CN202973701U - 一种人工气候环境试验室用降雪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人工气候环境试验室用降雪装置，主要应用于产品及装备的降雪环境试验领域，其包括冷空气循环供给装置和水雾供给装置；冷空气循环供给装置的送风口（101）和回风口（102）设置在试验室内并且送风口（101）位于回风口（102）上方，由送风口（101）流入并从回风口（102）流出试验室的冷空气在试验室内形成下沉气流，水雾供给装置设有雾化喷头阵列（201），该雾化喷头阵列（201）安装在试验室内并位于所述下沉气流的流动路径中，所述雾化喷头阵列（201）喷洒出的水雾在随下沉气流下降的过程中结成冰晶，在试验室内形成降雪。本实用新型能够在试验室内人工模拟降雪，并且降雪效果接近于自然降雪。

Description

一种人工气候环境试验室用降雪装置

技术领域

本实用新型涉及一种降雪装置，具体地说是一种人工气候环境试验室用降雪装置。

背景技术

人工气候环境模拟试验室能够不受外部自然条件影响，随时在室内营造出各种不同组合的温度、湿度工况条件，部分试验室还能够提供吹风、日照、降雨、降雪和沙尘等自然气候现象，克服了自然气候试验的试验条件不能控制、试验周期长以及再现性不佳的缺点，被测试样品“足不出户”就可以在气候室内进行全球各种气候环境的测试试验，极大地提高了效率。

人工气候模拟试验室是重要的检测试验装备，通过气候环境试验，能够及早发现产品在设计、材料选型以及制造工艺等方面的各种缺陷，以便在量产前采取改进措施；通过试验数据分析可以获得气候条件因素对产品的影响程度及其作用机理，并为产品的使用和维修计划的制定提供信息。

2008年中国南方低温雨雪灾害天气给社会经济造成了巨大损失，产品及装备是否能够在低温雨雪天气下正常服役已越来越受到行业的重视，在人工气候环境模拟试验室内实现人工模拟降雪功能的需求不断增多。

现有技术中，有采用将冰粉碎后再通过喷洒设备喷射向空中从而形成降雪效果的方法，也有采用人工造雪机作为人工降雪的方式。但缺点一是粉碎的冰晶颗粒粗，比重也比自然雪花大，难以形成飘落效果；二是粉碎冰和造雪机都需要较大的喷射高度和距离，不适应在空间有限的试验室内运行；三是粉碎冰和造雪机形成的冰晶降落角度、喷洒密度和均匀度较难控制。本实用新型的降雪雪花洒落均匀，飘落状态类似自然雪，积雪蓬松干燥，降雪效果接近于自然降雪。并且，本实用新型的降雪装置降雪范围、降雪量易于控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种人工气候环境试验室用降雪装置，能够在试验室内人工模拟降雪，并且降雪效果接近于自然降雪。

本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的：

一种人工气候环境试验室用降雪装置，所述的降雪装置包括冷空气循环供给装置和水雾供给装置；所述冷空气循环供给装置的送风口和回风口设置在试验室内并且送风口位于回风口上方，由送风口流入并从回风口流出试验室的冷空气在试验室内形成下沉气流，所述水雾供给装置设有雾化喷头阵列，该雾化喷头阵列安装在试验室内并位于所述下沉气流的流动路径中，所述雾化喷头阵列喷洒出的水雾在随下沉气流下降的过程中结成冰晶，在试验室内形成降雪。

作为一种改进方式，本实用新型所述的降雪装置还包括用于将所述下沉气流整流成均匀气流的格栅天花；所述格栅天花安装在试验室内并位于所述雾化喷头阵列上方的下沉气流流动路径中。

