SE468489B - Saett och anordning foer att tillverka snoe - Google Patents

Description

4 68 489 . 2 Med dessa och andra brister inom den kända tekniken i minnet, är det ett grundläggande syfte med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett sätt och en anordning för tillverkning av snö, vilka är mycket effektiva över ett stort område av temperaturer, i synnerhet vid höga effektiva snötillverkningstemperaturer.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning för snötillverkning vilket utnyttjar kom- primerad luft med lägre tryck.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sätt och en anordning för snötillverkning vilka bibe- håller maximal kontroll eller styrning av driftsparametrarna. Ännu ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sätt och en anordning för snötillverkning vilka åstad- kommer maximal kylning och impulsöverföring eller överföring av rörelsemängd under bildande av vattendroppar.

Ett annat syfte med denna uppfinning är att åstadkomma en anord- ning för snötillverkning av lufttypen, vid vilken blandningen av vatten och luft äger rum i två steg.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning för snötillverkning vilket mer effektivt utnyttjar komprimerad luft. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en anordning för snötillverkning av typen med lågt lufttryck, i vilken en omvänd strålpumpnings- eller ejektorverkan utnyttjas för att utföra en överlägsen luft/vattenblandning.

Ett betydelsefullt syfte med uppfinningen är att åstadkomma en anordning för snötillverkning vilken arbetar'vid lägre ljudnivåer för att reducera faran för operatören samtidigt som möjligheten till utnyttjande inom bostadsområden förbättras. 468 489 3 Andra syften kommer delvis att bli uppenbara och kommer delvis att framhävas närmare i detalj nedan.

En bättre förståelse av uppfinningens syften, fördelar, särdrag, egenskaper och förhållanden kommer att erhållas med ledning av följande detaljerade beskrivning och bifogade ritningar vilka beskriver en förklarande utföringsform och anger det sätt på vilket principen för uppfinningen utnyttjas.

Enligt en aspekt tillhandahåller föreliggande uppfinning en process för tillverkning av snö, innefattande åstadkommandet av en ström av tryckluft vid lågt tryck i det allmänna området av 206,7 kPa; tillhandahållande av en ström av tryckvatten; ett sammanförande eller förenande av luftströmmen och vattenströmmen för åstadkommande av en första ström av en blandning av luften och vattnet; därefter aspiration av en del av luft från en källa av luft med omgivningens temperatur, in i den första strömmen för blandning därmed, för bildande av en andra ström av en blandning av luft och vatten; och spridning av den andra strömmen i atmo- sfären för att frysa vattnet och tillverka snö. Vid en föredragen utföringsform utnyttjar processen en central ström av vatten med ett inloppstryck av åtminstone 2,067 MPa och en omgivande ring- formig ström av luft med ett tryck av cirka 206,7 kPa för ko- axiell samverkan och för bildande av den första blandningen med luftströmmen med den högre hastigheten förenande sig med och överförande hastighet till vattenströmmen. Luften från om- givningen, vilken har lågt tryck och en temperatur vid eller under fryspunkten, har företrädesvis inte högre tryck än cirka 27,56-41,34 kPa, och har allra helst atmosfärstryck.

Enligt en annan aspekt åstadkommes enligt föreliggande uppfin- ning en anordning för tillverkning av snö, vilken innefattar första kanalorgan för anslutning till en tryckluftkälla för till- handahållande av en luftström; andra kanalorgan för anslutning till en tryckvattenkälla för tillhandahållande av en vattenström; blandningsorgan anslutna till de första och andra kanalerna för förenande av luftströmmen och vattenströmmen för tillhandahål- =.8 4ïfi9 4 lande av en första ström av luft- och vattenblandningen; organ anslutna till blandningsorganet för aspiration av en del av luft frán en källa av luft vid làgt tryck och vid omgivningens tempe- ratur in i den första strömmen och för blandning därmed, för bildande av en andra ström av en blandning av luft och vatten, och organ för spridning av den andra strömmen i en atmosfär vid en temperatur vid eller under fryspunkten för att frysa vattnet i den andra strömmen och bilda snö. Vid den föredragna utförings- formen av anordningen är den andra kanalen för vatten allmänt centralt placerad och innefattar denna en justerbar utloppsöpp- ning för vattnet, är den första kanalen ringformig och omger den andra kanalen samt förenar blandningsorganet koaxiellt luft- och vattenströmmarna.

