EP0018280B1 - Canon à neige haute pression et batterie de tels canons à neige - Google Patents

Canon à neige haute pression et batterie de tels canons à neige Download PDF

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EP0018280B1
EP0018280B1 EP80400504A EP80400504A EP0018280B1 EP 0018280 B1 EP0018280 B1 EP 0018280B1 EP 80400504 A EP80400504 A EP 80400504A EP 80400504 A EP80400504 A EP 80400504A EP 0018280 B1 EP0018280 B1 EP 0018280B1
Authority
EP
European Patent Office
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air
mixing chamber
water
snow
nozzle
Prior art date
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Expired
Application number
EP80400504A
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German (de)
English (en)
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EP0018280A2 (fr
EP0018280A3 (en
Inventor
Pierre Girardin
Max Duplan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LE FROID INDUSTRIEL YORK SA
Original Assignee
LE FROID INDUSTRIEL YORK SA
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Filing date
Publication date
Application filed by LE FROID INDUSTRIEL YORK SA filed Critical LE FROID INDUSTRIEL YORK SA
Priority to AT80400504T priority Critical patent/ATE6306T1/de
Publication of EP0018280A2 publication Critical patent/EP0018280A2/fr
Publication of EP0018280A3 publication Critical patent/EP0018280A3/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0018280B1 publication Critical patent/EP0018280B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0433—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of gas surrounded by an external conduit of liquid upstream the mixing chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F04F5/463—Arrangements of nozzles with provisions for mixing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/04—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2303/00—Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
    • F25C2303/048—Snow making by using means for spraying water
    • F25C2303/0481—Snow making by using means for spraying water with the use of compressed air

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus called a "snow cannon" and to an installation comprising several of these apparatuses arranged in a battery.
  • the invention applies more particularly to high pressure devices intended for the production of artificial snow by spraying a mixture of air and water.
  • High pressure devices operate by spraying a compressed mixture of air and water in the form of a mist into ambient air at low temperature, so that the water droplets projected at high speed are transformed into ice crystals on contact with cold air and fall as snow on the ground.
  • Apparatuses of this type are described in particular in French Patent No. 1,337,141 and in United States Patent No. 2,676,471.
  • the apparatuses described in these patents include separate supplies of pressurized water and compressed air, as well as an outlet or discharge nozzle ensuring an adequate distribution of the snowflakes according to the ambient atmospheric conditions, the adjustment being carried out by replacing said nozzle or by varying the air and water pressures injected.
  • U.S. Patent No. 1,748,004 describes a spray nozzle in which a needle valve controls the flow of air injected into the spray nozzle. This valve is placed very far upstream of the outlet of the air introduction channel and upstream of a venturi intended to function like a tube sucking a solid granular material introduced laterally.
  • United States Patent No. 3,942,724 describes a similar device comprising a venturi the size of the throat of which is automatically adjustable and which receives a stream of pressurized air allowing the creation of a vacuum and the aspiration of a secondary fluid.
  • the injection of pressurized air is provided by a nozzle having a convergent-divergent.
  • this patent indicates that a valve placed at a distance can be used for regulating a flow rate.
  • This patent in no way describes the use of a needle valve placed just at the entrance to a mixing chamber, nor a mixing chamber of two pressurized fluids allowing a homogeneous mixing.
  • French patent n ° 993 215 describes a nozzle for spraying liquid under pressure in which a combined air current is transmitted by an expansion nozzle which feeds a venturi. A secondary fluid is sucked into the throat of the venturi, so that the mixture forms downstream of this throat.
  • This document therefore does not describe a mixing chamber formed by a bore extending an injection nozzle, nor a needle valve forming a convergent-divergent just at the outlet of the air inlet in a mixing chamber.
  • French Patent No. 2,376,384 generally describes valves allowing the adjustment of a passage section at the outlet of a nozzle, having the shape of a convergent-divergent, such a valve however not allowing closure complete with air intake.
  • the device described in this patent does not have a mixing chamber in the form of a bore placed in the extension of a nozzle and extended by a diverging opening into the air, the needle of the valve itself delimiting a convergent-divergent.
