一種帶有載氣裝置的製冰機的製作方法

2023-05-01 09:27:46

專利名稱：一種帶有載氣裝置的製冰機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製冰機，尤其涉及一種帶有載氣裝置，能夠提高製冰效率、降低能
耗的製冰機。
背景技術：
製冰機是一種通過冰凍由外部水源供應的水來製造冰塊的裝置，按製冰原理分為 直接蒸發製冷和間接蒸發製冷。 現有的一種熱氣脫冰製冰機，由Samsung Gwangju Electronics公司開發出的，由 主體和輔助體2部分組成。主體包括製冰單元、蒸發盤管、供水系統和排水系統。供水容器、 排水收集容器安裝在輔助體內。 製冰時，供水泵工作，將供水容器裡的水泵送至製冰槽，途中經過水淨化器、滅菌 燈。當水充滿一個製冰槽後，便溢流至鄰近的製冰槽，這樣所有製冰槽通過交叉便相繼被充 滿。水閥便切斷供水泵，同時製冷系統開啟，製冷劑流進蒸發盤管，底座上下搖擺，生成無氣 泡的透明冰塊。冷凍板和冷指(freezing fingers)被冷卻至冰點以下，使得冷指周圍的水 逐漸被凍結。 製冰結束後，控制部分發出相應信號，壓縮機出口的熱製冷劑直接被引入蒸發盤 管，同時激勵馬達驅動底座繞轉動軸向下旋轉90度，使製冰槽內剩餘的未凍結的水流入排 水管，最終流至排水收集器。 現有的還有一種熱氣脫冰式顆粒冰製冰機，由Kunihiko Ishitomi等人開發出的， 製冰用水存儲櫃由循環櫃和沉澱櫃組成，兩櫃之間用隔板隔開，製冰水儲存在循環櫃中，沉 澱櫃內的水可通過隔板上的小孔進入循環櫃。製冰過程中未凍結的水通過開口直接進入循 環櫃。 最近，中國專利號為CN1493831的製冰機已經提出一種能夠防止冰塊由於水中氣 泡被凍結時而產生渾濁，並且可以減少水源浪費的製冰機。 現在無論是熱氣脫冰製冰機，還是熱氣脫冰式顆粒冰製冰機和專利號為 CN1493831的製冰機及現有的其他製冰機，雖然在節約水源和製冰效率方面有了較大改善， 但是存在的缺陷也是明顯的，所有現存製冰系統中的製冷裝置過冷度偏大，導致製冰速率 偏慢，能耗大，與國家倡導的節約能源戰略相悖。

發明內容
本發明的目的就是解決目前製冰過程中過冷度偏大，能耗過多的問題。因此，本發 明通過添加載氣裝置來解決上述問題。其技術方案為如圖l和圖2所示，本發明的製冰 機包括機殼3冰凍單元5和載氣裝置7。機殼3具有一個用於儲存由冰凍單元5產生的冰 塊的冰儲存鬥10。包括冰凍系統的壓縮機1和冷凝器2位於冰儲存鬥4的下方，水收集區 11位於冰儲存鬥4的側部，用於排出剩餘的水。冰凍單元5包括冰凍室底座框架17、冰凍 底座板12和蒸發器13。底部框架17繞樞軸旋轉地位於機殼3上面，並且底座框架上可以
3設置多個用於結冰的冰凍室14。載氣裝置7被置於冷凍框架內部，包括空氣泵19和氣體輸送管路，空氣泵19，用以提供高壓氣體；輸氣主管道連接到氣體均流裝置20上；在每個冰凍室兩側底部打孔，插入不鏽鋼鋼管，並與冰凍室焊接；均流器與不鏽鋼鋼管之間使用軟管連接。空氣泵位於底座框架3的上方，而輸氣管道位於底座框架內部，輸氣管道能夠均勻的向每一個冰凍室輸送等量的空氣。空氣從冰凍室側面進鼓入，使冰凍室中的水繞冰指旋轉，增強冰凍室內水的擾動，使冰凍室內的水結冰所需的過冷度降低，結冰速率提高；由於製冰所需過冷度的降低，我們可以提高製冰機中製冷裝置蒸發器的蒸發溫度，提高整個製冰機的能效比，從而降低能耗；同時，氣體擾動的添加可以有效地使水生成純淨的冰塊。


下面將結合附圖對照本發明優選實施例，對本發明上述的目的和特徵進行說明，圖中示出 圖1是帶有載氣裝置的製冰機剖面 圖2是帶有載氣裝置的製冰機冰凍系統。 l-壓縮機，2-冷凝器，3-機殼，4-冰儲存鬥，5-冰凍單元，6-供水管，7-載氣裝置，8-繞軸旋轉裝置，9-旋轉裝置，10-導向水斜槽水，11-收集區，12-冷凍下表面，13-蒸發器，14-冰凍室，15-引入水收集區，16-排水通道，17-冰凍框架，18-冰指，19-空氣泵，20-空氣均流器，21-輸氣管道，22-連接軟管，23-進氣管。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發明優選實施例的製冰機進行更為詳細的說明。 如圖1和圖2所示，本發明的製冰機包括機殼3冰凍單元5和載氣裝置7。機殼
3具有一個用於儲存由冰凍單元5產生的冰塊的冰儲存鬥4。包括冰凍系統的壓縮機1和
冷凝器2位於冰儲存鬥4的下方，水收集區11位於冰儲存鬥4的側部，用於排出剩餘的水。
冰凍單元5包括冰凍室底座框架17、冰凍底座板12和蒸發器13。底部框架17繞樞軸旋轉
地位於機殼3上面，並且底座框架上可以設置多個用於結冰的冰凍室14。 載氣系統如圖2所示，19為空氣泵，用以提供高壓氣體；載氣主管道為①8的PRC
管，連接到氣體均流裝置20上；在每個冰凍室兩側底部打孔，插入長5cm①3的不鏽鋼鋼管，
並與冰凍室焊接；均流器與不鏽鋼鋼管之間使用軟管連接。 空氣泵位於底座框架3的上方，而輸氣管道位於底座框架內部，輸氣管道通過均流器20能夠均勻的向每一個冰凍室輸送等量的空氣。空氣從冰凍室側面進入，使冰凍室中的水繞冰指旋轉。這可以有效地降低水的過冷度，提高冷凍系統能效比值，減小能耗。
下面將對本發明的製冰機的工作方式加以說明。 當由供水管6供應預定量的水時，水裝滿供水管6下方的一個冰凍室14，然後通過連接凹槽15流入相鄰其他的冰凍室14，從而使注入所有冰凍室14中的水的水位相同。
水供應完成之後，冰指18周圍的水通過蒸發器內部的製冰劑的熱交換被冷卻至冰點以下，水開始結冰。與此同時，載氣裝置開始工作，空氣泵壓縮空氣，使空氣通過主管道進入均流器中，經過均流器的分配，空氣經連接軟管被均勻地輸送到各個冰凍室，使冰凍室中的水繞冰指擾動，從而，使冰凍室中的水圍繞冰指形成純淨的冰。同時，降低了冷凍過冷度，減小能耗。製冰機採用的冰凍室數量一般為1 5個，可根據需要通過凹槽15進行連
接添加冰凍室14的個數，同時相應的增加冰指18的個數、不鏽鋼鋼管及軟管連接的個數；
增大冰凍室底座框架17和冰凍底座板12的尺寸，實現與冰凍室的對應。 當在冰指18周圍形成冰塊時，載氣裝置一直往冰凍室14提供空氣，以便繼續使冰
凍室中的水繞冰指旋轉，直到在冰指18周圍形成預定大小的冰塊。當在冰指18周圍形成
了預定大小的冰塊時，載氣裝置停止工作，底座框架17通過樞軸8上的繞樞軸旋轉的裝置
9實現傾斜。由於當底座框架17傾斜時，冰凍室14中的水大部分已凍結，因而只有少量的
未凍結的水沿著排水通道16被導向水斜槽IO，然後被排入水收集區11內。 此時，從壓縮機出來的熱氣繞過冷凝器2直接流入蒸發器13。因此，冰指18升溫
至約l(TC，使冰塊可以脫離冰指18，從而落入冰儲存鬥4中。 根據本發明，載氣裝置的使用，不但能夠得到更純淨的冰塊，而且減小了水結冰所 需的過冷度，提高了冷凍裝置蒸發器的蒸發溫度，使冷凍裝置的能效比得以提高，從而減少 能耗，節約能源，使整個製冰機的效率得到改善。
權利要求
一種帶有載氣裝置的製冰機，包含機殼，連接到製冰系統上的蒸發器，具有冷凍下表面和用於支撐冰凍室的底座框架，與蒸發器相鄰設置冰凍底座板，所述冰凍底座板的下表面設置有冰指，插入到冰凍室的水中，載氣裝置被置於冷凍框架內部，包括空氣泵和氣體輸送管路，用來向各個冰凍室中均勻的通入氣體，通過調節空氣泵控制氣體流量，輸氣管路包括一個氣體分流器、連接軟管、進氣管，在冰凍室側壁上打孔，將不鏽鋼進氣管插入打孔處，並與冰凍室焊接，氣體分流器與進氣管之間用軟管連接。
全文摘要
一種帶有載氣裝置的製冰機，包括機殼，連接到製冰系統上的蒸發器，具有一個底座框架，底座框架上面設置了1～5個用於製冰的冰凍室，如有需要可添加冰凍室，與蒸發器相鄰設置的冰凍底座板，以及包括空氣泵和輸氣管路的載氣裝置。其中，載氣裝置用於往冰凍室中通入氣體，使冰凍室中的水產生擾動，從而減小製冰所需的過冷度，加快結冰速率，從而提高整個製冰機製冰效率。本發明主要適用於需要把水從溶液中以結冰的方式分離出來的場所，其應用領域包括製冰、廢水處理、食品濃縮及生物提純等。
文檔編號F25C1/00GK101696838SQ20091019115
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者尹亞領, 張繼廣, 李夔寧, 王賀 申請人:重慶大學;