Enligt en ytterligare aspekt utnyttjar föreliggande uppfinning ett kärnbildningsmedel för att främja vattnets frysning i den andra strömmen, och en kärnbildningsanordning för att tillföra iskristallerna till den andra strömmen, vilken innefattar en central vattenkanal med en justerbar utloppsöppning för åstad- kommande av en ström av tryckvatten och en ringformig luftkanal omgivande vattenkanalen för åstadkommande av en ringformig ström av tryckluft för blandning med och avkylning av vattnet, till- räckligt för bildande av de kärnbildande iskristallerna.

På de bifogade ritningarna visar: Fig. 1 en planvy ovanifrån av snötillverkningsanordningen enligt föreliggande uppfinning, med huskàpan avlägsnad, fig. 2 en sidovy i längdsnitt av utföringsformen enligt fig. 1, fig. 3 en sidovy i längdsnitt av det nâlventilaggregat som utnyttjas vid utföringsformen enligt fig. 1, J 468 489 5 fig. 4 en sidovy i längdsnitt av en kärnbildningskanon som kan utnyttjas i snötillverkningsanordningen enligt föreliggande uppfinning, fig. 5 en sidovy i längdsnitt av en annan kärnbildningskanon som kan.utnyttjas i snötillverkningsanordningen enligt föreliggande uppfinning, fig. 6 en vy av en alternativ utföringsform av uppfinningen som visas i fig. 1, och fig. 7 en vy av en modifierad utföringsform av uppfinningen som visas i fig. 6.

En.grundläggande utföringsform av snötillverkningsanordningen 10 enligt föreliggande uppfinning visas i fig. 1 och 2. Såsom visas tydligast i fig. 1 innehåller apparathuset 12 ett vatteninlopp 14 för tryckvatten och en luftanslutning 16 som kan anslutas till en tryckluftkälla eller en källa av komprimerad luft. Vatten- inloppet 14 leder direkt in till det första stegets blandnings- kropp 22 i anordningen. Luftinloppsanslutningen 16 är via rörled- ningar förbunden med en ventil 76 som har ett handtag 78 därpå för justering eller inställning av flödet av tryckluft. Bortom ventilen 76 finns en T-koppling 20 som matar två grenar av luft- ledningen 18, vilka vardera är förbundna med och leder in i den allmänt cylindriska blandningskroppen 22 för det första steget, på motsatta sidor därav. En lufttryoksmätare 74 avläser luft- trycket vid inloppsanslutningen 16.

För att alstra en ström av tryckvatten för initiering av snötill- verkningen, är vatteninloppet 14 anslutet till en tryckvatten- källa (visas ej) och leder detta in till en cylindrisk kammare 68 (fig. 2) i det första stegets blandningskropp 22 där det slu- tar i en lämplig ventil 24. Ventilen 24 visas såsom en nålventil vilken syftar till att spruta ut en vattenstråle i riktningen för pilen 29, genom halsen 26 i det första stegets blandningskropp och koaxiellt in till det första stegets blandningsrör 30. 6 Såsom visas tydligare i fig. 3 innefattar vatteninloppet 14 ett rakt rör med en extern vatteninloppsanslutning 50 och en extern justeringsratt 62 för reglering av vattenflödet därigenom. Nål- ventilen 24 innefattar vid rörets utlopp en hals 52 med en kon- form, vilken konvergerar till en cirkulär'mynning 53 genom vilken ett koaxiellt nålskaft 54 skjuter fram, vilket slutar i en nål- spets 56. Skaftet 54 innefattar ett gängat parti 60 och är justerbart i längdled genom rotation av den anbringade juste- ringsratten 62, för förflyttning av nålspetsen 56 in i och ut från nàlventilens hals 52 och mynning 53. Förflyttningen av nål- spetsen 56 ut ur respektive in i mynningen 53 förstorar respek- tive stryper den ringformiga öppningens 58 area, genom vilken höghastighetsströmmen av tryckvattenpartiklar strömmar ut. Denna typ av ventil som har ett kontinuerligt justerbart och variabelt, ringformigt vattenutlopp är att föredraga för användning i det första steget av snötillverkningsanordningen enligt föreliggande uppfinning, eftersom vattnets strömningshastighet därigenom enkelt kan regleras utan.väsentlig påverkan av vattnets tryck och rörelsemängd. Denna föredragna ventil bildar en motsats till andra typer som reglerar vattenflöde genom att sänka vattentryc- ket uppströms om utloppsöppningen, dvs kulventiler och slussven- tiler. Såsom kommer att framgå är bevarandet av vattnets rörelse- mängd vid.praktiserandet av processen enligt föreliggande uppfin- ning, betydelsefullt för uppnåendet av en högproduktiv snötill- verkning.

