DE202009011311U1 - Ice storage - Google Patents

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Abstract

Eisspeicher umfassend mindestens einen Behälter (20) zum Erzeugen und Bevorraten einer Kühlflüssigkeit, insbesondere eines Eiswassers, dadurch gekennzeichnet, dass im Zulauf des mindestens einen Behälters (20) ein Vorkühler (6) zum Vorkühlen einer dem Behälter (20) zugeführte Flüssigkeit vorgesehen ist.Ice storage comprising at least one container (20) for generating and storing a cooling liquid, in particular an ice water, characterized in that in the inlet of the at least one container (20) is provided a precooler (6) for precooling the container (20) supplied liquid.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Eisspeicher umfassend mindestens einen Behälter zum Erzeugen und Bevorraten einer Kühlflüssigkeit, insbesondere eines Eiswassers.The The invention relates to an ice storage comprising at least one Container for generating and storing a cooling liquid, especially ice water.

Beim Betreiben einer Eisspeicheranlage wird Kälte in Form von Eis in einem Behälter, auch als Eiswasserbehälter bezeichnet, gespeichert. Insbesondere sind Ausführungsformen bekannt, bei welchen in dem Eiswasserbehälter Verdampferrohre oder -platten vorgesehen sind, in deren Innenraum ein Kältemittel zirkuliert. Dabei lagert sich Eis an den Verdampferrohren oder -platten ab. Zum Betreiben kann ein kostengünstiger Nachtstrom für die Eisbildung genutzt werden. Die Kälte in Form des Eiswassers ist dagegen zu anderen Zeitpunkten Kälteverbrauchern zuführbar. Eisspeicheranlagen werden beispielsweise in der Lebensmittelindustrie oder beim sogenannten „Cook and Chill” (deutsch „Kochen und Kühlen”), insbesondere in einer Gemeinschaftsverpflegung, eingesetzt. Durch die Eisspeicheranlage kann ausreichend Kälte für eine Schnellkühlung zur Verfügung gestellt werden. Dies ist beispielsweise in der Melkindustrie wünschenswert, wenn innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums Milch abgekühlt werden soll.At the Operating an ice storage facility will reduce refrigeration in the form of Ice in a container, also as ice water container designated, stored. In particular, embodiments are known, in which in the ice water tank evaporator tubes or plates are provided in the interior of which a refrigerant circulated. Ice is deposited on the evaporator tubes or plates from. For operating a cost effective night current for the ice formation can be used. The cold in the form of ice water On the other hand, it can be supplied to refrigeration consumers at other times. Ice storage facilities are used, for example, in the food industry or the so-called "Cook and Chill" (German "cooking and cooling "), in particular in a public catering used. Due to the ice storage system can be enough cold for a quick cooling are provided. This is desirable, for example, in the milking industry, when milk is cooled within a very short period of time shall be.

Eine Eisspeicheranlage zur kontinuierlichen Zubereitung eines Eiswassers in einem Eis- oder Kältespeicher ist beispielsweise aus der DE 298 08 444 U1 bekannt. Die Anlage umfasst einen mit Flüssigkeit befüllten Eiswasserbehälter und eine Kälteanlage, durch welche die Flüssigkeit gekühlt wird. Die Eisspeicheranlage ist mit einem Vorlauf und einem Rücklauf eines Kühlsystems gekoppelt. Ein dem Behälter am Vorlauf des Kühlsystems entnommener Flüssigkeitsstrom wird über ein Leitungssystem einem oder mehreren Kälteverbrauchern zugeführt und anschließend über den Rücklauf wieder dem Eiswasserbehälter zugeführt. Der Flüssigkeitsstrom nimmt im Kühlsystem Wärme auf und der dem Eisspeicher über den Rücklauf zugeführte Flüssigkeitsstrom hat eine Temperatur von ca. 8°C.An ice storage system for the continuous preparation of ice water in an ice or cold storage, for example, from DE 298 08 444 U1 known. The plant comprises a liquid-filled ice water tank and a refrigeration system, through which the liquid is cooled. The ice storage system is coupled to a supply and a return of a cooling system. A liquid stream taken from the container at the flow of the cooling system is fed via a line system to one or more cold consumers and then returned to the ice water tank via the return line. The liquid flow absorbs heat in the cooling system and the liquid flow supplied to the ice storage via the return has a temperature of about 8 ° C.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Effizienz eines Eisspeichers zu verbessern.It Object of the present invention, the efficiency of an ice storage to improve.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Eisspeicher umfassend mindestens einen Behälter zum Erzeugen und Bevorraten einer Kühlflüssigkeit, insbesondere eines Eiswassers, wobei im Zulauf des mindestens einen Behälters ein Vorkühler zum Vorkühlen einer dem Behälter zugeführte Flüssigkeit vorgesehen ist.These The object is achieved by an ice storage comprising at least a container for generating and storing a cooling liquid, in particular an ice water, wherein in the inlet of the at least one Container a pre-cooler for pre-cooling provided to the container supplied liquid is.

