JP2009276030A - Snow gun - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮空気と加圧水を混合させて形成した微粒化流体にさらに圧縮流体を衝突させて細分化した超微粒化流体をターボノズルから噴霧させる噴霧ガス、特に、人工雪を効率よく生成するスノーガンに関するものである。 The present invention efficiently generates atomized gas, in particular artificial snow, for spraying from a turbo nozzle a finely divided ultrafine fluid obtained by further colliding a compressed fluid with a fine fluid formed by mixing compressed air and pressurized water. It is about snow guns.
従来、人工雪を生成する人工降雪器には多種多様なものがあり、比較的外気温度が高くても(2℃程度)降雪が可能なスノーガン方式の降雪器が普及している。スノーガン方式の降雪器は、圧縮空気と加圧水をスノーガンの先端に設けた混合エレメントで混合させることにより生成した微粒化流体を噴射ノズルから大気中に噴霧すると、該微粒化流体に含まれる圧縮空気の断熱膨張によりノズル出口付近に低温域が形成され、該低温域を微粒化流体に含まれる霧状の水分が冷却されて飛ばされることにより人工雪を生成している。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are a wide variety of artificial snowfall devices that generate artificial snow, and snow gun type snowfall devices that can snow even when the outside air temperature is relatively high (about 2 ° C.) have become widespread. When a atomized fluid generated by mixing compressed air and pressurized water with a mixing element provided at the tip of a snow gun is sprayed into the atmosphere from an injection nozzle, a snow gun type snowfall device uses a compressed air contained in the atomized fluid. Due to the adiabatic expansion, a low temperature region is formed in the vicinity of the nozzle outlet, and mist-like water contained in the atomized fluid is cooled and blown off the low temperature region to generate artificial snow.
しかし、実際には噴射ノズルから噴射される水分子は断熱膨張により形成した低温域を一瞬で通過するため、噴射ノズルから噴射される水分子の多くを断熱膨張で凍結させることは不可能である。そのため、水滴の多くは噴霧後に微小な氷粒の核となって付近に存在する同時に噴射された水滴を付着させながら氷粒に成長して降雪させるものであるためシャーベット状に近い雪になりやすかった。そのため、自然雪に近い人工雪を得るためには、混合エレメントの改良や圧縮空気の使用量を増加させて低温域を広げるなどして水分子をさらに細分化して凍結率を向上させることが行われている。 However, in reality, since water molecules injected from the injection nozzle pass through a low temperature region formed by adiabatic expansion in an instant, it is impossible to freeze most of the water molecules injected from the injection nozzle by adiabatic expansion. . For this reason, most of the water droplets become nuclei of fine ice particles after spraying and grow while falling into ice particles while adhering water droplets that are sprayed at the same time. It was. Therefore, in order to obtain artificial snow that is close to natural snow, it is necessary to improve the freezing rate by further subdividing water molecules by improving the mixing element and increasing the amount of compressed air used to widen the low temperature range. It has been broken.
前記スノーガンに取付ける混合エレメントは、圧縮空気と加圧水を混合させるパイプを二重に形成した二流体ノズル型と、圧縮空気と加圧水を内部に設けた混合室で瞬間混合させて微粒化流体を生成するスタティックミキサー型などが広く知られている。前者の二流体ノズル型は、中央に加圧水を送水する内パイプを配し、該内パイプの外側に圧縮空気を圧送する外パイプを設け、外パイプの出口を内パイプの出口径近くまで絞って流出口を狭め、圧縮空気の圧力を高めて中央の水流に圧縮空気を外側から衝突攪拌させて噴出口から微粒化流体を噴射している(例えば、特許文献1参照)。
この二流体ノズル型は、内パイプ内の水流柱に対し周囲から圧縮空気を噴射させたとき、該圧縮空気が水流柱の断面中心部分に至るに従って圧縮空気の圧力が弱くなって到達時間が遅れたり、部分的に届きにくくなるなど微粒化流体が不均一となってむらができやすく、均一な微粒化流体を形成することが困難であった。さらに、前記噴出口から噴霧される微粒化流体の不均一を無くすため、圧縮空気の圧力をさらに上げて水流の中心部分にまで圧縮空気を到達させて攪拌することにより、均一な微粒化流体を形成することが行われている。しかし、圧縮空気の圧力を上げるには大型のコンプレッサーを必要とするなどの問題点を有していた。 In this two-fluid nozzle type, when compressed air is injected from the surroundings to the water flow column in the inner pipe, the pressure of the compressed air decreases as the compressed air reaches the center of the cross section of the water flow column, and the arrival time is delayed. It is difficult to form a uniform atomized fluid because the atomized fluid is non-uniform and uneven, for example, it becomes difficult to reach partially. Furthermore, in order to eliminate non-uniformity of the atomized fluid sprayed from the jet outlet, the pressure of the compressed air is further increased, and the compressed air reaches the central portion of the water flow and is stirred. To be formed. However, in order to raise the pressure of compressed air, there existed problems, such as requiring a large sized compressor.
