CN101319841A - 双级制冷制冰机 - Google Patents

Abstract

一种双级制冷制冰机，属于制冰机技术领域。它包括箱体、设在箱体的箱腔底部的压缩机和冷凝器以及设在箱体上部的并且对应于贮冰盒上方的制冰蒸发器，压缩机的排气口通过制冷剂管路与冷凝器联结，所述的贮冰盒具有一贮冰盒冰水引出管，特点是：在所述的制冷剂管路上设有一用于对流经制冷剂管路中的制冷剂换热的预换热器，并且该预换热器与所述的贮冰盒冰水引出管连接。优点：由于在压缩机与冷凝器之间的制冷剂管路上加设了预换热器，由预换热器对制冷剂管路内所流经的制冷剂换热，使自压缩机的排气口到冷凝器中的制冷剂的温度降至40～42℃，在高温下与已有技术相比可提高制冷效率35％以上，既可节约电能，又可降低制冰成本。

Description

双级制冷制冰机

技术领域

本发明属于制冰机技术领域，具体涉及一种双级制冷制冰机。

背景技术

制冰机的制冰原理是业界所熟知的，具体是由制冷系统来担当的，制冷系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器，工作时制冷剂从压缩机的排气口排出，由制冷剂管路引入冷凝器，再由冷凝器引入蒸发器，尔后自蒸发器经压缩机的进气口引入压缩机，依此形成循环回路，在制冷剂循环回流过程中由蒸发器完成制冰。

上述结构的制冰机的制冷系统在环境温度为30℃以下时，能够表现出令人满意的制冰效率，但是在高温环境下，其制冰效率往往无法令人恭维，主要表现为制冰周期长、单位时间内的制冰量少。上面提到的高温环境，例如我国南方在夏天的环境温度往往高达30℃以上，甚至达到35℃以上的现象并不鲜见。又如，当产品出口到非洲国家或高温气候的国家，由于夏季环境温度在40℃以上，于是，从压缩机的出气口到冷凝器中的制冷剂的降温速度慢。申请人进行了测试，自压缩机的出气口(排气口)所引出的制冷剂的温度往往达到50～60℃，该温度很难通过冷凝器快速冷却到令人满意的程度，这里所讲的令人满意的程度是指40℃左右，唯此才能保障蒸发器的蒸发效率而藉以缩短制冰周期、提高制冰量。因此，当冷凝器的冷却温度的温差不大时，制冰效率是无法保障的，而且还会引发浪费电能的不利因素，增加用户的使用成本。因此，业界特别是用户迫切希望有一种能适合于高温环境下工作的制冰机，本发明在下面将要介绍的技术方案便是基于这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务是要提供一种能在高温环境下体现出理想的制冰效率而藉以保障节约电能、节约水源和降低用户成本的双级制冷制冰机。

本发明的任务是这样来完成的，一种双级制冷制冰机，它包括箱体、设在箱体的箱腔底部的压缩机和冷凝器以及设在箱体上部的并且对应于贮冰盒上方的制冰蒸发器，压缩机的排气口通过制冷剂管路与冷凝器联结，所述的贮冰盒具有一贮冰盒冰水引出管，特点是：在所述的制冷剂管路上设有一用于对流经制冷剂管路中的制冷剂换热的预换热器，并且该预换热器与所述的贮冰盒冰水引出管连接。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的预换热器包括预换热箱体、预换热管、水源引入管、水源引出管和冰水引出管，预换热箱体设在所述的箱体的箱腔底部并且大体上对应于所述的贮冰盒的下方，所述的贮冰盒冰水引出管与预换热箱体连接并且与预换热箱体的预换热箱腔相通，预换热管弯曲地设置在预换热箱腔内，所述的制冷剂管路的中部弯曲地位于预换热管的管腔中，水源引入管的一端与用于提供水源的水源管路联结，另一端与预换热管的一端连接，并且与预换热管腔相通，水源引出管的一端与预换热管的另一端连接并且与预换热管腔相通，水源引出管的另一端与设在预换热箱体上的并且与预换热箱腔相通的冰水引出管的一端连接，而冰水引出管的另一端与固设在箱体上的排水管相连接。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的制冷剂管路的中部弯曲的弯曲形状是与预换热管的弯曲的弯曲形状相一致的。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的弯曲为螺旋形弯曲、S形弯曲或U形弯曲。

在本发明的还一个具体的实施例中，所述的贮冰盒冰水引出管与预换热箱体的顶部连接。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的冰水引出管固定在预换热箱体的侧部偏上方。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的水源引入管上设有电磁阀，电磁阀与制冰机的控制器电气连接。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的预换热箱体的外壁设有保温层。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的保温层的材料为石棉或泡沫塑料。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的水源为自来水。

