CN114111141A - 一种大行程气体流动风筒及其造雪机 - Google Patents

一种大行程气体流动风筒及其造雪机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大行程气体流动风筒及其造雪机，其中，风筒包括风筒筒体以及周向间隔均布在风筒筒体内壁上的若干个导流板，导流板沿风筒筒体的轴线方向呈螺旋渐进线进行长度延伸，且由风筒风扇马达端向风筒喷嘴端延伸，导流板的高度延伸方向均朝向风筒筒体的中心，并围成中心轴向气体通道；本发明中贴风筒筒体内壁轴向流动的气流，均经过导流板后产生旋流，不存在沿风筒内壁轴向流动的冷空气不经过导流板就直接轴向射出抛洒在环境的现象，旋流改变了气体在筒体内的流向，使其沿风筒内壁形成纵向涡，增长了冷空气的流动行程，使得雾化小水滴与冷空气的接触时长，掺混更加剧烈，换热更加充分，同时提高冰核漂浮的时间，使其生长更大，提高造雪量。

Description

一种大行程气体流动风筒及其造雪机
技术领域
本发明属于风筒以及造雪技术领域，特别是涉及一种大行程气体流动风筒及其造雪机。
背景技术
随着人们生活水平的提高，在旅游娱乐、影视剧制造等场景中，经常需要人工制雪，以形成降雪的场景或制造积雪的环境；
造雪机成雪原理有两种：第一种是利用制冰装置生产出片冰，然后以片冰为原料造雪，该方法流程繁琐复杂，造出雪质较差；第二种是采用高压水与压缩空气混合造雪，由压缩机产生的高压空气输送到风筒前的核子器、中心核子器、水喷嘴，同时水经过过滤器过滤后，水气经合理计算，在高压下充分的混合，形成雾状，再经过风扇马达将雾状的水气经流体抛射散开形成雪核，雪核在低温空气中遇冷形成雪花；
现有的造雪机主要还是采用第二种方法，即依靠外部冷环境，将雾滴与冷空气进行充分换热形成冰晶冰核，进而继续形成雪花；目前现有的造雪机，风扇马达在风筒后侧，从外部环境抽吸冷空气进入到风筒内部；现有造雪机依赖外部冷环境，雾滴接触时间短，换热不充分，导致造雪量不足；现有技术中存在申请号为200420072748.4的一种带有气体涡流管的造雪装置，其利用涡流管的冷热性，将其通过压缩空气管道连接在空气压缩机上，这样做的目的是拓宽工作范围，减少造雪机对环境的依赖，但是其生产制造成本较大，并且装置过分依赖空气压缩机。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，为增加雾化小水滴在射出喷嘴后与外部冷空气对流换热的时间，减少造雪机对雪况的依赖，现提供一种基于产生旋流的基础上实现换热更充分技术目的的大行程气体流动风筒及其造雪机。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种大行程气体流动风筒，包括风筒筒体以及周向间隔均布在所述风筒筒体内壁上的若干个导流板，所述导流板沿所述风筒筒体的轴线方向呈螺旋渐进线进行长度延伸，且由风筒风扇马达端向风筒喷嘴端延伸，所述导流板的高度延伸方向均朝向所述风筒筒体的中心，并围成中心轴向气体通道。
优选地，所述导流板截面形状类最速下降曲线，其中薄弱端与所述风筒筒体内壁相连接。
优选地，若干所述导流板的螺旋渐进线均以一定螺圈数和螺距绕所述风筒筒体的轴心做圆周阵列。
优选地，所述导流板的数量至少为四个。
优选地，所述导流板均垂直于所述风筒筒体的内壁。
优选地，若干所述导流板的螺旋直径随其延伸方向长度的增加而逐步缩小。
优选地，若干所述导流板的螺旋渐进线的螺圈数均在0－1内取值。
本发明还提供一种造雪机，包括应用上述所述的大行程气体流动风筒。
本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：
1、本发明中在风筒筒体内设置呈渐进螺旋渐进线布置的导流板，冷空气在经风扇马达吸入后，流向导流板，相邻导流板以一定长度相互遮挡，沿内壁轴向流动的所有气体均能够完全覆盖在导流板面上，即沿风筒筒体内壁处轴向流动的气流，均经过导流板产生旋流，作为优选的方式，沿风筒筒体内壁附近区域轴向流动的气流均顺导流板截面形状以一种最速下降曲线的流动方式流向导流板尖端，与贴内壁轴向流动的气流汇总后以一种较大的速度沿导流方向贴风筒内壁轴向高速旋转流动，不存在沿风筒内壁轴向流动的冷空气不经过导流板就直接轴向射出的现象，旋流改变了气体在筒体内的流向，增长了冷空气的流动行程，增加雾化小水滴与冷空气的接触时长，使得雾化小水滴与冷空气换热更加充分，掺混更加剧烈，同时提高冰核漂浮的时间，使其生长更大，提高造雪量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明大行程气体流动风筒的结构示意图；
图2为图1的剖面图；
图3为导流板的结构示意图；
