CN113260824A - 用于向冷却容器的制冷剂接纳隔室加注干冰的装置 - Google Patents

Abstract

为了向冷却容器的制冷剂接纳隔室加注干冰，储存容器具有分配开口和与其配合的分配单元，并且通过该分配单元，成堆储存在储存容器的盒中的干冰块从储存容器中一个接一个地被推出，并且分别插入到分别设置的冷却容器的制冷剂接纳隔室中。这使得可以快速相继地向冷却容器提供精确计量量的作为制冷剂的干冰。

Description

用于向冷却容器的制冷剂接纳隔室加注干冰的装置

本发明涉及一种用于向冷却容器的制冷剂接纳隔室加注干冰的装置。

等温冷却容器用于运输热敏产品，特别是新鲜或深冻产品形式的食品，使得即使无法通过电操作式冷却器具进行持续冷却，也能够保证从生产到最终客户的连续冷却链。这种冷却容器通常具有用于储存待冷却产品的产品接纳隔室以及用于低温制冷剂、特别是固态二氧化碳的制冷剂接纳隔室，该制冷剂接纳隔室在空间上与所述产品接纳隔室分开但热连接。

例如在EP 0 942 244A1或WO 2007/036656 A1中描述了这种冷却容器。对于这些物体，冷却容器具有用于干冰的抽屉状接纳隔室，该抽屉状接纳隔室热连接并且流体连接至布置在其下方的产品接纳隔室。通过专门适配的填充装置，制冷剂接纳隔室被加注液态二氧化碳，该液态二氧化碳在进入后膨胀并迅速冷却，变成温度为-78℃的二氧化碳雪和处于相同温度的冷二氧化碳气体的混合物。当二氧化碳气体经由提取系统被排出时，二氧化碳雪被保留，并且通过对流或辐射进一步保证产品的冷却。由于产品接纳隔室的热传递的对应设置，产品可以可靠地保持在0℃到5℃(新鲜农产品)或-15℃到-25℃(深冻产品)的温度例如长达24小时或更长的时间段。

所讨论的冷却容器通常具有的尺寸使它们可以由操作者携带或通过与其附接的轮子移动。例如，冷却容器的基本面积在400mm×400mm到1200mm×800mm之间、高度在400mm到2000mm之间、有效容积在15升到2000升之间。因为制冷剂接纳隔室的尺寸比接纳产品的隔室小得多，例如容积在5升到50升之间，所以在许多情况下，即使少量的干冰也足以在几个小时内维持足够低的冷却温度。

向制冷剂接纳隔室加注液态二氧化碳尤其具有的缺点是对于这种装置，必须在所述接纳隔室内设置将二氧化碳雪保留在接纳隔室中的过滤器。附加地，出于安全原因，在填充过程中产生的二氧化碳气体必须被抽出，因此在填充站必须存在对应的抽吸装置。此外，冷却容器由操作员一个接一个地单独引导到填充站，并加注液态二氧化碳，这需要大量时间，并且意味着在短时间内无法大量加注。

进而，对制冷剂接纳隔室直接加注例如干冰丸或二氧化碳雪粉末的缺点是冷却功能所需的二氧化碳量难以被准确测量，附加地，在填充过程的过程期间，与二氧化碳颗粒一起的从环境大气渗入的湿气会导致在二氧化碳接纳隔室中形成不利的水冰，这使得冷却容器需要频繁且费时的除霜。

因此，本发明解决的问题是开发一种用于向冷却容器的制冷剂接纳隔室加注干冰的装置，该装置允许尽可能快速地将精确计量的干冰量引入制冷剂接纳隔室中，并且因此还有助于在短时间内对大量冷却容器填充制冷剂。

这个问题通过具有专利权利要求1的特征的装置来解决。

因此，根据本发明的装置具有储存容器，该储存容器配备有用于可堆叠干冰片的进料开口、用于储存干冰片堆的料斗区域、以及布置在储存容器的下部区域中的分配开口、以及还有分配单元，该分配单元用于通过该分配开口依次卸下位于该料斗区域中的干冰片。

根据本发明的装置用于将已经预先制作的干冰片依次供应给多个冷却容器的制冷剂接纳隔室，换言之，分别单独地或以规定的数量一个接一个地供应。干冰块优选地是例如基本面积在25cm×25cm到40cm×50cm、高度在2.5cm到10cm的盒状块，这些盒状块是预先制作的，例如通过压缩二氧化碳雪来制作。这些干冰块作为纯冰片存在或者这些干冰块单独被收缩包装在塑料中，并在尺寸方面适应于相应的制冷剂接纳隔室和/或相应的冷却功能。干冰片经由进料开口以片的形式或单独地、手动地或通过机器被引入储存容器的料斗。例如，可以在料斗中储存10到100个干冰片。

在这种情况下，“冷却容器”应理解为是指用于运输温度敏感产品(比如食品或药品)的运输容器，该运输容器配备有用于接纳待冷却产品的产品接纳隔室，并且配备有适用于接纳一个干冰块或多个干冰块的制冷剂接纳隔室。例如，冷却容器的基本面积在400mm×400mm到1200mm×800mm之间、高度在400mm到2000mm之间、有效容积在15升到2000升之间。制冷剂接纳隔室具有例如5升到50升之间的容积，并且集成在冷却容器中或可拆卸地连接至冷却容器。因此，本发明有助于使集成有要被填充干冰块的制冷剂接纳隔室或者然而单独的制冷剂接纳隔室的冷却容器，这些单独的制冷剂接纳隔室分别已经与冷却容器分开并且仅在填充之后重新连接至相应冷却容器的其余部分。取决于根据本发明的装置的分配开口的布置，要填充的制冷剂接纳隔室或者在上侧配备有进料开口，或者配备有侧面进料开口。

在第一优选实施例中，储存容器在侧面上包括通常布置在储存容器的下部区域中、在料斗区域下方的分配开口。在底板侧，储存容器采用封闭式或开放式设计；然而，在开放式设计的情况下，储存容器配备有例如网格、导轨等装置，这些装置保证了干冰片基本上水平定位在侧面分配开口前方，并防止干冰片穿过底板掉下。本发明的此实施例中的分配单元配备有可水平移动的滑动元件，通过该滑动元件将储存在料斗区域中的一个或多个干冰片、通常是堆中最下面的干冰片在侧面从储存容器中被推出。在这种情况下，滑动元件优选地使用电气或气动操作的驱动单元来操作。

因此，使用此装置被填充的制冷剂接纳隔室应具有侧面进料开口，该侧面进料开口在填充期间与装置的侧面分配开口对齐，使得干冰片通过滑动元件笔直地引入制冷剂接纳隔室，或者应该存在附加的引导器件，该引导器件将推出的干冰片送到例如布置在制冷剂接纳隔室顶部的进料开口。

本发明的这个实施例的有利发展在这种情况下设想到的是分配单元具有彼此上下布置的两个或更多个滑动元件，这些滑动元件可彼此独立地移动。这样，针对相应的冷却功能推出的干冰片的数量可以与例如在每种情况下要填充的制冷剂接纳隔室的容积或所需的干冰量相适应。当仅推出一个干冰片时，在每种情况下仅操作最下面的滑动元件，同时操作两个或更多个滑动元件以同时向制冷剂接纳隔室供应多个干冰块。由于可移动的关闭元件而不是可变的设计，分配开口的面积适应于现有的滑动元件。

本发明的另一个优选实施例设想到的是，储存容器配备有布置在下侧上的分配开口，因此在储存容器的底板中，并且分配单元包括至少两个固持装置，每个固持装置在第一操作位置时固持料斗区域中的干冰片堆以防止在竖直方向上移位，并且在第二操作位置时从该堆释放并且由此允许所述堆的竖直移动。

在这种情况下，两个固持装置中的第一固持装置与在每种情况下位于储存容器的料斗区域中的干冰片堆中的最下面的干冰片接触。第二固持装置与位于其上方的干冰片、特别是位于最下面的干冰片正上方的片接触。如果第二固持装置移动到“固持”操作状态并且第一保持装置移动到“释放”操作状态，则最下面的干冰片或位于第二固持装置下方的所有干冰片与该堆的其余部分分开，并且掉落穿过分配开口，而该堆的其余部分由第二固持装置固持并保留在料斗区域中。这样，干冰片可以一个接一个快速相继地供应到制冷剂接纳隔室，特别是通过固持装置的交替操作，所述制冷剂接纳隔室(具有或不具有相关联的冷却容器)通过运输装置一个接一个地被引导经过分配开口。在这种情况下，固持装置的操作优选地通过电气或气动操作的驱动单元进行。

对于此实施例，可取的是制冷剂接纳隔室优选地在上侧具有进料开口；然而，也可以例如通过连接至分配开口的引导通道将掉落穿过分配开口的干冰片送到制冷剂接纳隔室，该制冷剂接纳隔室在侧面具有进料开口。