スタティックミキサー型の混合エレメントで圧縮空気と加圧水を混合させる場合、それぞれ別回路で送流された圧縮空気と加圧水を混合室内で攪拌・混合して微粒化流体を生成し、該微粒化流体を混合室の下流に設けた噴出口から噴霧する。前記スタティックミキサー型の混合エレメントで混合された微粒化流体は、微粒化流体に含まれる水分より圧縮空気の流動性が高いことなどから、噴出口から噴霧された微粒化流体の内、気相部である圧縮空気は瞬間的に噴出口の外側に多く集合して断熱膨張し、水分の少ない又は水分のない空間より多く噴出させつつ噴出口の周囲を急激に冷やすため、圧縮空気の消費量が非常に多くなって人工雪の生成効率が低下するという問題点を有していた。即ち、スタティックミキサーの混合エレメント内において、水分子を微細化したにもかかわらず小口の噴出口に送られるため広域部から狭域部に強制的に押し込まれて水分が再結合してしまうため人工雪の生成効率が低下していた。 When mixing compressed air and pressurized water with a static mixer type mixing element, the compressed air and pressurized water sent in separate circuits are stirred and mixed in the mixing chamber to generate atomized fluid, and the atomized fluid is mixed. Spray from a spout provided downstream of the chamber. The atomized fluid mixed by the static mixer type mixing element has higher fluidity of compressed air than moisture contained in the atomized fluid. Compressed air instantaneously gathers outside the spout and adiabatically expands and rapidly cools the perimeter of the spout while ejecting more than in a space with little or no moisture. There was a problem that the generation efficiency of artificial snow was reduced due to the increase of the number of artificial snows. That is, in the mixing element of the static mixer, the water molecules are refined and are sent to the small-mouthed nozzle, so that the water is forcibly pushed from the wide area to the narrow area and the water is recombined. Snow generation efficiency has been reduced.
前記微粒子流体は、重力の影響を受けて時間の経過と共に水と空気とに分離しやすく、スタティックミキサーで混合された微粒子流体は噴出口付近で上方に軽い圧縮空気が押し上げられ、重い水分子が下側に集まりやすくなるなど、混合された微粒化流体が均一化しないなどの問題点を有している。さらには、スノーガンで広い範囲で遠くまで微粒化流体を飛ばすため、混合エレメントを約45度から水平方向に近い角度に設置して噴霧しているので、前記のように微粒化流体は重力の影響を受けて均一になりにくくなって人工雪の生成効率が低下するなどの欠点があった。 The fine particle fluid is easily separated into water and air over time due to the influence of gravity. The fine particle fluid mixed by the static mixer is pushed upward by light compressed air near the jet outlet, and heavy water molecules There is a problem that the mixed atomized fluid does not become uniform, such as being easily gathered on the lower side. Furthermore, since the atomized fluid is blown far away in a wide range with a snow gun, the mixing element is sprayed with the mixing element installed at an angle close to the horizontal direction from about 45 degrees, so the atomized fluid is affected by gravity as described above. However, it is difficult to be uniform and the generation efficiency of artificial snow is reduced.
このスタティックミキサー型の混合エレメントで生成される微粒化流体の不均衡を少なくするために、前記二流体ノズル型と同様、コンプレサーの容量を大きくして圧縮空気の圧力を上げて強制的に攪拌・混合させる必要があるが、コンプレサーの容量を大きくするためには該コンプレサーが高額であり、しかも消費電力が増大するなど大変不経済であると共に騒音が大きくなるなどの問題点を有していた。 In order to reduce the imbalance of the atomized fluid generated by this static mixer type mixing element, like the two-fluid nozzle type, the capacity of the compressor is increased to increase the pressure of the compressed air to forcibly However, in order to increase the capacity of the compressor, there is a problem that the compressor is expensive and power consumption increases, which is very uneconomical and noise increases.
