DE2901365C2

DE2901365C2 - Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Eiswürfeln

Info

Publication number: DE2901365C2
Application number: DE2901365A
Authority: DE
Inventors: Emanuele Mailand/Milano Lanzani
Original assignee: KING-SEELEY THERMOS Co PROSPECT HEIGHTS ILL US
Current assignee: KING-SEELEY THERMOS Co PROSPECT HEIGHTS ILL US
Priority date: 1978-02-02
Filing date: 1979-01-15
Publication date: 1986-04-10
Also published as: GR66035B; FR2416433B1; NL7812682A; IT1109509B; YU295878A; GB2013857B; CH631257A5; US4255942A; ZA7964B; IT7819904A0; NL186601B; FR2416433A1; DE2954485C2; YU42483B; GB2013857A; BE872731A; DE2901365A1; ES477690A1; JPS54114846A

Description

Die Erfindung betrifft eine unabhängig von einem Wasserieitungsanschluß arbeitende Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Eiswürfeln mit einem Gehäuse, mit einem darin enthaltenen Vorratsbehälter für die zu gefrierende Flüssigkeit, mit einer Pumpe, die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter ansaugt und einem Sprühkopf zuführt, mit wenigstens einem oberhalb des Sprühkopfes angeordneten Napf, der während eines Gefrierzyklus gekühlt und gegen den die Flüssigkeit versprüht wird und der während eines Erntezyklus erwärmt wird, so daß die gebildeten Eiswürfel herabfallen, und mit einer zwischen dem Napf und dem Vorratsbehälter befindlichen, geneigten Rampe, die mit Durchbrechungen für den Durchtritt überschüssiger Flüssigkeit in den Vorratsbehälter versehen ist und die herabfallenden Eiswürfel in einen Speicher gleiten läßt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf eine Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Eiswürfeln, die unabhängig von Verbindungen zum Wasserleitungsnetz ist, insbesondere für die Verwendung im Haushalt, und in Büros oder in kleinen Gemeinschaften bzw. Gemeinschaftsräumen.

Aus der US-PS 40 27 499 ist ein Kühlschrank mit einem automatischen Eiswürfelbereiter bekannt, der ebenfalls unabhängig von einem Anschluß an das Wasserleitungsnetz arbeitet. Dieser Kühlschrank weist einen die zu gefrierende Flüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter auf, der mittels einer Pumpe aus e.inem Transportgefäß gefüllt werden kann. Aus dem Vorratsbehälter führt eine Falleitung zu einem Eiswürfelbereiter. Ein Rücklauf von überschüssigem Wasser zum Vorratsbehälter ist nicht vorgesehen, so daß eine Vorkühlung des Wassers in diesem Vorratsbehälter nicht stattfindet.

Aus der US-PS 26 74 858 ist ein weiterer Eiswürfelbereiter bekannt, bei dem die zu gefrierende Flüssigkeit mit Sprühköpfen gegep, eine Anzahl von Gefriernäpfen gesprüht wird. Die fertigen Eiswürfel fallen auf eine geschützte, schräge Rampe und rutschen von dort aus in einen Vorratsbehälter. Dieser Vorratsbehälter ist an eine Wasserquelle angeschlossen und ist daher von einer externen Wasserversorgung abhängig. Überschüssige Sprühflüssigkeit kann zwar durch Schlitze in der Rampe in den Vorratsbehälter zurücklaufen, jedoch ist dieser ungeteilt und wird über ein Schwimmerventil über die externe Wasserversorgung nachgefüllt, so daß eine Kühlwirkung durch die zurücklaufende, überschüssige Sprühflüssigkeit ohne merklichen Einfluß bleibt.

Auch die aus der US-PS 30 43 117 "ind der US-PS 28 92 323 bekannten Eismaschinen weisen einui ungeteilten Vorratsbehälter auf und sind vom Wasserleitungsnetz abhängig. Die notwendige stabile Installation ergibt Probleme bei der Verwendung im Haushalt, für kleine Gemeinschaften oder Gemeinschaftsräume oder für Büros.

