RU2298138C2 - Аппарат для изготовления снега и способ его эксплуатации - Google Patents

Abstract

Аппарат для изготовления снега, содержащий, по крайней мере, одну водно-воздушную форсунку, приспособленную для выброса водно-воздушной смеси, отличающийся тем, что он содержит, по крайней мере, один струйный насос, который приводится в действие водой как основным приводным средством, осуществляет смешивание воздуха с водой и обеспечивает компрессию смеси воды и воздуха с образованием водно-воздушной смеси, которая подается, по крайней мере, в одну водно-воздушную форсунку. Использование данного изобретения повышает эффективность использования данного аппарата для получения снега. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 16 ил.

Description

Изобретение относится к аппарату для изготовления снега (преамбула пункта 1 формулы изобретения) и способу его эксплуатации.

Аппараты для изготовления снега (так называемые «снежные пушки») различных конфигураций используются на площадях, предназначенных для зимних видов спорта. Патентная заявка Германии DE 19627586 А1 дает общее представление об известных типах конструкции аппаратов для изготовления снега. Среди таких аппаратов указываются пушки высокого давления с низкой посадкой, пушки высокого давления в форме пики (башенная конструкция) и пушки низкого давления, оснащенные пропеллером.

В пушках высокого давления с низкой посадкой используют сжатый воздух для производства смеси воды/воздуха, которая выбрасывается наружу с большой скоростью в целях обеспечения необходимой дальности выброса и динамичного охлаждения за счет быстрого расширения воздуха. В связи с этим требуется значительное количество сжатого воздуха. Для большинства пушек используют центральный компрессор мощностью примерно от 15 до 20 кВт.

При использовании пушек в форме пики с высоким давлением водно-воздушные форсунки располагают на высоте 8-12 м над лыжней. Применительно к протяженным нисходящим траекториям покрытия используют менее высокие скорости выброса. Таким образом, воздушный компрессор для пушки высокого давления может иметь относительно низкую мощность, например 5 кВт на пику. Пушка такой конструкции описывается в Патентной заявке Германии DE 19627586 А1.

В пушках низкого давления основную струю воздуха, в которую ядрообразующими и водяными форсунками вбрасываются соответственно замороженные ядра и мелкие капельки воды, - формируют пропеллером.

По конструкции ядрообразующие форсунки аналогичны форсункам для впрыскивания водно-воздушной смеси. Они функционируют на сжатом воздухе и воде под давлением, распыляя водно-воздушную смесь. При выходе из ядрообразующих форсунок давление сжатого воздуха снижается, охлаждая, таким образом, водяные капельки водно-воздушной смеси до температуры существенно ниже температуры замерзания, соответственно образуются ледяные кристаллы. Капельки, впрыскиваемые водяными форсунками, оседают на указанные замороженные ядра, образуя снежные кристаллы. В пушках такой конструкции сжатый воздух, который обычно, как и в других моделях, должен находиться под давлением приблизительно от 4 до 10 бар, подают только на ядрообразующие форсунки. Требуемая мощность потока сжатого воздуха обычно составляет 4-5,5 кВт. Подобная конструкция снежной пушки, оснащенной винтовым компрессором, фланцованным на главном двигателе, описывается в Патентной заявке Германии DE 4131857 А1.

Во всех вышеописанных моделях аппаратов для изготовления снега необходимо применение сжатого воздуха, который подают местным или центральным компрессором. Это требует существенных дополнительных энергозатрат. Компрессор увеличивает себестоимость работ, требует регулярного техобслуживания и создает много шума. Кроме того, компрессор не всегда обеспечивает бесперебойную работу, в особенности при низких температурах. Если компрессор является встроенным, то он увеличивает массу аппарата примерно на 120 кг, а использование центрального компрессора требует проведения воздушного трубопровода для подачи сжатого воздуха.

Патентная заявка Германии DE 4423124 А1 раскрывает конструкцию аппарата с пропеллером, в которой не требуется дополнительный источник сжатого воздуха. Замороженные ядра образуют посредством вспомогательной форсунки, расположенной на траектории основного воздушного потока. В данной конструкции, основанной на использовании пропеллера, для указанного пропеллера используют очень мощный электропривод.

Основной целью настоящего изобретения является полное или частичное устранение недостатков, присущих предшествующему уровню техники. В предпочтительном варианте изобретение предполагает создание аппарата для изготовления снега, в котором либо вообще не применяют воздушный компрессор, либо, в крайнем случае, используют компрессор относительно небольшой мощности. В аппарате, в частности, применяют отработанную энергию, преобразуемую в теплоту, как это имеет место в известных конструкциях, однако при этом предлагаемый аппарат отличается повышенной эффективностью. Кроме того, изобретение должно предусматривать в своем предпочтительном варианте аппарат для изготовления снега, характеризующийся низкой себестоимостью, легкостью конструкции и высокой степенью надежности, при минимальной потребности в техобслуживании.

