DE102015009645A1

DE102015009645A1 - Filling device for filling a cooling tank associated with a refrigerant receiving compartment with a cryogenic refrigerant

Info

Publication number: DE102015009645A1
Application number: DE102015009645.1A
Authority: DE
Inventors: Émilien Frère
Original assignee: Messer France SAS
Current assignee: Messer France SAS
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2035-07-25
Also published as: CN107923687B; CN107923687A; EP3325900A1; EP3325900B1; WO2017016999A1; DE102015009645B4

Abstract

Zum Befüllen von Kühlbehältern, die ein Fach zur Aufnahme der zu kühlenden Produkte sowie ein hiervon separiertes Kältemittel-Aufnahmefach besitzen, kommen Füllvorrichtungen zum Einsatz, bei denen flüssiges Kohlendioxid im verflüssigten Zustand in das Kältemittel-Aufnahmefach injiziert wird und dort teils in gasförmiges, teils in festes Kohlendoxid übergeht. Die dabei eingesetzten Füllpistolen umfassen neben einer Entspannungsdüse Mittel zum Abführen von gasförmigem Kohlendioxid, elektrische Verbindungsmittel und Detektoren sowie mindestens ein Steuerventil zum Steuern der Zufuhr des flüssigen Kohlendioxids, und sind daher sehr aufwändig im Aufbau und besitzen ein hohes Eigengewicht, dass zur Bedienung die Unterstützung durch eine Kranhalterung erforderlich ist. Erfindungsgemäß kommt eine Füllvorrichtung mit einer Füllpistole zum Einsatz, die lediglich eine Entspannungsdüse zum Zuführen von flüssigem Kohlendioxid, eine Abzugsöffnung zum Abführen von gasförmigem Kohlendioxid und ggf. nicht-elektrische Detektorelemente aufweist. Sämtliche Ventile und elektrischen Komponenten zur Steuerung der Befüllung sind in einer der Füllpistole zugeordneten und mit dieser über flexible Leitungen verbundenen Versorgungseinheit integriert. Die erfindungsgemäße Füllpistole ist sehr leicht und kann ohne Einsatz von mechanischen Haltemitteln bedient werden.For filling of refrigerated containers, which have a compartment for receiving the products to be cooled and a separated refrigerant receiving compartment, filling devices are used, in which liquid carbon dioxide is injected in the liquefied state in the refrigerant receiving compartment and there partly in gaseous, partly in solid carbon dioxide passes over. The filling pistols used in this case comprise, in addition to a decompression nozzle means for discharging gaseous carbon dioxide, electrical connection means and detectors and at least one control valve for controlling the supply of liquid carbon dioxide, and are therefore very complex in construction and have a high weight that for operation support by a crane bracket is required. According to the invention, a filling device with a filling gun is used which has only one expansion nozzle for supplying liquid carbon dioxide, one exhaust opening for removing gaseous carbon dioxide and optionally non-electrical detector elements. All valves and electrical components for controlling the filling are integrated in a supply unit associated with the filling gun and connected to it via flexible lines. The filling gun according to the invention is very light and can be operated without the use of mechanical holding means.

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum Befüllen eines einem Kühlbehälter zum Kühlen von Produkten zugeordneten Kältemittel-Aufnahmefachs mit Kohlendioxidschnee, mit einer Versorgungseinheit und einer an die Versorgungseinheit koppelbaren Füllpistole, wobei die Füllpistole eine mit wenigstens einer Füllöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs verbindbare Entspannungsdüse zum Zuführen von flüssigem Kohlendioxid und eine mit einer Gasaustrittsöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs verbindbare Absaugöffnung zum Abführen von gasförmigem Kohlendioxid aufweist und mit der Versorgungseinheit über eine mit der Füllöffnung strömungsverbundene Kohlendioxid-Flüssigzuleitung und eine mit der Absaugöffnung strömungsverbundene Absaugleitung verbunden ist, und mit einem Steuerventil zum Regeln der Zufuhr von flüssigem Kohlendioxid in die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung, einer Absaugeinrichtung zum Absaugen von gasförmigem Kohlendioxid aus der Absaugleitung und einer Steuer- und Kontrolleinheit zum Steuern des Füllvorgangs.The invention relates to a filling device for filling a cooling receptacle associated with a cooling container for cooling products with carbon dioxide snow, with a supply unit and a supply unit coupled to the supply filling gun, wherein the filling gun connectable to at least one filling opening of the refrigerant receiving compartment expansion nozzle for supplying liquid Carbon dioxide and a connectable to a gas outlet opening of the refrigerant receiving compartment suction for discharging gaseous carbon dioxide and is connected to the supply unit via a flow-connected to the filling opening carbon dioxide liquid feed line and a flow-connected to the suction suction, and with a control valve for controlling the supply of liquid carbon dioxide in the carbon dioxide liquid supply line, a suction device for the extraction of gaseous carbon dioxide from the suction line and a Ste control unit for controlling the filling process.

Zum Transportieren von wärmeempfindlichen Produkten, insbesondere von Lebensmitteln wie Frisch- oder Tiefkühlprodukten, kommen mobile isotherme Kühlbehälter zum Einsatz, mit denen eine lückenlose Kühlkette von der Produktion bis zum Endkunden auch dann sichergestellt werden soll, wenn eine permanente Kühlung durch ein elektrisch betriebenes Kühlgerät nicht möglich ist. Derartige mobile Kühlbehälter weisen ein Produkt-Aufnahmefach für die Einlagerung der kühl zu haltenden Produkte sowie ein von diesem räumlich getrenntes, jedoch mit diesem thermisch verbundenes Kältemittel-Aufnahmefach für ein kryogenes Kältemittel auf. Das Kältemittel nimmt Wärme auf, die durch die Wände des Behälters dringt und sorgt so dafür, dass die Temperatur im Produkt-Aufnahmefach nicht steigt und das Produkt auf niedriger Temperatur gehalten wird. Dabei kommt es zur allmählichen Verdampfung oder Sublimation des Kältemittels. Durch die Wahl einer geeigneten thermischen Verbindung zwischen Produkt-Aufnahmefach und Kältemittel-Aufnahmefach kann das Produkt auf diese Weise über viele Stunden auf einer bestimmten tiefen Temperatur gehalten werden, ohne dass es dazu einer permanenten Energiezufuhr von außen bedarf. Die Kühlbehälter der in Rede stehenden Art sind so bemessen, dass sie mittels an ihnen befestigter Räder leicht von einer Person bewegt werden können. Typische Kühlbehälter haben beispielsweise eine auf den europäischen Palettenstandard beruhende Grundfläche von 600 mm × 800 mm bis 1200 mm × 800 mm und eine Höhe zwischen 1000 mm und 2000 mm sowie ein Nutzvolumen von beispielsweise zwischen 200 Litern und 1500 Litern. Da in der Regel bereits eine – gemessen an der Produktmenge – kleine Menge an Trockeneis zur Aufrechterhaltung einer hinreichend niedrigen Kühltemperatur über einen Zeitraum von einigen Stunden ausreicht, ist das Aufnahmefach für das Kältemittel sehr viel kleiner dimensioniert als das Fach zur Aufnahme der Produkte und hat beispielsweise ein Volumen zwischen 5 Litern und 50 Litern. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Füllvorrichtung zum Befüllen derartiger Kältemittel-Aufnahmefächer.For transporting heat-sensitive products, in particular of foods such as fresh or frozen products, mobile isothermal cooling containers are used, with which a complete cold chain from production to the end customer should be ensured even if a permanent cooling by an electrically operated cooling unit not possible is. Such mobile cooling containers have a product receiving compartment for storing the products to be kept cool and a spatially separated from this, but with this thermally connected refrigerant receiving compartment for a cryogenic refrigerant. The refrigerant absorbs heat that penetrates through the walls of the container, ensuring that the temperature in the product receptacle does not rise and the product is kept at a low temperature. This leads to the gradual evaporation or sublimation of the refrigerant. By choosing a suitable thermal connection between product receptacle and refrigerant receptacle, the product can be kept in this way for many hours at a certain low temperature, without the need for a permanent supply of energy from the outside. The cooling container of the type in question are sized so that they can be easily moved by means of attached to them wheels by a person. Typical refrigerated containers have, for example, based on the European pallet standard footprint of 600 mm × 800 mm to 1200 mm × 800 mm and a height between 1000 mm and 2000 mm and a useful volume of, for example, between 200 liters and 1500 liters. Since a small amount of dry ice is usually sufficient in order to maintain a sufficiently low cooling temperature over a period of a few hours, based on the amount of product, the receiving compartment for the refrigerant is much smaller than the compartment for accommodating the products and has, for example a volume between 5 liters and 50 liters. The present invention relates to a filling device for filling such refrigerant storage compartments.

Ein Kühlbehälter der vorgenannten Art ist beispielsweise aus der EP 0 942 244 A1 bekannt. Der Behälter weist ein schubladenartiges Kältemittel-Aufnahmefach für Kohlendioxidschnee auf, das thermisch und strömungstechnisch mit einem darunter angeordnetem Produkt-Aufnahmefach verbunden ist. Das Kältemittel-Aufnahmefach wird mit Kohlendioxidschnee beladen, der eine Temperatur von –78°C aufweist. Der Kohlendioxidschnee nimmt in den Kühlbehälter eindringende Wärme auf und sublimiert dabei allmählich. Aufgrund einer geeigneten Einstellung der Wärmeübertragung zwischen den Fächern können die Produkte zuverlässig auf einer Temperatur von beispielsweise 0°C bis 5°C (für Frischware) oder –15°C bis –25°C (Tiefkühlware) für mehr als 24 Stunden gehalten werden.A cooling container of the aforementioned type is for example from the EP 0 942 244 A1 known. The container has a drawer-like refrigerant storage compartment for carbon dioxide snow, which is thermally and fluidically connected to a product receiving compartment arranged thereunder. The refrigerant tank is loaded with carbon dioxide snow, which has a temperature of -78 ° C. The carbon dioxide snow absorbs heat entering the cooling tank and gradually sublimates. Due to a suitable adjustment of the heat transfer between the compartments, the products can be reliably maintained at a temperature of for example 0 ° C to 5 ° C (for fresh produce) or -15 ° C to -25 ° C (frozen) for more than 24 hours.

