ノズル
フラットな噴霧模様を造るためのノズルであり、このノズルは出口開口（２０）をもつ端壁で終端する流体通路を含み、流体通路は流体を開口部に向かって逸らせる少なくとも１つの偏向体（３，４）と、開口部の横断面を変える調節可能な手段（２１，２２）をもち、人工雪製造装置は上記種類の少なくとも１つのノズルを含み、ノズルは、使用に際して水滴の水柱を放射するために上方へ傾斜しており、ノズルは圧縮空気のジェットに隣接して位置しており、開口部の横断面の変動は水柱の特性を反映している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はノズルに関し、更に詳細には人工雪製造装置に使用するフラットジェットノズルに関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明はまた人工雪製造装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を噴霧するための産業用に特に使用されるノズルには多くの型式、デザイン及び形状がある。この種のノズルは潅水、掃除、塗装、及び消火作業に使用される。この種のノズルを合体した噴霧システムは広範囲の産業上の用途をもつ。また、ノズルは人工雪製造装置に使用され、本発明の対象であるノズルの主な用途は人工雪製造装置に使用することである。
【０００３】
フラットな噴霧模様を作るフラットジェットノズルは既知である。これらのノズルは液体をフラットな又はシート型噴霧として液体を散布する。或るものは、噴霧模様の軸線が入口パイプ連結部の軸線と連続している楕円形オリフィスを使用する。他のものは、偏向体を使用し、その偏向面は噴霧模様を入口パイプ連結部の軸線からそらせる．フラットな噴霧模様を提供する幾つかの異なったノズルがある。これらのノズルの変化は噴霧模様にかなりの変化を提供する。通常、この種のノズルの調節可能性は液体圧力の変化に限られる。
【０００４】
人工雪製造の成功に寄与する幾つかのパラメータがある。これらのパラメータの一定の変動は、有効な人工雪製造装置は最適の効率を保証するよう連続的に調節可能とする必要があることを意味する。調節可能性と、結果として生じる効率は、成功した人工雪製造にとって、重大であり、そしてしばしばスキー行楽地の経済にとって重大である。
【０００５】
それは、フラットな噴霧模様を作るノズルのデザインを取り巻く問題点および本発明とその派生物をもたらす人工雪製造装置の問題点である。
【０００６】
（発明の要約）
本発明の1態様によれば、フラットな噴霧模様を造るノズルが提供され、そのノズルは出口開口部をもつ端壁で終端する流体通路を含み、流体通路は開口部に向かって流体をそらせる少なくとも１つの偏向体と、開口部の横断面を変えるための調節可能の手段とをもつ。好適には、流体通路は開口部に向かって収斂する少なくとも２つの壁部分をもつ。開口部の横断面を変える手段は、変位可能のシャッターを含むことができ、これらのシャッターは、横断面の開口部を閉鎖又は増大させるために、開口部の対向する両側から動く。
【０００７】
好適には、端壁は、流体通路の端を横切って延びる横部材によって備え付けられており、チューブは、開口部の横断面を減らすか又は増すために開口部を横切って動くようにされる軸方向に変位可能のピンを支持している。
【０００８】
好適実施例では、ピンの軸方向変位を制御する手段が設けられる。
好適実施例では、ノズルはT型部片からなり、その脚部は流体通路を限定するパイプであり、T型のヘッドは流体通路の端を横切って置かれたパイプであり、開口部は流体通路と軸方向に整列してT型のヘッドに置かれており、１平面内で終端しているピンは、ピンの端面が開口部の横断面を変えるよう開口部を横切って動くことができるように、T型に沿って変位可能となるようT型のヘッドの各端に置かれている。
【０００９】
好適実施例では、流体通路と横部材は円形であり、流体通路の直径は横部材の直径と同じある。また好適には、開口部の横断面を調節する際には、ピンは反対方向に同じ距離動く。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、使用に際して水滴柱を放射するために上方に傾斜した少なくとも１つのフラットなジェット水ノズルを含む人工雪製造装置が提供され、ノズルは圧縮空気のジェットに隣接して置かれかつ出口開口部をもっており、またこの人工雪製造装置は、周囲条件に適合するために水滴柱の特性を調節するために開口部の横断面を変える手段をもっている。
【００１１】
好適には、圧縮空気のジェットはノズルの下流側に置かれる。圧縮空気のジェットは好適には、開口部の1配列を含む。その配列の幅は、空気ジェットの所の水滴柱の幅に等しい。
【００１２】
好適には、4個のフラットなジェット水ノズルが水平面内に離間して置かれ、そのノズルの間隔は各水滴柱の最大幅に等しい。
【００１３】
本発明の更に別の態様によれば、ヘッドを支持する回転柱を含む人工雪製造装置が提供され、このヘッドは少なくとも２つの離間したフラットなジェット水ノズルを含み、各ノズルは出口開口部をもち、各ノズルは、圧縮空気のジェットに隣接して置かれており、また、この人工雪製造装置は、各ノズルの出力を変えるために各開口部の横断面を変える手段を含む。
【００１４】
好適には、ヘッドは垂直に調節可能である一方、水と空気ノズルの傾斜角度は維持する。好適実施例では、各ノズルから逃出する水滴柱は空気ジェットの下側に対して接線方向に差し向けられる。空気ジェットは好適には、複数の離間した出口開口部の１配列をもち、この配列の幅は、空気ジェットの所の水滴柱の幅と実質上同じである。
好適には、ヘッドは、水滴柱がそれらの最も幅広の箇所で出会うように離間した４つのノズルを含む。
【００１５】
（好適実施例の説明）
添付図面に示されている好適実施例は、調節可能のフラットなジェットノズルを合体している人工雪製造装置に関するものである。本発明は、多くの噴霧作業にそれ自体応用可能なノズルと、ノズルを合体している人工雪製造装置の両者を包含するが、人工雪製造装置はその改良されたデザインと操作に寄与する多くの他の特徴をもつ。
【００１６】
ノズル１０は図７、８に詳細に示されている。それは人工雪製造装置と関連して示されているが、このノズルは人工雪製造に全く関係のない多くの分野に利用可能であることは言うまでもない。このノズルはフラットなジェットノズルを必要とする任意の工業噴霧用に利用可能である。
【００１７】
添付図面の図７乃至１０に示される如く、調節可能のノズル１０はT型部片１１を含み、その脚部１２は円筒形の流体通路であり、この流体通路は長方形の据え付けプレート１３に固定される。脚部１２の端を横切って溶接されているのは円筒形パイプ１５の１部片であり、その円形出口開口部２０が流体通路の軸線と同軸に置かれている。パイプ１５は１対の円筒形ピン２１，２２を収容するために中空である。各ピンは円筒形であり、1端で平面２３で終端している。Oリング２４は面２３から離間しているがそれに接近しているピンの外部の溝２５内に置かれている。ピンの他端は外ねじ山２６を備えており、このねじ山はねじ山付きスリーブ３０内に嵌合するねじとなるよう配置され、上記スリーブは次いで、ピン案内として作用する大きな中空スリーブ３２を接合する径方向フランジ３１に溶接される。図１０に示される如く、T型ヘッド１５の円形横断面は２つの収斂する表面３と４を提供する。これらの表面は開口部２０に向かって流れる水を開口部に向かって収斂させる。ピン２１，２２の平らな端２３は開口部２０の横断面を変えるために作用する。ピンがパイプ内で動くにつれて、図８a、及び８bに示す如く、端は次第に開口部２０を閉じる。
【００１８】
他の選択肢としては、T型部片のヘッド（図示せず）は対向側面が開口部に向かって収斂している三角形横断面をもつものとすることができる。１コーナーに開口部をもつ正方形チューブもまた、２つの収斂する壁を提供する。
【００１９】
他の実施例では、ヘッドは溝の底部に開口部をもつ細長い溝を有する長方形ブロックとすることができる。ピンは溝内を摺動する形材内にある。ピンの隣接端は収斂する表面を限定するよう面取りされていて、ピンの真っ直ぐな縁は、開口部を横切る調節可能のスリットを限定するために開口部に隣接している。
【００２０】
上述のノズルはフラットな噴霧プロフィールを提供する。正確なプロフィールは開口部20内のピン２１，２２の位置に依存して変わる。
【００２１】
ピン案内３２の変位は開口部２０の横断面を変えるようピン２１，２２の変位を起こす。もしピン案内が適当なサーボ機構に連結されるならばノズルはピンの位置に依存する常に可変の出力をもつことができる。理想的には、各ピンは反対方向に同じ量だけ動く。
【００２２】
ノズルは、完全な入力流体圧力を維持する一方で、その出力を変えることができるという利点を有する。このことは、調節可能性が入力流体圧力の変化又はノズル端を置き換えることによる開口部の変更の何れかによっている大部分のフラットジェットノズルとは異なっている。
【００２３】
好適実施例では、ノズルの出口開口部２０は円形であるが、他の形状を予想できることは言うまでもない。より大きい直径の開口部は小さい噴霧角度を提供する一方、より小さい開口部直径は噴霧角度を増す。他方、幅広のスロットは非常に幅広の噴霧角度を提供する。流体流は、ピン２１，２２を離すことにより開口部２０の幅を増すことによって増すことができる。逆に、流体流の減少はピン２１、２２を近づけることによって達成される。好適には、圧力は常に、一定に、即ちその最大値に留まる。最大圧力の使用はより高い速度とより小さい噴霧粒度をもたらす。ピンが互いに接近すればするほど、小さい噴霧粒度と、より小さい流体流をもたらすが、このことは人工雪製造にとって理想的なことである。
【００２４】
上述の可変のフラットノズル１０は人工雪製造装置に使用するために特にデザインされているが、このノズルは他の産業用の広範囲の用途に使用できることは言うまでもない。ノズルの調節は、ピンを変位させるためのスパナ、アレン(Allen)キイ又は類似のかかる工具によって又は、図７に示される如きピン案内を駆動することによるより自動化された手段によって、手動でなすことができる。
【００２５】
図1乃至１１は1列に並んだ上述の種類の４つのノズル１０を利用する人工雪製造装置Sを示す。図３に示す如く、ノズル１０は、ノズルから噴出される水粒子柱がそれらの最大幅で出会うように離間して据え付けられている。
【００２６】
図５に示される如く、人工雪製造装置Sは調節可能の基礎構造Bの回りに旋回させられる柱Mを含み、上記基礎構造は調節可能のスキッド５５上に据え付けられた３つの脚部５１、５２、５３を含み、上記スキッドは約２メートルだけ外方に延びており、共通のピッチ円の回りに等間隔をおいて離間している。脚部５１，５２，５３は柱Mを回転可能に据え付けている調節可能の三角形の突っ張り構造６０を支持している。柱は基礎構造Bの中心に据え付けられている垂直柱６１を含み、この垂直柱６１は後方に引きずるアーム６２をもち、このアームは据え付けブラケット６３で終端し、このブラケットは次いで、２つの接近している平行四辺形リンク仕掛け６４，６５を支持する。平行四辺形リンク仕掛け６４，６５は、ヘッド組立体Hを旋回可能に支持し、この組立体は噴霧ヘッドHにしっかり固定されている１対の三角形支持フレーム６６、６７の形をなしている。
【００２７】
噴霧ヘッドHは図５に示されており、特に、マニホルドと称される細長い水パイプ７１を含み、このパイプはそれから４つの調節可能のノズル組立体が突出しており、これらの組立体は上述した種類のものであり、図7乃至９に示されている。各ノズル１０はまた、図５に示されている如き圧縮空気ジェット７５と関連させられている。ジェット７５はパイプ７６によって相互連結されておりそして共通の圧縮空気源によって供給される。ノズル１０と空気ジェット７５の配列は図１と３に示されている長方形の風羽根７４を支持する。圧縮空気と水は可撓性パイプによってヘッドHに供給され、この可撓性パイプは柱Mから下に、図４に示す如く、地面まで延びている。
【００２８】
平行四辺形リンク仕掛け６４，６５は平行な接近した形状をなしている。図４に示されている各平行四辺形リンク仕掛け６４，６５は２つの細長いアーム６８，６９を含み、これらのアームは一端で柱M上の据え付けブラケット６３にそして他端で噴霧ヘッドH上の三角形フレーム６６又は６７に枢着されている。平行四辺形リンク仕掛けは図２に示される如き、種々の垂直位置をとる機会をもつ。アーム６８，６９は最高位置では垂直に延びるが、最低位置ではアーム６８，６９は水平線の下に僅かに延びる。各場合に、ジェット組立体用の三角形支持体は水平線に対して同じ角度に留まっている。三角形フレーム６６，６７は主羽根７４に対する補助的風向計として作用するためにシート材料内に覆われることができる。平行四辺形リンク仕掛けは引きずりアーム８０に取り付けられており、このアームはばね８１に連結されており、このばねは次いで、柱Mの基底部の後方に延びるフランジ８２に取り付けられる。ばね８１は平行四辺形リンク仕掛け６４，６５を、垂直位置を取るように押圧するよう作用し、そして下方位置は羽根７４に当たる風によって、組立体をばねに抗して下方へ偏向させる。ばねは調節できることは言うまでもない。そして空気圧的又は液圧的制動器の如き他の機構がばねに取って代わり得ることは言うまでもない。組立体Sの最大高さはほぼ6メートルである。