Der Eisspeicher ist beispielsweise mit dem Vor- und Rücklauf eines Kältesystems gekoppelt. Eine dem Behälter entnommene Flüssigkeit ist mit dem Vorlauf des Kältesystems gekoppelt und wird bedarfsweise einem oder mehreren Verbrauchern zugeführt. Die dabei erwärmte Flüssigkeit wird anschließend wieder zu dem Behälter zurückgeführt. Als Flüssigkeit kann Wasser verwendet werden, welchem bedarfsweise Zusätze beigemengt sein können.Of the Ice storage is, for example, with the flow and return coupled to a refrigeration system. A the container withdrawn liquid is with the flow of the refrigeration system coupled and is supplied as needed one or more consumers. The thereby heated liquid is then returned to the container. When Liquid can be used water, if necessary Additions may be added.

Durch den erfindungsgemäßen Vorkühler kann ein Flüssigkeitsstrom dem Behälter mit einer geringeren Temperatur zugeführt werden, als dies ohne Vorkühlung möglich ist, insbesondere mit Temperaturen kleiner 8°C, vorzugsweise mit Temperaturen kleiner 6°C, vorteilhafterweise mit Temperaturen um 0°C. Dadurch ist es möglich, Temperaturschwankungen in dem Behälter aufgrund einer Zufuhr erwärmter Flüssigkeit zu vermeiden, um so den Eisspeicher gleichmäßiger zu betreiben. Dank des gleichmäßigeren Betriebs kann die Effizienz der Anlage gesteigert werden.By the pre-cooler according to the invention can a liquid flow to the container with a lower Temperature are supplied, as this without precooling is possible, in particular with temperatures below 8 ° C, preferably with temperatures less than 6 ° C, advantageously with temperatures around 0 ° C. This makes it possible Temperature variations in the container due to a supply to avoid heated liquid, so to speak Ice storage to operate more evenly. Thanks to the more uniform Operation, the efficiency of the plant can be increased.

