Устройство для получения мороженого

(51)4 А 23 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСН(54) УСТРОЙСТЖЕНОГО ПОЛУ МОРО-исследовател конструктор- машиностроефризеры: Легкая ис. 37, 984 Х 27 М ай ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научноский и экспериментальнский институт торговогния(57) Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения мягкого мороженбго, Целью изобретения является поаявение производительности устройства путеи; интенсификации теплообмена при охлаж.денни и уменьшение теплопритоков щщ.термостатировании, При включении уст- ройства регулятор уровня обеспечижет заполнение водой рубашки (Р ) 5 ф вокруг приемного бункера (Б 1. Жидкий Ж О О Ж1463 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 1 до его за- . полнения. Лопатки 16 вращающегося шнека 15 обеспечивают перемешиваниепродукта 4 с замерзшей у внутренней поверхности Ц 1 массой 7 продуктаи удаление ее со стенок, Через слойводы в Р 5 происходит отвод тепла из ,.,Б, что приводит к понижению темпера-, 1 2 Отуры продукта 4 в нем. При понижениитемпературы продукта 4 в Б приблизительно до +7 С происходят срабатывание датчика температуры, соединенного с регулятором уровня, и отвод воды из Р 5 в трубку сообщающуюся сней. Образовавшаяся воздушная подушка у стенки 25 Б и в верхней частиР 5 вокруг Ц 1 над слоем льда предотвращает разрыв стенок Р 5 льдом.Далее устройство работает в режиметермостатирования при отключеннойхолодильной машине. Порции мороженого раздаются через дозирующее устройство 20. 4 ил, 1Изобретение относится к холодиль ной технике, а именно к устройствам для получения мягкого мороженого,Целью йзобретения является повышение производительности устройства путем интенсификации теплообмена при охлаждении и уменьшения теплопритоков при термостатировании.На фиг.1 изображено устройство для получения мороженого, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.3 и 4 - узел 1 на фиг.2 (при включении и выключении регулятора уровня).Устройство для получения мороженого содержит морозильный цилиндрсо 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 11, 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 ло 2патками 16 для снятия замерзающеймассы 17 продукта с внутренних стенок морозильного цилиндра 1 и дляперемешивания, патрубки 18 и 9 параи жидкости на выходе и входе хлад"агента в спиральный трубчатый испаритель 2, дозирующее устройство 20дйя получения порций 21 мягкого мороженого. Рубашка 5 заполнена водой,0 находящейся во время работы в видельда 22 на поверхности трубчатогоиспарителя 2 и в виде слоя 23 жидкости,5 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 водя ной рубашки. Во внешнем цилиндре Осильфонного регулятора 7 размещены цилиндрический корпус 29, шток 30, проходящий через основание 31 цилиндрического корпуса 10 и соединяющий 25 сильфонный регулятор 7 с плунжером11, сердечник 32, соединенный с цилиндрическим корпусом регулятора 7, дроссель 33, внутри которого размещен сердечник, пружинную опору 34, 30 соединяющую цилиндрический корпус 29сильфонного регулятора 7 с внешним цилиндром 10, упор 35, размещенный внутри внешнего цилиндра 10, контакт. ный выключатель 36, размещенный на 35 основании цилиндрического корпусаз 146 фильфонного 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 11 давит на,воду, находящуюся в трубке 12, сообщакяцейся с водяной рубашкой 5, Уровень воды в рубашке поднимается до верхнейчасти бункера 3. Включается холодильная машина, при этом жидкий хладагентпоступает 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 цилиндрс испарителем 2 и бункер 3. В результате образуется слой льда на поверхности трубчатого испарителя 2. Этот слойобразуется также в зазоре между испа"рителем 2 и мороэильным цилиндром 1, обеспечивая хороший тепловой контакт между ними. Образование слоя льда взазоре 0,5 мм и на внешней поверхнос"ти испарителя происходит в течение 1 мин. Остальная масса воды в водяной.рубашке находится в жидком состоянии в виде слоя 23. В бункер 3заливается жидкий продукт 4, имеющий начальную температуру + 12 С, черезоприспособление 13 и трубку 14 поступает в морозильный цилиндр 1 до заполнения последнего. После заполнения цилиндра жидким продуктом приспособление 13 подачи перекрывает трубку 14 и холодильная машина работаетна 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 замерзшеймассой 17 и удаление этой массы со32 О 45 с термобаллоном через гибкую трубку 9, Сильфонный регулятор 7 сжимается, ослабляется его давление на основание 31 цилиндрического корпуса 29 50 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 фиг4, Сердечник 32 при перемещении. вверх не испытывает сопротивления магнитного поля дросселя, в результате пружинная опора 5 1 О 15 20 25 30в 35 40 стенок мороэильного цилиндра 1. Хладагент, входящий в испаритель 2 через патрубок 19 и выходящий через патру" бок 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 6 и внутренними стенками цилиндра, через слой 22 льда толщиной -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 1 охлаждается до температуры кристаллизации7 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. За 6 мин работы в этом режиме температура продукта в бункере снижается от 10,6 до 7 С, а в морозильном цилиндре переходит в кристаллическое состояние 33 Х массы проодукта, Температура +7 С является нормой хранения продукта в бункере. Температура воды в водяной рубашке равна2 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, сообщанщегося5 14632 34 распрямляется, цилиндрический кор"пус перемещается вверх внутри внешнего цилиндра 10 до размещенного внем упора 35. Одновременно поднимаютбся шток 30 и плунжер 11, соответст-,венно поднимается уровень воды втрубке 12, при этом уровень воды вводяной рубашке снижается, образует"ся воздушная подушка у стенки 251 бункера и в верхней части морозильного цилиндра 1 над слоем 22 льда,образованного на внешней поверхности спирального трубчатого испарителя.;,Воздушная подушка предотвращает разрыв стенок водяной рубашки слоем распиряющегося льда, исключает непроиз водительную работу холодильной машины на замораживание воды в водянойрубашке и способствует уменьшениювнешних теплопритоков в бункер и морозильный цилиндр. Бункер работает9 режиме термостатирования при умень 1 пенных теплопритоках из окружающейсреды через теплоизоляционные ограж" 26дения. В этом режиме также повьппается производительность фризера благодаря уменьшенным теплопротокам извне.Работа фризера в этом режиме в течение 3,6 мин обеспечивает дополнитель- З 0Ную кристаллизацию 32% продукта, общее производство кристаллизированного продукта - 65%,Далее устройство работает в режиме общего термостатирования при отключенной холодильной машине, а такЖе в режимах ее периодического включения при производстве порций моро 1Таким образом, снабжение морозильного цилиндра со спиральным трубчатым испарителем и бункера водяной рубашкой, выполнение на бункере регулятора уровня воды и датчика температуры, соединенных между собой, иснабжение бункера ребристым теплообменником, установленным в водяной.ру"башке с образованием зазора междуребрами и стенками рубашки, обеспе"чивают интенсификацию теплопередачипри охлаждении морозильного цилиндраи бункера и уменьшение теплопритоковв цилиндр и бункер при термостатировании, в итоге повьппение производительности устройства,Использование предлагаемого уст ойства, содержащего два морозильныхцилиндра (диаметр 100 мм, длина 440 м),два бункера емкостью по 6 л, спираль"ные трубчатые испарители иэ сплющенной медной трубки (диаметром 12 х 1 мм),холодильный агрегат ВН 630, позволяетполучить 2,6 кг мороженого зам 10,6 мин, вместо 17 мин при работеизвестного устройства. Производительность увеличивается на 60% принеизменном энергопотреблении Снабжение цилиндра и бункера водяной рубашкой и установка на бункере Во Ф о р м у л а изобретения женого и их раздаче через дозирующее Устройство 20. В этих режимах периодического включения производительность устройства повышается, благо" даря сокращению времени охлаждения Продукта в цилиндре, так как из бун-Мера поступает продукт с пониженной температурой и уменьшается накоплеНие тепла в цилиндре в режиме стати" рования. регулятора уровня воды и датчика тем 10 6чу от цилиндра и бункера к испарителю. В результате повьппается производительность устройства.Дополнительно производительность устройства повьппается 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 в режиме термостатиро" вания воздушный забор между ребрами и стенками водяной рубашки обеспечивает защиту бункера от внешних тепло- притоков.ператур, соединенных между собой, позволяет в режиме термостатирования уменьшать теплопритоки из окружающейсреды, 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 испарителем и сообщенный с ним приемный бункер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения производитель" ности путем интенсификации теплопе 7, 14632 редачи при охлаждении и уменьшения теплопритоков при термостатировании, устройство снабжено водяной рубашкой, размещенной вокруг цилиндра и бункео8ра, датчиком температуры продукта в бункере и регулятором уровня воды в водяной рубашке вокруг бункера, связанным с указанным датчиком.14 б 3210 Корректор В Редактор Л к е Производств Заказ 761/ВНИИПИ Гос ставитель Н.По хред Л. Олийнык Тираж 524 Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,