一种破冰造雪装置的制作方法

本实用新型属于造雪技术领域，具体涉及一种破冰造雪装置。

背景技术：

人工造雪的形式分为两种，一种是采用传统的高压水与空气在双进口喷嘴处造雪。其工作流程是，来自高压水泵的高压水与来自空气压缩机的高压空气在双进口喷嘴处混合。利用自然蒸发和空气出喷嘴后的体积膨胀带走热量而使雾滴凝固成冰晶。但存在的问题是雾滴越小，其蒸发量越大，水的损失越多，造雪效率越低。此外，只能在冰点以下工作，对外界环境温度的依赖性很强，造雪效率低。且造雪机造雪过程中必不可少的就是水，但是由于水源的限制，并不能为造雪机提供源源不断的水，因此造成了使用不方便限制太多。

另一种是制冰装置生产出片冰，然后以片冰为原料造雪。其工作流程是，先通过制冰装置将水制成片冰，再通过破碎装置把已经造好的片冰粉碎成粉末，最后把粉末状的冰晶通过空气输送系统送出。该方式造雪系统复杂，通常采用滚筒齿式碎冰机将片冰先破碎、再通过风机排出，且无法控制生成颗粒物的大小，这样不仅浪费了资源，而且效率低下，排出的雪的颗粒大小不一。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一破冰造雪装置，以解决现有技术中不能满足同时将片冰破碎和排放、造雪效率低、生成颗粒物大小不一不能满足滑雪需求的问题。

本实用新型的技术方案为，一种破冰造雪装置，包括造雪机构，造雪机构包括造雪腔体，造雪腔体内穿设有连接轴，连接轴上且位于造雪腔体内部同轴安装有叶轮，造雪腔体上开设有进冰口，造雪腔体上、且对应叶轮侧面的位置上设置有吹雪管；

进冰口用于装入片冰；连接轴上连接有动力传动机构，并在其作用下带动叶轮转动，以冲击片冰生成冰晶；叶轮转动时的线速度为200km/h-300km/h；吹雪管用于排出冰晶。

进一步地，吹雪管的方向与其位置对应的叶轮切线方向相一致。

进一步地，进冰口连接有漏冰斗，漏冰斗的顶部开设有用于片冰进入的漏冰部。

进一步地，叶轮上的叶片朝向漏冰斗方向，每个叶片上均设置有多个突起部。

进一步地，片冰为不含盐类化合物的片冰，且片冰的直径≤60mm、厚度为1.5mm-2.5mm、含水量＜10％、温度为-15℃～-2℃。

进一步地，动力传动机构包括电机，电机连接有用于控制其转速的控制面板；造雪机构、电机均安装在底座上，底座、造雪机构和电机均处于多个侧面包围板形成的空间的内部；吹雪管所对应的侧面包围板上开设有用于吹雪管穿出的孔。

进一步地，至少一个侧面包围板上开设有侧门，侧门上开设有多个透气孔。

进一步地，每个侧面包围板的顶部均与同一顶板连接，顶板上开设有用于露出漏冰部和控制面板的开口。

本实用新型的有益效果是：通过设置造雪腔体及叶轮，并在叶轮上的叶片上增加突起部，通过叶轮带动叶片在造雪腔体内将片冰破碎成冰晶，并通过叶轮旋转过程产生热量进一步辅助将冰破碎，同时通过转动的叶轮和叶片使造雪腔体内增压，将产生的冰晶抛射出造雪腔体，将破碎、排放过程合二为一，不仅节省了能量的消耗，且提高了工作效率，降低了成本，且本实用新型中不依赖工作空间的湿度和温度，相对于现有产量30m³/天，本实用新型的产量可达60m³/h，且构造简单，降低了损耗及后期维修费用。

【附图说明】

图1为本实用新型一种破冰造雪装置未安装侧面包围板和顶板状态下的一侧面示意图；

图2为本实用新型一种破冰造雪装置未安装侧面包围板和顶板状态下的另一侧面示意图；

图3为本实用新型一种破冰造雪装置的安装侧面包围板和顶板状态下的结构示意图；

图4为本实用新型一种破冰造雪机的造雪机构的结构示意图。

其中，1.漏冰斗，2.吹雪管，3.连接轴，4.叶轮，5.叶片，6.电机，7.第一传动轮，8.第二传动轮，9.控制面板，10.侧面包围板，11.顶板，12.底座，13.固定座，14.进冰口。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种破冰造雪装置，如图1、图2所述，包括底座12，底座12的上下表面均可以安装减震层，底座12不仅可以起到固定作用，而且还能在破冰造雪装置工作时起到一定的减震作用，能有效增加破冰造雪装置的使用寿命。

