DE19808267A1 - Befüll- und Entnahmemodul für ein Kühlmodul und Verfahren zum Befüllen eines Kühlmoduls - Google Patents
Befüll- und Entnahmemodul für ein Kühlmodul und Verfahren zum Befüllen eines KühlmodulsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Befüll- und Entnahmemodul für Kohlendioxid in
ein einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmodul und ein Verfahren zum
Befüllen eines einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmoduls sowie
deren Verwendung.
Methoden, die das Verderben von Lebensmitteln hinauszögern, wurden
von je her entwickelt. Mit dem durch die technische Entwicklung möglich
gewordenen Kühlverfahren, lassen sich die meisten Lebensmittel im
verarbeiteten Zustand konservieren. Denn mit sinkender Temperatur
verlangsamen sich physikalische, chemische, mikrobielle und
enzymatische Reaktionen.
Insbesondere bei der Versorgung von Fluggästen werden an ein
Kalthalten von Fertigmenüs relativ hohe Anforderungen gestellt. Zur
Einhaltung der geforderten hygienischen Qualitätsstandards (zum
Beispiel: Agreement on the international carriage of perishable
foodstuffs and on the special equipment to be used for such carriage,
Economic Commission for Europe, Inland Transport Committee, 1991)
müssen bestimmte Fertigmenüs während der Lagerung und des
Transports auf eine bestimmte Temperatur kaltgehalten werden. So
liefern die Caterer für die Bordverpflegung in Flugzeugen die Speisen
zum Beispiel nur aus, wenn diese eine Kerntemperatur von höchstens
+8°C haben. Um diese Standards einhalten zu können, wurden
verschiedene Verfahren entwickelt (Gas aktuell, Heft 44, Seite 39,
Messer Griesheim GmbH, 1993).
Bei dem Snow-Shooting-System von MG Gas Products wird jede
einzelne Etage des Transportbehälters automatisch mit -78,9°C kaltem
Kohlendioxid-Schnee abgekühlt (Gas aktuell, Heft 44, Seite 39, Messer
Griesheim GmbH 1993).
Aus der GB 9216578.6 ist ein System zum Kühlen von Lebensmitteln
bekannt geworden, bei dem ein Strahl von Kohlendioxid-Gas und darin
enthaltenen Kohlendioxid-Schnee über die Lebensmittel geleitet wird.
Die Lebensmittel sind in einem Kühlbehälter gelagert, der nach dieser
Behandlung verschlossen wird.
In der GB 9318715.1 ist ein Verfahren zum Kühlen von Lebensmitteln,
insbesondere von Lebensmitteln für Fluggäste, beschrieben. Der
Kohlendioxid-Schnee wird hier über mehrere Stutzen den einzelnen
Räumen innerhalb eines Kühlbehälters zur Lagerung von Lebensmitteln
zugeführt.
Es ist bekannt, Trockeneis für Kühlzwecke zu verwenden. In der
DE 29 29 666 A1 ist die Ausbildung einer Schublade zur Aufnahme von
Trockeneis zur Anordnung in einem zum Transport von Speisen und
Getränken in der Passagierluftfahrt vorgesehenen Kühlbehälter
beschrieben, in dem zumindest eine Schublade im oberen Behälterraum
vorgesehen ist.
Aus der FR 96 09 850 ist ein Kühlmodul bekannt, welches
schubladenähnlich ausgebildet ist und in einen Kühlbehälter
eingeschoben werden kann, wobei das Kühlmodul eine gasdurchlässige
Wandung, eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung aufweist,
wodurch durch die Einlaßöffnung flüssiges Kohlendioxid zugeführt
werden kann und durch die Auslaßöffnung gasförmiges Kohlendioxid
entweichen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Befüll- und
Entnahmemodul für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter
zugeordneten Kühlmodul sowie ein Verfahren zum Befüllen eines einem
Kühlbehälter zugeordneten Kühlmoduls zu schaffen, mit denen ein
möglichst effizientes und sicheres Einbringen des Kohlendioxids in das
Kühlmodul möglich wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Befüll- und
Entnahmemodul für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter
zugeordneten Kühlmodul, dem Mittel zugeordnet sind zum Zuführen des
festen Kohlendioxids in das Kühlmodul, welche ein mit einer
Einlaßöffnung des Kühlmoduls verbindbares Ende aufweisen und dem
Mittel zum Abführen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids
aus dem Kühlmodul zugeordnet sind, welche ein mit einer
Auslaßöffnung des Kühlmoduls verbindbares Ende aufweisen, wobei die
Mittel zum Zuführen und Abführen des Kohlendioxids einem
gemeinsamen Gehäuse zugeordnet sind und so ausgebildet sind, daß
das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul
abgeführt wird und zum wesentlichen Teil nicht in die Umgebungsluft
entweicht.
