CN101965493B - 制造冰核和人造雪的机构、机构的用途、装置、喷雪枪和方法 - Google Patents

制造冰核和人造雪的机构、机构的用途、装置、喷雪枪和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于制造冰核的成核喷嘴被设计成缩放形喷嘴。喷嘴通道(25)具有扩张区段(27)。出口(23)横截面积与在芯径(26)处的喷嘴通道(25)横截面积之比至少为约4∶1。具有至少一个成核喷嘴(20)和具有至少一个喷水嘴(30；30’)的喷雪枪(1)是如此设计的，即由喷水嘴(30；30’)产生的水滴(32)经过至少为20厘米的水滴路径，直至它们在结晶生长区(E)遇到来自成核喷嘴(20)的冰核(28)。

Description

制造冰核和人造雪的机构、机构的用途、装置、喷雪枪和方法
技术领域
本发明涉及根据独立要求前序部分的、用于制造冰核和人造雪的机构尤其是成核喷嘴、机构的用途、装置、喷雪枪和方法。
背景技术
人工造雪已久为人知。喷雪枪或雪炮目前以多种形式尤其被用在冬季运动领域。根据一个已知的方法，在“成核喷嘴”中产生冰核射流，并且使冰核射流与由水滴构成的水滴射流相接触。通过所谓的“结晶生长”，生成由冷水构成的雪。
为了制造冰核，水被冷却并通过使用压缩空气被雾化。这类成核喷嘴的经济化运行的一个关键因素是为了达到想要的效果而不得不使用的压缩空气量。压缩空气量决定了能量输入并最终决定了运行成本。另一关键因素涉及环境湿球温度。对于已知的喷雪枪，可以制造达到约-3度至-4度的人造雪。如果可以，也力求能在甚至更高的温度下无需输入更多能量地制造出人造雪。
为了制造冰核，例如渐缩形成核喷嘴是已知的，在这些喷嘴中，喷嘴通道横截面在朝向出口的方向上逐渐缩窄：相应的喷嘴例如可以从FR2617273、US4145000、US4156722、US3908903或FR2594528中获知。另外，根据拉瓦尔原理的缩放形成核喷嘴也是已知的。这些成核喷嘴例如可以从US4903895、US3716190、US4793554或US4383646中获知。然而，所有这些已知的成核喷嘴需要输入较多能量来制造冰核。
为了制造出人造雪，直接与喷水嘴结合的喷嘴结构设计也是已知的。相应的解决方案从US2006/0071091、US5090619、US5909844、WO94/19655或US5529242和WO90/12264中获知。例如，根据US5090619的喷嘴制造鼓风流，因此在实践中，流经喷嘴的水仅有很少部分在喷嘴出口处能被转化为冰。根据申请人估计，质量流比(空气相对水的质量流比，ALR)仅为约0.01。该喷嘴因此不适合作为产生冰核的成核喷嘴。
US5593090示出一种机构，其中多个喷水嘴彼此相邻布置。
这样的喷雪枪是常用的，其中，成核喷嘴和喷水嘴彼此相邻布置在枪体上，以使所产生的冰核和水滴在邻近枪体的结晶生长区相互接触。该解决方案例如由DE102004053984B3、US6508412、US6182905、US6032872、US7114662和US5810251示出。
其它喷雪枪在US5004151、US5810251或FR2877076中有所描述。
然而，已知的成核喷嘴和喷雪枪具有许多缺点。尤其是，它们仅能在相对低的外界温度和水温下使用。
发明内容
因此，本发明的目的是避免已知的那些缺点，就是说，尤其提供用于制造冰核和人造雪的机构、装置、喷雪枪和方法，其允许以尽可能少的能量输入和在尽可能高的外界温度和水温下完成人工造雪。
根据本发明，该目的和其它目的根据本发明独立权利要求的特征部分来实现。
根据本发明的成核喷嘴用于制造冰核。成核喷嘴具有喷嘴通道，该喷嘴通道配设有至少一个压缩空气进口和至少一个进水口。通过进水口被送入喷嘴通道的水被压缩空气加速并通过成核喷嘴的出口被喷出，并且在此过程中被雾化。
喷嘴通道横截面在朝向出口的方向上在第一区段渐缩到芯径。接着，喷嘴通道横截面在朝向出口的方向在第二区段又扩张。就是说，该成核喷嘴是缩放形喷嘴。
根据本发明，出口横截面积和芯径区域的横截面积之比至少为约4∶1，优选为约9∶1。事实表明，利用这种喷嘴几何形状，能显著提高成核喷嘴的效率，或者说能显著减少所需的能量输入。如此选定第二扩张区段中的喷嘴几何形状，即在工作中在第二区段产生负压。由此在喷嘴中达到较低的压缩空气温度，水温可借此被进一步降低。这有以下优点，即使在高达10℃的高水温情况下，仍能在喷嘴中获得足够冷却而无需增大空气与水的质量流比。同时，该几何形状因压力平衡而导致在出口后在流出介质中形成冲击。当喷嘴出口压力没有刚好等于环境压力时，总会出现冲击。通过大的面积比，确保冲击仅发生在压缩空气被最佳使用时。
据估计，在使用本发明的成核喷嘴的情况下，用于制造冰核的转换能量仅来自稍微的过冷。同时，在出口之后有目的地形成冲击用于促使冰核凝结。
具有不同面积比的成核喷嘴在空气调节管道中遇到极端状况，即高的环境温度、非常高的水温和在成核喷嘴中的大量水。在这样的条件下，在具有大的面积比的成核喷嘴中还是察觉到冰雹。
喷嘴通道的全角最大为30°，优选为约10°至20°。
事实表明，在这样的喷嘴通道扩张和长度的情况下将得到最佳结果。尤其是喷嘴通道的扩张区段需要特定长度，以使在加速时变冷的压缩空气能充分冷却所夹带的水滴。此平衡过程需要足够长的时间。
然而，上述喷嘴几何形状对大型冰核制造机构也是有利的。该机构可以包括喷嘴件，其中水和压缩空气没有通过独立的孔口来输入，而是通过至少一个用于已有的水-空气混合物的共用喷嘴进口。当然，该机构也具有至少一个压缩空气进口和至少一个进水口。此时，压缩空气进口和进水口可以位于喷嘴件之外。就是说，该机构具有一个或多个喷嘴通道，该喷嘴通道的相应横截面在第一区段中在朝向出口的方向上朝芯径渐缩，喷嘴通道横截面随后在第二区段中在朝向出口的方向上扩张，出口横截面积与芯径处的喷嘴通道横截面积之比至少为4∶1，优选为约9∶1。因为冰核也可用上述喷嘴件产生，所以为简单起见，以下同样采用术语“成核喷嘴”。