Zum Befüllen des Kältemittel-Aufnahmefachs eines solchen Kühlbehälters kommt eine in der EP 1 088 191 B1 beschriebene Fülleinrichtung zu Einsatz. Die Fülleinrichtung weist eine Füllpistole sowie eine mit dieser verbundene Versorgungseinheit auf. Die Füllpistole ist mit einer Entspannungsdüse ausgerüstet, die in eine Füllöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs eingeführt wird, sowie mit einer Abzugseinrichtung, die mit einer Gasabzugsöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs verbunden wird. Beim Befüllen wird flüssiges Kohlendioxid zugeführt, das beim Austritt aus der Entspannungsdüse unter starker Abkühlung entspannt, wobei sich ein Gemisch aus Kohlendioxidschnee und Kohlendioxidgas bildet. Während der Kohlendioxidschnee von einem gasdurchlässigen Filter im Kältemittel-Aufnahmefach zurückgehalten wird, gelangt das Gas durch den Filter in die Gasabzugsöffnung und wird von einer Abzugseinrichtung aus dem Arbeitsbereich entfernt. Weiterhin ist die Füllpistole mit Anschlussarmaturen ausgerüstet, mit denen die Füllpistole im wesentlichen gasdicht mit dem Kältemittelaufnahmefach verbunden wird und die dafür sorgen, dass beim Füllvorgang möglichst kein Kohlendioxid in die Umgebung des Behälters entweicht. Da das Kohlendioxid mit hohem Druck zugeführt wird, ist die Füllpistole zudem mit Elektromagneten ausgestattet, die eine sichere Verbindung mit dem Kältemittel-Aufnahmefach herstellen. Ein in der Füllpistole angeordnetes Steuerventil, das die Zufuhr von Kohlendioxid regelt, kann erst geöffnet werden, wenn über gleichfalls in der Füllpistole angeordnete elektrische Detektoren eine korrekte Verbindung festgestellt wird. Die Versorgungseinheit umfasst Zu- und Ableitungen für das Kohlendioxid, eine mit dem Steuerventil, den Elektromagneten und den Detektoren elektrisch verbundene Steuereinheit sowie eine mechanische Haltevorrichtung, die es eine einhändige Bedienung der Füllpistole ermöglicht.For filling the refrigerant receiving compartment of such a cooling tank comes in the EP 1 088 191 B1 described filling device used. The filling device has a filling gun and a supply unit connected thereto. The filling gun is equipped with a relaxation nozzle, which is inserted into a filling opening of the refrigerant receiving compartment, and with a discharge device, which is connected to a gas discharge opening of the refrigerant receiving compartment. When filling liquid carbon dioxide is supplied, which relaxes on exiting the expansion nozzle under strong cooling, forming a mixture of carbon dioxide snow and carbon dioxide gas. While the carbon dioxide snow is retained by a gas-permeable filter in the refrigerant receiving compartment, the gas passes through the filter in the gas exhaust port and is removed from the work area by a trigger device. Furthermore, the filling gun is equipped with connection fittings with which the filling gun is connected in a substantially gas-tight manner with the refrigerant receiving compartment and ensure that during the filling process as possible no carbon dioxide escapes into the environment of the container. Since the carbon dioxide is supplied at high pressure, the filling gun is also equipped with electromagnets that establish a secure connection with the refrigerant storage compartment. A control valve arranged in the filling gun, which controls the supply of carbon dioxide, can not be opened until a correct connection is established via electrical detectors likewise arranged in the filling gun. The Supply unit includes supply and discharge lines for the carbon dioxide, a control unit electrically connected to the control valve, the electromagnet and the detectors and a mechanical holding device that allows one-handed operation of the filling gun.

Ähnliche Systeme zum Befüllen von Kältemittel-Aufnahmefächern für Kühlbehälter mit Kohlendioxidschnee werden auch in der WO2012/107518 A1 , der WO 2007/036656 A1 , der WO 2007/042727 A1 , der EP 2 645 024 A1 und der EP 2 336 684 A1 beschrieben.Similar systems for filling refrigerant containers for cooling containers with carbon dioxide snow are also used in the WO2012 / 107518 A1 , of the WO 2007/036656 A1 , of the WO 2007/042727 A1 , of the EP 2 645 024 A1 and the EP 2 336 684 A1 described.

Die Füllpistolen der bekannten Systeme sind recht aufwändig im Aufbau. Dies hängt nicht zuletzt damit zusammen, dass das flüssige Kohlendioxid unter einem hohen Druck zugeführt wird, wodurch erhebliche Anforderungen an die Sicherheit und Dichtigkeit der der hergestellten Verbindung gestellt werden müssen. Weiterhin problematisch sind die beträchtlichen Temperaturschwankungen und damit verbundene Anlagerungen von Luftfeuchtigkeit und Wassereisbildungen, aufgrund dessen alle elektrischen Komponenten innerhalb der Füllpistole, beispielsweise elektrisch betätigte Ventile, Heizeinrichtungen, Elektromagnete, elektrische Sensoren, etc., aufwändig gesichert werden müssen. Zudem sind die elektrischen Komponenten dadurch gefährdet, dass es aufgrund der Reibung der erzeugten Kohlendioxidpartikel an den Wänden des Kältemittel-Aufnahmefachs zu beträchtlichen statischen Aufladungen kommen kann, wodurch Maßnahmen zum Absichern der elektrischen Komponenten in der Füllpistole gegen statische Elektrizität getroffen sein müssen. Schließlich sind die elektrischen Komponenten in der Füllpistole gegen mechanische Einwirkungen abzusichern, die im Betrieb der Vorrichtung nicht völlig auszuschließen sind, wie beispielsweise Stoßeinwirkungen durch die meist mit Rollen ausgerüsteten Kühlbehälter oder durch unachtsame Bedienung von Gabelstaplern oder Palettenliften. All dies hat zur Folge, dass die bekannten Füllpistolen ein hohes Eigengewicht besitzen und in der Regel nur mit Hilfe einer Kranhalterung zu bedienen sind, wodurch die Handhabung der Füllpistole erschwert und insbesondere auch die Bewegungsfreiheit für eine Bedienperson beschränkt wird.The filling guns of the known systems are quite complex in construction. This is not least due to the fact that the liquid carbon dioxide is supplied under a high pressure, whereby considerable demands on the safety and tightness of the compound produced must be made. Another problem is the considerable temperature fluctuations and associated deposits of humidity and water ice formations, due to which all electrical components within the filling gun, such as electrically operated valves, heaters, electromagnets, electrical sensors, etc., must be laboriously secured. In addition, the electrical components are compromised by the fact that due to the friction of the generated carbon dioxide particles on the walls of the refrigerant receiving compartment to considerable static charges may occur, whereby measures must be taken to protect the electrical components in the filling gun against static electricity. Finally, the electrical components in the filling gun are to be protected against mechanical effects that can not be completely ruled out during operation of the device, such as impacts by the usually equipped with rollers cooling container or by careless operation of forklifts or pallet lifts. All this has the consequence that the known filling guns have a high weight and are usually only with the help of a crane bracket to use, making it difficult to handle the filling gun and in particular the freedom of movement for an operator is limited.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Füllsystem zum Befüllen eines einem Kühlbehälter zum Kühlen von Produkten zugeordneten Kältemittel-Aufnahmefachs mit Kohlendioxidschnee zu schaffen, das leicht zu bedienen und einfach in der Handhabung ist.It is therefore an object of the present invention to provide a filling system for filling a refrigerant storage compartment associated with a cooling tank for cooling products with carbon dioxide snow, which is easy to operate and easy to handle.

Gelöst ist diese Aufgabe bei einer Befüllvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass das Steuerventil, die Absaugeinrichtung und die Steuer- und Kontrolleinheit in der Versorgungseinheit angeordnet sind.This problem is solved in a filling device of the type mentioned above in that the control valve, the suction device and the control and monitoring unit are arranged in the supply unit.

Wesentlich für die Erfindung ist somit, dass die Füllpistole weder ein die Zuführung des flüssigen Kohlendioxids steuerndes Ventil noch elektrische Komponenten enthält, insbesondere weist die Füllpistole keine elektrischen Steuerungen, elektrische Sensoren oder Elektromagnete auf. Alle Ventile und elektrischen oder elektronischen Steuerelemente sind innerhalb der Versorgungseinheit angeordnet. Die Füllpistole ist daher sehr einfach im Aufbau und leicht im Gewicht. Dadurch wird die Bedienung der Füllvorrichtung wesentlich vereinfacht; insbesondere kann auf eine Krananordnung zum Halten der Füllpistole während der Befüllung verzichtet werden. Füllpistole und Versorgungseinheit sind nur über eine Kohlendioxid-Flüssigzuleitung, eine Gasabzugsleitung und gegebenenfalls einen oder mehrere Lichtwellenleitermiteinander verbunden, die jeweils in Form flexibler Leitungen ausgestaltet sind und somit einer Bedienperson eine große Bewegungsfreiheit verschaffen.Essential to the invention is therefore that the filling gun contains neither the supply of liquid carbon dioxide controlling valve nor electrical components, in particular, the filling gun has no electrical controls, electrical sensors or solenoids. All valves and electrical or electronic controls are located within the supply unit. The filling gun is therefore very simple in construction and light in weight. As a result, the operation of the filling device is substantially simplified; In particular, can be dispensed with a crane assembly for holding the filling gun during filling. Filler gun and supply unit are connected only via a carbon dioxide liquid supply line, a gas discharge line and optionally one or more optical fibers with each other, which are each designed in the form of flexible lines and thus provide an operator a great deal of freedom of movement.

Die Füllpistole umfasst eine Entspannungsdüse, eine Absaugöffnung und gegebenenfalls nicht-elektrisch arbeitende Detektoren, die in einem gemeinsamen, bevorzugt aus einem leichten Material, beispielsweise aus einem Leichtmetall gefertigten Gehäuse angeordnet sind. Die Entspannungsdüse und die Absaugöffnung sind der Anordnung von Füllöffnung und Gasabzugsöffnung am jeweils zum Einsatz kommenden Kältemittel-Aufnahmefach angepasst. Beispielsweise sind Füllöffnung und Gasabzugsöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs beabstandet voneinander oder konzentrisch zueinander angeordnet, und demzufolge sind auch die zum Einsatz kommenden Entspannungsdüse und die Absaugöffnung beabstandet voneinander oder konzentrisch zueinander angeordnet. Die Füllpistole ist bevorzugt lösbar mit der Versorgungseinheit verbunden; soll mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Kältemittel-Aufnahmefach eines anderen Typs gefüllt werden, kann in einfacher Weise die Füllpistole von der Versorgungseinheit getrennt und durch eine entsprechend andere Füllpistole ersetzt werden. Hierzu ist lediglich erforderlich, Gasabzugsleitung, Kohlendioxid-Flüssigzuleitung und gegebenenfalls einen oder mehrere faseroptischer Leitungen von einem Mehrfachanschluss der Versorgungseinheit oder der Füllpistole zu trennen bzw. diese anzuschließen.The filling gun comprises a relaxation nozzle, a suction opening and optionally non-electrically operating detectors, which are arranged in a common, preferably made of a lightweight material, for example made of a light metal housing. The expansion nozzle and the suction opening are adapted to the arrangement of the filling opening and the gas outlet opening on the respectively used refrigerant receiving compartment. For example, the filling opening and the gas discharge opening of the refrigerant receiving compartment are spaced from each other or concentric with each other, and accordingly, the expansion nozzle used and the suction opening are spaced from each other or arranged concentrically to each other. The filling gun is preferably detachably connected to the supply unit; If a refrigerant receiving compartment of a different type is to be filled with the device according to the invention, the filling gun can be separated from the supply unit in a simple manner and replaced by a correspondingly different filling gun. For this purpose, it is only necessary to disconnect or connect the gas discharge line, carbon dioxide liquid supply line and optionally one or more fiber optic lines from a multiple connection of the supply unit or the filling gun.

