[发明专利]船用海水制冰装备及其制冰方法

权利要求书

1.船用海水制冰装备，其特征在于：包括压缩机、冷凝器、制冰筒、驱动装置和控制系统；

所述制冰筒包括制冰轴和外筒，制冰轴与外筒之间留有用于进水的空隙，外筒内部为用于流通冷媒的空心结构，制冰轴刻有螺纹，螺纹深度从下往上逐渐变浅，驱动装置连接制冰轴；

压缩机连接冷凝器，冷凝器通过膨胀阀连接制冰筒的外筒，外筒连接压缩机；

驱动装置设有扭矩传感器，压缩机的出口设有第一压力传感器、第一流量传感器和第一温度传感器，压缩机的进口设有第二压力传感器、第二流量传感器和第二温度传感器，控制系统连接扭矩传感器、第一压力传感器、第一流量传感器、第一温度传感器、第二压力传感器、第二流量传感器和第二温度传感器。

2.根据权利要求1所述的船用海水制冰装备，其特征在于：所述螺纹深度最大为2cm～4cm，螺纹深度最小为0.3cm～0.7cm，螺纹螺距为8cm～35cm。

3.根据权利要求1所述的船用海水制冰装备，其特征在于：所述驱动装置包括伺服电机和减速齿轮组，扭矩传感器安装在伺服电机的输出轴上，输出轴通过减速齿轮组连接制冰轴，伺服电机和减速齿轮组位于制冰筒上方。

4.根据权利要求3所述的船用海水制冰装备，其特征在于：所述制冰筒的进水口设于底部，制冰筒上部为海冰出口，进水口连接水箱，水箱内设有高水位传感器和低水位传感器，水箱下面设有防颤抖装置。

5.根据权利要求4所述的船用海水制冰装备，其特征在于：所述水箱设有低水位传感器和高水位传感器，低水位传感器和高水位传感器分别连接控制系统。

6.根据权利要求5所述的船用海水制冰装备，其特征在于：所述外筒的冷媒进口设于上部，外筒的冷媒出口设于底部。

7.根据权利要求1所述的船用海水制冰装备，其特征在于：所述控制系统的芯片为PLC。

8.根据权利要求1所述的船用海水制冰装备，其特征在于：所述外筒内部的空心结构为螺旋形流道。

9.根据权利要求6所述的船用海水制冰装备的制冰方法，其特征在于：包括以下步骤：

所述压缩机输出高温高压冷媒，高温高压冷媒经过冷凝器降温，再经过膨胀阀降压，变为低温低压冷媒，从外筒上部进入，海水从制冰筒下方进入，冷媒与海水逆向流动并进行热交换，冷媒从外筒底部回流至压缩机，海水结冰后由制冰轴螺旋向上传递，螺纹深度逐渐变浅，海冰在制冰轴上部自动脱落；

当水箱水位低于低水位传感器，低水位发送信号给控制系统，控制系统打开电磁阀往水箱加水，当水位到达高水位传感器，高水位传感器发送信号给控制系统，控制系统停止电磁阀；

当海冰在制冰轴上凝结，扭矩传感器检测到伺服电机的输出轴扭矩大于设定值，控制系统加大伺服电机功率以加大输出力矩，达到不出现过分凝结冰片；

当海冰硬度不足或者进水故障，则冷媒热交换不足，第二温度传感器检测到温度低于设定值，发送信号给控制系统，控制系统降低伺服电机转速或控制压缩机增加冷媒流量；

当冷媒泄露，第一压力传感器、第一流量传感器、第二压力传感器或者第二流量传感器同时检测到低于自身设定值，控制系统发出提示添加制冷剂的警报。