För att återgå till fig. l och 2 mottages tryckluft från rörled- ningen l8 på motsatta sidor in till det första stegets bland- ningskroppkammare 68. En koaxiell, ringformig öppning 28 formad runt nålventilen 24 åstadkommer ett ringformigt luftflöde i den riktning som anges medelst pilen 25, när detta passerar genom och ut från det första stegets blandningskropp 22. Den mjukt konver- gerande halsen 26 bringar luftströmmen 25 att konvergera med en relativt liten vinkel och att blandas med vattenströmmen 29 som avges från nålventilen 24. Ett rakt blandningsrör 30 för det första steget är förbundet med utloppsänden av halsen 26 i det första stegets kropp och är koaxiellt inriktat i linje både med 468 489 7 nålventilen 24 och med den ringformiga luftöppningen 28. Bland- ningsröret 30 sträcker sig bort från det första stegets bland- ningskropp 22. Ett föredraget förhållande längd till innerdia- meter för blandningsröret 30 är approximativt 20:l. Kända flui- dumkonstruktionstekniker har visat att vätskestråle-gaspumpar har ett optimalt förhållande diameter till längd för blandning av luften och vattnet till en bubblig eller skummig luft-vatten- blandning. Vi är övertygade om att det är unikt att utnyttja dylik teknik i snötillverkningsanordningar, och ett dylikt ut- nyttjande av känd teknik är ett grundläggande särdrag för den grundläggande utföringsformen av denna uppfinning. Genom denna uppfinning utnyttjar sökandena teknologi som tillåter tryckluft att accelerera och kyla vattnet.

I enlighet med en aspekt av denna uppfinning och för åstadkomman- de av ytterligare kylning och blandning med den först blandade strömmen av luft och vatten som sprutas ut från änden 32 av det första blandningsröret 30, såsom visas med pilen 64, är ett andra stegs blandningskropp 34 anordnad omgivande änden 32 av det första stegets blandningsrör. En ringformig öppen ände 36 av det andra stegets kropp 34 tillåter luft vid lågt tryck och vid en temperatur vid eller under fryspunkten att tillföras kroppens 34 inre. I det fall omgivande atmosfärsluft utnyttjas såsom en källa av lågtrycksluft i det andra stegets blandning, kan huset 12 innehålla öppningar 8 vilka medger att omgivande luft inträder därigenom och in i det andra stegets blandningskropp 36. Koaxi- ellt med blandningsröret 30 och vid den ände som är motsatt öppningen 36 finns den andra blandningskroppens 34 konvergerande mjuka hals 38 vilken mottager den första luft/vattenblandningen 64 som sprutas ut från blandningsrörets ände 32. Den första strömmens 64 passage genom kroppens 34 inre och in i halsen 38 bringar lågtrycksluften att aspireras i riktningen 66 in i den första strömmen.

Såsom visas vid denna utföringsform, är avståndet mellan änden 32 på det första stegets blandningsrör och början på det andra stegets hals 38 approximativt 2-3 ggr blandningsrörets 30 dia- 468 489 8 meter. Denna sträcka som de är åtskilda kan förändras för varia- tion av den mängd av luft som aspireras.

Halsen 38 i det andra stegets blandningskropp leder till ett rakt blandningsrör 40 för det andra steget, vilket blandningsrör är koaxiellt inriktat i linje med halsen 38 och det första stegets blandningsrör 30. Det andra stegets blandningsrör 40 har en avse- värt större axiell tvärsnittsarea än det första stegets bland- ningsrör 30 för att mottaga det extra flödet av luft som aspire- ras i det andra stegets luft/vattenblandning. Det andra stegets blandningsrör 40 slutar vid röränden 42 genom vilken den andra blandningen av luft och vatten utsprutas i atmosfären. Vid den föredragna utföringsformen som visas i fig. l och 2 är förhål- landet längd till diameter för det andra blandningsröret 40 approximativt 8:1.

För att ombesörja införandet av ytterligare iskärnor i strömmen av luft och vatten som anges medelst pilen 44, är en kärnbild- ningskanon 46 (fig. 1) anordnad vilken producerar en ström av iskärnor i den riktning som anges medelst hänvisningssiffran 48, vilken ström förenas med strömmen 44. Denna kärnbildningsanord- ning 46 kan ha varje lämplig konstruktion.

