Льдогенератор

 

Изобретение относится к холодильному оборудованию, в частности к льдогенераторам кубикового льда малой производительности, предназначенным для использования в торговой сети, в быту, на транспорте, в лабораторных и медицинских целях. Цель изобретения - снижение энергозатрат и металлоемкости конструкции. В льдо

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Sg 1 F 25 С 1/12

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л (21) 4107690/31-13 (22) 04.08.86 (46) 30.06,88. Бюл. N - 24 (71) Институт технической теплофизики

АН УССР (72) С.О.Филин (53) 621.582(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 976231, кл. F 25 С 1/12, 1981.

„„SU„„14064 0 А1 (54) ЛЬДОГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к холодильному оборудованию, в частности к льдогенераторам кубикового льда малой производительности, предназначенным для использования в торговой сети, в быту, на транспорте, в лабораторных и медицинских целях. Цель изобретения — снижение энергозатрат и металлоемкости конструкции. В льдо14 генераторе, состоящем из двух льдоформ 2 и 3 с ячейками для воды, испаритель 11 выполнен подвижным с воэможностью обеспечения попеременного теплового контакта с льдоформами 2 и 3 одна из которых работает в режиЭ ме охлаждения, другая — в режиме оттаивания. Управление перемещением

06430 испарителя осуществляется автоматически через гидропривод, включающий гидроцилиндры 15, 16, 17 и 18, с по.— мощью эффекта изменения объема льда при замерзании. В качестве рабочей жидкости гидропривода использована жидкость с температурой замерзания

0 от -3 до -5 С. 2 ил.

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к льдогене раторам кубикового льда малой производительности, предназначенным для использования в торговой сети, в быту, на транспорте, в лабораторных и медицинских целях.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и металлоемкости конструкции.

На фиг.1 показан льдогенератор, вид свЬрху; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Льдогенератор включает в себя ус-, 15 тановленный на горизонтальном валу 1 блок замораживания воды, состоящий из металлических (ячеистых или корытообразных) льдоформ 2 и 3, снабжен- . ных герметичными щелевыми ячейками 4

20 и 5 гидропривода соответственно, которые размещены вдоль стенок 6 льдоформ 2 и 3 и заполнены как и трубоПроводы 7 рабочей жидкостью — водным раствором NaC1 с температурой замер- . зания от -3 до -5 С. Льдоформы 2 и 3 повернуты друг относительно друга .t àê, что их основания обращены в противоположные стороны, а между боковыми вертикальными стенками 8 и 9 льдоформ имеется воздушный зазор 10, в котором с возможностью прилегания к стенке 8 или 9 установлен источник холода, например испаритель 11, представляющий собой плоский металличес- 35 кий корпус с внутренними каналами для

Прохода хладагента. Подача последнего от компрессионного агрегата (не

Показан) осуществляется через гибкие трубопроводы 12. Механизм выталкивания с гидронриводом содержит попарно установленные на противоположных стенках 13 и 14 каждой льдоформы гидроцилиндры 15, 16 и 17, 18. Штоки 19 поршней 20 жестко связаны с испарителем 11. Рабочие полости гидроцилиндров 15, 16 и 17, 18 сообщены рубопроводами 7 с ячейками 4 и 6. Парные поршни 20 установлены по одной оси, а гидроцилиндры 15-18 жестко укреплены на боковых поверхностях льдоформ

2 и 3. Для предотвращения обмерзания полости и поршней 20 в процессе работы льдогенератора участки 21 стенок 13 и 14 выполнены из теплоизоляционного материала. Под блоком льдоформ 2 и 3 установлен приемник 22 льда. Для уменьшения теплопритоков к охлаждаемой льдоформе имеется наружная теплоизоляция 23 °

Льдогенератор работает следующим образом.

