DE10346022B4 - Verfahren zur Einrichtung zur Verringerung des Stickstoffgehalts einer Kühlraumatmosphäre - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Kühlraumatmosphäre in mit flüssigem Stickstoff beaufschlagten Kühlfahrzeugen oder mobilen und stationären Kühlräumen beim Transport und Entladen von gekühltem Transportgut, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren die Dichte der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft umfassen und überwachen und vor dem Entladungsvorgang bei Vorliegen von gleichen Dichtewerten der Kühlraumatmosphäre und Kühlraumumgebungsluft durch zusätzliche Abkühlung der Kühlraumatmosphäre eine Differenz zwischen den Dichten der Kühlraumatmosphäre und Kühlraumumgebungsluft erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verringerung des Stickstoffgehalts einer Kühlraumatmosphäre in einem mit tiefkaltem Flüssigstickstoff beaufschlagten Kühlraum eines Kühlfahrzeuges.
  • Beim bisherigen Kühlen von Transportgut mit Flüssiggas, insbesondere leichtverderblichen Lebensmitteln wie Frischobst/-gemüse/-fleisch und -fisch, wird das Flüssiggas aus einem im Transportfahrzeug angeordneten Vorratsbehälter über Leitungen und Eintragseinrichtungen in den das Kühlgut enthaltenden Fahrzeugkühlraum eingespeist.
  • Der üblicherweise als Kühlmittel eingesetzte tiefkalte Flüssigstickstoff verdampft beim Kühlprozess, wodurch die Kühlraumatmosphäre mit Stickstoff angereichert wird.
  • Eine stickstoffhaltige Kühlraumatmosphäre beinhaltet aber ein akutes Gefährdungspotential für das den Kühlraum zum Entladen betretende Personal.
  • In diesem Zusammenhang ist aus der DE 40 18 265 C1 ist ein Verfahren zur Notkühlung von Kühlräumen bekannt, bei dem Flüssigstickstoff und Flüssigsauerstoff zur Notkühlung des Kühlraumes so bereitgestellt werden, dass im Kühlraum eine kalte und gleichzeitig atembare Atmosphäre erzeugt wird.
  • Um eine Gesundheitsgefährdung durch eine mit Stickstoff belastete Kühlraumatmosphäre für das Entladungspersonal auszuschließen, ist das Entladungspersonal angewiesen, den zum Entladen geöffneten Kühlraum erst nach einer Wartezeit von mehreren Minuten zu betreten.
  • Trotz dieser Vorsichtsmaßnahme kann bisher eine Gesundheitsgefährdung des Entladungspersonals nicht vollständig ausgeschlossen werden, da der für eine Senkung des Stickstoffgehalts in der Kühlraumatmosphäre nach dem Öffnen der Kühlraumtüre erforderliche, im Wesentlichen von
    • – den Fahrzeugeinbauten (Kühlraumausbildung, z.B. mit/ohne variablen Trennwänden)
    • – dem Transportgut (Art, Beladung)
    • – dem Stickstoffgehalt der Kühlraumatmosphäre
    • – der Lufttemperatur (Kühlraum zur Umgebung)
    abhängige Luftaustausch der Kühlraumatmosphäre mit der Umgebungsluft bisher nicht sichergestellt werden kann. Zum Luftaustausch ist aus der DE 694 14 857 T2 ein Verfahren bekannt, bei dem der Transport von verderblichen Waren unter einer Atmosphäre mit einem niedrigen Sauerstoffgehalt erfolgt und vor Entladen der Ware die Atmosphäre, der die Waren ausgesetzt sind, auf normale atmosphärische Bedingungen gebracht wird.
  • Die bisherige Verfahrensweise ist auch deshalb verbesserungsbedürftig, da eine den Anweisungen/Vorschriften zum Betreten des Fahrzeugkühlraums zuwiderlaufende Handlungsweise des Entladungspersonals nicht ausgeschlossen werden kann.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verringerung des Stickstoffgehalts einer Kühlraumatmosphäre in einem mit tiefkaltem Flüssigstickstoff beaufschlagten Kühlraum eines Kühlfahr zeuges, zur Verfügung zu stellen, welches beim Entladen des gekühlten Transportguts aus dem Kühlraum einen zeitlich optimierten Luftaustausch bewirkt und damit eine Gesundheitsgefährdung des Entladungspersonals durch eine zu hohe Stickstoffkonzentration verhindert.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch eine Einrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Der Erfindungsgegenstand betrifft die Verringerung des Stickstoffanteils nach dem Öffnen der Kühlraumtür durch heftigen Luftaustausch mit der Umgebungsluft. Damit wird die Gesundheitsgefährdung des Entladungspersonal und zudem die Entladungszeit verringert.
