CN215063039U - 一种超声波静态过冷水造雪机 - Google Patents

Abstract

实用新型公开了一种静态过冷水造雪机，包括制冷系统中的冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀和电控箱，还包括保温箱体、箱盖进水阀、设置保温箱体内的蒸发器和设置在保温箱体底部的超声波振动装置，通过超声波振动装置产生的振动使经过蒸发器冷却的在保温箱中的过冷水变成冰晶实现制冰。本实用新型通过蒸发器将保温箱体中的水制冷到‑2℃左右的过冷水状态，使用超声波振动装置作用于冰水，使得冰水的静态平衡被打破，产生冰晶，并且由于冰晶的密度比水小，从而从下往上浮到水面上，直至全部制成冰晶，相比传统的动态制冰造雪方式，静态制冰造雪的方式能够减少动能的消耗，能够大大提升制冰造雪的效率，而且整体设备简单，易于生产制造，也便于维护。

Description

一种超声波静态过冷水造雪机

技术领域

本实用新型涉及造雪机技术领域，具体是一种超声波静态过冷水造雪机。

背景技术

一般的造雪设备的部件较多，所以一般的造雪设备占地面积都较大，同时设备成本较高。现有的造雪设备在造雪时，很多采用空调设备中的蒸发器转动来刮冰，采用动态的方式实现造雪的功能，动态的造雪过程不但会产生动能的损耗，而且这样容易造成空调设备中的冷媒泄漏，给维护带来不便。

现有的超声波清洗机，通过超声波振动对放置在清洗机内的物品进行清洗，物品上的脏污会因为其超声波振动而脱落。

发明内容

有鉴于此，本实用新型目的是提供一种超声波静态过冷水造雪机。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种静态过冷水造雪机，包括制冷系统中的冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀和控制造雪机工作的电控箱，还包括用于存储水或冰的保温箱体、设置在所述保温箱体上的箱盖和进水阀、设置所述保温箱体内的蒸发器和设置在所述保温箱体底部的超声波振动装置，所述超声波振动装置与所述电控箱电连接，通过所述超声波振动装置产生的超声波振动使经过所述蒸发器冷却的在所述保温箱体中的过冷水变成冰晶实现制冰。

优选地，所述超声波振动装置包括超声波发生器和与所述超声波发生器连接的若干个设置在所述保温箱体底部的超声波振子，所述超声波发生器在所述电控箱的控制下产生的超声波传递到若干个所述超声波振子，所述超声波振子将接收的超声波能量转换为机械能并作用于所述保温箱体中的过冷水实现制冰。

进一步地，所述超声波振动装置的若干个超声波振子设置在所述保温箱体底部的外侧。

优选地，处于所述保温箱体内的蒸发器的表面涂覆有防结冰涂层，使得所述蒸发器的表面不会产生结冰。

优选地，所述蒸发器设置在所述保温箱体内的下部，所述蒸发器处于所述超声波振动装置的上方并靠近所述超声波振动装置。

进一步地，所述保温箱体为呈上下方向延伸的柱体。

优选地，所述箱盖设置在所述保温箱体的顶部。

优选地，所述进水阀设置在所述保温箱体的上方。

优选地，所述保温箱体上还设置有用于测量所述保温箱体内温度的温度显示模块。

本实用新型技术效果主要体现在以下方面：通过蒸发器将保温箱体中的水制冷到-2℃左右的过冷水状态，使用超声波振动装置作用于过冷水状态的冰水，使得过冷水状态的冰水的静态平衡被打破，产生冰晶，并且由于冰晶的密度比水小，从而从下往上浮到水面上，在不断循环的过程中，直至保温箱体中的水全部制成冰晶，相比传统的动态制冰造雪方式，静态制冰造雪的方式能够减少动能的消耗，系统所产生的能量大部分被用于热交换，能够大大提升制冰造雪的效率，而且整体设备简单，易于生产制造，也便于后期的维护。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

实施例1：根据图1所示，一种静态过冷水造雪机，包括制冷系统中的冷凝器1、蒸发器4、压缩机2、膨胀阀和控制造雪机工作(包括制冷系统中的冷凝器1、蒸发器4和压缩机2)的电控箱3，还包括用于存储水或冰的保温箱体5、设置在所述保温箱体5上的箱盖和进水阀6、设置所述保温箱体5内的蒸发器4和设置在所述保温箱体5底部的超声波振动装置7，所述箱盖可设置再所述保温箱体5的顶部或者设置在所述保温箱体5上部的侧壁上；所述进水阀6将常温或者待制冰的水引入所述保温箱体5，为了避免所述进水阀6收到水倒流的压力，也为了避免在所述进水阀6的出口处被冰堵塞，一般将所述进水阀6设置在所述保温箱体5的上方侧壁上或者所述保温箱体5的顶部；所述超声波振动装置7与所述电控箱3电连接，所述超声波振动装置7能够产生振动，通过所述超声波振动装置7产生的振动使经过所述蒸发器4冷却的在所述保温箱中的过冷水变成冰晶实现制冰。

所述过冷水即温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体，过冷液体是不稳定的，因为水中缺少凝结核，只要少许该物质的晶体或者水中的悬浮物或者器皿壁，便能诱发结晶，并使过冷液体的温度回升到凝固点，这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态；当用适当的方式缓慢冷却饱和溶液时，可使其变成过饱和而不析出溶质的结晶，这种现象也称为过冷，这种溶液称为过冷溶液，过冷溶液也是不稳定的。

当所述保温箱体5中的水被所述蒸发器4冷却降温至-2℃左右时，所述保温箱体5中的水处于过冷水状态，也就是不稳定的亚稳态，通过所述超声波振动装7产生的振动，使过冷水的亚稳态被打破，从而析出冰晶。