Согласно настоящему изобретению поставленные задачи частично или полностью решаются путем разработки аппарата с признаками, указанными в пункте 1, и способа с признаками пункта 36 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы описываются предпочтительные варианты воплощения изобретения.

Настоящее изобретение основывается на базовой идее использования, по крайней мере, одного струйного насоса (жидкого струйного газового компрессора) для производства водно-воздушной смеси, выбрасываемой, по крайней мере, одной водно-воздушной форсункой. Струйный насос работает без движущихся узлов, является недорогим, легким и надежным. Окружающий воздух или предварительно сжатый компрессором воздух подают в струйный насос, в зависимости от эффективности воздействия рабочего давления воды, используемой в насосе. В первом варианте полностью избегают использования воздушного компрессора, обычно применяемого в разработках предшествующего уровня техники; во втором варианте используют гораздо более дешевый в конструктивном плане компрессор существенно меньших размеров.

В соответствии с изобретением энергию, необходимую для работы струйного насоса, подают в аппарат для изготовления снега за счет рабочего давления входящей воды. Неожиданный синергетический эффект такого решения заключается в том, что энергия, которая в разработках предшествующего уровня техники обычно теряется, может фактически использоваться в большинстве аппаратов для изготовления снега при обычном способе их эксплуатации, а именно для покрытия снегом лыжных трасс. Это связано с тем, что воду, как правило, подают в аппарат для изготовления снега, установленный на склоне, - насосной системой, расположенной в долине. При помощи насосной системы нагнетают давление в трубопровод, уходящий в горы и соединяющийся с аппаратом для изготовления снега. При этом давление в трубопроводе, необходимое для аппарата для изготовления снега, например 15-20 бар, должно обеспечиваться даже в самой высокой точке трубопровода. В зависимости от перепадов высоты, которые преодолевает трубопровод, давление в трубопроводе оказывается существенно выше на нижнем и среднем участках лыжной трассы, достигая 40-80 бар и более.

В системах, известных из предшествующего уровня техники, соединительные узлы трубопровода снабжают так называемыми гидрантами (водоразборными кранами), при помощи которых соответственно ограничивают рабочее давление на присоединенном аппарате для изготовления снега на манер дроссельного клапана. В связи с применением гидрантов значительное количество энергии преобразуется в теплоту. Например, дроссельная мощность составляет около 16 кВт при давлении в трубопроводе 40 бар при рабочем давлении аппарата для изготовления снега 10 бар и расходе воды 20 куб. м/ч. Эту энергию, не используемую в конструкциях, известных из предшествующего уровня техники, задействуют согласно настоящему изобретению.

Как уже было упомянуто, окружающий воздух или уже предварительно сжатый воздух подают на каждый струйный насос. В некоторых вариантах настоящего изобретения для достижения особо высокой компрессии воздуха применяют, по крайней мере, один многоступенчатый струйный насос. Струйный насос (или, по крайней мере, одна ступень многоступенчатого струйного насоса) преимущественно включает в себя направляющую водяную форсунку, всасывающую воздушную форсунку, смешивающую камеру для смешивания воды, выбрасываемой из направляющей водяной форсунки, - с воздухом, проходящим через всасывающую воздушную форсунку, и диффузор для компрессии водно-воздушной смеси. В некоторых всасывающих форсунках устанавливают вихревой механизм.

В наиболее предпочтительных вариантах более 50% расхода воды, или более 75%, или более 90%, или почти весь расход воды, используемой в аппарате для изготовления снега, пропускают через струйный насос или струйные насосы и выбрасывают через водно-воздушную форсунку или форсунки в виде водно-воздушной смеси. В таких конструкциях энергию воды расходуют особенно эффективно. Преимущественно все форсунки в аппарате являются водно-воздушными (в отличие от обычных водяных форсунок в пушках низкого давления, известных из предшествующего уровня техники). Благодаря этому обеспечивают образование гораздо большего числа замороженных ядер.

Для достижения оптимальной компрессии водно-воздушной смеси эффективное рабочее давление каждого струйного насоса (т.е. разница в давлении, которая имеется в струйном насосе и часто обозначается как эффективное давление рабочей жидкости) должно составлять, по крайней мере, 10, 20 или 30 бар. В предпочтительных вариантах в аппаратах для изготовления снега дроссели не применяют, а используют прямое соединение с водопроводом, давление в котором составляет более 20, 30 или 40 бар.

