DE1082605B

DE1082605B - Cooling system for road and rail vehicles, especially for the transport of refrigerated goods

Info

Publication number: DE1082605B
Application number: DES61190A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Funke; Otto Hain; Dipl-Ing Wilhelm Scherer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-12-31
Filing date: 1958-12-31
Publication date: 1960-06-02

Description

Kühlsystem für Straßen-und Schienenfahrzeuge, insbesondere zum Transport von Kühlgütern Für den Transport von gekühlten und gefrorenen Lebensmitteln sind heute die Schienen- und Straßenfahrzeuge unentbehrlich geworden. Der wirtschaftliche Transport von Lebensmitteln stellt die höchsten Anforderungen in bezug auf Kühltechnik und Fahrzeugbau. Hierbei spielt insbesondere die Wahl des Kühlmittels eine bedeutende Rolle. Bei Eisenbahnfahrzeugen wird immer noch der Kühlung mit Wasser-und Trockeneis der Vorzug gegeben, während man bei Lastwagen immer mehr auf die maschinelle Kühlung übergeht. Bei der Maschinenkühlung werden ausschließlich Kompressions- oder Absorptionskältemaschinen verwendet.Cooling system for road and rail vehicles, especially for transport of refrigerated goods For the transport of chilled and frozen food today the rail and road vehicles have become indispensable. The economic one The transport of food places the highest demands on refrigeration technology and vehicle construction. The choice of coolant is particularly important here Role. In the case of railway vehicles, cooling is still done with water and dry ice preference was given, while trucks were increasingly relying on mechanical cooling transforms. Only compression or absorption chillers are used for machine cooling used.

Die Verwendung von Wasser- und Trockeneis zur Kühlung setzt jedoch voraus, daß ein lückenloses Verteilernetz vorhanden ist. Ist ein solches nicht vorhanden, so muß auf die maschinelle Kühlung übergegangen werden, die bisher jedoch einen erheblichen technischen Aufwand erfordert. Ferner ist es bei den bisher ausgeführten Anlagen erforderlich, daß für die Wartung der Kältemaschinen ein geschultes Personal zur Verfügung stehen muß. Da bei Straßenfahrzeugen die Wartung der Fahrer mit übernehmen kann, hat sich dort die maschinelle Kühlung besser durchgesetzt.However, the use of water and dry ice for cooling continues assume that a seamless distribution network is available. If there is no such thing, so must be switched to the mechanical cooling, but so far one requires considerable technical effort. It is also the case with those previously discussed Systems require trained personnel to maintain the refrigeration machines must be available. Since the drivers take over the maintenance of road vehicles machine cooling has better established itself there.

Bei den bekannten maschinellen Anlagen tritt noch ein weiteres Problem auf, nämlich das der guten Temperaturverteilung, da die Kälteerzeugung praktisch nur an einer Stelle stattfindet, z. B. mit Hilfe eines Ein- oder Anbauaggregates. Eine geeignete Temperaturverteilung innerhalb des Wagens läßt sich hierbei nur mit Hilfe einer Luftumwälzung erzielen, die jedoch wieder auf Kosten des nutzbaren Laderaumes geht, da Luftkanäle vorhanden sein müssen.Another problem arises with the known machine systems on, namely that of the good temperature distribution, since the cold generation is practical only takes place in one place, e.g. B. with the help of a built-in or add-on unit. A suitable temperature distribution within the car can only be achieved with Achieve the help of an air circulation, but again at the expense of the usable cargo space because air ducts must be present.

In vielen Fällen ist es des weiteren erforderlich, daß der Wagen nicht nur gekühlt, sondern geheizt werden muß, z. B. bei sehr niedrigen Außentemperaturen, um ein Verderben der Lebensmittel (z. B. Obst) zu verhindern. Bei den bekanntgewordenen Anlagen ist daher eine zusätzliche Heizeinrichtung in Form eines Heizkörpers vorgesehen, der an der Luftumwälzungsanlage angebaut ist.In many cases it is also necessary that the car not only needs to be cooled but heated, e.g. B. at very low outside temperatures, to prevent food (e.g. fruit) from spoiling. With those who have become known Systems, an additional heating device in the form of a radiator is provided, which is attached to the air circulation system.

