JPH03233273A - 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
スノーガンに係り、特に外気温度に応じて造雪量の調整
を可能にした技術に関する。

［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
向トさせる必要があり、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、かつ露程をできるだけ小
径にすることが要請されるそして、良好な霧の生成と露
程の小径化は、空気と水が衝突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衝突す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
状態および露程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が有る上、外
気温度に応じて造雪量の調整を行なう機能がない。

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露程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するとともに、外気温度に
応じて造雪量の調整を行なうことが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
山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旋回
成分の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圧縮空気移
動系を備え、前記絞り室の旋回流体に軸方向成分の高圧
水流を選択的に流入衝突させる軸方向成分の高圧水移動
系を具備するとともに、スノーガン本体部の前端部縦軸
線上に前記気水衝突部で生成された霧を噴出させる霧ノ
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、旋回成分の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、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。

外気温度が低温の場合には、軸方向成分の高圧水移動系
から絞り室の旋回流体に対して高圧水を流入し、気水衝
突部での気水比、つまり空気に対する水の割合を高めて
造雪量を増大する。

［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ｌは筒状の基部ＩＡと、この筒状の
基部ＩＡの前端面に環状のスヘーサＩＢを介して固着さ
れるフランジ状の前体部ｌＤ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、旋回成分の高圧水移動系Ｘと圧縮空気移動系Ｙおよ
び軸方向成分の高圧水移動系Ｚとを具備しているフラン
ジ状の後体部ＩＥの後面に旋回成分の高圧水移動系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
ｌの縦軸線Ｃから側方に偏心した位置に、前部りに傾斜
して取伺けられ、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カン本体部１の縦軸線Ｃと同・
０の環状溝４Ａと、スノーガン本体部ｌ内において縦軸
＆ＩＣ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！ｉＣと
同心の水ノズル出口５Ｂが形成され、該水ノズル出口５
Ｂ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１内で前記旋回
成分の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。

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
〈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Ｉ
Ａ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はフランジ状の前体部
ｌＤ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。

軸方向成分の高圧水移動系Ｚ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高圧水流を絞り室６に
流入させるためのもので、フランジ状の後体部ＩＥを貫
通して形成され入口１０とこの入口１０にポンプによっ
てなる高圧水供給源１０Ａから高圧水を供給する管路１
０Ｂおよび管路１０Ｂにに介設されたバルブ１０Ｃ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。

Ａ、外気温度が約−１Ｏ°Ｃよりも高温である場合。

旋回成分の高圧水移動系Ｘの高圧水導入管３からスノー
ガン本体部１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、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ｌ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
に向上する。このような小径の霧が霧ノズル出口９から
噴霧されるので、造雪効率を向上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７０％に縮
小されたことが実験により確認できた。

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Ｂ、外気温度が約−１０℃以
下の場合。

前述のＡの作用に加えて、軸方向成分の高圧水移動系２
のバルブ１０Ｃを開成する。これにより軸方向成分の高
圧水流が入口１０から絞り室６に流入し、水量を増量さ
せて水ノズル出口５Ｂから気水衝突部８Ｘに噴射し、気
水衝突部８ｘでの気水比、つまり、空気に対する水の割
合を高めて霧化させたのちに、霧ノズル出口９から噴霧
させる。

このように、気水衝突部８ｘでの気水比が高められて霧
ノズル出口９から噴霧されても、外気温度が約−１０℃
以下であれば雪を生成できる。そして、軸方向成分の高
圧水移動系Ｚから絞り室６に流入させる水量に応じて造
雪量が増大する。つまり、管路１０Ｂに介設されている
バルブｌＯＣの開度調整によって、造雪量の増量幅を任
意に調整することができる。

気水衝突部８ｘでの気水比を高めるために、旋回成分の
高圧水移動系Ｘの水圧を上げて、ここから大量の水を供
給しようとしても、旋回流の場合は、中心部が空胴化し
て、流れが径外部に偏在する流量を呈するため、流量を
増大するのに必要な木の通過面積が制限されるから、旋
回成分の高圧水移動系Ｘでは水量の増大に限界を生じて
、気水比を高めるのが構造的に困難であるけれども、軸
方向成分の高圧水移動系Ｚでは、このような不都合を生
じないので、容易に水量を増大させることができる。

［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、霧化効率と造雪効率の向上を実現できる。

また、外気温度が低温の場合には、軸方向成分の高圧水
移動系から絞り室の旋回流体に対して高圧水を流入し、
気水衝突部での気水比、つまり空気に対する水の割合を
高めて造雪量を増大することができるとともに、造雪量
の増量幅も外気温度に応じて任意に調整できる。

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】

＄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。 ｌ・・・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・・・旋回成分の高圧水移動系 Ｙ・・・圧縮空気移動系 Ｚ・・・軸方向成分の高圧水移動系

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旋回成
   分の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圧縮空気移動
   系を備え、前記絞り室の旋回流体に軸方向成分の高圧水
   流を選択的に流入衝突させる軸方向成分の高圧水移動系
   を具備するとともに、スノーガン本体部の前端部縦軸線
   上に前記気水衝突部で生成された霧を噴出させる霧ノズ
   ル出口が形成されていることを特徴とするスノーガン。