底座12上分别通过两个固定座13连接有造雪机构和动力传动机构，造雪机构与动力传动机构连接，动力传动机构包括电机6，电机6用于为造雪机构提供动力支持，且电机6可设置有多个档位，电机6连接有用于控制其转速的控制面板9，通过控制面板9可控制电机6切换到不同的档位，满足制造出不同规格的最终颗粒物的需求，电机6的输出轴上安装有第二传动轮8，第二传动轮8通过皮带或链条连接至第一传动轮7，优选的选用皮带连接第一传动轮7和第二传动轮8，能减小摩擦，保护设备。

造雪机构用于冲击片冰生成冰晶，生成的冰晶排出后与空气进行热交换、解体等反应并生成最终颗粒物，制造出的最终颗粒物直径为0.5mm-1.5mm，此范围内的颗粒物最适用于当前广为流行的室内、室外滑雪场等场合。

如图2、图4所示，造雪机构包括造雪腔体，造雪腔体内穿设有连接轴3，连接轴3优选的位于造雪机构的中心部位，连接轴3上且位于造雪腔体内部同轴安装有叶轮4，连接轴3上还连接有动力传动机构，即连接轴3上还同轴安装有第一传动轮7，并在动力传动机构的作用下带动叶轮4转动，以冲击片冰生成冰晶；叶轮4转动时的线速度优选的设置为200km/h-300km/h，即叶轮4转动时，其圆周上的线速度满足200km/h-300km/h，当叶轮4圆周上的每一点的线速度为240km/h-270km/h，效果更佳；只有满足上述速度限制，生成的冰晶才能满足以80km/h-160km/h的初速度通过吹雪管2排出。

造雪腔体上开设有进冰口14，进冰口14用于装入片冰，进冰口14与漏冰斗1连接，方便片冰通过漏冰斗1直接进入造雪腔体内，节省了操作时间，方便了操作，漏冰斗1的顶部开设有用于片冰进入造雪腔体的漏冰部，漏冰部优选为敞口，也可以是网状口、条状口等，只要能方便片冰进入造雪腔体内均可。

造雪腔体上、且对应叶轮4侧面的位置上设置有吹雪管2，即叶轮4圆周上所对应的位置连接吹雪管2，吹雪管2用于排出冰晶，且优选的吹雪管2的方向与其位置对应的叶轮4切线方向相一致，即与叶轮4圆周上切线方向一致，该状态下的吹雪管2可以更加流畅地将造雪腔体内的冰晶排出。

叶轮4上的叶片5朝向漏冰斗1的方向，叶片5的数量可以根据实际情况具体选择，每个叶片5上均设置有多个突起部，突起部可以为各种形状，具体根据实际情况而定，在叶片5上设置多个突起部不仅能更好地击碎片冰，且其在进行转动的同时，可以影响造雪腔体内的气压以及生成冰晶所抛射的距离。

现有技术中，一般通过设置风机等设备将生成的颗粒物吹出造雪腔体而达到排出生成颗粒物的目的，而本实用新型中通过叶轮4冲击进入造雪腔体内的片冰，并通过叶轮4将造雪腔体进行增压，以将生成的冰晶抛射出造雪腔体，将造雪和抛射的工作结合在一起，节省了时间，提高了工作效率；在冰晶进入外界后，冰晶与外界的大气进行摩擦、热交换、蒸发、解体等一系列过程，最后当冰晶落至地面时，生成最终颗粒产物，其规格正好适用于现有用雪场地的要求。

片冰原料优选为不含盐类化合物的片冰，且片冰的直径≤60mm、厚度为1.5mm-2.5mm、含水量＜10％、温度为-15℃～-2℃。

在外界气温达到0℃以下时，吹雪管2的口部还可以安装一组雾化喷头，在大气湿度≤60％、温度≤0℃条件下，通过雾化喷头喷射的水雾结合以吹雪管2所排出的冰晶，生成稍大颗粒的雪核，能大幅增加该破冰造雪机产量，约可增加20m³/h-100m³/h。

如图3所示，底座12顶面四周均设置有侧面包围板10，造雪机构、电机6、底座12均处于多个侧面包围板10形成的空间内部，设置侧面包围板10，能保护设备及工作人员的人身安全，吹雪管2所对应的侧面包围板10上开设有用于吹雪管2穿出的孔，至少一个侧面包围板10上开设有侧门，每个侧门上开设有多个透气孔，每个侧面包围板10的顶部均与同一顶板11连接，顶板11上开设有用于露出漏冰部和控制面板9的开口。

