專利名稱：導熱塑料蛇形盤管儲冰設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調制冷系統中的儲冰設備。
隨著國民經濟發展及人們對舒適環境的要求，城市中空調用電量越來越大，為了實現電網負荷平衡及提高電網效率，電力系統推行分時電價差的政策，鼓勵用電產品實現移峰填谷。儲冰空調系統是一項利國利民的技術，它起到了在低谷用電時，制冷系統把冷量儲存在儲冰設備里，在高峰用電時，把儲冰設備中儲存的冷量釋放用于空調系統的作用。現有市場上已采用的儲冰設備中，盤管的材料分為鍍鋅鋼管及聚乙烯塑料管，盤管的結構形式分為蛇形盤管及螺旋形園盤管。它們各自存在著一定的弊病及不足。較有代表性的產品如美國BAC公司及清華同方股份有限公司生產的鋼管式蛇形盤管，固定盤管的管板亦采用鋼板制成，蛇形盤管組裝體受到鍍鋅槽尺寸的限制，通常需進行分段組裝，增加了結構及組裝的復雜性。鍍鋅工藝不僅造成對環境的污染，且增加了生產成本及工藝處理過程。由于盤管體重量較重，對儲冰槽體承載、槽體內隔水及設備保溫提出較苛刻的要求。采用聚乙烯塑料管制作盤管的產品有美國的Fafco公司及煙臺頓漢布什工業有限公司生產的儲冰設備。Fafco公司采用小直徑管組成U型懸掛在儲冰槽內，接頭較多，流動阻力大，且制造工藝復雜。頓漢布什公司的塑料盤管組成水平螺旋狀盤管，交叉疊置，由于在螺旋狀盤管受最小曲率半徑的限制，槽體中心留有一個較大的未能利用的空間。現有用塑料盤管的產品中未見有采用蛇形盤管的結構，且未見有采用導熱塑料材料制作盤管的報導。
本實用新型的目的是提供一種導熱塑料蛇形盤管儲冰設備，其盤管材料采用新型功能性高分子材料——導熱塑料，其盤管結構采用了緊湊蛇形盤管結構形式。
本實用新型是以下述方式實現的一種導熱塑料蛇形盤管儲冰設備，包括槽體(1)和設置在槽體中的盤管體(2)，盤管體(2)包括冰盤管(3)、分液管(4)、進口管(5)、出口管(6)和隔條(7)，每層冰盤管(3)由整根導熱塑料管彎曲成蛇形盤管，進口管(5)、出口管(6)與分液管(4)組成進、出口導管分別設置在盤管體(2)上方兩端，進、出口導管與冰盤管(3)連接，冰盤管(3)由楔形連接的隔條(7)固定和定位。
所述的相鄰各層冰盤管(3)交叉排列，相鄰各層冰盤管(3)與進、出口導管分別為上進下出和下進上出連接。
所述的盤管體(2)底部設有氣泵攪拌裝置(9)，盤管體(2)上部設有噴淋裝置(10)，盤管體(2)通過懸掛支架(8)懸掛在槽體(1)上。
本實用新型充分利用塑料具有成型方便，重量輕，化學穩定性好，具有良好的耐腐蝕性，流動阻力系數小等優點，本實用新型具有結構緊湊，組裝方便，冰填充系數高等優點。槽中溫度場均勻，可滿足儲冰空調低溫送風的要求，具有優良的性能，制作工藝簡單，加工成型及組裝焊接方便，結構緊湊，重量輕，耐腐蝕，成本低。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例。
圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為進、出口導管與冰盤管上進下出連接結構示意圖。
圖3為進、出口導管與冰盤管下進上出連接結構示意圖。
圖4為冰盤管叉排結構示意圖圖5為隔條結構示意圖。
圖6為隔條側視圖。
圖7為分液管和進、出口管組成進、出口導管結構示意圖。
圖8為懸掛支架結構示意圖。
一種導熱塑料蛇形盤管儲冰設備，如
圖1所示，由槽體1和設置在槽體中的盤管體2組成，盤管體2包括冰盤管3、分液管4、進口管5、出口管6和隔條7，每層冰盤管3由整根導熱塑料管彎曲成蛇形盤管，冰盤管3材料采用了導熱塑料，該材料的導熱系數明顯提高，且具有良好的物理及機械性能。根據儲冰設備性能要求，采用導熱塑料的導熱系數＞2W/m℃。每層冰盤管3是由擠塑成型具有一定管徑和壁厚的導熱塑料管經彎曲成蛇形盤管，這種結構具有結構緊湊，組裝方便，冰填充系數高等優點。如
