專利名稱：小型化二元冰發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型制冷蓄冷裝置，尤其涉及小型化二元冰發(fā)生器。
背景技術(shù)：
二元冰是一種具有相當(dāng)前途的供冷介質(zhì)。近年來(lái)，二元冰(或稱為冰漿，Ice Slurry)的制作研究與應(yīng)用越來(lái)越引起制冰界的注重。二元冰通常是由直徑為50 100 μ m 的冰晶顆粒與水構(gòu)成的混合物，它的優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)性好，可用泵進(jìn)行輸送，由于在制冰過(guò)程中 固體傳熱面上無(wú)冰層產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)完全流動(dòng)換熱，因此制冰過(guò)程傳熱系數(shù)大，傳熱溫差小，系 統(tǒng)的COP提高較明顯。由于二元冰冰晶顆粒很小，因此可以達(dá)到很高的冰表面積，若用二元 冰進(jìn)行冰蓄冷，無(wú)疑可使冰蓄冷技術(shù)更為經(jīng)濟(jì)有效，不但能夠?qū)崿F(xiàn)制冰熱力效率高，而且還 可以實(shí)現(xiàn)較小的融冰溫差和很高的融冰速率。二元冰除適合于冰蓄冷空調(diào)外，還可以使許 多化工或其它行業(yè)里略高于0°C的用冷場(chǎng)合也能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模冰蓄冷。然而，運(yùn)輸小批量水 產(chǎn)品、親魚(yú)、魚(yú)卵等，若采用大型二元冰設(shè)備往往過(guò)于浪費(fèi)，因此，新型的適合小批量運(yùn)輸?shù)?二元冰制冷裝置的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)提供一種噪音小、結(jié)構(gòu)新穎緊湊、產(chǎn)生冰晶顆粒 小、能連續(xù)形成二元冰冰漿的小型化二元冰發(fā)生器。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為小型化二元冰發(fā)生器，包括經(jīng)管 道依次相連并形成回路泵、制冷管、換熱裝置、儲(chǔ)液箱，并且管道的管路內(nèi)部具有冰漿液，其 中換熱裝置為螺旋降溫器；螺旋降溫器與儲(chǔ)冰箱相連；儲(chǔ)冰箱與螺旋降溫器相接觸的部 分的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋刮刀；螺旋刮刀經(jīng)傳動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)相連；儲(chǔ)冰箱內(nèi)裝有冰漿液。采用上 述結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)冰箱與螺旋降溫器相接觸的部分由于溫度較低，會(huì)不斷析出冰晶，經(jīng)電機(jī)帶動(dòng)旋 轉(zhuǎn)的螺旋刮刀掛下后懸浮在冰漿液內(nèi)，連續(xù)形成二元冰。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括螺旋刮刀具有至少兩把呈輻射狀排布 的刮刀片；刮刀片制有刀口和與刀口位置相反的尖銳的整流角；刮刀片的刀體呈圓弧形。 圓弧形刮刀片能減小噪音。旋轉(zhuǎn)的螺旋刮刀表面由于局部真空而產(chǎn)生氣泡，當(dāng)這些氣泡破 裂時(shí)就產(chǎn)生噪聲。本設(shè)計(jì)能使產(chǎn)生的氣泡沿著圓弧形刮刀片移向整流角，使得氣泡聚集變 大，減少氣泡數(shù)量，而大氣泡不易破裂，在水中恢復(fù)非真空狀態(tài)后又會(huì)變小消失。制冷管為套管結(jié)構(gòu)，并且該套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)管與外管之間具有用于熱交換的低溫?zé)?交換液，并且低溫?zé)峤粨Q液的冰點(diǎn)低于冰漿液的冰點(diǎn)；制冷管的外側(cè)設(shè)有半導(dǎo)體制冷片。半 導(dǎo)體制冷片經(jīng)低溫?zé)峤粨Q液與冰漿液交換熱量，因此該過(guò)程中低溫?zé)峤粨Q液不應(yīng)過(guò)冷而凝 固，故采用冰點(diǎn)更低的低溫?zé)峤粨Q液。螺旋降溫器的內(nèi)部空腔為螺旋結(jié)構(gòu)；冰漿液自外部螺旋向內(nèi)側(cè)流動(dòng)，并經(jīng)螺旋降 溫器中心制有的通孔流出。采用螺旋結(jié)構(gòu)并使冰漿液自外部螺旋向內(nèi)側(cè)流動(dòng)能使得儲(chǔ)冰箱 與螺旋降溫器相接觸的部分的外側(cè)更容易結(jié)冰，使得相應(yīng)螺旋刮刀的刀口充分起到刮冰的3作用，而相對(duì)中心的位置由于沒(méi)有刀口，因此當(dāng)已經(jīng)在外側(cè)完成換熱的冰漿液流經(jīng)中心位 置時(shí)溫度已經(jīng)開(kāi)始升高，產(chǎn)生冰顆粒的機(jī)會(huì)就較少，可防止產(chǎn)生較大的并顆粒。冰漿液含有純凈水和占純凈水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 1 %至0. 4%的納米顆粒，作為冰晶凝 結(jié)的核心。冰漿液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%至50%的丙三醇水溶液；低溫?zé)峤粨Q液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%至66%的丙三醇水溶液；冰漿液的丙三醇濃度低于低溫?zé)峤粨Q液的丙三醇濃度。