CN110410907A - 一种节能型冰蓄冷空调***及碎冰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型冰蓄冷空调***及碎冰装置，包括制冰机、空调热交换器、储水槽和控制***，控制***包括控制机，控制机的输入端与市电相连，市电线路与控制机之间设置有错峰定时调节器，控制机连接有温度传感器，温度传感器与空调热交换器相连，控制机与温度传感器之间设置有A/D转换器，制冰机连接有蓄冰槽，蓄冰槽内设置有碎冰装置，蓄冰槽通过第一管道与空调热交换器相连，空调热交换器的进出口连接有循环管道，空调热交换器的出口端通过第二管道与储水槽相连，储水槽内设置有热量交换管，储水槽通过第三管道与蓄冰槽相连，能够实现错峰用电，降低用电成本，并能够充分有效利用冷量，提升空调***的调温效率。
Description
技术领域
本发明涉及蓄冷空调技术领域，具体涉及一种节能型冰蓄冷空调***及碎冰装置。
背景技术
蓄冷空调即是利用蓄冷设备，在用电低谷时段(电费较低的时段)将空调***的能量(冷)储存起来，在用电高峰时段(电费较高的时段)将所储存的能量释放出来的热力过程。因此蓄冷空调意义从宏观上来讲，能平衡电网的负荷，充分发挥电站的发电效率；从空调用户的角度来讲，能充分利用不同用电时段的电费差价，节省大量的运行电费。
蓄冷技术是转移高峰用电、开发低谷电力，优化资源配置，保护生态环境的一项重要技术措施。蓄冷在商场、办公楼、体育场馆、地铁、医院、工厂、学校、车站、机场等大型公共建筑和设施中具有广泛的发展前景
现有的冰蓄冷空调***存在一些缺陷，例如：
一、空调***的供电普遍采用市电，供电方式比较单一，使用不便，在用电高峰阶段容易出现电力供应不足现象，使得用电紧张，同时空调***的功耗较大，使得空调***的成本较高；
二、蓄冰槽中的冰块依靠单独的水泵注入水进行溶解，使得冷量不能得到充分有效利用；
三、现有空调***会使用碎冰装置，但所形成的碎冰块体积较大，吸收热量的速度不够快，导致空调***的调温效率不高，同时冰块体积较大会增加空调***中管道和输送泵的运行压力，增加输送泵的磨损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能型冰蓄冷空调***，在用电低谷时利用市电为空调***供电制冰，实现错峰用电，并在空调***运行时抽取管道中的余量水，注入蓄冰槽中与碎冰块混合，充分有效利用冷量，以解决现有技术中由于空调***功耗大、冰块体积大、冰块吸收热量慢而导致的空调***的成本大、调温效率不高的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种节能型冰蓄冷空调***，包括制冰机、空调热交换器、储水槽和控制***，所述控制***包括控制机，所述控制机的输入端与市电相连，所述市电线路与控制机之间设置有错峰定时调节器，所述控制机连接有温度传感器，所述温度传感器与空调热交换器相连，所述控制机与温度传感器之间设置有A/D转换器；
所述制冰机连接有蓄冰槽，所述蓄冰槽内设置有碎冰装置，所述蓄冰槽通过第一管道与空调热交换器相连，所述空调热交换器的进出口连接有循环管道，所述空调热交换器的出口端通过第二管道与储水槽相连，所述储水槽内设置有热量交换管，所述储水槽通过第三管道与蓄冰槽相连。
作为本发明中节能型冰蓄冷空调***的一种优选方案，所述碎冰装置及制冰机均与控制机相连，所述控制机还连接有第一电磁阀、第二电磁阀、第一输送泵和第二输送泵。
作为本发明中节能型冰蓄冷空调***的一种优选方案，所述第一电磁阀设置在第二管道上，所述第二电磁阀设置在循环管道上，所述第一输送泵设置在第一管道上，所述第二输送泵设置在第三管道上。
