DE1401559C - Blockeiserzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung beirilTt einen Bloekoiwzeuger mit einem aufrecht- angeordneten, gekühlten und beim Abtativorgang erwllrmten Wundsystem, bol welühem cinu WuHHcrziifuhrelnrichtung vorgesehen Ist, von der aus das zu gefrierende Wasser auf die Eis- β erzeugungsflliche rieselt, und bei welchem eine von der Fallbahn der Eisblöcku weg nach unten weisende, sich an die Unierknnte der Eiserzeugungsflilche anschließende SchrllglUlche vorgesehen ist, die das nicht fcstgefrorene Wasser ublaufen Hißt und to einer außerhalb der Fallbahn der EisbUScke angeordneien Wasserauffangrinne zuleitet, die zu einem Wassersamnielbehlilter führt, aus dem das Wasser zu der Wasserzufuhreinrichtung zurUckgepumpt wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art er- is folgt das Abtauen mittels eines elektrisch hehclzbaren WiderstiindsUrahtes. Die von dem beheizbaren Widerstandsdraht gelieferte Wllrmeenergie geht Iu dem Kältemaschinenprozeß verloren, so daß der Wirkungsgrad des Prozesses verringert wird. Da das ao Abtauen sehr häufig und möglichst rasch, d. h. mit großer Wärmezufuhr erfolgen soll, sind die dadurch entstehenden thermischen Verluste sehr beträchtlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Blockeis- as erzeuger der eingangs genannten Art mit einem gegenüber der bekannten Vorrichtung erhöhten Wirkungsgrad zu schulTcn, ohne dabei einen hohen Bauaufwand zu treiben oder die Störanfälligkeit im 'Betrieb zu erhöhen. Diese Aufgabe wird crfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abtauen der Eisblöckc in an sich bekannter Weise durch Zufuhr von Ablaullüssigkeit zur rückseitigen Kühlplattcnlläche geschieht, und daß l^;inrichtungcn vorgesehen sind, ilii· die Ahtaiillüssigkeit — vorliegend Abtauwasser

nach ihrem Gebrauch tier genannten Auffangriime zuleiten.

Hs ist /war ein Blockeiserzeuger bekannt, bei dem das Abtauen des auf der Vorderwand der Kühlplatte gebildeten I-iscs durch die Zufuhr von wärmerer Flüssigkeit an tier Rückseite der Kühlplatte erfolgt, jedoch wird als Abtaullüssigkeit nicht das nachfolgend der Eiserzeugung dienende Brauchwasser verwendet.

Von einer andeien F"iserzeugungsvonichtung ist es bekannt, das nachfolgend /u gefrierende Wasser für den Ahlauvorgang in tier Niihe der Entlccrimgs-(»IfmiMi'.eii der I'isbildungs/ellen zu verwenden Bei diesel bekannten Vorrichtung wird das Ahtau\sasscr liei gegen die linieren Enden wm Eisbildungsmlircn gespiit/t iiDi.1 lallt son dort in ilen Sammelbehälter t iif i!n li.stueke, von wo es abm/ogcn weiden muß, um iK a I isbildunt'.s/elhn als (ielrierwassei /ure-Ii'ilnt /11 werden. Mieses abgezogene Wasser ist jedoch mit ! isslucken vernieniM. die /111 Vcistopfiing der Rohrleitungen und der Pumpe iiiliren können iiiul den Wasseniimvülzvorgang ei heblich erschweren.

Bei dein crfiiulungsgemüßcn Blockeiserzeuger gelangt das an dem His eiHlangströmende, jedoch nicht zu liis erstarrte Wasser in die Auffangrinne, die außerlialb der Fallbahn der Eisblöcke liegt und deshalb frei von Eisstücken bleibt; auch das Abtauwasser, das nicht mit der Hisbildiingslliiche oder dem liis in Beiülining gekommen ist, gelangt in die Aufiangiiiinc, die somit von jeder störenden Verunreinigung durch Eisstückclien od. dgl. frei bleibt. Da dir /um Abtauen erforderliche Wärme dem Ahtauwasser entzogen wurde, dus nndifolgend als Qefrierwasser verwendet wird, ist der Wirkungsgrad der Anlage gegenüber der eingangs erwilhnten Vorrichtung erhöht.

