CN107024049A - 新型造雪装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种新型造雪装置，其包括通过不锈钢材质隔离分成两侧的过冷水热交换器，所述过冷水热交换器一次侧流体为环保型制冷剂，所述过冷水热交换器二次侧流体为自来水。该新型造雪装置的能耗低、人工成本低，制冷设备的蒸发器在‑3.0℃即可，能效能大幅度，该装置造出的雪花品质高，雪质量高，不污染环境，无化学添加剂。该装置造出的雪适合各种冬季运动，且该装置不受外界环境因素影响，可全天候实现人工造雪。
Description
技术领域
本申请涉及人工造雪领域，尤其涉及一种新型造雪装置。
背景技术
现有技术方案通过制冰装置生产出片冰然后粉碎成冰粉，其主要的缺点是片冰的制冰设备蒸发器蒸发温度低-15℃以下，造成设备能耗高，按照制冷设备蒸发温度每下降1℃，能效降低3%以上。因此，现有设备造出来的雪花品质不高，与自然界雪相差甚远。另外，传统的高压水与空气混合造雪，这种造雪方式受自然环境影响很大，只能在冰点以下的环境下造雪，对环境依赖性很强，且造雪效率低。
发明内容
本申请提供一种改进的新型造雪装置。
根据本申请的第一方面，本申请提供一种新型造雪装置，其包括通过不锈钢材质隔离分成两侧的过冷水热交换器，所述过冷水热交换器一次侧流体为环保型制冷剂，所述过冷水热交换器二次侧流体为自来水；
还包括位于所述过冷水热交换器一次侧的用于压缩冷媒制冷剂气体并排出高压高温的制冷剂气体的压缩机、用于冷却使高压高温的制冷剂气体变成高压常温的制冷剂液体的冷凝器、以及用于使高压常温的制冷剂液体变成变成低温低压的气、液混合冷媒的节流机构；
所述压缩机的排气口与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述节流机构连接，所述节流机构与所述过冷水热交换器连接，所述过冷水热交换器与所述压缩机的吸气口连接，以使低温低压的气、液混合冷媒在所述过冷水热交换器内气化吸热，并完全变成气体被压缩机吸入，完成一次侧制冷循环；
还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的水循环泵、冰核释放器、以及水雪分离器；
所述水循环泵与所述冷水热交换器连接，以将自来水导入所述过冷水热交换器内吸收制冷剂的冷量并被冷却至低于水的冰点；
所述冷水热交换器与所述冰核释放器连接，以将经过所述冷水热交换器的自来水变成水、雪混合物；
所述冰核释放器与所述水雪分离器连接，以将水、雪混合物进行分离得到干燥的雪花；
所述水雪分离器还通过所述水循环泵与所述过冷水热交换器连接，以将分离后余下的冰水与新进的自来水混合一起由所述水循环泵送入过冷水热交换器内吸热，完成二次侧制冷循环。
本发明的新型造雪装置中，还包括位于所述过冷水热交换器一次侧的热气旁通阀，所述热气旁通阀连接在所述压缩机和所述节流机构之间。
本发明的新型造雪装置中，还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的微冰晶过滤器，所述微冰晶过滤器连接在所述水循环泵和所述过冷水热交换器之间，以过滤循环冰水内的微小冰晶。
本发明的新型造雪装置中，还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的预热器，所述预热器外接制冷系统；
所述预热器连接在所述微冰晶过滤器和所述过冷水热交换器之间，以加热进入过冷水热交换器内的冰水。
本发明的新型造雪装置中，还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的冰晶传播隔断器，所述冰晶传播隔断器连接在所述过冷水热交换器和所述冰核释放器之间，以将冰核释放器产生的冰核与过冷水热交换器隔断。
本发明的新型造雪装置中，还包括用于放置所有设备的壳体，所述壳体上设置有自来水进口和雪花出口；
所述自来水进口通过一过滤器与所述水循环泵连接，所述雪花出口与所述水雪分离器的出雪口连接。
本发明的新型造雪装置中，所述壳体上还设置有冷凝器冷却水进口和出口。
本发明的新型造雪装置中，所述壳体上还设置有预热器冷却水进口和出口。
本发明的新型造雪装置中，所述过冷水热交换器一次侧流体为环保冷媒氟利昂制冷剂。
本申请的有益效果是：该新型造雪装置的能耗低、人工成本低，制冷设备的蒸发器在-3.0℃即可，能效能大幅度，该装置造出的雪花品质高，雪质量高，不污染环境，无化学添加剂。该装置造出的雪适合各种冬季运动，且该装置不受外界环境因素影响，可全天候实现人工造雪。
附图说明
