专利名称：双螺旋空心冰柱蓄冷器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蓄冷器，特别是涉及一种双螺旋空心冰柱蓄冷器。
作为中央空调设备中蓄冷装置的蓄冷器，最常见的有冰球式蓄冷器，其壳体为空心球体，其内装有蓄冷介质。若干冰球式蓄冷器堆放在蓄冷桶内以构成中央空调设备中的蓄冷装置，这种冰球式蓄冷器提供的实心冰球，传热效果较差，为了强化球心的传热效果，不少发明者作了许多努力，例如通过球心安装一个金属圆管；为了防止介质膨胀时对塑料球壳产生的胀力引起的变形和应力破坏，在冰球表面制作了不少凹坑，以便吸收冰在膨胀时的应力(见中国专利公告号2209308)。尽管如此，对冰球式蓄冷器来说，冰球在结冰时的胀力仍然会引起冰球变形，容易引起挤压或破损，而且传热效果差。
台湾实用新型第77624号专利公开了一种外表面带螺纹凹槽，内表面对应于凹槽处为凸起的冰柱式蓄冷器，这种冰柱式蓄冷器为一塑料制成的空心圆柱桶型壳体，壳体外表面带有螺纹凹槽，内表面对应于凹槽处为凸起。壳体内腔即为蓄冷介质的容器，使用时，壳体内腔注入蓄冷介质，平行码放在蓄冷桶内构成中央空调设备中的蓄冷装置，这种蓄冷器所形成的冰柱为实心冰柱，其径向导热距离大，造成其传热效果仍然不理想。
本实用新型目的在于克服上述冰球、冰柱式蓄冷器存在的传热效果差以及容易引起挤压或破损等缺陷，提供一种传热效果好的双螺旋空心冰柱蓄冷器。这种蓄冷器结冰、融冰速度快，抗压能力强，而且传热效果好，使用寿命长。
实现本实用新型目的的实施方案如下本实用新型提供的双螺旋空心冰柱蓄冷器是在上述冰柱式蓄冷器基础上进行的改进，即于冰柱式蓄冷器桶型壳体的壳底中心，壳体内腔中央增加一个空心柱芯，柱芯外表面设置螺纹凹槽，内表面对应于凹槽处为凸起，壳壁上端面外侧高于内侧2-3mm。
使用本蓄冷器所形成的冰柱为内、外表面均带有螺纹凹槽的空心冰柱，壳体内腔中心的空心圆柱型柱芯，其作用有两个，其一是加强壳体的承压能力，相当于在冰柱中心加了一个支撑，提高了冰柱的抗压承载能力；其二是缩短冰柱的径向导热距离，结冰、融冰速度快，改善整个蓄冷器的传热特性。本实用新型所形成的双螺旋冰柱的特点是(1)结冰时最大外形不变，不会挤压或破损，这是因为当结冰体积膨胀时，软性凹槽的底部容易往外移而加大容积，外壳受力很小；结冰后最大外形不变，故不相互挤压，适于紧密排列；(2)内外表面螺纹凹槽不但增加传热面积，还增加卤水行程，可提高进出口温差；(3)卤水沿内外壳体螺纹凹槽旋转流动，不会产生层流，因此无温层效应，任一表面均为迎流面，无死角，且流速均匀，故真正的热交换面积最大；(4)内外壳体距离短，热阻小，结冰融冰速度快。
以下结合附图及实施例进一步描述本实用新型附
图1为已有技术冰柱式蓄冷器结构示意图。
附图2为本实用新型结构示意图。
附图3为中央空调设备中蓄冷装置(实施例)结构俯视图。
其中壳壁1 壳底2 内腔3 柱芯4
图1为已有技术冰柱式蓄冷器壳体结构示意图。由壳壁1和壳底2组成空心圆柱桶型蓄冷器，壳壁1外表面带有螺纹凹槽，其内表面对应于凹槽处为凸起，该蓄冷器内腔3内注入蓄冷介质。结冰时形成的冰柱为实心冰柱，传热效果不理想。
