EP0500019A1 - Cold water producing system - Google Patents

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EP0500019A1
EP0500019A1 EP92102613A EP92102613A EP0500019A1 EP 0500019 A1 EP0500019 A1 EP 0500019A1 EP 92102613 A EP92102613 A EP 92102613A EP 92102613 A EP92102613 A EP 92102613A EP 0500019 A1 EP0500019 A1 EP 0500019A1
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EP
European Patent Office
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container
water
connection
ice
production system
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EP92102613A
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German (de)
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Ulrich Dipl.-Ing. Klüe
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00—Producing ice
    • F25C1/12—Producing ice by freezing water on cooled surfaces, e.g. to form slabs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C5/00—Working or handling ice
    • F25C5/18—Storing ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D16/00—Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine

Definitions

  • the invention has for its object to reduce the variety of connection options and in particular the control effort in the case of delivery of cooling power while the chiller is in operation.
  • the cooling power of the refrigeration system can be increased further by switching the chiller from ice to water operation.
  • the temperature of the trickle heat exchanger is set so that ice no longer forms on it, but that the water trickling over it is only cooled to just above freezing point. Since the entire surface of the heat exchanger is then constantly available for cooling without an ice covering that reduces the thermal conductivity, the refrigerator can dissipate significantly larger amounts of heat than during ice operation.
  • the transition region between the return connection and the suction connection expediently lies within the container. However, this is not absolutely necessary.
  • the flow connection and the return connection are expediently provided in opposite height regions of the container, so that a short circuit between these connections is avoided in the event of temperature stratification.
  • the return connection and the suction connection should be arranged in the deepest area of the container, so that the cold water can be removed from the upper area of the container, where, due to the ice accumulating there, the greatest likelihood of sufficiently deeply cooled water even after extensive use Melting of the ice supply is given. In this context, it is advisable to provide a level control of the water supply.
  • the container can contain a gassing device.
  • the bubbles rising from the gassing device arranged in the lower part of the container set the ice-water mixture or the water in motion and thereby generate heat exchange between the warm return water and the cold water or ice reserve. With a sufficiently uniform distribution, they also cause an apparent reduction in the specific water weight, which causes the ice to sink. This is not only useful in terms of heat exchange, but also prevents the ice pieces from growing together, which can otherwise be observed on the surface.
  • Fumigation devices of this type are known from DE-PS 64 54 17, for swirling the liquid in a cold store, to be set directly in the milk churns to be cooled. The heat exchange between the liquid and the chamber walls is to be increased in this way.
  • gas outlet openings of the gassing device are expediently distributed uniformly over the entire cross section of the container.
  • the gassing is provided differently in some areas; For example, it can remain limited to individual sectors of the container, as a result of which an upward flow is caused in these sectors and a downward flow in the remaining area.
  • the gassing device is expediently arranged above it, namely at such a high height distance that there is certainty that no gas bubbles are entrained towards the circulation pump, the Function could be affected.
  • the features of the invention make a vertical flow appear expedient, whereas in the prior art a horizontal flow is predominantly sought.
  • the effect of the vertical flow can be further increased in that the container or the part of the container provided for storing the ice-water mixture has one has embossed vertical extension.
  • the ratio of its height to diameter should therefore be over 0.5, better over 1, advantageously over 1.3.
  • This feature is also in an advantageous interrelation with the desire to reduce as little space as possible and to reduce construction costs.
  • the level of the ice-water mixture is expediently on the order of 4 m and above.
  • the cylindrical, silo-like container 1 contains in its lower area a space 2 for storing the water or ice-water mixture.
  • the cold water or ice production takes place on the heat exchanger 3 of a refrigeration machine, which is arranged in the upper space of the container 1 and from which the water or ice can fall directly into the space 2.
  • a device 4 for level control ensures that the water or ice-water mixture always has approximately the intended level.
  • Cold water is drawn off for the purpose of delivering cooling power via a flow connection 5, which is arranged a little below the level of the ice-water mixture and is protected on the inside of the container from the entry of ice pieces by a perforated plate 6.
  • a return connection 7, which is provided near the bottom of the container 1 the heated water is returned to the container.
  • the return connection 7 ends at 8 in the funnel-shaped suction area 9 of the suction connection 10, which leads to the pump 11, which causes the circulation of the water contained in the container through the heat exchanger 3 via the line 12.
  • the temperature stratification has less of an effect on the temperature of the cold water drawn off, the greater the ratio of the height to the diameter of the container part filled with the ice-water mixture or water. At the same time, gravity convection leads to better mixing, the larger this ratio. According to the invention, it should therefore be greater than 0.5, preferably greater than 1, more preferably greater than 1.3.

