CN101012992A - 用于产生人工雪的装置 - Google Patents

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CN101012992A CNA2006101625068A CN200610162506A CN101012992A CN 101012992 A CN101012992 A CN 101012992A CN A2006101625068 A CNA2006101625068 A CN A2006101625068A CN 200610162506 A CN200610162506 A CN 200610162506A CN 101012992 A CN101012992 A CN 101012992A
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Abstract

一种用于产生人工雪的装置，包括设置有雾化装置(16、41、42、50、63)的核心元件(3)，该雾化装置设置成用于使液体和/或气体/液体混合物雾化，所述装置还包括与所述核心元件(3)相连的套筒装置(4)。

Description

用于产生人工雪的装置
技术领域
本发明涉及用于使液体和/或气体/液体混合物雾化的装置。
特别是，本发明涉及用于使水和/或空气/水混合物雾化以产生人工雪的装置。
背景技术
在自然界中，雪晶只有在特定的温度和湿度条件并且在大气中存在冰结核的情况下才能形成。
为了在露天环境如山坡中再现有利于形成雪晶的条件，由于温度几乎不可变动，因此需要通过适当地改变空气湿度以及促进冰结核的产生来干预。
众所周知的用于使水和/或空气/水混合物雾化以产生人工雪的装置包括设置有喷嘴的分配主体。
沿径向从分配主体突出的喷嘴包括成核喷嘴和分配喷嘴。
成核喷嘴被供以来自分配主体中的管道的空气和水的混合物，并且被设置成用于使前述混合物雾化以产生冰结核。
分配喷嘴通过分配主体中的另一管道被供以水，被设置成用于使水雾化以便供应制造雪晶所需的原料和用于适当地包围加湿雾化装置的空气。
这样，在操作时，由成核喷嘴产生的冰结核与由分配喷嘴分配的雾化水相互作用，以便在适当的温度条件下形成人工雪的晶体。
已知装置的缺点在于，由于操作温度低，通常低于0℃，所以分配主体的外部和分配喷嘴及成核喷嘴在雾化期间都冷却并促进水的冻结。
这意味着前述装置的部分或者全部喷嘴可能会被凝固的水阻塞，造成频繁的停机并且需要专业人员进行干预以便解除喷嘴的堵塞，相应地还会造成效率和金钱损失。
发明内容
本发明的目的在于改进用于使液体和/或气体/液体混合物雾化的装置，特别是用于使水和/或空气/水混合物雾化的装置，其设置成用于产生人工雪。
另一目的在于提供甚至能够在特别困难的热条件下操作的用于使液体和/或气体/液体混合物雾化的装置。
根据本发明，提供了用于产生人工雪的装置，包括设置有雾化装置的核心元件，该雾化装置设置成用于使液体和/或气体/液体混合物雾化，其特征在于，所述装置还包括与所述核心元件相连的套筒装置。
在本发明的实施例中，在所述套筒装置和所述核心元件之间，限定了设置成用于接收所述液体的间隙装置。
在本发明的另一实施例中，所述雾化装置包括置于所述间隙装置中的至少一部分。
由于本发明的作用，就可以将雾化装置和套筒装置保持在0℃以上的温度，从而足以防止其冻结。
实际上，雾化装置包括接收于间隙装置中的至少一部分，所述部分由在间隙装置中循环的液体包围和加热。
同样地，套筒装置包括面向间隙装置的壁，所述壁由在间隙装置中循环的液体包围和加热。
这样，就可以获得即使在远低于0℃的温度条件下也特别有效的雾化装置。
附图说明
参看附图可以更好地理解和实施本发明，附图通过非限制性实例示出了其一些实施例，附图中：
图1是用于产生人工雪的装置的正面透视图；
图2是图1的装置的侧面透视图；
图3是沿着图1中的装置的平面III-III剖开的剖面图；
图4是沿着图1中的装置的平面IV-IV剖开的剖面图；
图5是沿着图1中的装置的平面V-V剖开的剖面图；
图6是沿着图1中的装置的平面VI-VI剖开的剖面图；
图7是沿着图1中的装置的平面VII-VII剖开的剖面图；
图8是沿着图1中的装置的平面VIII-VIII剖开的剖面图；
图9是沿着图1中的装置的平面IX-IX剖开的剖面图；
图10是沿着图1中的装置的平面X-X剖开的剖面图；
图11是包括于图1的装置中的分配装置的纵向剖面图；
图12是包括于图1的装置中的成核喷嘴的俯视图，其中带有部分剖面细部；
图13纵向剖面图，其中去除了某些细部以便更清楚示出图12中的成核装置的其它细部；
图14是图1中的装置的的一种型式的剖面图，与图3类似；
图15是图14中的型式的剖面图，与图4类似；
图16是图14中的型式的剖面图，与图9类似；
