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Die Erfindung betrifft eine mobile Kühlzelle.
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Eine solche Kühlzelle kann dafür verwendet werden, Kältetests durchzuführen. Beispielweise kann ein Kraftfahrzeug in die Kühlzelle gebracht und dort auf sehr niedrige Temperaturen (beispielweise -30°C) gekühlt werden, um anschließend bestimmte Tests durchzuführen.
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Bekannt sind Kältekammern, also in Gebäuden abgegrenzte Räume, die auf die gewünschten Temperaturen gekühlt werden können. Solche Kältekammern erfordern hohe Investitionen und sind nicht flexibel.
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Bekannt sind auch Kühlzellen, die in gewissen Grenzen mobil sind. Sie weisen eine Kühlkammer und ein Kühlaggregat auf. Die Kühlkammer ist hierbei durch mehrere eigenstabile, starre Einzelteile, wie eine Bodenplatte, mehrere Seitenwände, ein Dach, u.Ä., begrenzt, die aneinander befestigt werden. Die Gesamtkonstruktion ist dadurch sehr schwer und immobil und lässt sich nur relativ aufwändig auf- und wieder abbauen.
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Es existiert bereits eine mobile Lösung, bei der die konventionelle Kühlzelle auf einem Fahrwerk eines Lastkraftwagens platziert ist und so transportiert werden kann. Diese Lösung behebt zwar das Problem der Immobilität, allerdings ist auch hier der Transportaufwand durch den Bedarf einer Zugmaschine und entsprechend geschultem Personal groß.
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Durch die festen, starren Einzelteile sind zudem die Abmessungen sowie das Volumen üblicher Kühlzellen vordefiniert, sodass eine Variation dieser Parameter der Kühlzelle nicht möglich ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine mobile Kühlzelle bereitzustellen, die mit sehr geringem Aufwand auf- und abgebaut und die einfach transportiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mobile Kühlzelle gelöst, die ein Kühlaggregat, ein Bodenteil, das aus einem flexiblen Material besteht, und ein Wandteil aufweist, das aus einem flexiblen Material besteht. Dabei ist das Wandteil mit dem Bodenteil so verbindbar, dass eine Kühlkammer gebildet ist, die mit dem Kühlaggregat in Strömungsverbindung steht. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, anstelle der starren Wände, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, eine zeltartige Konstruktion für die Kühlkammer zu verwenden. Dies ermöglicht, das Wandteil, das auch die „Decke“ der Kühlkammer bildet, und das Bodenteil platzsparend zusammenzulegen und zu verstauen. Die Kühlkammer kann daher mit geringem Aufwand an einem gewünschten Einsatzort aufgebaut und, wenn sie dort nicht mehr benötigt wird, mit ebenso geringem Aufwand wieder abgebaut werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Bodenteil und das Wandteil ein besonders geringes Gewicht im Vergleich zu den starren Einzelteilen konventioneller Kühlzellen haben. Dadurch können das flexible Bodenteil und das flexible Wandteil sehr einfach gehandhabt werden, und der Transportaufwand ist deutlich reduziert. Da die Kühlzelle besonders einfach transportiert und auf- bzw. abgebaut werden kann, ist die Kühlzelle besonders flexibel einsetzbar. So eignet sich die Kühlzelle insbesondere für den temporären Einsatz.
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Die Kühlkammer kann an den jeweiligen Verwendungszweck angepasste Abmessungen aufweisen.
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Wenn die Kühlkammer dafür dienen soll, ein Kraftfahrzeug aufzunehmen, hat sie zweckmäßigerweise eine Mindestlänge von 2,5 m, eine Mindestbreite von 1,5 m und eine Mindesthöhe von 1,5 m auf.
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Wenn die Kühlkammer als mobiles Kühlhaus dient, beispielsweis auf Festivals, kann sie auch geringere Abmessungen aufweisen.
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Falls die Kühlkammer dazu verwendet werden soll, größere Gegenstände zu kühlen, beispielsweise LKWs, kann sie mit entsprechend größeren Abmessungen ausgeführt werden.