作为本发明中节能型冰蓄冷空调***的一种优选方案，所述错峰定时调节器，根据错峰用电时间，在用电低谷时接通市电线路与控制机的连接，在用电高峰阶段时切断市电线路与控制机的连接。
作为本发明中节能型冰蓄冷空调***的一种优选方案，还包括太阳能光伏发电***，所述太阳能光伏发电***通过电路转换调节器与控制机相连，所述电路转换调节器，用来把太阳能光伏发电***生成的直流电转换成交流电供家庭用户使用。
作为本发明中节能型冰蓄冷空调***的一种优选方案，还包括Wi-Fi模块，所述Wi-Fi模块与控制机相连。
本发明还提供了一种碎冰装置，包括设置在蓄冰箱，所述蓄冰箱内水平设置有圆筒状的碎冰筒，所述碎冰筒的右上部设置有整冰入口，所述整冰入口上方设置有拦冰板，所述拦冰板铰接设置在蓄冰箱的内壁上，所述碎冰筒的底部设置有若干出冰口；
所述碎冰筒的轴线处设置有碎冰转轴，所述碎冰转轴上设置若干组动刀组，所述动刀组由若干均匀间隔径向设置在碎冰转轴上的动刀组成，所述碎冰筒的侧壁上设置有若干定刀座，所述定刀座上设置有定刀组，所述定刀组由若干均匀间隔设置的定刀组成，不同定刀组上定刀之间的间距不同，所述定刀与动刀交错设置。
作为本发明中碎冰装置的一种优选方案，所述碎冰筒的左上方设置有圆弧状的导流板，所述导流板的下端与碎冰筒的上端顶点相接，所述拦冰板的下端与导流板的末端接触。
作为本发明中碎冰装置的一种优选方案，所述定刀座的两端设置有定刀支架，所述定刀支架之间穿设有若干定刀丝杠，所述定刀丝杠上设置有定刀丝杠螺母座，所述定刀对应安装在定刀丝杠螺母座上。
本发明的实施方式具有如下优点：
(1)本发明的节能型冰蓄冷空调***中，在用电低谷时利用市电为空调***供电制冰，实现错峰用电，这样会使电力资源得到很好的配置，而且可以从很大程度上解决用电高峰阶段的电力供应不足，降低用电紧张问题，同时可以进一步的降低空调***的成本；
(2)本发明的节能型冰蓄冷空调***中，制冰机在夜间低谷负荷电力开启，制得冰块储存在蓄冰槽中，当白天需要使用时，利用第二输送泵将热交换管、第二管道和第一管道中余量水送入蓄冰槽中，同时开启碎冰装置，使得蓄冰槽中的冰块被粉碎形成冰水混合物，冰水混合物通过第一输送泵送至空调交换器内使用，充分有效利用碎冰块中的冷量，提升空调***的调温效率；
(3)在发明的碎冰装置中，利用动刀与定刀的相对运动，在动刀与定刀交错时对冰块进行挤压剪切，获得碎冰块，通过设置多组刀距不同的动刀组以及多组刀距可调的定刀组，使的获取的碎冰块体积较小，降低空调***中管道和输送泵的运行压力，减小输送泵的磨损，并能够很好地吸收外界热量，提升空调***的调温效率，使碎冰装置能够很好地用于空调***。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中节能型冰蓄冷空调***的整体示意图；
图2为本发明实施方式中碎冰装置的整体结构示意图；
图3为本发明实施方式中动刀组的结构示意图。
图中：
1-制冰机；2-空调热交换器；3-储水槽；4-控制机；5-错峰定时调节器；6-温度传感器；7-A/D转换器；8-蓄冰槽；9-碎冰装置；10-第一管道；11-循环管道；12-第二管道；13-热量交换管；14-第三管道；15-第一电磁阀；16-第二电磁阀；17-第一输送泵；18-第二输送泵；19-太阳能光伏发电***；20-电路转换调节器；21-Wi-Fi模块；22-蓄冰箱；23-碎冰筒；24-整冰入口；25-拦冰板；26-出冰口；27-碎冰转轴；28-动刀组；29-动刀；30-定刀座；31-定刀组；32-定刀；33-导流板；34-定刀支架；35-定刀丝杠；36-定刀丝杠螺母座。