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Die Erfindung betrifft Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken, aufweisend einen Flüssigkeitsbehälter mit Flüssigkeit, wenigstens ein Eintauchelement, das eingerichtet ist, in die Flüssigkeit eingetaucht zu werden, um sie an der Oberfläche des Eintauchelements anwachsend anfrieren zu lassen, eine Kälteerzeugungseinrichtung zum Kühlen des Eintauchelements unten den Gefrierpunkt der Flüssigkeit, und einen Auffangbehälter für die erzeugten Eisstücke.
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Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken.
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Aus der
WO 2009/010424 A2 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von verzehrbaren Eiswürfeln mit mindestens einem Wärme leitenden Eintauchelement, das mit einer Eisadhäsionsfläche versehen ist und mit der Eisadhäsionsfläche zum Eintauchen in eine verzehrbare Flüssigkeit geeignet ist bekannt. Ein Kältegerät ist baulich mit dem Eintauchelement verbunden, das mit einer vorgegebenen Wärmetransportvorrichtung zum derartigen Herunterkühlen von mindestens der Eisadhäsionsfläche auf eine Gefriertemperatur der Flüssigkeit derart eingerichtet ist, dass in einem eingetauchten Zustand des Eintauchelements jene Flüssigkeit, die in der näheren Umgebung der Eisadhäsionsfläche vorhanden ist, einfrierbar ist und aus einem Teil der Flüssigkeit auf der Eisadhäsionsfläche ein Eiswürfel ausbildbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken zu verbessern, insbesondere energieeffizienter zu machen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken, aufweisend einen Flüssigkeitsbehälter mit Flüssigkeit, wenigstens ein Eintauchelement, das eingerichtet ist, in die Flüssigkeit eingetaucht zu werden, um sie an der Oberfläche des Eintauchelements anwachsend anfrieren zu lassen, eine Kälteerzeugungseinrichtung zum Kühlen des Eintauchelements unten den Gefrierpunkt der Flüssigkeit, und einen Auffangbehälter für die erzeugten Eisstücke, die eine Auswurfrutsche zum Transportieren der erzeugten Eisstücke in den Auffangbehälter aufweist.
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Durch die Auswurfrutsche können die erzeugten Eisstücke ohne Energieverbrauch, insbesondere ohne elektrische Energie zu verbrauchen, allein durch Schwerkrafteinfluss in den Auffangbehälter transportiert werden.
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Unterhalb des Eintauchelements bzw. der Eintauchelemente wird eine Auswurfrutsche vorgesehen, die in einen Auffangbehälter führt. Nach einem Antauen der an den Eintauchelementen angefrorenen, erzeugten Eisstücke lösen sich durch das Aufheizen der Eintauchelemente die Eisstücke von den Eintauchelementen und fallen auf die Auswurfrutsche. Aufgrund einer schrägen Anordnung der Auswurfrutsche gegenüber der Horizontalen, fallen die Eisstücke allein aufgrund der Schwerkraft in den Auffangbehälter.
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Wenigstens ein Teil der Auswurfrutsche kann unterhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sein. So können die Eisstücke und die Restflüssigkeit durch eine senkrecht nach unten gehende Fallbewegung direkt auf die Auswurfrutsche gelangen.
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Der Flüssigkeitsbehälter kann zum Freigeben der Eintauchelemente eingerichtet ist, um nach einem Antauen die von den Eintauchelementen sich lösenden Eisstücke auf die Auswurfrutsche abfallen zu lassen. Dazu kann der Flüssigkeitsbehälter drehbar, insbesondere schwenkbar an dem Grundträger gelagert sein.
