一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种制冰的装置，更具体地说是涉及一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置。
【背景技术】
[0002]将自然界冬季的冷资源储藏起来，用作天热时降温消暑的冷源，或者果蔬冷库的冷源，是一件环保节能、变废为宝的好事，一直是人们的美好愿望。早古代，就有割取河水、池泊所结之冰，储于冰窖之中，待暑热时取用的记载；现在我国东北地区仍有冬季从江河采冰，用来窖藏水果的原始做法。最近的三十年中，世界多个国家的科技人员致力于自然冷资源利用的研宄，取得了显著的成绩。(I)以加拿大维格尼奥特(Vigneault)和日本川田(H.Kowara)为代表的层积式制冰系统，其方式是向蓄冰池罐水，当水完全结冰时再继续灌水，使水层层结冰。这种方式设计较复杂、需要冷空气摄入系统，风机耗电较大，冰的层积厚度受限制，且只能在冷资源丰富的高寒地区应用。(2)以日本堂腰纯和中国李里特为代表的箱群式制冰系统。其方式是冷库内均匀摆放一些水箱，由库外向里通冷风使箱内水结冰，再重新摆放。这种方式原理简单，但容器搬动不便，风机耗电也较大，建设成本较大。(3)由中国王世清等提出的热管蓄冷系统。该方式是在蓄冰池上布置一些热管，热管下部为蒸发端插入水中，上部为冷凝端与冷空气接触，进行能量交换。这种方式可以自行制冰，节约人力，无需风机，但工质流速较慢，制冰效率低，不能适应大规模冷资源利用的需要。(4)本人在专利号为ZL201120118617.5的U型通风管制冰蓄冰系统。其方式是在蓄冰池中布置深U型不生锈的金属通风管，通风管两端装有可转向的风帽在空气中，使进风口迎风，出风口背风，冬季冷风吹进冷风管流进蓄冰池深处，带走水中热量，使水受冷沿管壁不断结冰。这种方式能自行制冰，能量交换直接，节省人力和电力，但随着管壁外层变厚，制冰效率会较低。综合比较，后三种制冰方式无论是箱式、热管式或者通风管式，虽然有其各自的原理和特点，但都有一个共同的制约因素:结冰都离不开冰层的热传导过程，而随着冰层变厚，冰的热传导过程必然会变慢，制冰效率也就随之降低。若让水在冰面直接结冰，无需冰层的热传导，结冰效率会大大提高，是一种值得重视的思路，正如第一种制冰方法法的基本原理一样，但是由于这种方法在具体的设计上存在不足，所以没有得到大规模的应用。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置，包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池，所述制冰蓄冰池的长边方向对着冬季风的主风向，制冰蓄冰池的池底和池壁由混凝土制成，所述池底和池壁的内侧表面设置有平直光滑的隔热层，制冰蓄冰池的顶端设置带有隔热层的大跨度钢结构池顶，所述制冰蓄冰池的蓄水水位线与池顶之间形成通风带，所述池壁的外侧设置有水泵，水泵的进水管与制冰蓄冰池底部相通，水泵的出水管与制冰蓄冰池的顶部相通，所述出水管的出水口设置有花洒喷头。
[0005]上述方案中，为防止喷水结束后水管内部存留积水结冰，所述出水管伸进制冰蓄冰池的顶部的一段倾斜设置，内高外低，所述花洒喷头端高于出水管的伸进端。
[0006]上述方案中，为防止冰层粘结在池壁上不易下降，所述制冰蓄冰池内的水位线处的四周池壁内表面向池壁内侧凸出加厚层，所述加厚层绕池壁行成一个环形的加厚层带，加厚层的内表面设置有防粘材料。
[0007]该利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置与现有技术相比，其有益效果是:
[0008]直接利用冬季冷风作为冷源和动力，冷风直吹水面自行制冰，装置设计简单，易于操作，既可提高制冰效率，又可减少人力和能源消耗，降低成本，也不会造成环境污染。
【附图说明】
[0009]附图是本实用新型利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置的结构示意图。
[0010]图中:1.制冰蓄冰池，2.池底，3.进水管，4.水泵，5.池壁，6.隔热层，7.花洒喷头，8.通风带，9.池顶，10.出水管，11.新冰层，12.隔热层，13.加厚层，14.旧冰层，15.水位线。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图与具体实施例对本实用新型利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置作进一步的描述:
[0012]附图是本实用新型利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置的结构示意图。图中，该利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置，包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池1，制冰蓄冰池I的长边方向对着冬季风的主风向，制冰蓄冰池I的池底2和池壁5由混凝土制成，池底2和池壁5的内侧表面设置有平直光滑的隔热层12，制冰蓄冰池I的顶端设置带有隔热层6的大跨度钢结构池顶9，避免因户外白天太阳直射导致已制好的冰面融化而厚度减小的损失，制冰蓄冰池I的蓄水水位线15与池顶9之间形成通风带8，自然风可由通风带8直接吹进制冰蓄冰池I内，池壁5的外侧设置有水泵4，水泵4的进水管3与制冰蓄冰池I底部相通，水泵4的出水管10与制冰蓄冰池I的顶部相通，出水管10的出水口设置有花洒喷头7。在出水管10伸进制冰蓄冰池I的顶部通风带8的一段倾斜设置，内高外低，花洒喷头7端高于出水管10的伸进端，防止喷水结束后水管内部存留积水结冰。为防止冰层粘结在池壁5的隔热层12上不易下降，制冰蓄冰池I内的水位线处的四周池壁内表面向池壁内侧凸出加厚层13，加厚层13绕池壁5行成一个环形的加厚层带，加厚层13的内表面设置有防粘材料。因此结冰面积总是小于制冰蓄冰池I的横截面积，保证了冰层不会卡在蓄冰池中间，能顺利下落。
[0013]冬季，制冰蓄冰池I中的蓄水达到预定水位线，冷风从通风带8吹进制冰蓄冰池1，水面遇冷开始结冰，待水面全部结冰后，冰下的水通过可控喷水系统在冰面上均匀薄喷一层，冷风直吹水面直至再次结冰，形成新冰层11。新冰层11和老冰层14随着水泵4的向外抽水，其位置随着水位线15下移。如此循环持续操作，冰下的水量逐渐减少，冰层不断增厚，冰面尚度基本不变，冷风总是可以直吹冰面上的水来制冰，最终池内完全结冰。制冰完成后，冰面、屋面及其余地上暴露部分用轻质绝热材料严密覆盖以绝热。
[0014]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置，其特征在于:包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池，所述制冰蓄冰池的长边方向对着冬季风的主风向，制冰蓄冰池的池底和池壁由混凝土制成，所述池底和池壁的内侧表面设置有平直光滑的隔热层，制冰蓄冰池的顶端设置带有隔热层的大跨度钢结构池顶，所述制冰蓄冰池的蓄水水位线与池顶之间形成通风带，所述池壁的外侧设置有水泵，水泵的进水管与制冰蓄冰池底部相通，水泵的出水管与制冰蓄冰池的顶部相通，所述出水管的出水口设置有花洒喷头。
2.根据权利要求1所述的一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置，其特征在于:所述出水管伸进制冰蓄冰池的顶部的一段倾斜设置，内高外低，所述花洒喷头端高于出水管的伸进端。
3.根据权利要求1所述的一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置，其特征在于:所述制冰蓄冰池内的水位线处的四周池壁内表面向池壁内侧凸出加厚层，所述加厚层绕池壁行成一个环形的加厚层带，加厚层的内表面设置有防粘材料。
【专利摘要】本实用新型提供了一种利用冬季冷风在非自然水域制冰蓄冰的装置，包括限于地面以下的矩形制冰蓄冰池，所述制冰蓄冰池的长边方向对着冬季风的主风向，制冰蓄冰池的池底和池壁由混凝土制成，所述池底和池壁的内侧表面设置有平直光滑的隔热层，制冰蓄冰池的顶端设置带有隔热层的大跨度钢结构池顶，所述制冰蓄冰池的蓄水水位线与池顶之间形成通风带，所述池壁的外侧设置有水泵，水泵的进水管与制冰蓄冰池底部相通，水泵的出水管与制冰蓄冰池的顶部相通，所述出水管的出水口设置有花洒喷头。该装置设计简单，易于操作，既可提高制冰效率，又可减少人力和能源消耗，降低成本，也不会造成环境污染。
【IPC分类】F25C1-02
【公开号】CN204612284
【申请号】CN201520312392
【发明人】唐安虎
【申请人】唐安虎
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月8日