DE1426937B - Kühlgutbehälter - Google Patents
KühlgutbehälterInfo
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Description
g ()
schers angeordnet ist.
schers angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlgutbehälter mit einem Innenbehälter aus wärmeleitendem Material
und einer von diesem durch eine Isolierschicht
getrennten Ummantelung, bei dem zwischen dem Innenbehälter und der Isolierschicht Hohlräume zum
Einleiten eines Kühlgases vorgesehen sind, bei dem
ferner ein Vorratsbehälter für das verflüssigte Kühl- 60 gibt sich eine optimale Ausnutzung des in dem Vorgas vorgesehen ist, und der Regelorgane zur Rege- ratsbehälter enthaltenen Flüssiggases, da jeweils nur lung der Kühlgasströmung in die Hohlräume aufweist.
getrennten Ummantelung, bei dem zwischen dem Innenbehälter und der Isolierschicht Hohlräume zum
Einleiten eines Kühlgases vorgesehen sind, bei dem
ferner ein Vorratsbehälter für das verflüssigte Kühl- 60 gibt sich eine optimale Ausnutzung des in dem Vorgas vorgesehen ist, und der Regelorgane zur Rege- ratsbehälter enthaltenen Flüssiggases, da jeweils nur lung der Kühlgasströmung in die Hohlräume aufweist.
Kühlgutbehälter dieser Art sind bereits bekannt (USA.-Patentschrift 3,100,971). Bei diesem Kühlgutbehälter
ist im oberen Teil ein offener Vorratsbehälter für das Flüssiggas vorgesehen, der oberhalb eines Innenbehälters
liegt. Der Innenbehälter ist von einem
die zur Kühlung benötigte Flüssiggasmenge verdampft und vollständig zur Kühlung des Innenbehälters verwendet wird.
Es ist zwar bereits ein Kühlgutbehälter mit einem gasdicht abgeschlossenen Vorratsbehälter bekannt
(USA.-Patentschrift 2,479,867), bei dem der Vorratsbehälter über ein Steigrohr mit einem Verdampfer ver-
bunden ist. Die an den Verdampfer abgegebene Flüssiggasmenge wird durch eine elektrische Heizvorrichtung
geregelt, die den Vorratsbehälter für das Flüssiggas erwärmt und damit den Gasdruck in diesem Vorratsbehälter
erhöht, wodurch eine gewisse Menge des Flüssiggases in den Verdampfer austritt. Diese austretende
Flüssiggasmenge ist jedoch nur sehr ungenau regelbar, so daß die Gefahr besteht, daß Flüssiggas
in Berührung mit dem Kühlgut gelangt, was in vielen Fällen unerwünscht ist. Außerdem erfolgt der Austausch
des verbrauchten Kühlgases lediglich durch Konvektion, so daß keine gleichmäßige Temperatur
über eine größere Kühlgutmenge erzielbar ist. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Kühlgutbehälters
besteht darin, daß elektrische Energie erforderlich ist, was in vielen Fällen unerwünscht ist.
: Demgegenüber ist es beim Anmeldungsgegenstand
ohne weiteres möglich, die Regelorgane durch den im Kühlsystem erzeugten Dampfdruck zu betätigen, so
daß keine zusätzlichen äußeren Energiequellen benötigt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfin-J) dungsgemäßen Kühlgutbehälters ist das Netz der
! Kühldampfführungen teilweise dichter angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, die Kühlwirkung an
bestimmten, eine besonders hohe Kühlleistung erfor- ! dernden Wandteilen des Innenbehälters zu erhöhen.
j Weiterhin kann zur schnellen Abkühlung eines
j frisch eingeladenen Kühlgutes ein Sprühverteiler mit einer Reihe von in bestimmten Abständen angeordrie-
: ten Öffnungen für das Flüssiggas und den Dampf und mit einer das Sprühverteilerrohr mit dem Flüssiggasvorratsgefäß
verbindenden Leitung vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es bei einem Kühlgut, das
gegen eine direkte Berührung mit dem Flüssiggas unempfindlich ist, möglich, die Temperatur durch
Versprühen von Flüssiggas sehr schnell abzusenken, wobei der Zeitpunkt, zu dem Flüssiggas versprüht
wird, nach Wunsch bestimmbar ist, so daß keine Gefahr von Verletzungen des Lade- oder Bedienungspersonals
besteht.
Eine besonders gute Kühlwirkung ergibt sich dadurch, daß die Flüssiggasleitung in das vordere Ende
des Wärmetauschers einmündet und praktisch bis zu dessen, rückwärtigen Ende verläuft, und daß die
Dampfaustrittsleitung am vorderen Ende des Wärmetauschers angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich
eine gleichmäßige Verteilung des verdampfenden Flüssiggases.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
erläutert.
