<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE POUR LA FABRICATION DE BLOCS DE GLACE ET DISPOSITIF POUR L'
EXECUTION DE CE PROCEDE.
L'invention se rapporte à un procédé pour la fabrication de blocs de glace par congélation d'un liquide dans un mouleau au moins, ainsi qu'à des dispositifs pour réaliser ce procédé.
Dans les procédés connus de congélation d'un liquide dans le mouleau ; un agent réfrigérant, capable d'absorber la chaleur du liquide, circule dans une enveloppe ou un bac entourant le moule au. La congélation exige beaucoup de temps, parce que la glace qui se forme sur les parois du mouleau agit com- me une couche isolante et rend ainsi plus difficile la transmission de cha- leur de la masse de liquide située à l'intérieur du mouleau aux parois de ce- lui-ci. Pour réduire cet inconvénient on a proposé de faire circuler un agent réfrigérant liquide dans un tuyau réfrigérant situé à l'intérieur du mouleau.
Toutefois, on ne peut ainsi évacuer que de faibles quantités de chaleur.
En outre, il fallait, suivant ce procédé, immerger après réfrigération, con- jointement le bloc de glace, le mouleau et le tuyau réfrigérant dans un bac de décongélation, pour décoller le bloc de glace du mouleau et du tuyau ré frigérant. Après ce traitement, le bloc de glace possède une température qui n'est que très légèrement inférieure au point de congélation. En outre, le bloc de glace présente un trou à l'endroit où se trouvait le tuyau réfri- gérant. Or, ceci est indésirable, et le trou lui-même ne peut être congelé que par une opération de congélation spéciale et très difficilement même par ce moyen.
Le but principal de la présente invention est de procurer des pro- cédés et des dispositifs au moyen desquels les inconvénients des installations connues mentionnées précédemment peuvent être évités.
Un autre but de l'invention est de procurer un procédé de congéla- tion, où la masse de liquide est congelée à partir du centre pour former un bloc de glace ce qui n'a d'ailleurs pas à présenter de trou à l'intérieur.
<Desc/Clms Page number 2>
Enfin, l'invention a pour but de procurer de nouveaux dispositifs qui permettent de réaliser d'une manière simple le procédé suivant l'inven- tion pour la production de blocs de glace.
Conformément au principe de l'invention, on décrira ici un procédé ' de fabrication de blocs de glace par congélation d'un liquide dans un mouleau au moins qu'on refroidit périodiquement au moyen d'un agent réfrigérant vapo- risant et qu'on chauffe périodiquement au moyen d'un agent réfrigérant en cours de condensation en vue de séparer des surfaces de refroidissement le bloc de glace formé précédemment Suivant l'invention, l'agent réfrigérant est vaporisé au moyen de la chaleur cédée par le liquide à congeler, dans au moins un évaporateur tubulaire relativement petit, disposé dans un moule au à décharger par le bas.
Cet évaporateur est de préférence placé dans la cham- bre de congélation du mouleau, de telle manière qu'il se trouve à peu près à la même distance verticale de chacune des surfaces adjacentes refroidies par l'agent réfrigérant en cours de vaporisation.
Suivant l'invention, l'espace occupé par l'évaporateur interne est tellement petit en comparaison du volume total du bloc de glace, qu'après l'enlèvement de ce dernier par le bas il ne reste qu'une ou plusieurs pe- tites ouverture qui par suite de leur faible volume peuvent être obturées" facilement par congélation par le froid qui règne dans le bloc de glace du moment que les ouvertures restantes sont remplies d'eau immédiatement après l'enlèvement du bloc congelé.
L'invention concerne en outre des dispositifs pour l'exécution du procédé. Un tel dispositif peut comprendre au moins un mouleau et une cham- bre parcourue par l'agent réfrigérant, dans laquelle une partie de ce dernier peut se précipiter et se recueillir avec formation d'une surface liquide et ou un évaporateur au moins peut être placé dans le mouleau et pénétrer dans celui-ci de préférence par le haut.