Driften av den snötillverkningsanordning som visas i fig. l, 2 och 3 tillgår på följande sätt: En källa av vatten med ett tryck av åtminstone 2,067 MPa eller mer är ansluten till vatteninloppet 14 via anslutningen 50 vilken tillför vatten till snötillverkningsanordningen. En källa av komprimerad luft, företrädesvis med ett tryck av upp till 206,7 kPa, och i synnerhet mellan cirka 137,8-172,3 kPa är medelst en anslutning 16 förbunden med anordningen 10. Tryckvatten avges från nàlventilen 24 i riktningen 29 och blandas med den ringfor- miga strömmen av tryckluft i riktningen 25, när luften och vattnet passerar in i det första stegets hals 26. Luftströmmen 25 har lämpligtvis högre hastighet än den för vattenströmmen 29.

Vid ett test blandades luft med en hastighet av approximativt 468 4-89 9 244 m/s med vatten med en hastighet av approximativt 3,97 m/s, varigenom den accelererade och kylde blandningen. Tryckluftens expansion när den förenas med vattnet som sprutas ut från nål- ventilen, verkar till att åstadkomma en avgränsad skummig eller bubblig blandning av luft och vatten när denna första blandning strömmar genom det första stegets blandningsrör 30. Förutom åstadkommandet av denna bubbliga blandning verkar tryckluftens expansion även till att ytterligare kyla vattnet.

Den bubbliga första luft/vattenblandningens flöde genom det första stegets blandningsrör 30 skulle vara tillräckligt för att bilda vattendroppar och/eller bubblor av luft suspenderade i vatten. Förhållandet längd till diameter för det första stegets blandningsrör, i vilket denna första blandning av luft och vatten är innesluten, ligger företrädesvis mellan cirka lO:l och cirka 40:l, varvid de större förhållandena erfordras för att fullstän- diga blandningen i en större utsträckning. Utnyttjandet av ett dylikt långt blandningsrör för bildande av en skummig, bubblig blandning av lågtrycksluft med högtrycksvatten anser vi vara en unik nyhet i en snötillverkningsanordning.

Vi har funnit att ett andra steg av anordningen förhöjer snötill- verkningsarbetet vid högre omgivningstemperaturer. När den första blandningen av luft och vatten utsprutas från änden 32 av det första stegets blandningsrör 30 utsätts den för och passerar genom luft med lågt tryck och med omgivningens temperatur (vanligtvis lägre än eller lika med 0°C) i ett andra steg. Luften i det andra steget befinner sig initiellt vid ett tryck som är lägre än det som tillhandahållits för tryckluften som utnyttjats i det första steget. Såsom det utnyttjas häri innefattar ut- trycket "lågtrycksluft" luft vid atmosfärstryck (98,l kPa absolut). Vid den föredragna utföringsformen som visas i fig. l och 2 tillhandahålles luft vid atmosfärstryck och vid omgiv- ningens temperatur vid eller under fryspunkten, från omgivningen via öppningen 80 i huset 12 och den öppna änden 36 i den andra blandningskammaren 34. Utsprutningen av den första blandningen av luft och vatten från röränden 32 och in i den andra bland- 46-3 489 10 ningshalsen 38 åstadkommer en "strålpumpningseffekt" i vilken.det andra stegets lågtrycksluft aspireras in i och blandas med denna första blandning av luft och vatten. De jämna eller mjuka kontu- rerna av det andra stegets hals 38 åstadkommer en jämn blandning av det andra stegets làgtrycksluft och den första blandningen av luft och vatten för bildande av en andra blandning av luft och vatten som passerar genom det andra stegets blandningsrör 40.

Detta andra stegs blandning av luft och vatten kommer att befinna sig vid en lägre temperatur än det första stegets blandning, och detta på grund av tryckluftens expansion i det första steget och tillförseln av làgtrycksluft i det andra steget.

Kombinationen av fortsatt expansion för tryckluften i det första stegets blandning och aspiration av omgivningens luft som har lågt tryck och en temperatur vid eller under fryspunkten, kyler den andra luft/vattenblandningen till en lägre temperatur än den första blandningen och ökar ytterligare bildandet av vattendrop- par däri. Förhàllandena i detta andra steg kan vara sådana att iskärnor kan bildas av dessa vattendroppar. Den större tvär- snittsarean för det andra stegets blandningsrör 40 inrymmer den tillförda volymen av luft införd i det andra stegets blandning.