В предпочтительных вариантах воплощения изобретения форсунку, по крайней мере, одного струйного насоса снабжают насадочной иглой для варьирования расхода воды и/или соотношения коэффициента смешивания воды и воздуха в водно-воздушной смеси (а, следовательно, и состава полученного в результате снега). Иглу форсунки регулируют механически или вручную, принимая во внимание внешние факторы, в частности температуру воздуха, влажность воздуха и т.д. В еще более усовершенствованных разработках применяют насадочную иглу форсунки с осевым каналом для увеличения пропускной способности воздуха в струйном насосе.

В иных оптимальных вариантах изобретения в процессе работы аппарата для изготовления снега на разные водно-воздушные форсунки или группы таких форсунок одновременно подают водно-воздушные смеси с различным коэффициентом смешения воды и воздуха в смеси. Благодаря этому обеспечивают возможность изготовления особенно качественного снега. Водно-воздушные смеси формируют посредством струйных насосов различных конструкций и с разными настройками, либо подают такие смеси при помощи единственного струйного насоса (например, в различных точках смешивающей камеры или диффузором).

Для того чтобы вода подавалась поэтапно, соразмерно потребностям в изготовлении снега и с учетом факторов окружающей среды, в предпочтительных вариантах изобретения используют большое количество водно-воздушных форсунок или групп таких форсунок, которые могут активироваться по отдельности. Эти форсунки или группы форсунок соединяют с отдельным струйным насосом или группой насосов через распределитель. Однако в самых предпочтительных конфигурациях к каждой подключаемой по отдельности форсунке или каждой подключаемой по отдельности группе форсунок присоединяют отдельный насос.

Аппарат для изготовления снега согласно изобретению изготавливают в виде конструкции любого известного типа. В частности, аппарат изготавливают в виде пики или пропеллерной установки. Аппарат пропеллерного типа преимущественно содержит пропеллер с мотором, формирующий основной воздушный поток, при этом водно-воздушные форсунки устанавливают в одном или нескольких приемных кольцах таким образом, что они впрыскивают водно-воздушную смесь в основной воздушный поток. В предпочтительном варианте аппарата в форме пики применяют вертикальный или наклонный шток (стрелу), один конец которого удаляют от грунта и снабжают головкой с водно-воздушными форсунками. К головке или к основанию стрелы присоединяют, по крайней мере, один струйный насос. Как правило, шток изготавливают в виде трубки, по которой в первом варианте подают воду, а во втором - водно-воздушную смесь.

Предпочтительные варианты воплощения изобретения иллюстрируются признаками, приведенными в зависимых пунктах формулы и относящимися к устройству. Иные характеристики, преимущества и особенности конструкции будут с очевидностью следовать из последующего описания различных вариантов воплощения изобретения. Далее приводятся ссылки на схематические чертежи:

Фиг.1 - основной вид аппарата для изготовления снега, выполненного согласно изобретению,

Фиг.2 - вид сбоку первого варианта воплощения изобретения в форме пропеллерной установки,

Фиг.3 - вид пропеллерной установки, изображенной на Фиг.2, спереди, в направлении стрелки III,

Фиг.4 - увеличенный вид снизу по стрелке IV насосного модуля, показанного сбоку на Фиг.2,

Фиг.5 - увеличенный фрагмент узла V, показанного на Фиг.2 по линии сечения V-V, показанного на Фиг.4,

Фиг.6 - увеличенный фрагмент насосной трубы, показанной на Фиг.5,

Фиг.7 - вид сбоку второго варианта воплощения изобретения - аппарата в форме пики (стрелы),

Фиг.8 - увеличенный вид фрагмента VIII, показанного на Фиг.7, сбоку, на участке продольной оси,

Фиг.9 - увеличенный вид фрагмента IX, показанного на Фиг.7, сбоку, на участке продольной оси,

Фиг.10 - вид головки форсунки, показанной на Фиг.9, в поперечном сечении, по линии сечения Х-Х,

Фиг.11 - изометрическая проекция головки форсунки и струйных насосов (вид сверху) согласно другому варианту воплощения изобретения,

Фиг.12 - вид головки форсунки спереди (показана на Фиг.11),

Фиг.13 - вид головки форсунки сверху (показана на Фиг.11),

Фиг.14 - вид головки форсунки, показанной на Фиг.12, в продольном сечении по линии XIV-XIV,

Фиг.15 - вид головки форсунки, показанной на фиг.13, в поперечном сечении по линии XV-XV,

Фиг.16 - вид головки форсунки, показанной на фиг.13, в поперечном сечении по линии XVI-XVI.

