一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種制冰的裝置，更具體地說是涉及一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]將自然界冬季的冷資源儲藏起來，用作天熱時降溫消暑的冷源，或者果蔬冷庫的冷源，是一件環(huán)保節(jié)能、變廢為寶的好事，一直是人們的美好愿望。早古代，就有割取河水、池泊所結(jié)之冰，儲于冰窖之中，待暑熱時取用的記載；現(xiàn)在我國東北地區(qū)仍有冬季從江河采冰，用來窖藏水果的原始做法。最近的三十年中，世界多個國家的科技人員致力于自然冷資源利用的研宄，取得了顯著的成績。(I)以加拿大維格尼奧特(Vigneault)和日本川田(H.Kowara)為代表的層積式制冰系統(tǒng)，其方式是向蓄冰池罐水，當水完全結(jié)冰時再繼續(xù)灌水，使水層層結(jié)冰。這種方式設(shè)計較復(fù)雜、需要冷空氣攝入系統(tǒng)，風機耗電較大，冰的層積厚度受限制，且只能在冷資源豐富的高寒地區(qū)應(yīng)用。(2)以日本堂腰純和中國李里特為代表的箱群式制冰系統(tǒng)。其方式是冷庫內(nèi)均勻擺放一些水箱，由庫外向里通冷風使箱內(nèi)水結(jié)冰，再重新擺放。這種方式原理簡單，但容器搬動不便，風機耗電也較大，建設(shè)成本較大。(3)由中國王世清等提出的熱管蓄冷系統(tǒng)。該方式是在蓄冰池上布置一些熱管，熱管下部為蒸發(fā)端插入水中，上部為冷凝端與冷空氣接觸，進行能量交換。這種方式可以自行制冰，節(jié)約人力，無需風機，但工質(zhì)流速較慢，制冰效率低，不能適應(yīng)大規(guī)模冷資源利用的需要。(4)本人在專利號為ZL201120118617.5的U型通風管制冰蓄冰系統(tǒng)。其方式是在蓄冰池中布置深U型不生銹的金屬通風管，通風管兩端裝有可轉(zhuǎn)向的風帽在空氣中，使進風口迎風，出風口背風，冬季冷風吹進冷風管流進蓄冰池深處，帶走水中熱量，使水受冷沿管壁不斷結(jié)冰。這種方式能自行制冰，能量交換直接，節(jié)省人力和電力，但隨著管壁外層變厚，制冰效率會較低。綜合比較，后三種制冰方式無論是箱式、熱管式或者通風管式，雖然有其各自的原理和特點，但都有一個共同的制約因素:結(jié)冰都離不開冰層的熱傳導(dǎo)過程，而隨著冰層變厚，冰的熱傳導(dǎo)過程必然會變慢，制冰效率也就隨之降低。若讓水在冰面直接結(jié)冰，無需冰層的熱傳導(dǎo)，結(jié)冰效率會大大提高，是一種值得重視的思路，正如第一種制冰方法法的基本原理一樣，但是由于這種方法在具體的設(shè)計上存在不足，所以沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供了一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置，包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池，所述制冰蓄冰池的長邊方向?qū)χ撅L的主風向，制冰蓄冰池的池底和池壁由混凝土制成，所述池底和池壁的內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有平直光滑的隔熱層，制冰蓄冰池的頂端設(shè)置帶有隔熱層的大跨度鋼結(jié)構(gòu)池頂，所述制冰蓄冰池的蓄水水位線與池頂之間形成通風帶，所述池壁的外側(cè)設(shè)置有水泵，水泵的進水管與制冰蓄冰池底部相通，水泵的出水管與制冰蓄冰池的頂部相通，所述出水管的出水口設(shè)置有花灑噴頭。
[0005]上述方案中，為防止噴水結(jié)束后水管內(nèi)部存留積水結(jié)冰，所述出水管伸進制冰蓄冰池的頂部的一段傾斜設(shè)置，內(nèi)高外低，所述花灑噴頭端高于出水管的伸進端。
[0006]上述方案中，為防止冰層粘結(jié)在池壁上不易下降，所述制冰蓄冰池內(nèi)的水位線處的四周池壁內(nèi)表面向池壁內(nèi)側(cè)凸出加厚層，所述加厚層繞池壁行成一個環(huán)形的加厚層帶，加厚層的內(nèi)表面設(shè)置有防粘材料。
[0007]該利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0008]直接利用冬季冷風作為冷源和動力，冷風直吹水面自行制冰，裝置設(shè)計簡單，易于操作，既可提高制冰效率，又可減少人力和能源消耗，降低成本，也不會造成環(huán)境污染。
【附圖說明】
[0009]附圖是本實用新型利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1.制冰蓄冰池，2.池底，3.進水管，4.水泵，5.池壁，6.隔熱層，7.花灑噴頭，8.通風帶，9.池頂，10.出水管，11.新冰層，12.隔熱層，13.加厚層，14.舊冰層，15.水位線。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖與具體實施例對本實用新型利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置作進一步的描述:
[0012]附圖是本實用新型利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，該利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置，包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池1，制冰蓄冰池I的長邊方向?qū)χ撅L的主風向，制冰蓄冰池I的池底2和池壁5由混凝土制成，池底2和池壁5的內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有平直光滑的隔熱層12，制冰蓄冰池I的頂端設(shè)置帶有隔熱層6的大跨度鋼結(jié)構(gòu)池頂9，避免因戶外白天太陽直射導(dǎo)致已制好的冰面融化而厚度減小的損失，制冰蓄冰池I的蓄水水位線15與池頂9之間形成通風帶8，自然風可由通風帶8直接吹進制冰蓄冰池I內(nèi)，池壁5的外側(cè)設(shè)置有水泵4，水泵4的進水管3與制冰蓄冰池I底部相通，水泵4的出水管10與制冰蓄冰池I的頂部相通，出水管10的出水口設(shè)置有花灑噴頭7。在出水管10伸進制冰蓄冰池I的頂部通風帶8的一段傾斜設(shè)置，內(nèi)高外低，花灑噴頭7端高于出水管10的伸進端，防止噴水結(jié)束后水管內(nèi)部存留積水結(jié)冰。為防止冰層粘結(jié)在池壁5的隔熱層12上不易下降，制冰蓄冰池I內(nèi)的水位線處的四周池壁內(nèi)表面向池壁內(nèi)側(cè)凸出加厚層13，加厚層13繞池壁5行成一個環(huán)形的加厚層帶，加厚層13的內(nèi)表面設(shè)置有防粘材料。因此結(jié)冰面積總是小于制冰蓄冰池I的橫截面積，保證了冰層不會卡在蓄冰池中間，能順利下落。
[0013]冬季，制冰蓄冰池I中的蓄水達到預(yù)定水位線，冷風從通風帶8吹進制冰蓄冰池1，水面遇冷開始結(jié)冰，待水面全部結(jié)冰后，冰下的水通過可控噴水系統(tǒng)在冰面上均勻薄噴一層，冷風直吹水面直至再次結(jié)冰，形成新冰層11。新冰層11和老冰層14隨著水泵4的向外抽水，其位置隨著水位線15下移。如此循環(huán)持續(xù)操作，冰下的水量逐漸減少，冰層不斷增厚，冰面尚度基本不變，冷風總是可以直吹冰面上的水來制冰，最終池內(nèi)完全結(jié)冰。制冰完成后，冰面、屋面及其余地上暴露部分用輕質(zhì)絕熱材料嚴密覆蓋以絕熱。
[0014]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置，其特征在于:包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池，所述制冰蓄冰池的長邊方向?qū)χ撅L的主風向，制冰蓄冰池的池底和池壁由混凝土制成，所述池底和池壁的內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有平直光滑的隔熱層，制冰蓄冰池的頂端設(shè)置帶有隔熱層的大跨度鋼結(jié)構(gòu)池頂，所述制冰蓄冰池的蓄水水位線與池頂之間形成通風帶，所述池壁的外側(cè)設(shè)置有水泵，水泵的進水管與制冰蓄冰池底部相通，水泵的出水管與制冰蓄冰池的頂部相通，所述出水管的出水口設(shè)置有花灑噴頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置，其特征在于:所述出水管伸進制冰蓄冰池的頂部的一段傾斜設(shè)置，內(nèi)高外低，所述花灑噴頭端高于出水管的伸進端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置，其特征在于:所述制冰蓄冰池內(nèi)的水位線處的四周池壁內(nèi)表面向池壁內(nèi)側(cè)凸出加厚層，所述加厚層繞池壁行成一個環(huán)形的加厚層帶，加厚層的內(nèi)表面設(shè)置有防粘材料。
【專利摘要】本實用新型提供了一種利用冬季冷風在非自然水域制冰蓄冰的裝置，包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池，所述制冰蓄冰池的長邊方向?qū)χ撅L的主風向，制冰蓄冰池的池底和池壁由混凝土制成，所述池底和池壁的內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有平直光滑的隔熱層，制冰蓄冰池的頂端設(shè)置帶有隔熱層的大跨度鋼結(jié)構(gòu)池頂，所述制冰蓄冰池的蓄水水位線與池頂之間形成通風帶，所述池壁的外側(cè)設(shè)置有水泵，水泵的進水管與制冰蓄冰池底部相通，水泵的出水管與制冰蓄冰池的頂部相通，所述出水管的出水口設(shè)置有花灑噴頭。該裝置設(shè)計簡單，易于操作，既可提高制冰效率，又可減少人力和能源消耗，降低成本，也不會造成環(huán)境污染。
【IPC分類】F25C1-02
【公開號】CN204612284
【申請?zhí)枴緾N201520312392
【發(fā)明人】唐安虎
【申請人】唐安虎
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月8日