用于制造人造雪的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造人造雪的裝置，該裝置包括：-用于產(chǎn)生由選自空氣或水的第一流體組成的中央射流(101)的裝置(100)，-用于產(chǎn)生由選自水或空氣且不同于所述第一流體的第二流體組成的周邊射流(111)的裝置(110)，以及-用于產(chǎn)生至少一個(gè)成核射流(121)的成核裝置(120)。根據(jù)本發(fā)明，用于產(chǎn)生中央射流的裝置和用于產(chǎn)生周邊射流的裝置以這樣一種方式設(shè)置：即，它們的各自射流的相對(duì)的輪廓均限定一條母線，相對(duì)的母線相對(duì)于彼此平行或至少近似平行地延伸；此外，所述成核裝置(120)分布在用于產(chǎn)生周邊射流(111)的裝置(110)的外周上。
【專利說明】用于制造人造雪的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及制造培養(yǎng)雪(也稱人造雪)。
[0002]本發(fā)明特別涉及一種用于通過空氣射流、水射流和成核射流(nucleat1n jet)的產(chǎn)生和噴射來制造人造雪的裝置。
[0003]本發(fā)明還涉及一種用于制造人造雪的方法。

【背景技術(shù)】
[0004]雪道設(shè)置成特別地接納自然雪，以用于例如實(shí)施高山滑雪或越野滑雪。
[0005]通常，制造人造雪以將其放置在雪道上來補(bǔ)償自然雪的不足是公知的。
[0006]為了這一目的，如文獻(xiàn)W0-2009/061722或W0-01/86216中所描述的，可使用稱作風(fēng)扇槍的造雪機(jī)，在該造雪機(jī)中，從噴嘴中噴射出的用于制作雪的水與由渦輪機(jī)聯(lián)合成核裝置所產(chǎn)生的氣流相混合。
[0007]該渦輪機(jī)由通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而在管內(nèi)旋轉(zhuǎn)的推進(jìn)器形成。在該渦輪機(jī)的出口處，所述管被噴水噴嘴環(huán)繞，所述噴水噴嘴設(shè)置成使得沿著朝氣流噴射軸線會(huì)聚的噴射軸線(方向)噴射水射流，從而實(shí)現(xiàn)所期望的氣/水混合物。
[0008]但是，上述類型的造雪機(jī)要求相對(duì)較高的(一般為12到20千瓦級(jí)別的)通風(fēng)功率，以便允許氣流攜帶水并且允許氣流與在良好的條件下且在很長的一段距離上所形成的小水滴混合。
[0009]所需的功率是成本的一個(gè)來源，該成本既關(guān)于所實(shí)施的材料結(jié)構(gòu)又關(guān)于能量的消耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于，通過提出一種能夠產(chǎn)生良好質(zhì)量的人造雪同時(shí)減小所需的通風(fēng)功率的裝置來彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。
[0011]為了上述目的，提出一種根據(jù)本發(fā)明的用于制造人造雪的裝置，包括:
[0012]-用于產(chǎn)生由選自空氣或水的第一流體組成的中央射流的裝置，所述中央射流具有外部輪廓和噴射軸線，
[0013]-用于產(chǎn)生由選自水或空氣且不同于所述第一流體的第二流體組成的周邊射流的裝置，所述周邊射流具有限定了內(nèi)部輪廓和噴射軸線的大致管狀形狀，所述周邊射流預(yù)期在所述中央射流的整個(gè)周邊或基本整個(gè)周邊上進(jìn)行噴射，以及
[0014]-用于產(chǎn)生形成冰晶的至少一個(gè)成核射流的成核裝置，以便有助于通過中央射流和周邊射流的協(xié)同作用產(chǎn)生人造雪；
[0015]該裝置的特征在于，用于產(chǎn)生中央射流的裝置和用于產(chǎn)生周邊射流的裝置以這樣一種方式進(jìn)行設(shè)置:即，這些裝置的各自射流的相對(duì)的輪廓均限定一條母線，這些相對(duì)的母線在它們形成之后至少在它們的起始部分中相對(duì)于彼此平行或至少近似平行地延伸，以及，所述成核裝置分布在用以產(chǎn)生周邊射流的裝置的外周上。
[0016]這種裝置的結(jié)構(gòu)確保了通過周邊射流保護(hù)中央射流，并且部分利用了水的能量，以便延遲和優(yōu)化用于產(chǎn)生人造雪的空氣射流和水射流與環(huán)境空氣之間的混合。
[0017]用于產(chǎn)生中央射流的裝置和用于產(chǎn)生周邊射流的裝置以這樣一種方式設(shè)置:gp，它們的相對(duì)的輪廓為大致圓柱形、圓錐形或橢圓形。
