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Die Erfindung betrifft ein Speicherkühlgerät, vorzugsweise in selbsttragender Bauweise, welches insbesondere zur Kühllagerung von Gütern in einem Temperaturbereich von 2 °C bis 8 °C ausgebildet ist. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet gattungsgemäßer Speicherkühlgeräte ist die Medikamentenkühlung und dort insbesondere die Impfstoffkühlung.
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Für die pharmazeutische Kühllagerung am besten geeignet sind Arzneimittelkühlschränke, welche in allen Fächern eine hohe Temperaturstabilität von 2 bis 8 °C bei einer Umgebungstemperatur von 10 °C bis 43 °C gewährleisten. Eine Besonderheit derartiger Kühlgeräte besteht darin, dass die gelagerten Produkte gegen zu hohe Lagertemperaturen aber auch gegen Einfrieren gesichert sein sollen und akustisch und optisch warnen, wenn zum Beispiel die Tür zu lange offen steht. Gegebenenfalls wird auch bei Stromausfall ein Alarm ausgelöst, um vor einem Ansteigen der Lagertemperaturen rechtzeitig zu warnen.
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Neben den Kriterien des Einstellbereiches von Kühllagertemperaturen zwischen +2 °C bis +8 °C und den Einsatzbedingungen bei Umgebungstemparaturen von +10 °C bis 35 °C gibt es auch Vorgaben für zulässige Temperaturschwankungen sowie für erforderliche Prüfungen. Warnvorrichtungen für Hoch- und Tieftemperaturalarm und bei Stromausfall, ein potentialfreier Relaiskontakt zur Alarmweiterschaltung, eine hohe mechanische Belastungsfähigkeit der Einbauten sowie eine abschließbare Tür sind weitere vorteilhafte Merkmale von Arzneimittelkühlschränken.
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Neben diesen, mit einigem technischen Aufwand relativ problemlos erreichbaren technischen Anforderungen, besteht beispielsweise in einigen Gebieten der Welt die Anforderung, dass die Speicherkühlgeräte auch betreibbar sein müssen, wenn nicht rund um die Uhr eine Stromversorgung gewährleistet ist. Dieser Aspekt ist wichtig, da gerade auch in solchen Gebieten oder nach Katastrophen Medikamente und Impfstoffe eingesetzt werden müssen, welche eine sichere Kühllagerung erfordern.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Speicherkühlgerät zur Verfügung zu stellen, welches eine Arzneimittellagerung im Temperaturbereich von 2 °C bis 8 °C gewährleistet und welches darüber hinaus konstruktiv einfach aufgebaut ist und keine ununterbrochene Elektroenergieversorgung benötigt.
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Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen gemäß der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Insbesondere wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Speicherkühlgerät zur Kühllagerung von Gütern in einem Temperaturbereich von 2 °C bis 8 °C gelöst, welches im Wesentlichen aus einem Sockel sowie Seitenwänden, einer Rückwand sowie einer Tür gebildet wird, wobei ein Verdampfer der elektrisch angetriebenen Kälteanlage als kombinierter Verdampferspeicher mit Wasser als Speichermedium ausgebildet ist. Der Verdampferspeicher besteht aus einem Kältemittel durchströmten Rohr und einem koaxial um das Rohr herum angeordneten flexiblen Schlauch, wobei der Zwischenraum zwischen Rohr und Schlauch mit Wasser als Speichermedium gefüllt ist.
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Bevorzugt ist der Verdichter und der Kondensator der Kälteanlage im Sockel des Speicherkühlgerätes angeordnet.
