NO163304B - ISFREMSTILLINGSMASKIN. - Google Patents

Description

Isfremstillingsmaskin omfattende et hus med et innløp for innføring av et fluidum som det skal lages is av og et utløp som isen kan føres ut igjennom, og en varmeutveksler som er anbragt i huset og har kjølemiddel-innløp og kjølemiddel-utløp for å muliggjøre en strøm av kjølemiddel til transport av varme fra fluidet i huset, hvilken varmeutveksler innbefatter minst en varmeutvekslerflate som skiller kjølemiddelet fra fluidet og ved at huset er formet for å holde fluidummassen i huset slik at denne stort sett fyller huset og dekker varmeutvekslerflaten. Ice-making machine comprising a housing with an inlet for the introduction of a fluid from which ice is to be made and an outlet through which the ice can be discharged, and a heat exchanger located in the housing and having a coolant inlet and a coolant outlet to enable a flow of refrigerant to transport heat from the fluid in the housing, which heat exchanger includes at least one heat exchanger surface that separates the refrigerant from the fluid and in that the housing is shaped to keep the mass of fluid in the housing so that this mostly fills the housing and covers the heat exchanger surface.

I dagens samfunn blir store mengder is benyttet til konservering og tilberedning av matvarer. Som eksempel antas det at to kilo is er nødvendig for hver kilo ferskt fjærkre som selges. Fiskeindustrien, meieriindustrien og frukt-og grønnsakindustrien er også store forbrukere av is. Tjenesteytende virksomheter så som hoteller, restau-ranter og hospitaler benytter også store mengder. Videre blir is forbrukt i store mengder i mange produksjonsindu-strier. In today's society, large quantities of ice are used to preserve and prepare food. As an example, it is assumed that two kilos of ice are needed for every kilo of fresh poultry sold. The fishing industry, the dairy industry and the fruit and vegetable industry are also large consumers of ice. Service providers such as hotels, restaurants and hospitals also use large quantities. Furthermore, ice is consumed in large quantities in many manufacturing industries.

Fremstilling av is er derfor i seg selv en viktig industri-gren. En stor del av is som fremstilles idag fremstilles i blokker ut fra en fylling. Dette er en forholdsvis lite effektiv fremgangsmåte. Den er arbeidskrevende og tidskrevende fordi det kan ta ppp til 48 timer å frem-stille store isblokker. Den lave virkningsgrad økes ved behovet for oppvarming når man skal smelte bindingen mellom isen og fordamperen. Omkostningene ved tilførsel av denne varme når isen tas ut, bidrar vesentlig til prosessens dårlige virkningsgrad. På tross av disse mangler, er imidlertid fremgangsmåten fortsatt i bruk. The production of ice is therefore in itself an important branch of industry. A large part of the ice produced today is produced in blocks from a filling. This is a relatively inefficient method. It is labor-intensive and time-consuming because it can take up to 48 hours to produce large blocks of ice. The low efficiency is increased by the need for heating when melting the bond between the ice and the evaporator. The costs of supplying this heat when the ice is removed contribute significantly to the poor efficiency of the process. Despite these shortcomings, however, the method is still in use.

Det er også i bruk kontinuerlige fremgangsmåter til Continuous methods are also in use

fremstilling av is, men med blandet hell. I de kontinuerlige fremgangsmåter til fremstilling av is som idag making ice, but with mixed success. In the continuous processes for the production of ice as today

er i bruk, blir is dannet av vann på veggene av en fordamper hvorfra isen må brytes løs ved hjelp av en roterende skrape. Variasjoner i bindingens styrke og is in use, ice is formed from water on the walls of an evaporator from which the ice must be broken free with the help of a rotating scraper. Variations in the strength of the bond and

det uregelmessige mønster på isdannelsen har ført til et uregelmessig behov for dreiemoment på drivakselen for skrapen. Uregelmessigheten i dette dreiemomentbehov, the irregular pattern of the ice formation has led to an irregular need for torque on the scraper drive shaft. The irregularity in this torque demand,

har vært slik at mange forsøk på å komme frem til fordamper-utførelser for maskiner til kontinuerlig isfremstilling har vært mislykket. has been such that many attempts to arrive at evaporator designs for machines for continuous ice making have been unsuccessful.

Det er kjent å ta en blanding som ligger på mindre enn eutektisk konsentrasjon, fylle dette i en beholder, omrøre blandingen og kjøle beholderens sidevegg for å krystallisere vannet i oppløsningen og konsentrere resten. En slik generell metode er grunnlaget for fremstilling av iskrem. Fremgangsmåten har også blitt foreslått benyttet til konsentrasjon av den eutektiske oppløsning der opp-løsningen for eksempel er traktet kaffe eller appelsinsaft. Et slikt forslag er omhandlet i US PS 3.328.972 og 3.328.058. It is known to take a mixture that is at less than eutectic concentration, fill this in a container, stir the mixture and cool the side wall of the container to crystallize the water in the solution and concentrate the rest. Such a general method is the basis for making ice cream. The method has also been proposed to be used for concentration of the eutectic solution where the solution is, for example, brewed coffee or orange juice. Such a proposal is discussed in US PS 3,328,972 and 3,328,058.

I disse patenter er en kaffe eller et lignende brygg beskrevet og brygget konsentreres ved kontinuerlig fjernelse av iskrystaller som dannes. I dette patent inneholdes bryggblandingen i en beholder og sideveggen kjøles for å kjøle blandingen til under dets frysepunkt og danne iskrystaller som fjernes. Det er nødvendig å hindre krystalldannelse på beholderens sidevegg og i de to nevnte patenter er det beskrevet hvordan dette oppnås ved hjelp av omrørere som skaper en virvelsone med ringformet tverrsnitt mellom endene av omrørerene og beholderens kjølevegg. Virvel-dannelsen i væsken i denne sone skurer sideveggen for å hindre iskrystaller i å bygge seg opp. Blandingen blir underkjølt i virvelsonen og passerer så denne mot sentrums-området der større uttagbare iskrystaller av vann vokser. Disse større iskrystaller av vann fjernes for å gi et In these patents, a coffee or a similar brew is described and the brew is concentrated by continuous removal of ice crystals that are formed. In this patent, the brew mixture is contained in a container and the side wall is cooled to cool the mixture below its freezing point and form ice crystals which are removed. It is necessary to prevent crystal formation on the side wall of the container and in the two mentioned patents it is described how this is achieved by means of stirrers which create a vortex zone with an annular cross-section between the ends of the stirrers and the cooling wall of the container. The vortex formation in the liquid in this zone scours the side wall to prevent ice crystals from building up. The mixture is subcooled in the vortex zone and then passes this towards the center area where larger removable ice crystals of water grow. These larger ice crystals of water are removed to give a

mer konsentrert brygg. I den beskrevne fremgangsmåte er isfremstillingen ikke det avsluttende formål, men is er et biprodukt. Det er konsentrasjonen av brygget more concentrated brew. In the method described, the production of ice is not the final purpose, but ice is a by-product. It is the concentration of the brew

som er formålet med denne fremgangsmåte. Fremgangsmåten som er beskrevet i de to nevnte patenter er en meget fintfølende balansert fremgangsmåte og arbeidsbetingelsene må overvåkes nøyaktig. Det er viktig at iskrystallene ikke dannes på beholderens sidevegg. Dette ville stanse prosessen. De må rettes mot sentrum av beholderen før de blir så store at de skal tas ut. Hvis den beskrevne fremgangsmåte kan gjøre dette i det hele tatt, er den bare istand til å gjøre det under betingelser som er vanskelig å regulere og da bare med en hastighet som ikke ville gi noen fornuftig produksjon av is hvis fremgangsmåten ble videreutviklet som en mulighet til fremstilling av is som et salgbart sluttprodukt. which is the purpose of this procedure. The method described in the two mentioned patents is a very delicately balanced method and the working conditions must be monitored precisely. It is important that the ice crystals do not form on the side wall of the container. This would stop the process. They must be directed towards the center of the container before they become large enough to be removed. If the described process can do this at all, it is only able to do so under conditions that are difficult to control and then only at a rate that would not provide any reasonable production of ice if the process were further developed as a possibility to production of ice cream as a salable end product.

