DE4416450C2 - Temperiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung für Lebensmittel od. dgl. mit in einem Temperierkreislauf zwangsweise transportierten gasförmigen Medium, das über einen Wärmetauscher eines Kühlaggregates und von dort ggf. über ein weiteres Temperieraggregat und von dort über Gasverteilerkanäle mit mehreren parallelen Gasverteileranschlüssen geführt ist, an die jeweils thermisch isolierte, transportable Temperierboxen jeweils mit einem Gaseinlaß und einem Gasauslaß lösbar verbunden angeschlossen sind, die die zu temperierenden Güter enthalten, wobei in dem Temperierkreislauf mindestens ein Temperaturfühler angeordnet ist, der an eine Regelvorrichtung angeschlossen ist.

Eine derartige Temperiervorrichtung ist aus der GB-PS 14 53 555 bekannt. Diese dient der temperaturstabilen Kühlung von Tiefkühlcontainern für Tiefkühlkost. Der Kühlmediumkreislauf wird durch einen Ventilator betrieben, weshalb die Abkühlung des Mediums bei nur geringem Überdruck erfolgt und relativ große Transportquerschnitte für das Medium benötigt werden, wenn eine bestimmte Kühlleistung in den Tiefkühlcontainern erbracht werden muß. Um eine Unterkühlung einzelner Container zu verhindern, waren diesen jeweils ein geregeltes Heizregister vorgeschaltet, und generell wurde das Kühlaggregat in bekannter Weise geregelt betrieben.

Weiterhin ist aus der DE-OS 20 48 752 eine ähnliche Temperiervorrichtung für transportable Schiffskühlcontainer bekannt, bei der Gasverteilerkanäle über kurze Kupplungsstücke mit Flanschen an die Kühlcontainer angeschlossen sind.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer effektiven Temperierung von leicht transportierbaren Kühlboxen, welche eine zuverlässige und dauerhafte Temperierung von Gütern, insbesondere analytischen Proben, medizinischen Präparaten und Lebensmitteln ermöglicht, um deren Haltbarkeit, Beständigkeit oder Charakter zu erhalten.

Die Lösung besteht darin, daß in dem Temperierkreislauf ein Kompressor das gasförmige Medium fördert und verdichtet, das so verdichtet in einem Druckgasbehälter den Wärmetauscher des Kühlaggregates durchströmt, und in dem Temperierkreislauf ein Gasdurchflußmesser und ein Manometer enthalten sind, deren Signale der Regelvorrichtung zugeführt sind, die die Gasströmungsgeschwindigkeit durch Steuerung der Drehzahl des Kompressors und/oder eines im Temperierkreislauf angeordneten Drosselventiles steuert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.

Bei der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung erfolgt die Temperierung über in einem Temperierkreislauf umlaufendes, von einem Kompressor verdichtetes Gas, wie Luft oder Stickstoff, dessen Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit einstellbar sind. Mit dem Temperierkreislauf sind ein oder mehrere thermisch isolierte Temperierboxen, welche die zu kühlenden Behältnisse enthalten, lösbar verbindbar. Die Temperierboxen weisen einen Gaseinlaß- und einen Gasauslaß­ stutzen auf, durch die das Temperiergas jeweils in die Temperierbox ein- und ausströmt, wobei die zu temperierenden Güter vom Temperiergas umströmt werden.

Die erfindungsgemäße Temperiervorrichtung ist sowohl als stationäre Einheit ausführbar als auch in einem Transportfahrzeug zu integrieren. Die Temperierboxen lassen sich außerdem in vorteilhafter Weise an das Klimagerät eines Fahrzeuges anschließen.

Beispielsweise sammelt ein Laborwagen im Laufe eines Einsatztages eine Vielzahl von Einzelproben, wie Wasserproben, Bodenproben, od. dgl. Diese Proben werden anschließend für eine analytische Untersuchung in ein Analyselabor gebracht. Durch eine entsprechende Temperierung wird erreicht, daß die chemische Zusammensetzung der unter definierten Bedingungen entnommenen Proben sich im Laufe des oft mehrere Stunden dauernden Transportes nicht ändert, d. h. es wird eine Konservierung der Proben bis zur Analyse sichergestellt. Die Einzelproben werden unmittelbar nach der Entnahme in die durch Umluft/Gas temperierten transportablen Temperierboxen gestellt und dort während des Transportes unter definiert einstellbaren Bedingungen temperiert. Am Analyselabor lassen sich die entsprechenden Temperierboxen mit den Proben in einfacher Weise aus dem Temperierkreislauf entfernen und aus dem Laborwagen herausnehmen. Falls dann die Proben nicht direkt nach der Einlieferung untersucht werden, können die Temperierboxen dort ebenfalls in vorteilhafter Weise an eine erfindungsgemäße, stationäre Temperiervorrichtung zur weiteren Temperierung angeschlossen werden.

Weitere Einsatzgebiete sind die Temperierung von Lebensmitteln, medizinischen Präparaten, od. dgl., sowohl in einem Transportfahrzeug als auch in Gebäuden.

Durch die lösbar in den Temperierkreislauf einsetzbaren Temperierboxen ist in vorteilhafter Wiese ein einfach zu handhabendes Wechselboxsystem geschaffen worden. Die Abmessungen/das Volumen der Temperierboxen sind für die verschiedensten Einsatzgebiete entsprechend ausgestaltet.

Auf den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt, welche nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Temperierkreislaufes,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine Temperierbox mit Steckwänden zwischen den Probenbehältnissen,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine Temperierbox mit gefüllten Kunststoffbeuteln zur Lagefixierung der Probenbehältnisse,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Temperierbox mit Steckwänden zwischen den Probenbehältnissen.

Die Temperiervorrichtung, welche insbesondere zur Temperierung von analytischen Proben, medizinischen Präparaten, Behältnissen (19) mit wäßrigen Proben o. dgl. dient, arbeitet mit in einem Temperierkreislauf (1) umströmendem, von einem Kompressor (3) verdichteten Gas (G), wie Luft oder Stickstoff, dessen Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit einstellbar sind. Mit dem Temperierkreislauf (1) sind mehrere thermisch isolierte, transportable Temperierboxen (2) lösbar verbindbar. Der Temperierkreislauf (1) wird von dem Kompressor (3), einem ersten Kühlaggregat (4), einem zweiten Kühl- und/oder Heizaggregat (5) und einem Gasverteilerkanal (6) mit mehreren parallel nebeneinander angeordneten Gasverteileranschlüssen (6A), welche zu den Temperierboxen (2) und von diesen abführen, gebildet.

Der Temperierkreislauf (1) weist vor und nach dem Kühl- und/oder Heizaggregat (5) je einen Temperaturfühler (T1, T2) auf. Ein weiterer Temperaturfühler (T3) mißt die Temperatur des Gases (G) nach der Durchströmung der Temperierboxen (2). In dem Temperierkreislauf (1) sind ferner ein Gasdurchflußmesser (7) sowie mindestens ein Manometer (8) angeordnet. Außerdem weist der Temperierkreislauf (1) noch Wasserabscheider (9) und Druckminderer (10) auf.

Über ein elektronisches Steuergerät, welches die mit den Temperaturfühlern (T1, T2, T3), den Manometern (8) und dem Gasdurchflußmesser (7) gemessenen Werte empfängt, wird bei Über- oder Unterschreitung einer vorbestimmten Solltemperatur das Kühl- und/oder Heizaggregat (5) zur Änderung der Gastemperatur angesteuert und/oder die Gasströmungsgeschwindigkeit über ein Ventil (11) oder die Drehzahl am Kompressor (3) geregelt.

Zu dem Temperierkreislauf (1) ist über ein Ventil (12B) eine Not- oder Schnellkühlvorrichtung (12) zuschaltbar, welche von einem Behälter (12A) mit flüssigem Stickstoff (N₂ (fl.)) und einem kalten Stickstoffgas (N₂ (g)) bei geöffnetem Ventil (12B) in den Temperierkreislauf (1) fördernden Ventilator (12C) gebildet ist. Dieses Ventil (12B) und der Ventilator (12C) sind über das Steuergerät oder manuell einschaltbar.

Die Gasrohrleitungen (13) des Temperierkreislaufes (1) bestehen aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylen und weisen eine Isolierummantelung auf.

Das erste Kühlaggregat (4) ist vorzugsweise von einem mit einem Kühlmittel gefüllten Druckgasbehälter (4A) gebildet, wobei das Kühlmittel von einer Kältemaschine (4B) umgepumpt wird.

Die Temperierboxen (2) weisen jeweils einen Gaseinlaß-Stutzen (14) und einen Gasauslaß-Stutzen (15) auf. Bei der in Fig. 2 gezeigten Temperierbox (2) sind die Stutzen (14, 15) auf zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden (2A) der Temperierbox (2) und höhenversetzt zueinander angeordnet. Bei der in Fig. 3 gezeigten Temperierbox (2) liegen die beiden Stutzen (14, 15) auf einer Seitenwand (2A). Dabei können die Stutzen (14, 15) vertikal übereinander (vgl. Fig. 3) oder diagonal gegeneinander versetzt (vgl. Fig. 4) angeordnet sein. In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die Stutzen (14, 15) auf dem Deckel (26) der Temperierbox (2) angeordnet, was eine Kombination mit Temperierboxen unterschiedlicher Volumina bei gleicher Deckelgröße gestattet.

Der thermisch isolierte Deckel (2C) liegt auf einer auf den oberen Kanten der Seitenwände (2A) umlaufenden Gummidichtung (2D) auf und ist über Schnappverschlüsse (17) in einfacher Weise zu verschließen. Die Seitenwände (2A), der Boden (2B) und der Deckel (2C) der Kühlbox (2) weisen jeweils eine Isolierschicht aus einem vorzugsweise aus Polystyrol aufgeschäumten Kunststoff auf.

