Термоэлектрический льдогенератор
Изобретение относится к холодильной технике, а именно для приготовления кускового льда, например, для охлаждения напитков. Технический результат заключается в увеличении производительности термоэлектрического льдогенератора за счет обеспечения возможности капельной заливки жидкости в трубчатые гнезда охлажденной льдоформы и послойного образования там столбиков льда, увеличения надежности процесса выгрузки столбиков льда из трубчатых гнезд льдоформы с минимальной потерей их массы и сохранностью формы, а также увеличения удобства эксплуатации за счет увеличения удобства заливки жидкости в трубчатые гнезда льдоформы. Указанный технический результат достигается тем, что термоэлектрический льдогенератор снабжен капельницами, расположенными под дозатором подачи жидкости, над трубчатыми гнездами льдоформы, объем емкостей которых равен объему емкостей дозатора и капельниц. Узел выдачи кусков льда в виде столбиков выполнен в виде стержней с грузами на концах, расположенными в сквозных отверстиях, выполненных в дне трубчатых гнезд льдоформы, с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, и теплообменника, с закрепленными к нему термоэлектрическим модулем и льдоформой, расположенным в корпусе льдогенератора на подшипниках с возможностью поворота. 7 з.п.ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к холодильной технике, а именно для приготовления кусков льда, например, для охлаждения напитков. Может быть использовано в домашних условиях, в офисах фирм, в автомобилях, на предприятиях торговли и общепита.
Известен термоэлектрический льдогенератор СССР № 1763818 А1, F 25 C 1/12 (1992 г. Бюллетень № 35). Это устройство используется в основном для получения тонкослойных форм льда на пальцах льдогенератора. В режиме “оттайки” лед с пальцев должен падать под собственным весом, но это может и не происходить из-за сил поверхностного натяжения, возникающих в водяной прослойке между поверхностями пальцев и льда, которые становятся больше веса льда. При увеличении толщины водяной прослойки, при которой происходит падение оставшегося льда, значительно теряется масса приготовленного льда. При образовании кускового льда в круглых теплопроводящих решетках, рост его к центру решеток замедляется, так как он начинает происходить через, уже образовавшийся на стенках решетки, слой льда, который обладает значительным термическим сопротивлением. Производительность этого льдогенератора падает с постепенным нагреванием воды в емкости, охлаждающей нагреваемую сторону термоэлектрического модуля. Это требует постоянной смены воды в емкости, что уменьшает удобство эксплуатации такого льдогенератора, особенно в условиях дефицита воды.В устройстве приготовления кускового льда по патенту России № 2128810, F 25 B 21/02 за 1999 г. “Термоэлектрический контейнер для напитка” не предусмотрена возможность капельной заливки охлажденной льдоформы для послойного образования льда, что не обеспечивает рост его производительности. При повороте контейнера, в режиме “оттаивания” куски льда не надежно выпадают под собственным весом из гнезд льдоформы, так как им мешают силы поверхностного натяжения в водяной прослойке. А при увеличении толщины водяной прослойки теряется значительная масса льда.Известен патент России № 2122693, F 25 C 1/12 за 1998 г. “Термоэлектрический льдогенератор”, где для принудительной выгрузки куска льда из льдоформы, уменьшающей потерю его массы, крышка льдоформы снабжена стержнями, вмораживающимися в кусок льда. В этом льдогенераторе не предусмотрена возможность капельной заливки жидкости в охлажденную льдоформу для послойного образования льда, что не обеспечивает рост производительности льдогенератора. Стержни крышки льдоформы не надежно вмораживаются в пористый лед, получаемый, например, из напитков и при их подъеме они могут выскальзывать из куска льда.Аналогом предлагаемого изобретения является а.