图17是图14中的型式的剖面图，与图7类似；
图18是图14中的型式的剖面图。
具体实施方式
参考图1和2，示出了用于使水和空气/水混合物雾化的装置1，其设置成用于产生人工雪。
装置1设置有基本上为圆筒形形状的分配头2。
分配头2包括沿着轴线Z延伸的核心元件3或者分配主体以及套筒4，该套筒基本上与前述核心元件3同心并且绕着前述轴线Z延伸(图3)。
核心元件3包括第一曲线表面5和第二曲线表面6，第一曲线表面5和第二曲线表面6通过第一平面7和第二平面8相连接。
基本上为空心圆筒形形状的套筒4设置成用于例如通过螺纹连接可拆除地固定至核心元件3，并且包括基本上为圆柱形的侧面23。
在第一曲线表面5、第二曲线表面6、第一平面7、第二平面8和侧面23之间，由此限定了间隙21，水可流入该间隙。
特别是，间隙21通过沿着轴线Z延伸，被置于核心元件3和套筒4之间的分配头2的周边区域22附近。
在核心元件3中，还存在水和空气进入管道。
特别是，核心元件3包括空气进入管道9、第一水进入管道10、第二水进入管道11和第三水进入管道12。
空气进入管道9(图3和图5至7)包括沿着基本上平行于所述轴Z延伸的段13，和另一段14，该另一段14基本上垂直于段13。
该另一段14设置有第一分配通道15，该第一分配通道设置成用于将空气输送至成核喷嘴16，例如输送至两个成核喷嘴16。
成核喷嘴16安装于核心元件3的第一平面7和第二平面8中的相应座部中，并且基本上沿径向从套筒4突出。
成核喷嘴16各包括基本上置于间隙21处的部分30。
成核喷嘴16各设置有会聚管道17和通路18，通路18位于置于会聚管道17下游的直线管道33中。
特别是，通路18基本上置于部分30处。
在使用时，会聚管道17设置成用于加速来自进入管道13的空气流以便大体在直线管道33附近产生真空，该真空足以通过通路18吸入流入间隙21中的水。
这样，在成核喷嘴16中就形成了被雾化以产生冰结核的所需空气/水混合物。
该另一段14还设置有插塞20，插塞20基本上与段13相对，设置成用于防止空气流入间隙21。
在图12和13中所示的本发明的实施例中，成核喷嘴16包括与直线管道33连通的第一通路100和第二通路101，第一通路100和第二通路101彼此相对并基本上置于部分30处。
换句话说，第一通路100和第二通路101相对于直线管道33大体垂直地并从其相对两侧延伸。
而且，在本实施例中，成核喷嘴16包括扩散管道103，该扩散管道置于直线管道33下游并通过通路装置102连接至分配通道15。
换句话说，直线管道33插置在会聚管道17和扩散管道103之间。
在使用时，来自空气进入管道13的空气流的第一部分流入会聚管道17，该会聚管道使该第一部分加速以便大体在直线管道33附近产生真空，该真空足以通过第一通路100和第二通路101吸入流入间隙21中的水，而空气流的第二部分通过通路装置102从第一分配通道15流至扩散管道103。
这样，在成核喷嘴16中就形成了被雾化以产生冰结核的所需空气/水混合物。
第一水进入管道10包括沿着基本上平行于轴线Z的另一方向延伸的主通道40和相对于前述轴线Z(图3、5、6和9)倾斜的第一通道34及第二通道35。
特别是，第一通道34置于主通道40的端部区域36中，而第二通道35位于主通道40的与端部区域36相对的另一端部区域37中。
第一通道34和第二通道35被设置成用于将水引入间隙21中。
特别是，第一通道34和第二通道35被定向和定位成按照优选路径在输送入间隙21中的水中引起运动。
第一水进入管道10通过将水引入间隙21中而向第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42供应水，第一分配喷嘴41(图9)和第二分配喷嘴42各包括例如一对喷嘴。
第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42相对于来自分配装置的水流分别定位于成核喷嘴16的上游和下游。
第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42安装于核心元件3的第一平面7和第二平面8中的另一座部中，并且基本上沿径向从套筒4突出。
第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42各包括基本上置于间隙21处的另一部分43。
另一部分43设置有孔44，该孔设置成用于使得预输送至间隙21的水能够供应第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42。
第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴被设置成用于使水雾化以便提供用于冰结核的原料以制造雪晶。
