DE1451057A1

DE1451057A1 - Plant for the production of ice cream

Info

Publication number: DE1451057A1
Application number: DE19641451057
Authority: DE
Inventors: Lowe Charles E
Original assignee: LOWE CHARLES E
Current assignee: LOWE CHARLES E
Priority date: 1964-08-29
Filing date: 1964-08-29
Publication date: 1969-05-29

Description

Anlage zur Herstellung von Eis Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein WärmetauscherkWhlsysteme und insbesondere Kälteanlagen zur Herstellung von Eis oder zur Kühlung, wobei abwechselnd eine Gefrierphase und eine Defrosterphase im Arbeitsablauf vorgesehen sind`, Automatische Anlagen zur Eisherstellung mit umkehrbaren Kältesystemen sind inzwischen weit verbreitet. Bei solchen Anlagen wird das Eis während der normalen Kälte- oder Gefrierphase derselben hergestellt, wenn kondensiertes Kältemittel in den Verdanpfer eingelassen wird. Das Eis wird dann aus dem Verdampfer w ährer d der Defroster- bzwAbtuphase aber toßen, wenn heiles, gasförmiges Kältemittel direkt vom Kompressor zum Verdampfer geleitet wird. Üblicherweise haben solche Anlagen einen Verdampf er, der eine Kältekammer aufweist, die am Ende des Gefrierzyklus große Mengen en flüssigem Kältemittel enthält. Um ein schnelles Abtauen des Eises vom Verdampfer durch heißes, gasförmiges Kältemittel zu erzielen und ein unerwünschtes Schmelzen d es Eises (im Unterschied zum eigentlichen Auflösen der Gefrierbindung zwischen dem Eis und den eisbildenden Oberflächen des Verdamf ers zu vermeiden) wurde bereits vorgeschlagen, Mittel vorzusehen die die im wesentlichen die gesamte flüssige Kältemittelmenge vom Ve rdampjfer zu Beginn des Abtauvorganges rasch abziehen und dieses Kältemittel in einem Lagerank oder einem anderen Verdampfer während des Restes des Abtauvorganges sammeln. Offenbar erhöht die Notwendigkeit socher Einrichtungen zur Behandlung des Kältemittels in dieser Weise den verwickelten Aufbau und die Kosten der Anlage und erfordert auch eine größere Kältemlttelmenge.Plant for making ice cream The present invention relates to generally heat exchanger cooling systems and, in particular, refrigeration systems for production of ice or for cooling, alternating between a freezing phase and a defrosting phase are provided in the workflow, automatic ice making equipment with reversible Refrigeration systems are now widespread. In such systems, the ice becomes produced during the normal cold or freezing phase thereof, if condensed Refrigerant is admitted into the evaporator. The ice is then out of the evaporator During the defroster or defrost phase, however, they thundered, if healthy, gaseous refrigerant is fed directly from the compressor to the evaporator. Usually have such facilities an evaporator that has a cold chamber that is at the end of the freezing cycle Contains large amounts of liquid refrigerant. To quickly thaw the ice to achieve from the evaporator by hot, gaseous refrigerant and an undesirable Melting the ice (as opposed to actually breaking the freezer bond between the ice and the ice-forming surfaces of the vaporizer) it has already been proposed to provide means which essentially cover all of it Quickly draw off the amount of liquid refrigerant from the evaporator at the start of the defrosting process and this refrigerant in a storage tank or other evaporator collect during the remainder of the defrosting process. Apparently the need increased Such facilities for treating the refrigerant in this way are involved Construction and the cost of the system and also requires a larger amount of refrigerant.

Es wurde festgestellt, daß ein wirksames und rasches Abtauen des Eises vom Verdampfer durch Beauf schlagung mit heißem gasförmigen Kältemittel auch ohne das Abführen coder Lagern des. flüssigen Kältemittels, das im Verdampf er am Ende des Ge riervorganges verbleibt, erfolgen kaue, indem heißes gasförmiges Kältemittel in die Kältekammer des Verdampfers so eingeführt wird, daß das heile gasförmige Kältemittel ine w,irksamen Wärmeaust ausch mit dem flüssigen Kältemttel über die ganze Länge der Flüssigkeitssäule gelangt und das flüssige- Kältemittel rasch verdampft oder doch genügend erwärmt, um die Gefrierbindung des Eises zu den eisbildenden Oberflächen des Verdampfers aufzuheben. Diese Anordnung ist besonders wirksam bei Verdampf ern mit geringem Volumen entsprechend, den USA-Patentschriften 3 034 310 und 3 026 686, bei welchen die Kältekammer des Verdampfers aus einer engen, ringförmigen, zwischen zwei konzentriachen Flächen vorgesehenen Kammer besteht.It has been found that effective and rapid thawing of the ice from the evaporator by applying hot gaseous refrigerant even without the discharge or storage of the liquid refrigerant that evaporates in the end The ge riervorganges remains, done chewing by hot gaseous refrigerant is introduced into the cold chamber of the evaporator so that the healthy gaseous Refrigerant ine w, effective heat exchange with the liquid refrigerant via the reaches the entire length of the liquid column and the liquid refrigerant evaporates quickly or at least heated enough to freeze the ice to form the ice To pick up surfaces of the evaporator. This arrangement is particularly effective at Low volume evaporators according to U.S. Patents 3,034,310 and 3 026 686, in which the cold chamber of the evaporator consists of a narrow, annular, chamber provided between two concentric surfaces.

