DE2224426C2 - Kühlcontainer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kühlcontainer mit einem
Laderaum und einem Kühlsystem, das mindestens einen von einer Antriebsmaschine angetriebenen Kompressor,
einen gekühlten Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer für ein In einer KäitemiUelleltung zirkulierendes
Kältemittel aufweist, und mit einer Einrichtung zur Regelung der Kühllufttemperatur im Laderaum.
Ein bekannter Kühlcontainer dieser Art (DE-GM 83 061) weist außerhalb des das zu kühlende Gut aufnehmenden
Laderaums ein Kühlsystem auf, das die für die Kühlung erforderliche maschinelle Einrichtung enthält.
Außer dieser Kühleinrichtung, die an eine externe Energiequelle anschließbar ist, ist ein Hllfskühlsystem
vorgesehen, das mit einer externen Kältequelle verbunden werden kann. Die dem Hilfskühlsystem zu entnehmende
Kühlmittelmenge wird durch ein von einem Thermostaten gesteuertes Magnetventil dosiert. Die temperaturabhängige
Regelung des Hauptkühlsystems Ist nicht beschrieben.
Normalerwelse erfolgt die Regelung eines Kühlsystems
über einen Temperaturmeßfühler, der einen Kompressor In Betrieb setzt, wenn die Temperatur Im Kühlraum über
einen bestimmten Wert ansteigt, und Ihn abschaltet, wenn ein zweiter Temperaturwert erreicht 1st. Dies setzt
jedoch dann, wenn der einzuhaltende Temperaturbereich relativ eng 1st, ein häufiges Ein- und Abschalten des
Kompressors voraus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlcontainer der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß bei der Konstanthaltung der Kühltemperatur ein zu häufiges Ein- und Abschalten des Kompressors
vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Kältemittelleitung zwischen dem
Expansionsventil und dem Verdampfer ein dem Wärmetausch zwischen dem kalten und warmen Kältemittel
dienender Wärmetauscher vorgesehen Ist, daß der Kondensator und das Expansionsventil durch eine ein steuerbares
Ventil enthaltende, vor dem Wärmetauscher in die Kältemittelleitung mündende Bypaßleitung überbrückt
sind, und daß das In der Bypaßleitung befindliche Ventil in Abhängigkeit von dem Signal eines in der zum Laderaum
führenden Zustromleitung der Kühlluft angeordneten Temperaturmeßfühles derart gesteuert Ist, daß es bei
einem Anstieg der Kühllufttemperatur auf einen über einem Sollwert liegenden ersten Temperaturwert öffnet,
bei weiterem Temperaturanstieg auf einen zweiten Temperaturwert schließt,
bei einem anschließenden Temperaturabfall auf den ersten Temperaturwert Sffnet,
und bei Erreichen des Sollwertes schließt.
und bei Erreichen des Sollwertes schließt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlcontainers
besteht darin, daß durch das geöffnete Ventil der Bypaßleltung die Wärmeabfuhr des Kühlsystems
nach außen vorübergehend unterbrochen oder wenigstens verringert werden kann, während der Kompressor
eingeschaltet ist. Hierdurch wird eine teilweise Kühlung erreicht, deren Umfang jedoch bei weitem nicht an die
volle Kühlung heranreicht, die dann erfolgt, wenn der Kompressor In den Kältemittelkreislauf geschaltet Ist.
Bei einer Erhöhung der Kühllufttemperatur über den ersten Temperaturwert wird der Kompressor eingeschaltet,
das Kühlsystem jedoch mit geöffneter Bypaßleitung betrieben. Die Temperatur steigt daraufhin weiter an,
jedoch langsamer als bei abgeschaltetem Kompressor. In dieser Phase erfolgt eine geringere Wärmeabfuhr durch
natürliche Wärmeabstrahlung und Konvektion des Kühlsystems. Außerdem fließt ein begrenzter Anteil des
Kältemittels auch bei geöffneter Bypaßleltung noch durch den Kondensator. Erst wenn der zweite Temperaturwert
erreicht Ist, der höher ist als der erste Temperaturwert, wird die Bypaßleitung gesperrt, so daß das Kältemittel
.'.wangsläufig über den Kondensator geleitet wird
und die volle Kühlung einsetzt. Hierdurch wird der Temperaturanstieg im Laderaum zwangsläufig beendet und
darüber hinaus ein Temperaturabfall erzeugt. Ist die Temperatur daraufhin auf den ersten Temperaturwert
abgefallen, wird die Bypaßleltung wieder geöffnet und
bei der nachfolgenden Erreichung des Sollwertes der Temperatur Im Laderaum wird der Kompressor ausgeschaltet.
