CN2722140Y - 一种制冰机的制冰器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冰机的制冰器，该制冰器由一个或者一个以上的换热单元组成，所述换热单元的内换热管插在外换热管内，有封闭环封闭内、外换热管之间制冷剂通道的两端，制冷剂输入接口、制冷剂输出接口与制冷剂通道连通。本实用新型结构简单，加工工艺简单，运行中回油效果好，脱冰速度快，并能显著降低能耗。

Description

一种制冰机的制冰器

技术领域

本实用新型涉及一种制冷设备，尤其是一种制冰机的制冰器。

背景技术

近年来，由于全球变暖使得地球温度大幅度上升，从而使冰的消耗大幅度增长，特别是某些农产品和水产品，例如蔬菜、鱼和贝壳产品，在流通期间很容易变坏，所以要求这些产品用冰来防止它们在流通期间变质。此外，在超市、宾馆餐厅等场合通常也用冰来将食品保鲜必要的一段时间，所以必须生产大量冰以满足每天用户的需要。

目前市场上的快速制冰机所采用的蒸发器绝大多数为冷冻鼓筒式，如中国专利ZL00221706公开的制冰机。制冷剂在筒内部流动蒸发，水则喷淋到蒸发器鼓筒的内表面或外表面，并凝固成薄冰附着在鼓筒表面，然后利用刮冰刀将薄冰从鼓筒上刮落。这类制冰机生产冰的厚度大约只有1～2mm，由于冰块厚度较薄，使得冰块较易溶化，不利于长途运输中的保鲜或保存的时间不长。也正因为采用机械方式脱冰，为使刮冰刀不与鼓筒间产生直接摩擦而损坏刮冰刀或鼓筒，则要求刮冰刀与鼓筒之间保持一定的间距。因此，当制冰机运行一段时间后，则鼓筒上就会始终保留一层薄薄的冰，即脱冰不彻底，非常不利于传热，这也是该类型制冰机效率较低的一个典型问题。再者，脱冰方式采用机械式不仅使得设备结构复杂，而且增加了设备运行能耗，同时冰刀要定期更换给使用带来了不便。

这类制冰机的另一个突出问题是制冷系统的回油困难。系统运行一段时间后，大量压缩机润滑油被聚积在制冰机的制冰器鼓筒内，大大减少了蒸发器的有效蒸发面积，使制冰效率降低，减慢了制冰速度。同时，由于系统回油不良，恶化了压缩机的工作条件，缩短了压缩机的使用寿命。

最近市场中出现有板式快速制冰机，这种制冰机采用中国专利ZL03246838.5的板片式换热器作为制冰器或中国专利申请号00120373.8公开的蒸发板作为制冰器。这是快速制冰机的一种改进，目前，德国和丹麦同样采用类似的换热器作为制冰器。由于这种换热器的换热效率较好，能提高制冰机的产冰量。但是，这种制冰机突出的问题是仍然没有解决回油问题，回油不良，严重恶化了制冷压缩机的运行，容易造成停机甚至烧缸等现象，事故增多，压缩机使用寿命明显减短。加之，上述专利号为ZL03246838.5的板式换热器和专利申请号为00120373.8的蒸发板必须采用大功率激光焊接设备，以前也有用电阻焊来加工，但是电阻焊接的质量不高，加工时废品率很大，导致加工成本很高，而激光焊接同样难以降低成本，因此较大程度地制约了这种制冰机的发展。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供上述制冰机所采用的一种换热效率高、节能显著、产冰速度快、冰块厚度可以任意调节、脱冰彻底、结构简单、加工简单、安装容易的制冰器。

本实用新型的主要技术方案是：该制冰器由一个或者一个以上的换热单元组成，所述换热单元的内换热管插在外换热管内，有封闭环封闭内、外换热管之间制冷剂通道的两端，制冷剂输入接口、制冷剂输出接口与制冷剂通道连通。

所述制冰器内、外换热管之间的制冷剂通道内有导流环将其分隔为上部腔体和下部腔体，导流环上的导流孔连通上部腔体和下部腔体。所述导流孔的轴线可以与导流环的轴线平行或者呈一角度。

所述制冰机的制冰器所采用的内、外换热管管截面可以是圆形管、椭圆形管、多边形管等，具体可根据要求而定。所述内、外换热管可以为直管，亦可使管保持一定的锥度。所述内、外换热管的表面是强化传热表面。