Während die vorliegende Erfindung auch für das Kühlen von Flüssigkeiten, die Kühlung von Kühlräumen und dergleichen anwendbar ist betrifft sie jedoch insbesondere die automatische Herstellung von Eis. Eine Aufgabe der Erfindung besteht dabei darin, eine neuartige Anlage zur Herstellung von Eis zu schaffen, deren Arbeitsablauf einen Aufeinanderfolgenden Wechsel von Gefrier- und Abtauphasen aufweist und die eine wirtschaftliche Konstruktion darstellt sowie eine neuartige Betriebsweise besitzt.While the present invention is also applicable to the cooling of liquids, however, the cooling of cold rooms and the like is applicable in particular the automatic production of ice cream. One object of the invention consists of creating a new type of ice cream production facility, whose workflow consists of a successive alternation of freezing and defrosting phases has and which is an economical construction and a new one Operating mode owns.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuartigen Eisherstellungsanlage mit einem Wärmetauscher zur Herstellung von Eis, der wurtschaftlich konstruiert ist und eine wirksamere Verwendung des Kältemittels für die Eisherstellung mit sich bringt.Another object of the invention is to provide a novel one Ice making plant with a heat exchanger for the production of ice designed and more efficient use of the refrigerant for ice making brings with it.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neuartige Verdampferbauart für eine automatische Eisherstellungsänlage vorzusehen, die so ausgebildet ist, daß das Eis auf einer Anzahl von Oberflächen erzeugt wird, die in gegenseitigem Wärmeaustausch zu dem Kältemittel angeordnet sind, um Eis so zu erzeugen, daß das spätere Entfernen desselben vom Verdampfer erleichtert und die Entfernung des am Ende der Gefrierphase im Verdampfer befindlichen Flüssigen Kältemittels während des Abtauvorganges vermieden wird. heitere Aufgaben; Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. Darin zeigen: Fig. 'f eine schematische Übersicht einer Anlage zur Eisherstellung gemäß der-vorliegenden Erfindung Fg. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 2-2 in Figur 1 Fig. 3 einen lotrechten Schnitt durch den Verdampfer nach der Linie 3-3 in Figur 2 - Fig 4 ein Schaltbild eines elektrischen Steuerkreises, der für die vorliegende Erfindung Verwendung finden kann und Fig. 5 eine schamatische Ansicht einer abgewandelten Anlage zur Eisherstellung gemäß der Erfindung. In den Zeichnungen sind gleiche bzw. gleichartige Teile der verschiedenen Figuren und insbesondere der Ausführuhg gemäß den Figuren 1- 4 gleichen Bezugszeichen versehen.Another object of the invention is to provide a novel type of evaporator to be provided for an automatic ice-making system designed in such a way as to that the ice is created on a number of surfaces that are mutually exclusive Heat exchange to the refrigerant are arranged to produce ice so that the later removal of the same from the vaporizer facilitated and the removal of the am Liquid refrigerant in the evaporator during the end of the freezing phase the defrosting process is avoided. cheerful tasks; Advantages and features of the present invention emerge from the following explanation of exemplary embodiments based on the attached drawing. These show: FIG. 1 a schematic overview a plant for ice making according to the present invention Fg. 2 shows a horizontal section along line 2-2 in FIG. 1; FIG. 3 shows a vertical section Section through the evaporator along the line 3-3 in FIG. 2-4, a circuit diagram an electrical control circuit used for the present invention and FIG. 5 is a shamatic view of a modified plant for making ice cream according to the invention. In the drawings, the same or similar parts of the various figures and in particular the embodiment according to FIGS. 1-4 are the same Provided with reference numerals.

Die Anlage zur Herstellung von Eis gemäß den Figuren 1 - 4 umfaßt den üblichen motorgeriebenen Kompressor 10, der eine Hochdruckauslaßleitung 11 und eine Niederdruckansaugleitung 12 besitzt. Die Hochdruckauslaßleitung 11 teilt sich in zwei Abzweigungen 13 und 14, wobei die Abzweigleitung 13 zu dem Kondensator 15 und die.The plant for the production of ice according to FIGS. 1-4 comprises the conventional motor-driven compressor 10, which has a high pressure discharge line 11 and has a low pressure suction line 12. The high pressure outlet line 11 splits in two branches 13 and 14, the branch line 13 to the capacitor 15 and the.