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Der Flüssigkeitsbehälter kann dazu durch eine bewegliche, insbesondere schwenkbare Lagerung zum Freigeben der Eintauchelemente eingerichtet sein. Bei einem Wegschwenken des Flüssigkeitsbehälters werden die Eintauchelemente nach unten freigegeben. Mit dem Schwenken des Flüssigkeitsbehälters kann in dem Flüssigkeitsbehälter befindliche Restflüssigkeit auf die Auswurfrutsche geschüttet werden. Die Restflüssigkeit gelangt dann in einen Vorratsbehälter. Aus dem Vorratsbehälter kann die aufgefangene Restflüssigkeit für einen folgenden Produktionszyklus zur Herstellung von Eisstücken wieder verwendet werden. Dadurch werden Ressourcen an Flüssigkeit gespart. Außerdem muss die im Vorratsbehälter aufgefangene Restflüssigkeit im folgenden Produktionszyklus nicht so stark abgekühlt werden, als warme Frischflüssigkeit, da die Restflüssigkeit bereits von dem vorgehenden Produktionszyklus vorgekühlt ist. Frischflüssigkeit wird im allgemeinen Umgebungstemperatur aufweisen, wo hingegen die Restflüssigkeit, insbesondere sehr kurz nach dem Ende des vorgehenden Produktionszyklus eine Temperatur nahe Null Grad Celsius aufweisen kann.
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In allen Ausgestaltungen kann die Vorrichtung einen Vorratsbehälter und einen Ablauf zum Transportieren von Restflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in den Vorratsbehälter aufweisen. So kann die Restflüssigkeit für einen folgenden Zyklus der Herstellung von Eisstücken wieder verwendet werden.
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Der Ablauf kann an der Auswurfrutsche vorgesehen sein. So kann Flüssigkeit, die über die Auswurfrutsche abfließt in den Vorratsbehälter geleitet werden.
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Die Auswurfrutsche kann Öffnungen aufweisen, um aus dem Flüssigkeitsbehälter auf die Auswurfrutsche abgelassene Restflüssigkeit in den Ablauf ablaufen zu lassen Eine mit Öffnungen ausgestattete Auswurfrutsche kann z. B. gitterartig, netzartig oder in Form eines Lochbleches ausgebildet sein. Die Abmessungen der Schlitze bzw. die der Gitter- oder Netzstruktur oder die Abmessungen der Löcher sind so gewählt, dass das Wasser über die Öffnungen der Schlitze oder Löcher bzw. der Gitter- oder Netzstrukturen abfließen kann die Eisstücke zurückgehalten werden. Durch die Öffnungen, die beispielsweise Schlitze sein können, fließt die Restflüssigkeit in den Vorratsbehälter und wird dort gesammelt. Überschüssige Restflüssigkeit, die nicht durch die Öffnungen bzw. Schlitze fließt kann sich in einer optionalen Ablaufrinne sammeln und kann damit auch in den Vorratsbehälter geleitet werden.
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Der Ablauf kann eine unterhalb der Öffnungen der Auswurfrutsche angeordnete Ablaufwanne aufweisen. Die Ablaufwanne dient zum Sammeln der Restflüssigkeit, um diese über einen Ablaufstutzen in den Vorratsbehälter leiten zu können.
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Die Ablaufwanne somit kann einen Ablaufstutzen aufweisen, um die Restflüssigkeit aus der Ablaufwanne in den Vorratsbehälter zu leiten. Die Ablaufwanne kann dabei einen in Richtung des Ablaufstutzen abfallenden Boden aufweisen. Der Boden der Ablaufwanne kann derart abgeschrägt sein, dass sich die in der Ablaufwanne aufgefangene Flüssigkeit an einem tiefsten Punkt sammeln kann und durch einen Ablaufstutzen in den Vorratsbehälter gelangen kann.
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Die Auswurfrutsche kann ganz allgemein eine Ablaufrinne aufweisen, um Restflüssigkeit von der Auswurfrutsche in den Vorratsbehälter zu leiten.
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Dabei kann die Auswurfrutsche an einer unteren Kante die Ablaufrinne aufweisen, um Restflüssigkeit, die nicht durch die Öffnungen in die Ablaufwanne gelangt ist, von der unteren Kante der Auswurfrutsche in den Vorratsbehälter zu leiten. Die Ablaufrinne kann insbesondere in den Ablaufstutzen münden.
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Die Vorrichtung kann in allen Ausgestaltungen eine Positioniereinrichtung zum Bewegen, insbesondere Schwenken des Flüssigkeitsbehälters aufweisen, um die Eintauchelemente freizugeben, so dass nach einem Antauen die von den Eintauchelementen sich lösenden Eisstücke auf die Auswurfrutsche abfallen können.