Qemtiß olnor vorteilhaften Ausgestaltung dos Erflndungsgedankens sind die Ablaufllilchen für das eiserzeugende Wasser und fllr das Abtauwasser an Unteren und oberen Flüchen einer Ablaufplatte ausgebildet. Damit ergibt sich eine In ihrem Aufbau sehr einfache Einrichtung, die sowohl dus an der Eiserzeugungsflllehe herabströmende Wasser als auch das Abtuuwassor zu der Auffangrinne befördert. Zweckmllßigerweise schließt sich an den oberen Rand der Eiserzeugungsflüche der Kühlplatte eine rückwürts und nach oben weisende SchrligflUche an, über der eine Tropfrinne mit Auslaß-Öffnungen angeordnet ist, um mit geringem Bauaufwand eine gleichmäßige Verteilung des Wassers über die Kühlplatte zu erzielen. Als vorteilhaft hat sicli erwiesen, zwei KUhlplutten parallel und im Abstand nebeneinander anzuordnen, deren RUckflächen einander zugewandt sind und von einer gemeinsamen Abtauwasser-Zufuhreinrichtung beaufschlagt sind. Dabei ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, weil nur eine einzige Abtauwasser-Zufuhreinrichtung für zwei Kühlplatten benötigt wird und eine gute Wärmeisolierung des die Zufuhreinrichtung für das Abtauwasser enthaltenden Raumes gegenüber der Umgebung erreicht wird. Dabei hat es sich hinsichtlich des Bauaufwands als zweckmäßig erwiesen, beiden Kühlplatten eine gemeinsame Tropfrinne und eine gemeinsame Auffangrinne zuzuordnen. Man kann dabei zweckmäßigervveise vorsehen, daß die Schrägtlächen beider Kühlplatten nach oben zur Tropfrüiue hin konvergieren und daß die Tropfriune zwei jeweils über ilen Schrägflächen augeordnete Reihen von Auslaßölfnunnen aufweist, um beide Kühlplatlen in einfacher Weise von einer gemeinsamen Tropfrinne aus mit Wasser zu versorgen.

Gemäß einer noch weiteren Ausbildung des Erlindungsgedankens ist vorgesehen, daß eine geschlossene Abscheideplatte im Abstand oberhalb des Bodens des Sammelbehälters angeordnet i^t und dall unter der Absehcideplatte die Wasserab/ugleiümg entspringt, so daß Wasser nur seillich in den Raum unter der Abscheideplatte einströmen kann. Dies stellt eine weitere Schutzmaßnahme dar, um das Eindringen von 1 -'isStückchen in die- Wasscrabzugleitung zu verhindern.

E-; hat sich als /wcckmal'iL; erwiesen. 1111 oberen Teil des Sammelbehälter unterhalb des Ablaufendes der Autfaiigrinne einen Aulfangbehälter mit in seinem Boden vorgesehenen Wasserdiirchlaüölliuingen anzuordnen. Außerdem kann in vorteilhafter Weise in dem Sammelbehälter ein die Wasscrliohe begrenzendes (Jberliitifrohi voryesehei ein. Auch diese Maßnahmen bewirken, daß Eisstiickchen und Eismatsch, sofern sie in die Auffangrinne gelangt sind, doch noch zurückgehalten werden.

Weitere Ausgcstaitungsmerkmalc der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Zeichnungen. Fs zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines Ausführungsbeispicls der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie2-2 in Fig. I,

Fig.'3 eine perspektivische Darstellung einer Kühlplatte, und

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Fig. 4 oine porspoktivischo Darstellung der In Unterhalb der unteren Rnden der Abkiifpluueh Fig. 2 Im Schnitt gezeigten Sinuplnitu. 38 ist eine Aviffnmjrlnno40 vorgesehen. Wie Fig. I Do In den Zeichnungen, Insbesondere in Flg. I, zeigt, ist das rechte Ende der Rinne40 geschlossen,

gozc gto Vorrichtung weist einen Rühmen 10 auf, der wilhrend das linke Ende 42 offen 1st. Die Rinne ist

mis Wiukeloisen besteht, um die einzelnen Teile der S leicht geneigt, um die Flüssigkeit abzuleiten, wobei

Vorrichtung in der richtigen Lugo zueinander zu hui- sich das linke Ende der Rinne etwas Über die linken

ten und zu trugen. An diesem Rühmen Ist mittels Kanten der beiden Platten 38 und der KUhlplutt&n

vertikaler Streben 12 ein Paar KUhlplutten 14 tingo- 14 hinaus erstreckt.

bracht, wobei diese Platten purullel laufen und ver- Unterhalb des Auslnßcndes 42 der Rinne 40 sind

tikul ausgerichtet sind. Die als EisorzeugungsllUchen to mittels des Rahmens 10 Vorrichtungen zur Wasser-

dienenden AuüenliUchcn 16 jeder Platte 14 sind eben aufnahme gelagert, zu denen ein Sammelbehälter^

und liegen in wärmeleitendem Kontakt mit Rühren und ein Auffangbehälter 46 gehören. Der HehilHcr