[0018]優(yōu)選地，周邊射流在中央射流的整個(gè)周邊或基本整個(gè)周邊上噴射，并且兩者彼此之間同心或近似同心。
[0019]還優(yōu)選地，中央射流和周邊射流的相對(duì)的輪廓的母線彼此之間限定了一個(gè)角度，該角度在-5°到+5°之間(且優(yōu)選在-3°到+3°之間)。
[0020]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，用于產(chǎn)生周邊射流的裝置噴射水，并且用于產(chǎn)生中央射流的裝置噴射空氣。
[0021]在上述框架內(nèi)，用于產(chǎn)生中央空氣射流的裝置和用于產(chǎn)生周邊水射流的裝置優(yōu)選地設(shè)置成使得周邊水射流的內(nèi)部輪廓與中央空氣射流的外部輪廓至少基本上一致。
[0022]根據(jù)另一個(gè)特征，用于產(chǎn)生周邊水射流的裝置構(gòu)造成用于噴射預(yù)期共同形成所述周邊水射流的并置的多個(gè)單個(gè)的水射流，每個(gè)所述單個(gè)的水射流與中央空氣射流的外部輪廓相切或基本相切地延伸。
[0023]用于產(chǎn)生周邊水射流的裝置構(gòu)造成用于噴射并置的多個(gè)單個(gè)的水射流，每個(gè)所述單個(gè)的水射流具有大致平直的(flat)、圓錐形的或橢圓形的截面。
[0024]根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，用于產(chǎn)生周邊水射流的裝置包括用于多個(gè)噴嘴的至少一個(gè)冠部(crown)，其中每個(gè)噴嘴適于噴射一個(gè)單個(gè)的水射流。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，用于產(chǎn)生周邊射流的裝置噴射空氣，且用于產(chǎn)生中央射流的裝置噴射水。
[0026]在上述框架中，用于產(chǎn)生中央水射流的裝置包括適于噴射單個(gè)的水射流的至少一個(gè)噴嘴。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)區(qū)別特征，用于產(chǎn)生空氣射流的裝置包括設(shè)置有出口的管，所述管由外罩以及可能的內(nèi)罩限定，所述外罩以及可能的內(nèi)罩用于限定所述空氣射流的外部輪廓和可能的內(nèi)部輪廓。
[0028]根據(jù)一個(gè)重要特征，所述管可配備有平的支承環(huán)，所述支承環(huán)的垂直于所述管的縱軸線的前表面用作以下噴嘴的支承件:即，構(gòu)成用于產(chǎn)生周邊水射流的裝置的噴嘴和/或構(gòu)成所述成核裝置的噴嘴。
[0029]該支承環(huán)有利地通過內(nèi)邊緣和外邊緣限定，內(nèi)邊緣和外邊緣彼此之間相隔一定的徑向距離，該徑向距離可在15厘米到25厘米之間。
[0030]根據(jù)另一個(gè)區(qū)別特征，成核裝置的成核射流的噴射軸線限定了朝向周邊射流的會(huì)聚角，所述會(huì)聚角相對(duì)于中央射流的噴射軸線在0°到15°之間。
[0031]本發(fā)明還提出一種用于制造人造雪的方法，包括:
[0032]-產(chǎn)生由選自空氣或水的第一流體組成的中央射流，所述中央射流具有外部輪廓和噴射軸線，
[0033]-產(chǎn)生由選自水或空氣且不同于所述第一流體的第二流體組成的周邊射流，所述周邊射流具有限定了內(nèi)部輪廓和噴射軸線的大致管狀形狀，所述周邊射流預(yù)期在所述中央射流的整個(gè)周邊或基本整個(gè)周邊上進(jìn)行噴射，以及
[0034]-產(chǎn)生用于形成冰晶的至少一個(gè)成核射流，以便有助于通過中央射流和周邊射流的協(xié)同作用產(chǎn)生人造雪，
[0035]其中，所述成核射流分布在所述中央射流和周邊射流的外周上，
[0036]并且其中，所述中央射流和周邊射流的相對(duì)的輪廓在它們形成后至少在它們的起始部分中相對(duì)于彼此平行或至少近似平行地延伸。
[0037]根據(jù)一個(gè)特定的特征，水射流的速度等于空氣射流的速度，直至在高于空氣射流的速度20%以下的范圍內(nèi)。
[0038]在一個(gè)特定實(shí)施例中，水射流具有比空氣射流更高的速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]以下將通過僅以示例給出且在附圖中示出的各個(gè)特定實(shí)施例的描述對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但并非以任何方式對(duì)其進(jìn)行限定，其中:
[0040]-圖1為根據(jù)本發(fā)明的用于制造人造雪的裝置的第一實(shí)施例的示意性前視圖；
