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Einrichtung zur Herstellung von Eis in Zylinder-, Block- oder Stangenform Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von Eis in Zylinder-, Block- oder Stangenform, bestehend aus einem Wassertank, mehreren in diesem angeordneten, je aus mindestens einem Rohr bestehenden Gefrierelementen sowie Kühlmittelzu- und -ableitungen für diese Gefrierelemente.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art sind die Gefrier- elemente am Boden des Wasserbehälters angeordnet, während die zu den Gefrierelementen gehörenden Sammel- oder Verteilerbehälter sowie die gemeinsame Zuleitung und Ableitung für das Kältemedium an der Unterseite der Bodenplatte des Wassertanks befestigt sind.
Infolgedessen kann der Wassertank bei der bekannten Einrichtung nicht über eine grosse Fläche hinweg auf dem Boden aufliegen. Bei den heutzutage üblichen grossen Einrichtungen dieser Art ist jedoch die Bodenplatte des Wassertanks mehrere Meter lang und breit; die bekannte Einrichtung besitzt folglich den Nachteil, dass die Bodenplatte des Wassertanks wegen des Gewichtes der auf ihr ruhenden Wassersäule sorgfältig versteift werden muss, beispielsweise durch Verstrebungen, Rahmen oder dergleichen.
Daraus ergibt sich ferner, dass die bekannte Einrichtung zur Herstellung von Eisblöcken nicht nur schwer und teuer ist, sondern dass auch wegen der grossen Anzahl von Rohren und Verbindungsleitungen die einzelnen Teile schwer zugänglich sind und dass nur wenig Möglichkeiten bestehen, die Vorrichtungzu überwachen. Die Durchführung von Reparaturen im Falle von Undich- tigkeiten und dergleichen ist sogar praktisch unmöglich. Schliesslich besitzt die bekannte Einrichtung noch den Nachteil, dass sich ihr Transport sehr schwierig gestaltet.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung zeigt sich beim Ausbringen der Eisblöcke aus dem Wassertank: Während nämlich die fertigen Eisblöcke auf der Wasseroberfläche schwimmen, ergibt es sich, dass nur bei einigen Blöcken das in den inneren Gefrierbohrungen befindliche Wasser von selbst entleert wird. Nachdem die Blöcke nämlich abgetaut sind, wird ein Teil derselben in einer solchen Lage zur Wasseroberfläche aufsteigen, dass das offene Ende der vorgenannten Bohrung der Wand des Wassertanks beim Ausbringen des Blocks zugewandt ist; bei einem anderen Teil der schwimmenden Eisblöcke wird dagegen die Öffnung der Bohrung von dieser Seitenwand abgewandt sein.
Beim Ausbringen der Blöcke aus dem Wassertank werden diese nun für kurze Zeit eine Schräglage einnehmen, wobei aus den Bohrungen des zuletzt genannten Teiles der Eisblöcke das Wasser von selbst in den Wassertank zurückflie- ssen wird. Bei den anderen Blöcken jedoch, die sich in der zuerst genannten Lage befinden, kann das in den Bohrungen befindliche Wasser nicht in den Wassertank zurückfliessen; dieses Wasser wird vielmehr bei entsprechender Neigung der Blöcke ausserhalb des Wassertanks ablaufen. Dadurch entsteht sowohl ein Verlust an Eiswasser als auch an erzeugter Kälte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, die jedoch die zahlreichen Nachteile der bekannten Einrichtung nicht aufweist.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass die Gefrierelemente in Gruppen unterteilt sind, wobei jeder solchen Gruppe ein kastenförmiger Hohlkörper zugeordnet ist, der eine Wand besitzt, durch welche alle Rohre der Gruppe hindurchgeführt sind, in welchem Hohlkörper eine Kühlmittelzuleitung und eine Kühlmittelableitung untergebracht sind, dass ferner der Hohlkörper mindestens an seinem einen Ende lösbar und wasserdicht an einer Seitenwand des Wassertanks befestigt ist und dass in der Nähe dieser Befestigung die Zu- und die Ableitung durch entsprechende,
einander gegenüberliegende Öffnungen in der Seitenwand des Wassertanks und in der gegenüberliegenden Wand des Hohlkörpers hindurchgeführt sind.