Es zeigt
Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische und schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
des Kühlgutbehälters,
F i g. 2 einen perspektivischen Teilquerschnitt durch einen Teil der Wand des Kühlgutbehälters
nach Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Aufsicht des Kühlgutbehälters nach Fig. 1, wobei zur Darstellung
von Einzelheiten Teile fortgelassen sind,
F i g. 4 einen Teil des Verdampfers nach F i g. 1 teilweise im Schnitt entlang der Linie 4-4 nach Fig. 1,
Fig. 5 einen Teil des Verdampfers nach Fig. 1,
teilweise im Schnitt entlang der Linie 5-5 nach Fig. 1.
In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Kühlgutbehälter 10 dargestellt, der zum Transport auf Lastwagen, Eisenbahnwaggons,
Flugzeugen oder Hochseeschiffen geeignet ist. Der Kühlgutbehälter 10 kann rechteckig
bzw. kastenförmig sein, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Der Kühlgutbehälter weist eine Außenwand 11, die
aus Blech, z. B. aus Aluminiumblech, bestehen kann, auf, und die eine in einem gewissen Abstand davon
angeordnete Innenwand 12 umschließt, durch die ein Innenbehälter gebildet wird. Diese Innenwand 12 ist
ίο gut wärmeleitend und kann vorteilhafterweise aus einem Metallblech, wie z. B. Aluminium oder Stahl, bestehen.
Der durch die Innenwand 12 gebildete Innenbehälter 13 ist für die Lagerung und den Transport
von Lebensmitteln oder anderen Waren, bei denen π eine Kühlung erforderlich ist, bestimmt, und an
einem Ende mit einer geeigneten Tür 9 (Fig. 3) versehen, um einen Zutritt zu schaffen. Die Außenwand
11 und die Innenwand 12 sind durch eine geeignete Isolierschicht 14 voneinander getrennt, die vorteilhafterweise
aus einem Isoliermaterial, wie Polystyroloder Polyuretanschaum oder aus einer Verbundisolierung
bestehen kann. Nach Fig. 2 enthält die Isolierschicht 14 eine Schicht aus Polystyrolschaum 15 und
eine Schicht aus Polyuretanschaum 16. Zwischen der Außenhülle oder Ummantelung 11 und der Isolierschicht
14 kann eine geeignete Dampfbarriere 18 aus Asphalt, der mit Aluminiumfolie oder einem entsprechenden
Material verstärkt ist, vorgesehen sein.
Der Kühlgutbehälter 10 enthält Vorrichtungen zum Kühlen des Innenbehälters 13, nämlich einen isolierten
Behälter 20 für einen Vorratsbehälter 21 für das Flüssiggas 24. Der Vorratsbehälter 21. ist in einer
äußeren Umhüllung aufgehängt oder anderweitig gehalten. Zwischen dem Vorratsbehälter 21 und der
Umhüllung 22 befindet sich ein isolierender Zwischenraum, der den Vorratsbehälter 21 vollständig umgibt
und der evakuiert oder mit einem Isoliermaterial, das sehr wirksam den Wärmefluß zu dem kalten Flüssiggas
24 in dem Vorratsbehälter 21 vermindert, gefüllt sein kann. Das Flüssiggas kann vorteilhafterweise
flüssiger Stickstoff sein, der eine Temperatur von etwa —196° C aufweist.
Der Vorratsbehälter 21 kann auch mit an sich bekannten
Verbindungsstücken zur Feststellung des Flüssigkeitsniveaus sowie mit Überdruckventilen versehen
sein, die aus Gründen der Klarheit in der Zeichnung nicht angegeben sind.
Die Kühlvorrichtung enthält einen Wärmeaustauscher 30 (vgl. Fig. 1) zum Abkühlen des Innenbehälters
13, bestehend aus einem Verdampfer 25, der über eine isolierte Leitung 26 mit dem Flüssigkeitsvorrat
24 sowie mit einem Netz 31 (vgl. Fig. 1 bis 4) aus langen, miteinander in Verbindung stehenden
Hohlräumen in den Wand-, Decken- und Bodenisolierungen des Innenbehälters 13 verbunden ist. Die
Hohlräume sind über eine Leitung 27 in Reihe und wärmeleitend mit dem Verdampfer 25 verbunden.
Der Verdampfer 25 kann vorteilhafterweise an der Decke des Innenbehälters 13 (vgl. Fig. 1 und 4) angebracht
sein und weist einen Wandteil auf, der wärmeleitend mit dem Innenbehälter 13 in Verbindung
steht. Die Leitung 26, die den Vorratsbehälter 21 mit dem Verdampfer 25 verbindet, kann vorteilhafterweise
mit einem Absperrventil 29 für die Flüssigkeit versehen sein. Der Verdampfer 25 kann aus Aluminium
oder einem anderen geeigneten Material gefertigt sein und ist zur Aufnahme von Flüssigkeiten, das
heißt von flüssigem Stickstoff oder Stickstoffdampf
über die Leitung 26 mit dem Vorratsbehälter 21 verbunden.