本发明所推荐的技术方案的优点：由于在压缩机与冷凝器之间的制冷剂管路上加设了预换热器，由预换热器对制冷剂管路内所流经的制冷剂换热，使自压缩机的排气口到冷凝器中的制冷剂的温度降至40～42℃，在高温下与已有技术相比可提高制冷效率35％以上，既可节约电能，又可降低制冰成本。

附图说明

附图是本发明双级制冷制冰机的一个具体的实施例结构图。

具体实施方式

请见附图，给出了形状优选但非限于的矩形的箱体1，在箱体1的底部安装压缩机2和冷凝器3，在箱体1的上部安装担当着制冰功能的制冰蒸发器5。制冰机的制冷系统回路以及制冰蒸发器5的制冰原理属于公知技术，例如可以通过相关文献特别是中国专利文献授权公告号CN2472156Y、CN2515609Y等得到理解，据此，申请人不再过多地对压缩机2、冷凝器3和制冰蒸发器5之间的制冷系统回路赘述。由附图所示，压缩机2的排气口通过作为制冷系统回路的制冷剂管路6与冷凝器3连结，而冷凝器3与制冰蒸发器5的制冷剂引入端51连结，制冰蒸发器5的制冷剂引出端52与压缩机2的进气口连结。

就已有技术而言，制冰过程表现为单级制冷，所谓的单级制冷是指制冷剂的回流为：压缩机2→冷凝器3→过滤器(图中未示出)→毛细管(图中未示出)进入制冰蒸发器5→贮液器521→压缩机2。然而本发明推荐的结构则表现为双级制冷，所谓的双级制冷可通过申请人在下面的描述得到解读，概括地讲，在前述的单级制冷的基础上通过在制冷剂管路6上增设预换热器8实现双级制冷。

请继续见附图，作为本发明所推荐的预换热器8包括预换热箱体81、预换热管82、水源引入管83、水源引出管84和冰水引出管85，预换热箱体81安置在箱体1的箱腔底部，并且大体上对应于贮冰盒4的下方，在预换热箱81外壁上设有保温层812，保温层812的材料可以是泡沫塑料，也可以是石棉，还可以是其它等效的类似的材料，本实施例择用泡沫塑料作保温层812。材质为铜或铝或不锈钢制的预换热管82以优选为螺旋形弯曲地容纳在预换热箱体81的预换热箱腔811中，前面提到的制冷剂管路6的中部与预换热管82的弯曲形态相同，即也以螺旋状地弯曲并且容纳在预换热管82的管腔821中。更为具体地讲，制冷剂管路6的一端与压缩机2的排气口连接，另一端与冷凝器3的进气口连接，而中部被容设在预换热管82的管腔821中。水源进水管83的一端与用于提供水源的水源管路连接，另一端与预换热管82的一端(进水端)连接，并且与预换热管82的管腔821相通，这里提到的水源的概念是指自来水，水源管路即为自来水管路。当制冷机的控制器即电脑控制器向安装在水源引入管83的管路上的电磁阀831发出开启指令，那么自来水便从水源引入管83引入到预换热管82的管腔821中。水源引出管84的一端与预换热管82的另一端(出水端)连接，并且与预换热管82的管腔821相通，另一端与固定在箱体1的近底部的排水管7连接。于是，由水源引出管84将由水源引入管83引入到管腔821中的自来水引出到排水管7。在本实施例中，申请人是将预换热管82以卧置状态地设置在了预换热箱腔811中的，然而，如果将预换热管82以竖立状态设置于预换热箱腔811中则应当视为等效。

请仍见附图，用于将贮冰盒4中的来自于冰块上的水排出的贮冰盒冰水引出管41与预换热箱体81的顶部连接，并且与预换热箱体81的预换热箱腔811相通，这样，贮冰盒4内的冰水便由贮冰盒冰水引出管41引入预换热箱腔811中，对预换热管82换热，使预换热管82的管腔821内的自来水降温，进而由降温的自来水对制冷剂管路6降温，使在制冷剂管路6中流动的制冷剂降温。由贮冰盒冰水引出管41引入到预换热箱腔811中的冰水通过接结在预换热箱体81的箱壁上部的冰水引出管85引至排水管7，由排水管7外排。依据公知的专业常识，制冰蒸发器5在完成了制冰后，需要脱冰，业界称脱冰为热氟冲冰，而热氟冲冰的冰水由冲冰引水管42汇入贮冰盒冰水引出管41，也可以由冲冰引水管42直接引入到预换热箱腔811中，前者是将冲冰引水管42与贮冰盒冰水引出管41连通，后者则可将冲冰引水管42直接与预换热箱体81连接并直接与预换热箱腔811相通，本实施例选择前者，也就是将冲冰引水管42与贮冰盒冰水引出管41连接。关于热氟冲冰，同样可以通过上面提到的中国专利授权公告号CN2472156Y、CN2515609Y等得到理解。

