EP0166086B1

EP0166086B1 - Kühlcontainer für Luftfahrzeuge

Info

Publication number: EP0166086B1
Application number: EP85103556A
Authority: EP
Inventors: Martin A. Prof. Dipl.-Ing. Frank; Klaus G. Prof. Dipl.-Ing. Plassmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Frank Martin Prof
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1989-07-19
Also published as: US4614091A; DE3420256A1; DE3571689D1; EP0166086A1

Description

Zur Kühlung von Lebensmitteln und Fertigspeisen im Flugverkehr bedient man sich mobiler Container, Trolleys oder auch Meal Carts genannt, hier und im folgenden als Kühlcontainer bezeichnet.
Diese Kühlcontainer nehmen im allgemeinen 26 bis 30 auf Tabletts verteilte kalte Gerichte auf und sind bis zur Servierzeit in der Bordküche verstaut.
Diese Kühlcontainer besitzen einen das Gut aufnehmenden Nutzraum, einen separaten Raum zur Aufnahme von Trockeneis als Verbrauchskühlmittel und ein mit dem Trockeneis in Kontakt stehendes Wärmeübertragungssystem, das von einem fließfähigen Kältemittel durchströmt wird.
Das Trockeneis entzieht die notwendige Sublimationswärme vornehmlich seiner Umgebung außerhalb des Nutzraumes. Bei den bekannten Kühlcontainern kann der Kühlgasmassenstrom nicht beliebig gesteigert werden. Außerdem wird dabei die Sublimationswärme aus Räumen und durch Flächen bezogen, die an der eigentlichen Kühlaufgabe gar nicht beteiligt sind, z. B. aus der oberen Deckplatte des Containers, so daß sich innerhalb des Kühlcontainers unerwünschte Temperaturgradienten und unzuträglich weit auseinander liegende Temperaturen aufbauen.
Durch die FR-A-2 188 122 ist ein Kühlcontainer bekanntgeworden, bei dem ebenfalls ein Nutzraum und ein separater Raum zur Aufnahme von Trockeneis als Kühlmittel vorgesehen sind. Dort ist überhaupt kein Kanalsystem mit einem fließfähigen Kältemittel vorgesehen, sondern die Kühlung erfolgt ausschließlich durch das aus dem Trockeneis sublimierte CO₂-Gas, das durch die doppelwandig ausgeführte Wandung des Nutzraumes hindurchgeleitet wird und in den Nutzraum eintritt. Bei diesem bekannten Kühlcontainer entsteht ein starker Temperaturgradient. Im oberen Teil des Nutzraumes herrschen niedrigere Temperaturen als im unteren Teil.
Bei dem durch die US-A-3 172 271 bekanntgewordenen Kühlcontainer wird zur Umleitung des fließfähigen Kältemittels ein aufwendiges, massereiches und teueres Kanalsystem verwendet. Dabei liegt das Wärmeübertragungssystem frei im Innenraum, so daß sich auch dort ein unausgeglichener Temperaturgradient einstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlcontainer der vorgenannten Art so weiter zu bilden, daß sich im Nutzraum ein gleichmäßiges Temperaturfeld einstellt und nicht, wie bei den bekannten Kühlcontainem, ein unausgeglichener Temperaturgradient entsteht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Seitenwände und gegebenenfalls auch der Boden des Nutzraumes doppelwandig ausgebildet sind und die Kanäle des Wärmeübertragungssystems in die doppelwandigen Seitenwände bzw. den Boden eingebettet sind und daß Schlitze vorgesehen sind, durch welche sublimiertes CO₂-Gas einströmen und daß dieses im Nutzraum eine Schutzgasatmosphäre verbreiten kann.
In Weiterbildung dieser Lösung wird vorgeschlagen, daß als Wärmeübertragungssystem zwei Gruppen von gegen die Horizontale geneigten Rohren vorgesehen sind, deren Neigung entgegengesetzt gerichtet ist.
Auf die Einzelheiten dieses Lösungsvorschlages wird nachstehend anhand der Beschreibung der Figuren der Zeichnung näher eingegangen. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Kühlcontainer mit geöffneter Tür und teilweise herausgezogenem Trockeneis-Einschub und Tablett ;
Fig. 2a einen Schnitt durch den Kühlcontainer nach Fig. 1, längs der strichpunktiert dargestellten Schnittebene X, Y, durch die linke SchnitthälfteA;
Fig. 2b einen Schnitt wie Fig. 2a, jedoch durch die rechte Schnitthälfte B ;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des in Fig. 2b dargestellten Teiles ;
Fig. 4 eine aufgebrochene perspektivische Darstellung des Kühlcontainers nach Fig. 1, mit teilweise aufgebrochenen Seitenwänden, und
Fig. 5 einen Teilschnitt längs der Linie C-D in Fig. 2a.