そこで本発明は、大型コンプレッサーを使用して圧縮空気の圧力を上げて強制的に攪拌・混合することにより微粒化流体を生成するのではなく、混合エレメントに送気、すなわち供給される圧縮空気または加圧水の一部を再度前記微粒化流体に噴射させて水分子に衝突させて攪拌・混合させることにより、より細分化した水分子からなる超微粒化流体を生成するターボノズルを有したスノーガンを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention does not generate atomized fluid by raising the pressure of compressed air using a large compressor and forcibly stirring and mixing, but supplies air to the mixing element, that is, supplied compressed air or Providing a snow gun with a turbo nozzle that generates a super atomized fluid consisting of more finely divided water molecules by injecting a portion of pressurized water into the atomized fluid again, colliding with water molecules, stirring and mixing The purpose is to do.
本願発明は、空気流路4と水流路5からの圧縮空気及び加圧水を混合させる混合エレメント3の下流側に噴出口9を設けたスノーガン本体1において、前記圧縮空気と加圧水を攪拌・混合させた微粒化流体mに圧力流体sを衝突させて再度粉砕して細分化させて生成した超微粒化流体nを噴射させるターボノズル20を前記噴出口9に設けてなることを特徴とする。また、前記混合エレメント3は、圧縮空気パイプXと加圧水パイプYの一端をスノーガン本体1に収容して設け、前記空気流路4と水流路5の下流側に設けた混合流路6に連結したチャンバー7の下流側に、前記圧縮空気と加圧水を混合させた微粒化流体mを噴射する噴出口9を形成してなり、前記圧縮第2空気流路Xまたは加圧第2水流路Yから分流した圧力流体sを噴射する過給パイプ23を前記タ−ボノズル20の延伸筒体21に連結し、該延伸筒体の噴射口22から噴射させることを特徴とする。さらに、前記ターボノズル20は、一端を前記混合エレメント3の噴出口9の下流側に接続して該噴出口から噴射した微粒化流体mを流通させる延伸筒体21と、前記延伸筒体21内を流通する前記微粒化流体mに前記圧縮空気パイプXまたは加圧水パイプYから分流した圧力流体sを衝突させる少なくとも1以上の過給パイプ23と、前記過給パイプ23に一端を連結して他端を前記噴出口9に連結した圧縮空気パイプXまたは加圧水パイプYのいずれか一方からの圧力流体sを供給する連結パイプ26とからなることを特徴とする。さらにまた、前記ターボノズル20を構成する延伸筒体21は、前記過給パイプ23の取付位置と前記混合エレメント3の噴出口9までの距離Aおよび過給パイプ23の取付位置と延伸筒体21の噴射口22までの距離Bが過給パイプ23の直径eより長く形成し、前記延伸筒体21の内径cが前記過給パイプ23の内径fより大きく形成したことを特徴とする。さらに、前記ターボノズル20の前記延伸筒体21に連結させる少なくとも1以上の各過給パイプ23aは、互いに並列または任意角度に取付けて各過給パイプ23aから噴射する圧力流体sが互いに衝突しない位置で、前記延伸筒部21の軸心方向に対して直交又は角度を付けて取付けることを特徴とする。また、第2ターボノズル40は、前記混合エレメント3の噴出口に接続する延伸筒体41の軸心方向と直角方向に接続した過給パイプ43に連結する第1噴射ノズル45を前記延伸筒体41に形成し、該第1噴射ノズル45が前記延伸筒体21の上流側に鈍角に傾斜して、または先端を先細のテーパー孔に形成した第2噴射ノズル47を設けたことを特徴とする。さらにまた、第2混合エレメント33は、加圧水を送水する第2水流路34を中央、また、圧縮空気を送気する第2空気流路35を外側に配して二重に形成し、圧縮空気と加圧水が合流する付近の第2空気流路35の端部に第2水流路34の出口付近まで狭めた絞り部36を形成し、該絞り部の下流側に加圧水と圧縮空気を混合させた微粒化流体mを噴射する噴出口37を設け、前記第2空気流路35または第2水流路35から分流して前記微粒化流体mに衝突させて細分化して生成した超微粒化流体nを噴射させるターボノズル20を前記噴出口37に設けたことを特徴とする。さらに、前記第2混合エレメント33の噴出口37に取付けた第3ターボノズル50は、一端を前記混合エレメント33の噴出口37に接続して微粒化流体mを流通させる延伸筒体51と該延伸筒体に設けた圧力流体sを供給する横流路54と第1縦流路55を連結してなる過給流路53を設けたことを特徴とする。さらにまた、前記第3ターボノズル50の過給流路53は、圧力流体sを供給する横流路54と前記延伸筒体41の軸心方向に対して傾斜して形成した第2縦流路56または先端を先細のテーパー孔に形成した第3縦流路57を介して連結したことを特徴とするものである。
