专利名称：利用大气中天然冷量的人工造雪装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种人工造雪装置，特别是一种以水为原料、不需要任何人工冷量、利用大气中天然冷量的人工造雪装置，属于制冷设备技术领域。
背景技术：
目前，已有技术中的人工造雪装置是以机制冰或天然冰切割破碎后制雪的，也有以冷却水和空气为原料制成冰晶来造雪的。以天然冰或机制冰为原料造雪，以有冰为先决条件，能耗大，成本高。以冷却水和空气为原料制造冰晶的造雪装置，是以冰晶为核心，在大气中再转化为雪。在寒冷的季节大气中的绝对湿度很低，缺乏足够的水分使冰晶成长壮大，极大地限制了制雪的产量。
发明内容
为克服已有技术的不足和缺陷，本发明提供一种利用大气中天然冷量的人工造雪装置，该机以水为原料，利用寒冷自然空气的冷量为冷源进行人工造雪，不需要任何人工冷量。
该装置主要包括储水器、阀门、水泵、风扇、单进口喷嘴、双进口喷嘴、减压阀、稳压筒、空气压缩机。储水器通过阀门与水泵进口相连，水泵出口分别与单进口喷嘴的入口和双进口喷嘴的液相入口相连。空气压缩机的进口与大气相通，空气压缩机的出口与稳压筒进口相连，稳压筒的出口通过减压阀与双进口喷嘴的气相入口相连。单进口喷嘴和双进口喷嘴组合在一起，在单进口喷嘴和双进口喷嘴的进口附近设置风扇，风扇产生气流的流动方向与喷嘴向前喷出方向相同。
本发明配备两种喷嘴，双进口喷嘴和单进口喷嘴。在双进口喷嘴的作用下，流入的高速气流将进入喷嘴的制冰原料水借助空气的摩擦作用而分裂为带状，然后，液带进一步分裂再形成微粒。双进口喷嘴的最大特点是液滴粒径小，雾化性能好，可以得到直径为5微米以下的液滴。用高速摄影方法对高速气流下液体分裂的详细研究表明空气流与液流之间相对速度非常小的时候液流为滴状分裂；如果气流与液流的相对速度稍稍变大，则液流为带状分裂；如果扭曲液流的水平部位上受到强气流，则液流就被“挤压”而形成液体薄膜，接着，液膜变成无数细小的液带，而后形成微粒，为“膜状分裂”。双进口喷嘴是借助于非常薄的水膜分裂而微粒化的，所以，这种水膜特别薄，可以得到5微米以下的液滴。由于高压气流的膨胀节流效应引起的温度下降，再加上周围温度足够低的大气提供的天然冷量，使双进口喷嘴喷出的微小水滴，在温度低于冻结温度的空气层里，被凝结成冰晶。单进口喷嘴流入的是高压水，喷出的是水雾。双进口喷嘴流入的是高压水和高压空气，喷出的是冰晶。冰晶充当凝聚核的作用，是雪的核心；水雾是冰晶成长的条件，是生产雪的主要原料。冰晶和水雾在风扇气流的吹动和搅扰下，相互混合，相互连结，充分利用生成的冰晶作为造雪核心，以水雾为营养使冰晶迅速成长壮大，利用大气的天然冷量，产出晶体粗大的成品雪。
由于采用上述方案，可以完全不需要人工提供冷量，仅借助大气中天然的冷量造雪；以冰晶为成雪的核心，以水雾为产雪的主要原料，产出晶体粗大的成品雪，节能而又高产。
图1是本发明的装置结构示意图。
图中1.储水器，2.阀门，3.水泵，4.风扇，5.单进口喷嘴，6.双进口喷嘴，7.减压阀，8.稳压筒，9.空气压缩机。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述。
如图1所示，本发明主要包括储水器1，阀门2，水泵3，风扇4，单进口喷嘴5，双进口喷嘴6，减压阀7，稳压筒8和空气压缩机9。储水器1通过阀门2与水泵3进口相连，水泵3出口分别与单进口喷嘴5的入口和双进口喷嘴6的液相入口相连。空气压缩机9的进口与大气相通，空气压缩机9的出口与稳压筒8进口相连，稳压筒8的出口通过减压阀7与双进口喷嘴6的气相入口相连。单进口喷嘴5和双进口喷嘴6组合在一起，在单进口喷嘴和双进口喷嘴的进口附近设置风扇，风扇产生气流的流动方向与喷嘴向前喷出方向相同。
储水器1与阀门2、水泵3是串联连接，水流得以经过管道进入单进口喷嘴5和双进口喷嘴6。在喷嘴前，也可以加一道冷却措施，使原料水接近摄氏零度，便于成冰。空气压缩机9与稳压筒8也是串联连接，气流经减压阀7调节到合适的压力再进入双进口喷嘴6。
在双进口喷嘴6中，流入的高速气流将进入喷嘴的制冰原料水借助空气的摩擦作用而分裂为带状，然后，液带进一步分裂再形成微粒，得到直径为5微米以下的水滴。由于高压气流的膨胀节流效应引起的温度下降，再加上周围温度足够低的大气提供的天然冷量，使双进口喷嘴6喷出的微小水滴，在温度低于冻结温度的空气层里，被凝结成冰晶。单进口喷嘴5流入的是高压水，喷出的是水雾。冰晶和水雾在风扇4气流的吹动和搅扰下，相互混合，相互连结，利用生成的冰晶作为造雪核心，以水雾为营养使冰晶迅速成长壮大，利用大气的天然冷量，产出晶体粗大的成品雪。
权利要求
1.一种利用大气中天然冷量的人工造雪装置，主要包括储水器(1)、阀门(2)、水泵(3)、风扇(4)、单进口喷嘴(5)、双进口喷嘴(6)、减压阀(7)、稳压筒(8)、空气压缩机(9)，其特征在于，进入单进口喷嘴(5)的是高压水，喷出的是水雾，进入双进口喷嘴(6)的是高压空气和高压水，喷出的是冰晶，储水器(1)通过阀门(2)与水泵(3)进口相连，水泵(3)出口分别与单进口喷嘴(5)的入口和双进口喷嘴(6)的液相入口相连，空气压缩机(9)的进口与大气相通，空气压缩机(9)的出口与稳压筒(8)进口相连，稳压筒(8)的出口通过减压阀(7)与双进口喷嘴(6)的气相入口相连，单进口喷嘴(5)和双进口喷嘴(6)组合在一起，在单进口喷嘴和双进口喷嘴的进口附近设置风扇，风扇产生气流的流动方向与喷嘴向前喷出方向相同。
全文摘要
利用大气中天然冷量的人工造雪装置。主要包括储水器、阀门、水泵、风扇、单进口喷嘴、双进口喷嘴、减压阀、稳压筒、空气压缩机。单进口喷嘴流入的是高压水，喷出的是水雾；双进口喷嘴流入的是高压水和高压空气，喷出的是冰晶。设置在喷嘴进口处的风扇产生气流，冰晶和水雾在风扇气流的吹动和搅扰下相互混合，以水雾为营养使冰晶迅速成长壮大，产出晶体粗大的成品雪。该发明以水为原料，以冬天寒冷自然空气的冷量为天然冷源、不需要任何人工冷量造雪，节能又高产，具有显著的社会效益和经济效益。
文档编号F25C3/04GK1488904SQ03150480
公开日2004年4月14日 申请日期2003年8月21日 优先权日2003年8月21日
发明者马捷, 捷 马 申请人:上海交通大学