DE8504405U1

DE8504405U1 - Kühlgutbehälter zum Betreiben mit einem in den Behälter oberhalb des Kühlguts einsetzbaren Kühlmittel wie insbesondere Trockeneis

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Publication number: DE8504405U1
Application number: DE19858504405
Authority: DE
Original assignee: Rolf Rodehau & Co KG Metallwarenfabrik 6070 Langen De GmbH
Current assignee: Rolf Rodehau & Co KG Metallwarenfabrik 6070 Langen De GmbH
Priority date: 1985-02-16
Filing date: 1985-02-16
Publication date: 1985-06-27

Description

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Patentanwälte
Dipl.-Ing. Werner Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. Bernd Jochem

Staufenstraße 36 6000 Frankfurt am Main

Anm.: Rolf Rodehau

Metallwarenfabrik GmbH + Co. KG Moselstraße 3

6070 Langen / Hessen

Kühlgutbehälter zum Betreiben mit einem in den Behälter oberhalb des Kühlguts einsetzbaren Kühlmittel wie insbesondere Trockeneis

Die Neuerung betrifft einen Kühlgutbehälter zum Betreiben mit einem in den Behälter oberhalb des Kühlguts einsetzbaren Kühlmittel wie insbesondere Trockeneis.

Derartige Kühlgutbehälter werden insbesondere zur zeitlich begrenzten Aufbewahrung von Speisen und Getränken in Eisenbahnzügen und Flugzeugen verwendet und sind zur Versorgung der Fahrgäste am Sitzplatz verfahrbar als Servierwagen ausgebildet. Dabei wird die Aufrechterhaltung einer Temperatur für das aufbewahrte Kühlgut unter 15°C angestrebt.

Die meisten der bisher in der Praxis verwendeten Kühlgutbehälter bzw. Servierwagen lagern das Kühlmittel in einer Schublade oberhalb des Kühlgutraums, die mit dem Kühlgutraum in unmittelbarer Verbindung steht, um eine Ausbreitung der Kälte durch natürliches Absinken der Luft und des vergasenden Kühlmittels nach unten in das Behälterinnere zu ermöglichen. Die praktischen Ergebnisse dieser Kühlung sind jedoch unbefriedigend, insbesondere weil sich durch die volle Querschnittsausnützung des Be-

hälterinneren durch das übereinander gestapelte Kühlgut keine ausreichend wirksame Luftumwälzung einstellt und demzufolge die unteren Kühlgutchargen nur mangelhaft gekühlt werden.

Es ist deshalb auch bereits vorgeschlagen worden (europäische Patentanmeldungsschrift 0 077 960), einem das Kühlmittel oberhalb des Kühlgutraumes aufnehmenden, stark isolierten Kühlmitteteil vom Kühlgutraum zu trenen und dem vom Kühlmittel ausgehenden Gasstrom über ein seitliches Leitungssystem dem unteren Ende des Kühlgutraums zuzuführen, In welchem der Gasstran zwischen dem Kühlgut zu einer oberen Entlüftungsöffnung beispielsweise oberhalb der Tür aufsteigt. Durch wärmeleitende Verbindung des Leitungssystems mit dem Kühlgutraum soll an dieser Stelle auch die übrige Luft bzw. das übrige Gas im Kühlgutraum zum Absinken gebracht und eine zusätzliche Umwälzung der Luft bzw. des Gases über die gesamte Höhenerstreckung des Kühlgutraums erreicht werden. Auch dieser Vorschlag leidet jedoch in der Praxis unter der Querschnittsausnützung des Kühlgutraums durch das Kühlgut, so daß die angestrebte Luft- und Gasumwälzung sich im wesentlichen nur auf bestimmte Randzonen beschränkt.

Aufgabe der Neuerung ist es deshalb, einen Kühlgutbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ungeachtet der Raumausnützung des Kühlgutraums mit dan darin gestapelten Kühlgut eine wesentlich gleichmäßigere und dadurch auch in den unteren Stapelschichten ausreichende Kühlung ermöglicht wird.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Behälter wenigstens ein hermetisch abgeschlossenes Umlaufsystem für ein vom Kühlmittel verflüssigbares dampfförmiges Kältemittel enthält, welches aus einem mit dem Kühlmittel wärmeleitend verbindbaren Kondensatorteil und einem sich von diesem in wärme-

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leitender Verbindung mit dem Kühlgutraum im Behälterinneren längs dessen Innenwand bis wenigstens angenähert zu dessen Boden erstreckenden Verdampferteil besteht, derart, daß der Kühlmittelumlauf auf dem bloßen Dichteunterschied zwischen dem an den Wandungen des Kondensatorteils und des Verdampferteils entlangfließenden Kältemittelkondensat und dem hauptsächlich im Querschnittsinneren dieser Teile vorhandenen Kältemitteldampf beruht.

