BE1017992A3 - Bewaarkast. - Google Patents

Abstract

Bewaarkast voor het opslaan van goederen, daardoor gekenmerkt dat de bewaarkast (1) die een warmtewisselaar (11) bevat die verbonden is met een externe waterbron (17) via een extern aanvoergedeelte (12) en een aanvoeropening (14) in de wand van de bewaarkast (1) en waarbij in de bewaarkast (1) tevens een waterbuffet (6) is aangebracht.

Description

Bewaarkast.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een bewaarkast.

Meer bepaald heeft de uitvinding betrekking op een bewaarkast die bedoeld is voor het opslaan van goederen i op constante temperatuur.

Een specifieke toepassing van de uitvinding is het opslaan van spermastalen van varkens voor kunstmatige inseminatie.

Het is algemeen bekend dat het opslaan van goederen op constante temperatuur het gebruik van koelkasten vereist.

Een probleem met koelkasten is echter dat zij compressoren vereisen om de temperatuur voldoende laag te houden. Een nadeel van compressoren echter, is dat zij trillingen veroorzaken.

Typisch wordt bovendien de compressor geactiveerd van zodra de temperatuur in de koelkast boven de gewenste temperatuur dreigt te vallen, maar een nadeel van dit veelvuldig herstarten is dat het een nefaste invloed heeft op de levensduur van de compressoren.

Daarnaast is het traditioneel moeilijk om koelkasten binnen een beperkt temperatuurbereik te regelen. Dit is nochtans noodzakelijk voor het optimaal bewaren van sommige goederen. Specifiek wordt hierbij gedacht aan spermastalen van varkens of andere kweekdieren die bewaard worden voor gebruik bij kunstmatige inseminatie. Temperatuurtluctuaties dienen hier vermeden te worden omdat zij schadelijk zijn voor de gezondheid van het sperma;

Ook bij oude gegeerde wijnen, bijvoorbeeld, dienen temperatuurtluctuaties vermeden te worden om de sublieme smaak niet aan te tasten.

Een bijkomend’ nadeel van omgebouwde koelkasten met een compressor en een verwarmingselement is dat de capaciteit van de compressor niet afgestemd is op de vereiste belasting, i.e. het aantal opgeslagen goederen. Bij spermastalen van varkens bijvoorbeeld dient dikwijls maar een beperkt aantal stalen opgeslagen te worden. Wanneer een compressor met grote koelcapaciteit hierbij geactiveerd wordt, zal bijgevolg de temperatuur te snel en te veel dalen, waardoor bijna prompt het verwarmingselement dient geactiveerd te worden. Dit is een teken van koeling die slecht aangepast is aan de hoeveelheid opgeslagen goederen, met een te groot energieverbruik als gevolg.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan één of meerdere van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.

Hiertoe heeft de huidige uitvinding betrekking op een bewaarkast voor het opslaan van goederen, waarbij de bewaarkast een warmtewisselaar bevat die verbonden is met een externe waterbron via een extern aanvoergedeelte en een aanvoeropening in de wand van de bewaarkast en waarbij in de bewaarkast tevens een waterbuffer is aangebracht.

Een voordeel van een bewaarkast volgens de uitvinding is dat bij de bewaarkast geen compressor vereist is om de goederen te koelen. Dit verhoogt de levensduur van de bewaar kast in de zin dat geen reparaties aan compressoren nodig zijn.

Een bijkomend voordeel is dat een bewaarkast volgens de uitvinding relatief weinig energie verbruikt, vermits in koelkasten de compressor traditioneel verantwoordelijk is voor een groot aandeel van het totaal energieverbruik.

Een bijkomend voordeel is dat de waterbuffer en warmtewisselaar geen trillingen veroorzaken. Trillingen zijn bijvoorbeeld nadelig wanneer de goederen oude delicate wijnen zijn.