Der Verdampfer 25 kann vorteilhafterweise so konstruiert sein, daß die Flüssigkeitsleitung 26 an
seinem stromaufwärts gelegenen Ende eintritt und der Teil 26a der Leitung 26 bis zum anderen Ende des
Verdampfers 25 geht, so daß der im Vorratsbehälter 21 und im Verdampfer 25 aus der Flüssigkeit entwikkelte
Dampf nur über eine Austrittsleitung 27 aus dem Verdampfer 25 in die Kaltdampfführungen 31
gelangen kann, wobei die Leitung 27 am gleichen Ende des Verdampfers 25 angebracht ist, wie der Anfang
der Flüssigkeitsleitung 26. Aus diesem Grund muß die Flüssigkeit durch die ganze Leitung 26
gehen und durch das Teilstück 26a austreten, bevor sie zu der Dampfaustrittsleitung 27 des Verdampfers
25 gelangen kann. Deshalb ist die in dem Verdampfer 25 eintretende Flüssigkeit praktisch verdampft,
wenn sie den Verdampfer 25 verläßt.
Erfindungsgemäß ist dafür gesorgt, daß bei starker und 21e verbunden sind. Die Verteilerrohre 27d und
27e weisen eine Reihe von in gewissen Abständen voneinander angeordneten Dampfaustrittsöffnungen
27/ auf, die in der Nähe der horizontalen Hohlräume in der Deckenisolierung des Abteils 13 liegen, die die
Deckenkaltdampfführungen 31a bilden und einen Teil des Netzes aus miteinander verbundenen Hohlräumen
31 darstellen. Wie in Fig. 1 angegeben ist, enthält das Netz 31 der miteinander in Verbindung stehen-
lü den Hohlräume die bereits genannten parallelen Dekkenkanäle
31a, die mit den Dampföffnungen 27/ in Verbindung stehen und quer zur Längsachse des Behälters
10 verlaufen, sowie vertikale Kanäle 3lb in der Seitenwandisolierung, durch die der Dampf von
den Deckenkanälen 31 unter den Boden geleitet wird, und schließlich horizontale Kanäle 31c in der Bodenisolierung,
die von den entsprechenden Kanälen 3lb quer zu einem mittleren Verteilerrohr 3 Id führen, das
sich praktisch von einem Ende des Behälters 10 zu
Beanspruchung keine nennenswerten Mengen an flüs- 20 einem Querverteilerrohr 3Ie im Boden (vgl. Fig. 3)
sigem Stickstoff in die Kaltdampfführungen 31 eintreten
können; zu diesem Zweck ist ein Kugelschwimmerventil 25a vorgesehen (vgl. Fig. 5), das
im Verdampfer 25 in einem Käfig 25Z> direkt unter der Mündung des Dampfaustrittsrohres 27 angebracht
ist. Befinden sich verhältnismäßig große Mengen Flüssigkeit im Verdampfer 25, so steigt das Kugelventil
25a nach oben, bis es die Abteilung 27 verschließt. Dann kann keine Flüssigkeit in die Dampfaustrittsleitung
27 oder in die stromabwärts gelegenen Kaltdampfführungen gelangen. Wird die 'Ableitung
27 durch das Kugelventil 25a geschlossen, so erhöht sich der Druck im Verdampfer 25 und treibt
die Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 21 zurück, worauf das Ventil 25a in den Käfig 25b zurückfällt und
kalter Dampf über die offene Leitung 27 aus dem Verdampfer 25 entweichen kann. Dadurch läßt sich
ein unzulässig hoher Verbrauch an verflüssigtem Gas bei hoher Beanspruchung vermeiden, und man kann
ein Übertreten von flüssigem Stickstoff in die Kaltdampfführungen verhindern.
Das System nach Fig. 1 enthält Organe zur Regelung
des Durchtritts von kaltem Dampf durch den Wärmetauscher, bestehend aus einem pneumabis
zum anderen Ende erstreckt. Weiterhin sind vertikale Kanäle 31/in der Isolation der die Tür 9 bildenden
Rückwand (vgl. Fig. 3) vorgesehen, die mit Ansatzstücken zum Ableiten des verbrauchten Dampfes
ins Freie versehen sind. Wie ersichtlich, verlaufen die jeweiligen Kanäle 31a, 316, 31c, 31a", 3 Ie und 31/
im allgemeinen parallel zu den benachbarten Kanälen und den benachbarten Teilen der Wand, der Decke
und des Bodens des Abteils 13.
