ОДНО- И МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ СНЕЖНЫЕ РУЖЬЯ Российский патент 2018 года по МПК B05B1/02 

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей международной патентной заявке испрашивается приоритет по предварительной патентной заявки США № 61/694,255, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «SIX-STEP SNOW-MAKING GUN» («Шестиступенчатое снежное ружье»), с истекшим сроком действия 29 августа 2013 года, предварительной патентной заявки США № 61/694,250, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «FOUR-STEP SNOW-MAKING GUN» («Четырехступенчатое снежное ружье»), истекшей 29 августа 2013 года, предварительной патентной заявки США № 61/694,256, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «SINGLE-STEP SNOW-MAKING GUN» («Одноступенчатое снежное ружье»), истекшей 29 августа 2013 года, и предварительной патентной заявки США № 61/694,262, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «MODULAR DUAL VECTOR FLUID SPRAY NOZZLES» («Модульные двухвекторные распылительные форсунки текучей среды»), истекшей 29 августа 2013 года. Содержания всех четырех из вышеупомянутых предварительных патентных заявок явным образом включены в настоящий документ посредством ссылки, фактически, как если бы они сами были изложены здесь во всей своей полноте.

Настоящая международная патентная заявка соответствует находящейся на рассмотрении патентной заявки США № 14/014,330, поданной одновременно 29 августа 2013 года, озаглавленной «SINGLE AND MULTI-STEP SNOWMAKING GUNS» («ОДНО- И МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ СНЕЖНЫЕ РУЖЬЯ»). Эта международная патентная заявка является родственной находящейся на рассмотрении патентной заявке США № 14/013,582, поданной одновременно 29 августа 2013 года, озаглавленной «MODULAR DUAL VECTOR FLUID SPRAY NOZZLES» («Модульные двухвекторные распылительные форсунки текучей среды»).

Эта непредварительная патентная заявка США дополнительно является родственной находящейся на рассмотрении патентной заявке США № 12/998,141, поданной 22 марта 2011 года, озаглавленной «FLAT JET FLUID NOZZLES WITH ADJUSTABLE DROPLET SIZE INCLUDING FIXED OR VARIABLE SPRAY ANGLE» («Форсунки плоской струи текучей среды с регулируемым размером капелек, имеющие фиксированный или переменный угол распыления»), которая проходит этап национальной регистрации как международная патентная заявка № РСТ/US2009/005345, поданная 25 сентября 2009 года, озаглавленная «FLAT JET FLUID NOZZLES WITH ADJUSTABLE DROPLET SIZE INCLUDING FIXED AND VARIABLE SPRAY ANGLE» («Форсунки плоской струи текучей среды с регулируемым размером капелек, имеющие фиксированный и переменный угол распыления»), с истекшим в настоящее время сроком действия, которая, в свою очередь, испрашивает преимущество приоритета предварительной патентной заявки Австралии № 2008904999, поданной 25 сентября 2008 года, озаглавленной «PLUMES» («Факелы распыла»), также с истекшим сроком действия. Содержания всех вышеупомянутых патентных заявок явным образом включены в настоящий документ посредством ссылки, фактически, как если бы они сами были изложены здесь во всей своей полноте.

Наконец, эта международная патентная заявка является также родственной находящейся на рассмотрении патентной заявке США на промышленный образец № 29/430,677, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «SIX-STEP SNOW-MAKING GUN» («Шестиступенчатоея снежное ружье»), находящейся на рассмотрении патентной заявке США на промышленный образец № 29/430,678, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «FOUR-STEP SNOW-MAKING GUN» («Четырехступенчатое снежное ружье») и находящейся на рассмотрении патентной заявке США на промышленный образец № 29/430,679, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «SINGLE-STEP SNOW-MAKING GUN» («Одноступенчатое снежное ружье»). Содержания всех вышеупомянутых патентных заявок также явным образом включены в настоящий документ посредством ссылки, фактически, как если бы они сами были изложены здесь во всей своей полноте.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится, в целом, к снежному оборудованию. В частности, настоящее изобретение относится к одно-, четырех- и шестиступенчатым снежным ружьям, особенно пригодным для производства снега на лыжных курортах и в любых местах, где имеются достаточно холодные атмосферные условия.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Производство снега с соответствующей области известно. Обычные снежные ружья или снежные штанги различных видов находят применение особенно в областях с зимними видами спорта. В соответствии с одним известным способом в «нуклеаторной форсунке» создается струя ледяных кристалликов, или затравочных кристаллов, которая в атмосфере на некотором расстоянии от земли соединяется со струей, образованной из водяных капелек. Посредством упомянутой «инициализации» или «затравливания» капелек холодной воды до их падения на землю образуется снег.

Для того чтобы производить ледяные ядра, воду охлаждают и атомизируют, предпочтительно, с использованием сжатого воздуха. Основным параметром для экономной работы нуклеаторной форсунки такого типа является количество сжатого воздуха, который должен использоваться для достижения значительного и эффективного производства снега. Количество сжатого воздуха обычно определяет потребление энергии и, в конечном счете, - рабочие затраты таких снегогенераторных систем. Другой существенный рабочий параметр относится к температуре мокрых пузырьков атмосферного окружения. Известно, что обычные снежные штанги производят искусственный снег примерно до температуры до -3°С. Было бы желательно производить искусственный снег при еще более высоких температурах с меньшей потребляемой энергией.

Известны сужающиеся нуклеаторные форсунки, которые производят ледяные ядра. В сужающейся форсунке поперечное сечение канала текучей среды форсунки в направлении выпускного отверстия непрерывно становится все меньше. Примеры таких сужающихся нуклеаторных форсунок включают, например, описанные в патентных документах FR 2 617 273, US 4,145,000, US 4,516,722, US 3,908,903 или FR 2 594 528. Кроме того, известны также сужающиеся-расширяющиеся нуклеаторные форсунки в соответствии с принципом Лаваля. Нуклеаторные форсунки этого типа показаны, например, в US 4,903,895, в US 3,716,190, в US 4,793,554 и в US 4,383,646. Однако эти обычные нуклеаторные форсунки, для того чтобы производить ледяные ядра, как правило, требуют относительно большого потребления энергии.

Хорошо известны снежные штанги, в которых нуклеаторные форсунки и водяные форсунки расположены на корпусе штанги смежно одна с другой таким образом, что образованные ледяные ядра и водяные капельки соединяются для контакта друг с другом в зоне инициализации рядом с корпусом штанги. Решения такого типа показаны, например, в DE 10 2004 053 984 B3, в US 2011/0049258, в US 7,114,662, в US 6.508.412, в US 6,182,905, в US 6,032,872 и в US 5,810,251. Однако самые обычные нуклеаторные форсунки и снежные штанги могут быть использованы при относительно низкой атмосферной температуре и температуре источника воды. Кроме того, такие обычные снежные ружья, как правило, имеют малый выходной диапазон по производству снега.

Существует потребность в улучшенных снежных ружьях, которые создают снег при более высоких температурах, потребляя меньше энергии и производя больше снега, чем обычные снежные ружья. Было бы особенно полезно иметь снежное ружье, которое имело бы дискретные уровни или ступени мощности по производительности снега, с тем, чтобы можно было регулировать его производство во время работы.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предложены одно- и многоступенчатые снежные ружья. Более подробно описаны варианты осуществления шестиступенчатых и четырехступенчатых снежных ружей.