根据本发明的另一方案，如此设计成核喷嘴的、在扩张区段中的喷嘴通道，在喷嘴工作中在扩张区段出现小于0.6巴且优选为约0.2巴的压力。同时，如此设计喷嘴通道，在出口后在流出介质中产生压力冲击。在专为获得上述工作条件而设计的成核喷嘴中，可大大减少压缩空气用量。
根据应用场合，成核喷嘴可设计成圆形射流喷嘴或扇形射流喷嘴。
在根据本发明的成核喷嘴中，进水口一般侧设于喷嘴通道上。水优选以90度角进入喷嘴通道。
如果喷嘴通道为了形成混合腔而具有与缩窄的第一区段相接的大致柱形的区段，则可获得有利的成核喷嘴。此时，进水口本身可以位于柱形区段中。进水口例如可以相对轴向大致居中地布置在柱形区段中。
在一个优选实施例中，进水口和渐缩形第一区段之间的相应混合段可以大于压缩空气进口的直径(其对应于柱形区段直径)的两倍，特别优选的是至少是所述直径的三倍，以允许形成尽可能均匀的滴流。
在一个优选实施例中，可如此设计喷嘴通道或整个机构，即在混合段区域获得细密的分散体或滴流。利用这种流体形式，尤其实现细雾化，这导致大量冰核。
喷嘴通道可以根据一个或多个进水口的横截面和一个或多个成核喷嘴的在芯径处的横截面积来如此设定尺寸，在造雪行业中常见的压力范围内，可调节出或出现0.3至1.9的空气与水(ALR)的质量流比，优选0.3至1.7的范围(例如ALR＝0.6或ALR＝0.9)。在造雪行业中，成核喷嘴一般以12巴至60巴的水压和7巴至10巴的气压操作。在上述质量流比范围中，一方面，可以产生大量冰核，另一方面，在该成核喷嘴处于临界温度范围(水温高达10℃且空气湿球温度高达-0.5℃)的情况下，仍能确保极小的水滴被冻结成冰核。
为了获得0.3至1.7的质量流比并因而实现最佳冰核成形，在芯径处的喷嘴通道横截面积与一个或多个进水口的横截面积之比可介于8∶1至40∶1的范围，优选为约32∶1。经证实，9∶1的面积比对于水同空气的绝对压力比为1.2至3的情况特别有利，35∶1的面积比被证明对3至8的压力比特别有利。如果该机构具有例如多个具有相应芯径的喷嘴通道，则芯径的总横截面积对于上述横截面积之比被选为基准量。
如果具有最窄横截面的通道段和/或相邻的扩张区段设计得较长，则这对某些应用场合有利。因此水滴有足够长的冷却时间，由此可以优化冰核产生。具有最窄横截面的通道段的长度(LE)例如可以是芯径的至少2倍，优选至少5倍，特别优选是至少10倍。
如果成核喷嘴由单体形式的构件预先给定，则这在结构方面非常有利。这种构件可以很容易地装配到例如喷雪枪中。
在一个优选实施例中，该机构可以具有至少两个出口，优选有三个出口。这些出口最好能均被分配给一个成核喷嘴。这些出口可通过通道分隔与一个共同的混合腔连通，用于空气-水混合的空气和水通过至少一个压缩空气进口和至少一个进水口被送入混合腔。在此机构中，成核喷嘴具有用于压缩空气和水的一个共用的进口(取代独立的压缩空气进口和进水口)。
非常有利的是，混合腔的横截面积为芯径区的横截面积的至多9倍，优选约7倍。混合段可以对应于混合腔内径的至少5倍，优选至少12倍。通过这种混合腔，可以获得特别均匀的滴流和与之相关的非常细密的雾滴。细密雾滴导致大量小滴并且与在细密分散的滴流中非常快速冷却的滴一起导致大量冰核。这种用于形成混合腔的管件也可以有利地与常规的成核喷嘴组合。
混合腔可以由大致空心柱形的管件构成，至少一个压缩空气进口布置在管件的端侧，至少一个进水口在周面侧设置在该管件之上或之中。当然可以想到选择不同的形状来取代空心柱形管件。尤其是，管件的外形不一定非是柱形或部分柱形的。
过滤机构可以至少设置在所述至少一个进水口的区域中，尤其是布置在管件的外周上。所述至少一个进水口均可通过独立的过滤件被封闭。然而，如果过滤机构是以一定间距围绕管件布置而形成环形缝隙的套筒形过滤件，则这是特别有利的。该过滤机构首先形产生良好过滤效果，其次，可以大大降低维护成本。在具有通道分隔的机构中设置一个共用的过滤机构来供应多个成核喷嘴(取代每个成核喷嘴有各自的过滤机构)是有利的。这种中央过滤机构可相对粗大地构成(例如有较大的网目)。
为了将水送到喷嘴通道，该机构可以具有至少一个优选为管状或横截面为环状的水管，该水管与该管件平行地延伸并具有至少一个通孔，水可以通过所述至少一个通孔被送入进水口。
管件和对应于出口的成核喷嘴可大致相互垂直地取向。因此，空气-水混合物在喷嘴通道中大致成直角地偏转，由此可获得省地的配置。
这些出口可对应于多个喷嘴通道，这些喷嘴通道可以围绕轴线散布周围并均沿径向向外离开。这种机构尤其适合装进喷雪枪中。
可能特别有利的是，该机构具有头部，成核喷嘴通过螺纹联接被紧固到或可被紧固到头部上。为形成通道分隔，头部可以具有朝向其轴线延伸的中央通道，该中央通道被分为沿径向离开该轴且用于供应相应的成核喷嘴的多条供应通道。
另一方案涉及将上述机构尤其是上述成核喷嘴用于人工雪造雪装置的冰核制造的用途。相应地，本发明的另一方案涉及人工雪造雪装置，例如具有至少一个这样的成核喷嘴的喷雪枪。
本发明的另一方案还涉及具有至少一个冰核制造机构的、尤其具有至少一个成核喷嘴和至少一个用于制造水滴的喷水嘴的喷雪枪。此时，通常但非必要地采用上述形式的成核喷嘴。冰核可以用成核喷嘴产生。由水滴构成的滴射流可以用喷水嘴产生。在各自经过冰核段和滴段之后，冰核射流和滴射流在结晶生长区集合。根据该本发明方案，如此设计喷雪枪，冰核段为至少10厘米且优选为约20厘米至30厘米。作为替代或者同时，滴段为至少20厘米且优选为约40厘米至80厘米。