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Die erfindungsgemässe Ausbildung der Gefrierein- richtung hat zur Folge, dass jede Gruppe von Gefrier- elementen mit den dazugehörigen Teilen, insbesondere der Kühlmittelzu- und der Kühlmittelableitung und dem kastenförmigen Hohlkörper, eine geschlossene Einheit bildet, die nachstehend als Batterie bezeichnet wird. Diese Batterie lässt sich leicht handhaben und transportieren und ist am Wassertank befestigt.
Der Tank kann folglich mit seiner gesamten Bodenfläche auf der Unterlage aufliegen, wobei erforderlichenfalls eine Wärmedämmplatte untergelegt wird. Dabei ist es, um ein Absenken des Wassertanks zu verhindern, nicht erforderlich, besondere Versteifungselemente an seiner Bodenplatte vorzusehen.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt es sich von selbst, dass auch die Herstellung der Einrichtung gemäss der Erfindung erheblich vereinfacht wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 eine erfindungsgemäss angeordnete Gruppe von Gefrierelementen, Fig. 2 einen Querschnitt durch den kastenförmi- gen Hohlkörper der Anordnung gemäss Fig. 1 und Fig. 3 in einer teilweise aufgebrochenen Seitenansicht die Anordnung mehrerer Batterien gemäss Fig. 1 und 2 in einem Wassertank.
Der in Fig. 1 dargestellte Wassertank 1 ruht mit seiner Bodenplatte 2 auf dem Boden 4 des Aufstellungsraumes, wobei eine Wärmedämmplatte 3 zwischengelegt ist. In diesem Tank 1, der während des Betriebes mit Wasser gefüllt ist, befinden sich mehrere Gefrierelemente 5a, deren jedes mehrere ober- seitig geschlossene hohle Gefrierrohre 5 umfasst. Während des Betriebes wird zwischen den einzelnen Rohren 5 des Elementes 5a und um diesen herum ein Eiskörper in Gestalt einer Stange 6 gebildet, der das Element 5a 'vollständig umgibt (siehe Fig. 2).
Es sei hier bemerkt, dass in der Zeichnung zwar eine Einrichtung zur Herstellung von Eisblöcken besonderer Form dargestellt ist, dass aber anderseits als Gefrierelemente auch ein einzelnes Gefrierrohr verwendet werden kann. Eine derartige Ausführung wird beispielsweise dann verwendet werden, wenn man kleinstückiges Eis herstellen will. Dabei ist es nicht einmal erforderlich, dass die einzelnen Gefrierrohre parallel zueinander verlaufen.
Wie man insbesondere aus Fig. 2 erkennt, ist jedem Gefrierelement 5u ein Behälter 7 zugeordnet, wobei eine gemeinsame Zuleitung 8 und eine ebensolche Ableitung 9 für den Umlauf des Kältemediums mit allen Behältern 7 der Batterie verbunden sind. Man kann selbstverständlich die Zu- und Abführung des Kältemediums zu den einzelnen Gefrierelementen auch ohne Verwendung eines solchen Behälters 7 vornehmen.
Erfindungsgemäss sind die im Wassertank 1 befindlichen Gefrierelemente 5 in Gruppen eingeteilt, deren eine in Fig. 1 dargestellt ist. Im gezeichneten Beispiel besteht jede Gruppe aus sechs Gefrierelemen- ten, obwohl man in der Praxis selbstverständlich auch eine kleinere oder grössere Anzahl vorsehen kann. Die in der Fig. 1 dargestellten Rohre 5 der sechs Gefrierelemente sind durch die obere Wand 10 eines kastenförmigen Hohlkörpers 11 hindurchgeführt, in welchem sich die Behälter 7 und die Zu- und die Ableitung für das Kältemedium befinden.