  • the temperature of the water used plays a very small role in the total amount of air necessary to transform a kilogram of water into snow, the only factor the humid temperature of the ambient air, which is determined as a function of the dry temperature of the air and its relative humidity. Consequently, for each value of this humid temperature of the ambient air, we can calculate the theoretical value of the total number of cubic meters of minimum air necessary to transform snow into a cubic meter of water, i.e. say the theoretical value of the air / water limit ratio.
  • the minimum quantity of air necessary to ensure this transformation is in fact the overall volume of air interested in the phenomenon, that is to say not only the quantity of primary air compressed then injected and expanded in the gun, but also the quantity of secondary air induced at the exit of this one, which depends essentially on the shape, the dimension and the speed of the jet in the atmosphere.
  • the object of the present invention is therefore to propose a snow cannon which does not have the drawbacks of the apparatuses described in the patents cited above and which allows the proportions of the air / water mixture to be adjusted automatically, as a function of the wet temperature of the ambient air, the invention also aims to reduce the level of operating noise of the device.
  • a snow cannon for the production of artificial snow by spraying a mixture of air and water, with automatic adjustment of the proportions of the mixture of air and water by adjustment of the air pressure, comprises a hollow body, a tube arrival of compressed air terminated by an injection nozzle housed and opening at the end inside the body, a pipe for admission of pressurized water opening into the space between the wall of the body and the pipe air, and an air and water mixing chamber communicating with the interior of the body through an inlet orifice located opposite the outlet orifice of the air injection nozzle;
  • the mixing chamber is delimited by the bore of a nozzle extending in the extension of the air injection nozzle, this bore is extended at the outlet by a divergent opening into the open air
  • the barrel comprises means for adjusting the air and water passage sections in the mixing chamber, the means for adjusting the air passage section comprising a needle valve for adjusting the section of the air outlet orifice of the nozzle, the air outlet orifice being formed, around the needle, by
  • the needle valve has helical grooves for the passage of air.
  • the body internally comprises helical fins opening out near the inlet orifice of the mixing chamber in order to initiate a rotation of the flow of water under pressure.
  • the bore of the mixing chamber has scratches or booms for mixing the air and water mixture.
  • the air injection nozzle is movable longitudinally relative to the inlet orifice of the mixing chamber.
  • the divergent extending the mixing chamber is equipped with a lens or a diffusion nozzle of constant section equal to the end section of the diverging part of the mixing chamber.
  • the invention also relates to a battery of snow cannons, comprising several snow cannons of the previous type, supplied with air at a substantially constant pressure by a central compressed air, and an automatic regulation device ensuring the adjustment of the flow of air of each cannon as a function of the humid air temperature.
  • the practical limit curve measured for snow formation on a cannon according to the invention corresponds to an induction coefficient equal to 1250 (ratio of the mass flow of ambient air theoretically necessary for the transformation of the in snow, at the compressed air flow used).
  • the humid air temperatures are plotted on the abscissa while the minimum measured ratios of the volumes of air to the volumes of water are plotted on the ordinate, the hatched zones a and b corresponding respectively to the zones of dry snow and of wet snow.
  • the air / water ratio goes from about 40 to 15, that is to say that it varies approximately from 3 to 1.
  • the induction coefficient characterizing these performances depends only on the geometric shape of the constituent elements of the barrel for determined air and water pressures, said coefficient remaining practically independent of the conditions of ambient air temperature.
  • the spray nozzle of the gun according to the invention must ensure both sufficiently fine and regular spraying over the entire projection surface and a form of jet ensuring intense mixing of the ambient air so as to achieve a capacity high induction.
  • the air ejection nozzle provided is a supersonic nozzle with a convergent-divergent orifice adapted to the operating conditions so as to obtain an air pressure at the outlet substantially equivalent to the pressure of the water at the entrance to the mixing chamber.
  • the device must satisfy the following momentum equation:
  • M a , M e , va, v. and v m being respectively the air and water masses and the air, water and air / water mixture velocities.
  • the apparatus according to the invention must also include a mixing chamber, the section of which corresponds to the following formula:
  • V ,,,, M m and v m being respectively the specific volume, the mass flow and the speed of the mixture.
  • the length of the mixing chamber must be sufficient so that the compressed air can transfer all of its energy to the water and the outlet section of said chamber must be such that the static pressure of the jet is substantially equivalent to atmospheric pressure, this is to prevent the jet from bursting. All these say positions contribute to obtaining a jet at maximum speed and fine and homogeneous spraying.
