DE2303869A1 - Verfahren und vorrichtung zum spruehkuehlen von gegenueber niedrigen temperaturen empfindlichem gut - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN

BÜRO: 8000 MÜNCHEN 83 · ELFENSTRASSE 32

L-8929-G 26. "3Π. 1973

UNION CARBIDE CORPORATION . 270 Park Avenue, New York, N.Y. 1OO17, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Sprühkühlen von gegenüber niedrigen Temperaturen empfindlichem Gut

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sprühkühlen von gegenüber niedrigen Temperaturen empfindlichen, verderblichen Nahrungsmitteln, wie Frischfleisch, Blattgemüse und Bananen, während des Transports unter Anwendung eines kryogenen Mediums.

Beim Transport von verderblichen frischen Nahrungsmitteln bei niedriger Temperatur werden die Temperaturregler für gewöhnlich auf Werte eingestellt, die in zweckentsprechender Weise über dem Gefrierpunkt liegen, beispielsweise auf 4,4 C. Ein großer über der Gefriergrenze liegender Spielraum erlaubt eine ungleichförmige Temperaturverteilung in den einzelnen Zonen des Speicherkammerraums und berücksichtigt zyklische Temperaturfluktuationen unter den Einstellwert (das heißt den oberen Temperaturgrenzwert), die auf die Regler des Kühlsystems zurückzuführen sind. Ein verhältnismäßig breiter Spielraum sorgt auch für einen gewissen Schutz gegen Frostschäden auf Grund einer Umkehr der Wärmestromrichtung, beispielsweise gegen einen Wärmeverlust durch die Wände der Spei-

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FERNSPRECHER: 0811/6012039 ■ KABEL: ELECTR1CPATENT MÜNCHEN

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cherkammer hindurch,, wenn die Außenlufttemperatur unter den Gefrierpunkt des verderblichen Guts fällt.

Die Möglichkeit, die Temperatur von frostempfindlichem Gut in verläßlicher Weise auf oder im engen Bereich von 4,4 C zu regeln, ist erst seit verhältnismäßig kurzer Zeit gegeben und stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber der früheren Praxis dar_t bei der die Temperatur vorübergehend oft erheblich höhere Werte erreichen konnte, wodurch wertvolles Transportgut verloren ging. Das Einregeln der Transporttemperaturen auf einen Wert, der nahe bei 4,4 C liegt, war erst mit Systemen möglich, bei denen ein Kälteträger in Form eines verflüssigten Gases unmittelbar in die Gutspeicherkammer eingesprüht wird. Es ist bekannt (US-Patent 3 2.87 935) »die direkte Einleitung eines Kälteträgers, beispielsweise flüssigen Stickstoffs, in die Speicherkammer in Abhängigkeit von Thermostatgeräten zu regeln, die auf die Speicherkammertemperatur ansprechen, Durch Umwälzen des in der Speicherkammer befindlichen Gases mit Hilfe von Lüftern oder Gebläsen und durch indirektes Kühlen des Kammerbodens wurden weitere Verbesserungen hinsichtlich einer gleichförmigen Verteilung der Kühlwirkung und einer gleichförmigeren Temperatur innerhalb des Speicherkammerraumes erzielt. Anordnungen zur unmittelbaren Sprühkühlung mit Hilfe eines verflüssigten Gases haben ferner den wesentlichen Vorteil, daSim Anschluß an ein Öffnen oder Schließen der Speicherkammertüren die niedrigen Solltemperaturen rasch wieder erreicht werden können. Der Kälteverlust, zu dem es beim Öffnen der Speicherkammertüren kommt, kann kleinstmöglich gehalten und lokalisiert werden, indem die Ladung

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mit Hilfe von Trennwänden unterteilt wird, die eine Konvektion unterdrücken.

Trotz der obengenannten Fortschritte erwies sich eine Reglereinstellung wesentlich unter 1,7 bis 4,4°C für gegenüber niedrigen Temperaturen empfindliches Gut für einen ganzjährigen Einsatz als nicht praktisch durchführbar. Wenn Lastwagen und Sattelschlepper strengen Wxnterbedingungen ausgesetzt werden, wird die Kammertemperatur häufig erheblich unter die Werte abgesenkt, die das mitgeführte Kühlsystem vorgibt. Dadurch besteht die Gefahr, daß es zu Frostschäden kommt und Gut verlorengeht. Der während des Versandes aufrechterhaltene Temperaturwert wird stark von dem Wert beeinflußt, auf den das Gut vor dem Versand abgekühlt wurde. Die Ladung wirkt praktisch als großer Wärmeballast. Trotz dieses Ballasteffektes kann, wenn die Speicherkammer strengen Wxnterbedingungen ausgesetzt wird, durch die Kammerwände hindurch so viel Wärme abgezogen werden, daß die Temperatur von Teilen der Ladung, die den Innenwänden benachbart liegen, mehrere Grade unter den Wert abfällt, auf den das Gut vorgekühlt wurde. Zu solchen Effekten kommt es, obwohl die Wärmeisolation für Lastwagen und Anhänger in den letzten Jahren entscheidend verbessert wurde. Ein innerhalb einer warmen Zone mit vorgekühltem Gut beladener Anhänger, mittels dessen das Gut zu Märkten transportiert werden soll, die in einer kalten Zone liegen, muß infolgedessen während des Transports auf einem Temperaturwert gehalten werden, der einen breiten Sicherheitsspielraum gegenüber Frostschäden bietet.

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Lastwagen und Anhänger werden zuweilen mit Heizvorrichtungen ausgestattet, um Frostschäden des Gutes zu verhindern. Bei den Heizvorrichtungen handelt es sich um Systeme hoher Kapazität, die in
Abhängigkeit von der Speicherkammertemperatur thermostatisch geregelt werden, so daß sie zyklisch oder intermittierend arbeiten. Das Kühlsystem hat gleichfalls eine hohe Kapazität, und zwar mindestens mit Bezug auf den Kältebedarf, der gegeben ist, wenn die
außerhalb der Speicherkammer herrschende Umgebungstemperatur nahe dem Gefrierpunkt liegt. Wenn zwei gegeneinander arbeitende Systeme hoher Kapazität gleichzeitig wirksam gemacht werden, werden Kälte und Wärme in unrentabler Weise einander entgegenwirkend verbraucht, Die Kälte- und Wärmezufuhr würde in einem solchen Falle nicht von dem Wärmeaustausch zwischen dem Speicherraum und der Umgebung abhängen. Würde Kälte unter Verwendung eines flüssigen Gases und Wärme durch den Einsatz eines Brennstoffes zugeführt, wären die mitgeführten Vorräte an Kälteträger und Brennstoff rasch und nutzlos verbraucht. Aus diesem Grunde wurde für gewöhnlich die Regelung
der Heizvorrichtung so eingestellt, daß die Heizvorrichtung bei
einer Temperatur eingeschaltet wurde, die reichlich unterhalb der Einschalttemperatur des Kühlsystems lag, so daß keine Überlappung der betreffenden Arbeitstemperaturbereiche eintreten konnte. Die
Temperaturspanne zwischen den Einstellpunkten der beiden Systeme
ist notwendigerweise verhältnismäßig groß, so daß die beiden Systeme nicht in der Lage sind, eine enge Temperaturregelung des Speicherraumes aufrechtzuerhalten.

Bei den bekannten Anordnungen wird der Arbeitstemperaturbereich

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jedes. Systems (das heißt des Heiz- und des Kühlsystems) für gewöhnlich durch eine zugeordnete Thermostateinrichtung festgelegt. Beide Thermostateinrichtungen sprechen auf die Kammertemperatur an. Der Arbeitstemperaturbereich beträgt mindestens einige (z.B. 2 bis 3) Grade. So kann beispielsweise das Kühlsystem bei 5,6 C ein- und bei 3,9 C ausgeschaltet werden. Die Heizvorrichtung kann bei O C ein- und bei 1,7 C ausgeschaltet werden. Auf diese Weise verbleibt ein Spielraum von 2,2 C (nämlich 1,7 C bis 3,9 C), der die Arbeitsbereiche der beiden Systeme voneinander trennt. Die miteinander kombinierten Systeme lassen daher eine Temperaturschwankung in der Speicherkammer von O⁰C bis 5,6°C zu, das heißt eine Temperaturschwankung von 5,6°C.

