本發(fā)明屬于冷凍冷藏柜性能測試裝置領(lǐng)域，具體是涉及一種冷凍冷藏柜性能測試裝置用造雪系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著冷凍冷藏的使用越來越廣泛，各種冷凍冷藏柜的性能效果越來越引起來了人們的重視，因此對冷凍冷藏柜性能測試的裝置系統(tǒng)也是尤為重要，而性能測試裝置系統(tǒng)中的造雪系統(tǒng)又是重中之重。

冷凍冷藏柜直接與外界環(huán)境進行熱交換，外界環(huán)境對冷凍冷藏柜的運行性能、使用壽命都有很大的影響，為了得到冷凍冷藏柜在其所處的氣候環(huán)境下能否正常運行、其制冷能力與外部環(huán)境的關(guān)系、是否適應(yīng)各種惡劣氣候環(huán)境，就要進行相關(guān)的環(huán)境試驗。如冬天下雪的情況下，冷凍冷藏柜換熱器的翅片間隙會被吸入的雪花堵塞，造成換熱器熱交換能力下降。如果測試裝置具備造雪條件，就可獲得降雪對冷凍冷藏柜的性能影響數(shù)據(jù)，有利于冷凍冷藏柜的性能改進。

現(xiàn)有通過冷水箱為水源用造雪系統(tǒng)，通過控制冷水機組的運行保持冷水箱內(nèi)水溫穩(wěn)定，冷水箱內(nèi)浮球閥自動控制自來水進水量補充降雪用水量。但由于水箱體積大且缺少溫度傳感器，容易造成水箱內(nèi)部形成溫度分層，水溫的不均勻性很大程度上影響了造雪效果，比如造雪密度小、效率低等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種冷凍冷藏柜性能測試裝置用造雪系統(tǒng)，該系統(tǒng)造雪密度大、效率高。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種冷凍冷藏柜性能測試裝置用造雪系統(tǒng)，包括水汽混合噴出單元、水箱以及向所述水汽混合噴出單元提供壓縮空氣的空氣壓縮機，所述水箱底面設(shè)有出水口以及造雪供水口，所述水箱遠離所述出水口以及造雪供水口的側(cè)面上設(shè)有進水口，所述水箱通過所述出水口、進水口與風(fēng)冷冷水機組連通并形成水冷循環(huán)回路，所述造雪供水口與所述水汽混合噴出單元連通。

進一步的，所述出水口以及造雪供水口靠近所述水箱的第一側(cè)面，且所述出水口以及造雪供水口的連線平行于所述第一側(cè)面，所述進水口位于所述水箱的與所述第一側(cè)面相對的第二側(cè)面上且遠離所述水箱的底面。

進一步的，所述水汽混合噴出單元包括與所述造雪供水口連通且沿測試間長度方向布置的噴管以及與所述空氣壓縮機連通的氣管，所述噴管上設(shè)有多個沿噴管長度方向間隔布置的豎直噴水分管，所述噴水分管末端安裝有噴頭，所述噴頭上設(shè)有與所述氣管連通的壓縮空氣進氣口，所述噴頭中氣液混合物朝向測試間壁面并傾斜向下噴出，所述噴頭與所述噴水分管軸線之間的夾角為30～60°。

進一步的，所述水箱由雙層304不銹鋼板制成，所述雙層304不銹鋼板中間設(shè)有發(fā)泡聚氨酯夾層，所述水箱外部的304不銹鋼板構(gòu)成外殼且厚度為1～1.2mm，所述水箱內(nèi)部的304不銹鋼板構(gòu)成內(nèi)膽且厚度為1.8～2.2mm，所述夾層厚度為30～50mm。

進一步的，所述空氣壓縮機選用無油空氣壓縮機，所述風(fēng)冷冷水機組選用工業(yè)用冷水機組。

進一步的，所述水箱的第一側(cè)面上設(shè)有補水口并安裝有液位監(jiān)測管，所述補水口布置高度稍高于所述進水口；所述水箱底面設(shè)有溢流口，所述水箱內(nèi)設(shè)有垂直連接在所述溢流口處的溢流管，所述溢流管的高度稍高于所述補水口；所述水箱頂部設(shè)有水箱蓋，所述水箱蓋上設(shè)有兩個彼此遠離的液位電極安裝口，兩個所述液位電極安裝口中安裝的液位電極之間的高度差在25～35mm；所述水箱的與第一側(cè)面相鄰的第三側(cè)面上設(shè)有用于監(jiān)測水溫的鉑電阻安裝口以及安裝有便于人員檢修的扶梯，所述鉑電阻安裝口靠近所述水箱底面布置；所述水箱底面中心位置設(shè)有排水口。

