[发明专利]用于生产小型透明冰块的装置

说明书

本发明涉及用于生产小型透明冰块的装置，它包括一个与制冷循环相连的蒸发器，蒸发器的底部有一些敞口冷冻盒，还包括一个设置在蒸发器下面的水槽和一个机械喷射装置，该机械喷射装置将水槽中的水喷入冷冻盒内。

在美国专利3654771所描述的装置中，由于冷冻盒並排排列，並且中间没有间隙，因此每单位蒸发面积具有最大的冷冻盒数。但是，在这种冷冻盒紧凑排列的情况下，不仅在冷冻盒内形成冰层，而且在冷冻盒底部也形成冰层，最后，使得所有小冰块都冻结在一起。为了避免这种情况，在冷冻循环期间，在这种公知装置紧靠冷冻盒的下部设置了一块模压塑料板，使得冰只能在冷冻盒内冻结。

制造小型透明冰块所需要的水，在所有情况下都由一个水喷嘴喷射到冷冻盒内。没有冻结的那部分水又滴回到水槽内，以便再循环到泵压循环中。然而，喷嘴往往会被水中的杂质和矿物质堵塞。

只要冰块达到了最终尺寸，塑料板和装有剩余水的水槽便旋转离开。由于塑料板跟冰块冻结在一起，因此需要一个强有力的操作机构。流出的剩余水被收集起来並排走。制成的小冰块落入一个储存箱中。

这种装置的缺点是，必须提供一个允许水槽和塑料板自由转动或倾斜的较大的无用死容积，这个死容积相当于实际水槽容积的数倍。

美国专利3043117，2729070，2722110， 3254501，3386258，2978882，3040545，英国专利申请2013857和法国专利1571033中都公开了用于生产小型透明冰块的装置，这些装置的冷冻盒在冷冻循环期间是不密封的。在所有这些公知装置中，冷冻盒都是彼此隔开的。所形成的间隙用隔热材料覆盖或填充。使用隔热材料的目的是为了防止形成会将所有小冰块彼此冻结在一起的冰层。

采用英国专利申请2013857，美国专利3254501和法国专利1571033所描述的装置是无法实现这一目的的。在这些已知装置中，在小冰块融冰期间，冷冻盒的隔热材料被加热，换句话说，在英国专利申请2013857的情况中是利用热水加热，在法国专利1571033中是用热气体加热，而在美国专利3254501的情况中是利用电流加热。

实践表明，这些结构都是不成功的，既没有防止冰的形成，又不能在适当的时间脱冰。

正如上面已提到的，用于将水喷到冷冻盒中去的喷嘴往往会被堵塞，因此人们曾试图用简单的机械装置来将水喷入冷冻盒内。在这方面，美国专利3386258建议采用一种绕一个垂直轴旋转的多叶片螺旋浆，此螺旋桨的叶片只需稍稍插入水槽的水中。但是这种装置的有效性是很有限的。水槽中的水平面也要精确地控制。

美国专利2729070建议采用绕一个水平轴旋转的圆盘，但这些圆盘只能输送极少量的水，而且喷射方向不能控制，结果只有少量的水到达冷冻盒内。

为了提高传输效果，美国专利2722110建议在旋转圆盘侧面设置一些叶片。但是由于这些叶片只稍稍插入到水槽的水中，因而 只能传送少量的水，而大部分水沿着偏离的方向喷射。此外，在这种情况下，也必须控制水的液面。

在冷冻循环期间，污染物和矿物质集中到水槽的剩余水中，由于这一原因，在重新充注新鲜水之前，必须将水槽排空。

为了排空水槽，可以将水槽倾斜，或者将排空管道上的电磁阀打开。在后一种情况下，阀也有被污物或矿物质的颗粒堵塞的危险。

如果想要提高现有装置的产冰量，例如提高到日产1000公斤小冰块或者更多，就需要大大增加蒸发器、水槽、喷射装置等的尺寸，这样装置的体积就会变得庞大，且不经济，旋转水槽和泵压水的操作机构既大又笨重，死体积会使外壳增大，终端负载值达到不能再提供的程度等等。由于这些原因，市场上可以买到的现有装置，例如按照美国专利3654771的原理制造的装置制冰量较少，例如，最多日产冰250公斤。

本发明的目的是要提供一种在说明书开始部分所提到的那种生产小型透明冰块的装置，该装置花在机械部分的费用最小，能量耗费最少，生产小型透明冰块的蒸发器面积具有最佳利用效能和最佳利用率，该蒸发面积还可按需要增大。

实现本发明的技术方案是：融冰部件包括加热元件及与加热元件进行热接触的金属垫片，将融冰部件设置在对着水槽的隔热材料的外侧上，该部件可通过冷冻盒自由端四周的小缝隙而导入。

这样，本发明不必采用隔热材料和大的间隙来防止冷冻盒之间结冰，而是建议在该处使用具有导热性能良好的金属。使用隔热材料的目的只是为了避免喷入冷冻盒的水到达蒸发器的后部。此外，隔热材料还用作融冰部件的机械支承。