APARATO PARA PRODUCIR HIELO LIQUIDO.

Aparato para producir hielo líquido, formado por un tubo central (1) de material buen conductor térmico,

por el cual se hace circular un líquido susceptible de congelación, yendo alrededor de dicho tubo central (1) una camisa exterior (2) térmicamente aislante, entre la cual y el tubo central (1) queda un hueco (3), en donde se introduce a presión un frigorígeno líquido, el cual se evapora por expansión ocasionando una absorción de calor que provoca la formación de microestructuras de hielo en el líquido que circula por el tubo central (1), yendo en el interior de dicho tubo central (1) un agitador de paletas (8) que remueve el líquido para evitar que las microestructuras de hielo se adhieran a la pared del tubo.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201200013.

Solicitante: TALLER DE TERMOTECNIA APLICADA, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: LOPERENA ESLAVA,JOSE MARIA, MURUGARREN MAÑAS,Miguel Angel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F25C1/14 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F25 REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR; FABRICACION O ALMACENAMIENTO DEL HIELO; LICUEFACCION O SOLIDIFICACION DE GASES.F25C PRODUCCIÓN, PREPARACIÓN O MANIPULACIÓN DE HIELO.F25C 1/00 Producción de hielo (F25C 3/00 tiene prioridad). › para producir láminas que son retiradas por rascado o acuñamiento, p. ej. en forma de copos.
APARATO PARA PRODUCIR HIELO LIQUIDO.

Descripción:

APARATO PARA PRODUCIR HIELO LÍQUIDO

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la

producción de hielo, destinado para aplicaciones de

refrigeración. Proponiendo un aparato que perrnite la

obtención de hielo líquido muy concentrado, con un alto rendimiento de producción.

Estado de la técnica

En muchas aplicaciones de conservación de productos, en el ámbito de la alimentación, de la biotecnología, de la industria, etc., es habitual la utilización de técnicas de refrigeración con hielo.

En el estado actual de la técnica, son conocidos diversos métodos e instalaciones para producir hielo sólido en forma de bloques o de cubitos y para producir hielo líquido en forma de una solución con partículas de hielo en suspensión.

Por sus características el hielo líquido ofrece unas cualidades que le hacen especialmente adecuado para algunas aplicaciones, obteniéndose este tipo de hielo en instalaciones particularmente diseñadas para ello, corno las que describen las Patentes ES 2166727, US 6119467 ó JP 1010076; dependiendo de las características propias de cada instalación, el rendimiento de la producción y la calidad del hielo líquido que se obtiene en cada una de ellas.

En ese sentido, la Patente ES 2166727 describe, por ejemplo, un generador de hielo líquido, que utiliza un gas frigorígeno para producir frío destinado a congelar un líquido, haciendo pasar para ello el gas frigorígeno por un conducto helicoidal definido alrededor de un tubo central por el que circula el líquido a congelar, de manera que por el efecto del frío que produce el gas frigorígeno y que se transmite a través de la pared del tubo central, en el líquido que circula por el interior dicho tubo central se forman partículas de hielo, dando lugar a una suspensión que constituye el hielo líquido. Sin embargo, las partículas de hielo que se forman en el líquido se adhieren a la pared del tubo, por lo que en el interior del tubo se dispone un rascador para desprender dichas partículas de hielo con el fin de que queden en suspensión en el líquido.

Dicha realización tiene el inconveniente de que las partículas de hielo que se adhieren a la pared del tubo por el que circula el líquido a congelar, hacen de aislante, dificultando la transmisión térmica a través de dicha pared del tubo, lo cual reduce el rendimiento de la producción de hielo y además, cuando la acumulación de hielo adherido al tubo es excesiva, de manera que la acción del rascador no es suficiente para desprender esa cantidad de hielo, es necesario detener la producción para realizar un desescarchado del aparato. Y por otro lado, la acción del rascador para desprender las partículas de hielo adheridas, ocasiona un deterioro de la pared del tubo que obliga a considerables gastos de mantenimiento.

Objeto de 1a invención

De acuerdo con la invención se propone un aparato que permite producir de una manera ventajosa hielo líquido, con una realización que mejora notablemente la función de los métodos convencionales que se utilizan para esta aplicación.

Este aparato objeto de la invención consta de un tubo central de material buen conductor térmico, estando rodeado dicho tubo central por una camisa exterior térmicamente aislante, la cual define entre ella y el tubo central un espacio hueco que se establece con cierre estanco respecto del interior del tubo central.

En este aparato, por el tubo central se hace circular un líquido destinado a congelarse, mientras que por el espacio hueco definido entre dicho tubo central y la camisa exterior se introduce a presión un frigorígeno líquido, de manera que en dicho hueco, que hace de cámara de expansión, el frigorígeno líquido se evapora, provocando una absorción de calor que produce un enfriamiento del tubo central, de manera que el líquido que circula por el mismo se congela formándose microestructuras de hielo que quedan en suspensión en el líquido.

En el interior del tubo central se dispone un agitador de paletas giratorio, el cual remueve la solución del líquido congelado, para evitar que las microestructuras de hielo que se forman en el líquido se fijen sobre la pared del tubo. Para evitar dicha fijación de las microestructuras de hielo, la pared del tubo se halla además pulida y endurecida mediante lapeado y tratamiento cerámico.