Suivant une forme d'exécution pratique de l'invention, l'évaporateur peut être formé par un tuyau de chemise on d'en- veloppe fermé à la partie inférieure et communiquant avec la partie de la chambre mentionnée si tuée au-dessus de la surface du liquide, et un tuyau d'injection, ouvert à la partie inférieure, disposé dans ce tuyau d'envelop- pe et communiquant avec la partie de cette chambre située au-dessous de la surface du liquide, l'extrémité inférieure ouverte de ce tuyau d'injection se trouvant à un niveau plus bas que la surface de liquide mentionnée.
Le dessin représente schématiquement en élévation de côté un exemple d'exécution d'un dispositif suivant l'invention qui constitue une partie d'une installation de fabrication de la glace qui n'est d'ailleurs pas repré- sentéeo On décrira aussi, à titre d'exemple, en se référant au dessin le nrocédé qui fait l'objet de l'invention
L'installation de fabrication de la glace comprend de préférence une série de monleaux, disposés verticalement les uns è côté des autres et dont l'un est représenté en 1. Les mouleaux sont à parois doubles.
Ils sont ouverts à la partie supérieure et à la partie inférieure, mais ils peu- vent toutefois être fermés à la partie inférieure par un fond 10; seul l'es- pace intermédiaire entre la paroi interne 2 et la paroi externe 3 du monleau qai constitue l'enveloppe ou chemise de circulation ou de refroidissement 4. est fermé de toutes parts. En son point le plus bas cette enveloppe de réfrigération 4 est raccordée à un conduit d'amenée 5 d'un agent réfrigérant, par exemple l'ammoniac, dont le point d'ébullition à la pression qui règne toujours dans l'enveloppe de réfrigération 4 est inférieur à celui du liquide, rar exemple l'eau, au moyen duquel les blocs de glace doivent être fabriqués.
Le conduit d'amenée 5 est raccordé par l'intermédiaire d'une soupape d'admis- sion non représentée à un condenseur. L'extrémité supérieure de l'enveloppe de réfrigération se trouve en communication avec un séparateur de liquide 7 par l'intermédiaire d'un conduit 6; ce dernier s'ouvre dans le séparateur 7 à une hauteur suffisante au-dessus du fond 8 pour que l'agent réfrigérant liquide qui se recueille pendant le service à la partie inférieure du"sépa- rateur 7 ne s'écoule pas dans le conduit 6.
L'extrémité supérieure du sé- parateur de liquide 7 est raccordée par un conduit d'aspiration 9 à l'ad-
<Desc/Clms Page number 3>
mission d'un compresseur qui refoule de nouveau dans le'condenseur l'agent réfrigérant vaporisé. Une communication commandée par un organe obtura- teur est établie entre le côté refoulement du compresseur et lé conduit d'aspiration 9 pour pouvoir refouler momentanément dans le conduit d'aspira- tion 9 un agent réfrigérant gazeux chaud en court-circuitant le condenseur.
Lorsqu'on remplit pour la première fois de liquide vaporisant l'ap- pareil à fabriquer la glace lors de la mise en service de ce dernier le li- quide, dans le dispositif représenté, est introduit par le côté droit dans le conduit étroit. Par suite de l'arrivée de liquide en excès, le tronçon de conduit qui se termine en 20 se remplit également, aussitôt que le niveau de liquide dans le tuyau 14 a atteintà peu près la hauteur du fond'8. Une soupape de réglage non représentée établie dans l'étroit conduit peut alors être étranglée.,
L'installation de production de la glace continuant à fonctionner, l'agent réfrigérant liquide circule,) en ce qui concerne les parties ci-des- sus décrites, du condenseur par le conduit d'admission 5 dans l'enveloppe réfrigérante 4 et se vaporise dans celle-ci en absorbant-de la chaleur.
Aussitôt que le mouleau présente une température inférieure au point de con- gélation du liquide à congeler, la chambre de congélation Il du mouleau qui est entourée'par la paroi 2 et a été fermée à la partie inférieure par le placement d'un fond 10, se remplit lentement du liquide à congeler. Celui- ci commence instantanément à se congeler et relie dès lors, par suite de la congélation, fermement et étroitement le fond appliqué à la partie inférieure au bord inférieur du mouleau. L'agent réfrigérant continue à se vaporiser dans l'enveloppe réfrigérante 4 et absorbe ainsi la chaleur de la quantité de liquide contenue dans la chambre de réfrigération Il.