在这种情况下，第二固持装置在堆上的竖直位置可以被优选地可变调节并且可以例如手动操作或基于预设程序通过控制与监测单元进行操作。这样，可以根据在每种情况下要解决的冷却问题来调节被送至制冷剂接纳隔室的干冰片的数量。

布置在储存容器的下侧上的关闭元件优选地被分配给分配开口。关闭元件特别地用于保护下侧的分配开口防止来自环境大气的湿气渗入；附加地，该关闭元件允许储存容器的下侧绝热。在本发明的在侧面具有分配开口的实施例中(如上所述)，这些功能至少部分地由滑动元件和/或固定在那里的底板来实现。

使用预先制作的干冰片作为冷却容器的制冷剂允许向制冷剂接纳隔室供应精确计量量的制冷剂。上述两个实施例的根据本发明的装置特别允许非常快速地对制冷剂接纳隔室加注精确限定量的干冰，使得可以在短时间内适当地对大量的制冷剂接纳隔室进行加注，而不会造成干冰的大量损失。例如，使用根据本发明的装置，每分钟可以向10-50个和更多的制冷剂接纳隔室加注精确限定量的干冰。

有利地，该装置还包括运输装置，通过该运输装置对制冷剂接纳隔室进行加注，或者将配备有制冷剂接纳隔室的冷却容器运输到分配开口前方的区域中并且被定位以进行加注。通过运输装置，冷却容器或制冷剂接纳隔室自动定位在分配开口的区域中以如下方式进行：一旦通过分配单元的手动或自动操作简单地进行冷却容器或制冷剂接纳隔室的定位，对应数量的干冰片被分配并直接供应到制冷剂接纳隔室，而无需进一步手动设置或调节。例如，运输装置包括传送装置，通过该传送装置可以一个接一个地定位多个冷却容器或制冷剂接纳隔室。

为了允许制冷剂接纳隔室的高度自动化填充，分配单元优选地与控制与监测单元数据连接，该控制与监测单元进而与传感器装置数据连接，通过该传感器装置，可以检测到要填充的制冷剂接纳隔室正确定位在分配开口前方。控制与监测单元根据制冷剂接纳隔室的位置掌控分配单元的操作。可选地，控制与监测单元还可以采用其他功能，比如在每种情况下，例如根据先前的编程供应正确数量的干冰片以便送到制冷剂接纳隔室；同样，运输装置的自动进料也可以通过控制与监测单元或在检测到故障时自动中断填充过程来控制。

为了能够更进一步地增大填充频率，本发明的发展设想到的是用于填充多个制冷剂接纳隔室的装置包括两个或更多个上述类型的填充装置。填充装置与运输装置交互，在制冷剂接纳隔室的运输方向上观察时，填充装置一个接一个地布置在运输装置上。在使用时，多个制冷剂接纳隔室通过运输装置移动经过填充装置，同时填充装置的分配单元以协调的方式进行操作，使得制冷剂接纳隔室同时或快速地一个接一个地被填充干冰片。在这种情况下，填充装置的协调操作和运输机构的进料也通过控制与监测单元被掌控。

在附图的帮助下将更详细地说明本发明的示例性实施例。以示意性视图示出以下附图：

图1：在第一实施例中根据本发明的装置的竖直截面图，

图2：在第二实施例中根据本发明的装置的竖直截面图。

图1中示出的装置1包括具有隔热良好的壁的储存容器2，干冰块4的进料开口3布置在该储存容器的上侧。干冰块4是基本面积在25cm×25cm到40cm×50cm、高度在2.5cm到10cm的盒状块，这些盒状块是预先制作的，例如通过压缩二氧化碳雪来制作。在下部区域，储存容器2终止在固定底板5处。在底板5的正上方，侧面6上存在分配开口。

如示例性实施例中所示，底板5可以是关闭且隔热良好的底板，然而底板也可以具有开放式设计，例如作为网格，使得例如从干冰块4折断的小干冰颗粒可以落下，其中可以设置附加封闭部分(此处未示出)以防止环境湿气的渗入。在每种情况下，底板被配置的方式为使得底板保证干冰块4基本上水平定位在储存容器2中。

此外，储存容器2配备有分配单元7。分配单元7包括滑动元件9，该滑动元件可以水平移动穿过与分配开口6相对的开口8并且通过驱动单元10进行操作。驱动单元10包括例如通过控制单元11启动的电动马达。