  • FIGS. 2 and 3 show a snow cannon according to an embodiment comprising the arrangements listed above.
  • the snow cannon has a hollow body (1) whose internal cavity is of generally cylindrical shape provided at one end with a frustoconical bottom pierced at its center with the inlet orifice (2 ) a mixing chamber (3) of elongated shape essentially constituted by the bore of a main nozzle (4) extended at the outlet by a divergent (5).
  • This diverging portion (5) can optionally be fitted with a windscreen or spout (6) (see FIG. 3), this spout having a constant section of variable shape passing from a circular entry shape to a flattened shape at the exit, so that the shape of the jet is changed and also changes from a cylindrical shape to a flat shape.
  • a compressed air intake pipe (7) is mounted coaxially with the body (1) of the barrel and passes through the bottom thereof opposite the frustoconical bottom, said pipe (7) comprising at its end an injection nozzle ( 8) whose outlet orifice (9) is convergent-cleavage.
  • a needle valve (10) housed inside the compressed air intake manifold (7) allows precise adjustment of the outlet section of the orifice (9) of the injection nozzle (8). , the adjustment being carried out at the time of assembly of the device.
  • a pressure water inlet pipe (11) opens obliquely into the annular space (12) between the wall of the body (1) and the central compressed air inlet pipe (7).
  • the compressed air intake pipe (7) terminated by the injection nozzle (8) is screwed into the bottom of the body (1) which it passes through, so that the longitudinal position of the conical end of the nozzle (8) relative to the inlet orifice (2) of the mixing chamber can be adjusted during assembly so as to determine the flow section of the pressurized water in the mixing chamber.
  • the adjustments of the air and water decits are adapted to the nominal operating conditions.
  • Flow rotation initiators can be incorporated into the barrel body or executed directly therein.
  • it can be provided in the cylindrical contact surface of the needle valve with the bore of the tubing (7) of the helical grooves (14) for the passage of compressed air, said grooves imparting a movement of rotation to drafts.
  • the bore of the barrel body may comprise helical fins (15) opening near the inlet orifice (2) of the mixing chamber (3), the bore of which may also include scratches or ramps modifying the configuration of the jet and ensuring a homogeneous mixture of air and water.
  • the nozzle (8) is arranged so that the air pressure at the outlet is substantially equivalent to the pressure of the water in the annular zone or neck (13) located at the entrance to the mixing chamber, and the dimensions of the sections of the nozzle and of said mixing chamber are provided so as to obtain a stable flow, which reduces the noise level to a minimum.
  • the automatic adjustment of the air / water mixture as a function of the humid temperature of the ambient air is linked to the type of snowmaking technique.
  • this technique aims at uniform snow cover of the tracks with the minimum of manual intervention by placing, at a fixed position, at regular intervals and over the entire length of the track, low capacity orientable guns, with automatic adjustment. .
  • the number of guns necessary and, consequently, the water flow must be defined according to the functions of the surfaces to be snowed. This determines, depending on the average air temperature chosen, the amount of air and the power of the compressed air plant to be installed.
  • a substantially constant flow of snow is thus obtained whatever the temperature, such an arrangement making it possible to limit the consumption of air, and consequently of energy, per cannon, this arrangement also making it possible to adapt the number of cannons to the power of the power plant.
  • a mixed solution comprising the possibilities of adjusting the air / water ratio by varying the air and water flow rates can also be envisaged, the choice being made according to the location of the installation and its operation.

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Description

  • La présente invention concerne un appareil dénommé "canon à neige" et une installation comportant plusieurs de ces appareils disposés en batterie.
  • L'invention s'applique plus particulièrement aux appareils haute pression destinés à la production de neige artificielle par pulvérisation d'un mélange d'air et d'eau.
  • Les appareils haute pression fonctionnent par pulvérisation d'un mélange comprimé d'air et d'eau sous forme d'un brouillard dans de l'air ambiant à basse température, de telle manière que les gouttelettes d'eau projetées à grande vitesse se transforment en cristaux de glace au contact d l'air froid et retombent en neige sur le sol.
  • Des appareils de ce type sont notamment décrits dans le brevet français n° 1 337 141 et dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2 676 471. Les appareils décrits dans ces brevets comportent des alimentations séparées en eau sous pression et en air comprimé, ainsi qu'une tuyère de sortie ou de décharge assurant une distribution convenable des flocons de neige en fonction des conditions atmosphériques ambiantes, le réglage s'effectuant par remplacement de ladite tuyère ou par variation des pressions d'air et d'eau injectés.
  • Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 1 748 004 décrit une buse de pulvérisation dans laquelle un robinet à aiguille règle le débit d'air injecté dans la buse de pulvérisation. Ce robinet est placé très loin en amont du débouché du canal d'introduction d'air et en amont d'un venturi destiné à fonctionner comme une trompe aspirant une matière granulaire solide introduite latéralement.
  • La brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 942 724 décrit un dispositif analogue comprenant un venturi dont la dimension de la gorge est réglable automatiquement et qui reçoit un courant d'air sous pression permettant la création d'une dépression et l'aspiration d'un fluide secondaire. L'injection de l'air sous pression est assurée par une buse ayant un convergent-divergent. En outre, ce brevet indique qu'une soupape placée à distance peut être utilisée pour le réglage d'un débit. Ce brevet ne décrit aucunement l'utilisation d'un robinet à aiguille placé juste à l'entrée d'une chambre de mélange, ni une chambre de mélange de deux fluides sous pression permettant un mélange homogène.
  • Le brevet français n° 993 215 décrit une busette de pulvérisation de liquide sous pression dans laquelle un courant d'air combiné est transmis par une buse de détente qui alimente un venturi. Un fluide secondaire est aspiré dans la gorge du venturi, si bien que le mélange se forme en aval de cette gorge. Ce document ne décrit donc pas une chambre de mélange formée par un alésage prolongeant une buse d'injection, ni un robinet à aiguille formant un convergent-divergent juste au débouché de l'arrivée d'air dans une chambre de mélange.
  • Le brevet français n° 2 376 384 décrit de façon générale des valves permettant le réglage d'une section de passage à la sortie d'une tuyère, ayant la forme d'un convergent-divergent, une telle valve ne permettant pas cependant la fermeture complète de l'entrée d'air. L'appareil décrit dans ce brevet ne comporte pas de chambre de mélange sous forme d'un alésage placé dans le prolongement d'une tuyère et prolongé par un divergent débouchant à l'air libre, l'aiguille de la valve délimitant elle-même un convergent-divergent.
  • Pour des températures humides comprises entre -3 et 0°C, la quantité d'air nécessaire pour transformer en neige un certain volume d'eau est très importante et, compte tenu des variations de température humide de l'air et de la rapidité de ces variations, il n'est pas possible, avec les appareils décrits dans les brevets précités, d'assurer manuellement un réglage convenable du mélange air/eau dans cette zone de température, et ceci d'autant plus que les variations de température ne sont en général pas connues des opérateurs chargés de la surveillance des canons à neige.
  • Par ailleurs, à la suite d'études réalisées par le déposant, il résulte que la température de l'eau utilisée n'intervient que très peu dans la quantité d'air totale nécessaire pour transformer un kilogramme d'eau en neige, seule intervenant la température humide de l'air ambiant, laquelle se détermine en fonction de la température sèche de l'air et de son degré hygrométrique. Par conséquent, pour chaque valeur de cette température humide de l'air ambiant, on peut calculer la valeur théorique du nombre total de mètres cubes d'air minimum nécessaires pour transformer en neige un mètre cube d'eau, c'est-à-dire la valeur théorique du rapport limite air/eau. A noter que la quantité d'air minimum nécessaire pour assurer cette transformation est en fait le volume global d'air intéressé par le phénomène, c'est-à-dire non seulement la quantité d'air primaire comprimé puis injecté et détendu dans le canon, mais également la quantité d'air secondaire induit à la sortie de celui-ci, laquelle dépend essentiellement de la forme, de la dimension et de la vitesse du jet dans l'atmosphère.
  • Le but de la présente invention est donc de proposer un canon à neige qui ne présente pas les inconvénients des appareils décrits dans les brevets cités précédemment et qui permette de régler automatiquement les proportions du mélange air/eau, en fonction de la température humide de l'air ambiant, l'invention ayant également pour object de réduire le niveau du bruit de fonctionnement de l'appareil.
