RU2399847C2

RU2399847C2 - Installation for production of artificial snow

Info

Publication number: RU2399847C2
Application number: RU2006110256/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Григорьевич Банников (RU); Александр Григорьевич Банников
Original assignee: Александр Григорьевич Банников
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2010-09-20
Also published as: RU2006110256A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: installation consists of water spraying unit made in form of row of pipes arranged at equal space between them radially in plane perpendicular to axis of rotation of hollow shaft of electric engine. Inlets of pipes are connected to a cavity of the electric engine shaft. Sprayers are secured on outlets of pipes. The water spraying unit starts to operate under the mode of a centrifugal pump upon turning electric drive on and after supply of water through a channel of the hollow shaft of the electric engine into the water spraying unit.

EFFECT: reduced hydraulic resistance of flow channels of water spraying unit ensuring supply of water under low pressure.

2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области техники, предназначенной для производства искусственного снега при отрицательной температуре окружающего воздуха, и может быть использовано, в частности, для покрытия искусственным снегом лыжных трасс.The present invention relates to the field of technology intended for the production of artificial snow at a negative ambient temperature, and can be used, in particular, for covering ski slopes with artificial snow.

Известно устройство для производства искусственного снега, содержащее размещенные в аэродинамическом корпусе привод в виде электродвигателя, на валу вращения которого неподвижно закреплена крыльчатка осевого вентилятора и расположенный на аэродинамическом корпусе узел распыления воды в виде трубчатого кольца с форсунками, соединенный с высоконапорным трубопроводом подачи воды (патент США №6378778, МПК F25С 3/04).A device for producing artificial snow is known, comprising a drive in the form of an electric motor located in an aerodynamic housing, the axial fan impeller is fixedly mounted on its rotation shaft, and a water atomization unit located on the aerodynamic housing in the form of a tubular ring with nozzles connected to a high-pressure water supply pipeline (US patent No. 6378778, IPC F25C 3/04).

В таком устройстве для эффективной работы узла распыления воды требуется подача воды под высоким давлением, т.е. требуется применение мощной насосной станции.In such a device, for the efficient operation of the water spraying unit, a high-pressure water supply is required, i.e. The use of a powerful pumping station is required.

Известно устройство для производства искусственного снега, содержащее привод в виде электродвигателя, на одном конце полого вала которого неподвижно закреплен узел распыления воды, проточные каналы которого сообщены с полостью полого вала электродвигателя, другой конец полого вала электродвигателя соединен с трубопроводом подачи воды (заявка РСТ № WO 02/075228 А1, фиг.1, МПК F25С 3/04).A device for producing artificial snow is known, comprising a drive in the form of an electric motor, at one end of the hollow shaft of which a water spraying unit is fixedly mounted, the flow channels of which are in communication with the cavity of the hollow shaft of the electric motor, the other end of the hollow shaft of the electric motor is connected to the water supply pipe (PCT application No. WO 02/075228 A1, Fig. 1, IPC F25C 3/04).

В этом устройстве для производства искусственного снега, являющемся наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности признаков, проточные каналы узла распыления воды образованы наложенными один на другой рифлеными дисками и создают высокое гидродинамическое сопротивление, что значительно понижает КПД устройства. Кроме того, для эффективной работы узла распыления воды требуется подача воды под высоким давлением, что повышает энергоемкость устройства.In this device for the production of artificial snow, which is the closest to the claimed device in terms of features, the flow channels of the water spraying unit are formed by corrugated disks stacked on top of one another and create high hydrodynamic resistance, which significantly reduces the efficiency of the device. In addition, for the efficient operation of the water spraying unit, a high pressure water supply is required, which increases the energy consumption of the device.