现有技术中，一般不在造雪装置的外围设置侧面包围板10，本实用新型中在破冰造雪装置的四周加装侧面包围板10，能防止工作人员在检修或使用该装置时由于靠的太近而造成伤害的事件发生。

在侧面包围板10上开设侧门方便造雪腔体内的气流流通，气压的调节，还能方便维修，方便各个设备的散热。在侧门的上方还设置有侧板加强板，不仅增加测面包围板10的牢固性，还加强了侧门的安全性，使其不容易损坏。

本实用新型的工作过程为：

将片冰通过漏冰斗1的漏冰部送入造雪腔体，漏冰斗1的漏冰部可以为敞口也可采用网状口、条状口等；

现有技术中，一般采用管状冰和块状冰作为原料进行造雪，且在造冰时为了增加造雪的白色度、干燥度，会加入盐类化合物，而本申请中采用片冰是为了配合造雪机构的特殊结构，增加造雪效率，且由于含盐类化合物的冰在通过本实用新型造雪机构进行破碎时，容易产生粘稠液体，粘在叶轮4和叶片5上，对造雪机构内的气压会产生略微影响，本实用新型中的造雪机构依赖气流和压强进行造雪，且使破碎和抛射的工作过程合二为一，不仅提高了工作效率，而且节省了资源。

如果使用含有盐类化合物的冰，有粘稠液体粘到叶轮4和叶片5上，影响了造雪机构内的气流、压强，导致不能生产出指定规格的冰晶。

因此，本实用新型中的片冰优选为不含盐类化合物的片冰，且其的直径≤60mm、厚度为1.5mm-2.5mm，含水量＜10％、温度范围为-15℃～-2℃，该规格的片冰，是发明人大量的实验和计算而得到的，得出该规格的片冰在生产中生产效率最高，且几乎不会产生有粘稠液体粘到叶轮4和叶片5上，而影响生产效率和产出的冰晶规格。

优选的在外界温度≤5℃、湿度≤60％时，通过电机6带动叶轮4转动，并通过控制面板9调节电机6的转速，直至满足叶轮4转动时的线速度为200km/h-300km/h，更优选的是叶轮4转动时的线速度为240km/h-270km/h，更优选的是叶轮4转动时的线速度为203km/h-218km/h，并通过叶轮4冲击片冰生成冰晶，且生成的冰晶大小均匀；

通过控制电机6的转速，当片冰进入造雪腔体内被叶轮4和/或叶片5撞击成冰晶时，冰晶大小均匀，且其直径为可达到0.5mm-1.5mm。

通过叶轮4对造雪腔体进行增压，以将冰晶以80km/h-160km/h的初速度通过吹雪管2抛射出造雪腔体，冰晶在空气中飞行的过程会与空气反应，最后落地。

通过控制面板9调节电机6的转速，电机6带动叶轮4和叶片5转动，且叶轮4和叶片5沿吹雪管2方向的线速度达到200km/h-300km/h，使片冰进入造雪腔体后，通过腔体内的叶轮4和/或叶片5进行冲击，生成的冰晶沿吹雪管2方向上的初始分速度可达到80km/h-160km/h，冰晶排出后在空气中可运行20-50m的距离，优选的在外界气温≤5℃时，冰晶可与空气进行热交换、蒸发、解体等反应并最终形成类似于自然雪的大小均匀的最终颗粒物，其直径大小为0.5mm-1.5mm。

如果上述冰晶的初始速度小于80km/h，即叶轮线速度小于200km/h，由于冰晶初始速度过小，在运行过程中抛射的距离小于20m，不能充分进行热交换、蒸发、解体，即不能达到优质雪质，而会形成冰雪混合物，导致冰雪的粘度提升；

如果上述冰晶的初始速度大于160km/h，即叶轮线速度大于300km/h，由于初始速度过大，在运行过程中抛射的距离大于50mm，热交换、蒸发、解体过度，导致生成的雪粒雾化，在大气中弥散，部分冰晶会形成直径极小的水滴，会造成浪费，降低了可利用率。

因此，发明人经过大量的科学实验和计算得出，必须调节电机6的转速，直至满足叶轮4的线速度为200km/h-300km/h，更优的为240km/h-270km/h才能达到产生的最终产物为大小均匀的颗粒物。