Unter dem Begriff "festes Kohlendioxid", welches dem Kühlmodul
zugeführt wird, ist hier Kohlendioxid in fester Form, beispielsweise in
stückiger, körniger oder schneeförmiger Form, zu verstehen, der eine
Restmenge von Kohlendioxid in anderer Form, insbesondere
gasförmiges Kohlendioxid, enthalten kann. Mit dem Begriff "im
wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid" ist gasförmiges Kohlendioxid
gemeint, welches geringe Restmengen an flüssigem oder festem
Kohlendioxid enthalten kann. Unter dem Begriff "Kühlbehälter", sind alle
denkbaren Arten von zumindest teilweise geschlossenen Behältern zu
verstehen, zum Beispiel Container, Schränke, Transportkarren
(Trolleys) oder Transportwagen, die in der Regel eine thermisch
isolierende Wandung aufweisen und worin temperaturempfindliche
Produkte gelagert oder transportiert werden können unter
Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur für eine bestimmte
Zeitdauer. Das Befüll- und Entnahmemodul ist sehr
bedienungsfreundlich und relativ sicher. Denn es kann vorteilhaft mit
nur einer Hand bedient werden und gleichzeitig ist die Zufuhr von
Kohlendioxid und Abfuhr des im wesentlichen gasförmigen
Kohlendioxids sichergestellt, wobei das im wesentlichen gasförmige
Kohlendioxid vorzugsweise nicht an die das Befüll- und Entnahmemodul
sowie das zu füllende Kühlmodul umgebende Luft abgeführt wird. Das
Kühlmodul ist vorzugsweise aus dem Kühlbehälter entnehmbar, so daß
dem Kühlmodul mit Hilfe des Befüll- und Entnahmemoduls auch
außerhalb des Kühlbehälters Kohlendioxid zugeführt werden kann.
Wird dem Kühlmodul körniges, stückiges oder schneeförmiges, festes
Kohlendioxid zugeführt, so kann dabei mitgeführtes oder entstehendes,
im wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid über das Befüll- und
Entnahmemodul entweichen, so daß im wesentlichen die gesamte
Menge an zugeführtem festen Kohlendioxid im Kühlmodul verbleibt und
für Kühlzwecke zur Verfügung steht.
Nach der Erfindung weisen die Mittel zum Zuführen des festen
Kohlendioxids in das Kühlmodul mindestens ein über die Stirnseite des
Befüll- und Entnahmemoduls vorspringendes Injektionsrohr für flüssiges
Kohlendioxid auf und die Mittel zum Abführen des im wesentlichen
gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul weisen mindestens eine
Abführöffnung auf. Das Injektionsrohr ist vorteilhaft aus einem
metallischen Werkstoff, zum Beispiel Kupfer oder Edelstahl hergestellt
und die Ausströmöffnung für das Kohlendioxid in dem Injektionsrohr wird
entsprechend dem gewünschten Kohlendioxid-Volumenstrom gewählt.
Unter dem Begriff "Injektionsrohr" sind hier alle denkbaren Arten von
Injektionseinrichtungen, zum Beispiel Düsen und Lanzen, zu verstehen,
die geeignet sind, flüssigen Kohlendioxid in das Kühlmodul
einzubringen.
Vorteilhaft ist die Befüll- und Entnahmemodul so ausgebildet, daß das
Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul und das Abführen
des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul im
wesentlichen gleichzeitig erfolgt.
