CN1375050A - 用于制冰机中的蒸发板组件 - Google Patents

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Abstract

一种制冰机,它具有一个蒸发板组件,该蒸发板组件由两个侧板(22,24)和一根蛇形管(26)制成。每个侧板具有整体形成于其中的垂直隔板(28,30)。两个侧板通过硬焊工艺(50)连接到蛇形管上。

Description

用于制冰机中的蒸发板组件
发明背景
1.技术领域
本发明一般涉及制冰装置。特别是，本发明涉及一种结合制冰装置使用的蒸发板组件的独特结构。
2.讨论
自动制冰机是常见的。它们用在食品和饮料服务点、饭店、汽车旅馆、体育场和其他需要连续供应大量冰的各种场所。一些制冰机生产出碎片状的冰(刨冰)，而其他的则生产出各种形状的，通常称为冰块的冰。本发明涉及一种制冰机，它能生产出这些各种形状或冰块中的一种冰。
自动制冰机一般包括一个致冷系统、一系列可以或不可以被称为冰格(凹坑)的冰块成形部位和一个供水系统，该致冷系统具有一个压缩机、一个冷凝器和一个蒸发器。在一种典型的制冰机中，致冷系统的蒸发器部分连接到一系列冰块成形部位，以使这些冰块成形部位由致冷系统直接冷却。如果冰块成形部位为一系列冰格的形式，可使水注满该冰块成形部位，或者通过使水滴流或喷洒到冰块成形部位上而向冰块成形部位供水。这种滴流或喷洒的水的溢出水通常在供水系统中再循环。这种滴流或喷洒式供水方法通常是优选的，因为这些方法能生产出清澈的冰，而向冰格静定注水的方法一般将生产出白色的冰。
自动制冰机一般是由制冰机的贮冰部分中的冰块供应量水平来控制的。当贮冰部分中的冰块供应量不足时，自动控制装置使制冰机进行制冰(产冰)和收冰(采冰)模式循环，以补充贮冰部分中的冰块供应量。在制冰模式中，致冷系统以正常的方式运转，在蒸发器中膨胀致冷剂而从一系列冰块成形部位吸走热量，对水冷冻，以形成不断生长的冰层。当冰的厚度达到预定的要求或经过了规定的时间后，制冰机切换到收冰模式。典型地，收冰模式牵涉到一个阀门转换，它将热的致冷剂气体引到蒸发器。冰块成形部位由热的致冷剂气体加热，直到与蒸发器接触的冰块开始融化。通常，某种类型的机构确保在各冰块和蒸发器之间不形成真空，这通常牵涉到在各冰块和蒸发器表面之间引入空气。一旦冰块最终从蒸发器上掉落下来，将致冷系统转换回到其原始状态，即制冰模式，由此上述循环再度开始。制冰机在制冰和收冰模式之间连续循环，直到贮冰部分中的某种检测系统发出信号使致冷系统暂停。
现有的蒸发器是通过将蒸发管和隔板连续到基壁上制成的。蒸发管和基壁通常由铜制成，然后其上镀镍，由此使冰与铜材隔开。铜管的成形会在材料中产生残余应力，这会造成裂纹。此外，将冰与铜材隔开的镍镀层能从铜管上剥落。这些类型的蒸发器的工作是令人满意的，但它们的制造较为昂贵。
另外，一些现有的蒸发器是通过采用(软)钎焊工艺来组装的。通过钎焊工艺组装的蒸发器在致冷系统处于制冰模式时，如果水漏入蒸发器的内部表面中，则容易解体。这种蒸发器的维护费用相当高。
为了克服与这些由管子、隔板和基壁制造的和利用钎焊工艺组装的蒸发器相关的问题，已经开发了利用不锈钢薄板制造和采用各种连接方法组装的蒸发器的各种设计。不锈钢薄板被冲压成允许致冷剂流遍蒸发器的各种形状。对冲压的不锈钢蒸发器的进一步发展业已针对能够简化蒸发器的制造工艺和组装，同时使蒸发器的成本最低而性能最佳的设计方案。
发明概述
本发明的一个主要目的是提供一种具有大为提高的连接强度的蒸发板组件。
本发明的一个相关的目的是提供一种通过使用硬焊工艺进行组装的蒸发板组件。
本发明的另一个目的是提供这样一种蒸发板组件，它能去除在铜管成形过程中产生的残余应力，并能防止将冰与铜材隔开的镍镀层从铜管上剥落。
本发明的再一个目的是提供一种在水漏入蒸发器的内部表面时也不会解体的蒸发板组件。
本发明又一个目的是提供这样一种蒸发板组件，它能使冰在铜管的两侧生成并有助于生成独特形状的冰。
本发明提供一种蒸发板组件，它包括一个由两个成形的不锈钢薄板制造的冲压的不锈钢蒸发器，和一个成形的和压扁的或圆形的蛇形铜管。该两个成形的不锈钢薄板构成蒸发器的外壁。许多隔板作为构成蒸发器外壁的两薄板的部分整体成形。这些隔板整体成形成在蒸发器的外表面上，以便使许多冰块成形部位相互分离。两个成形的不锈钢板通过采用硬焊(硬钎焊)工艺而连接到蛇形铜管上。
从下面详细的说明、所附的权利要求和附图中，本领域的普通技术人员将更清楚地了解本发明的其他优点、效益和目的。
附图的简要说明