L'agent réfrigérant vaporisé, qui entraîne encore des particules de réfrigérant liquides, est aspiré de l'enveloppe de réfrigération par le conduit 6 dans le séparateur 7. Ici, les particules d'agent réfrigérant liquides entraînées se précipi- tent sur les parois du séparateur, s'écoulent de haut en bas le long de cel- les-ci et s'accumulent en 12 à la partie inférieure du'séparateur où il se forme une surface liquide 13. L'agent réfrigérant gazeux qui reste est as- piré par le compresseur à travers la conduite d'aspiration 9, 'y est comprimé' en se réchauffant et refoulé dans le condenseur, où il se liquéfie de nouveau par refroidissement et arrive de nouveau dans l'enveloppe de refroidissement 4 par le conduit d'admission 5.
Aussitôt que le liquide contenu dans la cham- bre de congélation 11 du mouleau est entièrement congelé, la conduite d'aspi- ration 9 est raccordée momentanément au côté refoulement du compresseur, de telle sorte qu'une quantité d'agent réfrigérant gazeux chaud revient par le conduit 9, le séparateur 7 et le conduit 6 dans l'enveloppe de réfrigération 4 et le conduit 5. 11 s'ensuit que la paroi intérieure 2 du mouleau prend une température qui dépasse le point de congélation du liquide qui forme le bloc de glacer celui-ci se détache par conséquent de la paroi 2. En même temps le fond 10 se détache aussi du bord inférieur du mouleau, après quoi le bloc de glace accompagné du fond, par exemple une planche, tombe sur une glissière disposée au-dessous du mouleau.
Le conduit d'aspiration 6 est alors de nouveau mis en communication avec l'entrée du compresseur et le cycle de fonctionnement décrit à titre d'exemple recommence.
Un dispositif suivant l'invention est monté dans cette installation.
D'après une forme d'exécution, le dispositif comprend un évaporateur péné- trant de haut en bas dans la chambre de congélation Il du mouleau. Plusieurs de ces évaporateurs peuvent aussi se trouver dans la chambre de congélation Il d'un mouleau. L'évaporateur est composé d'un tuyau formant enveloppe 14 et d'un tuyau d'injection 15 disposé à l'intérieur de cette enveloppe. Cette dernière est fermée à la partie inférieure'par un fond 16 qui l'isole de la chambre du liquide à congeler 11, tandis qu'elle communique à sa partie su- périeure par un conduit 17 avec la partie de la chambre formée par le sépa- rateur 7 qui se trouve au-dessus de la surface 13 du liquide.
Lorsqu'il existe plusieurs évaporateurs-: dans un mouleau et/ou que l'installation comprend plusieurs mouleaux, un conduit commun 17, de préférence,sert à met- tre en communication plusieurs évaporateurs ou tous les évaporateurs de l'ins-
<Desc/Clms Page number 4>
lallation avec le séparateur 7. Le tuyau injecteur 15 est ouvert à la partie inférieure et son extrémité inférfeure ouverte 18 se trouve un peu au'-dessus du fond 16 du tuyau enveloppant ou chemise 14 mais plus'bas que la surface 13 du luquide dans le séparateur. A la partie supérieure le tuyau injecteur 15 est raccordé à un conduit d'arrivée 19 situé à l'intérieur du tuyau qui constitue'le conduit 17, et pouvant aussi être commun-à plusieurs évaporateurs.
Ce conduit d'arrivée 19 commence en un point 20 situé à proxi- mité immédiate du fond 8 du séparateur 7 au-dessous de la surface de liquide 13 et elle est dirigée à partir de ce point de bas en haut dans le conduit' 17. Le tuyau injecteur 15 de l'évaporateur se trouve ainsi en communicatiôn par l'intermédiaire du conduit d'arrivée 19 avec la partie de la chambre du séparateur située au-dessous de la surface 13 du liquide.