Vorzugsweise ist der Vorkühler als Rieselkühler ausgestaltet. Als Rieselkühler oder auch als Fallfilmkühler wird dabei ein Kühler mit einem vertikal angeordneten Wärmeaustauscher bezeichnet, wobei die zu kühlende Flüssigkeit unter Ausnutzung der Schwerkraft über die Außenseite des Wärmeaustauschers fließt. Im Inneren des Wärmeaustauschers zirkuliert ein Kältemittel. In einer Ausgestaltung der Erfindung werden für den Rieselkühler und den Eisspeicher unterschiedliche Kältemittel verwendet. In anderen Ausgestaltungen sind der Rieselkühler und der Eisspeicher in einem gemeinsamen Kältemittelkreislauf angeordnet. Der Rieselkühler umfasst vorzugsweise eine Berieselungsvorrichtung, durch welche der Wärmeaustauscher benetzt wird. Eine vorteilhafte Berieselungsvorrichtung ist beispielsweise in DE 44 31 536 A1 beschrieben, auf deren Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.Preferably, the precooler is designed as a trickle cooler. As a trickle cooler or as a falling film cooler while a cooler is referred to with a vertically arranged heat exchanger, wherein the liquid to be cooled flows by utilizing gravity on the outside of the heat exchanger. Inside the heat exchanger circulates a refrigerant. In one embodiment of the invention, different refrigerants are used for the trickle cooler and the ice storage. In other embodiments, the trickle cooler and the ice storage are arranged in a common refrigerant circuit. The trickle cooler preferably comprises a sprinkler, through which the heat exchanger is wetted. An advantageous sprinkler is, for example, in DE 44 31 536 A1 whose contents are hereby fully incorporated by reference.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Rieselkühler mindestens eine vertikal angeordnete Wärmeaustauscherplatte. Die mindestens eine Wärmeaustauscherplatte weist vorzugsweise einen zum Auslauf anwachsenden Querschnitt auf. Vorteilhafte Wärmeaustauscherplatten sind beispielsweise in DE 197 40 818 A1 oder DE 195 40 818 A1 beschrieben, auf deren Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Durch den anwachsenden Querschnitt wird eine möglichst gleich mäßige Durchströmung der Wärmeaustauscherplatten durch ein Kühlmittel erreicht.In one embodiment of the invention, the trickle cooler comprises at least one vertically arranged heat exchanger plate. The at least one heat exchanger plate preferably has a cross-section growing to the outlet. Advantageous heat exchanger plates are for example in DE 197 40 818 A1 or DE 195 40 818 A1 whose contents are hereby fully incorporated by reference. Due to the growing cross section as uniform as possible flow through the heat exchanger plates is achieved by a coolant.

Vorzugsweise ist der Rieselkühler oberhalb des Behälters angeordnet ist, so dass eine über den Rieselkühler geführte Flüssigkeit in den Behälter rieselt. Der Rieselkühler und der Behälter können dabei von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben sein.Preferably the trickle cooler is arranged above the container is, so that one over the Rieselkühler led Liquid trickles into the container. The trickle cooler and the container can from a common Enclosed housing.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch einen Vorkühler für eine Eisspeicheranlage, wobei der Vorkühler im Zulauf eines Behälters zum Erzeugen und Bevorraten einer Kühlflüssigkeit, insbesondere eines Eiswassers, anordenbar ist. Der Vorkühler kann dabei je nach Ausgestaltung in einem Mündungsbereich des Rücklaufs oder an anderer geeigneter Stelle angeordnet sein. Insbesondere bei einer Ausgestaltung des Vorkühlers als Rieselkühler ist eine Anordnung des Vorkühlers von Vorteil, bei welcher die von den Wärmeaustauschern oder Verdampfern des Rieselkühlers ablaufende Flüssigkeit direkt in den Behälter des Eisspeichers rieselt.The problem is further solved by a precooler for an ice storage system, the Vor cooler in the inlet of a container for generating and storing a cooling liquid, in particular an ice water, can be arranged. Depending on the design, the precooler can be arranged in an outlet area of the return line or at another suitable location. In particular, in one embodiment of the precooler as a trickle cooler, an arrangement of the precooler is advantageous in which the liquid draining from the heat exchangers or evaporators of the trickle cooler trickles directly into the container of the ice storage.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.Further Advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description of an embodiment of the invention, which are shown schematically in the drawing.

Die einzige Figur zeigt:
schematisch eine Eisspeicheranlage.The only figure shows:
schematically an ice storage system.

Die Figur zeigt schematisch eine Eisspeicheranlage 1 umfassend einen Eisspeicher oder Kältespeicher 2. Der Eisspeicher 2 umfasst einen mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser gefüllten Behälter 20 und einen darin angeordneten Wärmeaustauscher 21. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem Becken oder Behälter 20 mehrere, ver tikal ausgerichtete, plattenförmige Wärmeaustauscher 21 vorgesehen, von denen in der Figur nur einer dargestellt ist. Die Wärmeaustauscher 21 weisen Anschlüsse 22 zur Zu- beziehungsweise Abfuhr von Kältemittel auf. Ein Kältemittelkreislauf ist dabei auf herkömmliche Weise gestaltbar, wobei auf eine Darstellung des Kältemittelkreislaufes verzichtet wird.The figure shows schematically an ice storage system 1 comprising an ice storage or cold storage 2 , The ice storage 2 comprises a container filled with a liquid, in particular with water 20 and a heat exchanger disposed therein 21 , In the illustrated embodiment are in the basin or container 20 several, vertically oriented, plate-shaped heat exchanger 21 provided, of which only one is shown in the figure. The heat exchangers 21 have connections 22 for the supply and removal of refrigerant. A refrigerant circuit can be designed in a conventional manner, wherein a representation of the refrigerant circuit is dispensed with.

