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"Procédé et appareils pour la production de glace"
La présente invention est relative à des perfectionnements au procédé et appareils pour la production de glace à partir d'eau ou d'autres liquides congelables,
L'objet de l'invention constitue un appareil perfection- né pour la production continue de glace par congélation de l'eau à la surface d'un évaporateur ou d'un récipient rempli d'un moyen réfrigérant, lequel est plongé dans un bain du li- quide à congeler et reste submergé de ce liquide, la glace étant détachée périodiquement. L'appareil peut constituer l'évaporateur d'une installation de maohine frigorifique et
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servir simultanément comme producteur de glace.
Il peut adopter la forme d'un chaudron à tubes comportant une plura- lité de tubes verticaux coniques de dimensions réduites et qui sont ouverts aux deux extrémités, ces deux extrémités ouvertes restant constamment ou périodiquement en communica- tion avec le bain d'eau. L'agent réfrigérant liquide est injecté et évaporé dans'l'espace de l'évaporateur entre les tubes, de façon que l'eau se congelé dans les tuoes.
Un ou plusieurs do des évaporatours sont montés dune ou en dessous d'un réservoir à eau et les deux extrémités ouvertes des tubes directement en communication aveo l'eau, Apres que l'eau a été congelée dans les tubes coniques, elle est déta- chés des parois des tubes par le fait qu'alternativement les évaporateurs sont mis en communication pour quelques minutes avec le condensateur de l'installation frigorifique. L'agent réfrigérant liquide contenu dans l'évaporateur est befoulé maintenant de l'évaporateur dans un réservoir auxiliaire et au-delà d'une vanne à flotteur.
Simultanément les vapeurs saturées s'écoulent du condensateur vers l'évaporateur,se condensent aux tubes refroidis et dégèlent ainsi la glace pour la séparer des parois des tubes,e façon que les pains de glace montent à la surface de l'eau par suite de leur force ascensionnelle. Après que la glace est détachée, l'évaporateur en considération est de nouveau connecté à la section d'aspi- ration, l'agent réfrigérant liquide s'écoule à nouveau du sé- parateur vers l'évaporateur et le processus de congélation interrompu pour quelques minutes continue.
Les commutations de l'évaporateur sont effectuées à l'aide de vannes de renver- sement doubles comportant des corps élastiques et qui sont actionnées soit à la main, soit à l'aide d'électro-aimant et à l'intervention d'un mécanisme de commutation.
Dans les dessins , quelques formes de réalisation ont été illustrées. La figure 1 est une coupe longitudinale d'un
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producteur de glace comportant deux évaporateurs ayant chacun dix-neuf tubes de congélation montés dans un réservoir d'eau.
La figure 3 est une coupe sur :plus grande échelle d'un tube de congélation unique; la figure 3 est une Poupe longitudinale d'une autre forme de réalisation d'un producteur de glace pour l'obtention de glace transparente à partir d'eau impure ou d'eau de mer, La figure 4 est un schéma de commutation d'une installation de production de glace comportant plusieurs évaporateurs, Les figures 5 à 7 montrent un autre procédé de détachement de la glace hors des tubes par congélation subséquente de l'eau dans le puisard clos à l'extrémité infé- rieure des tubes de congélation, après que le pain de glace a été congelé complètement au-dessus du puisard et que de ce fait l'espace du puisard aura été obturé du coté supérieur.
Selon la figure, le générateur de glace est constitué par un réservoir à eau a, dans lequel on introduit les évaporateurs b. L'évaporateur de gauche est montré en une coupe verticale au centre,tandis que l'évaporateur à droite est montré en élévation. Les évaporateurs ont la forme de chaudron à tubes garnis de tubes verticaux c,qui fonctionneront somme tubes de congélation pour la production de glace. Les tubes sont ouverts des deux côtés et coniques, l'ouverture la plus grande étant au-dessus, de façon que les pains de glace puissent se déta- cher librement et monter dans la masse d'eau.
Afin d'éviter que l'eau sa congèle aux fonds supérieur et inférieur des éva- porateurs et par dessus les bords des tubes, ce qui consti- tuerait une entrave pour le détaohement et le flottage des pains .de glace, les tubes sont prolongés en dessous et au- delà de ces fonds.
Dans les figures 1 et 2, les pains de glaoe sont désignés par la référence d, cour empgoher d'autre part qu'il se forme de la glace au fond inférieur, l'enveloppe de l'évaporateur est prolongée au-delà du fond , de façon à constituer ainsi
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un espace formant cloche de plongée, lequel est rempli d'air isolant.
Les expériences ont montré que par suite de la conduc- tivité du matériel constituant les tubes, l'eau se congèle également aux extrémités de ces tubes, qui dépasse au-delà des fonds de l'évaporateur,soit donc au-delà de la longueur de congélation propre. -Pour empêcher ceci, il est chassé des bouchons en bois isolant et alésé au centre pour occuper le fond des tubes, de façon que les bords supérieurs des bouchons soient un peu au-dessus du fond de l'évaporateur. On obtient ainsi que le pain de glace ne congelé que juste au bord su- périeur des bouchons e. Pour le même motif, les prolongements supérieurs de cellules sont constituée par des anneaux f, également établis en bois isolant ou d'un autre matériau iso- lant.
.Pour la production de glace transparente, il est con- struit un dispositif d'injection d'air à tuyère g en dessous de chaque évaporateur pour souffler de l'air refroidi préala- blement à travers un conduit à air et des tubes de distri- bution aboutissant en regard des tubes de congélation; on réalise ainsi pendant la période de congélation une circula- tion d'eau très vive et constante à travers ces tubes de oongélation, de manière que toutes les impuretés mécaniques contenues dans l'eau à congeler,l'air et les sels en solution, sont séparés et expulsés des parois de congélation.
De oette manière, on peut obtenir même à partir d'eau de mer, une glace parfaitement alaire et libre de sels.
La figure montre une installation pour la production de glace transparente à partir d'eau de mer. L'évaporateur bt est disposé entre le réservoir à eau a' et parfaitement isolé. Le double fond de l'évaporateur constitue une couche d'ean m, qui est en communication avec le réservoir à eau su- périeru a' ,par les tubes de congélation et les conduite de
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dérivation n. Le conduit de dérivation D est pourvu d'un orga ne d'évacuation 0, qui a pour mission d'évacuer les sels et impuretés lourdes provenant de l'eau à congeler, à travers une vanne d'évacuation.
Une conduite déterminée d'eau fraîche est constamment introduite cependant que l'eau résiduaire est évacuée, Afin de récupérer le froid de l'eau résiduaire, il est interoalé un éohangeur de température p en avant du géné- rateur à glace b', a', La direction de la circulation de l'eau à travers le générateur de glace et à travers l'échan- geur de température p est indiquée par des flèches.
L'admission d'eau fraîche est désignée par , cependant que l'évacuation est désignée par r .
Comme montré dans la figure 1, chaque évaporateur est pourvu d'un conduit d'injection h et d'un conduit d'aspiration i . Le conduit à liquide est en forme de siphon et est disposé au point le plus profond de l'évaporateur, de façon que le liquide contenu dans l'évaporateur puisse être éloigné constam- ment de l'évaporateur pendant la période de dégel .
Comme signalé ci-devant , les pains de glace se détachent ainsi des tubes de congélation, en raison de ce xxx que chaque évapora- tour est connecté périodiquement avec la section sous pression de l'installation, ce dont il résulte que le liquide réfrigé- rant froid contenu dans l'évaporateur, est refoulé dans un réservoir auxiliaire, d'ou ce liquide s'écoule à travers une vanne à flotteur dans un séparateur de liquida. L'évaporateur fonctionne pendant cette courte période de commutation comme condensateur, et les vapeurs saturées dégèlent la glace en peu de minutes pour la séparer des parois des tubes.
Après que les pains de glace sont détachés des parois des tubes et viennent flotter à la surface de l'eau , l'évapo- rateur est de nouveau intercalé automatiquement dans le conduit d'aspiration, le liquide réfrigérant froid qui se trouve main- tenant dans le séparateur de liquida s'écoule à nouveau
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vers l'évaporateur et le processus de congélation continue.
Dans le schéma de commutation de la figure 4,s désigne le compresseur,! le condensateur, u la vanne d'expansion ou de réglage, laquelle peut être constituée comme vanne à flot- teur; I, II, III et IV désignent quatre évaporateurs montés en parallèle, v et vl désignent les vannes de commutation à trois voies, w, w1, w2, w3 désignent des conduits de distri-. bution et de collection, w5 est le conduit principal d'aspira- tion, ul est une vanne à flotteur, x désigne un réservoir collecteur et séparateur pour le liquide du côté de la sec- tion d'aspiration.
Selon le dessin, les évaporateurs I, II et III fonction- nent dans la période de congélation, cependant que l'évapo- ration IV est intercalé dans le conduit de refoulement, de façon qu'il se trouve dans la période de dégèl , Lesflèches pleines désignent la course normale de l'agent réfrigérant,les flèches pointillées montrent la direction de circulation ren- versée pendant la période de dégel. Pendant la période de congélation, l'agent réfrigérant liquide s'écoule du condensa- teur t par la vanne de réglage u dans le conduit de distribu- teur w1 et pénètre par la vanne à trois voies v dans les eya- porateurs I à III. Ces derniers sont submergés de liquide.
Les vapeurs sont aspirées à travers la vanna de renversement vl et le conduit collecteur w4. pour être conduites au sépa- rateur de liquide et au récipient de réserve x . Les vapeurs sèches sont aspirées du compresseur à travers le conduit prin- cipal d'aspiration w5, cependant que le liquide séparé retour- ne par le conduit de distribution wl, vers les évaporateurs.
Aussitôt que la glace aura atteint dans les tubes de con- gélation de l'un des évaporateurs la solidité voulue,tel par exemple dans l'évaporateur IV dans la figure 4 du dessin, les vannes de renversement correspondantes v et v1 sont renversées.
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ar v on coupe la communication entre le conduit d'injection et le conduit distributeur wl et le conduit d'injection de l'évaporateur est connecté au conduit w3. Simultanément on interrompt par v1 la connexion entre le conduit d'aspira- tion w4 et le conduit d'aspiration de l'évaporateur est connecte avec le conduit de refoulement w2.
Les vapeurs de l'agent réfrigérant condensées mélangées avec l'agent réfri-. gérant liquéfié provenant du condensateur, pénètrent main- tenant dans l'évaporateur par le conduit d'aspiration de ce dernier et refoulent le liquide qui se trouve dans l'éva- orateur par la vanne v, le conduit collecteur w3 et la vanne à flotteur u1 vers le réservoir collecteur et le séparateur de liquide ,!. Les vapeurs saturées qui pénètrent sous pression dans l'évaporateur IV, se condensent aux tubes de congélation froid, ce dont il résulte qu'ensuite de la chaleur de condensation lihéree, les pains de glace se dé- gèlent rapidement dans les tubes pour monter à la surface de l'eau.
Un convoyeur de glace comportant des raclettes plongeant dans l'eau est monté sur le réservoir à eau a.
Ces raclettes poussent les pains de glace du coté avant'du récipient à eau et les enlèvent par dessus le bord pour les laisser tomber dans un couloir 1 . A partir d'ici, les pains de glace sont convoyés vers le magasin à glace, qui doit être constamment refroidi. Le couloir est exéouté en forme de canal fermé, à travers lequel de l'air froid est simultanément soufflé dans le magasin à glace , de manière que les pains de glace humides soient séchés pendant leur transport vers le magasin, avant d'atteindre celui-ci, ceci afin d'empêcher la soudure de la glace pendant la mise en ré serve.
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Un autre objet de l'invention consiste en ce que les pains de glace sont expulsés hors des tubes par les forces mécaniques au lieu d'être dégelés. Ces forces mécaniques sont produites par une congélation subséquente d'eau dans un pui- sard clos par suite de la formation complète de la glace, et au fond des tubes de congélation, ce dont il résulte une pres- sion d'eau développée dans l'espace du puisard à la suite de la dilatation de la glace. Ce principe inventif est d'ailleurs détaillé dans le dessin, Dans la figure 5 est illustrée une forme de réalisation exemplaire pour la production périodique de pains de glace conformément à ce principe.
Ici al désigne un récipient pour le liquide réfrigérant,qui'peut être consti- tué par une saumure refroidie ou d'un agent réfrigérant éqapo- rant,A titre de clarté, le récipient sera de nouveau constitué comme évaporateur d'une installation frigorifique. Il contient un nombre de tubes de congélation verticaux .±1, de forme aonique, et dont la section la plus grande est du côté supérieur,Ces tubes de congélation sont prolongés du côté inférieur au-delà du fond de l'évaporateur et obturés au fond inférieur par une soupape à clapets;on constitue ainsi un puisard à eau cl.L'ap- pareil est monté dans un réservoir à eau dl, de façon qu'il est submergé et entouré complètement par l'eau.
Le fond de chaque tube de congélation unique comporte au centre un trou obturé par une soupape à clapets el, qui s'ouvre dans la direction du puisard et à travers lequel on - établit une communication avec l'eau qui se trouve dans la partie inférieure du réservoir.
Afin d'empêcher la formation de glace au fond de l'évapora- teur, l'enveloppe extérieure de celui-,.si est prolongée au-delà du fond,de manière à constituer un espace en guise de cloche plongeuse et qui se trouve partiellement rempli d'air. L'espa- ce de fond de l'évaporateur communiqua par des ouvertures f1 avec le réservoir à eau.
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Le prooessus de congélation et d'expulsion des pains de glace est illustré dans la fig.5, de gauche à droite, dans ses différentes phases. Dans le tube de congélation de gauche, il s test déjà formé un corps de glace en fohme de cylindre creux, cependant qu'il persiste encore une communication aveo la partie supérieure du réservoir à eau, à travers le noyau non encore con- gelé.
Dans la cellule de congélati on adjacente, le corps de glace est entièrement congelé au fond et constitue obturation en forme de piston étanche fermant le puisard vers l'extérieur. Par suite d'une congélation poursuivie de l'eau au fond du pain de glace, la pression augmente dans le puisard et détache par pression le pain de glace des parois du tube, de façon que ce pain, tel qu'il- lustré dans la troisième cellule, monte jusqu'à la surface du ré- servoir d'eau. Aussitôt que le corps de glace s'est détaché et commence son ascension, la soupape el s'ouvre et laisse pénétrer l'eau de la partie inférieure du bain du puisard, de façon que le pain de glace puisse monter sans aucune résistance.
Dans la cel- lule vide, à droite, la soupape el s'est de nouveau fermée et un nouveau pain de glace commence immédiatement à se former.
Par ces dispositions très simples, on.peut réaliser par le présent procédé une production ininterrompue de glace, sous force d'une barre de glace sans fin, tel qu'illustré notamment dans la fig. 6. Ici, les éléments al jusque ol désignent les mêmes partiea que celles de la fig.5. Pour réaliser un accroissement continu du pain de glace, il est nécessaire de travailler avec des tempé- ratures plus basses, de f açon que le pain de glace qui se détache soit, après une courte montée, immédiatement congelé à nouveau et fixé à la paroi de la cellule. Dans ce but, la soupape el aura une section d'étranglement plus réduite, afin de retarder la mon- tée du pain de glace.
Après que le pain de.glace aura été détaché de la paroi du moule, il monte sur une petite distance, cependant que l'espace
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annulaire réduit existant enfire le pain de glace et la paroi du moule se remplit immédiatement aveo de l'eau. Par suite du mouvement de montée ralenti du pain de glace, le film d'eau mince se congèle immédiatement entre le pain de glace et la paroi du moule, ceci avec grande rapidité, et il en résulte que le pain de glace est de nouveau emprisonné. Par suite de la pres- sion d'eau qui se produit à nouveau, le corps de glace est de nouveau détaché par pression et le même processus est répété.
La colonne de glace croit donc constamment tout. en sortant du moule de congélation dans la direction supérieure. Conformément à l'importance d'un déplacement, il se forme du côté inférieur une couche de glace qui se propage pendant la montée du pain de glace de manière correspondante au conduit de froid, à partir de la paroi vers le centre. Il se forme ainsi, tel qu'illustré dans le dessin, un nouveau creux. La rapidité de congélation de la barre de glace doit être déterminée telle que le nouveau creux puisse se fermer à l'intérieur du moule de congélation pour obte- nir une barre de glace massive. Au-dessus du moule de congélation sont disposés des plans de guidage gl, contre lesquels les barres de glaoe montantes viennent buter pour être rompues latéralement.
Comme arête de rupture on se servira du bord d'un couloir de transport hl, disposé à côté de chaque rangée de moules, de manière que les barres de glace rompues puissent y tomber pour arriver ensuite directement au magasin de réserve de la glace.
Pour éviter que les barres de glace s'enfoncent de nouveau après qu'elles auront émergé hors de l'eau et que la montée ne soit plus active, il est prévu des ressorts d'arrêt il, qui glis- sent doucement le long de la barre de glace montante, mais qui empêchent, en vertu du principe des clichés d'arrêt, un mouve- ment de retour du pain de glace. Dans l'installation il suffit d'avoir une submersion réduite des moules de congélation, tel qu'illustré dans le dessin.
Selon le procédé décrit ci-devant, il est également poasible
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de congeler des corps de gloe en forme de cylindres creux, par le fait que le fond des moules de congélation est arrondi ou qu'on prévoit un petit bout de tube, de faible section, disposé concen- triquement à travers le fond du moule de congélation ; il se forme ainsi, du côté inférieur, un espace de puisard annulaire et fermé, tel qu'illustré dans la fig.7. La partie de fond kl pénétrant dans la partie inférieure du moule de congélation limite ainsi l'obtura- tion par la congélation du corps de glace en forme de cylindre creux en formation, et ceci sur une dimension correspondant au diamètre du noyau déterminé par le bout de tube intérieur.
Après que le corps de glace en cylindre creux aura atteint une solidité de paroi dé- terminée, de façon qu'il ferme l'espace de puisard annulaire du côté supérieur, le corps de glace est détaché par pression de la manière décrite ci-devant. Une soupape n'est pas nécessaire dans ce cas, étant donné qu'après détachement du corps de glace, l'eau pé- nètre immédiatement à partir du nouveau creux dans l'espace annu- laire entre l'élément de refoulement kl et le oorpa de glace, pour remplir l'espace de puisard. Par une insufflation d'air dans les moules de congélation, à travers l'élément de refoulement kl ouvert des deux cotés, on peut obtenir par le présent procédé également une glace transparente.
R e v e n d i o a t i o n s.
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"Process and apparatus for the production of ice"
The present invention relates to improvements to the process and apparatus for the production of ice from water or other freezable liquids,
The object of the invention is an improved apparatus for the continuous production of ice by freezing water on the surface of an evaporator or of a vessel filled with a cooling medium, which is immersed in a bath. liquid to be frozen and remains submerged in this liquid, the ice being peeled off periodically. The device can constitute the evaporator of a refrigeration machine installation and
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simultaneously serve as an ice cream maker.
It may take the form of a tubular cauldron comprising a plurality of conical vertical tubes of reduced dimensions and which are open at both ends, these two open ends remaining constantly or periodically in communication with the water bath. The liquid refrigerant is injected and evaporated into the evaporator space between the tubes, so that the water gets frozen in the tubes.
One or more of the evaporators are mounted in or below a water tank and the two open ends of the tubes in direct communication with the water. After the water has been frozen in the conical tubes, it is detached. of the walls of the tubes by the fact that the evaporators are alternately placed in communication for a few minutes with the condenser of the refrigeration installation. The liquid refrigerant contained in the evaporator is now being pumped from the evaporator into an auxiliary tank and past a float valve.
At the same time the saturated vapors flow from the condenser towards the evaporator, condense in the cooled tubes and thus thaw the ice to separate it from the walls of the tubes, so that the ice packs rise to the surface of the water as a result of their upward force. After the ice is peeled off, the evaporator in consideration is again connected to the suction section, the liquid refrigerant again flows from the separator to the evaporator and the freezing process is interrupted for a few minutes continues.
The evaporator switches are carried out using double reversing valves comprising elastic bodies and which are actuated either by hand or by means of an electromagnet and the intervention of a switching mechanism.
In the drawings, some embodiments have been illustrated. Figure 1 is a longitudinal section of a
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ice maker comprising two evaporators each having nineteen freezing tubes mounted in a water tank.
Figure 3 is a section on: enlarged scale of a single freezing tube; Figure 3 is a longitudinal stern of another embodiment of an ice maker for obtaining transparent ice from impure water or sea water, Figure 4 is a switching diagram of an ice production installation comprising several evaporators, Figures 5 to 7 show another method of detaching the ice from the tubes by subsequent freezing of the water in the closed sump at the lower end of the freezing tubes, after the ice pack has been frozen completely above the sump and therefore the sump space has been closed on the upper side.
According to the figure, the ice generator consists of a water tank a, into which the evaporators b are introduced. The evaporator on the left is shown in a vertical section in the center, while the evaporator on the right is shown in elevation. The evaporators have the shape of a cauldron with tubes lined with vertical tubes c, which will function as freezing tubes for the production of ice. The tubes are open on both sides and conical, the larger opening being on top, so that the ice packs can loosen freely and rise into the body of water.
In order to prevent water from freezing at the upper and lower bottoms of the evaporators and over the edges of the tubes, which would constitute an obstacle to the detachment and floating of the ice packs, the tubes are extended. below and beyond these funds.
In figures 1 and 2, the ice cubes are designated by the reference d, court preventing on the other hand that ice is formed at the lower bottom, the evaporator casing is extended beyond the bottom , so as to constitute
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a space forming a diving bell, which is filled with insulating air.
Experiments have shown that as a result of the conduc- tivity of the material constituting the tubes, water also freezes at the ends of these tubes, which protrudes beyond the bottom of the evaporator, that is to say beyond the length clean freezer. -To prevent this, it is driven out of the insulating wood plugs and reamed in the center to occupy the bottom of the tubes, so that the top edges of the plugs are a little above the bottom of the evaporator. The result is that the ice cream is frozen only just at the top edge of the caps e. For the same reason, the upper cell extensions are made up of f rings, also made of insulating wood or other insulating material.
For the production of transparent ice, a nozzle air injection device g is constructed below each evaporator to blow pre-cooled air through an air duct and distribution tubes. - bution ending opposite the freezing tubes; a very lively and constant circulation of water is thus achieved during the freezing period through these freezing tubes, so that all the mechanical impurities contained in the water to be frozen, the air and the salts in solution, are separated and expelled from the freezer walls.
In this way, it is possible to obtain, even from sea water, a perfectly winged ice free of salts.
The figure shows an installation for the production of transparent ice from sea water. The evaporator bt is placed between the water tank a 'and perfectly insulated. The double bottom of the evaporator constitutes a layer of water, which is in communication with the upper water tank a ', by the freezing tubes and the
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derivation n. The bypass duct D is provided with an evacuation organ 0, whose mission is to evacuate the salts and heavy impurities coming from the water to be frozen, through an evacuation valve.
A specific line of fresh water is constantly introduced while the waste water is evacuated. In order to recover the cold from the waste water, a temperature exchanger p is inserted in front of the ice generator b ', a The direction of water flow through the ice maker and through the temperature exchanger p is indicated by arrows.
The fresh water inlet is denoted by, while the drain is denoted by r.
As shown in Figure 1, each evaporator is provided with an injection pipe h and a suction pipe i. The liquid duct is siphon-shaped and is arranged at the deepest point of the evaporator, so that the liquid contained in the evaporator can be kept away from the evaporator during the thaw period.
As indicated above, the ice packs are thus detached from the freezing tubes, due to this xxx that each evaporator is periodically connected with the pressurized section of the installation, which results in the refrigerated liquid- cold rant contained in the evaporator, is discharged into an auxiliary tank, from where this liquid flows through a float valve into a liquid separator. The evaporator operates during this short switching period as a condenser, and the saturated vapors thaw the ice within minutes to separate it from the walls of the tubes.
After the ice packs are detached from the walls of the tubes and float on the surface of the water, the evaporator is again automatically inserted in the suction duct, the cold refrigerant which is now in the liquid separator flows again
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to the evaporator and the freezing process continues.
In the switching diagram of Figure 4, s denotes the compressor ,! the condenser, u the expansion or control valve, which can be constituted as a float valve; I, II, III and IV denote four evaporators connected in parallel, v and vl denote the three-way switching valves, w, w1, w2, w3 denote distribution ducts. bution and collection, w5 is the main suction line, ul is a float valve, x designates a collecting and separating tank for the liquid on the suction section side.
According to the drawing, evaporators I, II and III operate in the freezing period, while evaporator IV is interposed in the discharge duct, so that it is in the thaw period. solid designates the normal course of the coolant, the dotted arrows show the reverse flow direction during the thaw period. During the freezing period, the liquid refrigerant flows from the condenser t through the regulating valve u into the distributor pipe w1 and enters through the three-way valve v into the spas I to III. . The latter are submerged in liquid.
The vapors are drawn in through the reversal valve vl and the collecting duct w4. to be taken to the liquid separator and to the reserve vessel x. The dry vapors are drawn from the compressor through the main suction line w5, while the separated liquid returns through the distribution line w1 to the evaporators.
As soon as the ice cream has reached the desired strength in the freezing tubes of one of the evaporators, such as for example in evaporator IV in figure 4 of the drawing, the corresponding reversing valves v and v1 are reversed.
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ar v the communication between the injection pipe and the distributor pipe wl is cut and the injection pipe of the evaporator is connected to the pipe w3. At the same time, the connection between the suction pipe w4 and the evaporator suction pipe is interrupted by v1 and is connected to the discharge pipe w2.
The condensed refrigerant vapors mixed with the refrigerant. liquefied manager coming from the condenser, now enter the evaporator through the suction pipe of the latter and discharge the liquid which is in the evaporator through the valve v, the manifold pipe w3 and the float valve u1 to the collecting tank and the liquid separator,!. The saturated vapors which enter under pressure in the IV evaporator, condense in the cold freezing tubes, whereby as a result of the heat of condensation released, the ice packs rapidly thaw in the tubes to rise to the surface of the water.
An ice conveyor comprising squeegees immersed in the water is mounted on the water tank a.
These squeegees push the ice packs from the front side of the water container and lift them over the edge to drop them into a lane 1. From here the ice packs are conveyed to the ice cream store, which must be constantly cooled. The corridor is exerted in the form of a closed channel, through which cold air is simultaneously blown into the ice cream store, so that the wet ice packs are dried during their transport to the store, before reaching it. This is to prevent the ice from welding during storage.
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Another object of the invention is that the ice packs are forced out of the tubes by mechanical forces instead of being thawed. These mechanical forces are produced by a subsequent freezing of water in a closed sump as a result of the complete formation of ice, and at the bottom of the freezing tubes, resulting in a water pressure developed in the sump space as a result of ice expansion. This inventive principle is moreover detailed in the drawing. In FIG. 5 is illustrated an exemplary embodiment for the periodic production of ice packs in accordance with this principle.
Here al denotes a container for the refrigerant liquid, which may consist of a cooled brine or an eqapourant refrigerant. For clarity, the container will again be constituted as an evaporator of a refrigeration plant. It contains a number of vertical freezing tubes. ± 1, of aonic shape, and the largest section of which is on the upper side, These freezing tubes are extended from the lower side beyond the bottom of the evaporator and sealed at the lower bottom by a valve valve, thus constituting a sump with water cl. The apparatus is mounted in a water tank dl, so that it is submerged and completely surrounded by water.
The bottom of each single freezing tube has in the center a hole closed by a flap valve el, which opens in the direction of the sump and through which one - establishes a communication with the water which is in the lower part. of the tank.
In order to prevent the formation of ice at the bottom of the evaporator, the outer casing of the evaporator is extended beyond the bottom, so as to constitute a space by way of a diving bell and which is located partially filled with air. The bottom space of the evaporator communicated through openings f1 with the water tank.
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The process of freezing and expelling ice packs is illustrated in fig. 5, from left to right, in its different phases. In the left freezing tube, there is already formed a body of ice in the form of a hollow cylinder, while there is still communication with the upper part of the water tank, through the not yet frozen core.
In the adjacent freezing cell, the body of ice is completely frozen at the bottom and constitutes a seal in the form of a sealed piston closing the sump to the outside. As a result of continued freezing of the water at the bottom of the ice pack, the pressure increases in the sump and pressurizes the ice block from the walls of the tube, so that this bar, as shown in the third cell rises to the surface of the water tank. As soon as the body of ice has loosened and begins to rise, the valve el opens and lets in water from the lower part of the sump bath, so that the ice pack can rise without any resistance.
In the empty cell, on the right, the el valve has closed again and a new pack of ice cream immediately begins to form.
By these very simple arrangements, one.peut achieve by the present process an uninterrupted production of ice, under the force of an endless ice bar, as illustrated in particular in FIG. 6. Here, the elements al to ol denote the same parts as those in fig.5. In order to achieve a continuous increase in the ice pack, it is necessary to work with lower temperatures, so that the ice pack that comes off is, after a short rise, immediately frozen again and fixed to the wall. of the cell. For this purpose, the valve el will have a smaller throttle section, in order to delay the rise of the ice pack.
After the ice cream loaf has been detached from the wall of the mold, it rises a small distance, while the space
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The existing reduced ring finger fires the ice pack and the mold wall immediately fills with water. As a result of the slowed up movement of the ice pack, the thin film of water immediately freezes between the ice pack and the wall of the mold, this very quickly, and the result is that the ice pack is again trapped. . As a result of the water pressure which arises again, the body of ice is again pressurized and the same process is repeated.
The ice column therefore constantly believes everything. exiting the freezing mold in the upper direction. In accordance with the importance of the displacement, a layer of ice is formed on the lower side which is propagated during the rise of the ice pack corresponding to the cold duct, from the wall to the center. As shown in the drawing, a new hollow is thus formed. The rate of freezing of the ice bar should be determined such that the new trough can close inside the freezing mold to obtain a massive ice bar. Above the freezing mold are arranged guiding planes gl, against which the rising ice bars abut to be broken laterally.
As a breaking edge we will use the edge of a transport corridor hl, arranged next to each row of molds, so that the broken ice bars can fall there to then arrive directly at the ice reserve store.
To prevent the ice bars from sinking again after they have emerged out of the water and the ascent is no longer active, stop springs il are provided, which slide smoothly along the the ice bar rising, but which prevent, by virtue of the principle of stopping clichés, a return movement of the bread of ice. In the installation it is sufficient to have a reduced submersion of the freezing molds, as shown in the drawing.
According to the method described above, it is also poasible
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to freeze bodies of gloe in the form of hollow cylinders, by the fact that the bottom of the freezing molds is rounded or that a small end of tube, of small section, is provided, arranged concentrically through the bottom of the mold. freezing; an annular and closed sump space is thus formed on the lower side, as shown in fig.7. The bottom part kl penetrating into the lower part of the freezing mold thus limits the blockage by freezing of the body of ice in the form of a hollow cylinder being formed, and this over a dimension corresponding to the diameter of the core determined by the end. inner tube.
After the hollow cylinder ice body has reached a defined wall strength so that it closes the annular sump space on the upper side, the ice body is pressure released in the manner described above. . A valve is not necessary in this case, since after detachment of the ice body water immediately enters from the new hollow into the annular space between the discharge element kl and the ice oorpa, to fill the sump space. By blowing air into the freezing molds through the discharge element kl open on both sides, a transparent ice can also be obtained by the present process.
R e v e n d i o a t i o n s.
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