Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING ICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/113587
Kind Code:
A1
Abstract:
A method and apparatus for producing ice, in particular for construction purposes, having an ice machine (1) comprising a heat pump with a condenser and an evaporator, which consists of vertically oriented evaporator plates (14) which are constantly wetted with circulating trickling water from at least one trickle tub (19) and are cooled, during an ice-forming phase, at an evaporator temperature of approximately -11° C and are heated, during a deicing phase, by a burst of hot refrigerant, in which case the ice formed drops off the evaporator plates, and the deicing phase is terminated as soon as the temperature of the trickling water which drips off from the evaporator plates (14) is above the temperature of the trickling water in the trickle tub (19), and the ice-forming phase begins anew.

Inventors:
ABOLINS GUNTHER (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/051566
Publication Date:
August 06, 2015
Filing Date:
January 28, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
STETTER GMBH (DE)
International Classes:
F25C1/12; F25C1/24; F25C5/10
Foreign References:
DE102006010068B32007-03-15
US5042263A1991-08-27
EP2618079A12013-07-24
DE102005008145B32006-04-06
Attorney, Agent or Firm:
REIMANN, SILKE (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Eisherstellung, insbesondere für

Bauzwecke, mit einer Eismaschine (1), die eine

Wärmepumpe mit einem Kondensator und einem Verdampfer aus vertikal orientierten Verdampferplatten (14) umfasst, die mit den Schritten:

- die Verdamperplatten (14) werden mit umlaufendem

Rieselwasser aus mindestens einer Rieselwanne (19) ständig benetzt,

- während einer Eisbildungsphase werden die

Verdampferplatten (14) mit einem Kühlmittel zu einer Verdampfertemperatur von ca. -11 °C abgekühlt, so dass sich Eis an Ihnen bildet, und

- während einer Enteisungsphase werden die

Verdampferplatten (14) mit einem Kühlmitteldampfstoß aufgewärmt, so dass das daran gebildete Eis davon abfällt, und

- die Enteisungsphase beendet wird, sobald die

Temperatur des Rieselwassers, das von den

Verdampferplatten (14) abtropft, oberhalb der Temperatur des Rieselwassers in der Rieselwanne (19) liegt, und

- die Eisbildungsphase von neuem beginnt.

2. Eismaschine zur Durchführung eines Verfahrens gemäß

Anspruch 1, die eine Wärmepumpe mit einem Kondensator und einem Verdampfer aus vertikal orientierten

Verdampferplatten (14) und mindestens eine Rieselwanne (19) für Rieselwasser umfasst, welches zur Eisbildung die Verdampferplatten (14) ständig benetzt, und unter den Verdampferplatten (14) mindestens ein Wasserleitblech (9) angeordnet ist, über die das Rieselwasser in

mindestens einer Wassersammeiwanne (16) geleitet und über eine Wasserumlaufpumpe (17) in die Rieselwanne (19) zurückgeleitet wird,

dadurch gekennzeichnet, dass in der Rieselwanne (19) und an einem Wasserleitblech ( 9 ) jeweils ein Temperatursensor (35, 37) angebracht ist, über den die Temperatur des Rieselwassers gemessen wird.

3. Eismaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Siebplatte (15) zwischen den

Verdampferplatten (14) und den Wasserleitblechen (9) angeordnet ist, über die das abfallende Eis in einen Eiscontainer (2) geleitet wird.

4. Eismaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Siebplatten (15), Wasserleitbleche (9) und Wassersammeiwannen (16) eingebaut sind, zwischen denen das abfallende Eis hindurch fällt.

5. Eismaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rieselwanne (19) einen längsorientierten gewellten oder gekanteten Boden besitzt, in dessen

Vertiefungen Riesellöcher eingebracht sind, durch die das Rieselwasser auf die Verdampferplatten (14) rieselt.

6. Eismaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass das Rieselwasser durch Zuführlöcher (39) seitlich in die Rieselwanne (19) gelangt.

7. Eismaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rieselwanne (19) an seinen äußeren Seiten eine Neigungsverstellung (42) besitzt, über die eine

gleichmäßige Berieselung der Verdampferplatten (14) einstellbar ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Eisherstellung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eisherstellung, insbesondere für Bauzwecke, mit einer Eismaschine, die eine Wärmepumpe mit einem Kondensator und einem Verdampfer aus vertikal orientierten Verdampferplatten umfasst. Dabei werden die Verdampferplatten mit umlaufendem Rieselwasser aus mindestens einer Rieselwanne ständig benetzt. Während einer Eisbildungsphase werden die Verdampferplatten mit einem Kühlmittel zu einer Verdampfertemperatur von ca. -11°C abgekühlt, so dass sich Eis an ihnen bildet. Während einer Enteisungsphase werden die Verdampferplatten mit einem Kühlmitteldampfstoß aufgewärmt, so dass das daran gebildete Eis davon abfällt.

