專利名稱：雙螺旋空心冰柱蓄冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄冷器，特別是涉及一種雙螺旋空心冰柱蓄冷器。
作為中央空調(diào)設(shè)備中蓄冷裝置的蓄冷器，最常見的有冰球式蓄冷器，其殼體為空心球體，其內(nèi)裝有蓄冷介質(zhì)。若干冰球式蓄冷器堆放在蓄冷桶內(nèi)以構(gòu)成中央空調(diào)設(shè)備中的蓄冷裝置，這種冰球式蓄冷器提供的實(shí)心冰球，傳熱效果較差，為了強(qiáng)化球心的傳熱效果，不少發(fā)明者作了許多努力，例如通過球心安裝一個(gè)金屬圓管；為了防止介質(zhì)膨脹時(shí)對(duì)塑料球殼產(chǎn)生的脹力引起的變形和應(yīng)力破壞，在冰球表面制作了不少凹坑，以便吸收冰在膨脹時(shí)的應(yīng)力(見中國(guó)專利公告號(hào)2209308)。盡管如此，對(duì)冰球式蓄冷器來(lái)說(shuō)，冰球在結(jié)冰時(shí)的脹力仍然會(huì)引起冰球變形，容易引起擠壓或破損，而且傳熱效果差。
臺(tái)灣實(shí)用新型第77624號(hào)專利公開了一種外表面帶螺紋凹槽，內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起的冰柱式蓄冷器，這種冰柱式蓄冷器為一塑料制成的空心圓柱桶型殼體，殼體外表面帶有螺紋凹槽，內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起。殼體內(nèi)腔即為蓄冷介質(zhì)的容器，使用時(shí)，殼體內(nèi)腔注入蓄冷介質(zhì)，平行碼放在蓄冷桶內(nèi)構(gòu)成中央空調(diào)設(shè)備中的蓄冷裝置，這種蓄冷器所形成的冰柱為實(shí)心冰柱，其徑向?qū)峋嚯x大，造成其傳熱效果仍然不理想。
本實(shí)用新型目的在于克服上述冰球、冰柱式蓄冷器存在的傳熱效果差以及容易引起擠壓或破損等缺陷，提供一種傳熱效果好的雙螺旋空心冰柱蓄冷器。這種蓄冷器結(jié)冰、融冰速度快，抗壓能力強(qiáng)，而且傳熱效果好，使用壽命長(zhǎng)。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的實(shí)施方案如下本實(shí)用新型提供的雙螺旋空心冰柱蓄冷器是在上述冰柱式蓄冷器基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，即于冰柱式蓄冷器桶型殼體的殼底中心，殼體內(nèi)腔中央增加一個(gè)空心柱芯，柱芯外表面設(shè)置螺紋凹槽，內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起，殼壁上端面外側(cè)高于內(nèi)側(cè)2-3mm。
使用本蓄冷器所形成的冰柱為內(nèi)、外表面均帶有螺紋凹槽的空心冰柱，殼體內(nèi)腔中心的空心圓柱型柱芯，其作用有兩個(gè)，其一是加強(qiáng)殼體的承壓能力，相當(dāng)于在冰柱中心加了一個(gè)支撐，提高了冰柱的抗壓承載能力；其二是縮短冰柱的徑向?qū)峋嚯x，結(jié)冰、融冰速度快，改善整個(gè)蓄冷器的傳熱特性。本實(shí)用新型所形成的雙螺旋冰柱的特點(diǎn)是(1)結(jié)冰時(shí)最大外形不變，不會(huì)擠壓或破損，這是因?yàn)楫?dāng)結(jié)冰體積膨脹時(shí)，軟性凹槽的底部容易往外移而加大容積，外殼受力很?。唤Y(jié)冰后最大外形不變，故不相互擠壓，適于緊密排列；(2)內(nèi)外表面螺紋凹槽不但增加傳熱面積，還增加鹵水行程，可提高進(jìn)出口溫差；(3)鹵水沿內(nèi)外殼體螺紋凹槽旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生層流，因此無(wú)溫層效應(yīng)，任一表面均為迎流面，無(wú)死角，且流速均勻，故真正的熱交換面積最大；(4)內(nèi)外殼體距離短，熱阻小，結(jié)冰融冰速度快。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步描述本實(shí)用新型附


圖1為已有技術(shù)冰柱式蓄冷器結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為中央空調(diào)設(shè)備中蓄冷裝置(實(shí)施例)結(jié)構(gòu)俯視圖。
其中殼壁1 殼底2 內(nèi)腔3 柱芯4
圖1為已有技術(shù)冰柱式蓄冷器殼體結(jié)構(gòu)示意圖。由殼壁1和殼底2組成空心圓柱桶型蓄冷器，殼壁1外表面帶有螺紋凹槽，其內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起，該蓄冷器內(nèi)腔3內(nèi)注入蓄冷介質(zhì)。結(jié)冰時(shí)形成的冰柱為實(shí)心冰柱，傳熱效果不理想。
圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。特征是于殼底2中心，內(nèi)腔3中央設(shè)置一圓柱型空心柱芯4，柱芯4外表面設(shè)有螺紋凹槽，內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起，殼底2為平面殼底，殼壁1上端面外側(cè)高于內(nèi)側(cè)2-3mm。
附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的中央空調(diào)設(shè)備中蓄冷裝置結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)。蓄冷介質(zhì)的殼體是由導(dǎo)熱系數(shù)高，機(jī)械性能好的高密度聚乙烯塑料制成的。殼壁和柱芯外表面均有螺旋形凹槽，殼壁外表面螺紋凹槽為4頭左旋式，螺距為2倍的冰柱高度。芯柱表面螺紋凹槽為2頭左旋式，螺距也是2倍的冰柱高度。殼體中的蓄冷介質(zhì)不充滿，目的是留出結(jié)冰時(shí)的膨脹余量。殼壁外表面螺紋凹槽寬10mm，最深處2mm，芯柱外表面螺紋凹槽寬3mm，最深處1.5mm。所形成的雙螺旋空心冰柱與實(shí)心冰柱相比，本實(shí)用新型相當(dāng)于在實(shí)心冰柱中心線上增加了一個(gè)支撐，使殼體上下方向承壓能力大為加強(qiáng)。同時(shí)介質(zhì)所形成的雙螺旋空心冰柱結(jié)冰時(shí)體積膨脹大約8％，凹槽底部容易往外移而加大容積，因而殼體受壓很小，結(jié)冰后最大外形仍然不變，故不相互擠壓，適于緊密排列，與圓形柱面相比，螺紋凹槽不但增加表面積，即增加傳熱面積，而且增加鹵水行程，從而提高了進(jìn)出口溫差。很明顯，在殼體中心增加了空心芯柱，鹵水由內(nèi)、外殼體流過，縮短了蓄冷介質(zhì)的導(dǎo)熱距離，因而，結(jié)冰、融冰速度快，蓄冷性能好。
本實(shí)用新型在蓄冷桶中的排放也十分方便，為防止鹵水偏流，在三個(gè)冰柱之間，可放一個(gè)φ12左右的小冰柱；在冰柱與殼體之間的空隙中可放置一些φ30左右的中型冰柱。如圖3所示，這種緊密排列方式，可使鹵水自動(dòng)均勻分布無(wú)旁流、短路，無(wú)“無(wú)效冰柱”，結(jié)冰率高，蓄冷效率高。蓄冷器的上端面殼體周邊高出其余部分2-3mm，下端為平面，注介質(zhì)口開在上端面某一部位。
權(quán)利要求1.一種雙螺旋空心冰柱蓄冷器，其殼體為空心圓柱桶型，桶型殼壁外表面有螺紋凹槽，內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起，其特征是于殼底中心，殼體內(nèi)腔中央設(shè)有一圓柱型空心柱芯，柱芯外表面設(shè)有螺紋凹槽，內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起。
2.按權(quán)利要求1所述的雙螺旋空心冰柱蓄冷器，其特征在于殼壁上端面外側(cè)高于內(nèi)側(cè)2-3mm。
3.按權(quán)利要求1所述的雙螺旋空心冰柱蓄冷器，其特征在于殼底為平底。
4.按權(quán)利要求1所述的雙螺旋空心冰柱蓄冷器，其特征在于其材質(zhì)為導(dǎo)熱系數(shù)高，機(jī)械性能好的高密度聚乙烯。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙螺旋空心冰柱蓄冷器,其殼體為空心圓柱桶型,桶型殼壁外表面有螺紋凹槽,內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起,其特征是:于殼底中心,殼體內(nèi)腔中央設(shè)有一圓柱型空心柱芯,柱芯外表面設(shè)有螺紋凹槽,內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于凹槽處為凸起,殼壁上端面外側(cè)高于內(nèi)側(cè)2—3mm,殼底為平面,殼體材質(zhì)為導(dǎo)熱系數(shù)高,機(jī)械性能好的高密度聚乙烯。本實(shí)用新型與已有的冰球和冰柱或蓄冷器相比,結(jié)冰、融冰速度快,抗壓能力強(qiáng),而且傳熱效果好,使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F25B40/02GK2300054SQ9722053
公開日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1997年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月7日
發(fā)明者郭廷瑋, 朱庭英, 張海生, 劉清, 周一欣, 方亞林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院低溫技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心, 張家口市石油機(jī)械廠