Ist das Ventil 44 geöffnet, so strömt der kalte Dampf vom Verdampfer 25 durch eine in der Mitte
angeordnete Leitung 27a, 27b und 27c, quer durch die Kanäle 31a in der Decke, durch die Kanäle 31/)
nach abwärts zum Boden des Behälters 10, quer durch die Kanäle 31c zu dem Verteilerrohr 3Ιοί, im
Verteilerrohr 3 Xd zum Verteilerrohr 3 Ie, dann aufwärts
durch die Kanäle 31/ in der Rückwand sowie schließlich über die Ansatzstücke 88 ins Freie. Mit
Hilfe dieses Kaltdampfstromes kann man also einen Wärmedurchtritt von außen in den Behälter 10 unterbrechen,
so daß keine Wärme in den Innenbehälter 13 eindringen kann. Man hat einen Kältemantel, der
den Innenbehälter 13 praktisch einschließt. Wird der
zur Feststellung der Temperatur im Behälter 13 angeordnet ist. Die Fühlbirne 41 ist über ein Kapillarrohr
42 mit dem Regler 40 verbunden. Eine Leitung
Kaltdampf, wie beschrieben, durch die Dampfführuntisch oder hydraulisch betriebenen Regler 40 mit 45 gen 31 geführt, so kühlt er den Innenbehälter 13 sehr
einem Temepraturfühler, z. B. einer Fühlbirne 41, die gut ab, ohne daß man das Kühlmittel über dem Inhalt
des Innenbehälters 13 umzuwälzen braucht. Natürlich findet innerhalb des Innenbehälters 13 infolge
von Konvektionsströmen eine gewisse Umwälzung 43 verbindet den Regler 40 mit einem temperature- so statt, doch hat dieser Luftstrom eine geringe Gesteuerten
Ventil 44 im Austrittsrohr 27 des Verdamp- schwindigkeit, so daß der Inhalt des Innenbehälters
fers 25. Der Regler 40 wird durch den Druck des im
Kühlsystem erzeugten Dampfes betrieben und steht
zu diesem Zweck über die Leitungen 56 und 57, ein
Absperrventil 58a und die Leitungen 58, 54 und 60 π
mit dem Dampfraum 55 des Gefäßes 21 in Verbindung. In der Leitung 56 (vgl. Fig. 1) kann man auch
einen Regler 61 einbauen, der einen gleichmäßigen
Druck zum Betrieb des Reglers 40 liefert. Da die Regelorgane für das System, das heißt der Regler 40, 60
durch den Druck des im Kühlsystem erzeugten
Dampfes betrieben werden, ist keine äußere Energiequelle zum Betneb der Regelorgane nötig.
Kühlsystem erzeugten Dampfes betrieben und steht
zu diesem Zweck über die Leitungen 56 und 57, ein
Absperrventil 58a und die Leitungen 58, 54 und 60 π
mit dem Dampfraum 55 des Gefäßes 21 in Verbindung. In der Leitung 56 (vgl. Fig. 1) kann man auch
einen Regler 61 einbauen, der einen gleichmäßigen
Druck zum Betrieb des Reglers 40 liefert. Da die Regelorgane für das System, das heißt der Regler 40, 60
durch den Druck des im Kühlsystem erzeugten
Dampfes betrieben werden, ist keine äußere Energiequelle zum Betneb der Regelorgane nötig.
Eine Dampiicstrittsleitung 27a (vgl. Fig. 1 und 4) praktisch nicht austrocknet.
Obgleich die Hohlräume 31 in Fig. 1 und 2 als
Kanäle angegeben sind, kann man die Kühlwirkung natürlich auch dadurch erhöhen, daß man die Erhöhung
19 in der Isolierung (vgl. Fig. 2) zwischen benachbarten Kanälen 31 entfernt, wodurch um den Innenbehälter
13 im wesentlichen freie Zwischenräume geschaffen werden.
Um den Übergang von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 21 mit dem Vorrat an flüssigem Stickstoff
24 zum Wärmetauscher 30 wirksam und zuverlässig zu erleichtern, sind Organe zur Erhöhung
des Druckes über dem flüssigen Stickstoff im Vorrats-
geht in der Mitte des Behälters 10 stromabwärts vom 65 behälter 20 vorgesehen, z.B. eine Schlange 50 (vgl.
