AT7511U1 - Verfahren zur herstellung von kunstschnee sowie schneekanone - Google Patents

Abstract

Zur Herstellung von Kunstschnee wird Wasser zerstäubt. Erfindungsgemäß wird flüssiges Kohlendioxid räumlich getrennt vom Wasser eingeblasen, so dass sich Kristalle aus festem Kohlendioxid bilden, und erst danach wird das Kohlendioxid mit dem Wasser zusammengeführt. Die Kohlendioxidkristalle wirken als Keime, die zu einer höheren Qualität des Kunstschnees führen und die Erzeugung von Kunstschnee auch bei einer Temperatur knapp unter dem Gefrierpunkt ermöglicht. Man kann die Zufuhr von Kohlendioxid stoppen, sobald genügend Kristallisationskeime vorhanden sind, und erst dann wieder starten, wenn neue Kristallisationskeime benötigt werden. Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Schneekanone, bei der zumindest eine Kristallisationskammer vorgesehen ist, die einerseits eine Düse zum Einblasen von flüssigem Kohlendioxid aufweist und die andererseits mit dem im rohrförmigen Gehäuse erzeugten Wasser-/Luft-Gemisch in Verbindung steht.

Description

AT 007 51 1 U1

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunstschnee, bei dem Wasser zerstäubt wird und flüssiges Kohlendioxid eingeblasen wird. Sie betrifft weiters eine Schneekanone zur Durchführung des Verfahrens mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem ein Ventilator angeordnet ist und in dem Düsen zum Einspritzen von Wasser oder eines Wasser-/Luft-5 Gemischs vorgesehen sind, wobei weiters zumindest eine Düse zum Einblasen von flüssigem Kohlendioxid vorgesehen ist.

Ein derartiges Verfahren bzw. derartige Schneekanonen sind gut bekannt und werden jeden Winter in großer Zahl eingesetzt, um genug Schnee auf den Schipisten sicherzustellen. Bei den meisten Schneekanonen sind lediglich Düsen zum Einspritzen von Wasser oder eines Wasser-10 /Luft-Gemischs vorgesehen. Bei entsprechend tiefen Temperaturen (unter -4°C) gefrieren die Wassertropfen, bevor sie auf dem Boden auftreffen. Dadurch entstehen viele kleine Eiskugeln, die dem natürlichen Schnee in gewisser Weise ähnlich sind. Dennoch wird natürlicher Schnee von den meisten Schifahrern bevorzugt.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Schneekanonen besteht darin, dass sie nur bei relativ niedri-15 ger Temperatur eingesetzt werden können. Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden, ein Kältemittel zusätzlich in das rohrförmige Gehäuse einzuspritzen, wodurch die Luft und das Wasser zusätzlich abgekühlt werden, was einen Betrieb auch bei etwas höheren Temperaturen zulässt. Als Kältemittel kommen verschiedene Stoffe in Frage, zum Beispiel flüssige Luft oder flüssiges Kohlendioxid. Auch hier entsteht jedoch kein Schnee, sondern kleine Eiskugeln. Außerdem ist der 20 Verbrauch an Kältemittel sehr hoch, was den Betrieb entsprechend verteuert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren bzw. eine Schneekanone zu schaffen, die einen Kunstschnee erzeugt, welcher dem natürlichen Schnee ähnlicher ist als bisher. Das Verfahren bzw. die Schneekanone soll kostengünstig sein und auch bei relativ hohen Temperaturen funktionieren. 25 Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kohlendioxid räumlich getrennt vom Wasser eingeblasen wird, so dass sich Kristalle aus festem Kohlendioxid bilden, und dass erst danach das Kohlendioxid mit dem Wasser zusammengeführt wird. Sie wird weiters durch eine Schneekanone der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eine Kristallisationskammer vorgesehen ist, die 30 einerseits die Düse(n) zum Einblasen von flüssigem Kohlendioxid aufweist und die andererseits mit dem im rohrförmigen Gehäuse erzeugten Wasser-/Luft-Gemisch in Verbindung steht.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren ist dieses Verfahren unabhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit. Eine hohe Übersättigung der Luft mit Wasser (Luftfeuchtigkeit höher als 100%) führt in diesem Verfahren durch Kristallwachstum zur Schneeflockenbildung. 35 Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, dass nach dem Einblasen von Kohlendioxid feste Kohlendioxidkristalle gebildet werden. Festes Kohlendioxid hat eine Temperatur von etwa -80°C. Es kann sich nur bilden, wenn keine größere Menge an Wasser in der Nähe ist. Andernfalls würde sich das Wasser abkühlen und das Kohlendioxid erwärmen. Wenn man davon ausgeht, dass 1 Mol Kohlendioxid durch adiabatische Expansion auf -80°C abgekühlt wird, dann würde sich 40 1 Mol Wasser, das sich in der Nähe befindet, wegen der schlechten Wärmeübertragung auf etwa -28°C abkühlen. Die dabei frei werdende Wärme würde das Kohlendioxid so weit erwärmen, dass die Bildung von festen Kohlendioxidkristallen unmöglich wäre.

