一种由细冰制取大冰的制冰方法及冰块机与流程

本发明涉及制冰技术，尤其涉及一种由细冰制取大冰的制冰方法及冰块机。

背景技术：

随着民众生活水平的不断提高，对生冷海鲜、蔬菜等需求量越来越大。农贸市场、大型海鲜批发市场、农产品批发市场及各类水产养殖场地对产品保鲜冰块需求量不断提高。大冰块具有融化速度慢，使用放置时间长的优点，目前市场主要以标称五十公斤大冰块为主，冰本身是热的不良导体，具有较好的阻隔温度传导的特性，此特性在块冰制作过程中产生了负面作用。块冰形成的初始阶段，水与制冷设备的低温冷凝器直接接触，水在冷凝器表面快速结冰，结冰效率高；但随着冷凝器表面冰层逐步变厚，冰层表面的水与冷凝器表面之间隔着导热性不佳的冰层，冰层表面的水从冷凝器获得低温的能力越来越低，越来越不容易结冰，尤其冰层厚度达到5厘米以上，结冰速度急剧下降，制冷设备能耗上升，效率降低。相同的制冰重量下，成品冰块厚度在10厘米以上的冰块，与厚度在4厘米以下细颗粒冰块或片状冰块(本文统称细冰)相比，前者能耗比后者大30％以上，制冰时间是后者的3倍以上。因此细冰具有制作速度快，制作能耗低的优点；但细冰融化速度快，冰鲜放置时间短。

制作厚度20厘米以上的大型冰块，需要使用更大型制冰系统。传统使用氨水作为制冷剂，制冷盐水，然后在盐水中放入金属冰桶，冰桶起到冷凝器作用，给桶内的水降温结冰。目前新型直冷式大冰块制冰机用普通制冷剂直接作用到冰桶中的方式，跳过盐水作为媒介。但两种方式都存在冰块与冰桶表面(或称冷凝器表面)起到温度隔离的作用而导致制冰能耗高，效率低，所以盐水方式需要专用厂房，直冷制冰需要体积较大设备。由于设备较大，制冷设备很难安装在实际用冰场合，如农贸市场等。

综上，现有的制冰设备和制冰方法不能很好的适应多种用冰场合，且制冰效率低，急需一种能够高效制冰且适应于多种场合的治冰设备和制冰方法。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种由细冰制取大冰的制冰方法及冰块机。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种由细冰制取大冰的制冰方法，制冰方法包括以下步骤：

s1，由控制系统输入大冰需求量，冰块机启动；

s2，冰块机的细冰制冰组件定量的制作密度为ρx、温度为tx的细冰并将制成的细冰输送到储冰室储存；

s3，在控制系统控制储冰室下端的细冰供量控制板打开，将每次所需细冰质量mx的细冰输送给大冰压制组件；

s4，大冰压制组件在接收到控制系统的压制指令后，向压冰腔内的细冰施加压强p并移动到设定位置，在达到所述设定位置后保持压强p维持时间t，获得密度为ρd＝(mx+δm)/vd＝(ρx*vx+δm)/vd的大冰；

其中，mx＝ρx*vx，

ρx为细冰密度，

vx为细冰体积，

mx为细冰质量，

ρd为大冰密度，

vd为大冰体积，

△m为制冰过程变化质量；

s5，控制系统控制大冰压制组件的成型冰出口门打开，将制取的密度为ρd的大冰从压冰腔排出至出冰斗；

s6，重复步骤s3-s5，直至获得所需量的大冰，制冰结束。

优选的，在步骤s4的大冰压制组件压制前，当细冰的温度tx低于—3℃时，向压冰腔内加入常温水，以加快细冰凝聚成大冰的速度和降低成本。

优选的，所述细冰制冰组件制得的细冰为颗粒冰、片状冰或不规则块冰。

优选的，制得的所述细冰的厚度为0.1cm～4cm，细冰的面积为0.3cm²～30cm²，制得的细冰密度为ρx＝300kg/m³～600kg/m³，细冰的温度为tx＝—15℃～—3℃。

优选的，所述大冰压制组件的制冰压强为p＝10n/m²～300000n/m²。

优选的，经所述大冰压制组件制得的大冰为长方体、正方体、圆柱、球型或锥形，大冰的长度或被压缩的体积通过大冰压制组件的压冰腔的压制行程进行调节，制得的所述大冰的密度为ρd＝300kg/m³～900kg/m³。

优选的，所述大冰压制组件在压冰腔达到预设行程后，在所述设定位置的维持时间t根据对成型冰密度要求进行设定。

优选的，所述大冰压制组件在压冰腔达到预设行程后，在所述设定位置的维持时间t根据对成型冰密度要求进行设定，t的范围从0s～300s，优选为5s。

本发明还提供了一种实施上述制冰方法的冰块机，冰块机包括细冰制冰组件、储冰室、大冰压制组件、出冰斗、机架和控制系统。细冰制冰组件设置在所述机架的上台面，所述储冰室设置在所述机架中部，所述大冰压制组件设置在所述机架的下台面上，所述储冰室的上部与所述细冰制冰组件的细冰出冰口连接，所述储冰室的下部与所述大冰压制组件的细冰进口连接，所述大冰压制组件的成型冰出口门的下方与所述出冰斗对应设置，所述控制系统与所述细冰制冰组件、储冰室和大冰压制组件电讯连接，并由控制系统控制大冰的制作。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的冰块机是利用机械装置将细冰快速压成大冰块，细冰制作和大冰块使用上进行优缺互补，低能耗快速制作出传统大冰块；制冰方法能耗低制冰效率高，实现大型冰块的能耗与效率与细冰制冰效率一致；形状大小可调，密度可调便于使用中把冰敲碎等，制冰效率高，过程稳定且实施简单。