Ein weiterer Nachteil bekannter Heizsysteme für sprühgekühlte Anhänger ist die große Ansprechträgheit. Wenn die Heizvorrichtung in Abhängigkeit von der Speicherkammertemperatur geregelt wird, muß der gesamte Wandaufbau des Anhängers zunächst tief abgekühlt werden, bevor die Heizvorrichtung eingeschaltet wird. Das Heizsystem muß nun Wärme ausreichend rasch einführen, um nicht nur den weiteren Wärmeverlust durch die Wände hindurch auszugleichen, sondern auch die Wände um mehrere Grade auf einen Temperaturwert wiederaufzuwärmen, dem das Gut ohne Gefahr ausgesetzt werden kann. Es versteht sich, daß die Heizvorrichtung eine hohe Kapazität haben muß, damit die Wandmasse dem voreingestellten Temperaturzyklus folgen kann. Es versteht sich ferner, daß die Einleitung großer Wärmemengen Probleme hinsichtlich der Wärmeverteilung mit sich bringt und die Gefahr erhöht, daß das Gut in der Nähe des Bereichs

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- 6 der Wärmeeinleitung örtlich überhitzt wird.

Ein weiterer Nachteil bekannter Verbrennungsheizvorrichtungen besteht darin, daß diese Vorrichtungen normalerweise die Produktkammeratmosphäre als Sauerstoffquelle verwenden. Nach längerer
Arbeitsdauer kann der Sauerstoff der Gutatmosphäre bis herab zum Verbrennungsgrenzwert verbraucht sein, so daß die Verbrennungsreäktion aufhört. Diese Situation ist besonders ausgeprägt, wenn ein Kühlsystem verwendet wird, das mit einem inerten verflüssigten Gas, beispielsweise mit flüssigem Stickstoff, arbeitet. Ein gleichzeitiges Arbeiten solcher Heiz- und Kühlsysteme ist im wesentlichen unmöglich. Normalerweise wurde so vorgegangen, daß das mit verflüssigtem Gas arbeitende Kühlsystem von Hand ausgeschaltet wurde, bevor ein Verbrennungsheizsystem von Hand eingeschaltet wurde.

Mit der Erfindung sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sprühkühlen von frostempfindlichem Gut geschaffen werden,die es erlauben, das Gut auf einer der Optimaltemperatur wesentlich näheren Temperatur zu halten, als dies bisher möglich war, ohne daß es zu Frostschäden kommt. Eine örtliche Überhitzung und darauf
zurückzuführende Schäden des verderblichen Gutes sollen vermieden werden.

Ausgehend von einem Verfahren zum Kühlen von in einer wärmeisolierten, verschließbaren Speicherkammer untergebrachtem frostempfindlichem Gut während des Transports durch Einsprühen eines kryogenen Mediums, dessen Siedepunkt bei Atmosphärendruck unter

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-29°C liegt, in den oberen Teil der Speicherkammer in Abhängigkeit von der innerhalb der Speicherkammer überwachten Gastemperatur, wobei die Speicherkammergastemperatur unter einem vorbestimmten oberen Grenzwert gehalten wird, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Speicherkammer mit einem Metallboden versehen, die außerhalb der Speicherkammer herrschende Temperatur ermittelt und dann, wenn sich die ermittelte Außentemperatur dem vorbestimmten oberen Grenzwert der Speicherkammergastemperatur bis auf 2,8 C genähert hat, Wärme in die Speicherkammer durch den Metallboden hindurch in einer vorbestimmten, zwischen 10,8 und 161 W/m Metallbodenfläche liegenden mittleren Menge eingeleitet wird, die die Menge, mit der Wärme durch die Kammerwände hindurch an die Außenluft abfließt, hinreichend übertrifft, um die Innenwände der Speicherkammer daran zu hindern, eine Temperatur zu erreichen, die wesentlich unter der Temperatur des in der Speicherkammer befindlichen Gases liegt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer verschließbaren Speicherkammer, die mit wärmeisolierten Wänden versehen ist, die für einen Wärmeübergang von weniger als O,486 kcal/ mn C sorgen, sowie mit einer über Kopf angeordneten Sprühleitungseinrichtung, die Über eine in Abhängigkeit von einem vorbestimmten oberen Speicherkammer-Temperaturgrenzwert öffnende Ventilanordnung an «inen wärmeisolierten Behälter angeschlossen ist, der ein unter Druck stehendes verflüssigtes Gas aufnimmt, dessen Siedepunkt bei Atmosphärendruck unter -29⁰C liegt, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen in der Speicherkammer angeordneten

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Metallboden, der in Wärmeübergangsbeziehung mit mehreren elektrischen Heizelementen steht, die über eine Schalteranordnung mit einer Stromquelle verbunden sind, sowie durch eine außerhalb der Speicherkammer angeordnete, die Außenlufttemperatur ermittelnde Meßanordnung, die die Schalteranordnung geschlossen hält, wenn sich die Außenlufttemperatur dem vorbestimmten oberen Grenzwert der .Speicherkammertemperatur bis auf 2,8 C genähert hat.

In der Praxis hängt der obere Grenzwert der Speicherkammertemperatur von dem zu speichernden Gut ab. Er beträgt, vorzugsweise bei Frischfleisch ungefähr O C, bei Blattgemüse, beispielsweise Kopfsalat, ungefähr 3,3 C und bei Bananen ungefähr 13,3 C.

Das Einleiten der Wärme mit einer mittleren Dichte von 10,8 bis

161 W/m Metallbodenfläche stellt einen sehr niedrigen Wert im

Vergleich zu bekannten Heizsystemen für das Transportkühlen von frostempfindlichem Gut dar.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform wird Wärme in die Speicherkammer in mindestens zwei Stufen eingeleitet, wobei der erste Anteil eingeführt wird, wenn sich die Außentemperatur dem oberen Grenzwert der Speicherkammergastemperatur bis auf 2,8°C genähert hat, während der zweite Wärmeanteil eingeführt wird, wenn die Außentemperatur mehr als 2,8°C unte t.es der Speicherkammertemperatur liegt.

die Außentemperatur mehr als 2,8°C unterhalb des oberen Grenzwer-

Die. Außentemperatur, bei der die vorzugsweise von elektrischen

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Widerstandsheizelementen gebildete Heizvorrichtung eingeschaltet wird, hängt von den jeweiligen Erfordernissen des zu kühlenden verderblichen Gutes ab. Sie kann oberhalb oder unterhalb des oberen Grenzwertes der Speicherkammertemperatur liegen» bei der die Kältefreisetzung erfolgt, befindet sich jedoch in jedem Falle innerhalb eines Bereiches, der von diesem Grenzwert um nicht mehr als 2,8°C abweicht. Die Temperaturdifferenz muß klein sein, um die Temperaturschwankungen innerhalb der Speicherkammer kleinstmöglich zu halten und die optimale Kühltemperatur des zu transportierenden Gutes möglichst weitgehend zu approximieren„ Beim Versand von frischem Rindfleisch muß beispielsweise die Speicherkammertemperatur auf jeden Fall über -2,8°C, dem Gefrierpunkt von Rindfleisch, gehalten werden. Ein bevorzugter oberer Grenzwert für die Kältefreisetztemperatur, bei der Kälteträger in die Speicherkammer eingesprüht wird, ist -O,6°C. Das Heizelement wird vorzugsweise eingeschaltet, wenn die Außenluft ungefähr diese Temperatur hat, jedoch keine höhere Temperatur als 2,2 C und vorzugsweise ungefähr O C. Das bedeutet, daß es zu einer "thermischen Überlappung" kommt, das heißt die Wärmezufuhr beginnt, wenn die Außenluft noch etwas wärmer als der Reglereinstellwert für die Kältefreisetztemperatur ist. Diese Wärme wird von dem eingesprühten Kälteträger aufgenommen. Die thermische Überlappung dauert jedoch für gewöhnlich nur kurz an. Der während dieser Zeitspanne zusätzlich verbrauchte Kälteträger ist von untergeordneter Bedeutung, wenn man die verbesserte Qualität des Rindfleischs am Bestimmungsort mit der Fleischqualität vergleicht, die bei der bekannten Art des Versands bei höherer, weniger genau geregelter Temperctur erhalten wurde. Eine

thermische Überlappung von einigen Graden trägt dazu bei , eine zwangsweise enge Regelung der Kammertemperatur bei niedriger Wärmezufuhrgeschwindigkeit sicherzustellen, weil sie es der Regelung der Heizvorrichtung erlaubt» einen Abfall der Außentemperatur auf einen Wert, der unter der Reglereinstellung für die Kältefreisetztemperatur liegt, im voraus zu berücksichtigen. Dadurch, daß mit der Wärmezufuhr begonnen wird, etwas bevor tatsächlich ein Wärmebedarf besteht, wird ein Nacheilen der Regelung vermieden, weil der Metallboden so rechtzeitig vorgewärmt wird, daß ein unkontrolliertes Absinken der Kammertemperatur ausgeschlossen ist.