In the present invention, the compressed air and pressurized water are stirred and mixed in the
したがって、混合エレメント3、33の噴出口9、37にターボノズル20、40、50を取付けることにより、微粒化流体mを再度せん断・攪拌・混合することにより、むらのない均一化した超微粒化流体nを生成して噴出ノズルから噴霧することにより効率的に人工雪を生成することができ、また、大型コンプレッサーを不要とするため騒音も静かで圧縮空気の使用量も少なく、且つ消費電力が少ないため大変経済的である。
Therefore, by attaching the
本発明の実施形態を図面により説明すると、図1は本発明に係るスノーガンの平面図、図2は同側面図、図3は混合エレメントにターボノズルを取付けた使用状態を示す断面図、図4はチャンバーを有した混合エレメントにターボノズルを取付けた使用状態を示す断面図、図5はターボノズルの要部拡大断面図、図6は複数の過給パイプを並列に取付けたターボノズルの断面図、図7は過給パイプを上下方向に取付けたターボノズルの断面図、図8は過給パイプの接続位置を変えて取付けたターボノズルの断面図、図9は過給パイプを上下方向に取付けたターボノズルの一部省略した正面図、図10は上下の過給パイプを互いに角度を付して取付けたターボノズルの一部省略した正面図、図11は過給パイプを傾斜して延伸筒体に取付けたターボノズルの断面図、図12は複数の過給パイプをそれぞれ並列に傾斜して延伸筒体に取付けたターボノズルの断面図、図13は上下の複数の過給パイプの取付け角度をそれぞれ変えて傾斜して延伸筒体に取付けたターボノズルの断面図、図14は第1噴射ノズルを有した第2ターボノズルの断面図、図15は第2噴射ノズルを有した第2ターボノズルの断面図、図16は第2混合エレメントにターボノズルを取付けた状態の断面図、図17は第2混合エレメントに第1縦流路を有した第3ターボノズルを取付けた状態の断面図、図18は第2縦流路を有した第3ターボノズルの断面図、図19は第3縦流路を有した第3ターボノズルの断面図である。
人工降雪器(図示せず)に取付けたスノーガン本体1は、一端に圧縮空気と加圧水を送るための圧縮第2空気流路Xと加圧第2水流路Yを連結し内部において圧縮空気と加圧水を攪拌・混合させる混合エレメント3を設け、該混合エレメントの先端に設けた噴出口9にターボノズル20または第2ターボノズル40を取付けて形成してある。
FIG. 1 is a plan view of a snow gun according to the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, FIG. 3 is a sectional view showing a use state in which a turbo nozzle is attached to a mixing element, and FIG. Is a sectional view showing a use state in which a turbo nozzle is attached to a mixing element having a chamber, FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of the turbo nozzle, and FIG. 6 is a sectional view of the turbo nozzle in which a plurality of supercharging pipes are attached in parallel. 7 is a cross-sectional view of a turbo nozzle with a supercharged pipe installed in the vertical direction, FIG. 8 is a cross-sectional view of a turbo nozzle installed with the connection position of the supercharged pipe being changed, and FIG. FIG. 10 is a front view of a turbo nozzle in which upper and lower supercharging pipes are attached at an angle to each other, and FIG. Attached to the
A
