造雪方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及造雪系統(即方法和裝置),其能夠有效和大量地生產高品質的雪。
[0002] 該系統可用于零上和零下的環境中(即0°CW上或W下)W產生人造雪。
[0003]術語"雪"將用于包括"人工造雪,,(artificail snow)或"人造雪,,(man-made snow)O
【背景技術】
[0004] 對于,例如由于空氣中缺乏水分、很高的環境氣溫、很高的地面溫度、大量的滑雪 運動使用等,使得只有有限或不充分的天然雪可用的滑雪場或滑雪勝地,對于經濟造雪的 需求存在已久。 陽〇化]因為天然雪是季節性的,并且不能保證足夠的天然降雪(例如依據當地滑雪季的 開幕),滑雪場經營者可能每年只有有限的時間,他們可W收回其場地的資本和運營成本。 此外,如果他們認為沒雪/雪不足的風險太高,運些場地的潛在投資者可能會停止投資。
[0006] 多年來,已經提出了許多在滑雪場就地造雪的建議;已經公開了由本發明 人度Ucceri)早期建議的實例,特別是在美國專利4, 742, 958、4, 973, 142、5, 297, 731、 6, 454, 182、6, 938, 830、6, 951,308、7, 484, 373 和 8, 403, 242 中;W及美國專利申請公開號 US2003/0181248A1和US2005/0035210A1。運些公開文獻反映了本發明人在造雪領域20多 年的研究和發展。
[0007] 在溫度低于-5攝氏度(-5°c)時,如下面所討論的,可操作常規"最先進的"造雪 機,從而從機器上的噴水嘴噴射出來的水粒子與大量的環境空氣混合,并吹到空中W允許 足夠水粒子有足夠的"滯空時間"來產生足夠的熱量到環境空氣中,W使水粒子凍結成冰晶 和雪。
[0008] "現代雪地風扇通常由一個或多個噴嘴環組成,其將水噴入到風扇的空氣流中。單 獨的噴嘴或一小組的噴嘴被供給了水和壓縮空氣的混合物,并產生雪晶的成核點。然后,水 的小液滴和微小冰晶混合并由強力風扇推出,隨后,隨著它們落到地上,它們通過在周圍空 氣中蒸發而進一步冷卻。冰晶作為種子使水滴在〇°C(32°巧凍結。如果沒有運些結晶, 水會過冷而不是凍結。冰與水的比例通常是12份水:1份由車載空氣壓縮機或外部壓縮空 氣源產生的冰種。當空氣的濕球溫度高達-2°C(28.4°巧時,運種方法可W造雪。空氣 溫度越低,雪炮就可W生產越多和越好的雪。運就是雪炮通常在夜間運行的主要原因。水 和空氣流的混合質量W及它們的相對壓力對于造雪的數量和質量是至關重要的。"(參考: http://en. Wikipedia. org/wiki/Snowmaking)
[0009] 國際公布號W02014/146009A2值odson)公開了用于產生在造雪系統中播種水滴 的冰晶的成核劑。該成核劑包括用于壓縮空氣和水的混合室,壓縮空氣和水的混合物被送 至成核區,其將該混合物進行分割并引導至多個噴嘴通道,其位于彼此垂直且W選擇的度 數彼此分離的平面中;W及各自的成核噴嘴,每個噴嘴連接到相應的噴嘴通道,并且每個噴 嘴最初沿噴嘴的聚集部分進一步加壓所述混合物,然后在噴嘴的散開部分(在噴嘴出口) 減壓所述混合物,從而使混合物W微小的冰晶離開噴嘴出口。
[0010] 雖然成核劑可提高水滴轉換為雪晶體的速率,但雪晶體仍然只能在環境溫度低于 水的冰點時而形成。
[0011] 雖然傳統的造雪機可W造雪,但雪的質量通常很差;并且所述機器只能在環境溫 度足夠低時操作。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的是提供一種造雪系統,其克服或至少改善了常規造雪系統的缺點。
[0013] 本發明的其它優選目的將在下面的描述中變得顯而易見。
[0014] 在第一優選實施方式中,本發明在于造雪的方法,包括W下步驟:
[0015]a)由冰形成雪狀顆粒;