Durch die Neuerung wird der bisherige "Kältetransport" durch die absinkenden Luft- und Gasmassen ersetzt durch Wärmeentzug an dem Verdampferteil über die gesamte Höhe des Kühlgutraums, was in vorteilhafter Ausgestaltung der Neuerung eine vollständige hermetische und thermische Isolierung des Kühlmittels vom Kühlgutraum mit Ausnahme des Umlaufsystems gestattet. Dadurch wird bei optimaler Ausnutzung der bei der Sublimation des Kältemittels entstehenden Kühlwirkung die Zeitdauer bis zum Verbrauch des Kühlmittels wesentlich erhöht, so daß, wie Versuche ergeben haben, die angestrebte Kühlung ohne Nachfüllung des Kühlmittes für zehn Stunden und mehr aufrecht erhalten bleibt.

Nach einem anderen Ausgestaltungsmerkmal der Neuerung ist zumindest der Boden des Kondensatorteils zum Verdampferteil hin geneigt ausgebildet, so daß auch geringe Mengen des im Kondensatorteil durch die wärmeleitende Verbindung mit dem Kühlmittel entstehenden Kältemittelkondensats sofort zum Verdampferteil hin abfließen und dort an desen Wandungen verdampfen können.

Ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Neuerung sieht vor, daß Kondensatorteil und Verdampferteil aus einem einzigen, an der Verbindungsstelle abgebogenen Rohr bestehen, wobei der Kondensatorteil zweckmäßig mit die wärmeübertragende Oberfläche vergrößernden Mittel versehen ist, die vorzugsweise von einer metallischen Innenauskleidung des Kühlgutbehälters gebildet sind. Dabei ist es besonders zweckmäßig, zwei parallel zuein-

ander angeordnete Rohre zur Bildung zweier von einander ge-' trennter Umlaufsysteme zu verwenden. Dieser gibt die Möglichkeit, die Kondensatorteile der beiden Rohre in vorteilhafter Weise an den gegenüberliegenden Seiten eines rechteckigen Behältsrs für das Kühlgut wärmeleitend anzuschließen.

Nach einem besonderen Merkmal zur Weiterbildung der Neuerung ist das Kältemittel ein aliphatischer Chiorfuor-Kohienwasserstoff, insbesondere Trichlorfluormethan. Mit einem solchen Kältemittel können im Rahmen der Erfindung besonders große Wärmemengen zwischen dem Kühlgut und dem Kühlmittel übertragen

werden, und es gelingt, wie Versuche gezeigt haben, mit zwei zu einander paralleln rohrförmigen Umlaufsystemen die Einhaltung der geforderten Aufbewahrungstemperaturen bis zu den tiefsten Schichten des Kühlguts.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen neuerungsgemäßen Kühlgutbehälter in schematischer Darstellung und

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch den oberen Teil des Kühlgutbehälters nach dem der II-II in Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Kühlgutbehälter hat ein an der Vorderseite mit einer Bedienungsöffnung versehenes Gehäuse 10, dessen Bodenwand 12, Rückwand 14 und Seitenwände 16 mit einer Wärmeisolierung aus beispielsweise Schaumkunststoff versehen sind. Zum Verschließen der Bedineungsöffnung dient eine Tür 18, die gleichfalls wärmeisoliert ist.

Der Behälter ist ferner durch eine horizontale Isolierwand 20 in einen dem größten Teil der Behälterhöhe einnehmenden Kühlgut-

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raum 22 und einen darüber befindlichen Kühlmittelraum 24 unterteilt, der durch einen aufklappbaren, wärmeisolierten Deckel 26 zugänglich ist.

Der Kühlgutraum 22 enthält an den Seitenwänden Halterungen 28 für das (nicht gezeigte) Kühlgut wie beispielsweise mit Speisen beladene Tabletts oder Speisen enthaltende Packungen, die durch Einschieben zwischen die Halterungen 28 mit Abstand übereinander im Kühlgutraum 22 gestapelt werden können.

Im Kühlmittelraum 26 befindet sich eine metallische Wanne 30, die sich über die gesamte Länge des Kühlmittelraums 24 erstreckt, jedoch eine geringere Breite als dieser aufweist. Die Wanne 30 dient zur Aufnahme eines Kühlmittels 32 wie beispielsweise Trockeneis.