Se obtiene así un aparato en el que, merced a la evaporación del frigorígeno líquido, se produce una formación de hielo líquido de manera uniforme en todo el volumen del tubo central, consiguiéndose un hielo líquido de gran calidad, con un porcentaje de concentración de hielo de hasta un 60%, lo cual le hace muy efectivo para los usos de aplicación.

Además, al no fijarse las microestructuras de hielo en la pared del tubo central en el que se forma el hielo líquido, no se produce un aislamiento térmico adicional, manteniéndose constante la efectividad de la transmisión térmica para la producción del hielo líquido y, por otro lado, no es necesario parar la producción para realizar desescarches, lo cual repercute también en un aumento del rendimiento de la producción.

Por todo ello, dicho aparato objeto de la invención resulta de unas características muy

ventajosas para la producción de hielo líquido a la que

está destinado, adquiriendo vida propia y carácter

preferente respecto de los sistemas y aparatos

conocidos que se utilizan para dicha función.

Descripción de las figuras La figura 1 muestra una vista en sección longitudinal de un aparato para la producción de hielo líquido, según la invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal del aparato de la figura anterior.

Descripción detallada de la invención El objeto de la invención se refiere a un aparato destinado para producir hielo líquido, el cual, según se observa en la realización representada en los dibujos, está formado por un tubo central (1) de un material buen conductor térmico, tal como acero o

aluminio, y una camisa exterior (2) de naturaleza

térmicamente aislante, quedando entre ambos elementos

un hueco (3) .

El tubo central {1) se halla provisto en sus extremos con unas respectivas bocas (4 y 5) , para establecer conexión de entrada y salida de circulación de un líquido susceptible de congelarse, como por ejemplo agua.

El hueco (3) determina una cámara que se establece aislada con un cierre estanco respecto del interior del tubo central (1) , poseyendo a su vez dicho hueco (3) en sus extremos unas respectivas bocas ( 6 y 7) a través de las cuales se establece conexión de entrada y salida de un frigorígeno líquido, el cual se introduce a presión en el hueco (3) que hace de cámara de expansión, en donde, por la expansión debida al cambio de presión, dicho frigorígeno líquido se evapora.

Esa evaporación del frigorígeno líquido en el interior del hueco (3) , provoca una absorción de calor que produce un enfriamiento del tubo central ( 1) , lo cual ocasiona la formación de microestructuras de hielo en el líquido que circula por el interior de dicho tubo central (1) , quedando dichas microestructuras de hielo en suspensión en el líquido, el cual de este modo se convierte en hielo líquido.

Dentro del tubo central (1) se dispone un agitador de paletas (8) giratorio, el cual remueve la suspensión del hielo liquido, evitando que las microestructuras de hielo que se forman en el mismo se adhieran a la pared del mencionado tubo central (1) , con lo cual se evita que la efectividad de la transmisión térmica a través de dicha pared del tubo central (1) pueda disminuir por

la formación una capa aislante de hielo sobre ella,

afectando al rendimiento de la producción del hielo

líquido.

El agitador de paletas (8) va incorporado sobre un eje (9) que presenta en un extremo un acoplamiento (10) saliente al exterior, para el accionamiento mediante un motor (no representado) , el cual se prevé de varias frecuencias de revolución, para proporcionar un accionamiento variable en función de las características reolígicas del líquido a agitar.

Para evitar la adherencia de las microestructuras de hielo en la pared del tubo central (1) durante la formación del hielo líquido, la superficie interior de dicha pared está además pulida y endurecida mediante lapeado hasta un tamaño de grano menor a 4 micras y posterior aplicación de un tratamiento cerámico, con lo cual se consigue también mejorar la producción de hielo líquido y la calidad del mismo hasta un porcentaje del 60% de concentración.


 


Reivindicaciones:

1. -Aparato para producir hielo líquido, comprendiendo un tubo central (1) de material buen conductor térmico y una camisa exterior (2) de naturaleza térmicamente aislante, para la congelación de un liquido circulante por el tubo central (I}, mediante enfriamiento producido por un frigorígeno que se introduce por entre dicho tubo central (l) y la camisa exterior (2) , caracterizado porque entre el tubo central (1) y la camisa exterior (2) queda un hueco (3) que se establece aislado con cierre estanco respecto del interior del tubo central (1) , definiendo dicho hueco (3) una cámara de expansión, en la cual se evapora un frigorígeno líquido que se introduce a presión en dicha cámara, ocasionando una absorción de calor que provoca la formación de microestructuras de hielo en el líquido que circula por el tubo central (1) , yendo en el interior de dicho tubo central (1) un agitador de paletas (8) giratorio que remueve el

líquido circulante para evitar que las microestructuras

de hielo se adhieran a la pared de ese tubo central

(1) .

2. Aparato para producir hielo líquidO, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la pared interior del tubo central (1) se halla pulida y endurecida por lapeado hasta un tamaño de grano inferior a 4 micras y posterior aplicación de un tratamiento cerámico.

3. Aparato para producir hielo liquido, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el agitador de paletas (8) es actuado, a través de un acoplamiento (10) del mismo que sale al exterior,

mediante un motor de varias frecuencias de revolución que permite proporcionar un accionamiento variable en función de las características reológicas del líquido a agitar.


 

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