Ventil 44 zu einer T-Verbindung mit den Zweigleitun- Fig. 1) zur Erzeugung eines Druckes, die über eine
gen 21b und 27c, die ihrerseits mit parallel zur Längs- Fülleitung 51 und ein Absperrventil 87 mit dem Unterseite
des Behälters verlaufenden Verteilerrohren 27a" sten Teil des den flüssigen Stickstoff enthaltenden
Vorratsbehälters 21 verbunden ist und deren außerhalb
der isolierenden Umhüllung des Behälters 20 angeordnete Teil 52 direkt oder indirekt der Umgebungstemperatur
ausgesetzt ist. Die Isolierung der von den Ventilen 84 und 87 zu dem Gefäß 21 führenden
Leitungen ist in Fig. 1 als gestrichelte Linie dargestellt. Öffnet sich das Ventil 87, so tritt Flüssigkeit
in den Teil 52 der Schlange ein, in der sie Wärme aus der Umgebung aufnimmt, wodurch sie verdampft
und der Druck auf die im Gefäß 21 befindliche Flüssigkeit 24 erhöht wird. Der Teil 52 der Schlange 50
ist über die Leitung 53 mit dem Dampfraum 55 im oberen Teil des Vorratsbehälters 21 verbunden.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten System, das im allgemeinen so konstruiert ist, daß bei normalem Betrieb
kein Kaltdampf aus den Kanälen 31 in den Innenbehälter 13 eintreten kann, wodurch Verletzungen des
Personals und Schädigungen der verderblichen, im Innenbehälter 13 gelagerten Lebensmittel verhindert
werden, ist weiterhin dafür gesorgt, daß der Innenbehälter 13 schnell abgekühlt werden kann, und zwar
mit Hilfe eines Sprühverteilerrohrs 70, das vorteilhafterweise oben in der Mitte im Innenbehälter 13 angeordnet
sein kann, und zwar an der Decke. Das Sprühverteilerrohr 70 steht über die Leitungen 74
und 26 mit dem Vorratsbehälter 21 in Verbindung. Das Sprühverteilerrohr kann vorteilhafterweise aus
einem Rohrstück 73 bestehen, das am stromabwärts gelegenen Ende geschlossen ist und eine Reihe von in
einem gewissen Abstand voneinander angeordneten Öffnungen enthält, die über dem Laderaum im Innenbehälter'
13 angeordnet sind. Die zum Sprühverteilerrohr führende Leitung 74 ist mit einem von Hand zu
betätigenden Absperrventil 75 versehen, das außerhalb des Abteils 13 angeordnet ist und das zur Regelung
der Flüssigkeitszuführung aus dem Vorratsbehälter zum Sprühverteilerrohr dient. Das Sprühverteilerrohr
erweist sich als vorteilhaft, wenn man den Innenbehälter 13 auf die gewünschte Temperatur abkühlen
will, z. B. wenn eine warme Ladung eingebracht wird. Um die Ladung und den Innenbehälter 13 schnell
abzukühlen, ist es dann nur nötig, das Ventil 75 zu öffnen, wodurch sich ein Strahl sehr kalten flüssigen
Stickstoffs und Stickstoffdampfes direkt über der Ladung ergießt und die Ladung und der Innenbehälter
schnell auf die gewünschte Temperatur abgekühlt werden. Durch den Handbetrieb und die Anordnung des
Ventils 75 auf der Außenseite wird gewährleistet, daß kein kalter Stickstoff abgelassen wird, wenn sich das
Bedienungspersonal im Innenbehälter 13 aufhält. Der zum Abkühlen in den Innenbehälter 13 eingeleitete
kalte Dampf wird dann durch das Kühlkanalnetz 31 geleitet, bevor er über die Leitung 70a, die das Abteil
13 mit der Leitung 27a (vgl. Fig. 1) verbindet und die mit einem Rückschlagventil 706 versehen ist, ins
Freie abgelassen wird. Auf diese Weise erreicht man eine weitere Abkühlung des Innenbehälters 13 und
eine wirksame Ausnutzung der Kühleigenschaften des Kaltdampfes.
Bei dem in Fig. 1 angegebenen System ist auch dafür gesorgt, daß im Innenbehälter 13 eine inerte Atmosphäre
herrscht. Eine inerte Atmosphäre wird als vorteilhaft für die Frischhaltung gewisser Lebensmittel,
wie Salat, angesehen. Zu diesem Zweck ist eine in den Innenbehälter 13 führende Leitung 50 mit offenem
Ende vorgesehen, die mit der Dampfleitung 27a in Verbindung steht und mit einem von Hand zu betätigenden
Ventil 81, das außerhalb des Innenbehälters 13 angeordnet ist, versehen ist. Beim Öffnen des Ventils
81 strömt gasförmiger Stickstoff vom offenen Ende der Leitung 50 in den Innenbehälter 13 und
schafft auf diese Weise die gewünschte Inertgasatmosphäre.
Bevor man die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Betrieb setzt, kann man den Vorratsbehälter 21
aus einem geeigneten Stickstoffvorrat, ζ. Β. einem Transportfahrzeug für flüssigen Stickstoff (nicht angegeben)
praktisch vollständig mit flüssigem Stickstoff 24 füllen, und zwar über eine zum Behälter 20 führende
Einfülleitung 83, die mit einem Füll- und Abzugsventil 84 versehen ist.
Das in Fig. 1 angegebene System hat u.a. den Vorteil, daß man den beim Füllen des Vorratsbehälters
21 mit verflüssigtem Gas entwickelten Kaltdampf zuerst durch ein Netz von Kühlleitungen 31
(einschließlich der Kanäle 31a, 316 usw.) leiten kann,
um den Innenbehälter 13 vorzukühlen, anstatt ihn gleich durch die Öffnungen 88 ins Freie abzulassen.
Dieses wird mit Hilfe der Leitung 89 erreicht, die mit der Dampfaustrittsleitung 27a, einem Entlüftungsventil
85 und einer Leitung 86, die zwischen dem Ventil 85 und der Leitung 60 eingefügt ist, verbunden ist.