進一步的，所述噴頭內(nèi)設(shè)有流道，所述流道包括沿流體流出方向布置的液體進入段、水汽混合段以及水汽噴出段，所述水汽混合段上設(shè)有所述進氣口，所述進氣口位于水汽混合段中間部位，所述液體進入段的末端流道直徑逐漸減小且呈收口狀，所述水汽噴出段的流道直徑逐漸增大且呈開口狀。

進一步的，所述噴管兩端位置安裝的豎直噴水分管和噴頭密度為每米噴管上等間隔安裝8～12個，所述噴管中間位置安裝的豎直噴水分管和噴頭密度為每米噴管上等間隔安裝6～8個。

進一步的，所述液體進入段的末端流道的收口角度為30～45°，所述水汽噴出段的流道的開口角度為45～60°。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明在用于測試間造雪時：所述水箱通過所述出水口、進水口與所述風(fēng)冷冷水機組構(gòu)成水冷循環(huán)回路，使得水箱內(nèi)造雪用水由所述風(fēng)冷冷水機組進行降溫處理，確保水箱內(nèi)水溫達到造雪所需溫度。所述出水口、造雪供水口均位于水箱底面，而所述進水口位于所述水箱側(cè)面且遠離所述出水口、造雪供水口布置，這樣布置的優(yōu)點：水箱內(nèi)水自上而下流動，進水口流進溫度低的水與水箱內(nèi)部的水混合，混合過程越長，則溫度冷卻的越均勻，故而在水箱底部區(qū)域就自然形成了溫度最為均勻恒定的造雪用水區(qū)域，同時避免水箱內(nèi)部形成渦流而造成熱量損失，保證了造雪用水溫度的穩(wěn)定，提高了造雪密度以及造雪效率。

該系統(tǒng)中所述水箱無需要外加專門的攪動設(shè)備，所述出水口、造雪供水口與所述進水口的距離盡量設(shè)置得遠一點，確保水箱內(nèi)水可以很好地依靠試驗系統(tǒng)的水冷循環(huán)實現(xiàn)熱量耗散和混合平衡過程，保證水箱內(nèi)造雪用水區(qū)域水溫的恒定。

(2)本發(fā)明所述氣液混合物朝向測試間墻面噴射，高速水霧遇到墻面后迅速反彈，并向測試間中心移動，水霧速度減緩在與測試間冷空氣接觸的同時逐漸下落，堆積成雪，該結(jié)構(gòu)一方面可以很好地模擬現(xiàn)實中緩慢飄雪的狀態(tài)，另一方面可以使得所述高速水霧有足夠的時間與空間接觸測試間的低溫環(huán)境，利于形成飄雪。所述噴頭與噴水分管軸線之間形成30～60°夾角的作用：有效增加所述氣液混合物的噴射行程，使高速水霧與測試間低溫環(huán)境充分接觸，顯著提高了造雪密度以及造雪效率，在測試間有限空間條件下節(jié)省了造雪系統(tǒng)占用的空間，所以本發(fā)明尤其適用于空間有限的造雪測試環(huán)境間。

(3)本發(fā)明所述水箱的保溫性能良好且易于制造。所述水箱在使用時需要保持液位的恒定，本發(fā)明通過所述液位電極來探測水箱內(nèi)的液位，兩個液位電極分別通過水箱蓋上的安裝口伸入水中，分為一個固定水位上限的電極和一個固定水位下限的電極，通過水的導(dǎo)電作用即實現(xiàn)電路連通并可開始對水箱內(nèi)液位進行測量并控制，當液位低于下限設(shè)定值時，相應(yīng)控制系統(tǒng)開啟水泵并通過所述補水口向所述水箱內(nèi)補入新水，當液位超過上限設(shè)定值時，則關(guān)閉所述水泵，多余的水則通過所述溢流管溢出，另外所述液位監(jiān)測管也便于工作人員直觀地查看到水箱內(nèi)的水位。所述鉑電阻靠近水箱底面，即靠近所述造雪用水區(qū)域布置，確保所述鉑電阻所測得的水溫即為造雪用水區(qū)域的水溫，利于技術(shù)人員根據(jù)水溫的變化及時對水冷循環(huán)做出調(diào)整以確保造雪用水溫度的恒定。

(4)本發(fā)明所述液體進入段的末端流道直徑逐漸減小且呈收口狀，該結(jié)構(gòu)利于減小液體進入水汽混合段的壓力，便于減少由于流道直徑突變而造成的渦旋，防止噴頭壓力過大而造成損壞，提高噴頭使用壽命。本發(fā)明所述液體進入段末端的流道直徑最小，利于增加水汽混合段的流道壓力，使得氣液得到充分混合，從而將氣液更好地噴出。

