CH653121A5

CH653121A5 - Kuehlgutbehaelter.

Info

Publication number: CH653121A5
Application number: CH6635/81A
Authority: CH
Inventors: Peter Bucher
Original assignee: Bucher Heinrich Fa
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1985-12-13
Also published as: HK56786A; EP0077960B2; EP0077960B1; US4457142A; DE3263777D1; JPS5878076A; EP0077960A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlgutbehälter zum Kühlen eines Kühlgutes mittels eines Kühlmittels, dessen Innenraum in einen Kühlmittelteil für die Aufnahme des Kühlmittels und einen Kühlgutteil für die Lagerung des Kühlguts unterteilt ist.

Kühlgutbehälter zur Aufnahme eines kühl zu lagernden Kühlguts, die unabhängig von äusseren Energiezuführungen arbeiten, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, vor allem als bewegliche und/oder fahrbare Behälter, wie sie vor allem im Transportsektor, z. B. bei der Eisenbahn und bei der Fliegerei, in erheblichem Umfang eingesetzt werden. Mit solchen Kühlgutbehältern sollen unter Verwendung eines geeigneten Kältemittels, wie z.B. Trockeneis (festes C02), das Kühlgut während einer bestimmten Zeitspanne unter der Umgebungstemperatur gehalten werden können. Solche Behälter werden auch als Mahlzeiten- und Lebensmittelbehälter eingesetzt, die zur Versorgung von Flugpassagieren dienen. Hierbei wird gewöhnlich von der zuständigen Gesundheitsbehörde verlangt, dass die Mahlzeiten oder die Lebensmittel in einem bestimmten Temperaturbereich gehalten werden.

Die Kühlwirkung solcher Kühlgutbehälter beruht darauf, dass das überwiegend als Kühlmittel verwendete Trockeneis unter Wärmezufuhr aus der Umgebung oder aus dem Kühlgutbehälter zum Verdampfen gebracht und dass dabei das entstehende kalte Gas ins Innere des Kühlgutbehälters geleitet wird. Damit können, solange der Trockeneisvorrat ausreicht, die Wärmeverluste durch die Wände des Kühlgutbehälters ganz oder wenigstens teilweise ausgeglichen werden.

Bei einem bekannten Kühlgutbehälter ist der Innenraum in einen Kühlmittelteil für die Aufnahme des Kühlmittels und in einen Kühlgutteil für die Lagerung des Kühlgutes unterteilt, wobei sich der Kühlmittelteil unmittelbar unter dem Deckel bzw. der Decke des Behälters befindet. Da jedoch der Kühlmittelteil nur ungenügend gegen die Aussenumgebung isoliert ist, wird die Verdampfungswärme (Sublimationswärme) des Trockeneises zu einem wesentlichen Anteil der Umgebung entzogen und kommt so dem Kühlgut nicht mehr zugute. Da die Verdampfungswärme bei Trockeneis den weitaus grösseren Anteil an Kühlwirkung erbringen kann als die Erwärmung der dabei entstandenen, kalten Kohlensäuregase, sind die Verluste bei den bekannten

Kühlgutbehältern gross und sie weisen demgemäss einen schlechten thermischen Wirkungsgrad auf, abgesehen davon, dass auch keine gleichmässige Kühlwirkung im Kühlgutteil zustandekommt und deshalb in der Nähe des Kühlmittelteils lagerndes Kühlgut stärker, sogar zu stark, gekühlt werden kann.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, einen Kühlgutbehälter der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass eine Verbesserung seines thermischen Wirkungsgrads erreicht wird, wobei gleichzeitig eine Erhöhung der Umwälzgeschwindigkeit der kalten Gase im Kühlgutteil und ein kontrollierter Ablauf dieser Umwälzung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst,

dass der Kühlmittelteil ein dicht abgeschlossener Raum ist, der über ein Leitungssystem mit dem Kühlgutteil verbunden ist, wobei der Kühlgutteil über eine Austrittsöffnung mit der Aussenumgebung verbunden ist. Durch die Serieschaltung Kühlmit-telteil-Kühlgutteil-Aussenumgebung wird erreicht, dass ein Druckgefälle entsteht, so dass die entstehenden kalten Gase in der Art eines Zwangsumlaufs geführt werden.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Die Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Kühlgutbehälter ohne äussere Energiezufuhr.

Der dargestelte Kühlbehälter weist isolierte Wände auf, von denen ein Boden 1, eine Rückwand 2 und eine Decke 3 dargestellt sind. Der Kühlgutbehälter ist durch eine ebenfalls wärmeisolierte Türe 4 geschlossen.

Der Innenraum des Kühlgutbehälters ist in einen Kühlmittelteil 5 und in einen wesentlich grösseren Kühlgutteil 6 unterteilt. Im Kühlmittelteil ist ein Behälter 7 zur Aufnahme eines Kühlmittels 8 eingeschoben, dessen Wände dicht abgeschlossen sind, wobei nur die gegen den Kühlgutteil 6 liegende Wandpartie 9 weniger stark wärmeisoliert ist. Die übrigen Wandteile des Kühlmittelbehälters 7 sind dagegen stark isoliert, um der Aussenumgebung keine Verdampfungswärme zu entziehen, was einer Verminderung des thermischen Wirkungsgrads des Kühlgutbehälters gleichkommen würde.

