DE19650301A1 - Cooling process and bin for easily decaying organic residues - Google Patents
Cooling process and bin for easily decaying organic residuesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Kühlbox zum Kühlen von zeitweilig in einem Abfallbehälter aufbewahrten leicht verderb lichen, insbesondere organischen Abfällen, wobei der Abfallbehälter in einer Kühlbox angeordnet und die Kühlung mittels Wärmeaustausch durch zirkulierende Luft vorgenommen wird, die mit Hilfe eines einen Verdampfer aufweisenden Kälteaggregates im Umlauf gekühlt wird.The invention relates to a method and a cool box for cooling from spoilage temporarily stored in a waste container Lichen, especially organic waste, the waste container arranged in a cool box and cooling by means of heat exchange is made by circulating air using a one Evaporator cooling unit is cooled in circulation.
Die Entsorgung insbesondere von Bio-Abfällen unterliegt strengen behördlichen Auflagen. Die Bio-Abfallbehälter und deren Inhalt, dauernd kühl gehalten werden. Die Kühlung darf auch nicht unter brochen werden, wenn der Abfallbehälter in Abständen gefüllt wird.The disposal of organic waste in particular is subject to strict regulations official requirements. The organic waste containers and their contents, be kept constantly cool. The cooling must also not be below be broken if the waste container is filled at intervals.
Weil beim Stand der Technik bis vor kurzem noch keine strengen
Auflagen durch den Gesetzgeber bzw. durch die Gewerbeaufsicht
erhoben wurden, steht die hierfür erforderliche Technik mit ent
sprechenden technischen Mitteln noch am Anfang ihrer Entwicklung.
Bekannt ist z.Zt. nur, daß an den Seitenwänden einer Kühlbox Ver
dampfer mit Kühlluft-Gebläse angeordnet werden, die für Zwangsumluft
um die Bio-Tonne herum und damit für eine indirekte Kühlung des
Abfalls in der Bio-Tonne sorgen sollen. Derartige im Handel bzw.
in Erprobung befindliche Geräte haben jedoch den schwerwiegenden
Nachteil, daß
Because, until recently, the state of the art had not yet imposed any strict requirements on the legislator or the industrial inspectorate, the technology required for this is still at the beginning of its development with the appropriate technical means. Is currently known only that on the side walls of a cooler Ver evaporators with cooling air blowers are arranged, which should provide for forced air circulation around the bio-bin and thus for indirect cooling of the waste in the bio-bin. Such devices in the trade or in testing, however, have the serious disadvantage that
- a) das zu kühlende Abfallmaterial nur von außen durch die Behäl terwände hindurch gekühlt wird, unda) the waste material to be cooled only from the outside through the container is cooled through the walls, and
- b) derartige Systeme einerseits einen vergleichsweise hohen Geräuschpegel durch die Gebläse erzeugen undb) such systems, on the one hand, have a comparatively high level Generate noise level by the blowers and
- c) infolge der indirekten Kühlung durch die Behälterwände hindurch einen äußerst schlechten thermischen Wirkungsgrad aufweisen bzw. wegen der erforderlichen hohen Kälteleistung einen ver gleichsweise hohen Energiebedarf haben.c) due to the indirect cooling through the container walls have an extremely poor thermal efficiency or because of the high cooling capacity required a ver have equally high energy requirements.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Kühlbox der im Oberbe griff von Anspruch 1 bzw. von Anspruch 4 genannten Art weiterzubil den und dahingehend zu verbessern, daß die Abfälle in Abfallbehäl tern wesentlich wirkungsvoller und bevorzugt direkt gekühlt werden, daß dabei die Gebläsegeräusche entfallen, dabei der thermodynamische Wirkungsgrad des gesamten Kühlsystems signifikant verbessert und dadurch der Energiebedarf reduziert und der anlagentechnische Aufwand des Systems und damit die Kosten für die Kühleinrichtung wesentlich verringert werden.Based on this prior art, the invention lies Task based on a process and a cool box in the Oberbe handle of claim 1 or of claim 4 mentioned type to improve the and that the waste in waste containers ters are significantly more effective and preferably directly cooled, that the blower noises are eliminated, while the thermodynamic Efficiency of the entire cooling system significantly improved and this reduces the energy requirement and the plant technology System effort and thus the cost of the cooling device be significantly reduced.
Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Verfahren der im Oberbe griff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung dadurch, daß Luft beim annähernd horizontalem Vorbeistreichen unter kalten Wärmeaustauschflächen des Verdampfers im Bereich der Oberseite der Kühlbox gekühlt und unter Verwendung eines Luftleittrichters zu einem konzentrischen Kaltluftstrom gebündelt wird, der in vertikal gerichteter Strömung gegen die Abfälle in den Abfallbehälter ein fließend zum direkten Wärmeaustausch mit den Abfällen unter Wärme aufnahme aus den Abfällen und Richtungsumkehr durch thermischen Auftrieb zum Aufsteigen an den Innenwänden des Abfallbehälters gebracht, und, nach Austritt aus diesem in wenigstens einem Teil strom wieder zur erneuten Wärmeabgabe an den Verdampfer unter die Kühlflächen des Verdampfers geleitet und damit der Kühlkreislauf der Luftströmung geschlossen wird. The task is solved with a procedure in the Oberbe handle of claim 1 type with the invention in that Air when moving almost horizontally under cold Heat exchange surfaces of the evaporator in the area of the top of the Cool box cooled and using an air guide funnel too a concentric flow of cold air that is concentrated in vertical directed flow against the waste in the waste container flowing for direct heat exchange with the waste under heat Absorption from the waste and reversal of direction by thermal Buoyancy to rise on the inner walls of the waste container brought, and, after leaving this in at least part electricity again to give off heat to the evaporator under the Cooling surfaces of the evaporator and thus the cooling circuit the air flow is closed.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, daß ein anderer Teilstrom der aus dem Abfallbehälter aufsteigenden Luft in den Raum zwischen Abfallbehälter und Innenwänden der Kühlbox absinken gelas sen und nach Wärmeaustausch mit den Wänden des Abfallbehälters und Strömungsumkehr thermisch wieder aufsteigen gelassen und zur erneu ten Wärmeabgabe und Kühlung unter die Kühlflächen des Verdampfers geleitet und damit der Kreislauf auch dieses zweiten Teilstromes der zirkulierenden Luft geschlossen wird.One embodiment of the invention provides that another Partial flow of air rising from the waste container into the room Let it sink between the waste container and the inner walls of the cool box and after heat exchange with the walls of the waste container and Flow reversal allowed to rise thermally again and to renew heat and cooling under the cooling surfaces of the evaporator passed and thus the circuit of this second partial flow the circulating air is closed.
Mit großem Vorteil wird durch das Verfahren nach der Erfindung erreicht, daß die Abfälle durch den unmittelbar auf sie gerichteten Kaltluftstrom effizient und durchdringend gekühlt werden, wobei gleichzeitig eine wesentliche Anhebung des thermodynamischen Wir kungsgrades im System erreicht und durch Wegfall der Gebläse sowohl deren Energiebedarf und Geräuschentwicklung wegfällt. Auch wird insgesamt der apparatetechnische Aufwand signifikant reduziert und damit die Kühlbox mit ihrem Kühlsystem nicht nur leichter und kostengünstiger, sondern auch wesentlich mobiler sowie nach Art von Haushalts-Kühlschränken praktisch wartungsunabhängig.With great advantage is the method according to the invention achieved that the waste is aimed directly at it Cold air flow can be cooled efficiently and penetratively, whereby at the same time a significant increase in the thermodynamic we efficiency in the system and by eliminating the blowers whose energy requirements and noise development are eliminated. Also will overall, the equipment expenditure is significantly reduced and so that the cooler with its cooling system is not only lighter and less expensive, but also much more mobile as well as in the manner of Household refrigerators are practically maintenance-free.
Schließlich sieht eine Ausgestaltung des Verfahrens vor, daß der unter mehrfachem Wärmeaustausch im System der Kühlbox sowie des Abfallbehälters zirkulierende Luftstrom durch thermischen Antrieb in eine im wesentlichen laminare Umlauf-Strömung gebracht wird.Finally, an embodiment of the method provides that the with multiple heat exchange in the system of the cool box and the Waste bin circulating air flow through thermal drive is brought into a substantially laminar recycle flow.
Eine Kühlbox gattungsgemäßer Art entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer an der offenen Oberseite der Kühlbox in Form eines bevorzugt flachen Aggregates derart angeordnet ist, daß es die Öffnung der Kühlbox bis auf eine verkleinerte Einwurföffnung überdeckt, und daß in vergleichsweise geringem Abstand unter der Kühlfläche des Verdamp fers ein Luftleittrichter über dem Abfallbehälter angeordnet ist, der im Zusammenwirken mit der Kühlfläche des Verdampfers flächenhaf te, von seitlichen Einströmschlitzen konzentrisch nach innen gerich tete und gegen die Einwurföffnung ausmündende Luftkühlkanäle aus bilden.A cool box of the generic type according to the preamble of Claim 4 is characterized in that the evaporator on the open top of the cool box in the form of a preferably flat Unit is arranged so that it is the opening of the cool box covered except for a reduced opening, and that in comparatively short distance below the cooling surface of the evaporator an air guide funnel is arranged above the waste container, which in cooperation with the cooling surface of the evaporator from the side inflow slots concentrically inwards air cooling ducts opening out against the insertion opening form.
Weitere Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.Further configurations are in accordance with the subclaims intended.
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.Details, features and advantages of the invention result from the following explanation of a schematic in the drawing illustrated embodiment.
Diese zeigt im Schnitt einer Seitenansicht eine Kühlbox 10 mit einem darin aufgenommenen Abfallbehälter 14 sowie zur Kühlung zeitweilig darin aufbewahrte leicht-verderbliche Abfälle 15. Die Kühlbox 10 besitzt ein Kälteaggregat 20, das bspw. in üblicher Bauart auf der Verdampfung eines Kältemittels beruht und entsprechend dem stamm baumartig dargestellten Schema einen Verdichter, einen nachgeschal teten Kühler für verflüssigtes Kältemittel, im Anschluß an diesen ein Drosselventil und schließlich den Verdampfer 1 aufweist, aus dem das Kältemittel in Form von Dampf wieder in den Verdichter zurückgeführt wird. Damit entspricht das Kälteaggregat 20 dem üblichen Verfahrens- und Konstruktionsschema eines Haushalts-Kühl schrankes.This shows, in section, a side view of a cool box 10 with a waste container 14 accommodated therein as well as perishable waste 15 temporarily stored therein for cooling. The cooler 10 has a refrigeration unit 20 , which, for example, is based in a conventional design on the evaporation of a refrigerant and, according to the tree-like scheme, has a compressor, a downstream cooler for liquefied refrigerant, followed by a throttle valve and finally the evaporator 1 , from which the refrigerant is returned to the compressor in the form of steam. Thus, the refrigeration unit 20 corresponds to the usual process and design scheme of a household refrigerator.
Erfindungsgemäß ist der Verdampfer 1 an der offenen Oberseite der Kühlbox 10 in Form eines bevorzugt flachen Aggregates 6 derart angeordnet, daß es die Öffnung 11 der Kühlbox 10 bis auf eine verkleinerte Einwurföffnung 12 überdeckt, und daß in vergleichsweise geringem Abstand unter der Kühlfläche 3 des Verdampfers 1 ein Luftleittrichter 2 über dem Abfallbehälter 14 angeordnet ist. Dieser Luftleittrichter 2 bildet im Zusammenwirken mit der unteren Kühl fläche 3 des Verdampfers 1 flächenhafte, von seitlichen Einström schlitzen 4 konzentrisch nach innen gerichtete und gegen die Ein wurfsöffnung 12 ausmündende Luftkühlkanäle 5 aus. According to the invention, the evaporator 1 is arranged on the open top of the cool box 10 in the form of a preferably flat unit 6 in such a way that it covers the opening 11 of the cool box 10 except for a reduced insertion opening 12 , and that it is at a comparatively short distance below the cooling surface 3 of the evaporator 1 an air guide funnel 2 is arranged above the waste container 14 . This air funnel 2 forms in cooperation with the lower cooling surface 3 of the evaporator 1 areal, slit from the side inflow 4 concentrically inward and against the throw opening 12 opening air cooling channels 5 .
Die seitlichen Einströmschlitze 4 sind im oberen Bereich der Kühlbox 10 an der Peripherie des Luftleittrichters 2 zwischen diesem und der Kühlfläche 3 des Verdampfers 1 vorhanden.The lateral inflow slots 4 are present in the upper region of the cool box 10 on the periphery of the air guide funnel 2 between the latter and the cooling surface 3 of the evaporator 1 .
Erfindungswesentlich sind die der umgebenden Atmosphäre zugewandten Flächenteile 7 des Verdampfers 1 mit Isoliermaterial 8 gegen Wärme zutritt aus der Atmosphäre überdeckt.Essential to the invention, the surface parts 7 of the evaporator 1 facing the surrounding atmosphere are covered with insulating material 8 to prevent heat from entering the atmosphere.
Weiterhin zeigt die Figur, daß das Kälteaggregat 20 bevorzugt auf der Oberseite des Verdampfers 1 angeordnet ist. Damit wird eine kompakte und zugleich sehr mobile Bauart der Kühlbox 10 verwirk licht.Furthermore, the figure shows that the refrigeration unit 20 is preferably arranged on the top of the evaporator 1 . A compact and at the same time very mobile design of the cool box 10 is thus realized.
Der Verdampfer 1 ist bevorzugt als Einrohr-Verdampfer in flacher Bauweise 6 mit etwa der Abmessung der Öffnung 11 der Kühlbox 10 entsprechenden seitlichen Abmessungen sowie mit einer zentralen Einfüllöffnung 12 ausgebildet.The evaporator 1 is preferably designed as a single-tube evaporator in a flat design 6 with lateral dimensions corresponding approximately to the dimension of the opening 11 of the cool box 10 and with a central filling opening 12 .
Mit Vorteil ist der Luftleittrichter 2 ein Teil aus ca. 4 mm dickem Kunststoff, welches mit einem düsenartigen Mundstück 30 in Richtung des Abfallbehälters 14 gegen diesen trichterförmig ausmündet.Advantageously, the air guide funnel 2 is a part made of approx. 4 mm thick plastic, which opens out with a nozzle-like mouthpiece 30 in the direction of the waste container 14 in a funnel shape.
Aus der schematischen Darstellung der Luftströmungsverhältnisse in der Zeichnung ist erkennbar, daß Luft bei annähernd horizontalem Vorbeistreichen unter den kalten Wärmeaustauschflächen 3 des Ver dampfers 1 im Bereich der Oberseite der Kühlbox 10 gekühlt und durch das als Ausströmdüse ausgebildete Mundstück 30 des Luftleittrichters 2 hindurchströmend als vertikal gerichteter Kaltluftstrom 13 gegen die Abfälle 15 am Boden des Abfallbehälters 14 fließt und dort zum direkten Wärmeaustausch mit den Abfällen 15 gebracht wird. Die herunterfließende kalte Luft 13 verdrängt die etwa im Abfallbehälter vorhandene Warmluft und nimmt beim Durchdringen der Abfälle 15 Anteile von deren Wärmeenergie auf, strömt nach Wärmeaufnahme mit gegenüber dem Kaltluftstrom 13 erhöhter Temperatur an den Rändern des Abfallbehälters 14 entlang in aufwärts gerichteter Strömung 31 zum oberen Rand des Abfallbehälters 14. Von dort fließt ein Teil strom 16 weiter und tritt in die Einströmschlitze 4 der Luftströ mungsspalte 5 zwischen den Kühlflächen 3 des Verdampfers 1 und durch den Luftleittrichter 2 hindurch. Aus dem düsenartigen Mundstück 30 des Luftleittrichters 2 strömt die Luft 13 als gebündelte vertikale Kaltluftströmung 13 in Richtung gegen den Boden des Abfallbehälters 14 und tritt oben mit einer laminaren Strömung 31 aus. Ein weiterer Teilstrom 17 fließt über die Ränder des Abfallbehälters 14 nach außen und sinkt dort entlang den Außenwänden des Abfallbehälters 14 nach unten, wobei sich eine schleierförmige Strömung 18 aus bildet, die nach Wärmeaufnahme am Boden der Kühlbox eine Richtungs umkehr vollzieht und als nach oben gerichtete Teilströmung 21 ebenfalls in die peripheren Einströmschlitze 4 der Luftströmungs spalte 5 mit eingesogen wird. Die beschriebene Luftströmung bildet sich unabhängig vom Füllstand des Abfalls im Behälter 14 aus; auch die Kühlung des Abfalls im Behälter ist bei jedem Abfall-Füllstand sichergestellt.From the schematic representation of the air flow conditions in the drawing it can be seen that air is cooled almost horizontally when passing under the cold heat exchange surfaces 3 of the evaporator 1 in the region of the top of the cooler 10 and flowing through the mouthpiece 30 of the air guide funnel 2 as a vertically directed Cold air flow 13 flows against the waste 15 at the bottom of the waste container 14 and is brought there for direct heat exchange with the waste 15 . The flowing cold air 13 displaces the warm air that is present in the waste container and, when penetrating the waste, takes up 15 parts of its thermal energy, flows after heat absorption with a higher temperature than the cold air flow 13 along the edges of the waste container 14 in an upward flow 31 to the upper edge the waste container 14 . From there, a part of current 16 continues to flow and enters the inlet slots 4 of the air flow gap 5 between the cooling surfaces 3 of the evaporator 1 and through the air guide funnel 2 . From the nozzle-like mouthpiece 30 of the air guide funnel 2, the air 13 as bundled vertical cold air flow 13 flows in direction against the bottom of the waste container 14 and exits at the top with a laminar flow 31st Another partial flow 17 flows over the edges of the waste container 14 to the outside and sinks down there along the outer walls of the waste container 14 , forming a veil-shaped flow 18 which reverses direction after absorbing heat at the bottom of the cool box and as directed upwards Partial flow 21 is also sucked into the peripheral inflow slots 4 of the air flow column 5 . The air flow described is formed regardless of the level of the waste in the container 14 ; cooling of the waste in the container is also ensured at every waste level.
Wie die Figur zeigt, befinden sich in der Kühlbox 10 keine festen Einbauten, weil der Verdampfer 1 als Thermikdruckverdampfer ohne Lüfter arbeitet und die einzigen mechanischen Teile des Kälteaggre gates 20 außerhalb der Kühlbox auf dem Verdampfer 1 angeordnet sind. Dabei kann der Verdampfer 1 zusammen mit dem Kälteaggregat 20 als bauliche Einheit von der Kühlbox 10 abgenommen, der lose eingesetzte Luftleittrichter 2 ebenfalls problemlos entfernt und der Abfall behälter 14 herausgenommen werden. Der dann völlig leere Innenraum der Kühlbox 10 kann mit einem Wasserschlauch und heißem Wasser problemlos saubergehalten werden, ebenfalls der Luftleittrichter 2 und der Abfallbehälter 14. As the figure shows, there are no fixed internals in the cooler 10 because the evaporator 1 works as a thermal pressure evaporator without a fan and the only mechanical parts of the cooling unit 20 are arranged outside the cooler on the evaporator 1 . The evaporator 1 can be removed together with the refrigeration unit 20 as a structural unit from the cool box 10 , the loosely inserted air guide funnel 2 can also be easily removed and the waste container 14 can be removed. The then completely empty interior of the cool box 10 can easily be kept clean with a water hose and hot water, likewise the air guide funnel 2 and the waste container 14 .
Die Kühlbox mit ihrem Kühlsystem ist unkompliziert, umfaßt technisch ausgereifte Elemente wie das Kälteaggregat 20, ist mit äußerst wirtschaftlichen Mitteln herstellbar, hygienisch einwandfrei und leicht zu reinigen und löst in optimaler Weise die eingangs gestell te Aufgabe. The cool box with its cooling system is straightforward, includes technically mature elements such as the refrigeration unit 20 , can be produced with extremely economical means, is hygienically perfect and easy to clean and optimally solves the task initially set out.
11
Verdampfer
Evaporator
22nd
Luftleittrichter
Air funnel
33rd
Kühlfläche
Cooling surface
44th
Einströmschlitze
Inflow slots
55
Luftströmungsspalt
Air flow gap
66
flaches Aggregat
flat aggregate
77
Flächenteile
Surface parts
88th
Isoliermaterial
insulating material
1010th
Kühlbox
cooling box
1111
Öffnung der Kühlbox
Opening the cool box
1212th
Einwurföffnung
Opening
1313
vertikale Strömung
vertical flow
1414
Abfallbehälter
Waste bin
1515
Abfälle
Waste
1616
Teilstrom
Partial flow
1717th
Teilstrom
Partial flow
1818th
Raum
room
2020th
Kälteaggregat
Refrigeration unit
2121
Teilströmung
Partial flow
3030th
düsenartiges Mundstück
nozzle-like mouthpiece
3131
Laminar-Strömung
Laminar flow
Claims (9)
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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