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Abstract

The system has a container (1) for receiving water or an ice-water mixture, an outflow connection (5) for drawing cold water out of the container, a backflow connection (7) for the return of warm water to the system, an ice-producing device or water cooling device (3), in an arrangement feeding ice produced therein and any excess water to the container, and a circulation duct (12) with a suction connection (10) on the container (1) for the circulation, which can be shut off, of water from the container via the ice-producing device. The backflow connection (7) and the suction connection (10) are arranged on the container (1) such that the warm water entering from the backflow connection (7) flows directly to the suction connection (10) when the circulation is open and to the container (1) when the circulation is shut off. The backflow connection (7) and the suction connection (10) are expediently arranged in the deepest region of the container, and a device for treatment with a gas (13) is provided.

Description

Um den Spitzenbedarf an Kühlleistung bspw. von Molkereibetrieben nicht allein mit einer Kältemaschine decken zu müssen, ist es bekannt, das von einer Kältemaschine erzeugte Eis im Gemisch mit Wasser zu speichern und daraus Kaltwasser für die Abgabe der Kühlleistung abzuziehen. Diese Anordnung ermöglicht es auch, billigeren Nachtstrom für die Eiserzeugung zu verwenden und die Kältemaschine tagsüber bei geringem bis normalen Bedarf abgeschaltet zu lassen und lediglich bei besonders hohem Kühlleistungsbedarf zuzuschalten. Bei abgeschalteter Kältemaschine wird das Kaltwasser aus dem Behälter über einen Vorlaufanschluß abgezogen und als Warmwasser über einen Rücklaufanschluß zu der Anlage zurückgeführt. Bei laufender Kältemaschine ist es dabei zweckmäßig, das rücklaufende Warmwasser zunächst über den Rieselwärmeaustauscher der Kältemaschine zu leiten, bevor es von dort in den Behälter zurückgelangt. Dies setzt aber eine aufwendige Regelung voraus, weil die Menge des rücklaufenden Wassers stark variiert, was durch Zumischung einer entsprechenden Menge von zirkuliertem Kaltwasser aus dem Behälter ausgeglichen werden muß. Wenn kein Kühlleistungsbedarf herrscht und die Anlage lediglich eiserzeugend und eisspeichernd betrieben wird, wird Wasser im Kreislauf aus dem Behälter mittels einer Pumpe abgezogen und auf den Wärmetauscher gegeben, von dem es eisförmig oder als Überschußwasser in den Behälter zurückkehrt. Wenn die Anlage ohne Betrieb der Kältemaschine lediglich zur Abgabe von Kühlleistung verwendet wird, wird Kaltwasser aus dem Behälter abgezogen und warmes Rücklaufwasser entweder über den nicht im Betrieb befindlichen Wärmetauscher oder direkt in den Eisbehälter zurückgeführt. Verzichtet man auf diese Umschaltung der Wasserführung (DE-A-2900372) muß man thermodynamische Nachteile in Kauf nehmen, weil ständig eine Mischung warmer Rücklaufwassers mit Kaltwasser stattfindet und daher der Wärmetransport zu ungünstigen Temperaturen stattfindet.In order not to have to cover the peak demand for cooling capacity, for example of dairies, with a chiller alone, it is known to store the ice produced by a chiller in a mixture with water and to draw off cold water from it for delivering the cooling capacity. This arrangement also makes it possible to use cheaper night-time electricity for ice production and to leave the chiller switched off during the day when there is little to normal demand and only to switch on when the cooling power requirement is particularly high. When the chiller is switched off, the cold water is drawn off from the container via a flow connection and returned to the system as hot water via a return connection. When the chiller is running, it is expedient to first conduct the returning hot water via the trickle heat exchanger of the chiller before it returns to the tank from there. However, this requires a complex regulation because the amount of the returning water varies greatly, which must be compensated for by adding a corresponding amount of circulated cold water from the container. If there is no need for cooling power and the system is operated only ice-producing and ice-storing, water is withdrawn in the circuit from the container by means of a pump and placed on the heat exchanger, from which it returns to the container in the form of ice or as excess water. If the system is only used to deliver cooling power without operating the chiller, cold water is drawn off from the tank and warm return water is either returned to the non-operating heat exchanger or directly to the ice bucket. If you do not switch the water supply (DE-A-2900372), you have to accept thermodynamic disadvantages, because there is always a mixture of warm return water with cold water and therefore the heat transfer takes place at unfavorable temperatures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vielfalt der Anschlußmöglichkeiten und insbesondere den Regelungsaufwand im Falle der Lieferung von Kühlleistung bei gleichzeitigem Betrieb der Kältemaschine zu verringern.The invention has for its object to reduce the variety of connection options and in particular the control effort in the case of delivery of cooling power while the chiller is in operation.

Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution according to the invention lies in the features of claim 1.

Durch diese Merkmale wird erreicht, daß jeder wasserseitige Regelbedarf im Falle des Kältemaschinenbetriebs bei gleichzeitiger Abgabe von Kühlleistung entfällt. Da das rücklaufende Warmwasser infolge der Anordnung des Rücklaufanschlusses direkt in den Absaugbereich des Absauganschlusses gelangt, wird es bei eingeschalteter Zirkulation angesaugt, ohne sich zuvor mit dem Kaltwasser im Behälter gemischt zu haben, und gelangt damit zur Aufgabe auf den Wärmetauscher der Kältemaschine. Wenn die Menge des Rücklaufwassers geringer ist als die zirkulierte Wassermenge, so wird einfach entsprechend mehr Wasser, zusätzlich zu dem Rücklaufwasser, aus dem Behälter angesaugt. Bei abgeschalteter Zirkulation verbleibt hingegen das rücklaufende Warmwasser im Behälter, ohne daß es der Umschaltung irgendwelcher Leitungen bedarf. Dies ist unabhängig davon, ob nur Kaltwasser oder auch Eis erzeugt und gespeichert wird.These features ensure that there is no need for control on the water side in the case of chiller operation with simultaneous delivery of cooling power. Since the returning hot water arrives directly in the suction area of the suction connection due to the arrangement of the return connection, it is drawn in when the circulation is switched on, without having previously mixed with the cold water in the tank, and is thus placed on the heat exchanger of the chiller. If the amount of return water is less than the amount of water circulated, more water is simply sucked out of the tank in addition to the return water. When the circulation is switched off, however, the returning hot water remains in the tank without the need to switch any pipes. This is regardless of whether only cold water or ice is generated and stored.

Bei Lieferung von Kühlleistung und gleichzeitigem Betrieb der Kältemaschine kann die Kühlleistung der Kälteerzeugungsanlage dadurch weiter erhöht werden, daß die Kältemaschine von Eisauf Wasserbetrieb umgeschaltet wird. Die Temperatur des Rieselwärmetauschers wird dabei so eingestellt, daß an ihm keine Eisbildung mehr stattfindet, sondern daß das darüber rieselnde Wasser nur bis kurz über den Gefrierpunkt abgekühlt wird. Da dann ständig die gesamte Oberfläche des Wärmetauschers ohne eine die Wärmeleitfähigkeit mindernde Eisbelegung zur Kühlung zur Verfügung steht, kann die Kältemaschine bedeutend größere Wärmemengen als beim Eisbetrieb abführen.When cooling power is supplied and the chiller is operated at the same time, the cooling power of the refrigeration system can be increased further by switching the chiller from ice to water operation. The temperature of the trickle heat exchanger is set so that ice no longer forms on it, but that the water trickling over it is only cooled to just above freezing point. Since the entire surface of the heat exchanger is then constantly available for cooling without an ice covering that reduces the thermal conductivity, the refrigerator can dissipate significantly larger amounts of heat than during ice operation.

