DE1401559B - Blockeiserzeuger - Google Patents

Description

. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind die Ablaufflächen für das eiserzeugende Wasser und für das Abtauwasser an unteren und oberen Flächen einer Ablaufplatte ausgebildet. Damit ergibt sich eine in ihrem Aufbau das nicht festgefrorene Wasser ablaufen läßt und io sehr einfache Einrichtung, die sowohl das an der einer außerhalb der Fallbahn der Eisblöcke ange- Eiserzeugungsfläche herabströmende Wasser als ordneten Wasserauffangrinne zuleitet, die zu einem auch das Abtauwasser zu der Auffangrinne beför-Wassersammelbehälter führt, aus dem das Wasser zu dert. Zweckmäßigerweise schließt sich an den obeder Wasserzufuhreinrichtung zurückgepumpt wird. ren Rand der Eiserzeugungsfläche der Kühlplatte

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art er- 15 eine rückwärts und nach oben weisende Schrägfolgt das Abtauen mittels eines elektrisch beheiz- fläche an, über der eine Tropfrinne mit Auslaßbaren Widerstandsdrahtes. Die von dem beheizbaren öffnungen angeordnet ist, um mit geringem Bauauf-Widerstandsdraht gelieferte Wärmeenergie geht in wand eine gleichmäßige Verteilung des Wassers über dem Kältemaschinenprozeß verloren, so daß der die Kühlplatte zu erzielen. Als vorteilhaft hat sich Wirkungsgrad des Prozesses verringert wird. Da das 20 erwiesen, zwei Kühlplatten parallel und im Abstand Abtauen sehr häufig und möglichst rasch, d. h. mit nebeneinander anzuordnen, deren Rückflächen eingroßer Wärmezufuhr erfolgen soll, sind die da- ander zugewandt sind und von einer gemeinsamen durch entstehenden thermischen Verluste sehr be- Abtauwasser-Zufuhreinrichtung beaufschlagt sind, trächtlich. Dabei ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau,

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Blockeis- 25 weil nur eine einzige Abtauwasser-Zufuhreinrichtung erzeuger der eingangs genannten Art mit einem für zwei Kühlplatten benötigt wird und eine gute gegenüber der bekannten Vorrichtung erhöhten Wir- Wärmeisolierung des die Zuführeinrichtung für das kungsgrad zu schaffen, ohne dabei einen hohen Bau- Abtauwasser enthaltenden Raumes gegenüber der aufwand zu treiben oder die Störanfälligkeit im Umgebung erreicht wird. Dabei hat es sich hinsicht-Betrieb zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungs- 30 Hch des Bauaufwands als zweckmäßig erwiesen, beigemäß dadurch gelöst, daß das Abtauen der Eis- den Kühlplatten eine gemeinsame Tropfrinne und blöcke in an sich bekannter Weise durch Zufuhr von eine gemeinsame Auffangrinne zuzuordnen. Man Abtauflüssigkeit zur rückseitigen Kühlplattenfläche kann dabei zweckmäßigerweise vorsehen, daß die geschieht, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, Schrägflächen beider Kühlplatten nach oben zur die die Abtauflüssigkeit — vorliegend Abtauwasser 35 Tropfrinne hin konvergieren und daß die Tropfrinne — nach ihrem Gebrauch der genannten Auf fang- zwei jeweils über den Schrägflächen angeordnete rinne zuleiten.

Es ist zwar ein Blockeiserzeuger bekannt, bei dem das Abtauen des auf der Vorderwand der Kühlplatte gebildeten Eises durch die Zufuhr von wärmerer Flüssigkeit an der Rückseite der Kühlplatte erfolgt, jedoch wird als Abtauflüssigkeit nicht das nachfolgend der Eiserzeugung dienende Brauchwasser verwendet.

Von einer anderen Eiserzeugungsvorrichtung ist 45 leitung entspringt, so daß Wasser nur seitlich in den es bekannt, das nachfolgend zu gefrierende Wasser Raum unter der Abscheideplatte einströmen kann, für den Abtauvorgang in der Nähe der Entleerungsöffnungen der Eisbildungszellen zu verwenden. Bei
dieser bekannten Vorrichtung wird das Abtauwasser
frei gegen die unteren Enden von Eisbildungsrohren 50
gespritzt und fällt von dort in den Sammelbehälter
für die Eisstücke, von wo es abgezogen werden muß,
um den Eisbildungszellen als Gefrierwasser zugeführt zu werden. Dieses abgezogene Wasser ist
jedoch mit Eisstücken vermengt, die zur Verstopfung 55 in dem Sammelbehälter ein die Wasserhöhe begrender Rohrleitungen und der Pumpe führen können zendes Uberlaufrohr vorgesehen sein. Auch diese und den Wasserumwälzvorgang erheblich erschweren.

