DE615964C - Process for cooling below 0íC using water ice - Google Patents

Description

Verfahren zum Kühlen unterhalb einer Temperatur von 0° C mittels Wassereis Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kühlen unterhalb von o° C mittels Wassereis. Durch die Erfindung soll der Temperatureffekt des Eises verbessert werden.Method for cooling below 0 ° C using water ice The invention relates to a method for cooling below o ° C means Water ice. The invention is intended to improve the temperature effect of the ice.

Der schlechte Temperatureffekt des Wassereises im Vergleich mit den durch Kleinkältemaschinen oder durch Trockeneis erreichbaren Temperaturen ist in der Wassereisindustrie ein den Wettbewerb beeinträchtigender Mangel. Die Erfindung ist auf die Lösung dieser konkreten Aufgabe gerichtet.The poor temperature effect of the water ice compared to the temperatures that can be achieved by small refrigeration machines or dry ice is in a competitive shortage in the water ice industry. The invention is aimed at solving this specific problem.

Die Erfindung besteht darin, daß das Eis nicht direl,-t zur Anwendung gelangt, sondern daß zwischen Eis -und Kühlgut eine mit Wärme arbeitende Kältemaschine derart eingeschaltet ist, daß das Eis im Wärme;auvtausch mit den wärmeabgebenden Teilen der Kältemaschine und das Kühlgut im Wärmeaustausch mit den kälteerzeugenden Teilen der Kältemaschine steht.The invention is that the ice is not direl, -t to use arrives, but that between ice and refrigerated goods a cooling machine working with heat is switched on in such a way that the ice exchanges heat with the heat emitting Share the refrigeration machine and the goods to be cooled in heat exchange with the cold-generating ones Parts of the refrigeration machine.

Gemäß der Erfindung wird eine Absorptionskältemaschine oder eine Adsorptionskältemaschine eingeschaltet, und es wird zweckmäßig nicht nur die Absorptions- oder die Adsorptionswärme, sondern auch die Kondensationswärme der aus dem Ab/Adsorptionsmittel ausgetriebenen Kältemitteldämpfe durch Eis gebunden.According to the invention, an absorption refrigerator or an adsorption refrigerator switched on, and it is expedient not only the absorption or the adsorption heat, but also the heat of condensation of the expelled from the ab / adsorbent Refrigerant vapors bound by ice.

Während die wärmeabgebenden Teile einer üblichen Absörptionskältemaschine meist für den Wärmeaustausch mit der Außenluft ein-,gerichtet und in jedem Falle außerhalb des von der Maschine gekühlten Schrankes oder Raumes angeordnet sind, ergibt sich als besonders auffallendes Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß .für die neue Kühlung mittels Eis eine Ab/Adsorptionskältemaschine verwandt wird, deren wärmeabgebende Teile gegen die Außenluft wärmeisolierend und/ oder innerhalb eines Kühlraumes angeordnet sind.While the heat-emitting parts of a conventional absorption refrigeration machine mostly set up, directed and in any case for heat exchange with the outside air are arranged outside the cabinet or room cooled by the machine, emerges as a particularly striking feature of the present invention that .for the new cooling by means of ice an ab / adsorption chiller is used, whose heat-emitting parts heat-insulating against the outside air and / or within a Cold room are arranged.

Gemäß der Erfindung werden die wärmeabgebenden Teile der Kältemaschine doppelwandig und/oder derartig ausgebildet, daß sie behälterartig das Eis aufnehmen.According to the invention, the heat-emitting parts of the refrigeration machine double-walled and / or designed in such a way that they hold the ice in the manner of a container.

Derartig ausgebildete Teile der Kältemaschine können in dem Kühlraum m einer gesonderten Abteilung angeordnet sein, in der sie als Kühlkörper zur Aufrechterhaltungeiner Temperatur von etwa -(- 5° C dienen.Such formed parts of the refrigeration machine can be in the cooling space be arranged in a separate department in which they act as a heat sink to maintain a Serve temperature of about - (- 5 ° C.

Die Temperaturen unter o° werden im Verdampfer der Kältemaschine erzeugt; :es können auch mehrere Verdampfer mit verschieden tiefen Temperaturen Verwendung finden. Die Regelvorrichtungen der üblichen Kältemaschinen können übernommen werden, um den Kühlvorgang zu regeln.The temperatures below 0 ° are generated in the evaporator of the refrigeration machine; : You can also use several evaporators with different low temperatures Find. The control devices of the usual refrigeration machines can be taken over, to regulate the cooling process.

