ITTO20000655A1

ITTO20000655A1 - Piatra di evaporazione per macchine per la produzione del ghiaccio.

Info

Publication number: ITTO20000655A1
Application number: IT2000TO000655A
Authority: IT
Inventors: Illyong Lee
Original assignee: Kyung Jin Ice Cuber Co Ltd; Illyong Lee
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2001-12-30
Also published as: ITTO20000655A0; JP2001027492A; CN1279388A; KR200163202Y1; US6286331B1

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "Piastra di evaporazione per macchine per la produzione del ghiaccio"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio e, più in particolare, ad un perfezionamento della piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio descritta nella domanda di brevetto coreana n. 97-21.415 richiesta dallo stesso inventore della presente invenzione, per formare un passaggio di evaporazione a serpentina in una piastra di evaporazione mediante l'integrazione di due pannelli con canali in una singola piastra diversa da una piastra di evaporazione convenzionale dotata di un tubo di evaporazione a serpentina separato saldato sulla superficie di sommità della piastra di evaporazione.

Negli ultimi anni la temperatura dell'aria terrestre è gradualmente aumentata a causa del riscaldamento del globo e di conseguenza si è verificato un rapido incremento del consumo di ghiaccio. In particolare, dato che alcuni prodotti agricoli e marini, quali verdure, pesci e crostacei, sono soggetti ad essere rovinati durante il loro trasporto, si rende perciò necessario usare il ghiaccio con tali prodotti per impedire che si rovinino durante il trasporto. In aggiunta, il ghiaccio è stato tipicamente usato anche in alberghi, ristoranti, ecc. per mantenere il cibo fresco per un periodo di tempo necessario e per raffreddare le bevande. È quindi necessario produrre una grande quantità di ghiaccio e di fornire ghiaccio giornalmente a tali consumatori.

Tale ghiaccio commerciale è stato tipicamente prodotto utilizzando macchine per la produzione di ghiaccio. Come ben noto alle persone esperte del settore, le macchine produttrici di ghiaccio utilizzano un ciclo di refrigerazione in maniera simile a quello dei sistemi di refrigerazione tradizionali, quali frigoriferi, congelatori e condizionatori dell'aria. In un tale sistema tradizionale di refrigerazione, il refrigerante passa attraverso un ciclo di refrigerazione mentre rilascia o assorbe calore durante processi di scambio termico con l'aria circostante nel modo seguente. In un tale ciclo di refrigerazione, il refrigerante gassoso in uscita da una piastra di evaporazione agente da evaporatore viene compreso da un compressore per raggiungere temperature e pressioni elevate del gas refrigerante e viene fornito ad un condensatore. Il condensatore condensa il gas refrigerante per realizzare un refrigerante liquido saturato e fornisce il refrigerante ad uno scambiatore di calore liquido/gas. Nello scambiatore di calore liquido/gas, il refrigerante liquido saturato cede calore attraverso un processo di scambio termico con gas refrigerante a bassa temperatura e a bassa pressione, divenendo così refrigerante liquido saturato freddo. Il refrigerante liquido saturato freddo viene quindi fornito ad un filtro secco.

Il suddetto filtro secco consiste di un'apertura di immissione del refrigerante, di un'apertura di scarico del refrigerante, e di un corpo filtro che è disposto tra le due aperture e le collega insieme tra di loro. In corrispondenza delle porzioni anteriori e posteriori del corpo filtro, all'interno di esso sono disposte una rete metallica e del cotone. All'interno del filtro secco è disposto un assorbente che rimuove l'umidità e le impurità dal refrigerante. L'apertura di scarico del refrigerante freddo liquido dal filtro secco passa quindi attraverso sia un tubo capillare ed una valvola di espansione. Il liquido refrigerante diventa refrigerante espanso a bassa temperatura e a bassa pressione. Dopo di che il refrigerante viene alimentato nella piastra di evaporazione per assorbire calore dall'acqua che riempie una cellula per la produzione di ghiaccio posizionata attorno alla piastra di elaborazione, producendo così i cubetti di ghiaccio refrigerati. Il refrigerante viene quindi fatto ritornare al compressore per ripetere il ciclo di refrigerazione sopra citato. La presente invenzione si riferisce in particolare ad una tale piastra di evaporazione agente da evaporatore del suddetto sistema di evaporazione. Le figure la e lb sono viste prospettiche che illustrano una piastra di evaporazione tradizionale per macchine produttrici di ghiaccio, con un tubo refrigerante a serpentina separato saldato sulla superficie di sommità della piastra di evaporazione in una struttura singola. Come mostrato nei disegni, la piastra di evaporazione tradizionale 30 ha un tubo di evaporazione a serpentina separato 20 saldato sulla superficie di sommità della piastra 30. La piastra di evaporazione 30 comprende cioè un pannello piatto che copre la sommità di una piastra 10 di celle per la produzione di ghiaccio avente una pluralità di celle 5. Il tubo separato a serpentina 20 di evaporazione è stabilmente saldato sulla superficie di sommità del pannello piatto che copre la sommità della piastra di celle 10.

