УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Полезная модель относится к средствам водоподготовки, а именно к устройствам замораживания с дополнительным механическим воздействиям на воду.
Известна  компрессионная паровая холодильная установка, состоящая из испарителя, соединенного посредством трубопроводов хладагента с компрессором и конденсатором, и дроссельного вентиля, установленного на трубопроводе хладагента между испарителем и конденсатором. При этом испаритель соединен также с холодильной камерой при посредстве трубопроводов рассола (Дрыжаков Е.В. и др. Техническая термодинамика. М.: Высшая школа, 1971).
Однако данная установка недостаточно эффективна, так как требуется увеличенный компрессор, а процесс охлаждения длителен по времени.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является  устройство для замораживания воды в ультразвуковом поле, содержащее испаритель, соединенный посредством трубопроводов хладагента с компрессором и конденсатором, дроссельный вентиль, установленный на трубопроводе хладагента между испарителем и конденсатором, и холодильную камеру, соединенную с испарителем посредством трубопроводов рассола, отличающееся тем, что оно включает ультразвуковой генератор, связанный с электроакустическим преобразователем, размещенным на нижней стенке холодильной камеры. Верхняя стенка холодильной камеры снабжена отверстием для подачи воды (RU 50217).
Недостатками данного устройства являются неизбежные потери холодопроизводительности, связанные выделением тепла в процессе отвода кислорода, и большая длительность цикла охлаждения, включающего операцию предварительного удаления кислорода.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного устройства для замораживания воды и расширение арсенала устройств для замораживания воды.
Технической задачей полезной модели является  повышение холодопроизводительности и сокращение длительности замораживания воды.
Сущность полезной модели состоит в том, что в устройстве для замораживания воды, содержащем испаритель, соединенный посредством трубопроводов хладагента с компрессором и конденсатором, дроссельный вентиль, установленный на трубопроводе хладагента между испарителем и конденсатором, и холодильную камеру воды, соединенную с испарителем посредством трубопроводов рассола и снабженную механическим генератором в ее нижней части, механический генератор выполнен в виде генератора ударных волн в холодильной камере.
При этом устройство выполнено с возможностью включения генератора ударных волн при температуре воды в холодильной камере от минус 0,5°С до 0,5°С.
Кроме того, генератор ударных волн содержит магнитопровод, состоящий из ярма, переднего, среднего и заднего полюсов, а также катушек прямого и обратного хода, установленных на немагнитной направляющей, внутри которой расположены ферромагнитный боек, хвостовик ударного органа и амортизатор.
На Фиг.1 изображена принципиальная блок-схема устройства для замораживания воды.
На Фиг.2 изображена принципиальная блок-схема устройства для замораживания воды с батареей генераторов ударных волн.
Устройство содержит испаритель 1, который соединяется посредством трубопроводов 2 хладагента с компрессором 3 и конденсатором 4. Имеется дроссельный вентиль 5, установленный на трубопроводе 2 хладагента между испарителем 1 и конденсатором 4, при помощи которого регулируются параметры (давление и температура) хладагента. Холодильная камера 6 соединена посредством трубопроводов 7 рассола с испарителем 1. В верхней стенке холодильной камеры 6 имеется отверстие для заполнения водой. В нижней части камеры 6 размещен  генератор 8 ударных волн в замораживаемой воде. Для повышения производительности устройство может содержать несколько генераторов 8-1, 8-2, 8-3 ударных волн. Устройство выполнено с возможностью включения генератора ударных волн при температуре охлаждаемой воды преимущественно от минус 0,5°С до 0,5°С. Температура охлаждаемой воды в камере 6 контролируется обычными способами.
Генератор может быть реализован известными в технике способами, предпочтительно генератор содержит магнитопровод, состоящий из ярма 9, переднего, среднего и заднего полюсов 10, 11, 12 соответственно, а также катушек 13, 14 прямого и обратного хода соответственно, установленных на немагнитной направляющей 15. Внутри нее расположены ферромагнитный боек 16, хвостовик ударного органа 17 и амортизатор 18, а на направляющей 15 - кольцевые каркасы 19. На них намотаны секции катушек 13, 14. Между слоями обмоток катушек 13, 14 могут быть установлены разрезные прокладки (не изображены) в виде полуколец из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Указанные прокладки могут быть отбортованы с двух сторон.
Для подачи импульсов тока в катушки 13, 14 генератора могут быть использованы тепловое реле и генератор электрических импульсов, известные в технике (не изображены).
Устройство работает следующим образом.
Вода, подлежащая замораживанию, подается в холодильную камеру 6. Включается компрессор 3, который по трубопроводу 2 хладагента засасывает из испарителя 1 хладагент, сжимает его и подает в конденсатор 4. В конденсаторе 4 хладагент охлаждается и направляется по трубопроводу 2 хладагента к дроссельному вентилю 5. При помощи дроссельного вентиля 5 хладагент расширяется и направляется по трубопроводу 2 хладагента к испарителю 1. В испарителе 1 хладагент испаряется, охлаждая при этом рассол, циркулирующий по трубопроводам 7 рассола. Охлажденный рассол замораживает в холодильной камере 6 воду, причем при  достижении температуры воды от минус 0,5°С до 0,5°С генератор 8 включается и создает в замораживаемой воде ударную волну. При работе генератора 8 под действием импульсов тока, подаваемых в катушки 13, 14, боек 16 совершает движение, хвостовик ударного органа 17 осуществляет ударное воздействие на воду через дно камеры 6. Воздействие ударной волны в камере 6 инициирует процесс ускоренной кристаллизации переохлажденной воды.
Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить  повышение холодопроизводительности и сокращение длительности замораживания воды.