I beskrivelsen i de nevnte amerikanske patenter, er det In the description in the mentioned US patents, it is

gitt uttrykk for bekymring vedrørende dannelsen av iskrystaller på beholderveggen. Årsaken til dette er at hvis iskrystaller dannes på beholderveggen, stanser prosessen fordi prosessen generelt hovedsaklig består i underkjøling av blandingen ved beholderveggen og ved overføring av blandingen til det sentrale område der den kan vokse til krystaller med en fornuftig hastighet for uttak av disse. expressed concern regarding the formation of ice crystals on the container wall. The reason for this is that if ice crystals form on the container wall, the process stops because the process generally mainly consists of subcooling the mixture at the container wall and transferring the mixture to the central area where it can grow into crystals at a reasonable speed for withdrawal.

Av den grunn er hindring av dannelsen av iskrystaller For that reason, the formation of ice crystals is prevented

ved beholderveggen viktig <p>g i de nevnte patenter oppnås dette ved å skape en kraftig omrøringssone nær ved beholderens vegg. Som nevnt ovenfor vil den omrørte væske nær. beholderveggen skure denne og fjerne ispartikler før de vokser til uttagbar størrelse. Denne fremgangsmåte er imidlertid ikke effektiv. I beskrivelsen slik det fremgår av spalte 7, linje 42 i US PS 3.328.058 blir varme overført gjennom en varmevekslerflate i beholderen med en hastighet på omtrent 3.400 til 18.163 kJ/m 2 pr, at the container wall important <p>g in the mentioned patents, this is achieved by creating a powerful stirring zone close to the container wall. As mentioned above, the stirred liquid will close. the container wall, scrub this and remove ice particles before they grow to a removable size. However, this method is not efficient. In the description as it appears from column 7, line 42 of US PS 3,328,058, heat is transferred through a heat exchanger surface in the container at a rate of approximately 3,400 to 18,163 kJ/m 2 per,

time. Å øke denne varmeoverføring med den kjente fremgangsmåte ville resultere i krystalloppbygning på beholderveggen og sammenbrudd av fremgangsmåten. En lang rekke forsiktighetsforanstaltninger er nødvendige for å få til hour. Increasing this heat transfer with the known method would result in crystal build-up on the container wall and breakdown of the method. A wide range of precautions are necessary to achieve this

selv denne forholdsvis lave varmeoverføring ved den kjente fremgangsmåte. For eksempel må man sørge for tilbakeføring av iskrystaller for å få til krystallvekst. Man må også kontrollere temperaturforskjellene nøyaktig gjennom systemet. Av den grunn er denne fremgangsmåte bare istand til en lav varmeoverføring og den er meget fint og nøyaktig balansert. Den er ikke effektiv nok fra et kapasitetsmessig synspunkt til fremstilling av is på et kommersielt grunnlag. even this relatively low heat transfer in the known method. For example, one must provide for the return of ice crystals in order to achieve crystal growth. One must also control the temperature differences precisely through the system. For that reason, this method is only capable of a low heat transfer and it is very finely and precisely balanced. It is not efficient enough from a capacity point of view to produce ice on a commercial basis.

Svanoe metoden er lite effektiv. Det er mulig å drive utstyret av Svanoe typen sammen med oppfinnerens fremgangsmåte å få til en vannisydelse som er over ti ganger større enn Svanoes. Svanoe sier i sin beskrivelse at han er istand til å overføre omtrent 3.400 til 18.000 The Swanoe method is not very effective. It is possible to operate the equipment of the Svanoe type together with the inventor's method to achieve a water performance that is more than ten times greater than Svanoe's. Svanoe says in his description that he is able to transfer approximately 3,400 to 18,000

163 kJ/m 2 pr. time ved å anvende oppfinnelsen. 163 kJ/m 2 per hour by applying the invention.

Søkeren skurer forskjellig fici Svanoe og blir dermed istand til å opprettholde et kritisk temperaturområde ved,varmeoverføringsflaten for på en effektiv måte å unngå krystallisering ved flaten og dermed øke virknings-graden for isfremstillingen på en bemerkelsesverdig måte. The applicant scours different fici Svanoe and thus becomes able to maintain a critical temperature range at the heat transfer surface in order to effectively avoid crystallization at the surface and thus increase the effectiveness of the ice production in a remarkable way.

Hovedforskjellen mellom søkerens fremgangsmåte og Svanoes fremgangsmåte er at ved søkerens fremgangsmåte blir innsiden av varmeoverføringsflaten skrapt av et blad for å hindre dannelse av vanniskrystaller. Svanoe benytter en helt annen fremgangsmåte i forsøket på å bevege et superkjølt lag av væske fra overflaten mot midten og denne forskjell er kritisk når det gjelder oppnåelse av søkerens forbedrede resultater. The main difference between the applicant's method and Svanoe's method is that in the applicant's method the inside of the heat transfer surface is scraped by a blade to prevent the formation of water ice crystals. Swanoe uses a completely different method in the attempt to move a supercooled layer of liquid from the surface towards the center and this difference is critical in terms of achieving the applicant's improved results.

Andre patenthavere på dette felt f.eks. Spiegl, danner krystallene på siden av beholderen og skraper disse av. Dette er en meget lite effektiv fremgangsmåte til dannelse av krystallene og resulterer i en meget lav overføring av kjølevirkning fra kjølemiddelet gjennom beholderveggen for en beholder av gitt størrelse. Other patent holders in this field, e.g. Spiegl, forms the crystals on the side of the container and scrapes them off. This is a very inefficient method for forming the crystals and results in a very low transfer of cooling effect from the refrigerant through the container wall for a container of a given size.

Svanoe foreslo tanken om underkjøling av overflatelaget Svanoe proposed the idea of subcooling the surface layer

av væske i beholderen og overføring av væsken fra overflaten til det indre, men han visste ikke hvorledes man på en effektiv måte skulle sette idéen ut i praksis for å oppnå en høy ydelse. Med Svanoe, blir overflatelaget kjølt betydelig mer enn en grad under frysepunktet og dannelse av iskrystaller ved kjølesystemet er uunngålig. Når dette finner sted, bryter systemet sammen og virknings-graden faller til den man har hos Spiegl der krystallene skrapes fra beholderveggen. Søkeren unngår det uunngåelige sammenbrudd av systemet som er beskrevet hos Svanoe og blir istand til å opprettholde en høy varmeoverføring og stor produksjon av iskrystaller. of liquid in the container and transfer of the liquid from the surface to the interior, but he did not know how to effectively put the idea into practice in order to achieve a high performance. With Svanoe, the surface layer is cooled significantly more than one degree below freezing and the formation of ice crystals at the cooling system is inevitable. When this takes place, the system breaks down and the degree of effectiveness falls to that of Spiegl, where the crystals are scraped from the container wall. The applicant avoids the inevitable breakdown of the system described by Svanoe and becomes able to maintain a high heat transfer and large production of ice crystals.

Skraping setter en istand til å drive systemet uten fare for dannelse av iskrystaller på veggen og dette blir nummerisk uttrykt gjort ved kjøling av laget av blandingen nærmest sideveggen av beholderen ikke mer enn en grad under frysepunktet for blandingen i kammeret. Den virvel-dannelse som er beskrevet i Svanoes patent er ikke istand til å fjerne overflatelaget med en hastighet som holder temperaturen innenfor en grads grense hvis veggen kjøles med en hastighet på minst 45.400 kJ/m 2 av beholderveggen. Kombinasjonen av disse trekk er ikke mulig hos Svanoe, Scraping enables the system to operate without the risk of ice crystals forming on the wall and this is expressed numerically by cooling the layer of the mixture closest to the side wall of the container no more than one degree below the freezing point of the mixture in the chamber. The vortex formation described in Svanoe's patent is not able to remove the surface layer at a rate that keeps the temperature within a degree limit if the wall is cooled at a rate of at least 45,400 kJ/m 2 of the container wall. The combination of these features is not possible at Svanoe,

med det resultat at Svanoe ikke er istand til på noen måte å komme nær den virkningsgrad søkeren oppnår. with the result that Svanoe is unable in any way to come close to the degree of efficiency achieved by the applicant.

Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til en anordning til fremstilling av is på en kontinuerlig måte der fremstillingen er enklere, mer pålitelig og fri for betydelige driftsproblemer og der det anvendes enkelt oppbygget utstyr, og er økonomisk. The purpose of the invention is to arrive at a device for the production of ice in a continuous manner where the production is simpler, more reliable and free of significant operational problems and where simply constructed equipment is used, and is economical.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 skjematisk viser en anordning til utførelse av oppfinnelsen og The invention is characterized by the features reproduced in the claims and will be explained in more detail in the following with reference to the drawings in which: Fig. 1 schematically shows a device for carrying out the invention and

fig. 2 er et diagram for en temperaturkonsentrasjonskurve for en saltlakeblanding. fig. 2 is a diagram of a temperature concentration curve for a brine mixture.

Fig. 3 viser et snitt gjennom en andre utførelsesform for en isfremstillingsmaskin, Fig. 3 shows a section through a second embodiment of an ice-making machine,

fig. 4 viser fig. 3 sett etter linjen 4-4, fig. 4 shows fig. 3 sets after the line 4-4,

fig. 5 viser i perspektiv utførelsesformen med delene trukket fra hverandre, fig. 5 shows in perspective the embodiment with the parts pulled apart,

fig. 6 er en skjematisk gjengivelse av en tredje utførel-sesform for en isfremstillingsmaskin. fig. 6 is a schematic representation of a third embodiment of an ice-making machine.

Oppfinnelsen er med hell blitt utøvet ved bruk av fryse-systemet i en Neopolitan Vogt-Modell V3100 iskremfryser og en NaCl lakeblanding og den vil bli beskrevet under henvisning til dette apparat og denne blanding. Det er imidlertid ikke hensikten at oppfinnelsen skal være begren-set til dette apparat eller denne blanding. The invention has been successfully practiced using the freezing system in a Neopolitan Vogt-Modell V3100 ice cream freezer and a NaCl brine mixture and it will be described with reference to this apparatus and this mixture. However, it is not intended that the invention be limited to this apparatus or this mixture.

På fig. 1 betegner henvisningstallet 10 en frysesylinder. Den har et skvettkammer 12 som en saltlakeblanding kontinuerlig sirkuleres i ved hjelp av pumpen 14. Saltlakeblandingen kommer inn i kammeret ved 16, kjøles i dette for å danne iskrystaller som skal omhandles i det følgende og forlater kammeret fra utløpsporten 18 som en pumpbar sørpelignende blanding. Den fortsetter deretter til en mekanisk separator 20 som i den anordning som er blitt benyttet med hell opp til idag, består av en sil som holder iskrystallene tilbake og tillater væsken i blandingen å passere gjennom. Iskrystallene fjernes og den gjenværende blanding ledes til sirkulasjons- In fig. 1, the reference numeral 10 denotes a freezing cylinder. It has a splash chamber 12 in which a brine mixture is continuously circulated by means of the pump 14. The brine mixture enters the chamber at 16, is cooled therein to form ice crystals which will be discussed below and leaves the chamber from the outlet port 18 as a pumpable slurry-like mixture. It then continues to a mechanical separator 20 which, in the device that has been used successfully up to today, consists of a strainer that holds back the ice crystals and allows the liquid in the mixture to pass through. The ice crystals are removed and the remaining mixture is led to the circulation

tanken 22. Vann fra tilførselen 24 tilsettes sirkula-sjonstanken for å erstatte det vann som er tatt fra lakeblandingen når iskrystallene fjernes. På denne måte blir vannet som danner isen tilsatt systemet som etterfyllingsvann. Henvisningstallet 23 er en tank som inneholder konsentrert oppløsning og denne kan tilsettes systemet etter behov for å erstatte tapt oppløsning. the tank 22. Water from the supply 24 is added to the circulation tank to replace the water taken from the brine mixture when the ice crystals are removed. In this way, the water that forms the ice is added to the system as top-up water. Reference number 23 is a tank that contains concentrated solution and this can be added to the system as needed to replace lost solution.

I skvettkammeret blir en skrapeskovle kontinuerlig holdt In the splash chamber, a scraper blade is continuously held

i rotasjon av en motor 26 for å skrape sidene av kammeret og hindre oppbygning av is på disse. Skrapeskovlen er av standard utførelse på disse maskiner. in rotation of a motor 26 to scrape the sides of the chamber and prevent the build-up of ice on them. The scraper bucket is of standard design on these machines.

Skvettkammeret er omgitt av en kappe 28 som tilføres kondensert kjølemiddel kontinuerlig fra en kondensator 30. Kjølemiddelet koker i kappen og når dette skjer kjøles saltlakeblandingen i kammeret for å danne iskrystaller i dette. Det ekspanderte kjølemiddel beveger seg fra kappen til kompressoren 32, der den komprimeres og mates til kondensatoren for kontinuerlig resirkulasjon som i en vanlig kjølekrets. The splash chamber is surrounded by a jacket 28 which is supplied with condensed refrigerant continuously from a condenser 30. The coolant boils in the jacket and when this happens the brine mixture in the chamber is cooled to form ice crystals in it. The expanded refrigerant moves from the jacket to the compressor 32, where it is compressed and fed to the condenser for continuous recirculation as in a conventional refrigeration circuit.

Som antydet er fryseren, skvettkammeret, skrapeskovlen As indicated is the freezer, splash chamber, scraper

og tilsluttet kjølekrets standard og velkjente deler av utstyr og noen detaljert beskrivelse av disse er her ikke tatt med. and connected cooling circuit standard and well-known parts of equipment and any detailed description of these are not included here.

For å forklare oppfinnelsen skal det vises til fig. 2. Denne figur viser velkjente egenskaper ved en saltlakeblanding der oppløsningsmiddelet er vann og der saltet er NaCl. To explain the invention, reference should be made to fig. 2. This figure shows well-known properties of a brine mixture where the solvent is water and where the salt is NaCl.

Denne oppløsning vil fryse ved den eutektiske temperatur eller temperatur for eutektisk tilstand som er angitt på figuren. De fysiske fenomener som finner sted når temperaturen for blandingen senkes mot frysepunktet vil avhenge av konsentrasjonen. Hvis konsentrasjonen er representert med et punkt til venstre for punktet D^ This solution will freeze at the eutectic temperature or temperature for eutectic state indicated in the figure. The physical phenomena that take place when the temperature of the mixture is lowered towards the freezing point will depend on the concentration. If the concentration is represented by a point to the left of the point D^

på kurven dannes det iskrysetaller og konsentrasjonen av oppløsningen øker når man nærmer seg frysetemperaturen. ice crystals form on the curve and the concentration of the solution increases as you approach the freezing temperature.

Temperaturen som representeres av punktene D på kurven The temperature represented by points D on the curve

er kjent som den eutektiske temperatur og konsentrasjonen som representeres av punktet D^ på kurven er kjent som den eutektiske konsentrasjon. is known as the eutectic temperature and the concentration represented by the point D^ on the curve is known as the eutectic concentration.

Hvis, på figur 2, en oppløsning med konsentrasjonen x, If, in Figure 2, a solution of concentration x,

som er mindre enn den eutektiske, ved en temperatur over 0°C blir nedkjølt, vil den ikke størkne når 0°C nåes (punktet A), men vil fortsette nedkjøling som væske inntil B nåes. På dette punkt vil iskrystaller av rent vann begynne å dannes, fulgt av fjernelse av deres latente varme. Dette øker konsentrasjonen på den gjenværende oppløsning. Siden temperaturen senkes vil disse krystaller fortsette å dannes og blandingen av iskrystaller og saltlakeoppløsning danner en sørpe. Når punktet C blir nådd, har man en blanding av iskrystaller C2, og salt-lakeoppløsning med konsentrasjonen i forholdene 1^which is less than the eutectic, at a temperature above 0°C is cooled, it will not solidify when 0°C is reached (point A), but will continue cooling as a liquid until B is reached. At this point, ice crystals of pure water will begin to form, followed by the removal of their latent heat. This increases the concentration of the remaining solution. As the temperature is lowered, these crystals will continue to form and the mixture of ice crystals and brine solution forms a slush. When point C is reached, you have a mixture of ice crystals C2, and salt-brine solution with the concentration in the conditions 1^

deler av saltlaken til ^ deler av iskrystaller i parts of the brine to ^ parts of ice crystals i

(1^ + 12) deler av blanding. Når prosessen har fortsatt til punktet D, har man en blanding med m^ deler av eutektisk saltlakeoppløsning D^, og m~ deler av is D2, alle med eutektisk temperatur. Etterhvert som mer varme fjernes, vil m^ delene av eutektisk saltlake fryse ved en jevn temperatur inntil all latent varme er fjernet. Den frosne eutektiske masse er en mekanisk blanding av salt og frosset vann, ikke en oppløsning, og som følge av dette må den latente varme korrigeres med oppløsnings-varmen. Hvis denne er positiv, vil den redusere den effektive latente varme, mens hvis den er negativ, vil (1^ + 12) parts of mixture. When the process has continued to point D, one has a mixture with m^ parts of eutectic brine solution D^, and m~ parts of ice D2, all with eutectic temperature. As more heat is removed, m^ parts of eutectic brine will freeze at a uniform temperature until all latent heat is removed. The frozen eutectic mass is a mechanical mixture of salt and frozen water, not a solution, and as a result the latent heat must be corrected with the heat of solution. If this is positive, it will reduce the effective latent heat, while if it is negative, it will

den øke den effektive latente varme. it increases the effective latent heat.

Hvis den opprinnelige oppløsningskonsentrasjon er større enn den eutektiske, vil salt i stedet for vann fryse ut når temperaturen senkes og konsentrasjonen avtar inntil den eutektiske konsentrasjon er nådd ved den eutektiske temperatur. I saltlaker som anvendes som kjølefluidum, If the initial solution concentration is greater than the eutectic, salt instead of water will freeze out when the temperature is lowered and the concentration decreases until the eutectic concentration is reached at the eutectic temperature. In brines used as a cooling fluid,

vil salt noen ganger fryse ut fordi konsentrasjonen er for høy. salt will sometimes freeze out because the concentration is too high.

Med denne oppfinnelse opprettholder man en konsentrasjon With this invention one maintains a concentration

av saltoppløsningen lavere enn den eutektiske og fortrinnsvis rundt punktet B på den eutektiske kurve. Man kjøler ikke til den eutektiske temperatur, men kjøler for å danne is. Etterhvert som isen dannes, vil isen og konsentrasjons-blandingen utgjøre en pumpbar sørpelignende masse som føres inn i separatoren. Vann tilsettes blandingen som returneres til skvettkammeret i fryseren fra forrådet 24 for å holde konsentrasjonen av blandingen bearbeidbar for produksjon av is etterhvert som den avkjøles. of the salt solution lower than the eutectic and preferably around point B on the eutectic curve. One does not cool to the eutectic temperature, but cools to form ice. As the ice forms, the ice and the concentration mixture will form a pumpable slurry-like mass which is fed into the separator. Water is added to the mixture that is returned to the splash chamber in the freezer from storage 24 to keep the concentration of the mixture workable for the production of ice as it cools.

Ved tilsetning av vann for å opprettholde konsentrasjonen av blandingen på mindre enn den eutektiske konsentrasjon, tilføres vannet som skal danne isen. Sylinderen 10 er en spesielt effektiv isfremstillingsanordning fordi den har en effektiv varmeoverføring fra kjølemiddelet til vannet som formes til is. By adding water to maintain the concentration of the mixture at less than the eutectic concentration, the water that will form the ice is added. The cylinder 10 is a particularly efficient ice-making device because it has an efficient heat transfer from the refrigerant to the water which is formed into ice.

Når vannet fryser for å ta opp sin krystalliseringsvarme, blir varme tatt opp rundt hele overflaten av krystallet som dannes. Dette representerer en meget stor overflate pr. vannenhet. When water freezes to absorb its heat of crystallization, heat is absorbed around the entire surface of the crystal that forms. This represents a very large surface per water unit.

Til sammenligning er varmeoverføringsflaten liten i mange isfremstillingsmaskiner når isen dannes ved oppbygning av et lag på en varmeoverførende overflate av en sylinder. In comparison, the heat transfer surface is small in many ice-making machines when the ice is formed by building up a layer on a heat-transferring surface of a cylinder.

Det er klart at med denne fremgangsmåte vil en viss mengde saltoppløsning bli fjernet, sammen med isen og for-anstaltninger er truffet for å opprettholde saltstyrken med konsentratoren 23. Denne kan tre i virksomhet for å sette til salt etter behov. It is clear that with this method a certain amount of salt solution will be removed, along with the ice, and measures are taken to maintain the salt strength with the concentrator 23. This can come into operation to add salt as needed.

Skrapeskovlene arbeider med en hastighet som er stor nok nok å føre det kjølte lag av blandingen ved sideveggen mot sentrum av beholderen før dét kjølte lag krystalliserer på beholderens sidevegg. Skovlen søker å bevege det kjølte overflatelag i en spiralformet bane mot den langsgående sentrale akse av kammeret, hvorved det blandes med hovedmassen av blandingen i kammeret og kjøler hovedmassen av blandingen for å danne iskrystaller gjennom hele blandingens masse. Hastigheten vil variere med utstyrets utforming og arbeidsbetingelser, men med to skrapeblader og et sylindrisk kammer med en diameter på omtrent 7,5 cm har en rotasjonshastighet på omtrent 350 omdreininger pr. minutt for skrapebladet vist seg å være tilfredsstillende. The scraper vanes work at a speed great enough to move the cooled layer of the mixture at the sidewall towards the center of the container before the cooled layer crystallizes on the sidewall of the container. The vane seeks to move the cooled surface layer in a helical path towards the longitudinal central axis of the chamber, whereby it mixes with the bulk of the mixture in the chamber and cools the bulk of the mixture to form ice crystals throughout the mass of the mixture. The speed will vary with the design of the equipment and working conditions, but with two scraper blades and a cylindrical chamber with a diameter of approximately 7.5 cm has a rotation speed of approximately 350 revolutions per minute. minute for the scraper blade proved to be satisfactory.

Omdannelsen av vann fra væskeform til krystallformen eller fast form finner sted plutselig og krever en meget betydelig energimengde. Den flytende saltoppløsning må kjøles til under sitt frysepunkt før krystallisering kan finne sted. Den blir kjølt på denne måte i et overflatelag ved siden av kammeret, men på tidspunktet før krystal-liseringen finner sted blir overflatelaget som er kjølt på denne måte beveget av den roterende skrapeskovle fra sideveggen av beholderen mot sentrum av denne. Den kjølte væske som på denne måte fjernes fra kammerets sidevegg, krystalliserer til is på de krystalliserings-kjerner som finnes i væsken. På denne måte virker salt-oppløsningen som et sekundært kjølemiddel ved dannelsen av is gjennom hele blandingens masse. The transformation of water from liquid form to crystal form or solid form takes place suddenly and requires a very significant amount of energy. The liquid salt solution must be cooled below its freezing point before crystallization can take place. It is cooled in this way in a surface layer next to the chamber, but at the time before crystallization takes place the surface layer which is cooled in this way is moved by the rotating scraper blade from the side wall of the container towards the center thereof. The cooled liquid, which is removed in this way from the side wall of the chamber, crystallizes into ice on the crystallization nuclei found in the liquid. In this way, the salt solution acts as a secondary coolant in the formation of ice throughout the mass of the mixture.

Skovlene roterer rundt varmeutvekslingsveggen i kammeret og danner fortrinnsvis en skrapevinkel mot denne på omtrent 45 grader i rotasjonsretningen for å tvinge den kjølte væske mot sentrum av kammeret i et sammen-hengende forløp. The vanes rotate around the heat exchange wall in the chamber and preferably form a scraping angle against this of approximately 45 degrees in the direction of rotation to force the cooled liquid towards the center of the chamber in a continuous flow.

Systemet er meget effektivt for dannelse av is og sørger for maksimal kontakt mellom saltoppløsningen og den varmeutvekslende flate i kammeret. The system is very effective for the formation of ice and ensures maximum contact between the salt solution and the heat exchanging surface in the chamber.

Som et eksempel, har et typisk varmeutvekslingskammer As an example, a typical heat exchange chamber has

med en diameter på 7,5 cm en varmeoverføringskoeffisient mellom saltoppløsningen og kjølemiddelet på 10.220 kJ pr. time pr. kvadratmeter pr. grad Celsius og temperatur-forskjellen mellom kjølemiddelet og saltoppløsningen er 5,5 grader Celsius. with a diameter of 7.5 cm a heat transfer coefficient between the salt solution and the coolant of 10,220 kJ per hour per square meters per degrees Celsius and the temperature difference between the coolant and the salt solution is 5.5 degrees Celsius.

