一种动态冰蓄冷系统的制作方法

本实用新型涉及制冷系统技术领域，尤其是涉及一种动态冰蓄冷系统。

背景技术：

冰蓄冷空调系统，即冷源配设有冰蓄冷的空调系统，在夜间电网负荷低谷时段，制冰机满负荷制冰，以冰为蓄冷介质，利用其相变潜热来蓄存冷量，在电网负荷高峰时段再将冷量释放出来为空调供冷。这类系统可以减少电网负荷高峰时段中央空调冷机的用电负荷。目前，国内应用的冰蓄冷技术主要有静态冰蓄冷系统和动态冰蓄冷系统。动态冰蓄冷系统中，指冰的制备和储存不在同一位置，制冰机和蓄冰槽相对独立。

公告号为cn106288572b的中国实用新型专利公开了一种应用于动态冰蓄冷技术的制冰装置，该制冰装置由制冷系统、外筒、不锈钢内筒、进水管、布水盘、出冰口、制冷剂进口、制冷剂出口、压缩空气进口、中心管和喷口组成，制冷系统中的制冷剂通过制冷剂进口进入外桶壁与不锈钢内筒之间，由于蒸发吸热使得不锈钢内筒壁温度降低，成气态后通过制冷剂出口回到制冷系统进行循环，压缩空气通过压缩空气进口进入中心管，通过喷口喷射出，形成紧贴不锈钢内筒壁的向下旋转的低温空气膜，水通过进水管通过布水盘均匀的分布在不锈钢内筒桶壁，凝结成均匀的冰晶。

上述技术方案中的制冰装置，能够在不锈钢内筒桶壁上凝结成均匀的冰晶。但上述技术方案中的制冰装置，在外筒与不锈钢内筒之间通入制冷剂，而水流仅沿不锈钢内筒桶壁流动，靠近外筒外侧壁处的制冷剂与外界环境接触，未能充分发挥制冷剂的制冷效果，降低了冰晶的产出速率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种动态冰蓄冷系统,该动态冰蓄冷系统能够使得制冷剂充分发挥制冷效果，使得冰晶产出速率大幅提升。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种动态冰蓄冷系统,包括蒸发器保温外壳，所述蒸发器保温外壳侧壁上安装有制冷剂进管和制冷剂出管，所述蒸发器保温外壳顶部固定有压缩空气进管，所述压缩空气进管上固定有与其连通的第一支管以及第二支管，所述第一支管上固定有与其连通的第一喷管，所述第二支管上固定有与其连通的第二喷管，所述蒸发器保温外壳的内侧壁上固定有多个横杆，多个所述横杆远离蒸发器保温外壳内侧壁的一端共同固定有钢管，所述钢管内开设有环形空腔，所述制冷剂进管和制冷剂出管均贯穿蒸发器保温外壳的侧壁并与环形空腔连通，所述蒸发器保温外壳顶部开设有圆形通孔，所述圆形通孔内安装有环形块，所述环形块的下表面与钢管的上端固定，且所述环形块上开设有环形凹槽，所述第一支管的轴线与钢管的轴线重合，所述第一支管内的压缩空气经过第一喷管的喷口喷向钢管内侧壁；所述第二支管的轴线位于钢管的外壁与蒸发器保温外壳的内壁之间，且所述第二支管内的压缩空气经过第二喷管的喷口喷向钢管外侧壁。

通过采用上述技术方案，在向环形凹槽内注入水之前，工作人员只需将气态制冷剂从制冷剂进管通入钢管内的环形空腔中，环形空腔内充满气态制冷剂后，制冷剂气流从制冷剂出管回到制冷系统进行循环，并使得钢管的内侧弧形表面与外侧弧形表面处的温度将至零下，此时，工作人员需将压缩空气通过压缩空气进管、第一支管以及第二支管通入蒸发器保温外壳内，并分别由第一喷管以及第二喷管喷向钢管的内侧壁以及钢管的外侧壁，以在钢管的内、外侧壁上均形成一层低温空气膜；随后，工作人员只需向环形凹槽内注入水流，当环形凹槽内的水位没过环形块上表面后，水流沿环形块侧壁流出，同时沿钢管的内侧壁与外侧壁流动，空气膜使得水流与钢管的内、外侧壁分隔开，使得水流在钢管的内、外侧壁上均凝结成冰晶，以此充分发挥了制冷剂的制冷作用，使得冰晶的产出速率大幅提升。

