CN112815588A - 一种人工造雪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人工造雪装置，包括制冰机和粉碎造雪机，制冰机包括冰桶、冷凝器和压缩机，压缩机的一端与冰桶内的蒸发器连接，另一端与冷凝器连接，粉碎造雪机包括筒体、闭风叶轮、粉碎叶轮、粉碎电机、空调外机、冷却器和风机，筒体的上端与冰桶下端的片冰输出口连接，闭风叶轮以可封闭片冰输出口的方式枢接在筒体的上端，粉碎叶轮枢接在筒体内，该粉碎叶轮包括粉碎驱动轴和固接在粉碎驱动轴上的粉碎叶片。本发明的蒸发器采用整体铸造成型，完全避免了焊接过程的变形，使产品一致性以及产品质量大幅度提高，降低生产工作量，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及人工造雪技术领域，尤其涉及一种人工造雪装置。
背景技术
雪通常是自然形成的，但是当大自然不具备条件形成降雪时，尤其在面对越来越多的一些商业滑雪场、电影场景、植被保护或者氛围营造等特殊的需求，就需要使用人工造雪机进行造雪。
目前，越来越多的造雪设备通过片冰机先制出冰片，然后通过粉碎装置粉碎造雪，所以，作为片冰机的主要部件以及粉碎装置的闭风粉碎机，制造工艺备和使用性能备受关注。
其中，如图1所示，现有技术的蒸发器主要采用碳钢和304/316不锈钢，包括内筒100、外筒(未示出)和设置在内筒100与外筒间的制冷通道，现有的制冷通道为矩形流道103，采用螺旋形立板通过多面焊接而成，螺旋形立板包括流道盖板101和流道隔板102，其工艺过程为：下料→滚弯→焊接→焊接断面法兰→焊接冷媒管道→焊接断面法兰→焊接盖板→焊接冷媒进出口→校正→压力测试→清理机加→压力测试→表面处理，主要存在如下问题：
1、通过滚弯加焊接工艺后制成，制作成本高，切不可避免的焊接变形，造成了存在后期大量繁琐的机加工作，且存在后续清理工作量大，镀铬工艺困难的情况，易对环境造成污染；
2、碳钢和不锈钢导热系数低，也造成了成冰不理想，冷媒流失快，能源效率低的情况。
同时，现有技术的片冰粉碎设备的在冰片粉碎后，所得到的是体积更小的“冰片”，很难进一步粉碎，距离模拟真实“雪花”的效果效果仍然又一定的距离。
发明内容
本发明目的在于提供一种人工造雪装置，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明公开了一种人工造雪装置，包括制冰机和粉碎造雪机，所述制冰机包括冰桶、冷凝器和压缩机，所述压缩机的一端与所述冰桶内的蒸发器连接，另一端与所述冷凝器连接，所述粉碎造雪机包括筒体、闭风叶轮、粉碎叶轮、粉碎电机、空调外机、冷却器和风机，所述筒体的上端与所述冰桶下端的片冰输出口连接，所述闭风叶轮以可封闭所述片冰输出口的方式枢接在所述筒体的上端，所述粉碎叶轮枢接在所述筒体内，该粉碎叶轮包括粉碎驱动轴和固接在所述粉碎驱动轴上的粉碎叶片，所述粉碎驱动轴穿过所述筒体的底部且与所述粉碎电机传动连接，所述风机的输出端与所述冷却器的输入端连接，所述冷却器的输出端与所述筒体一侧的进风口连接，所述筒体的另一侧设置有出风口。
进一步的，所述蒸发器包括蒸发器本体和螺旋冷媒管，所述螺旋冷媒管一体式铸造在所述蒸发器本体内，所述螺旋冷媒管的输入端和输出端向所述蒸发器本体外延伸且与所述压缩机连接。
进一步的，所述蒸发器的成形包括如下步骤：1)组装左铸造模具和右铸造模具，在左铸造模具和右铸造模具所形成的容腔中插入芯体，所述左铸造模具、右铸造模具和芯体之间形成冷凝器成形腔；2)将所述螺旋冷媒管放置入所述冷凝器成形腔内；3)向所述冷凝器成形腔浇注金属液体，冷却后拆除左铸造模具、右铸造模具和芯体。
进一步的，所述金属液体为铝合金金属。