Det lämpliga förhållandet längd till innerdiameter under detta andra stegs inneslutning i blandningsröret är approximativt 8:1, vilket är en allmänt tillräcklig längd för att fullborda bland- ningen, men inte så láng att oacceptabla friktionsförluster upp- träder.

När det andra blandningen utsprutas från snötillverkningsanord- ningen 10 genom det andra blandningsrörets ände 42, i riktningen 44, tillförs iskärnor i riktningen 48 från kärnbildningsanord- ningen 46. Dessa iskärnor tillförs de iskärnor som redan kan förekomma i den utsprutade andra blandningen och åstadkommer en grogrund för att i huvudsak alla vattendroppar i den utsprutade blandningen 44 skall frysa. vinkeln för strömmen av iskristaller i förhållande till den utsprutade andra blandningen från snökano- nen 10 har inte befunnits vara kritiskt för tillverkningen av snö. 4-68 489 ll Medan de flesta typiska kärnbildningsanordningar som kan utnytt- jas med denna uppfinning utnyttjar tryckluft med avsevärt högre tryck än snötillverkningsanordningen 10 enligt föreliggande upp- finning, kommer de endast att utnyttja en liten bråkdel av den mängd av luft som utnyttjas i luftkanonen 10, och följaktligen kommer de inte i någon väsentlig utsträckning att påverka effek- tiviteten för föreliggande uppfinning.

Såsom framgår av det ovan beskrivna arbetssättet för föreliggande uppfinning, utnyttjas endast komprimerad luft med relativt lågt tryck för åstadkommandet av iskärnor och för den initiella venti- leringen och fördelningen av frusna vattendroppar. Detta resulte- rar i en högre effektivitet och en lägre kostnad för produktion och distribution av dylik komprimerad luft med lågt tryck vid fältinstallationer. Högtrycksvattnet utnyttjas för att åstadkomma en vid spridning av vattendropparnas storlek och för att inducera en ström av kall omgivande luft för blandning av iskärnorna och vattendropparna däri för initiell frysning. Efter en lämplig kyl- tid i det andra steget och efter utsprutning från snötillverk- ningskanonen, kan en tvådimensionell eller axelsymmetrisk plym produceras för efterföljande avdunstnings- och konvektions- eller luftfrysning av vattendropparna.

Den noggranna kopplingen av den komprimerade luftströmmens expan- sion och utsprutningen av vattenströmmen i det första stegets koaxiella blandning medger att maximalt arbete utdras från den komprimerade luften, varigenom man uppnår maximal lokal och initiell kylning tillsammans med största överföring av rörelse- mängd till vattendropparna. Föreliggande uppfinning utnyttjar i det första steget komprimerad luft vid relativt lågt tryck, men vid ett tryck som är förenligt med uppnående av en väsentlig initiell kyleffekt och rörelsemängd-överföring till vattendrop- parna. Bildandet av en bubblig blandning i det första stegets blandningsrör är ett nytt särdrag för denna anordning; det kan följas av ytterligare expansion i ett andra steg där aspiration av luft med lågt tryck och vid en temperatur vid eller under fryspunkten åstadkommer ett bad med låg temperatur i vilket 468 489 12 vattendropparna snabbtzkyls under O°C. Den.koaxiella inriktningen av luft och vatten som blandas i både de första och andra stegen och vidare till utsprutningen fràn snötillverkningsanordningen resulterar vidare i maximalt bevarande av rörelsemängden och minimal energiförlust genom riktningsändringar för ingående luft och vatten.

Två.lämpliga.utföringsformer'av'kärnbildningsanordningen.46 visas i fig. 4 och 5. I fig. 4 visas en första kärnbildningskanon 46a vilken innefattar en stomme 52 med vilken vatten- och luftanslut- ningar 84 resp. 86 är förbundna. Vattenanslutningen 84 leder till en central borrning 87 vilken konvergerar till en konisk hals 88 och slutar i en cirkulär vattenutloppsmynning 90. En nålventil reglerar flödet av vatten genom mynningen 90 och innefattar ett nálventilskaft 92 som slutar i en konisk spets 94 som sträcker sig in i den konvergerande halsen 88. Nàlventilskaftet 92 är rörligt i längdled inuti borrningen 87, utmed det gängade området 96, genom rotation av den därtill anslutna justeringsratten 98, för variation av ytan av öppningen mellan spetsen 94 och halsen 88 och för reglering av vattenflödet därigenom.

