CN102374804A - 一种热管式蓄冷装置 - Google Patents

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周根明
周少华
郭霆
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

Abstract

本发明公开了一种热管式蓄冷装置，包括箱体，箱体内由上隔板和下隔板依次分隔为蓄冷换热段、蓄冷段及释冷换热段三个部分，其中所述蓄冷换热段的箱体两侧壁上相向设置有冷冻液进口和冷冻液出口；所述释冷换热段的箱体两侧壁上相向设置有释冷液进口和释冷液出口；所述上隔板和下隔板分别开设有若干相互交错的相等通孔，其中上隔板的通孔中垂直安装有蓄冷热管，下隔板的通孔中垂直安装有释冷热管；所述蓄冷段内还充有蓄冷工质，所述蓄冷段的箱体一侧壁上还开有一与膨胀箱相连通的孔。本发明能大大提高换热效率，减小换热设备体积；将蓄冷和释冷过程在空间上分开，工作互不干扰，可靠性好，并为冷冻液、蓄冷工质和释冷液的选用带来方便和灵活。

Description

一种热管式蓄冷装置
技术领域
本发明属于蓄能技术领域。涉及一种蓄冷装置，具体是涉及一种热管式蓄冷装置。
背景技术
蓄冷技术是蓄能技术的一个分支，主要用于食品冷藏保鲜和空气调节等方面。对于电制冷系统，其主要用途是改善电网的昼夜峰谷差，在夜间用电低谷时，机组运行制冷，将生产的冷量储存起来，在白天用电高峰时将储存的冷量释放出来，这样既可实现“移峰填谷”，调整用电结构，改善电厂发电机组的运行状况，降低燃料消耗，又可保证居民生活和工厂生产的正常用电。蓄冷技术又分为水蓄冷、冰蓄冷等，其中冰蓄冷技术的制冷方式主要有静态制冰和动态制冰两大类，静态制冰有冰盘管式、完全冻结式、冰球式等，动态制冰有制冰滑落式和冰晶式。现有的多数静态制冰方式传热效率低、制冷能力有限、设备体积和占地面积大、设备制造成本和运行成本都比较高。
基于上述问题，专利200620097057.9公开了一种“热管式蓄冰融冰蓄冷装置”，根据其所述结构结合热管工作原理，其实施难度很大，原因之一：其热管贯穿上中下三段，蓄冷过程中热管的蒸发段不能充分利用，释冷过程中热管的冷凝段不能充分利用；原因之二：热管的三段外表面均焊有翅片，又要穿过两块隔板，热管与隔板之间还要密封，加工制作难度极大。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种结构紧凑、工作可靠、制造和运行成本低的热管式蓄冷装置。
为了达到上述目的，本发明实现目的的技术方案是：
一种热管式蓄冷装置，包括箱体1，箱体1内由上隔板5和下隔板7依次分隔为蓄冷换热段2、蓄冷段12及释冷换热段9三个部分，其中所述蓄冷换热段2的箱体1两侧壁上相向设置有冷冻液进口15和冷冻液出口3；所述释冷换热段9的箱体1两侧壁上相向设置有释冷液进口8和释冷液出口11；其特征在于：所述上隔板5和下隔板7分别开设有若干相互交错的相等通孔，其中上隔板5的通孔中垂直安装有蓄冷热管6，下隔板7的通孔中垂直安装有释冷热管10；所述蓄冷段12内还充有蓄冷工质，所述蓄冷段12的箱体1一侧壁上还开有一与膨胀箱13相连通的孔。
所述蓄冷热管6和释冷热管10的安装均采用带密封垫安装座4分别与上隔板5和下隔板7相固定连接。
所述蓄冷热管6位于所述蓄冷换热段2内的一段外表面和所述释冷热管10位于所述释冷换热段9内的一段外表面均分别装有翅片14。
本发明与现有技术相比较，具有以下主要优点和有益效果：
1、采用热管大大提高换热效率，减小换热设备体积；
2、将蓄冷和释冷过程在空间上分开，工作互不干扰，可靠性好并为冷冻液、蓄冷工质和释冷液的选用带来方便和灵活；
3、结构简单，制造成本较低。
附图说明
图1为本发明的一种热管式蓄冷装置构造示意图。
图中：1.箱体；2.蓄冷换热段；3.冷冻液出口；4.带密封垫安装座；5.上隔板；6.蓄冷热管；7.下隔板；8.释冷液进口；9.释冷换热段；10.释冷热管；11.释冷液出口；12.蓄冷段；13.膨胀箱；14.翅片；15.冷冻液进口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种热管式蓄冷装置作进一步说明。
如附图1所示，一种热管式蓄冷装置，箱体1内由上隔板5和下隔板7依次分隔为蓄冷换热段2、蓄冷段12及释冷换热段9三个部分。上隔板5和下隔板7与箱体1采用焊接连接。其中所述蓄冷换热段2的箱体1两侧壁上相向设置有冷冻液进口15和冷冻液出口3，并与制冷机组的冷冻液(如乙二醇)相连；所述释冷换热段9的箱体1两侧壁上相向设置有释冷液进口8和释冷液出口11，并与空调系统的冷媒(如水)相连；所述上隔板5和下隔板7分别开设有若干相互交错的相等通孔，其中上隔板5的通孔中垂直安装有蓄冷热管6，下隔板7的通孔中垂直安装有释冷热管10；安装时，将蓄冷热管6焊有翅片14的一端朝上，冷热管6光管一端套入带密封垫安装座4并固定连接，从上隔板5上平面将蓄冷热管6插入上隔板5通孔中，用螺钉将带密封垫安装座4固定在上隔板5上。将释冷热管10焊有翅片14的一端朝下，释冷热管10光管一端套入带密封垫安装座4并固定连接，从下隔板7的下平面将释冷热管10插入下隔板7通孔中，并用螺钉将带密封垫安装座4固定在下隔板7上；最后连接箱体1上下两端盖板。所述蓄冷段12内充注蒸馏水作为蓄冷工质，所述蓄冷段12的箱体1一侧壁上还开有一与膨胀箱13相连通的孔。
在蓄冷过程中，从制冷机组来的冷冻液由进口15进入蓄冷换热段2，通过蓄冷热管6将蓄冷段12中的蒸馏水的热量带出，温度升高后的冷冻液经出口3返回制冷机。随着循环的进行，蓄冷段的水温度不断降低，当达到水的冰点时便发生相变(开始结冰)，冰层不断加厚直至水全部变为冰，结冰过程中由于体积膨胀将多余的水挤入膨胀箱13。
在释冷过程中，从空调系统出来的冷媒水经入口8进入释冷换热段9，通过释冷热管10将蓄冷段12中冰的冷量带出，温度降低后的冷媒水经出口11返回空调系统。随着循环不断进行，蓄冷段的冰不断升温以释放冷量直至全部融化成水，融化过程中由于体积缩小使膨胀箱13中的水回流补充。
上述两个过程也可同时进行，此时蓄冷装置便是一个蓄热式换热装置。