Bei dem erfindungsgemäßen Blockeiserzeuger gelangt das an dem Eis entlangströmende, jedoch nicht zu Eis erstarrte Wasser in die Auffangrinne, die außerhalb der Fallbahn der Eisblöcke liegt und deshalb frei von Eisstücken bleibt; auch das Abtauwasser, das nicht mit der Eisbildungsfläche oder dem

Eis in Berührung gekommen ist, gelangt in die Auf- 65 führungsbeispiels der Erfindung, fangrinne, die somit von jeder störenden Verunrei- Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie2-2 in Fig. 1,

nigung durch Eisstückchen od. dgl. frei bleibt. Da F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer

die zum Abtauen erforderliche Wärme dem Abtau- Kühlplatte, und

Reihen von Auslaßöffnungen aufweist, um beide Kühlplatten in einfacher Weise von einer gemeinsamen Tropfrinne aus mit Wasser zu versorgen.

Gemäß einer noch weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß eine geschlossene Abscheideplatte im Abstand oberhalb des Bodens des Sammelbehälters angeordnet ist und daß unter der Abscheideplatte die Wasserabzug-

Dies stellt eine weitere Schutzmaßnahme dar, um das Eindringen von Eisstückchen in die Wasserabzugleitung zu verhindern.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, im oberen Teil des Sammelbehälters unterhalb des Ablaufendes der Auffangrinne einen Auffangbehälter mit in seinem Boden vorgesehenen Wasserdurchlaßöffnungen anzuordnen. Außerdem kann in vorteilhafter Weise

Maßnahmen bewirken, daß Eisstückchen und Eismatsch, sofern sie in die Auffangrinne gelangt sind, doch noch zurückgehalten werden.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines Aus-

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der in Fig. 2 im Schnitt gezeigten Stauplatte.

Die in den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, gezeigte Vorrichtung weist einen Rahmen 10 auf, der aus Winkeleisen besteht, um die einzelnen Teile der Vorrichtung in der richtigen Lage zueinander zu halten und zu tragen. An diesem Rahmen ist mittels vertikaler Streben 12 ein Paar Kühlplatten 14 angebracht, wobei diese Platten parallel laufen und vertikal ausgerichtet sind. Die als Eiserzeugungsflächen dienenden Außenflächen 16 jeder Platte 14 sind eben und liegen in wärmeleitendem Kontakt mit Röhren 18, die das Kühlmittel durch die Platten 14 umlaufen lassen. Die Platten 14 bestehen vorzugsweise aus Metall.

Oben an den Platten 14 sind zwei plattenartige Schrägflächen 20 angeordnet, die aufwärts und einwärts zueinander geneigt sind und sich, wie in Fig. 2 gezeigt, an die Eiserzeugungsflächen 16 anschließen. Die Oberkanten der Kühlplatten 14 sind horizontal, und die Schrägflächen 20 erstrecken sich horizontal mindestens ebenso weit wie diese Kanten. Die Flächen 20 sind zweckmäßig an den Platten 14 angeschweißt oder in anderer Weise daran befestigt, derart, daß das auf die Flächen 20 rieselnde Wasser nach unten auf die Eiserzeugungsfläche 16 läuft.

Direkt über den Schrägflächen 20 ist eine Tropfrinne 22 angeordnet, deren Boden mit 24 bezeichnet ist. Diese Rinne ist vorzugsweise von flacher Bauart und erstreckt sich der Länge nach etwa ebenso weit wie die horizontale Abmessung der Schrägflächen 20. Im Boden 24 ist eine Reihe von Auslaßöffnungen 26 vorgesehen, die sich über den beiden Schrägflächen 20 befinden. Es wird so eine relativ gleichmäßige Wasserströmung erzeugt, und zwar von der Tropfrinne 22 aus über die frei liegenden Flächen 20 und von dort aus auf die Eiserzeugungsflächen 16 der Platten 14. Bei einer erprobten Ausführungsform haben diese Öffnungen einen Durchmesser von 6,4 mm.