  • Erfindungsgemäß werden dazu die Temperatur und der Sauerstoffgehalt der Kühlraumatmosphäre sowie die Temperatur der Umgebungsluft sensorisch erfasst.
  • Die mittels handelsüblicher und damit kostengünstiger, inner- und außerhalb des Fahrzeugkühlraums in unterschiedlicher Positionierung angeordneten Sensoren erfassten Messwerte der Kühlraum- und – umgebungsluft werden mittels einer – zweckmäßig im Fahrerhaus des Transportfahrzeugs – angeordneten elektronischen Auswertungseinheit (z.B. Bordcomputer) verarbeitet und die vorliegenden Messwertdaten mittels einer – ebenfalls im Transportfahrzeug angeordneten – elektronischen Steuer- und Regeleinheit zur automatischen Verringerung der Temperatur der Kühlraumatmosphäre eingesetzt.
  • Die Auswahl und Positionierung der Sensoren und der elektronischen Auswertungs-, Steuer- und Regeleinheit erfolgt entsprechend den jeweiligen Erfordernissen.
  • Zweckmäßig sind die die Temperatur und den Sauerstoffgehalt der Kühlraumatmosphäre erfassenden Sensoren in räumlicher Nähe im Kühlraum und der/die die Temperatur der Kühlraumumgebungsluft erfassende/n Sensor/en an der Außenwand des Fahrzeugkühlraums, zweckmäßig in der Nähe der Kühlraumtür, angeordnet.
  • Erfindungsgemäß werden aus den sensorisch erfassten Messwerten die Dichten der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft berechnet und überwacht.
  • Insbesondere reagiert das erfindungsgemäße System bei Vorliegen von gleichen Dichtewerten der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft derart, dass der Temperatur-Sollwert der Kühlraumatmosphäre durch automatisch geregelte Kühlmittelzuführung so verändert wird, dass wieder unterschiedliche Dichten der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft vorliegen. Die unter Umständen zusätzliche Abkühlung der Kühlraumatmosphäre erfolgt kurz vor dem Öffnen der Kühlraumtür/en, also vor dem Entladungsvorgang. Dadurch wird der Flüssigstickstoffverbrauch minimal gehalten und Schäden an den Lebensmitteln bzw. dem Kühlgut vermieden. Zur Aktivierung der Konvektionströmung wird nur die Kühlraumatmosphäre keinesfalls aber das Kühlgut abgekühlt.
  • Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise wird beim Entladen des gekühlten Transportguts aus dem Fahrzeugkühlraum bei geöffneter Kühlraumtür ein von der Differenz zwischen den Dichten der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft abhängiger Lüftungseffekt mittels Konvektionslüftung erzielt, der die Wartezeit des zum gefahrlosen Entladen des gekühlten Transportguts notwendigen Begehens des Fahrzeugkühlraums wesentlich verringert.
  • Mittels des/der entsprechend der unterschiedlichen räumlichen und sonstigen Gegebenheiten variabel positionierten Sensors/Sensoren wird die Temperatur der Kühlraumatmosphäre erfasst, vorteilhaft wie beim die Temperatur der Kühlraumatmosphäre erfasst, vorteilhaft wie beim herkömmlichen Cryogen Trans Verfahren.
  • Zweckmäßigerweise ist der/die den Sauerstoffgehalt der Kühlraumatmosphäre erfassende/n Sensor/en in räumlicher Nähe des/der die Temperatur der Kühlraumatmosphäre erfassenden Sensors/Sensoren angeordnet.
  • Der/die Temperatur der Kühlraumumgebungsluft erfassende/n Sensor/en ist/sind an der Außenwand des Fahrzeugkühlraums im Bereich der Kühlraumtür angeordnet.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann die Dichte der Kühlraumatmosphäre – kontinuierlich oder in unterschiedlichen Zeitintervallen – sensorisch erfasst und elektronisch berechnet sowie mit ebenfalls kontinuierlich sensorisch erfassten und elektronisch ermittelten Dichte einer Kühlraumumgebungsluft, automatisch abgeglichen werden.