Dermed vil kapasiteten for denne enhet være 10.220 x 5.5 Thus, the capacity for this unit will be 10,220 x 5.5

= 56.210 kJ/m<2>._" av kammerveggen. Skovlene i enheten roterer og skraper sidene av kammeret 350 ganger pr. minutt og det finnes to av dem slik at oppholdstiden for over-flatelagene av blandingen på sideveggen i kammeret er = 56,210 kJ/m<2>._" of the chamber wall. The vanes in the unit rotate and scrape the sides of the chamber 350 times per minute and there are two of them so that the residence time of the surface layers of the mixture on the side wall of the chamber is

Den varme som avgis av saltblandingen til varmeutveksler-veggen i løpet av denne tid er 56.210 x 0.000024 = 1,35 kJ/m<2 >pr. kvadratmeter pr. omdreining av skovlen. The heat given off by the salt mixture to the heat exchanger wall during this time is 56.210 x 0.000024 = 1.35 kJ/m<2 >pr. square meters per rotation of the blade.

Dannelse av is krever 348,5 kJ/kg. Formation of ice requires 348.5 kJ/kg.

Dermed vil man ved en rotasjon av skrapen få tilstrekkelig varmeutveksling til å danne 1,35/348,5 = 0,0039 kg is pr. kvadratmeter av kammerveggen. Thus, by rotating the scraper, sufficient heat exchange will be obtained to form 1.35/348.5 = 0.0039 kg of ice per square meters of the chamber wall.

Is ved -2°C har en vekt på 0,92 kg/lit.er. Antar man at 0.0039 kg is dannes pr. kvadratmeter ved hver rotasjon av skrapen, vil den maksimale tykkelse av islaget før det Æjernes fra siden av kammeret, være 0,0039/0,92 være 0,0042 mm. Dette er ikke nok til å danne et islag. Dia-meteren av iskarystallene som kan tas fra enheten, er mellom 0,05 og 0,075 mm. Dette er 154 til 384 ganger tykkelsen av den is som kan dannes på veggen mellom hver skraping, slik at det er klart at med denne skrapehastighet kan krystaller ikke vokse til uttagbar størrelse på sideveggen av varmeutveksleren. De 0,09 sekunder som salt-oppløsningen er i berøring med veggen med, er ikke tilstrekkelig til krystalldannelse. Ice at -2°C has a weight of 0.92 kg/litre. Assuming that 0.0039 kg of ice is formed per square meter at each rotation of the scraper, the maximum thickness of the ice layer before it is scraped from the side of the chamber will be 0.0039/0.92 or 0.0042 mm. This is not enough to form an ice layer. The diameter of the ice crystals that can be taken from the unit is between 0.05 and 0.075 mm. This is 154 to 384 times the thickness of the ice that can form on the wall between each scraping, so it is clear that at this scraping rate, crystals cannot grow to removable size on the sidewall of the heat exchanger. The 0.09 seconds with which the salt solution is in contact with the wall is not sufficient for crystal formation.

Blandingen som vender mot kjøleflaten i beholderen og The mixture facing the cooling surface in the container and

som blir underkjølt på denne måte, ligger omtrent 0,2°C under blandingens frysepunkt. Den varme som avgis av saltoppløsningen til varmeutveksleren er 1,35 kJ/m 2 av varmeutveksleranealet pr. rotasjon. Størrelsen på denne varmemengde representerer en underkjøling av blandingen til omtrent 0,2°C under frysepunktet. I den fremgangsmåte som er beskrevet i Svanoe patentet som er omhandlet ovenfor, blir blandingen som ligger nær inntil varmeoverførings-flaten underkjølt til omtrent 3 til 8 grader Celsius under oppløsningens frysepunkt. Denne slående forskjell skyldes hovedsaklig at skrapemåten som anvendes ved foreliggende oppfinnelse er forskjellig fra fremgangsmåten hos Svanoe. Hos Svanoe har man ingen effektiv fjernelse av underkjølt væske fra området like ved varmeoverføringsflaten for dermed å unngå problemene med isdannelser i dette området, «vanoe har en hvirvlende sone med betydelig tykkelse ved varmeoverføringsflaten med det resultat at man får en høyere grad av underkjøling av et betydelig større volum av blandingen. Hos Svanoe har man større temperaturvariasjoner i beholderen. Når det gjelder foreliggende oppfinnelse er det underkjølte lag av uendelig liten tykkelse som beskrevet ovenfor. Det underkjølte lag fjernes idet det formes og med en så stor hastighet at bortsett fra det meget lille volum, vil temperaturen være stort sett den samme gjennom størstedelen av beholderens volum. Dette bidrar which is subcooled in this way, is approximately 0.2°C below the mixture's freezing point. The heat given off by the salt solution to the heat exchanger is 1.35 kJ/m 2 of the heat exchanger area per rotation. The magnitude of this amount of heat represents a subcooling of the mixture to approximately 0.2°C below freezing. In the method described in the Svanoe patent referred to above, the mixture adjacent to the heat transfer surface is subcooled to approximately 3 to 8 degrees Celsius below the freezing point of the solution. This striking difference is mainly due to the fact that the scraping method used in the present invention is different from the method at Svanoe. At Svanoe there is no effective removal of subcooled liquid from the area close to the heat transfer surface in order to avoid the problems with ice formations in this area, "vanoe has a swirling zone of considerable thickness at the heat transfer surface with the result that you get a higher degree of subcooling of a significantly larger volume of the mixture. At Svanoe, there are greater temperature variations in the container. As far as the present invention is concerned, the subcooled layer is of infinitesimal thickness as described above. The subcooled layer is removed as it is formed and at such a high rate that apart from the very small volume, the temperature will be largely the same throughout most of the volume of the container. This helps

bedre til god krystallvekst gjennom hele beholderen for uttak av is. better for good crystal growth throughout the ice extraction container.

Skrapehastigheten vil variere med utstyret og kapasiteten, men i alle tilfeller er tanken å skrape med en hastighet som unngår kjøling i særlig grad under frysepunktet ved overflaten og dermed krystallvekst på sideflatene av varme-utvekslerkammeret, for dermed å fremme krystallvekst og dannelse gjennom hele blandingsmassen. The scraping speed will vary with the equipment and capacity, but in all cases the idea is to scrape at a speed that avoids cooling to a particular extent below the freezing point at the surface and thus crystal growth on the side surfaces of the heat exchanger chamber, in order to promote crystal growth and formation throughout the entire mixture.

Den mekaniske skraping av overflaten vil resultere i en skrapehastighet som er istand til å hindre krystallvekst ved beholderveggen. Det gir en god ytelse av iskrystaller. Det skulle være klart at for et bestemt utstyr vil ytelsen av is øke med økende temperatur på varmeoverføringen. Hvis varmeoverføringshastigheten fra beholderveggen til blandingen blir mindre enn 45.400 kJ pr. kvadratmeter pr. time av beholderveggen, vil fremgangsmåten bli utilstrekkelig. Høy isytelse for et bestemt utstyr er nøkkelen til tilfredsstillende drift. Varmeoverføringshastigheter på mellom 45.400 og 56.780 kJ pr. kvadratmeter pr. time blir det tatt sikte på. Jo høyere hastigheten er jo mer effektiv vil driften være i forhold til kapasiteten. The mechanical scraping of the surface will result in a scraping speed that is able to prevent crystal growth at the container wall. It gives a good performance of ice crystals. It should be clear that for a particular piece of equipment, the performance of ice will increase with increasing temperature of the heat transfer. If the heat transfer rate from the container wall to the mixture becomes less than 45,400 kJ per square meters per hour of the container wall, the method will be insufficient. High ice performance for a particular piece of equipment is the key to satisfactory operation. Heat transfer rates of between 45,400 and 56,780 kJ per square meters per hour is aimed at. The higher the speed, the more efficient the operation will be in relation to the capacity.

Den fremgangsmåte som er beskrevet i Svanoes patent som The method described in Svanoe's patent as

er omhandlet ovenfor, er ikke istand til å arbeide med disse produksjonshastigheter. Svanoe ville ikke kunne fjerne isdannelser fra veggen med denne fart. is discussed above, is not capable of working at these production rates. Swanoe would not be able to remove ice formations from the wall at this speed.

