WO1995024596A1 - Automatic machine for producing flake ice - Google Patents

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WO1995024596A1
WO1995024596A1 PCT/DE1995/000316 DE9500316W WO9524596A1 WO 1995024596 A1 WO1995024596 A1 WO 1995024596A1 DE 9500316 W DE9500316 W DE 9500316W WO 9524596 A1 WO9524596 A1 WO 9524596A1
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WO
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evaporator
refrigerant
channel
flake ice
ice machine
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Application number
PCT/DE1995/000316
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German (de)
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Inventor
Joachim Schill
Original Assignee
Maja Maschinenfabrik Hermann Schill Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maja Maschinenfabrik Hermann Schill Gmbh filed Critical Maja Maschinenfabrik Hermann Schill Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00—Producing ice
    • F25C1/12—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs
    • F25C1/14—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs to form thin sheets which are removed by scraping or wedging, e.g. in the form of flakes
    • F25C1/142—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs to form thin sheets which are removed by scraping or wedging, e.g. in the form of flakes from the outer walls of cooled bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F5/00—Elements specially adapted for movement
    • F28F5/02—Rotary drums or rollers

Definitions

  • the invention is based on a flake ice machine according to the preamble of the main claim.
  • the channel for conducting refrigerant runs on the surface of the jacket of the evaporator body, which is usually made of plastic.
  • the evaporator jacket which is typically made of metal, surrounds the evaporator body and covers the channel incorporated in the evaporator body, which is referred to as the refrigerant channel. Since the Evaporator jacket is not provided with a profile on the side facing the body, the refrigerant channel has a U-shaped cross section in most known cases.
  • the area of the evaporator jacket, which covers the refrigerant channel and through which the refrigerant thus flows, is not particularly large.
  • the size of the surface has a decisive influence on the temperature distribution on the outer surface of the evaporator roller on which the ice layer forms. In the case of a relatively small area, cooling by the refrigerant is not used optimally.
  • the temperature distribution on the outside of the evaporator jacket is not homogeneous, since the temperature distribution given by the arrangement of the refrigerant channel on the inner surface of the evaporator jacket facing the evaporator body is discreet and, due to heat conduction in the evaporator jacket, only changes into a constant, homogeneous distribution.
  • the transition from discrete to continuous homogeneous distribution depends on the thickness of the evaporator jacket.
  • a homogeneous temperature distribution on the surface of the evaporator roller is a prerequisite for the formation of a uniform layer of ice on the evaporator roller.
  • the temperature directly on the outer surface of the evaporator roller is higher than directly at the refrigerant channel due to losses in the heat conduction by a value dependent on the material of the evaporator body and the evaporator jacket. This allows the cooling of the by the arrangement of the refrigerant channel in the evaporator body
  • REPLACEMENT LEAF Evaporator roller is not used optimally by the refrigerant. Losses occur.
  • the evaporator roller of the flake ice machine according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the refrigerant channel for conducting the refrigerant runs in the evaporator jacket.
  • the area in the evaporator jacket over which the refrigerant flows is significantly increased compared to the corresponding area in known evaporator rollers, which has the consequence that the cooling of the evaporator jacket is optimized and thus a higher ice output is achieved.
  • the inventive arrangement of the refrigerant channel also makes it approximately homogeneous
  • the refrigerant channel is arranged directly below the surface of the evaporator roller and runs in the radial direction as far as possible outside. Losses that occur in the heat conduction between the refrigerant channel and the outer surface of the evaporator roller are minimized by the small distance between the channel and the outer surface.
  • the production of an evaporator jacket with a refrigerant channel is possible in a simple manner.
  • the channel open towards the evaporator body is shaped during the manufacture of the evaporator jacket - for example using the metal casting process - or is subsequently incorporated into the jacket.
  • the refrigerant channel in the evaporator jacket runs like a screw. Thanks to this channel, the refrigerant flows through as large an area of the evaporator jacket as possible.
  • the refrigerant channel runs in a parallel manner in each case in planes perpendicular to the axis of rotation of the evaporator roller, two adjacent sections being connected to one another. This makes it possible for the refrigerant channel to be guided over the entire evaporator jacket and, in particular, for refrigerant to also flow through the end regions of the evaporator roller.
  • the supply channel and the discharge channel open directly into the refrigerant channel.
  • the cross section of the supply channel and the discharge channel are adapted to the cross section of the refrigerant channel in the transition region. There is no need for special seals or connecting pieces in the transition area.
  • the supply channel and the discharge channel are arranged in opposite end regions of the evaporator roller, so that the coolant flows through the entire refrigerant channel from one end region of the evaporator roller to the other before it is discharged through the discharge channel.
  • the feed channel and the discharge channel are arranged in the same end region of the evaporator roller.
  • the cross section of the refrigerant channel is U-shaped with a semi-circular bottom section and parallel side walls.
  • This type of duct is particularly easy to manufacture, has a large surface area and enables the refrigerant to flow evenly in the refrigerant duct.
  • the cross section of the refrigerant channel is rectangular. This means that the refrigerant channel has an even larger surface area than a channel with a U-shaped cross section if all other parameters such as the diameter of the roller, the distance between the turns of the channel and the width and depth of the channel are the same.
  • Other cross sections for example triangular, pentagonal, hexagonal, etc., are also possible.
  • the evaporator jacket has a system of a plurality of refrigerant channels for conveying refrigerant.
  • the length of a channel from the supply channel to the discharge channel is shortened, the length of time the refrigerant stays in the evaporator roller and thus the temperature of the Refrigerant increases less strongly while passing through the refrigerant duct with the same efficiency than with a longer refrigerant duct.
