DE1601076A1 - Kaeltemittelverdampfer zur Erzeugung von Stueckeneis - Google Patents

Description

• Kälteiiiittelverdampfer zur Erzeugung, von Stücheneis

  Diebetr i£f t ei ile_> Kälter::itteiverdair.f.er zur Erzeugung

  Voge einer die It--ihlfl@iche,l dti.rch Berieseln oder Tauchen

  weseiit-

  hl-=ssi@keit, bestehend aus winciestens einer im

  :@_@ sei_,--r echt arigeordnete_z, der hälteiaittelführung dienenden

  fer lar:i@iferplat-te, die sich aus einer (oder ZZ9ei 3n grleicher Weise)

  curch Frägeii eines dünnen, gut wärmeleitenden Materials mit Erhe-

  bungen versehene Platte zusammensetzt, wobei die Deckflächen der

  Eriebungeli in einer Ebene liegen und ihr Grundriß dem der herzu-

  stellenden Eisstücke entspricht.

  Zur Erzeugung von Stückeneis werden in jüngster Zeit Anlagen einge-

  setzt, bei denen gekühlte,-gut wärmeleitende Platten, die mit würfel-

  älinliche@i A?isst@aru ügen versehen sind, unter Wasser gesetzt werden'-

  worauf sich ixi den Ausioarungeai Eis bildet. Solche Anlagen haben

  :c.. 1 cT;teil, cjaf, neben der genutzten Oberfläche eine verhältnis-

  i.:@i:-sae ,Grotte, jedoch ebenso gut ,-zärineleitende Fläche verbleibt, die

  erhebliche hnergieverluste verursacht. Ferner besteht die Gefahr,

  die Eisstücke Uber die Aussl)ärung hinaus zusammenwachsen, so

  cäai3 der- beabsichtigte Erfolg nicht eintritt: Zur Vermeidung dieses

  Umstandes sind Regelorgane oder Fühler erforderlich,- die die Anlage

  verteuern und zudem weitere Schwierigkeiten bei Berücksichtigung

  der G#e;;ebeileiz Wassertemperatur verursacht.

  Eine ähnliche .Lage .trägt auf den Platten gekühlte zylindrische

  Zapfen, deren freie Enden in die zii gefrierende Flüssigkeit ge-

  taucht kegelstiunpfförpiige Eisstücke ansetzen. Diese Anlage vermeidet

  zwar das Zusanunenwachsen der Eisstücke, jedoch wird dabei - in Kauf

  genommen, daß die ungenutzte, wärriieleitende Oberfläche größer als

  die genutzte ist, wodurch sich die Energieverluste gegenüber der-

  erstgenannten-Anlage .noch erhöhen

  Die gleichen Vor- uuid Nachteile hat auch eine Gefrierplatte, in

  die ein netzartiges beheiztes Rohrsystem eingebettet ist, das

  rechteckige Kühlflächen entstehen läßt. Trotz guter Isolierung

  der geheizten Rohre gegenüber den Kälteträgern sind jedoch auch

  hier Energieverluste nicht zu vermeiden. Lud em r_Essen zwei Kreis-

  läute unterhalten zaer deii., was die KonstruAtio=_i aufwendiger und den

  Betrieb uilwi`rtschaftlich werden läßt.

