(57)【要約】    内部で圧縮空気によって水を霧状にするスノーガン（６）によって人工雪を生成する装置であって、空気を供給するための入口（４）と、圧縮空気を該スノーガン（６）に運ぶための出口（５）とを備えたコンプレッサ領域（２）内のコンプレッサ（９）によって圧縮空気が供給され、該圧縮空気が熱交換器（１２）の第１部分を通るように案内され、該熱交換器（１２）の第２部分が、ドライブ（１９）によって駆動するコンプレッサ要素（１８）によって冷却材が循環する閉鎖冷却回路（１７）における蒸発器（１６）の一部を形成し、該第１部分の出口（１４）において所望の温度又は圧力露点を得るためにコントローラー（２４）を備えたことを特徴とする装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で圧縮空気によって水を霧状にするスノーガン（６）によって人工雪を生成する装置であって、圧縮空気を供給するためのコンプレッサ（９）を備え、該コンプレッサ（９）が、外界から空気を供給するための入口（４）と、該圧縮空気をパイプ（７）を介して該スノーガン（６）に運ぶための出口（５）とを備えたコンプレッサ領域内に配置された装置において、上記装置（１）が、第１部分と第２部分を有する熱交換器（１２）を備え、該コンプレッサ（９）からの圧縮空気が該１部分を通るように案内され、上記第２部分が、ドライブ（１９）によって駆動するコンプレッサ要素（１８）によって冷却材が循環する閉鎖冷却回路（１７）における蒸発器（１６）の一部を構成し、さらに、該熱交換器（１２）の第１部分の出口（１４）において所望の温度又は圧力露点を得るために、上記装置が上記冷却回路を制御するためのコントローラー（２４）を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記熱交換器（１２）の第１部分の出口（１４）に、凝結した水を取り除くための液体分離器（１５）を設けたことを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項３】
前記冷却回路（１７）が、該コンプレッサ要素（１８）よりも下流に熱交換器（２０）を備え、該熱交換器（２０）が該冷却回路（１７）の凝結器を形成し、さらに、この熱交換器（２０）が、該コンプレッサ領域（２）内の該熱交換器（２０）に空気を吹き付けるファン（２２）によって冷却されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項４】
前記コンプレッサ（９）が、前記コンプレッサ領域（２）から取り込まれる空気を圧縮することを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
前記第１部分の出口（１４）の温度が３℃と８℃との間、望ましくは３℃と５℃との間になるようにコントローラー（２４）を設定することを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
前記第１部分の出口（１４）の温度が３℃又は略３℃になるようにコントローラー（２４）を設定することを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
略３℃の圧力露点が実現されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
前記コンプレッサ（９）が８．５バールの最高使用圧力に設定されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
前記第１部分の圧縮空気の圧力降下が０．２バール未満、又はより望ましくは０．１バール未満、さらにより望ましくは０．０５バール未満になるように該熱交換器（１２）が設計されていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
装置（１）が移動可能で、容器の中に入れられていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
前記装置（１）が、再生型熱交換器を用いない従来式の冷風乾燥器を備えていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
上記コンプレッサ（９）の出口（１１）と前記熱交換器（１２）の上記第１部分の入口（１３）との間にアフタークーラー（２５）を備えていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
前記アフタークーラー（２５）のすぐ下流に、第２液体分離器（２６）を備えていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人工雪生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水と圧縮空気を用いて人工雪を製造する装置はすでに知られていて、それは、水を圧縮気体内で霧状にし、その霧状にした水を、空気膨張の冷却効果によって凍らせるものである。
