ЛЬДОГЕНЕРАТОР Российский патент 2004 года по МПК F25C1/18 F25C1/00 

Настоящее изобретение относится в целом к льдогенератору и, более конкретно, к льдогенератору, позволяющему сократить длительность процесса приготовления льда и свести к минимуму нерациональный расход воды.

Льдогенератор является устройством для получения кусков льда путем замораживания воды, поступающей из внешнего источника. Недавно были предложены льдогенераторы, способные предупредить помутнение, которое происходит из-за наличия в замороженной воде пузырьков воздуха.

На фиг.1 и 2 показан обычный льдогенератор, такой как описанный в патенте США № 5425243. Как показано на фиг.1 и 2, обычный льдогенератор включает в себя корпус 10, морозильный блок 20 и средство удаления воздуха 30.

Корпус 10 льдогенератора содержит бункер для льда 11, предназначенный для накопления кусков льда, полученных в морозильном блоке 20. Под бункером для льда 11 расположены компрессор 12 и конденсатор 13.

Как показано на фиг.2, морозильный блок 20 включает в себя поддон для воды 21, морозильную опорную плиту 22 и испаритель 23. Поддон для воды 21 заполняют водой, а на нижней поверхности морозильной опорной плиты 22 размещают множество морозильных пальцев 24, предназначенных для погружения в воду с целью ее замораживания. С одной стороны поддона для воды 21 размещается поворотное средство 25, предназначенное для наклона поддона для воды 21 и слива воды, не замороженной с образованием кусков льда. На верхней поверхности морозильной опорной плиты 22 расположен испаритель 23, соединенный с морозильной системой. При прохождении хладагента по испарителю 23 происходит охлаждение морозильной опорной плиты 22 и морозильных пальцев 24 за счет теплообмена хладагента.

Средство удаления воздуха 30 предназначено для предупреждения помутнения в процессе образования льда путем удаления пузырьков воздуха, содержащихся в предназначенной для замораживания воде. Средство удаления воздуха 30 включает в себя качающийся лист 31, который раскачивается вверх и вниз в поддоне для воды 21, и раскачивающий мотор 32, приводящий в движение качающийся лист 31. Когда контактная деталь 33, расположенная рядом с раскачивающим мотором 32, толкает штифт зацепления 34, качающийся лист 31 начинает качаться, заставляя таким образом пузырьки воздуха всплывать вверх и покидать воду.

Морозильный блок 20 содержит также трубу для подачи воды 14, поворотный вал 26, желоб для воды 27 и водосборник 15.

Далее будет описана работа обычного льдогенератора с описанной выше конструкцией.

После того как воду подают в поддон для воды 21 по питающей трубе 14, а морозильные пальцы 24 погружают в воду, вода начинает замерзать вокруг морозильных пальцев 24, которые охлаждаются до температуры ниже точки замерзания с помощью теплообмена с хладагентом, проходящим внутри испарителя 23. В то же время качающийся лист 31 под воздействием раскачивающего мотора 32 качается под водой вверх и вниз. В соответствии с этим происходит удаление пузырьков воздуха из воды, а вокруг морозильных пальцев 24 постепенно образуются куски прозрачного льда.

После достижения кусками льда, образующимися вокруг морозильных пальцев 24, заданных размеров качающийся лист 31 прекращает качаться, а нагретый газ выпускается из компрессора 12 и направляется прямо в испаритель 23 в обход конденсатора 13, обогревая таким образом морозильные пальцы 24. Поддон для воды 21 наклоняют поворотным средством 25 на поворотном валу 26. При этом образовавшиеся куски льда отделяются от морозильных пальцев 24 и падают в бункер для льда 11, а вода, оставшаяся в поддоне для льда 21, отводится в водосборник 15.

Такие обычные льдогенераторы нуждаются в количестве воды, превышающем то, которое фактически должно быть заморожено, поскольку поддон для воды предназначен для содержания большего, чем нужно для получения брикетов льда, количества воды, в результате чего большое количество воды расходуется зря.

Кроме того, поскольку морозильные пальцы 24 охлаждают не только воду, которую требуется заморозить, но и всю воду, находящуюся в поддоне для воды 21, имеет место избыточный расход энергии и требуется слишком много времени для замораживания воды вокруг морозильных пальцев 24.

Настоящее изобретение разработано для того, чтобы устранить указанные проблемы и/или недостатки и обеспечить получение, по меньшей мере, тех преимуществ, которые описаны далее.

В соответствии с этим задачей настоящего изобретения является решение указанных проблем путем создания льдогенератора, позволяющего свести к минимуму трату воды за счет подачи заданного количества воды во множество морозильных камер, имеющих заданные размеры, и сократить время, требующееся для формирования кусков льда, за счет повышения скорости замораживания вокруг морозильных пальцев.