Bei Verwendung periodischer Kältemaschinen werden gemäß der Erfindung mit großem Vorteil Absorber und Kondensator in--einem gemeinsamen Eisbehälter angeordnet, wobei der Absorber oberhalb des Kondensators liegt. Beim Ausheizen des Ab/Adsorbers wird dann. vorher so viel Schmelzwasser abgelassen, daß nur der Kondensator im Eis liegt.When using periodic refrigeration machines, according to the invention with great advantage absorber and condenser - arranged in a common ice container, the absorber being above the condenser. When the exhaust / adsorber is baked out it will then. so much meltwater was drained beforehand that only the condenser was in the ice lies.

Die für das neue Eiskühlverfähren benötigten Kältemaschinen können wesentlich einfacher sein als die üblichen Absorptionsmaschinen, da durch die stetige Kondensatortemperatur auch weniger druckfeste Werkstoffe, wie z. B. Glas, verwandt werden können.. Aus demselben Grunde können auch neuartige chemische Absorptionssysteme oder Adsorptionssysteme zur Anwendung gelangen, deren Druckkonstanten durch die tiefen. Absorber/ Adsorberdrucke und Kondensatordrucke günstig ausgenutzt werden können.The refrigeration machines required for the new ice cooling process can be much simpler than the usual absorption machines, there Due to the constant condenser temperature, less pressure-resistant materials such as z. B. glass, can be used. For the same reason, novel chemical absorption systems or adsorption systems are used, their Pressure constants through the deep. Absorber / adsorber pressures and condenser pressures can be used favorably.

Gemäß der Erfindung wird für das Vcifahren eine kontinuierliche oder periodische Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine verwandt, deren wärmeabgebende Wandungen in ihrer Flächengröße für Eiskühlung berechnet sind; man kommt dann zu Abmessungen, welche die Gesamtbauart sehr erleichtern. So können z. B. kugelförmige Bauelemente, die bei Ausführung in Glas billig sind, trotz der geringen spezifischen Oberfläche für den Bau der Behälter Verwendung finden. Das Verfahren eignet sich für Kälteleistungen jeder Größe.According to the invention, a continuous or periodic absorption or adsorption chiller related, their heat-emitting Walls are calculated in their area size for ice cooling; one then comes to Dimensions that make the overall design much easier. So z. B. spherical Components that are cheap when executed in glass, despite the low specificity Find surface for the construction of the container use. The procedure is suitable for cooling capacities of all sizes.

Die Erfindung ist in den Figuren an Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. ,Fig. i und 2 zeigen ein Kühlgerät zum Kühlen mittels Eis unter Verwendung einer periodischen Absorptionskältemaschine mit festem Ab/Adsorptionsmittel, wobei Fig. i die Kühlperiode und Fig. 2 die Heizperiode darstellt.The invention is shown schematically in the figures using exemplary embodiments shown. , Fig. i and 2 show a refrigerator for cooling using ice a periodic absorption chiller with solid ab / adsorbent, wherein Fig. 1 shows the cooling period and Fig. 2 shows the heating period.

Fig. 3 und 4 zeigen die Kühlperiode (Fig. 3) und die Heizperiode einer anderen Ausführungsform.Fig. 3 and 4 show the cooling period (Fig. 3) and the heating period of a other embodiment.

Fig. 4 und 5 erläutern die Anordnung eines derartigen Kühlgerätes in einem Kühlschrank. Fig. 5 zeigt ferner eine neue Vorrichtung zum Ausheizen von festen Ad- oder Absorptionsmitteln in Kältemaschinen, die nicht nur im Rahmen dieser Erfindung Be deutung hat.4 and 5 explain the arrangement of such a cooling device in a refrigerator. Fig. 5 also shows a new device for baking solid adsorbents or absorbents in refrigeration machines, not just under this Invention Be has meaning.

Die Kühleinrichtung gemäß Fig i und 2 besteht aus dem Verdampfer i, dem Absorber 2, einer Vorlage 3, einem Filter 4, der Verbindungsleitung 5 zwischen Absorber und Verdampfer und aus einer Heizvorrichtung 6.The cooling device according to FIGS. I and 2 consists of the evaporator i, the absorber 2, a template 3, a filter 4, the connecting line 5 between Absorber and evaporator and from a heating device 6.

Das Gerät ist schwenkbar um eine; Achse, die waagerecht verläuft. Der Absorber ist gegen den Verdampfer seitlich versetzt, die Achse der Vorlage liegt in Richtung der Achse des Verdampfers.The device can be pivoted around a; Axis that runs horizontally. The absorber is laterally offset from the evaporator, the axis of the template lies in the direction of the axis of the evaporator.

Gemäß der Erfindung werden die wärmeabgebenden Teile der Absorptionsmaschine doppelwandig ausgebildet, derart, daß sie behälterartig das Eis aufnehmen können.According to the invention, the heat-emitting parts of the absorption machine Double-walled so that they can hold the ice in a container.

