[发明专利]一种气体射流冰浆蓄冷装置及其蓄冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及冰浆蓄冷技术，具体涉及一种气体射流冰浆蓄冷装置及其蓄冷方法。

背景技术

改革开放以来，随着我国工农业的发展和各种家用电器的普及，电力需求增长迅速，电力紧张问题日益突出，尤其是一天内用电高峰和低谷差距在不断拉大，电网运行的不均匀情况日趋严重。针对这种情况，国家采用多个政策鼓励开放节能产品，部分地区还强制实行错峰用电、分时计电、拉闸限电等政策，鼓励居民多用低谷电力，少用高峰电力，支持国家工农业生产。

随着人们对生活质量的追求逐步提高，电冰箱、电冰柜已经进入了千家万户，各类冰箱和冰柜的推广和普及提高了人们的生活水平，电冰箱是一种间接式工作的小型制冷设备，在人们日常生活中已经成为不可缺少的部分。电冰箱产品和其它家电相比，其耗电量较大。电冰箱的耗电量一直是消费者最为关心的问题，市场上销售的电冰箱只是作为一种普通的制冷装置，在应对拉闸限电、错峰用电、分时计电等政策方面还没有措施来解决，一旦停电会给冰箱的使用带来以下很多问题，不利于食物的储藏、保鲜、甚至引起食物腐败；冰箱的运行时段不能控制，对于实行分时计电的地区，不能利用低电价时段的电价优惠达到省钱的目的；

针对以上问题，在激烈的市场竞争下，降低冰箱能耗，设计和开发新型蓄冷冰箱的技术研究成为行业内的研究热点。在上世纪80年代初，从美国、日本等发展起来一种高效节能的蓄冷技术，利用夜间的低谷电力制冷将冷量蓄积起来，在白天用蓄积的冷量制冷，从而避免使用白天的高峰高价电力。根据冰箱传热温差大、工作具有周期性的特点，将高效的新型冰浆蓄冷技术引进到冰箱制冷系统，开发，具有耗能低，造价低、节能、环保的特点。在节能环保的高新技术制冷产品符合技术的发展和市场的需求。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种气体射流冰浆蓄冷装置及其蓄冷方法。

本发明的一个目的在于提出一种气体射流冰浆蓄冷装置。

本发明的气体射流冰浆蓄冷装置包括：外壳、气体射流结构、第一层固体细丝网状结构、第二层固体细丝网状结构以及液态的蓄冷剂或防冻液；其中，外壳包括侧壁和一面顶壁，在外壳内的底部设置水平的气体射流结构，外壳与气体射流结构共同围成腔体；在腔体内充满液态的蓄冷剂或防冻液；在外壳内位于气体射流结构与外壳的顶部之间设置水平的第一层固体细丝网状结构；在外壳内位于第一层固体细丝网状结构与顶壁之间设置水平的第二层固体细丝网状结构；气体射流结构包括多个均匀分布的气体射流口；第一层和第二层固体细丝网状结构分别为多根固体细丝纵横相交形成的网格结构，相交的结点处为实连接，第一层和第二层固体细丝网状结构为固定的形状；气体射流结构的每一个气体射流口正对第一层固体细丝网状结构的一个结点；第二层固体细丝网状结构的每一个结点位于第一层固体细丝网状结构的一个网格的中心；蓄冷装置放置在具有低于0℃的低温气体系统中；来自低温气体系统的低温气体，通过气体射流结构，由气体射流口向上喷射入外壳内；通过调整气体射流口的面积以及低温气体的流量，控制气体射流的速度，保证低温气体靠射流惯性力到达第一层固体细丝网状结构；低温气体中的冷量使得液态的蓄冷剂或防冻液在第一层固体细丝网状结构的结点处凝结成小冰晶；低温气体依靠浮力继续向上运动，到达第二层固体细丝网状结构，低温气体中冷量使得液态的蓄冷剂或防冻液在第二层固体细丝网状结构的结点处凝结成小冰晶，实现有效冰浆蓄冷。

具有低于0℃的低温气体系统为制冷循环系统、液化天然气的气体环境以及节流低温气体的环境中的一种，本发明的气体射流冰浆蓄冷装置对上述低温气体系统实现冷量有效蓄积。

外壳与气体射流结构共同围成的腔体的形状为规则立体，正方体、长方体、球体或圆柱体。

外壳的材料采用保温材料。

第一层固体细丝网状结构和第二层固体细丝网状结构中的结点采用机械连接或熔接完成。第一层固体细丝网状结构和第二层固体细丝网状结构中固体细丝的材料采用耐腐蚀且耐低温的金属或高分子聚合物；并且固体细丝的材料为疏水性材料或其表面为疏水性表面。固体细丝的直径在0.5～3mm之间。

气体射流结构的气体射流口为等边三角形结构。

在外壳内的气体射流结构，气体射流结构距外壳的侧壁的底端的距离为外壳侧壁总高度的0.04～0.06。

第一层固体细丝网状结构距外壳的侧壁的底端的距离为外壳侧壁总高度的0.44～0.55。第二层固体细丝网状结构距外壳的侧壁的底端的距离为外壳侧壁总高度的0.7～0.8。