  • Selon l'invention, un canon à neige pour la production de neige artificielle par pulvérisation d'un mélange d'air et d'eau, avec réglage automatique des proportions du mélange d'air et d'eau par réglage de la pression d'air, comporte un corps creux, une tubulure d'arrivée d'air comprimé terminée par une tuyère d'injection logée et débouchant en bout à l'intérieur du corps, une tubulure d'admission d'eau sous pression débouchant dans l'espace compris entre la paroi du corps et la tubulure d'air, et une chambre de mélange de l'air et de l'eau communiquant avec l'intérieur du corps par un orifice d'entrée situé en face de l'orifice de sortie de la tuyère d'injection d'air; selon l'invention, la chambre de mélange est délimitée par l'alésage d'une buse s'étendant dans le prolongement de la tuyère d'injection d'air, cet alésage est prolongé en sortie par un divergent débouchant à l'air libre, et le canon comporte des moyens de réglage des sections de passage de l'air et de l'eau dans la chambre de mélange, les moyens de réglage de la section de passage de l'air comportant un robinet à aiquille de réglage de la section de l'orifice de sortie d'air de la tuyère, l'orifice de sortie d'air étant formé, autour de l'aiquille, par un passage convergent-divergent sensiblement au débouché dans la chambre de mélange.
  • De préférence, le robinet à aiquille comporte des rainures hélicoïdales pour le passage de l'air.
  • De préférence, le corps comporte interieure- ment des ailettes hélicoïdales débouchant à proximité de l'orifice d'entrée de la chambre de mélange pour amorcer une rotation du flux d'eau sous pression.
  • De préférence, l'alesage de la chambre de mélange comporte des rayures ou des rampes de brassage du mélange d'air et d'eau.
  • De préférence, la tuyère d'injection d'air est déplaçable longitudinalement par rapport à l'oriice d'entrée de la chambre de mélange.
  • De préférence, le divergent prolongeant la chambre de mélange est équipé d'une bonnette ou un bec de diffusion de section constante égale à la section terminale du divergent de la chmbre de mélange.
  • L'invention concerne aussi une batterie de canons à neige, comprenant plusieurs canons à neige du type précédent, alimentés en air à une pression sensiblement constante par une centrale d'air comprimé, et un dispositif automatique de régulation assurant le réglage du débit d'air de chaque canon en fonction de la temperature humide de l'air.
  • L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à des modes de réalisation particuliers cités à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés dans lesquels:
    • la figure 1 représente la courbe limite pratique mesurée de formation de neige avec un canon selon l'invention,
    • la figure 2 représente une coupe longitudinale dudit canon selon l'invention, et
    • la figure 3 représente une coupe longitudinale d'une bonnette de sortie pouvant équiper le candn de la figure 2.
  • Telle que représentée sur la figure 1, la courbe limite pratique mesurée de formation de neige sur un canon selon l'invention correspond à un coefficient d'induction égal à 1250 (rapport du débit massique d'air ambiant théoriquement nécessaire à la transformation de l'eau en neige, au débit d'air comprimé utilisé). Les températures humides de l'air sont portées en abscisse tandis que les rapports minimum mesurés des volumes d'air aux volumes d'eau sont portés en ordonnée, les zones hachurées a et b correspondant respectivement aux zones de neige sèche et de neige mouillée.
  • Entre -3 et -10°C, c'est-à-dire pour une variation de la température d'air humide de 7°, le rapport air/eau passe d'environ 40 à 15, c'est-à-dire qu'il varie approximativement de 3 à 1. Le coefficient d'induction caractérisant ces performances ne dépend que de la forme géométrique des éléments constitutifs du canon pour des pressions d'air et d'eau déterminées, ledit coefficient restant pratiquement indépendant des conditions de température de l'air ambiant. En particulier, la buse de pulvérisation du canon selon l'invention doit assurer à la fois une pulvérisation suffisamment fine et régulière sur toute la surface de projection et une forme de jet assurant un brassage intense de l'air ambiant de manière à atteindre une capacité d'induction élevée.
  • C'est ainsi que la tuyère d'éjection d'air prévue est une tuyère supersonique à orifice convergent-divergent adaptée aux conditions de fonctionnement de façon à obtenir une pression d'air à la sortie sensiblement équivalente à la pression de l'eau à l'entrée de la chambre de mélange.