  • the flow resistance is reduced, which means that a lower pressure is sufficient for the uniform flow of the refrigerant. This system enables particularly effective cooling of the roller.
  • each of the refrigerant channels of the system extends from one end region of the evaporator roller to the other and is parallel to the other refrigerant channels.
  • the screw-like channels are arranged so that adjacent turns belong to different channels.
  • the refrigerant channels each run only in one part of the evaporator jacket, as seen in the longitudinal direction of the evaporator roller. This is another way of arranging a system of refrigerant channels in the evaporator roller.
  • each refrigerant channel of the channel system there is a separate supply channel for each refrigerant channel of the channel system.
  • the supply channels can be arranged in different end regions of the evaporator roller, so that the refrigerant flows through the channels from both sides of the evaporator roller and the flow direction is different in adjacent channels. In this way, a particularly uniform cooling of the roller is achieved.
  • the evaporator body is against the evaporator jacket by an O-ring in each of the two end regions Evaporator roller sealed.
  • a very good seal is achieved in a simple and inexpensive manner.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a flake ice machine according to the invention, the evaporator roller of which has a system of several refrigerant channels,
  • Fig. 1 shows a flake ice machine according to the invention with an evaporator roller 1, which is rotatably arranged in a container 2 on a shaft 3 and immersed in water 5 up to a level 4.
  • evaporator roller 1 By rotating the evaporator roller 1, it is wetted with water. Due to the cooling effect of the refrigerant flowing through the refrigerant channel 6 of the evaporator roller 1, a thin layer of ice forms on the lateral surface 7 of the evaporator roller 1, especially after it emerges from the water, which layer is detached from the lateral surface with the aid of a fixed ice scraper (not shown in the drawing) and likewise Not shown collection container is supplied.
  • the evaporator roller 1 essentially consists of an evaporator body 8 and an evaporator jacket 9.
  • the refrigerant channel 6 runs in the form of windings of a screw for guiding the refrigerant.
  • the shaft 3 has an axial bore 12 into which both the feed channel 13, which runs radially in the evaporator body 8, and the discharge channel, which likewise runs radially, open. In Fig. 1 only the feed channel 13 can be seen.
  • the refrigerant is fed to the refrigerant channel 6 and discharged again via the feed and discharge channel.
  • evaporator jacket 9 is shown in longitudinal section. Since the evaporator body 8 in this illustration
  • the refrigerant channel 6 has a U-shaped cross section.
  • the bottom section 15 facing the lateral surface 7 of the evaporator roller 1 is round, the side walls 16 facing the shaft are parallel.
  • An O-ring is inserted into the annular groove 17, which ensures that the evaporator body 8 and the evaporator jacket 9 are sufficiently sealed from one another.
  • Fig. 3 shows the evaporator roller 1 in cross section.
  • the refrigerant channel 6 is drawn in a greatly simplified manner, since a spatial representation of a revolution of the helical turns 11 of the refrigerant channel could confuse the viewer.
  • the supply duct 13 of the refrigerant running radially in the evaporator body 8 and the axial bore 12 in the shaft 3 can be seen.
  • the supply duct 13 has a round cross section, its diameter corresponds to the height of the refrigerant duct 6. The same applies to the discharge duct.
  • FIG. 4 shows a flake ice machine, the evaporator roller 18 of which is equipped with a system of two screw-like refrigerant channels 19, 20. Both channels extend over the entire roller.
  • the supply channels 21, 22 and the discharge channels 23, 24 are arranged for both refrigerant channels 19, 20 on the same side of the roller 18. It is also possible to arrange them on different sides of the roller.
  • FIG. 5 shows a further possibility of arranging a system of refrigerant channels in an evaporator roller 25.
  • Each of the two refrigerant channels 26, 27 shown runs in each case only in a section of the evaporator roller 25.
  • the refrigerant is supplied and discharged for both channels 26, 27 from the same side of the Roller 25 from over axial
  • the two refrigerant channels 37, 38 run helically in the evaporator jacket, as in FIG. 5, but the arrangement of the supply and discharge channels 39, 40 and 41, 42 and the axial bores 43, 44 is different .
  • the supply of the refrigerant into the refrigerant channels 37, 38 takes place in both channels in the middle of the evaporator roller 36.
  • the refrigerant is transported via the axial bore 43 to the center of the evaporator roller 36 and via the two feed channels 39, 40 into the refrigerant channels 37, 38 headed.
  • the refrigerant flows in both refrigerant channels 37, 38 in the end regions of the evaporator roller 36 into the discharge channels 41, 42.
  • the axially running bore 44 is partially covered by the bore 43 in the drawing.

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Abstract

An automatic machine for producing flake ice has an evaporator roll (1) rotated by a motor (10) and made up of an evaporator body (8) and an evaporator jacket (9). The refrigerant guiding channel (6) is arranged in the evaporator jacket (9).

Description

ScherbeneisautomatFlake ice machine
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Scherbeneisautomat nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a flake ice machine according to the preamble of the main claim.
Mit derartigen Scherbeneisautomaten wird verhältnismäßig dünnes Scherbeneis zur Frischhaltung von Nahrungsmitteln und zur Wurstherstellung in der Fleischerbranche erzeugt.With such flake ice machines, relatively thin flake ice is produced for keeping food fresh and for making sausages in the butcher industry.
