一种冰晶去除装置及具有该装置的过冷水动态制冰系统的制作方法

本技术涉及制冷，尤其涉及过冷水动态制冰法中的消除冰晶传播流动的装置及具有该装置的过冷水动态制冰系统。

背景技术：

1、目前，本领域制冰的方法有很多种，例如,过冷水动态制冰法、切削法、降膜法、真空法等。其中，由于过冷水动态制冰其高效传热以及可实施性强等特点，正逐渐在冰浆制取领域被运用。

2、过冷水动态制冰法是将零度以上的水在蒸发器内降低至零度以下。此时的水为过冷水，还未结冰而处于非稳定状态，只是由于结冰所需的能量壁垒暂时让过冷水维持液态。当过冷水离开蒸发器(过冷却器)进入蓄冰池后，经过超声波震动等激发手段使过冷水部分结冰，同时温度升至零度，剩余的零度水送回蒸发器进行降温再循环。

3、由于激发结冰的特性，激发空间内的结冰在空间上是均匀分布的，因此冰水混合物内散布着大量冰晶。由于不是所有冰晶都能在蓄冰池与水完全分离，因此从蓄冰池出来的零度水中必然含有少量冰晶。若冰水混合物中的冰晶没有去除而回到蒸发器，当被再次降温到零度以下，由于冰核(冰晶)的存在，使得冰水混合物会直接在蒸发器内结冰。这将导致冻管涨裂，损坏压缩机而产生严重后果。

4、为解决所述问题，本领域多数在蒸发器与蓄冰池连通的管道上设置夹套加热装置，进一步的还在传送冰水混合物管道的内壁涂覆疏水层，以防冰水混合物中的冰晶进入蒸发器而产生安全隐患。如图1所示，一种防冰晶传播装置，可设于蒸发器至蓄冰池之间的管道上，以防冰晶逆流传播至蒸发器中。也可以设于蓄冰池至蒸发器回路之间的管道上，以防冰晶随着再循环的冰水混合物进入蒸发器。其中，第一壳体1中同轴套有第二壳体2。第一、二壳体1、2径向之间空隙为换热腔3，第二壳体2内壁面涂覆有疏水层4，第一壳体1两端的壁体上各设有一开口，热气入口5、热气出口6，第二壳体2内设有一搅拌机构。所述搅拌机构包括叶轮7和转轴8，转轴8后端通过支架9固定于第二壳体2内。叶轮7上还可以设置加热丝，转轴8由电机驱动，并由控制器自动控制。

5、工作时，带有冰晶的混合水通过第二壳体2内腔流动。为以防冰晶体进入蒸发器，在第一、二壳体1、2径向之间的换热腔3中接入外部的热气体，通过所述热气体来加热熔化第二壳体2流体中的冰晶。同时，具有加热功能的叶轮7不停的转动给予流体的驱动力，熔化冰晶使得流体加快流动，并不停地冲刷第二壳体2的内壁面，再结合涂有疏水层4的内壁面，可有效消除冰晶附着在第二壳体2的内壁，而防止冰晶逆流传播或再循环流入蒸发器。

6、但是，经过一段时间实践，发现供热不容易保证稳定，也大大提高了使用成本，从而影响阻断冰晶传播流动的效率。由于长时间使用，第二壳体2内的搅拌机构维修不便，工作率不断下降，而且疏水层4龟裂老化，使得第二壳体2表面光滑度下降，从而降低了防止冰晶传播流动的效率。

7、因此，如何克服防止冰晶传播流动的可靠度低，生产成本高的缺陷是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有过冷水动态制冰中防止冰晶传播流动的可靠度低，生产成本高的问题，提供一种能可靠防止冰晶传播流动的生产成本低的冰晶去除装置及具有该装置的过冷水动态制冰系统。

2、本实用新型提出的一种冰晶去除装置，包括水流混合器、与该水流混合器出口端连通的水泵，与该水泵出口端连通的出水腔；该出水腔还与所述水流混合器连通，使得所述出水腔的部分回水与进入所述水流混合器的水混合后再进入所述的水泵。