In Fig. i ist der Absorber mit Eis gefüllt. In Fig.2 ist der Verdampfer/Kondensator mit Eis gefüllt. Das Kondensat tropft in die Vorlage, die gemäß der Erfindung wärmeisoliert ist, z. B. als Isolierflasche ausgebildet. Nach erfolgtem Ausheizen wird die Vorrichtung um 18o° gedreht und in die Stellung der Fig.i zurückgebracht.In Fig. I the absorber is filled with ice. In Fig.2 is the evaporator / condenser filled with ice. The condensate drips into the template, which is thermally insulated according to the invention is e.g. B. designed as a vacuum flask. After the bakeout has taken place, the device rotated by 180 ° and brought back into the position of Fig.i.

In Fig. 3 und 4 sind Verdampfer i, Kondensator 7 und Absorber 8 übereinander mit gemeinsamer Achse angeordnet. Kondensator 7 und Absorber 8 sind mit einer durchgehenden zweiten Wand 9 doppelwandig ausgebildet, und der Hohlraum zwischen der Wand 9 und dem Kondensator und dem Absortier dient als Behälter für die Aufnahme des Eises i o. Ein Hahn i i ermöglicht das Ablassen des Schmelzwassers. Der Eisbehälter kann innerhalb des Kühlraumes angeordnet sein, wobei dann die Wand 9 ganz oder teilweise als Kühlfläche dient. Dieser Teil des Kühlraumes ist dann durch :eine Isolierwand von dem zweiten Kühlraum getrennt, welcher durch 'den Verdampfer i auf tieferer Temperatur gehalten wird. Soll nur der Verdampfer i in seiner Kühlwirkung ausgenutzt werden, so wird die Wand 9 mit Isoliermantel i z versehen (Fig. 3).In Fig. 3 and 4 evaporator i, condenser 7 and absorber 8 are one above the other arranged with a common axis. Condenser 7 and absorber 8 are with a continuous second wall 9 is double-walled, and the cavity between the wall 9 and the condenser and the sorter serve as a container for receiving the ice i o. A tap i i allows the melt water to be drained off. The ice bucket can be arranged within the cooling space, then the wall 9 in whole or in part serves as a cooling surface. This part of the cold room is then through: an insulating wall separated from the second cooling space, which through 'the evaporator i on deeper Temperature is maintained. Should only the evaporator i be used in its cooling effect the wall 9 is provided with an insulating jacket i z (FIG. 3).

Vor Einschalten der Heizvorrichtung 6 wird, wie in Fig. ¢ dargestellt, durch Ablassen von Schmelzwasser die Eispackung auf den Kondensator 7 beschränkt. Nach dem Ausheizen wird, wie in Fig.3 dargestellt, so viel Eis nachgefüllt, daß auch der Absorber gekühlt ist. Durch ein Regelventil 13 kann die Verdampfung des im Verdampfer i befindlichen Kältemittels i q. geregelt werden. Bei der Ausführung gemäß Fig.4 kann durch ein über den Absorber 8 geschobenes Rohr beim Heizen mittels Heizung 6 eine unerwünschte Wärmestrahlung auf die Wand 9 verhindert werden.Before switching on the heating device 6, as shown in Fig. the ice pack is limited to the condenser 7 by draining off melt water. After heating, as shown in Fig. 3, so much ice is refilled that the absorber is also cooled. By means of a control valve 13, the evaporation of the refrigerant i q located in the evaporator i. be managed. When executing according to Figure 4 can by means of a pipe pushed over the absorber 8 during heating Heating 6 prevents undesired heat radiation onto the wall 9.

Eine noch geeignetere Heizung ist die Erwärmung des Absorptionsmaterials durch elektrische direkte Widerstandserhitzung. Hierbei wird dem Absorptionsmittel, z. B. aktive Kohle, Silicagel o. dgl., gegebenenfalls ein elektrischer Leiter in feiner Verteilung zugefügt, z. B. Graphit.An even more suitable heating is the heating of the absorption material by electrical direct resistance heating. Here, the absorbent, z. B. active carbon, silica gel o. The like., Optionally an electrical conductor in fine distribution added, e.g. B. graphite.

