CN2183538Y

CN2183538Y - 高效通心齿球蓄冷器

Info

Publication number: CN2183538Y
Application number: CN 94200190
Authority: CN
Inventors: 沙金良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1994-11-23
Anticipated expiration: 2004-01-13

Abstract

本实用新型涉及一种高效通心齿球蓄冷器，属于空调制冷设备技术领域，主要由罐体、冷介质、分配孔板及齿球构成，冷介质包容在齿球内，齿球位于罐体内，罐体两端由分配孔板将齿球固定在罐体内，齿球为带有中心通孔的齿球，且齿球的表面有凹坑，这种结构的蓄冷器蓄冷量大，冻结效率高，且在蓄冷过程中与其它蓄冷器比较耗电量少，是用于空调制冷系统中的一种较理想的蓄冷器。

Description

本实用新型为一种空调制冷系统的蓄冷器，属于空调制冷设备技术领域。

目前，由于我国电力紧张，白天在用电高峰时，近1／3的电力得不到满足，而在夜间，因用电较少，电量尚有富裕。而现今一座座立地而起的高大建筑物的中央空调系统则是用电大户，占一座大厦用电装机容量的50－60％，因此人们开始研究将夜间低谷用电时尚有富裕的电能通过能量转换的形式，即通过冷冻溶液将电能储存起来，供白天高峰时空调系统使用，以弥补白天的电力不足。申请号为90220234.0的中国实用新型专利申请说明书中显示了一种有压罐式齿球蓄冷器，由罐体、冷介质、分配孔板及齿状的小球构成，冷介质包容在齿球内，齿球位于罐体内，通过有压罐式齿球蓄冷器与冷冻机连接便可将齿球内的冷介质冻结，以储存夜间电能，供白天空调系统使用。但这种有压罐式齿球蓄冷器尚存在以下不足：（1）在有压罐式齿球蓄冷器的齿球内的冷介质一般为水，为了防止冻结时体积膨胀，故球内不能注满水，需在球内留有膨胀空间；（2）由于膨胀空间的存在，在冻结过程中产生空气热阻，使冻结效率下降；（3）当齿球内冻冰厚度在2－2.5cm时，冰层热阻加大，使球心液体越发难冻，若将整个齿球冻透，需比刚开始冻结时多花3倍以上的电力。

本实用新型的目的是设计一种蓄冷器，在现有的有压罐式齿球蓄冷器的基础上进一步改进，减少蓄冷过程中的能量损耗，除去齿球内的膨胀空间，提高蓄冷器的能量转换效率。

本实用新型所设计的高效通心齿球蓄冷器，主要由罐体、冷介质、分配孔板及齿球构成，冷介质包容在齿球内，齿球位于罐体内，罐体两端由分配孔板将齿球固定在罐体内，所说的齿球为带有中心通孔的齿球，且在齿球的表面有凹坑，齿球内填充满冷介质液体。

在本实用新型所设计的高效通心齿球蓄冷器中，在齿球球体中心安装有带螺纹翅片的金属管，一方面与球体构成中心通孔，并且将球体内部密封，仅中心通孔与外界相通，另一方面增加热交换速度。

使用时，在夜间将高效通心齿球蓄冷器的罐体两端与冷冻机的蒸发器管路连通，蒸发器送来低温介质，低温介质流经齿球表面及中心通孔，迅速降低齿球的温度，从而使齿球内的冷介质散热、冻结、积蓄冷量。在白天用电高峰时，将高效通心齿球蓄冷器与空调设备系统的环路连接使用，将夜间积蓄的冷量提供给空调设备，所提供的冷量包括齿球内冻结的冷介质相变为液相释放的潜热及冷介质从0℃升温时的显热，节省了空调设备的白天的用电量。

在本实用新型中，所说的带有中心通孔的齿球可耐温－20～＋80℃，齿球内部充满冷介质，可耐压1MPa。

另外，高效通心齿球蓄冷器的罐体可以是立式罐，也可以是卧式罐。

本实用新型所设计的高效通心齿球蓄冷器的优点是：

1.在高效通心齿球蓄冷器中，所设计的齿球因其表面有凹坑，这样便可在齿球内注满冷介质，除去因冻结时球体内的液体体积膨胀所需留有的膨胀空间，这种结构的齿球内的冷介质在冻结时，球体内的液体体积膨胀时，便将球表面的凹坑撑起，且不破坏齿球，又充分利用球体内的容积，提高了空间利用率。