Una tale piastra di evaporazione 30 di tipo tradizionale comporta tuttavia dei problemi in quanto il tubo di elaborazione a serpentina 20 separato è stabilmente saldato sulla superficie di sommità del pannello piatto che copre la sommità della piastra di celle 10 e quindi il tubo di evaporazione 20 rovina l'aspetto della piastra di evaporazione 30. In aggiunta è molto difficile piegare ripetutamente e con precisione il tubo di evaporazione 20 per formare una forma di serpentina voluta avente una pluralità di porzioni a forma di U, per cui il rendimento del lavoro e la produttività vengono ridotti nella produzione delle piastre di evaporazione 30. Il tubo di evaporazione 20 a serpentina può anche essere indebolito nella sua resistenza strutturale in corrispondenza delle porzioni a U e può essere indebolito termicamente in corrispondenza delle porzioni saldate, così da causare a volte una indesiderata perdita di refrigerante dal tubo 20.

Il tubo di evaporazione 20 a serpentina separato, saldato sulla parete superiore della piastra di evaporazione 30 che sporge verso l'alto dalla parete superiore, riduce in modo indesiderato la conduttività termica del refrigerante ed è suscettibile di essere facilmente danneggiato o rotto a causa di urti esterni. In aggiunta, poiché il tubo di evaporazione 20 deve essere montato sulla parete di sommità della piastra di evaporazione 30 per mezzo di un processo di saldatura, è molto difficile integrare il tubo di evaporazione 20 con la piastra di evaporazione 30 in una struttura singola che si desidera ottenere. Un altro problema inerente alla piastra di evaporazione 30 tradizionale sta nel fatto che il tubo di evaporazione 20 rimane purtroppo leggermente distanziato dalla parete di sommità della piastra di evaporazione 30 anche quando questi sono saldati insieme in una struttura singola. Ciò riduce ulteriormente la conduttività termica del refrigerante.

La presente invenzione è stata perciò realizzata tenendo in considerazione i suddetti problemi che si verificano nella tecnica nota ed uno scopo della presente invenzione è di realizzare una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio, che abbia un passaggio di evaporazione a serpentina formato dall'integrazione di due pannelli pressati e dotati di canalizzazione formando una piastra singola che perciò è priva di un tubo di evaporazione a serpentina separato saldato sulla superficie di sommità di una piastra di evaporazione tradizionale e migliora la conduttività termica del refrigerante portandola ad un livello alto desiderato.

Al fine di raggiungere lo scopo suddetto, la forma di attuazione preferita della presente invenzione propone di realizzare una piastra di evaporazione pèr macchine produttrici di ghiaccio, comprendente un pannello superiore avente canale per il refrigerante formato sul panello mediante un procedimento di stampaggio alla pressa ed un pannello piatto inferiore privo di qualsiasi canale per refrigerante, il pannello inferiore essendo integrato con il pannello superiore attraverso un processo di unione per compressione in una piastra singola avente in essa un passaggio per il refrigerante.

