DE1958688C - Device for spray cooling - Google Patents

Device for spray cooling

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DE1958688C
DE1958688C DE19691958688 DE1958688A DE1958688C DE 1958688 C DE1958688 C DE 1958688C DE 19691958688 DE19691958688 DE 19691958688 DE 1958688 A DE1958688 A DE 1958688A DE 1958688 C DE1958688 C DE 1958688C
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spray
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liquid
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David Paul Wilhamsville NY Maurer (V St A )
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.-ittstüren nähere) Ende wärmer als das vordere (dem Kälteträgerbehälter nähere) Ende ist. Die Temoeraturen im oberen und unteren Teil der Gutladung lagen in der Größenordnung von 2,8C C (oben) und IO 00C (unten), was eine erhebliche Temperaturabwc'ichung darstellt. Eine gleichmäßigere Temperaturverteilung kann durch teilweises Vorverdampfen des flüssigen Kälteträgers stromaufwärts des Sprühkopfes erreicht wenden (belgische Patentschrift 705257). Ein anderes Problem, nämlich drohende Frostschäden des Gutes, bleibt jedoch ungelöst. Bei hochgesta-Frihtld tte in Verbindung mitThe end closer to the door) is warmer than the front end (closer to the brine tank). The temperatures in the upper and lower part of the cargo were in the order of magnitude of 2.8 C C (above) and 10 0 C (below), which represents a considerable temperature difference. A more even temperature distribution can be achieved by partially pre-evaporating the liquid refrigerant upstream of the spray head (Belgian patent specification 705257). Another problem, namely the threat of frost damage to the property, remains unsolved. At hochgesta-Frihtld tte in connection with

mindestens einen Teil des,tluss^wandeln auf einemat least part of the , tluss ^ walk on one

halb deshalf of the

zu einer gto a g

nerhalb der Speicverhindert ) within the memory prevented)

mestromes legende iso««j. Metallblechemestromes legend iso «« j. Metal sheets

die Temperatur ^e /roßflach^ ^^^the temperature ^ e / roßflach ^ ^^^

weit abgesenkt wira,far lowered

Schaden erleidet.Suffers damage.

obelflächenb entzogen wird. Dies führt _ 6 raturverteilung in- obelfläche enb is withdrawn. This leads to the _ 6 temperature distribution in

Die im Weg des Wärerhindert dabei) daß T he in the way of the Were erhindert there) because ß

j. Metallbleche so ch^ ^^^j. Metal sheets so ch ^ ^^^

ihre v0»e f.^ ^Se^v
den.großflachigMBechen
their v0 » e f . ^ ^ Se ^ v
large-areaMBechen

Weil der Kältet"Β*Because the cold "Β *

Y"0^ « iörifanden Ä dY " 0 ^" iörifanden Ä d

Berer Mengt vorhanden :st^a s ^ ^ _ Berer Men gt present: st ^ as ^ ^ & Μ _

SpruhleUung hat_vorzug^ Warmeisolation, die die ch.gen ™^^™^natxmg umgibt einenIrrigation has_preference ^ warm insulation, which surrounds the ch.gen ™ ^^ ™ ^ natxmg

als diejenige, d.e diethan the one, i.e. the

n ist.n is.

Hüssigkeitsauslaßkaiter und in gröder Kälteträger in der Liquid outlet ka i ter and in large refrigerant in the

ch.gench.gen

nu.ss?g n
niedrigeren
nu . ss ? g n
lower

U^melcitwert
Warrneiuuvert
U ^ melcitw ert
Warrneiuuvert

p
B ecje dieser
p
B ecje this

den des Gutes, bleibt jedoch ungelöst. Bei hochgesta- Schaden erleidet. Sorühleiturig ebenfalls mitthat of the good, however, remains unsolved. In case of high sta- damage suffered. Sor ühleiturig also with

pelten Frischgutladungen treten in Verbindung mit VorZUf ^!fhenden Wärmeisolation umgeben, dieFrischgutladungen-coupled contact VorZU f ^! f surrounded Henden thermal insulation, the

nichtisolierten Sprühköpfen Frostschäden auf, wenn einer en^^"J^Sgen Metallblechcn in War-Thermostateinstellwerte verwendet werden, die unter mit anliegenden grounacnigcNon-insulated spray heads frost damage if one en ^^ "J ^ Sgen Metallblechcn in was thermostat setting used under with adjacent grounacnigc

ungefähr 4,4° C liegen. Die Frostschäden sind darauf 15 mekontakt steht chmäßige Tcmperaturvertei-be approximately 4.4 ° C. The frost damage is thereupon 15 mechanical contact is there is a moderate temperature distribution

zurückzuführen, daß das Gut der mit dem Vorratsbc- Eine ^£^Γ Ausgestaltung derattributed to the fact that the goods with the storage bc- A ^ £ ^ Γ embodiment of the

hälter für flüssigen Stickstoff und derr. Sprühkopf lung ™«i «»ell^^Siuslaß-Veidainpferleitung verbundenen kalten Leitung oder dem Sprühkopf Erfndung eh uss,gxe ^ ^ Läng£ dcr selbst sehr nahe kommt. Die natürlichen Fluidkon- sich im we^"Ulcn*n kt und über im wesentlichen vcntionsströme sind in diesem über der Ladung be- 20 Speicherkammer erstrecKt Warmeisolation undcontainer for liquid nitrogen and derr. Sprühkopf lung ™ «i« »ell ^^ Siuslaß-Veidainpferleitung connected cold line or the spray head invention eh uss, gxe ^ ^ length of itself comes very close. The natural Fluidkon- in we ^ "Ulcn * n kt and he üb essentially vcntionsströme in this loading over the charge storage chamber 20 extends Warmeis olation and

findlichen Bereich sehr konzentriert. Außerdem trifft ihre v0»e^ ^S^rsehen ist der aus den öffnungen austretende kalte Kälteträger- hsensitive area very focused. Also adopt their v0 "e ^ ^ S ^ rsehen is the cold from the openings leaving secondary refrigerant h

sprühstrahl unmittelbar auf die oberste Lage der das Gut enthaltenden Schachteln oder Kisten.spray jet directly onto the top layer of das Well containing boxes or boxes.