Bei einem bekannten Scherbeneisautomat der gattungsgemäßen Art verläuft der Kanal zur Leitung von Kältemittel an der Oberfläche des Mantels des meist aus Kunststoff gefertigten Verdampferkörpers. Der Verdampfermantel, der typischerweise aus Metall hergestellt ist, umgibt den Verdampferkörper und deckt den in den Verdampferkörper eingearbeiteten Kanal, welcher als Kältemittelkanal bezeichnet wird ab. Da der Verdampfermantel auf der dem Körper zugewandten Seite nicht mit einem Profil versehen ist, weist der Kältemittelkanal in den meisten bekannten Fällen einen U-förmigen Querschnitt auf.In a known flake ice machine of the generic type, the channel for conducting refrigerant runs on the surface of the jacket of the evaporator body, which is usually made of plastic. The evaporator jacket, which is typically made of metal, surrounds the evaporator body and covers the channel incorporated in the evaporator body, which is referred to as the refrigerant channel. Since the Evaporator jacket is not provided with a profile on the side facing the body, the refrigerant channel has a U-shaped cross section in most known cases.
Als nachteilig erweist sich, daß die Fläche des Verdampfermantels, die den Kältemittelkanal abdeckt und über die somit das Kältemittel fließt, nicht besonders groß ist. Die Größe der Fläche beeinflußt die Temperaturverteilung auf der Außenfläche der Verdampferwalze, auf der sich die Eisschicht bildet, ganz entscheidend. Bei einer verhältnismäßig kleinen Fläche wird die Abkühlung durch das Kältemittel nicht optimal genutzt.It turns out to be disadvantageous that the area of the evaporator jacket, which covers the refrigerant channel and through which the refrigerant thus flows, is not particularly large. The size of the surface has a decisive influence on the temperature distribution on the outer surface of the evaporator roller on which the ice layer forms. In the case of a relatively small area, cooling by the refrigerant is not used optimally.
Je nach Dicke des Verdampfermantels ist die Temperaturverteilung auf der Außenseite des Verdampfermantels nicht homogen, da die durch die Anordnung des Kältemittelkanals auf der dem Verdampferkörper zugewandten Innenfläche des Verdampfermantels vorgegebene Temperaturverteilung diskret ist und durch Wärmeleitung im Verdampfermantel erst in eine stetige homogene Verteilung übergeht. Der Übergang von der diskreten zur stetigen homogenen Verteilung hängt von der Dicke des Verdampfermantels ab. Eine homogene Temperaturverteilung auf der Oberfläche der Verdampferwalze ist Vorraussetzung für das Entstehen einer gleichmäßigen Eisschicht auf der Verdampferwalze.Depending on the thickness of the evaporator jacket, the temperature distribution on the outside of the evaporator jacket is not homogeneous, since the temperature distribution given by the arrangement of the refrigerant channel on the inner surface of the evaporator jacket facing the evaporator body is discreet and, due to heat conduction in the evaporator jacket, only changes into a constant, homogeneous distribution. The transition from discrete to continuous homogeneous distribution depends on the thickness of the evaporator jacket. A homogeneous temperature distribution on the surface of the evaporator roller is a prerequisite for the formation of a uniform layer of ice on the evaporator roller.
Die Temperatur direkt an der Außenfläche der Verdampferwalze ist auf Grund von Verlusten bei der Wärmeleitung um einen vom Material des Verdampferkörpers und des Verdampfermantels abhängigen Wert höher als direkt am Kältemittelkanal. Damit kann durch die Anordnung des Kältemittelkanals im Verdampferkörper die Abkühlung derThe temperature directly on the outer surface of the evaporator roller is higher than directly at the refrigerant channel due to losses in the heat conduction by a value dependent on the material of the evaporator body and the evaporator jacket. This allows the cooling of the by the arrangement of the refrigerant channel in the evaporator body
ERSATZBLATT Verdampferwalze durch das Kältemittel nicht optimal ausgenutzt werden. Es treten Verluste auf.REPLACEMENT LEAF Evaporator roller is not used optimally by the refrigerant. Losses occur.
Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages
Demgegenüber weist die Verdampferwalze des erfindungsgemäßen Scherbeneisautomaten mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs den Vorteil auf, daß der Kältemittelkanal zur Leitung des Kältemittels im Verdampfermantel verläuft. Damit ist die Fläche im Verdampfermantel, über die das Kältemittel fließt, gegenüber der entsprechenden Fläche bei bekannten Verdampferwalzen wesentlich vergrößert, was zur Folge hat, daß die Abkühlung des Verdampfermantels optimiert und somit eine höhere Eisleistung erreicht wird.In contrast, the evaporator roller of the flake ice machine according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the refrigerant channel for conducting the refrigerant runs in the evaporator jacket. Thus, the area in the evaporator jacket over which the refrigerant flows is significantly increased compared to the corresponding area in known evaporator rollers, which has the consequence that the cooling of the evaporator jacket is optimized and thus a higher ice output is achieved.
Durch die .erfindungsgemäße Anordnung des Kältemittelkanals wird außerdem eine annähernd homogeneThe inventive arrangement of the refrigerant channel also makes it approximately homogeneous
Temperaturverteilung auf der Oberfläche der Verdampferwalze erzielt.Temperature distribution achieved on the surface of the evaporator roller.
