复式套管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种复式套管，是一种运用于储冰介质的容器，其为一两端封闭的金属管体结构，并于管体的两端面间设有相贯穿的金属内管，在管体与内管间充填水溶液作为储冰介质，由管体及内管的管壁作为热交换界面，而可在储冰系统的结冰过程中提高成核温度，同时令管体内壁与内管外壁同时开始结冰，令结冰的速度更为迅速，而可达提高结冰效率及节约能源的功效。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种复式套管，属于一种设置于储冰系统中用以储存储冰介质的容器。由于工商发达，在世界各地的空调使用量不断增加，而电厂设立又受到环保及各项问题的困扰无法即刻完成，故电力供应相当吃紧，尤其在每年夏季炎热季节，人们大量采用空调，因而常需采取限电措施，影响产业及民生，诸多电力问题均有待解决。在一些国家及地区，近年来已采取许多措施，期望改善电力供应，如汽电共生、储冰空调，吸收式冰水机等方案，其中尤以储冰式空调最具经济效益，不但可以解决尖峰用电时间电力不足的问题，同时可提高离峰电力的有效利用。现有的储冰式空调设备的储冰种类虽有全冻结式、冰盘管式、制冰滑落式、低温共融式、容器式(冰球、冰泡)等，种类虽然繁多，但各有其使用上的因素限制，近年来由于容器式储冰介质的储冰系统使用简便，价格合理，经济效益高，逐渐被普遍采用，但现有的容器式储冰介质计有以下的缺点1.容器膨胀收缩问题现有容器式储冰介质所遭遇到的最大问题在于为克服水结冰、溶冰时，因相变化所导致体积膨胀、收缩，因而在构造上必须有伸缩折箱、伸缩囊或凹凸构造以承受容器内压力变化，故必须采用聚乙烯(以下简称PE)等塑料材质，不但制造上复杂厚薄不均、容易变形，且热传导不佳，无论结冰、溶冰速率缓慢，造成能源浪费，无法迅速提供冷气，且长期做膨胀、收缩动作，其伸缩部位久而久之即会产生弹性疲劳或材质龟裂而损毁，大大减少其使用寿命。2.结冰、溶冰效率、速率问题；现有容器式储冰介质除上述膨胀收缩问题影响使用寿命外，结冰、溶冰效率及速率亦是另一有待改善的问题；由冷冻原理得知，结冰、溶冰的效率及速率关键在于介质的外壳材质及结冰厚度；现有的容器式储冰介质如冰球式其外壳材质为PE等塑料材质，其热传导率较差，并且在结冰过程中以低温卤水为冷媒介环绕于冰球容器外，将冰球内水溶液由外往中心方向冷冻结冰，在结冰过程中，冰逐渐加厚，热阻加大，效率愈差，同一厚度的结冰量所需时间愈久，压缩机用电量愈大；某些储冰介质虽然插入金属蕊心，但改善效果有限，溶冰过程中，以较高温卤水(约10～12℃)与冰球内0℃冰由外往内单向溶冰，溶冰速率缓慢，常无法提供冷气负荷需求急速变化。3.储存空间问题储冰系统必须增加储冰槽的储存空间是不可避免的事实，同时储存容积大的储存热损失也愈大，造成能源浪费；在都市中土地空间取得困难，如何让储存占用空间减小，亦是当前需克服的重要问题；在同一储冰容量所需占用空间大小，可由冰在储槽空间所占容积比率(Ice Packing Factor以下简称为IPF)来表示，现有的容器式介质其IPF约为50～60％，也有待改善。4.比重问题冰球等容器式储冰介质使用上是安装于储冰槽中，冰球以外充满卤水溶液，在结冰时冰球体积膨胀、比重降低，其比重约在0.9～0.92间，低于周围卤水溶液比重1.04～1.048，故结冰后呈漂浮现象，在储冰槽中，上层冰球浮出液面，失去热交换功能，下层冰球浮离槽底，造成卤水流体旁通，损失不少热交换效果，又成为目前使用上的一大缺点。本技术的目的在于提供一种复式套管，可克服水溶液结冰、溶冰时体积膨胀收缩的问题，并可增大储冰槽的容积比率IPF，防止储冰容器结冰后的漂浮现象，以使管体内部所充填的水溶液能够在更短的时间内结冰、溶冰，而可达更佳的运用效率，以进而达到节约能源的目的。本技术的目的是以如下方式达到的一种复式套管，其为一种运用于储冰系统中的储冰介质容器，包括两端以端板封闭的金属管体，并于管体的两端面间设有相贯穿的金属内管；在管体与内管间充填作为储冰介质的水溶液，其中注入适量的水溶液，并将适当的空间预留为水溶液结冰时体积膨胀之用。