CH322773A - Gefriereinrichtung zur Erzeugung von Eisblöcken - Google Patents

Gefriereinrichtung zur Erzeugung von Eisblöcken

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CH322773A
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CH
Switzerland
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ice
cell
water
freezing device
container
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English (en)
Inventor
Hoen Cornelis
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Grasso S Maschf N V
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00Producing ice
    • F25C1/04Producing ice by using stationary moulds
    • F25C1/06Producing ice by using stationary moulds open or openable at both ends

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description


  Gefriereinrichtung     zur    Erzeugung von     Eisblöcken       Die Erfindung     betrifft    eine Einrichtung  zur Erzeugung von Eis in Form von Böcken,  bei der eine oder mehrere     aufrechtstehend'e     und unbewegliche Eiszellen mit     Kühlmittel     gekühlt werden.  



  Die     Durchführung    einer direkten Ver  dampfung, zum Beispiel innerhalb eines Kühl  mantels der Eiszelle, bedingt die     umbewegliche,     das     heisst    ortsfeste Anordnung der Eiszelle  im Rahmen der     Eiserzeugungseinrichtung,    im  Gegensatz zu bekannten     Eiserzeugungseinrich-          tungen,    bei denen die Zellen in     einen    Sole  behälter     abgesenkt    und nach dem Gefrieren  ihres Inhaltes in ihrer Gesamtheit zum Ab  tauen und zum Entleeren angehoben werden.  



  Wenn eine Eiszelle unbeweglich ist, muss  sie zur     Freigabe    des     E.isbloekes    und zu dessen  Abgabe an Ort und Stelle ebenfalls abgetaut  werden. Bei den bekannten     Eismaschinen    wird  diese Abgabe nach unten bewirkt, das heisst       durch    das Gewicht des Eisblockes selbst. Dies  bedingt die Anordnung     eines    lösbaren Ver  schlusses an der Unterseite der Eiszellen.  Dieser Verschluss kompliziert die Einrichtung.  Er muss die Eiszelle während ihrer Füllung  mit Wasser hermetisch abschliessen.

   Zu die  sem Zwecke     wird    er vorzugsweise zuerst an  der Zelle angefroren, aber dies bringt die  Gefahr mit sich, dass der Verschluss während  der Füllung der Eiszelle wieder auftaut, so  dass diese wieder entleert wird. Die Entfer  nung des Verschlusses nach dem vollständigen    Gefrieren des Eisblockes bereitet ebenfalls       Schwierigkeiten,    -und schliesslich ist es um  ständlich, durch den beweglichen Verschluss  hindurch Luft in den Inhalt der Zelle zu  blasen, was zur Erzielung von     klarem    Eis       wünschenswert        ist.     



  Die Erfindung vermeidet die vorerwähn  ten Nachteile.  



  Gemäss der Erfindung ist jede Eiszelle  nur an ihrem obern Ende geschlossen, wäh  rend ihr unteres Ende offen in einen Was  serbehälter bis unterhalb des darin befind  lichen     Flüssigkeitsniveaus    reicht, wobei die  Zellen oben     mit    einer     Luftsaugleitung    in Ver  bindung stehen.  



  Die mechanische     Verschliessvorrichtung    in  den bisher bekannten     Einrichtungen    ist durch  einen     Flüssigkeitsverschluss        ersetzt,    Die Eis  zelte wird also in der     Einrichtung    nach der  vorliegenden Erfindung von dem gleichen Be  hälter aus durch     Ansaugen        mittels    einer Luft  ansaugleitung gefüllt. Es     ist        infolgedessen     keine besondere     Füllvorrichtung    erforderlich. .  Der Wasserbehälter weist eine     beschränkte     Grösse auf.

   Er umgibt nicht die     Wassermäntel     der Eiszellen,     die    infolgedessen keiner beson  deren Isolation bedürfen und auf deren  Aussenseite sich daher kein .Eis niederschlagen  kann,     was    die Gefahr von     Brüchen    der Eis  zellen zur Folge haben könnte.  