2.由于齿球球体内的膨胀空间消除了，从而消除了球体内冷介质冻结过程中的空气所产生的热阻，提高了冻结效率。

3.在高效通心齿球蓄冷器中，所设计的齿球因中心部位带有中心通孔，并且中心通孔是由带螺纹翅片的金属管与球体表面构成的，因此在球体内冷介质冻结过程中，从球体的中心及表面同时开始冻结，减小了冰层热阻，由于带螺纹翅片的金属管的螺纹翅片及齿球球面的齿的作用，加大了热交换的速度，使球体内冷介质迅速冻结，较有压罐式齿球蓄冷器（申请号为90220234.0）在冻结过程中可省电。

图1是本实用新型所设计的立式的高效通心齿球蓄冷器的结构示意图。

图2是图1中齿球表面示意图。

图3是图2的齿球表面凹坑分布示意图。

图4是图2的齿球内部的结构图。

图5是图4中带螺纹翅片的金属管的零件图。

图6是本实用新型所设计的卧式的高效通心齿球蓄冷器的结构示意图。

下面结合附图根据具体实施例对本实用新型的实施方式及效果作进一步说明。

实施例1

图1是本实用新型所设计的立式的高效通心齿球蓄冷器的结构图，它主要由罐体1、齿球2和分配孔板3组成，齿球2在罐体1内，分配孔板3固定在罐体1的两端，将齿球2限制在罐体1内。齿球2为塑料球，如图2、3、4所示，齿球的球径为100mm，齿球表面的齿状突起为圆柱形，高3－5mm，直径3－5mm，间距3－5mm，在齿球的表面有凹坑4，凹坑4为球面形，球面半径为15mm，凹坑4的最低处相对于齿球2表面的距离为6mm左右，每半个齿球上对称分布有四个凹坑，每个齿球共有八个凹坑。在齿球2上有灌注口5，齿球2的中心部位有一铝合金制成的带螺纹翅片的金属管7，带螺纹翅片的金属管7如图5所示，其两端与齿球2的表面密封，形成中心通孔8，通过灌注口5将水溶液6注入齿球2内，且全部注满，将灌注口5密封，这种结构的高效通心齿球蓄冷器在夜间进行蓄冷过程中，低温介质从一端流入蓄冷器的罐体1内，通过分配孔板3流经齿球2的表面及中心通孔8，而后再从另一端流出蓄冷器的罐体1。在低温介质流经齿球2的表面及中心通孔8时，与齿球2内水溶液6进行热交换，由于齿球2表面的齿状突起及带螺纹翅片的金属管7的螺纹翅片增大了热交换面积，因此使得齿球2内的水溶液与齿球外的低温介质充分进行热交换，迅速散热冷却，从球体2的表面及中心同时冻结，在冻结时水溶液体积膨胀，将齿球2上的凹坑4刚好撑起，且不损坏齿球2，从而将冷量储存起来。在白天高温介质流经蓄冷器与齿球内储存的冷量进行交换，将高温介质降温，以供空调系统使用，且节省白天用电。

实施例2

图6是本实用新型设计的卧式的高效通心齿球蓄冷器的结构图，与实施例1的结构基本相同，主要由罐体21、齿球22和分配孔板23组成，仅罐体21的形式为卧式的，齿球22及分配孔板23的结构与实施例1的相同，齿球22位于罐体21内，分配孔板23固定在罐体21内的两端。这种卧式的高效通心齿球蓄冷器同样能够达到与实施例1相同的转换效率高，储能时省电的效果。

Claims

1、一种高效通心齿球蓄冷器，主要由罐体、冷介质、分配孔板及齿球构成，冷介质包容在齿球内，罐体两端由分配孔板将齿球固定在罐体内，其特征是：齿球为带有中心通孔的齿球，在齿球的表面有凹坑，齿球内填充满冷介质液体。

2、根据权利要求1所述的高效通心齿球蓄冷器，其特征还在于：在齿球中心安装有可与齿球球体构成中心通孔的带螺纹翅片的金属管。