Poiché la piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo questa invenzione è quindi priva di un tubo di evaporazione a serpentina separato, la piastra di evaporazione è di costruzione semplice viene prodotta automaticamente in quantitativi industriali e migliora la conduttività termica del refrigerante portandola ad un livello alto desiderato. Questi ed altri scopi caratteristiche e vantaggi della presente invenzione saranno compresi meglio dalla descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati in cui:

- le figure la e lb sono viste prospettiche che illustrano una piastra di evaporazione tradizionale per macchine produttrici di ghiaccio, con un tubo per refrigerante a serpentina separato saldato sulla superficie di sommità della piastra di evaporazione formando una struttura singola;

- la figura 2a è una vista in pianta di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo la forma di attuazione principale della presente invenzione;

- la figura 2b è una vista laterale in sezione della piastra di evaporazione secondo la forma di attuazione principale di questa invenzione;

- la figura 3 è una vista prospettica che mostra la struttura di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 4 è una vista prospettica in parziale spaccato di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo la terza forma di attuazione della presente invenzione; e

- la figura 5 è una vista prospettica di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo la quarta forma di attuazione della presente invenzione, dove' la piastra di evaporazione ha una struttura assemblata in modo staccabile con una piastra di celle per la produzione di ghiaccio.

La figura 2a è una vista in pianta di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo la forma di realizzazione principale della presente invenzione. La figura 2b è una vista laterale in sezione della piastra di evaporazione secondo la forma di attuazione principale di questa invenzione. La figura 3 è una vista prospettica che mostra la struttura di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione. La figura 4 è una vista prospettica in parziale spaccato di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo la terza forma di attuazione della presente invenzione. La figura 5 è una vista prospettica di una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio secondo la quarta forma di attuazione della presente invenzione, dove la piastra di evaporazione ha una struttura assemblata in modo staccabile con una piastra di celle per la produzione di ghiaccio.

Come mostrato nelle figure 2a e 2b, la piastra di evaporazione 160 per macchine produttrici di ghiaccio secondo la forma di attuazione principale dell'invenzione comprende un pannello superiore 45 nel quale è formato, mediante un processo di stampaggio alla pressa, un canale di forma desiderata per il refrigerante. Un pannello inferiore piatto 55, privo di qualsiasi canale per il refrigerante, è integrato con il pannello superiore 45 mediante un processo di unione per compressione formando una singola piastra avente in essa un passaggio per il refrigerante. Nella piastra di evaporazione 160, il canale per il refrigerante formato sul pannello superiore 45 ha forma a serpentina adatta ad allargare efficacemente l'area di contatto in cui il refrigerante liquido freddo viene a contatto con la parete della piastra di evaporazione 160 mentre scorre nella piastra 160.

D'altra parte, il pannello inferiore 55 è un pannello piatto attraverso il quale il refrigerante liquido freddo assorbe calore dall'acqua posta al dì fuori del pannello 45 così da congelare l'acqua per produrre ghiaccio. Tipicamente una piastra di celle per la produzione di ghiaccio è montata sulla superficie inferiore del pannello inferiore 55.

Ciascuno dei pannelli superiore ed inferiore 45 e 55 è preferibilmente realizzato in un materiale avente elevata conduttività termica ed elevata resistenza alla corrosione. D'altra parte, le aperture di ingresso e di scarico del refrigerante sono rispettivamente formate in corrispondenza degli estremi opposti del passaggio per il refrigerante della piastra di evaporazione 160, con due elementi di raccordo 65 e 70 rispettivamente disposti dentro le aperture di ingresso e di scarico e che permettono a queste aperture di essere collegate a tubi di refrigerante, con un tubo che porta ad un compressore e l'altro tubo che proviene da un tubo capillare.

Nella piastra di evaporazione 160 secondo la seconda forma di realizzazione della figura 3, i pannelli superiore 45 ed inferiore 55 sono integrati in una singola piastra attraverso un processo di unione per termocompressione applicando un adesivo 50 alla giunzione dei due pannelli 45 e 55. Questa piastra di evaporazione 160 ha un passaggio 60 per refrigerante formato in essa ed è piatta sulle sue superfici opposte, per cui assume un aspetto gradevole .

Nella suddetta piastra di evaporazione 160, le piastre superiore 45 ed inferiore 55 sono piatte sulle loro prime superfici e sono formate con canali per refrigerante sulle loro seconde superfici mediante un processo di stampaggio alla pressa. I due pannelli 45 e 55 sono integrati nella singola piastra voluta con l'adesivo 50 applicato sulla giunzione dei due pannelli 45 e 55, in modo tale che i canali per refrigerante dei due pannelli 45 e 55 definiscono il passaggio voluto 60 per il refrigerante all'interno della piastra di evaporazione risultante e le superfici piatte dei due pannelli 45 e 55 formano superfici opposte della piastra di evaporazione. In tale caso, i pannelli superiore 45 ed inferiore 55 sono fatti dello stesso materiale avente elevata conduttività termica ed elevata resistenza contro la corrosione.

