CN104903664B - 单级与多级雪炮 - Google Patents
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Abstract
公开了多级雪炮的多个实施方式。更具体地说，公开了六级、四级与单级雪炮的实施方式。多级雪炮的实施方式可以大体上特征在于具有连接到主杆的底部歧管，主杆连接到喷嘴歧管，喷嘴歧管继而可以连接到多级流体喷嘴。多级雪炮的实施方式还可以大体上特征在于具有连接到成核剂杆的成核剂头部，成核剂杆继而还连接到喷嘴歧管。
Description
相关申请的交叉引用
此国际专利申请要求2012年8月29日提交、2013年8月29日过期的标题为“六级雪炮”的美国临时专利申请No.61/694,255、以及2012年8月29日提交、2013年8月29日过期的标题为“四级雪炮”的美国临时专利申请No.61/694,250、以及2012年8月29日提交、2013年8月29日过期的标题为“单级雪炮”的美国临时专利申请No.61/694,256、以及2012年8月29日提交、2013年8月29日过期的标题为“模块化双重矢量流体喷雾喷嘴”的美国临时专利申请No.61/694,262的权益与优先权。如这里充分阐述的，为了全部目的，上述临时专利申请的全部四个的内容都通过引用被明确地并入。
此国际专利申请是在2013年8月29日同时提交的标题为“单级与多级雪炮”的未决的美国专利申请No.14/014,330的副本。此国际专利申请与2013年8月29日同时提交的标题为“模块化双重矢量流体喷雾喷嘴”的未决的美国专利申请No.14/013,582相关。此美国非临时专利申请还与2011年3月22日提交的标题为“包括固定或可变喷雾角度的具有可调节液滴尺寸的扁平喷射流体喷嘴”的未决的美国专利申请No.12/998,141相关，此美国专利申请No.12/998,141是2009年9月25日提交、现在过期的标题为“包括固定或可变喷雾角度的具有可调节液滴尺寸的扁平喷射流体喷嘴”的国际专利申请No.PCT/US2009/005345的国家阶段，其继而要求2008年9月25日提交、同样过期的标题为“羽状物”的澳大利亚临时专利申请No.2008904999的权益与优先权。如这里充分阐述的，为了全部目的，上述专利申请的全部内容都通过引用被明确地并入。
最后，此国际专利申请还与2012年8月29日提交的标题为“六级雪炮”的未决的美国外观设计专利申请No.29/430,677、2012年8月29日提交的标题为“四级雪炮”的未决的美国外观设计专利申请No.29/430,678、以及2012年8月29日提交的标题为“单级雪炮”的未决的美国外观设计专利申请No.29/430,679相关。如这里充分阐述的，为了全部目的，上述专利申请的全部内容也都通过引用被明确地并入。
技术领域
本发明涉及大体上涉及造雪装置。更具体地说，本发明涉及单级(single-step)、四级与六级雪炮，尤其用于在滑雪胜地以及具有足够冷的大气条件的任何其它地方生成雪。
背景技术
人造雪的生成在本领域中是众所周知的。多种形式的传统雪炮或喷雪器(snowlance)尤其在冬季运动领域中获得应用。根据一个已知方法，在“成核剂喷嘴”中产生冰核或晶种，并且与在大气中的地面上方一定距离处的水滴组成的喷射接触。通过所述“晶核化”，或“晶种”，在落到地面上以前由冷却的水滴产生雪。
为了生成冰核，通常地利用压缩空气使水冷却与雾化。用于此种类型的成核剂喷嘴的经济操作的一个基本参数是压缩空气总量，其必须被使用以实现大量且有用的雪量。压缩空气总量大体上确定能量输入以及最终确定此造雪***的操作成本。另一个基本的操作参数涉及大气周围环境的湿球温度。已知传统的喷雪器产生高达大约-3℃的人造雪。可能期望的是通过较少能量输入以甚至更高的温度产生人造雪。
已知聚敛的成核剂喷嘴产生冰核。在聚敛喷嘴中，喷嘴流体通道中的横截面沿着出口孔的方向持续地变窄。此聚敛成核剂喷嘴的实例包括例如法国2617273、美国专利No.4,145,000、美国专利No.4,516,722、美国专利No.3,908,903或者法国2594528。此外，还已知根据拉瓦尔原理的聚敛-分散成核剂喷嘴。例如，在美国专利No.4,903,895、美国专利No.3,716,190、美国专利No.4,793,554和美国专利4,383,646中示出了此种类型的成核剂喷嘴。然而，这些传统的成核剂喷嘴通常地要求较大的能量输入以便产生核。
其中成核剂喷嘴与水喷嘴相互邻近地布置在矛本体上使得产生的冰核与水滴在邻近矛本体的晶核化区域彼此接触的喷雪器是众所周知的。例如在DE102004053984B3、美国专利公开No.2011/0049258、美国专利No.7,114,662、美国专利No.6,508,412、美国专利No.6,182,905、美国专利No.6,032,872以及美国专利No.5,810,251中示出了此种类型的解决方案。然而，大部分传统成核剂喷嘴与喷雪器仅可以在较低的大气与水源温度下使用。此外，该传统雪炮通常地具有很小的造雪输出量范围。
存在对于在较高温度下生成雪、使用较少功率并且比传统雪炮生成更多雪的改进雪炮的需要。可能特别有用的是具有雪炮，其具有造雪生成能力的离散等级或级(step)以调节在空中的生成。
发明内容
