JPH03233272A - スノーガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スキー場に供給する人工雪を大量に造雪する
スノーガンに関する。

［従来の技術］ スキー場に供給する人工雪を造雪するスノーガンとして
、例えば、特公昭５９−１１８３５号公報に開示されて
いる構造のものが既に知られている。

この種のスノーガンは、第４図に示すように、実線矢印
で示すうす巻き状に流れる高圧水と、破線矢印で示す直
線状に流れる圧縮空気流とを衝突させて霧を生成し、圧
縮空気噴射管Ａの前方に開口している霧ノズル出口ａか
ら噴出させ、低温外気の冷却作用によって造雪するよう
に構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、造雪効率を向上させるためには、霧化効率を
向上させる必要があり、霧化効率の向上は空気と水の衝
突による霧の生成を良好にし、かつ霧径をできるだけ小
径にすることが要請される。そして、良好な霧の生成と
霧径の小径化は、空気と水が混合される場合の接触面積
の増大および気水衝突時の相対速度の大きさに依存する
とされている。

しかし、前記従来のスノーガンでは、圧縮空気噴射管Ａ
から直線状に噴射した圧縮空気流に対して、うす巻き状
の高圧水流を衝突させてるようにしているだけのもので
あるから、水と空気との接触面積を大きく確保すること
が困難であり、かつ圧縮空気も増速させることなく、単
に圧縮空気噴射管Ａから直線状に噴射させているのに過
ぎないため、大きい相対速度によって気水衝突を行なう
ことが期待できない、したがって、良好な気水衝突状態
および霧径の小径化の点に関しては、いささか不十分で
あり、霧化効率と造雪効率に劣る問題点を有している。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、良好
な気水衝突状態および霧径の小径化の達成により、霧化
効率と造雪効率の向上を実現できるスノーガンの提供を
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明に係るスノーガンは
、スノーガン本体部の縦軸線から偏心した位置に取付け
られ高圧水をスノーガン本体部内で旋回させるようにに
導入する高圧水導入管と、スノーガン本体部内に形成さ
れて前記導入管から流出した高圧水流を旋回させる旋回
室と、この旋回室の前側に連通形成されて旋回室から流
出した高圧水流を絞りながら旋回移動させる先細截頭円
錐形の空間によって形成されたスノーガン本体部の縦軸
線と同心の絞り室と、この絞り室の前端部に同心に形成
され気水衝突部に開口する水ノズル出口とからなる高圧
水移動系を有し、スノーガン本体部の縦軸線から偏心し
た位置に取付けられ圧縮空気をスノーガン本体部内で高
速でかつ高圧水流の旋回方向の反対方向に旋回させるよ
うに導入する圧縮空気導入管と、この圧縮空気導入管か
ら流出した圧縮空気流を前記気水衝突部に向けて徐々に
絞りながら旋回移動させるスノーガン本体部の縦軸線と
同心の環状の絞り通路とからなる旋回成分の圧縮空気移
動系を備え、前記気水衝突部で生成された霧に軸方向成
分の圧縮空気流を噴射混合させる軸方向成分の圧縮空気
移動系を具備するとともに、スノーガン本体部の前端部
縦軸線上に前記霧を噴霧させる霧ノズル出口が形成され
ているものである。

［作用］ 本発明によれば、高圧水移動系の高圧水導入管からスノ
ーガン本体部の内部に導入された高圧水流は、旋回室内
において、例えば右まわりに旋回する。

旋回室から絞り室に流下した高圧水流は、絞られること
によって流速を高められながら旋回し、水ノズル出口か
ら気水衝突部に噴射される。

水ノズル出口から気水衝突部に噴射された高圧水流は、
遠心力によって旋回半径を拡大され、この拡大された旋
回軌道に沿って、薄い水膜状になって旋回する。

一方、旋回成分の圧縮空気移動系における圧縮空気導入
管から、スノーガン本体部の内部に導入された圧縮空気
流は、前記高圧水流の反対方向（左まわり）に旋回しな
がら環状の絞り通路を流下することによって絞られ、か
つ流速が高められる環状の絞り通路は、圧縮空気流を徐
々に絞りながら旋回移動させることができるように形成
されているから、圧縮空気流を層流もしくは層流に近い
流れに整流して気水衝突部に導くことができる気水衝突
部では、整流されて高速で旋回する圧線字気流が前述の
薄い水膜状になって旋回している高圧水流に衝突する。