Ein weiteres Problem besteht darm, daß sich vtfh- ,5 rend des normalen Betriebes des herkömmlichen, mit einem nichtisolierten Sprühkopf arbeitenden Flüssig-Stickstoffsprühsystems große Reifmengen an dem Sprühkopfrbilden. Dieser Reif (oft in Form von Eis) gAnother problem is the intestine, that is vtfh-, 5 form r rend normal operation of the conventional operating with a non-isolated liquid spray head Stickstoffsprühsystems Reif large amounts of the spray head. This frost (often in the form of ice) g

kann die normale und erwünschte Verteilung der 30 Sprühleitun/ TgJn entlang einer Längsecke der Sprühstrahlen zunichte machen und Anlaß zu einer 1^10Jf *e_if Sacht sind die großflächigencan change the normal and desired distribution of 30 Sprühl eitun / TgJ n nullify and rise to a 1 ^ 10 Jf * e _if Sacht are formed along a longitudinal corner of the spray jets it the large-scale

^,regelmäßigen, unberechenbaren Temperaturrege- Speicherkammer angebr^ i ^, regular, unpredictable temperature rain storage chamber attached ^ i

lune geben. Die Sprühkopföffnungen sind derart ver- j d L^2Z7eC give mood. The spray head openings are so different L ^ 2 Z 7 eC

e,H. 'daß die austretenden Sprühstrahlen normalerweise im wesentlichen den gesamten oberen Teil der Gutkammer überstreichen. Wenn sich auf dem Sprühkopf Reif bildet, hat dies leicht zur Folge daß bestimmte Kammerteile einem schwächeren und an-e, H. 'that the exiting spray jets normally paint over essentially the entire upper part of the material chamber. If on the If the spray head forms frost, this easily has the consequence that certain parts of the chamber have a weaker and different

dere Teile einem stärkeren als dem beabsichtigten hoch zu spei, ^ ^to store their parts high for a stronger than the intended one, ^ ^

Anteil des Kältemittelsprühstrahls ausgesetzt werden. 40 m^chamsc n h"" .^ärmeleitweg^bilden würde. Am Sprühkopf sitzender Reif kann außerdem Frost- wünschten FWrtrf ^™η e g ntlang der Decke der schaden des Gutes dadurch herbeiführen, daß er sich Vfaf ^ "^rsind^e großflächigen Bleche die-Portion of the refrigerant spray. 40 m ^ chamsc n h "". ^ Ärmeleitweg ^ would form. Seated on the spray head may also Reif frost desired FWrtrf ^ η e g ntla ng the ceiling of the damage of the material bring about the fact that he is V f a f ^ "^ ^ e rsind large sheets DIE

' G fäll Phhtl i denen J«^ka^ s«rfd« g»B ^ ^n ,'G falls Phhtl i those J «^ ka ^ s« rfd «g» B ^ ^ n ,

Decke hm offenen Rinne ausgeb.l- ceiling hm open channel l-

it ein ^^L..it a ^^ L ..

deyn ^^^Sbdm Abschalten der KSUe-deyn ^^^ S bdm switch off the KSUe-

Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine JjJgJ*^^*«^A^The invention is based on the problem of a JjJgJ * ^^ * «^ A ^

Vorrichtung zum Sprühkühlen von frostempfindli- handener ««^r ^a g ^16UUn8 vorzugs-Device for spray cooling of frost-sensitive «« ^ r ^ ag ^ 16 UUn 8 preferred

chem Gut zu schaffen, bei der für eine gießform,- 50 ^^^^^Γνϊ^Αβη, deren Einlaß innerhalbchem well to create in the case of a mold, - 50 ^^^^^ Γνϊ ^ Αβη, whose inlet is within

gere Guttemperatur vom vorderen bis zum hinteren we se ™J "u*Jer angeordnet ist als das Niveaugere product temperature from the front to the rear we se ™ J "u * J he is arrange t is defined as the level

und vom oberen bis zum unteren Teil der Gut- der Lertung hone g verbleibenden Fluss.g-and from the upper to the lower part of the Gut- der Lendung hone g remaining river.g-

speicherkammer gesorgt ist, bei der Frostschaden in eines jeweils mastorage chamber is taken care of, in the case of frost damage in each ma

der obersten Lage des Gutes vermieden sind und bei "^Äfck auf e.ne gleichmäßige Temperaturver-the uppermost layer of the goods are avoided and with "^ Äfck on e.ne uniform temperature

mit derwith the

Dies erlaubt es das ^
hoch zu speichern, ohne
This allows the ^
save high without

. . Form einesShape of a

indessen innerem Eck a umgebene Leitung Hegt. β h Abschnitt Meanwhile, in the inner corner there is a surrounding line. β h section