Claims (3)

1.一种热管式蓄冷装置，包括箱体(1)，箱体(1)内由上隔板(5)和下隔板(7)依次分隔为蓄冷换热段(2)、蓄冷段(12)及释冷换热段(9)三个部分，其中所述蓄冷换热段(2)的箱体(1)两侧壁上相向设置有冷冻液进口(15)和冷冻液出口(3)；所述释冷换热段(9)的箱体(1)两侧壁上相向设置有释冷液进口(8)和释冷液出口(11)；其特征在于：所述上隔板(5)和下隔板(7)分别开设有若干相互交错的相等通孔，其中上隔板(5)的通孔中垂直安装有蓄冷热管(6)，下隔板(7)的通孔中垂直安装有释冷热管(10)；所述蓄冷段(12)内还充有蓄冷工质，所述蓄冷段(12)的箱体(1)一侧壁上还开有一与膨胀箱(13)相连通的孔。
2.根据权利要求1所述的热管式蓄冷装置，其特征在于：所述蓄冷热管(6)和释冷热管(10)的安装均采用带密封垫安装座(4)分别与上隔板(5)和下隔板(7)相固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的热管式蓄冷装置，其特征在于：所述蓄冷热管(6)位于所述蓄冷换热段(2)内的一段外表面和所述释冷热管(10)位于所述释冷换热段(9)内的一段外表面均分别装有翅片(14)。
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