比现有技术更长的冰核段或滴段相应地允许从成核喷嘴出来后仅极少量冻结的冰核滴能更好地冻结，或者说允许由喷水嘴产生的水滴能更好地冷却。较长的滴段允许通过对流和蒸发散发更多能量到周围。因为水滴能以这种方式被较强烈地冷却(最好低于0℃)，所以冰核与水滴接触时不会融化。尽管在试验中已证实20厘米至80厘米的滴段是特别有利的，但原则上也可想到滴段的其它延伸长度。通常，试图尽量长地构成滴段，但应确保滴射流不会过度扩大。
令人惊奇地表明，采用本发明的机构，最高造雪温度(湿球温度)可增加2℃至3℃。一般，利用本发明喷雪枪的造雪极限为约-1℃，而相比之下，根据现有技术的喷雪枪的造雪极限为-3℃至-4℃。另外，利用本发明的机构和本发明的成核喷嘴，可实现空气用量比现有技术显著减少至少50％。
喷雪枪优选具有大致呈柱形的枪体。此时，成核喷嘴相对枪体轴线沿径向布置或者向上倾斜高达45°角(即远离枪体)。在这里和在下文中将分别提到一个成核喷嘴或一个喷水嘴。当然，以下的实施例也涉及具有多于一个的成核喷嘴或多于一个的喷水嘴的机构。
根据另一优选实施例，喷水嘴与一个垂直于枪体轴线的平面成角度地布置。此时，喷水嘴指向成核喷嘴。由此导致滴射流落在锥形表面区附近。因为滴射流在优选方向喷出，所以滴射流周围的空气被带走。增强的空气交换使凝结所需要的能量更好散发。这导致本发明喷雪枪的效率增大。
如果使用多个成核喷嘴，则成核喷嘴有利地均匀散布在柱状枪体周围。同时在此情况下，在使用多个喷水嘴时，喷水嘴也分布在枪体周围。利用这种机构，可以获得特别均匀的造雪结果。
根据另一个特别优选的实施例，枪体配设有不同的两组喷水嘴。这两组喷水嘴设置在枪体上的不同轴向位置。不同的轴向位置导致用不同组的喷水嘴产生的水滴的滴段不同。这样的机构允许根据外界温度有意识地选择更长或更短的滴段。此外，成组喷水嘴可在不同位置被独立灌充水是特别有利的。在环境温度较低时，较短的滴段就够用了。位置离成核喷嘴较近的喷水嘴于是被附加灌充水。在较高温度时，离成核喷嘴较远的喷水嘴组被灌充水。由此出现较长的滴段。因此冷却水滴需要更长时间。
至少两组喷水嘴的各喷水嘴可如此取向，由喷水嘴产生的滴射流仅当冰核段至少为10厘米且优选为20厘米至30厘米时撞击到冰核射流。
对于某些使用目的，至少一组喷水嘴沿轴向布置在至少一个成核喷嘴下方且设置至少另外一组位于所述至少一个成核喷嘴上方的喷水嘴是有利的。所述另外的喷水嘴还可以增加造雪能力。
尤其当采用多个成核喷嘴如采用六个成核喷嘴时，已证明有利的是，这些成核喷嘴相对于水喷灌沿周向看循环错开地安置在枪体上。这导致在结晶生长区中的非常有效的混匀。
在另一实施例中，为了预限定混合腔，喷雪枪可包括优选大致为空心柱形的管件，至少一个成核喷嘴流体连通至管件。此时，管体可最好与枪体轴线轴向平行地布置在枪体中，因而对喷雪枪来说可实现细长形构造。
可设置一个共用的供应管来供应所述的至少一个成核喷嘴和至少一个喷水嘴。
本发明的另一方案涉及一种用于制造人工造雪用冰核的方法。此时尤其采用上述成核喷嘴。在此情况下，由水和压缩空气构成的流体被引导经过喷嘴通道。喷嘴通道在第一区段被减小至芯径。喷嘴通道在第二区段又朝出口的方向扩张。根据本发明的方法，所述流体在扩张区段以小于0.6巴且优选约0.2巴的压力被引导。另外，在出口后在流出介质内产生压力冲击。假设压力冲击用于促使冰核凝结，因而允许减少凝结所需要输入的能量。
本发明又一方案涉及人造雪造雪方法。根据该方法，在至少一个成核喷嘴中产生冰核，并且通过水的雾化在至少一个喷水嘴中产生水滴。一般使用上述成核喷嘴。用喷水嘴产生的滴射流和用成核喷嘴产生的冰核射流在结晶生长区集合。根据本发明，冰核射流被引导经过至少10厘米且优选20厘米至30厘米的冰核段。作为替代或除此之外，滴射流被引导经过至少20厘米且优选约40厘米至80厘米的滴段。
根据本发明方法的优选改进方式，根据环境湿球温度，在第一温度范围内，水滴通过离成核喷嘴有第一距离的喷水嘴产生，在较低的第二温度范围中，水滴由离成核喷嘴有第二距离的喷水嘴产生，其中该第二距离小于第一距离。通过这种方式，可根据环境湿球温度选定最佳的滴段。
附加的喷水嘴的滴射流可通过至少20厘米且尤其是40厘米至80厘米的滴段被引导到结晶生长区。
作为替代或除此之外，附加的喷水嘴的滴射流可以通过至少20厘米且尤其40厘米至80厘米的滴段被引导到第二结晶生长区，在第二结晶生长区，来自喷水嘴组的已结冰的水滴和/或来自成核喷嘴的还存在的冰核使滴按照辅助结晶生长形式生长，因而使滴冻结。
附图说明
以下，结合附图以实施例来详细描述本发明，其中：
图1示出了造雪过程的示意图；
图2示出了根据本发明的成核喷嘴的横截面；
图3示出了根据图2的成核喷嘴中的水温的变化过程；
图4示出了本发明喷雪枪的侧视图；
图5表示根据图4的喷雪枪沿一个垂直于喷雪枪轴线的平面的截面；
图6示出了根据本发明的成核喷嘴在出口处的随芯径和出口面积比变化的马赫数、均匀温度和均匀压力；
图7示出了随本发明喷雪枪中滴段变化的冰含量视图；
图8表示随水温和环境空气的湿球温度变化的理论最佳滴段(长度)；
图9表示根据第二实施例的喷雪枪的上部的透视图；
图10示出了根据图9的喷雪枪的上端的侧视图；
图11表示喷雪枪在成核喷嘴区域的剖视图(沿图10的剖面线A-A)；
图12示出了根据图9的喷雪枪的俯视图；
图13示出了喷雪枪沿图11的剖面线F-F的截面图；
图13a示出了喷雪枪沿图11的剖面线H-H的截面图；
图14示出了连同另外的剖面线一起示出的喷雪枪的另一俯视图；
图15表示喷雪枪的最上端沿剖面线B-B的截面图；
图16表示图15中的细节C；
图17示出了用于根据图9的喷雪枪的管件和三个成核喷嘴的透视图；
图18示出了在放大视图中的管件的部分剖视的侧视图；
图19以显著放大的视图表示根据图17的成核喷嘴的截面；
图20示出了喷雪枪枪体的侧视图；
