CN203928531U - 悬浮刮片式流态冰冰晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种悬浮刮片式流态冰冰晶器。该冰晶器为双缸套式，由内、外缸，悬浮刮片式刮冰机构等组成。当低温液态制冷剂进入内缸与外缸之间的蒸发腔时，制冰溶液从冰晶器的一端入口进入内缸、流向另一端的出口。液态制冷剂在蒸发腔内蒸发，冷却内缸中的制冰溶液至过冷，从而使溶液中的水分结晶析出形成微粒冰。该微粒冰在刮冰机构的搅拌下，远离内缸壁面，混入溶液中，形成微粒冰与溶液的混合物，即流态冰。流态冰不断排出，从而实现连续、动态地制冰。与传统冰晶器相比，克服了主轴绕度的制约，具有设计合理、加工简单、可靠性高、尤其易于实现大型化等优点。

Description

悬浮刮片式流态冰冰晶器

技术领域

本实用新型涉及一种悬浮刮片式流态冰冰晶器，特别适合大型冰晶器，无论是卧式还是立式，加工容易，维修方便，占有空间小，故障率低，效率高。

背景技术

冰是水的一种物理状态，在寒冷的冬季，水就会自然冻结成冰。人类用冰进行降温和食物保鲜具有悠久的历史。十九世纪中叶，近代制冷技术的发明，为人工造冰和自由地利用冰开辟了广阔的道路。冰被广泛用于降温，食物保质、保鲜和储能等领域。自此，各种制冰技术和设备得到了不断的发展和完善。长久以来，固体冰制造技术处于统治地位。其制造原理基本上依靠降温使液态的水发生相变而直接冻结成固体冰。其制造工艺简单，原料随处可取，因而得到了广泛的应用。但由于冰呈现固体状，不具有流动性，其应用的范围和方便性也受到制约。如果冰能向水一样具有流动性，在输送和应用上将会带来革命性的变化。

尽管现在技术的发展，流态冰制冰技术已经在工业发达国家得到了较快发展。但在发展大型制冰设备时，往往因为要加大冰晶器会带来主轴过长而造成主轴自然弯曲，同时由于大型设备的主轴较长，拆装维修非常不便且占用巨大空间，对刮片式制冰方式产生了巨大的限制。本实用新型技术方案解决了这个难题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种空间占有率低，制冰效率高，故障率低的悬浮刮片式流态冰冰晶器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种悬浮刮片式流态冰冰晶器，该冰晶器为双缸套冰晶器，包括内缸，外缸，刮冰搅拌机构，动力传输机构和驱动电机，刮冰搅拌机构由旋转主轴和悬浮式刮片组合及固定式刮片组合组成，刮冰搅拌机构贯穿于内缸，驱动端固定于驱动端缸盖上的轴承和非驱动固定于非驱动端缸盖上的轴承，主轴上的两固定端之间连接有多个刮片组合，两端采用固定式刮片组合，中间采用悬浮式刮片组合，非驱动端水润轴承为耐腐蚀轴承并被完全密封在内缸里，旋转主轴的驱动端通过动力传输机构和驱动电机连接，外缸的两端由驱动端缸盖和非驱动端缸盖密封，内缸外壁上设置有多个折流肋片，制冷剂从冰晶器 外缸的下部进液口进入冰晶器的内缸与外缸之间的蒸发腔中，制冰溶液从冰晶器一端的制冰溶液入口进入内缸之中，从另一端的制冰溶液出口流出。

所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于所述的固定式刮片组合由固定式刮片支架、刮片、刮片弹簧和刮片中轴组成。

所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于所述的悬浮式刮片组合由悬浮式刮片支架、悬浮式刮片支架套筒、刮片、刮片弹簧、刮片中轴、滚轮和支架拨杆组成。所述的悬浮式支架与套筒刚性地固定在一起，悬浮式支架的两端设置有滚轮，滚轮紧贴内缸内壁，悬浮式支架通过套筒与主轴上的支架拨杆相联，套筒与拨杆之间设置有耐磨防腐减振筒套，套筒和拨杆之间可沿主轴的径向相对移动。

所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于固定式刮片支架和悬浮式刮片支架的两端固定有可以转动的刮片，刮片弹簧的扭曲弹力作用于刮片上，使刮片的刀锋与内缸内壁成10-80度夹角并与内壁相接触。