На Фиг.1 (изображение основного вида аппарата) представлены основные элементы, из которых состоит аппарат для изготовления снега, включая струйный насос 10 и водно-воздушные форсунки 12. Струйный насос 10, сконструированный известным способом, содержит направляющую форсунку 14 и насосную трубу 16, которая снабжена всасывающими форсунками 18, смешивающей камерой 20 и диффузором 22. В описываемом здесь варианте направляющая форсунка 14 имеет циркулярное отверстие диаметром, например, 4-5 мм. В данной установке всасывающие форсунки 18 монтируют в насосной трубе 16 в виде штоков диаметром 12 мм, а смешивающая камера 20 представляет собой смешивающую трубку с постоянным поперечным сечением. В некоторых конфигурациях струйного насоса 10 в направляющей форсунке 14 имеется винтовой стержень (не показан на чертеже).

При функционировании аппарата для изготовления снега воду W под давлением 25-40 бар или выше подают в струйный насос 10 по трубопроводу (не показан). Воду в данном случае применяют в качестве приводного средства; направление движения водяного потока показано сплошной стрелкой на Фиг.1. Воду W, выходящую из направляющей форсунки 14 под большим напором, перемешивают с воздухом А, который подают в насосную трубу 16 через всасывающие форсунки 18 (направление входа воздуха на Фиг.1 показано пунктирной стрелкой). В смешивающей камере 20 скорости воды W и воздуха А сравниваются, и две среды начинают интенсивно смешиваться. Высокую скорость образующейся в результате водно-воздушной смеси М частично преобразуют в давление - снова в диффузоре 22.

Водно-воздушную смесь М подают на водно-воздушные форсунки 12 и выбрасывают через них (направление движения смеси М на Фиг.1 показано точечно-пунктирной стрелкой). На выходе из форсунок 12 воздух резко расширяется и охлаждает мелкие водяные капельки до температуры существенно ниже точки замерзания. При соразмерно низкой температуре среды последующие капельки водно-воздушной смеси М затем оседают на замороженных ядрах.

Аппарат для изготовления снега, показанный на Фиг.2, содержит основной корпус-трубу 24, в которой монтируют электродвигатель 26, который комбинируют фланцевым соединением с пропеллером 28. Во время работы пропеллер 28 приводят в движение электродвигателем 26 мощностью от 5 до 15 кВт, формируя основной поток S, направление которого показано на Фиг.2 пунктирной стрелкой. Корпус-труба 24 заужена по направлению движения потока до диаметра примерно 56 мм.

Комплект форсунок 30, присоединенный к выходному отверстию главного корпуса-трубы 24, включает ряд водно-воздушных форсунок 12 (Фиг.1), встроенных в несколько колец-приемников 32А, 32В, 32С и 32D. Распределитель 34 с одной стороны присоединяют к комплекту форсунок 30, а с другой стороны - к струйным насосам 10 (на Фиг.2 показан только один из них). В настоящем варианте аппарат для изготовления снега включает только водно-воздушные форсунки 12, через которые проходит водно-воздушная смесь М, формируемая струйными насосами 10. Сугубо водяные форсунки не предусмотрены.

На Фиг.3 (вид спереди) изображено концентрическое устройство четырех колец-приемников 32А, 32В, 32С и 32D с форсунками. В данном варианте каждое кольцо имеет форму восьмиугольника с 64-мя или 72-мя водно-воздушными форсунками 12. Периферический канал каждого кольца-приемника 32А, 32В, 32С и 32D соединен с распределителем 34.

На Фиг.4 (увеличенный вид насосного узла) представлен распределитель 34 и три струйных насоса 10, которые соединены с источником подачи воды под давлением посредством соединительной муфты 36. Каждый струйный насос 10 обеспечивает снабжение соответствующего кольца-приемника 32А, 32В, 32С и 32D с форсунками смесью М через соединительные патрубки 38А, 38В и 38С. Кольцо-приемник 32D соединено с другим насосом 10 (не показан на Фиг.4) через два других патрубка 38D и 38Е.

В конструкции, показанной на Фиг.4, все струйные насосы являются рабочими, и в качестве варианта работают с клапанами, которые устанавливают на входе соединительной муфты 36 или на выходе распределителя 34. Кольца-приемники 32А, 32В, 32С и 32D с форсунками при этом активируют и выключают по отдельности за счет этих клапанов, так что в каждом случае можно активировать одно или все кольца с форсунками. Согласно данному варианту подачу воды, и, следовательно, объем производимого снега регулируют с целью обеспечения экономичности процесса.