  Zur Herstellung verhältnismässig     kleiner          Eisblöcke    in Form von hohlen Stangen sind      nach dem     Fechner-System    (vgl.     Pohlmann,      < (Taschenbuch für     Kältetechniker ;        12,.    Auf  lage, Seite     26,2,1    bzw. holländisches Patent       Nr.39620)    arbeitende,     eingebaute    Eiszellen  bekannt. Diese Eiszellen endigen ebenfalls in  Wasserbehältern, sogar an beiden Enden,  und sind daher an beiden Enden offen.

   Hier  kreist das Wasser mit     grosser    Geschwindig  keit durch die Zellen, was bei der Herstel  lung grosser Eisblöcke eine zu lange     Gefrier-          periode    erfordern     würde.    Die Eismaschinen  würden dann zu gross werden, und es wäre  schwierig, die Mäntel zu     isolieren;    ausserdem  wären sie     unzureichend    zugänglich.  



  In der Zeichnung ist eine nach dem Prin  zip der direkten Verdampfung arbeitende     Ge-          friereinrichtung    gemäss, der Erfindung in meh  reren     Ausführungsbeispielen    dargestellt. Es       zeigen          Fig.l    schematisch die Gefriereinrichtung  in Verbindung     mit    einer Eismaschine, welche       Einrichtung        eine    einzige Reihe von -Eiszellen       aufweist,

      von welchen nur eine Zelle im     Axial-          schnitt    dargestellt ist       Fig.    2 eine schematische Seitenansicht des       Fördersystems    für die Eisblöcke     einer        Ge-          friereinrichtung    nach     Fig.    1, und die       F'ig.    3 und 4 Einzelheiten, abgeänderter       Ausführungsformen    der Gefriereinrichtung.

    In     Fig.1        kt    die eine Eiszelle der Reihe  mit 1 bezeichnet; sie ist an ihrem     obern    Ende  verschlossen, nach unten offen, nach dem     un-          tern    Ende zu im Durchmesser schwach zu  nehmend     und    so angeordnet, dass sie fest und  unbeweglich in der Eismaschine eingebaut  ist oder zum mindesten ortsfest in dieser  liegt. Das offene Ende der Eiszelle 1 reicht  nach unten in     einen    Behälter 2     hinein    bis  unterhalb von dessen     Flüssigkeitsniveau    3.

    Der Behälter 2 wird mit reinem Wasser, das  sich zur Bildung von Eisblöcken eignet, ge  füllt gehalten, und     zwar        mittels    einer Pumpe  4 und     eines    von einem Schwimmer<B>6</B> ge  steuerten Ventils 5. Das     Wasserniveau    im Be  hälter 2. wird auf diese Weise konstant ge  halten.  



  In das obere Ende der Eiszelle 1     mündet     ein Saugrohr 7,     das    mit     einer    Vakuumkam-         mer    8 in Verbindung steht. Diese Vakuum  kammer 8 ist auf ihrer einen Seite an eine  Luftsaugpumpe 9     angeschlossen        und    auf ihrer  andern .Seite mit einem Ventil 10 versehen,  durch das in der Kammer 8 ein vorbestimm  tes     Vakuiun    eingestellt werden kann.     Wenn     ein im Saugrohr 7 liegendes Ventil 11 geöff  net wird, wird die Eiszelle 1 leergesaugt,  was zur Folge hat, dass Wasser von dem Be  hälter 2 in die Eiszelle 1 bis zum Niveau 12  gesaugt wird;

   die Höhe des Wasserstandes  in, der Eiszelle 1 kann durch Einstellen des  Vakuums genau eingeregelt werden.  



  Die Eiszelle 1 wird auf     diese    Weise leicht  und sehr schnell mit dem in Eis zu verwan  delnden Wasser gefüllt.  



  Die Eiszelle 1 ist von     einem    hohen Kühl  mantel 15 umgeben, in .dem die direkte Ver  dampfung eines     Kühlmediums    stattfindet. In  die Eiszelle 1 erstreckt sich längs ihrer Mittel  linie von oben nach unten ein Rohr 16, in dem  ebenfalls die direkte Verdampfung eines  Kühlmediums stattfindet, so d ass der Zellen  inhalt von zwei Seiten, nämlich von aussen  und von     innen,    zu einem Eisblock gefroren  wird.  