公开了单级和多级雪炮。更具体地，公开了六级、四级和单级雪炮的实施方式。
公开了多级雪炮的一个实施方式。多级雪炮的此实施方式可以包括具有用于接收加压水与压缩空气的固件的底部歧管。多级雪炮的此实施方式可以进一步包括连接到底部歧管的细长中空主杆。多级雪炮的此实施方式还可以包括用于从加压水与压缩空气产生雾化冰晶的成核剂头部。多级雪炮的此实施方式可以进一步包括连接到成核剂头部的细长中空成核剂杆。多级雪炮的此实施方式还可以包括用于从加压水产生雾化水的多级流体喷嘴，此喷嘴构造为以在雾化水滴喷射生成级中测量的离散生成等级操作。最后，此多级雪炮的实施方式还可以包括喷嘴歧管，该喷嘴歧管具有构造为与细长主杆、细长成核剂杆与六级流体喷嘴匹配的喷嘴歧管本体。
公开了多级雪炮的另一个实施方式。多级雪炮的此实施方式可以包括具有用于接收加压水与压缩空气的固件的底部歧管。多级雪炮的此实施方式还可以包括喷嘴歧管，此喷嘴歧管具有构造为接收与传送加压水与压缩空气的喷嘴歧管本体。多级雪炮的此实施方式还可以包括连接在底部歧管与喷嘴歧管之间的细长中空主杆以将加压水与压缩空气从底部歧管传送到喷嘴歧管。多级雪炮还可以包括多级流体喷嘴，该多级流体喷嘴连接到喷嘴歧管以用于接收加压水并且产生雾化水喷射并且将雾化水喷射排入到大气中。多级雪炮的此实施方式还可以包括连接到喷嘴歧管并且构造为接收与传送加压水与压缩空气的细长中空成核剂杆。最后，此多级雪炮的实施方式还可以包括连接到成核剂杆的成核剂头部，成核剂头部构造为接收加压水与压缩空气并且从加压水与压缩空气产生雾化冰晶以用于排入到在水喷射的路径中的大气中，由此在选定的大气条件下产生人造雪。
公开了多级雪炮的另一个实施方式。多级雪炮的此实施方式可以包括具有用于接收加压水与压缩空气的固件的底部歧管，底部歧管还包括第一端主杆插座。多级雪炮的此实施方式还可以包括喷嘴歧管，此喷嘴歧管具有第二端主杆插座、喷嘴插座以及第一端成核剂杆插座，喷嘴歧管还构造为接收加压水与压缩空气，将加压水传送到喷嘴插座以及到第一端成核剂杆插座。多级雪炮的此实施方式还可以包括细长中空主杆，其具有主杆第一端，主杆第一端连接到底部歧管的第一端主杆插座，并且具有主杆第二端，主杆第二端连接到喷嘴歧管的第二端主杆插座以使加压水与压缩空气从底部歧管传送到喷嘴歧管。多级雪炮的此实施方式可以进一步包括连接到喷嘴歧管的喷嘴插座的多级水喷嘴，喷嘴构造为接收加压水以及产生雾化水喷射并且将雾化水喷射排入大气中作为合成双重矢量水喷射，合成双重矢量水喷射在形成的喷雾式样中具有不同的水平与竖直分量。此多级雪炮的实施方式还可以包括具有成核剂杆第一端与成核剂杆第端的细长中空成核剂杆，其中，成核剂杆第一端连接到喷嘴歧管的第一端成核剂杆插座并且构造为接收加压水与压缩空气并且将加压水与压缩空气传送到成核剂杆第二端。最后，此多级雪炮的实施方式还可以包括连接到成核剂杆的成核剂杆第二端的成核剂头部，成核剂头部构造为接收加压水与压缩空气并且从加压水与压缩空气的结合产生雾化冰晶以将雾化冰晶排入到在水喷射的路径中的大气中，由此晶种雪花并且在选定的大气条件下产生人造雪。
附图说明
下面的附图示出了用于实施本发明的示例性实施方式。在附图中，相同的附图标记表示在本发明的不同视图或实施方式中的相同的部件。
图1是根据本发明的六级雪炮的实施方式的左侧视图。
图2是图1中示出的六级雪炮的实施方式的前视图。
图3是图1-图2中示出的六级雪炮的实施方式的右侧视图。
图4是图1-图3中示出的六级雪炮的实施方式的后视图。
图5是图1-图4中示出的六级雪炮的实施方式的俯视图。
图6是图1-图5中示出的六级雪炮的实施方式的仰视图。
图7是图1-图6中示出的六级雪炮的实施方式的后视立体图。
图8是图1-图7中示出的六级雪炮的实施方式的前视立体图。
图9是根据本发明的图1-图8中示出的六级雪炮的分解图。
图10A和图10B是根据本发明的没有成核剂杆与头部的已装配的六级雪炮实施方式的前视与横截面视图，以示出用于六级炮的活塞在生成级1中的实施方式的操作。
图11是根据本发明的具有安装至其的六级流体喷嘴的喷嘴歧管的实施方式的横截面视图，以示出在生成级6中用于六级炮的活塞的实施方式的操作。
图12是根据本发明的图1-图9中示出的用于六级雪炮的示例性六级流体喷嘴的分解图。
图13是根据本发明的图1-图9中示出的用于六级雪炮的示例性成核剂头部的分解图。
图14是根据本发明的图1-图9中示出的用于六级雪炮的示例性底部歧管的分解图。
图15是根据本发明的图1-图9中示出的用于六级雪炮的示例性柱塞的分解图。
图16是根据本发明的具有模块化双重矢量流体喷嘴头部的四级雪炮的实施方式的立体图。
图17A-图17D是根据本发明的离开喷嘴并且以来自成核剂头部的冰核喷射点缀的合成双重矢量喷射形式的各种立体示图。
图18A和图18B是根据本发明的如图16中所示的四级喷嘴歧管的横截面视图。
图19是根据本发明的具有线性模块化双重矢量流体喷嘴头部的单级雪炮的实施方式的立体图。
图20是通过这里公开的单级与多级雪炮的任一个的水流的简化图。
具体实施方式
