專利名稱：一種水的過冷態(tài)解除裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水的過冷態(tài)解除裝置，通過常壓下低于0。C水的過冷
狀態(tài)解除，形成一種雪花狀的固液兩相冰漿，它是過冷水動態(tài)制冰系統(tǒng)中必要 的組件。
背景技術：
冰蓄冷是我國當前積極推廣和鼓勵的一項重要的用電"削峰填谷"措施。 而制冰技術乃是該技術發(fā)展的關鍵。
過冷水連續(xù)制冰是最近發(fā)展起來的一種新的制冰方式。水在過冷卻器中被
冷卻達到過冷狀態(tài)(低于(TC但仍然保持為液態(tài))，過冷水的過冷狀態(tài)消除后成為 冰水混合物，其中的水被分離出來繼續(xù)在系統(tǒng)中循環(huán)。過冷水即為常壓下低于 零度的水，其流動狀態(tài)為亞穩(wěn)態(tài)流動。亞穩(wěn)相都具有較高的吉布斯自由能，結 晶的熱力學條件告訴我們，當新相的自由能低于舊相自由能時，舊相才能自發(fā) 地轉變?yōu)樾孪?。它要使自己自由能降低，就要過渡到穩(wěn)定相，就是因為這簇兩 者之間存在吉布斯自由能差值，即存在著相變驅動力。這個相變驅動力，可通 過外界擾動破壞其平衡態(tài)而來。過冷態(tài)解除裝置的作用也就是通過擾動，釋放 出過冷水的吉布斯自由能，使其過渡到穩(wěn)定的固態(tài)。釋放出的自由能也提升了 固液兩相態(tài)的溫度，產(chǎn)生溫度接近零度的冰晶。
常用的過冷水解除途徑有下面的四種
(1)過冷水與擋板或器壁或兩部分過冷水之間發(fā)生激烈沖擊.破壞過冷水 的過冷狀態(tài)。這種方法裝置簡單，易于實現(xiàn)，應用較為廣泛。
這里有兩個重要的問題需要解決， 一是要防止冰晶在沖擊處長大，生成冰
塊。冰±央在融冰過程中負荷跟隨性不好。另一個是要防止冰晶在蓄冰槽某處堆 積，不能夠在蓄冰槽中均勻分布，降低蓄冰槽的蓄冰率。
(2) 使用超聲波或電磁波通過過冷水流，破壞過冷水的過冷狀態(tài)。
(3) 利用局部超低溫(比過冷水溫度低很多)來解除過冷水的過冷狀態(tài)，局 部低溫可以通過在蓄冰槽中設置小型電子制冷裝置來獲得，也可以通過將制冷 系統(tǒng)中的制冷劑分流到蓄冰槽中來獲得。
(4) 安裝在制冰罐下半部分的冰核發(fā)生器，通過帶鐵心的交流電磁震蕩器，
使延伸到制冰罐中的彈簧片震動釋放冰核，于是，制冰罐中的過冷水和冰核之 間通過接觸產(chǎn)生冰晶。
上述裝置存在或成本高昂、結構復雜，或擾動效果差，過冷態(tài)相變驅動力 不足的弊端，影響^、t水制冰效率的提高。
發(fā)明內容
本實用新型提供一種水的過冷態(tài)解除裝置，通過對過冷水的充分擾動，連 續(xù)產(chǎn)生規(guī)則形狀冰晶，并在制冰器中利用比重與水不同，自動上浮分離，最后 排入儲冰槽中。
本實用新型一種水的過冷態(tài)解除裝置采用簡單機械擾動的方式，在制冰罐 的底部中央設置過冷水導流螺旋噴嘴，噴嘴的上方設置懸吊在支架中央的無動
力旋轉葉輪；當加壓的過冷水引入導流螺旋噴嘴，射向噴嘴上方無動力旋轉葉 輪，經(jīng)葉輪切割過冷水的流線，以及受冰核發(fā)生器延伸的彈簧片震動的共同作 用，形成對過冷水的多重充分擾動，有效解除水的過冷狀態(tài)，產(chǎn)生雪花狀的冰
曰