Als weiteres Beispiel sei Kopfsalat betrachtet. Frischer Kopfsalat beginnt bei ungefähr -O,2 C zu gefrieren; ein bevorzugter oberer Grenzwert für die Kältefreisetztemperatur ist 3,3 C. Praktische Erfahrungen zeigten, daß eine Speicherung unterhalb dieses Grenzwertes jedoch über dem Gefrierpunkt zu bester Qualität und langer Lagerdauer des ausgelieferten Produkts führt. Vorzugsweise wird in einem solchen Falle das Heizelement eingeschaltet, wenn die Außenlufttemperatur auf einem niedrigeren Wert für die Aufrechterhaltung der Kühlung liegt, beispielsweise auf O,6 C. Eine derartige Einschalttemperatur für die Heizvorrichtung erlaubt einen verhältnismäßig breiten Spielraum zwischen der Gutgefriertemperatur und dem oberen Grenzwert für die Produktspeicherung.der vorliegend beispielsweise 3,3°C beträgt. Im Gegensatz zu dem Vorgehen bei frischem Rindfleisch braucht keine thermische Überlappung vorgesehen zu sein, weil das Heizelement nur eingeschaltet wird, wenn die Äußenluf ttempercstur um mehrere Grade un-

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terhalb des oberen Grenzwertes für dae Kältefreisetztemperatur abfällt. Zwar ist der Wert von 3,3 C der bei der praktischen Durchführung der Erfindung bei Blattgemüse bevorzugte obere Grenzwert, doch kann die Kältefreisetzregelung falls erwünscht auoh auf eine unter 3,3 C liegende Temperatur eingestellt werden, vorausgesetzt, daß der Ein-Aus-Bereich der Regelung nicht bis herab zum Gefrierpunkt des Gutes reicht. Bei dem erfindungsgernäß verwendeten Kühlsystem handelt es sich um ein Hochleistungssystem, das den Aufwärmeffekt des Heizsystems übersteuern kann. Infolgedessen kann das Heizsystem das Gut nicht schützen, wenn das Kühlsystem bis herab zu einer übermäßig niedrigen Temperatur wirksam gemacht würde.

Bananen, die ein weiteres Anwendungsbeispiel darstellen, werden vorzugsweise auf einer wesentlich höheren Temperatur gehalten, so daß bei einem oberen Grenzwert von 13,3°C für die Kältefreisetztemperatur ein geeigneter Wert der Außentemperatur, bei dem das Heizelement eingeschaltet wird, 12,2 C ist. Um einen engen Regelbereich einzuhalten, wird vorzugsweise mit thermischer Überlappung gearbeitet, doch stellt dies kein Zwangsmerkmal dar.

Der Umstand, daß die Aufheizung in Abhängigkeit von der Außentemperatur und nicht von der Temperatur der Gutspeicherkammer geregelt wird, stellt ein besonders wichtiges Merkmal der Erfindung dar. Würde für die Regelung der Heizvorrichtung die Innentemperatur herangezogen, müßte die Wärmeisolation der Kammer notwendigerweise tief abgekühlt werden, bevor die Heizvorrichtung einge-

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schaltet wird. In einem solchen Falle würde die Heizvorrichtung eine Heizkapazität erfordern, die nicht nur ausreicht, um die Wärme so rasch zu ersetzen, wie sie durch die Außenwände der Kammer entweicht, sondern auch um die Kammerinnenwände und die damit zusammenwirkende Wärmeisolation aufzuwärmen. Die resultierende große Wärmedosierung müßte unbedingt rasch und gleichförmig verteilt werden, um ein Aufwärmen des Gutes über den gewünschten Wert zu vermeiden. Was noch wichtiger ist, die rasche und massive Wärmeeinleitung müßte bei einer Temperatur beendet werden, die unterhalb des Arbeitsbereichs des Sprühkühlsystems liegt, weil andernfalls diese Wärme den Kälteträgerverbrauch drastisch erhöhen würde. Weil der Aufwärmbereich einer Heizvorrichtung hoher Kapazität und der Kühlbereich des Sprühkühlsystems einander nicht überlappen könnten, sondern in der Praxis voneinander getrennt bleiben müßten, wäre der Gesamttemperaturregelbereich zu groß, um für die optimale Qualität und Lagerdauer zahlreicher verderblicher Güter zu sorgen.

Die Heizvorrichtung nach der Erfindung erfaßt die Außenlufttemperatur und berücksichtigt im voraus einen Anstieg der Temperaturdifferenz an den Wänden der wärmeisolierten Gutspeicherkammer, der hinreichend groß wäre, um die Innenwand und die Isolation auf eine unerwünscht niedrige Temperatur abzukühlen. Die Heizvorrichtung führt dann Wärme nur langsam mit 1O,8 bis 161 W/m² Metallbodenfläche zu, und zwar in dem Maße, wie dies erforderlich ist, um die Innenwandtemperatur ungeachtet eines höheren Temperaturgradienten .quer zur Wand aufrechtzuerhalten. Die Kammerinnenwände

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werdep auf einer Temperatur gehalten, die nicht wesentlich unter der ermittelten Kammergastemperatur liegt, die durch das Sprühkühlsystem vorgegeben wird. Es ist keine massive Wärmezufuhr erforderlich, um die Wände wieder aufzuwärmen.

Wie oben ausgeführt, liegt die Menge der eingeführten Wärme über der Menge, mit der Wärme durch die Kammerwände hindurch zur Außenluft abströmt, wobei ein Teil der Wärme von dem eingesprühten kryogenen Medium absorbiert wird. Die Kammerbodenanordnung hat eine erhebliche Wärmespeicherkapazität und gibt an die Kammerumgebung auch dann noch Wärme ab, wenn die Heizvorrichtung ausgeschaltet wurde, weil die AuSentemperatur entsprechend angestiegen ist. Der größte Teil dieser gespeicherten Wärme geht ebenfalls auf den Kälteträger über. Die Wärmeübertragung kann durch Feststoffwärmeleitung durch den Metallboden hindurch sowie durch Konvektion an in der Speicherkammer umgewälztes Gas erfolgen. Beispielsweise kann Kopfsalat bei einem oberen Grenzwert für die Kamme rgastemperatur von 3,3 C und einer Einschalttemperatur für die Heizvorrichtung von 0,6 C gekühlt werden. Wenn die Außentemperatur während der Speicherung auf O,6 C abfällt, wird die Heizvorrichtung eingeschaltet und wird die Bodenanordnung aufgewärmt. Das Kühlsystem arbeitet zyklisch weiter. Auch wenn die Temperatur der Außenluft auf beispielsweise 2,2°C ansteigt, so daß die Heizvorrichtung ausgeschaltet wird, hat die Bodenanordnung ausreichend Wärme absorbiert, um das Kammergas auf 3,3 C zu erwärmen, wodurch das kryogene Sprühkühlsystem wirksam bleibt. Diese Bedingungen ergeben sich wegen der geringen Temperaturspanne von 2,8 C zwischen

