УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИСКУССТВЕННОГО СНЕГА Российский патент 2010 года по МПК F25C3/04 

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.

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).

В таком устройстве для эффективной работы узла распыления воды требуется подача воды под высоким давлением, т.е. требуется применение мощной насосной станции.

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).

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.

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.

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».

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.

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

Изобретение относится к технике, предназначенной для производства искусственного снега при отрицательной температуре окружающего воздуха, и может быть использовано для покрытия искусственным снегом лыжных трасс. Изобретение направлено на уменьшение гидродинамического сопротивления проточных каналов узла распыления воды, с возможностью потребления воды под низким давлением. Устройство содержит узел распыления воды, выполненный в виде ряда трубок, расположенных с равным шагом между собой радиально в плоскости, перпендикулярной оси вращения полого вала электродвигателя. Входы трубок соединены с полостью вала электродвигателя. На выходе трубок закреплены форсунки. После включения электропривода и подачи воды по каналу полого вала электродвигателя в узел распыления воды узел распыления воды начинает работать в режиме центробежного насоса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. 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, отличающееся 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.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что 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.