  Die Eismaschine arbeitet bei Kühlbetrieb  in folgender Weise: Ein Kompressor 17 ist  mit einer Saugleitung 18 und einer Druck  leitung 19 versehen. Diese führt     zu    einem  Kondensator 20, von wo     dis        verflüssigte     Kühlmedium durch eine Leitung 21 nach  einer Schlange 22.     eines        Separators    23 und zu  einem Regelventil     25        fliesst,    das nötigenfalls  durch einen Schwimmer auf der in dem Se  parator 23 befindlichen Flüssigkeit gesteuert  werden kann. Bei Kühlbetrieb ist das Ventil  30 in der Saugleitung 18 offen und das Ventil  31 in einer weiter hinten näher erläuterten       Leitung    32 geschlossen.

   In dem Ventil 25  findet. eine Drosselung statt, worauf das     flüs-          sige    Kühlmedium durch ein Rohr 26 fliesst.  Das Rohr 26, das einen kleineren Durch  messer hat als das Rohr 16, tritt     koaxial,        in     dieses ein und endet in einem kurzen     Abstande     vor dem verschlossenen untern Ende des Roh  res 16. Das flüssige Kühlmedium fliesst aus       dem.    offenen untern Ende     des        Rohres    26     und         steigt in dem Rohr 16 nach oben, wobei es teil  weise verdampft und dadurch dem zum Ge  frieren zu bringenden, das Rohr 16 umgeben  den Wasser Wärme entzieht.  



  Die aus     Flüssigkeit        und    Dampf bestehende  Mischung des Kühlmediums gelangt durch  ein mit dem Rohr 16 verbundenes     Rohr    29  in den     Separator        .2i3    Hier wird der Dampf  abgetrennt und über die Saugleitung 18 durch  den Kompressor 17 abgesaugt. Das Ventil<B>25</B>  ist so eingestellt, dass das abgetrennte flüs  sige Kühlmedium den     Separator        23    bis zu  einem vorbestimmten, in     Fig.1    dargestellten  Niveau anfüllt.

   Der     Separator    23 steht über  Rohre 27 und; 2.8 mit dem     Kühlmantel    15     in     Verbindung, so dass das flüssige Kühlmedium  ununterbrochen über das Rohr<B>27</B> nach dem  besagten     Kühlmantel    fliessen kann, wo es teil  weise verdampft und dabei dem in Eis zu ver  wandelnden Wasser Wärme entzieht. Die Mi  schung aus flüssigem Kühlmedium und Dampf  steigt sehr schnell in dem Mantel 15 nach  oben und gelangt über das Rohr 28 in den       Separator    23, wo der Dampf wiederum abge  saugt wird, während das abgetrennte flüssige  Kühlmedium wieder den vorerwähnten Kreis  lauf beschreibt.  



  Das flüssige Kühlmedium wird in der.       Schlange        2"2    vorgekühlt.  



  Ein Eisblock, der auf diese Weise gebildet  worden ist, muss von den Zellenwänden ab  getaut werden. Dies wird dadurch erreicht,  dass komprimiertes, heisses, vom Kompressor  17 kommendes gasförmiges Kühlmedium in  den Mantel 15 und auch in das Rohr     1e    ge  schickt wird, und zwar auf folgende Weise:  Das in der Saugleitung 18: liegende Ventil  30 wird geschlossen     und    das Ventil 3'1 geöff  net, so dass die Druckseite des Kompressors  17 über ein Rohr 3,2     mit    dem     Separator    23  verbunden wird.

   Das flüssige Kühlmedium,  das sich in dem Mantel 15 und in dem Rohr  16 befindet,     wird    nun durch dampfförmiges,  über die Rohre 28 und 29 entgegengesetzt  zur Pfeilrichtung strömendes     Kühlmedium     verdrängt. Von dem Mantel 15 fliesst das  flüssige Kühlmedium über das Rohr 27 in  einen Tank 33,     Von,    dem Rohr     1,,6    fliesst das    flüssige Kühlmedium über das Rohr<B>26</B>     und.     ein jetzt offenes Ventil 36 nach einem Rohr 24       und'        gelangt    von     dort    in den Tank 33.