第1の実施形態に係る混合エレメント(スタティックミキサー型)3は、図3に示すごとく、圧縮空気が送気される圧縮パイプXに連結した空気流路4と、他方に加圧第2水流路Yに連通した水流路5を設け、互いの流路の下流側に略T字形、即ち下流側に拡径した混合水路6を形成し、該混合水路の下流に大径なチャンバー7を設けてある。このチャンバー7に、前記混合流路6側を開口させて断面コ字形をした攪拌内筒8を取付けてある。該攪拌内筒8の内壁およびチャンバー7の内壁には、流入した圧力流体を乱反射させて攪拌・混合を効率よくするための凹部(図示せず)を多数設けてある。このチャンバー7の下流側壁面の任意箇所に噴出口9を形成し、さらに該噴出口9の外側にターボノズル20を設けてある。
As shown in FIG. 3, the mixing element (static mixer type) 3 according to the first embodiment includes an
前記混合エレメント3は、図4に示すごとく、チャンバー7の下流側に設けた連結口11を介してチャンバー室12を設け、該チャンバー室の下流側壁面の偏心位置に噴出口13を形成してある。この噴出口13をチャンバー室12の偏心位置に設けることにより、該チャンバー室内の微粒化流体がさらに乱流現象を起こし、小径な噴出口13内に進入する際に衝突・攪拌することにより水分子を微細化する。
As shown in FIG. 4, the mixing
前記ターボノズル20は、図1〜5に示すごとく、前記混合エレメント3の噴出口9の外側に該噴出口の口径と同一内径をした延伸筒体21を取付け、該延伸筒体の中間部分に該延伸筒体内を攪拌・混合しながら流通する微粒化流体mを再度せん断・攪拌して混合する圧力流体(水または空気)sを外方から供給する過給パイプ23を連結し、該過給パイプに一端を連結して他端を前記混合エレメント3に連結した圧縮空気パイプXまたは加圧水パイプYのいずれかに連結している連結パイプ26を連結してある。この連結パイプ26には流路を開閉して調節する開閉弁28を設けてあるが必ずしも必要ではない。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
前記ターボノズル20を構成する延伸筒体21の内径を、前記噴出口9の内径と同径またはやや大きく形成することにより、該延伸筒体内を流通する微粒化流体mの摩擦抵抗が減少するのを防止している。また延伸筒体21の全長は、図5に示すごとく、前記過給パイプ23の取付け位置と前記混合エレメント3の噴出口9までの距離Aと、過給パイプ23の位置と延伸筒体21の先端に設けた噴射口22までの距離Bとが過給パイプ23の直径eと同じかそれよりやや長く形成してあり、少なくとも3倍以内としてあるが、3倍に限るものではない。前記延伸筒体21の内径cは、前記過給パイプ23の内径fの少なくとも3倍以内に形成することにより、過給パイプからの圧力流体sによって均一に攪拌・混合することができ、また混合された超微粒化流体nが再分離することなく効率的に噴射口から外方に噴射することができるが、必ずしも3倍以内に限るものではない。
By forming the inner diameter of the extending
前記延伸筒体21内を流通する微粒化流体mの流体速度を例えば、60〜100m/sとしたとき、延伸筒体21内を流れる流体の摩擦抵抗Fは、F=L/αD(L:延伸筒体の長さ、D:延伸筒体の内径)の関係にある。したがって、距離Aが長すぎると余計な摩擦抵抗が増えてエネルギーの損失が多くなり、また距離Bは、A方向から流入する微粒化流体mと過給パイプ23から圧送された圧力流体sとが衝突して攪拌混合して生成した超微粒化流体nがB方向に流れると、超微粒化流体nは時間の経過(距離)と共に水粒子の再結合作用が生じる。そのため、距離Bが長すぎると水分子が再結合した後に大気圧下に放出されるので断熱膨張による人工降雪の効果が半減する。したがって、A方向から流入する微粒化流体mと過給パイプ23から圧入された圧力流体sとが攪拌混合して生成した超微粒化流体nは、B方向に流れると水分子の再結合が生じる前の超微粒子状態(距離B)で放出させて効率的に人工雪を生成することができる。
For example, when the fluid velocity of the atomized fluid m flowing in the extending
前記過給パイプ23から延伸筒体21内に噴射される圧力流体sは、例えば、加圧水を圧力流体として使用する場合には、前記加圧水パイプY内を流通する水量の10〜40%を分流して使用する。また圧縮空気を使用する場合には、前記圧縮空気パイプX内を流通する空気量の10〜20%を分流して使用する。分流された圧力流体の流速は、加圧水は6m/s、圧縮空気は25m/sであることが好ましい。
The pressure fluid s injected from the
前記条件により圧力流体sを過給パイプ23から噴射して延伸筒体21内を流通する微粒化流体mに衝突させて水粒子を再度細分化させることにより、水分子がさらに細かくされて超微粒子流体(100μ以下)nを生成し、これを噴出口9から噴霧することにより、少ない圧縮空気量でより多くの人工雪を降雪させることができるので消費電力が少なく経済的である。例えば、山にかすむ煙のサイズは10μ程度であり、これと同じサイズの水粒子をスノーガンで生成してスノーを形成すると、粒子が小さすぎて所定のゲレンデ以外の場所に拡散・飛散して不具合となるので100μ程度が好ましい。