Предложен вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может включать в себя нижний патрубок, имеющий средства для приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую главную штангу, присоединенную к нижнему патрубку. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя нуклеаторную головку для образования атомизированных ледяных кристалликов из находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую нуклеаторную штангу, присоединенную к нуклеаторной головке. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя многоступенчатую форсунку текучей среды для образования атомизированных водяных струй из находящейся под давлением воды, при этом форсунка выполнена с возможностью работы на дискретных производственных уровнях, измеряемых в ступенях создания струи атомизированных водяных капель. Наконец, этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя форсуночный патрубок, имеющий корпус форсуночного патрубка, выполненный с возможностью соответствия удлиненной главной штангой, с удлиненной нуклеаторной штангой и с шестиступенчатой форсункой текучей среды.

Предложен другой вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может включать в себя нижний патрубок, имеющий средства для приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя форсуночный патрубок, имеющий корпус форсуночного патрубка, выполненный с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную главную штангу, присоединенную между нижним патрубком и форсуночным патрубком для подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха от нижнего патрубка к форсуночному патрубку. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя многоступенчатую форсунку текучей среды, присоединенную к форсуночному патрубку для получения находящейся под давлением воды и образования и выброса в атмосферу струй атомизированной воды. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую нуклеаторную штангу, присоединенную к форсуночному патрубку и выполненную с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Наконец, этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя нуклеаторную головку, присоединенную к нуклеаторной штанге с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха и образования из находящейся под давлением воды и сжатого воздуха атомизированных ледяных кристалликов для выброса их в атмосферу в пути водяных струй, тем самым создавая искусственный снег при выбранных атмосферных условиях.

Предложен другой вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может включать в себя нижний патрубок, имеющий средства для приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, при этом нижний патрубок дополнительно содержит первое концевое приемное средство главной штанги. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя форсуночный патрубок, имеющий второе концевое приемное средство главной штанги, приемное средство форсунки и первое концевое приемное средство нуклеаторной штанги, при этом форсуночный патрубок дополнительно выполнен с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, подачи находящейся под давлением воды к приемному средству форсунки и к первому концевому приемному средству нуклеаторной штанги. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую главную штангу, имеющую первый конец главной штанги, присоединенный к первому концевому приемному средству главной штанги нижнего патрубка, и имеющую второй конец главной штанги, присоединенный ко второму концевому приемному средству главной штанги форсуночного патрубка с возможностью подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха от нижнего патрубка к форсуночному патрубку. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя многоступенчатую водяную форсунку, присоединенную к приемному средству форсунки форсуночного патрубка, при этом форсунка выполнена с возможностью приема находящейся под давлением воды и образования и выброса в атмосферу атомизированных водяных струй в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую нуклеаторную штангу, имеющую первый конец нуклеаторной штанги и второй конец нуклеаторной штанги, при этом первый конец нуклеаторной штанги присоединен к первому концевому приемному средству нуклеаторной штанги форсуночного патрубка, и выполнен с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха ко второму концу нуклеаторной штанги. Наконец, этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя нуклеаторную головку, присоединенную ко второму концу нуклеаторной штанги, при этом нуклеаторная головка выполнена с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха и образования из находящейся под давлением воды атомизированных ледяных кристалликов в комбинации с сжатым воздухом для выброса атомизированных ледяных кристалликов в атмосферу на пути водяных струй, тем самым затравливая хлопья снега и создавая искусственный снег при выбранных атмосферных условиях.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Нижеследующие чертежи иллюстрируют приведенные в качестве примеров варианты осуществления для реализации изобретения. Одинаковые ссылочные позиции относятся к подобным частям на различных видах или вариантах осуществления настоящего изобретения на чертежах.

Фиг. 1 представляет собой вид сбоку слева варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 представляет собой вид спереди варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 представляет собой вид сбоку справа варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1, 2.

Фиг. 4 представляет собой вид сзади варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1-3.

Фиг. 5 представляет собой вид сверху варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1-4.

Фиг. 6 представляет собой вид снизу варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1-5.

Фиг. 7 представляет собой общий вид сзади варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1-6.

Фиг. 8 представляет собой общий вид спереди варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1-7.

Фиг. 9 представляет собой поэлементный вид шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1-8, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 10А и 10В представляют собой виды спереди и в поперечном сечении варианта осуществления собранного шестиступенчатого снежного ружья без нуклеаторной штанги и нуклеаторной головки, чтобы показать работу варианта осуществления поршня для шестиступенчатой ружья на 1 рабочей ступени в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 11 представляет собой вид поперечного сечения варианта осуществления форсуночного патрубка с установленной на нем шестиступенчатой форсункой текучей среды, чтобы показать работу варианта осуществления поршня для шестиступенчатого ружья на 6 рабочей ступени в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 12 представляет собой поэлементный вид иллюстративной шестиступенчатой форсунки текучей среды для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатым снежным ружьем в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 13 представляет собой поэлементный вид иллюстративной нуклеаторной головки для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатым снежным ружьем в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 14 представляет собой поэлементный вид иллюстративного нижнего патрубка для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатым снежным ружьем в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 15 представляет собой поэлементный вид иллюстративного плунжера для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатым снежным ружьем в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 16 представляет собой общий вид варианта осуществления четырехступенчатого снежного ружья с модульной двухвекторной форсуночной головкой текучей среды в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 17А-17D представляют собой различные общие виды составной двухвекторной картины распыления на выходе форсунки, смешивающейся со струями ледяных ядер из нуклеаторной головки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 18A и 18B представляет собой виды поперечный сечений трубопровода четырехступенчатой форсунки, как она показана на фиг. 6, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 19 представляет собой общий вид варианта осуществления одноступенчатого снежного ружья с модульной двухвекторной форсуночной головкой текучей среды в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 20 представляет собой упрощенную схему протекания воды через любую из показанных здесь одноступенчатого и многоступенчатого снежных ружей.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предложены различные варианты осуществления шестиступенчатого снежного ружья. Хотя конкретным показанным приложением для описанной здесь ружья является производство снега, следует понимать, что такие ружья являются полезными в любых приложениях, в которых требуется превращение общей массы текучей среды в атомизированную и распыленную. Не являющийся исчерпывающим перечень таких приложений может включать в себя (1) превращение общей массы воды в мельчайшие атомизированные водяные частицы для выброса их в холодную атмосферу с атомизированными ядрами или без них с целью образования искусственного снега; (2) превращение общей массы воды в мельчайшие атомизированные водяные частицы для вброса их в горящие объекты для борьбы с огнем, управления огнем и подавления огня; (3) превращение общей массы воды в мельчайшие атомизированные водяные частицы для выброса их в атмосферу открытых ресторанных помещений для понижения температуры испарением; (4) превращение общей массы масла в мельчайший атомизированный масляный туман для напрыскивания на механические части с целью их смазки и предотвращения коррозии; и (5) превращение общей массы растворителя в мельчайшие облака распыленных атомизированных частиц растворителя для чистки объектов любого вида; (6) превращение общей массы красителя в облака из мельчайших атомизированных частиц красителя для покрытия объектов любого вида. Рядовой специалист в данной области при наличии данного описания легко представит огромное количество возможных применений для раскрытой здесь технологии, связанной со снежным ружьем. Приложение технологии, связанной со снежным ружьем, к таким другим возможным, но здесь специально не описанным применениям находится в рамках объема и сущности настоящего изобретения и его пунктов формулы изобретения.