Abzweigleitung 14 zum Verdampfer 16 'über ein Magnetventil 17 führt. Der Kondensator 15 der dargestellten Ausf ührung besteht aus eihem äußeren Tank bzw. Gehäuse, in den bzwdas ein heißes gasförmiges Kältemittel von der Einlaßleitung 13 einfließen kann, und besitzt in seinem Inneren eine Wasserschlänge, die in Verbindung mit einer äußeren Kühlwasserquelle steht, um die Hitze von dem heißen gasförmigenKältemittel abzuziehen, das dem Kondensator 15 zum Wärmetausch mit dem Wasser in der Wasserschlage zugeführt wird, damit das Kältemittel in den Flüssigzustand kondensiert. Es kann jedoch äuch*andere Form eines Kondensators der vielen verschiedenen.', a11-gemein bekannten Bauarten anstelle der besonderen, hier beschriebe-* jede nßn Ausführung verwendet werden. Eine Kondensatorauslaßleitung 18 führt von einer Stelle nahe dem unteren Ende des Kondensators 15 durch den Wärmetauscher 19, welcher in thermischer Verbindung mit der Ansaugleitung 12 des Kormpressors 10 steht. Von dort führt sie durch eine geeignete Meßeinrichtung; z. B. ein thermostatisches Ausdehnungsventil 20, zu einer Flüssigkeitszuleitung 21, die am oberen 'Ende der Kältekammer 22 des Verdampfers 16 eintritt und bis zu einer gewählten Höhe in den oberen Teil der Kammer 22 hineinragt. Dabei hat die Zuführungsleitung 21 an ihrem unteren Ende eine Auslaßöffnung. Bei einer Ausführungsform erstreckt sich die Zuführungsleitung z. B. bis etwa 29,2 cm unterhalb der Oberkante des Verdampfers und dieser besitzt eine Gesamthöhe von etwa 1 Meter.Branch line 14 leads to evaporator 16 ′ via a solenoid valve 17. The condenser 15 of the embodiment shown consists of an outer tank or housing in which or the a hot gaseous refrigerant from the inlet line 13 can flow in, and has a water snake inside that connects with an external source of cooling water to remove the heat from the hot gaseous refrigerant subtract the condenser 15 for heat exchange with the water in the water hammer is supplied so that the refrigerant is condensed into the liquid state. It can but also another form of a capacitor of the many different. ', a11-common known types instead of the special ones described here- * each nßn Execution are used. A condenser outlet line 18 leads from one point near the lower end of the condenser 15 through the heat exchanger 19, which in FIG thermal connection with the suction line 12 of the Kormpressors 10 is. From there guides them through a suitable measuring device; z. B. a thermostatic expansion valve 20, to a liquid feed line 21, which is at the top 'end of the cold chamber 22 of the Evaporator 16 enters and up to a selected height in the upper part of the chamber 22 protrudes. The feed line 21 has an outlet opening at its lower end. In one embodiment, the feed line extends, for. B. to about 29.2 cm below the upper edge of the evaporator and this has a total height of about 1 meter.

Der Verdampfer 16 kann von einer Bauart sein, wie sie in der USA-Patentschrift Nr: 3 034 310, erteilt am 15. Mai 1962, offenbart ist. Demgemäß besteht er im wesentlichen aus einem nach unten geöffneten rohrförmigen Zylinder mit radialen nach außen und innen gerichteten konzentrischen Oberflächen 23 und 24, auf denen sich das Eis bilden soll, und zwischen denen eich eine ringzylinderförmige Kältekammer 22 befindet, in die das Kältemittel durch das Ausdehnungsventil 20 mit abgemes enem Volumen zugeführt wird. An den oberen Enden der inneren und äußeren konzentrischen Verdampferflächen sind innere und äußere Sprühringe 25 und 26 .angeordnet, die von einer äußeren `quelle mit Wasser versorgt werden, um dieses auf die Verdaiipferflächen aufzusprühen und Eis zu bilden, das bis zum ' Abtauen an diesen Kühlfl;,chen angefroren bleibt. Eine Kältemitteldämpfrückleitung 27, die mit einer Einlaßöffnung 28 am oberen Ende der Kältekammer 22 des Verdampfers verbunden ist, bildet einen Teil des Kältemittel rücklaufs in dem System. Die Rückleitung 27 erstreckt sich in den oberen Teil eines Beruhigungsbehälters 29, mit dem die Ansaugleitung 12 des Kompressors 10 verbunden ist. Der in den Beruhigungsbehälter 29 ragende Teil der Ansaugleitung erstreckt sich vom Boden dieses Behälters bis in die Nähe des oberen Endes desselben, wo er eine Einlaßöffnung 30 bil-et die oberhalb der Oberfläche des flüsigen Kältemittels angeordnet ist, das sich in diesem Behälter ansammelt. Somit ist es lediglieh denn in der Dampfphase befindlichen Kältemittel möglich, durch die Einlaßöffnung 30 in die Ansaugleitung 12 zu gelangen. Eine kleine Öffnung 31 kann allerdings auch in der Wandung der Saugleitung 12 unmittelbar oberhaldes Bodens des Beruhigungsbehälters 29 für einen beschränkten Rücklauf von Öl und flüssigem Kältemittel . in dis Ansaugleitung vorgesehen werden, Wobei die Menge solcher Flüssigkeiten, die durch die Öffnung 31 gelangen kann, so beschränkt ist, daß sie indem Wärmetauscher 19 verdampft werden kann.The evaporator 16 can be of the type described in the United States patent No. 3,034,310, issued May 15, 1962 is disclosed. Accordingly, it essentially exists from a downwardly open tubular cylinder with radial outward and inwardly directed concentric surfaces 23 and 24 on which the ice forms should, and between which an annular cylinder-shaped cold chamber 22 is located, in which the refrigerant is fed through the expansion valve 20 with a measured volume will. At the top of the inner and outer concentric evaporator surfaces inner and outer spray rings 25 and 26 are arranged, which come from an external source are supplied with water in order to spray this onto the Verdaiipferflächen and To form ice that remains frozen on these cooling surfaces until defrosted. One Refrigerant vapor return line 27, which has an inlet port 28 at the top of the Cold chamber 22 of the evaporator is connected, forms part of the refrigerant return in the system. The return line 27 extends into the upper part of a Stabilization tank 29, with which the suction line 12 of the compressor 10 is connected is. That part of the suction line protruding into the calming container 29 extends from the bottom of this container to near the top of the same where it is an inlet opening 30 forms the above the surface of the liquid refrigerant is arranged, which accumulates in this container. So it is single refrigerant in the vapor phase possible through the inlet opening 30 in the suction line 12 to arrive. A small opening 31 can, however, also be in the wall of the suction line 12 immediately above the bottom of the calming tank 29 for a limited return of oil and liquid refrigerant. in dis suction line be provided, taking the amount of such fluids flowing through the opening 31 can reach, is so limited that they are evaporated in the heat exchanger 19 can.