Diese Überlegung zeigt, dass bei den bisherigen Schneekanonen, wo Kohlendioxid als Kältemittel eingeblasen wird, keine Kohlendioxidkristalle gebildet werden. Hier dient das Kohlendioxid 45 ausschließlich zum Abkühlen des Wassers.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde überraschend gefunden, dass Kohlendioxidkristalle hervorragende Kristallisationskeime sind. Selbst wenn sie nur in geringer Menge vorhanden sind, bewirken sie, dass das Wasser wesentlich besser gefriert als ohne diese Keime, was sich in der Qualität des Kunstschnees bemerkbar macht: Er ist dem natürlichen Schnee viel ähnlicher. Es so bewirkt weiters, dass Kunstschnee auch noch bei Temperaturen entsteht, die nur knapp unter dem Gefrierpunkt liegen.

Die Kohlendioxidkristalle lassen sich sehr einfach hersteilen. Flüssiges Kohlendioxid ist bei Raumtemperatur bei einem Druck von etwa 56 bar mit der Gasphase im Gleichgewicht. Wird dieses Flüssiggas-Dampfgemisch auf Normaldruck entspannt, sinkt die Temperatur in Folge der 55 Expansion bis zum Gefrierpunkt von Kohlendioxid (-79,2°C) ab, so dass Kohlendioxidkristalle 2

Claims (3)

1. AT 007 511 U1 entstehen. Es bildet sich Kohlendioxidschnee. (Dies wird kommerziell zur Herstellung von Trockeneis ausgenützt.) Herkömmliche Schneekanonen können daher sehr einfach umgebaut werden, um sie für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet zu machen: Man muss lediglich eine Kristallisationskammer 5 vorsehen, in die das Kohlendioxid über eine Düse eingeblasen wird. In der Kristallisationskammer entstehen die Kohlendioxidkristalle. Die Kristallisationskammer steht andererseits mit dem im rohrförmigen Gehäuse erzeugten Wasser-/Luft-Gemisch in Verbindung, sodass die gebildeten Keime mit den Wassertropfen in Kontakt kommen und die Schneebildung auslösen. Es ist zweckmäßig, wenn man die Zufuhr von Kohlendioxid stoppt, sobald genügend Kristalli-10 sationskeime vorhanden sind, und erst dann wieder Kohlendioxid einbläst, wenn neue Kristallisationskeime benötigt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde nämlich gefunden, dass - sobald die Bildung von Kunstschnee eingesetzt hat - einige Zeit keine neuen Kohlendioxidkristalle notwendig sind. Möglicherweise wirken infizierte Wassertropfen selbst als neue Keime. Man kann daher erheblich Kosten sparen, wenn man zu diesem Zeitpunkt die Zufuhr von Kohlendioxid stoppt 15 und erst dann wieder startet, wenn die Qualität des erzeugten Kunstschnees nachlässt. ANSPRÜCHE: 20 25 30 1. Verfahren zur Herstellung von Kunstschnee, bei dem Wasser zerstäubt wird und flüssiges Kohlendioxid eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlendioxid räumlich getrennt vom Wasser eingeblasen wird, so dass sich Kristalle aus festem Kohlendioxid bilden, und dass erst danach das Kohlendioxid mit dem Wasser zusammengeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zufuhr von Kohlendioxid stoppt, sobald genügend Kristallisationskeime vorhanden sind, und erst dann wieder Kohlendioxid einbläst, wenn neue Kristallisationskeime benötigt werden.
3. 3. Schneekanone zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem ein Ventilator angeordnet ist und in dem Düsen zum Einspritzen von Wasser oder eines Wasser-/Luft-Gemischs vorgesehen sind, wobei weiters zumindest eine Düse zum Einblasen von flüssigem Kohlendioxid vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kristallisationskammer vorgesehen ist, die einerseits die Düse(n) zum Einblasen von flüssigem Kohlendioxid aufweist und die andererseits mit dem im rohrförmigen Gehäuse erzeugten Wasser-/Luft-Gemisch in Verbindung steht. 35 KEINE ZEICHNUNG 40 45 50 3 55