本技术的目的还可以如下方式来达到所述的复式套管，其中管体的端板上可设置一逆止阀，该逆止阀中组装有活塞及弹簧，并于逆止阀外侧配合一密封垫圈来套设一护罩。本技术所提供的复式套管，其中设置于管体两端面间相贯穿的内管可依需要设置为一根或一根以上。本技术的优点在于，管体不会有膨胀收缩的体积变化，因而不会对储冰槽的设计造成困扰，亦可解决现有容器，因长期使用而弹性疲劳所造成的损坏问题；再者，本技术所提供的复式套管以优异的结构设计，可令管体中的水溶液以极薄的结冰厚度来提供运用，因而得以令结冰、溶冰的效率及速率更大幅提升，令整体在运用时达到更佳的效率，而可达节约能源的功效；又本技术将储冰槽中的IPF提升至约87％，而可将储冰槽的运用效率大幅提升，而可以较小的储冰槽空间提供更高的效率；同时本技术以金属为材质，可以克服现有容器漂浮及导热不良的问题，而可令整体的效率更为提高，因而可令整体储冰系统达到更高的效率。以下结合附图进一步说明本技术的结构特征及目的。附图简要说明附图说明图1为本技术的复式套管外观示意图。图2、3为本技术的复式套管结冰时的剖面示意图。图4为本技术的复式套管溶冰时的剖面示意图。图5为本技术的复式套管于储冰槽中排列状况示意图。图6为本技术的逆止阀剖面结构示意图。图7为本技术另一实施例外观示意图。图8为本技术储冰系统应用实施例配置示意图。图9为本技术的复式套管与具金属蕊心的冰球及简单型冰球或冰泡分别置于－5℃及＋7℃的卤水恒温槽中作结冰、溶冰的温度及时间比较图。请参阅图1所示，其为本技术的复式套管外观示意图，由此图中可以见到本技术呈一管状结构的管体10，而于管体10的两端分别以端板11来加以封闭，于管体10的两端间设有贯穿的内管20，因而可在管体10与内管20间的封闭空间中充填储冰溶液，该内管20用以供卤水通过，以提高热交换效率。在本技术的管体10中充填储冰溶液(即水溶液40)时，可通过设在端板11上的逆止阀30进行，其注入的水溶液容量为其空间容量的80％～88％，其馀部份的空间预留为水溶液结冰时体积膨胀之用，故本技术的容器储冰介质在结冰完成时外型体积保持不变；另为避免结冰时体积膨胀所造成空气压缩的内压力，故于充填完成后，预先将其抽至适当程度的真空，使应用于储冰系统在结冰完成时内压力接近于常压，且在管体10本身可承受压力的限度内，令管体10不会因受压而有泄漏之虞。于图2、3中所示，则为本技术的复式套管结冰时的剖面示意图，由此图中即可看出本技术所提供的复式套管设计与现有此类结构的最大差异处，由于本技术的管体10中央设有贯穿两端的内管20，因而在卤水通过时，会由管体10的外侧及内管20中央通过，因而充填于管体10中的水溶液40，可由管体10及内管20周围来与管外的卤水进行热交换，以进行结冰及溶冰，当开始结冰时即如图2中所示，由管体10管壁周围向内结冰41，而内管20亦由管壁周围向外结冰41，随着结冰时间延续，结冰厚度增加，终至内外管的结冰层相结合时，即完成结冰作业(其即如图3中所示)。由此图中可以可以清晰的了解，本技术在进行结冰时，其结冰厚度仅为管体10与内管20间距离的一半，依图中所示，若内管20的直径为管体10的五分之一，亦即实际结冰厚度与管体10外径的比仅为五分之一即可令整个管体10中的储冰溶液完全结满冰；当进行溶冰作业时，如图4中所示，会由管体10外壁内侧及内管20外侧开始溶冰，也是由管体10及内管20的双向直接传热，直至管体10中完全溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复式套管，其为一种运用于储冰系统中的储冰介质容器，其特征在于：它包括两端以端板封闭的金属管体，并于管体的两端面间设有相贯穿的金属内管；在管体与内管间充填作为储冰介质的水溶液，其中注入适量的水溶液，并将适当的空间预留为水溶液结冰时体积膨胀之用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡色兴，
申请(专利权)人：蔡色兴，郭茂和，胡兴邦，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]