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一种自动调节碰撞位置的造雪机

1.本发明属于造雪机技术领域，具体涉及一种自动调节碰撞位置的造雪机。
技术背景
2.造雪机作为提供稳定雪资源的人工造雪设备，已经是冬季滑雪场保证营运必不可少的装备之一。目前应用最为广泛的内混型造雪机是采用核子器和旋流喷嘴作为核心雾化部件，高压水通过喷嘴喷射雾化形成细小水滴，高压水和压缩空气通过核子器雾化成更微小水滴。核子器的雾化水滴由于粒径更小，换热比表面积大，换热更快，且所需冷量更少，所以会在出口迅速冻结形成冰晶核，冰晶核再与小水滴碰撞后催化水滴冻结，使水滴在落地前冻结形成雪花。冰晶核作为成雪的关键，既要保证冰晶核在与水滴碰撞之前冻结，起到催化水滴冻结的作用；又要保证碰撞后的水滴在落地之前能够冻结成雪，防止液态水落地，严重影响雪质。因此，有必要根据实际环境温度调节冰晶核与水滴的碰撞位置，在保证冰晶核形成的前提下，为水滴冻结争取更充足的时间，以调控成雪品质。

技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种自动调节碰撞位置的造雪机，该造雪机可以感知不同环境温度，自动调节核子器射流角度来改变冰晶核与水滴的碰撞位置，以适应不同环境温度下的造雪，提高成雪品质，并且自动高效，节省人力物力。
4.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种自动调节碰撞位置的造雪机，包括喷嘴1、核子器2、风筒3、水泵4、空气压缩机5和风机6；所述喷嘴1和核子器2穿插排布在风筒3的出口圆周内，喷嘴1在内圈，核子器2在外圈，每n个喷嘴和1个核子器为一组；核子器2尾部可绕转轴7旋转，其中部通过固定支点8进行支撑；转轴7下方支柱为热膨胀材料9，能够根据环境温度热胀冷缩，以改变核子器2的喷射角度，进而调节冰晶核与水滴的碰撞位置，所述热膨胀材料9收缩至最小体积时，核子器2仍相对水平面向上倾斜；水泵4为喷嘴1和核子器2提供冷水，空气压缩机5为核子器2提供高压空气，风机6将雪花鼓吹至空中。
6.当环境温度高时，热膨胀材料9体积膨胀使核子器2与水平面夹角减小，冰晶核从核子器飞出位置离冰晶核与水滴碰撞位置距离大，增大碰撞前冰晶核飞行距离；当环境温度低时，热膨胀材料9体积收缩使核子器2与水平面夹角增大，冰晶核从核子器飞出位置离冰晶核与水滴碰撞位置距离小，减小碰撞前冰晶核飞行距离。
7.进一步地，所述热膨胀材料9收缩至最小体积时，核子器2相对水平面向上倾斜夹角不小于5
°
；热膨胀材料9膨胀至最大体积时，核子器2与水平面向上倾斜夹角不大于45
°
。
8.进一步地，所述热膨胀材料9外包裹无形变外壳10，无形变外壳10能够约束热膨胀材料9始终沿竖直方向产生位移，且无形变外壳10的高度大于热膨胀材料9的最大膨胀高度。
9.进一步地，n取值为3。
10.进一步地，所述风机6设置在风筒3内。
11.与现有技术相比，本发明具有以下明显优势：
12.1)本发明提出了一种自动调节碰撞位置的造雪机，该造雪机可以感知不同环境温度，自动调节核子器射流角度来改变冰晶核与水滴的碰撞位置。当环境温度较高时，水滴换热速率较慢，冰晶核冻结所需时间较长，因此需要增大碰撞前的飞行距离，保证冰晶核的形成。当环境温度较低时，冰晶核冻结时间较短，因此可以减小碰撞前的飞行距离，为碰撞后的水滴冻结争取更长的时间，改善成雪品质。本发明能够适应不同温度条件下的造雪，自动调控碰撞位置，提高成雪品质，并且自动高效，节省人力物力。
附图说明
13.图1是本发明自动调节碰撞位置的造雪机的结构示意图。
14.图2是本发明自动调节碰撞位置的造雪机的高温运行示意图
15.图3是本发明自动调节碰撞位置的造雪机的低温运行示意图。
16.图4是本发明自动调节碰撞位置的造雪机的喷嘴、核子器布置示意图。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚简明，以下结合附图及一种实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.实施例
19.如图1、图2、图3和图4所示，本发明一种自动调节碰撞位置的造雪机，系统包括喷嘴1、核子器2、风筒3、水泵4、空气压缩机5和风机6。
20.如图4所示，喷嘴1和核子器2穿插排布在风筒3的出口圆周内，喷嘴1在内圈，核子器2在外圈，每n个喷嘴和1个核子器为一组，推荐n取值为3。
21.如图1所示，核子器2尾部可绕转轴7旋转，其中部通过固定支点8进行支撑。转轴7下方支柱为热膨胀材料9，能够根据环境温度热胀冷缩，以改变核子器2的喷射角度，进而调节冰晶核与水滴的碰撞位置。水泵4为喷嘴1和核子器2提供冷水，空气压缩机5为核子器2提供高压空气，风机6将雪花鼓吹至空中。热膨胀材料9外包裹无形变外壳10，无形变外壳10能够约束热膨胀材料9始终沿竖直方向产生位移，且无形变外壳10的高度大于热膨胀材料9的最大膨胀高度。
22.当环境温度较高时，热膨胀材料9体积膨胀使核子器2与水平面夹角减小，冰晶核从核子器飞出位置离冰晶核与水滴碰撞位置距离大，增大碰撞前冰晶核飞行距离；当环境温度较低时，热膨胀材料9体积收缩使核子器2与水平面夹角增大，冰晶核从核子器飞出位置离冰晶核与水滴碰撞位置距离小，减小碰撞前冰晶核飞行距离。
23.优选的，热膨胀材料9收缩至最小体积时，核子器2仍相对水平面向上倾斜，夹角不小于5
°
；热膨胀材料9膨胀至最大体积时，核子器2与水平面夹角不大于45
°
。
24.本发明造雪机可以感知不同环境温度，自动调节核子器射流角度来改变冰晶核与水滴的碰撞位置。当环境温度较高时，水滴换热速率较慢，冰晶核冻结所需时间较长，因此
需要增大碰撞前的飞行距离，保证冰晶核的形成。当环境温度较低时，冰晶核冻结时间较短，因此可以减小碰撞前的飞行距离，为碰撞后的水滴冻结争取更长的时间，改善成雪品质。本发明能够适应不同温度条件下的造雪，自动调控碰撞位置，提高成雪品质，并且自动高效，节省人力物力。