Gemäß der Erfindung kann für Schienen- und Straßenfahrzeuge hinsichtlich Raumbedarf für die Unterbringung des Kühlsystems, Gewicht und Wirkungsgrad der Anlage eine wesentliche Verbesserung dadurch erreicht werden, daß zur Kühlung und gegebenenfalls zur Heizung eine elektrothermische Kühleinrichtung verwendet wird, die selbsttätig in Abhängigkeit von der Innentemperatur regelbar ist. Die Temperaturregeleinrichtung ist hierbei so ausgebildet, daß bei sehr niedrigen Außentemperaturen eine Umpolung der die Peltierelemente speisenden Stromquelle bewirkt wird. Elektrothermische Kühleinrichtungen sind bereits bei Kühlschränken erprobt worden und haben dort zu guten Ergebnissen geführt. Ferner ist es bekannt, durch Umkehr der Stromrichtung die Kühlelemente für Heizzwecke zu verwenden. Vorzugsweise werden die Peltierelemente der elektrothermischen Kühleinrichtung an der Decke angeordnet, so daß praktisch kein zusätzlicher Raum für die Unterbringung der Kühlelemente benötigt wird, da sie in der Deckenisolation eingebettet sein können. Um eine gute Kühlung zu gewährleisten, werden die Peltierelemente vorzugsweise über die gesamte Wagendecke verteilt angeordnet, wobei die normalerweise kalten Lötstellen in das Innere und die warmen Lötstellen nach außen reichen. Durch eine derartige Anordnung kann eine natürliche Luftumwälzung erzielt werden, die gegebenenfalls durch einen Ventilator od. dgl. unterstützt werden kann.According to the invention, for rail and road vehicles with regard to Space required to accommodate the cooling system, weight and efficiency of the system a substantial improvement can be achieved in that for cooling and, if necessary an electrothermal cooling device is used for heating, which is automatic can be regulated depending on the internal temperature. The temperature control device is designed in such a way that polarity reversal at very low outside temperatures the current source feeding the Peltier elements is effected. Electrothermal cooling devices have already been tested in refrigerators and have given good results there guided. It is also known that the cooling elements can be reversed by reversing the direction of flow to be used for heating purposes. The Peltier elements are preferably the electrothermal Cooling device arranged on the ceiling, so that practically no additional space is required for accommodating the cooling elements, as they are in the ceiling insulation can be embedded. To ensure good cooling, the Peltier elements preferably arranged distributed over the entire car ceiling, the normally cold soldering points reach into the inside and the warm soldering points to the outside. By such an arrangement allows natural air circulation to be achieved Can optionally be supported by a fan or the like.

Reicht die Wagendecke für die Unterbringung der Peltierelemente nicht aus, so können an den Seitenwänden ebenfalls zu Baueinheiten zusammengefaßte Peltiersäulen eingesetzt bzw. angeordnet werden. Die an der Außenseite des Wagens befindlichen Kühlfahnen sind zweckmäßigerweise so angeordnet, daß sie von dem Fahrtwind wirksam gekühlt werden.The car ceiling is not enough to accommodate the Peltier elements off, Peltier columns can also be combined to form structural units on the side walls used or arranged. The ones on the outside of the car Cooling vanes are expediently arranged so that they are effective from the airstream be cooled.

Das kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß die Kühlfahnen der warmen Lötstellen in Fahrtrichtung oder schwach geneigt zur selben angeordnet sind. Der Kühleffekt kann noch erhöht werden, wenn die Kühlfahnen gegeneinander versetzt angeordnet sind. Vorzugsweise ist über den Kühlfahnen zum Schutz derselben und zur Steuerung der Kühlluft eine Abdeckung, z. B. Abdeckblech od. dgl., angeordnet. Die Abdeckung kann beispielsweise über die ganze Länge und Breite vorzugsweise normal zur Fahrtrichtung angeordnete Luftschlitze aufweisen, wobei die Luftschlitze jalousieartig ausgebildet sein können, um den Luftstrom zu steuern. Schließlich kann zur Kühlung der Fahnen bei stehendem Fahrzeug ein oder mehrere Ventilatoren verwendet werden.This can be done, for example, in such a way that the cooling fins of the warm soldering points are arranged in the direction of travel or slightly inclined to the same are. The cooling effect can be increased if the cooling vanes are against each other are arranged offset. Preferably over the cooling tabs for protection the same and to control the cooling air a cover, e.g. B. cover plate od. Like. Arranged. The cover can, for example, preferably normal over the entire length and width have louvres arranged to the direction of travel, the louvres being like blinds can be designed to control the air flow. Finally, it can be used for cooling the flags, one or more fans can be used when the vehicle is stationary.

