Устройство для получения мороженого

 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения мягкого морожевогр. Целью изобретения является повьшеше производительности устройства путемл интенсификации теплообмена при охи..аж дении и уменьшение теплопритоков термостатировании. При включении устройства регулятор уровня обеспе швает заполнение водой рубашки (Pj 5 вокруг приемного бункера (Б), кий 26 28 id/У (Л 1Й Од Од 1ч9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51)4 А 23 С 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 27МО

ЗфЬ

Cb

М

М

20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4271574/28-13 (22) 30.06.87 (46) 07.03.89.. Бюл. У 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт торгового машиностроения (72) Г.Л.Серебряный (53) 621.525(088.8) (56) Вильке А.,Винрих В. Фризеры:

Перев ° с нем. — Москва.: Легкая и пищевая промышленность, с. 37, 1984.

Патент США Р 4573329, кл. А 23 G 9/00, 1986. . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОРОЖЕНОГО (57) Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения мягкого мороженОго.

Целью изобретения является поаьаиенйе производительности устройства путеи;. интенсификации теплообмена при охлдй» дении и уменьшение теплопритоков щщ. термостатировании. При включении уст- ройства регулятор уровня обеспечивает заполнение водой рубашки (Р ) 5 вокруг приемного бункера (Б j. Жидкий!

463 хладагент поступает в спиральный испаритель (И ) 2 морозильного цилиндра (Ц ) 1. На внешней поверхности Ц 1 образуется слой 22 льда, обеспечивающий хороший тепловой контакт И 2 с

Ц 1. В Б заливается жидкий продукт

4, который через приспособление 13 и трубку !4 поступает в Ц l до его за- . полнения. Лопатки )6 вращающегося шнека 15 обеспечивают перемешивание продукта 4 с замерзшей у внутренней поверхности Ц массой 17 продукта ! и удаление ее со стенок. Через слой

: воды в Р 5 происходит отвод тепла из .,Б, что приводит к понижению темпера-, 1

2!О туры продукта 4 в нем. При понижении температуры продукта 4 в Б приблизительно до +7 С происходят срабатывание датчика температуры, соединенного с регулятором уровня, и отвод воды из P 5 в трубку сообщающуюся с ней. Образовавшаяся воздушная подушка у стенки 25 Б и в верхней части

Р 5 вокруг Ц 1 над слоем льда предотвращает разрыв стенок P 5 льдом.

Далее устройство работает в режиме термостатирования при отключенной холодильной машине. Порции мороженого раздаются через дозирующее устройство 20. 4 ил.!

Изобретение относится к холодиль ной технике, а именно к устройствам для получения мягкого мороженого.

Целью изобретения является повышение производительности устройства путем интенсификации теплообмена при охлаждении и уменьшения теплопритоков при термостатировании.

На фиг.l изображено устройство для получения мороженого, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг.3 и 4 - узел I на фиг.2 (при включении и выключении регулятора уровня}.

Устройство для получения мороженого содержит морозильный цилиндр 1 со спиральным трубчатым испарителем 2, приемный бункер 3 для продукта 4, водяную рубашку 5, размещенную вок" руг цилиндра 1 и бункера 3, заполненную водой 6, сильфонный регулятор

7 уровня воды в водяной рубашке 5, связанный с датчиком 8 температуры выполненным в виде термобаллона. Регулятор 7 и датчик 8 установлены на бункере 3 и соединены между собой гибкой трубкой 9. Сильфонный регулятор 7 имеет внешний цилиндр 10„ плунжер )l трубку 12, сообщающуюся с водяной рубашкой 5. Устройство со" держит приспособление 13 подачи продукта из бункера 3 в морозильный ци" линдр 1, трубку 14, соединяющую бункер 3 с мороэильным цилиндром 1. В цилиндре 1 размещены шнек 15 с ло2 патками 16 для снятия замерзающей массы 17 продукта с внутренних стенок морозильного цилиндра 1 и для перемешивания, патрубки 18 и )9 пара и жидкости на выходе и входе хлад" агента в спиральный трубчатый испаритель 2, дозирующее устройство 20 дйя получения порций 21 мягкого мороженого. Рубашка 5 заполнена водой, 0 находящейся во время работы в виде льда 22 на поверхности трубчатого испарителя 2 и в виде слоя 23 жидкости

Устройство имеет ребристый теплообменник 24, установленный в водяной. рубашке 5 с примыканием к стенке 25 бункера 3 и с образованием зазора 26 между ребрами 27 и стенками 28 водя20 ной рубашки. Во внешнем цилиндре 10 сильфонного регулятора 7 размещены цилиндрический корпус 29, шток 30, проходящий через основание 3) цилиндрического корпуса 10 и соединяющий

25 сильфонный регулятор 7 с плунжером

11, сердечник 32, соединенный с цилиндрическим корпусом регулятора 7, дроссель 33, внутри которого размещен сердечник, пружинную опору 34, 30 соединяющую цилиндрический корпус 29 сильфонного регулятора 7 с внешним цилиндром 10, упор 35, размещенный внутри внешнего цилиндра 10, контакт, HblH выключатель 36, размещенный на

35 основании цилиндрического корпуса з 146 фильфонног0 регулятора 7, Водяная рубашка 5 внешне изолирована заливочным термоизоляционным материалом 37.