附图说明

图1为本发明冰块机的结构示意图；

图2为正方形横截面的大冰结构示意图；

图3为圆形横截面的大冰结构示意图。

图中：100、细冰制冰组件；200、储冰室；300、机架；400、大冰压制组件；500、制冰售冰控制台；600、出冰斗。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种由细冰压制大冰的冰块机，冰块机包括细冰制冰组件100、储冰室200、大冰压制组件400、出冰斗600、机架300和控制系统500。

零部件的连接关系为：细冰制冰组件100设置在机架300的上台面，储冰室200设置在机架300中部，大冰压制组件400设置在机架300的下台面上，储冰室200的上部与细冰制冰组件100的细冰出冰口连接，储冰室200的下部与大冰压制组件400的细冰进口连接，大冰压制组件400的成型冰出口门的下方与出冰斗600对应设置，控制系统500与细冰制冰组件100、储冰室200和大冰压制组件400电讯连接，并由控制系统500控制大冰的制作。

其中，细冰制冰组件100制得的细冰为颗粒冰、片状冰或不规则块冰。

具体的，细冰的参数为：

细冰的厚度为0.1cm～4cm，

细冰的面积为0.3cm²～30cm²，

制得的细冰密度为ρx＝300kg/m³～600kg/m³，(这里不是指单块细冰密度，是一定量的一堆细冰的平均密度)；

细冰的温度为tx＝—15℃～—3℃。

参见图2和图3，分别为大冰的两种形态，图2为边长20cm的正方形截面冰，图3为直径20cm的圆形截面冰。根据客户或市场需求，大冰尺寸可以根据需要进行设计和调整，该处仅为示例性说明。

具体的，所需大冰的参数为：

大冰密度ρd＝300kg/m³～900kg/m³；

采用大冰压制组件400制取的大冰的长度尺寸为20cm、25cm、30cm、34cm、36cm、38cm、40cm、42cm、44cm和46cm，大冰的长度通过大冰压制组件400的压冰腔的压制行程或设定位置进行调节。

一种由细冰制取大冰的制冰方法，制冰方法包括以下步骤：

s1，由控制系统500输入大冰需求量，冰块机启动。

s2，冰块机的细冰制冰组件100定量的制作密度为ρx、温度为tx的细冰并将制成的细冰输送到储冰室200储存。

s3，在控制系统500控制储冰室200下端的细冰供量控制板打开，将每次所需细冰质量mx的细冰输送给大冰压制组件400。

s4，大冰压制组件400在接收到控制系统500的压制指令后，向压冰腔内的细冰施加压强p并移动到设定位置，在达到设定位置后保持压强p维持时间t，获得密度为ρd＝(mx+δm)/vd＝(ρx*vx+δm)/vd的大冰。

其中，mx＝ρx*vx，

ρx为细冰密度，

vx为细冰体积，

mx为细冰质量，

ρd为大冰密度，

vd为大冰体积，

△m为制冰过程变化质量。

s5，控制系统500控制大冰压制组件400的成型冰出口门打开，将制取的密度为ρd的大冰从压冰腔排出至出冰斗600。

s6，重复步骤s3-s5，直至获得所需量的大冰，制冰结束。

进一步的，在步骤s4的大冰压制组件400压制前，当细冰的温度tx低于—3℃时，向压冰腔内加入常温水，以加快细冰凝聚成大冰的速度和降低成本。具体的，当细冰的温度低于-3℃，在压制冰块过程可以加入常温水，使得水在冰块中快速凝聚，成为冰块的一部分，使得成型冰块的总体温度上升，只要在保证成型冰块温度不高于约-3℃，冰块仍然能正常使用，冰块温度无特殊要求的情况下可以降低单位成品冰的能耗，节约成本。

其中，大冰压制组件400的制冰压强为p＝10n/m²～300000n/m²，优选为2450n/m²。

在步骤s4中，大冰压制组件400在压冰腔达到预设行程后，在设定位置的维持时间t根据大冰的密度需求进行设定。

方法的默认设置为：压强p＝2450n/m²，细冰温度tx＝—5℃，在所述压强或设定位置的维持时间t＝5s，大冰长度为25cm。

经过大冰压制组件400压制后，缩小原细冰的体积，并通过一定时间的压强p保持，经维持时间t让细冰颗粒与颗粒之间热交换并融合，通过成型冰块的体积控制可以控制大冰块的密度，完全可以达到目前用传统冷凝器直接制冰的密度在800kg/m³～900kg/m³范围。也可以通过成型冰块的体积的调节，降低冰块密度，便于使用者破碎，一般冰块密度压可以在原细冰密度到正常传统大冰块密度之间任意调节，即300kg/m³～900kg/m³范围内可选。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。