专利名称：一种海/淡水两用连续出冰式制冰机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冰机，尤其是涉及一种海/淡水两用连续出冰 式制;水才几. 背景4支术制冰机在现实生活中有着广泛的应用，目前的制冰机尚存在许多 缺陷，导致使用效果不佳.例如传统的管壳式冷凝器是在一圆筒内放 置一簇铜管，管间用弯头连4妻，为防腐蚀，铜管须是铝黄铜管或4太合 金管。将存有温差的两种流体， 一种在管内流动，另一种流体则在管 外圆筒内流动，从而实现热交换。通常用于气相制冷剂冷却为液态制 冷剂。水冷式冷凝器广泛应用于化学工业上及制冷4支术领域内，连续 出冰式海水制冰机的冷凝器是一最显著用例。但这样的换热结构容易 存在铜管弯头焊接不牢和太多弯头焊接，工艺复杂的不足，焊接不牢 则容易产生制冷剂泄漏换热效果要大打折扣，增加能耗，并且所采用 的管材质要有较好的防腐蚀性能但价格昂贵。传统的制冰筒则是在一不锈钢圆筒外绕上铜管，再用锡把铜管焊 接在筒上，让存有温差的两种流体， 一种在管内流动，另一种流体则 在筒内流动，从而实现热交换。但这样的换热结构容易存在铜管与圆 筒焊接不牢或漏焊等不足，产生才及大的热阻， -使制冷效果大打折扣， 增加能耗，并且所采用的材质要有较好的防腐蚀性能但价格昂贵。传统的冰刀是一 实心园柱外加工出螺旋槽而成，重量大，耗材多； 釆用防腐蚀的不锈钢做成，成^艮高；并且由于重量重，使传动装置 能耗4艮大。冰刀通体皆设有螺故槽，将冰片切削送出，当制冷温度长 时间过低时，水片会牢牢粘结在螺统槽上脱不了下来，易使产冰量受 影响；冗余的水还会将制水刀与制冰筒内壁结^一块，此时制水机减 速器强行运作，将导致设备功耗增加，严重时造成制冰机结构上的破 坏。
发明内容
型的海/淡水两用连续出冰式制冰机，它具有结构简单紧凑、低热阻、 热交换性能优越、制水效率高、生产过程安全的优点。为实现上述目的，本发明包括有压缩机、制冰筒、出冰管、热 力膨胀阀、干燥过滤器、气液分离器、冷凝器，其中，出冰管的出水 口处设有带冰伊的冰刀，压缩才几和制水筒分别由电才几带动,压缩机经 由冷凝器、气液分离器、干燥过滤器、以及热力膨胀阀与制冰筒相连， 制冰筒另外经由气液分离器与压缩机构成回路，出冰管设在制水筒的 一侧。所述的制水筒还配合有一水位控制箱。所述的冷凝器包括一个圆筒，圆筒外紧套有一外筒，圆筒和外筒 之间设有具进出口的流体通道。所述的制水筒包括由普通碳钢制成的内筒和相同材料制成的形 状相互配合的外筒，外筒紧套在内筒上，两者的接触面设有具进出口的流体通道，流体通道由内筒的外表面或外筒的内表面加工而成的槽 构成。内筒上部设有一个或几个出冰口。所述的冰刀包括一普通^友钢制成的空心圆筒，圆筒的外表面具有螺翁:状i殳置的螺纟丈槽。所述的水妒位于水刀的出水端，另夕卜，水刀的出冰端还设有一圈 与冰伊配合的脱冰光环，脱冰光环的直径比螺故槽槽底的直径略小。本发明的有益效果在于该制冰机具有结构简单紧凑、低热阻、 热交换性能优越、制冰效率高、生产过程安全的优点。其中，冷凝器 采用了 "螺旋槽代管"的技术，大大提升了换热效率，减小了生产成 本；充分利用冷却液的紊流进一步加强换热效果；并且釆用普通碳钢 表面镀铬的技术方案，实现普通碳钢代替不锈钢(铝黄铜或钬合金) 的传统抗腐蚀途径，价格低廉，非常适合工业生产的大量运用。制水 筒使用"槽代管"的技术，热接触构件的组合、工艺、结构简单，不 需焊接，能有效降低热阻；流体管道的流截面积随流体的体积而变， 对流体的阻力更小，从而进一步降低能耗；热交换性能优越，并能分 别作为蒸发器和冷凝器；采用的材质成本更低廉，4吏用寿命更长，非 常适合工业化批量生产和实际应用。水刀采用空心结构，使冰刀重量 大大减少，也降低了传动装置的能耗；成本更低廉，使用寿命更长， 非常适合工业化批量生产和实际应用。另外，冰铲的结构则可佳:得制 水;K出冰顺畅，连续低温工作后，制水^u内的冰块也不粘连和滞留； 生产出的水块形状均匀美，见，宜于4吏用；设备采用的材料价糾氐廉， 耐蚀性能高，制冰能耗更低，设备的使用寿命周期更长。
