一种水的过冷态解除装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种水的过冷态解除装置，其特点是加压的过冷水从制冰罐底部导流螺旋喷嘴引入制冰罐腔内，水流与喷嘴的螺旋面撞击后射向设置在喷嘴上方的螺旋叶轮，带动叶轮旋转，切割过冷水流线，然后过冷水在向制冰罐上方继续流动中，再经历冰核发生器延伸至制冰罐内弹簧片的震动，这样过冷水受到撞击、切割和震动三重充分扰动释放冰核后，使制冰罐中过冷水与冰核之间的接触生成冰晶。本实用新型专利技术结构简单，比起单独使用冰核发生器，过冷水获得更充分的扰动和更大的相变驱动力，快速高效过渡到稳定的固态，为实现过冷水连续制冰提供了技术保障。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水的过冷态解除装置，通过常压下低于0。C水的过冷状态解除，形成一种雪花状的固液两相冰浆，它是过冷水动态制冰系统中必要 的组件。
技术介绍
冰蓄冷是我国当前积极推广和鼓励的一项重要的用电"削峰填谷"措施。 而制冰技术乃是该技术发展的关键。过冷水连续制冰是最近发展起来的一种新的制冰方式。水在过冷却器中被冷却达到过冷状态(低于(TC但仍然保持为液态)，过冷水的过冷状态消除后成为 冰水混合物，其中的水被分离出来继续在系统中循环。过冷水即为常压下低于 零度的水，其流动状态为亚稳态流动。亚稳相都具有较高的吉布斯自由能，结 晶的热力学条件告诉我们，当新相的自由能低于旧相自由能时，旧相才能自发 地转变为新相。它要使自己自由能降低，就要过渡到稳定相，就是因为这簇两 者之间存在吉布斯自由能差值，即存在着相变驱动力。这个相变驱动力，可通 过外界扰动破坏其平衡态而来。过冷态解除装置的作用也就是通过扰动，释放 出过冷水的吉布斯自由能，使其过渡到稳定的固态。释放出的自由能也提升了 固液两相态的温度，产生温度接近零度的冰晶。常用的过冷水解除途径有下面的四种(1)过冷水与挡板或器壁或两部分过冷水之间发生激烈冲击.破坏过冷水 的过冷状态。这种方法装置简单，易于实现，应用较为广泛。这里有两个重要的问题需要解决， 一是要防止冰晶在冲击处长大，生成冰块。冰±央在融冰过程中负荷跟随性不好。另一个是要防止冰晶在蓄冰槽某处堆 积，不能够在蓄冰槽中均匀分布，降低蓄冰槽的蓄冰率。(2) 使用超声波或电磁波通过过冷水流，破坏过冷水的过冷状态。(3) 利用局部超低温(比过冷水溫度低很多)来解除过冷水的过冷状态，局 部低温可以通过在蓄冰槽中设置小型电子制冷装置来获得，也可以通过将制冷 系统中的制冷剂分流到蓄冰槽中来获得。(4) 安装在制冰罐下半部分的冰核发生器，通过带铁心的交流电磁震荡器，使延伸到制冰罐中的弹簧片震动释放冰核，于是，制冰罐中的过冷水和冰核之 间通过接触产生冰晶。上述装置存在或成本高昂、结构复杂，或扰动效果差，过冷态相变驱动力 不足的弊端，影响^、t水制冰效率的提高。
技术实现思路
本技术提供一种水的过冷态解除装置，通过对过冷水的充分扰动，连 续产生规则形状冰晶，并在制冰器中利用比重与水不同，自动上浮分离，最后 排入储冰槽中。本技术一种水的过冷态解除装置采用简单机械扰动的方式，在制冰罐 的底部中央设置过冷水导流螺旋喷嘴，喷嘴的上方设置悬吊在支架中央的无动力旋转叶轮；当加压的过冷水引入导流螺旋喷嘴，射向喷嘴上方无动力旋转叶 轮，经叶轮切割过冷水的流线，以及受冰核发生器延伸的弹簧片震动的共同作 用，形成对过冷水的多重充分扰动，有效解除水的过冷状态，产生雪花状的冰曰曰曰o附图说明图l为本技术结构示意图。