Устройство для получения мороженого Советский патент 1989 года по МПК A23G9/20 

хладагент поступает в спиральный испаритель (и ) 2 морозильного циливдра (ц ) 1. На внешней поверхности Ц 1 образуется слой 22 льда, обеспечивающий хороший тепловой контакт И 2 с Ц I. В Б заливается жидкий продукт 4, который через приспособление 13 и трубку 14 поступает в Ц I до его заполйения. Лопатки 16 вращающегося шнека 15 обеспечивают перемешивание продукта 4 с замерзшей у внутренней поверхности Ц 1 массой I7 продукта и удаление ее со стенок. Через слой воды в Р 5 происходит отвод тепла из ,Б, что приводит к понижению темпера-

туры продукта 4 в нем. При понижении температуры продукта 4 в Б приблизительно до +7°С происходят срабатывание датчика температуры, соединенного с регулятором уровня, и отвод воды из Р 5 в трубку сообщакщуюся с ней. Образовавшаяся воздушная подушка у стенки 25 Б и в верхней части Р 5 вокруг Ц 1 над слоем льда предотвращает разрыв стенок Р 5 льдом. Далее устройство работает в режиме термостатирования при отключенной холодильной машине. Порции мороженого раздаются через дозирующее устройство 20. 4 ил.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения мягкого морожевогр. Целью изобретения является повьшеше производительности устройства путемл интенсификации теплообмена при охи..аж дении и уменьшение теплопритоков термостатировании. При включении уст- ройства регулятор уровня обеспе шва- ет заполнение водой рубашки (Pj 5 вокруг приемного бункера (Б), кий 26 28 id/У (Л 1Й Од Од 1ч9

1

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения мягкого мороженого.

Целью изобретения явлйется повьш1е- ние прО1 зводительности устройства путем интенсификации теплообмена при охлаждении и уменьшения теплоприто- ков при термостатировании.

На фиг.1 изображено устройство для получения мороженого, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З и 4 - узел I на фиг.2 (при включении и выключении регулятора уровня).

Устройство для получения мороженого содержит морозильный цилиндр I со спиральным трубчатым испарителем 2, приемный бункер 3 для продукта 4, водяную рубашку 5, размещенную вокруг цилиндра 1 и бункера 3, заполненную водой 6, сильфо.нный регулятор 7 уровня воды в водяной рубашке 5, связанный с датчиком 8 температуры, выполненным в виде термобаллона. Регулятор 7 и датчик, 8 установлены на бункере 3 и соединены между собой гибкой трубкой 9. Сильфонный регулятор 7 имеет внешний цилиндр 10, плунжер- 11, трубку 12, сообщающуюся с водяной рубашкой 5. Устройство содержит приспособление 13 подачи продукта из бункера 3 в морозильный цилиндр 1, трубку 14, соединяющую бункер 3 с морозильным цилиндром 1. В цилиндре 1 размещены шнек 15 с лопатками 16 для снятия замерзающей jiMaccM 17 продукта с внутренних стенок морозильного цилиндра 1 и для перемешивания, патрубки 18 и 19 пара

5 и жидкости на выходе и входе хладагента в спиральный трубчатый испаритель 2, дозирукяцее устройство 20 дЛя получения порций 2I мягкого мороженого. Рубашка 5 заполнена водой,

,0 находящейся во время работы в виде льда 22 на поверхности трубчатого испарителя 2 и в виде слоя 23 жидкости,

15 Устройство имеет ребристый теплообменник 24, установленньй в водяной, рубашке 5 с примыканием к стенке 25 бункера 3 и с образованием зазора 26 между ребрами 27 и стенками 28 водя20 кой рубарки. Во внешнем цилиндре 10 сильфонного регулятора 7 размещены цилиндрический корпус 29, шток 30, проходящий через основание 31 цилиндрического корпуса 10 и соединяющий

СИЛЬФОННЫЙ регулятор 7 с плунл(ером 11, сердечник 32, соединенный с цилиндрическим корпусом регулятора 7, дроссель 33, внутри которого размещен сердечник, пружинную опору 34,

30 соединяхяцую цилиндрический корпус 29 сильфонного регулятора 7 с внешним цилиндром 10, упор 35, размещенный внутри внешнего цилиндра 10, контакт- . ный выключатель 36, размещенный на

35 основании цилиндрического корпуса

фильфонного регулятора 7. Водяная рубашка 5 внешне изолирована заливочным термоизоляционным материалом 37.

Устройство работает следующим образом.

