专利名称：一种冰蓄冷冷却系统用结冰球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冰蓄冷冷却系统用结冰球。
技术背景冰蓄冷冷却系统是指深夜低谷电价时，运行冷冻机制冰到蓄冷球 内，然后白天高峰电价时，利用这些结冰的蓄冷球自然融化进行热交 换而降温的一种制冷系统。现有的冰蓄冷冷却系统用结冰球设置有一个能够注入结冰液的注入口，注入的结冰液在结冰时会自然发生10%左右的体积膨胀，因而结冰球设置了多个酒窝，即在结冰球上设置有多个凹陷的地方，以 期利用凹陷的地方来抵消因结冰液结冰时引起的体积膨胀。但是，结冰液在结冰时自然发生的10%左右的体积膨胀使得酒窝向结冰球外侧凸起，从而容纳在结冰球内的结冰液结冰仍然可以引起结冰球体积 的膨胀，同时，结冰球的酒窝处因体积膨胀而容易产生疲劳破损现象。 为了解决结冰球上的酒窝因疲劳现象而破损的问题，增加了结冰 球球壁的厚度，但是通常结冰球的材料是聚酯材料，其导热系数大大低于冰的导热系数，厚度为2mm的聚酯材料的传热相当于冰的厚度 为20mm左右，因此，增加球壁的厚度在结冰及融冰时就增加了热阻 抗，从而降低了冷冻机的效率，并降低了冰蓄冷冷却系统供冷能力的 速应性。为了在结冰及融冰时减少结冰球的热阻抗，增加冷冻机的效率和 供冷能力的速应性，就要减小结冰的厚度、增加表面积，即缩短结冰 球球壁到结冰球中心的距离。但是如果缩短现有的结冰球从表面到中心的距离，结冰球的容量就会太小，为了保持冰蓄冷冷却系统的制冷 能力，就需要制作和安装很多的结冰球
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有结冰球的缺陷， 提供一种冰蓄冷冷却系统用结冰球，它在球体容器的表面形成凹陷部位，这些凹陷部位的体积是球体全部体积的约10%左右，而且在凹陷部位的侧面形成波形凹凸结构，以此改善结冰球的热传导特性，降低 球壁热阻抗。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案 本实用新型一种冰蓄冷冷却系统用结冰球，包括球体及设置在球体上的注入口，所述球体上，以球体的中心轴为对称轴对称设置有2个向球体中心凹陷的凹陷部位，所述凹陷部位的深度小于球体半径。 为了抵消液体结冰时10%左右的体积膨胀，本实用新型所述凹陷部位的总体积是球体体积的9%-11%。本实用新型所述凹陷部位的内侧面为波浪形的凹凸结构。 本实用新型所述凹陷部位的凹凸结构的厚度比球体表面部位的厚度薄。所述凹陷部位的凹凸结构的厚度可以为球体表面部位的厚度的1/2左右。本实用新型所述凹陷部位起到缩短从结冰球表面到中心的距离 的作用，增加传热表面积，而且容纳因结冰液的结冰引起的体积膨胀。 减少因结冰液的结冰及融冰引起疲劳现象的发生，因此结冰球的厚度 比以前的结冰球的厚度薄约1/2以下，从而能够大幅减少结冰球的热 阻抗，能够制造及生产大容积的结冰球，可以使结冰球内结冰液快速 结冰及快速融冰，能够提高冷冻机的效率和供冷时的速应性。本实用新型为了增加传热表面积，容纳因结冰液的结冰引起的体 积膨胀，在凹陷部位的内侧面形成波形凹凸部位，从而减轻因液体的 结冰及融冰引起的疲劳强度，结冰时不冻液(乙二醇)也能在波形凹陷 之间流动，结冰球壁可减少到以前的结冰容器厚度的约1/2以下，能 够大幅减少结冰容器里的热阻抗。
图l为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型结冰球结冰前的结构示意图。 图3为本实用新型结冰球处于结冰状态时的结构示意图。
具体实施方式
如图l、图2和图3所示，本实用新型一种冰蓄冷冷却系统用结 冰球，包括球体l及设置在球体上的注入口 2，所述球体上，以球体 的中心轴为对称轴对称设置有2个向球体中心凹陷的凹陷部位3，所 述凹陷部位的深度小于球体半径。为了抵消液体结冰时10%左右的体积膨胀，本实用新型所述凹陷 部位的总体积是球体体积的9%-11%。本实用新型所述凹陷部位的内侧面为波浪形的凹凸结构4、 5。这些凹凸部位在整个凹陷部位形成鮍褶结构。这些凹陷结构的两侧面最好其厚度比结冰球的球表面部位的厚度薄1/2。凹陷结构可以抵消液体的结冰引起的体积膨胀，凹凸部位最大限度地增加了传热表面积。而且凹陷结构的球壁厚度变薄而提高传热系 数。当使用本实用新型的结冰球时，结冰液体通过注入口向结冰球内 充填，然后封闭注入口。在冰蓄冷冷却系统蓄冷槽内部安装内充满结 冰液后封闭注入口的结冰球。如果用冷冻机开始制冷，从冷冻机传递 制冷的乙二醇和水的混合物即不冻液接触结冰球的表面，从而向结冰 球传递冷气，即进行热交换。由于本实用新型的结冰球形成凹陷部位， 不冻液在接近结冰容器中心的位置流动，增加结冰球的表面积，因此 能够迅速在结冰球中心部位制冷、结冰，而且减少结冰球的热阻抗， 从而大大提高结冰效率。随着结冰的进行，本实用新型的结冰球内部的液体结冰时，体积 膨胀，因此结冰容器的凹陷部位的两侧面膨胀，凹凸结构的凸起部位 几乎彼此接触。在快结束结冰的状态，即使这些凸起部位彼此接触， 凹陷口仍形成空间，因此不冻液通过这些空间流动，在结冰或融冰时 能够迅速传热。由于本实用新型最大限度地增加了传热表面积，而且凹陷部位的 厚度比结冰容器的球表面部位的厚度薄，因此能够最大限度地提高结 冰球内部的冷量保存用液体的结冰效率。在运行冰蓄冷冷却系统时反复的蓄冷及供冷周期，当结冰球内部 的液体因结冰及融冰引起体积膨胀或体积减少时，消除因波形凹凸部 位引起的结冰球的疲劳现象，消除由此引起的疲劳强度的发生因素， 从而有效地容纳因结冰容器内部的液体的结冰引起的体积膨胀。以前因反复的蓄冷及供冷周期引起的体积膨胀和收缩，反复出现 疲劳现象，在容器结构出现疲劳而皮损现象。为了防止由此引起的这种破损，以前的冷量保存用容器的厚度为2mm左右，其厚度厚，但 是合成树脂聚酯的导热系数为冰的导热系数的约1/10左右，2mm厚 度的结冰容器相当于冰的20mm,结冰和融冰时的传热系数大，降低 冷冻机的效率和供冷能力的速应性。在本实用新型中，表面的薄厚度 的强度能够保持与以前的冷热保存用容器强度相同，继而表面的薄厚 度能够最大限度地提高冷冻效率和供冷能力的速应性。在冰蓄冷冷却系统中，本实用新型的结冰球的最重要因素即体积 与表面积之比显著提高至0.83左右，这高于以前的约0.63。而且，以前的结冰球由于传热特性其尺寸很难大于500cc以上， 但是本实用新型提高其传热特性，可以制作大容量的容器，因此有利 于制作、安装、搬运等。需要供冷时，即使放出冷量，本实用新型最大限度地增加表面积, 最大限度地减少传热阻抗，从而能够最大限度地提高供冷能力的速应 性和系统效率。如上所述，本实用新型形成能够容易传递制冷至结冰球的中心部 位的增加表面积的凹陷部位，为了容纳结冰球内部的结冰液在结冰时 发生的体积膨胀，其厚度薄。不仅保持与以前的结冰球相同的强度， 而且其厚度比以前的结冰球的厚度更薄，因此不仅节省材料，而且可以实现结冰球内的结冰液的快速结冰及快速融冰，从而能够提高冷冻 机的效率和供冷时的速应性。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的 启示下得出的其他任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种冰蓄冷冷却系统用结冰球，包括球体及设置在球体上的注入口，其特征在于所述球体上，以球体的中心轴为对称轴对称设置有2个向球体中心凹陷的凹陷部位，所述凹陷部位的深度小于球体半径。
2、 如权利要求l所述的冰蓄冷冷却系统用结冰球，其特征在于 所述凹陷部位的总体积是球体体积的9%-11%。
3、 如权利要求2所述的冰蓄冷冷却系统用结冰球，其特征在于: 所述凹陷部位的内侧面为波浪形的凹凸结构。
4、 如权利要求3所述的冰蓄冷冷却系统用结冰球，其特征在于: 所述凹陷部位的凹凸结构的厚度比球体表面部位的厚度薄。
5、 如权利要求4所述的冰蓄冷冷却系统用结冰球，其特征在于: 所述凹陷部位的凹凸结构的厚度为球体表面部位的厚度的1/2。
专利摘要本实用新型公开了一种冰蓄冷冷却系统用结冰球，包括球体及设置在球体上的注入口，所述球体上，以球体的中心轴为对称轴对称设置有2个向球体中心凹陷的凹陷部位，所述凹陷部位的深度小于球体半径。它在球体容器的表面形成凹陷部位，这些凹陷部位的体积是球体全部体积的约10％左右，而且在凹陷部位的侧面形成波形凹凸结构，以此改善结冰球的热传导特性，降低球壁热阻抗。可以使结冰球内结冰液快速结冰及快速融冰，能够提高冷冻机的效率和供冷时的速应性。
文档编号F25C5/18GK201081478SQ20072015487
公开日2008年7月2日 申请日期2007年7月17日 优先权日2007年7月17日
发明者姜汉基, 崔璆奭, 金艺花 申请人:金德龙