专利名称：一种冰蓄冷槽强化换热充气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种增强蓄冷空调用蓄冰槽蓄冰和融冰过程中换热系数的装 置，涉及到蓄冷空调及其相当温度区间的小型制冷设备的移峰填谷或延长保冷 时间装置的技术领域。
背景技术：
空调蓄冷系统一般可分为水蓄冷、冰蓄冷及共晶盐蓄冷等几种类型。三种 蓄冷方式均需要蓄冷筒，而根据实际的研究表明，对于冰蓄冷和共晶盐蓄冰槽 而言，在蓄冰和融冰过程中，其蓄冷系数是不断变小的，这样就直接影响到制 冷机组的制冷系数，导致其效率的降低。因此，本实用新型就提出一种强化蓄 冰槽换热系数的充气装置，就可以提供蓄冷系统的蓄冷释冷效率。
实用新型内容
本实用新型需解决的技术问题是内融冰盘管式蓄冰槽具有可靠性好、制 冰率高、融冰速率快等明显的优点，因此得到了广泛的应用。常见的内融式冰 盘管的制冰率可以高达50%以上，但这种蓄冰方式的主要缺点是其融冰速率会 随着融冰过程的进行而逐渐降低，这主要是由于冰层融化形成的液态水层的传 热热阻不断增加造成的。为了降低这部分的传热热阻，改善其蓄冰和融冰性能， 本实用新型就提出一种强化蓄冰槽换热的充气装置，从而保证了稳定的融冰速 率和较低的载冷剂出口温度。
进一步减小融化的液态水层的传热热阻角度出发，在融冰过程中从蓄冰槽底部充入空气对槽内冰水搅拌，将会对蓄冰槽传热性能产生
本实用新型所采用的技术方案 一种冰蓄冷槽强化换热充气装置，包括充气 底盘、锥形过渡连接件、充气管道、单向阀、法兰，其特征在于，所述锥形过 渡连接件的大端与充气底盘相连，锥形过渡连接件的小端与充气管道相连，所 述充气管道内部的适当位置设置有单向阀，充气管道的进口部位设置有法兰。
所述的冰蓄冷槽强化换热充气装置，其特征在于，所述充气底盘的材料采 用导热性能良好的聚乙烯材料或其他相关材料制作。
所述的冰蓄冷槽强化换热充气装置，其特征在于，所述充气底盘均匀分布 有很多小孔，小孔的形状可为圆孔、方孔、三角孔。
所述的冰蓄冷槽强化换热充气装置，其特征在于，所述法兰，其结构可以 为法兰形，也可以为螺纹形，还可以为快速接头形。
本实用新型的目的在于提供一种强化蓄冰槽蓄冰和融冰过程中换热系数的 辅助装置，也即是在蓄冰槽的底部布置一定形状的辅助结构，在该结构内导入 压缩空气，所导入的压縮空气，就可以通过该辅助结构冲入蓄冰槽内，从而对 蓄冰槽内部的载冷剂冰水混合物起到一定的搅拌作用，将会对蓄冰槽传热性能 产生良好的作用。该辅助结构由充气导入管道、带有很多小孔的底盘、底盘与 导入压缩空气的连接处有一个单向阀。充气底盘的材料采用导热性能良好的聚 乙烯材料或其他相关材料制作，底盘上的充气小孔为均布结构，小孔的形状为 圆孔/方孔/三角孔。
本实用新型为平板结构带喇叭型结构，平板结构上分布有一定尺寸和形状 的圆孔/方孔/三角孔，喇叭形结构大端与平板结构相连，喇叭形的小端与充气管 道相连，充气管道的适当位置放置有单向阀，可以防止冰水从充气管道中il出， 充气管道的进口部位连接有法兰，由于连接气源。本实用新型的有益效果本实用新型充分利用了蓄冰槽内一定量的压縮空 气对蓄冰盘管和蓄冰槽内冰水混合物的冲刷作用，进而降低了水膜附着在冰层 表面的接触热阻，就可以直接提高蓄冰槽的传热性能，对实际工程有重要的指 导意义。并且本实用新型结构简单，所使用的充气结构易于布置，可长期置于 蓄冰槽内部而无需更换和维护，它的加工、安装均很方便。
图1是为本实用新型的一种冰蓄冷槽强化换热充气装置示意图2是为本实用新型的一种冰蓄冷槽强化换热充气装置上视图3是本实用新型的带圆形通孔的圆形充气底盘的示意图4是本实用新型的带三角形通孔的矩形充气底盘的示意图5是本实用新型的带圆形通孔的矩形充气底盘的示意图6是本实用新型的带百叶窗形通孔的圆形充气底盘的示意图7是本实用新型的充气底盘与充气管道过渡连接圆台形连接件示意图8是本实用新型的充气底盘与充气管道过渡连接梯形连接件示意图9是本实用新型在蓄冰槽内部布置示意图IO是本实用新型在蓄冰槽内部应用对传热系数的影响效果图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图l、图2、图3、图4、图5、图6,本实用新型涉及了一种冰蓄冷槽 强化换热充气装置，它是由充气底盘l、锥形过渡连接件2、管内单向阀3、充 气连接管道4和充气管道与外气源的连接法兰5组成，其中图为其本实用新型的上视图。充气底盘1的材料为具有高导热性和高弹性的聚乙烯塑料制成，其
形状为图3、和图3、图4、图5、图6所示的圆形、矩形，也即是充气底盘1
的具体形状可根据实际的蓄冰槽的形状来确定；锥形过渡连接件2的形状参见 图7和图8;管内单向阀3的作用是允许外面的气源通过充气连接管道4迸行充
气底盘l，进而进入蓄冰槽内，搅动冰水混合物，另外一方面是防止蓄冰槽内部 的冰水混合物通过充气连接管道4泄漏，管内单向阀3的外径与充气连接管道 的内径一致，两者之间采用低温胶密封；充气连接管道4的材料为聚乙烯塑料、 PPR或者PVC管均可，外径位于15mm 30mm之间，壁厚为2mm 8mm,长 度可根据实际情况来确定；充气管道与外气源的连接法兰5采用与充气连接管 道4 一致的材料，其结构可以为法兰形，也可以为螺纹形，还可以为快速接头 形。
参见图3，在充气底盘1上加工有圆形通孔6和基板7，圆形通孔6的直径 为lmm 3mm,孔的间距为15mm 30mm，呈正三角形排列；基板7的材料为 具有高导热性和高弹性的聚乙烯塑料制成，基板的外形尺寸可根据实际蓄冰槽 的内部尺寸确定，基板7的厚度为3mm 10mm。
参见图4，在充气底盘1上加工有三角形通孔8和基板9，三角形通孔8的 边长为2mm 4mm，孔的纵向间距为5mm 10tnm，横向间距为15mm 30mm; 基板9的形状为矩形，矩形的每个边长根据实际实用的蓄冰槽内部尺寸确定， 基板9的材料为具有高导热性和高弹性的聚乙烯塑料制成，基板9的厚度为 3mm 10mm。
参见图5，在充气底盘1上加工有圆形通孔10和基板11，圆形通孔6的直 径为lmm 3mm，孔的间距为15mm 30mm,呈正三角形排列；基板11的形 状为矩形，矩形的每个边长根据实际实用的蓄冰槽内部尺寸确定，基板ll的材料为具有高导热性和高弹性的聚乙烯塑料制成，基板11的厚度为3mm 10mm。
参见图6，在充气底盘1上加工有百叶窗形通孔12和基板13，百叶窗形通 孔12的条形宽度为2mm 4mm，条形横向间距为15mm 30mm，条形的纵向 尺寸小于基板13的纵向尺寸50mm;基板13的形状为圆形或矩形，圆形或矩形 的外形尺寸根据实际实用的蓄冰槽内部尺寸确定，基板13的材料为具有高导热 性和高弹性的聚乙烯塑料制成，基板13的厚度为3mm 10mm。
参见图7，是本实用新型的充气底盘1与充气连接管道4之间的锥形过渡连 接件2的形状为圆台形连接件，其中14为正视图，15为上视图，圆台形连接件 的大底尺寸与相应的充气底盘的外形尺寸一致，过渡连接圆台形连接件5与充 气连接管道4连接的尺寸与充气连接管道的尺寸一致，其直径范围为10mm 20mm，过渡连接圆台形连接件5的壁厚为2mm 10mm，过渡连接圆台形连接 件5与充气底盘1和充气连接管道4的连接方式为焊接或胶接。
参见图8，是本实用新型的充气底盘1与充气连接管道4之间的锥形过渡连 接件2的形状为梯形连接件，其中16为正视图，17为上视图，梯形连接件的大 底尺寸与相应的充气底盘的外形尺寸一致，梯形连接件与充气连接管道4连接 的尺寸与充气连接管道的尺寸一致，其直径范围为10mm 20mm，过渡连接圆 台形连接件5的壁厚为2mm 10mm，锥形过渡连接件2的梯形连接件与充气底 盘1和充气连接管道4的连接方式为焊接或胶接。
参见图9，是本实用新型的实际应用实例，其中，18为蓄冰槽，19为本一 种蓄冰槽强化换热充气装置，本实用新型在实际应用中，将会直接安放在蓄冰 槽的底部，该装置的充气连接管道4将直接伸出蓄冰槽底部，该伸出部位将采 用相应的密封措施，以保障蓄冰槽与外界的密封效果。
参见图10，是本实用新型在蓄冰槽内部应用对传热系数的影响效果图。图中横坐标表示融冰时间，单位10min，纵坐标表示蓄冰槽内部温度，其中20是没 有充气时的温度变化曲线，21是充气以后的温度变化曲线，在第一阶段，也即 是从融冰开始80min以内，这一阶段充气对蓄冰槽传热性能影响不大，故整个
蓄冰槽传热性能基本上不变；第二阶段是融冰中期，从出口温度开始降低持续 至融冰结束(约420 min)，在这一阶段充气后的载冷剂出口温度缓慢降低至1.5°C 左右，而未充气时则几乎保持不变，可见充气后蓄冰槽的传热性能优于未充气 时的传热性能。其原因是在气泡的冲击下，部分较薄冰层提前破裂，紧贴盘管 的冰层融化所形成的水层受到了气泡的扰动，强化了与盘管的对流换热，随着 融冰过程的进行，破裂的冰层越来越多，整个蓄冰槽的传热性能进一步提高。 各本实用新型的控制策略为融冰开始90min后开始给蓄冰槽充气，这样可以进 一步节省能源，提高机组的工作效率。
本实用新型的应用将会增强实际蓄冰槽的蓄冰和融冰过程中的换热系数，提 高蓄冰槽的蓄冰效率和制冷机组的蓄冷效率。
权利要求1、一种冰蓄冷槽强化换热充气装置，包括充气底盘(1)、锥形过渡连接件(2)、充气管道(4)、单向阀(3)、法兰(5)，其特征在于，所述锥形过渡连接件(2)的大端与充气底盘(1)相连，锥形过渡连接件(2)的小端与充气管道(4)相连，所述充气管道(4)内部的适当位置设置有单向阀(3)，充气管道(4)的进口部位设置有法兰(5)。
2、 根据权利要求1所述的冰蓄冷槽强化换热充气装置，其特征在于，所述 充气底盘(1)的材料采用导热性能良好的聚乙烯材料制作。
3、 根据权利要求1所述的冰蓄冷槽强化换热充气装置，其特征在于，所述 充气底盘(1)均匀分布有很多小孔，小孔的形状可为圆孔、方孔、三角孔。
4、 根据权利要求1所述的冰蓄冷槽强化换热充气装置，其特征在于，所述 法兰(5)，其结构可以为法兰形，也可以为螺纹形，还可以为快速接头形。
专利摘要本实用新型公开了一种冰蓄冷槽强化换热充气装置，包括充气底盘、锥形过渡连接件、充气管道、单向阀、法兰，其特征在于，所述锥形过渡连接件的大端与充气底盘相连，锥形过渡连接件的小端与充气管道相连，所述充气管道内部的适当位置设置有单向阀，充气管道的进口部位设置有法兰，也即是在蓄冰槽的底部布置一定形状的辅助结构，在该结构内导入压缩空气，所导入的压缩空气，就可以通过该辅助结构冲入蓄冰槽内，从而对蓄冰槽内部的载冷剂冰水混合物起到一定的搅拌作用，将会对蓄冰槽传热性能产生良好的作用。该辅助结构由充气导入管道、带有很多小孔的底盘、底盘与导入压缩空气的连接处有一个单向阀。充气底盘的材料采用导热性能良好的聚乙烯材料或其他相关材料制作，底盘上的充气小孔为均布结构，小孔的形状为圆孔/方孔/三角孔。
文档编号F24F5/00GK201225730SQ200820091928
公开日2009年4月22日 申请日期2008年1月28日 优先权日2008年1月28日
发明者刘益才, 方沛明 申请人:东莞市广大制冷有限公司