Устройство работает следующим образом.

Включается электропитание дросселя 33, размещенный внутри него сердечник 32 (фиг.3) перемещается вниз и давит на цилиндрический корпус 29, а через него на пружинную опору 34.

Цилиндрический корпус вместе с размещенным в нем сильфонным регулятором

7, штоком 30 и плунжером 11 перемещается вниз . Плунжер 1 д авит н а,воду, находящуюся в трубке 12, сообщакяцейся с водяной рубашкой 5, Уровень воды в рубашке поднимается до верхней части бункера 3. Включается холодильная машина, при этом жидкий хладагент поступает через Патрубок 19 в спи" ральный трубчатый испаритель 2, навитый на морозильный цилиндр 1. Испарившийся хладагент выходит через патрубок !8. Хладагент испаряется благодаря. подводу к нему тепла из охлаждаемой и замерзающей воды, находящейся в водяной рубашке 5, которой снабжены морозильный цилиндр с испарителем 2 и бункер 3. В результате образуется слой льда на поверхности трубчатого испарителя 2. Этот слой образуется также в зазоре между испа" рителем 2 и мороэильным цилиндром 1, обеспечивая хороший тепловой контакт между ними. Образование слоя льда в зазоре 0,5 мм и на внешней поверхности испарителя происходит в течение

1 мин. Остальная масса воды в водяной,рубашке находится в жидком состоянии в виде слоя 23. В бункер 3 заливается жидкий продукт 4, имеющий начальную температуру + 12 С, через о приспособление 13 и трубку 14 поступает в морозильный цилиндр 1 до saполнения последнего. После заполнения цилиндра жидким продуктом приспособление 13 подачи перекрывает трубку 14 и холодильная машина работает на охлаждение продукта в морозильном цилиндре и на производство мороженого.

В начале режима работы холодильной машины при закрытом приспособлении 13 подачи продукта включается привод шнека 15 с лопатками. 16, вращение шнека 15 обеспечивает перемешиванне жидкого продукта 4 с замерзшей массой 17 и удаление этой массы со

3210

45 с термобаллоном через гибкую трубку

9, Сильфонный регулятор 7 сжимается, ослабляется его давление на основание 31 цилиндрического корпуса 29

sO и на контактный выключатель 36, размещенный на основании 31, контактный выключатель, при ослаблении давления на него сильфонного регулятора, отключает электропитание дросселя 33

55 и работа осуществляется в соответствии со схемой фиг ° 4. Сердечник 32 при перемещении. вверх не испытывает сопротивления магнитного поля дросселя, в результате пружинная опора

1О

30 в

40 стенок мороэильного цилиндра 1. Хладагент, входящий в испаритель 2 через патрубок 19 и выходящий через патрубок 18 в виде пара, воспринимает тепло от продукта 4, замерзающего в морозильном цилиндре 1 и охлаждаемого в бункере 3. Поток тепла к кипящему хладагенту иэ морозильного цилиндра

1 проходит через слой кристаллизующегося продукта в зазоре "0,5 мм между лопатками 16 и внутренними стенками цилиндра, через слой 22 льда тол.щиной -0,5 мм на внешней поверхности спирального испарителя, через стенки труб спирального испарителя 2. Поток тепла к кипящему хладагенту иэ охлаждаемого в бункере 3 продукта 4 проходит через стенку 25 бункера, через слои воды 6 и 23 в водяной рубашке, слой льда 22 на поверхности трубчатого испарителя. В течение 3 мин жидкий продукт в цилиндре I охлаждается до температуры кристаллизации

7 С, а в бункере до -10,6 С, Далее устройство работает в режиме кристаллизации, при этом замерзшая масса 17 на внутренних стенках цилиндра снимается лопатками 16 и перемешивается с остальной массой продукта внутри цилиндра. 3а 6 мин работы в этом режиме температура продукта в бункере снижается от 10,6 до 7 C а в морозильном цилиндре переходит в кристаллическое состояние 33Х массы проо дукта. Температура +7 С является нормой хранения продукта в бункере.

