FR2594528A1 - Fluid mixing nozzle for artificial snow-making apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
EMBOUT DE MELANGE DE FLUIDES POUR APPAREIL DE
FABRICATION DE NEIGE ARTIFICIELLE
La présente invention a pour objet un embout de mélange de fluides pour appareil de fabrication de neige artificielle.FLUID MIXING TIP FOR APPARATUS
MANUFACTURING OF ARTIFICIAL SNOW
The present invention relates to a nozzle for mixing fluids for an apparatus for making artificial snow.
Compte tenu des aléas de l'enneigement naturel, les stations de sports d'hiver équipent, de plus en plus fréquemment, certaines de leurs pistes de ski, d'installations de fabrication de neige artificielle, encore appelées "canons à neige". Given the vagaries of natural snowfall, winter sports resorts increasingly equip some of their ski slopes with artificial snow making facilities, also called "snow cannons".
Un premier type d'appareil concernant les mélangeursdiffuseurs, met en oeuvre deux fluides sous pression, à savoir de l'air et de l'eau. Ces deux fluides proviennent d'une centrale où se trouvent regroupés une source d'air comprimé et une station de pompage d'eau. Des canalisations enterrées amènent l'air et l'eau sous pression à chaque appareil, qui comprend un embout où se fait le mélange d'air et d'eau, avec formation de neige si la température ambiante avoisine 00C ou est négative. A first type of device relating to mixer-diffusers uses two pressurized fluids, namely air and water. These two fluids come from a power plant where a source of compressed air and a water pumping station are located. Buried pipes bring air and water under pressure to each device, which includes a nozzle where air and water are mixed, with snow formation if the ambient temperature is around 00C or is negative.
Cependant, les appareils connus sont de structure complexe, ne comportent pas de moyens permettant un réglage pour tenir compte des pressions et débits des fluides, ce qui rend leur fonctionnement aléatoire. En outre, ces appareils-ne peuvent pas travailler à une température positive, ne permettent pas l'adjonction d'un troisième fluide, et leur structure les rend sensibles au phénomène de givrage bouchant les canalisations. However, the known devices are of complex structure, do not include means allowing an adjustment to take account of the pressures and flow rates of the fluids, which makes their operation random. In addition, these devices cannot work at a positive temperature, do not allow the addition of a third fluid, and their structure makes them sensitive to the phenomenon of icing blocking the pipes.
Un second type d'appareil comprend un ventilateur de grandes dimensions aspirant l'air ambiant et le refoulant au travers d'un rideau d'eau pulvérisée. Un tel appareil est d'une mise en oeuvre complexe, en raison des moyens qu'il nécessite, et ne fournit pas de très bons résultats. A second type of device includes a large fan that draws in ambient air and delivers it through a curtain of water spray. Such an apparatus is of complex implementation, due to the means which it requires, and does not provide very good results.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un appareil du premier type cité dans lequel l'embout pour le mélange des fluides comprend un corps de forme allongée, à l'intérieur duquel est ménagé un alésage axial comportant une partie postérieure de section déterminée, et une partie avant formant un canal de section réduite, reliée à la partie postérieure par une surface tronconique inclinée de l'extérieur vers l'intérieur et de l'arrière vers l'avant, la partie postérieure de l'alésage servant au logement d'une pièce cylindrique aux extrémités profilées délimitant, avec la paroi du corps, une chambre annulaire communiquant avec l'extérieur par un orifice ménagé dans ladite paroi permettant son alimentation par un fluide, la pièce cylindrique comportant, en outre, des passages axiaux situés concentriquement à l'intérieur de celle-ci par rapport à la chambre annulaire, la pièce cylindrique étant maintenue en position dans la partie arrière de l'alésage par un bouchon fileté qui, vissé dans l'alésage, comporte un orifice axial par lequel est amené un autre fluide destiné à circuler dans les passages axiaux de la pièce cylindrique, des moyens étant prévus pour assurer la mise en contact des fluides circulant dans la chambre annulaire et dans les passages axiaux de la pièce cylindrique. The present invention aims to remedy these drawbacks by providing an apparatus of the first type cited in which the nozzle for mixing fluids comprises an elongated body, inside which is formed an axial bore comprising a rear section determined, and a front part forming a channel of reduced section, connected to the rear part by a frustoconical surface inclined from the outside towards the inside and from the back towards the front, the posterior part of the bore serving for the housing a cylindrical part with profiled ends delimiting, with the wall of the body, an annular chamber communicating with the outside by an orifice formed in said wall allowing its supply by a fluid, the cylindrical part comprising, in addition, axial passages located concentrically inside the latter with respect to the annular chamber, the cylindrical part being held in position in the rear part of the bore by u n threaded plug which, screwed into the bore, has an axial orifice through which is brought another fluid intended to circulate in the axial passages of the cylindrical part, means being provided for bringing the fluids circulating in the chamber into contact annular and in the axial passages of the cylindrical part.
