WO2005010446A1 - Ice machine - Google Patents

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WO2005010446A1
WO2005010446A1 PCT/DE2004/001566 DE2004001566W WO2005010446A1 WO 2005010446 A1 WO2005010446 A1 WO 2005010446A1 DE 2004001566 W DE2004001566 W DE 2004001566W WO 2005010446 A1 WO2005010446 A1 WO 2005010446A1
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WO
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evaporator
drive
ice machine
shut
fuel
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Application number
PCT/DE2004/001566
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German (de)
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Inventor
Joachim Schill
Original Assignee
Maja-Maschinenfabrik Hermann Schill Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Maja-Maschinenfabrik Hermann Schill Gmbh & Co. Kg filed Critical Maja-Maschinenfabrik Hermann Schill Gmbh & Co. Kg
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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
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/06—Damage
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • 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
    • F25C2600/00—Control issues
    • F25C2600/04—Control means

Definitions

  • the invention is based on an ice machine according to the preamble of claim 1.
  • Such ice machines are used to produce ice from water and other liquids for the production, freshness, storage or cooling of food. Meat and fish are special areas of application. Depending on the design of the machine, the pieces of ice can have different sizes. A distinction is made here, for example, between flake ice, broken ice, flake ice, crushed ice and ice snow.
  • Ice machines with an evaporator roller cooled by refrigerant are known from the prior art, for example from DE 100 17 723 A1.
  • the evaporator roller is rotated about its axis by a drive. In doing so, she partially dips with her jacket into the liquid to be frozen in an evaporator pan.
  • the evaporator roller rotates, the liquid entrained by the surface freezes.
  • the resulting ice layer is detached from the outer surface of the evaporator roller by a detachment device provided on the roller, for example a scraper, before it is immersed again in the liquid.
  • ice machines of the scraping screw type are known from the prior art of DE 41 01 923 C2 and DE 197 07 635 A1. These ice machines consist of a fixed cylindrical evaporator housing, which is also cooled by refrigerant, and a scraping screw which is rotatably arranged in the evaporator housing and which is designed in the manner of an Archimedean screw. When the screw rotates, the ice crystals formed on the surface of the evaporator are detached and transported out of the evaporator.
  • the evaporators are cooled by refrigerant, which is conducted under the surface of the evaporator in suitable channels.
  • the refrigerant is brought to the necessary temperature by a refrigeration compressor or a liquefaction device, liquefied and fed to the evaporator via a refrigeration circuit and then discharged from it again.
  • the refrigeration compressor or the liquefaction device can be driven by an internal combustion engine, an electric motor or another suitable type of motor. If defects occur in the cold circuit, in the refrigeration compressor or in the liquefaction device, this can lead to damage to the refrigeration compressor or the liquefaction device while the operation is maintained.
  • the ice machine according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a pressure switch is provided for monitoring the pressure in the refrigeration cycle. If the pressure of the refrigerant in the refrigeration circuit exceeds or falls below predetermined limits, the drive of the liquefaction device is either switched off by a device or a clutch is actuated which decouples the drive from the liquefaction device. As a result, defects in the liquefaction device or defects in the refrigeration cycle are determined without human intervention and the operation of the liquefaction device does not continue maintained. This can prevent damage to the liquefaction device, the drive or the refrigeration circuit.
  • the liquefaction device essentially consists of a compressor, a condenser and an expansion valve.
  • the refrigerant is cooled in the liquefaction device to a predetermined temperature at which it is usually liquid. Due to the pressure prevailing in the refrigeration cycle between the compressor and the evaporator roller, the refrigerant is conducted to the evaporator roller. This part of the refrigeration cycle is also referred to as the pressure side of the compressor. Once the refrigerant has passed the evaporator roller, it is fed to the compressor of the liquefaction device again. There is a lower pressure in this part of the refrigeration cycle, which ensures that the refrigerant is returned to the compressor. This part of the refrigeration cycle is therefore referred to as the suction side of the compressor.
  • Such liquefaction devices for refrigerants are also referred to as refrigeration compressors. The two terms are used synonymously here.
  • the liquefaction device is driven by an internal combustion engine, for example a diesel engine.
  • the pressure switch is arranged on the fuel supply line to the engine. If the pressure of the refrigerant exceeds or falls below the specified limits, the pressure switch ensures that the fuel supply is cut off by the fuel supply line.
  • the pressure switch is equipped with a shut-off device for the fuel supply line.
  • the shut-off device is a spring-loaded piston which has a groove on its jacket.
  • the piston is arranged in a shut-off body housing of the shut-off element in the axial direction as an extension of the control line. If the pressure in the control line changes, a force acts on the piston and thus on the spring. If no defects occur, the piston in the shut-off body housing is in a position in which the fuel flows in through an inlet opening in the shut-off body housing and through the groove of the piston can be directed to the outlet opening. The fuel supply for driving the liquefaction device is thus maintained. If, on the other hand, the pressure in the control line changes, the piston experiences a greater or lesser force than in normal operation.
  • a common drive for the liquefaction device and for detaching the frozen liquid from the evaporator is provided.