^T5 der lotrechte Abschnitt. findliche Gut relativ ^ P &s mit den Blechen in^ T 5 the perpendicular section. sensitive good relative ^ P & s with the sheets in

schaden des Gutes dadurch herbeiführen, daß er sich ös'und auf das Gut fällt. Pappschachteln, in denen das Gut verpackt ist, saugen sich mit dem Wasser voll. das sich bildet, wenn das Eis innerhalb von Zeitspannen schmilzt, in denen keine Kühlung er-bring about damage to the property by the fact that it falls on the property. Cardboard boxes in which the goods are packed, soak up with the water. that forms when the ice is within Periods of time in which no cooling is

4545

dadurch gelöst, daß die Flüssigkeitsauslaß-Verdamp- kammesolved in that the liquid outlet vaporizer chamber

ferleitung mit einer Wärmeisolat.on umgeben «J de 60 E«nThe transfer line is surrounded by a heat insulator. "J de 60 E" n

den Wärmezufluß zu d.eser Leitung auf 24,8 bis ^flLthe heat flow to this line to 24.8 to ^ flL

66,1 kcal/h prom Leitungslänge beschränkt und au- erläutert. fcs«>8 ematische Ansicht eines Sattel66.1 kcal / h per line length limited and explained. fcs «> 8 ematic view of a saddle

ßerlich in Wärmekontakt mit anliegenden großflacni- 8 h it Sprühkühlvorrichtung,External in thermal contact with adjacent large area 8 h with spray cooling device,

gsbei id der Erfindung ist in de fuhrang P ^ ^ fo,genden nahe In the case of the invention, P ^ ^ fo , genden is close at hand

"flL"flL

st,h st , h

Ansicht ühlvorrichtung,View of cooling device,

dampferleitung umgebenden Isolation stehen, ist da- Fi g.Steamer pipe surrounding insulation are there- Fi g.

5 65 6

F i g. 4 einen Schnitt einer abgewandelten Ausfüh- Abschnitt 30 und einem breiten waagerechten Ab-F i g. 4 shows a section of a modified execution section 30 and a wide horizontal section

rungsform von Sprühkopf und Düse, schnitt 31 zugeordnet, die über ein U-förmiges Zwi-shape of spray head and nozzle, assigned to section 31, which is connected via a U-shaped intermediate

F i g. 5 einen Schnitt einer weiteren Ausführungs- schenstück 32 miteinander verbunden sind. Das Zwi-F i g. 5 shows a section of a further embodiment piece 32 connected to one another. The intermediate

form von Sprühkopf und Düse und schenstück 32 liegt an der Außenseite der Wärmeiso-shape of spray head and nozzle and nozzle 32 is on the outside of the thermal insulation

Fig. 6 einen schematischen Aufriß einer für Sat- 5 lation 33 der Leitung 15a an. Die Abschnitte 30, 316 shows a schematic elevation of a for satellite 5 lation 33 of the line 15a. Sections 30, 31

tclschleppcranhänger und Eisenbahnwagen geeigne- können an der Decke der Speicherkammer 11 befe-Tcl towing crane trailers and railway wagons can be attached to the ceiling of the storage chamber 11.

ten Ausführungsform der Sprühkühlvorrichtung. stigt sein.th embodiment of the spray cooling device. be steady.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bildet der Die Metallbleche 23 sind so bemessen, daß sie in Aufbau eines Sattelschlepperanhängcrs die wärmei- ausreichendem Maße Wärme von dem Kammerum-M)IiCMc Speicherkammer 11 für frostempfindliches io gebungsgas zu den Leitungen 15, 21 übertragen, um Gut 12, das über Türen 13 ein-und ausgeladen wer- das Gut vom einen bis zum anderen Ende der den kann. F.in innerhalb oder außerhalb der Speicherkammer auf eine gewünschte Temperatur im Speicherkammer 11 angeordneter doppelwandiger, Bereich von 0,5 bis 10,0° C zu kühlen und dabei ein wärmeisolierter Behälter 14 nimmt als Kälteträger Gefrieren der oberen Gutlage zu verhindern. Gleichein unter Druck stehendes niedrigsiedendes, verflüs- 15 zeitig wird der Kälteträger mindestens teilweise vorsigtes Gas, vorzugsweise Stickstoff, auf, dessen Siede- verdampft, bevor er in die Sprühleitung 21 gelangt, punkt bei Atmosphärendruck unter ungefähr Zu den Faktoren, die bei der Bemessung der Metall-In the embodiment according to FIG. 1 forms the The metal sheets 23 are dimensioned so that they are in Construction of an articulated lorry trailer, the heat-sufficient amount of heat from the chamber Storage chamber 11 for frost-sensitive io ambient gas transferred to lines 15, 21 to Goods 12, which are loaded and unloaded via doors 13, are goods from one end to the other can. F. in the inside or outside of the storage chamber to a desired temperature in Storage chamber 11 arranged double-walled, range from 0.5 to 10.0 ° C to cool and thereby a heat-insulated container 14 takes as a coolant to prevent freezing of the upper Gutlage. Equals Pressurized low-boiling, liquefied 15 time, the coolant is at least partially liquefied Gas, preferably nitrogen, whose boiling point evaporates before it reaches the spray line 21, point at atmospheric pressure below approximately Among the factors to consider when dimensioning the metal

28.9 C liegt. Der Druck im Behälter 14 wird zwi- bleche 23 eine Rolle spielen, gehören Wärmeleitfä-28.9 C. The pressure in the container 14 will play a role between the plates 23, thermal conductivity

sclK-n ungefähr 0,7 und 7 atü gehalten. Mit dem Be- higkeit. Dicke, Länge und Breite. Bei einer Speichcr-sclK-n held approximately 0.7 and 7 atmospheres. With the ease. Thickness, length and width. In the case of a memory

haltcr 14 ist das eine Ende einer wärmeisolierten »o kammer von 11,3 m Länge, 2,25 m Breite und 2,25 mholder 14 is one end of a thermally insulated chamber 11.3 m long, 2.25 m wide and 2.25 m

Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung 15 verbunden. Höhe bestanden die Bleche 23 für beide LeitungenLiquid outlet evaporator line 15 connected. The height passed the sheets 23 for both lines

In der Leitung 15 liegt ein Regelventil 16, das über 15, 21 (in Form von Kupferrohr mit 12,7 mmIn the line 15 there is a control valve 16, which is via 15, 21 (in the form of copper pipe with 12.7 mm

eine Übertragungseinrichtung 20 mit einem Tempe- Außendurchmesser) aus Aluminiumblech vona transmission device 20 with a temperature outer diameter) made of aluminum sheet from

raturregler 19 verbunden ist. der seinerseits über eine 1,59 mm Stärke. Die Abschnitte 24, 25 waren 203temperature regulator 19 is connected. which in turn has a thickness of 1.59 mm. Sections 24, 25 were 203

Übertragungseinrichtung 18 an einen Temperatur- 25 bzw. 50,8 mm, die Abschnitte 30, 31 38,1 bzw.Transfer device 18 to a temperature 25 or 50.8 mm, the sections 30, 31, 38.1 and

fühler 17 angeschlossen ist. Die Leitung 15 verläuft 190,5 mm breit.sensor 17 is connected. The line 15 is 190.5 mm wide.

entsprechend Fig. 1 vorzugsweise entlang den obe- Die Wärmeisolationen 27, 33 sorgen für einen rcn Kanten der Speicherkammer 11 über deren volle Wärmeleitwert von 24,8 bis 66,1 kcal/h m Leitungs-Länge und Breite, so daß hcruntertropfendes Kon- länge. Niedrigere Wärmeleitwerte würden eine Wärdcnswasser nicht auf das Gut 12 fällt. 30 mcübertragung von dem Gut auf den Kälteträger1, preferably along the above The thermal insulation 27, 33 provide a rcn edges of the storage chamber 11 over its full thermal conductivity of 24.8 to 66.1 kcal / h m line length and breadth, so that dripping down the sound. Lower thermal conductivity values would result in a Wärdcnswasser does not fall on good 12. 30 mc transfer from the good to the coolant

Das andere Ende der Fiüssigkeitsauslaß-Verdamp- verhindern, die ausreicht, um den Kälteträger mindeferleitung 15 ist mit einer über praktisch die volle stens teilweise zu verdampfen. Bei höheren Wärme-Länge der Kammer 11 reichenden. von.jgsweisc leitwerten könnte so viel Wärme übertragen werden, ebenfalls entlang einer oberen Längskante der Kam- daß es unter Umständen zu Frostschäden in der mer 11 verlaufenden, wärmeisolierten Sprühleitung 35 obersten Gutlagc kommt. Die Dicke der Wärmeisola-21 verbunden, die mit öffnungen 22 für den Austritt tionen 27, 33 hängt von der jeweiligen Wärmeleitfävon Kälteträger versehen ist. Die öffnungen 22 ha- higkeit ab. Es kann zweckmäßig sein, als Wärmeisoben vorzugsweise eine Gesamtfläche von 0,42 bis lation 33 für die Flüssigkeitsauslaß-Verdampferlei-1.90mmä/m Kammerlänge und einen äquivalenten tung 15 einen Werkstoff zu verwenden, der einen Durchmesser von weniger als 1,8 mm. 40 niedrigeren Leitwert als die Wärmeisolation 27 derThe other end of the Fiüssigkeitsauslaß-Evaporator, which is sufficient to evaporate the coolant at least partially, is at least partially with a practically full one. At higher heat length of the chamber 11 reaching. So much heat could be transferred from jgsweisc conductance values, likewise along an upper longitudinal edge of the chamber, that under certain circumstances frost damage could occur in the thermally insulated spray line 35 running at the top of the upper layer. The thickness of the thermal insulation 21 connected, which is provided with openings 22 for the exit functions 27, 33 depends on the respective thermal conductivity of the refrigerant. The openings 22 depend on. It may be useful to use a total area of 0.42 to 33 for the liquid outlet evaporator tube 1.90mm ä / m chamber length and an equivalent device 15 made of a material with a diameter of less than 1.8 mm. 40 lower conductance than the thermal insulation 27 of the