(5)本發(fā)明尤其適合與狹長測試間來配套使用，所謂狹長測試間即測試間的長寬比大于2.5，那么狹長測試間內(nèi)回風(fēng)板上的回風(fēng)口與出風(fēng)口通常分別位于測試間長度方向的兩端，所以測試間長度方向兩端的風(fēng)速要大于測試間中部的風(fēng)速，那么為了保證測試間內(nèi)降雪的均勻性，更好地模擬處現(xiàn)實環(huán)境中的降雪情況，所述噴管兩端位置安裝的豎直噴水分管和噴頭密度要大于所述噴管中間位置安裝的豎直噴水分管和噴頭密度。

(6)本發(fā)明所述液體進入段的末端流道的收口角度值以及所述水汽噴出段的流道的開口角度值均是通過造雪測試獲得，所述噴頭在這些設(shè)計參數(shù)條件下，造雪均勻且造雪密度大，造雪效率高。本發(fā)明所述噴頭的結(jié)構(gòu)簡單，造雪效果好，為冷凍冷藏柜性能測試提供了保障。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。

圖2為本發(fā)明恒溫水箱主視圖。

圖3為本發(fā)明恒溫水箱左視圖

圖4為本發(fā)明恒溫水箱俯視圖。

圖5為本發(fā)明恒溫水箱內(nèi)部剖視圖。

圖6為噴水分管與噴頭的安裝示意圖。

圖7為本發(fā)明中噴頭剖視圖。

附圖中標記的含義如下：

1-水箱；11-出水口；12-造雪供水口；13-進水口；14-補水口；15-液位監(jiān)測管；16-溢流管；17-水箱蓋；171-液位電極安裝口；18-鉑電阻安裝口；19-排水口；2-空氣壓縮機；3-風(fēng)冷冷水機組；4-測試間；51-噴管；52-氣管；53-噴水分管；54-噴頭；54a-液體進入段；54b-水汽混合段；54c-水汽噴出段；541-進氣口；6-扶梯；a-第一側(cè)面；b-第二側(cè)面；c-第三側(cè)面；d-第四側(cè)面。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做出更為具體的說明：

如圖1所示，本發(fā)明包括水汽混合噴出單元、水箱1以及向所述水汽混合噴出單元提供壓縮空氣的空氣壓縮機2，其特征在于：所述水箱1底面設(shè)有出水口11以及造雪供水口12，所述水箱1遠離所述出水口11以及造雪供水口12的側(cè)面上設(shè)有進水口13，所述水箱1通過所述出水口11、進水口13與風(fēng)冷冷水機組3連通并形成水冷循環(huán)回路，所述造雪供水口12與所述水汽混合噴出單元連通。

本發(fā)明在用于測試間4造雪時：所述水箱1通過所述出水口11、進水口13與所述風(fēng)冷冷水機組3構(gòu)成水冷循環(huán)回路，使得水箱1內(nèi)造雪用水由所述風(fēng)冷冷水機組3進行降溫處理，確保水箱1內(nèi)水溫達到造雪所需溫度。所述出水口11、造雪供水口12均位于水箱1底面，而所述進水口13位于所述水箱1側(cè)面且遠離所述出水口11、造雪供水口12布置，這樣布置的優(yōu)點：水箱1內(nèi)水自上而下流動，進水口13流進溫度低的水與水箱1內(nèi)部的水混合，混合過程越長，則溫度冷卻的越均勻，故而在水箱1底部區(qū)域就自然形成了溫度最為均勻恒定的造雪用水區(qū)域，同時避免水箱1內(nèi)部形成渦流而造成熱量損失，保證了造雪用水溫度的穩(wěn)定，提高了造雪密度以及造雪效率。

所述出水口11以及造雪供水口12靠近所述水箱1的第一側(cè)面，且所述出水口11以及造雪供水口12的連線平行于所述第一側(cè)面，所述進水口13位于所述水箱1的與所述第一側(cè)面相對的第二側(cè)面上且遠離所述水箱1的底面。該系統(tǒng)中所述水箱1無需要外加專門的攪動設(shè)備，所述出水口11、造雪供水口12與所述進水口13的距離盡量設(shè)置得遠一點，確保水箱1內(nèi)水可以很好地依靠試驗系統(tǒng)的水冷循環(huán)實現(xiàn)熱量耗散和混合平衡過程，保證水箱1內(nèi)造雪用水區(qū)域水溫的恒定。