Come illustrato nella figura 4, la piastra di evaporazione 160 secondo la terza forma di attuazione comprende pannelli superiore 45 ed inferiore 55, che sono piatti sulle loro prime superficie e sono formati con canali per refrigerante sulle loro seconde superfici e sono integrati in una singola piastra in modo tale che i canali per refrigerante dei due pannelli 45 e 55 definiscono un passaggio 60 per refrigerante all'interno della piastra di evaporazione risultante 160 e le 'superfici piatte dei due pannelli 45 e 55 formano superfici opposte della piastra di evaporazione 160. Questa piastra di evaporazione 160 può essere integrata con una piastra 80 di celle per la produzione di ghiaccio su entrambe le sue superfici poiché le superfici opposte della piastra 160 sono piatte come sopra descritto. La piastra 80 di celle per la produzione di ghiaccio può essere montata sul pannello superiore 45 o sul pannello inferiore 55 della piastra di evaporazione 160. In tale caso, la piastra 80 di celle per la produzione di ghiaccio può avere una varietà di celle 75 a seconda delle dimensioni e forme che si desidera per i cubetti di ghiaccio.

La piastra 80 di celle per la produzione di ghiaccio è cioè dotata di una pluralità di celle 75 aventi dimensioni e forme variabili, producendo così cubetti di ghiaccio di una varietà di dimensioni e forme determinate dalle dimensioni e dalle forme delle celle 75. La suddetta piastra 80 delle celle per la produzione di ghiaccio è preferibilmente fatta di un materiale avente elevata conduttività termica ed è integrata con la piastra di evaporazione 160 formando un corpo singolo attraverso un processo di saldatura.

D'altra parte la piastra di evaporazione 160 secondo la terza forma di attuazione ha aperture di immissione e di scarico del refrigerante situate ad estremità opposte del passaggio 60 per il refrigerante, con due elementi di raccordo 65 e 70 disposti rispettivamente all'interno delle aperture di immissione e di scarico e che permettono alle aperture di essere collegate a tubi di refrigerante, con un tubo che si estende fino ad un compressore e l'altro tubo che si estende da un tubo capillare. Si comprenderà che ovviamente i tubi del refrigerante possono essere direttamente saldati alle aperture di immissione e di scarico del refrigerante del passaggio 60 senza utilizzare tali elementi di raccordo 65 e 70.

Nelle forme di realizzazione delle figure 3 e 4 è preferibile utilizzare un adesivo avente un punto di fusione più basso di quello del pannello superiore 45 della piastra di evaporazione 160 ed incapace di reagire con il refrigerante come l'adesivo 50.

Nella presente invenzione è preferibile montare in modo stabile la piastra di evaporazione 160, avente una piastra per la produzione di ghiaccio, all'interno di una macchina produttrice di ghiaccio mediante un processo di saldatura. In aggiunta, si comprenderà che la forma e le dimensioni del passaggio 60 a serpentina per il refrigerante potrà entro, certi limiti essere progettato per conformarsi alle condizioni operative desiderate della macchina produttrice di ghiaccio. Gli elementi di raccordo 65 e 70 hanno forma capace di essere introdotta facilmente e con precisione e saldata nelle aperture di immissione e di scarico del passaggio 60 per il refrigerante.

Come illustrato nella figura 5, la piastra di evaporazione 160 secondo la quarta forma di attuazione è configurata in modo tale da essere assemblata in modo staccabile con una a scelta di una varietà di piastre 80 con celle per la produzione di ghiaccio diversa dalle forme di attuazione sopra citate secondo cui la piastra 80 con celle per la produzione di ghiaccio è saldata alla piastra di evaporazione 160.

La piastra di evaporazione 160, secondo la quarta forma di attuazione ha cioè due tacche di bloccaggio 90 su ciascuno dei suoi bordi laterali, mentre la piastra 80 delle celle per la produzione di ghiaccio ha una pluralità di morsetto disposti in posizioni corrispondenti alle tacche 90 della piastra di evaporazione 160 ed è assemblata in modo staccabile con la piastra di evaporazione 160 bloccando i morsetti 85 con le tacche 90 in maniera tradizionale.

