DE2702665A1

DE2702665A1 - Nuclear fusion reactor in water cooled vessel - with laser beams oriented towards centre onto frozen deuterium sphere

Info

Publication number: DE2702665A1
Application number: DE19772702665
Authority: DE
Inventors: Adrian Van Hees
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-24
Filing date: 1977-01-24
Publication date: 1978-07-27

Abstract

Nuclear fusion reactor is a spherical, metal vessel equipped with a cooling water jacket. Pref., laser beams are projected at acute angles from all sides towards the centre of the reactor, producing there a heated zone of hour-glass shape; this zone is open at the top, to receive a frozen deuterium sphere with sufficient accuracy for it to become heated up and fused to helium. The medium used for projecting the deuterium sphere into the hot zone is cold helium gas, the temp. being close to the critical point for liquefying it. Pref. also, large quantities of helium gas of 30-40 degrees C are also blown into the path of the projected deuterium sphere, mixing with the cold helium gas.

Description

Eisablösevorrichtung für Scherbeneiserzeuger Ice removal device for scale ice makers

Die Erfindung betrifft eine Eisablösevorrichtung für Scherbeneiserzeuger mit stehend angeordnetem, vorzugsweise plattenförmigem Verdampfer.The invention relates to an ice removal device for scale ice makers with an upright, preferably plate-shaped evaporator.

Es ist ein Eiserzeuger bekannt, bei dem das Eis auf einer sich unter Wasser drehenden, von innen durch Sole gekWhlten, Trommel gebildet und durch Verformen der Trommeloberfläche mittels innen liegender Rollen abgelöst wird. Um die Trommel dünnwandig und verformbar gestalten zu können, kommt hierbei nur die indirekte Kühlung mittels Sole infrage, wodurch relativ geringe Wärmestromdichten bzw. Gefrierleistungen pro Fläche realisierbar sind.An ice maker is known in which the ice is placed on one side Water rotating drum, cooled from the inside by brine, is formed and deformed the drum surface is detached by means of internal rollers. To the drum To be able to design thin-walled and deformable, only indirect cooling comes here by means of brine, which means relatively low heat flow densities and freezing capacities can be realized per area.

Weiterhin ist ein Eiserzeuger mit direkter Verdampfung und Eisbildung auf einem flexiblen Stahlband bekannt. Bei dieeer Ausführung ist an eine drehende Trommel, in derem Inneren Kältemittel direkt verdampft, ein flexibles endloses Metallband gelegt, dessen Umfang etwas größer als der Trommelumfang ist. Zwischen zwei Gummiwalzen, die das Band an die Trommel pressen und von denen eine angetrieben wird, bildet das Band eine Schleife, welche das Eis zum Abplatzen bringt. An die Seiten des Stahlbandes sind Gummischtirzen anvulkanisiert und mit der Trommel verbunden, damit kein Wasser zwischen Band und Trommel gelangt. Die einwandfreie Abdichtung des Bandes gegen eindringendes Wasser bereitet erhebliche Schwierigkeiten.There is also an ice maker with direct evaporation and ice formation known on a flexible steel belt. This version is a rotating one Drum inside which refrigerant evaporates directly, a flexible endless metal belt placed, the circumference of which is slightly larger than the drum circumference. Between two rubber rollers, which press the belt against the drum and one of which is driven forms the ribbon creates a loop that causes the ice to flake off. On the sides of the steel belt are vulcanized to the rubber table and connected to the drum, so there is no water gets between the belt and the drum. The proper sealing of the tape against penetrating water causes considerable difficulties.

Eine ähnliche Konstruktion sieht zwischen einer feststehenden Trommel und einem um sie gelegten endlosen Metallband eine umlaufende Rolle vor, die das Metallband in ihrer unmittelbaren Umgebung von der Trommel abhebt und dadurch verformt, aber gleichzeitig den übrigen Teil des Bandes fest an die Trommel preßt. Hier besteht wiederum das Problem der Abdichtung des Metallbandes gegen eindringendes Wasser.A similar construction looks between a stationary drum and an endless metal band wrapped around it a revolving roll that the Metal band lifts off the drum in its immediate vicinity and is thus deformed, but at the same time presses the remaining part of the belt tightly against the drum. Here is again the problem of sealing the metal strip against penetrating water.

Trotz direkter Verdampfung benötigen auch diese.Äusfuhrungen durch die Verdampfertrommel viel Platz.In spite of direct evaporation, these also require execution the evaporator drum has a lot of space.

Das bekannte thermische Abtauen einer dünnen Eisschicht von einer Gefrierfläche hat den Nachteil, daß die Eisscherben feucht werden und im Sammelbehälter zusammenfrieren. Die Pofderung nach trockenem, unterktihltem Eis läßt sich auf diese Weise nicht realisieren.The well-known thermal defrosting of a thin layer of ice from one Freezer surface has the disadvantage that the ice shards become damp and in the collecting container freeze together. The cushioning for dry, undercooled ice can be attributed to this Way do not realize.

Bei den bekannten mechanischen Ablösevorrichtungen mit Schaber oder Fräser, die meist angewendet werden, stellen die hohen Haftkräfte des Eises an der Gefrierfläche erhebliche Anforderungen an die Pestigkeit der Ablöseeinrichtungen und der Gefrierflächen. Diese werden zur Erhöhung der Lebensdauer und zur Verminderung der Ablösekräfte oft hartverchromt.In the known mechanical detachment devices with scrapers or Cutters, which are mostly used, provide the high adhesive forces of the ice on the Freezing area makes considerable demands on the ability of the detachment devices and the freezer surfaces. These are used to increase the service life and reduce it the release forces are often hard chrome-plated.

Außerdem bedingen die dünnen abzulösenden Eisschichten eine sorgfältige Fertigung der rotierenden Ablöseeinrichtung bzw.In addition, the thin layers of ice to be removed require careful work Production of the rotating detachment device or

des Verdampfers.of the evaporator.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Aufwand zur Eisablösung bei kompakten Schurbeneiserzeugern zu vermindern.The purpose of the invention is to reduce the effort involved in removing ice to be reduced in the case of compact ice machines.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erzeugung von trockenem, unterkUhltm Scherbeneis eine EisablUeevorrichtung für feststehende, ebene oder gewölbte Flächen zu schaffen, die keine mechanisch bewegten Teile besitzt.The invention is based on the object for the production of dry, Undercooled under the flake ice an ice draining device for fixed, flat or curved ones To create areas that have no mechanically moving parts.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die nutzbare Fläche des Verdampfers von einer flexiblen Membran umschlossen ist, die nur an ihren Rändern an dem Verdampfer luftdicht befestigt ist und daß der durch gegenseitige Berührung der Tragspitzen der Oberflächenrauhigkeit von Verdampf er und Membran verbleibende Zwischenraum über eine Leitung und ein Ventil oder eine Drossel mit einem Unterdruckspeicher sowie über eine Leitung und ein Ventil mit einem Druckspeicher verbunden ist. Die Oberfläche des Verdampfers weist in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung einander kreuzende Nuten auf, so daß viereckige Felder mit sehr gutem Wärmedurchgang und dazwischenliegende Streifen mit vermindertem Wärmedurchgang vom Kältemittel zur Eisschicht entstehen. Dadurch wird eine reliefartige Eisschicht gebildet, welche die Eisablösung erleichtert.According to the invention the object is achieved in that the useful The surface of the evaporator is enclosed by a flexible membrane that is only attached to its Edges on the evaporator is attached airtight and that the by mutual Touching the support tips of the surface roughness of the evaporator and membrane remaining space via a line and a valve or a throttle with a vacuum accumulator and a line and a valve with a pressure accumulator connected is. The surface of the evaporator has an advantageous design of the invention intersecting grooves, so that square fields with very good Heat transfer and intermediate strips with reduced heat transfer from Coolant to the ice layer is created. This creates a relief-like layer of ice formed, which facilitates the removal of ice.

Zur Eisablösung von der Membran wird das Ventil in der Leitung zum Druckspeicher geöffnet, so daß eine mit hoher Geschwindigkeit aus dem Druckspeicher in den verbleibenden Zwischenraum zwischen Verdampfer und Membran sowie in die Nuten des Verdampfers laufende Druchvelle die während der Eisbildungsphase infolge des Unterdruckes enganliegende Membran von der Oberfläche des Verdsmpfers abhebt, sie aufbläht und das aufgefrorene Eis zum Abplatzen bringt. Als Ventile können in zweckmäßiger Weise zeitgesteuerte Magnetventile Verwendung finden.The valve in the line to the Pressure accumulator opened so that one out of the pressure accumulator at high speed in the remaining space between the evaporator and membrane and in the grooves of the evaporator running pressure wave during the ice formation phase as a result of the The vacuum tight-fitting membrane lifts them off the surface of the evaporator puffs up and causes the frozen ice to flake off. As valves can be more expedient Way to find time-controlled solenoid valves.

Die Trennung der Punktionen Verdampfer-Druckgefäß und Verformung der Eisbildungsfläche bei gleichzeitiger Wahrung des guten Wärmedurchganges durch Anpressen der Membran mittels Atmosphärendruck an die Verdampferfläche ermöglicht die Anwendung der direkten Verdampfung mit hohen Wärmestromdichten und die Verformung einer dünnen Membran zur Eisablösung durch plötzliche Drucksteigerung. Besondere mechanisch bewegte Ablöseeinrichtungen entfallen. Gleichfalls kann auf den Einsatz von rotierenden Verdampfern verzichtet werden.The separation of the punctures evaporator-pressure vessel and deformation of the Ice formation surface while maintaining good heat transfer by pressing the membrane by means of atmospheric pressure to the evaporator surface enables the application the direct evaporation with high heat flux densities and the deformation of a thin Membrane for removing ice through a sudden increase in pressure. Special mechanically moved There are no release devices. Likewise, the use of rotating Vaporizers can be dispensed with.

Es können raumsparende Plattenverdampfer eingesetzt werden, die keine besondere Oberflächenveredlung aufweisen müssen.Space-saving plate evaporators can be used that do not must have a special surface finish.

Die Membran kann aus nichtrostendem Stahlblech, aber auch aus kunststoffbeschichtetem Stahlblech oder aus Plastwerkstoff bestehen, wodurch in bekannter Weise die Haftkräfte des Eises bedeutend vermindert werden. Die Abdichtung des Zwischenraumes gegen eindringendes Wasser bereitet konstruktiv keine Schwierigkeiten. Als Druckmedium kann sowohl ein Gss als auch eine Flüssigkeit Verwendung finden, deren Gefrierpunkt unter der Verdampfungstemperatur des verwendeten Kältemittels liegt.The membrane can be made of stainless steel sheet, but also of plastic-coated Sheet steel or plastic material, whereby the adhesive forces in a known manner of the ice are significantly reduced. The sealing of the space against penetration Constructively, water does not cause any difficulties. Both a Gss as well as a liquid can be used whose freezing point is below the evaporation temperature of the refrigerant used.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig, 1: die schematische Darstellung eines senkrecht stehenden, plattenförmigen Verdampfers mit einer flexiblen Metallmembran Fig. 2: den Schnitt nach Fig, 1 In den plattenförmigen Verdampfer 1 sind Rohre 2 eingegossen, die vom Kältemittel durchströmt werden und mit einer Kältemitteleintrittsleitung 3 und einer Kältemittelaustrittsleitung 4 verbunden sind. Die Oberfläche des Verdampfers 1 weist Nuten 5 auf, die einander kreuzen, so daß schachbrettartige Muster entstehen. Über den Verdampfer 1 ist eine Metallmembran 6 gespannt, die den Verdampfer 1 an drei Flächen bucheinbandartig umfaßt und mittels Klemmleisten 7 an ihren Rändern luftdicht mit ihm verbunden ist. Die Nuten 5 stehen über eine Leitung 8, in die ein Magnetventil 9 eingebunden ist, mit einem Druckspeicher 10 eines nicht dargestellten Überdruckerzeugers und über eine Leitung 11, in die eine Drossel 12 eingebunden ist, mit einem Unterdruckspeicher 13 eines nicht dargestellten Unterdruckerzeugers in Verbindung, Zur Eisbildung wird das Drosselventil 12 geöffnet, eo daß über die Leitung 11 ein Druckausgleich zwischen dem Luftraum in den Nuten 5 und dem Unterdruckepeicher 11 stattfindet und die Metallmembran 6 durch den von außen wirkendenThe invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawings show: FIG. 1: the schematic Representation of a vertical, plate-shaped evaporator with a flexible Metal membrane Fig. 2: The section according to Fig. 1 In the plate-shaped evaporator 1 pipes 2 are cast, through which the refrigerant flows and with a Refrigerant inlet line 3 and a refrigerant outlet line 4 connected are. The surface of the evaporator 1 has grooves 5 which cross each other, so that checkerboard-like patterns are created. Over the evaporator 1 is a metal membrane 6 stretched, which includes the evaporator 1 on three surfaces like a book cover and means Terminal strips 7 is connected airtight to him at their edges. The grooves 5 are Via a line 8, in which a solenoid valve 9 is integrated, with a pressure accumulator 10 of an overpressure generator, not shown, and via a line 11 into which a throttle 12 is incorporated, with a vacuum reservoir 13 of a not shown Vacuum generator in connection, for ice formation the throttle valve 12 is opened, eo that via the line 11 a pressure equalization between the air space in the grooves 5 and the vacuum accumulator 11 takes place and the metal membrane 6 by the acting outside

Claims

Patent claims: Ice removal device for scale ice makers with upright, preferably plate-shaped evaporator, characterized in that that the usable area of the evaporator (1) is enclosed by a flexible membrane (6) which is attached to the evaporator (1) in an airtight manner only at its edges and that the variable space between the surface of the evaporator (1) and the membrane (6) via a line (11) and a valve or throttle (12) with a vacuum accumulator (13) and via a line (8) and a valve (9) with a pressure accumulator (10) connected is.

2. Ice releasing device according to claim 1, characterized in that the surface of the evaporator (1) has mutually crossing grooves (5).