Dadurch, daß die Temperaturregelung unter Einbeziehung der Steuerung des In der Bypaßleitung liegenden
Ventils erfolgt, entsteht der Vorteil, daß der Kompressor weniger häufig ein- und ausgeschaltet werden muß, so
daß der Energiebedarf verringert und die mechanische Beanspruchung des Kompressors herabgesetzt wird. Bei
geöffneter Bypaßleitung und eingeschaltetem Kompressor Ist die Abdrift der Temperatur von dem jeweiligen
Augenblickswert geringer als bei abgeschaltetem Kompressor und auch geringer als bei eingeschaltetem Kompressor
und gesperrter Bypaßleltung.
Ein weiterer Vorteil Hegt darin, daß das Kühlsystem bei normalem Betrieb, wenn In dem Laderaum lediglich
eine konstante Temperatur eingehalten werden muß, aber keine erhebliche Temperaturabsenkung erforderlich
Ist, als Notaggregat für einen benachbarten Container eingesetzt werden kann, der sich ebenfalls In diesem
Betriebszustand befindet. Zur Erneuerung der umgewälzten Kühlluft kann Luft aus der Atmosphäre In gesteuer-
ten Mengen stetig oder mit Unterbrechungen in das im
übrigen geschlossene Luftsystem eingeleitet werden.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine auseinandergezogene schematische Darstellung,
im Schnitt, eines mobilen Kühlcontainers in enger Nachbarschaft zu Versorgungsquellen für Luft,
Wasser und Elektrizität,
Flg. 2 eine Vorderansicht, teilweise aufgebrochen, des
in F i g. 1 getelgten Kühlcontainers und
Flg. 3 eine Tabelle zur Erläuterung der verschiedenen
temperaturabhängigen Schaltvorgänge für eine schnelle Leistungsanpassung.
Flg. 1 zeigt das rechteckige Gehäuse 10 eines Kühlcontainers,
das isoliert und in einen hinteren Frachtraum 12 und in einen vorderen Maschinenraum 14 unterteilt
1st. Die gesamte Maschinenausrüstung befindet sich innerhalb des Gehäuses 10 an einem Ende.
Der Frachtraum 12 ist luftdicht abgescnlossen, mit
Ausnahme eines Lufteinlasses 16 am Boden und eines Luftauslasses 18 unter der Decke. Der Boden des Frachtraumes
weist Luftverteilerkanäle auf, die von unten gleichförmig Luft an den Im Frachtraum enthaltenen
Kisten vorbeileiten.
Der Maschinenraum 14 1st In drei Kammern unterteilt.
Die obere Kammer 20 enthält die beiden Gebläse 22 und 24 (Flg. 2) und einen Verdampfer 26 des Kühlsystems.
Die Saugkammer des Gebläses 24 hat einen mit der Außenluft verbundenen Einlaß 28, der Frischluft in das
Beschlossene Kühlluftsystem einläßt, und einen Aus'aß
30, der in eine zentral angeordnete Kammer 32 führt, se
daß verbrauchte Luft aus dem geschlossenen Umlaufsystem abgezogen und direkt nach unten gerichtet werden
kann, um die Kühlung des Kondensators 34 des Kühlsystems zu verbessern.
Der Verdampfer 26 hat eine zum Kompressor 38 führende
Kühlmlttel-Rückströmleltung 36. Die Kühlmittel-Versorgungsleitung 40 des Kompressors läuft bis zu dem
luftgekühlten Kondensator 34 und von dort zu dem wassergekühlten Kondensator 42. Das kondensierte flüssige
Kältemittel fließt In Aufwärtsrichtung durch einen Trockner 44, durch ein Expansionsventil 46 und einen
Wärmetauscher 48 bis zum Verdampfer 26. Eine Bypaßleltung 50 zweigt an einer jenseits des Expansionsventil
46 liegenden Stelle von der Kondensator-Versorgungsleitung 40 ab. Sie enthält ein Magnetventil 52, ein thermostatisches
Ventil 54 und eine zu dem Wärmetauscher 48 führende Leitung 56. Ein Wassereinlaß 60 und ein Wasserauslaß
62 führen zur Außenseite des Kühlcontainers, so daß bei Verwendung von Schnellkupplungen ein fester
Wasseranschluß 64 und ein fester Wasserablauf 66 rasch an den mit Wasser gekühlten Kondensator 42 angeschlossen
werden können.
Das Gebläse 68, das Luft aus dem Laderaum absaugt, führt diese über den luftgekühlten Kondensator 34 aus
dem vorderen Ende des Containers heraus und kann über einen Schlauch 70 an das Entlüftungssystem eines
Schiffes angeschlossen werden.
Ein Temperaturfühler 80 liegt in der Rückstromleitung der Kühlluft und ein weiterer Temperaturfühler 82 liegt in
der Zuströmleitung. Beide Temperaturfühler sind an einen auf eine bestimmte Temperatur eingestellten Stufenthermostaten
84 angeschlossen, der den Kompressor automatisch einschaltet. Der In der Einströmleitung liegende Fühler 82
spricht bei einer Temperatur oberhalb von 0° und der In der Abströmleitung liegende Fühler 80 spricht wahlweise bei
einer Temperatur von 0° oder 14° C an.