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Das Bodenteil und/oder das Wandteil können miteinander insbesondere durch einen Industrie-Reißverschluss verbunden werden, wie er zum Verbinden von Planen etc. bekannt ist. Hierdurch können das Bodenteil und das Wandteil mit minimalem Aufwand (zumindest nahezu) luftdicht verbunden werden, und die beiden Teile können bei Bedarf auch wieder schnell voneinander gelöst werden.
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Es ist möglich, dass mehrere Boden-Wand-Paare vorgesehen sind, die jeweils eine Zelthaut mit bestimmten Abmessungen und einem bestimmten Volumen definieren, wobei die einzelnen Zelthäute untereinander verschiedene Abmessungen und Volumina aufweisen. Auf diese Weise kann eine für den aktuellen Bedarf passende Zelthaut mit den notwendigen Abmessungen und dem notwendigen Volumen ausgewählt werden. Beispielsweise können mit ein und demselben Bodenteil unterschiedliche Wandteile kombiniert werden, die sich in ihrer Höhe unterscheiden, so dass bei konstanter Grundfläche unterschiedliche hohe Kühlkammern gebildet werden können.
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Gemäß einem Aspekt ist ein Gehäuse vorgesehen, dem das Kühlaggregat zugeordnet ist und in dem das Bodenteil und das Wandteil verstaut werden können. So kann ein besonders platzsparender und einfacher Transport gewährleistet werden. Des Weiteren kann das Gehäuse als Transportschutz für das Bodenteil und das Wandteil dienen.
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Das Kühlaggregat kann am oder im Gehäuse, insbesondere lösbar befestigt sein. Auf diese Weise ist eine einheitliche Baugruppe gebildet, die einfach transportiert werden kann. Durch die lösbare Befestigung kann das Kühlaggregat besonders einfach demontiert werden, beispielsweise zur Wartung.
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Für die erfindungsgemäße Kühlzelle können Kühlaggregate verwendet werden, die als solche bereits zum Kühlen des Laderaums von LKWs bekannt sind. Sie weisen einen elektrisch betriebenen Kompressor auf, der ein Kältemittel in einem Kreislauf durch einen Wärmetauscher und einen Kondensator zirkulieren lässt.
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Vorzugsweise sind das Bodenteil und das Wandteil lösbar mit dem Gehäuse verbunden. Auf diese Weise kann eine einfache und schnelle Montage und Demontage der Zelthaut vom Gehäuse sichergestellt werden. So kann die Zelthaut bei Bedarf schnell und einfach ausgewechselt werden.
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Das Bodenteil und/oder das Wandteil können aus einer Kunststoffplane bestehen, beispielsweise LKW-Plane. Dieses Material ist widerstandsfähig und fest und dabei äußerst kostengünstig. Zudem ist es im Wesentlichen luftundurchlässig.
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Beispielsweise ist das Wandteil einlagig ausgebildet. So kann ein besonders geringes Gewicht des Wandteils und somit ein besonderes geringes Gesamtgewicht der Kühlzelle erreicht werden.
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Es kann ein zusammenlegbares Gerüst vorgesehen sein. Mit diesem Gerüst kann das Wandteil in seinem aufgebauten Zustand gestützt werden, wodurch die Kühlkammer gebildet wird.
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Das Gerüst kann zusammen mit dem Bodenteil und dem Wandteil im Gehäuse verstaut werden. So kann ein besonders platzsparender und einfacher Transport gewährleistet werden.
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Alternativ zu einer einlagigen Ausführungsform kann das Wandteil zweilagig ausgebildet sein, wobei zwischen den beiden Lagen ein Druckraum abgegrenzt sein kann. Dadurch kann, wenn Luft in den Druckraum geleitet wird, eine Eigenstabilität erzielt werden, ohne dass ein separates Gestänge nötig ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Überströmventil zwischen der innerhalb der inneren Lage abgegrenzten Kühlkammer und dem zwischen der inneren Lage und der äußeren Lage abgegrenzten Druckraum vorgesehen, das bei einer vorgegebenen Druckdifferenz öffnet. Bei dieser Ausführungsform liefert die innere Lage des Wandteils die Stabilität, indem in der Kühlkammer ein ausreichend hoher Druck erzeugt wird. Sobald ein gewünschter Wert erreicht ist, kann ein Teil der Luft aus der Kühlkammer in den Druckraum zwischen den beiden Lagen strömen, so dass dort eine Luftspaltisolierung erzielt wird. Der Druck im Isolierraum zwischen den beiden Lagen kann dabei kleiner sein als in der Kühlkammer.
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Gemäß einer Ausführungsform ist ein Gebläse zum Vorbefüllen der Kühlkammer vorgesehen, damit die Kühlkammer in kurzer Zeit „aufgeblasen“ werden kann. Wenn im Inneren der Kühlkammer ein vorbestimmter Druck erreicht ist, wird das Gebläse abgeschaltet und das Kühlaggregate eingeschaltet. Dieses kühlt dann die Luft in der Kühlkammer auf die gewünschte Temperatur ab.
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Die Kühlzelle kann mit geeigneten Klappen oder Ventilen versehen sein, mit denen die Luftströmung beim Aufblasen der Kühlkammer und beim Kühlen geeignet gesteuert werden kann. Die Klappen oder Ventile können von einer Steuerung betätigt werden, so dass automatisch vom Betrieb des Gebläses zum Vorbefüllen der Kühlkammer zum Kühlbetrieb umgeschaltet wird.
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In einer Ausführungsform ist dem Kühlaggregat ein Stromerzeuger zugeordnet, also ein Stromgenerator, der beispielsweise mit fossilen Kraftstoffen betrieben wird. Dies macht die mobile Kühlzelle unabhängig von einem Netzanschluss.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kühlaggregat, das Gehäuse und der Stromerzeuger auf einer gemeinsamen Transportpalette angeordnet sind. Das vereinfacht den Transport der mobilen Kühlzelle, da, wenn das Wandteil und das Bodenteil im Gehäuse verstaut sind, lediglich die Transportpalette transportiert werden muss. Hierfür kann die Infrastruktur verwendet werden, die für den Warentransport etabliert ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer mobilen Kühlzelle,
- - 2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der mobilen Kühlzelle; und
- - 3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der mobilen Kühlzelle.
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In 1 ist eine mobile Kühlzelle 10 gezeigt, die ein Kühlzelt 12, ein Gehäuse 14, ein Kühlaggregat 16, einen mit dem Kühlaggregat 16 elektrisch verbundenen Stromerzeuger 18 und eine Transportpalette 20 umfasst.
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Das Kühlzelt 12 sowie das Kühlaggregat 16 sind dabei am Gehäuse 14 befestigt.
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Das Kühlaggregat 16 kann einen Kältekreislauf mit Verdichter, Wärmetauscher und Kondensator enthalten, in denen ein Kältemittel zirkuliert. Solche Kühlaggregate sind aus Klimaanlagen allgemein bekannt. Der Verdichter wird hier insbesondere von einem Elektromotor angetrieben.
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Das Gehäuse 14 und der Stromerzeuger 18 sind gemeinsam auf der Transportpalette 20 angeordnet.
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Das Kühlzelt 12 ist durch ein Bodenteil 22, ein Wandteil 24 und ein faltbares Gerüst 26 gebildet und begrenzt eine Kühlkammer 28.
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Die Abmessungen und das Volumen der Kühlkammer 28 sind so gewählt, dass ein Kraftfahrzeug zumindest der Größe eines Kleinwagens darin platziert werden kann.
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Das Bodenteil 22 und das Wandteil 24 bestehen aus einer flexiblen, kaum oder nicht luftdurchlässigen Kunststoffplane 30, beispielsweise aus LKW-Plane.
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Bei der gezeigten Ausführungsform sind das Wandteil 24 und das Bodenteil 22 einlagig ausgebildet.