Poiché la piastra di evaporazione 160 secondo la quarta forma di attuazione ha una struttura capace di essere assemblata in modo staccabile con una varietà di piastre 80 con celle per la produzione di ghiaccio, è possibile montare in modo selettivo una certa piastra 80 con celle per la produzione di ghiaccio sulla piastra di evaporazione 160. Ciò permette finalmente alla piastra di evaporazione 160 di essere utilizzata per produrre cubetti di ghiaccio aventi una varietà di forme e dimensioni .

Come sopra descritto la presente invenzione realizza una piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio. Questa piastra di evaporazione ha un passaggio di evaporazione a serpentina formato dall'integrazione di due pannelli in una singola piastra, essendo perciò priva di un tradizionale tubo di evaporazione a serpentina separato. La piastra di evaporazione secondo l'invenzione comprende cioè un pannello superiore avente un canale per refrigerante formato sul pannello attraverso un processo di stampaggio alla pressa. Un pannello piatto inferiore, privo di canale per refrigerante è integrato con il pannello superiore mediante un procedimento di unione per termocompressione in una singola piastra avente un passaggio per refrigerante formato in essa dal canale. Questa piastra di evaporazione perfeziona la conduttività termica del refrigerante portandola ad un livello alto desiderato ed è quasi completamente priva da perdite di refrigerante poiché i due pannelli sono stabilmente integrati in una piastra singola senza lasciare alcuna intercapedine in corrispondenza della giunzione tra i due pannelli. Poiché la piastra di evaporazione di questa invenzione è priva del tradizionale tubo di evaporazione a serpentina separato, la piastra di evaporazione ha una struttura semplice ed è prodotta automaticamente in quantità industriale ad un costo di produzione basso.

Nonostante sia sta descritta una forma di attuazione preferita della presente invenzione a scopi illustrati, le persone esperte nel settore apprezzeranno che sono possibile varie modifiche aggiunte e sostituzioni senza esulare dall'ambito e dallo spirito dell'invenzione come definita nelle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Piastra di evaporazione per macchine produttrici di ghiaccio, comprendente: un\ pannello superiore avente un canale desiderato per refrigerante formato sul pannello attraverso un processo di stampaggio alla pressa; e un pannello inferiore piatto privo di qualsiasi canale per refrigerante, detto pannello inferiore essendo integrato con detto pannello superiore attraverso un processo di unione per compressione in una piastra singola avente in essa un passaggio desiderato per il refrigerante.
2. Piastra di evaporazione secondo la rivendicazione 1, in cui detti pannelli superiore ed inferiore sono integrati nella singola piastra desiderata attraverso un processo di unione per termocompresisone, con applicazione di un adesivo sulla giunzione tra i due pannelli.
3. Piastra di evaporazione secondo la rivendicazione 1, in cui alle estremità opposte del passaggio per il refrigerante sono rispettivamente formate aperture di immissione e di scarico del refrigerante con un elemento di raccordo disposto all'interno di ciascuna delle aperture di immissione e di scarico.
4. Piastra di evaporazione secondo la rivendicazione 1, in cui dette piastre superiore ed inferiore sono piatte su loro prime superfici e sono conformate con canali per refrigerante sulle loro seconde superfici, e sono integrate nella singola piastra desiderata in modo tale che i canali per il refrigerante dei due pannelli definiscono il passaggio desiderato per il refrigerante e le superfici piatte dei due pannelli formano superfici opposte della singola piastra.
5. Piastra di evaporazione secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una tacca di bloccaggio formata su ciascun bordo laterale della piastra di evaporazione, ed una piastra di celle produttrici di ghiaccio avente una pluralità di morsetti in posizioni corrispondenti alle tacche della piastra di evaporazione ed essendo assemblate in modo staccabile con detta piastra di evaporazione mediante serraggio dei morsetti sulle tacche.
6. Piastra di evaporazione secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui una piastra con celle per la produzione di ghiaccio avente una pluralità di celle è saldata alla parte superiore o alla parte inferiore del pannello, in una struttura singola.