在下列表示设想用于实施本发明的最佳方式的附图中：
图1是结合有根据本发明的独特的蒸发板组件的自动制冰机的一个立体图；
图2是图1所示的蒸发板组件的一个平面图；
图3是图2中圆圈区域中所示的根据发明的硬焊接头的放大图；
图4是沿着图2中箭头4-4所指方向剖切的剖面图；和
图5是沿着图2中箭头5-5所指方向剖切的剖面图。
优选实施例的详细说明
现参照附图，其中，所有附图中相同的标号表示相同或相应的部件。图1中示出了一个结合有根据本发明独特的蒸发板组件的自动制冰机，它总体由标号10表示。自动制冰机10包括一个壳体12，该壳体限定一个致冷部分14和贮存部分16。一个致冷系统18设置在致冷部分14中，它包括一个压缩机(未示出，但是公知的)、一个冷凝器(未示出，但是公知的)、一个供水系统(未示出，但是公知的)和一个蒸发板组件20。象本领域中众所周知的那样，致冷系统18在制冰模式中运转，使致冷剂在蒸发板组件20中膨胀，吸走供到蒸发板组件20表面的水的热量，以使水冷冻而生成冰块。当冰块达到预定尺寸时，和/或在经过预定时间后，制冰机10从上述制冰模式转换到收冰模式，以使冰块从蒸发板组件20脱离下来，并将冰块贮存在贮存部分16中。在完成收冰模式之后，制冰机10转回到制冰模式。这个过程将连续进行，直到一个传感器(未示出，但是公知的)指示出贮存部分16装有足够量的冰。
现在参照图2-5，所示的蒸发板组件20包括一个第一侧板22、一个第二侧板24和一根管26。第一侧板22最好由不锈钢制成。许多垂直的隔板28整体成形在第一侧板22中。第二侧板24也最好由不锈钢制成。类似地，许多垂直的隔板30整体成形在第二侧板24中。垂直隔板28和30在第一侧板22和第二侧板24的整个长度和宽度上延伸。第一侧板22和第二侧板24和几何形状有助于形成独特形状的冰块。
管26是蛇形的，它可以是压扁的或圆的，并且最好用铜制成。如图2和5所示，蛇形的管26被夹在第一侧板22和第二侧板24之间。如图所示，管26伸过第一侧板22和第二侧板24的整个长度和宽度。管26还包括一个致冷剂入口部分32和一个致冷剂出口部分34。致冷剂入口部分32包括一个入口36和一延长部38。如图2所示，致冷剂入口部分32的延长部38与管26在管26的下部40流体连通。致冷剂出口部分34包括一个出口42和一个延长部44。如图2所示，致冷剂出口部分34的延长部44与管26在管26的上部46流体连通。国家卫生基金会(NSF)要求在食物区域不能有暴露的铜。因此，蛇形的、压扁的或圆的，并且最好由铜制成的管26，在组装之前被镀上镍或一些类似的材料。
在组装过程中，第一侧板22和第二侧板24被连接到已经被事先镀上镍或一些类似材料的管26上。第一侧板22和第二侧板24通过硬焊工艺连接到管26上。所用的硬焊合金在组装过程中所达温度超过大约1750°F，以使它能自由流动。所用的硬钎焊合金的一个例子是镍基合金。因此，在此硬焊温度下，管26上的镍镀层将与管26的铜形成冶金接合，由此防止了镍镀层从铜管上剥落。此外，在此硬焊温度下，与铜管成形有关的残余应力也将被去除。
图3示出了一个硬焊接点区48的放大图。该硬焊接点区48处在分别位于第一侧板22和第二侧板24的垂直隔板28和30之间的管26的一部分、第一侧板22的一部分和第二侧板24的一部分上。当通过硬焊工艺将第一侧板22和第二侧板24连接到管26上时，在此形成一个硬焊接头50。在图3中，此硬焊接头50由斜阴影线表示。该硬焊接头50形成在管26和分别在第一侧板22和第二侧板24的垂直隔板28和30之间的第一侧板22和第二侧板24之间。在蒸发板组件20的每一侧有大约110个硬焊接头50，而总共约有220个硬焊接头50。此外，第一侧板22、第二侧板24和管26组装成可在蛇形的、压扁的或圆形管26的两侧生成冰块。
整体成形在第一侧板22上的垂直隔板28相互间隔开，以形成许多沟槽52。类似地，整体成形在第二侧板24上的垂直隔板30也相互间隔开，以形成许多沟槽54。第一侧板22上的沟槽52和第二侧板24上的沟槽54限定用于形成冰块的专门的部位。如图3-5所示，硬焊接头50形成在沟槽52和54内。
硬焊接头50给蒸发板组件20提供了较大的强度。这种提高了的强度在水漏入蒸发器的内表面时可防止蒸发板组件20解体。另外，由于有硬焊接头50，蒸发板组件20具有比那些利用钎焊工艺或其他各种方法所组装在蒸发器具有更高的连接强度。
虽然上述详细说明描述了本发明的优选实施例，但应予以理解和懂得，在不超出所附权利要求的正当范围和公正含义的情况下，可对本发明进行修改、变型和改变。