Die Abzweigleitung 14 der Hochdruckauslaßleitung 11 des Kompressors 10, die durch ein Magnetventil 17 gesteuert Wird, endet in einer lotrechten, länglichen Injektorröhre 32, die am oberen Ende des Verdampfers 16 in die Kältekammer 22 eintritt und sich bis zu einer Ebene unmittelbar oberhalb des Bodens 33 der Kältekammer erstreckt. Die Injektorröhre 32 für das heiße gasförmige Kältemittel besitzt eine Auslaßöffnung 34 an ihrem unteren Ende und ist dazu vorgesehen, daß sie das heiße gasförmige Kältemittel zu Beginn des Abtauvorganges in das flüssige, in der he@lteham@;ier befindliche Utemittel _ einströmen läßt, wobei das gasförmige Kältemittel am Gründe der flüssigen Kältemittelmenge eingeführt wird, damit es unter gründlichem Wärmeaustausch das flüssige Kältemittel in der Höhe seiner ganzen Flüssigkeitssäule durchströmt. Durch diese Maßnahme iwird das flüss ige Kältemittel entweder sehr schnell verdampft oder in allen Niveauebenen genügend erhitzt, um die Gefrierbindung der konzentrischen Eiskörper an den Verdampferflächen 23, 24 abzutauen, so daß die Eiskörper infolge ihrer Schwerkraft in einen Eisbrecher oder eine andere übliche Behandlungseinrichtung fallen können.The branch line 14 of the high pressure outlet line 11 of the compressor 10, which is controlled by a solenoid valve 17, ends in a vertical, elongated one Injector tube 32 which enters the cold chamber 22 at the upper end of the evaporator 16 and extends to a level immediately above the bottom 33 of the cold chamber. The hot gas refrigerant injector tube 32 has an outlet port 34 at its lower end and is intended that the hot gaseous refrigerant at the beginning of the defrosting process in the liquid in the he @ lteham @; ier Utmittel _ lets flow in, the gaseous refrigerant on Reasons the amount of liquid refrigerant introduced so that it is under thorough Heat exchange the liquid refrigerant in the height of its entire liquid column flows through. As a result of this measure, the liquid refrigerant becomes either very evaporates quickly or heated sufficiently at all levels to freeze binding defrost the concentric ice on the evaporator surfaces 23, 24 so that the Ice bodies as a result of their gravity in an icebreaker or another usual Treatment facility may fall.

Da diese Einrichtung das Abtauen des Eises durch Erhitzen oder Verdampfen des in flüssiger Phase befindlichen Kältemittels im Verdampfer bewirkt, statt das flüssige Kältemittel aus dem Verdampfer abzuziehen, besteht keine Notwendigkeit dazu, irgendeinen Auslaß für flüssiges Kältemittel aus er Kältekammer 22 bzw. besondere Einrichtungen zum Entfernen des gesamten flüssigen Kältemittels aus der Kältekammer oder Einrichtungen zum Lagern des aus der Kältekammer abgezogenen flüssigen Kältemittels vorzusehen. Eine Ausbildungsform eines elektrischen Regelkreises, der dazu benutzt werden kann, um einen automatischen Betrieb der Ein-Sichtung mit aufeinanderfolgenden Gefrier- und Abtauphasen durchzuführen, ist in Figur 4 dargestellt. Hierbei befindet Sich der Kompressormotor 35 in einem parallelen zZweiagkreis 36, zwischen zwei Speiseleitungen 37, 38, wobei ein zweipoliger Hauptschalter 39 in den beiden Speiseleitungen zwischengeschaltet ist, die den Zweigkreis 36 mit den 110 Volt-Speiseleitungen verbinden, und i 'bei ein '._jf--'j'.iltersc#ialter 40 vorgesehen ist, der auf den Höhenjo f Z-- stand des Eises in dem üblichen Eissammelbehälter anspricht. Dieser Schalter 40 befindet sich in einer der Speiseleitungen des Zweigkreises 36.Since this device effects the defrosting of the ice by heating or evaporating the liquid refrigerant in the evaporator instead of withdrawing the liquid refrigerant from the evaporator, there is no need to have any outlet for liquid refrigerant from the cold chamber 22 or special means for removal of the entire liquid refrigerant from the cold chamber or to provide facilities for storing the liquid refrigerant withdrawn from the cold chamber. An embodiment of an electrical control circuit which can be used to carry out an automatic operation of the sifting with successive freezing and defrosting phases is shown in FIG. Here, the compressor motor 35 is in a parallel two-way circuit 36, between two feed lines 37, 38, with a two-pole main switch 39 interposed in the two feed lines that connect the branch circuit 36 to the 110 volt feed lines, and i 'at on'. _jf - '40 is provided j'.iltersc # ialter, the Z-- f Höhenjo on the stand of the ice in the usual Eissammelbehälter responsive. This switch 40 is located in one of the feed lines of the branch circuit 36.

