一种快速预冷的冷冻系统及冰淇淋机技术领域
本发明涉及食品制冷技术领域，特别是涉及一种快速预冷的冷冻系
统。本发明还涉及一种配备有该冷冻系统的冰淇淋机。
背景技术
冰淇淋机的制冷系统一般是通过压缩机压缩制冷剂并驱动其在制
冷系统管路中循环，以实现对冰淇淋浆料的凝冻。为了保证冰淇淋浆料
的新鲜度，以及便于更好地冷冻冰淇淋浆料，不少高端的软冰淇淋机一
般都带有预冷功能，通过设置一个小型的预冷压缩机以及配套的预冷冷
凝器、预冷毛细管组成一套预冷系统，但增加的预冷系统不仅会使冰淇
淋机的体积和重量均相应增加，还会产生额外的能耗以及影响冰淇淋机
的散热性能。为此，市场上出现了采用单个制冷压缩机对储存冰淇淋浆
料的储料盆进行预冷的冰淇淋机，但此种预冷系统是利用冰淇淋机自身
制冷系统供给冷冻缸冷冻后的余量对储料盆中的冰淇淋浆料进行降温，
通常需要较长的时间(4小时左右)才能将冰淇淋浆料降到所需合适的
温度(2～12℃)，存在预冷时间过长及预冷效果不佳的问题，尤其是对
地处热带亚热带地区的客户来说，缩短预冷时间及提高预冷效果是迫切
需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种快速预冷的冷冻系统，能够
大大加快冰淇淋机的预冷速度，缩短预冷时间，提高预冷效果，在短时
间内将储料盆中的冰淇淋浆料降到合适的温度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：包括压缩机、
冷凝器、预冷换热件、第一控制阀、制冷换热件、第二控制阀、膨胀阀
及干燥过滤器，所述压缩机与所述冷凝器、所述干燥过滤器、所述膨胀
阀、所述第一控制阀及所述制冷换热件依次串联，构成封闭循环的制冷
回路；所述压缩机与所述冷凝器、所述干燥过滤器、所述膨胀阀、所述
第二控制阀及所述预冷换热件依次串联，构成封闭循环的预冷回路；其
中，所述制冷换热件的入口端经所述第一控制阀与所述膨胀阀的出口端
相连，所述预冷换热件的入口端经所述第二控制阀与所述膨胀阀的出口
端相连；所述制冷换热件的出口端及所述预冷换热件的出口端均与所述
压缩机的低压侧相连。
优选地，所述预冷换热件为盘管。
优选地，所述盘管包括多根支管，每根所述支管缠绕四圈。
优选地，所述预冷换热件为换热套。
优选地，所述压缩机为两匹功率的压缩机。
优选地，所述冷凝器的散热面积为15m2。
优选地，所述预冷换热件及所述制冷换热件的数量为一个、两个或
两个以上。
优选地，所述冷冻系统进一步包括高压保护开关及低压保护开关，
所述高压保护开关设于所述压缩机的高压侧，所述低压保护开关设于所
述压缩机的低压侧。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种
冰淇淋机，所述冰淇淋机配备有根据上述的快速预冷的冷冻系统，用于
预冷冰淇淋浆料。
优选地，所述冰淇淋机包括储料盆及冷冻缸，所述预冷换热件围罩
于所述储料盆的外壁，所述制冷换热件围罩于所述冷冻缸的外壁。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明快速预冷的
冷冻系统将预冷换热件与制冷换热件并联并利用单个大功率压缩机对
储料盆内的浆料进行独立预冷，在打开预冷功能键30分钟内即可将两
个料盆内的浆料降温到10℃以下，从而大大加快了冰淇淋浆料的预冷速
度，缩短了预冷时间。另外，本发明在储料盆的外壁缠绕多组盘管支管，
制冷剂与储料盆之间进行热交换的有效接触面积明显增大，增大了单位
时间内的有效制冷量，从而有效提升了制冷效率，进一步缩短了预冷时
间。本发明具有结构简单、操作方便及预冷效果佳等特点，大大缩短了
储料盆内冰淇淋浆料的预冷时间，既保证了浆料的冷藏保鲜，又大幅缩
短了制糕时间，增加了冰淇淋的产量。
附图说明
图1是本发明一实施例的制冷原理结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供一种快速预冷的冷冻系统，包括压缩机1、
冷凝器2、预冷换热件3、第一控制阀4、制冷换热件5、第二控制阀6、
膨胀阀7及干燥过滤器8，压缩机1与冷凝器2、干燥过滤器8、膨胀阀
7、第一控制阀4及制冷换热件5依次串联，构成封闭循环的制冷回路；
压缩机1与冷凝器2、干燥过滤器8、膨胀阀7、第二控制阀6及预冷换
热件3依次串联，构成封闭循环的预冷回路。其中，制冷换热件5的入
口端经第一控制阀4与膨胀阀7的出口端相连，预冷换热件3的入口端
经第二控制阀6与膨胀阀7的出口端相连，制冷换热件5的出口端及预