所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于所述的刮冰搅拌机构可根据冰晶器的长度需要，主轴上的刮片组合以夹角60度或90度的排列方式配置，形成长轴式刮冰搅拌机构。

本实用新型的悬浮刮片式流态冰冰晶器，由于采用了上述的悬浮刮片结构和双缸套结构，克服了刮片式冰晶器因主轴自然弯曲而不能大型化的瓶颈，实现了结构紧凑、简单，空间占有率低，制冰效率高，故障率低，易于加工和维修，成本低，无污染等优点。

附图说明

图1是本实用新型的悬浮刮片式冰晶器整体结构(卧式)示意图；

图2是本实用新型的悬浮式刮片组合式结构示意图；

其中：

1、主轴 14、制冰溶液(流态冰)出口

2、固定式刮片支架 15、非驱动端水润轴承

3、刮片 16、驱动端机械密封

4、刮片弹簧 17、驱动端轴承

5、刮片中轴 18、驱动端动力传输机构

6、刮片支架 19、驱动电机

7、刮片支架套筒 20、外缸

8、刮片支架滚轮 21、内缸

9、刮片支架拨杆 22、驱动端缸盖

10、非驱动端轴承端盖 23、非驱动端缸盖

11、制冷剂液入口 24、驱动端轴承端盖

12、制冷剂汽体出口 25、制冷剂蒸发腔

13、制冰溶液入口 26、折流肋片

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型的悬浮刮片式流态冰冰晶器是如何实现的。

如图1所示，本实用新型的悬浮刮片式流态冰冰晶器，为双缸套冰晶器。制冷剂入口(11)设置于外缸下部、与由内缸(21)与外缸(20)中间的密闭蒸发腔(25)相连通，制冷剂出口(12)置于外缸(20)上部两端。在内缸(21)的外壁、蒸发腔(25)内部设置有多个折流肋片(26)。制流态冰用溶液入口(13)设置于冰晶器内缸(21)一端、与冰晶器内缸(21)里面相通，制冰溶液(流态冰)出口(14)设置于冰晶器内缸(21)另一端，与冰晶器内缸(21)里面相通。溶液入口(13)通过内缸(21)内部与溶液出口(14)相连通。

如图1所示和图3所示，所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器的固定式刮片组合由固定式刮片支架(2)、刮片(3)、刮片弹簧(4)和刮片中轴(5)组成。其特征在于固定式刮片支架(2)刚性连接在主轴(1)上，固定式刮片支架(2)的两端分别设置有刮片(3)，刮片(3)刮片中轴(5)与两边的固定式刮片支架(2)相连。刮片弹簧(4)一端固定于固定式刮片支架(2)上，另一端则作用于刮片(3)，使其紧靠内缸(21)内壁并成一定的角度。

如图1所示和图2所示，所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器的悬浮式刮片组合由刮片支架(6)、刮片支架套筒(7)、刮片(3)、刮片弹簧(4)、刮片中轴(5)、滚轮(8)和支架拨杆(9)组成。其特征在于支架拨杆(9)刚性地固定在主轴(1)上，支架拨杆(9)与套筒(7)相联，套筒(7)与悬浮式支架(6)刚性固定在一起，悬浮式支架(6)的两端设置有滚轮(8)，滚轮(8)紧贴内缸(21)内壁，悬浮式支架(6)通过套筒(7)与主轴(1)上的拨杆(7)相联。其特征是：套筒(7)与拨杆(9)之间设置有耐磨防腐减振筒套，套筒(8)和拨杆(9)之间可沿主轴(1)的径向相对移动。

如图1所示，所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器的主轴(1)的两端设置有固定式刮片组合， 中间设置有悬浮式刮片组合。主轴(1)的两端由驱动端轴承(17)和非驱动端水润轴承(15)支撑，非驱动端水润轴承(15)固定于非驱动端缸盖(23)上，驱动端轴承(17)固定于驱动端缸盖(22)上。主轴(1)的驱动端缸盖(22)内侧用机械密封(16)来密封。主轴(1)的驱动段轴头与动力传输机构(18)相连，动力传输机构(18)与驱动电机(19)联接；主轴(1)的非驱动段轴头及非驱动端水润轴承(15)被完全密封在内缸(21)里。

如图1所示，所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器的驱动电机(19)通过动力传输机构(18)带动主轴(1)及整个刮冰机构旋转。