Fremgangsmåten fører videre til en stor forbedring i maskinkapasitet i forhold til en fremgangsmåte der krystallene tillates å vokse på kammerets vegg og deretter tas ut ved at de skrapes fra veggen med en langsomtgående skrape. Med en slik fremgangsmåte vil temperaturen på hoveddelen av blandingen alltid være vesentlig høyere enn frystpunktet og dannelsen av iskrystaller finner bare The method further leads to a large improvement in machine capacity compared to a method where the crystals are allowed to grow on the wall of the chamber and are then removed by scraping them from the wall with a slow moving scraper. With such a method, the temperature of the main part of the mixture will always be significantly higher than the freezing point and the formation of ice crystals only occurs

sted i det begrensede område ved veggen av kammeret. place in the limited area by the wall of the chamber.

Det er ikke mulig å danne iskrystaller i hovedmassen It is not possible to form ice crystals in the main mass

av blandingen når denne ligger over frysetemperaturen. of the mixture when it is above the freezing temperature.

Videre vil det sted der isen fjernes ikke være kritisk. Den vil i det beskrevne apparat bli silt i sylinderen Furthermore, the place where the ice is removed will not be critical. In the device described, it will be filtered in the cylinder

og etterfyllingsvann vil bli tilført denne. and make-up water will be added to this.

Andre oppløsninger enn saltoppløsning kan benyttes. Oppløsningsmiddelet bør naturligvis være vannbasert for isfremstilling, men oppløsningsmiddelet kunne godt være et hvilket som helst ikke-giftig stoff som har en egnet eutektisk egenskap. Erstatninger for salt kan være glyse-rin, propylen glykol, etanol eller kalsium klorid. Solutions other than saline can be used. The solvent should of course be water-based for ice making, but the solvent could well be any non-toxic substance having a suitable eutectic property. Substitutes for salt can be glycerin, propylene glycol, ethanol or calcium chloride.

Iskrystallene vokser gjennom hele væsken i stedet for The ice crystals grow throughout the liquid instead

fra veggen og ut i et lag. Krystallene som dannes nær veggen kan feste seg til denne, men blir fjernet herfra når skovlene roterer. Veksten gjennom hele væsken oppnås ved å hindre større isoppbygning på den kjølte flate ved mekanisk skraping i en hastighet som er slik at temperaturen på veggen ikke blir mer enn 1 grad celsius under frysepunktet og er fortrinnsvis ikke mer enn 0.2 grader celsius lavere enn frysepunktet. 1 det foregående eksempel har man en underkjøling på omtrent 0.2 grader celsius. Underkjølingen gjennom hele blandingen kan ikke være mer enn dette. Mengden av under-kjøling med denne oppfinnelse er nødvendigvis liten fordi det underkjølte lag må fjernes før det vokser til noen særlig størrelse. Underkjøling opp til en grad celsius ved overflaten blir det tatt sikte på. Større under-kjøling enn dette ville resultere i dårlig varmeover-føring. from the wall and out in one layer. The crystals that form near the wall can stick to it, but are removed from it when the vanes rotate. The growth throughout the liquid is achieved by preventing larger ice build-up on the cooled surface by mechanical scraping at a speed that is such that the temperature on the wall does not become more than 1 degree Celsius below the freezing point and is preferably not more than 0.2 degrees Celsius lower than the freezing point. In the previous example, there is a subcooling of approximately 0.2 degrees Celsius. The subcooling throughout the mixture cannot be more than this. The amount of subcooling with this invention is necessarily small because the subcooled layer must be removed before it grows to any particular size. Subcooling up to one degree Celsius at the surface is aimed at. Greater undercooling than this would result in poor heat transfer.

Enheten med en kammerdiameter på syv og en halv centimeter og en lengde på nitti centimeter som omhandlet ovenfor, har vært i drift i henhold til oppfinnelsen til fremstilling av 190 kg is pr. time. Vann blir fortrinnsvis tilført med en konstant hastighet og kontinuerlig, men det kan også tilføes med mellomrom under forutsetning av at konsentrasjonen i saltoppløsningen ikke blir for høy. Hvis konsentrasjonen blir for høy, blir fremgangsmåten mindre effektiv og hvis den blir så høy at den passerer det eutektiske punkt, vil salt bli felt ut i tanken. Når konsentrasjonen øker, vil isproduksjonen avta. Hvis konsentrasjonen blir for lav, vil man få for meget is for enkel mekanisk drift av enheten. Adskillelse av is fra sørpen, kan gjøres på flere måter, bl.a. ved sentrifugering. The unit with a chamber diameter of seven and a half centimeters and a length of ninety centimeters as referred to above, has been in operation according to the invention for the production of 190 kg of ice per hour. Water is preferably added at a constant rate and continuously, but it can also be added at intervals, provided that the concentration in the salt solution does not become too high. If the concentration becomes too high, the process becomes less efficient and if it becomes so high that it passes the eutectic point, salt will be precipitated in the tank. As the concentration increases, ice production will decrease. If the concentration becomes too low, you will get too much ice for easy mechanical operation of the unit. Separation of ice from sorbet can be done in several ways, i.a. by centrifugation.

En alternativ form for en ismaskin er vist på figurene An alternative form of an ice machine is shown in the figures

3 til 5. Ismaskinen 110 innbefatter et hus 112 med øvre og nedre endeplater 114, 116 og sidevegger 118. Ende-platene 114, 116 er kvadratiske sett ovenfra og samvirker med sideveggene 118 for å danne et lukket hus. Huset 112 er fortrinnsvis laget av isolerende materiale for å redusere varmeoverføringen gjennom veggene 114, 116, 118. 3 to 5. The ice machine 110 includes a housing 112 with upper and lower end plates 114, 116 and side walls 118. The end plates 114, 116 are square when viewed from above and cooperate with the side walls 118 to form a closed housing. The housing 112 is preferably made of insulating material to reduce heat transfer through the walls 114, 116, 118.

Et innløp 120 finnes på den øvre plate 114 for tilførsel An inlet 120 is provided on the upper plate 114 for supply

av det sekundære kjølemiddel og et utløp 122 finnes i den nedre plate diametralt ovenfor innløpet. Dermed vil fluidum som'kommer inn gjennom innkøpet 120 tvinges til å krysse huset 112 for å nå frem til utløpet 122. of the secondary refrigerant and an outlet 122 is found in the lower plate diametrically above the inlet. Thus, fluid entering through the inlet 120 will be forced to cross the housing 112 to reach the outlet 122.

En omrøreraksel 124 strekker seg gjennom huset 112 mellom platene 114 og 116 og er dreibart lagret i motstående ender med lågere 136, 128 SPJJl er anbragt på utsiden av huset. Akselen 124 drives av en motor 130 som bæres på den øvre flate 114. An agitator shaft 124 extends through the housing 112 between the plates 114 and 116 and is rotatably supported at opposite ends with bearings 136, 128 SPJJ1 are placed on the outside of the housing. The shaft 124 is driven by a motor 130 which is carried on the upper surface 114.

Etpar varmeutveksleranordninger 132, 134 er anbragt i A pair of heat exchanger devices 132, 134 are placed in

huset 112. Varmeutveksleranordningene strekker seg mellom motstående omkretsvegger 118, som stort sett er parallelle the housing 112. The heat exchanger devices extend between opposing perimeter walls 118, which are generally parallel

med endeveggen 114, 116 og perpendikulært på rotasjonsaksen for akselen 124. Hver av varmeutveksleranordningene 132, 134 er utført med en sentral åpning 136, 138 for å with the end wall 114, 116 and perpendicular to the axis of rotation of the shaft 124. Each of the heat exchanger devices 132, 134 is made with a central opening 136, 138 to

gi plass for akselen 24. make room for the shaft 24.

Hver av varmeutvekslerene 132, 134 er av samme konstruk-sjon og av den grunn skal bare en beskrives i detalj. Varmeutveksleren 132 er dannet av et par parallelle plater 140, 142 som står i avstand fra hverandre og har stort sett sirkulær form. Platene 140, 142 holdes i avstand fra hverandre ved hjelp av en bikakekonstruksjon 144 med åpent mønster som tillater fluidum å strømme mellom platene, samtidig med at konstruksjonen danner en mekanisk forbin-delse mellom dem. Et innløp 146 er tilknyttet hver varmeutveksler og passerer gjennom sideveggen 118 av huset. Each of the heat exchangers 132, 134 is of the same construction and for that reason only one shall be described in detail. The heat exchanger 132 is formed by a pair of parallel plates 140, 142 which stand at a distance from each other and have a largely circular shape. The plates 140, 142 are kept at a distance from each other by means of an open pattern honeycomb construction 144 which allows fluid to flow between the plates, while the construction forms a mechanical connection between them. An inlet 146 is associated with each heat exchanger and passes through the side wall 118 of the housing.