En pratique, I'un des fluides, tel que l'air, est amené axialement et l'autre fluide, tel que l'eau, est amené dans la chambre annulaire périphérique avant de se mélanger avec stabilisation du mélange dans le canal constitué par la partie avant de l'alésage axial, et de s'évacuer à l'extérieur en formant de la neige en atmosphère négative. Une alimentation inverse peut être envisagée, avec amenée centrale de l'eau et amenée périphérique de l'air. In practice, one of the fluids, such as air, is brought axially and the other fluid, such as water, is brought into the peripheral annular chamber before mixing with stabilization of the mixture in the channel formed by the front part of the axial bore, and to escape to the outside, forming snow in a negative atmosphere. A reverse supply can be envisaged, with central supply of water and peripheral supply of air.
Cette dernière solution présente l'avantage que l'eau n'est pas en contact avec la paroi périphérique du corps, ce qui évite les risques de gel de l'eau en atmosphère froide. The latter solution has the advantage that the water is not in contact with the peripheral wall of the body, which avoids the risks of water freezing in a cold atmosphere.
Il est possible d'adapter l'appareil pour qu'il fournisse les meilleurs résultats, en montant différents types de pièces cylindriques permettant, en fonction de leurs structures respectives, d'adapter les sections de passage pour les différents fluides, afin que, partant de débits et de pressions déterminés, la détente, le mélange et l'atomisation se fassent dans de bonnes conditions. It is possible to adapt the device so that it provides the best results, by mounting different types of cylindrical parts allowing, according to their respective structures, to adapt the passage sections for the different fluids, so that, therefore determined flow rates and pressures, expansion, mixing and atomization are done in good conditions.
Avantageusement, à l'intérieur de la pièce cylindrique est ménagé un autre canal axial et central débouchant, d'une part, à l'extrémité aval de ladite pièce et, d'autre part, radialement après traversée de la paroi du corps et de l'épaisseur de la pièce cylindrique dans une zone située entre deux passages axiaux de celle-ci. Advantageously, inside the cylindrical part is formed another axial and central channel opening, on the one hand, at the downstream end of said part and, on the other hand, radially after crossing the wall of the body and the thickness of the cylindrical part in an area located between two axial passages thereof.
Ce canal peut servir à l'amenée d'un autre fluide destiné à être mélangé à l'air et à l'eau. This channel can be used to supply another fluid intended to be mixed with air and water.
Selon une forme d'exécution, à l'extrémité aval de la pièce cylindrique est fixée une pièce tubulaire qui, communiquant avec le canal ménagé dans la pièce cylindrique, est logée dans la partie avant de l'alésage du corps et débouche à proximité de l'extrémité aval de celui-ci. According to one embodiment, at the downstream end of the cylindrical part is fixed a tubular part which, communicating with the channel formed in the cylindrical part, is housed in the front part of the bore of the body and opens out close to the downstream end of it.