Comme l'extrémité inférieure ouverte 18 du tuyau injecteur 15 se- trouve plus bas que la surface 13 du liquide dans le séparateur-7, mais-que le conduit d'arrivée 19 est au contraire introduit dans le conduit 17 qui s'ouvre au-dessus de cette surface 13, le conduit d'arrivée 19 et le tuyau injecteur'15 forment ensemble un siphon hydraulique, Tant que-ce siphon est' rempli d'un agent réfrigérant liquide et que la surface de liquide 13 se trou- ve au-dessus du point de départ 20 du conduit 19, du liquide réfrigérant s'é- coule par conséquent par ce conduit et le tuyau injecteur 15 pour s'échapper ou être projeté par l'extrémité ouverte 18 de ce dernier dans le tuyau enve- loppant ou chemise 14.
Là il s'évapore en absorbant la chaleur dn liquide à congeler contenue dans la chambre de congélation 11, l'agent réfrigérant vaporisé étant aspiré à l'extrémité supérieure du tuyau enveloppant ou che- mise 14 par le compresseur en passant par le conduit 17, la partie supérieure du séparateur 7 et la conduite d'aspiration 9 ; enmême temps que l'agent réfrigérant vaporisé dans l'enveloppe de réfrigération 4.
Lors de l'introduction momentanée du réfrigérant gazeux chaud par le conduit d'aspiration 9, le séparateur 7 et le con duit 6 dans l'enveloppe de réfrigération 4, ce réfrigérant arrive aussi par le conduit 17 dans le tuyau enveloppant ou la chemise 14 qu'il réchauffe à tel point que le bloc de glace s'en détache également. Des essais ont montré que pendant cette opération de décollage la colonne de liquide qui se trouve dans le siphon 19, 15 ne se détache pas, bien que, en tout cas, une partie du réfrigérant liquide contenu dans le tuyau d'injection 15 se vaporise par suite du réchauf- fage par l'agent réfrigérant chaud. Aussitôt que le décollage est terminé le siphon continue à fonctionner automatiquement, si tant est que son action a été entravée par le décollage.
Le séparateur 7 pourrait aussi être établi de telle façon que son fond 8 se trouve à un niveau plus élevé que l'extrémité supérieure du mouleau.
1 ou du tuyau d'injection 15. Dans ce cas, la dénivellation ou la hauteur de charge naturelle existant aussi dans le dispositif représenté sur le des- sin, entre la surface de liquide 13 et l'extrémité ouverte 18 du tuyau d'in- jection 15, pourrait être utilisée pour le refoulement de l'agent réfrigérant . dans l'évaporateur intérieur sans devoir établir le conduit d'arrivée 19 et le tube d'injection'15 sous forme de siphon. Dans ce but, on devrait faire passer le conduit d'arrivée à l'extérieur à travers le fond 8 du sépàrateur7 et le ramener à proximité de l'évaporateur à' travers la paroi du conduit 17 ou de la chemise 14.
Par suite de la disposition d'un évaporateur à l'intérieur de la c chambre de congélation 11 et de l'emploi d'un agent réfrigérant qui se vapo- rise à une température notablement inférieure au point de congélation du li- quide à congeler, on peut non seulement, au moyen de l'installation décrite fabriquer des blocs de glace très rapidement, mais on peut encore refroidir ces blocs de glace considérablement au-dessous de leur température de congé= laiton. Normalement la fabrication d'un bloc de glace d'une section carrée de 18 x 13 cm et d'un poids de 25 kg exige 18 heures, lorsque l'agent ré- frigérant se vaporise à- 15 C dans un évaporateur spécial et que la chaleur est évacuée du mouleau dans l'évaporateur au moyen de la saumure.
Par la vaporisation directe de l'agent réfrigérant dans le mouleau de l'installa-
<Desc/Clms Page number 5>
tion de fabrication de la glace décrite, mais sans emploi d'évaporateurs disposés à l'intérieur de la chambre de congélation 11 on peut ramener cette durée de l'opération de congélation à 5 heures, et par l'emploi d'éva- porateurs interhes du genre décrit, convenablement disposés, on peut encore la réduire à 2 heures et moins.
