本發(fā)明涉及一種用于排放流體射流的設備。優(yōu)選地,本發(fā)明涉及用于產生人造雪的設備(公知術語“雪炮”)的技術領域。
然而,本發(fā)明還可以涉及包括噴射流體射流的其他領域,例如,用于減少有害物質,用于減少灰塵,用于冷卻一定區(qū)域或一定體積的空氣,用于減輕爆炸的影響,或用于本文未明確描述的其他應用。
為使描述簡單,下面參考優(yōu)選實施例,其中用于噴射流體射流的設備是雪炮。
背景技術:
根據現(xiàn)有技術,雪炮包括具有進入口和排出口的管狀構件。過渡區(qū)被限定在管狀構件內部,管狀構件內部通過進入口和排出口與外部流體連通。
此外,吹風裝置通常被安裝在管狀構件內部,用于從進入口吸入空氣并且產生通過排出口出去的氣流。
更具體地,吹風裝置包括馬達和連接至馬達的風扇。此外,雪炮包括位于炮機的排出口周圍的裝置,用于朝向氣流輸送流體。
該裝置包括多個流體輸送噴嘴和空氣壓縮機,空氣壓縮機由馬達驅動并且連接至輸送噴嘴,用于將流體與壓縮空氣混合。更詳細地,這些輸送噴嘴是成核噴嘴。如在雪炮領域中已知的,成核噴嘴產生水滴和壓縮空氣的混合物,該混合物與外部冷空氣接觸,經歷膨脹和冷凍過程。
因此,雪炮包括兩個電動馬達:用于操作吹風裝置的風扇的馬達和壓縮機的馬達??商娲兀總€炮機由集中系統(tǒng)供給,該集中系統(tǒng)被配置成用于將壓縮空氣送入每個炮機(從而每個炮機不需要用于壓縮機的馬達)。在此情況下,存在單個馬達驅動的空氣壓縮機,其位于炮機的下游并通過適合的壓縮空氣分配導管連接至每個炮機。然而,該集中空氣分配系統(tǒng)制造復雜(必須將導管接入每個炮機),而且非常昂貴。
為了優(yōu)化耗電量,如專利申請DE4131857中所述,存在現(xiàn)有技術空氣方案,其中壓縮機由風扇的馬達驅動并且位于炮機內部風扇附近(因此,僅有單個電動馬達)。換句話說,壓縮機位于管狀構件內部風扇的馬達旁邊并且由連接軸機械地連接至風扇的馬達。
然而,該現(xiàn)有技術具有一些缺點。
主要缺點與以下事實有關,壓縮機產生熱量(由于壓縮空氣的物理過程),熱量分散在管狀構件內部,至少部分加熱被設計成產生雪花的氣流。
因此,由壓縮機產生的熱量干擾與氣流有關的熱平衡。另外,基于該現(xiàn)有技術,不可能控制管狀構件內部的熱量的散發(fā),以盡可能少干擾內部熱平衡。
發(fā)明目的
在該情況下,本發(fā)明的目的是提供一種克服了上述缺點的用于噴射流體射流的設備。
特別地,本發(fā)明的目的是提供一種用于噴射流體射流的設備,該設備具有由風扇的馬達驅動的空氣壓縮機,使用時,減少了空氣壓縮過程中的熱量。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于噴射流體射流的設備,該設備具有由風扇的馬達驅動的空氣壓縮機,減少了對氣流的熱干擾。
所指出的目的實質上由所附權利要求所述的用于噴射流體射流的設備實現(xiàn)。
附圖說明
通過附圖所示的用于噴射流體射流的設備的幾個優(yōu)選的但非排他性的實施例的詳細描述,本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點更加明顯,其中:
圖1示出根據本發(fā)明的流體射流噴射設備的部分透明的側視圖;和
圖2示出圖1的設備的可替代實施例的部分透明的側視圖。
具體實施方式