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dem oberen Grenzwert der Kältefreisetztemperatur und der Einschalttemperatur der Heizvorrichtung, die notwendig ist, um das Gut in-, nerhalb der gewünschten engen Temperaturgrenzen zu halten, die nur geringfügig über dem Wert liegen, bei dem das Gut Schaden auf Grund zu niedriger Temperatur erleidet.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Art des verwendeten Meßelements für die Bestimmung der Außenlufttemperatur. Da die Innenwandtemperatur fest vorgegeben ist und mittels des Sprühkühlsytems konstant gehalten wird, braucht nicht die Temperaturdifferenz zwischen der Gutkammer und der Außenluft gemessen zu werden. Dies ist besonders günstig, weil Temperaturdifferenzmeßgeräte und -regler kostspielig und nicht hinreichend robust und dauerhaft sind, um sich für einen Einsatz bei Lastwagen und Anhängern zu eignen. Für die Regelung der vorliegend verwendeten Heizeinrichtung kann ein einfaches, robustes Außentemperaturmeßglied verwendet werden, beispielsweise ein flüssigkeits- oder gasgefüllter Kolben oder eine Bimetallanordnung.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß infolge der Verwendung eines Heizsystems von geringer Kapazität und niedriger Dichte Schaden an wärmeempfindlichen Stoffen in unmittelbarer Nachbarschaft der Heizvorrichtung vermieden werden. Wie weiter unten näher erläutert ist, sind die elektrischen Heizelemente vorzugsweise innerhalb von geschlossenen, längs verlaufenden Kanälen unterhalb des Metallbodens untergebracht. Würde Warme bezogen auf die Flächeneinheit des Metallbodens rasch eingeleitet, könnte die

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Temperatur innerhalb der Kanäle leicht auf Werte ansteigen, bei denen sowohl die Wärmeisolation als auch die elektrische Isolation im Bereich der Heizelemente beschädigt wird.

Bei der Anordnung nach der Erfindung kann frisches Rindfleisch ohne Frostschäden unter Verwendung eines oberen Grenzwertes für die Kältefreisetztemperatur des Stickstoffsprühkühlsystems der Speicherkammer von -O,6°C transportiert werden, wenn die Außenluft eine unter dem Gefrierpunkt liegende Temperatur hat. Diese Temperatur liegt dicht bei der günstigsten Temperatur für die Speicherung von frischem Rindfleisch und stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem oberen Grenzwert von 4,4 C von bekannten Transport-Sprühkühlsystemen dar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 im Aufriß einen schematischen Querschnitt einer aus Zugmaschine und Anhänger bestehenden Anordnung,

Figur 2 eine schematische Darstellung, die die Verbindungsleitungen und die elektrischen Verbindungen eines für die Anordnung nach Figur 1 geeigneten Sprühkühl- und elektrischen Heizsystems erkennen läßt,

Figur 3 die für die Speisung der elektrischen Widerstandsheizelemente bevorzugt benutzte dreiphasige Dreieck-

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schaltung,

Figur 4 im Aufriß und in größerem.Maßstab einen Querschnitt eines Teils einer bevorzugten Bodenanordnung einer Gutspeicherkammer,

Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines Aluminiumstrang-· preßteils mit zugehörigem elektrischem Widerstandsheizelement, das sich für die Herstellung der Bodenanordnung nach Figur 4 eignet, und

Figur 6 eine schematische Darstellung der Leitungen und elektrischen Verbindungen zur Außerbetriebsetzung des elektrischen Heizsystems bei nicht arbeitendem Kältet rägersprühsys tem.

Figur 1 zeigt einen mit einem Sattelschlepper 12 gekoppelten Anhänger 11, der eine aus mehreren Abteilen 13a, 13b, 13c und 13d zusammengesetzte Speicherkammer 13 für verderbliches Gut bildet. Die Abteile sind durch querverlaufende, die Ladung unterteilende Zwischenwände 14a-b, 14b-e und 14c-d getrennt, die eingezogen werden können, indem sie beispielsweise zur Decke hin zusammengerollt werden. Jedes Abteil kann mit einem gesonderten Kühlsystem ausgestattet sein, das unabhängig an Hand der innerhalb des betreffenden Abteils herrschenden Temperatur geregelt wird. Die Zwischenwände und die gesonderten Kühlsysteme stellen jedoch kein Zwangsmerkmal dar. Grundsätzlich reichen auch ein einziges Abteil

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und ein einziges Kühlsystem ous.

Die Speicherkammer 13 kann eine Außenhülle 15 aus gewelltem Stahloder Aluminiumblech, hintere Türen 15a und einen wärmeleitenden Metallboden 16 aufweisen. Die Innenwände 17 können aus Blech, faserverstärktem Kunststoff oder Sperrholz bestehen. Die Wärmeisolation 18 zwischen der Außenhülle 15 und den Innenwänden 17 wird von einem zweckentsprechenden Werkstoff niedriger Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Schaumstoff oder Glasfasern, gebildet. Die Wärmeisolation 18 sollte ausreichende Güte haben, um den Wärmeüber gang auf unter 0,486 kcal/m h C zu verringern. Beispielsweise eignet sich eine ungefähr 76 mm dicke Polyurethanisolation mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit von O,O95 kcal/m h C für eine Temperaturdifferenz zwischen Außenraum und Speicherkammer von 44,4 C oder weniger. Der oben erwähnte obere Grenzwert für den Wärmeübergang läßt sich dadurch erreichen, daß eine verhältnismäßig dünne Schicht aus einer hochwertigen Isolation oder eine relativ dicke Schicht aus einer weniger hochwertigen (und damit billigeren) Wärmeisolation verwendet wird. Die Güte der Wärmeisolation stellt einen wesentlichen Faktor dar, weil sie unmittelbar den Wärmebedarf beeinflußt, der erforderlich ist, um die obengenannten Ziele zu erreichen. Wäre die Wärmeisolation 1OO %ig wirksam, wäre kein Heizen erforderlich. Wäre andererseits die Isolation extrem schlecht, würde das Sprühkühlsystem seine Funktion bei höherer Außentemperatur nicht erfüllen können und wäre der Heizbedarf bei niedriger Außentemperatur prohibitiv hoch. Eine Wärmeisolation, die für einen Wärmeübergang sorgt, der so weit unter 0,486 kcal/

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m h C sorgt, wie dies wirtschaftliche Erwägungen zulassen, stellt einen zweckentsprechenden Kompromiß zwischen diesen Erwägungen dar und ermöglicht das im Vergleich zu bekannten Sprühkühlsystemen verbesserte Betriebsverhalten des vorliegenden Systems.

Das Kühlsystem weist einen oder mehrere Behälter 19 für verflüssigtes Gas, Steuerkästen 2O und 21, die an zweckentsprechenden Stellen der Speicherkammer 13 montiert sind, und eine über Kopf angeordnete Sprühleitungseinrichtung 22, beispielsweise in Form von Mehrfachdüsen auf. Mindestens eine Sprühleitung oder ein Sprühkopf 22a, 22b, 22c und 22d ist im oberen Bereich jedes Abteils 13a, 13b, 13c bzw, 13d angeordnet. Die Sprühleitungen werden in Abhängigkeit von zugeordneten, innerhalb der Abteile untergebrachten Gastemperaturfühlern 23a, 23b, 23c und 23d eingeschaltet.

Das Heizsystem weist mehrere elektrische Widerstandselemente 24 auf, die unterhalb des Metallbodens in Wärmeübergangsbeziehung mit diesem angeordnet sind und sich vorzugsweise im wesentlichen in Längsrichtung des Bodens erstrecken. Ein im Sattelschlepper 12 untergebrachter elektrischer Generator 25 ist mit den Widerstandselementen 24 über elektrische Stromzuführungen 26 verbunden, die in einer an der Vorderseite der Speicherkammer 13 sitzenden Steckdose 27 enden. Vorzugsweise ist eine zweite, nicht veranschaulichte Stromquelle vorhanden, die benutzt wird, wenn der Anhänger 11 nicht an den Sattelschlepper 12 angekoppelt ist, sondern beispielsweise an der Laderampe steht. Für diesen Zweck ist eine zweite Buchse oder Steckdose 28 an der Rückseite der Speicherkammer 13

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angebracht. Sie erlaubt den Anschluß an eine loderampenseitig angeordnete elektrische Stromzuführung. Es versteht sich, daß Figur 1 nur die prinzipielle Zuordnung der Hauptteile des Systems veranschaulicht. Die gegenseitigen Verbindungen sind in den folgenden Figuren gezeigt.