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Der Aufbau des Kühlraumes des Speicherkühlgerätes ist bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass vertikale Rastschienen im Innenraum des Speicherkühlgerätes an der Rückwand mit einem Rastermaß für Auszugsschienen vorgesehen sind. Die Auszugsschienen sind insbesondere teleskopartig ausziehbar und zur Aufnahme von Lagerbehältern ausgebildet. Durch die Auszugsschienen können die daran temporär fixierten Lagerbehälter in einer horizontalen Ebene aus dem Inneren des Speicherkühlgerätes bei geöffneter Tür herausgezogen werden, sodass sich die Lagerbehälter vollständig außerhalb des Kühlraumes befinden und sich komfortabel entnehmen lassen.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdampferspeicher in der Rückwand des Speicherkühlgerätes angeordnet. Dabei ist der Verdampferspeicher zum Innenraum hin thermisch leitend mit der Innenraumverkleidung verbunden, wohingegen der Verdampferspeicher nach außen rückseitig bevorzugt isoliert ausgeführt ist, um eine Wärmeaufnahme aus der Umgebung von der Rückseite des Speicherkühlgerätes weitgehend zu minimieren.
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Nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Innenraum des Speicherkühlgerätes ein Vaccinefach und ein Eisfach angeordnet, wobei der Verdampferspeicher um das Vaccinefach herum angeordnet ist. Unter einem Vaccinefach im Sinne der Erfindung soll ein Bereich des Innenraumes des Speicherkühlgerätes verstanden werden, in dem durch eine entsprechende Isolation nach außen ein Ansteigen der Temperaturen auf Werte zwischen 2 °C und 8 °C reduziert ist. Andererseits ist die Dimensionierung des Verdampferspeichers in vollständig aufgeladenem Zustand derart ausgeführt, dass die Temperaturen im Inneren des Vaccinefaches 2 °C nicht unterschreiten und somit eine Schädigung des Impfgutes ausgeschlossen ist.
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Ein separates Eisfach ist insbesondere dann von Vorteil, wenn transportable Eisspeicher in diesem Eisfach herstellbar sind, welche aus dem Eisfach entnehmbar sind und die gemeinsam mit dem Impfgut transportiert werden. Die Aufrechterhaltung der Kühllagertemperatur kann somit für die Übergangszeit beim Transport der Impfstoffe gewährleistet werden.
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Besonders bevorzugt wird für das Eisfach eine separate Kälteanlage mit einem separaten Verdampfer ausgebildet, wobei die Kälteanlage entsprechend zum zügigen vom Vaccinefach getrennten Kühlen und Gefrieren der Eisspeicher ausgelegt ist.
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Besonders vorteilhaft sind die Begrenzungswände des Innenraumes des Speicherkühlgerätes mindestens teilweise aus Vakuumpaneelen ausgeführt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn die Begrenzungswände des Innenraumes des Speicherkühlgerätes mindestens teilweise aus Kunststoffisolierpaneelen ausgeführt sind.
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Der Innenraum und gegebenenfalls auch die äußere Begrenzung des Speicherkühlgerätes sind mit einer Beschichtung aus Dünnschichtkeramik ausgeführt. Diese entspricht den hygienischen Anforderungen an ein Kühlgerät.
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Der Schlauch des Verdampferspeichers wird vorteilhaft mindestens teilweise in einer Schiene aus gut wärmeleitendem Material, insbesondere Aluminium, angeordnet, wobei die Schiene den Schlauch führt und die Wärme vom Innenraum des Speicherkühlgerätes an den Schlauch abgibt. Der Schlauch ist dabei vorteilhaft nicht über seine gesamte Länge in der Schiene geführt.
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Bevorzugt wird der Schlauch des Verdampferspeichers als Wellschlauch mit einer äußeren Stützspirale ausgebildet. Eine vorteilhafte Dimensionierung des Schlauches des Verdampferspeichers besteht darin, dass der Schlauch eine Länge von 15 m bis 24 m aufweist und dabei bevorzugt ein Wasservolumen von 14 l bis 15 l aufnehmen kann.