技术特征：

1.一种自动调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：包括喷嘴(1)、核子器(2)、风筒(3)、水泵(4)、空气压缩机(5)和风机(6)；所述喷嘴(1)和核子器(2)穿插排布在风筒(3)的出口圆周内，喷嘴(1)在内圈，核子器(2)在外圈，每n个喷嘴和1个核子器为一组；核子器(2)尾部可绕转轴(7)旋转，其中部通过固定支点(8)进行支撑；转轴(7)下方支柱为热膨胀材料(9)，能够根据环境温度热胀冷缩，以改变核子器(2)的喷射角度，进而调节冰晶核与水滴的碰撞位置，所述热膨胀材料(9)收缩至最小体积时，核子器(2)仍相对水平面向上倾斜；水泵(4)为喷嘴(1)和核子器(2)提供冷水，空气压缩机(5)为核子器(2)提供高压空气，风机(6)将雪花鼓吹至空中。2.根据权利要求1所述的一种自动调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：当环境温度高时，热膨胀材料(9)体积膨胀使核子器(2)与水平面夹角减小，冰晶核从核子器飞出位置离冰晶核与水滴碰撞位置距离大，增大碰撞前冰晶核飞行距离；当环境温度低时，热膨胀材料(9)体积收缩使核子器(2)与水平面夹角增大，冰晶核从核子器飞出位置离冰晶核与水滴碰撞位置距离小，减小碰撞前冰晶核飞行距离。3.根据权利要求1所述的一种自动调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：所述热膨胀材料(9)收缩至最小体积时，核子器(2)相对水平面向上倾斜夹角不小于5
°
；热膨胀材料(9)膨胀至最大体积时，核子器(2)与水平面向上倾斜夹角不大于45
°
。4.根据权利要求1所述的一种自动调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：所述热膨胀材料(9)外包裹无形变外壳(10)，无形变外壳(10)能够约束热膨胀材料(9)始终沿竖直方向产生位移，且无形变外壳(10)的高度大于热膨胀材料(9)的最大膨胀高度。5.根据权利要求1所述的一种自动调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：n取值为3。6.根据权利要求1所述的一种自动调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：所述风机(6)设置在风筒(3)内。

技术总结

本发明公开了一种自动调节碰撞位置的造雪机，所述造雪机包括喷嘴、核子器、风筒、水泵、空气压缩机和风机。该造雪机可以感知不同环境温度，自动调节核子器射流角度来改变冰晶核与水滴的碰撞位置。当环境温度较高时，水滴换热速率较慢，冰晶核冻结所需时间较长，因此需要增大碰撞前的飞行距离，保证冰晶核的形成。当环境温度较低时，冰晶核冻结时间较短，因此可以减小碰撞前的飞行距离，为碰撞后的水滴冻结争取更长的时间，改善成雪品质。本发明能够适应不同温度条件下的造雪，自动调控碰撞位置，提高成雪品质，并且自动高效，节省人力物力。节省人力物力。节省人力物力。