Die in dem Behälter 20 gespeicherte Flüssigkeit kann über ein erstes Leitungssystem 3 einem oder mehreren Verbraucher(n) 4 zugeführt werden. In dem Leistungssystem 3 können Pumpen, Absperrventile oder dergleichen vorgesehen sein, welche jedoch zugunsten der Übersichtlichkeit vorliegend nicht dargestellt sind. Das Leitungssystem 3 wird auch als Vorlauf für ein den Verbraucher 4 umfassendes Kühlsystem bezeichnet.The one in the container 20 stored liquid can via a first line system 3 one or more consumers 4 be supplied. In the performance system 3 Pumps, shut-off valves or the like may be provided, which are not shown here for the sake of clarity. The pipe system 3 is also called the lead for a consumer 4 comprehensive cooling system called.

Die durch den oder die Verbraucher 4 des Kühlsystems erwärmte Flüssigkeit wird über ein Leitungssystem 5, welches auch als Rücklauf bezeichnet wird, wieder dem Behälter 20 zugeführt.By the consumer or consumers 4 The liquid heated by the cooling system is passed through a pipe system 5 , which is also referred to as return, again the container 20 fed.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Rückführung nicht direkt, sondern über einen Vorkühler 6.According to the invention, a return is not directly, but via a precooler 6 ,

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Vorkühler um einen sogenannten Rieselkühler 6, auch als Fallfilmkühler bezeichnet.In the illustrated embodiment, the precooler is a so-called trickle cooler 6 , also referred to as a falling film cooler.

Der dargestellte Rieselkühler 6 umfasst eine Vielzahl an Verdampferplatten 60 mit Kältemittelanschlüssen 61. Als Kühlmittel für die Verdampferplatten kann eine Kühlflüssigkeit, wie Ammoniak, Frigen oder dergleichen, verwendet werden. Die Flüssigkeit fließt oder rieselt über die Verdampferplatten 60, so dass die Flüssigkeit gekühlt wird. Hierfür ist eine Berieselungsvorrichtung 62 vorgesehen. Die Berieselungsvor richtung 62 ist beispielsweise entsprechend der DE 44 31 536 A1 ausgebildet. Eine derartige Berieselungsvorrichtung 62 umfasst einen oberhalb der Verdampferplatten 60 angeordneten, wannenartigen Flüssigkeitsbehälter, der mit einer Flüssigkeit den Verdampferplatten 60 zuführenden, in Längsrichtung der Verdampferplatten 60 verlaufenden parallelen Öffnungsanordnungen versehen ist, wobei jeweils im Bereich der beiden Längsseiten der Öffnungsanordnungen angebrachte, elastisch an gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Verdampferplatten 60 anliegende streifenförmige Flüssigkeitsverteiler (nicht dargestellt in der Figur) vorgesehen sind.The illustrated trickle cooler 6 includes a variety of evaporator plates 60 with refrigerant connections 61 , As a coolant for the evaporator plates, a cooling liquid such as ammonia, Frigen or the like can be used. The liquid flows or trickles over the evaporator plates 60 so that the liquid is cooled. This is a sprinkler 62 intended. The sprinkler device 62 is, for example, according to the DE 44 31 536 A1 educated. Such a sprinkler 62 includes one above the evaporator plates 60 arranged, trough-like liquid container containing a liquid the evaporator plates 60 feeding, in the longitudinal direction of the evaporator plates 60 extending parallel opening arrangements is provided, in each case in the region of the two longitudinal sides of the opening arrangements attached, elastically on opposite sides of the respective evaporator plates 60 adjacent strip-shaped liquid distributor (not shown in the figure) are provided.