图4为导流板截面的结构示意图；
图5为现有技术中风筒的结构示意图；
其中，导流板100、薄弱端101、风筒筒体200、风扇马达端201、喷嘴端202。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，为增加雾化小水滴在射出喷嘴后与外部冷空气对流换热的时间，减少造雪机对雪况的依赖，现提供一种基于产生旋流的基础上实现换热更充分技术目的的大行程气体流动风筒及其造雪机。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
现有技术的造雪机：一种人工造雪装置，其主要原理在于通过雾化器件(其中包括下述的喷嘴及核子器)将水雾化为大量粒径不同的小液滴，通过机组内的风扇使小液滴强制与外界空气换热，从而使液滴凝结并生长最终成为人造雪。喷嘴：一种造雪机用单相流体雾化装置，仅有高压水作为流体，通过内部离心力，压力以及出口处空气动力等因素综合条件耦合将水破碎为小液滴。核子器：一种造雪机用两相流体雾化装置，高压水最为主流体被破碎，高压空气作为辅助流体帮助水雾化，通过两相流体的相互作用产生更为细小的液滴。风筒：造雪机主体结构，搭载核子器、中心核子器、水喷嘴、风扇马达等诸多主要构件，是造雪机工作的主要载体，同时也为空气流动提供一个内部环境。风扇马达：从外部环境抽吸空气，将其送进风筒内，经风筒送至水喷嘴、核子器和中心核子器，将其喷出的雾滴抛洒至外部环境；
如图5为现有造雪机风筒示意图，风扇马达在风筒后侧，从外部环境抽吸冷空气直接进入到风筒内部，风筒内部无任何气体导流结构，主要是依赖外部冷环境，但是存在雾滴接触时间短，换热不充分的问题，导致造雪量不足；
如图1～4所示，本发明提供一种大行程气体流动风筒，包括风筒筒体200以及周向间隔均布在风筒筒体200内壁上的若干个导流板100，导流板100走向似阿基米德螺旋线，螺线起点为风筒200的风扇马达端201，终点为风筒200的喷嘴端202，即导流板100沿风筒筒体200的轴线方向呈螺旋渐进线进行长度延伸，螺旋线根据风筒尺寸选用特定螺距，导流板100轴向延伸长度不完全贯穿风筒200的内流场区域，可以满足沿风筒200内壁轴向流动的气流经导流板改变流动方向后仍能保持原有的流动方向，即沿风筒200内壁旋转流动，形成纵向涡导流板100的高度延伸方向均朝向风筒筒体200的中心，并围成中心轴向气体通道，风筒200轴心附近轴向流动的气体，带动沿内壁旋流的纵向涡气体。即本发明中在风筒筒体200内设置呈渐进螺旋渐进线布置的导流板100，冷空气在经风扇马达吸入后，流向导流板100，相邻导流板100以一定长度相互遮挡，沿风筒200内壁轴向流动的所有气体均能够完全覆盖在导流板100面上，即沿风筒筒体200内壁处轴向流动的气流，均经过导流板100改变流动方向后产生旋流，进而形成纵向涡，同时沿风筒筒体内壁附近区域轴向流动的气流均顺导流板截面形状以一种最速下降曲线的流动方式流向导流板尖端，与贴内壁轴向流动的气流汇总后以一种较大的速度沿导流方向贴风筒内壁轴向高速旋转流动，不存在不经过导流板100就直接由风筒内流场域轴向射出的现象，旋流改变了气体在筒体内的流向，使其沿风筒内壁形成纵向涡，增长了冷空气的流动行程，使得雾化小水滴与冷空气的接触时长，掺混更加剧烈，换热更加充分，同时提高冰核漂浮的时间，使其生长更大，提高造雪量。
作为一种具体的实施方式，导流板100截面形状为类最速下降曲线；导流板100截面的薄弱段101，即尖端以焊接方式焊在内壁上，使得沿风筒200内壁一定范围内轴向流动气体在迎面击打在导流板100后，能沿导流板100截面方向汇总流向薄弱端101，进而沿导流方向流动，最终脱离导流板100的气流是一种紧贴风筒200内壁高速流动的气流，即是以一种连续不断地沿风筒内壁面的流动的纵向涡流；这种纵向涡流气流组织在脱离导流板100后仍会保持原有的流向，即继续以旋流形式沿风筒内壁旋转流动，最终到达风筒200的喷嘴端，带动射出的雾化小水滴做相同运动；最速下降曲线的形状可以在一定程度上增加气体的流速，使得气流一种更大的速度贴内壁高速旋转，并在脱离导流板后仍能保持一段时间原有的速度大小和方向。
作为一种具体的实施方式，若干导流板100的螺旋渐进线均以一定螺圈数和螺距绕风筒筒体200的轴心做圆周阵列。
作为一种具体的实施方式，导流板100的数量至少为四个；当导流板100数量大于4个时，使风筒筒体200内壁围绕并保持高密度、低间距的气体旋流场。
作为一种具体的实施方式，导流板100均垂直于风筒筒体200的内壁。
作为一种具体的实施方式，若干导流板100的螺旋直径随其延伸方向长度的增加而逐步缩小，风筒筒体200呈锥形结构，锥形结构的直径沿气体流动方向逐渐减小。