På et diametralt motstående punkt, finnes det et utløp 48 slik at kjølemiddel kan strømme fra innløpet 146 gjennom bikakekonstruksjonen mellom platene 140 og 142 til utløpet 148. At a diametrically opposite point, there is an outlet 48 so that coolant can flow from the inlet 146 through the honeycomb structure between the plates 140 and 142 to the outlet 148.

Rommet mellom varmeutvekslerene 132, 134 og veggene 118 The space between the heat exchangers 132, 134 and the walls 118

er forseglet med avstandsholdere 4 9 som er anbragt i hvert hjørne av huset 112. En åpning 151 finnes i en av avstands-holderene tilknyttet hver varmeutveksler for å muliggjøre strøm av fluidum fra en side av varmeutveksleren til den annen. På hverandre følgende åpninger 51 finnes i diago-nalt motstående hjørner av huset 112, slik at fluidum som strømmer gjennom huset 112, bringes til å flyte på tvers av hver av varmeutvekslerene 132, 134. is sealed with spacers 49 which are placed in each corner of the housing 112. An opening 151 is found in one of the spacers associated with each heat exchanger to enable the flow of fluid from one side of the heat exchanger to the other. Successive openings 51 are found in diagonally opposite corners of the housing 112, so that fluid flowing through the housing 112 is caused to flow across each of the heat exchangers 132, 134.

Hver av platene 140, 142 har en utadrettet varmeutvekslerflate 50 i berøring med fluidet som kommer gjennom innløpet 120. For å hindre avsetning av is på flatene 150, er en omrøreranordning forbundet med akselen 124. Omrører-anordningen består av en rekke skiver 152, 154, 56 som er festet til akselen 124 for rotasjon med denne. Skiven 152 er anbragt mellom varmeutveksleren 132 og den øvre endeplate 114. Skiven 154 er anbragt mellom de to varmeutvekslere 132, 134 og den nedre skive 156 er anbragt mellom varmeutveksleren 134 og den nedre endeplate 116. Each of the plates 140, 142 has an outwardly directed heat exchanger surface 50 in contact with the fluid coming through the inlet 120. In order to prevent the deposition of ice on the surfaces 150, a stirring device is connected to the shaft 124. The stirring device consists of a series of disks 152, 154 , 56 which is attached to the shaft 124 for rotation with it. The disc 152 is placed between the heat exchanger 132 and the upper end plate 114. The disc 154 is placed between the two heat exchangers 132, 134 and the lower disc 156 is placed between the heat exchanger 134 and the lower end plate 116.

Fra hver av skivene 152 mot hver sin av flatene 150, strekker det seg etpar skovler 158. Skovlene 158 er svingbart forbundet med skiven 152 med et hengsel 157 og i arbeids-stilling står de skrått på planet for skiven. Skovlene 158 ender i en avskrånet kant 160 som er i skrapende be-røring med flaten 150. Bladene 158 er stort sett rektangu-lære av form og passer inn i en rektangulær spalte 159 i overflaten av skiven. Bladene 158 er forspendt mot anlegg med flaten 150 ved strøm av fluidum forbi platene ved rotasjon av akselen 124. Ettergivende forspenningsanordninger så som torsjonsfjærer kan innbygges i hengselet 157 for å forspenne bladene mot den tilstøtende flate 150. A pair of vanes 158 extend from each of the disks 152 towards each of the surfaces 150. The vanes 158 are pivotally connected to the disk 152 with a hinge 157 and in the working position they stand obliquely on the plane of the disk. The vanes 158 terminate in a chamfered edge 160 which is in scraping contact with the surface 150. The blades 158 are generally rectangular in shape and fit into a rectangular slot 159 in the surface of the disk. The blades 158 are biased toward abutment with the surface 150 by flow of fluid past the plates upon rotation of the shaft 124. Compliant biasing devices such as torsion springs can be incorporated into the hinge 157 to bias the blades against the adjacent surface 150.

Hver av skivene 152, 156 bærer et par skovler 158 som er rettet opp mot varmevekslerflaten 150 på varmeutveksleren 132 og mot varmeutvekslerflaten 150 på varmeutveksleren 134. Skiven 154 har to par skovler 158, der et par er rettet mot undersiden av varmeutveksleren 32, og det annet par er rettet mot den øvre varmevekslerflate 150 på varmeutveksleren 134. Hvert par skovler er rettet inn på en diameter for skiven med de to par anbragt i 90° på hverandre. Each of the disks 152, 156 carries a pair of vanes 158 which are directed towards the heat exchanger surface 150 of the heat exchanger 132 and towards the heat exchanger surface 150 of the heat exchanger 134. The disk 154 has two pairs of vanes 158, where one pair is directed towards the underside of the heat exchanger 32, and the another pair is directed towards the upper heat exchanger surface 150 of the heat exchanger 134. Each pair of vanes is aligned on a diameter for the disk with the two pairs arranged at 90° to each other.

Under drift blir saltoppløsning matet til innløpet 120 During operation, salt solution is fed to the inlet 120

og sirkulerer gjennom huset 112 rundt varmeutvekslerne 132, 134 og gjennom åpningene 151 til utløpet 122. and circulates through the housing 112 around the heat exchangers 132, 134 and through the openings 151 to the outlet 122.

Primærkjølemiddelet som vanligvis er freon, blir innført gjennom innløpet 146 for hver av varmeutvekslerne 132, 134 fra kondensatoren 30, der det strømmer gjennom varmeutveksleren til utløpet 44. Når freon passerer gjennom varmeutveksleren, absorberer det varme gjennom de varmeutvekslende flater 150 og koker. Saltoppløsningen som eri kontakt med de varmeutvekslende flater, blir dermed underkjølt. For å unngå avsetning av is på flaten 150, noe som ville hindre ytterligere varmeoverføring, blir omrørerenheten satt i rotasjon ved hjelp av akselen 124. Rotasjon av akselen 124, dreier skiven 152 og dermed stryker skovlene 158 over deres tilhørende varmeutvekslingsplater 150. Bevegelsen av skovlene fjerner den underkjølte saltoppløsning fra de tilstøtende flater 150 og fordeler oppløsningen gjennom hele oppløsningsmassen. Den underkjølte saltoppløsning vil krystallisere på krystalliseringssentra som finnes i oppløsningen og etter tur virke som nye krystalliseringssentra til frembringelse av tredimensjonal krystallisering av vannet i saltoppløsningen og dermed befordre dannelse av is på en krystallinsk måte. Saltoppløsningen med krystallisert is i suspensjon trekkes ut gjennom utløpet 122, der blandingen kan føres til et separatortårn 20 The primary refrigerant, which is usually freon, is introduced through the inlet 146 of each of the heat exchangers 132, 134 from the condenser 30, where it flows through the heat exchanger to the outlet 44. As the freon passes through the heat exchanger, it absorbs heat through the heat exchanging surfaces 150 and boils. The salt solution that is in contact with the heat exchanging surfaces is thus subcooled. In order to avoid the deposit of ice on the surface 150, which would prevent further heat transfer, the agitator unit is set in rotation by means of the shaft 124. Rotation of the shaft 124 turns the disk 152 and thus the vanes 158 brush over their associated heat exchange plates 150. The movement of the vanes removes the subcooled salt solution from the adjacent surfaces 150 and distributes the solution throughout the solution mass. The subcooled salt solution will crystallize on the crystallization centers found in the solution and in turn act as new crystallization centers to produce three-dimensional crystallization of the water in the salt solution and thus promote the formation of ice in a crystalline manner. The salt solution with crystallized ice in suspension is drawn out through outlet 122, where the mixture can be fed to a separator tower 20

for fjernelse av resten av saltoppløsningen og for føring til en lageranordning eller direkte til forbruksstedet for isen eller bringes til varmeutveksleren 52 med varmelager. for removing the rest of the salt solution and for leading to a storage device or directly to the point of consumption of the ice or brought to the heat exchanger 52 with heat storage.