这里公开了六级雪炮的多个实施方式。尽管对于这里描述的炮所公开的特定申请是雪炮，但是应该理解的是此炮可以在其中期望将大量流体转换成雾被化与喷雾的任何应用中都是有用的。此应用的非排它性列表可以包括：(1)将大量水转换成微细雾化的水颗粒以便在具有或者没有用于形成人造雪的成核颗粒的情况下投射到冷的大气中；(2)将大量水转换成细微雾化的水颗粒以便投射在燃烧物体上以用于消防、控火以及灭火。(3)将大量水转换成细微雾化的水颗粒以便投射在餐馆露台上的大气中以用于蒸发冷却，(4)将大量油转化成细微雾化的油雾以便喷洒在机械部件上以用于润滑与腐蚀控制，以及(5)将大量溶剂转化成微细雾化的溶剂颗粒喷雾以便用于清洗任何类型的物体，(6)将大量涂料转化成微细雾化的涂料喷雾以便涂覆任何类型的物体。本领域普通技术人员并且鉴于此公开将会容易地理解用于这里公开的雪炮技术的大量的可能的应用。此雪炮技术到其它可能的但未明确公开的应用的申请落入本发明及其权利要求的范围与精神内。
这里公开的示例性实施方式六级雪炮可以由任何适当材料形成，例如并且不限于铝、不锈钢、钛、黄铜或者可以如这里公开成形并且在不断裂、弯曲或屈曲的情况下经受经过其部件部分的高压流体与压缩空气的任何其它硬质材料。可以利用包括但不限于熔模铸造、挤压、机械加工和手工成型的任何已知的制造处理来制造此部件部分。首先将描述附图中示出的六级雪炮的示例性实施方式，跟随以随后描述的更一般的实施方式与变型。
这里公开的雪炮根据喷嘴特性、生成级数量与水压(例如，200-600psi)能够在10-85gpm的宽范围流速下操作。这里公开的成核剂根据成核剂喷嘴特征要求低至5cfm并且高达约8cfm的压缩空气。这大致上转换到1-1.5kW的操作功率范围。
现在参照附图的图1-图8，其示出了已装配的六级雪炮100的实施方式的多个视图。更具体地说，图1是根据本发明的六级雪炮100的实施方式的左侧视图。图2是图1中示出的六级雪炮100的实施方式的前视图。图3是图1-图2中示出的六级雪炮100的实施方式的右侧视图。图4是图1-图3中示出的六级雪炮的实施方式的后视图。图5是图1-图4中示出的六级雪炮的实施方式的俯视图。图6是图1-图5中示出的六级雪炮100的实施方式的仰视图。图7是图1-图6中示出的六级雪炮100的实施方式的后视立体图。图8是图1-图7中示出的六级雪炮100的实施方式的前视立体图。
通过图1-图8，可以看到炮100的更实质性的特征可以包括连接到细长中空主杆120的底部歧管110，该主杆120继而连接到喷嘴歧管130。六级流体喷嘴140连接到喷嘴歧管130。此外，连接到喷嘴歧管130的是成核剂杆150与成核剂喷嘴头部160。
图1-图8示出了底部歧管110的其它特征，其包括高压进水口112、高压进气口114与小齿轮把手116。底部歧管110可以构造为通过进水口112接收高压水。用于炮100的加压水源(在附图中未示出)可以设置在冬季娱乐场所的滑雪道上的不同位置处并且通常地通过用于与进水口112匹配的适当固件(未示出)传送通过软管(未示出)。底部歧管110还可以构造为通过进气口114接收高压压缩空气。用于炮100的压缩空气源可以是压缩机(未示出)或者其它的压缩空气源，再设置在冬季娱乐场所的滑雪道上的不同的位置处并且通常地通过用于与进气口114匹配的适当固件(未示出)传送通过软管(未示出)。
图1至图8还示出了六级流体喷嘴140的其它特征。例如，六级流体喷嘴140可以包括底板142、顶板144、形成在其间的出口孔148。六级流体喷嘴140还可以包括顶板。六级流体喷嘴140的一个特别的新颖特征在于其构造为具有六个独立的进入端口，每个进入端口都引导到一个或多个独立的流体通道，每个流体通道都形成最终迫使高压水冲击在独立的出口孔处的相对的冲击表面。在归于本申请的发明人Mitchell Joe Dodson的2011年3月22日提交的未决的标题为“包括固定或可变喷射角度的具有可调节液滴尺寸的扁平喷射流体喷嘴”的美国专利申请No.12/998,141中公开了六级与其它类似流体喷嘴的特定方面、结构特征与工作。相应地，由于该专利申请与2012年8月29日提交、2013年8月29日过期的标题为“六级雪炮”的美国临时专利申请No.61/694,255的内容为了包括用于实施与书面描述的全部目的已经通过引用被并入，因此这里将不再进一步详细描述六级雪炮。
图1-图8还示出了喷嘴歧管130的其它特征，尤其是可选延伸块132，可以利用它使六级流体喷嘴140远离喷嘴歧管本体134隔开预定距离。延伸块132的特定厚度基本上是预定距离。
图1-图8还示出了成核剂喷嘴头部160的其它特征，即成核剂喷嘴162(例如参见图2和图5示出的高达三个)。成核剂喷嘴162用于结合加压水与压缩空气以产生用于晶种来自喷嘴100的水喷射喷雾的微小冰核。根据一个实施方式，成核剂喷嘴162可以具有聚敛-发散变化，即流体室初始地朝向出口孔变窄，但是然后在水与空气混合物离开孔以前加宽以用于冰核。
图9是根据本发明的图1-图8中示出的六级雪炮100的分解图。从图9的底部左侧，底部歧管110示出为从细长中空主杆120拆除。可以利用杆螺栓124以将主杆固定到底部歧管110。连杆(图9中未示出)连接在底部歧管110中的齿条与小齿轮机构(图9中未示出)与***到喷嘴歧管130中的柱塞122之间。喷嘴歧管130可以包括可选延伸块132，利用喷嘴螺栓143将六级流体喷嘴140固定到可选延伸块132。可以利用成核剂螺栓152将细长成核剂杆150固定到喷嘴歧管130。如图9中所示，成核剂头部160固定到成核剂杆150的远端154。