图21示出了枪体的截面图(沿图20中的剖面线H-H)；
图22示出了枪体的另一截面图(沿图20中的剖面线G-G)。
具体实施方式
图1示意表示利用喷雪枪的人造雪造雪过程。冰核28在成核喷嘴20或50中产生。水滴32在喷水嘴30中产生。水滴32经过滴段31移动到结晶生长区E。冰核28经过冰核段21移动到结晶生长区E。在结晶生长区E中，水滴32与冰核接触并生长成晶粒。在经过滴段31的路线上，被喷水嘴30雾化的水滴32被冷却。与冰核一起生长的水滴随后在凝结区40中凝结，在约10米下落高度H后，通常化为雪落到地面。
图2表示本发明成核喷嘴20的截面图。成核喷嘴20具有侧向的进水口22和轴向的压缩空气进口24。进水口22大致垂直地通入喷嘴通道25。压缩空气进口24位于喷嘴通道25的轴线上。
成核喷嘴20被设计成缩放喷嘴。就是说，喷嘴通道25的直径在第一区段中渐缩至芯径26。在第二扩张区段27中，成核喷嘴25又从芯径26扩张直至出口23。
在图2所示的实施例中，该喷嘴通道形成有圆形横截面。压缩空气进口24的直径DM为2.0毫米。进水口22的直径DLW为0.15毫米。喷嘴通道25的在芯径26区域中的横截面直径DK为0.85毫米，而喷嘴通道25的在出口23区域中的横截面直径DA为2.5毫米。根据本发明，在出口区域与缩窄部26区域之间的横截面积比选得尽可能高。在所示的实施例中，该比值为约9∶1。
在成核喷嘴按规定工作的过程中，空气在6巴至10巴压力(绝对气压)下以最高达50标准升(标准1)/分钟的量经压缩空气进口24被输入。当一般每根枪使用6个成核喷嘴时，得到300标准升(标准1)/分钟的最大空气用量。水在50巴至60巴的压力(绝对气压)下经进水口22被输入喷嘴通道25。在上述压力下，在成核喷嘴中得到约0.6至1.9的空气与水的质量流比。但在某些情况下，也可想到0.3至1.7的空气与水的质量流比。
在上述工作参数下，在图2所示的缩窄部26与出口23之间的面积比以及扩张区段27中的约20°全锥角α的情况下，在扩张区段27中获得约0.2巴的压力。在面积比保持恒定的情况下，角度α可以根据需要在特定范围中加以选择，但在此优选较小的角度。御该角度相关的在喷嘴中的较长停留时间允许所输入的水滴有更长冷却时间。
图3示意表示图2所示成核喷嘴的用于制造冰核的工作。在图3所采用的例子中，水温TW初始为约2℃。通过横截面的缩窄和随后的扩大，水被压缩空气冷却。通常冷却到-1℃至-2℃。这种冷却小于常规成核喷嘴所要求的-8℃至-12℃的冷却。相应地，在使用本发明成核喷嘴20的情况下，压缩空气用量显著较少。
由于在扩张区段27中由目的地选定几何形状，所以直到出口23地产生相对大的负压。同时，在区域29中形成有目的地进行压力补偿的冲击，该冲击有助于冰核形成或者说促使凝结。用MS来表示用于喷嘴通道25的混合腔的空气-水混合的混合段。在本实施例中，混合段MS是在混合段区域中的喷嘴通道直径DM的约3.5倍。较长的混合段导致有利的、细密分散的滴流。
图2所示的成核喷嘴原则上可被用于在喷雪枪或雪炮中制造冰核。
图4表示喷雪枪1，其设有三个成核喷嘴20(在图4的侧视图中仅能看到一个成核喷嘴20)。喷雪枪1具有枪体10。枪体10大体成柱形。在枪体10的一端，成核喷嘴20径向朝外取向地安置在枪体周面上。
另外，两组喷水嘴30和30’布置在枪体10上。在图4的侧视图中，分别能看到一组的一个喷水嘴。一般，每组三个喷水嘴30和30’以120°间隔均匀散布在枪体10周边上。
喷水嘴30或30’相对一个垂直于枪体10轴线A的平面倾斜设置。此时，离成核喷嘴20较远的喷水嘴30的角度β可被选择为小于离成核喷嘴20较近的喷水嘴30’的角度β’。一般，喷水嘴30的角度β为约30°，喷水嘴30’的角度β’为约50°。
在从成核喷嘴20出来后，冰核经过冰核段21。在经过滴段31或31’之后，用喷水嘴30或30’产生的水滴在结晶生长区E与冰核接触。
在所示实施例中，滴段31为约70厘米。滴段31’为约50厘米。冰核段21为约25厘米。
由于喷水嘴30或30’布置成离成核喷嘴20较远，所以得到较大的滴段31或31’。因此，用喷水嘴30或30’形成的水滴有足够长的时间冷却到所需的温度。原则上，滴段31和31’或者冰核段21可被选择为在一般约20厘米下限之上的任何长度。如此得到上限，即在结晶生长区E还是必须接触。因此根据应用领域，将成核喷嘴20设计成圆形射流喷嘴(即在出口区有圆形横截面)或扇形射流喷嘴(即在出口区有椭圆形横截面)也是有意义的。
离成核喷嘴不同远近地分两组布置喷水嘴30或30’允许根据环境湿球温度的不同操作模式。一般，在较低湿球温度下，两组喷水嘴30和30’都被投入使用。在更低温度下，较短的滴段31’已够用了。在较高的湿球温度下，仅使用离得较远的喷水嘴30。因为有较长的滴段，所以还是确保充分冷却。
在15巴至60巴的工作压力下，喷嘴30或30’的用水量通常为每分钟12升至24升水。在本实施例中，在环境湿球温度高达一般-4℃至-1℃的情况下，可以用离得较远的那组三个喷水嘴30以每分钟约36升至72升的水来造雪。在一般低于-4℃时接通离得较近的那组喷嘴30’，从而得到每分钟约72升至144升的用水量。对于还更低的温度，设置至少另外一个喷水嘴，但在此未示出。
用于这些单独喷嘴的空气和水供应机构按照已知方式布置在枪体10中。这样的供应机构对本领域技术人员来说是惯常的，因而不在此详述。
所描述的各部件由金属制成。铝或有时经阳极化处理的铝通常被用于成核喷嘴管体和喷水嘴管体以及喷雪枪枪体。
图5表示沿一个垂直于枪体轴线A的平面的截面图。枪体10大体成柱形。三个喷水嘴30以120°角度间距有规律地散布在枪体10周围。用于空气或水的多个供应管路(未具体描述)如图所示位于枪体10内。
图6至图8表示各测量结果，从该测量结果中能看到本发明成核喷嘴和喷雪枪的显著更高的效率。