18, die das Kühlmittel durch die Platten 14 um- 46 ist kleiner als der Behülter44;'er 1st mittels eines

laufen lassen. Die Platten 14 bestehen vorzugsweise RahmenstUckos 48 in erhöhter Lage in dem letztc-

aus Metall. i_{8 re}n gelagert. Der Behälter 44 ist verhältnismäßig

Oben an den Platten 14 sind zwei plnttcnnrtigc tief, so daß bei seiner Auffüllung mit Wasser etwaiger

Schriigllüc'^n 20 angeordnet, die aufwärts und ein- Eismatsch im Wasser nahe an der Oberfläche

wiirts zueinander geneigt sind und sich, wie in schwimmt und eismatschfreies Wasser an seinem

Fig. 2 gezeigt, an die Eiserzeugungsfliichen 16 an- Boden zurückbleibt.

schließen. Die Oberkanten der Kühlplattcn 14 sind & Der "BdhHltef 46 ist unmittelbar unterhalb des horizontal, und die SchrUgflüchen 20 erstrecken sich Auslaßendes 42 der Rinne 40 gelagert, um alles, was horizontal mindestens ebenso weit wie diese Kanten. die Rinne 40 verläßt, aufzunehmen. Der Boden 52 Die Flüchen 20 sind zweckmäßig an den Platten des Behälters 46 ist mit einer Reihe relativ kleiner 14 angeschweißt oder in anderer Weise daran be- öffnungen 54 versehen, durch die Wasser in den festigt, derart, daß das auf die Flüchen 20 rieselnde as größeren Behälter 44 hinein abfließen kann. F.in Wasser nach unten auf die Eiserzeugungslläche 16 Überlaufrohr 50 reicht durch den Boden beider Belauft, halter 44 und 46 hindurch. Das obere FmIe 56 des

Direkt über ilen Schrägflüchen 20 ist eine Tropf- Rohres 50 ist in der Nahe, aber unterhalb der Oberrinne 22 angeordnet, deren Boden mit 24 bezeichnet kanten beider Behälter angeordnet. Das Wasser, das ist. Diese Rinne ist vorzugsweise von !lather Bauart 3° in den Behälter 46 gelaunt, läuft zum Teil in das und erstreckt sich der Lange nach etwa ebenso weit Überlaufrohr 50, an Stelle iliireh die öffnungen 54 in wie die horizontale Abmessung der Schriigflüchcn 20. den größeren Behälter 44 hineinzugelangen. Das Im Boden 24 ist eine Reihe von Auslaßölfiningen 26 tragt dazu bei, zu verhindern, daß sich warmes vorgesehen, die sich über den beiden Schrägflüchen Oberlaufwasser mit dem Wasser im Behälter 44 ver-20 befinden. Fs wird su eine relativ gleichmäßige 35 mischt. Im Boden 58 des Behälters 44 befindet sich Wasserströmung erzeugt, und zwar von der Tropf- eine Wasserabzugsleitimg 60 mit einem Anschluß an rinne 22 aus über die frei liegenden !lachen 20 und eine Wasserpumpe 63, die das Wasser aus dem Ikvoii dort aus auf die lüserzeiigungsllächcn 16 der hälter 44, wie Fig.'2 schematisch zeigt, nach oben Platten 14. Bei einer erprobten Ausführungsforni in di<: Tropfrinne 22 pumpt. Über dem Wasserausluß haben diese Öffnungen einen Durchmesser von 4° 60 ist eine flache Abscheideplatte 62 (vgl. Fig. 4) 6.4 nun. angeordnet, die ticken 64 aufweist, die abwärts

Unter der Rinne 22 und zwischen den beiden gebogen sind. Die Platte 62 und der Boden 58 Iv-

Schrägllächcu 20 ist eine Abtauwasser-Zufuhrein- wirken, daß Wasser aus den unteien Seitenbereichen

richtung in Form einer Roliie 28 uelagert. die hori- lies Behälters-14 entnommen wird, statt Wasser von

/oiital verläuft und parallel z,u. ,den S,duägfJächen 45 der. Ober fläche.her direkt nach unten in den Auslaß

liegt. Diese Röhre ist über ihre ganze länge zwi- 60 hinein abzuziehen

sehen den horizontalen linden dei Schrägllächen 20 Beim Betrieb wird in ilen Behälter 44 zunächst

mit einer Reihe von OIIiuiiijmi 30 seisehen, und Wasser eingelullt. Die nicht liaigestellte Kühlanlage

/war mit zwei axial ausgerichteten Reihen dieser wird in Gang ucset/t. mn die !Matten 14 zu kühlen.