Die Vorrichtung ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Das Absorptionsmaterial liegt , zwischen zwei Stromdurchführungen E'1, Ez. Ein derartiges Heizverfahren für festes Absorptionsmaterial in Kältemaschinen ist von allgemeiner Bedeutung und neu; im vorliegenden Falle ist es besonders geeignet, weil die i rasche Desorption des Kältemittels wegen der raschen Kondensation durch die Eiskühlung keine Gefahren mit sich bringt.The device is shown schematically in FIG. The absorbent material lies between two current feedthroughs E'1, Ez. Such a heating method for solid absorption material in refrigeration machines is of general importance and New; in the present case it is particularly suitable because the rapid desorption of the refrigerant because of the rapid condensation caused by the ice cooling, there are no hazards brings with it.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Kühlen unterhalb einer Temperatur von o° C mittels Wassereis, gekennzeichnet durch die Einschaltung einer Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine zwischen Eis und Kühlgut, derart, daß das Eis im Wärmeaustausch mit den wärmeabgebenden Teilen der Kältemaschine und das Kühlgut im Wärmeaustausch mit den kälteerzeugenden Teilen der Kältemaschine steht. PATENT CLAIMS: i. Method of cooling below a temperature of 0 ° C by means of water ice, characterized by the activation of an absorption or adsorption chiller between ice and goods to be cooled, in such a way that the ice exchanges heat with the heat-emitting parts of the refrigeration machine and the refrigerated goods is in heat exchange with the cold-generating parts of the refrigeration machine. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Eis die Absorptions- oder Adsorptionswärme der Kältemaschine bindet. 2. Procedure according to claim i, characterized in that the ice is the heat of absorption or adsorption the chiller binds. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet daß das Eis die Kondensationswärme einer Absorptions-oder Adsorptionskältemaschine bindet. 4.. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine für die Ausführung des Verfahrens nach Ansprach i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabgebenden Teile - Kondensator (1, 7), Absorher/Adsorber (2, 8) - einer Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine doppelwandig und als Behälter für das Eis ausgebildet sind. _ 5. Absorptions- oder' für das Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (8) und der Kondensator (7) in einem gemeinsamen Eisbehälter (9) angeordnet sind. 6. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (7) unterhalb des Absorbers oder Adsorbers (8) angeordnet ist. 7. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (i) unterhalb des Eisbehälters (9) liegt und von diesem wärmeisoliert ist. B. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine für das Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabgebenden Teile der Kältemaschine gegen die Außenluft wärmeisoliert sind (12, 15). g. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine in Verbindung mit einem Kühlschrank oder Kühlraum für die Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, da-durch gekennzeichnet, daß auch die wärmeabgebenden Teile der Kältemaschine innerhalb des Kühlraumes angeordnet sind. io. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine in Verbindung mit einem Kühlschrank, Kühlraum o. dgl. für die Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlraum (15) unterteilt ist und daß in einem Abteil (16) die wärmeabgebenden Teile der Kältemaschine %nebst Eis und in einem anderen Abteil (17) der Verdampfer (i) der Kältemaschine angeordnet ist. i i. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine für das Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Eis (i o.) beeinfl@ußter, am Kondensator (2,7) angeordneter Thermostat die .Heizvorrichtung- (6) abschaltet; wenn das Eis geschmolzen ist. 12. Absorptions- oder Adsorptionskältemaschine für das Verfahren nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch eine wärmeisolierte Kondensatorvorlage (3).'3. The method according to claim i and 2, characterized in that the ice binds the heat of condensation of an absorption or adsorption refrigerator. 4 .. absorption or adsorption chiller for the execution of the method according to spoke i to 3, characterized in that the heat-emitting parts - condenser (1, 7), absorber / adsorber (2, 8) - an absorption or adsorption double-walled and as Containers for the ice are designed. _ 5. absorption or 'for the method according to claim i to 3, characterized in that the absorber (8) and the condenser (7) are arranged in a common ice container (9). 6. absorption or adsorption chiller according to claim 5, characterized in that the condenser (7) is arranged below the absorber or adsorber (8 ) . 7. absorption or adsorption chiller according to claim 6, characterized in that the evaporator (i) is below the ice container (9) and is thermally insulated from this. B. absorption or adsorption refrigeration machine for the method according to claim i to 3, characterized in that the heat-emitting parts of the refrigeration machine are thermally insulated from the outside air (12, 15). G. Absorption or adsorption refrigeration machine in connection with a refrigerator or cold room for carrying out the method according to claims 1 to 3, characterized in that the heat-emitting parts of the refrigeration machine are also arranged within the cold room. ok Absorption or adsorption refrigerator in connection with a refrigerator, cooling room or the like for carrying out the method according to claims 1 to 3, characterized in that the cooling room (15) is subdivided and that the heat-emitting parts of the cooling machine are in a compartment (16) % next to ice and in another compartment (17) the evaporator (i) of the refrigeration machine is arranged. i i. Absorption or adsorption refrigeration machine for the method according to claims 1 to 3, characterized in that a thermostat, which is influenced by the ice (i o.) And arranged on the condenser (2,7) , switches off the heating device (6); when the ice has melted. 12. absorption or adsorption chiller for the method according to claim i to 3, characterized by a heat-insulated condenser template (3).