进一步的，所述粉碎叶片沿着所述粉碎驱动轴的周向均布，任一所述粉碎叶片的两侧面均设置有诱导槽，所述诱导槽从靠近所述粉碎驱动轴的一侧向靠近所述筒体内壁的一侧倾斜向下延伸。
进一步的，所述粉碎叶片任一侧面的诱导槽至少为一个，且所述诱导槽与所述粉碎驱动轴的夹角为40°-50°。
进一步的，所述诱导槽的宽度和深度从靠近所述粉碎驱动轴的一侧向靠近所述筒体内壁的一侧逐渐增大。
进一步的，所述粉碎叶片的上侧向上延伸设置有扰流叶片，所述扰流叶片靠近所述筒体的内壁设置。
进一步的，所述筒体的上端设置有轴承座，所述轴承座内安装有轴承，所述闭风叶轮包括闭风叶片和闭风驱动轴，所述闭风驱动轴与所述轴承配合安装，所述闭风叶片为半圆形叶片，该闭风叶片沿着所述闭风驱动轴的周向均匀布置。
进一步的，所述进风口和出风口靠近所述筒体的两侧的边缘设置，且所述进风口和出风口平行设置，所述进风口的内径大于所述出风口的内径。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的蒸发器采用整体铸造成型，完全避免了焊接过程的变形，使产品一致性以及产品质量大幅度提高，降低生产工作量，提高工作效率，同时，避免了镀铬工艺，减少环境污染；进一步，通过铝合金铸造，显著降低了蒸发器的重量，同时，提高了成冰效率以及成冰质量，耗电降低了20％，冷媒消耗降低了30％；
本发明的粉碎造雪机可以实现片冰的快速高效粉碎，从而可以形成更加接近雪花的效果，而闭风器的设置，一方面可以实现片冰入口的片冰的输入，同时可以防止筒体内的冷风向上逸散；进一步的，诱导槽的设置，从而进风口的进风筒体内后，不再保持分层流动状态，即垂直于流层方向存在分速度，因而各流层混淆起来。整个流动杂乱不稳定，进而增加片冰与粉碎叶片、筒体的内壁的撞击次数，从而提高了粉碎的效率。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例公开的人工造雪装置的轴测示意图；
图2是本发明优选实施例公开的人工造雪装置的主视示意图；
图3是本发明优选实施例公开的人工造雪装置的侧视示意图；
图4是现有技术公开的蒸发器的轴测示意图；
图5是图4的A处放大示意图；
图6是本发明优选实施例公开的蒸发器的主视示意图；
图7是本发明优选实施例公开的蒸发器的成形示意图；
图8是本发明优选实施例公开的筒体与闭风叶轮的配合示意图；
图9是图8的A-A剖视示意图；
图10是本发明优选实施例公开的筒体与闭风叶轮的配合的侧视示意图；
图11是图10的B-B剖视示意图；
图12是本发明优选实施例公开的粉碎叶轮的主视示意图；
图13是本发明优选实施例公开的粉碎叶轮的轴测示意图；
图14是本发明优选实施例公开的粉碎叶轮的诱导槽工作原理示意图。
图例说明：
1、筒体；11、进风口；12、出风口；2、闭风叶轮；21、闭风叶片；22、闭风驱动轴；3、粉碎叶轮；31、粉碎驱动轴；32、粉碎叶片；321、诱导槽；322、扰流叶片；4、冰桶；41、蒸发器；411、蒸发器本体；412、螺旋冷媒管；42、片冰输出口；43、倒锥形料斗；5、冷凝器；6、压缩机；7、空调外机；8、冷却器；9、风机；10、左铸造模具；13、冷凝器成形腔；14、冰刀驱动电机；15、粉碎电机；16、泵送电机；17、轴承座；18、轴承；19、浇注口；20、负压口；23、电控柜；24、链轮；25、芯体；26、右铸造模具；
