CN112594808A - 基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组 - Google Patents

基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组 Download PDF

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Abstract

本申请涉及空调设备辅助节能环保装置的领域，尤其是涉及基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其包括制流态冰回路和供冷回路，其中，所述制流态冰回路包括储冰槽和安装于所述储冰槽出料端上的流量控制阀，所述供冷回路包括若干个空调末端以及设置有所述空调末端中的用于热交换的管道，所述储冰槽中设置有用于在排放流态冰时减少流态冰中的结块的辅助导流结构，所述辅助导流结构靠近所述流量控制阀；所述管道中设置有用于使冰粒在管道中停留并全部融解的滞留结构。本申请具有减少流态冰排放到混合池的过程中出现堵塞现象，提高冰粒在供冷回路中的利用率的效果，同时具有低碳、环保又节能的优点。

Description

基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组
技术领域
本申请涉及空调设备辅助节能环保装置的领域，尤其是涉及基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组。
背景技术
随着社会发展与人民生活水平的不断提高，城市电力消耗大幅增长，特别是高峰电力负荷增长过快，导致高峰时段电力短缺现象频频发生，而低谷电力却富余。因此，电网的″移峰填谷″是亟待解决的问题。而作为人居环境保障的空调系统，其电力负荷一般集中于电力高峰时段，而低谷时段用电甚少，空调用电对城市电网具有很大的削峰填谷的潜力。随着电力需求侧峰谷电价政策的实施，冰蓄冷空调机组得到了快速的发展，冰蓄冷空调机组具有低碳、环保又节能的优点。
例如，授权公告号为CN101699178B的中国专利公开了一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，包括制流态冰回路和供冷回路；制流态冰回路包括制冰机、碎冰桶、一号泵、储冰槽、流量控制阀、混合池、二号泵及其相关连接管路；供冷回路包括混合池、三号泵、第一空调末端、第n空调末端及其相关连接管路。
针对上述中的相关技术，发明人认为由于储冰槽中存放的是冰粒和少量水混合的流态冰，在存放过程中容易结块，从而导致流态冰排放到混合池的过程中时容易出现堵塞现象；另外，流态冰中的冰粒在供冷回路中不能够很好的完全融解，少量冰粒重新回流到混合池中，降低了冰粒的利用率，造成冷量的浪费。
发明内容
为了减少流态冰排放到混合池的过程中出现堵塞现象，提高冰粒在供冷回路中的利用率，本申请提供一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组。
本申请提供的一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组采用如下的技术方案：
一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，包括制流态冰回路和供冷回路，其中，所述制流态冰回路包括储冰槽和安装于所述储冰槽出料端上的流量控制阀，所述供冷回路包括若干个空调末端以及设置有所述空调末端中的用于热交换的管道，所述储冰槽中设置有用于在排放流态冰时减少流态冰中的结块的辅助导流结构，所述辅助导流结构靠近所述流量控制阀；所述管道中设置有用于使冰粒在管道中停留并全部融解的滞留结构。
通过采用上述技术方案，制流态冰回路中，当要向储冰槽下一环节中加入流态冰时，打开流量控制阀，同时，启动辅助导流结构，辅助导流结构对结块的流态冰进行破碎，从而确保流态冰可以顺利顺出；流态冰利用管道流过空调末端，在通过的过程中，利用滞留结构将未完全融解的冰粒进行阻挡，被阻挡的冰粒持续进行热交换，直至融化为水后排出，如此，减少流态冰排放到混合池的过程中出现堵塞现象，提高冰粒在供冷回路中的利用率。