【００２９】
上述の如く、噴霧ヘッドHは４つの調節可能のフラットノズルを合体しており、その各々は圧縮空気ジェットと関連させられている。圧縮空気と各調節可能のフラットノズル１０との関連は図９乃至１１に示されている。空気ジェット７５は水平線から２１°だけ下方へ傾斜している三角形横断面の勾配付きジェット本体７６の形をなしている。ジェット本体７５は複数の、好適には３と１４の間の小さい開口部７７で終端する。各開口部７７の下側は、空気ジェットの下側から切除される引きずっている帆立貝形の溝７８をもち、水ジェット１０の配置は、図１０に示されている如く、水が空気ジェットと開口部７７の端を接線方向に通過するときに、水が最初に空気ジェット７５の下側に衝突するようなものとする。勾配付きのノズル本体の端７９の孔７７は、それらの孔が引きずっている帆立貝形の溝７８と合流するよう底面まで延びるように、穴あけされている。開口部の頂部に限定されている薄い縁は氷が付着する表面積を減らす。更に、水柱Pの速度は、それが開口部を通過するときに、氷を一掃する。
【００３０】
図６a乃至６cは空気ノズル７５と水ジェット１０の調節可能性を示す。空気チューブ７６は細長いシャフト１０１上に据え付けられており、このシャフトはねじ１０３を経て支持ブラケットに保持されているスリーブ１０２の回りで軸線方向に変位可能である。ジェット７５は次いで、図６a乃至６cに示される如く、実質上水平軸線の回りに回転可能となるよう、シャフトに据え付けられている。また、ジェット７５は、図６cに示すフランジブラケット組立体１０５によって空気チューブ７６に関して傾斜することができる。水ジェットと水供給アームの位置は図６a、６b、６cに示す如く、支持ブラケットに実質上固定されている。
【００３１】
図７、８に示す如く、ノズルオリフィス寸法の調節はピン２１，２２の変位によって行われる。各ノズル１０の出口開口部２０の横断面を変えるためにピンを変位させるために、ピン支持スリーブ３０はスライド３２にウエブ３９を介して連結されている。スライドは空気パイプ７６に関して同軸に置かれており、図７aに示す如く、各スリーブ３２は空気パイプ７６上に摺動可能に嵌合するよう配置されている。調節可能のノズル１０の左側スリーブ３０のすべては第１の細長いロッド９０に連結され、右側スリーブ３０のすべては第２の細長いロッド９１に連結されている。ロッド９０と９１は夫々のスリーブ３２にボルト止めされており、そのためロッド９０，９１の変位が、スリーブ３２を動かし、次いでピン２１又は２２を各ノズル１０の開口部に出入りするよう動かす効果をもつようになす。ロッド９０、９１は、外ねじ山付きロッド９２，９３を支持するねじ山付きボス９７に連結され、上記ロッドは傘歯車９４の対向する側面から延びている。傘歯車９４は柱から下方へ延びているシャフト９６に連結された第２の傘歯車９５とかみ合っており、その傘歯車は柱の基底部から駆動されることができる。かくして、シャフト９６の回転は傘歯車９４から延びている２つのロッド９２，９３に回転を伝える。２つのシャフト９２，９３は反対のねじ山をもち、左側シャフトは、第１のロッド９０を１方向に変位させるようボス９７を動かす効果をもつ左側ねじ山をもち、右側シャフト９３は、ロッド９１を反対方向に変位させるようボス９８を動かす効果をもつようになす。
【００３２】
図８a、８bに示される如く、ピン２１，２２の位置の微小な調整はアレン(Allen)キイを使用して、それらのスリーブ内でピンのねじ山付き端２６を調節することによってなすことができる。
【００３３】
図１２乃至１６は人工雪製造装置に使用するためのヘッド１１０の第２実施例を示す。このヘッドは上述の柱組立体によって支持されることは言うまでもない。
【００３４】
ヘッド１１０は主ビーム１１５を横切って据え付けられた４つの噴霧ヘッド組立体１１１〜１１４を含み、上記ビームは実質上長方形のアルミニウム押し出し材の形をなしている。主ビーム１１５は各噴霧ヘッド組立体１１１〜１１４用のしっかりした基底部を提供し、また、中心に位置した風機構１２０を支持し、この機構はフラットな水ジェットノズル１０の調節を容易ならしめる。アルミニウムの押し出し材である１対の細長い駆動レール１１６、１１７は、ノズル１０の調節ピン２１，２２を動かすために、風機構１２０によって駆動される主ビーム１１５の背後に平行に配列して置かれている。
【００３５】
図１２に示す如く、風機構１２０はビーム１１５の中心に置かれ、４つのノズル組立体１１１〜１１４はビーム１１５に沿って等間隔をあけて置かれている。図１５により詳細に示されている風機構１２０は風通しシャフト（図示せず）を含み、このシャフトはヘッドの下から上昇している。上記シャフトは風ブロック１２１に入り、傘歯車（図示せず）を通して２つの同軸に延びるシャフト１２３，１２４を駆動し、これらのシャフトはレールに平行な風ブロックの両側から突出している。歯車は、微小制御と機械的利益を導入するために７:１の歯車比を提供する。各シャフトは次いで、駆動ブロック１２５、１２６とねじ山掛合し、この駆動ブロックは主ビーム１１５上に摺動嵌合している長方形ブラケット１３０，１３１に固定される。各ブロック１２５，１２６は逆ねじ山付きであり、シャフト１２３、１２４の同じ方向の回転はブロック１２５、１２６の線形運動と、反対方向のブラケット１３０、１３１の摺動運動を与える。各ブラケット１３０、１３１は次いで、異なった駆動レールにボルト止めされていて、図５に示す如く、左側ブラケット１３０は外側レール１１７を駆動し、右側ブラケット１３１は内側レール１１６を駆動するようになっている。こうして、柱の基底部に入るシャフトの回転は駆動レール１１６，１１７を反対方向に変位させる効果をもつ。
【００３６】
各ノズル組立体１１１乃至１１４は同じであり、その１つ１１１は図１６に詳細に示されている。ノズル組立体１１１は固定した中心ブラケット１４０を含み、このブラケットは主ビーム１１５にボルト止めされている。中心ブラケット１４０は後面１４１をもち、この後面１４１は次いで、フランジ１４２と１対の直立柱１４、１４４に溶接されており、上記柱はノズルアーム支持体１５０に掛合する。中心ブラケット１４０はまた、水ジェット本体１４５を支持し、この本体は長方形ブロックの形をなしている。水ジェット本体１４５は前の実施例の手法で水入口パイプ１４７とヘッド通路１４８から来る水入口通路１４６を含む。ヘッド通路１４８は２つの調節ピン２１，２２を支持し、これらのピンは出口開口部２０を横切って軸方向に変位可能である。各ピン２１，２２の端はフランジ１５２，１５３にボルト止めされており、このフランジは次いで、ピン駆動装置１５４、１５５によって支持され、この駆動装置はその上で摺動可能となるよう主ビーム１１５を包囲する。ピン駆動装置１５４、１５５はまた、フランジ１５６、１５７に固定されており、これらのフランジは夫々駆動レール１１６，１１７にボルト止めされて、その駆動レールがピン駆動装置に動きを与えるようになす。
【００３７】
空気ノズル７５は、空気供給パイプ１６１に連結されるようノズルアーム１６０を介してノズルアーム支持体１５０内に連結される。ノズルアーム支持体１５０は、アームに対する空気ノズルの枢軸リンク仕掛け１６５に起因して、柱１４３に掛合するナット１６３を通して垂直に、アームの全長に沿ってねじ山付き継ぎ手１６４を通して水平にそして２つの異なった平面を通して回転状に、調節可能である。この全般的な調節可能性は、空気ノズル７５とフラットなジェット水ノズル１０との間の微細調整を可能にする。その関係は本明細書の当初に記載したものと同じである。
【００３８】
図１５に関して記載した如く、風機構２０の操作は、駆動レール１１６、１１７の対向する動きを生ぜしめ、次いで、ピン駆動装置１５４、１５５の対向する動きを生ぜしめ、ピン２１、２２の変位をもたらし、フラットなジェットノズル１０の出口開口部２０の横断面を変えるようになす。図１４aと１４bは、図１４aにおいてはお互いの方に向かって、そして図１４bにおいてはお互いから離れるように、ピンを変位させる駆動装置を示す。
【００３９】
組立体は、正方形チュービングの使用が構成要素に対する積極的案内並びにノズル組立体を据え付けることができる頑強な支持体を提供する、という利点をもつ。ノズル組立体はまた、或る程度の軸方向調節可能性をもって、主支持体に固定されるので、段取りに際して主支持体の全長に沿ったノズルの位置は、変更することができる。ピンの移動は最大約４mmであるので、該機構は精密な増分変化（incremental changes)を提供する或るレベルの精度をもたなければならない。このことは、２mmヘッドの正方形チユービングとブラケットの配置を使用することによって達成される。
【００４０】
上述の人工雪製造装置の操作および特に、改良された人工雪製造技術をもたらす高度の知識と重要な特性を説明するために、最初に必要なことは、一般的用語で、人工雪製造の科学を考えることである。
【００４１】
人工雪製造
人工雪製造は熱交換プロセスである。熱は人工雪製造水から蒸発的及び対流的冷却によって除去され、そして周囲の環境に放出される。この熱は周囲条件とは非常に異なっている人工雪製造水柱内に微小環境を造る。人工雪製造に影響する多くの変数がある。３つの最も重要な変数性は湿球温度、核生成温度、及び小滴寸法である。湿球温度、雪放射銃を出る水滴の温度は典型的には、＋１°C＋6.5°Cの間である。一旦水滴がノズルを通過して空気中に放出されると、膨張及び対流冷却と蒸発の効果に起因して、その温度は急速に低下する。小滴温度は平衡に達するまで続く。
【００４２】
これは湿球温度であり、そして人工雪製造の成功を予測するに際してそれは乾球（周囲）温度と同様に重要である。例えば、−2°Cの人工雪製造温度と10％湿度は−7°Cのそれと90％湿度に等しい。
【００４３】
一旦湿球温度が知られると、水滴が実際にその温度で凍結するかどうかを予測する手法がなければならない。氷は核生成と称される事象により固体（氷）になる液体（水）の結果である。凍結するために、水滴は最初にその核生成温度
達しなければならない。２つの型式の核生成、すなわち同質の核生成と、異質の核生成がある。
【００４４】
同質核生成は他の外来物質又は表面の何れかと接触していない純水内で起こる。同質核生成では、液体状態から固体状態への転換は温度の低下又は圧力の変化によってなされる。しかし、温度は水から氷への転換、又は氷から水への転換に主たる影響をもつ。同質核生成では、水分子の非常に小さい容積が固体状態に達したときに、核生成は始まる。この分子の小容積は胚芽と称され、すべての水が転換されるまで、更なる成長の基礎となる。成長プロセスは放出されている潜熱の除去速度によって制御される。分子は大体等しくかつ非常に急速な速度で胚芽に取り付くか又は胚芽から引き離される。胚芽により多くの分子が取り付くにつれて、エネルギーは放出されて、取り付いた分子の温度を取り付いていない分子の温度より低くなす。成長速度はすべての分子が取り付くまで、続く。この点で固体状態（氷）は確立される。多く人は、純水は0°C又は32°Fで凍結すると思っている。事実、純水についての核生成事象はマイナス40°C又はマイナス40°Fの低さで起こるだろう。このことは最も多く、実験室の実験において又は高い超高層大気（対流圏）内で起こるだろう。
【００４５】
異質の核生成は、水中に外来物質が存在することに起因して、氷がマイナス40°C又はマイナス40°Fより上の温度で出来るときに、起こる。この外来物質は胚芽として作用しそして純水の胚芽より急速に成長する。氷胚芽が形成される場所は氷核生成サイト(site)と称される。同質の核生成におけると同様に、異質の核生成は２つの主なファクターによって：即ち、胚芽の形成に伴われる自由エネルギー変化と、変動する胚芽成長の力学とによって管理される。異質の核生成では、分子の形態及び核生成サイトのおける相互作用のエネルギーは水から氷への転換において支配的影響となる。人工雪製造は異質の核生成のプロセスを含む。核生成体として作用する多くの材料と物質があり、その各々は特定温度又は核生成温度での凍結を促進する。これらの核生成体は一般に、高温度（即ち、ヨウ化銀、ドライアイス、アイス、及び核生成蛋白質、）又は低温度（即ち、カルシウム、マグネシウム、ダスト、及び沈泥）核生成体として類別される。処理されていない人工雪製造水内に多数見出されるのは低温度核生成体である。人工雪製造水の核生成温度は−10°Cと−7°Cの間である。