Раскрытые здесь иллюстративные варианты осуществления шестиступенчатого снежного ружья могут быть реализованы из любого подходящего материала, например, - не с целью ограничения, - из алюминия, нержавеющей стали, титана, латуни или из любого другого твердого материала, которому может быть придана такая как описанная здесь форма, и который может противостоять высоким давлениям проходящих по выполненным из них составным частям текучих субстанций без поломок, изгибов или прогибов. Эти составные части могут быть изготовлены с использованием любых известных производственных процессов, включая, но этим не ограничиваясь, литье по выплавляемой модели, вытяжку, механическую обработку на станках и ручную обработку. Сначала будут описаны показанные на чертежах иллюстративные варианты осуществления шестиступенчатого снежного ружья, за чем последуют описанные далее более общие варианты осуществления и варианты.

Описанные здесь снежные ружья способны работать в широком диапазоне скоростей потоков, - 10-85 галлонов в минуту в зависимости от характеристик распылительной форсунки, количества ступеней производства и для воды (например, 200-600 фунтов на квадратный дюйм). Используемые здесь нуклеаторы требуют только 5 куб. футов в минуту и до приблизительно 8 куб. футов в минуту сжатого воздуха в зависимости от характеристик нуклеаторной форсунки. Это превращается, грубо говоря, в 1-1,5 Вт рабочей мощности.

Теперь обратимся к фиг. 1-8 чертежей, которые иллюстрируют различные виды вариантов исполнения собранного шестиступенчатого снежного ружья 100. В частности, фиг. 1 представляет собой вид сбоку слева варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья 100 в соответствии с настоящим изобретением. Фиг. 2 представляет собой вид спереди варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья 100, показанной на фиг. 1. Фиг. 3 представляет собой вид сбоку справа варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья 100, показанной на фиг. 1, 2. Фиг. 4 представляет собой вид сзади варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья 100, показанной на фиг. 1-3. Фиг. 5 представляет собой вид сверху варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья 100, показанной на фиг. 1-4. Фиг. 6 представляет собой вид снизу варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья 100, показанной на фиг. 1-5. Фиг. 7 представляет собой общий вид сзади варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья, показанной на фиг. 1-6. Фиг. 8 представляет собой общий вид спереди варианта осуществления шестиступенчатого снежного ружья 100, показанной на фиг. 1-7.

Из фиг. 1-8 можно видеть, что наиболее существенные конструктивные элементы ружья 100 могут включать в себя нижний патрубок 110, соединенный с удлиненной полой главной штангой 120, которая в свою очередь, соединена с форсуночным патрубком 130. Шестиступенчатая форсунка 140 текучей среды также соединена с форсуночным патрубком 130. Кроме того, с форсуночным патрубком 130 соединены нуклеаторная штанга 150 и нуклеаторная головка 160.

Фиг. 1-8 показывают также дополнительные элементы нижнего патрубка 110, включающего в себя впуск 112 воды высокого давления, впуск 114 воздуха высокого давления и ручку 116 шестерни. Нижний патрубок 110 может быть выполнен с возможностью приема воды высокого давления через впуск 112 воды. Источник находящейся под давлением воды (на чертежах не показан) для использования с пушкой 100 в местах зимнего отдыха может быть установлен в различных точках горнолыжных склонов, и вода обычно подается посредством шланга (не показан) с соответствующим креплениями (не показаны), присоединенного к впуску 112 воды. Кроме того, нижний патрубок 110 может быть выполнен с возможностью приема воздуха высокого давления через впуск 114 воды. Источник сжатого воздуха для использования с пушкой 100 может быть компрессором (не показан), иди другим источником сжатого воздуха, который в местах зимнего отдыха также может быть установлен в различных точках горнолыжных склонов, и воздух обычно подается посредством шланга (не показан) с соответствующим креплениями (не показаны), присоединенного к впуску 114 воздуха.

Фиг. 1-8 показывают далее дополнительные элементы шестиступенчатой форсунки 140 текучей среды. Шестиступенчатая форсунка 140 текучей среды может, например, включать в себя нижнюю пластину 142, верхнюю пластину 144, между которыми образованы выпускные отверстия 148. Шестиступенчатая форсунка 140 текучей среды может дополнительно включать в себя верхнюю пластину. Одним совсем новым признаком шестиступенчатой форсунки 140 текучей среды является то, что она выполнена с шестью отдельными впускными отверстиями, при этом каждое впускное отверстие ведет к одному или большему количеству независимых каналов текучей среды, и каждый канал текучей среды образует поверхности «встречного столкновения», в конечном счете, заставляющие воду высокого давления ударяться в независимые выпускные отверстияя. Конкретные аспекты, конструктивные особенности и работа шестиступенчатой и других подобных форсунок текучей среды раскрыты в находящейся на рассмотрении патентной заявке США № 12/998,141, поданной 22 марта 2011 года, озаглавленной «FLAT JET FLUID NOZZLES WITH ADJUSTABLE DROPLET SIZE INCLUDING FIXED OR VARIABLE SPRAY ANGLE» («Форсунки плоской струи текучей среды с регулируемым размером капелек, имеющие фиксированный или переменный угол распыления»), на имя Митчелла Джо Додсона (Mitchell Joe Dodson), автора настоящей заявки. Соответственно, поскольку содержания этой патентной заявки и предварительной патентной заявки США № 61/694,255, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «SIX-STEP SNOW-MAKING GUN» («Шестиступенчатое снежное ружье»), истекшей 29 августа 2013 года, предварительной патентной заявки США № 61/694,250, поданной 29 августа 2012 года, озаглавленной «FOUR-STEP SNOW-MAKING GUN» («Четырехступенчатое снежное ружье»), истекшей 29 августа 2013 года, были включены в настоящий документ посредством ссылки, фактически, включая разрешение на использование и письменное описание, эта шестиступенчатая форсунка 140 текучей среды далее здесь подробно рассматриваться не будет.

Фиг. 1-8 далее показывают дополнительные элементы форсуночного патрубка 130, в частности, необязательный удлинительный блок 132, который может быть использован для удаления шестиступенчатой форсунки 140 текучей среды на заданное расстояние от корпуса 134 форсуночного патрубка. Конкретная толщина удлинительного блока 132 по существу равна этому заданному расстоянию.

