NO312485B1

NO312485B1 - Apparatus for the production of artificial snow

Info

Publication number: NO312485B1
Application number: NO20004692A
Authority: NO
Inventors: Pekka Virolainen; Mikko Kalaniemi
Original assignee: Multi Snowtech Ltd Oy
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-05-13
Also published as: NO20004692L; FIU990414U0; SE0003382D0; NO20004692D0; SE523529C2; SE0003382L; FI4312U1

Description

Oppfinnelsen angir et anlegg for fremstilling av kunstsnø, hvor anlegget omfatter: The invention specifies a plant for the production of artificial snow, where the plant includes:

-minst én i og for seg kjent snøkanon, -at least one known snow cannon in and of itself,

-pumpeanordninger for pumping av det vannet som benyttes ved framstilling av kunstsnø fra vanntilførselen til snøkanonen, -anordninger for fremstilling av trykkluft for snøkanonen og/eller for rotasjon av den vifte som tilhører snøkanonen, og -et av en forbrenningsmotor drevet strømaggregat og/eller tilkoblingsordninger for tilkobling til elforsyningsnettet for drift av de nevnte pumpeanordninger og anlegget. -pump devices for pumping the water used in the production of artificial snow from the water supply to the snow cannon, -devices for producing compressed air for the snow cannon and/or for rotating the fan belonging to the snow cannon, and -an internal combustion engine driven power unit and/or connection arrangements for connection to the electricity supply network for operation of the aforementioned pumping devices and the plant.

I kjente kunstsnø-anlegg anvendes i hovedsak to ulike typer snøkanoner. I de såkalte lav-trykkskanonene ledes vann under trykk gjennom mange små munnstykker. Tåka som kommer ut av munnstykkene kastes deretter tilstrekkelig langt ved hjelp av ei vifte tilhørende snø-kanonene. I høytrykkskanonen finnes det derimot kun et fåtall munnstykker, vanligvis 1 til 4 munnstykker, som det trykksatte vannet sprutes gjennom. Trykklufta rettes mot den vannstrålen som spruter gjennom munnstykket, slik at vannstrålen oppdeles i ei finfordelt tåke, som krystalliseres til kunstsnø. In known artificial snow systems, two different types of snow cannons are mainly used. In the so-called low-pressure cannons, water is directed under pressure through many small nozzles. The fog that comes out of the nozzles is then thrown sufficiently far with the help of a fan belonging to the snow cannons. In the high-pressure gun, on the other hand, there are only a few nozzles, usually 1 to 4 nozzles, through which the pressurized water is sprayed. The compressed air is directed at the jet of water that sprays through the nozzle, so that the jet of water is divided into a finely distributed mist, which crystallizes into artificial snow.

Det europeiske patentskriftet 945 694 Al viser en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av snø, hvor det anvendes en blande- og blåseenhet. Anordningen har en rammeanordning som er utviklet for stasjonær og mobil bruk. Patentskriftet US 5,836,513 viser en snøkanon i form av et sylinderhus med ei vifte, hvor vanndyser er arrangert rundt kanten av sylinderåpningen. Snøkanonen er montert på ei ramme med hjul. Det tyske offentliggjøringsskriftet 2407520 viser en anordning for fremstilling av snø, med utløpsdyser på et blandekammer, hvor luft og vann blandes. Videre viser det finske patentskriftet 100485 B en anordning og en fremgangsmåte for å oppnå et snødekke på et underlag. Anordningen omfatter et bevegelig anordnet transportunderlag. The European patent document 945 694 Al shows a method and a device for producing snow, where a mixing and blowing unit is used. The device has a frame device that has been developed for stationary and mobile use. Patent document US 5,836,513 shows a snow cannon in the form of a cylinder housing with a fan, where water nozzles are arranged around the edge of the cylinder opening. The snow cannon is mounted on a frame with wheels. The German publication 2407520 shows a device for the production of snow, with outlet nozzles on a mixing chamber, where air and water are mixed. Furthermore, the Finnish patent document 100485 B shows a device and a method for obtaining a snow cover on a substrate. The device comprises a movable transport base.