Unter der Rinne 22 und zwischen den beiden Schrägflächen 20 ist eine Abtauwasser-Zufuhreinrichrung in Form einer Röhre 28 gelagert, die horizontal verläuft und parallel zu den Schrägflächen Hegt. Diese Röhre ist über ihre ganze Länge zwischen den horizontalen Enden der Schrägflächen 20 mit einer Reihe von Öffnungen 30 versehen, und zwar mit zwei axial ausgerichteten Reihen dieser Öffnungen 30, wobei die eine Reihe gegen die linke Schrägfläche 20 und die andere Reihe gegen die rechte Schrägfläche 20 gerichtet ist. Das linke Ende der Röhre 28 ist an eine Quelle für Wasser mit Außentemperatur angeschlossen, wobei diese Temperatur im allgemeinen zwischen 10 und 24° C liegen wird. Das rechte Ende 32 der Röhre 28 ist verschlossen. Das in das linke Ende der Röhre eingeführte Wasser fließt aus den Öffnungen auf die jeweilige Schrägfläche 20 und über die Rückflächen 34 der Kühlplatten 14 nach unten.

Entlang der horizontal verlaufenden Kanten 36 der Kühlplatten 14 sind zwei Ablauf platten 38 befestigt, die der Form nach mit den beiden Schrägflächen 20 übereinstimmen können. Diese Platten 38 sind abwärts und einwärts gegeneinander geneigt und schließen sich mit ihren Außenseiten bündig an die Außenseiten (Eiserzeugungsflächen 16) der Kühlplatten 14 an.

Unterhalb der unteren Enden der Ablaufplatten

38 ist eine Auffangrinne40 vorgesehen. Wie Fig. 1

zeigt, ist das rechte Ende der Rinne 40 geschlossen, während das linke Ende 42 offen ist. Die Rinne ist leicht geneigt, um die Flüssigkeit abzuleiten, wobei sich das linke Ende der Rinne etwas über die linken Kanten der beiden Platten 38 und der Kühlplatten

14 hinaus erstreckt.

Unterhalb des Auslaßendes 42 der Rinne 40 sind

ίο mittels des Rahmens 10 Vorrichtungen zur Wasseraufnahme gelagert, zu denen ein Sammelbehälter 44 und ein Auffangbehälter 46 gehören. Der Behälter 46 ist kleiner als der Behälter 44; er ist mittels eines Rahmenstückes 48 in erhöhter Lage in dem letzteren gelagert. Der Behälter 44 ist verhältnismäßig tief, so daß bei seiner Auffüllung mit Wasser etwaiger Eismatsch im Wasser nahe an der Oberfläche schwimmt und eismatschfreies Wasser an seinem Boden zurückbleibt.

Der Behälter 46 ist unmittelbar unterhalb des Auslaßendes 42 der Rinne 40 gelagert, um alles, was die Rinne 40 verläßt, aufzunehmen. Der Boden 52 des Behälters 46 ist mit einer Reihe relativ kleiner Öffnungen 54 versehen, durch die Wasser in den größeren Behälter 44 hinein abfließen kann. Ein Überlaufrohr 50 reicht durch den Boden beider Behälter 44 und 46 hindurch. Das obere Ende 56 des Rohres 50 ist in der Nähe, aber unterhalb der Oberkanten beider Behälter angeordnet. Das Wasser, das in den Behälter 46 gelangt, läuft zum Teil in das Überlaufrohr 50, an Stelle durch die Öffnungen 54 in den größeren Behälter 44 hineinzugelangen. Das trägt dazu bei, zu verhindern, daß sich warmes Überlaufwasser mit dem Wasser im Behälter 44 vermischt. Im Boden 58 des Behälters 44 befindet sich eine Wasserabzugsleitung 60 mit einem Anschluß an eine Wasserpumpe 63, die das Wasser aus dem Behälter 44, wie F i g. 2 schematisch zeigt, nach oben in die Tropfrinne 22 pumpt. Über dem Wasserauslaß 60 ist eine flache Abscheideplatte 62 (vgl. Fig. 4) angeordnet, die Ecken 64 aufweist, die abwärts gebogen sind. Die Platte 62 und der Boden 58 bewirken, daß Wasser aus den unteren Seitenbereichen des Behälters 44 entnommen wird, statt Wasser von der Oberfläche her direkt nach unten in den Auslaß 60 hinein abzuziehen.