Plasseringen av varmeutvekslerne i et plan perpendikulært på rotasjonsaksen for akselen 124, bidrar til videre ut-bygging av isfremstillingsmaskinen med modulære enheter nårman ønsker å øke kapasiteten uten at dette fører til særlige ekstra belastninger på konstruksjonen når det gjelder anordningen. The placement of the heat exchangers in a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft 124 contributes to the further development of the ice-making machine with modular units when it is desired to increase the capacity without this leading to special extra loads on the structure in terms of the device.

Det ventes at kapasiteten for anordningen som benytter etpar varmeutvekslere med en diameter på 75 cm, vil være 6-12 tonn pr. dag. Platene 50 vil i et typisk tilfelle være mellom 9,5 - 25,4 mm tykke for å gi god varmeover-føring mellom kjølemiddelet og saltoppløsningen med bikakevegger 144 som gir den nødvendige styrke. It is expected that the capacity for the device, which uses a pair of heat exchangers with a diameter of 75 cm, will be 6-12 tonnes per year. day. The plates 50 will in a typical case be between 9.5 - 25.4 mm thick to provide good heat transfer between the coolant and the salt solution with honeycomb walls 144 which provide the necessary strength.

Akselen vil rotere med en hastighet på mellom 150-400 omdreininger pr. minutt og vil da gi en gjennomstrømning på 40-80 liter pr. minutt. The shaft will rotate at a speed of between 150-400 revolutions per minute and will then give a flow rate of 40-80 liters per minute.

Om det ønskes kan flatene 150 påføres et slippmiddel If desired, a release agent can be applied to the surfaces 150

som hindrer avsetning av is på flaten. Et slikt belegg kan i et typisk tilfelle være av polytetrafluoretylen eller en vannavstøtende silikonvæske som f.eks. Dow Corning Latex; Silicone 804 eller Silicone 890. Disse kan påføres og brennes i overensstemmelse med vanlig bruk av slike belegg. Hvis belegg benyttes, må skovlene 158 virke som avstrykere heller enn skrapere, idet belegget selv vil bidra til å hindre avsetning av krystallene. which prevents the deposition of ice on the surface. Such a coating can in a typical case be made of polytetrafluoroethylene or a water-repellent silicone liquid such as e.g. Dow Corning Latex; Silicone 804 or Silicone 890. These can be applied and fired in accordance with normal use of such coatings. If a coating is used, the vanes 158 must act as wipers rather than scrapers, as the coating itself will help to prevent deposition of the crystals.

Det skal påpekes at skovlene 158 kan understøttes på en hvilken som helst hensiktsmessig bæreanordning som er forbundet med akselen 124, for eksempel en ekehjulanordning' It should be pointed out that the vanes 158 can be supported on any suitable support device which is connected to the shaft 124, for example an axle wheel device'

i stedet for skivene 152, 154, 156. Videre kan platene 140, 142 holdes i avstand fra hverandre av tapper som strekker seg mellom og perpendikulært på platene 140, 142. Selv om det ytterligere overflateareal som dannes av bikakedelen 144 betraktes som fordelaktig, kan tilfredsstillende resultater oppnås ved å benytte tappene og et belegg på innsiden av platene til å understøtte varmeover-føringen. Belegg av denne art kan fåes fra Union Carbide under varemerket High Flux coating. instead of the disks 152, 154, 156. Furthermore, the plates 140, 142 may be held apart by pins extending between and perpendicular to the plates 140, 142. Although the additional surface area provided by the honeycomb portion 144 may be considered advantageous, satisfactory results are obtained by using the pins and a coating on the inside of the plates to support the heat transfer. Coatings of this kind can be obtained from Union Carbide under the trademark High Flux coating.

Claims (6)

1. Isfremstillingsmaskin omfattende et hus (112) med et innløp (120) for innføring av et fluidum som det skal lages is av og et utløp (122) som isen kan føres ut igjennom, og en varmeutveksler (132, 134) som er anbragt i huset og har kjølemiddel-innløp (146) og kjølemiddel-utløp (148) for å muliggjøre en strøm av kjølemiddel til transport av varme fra fluidet i huset, hvilken varmeutveksler innbefatter minst en varmeutvekslerflate (150) som skiller kjølemiddelet fra fluidet og ved at huset er formet for å holde fluidummassen i huset slik at denne stort sett fyller huset og dekker varmeutvekslerflaten, karakterisert ved at maskinen har bladanordninger (158) i berøring med varmeutvekslerf laten, bevegelig om en akse (124) for å kunne føres over den nevnte varmeutvekslerflate med bladanordningene stikkende ut på tvers i forhold til aksen og med en drivanordning (124, 130) Innbefattende en roterbar aksel (124) som er beregnet på å drive bladanordningene over varmeutvekslerflaten med en slik hastighet at på hverandre følgende passasjer av bladanordningen over flaten fjerner et kjølt lag av fluidum fra varmeutvekslerf laten før krystallisering av isen på denne, hvilken bladanordning er formet for å lede fluidum fra varmeutvekslerflaten inn i fluidummassen i huset for å opprettholde en stort sett ensartet temperatur i denne.1. Ice-making machine comprising a housing (112) with an inlet (120) for introducing a fluid from which ice is to be made and an outlet (122) through which the ice can be fed out, and a heat exchanger (132, 134) which is placed in the housing and has refrigerant inlet (146) and refrigerant outlet (148) to enable a flow of refrigerant to transport heat from the fluid in the housing, which heat exchanger includes at least one heat exchanger surface (150) that separates the refrigerant from the fluid and in that the housing is shaped to keep the fluid mass in the housing so that it mostly fills the housing and covers the heat exchanger surface, characterized in that the machine has blade devices (158) in contact with the heat exchanger surface, movable about an axis (124) in order to be guided over the said heat exchanger surface with the blade devices projecting transversely with respect to the axis and with a drive device (124, 130) including a rotatable shaft (124) which is intended to drive the blade devices over the heat exchanger surface with such h step that successive passages of the blade device over the surface remove a cooled layer of fluid from the heat exchanger surface prior to crystallization of the ice thereon, which blade device is shaped to conduct fluid from the heat exchanger surface into the body of fluid in the housing to maintain a substantially uniform temperature in this. 2. Isfremstillingsmaskin som angitt I krav 1, karakterisert ved at bladanordningene (158) innbefatter en rekke blader som hver er bevegelige om den nevnte akse (124) for å stryke over den tilhørende av de nevnte varmeutvekslingsflater (150).2. Ice-making machine as stated in claim 1, characterized in that the blade devices (158) include a number of blades, each of which is movable about the said axis (124) to stroke over the associated one of the said heat exchange surfaces (150). 3. Isfremstillingsmaskin som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at akselen (124) strekker seg gjennom huset, og er dreibar om den nevnte akse, og at bladene er festet til akselen og er bevegbar om en akse som er parallell med varmeutvekslerflaten.3. Ice-making machine as stated in claim 1 or 2, characterized in that the shaft (124) extends through the housing, and is rotatable about said axis, and that the blades are fixed to the shaft and are movable about an axis that is parallel to the heat exchanger surface. 4. Isfremstillingsmaskin som angitt i krav 3, karakterisert ved at bladene er svingbart festet til skiver (159)som er forbundet med akselen for rotasjon sammen med denne.4. Ice-making machine as stated in claim 3, characterized in that the blades are pivotably attached to disks (159) which are connected to the shaft for rotation together with it. 5. Isfremstillingsmaskin som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den er utstyrt med flere varmeutvekslere (132, 134) anbragt i huset (112), der hver varmeutveksler Innbefatter et par motstående varmeutvekslerflater (150) for overføring av varme fra fluidum i huset til kjølemiddelet.5. Ice-making machine as specified in one or more of the preceding claims, characterized in that it is equipped with several heat exchangers (132, 134) arranged in the housing (112), where each heat exchanger includes a pair of opposing heat exchanger surfaces (150) for transferring heat from fluid in the refrigerant housing. 6. Isfremstillingsmaskin som angitt i krav 5, karakterisert ved at at bladanordningen (158) innbefatter to par blader anbragt på en felles bærer og dreibare sammen, med et par blader vendt mot en varmeutveksler og det annet par blader vendt mot en annen varmeutveksler.6. Ice-making machine as stated in claim 5, characterized in that the blade device (158) includes two pairs of blades placed on a common carrier and rotatable together, with one pair of blades facing a heat exchanger and the other pair of blades facing another heat exchanger.