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Der Schlauch besitzt bevorzugt einen Innendurchmesser von 25 mm bis 35 mm. Das koaxial im Schlauch verlaufende Kältemittel führende Verdampferrohr besitzt einen Außendurchmesser von bevorzugt 8 mm bis 10 mm. Bevorzugt wird das Speicherkühlgerät in selbsttragender Bauweise ausgeführt, wodurch eine größere Gestaltungsfreiheit bei der Fertigung und beim Einsatz der Materialien erreicht werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere weiterhin durch ein Verfahren zum Betreiben eines Speicherkühlgerätes gelöst, wobei der Kältekreislauf mit Isobutan R600a als Kältemittel mit einer Verdampfungstemperatur von –2 °C und einer Kondensationstemperatur von bis zu 60 °C ausgeführt ist. Das Speicherkühlgerät wird im Taktbetrieb zum Speicherladen mit einer Laufzeit von 2 bis 4 Stunden täglich betrieben und ist durch den in den Verdampfer integrierten Eisspeicher derart dimensioniert, dass die geforderte Lagertemperatur für die Impfstoffe von 2 °C bis 8 °C nicht überschritten wird.
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Die Konzeption der Erfindung besteht insbesondere darin, dass zum einen die Gestaltung des Innenraumes des Speicherkühlgerätes geprägt ist durch eine modulare Bauweise, wobei die Aufteilung des Innenraumes durch die Auszugsschienen flexibel gestaltet ist. Weiterhin ist die Konzeption dadurch gekennzeichnet, dass durch den in den Verdampfer integrierten Speicher mit einem Speichermedium und der angegebenen Betriebsweise einerseits ein Einfrieren des zu kühlenden Gutes im Innenraum des Speicherkühlgerätes nicht erfolgt und andererseits auch bei einem nicht permanenten Betrieb der Kälteanlage durch den Speicher eine Erwärmung des Kühlgutes nur zwischen 2 °C und 8 °C erfolgt.
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Somit sind die erfindungsgemäßen Speicherkühlgeräte bei den angegebenen Dimensionierungen mit einer geringen Laufzeit des Kühlgerätes von 2 bis 4 Stunden in der Lage über 24 Stunden hinweg, die erforderlichen Lagerbedingungen für Impfstoffe und ähnlich thermosensible Medikamente zur Verfügung zu stellen.
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Der thermische Speicher in Form des Verdampferspeichers ermöglicht das Betreiben des Kältegerätes bei instabilen Netzbedingungen auch ohne elektronischen Regelungsaufwand. Dabei können insbesondere Kompressoren mit einer Festdrehzahl zum Einsatz kommen, welche sehr kostengünstig verfügbar sind. Der Einsatz des Verdampferspeichers ist weiterhin auch deshalb in Einsatzgebieten für Lebensmittel als Kühllagergüter geeignet, da durch die relativ hohe Verdampfertemperatur das Austrocknen von Lebensmitteln beispielsweise reduziert wird, wodurch die Lagerbedingungen in erheblichem Maße verbessert werden. Die Kunststoffisolationspaneele sind vorwiegend Polyurethanschaum basiert, wobei jedoch auch Vakuumpaneele oder eher Aerogelpaneele zum Einsatz kommen. Der modulare Aufbau ermöglicht mit der selbsttragenden Konstruktion eine hohe Gestaltungsbreite, eine kostengünstige Fertigung und ein klares Design. Die Verwendung von Auszugsschienen, auch als Teleskopschienen bezeichnet, verbessert die Bedienbarkeit des Speicherkühlgerätes und ermöglicht die umfassende Nutzung des verfügbaren Lagervolumens des Innenraumes.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
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1: Speicherkühlgerät im Schnitt in einer Seitenansicht,
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2: Verdampferspeicher und prinziphafte Schnittdarstellung,
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3: Verdampferspeicher in einer Rückwand eines Speicherkühlgerätes integriert,
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4: Innenraum eines Speicherkühlgerätes.
