DE69032180T2 - DEVICE FOR PRODUCING REPLACEMENT SNOW - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Schnee, und insbesondere zum Vorsehen einer Schneeherstellungsumgebung, in der Schnee unter gesteuerten bzw. kontrollierten Bedingungen hergestellt werden kann.The present invention relates to a method and apparatus for making snow, and more particularly to providing a snow making environment in which snow can be made under controlled conditions.
Gegenwärtig wird die Schneeherstellungsproduktion durch die natürlichen Umgebungswetterbedingungen gesteuert bzw. kontrolliert. Zur Herstellung von durch Menschenhand erstelltem Schnee sind die Bedingungen geringer Temperaturen und niedriger Feuchtigkeit erforderlich. Unglücklicherweise sind in Teilen der Welt, beispielsweise Australien, die Bedingungen oft derart, daß die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit gering ist, aber die weiteren Umgebungsfaktoren noch ungeeignet zur Herstellung von künstlichem Schnee sind. Dies beschränkt die geeigneten Zeiten, zu denen Schnee herstellbar ist, in großem Umfang.Currently, snowmaking production is controlled by the natural ambient weather conditions. Low temperature and low humidity conditions are required to produce man-made snow. Unfortunately, in parts of the world, such as Australia, conditions are often such that the temperature and/or humidity is low, but other environmental factors are still unsuitable for producing artificial snow. This greatly limits the appropriate times at which snow can be produced.
Die US-A-2,968,164 beschreibt eine mobile Vorrichtung, welche sich eignet, Schnee in der Umgebungstemperatur von bis zu 30ºC zu bilden und zu verteilen. Die Vorrichtung umfaßt einen Wassertank, welcher auf der Rückseite eines Fahrzeuges installiert ist, wobei ein Strom von Wasser von dem Tank in den Weg eines Volumens sich bewegender Luft gerichtet wird, welche durch einen Propeller, der ebenfalls auf der Rückseite des Lastwagens angebracht ist, bereitgestellt wird. Die Effektivität dieser Vorrichtung hängt jedoch ab von den Bedingungen der Umgebungstemperatur und/oder der Feuchtigkeit, innerhalb der die Vorrichtung betrieben wird.US-A-2,968,164 describes a mobile device suitable for forming and distributing snow in ambient temperatures of up to 30ºC. The device comprises a water tank installed on the rear of a vehicle, a stream of water from the tank being directed into the path of a volume of moving air provided by a propeller also mounted on the rear of the truck. The effectiveness of this device, however, depends on the conditions of ambient temperature and/or humidity within which the device is operated.
Die vorliegende Erfindung sucht die Bereitstellung einer gesteuerten Umgebung, so daß die Produktion von Schnee 24 Stunden pro Tag, 365 Tage pro Jahr, erleichtert ist, indem eine Schneeherstellungsumgebung geschaffen wird, in der die Temperatur, Feuchtigkeit und/oder andere Umgebungsfaktoren steuerbar sind.The present invention seeks to provide a controlled environment so that the production of snow 24 hours per day, 365 days a year, by creating a snowmaking environment in which temperature, humidity and/or other environmental factors are controllable.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine leichtgewichtige tragbare Schneeherstellungsvorrichtung geschaffen, welche leicht transportierbar ist, zum Zusammenbau und zur Benutzung an einem beliebig ausgewählten Ort, welche aufweist, eine künstliche Umgebung, welche innerhalb eines verstaubaren Zelts oder einer kuppelähnlichen Struktur vorgesehen ist; eine Einrichtung zum Steuern der Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb der Umgebung und zumindest einer Schneekanone, die mit mindestens einer innerhalb oder neben der Umgebung vorgesehenen Düse versehen ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a lightweight portable snow making apparatus which is easily transportable, for assembly and use at any selected location, comprising an artificial environment provided within a stowable tent or dome-like structure; means for controlling the temperature and humidity within the environment, and at least one snow gun provided with at least one nozzle provided within or adjacent to the environment.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen verstanden.The present invention will be more fully understood from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.
In den Figuren zeigen:In the figures show:
Figur 1 eine künstliche Schneeherstellungsumgebung zusammen mit der erforderlichen Maschinerie und der zugehörigen Schneekanone; undFigure 1 an artificial snow making environment together with the necessary machinery and associated snow cannon; and
Figur 2 die bevorzugte Portabilität der Schneeherstellungsvor richtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.Figure 2 illustrates the preferred portability of the snow making apparatus in accordance with the present invention.