Tryckluft tillförs till kärnbildningsanordningen 46a via luft- anslutningen 86 som leder till en ringformig kammare 101 vilken omger den yttre koniskt formade ytan av nålventilens hals 88 och öppning 90. Ett kärnbildningshuvud 104 är justerbart i längdled i förhållande till kärnbildningsanordningens stomme 52 genom rotation utmed gängorna 105. Utloppsöppningen från kärnbildnings- huvudet 104 innefattar en.konvergerande, koniskt utformad.yta 106 som är komplementär till den yttre koniska ytan 102 hos vatten- nålventilen och som tillhandahåller en kontinuerligt justerbar ringformig öppning som omger vattenutloppet eller öppningen 90 för tryckluftens passage.

Tryckluften som normalt har ett tryck av cirka 551,2-826,8 kPa, bildar en ringformig ström som koaxiellt konvergerar mot och blandas med en central vattenström som kommer fram genom vatten- öppningen 90. Denna ringformiga högtrycks-luftström sönderdelar Il 468 489 13 vattenströmmen i vattendroppar, och genom luftens expansion, kyler den vattendropparna för bildande av iskristalller. Dessa iskristaller kan därefter utnyttjas för att skapa en grogrund för att luft/vattenblandningen som kommer fram från snötillverknings- anordningen 10 skall bilda snö.

Vid den andra, föredragna utföringsformen som visas i fig. 5, innefattar en kärnbildningsanordning 46b en liknande stomme 82 och vatten- och luftinlopp 84 resp. 86. Ett nålventilskaft 92, vilket likaledes är justerbart i längdled i en central borrning 87 genom rotation av justeringsratten 98, slutar i ett diverge- rande, koniskt format element 108 som motsvarar en divergerande, koniskt formad öppning 109 i ventilkroppen 82 och som bildar en justerbar ringformig öppning tillsammans därmed. Vattenströmmen som utträder ur öppningen 109 är ringformig och divergerande.

En ringformig ström av högtrycksluft tillhandahálles genom luftens flöde genom den kontinuerligt justerbara ytan av den ringformiga passagen 101 mellan den konvergerande, koniskt formade ytterytan 116 som omger vattenöppningen 109 och den omgivande, konvergerande, koniskt formade innerytan 114 av det justerbara lufthuvudet 104.

Till skillnad från den första utföringsformen av kärnbildnings- anordningen, tillhandahåller denna andra utföringsform en central, ringformig divergerande vattenström för blandning med den omgivande, konvergerande, ringformiga tryckluftströmmen för sönderdelning av vattendropparna och för åstadkommande av kylning för att bringa vattendropparna att frysa till iskärnor. Bägge ut- föringsformerna åstadkommer emellertid effektiv koaxiell bland- ning av en central vattenströnlmed en omgivande, ringformig luft- ström för åstadkommande av maximal kylning och blandning av luft och vatten med ett minimum av rörelsemängd-förlust för endera av luften eller vattnet. Rörelsemängden bevaras ytterligare genom utnyttjande av den kontinuerligt variabla ringformiga öppningen vid vattenutloppsmynningen, vilken:reglerar~vattenflödet:utan att JE.

C17 JN.

CO \O 14 väsentligt reducera vattentrycket uppströms om vattenutloppsöpp- ningen.

Vi vänder oss nu till den utföringsform av uppfinningen som visas i fig. 6, och därav framgår att det första steget av snötillverk- ningsanordningen 100 enligt fig. 6 är så gott som identiskt med det enligt fig. l; således utnyttjas samma hänvisningsbeteck- ningar i fig. 6.

Den alternativa utföringsformen enligt fig. 6 beskriver ett andra steg 110 innefattande ett allmänt cylindriskt element eller ut- loppsrör 112 som med hjälp av vilket lämpligt fästorgan 137 som helst är fastsatt vid en solid monteringsplatta 136 genom vilken blandningsröret 30 skjuter fram en liten sträcka 3la; om så önskas kan blandningsröret 30 sluta vid ytan l36a av plattan 136 vilken i själva verket helt enkelt tillsluter cylindern 110.

Skummig blandning 64 blandas ytterligare med omgivningens luft genom motströmsaspiration.