作为实用新型的一种实施方式，所述雾化喷头阵列为由雾化喷头均匀排列而成的矩阵式阵列。

作为实用新型的一种实施方式，所述雾化喷头阵列由压力式空气雾化喷头组成。

作为一种改进方式，本实用新型所述雾化喷头阵列至少分为两个子喷头阵列，所述水雾供给装置设有与所述子喷头阵列数量相等的供水管路和供气管路，所述子喷头阵列与供水管路和供气管路一一对应连接，所述每根供水管路和供气管路上均设有电磁阀，通过电磁阀控制所述子喷头阵列正常工作的数量，试验室内形成相应等级的降雪。

作为一种改进方式，本实用新型所述水雾供给装置设有用于吹气排空所述供水管路和压力式空气雾化喷头内残存水的第二供气管路，所述第二供气管路通过供气切换电磁阀与供气管路连通。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的降雪装置在在试验室内形成冷空气下沉气流，并通过雾化喷头阵列喷洒水雾随气流下降结晶，从而形成降雪效果，这样的降雪过程水雾结晶效果好，避免雪水混合的情况，并且通过雾化喷头阵列的设置，降雪雪花洒落均匀，飘落状态类似自然雪，积雪蓬松干燥因此，本实用新型降雪装置所模拟的降雪效果接近于自然降雪。并且，本实用新型的降雪装置降雪范围、降雪量易于控制。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型优选实施例的立面图；

图2为本实用新型优选实施例的平面图；

图3为本实用新型优选实施例中水雾供给装置的原理图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型优选实施例的人工气候环境试验室用降雪装置，包括冷空气循环供给装置、水雾供给装置和用于将下沉气流整流成均匀气流的格栅天花300。

冷空气循环供给装置包括空调柜（图中未示出），设置在试验室内的送风口101和回风口102，以及连通空调柜和送风口101、回风口102的管道。送风口101设置在试验室的顶部墙壁上，回风口102设置在试验室的底部回风通道上，空调柜将空气冷冻通过送风口101向试验室内送入冷空气，冷空气下沉到试验室底部后再通过回风口102回流到空调柜重新进行制冷处理，这样，将送风口101设置在回风口102上方，试验室的冷空气形成下沉气流。

格栅天花300安装在试验室内送风口101处，其位置处于上述下沉气流的流动路径中，送风口101吹出的冷空气通过格栅天花300后整流成均匀气流。

图3示出了本优选实施例的水雾供给装置，其包括雾化喷头阵列201、两路供水管路202、两路供气管路203、电磁阀204、第二供气管路205、供气切换电磁阀206、冷水箱207、冷水机208、循环水泵209、浮球阀210、电磁流量计FM、降雪供水泵211和过滤减压阀212。

冷水箱207、冷水机208、循环水泵209形成冷冻水循环，通过控制冷水机208运行控制冷水箱207内水温稳定，冷水箱207中的冷冻水作用是为雾化喷头阵列201提供降雪用水，冷水箱207内浮球阀210自动控制自来水进水量补充降雪用水量。电磁流量计FM可以测量供水流量，根据实测水流量控制变频器输出频率，控制降雪供水泵211的转速，保证降雪供水量为设定值。喷头喷出的雾化水滴直径由压缩空气压力、冷冻水流量（压力）决定，所需的压缩空气由空气压缩机提供，供气压力由过滤减压阀212控制。

雾化喷头阵列201安装在上述格栅天花300的下方，位于下沉气流的流动路径中，该雾化喷头阵列201由十二个压力式空气雾化喷头组成，均匀排列而成的4*3的矩阵式阵列，雾化喷头阵列201分为1号到6号喷头的第一子喷头阵列，7号到12号喷头的第二子喷头阵列，两路供水管路202分别将两个子喷头阵列与降雪供水泵211连通，两路供气管路203分别将两个子喷头阵列与过滤减压阀212连通，并在相应的管路设置电磁阀204，用于控制相应管路的通断。