I1 est ainsi possible d'amener, par le canal axial, un fluide réfrigérant qui, se mélangeant à l'air et à l'eau à proximité de la sortie de l'embout, permet la formation de neige à une température ambiante positive. It is thus possible to bring, via the axial channel, a cooling fluid which, mixing with air and water near the outlet of the nozzle, allows the formation of snow at a positive ambient temperature.
Conformément à une possibilité, les moyens assurant la mise en contact des fluides circulant dans la chambre annulaire et dans les passages coaxiaux de la pièce cylindrique, sont constitués par des ouvertures ménagées dans l'épaisseur de la pièce cylindrique mettant en communication la chambre annulaire et les passages axiaux. According to one possibility, the means ensuring the contacting of the fluids circulating in the annular chamber and in the coaxial passages of the cylindrical part, are constituted by openings made in the thickness of the cylindrical part bringing the annular chamber into communication and the axial passages.
Avantageusement, ces ouvertures sont constituées par des canaux inclinés de l'extérieur vers l'intérieur et de l'arrière du corps vers l'avant. Advantageously, these openings are constituted by channels inclined from the outside towards the inside and from the rear of the body towards the front.
Cette disposition favorise le passage du fluide contenu dans la chambre annulaire dans les passages axiaux ménagés dans la pièce cylindrique.This arrangement promotes the passage of the fluid contained in the annular chamber in the axial passages formed in the cylindrical part.
Conformément à une autre possibilité, les moyens assurant la mise en contact des fluides circulant dans la chambre annulaire et dans les passages axiaux de la pièce cylindrique, sont constitués par un passage annulaire ménagé entre l'alésage du corps et l'extrémité avant de la pièce cylindrique. According to another possibility, the means ensuring the contacting of the fluids circulating in the annular chamber and in the axial passages of the cylindrical part, are constituted by an annular passage formed between the bore of the body and the front end of the cylindrical piece.
Selon une caractéristique de l'invention, I'extrémité avant du corps est équipée d'un diffuseur comprenant une jupe circulaire qui, destinée à venir se visser sur le corps, délimite avec un élément central de forme conique des canaux inclinés de l'intérieur vers l'extérieur et depuis le corps de l'embout vers l'extrémité libre du diffuseur. According to a characteristic of the invention, the front end of the body is equipped with a diffuser comprising a circular skirt which, intended to be screwed onto the body, delimits, with a central element of conical shape, inclined channels from the inside. outwards and from the body of the end piece to the free end of the diffuser.
Ce diffuseur peut être avantageusement utilisé lorsqu'est recherché un effet d'induction intéressant dans tous les cas d'échanges thermiques. This diffuser can be advantageously used when an interesting induction effect is sought in all cases of heat exchange.
Conformément à une forme d'exécution de cet embout, la pièce cylindrique comprend un noyau central relié à une partie cylindrique en forme de couronne par un certain nombre de cloisons radiales délimitant les passages axiaux. According to an embodiment of this end piece, the cylindrical part comprises a central core connected to a cylindrical part in the form of a crown by a number of radial partitions delimiting the axial passages.
Conformément à une autre forme d'exécution de cet embout, la pièce cylindrique comprend un certain nombre de perçages axiaux ménagés selon une répartition angulaire régulière, et constituant les passages axiaux. According to another embodiment of this nozzle, the cylindrical part comprises a number of axial bores formed in a regular angular distribution, and constituting the axial passages.
Ces perçages peuvent être disposés selon un ou plusieurs rayons.These holes can be arranged according to one or more radii.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cet embout
Figure 1 en est une vue en coupe longitudinale
Figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un diffuseur susceptible d'équiper l'embout de figure 1
Figure 3 est une vue en coupe transversale de cet embout selon la ligne III-III de figure 1
Figure 4 est une vue en coupe transversale similaire à figure 3 d'une variante d'exécution de cet embout
Figures 5 et 6 représentent deux autres embouts vus en coupe longitudinale.In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing, representing, by way of nonlimiting examples, several embodiments of this nozzle.
Figure 1 is a longitudinal sectional view
Figure 2 is a longitudinal sectional view of a diffuser capable of equipping the nozzle of Figure 1
Figure 3 is a cross-sectional view of this nozzle along the line III-III of Figure 1
Figure 4 is a cross-sectional view similar to Figure 3 of an alternative embodiment of this tip
Figures 5 and 6 show two other tips seen in longitudinal section.
Cet embout comprend un corps 2 de forme allongée sur toute la longueur duquel est ménagé un alésage axial, comportant une partie postérieure 3 et une partie avant 4 de section inférieure à celle de la partie 3, et reliée à celle-ci par une surface tronconique 5 inclinée de l'extérieur vers l'intérieur et de l'arrière vers l'avant. This end piece comprises a body 2 of elongated shape over the entire length of which is provided an axial bore, comprising a rear part 3 and a front part 4 of section smaller than that of part 3, and connected to the latter by a frustoconical surface 5 inclined from the outside towards the inside and from the back towards the front.
La partie postérieure 3 de l'alésage sert au logement d'une pièce cylindrique 6, aux extrémités profilées, dont la forme de la paroi périphérique est telle qu'elle délimite, avec la paroi du corps 2, une chambre annulaire 7. Cette chambre annulaire 7 communique avec l'extérieur par un raccord 8 sur lequel peut être montée une tubulure 9 d'amenée de fluide. Le montage de la pièce cylindrique 6 à l'intérieur du corps 2 est réalisé avec interposition, de façon connue, de joints d'étanchéité 10. The rear part 3 of the bore serves to house a cylindrical part 6, with profiled ends, the shape of the peripheral wall of which is such that it defines, with the wall of the body 2, an annular chamber 7. This chamber annular 7 communicates with the outside by a connector 8 on which can be mounted a pipe 9 for supplying fluid. The mounting of the cylindrical part 6 inside the body 2 is carried out with interposition, in a known manner, of seals 10.
La pièce cylindrique 6 est maintenue en position à l'intérieur de l'alésage 3 par un bouchon fileté 12, vissé dans une partie taraudée 13 ménagée à l'extrémité postérieure du corps. The cylindrical part 6 is held in position inside the bore 3 by a threaded plug 12, screwed into a threaded part 13 formed at the rear end of the body.
Comme montré au dessin, la pièce cylindrique 6 comporte plusieurs passages axiaux 14 disposés selon une répartition angulaire régulière, mettant en communication les volumes situés de part et d'autre de la pièce cylindrique. Ces passages axiaux peuvent permettre de véhiculer un fluide amené à l'extrémité postérieure de l'embout, à travers le bouchon 13 qui présente, à cet effet, une ouverture centrale 15, et qui peut être alimenté par une tubulure 16. As shown in the drawing, the cylindrical part 6 has several axial passages 14 arranged in a regular angular distribution, connecting the volumes located on either side of the cylindrical part. These axial passages can make it possible to convey a fluid brought to the rear end of the endpiece, through the plug 13 which has, for this purpose, a central opening 15, and which can be supplied by a tube 16.
Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 3, la pièce cylindrique 6 comprend un noyau central 17 relié à une partie cylindrique extérieure 18 en forme de couronne, par quatre cloisons 19 délimitant les passages axiaux pour le fluide. In the embodiment shown in Figures 1 and 3, the cylindrical part 6 comprises a central core 17 connected to an outer cylindrical part 18 in the form of a crown, by four partitions 19 delimiting the axial passages for the fluid.
Dans cette forme d'exécution, la chambre annulaire 7 correspond avec les passages axiaux 14 par l'intermédiaire d'un certain nombre de canaux 20, orientés de l'extérieur vers l'intérieur et de l'arrière vers l'avant. In this embodiment, the annular chamber 7 corresponds with the axial passages 14 via a number of channels 20, oriented from the outside towards the inside and from the rear towards the front.
Enfin, la pièce cylindrique 6 comprend un canal 22 central et axial débouchant, d'une part, à l'extrémité aval de la pièce et, d'autre part, radialement à l'extérieur de l'embout à proximité de l'extrémité amont de la pièce, avec connexion à une tubulure 23 traversant une cloison 19, la partie 18 en forme de couronne de la pièce cylindrique 6 et la paroi du corps 2. Finally, the cylindrical part 6 comprises a central and axial channel 22 opening out, on the one hand, at the downstream end of the part and, on the other hand, radially outside the end piece near the end upstream of the part, with connection to a pipe 23 passing through a partition 19, the part 18 in the form of a crown of the cylindrical part 6 and the wall of the body 2.
En pratique, pour obtenir la formation de neige, il est possible de réaliser l'alimentation en eau et en air sous pression, respectivement par les tubulures 9 et 16 ou par les tubulures 16 et 9, selon que l'on souhaite une amenée d'eau centrale et une amenée d'air extérieure, ou inversement. In practice, to obtain the formation of snow, it is possible to supply water and pressurized air, respectively by the pipes 9 and 16 or by the pipes 16 and 9, depending on whether one wishes a supply of central water and an outside air supply, or vice versa.
Il est à noter qu'en fonction dé la forme et des dimensions de la pièce cylindrique 6 et des ouvertures que comporte celle-ci, il est possible de faire varier la section de passage de l'un ou l'autre des deux fluides, ce qui permet une adaptation aux conditions d'alimentation, afin de fournir une parfaite nébulisation et une parfaite détente des fluides. It should be noted that depending on the shape and dimensions of the cylindrical part 6 and the openings which it comprises, it is possible to vary the passage section of one or the other of the two fluids, which allows adaptation to the supply conditions, in order to provide perfect nebulization and perfect relaxation of the fluids.
La figure 4 représente une variante d'exécution dans laquelle les passages axiaux 14 sont constitués par des perçages 24 ménagés sur toute la longueur de la pièce cylindrique 6. FIG. 4 represents an alternative embodiment in which the axial passages 14 are constituted by holes 24 formed over the entire length of the cylindrical part 6.
II est à noter que le canal central 22 permet l'adjonction d'un troisième fluide pouvant servir, par exemple, à réaliser une certaine coloration de la neige si cela est souhaité. It should be noted that the central channel 22 allows the addition of a third fluid which can serve, for example, to achieve a certain coloring of the snow if this is desired.
En fonction des conditions de distribution, il est possible d'équiper l'extrémité aval du corps 2 d'un diffuseur 25 fixé sur le corps par vissage, comportant une jupe périphérique 26 délimitant avec un cône central 27 des canaux 28 inclinés d'amont en aval et de l'intérieur vers l'extérieur. Le nombre et la section de ces canaux permettent l'obtention d'un effet d'induction intéressant dans les cas d'échanges thermiques. Depending on the distribution conditions, it is possible to equip the downstream end of the body 2 with a diffuser 25 fixed to the body by screwing, comprising a peripheral skirt 26 delimiting with a central cone 27 channels 28 inclined upstream downstream and from the inside to the outside. The number and the section of these channels make it possible to obtain an interesting induction effect in the case of heat exchanges.
La figure 5 représente une variante d'exécution de cet embout dans laquelle, à l'extrémité aval de la pièce cylindrique 6, est fixée une pièce tubulaire 29, disposée coaxialement dans la partie avant 4 de l'alésage du corps. Cette pièce tubulaire comporte un canal 30 qui, en communication avec le canal central 22 ménagé dans la pièce 6, débouche à proximité de l'extrémité aval de la partie 4 de l'alésage. Figure 5 shows an alternative embodiment of this nozzle in which, at the downstream end of the cylindrical part 6, is fixed a tubular part 29, arranged coaxially in the front part 4 of the bore of the body. This tubular part comprises a channel 30 which, in communication with the central channel 22 formed in the part 6, opens near the downstream end of the part 4 of the bore.
Cette disposition est intéressante car permettant l'amenée par le canal 22 et le canal 30 qui le prolonge d'un fluide réfrigérant qui, associé au mélange air-eau à la sortie de l'embout, permet la formation de neige même si l'on se trouve à une température positive. This arrangement is interesting because it allows the supply via the channel 22 and the channel 30 which prolongs it with a coolant which, associated with the air-water mixture at the outlet of the nozzle, allows the formation of snow even if the we are at a positive temperature.
La figure 6 représente une variante d'exécution de l'embout de figure 1, dans laquelle la chambre annulaire 7 ne communique plus avec les passages axiaux 14, le mélange des deux fluides se faisant à l'extrémité aval de la pièce cylindrique, par passage du fluide contenu dans la chambre annulaire 7 dans un espace annulaire 32 ménagé entre l'extrémité avant de la pièce cylindrique et la paroi du corps 2 de l'embout. FIG. 6 represents an alternative embodiment of the nozzle of FIG. 1, in which the annular chamber 7 no longer communicates with the axial passages 14, the mixing of the two fluids taking place at the downstream end of the cylindrical part, by passage of the fluid contained in the annular chamber 7 in an annular space 32 formed between the front end of the cylindrical part and the wall of the body 2 of the nozzle.
Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un embout de mélange de fluides, pour appareil de fabrication de neige artificielle, permettant de canaliser séparément plusieurs fluides, puis de les mélanger de la façon la plus homogène possible avec entraînement d'un fluide sous l'effet du déplacement de l'autre fluide. As is apparent from the above, the invention brings a great improvement to the existing technique by providing a fluid mixing nozzle, for an artificial snow making apparatus, making it possible to channel several fluids separately, then to mix them in the same way as homogeneous as possible with entrainment of a fluid under the effect of the displacement of the other fluid.
Cet embout est intéressant en raison de ses capacités d'adaptation aux conditions d'alimentation par simple changement de la pièce cylindrique logée à l'intérieur du corps. This tip is interesting because of its ability to adapt to feeding conditions by simply changing the cylindrical part housed inside the body.
Enfin, ce dispositif présente l'avantage de permettre l'adjonction au mélange d'au moins un autre fluide, tel qu'un fluide réfrigérant, qui permet la formation de neige à une température ambiante positive. Finally, this device has the advantage of allowing the addition to the mixture of at least one other fluid, such as a refrigerant, which allows the formation of snow at a positive ambient temperature.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cet embout, décrites ci-dessus à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiments of this nozzle, described above by way of examples; on the contrary, it embraces all of its variant embodiments.
C'est ainsi notamment que la forme du corps de l'embout pourrait être différente, que les moyens d'assemblage des différentes pièces constitutives de cet embout pourraient être différents ou que les joints d'étanchéité pourraient être localisés différemment sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Thus, in particular that the shape of the body of the end piece could be different, that the means of assembling the different component parts of this end piece could be different or that the seals could be located differently without it being so far from the scope of the invention.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8602884A FR2594528B1 (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | FLUID MIXING TIP FOR ARTIFICIAL SNOW MANUFACTURING APPARATUS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8602884A FR2594528B1 (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | FLUID MIXING TIP FOR ARTIFICIAL SNOW MANUFACTURING APPARATUS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2594528A1 true FR2594528A1 (en) | 1987-08-21 |
| FR2594528B1 FR2594528B1 (en) | 1988-07-15 |
Family
ID=9332668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8602884A Expired FR2594528B1 (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | FLUID MIXING TIP FOR ARTIFICIAL SNOW MANUFACTURING APPARATUS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2594528B1 (en) |
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