Die von den Verdampferplatten 60 abtropfende Flüssigkeit läuft in dem dargestellten Ausführungsbeispiel direkt in den Behälter 20. In anderen Ausgestaltungen ist ein Sammelbehälter vorgesehen, in welchen die von den Verdampferplatten 60 abtropfende Flüssigkeit rieselt und anschließend über ein Leitungssystem wieder dem Behälter 20 zugeführt wird.The of the evaporator plates 60 dripping liquid runs in the illustrated embodiment directly into the container 20 , In other embodiments, a collection container is provided, in which of the evaporator plates 60 dripping liquid trickles down and then via a line system back to the container 20 is supplied.

Der Vorkühler 6 und der Eisspeicher 2 können, wie schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt, als gemeinsame Baueinheit ausgebildet sein.The precooler 6 and the ice storage 2 can, as shown schematically by a dashed line, be formed as a common unit.

Durch den Vorkühler 6 wird die Flüssigkeit gekühlt und damit mit einer geringeren Temperatur dem Behälter 20 zugeführt, als dies ohne Vorkühlung möglich ist. Die Temperatur der dem Behälter 20 zugeführten Flüssigkeit ist vorzugsweise geringer als 6°C. Dadurch lassen sich ungünstige Mischverhältnisse der Flüssigkeit in dem Behälter 20 verringern. Der Eisspeicher 2 kann somit effizienter betrieben werden, da eine Störung des Einfrierens im Behälter 20 aufgrund einer zugeführten warmen Flüssigkeit vermieden wird.Through the precooler 6 the liquid is cooled and thus at a lower temperature the container 20 supplied as this is possible without precooling. The temperature of the container 20 supplied liquid is preferably less than 6 ° C. This allows unfavorable mixing ratios of the liquid in the container 20 reduce. The ice storage 2 can thus be operated more efficiently, as a disturbance of freezing in the container 20 is avoided due to a supplied warm liquid.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (6)

Eisspeicher umfassend mindestens einen Behälter (20) zum Erzeugen und Bevorraten einer Kühlflüssigkeit, insbesondere eines Eiswassers, dadurch gekennzeichnet, dass im Zulauf des mindestens einen Behälters (20) ein Vorkühler (6) zum Vorkühlen einer dem Behälter (20) zugeführte Flüssigkeit vorgesehen ist.Ice storage comprising at least one container ( 20 ) for generating and storing a cooling liquid, in particular an ice water, characterized in that in the inlet of the at least one container ( 20 ) a precooler ( 6 ) for pre-cooling a container ( 20 ) supplied liquid is provided. Eisspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkühler (6) als Rieselkühler ausgestaltet ist.Ice storage according to claim 1, characterized in that the precooler ( 6 ) is designed as a trickle cooler. Eisspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rieselkühler mindestens eine vertikal angeordnete Wärmeaustauscherplatte (60) umfasst.Ice storage according to claim 2, characterized in that the trickle cooler at least one vertically arranged heat exchanger plate ( 60 ). Eisspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, die mindestens eine Wärmeaustauscherplatte (60) einen zum Auslauf anwachsenden Querschnitt aufweist.Ice storage according to claim 3, characterized in that the at least one heat exchanger plate ( 60 ) has a growing cross-section to the outlet. Eisspeicher nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, der Rieselkühler (6) oberhalb des Behälters (20) angeordnet ist, so dass eine über den Rieselkühler (6) geführte Flüssigkeit in den Behälter (20) rieselt.Ice storage according to one of claims 2, 3 or 4, characterized in that the trickle cooler ( 6 ) above the container ( 20 ), so that one over the trickle cooler ( 6 ) guided liquid into the container ( 20 ) trickles. Vorkühler für einen Eisspeicher (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkühler (6) im Zulauf eines Behälters (20) zum Erzeugen und Bevorraten einer Kühlflüssigkeit, insbesondere eines Eiswassers, anordenbar ist.Precooler for an ice storage ( 2 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the precooler ( 6 ) in the inlet of a container ( 20 ) for generating and storing a cooling liquid, in particular an ice water, can be arranged.
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R081 Change of applicant/patentee

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R082 Change of representative

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R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
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