所述水汽混合噴出單元包括與所述造雪供水口12連通且沿測試間4長度方向布置的噴管51以及與所述空氣壓縮機2連通的氣管52，所述噴管51上設(shè)有多個沿噴管51長度方向間隔布置的豎直噴水分管53，所述噴水分管53末端安裝有噴頭54，所述噴頭54上設(shè)有與所述氣管52連通的壓縮空氣進氣口541，所述噴頭54中氣液混合物朝向測試間4壁面并傾斜向下噴出，所述噴頭54與所述噴水分管53軸線之間的夾角為30～60°。本發(fā)明所述氣液混合物朝向測試間4墻面噴射，高速水霧遇到墻面后迅速反彈，并向測試間4中心移動，水霧速度減緩在與測試間4內(nèi)冷空氣接觸的同時逐漸下落，堆積成雪，該結(jié)構(gòu)一方面可以很好地模擬現(xiàn)實中緩慢飄雪的狀態(tài)，另一方面可以使得所述高速水霧有足夠的時間與空間接觸測試間4的低溫環(huán)境，利于形成飄雪。所述噴頭54與噴水分管53軸線之間形成30～60°夾角的作用：有效增加所述氣液混合物的噴射行程，使高速水霧與測試間4低溫環(huán)境充分接觸，顯著提高了造雪密度以及造雪效率，在測試間4有限空間條件下節(jié)省了造雪系統(tǒng)占用的空間，所以本發(fā)明尤其適用于空間有限的造雪測試環(huán)境間。

如圖6所示，所述噴頭54內(nèi)設(shè)有流道，所述流道包括沿流體流出方向布置的液體進入段54a、水汽混合段54b以及水汽噴出段54c，所述水汽混合段54b上設(shè)有所述進氣口541，所述進氣口541位于水汽混合段54b中間部位，所述液體進入段54a的末端流道直徑逐漸減小且呈收口狀，所述水汽噴出段54c的流道直徑逐漸增大且呈開口狀。本發(fā)明所述液體進入段54a的末端流道直徑逐漸減小且呈收口狀，該結(jié)構(gòu)利于減小液體進入水汽混合段54b的壓力，便于減少由于流道直徑突變而造成的渦旋，防止噴頭54壓力過大而造成損壞，提高噴頭54使用壽命。本發(fā)明所述液體進入段54a末端的流道直徑最小，利于增加水汽混合段的流道壓力，使得氣液得到充分混合，從而將氣液更好地噴出。

所述噴管51兩端位置安裝的豎直噴水分管53和噴頭54密度為每米噴管51上等間隔安裝8～12個，所述噴管51中間位置安裝的豎直噴水分管53和噴頭54密度為每米噴管51上等間隔安裝6～8個。本發(fā)明尤其適合與狹長測試間來配套使用，所謂狹長測試間即測試間的長寬比大于2.5，那么狹長測試間內(nèi)回風(fēng)板上的回風(fēng)口與出風(fēng)口通常分別位于測試間4長度方向的兩端，所以測試間4長度方向兩端的風(fēng)速要大于測試間4中部的風(fēng)速，那么為了保證測試間4內(nèi)降雪的均勻性，更好地模擬處現(xiàn)實環(huán)境中的降雪情況，所述噴管51兩端位置安裝的豎直噴水分管53和噴頭54密度要大于所述噴管51中間位置安裝的豎直噴水分管53和噴頭54密度。

所述液體進入段54a的末端流道的收口角度為30～45°，所述水汽噴出段54c的流道的開口角度為45～60°。本發(fā)明所述液體進入段54a的末端流道的收口角度值以及所述水汽噴出段54c的流道的開口角度值均是通過造雪測試獲得，所述噴頭54在這些設(shè)計參數(shù)條件下，造雪均勻且造雪密度大，造雪效率高。本發(fā)明所述噴頭54的結(jié)構(gòu)簡單，造雪效果好，為冷凍冷藏柜性能測試提供了保障。

所述水箱1由雙層304不銹鋼板制成，所述雙層304不銹鋼板中間設(shè)有發(fā)泡聚氨酯夾層，所述水箱1外部的304不銹鋼板構(gòu)成外殼且厚度為1～1.2mm，所述水箱1內(nèi)部的304不銹鋼板構(gòu)成內(nèi)膽且厚度為1.8～2.2mm，所述夾層厚度為30～50mm。該水箱1的保溫性能良好且易于制造。

