CN111380132A - 过冷水动态冰蓄冷设备及其制冰方法 - Google Patents

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王彤
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Abstract

本发明涉及一种过冷水动态冰蓄冷设备及其制冰方法，所述过冷水动态冰蓄冷设备包括通过管道两两连接的蓄冷装置、蓄冰槽及水泵，水在过冷水动态蓄冷设备内循环，在蓄冷装置内冷却为过冷水后进入蓄冰槽，蓄冰槽内的水在水泵的作用下重新进入蓄冷装置内进行冷却。本发明所涉及的设备的制冰方法能在蓄冷池内实现动态制冰功能且在蓄冷池内冰融化成水后重新进入过冷却器内实现循环制冰，同时在过冷却器制作过冷水过程中，内筒不会因为内筒壁结冰而产生冰堵现象。

Description

过冷水动态冰蓄冷设备及其制冰方法
技术领域
本发明专利涉及冰蓄冷空调领域，特别涉及一种过冷水动态冰蓄冷设备及其制冰方法。
背景技术
冰蓄冷作为一种有效地削峰填谷手段，近年来得到了很大的发展。目前市场上的主流技术分别为静态冰蓄冷和动态冰蓄冷。过冷水动态冰蓄冷是动态冰蓄冷技术的一种，其核心思想是想让水在过冷却器中降温到0℃的过冷状态而不发生相变，在蓄冷槽中消除过冷状态，低于0℃的水发生相变，成为0℃的冰，从而把显热转化为潜热储存起来，实现动态制冰。
但是过冷水动态冰蓄冷技术在实际应用中容易发生冰堵现象，即水在过冷却器壁面逐渐形成冰层从而造成冰堵。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决过冷水动态冰蓄冷技术控制难度大、易发生冰堵的问题的过冷水动态冰蓄冷设备，本发明的另一目的是提供一种解决制冰复杂且易发生冰堵的问题的冰蓄冷设备的制冰方法。
本发明的技术方案提供一种过冷水动态冰蓄冷设备，其特殊之处在于，包括通过管道两两连接的蓄冷装置、蓄冰槽及水泵，水在过冷水动态蓄冷设备内循环，在蓄冷装置内冷却为过冷水后进入蓄冰槽，蓄冰槽内的水在水泵的作用下重新进入蓄冷装置内进行冷却；
所述蓄冷装置包括制冷***、竖向式过冷却器，所述过冷却器进水口通过管路与所述水泵连接，出水口通过管路与所述蓄冰槽连接，所述制冷***供应制冷剂至过冷却器。
作为优选：所述过冷却器包括外筒、套装在外筒内部的内筒、贯穿所述外筒与内筒轴线的中心传动轴、固设在中心传动轴上的若干叶片以及与中心传动轴连接的旋转电机，所述外筒与内筒之间存有一定的间隙，形成腔体，所述外筒筒体分别穿设有制冷剂进口与制冷剂出口，所述制冷***供应的制冷剂从所述制冷剂进口进入腔体，在腔体内循环流动与内筒壁进行热交换后从所述制冷剂出口流出腔体；
所述过冷却器进水口与出水口与内筒内腔连接，水进入内筒内腔与内筒壁进行热交换后形成过冷水。
作为优选：中心传动轴靠近进水口一端设有单层或多层次且每一层绕轴线均匀布设有若干枚叶片。
作为优选：所述叶片为塑料叶片或金属叶片。
作为优选：所述内筒内壁做成光滑表面。
作为优选：所述蓄冷装置与水泵之间还设有过滤装置，提高进入蓄冷装置的水的纯净度。
本发明的另一技术方案是提供一种冰蓄冷设备的制冰方法，其特殊之处在于，具体包括以下步骤：
⑴往过冷却器内筒加入一定浓度的溶剂；
⑵制冷***启动，供应制冷剂从制冷剂进口进入腔体，在腔体内循环流动与内筒壁进行热交换后从所述制冷剂出口流出腔体。
⑶启动旋转电机，带动中心传动轴转动，叶片搅动，带动内筒内的水发生剧烈地紊乱运动，越靠近内筒壁，水流紊乱程度越剧烈；
⑷启动水泵，蓄冰槽中的水在水泵作用下泵入过冷却器，水进入过冷却器的内筒内腔与内筒壁热交换后冷却至过冷状态，而后经过出水口排入蓄冰槽，完成一次循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
⑴本发明提供的过冷水动态冰蓄冷设备结构稳定，将蓄冷槽内的融化的水重新循环至过冷却器，在过冷却器内筒与腔体内的制冷剂热交换，形成过冷水流入蓄冷池，在蓄冷池内完成动态制冰，时限循环制冰。
⑵过冷却器内使用中心传动轴带动叶片旋转，带动内筒内的水发生剧烈地紊乱运动且越靠近内筒内壁，水流紊乱程度越剧烈，单位时间内水流量越高，防止内筒壁结冰而产生冰堵现象，与普通过冷水动态冰蓄冷相比，本技术降低了常规过冷水动态冰蓄冷结冰冻管的风险。
⑶使用塑料叶片或金属叶片，减少设备的重量，降低了旋转电机的功率，降低设备的制造和运行成本。
⑷往过冷却器内加入一定浓度的溶剂，抑制水的冰点，进一步防止内筒壁结冰而产生冰堵现象。
附图说明
图1是过冷水动态冰蓄冷设备第一种实施例的结构示意图；
图2是过冷水动态冰蓄冷设备第二种实施例的结构示意图；
图3是过冷却器的侧面截面图。
主要组件符号说明：
1过冷却器 11外筒 111制冷剂进口 112制冷剂出口
12内筒 13中心传动轴 14叶片 15旋转电机
16进水口 17出水口 18腔体 2蓄冰槽
3水泵 4过滤装置
具体实施方式
本发明下面将结合附图作进一步详述：
实施例1：
请参阅图1和图3所示，一种过冷水动态冰蓄冷设备，包括通过管道两两连接的蓄冷装置、蓄冰槽2、水泵3以及过滤装置4，所述蓄冷装置包括制冷***和竖向式过冷却器1，所述过冷却器1通过进水口16和出水口 17与外界连通；
所述过冷却器1包括外筒11、套装在外筒内部的内筒12、贯穿所述外筒11与内筒12轴线的中心传动轴13、固设在中心传动轴13上的多层次且每一层绕轴均匀分布的叶片14以及与中心传动轴连接的旋转电机15。
所述外筒11与内筒12之间存有间隙，形成腔体18，所述外筒的筒体分别穿设有制冷剂进口111与制冷剂出口112，制冷***供应制冷剂，从制冷剂进口111进入腔体18后，在腔体18内循环流动，与内筒壁进行热交换后从所述制冷剂出口112流出；
所述过冷却器进水口16与出水口17与内筒12内腔连接，水进入内筒 12内腔与内筒壁进行热交换后形成过冷水。
所述内筒12的内壁做成光滑表面，以此避免内筒12内壁结冰造成冰堵。
所述叶片14为塑料叶片或金属叶片。
使用此形式的叶片能带动内筒内的水发生剧烈地径向运动，从中心传动轴处到内筒内壁，越靠近内筒内壁，水流紊乱程度越剧烈
实施例2：
请参阅图2所述，第二种实施例与第一种实施例的区别在于中心传动轴13上的叶片14设置，所述中心传动轴13上靠近出水口17一端设有单层绕轴均匀分布的叶片14。
使用此形式的叶片能带动内筒内的水发生剧烈地径向和轴向的紊乱运动，从中心传动轴处到内筒内壁，越靠近内筒内壁，水流紊乱程度越剧烈。
一种过冷水动态冰蓄冷设备的制冰方法，具体包括以下步骤：
⑴往过冷却器内筒加入一定浓度的溶剂；
⑵制冷***启动，供应制冷剂从制冷剂进口进入腔体，在腔体内循环流动与内筒壁进行热交换后从所述制冷剂出口流出腔体。
⑶启动旋转电机，带动中心传动轴转动，叶片搅动，带动内筒内的水发生剧烈地紊乱运动，越靠近内筒壁，水流紊乱程度越剧烈；
⑷启动水泵，蓄冰槽中的水在水泵作用下泵入过冷却器，水进入过冷却器的内筒内腔与内筒壁热交换后冷却至过冷状态，而后经过出水口排入蓄冰槽，完成一次循环。
以上两种实施例所使用的叶片形式仅为较佳实施例，无论叶片制作成何种形式，凡是利用叶片转动，从而使内筒内腔的水剧烈的产水轴向或径向剧烈地紊乱运动，促使水保持过冷状态而不易发生结冰的设计均在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种过冷水动态冰蓄冷设备，其特征在于，包括通过管道两两连接的蓄冷装置、蓄冰槽及水泵，水在过冷水动态蓄冷设备内循环，在蓄冷装置内冷却为过冷水后进入蓄冰槽，蓄冰槽内的水在水泵的作用下重新进入蓄冷装置内进行冷却；
所述蓄冷装置包括制冷***、竖向式过冷却器，所述过冷却器进水口通过管路与所述水泵连接，出水口通过管路与所述蓄冰槽连接，所述制冷***供应制冷剂至过冷却器。
2.根据权利要求1所述的过冷水动态冰蓄冷设备，其特征在于，所述过冷却器包括外筒、套装在外筒内部的内筒、贯穿所述外筒与内筒轴线的中心传动轴、固设在中心传动轴上的若干叶片以及与中心传动轴连接的旋转电机，所述外筒与内筒之间存有一定的间隙，形成腔体，所述外筒筒体分别穿设有制冷剂进口与制冷剂出口，所述制冷***供应的制冷剂从所述制冷剂进口进入腔体，在腔体内循环流动与内筒壁进行热交换后从所述制冷剂出口流出腔体；
所述过冷却器进水口与出水口与内筒内腔连接，水进入内筒内腔与内筒壁进行热交换后形成过冷水。
3.根据权利要求2所述的过冷水动态冰蓄冷设备，其特征在于，中心传动轴靠近进水口一端设有单层或多层次且每一层绕轴线均匀布设有若干枚叶片。
4.根据权利要求2或3所述的过冷水动态冰蓄冷设备，其特征在于，所述叶片为塑料叶片或金属叶片。
5.根据权利要求2所述的过冷水动态冰蓄冷设备，其特征在于，所述内筒内壁做成光滑表面。
6.根据权利要求1所述的过冷水动态冰蓄冷设备，其特征在于，所述蓄冷装置与水泵之间还设有过滤装置，提高进入蓄冷装置的水的纯净度。
7.一种冰蓄冷设备的制冰方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
⑴往过冷却器内筒加入一定浓度的溶剂；
⑵制冷***启动，供应制冷剂从制冷剂进口进入腔体，在腔体内循环流动与内筒壁进行热交换后从所述制冷剂出口流出腔体。
⑶启动旋转电机，带动中心传动轴转动，叶片搅动，带动内筒内的水发生剧烈地紊乱运动，越靠近内筒壁，水流紊乱程度越剧烈；
⑷启动水泵，蓄冰槽中的水在水泵作用下泵入过冷却器，水进入过冷却器的内筒内腔与内筒壁热交换后冷却至过冷状态，而后经过出水口排入蓄冰槽，完成一次循环。
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