Le bloc de glace fabriqué de cette façon possède encore, pour une température de vaporisation de -15 C de l'agent ré- frigérant; immédiatement après avoir quitté le mouleàu une température de -12 C et en outre, par suite de cette basse température et de la congéla- tion rapide il présente une structure cristalline qui offre pendant longtemps une grande résistance à l'absorption de chaleur de l'atmosphère ambiante.
Lorsque le bloc de glace quitteDele mouleau, il présente des trous aux endroits où l'évaporateur se trouvait dans le mouleau. Ces trous peuvent être'remplis d'eau ou du liquide au moyen duquel le bloc de glace a été fa- briqué. Ceci est fréquemment dû, du moins en partie, au fait que lors du décollage l'eau de dégel qui se forme sur la paroi du trou et sur la face transversale supérieure non refroidie du bloc se recueille dans le trou ; sans cela on ajoute une petite quantité appropriée d'eau ou de liquide. Com- me la température du bloc est inférieure à la température de congélation du liquide contenu dans le trou, la congélation se fait sous peu dans le troc avec cession d'un peu de chaleur à la glace du bloc qui peut sans peine absorber cette quantité de chaleur sans qu'il y ait même dégel superficiel.
Ceci devient évident si l'on tient compte de ce.qui suit :
Pour la production de 1 kg de glace d'eau il faut évacuer par exem- ple 15 calories pour le refroidissement de l'eau, d'une température de + 15 C régnant dans;le conduit d'arrivée jusqu'au point de congélation, 80 ca- lories pour la congélation même et 5 calories pour le refroidissement supplé- mentaire du bloc de glace à - 10 C, ce qui,fait donc un total de 100 calories.
Par conséquent, pour réchauffer de nouveau un bloc de glace de 25 kg jusqu'au point de congélation, il faudra 25 x 5 = 125 calories. D'habitude, il y aura environ 0,2 kg d'eau à congeler ultérieurement dans le trou qu'un évaporateur tubulaire a laissé dans le bloc de glace; lorsque cette eau a été déversée spécialement, il faudra donc en évacuer 0,2 x 100 = 20 calories dans le bloc de glace, c'est-à-dire une faible partie seulement de la quan- tité de chaleur qui serait nécessaire pour le porter à la température de dé- gel. Un refroidissement ultérieur spécial après suppression du trou n'est donc pas nécessaire.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour la fabrication de blocs de glace par congélation d'un liquide dans au moins un mouleau en utilisant des surfaces périodique- ment refroidies par un agent réfrigérant vaporisant ou réchauffées par un agent réfrigérant se condensant et par conséquent séparées de la glace, ca- ractérisé en ce que l'agent réfrigérant est vaporisé par la chaleur cédée par le liquide dans au moins un évaporateur tubulaire, de section transver- sale relativement faible et de longueur pratiquement égale à la longueur du mouleau, qui est disposé dans le mouleau à vider périodiquement par la partie inférieure.
<Desc / Clms Page number 1>
PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF ICE BLOCKS AND DEVICE FOR THE
EXECUTION OF THIS PROCEDURE.
The invention relates to a process for the production of blocks of ice by freezing a liquid in at least one mold, as well as to devices for carrying out this process.
In the known methods of freezing a liquid in the mold; a refrigerant, capable of absorbing the heat of the liquid, circulates in an envelope or a tank surrounding the mold. Freezing takes a long time, because the ice which forms on the walls of the mold acts as an insulating layer and thus makes it more difficult to transmit heat from the mass of liquid inside the mold to the molds. walls thereof. To reduce this drawback, it has been proposed to circulate a liquid refrigerant in a refrigerant pipe located inside the mold.
However, only small amounts of heat can be removed in this way.
In addition, it was necessary, according to this process, to immerse after refrigeration, together the block of ice, the mold and the cooling pipe in a defrosting tank, in order to detach the block of ice from the mold and from the re-refrigerant pipe. After this treatment, the block of ice has a temperature which is only very slightly below the freezing point. In addition, there is a hole in the ice block where the cooling pipe was located. However, this is undesirable, and the hole itself can be frozen only by a special freezing operation and very difficult even by this means.
The main object of the present invention is to provide methods and devices by means of which the drawbacks of the known installations mentioned above can be avoided.