[0016] b)將至少一股雪狀顆粒流吹入到環境空氣中,該環境空氣具有正好高于或低于水 的冰點的溫度;W及
[0017]C)將水滴的噴霧或霧引導進入所述流中W形成雪花。
[0018] 優選地,雪狀顆粒作為水滴的成核劑W協助所述雪花的形成。
[0019] 優選地,該方法還包括步驟:
[0020]d)將至少部分的在步驟C)中形成的雪花加入到步驟b)之前的雪狀顆粒中,所述 雪花也提供用于水滴的成核劑。
[0021] 優選地,在步驟d)中,所有的雪花都加入到雪狀顆粒中,直到已經產生所需量的 雪。 W22] 優選地,在步驟a)中,雪狀顆粒由在造雪機中的塊冰或碎冰形成(例如在US8, 403, 242中公開的類型)。
[0023] 在第二優選實施方式中,本發明在于造雪的方法,包括W下步驟:
[0024]a)形成至少一股冷空氣流;
[0025] b)引導至少一股冷空氣流向上進入環境空氣,該環境空氣具有低于水的冰點的溫 度;化及
[00%]C)引導水滴的噴霧或霧進入所述流中W形成雪花。
[0027] 優選地,該方法還包括步驟:
[002引 d)將至少部分的在步驟C)中形成的雪花加入到步驟b)之前的冷空氣流中,所述 雪花提供用于水滴的成核劑。
[0029] 優選地,在步驟d)中,所有的雪花都加入到冷空氣流中,直到已經產生所需量的 雪。
[0030] 此外,現有的雪(例如來自吹雪機)可加入到步驟b)之前的雪狀顆粒流或冷空氣 流中,W進一步的提供用于水滴的成核劑。
[0031] 此外,來自湖泊、水路、膽存容器或其它當地來源的冷凍冰可供給到造雪機,W轉 換成雪狀顆粒和/或加入到冷空氣流中。可選擇地,由制冰機生產的冰可直接供給到造雪 機;或冰可W在被需要前生產和儲存。
[0032]引導到各自流中的水滴噴霧或霧的羽流或流動可通過常規的風扇造雪機提供,羽 流或流動由該機器的風扇和水噴嘴產生。(來自上文所描述類型的造雪機和來自所述常規 風扇造雪機的合并空氣流,可確保水滴具有長的"滯空時間"W轉換成雪花;并確保雪花可 沉積在離它們產生的地方一定的距離,而不需要額外的運輸。)
[0033] 在第=優選實施方式中,本發明在于用于造雪的裝置,包括:
[0034] 具有至少一個腔室的造雪機;
[0035] 腔室的第一入口,其可操作地連接到冰源或回收雪花;
[0036] 腔室的第二入口,其連接到空氣源;
[0037] 在腔室中的可旋轉葉輪,其可操作地由冰形成雪狀顆粒;
[0038] 腔室的出口,其可操作地引導在腔室內形成的雪狀顆粒通過空氣,在向上引導的 流中吹入到具有剛好高于或低于水的冰點的溫度的周圍空氣中;W及
[0039] 至少一個水噴射器,其連接至水源,可操作地引導水滴噴霧或霧進入所述流中W 形成雪花。
[0040] 優選地,該腔室具有多個第一和/或第二入口和/或多個出口。
[0041] 優選地,所述出口可操作地W相對于水平面不小于45°的角度引導所述流。
[0042] 優選地,冰源是制冰機,或至少一個儲存箱,其可操作地存儲由制冰機生產的冰。
[0043] 優選地,輸送裝置傳送至少一部分已形成的雪花到腔室的第一或第二入口,在其 中受到葉輪的擠壓W形成并入到所述流中的雪狀顆粒。
[0044] 優選地,該輸送裝置傳送基本上所有已形成的雪花至第一或第二入口,直到已經 形成所需量的雪。
[0045] 優選地,所述葉輪具有多個葉片,其沿著腔室內旋轉軸延伸,用于圍繞水平軸線轉 動,該水平軸線基本上橫向于出口延伸,所述出口從該腔室的第一端延伸。
[0046] 優選地,第一入口設置在腔室的頂壁或側壁上,所述第二入口設置在所述腔室的 第二端上。
[0047] 優選地,空氣風扇設置在與第二入口和腔室互連的空氣通路中,W引導加壓空氣 進入腔室。
[0048] 優選地,雪偏轉板設置在與腔室和出口互連的出口通道中,W進一步粉碎雪狀顆 粒;化及 W例雪偏轉板是可調的,W改變來自出口的所述流的形狀和方向。
[0050] 優選地,所述水噴射器基本上靠近出口安裝,從而使水滴的噴霧或霧剛好在雪狀 顆粒