В качестве примера на Фиг.5 показано сечение комплекта форсунок 30 с соответствующими каналами 40 четырех колец-приемников 32А, 32В, 32С и 32D. В каналы 40 монтируют водно-воздушные форсунки 12, как например, показано в варианте на Фиг.1. Водно-воздушные форсунки 12 являются съемными, применяются как вставки в каналы 40 и доступны в хозяйственном обороте, не являясь таким образом объектом настоящего изобретения.

Насосная труба 16 в увеличенном масштабе показана на Фиг.6. Насосные форсунки 18 сконструированы как четыре канальных отвода под углом 90°, и каждый расположен во внутренней части насосной трубы 16.

Согласно варианту, показанному на Фиг.7, аппарат для изготовления снега имеет конструкцию пики. Анкер 42, установленный в грунте, удерживает патрон (штатив) 44, состоящий из шарнирно соединенных поддерживающих брусьев 46 и 48. Аппарат для изготовления снега (в более узком смысле) жестко монтируют к верхнему поддерживающему брусу 48. Он имеет шток 50, изготовленный в виде трубки, длиной примерно от 8 до 12 м, в верней части которой устанавливают головку 52 с форсунками, а в нижней части - насосный узел 54.

Как показано на Фиг.8, насосный узел 54 содержит струйный насос 10' и присоединенное к нему соединительное колено 56. Воду W, необходимую для работы, подают в насос 10' через соединительное колено 56. Подобно струйному насосу 10, показанному на Фиг.1, насос 10' содержит направляющую форсунку 14' и насосную трубу 16' со смешивающей камерой 20' и диффузором 22'. Соединительный узел 58 снабжен каналами для забора окружающего воздуха А, которые действует как всасывающие форсунки 18'. Соединительный узел 58 соединяет соединительное колено 56, направляющую форсунку 14' и насосную трубу 16' с модулем. На выходе струйный насос 10' через рукав 64 соединен с штоком 50, имеющим форму трубки.

Струйный насос 10' также содержит насадочную иглу 60 со сквозным каналом, поддерживающуюся передаточным рычагом 62, выполненным с возможностью продольного перемещения. Функции насоса 10' настраивают для соответствующей работы путем регулировки насадочной иглы 60, в частности, таким образом варьируют расход воды и/или коэффициент смешения воды и воздуха в водно-воздушной смеси М. Регулировку выполняют вручную (например, во время монтажа или техобслуживания системы) или автоматически (например, в зависимости от объема снега, который необходимо произвести, или от погодных условий). В настоящем примере насадочная игла 60 имеет сквозной канал по продольной оси, соответственно наружный воздух А забирают и в целях повышения производительности подают в ведущий жиклер (форсунку) струйного насоса 10'. Однако согласно другим вариантам предусмотрены модели с насадочной иглой 60, в которой нет сквозного канала, но они также имеют определенные преимущества в плане настройки.

Детально показанную на Фиг.9 съемную головку 52 с форсунками соединяют с верхним концом штока 50 (показан на Фиг.7) посредством соединительного герметизирующего модуля 66. Как показано на Фиг.9 и Фиг.10 (поперечный разрез) головка 52 с форсунками данной конструкции имеет шесть каналов 68, каждый из которых предназначен для соответствующей водно-воздушной форсунки 12 (Фиг.1).

Во время работы водно-воздушную смесь М, производимую струйным насосом 10', подают в шток 50, имеющий форму трубки, а оттуда в головку 52 с форсунками. Из водно-воздушных форсунок 12 (Фиг.1) смесь М вбрасывают в виде мелкодисперсной водно-воздушной смеси. Расширение смеси приводит к замерзанию ядер, из которых путем напыления на них следующей серии водяных капель по относительно длинной, ниспадающей до грунта траектории, формируют снежные кристаллы. В описываемой конструкции шток 50, имеющий конфигурацию трубки, применяют для подачи водно-воздушной смеси М из струйного насоса 10' в головку 52 с форсунками. Другие трубопроводы для сжатого воздуха или воды при этом не требуются. Необходимо лишь смонтировать соединение между соединительным коленом 56 и трубопроводом для подачи воды под давлением, который уже обычно имеется рядом с используемыми лыжными трассами.

В других вариантах, в пропеллерных установках, также используют струйные насосы 10', как показано на Фиг.8, в целях также обеспечения возможности регулировки насадочной иглы форсунки 60. И наоборот, аппараты для изготовления снега в форме пики (Фиг.7) оснащают струйными насосами 10 более простой конструкции (Фиг.1).