  • ice machines on a ship can be powered by an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine drives the liquefaction device for the refrigerant and the evaporator roller or the scraping screw via a clutch and V-belt.
  • the clutch is disengaged when the internal combustion engine is started.
  • the clutch is only engaged during load operation and the liquefaction system and the evaporator or scraping screw are driven by belts.
  • Such ice machines have the advantage that they can be used wherever there is no or insufficient power supply.
  • FIG. 1 flow diagram of an ice machine
  • FIG. 2 cross-section of the pressure switch with the fuel supply maintained
  • FIG. 1 pressure switch according to Figure 2 with interrupted fuel supply.
  • FIG. 1 the flow diagram of an ice machine is shown.
  • An evaporator roller 1 is equipped with refrigerant channels 2.
  • the refrigerant is supplied through a refrigeration line 3, which is provided with insulation 4.
  • a refrigeration cycle essentially consists of a compressor 5, a condenser 6, an expansion valve 7 and an evaporator 1.
  • An overflow device 5a In between there are also an overflow device 5a, a pressure shutoff valve 8, a check valve 9, a collector shutoff valve 10, a filter dryer 11 and a heat exchanger 12.
  • the cooling line 3 is designed as a liquid line.
  • the compressor 5 is driven by a diesel engine 13. This also ensures the drive of the evaporator roller 1. However, this connection between the diesel engine 13 and the evaporator roller 1 is not shown in the drawing.
  • the diesel engine 13 is connected to a fuel tank 15 via a fuel feed line 14.
  • Two pressure monitors 16 and 16a are provided on the fuel supply line.
  • the pressure switch 16 is connected to the pressure side of the compressor 5 via a control line 17.
  • the pressure switch 16a is connected to the suction side of the compressor 5 via a control line 17a.
  • the refrigerant is discharged from the evaporator roller 1 via the suction line 18 and fed again to the compressor 5 via the heat exchanger 12 and the suction shut-off valve 19.
  • the water level or the water supply in the evaporator pan 20 is monitored by a mechanical float valve 21.
  • the evaporation pan 20 is emptied via the shut-off valve 22.
  • FIGS. 2 and 3 show the pressure switch 16 and 16a in cross section.
  • the pressure switch is designed as a shut-off device.
  • the shut-off body housing 23 surrounds the piston 24, which has a groove 25 on its jacket.
  • the control line 17 or 17a is connected to the shut-off body housing 23.
  • the connection is made to a corrugated tube 26.
  • the stroke of the corrugated tube changes when the refrigerant pressure in the control line 17 or 17a changes.
  • a movement of the corrugated tube leads to a displacement of the piston 24. This movement is counteracted by a spring 27.
  • the spring force of the spring can be adjusted so that there is no change in length of the corrugated tube during normal operation and when the system is at a standstill.
  • the fuel is supplied via the connection 29, which is connected to the fuel supply line 14.
  • the groove 25 of the piston is at the same height as the connection 29 for the fuel supply and the connection 30 for the fuel discharge.
  • the fuel can thus flow through the pressure switch and supply the diesel engine shown in FIG. 1 with fuel.
  • FIG. 3 shows the position of the piston in the event of an inadmissible pressure increase of the refrigerant in the control line 17 or 17a.
  • This pressure increase leads to an elongation of the corrugated tube 26 and a displacement of the piston 24 relative to the position shown in FIG. 2.
  • the piston is moved upward against the force of the spring 27.
  • the groove 25 of the piston 24 is no longer at the same height as the connection 29 for the fuel supply. The fuel supply is therefore interrupted.
  • the shut-off body housing, the piston and the spring can be selected such that the fuel supply is interrupted either only when the pressures are too high or only when the pressures are too low or when the pressures are too high and too low.
  • An impermissible increase in pressure in the refrigeration cycle is caused, for example, by blocking, contamination or clogging of the outlet of the compressor 5, an excessively high cooling water temperature in the condenser 6, a lack of water, contamination of the cooling water channels in the condenser or an excessively low water pressure in the condenser 6.
  • An inadmissible lowering of the pressure of the refrigerant in the refrigeration cycle is caused, for example, by a closed expansion valve 7, contamination in the refrigeration line 3 between the expansion valve 7 and the inlet of the compressor 5, a lack of refrigerant or excessive contamination of the refrigerant with moisture or solid substances.
  • the pressure switch stops the diesel engine. The operation of the compressor is no longer maintained.

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Abstract

The invention relates to an ice machine, for producing broken ice from a liquid to be frozen. Said ice machine is provided with an evaporator (1), having a surface which is cooled by a refrigerating agent and on which the liquid freezes. A separation device is provided for separating the frozen liquid from the surface of the evaporator (1). To this end, an evaporator drive is provided, which moves the evaporator or the separation device. A liquefaction device (5, 6, 7) is provided for liquefying the refrigerating agent, flowing through the evaporator. A pressure control device (16, 16a) is provided on the drive (13) of said liquefaction device, which is connected to the refrigeration circuit via a control line (17, 17a). The pressure control device comprises either a device (23, 24), for switching off the drive (13), or a coupling, for uncoupling the drive from the liquefaction device. Said device and coupling ensure that, when the pressure of the refrigerating agent in the refrigeration circuit exceeds or falls below preset limits, the operation of the liquefaction device is not maintained.

