[發明專利]一種高造雪率造雪機及其控制方法與工作方法

有效

• 申請號: 202110138701.1
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112923623B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 晏剛;熊通;劉國強
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25C3/04
• 分類號: F25C3/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

一種高造雪率造雪機及其控制方法與工作方法，所述造雪機包括機筒、風機、噴嘴、氣液核子器、空氣核子器、空壓機、溫濕度傳感器、流量調節閥、和控制模塊；控制模塊收到溫濕度傳感器信號，并結合環境濕球溫度和來控制流量調節閥開的度。本發明提出的造雪機在噴嘴和氣液核子器的后端加入了空氣核子器，空氣核子器能夠使壓縮空氣節流膨脹到較低溫度，促進沒有成核的霧化水滴成核，還可以促進成核的冰粒快速生長成雪花。與現有技術相比，本發明造雪機能夠有效的提高造雪機的造雪效率和品質。

技術領域

本發明涉及造雪機技術領域，具體涉及一種高造雪率造雪機及其控制方法與工作方法。

背景技術

人工造雪設備主要是造雪機，我國現有造雪機數量約為4000臺，其中進口造雪機3500臺，國產造雪機數量僅為500臺。氣象數據表明，平均而言，全球氣候正在變暖。冬季越來越短，自然降雪量也在下降。據估計，平均氣溫上升1℃，滑雪季節縮短約25％。這意味著人工造雪周期更長，且造雪自然條件更為苛刻。目前全球冰雪產業處于升級發展的關鍵階段，特別是2022年舉辦北京冬奧會、“3億人上冰雪”目標的實現，開發更加高效節能、智能精準、優質環保的室外造雪裝備成為產業的迫切需求。

造雪機的造雪效率和造雪品質主要受到環境參數和噴嘴、核子器霧化效率的影響，在目前造雪機面臨的一個難題是噴嘴噴出的水滴和核子器噴出的冰核不能夠充分的接觸，使噴嘴噴出的一部分水滴不能夠生長成雪花，造成了造雪機造雪效率下降。本發明提出了一種高造雪率造雪機，能實現造雪機在各種工況下穩定高效造雪。

發明內容

針對上述所述的造雪機存在的問題，本發明的目的在于提供一種高造雪率造雪機及其控制方法與工作方法，在噴嘴和氣液核子器后端加入空氣核子器，空氣核子器通過膨脹空氣到較低溫度，并和噴嘴和氣液核子器噴出的霧滴和冰核混合，促進霧滴生長成冰核且促進冰核生長，提高造雪機的造雪效率。

為達到上述技術目的，本發明采用了如下技術方案：一種高造雪率造雪機，包括機筒12和安裝在機筒12內表面的多個噴嘴、多個氣液核子器和多個空氣核子器；進水管13分別與每個噴嘴和每個氣液核子器相連，空壓機11出口分為兩路，一路與每個氣液核子器相連，另一路通過流量調節閥10與每個空氣核子器相連；風機14安裝在機筒12的進口中間位置，溫濕度傳感器TH安裝在機筒12的外壁面上；控制模塊C1分別與流量調節閥10、溫濕度傳感器TH相連。

噴嘴和氣液核子器在機筒12內表面以2:1～5:1的數量排布，即每設置兩個、三個、四個或五個噴嘴再設置一個氣液核子器；氣液核子器和空氣核子器在機筒12內表面以2:1～3:1的數量排布，即設置兩個或三個氣液核子器再設置一個空氣核子器。

噴嘴和氣液核子器安裝在一個圓環上，空氣核子器安裝在噴嘴和氣液核子器后端的圓環上。

空氣核子器將壓縮空氣節流膨脹降低溫度，并與噴嘴和氣液核子器噴出的霧滴和冰核混合，提供二級過冷區域，促進沒有成核的霧化水滴成核，還可以促進已經成核的冰粒快速生長成雪花，提高造雪機的造雪效率。

一種高造雪率造雪機的控制方法為：溫濕度傳感器TH輸出信號至控制模塊C1，控制模塊C1根據預先寫入的控制邏輯調節流量調節閥10，溫濕度傳感器TH檢測環境溫度和相對濕度傳送到控制模塊C1，控制模塊C1計算出濕球溫度T_w，根據環境的濕球溫度T_w進行控制調節，來滿足不同氣候條件下的造雪需求，具體控制方法如下：