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Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING SLURRY ICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/131771
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method and a device for producing slurry ice (2) comprising ice particles and a liquid coolant (5), wherein the coolant (5) contains water and a freezing point-reducing additive, ice particles are produced by the direct contact of water (7) and/or liquid coolant (5) with a liquid refrigerant (6), the refrigerant (6) is obtained from the coolant (5) by at least partly removing water (7) from the coolant (5), the refrigerant (6) obtained from the coolant (5) is cooled to a temperature T_K, which lies below a freezing point of water, more particularly below a freezing point of the coolant (5), and the supercooled refrigerant (6) is mixed with water (7) and/or the coolant (5) for producing the slurry ice (2).

Inventors:
KAUFFELD, Michael (Gänseweide 42, Ottersheim, 76876, DE)
HOINKIS, Jan (Göhrenstr. 16, Karlsruhe, 76199, DE)
KETTNER, Maurice (Schauinslandstr. 67, Karlsruhe, 76199, DE)
SCHAAF, Jakob (Adalbert-Stifter-Straße 1, Karlsruhe, 76199, DE)
Application Number:
EP2011/056467
Publication Date:
October 27, 2011
Filing Date:
April 21, 2011
Export Citation:
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Assignee:
HOCHSCHULE KARLSRUHE - TECHNIK UND WIRTSCHAFT (Moltkestraße 30, Karlsruhe, 76133, DE)
KAUFFELD, Michael (Gänseweide 42, Ottersheim, 76876, DE)
HOINKIS, Jan (Göhrenstr. 16, Karlsruhe, 76199, DE)
KETTNER, Maurice (Schauinslandstr. 67, Karlsruhe, 76199, DE)
SCHAAF, Jakob (Adalbert-Stifter-Straße 1, Karlsruhe, 76199, DE)
International Classes:
F25C1/12
Attorney, Agent or Firm:
RUFF, WILHELM, BEIER, DAUSTER & PARTNER (Postfach 10 40 36, Stuttgart, 70035, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zur Erzeugung von Eisbrei (2) umfassend Eispartikel und einen flüssigen Kälteträger (5), wobei der Kälteträger (5) Wasser und einen gefrierpunktverringernden Zusatzstoff enthält, und wobei Eispartikel durch direkten Kontakt von Wasser (7) und/oder flüssigem Kälteträger (5) mit einem flüssigen Kältemittel (6) erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel (6) aus dem Kälteträger (5) gewonnen wird, indem dem Kälteträger (5) Wasser zumindest teilweise entzogen wird, das aus dem Kälteträger (5) gewonnene Kältemittel (6) auf eine Temperatur T_K gekühlt wird, welche unterhalb eines Gefrierpunkts von Wasser, insbesondere unterhalb eines Gefrierpunkts des Kälteträgers (5) liegt, und das unterkühlte Kältemittel (6) mit Wasser, dem Kälteträger (5) und/oder einem Kälteträger-Permeat (7) zur Erzeugung des Eisbreis (2) gemischt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Kälteträger (5) zur Gewinnung des Kältemittels (6) Wasser in einem Umkehrosmose-Verfahren und/oder mittels Nanofiltration entzogen wird.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Kältemittel (6) nach dem Umkehrosmose-Verfahren und/oder der Nanofiltration vorliegender Druck abgebaut und zum Aufbau eines treibenden Drucks für das Umkehrosmose-Verfahren und/oder die Nanofiltration genutzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der Eispartikel das unterkühlte Kältemittel (6) mit dem entzogenen Wasser und/oder dem Kälteträ- ger-Permeat (7) einer Mischvorrichtung (43, 60), insbesondere in einer Mischdüse und/oder einem mit unterkühltem Kältemittel (6) befüllten Konzentratbehälter (60), gemischt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb dem Konzentratbehälter kontinuierlich Wasser oder das Käl- teträger-Permeat (7) zugeführt und Eisbrei (2) und/oder Eispartikel entnommen wird/werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Konzentration des Kältemittels (6) im Konzentratbehälter oberhalb eines Schwellwerts gehalten wird, wobei vorzugsweise bei Unterschreiten des Schwellwerts der Betrieb unterbrochen und dem Konzentratbehälter Kältemittel (6) zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Misch Vorrichtung (43, 60) zum Erzeugen der Eispartikel gekühlt wird.

8. Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei (2) umfassend Eispartikel und einen flüssigen Kälteträger (5), wobei der Kälteträger (5) Wasser und einen gefrierpunktverringernden Zusatzstoff enthält, umfassend eine Mischvorrichtung (43, 60), mittels welcher die Eispartikel durch direkten Kontakt von Wasser und/oder Kälteträger (5) mit einem flüssigen Kältemittel (6) erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trenneinrichtung (41 ) vorgesehen ist, durch welche zur Erzeugung des Kältemittels (6) dem Kälteträger (5) Wasser entziehbar ist, eine Kühlvorrichtung zur Erzeugung von unterkühltem Kältemittel (6) vorgesehen ist, durch welche das Kältemittel (6) auf eine Temperatur T_K kühlbar ist, welche unterhalb eines Gefrierpunkts von Wasser, insbesondere unterhalb eines Gefrierpunkts des Kälteträgers (5) liegt, und in der Mischvorrichtung (43, 60) das unterkühlte Kältemittel (6) mit Wasser, dem Kälteträger (5) und/oder einem Kälteträger-Permeat (7) mischbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicherbehälter (3) zum Speichern des Eisbreis (2) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlkreislauf (4) vorgesehen ist, wobei der Speicherbehälter (2), die Trenneinrichtung (41 ), die Kühlvorrichtung (42) und die Mischvorrichtung (43, 60) in dem Kühlkreislauf (4) angeordnet sind.