下面结合附图对本发明做进一步的说明 图1为本发明的整体原理结构示意图； 图2为本发明的冷凝器的结构示意图； 图3为图2的A-A向剖^L图；图4为传统技术方案的一种制水筒的半剖结构示意图； 图5为本发明的制水筒的半剖结构示意图； 图6为传统技术方案的冰刀结构示意图； 图7为本发明的冰刀的结构示意图； 图8是本发明的冰刀与水铲结合后的结构示意图。
具体实施例方式以下所述仅为本发明的4交佳实施例，并不因此而限定本发明的保 护范围。首先，见图l所示本发明的海/淡水两用连续出水式制水机包 括有压缩机IO、制水筒20、出冰管30、热力膨胀阀40、干燥过滤 器50、气液分离器60、冷凝器70，其中，出水管30的出水口处设有 带水4产的冰刀(图中未表示)，压缩机10由电机11经由皮带传动装 置带动，制水筒20则由电机21经由另一组皮带传动装置及减速器带 动，压缩机10经由冷凝器70、气液分离器60、干燥过滤器50、以 及热力膨胀阀40与制水筒20相连，制水筒20另外经由气液分离器 60与压缩机10构成回路，出冰管30设在制冰筒20的一侧。此外， 制水筒20还配合有一水位控制箱100。见图2和图3所示本发明所采用的冷凝器70,包括一个圆筒 71，圆筒71外利用热胀冷缩原理紧套有一外筒72,圆筒71和外筒 72之间设有具进出口的流体通道。圆筒1和外筒2均采用普通碳钢 制成。其中，所述的流体通道由圓筒71的外表面或外筒72的内表面加 工而成的沟槽73构成。沟槽73沿圆筒71的外表面或外筒72的内表面螺旋绕设，从圆 筒71或外筒72的一端延伸到另一端，沟槽73的一端还包括过冷波 浪槽731。使用此类"螺旋槽代管"的技术，大大提升了换热效率， 减小了生产成本。作为上述技术方案的一种改进，沟槽73的深度/人一端到另一端 逐渐加深。沟槽73按制冷剂的流动相变特性而加工成入深出浅的形 状，制冷剂刚进入槽时是气态，槽深些，容积大些.后来变成液态，槽 就浅些，容积小些，使流动截面积与制冷剂的体积变化相适应，从而 减少制冷剂的充注量和流动阻力，P争低初投资和能耗。。为了达到保护抗腐蚀的目的，圆筒71的表面镀有采用金属铬的 防护层711。作为上述技术方案的进一步改进，圆筒71内i殳有螺旋柱体74, 螺旋柱体74与圆筒71同轴；螺旋柱体74相对圆筒71可以自由的同 轴转动；圓筒71下部还开i殳有进水口 712，冷却液由圆筒71下端进 水口712沖入，在螺旋柱体74诱导下作剧烈旋转运动，实现紊流加 强换热效果。同样为了达到保护和抗腐蚀的目的，螺旋柱体74的外表面镀有 采用金属铬的防护层。见图4所示传统技术方案的制冰筒是在铝黄铜或不锈钢制成 的内筒al外绕上铜管a2,再把铜管焊接在内筒上，让存有温差的两 种流体， 一种在铜管a2内流动，另一种流体则在内筒al内流动，从 而实现热交换。但这样的换热结构容易存在铜管与内筒焊接不牢或漏 焊等不足，产生极大的热阻，使制水效果大打折扣，增加能耗，并且 所采用的材质要有较好的防腐蚀性能但价格昂贵。见图5所示本发明的制水筒20包括普通碳钢制成的内筒21和 相同材料制成的形状相互配合的外筒22，外筒22利用热胀冷缩原理 紧套在内筒21上，两者的接触面设有具进出口的流体通道，流体通 道由内筒21的外表面或外筒22的内表面加工(车铣或铸造)而成的 槽23构成。这种"槽代管"的4支术不需焊接，工艺简单，尤其是能 有效降^f氐热阻。内筒21上部开有一个或几个出冰口。作为上述技术方案的改进，槽23采取深度从一端到另一端逐渐 加深的结构设置，也可以采用宽度从一端到另 一端逐渐加宽的结构设 置。采用本发明技术方案的制冰筒作蒸发器工作时，槽23入浅出深 (或入窄出宽)，与制冷剂相态变化(由液变汽)的过程中发生的体 积变化相适应，即槽23的横截面积从入口端往出口端逐渐增大，以 实现逐渐增大流体的流动截面积的目的，从而减少流动阻力，降低能 耗；作冷凝器工作时，状况刚好相反，槽23入深出浅(或入宽出窄)。作为上述技术方案的改进，内筒21的内外表面均镀有采用金属 铬的防护层211 ，外筒22的内外表面均镀有采用金属铬的防护层221。 釆用了具有强耐腐蚀性的镀4各J呆护层，内筒21和外筒22的材质可以 采用价格更加低廉的普通碳钢代替传统不锈钢或铝黄铜，既能达到更 好的防腐蚀效果又P务低了成本。作为上述技术方案的改进，槽23的内壁面设有"田，，形或其他 形状的微小凸粒结构。此结构能进一步增大流体通道的接触面。也可 是光滑内壁。作为上述技术方案的改进，内筒21的横截面可以为圓形，亦可 以为半圆形、方形或其他封闭的平面几何形状。作为上述技术方案的改进，槽23是与内筒21或外筒22的轴向 平行设置的一组螺S走槽、直槽、S形槽或其他形状的槽。作为上述4支术方案的改进，槽23是一道沿内筒21的外表面或外 筒22的内表面轴向复数次螺旋绕设的槽体结构，从内筒21或外筒 22的一端延伸到另一端。见图6所示传统技术方案的制冰机的冰刀，是一实心园柱外加 工出螺旋状设置的螺玟槽，重量大，耗材多；采用防腐蚀的不锈钢做 成，成^艮高；并且由于重量重，使传动装置能耗很大。见图7所示，本发明的水刀80,包括一普通碳钢制成的空心圆 筒81,圓筒81的外表面具有螺旋状设置的螺故槽82;圆筒81特有 的空心结构， -使制冰刀重量大大减少，也降低了传动装置的能耗；在圆筒81的两端均铆4妄有轴柱83,轴柱83、圆筒81同轴设置。作为上述技术方案的改进，在圆筒81的表面镀有采用金属铬的 防护层811，其厚度为0. 7~0.1mm。圆筒81的材质可以采用价格更 加低廉的普通》友钢代替传统的不锈钢，采用表面镀铬的防护层，能达 到更好的防腐蚀效果。见图6所示普通的制冰机其采用的冰刀80通体皆设有螺纟丈槽 82,将水片切削送出，当制冷温度长时间过低时，水片会牢牢粘结在 螺紋槽上脱不了下来，易使产冰量受影响；冗余的水还会将制冰刀与 制水筒内壁结成一块，此时制水机减速器强行运作，将导致设备功耗 增加，严重时造成制水机结构上的破坏。见图8所示本发明的水妒90， i殳在冰刀80出水端，水刀80 的出水端还设有一圏与冰伊90配合的脱冰光环91,脱冰光环91的 直径比螺紋槽82槽底的直径略小。水4产90为独立的刚性片状结构， 一端固定在制水才;i^匡架上，另 一端与脱水光环91配合。脱冰光环91的直径比螺紋槽82槽底的直径小0. 1—0. 5mm。作为上述技术方案的改进，冰伊90、脱冰光环91的表面分别镀 有厚度为0. 7 ~ O.lmm采用金属4各的防护层。在冰刀80的螺紋槽83的》走转驱动下，制冰才几所产的冰由下向上 升，当水上升到脱冰光环91时，由冰伊90将脱冰光环91柱面上的 水伊开推出，这样冰不会粘附在水刀80上，也不会滞留在制冰机内 影响正常运作。
权利要求
1、一种海/淡水两用连续出冰式制冰机，它包括有压缩机(10)、制冰筒(20)、出冰管(30)、热力膨胀阀(40)、干燥过滤器(50)、气液分离器(60)、冷凝器(70)，其中，出冰管(30)的出冰口处设有带冰铲(90)的冰刀(80)，其特征在于压缩机(10)和制冰筒(20)分别由电机(11)和(21)带动，压缩机(10)经由冷凝器(70)、气液分离器(60)、干燥过滤器(50)、以及热力膨胀阀(40)与制冰筒(20)相连，制冰筒(20)另外经由气液分离器(60)与压缩机(10)构成回路，出冰管(30)设在制冰筒(20)的一侧；所述的制冰筒(20)还配合有一水位控制箱(100)。
2、 根据权利要求1所述的制冰机，其特征在于所述的冷凝器 (70)包括一个圓筒(71)，圆筒(71)外紧套有一外筒(72)，圆筒(71)和外 筒(72)之间设有具进出口的流体通道。
3、 根据权利要求2所述的制冰机，其特征在于流体通道由圓 筒(71)的外表面或外筒(72)的内表面加工而成的沟槽(73)构成；沟槽 (73)沿圆筒(71)的外表面或外筒(72)的内表面螺旋绕设，从圆筒(71) 或外筒(72)—端延伸到另一端。
4、 根据权利要求3所述的制水机，其特征在于沟槽(73)的一 端包括过冷波浪槽(731);沟槽(73)的深度从一端到另 一端逐渐加深。
5、 根据权利要求2或3或4中任一项所述的制水机，其特征在 于圆筒(71)的内表面镀有采用金属铬的防护层；圆筒(71)内设有螺 旋柱体(74),螺旋柱体(74)与圆筒(71)同轴，螺旋柱体(74)相对圆筒(71)可以自由的同轴转动；圆筒(71)下部还开设有进水口(711)。
6、 根据权利要求5所述的制水机，其特征在于螺旋柱体(74) 的外表面镀有釆用金属4各的防护层。
7、 根据权利要求1所述的制水机，其特征在于所述的制水筒 (20)包括由普通碳钢制成的内筒(21)和相同材料制成的形状相互配 合的外筒(22)，外筒(22)紧套在内筒(21)上；两者的接触面设有具进 出口的流体通道，流体通道由内筒(21)的外表面或外筒(22)的内表面 加工而成的槽(23)构成。
8、 根据权利要求7所述的制冰机，其特征在于槽(23)的深度 从一端到另一端逐渐加深；或槽(23)的宽度从一端到另一端逐渐加 宽。
9、 根据权利要求8所述的制水机，其特征在于内筒(21)的内 外表面均镀有采用金属铬的防护层(211);外筒(22)的内、外表面均 镀有采用金属铬的防护层。
10、 根据权利要求7所述的制冰机，其特征在于槽(23)的内壁 面为光滑内壁或加工有"田"形或其他形状的微小凸粒结构，也可是 光滑内壁。
11、 根据权利要求7所述的制冰机，其特征在于内筒(21)的横 截面可以为圓形，亦可以为半圆形、方形或其他封闭的平面几^f可形状。
12、 根据权利要求7到11中任一项所述的制冰机，其特征在于 槽(23)是与内筒(21)或外筒(22)的轴向平行设置的一组螺旋槽、直 槽、S形槽或其他形状的槽。
13、 根据权利要求7到11中任一项所述的制冰机，其特征在于 槽(23)是一道沿内筒(21)的外表面或外筒(22)的内表面轴向复数次 螺旋绕设的槽体结构，从内筒(21)或外筒(22)的一端延伸到另一端。
14、 根据权利要求1所述的制水机，其特征在于所述的水刀(80) 包括一普通碳钢制成的空心圆筒(81),圆筒(81)的外表面具有螺旋状 设置的螺紋槽(82);圆筒(81)的两端均铆接有轴柱(83)，轴柱(83)、 圆筒(81)同轴设置；圆筒(81)的表面镀有采用金属铬的防护层(811); 防护层(811)的厚度为0. 7 0.1mm。
15、 根据权利要求14所述的制冰机，其特征在于所述的冰伊(90) 位于冰刀(80)的出水端；冰刀(80)的出冰端还设有一圈与冰4产(90) 配合的脱水光环(91),脱水光环(91)的直径比螺紋槽(82)槽底的直径 略小；制水筒(20)处设有一个或几个出冰口；各出水口配有一个冰4产， 有几个出水口时也可不配冰妒。
16、 根据权利要求15所述的制冰机，其特征在于水伊(90.)为独 立的刚性片状结构， 一端固定在制水^l4匡架上，另 一端与脱冰光环(91) 配合。
17、 根据权利要求16所述的制冰机，其特征在于脱水光环(91) 的直径比螺紋槽(82)槽底的直径小0. 1 ~ 0. 5mm。
18、 根据权利要求15或16或17所述的制冰机，其特征在于 水铲(90)的表面和脱水光环(91)的表面分别镀有采用金属铬的防护 层；所述的冰伊和脱冰光环表面防护层的厚度为0. 7 ~ O.lmm。
全文摘要
本发明涉及一种制冰机，尤其是涉及一种海/淡水两用连续出冰式制冰机。它包括有压缩机、制冰筒、出冰管、热力膨胀阀、干燥过滤器、气液分离器、冷凝器，其中，出冰管的出冰口处设有带冰铲的冰刀，压缩机和制冰筒分别由电机带动，压缩机经由冷凝器、气液分离器、干燥过滤器、以及热力膨胀阀与制冰筒相连，制冰筒另外经由气液分离器与压缩机构成回路，出冰管设在制冰筒的一侧。本发明具有结构简单紧凑、低热阻、热交换性能优越、制冰效率高、生产过程安全的优点。
文档编号F25C1/14GK101251324SQ20071015176
公开日2008年8月27日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年11月28日
发明者勇 张, 杨秋林 申请人:广州俏立冷冻技术有限公司