【００４６】
天然の未処理水滴の95％は広く異なった温度で凍結することが研究により明らかにされた。その平均の温度は18.2°Fである。首尾一貫した高温核生成体を水内へ導入することは、凍結温度を上昇させるだろう。水滴が冷えるにつれて、熱エネルギーは水１グラム当たり１カロリーの速度で大気中に放出される。それが氷の結晶に凍結するにつれて、水滴は水１グラム当たり８０カロリーの速度で追加のエネルギーを放出するだろう。この急速なエネルギーの放出は、水滴の温度を３２°Fに上昇させ、それは凍結が続く間、そのままに留まるだろう。これは、われわれが水は32°F又は0°Cで凍結すると考えることに慣らされている１つの理由である。水は、それが32°F又は0°Cにあるか又はその温度より低く留まる限り、しかしそれが最初にその核生成温度に冷やされた後にのみ、凍結し続けるだろう。過剰のエネルギーはすべて大気中に消散されるだろう。所定容積の水内における種々の核生成体の分配は全体的に無作為であるので、水滴の寸法又は高温度核生成体の数は凍結が起こる温度{核生成温度）に重大な効果をもつ。天然水では、水滴の寸法が減少するにつれて、小滴が高温核生成体を含む見込みもまた減る。逆に、より大きい水滴は高温核生成体を含む機会が大きい。人工雪製造装置の最適の状態は、雪放射銃ノズルを通過する水のすべての小滴が少なくとも１つの高温度核生成体を含みそして水柱内で凍結するようなものである。
【００４７】
核生成温度の変数と小滴間の関係は２つの統計的に確実な結論に要約される。第１には、小滴寸法の50％増加は核生成温度の１度Fの増加をもたらす。第２には、小滴寸法の50％増加は核生成温度の３度Fの減少をもたらす。これらの結論は300ミクロンの平均小滴寸法に基づいており、そして十分な高温度核生成体が存在しなければ、小滴寸法の減少は高温核生成を促進することに対する逆効果となり得ることを示す。小滴寸法と蒸発間の関係を見ると、雲の種まきの研究は、＊小滴寸法の50％減少は、蒸発速度の４倍の増加を生じることを示す。＊50％小さい小滴は、平均300ミクロン小滴が落下する距離の丁度８分の１落下した後に、蒸発して無くなる。これらの結論は更に、特に水のロスが決定的問題となる区域において、非常に小さい小滴を使用することからくる望ましくない結果を指摘する。小滴寸法対核生成温度に関して、より大きい水滴と共に高温度核生成体を使用することによって人工雪製造と効率を増すことは可能である。この方法はしばしば、水流の増大を考慮に入れ、蒸発を減らし、そして地面上により多くの雪を生じる。事実、研究によれば、もし小滴寸法と核生成温度が最適化されるならば、水流の20％の増加は雪容積を40％まで増すことができることが分かった。
【００４８】
要約
人工雪製造プロセスは冷たい周囲空気内に水滴を噴霧することを含み、水滴から来る熱は周囲空気内に伝えられ、水滴は凍結し始める。もし水滴間に十分な温度差があれば、そして十分な停滞時間があれば、水滴は地面に当たる前に凍結するだろう。雪に変換することができる水容積は多くのファクターに依存する。
【００４９】
初期の水温度
水のより高い温度は、より多い熱が凍結が起こり得る前に除かれる必要のあることを意味する。
【００５０】
高温度核生成体
一旦水滴が0°Cの温度に達すると、水滴がその潜熱を放出して雪に転換する前にその水滴は高温核生成体が存在することを必要とする。
【００５１】
小滴寸法
水滴の寸法は雪に転換するその能力を決定する。水流を寸法の変わった水滴に転換する方法は多くあり、水ノズルの使用と圧縮空気は有力な２つの方法である。小さい水滴は周囲空気により多くの表面積を提供するが、低湿度では蒸発する傾向があり、そして高温度核生成体を存在させそうではない。より小さくなれば、それらはより小さい質量をもち、それらを運び去ることができる激しい風に対して無防備であり、より小さい粒子もまた、低速をもち、より大きい停滞(hang)時間がある。小さい水滴は、より大きい表面積と、周囲空気との温度差が低いときに助力するより大きい停滞時間に起因して、限界人工雪製造温度では望ましい。大きな表面積はまた、蒸発冷却効果を助長する。
【００５２】
より大きい水滴はより小さい表面積、より大きい質量、より高い速度をもち、かつ高温度核生成体を存在させる高い機会をもつ。周囲空気がより冷たいときには、粒子温度との温度差はより大きく、それ故、より大きな熱交換が起こる。水滴によって放出される潜熱は、取り巻きの周囲空気内へ容易に消散される。速度が高い程、熱交換はより大きくなる。
【００５３】
それ故、人工雪製造銃は限界条件においては小さい水滴寸法をそしてより冷たい条件ではより大きい水滴粒を生じるべきである。
【００５４】
停滞時間(Hang Time)
水滴が周囲空気と接触する時間が長ければ長い程、水滴粒子が凍結する機会はより多くなる。人工雪製造銃がより大きい生産量をもてば、水滴粒子は空気中でより高い位置に上がる。高速で放射された水滴はまた、より多くの停滞を達成するだろう。人工雪製造銃をできるだけ高くして水滴粒子をできるだけ速く放出することが肝要である。
【００５５】
水容積
上記のファクターが与えられると、上記ファクターの効率に依存して雪に転換され得る一定の水容積のみが存在する。水容積の制御は、周囲温度の変化を補償するために任意の雪放出銃デザインに具体化される必要がある。
【００５６】
高温度核生成
殆どの人工雪製造銃は殆どが氷結晶の形をなす高温度核生成体を造るシステムをもつ。このことは通常、水と圧縮空気を組み合わせることによって達成される。
【００５７】
圧縮空気
空気はガスであり、又はより正確には、ガスの混合物である。液体とは異なり、ガスは圧縮可能であり、空気の所定容積は、ずっと小さいスペース内に入れることができる。しかしながら、その小さいスペースを満たすためにガスは高圧で存在するだろう。物理学の基本的法則は、ガスの圧力とその容積はその温度に関係しており、圧力が上昇すれば、温度も上昇する。しかし、温度は必ずしも高い状態に留まらない。その温度は低下することがある。
【００５８】
圧縮ガスが解放されて、その元の圧力に戻ると、多量の機械的エネルギーが解放される。同時に、多量の熱が吸収される。圧縮空気を人工雪製造のかかる重要なファクターにするのは、これらの最後の２つの特性である。空気によって解放される機械的エネルギーは水流を微小な水滴に分裂させ、次いで、それらを大気中に推し進める。圧縮空気が銃から脱出するにつれて、その圧縮空気は熱を吸収する、換言すれば、冷える。
【００５９】
人工雪製造の最新の技術
現在、人工雪製造方法には４つの異なった方法がある：
１．ファン銃
２．内部混合空気水銃
３．外部混合−空気水銃
４．水専用銃
【００６０】
ファン銃は胴体を通して多量の周囲空気を推し進める包囲された電気ファン（fan)をもつ大きな胴体からなる。胴体の端には、複数の列をなして普通に配置された水ノズルの配列があり、上記ノズルは互いに独立して回されることができる。各列は非常に微細な粒子を造る90個までの小容量の中空の円錐形ノズルから構成することができる。水粒子はファンが造る多量の空気によって周囲空気中に放射される。ファン銃は通常、核生成リングと称される外リングをもつ。このリングは少数の小型の空気／水ノズルをもち、これらのノズルは内部混合式空気／水銃と同じ手法で作動する。搭載型圧縮機がこのリングを作動するために使用される。核生成リングの主役割は核生成リングと称される氷結晶を造ることである。氷結晶は、水柱に吸い込まれて大量の水柱を核生成させる前に、大量の水柱に沿って或る距離運ばれる。ファン銃の操作は１列のノズルを一度に開き、ノズルに送る水圧力を変えることによってなされる。一旦全圧力が１列に得られると、もう１つの列が開かれて、水圧力が調節される。
【００６１】
内部混合型空気／水銃
内部混合型空気／水銃は出口オリフィスをもつ共通チャンバ内に集まる圧縮空気ラインと水ラインからなる。圧縮空気は共通チャンバに入り、膨張して、水流をより小さい粒子に粉砕し、それらを周囲空気内に放出する。銃の操作は共通チャンバ内に入る水の圧力を調整することによって行われる。内部混合型銃の共通の特徴は水流が増したとき、空気流が減り、またその逆の関係も成り立つ。水圧は通常は80乃至125 psiとなる空気圧を通常は超えることはできない。広範囲の水柱と水滴寸法を造る多数のオリフィスと混合チャンバの形状がある。
【００６２】
外部混合型空気／水銃
外部混合型空気／水銃は通常、１つのヘッド上に配置された固定オリフィスのフラットジェットノズルの１配置からなる。ヘッドは通常は、水滴をより小さい粒子に解体するか又はそれらを推し進めるための圧縮空気がないという事実に拠り、水滴により多い停滞時間を与えるために柱上に置かれる。ファン銃の場合と同様に、外部混合型銃は、大量の水柱内に差し向けられる氷結晶を造るために小さい内部混合型ノズルを使用する核生成ノズルをもつ。銃の制御は、固定オリフィスのフラットジェットノズルを異なった寸法に変えることによるか、又はファン銃の場合のように、ノズル列を開くことによっている。
【００６３】
水専用銃
水専用雪放出銃は圧縮空気又は核生成ノズルをもたない。ヘッドは、通常は最低で6メートル高さの高い柱上に組立てられた幾つかのフラットなジェットノズルを含む。この型式の雪放出銃は、‐６°Cで開始する温度で使用されそして高温度の核生成添加剤をもちいてより良く作動できるに過ぎない。
【００６４】
好適実施例
本出願の対象である人工雪製造装置は、それが該プロセスに含まれる各構成要素の最大効率を使用するという事実により現存する技術とは異なっている。人工雪製造装置Sは１列に配列した４つの可変ノズル１０を利用する外部混合／水銃であり、それらのノズルは、フラットな水平面上に形作るためのフラットな水の出力模様を提供するものである。圧縮空気はフラットな形状をなす水柱P内に導入さそして交差点の水柱と同じ寸法をもつ。この人工雪製造装置の重大な特徴は、銃の制御がノズルオリフィス寸法を調節すること、従って水流を変えることによることにある。このことは、水の最大圧力が利用されて、より高い速度をもつ一貫した滴寸法を造り、通常の人工雪製造銃から投出することを可能にする。
【００６５】
圧縮空気は圧縮空気が大部分のエネルギーをもつ箇所で直接水柱P内に導入される。圧縮空気からの最大エネルギーは、水粒子の霧化を大幅に増し、そして水滴の最大冷却と放射を与える。空気オリフィスの出口における直接の温度は−40°C程の低さとすることができ、この温度は大量の水柱をほぼ0°C。及びそれ以下まで低下させ、また、非常に冷たい空気もまた、氷結晶を造り、それらの氷結晶の若干は、大量の水柱内に運び込まれる一方、その若干は水柱から吹き出されて、より遠い距離の箇所で再び吸い込まれる。氷結晶のこの高濃度は、大部分の水滴に接種する豊富な高温度核形成体が存在することを保証する。
【００６６】
もし水柱温度が0°Cになる前に氷結晶が大量の水柱内に放射されるならば、氷結晶は溶融するだろう。これは、大量の水が、それらが導入される前に、周囲空気によって運び去られる水内の熱のために十分な時間をもつために、他の外部混合銃が水ノズルからより遠い距離離れた箇所で水柱内に造られる氷結晶を放射する理由である。風の強い条件では、これらの氷結晶の若干は運び去られて、大量の水の核生成を減少させる。
【００６７】
水圧力のエネルギーは、それが水流を制御するために調整されるので利用されないことを除いては、内部混合銃は、同じ方法で圧縮空気を利用する。大部分の内部混合銃のための最大水圧は普通は、圧縮空気圧を超えない（即ち、7バール−ところが、可変のフラットジェットは40バールを超える圧力で作動することができる）。固定チャンバの性質は、水が多く使用されればされる程、空気はより少なく使用されることを要求し、その空気容積は、チャンバ内に存在することができ、同様なことは逆の場合にもある。圧縮空気は水の放射と霧化のための手段に過ぎない。圧縮空気の量がより多い水流によって限定されると、効率は減少する。水のエネルギーは利用されないので、圧縮空気の容量は増加しなければならず、このことは銃の製造をより高価になしかつ操業を騒々しくする。
【００６８】
好適実施例の人工雪製造装置は、たとえ水流がより真っ直ぐな曲線を与えそして銃当たりの生産量をより大きくできても、そしてそれがより小さい空気ノズル寸法を使用する水柱内に直接供給される圧縮空気のより低い消費をもち、その結果かなり迅速な作業をもたらすので、同じ量の圧縮空気を使用する。これらの２つの媒体の共同作業は得ることができる殆どの効率を与えて、均質媒体サイズの水粒子の一貫した水柱を造り、これらの粒子は最高の可能な速度と高温度の核生成体（氷結晶）をもつことを可能にする。
