专利名称：导热塑料蛇形盘管储冰设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调制冷系统中的储冰设备。
随着国民经济发展及人们对舒适环境的要求，城市中空调用电量越来越大，为了实现电网负荷平衡及提高电网效率，电力系统推行分时电价差的政策，鼓励用电产品实现移峰填谷。储冰空调系统是一项利国利民的技术，它起到了在低谷用电时，制冷系统把冷量储存在储冰设备里，在高峰用电时，把储冰设备中储存的冷量释放用于空调系统的作用。现有市场上已采用的储冰设备中，盘管的材料分为镀锌钢管及聚乙烯塑料管，盘管的结构形式分为蛇形盘管及螺旋形园盘管。它们各自存在着一定的弊病及不足。较有代表性的产品如美国BAC公司及清华同方股份有限公司生产的钢管式蛇形盘管，固定盘管的管板亦采用钢板制成，蛇形盘管组装体受到镀锌槽尺寸的限制，通常需进行分段组装，增加了结构及组装的复杂性。镀锌工艺不仅造成对环境的污染，且增加了生产成本及工艺处理过程。由于盘管体重量较重，对储冰槽体承载、槽体内隔水及设备保温提出较苛刻的要求。采用聚乙烯塑料管制作盘管的产品有美国的Fafco公司及烟台顿汉布什工业有限公司生产的储冰设备。Fafco公司采用小直径管组成U型悬挂在储冰槽内，接头较多，流动阻力大，且制造工艺复杂。顿汉布什公司的塑料盘管组成水平螺旋状盘管，交叉叠置，由于在螺旋状盘管受最小曲率半径的限制，槽体中心留有一个较大的未能利用的空间。现有用塑料盘管的产品中未见有采用蛇形盘管的结构，且未见有采用导热塑料材料制作盘管的报导。
本实用新型的目的是提供一种导热塑料蛇形盘管储冰设备，其盘管材料采用新型功能性高分子材料——导热塑料，其盘管结构采用了紧凑蛇形盘管结构形式。
本实用新型是以下述方式实现的一种导热塑料蛇形盘管储冰设备，包括槽体(1)和设置在槽体中的盘管体(2)，盘管体(2)包括冰盘管(3)、分液管(4)、进口管(5)、出口管(6)和隔条(7)，每层冰盘管(3)由整根导热塑料管弯曲成蛇形盘管，进口管(5)、出口管(6)与分液管(4)组成进、出口导管分别设置在盘管体(2)上方两端，进、出口导管与冰盘管(3)连接，冰盘管(3)由楔形连接的隔条(7)固定和定位。
所述的相邻各层冰盘管(3)交叉排列，相邻各层冰盘管(3)与进、出口导管分别为上进下出和下进上出连接。
所述的盘管体(2)底部设有气泵搅拌装置(9)，盘管体(2)上部设有喷淋装置(10)，盘管体(2)通过悬挂支架(8)悬挂在槽体(1)上。
本实用新型充分利用塑料具有成型方便，重量轻，化学稳定性好，具有良好的耐腐蚀性，流动阻力系数小等优点，本实用新型具有结构紧凑，组装方便，冰填充系数高等优点。槽中温度场均匀，可满足储冰空调低温送风的要求，具有优良的性能，制作工艺简单，加工成型及组装焊接方便，结构紧凑，重量轻，耐腐蚀，成本低。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为进、出口导管与冰盘管上进下出连接结构示意图。
图3为进、出口导管与冰盘管下进上出连接结构示意图。
图4为冰盘管叉排结构示意图图5为隔条结构示意图。
图6为隔条侧视图。
图7为分液管和进、出口管组成进、出口导管结构示意图。
图8为悬挂支架结构示意图。
一种导热塑料蛇形盘管储冰设备，如
图1所示，由槽体1和设置在槽体中的盘管体2组成，盘管体2包括冰盘管3、分液管4、进口管5、出口管6和隔条7，每层冰盘管3由整根导热塑料管弯曲成蛇形盘管，冰盘管3材料采用了导热塑料，该材料的导热系数明显提高，且具有良好的物理及机械性能。根据储冰设备性能要求，采用导热塑料的导热系数＞2W/m℃。每层冰盘管3是由挤塑成型具有一定管径和壁厚的导热塑料管经弯曲成蛇形盘管，这种结构具有结构紧凑，组装方便，冰填充系数高等优点。如