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明提供了一种节能型冰蓄冷空调***，包括制冰机1、空调热交换器2、储水槽3和控制***，所述控制***包括控制机4，所述控制机4的输入端与市电相连，所述市电线路与控制机4之间设置有错峰定时调节器5，所述控制机4连接有温度传感器6，所述温度传感器6与空调热交换器2相连，所述控制机4与温度传感器6之间设置有A/D转换器7。
如图1所示，本发明中的制冰机1连接有蓄冰槽8，所述蓄冰槽8内设置有碎冰装置9，所述蓄冰槽8通过第一管道10与空调热交换器2相连，所述空调热交换器2的进出口连接有循环管道11，所述空调热交换器2的出口端通过第二管道12与储水槽3相连，所述储水槽3内设置有热量交换管13，所述储水槽3通过第三管道14与蓄冰槽8相连。
如图1所示，本发明中的碎冰装置9及制冰机1均与控制机4相连，所述控制机4还连接有第一电磁阀15、第二电磁阀16、第一输送泵17和第二输送泵18，所述第一电磁阀15设置在第二管道12上，所述第二电磁阀16设置在循环管道11上，所述第一输送泵17设置在第一管道10上，所述第二输送泵18设置在第三管道14上。
在本发明中，错峰定时调节器5根据错峰用电时间，在用电低谷时接通市电线路与控制机4的连接，在用电高峰阶段时切断市电线路与控制机4的连接。
在使用本发明中的节能型冰蓄冷空调***，首先，用户根据自己所在区域的错峰用电时间表或用电的规律，通过错峰定时调节器5调节错峰时间，根据调节好的错峰时间，当某一时间处于用电低谷阶段时，将市电接入空调***用电线路，为空调***供电；当某一时间处于用电高峰阶段时，根据调节好的错峰时间定时转换器5会自动市电和空调***用电线路之间的连接。
通过上述设置，制冰机1在夜间低谷负荷电力开启，制得冰块储存在蓄冰槽8中，当白天需要使用冰块时，利用第二输送泵18将热交换管13、第二管道12和第一管道10中余量水送入蓄冰槽8中，同时开启碎冰装置9，使得蓄冰槽8中的冰块被粉碎形成冰水混合物，冰水混合物通过第一输送泵17送至空调热交换器内使用，充分利用冷量，提升制冷效率，实现节能减排。
如图1所示，本发明中的节能型冰蓄冷空调***还包括太阳能光伏发电***19和Wi-Fi模块21，所述太阳能光伏发电***19通过电路转换调节器20与控制机4相连，所述电路转换调节器20，用来把太阳能光伏发电***19生成的直流电转换成交流电供家庭用户使用，所述Wi-Fi模块21与控制机4相连。
在本发明中，通过设置太阳能光伏发电***19，利用太阳能光伏发电***19对空调***进行供电，从而对空调***的供电过程进行补充，可达到节能效果，并丰富空调***的供电方式，使空调***的使用更加的灵活方便，并且通过设置Wi-Fi模块21，用户可通过手机、电脑等移动终端进行远程控制，操控和使用更加方便。
如图2和图3所示，本发明还提供了一种碎冰装置，包括设置在蓄冰箱22，所述蓄冰箱22内水平设置有圆筒状的碎冰筒23，所述碎冰筒23的长度与蓄冰箱22的深度相同，所述碎冰筒23的直径与蓄冰箱22的长度相同，所述碎冰筒23的右上部设置有整冰入口24，本发明的碎冰筒23的左上方设置有圆弧状的导流板33，所述导流板33的下端与碎冰筒23的上端顶点相接，所述整冰入口24上方设置有拦冰板25，所述拦冰板25铰接设置在蓄冰箱22的内壁上，所述碎冰筒23的底部设置有若干出冰口26。
在上述说明中，在拦冰板25的下端与导流板33的末端接触时，二者将冰块通往碎冰筒23的路径封堵，而在拦冰板25向上翻转时，冰块则可顺利由整冰入口24进入碎冰筒23内，通过设置拦冰板25，可以控制冰块进入碎冰筒23的量，并在碎冰筒23进行碎冰时，防止新的冰块进入，从而避免碎冰过程被干扰。
如图2和图3所示，本发明的碎冰筒23的轴线处设置有碎冰转轴27，所述碎冰转轴27上设置若干组动刀组28，所述动刀组28由若干均匀间隔径向设置在碎冰转轴27上的动刀29组成，所述碎冰筒23的侧壁上设置有若干定刀座30，所述定刀座30上设置有定刀组31，所述定刀组31由若干均匀间隔设置的定刀32组成，不同定刀组31上定刀32之间的间距不同，所述定刀32与动刀29交错设置。
本实施例所述的碎冰装置在工作时，通过电机驱动碎冰转轴27转动，动刀29随碎冰转轴27转动，使动刀29和定刀32相对运动，冰块被动刀29和定刀32挤压剪切，从而被粉碎，动刀组28每经过一个定刀组31由即可使动刀29与定刀32交错依次，从而对冰块完成一次粉碎，此后，被粉碎的冰块会在自身重力和动刀组28的作用下向下移动，最终由出冰口26排出。
如图3所示，本发明定刀座30的两端设置有定刀支架34，所述定刀支架34之间穿设有若干定刀丝杠35，所述定刀丝杠35上设置有定刀丝杠螺母座36，所述定刀29对应安装在定刀丝杠螺母座36上，在上述说明中，定刀丝杠35与定刀丝杠螺母座36一一对应，同时定刀丝杠螺母座36上设置用于其余定刀丝杠35通过的穿孔，使得其余的定刀丝杠35与该定刀丝杠螺母座36之间无连接关系，所以当定刀丝杠35转动时，对应设置在其上的定刀丝杠螺母座36会平移，其余的定刀丝杠螺母座36不动。
在上述说明中，不同定刀丝杠35上螺纹的螺距不同，所以不同定刀丝杠螺母座36的平移速度不同，从而在运作相同的时间后，各定刀29之间的间距相同。
本发明通过设置定刀丝杠35，使得定刀32之间的间距可调节。为了便于叙述，可以将实施例中的三组动刀组28分别命名为第一动刀组28a、第二动刀组28b和第三动刀组28c，再将三组定刀组31分别命名为第一定刀组31a、第二定刀组31b和第三定刀组31c。其中，当碎冰操作未进行时，第一动刀组28a位于整冰入口24的正下方，且处于水平状态，第一动刀组28a、第二动刀组28b和第三动刀组28c的起始刀距相同，第一定刀组31a、第二定刀组31b和第三定刀组31c的刀距依次变小。
碎冰操作开始后，第一动刀组28a逆时针转动，首先与第一定刀组31a交错，实现对冰块的第一次搅碎，此时，第一动刀组28a中动刀的间距和第一定刀组31a中定刀之间间距相同，所以形成的碎冰体积较大，然后第一动刀组28a继续转动，与第二定刀组31b交错，此时第二定刀组31b的刀距变小，从而与第一动刀组28a的刀距相适配，所以形成的碎冰体积较小，然后第一动刀组28a继续转动，与第三定刀组31c交错，此时，第三定刀组31c的刀距变小，从而与第一动刀组28a的刀距相适配，所以形成的碎冰体积又变小，这样经过多次碎冰后，形成的碎冰块体积变得很小，便于吸收外界热量。
在上述说明中，当第二动刀组28b和第三动刀组28c经过定刀组31时，定刀组31的动作与第一动刀组28a经过定刀组31上定刀组31的动作相同，也即是说，当动刀组28经过定刀组31时，定刀组31的刀距变化为与动刀组28的刀距相同，使定刀组31与动刀组28相适配，二者在交错时不会发生碰撞。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种节能型冰蓄冷空调***，其特征在于，包括制冰机(1)、空调热交换器(2)、储水槽(3)和控制***，所述控制***包括控制机(4)，所述控制机(4)的输入端与市电相连，所述市电线路与控制机(4)之间设置有错峰定时调节器(5)，所述控制机(4)连接有温度传感器(6)，所述温度传感器(6)与空调热交换器(2)相连，所述控制机(4)与温度传感器(6)之间设置有A/D转换器(7)；
所述制冰机(1)连接有蓄冰槽(8)，所述蓄冰槽(8)内设置有碎冰装置(9)，所述蓄冰槽(8)通过第一管道(10)与空调热交换器(2)相连，所述空调热交换器(2)的进出口连接有循环管道(11)，所述空调热交换器(2)的出口端通过第二管道(12)与储水槽(3)相连，所述储水槽(3)内设置有热量交换管(13)，所述储水槽(3)通过第三管道(14)与蓄冰槽(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种节能型冰蓄冷空调***，其特征在于，所述碎冰装置(9)及制冰机(1)均与控制机(4)相连，所述控制机(4)还连接有第一电磁阀(15)、第二电磁阀(16)、第一输送泵(17)和第二输送泵(18)。
3.根据权利要求2所述的一种节能型冰蓄冷空调***，其特征在于，所述第一电磁阀(15)设置在第二管道(12)上，所述第二电磁阀(16)设置在循环管道(11)上，所述第一输送泵(17)设置在第一管道(10)上，所述第二输送泵(18)设置在第三管道(14)上。
4.根据权利要求1所述的一种节能型冰蓄冷空调***，其特征在于，所述控制机(4)还连接有错峰定时调节器(5)；所述错峰定时调节器(5)，根据错峰用电时间，在用电低谷时接通市电线路与控制机(4)的连接，在用电高峰阶段时切断市电线路与控制机(4)的连接。
5.根据权利要求1所述的一种节能型冰蓄冷空调***，其特征在于，还包括太阳能光伏发电***(19)，所述太阳能光伏发电***(19)通过电路转换调节器(20)与控制机(4)相连，所述电路转换调节器(20)，用来把太阳能光伏发电***(19)生成的直流电转换成交流电供家庭用户使用。
6.根据权利要求1所述的一种节能型冰蓄冷空调***，其特征在于，还包括Wi-Fi模块(21)，所述Wi-Fi模块(21)与控制机(4)相连。
7.一种碎冰装置，其特征在于，包括蓄冰箱(22)，所述蓄冰箱(22)内水平设置有圆筒状的碎冰筒(23)，所述碎冰筒(23)的右上部设置有整冰入口(24)，所述整冰入口(24)上方设置有拦冰板(25)，所述拦冰板(25)铰接设置在蓄冰箱(22)的内壁上，所述碎冰筒(23)的底部设置有若干出冰口(26)；
所述碎冰筒(23)的轴线处设置有碎冰转轴(27)，所述碎冰转轴(27)上设置若干组动刀组(28)，所述动刀组(28)由若干均匀间隔径向设置在碎冰转轴(27)上的动刀(29)组成，所述碎冰筒(23)的侧壁上设置有若干定刀座(30)，所述定刀座(30)上设置有定刀组(31)，所述定刀组(31)由若干均匀间隔设置的定刀(32)组成，不同定刀组(31)上定刀(32)之间的间距不同，所述定刀(32)与动刀(29)交错设置。
8.根据权利要求7所述的一种碎冰装置，其特征在于，所述碎冰筒(23)的左上方设置有圆弧状的导流板(33)，所述导流板(33)的下端与碎冰筒(23)的上端顶点相接，所述拦冰板(25)的下端与导流板(33)的末端接触。
9.根据权利要求7所述的一种碎冰装置，其特征在于，所述定刀座(30)的两端设置有定刀支架(34)，所述定刀支架(34)之间穿设有若干定刀丝杠(35)，所述定刀丝杠(35)上设置有定刀丝杠螺母座(36)，所述定刀(29)对应安装在定刀丝杠螺母座(36)上。
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