Je nach Restwandstärke des Verdampfermantels, die der Distanz zwischen der Außenfläche des Verdampfermantels und dem Kältemittelkanal entspricht, ist der Kältemittelkanal unmittelbar unter der Oberfläche der Verdampferwalze angeordnet und verläuft in radialer Richtung soweit außen wie möglich. Verluste, die bei der Wärmeleitung zwischen dem Kältemittelkanal und der Außenfläche der Verdampferwalze auftreten, werden durch die geringe Distanz zwischen Kanal und Außenfläche minimiert. Bei gleichem Kältemittel wird auf Grund der verbesserten Anordnung des Kältemittelkanals zur Abkühlung der Verdampferwalze auf eine bestimmte Temperatur weniger Energie benötigt als bei vergleichbaren bekannten Walzen. Die verbesserte Anordnung des Kanals führt damit sowohl zu Energie- als auch zu Kosteneinsparung.Depending on the remaining wall thickness of the evaporator jacket, which corresponds to the distance between the outer surface of the evaporator jacket and the refrigerant channel, the refrigerant channel is arranged directly below the surface of the evaporator roller and runs in the radial direction as far as possible outside. Losses that occur in the heat conduction between the refrigerant channel and the outer surface of the evaporator roller are minimized by the small distance between the channel and the outer surface. With the same refrigerant, due to the improved arrangement of the refrigerant channel for cooling the evaporator roller to a certain temperature, less energy is required than in comparable known rollers. The improved arrangement of the channel thus leads to both energy and cost savings.
Die Herstellung eines Verdampfermantels mit Kältemittelkanal ist auf einfache Art und Weise möglich. Der zum Verdampferkörper hin offene Kanal wird bei der Herstellung des Verdampfermantels - zum Beispiel im Metallgußverfahren - geformt oder aber nachträglich in den Mantel eingearbeitet.The production of an evaporator jacket with a refrigerant channel is possible in a simple manner. The channel open towards the evaporator body is shaped during the manufacture of the evaporator jacket - for example using the metal casting process - or is subsequently incorporated into the jacket.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft der Kältemittelkanal im Verdampfermantel schraubenartig. Dank dieses Kanalverlaufs wird ein möglichst großer Bereich des Verdampfermantels vom Kältemittel durchflössen.According to an advantageous embodiment of the invention, the refrigerant channel in the evaporator jacket runs like a screw. Thanks to this channel, the refrigerant flows through as large an area of the evaporator jacket as possible.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verl au fe n - z u ei n ander p arall ele A b s c hn i tte de s Kältemittelkanals jeweils in zur Rotationsachse der Verdampferwalze senkrechten Ebenen , wobei je zwei benachbarte Abschnitte miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht, daß der Kältemittelkanal über den gesamten Verdampfermantel geführt werden kann und insbesondere die Endbereiche der Verdampferwalze auch von Kältemittel durchflössen sind.According to a further advantageous embodiment of the invention, the refrigerant channel runs in a parallel manner in each case in planes perpendicular to the axis of rotation of the evaporator roller, two adjacent sections being connected to one another. This makes it possible for the refrigerant channel to be guided over the entire evaporator jacket and, in particular, for refrigerant to also flow through the end regions of the evaporator roller.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung münden der Zufuhrkanal und der Ableitkanal direkt in den Kältemittelkanal. Außerdem sind im Übergangsbereich der Querschnitt des Zufuhrkanals und des Ableitkanals an den Querschnitt des Kältemittelkanals angepaßt. Auf spezielle Dichtungen oder Verbindungsstücke im Übergangsbereich kann verzichtet werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Zufuhrkanal und der Ableitkanal in einander abgewandten Endbereichen der Verdampferwalze angeordnet, so daß das Kühlmittel einmal durch den gesamten Kältemittelkanal von einem Endbereich der Verdampferwalze zum anderen fließt, bevor es durch den Ableitkanal abgeleitet wird.According to a further advantageous embodiment of the invention, the supply channel and the discharge channel open directly into the refrigerant channel. In addition, the cross section of the supply channel and the discharge channel are adapted to the cross section of the refrigerant channel in the transition region. There is no need for special seals or connecting pieces in the transition area. According to a further advantageous embodiment of the invention, the supply channel and the discharge channel are arranged in opposite end regions of the evaporator roller, so that the coolant flows through the entire refrigerant channel from one end region of the evaporator roller to the other before it is discharged through the discharge channel.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Zufuhrkanal und der Ableitkanal in demselben Endbereich der Verdampferwalze angeordnet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the feed channel and the discharge channel are arranged in the same end region of the evaporator roller.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Querschnitt des Kältemittelkanals U-förmig mit einem h al bkrei sförmi ge n B oden ab sc hnitt u nd parall elen Seitenwänden. Diese Art von Kanal ist besonders leicht herzustellen, hat eine große Oberfläche und ermöglicht eine gleichmäßiges Strömen des Kältemittels im Kältemittelkanal.According to a further advantageous embodiment of the invention, the cross section of the refrigerant channel is U-shaped with a semi-circular bottom section and parallel side walls. This type of duct is particularly easy to manufacture, has a large surface area and enables the refrigerant to flow evenly in the refrigerant duct.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Querschnitt des Kältemittelkanals rechteckig. Damit hat der Kältemittelkanal eine noch größere Oberfläche als ein Kanal mit einem U-förmigen Querschnitt, wenn alle übrigen Parameter wie Durchmesser der Walze, Abstand der Windungen des Kanals sowie Breite und Tiefe des Kanals gleich sind. Es sind auch noch andere Querschnitte zum Beispiel drei-, fünf-, sechseckige, etc. möglich.According to a further advantageous embodiment of the invention, the cross section of the refrigerant channel is rectangular. This means that the refrigerant channel has an even larger surface area than a channel with a U-shaped cross section if all other parameters such as the diameter of the roller, the distance between the turns of the channel and the width and depth of the channel are the same. Other cross sections, for example triangular, pentagonal, hexagonal, etc., are also possible.