  Schließlich ist eine Anlage bekannt -eutirden., deren @efrier_@l@tte;z

  aus zwei nebeneinander angeordneten Tafeln sch leciiter %T<rreleitu-@g

  bestehen, die von aua' zwischen ihnen angeordne teu

  olirschJ_@__zgetz atzf.*

  ger,eiliteri Metallkörpern durchbrochen werden. Ler hauitsächli_c:ie

  Mangel dieser Anlage liegt darin, da#die ketal?'_,zöriDer in die ent-

  sprechenden Ausnehriauigen der Tafeln eingegossen oder eingel@rei3-#: wer-

  den müssen, was fertigungstechnisch erhebliche Schwierigkeiten ver-

  ursacht. Ferner kann es infolge der unterschiedlichen Aus-lehnungs-

  koeffizienten der Materialien durch die zwiscren Gefrieren und

  Abtauen bestehende Temperaturdifferenz zur Leckage der Verbindung

  kommen, so daß Flüssigkeit in die zwischen den Tafeln liegenden

  Hohlräume eindringt und nachfolgend dauernd gefroren und wieder ab-

  getaut wird. Endlich stellen die Berührungsfläche zwischen I#ietall-

  körpern und Verdampferschlan ge und die Dicke c'er Iietallhörper. . eiiiezi

  erheblichen Wärmeleitwiderstand darf der nur-diirclz Lußerst geiiaüe -

  und damit aufwendige Passung in Grenzen gehalten

  käiiii.- " -

  Der Erfindung liegt' die Aufgabe zugrunde" die bei beltänriteii Anlasen

  zur- Erzeugung von StücI_eneis bisher besteheüden Nachteile zu ver-

  meiden , indem sie eine energiesparendeierstllzin@ von -an ihrer

  Ursprungsfläche scharf abgegrenzten Eisstücken bewahrreistet.-Er-

  findungsgemäß bedeckt eine Kontaktplatte aüs -schlecht oder gut wärme.

  leitendem Material einer erstrebten geringsn Stärke die'Verdampfer-

  platte, so daß sie mit den Deckflächen der Erhebungen in

  innigem Kontakt stehend und- die Räume zwischen. den Erhebungen

  überspa@iiiend eine durchgehende, überwiegend ebene Fläche bildet.

  Der Wirkungsgrad ist eine Dimensionier ungsfunktion abhängig vofn

  1,Täriie-'#-eitfaktot der Kontaktplatte, den möglichen Wärmefluß ab-

  liän;ig von der Dicke der Kontaktglatte. riege und Temperatur des

  Berieselunüsrrassers .sowie der Masse des dein Gefrier- lind Abtau-

  -#r oz e@3 unterlie-endem Alii-)ar@ateixiat-erials

  Der Fortschritt der Erfindung besteht darin, daß mit einfachen

  tecla,@:isclie>;:.T@ittelnzt;rei an-sich erkannte Bediilgungen in wirksamer

  Wei .e erfüllt tter cei@, die Voraussetzungen für eine energiesparende

  üer :@teL17a.<<@ schon _ bei ihrer Eiztst.ehuizg sicher voneinander getrenn-

  te Eisstiche sind. Eine der-Bedingungen schreibt -einen Möglichst

  iä:izietz l@o:itälct zuisc_ieü ls«lteiiittel und den Teil vier Verdampfer-

  ober£läclj.e vor, aii dem sich -.Eis bilden soll. Die andere Bedingung

  strebt das Gegenteil für die nicht zur Eisbildung vorgesehene

  Oberfläche an. beide -;erden i-;it der Erfindung dadurch erfüllt, daß

  einerseits die' Wandstärke sowohl der Verdampferplatte als auch

  der sie überdeckenden Kontaktplatte auf ein Mindestmaß beschränkt

  ist, andererseits _ die genannten Erhebungen soweit vorgezogen sind,

  c'af; sich zwischen ihnen überdeckt von der Kontaktplatte Räume

  bilden, die gefüllt finit Gas einen erheblichen Wärmeleitwiderstand

  darstellen.- Die Trennung des gekühlten Teiles der Oberfläche von

  dein ungekühlten wird weiterhin- dadurch unterstützt, dar, die Kon-

  taktplatte ob ihrer geringen Stärke zwar in Richtung des Wärrne-

  durchgangs zu den. Eisstücken einen geringen Wärmeleitwiderstand

  jedoch senkrecht dazu eine entsprechend geringe Wärmeflußmöglich-

  keit (W5rnieinenge) in Folge der geringen Stärke der Kontaktplatte

  (Rippeneffekt) und gegebenenfalls noch izizterstüt.z t durch den .großen

  Wärmeleitwiderstand bei B(:fiutzuizg von Kunststoff-Folie. Die Wirt-

  schaftlichkeit der Stü.cl.ceizeiserze-u.ger 1#:ir c1 7iebeii (leii dar eestellteii

  Nafnahmen aber auch dadurch erheblich verbessert, daß die Fer-

  tigung des Kältemittelverdampfers sich bei äußerst IMeri@igein Ma-

  terialaufwand auf wenige, einfacheArbeitsgänge beschränken läßt.