3、较优的，所述水流混合器包括内芯、套于该内芯外的回水分配器、套于该回水分配器外的内壳；所述回水分配器的一端与所述内芯的外端之间的间隙为进水口，该回水分配器另一端为出口并与所述水泵的进口连通，而回水分配器相对所述内芯的部位开有通孔。

4、较优的，所述内芯为筒体，该内芯内端为封闭的锥体形状，所述回水分配器开设的通孔相对所述内芯的锥体部位。

5、较优的，所述内芯的锥体部位的表面设有一圈一圈的同心圆纹路的混水结构。

6、较优的，所述混水结构为波纹结构或台阶结构。

7、较优的，所述回水分配器的前部为对应所述内芯的锥体的形状，两者之间形成混水通道。

8、较优的，所述回水分配器的后部收缩形成出水管道穿过所述内壳的侧壁体与所述水泵的进口连通。

9、较优的，所述回水分配器与内壳之间构成回水腔。

10、较优的，所述的回水腔内还设有带均流孔的折流板。

11、较优的，所述回水分配器开设的通孔至少为圆孔、椭圆孔或长条孔之一。

12、较优的，所述水流混合器的内壳外围套有外壳，该外壳与内壳之间形成的空腔为所述的出水腔，该外壳一端与所述内壳一端之间的间隙为出水腔的出水口，而外壳的另一端与内壳的另一端之间的间隙为出水腔的进口并与所述水泵的出口连通。

13、较优的，所述出水腔通过电动阀与所述水流混合器的回水腔连通。

14、较优的，所述的进水口和出水口均设有温度传感器。

15、本实用新型提供的另一种冰晶去除装置，包括水流混合器、与该水流混合器出口端连通的出水腔；靠近该出水腔的出水口处通过电动阀与所述水流混合器连通，以便所述出水腔的部分回水与进入所述水流混合器的水混合后流入所述的出水腔；所述水流混合器中设有驱动进水流动的转动件。

16、较优的，所述水流混合器包括内芯、套于该内芯外的回水分配器、套于该回水分配器外的内壳；所述回水分配器的一端与所述内芯的外端之间的间隙为进水口，该回水分配器另一端为出口并与所述出口腔的进口连通，而回水分配器相对所述内芯的部位开有通孔；所述内芯为驱动进水流动的转动件。

17、较优的，所述水流混合器的内壳外围套有外壳，该外壳与内壳之间形成的空腔为所述的出水腔。该外壳一端与内壳一端之间的间隙构成所述的出水口，而外壳另一端与内壳另一端之间的间隙构成所述出水腔的进口并与所述回水分配器的出口连通。

18、本实用新型提供的一种过冷水动态制冰系统，包括蒸发器、蓄冰池。还包括本实用新型所述的冰晶去除装置；所述蓄冰池的出水与所述冰晶去除装置中的进水口连通，所述冰晶去除装置中的出水口与所述蒸发器的进水连通。

19、在过冷水动态制冰系统的蓄冰池出口端设置本实用新型的去除冰晶装置，其利用泵功将经过水流混合器处理过的大部分送至蒸发器，而将部分回水送回水流混合器。在水流混合器内通过内芯的环状波纹结构产生的涡旋流动让部分回水与来自蓄冰池的带有冰晶的水充分混合，同时经过水泵的输出的水还吸收了水泵运行时无效功产生的发热，因此有效地实现了去除冰晶的目的。然后将没有冰晶的大部分水送至蒸发器。本实用新型还可根据工况进行自由调节，即通过控制器制动调节水流混合器中电动阀的开度，根据工况快速响应，调节部分回水的水量，避免极端工况冰晶去除不充分而导致冻管的现象，可靠度高。经过水泵输送的水吸收了水泵运行时散发的热量，节省了系统能量，成本降低。

技术特征：

1.一种冰晶去除装置，其特征在于，包括水流混合器、与该水流混合器出口端连通的水泵，与该水泵出口端连通的出水腔；该出水腔还与所述水流混合器连通，使得所述出水腔的部分回水与进入所述水流混合器的水混合后再进入所述的水泵。

2.如权利要求1所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述水流混合器包括内芯、套于该内芯外的回水分配器、套于该回水分配器外的内壳；所述回水分配器的一端与所述内芯的外端之间的间隙为进水口，该回水分配器另一端为出口并与所述水泵的进口连通，而回水分配器上相对所述内芯的部位开有通孔。

3.如权利要求2所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述内芯为筒体，该内芯内端为封闭的锥体形状，所述回水分配器上开设的通孔相对所述内芯的锥体部位。

4.如权利要求3所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述内芯的锥体部位的表面设有一圈一圈的同心圆纹路的混水结构。

5.如权利要求4所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述混水结构为波纹结构或台阶结构。

6.如权利要求3所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述回水分配器的前部为对应所述内芯的锥体的形状，两者之间形成混水通道。

7.如权利要求2所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述回水分配器的后部收缩形成出水管道穿过所述内壳的侧壁体与所述水泵的进口连通。

8.如权利要求2所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述回水分配器与所述内壳之间构成回水腔。

9.如权利要求8所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述回水腔内还设有带均流孔的折流板。

10.如权利要求2所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述回水分配器开设的通孔至少为圆孔、椭圆孔或长条孔之一。

11.如权利要求2所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述水流混合器的内壳外围套有外壳，该外壳与内壳之间形成的空腔为所述的出水腔，该外壳一端与所述内壳的一端之间的间隙为出水腔的出水口，而外壳的另一端与内壳的另一端之间的间隙为出水腔的进口并与所述水泵的出口连通。

12.如权利要求8所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述出水腔通过电动阀与所述水流混合器的回水腔连通。

13.如权利要求11所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述的进水口和出水口均设有温度传感器。

14.一种冰晶去除装置，其特征在于，包括水流混合器、与该水流混合器出口端连通的出水腔；靠近该出水腔的出水口处通过电动阀与所述水流混合器连通，使得所述出水腔的部分回水与进入所述水流混合器的水混合后再进入所述的出水腔；所述水流混合器中设有驱动进水流动的转动件。

15.如权利要求14所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述水流混合器包括内芯、套于该内芯外的回水分配器、套于该回水分配器外的内壳；所述回水分配器的一端与所述内芯的外端之间的间隙为进水口，该回水分配器另一端为出口与所述出口腔的进口连通，而回水分配器上相对所述内芯的部位开有通孔；所述的内芯为驱动进水流动的转动件。

16.如权利要求15所述的冰晶去除装置，其特征在于，所述水流混合器的内壳外围套有外壳，该外壳与内壳之间形成的空腔为所述的出水腔，该外壳一端与内壳一端之间的间隙构成所述的出水口，而外壳另一端与内壳另一端之间的间隙构成所述出水腔的进口并与所述回水分配器的出口连通。

17.一种过冷水动态制冰系统，包括蒸发器、蓄冰池，其特征在于，还包括如权利要求1至16任一项所述的冰晶去除装置；所述蓄冰池的出水与所述冰晶去除装置中的进水口连通，所述冰晶去除装置中的出水口与所述蒸发器的进水连通。

技术总结本技术公开一种冰晶去除装置及具有该装置的过冷水动态制冰系统。该冰晶去除装置包括：水流混合器、与该水流混合器出口端连通的水泵，与该水泵出口端连通的出水腔；该出水腔还与水流混合器连通，以便出水腔的部分回水与进入水流混合器的水混合后再流入水泵。该冰晶去除装置使得经过水泵后的温度升高的部分回水与来自蓄冰池的带有冰晶的水充分混合，而经过水泵输出水还吸收了水泵散发的发热，因此有效地去除了蓄冰池出来的水中的冰晶，通过控制器调节水流混合器中电动阀的开度，调节部分回水的水量，可避免冰晶引起蒸发器的损坏，可靠度高。经过水泵输送的水吸收了水泵产生的热量，节省了系统能量，成本较低。技术研发人员：卢杏斌,陆智勇,胡海利,王小勇受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/7/18