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Verdampfermantel ein S ystem von mehreren Kältemittelkanälen zur Leitung von Kältemittel auf. Auf diese Weise wird die Länge eines Kanals vom Zufuhrkanal bis zum Ableitkanal verkürzt, die Verweildauer des Kältemittels in der Verdampferwalze reduziert und damit die Temperatur des Kältemittels während des Passierens des Kältemittelkanals bei gleichem Wirkungsgrad weniger stark erhöht als bei einem läng ere n Käl temi tte lkan al . Außerdem w ird der Durchflußwiderstand reduziert, was dazu führt, daß ein geringerer Druck für den gleichmäßigen Durchfluß des Kältemittels ausreichend ist. Damit ermöglicht dieses System eine besonders effektive Kühlung der Walze.According to a further advantageous embodiment of the invention, the evaporator jacket has a system of a plurality of refrigerant channels for conveying refrigerant. In this way, the length of a channel from the supply channel to the discharge channel is shortened, the length of time the refrigerant stays in the evaporator roller and thus the temperature of the Refrigerant increases less strongly while passing through the refrigerant duct with the same efficiency than with a longer refrigerant duct. In addition, the flow resistance is reduced, which means that a lower pressure is sufficient for the uniform flow of the refrigerant. This system enables particularly effective cooling of the roller.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich jeder der Kältemittelkanäle des Systems von einem Endbereich der Verdampferwalze bis zum anderen und ist zu den anderen Kältemittelkanälen parallel. Die schraubenartig verlaufenden Kanäle sind so angeordnet, daß benachbarte Windungen zu unterschiedlichen Kanälen gehören.According to a further advantageous embodiment of the invention, each of the refrigerant channels of the system extends from one end region of the evaporator roller to the other and is parallel to the other refrigerant channels. The screw-like channels are arranged so that adjacent turns belong to different channels.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Kältemittelkanäle jeweils nur in einem, in Längsrichtung der Verdampferwalze gesehen, Teil des Verdampfermantels. Hierbei handelt es sich um eine weitere Möglichkeit, ein System von Kältemittelkanälen in der Verdampferwalze anzuordnen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the refrigerant channels each run only in one part of the evaporator jacket, as seen in the longitudinal direction of the evaporator roller. This is another way of arranging a system of refrigerant channels in the evaporator roller.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gibt es zu jedem Kältemittelkanal des Kanalsystems einen gesonderten Zufuhrkanal. Die Zufuhrkanäle können in unterschiedlichen Endbereichen der Verdampferwalze angeordnet sein, so daß das Kältemittel von beiden Seiten der Verdampferwalze die Kanäle durchfließt und in benachbarten Kanälen die Durchflußrichtung unterschiedlich ist. Auf diese Weise wird eine besonders gleichmäßige Kühlung der Walze erzielt.According to a further advantageous embodiment of the invention, there is a separate supply channel for each refrigerant channel of the channel system. The supply channels can be arranged in different end regions of the evaporator roller, so that the refrigerant flows through the channels from both sides of the evaporator roller and the flow direction is different in adjacent channels. In this way, a particularly uniform cooling of the roller is achieved.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdampferkörper gegen den Verdampfermantel durch je einen O-Ring in den beiden Endbereichen der Verdampferwalze abgedichtet. Auf eine einfache und kostengünstige Art wird eine sehr gute Abdichtung erzielt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the evaporator body is against the evaporator jacket by an O-ring in each of the two end regions Evaporator roller sealed. A very good seal is achieved in a simple and inexpensive manner.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, the drawing and the claims.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail below. Show it:
Fig.1 eine schematische Ansicht eines1 shows a schematic view of a
S eher beneis au tomaten,S rather ice cream on tomatoes,
Fig.2 Längsschnitt durch den Verdampfermantel,2 longitudinal section through the evaporator jacket,
Fig.3 Querschnitt durch die Verdampferwalze, an der in Fig. 1 markierten Stelle,3 cross section through the evaporator roller, at the location marked in FIG. 1,
Fig.4 Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Scherbeneisautomaten, dessen Verdampferwalze ein System von mehreren Kältemittelkanälen aufweist,4 shows a longitudinal section through a flake ice machine according to the invention, the evaporator roller of which has a system of several refrigerant channels,
Fig.5 eine weitere Variante eines Systems von Kältemittelkanälen,5 shows a further variant of a system of refrigerant channels,
Fig.6 eine dritte Variante eines Systems von Kältemittelkanälen. Beschreibung des Ausführungsbeispiels6 shows a third variant of a system of refrigerant channels. Description of the embodiment
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Scherbeneisautomaten mit einer Verdampferwalze 1 , die in einem Behälter 2 auf einer Welle 3 drehbar angeordnet ist und bis zu einem Niveau 4 in Wasser 5 eintaucht. Durch das Rotieren der Verdampferwalze 1 wird diese mit Wasser benetzt. Aufgrund der Kühlwirkung des durch den Kältemittelkanal 6 der Verdampferwalze 1 strömenden Kältemittels entsteht auf der Mantelfläche 7 der Verdampferwalze 1 insbesondere nach ihrem Auftauchen aus dem Wasser eine dünne Eisschicht, die mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten feststehenden Eisschabers von der Mantelfläche abgelöst und einem ebenfalls nicht dargestellten Sammelbehälter zugeführt wird.Fig. 1 shows a flake ice machine according to the invention with an evaporator roller 1, which is rotatably arranged in a container 2 on a shaft 3 and immersed in water 5 up to a level 4. By rotating the evaporator roller 1, it is wetted with water. Due to the cooling effect of the refrigerant flowing through the refrigerant channel 6 of the evaporator roller 1, a thin layer of ice forms on the lateral surface 7 of the evaporator roller 1, especially after it emerges from the water, which layer is detached from the lateral surface with the aid of a fixed ice scraper (not shown in the drawing) and likewise Not shown collection container is supplied.