本实用新型进一步设置为：所述环形块的内径与钢管的内径相等，所述环形块的外径与钢管的外径相等。

通过采用上述技术方案，当环形凹槽内的水位没过环形块上表面后，水流沿环形块侧壁流出，并直接沿钢管的内壁与外壁流动，以在钢管侧壁上形成稳定的水流，有利于冰晶的形成。

本实用新型进一步设置为：所述钢管的内侧壁上设有第一环体，所述第一环体的外侧壁与钢管的内侧壁贴合并固定，所述钢管的外侧壁上套设有与钢管固定的第二环体，所述第一环体远离钢管内侧壁的一侧以及第二环体远离钢管外侧壁的一侧均呈弧形。

通过采用上述技术方案，第一环体以及第二环体的表面均为弧形，水流沿第一环体以及第二环体的弧形表面流动，以此降低了水流流速，使得水流与钢管内侧壁与外侧壁充分接触，从而增强了水流的结晶效果。

本实用新型进一步设置为：所述环形空腔内固定有呈螺旋状的导向板。

通过采用上述技术方案，螺旋状的导向板对气态制冷剂起到了良好的导向作用，避免了气态制冷剂从制冷剂进管进入环形空腔后立即从制冷剂出管排出的情况发生，使得气流沿导向板流动并充满环形空腔，以此使得钢管的内侧壁与外侧壁温度分布均匀，有利于冰晶的形成。

本实用新型进一步设置为：所述环形凹槽内固定有用于过滤杂物的环形过滤网。

通过采用上述技术方案，环形过滤网对没过环形块上表面的水流起到了良好的过滤作用，避免了水中杂物随水流流至钢管的内侧壁与外侧壁上的情况发生，从而减少了凝结后冰晶中的杂物，提高了冰晶的纯度。

本实用新型进一步设置为：所述环形过滤网表面均匀涂覆有由防锈油固化形成的防锈层。

通过采用上述技术方案，防锈层起到了良好的防锈蚀作用，减少了环形过滤网锈蚀的可能性，从而延长了环形过滤网的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述蒸发器保温外壳底部固定有与其连通的出冰管，所述出冰管上固定有用于控制出冰管通断的电磁阀。

通过采用上述技术方案，水流在钢管内侧壁与外侧壁上凝结成冰晶后，在自重作用下掉落，随后进入出冰管中，工作人员通过控制电磁阀的启闭可控制出冰管的通断，从而卸出出冰管中的冰晶。

本实用新型进一步设置为：所述蒸发器保温外壳底部呈漏斗形。

通过采用上述技术方案，蒸发器保温外壳底部呈漏斗形，以此便于从钢管内侧壁与外侧壁上掉落的冰晶沿蒸发器保温外壳底部排至出冰管内，减少了冰晶在蒸发器保温外壳底部的残留。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.本方案在向环形凹槽内注入水之前，工作人员只需将气态制冷剂从制冷剂进管通入钢管内的环形空腔中，环形空腔内充满气态制冷剂后，制冷剂气流从制冷剂出管回到制冷系统进行循环，并使得钢管的内侧弧形表面与外侧弧形表面处的温度将至零下，此时，工作人员需将压缩空气通过压缩空气进管、第一支管以及第二支管通入蒸发器保温外壳内，并分别由第一喷管以及第二喷管喷向钢管的内侧壁以及钢管的外侧壁，以在钢管的内、外侧壁上均形成一层低温空气膜；随后，工作人员只需向环形凹槽内注入水流，当环形凹槽内的水位没过环形块上表面后，水流沿环形块侧壁流出，同时沿钢管的内侧壁与外侧壁流动，空气膜使得水流与钢管的内、外侧壁分隔开，使得水流在钢管的内、外侧壁上均凝结成冰晶，以此充分发挥了制冷剂的制冷作用，使得冰晶的产出速率大幅提升；

2.本方案中，螺旋状的导向板对气态制冷剂起到了良好的导向作用，避免了气态制冷剂从制冷剂进管进入环形空腔后立即从制冷剂出管排出的情况发生，使得气流沿导向板流动并充满环形空腔，以此使得钢管的内侧壁与外侧壁温度分布均匀，有利于冰晶的形成；

3.本方案中，环形过滤网对没过环形块上表面的水流起到了良好的过滤作用，避免了水中杂物随水流流至钢管的内侧壁与外侧壁上的情况发生，从而减少了凝结后冰晶中的杂物，提高了冰晶的纯度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图。