图10A和图10B是根据本发明的没有成核剂杆与成核剂头部的已装配的六级雪炮实施方式的前视与横截面视图，以示出用于六级炮的活塞在生成级1中的实施方式的操作。类似地，图11A和图11B是根据本发明的没有成核剂杆与头部的已装配的六级雪炮实施方式的前视与横截面视图，以示出用于六级炮的活塞在生成级6中的实施方式的操作。如可以在图10A和图11A中看到的，具有供给在六级流体喷嘴140内的六个独立的流体室的编号1-6的六个流体源通道。
图10A和图11A均示出了根据本发明的具有通过可选延伸块132安装至其的六级流体喷嘴140的喷嘴歧管130以及缩短的主杆120与底部歧管110的实施方式的横截面视图。应该指出的是为了说明的目的，在图10A和图11A中已经缩短了主杆120。特别地，图10A示出了活塞122的实施方式的操作，活塞122通过连杆128连接到通过小齿轮115操作的齿条111以在生成级1中接合六级炮100(在图10A和图10B中部分地示出)。回忆生成级1仅填充流体源通道1。
然而，图11A示出了活塞122的相同实施方式的操作，活塞122通过连杆128连接到通过小齿轮115操作的齿条111以在生成级6中接合六级炮100(在图11A和图11B中部分地示出)。在图10A中，柱塞122的头部示出为阻挡流体源通道2-6，由此允许水仅在生成级1中填充六级流体喷嘴。然而，在图11A中，流体源通道1-6全部打开并且运作于全部的水喷射生成。还应该指出的是，可能已经存在于通道与端口中但未生成的水(例如图10中的通道2-6)被允许排回通过活塞头部126后面的活塞122并且排回向下通过连杆128。
图12是根据本发明的图1-图9中示出的用于六级雪炮100的示例性六级流体喷嘴140的分解图。在2011年3月22日提交的标题为“包括固定或可变喷雾角度的可调节液滴尺寸的扁平喷射流体喷嘴”的美国专利申请No.12/998,141中公开了用于多种扁平喷射流体喷嘴的基本的操作理论、部件特征与参数，该专利申请出于大体上包括扁平喷射流体喷嘴的实施与书面描述的全部目的已经通过引用被并入。然而，如这里进一步详细描述的，存在在图12中示出的示例性六级流体喷嘴的独特的部件特征。更具体地说，图12示出了底板142、不同尺寸与形状的O形环141、喷嘴螺栓143、顶板144与覆盖板146。六个独立的流体室未在图12中示出，但是形成在顶板144的底面与垫圈145的顶面之间。通过垫圈145中的槽口147促成出口孔(未示出)。应该理解的是，其它流体喷嘴头部可以构造为用于炮100的喷嘴歧管130的结构。相应地，喷嘴140仅仅是示例性的。
图13是根据本发明的图1-图9中示出的用于六级雪炮的示例性成核剂头部160的分解图。如图13中所示，示例性成核剂头部160可以包括构造为接收成核剂喷嘴162以及用作用于成核剂头部160的排放口的可选平坦喷射喷嘴163的六级鼻锥161。鼻锥161可以包括O形环163以将成核剂头部160密封到成核剂杆(未示出)。成核剂头部160还可以包括供给成核剂喷嘴162的成核剂喷嘴块164，以及通过螺钉166固定的压力环165。成核剂头部160还可以包括用于附接到水与空气过滤器168的管线过滤器接头167。
在操作中，压缩空气与加压水在于成核剂喷嘴模块164中混合以前在水与空气过滤器168中被过滤，然后在离开喷嘴以前作为与来自喷嘴140的水喷射混合的冰核喷射被供给到成核剂喷嘴162(示出三个)中以便生成雪。应该理解的是，水喷射与冰核喷射的轨迹在形成作为雪下落通过寒冷大气到结冰地面的雪花的晶核化区域中交叉。
成核剂头部160是通常地要求能量来操作(例如，用于空气压缩机的电或燃料)的炮100的仅一部分。流体喷嘴单独在水压上运行。这里公开的成核剂根据成核剂喷嘴162特征要求低至5cfm并且高达约8cfm的压缩空气。这大致上转换到1-1.5kW功率的操作功率范围。作为一般规则，通过水供给温度确定成核剂杆的长度，即水越温暖，鼻部越长。最后，通过从喷嘴140发出的羽状水喷射的最小与最大宽度确定成核剂的角度。因此，成核剂的角度选择为使得用于操作的全部生成级的晶核化区域最大化。
图14是根据本发明的图1-图9中示出的用于六级雪炮100的示例性底部歧管的分解图。如图14中所示，喷嘴歧管本体131容纳齿条111与小齿轮115。小齿轮115被安装有小齿轮衬套安装螺栓178的小齿轮衬套113支撑。齿条111被轴保护件170支撑并且通过凹172与凸174轴锁定件固定。水固件194通过环形垫圈176接收筛网过滤器180。底部歧管本体196还具有用于润滑配件182与排气阀184的开口。连杆128还用作中空排放管并且通过杆密封件186支撑并且捕捉通过密封件安装螺栓192保持在适当位置处的垫圈密封件188。使用一个或多个O形环190密封底部歧管110。在底部歧管本体196的侧面上示出空气固件198。总之，底部歧管110的目的是接收外部加压水与空气，将其传送到主杆120(未示出)并且利用齿条111与小齿轮115***经由连杆控制柱塞122(未示出)。
图15是根据本发明的用于图1-图9中示出的六级雪炮100的示例性柱塞122的分解图。柱塞122可以包括在近端处具有活塞密封件123的两孔柱塞121。在柱塞122的实施方式的远端上，可以具有O形环125、密封件127、底盖密封件129、前活塞密封件131、顶盖密封件133与活塞头部螺栓135。两孔柱塞121可以包括排放孔137。
图16是根据本发明的具有模块化双重矢量流体喷嘴头部240的四级雪炮200的实施方式的立体图。在图16中示出了四级炮200的基本部件，即连接到细长中空主杆220的底部歧管210，该主杆220继而连接到喷嘴歧管230。四级双重矢量流体喷嘴240连接到喷嘴歧管230。此外，连接到喷嘴歧管230的是成核剂杆250与成核剂喷嘴头部260。在图18A和图18B中示出了示例性四级喷嘴歧管230的多个横截面，其清楚地示出了引导到喷嘴头部安装件297的水的四个源通道(1-4)。
图17A-图17D是根据本发明的离开四级低层喷嘴240B并且以来自成核剂头部的冰核喷射256点缀的合成双重矢量喷射形式258的各种立体图。应该指出的是合成物喷雾式样具有多个竖直定向部分254与一个中心水平部分252。
图19是根据本发明的具有线性模块化双重矢量流体喷嘴头部340的单级雪炮300的实施方式的立体图。在图19中示出了单级炮300的基本部件，即连接到细长中空主杆320的底部歧管310，该主杆320继而连接到喷嘴歧管330。单级模块化双重矢量流体喷嘴340连接到喷嘴歧管330。此外，连接到喷嘴歧管330的是成核剂杆350与成核剂喷嘴头部360。炮300仅具有一步。它或者是打开的或者是关闭的。炮300由于其不需要复杂的阀，因此机械上简单得多。
图20是通过这里公开的单级与多级雪炮的任一个的水流的简化图表。点划线箭头299示出了通过示例性四级炮200的水路径。水通过底部歧管210中的水固件进入，通过主杆220向上传递直到通过喷嘴歧管并且在返回到喷嘴歧管230以前实际上在喷嘴240B的顶板与覆盖板之间循环，然后通过成核剂杆250出去到成核剂头部260以形成冰核并且然后在离开穿孔248以前通过成核剂杆250返回到喷嘴240B。在操作过程中，通过喷嘴240B并且到成核剂头部260外部并且返回的预循环防止本发明的新颖的单级与多级雪炮100、200和300冷冻。水循环防止部件部分冷冻。
已经利用特定术语描述了在附图中示出的雪炮实施方式以及其特定结构特征以及变型，下面公开了单级与多级雪炮的其它实施方式。单级与多级雪炮的下面的实施方式可能或者可能不精确地与示出的实施方式相应，但是将具有基于如这里提供的示出的实施方式与附图的描述而十分显而易见的结构元件与特征。可以参照单级与多级雪炮的这些更一般的实施方式说明示例性实施方式。
公开了多级雪炮的一个实施方式。多级雪炮的此实施方式可以包括具有用于接收加压水与压缩空气的固件的底部歧管。图1-图9中示出了底部歧管的一个实施方式，这是构造为用于六级炮100的底部歧管110的特定实施方式。多级雪炮的此实施方式可以进一步包括连接到底部歧管的细长中空主杆。此细长中空主杆的一个实施方式是图1-图9中示出的细长中空主杆120的实施方式，其构造为用于六级炮100。多级雪炮的此实施方式还可以包括用于从加压水与压缩空气产生雾化冰晶的成核剂头部。图1-图3和图5-图9中示出了此成核剂头部，即构造为用于六级炮100的成核剂头部160的一个实施方式。多级雪炮的此实施方式可以进一步包括连接到成核剂头部的细长中空成核剂杆。图1-图3和图5-图9中示出了此成核剂杆，即构造为用于六级炮100的成核剂杆150的一个实施方式。多级雪炮的此实施方式还可以包括用于从加压水产生雾化水喷射的多级流体喷嘴，此喷嘴构造为以在雾化水滴喷射生成级中测量的离散生成等级操作。图1-图9中示出了此多级流体喷嘴，即构造为用于六级炮100的六级流体喷嘴140的一个实施方式。最后，多级雪炮的此实施方式还可以包括喷嘴歧管，该喷嘴歧管具有构造为与细长主杆、细长成核剂杆与六级流体喷嘴匹配的喷嘴歧管本体。图1-图9中示出了此喷嘴歧管，即构造为用于六级炮100的喷嘴歧管130的一个实施方式。
根据另一个实施方式，多级雪炮还可以包括布置在喷嘴歧管内的柱塞，此柱塞构造为选择性地打开或关闭以串联方式引导到多级流体喷嘴的水阀。雪炮的一个实施方式包括具有用于驱动柱塞的齿条与小齿轮***的底部歧管。
根据多级雪炮的又一个实施方式，底部歧管可以包括用于调节传送到主杆的加压水与压缩空气的控制器。根据多级雪炮的又一个实施方式，喷嘴歧管可以构造为接收来自主杆的加压水与压缩空气并且将加压水传送到多级流体喷嘴。根据多级雪炮的又一个实施方式，喷嘴歧管还可以构造为将加压水与压缩空气传送到成核剂杆。
根据多级雪炮的一个实施方式，喷嘴歧管还包括喷嘴头部延伸块，喷嘴头部延伸块构造为选择性地调节多级流体喷嘴与喷嘴歧管本体之间的距离，或者流体喷射喷雾与成核剂杆的轴之间的角度。应该理解的是，如图1-图4中所示的延伸块132可以用于灵活地接合几乎任何类型的喷嘴。
根据多级雪炮的特定实施方式，多级流体喷嘴可以包括具有六个独立流体室的六级双矢量流体喷嘴，六个独立流体室的每个都包括独立的进入端口以便选择性地与独立地接收来自喷嘴歧管的加压水并且通过连接到六个独立流体室的每个的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾。根据多级雪炮的另一个实施方式，多级流体喷嘴可以包括六级双重矢量流体喷嘴，其具有范围从六个独立流体室的仅一个连续地直到六个独立流体室的全部六个被填充加压水的六个生成级。