Mit den Speiseleitungen 37, 38 ist ein weiterer Zweigkreis 41 verbunden, der parallel zu dem Zweigkreis 36 geschaltet ist. Dieser weitere Zweigkreis 41 weist Niederdruck und Hochdruck-Sicherheitsventile 42 und 43 sowie einen Schalter 44 für die Verfahrensstufen bzw. das Abtauen auf, die in dem Zweigkreis 41 in Serie angeordnet sind. Der Verfahrensstufenschalter 44 kann als Temperaturschalter ausgebildet sein, der auf die in der Zone des Verdampfers 16 herrschende Temperatur-anspricht, oder als Druckschalter, Zeit-Schalter oder als ein anderer bekannter Schalter für die Steuerung der Verfahrensstufen. -Er umfaßt einen bewegbaren Kontakt, der in der Gefrierphase einen ortsfesten Kontakt berührt, wie dies in Figur 4 gestrichelt dargestellt ist. Dabei schließt er einen Stromkreis für den Motor 46 einer Umwälzpumpe, die die Sprühringe 25, 26 mit Wasser beaufschlagt. In der Abtauphase berührt der bewegliche Kontakt des Verfahrensstufenschalters 44 gemäß der in Fig.4 voll ausgezogene , Linie einen anderen ortsfesten Kontakt und schließt den Stromkreis einer Spule des Magnetventils 17-und des Motors -45 für den Eisbrecher: Unter der Voraussetzung, daß die Anlage gefüllt ist und der Behälterschalter 46 sowie die Sicherheitsschalter 42 und 43 geschlossen sind' wird beim Betrieb der in den Figuren 1 - 4 gezeigten Ausführungsform, sobald der Hauptschalter 39 geschlossen ist, der Kompressormator 35 erregt, Der Verfahrensstufenschalter 44 befindet sich infolge der im Verdampfer herrschenden hohen Temperatur in der gestrichelt dargestellten Stellung und bewirkt, daß der Motor 46 der Umwälpumpe erregt wird, so daß Wasser durch die Sprühringe ' 25, 26 auf die eisbildenden Oberflächen 23,24 gesprüht wird. Die Spule des Ventils 17 wird dabei gleichzeitig entlastet, so daß das Ventil 17 in geschlossener Stellung belassen wird, wos durch die Zweigleitung 14 abgeschaltet ist.Another branch circuit 41 is connected to the feed lines 37, 38, which is connected in parallel to the branch circuit 36. This further branch circle 41 has Low pressure and high pressure safety valves 42 and 43 and a switch 44 for the process steps or defrosting, which are arranged in the branch circuit 41 in series are. The process stage switch 44 can be designed as a temperature switch, which responds to the temperature prevailing in the zone of the evaporator 16, or as a pressure switch, time switch or as another well-known switch for the Control of the process stages. -It includes a movable contact that is in the Freezing phase touches a stationary contact, as shown in dashed lines in FIG is. He closes a circuit for the motor 46 of a circulation pump, the the spray rings 25, 26 acted upon with water. During the defrosting phase, the movable one touches Contact of the process stage switch 44 according to the solid line in FIG another stationary contact and closes the circuit of a coil of the solenoid valve 17-and the motor -45 for the icebreaker: Provided that the system is filled and the container switch 46 and the safety switches 42 and 43 are closed 'is when operating the embodiment shown in Figures 1 - 4, as soon as the main switch 39 is closed, the compressor 35 energized, the process stage switch 44 is located in the evaporator as a result prevailing high temperature in the position shown in dashed lines and causes that the motor 46 of the circulation pump is energized, so that water through the spray rings '25, 26 is sprayed onto the ice-forming surfaces 23, 24. The coil of the valve 17 is relieved at the same time, so that the valve 17 is in the closed position is left, which is switched off by the branch line 14.

In dieser Verfahrensstufe wird heißes Kältemittel, das durch die Hochdruckleitung 11 vom Kompressor 10 kommt, durch die Einlaßleitung 13 in den Kondensator 15 eingeführt, wo es kondensiert und seine Wärme an das Wasser abgibt, das durch die Wasserschlage des Kondensators 15 strömt. Das kondensierte flüssige Kältemittel gelangt dann durch die Leitung 18, den Wärmetauscher 19 und das thermostatische Ausdehnungsventil 20 in die Leitung 21, die das gekühlte flüssige Kältemittel in die Kältekammer 22 des Verdampfers 16 führt. Die Verdampfung des in dem Verdampfer 16 befindlichen flüssigen Kältemittels, das nun unter niedrigem Druck steht, entzieht dem auf die konzentrischen inneren und äußeren eisbildenden Oberflächen 22-24 aufgesprühten. Wasser Wärme, so daß sich zwei Eisrühren bilden, die jeweils an den Verdampf eroberflächen angefroren sind. Das verdampfte Kältemittel wird durch eine Rückleitung 27, den Zwischenbehälter 29 und die Kompressorsaugleitung 12 zum Kompressor 10 abgezogen, wo es wieder komprimiert und-in das Sjstem zurückgeführt wird. Wenn die Steuerung des Verfahrensstufenschalters 44 einen bestimmten Zustand im Verdampfer feststellt z-. B. eine niedrige Temperatur, die sich durch die Bildung einer ausgewählten Eismenge auf den Verdampferoberflächen 23, 24 eingestellt hat, wird der Verfahrensstufenschalter 44 umgeschaltet, so daß er die in Figur 4 als ausgezogene Linie dargestellte Stellung einnimmt. Dadurch wird die Spule des Magnetventils 17 erregt und dieses geöffnet. Ferner Wird der Motor 45 des Eisbrechers eingeschaltet und der Motor 46 der Umwälzpume abgeschaltet. Die Hoehdruckleitung 11 des Kompressors 10 tritt dann mit der Kältekammer 22 unmittelbar in Verbindung, wodurch das durch die Zweigleitung 14, das Ventil 17 und die Injektorröhre 32 geführte Heiße gasförmige Kältemittel zum Boden der Kältekammer 22 geführt wird und die in der Kältekammer 22 befindliche Menge an flüssigem Kältemittel erwärmt. Das heiße gasförmige Kältemittel, das von der Äuslaßöffnung 34 der Injektorröhre 32 aufsteigt, erwärmt das flüssige Kältemittel oder verdampft dieses mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die durch das Gefrieren erfolgte Bindung der Eierähren an den Verdampferoberfläehen 23, 24 rasch zerstört wird, so daß das Eis infolge seiner Schwerkraft abgeführt werden kann, ohne daß es dabei nennenswert schmilzt.In this process stage, hot refrigerant is released through the high pressure line 11 comes from the compressor 10, introduced through the inlet line 13 into the condenser 15, where it condenses and gives off its heat to the water caused by the water hammer of the capacitor 15 flows. The condensed liquid refrigerant then passes through the line 18, the heat exchanger 19 and the thermostatic expansion valve 20 into line 21, which carries the cooled liquid refrigerant into the cold chamber 22 of the Evaporator 16 leads. The evaporation of the liquid in the evaporator 16 Refrigerant, which is now under low pressure, withdraws from the concentric ones sprayed on inner and outer ice-forming surfaces 22-24. Water heat, so that two ice stirrers are formed, each of which frozen to the surface of the evaporator are. The evaporated refrigerant is through a return line 27, the intermediate tank 29 and the compressor suction line 12 is withdrawn to the compressor 10, where it compresses again and-is returned to the system. When the control of the procedural stage switch 44 determines a certain state in the evaporator z-. B. a low temperature, which results from the formation of a selected amount of ice on the evaporator surfaces 23, 24 has set, the process stage switch 44 is switched so that he assumes the position shown in Figure 4 as a solid line. Through this the coil of the solenoid valve 17 is energized and this is opened. Furthermore, the Motor 45 of the icebreaker switched on and motor 46 of the circulating pump switched off. The high pressure line 11 of the compressor 10 then occurs directly with the cold chamber 22 in communication, whereby that through the branch line 14, the valve 17 and the injector tube 32 guided hot gaseous refrigerant is guided to the bottom of the cold chamber 22 and the amount of liquid refrigerant in the cold chamber 22 is heated. The hot gaseous refrigerant discharged from the outlet port 34 of the injector tube 32 rises, heats the liquid refrigerant or evaporates it with such Speed that the binding of the egg spikes to the Evaporator surfaces 23, 24 is quickly destroyed, so that the ice as a result of it Gravity can be removed without it melting significantly.