  • L'appareil doit notamment satisfaire à l'équation de quantité de mouvement suivante:
    Figure imgb0001
  • Ma, Me, va, v. et vm étant respectivement les masses d'air et d'eau et les vitesses de l'air, de l'eau et du mélange air/eau. L'appareil selon l'invention doit en outre comporter une chambre de mélange dont la section répond à la formule suivante:
    Figure imgb0002
  • V,,,, Mm et vm étant respectivement le volume spécifique, le débit massique et la vitesse du mélange.
  • La longueur de la chambre de mélange doit être suffisante pour que l'air comprimé puisse céder toute son énergie à l'eau et la section de sortie de ladite chambre doit être telle que la pression statique du jet soit sensiblement équivalent à la pression atmosphérique, ceci afin d'éviter l'éclatement du jet. Toutes ces dispositions concourent à l'obtention d'un jet à vitesse maximum et à pulvérisation fine et homogène.
  • Les figures 2 et 3 représentent un canon à neige selon un mode de réalisation comportant les dispositions énumérées ci-dessus.
  • Tel que représenté sur la figure 2, le canon à neige comporte un corps creux (1) dont la cavité interne est de forme générale cylindrique muni à une extrémité d'un fond tronconique percé en son centre de l'orifice d'entrée (2) d'une chambre de mélange (3) de forme allongée essentiellement constituée par l'alésage d'une buse principale (4) prolongée en sortie par un divergent (5). Ce divergent (5) peut être éventuellement équipé d'une bonnette ou bec (6) (voir figure 3), ce bec ayant une section constante de forme variable passant d'une forme circulaire d'entrée à une forme aplatie à la sortie, de telle sorte que la forme du jet soit modifiée et passe également d'une forme cylindrique à une forme plate.
  • Une tubulure d'admission d'air comprimé (7) est montée coaxialement au corps (1) du canon et traverse le fond de celui-ci opposé au fond tronconique, ladite tubulure (7) comportant à son extrémité une tuyère d'injection (8) dont l'orifice de sortie (9) est convergent-cliver- gent. Un robinet à aiguille (10) logé à l'intérieur de la tubulure d'admission d'air comprimé (7) permet de régler avec précision la section de sortie de l'orifice (9) de la tuyère d'injection (8), le réglage s'effectuant au moment du montage de l'appareil.
  • Une tubulure d'admission d'eau sous pression (11) débouche obliquement dans l'espace annulaire (12) compris entre la paroi du corps (1) et la tubulure centrale d'arrivée d'air comprimé (7).
  • La tubulure d'admission d'air comprimé (7) terminée par la tuyère d'injection (8) est vissée dans le fond du corps (1) qu'elle traverse, de telle sorte que la position longitudinale de l'extrémité conique de la tuyère (8) par rapport à l'orifice d'entrée (2) de la chambre de mélange puisse être réglée au montage de façon à déterminer la section d'écoulement de l'eau sous pression dans la chambre de mélange.
  • Les ajustements des décits d'air et d'eau sont adaptés aux conditions nominales de fonctionnement.
  • Des dispositifs d'amorce de rotation du flux peuvent être incorporés dans le corps du canon ou exécutés directement dans celui-ci. C'est ainsi qu'il peut être prévu dans la surface cylindrique de contact du robinet à aiguilles avec l'alésage de la tubulure (7) des rainures hélicoïdales (14) pour le passage de l'air comprimé, lesdites rainures imprimant un mouvement de rotation aux courants d'air. De même, l'alésage du corps du canon peut comporter des ailettes hélicoïdales (15) débouchant à proximité de l'orifice d'entrée (2) de la chambre de mélange (3) dont l'alésage peut égalgement comporter des rayures ou rampes modifiant la configuration du jet et assurant un mélange homogène de l'air et de l'eau.
  • La tuyère (8) est agencée de telle sorte que la pression d'air à la sortie soit sensiblement équivalente à la pression de l'eau dans la zone annulaire ou col (13) situé à l'entrée de la chambre de mélange, et les dimensions des sections de la tuyère et de ladite chambre de mélange sont prévues de manière à obtenir un écoulement stable, ce qui réduit le niveau du bruit au minimum.