Ausgehend aus dem von der US-PS 40 27 499 und der US-PS 26 74 858 bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, den Vorratsbehälter so zu gestalten, craß der Gefrierzyklus besonders schnell abläuft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorratsbehälter in zwei unterschiedlich große Abteile geteilt ist, die über eine Verbindungsöffnung mit kleinem Durchschnittsquerschnitt kommunizieren, und daß die Flüssigkeitsentnahme und der Rücklauf überschüssiger versprühter Flüssigkeit aus dem bzw. in das kleinere Abteil erfolgt.

Durch die Teilung des Vorratsbehälters wird erreicht, daß die Flüssigkeit in dem kleineren Abteil durch den Rücklauf der im Überschuß versprühten Flüssigkeitsmenge schnell abkühlt. Hierdurch wird die Eisbildung an den Gefriernäpfen beschleunigt. Die Verbindung der beiden Abteile nach dem Prinzip kommunizierender Röhren stellt andererseits auf einfache Weise den erforderlichen Flüssigkeitsnachschub in das kleinere Abteil sicher. Die Verbindungsöffnung zwischen den Abteilen hat einen so kleinen Durchtrittsquerschnitt, daß eine Konvektionsströmung verhindert wird, so daß man innerhalb des Vorratsbehälters einen deutlichen TemDe-

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raturgradienten erhalt

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besondere Vorrichtungen und Maßnahmen sind im übrigen zu dem Zweck getroffen worden, um den Zugang zu den verschiedenen Bestandteilen für Wartungs- und Reinigungszwecke bis zum Maximum zu erleichtern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Eiswürfeln in ihrer Gesamtkeit in perspektivischer Darstellung,

Fig.2 die Anordnung nach Fig. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie H-II der F i g. 1 und in größerem Maßstab,

F i g. 3 die Anordnung nach F i g. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie H-II der Fig. 1 wiederum in größerem Maßstab,

F i g. 4 den vvasservorraisbehälier der eriindungsgemäßen Vorrichtung nach F i g. 1 in Draufsicht,

F i g. 5 die Anordnung nach F i g. 4 in einem Schnitt gemäß der Linie V-V der F i g. 4,

Fig.6 die Sprüh- und Eisherstellungsorgane einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht,

F i g. 7 die Anordnung nach F i g. 6 in einer Draufsicht,

Fig.8 die Anordnung nach Fig.6 in einem Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII der F i g. 6 und

Fig.9 die Steuerungseinrichtung für die Eisenherstellungseinheit gemäß der Erfindung beim Umkehren des Zyklus in schematischer Darstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Eiswürfeln enthält ein kompaktes, allgemein mit 1 bezeichnetes bewegliches Möbelgehäuse, das an der Frontseite oben eine versenkte Tür 2 und unten eine Tür 3 besitzt. Der vom beweglichen Möbelgehäuse 1 umgrenzte innere Raum ist unterteilt in einen oberen Hohlraum 4, der thermisch isoliert ist und die Zelle für das Herstellen und das Erzeugen von Eiswürfeln bildet, und in eiasn unteren Hohlraum 5, wobei beide diese Hohlräume 4 und 5 von außen her und frontal durch die Klappen bzw. Türen 2 und 3 zugänglich sind.

In dem unteren Hohlraum 5 sind untergebracht der Kompressor 6, der dem Ventilator 8 zugeordnete Kondensator 7. alles Elemente konventioneller Art, sowie ein Vorratsbehälter 9, der im folgenden in allen Einzelheiten beschrieben werden wird und so angeordnet ist, daß er entfernt werden kann und von außen her, von der Frontseite des beweglichen Möbelgehäuses 1, zugänglich ist. In dem unteren Hohlraum 5 ist im übrigen die allgemein mit 10 bezeichnete Pumpeneinheit untergebracht.

Der obere Hohlraum 4 ist von einem kastenförmigen Körper Ii begrenzt und definiert, der aus thermisch isolierendem Material besteht, und umschließt den Verdampfer 12, dem eine Mehrzahl von den Gefrierapparat bildenden umgekehrten nach unten gekehrten Näpfen 13 zugeordnet ist, weiterhin die allgemein mit 14 bezeichnete Sprüheinrichtung und bildet auch noch die Wanne oder Mulde 15 für die Aufnahme der Eiswürfel: Schläuche 16 und 17 zum Zuführen und zum Abführen verbinden die Sprüheinheit oder Sprüheinrichtung 14 mit dem Vorratsbehälter 9, wobei der Zufuhrschlauch 16 mit der Pumpeneinheit 10 verbunden ist, die in den Behälter 9 hineintaucht.

Der Behälter 9, der mit einem solchen Fassungsvermögen versehen ist, daß er eine Wassermenge enthalten kann, die das Mehrfache derjenigen beträgt, die für einen Herstellungszyklus zum Herstellen von Eiswürfeln notwendig ist, ist in allen Einzelheiten in F i g. 4 und 5 dargestellt:

Der Vorratsbehälter ist aus einem kastenförmigen Gehäuse 90 gebildet das aus thermisch isolierendem Material besteht und in zwei Abteile 91 und 92 unterteilt

to ist mit Hilfe einer Membran 93, die ebenfalls aus thermisch isolierendem Materia! besteht: Die Abteile 91 und 92 stehen miteinander in Verbindung durch eine kleine Verbindungsöffnung 94, die an der Membran 93 in der Nähe des Bodens des Behälters vorgesehen ist. Das Abteil 91 hat ein solches Fassungsvermögen, daß es eine Wassermenge aufnehmen kann, die größer als diejenige ist, die für einen Herstellungszyklus der Vorrichtung notwendig ist, während das Abteil 92 dazu bestimmt ist, die übrige Wassermenge aufzunehmen.

Der Behälter 9 ist im übrigen mit ■; ;nem oberen Dekkel 95 (sichtbar in Fig.5} versehen, ücr T.it einer Erhebung 96 versehen ist, die geeignet ist, das Füllen des Behälters selbst mit Hilfe eines konventionellen Kruges oder einer Flasche zu ermöglichen, ohne daß dann der Behalte·- von seiner Aufnahme entfernt werden muß, und indem man nur die untere Tür 3 entfernt. Andererseits gestattet es die vorgesehene Möglichkeit, den Behälter 9 zu entfernen, daß man den Behälter mit extremer Leichtigkeit periodisch zum Säuoe-rn, vorzugsweise in fließendem Wasser entnehmen und wegtransportieren kann.

Die in F i g. 6, 7 und 8 mit allen Einzelheiten beschriebene Sprüheinheit 14 wird durch das Zusammensetzen eines unteren Verteiler- und Abfuhrkastens 140 und eines oberen Elementes 141 gebildet, das die Sprühorgane 142 trägt und oben mit einer Aufnahme 143 für das Unterbringen des Verdampfers 12 und der Näpfe 13 versehen ist.

Der Verteiler- und Abfuhrkasten 140, der einstückig aus gespritztem Kunststoffmaterial hergestellt ist, ist so ausgebildet, daß er eine äußere ringförmige Abfuhrkammer 144, die mit einem Ablaßstutzen 144' versehen ist, und eine innere Leitung 145 besitzt, die extrem kleine Abmessungen hat und mit einem Zufuhrstutzen 145' versehen ist. Das obere Element 141, das ebenfalls einstückig aus gespritztem Kunststoffmaterial besteht, sieht drei senkrechte Wände vor, die oben eine Abstufung bestimmen, welche die Aufnahme 143 definiert, und ein geneigtes Element 146, das eine Mehrzahl von Schlitzen 146' besitzt, die den oberen Hohlraum mit der Abfuhrkammer 144 verbinden, sowie die beiden Sprühdüsen 142, die eine halbkugelförmige Kuppelgestalt haben 'Tid oben mit einer Öffnung 142' mit zylindrischem Querschnitt und beachtlichem Durchmesser versehen sind: die die Sprühc'üsen 142 begrenzenden Oberflächen definieren in der Leitung 145, die bestimmt wird durch die Verbindung zwischen dem Verteiler- und Abfuhrkasten 140 mit dem oberen Element 141, zwei Wände 147, die zwei Öffnungen 148 begrenzen, deren Funktion im folgenden beschrieben werden wird.

Der Gefrierapparat, der durch die Zuordnung und Verbindung der Näpfe 13 aus Kupfer mic dem Schlangenverdampfer 12 gebildet wird, ist an sich bekannter Art mit Ausnahme der Tatsache, daß dem Gefrierapparat eine besondere Steuervorrichtung zum Steuern der Umkehr des Eisherstellungszyklus für die Herstellung des Eises zugeordnet ist, die in F i g. 9 dargestellt ist; ein Thermostat 18 ist einem Fühler 19 zugeordnet, der mit

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thermisch-isolierendem Material 19' verkleidet ist und direkt mit jedem der Näpfe 13 aus Kupfer direkt in Kontakt steht. Da es möglich ist, vorher und auf empirische Art und Weise die Temperatur der Näpfe aus Kupfer 13 festzustellen, der in einem normalen Kühlzyklus die vollständige Bildung des Eiswürfels entspricht, da man weiterhin die Isolationskraft des Materials 19' kennt, ist es demzufolge möglich, den Thermostat 18 in sqlcher Weise einzustellen, daß er direkt das Ventil zum Umkehren des Zyklus — das so eingestellt ist, daß es das Ablösen der gebildeten Eiswürfel bewirkt und bestimmt — steuert: Man vermeidet auf diese Weise die in der konventionellen Technik vorhandene Notwendigkeit, dem Thermostat einen Temporisator (Verzögerer) zuzuordnen, woraus sich eine Verringerung der Kosten und eine höhere Sicherheit für eine korrekte Funktion der Vorrichtung ergibt.

Die Funktion der Vorrichtung gemäß Her Erfindung ist im folgenden in den hauptsächlichen Phasen und Merkmaien beschrieben.

Die Vorrichtung wird installiert, indem man sie einfach an das Elektronetz anschließt, ohne sie an das Wasserleitungsnetz anschließen zu müssen: Der Benutzer erlangt sodann, indem er die untere Tür 3 öffnet und entfernt. Zugang zum Vorratsbehälter 9, füllt diesen mit Wasser durch die öffnung % hindurch und mit Hilfe eines Kruges, einer Flasche oder dergleichen Behälter. Die Vorrichtung wird sodann mit Hilfe eines üblichen Unterbrechers in Tätigkeit gesetzt, der den Kompressor 6, den Ventilator 8 und die Speisepumpe 10 in Gang setzt; es beginnt auf diese Weise der konventionelle Kühl- und Gefrierzyklus, während die Pumpe 10, die in das Abteil 91 des Behälters 9 eintaucht, das Wasser durch den Schlauch 16 zur Verteilerleitung 145 zuführt; dank des Vorhandenseins der Wände 147 und der taneentialen Anordnung der öffnungen 148 dringt das Wasser in die Sprühdüsen 142 in dem durch die Pfeile F und F' dargestellten Sinne ein und wird in Richtung auf die Näpfe 13 in einer Art Wirbelbewegung abgesprüht, derart, daß auf diese Weise eine geeignete Verteilung des Wassers ermöglicht und die Kraft des auf die Wände der Näpfe 13 auftreffenden Strahles begrenzt wird. Der nicht sogleich gefrorene Teil des Wassers fällt sodann in den ringförmigen Abfuhrkasten 144 durch die Schlitze 146' hinein und wird dann durch den Schlauch 17 in dasselbe Abteil 91 des Behälters 9 zurückgeführt. Wenn der Zyklus weitergeht, wird das allmähliche Herstellen von Eiswürfeln bewirkt, während das Trennen des im Abteil 91 des Behälters enthaltenen Wassers von der üblichen Masse eire Beschleunigung des produktiven Zyklus ermöglicht, indem man ein allmähliches Abkühlen dieser Wassermasse bewirkt; das Auswechseln wird nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße durch die Verbindungsöffnung 94 zwischen den beiden Abteilen 91 und 92 des Behälters 9 ermöglicht

Sobald die Eiswürfel vollständig hergestellt worden sind, bewirkt der Thermostat 18, wie bereits beschrieben, die Inversion oder Umkehr des Kühlzyklus, derart, daß auf diese Weise das Lösen der bereits gebildeten oder hergestellten Eiswürfel von den Näpfen 13 ermöglicht wird, die, indem sie auf der schiefen Ebene 14 herabgleiten, in dem thermisch-isolierten Behälter 15 aufgesammelt werden. Sobald das Lösen der Eiswürfel stattgefunden hat, beginnt der Zyklus von neuem, und er wiederholt sich so oft, bis das im Behälter 9 enthaltene Wasser erschöpft worden ist, wobei er dann mit Hilfe eines üblichen Hydrostatgerätes, das nicht dargestellt ist, unterbrochen wird, das evtl. so vorgesehen werden kann, daß es in den Vorratsbehälter9 eintaucht.

Die obige Beschreibung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung von der Art, die mit nach unten gekehrten Näpfen versehen ist, es ist jedoch offensichtlich, daß der Umfang der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die ursprünglichen fundamentalen Merkmale und insbesondere auf die Autonomie der hydraulischen Anlage dank des Behälters 9 nicht auf die spezielle Anwendung dieser Vorrichtung beschränkt ist, sondern auch ihre Anwendung bei anderen Vorrichtungen zum Herstellen von Eis z. B. mit Gleitbahn angewendet werdenkänn.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

29 Ol 365 Patentansprüche:

1. Unabhängig von einem Wasserieitungsanschluß arbeitende Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Eiswürfeln mit einem Gehäuse (1),

mit einem darin enthaltenen Vorratsbehälter (9) für die zu gefrierende Flüssigkeit,
mit einer Pumpe (10), die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (9) ansaugt und einem Sprühkopf (14; 142) zuführt,

mit wenigstens einem oberhalb des Sprühkopfes (14; 142) angeordneten Napf (13), der während eines Gefrierzyklus gekühlt und gegen den die Flüssigkeit versprüht wird und der während eines Erntezyklus eirwärmt wird, so daß die gebildeten Eiswürfel herabfallen,

und mit einer zwischen dem Napf (13) und dem Vorratsbehälter (9) befindlichen, geneigten Rampe (146), die mit Durchbrechungen (146') für den Durchtritt überschüssiger Flüssigkeit in den Vorratsbehälter (9) versehen ist und die herabfallenden Eiswürfel in einen Speicher (15) gleiten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (9) in zwei unterschiedliche große Abteile (91, 92) geteilt ist, die über eine Verbindungsöfhiung (94) mit kleinem Durchtrittsquerschnitt kommunizieren,
und daß die Flüssigkeitsentnahme und der Rücklauf überschüssiger versprühter Flüssigkeit aus dem bzw. in das kleinere Abteil (91) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrat!.behältr. (9) ein aus thermisch isolierendem Material bestehender Kasten ist und durch eine vorzugsweise ebenf Hs aus thermisch isolierendem Material bestehende Membran (93) in die Abteile (91,92) geteilt wird, und daß die Verbindungsöffnung (94) im Bereich des Behälterbodens an der Membran (93) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungsvermögen des kleineren Abteils (91) im wesentlichen der für einen Herstellungszyklus von Eiswürfeln benötigten Flüssigkeitsmenge entspricht, während das Fassungsvermögen des ganzen Vorratsbehälters (9) um ein Mehrfaches größer ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (9) entnehmbar in dem Gehäuse (1) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Vorratsbehälter (9) mit einem Deckel (95) verschlossen ist, dadurcii gekennzeichnet, daß der Dekkel (95) eine Öffnung (96) zum Füllen des Vorratsbehälters (9) besitzt.