[发明专利]用于制造人造雪的喷射设备及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于制造人造雪的喷射设备，它设置有支承主体(2)，该支承主体包括加压水供给装置(3)和多个喷嘴型的喷水元件(5、6)，该设备的特征在于，所述支承主体(2)同时包括：‑由所述加压水供给装置(3)供给的至少一个恒定开口截面喷嘴型的喷水元件(5)；以及，‑由所述加压水供给装置(3)供给的至少一个可变开口截面喷嘴型的喷水元件(6)。

技术领域

本发明总体上涉及人工雪的制造领域，所述人工雪也被称为人造雪。

更具体地，本发明涉及一种用于制造人造雪的喷射设备以及一种使用这种喷射设备的方法。

背景技术

在上述领域中，已知制造人造雪以便设置在高山滑雪或越野滑雪的滑雪道上从而解决缺乏自然雪的问题，或者用来装备室内滑雪道。

如文献FR2743872、WO9718421、EP1123479、EP1386668或者FR2995391中所描述的那样，通常在滑雪道的至少一部分边缘安装有由加压水管道系统和加压空气管道系统供给的喷水装置或空气和水的混合物的喷射设备(也被称为“造雪机”)，以生产人造雪。

这种喷射设备通常包括固定在地面上的杆，所述杆具有数米甚至几十米的高度，并且经由不同的供给管道被供应加压水和加压空气直至将位于其自由端的造雪头。

这些水和空气的供给管道被连接至位于滑雪道边缘的水和空气总管道系统，它们的供给由位于每个杆底部的箱体或棚子中设置的专用阀来控制。

造雪头通常包括多个喷射嘴，对它们的加压水和可能的加压空气的供给由一个或多个阀来调节，以根据气象条件优化所需生产的人造雪的量。

存在多种喷射技术，每种都有它自身的优点和局限性，特别是：

-使用恒定开口截面喷嘴型的喷水元件—例如“涡轮风扇发动机”(见例如文献FR2995391)—的外部空气和水混合系统。这些喷嘴由流量固定的全射流扁平射流型喷嘴组成，其中产生细小至中等的液滴(直径处于100至400μm之间)。

这种类型的喷嘴夹带环境空气，并且以适于制造雪的方式分配液滴。水压为夹带环境空气的液滴提供速度。

可以通过调节水压来调节流量，但这其实并没有什么优点，因为压力越高，液滴就越细小，因此，它们冻结得更快，夹带更多的空气。

在实践中，使用了可用的最高水压。

借助这种技术，不可能使液滴的大小和流量适应空气的温度。给定温度下的最佳性能体现在所喷射水流的出口截面和出口角度的组合。高温下需要较小的截面，为获得可能的最大流量，必须增加喷嘴。

为使流量适应温度，需要通过使用多级喷嘴来将不同尺寸的喷嘴相互组合(尤其见文献EP1123479)。在这种情况下，就流量和液滴的大小而言，处于最佳状态，因此，只在单独的第一级便可以夹带空气。

不同的组合是折衷的。

-使用可变开口截面喷嘴型的喷水元件的外部空气-水混合系统(见文献EP1386668)。这些喷嘴由流量渐进的中空薄壁射流型喷射嘴组成，它产生中等至粗大的液滴(直径处于200至500μm之间)。

这种系统可以使液滴的大小和流量适应所有的温度，在很大的操作范围内保持生产雪的最佳理论状态。然而，这种技术有迄今为止尚未超过的高温极限，因此，无法在与涡轮风扇发动机型喷嘴同样高的温度下启动造雪机。

-内部空气水混合系统(见例如文献FR2743872)。这些喷嘴可以产生直径小于400μm的细小液滴，然而，在这种情况下，压缩空气的消耗非常大，这限制了它的优点。

选择用于装备场地的喷射技术时，需要考虑到盛行风、滑雪道的宽度、斜坡等因素，需要知道，在所有情况下，温度越低，越容易制造优质的人造雪。