Spesielt i alpinbakker kan man forlenge sesongen ved hjelp av kunstsnø. Bakkene belegges med kunstsnø spesielt om høsten, når det ellers er lite naturlig snø. Vanligvis omfatter kunstsnø-anlegget minst én pumpestasjon for vann med tilhørende nettverk av rør, som forgrenes utover i alpinbakkene. Snøkanonene behøver også et elektrisk nett, som vanligvis finnes i tilknytning til belysning. I visse snøkanonmodeller anvendes til og med trykkluft, hvor det foruten pumpestasjonene for vann også kreves en kompressor og trykkledninger til bakkene. Også snøkanonene forflyttes etter behov i bakkene. Especially on alpine slopes, the season can be extended with the help of artificial snow. The slopes are covered with artificial snow, especially in autumn, when there is otherwise little natural snow. Usually, the artificial snow system includes at least one pumping station for water with an associated network of pipes, which branch out into the alpine slopes. The snow cannons also need an electrical network, which is usually found in connection with lighting. In certain snow cannon models even compressed air is used, where in addition to the pumping stations for water, a compressor and pressure lines to the slopes are also required. The snow cannons are also moved as needed on the slopes.

Innkjøps- og driftskostnadene for pumpestasjonene for vann og rørnettet er høye. Dessuten krever de lange vann- og luftledningene overdimensjonerte pumper og kompressorer. En økning av den egenlige kunststnø-kapasiteten er i ettertid likevel vanskelig, ettersom apparatene er dimensjonert for et visst antall snøkanoner. På samme vis er også kostnadene høye for anskaffelsen av en elektrisk tilkobling med høyere effekt. Også bruken av anleggets snøkanoner på en annen plass enn i bakkene er vanskelig. The purchase and operating costs of the water pumping stations and the pipe network are high. In addition, the long water and air lines require oversized pumps and compressors. An increase in the specific artificial snow capacity is still difficult afterwards, as the devices are designed for a certain number of snow cannons. In the same way, the costs for the acquisition of an electrical connection with a higher power are also high. The use of the facility's snow cannons elsewhere than on the slopes is also difficult.

For å unngå et vidstrakt rørnett finnes det også snøkanoner, som omfatter en forbrenningsmotor for drift av viften. Til tross for forbrenningsmotoren må minst én vannledning ledes til snøkanonen. På grunn av forbrenningsmotoren blir snøkanonen tung og dermed vanskelig å flytte. Dessuten er forbrenningsmotorens virkningsgrad dårlig. To avoid an extensive network of pipes, there are also snow cannons, which include a combustion engine to operate the fan. Despite the internal combustion engine, at least one water line must be routed to the snow cannon. Due to the internal combustion engine, the snow cannon becomes heavy and thus difficult to move. In addition, the internal combustion engine's efficiency is poor.

Formålet med oppfinnelsen er å oppnå et anlegg for fremstilling av kunstsnø som er mer The purpose of the invention is to achieve a plant for the production of artificial snow which is more

fleksibel enn tidligere, men totaløkonomisk fortsatt mer fordelaktig. De kjennetegnende trekk ved denne oppfinnelsen fremgår av de vedlagte patentkrav. Komponentene i et anlegg angitt i oppfinnelsen er dimensjonert til hverandre og til en viss kunststnø-kapasitet, slik at den totale virkningsgraden hos anlegget blir bedre enn tidligere. Med denne plasseringen av komponentene oppnår man dessuten fordelaktige korte vann- og trykkluftrør. Anlegget er heller ikke bundet til et visst brukssted, men et anlegg i samsvar med oppfinnelsen kan benyttes for fremstilling av kunstsnø på vilkårlig avstand fra det forrige anvendelsesstedet. flexible than before, but still more advantageous overall. The characteristic features of this invention appear from the attached patent claims. The components in a plant specified in the invention are sized to each other and to a certain artificial snow capacity, so that the overall efficiency of the plant is better than before. With this positioning of the components, advantageous short water and compressed air pipes are also achieved. The plant is also not tied to a certain place of use, but a plant in accordance with the invention can be used for the production of artificial snow at any distance from the previous place of use.

I det følgende beskrives oppfinnelsen detaljert med henvisning til den vedlagte figuren som viser en utførelsesform av oppfinnelsen i ei prinsippskisse av et anlegg i samsvar med oppfinnelsen sett ovenfra. In the following, the invention is described in detail with reference to the attached figure, which shows an embodiment of the invention in a principle sketch of a plant in accordance with the invention seen from above.