Bij voorkeur is de bewaarkast onderverdeeld in een opslagruimte waarin de goederen worden bewaard en een koelruimte die afgescheiden wordt van voornoemde opbergruimte door middel van een scheidingswand die voorzien is van openingen, waarbij in de koelruimte de voornoemde warmtewisselaar en waterbuffer zijn aangebracht.

Een bijkomend voordeel van een bewaarkast volgens de uitvinding is dat hiermee een systeem bekomen wordt dat toelaat de bewaartemperatuur in de opbergruimte nauwkeurig te regelen en grote temperatuurschommelingen te vermijden. Door het volume van de waterbuffer te regelen, kan het koelvermogen van de bewaarkast eveneens afgeregeld worden in verhouding tot de grootte van de opbergruimte.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een bewaarkast volgens de uitvinding is de bewaarkast voorzien van een ventilator en een ventilatieopening, zodat een luchtstroom gecreëerd wordt in de opbergruimte, waarbij de ventilator aangedreven wordt door middelen, typisch een elektrische motor, die zich buiten de bewaarkast bevinden.

Een voordeel is dat door de luchtstroom een efficiëntere koeling met een uniformere spreiding van de temperatuur bekomen wordt in de opbergruimte.

Een bijkomend voordeel is dat vermeden wordt dat warmteoverdracht van de middelen voor het aandrijven van de ventilator naar de opbergruimte plaatsvindt.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een uitvoeringsvorm beschreven van een bewaarkast volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekening, waarin: figuur 1 schematisch een bewaarkast volgens de uitvinding toont.

Figuur 1. geeft een schematische uitvoeringsvorm van een bewaarkast 1, die een . opslagruimte 2 bevat waarin goederen 3 worden opgeslagen. Deze goederen 3 kunnen uiteenlopende vormen hebben. Concreet wordt gedacht aan spermastalen of oude wijn. Typisch zijn de goederen 3 gerangschikt op schappen 4 en kan de bewaarkast 1 geopend worden met een deur 5. De goederen 3 worden omgeven door een waterbuffer 6 die van de goederen 3 bij voorkeur is afgescheiden door een scheidingswand 7. In deze scheidingswand 7 zijn verschillende openingen 8 aangebracht, bij voorkeur ter hoogte van ieder schap 4.

Dé waterbuffer 6 bevat een relatief grote hoeveelheid water of een andere vloeistof en kan gemaakt zijn als een tank uit metaal of als een folie uit kunststof. Bij voorkeur is de waterbuffer 6 rond een hoek van 180° of meer rond de goederen aangebracht.

In de bewaarkast is tevens een ventilator 8 aangebracht in een opening van de scheidingswand 7 die aangedreven wordt door middelen 9 die zich bij voorkeur buiten of buitenaan de bewaarkast 1 bevinden.

In de ruimte waarin zich de waterbuffer 6 bevindt, voortaan de koelruimte 10 genaamd, is tevens een warmtewisselaar 11 aangebracht waardoor een koelvloeistof stroomt. De koelvloeistof wordt aangevoerd via een aanvoergedeelte 12 en afgevoerd via een afvoergedeelte 13, die zich buiten de bewaarkast 1 bevinden en beiden via respectievelijk openingen 14 en 15 met de warmtewisselaar 11 verbonden zijn.

Het aanvoergedeelte is tevens verbonden met een debietregelaar 16, bijvoorbeeld een kraan 16, en wordt gevoed met een vloeistof, bij voerkeur water, uit een waterbron 17. Bij voorkeur is deze waterbron 17 een ondergrondse waterbron 17 of een waternetwerk 17.

Het afvoergedeelte 13 is tevens verbonden met een reservoir 18, waarnaar de koelvloeistof wordt afgevoerd.

In de bewaarruimte is ook een verwarmingselement 19 opgenomen en optioneel kan een tweede waterbuffer 20 in de deur 5 voorzien zijn.

De werking van een bewaarkast 1 volgens de uitvinding is eenvoudig en als volgt.

De goederen 3 worden beschermd van temperatuurschokken door ze in de opbergruimte 2 op te bergen en de deur 5 van de bewaarkast 1 te sluiten.

De werking van de bewaarkast 1 is uitgelegd voor een situatie waarbij de bewaarkast 1 zich bevindt in een omgeving die warmer is dan de temperatuur waarop de goederen 3 dienen bewaard te worden.

Concreet wordt hier gedacht aan een varkenskwekerij of een varkensstal, waarbij men varkensspermastalen op 17°C wenst te bewaren. Een ander beoogd toepassingsgebied van de bewaarkast 1 is voor het opslaan van wijn, waarvoor de gewenste temperatuur tussen 7 a 10°C is voor het bewaren van witte wijnen of tussen 11 a 14°C is voor het bewaren van oude rode wijn.

Vanuit de waterbron 17 wordt koelvloeistof geput en via het aanvoergedeelte 12 door de aanvoeropening 14 aan de warmtewisselaar 11 gevoed.

• Bij voorkeur is de koelvloeistof water, dat afgetapt wordt van een waterleiding of -netwerk. Tevens kan de koelvloeistof geput worden uit een ondergrondse waterbron 17, waarbij dan een pomp die niet getoond is in de figuur, het water oppompt.

Eenmaal in de bewaarkast 1 gevoerd, stroomt de koelvloeistof door de warmtewisselaar 11, waardoor koeling optreedt van de waterbuffer 6 en opbergruimte 4. De warmtewisselaar 11 op zich is gekend, en heeft typisch een kronkelende serpentinevorm zodat het uitwisselingsoppervlak zo groot mogelijk is, teneinde zo efficiënt mogelijk warmte uit te wisselen.

De hoeveelheid koelvloeistof in de warmtewisselaar 16 en de waterbuffer 6 is dusdanig groot dat op een efficiënte wijze tot de opbergruimte 4 tot de gewenste temperatuur gekoeld wordt.

De vloeistof in de warmtewisselaar 11 wordt via het afvoergedeelte 13 afgevoerd naar een reservoir 18.Het is duidelijk dat, indien nodig, het volume van de waterbuffer 6 beduidend groter kan zijn dan het volume van de opbergruimte 4 indien slechts zeer kleine temperatuurschommelingen in de opbergruimte 4 toelaatbaar zijn.

De leer van de warmteoverdracht leert ons dat de eindt empera tuur in de opbergruimte 4 die van de koelvloeistof is, verhoogd met de radiatieverliezen van de bewaarkast 1 naar de omgeving. Indien de omgeving, met andere woorden, dezelfde temperatuur heeft als die van de koelvloeistof, zal dit de eindtemperatuur zijn.

In het voorbeeld dat de goederen 3 stalen van varkenssperma zijn, waarvoor een temperatuur van 17°C gewenst is in de opbergruimte 4, en in het geval dat de waterbron 12 ondergronds gelegen is en koelwater met een temperatuur van bijvoorbeeld 12°C levert, is het bijgevolg nodig een verwarmingselement 19 te voorzien in de bergkast, dat met gekende sensoren geactiveerd wordt wanneer de temperatuur in de opbergruimte 4 onder de gewenste bewaartemperatuur dreigt te vallen.

Bij voorkeur is voornoemd verwarmingselement dan voorzien tussen de waterbuifer 6 en de warmtewisselaar 11. Op deze manier is er een betere luchtdoorstroming door het verwarmingselement en een betere warmteafgifte naar de waterbuifer 6 en de opbergruimte 4 toe.

Voor dit voorbeeld is het volume van de waterbuffer 6 dermate groot ten opzichte van het relatief kleine volume van een opbergruimte 4 voor stalen van varkens sperma dat in de tijd dat de deur 5 van de bewaarkast 1 geopend is - wanneer de kweker een staal zaad ter hand wil nemen of opbergen voor het toepassen bij kunstmatige inseminatie - de temperatuur niet meer dan een halve graad schommelt rond de bewaartemperatuur.