參考附圖,標號1整體上表示根據本發(fā)明的用于噴射流體射流的設備1。如上所述,在優(yōu)選實施例中,用于噴射流體射流的設備1是雪炮。
優(yōu)選地,設備1包括管狀構件2,管狀構件2在相對的空氣進入口4和相對的空氣排出口5之間沿相應的主延伸方向3延伸。
另外,設備1包括位于管狀構件2內部的吹風裝置6,以從進入口4吸入空氣并且產生通過排出口5出去的氣流。換句話說,吹風裝置6在管狀構件2內部產生從進入口4傳送至排出口5并且從排出口5朝向外部環(huán)境傳送的氣流。
更具體地,吹風裝置6包括驅動單元7和連接至驅動單元7的空氣移動構件8。優(yōu)選地,驅動單元7是電動馬達,空氣移動構件8是風扇。更詳細地,風扇繞實質上平行于管狀構件2的主延伸方向3的軸線旋轉。
換句話說,驅動單元7和空氣移動構件8沿管狀構件2的主延伸方向3設置。優(yōu)選地,驅動單元7和空氣移動構件8沿管狀構件2的主延伸方向3排列。
在附圖所示的優(yōu)選實施例中,空氣移動構件8比驅動單元7更靠近進入口4。然而,在附圖中未示出的可替代實施例中,驅動單元7比空氣移動構件8更靠近進入口4。在該可替代實施例的變型中,驅動單元7位于進入口4的外部。
在任何情況下,空氣移動構件8優(yōu)選通過旋轉軸9連接至驅動單元7。
此外,設備1包括連接在管狀構件2的內表面和驅動單元7之間的內部支撐結構10,以將驅動單元7支撐在管狀構件2內部。
另外,設備1包括用于朝向氣流輸送流體的裝置11。優(yōu)選地,裝置11位于排出口5處。特別地,裝置11包括至少一個流體輸送噴嘴12。優(yōu)選地,裝置11包括位于排出口5周圍的多個流體輸送噴嘴12。更具體地,在設備1用作雪炮的優(yōu)選情況下,裝置11包括成核輸送噴嘴12和霧化輸送噴嘴12。
更詳細地,輸送噴嘴12可以位于管狀構件2的外部(連接至管狀構件2的外表面)或管狀構件2的內部??商娲兀恍┹斔妥熳?2位于管狀構件2的外部,而其他輸送噴嘴12位于管狀構件2內部。優(yōu)選地,成核輸送噴嘴12位于管狀構件2內部(下文將更詳細地說明),而霧化輸送噴嘴12位于排出口5處。
此外,裝置11包括空氣壓縮結構13,空氣壓縮結構13連接至輸送噴嘴,用于混合流體和壓縮空氣。詳細地,流體輸送裝置11包括用于將來自空氣壓縮結構13的壓縮空氣送至輸送噴嘴12的導管14。優(yōu)選地,空氣壓縮結構13連接至多個輸送噴嘴12。甚至更優(yōu)選地,空氣壓縮結構13連接至成核輸送噴嘴12。
應當注意的是,壓縮結構13本身不是機動的。換句話說,壓縮結構13不包括馬達。再換句話說,壓縮結構13包括被設計成壓縮空氣的一組非機動裝置。例如,壓縮結構13可以是體積型,其中壓縮由預設的機械運動提供,壓縮結構13可以是動力型,其中壓縮通過可以施加給空氣的速度實現(xiàn),或者壓縮結構13是本文未明確說明的另一種類型。
更具體地,驅動單元7被機械地連接至空氣壓縮結構13,用于使空氣壓縮結構13工作,使得空氣移動構件8和空氣壓縮結構13由驅動單元7驅動。換句話說,驅動單元7使空氣壓縮結構13和空氣移動構件8運動。再換句話說,空氣移動構件8和空氣壓縮結構13由同一個驅動單元7驅動。如上所述,驅動單元7包括單個電動馬達。
還應當注意的是,空氣壓縮結構13在管狀構件2內部位于驅動單元7處。更具體地,吹風裝置6包括驅動傳動裝置15,驅動傳動裝置15被連接在驅動單元7和空氣移動構件8和空氣壓縮結構13之間,用于驅動它們。更詳細地,驅動傳動裝置15包括旋轉軸9,旋轉軸9由驅動單元7驅動運動并且被連接至空氣移動構件8和空氣壓縮結構13。
換句話說,驅動單元7、空氣移動構件8和空氣壓縮結構13沿旋轉軸9設置。再換句話說,驅動單元7、空氣移動構件8和空氣壓縮結構13沿管狀構件2的主延伸方向3排列。
這樣,有利地,可以使用單個電動馬達,用于使壓縮結構13和空氣移動構件8都運動。
更具體地,吹風裝置6包括位于管狀構件2內部的容器16。容器16由位于管狀構件2的內表面和容器16之間的內部支撐結構10支撐。
如上所述,在優(yōu)選實施例中,位于管狀構件2內部的成核輸送噴嘴12被連接至容器16(優(yōu)選地在下文所述的漸縮部分上)并且面向朝向排出口5移動的氣流。
根據本發(fā)明,容器16限定了內腔22,驅動單元7的至少一部分和壓縮結構13的至少一部分位于內腔22內部。
有利地,容器16具有外表面23,外表面23被成形為將氣流朝向排出口5引導。更具體地,外表面23的外部形狀沿從空氣進入口4至空氣排出口5的方向至少部分實質上是漸縮的,從而在外表面23和管狀構件2之間限定擴散器。
這樣,容器16便于使空氣流通從而有利于氣流的流動,防止空氣直接沖擊驅動單元7和壓縮結構13(另一方面,如現(xiàn)有技術專利文件DE4131857所示)。
優(yōu)選地,容器16的外表面23的外部形狀是尖頂形。
更詳細地,管狀構件2的最靠近排出口5的部分沿排出口5的方向漸縮的。有利地,管狀構件2的這種形狀與容器16的外部形狀相符,使得在到達管狀構件2的排出口5之前,氣流的體積不會膨脹。
應當注意的是,壓縮結構13的至少一部分直接暴露于由吹風裝置6產生的氣流,從而冷卻壓縮結構13。換句話說,容器16包括將由吹風裝置6產生的氣流朝向壓縮結構13導向的裝置。
在圖1所示的第一實施例中,氣流導向裝置至少包括在內腔22和管狀構件2之間的貫通開口26,突出部分通過該貫通開口26插入,使得突出部分朝向管狀構件2內部突出。更具體地,壓縮結構13具有從容器16朝向管狀構件2內部突出的部分24,以直接暴露于由吹風裝置6產生的氣流,從而冷卻壓縮結構13。甚至更具體地,突出部分通過容器的貫通開口26插入,從而朝向管狀構件突出。
優(yōu)選地,壓縮結構13包括至少一個頭部,其內部限定了相應的壓縮腔室,在壓縮腔室中,空氣被壓縮。頭部25的至少一部分限定了壓縮結構3的突出部分24。
換句話說,頭部25插入貫通開口26,使得頭部25朝向管狀構件2內部突出,以暴露于氣流,從而在使用時,被氣流冷卻。
在圖1的實施例中,壓縮結構13包括兩個頭部25,每個頭部25通過相應的開口插入。換句話說,在圖1中,容器16具有兩個貫通開口,頭部25分別通過貫通開口插入。
可替代地,壓縮結構13可以包括更多個頭部25,因此,容器可以具有更多個貫通開口26。
在任何情況下,容器16上的貫通開口26的數目與暴露于氣流的突出部分24(頭部25)的數目相等。
在圖2所示的第二實施例中,氣流導向裝置包括至少一個通孔17,用于使部分氣流朝向容器16內部循環(huán),從而,在使用時,冷卻壓縮結構13。換句話說,由吹風裝置6產生的氣流的一部分通過通孔17進入容器16,用于冷卻壓縮結構13。