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Das Bodenteil 22 ist im Wesentlichen eben ausgebildet, so dass es auf einem Untergrund flach ausgebreitet werden kann.
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Das Wandteil 24 ist dreidimensional gestaltet, so dass es mit Ausnahme des Bodens die Begrenzung der Kühlkammer 28 bilden kann, also die Wände und die Decke. Die unten freibleibende Öffnung 31 entspricht in ihren Abmessungen den Abmessungen des Bodenteils 22.
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Das Bodenteil 22 und das Wandteil 24 können lösbar aneinander angebracht und so zu einer gemeinsamen Zelthaut zusammengefügt werden, die anders als ein Zelt zumindest im Wesentlichen luftdicht ist.
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Um das Bodenteil 22 und das Wandteil 24 zusammenzufügen, ist ein Industrie-Reißverschluss 33 vorgesehen, mit dem die beiden Teile mit geringem Aufwand aneinander befestigt werden können, so dass die Kühlkammer 28 gebildet ist, die vom Bodenteil 22 und dem Wandteil 24 abgegrenzt ist.
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Das Gerüst 26 stützt das kaum oder nicht eigenstabile Wandteil 24, sodass es zuverlässig im in 1 dargestellten aufgebauten Zustand bleibt, ohne auf einem Gegenstand zu ruhen, der sich in der Kühlkammer 28 befindet.
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Es ist auch möglich, auf das Gerüst 26 zu verzichten, so dass das Wandteil 24 auf beispielsweise dem Kraftfahrzeug aufliegt, das auf dem Bodenteil 22 steht, solange die Kühlkammer 28 nicht mit Druck beaufschlagt wird.
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Das Gehäuse 14 dient dazu, das Kühlaggregat 16 mit dem Innenraum der Kühlkammer 28 zu verbinden. Es begrenzt einen Innenraum 32 und weist eine Zugangsöffnung 34 und eine Versorgungsöffnung 36 auf.
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Um die Zugangsöffnung 34 herum ist das Wandteil 24 derart lösbar am Gehäuse 14 befestigt, dass durch das Wandteil 24 eine Seitenöffnung 38 gebildet ist, die mit der Zugangsöffnung 34 fluchtet.
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So ist zwischen dem Gehäuse 14 und dem Wandteil 24 ein Durchgang gebildet, der den Innenraum 32 mit der Kühlkammer 28 strömungstechnisch verbindet.
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Im Bereich der Versorgungsöffnung 36 ist das Kühlaggregat 16 am Gehäuse 14 befestigt und strömungstechnisch mit dem Innenraum 32 verbunden.
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Über den Innenraum 32 kann gekühlte Luft vom Kühlaggregat 16 in die Kühlkammer 28 strömen.
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Das Gehäuse 14 bildet demnach einen Strömungskanal aus, durch den das Kühlaggregat 16 und die Kühlkammer 28 in Strömungsverbindung miteinander stehen.
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Es kann auch ein Ansaugkanal vorgesehen sein, durch den das Kühlaggregat 16 die kalte Luft aus der Kühlkammer 28 ansaugt, weiter kühlt und dann wieder in die Kühlkammer 28 einbringt.
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Im hier nicht dargestellten abgebauten Zustand der Kühlzelle 10 sind das faltbare Gerüst 26 sowie das flexible Wandteil 24 und das flexible Bodenteil 22 zusammengefaltet und im Innenraum 32 des Gehäuses 14 verstaut.
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Im Folgenden wird der Auf- bzw. Abbau sowie die Funktionsweise der mobilen Kühlzelle 10 beschrieben.
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Die mobile Kühlzelle 10 wird im zusammengelegten Zustand zu ihrem Einsatzort gebracht. Beispielsweise kann die Kühlzelle 10 im zusammengelegten Zustand auf der Ladefläche eines Kleintransporters oder eines PKW-Anhängers transportiert werden.
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Aufgrund der Anordnung des Gehäuses 14 und des Stromerzeugers 18 auf der gemeinsamen Transportpalette 20 kann die Kühlzelle 10 einfach von der Ladefläche entladen werden.