图6作为理论值表示在成核喷嘴20(见图2)出口23区域内的介质中的马赫数、均匀温度和均匀压力。均匀在此是指喷嘴中的空气和水的温度已完全相等。实际上永远不会有这种情况。因而在此所示的温度显著低于预期水温。如此选择成核喷嘴20的几何形状，马赫数在至少约2至2.5范围。在出口区域，在流出介质中的压力为约0.2巴至0.6巴。具体的压力值和温度值以及马赫数取决于出口23区域的横截面积与缩窄部26区域的横截面积的面积比AA/AK。基于测试所发现的优选的面积比为约9∶1。
在图6中最下方图示中还示出了与成核喷嘴20中空气压力相关的两条不同曲线。在6巴和10巴空气压力下，得到对比结果。
在根据图6的所有三个视图中还看到针对两个不同的空气/水质量流比ALR的曲线。该质量流比位于上述工作范围极限中，这些极限得自一般现有的水和空气的压力范围以及几何形状。
图7表示在喷嘴出口后约3.5米水平距离区域内的平均冰含量(％)。冰含量随滴段增长而增大。在冰核段定为25厘米和水温为1.7℃时，在-2℃的环境湿球温度下，在10厘米或50厘米滴段中可得到从约4.5％到约6％的冰含量增大。在-7℃的较低湿球温度下，该效果甚至更明显：在这里，在滴段从约10厘米加长到50厘米时，冰含量从约12％增加至几乎15％。
图8还表示与各水温相关的用于不同湿球温度的且通过实验来确定的理论最佳滴段。理论最佳滴段是指这样的路段，借此能将喷水嘴30和30’的水滴恰好冷却到0℃。这样，当在结晶生长区相遇时，肯定不再有冰核融化，由此预期得到最佳造雪效果。如图8所示，在50厘米至1米范围的滴段中，可以在1℃水温以及高达-2℃的环境湿球温度下进行最佳造雪。
图9表示另一根喷雪枪1，其与根据图4的喷雪枪以及其它喷雪枪的不同在于，附加的喷水嘴30”布置在用50表示的成核喷嘴上方。喷水嘴和成核喷嘴的几何形状基本一样。就是说，该喷雪枪的特点是冰核段和滴段比较长。在这里，冰核段也将至少为10厘米，尤其是约20厘米至30厘米，而相应喷水嘴30和/或30’的相应滴段将为至少20厘米，尤其是约40厘米至80厘米。附加的喷水嘴30”的水滴通过喷水嘴30和/或30’的已结冰的滴和成核喷嘴(20/50)的残留冰核在第二结晶生长区生长。喷雪枪1具有用于制造冰核的替代机构，其将在下文中做详细描述。
如图10所示，成核喷嘴50被固定在头部41中。例如，通过螺纹连接来实现固定。为了拧固喷嘴50，在出口23的附近可看到两个盲孔用作工件容槽(例如见以下的图19)。头部41被螺纹紧固到枪体上。
如图11所示，冰核制造机构的三个成核喷嘴50由一个共用通道来供应。水-空气混合物可经过该通道，混合物在通道分隔43出被分开并被供给这些成核喷嘴50。成核喷嘴50的喷嘴通道的喷嘴进口用51表示。这三个成核喷嘴50与根据第一实施例的成核喷嘴(参考图2，3)的区别尤其在于，水不是通过侧向的独立进口被输入喷嘴通道。成核喷嘴50的喷嘴通道的几何形状的基本构想或多或少是相同的。因此，成核喷嘴50同样被设计成缩放形喷嘴，其中，出口横截面积同喷嘴通道的在芯径区域的横截面积之比为至少4∶1，优选为约9∶1。单独的成核喷嘴分别流体连通到供应通道56，该供应通道在通道分隔43处连通到中央通道55。从图11中还可以很容易看到喷水嘴30’被设计成扇形射流喷嘴。
可从根据图12(及也可从图14)的喷雪枪1的俯视图看出，总是三个喷水嘴30和30”(当然还有在此看不到的成核喷嘴)分散于周围地安置在枪体10上。
图13示出了喷雪枪1的纵向截面。为了形成混合腔，设有大致为空心柱形的管件44，压缩空气可通过压缩空气进口24被输入该管件。水从侧面被输入管件44的混合腔。管件44在周面侧被一外管46围绕，该外管具有用于进水的两个孔48。套筒状过滤构件49布置在外管46和管件44之间(参见以下的图18)。对于所有成核喷嘴，水的喷入明显通过共用的混合腔来进行。此外，该机构具有用于三个成核喷嘴的共用的中央水过滤件49。与根据图2的第一实施例的机构相比，这有以下优点，可以选择较大的进水口。此外，这具有制造方面的优点。不过，其它优点也在于能够简化对供水的过滤。根据第二实施例的混合腔系统例如能使用更粗大且更大型的过滤器。
结合图13和图13a能看到水被如何引导经过喷雪枪以及喷水嘴和成核喷嘴如何被供应。在图13a中可以看到水如何在45’(和45)处被向上输入头部和水在头部如何被转向。此时，水被送入成核器中，同时因头部加热而防止结冰。随后，水被再次被引导至枪底部，在这里，水可通过阀被分配到三个通道并能被再次向上引导(见图20至图22)。水质量流的方向用箭头表示。三组喷水嘴30、30’、30”均可通过阀门(未示出)被独立灌充水。图13示出了在枪体轴向上延伸、用于给上方进水口30’供应的上通道59’。用57表示枪体外周面中的切口，水可借此进入由环形件54形成的入环形通道中。环形件54在周面上具有多个凹口，喷水嘴可被拧固到凹口中(例如参见图9或图10)。喷水嘴30也按照相同方式通过环形通道被供水。压缩空气从通道58经过滤塞进入管件44。
图15和图16以另一纵截面图表示喷雪枪1，该喷雪枪在图16中被放大示出。由此尤其能很容易地看出冰核制造机构的喷嘴通道的设计。水-空气混合物沿第一混合段MS’被引导至通道分隔43。该质量流然后被转向和被分开，直至最终经过成核喷嘴50的相应喷嘴通道，到达出口23。此时，混合段MS’是在混合段处的喷嘴通道直径的约12倍。如果整个混合段MS’+MS”是在混合段处的喷嘴通道直径的至少12倍，则可获得特别有利的结果。事实表明，等于在混合段MS’处的喷嘴通道直径的至少3倍的混合段是有利的。管件混合腔与一个短的、对应于该头部的通道55相接，该通道具有相同的通道直径并且被分为三条通道56。通道56(混合段MS”)和进而成核喷嘴50可垂直于管件44来取向。在本例中，在混合段MS’处的横截面积是这三个成核喷嘴的在芯径处的总横截面积的约7倍。