Включается электропитание дросселя 33, размещенный внутри него сердечник 32 (фиг.З) перемещается вниз и давит на цилиндрический корпус 29, а через него на пруя инную опору 34. Цилиндрический корпус вместе с размещенным в нем сильфонным регулятором 7, штоком 30 и плунжером 11 перемещается вниз. Плунжер II давит на ,воду, находящуюся в трубке 12, сообщающейся с водяной рубашкой 5. Уровень воды в рубашке поднимается до верхней части бункера 3. Включается холодильстенок морозильного цилиндра 1. Хлад агент, входящий в испаритель 2 чере патрубок 19 и выходящий через патру бок 18 в виде пара, воспринимает те ло от продукта 4, замерзающего в мо розильно 1 цилиндре 1 и охлаждаемого в бункере 3. Поток тепла к кипящему хладагенту из морозильного цилиндра

10 1 проходит через слой кристаллизующегося продукта в зазоре ,5 мм ме ду лопатками 16 и внутренними стенк ми цилиндра, через слой 22 льда тол тциной ,5 мм на внешней поверхност

15 спирального испарителя, через стенк труб спирального испарителя 2. Пото тепла к кипящему хладагенту из охла даемого в бункере 3 продукта 4 прох дит через стенку 25 бункера, через

ная машина, при этом жидкий хладагент 20 слои воды 6 и 23 в водяной рубашке.

поступает через йатрубок 19 в спиральный трубчатьй испаритель 2, навитый на морозильный цилиндр 1. Испарившийся хладагент выходит через патрубок 18. Хладагент испаряется благо- 25 даря подводу к нему тепла из охлаждаемой и замерзающей воды, находящейся в водяной рубашке 5, которой снабжены морозильный цилиндр 1 с испарителем 2 и бункер 3. В результате об- ЗО разуется слой льда на поверхности трубчатого испарителя 2. Этот слой « .образуется также в зазоре мезвду испарителем 2 и морозильным цилиндром 1, обеспечивая хороший тепловой контакт 25 между ними. Образование слоя льда в зазоре 0,5 мм и на внешней поверхности испарителя происходит в течение 1 мин. Остальная масса воды в водяной, рубашке находится в жидком состоянии в виде слоя 23. В бункер 3 запивается жидкий продукт 4, имеющий

слой льда 22 на поверхности трубчатого испарителя. В течение 3 мин жидкий продукт в цилиндре I охлажда ется до температуры кристаллизации - 7°С, а в бункере до -10,6°С. Дале устройство работает в режиме криста лизации, при этом замерзшая масса 1 на внутренних стенках цилиндра снимается лопатками 16 и перемешивается с остальной массой продукта внут ри цилиндра. За 6 мин работы в этом режиме температура продукта в бунке ре снижается от 10,6 до 7 С, а в мо розильном цилиндре переходит в крис таллическое состояние 33% массы про

.о

дукта. Температура +7 С является нормой хранения продукта в бункере. Температура воды в водяной рубашке равна-- 2 С. При -этом датчик 8 (тер40 мобаллон) температуры срабатывает следующим образом: давление парожид костной смеси фреона, находящейся в термобаллоне, снижается, соответственно снижается давление внутри сил

начальную температуру +12 С, через приспособление 13 и трубку 14 поступает в морозильный цилиндр 1 до заполнения последнего. После заполнения цилиндра жидким продуктом приспособление 13 подачи перекрывает трубку 14 и холодильная машина работает на охлаждение продукта в морозильном цилиндре и на производство мороженого..

В начале режима работы холодильной машины при закрытом приспособлении 13 подачи продукта включается привод шнека 15 с лопатками- 16, вращение шнека 15 обеспечивает перемешивание жидкого продукта 4 с замерзшей массой 17 и удаление этой массы со

стенок морозильного цилиндра 1. Хладагент, входящий в испаритель 2 через патрубок 19 и выходящий через патрубок 18 в виде пара, воспринимает тепло от продукта 4, замерзающего в мо- розильно 1 цилиндре 1 и охлаждаемого в бункере 3. Поток тепла к кипящему хладагенту из морозильного цилиндра

1 проходит через слой кристаллизующегося продукта в зазоре ,5 мм между лопатками 16 и внутренними стенками цилиндра, через слой 22 льда тол- тциной ,5 мм на внешней поверхности

спирального испарителя, через стенки труб спирального испарителя 2. Поток тепла к кипящему хладагенту из охлаждаемого в бункере 3 продукта 4 проходит через стенку 25 бункера, через

слои воды 6 и 23 в водяной рубашке.

5 О « 5

слой льда 22 на поверхности трубчатого испарителя. В течение 3 мин жидкий продукт в цилиндре I охлаждается до температуры кристаллизации - 7°С, а в бункере до -10,6°С. Далее устройство работает в режиме кристаллизации, при этом замерзшая масса 17 на внутренних стенках цилиндра снимается лопатками 16 и перемешивается с остальной массой продукта внутри цилиндра. За 6 мин работы в этом режиме температура продукта в бункере снижается от 10,6 до 7 С, а в морозильном цилиндре переходит в кристаллическое состояние 33% массы про-

.о

дукта. Температура +7 С является нормой хранения продукта в бункере. Температура воды в водяной рубашке равна-- 2 С. При -этом датчик 8 (тер0 мобаллон) температуры срабатывает следующим образом: давление парожид- костной смеси фреона, находящейся в термобаллоне, снижается, соответственно снижается давление внутри силь5 фонного регулятора 7, сообщакщегося с термобаллоном черЗз гибкую трубку 9. Сильфонный регулятор 7 сжимается, ослабляется его давление на основание 3I цилиндрического корпуса 29