Großflächige Metallbleche 23 stehen mit den Lei- Sprühleitung 21 hat, weil der Kälteträger in der Leitungen 15. 21 und dem Kammerumgebungsgas in tung 15 im allgemeinen kalter und in größerer Menge Wärmekontakt. Bei der bevorzugten Ausführungs- vorhanden ist als der Kälteträger, der durch die OfT-form nach F i g. 2 weist das Blech 23 einen zu der ge- nungcn 22 hindurch in die Kammer 11 gesprüht genübcrlicgenden Längswand der Speicherkammer 45 wird. Bei der obenerwähnten Ausfühningsform, bei weisenden waagerechten Abschnitt 24 und einen zum der Kupferrohr mit 12,7 mm Außendurchmesser für Speicherkammerboden gerichteten lotrechten Ab- die Leitungen 15, 21 vorgesehen ist, wurde für beide schnitt 25 auf. deren Außenkanten in dem beispiels- Leitungen die gleiche Isolation verwendet, und zwar weise 51 bis 203 mm starken Gasraum der Kammer eine flexible Elastomerschaumschicht von 12,7 mm liegen. Die Abschnitte 24. 25 sind über ein Zwi- 50 Innendurchmesser und 25,4 mm Außendurchmesser. schenstück 26 miteinander verbunden, das an der Die Dichte dieser Isolation lag bei 88 bis 112 kg/m3; Außenseite der die Sprühleitimg 21 umgebenden der Wärmleirwcrt betrug ungefähr 39,6 kcal/h m Lei-Wärmeisolation 27 anliegt. Eine wirkungsvolle War- tungslänge.Large-area metal sheets 23 are in contact with the spray line 21, because the coolant in the lines 15, 21 and the chamber surrounding gas in the device 15 are generally cold and in larger quantities heat contact. In the preferred embodiment, the coolant, which is provided by the OfT form according to FIG. 2, the sheet metal 23 has a longitudinal wall of the storage chamber 45 which is opposite to the opening 22 sprayed through into the chamber 11. In the above-mentioned embodiment, with a pointing horizontal section 24 and a vertical section directed towards the copper pipe with an outer diameter of 12.7 mm for the storage chamber floor, the lines 15, 21 were cut 25 for both. the outer edges of which use the same insulation in the example lines, namely 51 to 203 mm thick gas space of the chamber and a flexible elastomer foam layer of 12.7 mm. The sections 24, 25 are between 50 inside diameter and 25.4 mm outside diameter. The density of this insulation was 88 to 112 kg / m 3 ; The outside of the thermal conductivity surrounding the spray ducts 21 was approximately 39.6 kcal / hm of thermal insulation 27. An effective maintenance length.

meübertragung durch Feststoftwärmeleirang wird da- Entsprechend Fig. 2 ist die Sprühleitung 21 mit durch erhalten, daß das Zwischenstück 26 die gleiche 55 mehreren von 90°-Krümmern gebildeten Düsen 34 Kontur wie die Wärmeisolation 27 hat. Die Ab- versehen, von denen jede mit dem einen Ende in den schnitte 24. 25 sind an den schlecht wärmeleitenden oberen Bereich der Sprühleitung 21 hineinreicht, ach Wänden 28 der Speicherkammer 11 mittels Niete durch die Leitungswand hmdurcherstreckt und mit 29 angebracht. Vorzugsweise ist der Abschnitt 24 dem anderen, auf die gegenüberliegende Kammerverhältnismäßig breit, während der lotrechte Ab- 60 wand zn gerichteten Ende in den Gasraum der schnitt 25 relativ schmal ist (Fig.2). Die der Flüs- Speicherkanrmer fährt. Wenn beim Abschalten der sigkcitsauslaß-Verdampferleitung 15 zugeordneten Kälteträgerzofuhr eine Flüssigkeitsresünenge in den großflächigen Metaflbleche können in gleicher Weise leitungen verbleibt, kann dieser restliche Kälteträger ausgebildet scm. nicht durch die Sprühöffnungen hindurch auf die Dem quer über das hintere Ende der Speicherkam- 65 oberste Gutschicht fallen. Vielmehr gelangt in die mcr 11 reichenden Teil 15a der Flüssigkeitsaaslaß- Speicherkammer 11, nachdem die Kälteträgerzufuhr Vcrdampfcrleftung hi vorzugsweise gemäß F i g. 3 ans dem Behälter 14 unterbrochen ist, nur Kanecm Metallblech nrit einem schmalen waagerechten trägerdampf. Bei der getesteten praktischen Aosfüh-The transfer of solid heat through solid heat is achieved. According to FIG obtained by that the intermediate piece 26 has the same 55 multiple nozzles 34 formed by 90 ° elbows The contour of the thermal insulation 27 has. The Ab- provided, each of which with one end in the Sections 24. 25 extend into the poorly thermally conductive upper area of the spray line 21, alas Walls 28 of the storage chamber 11 by means of rivets through the line wall hm durcherstrecks and with 29 attached. Preferably, the section 24 is relatively wide to the other, to the opposite chamber, while the vertical wall 60 is directed towards the end into the gas space of the section 25 is relatively narrow (Fig.2). That the Flüs storage manifold drives. If when switching off the sigkcitsauslaß evaporator line 15 associated refrigerantzofuhr a liquid flow into the Large-area metal sheets can remain lines in the same way, this can be the remaining coolant trained scm. do not fall through the spray openings onto the top layer of material across the rear end of the storage chamber. Rather gets into the mcr 11 reaching part 15a of the liquid inlet storage chamber 11 after the refrigerant supply Vcrdampfverleftung hi preferably according to FIG. 3 ans the container 14 is interrupted, only Kanecm Sheet metal nrit a narrow horizontal carrier vapor. With the tested practical guidance

rungsform bestanden die Düsen aus rostsicherem zum Boden unterhalb der Ladefläche 41. Dort Stahlrohr von 3,18 mm Außendurchmesser und strömt das Gas durch Durchlässe 42 der Bodenkon-0,64 mm Wandstärke; der lotrechte obere Abschnitt struktion der Speicherkammer 11 hindurch, wobei war 27,0 mm lang; die 90°-Abwinkelung hatte einen eine Kühlung der unteren Lagen des Gutes 12 erRadius von 9,5 mm; der am Auslaßende befindliche 5 folgt. Das auf diese Weise aufgewärmte Umgebungswaagerechte Abschnitt war 4,8 mm lang. gas steigt am oberen Ende hinter einer Zwischen- The shape of the nozzle consisted of rustproof to the ground below the loading area 41. There Steel pipe of 3.18 mm outer diameter and the gas flows through passages 42 of the bottom cone-0.64 mm wall thickness; the vertical upper section struktion of the storage chamber 11 therethrough, wherein was 27.0 mm long; the 90 ° bend had a cooling of the lower layers of the goods 12 er radius of 9.5 mm; the 5 located at the outlet end follows. The ambient horizontal section heated in this way was 4.8 mm long. gas rises at the upper end behind an intermediate