Derartige Vorrichtungen sind insbesondere in warmen

Klimazonen für Bauzwecke mit großem Eisbedarf im Einsatz, da dort Beton überwiegend mit Eis statt mit Wasser

angemischt wird, damit er langsam abbindet und so die geforderte Dichte und Festigkeit erlangt. Um den

Tagesbedarf an Eis zu decken, der zur Tageszeit sporadisch auftritt, ist die in einer oberen Etage angeordnete

Eismaschine oft Tag und Nacht in Betrieb, deren Eis im Container in einer unteren Etage zwischengelagert wird. Der Nachtbetrieb ist ökonomischer, da die Kühlluft des

Kondensators dann eine wesentlich geringere Temperatur als am Tage hat .

Aus dem Patent DE 10 2005 008145 sind Eismaschinen bekannt, deren Platten-Verdampfer mit ca. -11 °C betrieben wird, wodurch sich nasses Eis aus in gleichbleibender Dosierung von oben zugeführtem Rieselwasser bildet. Dieses wird in kurzen Abständen mit einem in den Verdampfer eingeblasenen Kühlmittel-Dampfstoß von der Verdampferoberfläche abgetaut, so daß es sich scherbenförmig ablöst und in einen Eiscontainer fällt. Es sind keine Maßnahmen beschrieben, die es erlauben die Länge der Enteisungsphase zu steuern und zu kontrollieren. Von daher kann die Enteisungsphase länger als notwendig dauern und damit zusätzliche Energie verbrauchen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung und das

Verfahren zur Eisherstellung bezüglich des Energieeinsatzes und des Zeitbedarfs durch Optimierung der Enteisungsphase zu verbessern.

Die Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das Verfahren zur Eisherstellung, insbesondere für

Bauzwecke, arbeitet mit einer Eismaschine, die eine

Wärmepumpe mit einem Kondensator und einem Verdampfer aus vertikal orientierten Verdampferplatten umfasst.

Die Eisherstellung umfasst die Schritte:

- die Verdampferplatten werden mit umlaufendem Rieselwasser aus mindestens einer Rieselwanne ständig benetzt,

- während einer Eisbildungsphase werden die

Verdampferplatten mit einem Kühlmittel zu einer

Verdampfertemperatur von ca. -11 °C abgekühlt, so dass sich Eis an Ihnen bildet, und

- während einer Enteisungsphase werden die

Verdampferplatten mit einem Kühlmitteldampfstoß aufgewärmt, so dass das daran gebildete Eis davon abfällt, und

- die Enteisungsphase beendet wird, sobald die Temperatur des Rieselwassers, das von den Verdampferplatten abtropft, oberhalb der Temperatur des Rieselwassers in der

Rieselwanne liegt, und

- die Eisbildungsphase von neuem beginnt. Auf diese Weise wird die Enteisungsphase überwacht und die Verdampferplatten werden nur so lange erwärmt, wie es für das Abfallen des Eises notwendig ist. Somit wird der

Energieeinsatz für die Enteisung optimiert.

Die Eismaschine umfasst eine Wärmepumpe mit einem

Kondensator und einem Verdampfer aus vertikal orientierten Verdampferplatten und mindestens eine Rieselwanne für

Rieselwasser, welches zur Eisbildung die Verdampferplatten ständig benetzt.

Unter den Verdampferplatten ist mindestens ein

Wasserleitblech angeordnet, über die das Rieselwasser in mindestens eine Wassersammeiwanne geleitet und über eine Wasserumlaufpumpe in die Rieselwanne zurückgeleitet wird.

Die Eismaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die

Temperaturen des Rieselwassers in der Rieselwanne und das, welches von den Verdampferplatten abtropft, gemessen werden. Sobald die Temperatur des Rieselwassers unterhalb der Verdampferplatten oberhalb der Temperatur des

Rieselwassers in der Rieselwanne liegt, zeigt dies an, dass das Ende der Enteisungsphase erreicht ist.

In der Eismaschine ist mindestens eine Siebplatte zwischen den Verdampferplatten und den Wasserleitblechen angeordnet, über die das abfallende Eis in einen Eiscontainer geleitet wird. Die Siebplatte trennt das Rieselwasser vom

herabfallenden Eis, so dass möglichst wenig Wasser in den Eiscontainer gelangt.

Dabei ist es vorteilhaft, dass jeweils zwei Siebplatten, Wasserleitbleche und Wassersammeiwannen eingebaut sind, zwischen denen das abfallende Eis hindurch fällt. Das Eis fällt somit mittig in den Eiscontainer. Die Rieselwannen besitzen vorteilhaft einen

längsorientierten gewellten oder gekanteten Boden, in dessen Vertiefungen Riesellöcher eingebracht sind, durch die das Rieselwasser auf die Verdampferplatten rieselt. Durch diese Anordnung ist eine gezielte Abgabe des Wassers auf die Oberkanten der Verdampferplatten möglich. Weiterhin wird eine Strudelbildung in der Rieselwanne verhindert. Es kann auch mit weniger Rieselwasser gearbeitet werden, da sich das Wasser in den Vertiefungen sammelt.

Dabei ist es günstig, das Wasser von der Seite durch

Zuführlöcher in die Rieselwanne zu leiten. Die Zuführlöcher besitzen einen solchen Abstand, dass die Vertiefungen am

Boden der Rieselwanne gleichmäßig gefüllt werden. Es hat sich herausgestellt, dass dazu der Abstand der Zuführlöcher zur Mitte der Anlage hin abnehmen muss.

Auch die Löcher im Boden werden abstandsmäßig so

eingerichtet, dass eine gleichmäßige Verteilung auf die

Verdampferplatten gewährleistet ist.

Des weiteren ist es günstig, die Ausrichtung der

Rieselwanne einstellbar zu machen, über die eine

gleichmäßige Berieselung der Verdampferplatten einstellbar ist. So kann die exakte Nivellierung der Rieselwanne auf einfache Weise auf der Baustelle, an der die Eismaschine steht, erfolgen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Figuren dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Eismaschine von der Seite. Fig. 2 zeigt perspektivisch die Rieselwanne.

In Fig. 1 ist dargestellt, dass die Eismaschine 1 auf dem Stützgerüst 4 mit einer Wasserberieselung im

Kreislaufbetrieb versehen ist. Das Wasser aus dem

Wassertank 3 wird mit der Wasserpumpe 17 über die Zuführleitung 31 den Rieselwannen 19 oberhalb der

Verdampfer 14 zugeführt, unter denen das abgelaufene Wasser über die Wasserleitbleche 9 in den Wannen 16 aufgefangen und mit der Wasserpumpe 17 zurückgefördert wird.

Das periodisch gelöste Eis wird über eine Siebplatte 15 durch den Einfallschacht 20 in den Eiscontainer 2

abgeführt .

Für den effektiven Betrieb der Eiserzeugung laufen aus den Rieselwannen 19 über den Verdampferplatten 14 dünne

Wasserfäden auf die Oberkante der Verdampferplatten, von wo sich das Rieselwasser gleichmäßig über die

Verdampferplatten 14 bzw. darauf angesetztes Eis verteilt. Nach dem Abfallen des Eises von den Verdampferplatten 14 läuft das Rielwasser direkt über die erwärmte Oberfläche der Verdampferplatten. Nun wird die Temperatur

des Rieselwassers über den Temperatursensor 37 überwacht, der den Anstieg der Rieselwassertemperatur nach erfolgter Enteisung registriert.

An den Rieselwannen 19 sind Temperatursensoren 35

angebracht, so dass die Temperaturdifferenz bestimmt werden kann . In Fig. 2 ist perspektivisch die Rieselwanne 19 darge ¬ stellt. Deren Nivellierung N kann über die Einstellungen 42 ausgerichtet werden.

Der Boden 40 der Rieselwanne ist gewellt, wobei in den Vertiefungen die Riesellöcher 41 eingebracht sind, durch die das Wasser wieder austritt.

Das Wasser wird über den Wasserzulauf 38 eingeleitet und durch die Zuführlöcher 39 auf den Boden 40 der Rieselwanne 19 gegeben. Durch den entsprechend eingerichteten Abstand der Zuführlöcher 39 wird eine gleichmäßige Bedeckung des Bodens 40 erreicht. Auch die Löcher im Boden 41 werden abstandsmäßig so eingerichtet, dass eine gleichmäßige Verteilung auf die Verdampferplatten gewährleistet wird.

Referenzliste

1 Eismaschine

2 Eiscontainer

3 Wassertank

4 Container-Stüt zgerüst

9 Wasserleit lech

14 Verdampfer

15 Siebplatte

16 Wassersammelwanne

17 Wasserumlaufpumpe

19 Rieselwanne

20 EinfallSchacht

31 Wasserzulauf

35 Temperatursensor in der Rieselwanne

37 Temperatursensor an dem Wasserleiblech

38 Wasserzulauf

39 Zuführlöcher

40 Boden

41 Riesellöcher

42 NeigungsVerstellung

N Rieselwasserniveau