с. СССР № 1753213 A1, F 25 C 1/12 “Термоэлектрический льдогенератор”, содержащий теплопроводящую льдоформу с ячейками, термоэлектрическую батарею, теплообменник и емкость-дозатор для заливки жидкости в ячейки. Это устройство не снабжено капельницами, что не дает возможность заливать охлажденные ячейки льдоформы каплями жидкости для послойного образования льда и увеличения производительности льдогенератора. Заливка жидкости из такой емкости, как в этом устройстве, происходит непрерывной струей. В режиме “оттаивания” куски льда, под собственным весом, могут не выпадать с “пальцев” льдоформы из-за сил поверхностного натяжения, возникающих в водяной прослойке. При увеличении толщины водяной прослойки, необходимом для падения кусков льда, теряется их масса.За прототип выбрано а.с. СССР № 1723415 A1, F 25 C 1/12 (1992 г., Бюллетень № 12) “Автомобильный термоэлектрический льдогенератор”, включающий корпус, теплопроводящую льдоформу с вертикальными трубчатыми гнездами, термоэлектрическую батарею с теплообменником, расположенную на вертикальной стенке льдоформы, дозатор подачи жидкости с накопительной емкостью, узел выдачи кусков льда и переключатель полярности питания термоэлектрической батареи. Как видно из описания и фиг. , назначение дозатора - это возможность заливки каждого трубчатого гнезда через накопительную емкость непрерывной струей, например, из специальной эластичной тары. Льдогенератор не снабжен капельницами для заливки охлажденной льдоформы каплями жидкости из накопительной емкости дозатора, обеспечивающими послойное образование кусков льда в виде столбиков, в трубчатых гнездах льдоформы и, вследствие этого, повышение производительности льдогенератора (см. учебник для втузов “Холодильные установки". - М., 1991, с. 355, “Льдогенераторы с послойным намораживанием “блочного льда”). Окончание процесса заливки жидкости в трубчатые гнезда в этом льдогенераторе определяется человеком визуально по уровню жидкости в патрубках дозатора, вставленных в каждое трубчатое гнездо льдоформы, что уменьшает удобство эксплуатации льдогенератора. В этом устройстве выгрузка столбиков льда из трубчатых гнезд льдоформы происходит под собственным весом, в режиме “оттаивания”. При небольших массах столбики льда могут задерживаться в трубчатых гнездах из-за сил поверхностного натяжения в водяной прослойке и только при значительном увеличении толщины водяной прослойки выпадать из трубчатого гнезда. При этом теряется значительная масса льда. Откидные крышки в нижней части трубчатых гнезд льдоформы покрыты пищевой резиной, к которой столбики льда могут примораживаться так, что эти крышки невозможно открыть. Поэтому в целом, такое решение узла выдачи кусков льда из трубчатых гнезд льдоформы не надежно в работе.Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - совершенствование термоэлектрического льдогенератора. Технический результат заключается в увеличении производительности термоэлектрического льдогенератора, за счет обеспечения возможности капельной заливки жидкости в трубчатые гнезда охлажденной льдоформы и послойного образования там столбиков льда, увеличении надежности процесса выгрузки столбиков льда из трубчатых гнезд льдоформы с минимальной потерей их массы и сохранностью формы, а также увеличении удобства эксплуатации, за счет увеличения удобства заливки жидкости в трубчатые гнезда льдоформы.Указанный технический результат достигается тем, что термоэлектрический льдогенератор снабжен капельницами, расположенными под дозатором подачи жидкости, над трубчатыми гнездами льдоформы, объем емкостей которых равен объему емкостей накопительной емкости дозатора и капельниц. За счет наличия капельниц под дозатором, жидкость из накопительной емкости дозатора попадает в трубчатые гнезда охлажденной льдоформы не непрерывной струей, а каплями. В предварительно охлажденной льдоформе капли, в виду малого объема жидкости в них, моментально охлаждаются и превращаются в лед. Каждая последующая капля образует в трубчатом гнезде льдоформы новый слой льда и таким образом, в гнезде вырастает весь столбик льда. При заливке трубчатого гнезда непрерывной струей, в нем быстро образуется пристеночный лед, средняя часть объема жидкости в трубчатом гнезде промораживается медленно, так как она охлаждается уже через образовавшийся пристеночный лед, который обладает значительным термическим сопротивлением (например, коэффициент теплопроводности алюминия, из которого может быть изготовлена льдоформа - 175, а льда 1,5). Поэтому производительность льдогенератора при заливке трубчатых гнезд льдоформы непрерывной струей ниже, чем при капельной. Так как объем емкостей капельниц и дозатора равен объему емкостей трубчатых гнезд, то обеспечивается возможность порционной капельной заливки жидкости в трубчатые гнезда без их перелива. Удобство заливки жидкости в трубчатые гнезда при этом увеличивается, так как вручную непрерывной струей заливается только накопительная емкость дозатора до верхнего уровня боковых стенок, так чтобы была видна ровная поверхность жидкости с утопленными в них перегородками продольных пазов. А так как горизонтальные продольные пазы накопительной емкости перпендикулярны вертикальным ячейкам капельниц и соединены с ними, происходит распределение жидкости по капельницам, из которых жидкость каплями попадает в каждое трубчатое гнездо льдоформы. Перегородки между продольными пазами изолируют их друг от друга. Поэтому даже, если прекратился выход жидкости из одной капельницы по какой-то причине, например засорение, жидкость из этой капельницы не перельется в соседнюю, поэтому исключен перелив трубчатых гнезд. Узел выдачи кусков льда из трубчатых гнезд льдоформы выполнен в виде стержней с грузами на концах, расположенными в сквозных отверстиях, выполненных в дне трубчатых гнезд с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и теплообменника, расположенного в корпусе льдогенератора на подшипниках, который, после окончания процесса образования столбиков льда в трубчатых гнездах льдоформы, может поворачиваться на 180







Формула изобретения
1. Термоэлектрический льдогенератор, включающий корпус, теплопроводящую льдоформу с вертикальными трубчатыми гнездами, термоэлектрический модуль с теплообменником, закрепленный на вертикальной стенке льдоформы, дозатор подачи жидкости с накопительной емкостью, узел выдачи льда и переключатель полярности питания термоэлектрического модуля, отличающийся тем, что термоэлектрический льдогенератор снабжен капельницами, расположенными под дозатором подачи жидкости над трубчатыми гнездами льдоформы, объем емкостей которых равен объему емкостей дозатора и капельниц, а узел выдачи кусков льда выполнен в виде стержней с грузами на концах, расположенными в сквозных отверстиях, выполненных в дне трубчатых гнезд льдоформы с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, и термоэлектрического модуля с теплообменником и льдоформой, расположенными в корпусе льдогенератора на подшипниках с возможностью поворота.2. Льдогенератор по п.1, отличающийся тем, что капельницы выполнены в виде вертикальных цилиндрических ячеек, в дне которых по центру изготовлены сквозные отверстия с диаметрами не более 0,1 диаметров цилиндрических ячеек капельниц, а накопительная емкость дозатора выполнена в виде набора горизонтальных продольных пазов с перегородками, перпендикулярных вертикальным ячейкам и соединенных с ними, причем перегородки расположены ниже, чем боковые стенки накопительной емкости дозатора.3. Льдогенератор по п.1, отличающийся тем, что в корпусе льдогенератора расположены понижающий преобразователь подающего напряжения и таймер, электрически связанный с ним и термоэлектрическим модулем.4. Льдогенератор по п.1, отличающийся тем, что горизонтальная ось, проходящая через центр термоэлектрического модуля, расположена ниже горизонтальной оси, проходящей через центр льдоформы.5. Льдогенератор по п.1, отличающийся тем, что стержни в сквозных отверстиях трубчатых гнезд льдоформы выполнены с теплоизоляционными наконечниками.6. Льдогенератор по п.1, отличающийся тем, что теплообменник выполнен с ручкой из теплоизоляционного материала, выступающей из корпуса льдогенератора.7. Льдогенератор по п.1, отличающийся тем, что корпус льдогенератора выполнен со съемной кассетой, расположенной под льдоформой.8. Льдогенератор по п.1, отличающийся тем, что корпус льдогенератора выполнен с ручкой, расположенной на его верхней поверхности.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8