附图标记：1、蒸发器保温外壳；11、圆形通孔；12、横杆；13、压缩空气进管；131、第一支管；1311、第一喷管；132、第二支管；1321、第二喷管；14、固定杆；2、钢管；21、环形空腔；211、导向板；3、环形块；31、环形凹槽；311、环形过滤网；32、进水管；4、制冷剂进管；5、制冷剂出管；6、第一环体；7、第二环体；8、出冰管；9、电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，为本实用新型公开的一种动态冰蓄冷系统，包括蒸发器保温外壳1。蒸发器保温外壳1为圆柱状壳体，其内部中空，蒸发器保温外壳1的轴线竖直，且蒸发器保温外壳1顶部开设有圆形通孔11。圆形通孔11的横截面为圆形，且圆形通孔11的轴线与蒸发器保温外壳1的轴线重合。

如图1所示，蒸发器保温外壳1内设有多个横杆12。横杆12为圆杆状，其轴线水平，横杆12的一端与蒸发器保温外壳1的内侧壁固定，且多个横杆12远离蒸发器保温外壳1内侧壁的一端共同固定有钢管2。钢管2为圆管状，采用不锈钢材料制成，其轴线竖直，且钢管2的外径小于圆形通孔11的直径。蒸发器保温外壳1上表面固定有固定杆14。固定杆14为圆杆状，其轴线竖直，固定杆14的数量为两个且关于钢管2的轴线位置对称，两个固定杆14的上端共同固定有压缩空气进管13。压缩空气进管13为圆管状，其轴线水平，压缩空气进管13的两端均与压缩空气循环系统连通，且压缩空气进管13上安装有第一支管131和第二支管132。第一支管131为圆管状，其轴线与钢管2的轴线重合，第一支管131的上端与压缩空气进管13固定并连通，第一支管131的下端延伸至蒸发器保温外壳1内，且第一支管131上设有多个第一喷管1311。第一喷管1311为圆管状，其为倾斜设置，第一喷管1311的上端与第一支管131连通，第一喷管1311的下端（即第一喷管1311的喷口）靠近钢管2的内侧壁。第二支管132为圆管状，其轴线竖直并位于钢管2的外侧壁与蒸发器保温外壳1的内侧壁之间，第二支管132的上端与压缩空气进管13连通，第二支管132的下端贯穿圆形通孔11后延伸至蒸发器保温外壳1内，且第二支管132侧壁上固定有第二喷管1321。第二喷管1321为圆管状，其为倾斜设置，第二喷管1321的上端与第二支管132连通，第二喷管1321的下端（即第二喷管1321的喷口）靠近钢管2的外侧壁。

如图1所示，钢管2内开设有环形空腔21。环形空腔21的横截面为圆环形，其轴线与钢管2的轴线重合，且环形空腔21内固定有导向板211。导向板211呈螺旋状，导向板211的轴线与钢管2的轴线重合，导向板211的的内侧边缘与环形空腔21靠近钢管2内侧壁的弧形边缘固定，导向板211的外侧边缘与环形空腔21靠近钢管2外侧壁的弧形边缘固定。

如图1所示，钢管2的上端安装有环形块3。环形块3的横截面为圆形，其纵截面为矩形，环形块3的轴线与钢管2的轴线重合，且环形块3的底面与钢管2的上端固定。环形块3的内径与钢管2的内径相等，环形块3的外径与钢管2的外径相等，且环形块3上表面开设有环形凹槽31。环形凹槽31的横截面为圆形，其纵截面为u形，且环形凹槽31内安装有环形过滤网311。结合图2所示，环形过滤网311呈圆环状，且环形过滤网311的内侧壁与环形凹槽31靠近钢管2内侧壁的弧形边缘贴合并固定，环形过滤网311的外侧壁与环形凹槽31靠近钢管2外侧壁的弧形边缘贴合并固定。环形过滤网311上均匀涂覆有防锈油，在本实施例中，防锈油为溶剂稀释型防锈油，防锈油固化后，在环形过滤网311表面形成防锈层，以此起到了防止环形过滤网311锈蚀的作用。环形过滤网311上设有进水管32，进水管32为圆管状，进水管32的轴线竖直，且进水管32下端贯穿环形过滤网311并延伸至环形凹槽31内。