根据多级雪炮的特定实施方式，多级流体喷嘴可以包括具有四个独立流体室的四级双矢量流体喷嘴，四个独立流体室的每个都包括独立的进入端口以便选择性地与独立地接收来自喷嘴歧管的加压水并且通过连接到四个独立流体室的每个的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾。根据多级雪炮的另一个实施方式，多级流体喷嘴可以包括四级双重矢量流体喷嘴，其具有范围从四个独立流体室的仅一个连续地直到四个独立流体室的全部四个充满加压水的四个生成级。
根据多级雪炮的一个实施方式，多级流体喷嘴可以包括具有一个独立流体室的单级双矢量流体喷嘴，该流体室包括独立的进入端口以便选择性地与独立地接收来自喷嘴歧管的加压水并且通过连接到独立流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾。根据多级雪炮的特定实施方式，多级流体喷嘴可以包括具有单个生成级的单级双矢量流体喷嘴。
公开了多级雪炮的另一个实施方式。多级雪炮的此实施方式可以包括具有用于接收加压水与压缩空气的固件的底部歧管。多级雪炮的此实施方式还可以包括喷嘴歧管，此喷嘴歧管具有构造为接收与传送加压水与压缩空气的喷嘴歧管本体。多级雪炮的此实施方式还可以包括连接在底部歧管与喷嘴歧管之间的细长中空主杆以将加压水与压缩空气从底部歧管传送到喷嘴歧管。多级雪炮的此实施方式还可以包括多级流体喷嘴，该多级流体喷嘴连接到喷嘴歧管以便接收加压水和产生雾化水喷射并且将雾化水喷射排入到大气中。多级雪炮的此实施方式还可以包括连接到喷嘴歧管并且构造为接收与传送加压水与压缩空气的细长中空成核剂杆。最后，多级雪炮的此实施方式还可以包括连接到成核剂杆的成核剂头部，成核剂头部构造为接收加压水与压缩空气并且由加压水与压缩空气产生雾化冰晶以便排入到在水喷射的路径中的大气中，由此在选定的大气条件下产生人造雪。
根据一个实施方式，多级雪炮还可以包括柱塞，此柱塞布置在喷嘴歧管内并且构造为选择性地打开或关闭以串联方式引导到多级流体喷嘴的水阀。根据多级雪炮的特别实施方式，底部歧管还可以包括用于驱动柱塞的齿条与小齿轮***。根据多级雪炮的另一个实施方式，底部歧管还可以包括用于调节传送到主杆的加压水与压缩空气的控制器。根据多级雪炮的又一个实施方式，底部歧管还可以包括用于控制传送到多级流体喷嘴与成核剂头部的加压水与压缩空气的流动的阀。
根据多级雪炮的一个实施方式，喷嘴歧管还包括喷嘴头部延伸块，喷嘴头部延伸块构造为选择性地调节多级流体喷嘴与喷嘴歧管本体之间的距离，或者流体喷射喷雾与成核剂杆的轴之间的角度。
根据多级雪炮的另一个实施方式，多级流体喷嘴可以包括范围从六个独立流体室中的一个直到独立流体室的全部六个被填充加压水的六个雾化水滴喷射生成级，六个级中的每个都包括独立流体室，独立流体室的每个都包括独立的进入端口以便选择性地与独立地接收来自喷嘴歧管的加压水并且通过连接到独立流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾作为合成双重矢量水喷射，合成双重矢量水喷射中形成的喷雾式样中具有不同的水平与竖直分量。
根据多级雪炮的另一个实施方式，多级流体喷嘴可以包括范围从四个独立流体室中的一个直到独立流体室的全部四个被填充以加压水的四个雾化水滴喷射生成级，四个级中的每个都包括独立流体室，独立流体室的每个都包括独立的进入端口以用于选择性地与独立地接收来自喷嘴歧管的加压水并且通过连接到独立流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾作为合成双重矢量水喷射，合成双重矢量水喷射在形成的喷雾式样中具有不同的水平与竖直分量。
根据多级雪炮的有一个实施方式，此多级流体喷嘴可以包括单一雾化水滴喷射生成级，其利用连接到进入端口的独立流体室以用于接收来自喷嘴歧管的加压水并且通过连接到流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾作为合成双重矢量水喷射，合成双重矢量水喷射在形成的喷雾式样中具有不同的水平与竖直分量。
公开了多级雪炮的另一个实施方式。多级雪炮的此实施方式可以包括具有用于接收加压水与压缩空气的固件的底部歧管，底部歧管还包括第一端主杆插座。多级雪炮的此实施方式还可以包括喷嘴歧管，此喷嘴歧管具有第二端主杆插座、喷嘴插座以及第一端成核剂杆插座，喷嘴歧管还构造为接收加压水与压缩空气，将加压水传送到喷嘴插座以及到第一端成核剂杆插座。多级雪炮的此实施方式还可以包括细长中空主杆，其具有主杆第一端，该主杆第一端连接到底部歧管的第一端主杆插座，并且具有主杆第二端，该主杆第二端连接到喷嘴歧管的第二端主杆插座以使加压水与压缩空气从底部歧管传送到喷嘴歧管。多级雪炮的此实施方式可以进一步包括连接到喷嘴歧管的喷嘴插座的多级水喷嘴，该喷嘴构造为接收加压水以及产生雾化水喷射并且将雾化水喷射排入到大气中作为合成双重矢量水喷射，该合成双重矢量水喷射在形成的喷雾式样中具有不同的水平与竖直分量。此多级雪炮的实施方式还可以包括具有成核剂杆第一端与成核剂杆第二端的细长中空成核剂杆，其中成核剂杆第一端连接到喷嘴歧管的第一端成核剂杆插座并且构造为接收加压水与压缩空气并且将加压水与压缩空气传送到成核剂杆第二端。最后，多级雪炮的此实施方式还可以包括连接到成核剂杆的成核剂杆第二端的成核剂头部，成核剂头部构造为接收加压水与压缩空气并且由加压水与压缩空气的结合产生雾化冰晶以将雾化冰晶排入到在水喷射的路径中的大气中，由此晶种雪花并且在选定的大气条件下产生人造雪。
根据多级雪炮的一个实施方式，多级水喷嘴可以从包括六级水喷嘴、四级水喷嘴与单级水喷嘴的组中选择。
这里公开的单级与多级雪炮的实施方式以及它们的部件可以由诸如铝、铜、不锈钢、钛、碳纤维合成材料等的任何适当材料形成。可以根据包括通过仅实例的机加工与熔模铸造的本领域普通技术人员已知的方法制造部件部分。根据这里的描述的喷嘴的装配与完成也在本领域普通技术人员的知识内，并且由此在这里将不再进一步详细说明。
在理解本发明的范围时，术语“流体通道”用于描述布置在于流体进入端口处开始并且在孔处结束的圆柱形壳体内的三维空间。在理解本发明的范围时，这里使用的术语“流体室”与术语“流体通道”同义。在理解本发明的范围时，如这里使用以用于描述设备的组件、节段或者部件的术语“构造”可以包括构造为或是使得能够执行期望的功能的任何适当的机械硬件。在理解本发明的范围时，如这里使用的术语“包括”及其衍生词旨在是规定所述特征、元件、部件、组、整体和/或级的存在的开放式术语，但是不排除其它未陈述的特征、元件、部件、组、整体和/或级的存在。前述还适用于诸如术语“包括”、“具有”以及它们衍生词的具有类似含义的词语。此外，术语“部件”、“节段”、“部分”、“构件”或“元件”当以单数形式使用时可以具有单个部件或者多个部件的双重含义。如在这里用于描述本发明的，下面的方向性术语“向前、向后、上面、向下、竖直、水平、下面以及横向”以及任何其它类似的方向性术语表示相对于具有如这里所述的孔的喷嘴的实施方式的前面的这些方向。最后，如这里使用的诸如“基本上”、“大约”、“近似”的程度的术语表示修正项的合理偏差量以使得最终结果未显著地改变。
尽管在本发明的详细描述与示出的实施方式中显示了本发明的上述特征，但是可以对本发明的此构造、设计与结构进行多种改变以实现这些优点。因此，这里对本发明的结构与功能的特定细节的参考仅仅当作实例并且不是当作限制。
Claims (23)
1.一种多级雪炮，其包括：
底部歧管，其具有用于接收加压水与压缩空气的固件；
细长中空主杆，其连接到所述底部歧管；
成核剂头部，其用于从所述加压水与所述加压空气产生雾化冰晶；
细长中空成核剂杆，其连接到所述成核剂头部；
多级流体喷嘴，其用于从所述加压水产生雾化水射流，所述喷嘴构造为以在雾化水滴射流生成级中估量的不连续的生成等级操作；
喷嘴歧管，其具有构造为与所述细长主杆、所述细长成核剂杆及所述多级流体喷嘴匹配的喷嘴歧管本体；以及
布置在所述喷嘴歧管内的柱塞，所述柱塞构造为选择性地打开或关闭以串联方式引导到多级流体喷嘴的水阀。
2.根据权利要求1所述的雪炮，其中，所述底部歧管还包括用于驱动所述柱塞的齿条与齿轮***。
3.根据权利要求1所述的雪炮，其中，所述底部歧管还包括用于调节传送到所述主杆的所述加压水与所述压缩空气的控制器。
4.根据权利要求1所述的雪炮，其中，所述喷嘴歧管构造为接收来自所述主杆的所述加压水与所述压缩空气并且将加压水传送到所述多级流体喷嘴。
5.根据权利要求4所述的雪炮，其中，所述喷嘴歧管还构造为将所述加压水与所述压缩空气传送到所述成核剂杆。
6.根据权利要求1所述的雪炮，其中，所述喷嘴歧管还包括喷嘴头部延伸块，所述喷嘴头部延伸块构造为选择性地调节在所述多级流体喷嘴与所述喷嘴歧管本体之间的距离，或者在流体射流喷雾与所述成核剂杆的轴之间的角度。
7.根据权利要求1所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括具有六个独立流体室的六级双矢量流体喷嘴，所述六个独立流体室的每个都包括独立的进入端口，用于可选择地且独立地接收来自所述喷嘴 歧管的加压水并且通过连接到所述六个独立流体室的每个的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾。
8.根据权利要求7所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括六级双矢量流体喷嘴，其具有从所述六个独立流体室的仅一个连续地直到所述六个独立流体室的全部六个充满加压水的六个生成级。
9.根据权利要求1所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括具有四个独立流体室的四级双矢量流体喷嘴，所述四个独立流体室的每个都包括独立的进入端口，用于可选择地且独立地接收来自所述喷嘴歧管的加压水并且通过连接到所述四个独立流体室的每个的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾。
10.根据权利要求9所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括四级双矢量流体喷嘴，其具有从所述四个独立流体室的仅一个连续地直到所述四个独立流体室的全部四个充满加压水的四个生成级。
11.根据权利要求1所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括具有一个独立流体室的单级双矢量流体喷嘴，所述独立流体室包括独立的进入端口，用于可选择地且独立地接收来自所述喷嘴歧管的加压水并且通过连接到所述独立流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾。