作为一种具体的实施方式，若干导流板100的螺旋渐进线的螺圈数均在0－1内取值，相邻导流板100在一定距离内互相覆盖，使得沿内壁的所有气流均产生旋流。
本发明还提供一种造雪机，包括应用上述的大行程气体流动风筒。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种大行程气体流动风筒，其特征在于，包括风筒筒体以及周向间隔均布在所述风筒筒体内壁上的若干个导流板，所述导流板沿所述风筒筒体的轴线方向呈螺旋渐进线进行长度延伸，且由风筒风扇马达端向风筒喷嘴端延伸，所述导流板的高度延伸方向均朝向所述风筒筒体的中心，并围成中心轴向气体通道。
2.根据权利要求1所述的大行程气体流动风筒，其特征在于，所述导流板截面形状类最速下降曲线，其中薄弱端与所述风筒筒体内壁相连接。
3.根据权利要求1所述的大行程气体流动风筒，其特征在于，若干所述导流板的螺旋渐进线均以一定螺圈数和螺距绕所述风筒筒体的轴心做圆周阵列。
4.根据权利要求3所述的大行程气体流动风筒，其特征在于，所述导流板的数量至少为四个。
5.根据权利要求1所述的大行程气体流动风筒，其特征在于，所述导流板均垂直于所述风筒筒体的内壁。
6.根据权利要求5所述的大行程气体流动风筒，其特征在于，所述导流板与所述风筒筒体的内壁相焊接。
7.根据权利要求1所述的大行程气体流动风筒，其特征在于，若干所述导流板的螺旋直径随其延伸方向长度的增加而逐步缩小。
8.根据权利要求1所述的大行程气体流动风筒，其特征在于，若干所述导流板的螺旋渐进线的螺圈数均在0－1内取值。
9.一种造雪机，其特征在于，包括应用如权利要求1-8任一项所述的大行程气体流动风筒。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0618133A (ja) * 1992-02-25 1994-01-25 Masuda Kogyo Kk 降雪機
WO1995004906A1 (en) * 1993-08-05 1995-02-16 Holimont Inc. Machine for making artificial snow and method
CN201644273U (zh) * 2010-03-19 2010-11-24 冯涛 多功能远程射流喷雾机
CN204529435U (zh) * 2015-03-27 2015-08-05 泰州市镝泰电力设备有限公司 一种双曲面水体搅拌器
CN105688759A (zh) * 2016-03-14 2016-06-22 万华化学集团股份有限公司 一种离心内旋流式多相喷射反应器及其用于制备叔碳酸的方法
CN105975027A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 成都知人善用信息技术有限公司 一种信息数据处理器的散热装置
CN209528257U (zh) * 2018-12-24 2019-10-25 东莞市力丰电器科技有限公司 高散热性能的电吹风
CN213511303U (zh) * 2020-10-26 2021-06-22 赵万虎 一种除尘风机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0618133A (ja) * 1992-02-25 1994-01-25 Masuda Kogyo Kk 降雪機
WO1995004906A1 (en) * 1993-08-05 1995-02-16 Holimont Inc. Machine for making artificial snow and method
CN201644273U (zh) * 2010-03-19 2010-11-24 冯涛 多功能远程射流喷雾机
CN204529435U (zh) * 2015-03-27 2015-08-05 泰州市镝泰电力设备有限公司 一种双曲面水体搅拌器
CN105688759A (zh) * 2016-03-14 2016-06-22 万华化学集团股份有限公司 一种离心内旋流式多相喷射反应器及其用于制备叔碳酸的方法
CN105975027A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 成都知人善用信息技术有限公司 一种信息数据处理器的散热装置
CN209528257U (zh) * 2018-12-24 2019-10-25 东莞市力丰电器科技有限公司 高散热性能的电吹风
CN213511303U (zh) * 2020-10-26 2021-06-22 赵万虎 一种除尘风机

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