När den skummiga blandningen 64 rör sig i riktningen för pilen 114 indrages och blandas luft inuti röret 112, varigenom trycket intill rörets 30 utloppsände reduceras och varigenom omgivande luft runt cylinderns 112 utloppsände 116 och utmed dess inneryta (såsom visas medelst pilarna 119 och 120) dras med i en riktning motsatt huvudflödet 114. En dylik motströmsaspiration av omgivan- de luft erbjuder den fördelen att konstruktionen förenklas sam- tidigt som den åstadkommer en förbättrad snötillverkning med låg- trycksluft tillförd det första steget, arbete för anordningen vid förhållanden med relativt hög såväl som förbättrat temperatur för omgivande luft. Experimentella resultat bekräftar att en dylik förbättrad snötillverkning kan ske vid temperaturer vid eller nära 0°C genom utnyttjande av luft med ett tryck av 206,7 kPa! Dylika experiment har indikerat att förhållandet längd till diameter för utloppsröret ligger i storleksordningen 3:1 för goda prestanda för det andra steget utnyttjande motströmsdrift. 15 Experiment har även visat att det andra steget i form av en "sluten cylinder" kan utnyttja verkan av motströmsaspirationen för att tillföra vatten, vid atmosfärstryck, till blandnings- rörets 30 utlopp och vid en mångfald av omgivande temperaturer.

Ytterligare experiment har demonstrerat att formen på det andra stegets utloppsrör även kan modifieras. Såsom framgår av fig. 7, där all yttre huskonstruktion avlägsnats och där samma hänvis- ningssiffror utnyttjas för motsvarande delar, är det andra steget i anordningen 140 helt enkelt fastsatt vid änden av det första stegets rör 30 varvid den slutna cylindern 112 enligt fig. 6 kan ersättas av en modifierad, klockformad konstruktion 141 för det andra steget av anordningen, med den lilla änden av klockan fast- satt vid det första stegets rör 30.

Motströmsaspiration såsom visas medelst pilarna 143 fortsätter, anordningens arbete eller prestanda vid högre temperatur förbätt- ras och viss luftströmningseffektivitet uppnås enligt testdata.

Förhållandet längd till diameter för det andra steget kan modi- fieras något, men ett föredraget förhållande förefaller vara approximativt 3:1.

Förbättrade prestanda för en snötillverkningskanon vid marginella temperaturer nära 0°C kan verka till att förlänga säsongen för en skidsportort. Prestanda för dylika anordningar vid låga luft- tryck som oerhört mycket reducerar energikostnaden för distribu- tionen av luft vid en skidsportort med många spår eller nerfar- ter, kan ha mycket stor ekonomisk betydelse för skidsportorts- driftchefer i områden som uppvisar en stor fluktuation i omgiv- ningstemperatur.

Såsom framgår för en fackman inom området kan olika modifie- ringar, anpassningar och variationer av den ovanstående specifika beskrivningen göras utan att man avviker från uppfinningens grundtanke och omfattning.

Claims (19)

J> CN 8 489 16 PATENTKRAV

1. Sätt att tillverka snö, vid vilket en ström av vatten (29) under tryck leds in i ett cylindriskt blandningsrör (30) utmed dess cylinderaxel, en ström av tryckluft (25) leds in i det cylindriska blandningsröret (30), koaxiellt med cylinderaxeln, och luftströmmen (25) och vattenströmmen (29) förenas för kylning av vattnet och för åstadkommande av en första ström av en bland- ning av nämnda luft och vatten i röret (30), k ä n n e t e c k - n a t av att luft (25) införes vid ett tryck lägre än vatten- trycket men över atmosfärstryck och av anordnandet av ett bland- ningsrör (30) med en längd väsentligen större än dess bredd.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av anord- nandet av ett blandningsör (30) med ett förhållande längd till diameter i området lO:l till cirka 40:l.

3. Sätt enligt kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av' att luftströmmen (25) är en ringformig ström och av att förenandet av strömmarna initiellt åstadkommes genom att vattenströmmen (29) omges av nämnda ringformiga luftström (25).

4. k ä n n e t e c k n a t Sätt enligt något eller några av de föregående kraven, av att en del av luft från den om- givande luften aspireras i en riktning motsatt strömningsflödet och in i den första strömmen. för blandning därmed och för bildande av en andra ström av en blandning av luft och vatten, varvid den andra strömmen är koaxiell med den första strömmen och av att den andra strömmen sprids i en atmosfär vid en temperatur vid eller under fryspunkten för att frysa vattnet i den andra strömmen och för tillverkning av snö.

5. k ä n - n e t e c k n a t Sätt enligt något eller några av föregående krav, att luftströmmen (25) tillhandahàlles från en källa av komprimerad luft vid ett tryck som inte över- skrider cirka 206,7 kPa. aV 468 489 17

6. Sätt enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a t av att motströmsaspirationen àstadkommes genom att leda den första strömmen genom och in i ett större, andra stegs rör (110) för bildande av en stràlpumpningseffekt.