优选的，所述辅助导流结构包括设置于所述储冰槽出料端中的搅拌轴，所述搅拌轴上设置有若干个破碎叶片，所述搅拌轴通过驱动结构驱动。
通过采用上述技术方案，启动驱动结构，从而驱动搅拌轴带动破碎叶片对结块的冰粒进行破碎，如此，结构简单，操作便捷。
优选的，所述滞留结构包括若干个沿所述管道长度方向设置的间隔排列的半圆片，若干个所述半圆片均位于所述空调末端中，所述半圆片靠近所述管道上侧壁。
通过采用上述技术方案，当流态冰流过时，利用半圆片将浮于水面的冰粒滞留在半圆片与连接管之间，直至在热交换过程中冰粒完全消融化为水后排出，如此，即可有效提高冰粒的利用率。
优选的，所述储冰槽的出料端中设置有固定杆，所述搅拌轴转动连接于所述固定杆上，所述驱动结构包括设置于所述储冰槽的出料端外侧壁上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿并伸入所述储冰槽的内部，所述驱动电机的输出轴上设置有第一锥齿轮，所述搅拌轴上设置有与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。
通过采用上述技术方案，启动驱动电机，驱动电机的输出轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，从而带动搅拌轴在固定杆和稳定杆上转动，搅拌轴带动破碎叶片转动，从而对结块的冰粒进行破碎处理。
优选的，所述储冰槽的出料端还设置有稳定杆，所述搅拌轴转动连接于所述稳定杆上。
通过采用上述技术方案，稳定杆的设置可以配合固定杆对搅拌轴进一步稳固，使得搅拌轴在转动时更加稳定，提高设备的可靠性。
优选的，所述滞留结构包括连接管，所述连接管的截面呈半圆环状，所述连接管的外侧壁连接于所述管道的内侧壁，所述半圆片连接于所述连接管的内侧壁上，所述管道包括位于所述空调末端中的固定管和与所述固定管对接的用于通入流态冰的活动管，所述固定管和所述活动管可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，将活动管和固定管拆卸分离后，通过将连接管将半圆片从固定管中取出，如此可以方便前期安装和后期维修工作的进行。
优选的，若干个所述半圆片偏向远离所述活动管的一侧，其中最靠近所述活动管一个所述半圆片与所述空调末端靠近所述活动管的侧壁之间存在一段距离。
通过采用上述技术方案，若干个半圆片偏向远离活动管的一侧，其中最靠近活动管一个半圆片与空调末端靠近活动管的侧壁之间存在一段距离的设置，主要是防止最靠近活动管的半圆片阻挡的冰粒超出空调末端而无法与空调末端进行热交换，从而可能导致堵塞固定管的现象发生。
优选的，所述半圆片远离所述连接管的一侧还设置有半圆过滤网。
通过采用上述技术方案，半圆过滤网的设置一方面可以对连接杆起到一定的支撑作用，另一方面可以将减低冰粒的流速，确保冰粒在流出固定管中时可以完全融化。
优选的，所述固定管和所述活动管的外侧壁上分别设置有连接环，两个所述连接环的外侧设置有两个锁定半环，所述锁定半环的截面呈U型，所述锁定半环的两端外侧设置有锁定板，两个所述锁定半环罩设于两个所述连接环上，相邻两个锁定板之间通过锁定件锁定。
通过采用上述技术方案，通过将活动管和固定管拼接在一起，使得两个连接环互相靠近贴合，然后将两个锁定半环罩设到连接环上并通过锁定件将相邻的连接锁定板锁定，如此，操作简单，且锁定状态稳定可靠。
优选的，两个所述连接环的外侧壁均设置有第一斜面，两个所述第一斜面远离所述固定管的一侧互相靠近，两个所述第一斜面靠近所述固定管的一侧互相远离，所述锁定半环的内侧壁设置有与所述第一斜面倾斜角度相同的第二斜面。
通过采用上述技术方案，通过第一斜面和第二斜面的配合，一方面可以快速的将锁定半环扣接到两个连接环上，另一方面配合螺栓螺母，在锁紧螺栓的过程中，两个锁定半环互相靠近，从而进一步加强了活动管与固定管之间的紧密性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.制流态冰回路中，当要向储冰槽下一环节中加入流态冰时，打开流量控制阀，同时，启动辅助导流结构，辅助导流结构对结块的流态冰进行破碎，从而确保流态冰可以顺利顺出；流态冰利用管道流过空调末端，在通过的过程中，利用滞留结构将未完全融解的冰粒进行阻挡，被阻挡的冰粒持续进行热交换，直至融化为水后排出，如此，减少流态冰排放到混合池的过程中出现堵塞现象，提高冰粒在供冷回路中的利用率；
2.若干个半圆片偏向远离活动管的一侧，其中最靠近活动管一个半圆片与空调末端靠近活动管的侧壁之间存在一段距离的设置，主要是防止最靠近活动管的半圆片阻挡的冰粒超出空调末端而无法与空调末端进行热交换，从而可能导致堵塞固定管的现象发生。；
3.半圆过滤网的设置一方面可以对连接杆起到一定的支撑作用，另一方面可以将减低冰粒的流速，确保冰粒在流出固定管中时可以完全融化。。
附图说明
图1是本申请一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组的实施例的流程示意图。
图2是本申请一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组的实施例中储冰槽的内部结构示意图。
图3是本申请一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组的实施例中空调末端以及管道的结构示意图。
图4是本申请一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组的实施例中管道的分解结构示意图。
附图标记说明：1、制冰机；2、碎冰桶；3、一号泵；4、储冰槽；41、安装管；42、固定杆；43、搅拌轴；431、破碎叶片；432、第二锥齿轮；44、稳定杆；45、驱动电机；451、第一锥齿轮；5、流量控制阀；6、混合池；7、二号泵；8、空调末端；81、固定管；82、活动管；83、连接环；831、第一斜面；84、密封垫；841、容纳槽；85、锁定半环；851、锁定板；852、第二斜面；86、螺栓；861、螺母；87、连接管；871、卡接半环；88、半圆片；89、半圆过滤网；9、三号泵。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组。参照图1和图2，基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组包括制流态冰回路和供冷回路，制流态冰回路依次包括制冰机1、碎冰桶2、一号泵3、储冰槽4、流量控制阀5、混合池6、二号泵7及其相关连接通管，其中，流量控制阀5安装于储冰槽4的出料端。
参照图2，储冰槽4中设置有用于在排放流态冰时减少流态冰中的结块的辅助导流结构，辅助导流结构靠近流量控制阀5。具体的，储冰槽4竖直设置，储冰槽4的下端呈斗状设置并在最低处连通有安装管41，安装管41竖直设置，流量控制阀5连接于安装管41的下端，辅助导流结构安装于安装管41上。
参照图2，辅助导流结构包括设置于安装管41中的固定杆42，固定杆42水平设置且固定杆42沿安装管41的径向方向设置。固定杆42上转动连接有搅拌轴43，搅拌轴43竖直设置，且搅拌轴43连接于固定杆42的中部位置处，搅拌轴43从安装管41中贯穿并伸入到储冰槽4中，搅拌轴43上设置有若干个破碎叶片431，搅拌轴43通过驱动结构驱动。
参照图2，同时，为了提高搅拌轴43在转动时的稳定性，在安装管41中还设置有稳定杆44，稳定杆44与固定杆42互相平行，稳定杆44位于固定杆42的下方，搅拌轴43的下端转动连接于稳定杆44的中部位置处。具体的，驱动结构包括设置于安装管41外侧壁上的驱动电机45，驱动电机45水平设置，驱动电机45的输出轴水平贯穿安装管41并伸入安装管41的内部，驱动电机45与安装管41的外侧壁之间还可以设置密封垫84（图中未示出），从而提高驱动电机45的输出轴穿过安装管41处的密封性，减少渗水现象的发生。驱动电机45的输出轴上设置有位于安装管41内部的第一锥齿轮451，搅拌轴43上设置有第二锥齿轮432，第二锥齿轮432位于稳定杆44和固定杆42之间，第一锥齿轮451与第二锥齿轮432互相啮合。
参照图2，工作时，驱动电机45的输出轴带动第一锥齿轮451转动，第一锥齿轮451带动第二锥齿轮432转动，从而带动搅拌轴43在固定杆42和稳定杆44上转动，搅拌轴43带动破碎叶片431转动，从而对结块的冰粒进行破碎处理，进而减少流态冰排放到混合池6的过程中出现堵塞现象。
