DE2238829B2 - Refrigerated containers for the special conditions of aviation - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kühlcontainer zum Frisch- und Kühlhalten von temperaturempfindlichen Produkten, wie Nahrungsmittel, Pharmazeutika, Chemieprodukte und dergleichen, insbesondere für den Einsatz allgemein im Transportverkehr, mit einem horizontal in mehrere Abteile unterteilten Nutzraum für das Kühlgut und einem über dem Nutzraum befindlichen Abteil für ein vergasendes Kühlmittel, nämlich CO2 in fester Form (Trockeneis).The invention relates to a refrigerated container for keeping temperature-sensitive products such as food, pharmaceuticals, chemical products and the like fresh and cold, in particular for use in general transport traffic, with a usable space for the refrigerated goods which is horizontally divided into several compartments and a compartment for the usable space for a gasifying coolant, namely CO 2 in solid form (dry ice).
Zur Kühl- und Frischhaltung von temperaturempfindlichen Produkten bedient man sich heute gern beweglicher Behälter, sogenannter Container, in denen das Kühlsystem aus beigegebenem Verbrauchskühlmittel besteht Als Verbrauchskühlmittel kommt hier ein verflüssigtes Gas, das schwerer als Luft ist, in Frage, neben beispielsweise Stickstoff und FIuor-Chlor-Methan-Verbindungen vor allem Kohlendioxid, das in fester Form bei 760 Torr in seiner eigenen Gasatmosphäre eine Temperatur von —784° C hat Dieses feste COi Trockeneis genannt, sublisüert, das heißt es geht vom festen in den gasförmigen Aggregatszustand über, :o wobei bei 760Torr und einer Gaserwärmung auf 00C der Umgebung 152,4 kcal/kg entzogen werden. Dieses Kühlmittel wird bei den bekannten Containern der eingangs erwähnten Konstruktion in Form von prismatischen Platten mit dem zu kühlenden Gut in den Behälter gegeben, wobei es zwischen das zu kühlende Gut gelegt wird oder über bzw. neben dem Nutzraum kompakt angeordnet ist Dabei ergibt sich jedoch der wesentliche Nachteil, daß der kühlende Gasstrom unkontrolliert den Nutzraum füllt und das sich ausbildende Temperaturfeld im Nutzraum sehr ungleichmäßig ist, derart daß an bestimmten Stellen sehr tiefe Temperaturen herrschen, mit der Folge örtlichen Einfrierens des Kühlgutes, während an anderen Stellen keine ausreichende Kühlung gesichert ist Diese nachteiligen Effekte treten in verstärktem Maße bei Einsatz der Container im Flugverkehr auf, insbesondere bei den starke Containerneigungen hervorrufenden Start- und Landephasen der Flugzeuge.To keep temperature-sensitive products cool and fresh, it is now popular to use mobile containers, so-called containers, in which the cooling system consists of consumed coolant. Chlorine-methane compounds mainly carbon dioxide, which in its solid form at 760 Torr has a temperature of -784 ° C in its own gas atmosphere whereby at 760 torr and a gas heating to 0 0 C of the environment 152.4 kcal / kg are withdrawn. This coolant is given in the known containers of the construction mentioned in the form of prismatic plates with the goods to be cooled in the container, whereby it is placed between the goods to be cooled or is arranged compactly above or next to the usable space The main disadvantage is that the cooling gas stream fills the usable space in an uncontrolled manner and the temperature field that forms in the usable space is very uneven, so that very low temperatures prevail at certain points, with the result that the goods to be cooled locally freeze, while at other points there is insufficient cooling disadvantageous effects occur to a greater extent when the containers are used in air traffic, in particular during the take-off and landing phases of the aircraft, which cause strong container tendencies.
Hinzu kommt daß gerade im Flugverkehr sehr unterschiedliche Randbedingungen auftreten können. Bei einem modernen Flughafen mit Kühlhaus wird dem gefüllten Container mit Kühlhaustemperatur von 12—160C beim Verlassen des Kühlhauses zum Zwecke des Einsatzes im Flugzeug die erforderliche Menge Trockeneis zugegeben, wobei die Menge so bemessen wird, daß das Kühlgut bis zur Servierzeit gekühlt bleibt Ist jedoch am Flughafen kein Kühlhaus vorhanden, dann muß dem Container nach dem Füllen eine derartige Menge Trockeneis zugegeben werden, daß dieses in der Lage ist den Container selbst und dessen Inhalt von Raumtemperatur auf beispielsweise Kühlhaustemperatur herunterzukühlen und die erreichte Temperatur von 12—16°C bis zur Servierzeit zu halten. Aus diesen unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten und Erfordernissen ergeben sich jedoch unterschiedliche Kühlaufgaben, denen die herkömmlichen Container nicht Rechnung tragen.In addition, very different boundary conditions can arise, especially in air traffic. In a modern airport with cold store the quantity being dimensioned to the filled container with cold store temperature of 12-16 0 C upon leaving the cold store is added for the purpose of the use in the airplane, the required amount of dry ice, that the material to be cooled is cooled to the serving time is However, there is no cold store at the airport, then such an amount of dry ice must be added to the container after filling that it is able to cool the container itself and its contents from room temperature to, for example, cold store temperature and the temperature reached from 12-16 ° C to to hold at serving time. However, these different possible uses and requirements result in different cooling tasks that conventional containers do not take into account.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Kühlcontainer zu schaffen, der über den gesamten Nutzraum eine gleichmäßige Kühltemperatur gewährleistet und der den jeweils erforderlichen Kühltemperaturen und Kühlzeiten auf einfache Weise gerecht wird.The object of the invention is therefore to create a refrigerated container that over the entire Usable space ensures a uniform cooling temperature and the cooling temperatures required in each case and cooling times in a simple manner.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Hauptanspruch gekennzeichnetThe solution to this problem is characterized in the main claim
Aus der DE-OS 15 36 368 war zwar bereits eine für Lastkraftwagen, Eisenbahnwagen und Schiffe bestimmte
Vorrichtung zur Klimatisierung der Luft in Transportbehältern bekannt bei der Kühlluft von einem
Kühllufterzeuger über Kanäle dem Kühlgutbehälter zugeführt und dort durch ein Gebläse in und um das
Kühlgut gespült wird. Dieser vorbekannte, mit Kühlluft durchblasene Frachtbehälter vermochte jedoch keine
Anregung zur Lösung der vorliegenden, auf einen Trockeneis-Container bezogenen Aufgabe zu geben.
Weiterhin war aus dem DE-GM 19 32 574 eine Einweg-Kühlverpackung in Form eines Faltkastens aus
speziell angeordneter Wellpappe bekannt bei der aus einem beigegebenen Trockeneispaket ausströmendesFrom DE-OS 15 36 368 a device for air conditioning the air in transport containers intended for trucks, railroad cars and ships was already known in which cooling air is supplied from a cooling air generator via channels to the refrigerated goods container and there is flushed in and around the refrigerated goods by a fan . However, this previously known freight container through which cooling air was blown was unable to provide any suggestion for solving the present problem relating to a dry ice container.
Furthermore, from DE-GM 19 32 574 a one-way cooling packaging in the form of a folding box made of specially arranged corrugated cardboard was known in the case of the outflowing from an enclosed dry ice packet
Kohlendioxidgas durch aus den Pappewellen gebildete Kanäle geleitet wird. Dadurch jedoch, daß das Kühlgas durch die allseitig wärmedämmend ausgebildeten Kanäle der Wellpappe geführt und das Kühlgut nur vom Deckel und vom Boden des Faltkasteiis her vom Kühlgas beaufschlagt wird, ergeben sich örtlich sehr unterschiedliche Temperaturen, so daß damit also die Aufgabe vorliegender Erfindung nicht lösbar istCarbon dioxide gas is passed through channels formed from the cardboard corrugations. However, that the cooling gas passed through the channels of the corrugated cardboard, which are designed to be heat-insulating on all sides, and the goods to be cooled only from Lid and from the bottom of the folding box from Cooling gas is applied, result locally very different temperatures, so that the object of the present invention cannot be achieved
Bei der Erfindung wird also das verdampfte Kohlendioxid in Kanälen entlang der inneren Längswand des Containers geführt, wobei die Strömung durch den Dichteunterschied des sich auf den Weg längs der Wände erwärmenden Kühlgases und dem Dichteunterschied COrGas/JUift hervorgerufen wird. Die im allgemeinen metallischen Innenwände wirken dabei als Wärmeübertragungsflächen, und die Kühlung erfolgt hauptsächlich durch Eigenkonvektion im Innenraum. Die Strahlung dieser Wände und das durch öffnungen dieser Wände in die Nutzabteile einströmende Kühlgas unterstützen die Kühlung des Gutes, führen zu einem einheitlichen Temperaturfeld und schaffen für das Kühlgut die gewünschte Schutzgasatmosphäre. Dadurch, daß zum einen Wärmedämmschicht auf der als Wärmeübertragung dienenden Innenwand vorgesehen und zum anderen zwischen Kühlmittelraum und oberstem Nutzraum eine Wärmedämmschicht zwischengeschaltet ist, wird sichergestellt, daß auch der obere, sich in Kühlmittelnähe befindende Bere.ch des Nutzraumes nicht zu tief abgekühlt wird. Schließlich ist von Bedeutung, daß das in Partialströme aufgeteilte Kühlgas in einzelnen Nutzraumabteilen so zugeführt wird, daß die zufließende Gasmenge weitgehend von Neigungen der Längsachse des Containers unabhängig ist, weil beim Einsatz im Flugbetrieb die Containerlängsachse im allgemeinen in Flugrichtung weist und deshalb bei Stan- und Landemanövern starken Neigungen unterworfen wirdIn the invention, the evaporated carbon dioxide is thus in channels along the inner longitudinal wall of the container, the flow being caused by the difference in density of the on the way along the Walls heating cooling gas and the density difference COrGas / JUift is caused. The in general metallic inner walls act as heat transfer surfaces, and the cooling takes place mainly through self-convection in the interior. The radiation from these walls and through openings these walls in the utility compartments flowing cooling gas support the cooling of the goods, lead to a uniform temperature field and create the desired protective gas atmosphere for the goods to be cooled. Through this, that on the one hand a thermal insulation layer is provided on the inner wall serving as heat transfer and on the other hand, a thermal insulation layer is interposed between the coolant compartment and the uppermost usable space is, it is ensured that the upper area, which is located near the coolant, is also the Usable space is not cooled down too deeply. Finally, what is important is that it is divided into partial streams Cooling gas is supplied in individual usable space compartments in such a way that the amount of gas flowing in is largely of Inclinations of the longitudinal axis of the container is independent, because the container longitudinal axis when used in flight operations generally points in the direction of flight and therefore steep inclines during standing and landing maneuvers is subjected
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Kühlmitteleinschub in Fächer unterteilt, welche die für die jeweilige Kühlaufgabe erforderliche Kühlmittelmenge aufnehmen, wobei hier mit Vorteil ein Haufwerk von Trockeneisstäbchen in Betracht kommt, weil ein solches Haufwerk eine größere Oberfläche als Trockeneisplatten gleichen Gewichtes aufweist und damit die in der Zeiteinheit sublimierte Kühlgasmenge größer ist.According to one embodiment of the invention, the coolant insert is divided into compartments, which are for take up the amount of coolant required for the respective cooling task, in which case a pile is advantageous of dry ice sticks comes into consideration because such a pile has a larger surface area than dry ice sheets has the same weight and thus the amount of cooling gas sublimated in the unit of time is greater.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ein fahrbarer Container, ein sogenannter Trolley, dargestellt; es zeigtAs an exemplary embodiment of the invention, a mobile container, a so-called one, is shown in the drawing Trolley, shown; it shows
F i g. 1 einen Längsschnitt bis zur Symmetrieachse M/N durch einen Trolley herkömmlicher Bauform;F i g. 1 shows a longitudinal section up to the axis of symmetry M / N through a trolley of conventional design;
F i g. 2 einen Halbschnitt durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Trolley in der senkrechten Ebene durch die Längsachse;F i g. 2 shows a half-section through the trolley designed according to the invention in the vertical plane the longitudinal axis;
Fig.3 den Schnitt AB aus Fig.2 mit zur HäJfte geöffneter Seitenwand;3 shows the section AB from FIG. 2 with the side wall open to the half;
Fig.4 die Anordnung des Kühleinschubs mit der Kältestromführung;4 shows the arrangement of the cooling insert with the Cold flow;
Fig.5 die Gestaltung der Kühlgaskanäle in der Seitenwand;5 shows the design of the cooling gas channels in the Side wall;
Fig.6 den Kühleinschub mit funktionsgerechter Aufteilung;6 shows the cooling insert with functional division;
Fig.7 den Kühleinschub mit Einzelheiten und den Schnitten CD und EF; und7 shows the cooling insert with details and the sections CD and EF; and
F i g. 8 eine besondere Ausführungsforni der zusätzlich den Innenraum gegen den Kühleinschub isolierenden und kondensataufnehmenden Schicht.F i g. 8 a special embodiment in addition layer that isolates and absorbs condensate from the interior space against the cooling insert.
Bei der herkömmlichen Form eines Trolleys nach F i g. 1 ist der Innenraum in parallele Ebenen 10 zur Aufnahme des Kühlgutes 11 aufgeteilt; oberhalb der obersten Nutzebene befindet sich der Kühleinschub 12 mit dem Trockeneis 13. Der Kühlgasstrom fällt dabei durch den Schütz 14 längs der Tür ungeführt nach unten, wobei durch eine Neigung des Gerätes die gezeichnete Unke (oder rechte) Seite mehr oder weniger vom Kühlgas beaufschlagt und so eine ungewünschte unterschiedliche Kühlung an den Türseiten verursacht wird.In the conventional form of a trolley according to FIG. 1 is the interior space in parallel planes 10 to Receipt of the goods to be cooled 11 divided; The cooling insert 12 is located above the uppermost usable level with the dry ice 13. The cooling gas flow falls through the contactor 14 along the door unguided downwards, whereby by an inclination of the device the drawn toe (or right) side more or less from Cooling gas is applied and thus causes undesired different cooling on the door sides will.
ίο Nach der Erfindung wird nun der Container gemäß Fig.2 so ausgestaltet, daß der Kühlgasstrom kontrolliert in den langen Seitenwänden 15 den zu kühlenden Räumen zwischen den Ebenen 10 zugeleitet wird, wobei die Anordnung der den Kühlgasstrom führenden ι s Kanäle nach F i g. 3 als Schnitt AB mit der Symmetrieachse TU aus Fig.2 so getroffen ist, daß unter Berücksichtigung des Strömungswiderstandes die zu unteren Ebenen führenden Kanäle, beispielsweise 16 und 17, breiter gestaltet sind als diejenigen, die obere Ebenen, z.B. 18, versorgen, und daß die breiteren Kanäle an den Türseiten sich befinden.According to the invention, the container according to FIG. 2 is designed in such a way that the cooling gas flow is guided in a controlled manner in the long side walls 15 to the spaces to be cooled between the levels 10, the arrangement of the ducts leading the cooling gas flow according to FIG. 3 as section AB with the axis of symmetry TU from FIG the wider channels are on the door sides.
Ein Ausführungsbeispiel zur Kältestromführung in der Seitenwand zeigen die F i g. 4 und 5.An exemplary embodiment for guiding the cold flow in the side wall is shown in FIGS. 4 and 5.
hat an der Innenseite die bereits beschriebenen Kanäle,has the already described channels on the inside,
z. B. 17, 18. In der Innenwand 19 sind tiefgezogenez. B. 17, 18. In the inner wall 19 are deep-drawn
befinden sich keine Auslaßschlitze, da dort diethere are no outlet slots, because there the
vielmehr ist in der obersten Ebene noch einerather, there is one more at the top level
Zur Aussteifung der Wände 19 in etwa halber Höhe, ist eine nichtdargestellte, mit den Wandteilen 19 lösbar verbundene Ebene vorgesehen.To stiffen the walls 19 at approximately half the height, a not shown, with the wall parts 19 is detachable connected level provided.
Um eine gründliche Reinigung des Trolleys zu ermöglichen, sind die Innenwände 19 herausnehmbar.In order to enable thorough cleaning of the trolley, the inner walls 19 can be removed.
nimmt den Kühlschub 24 auf, in dem sich das Trockeneis 13 befindet In den Fig.6 und 7 mit den Schnitten CD und EF ist dieser Kühleinschub 24 im einzelnen dargestellttakes on the cooling drawer 24 in which the dry ice 13 is located. In FIGS. 6 and 7 with the sections CD and EF , this cooling drawer 24 is shown in detail
Die Fig.6 zeigt den halben Einschub mit seinen Symmetrieachsen P/Q und R/S. Die Aufladefläche für
das Trockeneishaufwerk ist durch durchlaufende Leisten 25 und unterbrochene Leisten 26 in Teilflächen so
so aufgeteilt daß, je nach der gewünschten Kühldauer, der ganze Raum des Kühleinschubs oder Teilräume mit
Trockeneis gefüllt werden. Das Trockeneis selbst liegt auf einem Siebboden 27, auf dem sich im Abstand von
Auflageschienen 28 durchlaufende Leisten 29 befinden,
die bis zu gewissen Neigungen des Gerätes in der Startphase eines Flugzeuges das Haufwerk am Rutschen
hindern. Die erwähnten Leisten dienen somit als Halte- und Isolierleisten und sind zi mindest teilweise
verstellbar und/oder in der Höhe unterschiedlich.
Die Verbindung des Kühleinschubs mit den Kanälen in den Seitenwänden erfolgt durch öffnungen 30.
Zwischen zwei öffnungen berindet sich jeweils eine Schiene 28, die bewirkt daß, wie durch die Linie XJX
dargestellt auch bei Neigung des Trolleys durch aile öffnungen 30 gleichviel Kühlgas nach unten strömt
Ebenso läßt sich auch die Gerade Y/Kzeichnen, die sich
auf eine Aufteilung des Kühleinschubes bezieht Die Langlöcher 30 können in Zuordnung zu den Kanälen in6 shows half of the insert with its axes of symmetry P / Q and R / S. The charging area for the dry ice unit is divided into partial areas by continuous bars 25 and interrupted bars 26 so that, depending on the desired cooling time, the entire space of the cooling insert or partial spaces are filled with dry ice. The dry ice itself lies on a sieve floor 27 on which there are continuous strips 29 at a distance from the support rails 28, which, up to certain inclinations of the device in the take-off phase of an aircraft, prevent the debris from sliding. The bars mentioned thus serve as holding and insulating bars and are zi at least partially adjustable and / or different in height.
The cooling insert is connected to the channels in the side walls through openings 30. Between two openings there is a rail 28 which, as shown by the line XJX , causes the same amount of cooling gas to flow down through all openings 30 even when the trolley is inclined the straight line Y / K can also be drawn, which relates to a division of the cooling insert. The elongated holes 30 can be assigned to the channels in
den Seitenwänden unterschiedliche Länge besitzen.the side walls have different lengths.
Besondere Bedeutung kommt der Isolation 31 (F i g. 4) des Kühleinschubs gegen das Behälterinnere zu, um durch zu große Kältestrahlung eine Unterkühlung der obersten Etage oder der obersten Etagen zu verhindern. In der ersten Kühlphase drängt das schwere kalte CO2-GaS die Luft im Behälter nach oben und durch Undichtigkeiten des Containers ins Freie. Aus dieser Luft kondensiert Wasserdampf aus und schlägt sich hauptsächlich an der Isolierschicht als oberste Begrenzung des Raumes nieder, und tropft schließlich auf das Kühlgut der obersten Etage und mindert allgemein dessen Aussehen und Wert Die Erfindung sieht vor, unter der mit dem Formstück 23 fest verbundenen Isolierschicht 31 eine weitere isolierende Platte 32 anzubringen, deren Werkstoff Wasserdampf durchläßt, Nebeltröpfchen jedoch aufnimmt und festhält, wobei der anfangs große Wärmewiderstand des Werkstoffes durch die Wasseraufnahme abgebaut wird und im Grenzfall die unterste Schicht der Isolation 32 mit einer 0° C-Isothermen eine »Kühlbremse« bildet Die Zunahme der Wärmeleitfähigkeit dieser Schicht mit der Wasseraufnahme kommt dem Kühlvorgang in seiner ersten Phase entgegen (die Sublimationstemperatur des Trockeneises liegt nämlich in atmosphärischer Luft 2S erheblich tiefer als in reiner CC^-Atmosphäre), und zwar durch Füllung des Behälters mit CO2-GaS, was anfangs einen Kälteschock hervorruft Dieser wird durch die anfangs große, dann aber abklingendeThe insulation 31 (FIG. 4) of the cooling insert against the inside of the container is of particular importance in order to prevent the top floor or the top floors from undercooling due to excessive cold radiation. In the first cooling phase, the heavy, cold CO 2 gas forces the air up in the container and out into the open through leaks in the container. Water vapor condenses from this air and is mainly deposited on the insulating layer as the uppermost boundary of the room, and finally drips onto the refrigerated goods on the top floor and generally reduces its appearance and value 31 to attach a further insulating plate 32, the material of which allows water vapor to pass through, but absorbs and holds fog droplets, whereby the initially high thermal resistance of the material is reduced by the water absorption and in the limit case the bottom layer of the insulation 32 with a 0 ° C isotherm acts as a »cooling brake The increase in the thermal conductivity of this layer with the absorption of water counteracts the cooling process in its first phase (namely, the sublimation temperature of dry ice is considerably lower in atmospheric air 2S than in a pure CC ^ atmosphere) by filling the container with CO 2 -GaS, which was initially a K Elder shock evokes This is caused by the initially large, but then fading
Diese Isolierschicht 32 läßt sich durch beispielsweise ein Gespinnst aus Kunststoff, z. B. PVC, darstellen, das nach dem Einsatz in einen Container herausgenommen und getrocknet wird und aus hygienischen Gründen nach mehrmaliger Benutzung entfernt wird.This insulating layer 32 can be formed by, for example, a spun made of plastic, e.g. B. PVC, represent that after use is removed and dried in a container and for hygienic reasons removed after repeated use.
Eine weitere Ausführungsform zeigt F i g. 8, bei der über eine federnde, U-förmige Spange eine »Tüte« 34 aus Spezialzellstoff, der Wasser aufnimmt respektive bindet gespannt ist und in die dafür vorgesehene Halterung 35 gesprengt wird, wobei diese Tüte als Einwegprodukt nach Benutzung weggeworfen und, da aus Zellstoff bestehend, einfacherweise verbrannt wird.Another embodiment is shown in FIG. 8, at the A "bag" 34 made of special cellulose, which absorbs or absorbs water, is attached to a resilient, U-shaped clasp binds is stretched and is blown into the holder 35 provided for this purpose, this bag as Disposable product thrown away after use and, since it is made of cellulose, is simply burned.
Nach diesem Beispiel ist das Trockeneis in einer Schublade 24 untergebracht, die zur Beschickung aus dem Formstück 23 herausgezogen wird. Um den Beschickungsvorgang zu vereinfachen und Dosieraggregate für die durch die Kühlaufgabe geforderten Trockeneismengen einzusetzen und die Beschickung in Serien oder am Fließband vornehmen zu können, ist die obere Abdeckung als dichtschließender (keinen Luftzutritt gewährender) Deckel auszubilden, der durch ein Scharnier 36 schwenkbar angelenkt istAccording to this example, the dry ice is housed in a drawer 24, which is used for loading the fitting 23 is pulled out. To simplify the loading process and dosing units for the dry ice quantities required by the cooling task and the loading in To be able to carry out series production or on the assembly line, the top cover is more tightly sealed (no air admission to form granting) cover which is pivotably articulated by a hinge 36
Besteht der Wunsch, im Raum der obersten Etage tiefere Temperaturen herzustellen, z. B. zur Lagerung von Speiseeis oder dergleichen, dann ist durch ein oder mehrere, nicht dargestellte, verschließbare und in einer Größe steuerbare öffnungen eine direkte Verbindung zum Kühleinschub zu diesem Raum herzustellen.If there is a desire to produce lower temperatures in the room on the top floor, e.g. B. for storage of ice cream or the like, then by one or more, not shown, lockable and in one Size controllable openings to establish a direct connection to the cooling unit in this room.
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