An Hand der Figur 2 sei die gegenseitige Verbindung der Bauteile des Sprühkühlsystems und der elektrischen Heizvorrichtung sowie deren Funktion näher erläutert. Der Behälter 19 wird von einer zweckentsprechenden Kälteträgerquelle aus über einen Anschluß 2Oa mit verflüssigtem Gas gefüllt und vorzugsweise unter Sättigungsbedingungen und bei Temperaturen abgedichtet, die einem Dampfdruck von mehr als O,7 kg/cm Überdruck entsprechen, wobei die gesamte Flüssigkeits- und Dampfmenge im wesentlichen im Gleichgewicht ist. Im Falle eines Gemischs von 84 Vol.% N„ und 16 Vol.% O„ wird zweckmäßigerweise mit einem Überdruck von 1,4 kg/cm und einer Temperatur von -183 C gearbeitet. Unter diesen Bedingungen reicht der Dampfdruck aus, um den gesamten Inhalt des Behälters 19 austreten zu lassen, ohne daß Wärme von außen zugeführt werden muß. Statt dessen kann die kryogene Flüssigkeit im Behälter 19 auch in ungesättigtem Zustand, das heißt in unterkühltem Zustand, gespeichert werden. In diesem Falle würde normalerweise eine Einrichtung vorgesehen, die es erlaubt, einen ausreichenden Innendruck aufzubauen, wenn die Flüssigkeit abgegeben werden soll. Für diesen Zweck kann unter Verwendung einer bekannten Druckaufbauschlange Wärme von außen zugeführt werden. Die Schlange umfaßt eine Flüssigkeitsauslaßleitung, einen die Umgebungswärme ausnutzenden Verdampfer und

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eine Leitung zur Rückführung des entstehenden Dampfes zum Gasraum des Behälters. Diese Bauteile sind nicht veranschaulicht.

Wenn in einem der Abteile der Speicherkammer 13 gekühlt werden soll, wird Flüssigkeit aus dem Behälter 19 über eine Sammelleitung 29 und die betreffende Zweigleitung, beispielsweise die mit dem Abteil 13a in Verbindung stehende Zweigleitung 3Oa, abgezogen. Funktion und Arbeitsweise jedes der Kälteträgerversorgungssysteme für die Abteile 13a, 13b, 13c und 13d sind im wesentlichen gleich; der Einfachheit halber ist nur eines dieser Systeme näher erläutert. Angenommen, die Temperatur im Abteil 13a der Speicherkammer steigt auf die vorbestimmte Kältefreisetztemperatur an, die mittels des Fühlers 23a, beispielsweise eines flüssigkeits- oder gasgefüllten Kolbens, ermittelt wird, geht ein für diesen Zustand kennzeichnendes elektrisches oder pneumatisches Signal über eine Leitung 31a an ein pneumatisches Relais 32a. Zum Relais 32a gelangt Gas mit dem im Behälter 19 herrschenden Druck über ein Instrumentenversorgungssystem, das einen Verdampfer 33 in einer Instrumentenspeiseleitung 34 und eine Zweigleitung 35a aufweist. Das über die Leitung 31a gehende Kältebedarfssignal veranlaßt, das Relais 32a, unter Druck stehendes Gas von der Zweigleitung 35a zur Instrumentengassteuerieitung 36a durchzulassen, die an ein pneumatisch gesteuertes Ventil 37a in der der Kältemittelzufuhr dienenden Zweigleitung 30a angeschlossen ist. Dadurch wird das Ventil 37a geöffnet; Kältemittel gelangt über die Zweigleitung 30a zu dem. Sprühkopf 22a, der beispielsweise an der Decke des zu kühlenden Abteils 13a montiert, ist.

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Für zahlreiche verderbliche Güter eignet sich reiner flüssiger Stickstoff als Kälteträger. Wenn eines der Abteile der Speicherkammer 13 betreten werden muß, während die Temperatur eines oder mehrerer anderer Abteile mittels des oben beschriebenen KUhI-systems weiterhin automatisch geregelt wird, wird als Kälteträger vorzugsweise ein Gemisch von Sauerstoff und flüssigem Stickstoff solcher Zusammensetzung verwendet, daß innerhalb des Kühlabteils eine einatembare Atmosphäre erzeugt wird. Im letztgenannten Fall liegt der Sauerstoffgehalt der Flüssigkeit vorzugsweise bei mindestens 15 Vol.%, nicht jedoch über ungefähr 18 %. Ein flüssiger Kälteträger von höherer Sauerstoffkonzentration innerhalb des angegebenen Bereichs erfordert generell eine leistungsfähigere Wärmeisolation für den zur Speicherung des Kälteträgers benutzten Behälter 19, um eine Sauerstoffanreicherung des gespeicherten Kälteträgers auf einen Wert zu vermeiden, der wesentlich über 21 % liegt. Die Verwendung von Sauerstoff-Stickstoff-Gemischen als Kälteträger hängt ferner davon ab, ob solche Gemische mit dem in dem betreffenden Abteil gespeicherten Gut kompatibel sind. Während einige Produkte, beispielsweise frisches Rindfleisch, in einer Atmosphäre mit einem verhältnismäßig hohen Sauerstoffgehalt, beispielsweise 12 Vol.% Sauerstoff, besonders gut aufbewahrt werden können, werden andere Produkte, wie Blattgemüse, am besten in einer Atmosphäre gespeichert, die bei Verwendung eines Kälteträgers in Form von reinem Stickstoff erhalten wird. Unabhängig davon, mit welchem Kälteträger gearbeitet wird, sollte das Kühlsystem eines Gutspeicherabteils ausgeschaltet werden, bevor das Abteil betreten wird. Dies kann durch Schließen des Ventils 34a

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in der Zweigleitung 35α geschehen.

Wie oben ausgeführt, umfaßt die Heizvorrichtung mehrere elektrische Widerstandsheizelemente, die in Wärmeübertragungsbeziehung zum Metallboden 16 der Gutspeicherkammer stehen. Entsprechend Figur 2 wird den Heizkörpern Dreiphasenstrom vom Generator 25 des Sattelschleppers oder von einem laderampenseitigen elektrischen System über eine der Steckdosen 27, 28 zugeführt. Die Heizkörper liegen in Dreieckschaltung. Der Einfachheit halber sind nur ein Widerstandselement und ein Schalter je Phase veranschaulicht. In der Praxis kann jedoch jede Phase eine Mehrzahl von Widerstandselementen aufweisen. Ferner kann jeder Schalter mit drei Kontakten ausgestattet sein, so daß ein oder mehrere Widerstandselemente in jeder Phase der Schaltung gleichzeitig an Spannung gelegt werden können. Bei einer solchen Auslegung bleibt bei Betätigen jedes beliebigen Schalters die Belastung der Dreiphasenstromquelle ausgeglichen. Eine bevorzugte Mehrfachwiderstandsanordnung der Heizkörper ist im folgenden in Verbindung mit Figur 3 erläutert. Für das Verständnis der Figur 2 braucht nur berücksichtigt zu werden, daß die Heizkörper in drei gesonderten Gruppen angeordnet sind und die Heizkörper einer bestimmten Gruppe auf die drei Phasen gleichmäßig verteilt sind, Jede Heizkörpergruppe wird von einem gesonderten Thermostatschalter 38a, 38b oder 38c gesteuert. Die Schalter sind als einpolige Geräte veranschaulicht. In der Praxis handelt es sich bei jedem um einen Dreiphasenschalter, so daß jeder Schalter drei unabhängige Kontakte aufweist, das heißt einen für jede Phase der Schaltung. Jeder der Schalter wird einzeln mit

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einem außerhalb eier Speicherkannmer angeordneten, auf die Außenlufttemperatur ansprechenden Temperaturfühler 40a, 40b oder 40c betätigt. Die Betätigungseinrichtung umfaßt Relais 41a, 41b und 41c, die mit den Temperaturfühlern 4Oa, 4Ob bzw. 40c über Signalübertragungsglieder 42a, 42b und 42c verbunden sind und mit den Schaltern 38a, 38b und 38c über Schalterbetätigungsglieder 43a, 43b und 43c in Verbindung stehen.