Description

Eismaschineice cream machine
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Eismaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on an ice machine according to the preamble of claim 1.
Mit derartigen Eismaschinen wird Eis aus Wasser und anderen Flüssigkeiten für die Herstellung, Frischhaltung, Lagerung oder Kühlung von Lebensmitteln hergestellt. Besondere Einsatzgebiete sind Fleisch und Fisch. Je nach Ausgestaltung der Maschine können die Eisstücke unterschiedliche Größe aufweisen. Man unterscheidet hierbei beispielsweise Scherbeneis, Brucheis, Flockeneis, gecrushtes Eis oder Eisschnee.Such ice machines are used to produce ice from water and other liquids for the production, freshness, storage or cooling of food. Meat and fish are special areas of application. Depending on the design of the machine, the pieces of ice can have different sizes. A distinction is made here, for example, between flake ice, broken ice, flake ice, crushed ice and ice snow.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 100 17 723 A1 sind Eismaschinen mit einer durch Kältemittel gekühlten Verdampferwalze bekannt. Die Verdampferwalze wird durch einen Antrieb um ihre Achse rotiert. Dabei taucht sie mit ihrem Mantel teilweise in die in einer Verdampferwanne befindliche, zu gefrierende Flüssigkeit ein. Beim Drehen der Verdampferwalze gefriert die von der Mantelfläche mitgenommene Flüssigkeit fest. Die dabei entstehende Eisschicht wird vor dem erneuten Eintauchen in die Flüssigkeit durch eine an der Walze vorgesehene Ablösevorrichtung, beispielsweise einem Schaber, von der Mantelfläche der Verdampferwalze abgelöst.Ice machines with an evaporator roller cooled by refrigerant are known from the prior art, for example from DE 100 17 723 A1. The evaporator roller is rotated about its axis by a drive. In doing so, she partially dips with her jacket into the liquid to be frozen in an evaporator pan. When the evaporator roller rotates, the liquid entrained by the surface freezes. The resulting ice layer is detached from the outer surface of the evaporator roller by a detachment device provided on the roller, for example a scraper, before it is immersed again in the liquid.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik der DE 41 01 923 C2 und der DE 197 07 635 A1 Eismaschinen vom Schabschneckentyp bekannt. Diese Eismaschinen bestehen aus einem feststehenden zylindrischen Verdampfergehäuse, welches ebenfalls durch Kältemittel gekühlt wird, und einer drehbar in dem Verdampfergehäuse angeordneten Schabschnecke, welche nach Art einer archimedischen Schraube ausgebildet ist. Beim Rotieren der Schraube werden die sich an der Oberfläche des Verdampfers gebildeten Eiskristalle abgelöst und aus dem Verdampfer heraustransportiert.In addition, ice machines of the scraping screw type are known from the prior art of DE 41 01 923 C2 and DE 197 07 635 A1. These ice machines consist of a fixed cylindrical evaporator housing, which is also cooled by refrigerant, and a scraping screw which is rotatably arranged in the evaporator housing and which is designed in the manner of an Archimedean screw. When the screw rotates, the ice crystals formed on the surface of the evaporator are detached and transported out of the evaporator.
Die Verdampfer werden durch Kältemittel gekühlt, welches unter der Oberfläche des Verdampfers in geeigneten Kanälen geleitet wird. Das Kältemittel wird durch einen Kältekompressor oder eine Verflüssigungseinrichtung auf die notwendige Temperatur gebracht, verflüssigt und über einen Kältekreislauf dem Verdampfer zugeführt und von diesem wieder abgeleitet. Der Antrieb des Kältekompressors oder der Verflüssigungseinrichtung kann durch einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor oder eine andere geeignete Art eines Motors erfolgen. Treten im Kaltekreislauf, im Kältekompressor oder in der Verflüssigungseinrichtung Defekte auf, so kann dies bei Aufrechterhaltung des Betriebs zu einer Beschädigung des Kältekompressors oder der Verflüssigungseinrichtung führen.The evaporators are cooled by refrigerant, which is conducted under the surface of the evaporator in suitable channels. The refrigerant is brought to the necessary temperature by a refrigeration compressor or a liquefaction device, liquefied and fed to the evaporator via a refrigeration circuit and then discharged from it again. The refrigeration compressor or the liquefaction device can be driven by an internal combustion engine, an electric motor or another suitable type of motor. If defects occur in the cold circuit, in the refrigeration compressor or in the liquefaction device, this can lead to damage to the refrigeration compressor or the liquefaction device while the operation is maintained.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Eismaschine anzugeben, bei der im Falle von Defekten im Kältekreislauf der Kältekompressor oder die Verflüssigungseinrichtung nicht weiter angetrieben wird.It is therefore an object of the invention to provide an ice machine in which, in the event of defects in the refrigeration circuit, the refrigeration compressor or the liquefaction device is no longer driven.
Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages
Die erfindungsgemäße Eismaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Druckwächter zur Überwachung des Drucks im Kältekreislauf vorgesehen ist. Bei Über- oder Unterschreiten vorgegebener Grenzen des Drucks des Kältemittels im Kältekreislauf wird entweder durch eine Vorrichtung der Antrieb der Verflüssigungseinrichtung abgeschaltet oder es wird eine Kupplung betätigt, die den Antrieb von der Verflüssigungseinrichtung entkoppelt. Dadurch werden Defekte der Verflüssigungseinrichtung oder Defekte im Kältekreislauf ohne menschliches Zutun festgestellt und der Betrieb der Verflüssigungseinrichtung wird nicht weiter aufrechterhalten. Dadurch kann eine Beschädigung der Verflüssigungseinrichtung, des Antriebs oder des Kältekreislaufs verhindert werden.The ice machine according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a pressure switch is provided for monitoring the pressure in the refrigeration cycle. If the pressure of the refrigerant in the refrigeration circuit exceeds or falls below predetermined limits, the drive of the liquefaction device is either switched off by a device or a clutch is actuated which decouples the drive from the liquefaction device. As a result, defects in the liquefaction device or defects in the refrigeration cycle are determined without human intervention and the operation of the liquefaction device does not continue maintained. This can prevent damage to the liquefaction device, the drive or the refrigeration circuit.
Die Verflüssigungseinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Expansionsventil. Das Kältemittel wird in der Verflüssigungseinrichtung auf eine vorgegebene Temperatur abgekühlt, bei der es in der Regel flüssig ist. Aufgrund des in dem Kältekreislauf zwischen dem Verdichter und der Verdampferwalze herrschenden Drucks wird das Kältemittel zur Verdampferwalze geleitet. Dieser Teil des Kältekreislaufs wird auch als Druckseite des Verdichters bezeichnet. Hat das Kältemittel die Verdampferwalze passiert, so wird es erneut dem Verdichter der Verflüssigungseinrichtung zugeführt. In diesem Teil des Kältekreislaufs herrscht ein geringerer Druck, der dafür sorgt, dass das Kältemittel zurück zum Verdichter geleitet wird. Dieser Teil des Kältekreislaufs wird daher als Saugseite des Verdichters bezeichnet. Derartige Verflüssigungseinrichtungen für Kältemittel werden auch als Kältekompressoren bezeichnet. Die beiden Begriffe werden hier synonym verwendet.The liquefaction device essentially consists of a compressor, a condenser and an expansion valve. The refrigerant is cooled in the liquefaction device to a predetermined temperature at which it is usually liquid. Due to the pressure prevailing in the refrigeration cycle between the compressor and the evaporator roller, the refrigerant is conducted to the evaporator roller. This part of the refrigeration cycle is also referred to as the pressure side of the compressor. Once the refrigerant has passed the evaporator roller, it is fed to the compressor of the liquefaction device again. There is a lower pressure in this part of the refrigeration cycle, which ensures that the refrigerant is returned to the compressor. This part of the refrigeration cycle is therefore referred to as the suction side of the compressor. Such liquefaction devices for refrigerants are also referred to as refrigeration compressors. The two terms are used synonymously here.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Verflüssigungseinrichtung durch einen Verbrennungsmotor, beispielsweise einen Dieselmotor, angetrieben. Dabei ist der Druckwächter an der Kraftstoffzuleitung zum Motor angeordnet. Bei einem Über- oder Unterschreiten der vorgegebenen Grenzen des Drucks des Kältemittels sorgt der Druckwächter dafür, dass die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzuleitung unterbunden wird. Hierzu ist der Druckwächter mit einem Absperrorgan für die Kraftstoffzuleitung ausgestattet.According to an advantageous embodiment of the invention, the liquefaction device is driven by an internal combustion engine, for example a diesel engine. The pressure switch is arranged on the fuel supply line to the engine. If the pressure of the refrigerant exceeds or falls below the specified limits, the pressure switch ensures that the fuel supply is cut off by the fuel supply line. For this purpose, the pressure switch is equipped with a shut-off device for the fuel supply line.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Absperrorgan um einen mit einer Feder beaufschlagten Kolben, der an seinem Mantel eine Nut aufweist. Der Kolben ist in einem Absperrkörpergehäuse des Absperrorgans in axialer Richtung in Verlängerung der Steuerleitung angeordnet. Verändert sich der Druck in der Steuerleitung, so wirkt auf den Kolben und damit auf die Feder eine Kraft. Treten keine Defekte auf, so befindet sich der Kolben im Absperrkörpergehäuse in einer Position, in der der Kraftstoff durch eine Einlassöffnung im Absperrkörpergehäuse einströmen und durch die Nut des Kolbens zur Auslassöffnung geleitet werden kann. Die Kraftstoffzufuhr zum Antrieb der Verflüssigungseinrichtung wird somit aufrechterhalten. Ändert sich dagegen der Druck in der Steuerleitung, so erfährt der Kolben eine größere oder kleinere Kraft als bei Normalbetrieb. Dies führt dazu, dass sich der Kolben im Absperrkörpergehäuse verschiebt. Dabei wird entweder die Feder weiter zusammengedrückt oder entspannt. Mit dem Kolben verschiebt sich auch die Nut. Verschiebt sich diese soweit, dass sie nicht mehr auf gleicher Höhe wie die Einlassöffnung für den Kraftstoff in das Absperrkörpergehäuse ist, so wird die Kraftstoffzufuhr unterbunden. Sobald der Verbrennungsmotor keinen Kraftstoff mehr erhält, kann der Verbrennungsvorgang nicht aufrechterhalten werden. Der Motor steht still. Damit wird auch die Verflüssigungseinrichtung nicht weiter angetrieben.According to a further advantageous embodiment of the invention, the shut-off device is a spring-loaded piston which has a groove on its jacket. The piston is arranged in a shut-off body housing of the shut-off element in the axial direction as an extension of the control line. If the pressure in the control line changes, a force acts on the piston and thus on the spring. If no defects occur, the piston in the shut-off body housing is in a position in which the fuel flows in through an inlet opening in the shut-off body housing and through the groove of the piston can be directed to the outlet opening. The fuel supply for driving the liquefaction device is thus maintained. If, on the other hand, the pressure in the control line changes, the piston experiences a greater or lesser force than in normal operation. This causes the piston to move in the shut-off body housing. The spring is either further compressed or relaxed. The groove also moves with the piston. If this moves so far that it is no longer at the same height as the inlet opening for the fuel in the shut-off body housing, the fuel supply is cut off. As soon as the internal combustion engine runs out of fuel, the combustion process cannot be continued. The engine stops. This also means that the liquefaction device is no longer driven.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein gemeinsamer Antrieb für die Verflüssigungseinrichtung und zum Ablösen der gefrorenen Flüssigkeit von dem Verdampfer vorgesehen. So können beispielsweise Eismaschinen auf einem Schiff durch einen Verbrennungsmotor angetrieben werden. Über eine Kupplung und Keilriemen treibt der Verbrennungsmotor die Verflüssigungseinrichtung für das Kältemittel und die Verdampferwalze beziehungsweise die Schabschnecke an. Beim Starten des Verbrennungsmotors ist die Kupplung ausgekuppelt. Erst bei Lastbetrieb wird eingekuppelt und die Verflüssigungseinrichtung sowie der Verdampfer beziehungsweise die Schabschnecke über Riemen angetrieben. Derartige Eismaschinen haben den Vorteil, dass sie überall dort eingesetzt werden können, wo keine oder nur eine unzureichende Stromversorgung vorhanden ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, a common drive for the liquefaction device and for detaching the frozen liquid from the evaporator is provided. For example, ice machines on a ship can be powered by an internal combustion engine. The internal combustion engine drives the liquefaction device for the refrigerant and the evaporator roller or the scraping screw via a clutch and V-belt. The clutch is disengaged when the internal combustion engine is started. The clutch is only engaged during load operation and the liquefaction system and the evaporator or scraping screw are driven by belts. Such ice machines have the advantage that they can be used wherever there is no or insufficient power supply.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen, der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. ZeichnungFurther advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the claims, the drawing and the description below. drawing
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown and described in more detail below. Show it:
Figur 1 Fließbild einer Eismaschine,FIG. 1 flow diagram of an ice machine,
Figur 2 Druckwächter im Querschnitt bei aufrechterhaltener Kraftstoffzufuhr,FIG. 2 cross-section of the pressure switch with the fuel supply maintained,
Figur 3 Druckwächter gemäß Figur 2 bei unterbrochener Kraftstoffzufuhr.Figure 3 pressure switch according to Figure 2 with interrupted fuel supply.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In Figur 1 ist das Fließbild einer Eismaschine dargestellt. Eine Verdampferwalze 1 ist mit Kältemittelkanälen 2 ausgestattet. Das Kältemittel wird durch eine Kälteleitung 3, welche mit einer Isolierung 4 versehen ist, zugeführt. Ein Kältekreislauf besteht im Wesentlichen aus einem Verdichter 5, einem Verflüssiger 6, einem Expansionsventil 7 und einem Verdampfer 1. Dazwischen befinden sich außerdem eine Überströmungseinrichtung 5a, ein Druckabsperrventil 8, ein Rückschlagventil 9, ein Sammlerabsperrventil 10, ein Filtertrockner 11 und ein Wärmetauscher 12. Die Kälteleitung 3 ist dabei als Flüssigkeitsleitung ausgebildet. Der Verdichter 5 wird über einen Dieselmotor 13 angetrieben. Dieser sorgt außerdem für den Antrieb der Verdampferwalze 1. Diese Verbindung zwischen dem Dieselmotor 13 und der Verdampferwalze 1 ist jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt. Der Dieselmotor 13 ist über eine Kraftstoffzuleitung 14 mit einem Kraftstofftank 15 verbunden. An der Kraftstoffzuleitung sind zwei Druckwächter 16 und 16a vorgesehen. Der Druckwächter 16 ist über eine Steuerleitung 17 mit der Druckseite des Verdichters 5 verbunden. Der Druckwächter 16a ist über eine Steuerleitung 17a mit der Saugseite des Verdichters 5 verbunden. Das Kältemittel wird über die Saugleitung 18 aus der Verdampferwalze 1 abgeleitet und über den Wärmetauscher 12 und das Saugabsperrventil 19 dem Verdichter 5 erneut zugeführt. Der Wasserstand beziehungsweise der Wasserzulauf in der Verdampferwanne 20 wird durch ein mechanisches Schwimmerventil 21 überwacht. Die Entleerung der Verdampferwanne 20 erfolgt über den Absperrhahn 22.In Figure 1 the flow diagram of an ice machine is shown. An evaporator roller 1 is equipped with refrigerant channels 2. The refrigerant is supplied through a refrigeration line 3, which is provided with insulation 4. A refrigeration cycle essentially consists of a compressor 5, a condenser 6, an expansion valve 7 and an evaporator 1. In between there are also an overflow device 5a, a pressure shutoff valve 8, a check valve 9, a collector shutoff valve 10, a filter dryer 11 and a heat exchanger 12. The cooling line 3 is designed as a liquid line. The compressor 5 is driven by a diesel engine 13. This also ensures the drive of the evaporator roller 1. However, this connection between the diesel engine 13 and the evaporator roller 1 is not shown in the drawing. The diesel engine 13 is connected to a fuel tank 15 via a fuel feed line 14. Two pressure monitors 16 and 16a are provided on the fuel supply line. The pressure switch 16 is connected to the pressure side of the compressor 5 via a control line 17. The pressure switch 16a is connected to the suction side of the compressor 5 via a control line 17a. The refrigerant is discharged from the evaporator roller 1 via the suction line 18 and fed again to the compressor 5 via the heat exchanger 12 and the suction shut-off valve 19. The water level or the water supply in the evaporator pan 20 is monitored by a mechanical float valve 21. The evaporation pan 20 is emptied via the shut-off valve 22.
In den Figuren 2 und 3 ist der Druckwächter 16 und 16a im Querschnitt dargestellt. Der Druckwächter ist als Absperrorgan ausgebildet. Das Absperrkörpergehäuse 23 umschließt den Kolben 24, der an seinem Mantel eine Nut 25 aufweist. In axialer Richtung des Kolbens ist die Steuerleitung 17 bzw. 17a an das Absperrkörpergehäuse 23 angeschlossen. Der Anschluss erfolgt an ein Wellrohr 26. Der Hub des Wellrohrs ändert sich bei einer Veränderung des Kältemitteldrucks in der Steuerleitung 17 bzw. 17a. Eine Bewegung des Wellrohrs führt zu einer Verschiebung des Kolbens 24. Dieser Bewegung wirkt eine Feder 27 entgegen. Mittels einer Einstellschraube 28 kann die Federkraft der Feder so eingestellt werden, dass während des Normalbetriebs und bei Stillstand der Anlage keine Längenänderung des Wellrohres stattfindet. Die Kraftstoffzufuhr erfolgt über den Anschluss 29, welcher mit der Kraftstoffzuleitung 14 verbunden wird.FIGS. 2 and 3 show the pressure switch 16 and 16a in cross section. The pressure switch is designed as a shut-off device. The shut-off body housing 23 surrounds the piston 24, which has a groove 25 on its jacket. In the axial direction of the piston, the control line 17 or 17a is connected to the shut-off body housing 23. The connection is made to a corrugated tube 26. The stroke of the corrugated tube changes when the refrigerant pressure in the control line 17 or 17a changes. A movement of the corrugated tube leads to a displacement of the piston 24. This movement is counteracted by a spring 27. By means of an adjusting screw 28, the spring force of the spring can be adjusted so that there is no change in length of the corrugated tube during normal operation and when the system is at a standstill. The fuel is supplied via the connection 29, which is connected to the fuel supply line 14.
Bei der Position des Kolbens 24 gemäß Figur 2 befindet sich die Nut 25 des Kolbens auf gleicher Höhe mit dem Anschluss 29 für die Kraftstoffzufuhr und dem Anschluss 30 für die Kraftstoffableitung. Der Kraftstoff kann somit durch den Druckwächter hindurch strömen und den in Figur 1 dargestellten Dieselmotor mit Kraftstoff versorgen.In the position of the piston 24 according to FIG. 2, the groove 25 of the piston is at the same height as the connection 29 for the fuel supply and the connection 30 for the fuel discharge. The fuel can thus flow through the pressure switch and supply the diesel engine shown in FIG. 1 with fuel.
Figur 3 zeigt die Position des Kolbens bei einer unzulässigen Druckerhöhung des Kältemittels in der Steuerleitung 17 bzw. 17a. Diese Druckerhöhung führt zu einer Längung des Wellrohres 26 und einer Verschiebung des Kolbens 24 gegenüber der in Figur 2 dargestellten Position. Bei dieser Verschiebung wird der Kolben entgegen der Kraft der Feder 27 nach oben bewegt. Die Nut 25 des Kolbens 24 befindet sich nicht mehr auf gleicher Höhe mit dem Anschluss 29 für die Kraftstoffzufuhr. Die Kraftstoffzufuhr ist daher unterbrochen.FIG. 3 shows the position of the piston in the event of an inadmissible pressure increase of the refrigerant in the control line 17 or 17a. This pressure increase leads to an elongation of the corrugated tube 26 and a displacement of the piston 24 relative to the position shown in FIG. 2. During this displacement, the piston is moved upward against the force of the spring 27. The groove 25 of the piston 24 is no longer at the same height as the connection 29 for the fuel supply. The fuel supply is therefore interrupted.
Die Position des Kolbens bei einem Absinken des Druckes unterhalb eine vorgegebene Grenze ist in der Zeichnung nicht dargestellt. In diesem Fall verschiebt sich der Kolben nach unten, so dass sich die Nut 25 unterhalb des Anschlusses 29 für die Kraftstoffzufuhr befindet. Auch in diesem Fall ist die Kraftstoffzufuhr unterbrochen.The position of the piston when the pressure drops below a predetermined limit is not shown in the drawing. In this case, postpones the piston is down, so that the groove 25 is located below the connection 29 for the fuel supply. In this case too, the fuel supply is interrupted.
Das Absperrkörpergehäuse, der Kolben und die Feder können so gewählt sein, dass entweder nur bei zu hohen Drücken oder nur bei zu niederen Drücken oder bei zu hohen und zu niederen Drücken die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird.The shut-off body housing, the piston and the spring can be selected such that the fuel supply is interrupted either only when the pressures are too high or only when the pressures are too low or when the pressures are too high and too low.
Eine unzulässige Druckerhöhung im Kältekreislauf wird beispielsweise durch eine Absperrung, Verschmutzung oder Verstopfung des Ausgangs des Verdichters 5, einer zu hohen Kühlwassertemperatur im Verflüssiger 6, einem Wassermangel, einer Verschmutzung der Kühlwasserkanäle im Verflüssiger oder zu niederem Wasserdruck im Verflüssiger 6 verursacht.An impermissible increase in pressure in the refrigeration cycle is caused, for example, by blocking, contamination or clogging of the outlet of the compressor 5, an excessively high cooling water temperature in the condenser 6, a lack of water, contamination of the cooling water channels in the condenser or an excessively low water pressure in the condenser 6.
Eine unzulässige Absenkung des Drucks des Kältemittels im Kältekreislauf wird beispielsweise durch ein verschlossenes Expansionsventil 7, eine Verschmutzung in der Kälteleitung 3 zwischen dem Expansionsventil 7 und dem Eingang des Verdichters 5, einem Kältemittelmangel oder einer zu starken Verunreinigung des Kältemittels mit Feuchtigkeit oder festen Stoffen verursacht.An inadmissible lowering of the pressure of the refrigerant in the refrigeration cycle is caused, for example, by a closed expansion valve 7, contamination in the refrigeration line 3 between the expansion valve 7 and the inlet of the compressor 5, a lack of refrigerant or excessive contamination of the refrigerant with moisture or solid substances.
In all diesen Fällen führt der Druckwächter zu einem Abstellen des Dieselmotors. Der Betrieb des Verdichters wird damit nicht mehr aufrechterhalten.In all these cases, the pressure switch stops the diesel engine. The operation of the compressor is no longer maintained.
Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.. BezuqszahlenlisteAll features of the invention can be essential to the invention both individually and in any combination with one another. , Bezuqszahlenliste
1 Verdampferwalze1 evaporator roller
2 Kältemittelkanal2 refrigerant channel
3 Flüssigkeitsleitung Isolierung3 liquid pipe insulation
5 Verdichter5 compressors
5a Überströmeinrichtung5a overflow device
6 Verflüssiger6 condensers
7 Expansionsventil7 expansion valve
8 Druckabsperrventil8 pressure shut-off valve
9 Rückschlagventil9 check valve
10 Sammlerabsperrventil10 collector shut-off valve
11 Filtertrockner11 filter dryers
12 Wärmetauscher12 heat exchangers
13 Dieselmotor13 diesel engine
14 Kraftstoffzuleitung14 Fuel supply line
15 Kraftstofftank15 fuel tank
16 Druckwächter 6a Druckwächter 7 Steuerleitung 7a Steuerleitung 8 Saugleitung 9 Saugabsperrventil 0 Verdampferwanne 1 Mechanisches Schwimmerventil 2 Absperrhahn 3 Absperrkörpergehäuse 4 Kolben 5 Nut 6 Wellrohr 7 Feder 8 Einstellschraube 9 Anschluss für Kraftstoffzufuhr 0 Anschluss für Kraftstoffableitung 16 pressure switch 6a pressure switch 7 control line 7a control line 8 suction line 9 suction shut-off valve 0 evaporator pan 1 mechanical float valve 2 shut-off valve 3 shut-off body housing 4 piston 5 groove 6 corrugated tube 7 spring 8 adjusting screw 9 connection for fuel supply 0 connection for fuel discharge

Claims

EismaschineAnsprüche EismaschineAnsprüche
1. Eismaschine zur Herstellung von Eisstücken aus einer zu gefrierenden Flüssigkeit mit einem Verdampfer (1) mit einer durch Kältemittel gekühlten Oberfläche, an der die Flüssigkeit gefriert, mit einer Ablösevorrichtung zum Ablösen der gefrorenen Flüssigkeit von der Oberfläche des Verdampfers, wobei ein Verdampfer-Antrieb vorgesehen ist, der den Verdampfer und/ oder die Ablösevorrichtung relativ zueinander bewegt, mit einer Verflüssigungseinrichtung (5, 6, 7) zur Abkühlung und Verflüssigung des durch den Verdampfer (1) geleiteten Kältemittels, mit einem Kältekreislauf zum Zuleiten des Kältemittels von der Verflüssigungseinrichtung zum Verdampfer (1) und zur Rückführung zur Verflüssigungseinrichtung (5, 6, 7), mit einem Antrieb (13) zum Betreiben der Verflüssigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckwächter (16, 16a) an dem Antrieb (13) vorgesehen ist, dass der Druckwächter (16, 16a) über eine Steuerleitung (17, 17a) mit dem Kältekreislauf verbunden ist, und dass der Druckwächter (16, 16a) eine Vorrichtung (23, 24, 25) zum Abschalten des Antriebs (13) oder eine Kupplung zum Entkoppeln des Antriebs (13) von der Verflüssigungseinrichtung bei Über- oder Unterschreiten vorgegebener Grenzen des Druckes des Kältemittels in oder an der Verflüssigungseinrichtung aufweist. 1. Ice machine for producing pieces of ice from a liquid to be frozen with an evaporator (1) with a surface cooled by refrigerant, on which the liquid freezes, with a detaching device for detaching the frozen liquid from the surface of the evaporator, wherein an evaporator drive is provided, which moves the evaporator and / or the detachment device relative to one another, with a liquefaction device (5, 6, 7) for cooling and liquefying the refrigerant passed through the evaporator (1), with a refrigeration circuit for supplying the refrigerant from the liquefaction device to Evaporator (1) and for returning to the liquefaction device (5, 6, 7), with a drive (13) for operating the liquefaction device, characterized in that a pressure switch (16, 16a) is provided on the drive (13) that the Pressure switch (16, 16a) connected to the refrigeration circuit via a control line (17, 17a) and that the pressure switch (16, 16a) has a device (23, 24, 25) for switching off the drive (13) or a coupling for decoupling the drive (13) from the liquefaction device when the pressure exceeds or falls below predetermined limits of the refrigerant in or on the liquefaction device.
2. Eismaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb ein mit Kraftstoff betriebener Motor (13) vorgesehen ist, dass ein Kraftstoff- Vorratsbehälter (15) und eine Kraftstoff-Zuleitung (14) zum Zuführen des Kraftstoffs zum Motor (13) vorgesehen sind, und dass der Druckwächter (16, 16a) an der Kraftstoff-Zuleitung (14) angeordnet ist.2. Ice machine according to claim 1, characterized in that a fuel-operated engine (13) is provided as the drive, that a fuel reservoir (15) and a fuel feed line (14) are provided for supplying the fuel to the engine (13) and that the pressure switch (16, 16a) is arranged on the fuel feed line (14).
3. Eismaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwächter (16, 16a) ein Absperrorgan (24) für die Kraftstoff-Zuleitung (14) aufweist.3. Ice machine according to claim 2, characterized in that the pressure switch (16, 16a) has a shut-off device (24) for the fuel supply line (14).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Absperrkörper des Absperrorgans ein mit einer Feder (27) beaufschlagter Kolben (24) mit einer Nut (25) an der Umfangseite vorgesehen ist, und dass der Kolben in dem Absperrkörpergehäuse (23) in axialer Richtung in Verlängerung der Steuerleitung (17, 17a) angeordnet ist.4. The device according to claim 3, characterized in that a piston (24) loaded with a spring (27) with a groove (25) on the circumferential side is provided as the shut-off body of the shut-off element, and that the piston in the shut-off body housing (23) in Axial direction in the extension of the control line (17, 17a) is arranged.
5. Eismaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Feder (27) einstellbar ist.5. Ice machine according to claim 4, characterized in that the spring force of the spring (27) is adjustable.
6. Eismaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Absperrkörpergehäuse (23) eine Einlass- und eine Auslassöffnung (29, 30) für den Kraftstoff vorgesehen ist.6. Ice machine according to claim 4 or 5, characterized in that an inlet and an outlet opening (29, 30) for the fuel is provided on the shut-off body housing (23).
7. Eismaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Antrieb zum Ablösen der gefrorenen Flüssigkeit von dem Verdampfer (1) und für die Verflüssigungseinrichtung (5, 6, 7) vorgesehen ist.7. Ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that a common drive for detaching the frozen liquid from the evaporator (1) and for the liquefaction device (5, 6, 7) is provided.
8. Eismaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung (17, 17a) direkt am Verdichter (5) des Kältekreislaufs angeordnet ist. 8. Ice machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control line (17, 17a) is arranged directly on the compressor (5) of the refrigeration cycle.
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