專利名稱：一種冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球。
技術(shù)背景冰蓄冷冷卻系統(tǒng)是指深夜低谷電價(jià)時(shí)，運(yùn)行冷凍機(jī)制冰到蓄冷球 內(nèi)，然后白天高峰電價(jià)時(shí)，利用這些結(jié)冰的蓄冷球自然融化進(jìn)行熱交 換而降溫的一種制冷系統(tǒng)。現(xiàn)有的冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球設(shè)置有一個(gè)能夠注入結(jié)冰液的注入口，注入的結(jié)冰液在結(jié)冰時(shí)會(huì)自然發(fā)生10%左右的體積膨脹，因而結(jié)冰球設(shè)置了多個(gè)酒窩，即在結(jié)冰球上設(shè)置有多個(gè)凹陷的地方，以 期利用凹陷的地方來(lái)抵消因結(jié)冰液結(jié)冰時(shí)引起的體積膨脹。但是，結(jié)冰液在結(jié)冰時(shí)自然發(fā)生的10%左右的體積膨脹使得酒窩向結(jié)冰球外側(cè)凸起，從而容納在結(jié)冰球內(nèi)的結(jié)冰液結(jié)冰仍然可以引起結(jié)冰球體積 的膨脹，同時(shí)，結(jié)冰球的酒窩處因體積膨脹而容易產(chǎn)生疲勞破損現(xiàn)象。 為了解決結(jié)冰球上的酒窩因疲勞現(xiàn)象而破損的問(wèn)題，增加了結(jié)冰 球球壁的厚度，但是通常結(jié)冰球的材料是聚酯材料，其導(dǎo)熱系數(shù)大大低于冰的導(dǎo)熱系數(shù)，厚度為2mm的聚酯材料的傳熱相當(dāng)于冰的厚度 為20mm左右，因此，增加球壁的厚度在結(jié)冰及融冰時(shí)就增加了熱阻 抗，從而降低了冷凍機(jī)的效率，并降低了冰蓄冷冷卻系統(tǒng)供冷能力的 速應(yīng)性。為了在結(jié)冰及融冰時(shí)減少結(jié)冰球的熱阻抗，增加冷凍機(jī)的效率和 供冷能力的速應(yīng)性，就要減小結(jié)冰的厚度、增加表面積，即縮短結(jié)冰 球球壁到結(jié)冰球中心的距離。但是如果縮短現(xiàn)有的結(jié)冰球從表面到中心的距離，結(jié)冰球的容量就會(huì)太小，為了保持冰蓄冷冷卻系統(tǒng)的制冷 能力，就需要制作和安裝很多的結(jié)冰球
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有結(jié)冰球的缺陷， 提供一種冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，它在球體容器的表面形成凹陷部位，這些凹陷部位的體積是球體全部體積的約10%左右，而且在凹陷部位的側(cè)面形成波形凹凸結(jié)構(gòu)，以此改善結(jié)冰球的熱傳導(dǎo)特性，降低 球壁熱阻抗。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 本實(shí)用新型一種冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，包括球體及設(shè)置在球體上的注入口，所述球體上，以球體的中心軸為對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)向球體中心凹陷的凹陷部位，所述凹陷部位的深度小于球體半徑。 為了抵消液體結(jié)冰時(shí)10%左右的體積膨脹，本實(shí)用新型所述凹陷部位的總體積是球體體積的9%-11%。本實(shí)用新型所述凹陷部位的內(nèi)側(cè)面為波浪形的凹凸結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型所述凹陷部位的凹凸結(jié)構(gòu)的厚度比球體表面部位的厚度薄。所述凹陷部位的凹凸結(jié)構(gòu)的厚度可以為球體表面部位的厚度的1/2左右。本實(shí)用新型所述凹陷部位起到縮短從結(jié)冰球表面到中心的距離 的作用，增加傳熱表面積，而且容納因結(jié)冰液的結(jié)冰引起的體積膨脹。 減少因結(jié)冰液的結(jié)冰及融冰引起疲勞現(xiàn)象的發(fā)生，因此結(jié)冰球的厚度 比以前的結(jié)冰球的厚度薄約1/2以下，從而能夠大幅減少結(jié)冰球的熱 阻抗，能夠制造及生產(chǎn)大容積的結(jié)冰球，可以使結(jié)冰球內(nèi)結(jié)冰液快速 結(jié)冰及快速融冰，能夠提高冷凍機(jī)的效率和供冷時(shí)的速應(yīng)性。本實(shí)用新型為了增加傳熱表面積，容納因結(jié)冰液的結(jié)冰引起的體 積膨脹，在凹陷部位的內(nèi)側(cè)面形成波形凹凸部位，從而減輕因液體的 結(jié)冰及融冰引起的疲勞強(qiáng)度，結(jié)冰時(shí)不凍液(乙二醇)也能在波形凹陷 之間流動(dòng)，結(jié)冰球壁可減少到以前的結(jié)冰容器厚度的約1/2以下，能 夠大幅減少結(jié)冰容器里的熱阻抗。

圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型結(jié)冰球結(jié)冰前的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型結(jié)冰球處于結(jié)冰狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型一種冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié) 冰球，包括球體l及設(shè)置在球體上的注入口 2，所述球體上，以球體 的中心軸為對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)向球體中心凹陷的凹陷部位3，所 述凹陷部位的深度小于球體半徑。為了抵消液體結(jié)冰時(shí)10%左右的體積膨脹，本實(shí)用新型所述凹陷 部位的總體積是球體體積的9%-11%。本實(shí)用新型所述凹陷部位的內(nèi)側(cè)面為波浪形的凹凸結(jié)構(gòu)4、 5。這些凹凸部位在整個(gè)凹陷部位形成鮍褶結(jié)構(gòu)。這些凹陷結(jié)構(gòu)的兩側(cè)面最好其厚度比結(jié)冰球的球表面部位的厚度薄1/2。凹陷結(jié)構(gòu)可以抵消液體的結(jié)冰引起的體積膨脹，凹凸部位最大限度地增加了傳熱表面積。而且凹陷結(jié)構(gòu)的球壁厚度變薄而提高傳熱系 數(shù)。當(dāng)使用本實(shí)用新型的結(jié)冰球時(shí)，結(jié)冰液體通過(guò)注入口向結(jié)冰球內(nèi) 充填，然后封閉注入口。在冰蓄冷冷卻系統(tǒng)蓄冷槽內(nèi)部安裝內(nèi)充滿結(jié) 冰液后封閉注入口的結(jié)冰球。如果用冷凍機(jī)開(kāi)始制冷，從冷凍機(jī)傳遞 制冷的乙二醇和水的混合物即不凍液接觸結(jié)冰球的表面，從而向結(jié)冰 球傳遞冷氣，即進(jìn)行熱交換。由于本實(shí)用新型的結(jié)冰球形成凹陷部位， 不凍液在接近結(jié)冰容器中心的位置流動(dòng)，增加結(jié)冰球的表面積，因此 能夠迅速在結(jié)冰球中心部位制冷、結(jié)冰，而且減少結(jié)冰球的熱阻抗， 從而大大提高結(jié)冰效率。隨著結(jié)冰的進(jìn)行，本實(shí)用新型的結(jié)冰球內(nèi)部的液體結(jié)冰時(shí)，體積 膨脹，因此結(jié)冰容器的凹陷部位的兩側(cè)面膨脹，凹凸結(jié)構(gòu)的凸起部位 幾乎彼此接觸。在快結(jié)束結(jié)冰的狀態(tài)，即使這些凸起部位彼此接觸， 凹陷口仍形成空間，因此不凍液通過(guò)這些空間流動(dòng)，在結(jié)冰或融冰時(shí) 能夠迅速傳熱。由于本實(shí)用新型最大限度地增加了傳熱表面積，而且凹陷部位的 厚度比結(jié)冰容器的球表面部位的厚度薄，因此能夠最大限度地提高結(jié) 冰球內(nèi)部的冷量保存用液體的結(jié)冰效率。在運(yùn)行冰蓄冷冷卻系統(tǒng)時(shí)反復(fù)的蓄冷及供冷周期，當(dāng)結(jié)冰球內(nèi)部 的液體因結(jié)冰及融冰引起體積膨脹或體積減少時(shí)，消除因波形凹凸部 位引起的結(jié)冰球的疲勞現(xiàn)象，消除由此引起的疲勞強(qiáng)度的發(fā)生因素， 從而有效地容納因結(jié)冰容器內(nèi)部的液體的結(jié)冰引起的體積膨脹。以前因反復(fù)的蓄冷及供冷周期引起的體積膨脹和收縮，反復(fù)出現(xiàn) 疲勞現(xiàn)象，在容器結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞而皮損現(xiàn)象。為了防止由此引起的這種破損，以前的冷量保存用容器的厚度為2mm左右，其厚度厚，但 是合成樹(shù)脂聚酯的導(dǎo)熱系數(shù)為冰的導(dǎo)熱系數(shù)的約1/10左右，2mm厚 度的結(jié)冰容器相當(dāng)于冰的20mm,結(jié)冰和融冰時(shí)的傳熱系數(shù)大，降低 冷凍機(jī)的效率和供冷能力的速應(yīng)性。在本實(shí)用新型中，表面的薄厚度 的強(qiáng)度能夠保持與以前的冷熱保存用容器強(qiáng)度相同，繼而表面的薄厚 度能夠最大限度地提高冷凍效率和供冷能力的速應(yīng)性。在冰蓄冷冷卻系統(tǒng)中，本實(shí)用新型的結(jié)冰球的最重要因素即體積 與表面積之比顯著提高至0.83左右，這高于以前的約0.63。而且，以前的結(jié)冰球由于傳熱特性其尺寸很難大于500cc以上， 但是本實(shí)用新型提高其傳熱特性，可以制作大容量的容器，因此有利 于制作、安裝、搬運(yùn)等。需要供冷時(shí)，即使放出冷量，本實(shí)用新型最大限度地增加表面積, 最大限度地減少傳熱阻抗，從而能夠最大限度地提高供冷能力的速應(yīng) 性和系統(tǒng)效率。如上所述，本實(shí)用新型形成能夠容易傳遞制冷至結(jié)冰球的中心部 位的增加表面積的凹陷部位，為了容納結(jié)冰球內(nèi)部的結(jié)冰液在結(jié)冰時(shí) 發(fā)生的體積膨脹，其厚度薄。不僅保持與以前的結(jié)冰球相同的強(qiáng)度， 而且其厚度比以前的結(jié)冰球的厚度更薄，因此不僅節(jié)省材料，而且可以實(shí)現(xiàn)結(jié)冰球內(nèi)的結(jié)冰液的快速結(jié)冰及快速融冰，從而能夠提高冷凍 機(jī)的效率和供冷時(shí)的速應(yīng)性。本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的 啟示下得出的其他任何與本實(shí)用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，包括球體及設(shè)置在球體上的注入口，其特征在于所述球體上，以球體的中心軸為對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)向球體中心凹陷的凹陷部位，所述凹陷部位的深度小于球體半徑。
2、 如權(quán)利要求l所述的冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，其特征在于 所述凹陷部位的總體積是球體體積的9%-11%。
3、 如權(quán)利要求2所述的冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，其特征在于: 所述凹陷部位的內(nèi)側(cè)面為波浪形的凹凸結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求3所述的冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，其特征在于: 所述凹陷部位的凹凸結(jié)構(gòu)的厚度比球體表面部位的厚度薄。
5、 如權(quán)利要求4所述的冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，其特征在于: 所述凹陷部位的凹凸結(jié)構(gòu)的厚度為球體表面部位的厚度的1/2。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種冰蓄冷冷卻系統(tǒng)用結(jié)冰球，包括球體及設(shè)置在球體上的注入口，所述球體上，以球體的中心軸為對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)向球體中心凹陷的凹陷部位，所述凹陷部位的深度小于球體半徑。它在球體容器的表面形成凹陷部位，這些凹陷部位的體積是球體全部體積的約10％左右，而且在凹陷部位的側(cè)面形成波形凹凸結(jié)構(gòu)，以此改善結(jié)冰球的熱傳導(dǎo)特性，降低球壁熱阻抗?？梢允菇Y(jié)冰球內(nèi)結(jié)冰液快速結(jié)冰及快速融冰，能夠提高冷凍機(jī)的效率和供冷時(shí)的速應(yīng)性。
文檔編號(hào)F25C5/18GK201081478SQ20072015487
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者姜漢基, 崔璆奭, 金藝花 申請(qǐng)人:金德龍