Kühlvorrichtung für verbundene Trockeneis- und Maschinenkühlung oder Trockeneis und Wassereiskühlung. Die Kühlung oder ,das Gefrieren mit fester Kohlensäure, dem sogenannten Trak- keneis, ist nur bei verhältnismässig tiefen Temperaturen einigermassen wirtschaftlich; für Kühltemperaturen von über Null bis etwa -10 C ist in jedem Falle die Maschinen kühlung oder bis 0 C :
die Wassereis- kühlung entschieden wirtschaftlicher. Gegen stand der Erfindung ist eine Kühlvorrich tung für die Verbindung der Trockeneis kühlung mit der Maschinenkühlung oder der Kühlung mit Wassereis.
Bekannt ist eine Kühlvorriohtung, bei welcher zwei Kühlräume unter Belassung eines Zwischenraumes ineinanderstehen und bei welcher der Zwischenraum von abgekühl ter Luft durchströmt wird,
während in dem innern Kühlraum .gegebenenfalls unter Be nutzung eines andern Kälteerzeugers eben falls gekühlte Luft eingeblasen wird. Bei dieser Vorrichtung kann zwar die Kühlung des Zwischenraumes dazu beitragen, den Wärmeeinfall zurr Kühlgut zu verkleinern;
sie ist aber nicht dazu bestimmt, eine fühl bare Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Ausnutzung verschiedener Kältequellen mit verschiedenen Kosten der Kälteerzeugung zu bringen.
Nach der Erfindung ist zu diesem Zweck in der Isolierung des Kühlraumes ein freier, durch die Kältemaschine oder das Wasser eis gekühlter Zwischenraum vorhanden, der an eine solche :Stelle verlegt ist, an der beim Fehlen der Maschinen- oder Wassereis kühlung und alleinigen Vorhandensein der Trockeneiskühlung eine höhere Temperatur herrschen würde als diejenige,,die allein mit der Kältemaschine oder :dem Wassereis er zielt wird.
Auf der Zeichnung sind zwei Beispiels- ausführungen der vorliegenden Kühlvorrich tung für verbundene Trockeneis- und Ma- schinenkühlungoder bezw. Wassereiskühlung schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist a :die äussere Isolierung eines Kühlraumes, zum Beispiel eines Kühlschrankes.
Mit Abstand von Wänden, Decke und Boden der äussern Isolierung äst :ein zweiter Behälter b mit stärkerer Isolierung angebracht, dessen In neres das tiefzukühlende Kühlgut und das Trockeneis aufnimmt. Letzteres befindet sich in zwei Trockeneisbehältern eines heraus nehmbaren Kastens c, von denen der eine fest oder veränderlich isoliert und :
der andere nicht isoliert ist und. beide auch je für sich angeordnet werden können. Die Decke d des innern Kühlbehälters ist ebenfalls heraus nehmbar und ist -zur Gewichtsverminderung zweckmässig .durch Aluminiumfolien mit ein geschlossenen Luftschichten isoliert. An statt :
der Decke d kann auch nur ein Teil dieser Decke oder der übrigen Umhüllung des Kühlraumes wegnehmbar angeordnet sein.
Oberhalb dieser herausnehmbaren Decke d ist in dem Zwischenraum zwischen den bei den isolierten Behältern ein Kühlsystem e angeordnet. .das von einer nicht mit,-gezeich- neten Kühlmaschine durch direkte Verdamp fung oder indirekt mit Sole gekühlt wird. Im Kühlraum befinden sich Auflageroste oder sonstige Einbauten für die Unterbrin gung des Kühlgutes.
Zur Benutzung dieser Kühlvorrichtung wird die Decke d und die Trockeneisbehälter herausgenommen, der Kühlraum .mit Kühl gut beschickt und die Kältemaschine in Be trieb gesetzt. Dadurch wird das Kühlgut in dem jetzt oben offenen innern Behälter ab gekühlt, so dass es gefriert, und auch die Wände des innern Behälters werden über ihre ganze .Stärke auf .die .gewünschte Vorkühl- temperatur, zum Beispiel -10 C abge kühlt.
Nach Erreichen der Vorkühlte:mpera- tur füllt man die Trockeneisbehälter mit Trockeneis und stellt sie auf die Konsolen im Kühlraum. Ebenso schiebt man die Decke d an ihrem Platze ein. Damit ist der innere Raum ringsum von dem zwisehen den bei den Behältei% verbleibenden freien Raum abgeschlossen.
Das verdampfende Trocken eis kühlt nun im innern Behälter die Luft und das Kühligut weiter ab und verdampft alsdann nur in einer solchen Menge, die im Kältewert der eingestrahlten Wärme ent spricht.
Die Abstimmung der Temperaturen bezw. die Überbrückung :der Temperaturdifferenz zwischen der gewünschten Kühltemperatur im Kühlraum und .der von der Maschine oder .dem Wassereis erzeugten Temperatur im Zwischenraum und deren Konstanthaltung geschieht mit dem in den zu dessen Auf nahme vorgesehenen Behältern vorhandenen Trockeneis.
