[实用新型]一种新型制冰装置

说明书

技术领域

本发明属于一种用电能将水制成冰的装置，具体是一种将常温自来水或纯净水降温后生产成雪花状冰晶的装置，该冰不含任何添加物，可用于食品降温保鲜和其它用冰行业。

背景技术

随着人们生活水平的提高和节能环保意识的增强，人们对冰和制冰机要求也越来越高。如对海产品、鱼虾、蔬菜的保鲜和需要快速降温的工艺，现有制冰技术已不能满足多样化用冰需求。目前主流冰生产设备所生产的冰都是片状冰、块状冰或冰砖，正由于所生产的冰是固体块状，具有与保鲜物接触面积小、保鲜温度不够低、容易损伤保鲜物问题。在需要快速降温的场所还存在因冰表面积小、降温慢、融化困难等问题，以至于还需要配备专用的碎冰机或刨冰机来解决问题。

现有制冰技术和设备结构原因所需的制冰能耗成本还较高，由于追求设备低成本性使得设备能耗较高，但随着一次能源短缺和能源成本的上升，设备耗能成本在整体成本中比重也越来越大，用户迫切需要一种制冰效率高节能环保的新型制冰装置。

如目前超市普遍采用的括削式片冰机，其制冰机结构原理是在不锈钢圆桶外缠绕螺旋管蒸发器，螺旋管蒸发器中冷媒蒸发吸收热量降低不锈钢圆桶内外壁温度到-18℃左右，水通过布水器洒到不锈钢圆桶内壁由上至下凝固成冰，当冰生长到约3mm左右厚度时由螺杆状冰刀括下掉进下面的储冰槽。通常不锈钢圆桶内表面低于-5℃水洒到上面就会结冰，但为了让结冰速度较快，就需要拉大水与冰桶表面的温度，当水洒到表面就立即成冰，再加上冰层热阻问题(冰层越厚导热率越小)，但就需要降低的冷媒蒸发温度，所以现有技术的制冰方式冷媒蒸发温度普遍都在-16℃以下。

造成目前制冰能耗成本相对较高的原因主要为：冷媒蒸发温度过低造成压缩机用电效率下降所至。众所周知冷媒蒸发温度越低制压缩机用电效率也就越低。冷媒蒸发温度每下降1℃压缩机制冷效率将下降2.8％～3％，如果提高蒸发温度到-6℃左右，那么压缩机在消耗同样电量的情况下将提高制冷量30％左右，也就是说生产相同冰量可以节省30％左右的电费。

发明内容

本发明目的就是为了针对上述问题，解决现有制冰技术中存在的能源消耗较高、制冰效率低、冰块坚硬的一些问题，提出一种新型制冰装置。

通常情况下水温度低于凝固点0℃就会凝固或结晶，但如果水中缺少凝结核或其它原因，在0℃以下依然还可以保持着液态而不凝固或不结晶，这种现像称为水的过冷态。过冷态水是不稳定的，只要投入少许水的晶体或扰动，便能诱发结晶成冰，并使过冷态水的温度回升到凝固点0℃。

一种新型制冰装置就是利用水过冷态的物理特性来制冰，水降温方法是采用目前换热效率最高种类的板式换热器进行降温，又进一步采用板式换热器中最高换热效率形式的“液液热交换”。在制冰过程中，储冰槽内0℃上下的水经泵送入板式换热器水侧，被板式换热器载冷侧-3℃左右的载冷剂降至0℃以下(约-2℃左右)过冷态水。载冷剂再被蒸发器冷媒蒸发吸热降温至-3℃左右。降温后-2℃左右过冷态水泵送入冰晶成生器，生成冰晶与水的混合物由管道送入储冰槽，未结晶成冰的水再进入下一循环降温后生成冰晶。

已知过冷态水属于亚稳状态，因扰动或其它原因极易诱发结晶或凝固，那么此种方法制冰的难点在于如何控制降温后-2℃左右过冷态水不在板式换热器降温过程中和输送至冰晶成生器过程中诱发结晶或凝固，而只在冰晶成生器内诱发结晶成冰，如果出现在板式换热器降温过程中结晶成冰和输送过程中结晶成冰，又如何消除这种不良影响。

一种新型制冰装置由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、板式换热器、冰晶生成器、冰水分离器、储冰槽、水泵、载冷泵、解冰系统、控制系统等组成，其特征在于：所述储冰槽、水泵、冰水分离器、板式换热器、冰晶发生器、依次用配管相联组成开式水循环系统；所述蒸发器、载冷泵、板式换热器依次相联组成闭式载冷剂循环系统；所述压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器串联组成闭式制冷系统。

所述储冰槽内设有可活动的一级滤网，一级滤网下设有浮子补水开关以及二级滤网，二级滤网出口与储冰槽水出口相联，二极滤网主要作用上防止制冰时循环水流吸出冰晶，一级滤作用是用于滤出一级滤网上的多余水份留下冰晶，在制取冰浆时可以将一级滤网取出。

所述水泵进口与储冰槽出口用配管相联，中间还串联有三通，三通另外分路与电动两通调节阀相联并联接到储冰槽浮子补水开关进水口；水泵出口与所述冰水分离器进口用配管相联，冰水分离器出口与板式换热器水侧进口用配管相联。冰水分离器出口与板式换热器水侧进口配管上还设有温度传感器，主要用于测量板式换热器水侧进口温度并通过控制系统控制

具体实施方式