Bei dieser Konstruktion kann man das Kühlvermögen der während des Einfüllens gebildeten Stickstoffdämpfe
ausnützen, die sonst verlorengehen würden. Da das System nach Fig. 1 ein geschlossenes System
ist, das heißt, da der Innenbehälter. 13 normalerweise nicht mit dem Kühlkanalnetz 31 in Verbindung
steht, können der Kühlgutbehälter 10 und der Innenbehälter 13 mit Hilfe des beim Einfüllen gebildeten
Kaltdampfes gekühlt werden, während der Innenbehälter 13 beladen wird.
Während des Einfüllens ist das Belüftungsventil 85 in der Leitung 86, die über eine T-Verbindung mit
der zum Dampfraum 55 (vgl. Fig. 1) führenden Leitung
54 verbunden ist, offen, ebenso das Einfüll- und Abzugsventil 84. Nachdem der Vorratsbehälter '21
über die Leitung 83 mit flüssigem Stickstoff gefüllt und der Innenbehälter 13 durch die beim Einfüllen,
wie oben beschrieben, entstandenen Dämpfe vorgekühlt wurde, ist das System betriebsbereit. Die Ventile
84 und 85 sowie das Absperrventil 29 für die Flüssigkeit in der Leitung 26 werden dann geschlossen.
Durch das Einströmen von Wärme in den Vorratsbehälter 21 verdampft dann die Flüssigkeit 24
und der Druck im Dampfraum 55 erhöht sich. Dieser Vorgang kann dadurch beschleunigt werden, daß
man, wie oben beschrieben, das Absperrventil 87, das den Flüssigkeitsstrom zu der den Druck erhöhenden
Schlange 50 regelt, öffnet. Nachdem das System, wie beschrieben, unter Druck gesetzt wurde, kann
der Regler 40 mit Hilfe eines Einstellknopfes 19 (vgl. Fig. 1) auf die gewünschte Temperatur eingestellt
werden, und dann wird das Absperrventil 29 für die Flüssigkeit geöffnet. Wurde der Innenbehälter 13
nicht vorgekühlt, so wirkt der Temperaturregler 40 auf das temperaturgesteuerte Ventil 44 ein, so daß
sich dieses öffnet, worauf kalter, flüssiger Stickstoff durch die Leitung 26 in den Verdampfer 25 strömt
und worauf ein Kaltdampfstrom aus der Flüssigkeit im Vorratsbehälter 21 und dem Verdampfer 25
durch den Wärmeaustauscher 30 erzeugt wird. Da der Verdampfer 25 gut wärmeleitend mit dem Innenbehälter
13 in Verbindung steht, ist die Verdampfungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Verdampfer
proportional zur Temperatur im Innenbehälter 13.
209 539/53 !
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Die im Innenbehälter 13 sowie in der Ladung gespei- und dem Verdampfer 25 entwickelte Dampf sammelt
cherte Wärme bewirkt eine Verdampfung der Flüssig- sich an und wird von Zeit zu Zeit abgelassen, indem
keit im Verdampfer 25, und der kalte Dampf strömt · sich das Ventil 44 öffnet, wenn im Inneren des Innenüber
das nun offene Ventil 24 und die Dampfleitung behälters 13 eine bestimmte Temperatur festgestellt
27 in das Kanalnetz 31 in den Wänden des Kühlgut- 5 wird. Der freigesetzte kalte Dampf wird über die äubehälters
10, wodurch der Innenbehälter 13 und sein ßeren Flächen der Innenwand 12 des Innenbehälters
Inhalt abgekühlt werden, und dann über die Austritts- 13 geleitet, wodurch sich dieses abkühlt. Die beschrieöffnungen
88 ins Freie. Es ist leicht einzusehen, daß benen Vorgänge laufen ab, während der Innenbehälwegen
des höheren Druckes in den Kanälen strom- ter 13 nicht mit kaltem Stickstoff in Verbindung
aufwärts von den Austrittsöffnungen 88 ein Kalt- io steht. Deshalb erleidet der Inhalt des Innenbehälters
dampfstrom, wie oben beschrieben, durch das Kanal- 13 keinen Schaden, und nachdem das temperaturgenetz
31 fließt. Die kalten Dämpfe strömen dann vom steuerte Ventil 44 nur Dampf entläßt, der durch den
Verdampfer 25 durch das Kanalnetz 31 entlang der nicht mit dem Innenbehälter 13 in Verbindung stehenäußeren
Seiten der Innenwände 12, die den Innenbe- den Wärmetauscher strömt, besteht keine Gefahr,
hälter 13 einschließen, bis die mit Hilfe des Einstell- π daß sich das Bedienungspersonal durch aufgespritzt
knopfes 19 eingestellte Temperatur durch die Fühl- oder aufgesprüht flüssigen Stickstoff verletzt. Die vorbirne
41 angezeigt wird. Der Regler 40 schließt dann liegende Erfindung läßt sich besonders gut auf Hochdas
Ventil 44, wobei der Durchtritt von Stickstoff- Seeschiffen anwenden, da die Schiffsindustrie gegendämpfen
durch den Wärmeaustauscher 30, der aus wärtig in großem Maßstab zum Transport von Frachdem
Verdampfer 25 und dem Kühlkanalnetz 31 be- 20 ten Behälter mit Standardgrößen verwendet, die äusteht,
zeitweilig unterbrochen wird. Ist das Ventil 44 ßerlich dem Kühlgutbehälter 10 nach Fig. 1 ähnlich
geschlossen, so verhindert der Druckanstieg im Behäl- sind. Gängige Abmessungen sind z. B. 2,44 χ 2,44 X
ter 25 den Übertritt von Flüssigkeit aus dem Vorrats- 6,1m. Die Verwendung von genormten Behältern zubehälter