1 1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (41 ) mit der Mischvorrichtung (43, 60) derart gekoppelt ist, dass das durch die Trenneinrichtung erzeugte Kältemittel im Betrieb kontinuierlich der Mischvorrichtung (43, 60) zuführbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (41 ) mit dem Speicherbehälter (2) derart gekoppelt ist, dass das durch die Trenneinrichtung erzeugte Kältemittel im Betrieb dem Speicherbehälter (2) zuführbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (41 ) als Umkehrosmose-Vorrichtung und/oder als Nanofiltrations- Vorrichtung ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Energierückgewinnung, insbesondere ein Druckaustauscher, vorgesehen ist, durch welche/welchen ein am Auslass der Trenneinrichtung (41 ) vorliegender Druck zum Aufbauen eines treibenden Drucks für die Trenneinrichtung (41 ) nutzbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ischvorrichtung (43) als Mischdüse ausgebildet ist, wobei die Mischdüse Zulaufanschlüsse für das dem Kälteträger entzogenen Wasser oder das Kälteträger-Permeat (7) und das Kältemittel (6) aufweist

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung als ein mit unterkühltem Kältemittel (6) befüllter Konzentratbehälter (60) mit einem Zulauf für Wasser, den Kälteträger (5) oder das Kälteträger-Permeat (7) und einem Ablass für Eisbrei (2) und/oder Eispartikel ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Konzentratbehälter und die Kühlvorrichtung in einer Baueinheit integriert sind.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei

Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei.

Als„Eisbrei" oder pumpfähiges Eis wird im Zusammenhang mit der Erfindung ein zweiphasiges Kälteträgergemisch bezeichnet, umfassend Eispartikel und einen flüssigen Kälteträger. Als flüssiger Kälteträger wird üblicherweise Wasser verwendet, welchem ein Zusatzstoff zugefügt ist, um einen Gefrierpunkt zu senken, beispielsweise Ethanol, Salz oder Glykol. Die Eispartikel haben typischerweise eine Größe oder einen Durchmesser von ca. 0,01 mm bis ca. 0,5 mm, bei niedriger Konzentrati- on des Zusatzstoffes sind auch Partikelgrößen von ca. 1 mm möglich.

Eisbrei ist ein umweltfreundlicher Kälteträger, der durch die im Phasenübergang Eispartikel-Flüssigkeit, insbesondere Eispartikel-Wasser, gespeicherte latente Wärme eine bis zu siebenfach höhere Energiedichte (bei gleichen Temperaturbedingungen) und einen bis zu 50 % höheren Wärmeübergang gegenüber einer Kälteträger-Flüssigkeit aufweist. Gleichzeitig ist aufgrund der Pumpfähigkeit des Eisbreis eine einfache Förderung zu einem Verbraucher beispielsweise durch ein Rohrsystem möglich. Aufgrund der Energiedichte lassen sich im Vergleich zu einer Verwendung einer reinen Kälteträger-Flüssigkeit Durchmesser der für eine Verteilung notwendigen Rohre und/oder eine Leistung hierfür notwendiger Pumpen verringern. Beispielsweise ist eine erforderliche Pumpenleistung gegenüber Anlagen mit flüssigen Wasser-Glykol-Gemischen als Kälteträger um den Faktor 8 reduzierbar.

Eisbrei wird beispielsweise zum Kühlen von Fisch oder anderen, schnell verderblichen Lebensmitteln eingesetzt. Außer in der Lebensmitteltechnik sind Anlagen unter Verwendung von Eisbrei auch für die Klimatechnik anwendbar. Ein weiteres Einsatzgebiet von Eisbrei ist die Speiche- rung von Kälte zum Abbau von elektrischen Spitzenlasten tagsüber und Nutzung der tieferen Außentemperaturen zur Erzeugung der Kälte während der Nachtstunden. Zur Erzeugung oder Herstellung von Eisbrei ist es aus der WO 2009/034300 A1 bekannt, Wärmeübertragerplatten bereitzustellen, welche von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden, wobei sich an einer Außenfläche der Wärmeübertragerplatte Eis ablagert. Das sich ablagernde Eis fällt beispielsweise aufgrund der Schwerkraft in einen un- terhalb der Wärmeübertragerplatten angeordneten Behälter. Zusätzlich können die Wärmeübertragerplatten temporär für ein Absprengen des sich anlagernden Eises erwärmt werden.

Aus der EP 0 705 413 B1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Eis- brei mit einem Wärmeübertragungsrohr bekannt, wobei ein Kältemittel über eine Außenseite des Wärmeübertragungsrohres und die abzukühlende Flüssigkeit über eine Innenseite des Wärmeübertragungsrohres geführt werden. Zum Ablösen einer sich an der Innenseite ablagernden Eisschicht ist ein Schleuder- oder Peitschenstab in dem Wärmeübertra- gungsrohr angeordnet, welcher entlang einer Innenfläche des Wärmeübertragungsrohres umläuft und die Eisschicht abtrennt. Die abfallende Eisschicht wird in einem Behälter aufgefangen.