Die beispielsweise als Schrank ausgebildete Versorgungseinheit ist während des Füllvorgangs grundsätzlich ortsfest aufgestellt und beispielsweise an entsprechende Zu- und Ableitungen für Kohlendioxid eines Versorgungsnetzwerks am Standort angeschlossen. Dies schließt freilich nicht aus, dass die Versorgungseinheit während einer Betriebspause bewegt werden kann und zu diesem Zweck mit geeigneten Transporteinrichtungen, wie etwa Räder, ausgestattet sein kann.The trained as a cabinet supply unit is basically stationary during the filling process and connected, for example, to appropriate supply and discharge for carbon dioxide of a supply network at the site. Of course, this does not rule out that the supply unit can be moved during a break in operation and for this purpose with suitable transport facilities, such as wheels, may be equipped.

Sowohl die Absaugleitung als auch die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung sind bevorzugt aus einem flexiblen Material gefertigt und besitzen eine Länge von 1 m bis 3 m oder darüber, um einer Bedienperson eine große Bewegungsfreiheit beim Anschließen des Kältemittel-Aufnahmefachs eines mobilen Kühlbehälters der eingangs genannten Art an die Fülleinrichtung zu ermöglichen.Both the suction line and the carbon dioxide liquid supply line are preferably made of a flexible material and have a length of 1 m to 3 m or more to give an operator a great deal of freedom when connecting the refrigerant receiving compartment of a mobile refrigerating container of the type mentioned in the To allow filling device.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Füllpistole mit einem Kältemittel-Aufnahmefach verbunden. Das Kältemittel-Aufnahmefach beinhaltet ein mit wenigstens einer Füllöffnung ausgerüstetes Schneeaufnahmefach und ein bevorzugt oberhalb des Schneeaufnahmefachs angeordnetes Gasabzugsfach, das mit einer Gasabzugsöffnung ausgerüstet ist. Schneeaufnahmefach und Gasabzugsfach sind durch einen gasdurchlässigen Filter voneinander getrennt. Beim Anschluss der Füllpistole wird die Entspannungsdüse in die Füllöffnung(en) des Kältemittel-Aufnahmefachs eingeführt, und die Abzugsöffnung überdeckt die Gasabzugsöffnung des Gasabzugsfachs. Um das Eindringen von Umgebungsluft zu vermeiden, sind dabei die Füllöffnung und/oder Gasabzugsöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs und/oder Entspannungsdüse und/oder Abzugsöffnung der Füllpistole mit geeigneten Dichtelementen ausgerüstet. Das Kohlendioxid wird im zumindest überwiegend flüssigen Zustand bei einem Druck oberhalb des Tripelpunktdrucks von Kohlendioxid (5,18 bar) an die Entspannungsdüse geführt und entspannt beim Austritt aus der Entspannungsdüse in das Schneeaufnahmefach auf Umgebungsdruck, wobei ein Gemisch aus Kohlendioxidgas und Kohlendioxidschnee gebildet wird. Während der Kohlendioxidschnee im Schneeaufnahmefach zurückgehalten wird, durchdringt das Kohlendioxidgas den gasdurchlässigen Filter und wird von der Absaugeinrichtung durch die Absaugleitung abgezogen. Der von der Absaugeinrichtung erzeugte Unterdruck ist dabei so bemessen, dass die Füllpistole unter der Wirkung des Umgebungsdrucks an das Kältemittel-Aufnahmefach gepresst wird, wobei mittels der Dichtelemente eine gasdichte Verbindung hergestellt wird, die das Entweichen von Kohlendioxid in die Umgebung verhindert.During operation of the device according to the invention, the filling gun is connected to a refrigerant receiving compartment. The refrigerant accommodating compartment includes a snow receiving compartment equipped with at least one filling port and a gas exhausting compartment preferably disposed above the snow receiving compartment and equipped with a gas exhaust port. Snow storage compartment and gas extraction compartment are separated by a gas-permeable filter. When connecting the filling gun, the expansion nozzle is inserted into the filling port (s) of the refrigerant receiving compartment, and the exhaust port covers the gas exhaust port of the gas exhaust compartment. In order to avoid the ingress of ambient air, the filling opening and / or gas outlet opening of the refrigerant receiving compartment and / or expansion nozzle and / or discharge opening of the filling gun are equipped with suitable sealing elements. The carbon dioxide is passed in the at least predominantly liquid state at a pressure above the triple point pressure of carbon dioxide (5.18 bar) to the expansion nozzle and relaxes upon exiting the expansion nozzle in the snow holding compartment to ambient pressure, forming a mixture of carbon dioxide gas and carbon dioxide snow. While the carbon dioxide snow is retained in the snow receiving compartment, the carbon dioxide gas permeates the gas permeable filter and is withdrawn from the exhaust through the exhaust duct. The negative pressure generated by the suction device is dimensioned such that the filling gun is pressed under the effect of the ambient pressure to the refrigerant receiving compartment, wherein by means of the sealing elements, a gas-tight connection is made, which prevents the escape of carbon dioxide into the environment.

Um zu verhindern, dass zu Beginn eines Füllvorgangs flüssiges Kohlendioxid bereits im Abschnitt der Kohlendioxid-Flüssigzuleitung zwischen dem in der Versorgungseinheit angeordneten Steuerventil und der Füllpistole unter Bildung von Kohlendioxidschnee entspannt, wird die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung bevorzugt vor und nach dem Füllvorgang mit Kohlendioxidgas geflutet, das unter einem Druck oberhalb des Tripelpunktdrucks von Kohlendioxid zugeführt wird. Beispielsweise wird die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung vor der Zuführung von flüssigem Kohlendioxid für eine Zeitdauer von 0,5 bis 1 s und nach dem Abstellen der Zufuhr von flüssigem Kohlendioxid für eine Zeitdauer von 0,5 bis 3 s mit unter Druck stehendem Kohlendioxidgas geflutet. Das hierzu erforderliche Kohlendioxidgas wird zweckmäßigerweise in der Versorgungseinheit durch Verdampfen von flüssigem Kohlendioxid gewonnen.In order to prevent liquid carbon dioxide already at the beginning of a filling process from relaxing in the section of the carbon dioxide liquid feed line between the control valve arranged in the supply unit and the filling gun with the formation of carbon dioxide snow, the carbon dioxide liquid feed line is preferably flooded with carbon dioxide gas before and after the filling operation is supplied under a pressure above the triple point pressure of carbon dioxide. For example, the liquid carbon dioxide feed line is flooded with pressurized carbon dioxide gas for a period of 0.5 to 1 second and after stopping the supply of liquid carbon dioxide for a period of 0.5 to 3 seconds prior to the supply of liquid carbon dioxide. The carbon dioxide gas required for this purpose is expediently obtained in the supply unit by evaporation of liquid carbon dioxide.

Um unter Verzicht auf elektrische Komponenten innerhalb der Füllpistole das Bestehen einer sicheren Verbindung zwischen der Füllpistole und dem Kältemittel-Aufnahmefach anzeigen zu können, eignen sich beispielsweise mechanische Mittel, beispielsweise zueinander korrespondierend geformte Elemente an der Füllpistole und dem Kältemittel-Aufnahmefach. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht jedoch vor, dass die in der Versorgungseinheit angeordnete Steuer- und Kontrolleinheit mit einer fotoelektrischen Einheit zum Feststellen des Bestehens einer sicheren Verbindung ausgerüstet ist, die mit Lichtwellenleitern in der Füllpistole verbunden ist. Die fotoelektrische Einheit sendet und empfängt dabei optische Signale über die Lichtwellenleiter an einen bzw. von einem am Kältemittel-Aufnahmefachs angeordneten Reflektor. Elektrische Komponenten innerhalb der Füllpistole sind dabei nicht erforderlich.In order to be able to indicate the absence of electrical components within the filling gun the existence of a secure connection between the filling gun and the refrigerant receiving compartment, for example, mechanical means, for example mutually correspondingly shaped elements on the filling gun and the refrigerant storage compartment. A particularly advantageous embodiment of the invention, however, provides that the control unit arranged in the supply unit is equipped with a photoelectric unit for detecting the existence of a secure connection which is connected to optical waveguides in the filling gun. The photoelectric unit transmits and receives optical signals via the optical waveguides to and from a reflector arranged on the refrigerant receiving compartment. Electrical components within the filling gun are not required.

Eine feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen Füllpistole und Kältemittelaufnahmefach wird im einfachsten Fall dadurch hergestellt, dass die Saugleistung der Absaugeinrichtung so eingestellt wird, dass die Füllpistole unter der Wirkung der Saugkraft an die Kältemittel-Aufnahmefach angepresst wird. Um die Sicherheit der Verbindung zu erhöhen ist es allerdings vorteilhaft, dass die Füllpistole und/oder das Kältemittel-Aufnahmefach wenigstens einen Permanentmagneten aufweist/aufweisen, der/die bei der Herstellung der Verbindung mit einem weiteren Permanentmagneten oder einer ferromagnetischen Fläche am Kältemittel-Aufnahmefach bzw. der Füllpistole zusammenwirkt/zusammenwirken.A fixed, but detachable connection between filling gun and refrigerant receiving compartment is in the simplest case produced by the suction power of the suction device is adjusted so that the filling gun is pressed under the action of the suction force to the refrigerant receiving compartment. However, in order to increase the security of the connection, it is advantageous for the filling gun and / or the refrigerant receiving compartment to have / have at least one permanent magnet which, during the production of the connection with a further permanent magnet or a ferromagnetic surface on the refrigerant receiving compartment or ., the filling gun cooperates / cooperate.

Zweckmäßigerweise ist die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung zumindest abschnittsweise, bevorzugt zumindest über die gesamte Strecke zwischen Füllpistole und Versorgungseinheit, innerhalb der Absaugleitung angeordnet. Dadurch wird das durch die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung transportierte flüssige Kohlendioxid vom kaltem gasförmigem Kältemittel vorgekühlt, das im Gegenstrom durch die Abführleitung abgesaugt wird. Zudem erfordert eine innerhalb der Absaugleitung angeordnete Kohlendioxid-Flüssigzuleitung keine thermischen Isolationen, wodurch die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung leichter und flexibler ausgeführt werden kann, was insgesamt die Handhabung der Füllpistole erleichtert. Im Übrigen kann das flüssige Kohlendioxid auch in einem in der Versorgungseinrichtung optional vorgesehenen Unterkühler auf eine Temperatur unterhalb seines Siedepunkts gebracht werden, um die Ausbeute an Kohlendioxidschnee zu erhöhen.Expediently, the carbon dioxide liquid feed line is arranged at least in sections, preferably at least over the entire distance between filling gun and supply unit, within the suction line. As a result, the transported through the carbon dioxide liquid feed liquid carbon dioxide is precooled by the cold gaseous refrigerant, which is sucked in countercurrent through the discharge line. In addition, disposed within the suction line carbon dioxide liquid supply requires no thermal insulation, whereby the carbon dioxide liquid supply can be made easier and more flexible, which facilitates the handling of the filling gun overall. Incidentally, the liquid carbon dioxide can also be provided in an optional in the supply device Subcooler be brought to a temperature below its boiling point to increase the yield of carbon dioxide snow.