[0041]-圖2為根據(jù)截面A-A截取的圖1中的裝置的截面視圖；
[0042]-圖3為根據(jù)本發(fā)明的圖1中的裝置的替代實(shí)施例的示意性前視圖；
[0043]-圖4為根據(jù)截面A-A截取的圖3中的裝置的截面視圖；
[0044]-圖5為根據(jù)本發(fā)明的用于制造人造雪的裝置的第二實(shí)施例的示例性前視圖；以及
[0045]-圖6為根據(jù)截面A-A截取的圖5中的裝置的截面視圖。
[0046]事先應(yīng)注意的是，在所有附圖之中，本發(fā)明的不同的實(shí)施例以及變型中的相同或類似的元件將盡可能用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)示并且不會(huì)每次都對(duì)其進(jìn)行描述。

【具體實(shí)施方式】
[0047]雪槍設(shè)計(jì)成用水和空氣來制作人造雪，(該人造雪)特別用于補(bǔ)償雪道上自然雪的不足。
[0048]這樣一種通常稱作“風(fēng)扇槍”類型的雪槍通常包括框架和管，所述管包括用于在所述管的同一側(cè)上且在同一方向上產(chǎn)生和噴射允許形成人造雪的水射流、空氣射流及成核射流的裝置?？諝馍淞饔蓽u輪機(jī)形成，所述渦輪機(jī)包括通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的推進(jìn)器，而水射流是借助于連接到加壓水系統(tǒng)的噴嘴而獲得。
[0049]所述框架通常可相對(duì)于地面移動(dòng)以允許它的位移最大可能地靠近雪道，并且所述管通常可移動(dòng)地安裝在框架上。
[0050]在圖1至4以及圖5和6中分別地示出了這種雪槍裝置I的兩個(gè)實(shí)施例。圖3和4示出了圖1和2中的裝置I的第一實(shí)施例的替代實(shí)施例。
[0051]在附圖所示出的所有實(shí)施例中，所述裝置I包括管2。該管2通常成形為沿縱軸線X延伸的中空的圓柱體，以限定內(nèi)腔21及兩個(gè)相對(duì)的孔口 22、23。
[0052]所述裝置I還包括用于在管2的出口 23 —側(cè)產(chǎn)生中央射流101 ；201的裝置100 ；200，所述中央射流101 ；201由在空氣或水當(dāng)中所選的第一流體組成。
[0053]所述裝置I還包括用于在管2的出口 23 —側(cè)產(chǎn)生周邊射流111 ；211的裝置110 ；210，所述周邊射流111 ；211由在空氣或水當(dāng)中所選的且不同于第一流體的第二流體組成。所述裝置110 ;210更特別地設(shè)置成在中央射流101、201的整個(gè)周邊或基本整個(gè)周邊上彼此同心或近似同心地噴射大體呈管狀的周邊射流111 ;211。
[0054]所述裝置I最后還包括用于在管2的出口 23 —側(cè)產(chǎn)生用以形成冰晶的至少一個(gè)成核射流121的成核裝置120，以便有助于通過中央射流101 ；201和周邊射流111 ;211的協(xié)同作用來產(chǎn)生人造雪。
[0055]根據(jù)本發(fā)明，用于產(chǎn)生中央射流101 ；201的裝置100 ；200以及用于產(chǎn)生周邊射流111 ;211的裝置110 ；210以這樣一種方式進(jìn)行設(shè)置:(采用該方式使得)它們的各自射流的相對(duì)的輪廓103、114 ;203、214均限定一條母線，這些相對(duì)的母線彼此平行或至少大致平行地延伸；并且成核裝置120分布在用以產(chǎn)生周邊射流111 ；211的裝置110 ；210的外周邊上(這些成核裝置有利地設(shè)置成朝中央射流101 ；201和周邊射流111 ；211噴射成核射流121)。
[0056]換言之，用于產(chǎn)生中央射流101 ；201的裝置100 ；200以及用于產(chǎn)生周邊射流111 ;211的裝置110 ;210設(shè)置成使得周邊射流111 ;211的內(nèi)部輪廓114 ;214在管2的出口 23處圍繞中央射流101 ；201的外部輪廓103 ；203平行或基本平行地延伸，并且從它們的源頭延伸到距它們的產(chǎn)生裝置100、110 ;200、210特定距離。
[0057]“基本平行”是指中央射流101 ；201的外部輪廓103 ；203的母線與周邊射流111 ;211的內(nèi)部輪廓114 ;214的母線彼此之間限定的角度在-5°到+5 °之間，并且優(yōu)選地在-3°到+3°之間。
[0058]這樣，周邊射流111 ；211包圍中央射流101 ；201以形成用以延遲中央射流101 ；201和大氣之間的熱交換的包裹物。換言之，此處所期望的效果是推進(jìn)包圍中央射流101 ；201的周邊射流111 ；211以限制由大氣導(dǎo)致的中央射流101 ；201的減速。此外，以最佳的方式利用水射流的能量且限制了空氣攜帶該水射流所需的功率。