Zweckmäßigerweise liegt der Übergangsbereich zwischen dem Rücklaufanschluß und dem Absauganschluß innerhalb des Behälters. Unbedingt erforderlich ist dies jedoch nicht. Der Vorlaufanschluß und der Rücklaufanschluß sind zweckmäßigerweise in entgegengesetzten Höhenbereichen des Behälters vorgesehen, damit im Falle einer Temperaturschichtung ein Kurzschluß zwischen diesen Anschlüssen vermieden wird. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen der Rücklaufanschluß und der Absauganschluß im tiefsten Bereich des Behälters angeordnet sein, damit das Kaltwasser dem oberen Bereich des Behälters entnommen werden kann, wo infolge des sich dort ansammelnden Eises die größte Wahrscheinlichkeit für hinreichend tief gekühltes Wasser auch nach weitgehendem Abschmelzen des Eisvorrats gegeben ist. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, für eine Niveauregulierung des Wasservorrats zu sorgen.The transition region between the return connection and the suction connection expediently lies within the container. However, this is not absolutely necessary. The flow connection and the return connection are expediently provided in opposite height regions of the container, so that a short circuit between these connections is avoided in the event of temperature stratification. According to a further feature of the invention, the return connection and the suction connection should be arranged in the deepest area of the container, so that the cold water can be removed from the upper area of the container, where, due to the ice accumulating there, the greatest likelihood of sufficiently deeply cooled water even after extensive use Melting of the ice supply is given. In this context, it is advisable to provide a level control of the water supply.

Nach einem besonders wichtigen Merkmal der Erfindung kann der Behälter eine Begasungseinrichtung enthalten. Die von der im unteren Teil des Behälters angeordneten Begasungseinrichtung aufsteigenden Blasen versetzen das Eis-Wasser-Gemisch bzw. das Wasser in Bewegung und erzeugen dadurch Wärmeaustausch zwischen dem warmen Rücklaufwasser und dem Kaltwasser- bzw. Eisvorrat. Sie bewirken ferner bei hinreichend gleichmäßiger Verteilung eine scheinbare Verringerung des spezifischen Wassergewichtes, wodurch das Eis zum Absinken gebracht wird. Dies ist nicht nur im Hinblick auf den Wärmeaustausch zweckmäßig, sondern verhütet auch das sonst mitunter an der Oberfläche zu beobachtende Zusammenwachsen der Eisstücke.According to a particularly important feature of the invention, the container can contain a gassing device. The bubbles rising from the gassing device arranged in the lower part of the container set the ice-water mixture or the water in motion and thereby generate heat exchange between the warm return water and the cold water or ice reserve. With a sufficiently uniform distribution, they also cause an apparent reduction in the specific water weight, which causes the ice to sink. This is not only useful in terms of heat exchange, but also prevents the ice pieces from growing together, which can otherwise be observed on the surface.

Bekannt sind solche Begasungseinrichtungen aus DE-PS 64 54 17, zur Verwirbelung der Flüssigkeit in einem Kältespeicher, in den zu kühlenden Milchkannen direkt eingestellt werden. Der Wärmeaustausch zwischen der Flüssigkeit und den Kammerwänden soll so erhöht werden.Fumigation devices of this type are known from DE-PS 64 54 17, for swirling the liquid in a cold store, to be set directly in the milk churns to be cooled. The heat exchange between the liquid and the chamber walls is to be increased in this way.

Die Gasaustrittsöffnungen der Begasungseinrichtung werden zweckmäßigerweise gleichmäßig über den Gesamtquerschnitt des Behälters verteilt. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Begasung bereichsweise unterschiedlich vorgesehen; bspw. kann sie auf einzelne Sektoren des Behälters begrenzt bleiben, wodurch bei diesen Sektoren eine aufwärts gerichtete Strömung und im übrigen Bereich eine abwärts gerichtete Gegenströmung bewirkt wird.The gas outlet openings of the gassing device are expediently distributed uniformly over the entire cross section of the container. According to another embodiment of the invention, the gassing is provided differently in some areas; For example, it can remain limited to individual sectors of the container, as a result of which an upward flow is caused in these sectors and a downward flow in the remaining area.

Wenn der Absauganschluß für die Zirkulation des Wassers über den Wärmetauscher der Kältemaschine im untersten Bereich des Behälters vorgesehen ist, ist die Begasungseinrichtung zweckmäßigerweise darüber angeordnet, nämlich in einem so großen Höhenabstand, daß Sicherheit dafür besteht, daß keine Gasblasen zur Zirkulationspumpe hin mitgerissen werden, deren Funktion dadurch beeinträchtigt werden könnte.If the suction connection for the circulation of the water through the heat exchanger of the refrigeration machine is provided in the lowest area of the container, the gassing device is expediently arranged above it, namely at such a high height distance that there is certainty that no gas bubbles are entrained towards the circulation pump, the Function could be affected.