【０００３】
そのような公知の装置に圧縮空気を供給するためにコンプレッサが用いられている。
【０００４】
一般的には空気から成る圧縮気体が、そのコンプレッサの出口で非常に高温になることがあり、また湿っぽい場合がある。
【０００５】
それ故、公知の装置は、その圧縮空気を冷却するために１つ又はそれ以上のアフタークーラーをも備えているので、該圧縮空気内の水分は冷却されて凝結し、水分離器又はそれと同様のものを用いて、凝結物として分離することが出来る。
【０００６】
それらのアフタークーラーは、一般的には空気対空気の再生型熱交換器の形式で構成され、入ってくる高温の圧縮空気が、すでに冷却された圧縮空気によって冷却されるようになっている。
【０００７】
前記の公知の装置は、該コンプレッサが収容されるかなり大きい寸法の建物の中に組み込まれていて、該コンプレッサの入口は圧縮すべき空気を取り込めるように外の空気に通じている一方、該コンプレッサ装置の出口は圧縮空気を供給できるようにスノーガンに連結されている。
【０００８】
前記コンプレッサからの熱を上記建物内の空間に送り、その熱を、取り込んだ冷たい空気を暖めるのに用いるために、上記連結部を実現するのに設けられる幾つものパイプはサイズ的に想到大きなものである。
【０００９】
それについての不利な点は、設備が極めて大きく、また移動することも出来ないことである。
【００１０】
別の不利な点は、該スノーガンの入口における圧縮気体の温度を制御することが困難なことである。
【００１１】
これに付随する不利な点は、生成された雪の質が種々の気候条件に左右され、その装置の信頼性がかなり制限されたものとなっていることである。
【００１２】
これを改良した装置も知られていて、それによれば、出て行く圧縮気体の温度を制御するために、該アフタークーラーの後にもう一つ熱交換器を備えている。
【００１３】
そのような装置の不利な点は、単に温度の基本的な制御を可能にするだけなので、いかなる条件の下でも上質の雪を生成することを可能にするものではないということである。
【００１４】
その様な装置の別の不利な点は、熱交換器が、該アフタークーラー内における水分の凝結や氷結を防ぐことが出来ないことである。
【００１５】
さらなる不利な点は、公知の装置が多くのエネルギーを使うことである。
【発明の概要】
【００１６】
本発明の目的は、内部で圧縮空気によって水を霧状にするスノーガンによって人工雪を生成する装置であって、圧縮空気を供給するためのコンプレッサを備え、該コンプレッサが、外界から空気を供給するための入口と、該圧縮空気をパイプを介して該スノーガンに運ぶための出口とを備えたコンプレッサ領域内に配置された装置において、本発明の特定の特徴によれば、上記装置が、第１部分と第２部分を有する熱交換器を備え、該コンプレッサからの圧縮空気が該１部分を通るように案内され、上記第２部分が、ドライブによって駆動するコンプレッサ要素によって冷却材が循環する閉鎖冷却回路における蒸発器の一部を構成し、さらに、該熱交換器の第１部分の出口において所望の温度又は圧力露点を得るために、上記装置が上記冷却回路を制御するためのコントローラーを含んでいることを特徴とする装置を提供することによって、上記又はそれ以外の不利な点の一つ又はそれ以上について解決策を与えることにある。
【００１７】
本発明の有利な点は、該熱交換器の第１部分の出口における該圧縮空気の温度を適切に制御することができ、そのことによって、生成される雪が常に非常に良質であり、雪の質が種々の気候条件に左右されることがないことである。
【００１８】
本発明は、該圧縮空気の所望の温度及び／又は所望の圧力露点を実現できるように、該冷却回路を正確に制御することを可能にする。
【００１９】
別の有利な点は、本発明による装置が公知の装置に比べて比較的小型であることである。
【００２０】
このことに関係する有利な点は、本発明による装置が、設置コストだけでなくエネルギー消費という見地からも、費用を安く抑えることが出来ることである。
【００２１】
最も実際的な実施例においては、本発明による装置は容器の中に組み込むことが可能であり、従って、移動可能な装置として製造することができる。
【００２２】
その装置の有利な点は、該容器を容易に移動できるので、該装置は雪生成用の圧縮空気を様々な別の場所に運ぶことが出来、その結果、圧縮空気を供給するために中央に配置させた一つの装置に種々のスノーガンを連結させるための比較的大型のパイプシステムが不要になることである。
【００２３】
本発明の実際的な実施例においては、該冷却回路が、該冷却回路の凝結器を形成する第２熱交換器を備えていて、該第２熱交換器は、該冷却回路に備えた該コンプレッサ要素よりも下流であって且つ同回路に備えた膨張手段よりも上流に配置されている。
【００２４】
本発明の最も実際的な実施例においては、その第２熱交換器を通って流れる冷却材がファンによって冷却される。上記のファンは、該第２熱交換器を覆っている空気を該コンプレッサ領域へと吹かせるような配置になっている。
【００２５】