Die Absaugleitung und/oder die Kohlendioxid-Flüssigleitung und/oder der bzw. die Lichtwellenleiter sind bevorzugt aus einem flexiblen Material gefertigt. Um die Handhabung der Vorrichtung weiter zu erleichtern, ist/sind Absaugleitung und/oder Kohlendioxid-Flüssigleitung und/oder Lichtwellenleiter vorzugsweise mit dreh- oder schwenkbar an der Füllpistole und/oder der Versorgungseinheit angelenkten Verbindungsmitteln, beispielsweise Drehflansche, befestigt.The suction line and / or the carbon dioxide liquid line and / or the optical waveguide or are preferably made of a flexible material. In order to further facilitate the handling of the device, suction line and / or carbon dioxide liquid line and / or optical waveguide is / are preferably fastened with connecting means, for example rotary flanges, which are pivotably or pivotably attached to the filling gun and / or the supply unit.

Bevorzugt ist die Versorgungseinrichtung mit einer Pistolenaufnahme zum Aufnehmen der Füllpistole im Ruhemodus der Vorrichtung, d. h. vor und/oder nach einem Füllvorgang, ausgerüstet. Die Pistolenaufnahme umfasst bevorzugt Dichtmittel, mit denen die Füllpistole luftdicht angeschlossen werden kann. Im Ruhemodus wird die Füllpistole bevorzugt durch geeignete mechanische Haltemittel oder durch die Saugleistung der Absaugeinrichtung an der Pistolenaufnahme gehalten. Die Pistolenaufnahme ist dabei vorteilhafterweise mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet, mittels der die Füllpistole nach einem Füllvorgang beheizt und dadurch die Bildung von Wassereis verhindert werden kann.Preferably, the supply device is provided with a gun receptacle for receiving the filling gun in the quiescent mode of the device, d. H. before and / or after a filling process, equipped. The gun holder preferably comprises sealing means with which the filling gun can be connected airtight. In the idle mode, the filling gun is preferably held by suitable mechanical holding means or by the suction power of the suction device on the gun holder. The gun holder is advantageously equipped with a heater by means of which the filling gun heated after a filling process and thereby the formation of water ice can be prevented.

Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der Versorgungseinrichtung ein in die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung integrierter und mit der Steuereinheit datenverbundener Phasendetektor vorgesehen ist. Der Phasendetektor ermöglicht es, den Anteil an gasförmigem Kohlendioxid im zugeführten flüssigen Kohlendioxid zu bestimmen. Hieraus wird in einer Steuer- und Kontrolleinheit laufend die Gesamtmenge des insgesamt zugeführten Kohlendioxids berechnet, und die Füllprozedur kann dementsprechend automatisch angepasst und das Steuerventil entsprechend angesteuert werden. Ein Beispiel eines solchen Phasendetektors wird in der EP 2 368 845 B1 beschrieben auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.A likewise preferred embodiment of the invention provides that a phase detector integrated in the carbon dioxide liquid feed line and data-connected to the control unit is provided in the supply device. The phase detector makes it possible to determine the proportion of gaseous carbon dioxide in the supplied liquid carbon dioxide. From this, the total amount of the total carbon dioxide supplied is continuously calculated in a control and monitoring unit, and the filling procedure can accordingly be adapted automatically and the control valve can be controlled accordingly. An example of such a phase detector is shown in FIG EP 2 368 845 B1 to which reference is expressly made.

Die Füllpistole ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass die Entspannungsdüse und/oder die Detektormittel innerhalb der Absaugöffnung angeordnet ist/sind. Beispielsweise ist die Absaugeinrichtung als eine mit flexiblen Dichtelementen ausgerüstete Haube ausgebildet, die im Einsatz der Füllpistole derart auf das Kältemittel-Aufnahmefach aufgepresst wird, dass sie sowohl die Füllöffnung als auch die Gasaustrittsöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs überdeckt, während zugleich die innerhalb der Haube vorstehende Entspannungsdüse gasdicht mit der Füllöffnung des Kältemittel-Aufnahmefachs verbunden ist. Dadurch wird insbesondere die Anlagerung von Feuchtigkeit an die Entspannungsdüse während des Füllvorgangs verhindert. Im Übrigen sind auch mehrere innerhalb einer Absaugöffnung angeordnete Entspannungsdüsen denkbar.The filling gun is preferably designed such that the expansion nozzle and / or the detector means is / are arranged within the suction opening. For example, the suction device is designed as a hood equipped with flexible sealing elements, which in the use of the filling gun is pressed onto the refrigerant receiving compartment in such a way that it covers both the filling opening and the gas outlet opening of the refrigerant receiving compartment, while at the same time the expansion nozzle projecting inside the hood gas-tight with the filling opening of the refrigerant receiving compartment is connected. As a result, in particular the addition of moisture to the expansion nozzle during the filling process is prevented. Incidentally, a plurality of expansion nozzles arranged within a suction opening are also conceivable.

Eine bevorzugte Entspannungsdüse ist mit zwei Düsenöffnungen ausgerüstet, die an einem im wesentlichen zylindrisch geformten Düsenkopf der Entspannungsdüse gegenläufig zueinander und quer zur Längserstreckung des Düsenkopfs austreten. Durch diese Anordnung heben sich die Impulsströme des aus den Düsenöffnungen austretenden Kohlendioxids zumindest weitgehend auf; insbesondere ergibt sich kein resultierender Impulsstrom in axialer Richtung, sodass auch bei einer Zufuhr des flüssigen Kohlendioxids bei einem Druck von 10 bar und mehr keine oder nur eine vernachlässigbare rücktreibende Kraft auftritt, durch die die Entspannungsdüse aus der Füllöffnung hinausgedrückt wird. Dadurch können die Verbindungselemente zwischen Füllpistole und Kältemittel-Aufnahmefach wesentlich einfacher und schwächer ausgebildet sein, als bei Fülleinrichtungen nach den Stande der Technik erforderlich.A preferred expansion nozzle is equipped with two nozzle orifices, which emerge from a substantially cylindrically shaped nozzle head of the expansion nozzle in opposite directions and transversely to the longitudinal extent of the nozzle head. By virtue of this arrangement, the pulse currents of the carbon dioxide emerging from the nozzle openings at least largely cancel each other out; In particular, there is no resulting pulse flow in the axial direction, so that even with a supply of liquid carbon dioxide at a pressure of 10 bar and more no or only a negligible restoring force occurs, through which the expansion nozzle is pushed out of the filling opening. As a result, the connecting elements between the filling gun and the refrigerant receiving compartment can be made substantially simpler and weaker than is required with filling devices according to the state of the art.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist ein Vorderabschnitt der Entspannungsdüse mit wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten Düsenköpfen ausgerüstet, die während der Befüllung in das Innere des Kältemittel-Aufnahmefachs vorstehen und die jeweils wenigstens eine Düsenöffnung aufweisen, wobei die Düsenöffnungen der beiden Düsenköpfe genau aufeinander zu gerichtet sind, oder um einen jeweils gleichen Winkel um bis zu 30° von der Verbindungslinie der beiden Düsenöffnungen in Richtung auf den rückwärtigen Bereich geneigt angeordnet sind. Diese Anordnung trägt insbesondere zu einer homogenen Verteilung des Kohlendioxidschnees im Innern des Kältemittel-Aufnahmefachs bei.In a particularly preferred embodiment, a front portion of the expansion nozzle is equipped with at least two nozzle heads arranged parallel to each other, which project into the interior of the refrigerant receiving compartment during filling and each having at least one nozzle opening, wherein the nozzle openings of the two nozzle heads are directed to each other exactly , or are arranged inclined at a respective same angle by up to 30 ° from the connecting line of the two nozzle openings in the direction of the rear region. This arrangement contributes in particular to a homogeneous distribution of the carbon dioxide snow in the interior of the refrigerant receiving compartment.

Die Düsenköpfe sind bevorzugt in einem Abstand zwischen 5 cm und 10 cm voneinander an der Entspannungsdüse angeordnet. Zum Anschließen eines solchen Düsenkopfs ist das Kältemittel-Aufnahmefach bevorzugt mit zwei separaten Füllöffnungen verbunden, die im Abstand der beiden Düsenköpfe angebracht sind. Auch eine Mehrzahl von an beiden Düsenköpfen angeordneten Düsenöffnungen ist vorstellbar, die so angeordnet sind, dass sich die Impulsströme des aus ihnen hervortretenden Kohlendioxids gegenseitig ganz oder weitgehend aufheben; wesentlich ist dabei, dass es zu keinem oder keinem starken Impulsstrom kommt, der die Düsenköpfe aus den Füllöffnungen herausdrängen könnte. In Fällen, in denen es am Kältemittel-Aufnahmefach beispielsweise aus Platzgründen nicht möglich ist, zwei Füllöffnungen im Abstand von 5 cm bis 10 cm vorzusehen, können die Düsenköpfe auch näher als 5 cm voneinander beabstandet sein, beispielsweise 1 cm bis 3 cm, sodass beide Düsenköpfe durch eine gemeinsame Füllöffnung im Kältemittel-Aufnahmefach eingeführt werden können.The nozzle heads are preferably arranged at a distance of between 5 cm and 10 cm from one another at the expansion nozzle. For connecting such a nozzle head, the refrigerant receiving compartment is preferably connected to two separate filling openings, which are mounted at a distance from the two nozzle heads. A plurality of nozzle orifices arranged on both nozzle heads is also conceivable, which are arranged such that the pulse streams of the carbon dioxide emerging from them cancel each other completely or largely; It is essential that there is no or no strong pulse stream that could push the nozzle heads out of the filling openings. In cases where it is not possible on the refrigerant storage compartment, for example, for reasons of space to provide two filling openings at a distance of 5 cm to 10 cm, the nozzle heads may also be closer than 5 cm apart, for example 1 cm to 3 cm, so both Nozzle heads through a common filling opening in the refrigerant receiving compartment can be introduced.

Bevorzugt ist die Absaugeinrichtung so ausgelegt, das im Betrieb der Füllvorrichtung ein Unterdruck im Bereich des Kältemittel-Aufnahmefachs herstellbar ist, der ausreicht, um die Füllpistole am Kältemittel-Aufnahmefach zu halten.Preferably, the suction device is designed so that during operation of the filling device, a negative pressure in the region of the refrigerant receiving compartment can be produced, which is sufficient to hold the filling gun on the refrigerant receiving compartment.