電動(dòng)機(jī)固定設(shè)置在儲(chǔ)冰箱上方。由于本發(fā)明小型化二元冰發(fā)生器采用了具有小型化二元冰發(fā)生器，包括經(jīng)管道依 次相連并形成回路泵、制冷管、換熱裝置、儲(chǔ)液箱，并且管道的管路內(nèi)部具有冰漿液，其中 換熱裝置為螺旋降溫器；螺旋降溫器與儲(chǔ)冰箱相連；儲(chǔ)冰箱與螺旋降溫器相接觸的部分的 內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋刮刀；螺旋刮刀經(jīng)傳動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)相連；儲(chǔ)冰箱內(nèi)裝有冰漿液。采用上述結(jié) 構(gòu)，儲(chǔ)冰箱與螺旋降溫器相接觸的部分由于溫度較低，會(huì)不斷析出冰晶，經(jīng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的 螺旋刮刀掛下后懸浮在冰漿液內(nèi)，能連續(xù)形成二元冰。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例管路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例螺旋降溫器剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例螺旋刮刀主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例制冷管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明泵1、制冷管2、半導(dǎo)體制冷片加、低溫?zé)峤粨Q液2b、儲(chǔ)冰箱3、電動(dòng) 機(jī)31、傳動(dòng)軸31a、螺旋降溫器32、儲(chǔ)液箱4、螺旋刮刀5、中心軸51、刮刀片52、刀口 52a、整 流角52b、冰漿液6。實(shí)施例參照?qǐng)D1至圖4，小型化二元冰發(fā)生器，包括經(jīng)管道依次相連并形成回路 泵1、制冷管2、換熱裝置、儲(chǔ)液箱4，并且管道的管路內(nèi)部具有冰漿液6，其中換熱裝置為螺 旋降溫器32 ；螺旋降溫器32與儲(chǔ)冰箱3相連；儲(chǔ)冰箱3與螺旋降溫器32相接觸的部分的內(nèi) 側(cè)設(shè)有螺旋刮刀5 ；螺旋刮刀5經(jīng)傳動(dòng)軸31a與電動(dòng)機(jī)31相連；儲(chǔ)冰箱3內(nèi)裝有冰漿液6。 采用上述結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)冰箱3與螺旋降溫器32相接觸的部分由于溫度較低，會(huì)不斷析出冰晶，經(jīng) 電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺旋刮刀5掛下后懸浮在冰漿液6內(nèi)，形成二元冰。螺旋刮刀5具有至少兩把呈輻射狀排布的刮刀片52 ；刮刀片52制有刀口 5 和與 刀口 5 位置相反的尖銳的整流角52b ；刮刀片52的刀體呈圓弧形。圓弧形刮刀片52能 減小噪音。旋轉(zhuǎn)的螺旋刮刀5表面由于局部真空而產(chǎn)生氣泡，當(dāng)這些氣泡破裂時(shí)就產(chǎn)生噪 聲。本設(shè)計(jì)能使產(chǎn)生的氣泡沿著圓弧形刮刀片52移向整流角52b，使得氣泡聚集變大，減少 氣泡數(shù)量，而大氣泡不易破裂，在水中恢復(fù)非真空狀態(tài)后又會(huì)變小消失。制冷管2為套管結(jié)構(gòu)，并且該套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)管與外管之間具有用于熱交換的低溫 熱交換液2b，并且低溫?zé)峤粨Q液2b的冰點(diǎn)低于冰漿液6的冰點(diǎn)；制冷管2的外側(cè)設(shè)有半導(dǎo) 體制冷片2a。半導(dǎo)體制冷片加經(jīng)低溫?zé)峤粨Q液2b與冰漿液6交換熱量，因此該過(guò)程中低溫?zé)峤粨Q液2b不應(yīng)過(guò)冷而凝固，故采用冰點(diǎn)更低的低溫?zé)峤粨Q液2b。螺旋降溫器32的內(nèi)部空腔為螺旋結(jié)構(gòu)；冰漿液6自外部螺旋向內(nèi)側(cè)流動(dòng)，并經(jīng)螺 旋降溫器32中心制有的通孔流出。采用螺旋結(jié)構(gòu)并使冰漿液6自外部螺旋向內(nèi)側(cè)流動(dòng)能 使得儲(chǔ)冰箱3與螺旋降溫器32相接觸的部分的外側(cè)更容易結(jié)冰，使得相應(yīng)螺旋刮刀5的刀 口 5 充分起到刮冰的作用，而相對(duì)中心的位置由于沒(méi)有刀口 52a，因此當(dāng)已經(jīng)在外側(cè)完成 換熱的冰漿液6流經(jīng)中心位置時(shí)溫度已經(jīng)開(kāi)始升高，產(chǎn)生冰顆粒的機(jī)會(huì)就較少，可防止產(chǎn) 生較大的并顆粒。冰漿液6含有純凈水和占純凈水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 1 %至0. 4%的納米顆粒。本實(shí)施例 優(yōu)選納米二氧化硅顆粒，質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 3%，作為冰晶凝結(jié)的核心。冰漿液6為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%至50%的丙三醇水溶液；低溫?zé)峤粨Q液2b為質(zhì)量分 數(shù)為20%至66%的丙三醇水溶液；冰漿液6的丙三醇濃度低于低溫?zé)峤粨Q液2b的丙三醇 濃度。