本实用新型的工作流程是：外供低温低压制冷剂从位于悬浮刮片式流态冰冰晶器底部的制冷剂入口(11)进入冰晶器的内缸(21)与外缸(20)中间的蒸发腔(25)。制流态冰的溶液则从冰晶器端部的溶液入口(13)进入冰晶器内缸(21)、流向另一端的冰晶器制冰溶液(流态冰)出口(14)。由于低温低压制冷剂与制造流态冰的溶液存在着温差，在内缸壁的两侧形成换热，其结果是，蒸发腔(25)中的液体制冷剂蒸发实现制冷。内缸(21)中流动的流态冰制冰溶液不断把热量传递给蒸发腔(25)制冷剂，从而实现冷却降温。冷却内缸(21)中的制冰溶液(如氯化钠溶液、海水)，在一定的温度差和流速的情况下溶液实现过冷，从而使水分不断地从溶液中析出结晶成微粒冰。该微粒冰悬浮于溶液中形成可流动的流态冰。

置于悬浮刮片式流态冰冰晶器内缸(21)之内的刮冰机构的主轴(1)由驱动电机(19)通过动力传输机构(18)带动旋转。旋转的主轴(1)带动固定于其上的固定式刮片组合和悬浮式刮片组合对流动在内缸(21)内部的制冰溶液进行搅拌。主轴(1)带动的刮片(3)连续不断地刮过冰晶器内杠(21)内表面，使其附近生成的冰晶脱离冰晶器内缸壁面并混入流动的内缸溶液之中。制冰溶液从进口(13)进入冰晶器内缸(21)内到从出口(14)排出，期间有生成的冰晶混入溶液，从而形成动态的流态冰制冰过程。

Claims (5)

1.一种适合大型流态冰制冰系统的悬浮刮片式流态冰冰晶器，该冰晶器为双缸套冰晶器，包括内缸(21)，外缸(20)，刮冰搅拌机构，动力传输机构(18)和驱动电机(19)，刮冰搅拌机构由旋转主轴(1)和悬浮式刮片组合及固定式刮片组合组成，刮冰搅拌机构贯穿于内缸(21)，驱动端固定于驱动端缸盖(22)上的轴承(17)和非驱动固定于非驱动端缸盖(23)上的轴承(15)，主轴(1)上的两固定端之间连接有多个刮片组合，两端采用固定式刮片组合，中间采用悬浮式刮片组合，非驱动端水润轴承(15)为耐腐蚀轴承并被完全密封在内缸(21)里，旋转主轴(1)的驱动端通过动力传输机构(18)和驱动电机(19)连接，外缸(20)的两端由驱动端缸盖(22)和非驱动端缸盖(23)密封，内缸(21)外壁上设置有多个折流肋片(26)，制冷剂从冰晶器外缸(20)的下部进液口(11)进入冰晶器的内缸(21)与外缸(20)之间的蒸发腔(25)中，制冰溶液从冰晶器一端的制冰溶液入口(13)进入内缸(21)之中，从另一端的制冰溶液出口(14)流出。

2.根据权利要求1所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于所述的固定式刮片组合由固定式刮片支架(2)、刮片(3)、刮片弹簧(4)和刮片中轴(5)组成。

3.根据权利要求1所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于所述的悬浮式刮片组合由悬浮式刮片支架(6)、悬浮式刮片支架套筒(7)、刮片(3)、刮片弹簧(4)、刮片中轴(5)、滚轮(8)和支架拨杆(9)组成。所述的悬浮式支架(6)与套筒(7)刚性地固定在一起，悬浮式支架(6)的两端设置有滚轮(8)，滚轮(8)紧贴内缸(21)内壁，悬浮式支架(6)通过套筒(7)与主轴(1)上的支架拨杆(9)相联，套筒(7)与拨杆(9)之间设置有耐磨防腐减振筒套，套筒(7)和拨杆(9)之间可沿主轴(1)的径向相对移动。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于固定式刮片支架(2)和悬浮式刮片支架(6)的两端固定有可以转动的刮片(3)，刮片弹簧(4)的扭曲弹力作用于刮片(3)上，使刮片(3)的刀锋与内缸(21)内壁成10-80度夹角并与内壁相接触。

5.根据权利要求1所述的悬浮刮片式流态冰冰晶器，其特征在于所述的刮冰搅拌机构可根据冰晶器的长度需要，主轴(1)上的刮片组合以夹角60度或90度的排列方式配置，形成长轴式刮冰搅拌机构。