Die Erfindungsmerkmale lassen eine vertikale Durchströmung zweckmäßig erscheinen, während im Stand der Technik überwiegend eine horizontale Durchströmung angestrebt wird. Der Effekt der vertikalen Durchströmung kann dadurch weiter gesteigert werden, daß der Behälter bzw. der zur Bevorratung des Eis-Wassergemischs vorgesehene Teil des Behälters eine asgeprägte vertikale Erstreckung aufweist. Das Verhältnis seiner Höhe zum Durchmesser sollte deshalb über 0,5, besser über 1, zweckmäßigerweise über 1,3 liegen. Dies Merkmal steht auch in einem vorteilhaften Wechselverhältnis mit dem Wunsch, einen möglichst geringen Flächenbedarf und einen geringen Bauaufwand zu verringern. Dabei liegt das Niveau des Eis-Wasser-Gemischs zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 4m und darüber.The features of the invention make a vertical flow appear expedient, whereas in the prior art a horizontal flow is predominantly sought. The effect of the vertical flow can be further increased in that the container or the part of the container provided for storing the ice-water mixture has one has embossed vertical extension. The ratio of its height to diameter should therefore be over 0.5, better over 1, advantageously over 1.3. This feature is also in an advantageous interrelation with the desire to reduce as little space as possible and to reduce construction costs. The level of the ice-water mixture is expediently on the order of 4 m and above.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel in einem schematischen Vertikalschnitt veranschaulicht.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which illustrates an advantageous embodiment in a schematic vertical section.

Der zylindrisch, siloartig ausgebildete Behälter 1 enthält in seinem unteren Bereich einen Raum 2 zur Speicherung des Wassers bzw. Eis-Wasser-Gemischs. Die Kaltwasser bzw. Eiserzeugung findet an dem Wärmetauscher 3 einer Kältemaschine statt, der im Oberraum des Behälters 1 angeordnet ist und von dem aus das Wasser bzw. Eis unmittelbar in den Raum 2 hinabfallen kann. Eine Einrichtung 4 zur Niveauregelung sorgt dafür, daß das Wasser bzw. Eis-Wasser-Gemisch stets etwa den vorgesehenen Füllstand aufweist.The cylindrical, silo-like container 1 contains in its lower area a space 2 for storing the water or ice-water mixture. The cold water or ice production takes place on the heat exchanger 3 of a refrigeration machine, which is arranged in the upper space of the container 1 and from which the water or ice can fall directly into the space 2. A device 4 for level control ensures that the water or ice-water mixture always has approximately the intended level.

Über einen Vorlaufstutzen 5, der wenig unterhalb des Spiegels des Eis-Wassergemischs angeordnet ist und auf der Behälterinnenseite vor dem Eintritt von Eisstücken durch ein Lochblech 6 geschützt ist, wird Kaltwasser zum Zwecke der Abgabe von Kühlleistung abgezogen. Über einen Rücklaufanschluß 7, der nahe dem Boden des Behälters 1 vorgesehen ist, wird das erwärmte Wasser zum Behälter zurückgeführt. Der Rücklaufanschluß 7 endet bei 8 in dem trichterförmig erweiterten Ansaugbereich 9 des Absauganschlusses 10, der zur Pumpe 11 führt, welche über die Leitung 12 die Zirkulation des in dem Behälter enthaltenden Wassers über den Wärmetauscher 3 bewirkt.Cold water is drawn off for the purpose of delivering cooling power via a flow connection 5, which is arranged a little below the level of the ice-water mixture and is protected on the inside of the container from the entry of ice pieces by a perforated plate 6. Via a return connection 7, which is provided near the bottom of the container 1, the heated water is returned to the container. The return connection 7 ends at 8 in the funnel-shaped suction area 9 of the suction connection 10, which leads to the pump 11, which causes the circulation of the water contained in the container through the heat exchanger 3 via the line 12.

Wenn ohne Abgabe von Kühlleistung der Eisvorrat innerhalb des Behälters vermehrt werden soll, wie dies in Molkereibetrieben vornehmlich nachts geschieht, ist lediglich die Zirkulation über die Teile 9, 10, 11, 12 und 13 eingeschaltet. Durch den Absauganschluß 10 wird also Behälterwasser angesaugt, ggf. teilweise in Eis verwandelt und in den Behälter zurückgeführt.If the ice supply within the container is to be increased without releasing cooling power, as is the case in dairy plants happens mainly at night, only the circulation is switched on via parts 9, 10, 11, 12 and 13. Container water is thus sucked in through the suction connection 10, possibly partially converted into ice and returned to the container.