Nach dem Beladen des Kühlcontainers und dem Verschließen des Frachtraumes treibt ein Dieselgenerator die
Elektromotore der Gebläse 22 und 24 an. Die Luftumwälzung beginnt. Die Luftkühlung beginnt dann in dem
gleichen Augenblick, In dem der Verdampfer 26 eine Temperatur erreicht, die unter der der rückströmenden
Luft liegt.
Die Fracht wird dann auf das Schiff befördert und sobald sie ihre Lagertemperatur erreicht hat, wird sie
unter Deck abgesenkt und kann an die Schiffsentlüftung 70 und über die Anschlüsse 64 und 66 an die Wasserversorgung
des Schiffes und auch an dessen elektrische Anlage angeschlossen werden. Der Dieselgenerator wird
dann abgeschaltet.
Nach dem Entladen des Kühlcontainers von dem Schiff wird der Dieselgenerator erneut angelassen und die Fracht an ihren Bestimmungsort gebracht. Während dieses Transportes wird die Bypaßleitung 50, die Kältemittel durch den Luftkondensator 34 und durch den Wasserkondensator 42 unmittelbar dem Wärmetauscher 48 zuführt, durch automatische Betätigung des Ventils 54 gesteuert.
Nach dem Entladen des Kühlcontainers von dem Schiff wird der Dieselgenerator erneut angelassen und die Fracht an ihren Bestimmungsort gebracht. Während dieses Transportes wird die Bypaßleitung 50, die Kältemittel durch den Luftkondensator 34 und durch den Wasserkondensator 42 unmittelbar dem Wärmetauscher 48 zuführt, durch automatische Betätigung des Ventils 54 gesteuert.
Dies geschieht in der in Fig. 3 dargestellten Weise.
Wenn der In Fig. 1 gezeigte Temperaturmeßfühler 100 feststellt, daß die Temperatur der der Fracht zugeführten
Luft über den eingestellten Wert ansteigt, wird der Kompressor 38 angestellt, sobald die ermittelte Temperatur
den eingestellten Wert um 0,5° übersteigt. Gleichzeitig wird das Ventil 54 geöffnet, um damit die Kühlkapazität
herabzusetzen, bis die Temperatur um weitere 0,5° bis auf Γ über dem eingestellten Wert angestiegen ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventil 54 gesperrt, während der Kompressor weiterläuft. Bei einem Abfall der
Temperatur bis auf 0,5° oberhalb des eingestellten Wertes und bevor der Kompressor abgeschaltet wird, wird das
Ventil 54 wieder geöffnet. Das Ventil 54 wird jedoch geschlossen und der Kompressor wird abgeschaltet,
sobald die fallende Temperatur den eingestellten Wert erreicht. Hiermit wird sichergestellt, daß der Kompressor
die Temperatur nicht zu rasch abfallen läßt, um ein zu schnelles Hin- und Herschalten des Verdichters zu vermeiden.
In der Luft-Rückführleitung liegen elektrische Heizsegmente 92, 93 und 94. Bei einem Abfallen der
Temperatur unter den eingestellten Wert werden sie nacheinander angeschaltet. Ein Heizsegment wird elngeschaltet,
sobald die Temperatur um 1° unter den eingestellten Wert abfällt. Zwei Heizsegmente werden bei
einem Temperaturabfall um 2° und drei Heizsegmente werden bei einem Temperaturabfall um 3° unier den eingestellten
Wert eingeschaltet (Fig. 3).
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Kühlcontainer mit einem Laderaum und einem Kühlsystem, das mindestens einen von einer Antriebsmaschine angetriebenen Kompressor, einen gekühlten Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer für ein in einer Kältemittelleitung zirkulierendes Kältemittel aufweist, und mit einer Einrichtung zur Regelung der Kühllufttemperatur im Laderaum, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kältemittelleitung zwischen dem Expansionsventil (46) und dem Verdampfer (26) ein dem Wärmetausch zwischen dem kalten und warmen Kältemittel dienender Wärmetauscher (48) vorgesehen ist, daß der Kondensator (34, 42) und das Expansionsventil (46) durch eine ein steuerbares Ventil (54) enthaltende, vor dem Wärmetauscher (48) in die Kältemlttelteitung münderde Bypaßleltung (50) überbrückt sind, und daß das in der Bypaßleltung (50) befindliche Ventil (54) In Abhängigkeit von dem Signal eines in der zum Laderaum führenden Zustromleitung der Kühlluft angeordneten Temperaturmeßfühlers (100) derart gesteuert ist, daß esbei einem Anstieg der Kühllufttemperatur auf einen über einem Sollwert liegenden ersten Temperaturwert öffnet,bei weiterein Temperaturanstieg auf einen zweiten Temperaturwert schließt,bei einem anschließenden Temperaturabfall auf den ersten Temperaturwert öffnet,
und bei Erreichen des Sollwertes schließt.
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