Erfindungsgemäß stehen die Mittel zum Abführen des im wesentlichen
gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul in Verbindung mit einer
Vorrichtung zum Absaugen des im wesentlichen gasförmigen
Kohlendioxids aus dem Kühlmodul. Als Vorrichtung zum Absaugen wird
zum Beispiel ein Abzugsgebläse eingesetzt. Durch eine geeignete
Ausgestaltung oder Regelung der Vorrichtung zum Absaugen, zum
Beispiel durch einen angepaßten Öffnungsquerschnitt der
Abführöffnung und/oder Regelung des Abzugsgebläses, und durch
einen daran angepaßten Volumenstrom an zugeführtem Kohlendioxid,
zum Beispiel durch entsprechende Ausgestaltung des Injektionsrohrs,
kann das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul
fast vollständig abgeführt werden, ohne dabei an die Umgebungsluft zu
gelangen.
Das abgesaugte Kohlendioxid kann ins Freie geleitet werden oder einer
weiteren Verwendung, zum Beispiel einer Inertisierung oder einer
Kühlung, zugeführt werden. Besonders vorteilhaft kann das gasförmige
Kohlendioxid einem Wärmetauscher zugeführt werden, mit dessen Hilfe
das vorzugsweise flüssige Kohlendioxid vorgekühlt wird. Durch Einsatz
des abgesaugten gasförmigen Kohlendioxids mit einer Temperatur von
vorzugsweise -50°C bis -55°C wird so vorteilhaft eine
Temperaturerniedrigung des flüssigen Kohlendioxids von einer
Temperatur von ca. -20°C auf eine Temperatur von ca. -27°C erreicht,
wodurch die Effizienz des Einbringens des Kohlendioxids erhöht wird.
Bei Zuführung von schneeförmigem Kohlendioxid führt dies
beispielsweise zu einer Erhöhung der Rate der Kohlendioxid-
Schneebildung um ca. 5%.
Das beim Befüllen des Kühlmoduls entstandene gasförmige
Kohlendioxid kann ebenso luftdicht aufgefangen werden und
anschließend einem Verflüssigungs- oder Rückführungssystem
zugeleitet werden.
Es ist vorgesehen, daß die Mittel zum Zuführen des festen
Kohlendioxids in das Kühlmodul eine Zuführleitung aufweisen, welche
mit einer Quelle für unter Druck stehendes flüssiges Kohlendioxid
verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist das Befüll- und Entnahmemodul eine Vorrichtung
zur Steuerung der Befüllmenge zugeordnet, welche eine
Absperreinrichtung und einen in Wirkverbindung mit der
Absperreinrichtung stehenden Zeitgeber aufweist, mit dessen Hilfe die
Zeitdauer der Zufuhr des Kohlendioxids in das Kühlmodul gesteuert
wird, um dem Kühlmodul differierende Mengen an festem Kohlendioxid
zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte Kältekonservierung der
Stoffe innerhalb des Kühlbehälters einzustellen. Als Absperreinrichtung
wird beispielsweise ein Ventil oder ein Schieber, vorzugsweise ein
Schieber eingesetzt.
Es ist vorgesehen, daß die Befüll- und Entnahmemodul eine Einrichtung
aufweist, um das Befüll- und Entnahmemodul beim Betrieb an das
Kühlmodul zu koppeln.
Vorzugsweise weisen die Mittel zum Zuführen des festen Kohlendioxids
in das Kühlmodul im Bereich seines mit der Einlaßöffnung des
Kühlmoduls verbindbaren Endes eine magnetische oder
elektromagnetische Einrichtung auf, die beim Betrieb des Befüll- und
Entnahmemoduls mit einer entsprechenden magnetischen oder
elektromagnetischen Einrichtung im Bereich der Einlaßöffnung des
Kühlmoduls in Wirkverbindung steht. Zum Beispiel ist um das
Injektionsrohr eine elektromagnetische Spule angeordnet und das
Kühlmodul weist eine Stahlscheibe auf, die um die Befüllöffnung des
Kühlmoduls angeordnet ist. Auf das Injektionsrohr wirkt in Bezug zum
Kühlmodul eine magnetische Anziehungskraft, wodurch das Befüll- und
Entnahmemodul an das Kühlmodul gekoppelt ist. Diese Kopplung hat
den Vorteil, daß die Gefahr des Anhaftens oder Verklebens bei der
relativ niedrigen Temperatur (ca. -78°C für Kohlendioxid-Schnee)
minimiert wird. Die Stahlscheibe ist aus einem Material gefertigt
welches magnetisch oder magnetisierbar ist, beispielsweise ein Chrom- oder
Nickelstahl.
