專利名稱：即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)及制冰方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)及制冰方法。
背景技術(shù)：
制冰技術(shù)一般分為靜態(tài)制冰和動態(tài)制冰。靜態(tài)制冰技術(shù)發(fā)展得比較早，它與動態(tài)制冰技術(shù)的最大區(qū)別就是靜態(tài)制取的冰不參與輸送，并且制冰不連續(xù)進行，難以用于制取冰漿。動態(tài)冰漿是指含有大量懸浮冰晶粒子的固液兩相溶液，也稱“動態(tài)冰”或“可泵冰”， 其中冰晶顆粒的平均尺寸不超過1_，一般在幾十微米到幾百微米，而溶液通常是由水和冰點調(diào)節(jié)劑(如乙二醇、乙醇或氯化鈉等)構(gòu)成。動態(tài)冰漿具有巨大的相變潛熱和低溫顯熱， 低含冰率IPF條件下冰漿可視為牛頓流體，具有比單相流體更好的流動和換熱性能，可貯存于槽中并用管道直接輸送?，F(xiàn)有的制取冰漿系統(tǒng)冷凝側(cè)為水冷，需要添置冷卻塔，增加了系統(tǒng)的初投資以及復(fù)雜性，另外系統(tǒng)體積偏大，出冰速度慢，在單體應(yīng)用上不能夠?qū)崿F(xiàn)即時出冰的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能夠即時出冰，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的冰衆(zhòng)系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠即時出冰的制冰方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)—種即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機、散熱器、風(fēng)機、電子膨脹閥、預(yù)冷蒸發(fā)器、制冰蒸發(fā)器、溫度控制器、電磁閥、溫控閥、電動閥、制冰溶液循環(huán)泵；所述壓縮機的出口與散熱器、電子膨脹閥依次連接，所述電子膨脹閥的出口分別與預(yù)冷蒸發(fā)器的制冷劑進口和電磁閥的進口連接，所述電磁閥的出口與制冰蒸發(fā)器的制冷劑進口連接， 所述預(yù)冷蒸發(fā)器和制冰蒸發(fā)器的制冷劑出口并聯(lián)后與所述壓縮機的進口連接，所述制冰溶液循環(huán)泵的出口與預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰溶液進口連接，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰溶液出口分別與溫控閥和電動閥的進口連接，所述溫控閥的出口與制冰蒸發(fā)器的制冰溶液進口連接，所述電動閥的出口與制冰溶液循環(huán)泵的入口連接，所述制冰蒸發(fā)器上設(shè)置有制冰出口 ；所述風(fēng)機安裝在所述散熱器后部；所述溫度控制器的輸入端與溫控閥的感溫元件輸出端連接， 所述溫度控制器的輸出端分別與電磁閥和電動閥的控制輸入端連接。所述制冰蒸發(fā)器包括制冰溶液流動的內(nèi)腔和制冷劑流動的外腔，所述內(nèi)腔上設(shè)置有制冰溶液進口和制冰出口，所述外腔上設(shè)置有制冷劑進口和制冷劑出口。所述預(yù)冷蒸發(fā)器包括用于預(yù)冷的制冰溶液流動的外腔和用于預(yù)冷的制冷劑流動的內(nèi)腔，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的外腔上設(shè)置有制冰溶液進口和制冰溶液出口，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的內(nèi)腔上設(shè)置有制冷劑進口和制冷劑出口。所述制冰蒸發(fā)器的外腔上連接有制冷劑液位計。一種上述即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)實現(xiàn)制冰的方法，其特征在于，包括下述步驟