   Die  Leitung 19 ist inzwischen     geschlossen    worden,  und zwar     mittels-des    dem Ventil 25 vorge  schalteten Ventils 55. Der Kompressor 17 be  dient zu gleicher Zeit eine Anzahl von Zellen  gruppen,     wie    sie in     Fig.1    dargestellt     sind,          und    arbeitet deshalb auf eine Anzahl     ,Saug-          leitungen.    Wenn die gezeichnete Saugleitung  18 mittels des Ventils 30 geschlossen wird,  arbeitet der Kompressor auf die verbleiben  den, nicht verschlossenen :Saugleitungen.  



  Einige Zeit nach der oben genannten Um  stellung wird der Eisblock hinreichend     Ios-          getaut        sein.    Er     wird    sich somit in der Eis  zelle 1 nach     unten,    bewegen, wenn man in  dem über ihm befindlichen Raum Atmosphä  renluft zutreten lässt. Das kann mit dem Ven  til     44    erreicht werden. Die Abgabe des Eis  blockes kann     beschleunigt    werden, indem man  in die Eiszelle oberhalb des Eisblockes Luft  presst.

   Das kann in folgender Weise     geschehen     Die Luftsaugpumpe 9 drückt Luft in eine  Luftkammer 40, die mit einem Ventil 41 ver  sehen     ist,    das dazu dient, in der Kammer 40  einen vorbestimmten Luftdruck zu halten.  Das Ventil 11     wird    geschlossen, und kompri  mierte Luft wird über eine     Rohrleitung    42  und     ein        nun    offenes Ventil     43    dem     Röhr    7       zugeführt.     



  Von der Luftkammer 40     führt    eine weitere       Rohrleitung    46 über     ein    Ventil     47    zu meh  reren     Luftdüsen.    48 am Boden des Behälters       2;    je eine dieser Luftdüsen     48        liegt    senkrecht  unter jeder Eiszelle 1. Während des     Gefrier-          prozesses    können auf diese Weise Luftblasen  in jede Eiszelle 1 steigen, was die     Erzeugung     von Klareis zur     Folige    hat.

   Diese Luft     muss     laufend durch das Rohr 7 abgesaugt werden,  wobei jedoch das zum Halten des Eisblockes  erforderliche     Vakuum    aufrechterhalten wer  den muss.  



  Wenn der Eisblock aus der Zelle 1 her  ausgedrückt oder     wenigstens    freigegeben wird,       sinkt    er senkrecht- nach     unten    in den Behäl  ter 2. In     dem    Behälter 2 befindet sich eine       Auffangvorrichtun    g     50r    einen     Eis         die in horizontaler Richtung verschiebbar ist.  Bevor eine Zelle 1     entleert    ward, wird diese  Vorrichtung 50 unter diese Zelle 1 gefahren  (vgl.     Fig.    2). .Der aus der Zelle 1 tretende  Eisblock 51     wird    in der Vorrichtung '50 auf  gefangen.

   Diese     Auffangvorrichtung    50 ist  mit einer     Klinke    oder einer     andern    Greifvor  richtung 52 ausgerüstet, durch die verhindert  wird, dass der Eisblock wieder nach oben  geht. Die Auffangvorrichtung 50 kann in  Stangen 53 eines Hebers befestigt sein, durch  den erstere     zusammen        mit        dem.    Eisblock leicht  aus dem Behälter 2 gehoben werden kann.  



  Es ist einleuchtend, dass das in dem Be  hälter 2 befindliche Wasser gekühlt wird, weil  während des     Gefrierprozesses    eine dauernde  Wasserzirkulation zwischen den Eiszellen 1  und dem Behälter 2- stattfindet. Es ist na  türlich vorteilhaft, dass die     Eiszelle    1 immer  mit diesem bereits     vorgekühlten        Wasser    ge  füllt wird. Es ist auch möglich, eine Kühl  schlange in dem Behälter 2 anzuordnen, so  dass das in diesem befindliche Wasser auf  nahezu 0  C     heruntergekühlt    wird, wodurch  die den Oberflächen des Mantels 15 und des  Rohres 16 zugeführte Wärme verringert wird.  



  Es ist darauf zu achten, dass sich der     Ge-          frierprozess    nicht so weit bis zur untern Öff  nung der Eiszelle 1 erstreckt, dass dort eine  Eisbildung     stattfindet,    die ausserhalb der  Reichweite der     Auftauwirkung    des Mantels  1'5 und des Rohres 16 liegt.

   Die in dem Mantel  15 entwickelte Kälte muss daher     daran        ge-          hindert    werden, sich     bis    zum untern offenen  Ende der Eiszelle     auszuwirken.    Aus diesem  Grunde ist eine     Wärmeisolierung    49 vorge  sehen, die wirksam durch einen     11eizmantel          ersetzt    werden kann.  



       Wenn    der Eisblock in den Behälter 2  fällt, weist er an der Stelle, wo das Rohr 16  durch ihn hindurchging, eine kanalförmige       Öffnung    auf. In dem Behälter 2 füllt sich  diese kanalförmige Öffnung mit Wasser, und  da der Eisblock     unterkühlt    worden ist, ge  friert das in dem Kanal befindliche Wasser  sofort, zumal, dieser Kanal mit bereits vor  gekühltem Wasser gefüllt wird. Auf diese  Weise     entsteht    ein     mgssiver        Eisblock.       In     Fig.3    ist eine Variante der Gefrier  einrichtung dargestellt; die     gleichen,    Bezugs  zeichen bezeichnen gleiche Teile.

   Die Eiszelle 1  ist hier mit einem Rohr 60 versehen, das mit  einem Tank 61 in     Verbindung    steht. Dieser       Tank    61 reicht mit einem Standrohr 62 bis  unterhalb des     Niveaus    3 des Behälters 2. In  dem Tank 61 befindet sich ein     Schwimmer     63, der ein     Schwimmerventil,64    steuert. Dieses       Schwimmerventil    64 ist im Saugrohr 7 vor  gesehen, das jetzt unmittelbar mit der Luft  saugpumpe 9 verbunden ist.  



       Wenn    das in     die    Eiszelle 1 hochgesaugte  Wasser das Niveau 12 erreicht, erreicht es  gleichzeitig das     Wasserniveau    in dem Tank 61.  In diesem Augenblick hat sich der Schwimmer  63 so weit gehoben, dass er das Ventil 64  schliesst, so dass die     'Saugwirkung    unterbro  chen wird. Diese     Schwimmerventilregelung     ersetzt somit das Ventil 10 der     Fig.1.    Die  Anordnung     ist    einfacher als die in     F'ig.1     dargestellte. Die     Vakulumkammer    8 sowie die  Luftkammer 40 und' auch die Ventile 10 und  41 können daher weggelassen werden.  



       Fig.4    veranschaulicht eine andere, noch  einfachere Ausführungsvariante der Gefrier  einrichtung. Das Rohr 7 ist     hier    mit der  Saugseite einer sogenannten selbstansaugen  den Kreiselpumpe 74, insbesondere einer Was  serringpumpe, verbunden, die in der Lage ist,  als Luftsaugpumpe zu     arbeiten.    Wenn die  Zelle 1 leer ist, saugt die Pumpe 70 die Luft  aus der Zelle 1 weg, und das     Wasserniveau     in der Zelle 1 steigt, Das Rohr 7 erstreckt sich  durch die geschlossene obere Seite der Eis  zelle 1 bis herab auf das Niveau 12. Es ist  offensichtlich, dass das     Wasserniveau    in der  Zelle 1 nicht über     das    Niveau 12     steigen,    kann.

    Wenn das Wasser dieses Niveau     12    erreicht,  beginnt die Pumpe 70 Wasser zu fördern,  so dass während des     Gefrierprozesses,    da die  Pumpe 70 arbeitet, in der Zelle 1 ein, sei es  auch schwacher,     aufwärts    gerichteter Wasser  strom aufrechterhalten wird, der günstig hin  sichtlich der     Vorkühlung    des     Wassers    in dem  Behälter     .2    und der Klarheit des herzustellen  den Eises wirkt. Luft kann ebenfalls einge  blasen werden.

   Es empfiehlt sich jedoch, Mass-      nahmen zu treffen, durch die verhindert wird,       dass    das Eis an der Mündung des     Rohres    7  festfriert,     ziun    Beispiel durch     Isolierung    oder  sogar Erwärmung dieser     Mündiung..    Wenn  der Inhalt der Zelle 1 in Eis verwandelt  ist und somit keine     Wasserzirkulation    in der  Zelle 1 mehr möglich ist, wird     die    Pumpe 70  abgestellt, da sonst der gebildete Eisblock in  folge der     Saugwirkung    der Pumpe 70 nicht  aus der Zelle 1 entfernt werden könnte. Die  Entfernung des Eisblockes erfolgt übrigens so,  wie es vorstehend schon beschrieben worden  ist.

Claims (1)

  1. PATENT'AN!SPRUCH Gefriereinrichtung zur Erzeugung von Eis in Blöcken, bei der eine oder mehrere auf rechtstehende und unbewegliche Eiszellen mit Kühlmittel gekühlt werden, dadurch gekenn zeichnet, dass jede Eiszelle nur an ihrem obern Ende geschlossen ist, während ihr unteres Ende offen in einen Wasserbehälter bis unter halb des darin befindlichen Flüssigkeits niveaus reicht, wobei die Zellen<B>-</B>oben mit einer LuftansaugleitLing in Verbindung ste hen.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Gefriereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung für Druckluft vorgesehen ist, die zwecks Heraus drückens des abgetauten Eisblockes aus der Zelle mit der Luftansaugleitung verbunden werden kann. 2. Gefriereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiszelle im Längsschnitt eine konische Form besitzt und mit dem geringeren Querschnitt aufweisenden Ende nach oben, mit dem grösseren Quer schnitt aufweisenden Ende dagegen nach un ten angeordnet ist.
    3. Gefriereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der das untere Ende der Eiszelle aufnehmende Wasserbe hälter mit einer Wasserspeiseeinriehtung ver sehen ist, die das Wasserniveau in dem Be hälter konstant, und zwar oberhalb des un tern Endes der Eiszelle hält. 4.
    Gefriereinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser niveau in der Eiszelle mittels eines auf ein in der Luftansaugleitung eingebautes' Ventil wirkenden Schwimmers bestimmt wird. 5. Gefriereinrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Liüt- ansaugleitung durch das Saugrohr einer selbst ansaugenden Kreiselpumpe gebildet ist und in die Eiszelle bis zu dem gewünschten Was serniveau hineinreicht. 6.
    Gefriereinrichtung nach Unteranspruch 5, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Eiszelle in dem Wasserbehälter angeordnete Luftdüse. 7. Gefriereinrichtung nach Unteranspruch 5, gekennzeichnet durch eine ih dem Wasser behälter unterhalb der Eiszelle bringbare Vorrichtung zum Auffangen des in der Eis zelle gebildeten und aus dieser nach unten beim Abtauen austretenden Eisblockes,
    welche Vorrichtung mit einem den Eisblock am Hoch steigen im Wasserbehälter verhindernden Greifer versehen ist und einen Teil einer För- dervorrichtung für den Eisblock bildet. B. Gefriereinrichtung nach Unteranspruch 7, gekennzeichnet durch ein sich in die Eis zelle von deren oberem, geschlossenem Ende nach unten erstreckendes mittleres, zur Auf nahme von Kühlmittel bestimmtes Rohr.
CH322773D 1952-10-07 1953-10-05 Gefriereinrichtung zur Erzeugung von Eisblöcken CH322773A (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114791187A (zh) * 2022-05-20 2022-07-26 广州亚俊氏真空科技股份有限公司 一种制冰机

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CN114791187A (zh) * 2022-05-20 2022-07-26 广州亚俊氏真空科技股份有限公司 一种制冰机
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