图1、7所示，进口管5、出口管6与分液管4组成进、出口导管分别设置在盘管体2上部两侧，具有结构紧凑，便于冰盘管和分液管连接和热熔焊组装及便于检漏维护。为确保储冰槽中温度场的均匀，相邻冰盘管3与进、出口导管分别为上进下出和下进上出连接。其中一层冰盘管3的连接方式是，如图2所示，乙二醇溶液从进口管5、分液管4进入冰盘管3的上部开口，管中溶液走向是上进下出，从下部冰盘管3开口引到右侧上部，并和分液管4及出口管6相连。相邻一层冰盘管3连接方式是，如图3所示，乙二醇溶液从进口管5、分液管4进入冰盘管3的下部开口，管中溶液走向是下进上出，从上部冰盘管3开口引到右侧上部，并和分液管4及出口管6相连。冰盘管3交叉叠置，如图4所示，冰盘管3排列方式为横向中心距为a，纵向中心距为b，尺寸a及b决定了管外结冰厚度。在冰盘管3长度方向上设有若干组隔条7，如图5、6所示，隔条7是采用改性聚氯乙烯材料挤出成型，隔条7的横截面具有一种楔形连接结构，其上部的楔形凸出头部16和下部的楔形槽17具有相配合的相关尺寸，使相邻隔条7的连接能方便地压入，便于安装。隔条7平面上冲出槽孔11，冰盘管3可方便地压入槽孔11中获得固定，槽孔11间中心距确保冰盘管3的安装定位尺寸a和b。如
图1所示，所述的盘管体2底部设有气泵搅拌装置9，盘管体2上部设有喷淋装置10。气泵搅拌装置9由聚乙烯管设有小孔组成，其作用是在融冰期间，压缩空气通过聚氯乙烯管上开出的小孔中鼓入盘管体2的下方，起到搅拌作用，满足低温送风及提高融冰速率。本实用新型为满足储冰空调技术中外融冰设计系统，设置了喷淋装置10。喷淋装置10由聚氯乙烯管件组装而成，在融冰过程中，温度较高的空调回水直接喷淋且和冰盘管外的冰层直接接触传热，冰盘管外冰层由外向内融化，提高了融冰速率，尤其能满足低温送风空调系统的要求。此时，设在盘管体2下部的气泵搅拌装置9转化为低温水输出的管线，将冷却后的空调回水泵送至板式换热器或空调末端供冷设备。本实用新型盘管体2的主要部件全部为塑料制作，重量轻，因此可采用轻钢结构件如不锈钢或镀锌钢制品的悬挂支架8固定盘管体2，如图8所示，悬挂支架8由槽钢12和园钢1 3组成长方形框架固定盘管体2，槽钢12压紧隔条的上下端面，槽钢12两端用园钢13拉紧，槽钢12上搁置两根方钢14，此方钢14两端固定进、出口导管，园钢13顶部设有方钢15，方钢15支承在槽体上部，盘管体悬挂在槽体上。
本实用新型的工作过程如下储冰空调系统是由冷水机组、乙二醇溶液泵、储冰设备及控制系统组成。储冰设备具有储冷及释冷功能，即实现结冰及融冰两种操作。其工作过程为制冷的冷水机组提供0℃以下的乙二醇溶液，由溶液泵送至储冰设备的进口导管，由分液器流经每层盘管中，和管外的水换热后，由出口导管流出储冰设备，管外结冰是一个不稳态导热过程，结冰厚度达到要求后，完成结冰过程。在需要释冷操作时，由空调供冷的板式换热器或末端供冷设备流回的乙二醇溶液(7～12℃)送至储冰设备的进口导管，由分液器流经每层盘管中，和管外的冰或冰水换热，使溶液温度下降至3～7℃，由出口导管流出储冰设备，用于供冷。
权利要求1.一种导热塑料蛇形盘管储冰设备，包括槽体(1)和设置在槽体中的盘管体(2)，盘管体(2)包括冰盘管(3)、分液管(4)、进口管(5)、出口管(6)和隔条(7)，其特征在于每层冰盘管(3)由整根导热塑料管弯曲成蛇形盘管，进口管(5)、出口管(6)与分液管(4)组成进、出口导管分别设置在盘管体(2)上方两端，进、出口导管与冰盘管(3)连接，冰盘管(3)由楔形连接的隔条(7)固定和定位。
2.如权利要求1所述的导热塑料蛇形盘管储冰设备，其特征是所述的相邻各层冰盘管(3)交叉排列，相邻各层冰盘管(3)与进、出口导管分别为上进下出和下进上出连接。
3.如权利要求1所述的导热塑料蛇形盘管储冰设备，其特征是所述的盘管体(2)底部设有气泵搅拌装置(9)，盘管体(2)上部设有喷淋装置(10)，盘管体(2)通过悬挂支架(8)悬挂在槽体(1)上。
专利摘要本实用新型涉及一种空调制冷系统中的储冰设备,由槽体和设置在槽体中的盘管体组成,盘管体包括冰盘管、分液管、进口管、出口管和隔条,每层冰盘管由整根导热塑料管弯曲成蛇形盘管。进口管、出口管与分液管组成进、出口导管分别设置在盘管体上方两端,冰盘管由楔形连接的隔条固定和定位。本实用新型具有结构紧凑,冰填充系数高,槽中温度场均匀,可满足储冰空调低温送风的要求,重量轻,耐腐蚀,成本低。
文档编号F24F12/00GK2438975SQ0022664
公开日2001年7月11日 申请日期2000年7月21日 优先权日2000年7月21日
发明者杨杰辉, 叶水泉 申请人:西安华源储能设备制造有限公司