在图11中所示的本发明实施例中，设置了关闭装置104，该关闭装置被置于第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42的主体105中并可在其中滑动。
关闭装置104设置成用于关闭孔44，以便调节从间隙21送往第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42的水流。
换句话说，由并未示出的适当气动或液压驱动装置驱动的关闭装置104防止/允许间隙21中的水经过孔44供应第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42。
这样，就可以根据希望制造的雪的数量来只驱动第一分配喷嘴41，或只驱动第二分配喷嘴42，或者驱动两者。
第二水进入管道11(图4至6和10)相对于轴线Z倾斜并且被设置成用于向包括例如一对喷嘴的第三分配喷嘴50供应水。
第三分配喷嘴50相对于前述水流被置于第一分配喷嘴41的上游。
第三分配喷嘴50安装于核心元件3的第一平面7和第二平面8中的又一座部中，并且基本上沿径向从套筒4突出。
第三分配喷嘴50各包括基本上置于间隙21处的又一部分51。
在对水需求较大的情况下被驱动的第三分配喷嘴50被设置成用于使水雾化以便向冰结核供应更多原料来制造雪晶。
第三水进入管道12包括基本上沿着大体平行于所述轴线Z的另一方向延伸的另一段60和又一段61，该又一段61基本上垂直于另一段60(图4至6和8)。
该又一段61设置有第二分配通道62，该第二分配通道设置成用于向第四分配喷嘴63，例如向两个第四分配喷嘴63输送水。
第四分配喷嘴63相对于前述水流被置于第二分配喷嘴42的下游。
第四分配喷嘴63安装于核心元件3的第一平面7和第二平面8中的再一座部中，并且基本上沿径向从套筒4突出。
第四分配喷嘴50各包括基本上置于间隙21处的再一部分64。
在对水需求较大的情况下被驱动的第四分配喷嘴63被设置成用于使水雾化以便向冰结核提供更多原料来制造雪晶。
该又一段61还设置有另一插塞65，该插塞基本上与另一段60相对，被设置成用于防止水流入间隙21。
参考图14至18，示出了装置1的可选实施例。
在本实施例中，在核心元件3中具有第三通道110、第四通道111、第五通道112、第六通道113和第七通道120，它们相对于轴线Z倾斜。
特别是，第三通道110和第四通道111使得间隙21中的水能够流向设置成用于将水输送至第一分配喷嘴41的第三分配通道114，第三通道110和第四通道111相对于第三分配通道114置于相对两侧。
第五通道112和第六通道113使得间隙21中的水能够流向设置成用于将水输送至第二分配喷嘴41的第四分配通道115，第五通道112和第六通道113相对于第四分配通道115置于相对两侧。
这意味着第一分配喷嘴41(图16)和第二分配喷嘴42(图18)两者都在基本上置于间隙21处的另一部分43中没有孔44，因为第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42分别通过第三分配通道114和第四分配通道115供应水。
第七通道120使得间隙21中的水能够流向设置成用于将水输送至成核喷嘴16的第五分配通道121。
这意味着成核喷嘴16在基本上置于间隙21处的相应部分30中缺少通路18或第一通路100和第二通路101。
而且，在本实施例中，空气进入管道9的另一段14包括第一部分130和第二部分131，第一部分130和第二部分131相对于空气进入管道9的部分13置于相对两侧，并且基本上垂直于第七通道120。
这样，第一部分130和第二部分131使得来自空气进入管道9的空气流能够流入成核喷嘴16。
应当指出，第三通道110、第四通道111、第五通道112、第六通道113和第七通道120被定向和定位成能够改进间隙21中的水的运动以及促进分配头2的排空。
在并未示出的本发明的实施例中，提供了置于核心元件3中并可在其中滑动的另一关闭装置。
另一关闭装置设置成用于关闭第三分配通道114和第四分配通道115以调节从间隙21流向第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42的水流。
换句话说，由适当气动或液压驱动装置驱动的另一关闭装置防止/允许间隙21中的水经过第三分配通道114和第四分配通道115供应第一分配喷嘴41和第二分配喷嘴42。
这样，就可以根据希望制造的雪的数量来只驱动第一分配喷嘴41，或只驱动第二分配喷嘴42，或者驱动两者。
在并未示出的本发明的又一实施例中，第三通道110、第四通道111、第五通道112、第六通道113和第七通道120基本上垂直于轴线Z。