100、内筒；101、流道盖板；102、流道隔板；103、矩形流道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1-14所示，本发明实施例公开了一种人工造雪装置，包括制冰机和粉碎造雪机，制冰机包括冰桶4、冷凝器5和压缩机6，当然的，内部还设置有电控柜23，用于驱动各个部件运动，压缩机6的一端与冰桶4内的蒸发器41连接，从而将液体冷触媒输送到蒸发器41内，将蒸发器41上的液体水冷却成冰块，另一端与冷凝器5连接，冰桶4的顶部设置又驱动冰桶4内冰刀的冰刀驱动电机14，底部设置将冰桶4底部的水回流输送到蒸发器41的内壁上的泵送电机16，粉碎造雪机包括筒体1、闭风叶轮2、粉碎叶轮3、粉碎电机15、空调外机7、冷却器8和风机9，筒体1为金属圆筒型结构，筒体1的上端通过一倒锥形料斗43与冰桶4下端的片冰输出口42连接，闭风叶轮2以可封闭片冰输出口42的方式枢接在筒体1的上端，通过闭风叶轮2起到向片冰输出口42输送片冰且防止筒体1内漏风的作用。粉碎叶轮3枢接在筒体1内，该粉碎叶轮3包括粉碎驱动轴31和固接在粉碎驱动轴31上的粉碎叶片32，粉碎驱动轴31穿过筒体1的底部且与粉碎电机15链传动，该粉碎驱动轴31与筒体1的底部通过密封圈密封枢接。风机9的输出端与冷却器8的输入端连接，空调外机7与冷却器8内的冷凝管连接，从而对进入冷却器8的空气进行冷却，冷却器8的输出端与筒体1一侧的进风口11连接，筒体1的另一侧设置有出风口12，从上方落入筒体1内的片冰经过粉碎叶轮3粉碎成雪花后，通过出风口12即可快速排出。
在本实施例中，如图6所示，蒸发器41包括蒸发器本体411和螺旋冷媒管412，螺旋冷媒管412一体式铸造在蒸发器本体411内，螺旋冷媒管412的输入端和输出端向蒸发器本体411外延伸且与压缩机6连接，通过整体成型使产品一致性以及产品质量大幅度提高，降低生产工作量，提高工作效率，同时，也避免了镀铬工艺，减少环境污染。具体的，如图7所示，蒸发器41的成形包括如下步骤：1)组装左铸造模具10和右铸造模具26，在左铸造模具10和右铸造模具26所形成的容腔中插入芯体25，左铸造模具10、右铸造模具26和芯体25之间形成冷凝器成形腔13；2)将螺旋冷媒管412放置入冷凝器成形腔13内；3)向冷凝器成形腔13浇注铝合金金属，，其中左铸造模具10上设置有连通冷凝器成形腔13的浇注口19，冷凝器成形腔13的底部设置有负压口20，当向冷凝器成形腔13浇注时，底部通过负压口20抽吸负压加快铸造金属的流入，防止蒸发器41内形成空腔。铝合金密度2.68kg/cm3，碳钢和不锈钢密度7.85-7.9kg/cm3，重量显著减轻，进一步，铝合金导热系数160，碳钢和不锈钢导热系数20-50，提高了成冰效率以及成冰质量，耗电降低了20％，冷媒消耗降低了30％。最后，冷却后拆除左铸造模具10、右铸造模具26和芯体25，从而实现了蒸发器41的快速成形。
在本实施例中，粉碎叶片32沿着粉碎驱动轴31的周向均布，任一粉碎叶片32的两侧面均设置有诱导槽321，诱导槽321从靠近粉碎驱动轴31的一侧向靠近筒体1内壁的一侧倾斜向下延伸，从而进风口11的进风筒体1内后，不再保持分层流动状态，即垂直于流层方向存在分速度，因而各流层混淆起来。整个流动杂乱不稳定，根据：
其中V1为从进风口11垂直进入的风，V2为垂直于流层方向的分速度，结合附图7可知P1＞P2，从而对片冰形成一个向下吸的力，进而增加片冰与粉碎叶片32、筒体1的内壁的撞击次数，从而提高了粉碎的效率，是粉碎后的片冰更加接近雪花的效果。在具体设置时，粉碎叶片32任一侧面的诱导槽321设置为三个，且诱导槽321与粉碎驱动轴31的夹角为45°，即向筒体1底部的角落诱导，增加碰撞的概率。
在本实施例中，诱导槽321的宽度和深度从靠近粉碎驱动轴31的一侧向靠近筒体1内壁的一侧逐渐增大，进一步在诱导槽321的下方形成负压吸附的效果，将片冰导向筒体1的底部发生碰撞。
在本实施例中，粉碎叶片32的上侧向上延伸设置有扰流叶片322，扰流叶片322靠近筒体1的内壁设置，从而打破使粉碎叶片32上方进风的分层规律流动，使粉碎叶片32上方进风流动杂乱不稳定，增加片冰的碰撞次数，进一步提升粉碎的效果。