(I)高溫高壓制冷劑氣體通過壓縮機出口進入散熱器冷凝成為液態(tài)制冷劑液體， 液體制冷劑經(jīng)過電子膨脹閥后，一路通過電磁閥進入制冰蒸發(fā)器內(nèi)，一路直接進入預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)，從制冰蒸發(fā)器和預(yù)冷蒸發(fā)器出來的制冷劑進入壓縮機；與此同時，風(fēng)機對散熱器進行散熱；(2)同時，制冰溶液經(jīng)過制冰溶液循環(huán)泵進入預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)，預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收制冰溶液的熱量，對制冰溶液進行降溫；預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰液體降溫后進入溫控閥；(3)溫控閥感知預(yù)冷蒸發(fā)器制冰溶液出口溫度，將信號傳遞給溫度控制器，制冰溶液的溫度如果達(dá)不到即時出冰的溫度，溫控閥關(guān)閉，同時，溫度控制器輸出端控制電磁閥關(guān)閉，并控制電動閥調(diào)大開度，制冰溶液經(jīng)過電動閥、制冰溶液循環(huán)泵再回到預(yù)冷蒸發(fā)器繼續(xù)降溫；如果制冰溶液溫度達(dá)到即時出冰溫度，溫控閥打開，制冰溶液經(jīng)過溫控閥進入制冰蒸發(fā)器，制冰蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收制冰溶液的熱量，使制冰溶液降溫成冰漿從制冰口流出； 同時溫度控制器控制電磁閥打開，制冷劑進入制冰蒸發(fā)器，并控制電動閥調(diào)小開度，減少回流的制冰溶液。本發(fā)明具有下述技術(shù)效果I、本發(fā)明的冰漿系統(tǒng)中設(shè)置有預(yù)冷蒸發(fā)器和制冰蒸發(fā)器，且預(yù)冷蒸發(fā)器和制冰蒸發(fā)器并聯(lián)安裝，制冰溶液先經(jīng)過預(yù)冷蒸發(fā)器預(yù)冷，隨著制冰溶液溫度的降低，達(dá)到出冰溫度后，進入制冰蒸發(fā)器，可現(xiàn)實自動即時出冰。2、本發(fā)明的冰漿系統(tǒng)中的每個部件都有成熟的市場產(chǎn)品，系統(tǒng)成本較低。溫度控制器的加入以及風(fēng)冷散熱設(shè)備的使用使得系統(tǒng)的設(shè)備向小型化和集成化方向發(fā)展，擴展了系統(tǒng)的使用領(lǐng)域。3、本發(fā)明的制冰方法通過溫控閥控制制冰溶液的流向，能夠?qū)崿F(xiàn)即時出冰。


圖I為本發(fā)明即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。圖I為本發(fā)明即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)的示意圖，包括壓縮機I、管翅式散熱器2、風(fēng)機3、電子膨脹閥4、預(yù)冷蒸發(fā)器5、制冰蒸發(fā)器6、電磁閥7、溫控閥8、電動閥9、制冰溶液循環(huán)泵10、溫度控制器，所述壓縮機I出口與散熱器2、電子膨脹閥4依次連接，所述電子膨脹閥4的出口分別與預(yù)冷蒸發(fā)器5的制冷劑進口和電磁閥7的進口連接，所述電磁閥7的出口與制冰蒸發(fā)器6的制冷劑進口連接，所述預(yù)冷蒸發(fā)器5和制冰蒸發(fā)器6的制冷劑出口并聯(lián)后與所述壓縮機I的進口連接，所述制冰溶液循環(huán)泵10的出口與預(yù)冷蒸發(fā)器5的制冰溶液進口連接，所述預(yù)冷蒸發(fā)器5的制冰溶液出口分別與溫控閥8和電動閥9的進口連接，所述溫控閥8的出口與制冰蒸發(fā)器6的制冰溶液進口連接，所述電動閥9的出口與制冰溶液循環(huán)泵10的入口連接，所述制冰蒸發(fā)器上設(shè)置有制冰出口。所述風(fēng)機3安裝在所述散熱器 2后部。所述溫度控制器輸入端與溫控閥8的感溫元件輸出端連接，溫度控制器的輸出端分別與電磁閥和電動閥的控制輸入端連接。