Холодильный агрегат льдогенератора работает в непрерывном режиме, и испаритель 11 охлаждается. В момент заливки воды в свободные ячейки льдоформы 2 испаритель 11 прижат к ее боковой стенке 8. Давление прижима создается за счет эффекта расширения воды и рассолов при замерзании в замкнутом объеме и воспринимается поршнем 20 гидроцилиндра 16 льдоформы 3, так как поршень является единственным подвижным элементом в гидравлической системе ячейки 5. При этом соответствующий объем антифриза в ячейке 5 льдоформы 3 минимален, так как антифриз находится в жиДкой фазе. Таким образом, из-эа отсутствия противодействия со стороны поршней 20 испаритель 11 занимает положение, изображенное на фиг.2. Залитая в льдоформу

2 вода охлаждается. В то же время

1406430 воздушный зазор 10 между испарителем

11 и льдоформой 3, составляющий 35 мм, препятствует охлаждению льдоформы 3 и она прогревается теплом ок5 ружающего воздуха до температуры выше 0 С. Пограничный слой кубика готового льда в льдоформе 3 подтаивает, и кубик под собственной тяжестью падает в.льдоприемник 22. Такое естественное оттаивание возможно в случае использования тонкостенных малоинерционных в тепловом отношении, льдоформ, например, с одной общей ячейкой, как на фиг.1, или в случае относительно длительного цикла льдообразования, например, при малой мощности источника холода. В остальных случаях можно использовать известные методы принудительного оттаивания, включая тепловое с помощью электронагревателя. Поскольку антифриз, находящийся в ячейке 4 охлаждаемой льдоформы 2, имеет более низкую температуру замерзания и удален от испари- 25 теля 11, кристаллизация антифриза начинается, когда льдообразование в льдоформе 2 уже заканчивается. По мере замерзания раствора давление в ячейке 4 растет и передается на порш" 30 ни 20. В некоторый момент времени оно превышает усилие разрыва примерзших поверхностей испарителя 11 и льдоформы 2, испаритель 11 отжимается от лвдоформы 2 и прижимается к льдоформе 3. Сила сопротивления гидропривода льдоформы 3 при этом минимальна, так как антифриз в ячейке 5 уже оттаял и имеет минимальный объем. Совпадение времени перемещения испари40 теля со временем окончания процесса льдообразования в охлаждаемой льдоформе обеспечивается предварительным расчетом или подбирается экспериментально путем вариации геометрических размеров элементов и теплофизических свойств используемых материалов. После перемещения испарителя блок льдоформ 2 и 3 вместе с испарителем 11

0 поворачивается на 180, что обеспечивается применением электродвигателя с редуктором, либо. парой электромагнитов, создающих момент сил, либо другими известными средствами.

Затем цикл повторяется, с той лишь разницей, что направление поворота льдоформ обратное.

Предлагаемая конструкция льдогенератора не накладывает жестких ограничений на форму и количество ячеек, размеры льдоформ, исключает необходимость использования крышки и проведения операции герметизации ячеек. Использование эффекта расширения льда позволяет частично автоматизировать работу льдогенератора. Сокращение затрат электроэнергии на производство единицы продукции обеспечивается отсутствием теплоемкости - балласта в режиме оттаивания и быстрым механическим оттаиванием, а также отсутствием затрат на герметизацию льдоформ крышками.

Формула изобретения

Льдогенератор, включающий установленный на горизонтальном валу блок замораживания воды, состоящий из двух расширяющихся льдоформ, обращенных большими основаниями в противоположные стороны, механизм выталкивания с гидроприводом, содержащий герметичные ячейки с рабочей жидкостью, pasмещенные вдоль одной из стенок каждой льдоформы и соединенные трубопроводами с полостью гидроциЛиндра, источник холода и приемник льда, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и металлоемкости конструкции, льдоформы установлены с зазором между собой, обращенные к зазору стенки каждой льдоформы выполнены вертикальными, источник холода установлен в зазоре между льдоформами с возможностью поочередного прилегания в вертикальной стенке одной из льдоформ и связан с источником хладагента гибкими трубопроводами, при этом гидропривод содержит дополнительно гидроцилиндры, последние расположены попарно на противоположных стенках каждой льдоформы, штоки поршней гидроцилиндров жестко связаны с источником холода, участки стенок, контактирующих с гидроцилиндрами, выполнены из теплоизоляционного матеt риала, а в качестве рабочей жидкости гидропривода использована жидкость с температурой замерзания от -3 до

-5 С. о

1406430

Составитель Е.Новикова

Техред М. Ходаннч Корректор В.Бутяга

Редакто И.Рыбченко

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3180/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4