图1为本申请一种实施例的新型造雪装置的结构流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
该新型造雪装置是一种可以迅速把大量液态水转化成为冰晶的电气制冷装置，主要用于人工造雪，布置人工滑雪场地、消防等方面。
如图1所示，本发明的一实施例中公开了一种新型造雪装置，该新型造雪装置包括壳体、压缩机1、冷凝器2、节流机构3、过冷水热交换器4、冰晶传播隔断器5、冰核释放器6、进水控制阀7、水雪分离器8、水循环泵9、微冰晶过滤器10、预热器11和热气旁通阀12。
其中，微冰晶过滤器的作用是：将循环冰水内的微小冰晶过滤，防止冰核进入过冷水热交换器内。
预热器的作用是：通过外接制冷系统的冷却高温水将进入过冷水热交换器内的冰水加温至0.5℃，这样有利于过冷水热交换器内能够稳定的生成过冷水；
冰晶传播隔断器的作用是：将冰核释放器产生的冰核与过冷水热交换器隔断，防止冰核返入到过冷水热交换器内，堵住过冷水热交换器；
冰核释放器的作用是：将过冷水热交换器内产生的过冷水破坏其稳定性提供冰核，使得-2℃的过冷水冰成0℃的水、雪混合物；
水/雪分离器的作用是：将冰核释放器内产生的水雪混合物进行水、雪分离，从而的到干燥的、高品位的雪花。
压缩机的作用是: 第一、从过冷水热交换器内吸取制冷剂冷媒的蒸气，以保证过冷水热交换器内一定的蒸发压力；第二、提高压力，将低压低温的制冷剂蒸气压缩成为高压高温的过热蒸气，以创造在较高温度（如夏季40℃左右的气温）下冷凝的条件；第三、输送并推动制冷剂在系统内流动，完成制冷循环。
冷凝器的作用是：把压缩机排出的高温高压制冷剂过热蒸气,通过散热冷凝器冷却成为液体制冷剂,制冷剂从过冷水热交换器内吸收水的热量,被冷凝器周围的介质（大气）所吸收.
节流机构的作用是：因为冷媒系统是均压的，而制冷系统冷凝部分是高压的，节流阀是控制制冷剂合理分配冷媒给过冷水热交换器，让过冷水热交换器内处于所需的制冷温度-3.0℃以及对应的压力下稳定的工作。
上述所有设备均位于壳体内，壳体上设置有自来水进口和雪花出口、冷凝器冷却水进口和出口、预热器冷却水进口和出口。
参阅图1，所述压缩机排气口与冷凝器连接，所述冷凝器与节流机构连接，所述节流机构与过冷水热交换器连接，所述过冷水热交换器与压缩机吸气口连接，所述过冷水热交换器通过不锈钢材质隔离分成两侧，一次侧流体为环保型制冷剂，二次侧为自来水；
进一步地，位于壳体上的自来水接口与过滤器连接，所述过滤器与水循环泵连接，所述水循环泵与微冰晶处理器连接，所述微冰晶处理器与预热器连接，所述预热器与过冷水热交换器连接，所述过冷水热交换器与冰晶传播隔断器连接，所述冰晶传播隔断器与冰核释放器连接，所述冰核释放器与水/雪分离器连接，所述水雪分离器与壳体上的雪花出口连接。
该新型造雪装置工作时，将造雪的水通过水循环泵送入过冷水热交换器中，吸收氟利昂制冷剂的冷量，被冷却至低于水的冰点，再进入冰核释放器形成水、雪混合物，水、雪混合物进入水/雪分离器中进行分离得到干燥的雪花，余下冷水与新进来的自来水混合一起由水循环泵送入过冷水热交换器吸热，造雪循环完成。
具体的，本新型造雪装置的工作原理如下：所述过冷水热交换器通过不锈钢材质隔离分成两侧，一次侧流体为环保型制冷剂，二次侧为自来水。
一次侧流体为环保冷媒氟利昂制冷剂，制冷剂在设备内的循环为压缩机的排气口与冷凝器连接；冷凝器与节流机构连接，节流机构与过冷水热交换器连接，过冷水热交换器与压缩机吸气口连接，压缩机压缩冷媒制冷剂气体，排出高压高温的制冷剂气体，制冷剂气体在冷凝器内经过冷却，变成高压常温的制冷剂液体，高压常温的制冷剂液体通过节流机构节流变成低温低压的气、液混合冷媒，低温低压的冷媒在过冷水热交换器内气化吸热，最终完全变成气体被压缩机吸入，完成整个一次侧制冷循环。
二次侧流体为自来水，自来水通过水循环泵进入过冷水热交换器吸收制冷剂的冷量被冷却低于水的冰点，再进入冰核释放器形成水、雪混合物，水、雪混合物进入水雪分离器中进行分离得到干燥的雪花，余下冰水与新进来的自来水混合一起有水循环泵送入过冷水热交换器内吸热，造雪循环完成。
综上，该新型造雪机利用水的过冷却原理来制取雪花，即水在0℃以下时并不一定会结冰，控制好温度、材料、结构、流速、压力等参数，防止凝结核的形成，就能保证在过冷水热交换器内稳定的产生过冷水，过冷水流经冰核释放器，此时过冷水的稳定性遇到破坏，过冷水释放形成水、雪混合物。
并且，本新型造雪机具有如下技术优点：
1. 低能耗、人工成本低，制冷设备的蒸发器在-3.0℃即可，能效最少提高30%以上，
2.雪花品质高，雪质量高，环境友好，无化学添加剂。
