JPH0660776B2 - スノーガン - Google Patents

スノーガン

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JPH0660776B2
JPH0660776B2 JP2907790A JP2907790A JPH0660776B2 JP H0660776 B2 JPH0660776 B2 JP H0660776B2 JP 2907790 A JP2907790 A JP 2907790A JP 2907790 A JP2907790 A JP 2907790A JP H0660776 B2 JPH0660776 B2 JP H0660776B2
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JP
Japan
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pressure water
water
compressed air
snow gun
flow
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尚次 一色
益人 高橋
正宏 谷口
義洋 土肥
直 宮内
武文 平藤
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/04Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2303/00Special 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
    • F25C2303/048Snow making by using means for spraying water
    • F25C2303/0481Snow making by using means for spraying water with the use of compressed air

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles (AREA)

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
で示すうず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、空気と水が衝突す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、うず巻き状
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。
[問題点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
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、霧径を小径化できる。
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1は筒状の基部1Aと、この筒状
の基部1Aの前端面に環状のスペーサ1Bを介して固着
されるフランジ状の前体部1Dおよび筒状の基部1Aの
後端面に固着されるフランジ状の後体部1E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1E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1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、前下り
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1E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1Eに対向して取付けら
れたすり鉢状部材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
前記すり鉢状部材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1A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、エアコンプレッサーによってなる圧縮空気供給源7
Aから管路7Bに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1A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1A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1A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、すり鉢状部材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1
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1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
1D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1D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1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1E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
10Bおよび管路10B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−10℃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、霧径を小径
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霧径
は、従来のスノーガンで生成された霧径の約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Z
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は、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10C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態を呈するため、流量を
増大するのに必要な水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、霧径を小径化
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】
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…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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土肥 義洋 大阪府枚方市中宮大池1丁目1番1号 久 保田鉄工株式会社枚方製造所内 (72)発明者 宮内 直 大阪府枚方市中宮大池1丁目1番1号 久 保田鉄工株式会社枚方製造所内 (72)発明者 平藤 武文 大阪府枚方市中宮大池1丁目1番1号 久 保田鉄工株式会社枚方製造所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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。
JP2907790A 1990-02-08 1990-02-08 スノーガン Expired - Lifetime JPH0660776B2 (ja)

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