この実施例の有利な点は、該ファンが暖かい空気を該コンプレッサ領域に分散させることによって、該コンプレッサ領域内の温度が０℃よりも高温になっていて、それによって氷結するのを防止し、氷結による損壊を完全に防ぐことが出来ることである。
【００２６】
さらなる有利な点は、該熱交換器の第１部分の出口と該スノーガンの入口との間に別途大型のパイプを設ける必要がないことである。
【００２７】
該熱交換器の第１部分の出口における該圧縮空気の温度が８℃未満であることが望ましく、略３℃であれば尚一層望ましい。
【００２８】
その場合の有利な点は、そのような温度領域で良質の粉雪を生成することが出来、雪を生成するのに要する総時間が短縮されることである。
【００２９】
該熱交換器の第１部分の出口における該圧縮空気が８バール又は略８バールの圧力になっていることが望ましい。
【００３０】
該空気が、水注入型のスクリュー式コンプレッサのようなオイルを用いないコンプレッサによって圧縮されるのが望ましい。
【００３１】
その場合の有利な点は、該圧縮空気がオイルの粒子によって汚染されることがないので、この圧縮空気が一つ又はそれ以上のフィルターを通るようにする必要はなく、該装置の費用とサイズという見地からしても当然、好都合な効果を有することである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による人工雪生成装置を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の特徴をより良く示すために、本発明による装置の望ましい実施例を一例として、添付図面に沿って以下に説明するが、それはいかなる限定をもするものではない。
【００３４】
人工雪を生成するための装置１は、第１に、ハウジング３を備えたコンプレッサ領域２を内部に備えていて、外界から空気を供給するための入口４と、空気などの圧縮気体を取り除くための出口５とを備えている。
【００３５】
本発明の実際的な実施例においては、該ハウジング３は、移動可能な容器又は建物等によって形成される。
【００３６】
該ハウジング３の寸法は、例えば６メートル×６メートルの間取りに制限され、このことは、数十メートルの長さと幅の寸法の建物が用いられている現存の装置とは対照的である。
【００３７】
前記ハウジング３の壁内には入口４を形成する格子が設けられ、その格子を通して周りの空気が矢印Ｌの方向に引込まれる。
【００３８】
該ハウジング３には上記出口５が設けられ、パイプ７を介して圧縮空気をスノーガン６に供給することが出来る。
【００３９】
前記スノーガン６は、水を供給するための供給パイプ８をも備えているので、水は、スノーガン６の出口で、公知の方法で圧縮空気によって霧状にされ、雪の結晶が形成されて、該スノーガンの砲口から撒き散らされる。
【００４０】
圧縮空気を生成するために、空気を取り込むための入口と圧縮空気を取り除くための出口とを備えたコンプレッサ領域２内に、コンプレッサ９を備えている。
【００４１】
上記のコンプレッサ９は、公知の方法で、例えば、必ずしも電気モーターではない駆動装置１０によって駆動する。
【００４２】
上記コンプレッサ９は、図面に示したように単一のコンプレッサ要素から成るものであって差し支えないが、しかし、多段階のコンプレッサとして構成することによって空気が連続する幾つものコンプレッサ要素によって圧縮されるようにしても良い。
【００４３】
ある特定の実施例においては、該コンプレッサ９は複数の水注入型コンプレッサ要素を内部に備えているだけであるが、連続する複数の圧縮段階の間に複数のインタークーラーを配置することも出来る。言うまでもなく、本発明はこれに限定されるものでない。なぜならば、別のタイプのオイルを用いないコンプレッサ、又は適切な空気フィルターを備えたオイル注入型コンプレッサを用いることも可能だからである。
【００４４】
本発明の一つの望ましい実施例においては、該コンプレッサ９は８バールと９バールの間の最高使用圧力に設定されるが、８．５バール又は略８．５バールに設定するのが望ましい。
【００４５】
本発明によれば、該コンプレッサ領域２において、圧縮空気を冷却するために、第１部分と第２部分を有する熱交換器１２を備えていて、該第１部分の入口が該コンプレッサ９の出口に連結されている。
【００４６】
前記第１部分を通過する圧縮空気の圧力降下が０．２バール、又はより望ましくは０．１バール未満、さらに、より望ましくは０．０５バール未満になるように該熱交換器１２が設計されるのが望ましい。
【００４７】
温度を下げることによって、圧縮空気内の水分が凝結することは知られている。
【００４８】
該熱交換器１２の第１部分の出口１４に、凝結した水を取り除くことが出来る液体分離機１５を設けるのが望ましい。
【００４９】
本発明によれば、上記熱交換器１２の第２部分は、冷却材又は冷却液を満たした閉鎖冷却回路１７の蒸発器１６を形成する。
【００５０】
すでに知られているように、冷却材は該冷却回路１７におけるコンプレッサ要素１８によって循環し、このコンプレッサ要素１８はドライブ１９によって駆動する。