装置1还包括固定至分配头2的连接部70或基座主体，其设置成用于连接至并未示出的水和空气分配装置。
连接部70设置有空气入口通路71和水入口通路(图3和4)。
水入口通路包括第一水入口通路72、第二水入口通路73和第三水入口通路74。
空气入口通路71在使用时被连接至空气进入管道9，而第一水入口通路72、第二水入口通路73和第三水入口通路74分别连接至第一水进入管道10、第二水进入管道11和第三水进入管道12。
应当指出，在使用时，成核喷嘴16、第一分配喷嘴41、第二分配喷嘴42、第三分配喷嘴50和第四分配喷嘴63分别设置有部分30、第一部分43、又一部分51和再一部分64，它们置于间隙21中。
在使用时，套筒4又包括面向间隙21的侧面23。
这样，在使用时，根据优选路径流入间隙21中的水将大量的热传递至前述部分和侧面23，加热前述部分和侧面23，其中该优选路径由第一通道34和第二通道35的适当定向确定。
换句话说，具有适当紊流的流入间隙21中的水将热传递至成核和分配喷嘴以及传递至套筒4，加热成核和分配喷嘴和套筒4并防止分配头2冻结。

Claims (12)

1.用于产生人工雪的装置，包括设置有雾化装置(16、41、42、50、63)的核心元件(3)，该雾化装置设置成用于使液体和/或气体/液体混合物雾化，其特征在于，所述装置还包括与所述核心元件(3)相连的套筒装置(4)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述核心元件(3)被所述套筒装置(4)包围使得在所述核心元件(3)和所述套筒装置(4)之间限定了单个间隙(21)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述单个间隙(21)在所述核心元件(3)的允许所要分配的液体和/或气体经过的基座主体(70)和所述雾化装置(63)的远离所述基座主体(70)的部分之间延伸，
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述雾化装置为全部与所述单个间隙(21)连通的多个雾化器(16、41、42、50、63)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述雾化器(16、41、42、50、63)包括设置成用于使所述气体/液体混合物雾化的第一喷嘴装置(16)，所述第一喷嘴装置(16)设置有第一通路装置(33)和第二通路装置(102)，以用于分别使所述气体/液体混合物和所述气体能够流入所述第一喷嘴装置(16)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二通路装置包括多个通路(102)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述雾化器(16、41、42、50、63)包括设置成用于使所述液体雾化的第二喷嘴装置(41、42、50、63)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二喷嘴装置(41、42、50、63)设置有孔装置(44)，所述孔装置大体位于所述单个间隙(21)处，用于使所述液体能够流入所述第二喷嘴装置(41、42、50、63)。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二喷嘴装置(41、42、50、63)设置有管道装置(111、112、113、114、115、120)，所述管道装置置于所述核心元件(3)中，并且与所述单个间隙(21)连通，以用于使所述液体能够流入所述第二喷嘴装置(41、42、50、63)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，还包括关闭装置(104)，所述关闭装置设置成用于调节从所述单个间隙(21)流向所述第二喷嘴装置(41、42、50、63)的所述液体的流。
11.在权利要求10从属于权利要求8时的根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述关闭装置(104)置于所述第二喷嘴装置(41、42、50、63)的主体(105)中并可在其中滑动，以用于关闭所述孔装置(44)。
12.在权利要求10从属于权利要求9时的根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述关闭装置置于所述核心元件(3)中并且可在其中滑动，以用于关闭所述管道装置(111、112、113、114、115、120)。
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