Under the above conditions, the pressure fluid s is jetted from the
前記第1のターボノズ20に取付ける過給パイプ23は、その数、取付角度などを多様に変化させることにより微粒化流体mの混合・攪拌効率を向上させることができる。以下、過給パイプ23の実施形態を図面に基づいて説明すると、図5は一本の過給パイプ23を延伸筒体21の軸心方向に対して直角方向に連結することにより、圧力流体sが延伸筒体21内を流通する微粒化流体mの中央部分を直角方向から噴射してその圧縮流体sが破裂的な勢いで大気圧に戻る時の伸縮作用を利用して水粒子をさらに細分化してせん断・攪拌すると共に、圧力流体sは矢印に示すごとくそのまま延伸筒体21の過給パイプ23と反対側の壁面に衝突して跳ね返って再度微粒化流体mを攪拌・混合させることができる。
The supercharging
図6に示すごとく、過給パイプ23aを延伸筒体21の軸心方向に対して直角に複数本並べて取付けたり、図7に示すごとく、延伸筒体21の軸心方向と直角方向で上下同一軸心上に対向させて取付けてもよい。過給パイプ23aを複数本取付けることにより、各過給パイプ23内を外部から流入する圧力流体sの噴射量を増大させて延伸筒体21内を流通する微粒化流体mの中央部付近に集合している高密度水分子に対し強烈な圧力流体sを衝突させることにより水分子を細分化する。また、下流側の噴射口22から噴霧される微粒化流体mの水粒子が小さければ小さいほど断熱膨張による氷結を効率的に行うことができることから、細分化された水分子は空気中に飛ばされ断熱膨張効果を有した空気に触れたことにより効率的に氷結長させて人工雪を生成することができる。
As shown in FIG. 6, a plurality of
図8〜10に示すごとく、複数本の過給パイプ23aを前記延伸筒体21に対し、それぞれ直交させて取付けたり(図9)、互いに垂直方向で過給パイプ23aの軸心方向をずらして圧力流体s同士が直接衝突しない角度(図8)に取付けたり、または一方の過給パイプ23aを垂直にし、他方を180度以内の角度に変化させて互いの圧力流体sが図9と異なり互いに干渉しない角度(図10)に連結するのが好ましい。
As shown in FIGS. 8 to 10, a plurality of supercharging
延伸筒体21の軸心方向と直角方向に対して複数本の過給パイプ23aの取付位置をそれぞれ相違させることにより、圧力流体sの噴射方向を変化させて該延伸筒体21のそれぞれ反対側壁面に衝突させて乱反射させることにより延伸筒体41内を流通する微粒化流体mの中央部付近に多く存在する大きめの水粒子と圧縮空気を巻き込みつつ集合している高密度水分子に対し強烈に圧力流体sが衝突して液粒子を再度粉砕・飛散させて細分化する。また、噴射角度を変えて二段、三段に噴射することにより微粒化流体m中の水粒子を効率的に細分化して超微粒化流体nを生成することができるため、噴射口22から噴霧される超微粒化流体nの粒子が小さくなって効率的に断熱膨張による氷化現象を生じさせて人工雪を生成することができる。
By changing the mounting positions of the plurality of supercharging
図11〜13に示すごとく、少なくとも一本以上の過給パイプ23bを、前記延伸筒体21の上流側または下流側、好ましくは上流側にそれぞれやや角度をつけて取付けてもよい。この場合、30度以内の角度に傾斜して取付けるのが好ましい。
As shown in FIGS. 11 to 13, at least one
前記延伸筒体21内を流通する微粒化流体mの流速は60〜100m/s、またはそれ以上の高速で流下するため、前記過給パイプ23bの出口を上流側に傾斜させて取付けると、該過給パイプから噴射される圧力流体sを微粒化流体mに衝突させてせん断・攪拌して混合させる時間を少しでも長くすることができる。過給パイプ23bを延伸筒体21に直交して取付けたり、下流側に傾斜して取付けると噴射口22までの距離Bが短いため、該圧力流体sが直ちに噴射口方向に流下するおそれがある。そのため、圧力流体sを上流側に噴射させるように角度を付して取付けることにより過給パイプ23b内の圧力流体sが、該過給パイプ23bの位置より上流側に位置する微粒化流体mに衝突させて延伸筒体21内で効率よく攪拌混合させて噴射口22から噴霧する超微粒化流体nの粒子をより細分化さえて効率的に人工雪を生成できる。ターボノズル20を構成する延伸筒体21の断面口形は、円形以外の楕円形またはその他の形状に形成してもよいことは勿論である。
Since the flow velocity of the atomized fluid m flowing through the stretched