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In 1 ist eine Seitenansicht eines Speicherkühlgerätes in der Schnittdarstellung gezeigt. Im Sockel 2 des Speicherkühlgerätes 1 befindet sich, nicht dargestellt, die Kälteanlage mit den Komponenten Kältemittelverdichter und Kondensator. Die Kälteanlage ist, wie für gattungsgemäße Kühlgeräte üblich, als Kompressionskälteanlage mit einem elektrisch angetriebenen Verdichter ausgeführt. In der gezeigten Ausgestaltung ist der Innenraum des Speicherkühlgerätes 1 in zwei Funktionsbereiche unterteilt. Einmal ein Vaccinefach 10 und weiterhin ein Eisfach 11. Der Innenraum des Speicherkühlgerätes 1 wird durch die Seitenwände 3 sowie die Rückwand 4 und nach vorn durch die Tür 5 begrenzt. Besonders vorteilhaft ist die selbsttragende Bauweise des Speicherkühlgerätes 1, wodurch sich fertigungstechnisch größere Gestaltungsspielräume ergeben und eine kostengünstige Fertigung des Kühlgerätes möglich ist. Der Verzicht auf einen Rahmen führt zudem zu einer Gewichtseinsparung, einer Volumenreduktion. Die Tür 5 ist in der dargestellten Ausgestaltungsform als Fronttür ausgeführt, wobei eine alternative vorteilhafte Ausführung in der Art einer Kühltruhe mit einer sich nach oben öffnenden Tür besteht. Der Verdampferspeicher 6 ist schlauchartig ausgebildet und um das Vaccinefach herum gewickelt, sodass vier Seiten des Vaccinefaches unmittelbar von dem Verdampferspeicher 6 begrenzt werden. Das Eisfach 11 ist zur Erzeugung von entnehmbaren und transportablen Eisspeichern hergerichtet, welche beim Transport der im Vaccinefach 10 gelagerten Impfstoffe außerhalb des Speicherkühlgerätes eingesetzt werden, um auch auf dem Transport vom Speicherkühlgerät 1 zum jeweiligen Einsatzort der Impfstoffe oder Medikamente die optimalen Lagerbedingungen von 2 °C bis 8 °C auch in klimatisch sehr heißen Ländern zu gewährleisten. Das Eisfach 11 wird zur effizienten Kälteversorgung mit einem separaten Kältekreislauf und einem separaten Verdampfer mit Kälte versorgt, um entsprechend dimensioniert innerhalb kurzer Zeit die transportablen Eisspeicher, auch Eispacks genannt, aufzuladen.
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In 2 ist ein Verdampferspeicher 6 prinziphaft im Längsschnitt dargestellt. Das Rohr 7 führt im Inneren das Kältemittel des Kompressionskältekreislaufes und ist bevorzugt aus Aluminium ausgebildet. Koaxial um das Rohr 7 herum ist ein Schlauch 8 angeordnet, wobei zwischen dem Rohr 7 und dem Schlauch 8 das Kältespeichermedium, in diesem Falle das Wasser 9, angeordnet ist. Der Schlauch 8 ist als Wellschlauch aus Polyurethan mit einer Stützspirale 12 aus Kunststoff oder Metall versehen. In der 2 ist ein Endbereich des Verdampferspeichers 6 dargestellt, an welchem auch ein Temperatursensor 17 angeordnet ist. An den Endbereichen des Verdampferspeichers 6, wird der Wellschlauch über einen äußeren Schrumpfschlauch 13 mit dem Rohr 7 verbunden. Der Wellschlauch ist an seinem Endbereich mit einem Silikonmantel 16 umgeben, der von einem inneren Schrumpfschlauch 18 ummantelt wird und der am Ende des Schlauches 8 endet. Über dem inneren Schrumpfschlauch 18 und über das Ende des Schlauches 8 hinausgehend und das Rohr 7 dichtend umschließend ist der äußere Schrumpfschlauch 13 am Verdampferspeicherende platziert. Im Endbereich des Schlauches 8 ist innen ein innerer Kunststoffring 15 angeordnet, welcher das Schlauchende mechanisch stabilisiert. Der Schlauch 8 ist außen wie angeführt von einem Silikonmantel 16 in diesem Endbereich umgeben. In das derart mechanisch stabilisierte Ende des Schlauches 8 ist ein Gummistopfen 14 mit einer Bohrung zur Durchführung des Rohres 7 eingeführt, der innen auf dem Kunststoffring 15 aufsitzt. Der gesamte Endbereich des Verdampferspeichers 6 wird mittels des äußeren Schrumpfschlauches 13 abgeschlossen.