Beim Betrieb wird in den Behälter 44 zunächst Wasser eingefüllt. Die nicht dargestellte Kühlanlage wird in Gang gesetzt, um die Platten 14 zu kühlen.

Die Wasserpumpe 63 befördert das Wasser aus dem Behälter 44 in die Tropfrinne 22. Von dort läuft das Wasser durch die Auslaßöffnungen 26 auf die Schrägflächen 20 und über die beiden Eiserzeugungsflächen 16 der Kühlplatten 14. Das zu der Ablaufplatte 38 strömende Wasser haftet an dieser Platte und fließt an ihr entlang nach innen in die Auffangrinne 40. Von dort strömt das Wasser in den Auffangbehälter 46 und durch die Öffnung 54 in den Sammelbehälter 44. Sodann wiederholt sich der Kreislauf.

Infolge der Abkühlung der Kühlplatten 14 beginnt ein Teil des über die Eiserzeugungsfläche 16 strömenden Wassers zu gefrieren. Zunächst bilden sich kleinere Eisstückchen und Eismatsch, der an der Eiserzeugungsfläche 16 herabläuft. Einzelne Teilchen davon könnten in die Auf fangrinne 40 gelangen. Wenn sich dort Eisstückchen ansammeln, könnten diese den Wasserkreislauf stören, indem insbeson-

dere die Wasserpumpe 63 und die Auslaßöffnung 26 verstopft wird. Wie später noch erläutert wird, können daher Maßnahmen vorgesehen werden, um auch ein Eindringen dieser Eisstückchen in den Wasserkreislauf zu verhindern.

Wenn sich eine Eisschicht von der gewünschten Dicke auf der Eiserzeugungsfläche 16 der Kühlplatte 14 gebildet hat, werden die Kühlanlage und die Wasserpumpe 63 ausgeschaltet. Dann wird Abtauwasser mit Umgebungstemperatur durch eine Zufuhrröhre 28 zu der rückseitigen Kühlplattenfläche 34 geleitet, um die Kühlplatten 14 zu erwärmen. Das Abtauwasser fließt an der Rückfläche 34 und der inneren Fläche der Ablaufplatte 38 entlang in die Auffangrinne 40, von dort in den Auffangbehälter 46 und den Sammelbehälter 44. Dieser Abtauvorgang wird fortgesetzt, bis das Eis von der Fläche 16 an der Auffangrinne 40 vorbei herunterfällt, ohne daß dabei Eisstückchen in die Auffangrinne 40 gelangen.

Wenn das Abtauwasser die rückseitigen Kühlplattenflächen34 verläßt, ist es beträchtlich abgekühlt. Diese niedrige Temperatur soll möglichst erhalten bleiben. Hierzu dienen die beiden Behälter 44 und 46. Da zur Erzeugung des Eises eine bestimmte Wassermenge verbraucht wird, senkt sich der Wasserspiegel im Sammelbehälter 44. Durch das zurückströmende, verhältnismäßig kühle Abtauwasser 44 steigt der Spiegel im Behälter 44 an. Beim Erwärmen der Platten 14 verläßt das Wasser die Unterkanten der Platten 14 mit etwa derselben Temperatur, wie sie die Abtauwasser-Zufuhreinrichtung 28 aufweist. Da dieses Wasser das im Behälter 44 enthaltene Wasser erwärmen würde, soll ein Vermischen des warmen Wassers mit dem kühlen Wasser möglichst verhindert werden. Dazu dient das Uberlaufrohr 50 im Behälter 46. Die Größe der Behälter ist so gewählt, daß das Wasser in den Behältern etwa bis zur Höhe des oberen Endes 56 des Rohres 50 ansteigt. So fließt am Ende des Einbringungsvorgangs das von den Platten 14 ablaufende wärmere Wasser lediglich von dem Behälter 46 aus durch das Überlaufrohr 50 hinaus, ehe es sich mit dem kühleren Wasser im Behälter 44 vermischen kann. Auch diese Maßnahme trägt zur Erhöhung des Wirkungsgrades bei.

