本発明の実施形態を図面により説明すると� ��図1は本発明に係るスノーガンの平面図、図 2は同側面図、図3は混合エレメントにターボ� ��ズルを取付けた使用状態を示す断面図、図4 はチャンバーを有した混合エレメントにター ボノズルを取付けた使用状態を示す断面図、 図5はターボノズルの要部拡大断面図、図6は� ��数の過給パイプを並列に取付けたターボノ� ��ルの断面図、図7は過給パイプを傾斜して延 伸筒体に取付けたターボノズルの断面図、図 8は複数の過給パイプをそれぞれ並列に傾斜� �て延伸筒体に取付けたターボノズルの断面� �、図9は第2混合エレメントにターボノズルを 取付けた状態の断面図である。
 人工降雪器(図示せず)に取付けたスノーガ� �本体1は、一端に圧縮空気と加圧水を送るた� ��の圧縮第2空気流路Xと加圧第2水流路Yを連結 し内部において圧縮空気と加圧水を攪拌・混 合させる混合エレメント3を設け、該混合エ� �メントの先端に設けた噴出口9にターボノズ� ��20または第2ターボノズル40を取付けて形成� �てある。

 第1の実施形態に係る混合エレメント(ス� �ティックミキサー型)3は、図3に示すごとく� �圧縮空気が送気される圧縮パイプXに連結し� ��空気流路4と、他方に加圧第2水流路Yに連通� ��た水流路5を設け、互いの流路の下流側に略 T字形、即ち下流側に拡径した混合水路6を形� ��し、該混合水路の下流に大径なチャンバー7 を設けてある。このチャンバー7に、前記混� �流路6側を開口させて断面コ字形をした攪拌� ��筒8を取付けてある。該攪拌内筒8の内壁お� �びチャンバー7の内壁には、流入した圧力流� ��を乱反射させて攪拌・混合を効率よくする� ��めの凹部(図示せず)を多数設けてある。こ� �チャンバー7の下流側壁面の任意箇所に噴出� ��9を形成し、さらに該噴出口9の外側にター� �ノズル20を設けてある。

 前記混合エレメント3は、図4に示すごと� �、チャンバー7の下流側に設けた連結口11を� �してチャンバー室12を設け、該チャンバー室 の下流側壁面の偏心位置に噴出口13を形成し� ��ある。この噴出口13をチャンバー室12の偏心 位置に設けることにより、該チャンバー室内 の微粒化流体がさらに乱流現象を起こし、小 径な噴出口13内に進入する際に衝突・攪拌す� ��ことにより水分子を微細化する。

 前記ターボノズル20は、図1~5に示すごと� �、前記混合エレメント3の噴出口9の外側に該 噴出口の口径と同一内径をした延伸筒体21を� ��付け、該延伸筒体の中間部分に該延伸筒体� ��を攪拌・混合しながら流通する微粒化流体m を再度せん断・攪拌して混合する圧力流体(� �または空気)sを外方から供給する過給パイプ 23を連結し、該過給パイプに一端を連結して� ��端を前記混合エレメント3に連結した圧縮空 気パイプXまたは加圧水パイプYのいずれかに� ��結している連結パイプ26を連結してある。� �の連結パイプ26には流路を開閉して調節する 開閉弁28を設けてあるが必ずしも必要ではな� ��。

 前記ターボノズル20を構成する延伸筒体21 の内径を、前記噴出口9の内径と同径または� �や大きく形成することにより、該延伸筒体� �を流通する微粒化流体mの摩擦抵抗が減少す� ��のを防止している。また延伸筒体21の全長� �、図5に示すごとく、前記過給パイプ23の取� �け位置と前記混合エレメント3の噴出口9まで の距離Aと、過給パイプ23の位置と延伸筒体21� ��先端に設けた噴射口22までの距離Bとが過給� ��イプ23の直径eと同じかそれよりやや長く形� ��してあり、少なくとも3倍以内としてあるが 、3倍に限るものではない。前記延伸筒体21の 内径cは、前記過給パイプ23の内径fの少なく� �も3倍以内に形成することにより、過給パイ� ��からの圧力流体sによって均一に攪拌・混合 することができ、また混合された超微粒化流 体nが再分離することなく効率的に噴射口か� �外方に噴射することができるが、必ずしも3� ��以内に限るものではない。

 前記延伸筒体21内を流通する微粒化流体m� ��流体速度を例えば、60~100m/sとしたとき、延� ��筒体21内を流れる流体の摩擦抵抗Fは、F=L/αD (L:延伸筒体の長さ、D:延伸筒体の内径)の関係 にある。したがって、距離Aが長すぎると余� �な摩擦抵抗が増えてエネルギーの損失が多� �なり、また距離Bは、A方向から流入する微粒 化流体mと過給パイプ23から圧送された圧力流 体sとが衝突して攪拌混合して生成した超微� �化流体nがB方向に流れると、超微粒化流体n� �時間の経過(距離)と共に水粒子の再結合作用 が生じる。そのため、距離Bが長すぎると水� �子が再結合した後に大気圧下に放出される� �で断熱膨張による人工降雪の効果が半減す� �。したがって、A方向から流入する微粒化流� ��mと過給パイプ23から圧入された圧力流体sと が攪拌混合して生成した超微粒化流体nは、B� ��向に流れると水分子の再結合が生じる前の� ��微粒子状態(距離B)で放出させて効率的に人� ��雪を生成することができる。

 前記過給パイプ23から延伸筒体21内に噴射 される圧力流体sは、例えば、加圧水を圧力� �体として使用する場合には、前記加圧水パ� �プY内を流通する水量の10~40%を分流して使用� ��る。また圧縮空気を使用する場合には、前� ��圧縮空気パイプX内を流通する空気量の10~20% を分流して使用する。分流された圧力流体の 流速は、加圧水は6m/s、圧縮空気は25m/sである ことが好ましい。

 前記条件により圧力流体sを過給パイプ23� ��ら噴射して延伸筒体21内を流通する微粒化� �体mに衝突させて水粒子を再度細分化させる� ��とにより、水分子がさらに細かくされて超� ��粒子流体(100μ以下)nを生成し、これを噴出� �9から噴霧することにより、少ない圧縮空気� ��でより多くの人工雪を降雪させることがで� ��るので消費電力が少なく経済的である。例� ��ば、山にかすむ煙のサイズは10μ程度であり 、これと同じサイズの水粒子をスノーガンで 生成してスノーを形成すると、粒子が小さす ぎて所定のゲレンデ以外の場所に拡散・飛散 して不具合となるので100μ程度が好ましい。

 前記第1のターボノズ20に取付ける過給パ� ��プ23は、その数、取付角度などを多様に変� �させることにより微粒化流体mの混合・攪拌� ��率を向上させることができる。以下、過給� ��イプ23の実施形態を図面に基づいて説明す� �と、図5は一本の過給パイプ23を延伸筒体21の 軸心方向に対して直角方向に連結することに より、圧力流体sが延伸筒体21内を流通する微 粒化流体mの中央部分を直角方向から噴射し� �その圧縮流体sが破裂的な勢いで大気圧に戻� ��時の伸縮作用を利用して水粒子をさらに細� ��化してせん断・攪拌すると共に、圧力流体s は矢印に示すごとくそのまま延伸筒体21の過� ��パイプ23と反対側の壁面に衝突して跳ね返� �て再度微粒化流体mを攪拌・混合させること� ��できる。

 図6に示すごとく、過給パイプ23aを延伸筒 体21の軸心方向に対して直角に複数本並べて� ��付けてもよい。過給パイプ23aを複数本取付� ��ることにより、各過給パイプ23内を外部か� �流入する圧力流体sの噴射量を増大させて延� ��筒体21内を流通する微粒化流体mの中央部付� ��に集合している高密度水分子に対し強烈な� ��力流体sを衝突させることにより水分子を細 分化する。また、下流側の噴射口22から噴霧� ��れる微粒化流体mの水粒子が小さければ小さ いほど断熱膨張による氷結を効率的に行うこ とができることから、細分化された水分子は 空気中に飛ばされ断熱膨張効果を有した空気 に触れたことにより効率的に氷結長させて人 工雪を生成することができる。

 図7~8に示すごとく、少なくとも一本以上� ��過給パイプ23bを、前記延伸筒体21の上流側� �たは下流側、好ましくは上流側にそれぞれ� �や角度をつけて取付けてもよい。この場合� �30度以内の角度に傾斜して取付けるのが好ま しい。

 前記延伸筒体21内を流通する微粒化流体m� ��流速は60~100m/s、またはそれ以上の高速で流� ��するため、前記過給パイプ23bの出口を上流� ��に傾斜させて取付けると、該過給パイプか� ��噴射される圧力流体sを微粒化流体mに衝突� �せてせん断・攪拌して混合させる時間を少� �でも長くすることができる。過給パイプ23b� �延伸筒体21に直交して取付けたり、下流側に 傾斜して取付けると噴射口22までの距離Bが短 いため、該圧力流体sが直ちに噴射口方向に� �下するおそれがある。そのため、圧力流体s� ��上流側に噴射させるように角度を付して取� ��けることにより過給パイプ23b内の圧力流体s が、該過給パイプ23bの位置より上流側に位置 する微粒化流体mに衝突させて延伸筒体21内で 効率よく攪拌混合させて噴射口22から噴霧す� ��超微粒化流体nの粒子をより細分化さえて効 率的に人工雪を生成できる。ターボノズル20� ��構成する延伸筒体21の断面口形は、円形以� �の楕円形またはその他の形状に形成しても� �いことは勿論である。

 図9は第2混合エレメント33の噴出口37にタ� ��ボノズル20を取付けた実施形態を示すもの� �、第2混合エレメント33は、それぞれ同一軸� �上に形成した二重パイプの中央に、所定の� �力水を送流する第2水流路34と該水流路の外� �に圧縮空気を送気する第2空気流路35とから� �り、前記水流路34と第2空気流路35の一端はそ れぞれ圧縮空気パイプXおよび加圧水パイプY� ��連結してある。

前記第2混合エレメント33の第2空気流路35の 出口側先端を第2水流路34の出口径付近まで絞 った絞り部36を形成し、該絞り部で噴出口37� �狭めることにより圧縮空気の圧力を高め、� �央の第2水流路34の水流柱に外側から圧縮空� �を噴射させて空気と水を混合させた微粒化� �体mを噴射させる。この第2混合エレメント33� ��噴出口37に取付けたターボノズル40は、前記 した混合エレメント20に取付けたものと同一� ��ある