Another object of the invention is to provide a freezing process, in which the mass of liquid is frozen from the center to form a block of ice which, moreover, does not have to present a hole in the ice. interior.
<Desc / Clms Page number 2>
Finally, the object of the invention is to provide new devices which make it possible to carry out in a simple manner the process according to the invention for the production of blocks of ice.
In accordance with the principle of the invention, a process for the manufacture of blocks of ice will be described here by freezing a liquid in at least a mold which is periodically cooled by means of a vaporizing refrigerant and which periodically heats by means of a refrigerant during condensation in order to separate from the cooling surfaces the block of ice formed previously According to the invention, the refrigerant is vaporized by means of the heat given up by the liquid to be frozen, in at least one relatively small tubular evaporator disposed in a bottom discharge mold.
This evaporator is preferably placed in the freezing chamber of the mold, so that it is approximately the same vertical distance from each of the adjacent surfaces cooled by the refrigerant being vaporized.
According to the invention, the space occupied by the internal evaporator is so small compared to the total volume of the ice block, that after removing the latter from below, only one or more small remains. opening which owing to their small volume can be closed "easily by freezing by the cold prevailing in the ice block as long as the remaining openings are filled with water immediately after removal of the frozen block.
The invention further relates to devices for performing the method. Such a device may comprise at least one mold and one chamber through which the coolant passes, in which part of the latter may precipitate and collect with the formation of a liquid surface and where at least one evaporator may be placed. in the mold and penetrate it preferably from the top.
According to a practical embodiment of the invention, the evaporator may be formed by a jacket pipe which is wrapped closed at the lower part and communicating with the part of the chamber mentioned if terminated above the chamber. surface of the liquid, and an injection pipe, open at the lower part, disposed in this casing pipe and communicating with the part of this chamber situated below the surface of the liquid, the lower end open of this injection pipe being at a level lower than the mentioned liquid surface.
The drawing shows schematically in side elevation an exemplary embodiment of a device according to the invention which constitutes part of an ice-making installation which is not, moreover, shown. by way of example, with reference to the drawing the process which is the subject of the invention
The ice-making installation preferably comprises a series of molds, arranged vertically next to each other and one of which is shown at 1. The molds are double-walled.
They are open at the top and at the bottom, but they can however be closed at the bottom by a bottom 10; only the intermediate space between the internal wall 2 and the external wall 3 of the monleau qai constitutes the envelope or the circulation or cooling jacket 4. is closed on all sides. At its lowest point, this refrigeration jacket 4 is connected to a supply duct 5 for a refrigerant, for example ammonia, the boiling point at the pressure which still prevails in the refrigeration jacket. 4 is less than that of the liquid, rare example water, by means of which the blocks of ice are to be made.
The supply pipe 5 is connected by means of an inlet valve, not shown, to a condenser. The upper end of the refrigeration casing is in communication with a liquid separator 7 via a duct 6; the latter opens in the separator 7 to a sufficient height above the bottom 8 so that the liquid refrigerant which collects during operation at the lower part of the "separator 7 does not flow into the duct 6.
The upper end of the liquid separator 7 is connected by a suction line 9 to the ad-
<Desc / Clms Page number 3>
mission of a compressor which back into the condenser the vaporized refrigerant. A communication controlled by a shutter member is established between the discharge side of the compressor and the suction pipe 9 in order to be able to momentarily discharge into the suction pipe 9 a hot gaseous refrigerant by short-circuiting the condenser.
When filling the ice-making apparatus with vaporizing liquid for the first time when the latter is put into service, the liquid in the device shown is introduced from the right side into the narrow duct. As a result of the inflow of excess liquid, the section of pipe which ends at 20 also fills up, as soon as the level of liquid in pipe 14 has reached approximately the height of the bottom '8. A regulating valve not shown established in the narrow duct can then be throttled.,
With the ice-making plant continuing to operate, the liquid refrigerant circulates,) as regards the parts described above, from the condenser through the inlet duct 5 into the refrigerating jacket 4 and then vaporizes in it by absorbing heat.