所述空氣壓縮機2選用無油空氣壓縮機，所述風(fēng)冷冷水機組3必須保證出水溫度為3℃時仍不會停機，為此，使用工業(yè)用冷水機組。無油壓縮機不僅大大提高了壓縮空氣的質(zhì)量，同時保證了空氣的無油性從而保證低溫水中無油，保證是不含油純水，從而能夠正常造雪，并且無油空氣壓縮機耗能也較低；工業(yè)用冷水機組能夠保證水箱1內(nèi)的水穩(wěn)定在較低的溫度水平，并且工業(yè)用冷水機組運行穩(wěn)定，低溫度時不會發(fā)生停機故障，這為造雪所需要的低溫水提供了保障。

如圖2、3、4、5所示，所述水箱1的第一側(cè)面上設(shè)有補水口14并安裝有液位監(jiān)測管15，所述補水口14布置高度稍高于所述進水口13；所述水箱1底面設(shè)有溢流口，所述水箱1內(nèi)設(shè)有垂直連接在所述溢流口處的溢流管16，所述溢流管16的高度稍高于所述補水口14；所述水箱1頂部設(shè)有水箱蓋17，所述水箱蓋17上設(shè)有兩個彼此遠離的液位電極安裝口171；所述水箱1的與第一側(cè)面相鄰的第三側(cè)面上設(shè)有用于監(jiān)測水溫的鉑電阻安裝口18以及安裝有便于人員檢修的扶梯6，所述鉑電阻安裝口18靠近所述水箱1底面布置；所述水箱1底面中心位置設(shè)有排水口19。所述水箱1在使用時需要保持液位的恒定，本發(fā)明通過所述液位電極來探測水箱1內(nèi)的液位，兩個液位電極分別通過水箱蓋17上的液位電極安裝口171伸入水中，分為一個固定水位上限的電極和一個固定水位下限的電極，通過水的導(dǎo)電作用即實現(xiàn)電路連通并可開始對水箱1內(nèi)液位進行測量并控制，當液位低于下限設(shè)定值時，相應(yīng)控制系統(tǒng)開啟水泵并通過所述補水口14向所述水箱1內(nèi)補入新水，當液位超過上限設(shè)定值時，則關(guān)閉所述水泵，所述兩個液位電極的長度差在25～35mm，距離太短則頻繁補水，距離太長則補水不足容易造成水箱內(nèi)缺水，多余的水則通過所述溢流管16溢出，另外所述液位監(jiān)測管15也便于工作人員直觀地查看到水箱1內(nèi)的水位。所述鉑電阻靠近水箱1底面，即靠近所述造雪用水區(qū)域布置，確保所述鉑電阻所測得的水溫即為造雪用水區(qū)域的水溫，利于技術(shù)人員根據(jù)水溫的變化及時對水冷循環(huán)做出調(diào)整以確保造雪用水溫度的恒定。

本實施例中所述水箱1的具體尺寸為：

所述溢流管16高度為水箱1高度13/16～15/16，所述溢流管16與第一側(cè)面a以及與第四側(cè)面d的距離均為水箱1底面邊長的1/16～3/16；所述鉑電阻安裝口18設(shè)置高度為水箱1高度1/8～3/8，所述鉑電阻安裝口18至第二側(cè)面b的距離為水箱1底面邊長的1/8～3/8；所述進水口13高度為水箱1高度5/8～7/8，所述進水口13至第四側(cè)面d的距離為水箱1底面邊長的1/8～3/8；所述補水口14高度為水箱1高度的3/4～7/8，所述補水口14至第四側(cè)面d的距離為水箱1底面邊長的1/8～3/8；所述液位監(jiān)測管15是外置的一根透明管，所述液位監(jiān)測管15下端口連通至水箱1的低液位處，所述液位監(jiān)測管15上端口連通至水箱1的高液位處，所述液位監(jiān)測管15下端口位于水箱1高度的1/16～3/16，所述液位監(jiān)測管15至第三側(cè)面c的距離為水箱1底面邊長的1/8～3/8，所述液位監(jiān)測管15上端口與溢流管16溢流入口高度平齊且稍高于補水口14，所述補水口14高度稍高于進水口13。

所述出水口11與造雪供水口12在恒溫水箱1底面并排布置，所述出水口11遠離第三側(cè)面c，且與第四側(cè)面d的距離為水箱1底面邊長的1/8～3/8；所述造雪供水口12靠近第三側(cè)面c，且與第三側(cè)面c的距離為水箱1底面邊長的1/8～3/8；所述出水口11與造雪供水口12的連線垂直于第三側(cè)面c；所述水箱蓋17為直徑300～500mm的圓形水箱蓋，所述水箱蓋17圓心距第三側(cè)面c以及第二側(cè)面b的距離均為200～300mm；2個所述液位電極安裝口171位于圓形水箱蓋17的直徑線上且兩者均勻分開布置，相距200～300mm。