An die Seitenwände der Wanne 30 sind in wärmeleitender Verbindung je ein Rohr 34 mit einem zur Rückwand 14 des Kühlgutbehälters 10 geneigt verlaufenden ersten Abschnitt 36 angeschlossen, an den sich ein senkrecht an der Rückwand 14 bis nahe zu deren Ende verlaufender zweiter Abschnitt 38 anschließt. Der zweite Abschnitt 38 ist mit einer metallischen Innenauskleidung 40 des Kühlgutraums 22 wärmeleitend verbunden und im übrigen in die Isolation der Rückwand 14 eingebettet.

Die Rohre 34 sind an den Enden geschlossen und mit einem Kältemittel, vorzugsweise einem aliphatischen Chlorfluor-Kohlenwasserstoff, insbesondere Trichlorfluormethan gefüllt, das bei normaler Raumtemperatur dampfförmig ist und durch den wärmeleitenden Kontakt mit dem Kühlmittel kondensiert. Jedes Rohr 34 bildet dadurch ein hermetisch abgeschlossenes Umlaufsystem für das Kältemittel, in welchem der erste Rohrabschnitt 36 den Kondensatorteil und der zweite Rohrabschnitt 38 den Verdampferteil bilden. Der Umlauf beruht auf der unterschiedlichen Dichte

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zwischen dem Kältemittel in dampfförmigen Sustand und dem Kältemittelkondensat. Das durch den Wärmeentzug im Kondensatorteil 36 kondensierende Kältemittel läuft aufgrund der Rohrneigung in Richtung zur Rückwand 34 und gelangt dort in den Verdampferteil 34, an dessen Innenseite es aufgrund seiner Adhäsion herabläuft- Dabei verdampft das Kältemittel zunehmend unter Aufnahme von Wärme aus den verschiedenen Zwischenräumen zwischen dem eingebrachten Kühlgut und steigt als Dampf im Inneren zunächst des Verdampferteils 38 und dann des Kondensatorteils 36 wieder auf, wo es erneut durch Wärmeentzug mit Hilfe des Kühlmittels kondensiert.

Versuche haben ergeben, daß bei der Füllung der Rohre 38 mit Trichlorfluormethan zwei wie beschrieben angeordnete Umlaufrohre 38 genügen, um mit einer einzigen Füllung von Trockeneis (CO-) das gesamte Kühlgut im Kühlgutraum 22 für die Dauer von mehr als zehn Stunden auf Temperaturen unterhalb von 15° C halten zu können.

Schutzansprüche

Claims

■ ■ ■ * ■ · · · • ι ι ■ · · · - 7 Schutzansprüche

1. Kühlgutbehälter zum Betreiben mit einem in den Behälter oberhalb des Kühlguts .einsetzbaren Kühlmittel wie insbesondere Trockeneis, dadurch gekennzeich net, daß der Behälter (10) wenigstens ein hermetisch abgeschlossenes Umlaufsystem (34) für ein vom Kühlmittel verflüssigbares dampfförmiges Kältemittel enthält, welches aus einem mit dem Kühlmittel (32) wärmeleitend verbindbaren Kondensatorteil (36) und einem sich von diesem im wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlgutraum (22) im Behälterinneren längs dessen Innenwand bis wenigstens annähernd zu dessen Boden erstreckenden Verdampferteil (38> besteht, derart, daß der Kühlmittelumlauf auf dem bloßen Dichte-Unterschied zwischen dem an den Wandungen des Kondensaterteils (36) und des Verdampferteils (38) entlangfließenden Kältemittelkondensat und dem hauptsächlich im Querschnittsinneren dieser Teile (36, 38) vorhandenen Kältemitteldampf beruht.

2. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1 ,gekennzeichnet durch eine vollständige hermetische und thermische Isolierung (Zwischenwand 20) des Kühlmittels (32) vom Kühlgutraum (22) mit Ausnahme des Umlaufsystems (34).

3. Kühlgutbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest der Boden des Kondensatorteils (36) zum Verdampferteil (38) hin geneigt ausgebildet ist.

4. kühlgutbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensatorteil (36) und Verdampferteil (38) aus einem einzigen, an der Verbindungsstelle abgebogenen Rohr (38) bestehen.

' 5. Kühlgutbehälter nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorteil (36) mit die wärmeübertragende Oberfläche vergrößernden Mitteln (40) versehen ist.

6. Kühlgutbehälter nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet , daß die wärmeübertragenden Mittel von einer metallischen Innenauskleidung 140) des Kühlgutbehälters (10) gebildet sind.

7. Kühlgutbehälter nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch zwei parallel zueinander angeordnete Rohre (34) zur Bildung zweier von einander

j getrennter Umlaufsysteme.

8. Kühlgutbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da« das Kältemittel ein aliphatischer Chlorfluor-Kohlenwasserstoff ist.

9. Kühlgutbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da£ das Kältemittel Trichlorfluormethan ist.