As soon as the mold has a temperature below the freezing point of the liquid to be frozen, the freezing chamber II of the mold which is surrounded by the wall 2 and has been closed at the bottom by the placement of a bottom 10 , slowly fills with the liquid to be frozen. This instantaneously begins to freeze and therefore, as a result of freezing, firmly and tightly connects the bottom applied to the lower part to the lower edge of the mold. The refrigerant continues to vaporize in the cooling jacket 4 and thus absorbs the heat of the quantity of liquid contained in the refrigeration chamber II.
The vaporized refrigerant, which still entrains liquid refrigerant particles, is sucked from the refrigeration jacket through line 6 into the separator 7. Here, the entrained liquid refrigerant particles precipitate on the walls of the refrigerant. separator, flow from top to bottom along these and collect at 12 at the bottom of the separator where a liquid surface is formed 13. The remaining gaseous refrigerant is sucked in by the compressor through the suction line 9, 'there is compressed' as it heats up and discharged into the condenser, where it liquefies again by cooling and arrives again in the cooling jacket 4 through the duct of admission 5.
As soon as the liquid contained in the freezing chamber 11 of the mold is completely frozen, the suction line 9 is momentarily connected to the discharge side of the compressor, so that a quantity of hot gaseous refrigerant returns. through conduit 9, separator 7 and conduit 6 in refrigeration casing 4 and conduit 5. It follows that the inner wall 2 of the mold takes a temperature which exceeds the freezing point of the liquid which forms the block to freeze it therefore detaches itself from the wall 2. At the same time the base 10 also detaches from the lower edge of the mold, after which the block of ice accompanied by the base, for example a board, falls on a slide arranged at the bottom. - below the mold.
The suction duct 6 is then again placed in communication with the compressor inlet and the operating cycle described by way of example begins again.
A device according to the invention is mounted in this installation.
According to one embodiment, the device comprises an evaporator penetrating from top to bottom into the freezing chamber II of the mold. Several of these evaporators can also be found in the freezing chamber II of a mold. The evaporator is composed of a pipe forming an envelope 14 and an injection pipe 15 placed inside this envelope. The latter is closed at the lower part by a bottom 16 which isolates it from the chamber of the liquid to be frozen 11, while it communicates at its upper part by a duct 17 with the part of the chamber formed by the separator 7 which is located above the surface 13 of the liquid.
When there are several evaporators: in a mold and / or when the installation comprises several molds, a common duct 17, preferably, is used to put in communication several evaporators or all the evaporators of the installation.
<Desc / Clms Page number 4>
lallation with the separator 7. The injector pipe 15 is open at the bottom and its open lower end 18 is a little above the bottom 16 of the enveloping pipe or jacket 14 but lower than the surface 13 of the fluid in the separator. At the upper part, the injector pipe 15 is connected to an inlet pipe 19 located inside the pipe which constitutes the pipe 17, and which may also be common to several evaporators.
This inlet duct 19 begins at a point 20 situated in the immediate vicinity of the bottom 8 of the separator 7 below the liquid surface 13 and is directed from this point from the bottom up into the duct 17 The injector pipe 15 of the evaporator is thus in communication via the inlet pipe 19 with the part of the chamber of the separator situated below the surface 13 of the liquid.
As the open lower end 18 of the injector pipe 15 is located lower than the surface 13 of the liquid in the separator-7, but the inlet pipe 19 is, on the contrary, introduced into the pipe 17 which opens to the -above this surface 13, the inlet duct 19 and the injector pipe '15 together form a hydraulic siphon, as long as this siphon is' filled with a liquid refrigerant and the liquid surface 13 is found above the starting point 20 of the duct 19, refrigerant liquid therefore flows through this duct and the injector pipe 15 to escape or be thrown through the open end 18 of the latter into the enve pipe. - loppant or shirt 14.
There it evaporates by absorbing the heat of the liquid to be frozen contained in the freezing chamber 11, the vaporized refrigerant being sucked from the upper end of the enveloping pipe or jacket 14 by the compressor passing through the duct 17. , the upper part of the separator 7 and the suction line 9; together with the refrigerant vaporized in the refrigeration jacket 4.