21 in den Verdampfer 25. Wird im Innenbe- sammen mit den gegenwärtig verfügbaren Ladegerähälter
13 Wärme aufgenommen, so zeigt die Fühl- 25 ten, wodurch die Behälter voll beladen verstaut werbirne
41 den Temperaturanstieg an und bewirkt eine den können, sind deshalb vorteilhaft, weil die Fracht
Öffnung des Ventils 44, worauf kalter Dampf durch beim Laden oder Entladen von Schiffen einfacher zu
den Wärmeaustauscher 30 sowie die Hohlräume 31 handhaben ist, wodurch sich niedrigere Verschiffungsfließt,
um den Innenbehälter 13 abzukühlen. Das Sy- kosten ergeben. Es ist auch möglich, einen Behälter,
stern arbeitet dann kontinuierlich, wodurch die ge- 30 ζ. B. den Behälter 10 nach Fig. 1, von einem Schiff auf
wünschte konstante, niedrige Temperatur im Innen- einen Tiefladeranhänger oder einen Eisenbahnwaggon
behälter 13 aufrechterhalten wird. Da die Flüssigkeit umzuladen, und die Fracht auf diese Weise ohne zuin
dem gut wärmeleitend mit dem Innenbehälter 13 sätzliche Vorkehrungen ins Inland zu befördern,
verbundenen Verdampfer 25 verdampft und die kalten Gegenwärtig verwendet man Spezialschiffe, sog.
Dämpfe um die Wände des Innenbehälters 13 geleitet 35 »Container-Schiffe«, die so konstruiert sind, daß sie
werden, um dieses und seinen Inhalt zu kühlen, weist Fracht in Behältern befördern können, die äußerlich
das System gemäß der Erfindung einen optimalen dem Behälter 10 nach Fig. 1 ähnlich sind. Auf
Wirkungsgrad auf, da es während des Abkühlvorgan- hoher. See können die Behälter mit dem Fassungsges
sowohl die latente als auch die Eigenwärme des vermögen von Behälter 10 entweder auf Deck oder
Stickstoffs praktisch vollständig ausnutzt. 40 im Laderaum des Schiffes befördert werden.
Die Wärmeisolierung des Systems bleibt praktisch Das Kühlsystem mit flüssigem Stickstoff gemäß
optimal, da der kalte, trockene Dampfstrom in den vorliegender Erfindung ist deshalb sehr geeignet für
Hohlräumen der Isolierung die Isolierung trocken die Verschiffung von Fracht in Behältern. Da die
hält und infolge des Druckes des trockenen Dampfes Temperatureinstellung mit Hilfe des Dampfdruckes erpraktisch
keine Feuchtigkeit in die Hohlräume der 45 folgt, der sich innerhalb des Systems ausbildet, benö-Isolierung
eindringen kann. tigt man keine zusätzliche Energiequelle für den Be-
Es ist zu erkennen, daß ein Kühlgutbehälter ge- trieb des Systems. Dies ist besonders vorteilhaft,
schaffen wurde, bei dem eine verflüssigte Gasmenge wenn der Behälter auf einem Schiff und dann auf
in einem geschlossenen Behälter 20 bei einer Tempe- einem Lastwagen befördert werden soll, da Schiffe
ratur von etwa —196° C gehalten wird, die weit unter 50 und Lastwagen noch nicht mit gleichen standardisierder
Temperatur des Innenbehälters liegt. Der aus der ten Stromquellen zum Betrieb der Regelorgane ausverflüssigten
Gasmenge im Gefäß 20, der Leitung 26 gerüstet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kühlgutbehälter mit einem Innenbehälter aus wärmeleitendem Material und einer von diesem
durch eine Isolierschicht getrennten Ummantelung, bei dem zwischen dem Innenbehälter und der Isolierschicht
Hohlräume zum Einleiten eines Kühlgases vorgesehen sind, bei dem ferner ein Vorratsbehälter
für das verflüssigte Kühlgas vorgesehen ist
umlaufenden Hohlraum umgeben, der durch eine Isolierschicht von der Ummantelung getrennt ist. Ein
Teil des verdampften Flüssiggases sinkt in diese Hohlräume ab, wobei die Menge des in die Hohlräume
gelangenden Flüssiggases durch Regelorgane regelbar ist Da der Verdampfer ein offener Vorratsbehälter
ist, kann ein Teil des verdampften Flüssiggases ohne Kühlwirkung in dem Innenbehälter austreten,
so daß die Kühlwirkung im Verhältnis zur erfor-
und der Regelorgane zur Regelung der Kühlgas- io derlichen Flüssiggasmenge gering ist. Außerdem wird
strömung in die Hohlräume aufweist, dadurch die Kühlleistung dadurch verringert, daß der Ersatz
gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (21)
für das Flüssiggas (24) gasdicht abgeschlossen ist
für das Flüssiggas (24) gasdicht abgeschlossen ist
und über Flüssiggasleitungen (26) mit einem Ver-
des durch das Kühlgut erwärmten, aus dem Flüssiggas gebildeten Kaltdampfes durch neuen Kaltdampf
nur durch Konvektionsströmungen hervorgerufen
dämpfer (25) für das Flüssiggas in Verbindung 15 wird, die sich gegenseitig behindern. Die Menge des
steht, der einen Teil eines Wärmetauschers (30) verdampfenden Flüssiggases ist unabhängig von der
bildet, der seinerseits mit dem Verdampfer (25) verbundene Ableitungen (27) zu den Hohlräumen
aufweist, die aus einem Netz von wärmeleitenden
in dem Innenbehälter benötigten Kühlleistung.