優(yōu)選地,容器16具有多個通孔17,從而增加導向容器16內部的氣流的量。此外,容器16具有更靠近進入口4的至少一個進入通孔17a和更靠近排出口5的至少一個排出通孔17b。優(yōu)選地,進入通孔17a具有相對于主延伸方向3的實質上橫向延伸部(成角度的),并且至少部分面向吹風裝置6,從而接收來自吹風裝置6的氣流。
如上所述,容器16具有更靠近進入口4的多個進入通孔17a。而排出通孔17b位于由容器16限定的突鼻部(nose-piece)的尖端處。有利地,進入通孔17a和排出通孔17b在容器16內部形成氣流,用于冷卻壓縮結構13。
在第二實施例中,空氣壓縮結構13優(yōu)選地全部位于容器16內部。
在附圖中未示出的第三實施例中,氣流導向裝置包括如上所述的圖1所示的和圖2所示的部分,并且將這些部分全部并入下文。換句話說,在第三實施例中,氣流導向裝置包括貫通開口26和至少一個通孔17,突出部分通過貫通開口26插入,至少一個通孔17用于使部分氣流朝向容器16內部循環(huán)。
此外,如上所述,流體輸送裝置11包括用于將來自空氣壓縮結構13的壓縮空氣送至輸送噴嘴12的導管14。
有利地,該導管14至少部分位于管狀構件2外部,從而冷卻存在于管狀構件2內部的壓縮空氣。換句話說,導管14從壓縮結構13朝向管狀構件2外部徑向延伸并且從管狀構件2外部朝向輸送噴嘴12延伸。
優(yōu)選地如附圖所示,導管14至少部分位于進入口4處,使用時,導管14受到進入管狀構件2的進氣流的沖擊。更具體地,導管14包括位于進入口4周圍的相對中間的部分18,從而受到進入管狀構件2的進氣流的沖擊。優(yōu)選地,中間部分18具有上翻的U-形形狀,該U-形形狀的兩端分別通過導管14連接至壓縮結構13和輸送噴嘴12。
此外,用于輸送流體的裝置11包括排放閥20,排放閥20與導管14連通設置,用于排放導管14內部的冷凝液。更具體地,排放閥20位于中間部分18的更靠近地面100的區(qū)域中。優(yōu)選地,導管14的從空氣壓縮結構13延伸至中間部分18的部分在靠近排放閥20的位置處連接至中間部分18。
在任何情況下,排放閥20優(yōu)選是自動的,可以包括內部加熱裝置。
還應當注意的是,管狀構件2由安置在地面100上的支撐結構21支撐。
本發(fā)明的操作直接源于如上所述的內容。
特別地,在使用時,位于管狀構件2內部的電動馬達使壓縮結構13和風扇都運動。實際上,壓縮結構13和風扇被連接至旋轉軸9,用于接收來自電動馬達的運動。
另外,容器16限定了空氣動力外表面23,用于使氣流流動,同時保護壓縮結構13和驅動單元7。另外,用于壓縮結構13的突出部分24的貫通開口26的存在或用于使空氣進入容器16的通孔17的存在允許壓縮結構13被冷卻,避免了壓縮結構13過熱。實際上,部分氣流接觸壓縮結構13,以防止壓縮結構13過熱。
這樣,本發(fā)明實現(xiàn)所設定的目的。
更具體地,根據本發(fā)明的用于噴射流體射流的設備優(yōu)化了耗電量。實際上,該設備包括用于使壓縮結構和風扇運動的單個馬達。同時,由于貫通開口和/或通孔的存在,可以冷卻壓縮結構,從而避免壓縮結構極度過熱和對于從雪炮中流出的空氣的溫度的負面影響。
而且,容器的存在有利于氣流在管狀構件內部的流動,控制由腔內部的壓縮結構產生的部分熱量,從而控制對氣流的熱干擾。
還應當注意的是,本發(fā)明相對容易實施,并且實施本發(fā)明的成本相對低。