[0059]這樣一種用于制造人造雪的裝置I具有簡單且可靠的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許以最優(yōu)的輸出并且以相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的裝置所需的有限的風(fēng)扇功率制造人造雪。
[0060]如以下將更詳細(xì)地說明的，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中(參見圖1到4)，用于產(chǎn)生周邊射流111的裝置110噴射水，而用于產(chǎn)生中央射流101的裝置100噴射空氣。相反地，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中(參見圖5到6)，用于產(chǎn)生周邊射流211的裝置210噴射空氣，而用于產(chǎn)生中央射流201的裝置200噴射水。
[0061]根據(jù)如圖1到4中所示的第一實(shí)施例，管2具有沿縱軸線X延伸的中空的圓柱形狀并且由外罩24限定。此處，管2的出口 23具有在垂直于縱軸線X的平面內(nèi)延伸的圓形截面，并且管2的內(nèi)腔21呈圓柱形。
[0062]用于產(chǎn)生中央空氣射流101的裝置100設(shè)置在管2的內(nèi)腔21中，并且包括由固定到管2的外罩24的電動(dòng)馬達(dá)32驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)器31。因此，外罩24適配成通過其朝內(nèi)腔21定向的面沿由縱軸線X承載的噴射軸線為流向出口 23的空氣流導(dǎo)向和使空氣流成形。
[0063]如圖1到4所示，管2包括平面的支承環(huán)4，在該支承環(huán)4上設(shè)置有用于產(chǎn)生周邊水射流111的裝置I1和用于產(chǎn)生成核射流121的成核裝置120。
[0064]支承環(huán)4在垂直于管2的縱軸線X的平面內(nèi)從外罩24的朝出口 23定向的一端逆著內(nèi)腔21延伸。該支承環(huán)4通過內(nèi)邊緣40A和外邊緣40B限定，內(nèi)邊緣40A和外邊緣40B彼此之間相隔一定的徑向距離，該徑向距離可在15厘米到25厘米之間。
[0065]此處，用于產(chǎn)生周邊水射流111的裝置110包括設(shè)置在支承環(huán)4內(nèi)的用于噴射單個(gè)的水射流的四個(gè)噴嘴112，以致所述四個(gè)噴嘴112從支承環(huán)4的前表面40C處露出。所述四個(gè)噴嘴112設(shè)置在中心位于縱軸線X上的虛擬冠部(fictive crown)Cl上。
[0066]所述四個(gè)噴嘴112圍繞縱軸線X均勻地設(shè)置。更特別地，所述四個(gè)噴嘴112彼此之間兩兩間隔四分之一圓周，以使每個(gè)噴嘴沿平行于或基本平行于縱軸線X的噴射軸線A噴射單個(gè)的加壓水射流，以形成所述的周邊水射流111。
[0067]用于噴射加壓水的每個(gè)噴嘴112適用于噴射形式為水滴的具有實(shí)心的或中空的、大致平直的、圓錐形或橢圓形的形狀的可調(diào)節(jié)的單個(gè)的水射流，其中所述水滴的尺寸優(yōu)選在100微米到800微米之間。
[0068]如文獻(xiàn)EP-1386668中所描述的，可例如使用固定截面或可變截面的噴嘴。
[0069]此處，成核裝置120以這樣一種方式設(shè)置在支承環(huán)4的外邊緣40B上:(采用該方式)可在管2的出口 23 —側(cè)沿著朝管2的縱軸線X傾斜的噴射軸線B噴射成核射流121。噴射軸線B與管2的縱軸線X之間形成角度Θ1，該角度Θ1在-15°到+15°之間。
[0070]用于產(chǎn)生成核射流121的裝置120包括圍繞縱軸線X均勻分布的四對(duì)成核噴嘴122。更具體地，這些成對(duì)的成核噴嘴122彼此之間兩兩間隔四分之一圓周，與相應(yīng)的噴水噴嘴112對(duì)齊或基本對(duì)齊。所述成對(duì)的成核噴嘴122設(shè)置在圓心位于縱軸線X的圓上。
[0071]每個(gè)成核噴嘴122推進(jìn)用于形成冰晶的由加壓水和空氣形成的成核混合物，以便有助于通過中央空氣射流101和周邊水射流111的協(xié)同作用來制造人造雪。
[0072]實(shí)際上，對(duì)于用圖1和2中的裝置I制造人造雪而言，中央空氣射流101、周邊水射流111以及成核射流121通過專用控制裝置的致動(dòng)而同時(shí)產(chǎn)生。