Damit ein wirklich zufriedenstellendes Arbeiten eines solchen Kühlgutbehälters erreicht wird, ist eine gleichmässige Temperaturverteilung im Innern des Behälters wesentlich. Da die vorhandene Temperaturdifferenz zwischen dem Kohlensäuregas, dessen Sublimationstemperatur — 78,5°C bei 760 Torr und dem Kühlgut mit einer Temperatur von etwa 6-18° C für Lebensmittel und Mahlzeiten beträchtlich ist, ist eine Umwälzung und Durchmischung der Gasmassen im Inneren des Kühlgutteils 6 anzustreben. Dies wird durch die nachstehend geschilderten Massnahmen erreicht.

Im Kühlmittelbehälter 7 ist an der hinteren Seitenwand mindestens eine Öffnung 10 angeordnet, die durch eine Weichdichtung 11 gegenüber der Rückwand 2 abgedichtet ist und eine Verbindung zu einem Leitungssystem 12 freigibt, das in der Rückwand 2 des Kühlgutbehälters integriert ist. Durch mindestens eine Öffnung 13 wird eine Verbindung zum Kühlgutteii 6 geschaffen, die beispielsweise in der Nähe des Bodens 1 liegt. Über der Türe 4 wird mindestens eine weitere Öffnung 14 vorgesehen.

Dadurch, dass dem Kühlmittel, z.B. Trockeneis, in dem dicht verschlossenen Kühlmittelbehälter 7 Wärme zugeführt wird, entsteht beim Verdampfen im Innern des Behälters 7 ein Überdruck, der dazu verwendet wird, um eine Zwangsumwälzung im Innern des Kühlgutteils in Gang zu setzen. Dies wird erreicht durch das Leitungssystem 12 mit den Öffnungen 13,14 zum Kühlgutteil und zur Aussenumgebung. Es entsteht ein Druckgefälle, das zu einer Zwangsumwälzung im Kühlgutteil führt. Die Umwälzung der Gasmassen wird dadurch verbessert, dass die Öffnungen 13,14 an entgegengesetzten Wänden und zudem diametral versetzt angeordnet sind.

Da zudem die Rückwand 2 mit dem Leitungssystem 12 kälter ist als die weniger isolierte Wand der Türe 4, wird der erwähnten

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Zwangsumwälzung eine natürliche Schwerkraftumwälzung, d. h. eineThermosiphonumwälzung, überlagert. Selbstverständlich können die «kalte» und «warme» Wand anders angeordnet sein als in dem in der Figur dargestellten Beispiel.

Durch die beschriebene Ausbildung des Kühlgutbehälters wird demnach erreicht, dass die durch die Kühlmittel-Sublimation entstehenden Gasmassen in einer Zwangsumwälzung durch den Kühlgutteil 6 fliessen, dass weiter durch die Anordnung «kalter» und «warmer» Wände diese Zwangsumwälzung durch Thermosiphonwirkung verstärkt und dass die Wärme für die Verdampfung des Kühlmittels 8 dem Kühlgutteil 6 entnommen wird. Daraus resultiert ein Kühlgutbehälter, bei dem eine gleichmässige Kühlung des z. B. in Portionen 15 im Kühlgutteil 6 gelagerten Kühlguts gewährleistet ist und der einen hohen ther3 653 121

mischen Wirkungsgrad aufweist. Sollte an einzelnen Stellen des Kühlgutteils 6 die Kühlwirkung zu intensiv sein, kann dem durch die Abschirmung 16 z. B. durch Platten oder Folien im Bereich des Kühlmittelbehälters 7 oder der Öffnung 13 leicht abgeholfen 5 werden.

Der beschriebene Kühlgutbehälter kann auch etwas variiert werden. Das Leitungssystem 12 kann anstatt nur in einer Wand in zwei oder in mehreren Wänden eingebaut sein. Es können auch zwei oder mehr Öffnungen 13,14 vorgesehen werden, die zudem 10 an anderen Stellen angeordnet werden können. Dementsprechend kann auch die Anordnung der «warmen» und «kalten» Wand verschieden sein. Die Wand 9 kann leicht oder nicht isoliert sein. In jedem Fall soll jedoch die Zwangsumwälzung und die Thermosiphonwirkung wirksam sein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

653 121 PATENTANSPRÜCHE

1. Kühlgutbehälter zum Kühlen eines Kühlguts mittels eines Kühlmittels, dessen Innenraum in einen Kühlmittelteil (5) für die Aufnahme des Kühlmittels (8) und in einen Kühlgutteil (6) für die Lagerung des Kühlguts unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelteil (5) ein dicht abgeschlossener Raum ist, der über ein Leitungssystem (12) mit dem Kühlgutteil (6) verbunden ist, wobei der Kühlgutteil (6) über eine Austrittsöffnung (14) mit der Aussenumgebung verbunden ist.

2. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelteil (5) stark wärmeisolierende Wandteile und nur gegen den Kühlguttteil (6) nicht oder nur schwach wärmeisolierende Wandteile (9) aufweist.

3. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt (13) des Leitungssystems (12) in den Kühlgutteil (6) entfernt vom Austritt (14) angeordnet ist, z. B. diametral an gegenüberliegenden Wänden (2, 4).

4. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem (12) in einer der Wände, z. B. in der Rückwand (2) des Kühlgutteils (6) verlegt ist.

5. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlgutteil

(6) Wände mit tieferer Wandtemperatur, z. B. die Rückwand (2), und Wände höherer Temperatur, z. B. die Türe (4), im Abstand voneinander angeordnet sind, zwecks Erzielung einer Thermosiphonwirkung.