Кроме того, фиг. 1-8 показывают дополнительные элементы головки 160 нуклеаторной форсунки, а именно, - нуклеаторную форсунку 162 (показано до трех форсунок, см., например, фиг. 2 и 5). Нуклеаторные форсунки 162 используются для комбинирования находящейся под давлением воды и сжатого воздуха с целью образования мельчайших ледяных ядер для «затравливания» распыленной струи воды из форсунки 100. В соответствии с одним вариантом осуществления нуклеаторные форсунки 162 могут быть форсунками сужающегося-расширяющегося множества, то есть, их камера сначала сужается в направлении выпускного отверстия, но затем расширяется, прежде чем воздушно-водяная смесь выходит из отверстия, чтобы образовывать ледяные ядра.

Фиг. 9 представляет собой поэлементный вид шестиступенчатого снежного ружья 100, показанной на фиг. 1-8, в соответствии с настоящим изобретением. Внизу слева фиг. 9 показан нижний патрубок 110, отсоединенный от удлиненной полой главной штанги 120. Для крепления главной штанги к нижнему патрубку 110 могут быть использованы болты 124 штанги. Механизм зубчатой пары «шестерня-рейка» (на фиг. 9 не показан) в нижнем патрубке 110 и плунжер 122 соединены между собой соединительным элементом, который вставлен в форсуночный патрубок 130. Этот форсуночный патрубок 130 может включать в себя необязательный удлинительный блок 132, к которому с использованием болтов 143 форсунки прикреплена шестиступенчатая форсунка 140 текучей среды. Удлиненная нуклеаторная штанга 150 может быть соединена с форсуночным патрубком 130 с использованием нуклеаторных болтов 152. Нуклеаторная головка 160 прикреплена к дистальному концу 154 нуклеаторной штанги 150, как показано на фиг. 9.

Фиг. 10А и 10В представляют собой виды спереди и в поперечном сечении варианта осуществления собранного шестиступенчатого снежного ружья без нуклеаторной штанги и нуклеаторной головки для иллюстрации работы варианта осуществления поршня для шестиступенчатой ружья на 1 рабочей ступени в соответствии с настоящим изобретением. Аналогичным же образом, фиг. 11А и 11В представляют собой виды спереди и в поперечном сечении варианта осуществления собранного шестиступенчатого снежного ружья без нуклеаторной штанги и нуклеаторной головки для иллюстрации работы варианта осуществления поршня для шестиступенчатой ружья на 6 рабочей ступени в соответствии с настоящим изобретением. Как можно видеть на фиг. 10А и 11А, там есть шесть каналов - источников текучей среды, пронумерованных «1-6», которые «запитывают» отдельные камеры текучей среды внутри шестиступенчатой форсунки 140 текучей среды.

Фиг. 11А и 11В - обе показывают виды поперечного сечения варианта осуществления форсуночного патрубка 130 с установленной на нем шестиступенчатой форсункой 140 текучей среды вместе с возможным удлинительным блоком 132, а также укороченную главную штангу 120 и нижний патрубок 110 в соответствии с настоящим изобретением. Заметим, что на фиг. 10А и 10В главная штанга 120 укорочена в иллюстративных целях. Фиг. 10А, в частности, показывает работу варианта осуществления поршня 122, посредством соединительного элемента 128, присоединенного к зубчатой рейке 111, управляемой шестерней 115 для включения шестиступенчатой ружья 100 (частично показанной на фиг. 10А и 10В) на 1 рабочую ступень. Напомним, что на 1 рабочей ступени заполняется только канал 1 источника текучей среды.

В то же время, фиг. 11А иллюстрирует работу этого же варианта осуществления поршня 122, присоединенного соединительным элементом 128 к зубчатой рейке 111, управляемой шестерней 115 для включения шестиступенчатого снежного ружья 100 (частично показанной на фиг. 11А и 11В) на 6 рабочую ступень. На фиг. 10А головка плунжера 122 показана блокирующей каналы 2-6 источника текучей среды, тем самым разрешая воде заполнять только ступень 1. При этом на фиг. 11А все каналы 1-6 источника текучей среды открыты и работают с формированием полной струи воды. Заметим также, что вода, которая может находиться в каналах и отверстиях, которые не включены в работу (например, каналы 2-6 на фиг. 10А), имеет возможность стечь назад через поршень 122 за головку 126 поршня и далее назад вниз через соединительный элемент 128.

Фиг. 12 представляет собой поэлементный вид иллюстративной шестиступенчатой форсунки 140 текучей среды для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатым снежным ружьем 100 в соответствии с настоящим изобретением. Основной принцип работы, характеристики компонентов и параметры различных форсунок плоской струи текучей среды раскрыты в также находящейся на рассмотрении патентной заявке США № 12/998,141, поданной 22 марта 2011 года, озаглавленной «FLAT JET FLUID NOZZLES WITH ADJUSTABLE DROPLET SIZE INCLUDING FIXED OR VARIABLE SPRAY ANGLE» («Форсунки плоской струи текучей среды с регулируемым размером капелек, имеющие фиксированный или переменный угол распыления»), которая включена в настоящий документ посредством ссылки, вообще, включая разрешение на использование и письменное описание форсунок плоской струи текучей среды. Тем не менее, как описано далее, имеются исключительные особенности компонентов показанной на фиг. 12 иллюстративной шестиступенчатой форсунки текучей среды. Более конкретно, - фиг. 12 показывает нижнюю пластину 142, уплотнительные кольца 141 различных размеров и форм, болты 143 форсунки, верхняя пластина 144 и пластина 146 крышки. Шесть отдельных камер текучей среды на фиг. 12 не показаны, но они образованы между нижней стороной верхней пластины 144 и верхней стороной прокладки 145. Выпускные отверстия (не показаны) облегчены насечками 147 в прокладке 145. Следует понимать, что для использования с конструкцией форсуночного патрубка 130 ружья 100 могут быть выполнены другие форсуночные головки текучей среды. Соответственно, форсунка 140 является просто иллюстративной.

Фиг. 13 представляет собой поэлементный вид иллюстративной нуклеаторной головки 160 для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатым снежным ружьем в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг. 13, иллюстративная нуклеаторная головка 160 может включать в себя шестипозиционный носовой конус 161, выполненный с возможностью приема в себя нуклеаторных форсунок 162 и возможной форсунки 163 плоской струи, используемой в качестве дренажа для нуклеаторной головки 160. Носовой конус 161 может включать в себя уплотнительное кольцо 163, чтобы уплотнить соединение нуклеаторной головки 160 со нуклеаторной штангой (не показана). Нуклеаторная головка 160 дополнительно может включать в себя блок 164 нуклеаторной форсунки, который «запитывает» нуклеаторные форсунки 162 и прижимное кольцо 165, прикрепленное винтами 166. Нуклеаторная головка 160 дополнительно может включать в себя насадку 167 фильтра воздушной линии для крепления к водяному и воздушному фильтру 168.

Во время работы сжатый воздух и находящаяся под давлением вода, прежде чем смешиваться в блоке 164 нуклеаторной форсунки, фильтруются в водяном и воздушном фильтре 168, а затем перед выходом из форсунок в виде ледяных ядер, которые смешиваются с водяными струями из форсунки 140, чтобы образовать снег, подаются в нуклеаторные форсунки 162 (показаны три из них). Следует понимать, что траектории водяных струй и струй ледяных ядер пересекаются в области инициализации, которая формирует снежные хлопья, которые в холодной атмосфере падают на землю замерзшими в виде снега.