【００６９】
外部混合銃は水柱を霧化するのに圧縮空気を使用しないので、形成される水滴はずっと大きく、水柱内により大きい異なった寸法範囲をもつ。低圧では、水滴は1000乃至4000ミクロン程の大きさとすることができる。この場合、好適実施例では、300 乃至600ミクロン範囲内の水滴を造る。
【００７０】
好適実施例は、非常に高い水柱速度と表面積をもち、これはより多い周囲空気を水柱内に導入させて、追加の冷却を与えることとなす。ヘッドH上の風羽根７４の形状は傾斜した航空機翼に似ており、ノズル出口を越えて加速するよう風をヘッドの後ろから差し向けて、冷空気量を増して水柱内に入れそしてその速度を加速するのを助ける。
【００７１】
好適実施例はヘッドを地面から1メートル乃至6メートル上に置くことを可能にする携帯型柱配置を利用する。主柱部材は平行四辺形をなし、この平行四辺形に対してヘッドが頂部に取り付けられており、柱が上げ下げされるとき、ヘッドは一定の角度を維持して、水柱の軌道に一貫性を与える。他の雪放出銃柱は固定柱をもち、柱が下げられたとき、ヘッドの角度は徐々に一層地面内を指して、雪放出銃効率を減らす。大部分の外部混合銃は下げられることはできない。それらは、水滴を凍結させるための十分な停滞時間を作るために柱の高さに頼っているからである。好適実施例の装置は、地面より上1メートルの雪を効率よく作ることができる。この効率は高さと共に増す。
【００７２】
雪放出銃用の大部分の6メートル柱は永久的に固定した地面位置にある。好適実施例の装置は、スノーモービルによって曳行されそして複数の異なった位置に設定されることができる。柱の脚は、容易に曳行されることができるよう、スキッドを取り付けられることができる。また、脚は調節することができ、そのため、柱は平坦でない地形上で同じ高さにすることができる。図４を参照されたい。脚部のフラットな外形はスキーヤーに与える危険を減らす。主柱は基底部で旋回するが、これはヘッドを風で回らせる。ヘッドH上の風羽根７４は風を捉え、そして風向計が動作するのと同じ手法でヘッドを下方へ押す。これは、横風は、大量の水を一緒に吹き付けて、表面積と速度を小さくすることによって、水柱の効率に影響するので、銃の効率を増す。柱はばね８１によって釣り合わせられており、このばねは柱の上昇と下降を迅速にかつ容易になす。風羽根は７４は上方へ傾斜させられており、強風の場合には、これはヘッドを地面近くへ押すことによって、高さを自動的に下げる。これは、より多くの雪がスキー滑走路上に堆積するのを助ける。もし柱が強風中でその最大高さに留まるべきであるならば、造られる雪は運び去られる可能性がより強いだろう。
【００７３】
重い氷条件の場合、ヘッドは氷の重量によりそれ自体で下がり、そのためその氷は棍棒によって容易に除氷することができる。
【００７４】
好適実施例の装置はファン銃(fan gun)と同じ効率と生産性をもつが、より大きい水粒子を造る。ファン銃は購入費用がより高価になり、そして山上により多くの電気的基幹施設を必要とし、それ故、それらの移動を限定することになる。ファン銃の移動は、それらの寸法と重量のために、高価な雪手入れ(grooming)機械の使用を要求する。高価な永久的なタワーデザインはファン銃を空気中へ６メートル上昇させるのに必要であり、それは職員に対して追加の危険性を導入することになる。ファン銃は、高地での任務、例えばカバーの取り除き、制御装置の除雪を果たすために、職員を必要とする。
【００７５】
本装置のより精巧な型式においては、湿球温度センサーが周囲温度センサーと合体され、この周囲温度センサーはまた水温度を検知する。水圧力センサーもまた含まれている。コンピュータはセンサーの示度を絶えずモニタしており、設定された条件で雪を最も効率的に造るために最適であるノズル開口部寸法を選択する。かくして、電力供給されるサーボモータの使用は周囲条件での変化に依存して、ノズル開口部を継続的に調節することを可能にする。風の方向と強さの変化は柱のヘッド上の羽根によって提供され、これは風下の柱ポイントとヘッドに風によって指向させられる適当な高さを取らせる。ノズルが柱の有効高さに拘わらず水平線に対して直角に傾斜することを平行リンク仕掛けは保証する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】人工雪製造装置の斜視図である。
【図２】３つの異なった垂直位置にある人工雪製造装置の側立面図である。
【図３】人工雪製造装置の平面図である。
【図４】平坦でない傾斜面上に支持された人工雪製造装置の側立面図である。
【図５】図１に示す人工雪製造装置のヘッドの詳細斜視図である。
【図６ａ】3つの異なった相対的位置の内の１つの位置にある水ジェットと空気ノズルを示す図５の線6−6に沿って取った横断面図である。
【図６ｂ】3つの異なった相対的位置の内のもう１つの位置にある水ジェットと空気ノズルを示す図５の線6−6に沿って取った横断面図である。
【図６ｃ】3つの異なった相対的位置の内のもう１つの位置にある水ジェットと空気ノズルを示す図５の線6−6に沿って取った横断面図である。
【図７】図５に示す円７によって囲まれたヘッドの一部の拡大横断面図である。
【図７ａ】ノズルを調節する手段を示す２つの隣接したノズルの横断面図である。
【図８ａ】２つの位置の内の１つの位置にある水ジェットの出口を示す図７の線8−8に沿って取った横断面図である。
【図８ｂ】２つの位置の内のもう１つの位置にある水ジェットの出口を示す図７の線8−8に沿って取った横断面図である。
【図９】空気ジェットと水ジェットの物理的関連を示す線xに沿って取った横断面図である。
【図１０】水柱が空気ジェットに接触する関係を示す横断面図である。
【図１１】空気ジェットの下側の斜視図である。
【図１２】第２実施例の人工雪製造装置のヘッドの斜視図である。
【図１３】ヘッドの平面図である。
【図１４ａ】フラットなジェットノズルを調節する機構の１つの動きを示すヘッドの平面図である。
【図１４ｂ】フラットなジェットノズルを調節する機構のもう１つの動きを示すヘッドの平面図である。
【図１５】フラットなジェットノズルの調節機構を示す図１３の区域１５内の拡大斜視図である。
【図１６】フラットなジェット水ノズルと空気ノズル間の関係を示す図１３の区域１６内の拡大斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はノズルに関し、更に詳細には人工雪製造装置に使用するフラットジェットノズルに関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明はまた人工雪製造装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を噴霧するための産業用に特に使用されるノズルには多くの型式、デザイン及び形状がある。この種のノズルは潅水、掃除、塗装、及び消火作業に使用される。この種のノズルを合体した噴霧システムは広範囲の産業上の用途をもつ。また、ノズルは人工雪製造装置に使用され、本発明の対象であるノズルの主な用途は人工雪製造装置に使用することである。
【０００３】
フラットな噴霧模様を作るフラットジェットノズルは既知である。これらのノズルは液体をフラットな又はシート型噴霧として液体を散布する。或るものは、噴霧模様の軸線が入口パイプ連結部の軸線と連続している楕円形オリフィスを使用する。他のものは、偏向体を使用し、その偏向面は噴霧模様を入口パイプ連結部の軸線からそらせる．フラットな噴霧模様を提供する幾つかの異なったノズルがある。これらのノズルの変化は噴霧模様にかなりの変化を提供する。通常、この種のノズルの調節可能性は液体圧力の変化に限られる。
【０００４】
人工雪製造の成功に寄与する幾つかのパラメータがある。これらのパラメータの一定の変動は、有効な人工雪製造装置は最適の効率を保証するよう連続的に調節可能とする必要があることを意味する。調節可能性と、結果として生じる効率は、成功した人工雪製造にとって、重大であり、そしてしばしばスキー行楽地の経済にとって重大である。
【０００５】
それは、フラットな噴霧模様を作るノズルのデザインを取り巻く問題点および本発明とその派生物をもたらす人工雪製造装置の問題点である。
【０００６】
（発明の要約）
本発明の1態様によれば、フラットな噴霧模様を造るノズルが提供され、そのノズルは出口開口部をもつ端壁で終端する流体通路を含み、流体通路は開口部に向かって流体をそらせる少なくとも１つの偏向体と、開口部の横断面を変えるための調節可能の手段とをもつ。好適には、流体通路は開口部に向かって収斂する少なくとも２つの壁部分をもつ。開口部の横断面を変える手段は、変位可能のシャッターを含むことができ、これらのシャッターは、横断面の開口部を閉鎖又は増大させるために、開口部の対向する両側から動く。
【０００７】
好適には、端壁は、流体通路の端を横切って延びる横部材によって備え付けられており、チューブは、開口部の横断面を減らすか又は増すために開口部を横切って動くようにされる軸方向に変位可能のピンを支持している。
【０００８】
好適実施例では、ピンの軸方向変位を制御する手段が設けられる。
好適実施例では、ノズルはT型部片からなり、その脚部は流体通路を限定するパイプであり、T型のヘッドは流体通路の端を横切って置かれたパイプであり、開口部は流体通路と軸方向に整列してT型のヘッドに置かれており、１平面内で終端しているピンは、ピンの端面が開口部の横断面を変えるよう開口部を横切って動くことができるように、T型に沿って変位可能となるようT型のヘッドの各端に置かれている。
【０００９】
好適実施例では、流体通路と横部材は円形であり、流体通路の直径は横部材の直径と同じある。また好適には、開口部の横断面を調節する際には、ピンは反対方向に同じ距離動く。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、使用に際して水滴柱を放射するために上方に傾斜した少なくとも１つのフラットなジェット水ノズルを含む人工雪製造装置が提供され、ノズルは圧縮空気のジェットに隣接して置かれかつ出口開口部をもっており、またこの人工雪製造装置は、周囲条件に適合するために水滴柱の特性を調節するために開口部の横断面を変える手段をもっている。
【００１１】
好適には、圧縮空気のジェットはノズルの下流側に置かれる。圧縮空気のジェットは好適には、開口部の1配列を含む。その配列の幅は、空気ジェットの所の水滴柱の幅に等しい。
【００１２】
好適には、4個のフラットなジェット水ノズルが水平面内に離間して置かれ、そのノズルの間隔は各水滴柱の最大幅に等しい。
【００１３】
本発明の更に別の態様によれば、ヘッドを支持する回転柱を含む人工雪製造装置が提供され、このヘッドは少なくとも２つの離間したフラットなジェット水ノズルを含み、各ノズルは出口開口部をもち、各ノズルは、圧縮空気のジェットに隣接して置かれており、また、この人工雪製造装置は、各ノズルの出力を変えるために各開口部の横断面を変える手段を含む。
【００１４】
好適には、ヘッドは垂直に調節可能である一方、水と空気ノズルの傾斜角度は維持する。好適実施例では、各ノズルから逃出する水滴柱は空気ジェットの下側に対して接線方向に差し向けられる。空気ジェットは好適には、複数の離間した出口開口部の１配列をもち、この配列の幅は、空気ジェットの所の水滴柱の幅と実質上同じである。
好適には、ヘッドは、水滴柱がそれらの最も幅広の箇所で出会うように離間した４つのノズルを含む。
【００１５】
（好適実施例の説明）
添付図面に示されている好適実施例は、調節可能のフラットなジェットノズルを合体している人工雪製造装置に関するものである。本発明は、多くの噴霧作業にそれ自体応用可能なノズルと、ノズルを合体している人工雪製造装置の両者を包含するが、人工雪製造装置はその改良されたデザインと操作に寄与する多くの他の特徴をもつ。
【００１６】
ノズル１０は図７、８に詳細に示されている。それは人工雪製造装置と関連して示されているが、このノズルは人工雪製造に全く関係のない多くの分野に利用可能であることは言うまでもない。このノズルはフラットなジェットノズルを必要とする任意の工業噴霧用に利用可能である。
【００１７】