In Figur 1 ist eine künstliche Schneeherstellungsumgebung illustriert, welche allgemein durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Die künstliche Schneeherstellungsumgebung 1 umfaßt ein Zelt oder eine kuppelähnliche Struktur 2, welche ein geschlossenes Umgebungssystem 3 von der externen natürlichen Umgebung 4 separiert. Das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2 können in einer Vielzahl von Arten konstruiert sein und eine Vielzahl von Materialien verwenden, jedoch hat offensichtlich die Struktur 2 vorzugsweise einen gewissen Grad an thermischer Isolationscharakteristik, so daß die zum Erzielen der erforderlichen Parameter der künstlichen Umgebung 3 erforderliche Energie minimiert ist.In Figure 1, an artificial snow making environment is illustrated, which is generally designated by the reference numeral 1. The artificial snow making environment 1 comprises a tent or dome-like structure 2 which separates a closed environmental system 3 from the external natural environment 4. The tent or dome-like structure 2 can be in be constructed in a variety of ways and use a variety of materials, but obviously the structure 2 preferably has some degree of thermal insulation characteristics so that the energy required to achieve the required parameters of the artificial environment 3 is minimized.
Die Temperatur, Feuchtigkeit und sonstig konditionierte Luft wird in die gesteuerte Umgebung 3 mittels einer geeigneten Maschinerie zugeführt, welche im allgemeinen durch das Bezugszeichen 5 bezeichnet ist. Insbesondere besteht die Maschinerie aus einem Ventilator oder einer Luftpumpe selbst, welche das Recyden oder das Einsaugen von Luft von der externen Umgebung 4 erleichtert. Die Luft wird durch einen Kühler 7 und einen Entfeuchter 8 geleitet und wird in die gesteuerte Umgebung 3 über eine Düse 9 ausgeblasen. Die Wasser- und Luftleitungen 11 laufen vorzugsweise ebenfalls durch einen Kühler. Die Düse 9 ist vorzugsweise verschwenkbar, so daß die gekühlte und entfeuchtete Luft in die gesteuerte Umgebung 3 unter einer beliebigen erwünschten Richtung zuführbar ist. Es sollte den Fachleuten klar erscheinen, daß sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit vorzugsweise so gering wie möglich sind, jedoch ist es in einer Umgebung, welche bei hoher Feuchtigkeit oberhalb 0ºC liegt, immer noch möglich, Schnee zu erzeugen. Die optimalen Bedingungen wären bei Temperaturen, welche -273ºC erreichen und bei einer Feuchtigkeit, welche einen Grad von Null erreicht.The temperature, humidity and otherwise conditioned air is supplied to the controlled environment 3 by means of suitable machinery, generally indicated by the reference numeral 5. In particular, the machinery consists of a fan or air pump itself, which facilitates the recycling or intake of air from the external environment 4. The air is passed through a cooler 7 and a dehumidifier 8 and is blown out into the controlled environment 3 via a nozzle 9. The water and air lines 11 preferably also pass through a cooler. The nozzle 9 is preferably pivotable so that the cooled and dehumidified air can be supplied to the controlled environment 3 in any desired direction. It should be clear to professionals that both temperature and humidity are preferably as low as possible, however, in an environment that is above 0ºC with high humidity, it is still possible to produce snow. The optimal conditions would be temperatures reaching -273ºC and humidity reaching one degree zero.
Eine Schneekanone 10 ist ebenfalls innerhalb der geschlossenen gesteuerten Umgebung 3 vorgesehen. Die Schneekanone 10 ist von einem beliebigen herkömmlichen Typ, und erfordert Luft- und Wasserschläuche für die Herstellung des Schnees.A snow cannon 10 is also provided within the closed controlled environment 3. The snow cannon 10 is of any conventional type and requires air and water hoses for producing the snow.
In Benutzung wird die Schneeherstellungsvorrichtung folgendermaßen zusammengebaut. Die Vorrichtung, welche vorzugsweise auf einer skiähnlichen Struktur zum leichten Transport vorgesehen ist, wird in die erforderliche Position mittels eines Skibobs oder dergleichen gezogen. Das Zelt oder die kuppelartige Struktur 2 wird dann über die Schneekanone 10 und die Düse der Kühlungs- und Entfeuchtungsmaschinerie 5 gezogen. Das Zelt oder die kuppelartige Struktur 2 ist vorzugsweise mit der Bodenoberfläche durch eine Vielzahl von Zeltheringen oder Gewichten um ihren Umfang verbunden. Das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2 kann einfach durch Zuführen von Luft durch die Düse 9 der Maschinerie 5 aufgeblasen werden. Wenn die erforderlichen Parameter innerhalb der geschlossenen Umgebung 3 erzielt sind, kann der Schneeherstellungsbetrieb begonnen werden.In use, the snow making device is assembled as follows. The device, which is preferably provided on a ski-like structure for easy transport is pulled into the required position by means of a skibob or the like. The tent or dome-like structure 2 is then pulled over the snow gun 10 and the nozzle of the cooling and dehumidifying machinery 5. The tent or dome-like structure 2 is preferably connected to the ground surface by a plurality of tent pegs or weights around its perimeter. The tent or dome-like structure 2 can be inflated simply by supplying air through the nozzle 9 of the machinery 5. When the required parameters are achieved within the enclosed environment 3, the snow making operation can be started.
In Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Schneeherstellungsvorrichtung gezeigt, um die Portabilität der Erfindung zu illustrieren. Das heißt die Schneeherstellungsvorrichtung umfaßt den Ventilator 6, den Kühler 7 und den Entfeuchter 8 zusammen mit einer Speichermöglichkeit 13 für das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2, vorgesehen auf einer skiartigen Anordnung 14. Das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2 können einfach von der Speichereinrichtung 13 abgezogen werden und nach vorne gezogen werden, um die Düse 9 der Maschinerie 5 zu bedekken.In Figure 2, a preferred embodiment of the snow making device is shown to illustrate the portability of the invention. That is, the snow making device includes the fan 6, the cooler 7 and the dehumidifier 8 together with a storage facility 13 for the tent or dome-like structure 2 provided on a ski-like arrangement 14. The tent or dome-like structure 2 can be easily pulled off the storage facility 13 and pulled forward to cover the nozzle 9 of the machinery 5.
Deshalb bietet die Schneeherstellungsvorrichtung und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ein System mit einer geschlossenen Umgebung, in der die Temperatur, Feuchtigkeit und/oder weitere Umgebungsbedingungen wie erwünscht regulierbar sind, um die Herstellung von Schnee über eine übliche Schneekanone zu erleichtern. Aufgrund der leichtgewichtigen Konstruktion der Erfindung kann die Vorrichtung leicht bewegt werden, so daß bei Vervollständigung des Schneeherstellungsbetriebs an einem bestimmten Ort das System leicht zum nächsten erwünschten Ort bewegt werden kann. Offenbar kann ein großer Haufen von Schnee an einem Punkt erzeugt werden, und dann kann eine Schneekatze oder dergleichen verwendet werden, um den Schnee zu verteilen. Die vorliegende Erfindung erlaubt deshalb die Produktion von Schnee in einer gesteuerten bzw. kontrollierten Umgebung während 24 Stunden am Tag und 365 Tagen im Jahr an einem beliebigen Platz in der Welt.Therefore, the snow making apparatus and method of the present invention provides a system having a closed environment in which the temperature, humidity and/or other environmental conditions are adjustable as desired to facilitate the production of snow via a conventional snow gun. Due to the lightweight construction of the invention, the apparatus can be easily moved so that upon completion of the snow making operation at a particular location, the system can be easily moved to the next desired location. Obviously, a large pile of snow can be created at one point and then a snowcat or the like can be used to distribute the snow. The present invention therefore allows the production of snow in a controlled environment 24 hours a day, 365 days a year, anywhere in the world.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Schneeherstellungsverfahren und eine Vorrichtung, welche die Notwendigkeit für eine spezielle Kühlmaschinene umgehen. Dies wird erzielt durch Verwendung von Gasen in jeglicher kalter Form, beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid, welche Charakteristika von einer Temperatur unter Null Grad in ihrem normalen gasförmigen Zustand aufweisen. Dies kann durch Verwenden von Gasen erzielt werden, welche in ihrem normalen Zustand kalt sind, oder durch Bereitstellen der Gase in kompremiertem Zustand zum Induzieren einer Zustandsänderung und demzufolge zum Schaffen geringer Temperaturen, wie zum Beispiel Bereitstellung des Gases in einem komprimierten (flüssigen) Zustand, und ermöglichen, daß die Mischung ihren Zustand in ein Gas umwandelt. Durch Zuführen solcher Gase in das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2 oder innerhalb einer isolierenden Wandschicht zwischen dem geschlossenen Umgebungssystem 3 und der externen Umgebung 4 wird die darin vorgesehene Schneekanone in einer Niedertemperaturumgebung vorgesehen, die zur Schneeherstellung geeignet ist, und zwar ohne die Notwendigkeit des Kühlers 7. Das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2 bilden demzufolge einen kalten Raum, in dem der Schnee erzeugbar ist, und zwar ohne die Notwendigkeit einer mechanischen Kühleinrichtung. Zur Bereitstellung solcher kalten Gase innerhalb des Zeltes oder der kuppelähnlichen Struktur 2 können die Gase aus einem normalen Druckzylinder erzeugt werden oder können durch eine Maschine hergestellt werden.In a further preferred embodiment, the present invention provides a snow making method and apparatus which obviates the need for special refrigeration machinery. This is achieved by using gases in any cold form, for example nitrogen or carbon dioxide, which have characteristics of a temperature of below zero degrees in their normal gaseous state. This can be achieved by using gases which are cold in their normal state, or by providing the gases in a compressed state to induce a change of state and thus create low temperatures, such as providing the gas in a compressed (liquid) state and allowing the mixture to change state to a gas. By supplying such gases into the tent or dome-like structure 2 or within an insulating wall layer between the closed environmental system 3 and the external environment 4, the snow gun provided therein is provided in a low temperature environment suitable for snow production without the need for the cooler 7. The tent or dome-like structure 2 thus forms a cold space in which snow can be produced without the need for a mechanical cooling device. To provide such cold gases within the tent or dome-like structure 2, the gases can be generated from a normal pressure cylinder or can be produced by a machine.