图17以分解视图示出用于喷雪枪的冰核制造机构的管件44和三个成核喷嘴50。
管件44的细节可以从图18中看到。进水口22在此关于轴向大致居中地布置在管件44中。过滤件49可由金属丝网构成。这种中央过滤机构可以配置成相对粗大地制成，由此可扩大应用范围。丝网织物过滤件的网目(或常说的孔宽)例如可以为约0.1毫米。如图所示，过滤件49与管件44的外壁间隔开，由此形成环形缝隙。水最后通过管件44中的进水口22从环形缝隙进入混合腔，被压缩空气流夹带且与其混合。孔48的直径比进水口22的直径大许多倍。取决于应用目的地，用DLW表示的进水口22直径为例如0.25毫米或0.5毫米。过滤塞52布置在压缩空气进口24的区域内，用于滤清被带到此的空气。
可以从图19看到成核喷嘴50的结构细节。喷嘴50成单体构件形式并具有外螺纹，喷嘴可通过外螺纹紧固到头部上的相应容槽中。该喷口的特点例如是具有如下特征数据：外径DA＝2.5毫米，芯径DK＝0.85毫米，内径DM＝2.1毫米。通入喷嘴的通道56(此处未示出)的直径为2.0毫米。用LE表示的最窄截面段的长度为约5.4毫米。由于具有最窄截面段(LE)的通道段较长和由于出口锥较长，所以水滴有足够长的冷却时间，由此可以优化冰核的制造。
图20示出了枪体10。图21和图22表示在两个不同轴向位置的枪体截面。枪体10呈沿轴向延伸并有5个圆形空腔53、53’、58、59、59’和4个非圆形空腔45、45’、47、47’的空心型材的形状。在这里，中心空腔58作为用于成核喷嘴的压缩空气供应管路。在空腔45和45’中，水被向上引导至枪头(在此未示出)并在此被转向。然后，水通过空腔47、47’被向下引导至阀门机构(未示出)。根据控制情况，水到达圆形通道59和/或59’，该圆形通道给设于成核喷嘴下方的喷水嘴供水。在图21中看到了细长孔57，它产生在空腔或通道59’与下喷水嘴30(在此未示出)之间的流体连通。该空腔或通道59’用于给上喷水嘴30’供水。通道53和53’用于供水至设在成核器上方的附加喷水嘴30”。
可以从图22和图20看到如何形成水借此被供给管件44以便供应成核器的孔48。该孔可以按照简单方式通过枪体外侧钻孔来产生。在该过程中，在枪体外周面上出现的孔然后将仅仅是必须被封堵。在图22中用阴影区60表示孔的充塞。

Claims (54)

1.一种用于制造冰核的成核喷嘴，其特征是，该成核喷嘴具有喷嘴通道(25)、至少一个压缩空气进口(24)和至少一个进水口(22)以及出口(23)，其中该喷嘴通道(25)的横截面在朝向该出口(23)的方向上在第一区段中渐缩到芯径(26)，为了形成混合腔，该喷嘴通道具有与渐缩的该第一区段相接的柱形区段，该喷嘴通道(25)的横截面随后在该出口(23)的方向上在第二区段(27)中扩张，该出口(23)的横截面积同该喷嘴通道(25)的、在该芯径(26)处的横截面积之比至少为4:1。
2.根据权利要求1所述的成核喷嘴，其特征是，该出口(23)的横截面积同该喷嘴通道(25)的、在该芯径(26)处的横截面积之比至少为9:1。
3.根据权利要求1或2所述的成核喷嘴，其特征是，在扩张的该第二区段(27)中的、该喷嘴通道(25)的在该芯径与该出口(23)之间的角度最大为30°。
4.根据权利要求1或2所述的成核喷嘴，其特征是，在扩张的该第二区段(27)中的、该喷嘴通道(25)的在该芯径与该出口(23)之间的角度为10°至20°。
5.一种用于制造冰核的成核喷嘴，其特征是，该成核喷嘴具有喷嘴通道(25)、至少一个压缩空气进口(24)和至少一个进水口(22)以及出口(23)，其中该喷嘴通道(25)的横截面在朝向该出口(23)的方向上在第一区段中渐缩到芯径(26)，为了形成混合腔，该喷嘴通道具有与渐缩的该第一区段相接的柱形区段，该喷嘴通道(25)的横截面随后在朝向该出口(23)方向上在第二区段(27)中扩张，该喷嘴通道(25)的扩张的第二区段(27)是如此设计的，在喷嘴的工作过程中，在扩张的该第二区段(27)中出现小于0.6巴的压力，并且在该出口(23)后在流出介质中出现压力冲击。
6.根据权利要求5所述的成核喷嘴，其特征是，该喷嘴通道(25)的扩张的第二区段(27)是如此设计的，在喷嘴的工作过程中，在扩张的该第二区段(27)中出现小于0.2巴的压力。
7.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该成核喷嘴(20)被设计成圆形射流喷嘴。
8.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该成核喷嘴(20)被设计成扇形射流喷嘴。
9.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)沿侧向通入该喷嘴通道(25)。
10.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)沿侧向成90度角地通入该喷嘴通道(25)。
11.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)沿侧向通入该喷嘴通道(25)，该进水口(22)位于该柱形区段(33)中。
12.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该喷嘴通道(25)如此配置，即至少在该喷嘴通道中的混合腔的混合段(MS，MS)中能产生分散的滴流，由此在该出口(23)直径的区域内出现雾化。