Указанные задачи решают за счет применения льдогенератора, содержащего корпус, испаритель, соединенный с морозильной системой, несущую раму со множеством морозильных ячеек для заполнения предназначенной для замораживания водой, морозильную опорную плиту, на которой расположен испаритель, и морозильные пальцы, выполненные на нижней поверхности морозильной опорной плиты, предназначенные для погружения в пространство, ограниченное множеством морозильных ячеек, в которые подают воду, предназначенную для замораживания, а также средство удаления воздуха, обеспечивающее циркуляцию воды вокруг морозильных пальцев с целью удаления пузырьков воздуха из воды.

Предпочтительно средство удаления воздуха содержит множество сопел, вдувающих воздух на поверхность воды, находящейся в морозильных ячейках.

Сопла располагаются в пазах, направленных по касательной к краям морозильных ячеек.

Краткое описание чертежей

Указанные задачи и признаки настоящего изобретения станут более очевидными благодаря описанию предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 показано изображение в поперечном разрезе, демонстрирующее устройство обычного льдогенератора;

на фиг.2 показано изображение в поперечном разрезе сбоку, демонстрирующее часть основной конструкции, показанной на фиг.1;

на фиг.3 показано изображение в поперечном разрезе, демонстрирующее устройство льдогенератора согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения;

на фиг.4 показано изображение в поперечном разрезе, демонстрирующее часть основной конструкции, показанной на фиг.3;

на фиг.5 показано частное трехмерное изображение, демонстрирующее основную часть устройства, показанного на фиг.3.

Далее приведено более подробное описание льдогенератора согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Элементы, имеющие идентичную конструкцию и назначение с элементами применяемых до сих пор льдогенераторов, будут обозначены одинаковыми числовыми позициями.

Как показано на фиг.3-5, льдогенератор, являющийся предметом настоящего изобретения, включает в себя корпус 10, морозильный блок 50 и средство удаления воздуха 60.

Корпус 10 содержит бункер для льда 11, предназначенный для накопления кусков льда, полученных в морозильном блоке 50. Под бункером для льда 11 расположены компрессор 12 и конденсатор 13, которые образуют морозильную систему, а с одной стороны бункера для льда 11 размещен водосборник 15, предназначенный для накопления незамороженной воды.

Морозильный блок 50 включает в себя несущую раму 51, морозильную опорную плиту 52 и испаритель 53. Несущая рама 51 установлена с возможностью поворота в корпусе 10 и содержит множество морозильных ячеек 54, предназначенных для заполнения водой, текущей по водоводу 55, предназначенному для подачи воды в морозильные ячейки 54. Морозильные ячейки 54 выполнены с заданными размерами с учетом размеров кусков льда и скорости замерзания воды, а количество морозильных ячеек может составлять от 20 до 30 при предпочтительном количестве 27. Как показано на фиг.3, водовод 55 соединяется питающей трубой 16. Между водоводом 55 и питающей трубой 16 помещен клапан 17, предназначенный для регулирования подачи воды. Когда клапан 17 открывается, вода из питающей трубы 16 может поступать в водовод 55, а вода, протекающая по водоводу 55, поступает в морозильные ячейки 54 через впускные отверстия 56, выполненные под каждой морозильной ячейкой 54. Сбоку от несущей рамы 51 выполнен слив 57. После наклона несущей рамы 51 на поворотном валу 25 под воздействием поворотного средства 24 под определенным углом незамерзшая вода из морозильных ячеек 54 поступает в желоб 58 для воды по сливу 57 и сливается в водосбор 15.

Морозильная плита основания 52 расположена под испарителем 53, а морозильные пальцы 59 погружены в воду, поступающую в морозильные ячейки 52. Испаритель 53 соединен с морозильной системой таким образом, чтобы допускать прохождение хладагента внутри него. Морозильные пальцы 59 охлаждают до температуры ниже точки замерзания с помощью теплообмена с хладагентом, проходящим внутри испарителя 53, а вокруг морозильных пальцев 59 постепенно нарастают куски льда.

Средство удаления воздуха 60 включает в себя множество сопел 61 и воздушную трубу 62. Сопла 61 располагаются в пазах 63 и направлены по касательной к ободу морозильных ячеек 54, будучи наклонены вниз. Каждое сопло 61 соединяется с воздушной трубой 62, а воздух из сопла 61 вдувают на поверхность воды, находящейся в морозильной ячейке, вызывая таким образом циркуляцию воды. Воздушная труба 62 соединяется с устройством, генерирующим струю воздуха, таким как воздушный компрессор или воздуходувка (не показано).