Нуклеаторная головка 160 вообще является единственной частью ружья 100, которая требует для своей работы энергии (например, электричества или топлива для воздушного компрессора). Форсунка текучей среды работает только на давлении воды. Показанные здесь нуклеаторы требуют только 5 куб. футов в минуту и до приблизительно 8 куб. футов в минуту сжатого воздуха в зависимости от характеристик нуклеаторной форсунки 162. Это превращается, грубо говоря, в 1-1,5 Вт рабочей мощности. Как общее правило, длина нуклеаторной штанги 150 определяется температурой подаваемой воды, то есть, чем теплее вода, тем длиннее вылет. Наконец, угол нуклеаторов определен минимальной и максимальной шириной веера струи воды из форсунки 140. Таким образом, угол нуклеаторов выбран таким образом, чтобы максимизировать зону «инициализации» на всех рабочих ступенях.

Фиг. 14 представляет собой поэлементный вид иллюстративного нижнего патрубка для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатой снежным ружьем в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг. 14, корпус 131 форсуночного патрубка содержит в себе зубчатую рейку 111 и шестерню 115. Шестерня 115 удерживается во втулке 113 шестерни, установленная посредством установочных болтов 178. Зубчатая рейка 111 удерживается в защитном кожухе 170 и крепится посредством внешней 172 и внутренней 174 осевых запорных втулок. Водное средство 194 содержит сетчатый фильтр 180 с кольцевой прокладкой 176. Корпус 196 нижнего патрубка имеет также отверстия для масленок 182 и дренажные клапаны 184. Соединительный элемент 128 действует также как полая дренажная труба, удерживается штоковым уплотнением 186 и фиксирующей уплотнительной шайбой 188, закрепленной по месту установочными болтами 192 уплотнения. Для уплотнения нижнего патрубка 110 используются одна или более кольцевых прокладок 190. Воздушное средство 198 показано со стороны корпуса 196 нижнего патрубка. Подводя итог, - назначением нижнего патрубка 110 является прием внешних находящихся под давлением воды и воздуха, подача их в главную штангу 120 (не показана) и управление плунжером 122 (не показан) посредством соединительного элемента, используя систему зубчатой рейки 111 и шестерни 115.

Фиг. 15 представляет собой поэлементный вид иллюстративного плунжера 122 для использования с показанным на фиг. 1-9 шестиступенчатым снежным ружьем 100 в соответствии с настоящим изобретением. Плунжер 122 может включать в себя два канальных плунжера 121 с поршневым уплотнением 123 на ближнем конце. На дальнем конце варианта осуществления плунжера 122 может быть кольцевая прокладка 125, уплотнение 127, нижнее чашечное уплотнение 129, переднее поршневое уплотнение 131, верхнее чашечное уплотнение 133 и болт 3 с цилиндрической головкой. Два канальных плунжера 121 могут включать в себя дренажное отверстие 137.

Фиг. 16 представляет собой общий вид варианта осуществления четырехступенчатого снежного ружья 200 с модульной двухвекторной форсуночной головкой 240 текучей среды в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 16 показаны основные компоненты четырехступенчатого ружья 200, а именно, - нижний патрубок 210, присоединенный к удлиненной полой главной штанге 220, которая в свою очередь, соединена с форсуночным патрубком 230. Четырехступенчатая двухвекторная форсунка 240 текучей среды соединена с форсуночным патрубком 230. Кроме того, с форсуночным патрубком 230 соединены нуклеаторная штанга 250 и головка 260 нуклеаторной форсунки. На фиг. 18А и 18В показаны различные поперечные сечения иллюстративного четырехступенчатого форсуночного патрубка 230, которые ясно показывают четыре канальных источника (1-4) воды, ведущие к блоку 297 форсуночной головки.

Фиг. 17А-17D представляют собой различные общие виды составного двухвекторного факела 258 распыла, исходящего из четырехступенчатой форсунки 240В низкого подъема и смешивающегося со струями 256 ледяных ядер из нуклеаторной головки в соответствии с настоящим изобретением. Заметим, что составной факел распыла имеет множество вертикально ориентированных составляющих 254 и одну центральную горизонтальную составляющую 252.

Фиг. 19 представляет собой общий вид варианта осуществления одноступенчатого снежного ружья 300 с линейной модульной двухвекторной форсуночной головкой 340 текучей среды в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 19 показаны основные компоненты одноступенчатого ружья 300, а именно, - нижний патрубок 310, присоединенный к удлиненной полой главной штанге 320, которая в свою очередь, соединена с форсуночным патрубком 330. Одноступенчатая двухвекторная форсунка 340 текучей среды соединена с форсуночным патрубком 330. Кроме того, с форсуночным патрубком 330 соединены нуклеаторная штанга 350 и головка 360 нуклеаторной форсунки. Пушка 300 имеет только одну ступень. Она либо включена, либо выключена. Пушка 300 механически гораздо проще, поскольку она не требует сложно устроенной клапанной системы.

Фиг. 20 представляет собой упрощенную схему протекания воды через любое из показанных здесь одноступенчатого и многоступенчатого снежных ружей. Пунктирная стрелка 299 показывает путь воды через иллюстративное четырехступенчатое ружье 200. Вода поступает через средство для приема воды в нижнем патрубке 210, проходит вверх по главной штанге 220 через форсуночный патрубок и фактически циркулирует между верхней пластиной и пластиной крышки форсунки 240В, прежде чем возвратиться к форсуночному патрубку 230, затем - наружу через нуклеаторную штангу 250 к нуклеаторной головке 260, чтобы образовать ледяные ядра, и потом возвращается к форсунке 240В через нуклеаторную штангу 250, прежде чем выйдет из отверстий 248. Эта предварительная циркуляция через форсунку 240В наружу к нуклеаторной головке 260 и обратно удерживает новые одно- и многоступенчатые снежные ружья 100, 200 и 300 по настоящему изобретению от замерзания во время работы. Циркулирующая вода удерживает составные части от замерзания.

После описания показанных на чертежах вариантов исполнения снежной ружья вместе с их конкретными конструктивными особенностями и модификациями, используя особую терминологию, далее будут раскрыты дополнительные варианты осуществления одно- и многоступенчатых снежных ружей. Нижеследующие варианты осуществления одно- и многоступенчатых снежных ружей могут соответствовать, а могут и не соответствовать в точности проиллюстрированным вариантам исполнения, но будут иметь конструктивные элементы и особенности, которые будут легко понятны, исходя из проиллюстрированных вариантов исполнения и описания приведенных здесь чертежей. Иллюстративные варианты осуществления могут быть описаны со ссылками на эти более общие варианты осуществления одно- и многоступенчатых снежных ружей.