13.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)和该喷嘴通道(25)的该芯径(26)的尺寸如此设定，即设定空气与水的质量流比(ALR)在0.3至1.9之间。
14.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该喷嘴通道(25)的在该芯径(26)区域的横截面积同该至少一个进水口(22)的横截面积之比在8:1到40:1的范围中。
15.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该成核喷嘴(20)通过一个单体构件来预先确定。
16.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该成核喷嘴具有至少两个出口(23)，各所述出口由成核喷嘴(50)预定，这些出口(23)通过通道分隔(43)与一个共用的混合腔连通，用于空气-水混合的空气和水通过所述至少一个压缩空气进口(24)和所述至少一个进水口(23)被供应至该混合腔。
17.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)沿侧向通入该喷嘴通道(25)，该进水口(22)位于该柱形区段(33)中，且该混合腔由为空心柱形的管件(44)构成，所述至少一个压缩空气进口(24)设于该管件(44)的端侧，所述至少一个进水口(22)在周面侧设于该管件(44)之中。
18.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)沿侧向通入该喷嘴通道(25)，且该进水口(22)位于该柱形区段(33)中，且该混合腔由为空心柱形的管件(44)构成，所述至少一个压缩空气进口(24)设于该管件(44)的端侧，所述至少一个进水口(22)在周面侧设于该管件(44)之中，且在混合腔的混合段(MS，MS’，MS”)处的横截面积至多为一个成核喷嘴的在该芯径(26)处的横截面积的9倍或多个成核喷嘴的在该芯径(26)处的总横截面积的9倍。
19.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)沿侧向通入该喷嘴通道(25)，该进水口(22)位于该柱形区段(33)中，且该混合腔由为空心柱形的管件(44)构成，所述至少一个压缩空气进口(24)设于该管件(44)的端侧，所述至少一个进水口(22)在周面侧设于该管件(44)之中，且在混合腔的混合段(MS，MS’，MS”)处的横截面积至多为一个成核喷嘴的在该芯径(26)处的横截面积的7倍或多个成核喷嘴的在该芯径(26)处的总横截面积的7倍。
20.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该喷嘴通道(25)如此配置，即至少在该喷嘴通道中的混合腔的混合段(MS，MS)中能产生分散的滴流，由此在该出口(23)直径的区域内出现雾化，且混合腔的混合段(MS，MS’+MS”)的长度至少为该喷嘴通道的在混合腔的混合段处的直径的3倍。
21.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该喷嘴通道(25)如此配置，即至少在该喷嘴通道中的混合腔的混合段(MS，MS)中能产生分散的滴流，由此在该出口(23)直径的区域内出现雾化，且混合腔的混合段(MS，MS’+MS”)的长度至少为该喷嘴通道的在混合腔的混合段处的直径的5倍。
22.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该喷嘴通道(25)如此配置，即至少在该喷嘴通道中的混合腔的混合段(MS，MS)中能产生分散的滴流，由此在该出口(23)直径的区域内出现雾化，且混合腔的混合段(MS，MS’+MS”)的长度至少为该喷嘴通道的在混合腔的混合段处的直径的12倍。
23.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该进水口(22)沿侧向通入该喷嘴通道(25)，该进水口(22)位于该柱形区段(33)中，且该混合腔由为空心柱形的管件(44)构成，所述至少一个压缩空气进口(24)设于该管件(44)的端侧，所述至少一个进水口(22)在周面侧设于该管件(44)之中，且至少在所述至少一个进水口(22)区域内在该管件(44)的外周上设有过滤机构(49)。
24.根据权利要求23所述的成核喷嘴，其特征是，该成核喷嘴具有至少两个出口(23)，各所述出口由该成核喷嘴(50)预定，该出口(23)通过通道分隔(43)连通至共用的混合腔，并且对于所有成核喷嘴(50)，设有一个共用的过滤机构(49)。
25.根据权利要求24所述的成核喷嘴，其特征是，该过滤机构是由丝网织物或丝网格栅构成的套筒状过滤件(49)，它间隔开地环绕该管件(44)设置以形成环形间隙。
26.根据权利要求24所述的成核喷嘴，其特征是，为了将水送来，该成核喷嘴具有至少一个为管状的供应管(45)，该供应管平行于该管件(44)延伸并且有至少一个通孔(48)，水通过该通孔(48)被供入所述至少一个进水口(22)。
27.根据权利要求24所述的成核喷嘴，其特征是，该管件(44)和对应于该出口(23)的成核喷嘴(50)相互成直角地取向。
28.根据权利要求1或5所述的成核喷嘴，其特征是，该出口(23)对应于围绕一轴分布于周围的且均定向成径向远离的多个成核喷嘴。
29.根据权利要求28所述的成核喷嘴，其特征是，所述多个成核喷嘴(50)通过螺纹连接被紧固到或能被紧固到头部(41)，为了形成通道分隔，该头部(41)具有中央通道(55)，该中央通道沿该轴的方向延伸并被划分成多条供应通道(56)，这些供应通道按照沿径向远离该轴的方式定向并用于给相应的成核喷嘴(50)供应。