Температура воды в водяной рубашке равна 2 С. При этом датчик 8 (термобаллон) температуры срабатывает следующим образом: давление парожидкостной смеси фреона, находящейся в термобаллоне, снижается, соответственно снижается давление внутри сильфонного регулятора 7, сообщанщегося

5 14632

34 распрямляется, цилиндрический кор" пус перемещается вверх внутри внешнего цилиндра 10 до размещенного в нем упора 35 ° Одновременно поднимают5 ся шток 30 и плунжер 11, соответственно поднимается уровень воды в трубке 12, при этом уровень воды в водяной рубашке снижается, образует" ся воздушная подушка у стенки 25 10

1бункера и в верхней части морозиль,íîãî цилиндра 1 над слоем 22 льда, образованного на внешней поверхнос-! ти спирального трубчатого испарителя..

,.Воздушная подушка предотвращает раз. рыв стенок водяной рубашки слоем рас пиряющегося льда, исключает непроиз водительную работу холодильной машины на замораживание воды в водяной рубашке и способствует уменьшению внешних теплопритоков в бункер и мо розильный цилиндр. Бункер работает 9 режиме термостатирования при умень1пенных теплопритоках из окружающей среды через теплоизоляционные ограж" 25 дения. В этом режиме также повышается производительность фризера благодаря уменьшенным теплопротокам извне.

Работа фризера в этом режиме в течение 3,6 мин обеспечивает дополнитель- 30

Ную кристаллизацию 32% продукта, общее производство кристаллизированноfo продукта — 65%, Далее устройство работает в режи ме общего термостатирования при отключенной холодильной машине, а такЖе в режимах ее периодического включения при производстве порций моро1

Таким образом, снабжение морозильного цилиндра со спиральным трубчатым испарителем и бункера водяной рубашкой, выполнение на бункере регулятора уровня воды и датчика температуры, соединенных между собой, и снабжение бункера ребристым теплообменником, установленным в водяной.ру" башке с образованием зазора между ребрами и стенками рубашки, обеспе" чивают интенсификацию теплопередачи при охлаждении морозильного цилиндра и бункера и уменьшение теплопритоков ° в цилиндр и бункер при термостатировании, в итоге повышение производительности устройства.

Использование предлагаемого уст1 ойства, содержащего два морозильных цилиндра (диаметр 100 мм, длина 440 м), два бункера емкостью по 6 л, спираль" ные трубчатые испарители иэ сплющенной медной трубки {диаметром 12х1мм), холодильный агрегат ВН630, позволяет получить 2,6 кг мороженого за

wl0,6 мин, вместо 17 мин при работе известного устройства. Производительность увеличивается на 60% при неизменном энергопотреблении..

Снабжение цилиндра и бункера водяной рубашкой и установка на бункере 50 Ф о р м у л а изобретения женого и их раздаче через дозирующее

Устройство 20. В этих режимах периодического включения производительность устройства повышается, благодаря сокращению времени охлаждения . Продукта в цилиндре, так как из бунI Мера поступает продукт с пониженной, температурой и уменьшается накоплеНие тепла в цилиндре в режиме стати" рования. регулятора уровня воды и датчика тем10 6 чу от цилиндра и бункера к испарителю. В результате повышается производительность устройства.

Дополнительно производительность устройства повышается при снабжении бункера ребристым теплообменником 24, установленным в водяной рубашке с промыканием к стенке 25 бункера и с образованием зазора 26 между ребрами

27 и стенками 28 водяной рубашки, так как интенсифицируется теплопередача от бункера к испарителю через слой воды путем развития поверхности охлаждения, а B режиме термостатиро" вания воздушный забор между ребрами и стенками водяной рубашки обеспечивает защиту бункера от внешних теплопритоков. ператур, соединенных между собой, позволяет в режиме термостатирования уменьшать теплопритоки из окружающей среды, а в периоды работы холодильной машины благодаря уменьшению термического сопротивления контакта испарителя с цилиндром и бункером позволяет интенсифицировать теплопередаУстройство для получения мороженого, содержащее заключенный в теплоизолированный кожух морозильный цилиндр со спиральным трубчатым испа1 рителем и сообщенный с KHM приемный бункер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производитель" ности путем интенсификации теплопе7, l 4632 редачи при охлаждении и уменьшения теплопритоков при термостатировании, устройство снабжено водяной рубашкой, размещенной вокруг цилиндра и бункеl0

8 ра, датчиком температуры продукта в бункере и регулятором уровня воды в водяной рубашке вокруг бункера, связанным с указанным датчиком.

Фиг. 2

14б 3210

Составитель Н.Попов

Техред Л. Олийнык

Корректор В.Гирняк

Редактор Л,Зайцева

Заказ 761/4 Тираж 524 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101