustrittsöffnung zugewandten Seite kann er eine plane, in Radialrichtung des rohrförmigen Gehäuses verlaufende Fläche aufweisen oder hohl ausgebildet sein. Wesentlich ist lediglich, daß d« Luftwiderstandskörper an dem der Luftaustrittsöffnung zugewandten Ende eine Kante aufweist, an der die zugeführte Luftströmung zu ein« Wirbelbildung veranlaßt wird.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Darin zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Ob«teil einer Niederdruck-Schneekanone und

Fig. 2 eine Ansicht derWasserringleitungen bei Betrachtung d« Schneekanone nach Fig. 1 von vorne.

Gemäß Fig. 1 weist die Niederdruck-Schneekanone ein rohrförmiges Gehäuse (1) auf, das sich im vorderen Bereich (2) nach vome zu einem Ringabschnitt (3) an seiner vorderen Luftaustrittsöffnung (4) verjüngt -2-

Claims (3)

1. AT393 318B Vor der Luftemtrittsöffhung (5) am hinteren Ende des Gehäuses (1) ist ein Schutzgitter (6) angeordnet. Im Gehäuse (1) ist ein Gebläse befestigt, dessen Gebläserad (7) die Luft über die Luftemtrittsöffhung (5) ansaugt und in Richtung der Pfeile (8) nach vorne zur Luftaustrittsöffnung (4) des Gehäuses (1) transportiert. Das Gebläserad (7) wird von einem Motor (9) oder einem sonstigen Antriebsaggregat angetrieben, der auf der der Luftaustrittsöffnung (4) des Gehäuses (1) zugewandten Seite des Gebläserades (7) angeordnet ist Von dem Motor (9) erstreckt sich eine nach vorne verjüngende aerodynamische Verkleidung (10) in Richtung der Luftaustrittsöffnung (4) des Gehäuses (1). Die Verkleidung (10), die konzentrisch zur Rohrachse (11) angeordnet ist, erstreckt sich fast bis zum Ringabschnitt (3) des Gehäuses (1). An ihrem vorderen, zur Luftaustrittsöffnung (4) weisenden verjüngten Ende (12) der Verkleidung (10) schließt sich ein Luftwiderstandskörper (13) an. Der Luftwiderstandskörper (13) erweitert sich in Richtung der Luftaustriffsöffnung (4) und ist zur Rohrachse (11) konzentrisch und rotationssymmetrisch ausgebildet. An seinem der Luftaustrittsöffnung (4) zugewandten Ende beträgt der Durchmesser des Luftwiderstandskörpers (13) etwa 1/10 bis 1/3 des Innendurchmessers des Ringabschnitts (3) des Gehäuses (1). Gemäß Fig. 1 ist der Luftwiderstandskörper (13) als zur Rohrachse (11) rotationssymmetrischer Konus ausgebildet, dessen Spitze in das verjüngte Ende (12) der Motorverkleidung (10) übergeht An seiner der Luftaustrittsöffnung (4) zugewandten Basis weist der konusförmige Körper (13) eine Kante (14) auf. An der Kante (14) wird die Strömung, die entsprechend der Pfeile (8) durch das Gehäuse strömt, in Luftströmungsrichtung in dem Bereich (15) hinter der Kante (14) zu einer Wirbelbildung veranlaßt. In dem Bereich (15), dessen Umrisse in Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind, und in dem ein relativ großer Unterdrück festgestellt wird, ist eine Impfdüse (16) zum Erzeugen von Impfkristallen und zur Injizierung derselben in den Luftstrom (8) angeordnet. Zu der Impfdüse (16) führt von dem Gehäuse (1) eine Stichleitung (17), die eine Wasserleitung und eine Druckluftleitung umfaßt. An der Impfdüse (16) wird ein Wasser/Druckluft-Gemisch gebildet, das expandiert und sich dadurch abkühlt. Durch den Unterdrück im Bereich (15) wird diese Expansion und damit die Abkühlung verstärkt, so daß sich die Zahl der gebildeten Impfkristalle wesentlich erhöht In die aus der Luftaustrittsöffnung (4) des Gehäuses austretende, mit von der Impfdüse (16) erzeugten Impfkristallen versetzte Luft werden Wassertröpfchen gesprüht, aus denen der Schnee gebildet wird. Dazu sind mehrere, und zwar nach der Zeichnung vier Ringleitungen (18 bis 21) konzentrisch um die Gehäuselängsachse (11) in Richtung des Luftstroms (8) kurz nach der Luftaustrittsöffnung (4) um den Luftstrom (8) angeordnet. Die Ringleitungen (18 bis 21) sind mit nicht dargestellten Düsen versehen, aus denen unter Druck die Wassertröpfchen schräg in den Luftstrom (8) gesprüht werden. Jede Ringleitung (18 bis 21) kann dabei nur wenige, d. h. beispielsweise nur vier oder mehrere, beispielsweise 20 Düsen aufweisen, je nach der gewünschten Schneeart. D. h., je größer der Düsendurchmesser ist, um so größer sind die Schneeteilchen. Neben der Impfdüse (16) können weitere Impfdüsen in dem Unterdruckbereich (15) vorgesehen sein. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Erzeugen von künstlichem Schnee, bestehend aus einem rohrförmigen Gehäuse, in welchem ein von einem Motor angetriebenes Gebläse zum Erzeugen eines Luftstromes angeordnet ist, der aus einer Luftaustrittsöffnung am vorderen Ende des Gehäuses austritt, aus mindestens ein» Impfdüse zum Erzeugen von Impfkristallen und zum Injizieren derselben in den Luftstrom, sowie aus um die Luftaustrittsöffnung des Gehäuses verteilten Wasserdüsen zum Einspritzen von Wassertröpfchen in den Luftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftstrom (8) vor der Luftaustrittsöffnung (4), wie an sich bekannt, ein Luftwiderstandskörper (13) angeordnet ist, der sich in Richtung zur Luftaustrittsöffnung (4) erweitert und mit einer Kante (14) abschließt, und daß zwischen dem Luftwiderstandskörper (13) und der Luftaustrittsöffnung (4) eine Impfdüse (16) angebracht ist
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich vom Motor des Gebläses (7) eine aerodynamische Verkleidung (10) in Richtung der Luftaustrittsöffnung (4) erstreckt, die sich zur Luftaustrittsöffnung (4) hin verjüngt, und der Luftwiderstandskörper (13) zwischen dem vorderen Ende der Verkleidung (10) und der Luftaustrittsöffnung (4) angeordnet ist. -3- 5 AT393 318B
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftwiderstandskörper (13) mit seiner in Richtung des Gebläses (7) weisenden Spitze mit dem vorderen Ende der Verkleidung (10) verbunden ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-