其中，所述制冰蒸發(fā)器包括制冰溶液流動的內(nèi)腔和制冷劑流動的外腔，所述內(nèi)腔上設(shè)置有制冰溶液進口和制冰出口，所述外腔上設(shè)置有制冷劑進口和制冷劑出口。所述預(yù)冷蒸發(fā)器包括用于預(yù)冷的制冰溶液流動的外腔和用于預(yù)冷的制冷劑流動的內(nèi)腔，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的外腔上設(shè)置有制冰溶液進口和制冰溶液出口，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的內(nèi)腔上設(shè)置有制冷劑進口和制冷劑出口。為了便于觀察，所述制冰蒸發(fā)器的外腔上連接有制冷劑液位計11。使用上述即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)實現(xiàn)制冰的方法，包括下述步驟(I)高溫高壓制冷劑氣體通過壓縮機出口進入散熱器冷凝成為液態(tài)制冷劑液體， 液體制冷劑經(jīng)過電子膨脹閥后，一路通過電磁閥進入制冰蒸發(fā)器內(nèi)，一路直接進入預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)，從制冰蒸發(fā)器和預(yù)冷蒸發(fā)器出來的制冷劑進入壓縮機；與此同時，風(fēng)機對散熱器進行散熱。(2)同時，制冰溶液經(jīng)過制冰溶液循環(huán)泵進入預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)，預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收制冰溶液的熱量，對制冰溶液進行降溫；預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰液體降溫后進入溫控閥。(3)溫控閥感知預(yù)冷蒸發(fā)器制冰溶液出口溫度，將信號傳遞給溫度控制器，制冰溶液的溫度如果達(dá)不到即時出冰的溫度，溫控閥關(guān)閉，同時，溫度控制器輸出端控制電磁閥關(guān)閉，并控制電動閥調(diào)大開度，制冰溶液經(jīng)過電動閥、制冰溶液循環(huán)泵再回到預(yù)冷蒸發(fā)器繼續(xù)降溫；如果制冰溶液溫度達(dá)到即時出冰溫度，溫控閥打開，制冰溶液經(jīng)過溫控閥進入制冰蒸發(fā)器，制冰蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收制冰溶液的熱量，使制冰溶液降溫成冰漿從制冰口流出； 同時溫度控制器控制電磁閥打開，制冷劑進入制冰蒸發(fā)器，并控制電動閥調(diào)小開度，減少回流的制冰溶液。本發(fā)明的冰漿系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)即時出冰，可以用于大型超級市場的食品保質(zhì)保鮮， 以及漁船、紅酒企業(yè)等。
權(quán)利要求
1.一種即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機、散熱器、風(fēng)機、電子膨脹閥、 預(yù)冷蒸發(fā)器、制冰蒸發(fā)器、溫度控制器、電磁閥、溫控閥、電動閥、制冰溶液循環(huán)泵；所述壓縮機的出口與散熱器、電子膨脹閥依次連接，所述電子膨脹閥的出口分別與預(yù)冷蒸發(fā)器的制冷劑進口和電磁閥的進口連接，所述電磁閥的出口與制冰蒸發(fā)器的制冷劑進口連接，所述預(yù)冷蒸發(fā)器和制冰蒸發(fā)器的制冷劑出口并聯(lián)后與所述壓縮機的進口連接，所述制冰溶液循環(huán)泵的出口與預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰溶液進口連接，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰溶液出口分別與溫控閥和電動閥的進口連接，所述溫控閥的出口與制冰蒸發(fā)器的制冰溶液進口連接，所述電動閥的出口與制冰溶液循環(huán)泵的入口連接，所述制冰蒸發(fā)器上設(shè)置有制冰出口 ；所述風(fēng)機安裝在所述散熱器后部；所述溫度控制器的輸入端與溫控閥的感溫元件輸出端連接，所述溫度控制器的輸出端分別與電磁閥和電動閥的控制輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)，其特征在于，所述制冰蒸發(fā)器包括制冰溶液流動的內(nèi)腔和制冷劑流動的外腔，所述內(nèi)腔上設(shè)置有制冰溶液進口和制冰出口， 所述外腔上設(shè)置有制冷劑進口和制冷劑出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)冷蒸發(fā)器包括用于預(yù)冷的制冰溶液流動的外腔和用于預(yù)冷的制冷劑流動的內(nèi)腔，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的外腔上設(shè)置有制冰溶液進口和制冰溶液出口，所述預(yù)冷蒸發(fā)器的內(nèi)腔上設(shè)置有制冷劑進口和制冷劑出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)，其特征在于，所述制冰蒸發(fā)器的外腔上連接有制冷劑液位計。
5.一種使用權(quán)利要求I所述即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)實現(xiàn)制冰的方法，其特征在于，包括下述步驟(1)高溫高壓制冷劑氣體通過壓縮機出口進入散熱器冷凝成為液態(tài)制冷劑液體，液體制冷劑經(jīng)過電子膨脹閥后，一路通過電磁閥進入制冰蒸發(fā)器內(nèi)，一路直接進入預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)，從制冰蒸發(fā)器和預(yù)冷蒸發(fā)器出來的制冷劑進入壓縮機；與此同時，風(fēng)機對散熱器進行散執(zhí).(2)同時，制冰溶液經(jīng)過制冰溶液循環(huán)泵進入預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)，預(yù)冷蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收制冰溶液的熱量，對制冰溶液進行降溫；預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰液體降溫后進入溫控閥；(3)溫控閥感知預(yù)冷蒸發(fā)器制冰溶液出口溫度，將信號傳遞給溫度控制器，制冰溶液的溫度如果達(dá)不到即時出冰的溫度，溫控閥關(guān)閉，同時，溫度控制器輸出端控制電磁閥關(guān)閉， 并控制電動閥調(diào)大開度，制冰溶液經(jīng)過電動閥、制冰溶液循環(huán)泵再回到預(yù)冷蒸發(fā)器繼續(xù)降溫；如果制冰溶液溫度達(dá)到即時出冰溫度，溫控閥打開，制冰溶液經(jīng)過溫控閥進入制冰蒸發(fā)器，制冰蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收制冰溶液的熱量，使制冰溶液降溫成冰漿從制冰口流出；同時溫度控制器控制電磁閥打開，制冷劑進入制冰蒸發(fā)器，并控制電動閥調(diào)小開度，減少回流的制冰溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種即時出冰風(fēng)冷冰漿系統(tǒng)及制冰方法，旨在提供一種能夠即時出冰，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的冰漿系統(tǒng)及制冰方法。該冰漿系統(tǒng)中，壓縮機的出口與散熱器、電子膨脹閥依次連接，電子膨脹閥的出口分別與預(yù)冷蒸發(fā)器的制冷劑進口和電磁閥的進口連接，電磁閥的出口與制冰蒸發(fā)器的制冷劑進口連接，預(yù)冷蒸發(fā)器和制冰蒸發(fā)器的制冷劑出口并聯(lián)后與壓縮機的進口連接，制冰溶液循環(huán)泵的出口與預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰溶液進口連接，預(yù)冷蒸發(fā)器的制冰溶液出口分別與溫控閥和電動閥的進口連接，溫控閥的出口與制冰蒸發(fā)器的制冰溶液進口連接，電動閥的出口與制冰溶液循環(huán)泵的入口連接，制冰蒸發(fā)器上有制冰出口；風(fēng)機安裝在散熱器后部。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)即時出冰。
文檔編號F25C1/00GK102589220SQ20121004890
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者劉圣春, 孫志利, 楊旭凱, 饒志明 申請人:天津商業(yè)大學(xué)