此外，装置1包括运输装置12，通过该运输装置，一个或多个冷却容器13在装置1运行时被自动送到储存容器2以进行填充。冷却容器13具有产品接纳隔室14和制冷剂接纳隔室15。制冷剂接纳隔室15具有用于供应干冰块4的进料开口16，优选地可以使用关闭结构17(例如关闭盖)来打开和关闭该进料开口，使得被推动穿过进料开口16的干冰块4自动地打开关闭结构17，并且干冰块4一被完全引入制冷剂接纳隔室15中，关闭结构17就自动关闭。当然制冷剂接纳隔室15被设计的方式为使得干冰块4可以容易地插入制冷剂接纳隔室15中，并且在该过程中不会有任何干冰块被夹住或卡住的风险。

在装置1的操作过程中，滑动元件9最初位于该滑动元件的前表面18与储存容器2的内壁基本上对齐的位置。然后将干冰块4供应到储存容器2，所述干冰块例如在储存容器2的上部的料斗区域20中形成10-100个干冰块4的堆19，其中最下面的干冰块4在每种情况下都水平放置在底板5上。一旦通过运输装置12对冷却容器13进行定位，其方式为使得制冷剂接纳隔室15的进料开口16与分配开口6对齐，就操作驱动单元10并且滑动元件9推动最下面的干冰块4使其分别穿过分配开口6和进料开口16进入制冷剂接纳隔室15中。然后将滑动元件9拉回到其起始位置，并且留在料斗区域20中的干冰块4的堆19在储存容器2中下落，直到变到最下面的干冰块4搁置在底板5上为止。同时，关闭结构17关闭进料开口16，冷却容器13通过运输装置12被运走，并且由后面的冷却容器13代替。

进料开口16相对于分配开口6的正确定位通过传感器21检测，该传感器的信号由控制单元11处理以将对应的控制命令从控制单元11传送到驱动单元10和可能的运输单元12。

在图2中所示的根据本发明的装置25的示例性实施例的情况下，使用与图1中相同的附图标记来标记相同的特征。

装置25具有隔热良好的储存容器26，其中分配开口28在下侧。分配开口28可以使用可水平移位的关闭元件27打开和关闭。可以使用驱动单元29移动的关闭元件27尤其具有使储存容器26的下侧绝热并且至少在大部分情况下防止湿气从环境大气渗入的功能。

使用装置25，配备有在上侧具有进料开口32的制冷剂接纳隔室31的这种冷却容器30尤其可以被加注干冰块4。

以与装置1相同的方式，装置25也配备有分配单元33，该分配单元允许向制冷剂接纳隔室31加注单独和/或规定数量的干冰片4。为此目的，分配单元33具有两个固持装置34、35，这些固持装置在储存容器26上彼此上下竖直地布置并且允许在使用期间防止位于储存容器26中的干冰片4的堆36竖直移动。

在这种情况下，固持装置34、35可以不同地设计。这里所示的示例性实施例中的固持装置35配备有可横向移位的固持板38，这些固持板在第一位置时接合在堆36中最下面的干冰块4下方，而在第二位置时，这些固持板被布置在堆36的侧面。在示例性实施例中，固持装置34配备有夹板37，这些夹板通过侧向压靠在所述干冰块4上而以力配合的方式固定干冰块，因此位于干冰块上的所有干冰片4同样同时被竖直地固定。固持装置34这里接合在位于最下面的干冰板4上的干冰板4上。装置34、35通过例如电气或液压操作的驱动单元39被启动。

另外，装置34、35的这种布置不是强制性的；两个固持装置34、35也可以配备有固持板38或配备有夹板37，或者具有固持板38的装置布置在具有夹板37的装置的上方，也可以设置其他装置用于固持堆36。

在装置25的操作期间，位于固持装置34、35上方的储存容器26的料斗区域40最初被填充干冰片4的堆36。固持装置35与固持板38一起伸入储存容器26的内部，由此防止堆36沿分配开口28的方向滑动。同时，关闭元件27移动到关闭分配开口28的位置并且防止环境潮气渗入储存容器26。