Технический результат заявляемого устройства для производства искусственного снега заключается в уменьшении гидродинамического сопротивления проточных каналов узла распыления воды и в обеспечении потребления воды низкого давления, подаваемой в узел распыления воды.The technical result of the claimed device for the production of artificial snow is to reduce the hydrodynamic resistance of the flow channels of the water spraying unit and to ensure the consumption of low-pressure water supplied to the water spraying unit.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство для производства искусственного снега отличается тем, что проточные каналы узла распыления воды выполнены в виде ряда трубок, расположенных с заданным равным шагом между собой радиально в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала электродвигателя, при этом входы трубок соединены с полостью вала электродвигателя, на выходе трубок закреплены форсунки, трубки в продольном разрезе выполнены с внутренним каналом переменного сечения с уменьшением к выходному концу трубки. Кроме того, узел распыления воды снабжен по меньшей мере одним дополнительным рядом трубок, расположенных с заданным равным шагом между собой и со смещением на полшага относительно первого ряда трубок радиально в плоскости, параллельной плоскости расположения первого ряда трубок. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности изобретения «новизна». Сравнение предлагаемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, аналогичные отличительным признакам, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности «изобретательский уровень».Comparative analysis with the prototype shows that the proposed device for the production of artificial snow is characterized in that the flow channels of the water spraying unit are made in the form of a series of tubes located at a given equal pitch to each other radially in a plane perpendicular to the axis of rotation of the motor shaft, while the inputs of the tubes are connected with a cavity of the motor shaft, nozzles are fixed at the outlet of the tubes, the tubes in longitudinal section are made with an internal channel of variable cross section with a decrease to the output end of the tube. In addition, the water spraying unit is provided with at least one additional row of tubes located at a predetermined equal pitch between each other and offset by half a step relative to the first row of tubes radially in a plane parallel to the plane of the first row of tubes. This difference from the prototype gives reason to argue that the proposed technical solution meets the patentability criterion of the invention of "novelty." Comparison of the proposed device not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify features similar to the distinctive features, which allows us to conclude that the patentability condition is “inventive step”.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено устройство для производства искусственного снега, общий вид в разрезе; на фиг.2 - узел распыления воды (вариант), общий вид сбоку, на фиг.3 - узел распыления воды (вариант), вид сверху.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where figure 1 shows a device for the production of artificial snow, a General view in section; figure 2 - site of spraying water (option), a General side view, figure 3 - site of spraying water (option), top view.