曰曰o


圖l為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
參見圖l， l為錐形罐，2為固定在制冰罐1內壁上的支架，3為懸吊在支 架2中央的無動力旋轉葉輪，在外力作用下葉輪產(chǎn)生旋轉，4為設置在制冰罐1 底部中央的過冷水導流螺旋噴嘴，5為安裝在制冰罐1外表面的冰核發(fā)生器， 其震動彈簧片延伸至制冰罐1的內部，6為制冰罐1頂部中央的冰晶排出口。 當經(jīng)液泵加壓的過冷水通過導流螺旋噴嘴4引入制冰罐1腔內時，水流與噴嘴 4的螺旋面撞擊后射向設置在螺旋噴嘴4上方的無動力旋轉葉輪3，從而帶動葉 輪3旋轉，切割過冷水流線而受切割擾動后的過冷水在向制冰罐l上方繼續(xù)
流動中，再經(jīng)歷支架2上方的冰核發(fā)生器5的延伸到制冰罐1內的彈簧片震動； 這樣，過冷水在上述撞擊、切割、震動三重充分擾動釋放冰核后，使制冰罐1 中的過冷水與冰核之間的接觸產(chǎn)生冰晶。隨著加壓過冷水不斷地從旋轉噴嘴4 處引入，重復著三重充分擾動，將連續(xù)生成規(guī)則形狀水晶。利用冰晶比水的比 重輕的特點，冰晶自動上浮，由制冰罐1頂部中央的排出口6排出，輸送至蓄 冰槽，供空調用戶使用。
本實用新型實際使用時，安裝在制冰罐r(nóng)下部的噴嘴4、葉輪3、冰核發(fā)生
器5相互間的間距，由過冷水的壓力、流速、流量，以及制冰罐的大小，在實
施中調整，以求得過冷水連續(xù)制冰的最佳效果。 有益效果
本實用新型通過簡單的機械結構實施對過冷水的三重充分擾動，獲得過冷 水的足夠相變驅動力，使過冷水快速、高效過渡到穩(wěn)定的固態(tài)，為實現(xiàn)過冷水 連續(xù)制冰提供了技術保障。
權利要求1.一種水的過冷態(tài)解除裝置，安裝在制冰罐(1)下半部分，其中包括冰核發(fā)生器(5)，其特征是a.制冰罐(1)的底部中央設置過冷水導流螺旋噴嘴(4)；b.在導流螺旋噴嘴(4)的上方設置懸吊在支架(2)中央的無動力旋轉葉輪(3)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種水的過冷態(tài)解除裝置，其特征是a. 懸吊無動力旋轉葉輪(3)的支架(2)固定在制冰罐(l)內壁上；b. 安裝在制冰罐a)外表面的冰核發(fā)生器(5)，位于支架(2)的上方。
專利摘要本實用新型提供了一種水的過冷態(tài)解除裝置，其特點是加壓的過冷水從制冰罐底部導流螺旋噴嘴引入制冰罐腔內，水流與噴嘴的螺旋面撞擊后射向設置在噴嘴上方的螺旋葉輪，帶動葉輪旋轉，切割過冷水流線，然后過冷水在向制冰罐上方繼續(xù)流動中，再經(jīng)歷冰核發(fā)生器延伸至制冰罐內彈簧片的震動，這樣過冷水受到撞擊、切割和震動三重充分擾動釋放冰核后，使制冰罐中過冷水與冰核之間的接觸生成冰晶。本實用新型結構簡單，比起單獨使用冰核發(fā)生器，過冷水獲得更充分的擾動和更大的相變驅動力，快速高效過渡到穩(wěn)定的固態(tài)，為實現(xiàn)過冷水連續(xù)制冰提供了技術保障。
文檔編號F25C1/00GK201014657SQ200620048050
公開日2008年1月30日 申請日期2006年11月22日 優(yōu)先權日2006年11月22日
發(fā)明者呂磊磊, 張君瑛, 章學來 申請人:上海海事大學