30.一种将根据权利要求1至29中任一项所述的成核喷嘴用于人造雪造雪装置(1)的冰核制造的用途。
31.一种人造雪造雪装置(1)，具有至少一个根据权利要求1至29中任一项所述的成核喷嘴。
32.一种喷雪枪(1)，其具有根据权利要求1至29中任一项所述的用于制造冰核的至少一个成核喷嘴，并且具有至少一个喷水嘴(30,30’)，其中能通过该成核喷嘴(20,50)产生冰核射流，通过该喷水嘴(30；30’)产生滴射流，所述冰核射流在经过冰核段(21)之后且所述滴射流在经过滴段(31；31’)之后在结晶生长区相遇，其特征是，该冰核段(21)至少为10厘米，和该滴段(31；31’)至少为20厘米。
33.根据权利要求32所述的喷雪枪(1)，其特征是，该冰核段(21)为20厘米至30厘米，和该滴段(31；31’)为40厘米至80厘米。
34.根据权利要求32所述的喷雪枪(1)，其特征是，该喷雪枪(1)具有呈柱形的枪体(10)。
35.根据权利要求34所述的喷雪枪(1)，其特征是，所述至少一个成核喷嘴(20,50)相对一个垂直于该枪体(10)的轴线的平面被布置成0度到45度角度，从而该成核喷嘴(20,50)沿径向或倾斜向上地远离该枪体地定向。
36.根据权利要求34或35所述的喷雪枪(1)，其特征是，所述至少一个喷水嘴(30；30’)相对一个垂直于该枪体(10)的轴线的平面成角度且朝向所述至少一个成核喷嘴(20,50)地定向。
37.根据权利要求32至35中任一项所述的喷雪枪(1)，其特征是，多个成核喷嘴(20，50)沿周围散布地安置在所述枪体(10)上。
38.根据权利要求32至35中任一项所述的喷雪枪(1)，其特征是，多个成核喷嘴(20，50)沿周围散布地安置在所述枪体(10)上，且多个喷水嘴(30，30’)沿周围散布地安置在所述枪体(10)上。
39.根据权利要求32至35中任一项所述的喷雪枪(1)，其特征是，所述枪体(10)设有至少两组喷水嘴(30，30’)，所述至少两组喷水嘴布置在该枪体(10)上的至少两个不同的轴向位置中。
40.根据权利要求39所述的喷雪枪(1)，其特征是，所述至少两组喷水嘴的所有喷水嘴(30；30’)如此定向，即由所述喷水嘴(30；30’)产生的滴射流只在经过至少20厘米的滴段(31；31’)之后撞击到冰核射流。
41.根据权利要求40所述的喷雪枪(1)，其特征是，滴段(31；31’)为40厘米至80厘米。
42.根据权利要求39所述的喷雪枪(1)，其特征是，所述至少两组喷水嘴的相应喷水嘴如此定向，即分别通过该喷水嘴(30；30’)产生的滴射流在一个共用的结晶生长区(E)撞击到所述冰核射流。
43.根据权利要求39所述的喷雪枪(1)，其特征是，关于该轴向位置，至少一组喷水嘴(30；30’)布置在所述至少一个成核喷嘴(20，50)的下方，并且设有至少一组附加的喷水嘴，该至少一组附加的喷水嘴布置在所述至少一个成核喷嘴(20,50)的上方。
44.根据权利要求39所述的喷雪枪(1)，其特征是，多组喷水嘴(30；30’；30”)能在所述不同的位置上被独立地灌充水。
45.根据权利要求32至35中任一项所述的喷雪枪(1)，其特征是，所述至少一个成核喷嘴(20)和所述至少一个喷水嘴(30；30’)从周向上看相互错位地安置在该枪体(10)上。
46.根据权利要求32至35中任一项所述的喷雪枪(1)，其特征是，为了预定出混合腔，所述喷雪枪具有为空心柱形的管件(44)，所述至少一个成核喷嘴(20，50)连接到该管件上其中该管件(44)布置在该枪体(10)中。
47.根据权利要求46所述的喷雪枪(1),其特征是，该管件(44)与该枪体轴向平行地布置在该枪体(10)中。
48.一种用于制造人工造雪用冰核的方法，其利用根据权利要求1至29中任一项所述的成核喷嘴(20,50)，其中水和压缩空气流被引导经过喷嘴通道(25)，该喷嘴通道在朝向出口方向上在第一区段中渐缩到芯径(26)并在第二区段(27)中扩张，其特征是，所述流在扩张的该第二区段中以小于0.6巴的压力下被引导，并且在离开该出口(23)之后在流出介质中产生压力冲击。
49.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述流在扩张的该第二区段中以小于0.2巴的压力下被引导。
50.一种人造雪的造雪方法，其利用根据权利要求1至29中任一项所述的成核喷嘴(20,50)和至少一个喷水嘴(30；30’)，其中用该喷水嘴(30；30’)产生由水滴构成的滴射流，用该成核喷嘴(20,50)产生含有冰核的冰核射流，其中使得冰核射流和滴射流在结晶生长区(E)相集合，其特征是，该冰核射流经过至少为10厘米的冰核段(21)被引导至该结晶生长区(E)，和/或该滴射流经过至少为20厘米的滴段(31；31’)被引导至该结晶生长区(E)。
51.根据权利要求50所述的方法，其特征是，所述冰核段(21)为20厘米至30厘米，且所述滴段(31；31’)为40厘米至80厘米。
52.根据权利要求50至51中任一项所述的方法，其特征是，根据环境湿球温度，水滴在第一温度范围内通过离成核喷嘴(20,50)有第一距离的喷水嘴(30)来产生，在更低的第二温度范围内，水滴额外地还通过离成核喷嘴(20,50)有第二距离的附加的喷水嘴(30’)来产生，其中所述第二距离小于所述第一距离。
53.根据权利要求52所述的方法，其特征是，附加的该喷水嘴(30’)的滴射流经过至少为20厘米的滴段(31’)被引导至该结晶生长区(E)。
54.根据权利要求52所述的方法，其特征是，附加的该喷水嘴(30’)的滴射流经过40厘米至80厘米的滴段(31’)被引导至该结晶生长区(E)。
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