冷换热件3的出口端均与压缩机1的低压侧相连。
在本发明中，冷冻系统进一步包括高压保护开关9及低压保护开关
10，高压保护开关9设于压缩机1的高压侧，低压保护开关10设于压
缩机的低压侧，用于对压缩机1的出口压力进行监护。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种
冰淇淋机，冰淇淋机配备有根据上述快速预冷的冷冻系统，用于预冷冰
淇淋浆料。其中，冰淇淋机包括储料盆11及冷冻缸12，预冷换热件3
围罩于储料盆11的外壁，制冷换热件5围罩于冷冻缸12的外壁。预冷
换热件3用于低温低压液态制冷剂与储料盆11内的冰淇淋浆料之间的
热交换，使冰淇淋浆料降温10℃以下。
在本发明中，预冷换热件3及制冷换热件5的数量为一个、两个或
两个以上，分别对应相同数量的储料盆11及冷冻缸12。特别地，在本
实施例中，预冷换热件3、储料盆11、制冷换热件5与冷冻缸12的数
量均为两个。
另外，在本发明中，预冷换热件3为盘管，优选为紫铜盘管。盘管
3包括多根支管，特别地，在本实施例中，盘管3包括八根支管，四根
支管组成第一支管组301，第一支管组301围罩于一个储料盆11的外壁，
另四根支管组成第二支管组302，第二支管组302围罩于另一个储料盆
11的外壁，其中，每组支管均缠绕四圈。
在本发明中，制冷换热件5为换热套，作为蒸发器对冷冻缸12内
的冰淇淋浆料进行凝冻。
在本实施例中，压缩机1为两匹功率的压缩机，优选为法国康泰或
KK压缩机(220V，50Hz/60Hz)，采用R22或R404A制冷剂类型。冷
凝器2为铜管翅片式冷凝器，也可选用微通道冷凝器，用于将高温高压
气态制冷剂冷凝成液态制冷剂。冷凝器2的散热面积为15m2。干燥过滤
器8按流量选用相应的合适型号，用于对制冷剂进行干燥过滤。膨胀阀
7优选为丹佛斯热力膨胀阀，用于将高温高压液态制冷剂节流为低温低
压液态制冷剂。第一控制阀4及第二控制阀6为常开型的电磁阀，分别
控制制冷回路及预冷回路的开启和关闭。
本发明的快速预冷的冷冻系统的工作过程如下：
在本实施例中，冷媒在制冷回路中的流向为：压缩机1的高压侧→
冷凝器2→干燥过滤器8→膨胀阀7→第一控制阀4→制冷换热件5→压缩
机1的低压侧，在制冷回路中，冷媒持续对冷冻缸12内的冰淇淋浆料
进行凝冻制冷。
冷媒在预冷回路中的流向为：压缩机1的高压侧→冷凝器2→干燥
过滤器8→膨胀阀7→第二控制阀6→预冷换热件3→压缩机1的低压侧，
在预冷回路中，冷媒持续对储料盆11内的冰淇淋浆料进行预冷。
当需要在短时间内将储料盆11中的冰淇淋浆料降到合适的温度，
关闭第一控制阀4，使冷媒不经过制冷换热件5，制冷回路被关闭，此
时，预冷回路正常开启，压缩机1通过预冷换热件3对储料盆11内的
冰淇淋浆料进行独立预冷，由于采用了大功率的压缩机，另外储料盆11
的外壁缠绕多组盘管3支管，增大了热交换的有效接触面积，从而大大
缩短了预冷时间，在打开预冷功能键30分钟内即可将两个储料盆11内
的浆料降温到10℃以下。在本实施例中，经试验，在38℃环境温度的
高温房中，填满储料盆11的冰淇淋浆料在35分钟内降到9.5℃。当预
冷完毕之后，关闭第二控制阀6，开启第一控制阀4，对冷冻缸内的冰
淇淋浆料进行凝冻。
需要指出的是，在本发明中，预冷换热件3也可以为换热套，还可
以是将多个储料盆11盘绕在一起的大盘管，对实施本发明并不产生实
质性影响。
本发明快速预冷的冷冻系统将预冷换热件与制冷换热件并联并利
用单个大功率压缩机对储料盆内的浆料进行独立预冷，在打开预冷功能
键30分钟内即可将两个料盆内的浆料降温到10℃以下，从而大大加快
了冰淇淋浆料的预冷速度，缩短了预冷时间。另外，本发明在储料盆的
外壁缠绕多组铜管盘管，制冷剂与储料盆之间进行热交换的有效接触面
积明显增大，增大了单位时间内的有效制冷量，从而有效提升了制冷效
率，进一步缩短了预冷时间。本发明具有结构简单、操作方便及预冷效
果佳等特点，大大缩短了储料盆内冰淇淋浆料的预冷时间，既保证了浆
料的冷藏保鲜，又大幅缩短了制糕时间，增加了冰淇淋的产量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，
凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或
直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保
护范围内。