図14は第2ターボノズル40の要部断面図で、圧力流体sを圧送する少なくとも一本以上の過給パイプ43の先端が連結する第1噴射ノズル45は、該過給パイプ43とは別体に延伸筒体41に形成してある。該延伸筒体41の軸心方向と直角方向に連結した過給パイプ43の先端は、延伸筒体41の壁面内部に止めて該延伸筒体に設け第1噴射ノズル45に接続してあり、該第1噴射ノズルは延伸筒体41の軸心方向に対して上流側にやや角度を付して取付ける。好ましくは下流側から略30度以内の角度、すなわち上流側に対して鈍角に傾斜して取り付けるのが好ましい。
FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part of the
図15は第2ターボノズル40を構成する過給パイプ43の他の実施例を示すもので、圧力流体sを圧送する少なくとも一以上の第2噴射ノズル47を、該過給パイプと別体で延伸筒体41の軸心方向と直角方向に連結した過給パイプ43の先端を延伸筒体41の壁面内部で止め、過給パイプの先端に設けた第2噴射ノズル47を先細のテーパー孔に形成してある。この第2噴射ノズル47を先細に形成することにより圧力流体sの圧力と流速を高めることができ、延伸筒体内41内を流通する微粒化流体mを強烈にせん断・攪拌して混合させてより水粒子を細分化させることにより超微粒化流体nを生成できる。
FIG. 15 shows another embodiment of the supercharging
前記過給パイプ43の第1噴射ノズル45を、該過給パイプと別体の延伸筒体41に形成することにより、前記過給パイプ43を傾斜させて取付ける連結作業の困難性を除き、簡単で容易に連結できるので作業能率の向上を図ることができる。また、第2噴射ノズル47を、過給パイプ43と別体の延伸筒体41に形成することにより、前記過給パイプの先端を先細に形成する加工作業の困難性を除き、簡単で容易に連結することができるので作業能率の向上を図ることができる。
By forming the
図16は第2混合エレメント33の噴出口37にターボノズル20を取付けた実施形態を示すもので、第2混合エレメント33は、それぞれ同一軸心上に形成した二重パイプの中央に、所定の圧力水を送流する第2水流路34と該水流路の外側に圧縮空気を送気する第2空気流路35とからなり、前記水流路34と第2空気流路35の一端はそれぞれ圧縮空気パイプXおよび加圧水パイプYに連結してある。
FIG. 16 shows an embodiment in which the
前記第2混合エレメント33の第2空気流路35の出口側先端を第2水流路34の出口径付近まで絞った絞り部36を形成し、該絞り部で噴出口37を狭めることにより圧縮空気の圧力を高め、中央の第2水流路34の水流柱に外側から圧縮空気を噴射させて空気と水を混合させた微粒化流体mを噴射させる。この第2混合エレメント33の噴出口37に取付けたターボノズル40は、前記した混合エレメント20に取付けたものと同一であるためここでの説明を省略するが、以下に第2混合エレメント33の噴出口37にのみ取付けて使用する第3ターボノズル50について説明する。
A
図17は第2混合エレメント33の噴出口37に取付けた第3ターボノズル50の実施形態を示すもので、第3ターボノズル50は前記噴出口37よりやや小径に形成した肉厚な延伸筒体51の筒壁内に一端を噴出口37側に開口して延伸筒体41の軸心方向と水平方向に位置した横流路54と、延伸筒体41の略中央で延伸筒体41の軸心方向と直角方向に位置した第1縦流路54とを連結して過給ノズル53を形成してある。
FIG. 17 shows an embodiment of the
前記第2混合エレメント33の噴出口37から第3ターボノズル50の延伸筒体51内を流通する微粒化流体mに対し、噴出口37の内周縁から圧送される圧縮空気を過給ノズル53内に流入させた圧力流体sを延伸筒体51内を流通する微粒化流体mに供給して衝突させてせん断・攪拌して混合して細分化された超微粒化流体nを大気中に噴射させることにより効率的に人工雪を降雪させることができる。
Compressed air pumped from the inner periphery of the
図18は前記第3ターボノズル50の過給ノズル53は、一端を噴出口37側に開口させて延伸筒体51の軸心方向と略水平方向に位置した設けた横流路54と、延伸筒体51の略中央で延伸筒体51の軸心方向に対して上流側または下流側に傾斜させて連通した第2縦流路56を形成してある。
In FIG. 18, the supercharging
前記第2混合エレメント33の噴出口37から第3ターボノズル50の延伸筒体51内を流通する微粒化流体mに対し、噴出口37の内周縁から圧入される圧力流体sを傾斜させた第縦流路56を有する過給ノズル53によって確実に衝突させて延伸筒体51内を流通する微粒化流体mをせん断・攪拌して混合させ、水粒子をより細分化させて超微粒化流体nを生成して噴射させることにより効率的に人工雪を降雪することができる。
The pressure fluid s injected from the inner peripheral edge of the