运输装置12将冷却容器30一个接一个地运输到装置25的分配开口28下面。如果传感器单元21检测到分配开口28正下方存在制冷剂接纳隔室31，则固持装置34的夹板37沿干冰片4的堆36的方向移位，直到第二低的干冰片4以及因此位于该第二低的干冰片上方的干冰片4的堆36被竖直地固定。同时，关闭元件27移位到其释放分配开口28的位置。通过固持装置35的固持板38的侧向向外移位，最下面的干冰片4被释放。该干冰片在重力作用下通过分配开口28落入制冷剂接纳隔室31。固持装置35的固持板38然后被推进回储存容器26的内部并且夹板37从干冰片4被释放。这样做的结果是干冰片4的堆36的剩余部分于是落到固持板38上。然后冷却容器30通过运输装置12继续运输并且由后面的冷却容器代替，冷却容器的制冷剂接纳隔室将被填充一个或多个干冰片。填充后的制冷剂接纳隔室31以这里未示出的方式用盖子关闭。关闭元件27可以在每次填充过程之后移动到其关闭位置，或者在填充一系列制冷剂接纳隔室31期间保持在其打开位置。

另外，固持装置34可以用其夹板37通过定位装置(此处未示出)相对于堆36竖直地移动。这样，可以改变在拆卸下部固持装置35期间释放的干冰片4的数量。

通过装置1、25的很大程度的自动化运行，冷却容器13、30可以非常快速的相继、例如以每分钟10至50个单位的速率加注干冰块4。另外，干冰块4送到储存容器2、26也可以通过合适的机器自动化，然而这里未示出。

附图标记清单1.装置

2.储存容器3.进料开口4.干冰块5.底板

6.侧面上的分配开口7.分配单元8.开口

9.滑动元件10.驱动单元11.控制单元12.运输装置13.冷却容器14.产品接纳隔室15.制冷剂接纳隔室16.进料开口17.关闭结构18.前表面19.堆

20.料斗区域21.传感器装置22.-23.-24.-25.装置

26.储存容器27.关闭元件

28.下侧上的分配开口

29.驱动单元

30.冷却容器

31.制冷剂接纳隔室

32.进料开口

33.分配单元

34.固持装置

35.固持装置

36.堆

37.夹板

38.固持板

39.驱动单元

40.料斗区域

Claims (9)

1.一种用于向冷却容器(13，30)的制冷剂接纳隔室(15，31)加注干冰的装置，该装置具有储存容器(2，26)，该储存容器包括可堆叠干冰片(4)的进料开口(3)、用于储存干冰片(4)的堆(19，36)的料斗区域(20，40)、以及布置在该储存容器(2，26)的下部区域中的分配开口(6，28)，并且具有分配单元(7，33)，该分配单元用于通过该分配开口(6，28)依次卸下位于该料斗区域(20，40)中的干冰片(4)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该分配开口(6)布置在该储存容器(2)的侧面，并且该分配单元(7)包括可水平移动的滑动元件(9)，用于通过该侧面的分配开口(6)依次推出位于该料斗区域(20)中的干冰片(4)。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该分配单元(7)具有两个或更多个彼此上下布置的滑动元件(9)。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该储存容器(26)配备有布置在下侧的分配开口(28)，并且该分配单元(33)包括至少两个固持装置(34，35)，每个固持装置在第一操作位置时固持该料斗区域(40)中的干冰片(4)的堆(36)，以便防止在竖直方向上的移位，而在第二操作位置时允许所述堆(36)竖直移动，其中，在该装置(25)的操作过程中，分别使用固持器件(38)使第一固持装置(35)与该堆(36)的最下面的干冰片(4)接触并且使用固持器件(37)使第二保持装置(34)与位于该最下面的干冰片上方的干冰片(4)接触。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该第二固持装置(34)在该堆(36)上的竖直位置能够可变地调节以固持干冰片(4)。

6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，对该分配开口(28)分配有关闭元件(27)，以防止环境大气中的湿气。

7.如前述权利要求之一所述的装置，其特征为运输装置(12)，该运输装置用于将配备有制冷剂接纳隔室(15，31)的冷却容器(13，30)运输到该分配开口(9，28)前方的区域中。

8.如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，该分配单元(7，33)与控制与监测单元(11)数据连接，该控制与监测单元进而与传感器装置(21)数据连接，通过该传感器装置，能够检测在该分配开口(6，28)前方的区域中要被填充的冷却容器(13，30)的制冷剂接纳隔室(15，31)的存在。

9.一种用于向冷却容器(13，30)的多个制冷剂接纳隔室(15，31)进行加注的装置，其特征为至少两个根据前述权利要求之一所述的填充装置(1，25)，这些填充装置在运输装置(12)上彼此前后布置，以用于沿这些制冷剂接纳隔室(15，31)的运输方向运输制冷剂接纳隔室(15，31)。

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