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Danach werden die Bauteile des Kühlzelts 12 aus dem Gehäuse 14 entnommen und das Bodenteil 22 am Boden vor dem Gehäuse 14 ausgebreitet.
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Das Bodenteil 22 kann entweder permanent am Gehäuse 14 befestigt sein oder für den Einsatz mit dem Gehäuse 14 verbunden werden.
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Anschließend wird das zu kühlende Objekt, zum Beispiel ein PKW, und das zusammengebaute Gerüst 26 auf dem ausgebreiteten Bodenteil 22 platziert.
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Dann wird das Wandteil 24 über das Gerüst 26 gestülpt und in oben beschriebener Art am Gehäuse 14 und am Bodenteil 22 angebracht.
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Die Kühlzelle 10 ist daraufhin im aufgebauten Zustand und einsatzbereit.
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Anschließend wird das Kühlaggregat 16 betrieben, so dass gekühlte Luft in die Kühlkammer eingebracht wird. Dadurch kann dort die Temperatur auf den gewünschten Wert abgesenkt werden, und das sich in der Kühlkammer befindende Objekt wird ebenfalls auf die gewünschte Temperatur abgekühlt.
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Sobald die Kühlzelle 10 nicht mehr gebraucht wird, wird das Wandteil 24 vom Gehäuse 14 und Bodenteil 22 gelöst, und das zu kühlende Objekt und das Gerüst 26 werden vom Bodenteil 22 entfernt.
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Danach werden das Bodenteil 22, das Wandteil 24 und das Gerüst 26 zusammengefaltet und im Innenraum 32 des Gehäuses 14 verstaut.
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Die Kühlzelle 10 ist daraufhin im abgebauten, kompakten Zustand und kann einfach und platzsparend zum nächsten Einsatzort transportiert oder eingelagert werden.
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In 2 ist eine zweite Ausführungsform der mobilen Kühlzelle 10 dargestellt, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform gemäß 1 entspricht. Dementsprechend wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen, und gleiche und funktionsgleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Kühlzelle 10 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform darin, dass das Wandteil 24 zweilagig ausgebildet ist und kein Gerüst 26 vorgesehen ist.
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Das zweilagige Wandteil 24 weist eine zur ersten Lage 30 zusätzliche zweite Lage 40 auf.
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Zwischen der ersten Lage 30 und der zweiten Lage 40 ist ein Druckraum 42 abgegrenzt.
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Durch Einleiten von Luft in den Druckraum 42 wird das Wandteil 24 aufgeblasen.
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Dazu ist der Druckraum 42 in Strömungsverbindung mit einer Druckluftquelle oder einem Lüfter, die bzw. der beispielsweise an oder im Gehäuse 14 angebracht oder auf der Transportpalette 20 angeordnet ist.
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Das aufgeblasene Wandteil 24 ist eigenstabil und steht von alleine. Das heißt, es ist kein separates Gerüst 26 notwendig, das das Wandteil 24 im aufgebauten Zustand stützen muss.
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Der Auf- bzw. Abbau und die Funktionsweise der mobilen Kühlzelle 10 gemäß 2 und gemäß 1 sind im Wesentlichen identisch.
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Allerdings wird anstatt der Platzierung des Gerüsts 26 auf dem Bodenteil 22 das Wandteil 24 über das zu kühlende Objekt gestülpt, am Gehäuse 14 befestigt und danach durch Zuführen von Luft in den Druckraum 42 aufgeblasen.
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Sobald der Einsatz der Kühlzelle 10 beendet ist, wird die Luft aus dem Druckraum 42 abgelassen. So kann das Wandteil 24 zusammengefaltet und platzsparend im Gehäuse 14 verstaut werden.
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Die Ausführungsformen gemäß der 1 und 2 sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Die Kühlzelle 10 kann selbstverständlich noch weitere Merkmale aufweisen.