Der Kühlbehälter kann im Übrigen auch ein Kältemittel-Aufnahmefach aufweisen, das in wenigstens zwei voneinander getrennte Teilfächer unterteilt ist, die jeweils über Wärmebrücken mit unterschiedlichem Wärmewiderstand mit einem Produktaufnahmefach des Kühlbehälters verbunden sind. Beispielsweise weist eines der Teilfächer eine sehr gute Wärmeleitung, das andere Teilfach dagegen eine schlechtere Wärmeleitung zum Produkt-Aufnahmefach auf. Wird nur das Teilfach mit der guten Wärmeleitung mit Kohlendioxid befällt, werden die Produkte für eine kürzere Zeit auf eine tiefere Temperatur gekühlt. Wird dagegen das Teilfach mit der schlechteren Wärmeleitung befällt, erfolgt eine Kühlung der Produkte auf eine weniger niedrige Temperatur, die jedoch für einen längeren Zeitraum anhält. Die einzelnen Teilfächer weisen dabei jeweils getrennte Füllöffnungen und Gasaustrittsöffnungen auf.Incidentally, the cooling container can also have a refrigerant receiving compartment, which is subdivided into at least two separate compartments, which are each connected via thermal bridges with different thermal resistance to a product receiving compartment of the cooling container. For example, one of the compartments has a very good heat conduction, the other part compartment on the other hand, a poorer heat conduction to the product receiving compartment. If only the sub-compartment is charged with good heat conduction with carbon dioxide, the products are cooled to a lower temperature for a shorter time. If, on the other hand, the partial compartment is affected by the poorer heat conduction, the products are cooled to a less low temperature, which, however, lasts for a longer period of time. The individual sub-compartments each have separate filling openings and gas outlet openings.

Anhand der Zeichnungen soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. In schematischer Ansicht zeigen:With reference to the drawings, an embodiment of the invention will be explained in more detail. In a schematic view show:

1: Eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Füllpistole und Versorgungseinheit, 1 : A device according to the invention with filling gun and supply unit,

2: Einen Kühlbehälter mit einem zu füllenden Kältemittel-Aufnahmefach mit der Füllpistole aus 1 in einer seitlich aufgeschnittenen Ansicht, 2 : A cooling tank with a refrigerant tank to be filled out with the filling gun 1 in a laterally cutaway view,

3: Die Füllpistole aus 1 und 2 in einer vergrößerten Schnittansicht von unten. 3 : The filling gun off 1 and 2 in an enlarged sectional view from below.

Die in 1 dargestellte Füllvorrichtung 1 umfasst eine unten näher beschriebene Füllpistole 2, die an eine Versorgungseinheit 3 angeschlossen ist. Die Versorgungseinheit 3 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als mobiler Schrank ausgebildet und besitzt ein festes Gehäuse 4. Eine druckfeste und thermisch isolierte Zuleitung 5 für flüssiges Kohlendioxid, die an eine hier nicht gezeigte Quelle für flüssiges Kohlendioxid angeschlossen ist, beispielsweise einem Tank, in dem das flüssige Kohlendioxid bei einem Druck von 20 bar und einer Temperatur von ca. minus 20°C bevorratet wird, ist durch das Gehäuse 4 der Versorgungseinheit 3 geführt und mündet an einem Mehrfachanschluss 6. Stromauf zum Mehrfachanschluss 6 ist innerhalb des Gehäuses 4 ein elektrisch ansteuerbares Steuerventil 7 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist weiterhin ein Phasendetektor 8 vorgesehen, der die Anteile von Gasphase und flüssiger Phase des durch die Zuleitung 5 strömenden Kohlendioxids erfasst. Optional kann des Weiteren in der Zuleitung 5 eine hier nicht gezeigte Einrichtung zur Phasentrennung vorgesehen sein, mit der sichergestellt wird, das das zum Mehrfachanschluss 6 geführte Kohlendioxid einen größtmöglichen Anteil an flüssiger Phase enthält.In the 1 illustrated filling device 1 includes a filling gun described in more detail below 2 connected to a supply unit 3 connected. The supply unit 3 is formed in the embodiment shown as a mobile cabinet and has a fixed housing 4 , A flameproof and thermally insulated supply line 5 for liquid carbon dioxide, which is connected to a source of liquid carbon dioxide, not shown here, for example, a tank in which the liquid carbon dioxide at a pressure of 20 bar and a temperature of about minus 20 ° C is stored, is through the housing 4 the supply unit 3 led and leads to a multiple connection 6 , Upstream to the multiple connection 6 is inside the case 4 an electrically controllable control valve 7 arranged. In the embodiment according to 1 is still a phase detector 8th provided that the shares of gas phase and liquid phase of the through the supply line 5 flowing carbon dioxide detected. Optionally, furthermore, in the supply line 5 a means not shown here for phase separation may be provided to ensure that the multiple connection 6 Guided carbon dioxide contains the largest possible amount of liquid phase.

Am Mehrfachanschluss 6 mündet zudem eine Ableitung 9 für gasförmiges Kohlendioxid aus, in der eine elektrische Saugpumpe 10 angeordnet ist. Die Ableitung 9 ist in hier nicht gezeigter Weise entweder mit einer Einrichtung zur Wiederaufbereitung oder mit einer ins Freie führenden Abluftleitung verbunden. Ableitung 9 und Zuleitung 5 können über einen hier nicht gezeigten Wärmetauscher thermisch miteinander verbunden sein, mittels dessen das durch die Zuleitung 5 geführte flüssige Kohlendioxid mit dem durch die Ableitung 9 geführten Kohlendioxidgas vorgekühlt werden kann.At the multiple connection 6 also leads to a derivative 9 for gaseous carbon dioxide, in which an electric suction pump 10 is arranged. The derivative 9 is connected in a manner not shown here either with a device for reprocessing or with a leading to the outside exhaust duct. derivation 9 and supply line 5 can be thermally connected to each other via a heat exchanger, not shown here, by means of which by the supply line 5 Guided liquid carbon dioxide with the through the discharge 9 guided carbon dioxide gas can be pre-cooled.

Von der Zuleitung 5 geht eine Zweigleitung 11 ab, in der ein Verdampfer 12 zum Verdampfen von flüssigem Kohlendioxid sowie ein Steuerventil 13 angeordnet ist. Zweigleitung 11, Verdampfer 12 und Steuerventil 13 sind innerhalb des Gehäuses 4 der Versorgungseinheit 3 angeordnet.From the supply line 5 go a branch line 11 off, in which an evaporator 12 for evaporating liquid carbon dioxide and a control valve 13 is arranged. branch line 11 , Evaporator 12 and control valve 13 are inside the case 4 the supply unit 3 arranged.

Im Gehäuse 4 der Versorgungseinheit 3 ist des Weiteren eine Pistolenaufnahme 14 angeordnet, in die die Füllpistole 2 in einer Ruhephase vor oder nach einem Füllvorgang eingeführt werden kann. In der Pistolenaufnahme 14 ist eine elektrische Heizeinrichtung 15 zur Beheizung der eingeführten Füllpistole 2 vorgesehen.In the case 4 the supply unit 3 is also a pistol holder 14 arranged in which the filling gun 2 can be introduced in a resting phase before or after a filling process. In the pistol shot 14 is an electric heater 15 for heating the introduced filling gun 2 intended.

Weiterhin ist innerhalb des Gehäuses 4 eine fotoelektrische Einheit 16 vorgesehen, die über zwei Lichtwellenleiter 17 (von denen hier nur einer gezeigt ist) mit einem optischen Anschluss am Mehrfachanschluss 6 verbunden ist. Die fotoelektrische Einheit 16 ist in einer Steuer- und Kontrolleinheit 18 integriert, mit der auch die Steuerventile 7, 13, der Phasendetektor 8, die Saugpumpe 10, die Heizeinrichtungen 15 und der Verdampfer 12 in Datenverbindung stehen. Die Steuer- und Kontrolleinheit 18 dient dazu, den Befüllvorgang in der unten näher beschriebenen Weise zu steuern.Furthermore, inside the case 4 a photoelectric unit 16 provided by two optical fibers 17 (only one of which is shown here) with an optical port on the multi-port 6 connected is. The photoelectric unit 16 is in a control unit 18 integrated, with which also the control valves 7 . 13 , the phase detector 8th , the suction pump 10 , the heaters 15 and the evaporator 12 in data connection. The control and monitoring unit 18 serves to control the filling process in the manner described in more detail below.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Versorgungseinheit mit Rädern 19 ausgerüstet, die einen Transport der Versorgungseinheit 3 innerhalb des Standortes erleichtern sollen; während des üblichen Betriebs ist die Versorgungseinheit 3 jedoch fixiert und wird während eines Füllvorgangs grundsätzlich nicht bewegt. Anstelle der hier gezeigten mobile Form kann die Versorgungseinheit jedoch auch fest am Standort installiert sein.In the illustrated embodiment, the supply unit with wheels 19 equipped with a transport of the supply unit 3 within the site; during normal operation is the supply unit 3 however, fixed and will not be moved during a filling process. However, instead of the mobile form shown here, the supply unit may also be permanently installed at the site.

Die anhand der 2 und 3 näher erläuterte Füllpistole 2 dient zum Befüllen eines (in 3 nur ausschnittsweise dargestellten) Kältemittel-Aufnahmefachs 20 eines Kühlbehälters 21. Der mit thermisch gut isolierten Wänden 22 ausgerüstete Kühlbehälter 21 umfasst ein hier nur ausschnittsweise dargestelltes Produktaufnahmefach 23 oder mehrere Fächer zum Aufnehmen von zu kühlenden Produkten sowie einen Einsatz 24 zum Einschieben des im Ausführungsbeispiel als Schublade ausgebildeten Kältemittel-Aufnahmefachs 20. Frontseitig ist am Kühlbehälter 21 eine Türöffnung 25 vorgesehen, die den Zugang zum Produktaufnahmefach 23 und dem Kältemittel-Aufnahmefach 20 ermöglicht und die mit einer hier nicht gezeigten Türe verschlossen werden kann. The basis of the 2 and 3 explained in more detail filling gun 2 is used to fill one (in 3 only partially shown) refrigerant receiving compartment 20 a cooling container 21 , The thermally well insulated walls 22 equipped cooling tanks 21 includes a product receptacle shown here only partially 23 or multiple compartments for holding products to be cooled and one insert 24 for insertion of the embodiment designed as a drawer refrigerant receiving compartment 20 , Front is on the cooling tank 21 a door opening 25 provided that access to the product storage compartment 23 and the refrigerant storage compartment 20 allows and can be closed with a door, not shown here.