参照图1和图3，供冷回路混合池6、三号泵9、若干个与混合池6并联连通的空调末端8及其相关连接通管，其中，空调末端8中设置有用于通入流态冰以热交换的管道，管道包括位于空调末端8中的固定管81和与固定管81对接的用于通入流态冰的活动管82，固定管81和活动管82之间可拆卸连接，固定管81和活动管82水平设置。
参照图3和图4，具体的，固定管81和活动管82的外侧壁上分别设置有连接环83，两个连接环83分别位于活动管82和固定管81的端部，固定管81与活动管82接通时，两个连接环83相抵接，两个连接环83之间夹持有密封环，通过密封环提高活动管82与固定管81之间的密封性。同时，在两个连接环83的外侧壁均设置有第一斜面831，两个第一斜面831远离固定管81的一侧互相靠近，两个第一斜面831靠近固定管81的一侧互相远离。
参照图3和图4，两个连接环83的外侧设置有两个锁定半环85，锁定半环85的截面呈U型，锁定半环85的两端外侧均设置有锁定板851，两个锁定半环85罩设于两个连接环83上，相邻两个锁定板851之间通过锁定件锁定，在本实施例中，锁定件为螺栓86，螺栓86穿过相邻两个锁定板851后配合螺母861锁定。同时，在锁定半环85的内侧壁设置有与第一斜面831倾斜角度相同的第二斜面852，通过第一斜面831和第二斜面852的配合，一方面可以快速的将锁定半环85扣接到两个连接环83上，另一方面配合螺栓86螺母861，在锁紧螺栓86的过程中，两个锁定半环85互相靠近，从而进一步加强了活动管82与固定管81之间的紧密性。
参照图4，固定管81中设置有用于使冰粒在管道中停留并全部融解的滞留结构。具体的，滞留结构包括连接管87，连接管87的截面呈半圆环状，连接管87侧面的开口朝向空调末端8的下端，连接管87的外侧壁贴合于管道的内侧壁，同时，在连接管87靠近活动管82的一端的外侧壁上设置有卡接半环871，对应的，在密封垫84上设置有用于容纳卡接半环871的容纳槽841，安装时，将卡接半环871容置于容纳槽841中，在将密封垫84夹持到两个连接环83之间夹紧，从而固定好连接管87，提高连接管87的稳定性。
参照图4，连接管87的内侧壁设置有若干个半圆片88，若干个半圆片88沿固定管81的长度方向均匀间隔排列，若干个半圆片88均位于空调末端8中，在本实施例中，半圆片88的数量可以为三个，根据实际工况可以调整半圆片88的数量。同时，在每个半圆片88远离连接管87的一侧还设置有半圆过滤网89，半圆过滤网89与半圆片88固定连接，在本实施例中，半圆片88和半圆过滤网89均倾斜设置，相连接的半圆片88和半圆过滤网89中，半圆片88更靠近活动管82。
参照图3和图4，如此，当流态冰流过固定管81时，利用半圆片88将浮于水面的冰粒滞留在半圆片88与连接管87之间，直至在热交换过程中冰粒完全消融化为水后排出；当第一个半圆片88阻挡满冰粒后，冰粒通过第一个半圆过滤网89后被后一个半圆片88阻挡即可，而半圆过滤网89一方面可以对连接杆起到一定的支撑作用，另一方面可以将减低冰粒的流速，确保冰粒在流出固定管81中时可以完全融化。
参照图3和图4，同时，三个半圆片88以及对应的半圆过滤网89偏向远离活动管82的一侧，其中最靠近活动管82一个半圆片88与空调末端8靠近活动管82的侧壁之间存在一段距离，如此，主要是防止最靠近活动管82的半圆片88阻挡的冰粒超出空调末端8而无法与空调末端8进行热交换，从而可能导致堵塞固定管81的现象发生。
本申请实施例一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组的实施原理为：制流态冰回路中，制作好的冰块经过粉碎后来到储冰槽4中，当要向混合池6中加入流态冰时，打开流量控制阀5，同时，启动驱动电机45，驱动电机45驱动搅拌轴43带动破碎叶片431对结块的流态冰进行破碎，从而确保流态冰可以顺利顺出；流态冰从混合池6中利用管道流过空调末端8，在通过连接管87时，利用半圆片88对冰粒进行阻挡，被阻挡的冰粒持续进行热交换，直至融化为水后排出。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，包括制流态冰回路和供冷回路，其中，所述制流态冰回路包括储冰槽(4)和安装于所述储冰槽(4)出料端上的流量控制阀(5)，所述供冷回路包括若干个空调末端(8)以及设置有所述空调末端(8)中的用于热交换的管道，其特征在于：所述储冰槽(4)中设置有用于在排放流态冰时减少流态冰中的结块的辅助导流结构，所述辅助导流结构靠近所述流量控制阀(5)；所述管道中设置有用于使冰粒在管道中停留并全部融解的滞留结构。