この場合、高圧水流と圧縮空気流とは、互いに反対方向
に旋回しているため、大きい相対速度で衝突することに
なる。つまり、整流されて高速で旋回している圧縮空気
流を薄い水膜状になって反対方向に旋回している高圧水
流に大きい相対速度で衝突させることによって気水衝突
状態が良好になり、露程を小径化できる。

気水衝突部において霧化された気水衝突流体に対して、
軸方向成分の圧縮空気移動系から高速の圧縮空気流が噴
射されて衝突し、露程をさらに小径化して霧ノズル出口
から大きい飛距離で噴霧させる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は上半部の正面図、第２図は上半部の縦断側面図
、第３図は上半部の背面図を示し、これらの図において
、スノーガン本体部１は筒状の基部１Ａと、この筒状の
基部ＩＡの前端面に環状のスペーサＩＢを介して固着さ
れるフランジ状の前体部ＩＤおよび筒状の基部ＩＡの後
端面に固着されるフランジ状の後体部ＩＥとから構成さ
れ、高圧水移動基又と旋回成分の圧縮空気移動系Ｙおよ
び軸方向成分の圧縮空気移動系Ｚとを具備している。

フランジ状の後体部ＩＥの後面に高圧水移動系Ｘの高圧
水導入管３が取付けられている。この高圧水導入管３は
、ポンプによってなる高圧水供給源２から管路２Ａを経
て供給される高圧水をスノーガン本体部ｌ内で旋回させ
るように導入するためのもので、スノーガン本体部１の
縦軸線Ｃから側方に偏心した位置に、前部りに傾斜して
取付けられ、旋回室４に開口している。したがって、高
圧水導入管３から流出した高圧水流は、旋回室４内にお
いて、正面側から見て右まわりに旋回する高圧水移動系
Ｘの旋回室４はフランジ状の後体部ＩＥの前部に凹設さ
れたスノーガン本体部１の縦軸線Ｃと同心の環状溝４Ａ
と、スノーガン本体部１内において縦軸線Ｃと同心にフ
ランジ状の後体部ＩＥに対向して取付けられたすり林状
部材５の外周縁部５Ａの後面とで囲まれた環状空間によ
って形成されており、該旋回室４の前側に前記すり林状
部材５の周壁部で囲まれた、先細截頭円錐形の空間によ
ってなる絞り室６が連通形成され、この絞り室６の前側
にスノーガン本体部１の縦軸線Ｃと同心の水ノズル出口
５Ｂが形成され、該水ノズル出口５Ｂは気水衝突部８ｘ
に開口している筒状の基部ＩＡの上端部に旋回成分の圧
縮空気移動系Ｙの圧縮空気導入管７が取付けられている
この圧縮空気導入管７は、ニアコンプレッサーによって
なる圧縮空気供給源７Ａから管路７Ｂを経て供給される
圧縮空気をスノーガン本体部ｌ内で前記高圧水流よりも
高速かつ高圧水流の反対方向に旋回させるように導入す
るためのもので、スノーガン本体部１の上端部から接線
方向に延出して取付けられ、筒状の基部ＩＡの内部に開
口している。したがって、圧縮空気導入管７から流出し
た圧縮空気流は、筒状の基部ＩＡ内において正面側から
見て左まわりに旋回する。