Die Verdampferwalze 1 besteht im wesentlichen aus einem Verdampferkörper 8 und einem Verdampfermantel 9. Die drehfest mit dem Verdampferkörper 8 verbundene Welle 3 verläuft zentral axial im Verdampferkörper 8. Über diese Welle 3 ist die Verdampferwalze 1 mit einem Getriebemotor 10 verbunden, der die Walze zur Rotation antreibt.The evaporator roller 1 essentially consists of an evaporator body 8 and an evaporator jacket 9. The shaft 3, which is connected to the evaporator body 8 in a rotationally fixed manner, runs centrally axially in the evaporator body 8. Via this shaft 3, the evaporator roller 1 is connected to a geared motor 10, which rotates the roller drives.
An der dem Verdampferkörper 8 zugewandten Innenfläche des Verdampfermantels 9 verläuft der Kältemittelkanal 6 zur Leitung des Kältemittels in Form von Windungen einer Schraube. Die Welle 3 weist eine axiale Bohrung 12 auf, in die sowohl der radial im Verdampferkörper 8 verlaufende Zufuhrkanal 13 als auch der ebenfalls radial verlaufende Ableitkanal münden. In Fig. 1 ist nur der Zufuhrkanal 13 erkennbar. Über Zufuhr- und Ableitkanal wird das Kältemittel dem Kältemittelkanal 6 zugeführt und wieder abgeleitet.On the inner surface of the evaporator jacket 9 facing the evaporator body 8, the refrigerant channel 6 runs in the form of windings of a screw for guiding the refrigerant. The shaft 3 has an axial bore 12 into which both the feed channel 13, which runs radially in the evaporator body 8, and the discharge channel, which likewise runs radially, open. In Fig. 1 only the feed channel 13 can be seen. The refrigerant is fed to the refrigerant channel 6 and discharged again via the feed and discharge channel.
In Fig. 2 ist der Verdampfermantel 9 im Längsschnitt dargestellt. Da der Verdampferkörper 8 in dieser DarstellungIn Fig. 2 the evaporator jacket 9 is shown in longitudinal section. Since the evaporator body 8 in this illustration
ERSATZBLATT fehlt, ist jeweils ein halber Umlauf der Windungen 1 1 des Kältemittelkanals 6 zu erkennen. Der Kältemittelkanal 6 hat einen U-förmigen Querschnitt. Der zur Mantelfläche 7 der Verdampferwalze 1 hin weisende Bodenabschnitt 15 ist rund, die zur Welle hin weisenden Seitenwände 16 sind parallel. In die Ringnut 17 wird ein O-Ring eingelegt, der dafür sorgt, daß Verdampferkörper 8 und Verdampfermantel 9 ausreichend gegeneinander abgedichtet sind.REPLACEMENT LEAF is missing, half a turn of the turns 1 1 of the refrigerant channel 6 can be seen. The refrigerant channel 6 has a U-shaped cross section. The bottom section 15 facing the lateral surface 7 of the evaporator roller 1 is round, the side walls 16 facing the shaft are parallel. An O-ring is inserted into the annular groove 17, which ensures that the evaporator body 8 and the evaporator jacket 9 are sufficiently sealed from one another.
Fig. 3 zeigt die Verdampferwalze 1 im Querschnitt. Der Kältemittelkanal 6 ist stark vereinfacht gezeichnet, da eine räumliche Darstellung eines Umlaufs der schraubenförmigen Windungen 11 des Kältemittelkanals den Betrachter verwirren könnten. Zu erkennen ist der im Verdampferkörper 8 radial verlaufende Zufuhrkanal 13 des Kältemittels und die axiale Bohrung 12 in der Welle 3. Der Zufuhrkanal 13 hat einen runden Querschnitt, sein Durchmesser entspricht der Höhe des Kältemittelkanals 6. Für den Ableitkanal gilt Entsprechendes.Fig. 3 shows the evaporator roller 1 in cross section. The refrigerant channel 6 is drawn in a greatly simplified manner, since a spatial representation of a revolution of the helical turns 11 of the refrigerant channel could confuse the viewer. The supply duct 13 of the refrigerant running radially in the evaporator body 8 and the axial bore 12 in the shaft 3 can be seen. The supply duct 13 has a round cross section, its diameter corresponds to the height of the refrigerant duct 6. The same applies to the discharge duct.
In Fig. 4. ist ein Scherbeneisautomat dargestellt, dessen Verdampferwalze 18 mit einem S ystem von zwei schraubenartig verlaufenden Kältemittelkanälen 19 , 20 ausgestattet ist. Beide Kanäle erstrecken sich über die gesamte Walze. Die Zufuhrkanäle 21 , 22 und die Ableitkanäle 23, 24 sind für beide Kältemittelkanäle 19, 20 auf derselben Seite der Walze 18 angeordnet. Es ist auch möglich, diese auf verschiedenen Seiten der Walze anzuordnen.4 shows a flake ice machine, the evaporator roller 18 of which is equipped with a system of two screw-like refrigerant channels 19, 20. Both channels extend over the entire roller. The supply channels 21, 22 and the discharge channels 23, 24 are arranged for both refrigerant channels 19, 20 on the same side of the roller 18. It is also possible to arrange them on different sides of the roller.