Dem Befüll- und Entnahmemodul für Kohlendioxid ist gemäß der
Erfindung ein Kühlmodul zugeordnet, welches lösbar mit dem
Kühlbehälter verbunden ist und Einrichtungen aufweist, welche in
Wirkverbindung mit entsprechenden Einrichtungen des Kühlbehälters
stehen und ein Einschieben und eine Lagerung des Kühlmoduls in dem
Kühlbehälters zu ermöglichen.
Das Aufnahmevolumen des Kühlmoduls beträgt vorzugsweise 1000 g
bis 3000 g an Kohlendioxid-Schnee. Es können vorteilhaft differierende
Menge an Kohldioxid-Schnee in das Kühlmodul eingefüllt werden. Die
Menge an einzufüllendem Kohldioxid-Schnee ist von einer Vielzahl von
Parametern abhängig, zum Beispiel abhängig von der
Außentemperatur, der einzuhaltenden Temperatur im Kühlbehälter, der
Anfangstemperatur des Kühlbehälters, dem im Kühlbehälter
befindlichen Produkttyp, der Dauer der Kühlhaltung, der Transportweise
und/oder der Art und Größe des Kühlbehälters. Beispielsweise werden
für Schiffstanke sehr große Mengen benötigt und bei Kühlbehältern für
Impfstoffe oder für bestimmte Trolleys sind nur relativ geringe Menge
(bis zu wenigen Gramm) an Kohldioxid-Schnee notwendig.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein
Verfahren zum Befüllen eines einem Kühlbehälter zugeordneten
Kühlmoduls gelöst, bei dem an das Kühlmodul ein Befüll- und
Entnahmemodul gekoppelt wird und anschließend mit Hilfe von dem
Befüll- und Entnahmemodul zugeordneten Mitteln dem Kühlmodul festes
Kohlendioxid zugeführt wird und gleichzeitig im wesentlichen
gasförmiges Kohlendioxid aus dem Kühlmodul abgeführt wird und zum
wesentlichen Teil nicht in die Umgebungsluft entweicht.
Nach der Erfindung wird durch das an das Kühlmodul gekoppelte Befüll- und
Entnahmemodul dem Kühlmodul festes Kohlendioxid zugeführt
durch Einbringen von flüssigem Kohlendioxid in das Kühlmodul, wobei
das flüssige Kohlendioxid durch dessen Ausdehnung und Verdampfung
in dem Kühlmodul zumindest zum großen Teil in festes Kohlendioxid,
vorzugsweise schneeförmiges Kohlendioxid, übergeht. Kohlendioxid-
Schnee weist eine relativ lose Anordnung auf und damit eine wesentlich
höhere Oberfläche gegenüber massiven Platten aus festem
Kohlendioxid (Trockeneisplatten). Damit ist die sublimierte Menge an
kaltem Kohlendioxid-Gas wesentlich größer. Der Kohlendioxid-Schnee
ist von atmosphärischer Luft umgeben. Infolge der höheren Dichte des
Kohlendioxid-Gases ergibt sich ein abwärts strebender Kohlendioxid-
Gasstrom, welcher aus dem Kühlmodul, welches aus einem genügend
porösen Material besteht, in das Innere des Kühlbehälters, worin sich
die zu kühlenden Stoffen befinden, entweichen kann und so die darin
befindlichen Stoffe kühlt. Der Anteil an Kohlendioxid des Luft-
Kohlendioxid-Gemisches in dem Kühlbehälter vergrößert sich bei
fortlaufender Sublimation des festen Kohlendioxids bis zu einer
Temperatur von ca. -78,9°C, der Temperatur des reinen, kalten
Kohlendioxid-Gases.
Vorteilhaft wird während des Befüllens des Kühlmoduls mit festem
Kohlendioxid das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem
Kühlmodul abgesaugt.
Nach der Erfindung werden die Absaugung des im wesentlichen
gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul und die Zufuhr des
Kohlendioxids so gesteuert, daß der Druck innerhalb des Kühlmoduls
während der Kohlendioxid-Zufuhr im wesentlichen gleich bleibt und in
etwa dem Atmosphärendruck (ca. 1 bar) entspricht.
