DK154736B - Fryseanlaeg til frysning af en vaeske, som f.eks. vand, blod, floede eller lignende - Google Patents

Description

i

DK 154736 B

Den foreliggende opfindelse angår et fryseanlæg til frysning af en væske, som f.eks. vand, blod, fløde eller lignende, og som har en lodret cylindrisk beholder med en cylindrisk væg, der er lukket med en øverste og en nederste endebund, hvilken cylindrisk væg sammen 5 med en indenfor denne anbragt anden cylindrisk væg danner et fordamperrum, der ved sin nederste ende står i forbindelse med beholderens indre gennem et mellemrum mellem den anden cylindriske vægs overkant og beholderens øverste endebund, hvilken beholder ved sin nederste ende er drejeligt lejret ved hjælp af en hul tap i en 10 understøtning, hvilken hule tap står i forbindelse med fordamperrummet gennem beholderens indre på en sådan måde, at flydende kølemiddel, der bliver ført med det fordampede kølemiddel fra fordamperrummet, kan strømme ud fra beholderen gennem den hule tap ved tyngdekraftens virkning, hvilken tap er forbundet med sugesiden 15 af en kompressor over en væskeudskiller, hvilken kompressors trykside er forbundet med en kondensator, der er forbundet med fordamperrummet ved hjælp af en fødeledning, der går gennem den hule tap for fødning af fordamperrummet med flydende kølemiddel.

20 Der kendes et fryseanlæg af denne art fra beskrivelsen til USA

patent nr. 3.092.978. Ifølge denne kendte teknik fødes fordamperrummet med flydende kølemiddel foroven, idet der foroven i beholderens indre findes en opad kegleformet mellemvæg, der er forsynet med et hul ved sin midte, hvorigennem der forløber et føderør for 25 flydende kølemiddel, således at dette under anlæggets drift kan strømme udefter på mellemvæggens overside for at blive ledet ind i fordamperrummet. Fordampet kølemiddel udsuges forneden gennem den hule tap, der står i forbindelse med beholderens indre under mellemvæggen, og som gennem det nævnte midterhul har adgang til at suge 30 fordampet kølemiddel fra mellemrummet mellem den anden cylindriske vægs overkant og beholderens øverste endebund. Såfremt der til den koniske vægs overside tilføres mere flydende kølemiddel, end der er behov for, vil sådan overskydende flydende kølemiddel gennem et overløbsrør blive ledet ned til den nederste ende af den hule tap.

35 Endvidere kan der gennem dette rør ske frastrømning af flydende kølemiddel, som eventuelt bliver overført fra fordamperrummet sammen med det fordampede kølemiddel, nemlig over overkanten af den anden cylindriske væg. Det er ganske vist ikke vist, at forbindelsen mellem tappen og sugesiden af en kompressor er tilvejebragt over en

DK 154736B

2 væskeudskiller, men det er i og for sig kendt ved fryseanlæg at træffe denne foranstaltning.

Fryseanlægget i henhold til USA patentskrift nr. 3.092.978 lader sig 5 kun vanskeligt rense på betryggende måde. I kraft af fryseanlæggets anvendelse er det vigtigt at kunne rense ydersiden af den lodrette cylindriske beholder på betryggende måde for at undgå forurening af den væske, der skal fryses. Når det kendte fryseanlæg afbrydes, og sugningen gennem tappen således ophører, vil der stadig findes 10 flydende kølemiddel i fordamperrummet, idet anlægget må påregnes at arbejde med fyldt fordamperrum for opnåelse af maksimal kølevirkning på ydersiden af beholderen. Hvis man imidlertid nu forsøger at foretage en afvaskning af beholderens yderside med varmt rensemiddel, vil dette øjeblikkeligt blive afkølet på grund af tilstedevæ-15 reisen af den kolde fyldning af flydende kølemiddel i fordamperrummet. Følgelig kan der ikke ske en effektiv rengøring af ydersiden af beholderen, før køTemiddelfyldningen i fordamperrummet er blevet opvarmet.