На Фиг.11-16 в качестве дополнительных вариантов воплощения изобретения показана головка 52' с форсунками, которая совместно с двумя струйными насосами 10" образует компактный агрегат. Предусмотрено крепление агрегата на башенном конце штока на высоте, например, 10 м. Иными словами, данная конструкция является модификацией конструкции, показанной на Фиг.7, в которой головка 52 с форсунками теперь заменена головкой 52' с форсунками, а насосный узел 54, выполненный в виде струйных насосов 10", установлен непосредственно на головке 52' с форсунками. Благодаря конструкционной комбинации струйных насосов 10" с головкой 52' избегают возможного отделения воды от воздуха в водно-воздушной смеси М, которое может произойти в штоке, выполненном в виде трубки (как показан на Фиг.7).

Как показано на Фиг.11-16, каждый из струйных насосов 10" в соответствии с описываемым вариантом воплощения изобретения содержит направляющую форсунку 14" и ряд всасывающих форсунок 18". Головка 52' с форсунками оснащена десятью ввинчиваемыми водно-воздушными форсунками 12', четыре из которых (показаны на Фиг.11-14 справа) формируют первую группу, а шесть форсунок, показанных на Фиг.11-14 в центре, формируют вторую группу. Направляющие форсунки 14" двух струйных насосов 10" имеют различные диаметры и, следовательно, обеспечивают разную пропускную способность воды. Струйный насос 10" с направляющими форсунками меньшего диаметра питает первую группу из четырех водно-воздушных форсунок 12", а струйный насос 10" с форсунками большего диаметра - вторую группу из шести водно-воздушных форсунок 12". Таким образом, обеспечивают трехступенчатую регулировку подачи воды за счет активирования либо первой, либо второй группы направляющих форсунок 14", или же сразу обеих групп.

В описываемом варианте конструкции воздушно-водяные форсунки 12" имеют плоскую форму, чем обеспечивается максимально быстрый выброс воздуха, а следовательно, охлаждение самых мелких капель воды, которые впоследствии замерзают и образуют замороженные ядра, на которых оседает остающаяся вода.

Еще одним преимуществом конструкции, представленной на Фиг.11-16, по сравнению с конструкцией, показанной на Фиг.7, является максимально эффективное использование энергии. Поскольку струйные насосы 10" работают под давлением в соотношении примерно 3:1, давление около 1 бар в штоке 50, имеющем конфигурацию трубки и возвышающемся на высоту около 10 м, должно компенсироваться давлением, превосходящим его на 3 бар в направляющей форсунке 14' струйного насоса 10' (конструкция представлена на Фиг.7). С другой стороны, в конструкций, показанной на Фиг.11-16, для достижения необходимого давления в направляющей форсунке требуется дополнительное давление воды всего лишь в 1 бар.

Возможность разработки многочисленных иных вариантов воплощения изобретения, в частности, связанных с варьированием размеров отдельных компонентов и/или количеством конфигураций струйных насосов 10, 10', 10" или водно-воздушных форсунок 12, 12', является очевидной для специалиста в данной области техники.

Claims (36)

1. Аппарат для изготовления снега, содержащий, по крайней мере, одну водно-воздушную форсунку (12, 12'), приспособленную для выброса водно-воздушной смеси (М), отличающийся тем, что он содержит, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10"), который приводится в действие водой (W) как основным приводным средством, осуществляет смешивание воздуха (А) с водой (W) и обеспечивает компрессию смеси воды и воздуха с образованием водно-воздушной смеси (М), которая подается, по крайней мере, в одну водно-воздушную форсунку (12, 12').

2. Аппарат для изготовления снега по п.1, отличающийся тем, что каждый из струйных насосов (10, 10', 10") и, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") содержит, по крайней мере, одну направляющую форсунку (14, 14', 14") для воды (W), по меньшей мере, одну всасывающую форсунку (18, 18', 18") для воздуха (А), смешивающую камеру (20, 20') для смешивания воды (W), выходящей, по крайней мере, из одной направляющей форсунки (14, 14', 14"), с воздухом (А), проходящим, по крайней мере, через одну всасывающую форсунку (18, 18', 18"), и диффузор (22, 22'), обеспечивающий компрессию водно-воздушной смеси (М).

3. Аппарат для изготовления снега по п.1 или 2, отличающийся тем, что свыше 50% расхода воды в аппарате для изготовления снега проходит, по крайней мере, через один струйный насос (10, 10', 10") и выбрасывается, по крайней мере, из одной водно-воздушной форсунки (12, 12').

4. Аппарат для изготовления снега по п.1 или 2, отличающийся тем, что он приспособлен для бездроссельного соединения с водопроводной линией, находящейся под давлением свыше 20 бар, а также тем, что эффективное рабочее давление, по крайней мере, на одном струйном насосе (10, 10', 10"), составляет, по крайней мере, 10 бар.