Das Kältemittel-Aufnahmefach 20 besitzt an seiner Frontseite 26 zwei jeweils mit einem Dichtring 27 ausgerüstete Füllöffnungen 28, 29 für flüssiges Kohlendioxid sowie eine Gasaustrittsöffnung 30 für gasförmiges Kohlendioxid. Im Ausführungsbeispiel sind die Füllöffnungen 28, 29 im Abstand von 5 bis 10 cm horizontal nebeneinander angeordnet. Die Gasaustrittsöffnung 30 ist oberhalb der Füllöffnungen 28, 29, beispielsweise 1 bis 4 cm vertikal von diesen beabstandet angeordnet. Innerhalb des Kältemittel-Aufnahmefachs 20 erstreckt sich ein (unteres) Schneeaufnahmefach 31 und ein (oberes) Gasabzugsfach 32, die durch einen gasdurchlässigen Filter 33 derart voneinander getrennt sind, dass die Gasaustrittsöffnung 30 in das Gasabzugsfach 32 und die Füllöffnungen 28, 29 in das Schneeaufnahmefach 31 einmündet. Der Filter 33 erstreckt sich dabei bevorzugt über die ganze Breite des Kältemittel-Aufnahmefachs 20, um im Betrieb der Vorrichtung 1 eine möglichst große Fläche für den Durchtritt von Kohlendioxidgas zu schaffen. Auf der Frontseite 26 des Kältemittel-Aufnahmefachs 20 sind in unmittelbarer Nähe der Füllöffnungen 28, 29 und der Gasaustrittsöffnung 30 zwei Reflektoren 24, 35 angeordnet. Bei den Reflektoren 34, 35 handelt es sich beispielsweise um eine in einer bestimmten Farbe eingefärbte Fläche. Ebenfalls in Nähe der Öffnungen 28, 29 – im Ausführungsbeispiel unterhalb der Füllöffnungen 28 – ist ein ferromagnetisches Element, beispielweise ein Eisenblech 36 angeordnet.The refrigerant storage compartment 20 owns at its front 26 two each with a sealing ring 27 equipped filling openings 28 . 29 for liquid carbon dioxide and a gas outlet 30 for gaseous carbon dioxide. In the embodiment, the filling openings 28 . 29 arranged at a distance of 5 to 10 cm horizontally next to each other. The gas outlet 30 is above the fill openings 28 . 29 , For example, 1 to 4 cm vertically spaced therefrom arranged. Inside the refrigerant storage compartment 20 extends a (lower) snow holding compartment 31 and a (upper) gas extraction compartment 32 passing through a gas-permeable filter 33 are separated from each other so that the gas outlet opening 30 in the gas extraction compartment 32 and the filling holes 28 . 29 in the snow storage compartment 31 opens. The filter 33 extends preferably over the entire width of the refrigerant receiving compartment 20 in order to operate the device 1 To create the largest possible area for the passage of carbon dioxide gas. On the front 26 of the refrigerant storage compartment 20 are in the immediate vicinity of the filling openings 28 . 29 and the gas outlet 30 two reflectors 24 . 35 arranged. At the reflectors 34 . 35 For example, it is an area colored in a certain color. Also close to the openings 28 . 29 - In the embodiment below the filling openings 28 - Is a ferromagnetic element, for example, an iron sheet 36 arranged.

Die Füllpistole 2 umfasst ein Gehäuse 37 aus einem leichten, jedoch tieftemperaturfesten Material, beispielsweise Kunststoff, einem Leichtmetall oder einem Kompositmaterial, das eine Mündungsöffnung 38 und eine Anschlussöffnung 39 aufweist. Die mit einem rundumlaufenden Dichtelement 40, beispielsweise einer Dichtlippe aus einem flexiblen, jedoch tieftemperaturbeständigen Material, ausgerüstete Mündungsöffnung 38 ist so dimensioniert, dass sie beim Anschließen der Füllpistole 2 an das Kältemittel-Aufnahmefach 23 sowohl die Füllöffnungen 28, 29 als auch die Gasaustrittöffnung 29 des Kältemittel-Aufnahmefachs 20 überdeckt. Die Anschlussöffnung 39 des Gehäuses 37 dient zum gasdichten Anschließen einer flexiblen Gasabzugsleitung 41, bei der es sich beispielsweise um einen Wellschlauch aus einem tieftemperaturfesten Material handelt. Weiterhin ist am Gehäuse 37 ein Handgriff 42 angeordnet.The filling gun 2 includes a housing 37 from a light but low-temperature resistant material, for example plastic, a light metal or a composite material having a mouth opening 38 and a connection opening 39 having. The with a circumferential sealing element 40 , For example, a sealing lip made of a flexible, but low temperature resistant material, equipped orifice 38 is dimensioned so that when connecting the filling gun 2 to the refrigerant storage compartment 23 both the filling openings 28 . 29 as well as the gas outlet opening 29 of the refrigerant storage compartment 20 covered. The connection opening 39 of the housing 37 serves for gas-tight connection of a flexible gas discharge line 41 , which is, for example, a corrugated tube made of a low temperature resistant material. Furthermore, on the housing 37 a handle 42 arranged.

Die Füllpistole 2 umfasst des Weiteren eine Entspannungsdüse 45 zum Zuführen von flüssigem Kohlendioxid. Die Entspannungsdüse 45 ist mit zwei Düsenköpfen 46, 47 ausgerüstet, die von einem T-förmig verlaufenden Vorderabschnitt 48 der Entspannungsdüse 45 parallel zueinander mit einem Abstand voneinander vorstehen, der dem Abstand der beiden Füllöffnungen 28, 29 entspricht. Dieser Abstand beträgt beispielsweise zwischen 1 cm und 10 cm. Die Düsenköpfe 46, 47 sind im Ausführungsbeispiel mit jeweils einer Düsenöffnung 49, 50 ausgerüstet, die mit einem Winkel von jeweils bis zu 30° gegenüber der Verbindungsachse der beiden Düsenöffnungen 49, 50 in Richtung zum Vorderabschnitt 48 geneigt sind. Bevorzugt weisen die Düsenöffnungen 49, 50 direkt aufeinander zu. Bei bestimmungsgemäß aufgesetzter Füllpistole 2 sind die Düsenköpfe 46, 47 jeweils in die Füllöffnungen 28, 29 eingeschoben und stehen im Innern des Schneeaufnahmefachs 31 derart vor, dass die Düsenöffnungen 49, 50 jeweils um 5 cm bis 10 cm von der Innenwand der Frontseite 26 beabstandet sind. Auf ihrer von den Düsenköpfen 46, 47 entgegengesetzten Hinterabschnitt 51 ist die Entspannungsdüse 45 an eine flexible und druckfeste Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 53 angeschlossen. Die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 53 ist innerhalb der Gasabzugsleitung 41 aufgenommen und stellt am Mehrfachanschluss 6 eine Strömungsverbindung mit der Zuleitung 5 her. Der Mehrfachanschluss 6 umfasst dazu beispielsweise einen Anschlussstutzen, an dem die Gasabzugsleitung 41 fest, jedoch lösbar verbunden ist. Innerhalb dieses Anschlussstutzens ist ein mit der Zuleitung 5 verbundener CO₂-Flüssiganschluss angeordnet, an dem die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung fest, jedoch gleichfalls lösbar befestigt ist.The filling gun 2 further includes a relaxation nozzle 45 for supplying liquid carbon dioxide. The relaxation nozzle 45 is with two nozzle heads 46 . 47 equipped by a T-shaped front section 48 the relaxation nozzle 45 parallel to each other with a distance from each other, the distance between the two filling openings 28 . 29 equivalent. This distance is for example between 1 cm and 10 cm. The nozzle heads 46 . 47 are in the embodiment, each with a nozzle opening 49 . 50 equipped with an angle of up to 30 ° each with respect to the connecting axis of the two nozzle openings 49 . 50 towards the front section 48 are inclined. Preferably, the nozzle openings 49 . 50 directly towards each other. When properly set up filling gun 2 are the nozzle heads 46 . 47 each in the filling openings 28 . 29 pushed in and are inside the snow holding compartment 31 such that the nozzle openings 49 . 50 each 5 cm to 10 cm from the inside wall of the front 26 are spaced. On her from the nozzle heads 46 . 47 opposite rear section 51 is the relaxation nozzle 45 to a flexible and pressure-resistant carbon dioxide liquid feed line 53 connected. The carbon dioxide liquid feed 53 is inside the gas discharge line 41 recorded and puts at the multiple connection 6 a flow connection with the supply line 5 ago. The multiple connection 6 For this purpose, for example, includes a connection piece, on which the gas discharge line 41 firmly, but releasably connected. Within this connecting piece is one with the supply line 5 connected CO ₂ liquid connection arranged, to which the carbon dioxide liquid feed is fixed, but also releasably secured.

Weiterhin ist die Füllpistole 2 mit einer oder mehreren, im Ausführungsbeispiel mit zwei, Lichtwellenleitern 54, 55 ausgerüstet, die innerhalb der Mündungsöffnung 38 des Gehäuses 37 mit jeweils einem Leiterkopf 56, 57 enden. Die Lichtwellenleiter 54, 55 sind durch das Gehäuse 37 und die Gasabzugsleitung 41 hindurchgeführt und an einer im Mehrfachanschluss 6 angeordneten Verbindungsanschluss mit jeweils einem der Lichtwellenleiter 17 optisch verbunden. Die Lichtwellenleiter 54, 55,17 sind in an sich bekannter Weise aufgebaut und weisen jeweils einen Lichtfaser für emittiertes Licht und einen Lichtwellenleiter für reflektiertes Licht auf, wobei die entsprechenden lichtemittierenden und lichtempfangenden Einheiten in der fotoelektrischen Einheit 16 angeordnet sind.Furthermore, the filling gun 2 with one or more, in the exemplary embodiment with two, optical waveguides 54 . 55 equipped inside the mouth 38 of the housing 37 each with a ladder head 56 . 57 end up. The optical fibers 54 . 55 are through the case 37 and the gas discharge line 41 passed through and on one in the multiple connection 6 arranged connection terminal with one of the optical waveguides 17 visually connected. The optical fibers 54 . 55 . 17 are constructed in a conventional manner and each have an optical fiber for emitted light and a light waveguide for reflected light, wherein the corresponding light emitting and light receiving units in the photoelectric unit 16 are arranged.

Weiterhin ist ein Permanentmagnet 58 derart am Gehäuse 37 innerhalb der Mündungsöffnung 27 montiert, dass er beim Aufsetzen der Füllpistole auf das Kältemittel-Aufnahmefach 20 mit dem Eisenblech 36 zusammenwirkt. Furthermore, a permanent magnet 58 so on the case 37 inside the mouth opening 27 mounted on the refrigerant storage compartment when placing the filling gun 20 with the iron sheet 36 interacts.