Aus der US 2002/0194865 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Trinkwasser und Eisbrei aus Seewasser bekannt. Dabei wird mittels Umkehrosmose das Seewasser in Trinkwasser und Sole gefiltert. Die Sole hat einen hohen Salzgehalt, sodass ein Gefrierpunkt der Sole gegenüber dem Seewasser reduziert ist. Die Sole wird einer Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei umfassend einen doppelwandigen Wärmeü- bertrager zugeführt, wobei die Sole in dem Wärmeübertrager durch ein Kältemittel soweit abgekühlt wird, dass ein Teil des Wassers aus der Sole an der Wand des Wärmeübertragers anfriert. Die angefrorene Eisschicht wird zur Erzeugung der Eispartikel abgeschabt. Die Verwendung eines Schabers oder einer anderen Einrichtung zum Lösen einer angefrorenen Eisschicht erhöht jedoch in der Regel die Investitionskosten aufgrund der zusätzlichen Komponente(n), die Be- triebskosten, begründet durch den erhöhten Energieaufwand zur Bewegung des Schabers, und den Wartungsaufwand aufgrund des Verschleißes des Schabers.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Erzeugung von Eisbrei ist die so- genannte „Unterkühlungsmethode". Bei diesem Verfahren wird reines Wasser mittels eines Sekundärkreislaufs in einem Wärmeübertrager, dem sogenannten Unterkühler (Supercooler), auf etwa -2 °C unterkühlt und danach wird im Abspalter oder Entlaster (Engl. Releaser) der Phasenwechsel gezielt eingeleitet. Bei diesem Verfahren ist darauf zu ach- ten, dass der Phasenwechsel nicht bereits vor dem Entlaster (Releaser) eintritt, da dieser verfrühte Phasenwechsel zu einer Blockierung der Anlage mit Eispartikeln führen kann. Da bei unterkühltem Wasser schon eine geringe Störung im System, z. B. ein Eiskeim oder Schmutzpartikel, genügt, um den Phasenwechsel anzuregen, werden Eiskeime im Unter- kühler (Supercooler) peinlichst vermieden. Dazu wird das Wasser vor dem Unterkühler (Supercooler) auf 0,5 °C erwärmt, um Eispartikel abzuschmelzen. Zusätzlich ist ein Filter zur Vermeidung von Schmutzpartikeln eingebaut. Zur Erzeugung von Eisbrei sind weiter Vorrichtungen bekannt, bei welchen der Eisbrei durch Direktkontakt mit einem Kältemittel erzeugt wird. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus GB 2 385 120 A bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen Speicherbehälter, in welchem ein Kälteträger und ein Kältemittel gespeichert sind. Der Kälteträger und das Kältemittel sind dabei unmischbar. Der Speicherbehälter ist in einem Kühlkreislauf angeordnet, in welchem das dem Speicherbehälter entnommene Kältemittel gekühlt und nach dem Kühlen wieder dem Speicherbehälter zugeführt wird. Der Kälteträger wird in dem Speicherbehäl- ter durch das zugeführte Kältemittel direkt gekühlt, sodass Eispartikel erzeugt werden. Der gekühlte Kälteträger ist mittels eines Verbraucherzyklus einem Kälteverbraucher zuführbar. Dabei ist ein Einsatz in einem offenen Verbraucherkreislauf, in welchem der Kälteträger in direktem Kontakt mit dem zu kühlenden Produkt steht, insbesondere in Kontakt mit Lebensmitteln, kritisch, da die vollständige Trennung von Kälteträger und Kältemittel oft nicht möglich ist. Als Kältemittel wird bei derartigen Vorrichtungen üblicherweise ein Thermoöl verwendet. Bekannte Ther- moöle haben jedoch im Vergleich zu Wasser einen schlechteren Wär- meübergangkoeffizienten. Dadurch erhöht sich der Energieverbrauch derartiger Vorrichtungen. Andere eingesetzte Kältemittel sind beispielsweise CF4 oder Isobutan.

Aus der EP 1 247 024 B1 ist eine Wärmepumpenanlage zur Eiserzeu- gung mit einer Verdampfer/Gefrierkammer-Einheit bekannt. Dabei wird der Verdampfer/Gefrierkammer-Einheit über Sprühdüsen eine verdünnte Lösung eines anorganischen Salzes zugeführt. Der Sprühnebel aus den Sprühdüsen wird im Gegenstrom zu einem Dampffluss durch einen Tropfenabscheider geführt. Ein der Verdampfer/Gefrierkammer-Einheit entnommener Eisbrei wird in ein entwässertes festes Eis und ein„Konzentrat" getrennt, wobei weiter schwer lösliche Salze aus dem„Konzentrat" entfernt werden und die daraus resultierende Salzlösung auf eine Lösung mit etwa 5% Salzanteil konzentriert wird. Die Salzlösung wird den Sprühdüsen wieder zugeführt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche ein umweltfreundliches Kältemittel mit geringem Energieaufwand erzeugbar ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erzeugung eines Gemischs aus Eispartikeln und einem flüssigen, Wasser und einen gefrierpunktverringernden Zusatzstoff enthaltenden Kälteträger (Eisbrei), wobei die Eispartikel durch direkten Kontakt von Wasser und/oder flüs- sigem Kälteträger mit einem flüssigen Kältemittel erzeugt werden, das Kältemittel aus dem Kälteträger gewonnen wird, indem dem Kälteträger Wasser entzogen wird, das aus dem Kälteträger gewonnene Kältemittel auf eine Temperatur T_K gekühlt wird, welche unterhalb eines Gefrier- punkts von Wasser, insbesondere unterhalb eines Gefrierpunkts des Kälteträgers liegt, und das unterkühlte Kältemittel mit Wasser, dem Kälteträger und/oder einem Kälteträger-Permeat zur Erzeugung des Eisbreis gemischt wird. Das Kältemittel wird in vorteilhaften Ausgestaltungen mittels eines Verdampfers auf eine Temperatur T_K gekühlt. Die Temperatur T_K liegt dabei vorzugsweise nahe dem Gefrierpunkt des Kältemittels und oberhalb des Gefrierpunkts des Kältemittels. Die Kühlvorrichtung, insbesondere der Verdampfer ist für die Absenkung der Temperatur geeignet ausgebildet. Da das Kältemittel eine höhere Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes aufweist als der Kälteträger, liegt ein Gefrierpunkt des Kältemittels unterhalb eines Gefrierpunktes des Kälteträgers. Das auf die Temperatur T_K gekühlte Kältemittel wird als unter- kühltes Kältemittel bezeichnet. Das unterkühlte Kältemittel ist mit einem Kälteträger-Permeat, dem Kälteträger und/oder Wasser zur Erzeugung des Eisbreis mischbar.