Ein anderes System zur Eisherstellung, das einen Verdampfer gemäß :der beschriebenen Ausführung verwendet, jedoch in einiger Hinsicht. abgewandelt ist, ist in Figur 5 dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die automatische Eisher--stellungsanlage einen motorgetriebenen Kompressor 10a, der eine Hochdruckauslaßleitung 17a besitzt, die sieh in zwei Zweigleitungen 13a und 14a aufteilt. Die Zweigleitung 13a führt zu einem Kondensator 15a und die Zweigleitung 14a zum Einlaß 50 eines Vierwegeventils 51. Eine Kondensatorauslaßleitung 18a erstreckt sich durch einen Wärmetauscher 19a und steht im Wärmeaustausch mit der Niederdruckansaugleitung 12a des Kompressors 10a. Sie geht weiter durch eine Kapillarröhre 20a oder ein thermostatisches Ausdehnungsventil bis zu einer Speiseröhre 21a, die in die im Verdampfer 16a befindliche Kältekammer 22a ragt.Another ice making system that uses an evaporator according to the design described, but in some respects. is modified, is shown in FIG. According to this embodiment, the automatic ice-making plant comprises a motor-driven compressor 10a which has a high-pressure discharge line 17a which is divided into two branch lines 13a and 14a. The branch line 13a leads to a condenser 15a and the branch line 14a leads to the inlet 50 of a four-way valve 51. A condenser outlet line 18a extends through a heat exchanger 19a and is in heat exchange with the low pressure suction line 12a of the compressor 10a. It continues through a capillary tube 20a or a thermostatic expansion valve to an esophagus 21a, which protrudes into the cold chamber 22a located in the evaporator 16a.

Der Verdampfer 16a ist genauso konstruiert wie der Verdampfer 16 der ersten Ausführungsform und umf aßt innere und äußere Sprühringe 25a und 26a, um Wasser auf seine eisbildenden Oberflächen 23a, 24a zu sprühen.The evaporator 16a is constructed in the same way as the evaporator 16 of FIG first embodiment and includes inner and outer spray rings 25a and 26a Spray water on its ice-forming surfaces 23a, 24a.

Eine Auslaßöffnung 52 des Vierwegeventils 51 ist mit der Ansaugleitung 12a des Kompressors 10a verbunden, während eine andere Auslaßöffnung 53 des Vierwegeventils mit einer Zeitung 54 verbunden ist, die ein Absperrventil 55 aufweist und sich bis zur Oberfläche eines Beruhigungsbehälters oder Sammlertanks 56 erstreckt. Der Sammlertank 56 dient dazu, nur einen kleinen Teil des Kältemittels aufzunehmen. Er ist mit der Kältekammer 22a mittels einer Verbindungsleitung 57 verbunden, die gerade bis zur Oberkante derselben reicht. Die dritte Auslaßöffnung 58 ist an zwei Zweigleitungen 59 und 60 angeschlossen, von denen jede ein Absperrventil 61 bzw. 62 besitzt und von welcher die Zweigleitung 59 ein verlängertes Endteil 63 aufweist, das eine Injektorröhre bildet, die sich nach unten im wesentlichen über die ganze Höhe der Kühlkammer 22ä erstreckt und dicht über deren Boden endet. Das Absperrventil 61 öffnet sich bei hohem Druck an der Auslaßöffnung 58 des Vierwegeventils und schließt sich bei niedrigem Druck an dieser Auslaßöffnung, während sich das Absperrventil 62 bei niedrigem Druck an der Auslaßöffnung 58 öffnet und bei Hochdruck an dieser schließt.An outlet port 52 of the four-way valve 51 is connected to the suction pipe 12a of the compressor 10a connected, while another outlet port 53 of the four-way valve is connected to a newspaper 54, which has a shut-off valve 55 and is up extends to the surface of a calming tank or collector tank 56. The collector tank 56 serves to take up only a small part of the refrigerant. He's with the Cold chamber 22a connected by means of a connecting line 57 that extends straight up to Upper edge of the same is enough. The third outlet port 58 is on two branch lines 59 and 60 connected, each of which has a shut-off valve 61 or 62 and of which the branch line 59 has an extended end portion 63 which forms an injector tube which extends downward substantially over extends the full height of the cooling chamber 22a and ends just above the bottom thereof. That Shut-off valve 61 opens at high pressure at outlet port 58 of the four-way valve and closes at this outlet opening at low pressure, while the Shut-off valve 62 opens at low pressure at outlet port 58 and opens at high pressure at this one closes.