12.根据权利要求11所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括具有单一生成级的单级双矢量流体喷嘴。
13.一种多级雪炮，其包括：
底部歧管，其具有用于接收加压水与压缩空气的固件；
喷嘴歧管，其具有构造为接收与传送所述加压水与所述压缩空气的喷嘴歧管本体，所述喷嘴岐管本体还包括布置在所述喷嘴歧管内并且构造为选择性地打开或关闭以串联方式引导到多级流体喷嘴的水阀的柱塞；
细长中空主杆，其连接在所述底部歧管与所述喷嘴歧管之间以用于将所述加压水与所述压缩空气从所述底部歧管传送到所述喷嘴歧管；
多级流体喷嘴，其连接到喷嘴歧管以用于接收所述加压水以及形 成雾化水射流并且将所述雾化水射流排出到大气中；
细长中空成核剂杆，其连接到所述喷嘴歧管并且构造为接收与传送所述加压水与所述压缩空气；以及
成核剂头部，其连接到所述成核剂杆并且构造为用于接收所述加压水与所述压缩空气以及从所述加压水与所述压缩空气形成雾化冰晶，所述雾化冰晶被排出到在所述水射流所途经的大气中，由此在选定的大气条件下产生人造雪。
14.根据权利要求13所述的雪炮，还包括柱塞，所述柱塞布置在所述喷嘴歧管内并且构造为选择性地打开或关闭以串联方式引导到多级流体喷嘴的水阀。
15.根据权利要求14所述的雪炮，其中，所述底部歧管还包括用于驱动所述柱塞的齿条与齿轮***。
16.根据权利要求13所述的雪炮，其中，所述底部歧管还包括用于调节传送到所述主杆的所述加压水与所述压缩空气的控制器。
17.根据权利要求13所述的雪炮，其中，所述底部歧管还包括阀以用于控制传送到所述多级流体喷嘴与所述成核剂头部的所述加压水与所述加压空气的流动。
18.根据权利要求13所述的雪炮，其中，所述喷嘴歧管还包括喷嘴头部延伸块，所述喷嘴头部延伸块构造为选择性地调节在所述多级流体喷嘴与所述喷嘴歧管本体之间的距离，或者在流体射流喷雾与所述成核剂杆的轴之间的角度。
19.根据权利要求13所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括范围从六个独立流体室中的仅一个直到独立流体室的全部六个被填充以加压水的六个雾化水滴射流生成级，六个级的每个都包括独立流体室，所述独立流体室的每个都包括独立进入端口，用于可选择地且独立地接收来自所述喷嘴歧管的加压水并且通过连接到所述独立流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾作为合成双矢量水射流，所述合成双矢量水射流在所形成的雾锥形状中具有不同的水平与竖直分量。
20.根据权利要求13所述的雪炮，其中，所述多级流体喷嘴包括 范围从四个独立流体室中的仅一个直到所述独立流体室的全部四个被填充以加压水的四个雾化水滴射流生成级，四个级中的每个都包括独立流体室，所述独立流体室的每个都包括独立的进入端口，用于可选择地且独立地接收来自喷嘴歧管的加压水并且通过连接到所述独立流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾作为合成双矢量水射流，所述合成双矢量水射流在所形成的雾锥形状中具有不同的水平与竖直分量。
21.根据权利要求13所述的雪炮，其中所述多级流体喷嘴包括单一的雾化水滴射流生成级，其利用连接到进入端口的独立流体室，用于接收来自所述喷嘴歧管的加压水并且通过连接到所述流体室的出口孔排出水颗粒的雾化喷雾作为合成双矢量水射流，所述合成双矢量水射流在所形成的雾锥形状中具有不同的水平与竖直分量。
22.一种多级雪炮，其包括：
底部歧管，其具有用于接收加压水与压缩空气的固件，所述底部歧管还包括第一端主杆插座；
喷嘴歧管，其具有第二端主杆插座、喷嘴插座以及第一端成核剂杆插座，所述喷嘴歧管还构造为接收所述加压水与所述压缩空气，将所述加压水传送到所述喷嘴插座以及到所述第一端成核剂杆插座；
细长中空主杆，其具有主杆第一端，所述主杆第一端连接到所述底部歧管的所述第一端主杆插座，并且具有主杆第二端，所述主杆第二端连接到所述喷嘴歧管的所述第二端主杆插座以使所述加压水与所述压缩空气从所述底部歧管传送到所述喷嘴歧管；
多级水喷嘴，其连接到所述喷嘴歧管的所述喷嘴插座，所述喷嘴构造为用于接收所述加压水以及形成雾化水射流，所述雾化水射流以合成双矢量水射流的方式被排出到大气中，所述合成双矢量水射流在所形成的雾锥形状中具有不同的水平与竖直分量；
细长中空成核剂杆，其具有成核剂杆第一端与成核剂杆第二端，其中所述成核剂杆第一端连接到所述喷嘴歧管的所述第一端成核剂杆插座并且构造为接收所述加压水与所述压缩空气并且将所述加压 水与所述压缩空气传送到所述成核剂杆第二端；以及
成核剂头部，其连接到所述成核剂杆的所述成核剂杆第二端，所述成核剂头部构造为用于接收所述加压水与所述压缩空气以及通过结合所述加压水与所述压缩空气来形成雾化冰晶，所述雾化冰晶被排出到所述水射流所途经的大气中，由此生成雪花并且在选定的大气条件下产生人造雪。
23.根据权利要求22所述的雪炮，其中所述多级水喷嘴从包括六级水喷嘴、四级水喷嘴与单级水喷嘴的组中选择。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180227 Termination date: 20190829 |