Bei einem weiteren bekannten Kühlgutbehälter (deutsche Patentschrift 840,251) ist oberhalb eines In-Kaltdampfführungen
(31a bis 3 Iß gebildet sind, 20 nenbehälters ein Vorratsbehälter für Flüssiggas vorgedie
in wärmeleitender Verbindung mit dem Innen- sehen, der mit den Innenbehälter umgebenden Kühlbehälter
(13) stehen, wobei das eine Ende dieser kanälen in Verbindung steht. Ein Regelventil regelt
Kaltdampfführungen (31a bis 31/) mit der Ablei- die durch diese Kühlkanäle strömende Menge des
tung (27) des Verdampfers (25) und das andere Flüssiggases, wobei an dem Einlaß entgegengesetzten
Ende mit der Atmosphäre verbunden ist, und daß 25 Ende der Kühlkanäle ein Absauggebläse vorgesehen
die Regelorgane in die Flüssiggasleitung (26) ist, um zu verhindern, daß das verdampfende und
damit aufsteigende Flüssiggas die Einleitung von Flüssiggas in die Einlaßseite der Kühlkanäle verhindert.
Da in diesem Fall durch die Kühlkanäle Flüssiggas strömt, ist eine Regelung der Temperatur des Innenbehälters
nur sehr ungenau und nur bei sehr tiefen Temperaturen möglich, die beispielsweise für die Kühlung
von Nahrungsmitteln während des Transports nicht geeignet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlgutbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei dem sich eine optimale Ausnutzung des Flüssiggases bei einer zur Lagerung von Nahrungsmitteln
geeigneten und genau einstellbaren Temperatur ergibt, und bei dem keine Gefahr der Beschädigung des
Kühlgutes oder der Verletzung des Lade- oder Bedienungspersonals durch das Flüssiggas besteht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorratsbehälter für das Flüssiggas gaswärtigem
Ende (26a) verläuft und die Dampfaus- 45 dicht abgeschlossen ist und über Flüssiggasleitungen
trittleitung (27) am vorderen Ende des Wärmetau- mit einem Verdampfer für das Flüssiggas in Verbindung
steht, der einen Teil eines Wärmetauschers bildet, der seinerseits mit dem Verdampfer verbundene
> Ableitungen zu den Hohlräumen aufweist, die aus 50 einem Netz von wärmeleitenden Kaltdampfführungen
gebildet sind, die in wärmeleitender Verbindung mit dem Innenbehälter stehen, wobei das eine Ende dieser
Kaltdampfführungen mit der Ableitung des Verdampfers und das andere Ende mit der Atmosphäre
5 5 verbunden ist, und daß die Regelorgane in die Flüssiggasleitung
und/oder die Ableitung eingeschaltete Ventile zur Regelung der aus dem Vorratsbehälter abgegebenen
Menge des flüssigen Gases umfaßt. Durch diese Ausbildung des Kühlgutbehälters er-
und/oder in die Ableitung (27) eingeschaltete Ventile (29, 44) zur Regelung der aus dem Vorratsbehälter
(21) abgegebenen Menge des flüssigen Gases umfaßt.
2. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz der Kaltdampfführungen
(31) teilweise dichter angeordnet ist.
3. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Sprühverteiler
(70) mit einer Reihe von in bestimmten Abständen angeordneten Öffnungen (72) für das Flüssiggas
und den Dampf und mit einer das Sprühverteüerrohr (70) mit dem Flüssiggas vorrats gefäß (24) verbindenden
Leitung (74) vorgesehen ist.
4. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssiggasleitung
(26) in das vordere Ende des Wärmetauschers (30) einmündet und praktisch bis zu dessen riick-
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