在本实施例中，申请人对预换热管82和制冷剂管路6的中部的弯曲形状选择为螺旋形弯曲，但并不排斥其它弯曲形状，例如S形弯曲或U形弯曲等等，因此预换热管82的弯曲形状的变化不构成对本发明技术方案的限制。

当制冰机进入制冰工作状态，压缩机2工作，电磁阀831开启，制冷剂从压缩机2的出气口(也称排气口)经制冷剂管路6引入冷凝器3的进气口，由冷凝器3的出气口通过管路经制冷剂引入端51引入制冰蒸发器5，再由制冰蒸发器5经贮液器521、制冷剂引出端52回引到压缩机2的进气口，如此周而复始，由制冰蒸发器5进行制冰。在制冰蒸发器5制冰、贮冰盒4贮冰过程中以及热氟冲冰过程中的冰水通过贮冰盒冰水引出管41引入预换热箱体81的预换热箱腔811，由冰水对预换热管82吸热，使管腔821中的自来水降温，同时使位于管腔821中的制冷剂管路6内的制冷剂降温，使出自压缩机2的排气口的制冷剂温度在经制冷剂管路6时得到有效降低，也就是说，冷凝器3的冷却温度的温差大，有利于改善即提高制冰蒸发器5的制冰效率。

通过申请人在上面对预换热器8的详细描述，公众应该能悟出双级制冷的道理。

申请人将安装有预换热器8的制冰机与已有技术中未设置有预换热器8的并且功率相等的制冰机在相同的环境温度35℃下进行了对比试验，整个对比试验是在保密状态下进行的，结果惊人地表明，本发明所推荐的双级制冷制冰机的制冰效率比已有技术提高36％，即同一单位时间内的制冰量增加36％，因而对节约电能、减小用户使用成本俱为有益。而且，本申请人还对压缩机2的排气温度进行了对比测定，已有技术为59℃，而本发明仅为41℃，可见，预换热效果是令人十分满意的。此外，已有技术中是将贮冰盒4中的冰水(低温水)不加利用而直接外排，而本发明将其引入到预换热箱腔811中对预换热管82换热，因此本发明方案具有一石二鸟的效果，即利用低温水对自来水降温，使进入到管腔821中的自来水对制冷剂管路6换热，以保障制冷剂管路6中的制冷剂的温度降低。

Claims (10)

1、一种双级制冷制冰机，它包括箱体(1)、设在箱体(1)的箱腔底部的压缩机(2)和冷凝器(3)以及设在箱体(1)上部的并且对应于贮冰盒(4)上方的制冰蒸发器(5)，压缩机(2)的排气口通过制冷剂管路(6)与冷凝器(3)联结，所述的贮冰盒(4)具有一贮冰盒冰水引出管(41)，其特征在于在所述的制冷剂管路(6)上设有一用于对流经制冷剂管路(6)中的制冷剂换热的预换热器(8)，并且该预换热器(8)与所述的贮冰盒冰水引出管(41)连接。

2、根据权利要求1所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的预换热器(8)包括预换热箱体(81)、预换热管(82)、水源引入管(83)、水源引出管(84)和冰水引出管(85)，预换热箱体(81)设在所述的箱体(1)的箱腔底部并且大体上对应于所述的贮冰盒(4)的下方，所述的贮冰盒冰水引出管(41)与预换热箱体(81)连接并且与预换热箱体(81)的预换热箱腔(811)相通，预换热管(82)弯曲地设置在预换热箱腔(811)内，所述的制冷剂管路(6)的中部弯曲地位于预换热管(82)的管腔(821)中，水源引入管(83)的一端与用于提供水源的水源管路联结，另一端与预换热管(82)的一端连接，并且与预换热管腔(811)相通，水源引出管(84)的一端与预换热管(82)的另一端连接并且与预换热管腔(811)相通，水源引出管(84)的另一端与设在预换热箱体(81)上的并且与预换热箱腔(811)相通的冰水引出管(85)的一端连接，而冰水引出管(85)的另一端与固设在箱体(1)上的排水管(7)相连接。

3、根据权利要求2所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的制冷剂管路(6)的中部弯曲的弯曲形状是与预换热管(82)的弯曲的弯曲形状相一致的。

4、根据权利要求3所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的弯曲为螺旋形弯曲、S形弯曲或U形弯曲。

5、根据权利要求2所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的贮冰盒冰水引出管(41)与预换热箱体(81)的顶部连接。

6、根据权利要求2所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的冰水引出管(85)固定在预换热箱体(81)的侧部偏上方。

7、根据权利要求2所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的水源引入管(83)上设有电磁阀(831)，电磁阀(831)与制冰机的控制器电气连接。

8、根据权利要求2或5或6所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的预换热箱体(81)的外壁设有保温层(812)。

9、根据权利要求8所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的保温层(812)的材料为石棉或泡沫塑料。

10、根据权利要求2所述的双级制冷制冰机，其特征在于所述的水源为自来水。