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Eiserzeuger Die Verstellung von Eis aus Wasser geschieht bisher hauptsächlich
durch Verfahren, die unter Verwendung von Kühlsole arbeiten, indem durch eine Kältemaschine
Kühlsole als Kälteträger abgekühlt wird und in dieselbe Eiszellen eingehängt werden,
wodurch das Wasser dann gefriert. In neuerer Zeit wurden auch Eiserzeugungsanlagen
entwickelt, die nach (lern System der direkten Verdampfung arbeiten, also unter
Ausschluß von Kühlsole als Kälteträger. Diese Apparate bestehen im wesentlichen
aus stehend angeordneten Röhren, die entweder zu einem Bündel vereint in einem weiten
Mantelrohr angeordnet sind, oder aber jedes einzelne Rohr ist von einem Mantelrohr
größeren Durchmessers umgeben und mit-demselben dicht verschweißt, so daß in dem
verbleibenden Ringraum <las Kältemittel verdampfen kann, wodurch das Wasser im
Innenrohr gefriert. Derartige Anlagen arbeiten so, daß bei einer Ausführung das
Gefrierrohr unten in einem druckdichten Wasserkasten sitzt und oben wiederum an
einem mit Wasser gefüllten Behälter angeschlossen wird. Das sich im Gefrierrohr
gebildete Eis löst sich während der Auftauperiode von der Rohrwand und wird, indem
Eis spezifisch leichter ist als Wasser, nach oben ausgeschoben, schwimmt dann auf
dem oberen Wasserspiegel und wird von hier aus durch eine Räumvorrichtung aus dem
Behälter entfernt.
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Eine zweite Ausführung arbeitet derart, daß das Gefrierrohr oben an
einem Wassersammelkasten angeschlossen ist und das Rohr unten offen ist. Das Gefrierwasser
fließt also während des Betriebes ständig durch das Rohr. Unter der Einwirkung der
Kälte wird sich Eis an der Innenseite des Rohres
bilden, die Eisschicht
wächst, bis schließlich das ganze Rohr durchgefroren ist. Nach dem Auftauen fallen
die Rohre unten heraus.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein Eiserzeuger, bei dem zu Beginn
der Gefrierperiode das Gefrierrohr unten geschlossen wird, so daß sich also in dem
Gefrierrohr eine ruhende Wassersäule ergibt, die dann unter Kälteeinwirkung bis
auf den Kern durchfriert. Nach beendeter Gefrierzeit wird das im Rohr gebildete
Eis aufgetaut und fällt nach Öffnung der unteren Entnahmeklappe heraus. Die sonst
übliche Wasserzirkulationspumpe kommt dadurch in Wegfall. Die Anlage arbeitet also
wirtschaftlicher und wird durch Wegfall der Kühlwasserumwälzpumpe in der Bedienung
auch einfacher. Der Eiserzeuger kann somit als Einrohrwie auch als Bündelrohrapparat
gebaut werden. Es ist die Herstellung von Matt- wie auch von Klareis möglich.
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Fig. i zeigt den Eiserzeuger im Aufriß, und zwar in Form eines einfachen
Doppelrohrapparates. Hierin bedeutet a das Gefrierrohr, b ein Mantelrohr größeren
Durchmessers, das um das Gefrierrohr a gelegt und mit demselben oben und unten dicht
verschweißt ist, so daß zwischen den beiden Rohren ein Ringraum entsteht. Unten
ist das Gefrierrohr a durch einen Klappdeckel c abgeschlossen. Das Gefrierrohr d
steht über eine Leiung d mit einem durch einen Schwimmer bekannter Konstruktion
regulierten Wasservorlaufgefäß in Verbindung. An den Ringraum sind zwei Rohranschlußstutzen
e und e' angeschweißt, durch die das flüssige Kältemittel eingespritzt bzw. abgesaugt
wird. Im Ringraum zwischen Rohr a und b verdampft das Kältemittel, wodurch sich
das Rohr a auch noch unterhalb der unteren Schweißstelle des Rohres b abkühlt, so
daß sich auch noch unterhalb der eigentlichen Gefrierzone am Rohr a Eis bildet.
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Um ein Lösen des Eises aus dem Rohr zu ermöglichen, wird an das Rohr
a sowohl am unteren Ende als auch im Ringraum zwischen Rohr a und b eine elektrische
Heizvorrichtung f bzw. g eingebaut zwecks Anwärmung des Kältemittels und dadurch
indirekt auch zur Anwärmung des Rohres a. Der durch die elektrische Beheizung gebildete
Kältemitteldampf tritt dann durch ein Überströmventil aus dem Eiserzeuger direkt
in den Kondensator, um hier wieder verflüssigt zu werden. Der Ringraum zwischen
Rohr a und b kann ganz klein gehalten werden, so daß sich dadurch auch ein geringer
Kältemittelinhalt ergibt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, auf den Einbau der
elektrischen Heizvorrichtung zu verzichten und die Loslösung des Eises aus dem Rohr
dadurch zu erreichen, daß der Kältemittelkreislauf umgeschaltet wird und der Eiserzeuger
dann die Wirkung eines Kondensatbrs erhält.
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Fig. 2 zeigt den Eiserzeuger in Form eines Mehrrohrapparates, ebenfalls
im Aufriß. Eine Vielzahl von Gefrierrohren a wird in einem weiten Mantelrohr b untergebracht.
Zu diesem Zwecke werden in das Mantelrohr b zwei Platten m eingeschweißt, mit denen
wiederum die Rohre a druckdicht verschweißt sind, so daß sich im Mantelrohr b ein
druckdichter Hohlraum ergibt, in dem das Kältemittel verdampft.
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Das Mantelrohr b wird durch einen drehbaren Deckel c unten abgeschlossen,
bei d erfolgt die Wasserzuführung, e und e' sind die Anschlußstutzen für das Kältemittel.
In den Raum zwischen dem Deckel c und der unteren Platte m ist ein Düsensystem h
eingebaut, das über die Sammelleitung i mit einem Luftkompressor in Verbindung steht.
Die Düsen sind zentrisch unter den Gefrierrohren a angeordnet. Das ganze Düsensystem,
mit dem drehbaren Deckel c fest verbunden, klappt also mit dem Deckel nach unten,
wenn derselbe geöffnet wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, durch Einblasen von
Luft von unten Klareis zu erzeugen.
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Fig. 3 zeigt den Eiserzeuger im wesentlichen mit demselben Aufbau
wie Fig. 2, jedoch mit dem Unterschied, daß über der unteren Bodenplatte in im Inneren
des Verdampferraumes im entsprechenden Abstand von derselben eine Zwischenplatte
l eingebaut wird, an die Führungsbleche k angebaut sind, die zentrisch um die Rohre
a gelegt sind. Wenn nun das Kältemittel bei o in den neugebildeten Raum zwischen
L und in eingespritzt wird, so steigt das Kältemittel im Ringraum zwischen
a und b hoch und wird in dampfförmigem Zustand aus dem Dampfraum bei
e' wieder abgesaugt. Die Führungsbleche k können so um die Rohre a gelegt werden,
daß der Ringraum zwischen k und a sehr klein und dementsprechend die Kältemittelfüllung
wieder gering ist. Dies hat ferner den Vorteil, daß bei Auftaubetrieb das warme
Kältemittel vom Kondensator kommend eingeführt wird und dadurch nur ein Bruchteil
der angewärmten Kältemittelfüllung benötigt wird, die sonst erforderlich wäre, wenn
der ganze Inhalt des Mantelrohres b angewärmt «erden müßte. Zur Erzeugung von Klareis
kann bei Fig. 3 wieder das Lufteinblasesystem lt und i eingebaut werden,
wie irr Fig. 2 beschrieben. Um die Übersichtlichkeit nicht zu stören, wurde dies
in Fig.3 nicht besonders eingezeichnet.
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Fig.4 zeigt einen Einrohrgefrierapparat, wie in Fig. i beschrieben,
im Grundriß. Es befindet sich im Inneren das Gefrierrohr a, außen das Mantelrohr
b, das in diesem Falle mit senkrecht angeordneten Rippen oder Blechstreifen versehen
ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Eiserzeuger ohne Isolierung in einem Kühlraum
aufzustellen, so daß die Kältewirkung in beschränktem Umfang auch noch zu einer
Raumkühlung ausgenutzt werden kann.