Далее описана работа льдогенератора, являющегося предметом настоящего изобретения.

После того как открывается клапан 17, расположенный на конце линии подачи воды 16, вода по водоводу 55 поступает в каждую морозильную ячейку 54. После подачи заданного количества воды клапан 17 прекращает подачу воды в водовод 55, сохраняя таким образом заданный уровень воды в морозильных ячейках.

После завершения операции подачи воды вода вокруг морозильных пальцев 59 охлаждается до температуры ниже точки замерзания за счет теплообмена с хладагентом, находящимся в испарителе, и начинается образование льда. В то же время воздух, находящийся в воздушной трубе 62, вдувается через сопла 61 на поверхность воды. Вдуваемый из сопел 61 воздух вызывает циркуляцию воды вокруг морозильных пальцев 59, а пузырьки воздуха с внутренней поверхности морозильных ячеек 54 всплывают на поверхность. Таким образом вокруг морозильных пальцев 59 замерзает вода, не содержащая воздушных пузырьков, образуя прозрачные куски льда.

После образования вокруг морозильных пальцев 59 кусков льда заданных размеров вдувание воздуха через сопла 61 прекращается, а несущая рама 51 наклоняется на поворотном валу 25 под воздействием поворотного средства 24. Когда несущая рама 51 наклоняется в одну сторону, незамороженная вода из морозильных ячеек 54 отводится по желобу для воды 58 в слив и сливается в водосбор 15. Горячий газ из компрессора 12 подают непосредственно в испаритель 53 в обход конденсатора 13. В соответствии с этим, когда морозильные пальцы 59 нагреваются приблизительно до 10°С, куски льда отделяются от морозильных пальцев 59 и падают в бункер для льда 11.

Согласно настоящему изобретению заданное количество воды поступает в каждую из множества морозильных ячеек 54, имеющих заданные размеры, причем количество воды, поступающей для получения льда, можно уменьшить по сравнению с обычным льдогенератором, предупреждая таким образом ненужный расход воды.

Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно позволяет повысить скорость замораживания вокруг морозильных пальцев 59, уменьшая таким образом длительность получения льда, когда морозильные пальцы 59 охлаждают до температуры ниже точки замерзания и погружают в заданное количество воды, содержащееся в морозильных ячейках 54.

Приведенные выше варианты реализации и преимущества представлены просто в качестве примера и не должны рассматриваться как ограничивающие рамки настоящего изобретения. Настоящие положения могут быть легко применены к другим видам устройства. Описание настоящего изобретения предназначено для того, чтобы проиллюстрировать, но не ограничивать объем формулы изобретения. Для специалистов в данной области техники должна быть очевидна возможность многих вариантов, улучшений и изменений. Касающиеся средств и операций пункты формулы изобретения предназначены для того, чтобы охватить описанную здесь структуру, как выполняющую указанные функции, и не только конструкционные эквиваленты, но и эквивалентные структуры.

Льдогенератор, состоящий из корпуса, испарителя, соединенного с морозильной системой, несущей рамы со множеством морозильных ячеек для приема предназначенной для замораживания воды, морозильной опорной плиты, на которой расположены испаритель и выполненные на нижней поверхности морозильной опорной плиты морозильные пальцы, предназначенные для погружения во множество морозильных ячеек, содержащих воду, предназначенную для замораживания, и средства удаления воздуха, вызывающего циркуляцию воздуха вокруг морозильных пальцев с целью удаления пузырьков воздуха из воды. Средство удаления воздуха может содержать множество сопел, вдувающих воздух на поверхность воды, содержащейся в морозильных ячейках. Использование данного изобретения обеспечивает снижение затрат воды и сокращение времени получения кусочков льда. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Льдогенератор, содержащий корпус, испаритель, соединенный с морозильной системой, несущую раму с множеством морозильных ячеек для приема предназначенной для замораживания воды, морозильную опорную плиту, на которой расположен испаритель и морозильные пальцы, выполненные на нижней поверхности морозильной плиты и предназначенные для погружения в пространство, ограниченное множеством морозильных ячеек, в которые должна поступать вода, предназначенная для замораживания, и средство удаления воздуха, вызывающее циркуляцию воды вокруг морозильных пальцев с целью удаления пузырьков воздуха из воды, при этом средство удаления воздуха содержит множество сопел, каждое из которых вдувает воздух на поверхность воды, содержащейся в морозильных ячейках.2. Льдогенератор по п.1, в котором сопла расположены в пазах, направленных по касательной к краям морозильных ячеек.