Während der normalen Eisherstellungs- oder Gefrierphase ist, das Ventilgleid 64 des Verwegeventils 51 so eingestellt, daß es auf das Steuerventil 65 anspricht, um die Auslaßöffnung 58 mit der Auslaßöffnung 52 zu verbinden, die an die Saugseite des Kompressors 10a angeschlossen ist. Während die Hochdruckseite des Kompressors 10a über die Zweigleitung 14a und den Einlau 50 des Vierwegeventils 51 mit dem Innern des Gehäuses des Vierwegeventils 51 sowie der Auslaßöffnung 53 verbünden ist, verhindert das auf Hochdruck ansprechende Absperrventil 55 an der Auslaßöffnung 53, daß heißes gasförmiges Kältemittel durch die Leitung 54 zum Sammlertank 56 gelangt. Heißes gasförmiges Kältemittel wird allerdings durch die Zweigleitung 13.a zum Kondensator 1`5a geleitet, wo es verflüssigt wird und durch die Zeitung 18a, den Wärmetauscher 1-9a und das Kapillarröhr 20a zur Speiseröhre 21a geführt wird, durch welche es in die Kältekammer 22a eintritt: Das verdampfte, in der Kältekammer 22a befindliche Kältemittel wird durch das Absperrventil 62, die Zweigleitung 60 und die Auslaßöffnung 58 des Vierwegeventils zur Saugleitung 12a und dem Kompressor 10a abgezogen. Wenn die Fühlröhre, Steuerröhre oder andere Zustandsfühleinrichtung am Verdampfer 16a auf die Ansammlung einer gewünschten Eismenge anspricht, wird das Steuerventil 65 dazu angeregt, die Stellung des Ventilgliedes 64 des Vierwegeventils 51 in die umgekehrte Stellung zu bringen, so daß die Auslaßöffnung 52 mit der Auslaßöffnung 53 verbunden wird. Daraufhin strömt heißes gasförmiges Kältemittel unter hohem Druck vom Kompressor 10a kommend durch die Leitung 11a,die Zweigleitung 14a und die Einlaßöffnung 50 in das Innere des Vierwegeventils 51 und von dort durch die Auslaßöffnung 58, die Zweigleitung 59, das Absperrventil 61 und das Rohr 63 zum Bodenbereich der Kältekammer 22a, wo es das flüssige, in der Kältekammer 22a befindliche Kältemittel genügend aufwärmt, um das Abfallen des Eises von den eisbildenden Oberflächen 23a, 24a des Verdampfers 16a unter der Wirkung der eigenen Schwerkraft zu veranlassen, wonach dann die Steuermittel das System wieder auf die Gefrierphase umschalten.During the normal ice making or freezing phase, the valve gate is 64 of the Wegeventils 51 adjusted so that it responds to the control valve 65, to connect the outlet port 58 to the outlet port 52, which is on the suction side of the compressor 10a is connected. While the high pressure side of the compressor 10a via the branch line 14a and the inlet 50 of the four-way valve 51 with the interior of the housing of the four-way valve 51 and the outlet port 53 is connected, prevented the high pressure responsive shut-off valve 55 at the outlet port 53 that hot Gaseous refrigerant passes through line 54 to collector tank 56. Hot However, gaseous refrigerant is passed through the branch line 13.a to the condenser 1`5a, where it is liquefied, and through the newspaper 18a, the heat exchanger 1-9a and the capillary tube 20a to the esophagus 21a through which it enters the cold chamber 22a: That evaporated in the cold chamber The refrigerant located in 22a is released through the shut-off valve 62, the branch line 60 and the outlet port 58 of the four-way valve to the suction line 12a and the compressor 10a deducted. When the feeler tube, control tube or other state sensing device responds to the accumulation of a desired amount of ice at the evaporator 16a the control valve 65 is stimulated to adjust the position of the valve member 64 of the four-way valve 51 to bring in the reverse position, so that the outlet port 52 with the outlet port 53 is connected. Hot gaseous refrigerant then flows under high pressure coming from compressor 10a through line 11a, branch line 14a and the inlet port 50 into the interior of the four-way valve 51 and from there through the outlet opening 58, the branch line 59, the shut-off valve 61 and the pipe 63 to the bottom of the cold chamber 22a, where the liquid refrigerant in the cold chamber 22a is sufficient warms up to prevent the ice from falling off the ice-forming surfaces 23a, 24a of the To cause evaporator 16a under the action of its own gravity, after which then the control means switch the system back to the freezing phase.