Die Verwendung einer elektrothermischen Kühlungseinrichtung gestattet es ferner, ohne erheblichen Aufwand eine Beheizung des Innenraumes durch einfache Umpolung des Stromanschlusses bzw. der Elementgruppen durchzuführen.The use of an electrothermal cooling device is permitted It also, without significant effort, a heating of the interior by simple Reverse the polarity of the power connection or the element groups.

Zur Stromversorgung der elektrothermischen Kühleinrichtung kann ein Achsgenerator vorzugsweise in Verbindung mit einer Batterie vorgesehen sein. Ferner kann ein Gleichstrom-Dieselsatz Verwendung finden, der beispielsweise unter dem Wagen angeordnet ist.To power the electrothermal cooling device, a Axle generator preferably be provided in connection with a battery. Further a direct current diesel set can be used, for example under the Carriage is arranged.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Kühlsystems ergeben sich aus der mehrere Anwendungs- und Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung.Further details and features of the cooling system according to the invention result from the drawing showing several application and exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt einen mit dem Kühlsystem ausgerüsteten Kraftwagen mit Anhänger; Fig.2 zeigt einen mit dem Kühlsystem ausgestatteten Waggon Fig.3 zeigt eine Anordnung der Elemente in der Wagendecke; Fig.4 zeigt eine Teilansicht der Wagendecke von oben, und Fig. 5 zeigt eine Ansicht der Abdeckung von oben mit den Luftklappen.Fig. 1 shows a motor vehicle equipped with the cooling system Pendant; Fig.2 shows a wagon equipped with the cooling system Fig.3 shows an arrangement of the elements in the car ceiling; Fig.4 shows a partial view of the Car ceiling from above, and Fig. 5 shows a view of the cover from above with the Air flaps.

In Fig.1 ist mit 1 der Kraftwagen, mit 2 der wärmeisolierte Laderaum und mit 3 der allseitig isolierte Anhänger bezeichnet, Die Kühlelemente 4 bzw. 4' sind an der Decke des Wagens angeordnet, und zwar vorzugsweise gleichmäßig verteilt über die gesamte Fläche. Zur Stromversorgung der Elemente kann beispielsweise ein Gleichstrom-Dieselaggregat 5 dienen. Über den Kühlelementen ist eine Abdeckung 6 bzw. 6' angeordnet, die sowohl zum Schutz der Elemente 4 bzw. 4' als auch zur Steuerung der durch den fahrenden Wagen erzeugten Kühlluft dienen kann.In Fig.1, 1 is the motor vehicle, and 2 is the thermally insulated cargo space and with 3 denotes the trailer insulated on all sides, the cooling elements 4 and 4 ' are arranged on the ceiling of the car, preferably evenly distributed over the entire area. To power the elements, for example, a Direct current diesel generator 5 are used. A cover 6 is over the cooling elements or 6 'arranged both to protect the elements 4 and 4' as well as to control can serve the cooling air generated by the moving car.

Fig. 2 gibt eine entsprechende Ausführung für einen Kühlwaggon wieder. Der allseitig wärmeisolierte Kühlwaggon 6 ist mit einem Stromversorgungsaggr egat 7 ausgerüstet, das beispielsweise an der linken unteren Ecke des Wagens angeordnet sein kann und von dem Kühlraum 6 vollständig isoliert ist. Als Aggregat kann ein Drehstrom-, Einphasenwechselstrom- oder Gleichstrom-Dieselsatz vorzugsweise in Verbindung mit einer Batterie und Gleichrichtung dienen. Von besonderem Vorteil kann es sein, wenn als Gleichstromgenerator eine Unipolarmaschine vorgesehen wird, die bekanntlich bei niedriger Spannung einen hohen Strom liefert.Fig. 2 shows a corresponding embodiment for a refrigerated car. The refrigerated car 6, which is thermally insulated on all sides, is equipped with a power supply unit 7 equipped, for example, arranged at the lower left corner of the car can be and is completely isolated from the cooling space 6. A Three-phase, single-phase alternating current or direct current diesel set, preferably in conjunction serve with a battery and rectification. It can be of particular advantage if a unipolar machine is provided as a direct current generator, which is known delivers a high current at low voltage.

Fig.3 zeigt im vergrößerten Maßstab die Ausbildung und Anordnung der Kühlelemente in der Wagendecke. Hierbei sind mit 8 die elektrothermisch wirksamen Teile der Peltierelemente bezeichnet. Die Elemente sind durch die Deckenisolation 9 geführt und mit Hilfe der Verbindungsplatten 10 in an sich bekannter Weise hintereinandergeschaltet. An den Verbindungsplatten 10 sind vorzugsweise Kühlfahnen 11 befestigt.3 shows on an enlarged scale the design and arrangement of the Cooling elements in the car ceiling. Here are the electrothermally effective ones with 8 Parts of the Peltier elements referred to. The elements are through the ceiling insulation 9 out and connected in series with the aid of the connecting plates 10 in a manner known per se. Cooling lugs 11 are preferably attached to the connecting plates 10.

Die oberhalb der Kühlfahnen angeordnete Abdeckung 6 ist mit Lufteintrittsöffnungen 12 versehen, deren wirksamer Querschnitt durch Luftklappen 13 verändert werden kann. Die Luftklappen 13 können mit Hilfe eines Gestänges 14 gemeinsam verstellt werden.The cover 6 arranged above the cooling vanes is provided with air inlet openings 12 provided, the effective cross section of which can be changed by means of air flaps 13. The air flaps 13 can be adjusted together with the aid of a linkage 14.

Fig. 4 gibt eine Ansicht von oben wieder. Sie zeigt verschiedene Anordnungen der Kühlfahnen, und zwar a) in Fahrtrichtung hintereinander, b) in Fahrtrichtung schwach geneigt und c) in Fahrtrichtung gegeneinander versetzt.4 shows a view from above. It shows different arrangements of the cooling vanes, namely a) one behind the other in the direction of travel, b) in the direction of travel slightly inclined and c) offset from one another in the direction of travel.

Fig.5 zeigt die quer zur Fahrtrichtung angeordneten Luftklappen 13, die mit Hilfe des Gestänges 14 verstellt werden können.5 shows the air flaps 13 arranged transversely to the direction of travel, which can be adjusted with the aid of the linkage 14.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cooling system for rail and road vehicles, in particular for the transport of refrigerated goods, characterized in that for cooling and optionally heating an electrothermal cooling device is used.

2. Cooling system according to claim 1, characterized in that the electrothermal Cooling device depending on the internal temperature and possibly also can be regulated by the outside temperature.

3. Cooling system according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the temperature control device is designed so that at very low outside temperatures a polarity reversal of the power source feeding the Peltier elements is effected.

4. Cooling system according to claim 1 and 3, characterized in that the Peltier elements of the electrothermal cooling device, preferably in the ceiling are arranged in such a way that, with the interposition of thermal insulation, the normally cold soldering points reach into the inside and the warm soldering points to the outside.

5. Cooling system according to Claims 1 to 4, characterized in that the warm soldering points and, if necessary, also provide the cold soldering points with cooling fins or lugs are.

6. Cooling system according to claim 5, characterized in that the to the warm Cooling flags arranged at solder points are cooled by the airflow.

7. Cooling system according to claim 6, characterized in that the cooling lugs of the warm soldering points are arranged in the direction of travel or slightly inclined to the same. B.

Cooling system according to claims 6 and 7, characterized in that the cooling lugs are against one another are arranged offset.

9. Cooling system according to claim 8, characterized in that that over the cooling vanes to protect the same and to control the cooling air Cover, e.g. B. cover plate od. Like. Is arranged.

10. Cooling system according to claim 9, characterized in that the cover preferably over the entire length and width has air slots arranged normal to the direction of travel. 9.1.

Cooling system after Claim 10, characterized by the louvre-like design of the air slots.

12th Cooling system according to Claims 1 to 11, characterized in that for cooling the lugs one or more fans are used when the vehicle is stationary.

13. Cooling system according to claim 12, characterized in that when the fan or fans are arranged in the middle of the vehicle this like that are trained to follow are effective on both sides.

14. Cooling system according to claim 1 to 13, characterized in that that to power the thermocouples, an axis generator is preferably connected is provided with a battery.

15. Cooling system according to claim 1 to 13, characterized marked that a three-phase, single-phase alternating current or DC diesel set is used.

16. Cooling system according to claim 14 or 15, characterized by the use of a unipolar machine as a direct current generator.

17. Cooling system according to claim 1 to 13 in electrically operated vehicles, characterized characterized in that the three-phase or single-phase alternating current corresponds to the Peltier elements or columns via rectifier - if necessary via a step transformer - is fed.

18. Cooling system according to claim 1 to 16, characterized in that that a power supply is also provided for the power supply.

19. Establishment according to claims 1 to 18, characterized in that the individual Peltier elements or columns are combined to form units for the purpose of temperature control can be switched on and off individually or in groups as required.

20. Cooling system according to claim 18, characterized in that each structural unit is a self-contained ready-to-connect device.