л и на контактный выключатель 36, размещенный на основании 31, контактный выключатель, при ослаблении давления на него сильфонного регулятора, отключает электропитание дросселя 33 и работа осуществляется в соответствии со схемой фиг.4. Сердечник 32 при перемещении, вверх не испытывает сопротивления магнитного поля дросселя, в результате пружинная опора

5

14632

34 распрямляется, циливдрический корпус перемещается вверх внутри внешнего циливдра 10 до размещенного в нем упора 35. Одновременно поднимаются шток 30 и плунжер 11, соответст-, венно поднимается уровень воды в трубке 12, при этом уровень воды в водяной рубашке снижается, образует- ;СЯ воздушная подушка у стенки 25 Q (бункера и в верхней части морозиль- . ного цилиндра 1 над слоем 22 льда, 1образованного на внешней поверхнос- |ти спирального трубчатого испарителя.-. Воздушная подушка предотвращает раз- |рыв стенок водяной рубашки слоем рас- рирягощегося льда, исключает непроиз- родительную работу холодильной маши- :НЫ на замораживание воды в водяной рубашке и способствует уменьшению jn (внешних теплопритоков в бункер и морозильный цилиндр. Бункер работает IB режиме термостатирования при умень- |пенных теплопритокак из окружающей среды через теплоизоляционные ограж- 25 дения. В этом режиме также повьш1ает- ся производительность фризера благодаря уменьшенным теплопротокам извне. Работа фризера в этом реяшме в Tetie- Ние 3,6 мин обеспечивает дополнитель- зо Яую кристаллизацию 32% продукта, общее производство кристаллизированного продукта - 65%.

Далее устройство работает в режи- ме общего термостатирования при отключенной холодильной машине, а так- Же в режимах ее периодического включения при производстве порций мороженого и их раздаче через дозирующее Устройство 20. В этих режимах перио- О дического включения производительность устройства повьшхается, благодаря сокращению времени охлаждения Продукта в цилиндре, так как из бун- Иера поступает продукт с пониженной температурой и уменьшается накопление тепла в цилиндре в режиме стати- рования.

Снабжение цилиндра и бункера водя- рубашкой и установка на бункере регулятора уровня воды и датчика температур, соединейнь1х между собой, позволяет в режиме термостатирования уменьшать тенлопритоки из окружающей среды, а в периоды работы холодильной машины благодаря уменьшению тер- NM4ecKoro сопротивления контакта испарителя с цилиндром и бункером позоляет интенсифицировать теплоперед,а2

10 6

чу от цилиндра и бункера к испарителю. В результате повышается производительность устройства.

Дополнительно производительность у-стройства повьш1ается при снабжении бункера ребристым теплообменником 24 установленным в водяной рубашке с промыканием к стенке 25 бункера и с образованием зазора 26 между ребрами 27 и стенками 28 водяной рубашки, так как интенсифицируется теплопередача от бункера к испарителю через слой воды путем развития поверхности охлаждения, а в режиме термостатирования воздушньй забор меладу ребрами и стенками водяной рубашки обеспечи- вает защиту бункера от внешних тепло притоков .

Таким образом, снабжение морозильного цилиндра со спиральным трубчатым испарителем и бункера водяной рубашкой, выполнение на бункере регулятора уровня воды и датчика температуры, соединенных между собой, и снабжение бункера ребристым теплообменником, установленным в водяной.рубашке с образованием зазора между ребрами и стенками рубашки, обеспечивают интенсификацию теплопередачи при охлаждении морозильного цилиндра и бункера и уменьшение теплопритоков . в цилиндр и бункер при термостатиро- вании, в итоге повьш1ение производительности устройства.

Использование предлагаемого устройства, содержащего два морозильных цилиндра (диаметр 100 мм, длина 440 м) два бункера емкостью по 6 л, спиральные трубнатые испарители из сплющенной медной трубки (диаметром 12x1 мм), холодильный агрегат ВН630, позволяет получить 2,6 кг мороженого за А/10,6 мин, вместо 17 при работе известного устройства. Производительность ув.еличивается на 60% при неизменном энергопотреблении. Формула изобретения

Устройство для получения мороженого, содержащее заключенный в теплоизолированный кожух морозильньй цилиндр со спиральным трубчатым испарителем и сообщенный с ним приемный бункер, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности путем интенсификации теплопе 1463210

редачи при охлаждении и уменьшения ра, датчиком температуры продукта в теплопритоков при термостатировании, бункере и регулятором уровня воды в устройство снабжено водяной рубашкой, водяной рубашке вокруг бункера, свя- размещенной вокруг цилиндра и бунке- занным с указанным датчиком.

J7

Фи&.2

Фиа.д

Фие.

33