上述内、外换热管的强化传热表面是在表面上设置换热肋片或直接加工。

所述制冷剂输入接口、热气旁通接口与上部腔体连通；制冷剂输出接口与下部腔体连通。

本实用新型与现有技术相比具有以下显著经济价值及优点：(一)能显著节约能耗。这主要表现在两个方面：一是制冰机在运行过程中，蒸发温度较高为-10度，而采用冷冻鼓筒式制冰器的快速制冰机蒸发温度在-28度左右，从事制冷技术的人员都知道，提高制冷系统的蒸发温度是提高制冷能效比的最为有效方式。相对于上述制冰机，本实用新型可以节省40％左右的电能；二是独特的脱冰方式，无专门的机械脱冰装置，减少了脱冰时的耗电量。(二)本实用新型简化了制冰器内的制冷剂通道，回油效果好，系统运行稳定。由于换热效果好，是本实用新型在运行过程中蒸发温度能提高到-10度的根本原因。也正因为简化了制冰器内的制冷剂通道，采用直通通道，而不是板片式换热器的“S”形通道，使得脱冰速度较板片式换热器更快，尤其是对于大型制冰机而言。(三)结构简单，没有机械传动机构，没有冰刀，同时也免去了定期更换和调整冰刀的维修费用，减少了使用成本。使得本实用新型具有较强的实用性。(四)由于采用热气脱冰，冰块厚度可在2-19mm之间任意调节，突破快速制冰机冰块厚度只能在2mm左右的局限，冰块的实用性广，给用户提供了多种选择。(五)本实用新型所提供的制冰器加工简单，加工的设备成本很低，普通的焊接设备都能满足要求。因此，本实用新型加工容易，适用范围大，容易推广。

附图说明

图1是一种制冰机的结构示意图；

图2是制冰机的制冰器一个实施例的结构示意图；

图3是制冰机的制冰器另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1、2所示，采用本实用新型的制冰机的整体结构与通常的制冰机相同，制冰器由一个或者一个以上的换热单元1组成，所述换热单元1的内换热管1-1插在外换热管1-2内，内、外换热管管截面可以是圆形管、椭圆形管、多边形管等，具体可根据要求而定。所述内、外换热管可以为直管，亦可使管保持一定的锥度。有封闭环1-3封闭内、外换热管之间制冷剂通道1-4的两端。在内、外换热管之间的制冷剂通道1-4内有导流环1-5将其分隔为上部腔体1-4-1和下部腔体1-4-2，导流环1-5上的导流孔1-5-1连通上部腔体1-4-1和下部腔体1-4-2。导流孔1-5-1的轴线可以与导流环1-5的轴线平行或者呈一角度，制冷剂通过制冷剂输入接口进入换热单元1的上部腔体，并在导流环的作用下，均匀地分布到下部腔体。制冷剂输入接口2、热气旁通接口4与上部腔体1-4-1连通；制冷剂输出接口3与下部腔体1-4-2连通。内、外换热管的表面采用强化传热表面，比如在表面上设置换热肋片。上述换热单元按一定的排列方式安装在播水器6的下部，拨水器6中的导流嘴6-1正对着各个换热单元1的上端环面，制冰器下部是冰水分离器。