Im Betrieb weist die Vorrichtung 1 zwei Betriebsmodi auf, einen Ruhemodus und einen Füllmodus. Im Ruhemodus ist die Füllpistole 2 in der Pistolenaufnahme 14 der Versorgungseinheit 3 aufgenommen, wobei das Dichtelement 40 einen zumindest weitgehenden Luftabschluss herstellt. Die Steuerventile 7, 13 sind geschlossen. Die Saugpumpe 10 sorgt für einen von der Steuer- und Kontrolleinheit 18 kontrollierten, moderaten Unterdruck, der einerseits ausreicht, um die Füllpistole 2 in der Pistolenaufnahme 14 zu halten, andererseits jedoch manuell leicht zu überwinden ist, um die Füllpistole 2 aus der Pistolenaufnahme 14 entnehmen zu können. Im Übrigen kann auch innerhalb der Pistolenaufnahme 14 ein – hier nicht gezeigtes – ferromagnetisches Element angeordnet sein, das bei eingeschobener Füllpistole 2 mit dem Permanentmagneten 58 zusammenwirkt. Sofern die Entspannungsdüse 45 aufgrund eines vorhergehenden Einsatzes eine tiefe Temperatur aufweist, wird sie mittels der Heizeinrichtung 15 beheizt, um die Anlagerung von Feuchtigkeit auf der Oberfläche der Entspannungsdüse 45 zu verhindern.In operation, the device 1 two operating modes, a sleep mode and a fill mode. In sleep mode is the filling gun 2 in the pistol shot 14 the supply unit 3 taken, wherein the sealing element 40 produces at least a substantial degree of air. The control valves 7 . 13 are closed. The suction pump 10 provides one from the control unit 18 controlled, moderate negative pressure, on the one hand sufficient to the filling gun 2 in the pistol shot 14 On the other hand, however, it is easy to overcome manually to the filling gun 2 from the gun holder 14 to be able to remove. Incidentally, even within the gun shot 14 a - not shown here - be arranged ferromagnetic element, which is inserted with the filling gun 2 with the permanent magnet 58 interacts. Unless the relaxation nozzle 45 due to a previous use has a low temperature, it is by means of the heater 15 heated to the accumulation of moisture on the surface of the expansion nozzle 45 to prevent.

Im Füllmodus wird vor der Befüllung eines Kältemittel-Aufnahmefachs 20 zunächst die Füllpistole 2 aus der Pistolenaufnahme 14 entnommen und derart auf die Frontseite 26 des Kältemittel-Aufnahmefachs 20 aufgesetzt, dass die Düsenköpfe 46, 47 in die jeweiligen Füllöffnungen 28, 29 eingeführt werden und die Mündungsöffnung 38 der Füllpistole 2 die Gasaustrittsöffnung 30 überdeckt. Dabei sorgt das Dichtelement 40 für eine zumindest weitgehend gasdichte Verbindung zwischen Füllpistole 2 und der Frontseite 26 des Kältemittel-Aufnahmefachs 20. Durch die Wirkung der Saugpumpe 10 wird im Innern des Kältemittel-Aufnahmefachs 20 und damit auch im Innern des Gehäuses 37 der Füllpistole 2 ein Unterdruck erzeugt, der ausreicht, um die Füllpistole 2 am Kältemittel-Aufnahmefach 20 zu halten. Eine magnetische Verbindung zwischen Permanentmagnet 58 und Eisenblech 36 sorgt für eine zusätzliche Sicherung.In fill mode, before filling a refrigerant holding compartment 20 first the filling gun 2 from the gun holder 14 removed and so on the front 26 of the refrigerant storage compartment 20 put on that the nozzle heads 46 . 47 in the respective filling openings 28 . 29 be inserted and the mouth opening 38 the filling gun 2 the gas outlet opening 30 covered. The sealing element ensures this 40 for an at least largely gas-tight connection between filling gun 2 and the front 26 of the refrigerant storage compartment 20 , Due to the effect of the suction pump 10 gets inside the refrigerant storage compartment 20 and thus also inside the case 37 the filling gun 2 creates a vacuum sufficient to fill the filling gun 2 on the refrigerant storage compartment 20 to keep. A magnetic connection between permanent magnet 58 and iron sheet 36 provides an additional backup.

Um sicherzustellen, dass die Füllpistole 2 korrekt aufgesetzt wurde, werden von einem Emitter der fotoelektrischen Einheit 16 optische Signale durch die Lichtwellenleiter 17, 54 geleitet, die an dem Reflektor 34 reflektiert werden. Die reflektierten optischen Signale gelangen durch die Lichtwellenleiter 54, 17 zurück zu einem Detektor der fotoelektrischen Einheit 16, wo sie erfasst und in der Steuer- und Kontrolleinheit 18 ausgewertet werden. Erkennt die Steuer- und Kontrolleinheit 18 eine korrekte Position der Füllpistole, werden die Steuerventile 7, 13 zur manuellen Betätigung freigegeben.To make sure the filling gun 2 is placed correctly, are from an emitter of the photoelectric unit 16 optical signals through the optical fibers 17 . 54 passed to the reflector 34 be reflected. The reflected optical signals pass through the optical fibers 54 . 17 back to a detector of the photoelectric unit 16 where they are captured and in the control unit 18 be evaluated. Detects the control unit 18 a correct position of the filling gun, the control valves 7 . 13 released for manual operation.

Der Lichtwellenleiter 55 wird dazu eingesetzt, den jeweiligen Typ des Kältemittel-Aufnahmefachs 20 festzustellen. Hierzu ist der Reflektor 35 spezifisch für einen bestimmten Typ von Kältemittel-Aufnahmefächern 20 ausgebildet und besitzt typenspezifische Reflexionseigenschaften, die entsprechend zu unterschiedlichen, an die Steuer- und Kontrolleinheit 18 übermittelten Reflexionssignalen führen. Hieraus bestimmt die Steuer- und Kontrolleinheit 18 den Typ des Kältemittel-Aufnahmefachs und leitet eine dem Typ des Kältemittel-Aufnahmefachs 20 entsprechende Füllprozedur ein.The optical fiber 55 is used to the respective type of refrigerant storage compartment 20 determine. This is the reflector 35 specific to a particular type of refrigerant storage compartments 20 designed and has type-specific reflection properties, which correspond to different, to the control and monitoring unit 18 lead transmitted reflection signals. This determines the control unit 18 the type of refrigerant receiving compartment and directs the type of refrigerant receiving compartment 20 corresponding filling procedure.

Anschließend wird aufgrund eines manuell in die Steuer- und Kontrolleinheit 18 eingegebenen Befehls der Füllvorgang in Gang gesetzt. Dazu wird zunächst die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 mit gasförmigem Kohlendioxid geflutet, indem das Steuerventil 13 geöffnet und der Verdampfer 12 in Gang gesetzt wird. Dadurch wird flüssiges Kohlendioxid aus der Zuleitung 5 im Verdampfer 12 verdampft und strömt in die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 ein. Die Flutung dient dazu, in der Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 einen Druck über dem Tripelpunktdruck von 5,18 bar zu erzeugen, um zu verhindern, dass flüssiges Kohlendioxid beim Eintritt in die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 entspannt und der dabei erzeugte Kohlendioxidschnee die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 verstopft.Subsequently, due to a manual in the control and monitoring unit 18 entered command the filling process started. For this purpose, first the carbon dioxide liquid feed 52 flooded with gaseous carbon dioxide by the control valve 13 opened and the evaporator 12 is set in motion. As a result, liquid carbon dioxide from the supply line 5 in the evaporator 12 evaporates and flows into the carbon dioxide liquid feed 52 one. The flooding serves to in the carbon dioxide liquid supply 52 to generate a pressure above the triple point pressure of 5.18 bar to prevent liquid carbon dioxide from entering the carbon dioxide liquid feed 52 relaxes and the generated carbon dioxide snow the carbon dioxide liquid feed 52 clogged.

Nach einer vorgegebenen Zeitdauer von beispielsweise 0,5 s bis 1 s, oder nachdem die Steuer- und Kontrolleinheit 18 einen hinreichenden Druck in der Kohlendioxid-Zuleitung 52 detektiert hat, wird das Steuerventil 13 geschlossen und der Verdampfer 12 abgeschaltet. Sodann wird das Steuerventil 7 geöffnet, und flüssiges Kohlendioxid strömt mit einem Druck von beispielsweise 10 bar bis 20 bar über die Zuleitung 5 und die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 zur Entspannungsdüse 45, wo es an den Düsenöffnungen 49, 50 in das Schneeaufnahmefach 31 eintritt. Die Steuer- und Kontrolleinheit 18 regelt dabei insbesondere die Zufuhr von flüssigem Kohlendioxid in Abhängigkeit von einem am Phasendetektor 8 ermittelten Gasphasenanteil sowie die Saugstärke der Saugpumpe 10 in Abhängigkeit von einem in der Ableitung 9, stromauf zur Saugpumpe 10, mittels hier nicht gezeigter Detektoren ermittelten Drucks.After a predetermined period of, for example, 0.5 s to 1 s, or after the control unit 18 a sufficient pressure in the carbon dioxide feed line 52 has detected, the control valve 13 closed and the evaporator 12 off. Then the control valve 7 opened, and liquid carbon dioxide flows at a pressure of for example 10 bar to 20 bar over the supply line 5 and the carbon dioxide liquid feed 52 to the relaxation nozzle 45 where there are at the nozzle openings 49 . 50 in the snow storage compartment 31 entry. The control and monitoring unit 18 In particular, it regulates the supply of liquid carbon dioxide as a function of one at the phase detector 8th determined gas phase content and the suction power of the suction pump 10 depending on one in the derivative 9 , upstream to the suction pump 10 , by means of detectors not shown here detected pressure.

Beim Eintritt in das Schneeaufnahmefach 31 entspannt das flüssige Kohlendioxid und geht in ein Gemisch aus Kohlendioxidschnee und Kohlendioxidgas über. Während der Kohlendioxidschnee im Schneeaufnahmefach 31 zurückgehalten wird, gelangt das bei der Entspannung entstehende Kohlendioxidgas durch den gasdurchlässigen Filter 33 hindurch in das Gasabzugsfach 32 und wird mittels der Saugpumpe 10 über Gasabzugsleitung 41 und die Ableitung 9 abgezogen. Die Anordnung der Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 innerhalb der Gasabzugsleitung 41 dient dazu, das flüssige Kohlendioxid vorzukühlen und damit die Effizienz des Füllvorgangs zu erhöhen. Nach einer von einem in der Steuer- und Kontrolleinheit 18 vorliegenden Programm vorgegeben Zeitdauer wird der Verdampfer 12 angestellt und das Steuerventil 13 geöffnet. Anschließend wird das Steuerventil 7 geschlossen. Dadurch strömt Kohlendioxidgas in die Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 ein und verhindert, dass noch in der Kohlendioxid-Zuleitung 52 befindliches flüssiges Kohlendioxid unter Bildung von Kohlendioxidschnee entspannt und die Kohlendioxid-Zuleitung 52 verstopft. Nach einer vorgegebenen Zeitdauer von beispielsweise 1 s bis 3 s wird das Steuerventil 13 geschlossen.When entering the snow storage compartment 31 relaxes the liquid carbon dioxide and passes into a mixture of carbon dioxide snow and carbon dioxide gas. While the carbon dioxide snow in the snow receiving compartment 31 is retained, the resulting during the expansion of carbon dioxide gas passes through the gas-permeable filter 33 through into the gas extraction compartment 32 and is using the suction pump 10 via gas discharge line 41 and the derivative 9 deducted. The arrangement of the carbon dioxide liquid supply line 52 within the gas discharge line 41 serves to pre-cool the liquid carbon dioxide and thus increase the efficiency of the filling process. After one of one in the control unit 18 given program duration is the evaporator 12 employed and the control valve 13 open. Subsequently, the control valve 7 closed. As a result, carbon dioxide gas flows into the carbon dioxide liquid feed line 52 one and still prevents in the carbon dioxide feed line 52 The liquid carbon dioxide present relaxes with the formation of carbon dioxide snow and the carbon dioxide feed line 52 clogged. After a predetermined period of, for example, 1 s to 3 s, the control valve 13 closed.