旋回成分の圧縮空気移動系Ｙの環状の絞り通路８は、圧
縮空気導入管７から筒状の基部ＩＡ内に流出した圧縮空
気流を前記気水衝突部８ｘに向けて徐々に絞りながら旋
回移動させるためのものですり林状部材５の前面に形成
された略く字状を呈する後面８Ａとこの後面８Ａの前側
に対向配置された円弧状に膨出する前面８Ｂおよび筒状
の基部ＩＡの内面によって囲まれた環状空間によって形
成されており、径外部後方より径内部前方にかけて通路
断面積が徐々に縮小されるように構成されている。そし
て、該環状の絞り通路８の前端部にスノーガン本体部ｌ
の縦軸線Ｃと同心の霧ノズル出口９が形成されている。

即ち、円弧状に膨出する前面８Ａは７ランジ状の前体部
ＩＤの後部に形成され、霧ノズル出口９はフランジ状の
前体部ＩＤの中心部を貫通して形成されている。

軸方向成分の圧縮空気移動系２は、スノーガン本体部ｌ
の縦軸線Ｃ上に沿って軸方向成分の圧縮空気流を霧ノズ
ル出口９に向けてから噴射させるためのもので、フラン
ジ状の後体部ＩＥおよび水ノズル出口５Ｅを貫通して霧
ノズル出口９の後部付近にまで延びるドラパルノズル１
０と、このドラパルノズル１０にニアコンプレッサーに
よってなる圧縮空気供給源１０Ａから圧縮空気を供給す
る管路１０Ｂによって構成されている。

つぎに、前記構成の作用について説明する。

高圧水移動系Ｘの高圧水導入管３からスノーガン本体部
ｌの内部に導入された高圧水流は、旋回室４内において
、例えば右まわりに旋回する。

旋回室４から絞り室６に流下した高圧水流は、絞られる
ことによって流速を高められながら旋回し、水ノズル出
口５Ｂから気水衝突部８ｘに噴射される。

水ノズル出口５Ｂから気水衝突部８ｘに噴射された高圧
水流は、遠心力によって旋回半径を拡大され、この拡大
された旋回軌道に沿って、薄い水膜状になって旋回する
。

一方、旋回成分の圧縮空気移動系Ｙの圧縮空気導入管７
からスノーガン本体部１の内部に導入された圧縮空気流
は、前記高圧水流の反対方向（左まわり）に旋回しなが
ら環状の絞り通路８を流下することによって絞られ、か
つ流速が高められる環状の絞り通路８は、圧縮空気流を
徐々に絞りながら旋回移動させることができるように形
成されているから、圧縮空気流を層流もしくは層流に近
い流れに整流して気水衝突部８ｘに導くことができる。

気水衝突部８ｘでは、整流されて高速で旋回する圧縮空
気流が前述の薄い水膜状になって旋回している高圧水流
に衝突する。この場合、高圧水流と圧縮空気流とは、互
いに反対方向に旋回しているため、大きい相対速度で衝
突することになる。

つまり、整流されて高速で旋回している圧縮空気流が薄
い水膜状になって反対方向に旋回している高圧水流に大
きい相対速度で衝突することになるその結果、気水衝突
状態が良好になり、露程を小径化でき、霧化効率が大幅
に向上し、造雪効率を向上させることができる。

圧縮空気流の流速および流量を高圧水流の流速および流
量よりも大きく設定しておくことで、高圧水流と圧縮空
気流の気水衝突流体は、圧縮空気流の旋回方向（左まわ
り）に旋回することになる気水衝突部８ｘにおいて霧化
された霧に対して軸方向成分の圧縮空気移動系Ｚのドラ
パルノズル１０から高速（超音速）の圧縮空気流が噴射
されて衝突する。その結果、前述の旋回圧縮空気流と旋
回している高圧水流との衝突によって得られた露程がさ
らに小径化され、霧化効率が向上するまた、ドラパルノ
ズルｌＯ内での空気の断熱膨張により、ドラパルノズル
１０から噴射される空気流の温度がきわめて低くなるの
で、雪の核（氷核）が生成される。したがって、造雪効
率をより一層向上させることができる。しかも、ドラパ
ルノズルｌＯから高速噴射される軸方向成分の圧縮空気
流によって、霧ノズル出口９からの飛距離を大幅に増大
させることができる。