Fig. 5 zeigt eine weitere Anordnungsmöglichkeit eines Systems von Kältemittelkanälen in einer Verdampferwalze 25. Jeder der beiden dargestellten Kältemittelkanäle 26, 27 verläuft jeweils nur in einem Abschnitt der Verdampferwalze 25. Zufuhr und Ableitung des Kältemittels erfolgt für beide Kanäle 26, 27 von derselben Seite der Walze 25 aus über axiale5 shows a further possibility of arranging a system of refrigerant channels in an evaporator roller 25. Each of the two refrigerant channels 26, 27 shown runs in each case only in a section of the evaporator roller 25. The refrigerant is supplied and discharged for both channels 26, 27 from the same side of the Roller 25 from over axial
ERSATZBLATT Bohrungen 28 bis 31 und über die Zufuhrkanäle 32, 33 und die Ableitkanäle 34, 35.REPLACEMENT LEAF Bores 28 to 31 and via the feed channels 32, 33 and the discharge channels 34, 35.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Verdampferwalze 36 verlaufen die beiden Kältemittelkanäle 37, 38 ähnlich wie in Fig. 5 schraubenförmig im Verdampfermantel, jedoch ist die Anordnung der Zufuhr- und Ableitkanäle 39, 40 und 41 , 42 sowie der axialen Bohrungen 43, 44 unterschiedlich. Die Zufuhr des Kältemittels in die Kältemittelkanäle 37, 38 erfolgt bei beiden Kanälen in der Mitte der Verdampf er walze 36. Hierzu wird das Kältemittel über die axiale Bohrung 43 bis zur Mitte der Verdampferwalze 36 transportiert und über die beiden Zufuhrkanäle 39, 40 in die Kältemittelkanäle 37, 38 geleitet. Das Kältemittel fließt bei beiden Kältemittelkanälen 37, 38 in den Endbereichen der Verdampferwalze 36 in die Ableitkanäle 41 , 42. Die axial verlaufende Bohrung 44 ist in der Zeichnung teilweise durch die Bohrung 43 abgedeckt.In the evaporator roller 36 shown in FIG. 6, the two refrigerant channels 37, 38 run helically in the evaporator jacket, as in FIG. 5, but the arrangement of the supply and discharge channels 39, 40 and 41, 42 and the axial bores 43, 44 is different . The supply of the refrigerant into the refrigerant channels 37, 38 takes place in both channels in the middle of the evaporator roller 36. For this purpose, the refrigerant is transported via the axial bore 43 to the center of the evaporator roller 36 and via the two feed channels 39, 40 into the refrigerant channels 37, 38 headed. The refrigerant flows in both refrigerant channels 37, 38 in the end regions of the evaporator roller 36 into the discharge channels 41, 42. The axially running bore 44 is partially covered by the bore 43 in the drawing.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. All the features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.
BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Verdampferwalze 33 Zufuhrkanal1 evaporator roller 33 feed channel
2 Behälter 34 Ableitkanal2 containers 34 discharge channel
3 Welle 35 Ableitkanal3 shaft 35 discharge channel
4 Niveau 36 Verdampferwalze4 level 36 evaporator roller
5 Wasser 37 Kältemittelkanal5 water 37 refrigerant channel
6 Kältemittelkanal 38 Kältemittelkanal6 refrigerant duct 38 refrigerant duct
7 Außenfläche der Verdampferwalze7 outer surface of the evaporator roller
8 Verdampferkörper 39 Zufuhrkanal8 evaporator body 39 feed channel
9 Verdampfermantel 40 Zufuhrkanal9 Evaporator jacket 40 feed channel
10 Getriebemotor 41 Ableitkanal10 geared motor 41 discharge channel
11 Windungen 42 Ableitkanal11 turns 42 discharge channel
12 Bohrung 43 Bohrung12 hole 43 hole
13 Zufuhrkanal 44 Bohrung13 feed channel 44 bore
1414
15 Bodenabschnitt15 bottom section
16 Seitenwände16 side walls
17 Ringnut17 ring groove
18 Verdampf er walze18 Evaporating roller
19 Kältemittelkanal19 refrigerant channel
20 Kältemittelkanal20 refrigerant channel
21 Zufuhrkanal21 feed channel
22 Zufuhrkanal22 feed channel
23 Ableitkanal23 discharge channel
24 Ableitkanal24 discharge channel
25 Verdampferwalze25 evaporator roller
26 Kältemittelkanal26 refrigerant duct
27 Kältemittelkanal27 refrigerant duct
28 Bohrung28 hole
29 Bohrung29 hole
30 Bohrung30 hole
31 Bohrung31 hole
32 Zufuhrkanal 32 feed channel

Claims

Patentansprüche claims
Scherbeneisautomat zur Erzeugung von Scherbeneis aus einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser mit Hilfe einer über eine Welle (3) durch einen Motor ( 10) angetriebenen zylindrischen Verdampferwalze ( 1 , 18, 25, 36), die einen mit einem Verdampfermantel (9) aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit umgebenen Verdampferkörper (8) sowie mindestens einen Kältemittelkanal (6) zur Leitung von Kältemittel aufweist, der nahe der Oberfläche der Verdampferwalze (1 ) verläuft, wobei der Kältemittelkanal (6) mit einem im Verdampferkörper (8) verlaufenden Zufuhrkanal (13) und einem ebenfalls im Verdampferkörper (8) verlaufenden Ableitkanal verbunden ist und Zufuhr- und Ableitkanal in eine in der Welle (3) axial verlaufende Bohrung (12) münden, dadurch gekennzeichnet,Flake ice machine for the production of flake ice from a liquid, in particular water, with the aid of a cylindrical evaporator roller (1, 18, 25, 36) driven by a motor (10) via a shaft (3), one with an evaporator jacket (9) made of one material Has high thermal conductivity surrounding evaporator body (8) and at least one refrigerant channel (6) for conducting refrigerant, which runs close to the surface of the evaporator roller (1), the refrigerant channel (6) with a supply channel (13) running in the evaporator body (8) a discharge channel also running in the evaporator body (8) is connected and the supply and discharge channels open into a bore (12) running axially in the shaft (3), characterized in that
- daß der Kältemittelkanal (6,19, 20, 26, 27, 37, 38) auf der dem Verdampferkörper (8 ) zugewandten I nnens eite de s Verdampfermantel s (9 ) im Verdampfermantel (9) verläuft,- That the refrigerant channel (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) on the evaporator body (8) facing On the inside of the evaporator jacket (9) runs in the evaporator jacket (9),
- daß der Kältemittelkanal (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) zum Verdampferkörper (8) hin offen ist, und- That the refrigerant channel (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) to the evaporator body (8) is open, and
- daß der Kältemittelkanal (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) durch den Verdampferkörper (8) verschlossen ist.- That the refrigerant channel (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) is closed by the evaporator body (8).