Рассмотрим вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может включать в себя нижний патрубок, имеющий средства с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Один вариант осуществления нижнего патрубка показан на фиг. 1-9, который представляет собой конкретный вариант осуществления нижнего патрубка 110, выполненного для использования с шестиступенчатым ружьем 100. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя присоединенную к нижнему патрубку удлиненную полую главную штангу. Один вариант осуществления такой удлиненной полой главной штанги представляет собой вариант осуществления полой главной штанги 120, показанной на фиг. 1-9, которая выполнена для использования с шестиступенчатым ружьем 100. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя нуклеаторную головку для образования из находящейся под давлением воды и сжатого воздуха атомизированных кристалликов льда. Один вариант осуществления такой нуклеаторной головки показан на фиг. 1-3 и 5-9, а именно, - нуклеаторная головка 160, которая выполнена для использования с шестиступенчатым ружьем 100. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя присоединенную к нуклеаторной головке удлиненную полую нуклеаторную штангу. Один вариант осуществления такой нуклеаторной штанги показан на фиг. 1-3 и 5-9, а именно, - нуклеаторная штанга 150, которая выполнена для использования с шестиступенчатым ружьем 100. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя многоступенчатую форсунку текучей среды для образования атомизированных водяных струй из находящейся под давлением воды, эта форсунка выполнена с возможностью работы на дискретных производственных уровнях, измеряемых в ступенях создания струи атомизированных водяных капель. Один вариант осуществления такой многоступенчатой форсунки текучей среды показан на фиг. 1-9, а именно, - шестиступенчатая форсунка 140 текучей среды, которая выполнена для использования с шестиступенчатым ружьем 100. Наконец, этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя форсуночный патрубок, имеющий корпус форсуночного патрубка, выполненный с возможностью сопряжения с удлиненной главной штангой, удлиненной нуклеаторной штангой и шестиступенчатой форсункой текучей средыс возможностью сопряжения с удлиненной главной штангой, удлиненной нуклеаторной штангой и шестиступенчатой форсункой текучей среды. Один вариант осуществления такого форсуночного патрубка показан на фиг. 1-9, а именно, - форсуночный патрубок 130, который выполнен для использования с шестиступенчатым ружьем 100.

В соответствии с другим вариантом осуществления многоступенчатое снежное ружье может дополнительно включать в себя плунжер, расположенный в форсуночном патрубке, при этом плунжер выполнен с возможностью избирательного открывания и закрывания водяных клапанов, ведущих к многоступенчатой форсунке текучей среды, последовательно. Один вариант осуществления снежного ружья включает в себя нижний патрубок, имеющий систему зубчатой рейки и шестерни для привода плунжера.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья нижний патрубок может включать в себя органы управления для регулирования подаваемых в главную штангу находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. В соответствии с еще одним вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья форсуночный патрубок может быть выполнен с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха из главной штанги и подачи находящейся под давлением воды к многоступенчатому форсунке текучей среды. В соответствии с еще одним другим вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья форсуночный патрубок может быть дополнительно выполнен с возможностью подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха в нуклеаторную штангу.

В соответствии с одним вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья форсуночный патрубок дополнительно включает в себя удлинительный блок форсуночной головки, выполненный с возможностью избирательной регулировки расстояния между многоступенчатой форсункой текучей среды и корпусом форсуночного патрубка или угла между струей распыла текучей среды и осью нуклеаторной штанги. Следует понимать, что удлинительный блок 132, как он показан на фиг. 1-4, может быть использован для гибкой связи почти с любыми типами форсунок.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая форсунка текучей среды может включать в себя шестиступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую шесть отдельных камер текучей среды, при этом каждая из этих шести отдельных камер текучей среды включает в себя отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, присоединенные к каждой из шести отдельных камер текучей среды. В соответствии с другим вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая форсунка текучей среды может включать в себя шестиступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую шесть ступеней производительности, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из шести отдельных камер текучей среды до - последовательно - всех шести из шести отдельных камер текучей среды.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая форсунка текучей среды может включать в себя четырехступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую четыре отдельные камеры текучей среды, при этом каждая из этих четырех отдельных камер текучей среды включает в себя отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с каждой из четырех отдельных камер текучей среды. В соответствии с другим вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая форсунка текучей среды может включать в себя четырехступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую четыре ступени производительности, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из четырех отдельных камер текучей среды до - последовательно - всех четырех из четырех отдельных камер текучей среды.

Далее предложен другой вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может включать в себя нижний патрубок, имеющий средства для приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может включать в себя форсуночный патрубок, имеющий корпус форсуночного патрубка, выполненный с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную главную штангу, присоединенную между нижним патрубком и форсуночным патрубком для подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха от нижнего патрубка к форсуночному патрубку. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя многоступенчатую форсунку текучей среды, присоединенную к форсуночному патрубку для получения находящейся под давлением воды и образования и выброса в атмосферу струй атомизированной воды. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую нуклеаторную штангу, присоединенную к форсуночному патрубку и выполненную с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. Наконец, вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя нуклеаторную головку, присоединенную к нуклеаторной штанге, выполненную с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха и образования из находящейся под давлением воды и сжатого воздуха атомизированных ледяных кристалликов для выброса их в атмосферу на пути водяных струй, тем самым создавая искусственный снег при выбранных атмосферных условиях.

В соответствии с одним вариантом осуществления многоступенчатое снежное ружье может дополнительно включать в себя плунжер, расположенный в форсуночном патрубке и выполненный с возможностью избирательного открывания и закрывания водяных клапанов, ведущих к многоступенчатой форсункой текучей среды, последовательно. В соответствии с конкретным вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья нижний патрубок может дополнительно включать в себя систему зубчатой рейки и шестерни для привода плунжера. В соответствии с другим вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья нижний патрубок может дополнительно включать в себя органы управления для регулирования подаваемых в главную штангу находящейся под давлением воды и сжатого воздуха. В соответствии с еще одним вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья нижний патрубок может дополнительно включать в себя клапаны для управления потоком находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, подаваемых к многоступенчатой форсунке текучей среды и к нуклеаторной головке.

В соответствии с одним вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья форсуночный патрубок дополнительно содержит удлинительный блок форсуночной головки, выполненный с возможностью избирательного регулирования расстояния между многоступенчатой форсункой текучей среды и корпусом форсуночного патрубка или угла между струей распыла текучей среды и осью нуклеаторной штанги.

В соответствии с другим вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая форсунка текучей среды может включать в себя шесть ступеней производительности струй атомизированных водяных капелек, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из шести отдельных камер текучей среды до всех шести отдельных камер текучей среды, при этом каждая из шести ступеней включает в себя отдельную камеру текучей среды, каждая из отдельных камер текучей среды включает в себя отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с отдельной камерой текучей среды, в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие.

В соответствии с другим вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая форсунка текучей среды может включать в себя четыре ступени производительности струй атомизированных водяных капелек, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из четырех отдельных камер текучей среды до всех четырех отдельных камер текучей среды, при этом каждая из четырех ступеней включает в себя отдельную камеру текучей среды, каждая из отдельных камер текучей среды включает в себя отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с отдельной камерой текучей среды, в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие.

В соответствии с другим вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая форсунка текучей среды может включать в себя лишь единственную ступень образования струи атомизированных водяных капелек, используя отдельную камеру текучей среды, соединенную с впускным отверстием с возможностью приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с камерой текучей среды, в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие.

