冰膜怎么工作

经过:汤姆哈里斯|

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安装在冰箱里的家用制冰机

只有一个世纪前,在世界大部分地区都很难来。在热门中气候在美国,你必须从快递公司购买冰块,后者从气候更冷的地方或工业制冷工厂进口大块冰块。冰的价格相对较高,但如果你想让食物保持低温,你没有太多选择。在世界上最热的地方,冰是一种罕见的奢侈品。在赤道国家,你可能一辈子都见不到一块冰。

这一切在20世纪初都改变了。紧凑、负担得起的冰箱带来食物保存和冰的生产进入家庭和角落的商店。在20世纪60年代,新的自动制冰机使生活更加轻松。如今,即使在夏天最热的时候,大多数美国人也完全把冰视为理所当然。

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在这篇文章中,我们将了解一个典型的家用制冰机的内部,以及你可能在酒店或杂货店找到的大型商业制冰机。我们会看到,制冰的基本过程非常简单——你只需要把水冷冻起来——但吐出形状完美的冰块却是一个相当复杂的过程。

家用制冰机的前身是塑料冰盘。这个装置的工作原理很明显:你把水倒进模具里,把它放在冰箱里,直到它变成固体,然后取出冰块。制冰机也会做同样的事情,但倒水和提取冰块的过程是完全自动化的。家用制冰机是一条冰块组装线。

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家用制冰机是一条微型冰块装配线。

大多数制冰机使用电动马达,一个电动水阀和一个电加热装置。为了给所有这些元件提供能量,你必须把制冰机连接到给你的冰箱.你还必须把制冰机挂在家里的管道上,为冰块提供淡水。电力线和进水管都穿过冰箱后面的一个洞。

在下一节中,我们将看看Icemaker通过冰的循环。

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使冰

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制冰机在冰模下面有一个加热盘管。

当一切都连接好后,制冰机就开始它的周期.周期通常由一个简单的电路和一系列开关控制。在下面的图表中,你可以看到制冰机是如何运行的。

  • 在循环开始时,电路中的定时开关会短暂向A发送电流电磁水阀.在大多数设计中,水阀实际上位于冰箱后面,但它通过电线连接到中心电路。当电路向这些电线发送电流时,电荷移动电磁阀(一种类型)电磁铁),打开阀门。
  • 阀门只打开约7秒;它能让足够的水填满冰模.冰模是塑料阱,具有几个连接的空腔。通常,这些腔具有弯曲的半圆形状。每个腔壁都有一个小凹口,所以每个冰块都将附着在其旁边的立方体上。
  • 一旦模具填充,机器就等待模具中的水以冻结。这冷却装置冷冻水的实际工作是在冰箱里完成的,而不是制冰机本身冰箱的工作原理详情)。制冰机有一个内置的恒温器,可以监控模具中水的温度水平。当温度下降到某一特定水平时,比如9华氏度(-13摄氏度),恒温器就会关闭电路中的一个开关家用恒温器如何工作详细信息)。
  • 合上这个开关,电流就可以通过加热盘管在Icemaker下面。随着线圈加热,它会使冰模的底部加热,从模具表面上松开冰块。
  • 然后电路启动制冰机的马达。马达旋转齿轮它带动另一个连接在长塑料轴上的齿轮转动。轴有一系列喷射器叶片从它延伸出来。当刀片旋转时,它们会把冰块从模具中挖出来,把它们推到制冰机前面。由于立方体相互连接,它们作为一个整体移动。
  • 在Icemaker的前面,有塑料在与喷射器刀片匹配的壳体中。刀片通过这些凹口,并且立方体被推出到ICEMAKER下面的收集箱。
  • 转轴上有一个缺口塑料凸轮在它的基地。就在立方体被推出冰柜之后,凸轮抓住闭塞臂,抬起它。在立方体弹出后,手臂再次下降。当臂达到其最低静止位置时,它会在电路中抛出开关,该开关激活水阀以开始另一个循环。如果手臂无法达到其最低位置,因为在途中有堆叠冰块,循环被中断。这使冰箱用冰填充整个冰箱;当收藏箱里有空间时,它只会产生更多的立方体。