5. Аппарат для изготовления снега по п.3, отличающийся тем, что он приспособлен для бездроссельного соединения с водопроводной линией, находящейся под давлением свыше 20 бар, а также тем, что эффективное рабочее давление, по крайней мере, на одном струйном насосе (10, 10', 10"), составляет, по крайней мере, 10 бар.

6. Аппарат для изготовления снега по п.1, или 2, или 5, отличающийся тем, что, форсунка, по крайней мере, одного струйного насоса (10') снабжена насадочной иглой (60), позволяющей варьировать расход воды и/или коэффициент смешения воды и воздуха в водно-воздушной смеси (М).

7. Аппарат для изготовления снега по п.3, отличающийся тем, что, форсунка, по крайней мере, одного струйного насоса (10') снабжена насадочной иглой (60), позволяющей варьировать расход воды и/или коэффициент смешения воды и воздуха в водно-воздушной смеси (М).

8. Аппарат для изготовления снега по п.4, отличающийся тем, что форсунка, по крайней мере, одного струйного насоса (10') снабжена насадочной иглой (60), позволяющей варьировать расход воды и/или коэффициент смешения воды и воздуха в водно-воздушной смеси (М).

9. Аппарат для изготовления снега по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, отличающийся тем, что он содержит множество водно-воздушных форсунок (12, 12') и/или группы водно-воздушных форсунок (12, 12'), а также тем, что аппарат для изготовления снега приспособлен для подачи водно-воздушных смесей (М) с различными коэффициентами смешения воды и воздуха в смеси одновременно в несколько водно-воздушных форсунок (12, 12') или в группу водно-воздушных форсунок (12, 12').

10. Аппарат для изготовления снега по п.3, отличающийся тем, что он содержит множество водно-воздушных форсунок (12, 12') и/или группы водно-воздушных форсунок (12, 12'), а также тем, что аппарат для изготовления снега приспособлен для подачи водно-воздушных смесей (М) с различными коэффициентами смешения воды и воздуха в смеси одновременно в несколько водно-воздушных форсунок (12, 12') или в группу водно-воздушных форсунок (12, 12').

11. Аппарат для изготовления снега по п.4, отличающийся тем, что он содержит множество водно-воздушных форсунок (12, 12') и/или группы водно-воздушных форсунок (12, 12'), а также тем, что аппарат для изготовления снега приспособлен для подачи водно-воздушных смесей (М) с различными коэффициентами смешения воды и воздуха в смеси одновременно в несколько водно-воздушных форсунок (12, 12') или в группу водно-воздушных форсунок (12, 12').

12. Аппарат для изготовления снега по п.6, отличающийся тем, что он содержит множество водно-воздушных форсунок (12, 12') и/или группы водно-воздушных форсунок (12, 12'), а также тем, что аппарат для изготовления снега приспособлен для подачи водно-воздушных смесей (М) с различными коэффициентами смешения воды и воздуха в смеси одновременно в несколько водно-воздушных форсунок (12, 12') или в группу водно-воздушных форсунок (12, 12').

13. Аппарат для изготовления снега по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 11, 12, отличающийся тем, что в целях регулирования расхода воды он снабжен множеством водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности, и/или множеством групп водно-воздушных форсунок (12, 12"), каждая из которых может активироваться по отдельности, при этом, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") предпочтительно приспособлен к каждой из водно-воздушных форсунок (12, 12'), которая может активироваться по отдельности, или к каждой из групп водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности.

14. Аппарат для изготовления снега по п.3, отличающийся тем, что в целях регулирования расхода воды он снабжен множеством водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности, и/или множеством групп водно-воздушных форсунок (12, 12"), каждая из которых может активироваться по отдельности, при этом, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") предпочтительно приспособлен к каждой из водно-воздушных форсунок (12, 12'), которая может активироваться по отдельности, или к каждой из групп водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности.

15. Аппарат для изготовления снега по п.4, отличающийся тем, что в целях регулирования расхода воды он снабжен множеством водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности, и/или множеством групп водно-воздушных форсунок (12, 12"), каждая из которых может активироваться по отдельности, при этом, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") предпочтительно приспособлен к каждой из водно-воздушных форсунок (12, 12'), которая может активироваться по отдельности, или к каждой из групп водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности.

16. Аппарат для изготовления снега по п.6, отличающийся тем, что в целях регулирования расхода воды он снабжен множеством водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности, и/или множеством групп водно-воздушных форсунок (12, 12"), каждая из которых может активироваться по отдельности, при этом, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") предпочтительно приспособлен к каждой из водно-воздушных форсунок (12, 12'), которая может активироваться по отдельности, или к каждой из групп водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности.