  Ferner ist von Vorteil für den Wirkungsgrad c_er Verdampferplatte,

  wenn die durch die Erhebung gebildeten Kältemittelräurrie durch

  Verdrähgerkörper aus schlecht i"zärmeleiteridem Material verkleinert

  werden und zusätzlich dädurch die Gasgeschwindigkeit erhöht

  Zur Erhöhung des Wärineleitwiderstands der R@uiiie zi@iischeii den Er-

  hebungen können diese nach der Erfindung Jber ein Vez-ti?_ auf ei

  erstrebtes 1=a ß evakuiert uüd/oder die sich in ihnen be:fi?:c:ci;dc

  Luft durch ein geeignetes CGas oder Gasgemisch ersetzt werde?.

  Auf diese Weise wirC#. durch erhöhte Vorsy:)annu:zg der Iio;@I;al_t@l«t@e

  zugleich der Kontakt zwischen ihr und den Deckflächen der

  gen. verbessert. Das gleiche Ergebnis kai=n man hach der Erfindin-t

  dadurch erreichen, daß die Kunststoff-Folie als Konta':t,l atte i%i t

  den Deckflächen, der Erhebungen verklebt wird. Der Wirkungsgrad

  kaiuz wesentlich verbessert werden, wen._z die dünne

  platte nach vorherigem Verzinnen mit den verzinnten F,rhebuiir-:,-eii c'.er

  Kälteträgerplatte im Aufbreinzlötverfahren metallische

  erhält.

  Im Nachstehenden soll anhand der Zciclinlui.@eai der

  zur Er zeugung von Stückeneis dienende ls.c'ilteiüittelver(:iaiisl)fer iii

  .einer- bevorzugten Ausführungsform näher beschrieben werden. Es

  zeigt

  Fig. 1 eine doppelseitige Verdamhferplatte zur

  Erzeugung von äti.c'äciiei s

  . Fig. 2 Die: Draufsicht aus Fig. 1 und Fig . 3

  Fig. 3 Eine Verdamrferlslatte pur Erzeugung von

  Stücl: eneis

  Die Ver dai:ipf er platte 1 e@iilti Figur 1 uticl ^ setzt- sich niis

  uiui 1` zusamiueil, (U e ciiaz-c>i Prägen

  Bleches beispielszaeise aias I£u_pfer, riiit Erhebungen 2 versehen

  sind, deren Deckflächen 3 in einer Ebene liegen -und rund, vier-

  oder vieleckig aüsgebilc:et sein können, je- nachdem t#,=elche

  Grundfläche fi.ir die herzustellenden Eisstücke 4 vorgesehen ist.

  Die ijaii,d 1i ist mit der Wand 1'1 - durch Rollschweißen. bei 5 verbunden,

  :Die Prägungsanordnung läßt das 4ältemittel, das über die Stützen

  6 zu- und abgeführt wird, nacheinander an allen Erhebungen 2 vor-

  beiströmen. Die Kante der Verdampferplatte 1 ist beidseitig mit

  einem Rahmen 7 versehen, über den die Kontaktplatte 8 mit ihren

  freien Enden gezogen und bei 9 zu einem geschlossenen. Mantel ver-

  i#:leät' öder verschweißt wird. Dabei kann gleichzeitig ein Verkleben

  mit dein Dec)tflächen 3 der Erhebungen 2 stattfinden oder ein Brenn-

  lö ten . -Schließlich kann die Kontaktplatte 8 an geeigneter Stelle

  i-fit einem Ventil 10 versehen werden, über welches -die von ihr über-

  spanten 1-ZCiume 11 zur Verdünnung und/oder zum Austauschen des sich

  in Ihnen-befindenden Gases oder Gasgemisches zugänglich,sind.