本實(shí)施例優(yōu)選冰漿液6為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的丙三醇水溶液，低溫?zé)峤粨Q液2b為質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為66%的丙三醇水溶液。電動(dòng)機(jī)31固定設(shè)置在儲(chǔ)冰箱3上方。盡管已結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠?qū)υ谶@里列出的主題實(shí)施各種改 變、同等物的置換和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所提出的權(quán)利要求限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.小型化二元冰發(fā)生器，包括經(jīng)管道依次相連并形成回路泵(1)、制冷管O)、換熱裝 置、儲(chǔ)液箱G)，并且管道的管路內(nèi)部具有冰漿液(6)，其特征是所述的換熱裝置為螺旋降 溫器(3 ；所述的螺旋降溫器(3 與儲(chǔ)冰箱(3)相連；所述的儲(chǔ)冰箱(3)與所述的螺旋降 溫器(32)相接觸的部分的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋刮刀(5)；所述的螺旋刮刀(5)經(jīng)傳動(dòng)軸(31a)與 電動(dòng)機(jī)(31)相連；所述的儲(chǔ)冰箱(3)內(nèi)裝有冰漿液(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化二元冰發(fā)生器，其特征是所述的螺旋刮刀( 具有 至少兩把呈輻射狀排布的刮刀片(52)；所述的刮刀片(52)制有刀口(52a)和與刀口(52a) 位置相反的尖銳的整流角(52b)；所述的刮刀片(52)的刀體呈圓弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化二元冰發(fā)生器，其特征是所述的制冷管O)為套管 結(jié)構(gòu)，并且該套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)管與外管之間具有用于熱交換的低溫?zé)峤粨Q液(2b)，并且所述 的低溫?zé)峤粨Q液Ob)的冰點(diǎn)低于所述的冰漿液(6)的冰點(diǎn)；所述的制冷管( 的外側(cè)設(shè)有 半導(dǎo)體制冷片Oa)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化二元冰發(fā)生器，其特征是所述的螺旋降溫器(32)的 內(nèi)部空腔為螺旋結(jié)構(gòu)；所述的冰漿液(6)自外部螺旋向內(nèi)側(cè)流動(dòng)，并經(jīng)所述的螺旋降溫器 (32)中心制有的通孔流出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化二元冰發(fā)生器，其特征是所述的冰漿液(6)含有純 凈水和占純凈水質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 至0. 4%的納米顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化二元冰發(fā)生器，其特征是所述的冰漿液(6)為質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為10%至50%的丙三醇水溶液；所述的低溫?zé)峤粨Q液Ob)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%至66% 的丙三醇水溶液；所述的冰漿液(6)的丙三醇濃度低于所述的低溫?zé)峤粨Q液Ob)的丙三醇 濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化二元冰發(fā)生器，其特征是所述的電動(dòng)機(jī)(31)固定設(shè) 置在所述的儲(chǔ)冰箱C3)上方。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了小型化二元冰發(fā)生器，包括經(jīng)管道依次相連并形成回路泵、制冷管、換熱裝置、儲(chǔ)液箱，并且管道的管路內(nèi)部具有冰漿液，其中換熱裝置為螺旋降溫器；螺旋降溫器與儲(chǔ)冰箱相連；儲(chǔ)冰箱與螺旋降溫器相接觸的部分的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋刮刀；螺旋刮刀經(jīng)傳動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)相連；儲(chǔ)冰箱內(nèi)裝有冰漿液。采用上述結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)冰箱與螺旋降溫器相接觸的部分由于溫度較低，會(huì)不斷析出冰晶，經(jīng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺旋刮刀掛下后懸浮在冰漿液內(nèi)，連續(xù)形成二元冰。
文檔編號(hào)F25C1/00GK102052813SQ20101060780
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者徐佳晶, 徐梅英, 羅紅宇 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院