Jede derartige Gruppe von Gefrierelementen bildet also zusammen mit dem kastenförmigen Hohlkörper 11 und den genannten Leitungen eine konstruktive Einheit, die für sich aufgebaut und auch gesondert in den Wassertank eingesetzt werden kann. Jede derartige Einheit, die hier als Batterie bezeichnet wird, ist in an sich bekannter Weise, beispeilsweise mittels eines Flansches 12, mit der Seitenwand des Tanks 1 verbunden. An der vorgenannten Befestigungsstelle befindet sich für jede Batterie eine Öffnung in der Seitenwand des Tanks, durch die die Zuleitung und die Ableitung für das während des Betriebes umlaufende Kältemedium hindurchgeführt sind.
Anstelle der in der Fig. 1 dargestellten grösseren Einzelöffnung in der Seitenwand des Tanks bzw. in der benachbarten Wand der Batterie können selbstverständlich auch mehrere kleinere Öffnungen vorgesehen sein, durch die die genannten Leitungen einzeln hindurchgeführt werden.
Die erfindungsgemässe Anordnung und Befestigung der Batterie bietet den Vorteil, dass weder Wasser aus dem Tank ausfliessen, noch mit den Zuleitungen 8, den Ableitungen 9 und/oder den Behältern 7 in Berührung kommen kann, so dass sich auf diesen Teilen kein Eis bilden kann.
Ein weiterer Vorteil der vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen Ausführung besteht darin, dass sich die gesamte Einrichtung wesentlich leichter transportieren lässt als die bekannten Einrichtungen dieser Art. Man kann nämlich den Tank und die einzelnen Batterien gesondert an den Bestimmungsort bringen und erst dort zusammenstellen.
Die Anzahl der in einem Tank verwendeten Batterien kann willkürlich gewählt werden, während ihre Anordnung im Tank von ihren Abmessungen und denen des Tanks selbst abhängig ist. Bei einem Tank grosser Länge ist es vorteilhaft, zwei in Reihe hintereinander angeordnete Batterien zu verwenden, die an den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden des Tanks befestigt sind.
Infolge der Kältedurchlässigkeit der oberen Wand 10 des kastenförmigen Hohlkörpers 11, durch welche die Rohre der Gefrierelemente hindurchgeführt sind, werden sich während des Gefrierens an den unteren Enden der Eisblöcke äussere Wulste bilden, die das anschliessende Abtauen hemmen. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist innerhalb des kastenförmigen Hohlkörpers in der Nähe von dessen oberer Wand ein Heizelement vorgesehen, das jedes Gefrierelement in einigem Abstand umgibt. In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung umfasst dieses Heizelement ein ringförmig geführtes Rohr 13, das um die unteren Rohrenden jedes einzelnen Gefrierelementes herumgeführt und mit einer Zuleitung 14 und einer Ablei-
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tung 15 versehen ist.
Während des Betriebes wird eine Heizflüssigkeit durch dieses Rohr 13 hindurchgeleitet, deren Temperatur so eingerichtet wird, dass die Bildung der vorgenannten Wulste gerade verhindert wird.
Nachdem die weit unterhalb der Wasseroberfläche gebildeten Eisblöcke abgetaut sind, werden sie auf Grund des Auftriebes an die Wasseroberfläche getrieben, wie man aus Fig. 3 erkennt. Unterhalb dieser Wasseroberfläche 16 sind mehrere parallele Trennwände 17 im Tank vorgesehen, die bewirken, dass sich sämtliche auftreibenden Eisblöcke 18 mit ihren Längsachsen parallel zu den Trennwänden 17 legen. Oberhalb des Tanks 1 ist ferner eine Ausbringvor- richtung vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht diese Vorrichtung aus zwei Transportvorrichtungen, die jeweils in der Nähe der beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände des Tanks befestigt sind, die den vorgenannten Trennwänden 17 parallel sind.