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In 3 ist eine Ausgestaltung des Verdampferspeichers 6 in der Rückwand 4 des Speicherkühlgerätes dargestellt. Der Verdampferspeicher 6 wird dabei in einer Ebene spiralförmig in Schienen 19 geführt, wobei die Schienen 19 derart dimensioniert sind, dass sich durch eine entsprechend dichte Pressung ein sehr guter Wärmeübergang von dem Schlauch 8 beziehungsweise von den Schienen 19 auf den Schlauch 8 gewährleistet ist. Die Schienen 19 sind als U-Profile ausgebildet und aus Aluminium ausgeführt. Die U-Profile sind auf der Rückwand 4 thermisch gut leitend aufgebracht, um effizient Wärme aus dem Innenraum des Speicherkühlgerätes aufnehmen zu können. Die Zuführung des Kältemittels zum Verdampferspeicher 6 erfolgt über das innere Ende der Spirale, wo diese in das Kältemittel führende Rohr 7 übergeht. Am Ende des Verdampferspeichers 6 führt das Rohr 7 den Kältemitteldampf dem Verdichter der Kälteanlage zu. Eine nicht näher bezeichnete Kapillare als Expansionsorgan führt dem Verdampferspeicher 6 am inneren Ende der Spirale das expandierte Kältemittel zu.
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In 4 ist schließlich eine Ansicht in das Innere des Lagerraumes des Speicherkühlgerätes 1 dargestellt. An der Rückwand 4 sind Rastschienen 20 mit einem vorgegebenen Rastmaß vertikal angeordnet. In die Rastschienen 20 sind Auszugsschienen 21 einsteckbar, wobei die Lage in vertikaler Richtung unkompliziert verstellbar ist. Die Auszugsschienen 21 sind teleskopartig von der Rückwand 4 weg nach vorn ausziehbar und können Lagerbehälter 22, Gitterroste oder Ähnliches aufnehmen, welche dann aus dem Kühlvolumen herausgezogen werden können. Das Kühlgut kann dann außerhalb des Kühlvolumens problemlos entnommen werden. Besonders bevorzugt sind die Auszugsschienen 21 mit Lagerbehältern 22 bestückt, die als in ihren Abmessungen genormte Gastrobehälter ausgeführt sind. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, die Lagerbehälter 22 aus einer Vielfalt von Varianten gemäß der gewünschten Einsatzgebiete auszuwählen. Die Lagerbehälter 22 können aus Kunststoff, Edelstahl oder Porzellan gefertigt sein und sind in ihrem Volumen variabel. Zusätzlich können die Lagerbehälter 22 unter Vakuum gesetzt werden, wodurch sich die Lagerdauer für Lebensmittel beispielsweise nochmals deutlich erhöht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Speicherkühlgerät
- 2
- Sockel
- 3
- Seitenwand
- 4
- Rückwand
- 5
- Tür
- 6
- Verdampferspeicher
- 7
- Rohr
- 8
- Schlauch
- 9
- Wasser
- 10
- Vaccinefach
- 11
- Eisfach
- 12
- Stützspirale
- 13
- äußerer Schrumpfschlauch
- 14
- Gummistopfen
- 15
- Kunststoffring
- 16
- Silikonmantel
- 17
- Temperatursensor
- 18
- innerer Schrumpfschlauch
- 19
- Schiene
- 20
- Rastschienen
- 21
- Auszugsschienen
- 22
- Lagerbehälter