Устройство для производства искусственного снега содержит (фиг.1) привод в виде электродвигателя 1, на одном конце полого вала 2 которого неподвижно закреплен узел распыления воды, другой конец полого вала 2 соединен с трубопроводом 3 подачи воды. Узел распыления воды выполнен (фиг.2, 3) в виде ряда трубок 4, расположенных с заданным равным шагом между собой радиально в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала 2 электродвигателя 1. Входы трубок 4 соединены с полостью вала 2 (фиг.1) посредством толстостенной переходной втулки 5, неподвижно посаженной на вал 2 с образованием камеры 6, полость которой соединена с входом трубок 4 и сверху герметично закрыта винтовой крышкой 7. Трубки 4 в продольном разрезе выполнены с внутренним каналом 4.1 переменного сечения с уменьшением к выходному концу трубок 4, на котором закреплены форсунки 8. Узел распыления воды может быть снабжен по меньшей мере одним дополнительным рядом трубок 9 (фиг.2, 3), расположенных с заданным равным шагом между собой и со смещением на полшага относительно первого ряда трубок 4 радиально в плоскости, параллельной плоскости расположения первого ряда трубок 4.The device for the production of artificial snow contains (Fig. 1) a drive in the form of an electric motor 1, at one end of the hollow shaft 2 of which a water spraying unit is fixedly mounted, the other end of the hollow shaft 2 is connected to the water supply pipe 3. The water spraying unit is made (Figs. 2, 3) in the form of a series of tubes 4 located at a given equal pitch to each other radially in a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft 2 of the electric motor 1. The inputs of the tubes 4 are connected to the cavity of the shaft 2 (Fig. 1) by thick-walled adapter sleeve 5, fixedly mounted on the shaft 2 with the formation of the chamber 6, the cavity of which is connected to the inlet of the tubes 4 and sealed from above by a screw cap 7. The tubes 4 in longitudinal section are made with an internal channel 4.1 of variable cross section with a decrease to the output end tubes 4, on which nozzles are fixed 8. The water spraying unit may be provided with at least one additional row of tubes 9 (Figs. 2, 3) located at a predetermined equal pitch between each other and offset half a step relative to the first row of tubes 4 radially in a plane parallel to the plane of the first row of tubes 4.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После включения электродвигателя 1 (фиг.1) и подачи воды по трубопроводу 3 начинает вращаться вал 2 и закрепленный на нем узел распыления воды в виде трубок 4, который после заполнении водой камеры 6 начинает работать в режиме центробежного насоса, в процесс которого вода из трубопровода 3 по каналу 10 полого вала 2 поступает в камеру 6, откуда за счет центробежных сил, вызванных вращением трубок 4, вода по внутренним каналам 4.1 переменного сечения с нарастающей скоростью к выходному концу трубок 4 через форсунки 8 выбрасывается наружу, где вода, встречаясь на высокой угловой скорости вращения узла распыления воды и высокой линейной скорости по внутренним каналам 4.1 с относительно неподвижным наружным воздухом, преобразуется в водяную пыль, которая, охлаждаясь отрицательной температурой наружного воздуха, оседает на грунт в виде искусственного снега. При этом поскольку внутренний канал 4.1 трубок 4 выполнен переменного сечения с уменьшением к выходу, то по законам гидродинамики вода по трубкам 4 за счет центробежных сил протекает с оптимальным объемным расходом, т.е устройство работает с оптимальным КПД. Кроме того, обеспечение работы узла распыления воды в режиме центробежного насоса позволяет использовать воду из обычного водопровода без специального повышения ее давления. Выполнение узла распыления воды с одним дополнительным рядом трубок в плоскости, параллельной плоскости первого ряда трубок, позволяет, по меньшей мере, в два раза увеличить объем распыленной воды и в такой же мере увеличить производительность снегообразования.After turning on the electric motor 1 (Fig. 1) and supplying water through the pipeline 3, the shaft 2 and the water spraying unit mounted on it in the form of tubes 4 begin to rotate, which, after filling the chamber 6 with water, starts to work in the mode of a centrifugal pump, during which the water from the pipeline 3 through the channel 10 of the hollow shaft 2 enters the chamber 6, from where due to the centrifugal forces caused by the rotation of the tubes 4, water through the internal channels 4.1 of variable cross section with increasing speed to the output end of the tubes 4 through the nozzles 8 is thrown out, where water, sun rechayas at high angular velocity of rotation of the water spraying unit and the high linear speed 4.1 through internal channels with relatively fixed outside air is converted into mist which cools down a negative temperature external air is deposited on the ground in the form of artificial snow. Moreover, since the inner channel 4.1 of the tubes 4 is made of variable cross-section with decreasing towards the outlet, according to the laws of hydrodynamics, water flows through the tubes 4 due to centrifugal forces with an optimal volumetric flow rate, i.e., the device operates with optimal efficiency. In addition, ensuring the operation of the water spraying unit in the centrifugal pump mode allows the use of water from a conventional water supply system without a special increase in its pressure. The implementation of the node for spraying water with one additional row of tubes in a plane parallel to the plane of the first row of tubes, allows at least two times to increase the volume of sprayed water and to equally increase the productivity of snow formation.

Claims

1. Device for the production of artificial snow, containing a drive in the form of an electric motor, at one end of the hollow shaft of which a water spraying unit is fixedly mounted, the flow channels of which are in communication with the cavity of the hollow shaft of the electric motor, the other end of the hollow shaft of the electric motor is connected to the water supply pipe, characterized in that the flow channels of the water spraying unit are made in the form of a series of tubes located with a given equal pitch between each other radially in a plane perpendicular to the axis of rotation of the electric shaft lance, while the inlet of the tubes are connected to the cavity of the motor shaft, nozzles are fixed at the outlet of the tubes, the tubes in longitudinal section are made with an internal channel of variable cross section, decreasing to the outlet end of the tube.

2. The device according to claim 1, characterized in that the water spraying unit is provided with at least one additional row of tubes located at a predetermined equal pitch between each other and offset by half a step relative to the first row of tubes radially in a plane parallel to the plane of the first row of tubes .