Die Verwendung der offenen Tropfrinne 22 hat im Vergleich zu üblichen, unter Druck stehenden Sprührohren den Vorteil, daß kein Wasser von den Kühlplattenflächen wegspritzt und verlorengeht.

Sollte insbesondere zu Beginn des Eiserzeugungs-Vorganges Eismatsch in die Auffangrinne 40 gelangen, so wird bei der gezeigten Vorrichtung verhindert, daß der Eismatsch das Kreislaufsystem verstopfen könnte. Dazu ist die Rinne 40 in einem so flachen Winkel angeordnet, daß sie fast horizontal liegt. Der Matsch sammelt sich daher zum größten Teil am Boden der Rinne an. Wenn ein Teil des Matsches zum Auslaßende 42 der Rinne hinausläuft, fällt er in den Auffangbehälter 46 und schwimmt dort an der Oberfläche, während das Wasser durch die Öffnungen 54 abläuft. Sollte auch noch Eismatsch durch die Öffnungen 54 hindurch in den Behälter 44 gelangen, so schwimmt er auch in diesem Behälter oben. Die Abscheideplatte 62 im Behälter 44 bewirkt, daß das Wasser am Boden des Behälters 44 nur seitlich und nicht von oben abgesaugt wird. Diese Maßnahmen vervollkommnen noch die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, den Wasserkreislauf von Eisstückchen und Eismatsch freizuhalten.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Blockeiserzeuger mit einem aufrecht angeordneten, gekühlten und beim Abtauvorgang erwärmten Wandsystem, bei welchem eine Wasserzufuhreinrichtung vorgesehen ist, von der aus das zu gefrierende Wasser auf die Eiserzeugungsfläche rieselt, und bei welchem eine von der Fallbahn der Eisblöcke weg nach unten weisende, sich an die Unterkante der Eiserzeugungsfläche anschließende Schrägfläche vorgesehen ist, die das nicht festgefrorene Wasser ablaufen läßt und einer außerhalb der Fallbahn der Eisblöcke angeordneten Wasserauffangrinne zuleitet, die zu einem Wassersammelbehälter führt, aus dem das Wasser zu der Wasserzufuhreinrichtung zurückgepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtauen der Eisblöcke in an sich bekannter Weise durch Zufuhr von Abtauflüssigkeit zur rückseitigen Kühlplattenfläche (34) geschieht, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Abtauflüssigkeit — vorliegend Abtauwasser — nach ihrem Gebrauch der genannten Auffangrinne (40) zuleiten.

2. Blockeiserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufflächen für das eiserzeugende Wasser und für das Abtauwasser an unteren und oberen Flächen einer Ablaufplatte (38) ausgebildet sind.

3. Blockeiserzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den oberen Rand der Eiserzeugungsfläche (16) der Kühlplatte (14) eine rückwärts und nach oben weisende Schrägfläche (20) anschließt, über der eine Tropfrinne (22) mit Auslaßöffnungen (26) angeordnet ist.

4. Blockeiserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kühlplatten (14) parallel und im Abstand nebeneinander angeordnet sind, deren Rückflächen (34) einander zugewandt sind und von einer gemeinsamen Abtauwasser-Zufuhreinrichtung (28) beaufschlagt sind.

5. Blockeiserzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Kühlplatten (14) eine gemeinsame Tropfrinne (22) und eine gemeinsame Auffangrinne (40) zugeordnet sind.

6. Blockeiserzeuger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (20) beider Kühlplatten (14) nach oben zur Tropfrinne (22) hin konvergieren und daß die Tropfrinne zwei jeweils über den Schrägflächen angeordnete Reihen von Auslaßöffnungen aufweist.

7. Blockeiserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschlossene Abscheideplatte (62) im Abstand oberhalb des Bodens (58) des Sammelbehälters (44) angeordnet ist und daß unter der Abscheideplatte die Wasserabzugleitung (60) entspringt, so daß Wasser nur seitlich in den Raum unter der Abscheideplatte einströmen kann.

8. Blockeiserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Sammelbehälters (44) unterhalb des Ablaufendes der Auffangrinne (40) ein Auf-

fangbehälter (46) mit in seinem Boden (52) vorgesehenen Wasserdurchlaßöffnungen (54) angeordnet ist.

9. Blockeiserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sammelbehälter (44) ein die Wasserhöhe begrenzendes Uberlaufrohr (50) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen