CN116907148B - 一种透明冰制冰机 - Google Patents

Abstract

一种透明冰制冰机，属于透明冰制造技术领域，本发明为了解决模具制冰可溶气体无法排出的问题。包括风冷蒸发器、制冰模具、循环泵和暖气流发生器；制冰模具包括硅胶模具和设置在其下端的若干金属模板，金属模板和硅胶模具组成若干制冰腔，制冰腔的顶端设有冒口，金属模板与风冷蒸发器相连，制冰模具的外周设有容器，冒口与蓄水槽连通，蓄水槽内设有循环泵，循环泵通过供水管路分别与若干制冰腔连通，容器的上方设有暖气流发生器，开始结冰的位置是靠近金属模板的一端，冒口处是制冰腔的最后结冰位置，为气泡提供逃逸的路径。本发明可通过模具方法获得多种几何形状的透明冰，制冰与取冰过程操控简单，获得的透明冰无肉眼可见的气泡、冰云及裂纹。

Description

一种透明冰制冰机

技术领域

本发明属于透明冰制造技术领域，尤其涉及一种透明冰制冰机。

背景技术

透明冰是人造冰的一种，是指不含可溶解气体（气泡），且融化后TDS值小于10ppm的可食用人造冰，由于人为干预结冰过程中晶体生长的物理环境，形成洁净透明的冰体，故称为洁净透明冰。洁净透明冰的冰体内部没有气泡、杂质和裂纹，密度均匀及完美的视觉效果，被广泛的应用于餐饮、娱乐、冰雕、礼品等商业领域。

透明冰的生成需要特殊的工艺方法，在结冰顺序，冰晶生长速度等方面都有严格的要求，目前国际上商业制冰技术主要采用循环槽法生产大块透明冰基材。透明冰基材制成后，需要经机械粗加工和人工雕刻，才能形成具体产品。人工雕刻是导致生产成本过高且无法实现产品化的主要原因。

模具制冰由于无需人工雕刻，是目前解决花式调酒冰块量化生产的唯一方法，也是现阶段国际上制冰技术的研究焦点，wintersmiths与firstbuilding（美国通用公司旗下的研发平台）都对模具制取透明冰进行了尝试性的开发。但是在质量上，未能达到透明冰标准，且只能实现球形冰制作。现有方案未能有效解决在模具中制作透明冰的问题。原因在于模具制冰技术的模具内为密闭的环境，导致可溶解性气体无法排出，无法形成透明冰体。

发明内容

本发明的目的是提供一种透明冰制冰机，以解决模具制冰可溶气体无法排出的问题。本发明所采用的技术方案如下：

一种透明冰制冰机，包括风冷蒸发器、制冰模具、循环泵和暖气流发生器；所述制冰模具包括硅胶模具和设置在其下端的若干金属模板，若干金属模板的内凹面和硅胶模具的若干模具腔一一对应组成若干制冰腔，制冰腔的顶端设有冒口，若干金属模板均与风冷蒸发器相连，所述制冰模具的外周设有容器，容器的下端与风冷蒸发器密封连接，容器的上方为开放区，开放区内设有暖气流发生器，开放区的顶部封装有暖气流保温顶盖，所述冒口与蓄水槽连通，蓄水槽内设有循环泵，循环泵通过供水管路分别与若干制冰腔连通，所述制冰模具和蓄水槽外周包覆有保温侧围板，保温侧围板与蓄水槽相配合的一侧设有加水口，加水口与蓄水槽连通。

进一步的，暖气流保温顶盖封堵保温侧围板的上开口，风冷蒸发器封堵保温侧围板的下开口，暖气流发生器由集成在暖气流保温顶盖内的循环风扇提供暖气流。

进一步的，所述开放区设有温度探头，温度探头与暖气流发生器电连接。

进一步的，风冷蒸发器包括金属导热板，金属导热板的下端设有若干金属散热柱。

进一步的，还包括风冷器支架，风冷器支架设有风冷流道，金属导热板与风冷器支架的顶端配合连接，若干金属散热柱设置在所述风冷流道内，风冷流道的一端设有风冷风扇组。

进一步的，容器为硅胶容器，金属导热板的上端面设有密封槽，金属导热板的外周设有若干顶丝，若干顶丝通过压条将容器的下沿压紧在所述密封槽内。

进一步的，容器的内腔呈四棱台形，容器的上开口周长大于下开口周长，制冰时，保温侧围板包覆在容器的外周，所述制冰模具抵靠在容器的内周，容器的四个棱边分别折叠挤压，容器的内部形成以其下开口为底面的长方体空腔。

进一步的，保温侧围板与容器和蓄水槽的外周相配合，供水管路由保温侧围板内穿过，并穿过容器与制冰腔连通。

进一步的，还包括硅胶垫，硅胶垫上设有若干缺口，所述缺口与金属模板相适配，硅胶垫与金属模板配合设置在风冷蒸发器上，硅胶垫的上端面与金属模板的上沿齐平，硅胶垫的外周与硅胶模具的外周对应对齐，硅胶模具设置在硅胶垫上。

进一步的，所述制冰腔为球体、多面体或异形体。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

蓄水槽内的循环水通过循环泵及供水管路输送进制冰腔，制冰腔内的循环水及可溶气体由制冰腔顶端的冒口流至硅胶模具的上方，通过容器和蓄水槽之间的连通口流回蓄水槽，实现循环水的循环，所述制冰模具由若干金属模板和硅胶模具组成，金属模板与风冷蒸发器直接相连接，硅胶模具置于金属模板上部。硅胶模具的上部依据流体环境，设有冒口和注口，冒口位于制冰腔的竖向中轴最高位置，所述注口位置设置偏于冒口且设置吹入角度，供水管路通过注口与制冰腔连通，由于材料的导热系数的不同，造成制冰腔内的结冰顺序由下至上，开始结冰的位置是靠近金属模板的一端，冒口处是在制冰腔的最后结冰位置，为结冰过程中生成的气泡提供逃逸的路径，也是透明冰形成的主要原因；同时，制冰机上部的暖气流发生器控制开放区液面气体温度，利于气泡逃逸。通过本发明制成的透明冰，冰体内气泡直径小于0.02mm，气泡数量小于20个/cm³，肉眼不可见。本发明可通过模具制冰法量产透明冰，可溶气体排出彻底，透明冰成色好。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的B处放大图；

图3是本发明的轴测图；

图4是本发明的分解图；

图5是本发明的剖切图；

图6是本发明的俯视图；

图7是图6的A-A剖视图；

图8是本发明去掉部分暖气流保温顶盖的示意图；

图9是安装有暖气流发生器的一部分暖气流保温顶盖示意图；

图10是容器的自然状态示意图；

图11是容器工作时受到折叠挤压的状态示意图；

图12是硅胶模具的仰视角轴测图；

图13是金属模板的轴测图；

图14是蓄水槽的俯视图；

图15是本发明的原理图；

图16是使用本发明制造的透明冰图；

图17是使用本发明制造的另一透明冰图。

图中：1-风冷蒸发器、11-金属导热板、12-金属散热柱、13-压条、14-密封槽、15-顶丝、2-容器、3-蓄水槽、31-循环水、4-硅胶模具、41-制冰腔、42-硅胶垫、43-冒口、44-注口、5-金属模板、6-循环泵、61-供水管路、7-暖气流发生器、71-开放区、72-温度探头、73-内部气体循环风扇、81-保温侧围板、82-暖气流保温顶盖、83-加水口、9-风冷器支架、91-风冷流道、92-风冷风扇组。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。

以下将结合附图，对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施例。

实施例：如图1-17所示，一种透明冰制冰机，包括风冷蒸发器1、制冰模具、循环泵6和暖气流发生器7；所述制冰模具包括硅胶模具4和设置在其下端的若干金属模板5，若干金属模板5的内凹面和硅胶模具4的若干模具腔一一对应组成若干制冰腔41，制冰腔41的顶端设有冒口，若干金属模板5均与风冷蒸发器1相连，所述制冰模具的外周设有容器2，容器2为上下开口的空腔，容器2的下端与风冷蒸发器1密封连接，容器2的上方为开放区71，开放区71内设有暖气流发生器7，开放区71的顶部封装有暖气流保温顶盖82，所述冒口与蓄水槽3连通，蓄水槽3内设有循环泵6，循环泵6通过供水管路61分别与若干制冰腔41连通，所述制冰模具和蓄水槽3外周包覆有保温侧围板81，保温侧围板81与蓄水槽3相配合的一侧设有加水口83，加水口83与蓄水槽3连通。

暖气流保温顶盖82封堵保温侧围板81的上开口，风冷蒸发器1封堵保温侧围板81的下开口，暖气流发生器7由集成在暖气流保温顶盖82内的循环风扇73提供暖气流。暖气流保温顶盖82包括两部分，一部分安装有暖气流发生器7，另一部分安装有循环风扇73，循环风扇73为离心式风扇，可将暖气流发生器7和容器2之间的空气吸进其内，并排入暖气流发生器7和暖气流保温顶盖82之间的间隙内，蓄水槽3的一侧面和容器2的一侧面抵靠配合，保温侧围板81包括四部分，其中的三部分可拆卸包覆在容器2的其余三侧面外，保温侧围板81的另一部分包覆在蓄水槽3的其余三侧面外。

所述开放区71设有温度探头72，温度探头72与暖气流发生器7电连接。

风冷蒸发器1包括金属导热板11，金属导热板11的下端设有若干金属散热柱12。

还包括风冷器支架9，风冷器支架9设有风冷流道91，金属导热板11与风冷器支架9的顶端配合连接，若干金属散热柱12设置在所述风冷流道91内，风冷流道91的一端设有风冷风扇组92。

容器2为硅胶容器2，金属导热板11的上端面设有密封槽14，金属导热板11的外周设有若干顶丝15，若干顶丝15通过压条13将容器2的下沿压紧在所述密封槽14内。

容器2的内腔呈四棱台形，容器2的上开口周长大于下开口周长，制冰时，保温侧围板81包覆在容器2的外周，所述制冰模具抵靠在容器2的内周，容器2的四个棱边分别折叠挤压，容器2的内部形成以其下开口为底面的长方体空腔。制冰时，承载所述制冰模具的容器2与硅胶模具4紧密结合，避免需要向蓄水槽3内加入更多的循环水31，但容器2与硅胶模具4之间难免存有少量的循环水31，制冰完成后，容器2与硅胶模具4之间也同样被冻结为一体，拆卸保温侧围板81和暖气流保温顶盖82，容器2的折叠部分得以解除挤压，由折叠部分入手可以很容易将硅胶模具4由容器2中取出。

保温侧围板81与容器2和蓄水槽3的外周相配合，供水管路61由保温侧围板81内穿过，并穿过容器2与制冰腔41连通。供水管路61由两段管段插接组成，其中第一管段集成在保温侧围板81内，第一管段的一端穿过容器2与对应的注口44插接配合，并与容器2密封连接，第二管段的一端与循环泵6连接，第二管段的另一端穿过蓄水槽3与第一管段的另一端密封插接。

还包括硅胶垫42，硅胶垫42上设有若干缺口，所述缺口与金属模板5相适配，硅胶垫42与金属模板5配合设置在风冷蒸发器1上，硅胶垫42的上端面与金属模板5的上沿齐平，硅胶垫42的外周与硅胶模具4的外周对应对齐，硅胶模具4设置在硅胶垫42上。

所述制冰腔41为球体、方体、多面体或异形体。

本发明可置于冰箱或冰柜等封闭的制冷环境，也可以置于温度低于-15℃的冬季户外环境使用，当风冷风扇组92将冷气吹向风冷蒸发器1，与风冷蒸发器1相连的金属模板5即可对制冰腔41内的循环水31制冷，使其凝结成冰。

加水口83用于向蓄水槽3内快速加水，蓄水槽3内的循环水31通过循环泵6及供水管路61输送进制冰腔41，制冰腔41内的循环水31及可溶气体由制冰腔41顶端的冒口流至硅胶模具4的上方，通过开放区71流回蓄水槽3，实现循环水31的循环，所述制冰模具由若干金属模板5和硅胶模具4组成，金属模板5与风冷蒸发器1直接相连接，硅胶模具4置于金属模板的5上部。硅胶模具4的上部依据流体环境，设有冒口和注口，冒口位于制冰腔41的竖向中轴最高位置，所述注口位置设置偏于冒口且设置吹入角度，供水管路61通过注口与制冰腔41连通，由于材料的导热系数的不同，造成制冰腔41内的结冰顺序由下至上，开始结冰的位置是靠近金属模板5的一端，冒口处是制冰腔41的最后结冰位置，为结冰过程中生成的气泡提供逃逸的路径，也是透明冰形成的主要原因，通过本发明制成的透明冰，冰体内气泡直径小于0.02mm，气泡数量小于20个/cm³，肉眼不可见。本发明可通过模具制冰法量产透明冰，可溶气体排出彻底，透明冰成色好。图1中虚线箭头代表循环水31流动路径。

容器2和蓄水槽3内留有少量容纳空气的空间，空气温度控制在预设范围内。当温度探头72探测到开放区71内的空气温度小于预设范围的最低温度时，暖气流发生器7自动启动，暖气流发生器7为铜电阻板或其它可发热元件，在内部气体循环风扇73的作用下，将暖气流发生器7通电产生的热空气吹入开放区71，再经内部气体循环风扇73形成热风的循环，以保持开放区71内的空气温度在预设区间内，开放区71与所述冒口连通，开放区71的作用在于控制制冰腔41内的结冰顺序，使所述冒口处最后结冰。内部气体循环风扇73保持常开状态，用以保持设备内部的狭小空间内空气温度的均衡，暖气流发生器控制开放区液面气体温度，利于气泡逃逸。

与制冰腔41连通的供水管路61，其流量同样控制在预设范围内，通过本发明，可直接获得特定形状的小体积透明冰块，即用于勾兑饮料和酒的冰块，图1中实线箭头代表暖气流发生器7加热产生的热空气流动路径。

本发明制冰速度在8至11小时之间。所生成透明冰，内部无气泡残留。在保证本发明水循环方式、气体循环方式的结构前提下，制冰模具数量可任意加减；在保证制冰模具外尺寸不变的情况下，制冰腔41的可为任意几何形状。

以上实施例只是对本发明的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本发明的精神实质，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种透明冰制冰机，其特征在于：包括风冷蒸发器（1）、制冰模具、循环泵（6）和暖气流发生器（7）；所述制冰模具包括硅胶模具（4）和设置在其下端的若干金属模板（5），若干金属模板（5）的内凹面和硅胶模具（4）的若干模具腔一一对应组成若干制冰腔（41），制冰腔（41）的顶端设有冒口（43），若干金属模板（5）均与风冷蒸发器（1）相连，所述制冰模具的外周设有容器（2），容器（2）的下端与风冷蒸发器（1）密封连接，容器（2）的上方为开放区（71），开放区（71）内设有暖气流发生器（7），开放区（71）的顶部封装有暖气流保温顶盖（82），所述冒口（43）与蓄水槽（3）连通，蓄水槽（3）内设有循环泵（6），循环泵（6）通过供水管路（61）分别与若干制冰腔（41）连通，所述制冰模具和蓄水槽（3）外周包覆有保温侧围板（81），保温侧围板（81）与蓄水槽（3）相配合的一侧设有加水口（83），加水口（83）与蓄水槽（3）连通。

2.根据权利要求1所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：暖气流保温顶盖（82）封堵保温侧围板（81）的上开口，风冷蒸发器（1）封堵保温侧围板（81）的下开口，暖气流发生器（7）由集成在暖气流保温顶盖（82）内的循环风扇（73）提供暖气流。

3.根据权利要求2所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：所述开放区（71）设有温度探头（72），温度探头（72）与暖气流发生器（7）电连接。

4.根据权利要求2所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：风冷蒸发器（1）包括金属导热板（11），金属导热板（11）的下端设有若干金属散热柱（12）。

5.根据权利要求4所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：还包括风冷器支架（9），风冷器支架（9）设有风冷流道（91），金属导热板（11）与风冷器支架（9）的顶端配合连接，若干金属散热柱（12）设置在所述风冷流道（91）内，风冷流道（91）的一端设有风冷风扇组（92）。

6.根据权利要求4所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：容器（2）为硅胶容器，金属导热板（11）的上端面设有密封槽（14），金属导热板（11）的外周设有若干顶丝（15），若干顶丝（15）通过压条（13）将容器（2）的下沿压紧在所述密封槽（14）内。

7.根据权利要求6所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：容器（2）的内腔呈四棱台形，容器（2）的上开口周长大于下开口周长，制冰时，保温侧围板（81）包覆在容器（2）的外周，所述制冰模具抵靠在容器（2）的内周，容器（2）的四个棱边分别折叠挤压，容器（2）的内部形成以其下开口为底面的长方体空腔。

8.根据权利要求2所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：保温侧围板（81）与容器（2）和蓄水槽（3）的外周相配合，供水管路（61）由保温侧围板（81）内穿过，并穿过容器（2）与制冰腔（41）连通。

9.根据权利要求1所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：还包括硅胶垫（42），硅胶垫（42）上设有若干缺口，所述缺口与金属模板（5）相适配，硅胶垫（42）与金属模板（5）配合设置在风冷蒸发器（1）上，硅胶垫（42）的上端面与金属模板（5）的上沿齐平，硅胶垫（42）的外周与硅胶模具（4）的外周对应对齐，硅胶模具（4）设置在硅胶垫（42）上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种透明冰制冰机，其特征在于：所述制冰腔（41）为球体、多面体或异形体。