Weitere Vorteile sind ebenfalls durch die kuppelähnliche Struktur nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Insbesondere stoppt das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2 das Wegblasen des Schnees durch Wind, während dieser hergestellt wird, und schützt ebenfalls den Schnee vor Sonne, Regen und weiteren Umgebungseffekten. Optionellerweise kann ein Boden entweder in fester Form oder in Form einer weichen Abziehkonstruktion vorgesehen werden, wie er insbesondere nützlich ist in dem Fall, in dem erwünscht ist, die eingeschlossene Umgebung vollständig von der externen Umgebung zu isolieren. Das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur können ebenfalls optioneller Weise derart vorgesehen werden, daß darin ein Loch geschaffen ist, so daß die Schneeherstellungsvorrichtung extern dadurch zugeführt wird und durch die Wand des Zeltes oder der kuppelähnlichen Struktur gerichtet ist. Ein weiterer Vorteil, welcher ebenfalls durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, ist derjenige, das Anzeigematenal auf der externen Fläche des Zeltes oder der kuppelähnlichen Struktur angebracht werden kann. Vorzugsweise ist eine Einrichtung auf der zeltartigen Struktur zum Recyclen des Gases, wie zum Beispiel Stickstoff vorgesehen, so daß dasselbe erneut verwendet werden kann. Die kuppelähnliche Struktur ist ebenfalls vorzugsweise mit einer Feuchtigkeitauslaßeinrichtung zum Austretenlassen einer beliebigen Feuchtigkeit in der geschlossenen Umgebung versehen.Further advantages are also provided by the dome-like structure according to the present invention. In particular, the tent or dome-like structure 2 stops the blowing away of the snow by wind as it is being made and also protects the snow from sun, rain and other environmental effects. Optionally, a floor may be provided either in solid form or in the form of a soft peeling construction, as is particularly useful in the case where it is desired to completely isolate the enclosed environment from the external environment. The tent or dome-like structure may also optionally be provided with a hole created therein so that the snow making device is fed externally therethrough and directed through the wall of the tent or dome-like structure. A further advantage also provided by the present invention is that the display material can be mounted on the external surface of the tent or dome-like structure. Preferably, means are provided on the tent-like structure for recycling the gas, such as nitrogen, so that it can be reused. The dome-like structure is also preferably provided with moisture vent means for allowing any moisture in the enclosed environment to escape.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Maschinerie vorgesehen, um den Stickstoff von der Umgebungsluft zu extrahieren und denselben zu komprimieren. Dies bedeutet, daß der Stickstoff oder ein anderes geeignetes Gas an Ort und Stelle hergestellt werden kann und nicht zu dem Ort der Schneeherstellungsmaschinerie transportiert werden muß. Dies bedeutet ebenfalls, daß nach der Verwendung des Gases am erwunschten Ort das Gas in die Atmosphäre, falls erwünscht, nach seiner Verwendung abgelassen werden kann.In a further preferred embodiment of the present invention, machinery is provided to extract the nitrogen from the ambient air and to compress it. This means that the nitrogen or other suitable gas can be produced on site and does not have to be transported to the location of the snow making machinery. This also means that after using the gas at the desired location, the gas can be vented to the atmosphere if desired after its use.
Offenbar sind bei der Implementierung der zeltartigen oder kuppelähnlichen Anordnungen Materialien vorzugsweise auszuwählen, welche gute thermische Isolationseigenechaften aufweisen, so daß die zum Erzeugen der gesteuerten Umgebung erforderliche Energie minimiert ist. Offensichtlich variiert der Grad der thermischen Isolation abhängig von dem besonderen Ort und der erwünschten Temperaturdifferenz, welche im Vergleich zur umgebenden Umgebung erforderlich ist.Obviously, when implementing tent-like or dome-like arrangements, materials should preferably be selected which have good thermal insulation properties, so that the energy required to create the controlled environment is minimized. Obviously, the degree of thermal isolation will vary depending on the particular location and the desired temperature difference required compared to the surrounding environment.
Es wird verstanden werden, daß zahlreiche weitere Modifikationen für die Erfindung durchführbar sind. Beispielsweise kann, falls erwünscht, eine Förderbandanordnung vorgesehen werden, um den Schnee von dem Ort der Herstellung zur erwünschten Bodenfläche zu bewegen. Die vorliegende Erfindung kann vorzugsweise derart verkörpert werden, daß die Schneeherstellungsvorrichtung portabel ist, und zwar beispielweise auf einer Schneekatze angebracht ist. Ebenfalls kann optionellerweise ein Luftströmungsrichtsystem in die gesteuerte Umgebung eingebaut werden. Diese würde vorzugsweise das Format einer Vielzahl von Prallplatten annehmen.It will be understood that numerous other modifications are feasible to the invention. For example, if desired, a conveyor belt arrangement may be provided to move the snow from the location of manufacture to the desired ground surface. The present invention may preferably be embodied such that the snow making apparatus is portable, for example mounted on a snowcat. Also, optionally, an air flow directing system may be incorporated into the controlled environment. This would preferably take the form of a plurality of impact plates.
Die Fachleute werden verstehen, daß zahlreiche weitere Variationen oder Modifikationen für die Erfindung möglich sind. Beispielsweise können an Stelle der Bereitstellung der Maschinerie 5 in vollständig separierter Art und Weise von der Schneekanone 10 ein integriertes System in Betracht gezogen werden, in dem die Luft- und Wasserschleuche 11 oder der darin befindliche Inhalt gekühlt und entfeuchtet werden kann. In solch einer Ausführungsform wäre es dann nur notwendig, die Schneekanone 10 innerhalb des Zeltes oder der kuppelähnlichen Struktur 2 vorzusehen, was die Portabilität der Erfindung weiter erhöht. Solch ein integriertes System, in dem die Kühl- und Entfeuchtungsmaschinene 5 innerhalb der Schneekanone 10 integriert ist, wäre insbesondere geeignet für australische Bedingungen, wo es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, daß die Kühler und die Entfeuchter die meiste Zeit erforderlich sind. Unter solchen Umständen können die Kühler und Entfeuchter im Untergrund an einem zentralen Ort an dem Punkt bereitgestellt werden, wo die Luft- und Wasserschläuche herrühren. Offensichtlich kann das Zelt oder die kuppelähnliche Struktur 2 portabel sein und können einen Rahmen oder eine rahmenlose Struktur aufweisen. Ein luftgehalterter Rahmen ist ebenfalls in Betracht ziehbar, wobei eine isolierende Lufttasche zwischen der geschlossenen Umgebung und der externen Umgebung vorgesehen ist, nämlich zum Doppelzweck der Isolation der zwei Umgebungen und ebenfalls zur Trennung der Struktur 2.Those skilled in the art will appreciate that numerous further variations or modifications are possible to the invention. For example, instead of providing the machinery 5 in a completely separate manner from the snow gun 10, an integrated system may be envisaged in which the air and water hoses 11 or the contents therein may be cooled and dehumidified. In such an embodiment, it would then only be necessary to provide the snow gun 10 within the tent or dome-like structure 2, further increasing the portability of the invention. Such an integrated system in which the cooling and dehumidifying machinery 5 is integrated within the snow gun 10 would be particularly suitable for Australian conditions where there is a high probability that the coolers and dehumidifiers will be required most of the time. In such circumstances, the coolers and dehumidifiers may be provided underground at a central location at the point where the air and water hoses Obviously, the tent or dome-like structure 2 may be portable and may comprise a frame or a frameless structure. An air-supported frame is also envisaged, whereby an insulating air pocket is provided between the enclosed environment and the external environment, namely for the dual purpose of isolating the two environments and also separating the structure 2.
Die Erfindung kann deshalb in einer Situation verwendet werden, in der der natürliche Schneefall in einer Umgebung zu ergänzen ist oder Schnee in einer Umgebung bereitstellen, wo Schneefälle normalerweise nicht natürlicherweise auftreten.The invention can therefore be used in a situation where the natural snowfall in an environment is to be supplemented or to provide snow in an environment where snowfall does not normally occur naturally.
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