During the momentary introduction of the hot gaseous refrigerant through the suction pipe 9, the separator 7 and the pipe 6 into the refrigeration casing 4, this refrigerant also arrives through the pipe 17 into the enveloping pipe or the jacket 14. that it heats up to such an extent that the block of ice also comes off. Tests have shown that during this take-off operation the column of liquid which is in the siphon 19, 15 does not come off, although, in any case, part of the liquid refrigerant contained in the injection pipe 15 vaporizes. as a result of heating with hot refrigerant. As soon as the take-off is completed, the siphon continues to operate automatically, provided that its action has been hampered by the take-off.
The separator 7 could also be established such that its bottom 8 is at a higher level than the upper end of the mold.
1 or of the injection pipe 15. In this case, the difference in level or the natural load height also existing in the device shown in the drawing, between the liquid surface 13 and the open end 18 of the injection pipe. - jection 15, could be used for the delivery of the refrigerant. in the internal evaporator without having to establish the inlet duct 19 and the injection tube '15 in the form of a siphon. For this purpose, the inlet duct should be passed to the outside through the bottom 8 of the separator 7 and brought back to the vicinity of the evaporator through the wall of the duct 17 or the jacket 14.
As a result of the arrangement of an evaporator inside the freezing chamber 11 and the use of a refrigerant which vaporizes at a temperature considerably below the freezing point of the liquid to be frozen , it is not only, by means of the described installation, to make blocks of ice very quickly, but it is also possible to cool these blocks of ice considerably below their discharge temperature = brass. Normally the manufacture of a block of ice with a square section of 18 x 13 cm and a weight of 25 kg requires 18 hours, when the refrigerant vaporizes at-15 C in a special evaporator and the heat is removed from the mold into the evaporator by means of the brine.
By the direct vaporization of the refrigerant in the mold of the installation.
<Desc / Clms Page number 5>
ice-making method described, but without the use of evaporators arranged inside the freezing chamber 11, this duration of the freezing operation can be reduced to 5 hours, and by the use of evaporators interhes of the kind described, suitably arranged, can be further reduced to 2 hours and less.
The block of ice produced in this way still has, for a vaporization temperature of -15 ° C., of the refrigerant; immediately after leaving the mold at a temperature of -12 ° C. and furthermore, as a result of this low temperature and rapid freezing it exhibits a crystalline structure which offers for a long time great resistance to the absorption of heat from the mold. ambient atmosphere.
When the ice block leaves the mold, it has holes in the places where the evaporator was in the mold. These holes may be filled with water or the liquid with which the block of ice was made. This is frequently due, at least in part, to the fact that during take-off the thaw water which forms on the wall of the hole and on the uncooled upper transverse face of the block collects in the hole; otherwise a suitable small amount of water or liquid is added. As the temperature of the block is lower than the freezing temperature of the liquid contained in the hole, the freezing is done shortly in the barter with the transfer of a little heat to the ice of the block which can easily absorb this quantity. heat without even superficial thawing.
This becomes evident if we take into account the following:
For the production of 1 kg of water ice it is necessary to evacuate for example 15 calories for the cooling of the water, of a temperature of + 15 C prevailing in; the inlet pipe up to the freezing point 80 calories for freezing itself and 5 calories for additional cooling of the block of ice to -10 C, which therefore makes a total of 100 calories.
Therefore, to reheat a 25 kg block of ice to the freezing point, it will take 25 x 5 = 125 calories. Usually, there will be about 0.2 kg of water to be frozen later in the hole that a tube evaporator left in the block of ice; when this water has been specially poured in, it will therefore be necessary to evacuate 0.2 x 100 = 20 calories in the block of ice, that is to say only a small part of the quantity of heat which would be necessary for the bring to defrost temperature. Special subsequent cooling after removing the hole is therefore not necessary.
CLAIMS.
1. A method of making blocks of ice by freezing a liquid in at least one mold using surfaces periodically cooled by a vaporizing refrigerant or heated by a condensing refrigerant and therefore separated from the ice, charac- terized in that the coolant is vaporized by the heat given off by the liquid in at least one tubular evaporator, of relatively small cross-section and of length practically equal to the length of the mold, which is placed in the mold to be emptied periodically from the lower part.