Далее предложен другой вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может включать в себя нижний патрубок, имеющий средства с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, при этом нижний патрубок дополнительно содержит первое концевое приемное средство главной штанги. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя форсуночный патрубок, имеющий второе концевое приемное средство главной штанги, приемное средство форсунки и первое концевое приемное средство нуклеаторной штанги, при этом форсуночный патрубок дополнительно выполнен с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, подачи находящейся под давлением воды к приемному средству форсунки и к первому концевому приемному средству нуклеаторной штанги. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую главную штангу, имеющую первый конец главной штанги, присоединенный к первому концевому приемному средству главной штанги нижнего патрубка, и имеющую второй конец главной штанги, присоединенный ко второму концевому приемному средству главной штанги форсуночного патрубка с возможностью подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха от нижнего патрубка к форсуночному патрубку.

Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя многоступенчатую водяную форсунку, присоединенную к приемному средству форсунки форсуночного патрубка, при этом форсунка выполнена с возможностью приема находящейся под давлением воды и образования и выброса в атмосферу атомизированных водяных струй в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие. Этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя удлиненную полую нуклеаторную штангу, имеющую первый конец нуклеаторной штанги и второй конец нуклеаторной штанги, при этом первый конец нуклеаторной штанги присоединен к первому концевому приемному средству нуклеаторной штанги форсуночного патрубка, и выполнен с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды ко второму концу нуклеаторной штанги. Наконец, этот вариант осуществления многоступенчатого снежного ружья может дополнительно включать в себя нуклеаторную головку, присоединенную ко второму концу нуклеаторной штанги, при этом нуклеаторная головка выполнена с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха и образования из находящейся под давлением воды атомизированных ледяных кристалликов в комбинации с сжатым воздухом для выброса атомизированных ледяных кристалликов в атмосферу на пути водяных струй, тем самым затравливая хлопья снега и создавая искусственный снег при выбранных атмосферных условиях.

В соответствии с одним вариантом осуществления многоступенчатого снежного ружья многоступенчатая водяная форсунка может быть выбрана из группы, состоящей из шестиступенчатой водяной форсунки, четырехступенчатой водяной форсунки и одноступенчатой водяной форсунки.

Варианты осуществления шестиступенчатого снежного ружья могут быть реализованы из любого подходящего материала, например, - не с целью ограничения, - из алюминия, меди, нержавеющей стали, титана, углеродных волоконных композитных материалов и т.п. Эти составные части могут быть изготовлены с использованием способов, известных обычным специалистам в данной области, включая, лишь в качестве примера, механическую обработку на станках и литье по выплавляемой модели. Сборка форсунок и финишные операции в соответствии с приведенным описанием также соответствуют знаниям обычного специалиста в данной области и, таким образом, более подробно поясняться здесь не будут.

В целях понимания объема настоящего изобретения термин «канал текучей среды» используется для описания трехмерного пространства, расположенного внутри цилиндрического корпуса, который начинается у впускного отверстия текучей среды и заканчивается на выпуске. В целях понимания объема настоящего изобретения термин «камера текучей среды» используется здесь синонимично с термином «канал текучей среды». В целях понимания объема настоящего изобретения термин «выполненный» используется здесь для описания компонента, секции или части устройства, которое может включать в себя любое подходящее механическое устройство, которое сконструировано или получило возможность для выполнения требуемой функции. В целях понимания объема настоящего изобретения термин «содержащий» и его производные в том смысле, как они здесь используются, понимаются как «открытые» термины, которые указывают наличие установленных признаков, элементов, компонентов, групп, целых величин, и (или) этапов, но не исключают присутствия других, неустановленных признаков, элементов, компонентов, групп, целых величин, и (или) этапов. Вышесказанное относится также к словам, имеющим подобное между собой значение, таким как термины «включающий», «имеющий» и их производные. Кроме того, термины «часть», «секция», «участок», «член» или «элемент» при их использовании в единственном числе могут иметь двойственное значение, означающее одну часть или множество частей. Используемые здесь для описания настоящего изобретения нижеследующие термины направления «вперед», «назад», «наверх», «вниз», «вертикальный», «горизонтальный», «под» и «поперечный», как и любые другие им подобные термины направления относятся к направлениям относительно передней стороны варианта осуществления форсунки, которая имеет выпускное отверстие, такое как описано здесь. Наконец, термины степени, такие как «по существу», «около» и «приблизительно», в том смысле, как они здесь используются, означают разумную величину отклонения «измененного» термина, такую, что при этом конечный результат изменяется незначительно.

В то время как вышеизложенные признаки настоящего изобретения представлены в подробном описании и проиллюстрированных вариантах осуществления изобретения, для достижения указанных преимуществ в конфигурацию, построение и в конструкцию изобретения может быть внесено множество изменений. Следовательно, сделанные здесь ссылки на конкретные детали конструкции и назначение настоящего изобретения приведены лишь как иллюстративные, а ни в коем случае как ограничивающие.

Группа изобретений относится к снежным ружьям для производства снега на лыжных курортах. Предложены различные варианты многоступенчатых снежных ружей. Более подробно описаны варианты осуществления шестиступенчатых, четырехступенчатых и одноступенчатых снежных ружей. Варианты осуществления многоступенчатых снежных ружей обычно могут характеризоваться тем, что имеют нижний патрубок, присоединенный к главной штанге, которая соединена с форсуночным патрубком, который, в свою очередь, соединен с многоступенчатой форсункой текучей среды. Варианты осуществления многоступенчатых снежных ружей могут дополнительно характеризоваться тем, что имеют нуклеаторную головку, соединенную с нуклеаторной штангой, которая, в свою очередь, соединена с форсуночным патрубком. Изобретение позволяет регулировать производство снега во время работы снежного ружья. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 26 ил.

1. Многоступенчатое снежное ружье, содержащее:

нижний патрубок, содержащий средства для приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха,

удлиненную полую главную штангу, присоединенную к нижнему патрубку,

нуклеаторную головку для образования атомизированных ледяных кристалликов из находящейся под давлением воды и сжатого воздуха,

удлиненную полую нуклеаторную штангу, присоединенную к нуклеаторной головке,

многоступенчатую форсунку текучей среды для образования атомизированных водяных струй из находящейся под давлением воды, при этом форсунка выполнена с возможностью работы на дискретных производственных уровнях, измеряемых в ступенях создания струи атомизированных водяных капель,

форсуночный патрубок, содержащий корпус форсуночного патрубка, выполненный с возможностью сопряжения с удлиненной главной штангой, удлиненной нуклеаторной штангой и шестиступенчатой форсункой текучей среды с возможностью сопряжения с удлиненной главной штангой, удлиненной нуклеаторной штангой и шестиступенчатой форсункой текучей среды, и

плунжер, расположенный в форсуночном патрубке, при этом плунжер выполнен с возможностью избирательного открывания или закрывания водяных клапанов, ведущих к многоступенчатой форсунке текучей среды, последовательно.

2. Снежное ружье по п. 1, в котором нижний патрубок дополнительно содержит систему зубчатой рейки и шестерни для привода плунжера.

3. Снежное ружье по п. 1, в котором нижний патрубок дополнительно содержит органы управления для регулирования находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, подаваемых в главную штангу.

4. Снежное ружье по п. 1, в котором форсуночный патрубок выполнен с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха из главной штанги и подачи находящейся под давлением воды к многоступенчатой форсунке текучей среды.