Et anlegg i samsvar med oppfinnelsen slik som vist i fig. 1 omfatter flere snøkanoner 10 og anordninger for driften av disse. Snøkanonene 10 er i seg selv kjente, men i samsvar med den aktuelle oppfinnelse er samtlige anordninger beregnet til bruk av snøkanonene 10 felles anordnet i en konstruksjon som kan forflyttes. Da kan anlegget brukes nesten hvor som helst. En vanntilførsel 11 må likevel være tilgjengelig. A plant in accordance with the invention as shown in fig. 1 comprises several snow cannons 10 and devices for their operation. The snow cannons 10 are known in themselves, but in accordance with the invention in question, all devices intended for use by the snow cannons 10 are jointly arranged in a structure that can be moved. Then the system can be used almost anywhere. A water supply 11 must still be available.

For driften av snøkanonene 10 omfatter anlegget pumpeanordninger 12 for pumping av det vannet som benyttes framstillingen av kunstsnø fra vanntilførselen 11 til snøkanonene 10. Vanntilførselen 11 kan utenom vannledningsnettet 17 være en brønn, bekk, dam eller tilsvarende. Her omfatter pumpeanordningene 12 ei trykkpumpe 12' med en elmotor 13 som driver denne. I stedet for elmotoren kan man til og med bruke f.eks. en forbrenningsmotor. Om vanntilførselen 11 ligger langt borte eller høydeforskjellen mellom vanntilførselen 11 og trykkpumpa 12' er stor, kan man i vanntilførselen anvende ei nedsenkbar pumpe som matepumpe. I figuren vises matepumpa 28 i sitt transportstativ. Strøm til matepumpa, såvel som til alle andre anordninger, fås fra det aggregat 14 som inngår i anlegget. For the operation of the snow cannons 10, the facility includes pumping devices 12 for pumping the water used to make artificial snow from the water supply 11 to the snow cannons 10. The water supply 11 can, apart from the water mains network 17, be a well, stream, pond or similar. Here, the pump devices 12 comprise a pressure pump 12' with an electric motor 13 which drives this. Instead of the electric motor, you can even use e.g. an internal combustion engine. If the water supply 11 is far away or the height difference between the water supply 11 and the pressure pump 12' is large, a submersible pump can be used as a feed pump in the water supply. In the figure, the feed pump 28 is shown in its transport stand. Power for the feed pump, as well as for all other devices, is obtained from the unit 14 which is part of the system.

Ved hjelp av pumpeanordningene 12 og aggregatet 14 kan såkalte lavtrykkskanoner benyttes i anlegget. Dagens høytrykkskanoner er riktignok mer fordelaktig og lettere å benytte, av denne grunn omfatter anlegget fordelaktig en kompressor 15. Kompressoren drives naturligvis av en elmotor med strøm fra aggregatet 14. Også kompressoren kan drives med en forbrenningsmotor. Anlegget omfatter også tilkoblingsanordninger til elnettet 16, vannledningsnettet 17 eller for tilkobling til begge, hvoretter aggregat eller matepumpe ikke alltid trengs. Når samtlige anordninger befinner seg relativt nær snøkanonene, blir de nødvendige vann- og lufttrykksledninger 18 fortrinnsvis korte. I figuren er samtlige snø-kanoner tilkoblet samme stamlinje, men det kan være flere forgreninger på røranlegget. Vannledningen 19 som går fra vanntilførselen 11 til pumpeanordningene 12 kan til og med være lang uten merkbart behov for effekttilskudd, ettersom det trykk som benyttes i vannledningen 19 er relativt lavt. With the help of the pump devices 12 and the aggregate 14, so-called low-pressure guns can be used in the facility. Today's high-pressure guns are admittedly more advantageous and easier to use, for this reason the system advantageously includes a compressor 15. The compressor is of course driven by an electric motor with power from the unit 14. The compressor can also be driven by an internal combustion engine. The plant also includes connection devices to the electricity network 16, the water mains 17 or for connection to both, after which an aggregate or feed pump is not always needed. When all devices are located relatively close to the snow guns, the necessary water and air pressure lines 18 are preferably short. In the figure, all snow cannons are connected to the same trunk line, but there may be several branches in the pipe system. The water line 19 which runs from the water supply 11 to the pump devices 12 can even be long without appreciable need for additional power, as the pressure used in the water line 19 is relatively low.

I følge oppfinnelsen er samtlige anordninger som trengs samlet i en felles flyttbar konstruksjon. For å lette flyttbarheten til denne er konstruksjonen en transportcontainer 20 eller ett underlag. Fortrinnsvis får samtlige anordninger plass i en transportcontainer, men det kan til og med finnes flere transportcontainere eller underlag. Aggregatet kan f.eks. være en frittstående taubar enhet. Ved bruk av transportcontainer kan vanlige transportmidler utnyttes. Under transportcontaineren finnes dessuten lasteplanmeier 27, slik at man i transporten kan anvende anordninger for utskiftbare lasteplan. Transportcontaineren 20 er fortrinnsvis isolert for å unngå frysningsproblemer. Varmeisoleringen er dessuten en god lydisolering. Med fornuftig plassering av anordningene rekker innerarealet i en vanlig transportcontainer (7500 mm x 2500 mm) utmerket. Transportcontaineren omfatter foruten de egentlige anordningene også en drivstoffbeholder 21 for aggregatet 14 samt styreanordninger 22 for apparaturen, så som frekvensomformeren 29 og det elektriske koblingsskapet 22' med styrepaneler. Sterk-strømskabler og andre tilkoblinger vises ikke i figuren. Man kommer inn i transportcontaineren gjennom sidedørene 25 på begge sider. I aggregatets 14 ende finnes dessuten dobbeldører, slik at aggregatet er lett å vedlikeholde. Her finnes drivstoffbeholderen 21 mellom arbeidsarealet og aggregatet og den fungerer dessuten som en lydsperre. Dessuten er mellomvegger 23 og 23' plassert i transportcontaineren for å ytterligere minske støyen. Av samme grunn er samtlige anordninger kapslet. Transportcontaineren har dessuten et luftinntak 26 for å sikre luftsirkulasjonen. Foruten styreanordningene 22 finnes f.eks. et arbeidsbord 24 i transportcontaineren. I tillegg til å være en overvåkingssentral fungerer transportcontaineren også som hvilestue for anleggets brukere. I transportcontaineren 20 finnes det også opp-bevaringsareal 30 for vann- og luftrykksrør. According to the invention, all devices that are needed are gathered in a common movable structure. To facilitate the portability of this, the construction is a transport container 20 or a base. Preferably, all the devices fit in a transport container, but there may even be several transport containers or bases. The unit can e.g. be a stand-alone towable unit. When using a transport container, normal means of transport can be used. Beneath the transport container there is also a load planer 27, so that devices for replaceable load levels can be used during transport. The transport container 20 is preferably insulated to avoid freezing problems. The heat insulation is also a good sound insulation. With sensible placement of the devices, the inner area of a normal transport container (7500 mm x 2500 mm) is excellent. In addition to the actual devices, the transport container also includes a fuel container 21 for the aggregate 14 as well as control devices 22 for the apparatus, such as the frequency converter 29 and the electrical switch cabinet 22' with control panels. Strong power cables and other connections are not shown in the figure. You enter the transport container through the side doors 25 on both sides. There are also double doors at the 14 end of the unit, so that the unit is easy to maintain. Here, the fuel container 21 is located between the work area and the aggregate and it also functions as a sound barrier. In addition, intermediate walls 23 and 23' are placed in the transport container to further reduce the noise. For the same reason, all devices are encapsulated. The transport container also has an air intake 26 to ensure air circulation. In addition to the control devices 22, there are e.g. a work table 24 in the transport container. In addition to being a monitoring centre, the transport container also functions as a rest room for the facility's users. In the transport container 20 there is also a storage area 30 for water and air pressure pipes.

I følge oppfinnelsen anvendes det i anlegget ei regulerbar trykkpumpe, som drives av en kortslutningsmotor som styres av en frekvensomformer. Med dette kan antallet samtidig anvendte snøkanoner endres og vanntrykket holdes stabilt innen de fastsatte grenser. Således kan man med god virkningsgrad med hjelp av samme anlegg snølegge såvel med én som med flere snøkanoner. According to the invention, an adjustable pressure pump is used in the system, which is driven by a short-circuit motor controlled by a frequency converter. With this, the number of snow cannons used at the same time can be changed and the water pressure kept stable within the set limits. Thus, with a good degree of efficiency, with the help of the same system, snow can be applied both with one and with several snow cannons.

Ved å dimensjonere de anvendte komponenter i forhold til hverandre beholder man en god virkningsgrad. Dessuten blir anordningenes størrelser nøyaktig, slik at flytting av transportcontaineren ikke krever noe spesialutstyr. I en utførelse av anlegget i samsvar med oppfinnelsen inngår sju høytrykkskanoner, som vist i fig.l. Vanligvis omfatter et anlegg 2-12, fortrinnsvis 4-9 kanoner. I transportcontaineren for ekempelanlegget for sju snøkanoner finnes ett aggregat på 210 kVA, en 10 m<3>/min kompressor med 55 kW elmotor og ei 90 m<3>/t trykkpumpe, som drives av en 55 kW elmotor. I høytrykkskanonene anvendes i vanligvis 7 - 10 bars lufttrykk og ca 22 bars vanntrykk. Transportcontaineren med utrustning er stort sett utformet i samme skala, men anordningene utenfor transportcontaineren følger ikke samme skala. By dimensioning the components used in relation to each other, a good degree of efficiency is maintained. In addition, the sizes of the devices are accurate, so that moving the transport container does not require any special equipment. In an embodiment of the plant in accordance with the invention, seven high-pressure cannons are included, as shown in fig.l. Usually, a plant comprises 2-12, preferably 4-9 guns. In the transport container for the example plant for seven snow cannons, there is one aggregate of 210 kVA, a 10 m<3>/min compressor with a 55 kW electric motor and a 90 m<3>/h pressure pump, which is driven by a 55 kW electric motor. The high-pressure guns usually use 7 - 10 bar air pressure and approx. 22 bar water pressure. The transport container with equipment is largely designed to the same scale, but the devices outside the transport container do not follow the same scale.

Det er lett å øke kunststnø-kapasiteten i et alpinsenter med et anlegg i samsvar med oppfinnelsen. I samsvar med behovet for kunststnø-legging anskaffes et visst antall av forespurte anlegg. Spesielt kan en sammenslutning av flere skisentre anvende samme anlegg takket være at det er enkelt å flytte. Anlegget kan til og med anvendes sammen med allerede eksisterende kunststnø-anlegg, f.eks. for å øke snøkapasiteten. P.g.a. flyttbarheten og dén stille driften, kan anlegget anvendes t.o.m. i tettsteder i sammenheng med legging av skispor, bygging av snøhuler eller tilsvarende. Anlegget egner seg dessuten utmerket for den snø-dekking som anvendes ved oppbevaring av trevarer (Finsk patent nummer 103028). En slik anvendelse er mye mulig, ettersom man legger kunstsnø i alpinsentre om høsten og i begynnelsen av vinteren. På denne måten kan man med ulike anvendelsesområder forlenge den årlige driftstiden for anlegget. It is easy to increase the artificial snow capacity in an alpine center with a facility in accordance with the invention. In accordance with the need for artificial snow laying, a certain number of requested facilities are acquired. In particular, an association of several ski centers can use the same facility thanks to the fact that it is easy to move. The system can even be used together with already existing artificial snow systems, e.g. to increase the snow capacity. Because of. portability and quiet operation, the system can be used up to in towns in connection with the laying of ski tracks, the construction of snow caves or the like. The facility is also excellently suited for the snow cover used when storing wooden products (Finnish patent number 103028). Such an application is very possible, as artificial snow is laid in alpine centers in autumn and at the beginning of winter. In this way, the annual operating time of the plant can be extended with different areas of application.

Claims

1. Installation for the production of artificial snow, comprising: - at least one known per se snow cannon (10), which is free-standing and can be arranged independently, - pumping devices (12) for pumping the water used in the production of artificial snow from the water supply to the snow cannon (10), - devices (15) for producing compressed air for the snow cannon (10) and/or for rotation of the fan belonging to the snow cannon (10), - an internal combustion engine-driven power unit and/or connection arrangements for connection to the electricity supply network (16 ) for operation of the aforementioned pump devices (12) and the devices (15), where - the pump devices (12), the devices (15) for producing compressed air and the power plant (14) and/or the mentioned connection device are arranged in a common movable structure, - the structure consists of a transport container (20), which can be handled and transported by means of a means of transport, characterized in that the facility comprises several cannons (10), which are arranged to be transported and stored inside the transport container (20), a compressor (15) and an aggregate (14), which is arranged to supply electricity to the compressor (15 ), where the unit is also arranged to supply electricity to the pump devices (12).

2. Installation as stated in patent claim 1, characterized in that the transport container (20) also includes a fuel tank (21) for the power unit (14) and a control device (22) for the pump devices (12), the devices (15) for producing compressed air and the power unit (14).

3. Plant as stated in one of the patent claims 4, characterized in that the pump devices (12) comprise a pressure pump (12') and for operating this, an electric motor (13), where the control device (22) comprises a frequency converter (29).

4. Installation as specified in one of patent claims 1-3, characterized in that the installation comprises 2-12, preferably 4-9, guns (10), which are advantageously known high-pressure guns,