Dabei dient die Maschinen- oder Wassereiskühlung zur Verkleinerung des Wärmeanfalles zum Kühlgut und zum Trok- keneis. Es wird auf diese Weise bekannten Kühlvorrichtungen gegenüber, bei welchen der gesamte Kältebedarf durch Verdampfen von Trockeneis .gedeckt wird, eine wesentliche Einsparung an Trockeneis erreicht.
Bei Vorkühlung mit Wassereis wird zweckmässig der Zwischenraum zwischen den beiden ineinanderstehenden isolierten Behäl tern wasserdicht ausgeführt und mit Eis an gefüllt.
In Fig. 2- ist diese Ausführung sche matisch .dargestellt. Es kann der Entlee rungshahn f entweder nach der Eisbescbik- kung offenbleiben, in welchem Falle alles Schmelzwasser sofort zum Abfluss kommt, oder aber auch beschlossen gehalten werden.
In diesem Falle füllt sich der Zwischenraum allmählich mit,Schmelzwasser an, welches am Überlauf g abfliesst. Ein Teil des Eises schwimmt auf dem Schmelzwasser und hält dessen Temperatur auf etwa 0 C. Um die Seitenwände von dem relativgrossen Wasser- drucke zu befreien, kann ein System aus Rohren die Stelle des Eisbehälters ein nehmen.
Um den Zweck der Erfindung zu er füllen, ist der durch Maschinen- oder Wa.s- sereiskühlung vorgekühlte Raum innerhalb der Gesamtisolation an eine Stelle verlegt, an welcher beim Fehlender Maschinen- oder Wassereiskühlung und alleinigen Vorhanden- sein der Trockeneiskühlung eine höhere Tem peratur herrschen würde als diejenige, die allein mit -der Kältemaschine oder dem Was sereis erzielt wird.
Bei einer Gesamtstärke der Isolierung von 200 mm, einer Tempera tur der Aussenfläche von -I- <B>30'</B> C und der Innenfläche des Kühlraumes von - 30 C würde zum Beispiel in einer Entfernung von 50 mm von der Aussenfläche in der Iso lierung eine Temperatur von -i- 15 C herr schen. Wird an dieser Stelle in .die Isolie rung die gekühlte Zone von -10 C ein gefügt, so wird dadurch der Wärmeübergang zum innern Kühlraum um<B>5,5%</B> verkleinert und eine Trockeneiserspa.rnis im gleichen Ausmasse erzielt.
Für den Kühlhaltungs- prozess wird also durch ,diese Anordnung über die Hälfte der Kältearbeit der Maschine übertragen, und zwar innerhalb derjenigen Temperaturgrenzen, in welchen die Kälte- ma.schinei mit hohem Wirkungsgrade arbeitet. Sinngleiches ist bei der Vorkühlung mit Wassereis der Fall.
Selbstverständlich kann, sofern die Verhältnisse dies zweckmässig er scheinen lassen, auch die Wassereis-Salz- kühlung in Verbindung mit der Trockeneis- külilung zur Anwendung kommen.
Entsprechend dem Kalorienpreise der bei den zur Anwendung kommenden Kälteerzeu- gunbsmittel, des Kohlensäureeises einerseits und der Kältemaschine oder des Wassereises anderseits, sowie entsprechend der Dauer der Kühlung und Kaltlagerung .des Kühlgutes und entsprechend der verlangten Kühltem- peratur ist der gekühlte Zwischenraum so in die Isolierung verlegt, dass,
die Stärke der innern Isolierung grösser als diejenige der äussern ist und bis zu einem vielfachen, zum Beispiel zehnfachen der äussern Isolierung betragen kann.
Bei der praktischen Ausführung der Kühlvorrichtung für die verbundene TrGk- keneis- und bfaschinenkühlung oder Trocken eis- und Was.sereiskühlung kann auch die Türe oder der Deckel d des innern Behälters in der angedeuteten Weise durch ,den gekühl ten Zwischenraum umschlossen werden, so d.ass von der Aussenlufttemperatur völlig un abhängige Temperaturverhältnisse .im Innen raum erhalten werden.
Um die Beschickung :der Trockeneis- behälter zu erleichtern, können diese Behälter als Rohrstücke mit beliebigem Querschnitt ausgebildet werden, die an einer Seite durch -die Isolierung hindurchgehen und aussen mit einem Isolierstopfen verschlossen werden.
Das gilt sowohl für den im Kühlraum fest oder veränderlich isolierten Behälter, als auch für den nichtisolierten. Beide können auch zu einem Rohrstück beliebigem Querschnitt verbunden werden. In diesem Falle können neben den Trockeneisstücken auch passende Stricke aus Isolierstoff eingeschoben werden, durch welche das Trockeneis im Kühlraum abgeschlossen wird, das für die Konstant haltung der Tieftemperatur bestimmt ist.
An der Durchtrittsstelle durch den gekühlten Zwischenraum wird das Rohrstück zweck mässig isoliert.
Der gekühlte Zwischenraum zwischen ,den Behältern a und b wird zweckmässig mit dem vom Trockeneis erzeugten Kohlensäuredampf gefüllt. Es kann sich dann kein Eis oder Reif an dem Kühlsystem. ansetzen.
Die vorliegende Kühlvorrichtung bietet den Vorteil, dass sie eine weitreichende Er höhung ?der Wirtschaftlichkeit des Kühlens mit Trockeneis bei tiefen Temperaturen er möglicht.