  • Bei wesentlichen Dichtedifferenzen zwischen der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft wird die Flüssiggaszufuhr in den Fahrzeugkühlraum so geregelt, dass das im Fahrzeugkühlraum lagernde Transportgut nur auf den für die jeweilige Transportgutart festgelegten Sollwert abgekühlt wird.
  • Gleichen sich die Dichten der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft, z.B. auf Grund von bestimmten Witterungsverhältnissen, auf dem Transportweg von der „warmen" Beladungsstelle der Logistikzentrale zur „kalten" Entladungsstelle (z.B. in einer Höhenlage) an, so wird die Flüssiggaszufuhr in den Fahrzeugkühlraum in der Weise geregelt, dass das im Fahrzeugkühlraum lagernde Transportgut auf eine unter die für die jeweilige Transportgutart festgelegten Sollwerttemperatur liegenden Temperatur abgekühlt wird.
  • Die Anpassung an ein optimales Dichteverhältnis durch zusätzliches Kühlen erfolgt kurz vor dem Öffnen der Kühlraumtür. Dies kann durch verschiedene Auslöser (Trigger ) erreicht werden. Dazu können funktechnisch oder anderweitig betriebene Einrichtungen, wie z.B. Navigationssysteme und Radaranlagen, welche die Ankunft an der Entladungsstelle anzeigen, eingesetzt werden.
  • Bei Notwendigkeit kann auch eine manuell betätigte Kühlmittelzufuhr in den Fahrzeugkühlraum zur Verringerung der Kühlraumtemperatur erfolgen.
  • Die erfindungsgemäße, auf die Vorteile eines Luftaustausches durch freie Konvektion gegenüber einer Zwangsbelüftung basierende Lösung ist zudem eine kostengünstige und in der Anwendung sichere Möglichkeit, den Stickstoffgehalt in der Kühlraumatmosphäre vor dem Öffnen der Kühlraumtür so zu verringern, dass eine Gesundheitsgefährdung des Entladungspersonals beim Betreten des Fahrzeugkühlraums ausgeschlossen werden kann und zudem eine Verringerung der bisherigen Wartezeit vor dem Entladen des Transportguts aus dem Fahrzeugkühlraum ermöglicht wird.
  • Der Erfindungsgegenstand ist bei allen herkömmlichen Kühlfahrzeugen, auch bei Kühlfahrzeugen mit in mehreren unterschiedlich temperierten Kühlbereichen aufgeteiltem Nutzraum, vorteilhaft einsetzbar. Hierbei sind jedoch die besonderen Gegebenheiten dieser Fahrzeugaufbauten zu beachten.
  • Das Verfahren ist entsprechend auch auf ortsfeste, mit Flüssigstickstoff gekühlte Räume anwendbar. Eisenbahnwagen, Schiffe oder Container können damit ebenfalls schnell belüftet werden.
    •

Claims (3)

  1. Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Kühlraumatmosphäre in mit flüssigem Stickstoff beaufschlagten Kühlfahrzeugen oder mobilen und stationären Kühlräumen beim Transport und Entladen von gekühltem Transportgut, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren die Dichte der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft umfassen und überwachen und vor dem Entladungsvorgang bei Vorliegen von gleichen Dichtewerten der Kühlraumatmosphäre und Kühlraumumgebungsluft durch zusätzliche Abkühlung der Kühlraumatmosphäre eine Differenz zwischen den Dichten der Kühlraumatmosphäre und Kühlraumumgebungsluft erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur und der Sauerstoffgehalt der Kühlraumatmosphäre sowie die Temperatur der Umgebungsluft sensorisch erfasst und die aus den Messwerten elektronisch berechneten Dichte der Kühlraumatmosphäre und der Kühlraumumgebungsluft zur automatischen Verringerung der Stickstoffkonzentration nach dem Öffnen der Kühlraumtür Verwendung finden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur sensorischen Messwerterfassung mindestens ein inner- und außerhalb des Kühlraums in unterschiedlicher Positionierung angeordneter und mit einer elektronischen Auswertungs-, Steuer- und Regeleinheit gekoppelter Sensor eingesetzt wird.
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