Vorrichtung zum schnellen Gefrieren von Wasser in Zellen Bei Anlagen
z. B. zur Erzeugung von Wassereis treten an den Behälterwandungen, Verdampferwandungen
und Eiszellenwandungen starke Korrosionserscheinungen auf, wenn als Kälteträger
bzw. als Wärmetransportmittel Chlornatrium- oder Chlorcalciumlösungen oder sonstige
zerstörend auf die Konstruktionsteile einwirkende Flüssigkeiten verwendet werden.
Um die Schäden, die bei Verwendung obengenannter Flüssigkeiten an Eiserzeugungsanlagen
entstehen, auf ein Kleinstmaß herabzusetzen, sind in allgemein bekannten Druckschriften
schon solche Anlagen beschrieben worden, bei denen die Verwendung dieser zerstörend
wirkenden und zudem noch teuren Kälteträger nicht erforderlich sind. So ist es allgemein
bekannt, Wasser in Eiszellen zu gefrieren, indem man kalte Luft an den Zellen vorbeibläst.
In den bekannten Beschreibungen wird auf Anlagen hingewiesen, bei denen kalte Luft
mit einem Gebläse durch die Räume geführt wird, in denen sich die Eiszellen mit
dem zu gefrierenden Wasser befinden. Diese bekannten Eiserzeugungsanlagen sind im
allgemeinen so ausgebildet, daß die Eiszellen in einem Raum für sich und der Kältemittelverdampfer
auch in einem Raum für sich untergebracht sind. Beide Räume sind durch öffnungen
untereinander zwecks Führung der Luft verbunden, Bei der in Abb. i dargestellten
Anordnung der Eiszellen und Luftkühler kann die Gefahr bestehen, daß die stündlich
umzuwälzende Luftmenge so groß ist, daß die kritische Luftgeschwindigkeit entlang
den Eiszellen und Verdampfern überschritten wird, d. h. die Wärmeentwicklung durch
die Luftreibung an den Eiszellen- und Luftkühlerwandungen und Behälterwandungen
wird größer als die durch die Geschwindigkeit erzielte bessere übertragung. Auch
der Kraftbedarf des Ventilators ist infolge der hohen Luftmenge und infolge des
hohen Luftwiderstandes, bedingt durch die hohe Luftgeschwindigkeit, sehr groß und
somit die Eiserzeugung unwirtschaftlich. In einer öffentlichen Druckschrift ist
auch
schon vorgeschlagen worden, Eiszellen und Kälteträger in einem
Raum unterzubringen, um besondere Rohrleitungen für die Luftführung zu ersparen.
Dabei sind die Kälteträger als Rohrschlangen ausgebildet; die in Längsrichtung zu
der Richtung des Wärmetransportmittelstromes angeordnet sind und also, bezogen auf
die Richtung des Wärmetransportmittelstromes, neben den jeweils zu kühlenden Eiszellen
liegen. Bei dieser Anordnung liegt ein großer Nachteil darin, daß der Wärmetransport
zwischen den Eiszellen und den Kälteträgern nur sehr unsicher und unvollkommen erfolgt.
Eine bedeutende Verbesserung ,gegenüber diesen bekannten Anlagen besteht darin,
daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Eiszellen und die Luftkühler in einem Raum
derart untergebracht bzw. angeordnet sind, wie in dem Ausführungsbeispiel der Abb.
a und 3 dargestellt ist, nämlich in Gruppen, von denen jede aus einem Gliede Luftkühler
und einem dahinterstehenden Gliede Zellen besteht. Die Luftkühler sind also zwischen
den einzelnen Zellenreihen quer zu der Strömungsrichtung der Luft angeordnet. federeinzelne
Kühler ist so groß, wie für eine Zellenreihe erforderlich. Die in der ersten Reihe
der Zellen erhöhte Temperatur der Luft wird durch den. Luftkühler der nächsten Gruppe
wieder herabgesetzt, ehe die Luft an die Zellen der nächsten Gruppe gelangt. Dieser
Vorgang wiederholt sich von Gruppe zu Gruppe. Mit dieser Anlage läßt sich Eis gemäß
der Erfindung mit bedeutend weniger Kraftaufwand und somit bedeutend wirtschaftlicher
herstellen als init den bisher bekannten Anlagen, weil die Luftmenge, die umgewälzt
werden muß, bei der Anlage gemäß Erfindung nur einen kleinen Bruchteil der Luftmenge
beträgt, die bei den bekannten Anlagen umgewälzt werden muß. Ein weiterer bedeutender
Vorteil bei der Anlage gemäß Erfindung besteht darin, daß durch die Anordnung der
Eiszellen und Luftkühler alle Zellen zur gleichen Zeit ausgefroren sind, was bei
den bekannten Anlagen teils infolge der Differenz zwischen Lufteintritts- und Luftaustrittstemperatur
im Eiszellenraum und teils infolge der ungünstigen Anordnung der Luftkühler zu den
Eiszellen und dem sie bestreichenden Luftstrom nicht gewährleistet wird. Es sei
noch erwähnt, daß die Anlage auch als Kältespeicher für Luftaufbereitungsanlagen
(Klimaanlagen) dienen kann. Mit billigem Nachtstrom wird das Eis erzeugt und tagsüber
durch die Luftaufbereitungsanlage verbraucht; die Kühlmaschine braucht dann tagsüber,
wenn der elektrische Strom teuer ist, nicht in Betrieb zu sein. Der Eiserzeuger
kann auch teilweise oder ganz als Kühlraum verwendet werden, wenn die Eiszellenrahmen
teilweise oder alle herausgenommen werden. Auch kann im Winter Eis ohne Kühlmaschine
erzeugt werden, wenn die Außentemperatur gering ist.
Die Anlage gemäß Erfindung besteht in der Hauptsache aus dem Behälter
d mit Isolierung, den Eiszellen e, den Luftkühlern f, dem Ventilator g, den Trennwänden
k und i,
aus der Abdeckung k mit den Verschlußdekkeln L und
m, aus der Klappe n und aus der Klappe o. Die Wirkungsweise der Anlage
ist folgende: Die Luft innerhalb des Behälters d wird mittels eines Ventilators
ä, es kann ein Schraubenlüfter, ein Zentrifugalventilator oder sonst eine Luftfördervorrichtung
sein, durch den Eiszellen- und Luftkühlerraum und durch den von den Trennwänden
i und /a dem Behälterboden und einer Behälterstirnwand gebildeten Kanal im Kreislauf
geführt. Die Luftkühler/ werden entweder durch kalte Sole oder durch Kältemittelverdampfung
oder durch sonst einen Kälteträger gekühlt. Die Luft kühlt sich an den Luftkühlern,
deren Oberflächen durch Rippen vergrößert sind, ab und erwärmt sich an den Eiszellen
e. Durch die Erwärmung der Luft an den Eiszellenwandungen wird dem Wasser in den
Zellen Wärme entzogen bis zur Eisbildung. Soll im Winter Eis ohne Kühlmaschine und
ohne kalte Sole, und zwar mit kalter Außenluft erzeugt werden, dann wird die Klappe
o und der Deckel m geöffnet, die Klappetz wird geschlossen. Die kalte Außenluft
wird von dem Ventilator durch die üfnung j) aus dem Freien angesaugt, über die Eiszellen
geführt und durch die öffnung, die nach dem Entfernen des Deckels inentsteht, wieder
ausgeblasen. Während die Luft durch den Zellenraum strömt, erwärmt sie sich an den
Eiszellenwandungen, und das Wasser in den Zellen gefriert. Es sei noch bemerkt,
daß es wichtig ist, die kalte Außenluft so zu führen, daß sie erst dann mit dem
Ventilator in Berührung kommt, wenn sie den Eiszellenraum passiert hat, um eine
Erwärmung der Luft durch den Ventilator vor dem Eintritt in den Zellenraum zu vermeiden.