Öffnungen 30, wobei die eine Rühe geueii die linke 50 Die Wasseipumpe 63 beföulcit das Wasser aus dein

Schräglläche 20 und die andciv Reihe gegen die Behälter 44 in die Tropfiinne 22. Von dort lauft d.i>

rechte Sclirägiläche 20 gerichtet ist. I").is linke I-nde Wasser durch die Auslaßölfnungen 26 auf die

der Riihre 28 ist an eine Uwclle hii Wasser mit Schr.igtlächen 20 und über die beiden I iserzeuguiiiiv

Außentemperatur angeschlossen, wobei diese lein- flachen 16 der Külilpl.itten 14. Das zu der Ablaul-

peratur im allgemeinen zwischen III und J 4 C 55 platte 38 strömende Wasser haftet an dieser I'laiie

liegen wird. Das rechte linde 32 der Rohre 28 ist und Hießt an ihr entlang nach innen in die Auffaiiii-

verschlossen. Das in das linke linde der Röhre ein- rinne40. Von dort strömt das Wasser in den AuI-

geführle Wasser Hießt aus den-Ölliuingen auf. die faltbehälter 46 und durch die öffnung 54 in den

jeweilige .Schräglläche 20 und über die Rückflächen Sammelbehälter 44. Sodann wiederholt sich der

34 der KühlplaUen 14 nach unten. 60 Kreislauf.

F.nllang der horizontal verlaufenden Kanten 36 Infolge der Abkühlung der Kühlplatten 14 beginnt

der Kühlplatten 14 sind zwei Ablaufplatten 38 he- ein Teil des über die F.iscrzeugungsfläclie 16 strö-

festigt, die der Form nach mit den beiden Schlug- inenden Wassers zu gefrieren. Zunächst bilden sich

flächen 20 übereinstimmen können. Diese Platt.ii 38 kleinere Hissiückchen und F.ismatsch, der an der

sind abwärts und einwärts gegeneinander geneigt 65 Hiserzeugungslläche 16 .herabläuft. Einzelne Teilchen

und schließen.sich mit .ihren AuIkHSCiIeIi bündig an davon könnten in die Auffaimrinne 40 gelangen,

die -Außenseiten (EiscrzeuguiigsnVheu 16) der Kühl- Wenn sich dort Fisstiickchen ansammeln, könnten

nlaitcu 14 an. diese den Wasserkreislauf stören, indem insheson-

derc die Wasserpumpe 63 und die Auslaßöilnung 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 Eiserzeugungsflächc 16 der Kühlplatte 14 gebildet hat, werden die Kühlanlage und die Wasserpumpe 63 ausgeschaltet. Dann wird Abtauwasset mit Umgebungstemperatur durch eine Zufuhrrühre 28 zu der rückseitigen KühlplaUcnflächc 34 geleitet, um die Kühlplallen 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 Abtaux organg 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 Kühlplattenlläehen 34 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 Ablauwasser-Zufuhrcinrichtung 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 Überlaufrohr SO 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 Tropf rinne 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 Eiserzeugungsvorganges Eismatsch in die Auffangrinnc 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 Wnssei durch die Öffnungen 54 abläuft. Sollte auch noch Eismatsch durch die Öffnungen 54 hindurch in den Behälicr 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 \on oben abgesaugt wird. Diese Maßnahmen vervollkommnen noch die Wirkung der erfinduiigsgemälkn Vorrichtung, den Wasserkreislauf von Eisstückchen und Eisniatsch freizuhalten.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Blockeiserzeuger mit einem aufrecht angeordneten, gekühlten und beim Abtauvorgang erwärmten Wandsystem, bei welchem eine Wasserzufuhieinrichlung vorgesehen ist, von der aus das zu gefrierende Wasser auf die Eiserzeugungs-

fläche 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 angeordneter. Wasserauffangrinne zuleitet, die zu einem Wassersammelbehälter führt, aus dem das Wasser zu der Wasserzufuhreinrichtung zurückgepumpt wird, dadurch gekennzeich-

ao net, daß das Abtauen der Eisblöcke in an sich bekannter Weise durch Zufuhr von Ablauflüssigkeit zur rückseitigen Kühlplatteiifiäche (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 Anspräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kühlplatten (14) parallel und im Abstand nebeneinander angeordnet sind, deren Rückflächen (34) einander zugewandt sind und von einei gemeinsamen Abtauwasser-Zufuhreinrichtung (28) beaufschlagt sind.

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

6. Blockeiserzcuger 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. Blockciser7cugcr 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 daB unter der AbscheJdcplattc die Wassc;abzugleitung(60) entspringt, so daß Wasser nur seitlich in den Raum unter der Abscheideplattc einströmen kann.

8. Blockciscr7cuger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Sammelbehälters (44) unterhalb des Ablaufendes der Auffangrinne (40) ein Auf-

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

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen