SU1596191A1 - Ice generator - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к холодильному оборудованию и может быть использовано дл  получени  кубиков льда дл  пищевой, медицинской промышленности и других потребителей. Целью изобретени   вл етс  повышение технологичности изготовлени  и уменьшение материалоемкости льдогенератора. Льдогенератор содержит металлический корпус 1 с  чейками 4. Днище 5 размещено выше основани  7 корпуса 1 и теплоизолировано от него втулкой 3. Днище 5 выполнено из материала с пам тью формы, например, нитинола. Выброс кубика льда обеспечиваетс  деформацией днища 5 в интервале температур от 0°С до температуры, обеспечиваемой соответствующим средством 2 охлаждени  (температурой кипени  хладагента или рабочей температурой гор чих слоев термобатареи). 1 ил.The invention relates to refrigeration equipment and can be used to obtain ice cubes for the food, medical industry and other consumers. The aim of the invention is to improve the manufacturability and reduce the material consumption of the ice maker. The ice maker contains a metal housing 1 with cells 4. The bottom 5 is located above the base 7 of the housing 1 and is insulated from it by the sleeve 3. The bottom 5 is made of a material with a shape memory, for example, nitinol. The ejection of the ice cube is provided by the deformation of the bottom 5 in the temperature range from 0 ° C to the temperature provided by the corresponding cooling means 2 (boiling temperature of the refrigerant or operating temperature of the hot thermopile). 1 il.

Description

Изобретение относится к холодильному оборудованию и может быть использовано для получения кубиков льда для пищевой, медицинской промышленности иThe invention relates to refrigeration and can be used to obtain ice cubes for the food, medical industry and

22

других потребителей. Целью изобретешь является повышение технологичности изготовления и уменьшения материалоемкости льдогенератора. Льдогенератор содержит металлический корпус 1 с ячейками 4. Днище 5 размещено выше основания 7 корпуса 1 и теплоизолировано от него втулкой 3. Днище 5 выполнено из материала с памятью формы, например нитинола. Выброс кубика льда обеспечивается деформацией днища 5 в интервале температур от 0°С до температуры, обеспечиваемой соответствующим средством 2 охлаждения (температурой кипения хладагента или рабочей температурой горячих слоев термобатареи). 1 ил.other consumers. The goal you invent is to increase the manufacturability and reduce the material intensity of the ice maker. The ice maker contains a metal housing 1 with cells 4. The bottom 5 is located above the base 7 of the housing 1 and is insulated from it by a sleeve 3. The bottom 5 is made of a material with shape memory, such as nitinol. The ejection of the ice cube is provided by the deformation of the bottom 5 in the temperature range from 0 ° C to the temperature provided by the appropriate cooling means 2 (boiling temperature of the refrigerant or operating temperature of the hot thermopile layers). 1 il.

СЛSL

оabout

соwith

15961911596191

Изобретение относится к торговому холодильному оборудованию и может быть использовано при получении кубиков льда для пищевой промышленности, в лабораторных, медицинских и других целях.The invention relates to commercial refrigeration equipment and can be used to obtain ice cubes for the food industry, for laboratory, medical and other purposes.

Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и уменьшение материалоемкости льдогенератора.The aim of the invention is to improve the manufacturability and reduce the consumption of ice maker.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого .льдогенератора.The drawing shows a schematic diagram of the proposed .aldogenerator.

Льдогенератор содержит металлический корпус 1 со средством 2 охлаждения, теплоизолирующую пластмассовую втулку 3, ячейки 4 с днищем 5 из металла с памятью формы, например нитинола, фиксирующее кольцо 6. Днище 5 каждой ячейки 4 выполнено из материала с памятью формы, имеющего температуру деформации, лежащую в интервале между температурой фазового перехода воды в лед и температурой, обеспечиваемой средством 2 охлаждения. Днище 5 расположено выше основания 7 корпуса 1.The ice maker contains a metal housing 1 with cooling means 2, a heat insulating plastic sleeve 3, cells 4 with a bottom 5 of metal with a shape memory, for example nitinol, a fixing ring 6. The bottom 5 of each cell 4 is made of a shape memory material having a deformation temperature in the interval between the temperature of the phase transition of water into ice and the temperature provided by means of cooling 2. The bottom 5 is located above the base 7 of the housing 1.

Льдогенератор работает следующим образом.Ice machine works as follows.

В ячейки 4 заливают воду, включают средство 2 охлаждения, днище 5 при этом занимает нижнее положение, так как сохраняет форму, заданную ей при высокой (выше 0°С) температуре. По мере охлаждения корпуса 1 и воды в ячейке 4 охлаждается и днище 5, но значительно медленнее, так как оно теплоизолировано от корпуса 1 втулкой 3. В течение процесса кристаллизации воды температура днища 5 медленно приближается к 0°С. Когда вся вода в нижней части ячейки 4, прилегающей к днищу 5, замерзнет, то начинается более интенсивное понижение температуры днища 5 от 0°С в область отрицательных температур. В этот момент в центральной верхней наиболее теплой зоне ячейки 4 еще сохраняется зеркало воды (5—10% объема), которая продолжает замерзать. В пределе температура днища 5 может понизиться до температуры корпуса 1 Т„, определяемой температурой кипения хладагента или рабочей температурой горячих спаев термоэлектрической батареи. Однако температура перехода металла из первого состояния памяти формы во второе лежит в интервале между 0°С и Т_о и при достижении этой температуры днище 5 выгибается вверх, вспоминая вторую форму. При его выгибе развиваются усилия, значительно превышающие отрывные усилия, необходимые для преодоления когезии льда к металлу.Water is poured into the cells 4, the cooling means 2 is turned on, while the bottom 5 at the same time occupies the lower position, since it retains the shape given to it at a high (above 0 ° C) temperature. As the housing 1 and the water in the cell 4 cool, the bottom 5 also cools, but significantly slower, as it is insulated from the housing 1 by the sleeve 3. During the process of water crystallization, the bottom temperature 5 slowly approaches 0 ° C. When all the water in the lower part of the cell 4, adjacent to the bottom 5, freezes, then a more intensive lowering of the temperature of the bottom 5 from 0 ° С to the region of negative temperatures begins. At this moment in the central upper most warm zone of the cell 4 there is still a water mirror (5-10% of the volume), which continues to freeze. In the limit, the temperature of the bottom 5 can be reduced to a case temperature of 1 T „, determined by the boiling point of the refrigerant or the operating temperature of the hot junctions of the thermoelectric battery. However, the transition temperature of the metal from the first state of the shape memory to the second lies in the interval between 0 ° C and T _o and when this temperature is reached, the bottom 5 bends upwards, recalling the second form. When it is bent, efforts develop that considerably exceed the separation forces necessary to overcome the cohesion of ice to metal.

К этому времени кубик льда оказывается полностью замерзшим. Практически может иметь место небольшой разбаланс времен срабатывания днища 5 и окончания кристаллизаций в пределах 1—2 мин, вызванный неучтенными при расчете толщи5 ны втулки 3 факторами и погрешностью определения температуры перехода металла. Опережение срабатывания днища 5 на 1 мин соответствует недомораживанию 1 —1,5% объема воды, что соизмеримо с потерями льда на подплавление в льдоприемнике Ю (не показано) и заметно не ухудшает характеристики льдогенератора. В случае же задержки выброса кубика основная часть затрачиваемой энергии (средств 2 охлаждения работает непрерывно) идет на переох₁₅ лаждение корпуса 1, а не льда, холод аккумулируется в массе корпуса 1 и отдается последующей порции воды, т. е. регенерируется. После отрыва и выброса кубика льда в льдоприемник производят заливку новой порции «теплой» воды (15— 20 30°С). За счет своей высокой теплоемкости она разогревает днище 5 до температуры порядка .10—12°С, в результате чего металл возвращается в первое состояние, днище 5 распрямляется. С учетом того, что днище 5 может быть не плоским, а гофрированным, происходит не сжатие-растяжение металла, а множественный изгиб. Цикл получения льда повторяется.By this time, the ice cube is completely frozen. Practically, there can be a slight imbalance between the response times of the bottom 5 and the termination of crystallization within 1-2 minutes, caused by factors unaccounted for when calculating the thickness of the sleeve 3 and the error in determining the transition temperature of the metal. The advance of the bottom operation of 5 for 1 min corresponds to the freezing of 1-1.5% of the volume of water, which is commensurate with the loss of ice for melting in the ice receiver Yu (not shown) and does not noticeably degrade the characteristics of the ice generator. In the case of a delay in the ejection of the cube, the main part of the energy expended (cooling means 2 works continuously) goes to the drying stage _{15 of the} housing 1 rather than ice, the cold accumulates in the mass of the housing 1 and is given a subsequent portion of water, i.e. regenerated. After the separation and ejection of the ice cube into the ice receiver, a new portion of “warm” water is poured (15 - 20–30 ° С). Due to its high heat capacity, it heats the bottom 5 to a temperature of about 10-10 ° C, as a result of which the metal returns to the first state, the bottom 5 straightens. Taking into account that the bottom 5 can be not flat, but corrugated, it is not compression-tension of the metal, but multiple bending. The cycle of getting ice is repeated.

Выброс льда указанным образом приме30 ним при льдообразовании в любых емкостях, близких по форме к кубу или шару. Принципиально возможно и внешнее управление днищем 5 путем пропускания через него тока для быстрого разогрева.The ejection of ice in this way is applicable to the formation of ice in any containers that are close in shape to a cube or ball. It is also possible in principle to externally control the bottom 5 by passing a current through it for rapid heating.

Льдогенератор обеспечивает эффективноеIce machine provides efficient

35 удаление льда из ячеек при отсутствии на это энергозатрат, упрощении конструкции льдогенератора и технологии сборки. 35 removing ice from cells in the absence of energy consumption, simplifying the design of the ice maker and assembly technology.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim ⁴θ Льдогенератор, содержащий металлический корпус со сквозными ячейками, имеющими днище, расположенное выше основания корпуса, и средство охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения ⁴ θ Ice machine containing a metal case with end-to-end cells having a bottom located above the base of the case and a cooling means, characterized in that, in order to increase 45 технологичности изготовления и уменьшения материалоемкости, днище каждой ячейки выполнено из материала с памятью формы, имеющего температуру деформации, лежащую в интервале между температурой фазового перехода воды в лед и45 manufacturability and reduce material consumption, the bottom of each cell is made of a material with shape memory, having a deformation temperature in the interval between the temperature of the phase transition of water into ice and 50 температурой, обеспечиваемой средством охлаждения, при этом днище связано с корпусом посредством теплоизолирующей втулки.50 with the temperature provided by the cooling means, wherein the bottom is connected to the housing by means of a heat insulating sleeve.