Ferner umfasst die Ausbringvorrichtung eine Wippe 22. Jede der beiden Transportvorrichtungen umfasst eine mit ihren beiden Trummen parallel zu der benachbarten Tankwand verlaufende endlose Kette 19, deren eine in Fig. 3 dargestellt ist. Jede endlose Kette 19 läuft über zwei Kettenräder 20. Da sich diejenigen Kettenräder der beiden Ketten, deren Lager an den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden des Tanks befestigt sind, auf der gleichen durchgehenden Welle befinden, sind die beiden Ketten zwangläufig miteinander synchronisiert. Die Kettentriebe sind so angeordnet, dass der Untertrumm 196 unterhalb der Wasseroberfläche liegt, während sich der Obertrumm 19a dicht oberhalb der Wasseroberfläche befindet.
Die Wasseroberfläche 16 wird im übrigen durch einen nicht dargestellten besonderen Zufluss stets in gleicher Höhe gehalten. An entsprechenden Stellen der beiden Ketten ist eine Querstange 21 befestigt, die senkrecht zu den Trennwänden 17 verläuft und sich praktisch über die gesamte quer zu den Trennwänden verlaufende Länge des Tanks 1 erstreckt. Sobald die beiden Ketten 19 während des Betriebes in einer Richtung, beispielsweise in der durch die Pfeile in Fig. 3 angedeuteten Richtung bewegt werden, wird die genannte Querstange 21 zeitweilig unter- und zeitweilig oberhalb der Wasseroberfläche geschleppt. Während ihrer Bewegung unter Wasser nimmt die Querstange 21 nun sämtliche auf der Wasseroberfläche schwimmenden Eisblöcke 18 zur einen Seitenwand des Tanks hin mit.
An dieser Seitenwand ist die Wippe 22 angeordnet, auf deren ansteigende Oberseite die Eisblöcke 18 durch die Querstange 21 hinausgeschoben werden. Sobald sich die Eisblöcke genügend weit hinter der Abstützung 23 der Wippe befinden, klappt diese in die gestrichelt eingezeichnete Lage um, wobei die Eisblöcke herausgleiten.
Um sicherzustellen, dass das in den Bohrungen der Eisblöcke befindliche Wasser während des Aufschiebens der Eisblöcke auf die Wippe 22 in den Wassertank zurückläuft, muss dafür gesorgt werden, dass die Eisblöcke nach dem Abtauen so an die Oberfläche gelangen, dass die Öffnung jeder Bohrung 24 von der Wippe abgewandt ist. Um das zu erreichen, sind die kastenförmigen Hohlkörper 11 im Wassertank so angeordnet, dass die Längsachse jedes Ge- frierelementes 5a oberseitig etwas zu der die Wippe 22 tragenden Tankseitenwand hin geneigt ist.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Eisblöcke nach ihrem Lösen von den Gefrierelementen die Wasseroberfläche auf dem in Fig. 3 gestrichelt eingezeichneten Wege erreichen und so ausgerichtet sind, dass die Öffnungen der Bohrungen 24 sämtlich der Wippe 22 abgewandt sind. Die Neigung der Längsachse jedes Gefrierelementes zur Tankseitenwand beträgt vorzugsweise etwa 4 bis 6 .
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Device for producing ice in cylinder, block or rod form The invention relates to a device for producing ice in cylinder, block or rod form, consisting of a water tank, several freezing elements arranged in this, each consisting of at least one tube, and coolant and leads for these freezing elements.
In a known device of this type, the freezing elements are arranged at the bottom of the water tank, while the collecting or distributing containers belonging to the freezing elements and the common supply and discharge line for the cooling medium are attached to the underside of the base plate of the water tank.
As a result, in the known device, the water tank cannot rest on the floor over a large area. In the large facilities of this type that are common today, however, the base plate of the water tank is several meters long and wide; the known device consequently has the disadvantage that the base plate of the water tank has to be carefully stiffened because of the weight of the water column resting on it, for example by struts, frames or the like.
This also shows that the known device for producing ice blocks is not only heavy and expensive, but also that the individual parts are difficult to access because of the large number of pipes and connecting lines and that there are only few possibilities to monitor the device. It is even practically impossible to carry out repairs in the event of leaks and the like. Finally, the known device also has the disadvantage that it is very difficult to transport.
Another disadvantage of the known device becomes apparent when the ice blocks are removed from the water tank: while the finished ice blocks float on the surface of the water, the result is that the water in the inner freezing holes is emptied by itself only in some blocks. After the blocks have thawed, part of them will rise to the surface of the water in such a position that the open end of the aforementioned bore faces the wall of the water tank when the block is deployed; in the case of another part of the floating ice blocks, however, the opening of the bore will face away from this side wall.
When the blocks are brought out of the water tank, they will now assume an inclined position for a short time, the water flowing back into the water tank by itself from the bores in the last-mentioned part of the ice blocks. In the case of the other blocks, however, which are in the first-named position, the water in the holes cannot flow back into the water tank; this water will rather run off outside the water tank if the blocks are inclined accordingly. This results in a loss of both ice water and the cold generated.
The invention is based on the object of creating a device of the aforementioned type which, however, does not have the numerous disadvantages of the known device.
According to the invention, this aim is achieved in that the freezing elements are divided into groups, each such group being assigned a box-shaped hollow body which has a wall through which all the tubes of the group are passed, in which hollow body a coolant supply line and a coolant discharge line are accommodated, that the hollow body is also detachably and watertightly attached to a side wall of the water tank at its one end and that in the vicinity of this attachment the inlet and outlet lines are
opposing openings in the side wall of the water tank and in the opposite wall of the hollow body are passed.
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The inventive design of the freezing device has the consequence that each group of freezing elements with the associated parts, in particular the coolant inlet and outlet and the box-shaped hollow body, forms a closed unit, which is referred to below as a battery. This battery is easy to handle and transport and is attached to the water tank.
The tank can consequently rest with its entire bottom surface on the base, with a thermal insulation board being placed underneath if necessary. In order to prevent the water tank from lowering, it is not necessary to provide special stiffening elements on its base plate.
It follows from the above statements that the manufacture of the device according to the invention is also considerably simplified.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing using an exemplary embodiment. 1 shows a group of freezing elements arranged according to the invention, FIG. 2 shows a cross section through the box-shaped hollow body of the arrangement according to FIG. 1 and FIG. 3 in a partially broken side view the arrangement of several batteries according to FIGS. 1 and 2 in a water tank.
The water tank 1 shown in Fig. 1 rests with its base plate 2 on the floor 4 of the installation room, with a thermal insulation plate 3 being interposed. In this tank 1, which is filled with water during operation, there are several freezing elements 5a, each of which includes several hollow freezing tubes 5 closed on the top. During operation, an ice body in the form of a rod 6 is formed between the individual tubes 5 of the element 5a and around them, which ice body completely surrounds the element 5a '(see FIG. 2).
It should be noted here that although the drawing shows a device for producing ice blocks of a particular shape, a single freezing tube can also be used as the freezing element. Such a design is used, for example, when you want to make small pieces of ice. It is not even necessary for the individual freezing tubes to run parallel to one another.
As can be seen in particular from FIG. 2, a container 7 is assigned to each freezing element 5u, with a common supply line 8 and a similar discharge line 9 for the circulation of the cooling medium being connected to all containers 7 of the battery. It goes without saying that the supply and discharge of the cooling medium to the individual freezing elements can also be carried out without using such a container 7.
According to the invention, the freezing elements 5 located in the water tank 1 are divided into groups, one of which is shown in FIG. 1. In the example shown, each group consists of six freezing elements, although in practice a smaller or larger number can of course be provided. The tubes 5 of the six freezing elements shown in FIG. 1 are passed through the upper wall 10 of a box-shaped hollow body 11 in which the container 7 and the inlet and outlet line for the cooling medium are located.
Each such group of freezing elements thus forms, together with the box-shaped hollow body 11 and the lines mentioned, a structural unit which can be built up on its own and also inserted separately into the water tank. Each such unit, which is referred to here as a battery, is connected to the side wall of the tank 1 in a manner known per se, for example by means of a flange 12. At the aforementioned fastening point, there is an opening in the side wall of the tank for each battery, through which the supply line and the discharge line for the cooling medium circulating during operation are passed.
Instead of the larger individual opening shown in FIG. 1 in the side wall of the tank or in the adjacent wall of the battery, several smaller openings can of course also be provided through which the said lines are passed individually.
The arrangement and attachment of the battery according to the invention offers the advantage that neither water can flow out of the tank nor come into contact with the supply lines 8, the discharge lines 9 and / or the containers 7, so that no ice can form on these parts.
Another advantage of the above-described embodiment according to the invention is that the entire device can be transported much more easily than the known devices of this type. This is because the tank and the individual batteries can be brought separately to the destination and only assembled there.
The number of batteries used in a tank can be chosen arbitrarily, while their arrangement in the tank depends on their dimensions and those of the tank itself. In the case of a tank of great length, it is advantageous to use two batteries arranged in series one behind the other, which are attached to the two opposite side walls of the tank.
As a result of the cold permeability of the upper wall 10 of the box-shaped hollow body 11, through which the tubes of the freezing elements are passed, outer bulges will form at the lower ends of the ice blocks during freezing, which will inhibit the subsequent defrosting. To overcome this disadvantage, a heating element is provided inside the box-shaped hollow body in the vicinity of its upper wall, which surrounds each freezing element at some distance. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, this heating element comprises an annularly guided tube 13, which is guided around the lower tube ends of each individual freezing element and is provided with a supply line 14 and a drain
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device 15 is provided.
During operation, a heating fluid is passed through this pipe 13, the temperature of which is set so that the formation of the aforementioned beads is prevented.
After the ice blocks formed far below the water surface have thawed, they are driven to the water surface due to the buoyancy, as can be seen from FIG. Below this water surface 16, several parallel partition walls 17 are provided in the tank, which have the effect that all floating ice blocks 18 lie with their longitudinal axes parallel to the partition walls 17. A dispensing device is also provided above the tank 1. In the illustrated embodiment, this device consists of two transport devices which are each fastened in the vicinity of the two opposing side walls of the tank, which are parallel to the aforementioned partition walls 17.
The dispensing device further comprises a rocker 22. Each of the two transport devices comprises an endless chain 19, one of which is shown in FIG. 3, which runs with its two strands parallel to the adjacent tank wall. Each endless chain 19 runs over two sprockets 20. Since those sprockets of the two chains, the bearings of which are attached to the two opposite side walls of the tank, are on the same continuous shaft, the two chains are inevitably synchronized with one another. The chain drives are arranged such that the lower run 196 is below the water surface, while the upper run 19a is located just above the water surface.
The water surface 16 is otherwise always kept at the same height by a special inflow, not shown. A transverse rod 21, which runs perpendicular to the partition walls 17 and extends practically over the entire length of the tank 1 running transversely to the partition walls, is fastened at corresponding points on the two chains. As soon as the two chains 19 are moved in one direction during operation, for example in the direction indicated by the arrows in FIG. 3, said transverse rod 21 is dragged temporarily below and temporarily above the water surface. During its movement under water, the cross bar 21 now takes all the ice blocks 18 floating on the water surface with it to a side wall of the tank.
The rocker 22 is arranged on this side wall, on the rising top of which the ice blocks 18 are pushed out by the transverse rod 21. As soon as the ice blocks are sufficiently far behind the support 23 of the seesaw, this folds over into the position shown in dashed lines, with the ice blocks sliding out.
In order to ensure that the water in the holes in the ice blocks runs back into the water tank while the ice blocks are being pushed onto the seesaw 22, it must be ensured that the ice blocks come to the surface after defrosting so that the opening of each hole 24 from the seesaw is turned away. In order to achieve this, the box-shaped hollow bodies 11 are arranged in the water tank in such a way that the longitudinal axis of each freezing element 5a is inclined slightly on the top side towards the tank side wall carrying the rocker 22.
This arrangement ensures that the ice blocks, after they have been released from the freezing elements, reach the water surface on the path shown in dashed lines in FIG. The inclination of the longitudinal axis of each freezing element to the tank side wall is preferably approximately 4 to 6.