In dit voorbeeld kan het reservoir 18 simpelweg een waterbak zijn, waaruit de varkens dan kunnen drinken, bij voorkeur is de warmtewisselaar niet vervaardigd uit koper, zoals gebruikelijk is wegens de goede thermische conductiviteit van koper, maar uit een materiaal dat chemisch· bestand is tegen ammoniakgassen, die mogelijk kunnen vrijkomen wanneer de varkens urineren.

Het is daarnaast duidelijk dat door de ventilator 8 een luchtstroom gecreëerd wordt in de bewaarkast, waarbij lucht van de koelruimte naar de opbergruimte stroomt om de goederen 3 koel te houden of op te warmen en met behulp van de ventilator 8 aangezogen wordt en over de koelruimte 10 gevoerd wordt, zoals aangegeven door de pijlen A, B en C in figuur 1.

in het hierboven beschreven voorbeeld zijn de middelen 9 om de ventilator 8 aan te drijven bij voorkeur aangebracht buiten de bewaarkast 1, doch het is mogelijk dat een ventilator 9 met weinig warmteverliezen aangewend wordt waarvan de aandrijfmiddelen 9 zich binnen de bewaarkast 1 bevinden.

De huidige uitvinding sluit niet uit dat een andere koelvloeistof dan water gebruikt wordt in de waterbuifer 6 om de opbergruimte 4 te koelen. Het is denkbaar dat een vloeistof met betere thermische eigenschappen gebruikt wordt, of bijvoorbeeld water waaraan bepaalde additieven zijn toegevoegd.

Tevens is het niet uitgesloten dat een externe koeling wordt gebruikt om via de warmtewisselaar 11 de bewaarkast 1 bijkomend te koelen. De warmtewisselaar 11 kan ook worden aangesloten op een koelsysteem met directe expansie.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuur weergegeven uitvoeringsvorm, doch, een bewaarkast volgens de uitvinding kan op allerlei manieren uitgevoerd worden, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (10)

1 Bewaarkast voor het opslaan van goederen, daardoor gekenmerkt dat de bewaarkast (1) een warmtewisselaar (11) bevat die verbonden is met een externe waterbron (17) via een extern aanvoergedeelte (12) en een aanvoeropening (14) in de wand van de bewaarkast (1) en waarbij in de bewaarkast (1) tevens een waterbuffer (6) is aangebracht.

2 .- Bewaarkast volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de bewaarkast (1) een opslagruimte (2) bevat waarin de goederen (3) worden bewaard en voorzien is van een koelruimte (10) die afgescheiden wordt van voornoemde opbergruimte (2) door middel van een scheidingswand (7) die voorzien is van openingen (8), waarbij in de koelruimte (10) de voornoemde warmtewisselaar (11) en waterbuffer (6) zijn aangebracht.

3 Bewaarkast volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat tussen voornoemd aanvoergedeelte (12) en de waterbron (17) een debietregelaar (16) is aangebracht om het debiet koelvloeistof doorheen de warmtewisselaar (11) te regelen.

4 .- Bewaarkast volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de warmtewisselaar (11) verbonden is met een extern reservoir (18) via een extern afvoergedeelte (13) en een afvoeropening (15) in de wand van de bewaarkast (1).

5 Bewaarkast volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de bewaarkast is voorzien van een ventilator (8) die wordt aangedreven door externe middelen (9) die zich buiten de bewaarkast (1) bevinden.

6 Bewaarkast volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de waterbuffer (6) voornoemde goederen omgeeft over een hoek van minstens 180°.

7 Bewaarkast volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de bewaarkast (1) voorzien is van een deur (5) die hol is en voorzien is van een waterbuffer (20).

8 Bewaarkast volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat voornoemde waterbron (17) een ondergrondse waterbron (17) is.

9 .- Bewaarkast volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de koelruimte (10) is voorzien van een verwarmingselement (19).

10 .- Bewaarkast volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat voornoemde goederen (3) stalen van varkens sperma zijn en dat de temperatuur in de opbergruimte (4) 17°C ± 0,5°C is wanneer de bewaarkast (1) gesloten is.