制冰机的作用原理与现有技术相同：制冰机运行时，外界水源不断地被补充到贮水箱内，循环水泵将贮水箱内的水送到播水器6中，并通过出水孔均匀分布到播水器维护腔体6-1中，水在导流嘴的作用下被均匀地导流到制冰器的各个制冰器换热单元1的管表面。制冰时，供液电磁阀打开，使高温的液态制冷剂通过膨胀阀后变成低温低压的气液混合的制冷剂，然后通过制冷剂输入接口2进入换热单元1的上部腔体1-4-1，并在导流环1-5的作用下，均匀地分布到下部腔体1-4-2中并吸收流经制冰器换热单元1表面的水的热量而蒸发，形成低温低压的气态制冷剂并从制冷剂输出接口3输出，通过工艺管道进入液/气换热器中，并在换热器中吸收热量，使上述制冷剂完全蒸发并保持一定的过热度，再由低压吸气管道引入压缩机的低压腔内，在压缩机的作用下，压缩成高温高压的气态制冷剂并经过单向阀、油分离器进入冷凝器冷凝。冷凝器将气态制冷剂冷凝成为饱和液态制冷剂，同时将该制冷剂送到上述液/器换热器内部的换热盘管中，并通过换热盘管与低温低压的气态制冷剂进行热交换，从而损失热量，使得温度降低。被冷凝下来的制冷剂流入贮液器中。由于制冰器中的制冷剂不断蒸发并被压缩机吸走，所以贮液器中的制冷剂需不断地补充到制冰器中。为了消除制冷剂在运行的过程中有水份被混合进来而腐蚀制冷系统，要求制冷剂经过干燥过滤器过滤和吸收水分。因此该制冷剂在经过干燥过滤器后才通过视液镜流向供液电磁阀1并通过膨胀阀节流后进入制冰器中重新使用，如此循环。而流过制冰器内外换热管表面的水一部分因被制冷剂吸收热量而形成冰，并附着在制冰器内外换热管的表面，没有凝固的喷淋水沿着换热管表面落回到贮水箱内循环使用。当换热管表面上的冰块厚度达到使用要求后，关闭供液电磁阀，停止向制冰器中供液，从而完成制冰周期进入脱冰周期。此时热气旁通电磁阀打开，由压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽被通过热气旁通阀由热气旁通接口4引入制冰器换热单元1的通道中，此时在内外换热管和冰之间迅速产生一层水膜，冰在重力作用下自由脱落到冰水分离器上，冰块被分离出来，在搅拌器的作用下，将冰块从出冰口中排出，而水落回到贮水箱中循环使用。当冰块完全脱落后，关闭热气旁通电磁阀，打开供液电磁阀，结束脱冰周期进入制冰周期，如此循环，直至达到预定的产冰量，制冰机停止制冰。

实施例二

如图3所示，本实施例该制冰器由一个或者一个以上的换热单元1组成，所述换热单元1的内换热管1-1插在外换热管1-2内，有封闭环1-3封闭内、外换热管之间制冷剂通道1-4的两端，制冷剂输入接口2、制冷剂输出接口3与制冷剂通道1-4连通。热气旁通接口4通过一个旁通支路以及热气旁通电磁阀连通制冷剂输入接口2。当进入脱冰周期时，同样关闭供液电磁阀，停止向制冰器中供液，打开热气旁通电磁阀，由压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽被通过热气旁通阀由旁通支路、热气旁通接口4、制冷剂输入接口2引入制冰器换热单元1的通道中。本实施例其他结构与实施例一相同。

Claims (8)

1、一种制冰机的制冰器，其特征在于：该制冰器由一个或者一个以上的换热单元(1)组成，所述换热单元(1)的内换热管(1-1)插在外换热管(1-2)内，有封闭环(1-3)封闭内、外换热管之间制冷剂通道(1-4)的两端，制冷剂输入接口(2)、制冷剂输出接口(3)与制冷剂通道(1-4)连通。

2、根据权利要求1所述的一种制冰机的制冰器，其特征在于：在内、外换热管之间的制冷剂通道(1-4)内有导流环(1-5)将其分隔为上部腔体(1-4-1)和下部腔体(1-4-2)，导流环(1-5)上的导流孔(1-5-1)连通上部腔体(1-4-1)和下部腔体(1-4-2)。

3、根据权利要求1所述的一种制冰机的制冰器，其特征在于：内、外换热管管截面可以是圆形管或椭圆形管或多边形管。

4、根据权利要求1所述的一种制冰机的制冰器，其特征在于：内、外换热管可以为直管，亦可使管保持一定的锥度。

5、根据权利要求2所述的一种制冰机的制冰器，其特征在于：制冷剂输入接口(2)、热气旁通接口(4)与上部腔体(1-4-1)连通；制冷剂输出接口(3)与下部腔体(1-4-2)连通。

6、根据权利要求2所述的一种制冰机的制冰器，其特征在于：导流孔(1-5-1)的轴线可以与导流环(1-5)的轴线平行或者呈一角度。

7、根据权利要求1所述的一种制冰机的制冰器，其特征在于：内、外换热管的表面是强化传热表面。

8、根据权利要求7所述的一种制冰机的制冰器，其特征在于：内、外换热管的强化传热表面是在表面上设置换热肋片。