DE3546633C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eismaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Eismaschine dieser Art ist aus der DE-OS 24 22 863 bekannt. Die bekannte Eismaschine besitzt ein eine im wesentlichen zylindrische Gefrierkammer bildendes Innengehäuse, einen Wassereinlaß für die Zuleitung von Eisbereitungswasser zur Gefrierkammer, einen Eisauslaß zum Abführen der Eisteilchen aus der Gefrierkammer, einen im wesentlichen die Außenfläche des Innengehäuses umgebenden Außenmantel, der mit radialem Abstand zum Innengehäuse angeordnet ist und zwischen Innengehäuse und Außenmantel eine im allgemeinen ringförmige Kältemittelkammer bildet, die an ihren sich gegenüberliegenden Enden geschlossen ist, eine Kältemitteleinlaß, der Kältemittel in die Kältemittelkammer einleitet, und einen Kältemittelauslaß, welcher Kältemittel aus der Kältemittelkammer abführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eismaschine der angegebenen Art zu schaffen, mit der eine besonders gute Verwirbelung und Verteilung des Kältemittels in der Kältemittelkammer erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Eismaschine der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird durch die ausgebildete Einlaß- und Auslaßverteilerkammern mit den entsprechenden Öffnungen, die in die Kältemittelkammer führen, eine gleichmäßige Beschickung der Kältemittelkammer mit Kältemittel und Abführung von Kältemittel aus der Kältemittelkammer sichergestellt, wodurch die Verwirbelung des durch­ fließenden Kältemittels verstärkt wird.

Die in den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale fördern den vorstehend beschriebenen Effekt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Verdampfer- und Eisbildungs­ einrichtung einer Eismaschine;

Fig. 2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch ein Auslaß­ element der Kältemittelkammer gemäß einer anderen Aus­ führungsform als in Fig. 1 gezeigt; und

Fig. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab, der die Verbindungs­ stelle zwischen zwei aufeinander gestapelten Innengehäusen zeigt.

Nach Fig. 1 weist eine Eismaschine 10 im allgemeinen eine Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 auf, die für den Betrieb zwischen einer Aufnahmefläche 16 für Eisprodukte und einer Antriebseinrichtung 18 angeordnet ist. In herkömmlicher Weise ist die Eismaschine 10 mit einem nicht gezeigten Kälteverdichter und Kondensator (Verflüssiger) versehen, die mit der Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 zusammenwirken, wobei alle Vorrichtungen über nicht gezeigte herkömmliche Kältemittelzufuhr- und Rücklaufleitungen miteinander verbunden sind und in der herkömmlichen Weise arbeiten, so daß ein strömendes gasförmiges Kältemittel mit einem verhältnismäßig hohen Druck vom Verdichter zum Verflüssiger befördert wird. Beim Durchlaufen des Verflüssigers wird das gasförmige Kältemittel abgekühlt und verflüssigt und strömt zur Verdampfer- und Eis­ bildungseinrichtung 12, in der das Kältemittel durch die Wärmeübertragung von den zu Eis auszuformenden Wasser verdampft wird. Das verdampfte gasförmige Kältemittel strömt dann von der Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 zurück zur Einlaß- oder Ansaugseite des Verdichters, um dann neu durch das Kältemittelsystem zu laufen.

Im allgemeinen weist die Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 ein Innengehäuse 20 auf, welches eine im wesentlichen zylinderförmige Gefrierkammer 22 zur Aufnahme des Eisbereitungswassers bildet. Eine sich axial erstreckende Schnecke 26 ist in der Gefrierkammer 22 drehbar gelagert und weist einen Mittelschaft 28 mit einer spiralförmigen Leiste 30 auf, die im Raum zwischen dem Mittelschaft 28 und der Innenfläche des Innengehäuses 20 angeordnet ist, um drehend Eisteilchen von der zylinderförmigen Gefrierkammer 22 abzuschaben. Der Antrieb 18 treibt die Schnecke 26 an, so daß sie Mengen von verhältnismäßig nassen und lockeren Eismatschteilchen 37 durch die Gefrierkammer 22 drückt, die durch einen Eisauslaß 36 der Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 abgegeben werden, wenn durch einen Wassereinlaß 34 nicht gefrorenes Eisbereitungswasser in die Gefrierkammer eingelassen wird.