在本实施例中，筒体1的上端设置有轴承座17，轴承座17内安装有轴承18，闭风叶轮2包括闭风叶片21和闭风驱动轴22，闭风驱动轴22与轴承18配合安装，闭风驱动轴22的端部可同轴固接链轮24，用于驱动闭风驱动轴22转动。其中，闭风叶片21为半圆形叶片，数量为均匀分布的十二片，该闭风叶片21沿着闭风驱动轴22的周向均匀布置。同一平面两侧的两个闭风叶片21刚好可以封住片冰输出口42。
在本实施例中，进风口11和出风口12靠近筒体1的两侧的边缘设置，从而可以对粉碎叶片32施加最大的转矩力，对粉碎叶轮3可以起到加速的作用。且进风口11和出风口12平行设置，同时，在本实施例中，进风口11的内径大于出风口12的内径，从而经过筒体1后，可以起到增压增速的作用，便于粉碎后的雪花能够高速输出。
在本实施例中，闭风叶片21与筒体1的内壁的间隙小于或等于0.2mm，即保证了密封性能，也考虑了工艺变形。而粉碎叶片32与筒体1内壁的间隙小于或等于8mm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种人工造雪装置，其特征在于，包括制冰机和粉碎造雪机，所述制冰机包括冰桶、冷凝器和压缩机，所述压缩机的一端与所述冰桶内的蒸发器连接，另一端与所述冷凝器连接，所述粉碎造雪机包括筒体、闭风叶轮、粉碎叶轮、粉碎电机、空调外机、冷却器和风机，所述筒体的上端与所述冰桶下端的片冰输出口连接，所述闭风叶轮以可封闭所述片冰输出口的方式枢接在所述筒体的上端，所述粉碎叶轮枢接在所述筒体内，该粉碎叶轮包括粉碎驱动轴和固接在所述粉碎驱动轴上的粉碎叶片，所述粉碎驱动轴穿过所述筒体的底部且与所述粉碎电机传动连接，所述风机的输出端与所述冷却器的输入端连接，所述冷却器的输出端与所述筒体一侧的进风口连接，所述筒体的另一侧设置有出风口。
2.根据权利要求1所述的人工造雪装置，其特征在于，所述蒸发器包括蒸发器本体和螺旋冷媒管，所述螺旋冷媒管一体式铸造在所述蒸发器本体内，所述螺旋冷媒管的输入端和输出端向所述蒸发器本体外延伸且与所述压缩机连接。
3.根据权利要求2所述的人工造雪装置，其特征在于，所述蒸发器的成形包括如下步骤：1)组装左铸造模具和右铸造模具，在左铸造模具和右铸造模具所形成的容腔中插入芯体，所述左铸造模具、右铸造模具和芯体之间形成冷凝器成形腔；2)将所述螺旋冷媒管放置入所述冷凝器成形腔内；3)向所述冷凝器成形腔浇注金属液体，冷却后拆除左铸造模具、右铸造模具和芯体。
4.根据权利要求4所述的人工造雪装置，其特征在于，所述金属液体为铝合金金属。
5.根据权利要求1-4任一所述的人工造雪装置，其特征在于，所述粉碎叶片沿着所述粉碎驱动轴的周向均布，任一所述粉碎叶片的两侧面均设置有诱导槽，所述诱导槽从靠近所述粉碎驱动轴的一侧向靠近所述筒体内壁的一侧倾斜向下延伸。
6.根据权利要求5所述的人工造雪装置，其特征在于，所述粉碎叶片任一侧面的诱导槽至少为一个，且所述诱导槽与所述粉碎驱动轴的夹角为40°-50°。
7.根据权利要求5所述的人工造雪装置，其特征在于，所述诱导槽的宽度和深度从靠近所述粉碎驱动轴的一侧向靠近所述筒体内壁的一侧逐渐增大。
8.根据权利要求5所述的人工造雪装置，其特征在于，所述粉碎叶片的上侧向上延伸设置有扰流叶片，所述扰流叶片靠近所述筒体的内壁设置。
9.根据权利要求5所述的人工造雪装置，其特征在于，所述筒体的上端设置有轴承座，所述轴承座内安装有轴承，所述闭风叶轮包括闭风叶片和闭风驱动轴，所述闭风驱动轴与所述轴承配合安装，所述闭风叶片为半圆形叶片，该闭风叶片沿着所述闭风驱动轴的周向均匀布置。
10.根据权利要求5任一所述的人工造雪装置，其特征在于，所述进风口和出风口靠近所述筒体的两侧的边缘设置，且所述进风口和出风口平行设置，所述进风口的内径大于所述出风口的内径。
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