Льдогенератор Советский патент 1988 года по МПК F25C1/12 

сл

со

00

Изобретение относится к холодильному оборудованию и касается устройства малых льдогенераторов, производящих лед для предприятий торговли, общественного питания, используемый также на транспорте, в лабораториях, лечебных учреждениях.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение качества льда. /

На фиг. 1 изображена принципиальная схема льдогенератора в режиме «Охлаждение ; на фиг. 2 - зона кристаллизации льдогенератора в режиме «Оттайка.

Льдогенератор содержит вертикально установленный трубчатый сосуд 1 с верхним 2 и нижним 3 участками соответственно предварительного охлаждения и кристаллизации. Участки разделены между собой теплоизолирующей перегородкой 4. Подача воды в сосуд 1 осуществляется через дозатор и постоянно открытым вентилем 5. Снаружи трубчатого сосуда 1 размещен испаритель 6, на участке 2 непосредственно контактирующий с сосудом 1. Испаритель 6 сообщен с источником холода в виде компрессионной холодильной мащины с компрессором 7, конденсатором 8, дросселирующим вентилем 9 и системой переключения направления движения хладагента с четырьмя соленоидными вентилями 10. Термоэлектрическая батарея 11, охватывающая нижний участок 3 сосуда 1, другими своими спаями контактирует с дополнительны.м испарителем 12, включенным последовательно с испарителем 6 в гидравлическую схему холодильной машины. Кожух 13 льдогенератора выполнен теплоизолируюп им. Механизм 14 для резки льда выполнен в виде нихромовой проволочной подвижной рамки, связанной с ка- тущкой электромагнита. Под сосудом 1 установлен подпружиненный наклонный решетчатый спуск 15 с концевым выключателем 16 и льдоприемником 17 для готовых кусков льда 18.

Льдогенератор работает следующим образом.

В режиме охлаждения поступление новой воды в сосуд 1 через вентиль 5 осуществляется порциями по мере выхода из сосуда готового льда 18. Холодильная машина работает непрерывно в обоих режимах. Температуру верхнего участка 2 поддерживают на 2-3°С выще 0°С, для чего в качестве хладагентов целесообразно использовать фреоны марок R12B1 или R114 в зависимости от условий теплообмена между ис- п арителем 6 и сосудом 1.

В режиме охлаждения с помощью вентилей 10 жидкий хладагент пропускают вначале через испаритель 6, а затем через дополнительный испаритель 12, где он доиспа- ряется с некоторым перегревом пара при отводе тепла от спаев термоэлектрической батареи 11, также работающей в режиме охлаждения. Таким образом, на верхнем участке 2 происходит предварительное охлаждение столба воды от 12-20 до 2-3°С и при этом лед на внутренних стенках участка 2 не образуется. На нижнем участке 3 температура составляет около -30°С. Понижение температуры на 30°С (в пределах до 50-60°С) от температуры кипения хладагента обеспечивает термоэлектрическая батарея 11. На этом участке формируется ледяной цилиндр, который сверху ограничен

слоями более теплой воды, а снизу - образованным в предыдущем цикле ци.тиндром льда 18. Около 90% объема куска льда 18 находится вне трубы, при этом весь водоле- дяной столб опирается на наклонный спуск 15,

В момент окончания кристаллизации воды на нижнем участке 3, когда граница фаз лед - вода соответствует изображенной на фиг. 1, подают управляющий импульс на элект- ро.магнитный привод (не показан) механизма 14 для резки льда и кусок льда 18 отрезают от остального столба. По наклонному спуску 15 он сползает в льдоприем- ник 17. Спуск 15, освобожденный от давления сверху, приподнимается и размыкает концевой выключатель 16, передающий сигнал на реверс тока питания термоэлект

рической батареи 11.