Die Fig.4 und 5 zeigen abgewandelte Ausfüh- wand 43 hoch und wird dann über einen Kanal 444 and 5 show modified execution wall 43 high and is then via a channel 44

rungsformen der Sprühdüse. Bei der Ausführungs- mindestens teilweise erneut umgewälzt. Das restlicheshape of the spray nozzle. During execution, at least partially circulated again. The rest

form nach F i g. 4 ist ein gerader Rohrabschnitt 35 Gas kann über einen Entlüftungsstutzen 45 ins Freieform according to FIG. 4 is a straight pipe section 35. Gas can be released into the open via a vent 45

vorgesehen, der durch den oberen Teil der Sprühlei- io abgeleitet werden.provided, which can be derived through the upper part of the spray io.

tung und deren Wärmeisolation hindurchrcicht. Bei Im Betrieb wird flüssiger Kälteträger dem Behälterdevice and its thermal insulation. During operation, liquid coolant is added to the tank

der Ausführungsform nach Fig. 5 handelt es sich um 14 über die Auslaß-Verdampferleitung 15 intermii-the embodiment according to FIG. 5 is 14 via the outlet evaporator line 15 intermii-

einen 90°-Rohrkrümmer 36, dessen inneres Ende mit tierend entnommen, wenn das Regelventil 16 in Ab-a 90 ° pipe bend 36, the inner end of which is removed with animal when the control valve 16 is in Ab-

der Oberseite der Sprühleitung 21 verbunden ist und hängigkeit von der durch den Fühler 17 ermitteltenthe top of the spray line 21 is connected and depends on the determined by the sensor 17

dessen über die Leitung 21 abgewinkeltes Außen- 15 Kammergastemperatur geöffnet wird, um diese Tem-whose outside 15 chamber gas temperature, angled via the line 21, is opened in order to

ende auf die gegenüberliegende Kammerwand zu peratur zwischen 9,5 und 10,0° C zu halten. Dieon the opposite chamber wall to keep the temperature between 9.5 and 10.0 ° C. the

gerichtet ist. Ein Pfropfen 37 mit einem Loch Flüssigkeit wird in der Leitung 15 mindestens teil- is directed. A plug 37 with a hole for liquid is at least partially in the line 15

38 von kleinem Durchmesser sitzt im äußeren weise durch Wärme vorverdampit, die durch Kon- 38 of small diameter sits in the outer way pre-evaporated by heat, which is

Ende und läßt den Kälteträgerdampfsprühstrahl aus- vektion von den Leitungswänden her übertragenEnd and allows the refrigerant vapor spray jet to be transferred out of the pipe walls

treten. »0 wird. Die Leitungswände werden ihrerseits durchto step. »Becomes 0. The pipe walls are in turn through

In gewissen Fällen kann die Temperatunerteilung Feststoffwärmeleitung von den großflächigen Metallin der Speicherkammer noch gleichförmiger gemacht blechen 23 aus aufgewärmt, die Wärme durch Gaswerden, wenn entsprechend der Ausführungsform konvektion vom Gut 12 aufnehmen. Die Wärmenach Fig.6 ein Ventilator 40 vorgesehen wird, der übertragung reicht aus, um die teilweise Vorverdas gekühlte Umgebungsgas umwälzt und im oberen 25 dampfung zu erzielen und die mittlere Temperatur Teil der Speicherkammer 11, vorzugsweise an deren des der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung 15 am einem Ende ungefähr auf der gleichen Höhe wie die nächsten liegenden Bereichs der Metallbleche aui öffnungen 22 der Sprühleitung 21 sitzt. Das Kammer- einem Wert zu halten, der nicht mehr als ungefähr umgebungspas wird einschließlich eines Teils des 14° C unter der Temperatur liegt, die der im Gasversprühten Kälteträgers durch den oberen Teil der 30 raum der Speicherkammer oberhalb der obersten Kammer hindurch über das Gut 12 zum hinteren Gutschicht und tiefer als die Sprühleitung 21 an-Kammerende geleitet und strömt dann nach unten geordnete Wärmefühler 17 ermittelt.In certain cases, the temperature distribution can allow solid heat conduction from the large-area metallin the storage chamber made even more uniform sheets 23 from being warmed up, the heat by gas, if, according to the embodiment, absorb convection from the good 12. The warmth after Fig.6 a fan 40 is provided, the transmission is sufficient to the partial Vorverdas Cooled ambient gas circulates and steaming in the upper 25 to achieve the mean temperature Part of the storage chamber 11, preferably at the one of the liquid outlet evaporator line 15 on one end approximately at the same level as the next lying area of the metal sheets openings 22 of the spray line 21 is seated. The chamber to hold a value that is no more than approximately ambient pas including part of the temperature is 14 ° C below the temperature in the gas atomized Coolant through the upper part of the 30 space of the storage chamber above the top one Chamber through over the material 12 to the rear layer of material and deeper than the spray line 21 at the end of the chamber passed and then flows downwardly determined heat sensor 17.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (9)