具体实施方式参见图l， l为锥形罐，2为固定在制冰罐1内壁上的支架，3为悬吊在支 架2中央的无动力旋转叶轮，在外力作用下叶轮产生旋转，4为设置在制冰罐1 底部中央的过冷水导流螺旋喷嘴，5为安装在制冰罐1外表面的冰核发生器， 其震动弹簧片延伸至制冰罐1的内部，6为制冰罐1顶部中央的冰晶排出口。 当经液泵加压的过冷水通过导流螺旋喷嘴4引入制冰罐1腔内时，水流与喷嘴 4的螺旋面撞击后射向设置在螺旋喷嘴4上方的无动力旋转叶轮3，从而带动叶 轮3旋转，切割过冷水流线而受切割扰动后的过冷水在向制冰罐l上方继续流动中，再经历支架2上方的冰核发生器5的延伸到制冰罐1内的弹簧片震动； 这样，过冷水在上述撞击、切割、震动三重充分扰动释放冰核后，使制冰罐1 中的过冷水与冰核之间的接触产生冰晶。随着加压过冷水不断地从旋转喷嘴4 处引入，重复着三重充分扰动，将连续生成规则形状水晶。利用冰晶比水的比 重轻的特点，冰晶自动上浮，由制冰罐1顶部中央的排出口6排出，输送至蓄 冰槽，供空调用户使用。本技术实际使用时，安装在制冰罐r下部的喷嘴4、叶轮3、冰核发生器5相互间的间距，由过冷水的压力、流速、流量，以及制冰罐的大小，在实施中调整，以求得过冷水连续制冰的最佳效果。 有益效果本技术通过简单的机械结构实施对过冷水的三重充分扰动，获得过冷 水的足够相变驱动力，使过冷水快速、高效过渡到稳定的固态，为实现过冷水 连续制冰提供了技术保障。权利要求1.一种水的过冷态解除装置，安装在制冰罐(1)下半部分，其中包括冰核发生器(5)，其特征是a.制冰罐(1)的底部中央设置过冷水导流螺旋喷嘴(4)；b.在导流螺旋喷嘴(4)的上方设置悬吊在支架(2)中央的无动力旋转叶轮(3)。2. 根据权利要求1所述的一种水的过冷态解除装置，其特征是a. 悬吊无动力旋转叶轮(3)的支架(2)固定在制冰罐(l)内壁上；b. 安装在制冰罐a)外表面的冰核发生器(5)，位于支架(2)的上方。专利摘要本技术提供了一种水的过冷态解除装置，其特点是加压的过冷水从制冰罐底部导流螺旋喷嘴引入制冰罐腔内，水流与喷嘴的螺旋面撞击后射向设置在喷嘴上方的螺旋叶轮，带动叶轮旋转，切割过冷水流线，然后过冷水在向制冰罐上方继续流动中，再经历冰核发生器延伸至制冰罐内弹簧片的震动，这样过冷水受到撞击、切割和震动三重充分扰动释放冰核后，使制冰罐中过冷水与冰核之间的接触生成冰晶。本技术结构简单，比起单独使用冰核发生器，过冷水获得更充分的扰动和更大的相变驱动力，快速高效过渡到稳定的固态，为实现过冷水连续制冰提供了技术保障。文档编号F25C1/00GK201014657SQ200620048050公开日2008年1月30日 申请日期2006年11月22日 优先权日2006年11月22日专利技术者吕磊磊, 张君瑛, 章学来 申请人:上海海事大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水的过冷态解除装置，安装在制冰罐（１）下半部分，其中包括冰核发生器（５），其特征是：ａ．制冰罐（１）的底部中央设置过冷水导流螺旋喷嘴（４）；ｂ．在导流螺旋喷嘴（４）的上方设置悬吊在支架（２）中央的无动力旋转叶轮（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章学来，张君瑛，吕磊磊，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]