図19は前記第3ターボノズル50の過給ノズル53が、一端を噴で口37側に開口して延伸筒体41の軸心方向と水平方向に位置して設けた横流路54と、延伸筒体41の略中央で延伸筒体41の軸心方向と直角方向に位置して設けた第3縦流路57の先端を先細に形成して連通してある。この第3縦流路57を先細に形成したことにより、圧力流体の圧力と流速を高めることができ、延伸筒体51内を流通する微粒化流体mを強烈にせん断・攪拌して混合させることにより超微粒化流体nを生成することができる。
FIG. 19 shows that the supercharging
1 スノーガン本体
3 混合エレメント
4 空気流路
5 水流路
6 混合流路
7 チャンバー
9 噴出口
20 ターボノズル
21 延伸筒体
22 噴射口
23 過給パイプ
26 連結パイプ
33 第2混合エレメント
34 第2水流路
35 第2空気流路
36 絞り部
37 噴出口
40 第2ターボノズル
41 延伸筒体
43 過給パイプ
45 第1噴射ノズル
47 第2噴射ノズル
50 第3ターボノズル
51 延伸筒体
53 過給パイプ
55 第1縦流路
56 第2縦流路
57 第3縦流路
X 圧縮第2空気流路
Y 加圧第2水流路
m 微粒化流体
n 超微粒化流体
s 圧力流体
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記圧縮空気と加圧水を攪拌・混合させた微粒化流体(m)に圧力流体(s)を衝突させて再度粉砕して細分化させて生成した超微粒化流体(n)を噴射させるターボノズル(20)を前記噴出口(9)に設けてなることを特徴とするスノーガン。 In the snow gun body (1) provided with the jet outlet (9) on the downstream side of the mixing element (3) for mixing the compressed air and pressurized water from the air channel (4) and the water channel (5),
A turbo nozzle for injecting a micronized fluid (n) produced by colliding a pressure fluid (s) with a micronized fluid (m) obtained by stirring and mixing the compressed air and pressurized water and pulverizing and subdividing again. A snow gun characterized in that 20) is provided at the jet outlet (9).
前記延伸筒体(21)内を流通する前記微粒化流体(m)に前記圧縮空気パイプ(X)または加圧水パイプ(Y)から分流した圧力流体(s)を衝突させる少なくとも1以上の過給パイプ(23)と、
前記過給パイプ(23)に一端を連結して他端を前記噴出口(9)に連結した圧縮空気パイプ(X)または加圧水パイプ(Y)のいずれか一方からの圧力流体(s)を供給する連結パイプ(26)とからなることを特徴とする請求項1又は2記載のスノーガン。 The turbo nozzle (20) has one end connected to the downstream side of the jet port (9) of the mixing element (3) and allows the atomized fluid (m) ejected from the jet port to circulate. When,
At least one or more supercharged pipes that collide the compressed fluid (m) flowing from the compressed air pipe (X) or the pressurized water pipe (Y) with the atomized fluid (m) flowing through the elongated cylinder (21). (23)
Pressure fluid (s) is supplied from one of the compressed air pipe (X) and the pressurized water pipe (Y) having one end connected to the supercharging pipe (23) and the other end connected to the jet outlet (9). The snow gun according to claim 1, wherein the snow gun comprises a connecting pipe.
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