9 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Patentansprüche: ^ dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig-9 Device according to one of claims 1 patent claims: ^ characterized in that the liquid 1. Vorrichtung zum Sprühkühlen von in einer keitsauslaß-Verdampferleitung (15) und die Speicherkammer untergebrachtem frostempfindli- Sprühleitung (21) entlang gegenüberliegenden ehern Gut mit einem Behälter zur Aufnahme 5 Längsecken der Speicherkammer (U) verlaufen, eines niedrigsiedenen flüssigen Kälteträgers, einer1. Device for spray cooling in a keitsauslaß evaporator line (15) and the Storage chamber housed frost-sensitive spray line (21) along opposite one Ehern Gut with a container to accommodate 5 longitudinal corners of the storage chamber (U) run, a low-boiling liquid coolant, one mit dem Behälter verbundenen Flüssigkeitsaus- fluid outlet connected to the container laß-Verdampferleitung, einer mit dieser verbundenen über Kopf angeordneten Sprühleitung mit Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verteilt angeordneten Öffnungen und einem in io Sprühkühlen von in einer Speicherkarruner untergeder Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung liegen- brachtem frostempfindlichem Gut mit einem Behälden Regelventil, das auf einen in der Speicher- ter zur Aufnahme eines niedrigsiedenden flussigen kammer untergebrachten Temperaturfühler an- Kälteträgers, einer mit dem Behälter verbundenen spricht, wodurch die Kammer durch intermittie- Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung, einer mit dierendes Einführen des Kälteträgers auf einer Tem- 15 ser verbundenen über Kopf angeordneten Sprühleiperatur zwischen 0,5 und 10,0° C gehalten wird, tung mit verteilt angeordneten Öffnungen und einem dadurch gekennzeichnet, daß die Flüs- in der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung liegensigkeiisauslaß-Verdampferleitung (15) mit einer den Regelventil, das auf einen in der Speicherkam-Wärmeisolation (27, 33) umgeben ist, die den mer untergebrachten Temperaturfühler anspricht, Wärmezufluß zu dieser Leitung (15) auf 24,8 bis 20 wodurch die Kammer durch intermittierendes Ein-6Λ.< kcaUh pro m Leitungslänge beschränkt und führen des Kälteträgers auf einer Temperatur zwiäußerlich in Wärmekontakt " mit anliegenden sehen 0.5 und 10,0 C gehalten wird,
großflächigen Metallblechen (23) steht, die dem Das Kühlen von verderblichen Transportgütern Kammerumgebungsgas ausgesetzt sind. durch Einsprühen einer kalten kryogenen Flüssigkeit
The invention relates to a device for distributed openings and an in io spray cooling of liquid outlet evaporator line lying in a storage carter underneath- brought frost-sensitive material with a container control valve which is directed to an in the Storage tank for receiving a low-boiling liquid chamber housed temperature sensor, one connected to the container speaks, whereby the chamber through intermittent liquid outlet evaporator line, with an overhead spray temperature connected to a temperature connected with the introduction of the coolant 0.5 and 10.0 ° C is maintained, device with distributed openings and one characterized in that the liquid in the liquid outlet evaporator line liegensigkeiisauslaß evaporator line (15) with a control valve, which is on one in the Speichererka m-thermal insulation (27, 33) is surrounded, which responds to the mer housed temperature sensor, heat flow to this line (15) to 24.8 to 20, which limits the chamber by intermittent input 6 Λ . <kcaUh per m line length and lead the The coolant is kept at a temperature in between in thermal contact "with adjacent see 0.5 and 10.0 C,
large-area metal sheets (23) which are exposed to chamber ambient gas The cooling of perishable goods. by spraying a cold cryogenic liquid
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 aus einem Vorratsbehälter für verflüssigtes Gas in kennzeichnet, daß die Sprühleitung (21) ebenfalls die Gubpeicherkammer ist bekannt (USA.-Patentmit einer entsprechenden Wärmeisolation (27) schrift 3 287 925) und wird in der Praxis in großem umgeben ist, die mit anliegenden großflächigen Umfang angewendet. Gewisse Probleme treten dabei Metallblechen (23) in Wärmekontakt steht. auf, wenn das Gut frostempfindlich ist, wie dies bei2. Apparatus according to claim 1, characterized in 25 from a storage container for liquefied gas in indicates that the spray line (21) also the Gub storage chamber is known (USA.-Patent mit a corresponding thermal insulation (27) script 3 287 925) and is in practice to a large extent is surrounded, which is applied with adjacent large-scale perimeter. Certain problems arise Metal sheets (23) is in thermal contact. when the goods are sensitive to frost, as is the case with 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. da- 30 Frischgut, z. B. Kopfsalat, der Fall ist, das innerhalb durch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsaus- eines verhältnismäßig engen Temperaturbereichs von laß-Verdampferleitung (15) sich im wesentlichen 0,5 bis 10,0" C gehalten werden muß, und wenn es über die volle Länge der Speicherkammer (U) darauf ankommt, derartiges Gut für ausgedehnte erstreckt und über im wesentlichen ihre volle Zeitdauern von über ungefähr 48 Stunden zu kühlen. Ausdehnung mit der Wärmeisolation (27, 33) 35 Im Inneren von Frischgut entsteht durch Respiration und den großflächigen Blechen (23) versehen ist. Wärme, die durch das Kühlsystem zusammen mit der3. Apparatus according to claim 1 or 2. da- 30 fresh goods, z. B. Lettuce, which is the case within characterized in that the liquid from a relatively narrow temperature range of let evaporator line (15) must be kept essentially 0.5 to 10.0 "C, and if it over the full length of the storage chamber (U) depends on such good for extended and to cool for substantially their full periods in excess of about 48 hours. Expansion with the thermal insulation (27, 33) 35 In the interior of fresh goods, respiration