Erfindungsgemäß wird die Zeitdauer der Zufuhr des Kohlendioxids in
das Kühlmodul durch das Befüll- und Entnahmemodul gesteuert, um
dem Kühlmodul differierende Mengen an festem Kohlendioxid
zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte Kältekonservierung der
Stoffe innerhalb des Kühlbehälters einzustellen.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das im wesentlichen
gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul verwendet wird, um das
flüssige Kohlendioxid vorzukühlen, wobei das im wesentlichen
gasförmige Kohlendioxid zur Vorkühlung vorzugsweise eine Temperatur
zwischen -55 bis -50°C aufweist.
Das erfindungsgemäße Befüll- und Entnahmemoduls und Verfahren
wird vorteilhaft zur zeitlich begrenzten Kältekonservierung von
temperaturempfindlichen Stoffen, vorzugsweise zur Kühlung von
Lebensmitteln, verwendet.
Darüber hinaus können mit der Vorrichtung und dem Verfahren nach der
Erfindung Produkte vorgekühlt und/oder eingefroren werden. Damit wird
ein vorteilhafter Einsatz bei der Lagerung von Frischprodukten, zum
Oxidationsschutz und zur Haltbarkeitsverlängerung der Frischware
möglich.
In der vorstehenden Beschreibung der Erfindung wurde als
Kältemedium Kohlendioxid vorzugsweise in Form von Kohlendioxid-
Schnee beschrieben. Neben diesem Kältemedium sind andere
geeignete Kältemedien, insbesondere andere tiefkalt verflüssigte Gase,
erfindungsgemäß einsetzbar.
Die Erfindung ist beispielhaft anhand von Zeichnungen (Fig. 1, Fig. 2,
Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5) dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung für das Füllen
des Kühlmoduls eines Kühlbehälters,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Befüll- und Entnahmemoduls,
Fig. 3 und 4 zwei Schnitte durch einen Teil des Befüll- und
Entnahmemoduls mit daran gekoppeltem Kühlmodul in einem
Kühlbehälter und
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Befüll- und Entnahmemoduls.
In Fig. 1 ist eine Anlage zum Füllen eines Kühlmoduls 1 eines
Kühlbehälters 2 mit Hilfe eines Befüll- und Entnahmemoduls 3
dargestellt. Das Kühlmodul 1 weist eine Einlaßöffnung 4 für flüssiges
Kohlendioxid auf, welches über ein Injektionsrohr 5 des Befüll- und
Entnahmemoduls 3 zugeführt wird. Das entstehende im wesentlichen
gasförmige Kohlendioxid wird aus dem Kühlmodul 1 über eine
Auslaßöffnung 6 und einer Abführöffnung 7 des Befüll- und
Entnahmemoduls 3 und daran anschließende Abführleitung 8 abgeführt.
Flüssiges Kohlendioxid wird dem Befüll- und Entnahmemoduls 3 über
eine Zuführleitung 9 zugeführt. Das Befüll- und Entnahmemoduls 3
sowie die Abführleitung 8 und Zuführleitung 9 sind an einem Arm 10
über ein Verbindungselement 11 so befestigt, daß eine einhändige
Bedienung des Befüll- und Entnahmemoduls 3 mit Hilfe des Handgriffs
12 möglich ist. Die Zufuhr des flüssigen Kohlendioxids wird über eine
Steuerungseinheit 13 geregelt, wobei am Befüll- und Entnahmemodul 3
Einstellvorrichtungen 14 angeordnet sind, um die Menge an
zuzuführendem flüssigen Kohlendioxid einzustellen.
In Fig. 2 ist das Befüll- und Entnahmemodul 3 näher dargestellt.