В режиме оттайки одновременно с переводом термоэлектрической батареи 11 в режим нагрева нижнего участка 3 сосуда 1 осуQ ществляют переключение вентилей 10 и изменение направления движения хладагента. Теперь вначале он поступает в дополнительный испаритель 12, затем в испаритель 6. Такое переключение позволяет частично регенерировать холод, вырабатываег мый термоэлектрической батареей 11 в этом режиме, и передавать его хладагенту, и в итоге увеличивает интенсивность охлаждения на верхнем участке 2. Как только сосуд 1 на нижнем участке 3 прогревается до положительных температур и тонкий присте0 ночный слой льда подтаивает, за счет гидростатического давления и напора воды вновь образованный цилиндр льда (фактически с остатком цилиндра, образованного в предыдущем цикле) выталкивается из сос суда на 90% его длины, упирается в наклонный спуск 15, концевой выключатель 16 вновь замыкается и термоэлектрическая батарея 11 переключается в режим «Охлаждение. Одновременно переключаются и вентили 10. На место льда на нижний учас0 ток 3 поступает новая порция воды, и цикл повторяется. Утечки воды из сосуда 1 после выхода куска льда минимальны, что объясняется малой величиной зазора между льдом и сосудом 1 и коротким промежутком времени (не более 10 с), за который ука5 занный зазор вновь промерзает и тем самым внутренний объем сосуда 1 и снова герметизируется. Утечки компенсируются постоянным напором воды.

Для работоспособности устройства необходимо, чтобы расстояние между точкой соприкосновения цилиндра льда с наклонным спуском 15 и нижним торцом сосуда было на 10-15% меньше, чём длина нижнего участка 3, если считать, что отрезание льда производится непосредственно у торца сосуда 1.

Льдогенератор позволяет получать прозрачный цилиндрический или кубический лед (в сосуде квадратного сечения) с большей частотой и без переворота льдоформ. Поскольку трубчатые льдогенераторы обычно содержат пакет сосудов (10-50 шт, используя временной сдвиг при переключении режимов по их рядам, можно получать лед практически непрерывно. При охлаждении напитков в барах и кафе, где приготавливаемый лед потребляется сразу, минуя стадию хранения, указанное преимущество весьма существенно. Использование комбинированной компрессионно-термоэлектрической системы охлаждения с учетом регенерации холода обеспечивает снижение энергозатрат при оттайке на 20-30%, порционное замораживание дает возможность резко уменьшить вертикальный габаритный размер льдогенератора и создать льдогенератор неболь- щой производительности, что в свою очередь

обусловливает расширение областей его применения.

Формула изобретения Льдогенератор, содержащий кожух, вертикально установленный трубчатый сосуд, дозатор подачи воды внутрь последнего, компрессионную холодильную машину, испаритель которой размещен снаружи трубчатого сосуда, механизм для резки льда,

Q льдоприемник с наклонным спуском и систему переключения направления движения хладагента, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения качества льда, он снабжен реверсируемой термоэлектрической батареей, размещенной на наружной поверхности нижнего участка трубчатого сосуда и дополнительным испарителем, последовательно подключенным к основному испарителю холодильной мащины и расположенным в кожухе снаружи термоэлектрической термобатареи, при этом нижний участок трубчатого сосуда отделен от верхнего теплоизолирующей перегородкой, механизм резки льда выполнен в виде подвижной проволочной рамки, а наклонный спуск подпружинен и снабжен концевым

5 выключателем для передачи сигнала на реверс тока питания термоэлектрической батареи.

0

Изобретение относится к холодильному оборудованию и касается устройства малых льдогенераторов, производящих кубико- вый лед для предприятий торговли, общественного питания, используемый также на транспорте, в лабораториях, лечебных учреждениях. Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение качества льда. Трубчатый сосуд 1 льдогенератора, на внутренней поверхности которого образуется лед, выполнен составным из двух разделенных теплоизолирующей перегородкой 4 участков 2 и 3. Участок 2 предварительного охлаждения контактирует с испарителем 6 компрессионной холодильной мащины, а нижний участок 3 кристаллизации и оттай- ки снабжен дополнительны.м испарителем 12 и термоэлектрической батареей 11. По мере намерзания льда участок ледяного стержня выталкивается из сосуда 1 силой давления воды при переводе термоэлектрической батареи 11 в режим нагрева. Переключение режимов происходит автоматически. 2 ил.

11