Claims (20)

1.一种制冰机，它包括：
一个壳体；和
一个设置在所述壳体中的致冷系统，所述致冷系统包括一个蒸发板组件，所述蒸发板组件包括：
一个第一侧板；
一个固定到所述第一侧板上的蛇形管；和
一个固定到所述蛇形管上的第二侧板，其中，所述第一侧板和第二侧板通过硬焊工艺固定到所述蛇形管上。
2.根据权利要求1所述的制冰机，其中，所述第一侧板和第二侧板由不锈钢薄板成形。
3.根据利要求2所述的制冰机，其中，所述蒸发板组件还包括与所述第一侧板相连的多个第一隔板和与所述第二侧板相连的多个第二隔板。
4.根据权利要求3所述的制冰机，其中，所述多个第一隔板整体成形在所述第一侧板中，而所述多个第二隔板整体成形在所述第二侧板中。
5.根据权利要求1所述的制冰机，其中，所述蛇形管由铜制成。
6.根据权利要求5所述的制冰机，其中，所述蛇形管还包括一个与该蛇形管的下部流体连通的致冷剂入口部分和一个与该蛇形管的上部流体连通的致冷剂出口部分。
7.根据权利要求1所述的制冰机，其中，所述硬焊工艺还包括具有高于1750°F的熔化温度的硬焊合金。
8.根据权利要求7所述的制冰机，其中，所述蛇形管具一个镀覆表面，所述硬焊工艺形成消除在蛇形管成形过程中产生的残余应力的硬焊接头，并在所述蛇形管和所述镀覆表面之间形成冶金接合。
9.根据权利要求8所述的制冰机，其中，所述蒸发板组件包括总共大约220个硬焊接头。
10.据权利要求1所述的制冰机，其中，所述第一侧板的几何形状和所述第二侧板的几何形状促使形成独特形状的冰块。
11.一种蒸发板组件，它包括：
一个第一侧板；
一个固定到所述第一侧板上的蛇形管；和
一个固定到所述蛇形管上的第二侧板，其中，所述第一侧板和所述第二侧板通过硬焊工艺固定到所述蛇形管上。
12.根据权利要求11所述的蒸发板组件，其中，所述第一侧板和第二侧板由不锈钢薄板成形。
13.根据权利要求12所述的蒸发板组件，其中，所述蒸发板组件还包括与所述第一侧板相连的多个第一隔板和与所述第二侧板相连的多个第二隔板。
14.根据权利要求13所述的蒸发板组件，其中，所述多个第一隔板整体成形在所述第一侧板中，而所述多个第二隔板整体成形在所述第二侧板中。
15.根据权利要求11所述的蒸发板组件，其中，所述蛇形管由铜制成。
16.根据权利要求15所述的蒸发板组件，其中，所述蛇形管还包括一个与该蛇形管的下部流体连通的致冷剂入口部分和一个与该蛇形管的上部流体连通的致冷剂出口部分。
17.根据权利要求11所述的制冰机，其中，所述硬焊工艺还包括具有高于1750°F的熔化温度的硬焊合金。
18.根据权利要求17所述的制冰机，其中，所述蛇形管具有一个镀覆表面，所述硬焊工艺形成消除在蛇形管成形过程中产生的残余应力的硬焊接头，并在所述蛇形管和所述镀覆表面之间形成冶金接合。
19.根据权利要求18所述的制冰机，其中，所述硬焊接头的数量总共约为220个。
20.根据权利要求11所述的制冰机，其中，所述第一侧板的几何形状和所述第二侧板的几何形状促使形成独特形状的冰块。
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