Aufgrund der gegenläufigen Anordnung der Düsenöffnungen 49, 50 wird im Betrieb der Vorrichtung 1 beim Austritt des flüssigen Kohlendioxids aus den Düsenöffnungen 49, 50 in das Kältemittel-Aufnahmefach 20 und seiner anschließenden Entspannung kein oder nur ein geringer resultierender Impulsstrom in axialer Richtung erzeugt, der die Düsenköpfe 46, 47 aus den jeweiligen Füllöffnung 28, 29 hinausdrängen könnte. Die gegeneinander gerichteten Ströme des aus den Düsenöffnungen 49 und 50 austretenden Kohlendioxids prallen aufeinander und sorgen so für eine turbulente Strömung innerhalb des Schneeaufnahmefachs 31, die zu einer gleichmäßigen Verteilung des erzeugten Kohlendioxidschnees im Schneeaufnahmefach 31 beiträgt.Due to the opposite arrangement of the nozzle openings 49 . 50 is in operation of the device 1 at the exit of the liquid carbon dioxide from the nozzle openings 49 . 50 into the refrigerant storage compartment 20 and its subsequent relaxation produced no or only a small resulting pulse current in the axial direction, the nozzle heads 46 . 47 from the respective filling opening 28 . 29 could push out. The oppositely directed streams of the nozzle openings 49 and 50 escaping carbon dioxide collide, thus creating a turbulent flow within the snow receiving compartment 31 leading to an even distribution of the generated carbon dioxide snow in the snow receiving compartment 31 contributes.

Die Füllpistole 2 besitzt in ihrem Innern keinerlei elektrische Komponenten und hat insbesondere dadurch ein geringes Eigengewicht von beispielsweise weniger als 1 kg. Aufgrund des geringen Gewichts reicht der von der Saugpumpe 10 im Kältemittel-Aufnahmefach 20 erzeugte Unterdruck in der Regel aus, um die Füllpistole 2 während der Befüllung am Kältemittel-Aufnahmefach 20 zu halten. Der leichte Aufbau der Füllpistole 2 ermöglicht zudem den Verzicht auf aufwändige Krananordnungen zum Halten der Füllpistole während der Füllprozedur.The filling gun 2 has no electrical components in its interior and in particular has a low weight of, for example, less than 1 kg. Due to the low weight is enough of the suction pump 10 in the refrigerant storage compartment 20 Negative pressure usually generated to the filling gun 2 during filling at the refrigerant storage compartment 20 to keep. The light construction of the filling gun 2 Moreover, it eliminates the need for elaborate crane arrangements for holding the filling gun during the filling procedure.

Die Füllpistole 2 wird manuell durch eine Bedienperson am Handgriff 42 bewegt und bedient. Aufgrund der manuellen Bedienung werden die flexible Teile der Gasabzugsleitung 41 oder der Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 oder der Lichtwellenleiter 54, 55 mitunter einer starken Beanspruchung durch Verbiegen und Verdrehen ausgesetzt. Um diese Beanspruchung minimieren und die Bedienungsfreundlichkeit der Vorrichtung 1 noch weiter zu verbessern, sind die Gasabzugsleitung 41, der Kohlendioxid-Flüssigzuleitung 52 und der Lichtwellenleiter 54, 55 am Mehrfachanschluss 6 und/oder im Bereich der Anschlussöffnung 39 jeweils mit einem gegenüber dem Mehrfachanschluss 6 bzw. der Füllpistole 2 dreh- oder schwenkbar gelagerten Anschlussteil (hier nicht gezeigt) ausgerüstet.The filling gun 2 is manually by an operator on the handle 42 moved and operated. Due to the manual operation, the flexible parts of the gas discharge line 41 or the carbon dioxide liquid feed 52 or the optical fiber 54 . 55 Sometimes exposed to heavy use by bending and twisting. To minimize this strain and the ease of use of the device 1 To further improve, are the gas discharge line 41 , the carbon dioxide liquid feed 52 and the optical fiber 54 . 55 at the multiple connection 6 and / or in the region of the connection opening 39 each with one opposite the multiple connection 6 or the filling gun 2 rotatably or pivotally mounted connection part (not shown here) equipped.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtungcontraption
22: FüllpistoleFilling gun
33: Versorgungseinheitsupply unit
44: Gehäusecasing
55: Zuleitungsupply
66: MehrfachanschlussManifold
77: Steuerventilcontrol valve
88th: Phasendetektorphase detector
99: Ableitungderivation
1010: Saugpumpesuction pump
1111: Zweigleitungbranch line
1212: VerdampferEvaporator
1313: Steuerventilcontrol valve
1414: Pistolenaufnahmegun mounting
1515: Heizeinrichtungheater
1616: Fotoelektrische EinheitPhotoelectric unit
1717: Lichtwellenleiteroptical fiber
1818: Steuer- und KontrolleinheitControl and monitoring unit
1919: Radwheel
2020: Kältemittel-AufnahmefachRefrigerant receiving compartment
2121: KühlbehälterCooler
2222: Wändewalls
2323: ProduktaufnahmefachProduct receiving compartment
2424: Einsatzcommitment
2525: Türöffnungdoorway
2626: Frontseitefront
2727: Dichtringseal
2828: Füllöffnungfill opening
2929: Füllöffnungfill opening
3030: GasaustrittsöffnungGas outlet
3131: SchneeaufnahmefachSnow receiving compartment
3232: GasabzugsfachGas print tray
3333: Filterfilter
3434: Reflektorreflector
3535: Reflektorreflector
3636: Eisenblechsheet iron
3737: Gehäusecasing
3838: Mündungsöffnungmouth
3939: Anschlussöffnungport opening
4040: Dichtelementsealing element
4141: GasabzugsleitungGas vent line
4242: Handgriffhandle
4343
4444
4545: Entspannungsdüseexpansion nozzle
4646: Düsenkopfnozzle head
4747: Düsenkopfnozzle head
4848: Vorderabschnittfront section
4949: Düsenöffnungnozzle opening
5050: Düsenöffnungnozzle opening
5151: Hinterabschnittrear section
5252: Kohlendioxid-FlüssigzuleitungCarbon dioxide liquid feed line
5353
5454: Lichtwellenleiteroptical fiber
55 55: Lichtwellenleiteroptical fiber
5656: Leiterkopfhead head
5757: Leiterkopfhead head
5858: Permanentmagnetpermanent magnet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0942244 A1 [0003]
EP 1088191 B1 [0004]
WO 2012/107518 A1 [0005]
WO 2007/036656 A1 [0005]
WO 2007/042727 A1 [0005]
EP 2645024 A1 [0005]
EP 2336684 A1 [0005]
EP 2368845 B1 [0020]

Claims

Filling device for filling a cooling container ( 21 ) for cooling products associated refrigerant receiving compartment ( 20 ) with carbon dioxide snow, with a supply unit ( 3 ) and one to the supply unit ( 3 ) coupled filling gun ( 2 ), whereby the filling pistol ( 2 ) one with at least one filling opening ( 28 . 29 ) of the refrigerant receiving compartment ( 20 ) connectable expansion nozzle ( 45 ) for supplying liquid carbon dioxide and one with a gas outlet opening ( 30 ) of the refrigerant receiving compartment ( 20 ) connectable suction opening ( 38 ) for the removal of gaseous carbon dioxide and with the supply unit ( 3 ) via one with the at least one filling opening ( 28 . 29 ) flow-connected carbon dioxide liquid feed ( 52 ) and one with the suction opening ( 38 ) flow-connected suction line ( 41 ) and with a control valve ( 7 ) for controlling the supply of liquid carbon dioxide into the carbon dioxide liquid feed ( 52 ), a suction device ( 10 ) for the extraction of gaseous carbon dioxide from the suction line ( 41 ) and a control and monitoring unit ( 18 ) for controlling the filling process, characterized in that the control valve ( 7 ), the suction device ( 10 ) and the control unit ( 18 ) in the supply unit ( 3 ) are arranged.

Filling device according to claim 1, characterized in that the control and monitoring unit ( 18 ) with a photoelectric unit ( 16 ) is equipped to detect the existence of a secure connection via optical fibers ( 54 . 55 ) with the filling gun ( 2 ) connected is.

Filling device according to claim 1 or 2, characterized in that the filling gun ( 2 ) and / or the refrigerant storage compartment ( 20 ) Connecting means for fixed but detachable connection to the refrigerant receiving compartment ( 20 ) having at least one permanent magnet ( 58 ).

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the carbon dioxide liquid feed line ( 5 . 52 ) at least in sections within the suction line ( 41 ) is arranged.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the suction line ( 41 ) and / or the carbon dioxide liquid line ( 52 ) and / or the optical fibers ( 54 . 55 ) made of a flexible material and rotatable or pivotable on the filling gun ( 2 ) and / or the supply unit ( 3 ) is / are attached.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the supply unit ( 3 ) with an evaporator ( 12 ) is equipped to evaporate liquid carbon dioxide which is in contact with the carbon dioxide liquid feed ( 52 ) connectable gas supply line ( 11 ) is arranged.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the supply device ( 3 ) with a pistol holder ( 14 ) for receiving the filling gun ( 2 ) is equipped.

Filling device according to claim 6, characterized in that the gun holder ( 14 ) with a heating device ( 15 ) is equipped.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that in the supply device ( 3 ) into the carbon dioxide liquid feed ( 5 . 52 ) and with the control and monitoring unit ( 18 ) data-connected phase detector ( 8th ) is provided.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion nozzle ( 45 ) and / or the detector means ( 54 . 55 ) within the suction opening ( 38 ) of the filling gun ( 2 ) is / are arranged.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion nozzle ( 45 ) with at least two nozzle openings ( 49 . 50 ) fitted to a nozzle head of the expansion nozzle ( 45 ) in opposite directions and perpendicular to the longitudinal extent of the nozzle head ( 45 ) exit.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion nozzle ( 45 ) with two nozzle heads arranged essentially parallel to one another ( 46 . 47 ) each having at least one nozzle opening ( 49 . 50 ), the nozzle openings ( 49 . 50 ) of the two nozzle heads ( 46 . 47 ) are directed towards each other.

Filling device according to claim 11, characterized in that the nozzle heads ( 46 . 47 ) are arranged at a distance between 1 cm and 10 cm from each other.

Filling device according to one of the preceding claims, characterized in that the suction device ( 10 ) is designed so that during operation of the filling device, a negative pressure in the region of the refrigerant receiving compartment ( 20 ) is sufficient to fill during a filling process Filling gun ( 2 ) on the refrigerant storage compartment ( 20 ) to keep.