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Beispielsweise kann das Wandteil 24 neben der Bodenöffnung 31 und der Seitenöffnung 38 eine weitere, verschließbare Seitenöffnung aufweisen, durch die das zu kühlende Objekt bei bereits aufgebautem Kühlzelt 12 in die Kühlkammer 28 bewegt werden kann.
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In 3 ist eine dritte Ausführungsform gezeigt. Für die von den ersten beiden Ausführungsformen bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird insoweit auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
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Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Gebläse 50 vorgesehen ist, mit dem Luft eingeblasen werden kann, um das Kühlzelt 12 bei der Inbetriebnahme in vergleichsweise kurzer Zeit mit Luft zu befüllen (siehe die Pfeile P).
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Das Gebläse 50 ist am Gehäuse 14 angebracht, wobei Klappen 52 vorgesehen sind, mit denen ein Strömungsquerschnitt freigegeben beziehungsweise geschlossen werden kann.
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Die Klappen 52 werden geschlossen, sobald das Kühlzelt 12 mit dem gewünschten Druck vorbefüllt ist. Dieser Druck kann entweder mittels eines (hier nicht gezeigten) Drucksensors erfasst werden, oder es kann anhand der Leistungsaufnahme des Motors des Gebläses 50 daraus geschlossen werden, ob der gewünschte Druck bereits erreicht ist. Wenn die Klappen 52 geschlossen sind, ist das Kühlzelt 12 (im Wesentlichen) luftdicht verschlossen.
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In 3 ist auch das Kühlaggregat 16 zu sehen, wobei hier auch schematisch ein Warmluftstrom W eingezeichnet ist, der auf der Außenseite der mobilen Kühlzelle durch einen Wärmetauscher 60 verläuft, und ein Kaltluftstrom K, der auf der Innenseite durch einen Verdampfer 62 verläuft. Das Kühlaggregat 16 wälzt also die Luft im abgegrenzten Volumen des Kühlzelts 12 um.
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In 3 ist auch schematisch eine Steuerung 70 gezeigt, die zur Ansteuerung der verschiedenen Bauteile der mobilen Kühlzelle dient. Mit der Steuerung 70 kann die Temperatur in der Kühlkammer 28 auf einen gewünschten Wert geregelt werden, und es kann bei der Inbetriebnahme auch das Gebläse 50 mit den Klappen 52 angesteuert werden.
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Ein weiterer Unterschied zwischen der dritten Ausführungsform und den ersten beiden Ausführungsformen besteht darin, dass bei der dritten Ausführungsform die Lage 30 ein im Wesentlichen druckdichtes Innenzelt der Kühlkammer 28 bildet, das, wenn es mit einem vorgegebenen Überdruck gegenüber der Atmosphäre befüllt ist, eigenstabil ist.
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In der inneren Lage 30 ist (mindestens) ein Überströmventil 80 vorgesehen. Das Überströmventil 80 ermöglicht es, dass beim Befüllen der Kühlkammer 12 ein Teil der Luft in den Raum 82 zwischen der inneren Lage 30 und der äußeren Lage 40 strömt, wobei die äußere Lage 40 hier als Außenzelt ausgeführt ist. Der Raum zwischen dem Innenzelt (gebildet durch die Lage 30) und dem Außenzelt dient hier als Luftspaltisolierung, die den Wärmeverlust aus der Kühlkammer 28 nach außen verringert.
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Beim Befüllen der Kühlkammer 12 ermöglicht das Überströmventil 80, dass bei Erreichen einer vorbestimmten Differenz zwischen dem Druck im Kühlzelt 12 und dem Druck im Raum 82 ein Teil der Luft in den Raum 82 einströmt.
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Das Außenzelt 40 kann entweder, wenn die mobile Kühlzelle 10 abgebaut werden soll, vollständig vom Innenzelt 30 getrennt werden, sodass der Raum 82 entleert werden kann, oder es können Öffnungen in der inneren Lage 30 oder der äußeren Lage 40 vorgesehen sein, mit denen der Raum 82 entlüftet werden kann.