Das Befüll- und Entnahmemodul 3 weist ein über die Stirnseite 17 des
Befüll- und Entnahmemoduls 3 vorspringendes Injektionsrohr 5 für
flüssiges Kohlendioxid, eine Abführöffnung 7 für im wesentlichen
gasförmiges Kohlendioxid, eine Zuführleitung 8 und eine Abführleitung 9
auf, die an einem gemeinsamen Gehäuse 15 angeordnet sind mit. Eine
Bedienung des Befüll- und Entnahmemoduls 3 ist mit nur einer Hand 16
mit Hilfe des Handgriffs 12 möglich. Zur Abführung des im wesentlichen
gasförmigen Kohlendioxids ist ein über die Stirnseite 17 des Befüll- und
Entnahmemoduls 3 vorspringender Kanalabschnitt 18 am Befüll- und
Entnahmemodul 3 angeordnet, welcher mit der Auslaßöffnung 6 des
Kühlmoduls 1 verbunden werden kann. Innerhalb des Kanalabschnitts
18 ist ein Zentrierteil 19 angeordnet. Das Zentrierteil 19 dient dazu, die
Abführöffnung 7 des Befüll- und Entnahmemoduls 3 mit der
Auslaßöffnung 6 des Kühlmoduls 1 in Übereinstimmung zu bringen.
Das Injektionsrohr 5 ist mit der Einlaßöffnung 4 für flüssiges
Kohlendioxid verbindbar. Um das Injektionsrohr 5 ist eine Spule eines
Elektromagneten 20 angeordnet. Die Spule 20 ist innen hohl. In dem
Hohlraum ist die Zuführleitung 8 angeordnet. Der Spule 20 ist ein
Detektor 21 zugeordnet, um die Funktion der Spule 20 zu detektieren.
An der Spule 20 ist das Injektionsrohr 5 angeordnet und befestigt. Das
Befüll- und Entnahmemodul 3 kann darüber hinaus eine in das Befüll- und
Entnahmemodul 3 integriert angeordnete Einstellvorrichtungen 14
aufweisen. Mit deren Hilfe kann zum Beispiel die Temperatur der
Umgebungsluft des Kühlbehälters oder die im Kühlbehälter nötige
Temperatur über eine Temperatur-Einstell- und Anzeigevorrichtung 22
eingestellt werden und/oder die gewünschte Kühlzeit für den gegebenen
Kühlbehälter kann durch eine Zeit-Einstell- und Anzeigevorrichtung 23
vorgewählt werden. Aufgrund dieser Werte für Temperatur und Zeit wird
die entsprechende Menge an zuzuführendem flüssigen Kohlendioxid
eingestellt und geregelt.
Die Zufuhr von flüssigem Kohlendioxid kann beispielsweise mit Hilfe
einer zu- und abschaltbaren Förderpumpe und mit Hilfe eines
Magnetventils oder Schiebers für das flüssige Kohlendioxid geregelt
werden. Andere Steuerungsmöglichkeiten sind ebenso denkbar und
durch die Erfindung nicht ausgeschlossen. Die Zuführung des
Kohlendioxides erfolgt vorzugsweise durch Betätigen einer
Betätigungseinrichtung 24, die zum Beispiel an einem Handgriff 25
angeordnet ist. In Verbindung mit einer entsprechenden Auslegung des
Injektionsrohrs 5 kann so eine speziell gewünschte Menge an
Kohlendioxid aus dem Befüll- und Entnahmemoduls 3 dem Kühlmodul 1
zugeführt werden.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Injektionsrohr 5 des Befüll- und
Entnahmemoduls 3 mit der elektromagnetischen Spule 20 und durch den
oberen Teil des Kühlbehälters 2 mit Kühlmodul 1 dargestellt. Das
Injektionsrohr 5 ist gekoppelt an eine Durchführung 26 mit einer
magnetisierbaren Stahlscheibe 27 des Kühlmoduls 1. Das Kühlmodul 1
besitzt eine gasdurchlässige Wand 28 und ist innerhalb eines
Kühlbehälters 2 mit thermisch isolierender Wand 29 angeordnet.
In Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Kanalabschnitt 18 des Befüll- und
Entnahmemoduls 3 und durch den oberen Teil des Kühlbehälters 2 mit
Kühlmodul 1 dargestellt, wobei der Kanalabschnitt 18 gekoppelt ist an
eine Durchführung 30 mit Auslaßöffnung 6 des Kühlmoduls 1. Das im
wesentlichen gasförmige Kohlendioxid wird durch die gasdurchlässige
Wand 28, die Auslaßöffnung 6, den Kanalabschnitt 18 und über
Abführleitung 9 (hier nicht dargestellt) weggeführt.