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Erfindungsgemäß kann ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät die beschriebenen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken aufweisen. Die Erfindung erfasst deshalb auch Kältegeräte, insbesondere Haushaltskältegeräte mit einer gemäß der Erfindung beschriebenen Vorrichtungen zum Erzeugen von Eisstücken.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist an Hand der 1 bis 6 beschrieben. Aus der detaillierten Beschreibung dieses konkreten Ausführungsbeispiels ergeben sich auch weitere generelle Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Haushaltskältegeräts mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken;
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2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken;
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3 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken gemäß 2 während des Anfrierens von Flüssigkeit an dem wenigstens einen Eintauchelement mit einem Flüssigkeitsbehälter;
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4 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken mit einer erfindungsgemäßen Auswurfrutsche;
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5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Erzeugen von Eisstücken mit einer erfindungsgemäßen Auswurfrutsche und dem Flüssigkeitsbehälter in einer geschwenkten Entleerungsstellung;
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6 eine perspektivische Ansicht der Auswurfrutsche gemäß 5 mit einer erfindungsgemäßen Ablaufwanne für Restflüssigkeit.
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Ein in 1 dargestelltes Kältegerät 1 weist einen Korpus 2 mit einem Innenbehälter 3 auf. Der Innenbehälter 3 begrenzt einen als Kühlraum 4a und einen als Gefrierraum 4b ausgebildeten Kälteraum 4. Frontseitige Öffnungen des Korpus 2 sind mittels zweier Türblätter 5a und 5b verschließbar. Das rechts dargestellte Türblatt 5a ist über eine Scharnieranordnungen um eine vertikale Achse schwenkbar an dem Korpus 2 gelagert. Das rechte Türblatt 5a weist eine in der geschlossenen Position dem Kühlraum 4a zugewandte Innenseite 6a auf. An der Innenseite 6a können Türabsteller 7a–e gelagert sein. Im dargestellten Beispiel ist im Kühlraum 4a eine Auszugsplatte 8 in Art einer ausziehbaren Glasplatte 8a angeordnet. Das linke Türblatt 5b ist über eine Scharnieranordnungen um eine vertikale Achse schwenkbar an dem Korpus 2 gelagert. Statt einer einzigen Auszugsplatte 8 bzw. Glasplatte 8a können auch mehrere Auszugsplatten 8 oder Glasplatten 8a im Kühlraum 4a angeordnet sein. Das links dargestellte Türblatt 5b weist eine in der geschlossenen Position dem Gefrierraum 4b zugewandte Innenseite 6b auf. Im dargestellten Beispiel ist im Gefrierraum 4b eine erfindungsgemäße Auszugsplatte 8 in Art einer ausziehbare Glasplatte 8b angeordnet. Statt einer einzigen Auszugsplatte 8 bzw. Glasplatte 8b können auch mehrere Auszugsplatten 8 oder Glasplatten 8b im Gefrierraum 4b angeordnet sein. Das Kältegerät 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 9 zum Erzeugen von Eisstücken auf.
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Die 2 zeigt eine Vorrichtung 9 zum Erzeugen von Eisstücken. An einem Grundträger 10 sind wenigstens ein, im dargestellten Beispiel vier Eintauchelemente 11 vorgesehen. Die Eintauchelemente 11 sind vorzugsweise starr mit dem Grundträger 10 verbunden. Die Eintauchelemente 11 sind mit einer Kälteerzeugungseinrichtung 12 verbunden. Die Eintauchelemente 11 sind als vertikal nach unten weisende Kühlfinger ausgebildet. Die Eintauchelemente 11 ragen in der gezeigten Betriebsposition d. h. während des Anfrierens von Flüssigkeit an dem wenigstens einen Eintauchelement 11 in einen Flüssigkeitsbehälter 13 ein. Der Flüssigkeitsbehälter 13 ist mittels einer Positioniereinrichtung 14 bewegbar. Der Flüssigkeitsbehälter 13 ist mittels der Positioniereinrichtung 14 insbesondere vertikal, bspw. an einer Linearlagerung 15 aufwärts und abwärts bewegbar.