[0073]為了產(chǎn)生中央空氣射流101，旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器31以在管2的內(nèi)腔21內(nèi)產(chǎn)生真空，該真空形成入口 22處的空氣抽吸以及出口 23處的中央空氣射流101。
[0074]因此，中央空氣射流101此處為實(shí)心的并且在離開出口 23時(shí)具有由圓形的外部輪廓103限定的截面。在一個(gè)未示出的可選實(shí)施例中，管2可具有用于噴射中央空氣射流的橢圓形截面，其中，所述中央空氣射流的外部輪廓在出口 23處呈橢圓形。
[0075]為了產(chǎn)生周邊水射流111，噴水噴嘴112由加壓水供給裝置供給，以便噴射每個(gè)形式為液滴的單個(gè)的水射流。周邊水射流111此處為中空的，具有環(huán)形或圓錐形狀。所述周邊水射流111此處具有由外部輪廓113和內(nèi)部輪廓114限定的大致圓形的截面。
[0076]在一個(gè)未示出的替代實(shí)施例中，可設(shè)想以不同方式設(shè)置噴嘴使得周邊水射流具有橢圓形的內(nèi)部和/或外部輪廓。
[0077]周邊水射流111的內(nèi)部輪廓114因而限定了體積/空間，在所述體積/空間內(nèi)噴射中央空氣射流101。
[0078]為了最優(yōu)地制造雪，周邊水射流111在中央空氣射流101的整個(gè)周邊上噴射，使得周邊水射流111的內(nèi)部輪廓114和中央空氣射流101的外部輪廓103在管2的出口 23處彼此平行或基本平行地延伸。
[0079]更特別地，至少在靠近管2的出口 23處，周邊水射流111的內(nèi)部輪廓114最好與中央空氣射流101的外部輪廓103 —致。
[0080]因此，從管2的出口 23直至一定距離，中央空氣射流101被周邊水射流111相對(duì)于大氣稍微“保護(hù)”和/或“隔離”。
[0081]上述距離特別取決于周邊水射流111和中央空氣射流101的形狀和速度。
[0082]此外，限制了由空氣射流引起的水射流的排量的擾動(dòng)。
[0083]周邊水射流111有利地以和中央空氣射流101彼此相等的速度至20%范圍內(nèi)的速度(或高于中央空氣射流20%以內(nèi)的速度)推進(jìn)。
[0084]可能地，可設(shè)置成周邊水射流111具有比中央空氣射流101的速度至少高20%的速度。
[0085]為產(chǎn)生成核射流121，成核噴嘴122適當(dāng)?shù)剡B接到成核流體產(chǎn)生裝置。因此，所述成核射流121此處包括多個(gè)單個(gè)的成核射流，所述多個(gè)單個(gè)的成核射流由成核噴嘴122朝向周邊水射流111和中央空氣射流101推進(jìn)。
[0086]成核噴嘴122—所述成核噴嘴122設(shè)置在支承環(huán)4的外邊緣40B上——產(chǎn)生成核射流121以形成湍流或跳動(dòng)，所述湍流或跳動(dòng)延遲了周邊水射流111和中央空氣射流101之間的結(jié)合/混合。
[0087]根據(jù)圖1和2中的裝置I的所述替代實(shí)施例，如圖3和4中所示，用于產(chǎn)生周邊水射流111的裝置112包括設(shè)置在支承環(huán)4內(nèi)的噴水噴嘴115的若干冠部C1、C2。它們?cè)谥С协h(huán)4的前表面40C處從支承環(huán)4突出。
[0088]噴水噴嘴115的冠部C1、C2與縱軸線X同心地設(shè)置并且冠部C1、C2相對(duì)于彼此在角度上偏移。
[0089]這里，冠部C1、C2中的每一個(gè)包括6個(gè)噴水噴嘴115，但是根據(jù)一個(gè)替代實(shí)施例可以實(shí)施成冠部C1、C2包括不同數(shù)量的噴水噴嘴115，例如包括4到10個(gè)噴水噴嘴。這些噴水噴嘴115此處為“風(fēng)扇射流”型，并且適于沿與單個(gè)射流的推進(jìn)方向稍微偏離的推進(jìn)軸線A’噴射固定幾何形狀的平直的單個(gè)射流。推進(jìn)軸線A’與管2的縱軸線X之間形成O到5°的角度，使得周邊水射流111的內(nèi)部輪廓114平行于或基本平行于中央空氣射流101的外部輪廓103而延伸。
[0090]仍根據(jù)該替代實(shí)施例，用于產(chǎn)生成核射流121的裝置120包括6個(gè)成核噴嘴125，每個(gè)成核噴嘴設(shè)置在支承環(huán)4的外邊緣40B上。所述成核噴嘴同樣圍繞縱軸線X均勻地設(shè)置并且彼此之間兩兩在角度上間隔六分之一圓周。更特別地，如圖3中所示，每個(gè)成核噴嘴125此處設(shè)置成與內(nèi)冠部C2的噴水噴嘴115對(duì)齊或基本對(duì)齊。