该系统对家中的冰是有效的,但它不会为商业目的产生足够的冰,例如餐馆和自助服务酒店冰机。在下一节中,我们将看看更大,更强大的ICEMaker设计。

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商业Icemakers

有多种方法可以配置大型独立式冰箱 - 您所需要的只是一种制冷系统,供水和收集形式的冰的某种方式。

最简单的专业系统之一使用大型金属冰块托盘,垂直定位。您可以看到该系统如何在下图中工作。

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在该系统中,金属冰托盘连接到一组盘绕热交换管道就像你冰箱背面的那些。如果你读过冰箱的工作原理,那你就知道这些管道是怎么工作的了。压缩机驱动制冷剂流体在连续的冷凝和膨胀循环中流动。基本上,压缩机通过一个狭窄的管(称为冷凝器),然后将其释放到一个更宽的管(称为蒸发器),它可以扩展的地方。

压缩制冷剂提高了其压力,这会增加其温度。当制冷剂穿过窄的冷凝器线圈时,它会使外部的冷却空气失去热量凝结变成液体。当压缩流体通过膨胀阀它蒸发 - 它扩展到成为气体。这种蒸发过程从金属管和制冷剂周围的空气中抽出热能。这冷却了管道和附着的金属冰盘。

制冰机有一个水泵,可以从收集撒汰倒在冰托盘上。当水流过托盘时,它会逐渐冻结,在托盘的底部形成冰块。当你用这种方法一层一层地冻结水时,它就会形成透明的冰。当你像在家用制冰机里一样,一次把它们全部冷冻起来时,你就会得到云状的冰你怎么做透明的冰块?的更多信息)。

在一段时间后,制冰机触发电磁阀连接到换热盘管。切换该阀门可改变制冷剂的路径。压缩机停止迫使被加热的气体从压缩机进入狭窄的冷凝器;相反,它迫使气体进入一个宽阔的旁通管.热气被循环回蒸发器而不冷凝。当你迫使这种热气体通过蒸发器管道时,管道和冰盘迅速升温,使冰块松动。

通常,每个立方体的腔是倾斜的所以松散的冰会自己滑出来,进入下面的收集箱。有些系统有油缸活塞这样就能稍微推一下托盘,把小方块敲松。

这种系统在餐馆和酒店流行,因为它具有标准形状和尺寸的冰块。其他业务,如杂货店和科学研究公司,需要较小冰片用于包装易腐物品。接下来我们来看看雪花制冰机。

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片冰箱

在最后一节中,我们查看了标准的立方体Icemaker设计。片冰制师与Cube Icemakers相同的基本原则,但他们有一个额外的组成部分:冰破碎机.你可以在下面的图表中看到一个典型的薄片系统是如何工作的。

与我们在最后一节中检查的立方体Icemaker设计一样,这款机器使用一组热交换线圈和水流来构建一层冰。但在这个系统中,线圈位于大型内部金属圆筒.水通过圆柱体,也通过圆柱体的外缘。通过的水逐渐形成了一个巨大的冰柱从内部和外部围绕圆筒。

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与立方体制冰机一样,电磁阀在一段时间后将热气体释放到冷却管道中。这会松开冰柱,使其落入下面的碎冰机中。碎冰机将冰筒打碎成小块,小块被送到收集箱。

碎冰的大小取决于破碎机的机构。一些粉碎机把冰磨成细碎的薄片,而另一些粉碎机则产生更大、形状不规则的冰块。

这些设计有许多变体,但它们的基本思想都是相同的。制冷系统会形成一层冰,然后收获系统将冰块扔进一个收集箱。在最基本的层面上,这是所有制冰机的全部。

有关ICEMAKERS和相关主题的更多信息,请查看下一页上的链接。

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最初出版:2001年9月25日

Icemaker常见问题

便携式冰箱让冰冻冻结吗?
便携式的冰箱可以制作冰,但它不是一个冰箱。您要么必须立即使用冰或将其移动到冰箱中以防止它熔化。
便携式制冰机需要水管吗?
不,你所要做的就是把水倒进装置的蓄水池,然后打开它。
什么制冰机能制造碎冰?
片冰制师就像立方体冰淇淋一样工作,但他们有一个额外的成分:冰破碎机。一旦冰块进行冰,电磁阀在设定的时间长度之后将热气体释放到冷却管中。然后冰柱松散并落入下面的冰破碎机。冰破碎机将冰柱塞进小块并将其存放在收集箱中。

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