20 Det er formålet med den foreliggende opfindelse at anvise et fryseanlæg af den nævnte art, ved hvilken der kan foretages en effektiv rengøring af beholderens yderside med varmt rensemiddel, og dette opnås ifølge opfindelsen ved, at fødeledningen er forbundet med den nederste ende af fordamperrummet, at der i fødeledningen er indskudt 25 en' pumpe, der er udformet på en sådan måde, at den i sin standsede tilstand tillader en strømning gennem sig, der er rettet modsat af den strømningsretning, som pumpen har, når den er i drift, at pumpen står i forbindelse med stænkudskillerens nederste ende, og at denne stænkudskiller mellem sin top og sin bund er forbundet med den hule 30 tap, hvorhos stænkudskilleren ved sin top er forbundet med kompressorens sugeside og har et volumen, der er tilstrækkeligt stort til optagelse' af det i fordamperrummet værende flydende kølemiddel og er anbragt tilnærmelsesvis i niveau med den nederste ende af fordamperrummet. Herved opnås det, at fordamperrummet, når fryseanlægget er 35 standset, kan tømmes for flydende kølemiddel gennem fødeledningen, nemlig ved at det flydende kølemiddel, som måtte befinde sig i fordamperrummet, kan løbe "baglæns" gennem pumpen og over i stænkudskil leren. Når fordamperrummet er tømt for flydende kølemiddel, er det let at opnå en effektiv rensning af ydersiden af beholderen,

DK 154736 B

3 idet der ikke kræves opvarmning eller fordampning af noget flydende kølemiddel i fordamperrummet.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til 5 tegningen, hvor fig. 1 skematisk og delvis i snit viser en første udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen, og 10 fig. 2 i forstørret målestok et del bi Ilede til belysning af en ændret udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen.

På tegningen betegner 1 et apparat, der skal køles. I det foreliggende tilfælde er apparatet 1 et apparat til frysning af en væske 15 som f.eks. vand, blod, fløde og lignende flydende medier. Apparatet har en cylinderformet beholder 2 med en cylindrisk væg 3, hvori der er indsvejst en øverste og en nederste endebund, henholdsvis 4 og 5.

Væggen 3 rager lidt op over den øverste endebund 4 til dannelse af en overfaldskant 6, der tjener til at fordele væske, som tilføres på 20 oversiden af endebunden 4, således at denne væske kommer til at strømme eller drive ned langs ydersiden af væggen 3. Apparatet er vist meget skematisk på tegningen, idet der kun er vist de til forståelse af den foreliggende opfindelse nødvendige dele, men det skal dog tilføjes, at apparatet yderligere har en udenfor væggen 3 25 anbragt knivformet skraber eller rotor, som tjener til at skrælle eller sprænge det frosne materiale af ydersiden af den cylinderformede væg 3.

Mellem endebundene 4 og 5 er der indsvejst et lodret rør 7, som 30 foroven ved hjælp af en endebund 8 er forbundet med en aksel 9, der tjener til lejring af beholderen ved dennes øverste ende, således at beholderen kan drejes og dermed føres forbi den i det foregående omtalte kniv eller rotor.

35 Røret 8 bærer en skålformet beholder, der som helhed er betegnet med 10, og som har en bund 11 med et hul, langs hvis omkreds røret 7 er fastsvejst. Beholderen 10 har endvidere en væg 12 med cylinderform, som ender i en overfaldskant 13 foroven, og hvis underkant er svejst til omkredsen af bunden 11.

DK 154736 B

4

Beholdervæggen 12 er anbragt forholdsvis tæt op mod indersiden af beholdervæggen 3, således at der mel len disse to vægge dannes et mellemrum 16, der tjener som fordamperrum. Dette står forneden i forbindelse med et ringrum 17, som omgiver den nederste ende af 5 røret 7, og som er afgrænset mellem de to bunde 5 og 11.

Røret 7 rager ved sin nederste ende lidt ned under endebunden 5 og er lukket ved hjælp af en endebund 18, der bærer en hul aksel tap 19, som er drejeligt understøttet i forhold til en faststående under-10 støtning 19a. Koaksialt i den hule akseltap 19 er der anbragt et føderør 20 for tilførsel af flydende kølemiddel, og dette rør er ved hjælp af en pakdåse 21 forbundet med den opadvendende ende af et stillestående vi nkel formet føderør 22. Dette er forbundet med en olieseparator 23, som på sin side ved hjælp af en fødeledning 24 er 15 forbundet med en pumpe 25. Ved den i fig. 1 viste udførelsesform udgøres denne pumpe 25 af en injektor. Injektoren 25 fødes ved hjælp af et rør 26, hvori der er indskudt en reduktionsventil 27, og denne er på sin side forbundet med en magnetventil 28. Denne er ved hjælp af en ledning 29 forbundet med en kondensator 30, der i det viste 20 tilfælde er kølet ved hjælp af kølemiddel, f.eks. vand, som tilføres gennem en studs 31, og som fjernes gennem en studs 32. Kondensatoren 30 er ved hjælp af en ledning 34 forbundet med en kompressor 35 for kølemiddel, og denne kompressors sugeside er ved hjælp af en ledning 37 forbundet med en beholder 38, der i den viste udførelsesform 25 tjener sonm stænkudskiller. Denne er ved hjælp af et sugerør 39 forbundet med et hus 40, hvori føderøret 22 er indført på tæt måde.

Huset 40 står i forbindelse med det indre af røret 7 gennem mellemrummet mellem den hule aksel tap 19 og røret 20, og det indre af røret 7 står på sin side i forbindelse med det indre af beholderen 30 10 gennem huller 42 forneden i røret 7, men over bunden 11 af den skålformede beholder 10. Røret 20 er forbundet med et tværrør 44, hvis ender udmunder i et ringformet fordelingskammer 45, som er afgrænset i den nederste ende af røret 7 ved hjælp af en ringformet plade 48 med en cylindrisk indervæg 48, hvori enderne af tværrøret 35 44 udmunder. Fordelerkammeret 45 står i forbindelse med mrellemrummet 17 mellem endebundene 5 og 11 gennem huller 50.

Stænkudskilierem 38 er forsynet med en niveaureguleringsventil 51, som ved hjælp af en ledning 52 er forbundet med den øverste del af

DK 154736 B

5 stænkudskiTieren 38, og som ved hjælp af en ledning 53 er forbundet med en forbindelsesdel 54, som forløber mellem den nederste del af stænkudski11eren 38 og injektoren 25. Foran niveaureguleringsventilen er indskudt en afspærrinsventil 54a. og denne er ved hjælp af et 5 rør 55 forbundet med injektoren 25's fødeledning mellem reduktionsventilen 27 og magnetventilen 28.

Niveaureguleringsventilen 51 er udformet som en svømmerventil, hvis svømmer skematisk er betegnet med 58, og som på i og for sig kendt 10 og derfor ikke nærmere vist måde styrer væskeniveauet, der er betegnet med I i stænkudski11eren 38.

Det i fig. 1 viste anlæg virker på følgende måde: 15 Flydende kølemiddel strømmer fra kondensatoren 30 gennem ledningen 29, og den under drift åbne magnetventil 28 til reduktionsventilen 27, hvor der tilvejebringes et forudbestemt tryk af det flydende kølemiddel. I injektorem 25 tjener det strømmende kølemiddel som aktivt stof og suger derved flydende kølemiddel fra stænkudski11eren 20 38 gennem forbi ndelsesdeljen 54, og derved opnår det fra injektoren 25 og til fødeledningen 24 overførte kølemiddel et så højt tryk, at det kan overvinde den statiske trykdifference, som skyldes niveauforskellen mellem injektoren 25 og overfaldskanten 13 foroven i beholderen 2. Kølemidlet er således i stand til gennem fødeledningen 25 24 at passere gennem olieudskilleren 23, røret 22, tværrøret 44, det ringformede fordelingskammer 45, gennem hullerne 50, ud i mellemrummet 17 og op gennem mellemrummet mellem de to vægge 3 og 12. Idet det forudsættes, at alle anlæggets dele med undtagelse af ydersiden af beholderen 2, der jo skal tjene som køleflade, er godt isoleret, 30 vil der ske primær fordampning i det som fordamperrum tjenende mellemrum 16, og en blanding af flydende og fordampet kølemiddel vil passere overfaldskanten 13. Gennem hullerne 42 strømmer blandingen af kølemiddeldampe og flydende kølemiddel gennem sugerøret 39 til stænkudski11eren 38, og her udskilles væskefasen, medens den luft-35 formede fase gennem sugeledningen 37 føres til kompressoren 35, hvorefter kredsudløbet fortsætter. Herunder sørger niveauregulatoren 51 for, at niveauet I i stænkudski 11 eren 38 overholdes. Det vil forstås, at man ved regulering af reduktionsventilen 27 kan tilpasse anlæggets kapacitet således, at der recirkuleres en passende mængde

X

DK 154736 B

6 flydende kølemiddel til at opnå en god varmeoverførsel mellem produkt og fordampende kølemiddel.

Det på tegningen viste apparat 1 kræver, når det anvendes til 5 frysning af f.eks. de tidligere nævnte materialer, periodisk rensning, hvad angår ydersiden af væggen 3, og en sådan rensning kan kun effektivt opnås ved anvendelse af varmt rensemiddel. Som følge af, at rørledningerne 22 og 39 til tilførsel af kølemiddel og til udsugning af kølemiddeldamp er forbundet med apparatets nederste 10 ende, og dette således er lukket opadtil, samt som følge af at disse rørledninger er sluttet til beholderen 38, vil det flydende kølemiddel, når køleprocessen stoppes, løbe tilbage til stænkudskilleren 38. Det flydende kølemiddel, som befinder sig i fordamperrummet 16 og i det ringformede mellemrum 17 mellem bundene 5 og 11, vil gennem 15 hullerne 50, fordelerkammeret 45, tværrøret 44, føderøret 22, pakdåsen 21, olieseparatoren 23, fødeledningen 24 og injektoren 25's sideindløb strømme ind i beholderen 38. Det flydende kølemiddel, som måtte befinde sig inde i den skålformede beholder, vil strømme til beholderen 38 gennem hullerne 42 i røret 7, mellemrummet mellem 20 føderøret 20 og indersiden af den hule aksel tap 29 og sugerøret 39. Beholderen 38 er dimensioneret således, at den er i stand til at optage den maksimale mængde kølevæske, som måtte befinde sig i apparatet 1, når dette ønskes renset, og når den pågældende mængde flydende kølemiddel er overført til beholderen 38, vil der deri 25 indstille sig et niveau, som på tegningen er betegnet med II. Ved den i fig. 1 viste udformning er beholderen 38 anbragt i en sådan højde i forhold til apparatet 1, at niveauet II kommer til at ligge under den cylindriske beholder 2's endebund 5. Dette indebærer, at der i apparatet 1 kun vil ske en meget lille fordampning, inden 30 apparatet er helt tømt for flydende kølemiddel, og den derefter følgende opvarmning, som forårsages af renseoperationen, vil derfor kun bevirke, at der i apparatet 1 sker overhedning af kølemiddel-dampe, hvorved der kun vil ske små trykstigninger i apparatet 1 i modsætning til, hvad tilfældet ville være, hvis der fandtes flydende 35 kølemiddel i apparatet 1 under hele renseoperationen. I sidstnævnte tilfælde ville trykstigningen i apparatet 1 svare til damptrykskurven for mættet damp af det pågældende kølemiddel.

I fig. 2 er der vist en anden udførelsesform, idet der deri er

DK 154736 B

7 anvendt en pumpe P i stedet for den i fig. 1 viste injektor 25.

Denne pumpe udgøres f.eks. af en centrifugal pumpe eller en anden form for strømningspumpe, og som altså tillader gennemstrømning i modsat retning af pumpens normale fremføri'ngsV'etning. løvrigt virker 5 ' den i f i g. 2 viste udførelsesform på samme måde som forklaret i forbindelse med fig. 1, blot med deri forskel at tilførslen af flydende kølemiddel til apparatét 1 sker alene gennem svømmerventilen 51.

10 15 20 25 30 35

Claims (1)

1. X DK 1 54736 Β Patentkrav. Fryseanlæg til frysning af en væske, som f.eks. vand, blod, fløde 5 eller lignende, og som har en lodret cylindrisk beholder (2) med en cylindrisk væg (3), der er lukket med en øverste og en nederste endebund, (henholdsvis 4 og 5), hvilken cylindrisk væg (3) sammen med en indenfor denne anbragt anden cylindrisk væg 12 danner et fordamperrum (16), der ved sin øverste ende står i forbindelse med 10 beholderens (2) indre gennem et mellemrum mellem den anden cylindriske vægs (12) overkant (13) og beholderens (2) øverste endebund (4), hvilken beholder (2) ved sin nederste ende er drejeligt lejret ved hjælp af en hul tap (19) i en understøtning (19a), hvilken hule tap (19) står i forbindelse med fordamperrummet (16) gennem behol -15 derens (2) indre på en sådan måde, at flydende kølemiddel, der bliver ført med det fordampede kølemiddel fra fordamperrummet (16), kan strømme ud fra beholderen (2) gennem den hule tap ved tyngdekraftens virkning, hvilken tap (19) er forbundet med sugesiden af en kompressor (35) over en væskeudskiller (38), hvilken kompressors 20 (35) trykside er forbundet med en kondensator (30), der er forbundet med fordamperrummet (16) ved hjælp af en fødeledning (24,20), der går gennem den hule tap (19) for fødning af fordamperrummet (16) med flydende kølemiddel, kendetegnet ved, at fødeledningen (24,20) er forbundet (ved 45,50,17) med den nederste ende af for-25 damperrummet (16), at der i fødeledningen (24,20) er indskudt en pumpe (25), der er udformet på en sådan måde, at den i sin standsede tilstand tillader en strømning gennem sig, der er rettet modsat af den strømningsretning, som pumpen (25) har, når den er i drift, at pumpen (25) står i forbindelse med stænkudskillerens (38) nederste 30 ende, og at denne stænkudskiller (38) mellem sin top og sin bund er forbundet med den hule tap (19), hvorhos stænkudskilleren (38) ved sin top er forbundet med kompressorens (35) sugeside og har et volumen, der er tilstrækkeligt stort til optagelse af det i fordamperrummet (16) værende flydende kølemiddel og er anbragt tilnær-35 melsesvis i niveau med den nederste ende af fordamperrummet (16).