[0091]圖3和4中的替代實(shí)施例的實(shí)施方法與上文所述的關(guān)于圖1和圖2的實(shí)施方法類似。圖3和4中的替代實(shí)施例的實(shí)施方法與圖1和圖2的實(shí)施方法的區(qū)別在于，周邊水射流111由兩個(gè)冠部C1、C2的噴嘴115的單個(gè)水射流進(jìn)行擴(kuò)張組成。
[0092]兩個(gè)冠部Cl和C2可彼此獨(dú)立地或同時(shí)地運(yùn)行。
[0093]根據(jù)圖5和6中所示的第二實(shí)施例，中央射流201由第一加壓水流體組成并且周邊射流211由第二空氣流體組成。
[0094]與圖1到4中所示的第一實(shí)施例不同，管2—所述管2呈大致圓柱形，沿縱軸線X延伸——由外罩24和內(nèi)罩25限定。
[0095]所述內(nèi)罩25由大致圓錐形的支承元件35形成，所述支承元件35設(shè)置在管2的內(nèi)腔21中，并且通過諸如拉桿35’的任何適合的裝置固定到管2的外罩24。
[0096]所述支承元件35包括平坦的前表面35A、頂端36和截?cái)嘟雍厦?5B，所述前表面35A在出口 23的平面內(nèi)垂直于管2的縱軸線X，所述頂端36與前表面35A相對(duì)地設(shè)置在管2的內(nèi)腔21內(nèi)，所述截?cái)嘟雍厦?5B在頂端36和前表面35A之間延伸。
[0097]支承元件35的前表面35A呈圓形，使得管2的出口 23具有在垂直于縱軸線X的平面內(nèi)延伸的環(huán)形或冠形截面。
[0098]此處，用于產(chǎn)生中央水射流201的裝置200包括設(shè)置在支承元件35的前表面35A的中心處且從前表面35A突出的單個(gè)噴嘴202。
[0099]所述噴嘴202適用于沿縱軸線X承載的噴射軸線噴射單個(gè)的水射流，所述單個(gè)的水射流單獨(dú)形成所述中央水射流201。
[0100]上述加壓水噴嘴202適用于噴射形式為水滴的具有實(shí)心的或中空的、大致圓錐形的或橢圓形的形狀的可調(diào)節(jié)的單個(gè)的水射流，所述水滴的尺寸優(yōu)選在100微米到800微米之間。
[0101]如文獻(xiàn)EP-1386668中所描述的，可例如使用固定截面或可變截面的噴嘴。作為一個(gè)變型，可使用若干噴嘴以形成中央水射流。還可以使用產(chǎn)生不對(duì)稱射流的噴嘴。
[0102]調(diào)節(jié)噴嘴202使得中央水射流201的外部輪廓203形成一條母線，所述母線包括相對(duì)于管2的縱軸線X傾斜角度Θ 2的直線，所述角度Θ2在10°到40°之間，優(yōu)選等于或接近30°。若使用一個(gè)或若干個(gè)不對(duì)稱射流噴嘴時(shí)，所述角度可為不規(guī)則的。
[0103]用于產(chǎn)生周邊空氣射流211的裝置210設(shè)置在管2的內(nèi)腔21中，并且所述裝置210包括由固定到管2的外罩24的電動(dòng)馬達(dá)32驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)器31。因此，所述外罩24和內(nèi)罩25適于沿由縱軸線X承載的噴射軸線對(duì)流向管2的出口 23的空氣流進(jìn)行導(dǎo)向和使空氣流成形。
[0104]此處，管2的外罩24和內(nèi)罩25具有特定形狀，該特定形狀適于使周邊射流211的內(nèi)部輪廓214平行于或基本平行于中央水射流201的外部輪廓203。
[0105]更特別地，支承元件35的接合面35B形成一條母線，該母線包括相對(duì)于管2的縱軸線X傾斜角度Θ 2的直線。
[0106]因此，由于這種傾斜，周邊空氣射流211的內(nèi)部輪廓214由接合面35B引導(dǎo)，以在管2的出口 23處平行于中央水射流201的外部輪廓203進(jìn)行噴射。
[0107]為減小在管2的出口 23處的湍流，管2的外罩24的端部包括冠部24A，所述冠部24A根據(jù)如上所述的相同的傾斜角度Θ2張開。
[0108]與圖1和2所示的裝置類似，圖5和6中所示的裝置I包括平面的支承環(huán)4，所述支承環(huán)4上設(shè)置有用于產(chǎn)生成核射流121的成核裝置120。
[0109]與圖1和2中的裝置I類似，圖5和6中所示的裝置I也包括用于產(chǎn)生成核射流121的裝置120，所述成核射流121圍繞相對(duì)于管2的縱軸線X傾斜的噴射軸線B被推進(jìn)，優(yōu)選地，傾斜角度9 1在0°到20°之間，有利地為15°左右。
[0110]實(shí)際上，對(duì)于用圖5和6中的用于制造人造雪的裝置I制造人造雪而言，中央水射流201、周邊空氣射流211以及成核射流121通過專用控制裝置的致動(dòng)而同時(shí)產(chǎn)生。
[0111]為了產(chǎn)生中央水射流201，單個(gè)的噴水噴嘴202由加壓水供給裝置供給，以便噴射形式為液滴的水。中央水射流201為實(shí)心或中空的圓錐形狀。
[0112]在一個(gè)未示出的替代實(shí)施例中，可設(shè)想用于產(chǎn)生水射流的不同的裝置，使得中央水射流具有橢圓形的內(nèi)部和/或外部輪廓。
[0113]為了產(chǎn)生周邊空氣射流211，旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器31以在管2的內(nèi)腔21內(nèi)產(chǎn)生真空，該真空形成入口 22處的空氣抽吸以及出口 23處的周邊空氣射流211。
[0114]因此，周邊空氣射流211此處為由外部輪廓213和內(nèi)部輪廓214限定的中空?qǐng)A錐形狀。
[0115]周邊空氣射流211的內(nèi)部輪廓214因此限定了一定體積/空間，在所述體積/空間內(nèi)噴射中央水射流201。
[0116]為最優(yōu)地制造人造雪，周邊空氣射流211在中央水射流201的整個(gè)周邊上噴射，使得周邊空氣射流211的內(nèi)部輪廓214與中央水射流201的外部輪廓203在管2的出口 23處彼此平行或基本平行地延伸。
[0117]因此，從管2的出口 23直至一定距離，中央水射流201被周邊空氣射流211相對(duì)于大氣稍微“保護(hù)”和/或“隔離”。
[0118]上述距離特別取決于中央水射流201和周邊空氣射流211的形狀和速度。
[0119]周邊空氣射流211以和中央水射流201彼此相等的速度至20%范圍內(nèi)的速度(或高于中央水射流20%以內(nèi)的速度)推進(jìn)。
[0120]可能地，可設(shè)置成周邊空氣射流211具有比中央水射流201的速度高20%的速度。
[0121]最后，如上所述產(chǎn)生成核射流221以制造人造雪。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造人造雪的裝置，包括: -用于產(chǎn)生由選自空氣或水的第一流體組成的中央射流(101 ；201)的裝置(100;200)，所述中央射流(101 ；201)包括外部輪廓(103 ；203)和噴射軸線(X)， -用于產(chǎn)生由選自水或空氣且不同于所述第一流體的第二流體組成的周邊射流(111 ；211)的裝置(110 ;210)，所述周邊射流(111;211)具有限定了內(nèi)部輪廓(114 ;214)和噴射軸線(X)的總體管狀形狀，所述周邊射流(111 ;211)在所述中央射流(101 ；201)的整個(gè)周邊或基本整個(gè)周邊上進(jìn)行噴射，以及 -用于產(chǎn)生預(yù)期形成冰晶的至少一個(gè)成核射流(121)的成核裝置(120)，以便有助于通過所述中央射流(101 ；201)和周邊射流(111 ；211)的協(xié)同作用產(chǎn)生人造雪， 其特征在于，用于產(chǎn)生中央射流(101 ；201)的所述裝置(100 ；200)和用于產(chǎn)生周邊射流(111 ；211)的所述裝置(110 ；210)以這樣一種方式設(shè)置:即，各自射流的相對(duì)的輪廓(103,114 ;203、214)均限定一條母線，相對(duì)的母線在形成后至少在其起始部分中相對(duì)于彼此平行或至少大致平行地延伸， 以及，所述成核裝置(120)分布在用以產(chǎn)生周邊射流(111;211)的所述裝置(110;210)的外周上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生中央射流(101；201)的所述裝置(100 ；200)和用于產(chǎn)生周邊射流(111 ；211)的所述裝置(110 ；210)以這樣一種方式設(shè)置:即，各自射流的相對(duì)的輪廓(103、114 ;203、214)為大致圓柱形、圓錐形或橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述中央射流(101；201)和周邊射流(111;211)的相對(duì)的輪廓的母線之間限定了一個(gè)角度，所述角度在-5°到+5°之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生周邊射流(111)的所述裝置(110)用于噴射水，用于產(chǎn)生中央射流(101)的所述裝置(100)用于噴射空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生中央空氣射流(101)的所述裝置(100)和用于產(chǎn)生周邊水射流(111)的所述裝置(110)以這樣的方式設(shè)置:即，所述周邊水射流(111)的內(nèi)部輪廓(114)與所述中央空氣射流(101)的外部輪廓(103)至少基本上一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生周邊水射流(111)的所述裝置(110)構(gòu)造成用于噴射預(yù)期共同形成所述周邊水射流(111)的并置的多個(gè)單個(gè)的水射流，每個(gè)所述單個(gè)的水射流與中央空氣射流(101)的外部輪廓(103)相切或基本相切地延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生周邊水射流(111)的所述裝置(110)構(gòu)造成用于噴射并置的多個(gè)單個(gè)的水射流，每個(gè)所述單個(gè)的水射流具有總體平直的、圓錐形的或橢圓形的截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生周邊水射流(111)的所述裝置(110)包括用于多個(gè)噴嘴的至少一個(gè)冠部(Cl、C2)，其中每個(gè)噴嘴適于噴射一個(gè)單個(gè)的水射流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生周邊射流(211)的所述裝置(210)噴射空氣，用于產(chǎn)生中央射流(201)的所述裝置(200)噴射水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生中央水射流(201)的所述裝置(200)包括適于噴射單個(gè)的水射流的至少一個(gè)噴嘴(202)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生空氣射流(101 ；211)的裝置(100 ；210)包括設(shè)置有出口 (23)的管(2)，所述管(2)由外罩(24)以及可能的內(nèi)罩(25)限定，所述外罩(24)以及可能的內(nèi)罩(25)用于限定空氣射流(101 ；211)的外部輪廓(103 ；213)和可能的內(nèi)部輪廓(214)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述管(2)配備有平的支承環(huán)(4)，所述支承環(huán)(4)的垂直于所述管(2)的縱軸線(X)的前表面(40C)用作以下噴嘴的支承件:即，構(gòu)成用于產(chǎn)生周邊水射流(111)的裝置(110)的噴嘴(112;115)和/或構(gòu)成所述成核裝置(120)的噴嘴(122)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，成核裝置(120)的成核射流(121)的噴射軸線(B)限定了相對(duì)于中央射流(101 ；201)的噴射軸線(X)的會(huì)聚角，所述會(huì)聚角在0°到15°之間。
14.一種用于制造人造雪的方法，包括: —產(chǎn)生由選自空氣或水的第一流體組成的中央射流(101 ;201)，所述中央射流(101 ；201)具有外部輪廓(103 ；203)和噴射軸線， -產(chǎn)生由選自水或空氣且不同于所述第一流體的第二流體組成的周邊射流(111 ；211)，所述周邊射流(111 ；211)具有限定了內(nèi)部輪廓(114;214)和噴射軸線的大致管狀形狀，所述周邊射流(111 ；211)預(yù)期在所述中央射流(101 ；201)的整個(gè)周邊或基本整個(gè)周邊上進(jìn)行噴射，以及 -產(chǎn)生用于形成冰晶的至少一個(gè)成核射流(121)，以便有助于通過所述中央射流(101 ；201)和周邊射流(111 ；211)的協(xié)同作用產(chǎn)生人造雪， 其中，所述成核射流(121)分布在所述中央射流(101 ；201)和周邊射流(111 ；211)的外周上， 并且其中，所述中央射流(101 ；201)和周邊射流(111 ；211)的相對(duì)的輪廓(103、114 ；203,214)在形成之后至少在其起始部分中相對(duì)于彼此平行或至少基本平行地延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于制造人造雪的方法，其特征在于，水射流的速度等于空氣射流的速度，直至在高于空氣射流的速度20%以下的范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F25C3/04GK104422222SQ201410424977
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】M·加爾文, E·大衛(wèi), K·泰爾艾伯納 申請(qǐng)人:泰克諾阿爾平法國公司