Wenn lediglich Kälteleistung abgegeben wird, aber kein Eis erzeugt werden soll, wird Kaltwasser über den Vorlaufanschluß 5 abgezogen und über den Rücklaufanschluß 7 zurückgeführt. Das aus dem Rohrleitungsende 8 in den Behälter austretende warme Wasser steigt wegen seines geringeren spezifischen Gewichtes auf und mischt sich mit dem weiter oben befindlichen Kaltwasser.If only cooling power is delivered, but no ice is to be produced, cold water is drawn off via the flow connection 5 and returned via the return connection 7. The warm water emerging from the pipe end 8 into the container rises because of its lower specific weight and mixes with the cold water located further up.

Wenn sowohl Kälteleistung abgegeben als auch Eis erzeugt werden soll, wird Kaltwasser über den Vorlaufanschluß 5 abgezogen und Warmwasser über den Rücklaufanschluß 7 zurückgeführt, wobei das Warmwasser unmittelbar in den Ansaugbereich 9 des Absauganschlusses 9 gelangt und, ggfs. mit einer Ausgleichsmenge von aus dem Behälter angesaugten Wasser, dem Wärmetauscher 3 aufgegeben wird. Ohne Regelungs- und Schaltaufwand wird auf diese Weise bewirkt, daß das Warmwasser je nach Betriebsweise entweder in dem Behälter verbleibt oder unmittelbar auf den Wärmetauscher 3 gelangt.If both cooling output and ice are to be generated, cold water is drawn off via the flow connection 5 and hot water is returned via the return connection 7, the hot water directly entering the suction area 9 of the suction connection 9 and, if necessary, with a compensating amount of suctioned from the container Water, the heat exchanger 3 is abandoned. In this way, without any control and switching effort, the hot water either remains in the container or directly reaches the heat exchanger 3, depending on the mode of operation.

Oberhalb des Rohrs 8 des Ansaugbereichs 9 befindet sich eine horizontal etwa gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Behälters oder einen Teilquerschnitt desselben verteilte Gruppe von Gaszuführungsrohren 13, aus deren Löchern bei Druckluftzufuhr Luftblasen 14 aufsteigen, die zur Durchmischung des Eis-Wassergemischs führen und dadurch die möglicherweise unerwünschten Folgen von Temperaturschichtung beseitigen können. Im Gegensatz zu mechanischen Rührvorrichtungen, deren Verwendung in einem Eis-Wassergemisch sehr problematisch ist, führt dies zu einem guten Mischeffekt. Dies gilt auch dann, wenn die Druckluftzufuhr auf einen Querschnittsbereich des Behälters beschränkt bleibt, so daß speziell in diesem Bereich eine Aufwärtsströmung erzielt wird, der im übrigen Querschnittsbereich des Behälters eine Abwärtsströmung entspricht. Es genügt im allgemeinen, wenn die Lüftungsmischung periodisch, kurzzeitig durchgeführt wird.Above the pipe 8 of the suction area 9 there is a group of gas supply pipes 13, distributed horizontally approximately uniformly over the entire cross section of the container or a partial cross section thereof, from whose holes air bubbles 14 rise when compressed air is supplied, which leads to the mixing of the ice-water mixture and thereby possibly can eliminate undesirable consequences of temperature stratification. In contrast to mechanical stirring devices, whose use in an ice-water mixture is very problematic, this leads to a good mixing effect. This also applies if the compressed air supply remains restricted to a cross-sectional area of the container, so that an upward flow is achieved especially in this area. which corresponds to a downward flow in the remaining cross-sectional area of the container. It is generally sufficient if the ventilation mixture is carried out periodically, briefly.

Die Temperaturschichtung wirkt sich auf die Temperatur des abgezogenen Kaltwassers um so weniger aus, je größer das Verhältnis der Höhe zum Durchmesser des mit dem Eis-Wasser-Gemisch bzw. Wasser gefüllten Behälterteils ist. Gleichzeitig führt die Schwerkraftkonvektion zu einer um so besseren Durchmischung, je größer dies Verhältnis ist. Erfindungsgemäß soll es daher größer als 0,5, vorzugsweise größer als 1, weiter vorzugsweise größer als 1,3 sein.The temperature stratification has less of an effect on the temperature of the cold water drawn off, the greater the ratio of the height to the diameter of the container part filled with the ice-water mixture or water. At the same time, gravity convection leads to better mixing, the larger this ratio. According to the invention, it should therefore be greater than 0.5, preferably greater than 1, more preferably greater than 1.3.