Jeder der Schalter 38a, 38b und 38c ist so voreingestellt, daß er bei einer anderen Mindesttemperatur schließt, die der ihm zugeordnete Temperaturfühler ermittelt. Bei den Temperaturfühlern 4Oa, 4Ob und 4Oc kann es sich um gas- oder flüssigkeitsgefüllte Kolben oder Bimetallschalter handeln, die der Außenluft ausgesetzt sind. Beispielsweise kann der Schalter 38a so eingestellt sein, daß er schließt, wenn die Außenlufttemperatur auf einen ersten Wert von -1,1 C fällt. Auf Grund dessen wird elektrische Energie zugeführt, mit der eine erste Gruppe von Widerstandsheizkörpern 44 im Kammerboden gespeist wird. Der Schalter 38b ist so eingestellt, daß er schließt, wenn die mittels des Temperaturfühlers 4Ob ermittelte Temperatur unter einen zweiten Wert von beispielsweise -9,4 C fällt. Dann wird einer zweiten Gruppe von Heizkörpern 45 Strom zugeführt. In ähnlicher Weise schließt der Schalter 38c, wenn die mittels des Temperaturfühlers 40c ermittelte Temperatur unter einen dritten Wert fallt, der unter dem zweiten Temperaturwert liegt und beispielsweise -2O C beträgt. Dadurch wird eine dritte Gruppe von Heizkörpern 46 im Anhängerboden an Spannung gelegt. Durch diese stufenweise Steuerung der Wärmezufuhr

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zur Speicherkammer 13 werden die Instrumentierung und die verwendeten elektrischen Bauteile besonders einfach gehalten. Gleichwohl wird die Wärme stufenweise entsprechend der Temperaturdifferenz zugeführt, die zwischen dem Gutspeicherraum und der kälteren Außenatmosphäre besteht. Die Heizkörper arbeiten kontinuierlich, nachdem der Stromversorgungsschalter in einem bestimmten Stromkreis geschlossen wurde. Mit anderen Worten, die Heizkörper werden nicht in Abhängigkeit von den innerhalb des Anhängers eintretenden Temperaturschwankungen unterschiedlich stark oder zyklisch mit Strom versorgt.

Da jeder Schalter bei allen Temperaturen geschlossen bleibt, die unterhalb des Arbeitspunktes des Schalters liegen, bleibt eine Grupp.e von Widerstandselementen, die bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur eingeschaltet wurde, in Betrieb, wenn eine andere Gruppe von Widerstandselementen bei einer niedrigeren Temperatur an Spannung gelegt wird. Die von der Heizvorrichtung zugeführte Gesamtwärme entspricht infolgedessen der Summe der Heizleistungen aller Heizkörpergruppen, die bei und oberhalb der vorherrschenden Temperatur eingeschaltet wurden. Bei dem vorstehend erwähnten Beispiel arbeiten beispielsweise bei -10 C die beiden Heizkörpergruppen 44 und 45, die mittels der Schalter 38a und 38b gesteuert werden.

Die genaue Anzahl der Heizkörper und ihre im einzelnen vorgesehene Leistung kann den jeweiligen Anforderungen entsprechend gewählt werden. Vorzugsweise sind nicht weniger als drei Heizkörper zu-

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sammen in Betrieb, damit die Wärmezufuhr über den Metallboden der Kammer hinweg hinreichend gleichmaßig verteilt wird. Bei Verwendung von Dreiphasenstromquellen sollte die Anzahl der Heizkörper vorzugsweise ein Vielfaches von 3 sein, damit die Belastung ausgeglichen werden kann. Die Gesamtleistung der Heizvorrichtung hangt von der Strenge der anzutreffenden Winterbedingungen, der Wirksamkeit der Speicherkammerisolation und dem Spielraum zwischen dem von dem Kühlsystem aufrechterhaltenen Temperaturwert und dem kleinsten zulässigen Wert ab, bei dem Schaden des Gutes vermieden werden. Die Gesamtwärmeleistung, die bei einem Anhänger üblicher Größe, das heißt ungefähr 14 m Länge, 2,5 m Breite und 2,5 m Höhe, vorzusehen ist, kann in der Größenordnung von 3000 W liegen, wenn sämtliche Gruppen von Widerstandselementen arbeiten. Eine geeignete Anordnung von Widerstandskörpern für einen solchen Anhänger kann drei Elemente in der Gruppe 44 sowie jeweils sechs Elemente in den Gruppen 45 und 46 aufweisen. Jedes der 15 Elemente kann eine Leistung von 2OO W haben. Reichen die Elemente über im wesentlichen die volle Länge eines 14 m langen Anhängers, können zweckmäßig Heizkörperelemente vorgesehen werden, die 16,4 W pro m Elementenlänge abgeben. Die Elemente jeder Gruppe sind in gleichmäßigen Abständen in der Querrichtung über den Metallboden der Kammer verteilt. Beispielsweise können die drei Elemente der Gruppe 44 in Abständen von ungefähr 76 cm und die sechs Elemente der Gruppen 45 und 46 jeweils in Abständen von ungefähr 44,5 cm angeordnet sein.

Die bevorzugte Art der Verbindung der Heizkörperelemente in einer

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Dreiphasen-Dreieckschaltung ist in Figur 3 veranschaulicht. Die erste Heizkörpergruppe 44 besteht aus drei Widerstandselementen 44a, 44b und 44c, von denen jeweils eines in jeder Phase der Dreieckschaltung liegt. Jedes der Elemente 44a, 44b und 44c ist in Reihe mit jeweils einem der Kontakte 48a, 48b und 48 c geschaltet, die alle zu dem Schalter 38a der Figur 2 gehören.

Die zweite Heizkörpergruppe umfaßt sechs Widerstandselemente 45a-f, von denen ähnlich wie bei der ersten Gruppe 44 jeweils zwei in jeder Phase der Dreieckschaltung -liegen. Zwei Heizkörperelemente sind in jeder Phase parallelgeschaltet; sie liegen in Reihe mit einem der Kontakte 49a, 49b und 49c des Schalters 38b. Die dritte Heizkörpergruppe 46 besteht gleichfalls aus sechs Widerstandselementen 46a-f, die in der gleichen Weise wie die Elemente der Gruppe 45 in der Dreieckschaltung angeordnet sind. Die Widerstandselemente 46a-f sind paarweise zusammengefaßt. Jeweils ein Paar ist jeder Phase zugeordnet. Die Steuerung der Widerstandselemente 46a-f erfolgt mittels Kontakten 50a, 5Ob und 50c des Schalters 38c. Dadurch, daß die Widerstandselemente jeder Gruppe gleichmäßig auf die drei Phasen der Stromquelle aufgeteilt, werden, bleibt die Belastung der Stromquelle dauernd ausgeglichen»

Die erste Heizkörpergruppe 44, die mittels des Schalters 38a gesteuert wird, wird bei dem wärmsten Temperaturwert eingeschaltet, der ^v°n den Temperaturfühlern 40a, 40b und 40c ermittelt wird. Weil die an den Wänden der Speicherkammer auftretende Temperaturdifferenz den niedrigsten Wert hat, wenn die erste Heizkörper-

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gruppe 44 eingeschaltet wird, ist der Wärmeverlust der Speicherkammer, der mittels dieser Heizkörper ausgeglichen werden muß, verhältnismäßig klein. Daher umfaßt die erste Heizkörpergruppe 44 nur drei Widerstandselemente. Bei den weiteren Heizkörpergruppen 45 und 46, die bei wesentlich niedrigeren Außentemperaturen eingeschaltet werden, ist der auszugleichende Wärmeverlust größer. Infolgedessen umfaßt jede dieser Gruppen sechs Widerstandselemente.

Wie aus Figur 4 hervorgeht, wird das Gut 59a auf oder in Anordnungen mit geringer Leitfähigkeit gespeichert, beispielsweise auf Holzpaletten 59b, die ihrerseits auf der Oberseite des Metallbodens 16 angeordnet sind. Statt dessen kann das Gut 59a, wenn es in passender Form, beispielsweise in Form von Rindervierteln,vorliegt, auch im Gasraum der Speicherkammer aufgehängt sein. Jedenfalls sollte das Gut nicht unmittelbar auf dem wärmeleitenden Metallboden 16 aufliegen, um eine übermäßige Erwärmung der unteren Gutschicht zu vermeiden. Wärme, die mittels der elektrischen Widerstandselemente in die Kammer eingeführt wird, geht auf das Gas über, das ständig in Kontakt mit dem Metallboden 16 umgewälzt wird. Das aufgewärmte Gas überträgt seinerseits die Wärme auf das Gut, indem es mit letzterem in Berührung kommt. Die Bewegung des Kammergases kann auf der natürlichen Umwälzung beruhen, die durch die Antriebskraft des Kälteträgersprühdrucks unterstützt wird, wenn das Kühlsystem arbeitet. Es kann aber auch ein Gebläse am oberen Ende der Kammer, beispielsweise im vorderen Teil der Anhängerkammer nach Figur 1, angeordnet werden, um die erwünschte Strömungsverteilung sicherzustellen.

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Wie aus Figur 4 weiter hervorgeht, ist eine bevorzugte Bodenanördnung auf Querträgern 52 abgestützt, die am Rahmen oder Chassis des Anhängers 11 angebracht sind und bei denen es sich für gewöhnlich um Stahlträger handelt. Die Außenhülle 15 der Speicherkammer 13 liegt auf diesen Trägern auf. Die Innenwand 17 ist von der Außenhülle 15 durch die Wärmeisolation 18 getrennt. Der wärmeleitende Metallboden 16 sitzt auf der Innenwand 17 und umfaßt eine Mehrzahl von Plattenelementen 53, 54 und 55, bei denen es sich beispielsweise um ,Aluminiumstrangpreßteile handeln kann, die über die volle Länge des Anhängers reichen und bei 56 miteinander verschweißt sind. Die Strangpreßteile weisen in Längsrichtung verlaufende umgekehrt T-förmige Abschnitte 57 auf, die an der Unterseite der Plattenelemente angebracht sind, welche den oberen Teil des Metallbodens 16 bilden. Auf diese Weise wird für eine besonders hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringstem Gewicht/ und besonders kleinem Materialverbrauch gesorgt. Nebeneinanderliegende Abschnitte 57 bilden offene Kanäle 58, die über die volle Länge des Metallbodens 16 reichen. Die elektrischen Widerstandsheizelemente 24 sind vorzugsweise innerhalb dieser Kanäle untergebracht. Werden in der oben beschriebenen Weise 15 Widerstandselemente verwendet, kann die Bodenanordnung beispielsweise mit 54 Kanälen ausgestattet sein. Die Widerstandselemente 24 können in Querrichtung, wie veranschaulicht, in jedem vierten Kanal untergebracht sein, wodurch für eine gleichförmige Verteilung der Heizkörper über die Fläche des Metallbodens hinweg gesorgt wird. Die 15 elektrischen Widerstandselemente können ferner elektrisch in der in den Figuren 2 und 3 veranschaulichten Weise gruppiert sein, wobei die

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erste Gruppe 44 drei Elemente, die zweite Gruppe 45 sechs Elemente und die dritte Gruppe 46 ebenfalls sechs Elemente aufweist.

Figur 5 zeigt ein elektrisches Widerstandsheizkörperpaket, das das Widerstandselement 24 bilden und in die in Verbindung mit Figur 4 beschriebenen Längskanäle eingelegt werden kann, Das Heizkörperpaket weist ein Aluminiumstrangpreßteil 59 auf, das geringfügig schmaler als der Raum zwischen den Stegen der umgekehrt T-förmigen Abschnitte 57 nach Figur 4 ist, Das Strangpreßteil 59 ist mit nach oben gebogenen dünnen Flanschen 60 einteilig verbunden. Es ist ein Heizstreifen 61 vorgesehen, der aus Kunststoff besteht, in den ein Metalldraht eingebettet ist. Von den gegenüberliegenden Enden des Heizstreifens 61 stehen Leitungen 62 ab. Der Heizstreifen 61 wird in das Strangpreßteil 59 unterhalb der Flansche 60 eingebracht, worauf die Flansche in der durch Pfeile angedeuteten Weise nach unten gebogen werden, um den Heizstreifen 61 im Kanal zu halten und gegen mechanische Beschädigung zu schützen. Nach der Montage wird das Strangpreßteil in einem der Kanäle eingesetzt; die Leitungen 62 werden beispielsweise in der aus Figur 3 ersichtlichen Weise mit der Schaltung verbunden. Der Heizstreifen ist von beliebiger zweckentsprechender Form und weist eine niedrige Heizleistung je Längeneinheit auf. Vorzugsweise liegt die Heizleistung im Bereich von 3,3 bis 49,2 W/m. Beispielsweise wurde bei der Ausführungsform nach Figur 3 ein Konstantandraht benutzt, der in eine faserverstärkte Silikonkunststoffolie eingebettet war. Es wurde eine mittlere Heizleistung von 16,4 W/m Heizelementenlänge erhalten.

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Während vorstehend im einzelnen die Verwendung von Dreiphasenstrom erläutert wurde, versteht es sich, daß grundsätzlich auch mit Einphasenstrom gearbeitet werden kann. In einem solchen Falle würde eine einzige Speiseleitung vorgesehen, über die mehreren Zweigstromkreisen Strom zugeführt wird, wobei jeweils ein Stromkreis für jede Gruppe von im Kammerboden installierten elektrischen WiderstandsQlementen vorgesehen ist. Jeder Zweigstromkreis würde von einem der Thermostatschalter 38a-c nach Figur 2 gesteuert. In ähnlicher Weise kann die von der Stromquelle abgegebene Spannung grundsätzlich beliebig gewählt werden; es ist lediglich dafür zu sorgen, daß die Heizkörper für die betreffende Spannung geeignet sind. Beispielsweise kann mit 120 V Gleichspannung gearbeitet werden. Ein. Vorteil einer Dreiphasen-220 V-Stromquelle ist, daß Leitungsschutzvorrichtungen (Unterbrecher oder Sicherungen) nur für niedrige Stromstärke ausgelegt zu sein brauchen und ohne weiteres preisgünstig zur Verfügung stehen.

Eine weitere Abwandlung des Erfindungsgegenstandes ist in Figur 6 veranschaulicht, die einen Teil der Baugruppen der Figur 2 zeigt. Die Darstellung aller Baugruppen ist für das Verständnis der Abwandlung nicht erforderlich. Bei der Ausführungsform nach Figur 6 zweigt eine Druckleitung 63 von der Reglerspeiseleitung 34 hinter dem Ventil 64 und vor der zu den einzelnen Relais, z. B. dem Relais 32a, führenden Sammelleitung 65 ab. Die Druckleitung 63 führt zu einem Relais 66, das über ein Stellglied 67 mit einem elektrischen Schalter 68 verbunden ist, der in den elektrischen Zuleitungen 69a der Heizkörperstromkreise liegt. Das Relais 66 ist so ein-

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gestellt, daß der Schalter 68 geöffnet wird, wenn der Druck des Instrumentensteuermediums des Kühlsystems auf einen unzulässig niedrigen Wert absinkt. In einem solchen Falle würde das Kühlsystem nur mit verminderter Leistung oder überhaupt nicht arbeiten. Die Heizvorrichtung würde unwirksam gemacht, um ein weiteres Aufwärmen des Gutes zu verhindern. Ein Druckabfall des Steuermediums könnte darauf zurückzuführen sein, daß das Ventil 64 versehentlich geschlossen oder nicht geöffnet wird. Er könnte auch auf einen Druckverlust in dem der Speicherung des Kälteträgers dienenden Behälter 19 zurückzuführen sein, beispielsweise weil aus dem Behälter unbeabsichtigt Dampf abgelassen wird, weil ein zugeordneter Druckerzeuger ausgefallen ist oder weil der Kälteträgervorrat erschöpft ist. Falls erwünscht, kann mittels eines weiteren Kontaktsatzes des Relais 66 ein akustisches oder optisches Warngerät betätigt werden, um das Bedienungspersonal aufmerksam zu machen.