なお、本発明に係るスノーガンによって生成された露程
は、従来のスノーガンで生成された露程の約５０％に縮
小されたことが実験により確認できた。

またドラパルノズル１０の長さは前記実施例で説明した
ものに限定されず任意に設定でき、例えば先端を水ノズ
ル出口５Ｂの内側に位置させた構成としてもよい。

［発明の効果］ 本発明は、前述のように構成されているので、以下に記
載されるような効果を奏する。

即ち、水ノズル出口から気水衝突部に噴射され、遠心力
によって拡大された旋回軌道に沿って、薄い水膜状にな
って旋回する高圧水流に対して、環状の絞り通路を流下
することにより絞られ、かつ流速が高められた反対方向
の旋回圧縮空気流を大きい相対速度で衝突させることが
できるので、気水衝突状態が良好になり、露程を小径化
でき、る。しかも、気水衝突部において霧化された霧に
対して、軸方向成分の圧縮空気移動系から高速の圧縮空
気流を噴射させて衝突させるので、前述の旋回圧縮空気
流と旋回している高圧水流との衝突によって得られた露
程がさらに小径化され、霧化効率が向上する。

また、軸方向成分の圧縮空気移動系内での空気の断熱膨
張により、ここから噴射される空気流の温度がきわめて
低くなるので、雪の核（氷核）が生成される。したがっ
て、造雪効率をより一層向上させることができる。しか
も、軸方向成分の圧縮空気移動系から高速噴射される軸
方向成分の圧縮空気流によって、霧ノズル出口からの飛
距離を大幅に増大させることができる。

さらに、環状の絞り通路によって、圧縮空気流が徐々に
絞られながら旋回移動するので、圧縮空気流を層流もし
くは層流に近い流れに整流して気水衝突部に導くことが
できるため、振動および騒音の大幅な低減を達成できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
上半部の正面図、第２図は上半部の縦断側面図、第３図
は上半部の背面図であり、第４図は従来例の概略説明図
である。 １・・・スノーガン本体部 ３・・・高圧水導入管 ４・・・水旋回室 ５Ｂ・・・水ノズル出口 ６・・・絞り室 ７・・・圧縮空気導入管 ８・・・環状の絞り通路 ８Ｘ・・・気水衝突部 ９・・・フランジ状の前体部 Ｃ・・・スノーガン本体部の縦軸線 Ｘ・・・高圧水移動系 Ｙ・・・旋回成分の圧縮空気移動系 Ｚ・・・軸方向成分の圧縮空気移動系

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スノーガン本体部の縦軸線から偏心した位置に取付けら
   れ高圧水をスノーガン本体部内で旋回させるようにに導
   入する高圧水導入管と、スノーガン本体部内に形成され
   て前記導入管から流出した高圧水流を旋回させる旋回室
   と、この旋回室の前側に連通形成されて旋回室から流出
   した高圧水流を絞りながら旋回移動させる先細截頭円錐
   形の空間によって形成されたスノーガン本体部の縦軸線
   と同心の絞り室と、この絞り室の前端部に同心に形成さ
   れ気水衝突部に開口する水ノズル出口とからなる高圧水
   移動系を有し、スノーガン本体部の縦軸線から偏心した
   位置に取付けられ圧縮空気をスノーガン本体部内で高速
   でかつ高圧水流の旋回方向の反対方向に旋回させるよう
   に導入する圧縮空気導入管と、この圧縮空気導入管から
   流出した圧縮空気流を前記気水衝突部に向けて徐々に絞
   りながら旋回移動させるスノーガン本体部の縦軸線と同
   心の環状の絞り通路とからなる旋回成分の圧縮空気移動
   系を備え、前記気水衝突部で生成された霧に軸方向成分
   の圧縮空気流を噴射混合させる軸方向成分の圧縮空気移
   動系を具備するとともに、スノーガン本体部の前端部縦
   軸線上に前記霧を噴霧させる霧ノズル出口が形成されて
   いることを特徴とするスノーガン。