这样，当本优选实施例的人工气候环境试验室用降雪装置工作时，冷冻水和压缩空气通过供水管路202和供气管路203供入雾化喷头阵列201，各个喷头喷出微小水滴形成水雾，水雾与上述通过格栅天花300后形成的冷空气均匀气流混合并一起下沉，水雾在这个过程中完成与冷空气的热交换，水雾被冷冻成为细冰晶，从而在试验室内形成降雪效果。并且，可通过电磁阀204控制雾化喷头阵列201的两个子喷头阵列正常工作的数量，可以通过控制水雾流量控制降雪等级，即在只开启一个子喷头阵列时，试验室内形成小雪，同时开启两个子喷头阵列时，试验室内形成大雪。当本优选实施例的人工气候环境试验室用降雪装置通过调整所采用的喷头结构、喷头数量、喷头阵列的分布间距、喷头设置的高度，即可满足不同的降雪面积和降雪量需求。

另外，当本优选实施例的水雾供给装置还设有用于吹气排空供水管路202和压力式空气雾化喷头内残存水的第二供气管路205，第二供气管路205通过供气切换电磁阀206与供气管路203连通，在冷冻水长时间不流动时，将压缩空气引入供水管路202，排空管内存水和喷头内残存水，即可防止水管和喷头内存水冻结；再在供水管路202上缠绕PTC发热带并布置测温点，控制发热带发热功率，保证水管壁温度不低于零度，防止试验室气温低于零度但不进行降雪（冷冻水不流动）时水管内的存水冻结。

本实用新型不局限与上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，只要通过在试验室内形成冷空气下沉气流，将喷头阵列喷洒的水雾随气流下降结晶形成降雪效果，不论水雾供给装置作出何种变化，例如，将雾化喷头阵列设置成同心圆环排列；将雾化喷头阵列分为多于两个子喷头阵列，设置与子喷头阵列数量相等的供水管路和供气管路，并将它们和子喷头阵列一一对应连接，使得装置可以形成多于两个的降雪等级等等，均落在本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种人工气候环境试验室用降雪装置，其特征在于：所述的降雪装置包括冷空气循环供给装置和水雾供给装置；所述冷空气循环供给装置的送风口（101）和回风口（102）设置在试验室内并且送风口（101）位于回风口（102）上方，由送风口（101）流入并从回风口（102）流出试验室的冷空气在试验室内形成下沉气流，所述水雾供给装置设有雾化喷头阵列（201），该雾化喷头阵列（201）安装在试验室内并位于所述下沉气流的流动路径中，所述雾化喷头阵列（201）喷洒出的水雾在随下沉气流下降的过程中结成冰晶，在试验室内形成降雪。

2.根据权利要求1所述的人工气候环境试验室用降雪装置，其特征在于：所述的降雪装置还包括用于将所述下沉气流整流成均匀气流的格栅天花（300）；所述格栅天花（300）安装在试验室内并位于所述雾化喷头阵列（201）上方的下沉气流流动路径中。

3.根据权利要求1所述的人工气候环境试验室用降雪装置，其特征在于：所述雾化喷头阵列（201）为由雾化喷头均匀排列而成的矩阵式阵列。

4.根据权利要求1至3任一项所述的人工气候环境试验室用降雪装置，其特征在于：所述雾化喷头阵列（201）由压力式空气雾化喷头组成。

5.根据权利要求4所述的人工气候环境试验室用降雪装置，其特征在于：所述雾化喷头阵列（201）至少分为两个子喷头阵列，所述水雾供给装置设有与所述子喷头阵列数量相等的供水管路（202）和供气管路（203），所述子喷头阵列与供水管路（202）和供气管路（203）一一对应连接，所述每根供水管路（202）和供气管路（203）上均设有电磁阀（204），通过电磁阀（204）控制所述子喷头阵列正常工作的数量，试验室内形成相应等级的降雪。

6.根据权利要求5所述的人工气候环境试验室用降雪装置，其特征在于：所述水雾供给装置设有用于吹气排空所述供水管路（202）和压力式空气雾化喷头内残存水的第二供气管路（205），所述第二供气管路（205）通过供气切换电磁阀（206）与供气管路（203）连通。

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