17. Аппарат для изготовления снега по п.9, отличающийся тем, что в целях регулирования расхода воды он снабжен множеством водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности, и/или множеством групп водно-воздушных форсунок (12, 12"), каждая из которых может активироваться по отдельности, при этом, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") предпочтительно приспособлен к каждой из водно-воздушных форсунок (12, 12'), которая может активироваться по отдельности, или к каждой из групп водно-воздушных форсунок (12, 12'), которые могут активироваться по отдельности.

18. Аппарат для изготовления снега по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, отличающийся тем, что он снабжен пропеллером (28) с мотором для формирования основного воздушного потока (S), а водно-воздушные форсунки (12, 12') установлены в одном или нескольких кольцах-приемниках (32А, 32В, 32С, 32D), обеспечивая подачу водно-воздушной смеси (М) в основной воздушный поток (S).

19. Аппарат для изготовления снега по п.3, отличающийся тем, что он снабжен пропеллером (28) с мотором для формирования основного воздушного потока (S), а водно-воздушные форсунки (12, 12') установлены в одном или нескольких кольцах-приемниках (32А, 32В, 32С, 32D), обеспечивая подачу водно-воздушной смеси (М) в основной воздушный поток (S).

20. Аппарат для изготовления снега по п.4, отличающийся тем, что он снабжен пропеллером (28) с мотором для формирования основного воздушного потока (S), а водно-воздушные форсунки (12, 12') установлены в одном или нескольких кольцах-приемниках (32А, 32В, 32С, 32D), обеспечивая подачу водно-воздушной смеси (М) в основной воздушный поток (S).

21. Аппарат для изготовления снега по п.6, отличающийся тем, что он снабжен пропеллером (28) с мотором для формирования основного воздушного потока (S), а водно-воздушные форсунки (12, 12′) установлены в одном или нескольких кольцах-приемниках (32А, 32В, 32С, 32D), обеспечивая подачу водно-воздушной смеси (М) в основной воздушный поток (S).

22. Аппарат для изготовления снега по п.9, отличающийся тем, что он снабжен пропеллером (28) с мотором для формирования основного воздушного потока (S), а водно-воздушные форсунки (12, 12′) установлены в одном или нескольких кольцах-приемниках (32А, 32В, 32С, 32D), обеспечивая подачу водно-воздушной смеси (М) в основной воздушный поток (S).

23. Аппарат для изготовления снега по п.13, отличающийся тем, что он снабжен пропеллером (28) с мотором для формирования основного воздушного потока (S), а водно-воздушные форсунки (12, 12') установлены в одном или нескольких кольцах-приемниках (32А, 32В, 32С, 32D), обеспечивая подачу водно-воздушной смеси (М) в основной воздушный поток (S).

24. Аппарат для изготовления снега по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10"), а на другом - головка (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

25. Аппарат для изготовления снега по п.3, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10"), а на другом - головка (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

26. Аппарат для изготовления снега по п.4, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10"), а на другом - головка (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

27. Аппарат для изготовления снега по п.6, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10"), а на другом - головка (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

28. Аппарат для изготовления снега по п.9, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10"), а на другом - головка (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

29. Аппарат для изготовления снега по п.13, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10"), а на другом - головка (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

30. Аппарат для изготовления снега по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен агрегат, включающий, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") и головку (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

31. Аппарат для изготовления снега по п.3, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен агрегат, включающий, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") и головку (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

32. Аппарат для изготовления снега по п.4, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен агрегат, включающий, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") и головку (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

33. Аппарат для изготовления снега по п.6, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен агрегат, включающий, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") и головку (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

34. Аппарат для изготовления снега по п.9, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен агрегат, включающий, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") и головку (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

35. Аппарат для изготовления снега по п.13, отличающийся тем, что он снабжен штоком (50), на одном конце которого установлен агрегат, включающий, по крайней мере, один струйный насос (10, 10', 10") и головку (52, 52'), по крайней мере, с одной водно-воздушной форсункой (12, 12').

36. Способ эксплуатации аппарата для изготовления снега, а именно аппарата для изготовления снега по любому из пп.1-35, включающий следующие стадии: изготавливают водно-воздушную смесь (М) посредством, по крайней мере, одного струйного насоса (10, 10', 10"), который приводят в действие водой (W), используемой в качестве приводной жидкости, при помощи, по крайней мере, одного струйного насоса (10, 10', 10") осуществляют сжатие воздуха (А), при помощи, по крайней мере, одного струйного насоса (10, 10', 10") смешивают сжатый воздух (А) с водой (W), вбрасывают водно-воздушную смесь (М), по крайней мере, через одну водно-воздушную форсунку (12, 12').

Images