图2为本实用新型结构示意图。特征是于壳底2中心，内腔3中央设置一圆柱型空心柱芯4，柱芯4外表面设有螺纹凹槽，内表面对应于凹槽处为凸起，壳底2为平面壳底，壳壁1上端面外侧高于内侧2-3mm。
附图3为本实用新型实施例提供的中央空调设备中蓄冷装置结构示意图(俯视图)。蓄冷介质的壳体是由导热系数高，机械性能好的高密度聚乙烯塑料制成的。壳壁和柱芯外表面均有螺旋形凹槽，壳壁外表面螺纹凹槽为4头左旋式，螺距为2倍的冰柱高度。芯柱表面螺纹凹槽为2头左旋式，螺距也是2倍的冰柱高度。壳体中的蓄冷介质不充满，目的是留出结冰时的膨胀余量。壳壁外表面螺纹凹槽宽10mm，最深处2mm，芯柱外表面螺纹凹槽宽3mm，最深处1.5mm。所形成的双螺旋空心冰柱与实心冰柱相比，本实用新型相当于在实心冰柱中心线上增加了一个支撑，使壳体上下方向承压能力大为加强。同时介质所形成的双螺旋空心冰柱结冰时体积膨胀大约8％，凹槽底部容易往外移而加大容积，因而壳体受压很小，结冰后最大外形仍然不变，故不相互挤压，适于紧密排列，与圆形柱面相比，螺纹凹槽不但增加表面积，即增加传热面积，而且增加卤水行程，从而提高了进出口温差。很明显，在壳体中心增加了空心芯柱，卤水由内、外壳体流过，缩短了蓄冷介质的导热距离，因而，结冰、融冰速度快，蓄冷性能好。
本实用新型在蓄冷桶中的排放也十分方便，为防止卤水偏流，在三个冰柱之间，可放一个φ12左右的小冰柱；在冰柱与壳体之间的空隙中可放置一些φ30左右的中型冰柱。如图3所示，这种紧密排列方式，可使卤水自动均匀分布无旁流、短路，无“无效冰柱”，结冰率高，蓄冷效率高。蓄冷器的上端面壳体周边高出其余部分2-3mm，下端为平面，注介质口开在上端面某一部位。
权利要求1.一种双螺旋空心冰柱蓄冷器，其壳体为空心圆柱桶型，桶型壳壁外表面有螺纹凹槽，内表面对应于凹槽处为凸起，其特征是于壳底中心，壳体内腔中央设有一圆柱型空心柱芯，柱芯外表面设有螺纹凹槽，内表面对应于凹槽处为凸起。
2.按权利要求1所述的双螺旋空心冰柱蓄冷器，其特征在于壳壁上端面外侧高于内侧2-3mm。
3.按权利要求1所述的双螺旋空心冰柱蓄冷器，其特征在于壳底为平底。
4.按权利要求1所述的双螺旋空心冰柱蓄冷器，其特征在于其材质为导热系数高，机械性能好的高密度聚乙烯。
专利摘要本实用新型涉及一种双螺旋空心冰柱蓄冷器,其壳体为空心圆柱桶型,桶型壳壁外表面有螺纹凹槽,内表面对应于凹槽处为凸起,其特征是:于壳底中心,壳体内腔中央设有一圆柱型空心柱芯,柱芯外表面设有螺纹凹槽,内表面对应于凹槽处为凸起,壳壁上端面外侧高于内侧2—3mm,壳底为平面,壳体材质为导热系数高,机械性能好的高密度聚乙烯。本实用新型与已有的冰球和冰柱或蓄冷器相比,结冰、融冰速度快,抗压能力强,而且传热效果好,使用寿命长。
文档编号F25B40/02GK2300054SQ9722053
公开日1998年12月9日 申请日期1997年8月7日 优先权日1997年8月7日
发明者郭廷玮, 朱庭英, 张海生, 刘清, 周一欣, 方亚林 申请人:中国科学院低温技术实验中心, 张家口市石油机械厂