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Über einen Hubantrieb 16, der eine Antriebswelle 17 antreibt, an welcher zwei Hebel 18a, 18b befestigt sind, kann der Flüssigkeitsbehälter 13 vertikal bewegt werden. Dazu kann die Positioniereinrichtung 14 zwei Zapfen 19a, 19b aufweisen, mittels derer der Flüssigkeitsbehälter 13, insbesondere geführt durch die Linearlagerung 15 vertikal bewegt werden. Die Linearlagerung 15 kann als Führungsnute, insbesondere zwei Führungsnute ausgebildet sein. Der Flüssigkeitsbehälter 13 bildet eine Wasserwanne.
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Die Vorrichtung 9 weist einen Auffangbehälter 20 für erzeugte Eisstücke 22 auf. Der Auffangbehälter 20 ist insbesondere in einer Ebene Unterhalb des Flüssigkeitsbehälters 13 angeordnet. Der Auffangbehälter 20 ist insbesondere dem Flüssigkeitsbehälters 13 vorgelagert. Direkt unterhalb des Flüssigkeitsbehälters 13 ist ein Restebehälter 21 für Restflüssigkeit angeordnet. Der Restebehälter 21 befindet sich im dargestellten Beispiel neben, insbesondere unmittelbar neben dem Auffangbehälter 20.
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Der Flüssigkeitsbehälter 13 weist eine, insbesondere nach oben hin offene Einführöffnung 23 auf. Die Einführöffnung 23 ist in der Darstellung gemäß 2 von einem Verschluss 24 abgedeckt. Der Verschluss 24 wird dabei im Ausführungsbeispiel von zwei Verschlussklappen 24a und 24b gebildet. Die Verschlussklappen 24a und 24b sind insbesondere schwenkbar an dem Flüssigkeitsbehälter 13 gelagert. Verschlussklappen 24a und 24b können durch Federmittel in die in 2 dargestellte Schließposition vorgespannt sein. In 2 ist außerdem eine Zapfstelle 25 für Frischflüssigkeit, insbesondere Frischwasser gezeigt.
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Die 3 zeigt die Vorrichtung 9 in einer Betriebsposition. In der Betriebsposition werden die Eintauchelemente 11 von der Kälteerzeugungseinrichtung 12 unter den Gerierpunkt der Flüssigkeit abgekühlt, so dass Flüssigkeit an dem wenigstens einen Eintauchelement 11 anfrieren kann.
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Sobald der Flüssigkeitsbehälter 13 in einer oberen Auffüllposition ausreichend befüllt ist, wird diese mittels der Positioniereinrichtung 14 ein Stück nach unten bewegt, damit sich das Ventil 28 wieder schießt und die Eisproduktion durch das Gefrieren der Flüssigkeit an den Eintauchelementen 11 bzw. den Eisfingern beginnen kann. In der Betriebsposition gemäß 3 befinden sich die Hebel 18a und 18b der Positioniereinrichtung 14 in ihren mittleren Stellungen d. h. in der Betriebsstellung.
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In 4 ist eine Vorrichtung 9 zum Erzeugen von Eisstücken 22 mit einer erfindungsgemäßen Auswurfrutsche 30 dargestellt. Dein Teil der Auswurfrutsche 30, im dargestellten Beispiel etwa die Hälfte der Auswurfrutsche 30 ist unterhalb des Flüssigkeitsbehälters 13 angeordnet. Die Auswurfrutsche 30 ist schräg angeordnet. Die Auswurfrutsche 30 ist in eine von der horizontalen abweichenden Ausrichtung in Richtung des Auffangbehälters 20 geneigt angeordnet. Neben dem Auffangbehälter 20 für die fertigen Eisstücke 22 ist im Vordergrund der 4 der Restebehälter 21 angeordnet, in den Restflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 13, beispielsweise über einen Ablaufstutzen 31a abgelassen werden kann. Die in dem Restebehälter 21 befindliche Restflüssigkeit kann für einen folgenden Zyklus der Eisstückherstellung wieder verwendet werden. Die in dem Flüssigkeitsbehälter 13 befindliche Restflüssigkeit kann durch Schwenken des Flüssigkeitsbehälters 13, wie in 5 dargestellt, auf die Auswurfrutsche 30 ausgeschüttet werden.