Claims (10)

Kaltwassererzeugungsanlage mit einem Behälter (1) zur Aufnahme von Wasser bzw. eines Eis-Wasser-Gemischs, einem Vorlaufanschluß (5) für den Abzug von Kaltwasser aus dem Behälter, einem Rücklaufanschluß (7) zum Rückführen von Warmwasser zu der Anlage, einer Eiserzeugungsvorrichtung bzw. Wasserkühlvorrichtung (3), in einer darin erzeugtes Eis und etwaiges Überschußwasser dem Behälter zuführenden Anordnung und einer Zirkulationsleitung (12) mit Absauganschluß (10) am Behälter (1) zum abschaltbaren Zirkulieren von Wasser aus dem Behälter über die Eiserzeugungsvorrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufanschluß (7) und der Absauganschluß (10) an dem Behälter (1) so angeordnet sind, daß das aus dem Rücklaufanschluß (7) eintretende Warmwasser bei eingeschalteter Zirkulation direkt dem Absauganschluß (10) und bei abgeschalteter Zirkulation dem Behälter (1) zufließt.Cold water production system with a container (1) for holding water or an ice-water mixture, a flow connection (5) for withdrawing cold water from the container, a return connection (7) for returning hot water to the system, an ice production device or Water cooling device (3), in an ice produced therein and any excess water supplying the container, and a circulation line (12) with a suction connection (10) on the container (1) for the circulable circulation of water from the container via the ice-making device (3), thereby characterized in that the return connection (7) and the suction connection (10) are arranged on the container (1) in such a way that the hot water entering from the return connection (7) flows directly to the suction connection (10) when the circulation is switched on and to the container () when the circulation is switched off. 1) flows. Kaltwassererzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich (9) zwischen dem Rücklaufanschluß (7, 8) und dem Absauganschluß (10) innerhalb des Behälters gelegen ist.Chilled water production system according to claim 1, characterized in that the transition region (9) between the return connection (7, 8) and the suction connection (10) is located within the container. Kaltwassererzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlaufanschluß (5) im entgegengesetzten Höhenbereich zum Rücklaufanschluß (7) am Behälter (1) vorgesehen ist.Chilled water production system according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the flow connection (5) is provided on the tank (1) in the opposite height range to the return connection (7). Kaltwassererzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufanschluß (7) und der Absauganschluß (10) im tiefsten Bereich des Behälters angeordnet sind.Chilled water production system according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the return connection (7) and the suction connection (10) are arranged in the deepest area of the container. Kaltwassererzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Begasungseinrichtung (13) enthält.Chilled water production system according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the container contains a gassing device (13). Kaltwassererzeugungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungseinrichtung (13) über den Gesamtquerschnitt des Behälters gleichmäßig verteilte Gasaustrittsöffnungen aufweist.Cold water production system according to claim 5, characterized in that the gassing device (13) has gas outlet openings distributed uniformly over the entire cross section of the container. Kaltwassererzeugungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasung bereichsweise unterschiedlich vorgesehen ist.Cold water production system according to claim 5, characterized in that the gassing is provided differently in some areas. Kaltwassererzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungseinrichtung (13) oberhalb des Absaugbereichs (9) des Absauganschlusses (10) vorgesehen ist.Chilled water production system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gassing device (13) is provided above the suction area (9) of the suction connection (10). Kaltwassererzeugungsanlange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Höhe zur mittleren Horizontalabmessung (Durchmesser) des das Eis-Wassergemisch aufnehmenden Teils des Behälters (1) größer als 0,5, vorzugsweise größer als 1, weiter vorzugsweise größer als 1,3 ist.Cold water production system according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the ratio of the height to the average horizontal dimension (diameter) of the part of the container (1) which receives the ice-water mixture is greater than 0.5, preferably greater than 1, more preferably greater than Is 1.3. Kaltwassererzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Eis-Wasser-Gemisch vorgesehene Höhe nicht kleiner als etwa 4m ist.Chilled water production system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the height provided for the ice-water mixture is not less than about 4 m.
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