【００５１】
さらに、該コンプレッサ要素１８の出口と該熱交換器１２の第２部分との間に配置された閉鎖冷却回路１７において、凝結器２０と、例えば膨張バルブ２１のような膨張手段を、連続的に配置している。
【００５２】
一つの実際的な実施例においては、上記凝結器２０は第２熱交換器によって形成され、この第２熱交換器は、該凝結器２０に空気を吹き付けるファン２２によって冷却され、そしてこの空気はさらにコンプレッサ領域２に吹き込むのである。
【００５３】
本発明の最も実際的な実施例においては、該凝結器２０の出口の冷却材の温度を制御するために、上記ファン２２の回転速度を調節することが出来る。この目的のため、上記ファン２２は、例えば、該凝結器の出口の温度を測定するために、例えば、膨張バルブ２１と凝結器２０との間のパイプセクションに設けた温度センサー等の測定手段が繋がれた制御ユニットに連結させた速度制御モーターによって駆動する。
【００５４】
本発明の実際的な実施例においては、該膨張バルブ２１はサーモスタット式又は電子式のバルブとして構成してよい。そして、このバルブ２１は、第１回路の出口１４に配置した温度センサー２３に連結されている。
【００５５】
本発明によれば、その装置は、冷却材の流れを制御するためのコントローラー２４を備えていて、該コントローラー２４は、該熱交換器１２の第１部分の出口１４で所望の温度又は圧力露点が必ず実現されるようにする。
【００５６】
それ故、該コントローラー２４は、例えば周波数によって制御されるモーター等のドライブ１９のスピードを制御することが出来る。
【００５７】
該コントローラー２４は、該ファン２２のモーターを制御するために、及び／又は該膨張バルブを制御するために、そしてもし適用可能ならば該コンプレッサ９のドライブ１０を駆動させるために、用いることも出来る。
【００５８】
温度又は圧力露点を制御するためには、該コンプレッサ９のドライブ１０の制御は、幾つかの可能性あるものの内の一つと言えるが、それ以外のやり方もまた可能である。
【００５９】
前記コンプレッサ９の出口１１と前記熱交換器１２の第１部分の入口１３との間に、アフタークーラー２５と第２水分離器２６を備えているのが望ましい。
【００６０】
本発明による装置１による人工雪生成方法は非常に単純であって、下記のとおりである。
【００６１】
空気等の気体は、該コンプレッサ領域２の中に取り込まれ、コンプレッサ９によって圧縮される。その高温の圧縮気体は、先ず該アフタークーラー２５と該第２水分離器２６を通って移動するようにし、その後、すでに部分的に冷却されたこの気体が該熱交換機１２の第１部分を通って移動するようにし、それによって該第１部分の出口１４の圧縮空気がずっと低い温度になる。
【００６２】
前記アフタークーラー２５と熱交換器２６の中で形成される凝結物は、それぞれの液体分離器２６，１５の中で分離され、そして、より水分の少ない冷たい空気は、パイプ７を経由してスノーガン６のところまで運ばれる。該スノーガン６において、該水が、冷却された圧縮空気によって霧状にされ、そのことによって、雪の結晶が形成される。
【００６３】
該熱交換器１２の第１部分における圧縮空気の冷却は、冷却材が該熱交換器１２の第２部分を通るように移動させることによって実現される。この冷却材は、この熱交換器の第１部分を通って流れる空気とは反対の方向に流れるのが望ましい。
【００６４】
上記冷却剤は、該第２部分を通過することによって加熱され、その後、この実施例では該冷却回路１７内のコンプレッサ要素１８からすぐ下流に配置された凝結器２０によって冷却される。
【００６５】
該冷却材が上記凝結器２０を通って流れることによって、その冷却材の温度が下がる。これは、前記ファン２２が該凝結器２０に空気を吹き付けるからである。
【００６６】
該ファン２２によって該凝結器２０に吹き付けられる空気は熱せられる。
【００６７】
この暖かい空気は該コンプレッサ領域２の全体に行き渡るので、該コンプレッサ領域２内の温度は常に氷点よりも上の温度を維持することになる。
【００６８】
該凝結器２０を出ていく冷却剤は、その後膨張バルブ２１を通るように案内され、そして再び該熱交換器１２の第２部分の入口へと案内される。
【００６９】
必要であれば、該熱交換器１２のため、並びにコントローラー２４を連結した冷却回路１７のために、従来の冷風乾燥器を用いることもできる。しかしながら、通常そのような冷風乾燥器に用いられている空気対空気の再生型熱交換器は除外される。
【００７０】
この実施例の有利な点は、市場で入手できる適当な冷風乾燥器に連結させたコンプレッサによって該装置を構成することが出来る、ということである。
【００７１】
本発明は、決して、明細書に記載し又は図面に示したような実施例に限定されるものではなく、本発明による人工雪生成装置１は、本発明の範囲を逸脱することなく、様々なバリエーションで実現することが出来るものである。
【図１】
2013514511.tif 000003
【国際調査報告】
2013514511.tif 000004
2013514511.tif 000005