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In den Flüssigkeitsbehälters 13 tauchen vier Eintauchelemente 11 ein. Die in 4 und 5 dargestellte Vorrichtung 9 weist einen Flüssigkeitsbehälters 13 auf, der um eine Achse A schwenkbar an dem Grundträger 10 gelagert ist. In der in 4 dargestellten Position befindet sich der Flüssigkeitsbehälter 13 in einer Betriebsstellung, in der die Eintauchelemente 11 in die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter 13 eintauchen und Eisstücke hergestellt werden können. Der Flüssigkeitsbehälter 13 kann mittels eines Drehantriebs 16a geschwenkt werden. Ein Schwenken ist aus der in 4 dargestellten Betriebsstellung in eine in 5 dargestellte Freigabeposition möglich.
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5 zeigt, wie die in dem Flüssigkeitsbehälter 13 befindliche Restflüssigkeit durch Schwenken des Flüssigkeitsbehälters 13 auf die Auswurfrutsche 30 ausgeschüttet werden kann. In der in 5 dargestellten geschwenkten Stellung des Flüssigkeitsbehälters 13 läuft die Restflüssigkeit aufgrund der Schwerkraft über die Auswurfrutsche 30 nach unten und anschließend über den Ablaufstutzen 31a in den Restebehälter 21.
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In 6 ist die Auswurfrutsche 30 mit einer erfindungsgemäßen Ablaufwanne 32 für Restflüssigkeit in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Auswurfrutsche 30 weist ein ebenes, insbesondere rechteckiges Trenngitter 30a auf. Die Auswurfrutsche 30 bzw. das Trenngitter 30a weist Öffnungen 32 auf. Die Öffnungen können jede beliebige Kontur aufweisen, die ein Durchfließen von Flüssigkeit, insbesondere Wasser zulässt, jedoch erzeugte Eisstücke 22 auf der Auswurfrutsche 30 bzw. dem Trenngitter 30a zurückhält. Die Öffnungen 32 sollten insoweit deutlich kleiner sein, als die kleinsten Eisstücke 22. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 32 als Schlitze ausgebildet. Die Schlitze sind in Gruppen von mehreren Schlitzen, die parallel zueinander verlaufen gruppiert. Jede Gruppe von Schlitzen weist eine gegenüber seinen Nachbargruppen verschiedene Ausrichtung auf. Insbesondere ist die Ausrichtung um 90 Grad gegenüber den Nachbargruppen verdreht, so dass sich eine Art Schachbrettmuster ergibt.
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Das Trenngitter 30a ist auf eine Ablaufwanne 33 aufgesetzt. Die Ablaufwanne 33 weist einen Boden 34 auf, der in Richtung einer Bodenöffnung 35, wie durch die Pfeile angedeutet, geneigt verlaufend ausgerichtet ist. An die Bodenöffnung 35 ist der Ablaufstutzen 31a angeschlossen. Das Trenngitter 30a kann in einen randseitigen Sitz 36 der Ablaufwanne 33 aufgesetzt werden. Eine untere Kante 37 der Auswurfrutsche 30 bzw. des Trenngitters 30a endet vor einer Dammwand 38. Restflüssigkeit, die nicht durch die Öffnungen 32 in senkrechter Richtung in die Ablaufwanne 33 eintreten konnte, gelangt über die untere Kante 37 der Auswurfrutsche 30 bzw. des Trenngitters 30a über die Dammwand 38 in eine Ablaufrinne 39. Die Ablaufrinne 39 mündet an der Bodenöffnung 35, so dass Flüssigkeit, die nicht durch die Öffnungen 32 in senkrechter Richtung in die Ablaufwanne 33 eintreten konnte, sondern über die untere Kante 37 der Auswurfrutsche 30 bzw. des Trenngitters 30a über die Dammwand 38 in die Ablaufrinne 39 gelangt ist, ebenfalls über den Ablaufstutzen 31a in den Restebehälter 21 gelangen kann. Die Eisstücke 22 werden über die werden Kante 37 der Auswurfrutsche 30, die Dammwand 38 und die Ablaufrinne 39 hinweg in den Auffangbehälter 20 geleitet. Die Dammwand 38 kann einen Durchbruch 40 aufweisen, so dass zusätzlich auch Flüssigkeit, die durch die Öffnungen 32 in senkrechter Richtung in die Ablaufwanne 33 eintreten konnte über die Ablaufrinne 39 in den Auffangbehälter 20 geleitet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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