Die Zweigleitung 60 ist während des Abtauens infolge des Schließens des Absperrventils 62, das auf hohen Druck an der Auslaßöffnung 58 anspricht, geschlossen, und der Sammlertank 56 ist mit der Saugleitung 12a zum Kompressor 10a durch Verbindung der Auslaßöffnungen ' 52 und 53 des Vierwegeventils 51 verbunden. Das heiße gasförmige Kältemittel wird in die Kältekammer 22a am Boden des Verdampfers 16a eingeführt, während sich der Einlaß des Verbindungsrohres 57 am oberen Ende der Kältekammer 22a befindet so daß nur ein geringer Anteil des Kältemittels, und zwar, wenn überhaupt, nur wenige Gramm, zum Sammlertank 56 gelangen kann.The branch line 60 is during defrost due to closure the shut-off valve 62, which responds to high pressure at the outlet port 58, is closed, and the header tank 56 is connected to the suction pipe 12a to the compressor 10a through communication the outlet ports' 52 and 53 of the four-way valve 51 connected. The hot gaseous Refrigerant is in the cold chamber 22a at the bottom of the evaporator 16a introduced, while the inlet of the connecting pipe 57 is at the upper end of the cold chamber 22a is located so that only a small proportion of the refrigerant, if at all, only a few grams can get to the collector tank 56.

Bei dieser Bauart wird eine Verschleppung von irgendwelchem flüssigen Kältemittel von der kältekammer 22a durch die Ansaugleitung 1-2a zum Kompressor 10a vermieden und ein wirksamer Betrieb der Anlage in der Gefrier- und Abtauphase erzielt. Der automatisch arbeitende elektrische Steuerkreis kann für die Anlage im Prinzip ähnlich sein wie derjenige naeh Figur 4, der in Verbindung mit der Anlage nach den Figuren 1 - 3 benutzt wird.With this design there is a carryover of any liquid Refrigerant from the cold chamber 22a through the suction pipe 1-2a to the compressor 10a avoided and effective operation of the system in the freezing and defrosting phases achieved. The automatically working electrical control circuit can be used for the system in principle be similar to the one shown in Figure 4, in connection with the system according to Figures 1-3 is used.

Während nur zweibevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung besonders dargestellt und beschrieben sind, ist es offensichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens vielfältige Abwandlungen vorgenommen werden können. Beispießweise können, wenn eine größere Verdampferkapazität gewünscht wird, statt eines Verdampfers deren zwei oder drei der gleichen Bauart wie beschrieben verwendet und parallel in den Kreislauf zwischen den Kondensator und den Zwischenbehälter oder-Sammler geschaltet werden.While only two preferred embodiments of the present invention particularly illustrated and described, it is evident that in the context the inventive concept various modifications can be made. For example can, if a larger evaporator capacity is desired, instead of an evaporator whose two or three of the same type as described are used and in parallel in the circuit between the condenser and the intermediate container or collector be switched.

Claims

Claims 1. Plant for the production of ice with a compressor for conveying hot gaseous refrigerant to a condenser, from which the liquid refrigerant flows to an evaporator, which consists of a vertical, tubular cylindrical body with double walls, one through an annular Enclose the bottom closed-off cold chamber for receiving the refrigerant and at its upper end have internal and external devices for spraying water onto the double walls acting as egg-forming surfaces, because a line (10, 10a) is connected to the pressure side of the compressor (10, 10a). 11, 11a) is connected for hot gaseous refrigerant, which ends in an injector pipe (32, 63) that is open at the bottom and extends from above to near the bottom (33) of the cold chamber (22, 22a) and is passed through a control valve (17, 65) It can be closed that on the suction side of the compressor (10, 10a) an end at the upper end of the cold chamber (22, 22a) End return line (27, 60, 57) for evaporated refrigerant is connected and that a control and regulating device (40-44) is provided which opens the control valve (17, 65) at intervals to trigger the defrosting phase and at the beginning of the freezing phase closes. -2. System according to Claim 1, characterized in that a calming tank (29, 56) for separating the refrigerant which has condensed in the meantime from the gaseous refrigerant is switched on in the return line (27, 57) for the refrigerant to the compressor (10, 10a). 3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the condenser (15, 15a) to the evaporator (16, 16a) leading supply line (18, 18a) for liquid refrigerant from the upper end of the cold chamber (22, 22a) in this only protrudes a short distance. 4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that valves (61, 62) are provided which connect the cold chamber (22a) with the suction side (12ä) of the compressor (10a) and the connection with it in the freezing phase Interrupt the pressure side (11a), and that means (64) are provided which separate the cold chamber (22a) from the suction side (12a) of the compressor (10a) during the defrosting process, as well as valves (519 55) which connect the suction line ( 12a) control with the calming tank (56) so that it is opened during defrosting in order to lower the pressure in the calming tank (56) and allow further supply of refrigerant from the cold chamber (22a) into the conditioning tank (56). 5. Plant according to claim 4, characterized in that a four-way valve (51) is provided, the inlet side (50) of which is connected to the pressure line (11a) of the compressor (10a) and its outlet openings (52, 53, 58) to the suction side (12a) of the compressor (10a), are connected to the return line (54) from the calming tank (56) and to a line (5g) which is divided into two branch lines (60, 63), one of which is the feed line (63) for hot, gaseous refrigerant into the. Is the cold chamber (22a) and the other forms the return line (60) for refrigerant vapor from the refrigerant chamber (22a), both branch lines (h0, 63) being provided with pressure-sensitive, oppositely operating valves (61, 62), and that a control valve ( 65) is provided for the four-way valve (51), the valve body (64) of which is the return line (54) from the calming tank (56) or the return line (60) from the cold chamber (22a) with the suction line (12a) of the compressor (10a) connects.