Die verhältnismäßig nassen und lockeren Eisteilchen 37 werden an der Innenfläche des Innengehäuses 20 in herkömmlicher Weise durch Wärmeübertragung von der Gefrierkammer 22 und einem benachbarten Verdampfer 38 ausgeformt, durch welchen das vorerwähnte Kältemittel vom Kältemitteleinlaß 40 zum Kältemittelauslaß 42 strömt. Der Kältemittelein- und -auslaß 40 und 42 sind an entsprechende Kältemittelzufuhr- und -rücklaufleitungen des vorerwähnten herkömmlichen Kältemittelsystems angeschlossen.

In Fig. 1 ist einer erste austauschbarer Kopf 50 gezeigt, der lösbar an den Auslaß 36 der Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 angeschlossen ist und zur Ausformung eines verhältnismäßig trockenen und lockeren geflockten Eises 52 dient. Wie nachstehend näher erläutert wird, ist der erste Kopf 52 mit der Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12, beispielsweise über Bolzen lösbar verbunden. Die Bolzen ragen durch eine Teilerplatte 46, die vorzugsweise Teil des Eis­ auslasses 36 der Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 ist, wobei die Teilerplatte 46 auf der Einrichtung verbleibt. Der erste Kopf 50 ist mit mindestens einem anderen, Kopf austauschbar, der ebenso über die bevorzugte Teilerplatte 46 an die Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 angeschlossen werden kann.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Verdampfer- und Eisbildungseinrichtung 12 einen Verdampfer 38 auf, der das rohrförmige Innengehäuse 20 umfaßt, welches eine im wesentlichen zylinderförmige Gefrierkammer 22 bildet, sodann einen Außenmantel 120, der das Innengehäuse 20 in einem radialen Abstand umschließt, wodurch zwischen beiden eine ringförmige Kältemittelkammer 122 gebildet wird. Die ringförmige Kältemittelkammer 122, die an beiden axialen Enden dichtend verschlossen ist, enthält ein strömendes Kältemittel, das, wie vorstehend beschrieben, in Abhängigkeit von der Wärmeübertragung von dem zu den nassen und lockeren Matscheisteilchen 37 in der Ge­ frierkammer 22 gefrorenen Wasser verdampft wird. Um den Wirbelstrom des Kältemittels durch die ringförmige Kältemittelkammer 122 zu verstärken und dabei die Wärmeabgabefläche der Außenfläche des Innengehäuses 20 wesentlich zu vergrößern, weist die Außenfläche des Innengehäuses 20 mehrere Unterbrechungen, wie die in die Kältemittelkammer 122 ragenden Schaufeln oder Rippen 126, auf.

Der Kältemitteleinlaß 40 des Verdampfers 38 weist ein kanalförmiges Einlaßelement 128 auf, das den Außenmantel 120 umgibt, wobei es zwischen beiden eine ringförmige Eintrittskammer oder Einlaßverteilerkammer 130 bildet. Im Außenmantel 120 sind mehrere am Umfang ausgeformte Ein­ laßöffnungen 132 vorgesehen, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen der ringförmigen Einlaßverteilerkammer 130 und der ringförmigen Kältemittelkammer 122 herstellen. Auch ein Auslaßelement 134 ist am entgegengesetzten axialen Ende des Verdampfers 38 vorgesehen, welches den Außenmantel 120 umschließt und zwischen beiden eine ringförmige Auslaßverteilerkammer 136 bildet. Um eine Verbindung zwischen der Auslaßverteilerkammer 136 und der Kältemittelkammer herzustellen, weist der Außenmantel 120 mehrere über den Umfang verteilte Aus­ laßöffnungen 138 an seinem axialen Ende neben dem Aus­ laßelement 134 auf. Außer der Strömungsmittelverbindung zwischen ihren jeweiligen Einlaß- und Auslaßverteilerkammer 130 und 136 erfüllen die Einlaß- und Auslaßöffnungen 132 und 138 eine Verteilerfunktion, welche die Verwirbelung des durchfließenden Kältemittels verstärkt und seine gleichmäßige Verteilung über den Umfang der ringförmigen Kältemittelkammer 122 erleichtert.

Die Kältemittelzufuhrleitung 40 ist vorzugsweise tangential an das Einlaßelement 128 angeschlossen, um das Kältemittel in die Einlaßverteilerkammer 130 in einer im allgemeinen tangentialen Richtung zu leiten und dadurch die Verwirbelung oder die verwirbelnde Mischung und Verteilung des Kältemittels in der gesamten Einlaßverteilerkammer 120 und der ringförmigen Kältemittelkammer 122 zu erhöhen. Die Kältemittelrückführleitung 42 kann ebenso an das Auslaßelement 134 tangential angeschlossen werden oder auch wahlweise in einer im allgemeinen sich radikal erstreckenden Form.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Eismaschine, deren Außenmantel 120a eine kanalartige Kältemittelzufuhr 140 aufweist, die einstückig mit ihm ausgeformt ist. Die einstückige Kältemittelzufuhr 140 umschließt das Innengehäuse 20 und bildet somit zwischen ihm und sich eine kreisförmige Einlaßverteiler­ kammer 141. Eine Reihe von am Umfang verteilten Ausbuchtungen bzw. Vorsprüngen 142 ist einstückig mit dem Außenmantel 120a ausgeformt. Die Vorsprünge 142 kommen in Berührung mit der Außenfläche des Innengehäuses 20 und halten so einen Radialabstand zwischen dem Innengehäuse 20 und dem Außenmantel 120a aufrecht, wobei sich zwischen beiden die kreisförmige Kältemittelkammer 122 befindet. Die Umfangsabstände zwischen zwei benachbarten Ausbuchtungen 142 sorgen für eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem kreisförmigen Einlaßrohr (Kältemittelzufuhr 140) und der Kältemittelkammer 122. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 kann auch die Kältemittelableitung durch ein einstückig ausgeformtes kanalartiges Auslaßteil wie die einstückig ausgeformte Kältemittelzufuhr 140 ausgebildet sein.

Das Innengehäuse 20 weist vorzugsweise bei einem der oben erwähnten Ausführungsbeispiele einen Flansch 146 auf, der sich radial von jeweils seinen gegenüberliegenden axialen Enden erstreckt, so daß mehrere Innengehäuse 20 dichtend aufeinandergestapelt werden können, wobei sie miteinander in einer ununterbrochenen, sich axial erstreckenden Reihe miteinander verbunden sind (Fig. 3). Bei dieser Anordnung steht die Gefrierkammer 22 der Innengehäuse 20 in Verbindung mit dem Flansch 146, indem sie aneinander anliegen und miteinander befestigt sind, z. B. durch eine Klammer 148 (Fig. 3) oder auch durch andere geeignete Klemmvor­ richtungen. Bei dieser Anordnung sind die Innengehäuse 20 so ausgerichtet, daß der Wassereinlauf des Innengehäuses 20 an einem Ende der Reihe den Wassereinlauf für die gesamte Reihe darstellt. Auch der Eisauslaß des Innengehäuses 20 am entgegengesetzten axialen Ende der Reihe stellt den Eisauslaß der gesamten Verdampferreihe dar. Jedes der axial gestapelten Innengehäuse 20 besitzt ein Außengehäuse sowie Einlaß- und Auslaßelemente wie die vorstehend beschriebenen, so daß praktisch eine beliebige Zahl von Verdampfern axial gestapelt werden kann, um die gewünschte Kapazität für die Eismaschine zu erreichen.

Die verschiedenen Bauteile des Verdampfers können aus einem geeigneten Kunststoff gepreßt sein, z. B. einem thermoplastischen Acetonharz.

Claims (5)

1. Eismaschine mit einem Kältemittelsystem zum Erzeugen von Eisteilchen aus zugeleitetem Eisbereitungswasser, das die folgenden Bestandteile umfaßt:
ein eine im wesentlichen zylindrische Gefrierkammer bildendes Innengehäuse, einen Wassereinlaß für die Zuleitung von Eisbereitungswasser zur Gefrierkammer, einen Eisauslaß zum Abführen der Eisteilchen aus der Gefrierkammer, einen im wesentlichen die Außenfläche des Innengehäuses umgebenden Außenmantel, der mit radialem Abstand zum Innengehäuse angeordnet ist und zwischen Innengehäuse und Außenmantel eine im allgemeinen ringförmige Kältemittelkammer bildet, die an ihren sich gegenüberliegenden Enden geschlossen ist, einen Kältemitteleinlaß, der Kältemittel in die Kältemittelkammer einleitet, und einen Kältemittelauslaß, welcher Kältemittel aus der Kältemittelkammer abführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemitteleinlaß (40) ein im wesentlichen kanalförmiges, den Außenmantel (120) an einem ersten Ende desselben umgebenden Einlaßelement (128) umfaßt, das zwischen Außenmantel (120) und sich eine ringförmige Einlaßverteilerkammer (130) zum Ein­ führen des Kältemittel in die Kältemittelkammer (122) bildet, wobei der Außenmantel (120) eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Einlaßöffnungen (132) besitzt, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der ringförmigen Einlaßverteilerkammer (130) und der Kältemittelkammer (122) vorsehen, und daß der Kältemittelauslaß (42) ein im wesentlichen kanalförmiges, den Außenmantel (120) an einem zweiten gegenüberliegenden Ende desselben umgebendes Auslaßelement (134) aufweist, das zwischen Außenmantel (120) und sich eine ringförmige Auslaßverteilerkammer (136) zum Ausführen des Kältemittels aus der Kältemittelkammer (122) bildet, wobei der Außenmantel (120) eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Auslaßöffnungen (138) besitzt, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der ringförmigen Auslaßverteilerkammer (136) und der Kältemittelkammer (122) vorsehen.

2. Eismaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kanalförmige Einlaßelement (128) ein mit ihm verbundenes Einlaßrohr (40) aufweist, das an einem Kältemittelspeicher der Eismaschine (10) angeschlossen ist und einen Strömungsmittelweg zum Innenraum der ringförmigen Ein­ laßverteilerkammer (130) herstellt, wobei das Einlaßrohr (40) das Kältemittel in die Einlaßverteilerkammer (130) in einer im allgemeinen tangentialen Richtung hierzu leitet.

3. Eismaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kanalförmige Auslaßelement (134) eine daran angeschlossene Kältemittel­ auslaßleitung (42) aufweist, die mit einer Kältemittelrücklaufeinrichtung der Eismaschine (10) und dem Innenraum der ringförmigen Auslaßverteilerkammer (136) in Verbindung steht.

4. Eismaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (120a) mehrere über den Umfang verteilte Ausbuchtungen (142) aufweist, die dort einstückig ausgeformt sind und nach innen bis zur Außenfläche des Innengehäuses (20) ragen und damit in Kontakt stehen, um den Radialabstand zwischen dem Innengehäuse (20) und dem Außenmantel (120a) aufrechtzuerhalten, wobei die Umfangsabstände zwischen den Ausbuchtungen (142) einen Strömungsmittelweg zwischen der ringförmigen Einlaßverteilerkammer (141) und der Kältemittelkammer (122) bilden.

5. Eismaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Innengehäuse (20) aufweist, die jeweils an ihren sich gegenüberliegenden axialen Enden Flansche (146) besitzen, wobei zwei axial benachbarte Innengehäuse (20) an ihren benachbarten Flanschen (146) wechselseitig anliegen und eine mit den gegenseitig anliegenden Flanschen (136) in Eingriff stehenden Klemmvorrichtung (148) zwei axial benachbarte Innengehäuse (20) klemmend und dichtend aneinander befestigt.