添付図面の図７乃至１０に示される如く、調節可能のノズル１０はT型部片１１を含み、その脚部１２は円筒形の流体通路であり、この流体通路は長方形の据え付けプレート１３に固定される。脚部１２の端を横切って溶接されているのは円筒形パイプ１５の１部片であり、その円形出口開口部２０が流体通路の軸線と同軸に置かれている。パイプ１５は１対の円筒形ピン２１，２２を収容するために中空である。各ピンは円筒形であり、1端で平面２３で終端している。Oリング２４は面２３から離間しているがそれに接近しているピンの外部の溝２５内に置かれている。ピンの他端は外ねじ山２６を備えており、このねじ山はねじ山付きスリーブ３０内に嵌合するねじとなるよう配置され、上記スリーブは次いで、ピン案内として作用する大きな中空スリーブ３２を接合する径方向フランジ３１に溶接される。図１０に示される如く、T型ヘッド１５の円形横断面は２つの収斂する表面３と４を提供する。これらの表面は開口部２０に向かって流れる水を開口部に向かって収斂させる。ピン２１，２２の平らな端２３は開口部２０の横断面を変えるために作用する。ピンがパイプ内で動くにつれて、図８a、及び８bに示す如く、端は次第に開口部２０を閉じる。
【００１８】
他の選択肢としては、T型部片のヘッド（図示せず）は対向側面が開口部に向かって収斂している三角形横断面をもつものとすることができる。１コーナーに開口部をもつ正方形チューブもまた、２つの収斂する壁を提供する。
【００１９】
他の実施例では、ヘッドは溝の底部に開口部をもつ細長い溝を有する長方形ブロックとすることができる。ピンは溝内を摺動する形材内にある。ピンの隣接端は収斂する表面を限定するよう面取りされていて、ピンの真っ直ぐな縁は、開口部を横切る調節可能のスリットを限定するために開口部に隣接している。
【００２０】
上述のノズルはフラットな噴霧プロフィールを提供する。正確なプロフィールは開口部20内のピン２１，２２の位置に依存して変わる。
【００２１】
ピン案内３２の変位は開口部２０の横断面を変えるようピン２１，２２の変位を起こす。もしピン案内が適当なサーボ機構に連結されるならばノズルはピンの位置に依存する常に可変の出力をもつことができる。理想的には、各ピンは反対方向に同じ量だけ動く。
【００２２】
ノズルは、完全な入力流体圧力を維持する一方で、その出力を変えることができるという利点を有する。このことは、調節可能性が入力流体圧力の変化又はノズル端を置き換えることによる開口部の変更の何れかによっている大部分のフラットジェットノズルとは異なっている。
【００２３】
好適実施例では、ノズルの出口開口部２０は円形であるが、他の形状を予想できることは言うまでもない。より大きい直径の開口部は小さい噴霧角度を提供する一方、より小さい開口部直径は噴霧角度を増す。他方、幅広のスロットは非常に幅広の噴霧角度を提供する。流体流は、ピン２１，２２を離すことにより開口部２０の幅を増すことによって増すことができる。逆に、流体流の減少はピン２１、２２を近づけることによって達成される。好適には、圧力は常に、一定に、即ちその最大値に留まる。最大圧力の使用はより高い速度とより小さい噴霧粒度をもたらす。ピンが互いに接近すればするほど、小さい噴霧粒度と、より小さい流体流をもたらすが、このことは人工雪製造にとって理想的なことである。
【００２４】
上述の可変のフラットノズル１０は人工雪製造装置に使用するために特にデザインされているが、このノズルは他の産業用の広範囲の用途に使用できることは言うまでもない。ノズルの調節は、ピンを変位させるためのスパナ、アレン(Allen)キイ又は類似のかかる工具によって又は、図７に示される如きピン案内を駆動することによるより自動化された手段によって、手動でなすことができる。
【００２５】
図1乃至１１は1列に並んだ上述の種類の４つのノズル１０を利用する人工雪製造装置Sを示す。図３に示す如く、ノズル１０は、ノズルから噴出される水粒子柱がそれらの最大幅で出会うように離間して据え付けられている。
【００２６】
図５に示される如く、人工雪製造装置Sは調節可能の基礎構造Bの回りに旋回させられる柱Mを含み、上記基礎構造は調節可能のスキッド５５上に据え付けられた３つの脚部５１、５２、５３を含み、上記スキッドは約２メートルだけ外方に延びており、共通のピッチ円の回りに等間隔をおいて離間している。脚部５１，５２，５３は柱Mを回転可能に据え付けている調節可能の三角形の突っ張り構造６０を支持している。柱は基礎構造Bの中心に据え付けられている垂直柱６１を含み、この垂直柱６１は後方に引きずるアーム６２をもち、このアームは据え付けブラケット６３で終端し、このブラケットは次いで、２つの接近している平行四辺形リンク仕掛け６４，６５を支持する。平行四辺形リンク仕掛け６４，６５は、ヘッド組立体Hを旋回可能に支持し、この組立体は噴霧ヘッドHにしっかり固定されている１対の三角形支持フレーム６６、６７の形をなしている。
【００２７】
噴霧ヘッドHは図５に示されており、特に、マニホルドと称される細長い水パイプ７１を含み、このパイプはそれから４つの調節可能のノズル組立体が突出しており、これらの組立体は上述した種類のものであり、図7乃至９に示されている。各ノズル１０はまた、図５に示されている如き圧縮空気ジェット７５と関連させられている。ジェット７５はパイプ７６によって相互連結されておりそして共通の圧縮空気源によって供給される。ノズル１０と空気ジェット７５の配列は図１と３に示されている長方形の風羽根７４を支持する。圧縮空気と水は可撓性パイプによってヘッドHに供給され、この可撓性パイプは柱Mから下に、図４に示す如く、地面まで延びている。
【００２８】
平行四辺形リンク仕掛け６４，６５は平行な接近した形状をなしている。図４に示されている各平行四辺形リンク仕掛け６４，６５は２つの細長いアーム６８，６９を含み、これらのアームは一端で柱M上の据え付けブラケット６３にそして他端で噴霧ヘッドH上の三角形フレーム６６又は６７に枢着されている。平行四辺形リンク仕掛けは図２に示される如き、種々の垂直位置をとる機会をもつ。アーム６８，６９は最高位置では垂直に延びるが、最低位置ではアーム６８，６９は水平線の下に僅かに延びる。各場合に、ジェット組立体用の三角形支持体は水平線に対して同じ角度に留まっている。三角形フレーム６６，６７は主羽根７４に対する補助的風向計として作用するためにシート材料内に覆われることができる。平行四辺形リンク仕掛けは引きずりアーム８０に取り付けられており、このアームはばね８１に連結されており、このばねは次いで、柱Mの基底部の後方に延びるフランジ８２に取り付けられる。ばね８１は平行四辺形リンク仕掛け６４，６５を、垂直位置を取るように押圧するよう作用し、そして下方位置は羽根７４に当たる風によって、組立体をばねに抗して下方へ偏向させる。ばねは調節できることは言うまでもない。そして空気圧的又は液圧的制動器の如き他の機構がばねに取って代わり得ることは言うまでもない。組立体Sの最大高さはほぼ6メートルである。
【００２９】
上述の如く、噴霧ヘッドHは４つの調節可能のフラットノズルを合体しており、その各々は圧縮空気ジェットと関連させられている。圧縮空気と各調節可能のフラットノズル１０との関連は図９乃至１１に示されている。空気ジェット７５は水平線から２１°だけ下方へ傾斜している三角形横断面の勾配付きジェット本体７６の形をなしている。ジェット本体７５は複数の、好適には３と１４の間の小さい開口部７７で終端する。各開口部７７の下側は、空気ジェットの下側から切除される引きずっている帆立貝形の溝７８をもち、水ジェット１０の配置は、図１０に示されている如く、水が空気ジェットと開口部７７の端を接線方向に通過するときに、水が最初に空気ジェット７５の下側に衝突するようなものとする。勾配付きのノズル本体の端７９の孔７７は、それらの孔が引きずっている帆立貝形の溝７８と合流するよう底面まで延びるように、穴あけされている。開口部の頂部に限定されている薄い縁は氷が付着する表面積を減らす。更に、水柱Pの速度は、それが開口部を通過するときに、氷を一掃する。
【００３０】
図６a乃至６cは空気ノズル７５と水ジェット１０の調節可能性を示す。空気チューブ７６は細長いシャフト１０１上に据え付けられており、このシャフトはねじ１０３を経て支持ブラケットに保持されているスリーブ１０２の回りで軸線方向に変位可能である。ジェット７５は次いで、図６a乃至６cに示される如く、実質上水平軸線の回りに回転可能となるよう、シャフトに据え付けられている。また、ジェット７５は、図６cに示すフランジブラケット組立体１０５によって空気チューブ７６に関して傾斜することができる。水ジェットと水供給アームの位置は図６a、６b、６cに示す如く、支持ブラケットに実質上固定されている。
【００３１】
図７、８に示す如く、ノズルオリフィス寸法の調節はピン２１，２２の変位によって行われる。各ノズル１０の出口開口部２０の横断面を変えるためにピンを変位させるために、ピン支持スリーブ３０はスライド３２にウエブ３９を介して連結されている。スライドは空気パイプ７６に関して同軸に置かれており、図７aに示す如く、各スリーブ３２は空気パイプ７６上に摺動可能に嵌合するよう配置されている。調節可能のノズル１０の左側スリーブ３０のすべては第１の細長いロッド９０に連結され、右側スリーブ３０のすべては第２の細長いロッド９１に連結されている。ロッド９０と９１は夫々のスリーブ３２にボルト止めされており、そのためロッド９０，９１の変位が、スリーブ３２を動かし、次いでピン２１又は２２を各ノズル１０の開口部に出入りするよう動かす効果をもつようになす。ロッド９０、９１は、外ねじ山付きロッド９２，９３を支持するねじ山付きボス９７に連結され、上記ロッドは傘歯車９４の対向する側面から延びている。傘歯車９４は柱から下方へ延びているシャフト９６に連結された第２の傘歯車９５とかみ合っており、その傘歯車は柱の基底部から駆動されることができる。かくして、シャフト９６の回転は傘歯車９４から延びている２つのロッド９２，９３に回転を伝える。２つのシャフト９２，９３は反対のねじ山をもち、左側シャフトは、第１のロッド９０を１方向に変位させるようボス９７を動かす効果をもつ左側ねじ山をもち、右側シャフト９３は、ロッド９１を反対方向に変位させるようボス９８を動かす効果をもつようになす。
【００３２】
図８a、８bに示される如く、ピン２１，２２の位置の微小な調整はアレン(Allen)キイを使用して、それらのスリーブ内でピンのねじ山付き端２６を調節することによってなすことができる。
【００３３】
図１２乃至１６は人工雪製造装置に使用するためのヘッド１１０の第２実施例を示す。このヘッドは上述の柱組立体によって支持されることは言うまでもない。
【００３４】
ヘッド１１０は主ビーム１１５を横切って据え付けられた４つの噴霧ヘッド組立体１１１〜１１４を含み、上記ビームは実質上長方形のアルミニウム押し出し材の形をなしている。主ビーム１１５は各噴霧ヘッド組立体１１１〜１１４用のしっかりした基底部を提供し、また、中心に位置した風機構１２０を支持し、この機構はフラットな水ジェットノズル１０の調節を容易ならしめる。アルミニウムの押し出し材である１対の細長い駆動レール１１６、１１７は、ノズル１０の調節ピン２１，２２を動かすために、風機構１２０によって駆動される主ビーム１１５の背後に平行に配列して置かれている。
【００３５】
図１２に示す如く、風機構１２０はビーム１１５の中心に置かれ、４つのノズル組立体１１１〜１１４はビーム１１５に沿って等間隔をあけて置かれている。図１５により詳細に示されている風機構１２０は風通しシャフト（図示せず）を含み、このシャフトはヘッドの下から上昇している。上記シャフトは風ブロック１２１に入り、傘歯車（図示せず）を通して２つの同軸に延びるシャフト１２３，１２４を駆動し、これらのシャフトはレールに平行な風ブロックの両側から突出している。歯車は、微小制御と機械的利益を導入するために７:１の歯車比を提供する。各シャフトは次いで、駆動ブロック１２５、１２６とねじ山掛合し、この駆動ブロックは主ビーム１１５上に摺動嵌合している長方形ブラケット１３０，１３１に固定される。各ブロック１２５，１２６は逆ねじ山付きであり、シャフト１２３、１２４の同じ方向の回転はブロック１２５、１２６の線形運動と、反対方向のブラケット１３０、１３１の摺動運動を与える。各ブラケット１３０、１３１は次いで、異なった駆動レールにボルト止めされていて、図５に示す如く、左側ブラケット１３０は外側レール１１７を駆動し、右側ブラケット１３１は内側レール１１６を駆動するようになっている。こうして、柱の基底部に入るシャフトの回転は駆動レール１１６，１１７を反対方向に変位させる効果をもつ。
【００３６】
各ノズル組立体１１１乃至１１４は同じであり、その１つ１１１は図１６に詳細に示されている。ノズル組立体１１１は固定した中心ブラケット１４０を含み、このブラケットは主ビーム１１５にボルト止めされている。中心ブラケット１４０は後面１４１をもち、この後面１４１は次いで、フランジ１４２と１対の直立柱１４、１４４に溶接されており、上記柱はノズルアーム支持体１５０に掛合する。中心ブラケット１４０はまた、水ジェット本体１４５を支持し、この本体は長方形ブロックの形をなしている。水ジェット本体１４５は前の実施例の手法で水入口パイプ１４７とヘッド通路１４８から来る水入口通路１４６を含む。ヘッド通路１４８は２つの調節ピン２１，２２を支持し、これらのピンは出口開口部２０を横切って軸方向に変位可能である。各ピン２１，２２の端はフランジ１５２，１５３にボルト止めされており、このフランジは次いで、ピン駆動装置１５４、１５５によって支持され、この駆動装置はその上で摺動可能となるよう主ビーム１１５を包囲する。ピン駆動装置１５４、１５５はまた、フランジ１５６、１５７に固定されており、これらのフランジは夫々駆動レール１１６，１１７にボルト止めされて、その駆動レールがピン駆動装置に動きを与えるようになす。