Die Verbindungen zwischen den Gasverteileranschlüssen (6A) des Temperierkreislaufes (1) und den Gaseinlaß- bzw. Gasauslaß- Stutzen (14, 15) sind den flexiblen Schläuchen (16) mit einer Isolierummantelung (16A) gebildet. Die Verbindungsschläuche (16) sind über Schnappverschlüsse (18) mit den Gaseinlaß- und Gasauslaß-Stutzen (14, 15) verbindbar. Bei geschlossenem Schnappverschluß (18) stoßen der Verbindungsschlauch (16) und der Stutzen (14, 15) mit ihren jeweils konisch ausgebildeten Enden kraft- und/oder formschlüssig abdichtend voreinander.

Für die Temperierbox (2) sind Lagefixiermittel zur sicheren Einlagerung der Probenbehältnisse (19) vorgesehen. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind mit flockenartigen oder granulatartigen Partikeln (20A) gefüllte Kunststoffbeutel (20) als Lagefixiermittel zwischen die Probenbehältnisse (19) gestellt.

Alternativ dazu (vgl. Fig. 2 und 4) ist in die Temperierbox (2) von oben ein entlang der Temperierbox-Seitenwände (2A) verlaufender Rahmen (21) einsetzbar, welcher an zwei sich gegenüberliegenden Seiten vertikal verlaufende, im Abstand nebeneinander angeordnete Schlitze (21A) zur Aufnahme von Steckwänden (22) aufweist. Zwischen diese Steckwände (22) sind die Probenbehältnisse (19) einstellbar. Für eine bessere Gaszirkulation sind die Steckwände (22) von Lochwänden gebildet. Außerdem ist auf dem Boden (2B) der Temperierbox (2) eine Bodenlochplatte (23) mit Abstandsklötzchen (23A) zur Schaffung eines Zwischenraumes für die Gaszirkulation einstellbar. Zudem ist es möglich, für den Deckel (2C) der Temperierbox (2) einen herkömmlichen, mit Propangas kühlbaren Temperierboxdeckel mit Kühlrippen zu verwenden.

Claims (4)

1. Temperiervorrichtung für Lebensmittel od. dgl. mit in einem Temperierkreislauf (1) zwangsweise transportierten gasförmigen Medium (G), das über einen Wärmetauscher eines Kühlaggregates (4) und von dort ggf. über ein weiteres Temperieraggregat (5) und von dort über Gasverteilerkanäle (6) mit mehreren parallelen Gasverteileranschlüssen (6A) geführt ist, an die jeweils thermisch isolierte, transportable Temperierboxen (2) jeweils mit einem Gaseinlaß und einem Gasauslaß lösbar verbunden angeschlossen sind, die die zu temperierenden Güter (19) enthalten, wobei in dem Temperierkreislauf (1) mindestens ein Temperaturfühler (T1, T2, T3) angeordnet ist, der an eine Regelvorrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Temperierkreislauf (1) ein Kompressor (3) das gasförmige Medium (G) fördert und verdichtet, das so verdichtet in einem Druckgasbehälter (4A) den Wärmetauscher des Kühlaggregates (4) durchströmt, und in dem Temperierkreislauf (1) ein Gasdurchflußmesser (7) und ein Manometer (8) enthalten sind, deren Signale der Regelvorrichtung zugeführt sind, die die Gasströmungsgeschwindigkeit durch Steuerung der Drehzahl des Kompressors (3) und/oder eines im Temperierkreislauf (1) angeordneten Drosselventiles (11) steuert.

2. Temperiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperierboxen (2) jeweils einen über Schnappverschlüsse (17) verschließbaren, thermisch isolierten Deckel (2C) aufweisen.

3. Temperiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen den Gasverteileranschlüssen (6A) des Temperierkreislaufes (1) und Gaseinlaß- bzw. Gasauslaß- Stutzen (14, 15) der Temperierboxen (2) von flexiblen Verbindungsschläuchen (16) mit einer Isolierummantelung (16A) gebildet sind und die Verbindungsschläuche (16) über Schnappverschlüsse (18) mit den Gasverteileranschlüssen (6A) und Gaseinlaß- und Gasauslaß-Stutzen (14, 15) verbindbar sind und die Verbindungsschläuche (16) und die Gaseinlaß- bzw. Gasauslaß-Stutzen (14, 15) bei geschlossenen Schnappverschlüssen (18) mit ihren jeweils konisch ausgebildeten Enden kraft- und/oder formschlüssig abdichtend voreinanderstoßen.

4. Temperiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Temperierkreislauf (1) stromab des Kompressors (3) und der Kühlaggregate (4, 5) Kondensatabscheider (9) angeordnet sind.