Als Kälteträger-Permeat wird im Zusammenhang mit der Erfindung ein Gemisch aus Wasser und dem gefrierpunktverringernden Zusatzstoff bezeichnet, welches eine geringere Konzentration des Zusatzstoffes aufweist, als der Kälteträger. Entsprechend wird das Kältemittel, bei welchem es sich um ein Gemisch aus Wasser und dem gefrierpunktverringernden Zusatzstoff handelt, welches eine höhere Konzentration des Zusatzstoffes aufweist, als der Kälteträger, auch als Kälteträger- Konzentrat bezeichnet.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei, umfassend eine Mischvorrichtung, mittels welcher die Eis- Partikel durch direkten Kontakt von Wasser und/oder Kälteträger mit einem flüssigen Kältemittel erzeugbar sind, eine Trenneinrichtung, durch welche zur Erzeugung des Kältemittels dem Kälteträger Wasser entziehbar ist, und eine Kühlvorrichtung zur Erzeugung von unterkühltem Kältemittel, durch welche das Kältemittel auf eine Temperatur T_K kühlbar ist, welche unterhalb eines Gefrierpunkts von Wasser, insbesondere unterhalb eines Gefrierpunkts des Kälteträgers liegt, wobei in der Mischvorrichtung das unterkühlte Kältemittel mit Wasser, dem Kälteträger und/oder einem Kälteträger-Permeat mischbar ist.

Die Vorrichtung weist eine Kühlvorrichtung auf, durch welche das Kältemittel abgekühlt wird. Die Kühlvorrichtung ist in einer Ausgestaltung als Verdampfer gestaltet. In einer Ausgestaltung ist die Kühlvorrichtung zwischen der Trenneinrichtung und der Mischvorrichtung angeordnet, wobei das Kältemittel mittels der Kühlvorrichtung, insbesondere mittels eines Verdampfers, auf eine Temperatur T_K kühlbar ist, welche unterhalb eines Gefrierpunkts von Wasser, insbesondere unterhalb eines Gefrierpunkts des Kälteträ- gers liegt. Alternativ ist in anderen Ausgestaltungen die Kühlvorrichtung zumindest teilweise in die Mischvorrichtung integriert. In wieder anderen Ausgestaltungen sind die Kühlvorrichtung und die Trenneinrichtung in getrennten Anlagen angeordnet. Im Unterschied zu dem beispielsweise aus GB 2 385 120 A bekannten Verfahren zur Kristallisation des Wassers durch Direktkontakt wird erfindungsgemäß kein Kältemittel eingesetzt, welches unmischbar mit dem Kälteträger ist. Vielmehr wird das Kältemittel direkt aus dem Kälteträger gewonnen. Damit wird eine umweltfreundliche Kältespeicherung und -nutzung möglich.

Als gefrierpunktverringernde Zusatzstoffe werden in vorteilhaften Ausgestaltungen Ethanol, Glykol und/oder Salz eingesetzt. Das Kältemittel hat gegenüber dem Kälteträger eine höhere Konzentration des Zusatzstoffes.

In einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein Speicherbehälter zum Speichern des Eisbreis vorgesehen. Die Mischvorrichtung ist in einer Ausgestaltung wenigstens teilweise in dem Speicherbehälter integriert. In anderen Ausgestaltungen sind die Mischvorrichtung und der Speicherbehälter getrennt ausgebildet. In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein Kühlkreislauf vorgesehen, wobei der Speicherbehälter, die Trenneinrichtung, die Kühlvorrichtung und die Mischvorrichtung in dem Kühlkreislauf angeordnet sind. In dem Speicherbehälter befindet sich dabei das Grundgemisch aus Wasser und gefrierpunktverringernden Zusatzstoffen, d.h. der Kälteträger. Der Eisbrei ist dem Speicherbehälter für einen Gebrauch entnehmbar. Der Speicherbehälter weist weiter einen Ablauf für flüssigen Kälteträger auf, welcher mit einem Zulauf der Trenneinrichtung gekoppelt ist. Das in der Trenneinrichtung erhaltene Kälteträger-Permeat oder Wasser ist der Mischvorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei zuführ- bar. Bei getrennter Ausbildung der Mischvorrichtung und des Speicherbehälters ist der erzeugte Eisbrei über einen Ablauf der Mischvorrichtung entnehmbar und dem Speicherbehälter wieder zuführbar.

In einer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die Trenneinrichtung mit der der Mischvorrichtung derart gekoppelt ist, dass das durch die Trenneinrichtung erzeugte Kältemittel im Betrieb kontinuierlich der Mischvorrichtung zuführbar ist. Die Massenströme des der Mischeinrichtung zugeführten Kältemittels und des zugeführten Kälteträger-Permeats oder Wassers sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass eine Er- zeugung von Eisbrei kontinuierlich möglich ist.

In anderen Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die Trenneinrichtung mit dem Speicherbehälter derart gekoppelt ist, dass das durch die Trenneinrichtung erzeugte Kältemittel im Betrieb dem Speicherbehälter zuführbar ist. Die Mischeinrichtung ist beim Anfahren der Anlage mit Kältemittel versorgbar. Während des Betriebs der Vorrichtung oder Anlage wird der Mischeinrichtung dagegen kein Kältemittel zugeführt. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es mit einfachen konstruktiven Maßnahmen möglich, einen Massenstrom des Kälteträger-Permeats oder Wassers geeignet einzustellen, um einen Anteil des Kälteträger-Permeats oder Wassers, der in Eispartikel umgewandelt wird, zu maximieren. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird dem Kälteträger zur Gewinnung des Kältemittels Wasser in einem Umkehrosmose-Verfahren, insbesondere in einer als Umkehrosmose-Vorrichtung ausgebildeten Trenneinrichtung, entzogen. Als Umkehrosmose- oder Reverseosmose-Verfahren wird ein physikalisches Verfahren bezeichnet, bei welchem durch Aufbringen von Druck der natürliche Osmose-Prozess umgekehrt wird. Die Umkehrosmose- Vorrichtung umfasst eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran, welche das im Kälteträger vorhandene Wasser durch Aufbringen eines Drucks durchdringt, sodass der die Membran nicht durchdringende Anteil des Kälteträgers zur Erzeugung des Kältemittels entwässert wird. Insbesondere bei einer Verwendung von Glykol als gefrierpunktverringernden Zusatzstoff ist aufgrund der Größe der Moleküle des Glykols eine Trennung mittels Umkehrosmose mit einer guten Trennleistung möglich. Das so erzeugte Kältemittel weist aufgrund der höheren Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes einen tieferen Gefrierpunkt auf, als der Kälteträger.

Alternativ wird dem Kälteträger zur Gewinnung des Kältemittels Wasser mittels Nanofiltration entzogen. Als Nanofiltration wird ein druckgetriebenes Membranverfahren bezeichnet, das Partikel im Nanometer-Bereich mit einer Größe von ca. 1 bis ca. 10 nm zurückhält. Im Unterschied zu Umkehrosmose-Verfahren benötigt die Nanofiltration einen niedrigeren Druck, wodurch ein Energieeinsatz im Vergleich zu einer Umkehrosmose-Vorrichtung bei gleicher Leistung reduzierbar ist.

Bei der Umkehrosmose-Verfahren und/oder der Nanofiltration wird der Kälteträger in das Kältemittel und das Kälteträger-Permeat getrennt, in Sonderfällen ist eine Trennung in Kältemittel und Wasser möglich, d. h. das neben dem Kältemittel anfallende Permeat ist frei oder im Wesentlichen frei von gefrierpunktverringernden Zusatzstoffen. Ein notwendiger Druck für das Umkehrosmose-Verfahren und/oder die Nanofiltration ist von einem Konzentrationsunterschied zwischen Kälteträger und Kältemittel abhängig. Um einen hohen Druck des Kältemittels am Ausgang der Trenneinrichtung abzubauen, ist in einer Ausgestaltung ein Entlastungsventil vorgesehen.

In vorteilhaften Ausgestaltungen ist eine Vorrichtung zur Energierückgewinnung, insbesondere ein Druckaustauscher vorgesehen, durch welche/welchen ein am Auslass vorliegender Druck zum Aufbauen eines treibenden Drucks für das Umkehrosmose-Verfahren und/oder die Na- nofiltration nutzbar ist. Dadurch ist ein erforderlicher Energieeinsatz reduzierbar.

In Weiterbildung der Erfindung wird zum Erzeugen des Eisbreis das Kältemittel mit dem entzogenen Wasser in einer Mischvorrichtung, insbe- sondere in einer Mischdüse und/oder einem mit unterkühltem Kältemittel befüllten Konzentratbehälter, gemischt. Die Mischdüse weist geeignete Zulaufanschlüsse für das dem Kälteträger entzogene Wasser oder das Kälteträger-Permeat und das Kältemittel auf. Das Wasser oder das Kälteträger-Permeat gefriert aufgrund der tieferen Temperatur des Kältemit- tels, sodass Eispartikel entstehen. Das Gemisch aus den Eispartikeln und dem Kältemittel wird in einer Ausgestaltung wieder dem Speicherbehälter zugeführt. Alternativ oder zusätzlich zu der Mischdüse ist ein mit unterkühltem Kältemittel befüllter Konzentratbehälter mit einem Zulauf für Wasser, den Kälteträger oder das Kälteträger-Permeat und einem Ablass für Eisbrei und/oder Eispartikel als Mischvorrichtung vorgesehen.

In vorteilhaften Ausgestaltungen wird dem Konzentratbehälter im Betrieb kontinuierlich Wasser oder das Kälteträger-Permeat zugeführt und Eisbrei und/oder Eispartikel entnommen. Die in dem Konzentratbehälter erzeugten Eispartikel ordnen sich aufgrund des Dichteunterschieds übli- cherweise oberhalb des flüssigen Gemischs aus Kälteträger-Permeat und Kältemittel an. Um eine Entnahme der Eispartikel mit möglichst wenig Flüssigkeit zu ermöglichen, wird der erzeugte Eisbrei daher vorzugsweise in einem oberen Bereich entnommen. Der Konzentratbehälter weist zur Entnahme von Eisbrei in einer Ausgestaltung zu diesem Zweck einen geeigneten Auslass in einem Deckenbereich auf. Ein derart gestalteter Konzentratbehälter wird in der Anmeldung auch als Eisbreiüberlauf bezeichnet.

Ein Befüllen des Konzentratbehälters erfolgt in einer Ausgestaltung im Betrieb zur Erzeugung von Eisbrei kontinuierlich, d.h. das durch die Trenneinrichtung erzeugte Kältemittel wird kontinuierlich dem Konzentratbehälter zugeführt. In vorteilhaften Ausgestaltungen erfolgt ein Befüllen des Konzentratbehälters bei einem Starten oder Anfahren der Vorrichtung oder Anlage.

Aufgrund der Entnahme der Eispartikel oder des Eisbreis und der Zufuhr von Wasser oder des Kälteträger-Permeats ändert sich die Konzentration des in dem Konzentratbehälter befindlichen Gemischs. Für eine hohe Eisbildungsrate ist ein großer Konzentrationsunterschied zwischen dem Kältemittel und dem Kälteträger-Permeat vorteilhaft. In anderen Worten, soll das in dem Konzentratbehälter gespeicherte Gemisch einen hohe Konzentration an gefrierpunktverringernden Zusatzstoffen aufweisen. In bevorzugten Ausgestaltungen wird eine Konzentration des Käl- temittels oder des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes im Konzentratbehälter oberhalb eines Schwellwerts gehalten, wobei vorzugsweise bei Unterschreiten des Schwellwerts der Betrieb unterbrochen und dem Konzentratbehälter Kältemittel zugeführt wird. Das zugeführte Kältemit- tel wird dabei in einer Ausgestaltung durch die Trenneinrichtung aus einem dem Konzentratbehälter entnommenen Gemisch gewonnen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Mischvorrichtung zum Erzeugen der Eispartikel gekühlt wird. Bei einer Erzeugung der Eispartikel wird dem Kältemittel latente Wärme entzogen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Konzentratbehälter und die Kühlvorrichtung in einer Baueinheit integriert. Durch die Kühlung der Mischvorrichtung beim Erzeugen der Eispartikel ist es möglich, einen daraus resultierenden Wärmeeintrag zu kompensieren. Die Kühlung ist insbesondere von Vorteil, wenn die Mischvorrichtung als Konzentratbehälter, vorzugsweise als Eisbreiüberlauf, ausgebildet ist.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet. Als Teil eines Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale können ebenso in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine weitere Ausfüh- rungsform der Erfindung zu erhalten.

Die Figuren zeigen schematisch:

Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei;

Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei. Fig. 3: eine Trenneinrichtung zum Gewinnen eines Kältemittels,

Fig. 4: ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei,

Fig. 5: die Vorrichtung gemäß Fig. 4 bei einer Aufkonzentration des

Kältemittels in der Mischvorrichtung; Fig. 6: ein als Eisbreiüberlauf gestalteter Konzentratbehälter für eine Vorrichtung gemäß Fig. 4 und

Fig. 7: ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Erzeugung von Eisbrei.

Figur 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Erzeugung und Speicherung von Eisbrei 2. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Speicherbehälter 3 und einen Kühlkreislauf 4. Bei dem Eisbrei 2 handelt es sich um ein zweiphasiges Medium, umfassend Eispartikel und einen flüssigen Kälteträger. In dem Speicherbehälter 3 ist weiter der flüssige Kälteträger 5 angeordnet, wobei sich der Eisbrei 2 aufgrund der geringeren Dichte wie dargestellt oberhalb des Kälteträgers 5 anordnet. Der Kälteträger 5 enthält Wasser und einen gefrierpunktverringernden Zusatzstoff. In vorteilhaften Ausgestaltungen handelt es sich bei dem Kälteträger 5 um ein Wasser/Glykol-Gemisch, ein Wasser/Ethanol- Gemisch und/oder ein Wasser/Salz-Gemisch. Der Kälteträger 5 wird über einen Ablauf 30 dem Speicherbehälter 3 entnommen und dem Kühlkreislauf 4 zugeführt. Der Kühlkreislauf 4 umfasst eine Pumpe 40, eine Trenneinrichtung 41 , einen Verdampfer 42 und eine Mischvorrichtung 43. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Mischvorrichtung 43 außerhalb des Speicherbehälters 3 angeordnet. In anderen Ausgestaltungen sitzt eine Mischvorrichtung in dem Speicherbehälter 3 und/oder im Bereich eines Zulaufs zu dem Speicherbehälter 3.

In der Trenneinrichtung 41 wird dem Kälteträger 5 zumindest ein Teil des Wassers entzogen. In der dargestellten Ausgestaltung ist die Trenneinrichtung als Umkehrosmose-Vorrichtung ausgebildet. Insbesondere bei Einsatz eines Wasser/Glykol-Gemischs als Kälteträger 5 ist ein Entfernen des Wassers aus dem Kälteträger 5 mittels Umkehrosmose mit einer guten Trennleistung möglich. Der treibende Druck wird durch die Pumpe 40 aufgebaut.

Durch die Umkehrosmose wird aus dem Kälteträger 5 ein Konzentrat hergestellt, welches eine höhere Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes aufweist als der Kälteträger 5. Dieses Konzentrat dient als Kältemittel 6. Zum anderen wird ein Kälteträger-Permeat 7 erhalten, welches eine niedrigere Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes aufweist als der Kälteträger 5. Sofern der gefrier- punktverringernde Zusatzstoff ganz entfernt ist, wird als Permeat Wasser erhalten.

Das Kältemittel 6 weist gegenüber dem Kälteträger 5 und gegenüber dem Kälteträger-Permeat 7 eine erhöhte Konzentration des gefrier- punktverringernden Zusatzstoffes auf. Somit weist das Kältemittel 6 gegenüber dem Kälteträger 5 und gegenüber dem in der Trenneinrichtung 41 abgeschiedenen Kälteträger-Permeat 7 einen tieferen Gefrierpunkt auf. Der dargestellte Kühlkreislauf 4 umfasst weiter den Verdampfer 42. In dem Verdampfer 42 wird das Kältemittel 6 bis nahe an den eigenen Gefrierpunkt auf eine Temperatur T_K abgekühlt. Die Temperatur T_K liegt unterhalb des Gefrierpunkts des abgeschiedenen Kälteträger-Permeats 7, insbesondere unterhalb der Temperatur des Kälteträgers 5. Der Verdampfer 42 ist Teil einer Kälteanlage 8.

Das in der Trenneinrichtung 41 abgeschiedene Kälteträger-Permeat 7 wird in der Mischvorrichtung 43 mit dem über den Verdampfer 42 abgekühlten Kältemittel 6 gemischt. Die Mischvorrichtung 43 ist in der dargestellten Ausführungsform als Mischdüse ausgebildet. Das abgeschiedene Kälteträger-Permeat 7 gefriert beim Kontakt mit dem unterkühlten Kältemittel 6 aufgrund der tiefen Temperatur zu Eis, sodass der Eisbrei 2 erzeugt wird. Der Eisbrei 2 wird über einen Zulauf 31 dem Speicherbehälter 3 zugeführt.

Für eine Mischung des unterkühlten Kältemittels 6 und des Kälteträger- Permeats 7 weisen das Kältemittel 6 und das Kälteträger-Permeat 7 im Wesentlichen den gleichen Druck auf. Am Auslass der Trenneinrichtung 41 , insbesondere am Auslass einer als Umkehrosmose-Vorrichtung ausgebildeten Trenneinrichtung 41 , steht das Kältemittel 6 unter erhöhtem Druck. In einer Ausgestaltung ist daher ein nicht dargestelltes Ventil vorgesehen, durch welches das Kältemittel 6 auf den Druck des Kälte- träger-Permeats 7 entspannt wird. Das Ventil ist dabei vor und/oder nach dem Verdampfer 42 angeordnet. In wieder anderen Ausgestaltungen erfolgt eine Entspannung des Kältemittels 6 in der Mischvorrichtung 43. In wieder anderen Ausgestaltungen ist unmittelbar in der Trenneinrichtung 41 ein Ventil, eine Drossel und/oder eine Blende vorgesehen.

Der dargestellte Speicherbehälter 3 weist weiter einen Auslass 32 auf, über welchen der Eisbrei 2 entnehmbar und einem nicht dargestellten Verbraucher zuführbar ist. Über einen Rücklauf 33 ist ein Kälteträger 5 und/oder eine von dem Verbraucher kommende, durch Erwärmen des Eisbreis 2 entstandene Masse wieder dem Speicherbehälter 4 zuführbar. Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 und für gleiche Bauteile werden einheitliche Bezugszeichen verwendet. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bau- teile wird verzichtet. Ein für die Trenneinrichtung 41 notwendiger Druck hängt von einem Konzentrationsunterschied des Kältemittels 6 und des Kälteträgers 5 ab. Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 1 umfasst eine Vorrichtung zur Energierückgewinnung 9, durch welche ein am Auslass der Trenneinrichtung 41 im Kältemittel 6 vorliegender Druck zum Auf- bauen eines treibenden Drucks mittels der Pumpe 40 für die Trenneinrichtung 41 nutzbar ist. Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2 ist daher bei hohen Konzentrationsunterschieden besonders vorteilhaft. Alternativ ist es auch denkbar, ein Entlastungsventil anstellte der Vorrichtung zur Energierückgewinnung 9 vorzusehen, um den Druck im Kältemittel 6 abzu- bauen. Wieder alternativ ist in anderen Ausgestaltungen vorgesehen, den abgebauten Druck durch weitere Bauteile alternativ oder zusätzlich zu nutzen. Die Vorrichtung zur Energierückgewinnung ist in vorteilhaften Ausgestaltungen als Druckaustauscher, insbesondere umfassend eine Kolbenpumpe ausgebildet. Die Vorrichtung zur Energierückgewinnung 9 und die Pumpe 40 sind in einer Ausgestaltung zumindest teilweise als gemeinsames Bauteil gestaltet.

Fig. 3 zeigt eine Trenneinrichtung 41 zum Gewinnen eines Kältemittels 6 und eines Kälteträger-Permeats 7 aus einem Kälteträger 5. Der Kälte- träger 5 wird einem Kälteträgerbehälter 50 entnommen. Das Kälteträger- Permeat 7 und das Kältemittel 6 werden in einem Permeatbehälter 70 bzw. einem Konzentratbehälter 60 gesammelt.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Eisbrei 2 unter Verwendung des Konzentratbehälters 60 als Mischvorrichtung. Das in dem Konzentratbehälter 60 gesammelte Kältemittel 6 ist mittels einer Kühlvorrichtung 42 auf eine Temperatur T_K abgekühlt, sodass in dem Konzentratbehälter 60 unterkühltes Kältemittel 6 vorliegt.

Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 4 umfasst einen Kühlkreislauf 4, in wel- chem ein Speicherbehälter 3, die Trenneinrichtung 41 und die als Konzentratbehälter 60 ausgebildete Mischvorrichtung angeordnet sind. Im Betrieb wird dem Speicherbehälter 3 der Kälteträger 5 entnommen und der Trenneinrichtung 41 zugeführt. Durch die Trenneinrichtung 41 wird in einem Umkehrosmose-Verfahren aus dem Kälteträger 5 ein Konzent- rat oder Kältemittel 6 gewonnen, welches eine höhere Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes aufweist als der Kälteträger 5. Das Konzentrat oder Kältemittel 6 wird bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 4 in dem dargestellten Normalbetrieb der Vorrichtung 1 direkt wieder zu dem Speicherbehälter 3 zurückgeführt. Durch die Trenneinrichtung 41 weiter ein Kälteträger-Permeat 7 gewonnen, welches eine niedrigere Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes aufweist als der Kälteträger 5. Sofern der gefrierpunktverringernde Zusatzstoff ganz entfernt ist, wird Wasser als Permeat erhalten. Das Kälteträger-Permeat 7 wird dem Permeat-Behälter 70 zugeführt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt in dem Permeat-Behälter 70 eine Vorkühlung mittels einer Kühlvorrichtung 71. Das vorgekühlte Kälteträger-Permeat 7 wird der als Konzentratbehälter 60 ausgebildeten Mischvorrichtung zugeführt, wobei in der Mischvorrichtung das Kälteträ- ger-Permeat 7 mit dem unterkühlten Kältemittel 6 zur Erzeugung von Eispartikeln gemischt wird. Ein Massenstrom des Kälteträger-Permeats 7 zu der als Konzentratbehälter 60 ausgebildeten Mischvorrichtung ist dabei so gewählt, dass ein möglichst hoher Anteil an Kälteträger- Permeat 7 in Eispartikel umgewandelt wird.

Bei einer Erzeugung der Eispartikel in dem Konzentratbehälter 60 wird dem Kältemittel latente Wärme entzogen. In der dargestellten Ausgestaltung weist der Konzentratbehälter 60 daher eine Kühlvorrichtung 42 auf, durch welche auch während der Erzeugung der Eispartikel das Kältemittel 6 gekühlt wird.

Die in der als Konzentratbehälter 60 ausgebildeten Mischvorrichtung gebildeten Eispartikel werden der Mischvorrichtung entnommen und wieder dem Speicherbehälter 3 zugeführt. In dem Speicherbehälter 3 befindet sich so ein Gemisch aus Wasser und dem gefrierpunktverringernden Zusatzstoff in verschiedenen Aggregatzuständen. Wie schematisch dargestellt, wird ein entstandener Eisbei 2 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem oberen Bereich der als Konzentratbehälter 60 ausgebildeten Mischvorrichtung entnommen. Dadurch ist es möglich, den Anteil an Flüssigkeit, welcher mit den Eispartikel entnommen wird, in dem Eisbrei 2 niedrig zu halten.

Eine Eisbildungsrate in dem Konzentratbehälter 60 hängt unter anderem von einem Konzentrationsunterschied zwischen dem in dem Konzentratbehälter 60 gespeicherten Kältemittel 6 und dem zugeführten Kälte- träger-Permeat 7 ab. Da bei der Erzeugung der Eispartikel das Kälteträ- ger-Permeat 7 nicht vollständig in Eispartikel umgewandelt wird, verändert sich im Betrieb eine Konzentration des Kältemittels 6, genauer ein Anteil des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes. In anderen Worten, die Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes nimmt im Betrieb der Vorrichtung 1 ab.

Sinkt die Konzentration des Kältemittels 6 oder des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes unter einen definierten Schwellwert, so erfolgt in vorteilhaften Ausgestaltungen ein Umschalten der Vorrichtung 1 auf einen in Fig. 5 schematisch dargestellten Betrieb zur Aufkonzentration des Kältemittels 6.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist für eine Aufkonzentration der Speicherbehälter 3 von der Trenneinrichtung 41 und dem Konzentratbehälter 60 ge- trennt. Statt des Kälteträgers 5 aus dem Speicherbehälter 3 wird ein dem Konzentratbehälter 60 entnommenes flüssiges Gemisch 5a der Trenneinrichtung 41 zugeführt. Wie der Kälteträger 5 enthält das Gemisch 5a Wasser und den gefrierpunktverringernden Zusatzstoff. Das Gemisch 5a unterscheidet sich von dem Kälteträger 5 somit allenfalls aufgrund einer Konzentration des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes. Das zugeführte Gemisch 5a wird durch die Trenneinrichtung 41 aufbereitet, wobei Kältemittel 6 und Kälteträger-Permeat 7 gewonnen wird. Das so gewonnene Kältemittel 6 wird dem Konzentratbehälter 60 zuge- führt, sodass die Konzentration des Kältemittels 6 oder des gefrierpunktverringernden Zusatzstoffes in dem Konzentratbehälter 60 erhöht wird. Sobald eine gewünschte Konzentration vorliegt, wird wieder auf den Betrieb der Vorrichtung wie in Fig. 4 dargestellt umgeschaltet. Fig. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer als Konzentratbehälter 60 gestalteten Mischvorrichtung für die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 4. Der in Fig. 6 dargestellte Konzentratbehälters 60 weist in einem Deckenbereich einen seitlichen Auslass 61 auf, an welchen sich eine schräg nach unten führende Auslaufrutsche 62 anschließt. Durch die Orientierung der Auslaufrutsche 62 wird eine sich oberhalb des flüssigen Kältemittels 6 bildende Eisschicht (nicht dargestellt in Fig. 6) selbsttätig aufgrund der Schwerkraft abgeführt. Der so gestaltete Konzentratbehälter 60 wird daher auch als Eisbreiüberlauf bezeichnet. Fig. 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Eisbrei 2. Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 7 ist ähnlich der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 4 und für gleiche oder ähnliche Bauteile werden einheitliche Bezugszeichen verwendet. Im Unterschied zu der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 ist bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 7 kein Kreislauf vorgesehen. Stattdessen wird ein Kälteträger 5 einem Gemischbehälter oder Kälteträgerbehälter 50 entnommen und der Trenneinrichtung 41 zugeführt. Ein erzeugter Eisbrei 2 wird in einem davon getrennt ausgebildeten Speicherbehälter 3 gesammelt. Durch die Trenneinrichtung 41 wird in einem Umkehrosmose-Verfahren aus dem Kälteträger 5 ein Konzentrat oder Kältemittel 6 hergestellt, welches bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 7 in dem dargestellten Betrieb direkt dem Speicherbehälter 3 zugeführt wird. Zum anderen wird ein Kälteträger-Permeat 7 hergestellt. Das Kälteträger-Permeat 7 wird in dem Permeat-Behälter 70 zwischengespeichert und gekühlt. Ein Ablauf des Permeat-Behälters 70 ist mit einer als Konzentratbehälter 60 ausgebildeten Mischvorrichtung zur Erzeugung des Eisbreis 2 gekoppelt. Der Konzentratbehälter 60 ist in einer Ausgestaltung als Eisbreiüberlauf mit einer Auslaufrutsche, wie schematisch in Fig. 6 dargestellt, ausgebildet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren umfassend ein Erzeugen eines Kältemittels 6 durch Entfernen des Wassers aus dem als Kälteträger 5 eingesetzten Gemisch entfällt die Notwendigkeit eines Sekundärkältemittels, beispielsweise eines Thermoöls, um die zu speichernde Kälte dem Kälteträger 5 zuzuführen. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren umweltfreundlicher als herkömmliche Verfahren. Energetisch ist das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls günstiger als herkömmliche Ver- fahren, da der Wärmeübergang des als Kältemittel verwendeten Ge- mischs, insbesondere eines Wasser/Glykol-Gemischs besser ist als derjenige von Thermoöl.