【００３７】
空気ノズル７５は、空気供給パイプ１６１に連結されるようノズルアーム１６０を介してノズルアーム支持体１５０内に連結される。ノズルアーム支持体１５０は、アームに対する空気ノズルの枢軸リンク仕掛け１６５に起因して、柱１４３に掛合するナット１６３を通して垂直に、アームの全長に沿ってねじ山付き継ぎ手１６４を通して水平にそして２つの異なった平面を通して回転状に、調節可能である。この全般的な調節可能性は、空気ノズル７５とフラットなジェット水ノズル１０との間の微細調整を可能にする。その関係は本明細書の当初に記載したものと同じである。
【００３８】
図１５に関して記載した如く、風機構２０の操作は、駆動レール１１６、１１７の対向する動きを生ぜしめ、次いで、ピン駆動装置１５４、１５５の対向する動きを生ぜしめ、ピン２１、２２の変位をもたらし、フラットなジェットノズル１０の出口開口部２０の横断面を変えるようになす。図１４aと１４bは、図１４aにおいてはお互いの方に向かって、そして図１４bにおいてはお互いから離れるように、ピンを変位させる駆動装置を示す。
【００３９】
組立体は、正方形チュービングの使用が構成要素に対する積極的案内並びにノズル組立体を据え付けることができる頑強な支持体を提供する、という利点をもつ。ノズル組立体はまた、或る程度の軸方向調節可能性をもって、主支持体に固定されるので、段取りに際して主支持体の全長に沿ったノズルの位置は、変更することができる。ピンの移動は最大約４mmであるので、該機構は精密な増分変化（incremental changes)を提供する或るレベルの精度をもたなければならない。このことは、２mmヘッドの正方形チユービングとブラケットの配置を使用することによって達成される。
【００４０】
上述の人工雪製造装置の操作および特に、改良された人工雪製造技術をもたらす高度の知識と重要な特性を説明するために、最初に必要なことは、一般的用語で、人工雪製造の科学を考えることである。
【００４１】
人工雪製造
人工雪製造は熱交換プロセスである。熱は人工雪製造水から蒸発的及び対流的冷却によって除去され、そして周囲の環境に放出される。この熱は周囲条件とは非常に異なっている人工雪製造水柱内に微小環境を造る。人工雪製造に影響する多くの変数がある。３つの最も重要な変数性は湿球温度、核生成温度、及び小滴寸法である。湿球温度、雪放射銃を出る水滴の温度は典型的には、＋１°C＋6.5°Cの間である。一旦水滴がノズルを通過して空気中に放出されると、膨張及び対流冷却と蒸発の効果に起因して、その温度は急速に低下する。小滴温度は平衡に達するまで続く。
【００４２】
これは湿球温度であり、そして人工雪製造の成功を予測するに際してそれは乾球（周囲）温度と同様に重要である。例えば、−2°Cの人工雪製造温度と10％湿度は−7°Cのそれと90％湿度に等しい。
【００４３】
一旦湿球温度が知られると、水滴が実際にその温度で凍結するかどうかを予測する手法がなければならない。氷は核生成と称される事象により固体（氷）になる液体（水）の結果である。凍結するために、水滴は最初にその核生成温度
達しなければならない。２つの型式の核生成、すなわち同質の核生成と、異質の核生成がある。
【００４４】
同質核生成は他の外来物質又は表面の何れかと接触していない純水内で起こる。同質核生成では、液体状態から固体状態への転換は温度の低下又は圧力の変化によってなされる。しかし、温度は水から氷への転換、又は氷から水への転換に主たる影響をもつ。同質核生成では、水分子の非常に小さい容積が固体状態に達したときに、核生成は始まる。この分子の小容積は胚芽と称され、すべての水が転換されるまで、更なる成長の基礎となる。成長プロセスは放出されている潜熱の除去速度によって制御される。分子は大体等しくかつ非常に急速な速度で胚芽に取り付くか又は胚芽から引き離される。胚芽により多くの分子が取り付くにつれて、エネルギーは放出されて、取り付いた分子の温度を取り付いていない分子の温度より低くなす。成長速度はすべての分子が取り付くまで、続く。この点で固体状態（氷）は確立される。多く人は、純水は0°C又は32°Fで凍結すると思っている。事実、純水についての核生成事象はマイナス40°C又はマイナス40°Fの低さで起こるだろう。このことは最も多く、実験室の実験において又は高い超高層大気（対流圏）内で起こるだろう。
【００４５】
異質の核生成は、水中に外来物質が存在することに起因して、氷がマイナス40°C又はマイナス40°Fより上の温度で出来るときに、起こる。この外来物質は胚芽として作用しそして純水の胚芽より急速に成長する。氷胚芽が形成される場所は氷核生成サイト(site)と称される。同質の核生成におけると同様に、異質の核生成は２つの主なファクターによって：即ち、胚芽の形成に伴われる自由エネルギー変化と、変動する胚芽成長の力学とによって管理される。異質の核生成では、分子の形態及び核生成サイトのおける相互作用のエネルギーは水から氷への転換において支配的影響となる。人工雪製造は異質の核生成のプロセスを含む。核生成体として作用する多くの材料と物質があり、その各々は特定温度又は核生成温度での凍結を促進する。これらの核生成体は一般に、高温度（即ち、ヨウ化銀、ドライアイス、アイス、及び核生成蛋白質、）又は低温度（即ち、カルシウム、マグネシウム、ダスト、及び沈泥）核生成体として類別される。処理されていない人工雪製造水内に多数見出されるのは低温度核生成体である。人工雪製造水の核生成温度は−10°Cと−7°Cの間である。
【００４６】
天然の未処理水滴の95％は広く異なった温度で凍結することが研究により明らかにされた。その平均の温度は18.2°Fである。首尾一貫した高温核生成体を水内へ導入することは、凍結温度を上昇させるだろう。水滴が冷えるにつれて、熱エネルギーは水１グラム当たり１カロリーの速度で大気中に放出される。それが氷の結晶に凍結するにつれて、水滴は水１グラム当たり８０カロリーの速度で追加のエネルギーを放出するだろう。この急速なエネルギーの放出は、水滴の温度を３２°Fに上昇させ、それは凍結が続く間、そのままに留まるだろう。これは、われわれが水は32°F又は0°Cで凍結すると考えることに慣らされている１つの理由である。水は、それが32°F又は0°Cにあるか又はその温度より低く留まる限り、しかしそれが最初にその核生成温度に冷やされた後にのみ、凍結し続けるだろう。過剰のエネルギーはすべて大気中に消散されるだろう。所定容積の水内における種々の核生成体の分配は全体的に無作為であるので、水滴の寸法又は高温度核生成体の数は凍結が起こる温度{核生成温度）に重大な効果をもつ。天然水では、水滴の寸法が減少するにつれて、小滴が高温核生成体を含む見込みもまた減る。逆に、より大きい水滴は高温核生成体を含む機会が大きい。人工雪製造装置の最適の状態は、雪放射銃ノズルを通過する水のすべての小滴が少なくとも１つの高温度核生成体を含みそして水柱内で凍結するようなものである。
【００４７】
核生成温度の変数と小滴間の関係は２つの統計的に確実な結論に要約される。第１には、小滴寸法の50％増加は核生成温度の１度Fの増加をもたらす。第２には、小滴寸法の50％増加は核生成温度の３度Fの減少をもたらす。これらの結論は300ミクロンの平均小滴寸法に基づいており、そして十分な高温度核生成体が存在しなければ、小滴寸法の減少は高温核生成を促進することに対する逆効果となり得ることを示す。小滴寸法と蒸発間の関係を見ると、雲の種まきの研究は、＊小滴寸法の50％減少は、蒸発速度の４倍の増加を生じることを示す。＊50％小さい小滴は、平均300ミクロン小滴が落下する距離の丁度８分の１落下した後に、蒸発して無くなる。これらの結論は更に、特に水のロスが決定的問題となる区域において、非常に小さい小滴を使用することからくる望ましくない結果を指摘する。小滴寸法対核生成温度に関して、より大きい水滴と共に高温度核生成体を使用することによって人工雪製造と効率を増すことは可能である。この方法はしばしば、水流の増大を考慮に入れ、蒸発を減らし、そして地面上により多くの雪を生じる。事実、研究によれば、もし小滴寸法と核生成温度が最適化されるならば、水流の20％の増加は雪容積を40％まで増すことができることが分かった。
【００４８】
要約
人工雪製造プロセスは冷たい周囲空気内に水滴を噴霧することを含み、水滴から来る熱は周囲空気内に伝えられ、水滴は凍結し始める。もし水滴間に十分な温度差があれば、そして十分な停滞時間があれば、水滴は地面に当たる前に凍結するだろう。雪に変換することができる水容積は多くのファクターに依存する。
【００４９】
初期の水温度
水のより高い温度は、より多い熱が凍結が起こり得る前に除かれる必要のあることを意味する。
【００５０】
高温度核生成体
一旦水滴が0°Cの温度に達すると、水滴がその潜熱を放出して雪に転換する前にその水滴は高温核生成体が存在することを必要とする。
【００５１】
小滴寸法
水滴の寸法は雪に転換するその能力を決定する。水流を寸法の変わった水滴に転換する方法は多くあり、水ノズルの使用と圧縮空気は有力な２つの方法である。小さい水滴は周囲空気により多くの表面積を提供するが、低湿度では蒸発する傾向があり、そして高温度核生成体を存在させそうではない。より小さくなれば、それらはより小さい質量をもち、それらを運び去ることができる激しい風に対して無防備であり、より小さい粒子もまた、低速をもち、より大きい停滞(hang)時間がある。小さい水滴は、より大きい表面積と、周囲空気との温度差が低いときに助力するより大きい停滞時間に起因して、限界人工雪製造温度では望ましい。大きな表面積はまた、蒸発冷却効果を助長する。
【００５２】
より大きい水滴はより小さい表面積、より大きい質量、より高い速度をもち、かつ高温度核生成体を存在させる高い機会をもつ。周囲空気がより冷たいときには、粒子温度との温度差はより大きく、それ故、より大きな熱交換が起こる。水滴によって放出される潜熱は、取り巻きの周囲空気内へ容易に消散される。速度が高い程、熱交換はより大きくなる。
【００５３】
それ故、人工雪製造銃は限界条件においては小さい水滴寸法をそしてより冷たい条件ではより大きい水滴粒を生じるべきである。
【００５４】
停滞時間(Hang Time)
水滴が周囲空気と接触する時間が長ければ長い程、水滴粒子が凍結する機会はより多くなる。人工雪製造銃がより大きい生産量をもてば、水滴粒子は空気中でより高い位置に上がる。高速で放射された水滴はまた、より多くの停滞を達成するだろう。人工雪製造銃をできるだけ高くして水滴粒子をできるだけ速く放出することが肝要である。
【００５５】
水容積
上記のファクターが与えられると、上記ファクターの効率に依存して雪に転換され得る一定の水容積のみが存在する。水容積の制御は、周囲温度の変化を補償するために任意の雪放出銃デザインに具体化される必要がある。
【００５６】
高温度核生成
殆どの人工雪製造銃は殆どが氷結晶の形をなす高温度核生成体を造るシステムをもつ。このことは通常、水と圧縮空気を組み合わせることによって達成される。
【００５７】
圧縮空気
空気はガスであり、又はより正確には、ガスの混合物である。液体とは異なり、ガスは圧縮可能であり、空気の所定容積は、ずっと小さいスペース内に入れることができる。しかしながら、その小さいスペースを満たすためにガスは高圧で存在するだろう。物理学の基本的法則は、ガスの圧力とその容積はその温度に関係しており、圧力が上昇すれば、温度も上昇する。しかし、温度は必ずしも高い状態に留まらない。その温度は低下することがある。
【００５８】
圧縮ガスが解放されて、その元の圧力に戻ると、多量の機械的エネルギーが解放される。同時に、多量の熱が吸収される。圧縮空気を人工雪製造のかかる重要なファクターにするのは、これらの最後の２つの特性である。空気によって解放される機械的エネルギーは水流を微小な水滴に分裂させ、次いで、それらを大気中に推し進める。圧縮空気が銃から脱出するにつれて、その圧縮空気は熱を吸収する、換言すれば、冷える。
【００５９】
人工雪製造の最新の技術
現在、人工雪製造方法には４つの異なった方法がある：
１．ファン銃
２．内部混合空気水銃
３．外部混合−空気水銃
４．水専用銃
【００６０】
ファン銃は胴体を通して多量の周囲空気を推し進める包囲された電気ファン（fan)をもつ大きな胴体からなる。胴体の端には、複数の列をなして普通に配置された水ノズルの配列があり、上記ノズルは互いに独立して回されることができる。各列は非常に微細な粒子を造る90個までの小容量の中空の円錐形ノズルから構成することができる。水粒子はファンが造る多量の空気によって周囲空気中に放射される。ファン銃は通常、核生成リングと称される外リングをもつ。このリングは少数の小型の空気／水ノズルをもち、これらのノズルは内部混合式空気／水銃と同じ手法で作動する。搭載型圧縮機がこのリングを作動するために使用される。核生成リングの主役割は核生成リングと称される氷結晶を造ることである。氷結晶は、水柱に吸い込まれて大量の水柱を核生成させる前に、大量の水柱に沿って或る距離運ばれる。ファン銃の操作は１列のノズルを一度に開き、ノズルに送る水圧力を変えることによってなされる。一旦全圧力が１列に得られると、もう１つの列が開かれて、水圧力が調節される。
【００６１】
内部混合型空気／水銃
内部混合型空気／水銃は出口オリフィスをもつ共通チャンバ内に集まる圧縮空気ラインと水ラインからなる。圧縮空気は共通チャンバに入り、膨張して、水流をより小さい粒子に粉砕し、それらを周囲空気内に放出する。銃の操作は共通チャンバ内に入る水の圧力を調整することによって行われる。内部混合型銃の共通の特徴は水流が増したとき、空気流が減り、またその逆の関係も成り立つ。水圧は通常は80乃至125 psiとなる空気圧を通常は超えることはできない。広範囲の水柱と水滴寸法を造る多数のオリフィスと混合チャンバの形状がある。
【００６２】
外部混合型空気／水銃
外部混合型空気／水銃は通常、１つのヘッド上に配置された固定オリフィスのフラットジェットノズルの１配置からなる。ヘッドは通常は、水滴をより小さい粒子に解体するか又はそれらを推し進めるための圧縮空気がないという事実に拠り、水滴により多い停滞時間を与えるために柱上に置かれる。ファン銃の場合と同様に、外部混合型銃は、大量の水柱内に差し向けられる氷結晶を造るために小さい内部混合型ノズルを使用する核生成ノズルをもつ。銃の制御は、固定オリフィスのフラットジェットノズルを異なった寸法に変えることによるか、又はファン銃の場合のように、ノズル列を開くことによっている。
【００６３】
水専用銃
水専用雪放出銃は圧縮空気又は核生成ノズルをもたない。ヘッドは、通常は最低で6メートル高さの高い柱上に組立てられた幾つかのフラットなジェットノズルを含む。この型式の雪放出銃は、‐６°Cで開始する温度で使用されそして高温度の核生成添加剤をもちいてより良く作動できるに過ぎない。
【００６４】
好適実施例
本出願の対象である人工雪製造装置は、それが該プロセスに含まれる各構成要素の最大効率を使用するという事実により現存する技術とは異なっている。人工雪製造装置Sは１列に配列した４つの可変ノズル１０を利用する外部混合／水銃であり、それらのノズルは、フラットな水平面上に形作るためのフラットな水の出力模様を提供するものである。圧縮空気はフラットな形状をなす水柱P内に導入さそして交差点の水柱と同じ寸法をもつ。この人工雪製造装置の重大な特徴は、銃の制御がノズルオリフィス寸法を調節すること、従って水流を変えることによることにある。このことは、水の最大圧力が利用されて、より高い速度をもつ一貫した滴寸法を造り、通常の人工雪製造銃から投出することを可能にする。
【００６５】
圧縮空気は圧縮空気が大部分のエネルギーをもつ箇所で直接水柱P内に導入される。圧縮空気からの最大エネルギーは、水粒子の霧化を大幅に増し、そして水滴の最大冷却と放射を与える。空気オリフィスの出口における直接の温度は−40°C程の低さとすることができ、この温度は大量の水柱をほぼ0°C。及びそれ以下まで低下させ、また、非常に冷たい空気もまた、氷結晶を造り、それらの氷結晶の若干は、大量の水柱内に運び込まれる一方、その若干は水柱から吹き出されて、より遠い距離の箇所で再び吸い込まれる。氷結晶のこの高濃度は、大部分の水滴に接種する豊富な高温度核形成体が存在することを保証する。
【００６６】
もし水柱温度が0°Cになる前に氷結晶が大量の水柱内に放射されるならば、氷結晶は溶融するだろう。これは、大量の水が、それらが導入される前に、周囲空気によって運び去られる水内の熱のために十分な時間をもつために、他の外部混合銃が水ノズルからより遠い距離離れた箇所で水柱内に造られる氷結晶を放射する理由である。風の強い条件では、これらの氷結晶の若干は運び去られて、大量の水の核生成を減少させる。
【００６７】
水圧力のエネルギーは、それが水流を制御するために調整されるので利用されないことを除いては、内部混合銃は、同じ方法で圧縮空気を利用する。大部分の内部混合銃のための最大水圧は普通は、圧縮空気圧を超えない（即ち、7バール−ところが、可変のフラットジェットは40バールを超える圧力で作動することができる）。固定チャンバの性質は、水が多く使用されればされる程、空気はより少なく使用されることを要求し、その空気容積は、チャンバ内に存在することができ、同様なことは逆の場合にもある。圧縮空気は水の放射と霧化のための手段に過ぎない。圧縮空気の量がより多い水流によって限定されると、効率は減少する。水のエネルギーは利用されないので、圧縮空気の容量は増加しなければならず、このことは銃の製造をより高価になしかつ操業を騒々しくする。
【００６８】
好適実施例の人工雪製造装置は、たとえ水流がより真っ直ぐな曲線を与えそして銃当たりの生産量をより大きくできても、そしてそれがより小さい空気ノズル寸法を使用する水柱内に直接供給される圧縮空気のより低い消費をもち、その結果かなり迅速な作業をもたらすので、同じ量の圧縮空気を使用する。これらの２つの媒体の共同作業は得ることができる殆どの効率を与えて、均質媒体サイズの水粒子の一貫した水柱を造り、これらの粒子は最高の可能な速度と高温度の核生成体（氷結晶）をもつことを可能にする。
【００６９】
外部混合銃は水柱を霧化するのに圧縮空気を使用しないので、形成される水滴はずっと大きく、水柱内により大きい異なった寸法範囲をもつ。低圧では、水滴は1000乃至4000ミクロン程の大きさとすることができる。この場合、好適実施例では、300 乃至600ミクロン範囲内の水滴を造る。
【００７０】
好適実施例は、非常に高い水柱速度と表面積をもち、これはより多い周囲空気を水柱内に導入させて、追加の冷却を与えることとなす。ヘッドH上の風羽根７４の形状は傾斜した航空機翼に似ており、ノズル出口を越えて加速するよう風をヘッドの後ろから差し向けて、冷空気量を増して水柱内に入れそしてその速度を加速するのを助ける。
【００７１】
好適実施例はヘッドを地面から1メートル乃至6メートル上に置くことを可能にする携帯型柱配置を利用する。主柱部材は平行四辺形をなし、この平行四辺形に対してヘッドが頂部に取り付けられており、柱が上げ下げされるとき、ヘッドは一定の角度を維持して、水柱の軌道に一貫性を与える。他の雪放出銃柱は固定柱をもち、柱が下げられたとき、ヘッドの角度は徐々に一層地面内を指して、雪放出銃効率を減らす。大部分の外部混合銃は下げられることはできない。それらは、水滴を凍結させるための十分な停滞時間を作るために柱の高さに頼っているからである。好適実施例の装置は、地面より上1メートルの雪を効率よく作ることができる。この効率は高さと共に増す。
【００７２】
雪放出銃用の大部分の6メートル柱は永久的に固定した地面位置にある。好適実施例の装置は、スノーモービルによって曳行されそして複数の異なった位置に設定されることができる。柱の脚は、容易に曳行されることができるよう、スキッドを取り付けられることができる。また、脚は調節することができ、そのため、柱は平坦でない地形上で同じ高さにすることができる。図４を参照されたい。脚部のフラットな外形はスキーヤーに与える危険を減らす。主柱は基底部で旋回するが、これはヘッドを風で回らせる。ヘッドH上の風羽根７４は風を捉え、そして風向計が動作するのと同じ手法でヘッドを下方へ押す。これは、横風は、大量の水を一緒に吹き付けて、表面積と速度を小さくすることによって、水柱の効率に影響するので、銃の効率を増す。柱はばね８１によって釣り合わせられており、このばねは柱の上昇と下降を迅速にかつ容易になす。風羽根は７４は上方へ傾斜させられており、強風の場合には、これはヘッドを地面近くへ押すことによって、高さを自動的に下げる。これは、より多くの雪がスキー滑走路上に堆積するのを助ける。もし柱が強風中でその最大高さに留まるべきであるならば、造られる雪は運び去られる可能性がより強いだろう。
【００７３】
重い氷条件の場合、ヘッドは氷の重量によりそれ自体で下がり、そのためその氷は棍棒によって容易に除氷することができる。
【００７４】
好適実施例の装置はファン銃(fan gun)と同じ効率と生産性をもつが、より大きい水粒子を造る。ファン銃は購入費用がより高価になり、そして山上により多くの電気的基幹施設を必要とし、それ故、それらの移動を限定することになる。ファン銃の移動は、それらの寸法と重量のために、高価な雪手入れ(grooming)機械の使用を要求する。高価な永久的なタワーデザインはファン銃を空気中へ６メートル上昇させるのに必要であり、それは職員に対して追加の危険性を導入することになる。ファン銃は、高地での任務、例えばカバーの取り除き、制御装置の除雪を果たすために、職員を必要とする。
【００７５】
本装置のより精巧な型式においては、湿球温度センサーが周囲温度センサーと合体され、この周囲温度センサーはまた水温度を検知する。水圧力センサーもまた含まれている。コンピュータはセンサーの示度を絶えずモニタしており、設定された条件で雪を最も効率的に造るために最適であるノズル開口部寸法を選択する。かくして、電力供給されるサーボモータの使用は周囲条件での変化に依存して、ノズル開口部を継続的に調節することを可能にする。風の方向と強さの変化は柱のヘッド上の羽根によって提供され、これは風下の柱ポイントとヘッドに風によって指向させられる適当な高さを取らせる。ノズルが柱の有効高さに拘わらず水平線に対して直角に傾斜することを平行リンク仕掛けは保証する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】人工雪製造装置の斜視図である。
【図２】３つの異なった垂直位置にある人工雪製造装置の側立面図である。
【図３】人工雪製造装置の平面図である。
【図４】平坦でない傾斜面上に支持された人工雪製造装置の側立面図である。
【図５】図１に示す人工雪製造装置のヘッドの詳細斜視図である。
【図６ａ】3つの異なった相対的位置の内の１つの位置にある水ジェットと空気ノズルを示す図５の線6−6に沿って取った横断面図である。
【図６ｂ】3つの異なった相対的位置の内のもう１つの位置にある水ジェットと空気ノズルを示す図５の線6−6に沿って取った横断面図である。
【図６ｃ】3つの異なった相対的位置の内のもう１つの位置にある水ジェットと空気ノズルを示す図５の線6−6に沿って取った横断面図である。
【図７】図５に示す円７によって囲まれたヘッドの一部の拡大横断面図である。
【図７ａ】ノズルを調節する手段を示す２つの隣接したノズルの横断面図である。
【図８ａ】２つの位置の内の１つの位置にある水ジェットの出口を示す図７の線8−8に沿って取った横断面図である。
【図８ｂ】２つの位置の内のもう１つの位置にある水ジェットの出口を示す図７の線8−8に沿って取った横断面図である。
【図９】空気ジェットと水ジェットの物理的関連を示す線xに沿って取った横断面図である。
【図１０】水柱が空気ジェットに接触する関係を示す横断面図である。
【図１１】空気ジェットの下側の斜視図である。
【図１２】第２実施例の人工雪製造装置のヘッドの斜視図である。
【図１３】ヘッドの平面図である。
【図１４ａ】フラットなジェットノズルを調節する機構の１つの動きを示すヘッドの平面図である。
【図１４ｂ】フラットなジェットノズルを調節する機構のもう１つの動きを示すヘッドの平面図である。
【図１５】フラットなジェットノズルの調節機構を示す図１３の区域１５内の拡大斜視図である。
【図１６】フラットなジェット水ノズルと空気ノズル間の関係を示す図１３の区域１６内の拡大斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットな噴霧模様を造るためのノズルにおいて、このノズルが、出口開口部をもつ端壁で終端する流体通路を含み、流体通路は流体を開口部に向かって偏向させる少なくとも１つの偏向体をもち、更に上記ノズルは上記開口部の横断面を変える調節可能の手段を含むことを特徴とするノズル。
【請求項２】
流体通路は、開口部にむかって収斂する壁部分の形をなしている２つの偏向体をもつことを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
開口部の横断面を変える手段は、開口部の横断面を減少又は増大させるために開口部の両側から動く変位可能のシャッターを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル。
【請求項４】
端壁は横部材によって設けられ、上記横部材は流体通路の端を横切って延在し、横部材は開口部を横切って動くようにされた軸方向に変位可能のピンを支持していて、開口部の横断面を減少又は増大させるようにされていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のノズル。
【請求項５】
ピンの軸方向変位を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のノズル。
【請求項６】
該装置の横断面を調節するに際して、ピンは反対方向に同じ距離動くことを特徴とする請求項４又は５に記載のノズル。
【請求項７】
流体通路と横部材は円形であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載のノズル。
【請求項８】
流体通路の直径は横部材の直径と同じであることを特徴とする請求項７に記載のノズル。
【請求項９】
各ピンは内ねじ山付きブロックに連結されており、シャフトが各ブロックとねじ山掛合しており、それによってシャフトの回転がブロックを移動させて、ピンを反対の軸方向に変位させるようになしたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のノズル。
【請求項１０】
フラットな噴霧模様を造るノズルにおいて、このノズルが、T型部片を含み、その脚部が流体通路を限定するパイプであり、T型部片のヘッドが流体通路の端を横切って置かれており、開口部が、流体通路と軸方向に整列したT型部片のヘッド内に置かれており、ヘッドパイプは開口部に向かって収斂する２つの偏向体を限定しており、そして平らな端面で終端するピンがT型部片に沿って変位するようT型部片のヘッドの各端に置かれていて、ピンの各端面が、開口部の横断面を変えるよう開口部を横切って動くことができるようになっていることを特徴とするノズル。
【請求項１１】
ピンはT型部片のヘッドとねじ山掛合していて、開口部を横切るピンの軸方向変位がピンの回転によって行われることを特徴とする請求項１０に記載のノズル。
【請求項１２】
ノズルが、使用に際して、水滴の水柱を放射するよう上方へ傾斜しており、ノズルが圧縮空気のジェットに隣接して置かれており、開口部の横断面の変化が水柱の特性を反映していることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の少なくとも１つのノズルを含む人工雪製造装置。
【請求項１３】
人工雪製造装置において、上記人工雪製造装置が、使用に際して、水滴の水柱を放射しするために上方に傾斜した少なくとも１つのフラットなジェット水ノズルを含み、上記ノズルは圧縮空気のジェットに隣接して置かれており、また、上記ノズルは出口開口部をもっており、更に上記人工雪製造装置は、周囲条件に適合するよう水柱の特性を調節するよう開口部の横断面を変える手段を含むことを特徴とする人工雪製造装置。
【請求項１４】
圧縮空気のジェットがノズルの下流側に置かれていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の人工雪製造装置。
【請求項１５】
圧縮空気のジェットが開口部の１配列を含むことを特徴とする請求項１４に記載の人工雪製造装置。
【請求項１６】
ジェットの幅が水滴の水柱の幅と等しいことを特徴とする請求項１５に記載の人工雪製造装置。
【請求項１７】
ノズルから逃出する水滴の水柱は空気ジェットの下側に対して接線方向に向けられていることを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項１８】
４つのフラットなジェット水ノズルが水平面内に離間して置かれており、ノズルの間隔は各水柱の最大幅と等しいことを特徴とする請求項１２乃至１７の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項１９】
水ノズル、ノズル及び圧縮空気の単数又は複数のジェットは、ヘッド上に支持されており、このヘッドは自己起立性の柱に対して旋回可能に傾斜していることを特徴とする請求項１２乃至１８の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項２０】
柱は垂直軸線の回りに回転可能であることを特徴とする請求項１９に記載の人工雪製造装置。
【請求項２１】
水ノズルと空気ジェットの傾斜角度を維持している間に、ヘッドは柱に対して垂直に調節可能であることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の人工雪製造装置。
【請求項２２】
ヘッドは水柱がそれらの最も幅広い箇所で出会うように離間した４つのノズルを含むことを特徴とする請求項１９乃至２１の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項２３】
実質上添付図面を参照して説明されかつそれらの図面に示された如きノズル。
【請求項２４】
実質上添付図面を参照して説明されかつそれらの図面に示された如き人工雪製造装置。
【請求項１】
フラットな噴霧模様を造るためのノズルにおいて、このノズルが、出口開口部をもつ端壁で終端する流体通路を含み、流体通路は流体を開口部に向かって偏向させる少なくとも１つの偏向体をもち、更に上記ノズルは上記開口部の横断面を変える調節可能の手段を含むことを特徴とするノズル。
【請求項２】
流体通路は、開口部にむかって収斂する壁部分の形をなしている２つの偏向体をもつことを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
開口部の横断面を変える手段は、開口部の横断面を減少又は増大させるために開口部の両側から動く変位可能のシャッターを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル。
【請求項４】
端壁は横部材によって設けられ、上記横部材は流体通路の端を横切って延在し、横部材は開口部を横切って動くようにされた軸方向に変位可能のピンを支持していて、開口部の横断面を減少又は増大させるようにされていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のノズル。
【請求項５】
ピンの軸方向変位を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のノズル。
【請求項６】
該装置の横断面を調節するに際して、ピンは反対方向に同じ距離動くことを特徴とする請求項４又は５に記載のノズル。
【請求項７】
流体通路と横部材は円形であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載のノズル。
【請求項８】
流体通路の直径は横部材の直径と同じであることを特徴とする請求項７に記載のノズル。
【請求項９】
各ピンは内ねじ山付きブロックに連結されており、シャフトが各ブロックとねじ山掛合しており、それによってシャフトの回転がブロックを移動させて、ピンを反対の軸方向に変位させるようになしたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のノズル。
【請求項１０】
フラットな噴霧模様を造るノズルにおいて、このノズルが、T型部片を含み、その脚部が流体通路を限定するパイプであり、T型部片のヘッドが流体通路の端を横切って置かれており、開口部が、流体通路と軸方向に整列したT型部片のヘッド内に置かれており、ヘッドパイプは開口部に向かって収斂する２つの偏向体を限定しており、そして平らな端面で終端するピンがT型部片に沿って変位するようT型部片のヘッドの各端に置かれていて、ピンの各端面が、開口部の横断面を変えるよう開口部を横切って動くことができるようになっていることを特徴とするノズル。
【請求項１１】
ピンはT型部片のヘッドとねじ山掛合していて、開口部を横切るピンの軸方向変位がピンの回転によって行われることを特徴とする請求項１０に記載のノズル。
【請求項１２】
ノズルが、使用に際して、水滴の水柱を放射するよう上方へ傾斜しており、ノズルが圧縮空気のジェットに隣接して置かれており、開口部の横断面の変化が水柱の特性を反映していることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の少なくとも１つのノズルを含む人工雪製造装置。
【請求項１３】
人工雪製造装置において、上記人工雪製造装置が、使用に際して、水滴の水柱を放射しするために上方に傾斜した少なくとも１つのフラットなジェット水ノズルを含み、上記ノズルは圧縮空気のジェットに隣接して置かれており、また、上記ノズルは出口開口部をもっており、更に上記人工雪製造装置は、周囲条件に適合するよう水柱の特性を調節するよう開口部の横断面を変える手段を含むことを特徴とする人工雪製造装置。
【請求項１４】
圧縮空気のジェットがノズルの下流側に置かれていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の人工雪製造装置。
【請求項１５】
圧縮空気のジェットが開口部の１配列を含むことを特徴とする請求項１４に記載の人工雪製造装置。
【請求項１６】
ジェットの幅が水滴の水柱の幅と等しいことを特徴とする請求項１５に記載の人工雪製造装置。
【請求項１７】
ノズルから逃出する水滴の水柱は空気ジェットの下側に対して接線方向に向けられていることを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項１８】
４つのフラットなジェット水ノズルが水平面内に離間して置かれており、ノズルの間隔は各水柱の最大幅と等しいことを特徴とする請求項１２乃至１７の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項１９】
水ノズル、ノズル及び圧縮空気の単数又は複数のジェットは、ヘッド上に支持されており、このヘッドは自己起立性の柱に対して旋回可能に傾斜していることを特徴とする請求項１２乃至１８の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項２０】
柱は垂直軸線の回りに回転可能であることを特徴とする請求項１９に記載の人工雪製造装置。
【請求項２１】
水ノズルと空気ジェットの傾斜角度を維持している間に、ヘッドは柱に対して垂直に調節可能であることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の人工雪製造装置。
【請求項２２】
ヘッドは水柱がそれらの最も幅広い箇所で出会うように離間した４つのノズルを含むことを特徴とする請求項１９乃至２１の何れか１項に記載の人工雪製造装置。
【請求項２３】
実質上添付図面を参照して説明されかつそれらの図面に示された如きノズル。
【請求項２４】
実質上添付図面を参照して説明されかつそれらの図面に示された如き人工雪製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２００６−５２１９１７（Ｐ２００６−５２１９１７Ａ）
【公表日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０３９９６（Ｐ２００６−５０３９９６）
【出願日】平成１６年３月２日（２００４．３．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００４３３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０８７３２９
【国際公開日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（５０５３６３５６９）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年３月２日（２００４．３．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００４３３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０８７３２９
【国際公開日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（５０５３６３５６９）
【Ｆターム（参考）】
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