  • Le réglage automatique du mélange air/eau en fonction de la température humide de l'air ambiant est lié au type de technique d'enneigement. Selon l'invention, cette technique vise à l'enneigement uniforme des pistes avec le minimum d'intervention manuelle en plaçant à poste fixe, à intervalle régulier et sur toute la longueur de la piste, des canons orientables de faible capacité, à réglage automatique. Ceci supprime l'inconvénient que présente la formule d'utilisation de canons mobiles de capacité plus importante à réglage manuel. Le nombre de canons nécessaires et, par conséquent, le débit d'eau, doivent être définis en fonction des fonctions des surfaces à enneiger. Ce qui détermine, en fonction de la température moyenne de l'air choisie, la quantité d'air et la puissance de la centrale d'air comprimé à installer.
  • A débit d'eau constant pour chaque canon, ce débit étant réglé pour chaque prise d'eau, il suffit de faire varier automatiquement la pression d'air délivrée sur chaque canon, donc le volume d'air, pour régler à tout instant le rapport air/eau en fonction de la température humide mesurée de l'air ambiant. Ce résultant peut être obtenu au moyen d'un appareillage de régulation automatique permettant de régler la qualité de neige désirée, soit neige sèche, soit neige humide. Le réglage s'effectue par déplacement du point de consigne du régulateur, faisant évoluer le rapport air/eau par simple action sur un bouton placé à proximité des compresseurs d'air, le seule intervention manuelle se limitant à l'orientation périodique du jet après contrôle régulier de la densité de l'enneigement dans la zone d'action de celui-ci.
  • On obtient ainsi un débit de neige sensiblement constant quelle que soit la température, une telle disposition permettant de limiter la consommation d'air, et par conséquent d'énergie, par canon, cette disposition permettant également d'adapter le nombre de canons à la puissance de la centrale.
  • Une solution mixte comportant les possibilités de réglage du rapport air/eau par variation des débits d'air et d'eau peut également être envisagée, le choix étant fait en fonction de l'implantation de l'installation et de son exploitation.

Claims (7)

1. Canon à neige pour la production de neige artificielle par pulvérisation d'un mélange d'air et d'eau, avec réglage automatique des proportions du mélange d'air et d'eau par réglage de la pression d'air, ledit canon comprenant un corps creux (1), une tubulure d'arrivée d'air comprimé (7) terminée par un tuyère d'injection (8) logée et dé bouchant en bout à l'intérieur du corps, une tubulure d'admission d'eau sous pression (11) débouchant dans l'espace comprise entre la paroi du corps et la tubulure d'air, et une chambre de mélange (3) de l'air et de l'eau communiquant avec l'intérieur du corps par un orifice d'entrée situé face à l'orifice de sortie de la tuyère d'injection d'air, caractérisé en ce que la chambre de mélange est délimitée par l'alésage d'une buse (4) s'étendant dans le prolongement de la tuyère d'injection d'air (8), en ce que ledit alésage est prolongé en sortie par un divergent (5) débouchant à l'air libre, en ce qu'il comporte des moyens de réglage des sections de passage de l'air et de l'eau dans la chambre de mélange, en ce que ces moyens de réglage de la section de passage d'air comportent un robinet à aiguille destiné à régler la section de l'orifice (9) de sortie d'air de la tuyère (8), et en ce que l'orifice (9) de sortie d'air est formé, autour de l'aiguille, par un passage convergent-divergent placé sensiblement au débouché dans la chambre de mélange (3).
2. Canon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le robinet à aiguille (10) comporte des rainures hélicoïdales (14) destinées au passage de l'air.
3. Canon selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps comporte intérieurement des ailettes hélicoïdales (15) débouchant à proximité de l'orifice d'entrée (2) de la chambre de mélange (3) pour amorcer une rotation du flux d'eau sous pression.
4. Canon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alésage de la chambre de mélange (3) comporte des rayures ou des rampes de brassage du mélange d'air et d'eau.
5. Canon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tuyère d'injection d'air (3) est déplaçable longitudinalement par rapport à l'orifice d'entrée (2) de la chambre de mélange.
6. Canon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le divergent prolongeant la chambre de mélange est équipé d'une bonnette ou un bec de diffusion (6) de section constante égale à la section terminale du divergent (5) de la chambre de mélange (3).
7. Batterie de canons à neige, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs canons à neige selon l'une quelconque des revendications précédentes, alimentés en air à une pression sensiblement constante par une central d'air comprimé, et un dispositif automatique de régulation assurant le réglage du débit d'air de chaque canon en fonction de la température humide de l'air.
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