7. Anordning för tillverkning av snö, innefattande ett lång- sträckt, allmänt cylindriskt, slutet blandningsrör (30) med inlopps- och utloppsändar (32), organ (14, 24) för införande av högtrycksvatten (29) i nämnda inloppsände av blandningsröret (30), koaxiellt därmed, organ (16, 76, 18, 20) för införande av luft (25) i inloppsänden av blandningsröret (30) i en riktning koaxiellt med blandningsröret, varvid vattnet (29) och luften (25) blandas i röret (30) när blandningen rör sig utmed längden av det cylindriska blandningsröret, k ä n n e t e c k n a d av att organen (16, 76, 18, 20) för införande av luften är organ för införande av luft vid ett tryck lägre än vattentrycket men över atmosfärstryck och av att blandningsröret (30) har en längd väsentligen större än dess bredd, varvid vattnet (29) och luften (25) blandas för bildande av en bubblig, skummig blandning som utsprutas i atmosfären.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av' att blandningsröret (30) har ett förhållande längd till diameter i området l0:l till cirka 40:l.

9. Anordning enligt krav 6 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av att en blandningsanordning (22) är fastsatt vid blandnings- rörets (30) inloppsände för att leda vattnet (29) utmed rörets (30) centrala axel och för att leda luften (25) koaxiellt med vattnet.

10. Anordning enligt något eller några av kraven 7-9, k ä n - n e t e c k n a d av ett element (34: 110) för ett andra steg, vilket uppvisar ett cylindriskt utlopp (42: 116) koaxiellt med det första blandningsröret (30) och fastsatt vid dess ände (32). .!Z:. Q\ Co -h» CO 18

11. k ä n n e t e c k n a d av att blandningsanordningen (22) innefattar en ventil (24) med Anordning enligt krav 9 eller 10, en justerbar utloppsöppning (58) för reglering av vattenströmmen (29).

12. k ä n n e t e c k n a d att luften (25) förenas i blandningsanordningen (22) utmed en Anordning enligt krav ll, av ringformig kanal (28) som är koaxiell med och som omger axeln för vattenströmmen (29) i röret (30).

13. k ä n n e t e c k n a d av' att det andra stegets element (110, 141) har ett allmänt cylindriskt parti (112), organ (136, 137) för fixering av det andra stegets element vid blandningsrörets (30) utlopp (32), av att det andra stegets element (110, 141) är utfört med diametern för dess utlopp (116) större än diametern Anordning enligt något eller några av kraven 10-12, för utloppet (3la, 32) hos blandningsröret (30) och med dess in- loppsände fastsatt på ett allmänt tätat sätt vid blandningsrörets (30) utlopp, varigenom motströmsaspiration äger rum för att dra luft eller vatten (pilarna 119, 120) utmed innerväggen av det andra stegets element (110, 141) för att därefter blandas med ut- mätningen från blandningsröret och utmatas från utloppsänden (116) av det andra stegets element (110, 141).

14. k ä n n e t e c k n a d att det andra stegets element (141) i tvärsektion är profilerat Anordning enligt krav 13, av från den cylindriska utloppsänden till inloppsänden som är fast- satt vid blandningsröret (30).

15. Anordning enligt krav 13 eller 14, k ä n n e t e c k - n a d av att väggen i det andra stegets element (110, 141) är operforerad.

16. Anordning enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d av att utloppet i det andra stegets element (110, 141) är koaxiellt med utloppet (3la, 32) hos blandningsröret (30) för åstadkommande av en obruten passage för vatten-luftblandningen därigenom. 468 489 19

17. Anordning enligt något eller några av kraven 10-16, k ä n n e t e c k n a d av att organ (46, 46A, 46B) är anord- nade för att tillföra is såsom ett kärnbildningsmedel till ut- loppsströmmen från det andra stegets element (34, 110, 141), varvid nämnda organ innefattar en central vattenkanal (87) med en justerbar utloppsöppning (90) för åstadkommande av en ström av vatten under tryck och en ringformig luftkanal (101) omgivande vattenkanalen för åstadkommande av en ringformig ström av tryck- luft för blandning med och avkylning av vattnet för att därigenom åstadkomma de kärnbildande iskristallerna.

18. Anordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d av att vattenutloppsöppningen (90) innefattar organ (94, 88) för åstadkommande av en konvergerande vattenström.

19. Anordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d av att vattenutloppsöppningen (90) innefattar organ (108, 109) för åstadkommande av en divergerande vattenström.