实施例2：

与实施例1的区别在于：所述超声波振动装置7包括超声波发生器71和与所述超声波发生器71连接的若干个设置在所述保温箱体5底部的超声波振子72，所述超声波发生器71可与现有技术相类似，可由整流电路、锯齿波发生器、振荡器、驱动电路、放大电路组成，控制信号从整流电路输入，所述超声波发生器71在所述电控箱3的控制下，依次通过锯齿波发生器、振荡器、驱动电路和放大电路，形成控制所述超声波振子72振动的驱动信号，最后所述超声波振子72将接收的驱动信号转换为机械能并作用于所述保温箱体5中的过冷水实现制冰。

所述超声波振动装置7的若干个所述超声波振子72设置在所述保温箱体5底部的外侧，可避免所述超声波振子72所产生的热量影响所述保温箱体5中的温度，导致所述保温箱体5中的水难以达到过冷水状态或者会导致消耗更多的能量。

实施例3：

与实施例1的区别在于：处于所述保温箱体5内的蒸发器4的表面涂覆有防结冰的纳米涂层，使得所述蒸发器4的表面不会不会产生结冰，所述蒸发器4的表面不会结冰，在进行换热的时候不会因为结冰层而影响换热的效果和效率，所以涂覆有防结冰涂层的所述蒸发器4能够进行高效换热。

实施例4：

与实施例1的区别在于：所述蒸发器4设置在所述保温箱体5内的下部，所述蒸发器4处于所述超声波振动装置7的上方并靠近所述超声波振动装置7，所述蒸发器4设置在所述保温箱体5的下方并靠近所述超声波振动装置7能够使产生的过冷水更加接近于底部的所述超声波振动装置7，一方面所述蒸发器4设置在所述保温箱体5的下部，能够使冰晶与水产生上下分层，能够不断地使下部的过冷水析出冰晶造雪，另一方面靠近所述蒸发器4附近的水会容易、快速变成为过冷水，也就是当所述蒸发器4附近的水变成为过冷水时，即立即通过所述超声波振动装置7使过冷水析出冰晶，提高造雪效率。

实施例5：

与实施例4的区别在于：所述保温箱体5为呈上下方向延伸的柱体，因为冰晶密度比水小，制成的冰晶会上浮至水面，在所述蒸发器4位于所述保温箱体5的底部时，在呈上下方向延伸的长形柱体的所述保温箱体5相比前后左右方向延伸的宽形柱体能够扩大水底至水面的距离，使冰晶与水能够上下分层，使得上下方向延伸的柱体能够在增加储雪量的同时，也不会影响造雪的效率。

实施例1：

与实施例1的区别在于：所述保温箱体5上还设置有用于测量所述保温箱体5内温度的温度显示模块，通过所述温度显示模块使得所述保温箱体5内的水温状态展示出来，当处于过冷水状态时，即可开启所述超声波振动装置7制冰造雪；一般地，可将所述温度显示模块设置在靠近所述蒸发器4的位置附近；或者设置多个所述温度显示模块，将其分别设置在所述保温箱体5的上部、所述保温箱体5的下部。

工作原理：

将常温水通过进水阀6注入保温箱体5中，待保温箱体5中的水到达一定程度后，通过电控箱3开启制冷系统中的压缩机2、冷凝器1和蒸发器4，蒸发器4在压缩机2和冷凝器1的持续工作下开始制冷，将保温箱体5中的水制冷至过冷水状态的-2℃左右，通过电控箱3开启超声波振动装置7，超声波振动装置7的所产生的超声波振动打破过冷水的亚稳态，使过冷水析出冰晶，因为冰晶密度比水小，所以冰晶会上浮至水面，形成冰晶与水的上下分层与循环，直至保温箱体5中的水全部制成冰晶，即造雪完成。

Claims (9)

1.一种超声波静态过冷水造雪机，包括制冷系统中的冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀和控制造雪机工作的电控箱，其特征在于：还包括用于存储水或冰的保温箱体、设置在所述保温箱体上的箱盖和进水阀、设置所述保温箱体内的蒸发器和设置在所述保温箱体底部的超声波振动装置，所述超声波振动装置与所述电控箱电连接，通过所述超声波振动装置产生的超声波振动使经过所述蒸发器冷却的在所述保温箱体中的过冷水变成冰晶实现制冰。

2.根据权利要求1所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：所述超声波振动装置包括超声波发生器和与所述超声波发生器连接的若干个设置在所述保温箱体底部的超声波振子，所述超声波发生器在所述电控箱的控制下产生的超声波传递到若干个所述超声波振子，所述超声波振子将接收的超声波能量转换为机械能并作用于所述保温箱体中的过冷水实现制冰。

3.根据权利要求2所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：所述超声波振动装置的若干个超声波振子设置在所述保温箱体底部的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：处于所述保温箱体内的蒸发器的表面涂覆有防结冰涂层，使得所述蒸发器的表面不会产生结冰。

5.根据权利要求1或4所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：所述蒸发器设置在所述保温箱体内的下部，所述蒸发器处于所述超声波振动装置的上方并靠近所述超声波振动装置。

6.根据权利要求5所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：所述保温箱体为呈上下方向延伸的柱体。

7.根据权利要求1所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：所述箱盖设置在所述保温箱体的顶部。

8.根据权利要求1所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：所述进水阀设置在所述保温箱体的上方。

9.根据权利要求1所述的一种超声波静态过冷水造雪机，其特征在于：所述保温箱体上还设置有用于测量所述保温箱体内温度的温度显示模块。

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