3.雪晶体大小约 0.5—1.0mm，雪的容重为 500—600kg/m 3 ，最适合所有各种冬季的滑雪、滑板、越野滑雪、雪上活动等。
4.不受外界环境因素影响，可全天候实现人工造雪。
5.可实现全自动化控制系统。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (9)
1.一种新型造雪装置，其特征在于，包括通过不锈钢材质隔离分成两侧的过冷水热交换器，所述过冷水热交换器一次侧流体为环保型制冷剂，所述过冷水热交换器二次侧流体为自来水；
还包括位于所述过冷水热交换器一次侧的用于压缩冷媒制冷剂气体并排出高压高温的制冷剂气体的压缩机、用于冷却使高压高温的制冷剂气体变成高压常温的制冷剂液体的冷凝器、以及用于使高压常温的制冷剂液体变成变成低温低压的气、液混合冷媒的节流机构；
所述压缩机的排气口与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述节流机构连接，所述节流机构与所述过冷水热交换器连接，所述过冷水热交换器与所述压缩机的吸气口连接，以使低温低压的气、液混合冷媒在所述过冷水热交换器内气化吸热，并完全变成气体被压缩机吸入，完成一次侧制冷循环；
还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的水循环泵、冰核释放器、以及水雪分离器；
所述水循环泵与所述冷水热交换器连接，以将自来水导入所述过冷水热交换器内吸收制冷剂的冷量并被冷却至低于水的冰点；
所述冷水热交换器与所述冰核释放器连接，以将经过所述冷水热交换器的自来水变成水、雪混合物；
所述冰核释放器与所述水雪分离器连接，以将水、雪混合物进行分离得到干燥的雪花；
所述水雪分离器还通过所述水循环泵与所述过冷水热交换器连接，以将分离后余下的冰水与新进的自来水混合一起由所述水循环泵送入过冷水热交换器内吸热，完成二次侧制冷循环。
2.根据权利要求1所述的新型造雪装置，其特征在于，还包括位于所述过冷水热交换器一次侧的热气旁通阀，所述热气旁通阀连接在所述压缩机和所述节流机构之间。
3.根据权利要求1所述的新型造雪装置，其特征在于，还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的微冰晶过滤器，所述微冰晶过滤器连接在所述水循环泵和所述过冷水热交换器之间，以过滤循环冰水内的微小冰晶。
4.根据权利要求3所述的新型造雪装置，其特征在于，还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的预热器，所述预热器外接制冷系统；
所述预热器连接在所述微冰晶过滤器和所述过冷水热交换器之间，以加热进入过冷水热交换器内的冰水。
5.根据权利要求1所述的新型造雪装置，其特征在于，还包括位于所述过冷水热交换器二次侧的冰晶传播隔断器，所述冰晶传播隔断器连接在所述过冷水热交换器和所述冰核释放器之间，以将冰核释放器产生的冰核与过冷水热交换器隔断。
6.根据权利要求1所述的新型造雪装置，其特征在于，还包括用于放置所有设备的壳体，所述壳体上设置有自来水进口和雪花出口；
所述自来水进口通过一过滤器与所述水循环泵连接，所述雪花出口与所述水雪分离器的出雪口连接。
7.根据权利要求1所述的新型造雪装置，其特征在于，所述壳体上还设置有冷凝器冷却水进口和出口。
8.根据权利要求3所述的新型造雪装置，其特征在于，所述壳体上还设置有预热器冷却水进口和出口。
9.根据权利要求1至8任一项所述的新型造雪装置，其特征在于，所述过冷水热交换器一次侧流体为环保冷媒氟利昂制冷剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190409 Address after: 518000 Room 11, 13 Chongwen Garden, Taoyuan Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Lin Huaxi Address before: 518000 Pearlescent Innovation Science Park, Xili Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN XINLIHE MAKING ICE TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170808 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |