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Obereiskühlanlage mit zwangsläufiger Luftumwälzung Die Erfindung betrifft
Eiskühlanlagen mit mittelbarer Kühlung, bei denen neben guter Kühlung eine Eisersparnis
durch Hintanhaltung unwirtschaftlicher Schmelzverluste angestrebt wird. Als zweckmäßige
Form für solche Kühlhäuser hat sich dabei die Obereisanlage herausgebildet, bei
der das Eis auf einem gegen den Kühlraum abgeschlossenen geneigten Eislagerboden
liegt und mit einem schlechten Wärmeleiter (wie Torfmulle, Sägemehl u. a.) oben
wie an den Seiten abgeleckt ist, so daß die Wärmeübertragung von der in einem Kanal
unter dem Eislagerboden umlaufenden Kühlraumluft nur an der Grundfläche des Eisblockes
erfolgt. Gleichzeitig wird durch die Temperaturverhältnisse eine beständige Umwälzung
und auch eine gewisse Entfeuchtung der Kühlraumluft unter dem Eislagerboden erreicht.
Die Verwendung des bei Anlagen mit unmittelbarer Kühlung verwendeten handelsüblichen
Wellbleches ist für den Eislagerboden nicht geeignet, weil der geringe Wellenquerschnitt
den reibungslosen Umlauf der Kühlraumluft behindern würde. Man kam deshalb dazu,
den Kühlboden aus Beton herzustellen und darin Kanäle für die Führung der Kühlraumluft
unter der Oberfläche des Eislagerbodens anzuordnen. In der Praxis hat sich jedoch
gezeigt, daß die gute und schnelle Abführung des Schmelzwassers öfter Schwierigkeiten
bereiten und daß die bisherigen Ausführungen der Eiskühlanlagen mit mittelbarer
Kühlung keine größere vorübergehende, stoßweise Steigerung der Kühlung ermöglichen,
wie dies bei besonders heißem Wetter, bei häufiger. Begehung oder Zufuhr großer
Mengen von besonders warmem Kühlgut erwünscht ist. Da die Eigenart des Betons eine
erhebliche Stärke schon über den Kanälen bedingt, ist es klar, daß auf diese Weise
die Wärmeübertragung von der Kühlraumluft zum Eis erheblich verlangsamt (gebremst)
wurde. Diese Übertragung verlangsamte sich noch mehr, wenn die Auskleidung der Kanäle
mit Metall nicht über den ganzen Querschnitt eng mit der Kanalwand verbunden war.
Dann entstand zwischen Kanalwand und Metallauskleidung eine Isolierschicht, die
die Wärmeabgabe weiter verschlechterte. Gleichzeitig lag der Eisblock mit großem
Gewicht auf der glatten Oberfläche des Eisbodens satt auf und staute ringsherum
das Schmelzwasser, bevor es ablaufen konnte. Dadurch wurde das lose über den Eisblock
geschüttete Isoliermaterial feucht und verlor seine Isolierfähigkeit, oder das Stauwasser
drang durch Haarrisse -des Verputzes in die feste Isolierung der Umfassungswände
ein und verdarb diese.
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Alle diese Mängel werden durch die vorliegende Erfindung behoben.
Statt aus Beton von 7o mm Stärke ist die Trennwand aus Metall und nur noch etwa
2 mm stark und
aus stark bogenförmigen Zellen und Stegen so zusammengesetzt,
daß sie kräftige Berge und Täler bildet und ihre Berührungsfläche mit dem Eis gegenüber
dem ebenen Eislager-5 Boden um etwa ioo °% vergrößert wird. Es kann also fast die
doppelte Wärmemenge gegenüber dem glatten Eisboden übertragen und dadurch die Temperatur
wie der Feuchtigkeitsgehalt der Kühlraumluft gegenüber bisher erheblich gesenkt
werden. Für Wärmestöße ist von vornherein ein gewisser Kältevorrat vorhanden, und
das Abschmelzen wird sich schnell dem Kältebedarf der Kühlraumluft anpassen. Dabei
kann die Wärmeaufnahme noch dadurch gesteigert werden, daß ein Teil der Kühlraumluft
durch einen besonderen Schacht mittelbar oder unmittelbar mit Eis zu kühlen ist.
Gleichzeitig wird das Schmelzwasser zur weiteren Kühlung und Entfeuchtung der umlaufenden
Kühlraumluft verwendet. Die Ausbildung des Standfußes jeder Zelle als Wasserrinne
und deren Durchbruch über dem Schmelzwasserbehälter ermöglicht dabei die schnelle
Ableitung des Schmelzwassers in kleinen Einzelströmen. Verstopfungen des Ablaufs
sind daher unwahrscheinlich, und bei Verstopfung einer Rinne würden die anderen
das Wasser mit ableiten, sobald es Zellenhöhe erreicht. Drei der Umfassungswände
werden deshalb vom Schmelzwasser überhaupt nicht berührt. Die vierte am Ablaufende
des Eislagerbodens anstoßende Wand wird durch eine zweckmäßig betonierte Auflage
auf den Zellen geschützt, die gleichzeitig das Schmelzwasser so weit staut, daß
die Durchlässe der Rinnen immer vom Wasser überdeckt sind. Es kann also nicht einmal
die im Schmelzwasserbehälter vorhandene Luft in den Eisraum eindringen, während
der Behälter gleichzeitig durch einen Siphon und durch waagerechte Zwischenwände
der Zellen gegen die Kühlraumluft abgeschlossen ist.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen bei-5. spielsweise veranschaulicht.
Danach zeigt Fig. i den Aufriß einer solchen Anlage mit Tiefkühlraum TR und Vorraum
VR, Fig. z den Grundriß in der Linie A-!3 der Fig. T, Fig. 3 das Profil von
drei zusammengesetzten Zellen, Fig. ¢ den Längsschnitt durch die Anlage in der Linie
F-F, dort wo die Kühlzellen über dem Wasserbehälter liegen; Fig. 5 zeigt die Anordnung-
des Schmelzwasserbehälters unter den Zellen des Eislagerbodens und im Kaltluftschacht,
Fig. 6 den vom Kühlraum in den Eisblock hineinragenden absperrbaren Schacht mit
dem durch Zufuhr von Kühlraumluft vermehrte Abschmelzung des Eises erreicht wird;
Fig.7. zeigt eine Anordnung, die dem gleichen Zweck mit einem ungleichschenkligen
Bogen dient. Wie ersichtlich, wird der Eisblock d in bekannter Weise mit einem schlechten
Wärmeleiter b überdeckt. Die Grundfläche liegt auf einem Eislagerboden c mit stark
wellenförmiger Oberfläche: der Eislagerboden bildet mit dem darunterliegenden Tragboden
z einen geschlossenen Luftkanal, -ist. in der Längsrichtung nach B geneigt und in
der Querrichtung aus über die ganze Länge gehenden Zellen zusammengesetzt. Fig.3
zeigt drei solche Zellen. Der an jeder Zelle vorhandene Standfuß e ist als Rinne
ausgebildet und wird im unteren Teil bei d so z. B. mit Beton ausgefüllt, daß der
zusammengesetzte Eisboden nach unten luftdicht abgeschlossen ist. Auf diese Weise
erhält die Oberfläche des Eisbodens starke Wellen mit tiefen Tälern, so daß die
-vom -Eis berührte Oberfläche des Eisbodens fast ioo °/o einer glatten nicht gewellten
Eisbodenfläche ausmacht. Bei gleichen Kühlraum- und _ Eisraumverhältnissen wird
also auf dem Eisboden der vorliegenden Konstruktion erheblich mehr Eis in einer
bestimmten Zeit schmelzen als bei einem Eisboden mit glatter- -Oberfläche, selbst
wenn unter dieser Oberfläche Kanäle angeordnet sind, da eben die Oberfläche maßgebend
für die aufgenommene Wärmemenge ist. Wie aus Abb. 3 ersichtlich, bildet jeder Standfuß
e einer Zelle zusammen mit dem Anfang der nächsten Zelle eine über die ganze Länge
des Eisbehälters _ gehende Wasserrinne. Jede Rinne ist über dem am Kaltluftschacht
liegenden Schmelzwasserbehälter fbei g durchbrochen. Verstopfungen einzelner Rinnen,
die- an und- für sich bei der Größe der Durchbruchsöffnungen unwahrscheinlich sind,
machen nichts aus, weil das Wasser durch eine der anderen Öffnungen ablaufen kann,
sobald es die- Zellenhöhe erreicht hat. Der Wasserbehälter ist gegen die Kühlraumluft
nach unten durch einen Siphon k und nach oben durch die Kühlzellen abgeschlossen,
die bei i durch Zwischenwände vom Wasserbehälter getrennt sind, so daß zum.$iß nichts
von der Kühlraumluft gelangen kann, die in bekannter Weise gemäß Fig. i bei k in
den vom Eislagerboden c und Tragboden z gebildeten Kanal eintritt, auf diesem Wege
sich abkühlt, entfeuchtet und, der geneigten Decke c folgend, bei L durch den sogenannten
Kaltluftschacht in den Kühlraum zurückfällt, um nach Erwärmung den Kreislauf von
neuem zu beginnen. Gemäß Fig. 5 kann der Schmelzwasserbehälter in den Kaltluftschachtl
so eingebaut werden, daß die abwärtsströmende Luft sich an- seiner durch das Schmelzwasser
gekühlten Außenfläche abkühlen und besonders- entfeuchten kann, Das Schwitzwasser
wird dabei durch die Rinne na aufgefangen. Eine Vorrichtung, wie
Klappe
oder Schieber, aus Isoliermaterial n ermöglicht es, die abkühlende Fläche in jedem
praktisch notwendigen Maße zu verkleinern.
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Während durch die Verteilung des-Schmelzwassers auf viele Durchflußöffnungen
drei Umfassungswände praktisch nicht mit dem Schmelzwasser in Berührung kommen,
wird an der vierten Wand gemäß Fig. 5 das Wasser durch einen sogenannten Stauriegel
o von der eigentlichen Wand ferngehalten und so weit angestaut; daß die Abflußöffnungen
immer von Wasser erfüllt sind, so daß praktisch selbst die Luft des Wasserbehälters
nicht zum Eis gelangen kann.
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Aus Fig.6 und 7 sind zwei als Beispiel dienende absperrbare Anordnungen
zur Verstärkung der Abschmelzung ersichtlich. Bei Fig.6 ragt ein nach oben gegen
Einbrucheis abgedeckter Schacht p in das Innere des Eisblockes hinein. Nach öffnen
der Klappe g kann ein Teil der Kühlraumluft direkt zum Eis gelangen, sich abkühlen
sowie eine verstärkte Abschmelzung hervorrufen. Die sich auf diese Weise im Innern
des Eisblockes bildenden Hohlräume werden, wenn sie eine bestimmte Größe haben,
durch das Eigengewicht des Eisblockes wieder ausgeglichen, während der Zutritt von
Außenluft zu den Hohlräumen durch die Abdeckung des Eisblockes mit Torfmull verhindert.
Bei Abb. 7 tritt die Kühlraumluft bei r in einem gegen den Eisraum geschlossenen
Bogen S ein, um am langen Schenkel t gekühlt herunterzufallen. Die Klappe u in der
Mitte des Bogens ermöglicht es, den Umlauf der Luft in dem Bogen abzusperren, wobei
die Kälteabgabe durch das Rohr erheblich verlangsamt wird.
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Die Zufuhr frischer Außenluft kann durch Einschalten eines Zuführungsrohres
v oder zu in einer der Zellen oder im Kaltluftschacht erfolgen. Die Abführung verbrauchter
Luft erfolgt zweckmäßig am höchsten Punkt k des Warmluftschachtes durch einen nach
außen führenden Schacht oder Kanal x.