如图1所示，钢管2侧壁上安装有制冷剂进管4、制冷剂出管5、第一环体6以及第二环体7。制冷剂进管4和制冷剂出管5均为圆管状，且两者的轴线均水平。制冷剂进管4的一端与制冷剂循环系统的出口固定并连通，制冷剂进管4的另一端贯穿蒸发器保温外壳1的侧壁并与钢管2的外侧壁固定且与环形空腔21连通。制冷剂出管5的一端与制冷剂循环系统的进口固定并连通，制冷剂出管5的另一端贯穿蒸发器保温外壳1的侧壁并与钢管2的外侧壁固定且与环形空腔21连通。制冷剂进管4位于钢管2侧壁靠近钢管2顶端的位置上，制冷剂出管5位于钢管2侧壁靠近钢管2底端的位置上。需要制备冰晶时，工作人员只需将制冷剂从制冷剂循环系统经制冷剂进管4通入环形空腔21内，随后从制冷剂出管5回流至制冷剂循环系统，使得气态制冷剂在环形空腔21内沿导向板211循环流动，以使得环形空腔21内充满制冷剂，从而使得钢管2的内侧弧形表面与外侧弧形表面处的温度将至零下。一部分压缩空气从压缩空气进管13进入第一支管131，随后从第一喷管1311喷至钢管2的内侧壁，并在钢管2的内侧壁上形成低温空气膜。另一部分压缩空气从压缩空气进管13进入第二支管132，随后从第二喷管1321喷至钢管2的外侧壁，并在钢管2的外侧壁上形成低温空气膜。此时，工作人员只需将水从进水管32通入环形凹槽31内即可。当环形凹槽31内的水没过环形块3上表面后，水流沿环形块3的内侧壁与外侧壁分别流至钢管2的内侧壁与外侧壁，随后在钢管2的内侧壁与外侧壁上凝结成冰晶。

如图1所示，第一环体6的横截面为圆形，其轴线与钢管2的轴线重合，第一环体6的内表面呈弧形，且第一环体6的外表面与钢管2的内侧壁贴合并固定。第二环体7的横截面为圆形，其轴线与钢管2的轴线重合，第二环体7的外表面呈弧形，且第二环体7的内表面与钢管2的外侧壁贴合并固定。水流沿钢管2的内侧壁与外侧壁流动时，同时沿第一环体6以及第二环体7的弧形表面流动，以此使得水流与钢管2内侧壁与外侧壁充分接触，从而增强了水流的结晶效果。

如图1所示，蒸发器保温外壳1底部呈漏斗状，且蒸发器保温外壳1底部安装有出冰管8。出冰管8为圆管状，其轴线与蒸发器保温外壳1的轴线重合，且出冰管8上端与蒸发器保温外壳1底部固定且连通。出冰管8上固定有电磁阀9，以便工作人员通过控制电磁阀9的启闭进而控制出冰管8的通断，以将出冰管8内的冰晶卸出。

本实施例的实施原理为：在向环形凹槽31内注入水之前，工作人员只需将气态制冷剂从制冷剂进管4通入钢管2内的环形空腔21中，环形空腔21内充满气态制冷剂后，制冷剂气流从制冷剂出管5回到制冷系统进行循环，并使得钢管2的内侧弧形表面与外侧弧形表面处的温度将至零下，此时，工作人员需将压缩空气通过压缩空气进管13、第一支管131以及第二支管132通入蒸发器保温外壳1内，并分别由第一喷管1311以及第二喷管1321喷向钢管2的内侧壁以及钢管2的外侧壁，以在钢管2的内、外侧壁上均形成一层低温空气膜；随后，工作人员只需向环形凹槽31内注入水流，当环形凹槽31内的水位没过环形块3上表面后，水流沿环形块3侧壁流出，同时沿钢管2的内侧壁与外侧壁流动，空气膜使得水流与钢管2的内、外侧壁分隔开，使得水流在钢管2的内、外侧壁上均凝结成冰晶，以此充分发挥了制冷剂的制冷作用，使得冰晶的产出速率大幅提升。

本实施例在使用前，工作人员只需将气态制冷剂从制冷剂进管4通入钢管2内的环形空腔21中，在螺旋状导向板211的作用下，气态制冷剂充满环形空腔21，随后制冷剂从制冷剂出管5流回制冷剂循环系统中，以使得环形空腔21内形成稳定的制冷剂气流，从而使得钢管2的内侧弧形表面与外侧弧形表面处的温度将至零下；随后，工作人员只需将水从进水管32通入环形凹槽31内，当环形凹槽31内的水没及环形块3上表面时，水沿环形块3的内侧壁与外侧壁分别流至钢管2的内侧壁与外侧壁，并在钢管2的内侧壁与外侧壁上凝结成冰晶；冰晶在自重作用下，掉落至出冰管8内，工作人员通过控制电磁阀9的启闭进而控制出冰管8的通断，以将出冰管8内的冰晶取出。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。