Eine Reihe von Versuchen, die unter Verwendung eines mit Außenwärme arbeitenden Stickstoffsprühkühlsystems durchgeführt wurden, das weitgehend dem oben in Verbindung mit den Figuren 1,2,4 und 5 beschriebenen System entsprach, zeigten, wie bemerkenswert nahe die Temperatur an der Optimaltemperatur gehalten werden kann. Der Boden bestand aus stranggepreßten Aluminiumabschnitten, die ungefähr 32 mm breit waren. Das Sprühkühlsystem war auf einen oberen Grenzwert der Kammergastemperatur von 1,1°C eingestellt. Die elektrischen Widerstandsheizelemente gaben zusammen 3000 W bei einer mittleren Wärmedichte von ungefähr 90 W/m Metallboden ab. Die Speicherkammer des Anhängers war 14 m lang, 2,5 m breit und

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2,5 m hoch. Sie hatte eine im Mittel ungefähr 89 mm dicke Polyurethanwärmeisolation, die den Wärmeübergang auf unter O,34 kcal/ m²h°C hielt.

Die Temperatur wurde an zwei Stellen der Oberseite des Aluminiumbodens gemessen, und zwar zum einen unmittelbar über einem elektrischen Widerstandsheizelement und zum anderen in Querrichtung
des Bodens in der Mitte zwischen benachbarten Heizelementen. Eine dritte Temperaturmessung erfolgte im Kammergasraum 76 mm oberhalb der Oberseite des Aluminiumbodens. Eine vierte Temperaturmessung wurde 152 mm unterhalb der Kammerdecke durchgeführt. Bei Einschalten aller drei Gruppen von Heizelementen stieg die Metallbodentemperatur Über dem Heizelement auf 18,9°C und zwischen den
Heizelementen auf 16,1°C. Daraus folgt, daß die Bodentemperatur
recht gleichförmig war, was auf die hervorragende Wärmeverteilung in Querrichtung zurückzuführen ist, die bei Verwendung der gut
wärmeleitenden Aluminiumplatten erhalten wird. Nachdem sich innerhalb der Speicherkammer stationäre Bedingungen eingestellt hatten, schwankte die Gastemperatur in der Nähe der Decke im Verlauf der Zeit um nur ungefähr 0,6 C bezogen auf den oberen Regelgrenzwert der Kühltemperatur, das heißt zwischen 1,1°C und 1,7°C. Die Temperatur 76 mm über dem Aluminiumboden lag nur ungefähr O,6°C
höher als die zu dem betreffenden Zeitpunkt nahe der Decke herrschende Temperatur. Mit anderen Worten, der Temperaturanstieg der Oberseite des Metallbodens von 17 C war in einem Abstand von
76 mm über dem Boden praktisch nicht mehr festzustellen. Das bedeutet, daß die Guttemperatur bei Lagerung des Gutes auf Paletten

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oder in Transportwagen, das heißt ohne unmittelbaren Kontakt
mit dem Boden, durch die verhältnismäßig hohe Temperatur des Metallbodens selbst bei maximaler Wärmezufuhr nicht wesentlich beeinflußt wird. Die Wärme wird vielmehr durch das umlaufende, mit dem aufgeheizten Boden in Kontakt kommende Gas auf das Gut gleichförmig verteilt.

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Claims (11)

1. Ansprüche

   ^ Verfahren zum Kühlen von in einer wärmeisolierten, verschließbaren Speicherkammer untergebrachtem frostempfindlichem Gut während des Transports durch Einsprühen eines kryogenen Mediums, dessen Siedepunkt bei Atmosphärendruck unter -29°C liegt, in den oberen Teil der Speicherkammer in Abhängigkeit von der innerhalb der Speicherkammer überwachten Gastemperatur, wobei die Speicherkammergastemperatur unter einem vorbestimmten oberen Grenzwert gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer mit einem Metallboden versehen, die außerhalb der Speicherkammer herrschende Temperatur ermittelt und dann, wenn sich die ermittelte Außentemperatur dem vorbestimmten oberen Grenzwert der Speicherkammergastemperatur bis auf 2,8 C genähert hat, Wärme in die Speicherkammer durch den Metallboden hindurch in einer vorbestimmten zwischen 1O₁8 und 161 W/m Metallbodenfläche liegenden mittleren Menge eingeleitet wird, die die Menge, mit der Wärme durch die Kammerwände hindurch an die Außenluft abfließt, hinreichend übertrifft, um die Innenwände der Speicherkammer daran zu hindern, eine Temperatur zu erreichen, die wesentlich unter der Temperatur des in der Speicherkammer befindlichen Gases liegt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Speicherkammer eingeleitete Wärme bei mindestens einer vor bestimmten Temperatur, die mehr als 2,8°C unter dem oberen

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   Grenzwert der Speicherkammertemperatur liegt, um einen vorbestimmten Betrag gesteigert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 zum Kühlen von Frischfleisch, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Grenzwert der Speicherkammertemperatur auf O⁰C eingestellt und Wärme in die Speicherkammer eingeleitet wird, wenn die Außentemperatur unter -1,1°C liegt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 zum Kühlen von Blattgemüse, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Grenzwert der Speicherkammertemperatur auf 3,3°C eingestellt und Wärme in die Speicherkammer eingeleitet wird, wenn die Außentemperatur unter O₁6 C liegt«
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 zum Kühlen von Bananen, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Grenzwert der Speicherkammertemperatur auf 13,3°C eingestellt und Wärme in die Speicherkammer eingeleitet wird, wenn die Außentemperatur unter 12,2°C liegt.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 5 mit einer verschließbaren Speicherkammer, die mit wärmeisolierten Wänden versehen ist, die für einen Wärmeübergang von weniger als O,486 kcal/m h C sorgen, sowie mit einer über Kopf angeordneten Sprühleitungseinrichtung, die über eine in Abhängigkeit von einem vorbestimmten oberen Speicherkammer-Temperaturgrenzwert öffnende Ventilanordnung an einen wärmeisolierten Behälter angeschlossen ist, der ein unter Druck stehendes

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   verflüssigtes Gas aufnimmt, dessen Siedepunkt bei Atmosphärendruck unter -29°C liegt, gekennzeichnet durch einen in der Speicherkammer (13) angeordneten Metallboden (16), der in Wärmeübergangsbeziehung mit mehreren elektrischen Heizelementen (24, 44a-c) steht, die über eine Schalteranordnung (38a) mit einer Stromquelle verbunden sind, sowie durch eine außerhalb der Speicherkammer angeordnete, die Außenlufttemperatur ermittelnde Meßanordnung (4Oa), die die Schalteranordnung geschlossen hält, wenn sich die Außenlufttemperatur dem vorbestimmten oberen Grenzwert der Speicherkammertemperatur bis auf 2,8 C genähert hat.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere zusätzliche Gruppen von Heizelementen (45a-f, 46a-f) vorgesehen sind und jeder zusätzlichen Gruppe eine gesonderte Schalteranordnung (38b, 38c) und eine gesonderte Meßanordnung (40b, 4Oc) zur Bestimmung der Außenlufttemperatur zugeordnet sind, und daß jede der gesonderten Meßanordnungen die zugeordnete Schalteranordnung bei einer anderen vorbestimmten Temperatur geschlossen hält, die mehr als 2,8 C unter dem vorbestimmten oberen Grenzwert, der Speicherkammertemperatur liegt,
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine Dreiphasenstromquelle ist und die

   • elektrischen Heizelemente (24) symmetrisch an die drei Phasen angeschlossen sind,

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9. 9. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Gruppen von Heizelementen (45a-f, 46a-f) in jeder der Phasen parallelgeschaltete elektrische Widerstände aufweisen.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (24) in längsverlaufenden Kanälen (58) an der Unterseite des Metallbodens (16) angeordnet sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallboden (16) mehrere in Längsrichtung ausgerichtete AIuminiumstrangpreßteile aufweist, die mit einem im wesentlichen flachen oberen Plattenabschnitt (53, 54, 55) versehen sind/ der auf mehreren in Längsrichtung verlaufenden umgekehrt T-förmigen Abschnitten (57) abgestützt ist, daß die Strangpreßteile entlang den Längskanten der Plattenabschnitte miteinander verbunden sind und daß die Heizelemente (24) in mindestens einigen der Kanäle (58) untergebracht sind, die zwischen benachbarten umgekehrt T-förmigen Abschnitten gebildet sind.

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