In Fig. 5 ist ein Schnitt durch das das Befüll- und Entnahmemoduls 3 mit
der elektromagnetischen Spule 20 dargestellt. Das Injektionsrohr 5 ist
als Düse ausgebildet und wird hier über eine Schraubverbindung 31 an
dem Befüll- und Entnahmemoduls 3 befestigt. Durch die
Betätigungseinrichtung 24 am Handgriff 25 (hier nicht dargestellt) wird
die Absperreinrichtung 32, beispielsweise ein Absperrschieber oder ein
Ventil, betätigt. Das Injektionsrohr 5 mit Zuführleitung 8 und die
Abführöffnung 7 mit Abführleitung 9 sind an einem gemeinsamen
Gehäuse 15 angeordnet.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Injektion nur dann
erfolgen kann, wenn eine sichere Verbindung zwischen Befüll- und
Entnahmemoduls 3 und dem Kühlmodul 1 hergestellt ist. Daher ist es
vorgesehen, daß beispielsweise die Betätigungseinrichtung 24 nur dann
die Absperreinrichtung 32 öffnen kann, wenn durch einen
entsprechenden Sensor 21, welcher zum Beispiel das Vorhandensein
eines geschlossenen Magnetfeldes detektiert, die ordnungsgemäße
Funktion des Elektromagneten angezeigt wird. Vorzugsweise wird
darüber hinaus auch die Absaugung, zum Beispiel die ordnungsgemäße
Funktion einer Absaugpumpe, als zweite, zusätzliche Voraussetzung für
die mögliche Betätigung der Betätigungseinrichtung 24 verwendet.
Durch diese Ausgestaltungen wird einerseits die Sicherheit für das
Bedienungspersonal erhöht und auf der anderen Seite die
Umweltverträglichkeit sichergestellt.
Claims (19)
1. Befüll- und Entnahmemodul (3) für Kohlendioxid in ein einem
Kühlbehälter (2) zugeordneten Kühlmodul (1),
dem Mittel (5, 9) zugeordnet sind zum Zuführen des festen
Kohlendioxids in das Kühlmodul (1), welche ein mit einer
Einlaßöffnung (4) des Kühlmoduls (1) verbindbares Ende
aufweisen und dem Mittel (7, 8) zum Abführen des im
wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1)
zugeordnet sind, welche ein mit einer Auslaßöffnung (6) des
Kühlmoduls (1) verbindbares Ende aufweisen, wobei die Mittel (5,
7, 8, 9) zum Zuführen und Abführen des Kohlendioxids einem
gemeinsamen Gehäuse (33) zugeordnet sind und so ausgebildet
sind, daß das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem
Kühlmodul (1) abgeführt wird und zum wesentlichen Teil nicht in
das den Kühlbehälter (2) umgebende Medium entweicht.
2. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach Anspruch 1,
bei dem die Mittel (5, 9) zum Zuführen des festen Kohlendioxids in
das Kühlmodul mindestens ein über die Stirnseite des Befüll- und
Entnahmemoduls vorspringendes Injektionsrohr (5) für flüssiges
Kohlendioxid aufweisen und die Mittel (7, 8) zum Abführen des im
wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul
mindestens eine Abführöffnung (7) aufweisen.
3. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach Anspruch 1 oder 2,
das so ausgebildet ist, daß das Zuführen des festen
Kohlendioxids in das Kühlmodul (1) und das Abführen des im
wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1)
im wesentlichen gleichzeitig erfolgt.
4. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
bei dem die Mittel (7, 8) zum Abführen des im wesentlichen
gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1) in Verbindung
stehen mit einer Vorrichtung zum Absaugen des im wesentlichen
gasförmigen -Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1).
5. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1
bis 4,
bei dem die Mittel (5, 9) zum Zuführen des festen Kohlendioxids in
das Kühlmodul (1) eine Zufuhrleitung (9) aufweisen, welche mit
einer Quelle für unter Druck stehendes flüssiges Kohlendioxid
verbunden ist.
6. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1
bis 5,
dem eine Vorrichtung zur Steuerung der Befüllmenge (14)
zugeordnet ist, welche eine Absperreinrichtung (32) und einen in
Wirkverbindung mit der Absperreinrichtung (32) stehenden
Zeitgeber aufweist, mit dessen Hilfe die Zeitdauer der Zufuhr des
Kohlendioxids in das Kühlmodul (1) gesteuert wird, um dem
Kühlmodul (1) differierende Mengen an festem Kohlendioxid
zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte Kältekonservierung
der Stoffe innerhalb des Kühlbehälters (2) einzustellen.
7. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1
bis 6,
das eine Einrichtung (20) aufweist, um das Befüll- und
Entnahmemodul (3) beim Betrieb an das Kühlmodul (1) zu
koppeln.
8. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach Anspruch 7,
bei dem die Mittel (5, 9) zum Zuführen des festen Kohlendioxids in
das Kühlmodul (1) im Bereich seines mit der Einlaßöffnung (4)
des Kühlmoduls (1) verbindbaren Endes eine magnetische oder
elektromagnetische Einrichtung (20) aufweisen, die beim Betrieb
des Befüll- und Entnahmemoduls (3) mit einer entsprechenden
magnetischen oder elektromagnetischen Einrichtung (27) im
Bereich der Einlaßöffnung (4) des Kühlmoduls (1) in
Wirkverbindung steht.
9. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8
für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter (2) zugeordneten
Kühlmodul (1), welches lösbar mit dem Kühlbehälter (2)
verbunden ist und Einrichtungen aufweist, welche in
Wirkverbindung mit entsprechenden Einrichtungen des
Kühlbehälters (2) stehen und ein Einschieben und eine Lagerung
des Kühlmoduls (1) in dem Kühlbehälters (2) zu ermöglichen.
10. Verfahren zum Befüllen eines einem Kühlbehälter (2)
zugeordneten Kühlmoduls (1),
bei dem an das Kühlmodul (1) ein Befüll- und Entnahmemodul (3)
gekoppelt wird und anschließend mit Hilfe von dem Befüll- und
Entnahmemodul (3) zugeordneten Mitteln (5, 9) dem Kühlmodul
(1) festes Kohlendioxid zugeführt wird und gleichzeitig im
wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid aus dem Kühlmodul (1)
abgeführt wird und zum wesentlichen Teil nicht in die
Umgebungsluft entweicht.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
bei dem durch das an das Kühlmodul (1) gekoppelte Befüll- und
Entnahmemodul (3) dem Kühlmodul (1) festes Kohlendioxid
zugeführt wird durch Einbringen von flüssigem Kohlendioxid in
das Kühlmodul (1), wobei das flüssige Kohlendioxid durch dessen
Ausdehnung und Verdampfung in dem Kühlmodul zumindest zum
großen Teil in festes Kohlendioxid übergeht.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
bei dem das flüssige Kohlendioxid zumindest zum großen Teil in
schneeförmiges Kohlendioxid übergeht.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
bei dem während des Befüllens des Kühlmoduls (1) mit festem
Kohlendioxid das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus
dem Kühlmodul (1) abgesaugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
bei dem die Absaugung des im wesentlichen gasförmigen
Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1) und die Zufuhr des
Kohlendioxids so gesteuert werden, daß der Druck innerhalb des
Kühlmoduls (1) während der Kohlendioxid-Zufuhr im wesentlichen
gleich bleibt und in etwa dem Atmosphärendruck (ca. 1 bar)
entspricht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
bei dem die Zeitdauer der Zufuhr des Kohlendioxids in das
Kühlmodul (1) durch das Befüll- und Entnahmemodul (3)
gesteuert wird, um dem Kühlmodul (1) differierende Mengen an
festem Kohlendioxid zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte
Kältekonservierung der Stoffe innerhalb des Kühlbehälters (2)
einzustellen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
bei dem das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem
Kühlmodul (1) verwendet wird, um das flüssige Kohlendioxid
vorzukühlen.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
bei dem das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid zur
Vorkühlung eine Temperatur zwischen -55 bis -50°C aufweist.
18. Verwendung eines Befüll- und Entnahmemoduls (3) nach einem
der Ansprüche 1 bis 9 oder eines Verfahrens nach einem der
Ansprüche 10 bis 17 zur zeitlich begrenzten Kältekonservierung
von temperaturempfindlichen Stoffen.
19. Verwendung nach Anspruch 18 zur Kühlung von Lebensmitteln.
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