5. Снежное ружье по п. 4, в котором форсуночный патрубок дополнительно выполнен с возможностью подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха в нуклеаторную штангу.

6. Снежное ружье по п. 1, в котором форсуночный патрубок дополнительно содержит удлинительный блок форсуночной головки, выполненный с возможностью избирательной регулировки расстояния между многоступенчатой форсункой текучей среды и корпусом форсуночного патрубка или угла между струей распыла текучей среды и осью нуклеаторной штанги.

7. Снежное ружье по п. 1, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит шестиступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую шесть отдельных камер текучей среды, при этом каждая из шести отдельных камер текучей среды имеет отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, присоединенные к каждой из шести отдельных камер текучей среды.

8. Снежное ружье по п. 7, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит шестиступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую шесть ступеней производительности, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из шести отдельных камер текучей среды до - последовательно - всех шести из шести отдельных камер текучей среды.

9. Снежное ружье по п. 1, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит четырехступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую четыре отдельные камеры текучей среды, при этом каждая из этих четырех отдельных камер текучей среды имеет отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с каждой из четырех отдельных камер текучей среды.

10. Снежное ружье по п. 9, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит четырехступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую четыре ступени производительности, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из четырех отдельных камер текучей среды до - последовательно - всех четырех из четырех отдельных камер текучей среды.

11. Снежное ружье по п. 1, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит одноступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую одну отдельную камеру текучей среды, имеющую отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с отдельной камерой текучей среды.

12. Снежное ружье по п. 11, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит одноступенчатую двухвекторную форсунку текучей среды, имеющую одну ступень производительности.

13. Многоступенчатое снежное ружье, содержащее:

нижний патрубок, имеющий средства для приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха,

форсуночный патрубок, содержащий корпус форсуночного патрубка, выполненный с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха,

удлиненную главную штангу, присоединенную между нижним патрубком и форсуночным патрубком для подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха от нижнего патрубка к форсуночному патрубку,

многоступенчатую форсунку текучей среды, присоединенную к форсуночному патрубку для приема находящейся под давлением воды и образования и выброса в атмосферу струй атомизированной воды,

удлиненную полую нуклеаторную штангу, присоединенную к форсуночному патрубку и выполненную с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха,

нуклеаторную головку, присоединенную к нуклеаторной штанге, выполненную с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха и образования из находящейся под давлением воды и сжатого воздуха атомизированных ледяных кристалликов для выброса в атмосферу в пути водяных струй с образованием искусственного снега при выбранных атмосферных условиях, и

плунжер, расположенный в форсуночном патрубке и выполненный с возможностью избирательного открывания и закрывания водяных клапанов, ведущих к многоступенчатой форсунке текучей среды, последовательно.

14. Снежное ружье по п. 13, в котором нижний патрубок дополнительно содержит систему зубчатой рейки и шестерни для привода плунжера.

15. Снежное ружье по п. 13, в котором нижний патрубок дополнительно содержит органы управления для регулирования подаваемых в главную штангу находящейся под давлением воды и сжатого воздуха.

16. Снежное ружье по п. 13, в котором нижний патрубок дополнительно содержит клапаны для управления потоком находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, подаваемых к многоступенчатой форсунке текучей среды и к нуклеаторной головке.

17. Снежное ружье по п. 13, в котором нижний патрубок дополнительно содержит удлинительный блок форсуночной головки, выполненный с возможностью избирательного регулирования расстояния между многоступенчатой форсункой текучей среды и корпусом форсуночного патрубка или угла между струей распыла текучей среды и осью нуклеаторной штанги.

18. Снежное ружье по п. 13, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит шесть ступеней производительности струй атомизированных водяных капель, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из шести отдельных камер текучей среды до всех шести отдельных камер текучей среды, при этом каждая из шести ступеней содержит отдельную камеру текучей среды, каждая из отдельных камер текучей среды имеет отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с отдельной камерой текучей среды, в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие.

19. Снежное ружье по п. 13, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит четыре ступени производительности струй атомизированных водяных капелек, изменяющихся от заполнения находящейся под давлением водой только одной из четырех отдельных камер текучей среды до всех четырех отдельных камер текучей среды, при этом каждая из четырех ступеней содержит отдельную камеру текучей среды, каждая из отдельных камер текучей среды имеет отдельное впускное отверстие для избирательного и независимого приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с отдельной камерой текучей среды, в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие.

20. Снежное ружье по п. 13, в котором многоступенчатая форсунка текучей среды содержит единственную ступень производительности струи атомизированных водяных капелек, используя отдельную камеру текучей среды, соединенную с впускным отверстием для приема находящейся под давлением воды из форсуночного патрубка и выброса атомизированных облаков водяных частиц через выпускные отверстия, соединенные с камерой текучей среды, в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие.

21. Многоступенчатое снежное ружье, содержащее:

нижний патрубок, имеющий средства для приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, при этом нижний патрубок дополнительно содержит первое концевое приемное средство главной штанги,

форсуночный патрубок, содержащий второе концевое приемное средство главной штанги, приемное средство форсунки и первое концевое приемное средство нуклеаторной штанги, при этом форсуночный патрубок дополнительно выполнен с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха, подачи находящейся под давлением воды к приемному средству форсунки и к первому концевому приемному средству нуклеаторной штанги,

удлиненную полую главную штангу, имеющую первый конец главной штанги, присоединенный к первому концевому приемному средству главной штанги нижнего патрубка, и имеющую второй конец главной штанги, присоединенный ко второму концевому приемному средству главной штанги форсуночного патрубка для подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха от нижнего патрубка к форсуночному патрубку,

многоступенчатую водяную форсунку, присоединенную к приемному средству форсунки форсуночного патрубка, при этом форсунка выполнена с возможностью приема находящейся под давлением воды и образования и выброса в атмосферу атомизированных водяных струй в виде составных двухвекторных водяных струй, при этом составные двухвекторные водяные струи имеют в результирующем факеле распыла отличающиеся горизонтальные и вертикальные составляющие,

удлиненную полую нуклеаторную штангу, имеющую первый конец нуклеаторной штанги и второй конец нуклеаторной штанги, при этом первый конец нуклеаторной штанги присоединен к первому концевому приемному средству нуклеаторной штанги форсуночного патрубка и выполнен с возможностью приема и подачи находящейся под давлением воды и сжатого воздуха ко второму концу нуклеаторной штанги, и

нуклеаторную головку, присоединенную ко второму концу нуклеаторной штанги, при этом нуклеаторная головка выполнена с возможностью приема находящейся под давлением воды и сжатого воздуха и образования из находящейся под давлением воды атомизированных ледяных кристалликов в комбинации со сжатым воздухом для выброса атомизированных ледяных кристалликов в атмосферу в пути водяных струй, тем самым затравливая хлопья снега и образуя искусственный снег при выбранных атмосферных условиях.

22. Снежное ружье по п. 21, в котором многоступенчатая водяная форсунка выбрана из группы, состоящей из шестиступенчатой водяной форсунки, четырехступенчатой водяной форсунки и одноступенчатой водяной форсунки.