圖1、7所示，進口管5、出口管6與分液管4組成進、出口導管分別設置在盤管體2上部兩側，具有結構緊湊，便于冰盤管和分液管連接和熱熔焊組裝及便于檢漏維護。為確保儲冰槽中溫度場的均勻，相鄰冰盤管3與進、出口導管分別為上進下出和下進上出連接。其中一層冰盤管3的連接方式是，如圖2所示，乙二醇溶液從進口管5、分液管4進入冰盤管3的上部開口，管中溶液走向是上進下出，從下部冰盤管3開口引到右側上部，并和分液管4及出口管6相連。相鄰一層冰盤管3連接方式是，如圖3所示，乙二醇溶液從進口管5、分液管4進入冰盤管3的下部開口，管中溶液走向是下進上出，從上部冰盤管3開口引到右側上部，并和分液管4及出口管6相連。冰盤管3交叉疊置，如圖4所示，冰盤管3排列方式為橫向中心距為a，縱向中心距為b，尺寸a及b決定了管外結冰厚度。在冰盤管3長度方向上設有若干組隔條7，如圖5、6所示，隔條7是采用改性聚氯乙烯材料擠出成型，隔條7的橫截面具有一種楔形連接結構，其上部的楔形凸出頭部16和下部的楔形槽17具有相配合的相關尺寸，使相鄰隔條7的連接能方便地壓入，便于安裝。隔條7平面上沖出槽孔11，冰盤管3可方便地壓入槽孔11中獲得固定，槽孔11間中心距確保冰盤管3的安裝定位尺寸a和b。如
圖1所示，所述的盤管體2底部設有氣泵攪拌裝置9，盤管體2上部設有噴淋裝置10。氣泵攪拌裝置9由聚乙烯管設有小孔組成，其作用是在融冰期間，壓縮空氣通過聚氯乙烯管上開出的小孔中鼓入盤管體2的下方，起到攪拌作用，滿足低溫送風及提高融冰速率。本實用新型為滿足儲冰空調技術中外融冰設計系統，設置了噴淋裝置10。噴淋裝置10由聚氯乙烯管件組裝而成，在融冰過程中，溫度較高的空調回水直接噴淋且和冰盤管外的冰層直接接觸傳熱，冰盤管外冰層由外向內融化，提高了融冰速率，尤其能滿足低溫送風空調系統的要求。此時，設在盤管體2下部的氣泵攪拌裝置9轉化為低溫水輸出的管線，將冷卻后的空調回水泵送至板式換熱器或空調末端供冷設備。本實用新型盤管體2的主要部件全部為塑料制作，重量輕，因此可采用輕鋼結構件如不銹鋼或鍍鋅鋼制品的懸掛支架8固定盤管體2，如圖8所示，懸掛支架8由槽鋼12和園鋼1 3組成長方形框架固定盤管體2，槽鋼12壓緊隔條的上下端面，槽鋼12兩端用園鋼13拉緊，槽鋼12上擱置兩根方鋼14，此方鋼14兩端固定進、出口導管，園鋼13頂部設有方鋼15，方鋼15支承在槽體上部，盤管體懸掛在槽體上。
本實用新型的工作過程如下儲冰空調系統是由冷水機組、乙二醇溶液泵、儲冰設備及控制系統組成。儲冰設備具有儲冷及釋冷功能，即實現結冰及融冰兩種操作。其工作過程為制冷的冷水機組提供0℃以下的乙二醇溶液，由溶液泵送至儲冰設備的進口導管，由分液器流經每層盤管中，和管外的水換熱后，由出口導管流出儲冰設備，管外結冰是一個不穩態導熱過程，結冰厚度達到要求后，完成結冰過程。在需要釋冷操作時，由空調供冷的板式換熱器或末端供冷設備流回的乙二醇溶液(7～12℃)送至儲冰設備的進口導管，由分液器流經每層盤管中，和管外的冰或冰水換熱，使溶液溫度下降至3～7℃，由出口導管流出儲冰設備，用于供冷。
權利要求1.一種導熱塑料蛇形盤管儲冰設備，包括槽體(1)和設置在槽體中的盤管體(2)，盤管體(2)包括冰盤管(3)、分液管(4)、進口管(5)、出口管(6)和隔條(7)，其特征在于每層冰盤管(3)由整根導熱塑料管彎曲成蛇形盤管，進口管(5)、出口管(6)與分液管(4)組成進、出口導管分別設置在盤管體(2)上方兩端，進、出口導管與冰盤管(3)連接，冰盤管(3)由楔形連接的隔條(7)固定和定位。
2.如權利要求1所述的導熱塑料蛇形盤管儲冰設備，其特征是所述的相鄰各層冰盤管(3)交叉排列，相鄰各層冰盤管(3)與進、出口導管分別為上進下出和下進上出連接。
3.如權利要求1所述的導熱塑料蛇形盤管儲冰設備，其特征是所述的盤管體(2)底部設有氣泵攪拌裝置(9)，盤管體(2)上部設有噴淋裝置(10)，盤管體(2)通過懸掛支架(8)懸掛在槽體(1)上。
專利摘要本實用新型涉及一種空調制冷系統中的儲冰設備,由槽體和設置在槽體中的盤管體組成,盤管體包括冰盤管、分液管、進口管、出口管和隔條,每層冰盤管由整根導熱塑料管彎曲成蛇形盤管。進口管、出口管與分液管組成進、出口導管分別設置在盤管體上方兩端,冰盤管由楔形連接的隔條固定和定位。本實用新型具有結構緊湊,冰填充系數高,槽中溫度場均勻,可滿足儲冰空調低溫送風的要求,重量輕,耐腐蝕,成本低。
文檔編號F24F12/00GK2438975SQ0022664
公開日2001年7月11日 申請日期2000年7月21日 優先權日2000年7月21日
發明者楊杰輝, 葉水泉 申請人:西安華源儲能設備制造有限公司