2. Scherbeneisautomat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkanal (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) auf der Innenseite des Verdampfermantels (9) schraubenartig verläuft.2. Flake ice machine according to claim 1, characterized in that the refrigerant channel (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) on the inside of the evaporator jacket (9) extends helically.
3. Scherbeneisautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkanal zueinander parallele Abschnitte aufweist, die jeweils in zur Rotationsachse der Verdampferwalze senkrechten Ebenen verlaufen wobei je zwei benachbarte Abschnitte miteinander verbunden sind.3. Flake ice machine according to claim 1 or 2, characterized in that the refrigerant channel has mutually parallel sections which each run in planes perpendicular to the axis of rotation of the evaporator roller, two adjacent sections being connected to one another.
4. Scherbeneisautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüc he , dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal ( 13 , 21 , 22, 32, 33 , 39, 40) und der Ableitkanal (23 , 24, 34, 35 , 41 , 42) direkt in den Kältemittelkanal (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) münden, und daß im Übergangsbereich der Querschnitt des Zufuhr- und des Ableitkanals (13, 21 , 22, 32, 33, 39, 40, 23, 24, 34, 35, 41 , 42) an den Querschnitt des Kältemittelkanals (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) angepaßt ist.4. Flake ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the feed channel (13, 21, 22, 32, 33, 39, 40) and the discharge channel (23, 24, 34, 35, 41, 42) directly into the Refrigerant channel (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) open, and that in the transition area the cross section of the supply and discharge channels (13, 21, 22, 32, 33, 39, 40, 23, 24, 34 , 35, 41, 42) is adapted to the cross section of the refrigerant channel (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38).
5. Scherbeneisautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal und der Ableitkanal in einander abgewandten Endbereichen der Verdampferwalze angeordnet sind. 5. Flake ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the feed channel and the discharge channel are arranged in opposite end regions of the evaporator roller.
6. Scherbeneisautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal und der Ableitkanal in demselben Endbereich der Verdampferwalze angeordnet sind.6. Flake ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the feed channel and the discharge channel are arranged in the same end region of the evaporator roller.
7. Scherbeneisautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kältemittelkanals (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) U-förmig ist, mit einem halbkreisförmigen Bodenabschnitt ( 15) und parallelen Seitenwänden (16).7. Flake ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the refrigerant channel (6, 19, 20, 26, 27, 37, 38) is U-shaped, with a semicircular base section (15) and parallel side walls (16) .
8. Scherbeneisautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kältemittelkanals rechteckig ist.8. Flake ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the refrigerant channel is rectangular.
9. Scherbeneisautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüc he , dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfermantel (9) ein System von mehreren Kältemittelkanälen (19, 20, 26, 27, 37, 38) zur Leitung von • Kältemittel aufweist.9. Flake ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator jacket (9) has a system of several refrigerant channels (19, 20, 26, 27, 37, 38) for directing refrigerant.
10. Scherbeneisautomat nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder der Kältemittelkanäle (19, 20) von einem Endbereich der Verdampferwalze ( 18) bis zum anderen erstreckt und daß die Kältemittelkanäle ( 19, 20) zueinander parallel verlaufen.10. Flake ice machine according to claim 9, characterized in that each of the refrigerant channels (19, 20) extends from one end region of the evaporator roller (18) to the other and that the refrigerant channels (19, 20) run parallel to one another.
1 1 . Scherbeneisautomat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kältemittelkanäle (26, 27, 37, 38) jeweils nur in einen, in Längsrichtung der Verdampferwalze (25 , 36) gesehen , Teil des Verdampfermantels verlaufen. 1 1. Flake ice machine according to claim 9 or 10, characterized in that the refrigerant channels (26, 27, 37, 38) each run only in one part of the evaporator jacket, seen in the longitudinal direction of the evaporator roller (25, 36).
12. Scherbeneisautomat nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es zu jedem Kältemittelkanal ( 19, 20, 26, 27 , 37, 38) einen gesonderten Zufuhrkanal (21 , 22, 32, 33, 39, 40) gibt.12. Flake ice machine according to one of claims 9 to 1 1, characterized in that there is a separate supply channel (21, 22, 32, 33, 39, 40) for each refrigerant channel (19, 20, 26, 27, 37, 38) .
13. Scherbeneisautomat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Endbereichen der Verdampferwalze Zufuhrkanäle angeordnet sind.13. Flake ice machine according to claim 12, characterized in that supply channels are arranged in both end regions of the evaporator roller.
14. Scherbeneisautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferkörper gegen den Verdampfermantel durch je einen O-Ring an den beiden Endbereichen der Verdampferwalze abgedichtet ist. 14. Flake ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator body is sealed against the evaporator jacket by an O-ring at each of the two end regions of the evaporator roller.
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