2.根据权利要求1所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：所述辅助导流结构包括设置于所述储冰槽(4)出料端中的搅拌轴(43)，所述搅拌轴(43)上设置有若干个破碎叶片(431)，所述搅拌轴(43)通过驱动结构驱动。
3.根据权利要求1所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：所述滞留结构包括若干个沿所述管道长度方向设置的间隔排列的半圆片(88)，若干个所述半圆片(88)均位于所述空调末端(8)中，所述半圆片(88)靠近所述管道上侧壁。
4.根据权利要求2所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：所述储冰槽(4)的出料端中设置有固定杆(42)，所述搅拌轴(43)转动连接于所述固定杆(42)上，所述驱动结构包括设置于所述储冰槽(4)的出料端外侧壁上的驱动电机(45)，所述驱动电机(45)的输出轴贯穿并伸入所述储冰槽(4)的内部，所述驱动电机(45)的输出轴上设置有第一锥齿轮(451)，所述搅拌轴(43)上设置有与所述第一锥齿轮(451)相啮合的第二锥齿轮(432)。
5.根据权利要求4所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：所述储冰槽(4)的出料端还设置有稳定杆(44)，所述搅拌轴(43)转动连接于所述稳定杆(44)上。
6.根据权利要求3所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：所述滞留结构包括连接管(87)，所述连接管(87)的截面呈半圆环状，所述连接管(87)的外侧壁连接于所述管道的内侧壁，所述半圆片(88)连接于所述连接管(87)的内侧壁上，所述管道包括位于所述空调末端(8)中的固定管(81)和与所述固定管(81)对接的用于通入流态冰的活动管(82)，所述固定管(81)和所述活动管(82)可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：若干个所述半圆片(88)偏向远离所述活动管(82)的一侧，其中最靠近所述活动管(82)一个所述半圆片(88)与所述空调末端(8)靠近所述活动管(82)的侧壁之间存在一段距离。
8.根据权利要求6所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：所述半圆片(88)远离所述连接管(87)的一侧还设置有半圆过滤网(89)。
9.根据权利要求6所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：所述固定管(81)和所述活动管(82)的外侧壁上分别设置有连接环(83)，两个所述连接环(83)的外侧设置有两个锁定半环(85)，所述锁定半环(85)的截面呈U型，所述锁定半环(85)的两端外侧设置有锁定板(851)，两个所述锁定半环(85)罩设于两个所述连接环(83)上，相邻两个锁定板(851)之间通过锁定件锁定。
10.根据权利要求9所述的基于流态冰供冷的冰蓄冷空调机组，其特征在于：两个所述连接环(83)的外侧壁均设置有第一斜面(831)，两个所述第一斜面(831)远离所述固定管(81)的一侧互相靠近，两个所述第一斜面(831)靠近所述固定管(81)的一侧互相远离，所述锁定半环(85)的内侧壁设置有与所述第一斜面(831)倾斜角度相同的第二斜面(852)。
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