occurs and the large-area metal sheets (23) is provided. Heat generated by the cooling system along with the 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, da- atmosphärischen Wärme abgeführt werden muß, die durch gekennzeichnet, daß die mit den großflä- unvermeidlicherweise in die Gutspeicherkammer chigen Blechen (23) verbundene Wärmeisolation übergeht. Ein weiteres Merkmal zahlreicher Arten (23), die die Flüssigkeitsauslaß-Verdarr.pferlei- 40 von Frischgut ist eine niedrige Dichte, die es erlaubt, tung (15) umgibt, einen niedrigeren Wärmeleit- die Gutkammer, d. h. insbesondere einen Lastanhänwert hat als diejenige (27), die die Sprühleitung ger oder einen Eisenbahnwagen, bis nahe zur Decke (21) umgibt. voll zu beladen, ohne daß das zulässige Ladegewicht4. Apparatus according to claims 1 and 2, since atmospheric heat must be dissipated, the characterized in that the with the large area inevitably in the good storage chamber chigenic sheets (23) connected thermal insulation passes. Another characteristic of numerous species (23), the liquid outlet Verdarr.pferlei- 40 of fresh goods is a low density, which allows device (15) surrounds a lower heat conduction the material chamber, d. H. in particular a load attachment value has than the one (27) who ger the spray pipe or a railroad car, up to close to the ceiling (21) surrounds. to be fully loaded without the permissible loading weight 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 des Fahrzeugs überschritten wird. Bei gewissen Gübis4, bei der eine der Leitungen entlang einer 45 tern kann für eine zufriedenstellende Sprühkühlung Längsecke der Speicherkammer angebracht ist, während des Transports für Zeiträume, die ungefähr dadurch gekennzeichnet, daß die großflächigen zwei Tage überschreiten, nur gesorgt werden, wenn Bleche (23) dieser Leitung in Form eines Winkel- Speichertemperaturen aufrechterhalten werden, die Stückes ausgebildet sind, in dessen innerem Eck nahe dem Gefrierpunkt des Gutes liegen. Ein tatdie mit der Wärmeisolation umgebene Leitung 50 sächliches Gefrieren muß dagegen vermieden werliegt. den, da es für gewöhnlich einen vollständigen Ver-5. Device according to one of claims 1 of the vehicle is exceeded. With certain Gübis4, where one of the lines along a 45 tern can provide satisfactory spray cooling Longitudinal corner of the storage chamber is attached during transport for periods of time approximately characterized in that the large two days exceed, only taken care of when Sheets (23) of this line are maintained in the form of an angle storage temperatures that Pieces are formed, in the inner corner of which are close to the freezing point of the goods. One did the on the other hand, neuter freezing must be avoided. because there is usually a complete 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- derb zur Folge hat und das Gut unverkäuflich macht, kennzeichnet, daß der waagerechte Abschnitt Bei gewissen Früchten kann es bei einer über dem (24) des Winkelstückes breiter ist als der lot- Gefrierpunkt liegenden Temperatur zu Kälteschäden rechte Abschnitt (25). 55 kommen, die ebenfalls vermieden werden sollen.6. The device according to claim 5, which has the consequence and makes the goods unsaleable indicates that the horizontal section. With certain fruits, there may be one above the (24) the elbow is wider than the freezing point temperature to cause cold damage right section (25). 55 come, which should also be avoided. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Eines dieser Probleme ist die Schwankung dei bis 4, bei der eine der Leitungen entlang der Guttemperatur innerhalb der Speicherkammer. Bei· Decke der Speicherkammer angebracht ist, da- spielsweise sei die Sprühkühlung von Kopfsalat mil durch gekennzeichnet, daß die großflächigen Hilfe von flüssigem Stickstoff und einem über Kopl Bleche (23) dieser Leitung in Form eines flachen 60 angeordneten, 11,3m langen Sprühkopf bei einei Bleches mit einer zur Decke hin offenen Rinne Thermostateinstellung von 1,70C betrachtet. Das ir ausgebildet sind, in der die Leitung liegt. der USA.-Patentschrift 3 287925 beschriebene Sy7. Device according to one of claims 1 One of these problems is the fluctuation dei to 4, in which one of the lines along the product temperature within the storage chamber. At the ceiling of the storage chamber, for example, the spray cooling of lettuce is characterized by the large-scale aid of liquid nitrogen and a 11.3 m long spray head arranged over Kopl sheets (23) of this line in the form of a flat 60 considered Einei sheet with an open-to-ceiling gutter thermostat setting of 1.7 0C. The ir are formed in which the line lies. Sy. U.S. Patent 3,287,925 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 stern hat große Temperaturgradienten sowohl zwi bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühlei- sehen vorderem und hinterem Ende der Gutladun) tung (21) mit Düsen (34, 35, 36) versehen ist, de- 65 als auch zwischen Ober- und Unterseite der Gutla ren Einlaß innerhalb der Leitung höher angeord- dung zur Folge. 8. Device according to one of claims 1 star has large temperature gradients both between to 7, characterized in that the spraying see the front and rear end of the Gutladun) device (21) is provided with nozzles (34, 35, 36), from 65 and between the top and bottom of the Gutla ren inlet within the line result in higher order. Der Temperaturunterschied zwi net ist als das Niveau eines jeweils in der Leitung sehen dem vorderen und dem hinteren Ende der La verbleibenden Flüssigkeitsrestes. dung ging bis zu 8,3° C, wobei das hintere (den ZuThe temperature difference between net is seen as the level of one respectively in the pipe the front and the rear end of the la remaining liquid residue. dung went up to 8.3 ° C, with the rear (the zu
DE19691958688 1968-11-25 1969-11-22 Device for spray cooling Expired DE1958688C (en)

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