  Ferner können die Räume 11 mit festen Isolierstoffen ausgefüllt

  werden. Die Verdrängerkörper 12 beeinflussen das Kältemittelfüll-

  volwiten und die Gasfließgeschwindigkeit.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Kälternittelverdampfer zur Erzeugung von Stückenezs einer die Kühlflächen durch Berieseln oder Tauchen benetzenden Flüssigkeit,bestehend, aus mindestens -einer für wesentlichen senizrecht angeordneten, der Kältemittelführung dienendem Verdampf erplatte, die sich aus einer durch Prägen eines diHanen gut wärmeleitenden Materials mit Erhebunge@'t versehenen Platte iuzd einer Abdeckglatte zusammensetzt, wobei die Deckfläche der Erhebungen im Grundriß den der herzustellenden Eisstücke entsaricht,gekennzeichnet durch eine Kontaktplatte (8) einer erstrebten geringen Stärke, die die Verdampferplatte(1) so bedeckt, daß sie mit den Dechflächen (3) der Erhebungen (2) in innigem Kontakt stehen und die Räurie (11) zwischen den Erhebungen (2) überspannerid eine durchgehende, überwiegend ebene Fläche bildet, und sie reit freien Enden überragt, die miteinander verklebt oder verschweißt sind. .
2. 2. Kältemittelverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zwei gleiche Platten (1! und 1'r) mit geprägten Erhebungen (2) eine Einheit bilden.
3. 3. Kältemittelverdanrpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (3) aus giit wärmeleitendem Material von abgestinmrter Dicke ist.
4. 4. Kältemittelverdampfer nach Aiisprüch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dall die Kontaktplatte (8) aus schlecht wärmeleitendem Material von abgestimmter Dicke ist.
5. 5. Kältemittelverdampfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekexuizeichnet, daß die Kontaktplatte (8) aus einer Kombination Ne ta11%ihsts'@öffbesteht.
6. 6. Kälteruittelverdampfer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch Bekennzeichnet, daß die zwischen deii Erhebungen (2) verbleibenden Räume (11) isoliert sind. 6a. hälterii ttelver dampfer nach Anspruch 1 bis 6,. dadurch gekenn- zeichnet, daß die zwischen den. Erhebungen (2) verbleibenden RL-w:.ze (11) mit festen Isolierstoffen ausgeführt sind. - 6b. hältemttelverdampfer nach. Anspruch 1 bis '6a, dadurch gekenn- zeichnet, dais die zwischen-den Erhebungen (2) verbleibenden Räürie ((l)- mit gasförririgen Isolierstoffen gefüllt sind. 7. K@lternittelverdarnpfer nach Anspruch 1 bis 6b, dadurch gekenn- zeichnet, daß die zwischen den, Erhebungen (2) verbleibenden Räune (11) über ein Ventil (10) auf ein erstrebtes Mail evaku- ier t und/oder die sich in ihren -befindende Luft durch ein ge- - ei iietes Gas oder Gasgemisch ersetzt wird.. ü. l@älterr:@.ttelverdarn@@ier -zach Anspruch 1' bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, daß die IiontaktPlatte () mit den Deckflächen (3) der Erhebungen (2) verklebt ist. 9 . li.äl t er@@i t t elverdarnpf er nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch g ek enn- zeiclr; et, daß die .Kontaktplatte (ü) mit den-Deckflächen (3 der IJr Hebungen (2) durch mechanische Verbindungsverfahren zum Beispiel: funkten, Preßschn@eißen, Breitnlöten etc. in innigen Kontakt gebrach-(: wird.. - _ 10. hältemittelverdarnpfer nach Anspruch 1 bis 10i da-durch gekenn- zeichnet, daß in den durch die Erhebungen (2) gebildeten Hohl- räumen (13) die Verdrängerkörper (12) eingebaut sind.