一种新型制冰装置的制作方法

本发明涉及制冰装置技术领域，尤其是一种新型制冰装置，主要适用于冰强度、密度等参数的人工控制。

背景技术：

随着我国高等级冰区破冰船技术的开发，船舶设计工程师对水池模型试验提出了更高的技术要求。试验水池不仅要开展常规无冰水域下的模型试验，也要能够在试验室能模拟海冰环境，实现对船舶破冰性能的预报和评估。为保证试验测量数据的准确性，以便能够更好的服务于破冰船型设计开发，船池试验要求水池模拟的海冰环境能够在冰强度和密度上满足模型缩比的相似关系。然而，自然冷冻制备的冰难以满足上述要求。

目前，市面上的制冰机或制冰装置主要用于工业化冷藏、储存制冰，对冰块的强度和密度并没有提出很高的控制要求，开发重点主要以提高制冰效率和避免冰砖空心化现象为目标。传统直接压缩空气制冰(俗称“白冰”)的方式，由于气泡尺寸过大(与冰晶体晶格尺寸不在一个量级)，无法实现对冰强度的干预和控制。本发明在分析自然海冰微观结晶生长过程的基础上，通过在冰晶体中嵌入微小空气泡(微米量级)和卤水泡相结合的方式，人为造成冰晶结构的内部缺陷，从而降低冰的强度和控制冰的密度。本制冰方式具有科学合理、实用可靠等优点，未来经行业推广后，也可促进食品制冰领域的创新发展，具有很好的工程应用价值。

技术实现要素：

本技术：
人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种新型制冰装置，从而提高工作可靠性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种新型制冰装置，包括底座，所述底座上部一端安装有机箱，另一端安装有保温围护结构，所述保温围护结构内顶部安装有蒸发器盘管，所述蒸发器盘管通过管子与制冷压缩机连接，所述制冷压缩机位于底座的外部；位于蒸发器盘管的下部形成冰层；所述机箱内安装有溶气水罐，所述溶气水罐的一端通过进水管路进入保温围护结构内底部，所述保温围护结构内底部还安装有回水管路，所述回水管路返回至溶气水罐的另一端，并在回水管路上安装溶气水泵，所述进水管路上安装有可控电磁阀，位于机箱的外侧安装电控箱。

其进一步技术方案在于：

位于保温围护结构内底部的进水管路通过分支管排列均匀。

进水管路的径向方向的上表面开有多个孔。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过采用在冰晶体中嵌入微小空气泡的方式，人为造成冰晶结构的内部缺陷，从而降低冰的强度和控制冰的密度。通过plc控制电磁阀影响微小空气泡的释放量，采用改变管路上小孔孔径的方式影响空气泡尺寸，在工程上具有较强的实用性和应用价值。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明进水管的截面图。

其中：1、溶气水罐；2、电控箱；3、可控电磁阀；4、溶气水泵；5、底座；6、进水管路；601、孔；7、回水管路；8、制冷压缩机；9、保温围护结构；10、蒸发器盘管；11、冰层；12、机箱。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，本实施例的新型制冰装置，包括底座5，底座5上部一端安装有机箱12，另一端安装有保温围护结构9，保温围护结构9内顶部安装有蒸发器盘管10，蒸发器盘管10通过管子与制冷压缩机8连接，制冷压缩机8位于底座5的外部；位于蒸发器盘管10的下部形成冰层11；机箱12内安装有溶气水罐1，溶气水罐1的一端通过进水管路6进入保温围护结构9内底部，保温围护结构9内底部还安装有回水管路7，回水管路7返回至溶气水罐1的另一端，并在回水管路7上安装溶气水泵4，进水管路6上安装有可控电磁阀3，位于机箱12的外侧安装电控箱2。

位于保温围护结构9内底部的进水管路6通过分支管排列均匀。

进水管路6的径向方向的上表面开有多个孔601。

通过制冷压缩机8和蒸发器盘管10的热交换作用，为密闭的保温空间提供持续不断的冷源。经热力学软件分析整个保温空间内的热源分布，调整蒸发器盘管距离水面高度，保证水面均匀结冰。采用溶气水装置将空气压缩溶解于水中，形成饱和状态的溶气水溶液。溶气水溶液经过进水管路6流入到保温水池中，在水池底部释放微气泡。微气泡嵌入到结冰冰层11中，造成冰晶结构的内部缺陷，从而降低冰的强度和控制冰的密度。

通过改变管路上孔601直径大小可改变溶气水释放气泡的尺寸大小，从而影响水面结冰层11嵌入气泡的尺寸。当管路上小孔孔径超过临界尺寸值时，释放气泡的尺寸不受管路上小孔孔径的影响，气泡尺寸约10～50μm。采用电磁阀可控制管路中溶气水溶液的流速，间接控制池底管路的气泡释放量和冰层11气泡嵌入量。

控制系统可实现溶气水泵4、电磁阀的启停控制，带plc编程，面板为触摸屏操控方式。与上位机通讯方式采用“以太网”tcp/ip通讯协议。可监测水罐内气浮液位高度，气浮水循环管路的出口压力、进口压力、管路流量，阀门开关的启停关闭状态。

实际使用过程中，通过计算机远程控制终端，可对电控箱2发送信号指令，实现对可控电磁阀3、溶气水泵4的启停控制。通过溶气水泵4压缩溶解空气形成溶气水，储存在溶气水罐1内。通过可控电磁阀3、溶气水泵4，实现对进水管路6中的溶气水流量的控制，溶气水流入到保温围护结构9内，在水池底部管路上的微孔处受低压作用释放微气泡，微气泡上浮并冻结嵌入至冰层11，实现对冰层11强度和密度的控制。溶气水泵4在回水管路7水池底部端形成低压区，抽吸池水回流，保证溶气水罐1内溶气水液位平衡。以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种新型制冰装置，包括底座，所述底座上部一端安装有机箱，另一端安装有保温围护结构，所述保温围护结构内顶部安装有蒸发器盘管，所述蒸发器盘管通过管子与制冷压缩机连接，所述制冷压缩机位于底座的外部；位于蒸发器盘管的下部形成冰层；所述机箱内安装有溶气水罐，所述溶气水罐的一端通过进水管路进入保温围护结构内底部，所述保温围护结构内底部还安装有回水管路，所述回水管路返回至溶气水罐的另一端，并在回水管路上安装溶气水泵，所述进水管路上安装有可控电磁阀，位于机箱的外侧安装电控箱。工作可靠。

技术研发人员：王迎晖;黄苗苗;田于逵;陈支银;王志鹏;孙宗宸
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所）
技术研发日：2017.09.19
技术公布日：2017.12.05