Der fahrbare Behälter 1 ist mit je einer Tür 2 an den Schmalseiten versehen und durch die wärmedämmende Trennwand 3 in das Nutzabteil 4 für das Ladegut und das Abteil 5 geteilt zur Aufnahme eines Einschubes 6, der über die ganze Länge des Kühlcontainers reicht. Dieser Einschub nimmt das Trockeneis auf und hat einen perforierten Boden, durch den das sublimierte C0₂-Gas nach unten strömt und durch Schlitze 7 in der Trennwand 3, wie in Fig. 2a gezeigt, längs der Türen 2 in den Nutzraum 4 eintritt. Dieses kalte Gas nimmt Wärme hauptsächlich aus dessen oberem Bereich auf und bildet im gesamten Nutzraum ein CO₂-Luft-Gemisch, das als bakteriostatische Atmosphäre offenen, unversiegelten Speisen Schutz bietet. Der Nutzraum 4 des dargestellten Containers ist in mehrere Stellebenen unterteilt, auf denen Tabletts 8 für Speisen oder auch größere Schubkästen für andere Ladegüter angeordnet sind.
In Fig. 2b ist vereinfacht lediglich das Rohrsystem der Vorrichtung gezeigt, wobei diese, langs der Symmetrielinie S-S nach oben auf die Fig. 2a geschoben bis zur Deckung der Linien Z-Z, die Gesamtanordnung des Kühlsystems um den Nutzraum ergibt.
In Fig. 2a ist die innere, vorzugsweise metallische Schicht 9 der Behälterseitenwand 10 mit den Sicken 11 als Tablettauflage größtenteils entfernt, so daß die Rohrleitungen des Kühlsystems zutage treten.
Der Aufbau der Kühlsysteme ist paarweise gleich und es sind z. B. A 1 und B 1 sowie A 2 und B 2 von gleicher Ausführung und in den Seitenwänden 10 um die Symmetrieachse S-S angeordnet
In Fig. 3 ist das Kühlsystem als dimetrisches Bild dargestellt und zeigt den prinzipiellen Aufbau, hier den des Systems B 1.
Die Anordnung der Rohrleitungen in der Seitenwand 10 zeigt die Fig. 5 als Schnitt längs C-D aus Fig. 2a.
Fig. 3 zeigt das Rohrsystem der Vorrichtung und besteht aus einer in der Seitenwand liegenden leiterförmigen Anordnung mit schräg unter einem spitzen Winkel a. angeordneten parallelen Rohren 12, der waagerecht liegenden Rohrschlange 13 und einem (nicht dargestellten) Füllventil und ist einschließlich der Rohrschlange mit Kältemittel gefüllt.
Wie in Fig. 2a gezeigt ist, liegt über den Rohrschlangen das Trockeneis 14. Durch die Abkühlung des Kältemittels strömt dieses durch das Fallrohr 15 nach unten und verteilt sich im Steigrohr 16 in die parallelen, schrägen Rohre 12 und treibt das erwärmte Kältemittel, in dem sich auch Dampfblasen befinden können, vor sich her in das Sammelrohr 17 und zurück in die Rohrschlange 13. Die in einer vertikalen Ebene liegenden Rohre 12, 15, 16, 17 sind, wie in Fig. 5 dargestellt, in die wärmedämmende Schicht 18 der Seitenwand 10 eingebettet und haben Berührung mit der metallischen Innenwand 9 mit den Tablettauflagen 11, so daß diese als Wärmeübertragungsfläche dient.
Für Kühlcontainer dieser Abmessungen (ca. 1 m x 1 m x 0,35 m) kommen Kühlsysteme aus z. B. Kupferrohren 6 x 1 mm in Betracht. Diese Rohre haben einen maximal zulässigen Betriebsdruck von 138 bar, der weit über dem Dampfdruck von R 12 bei einem Reinigungsprozeß bei 80 °C für den Kühlcontainer liegt. Die Vorrichtung ist aus für Kältemittel verträglichen Werkstoffen ausgeführt.
Die in Fig. 2a und 2b symmetrisch angeordneten Kühlsysteme bedingen, daß bei einer Neigung, wie diese beim Steigflug gegeben ist, die Funktion kaum beeinträchtigt wird. Beim Steigflug z. B. wird, wie durch den Winkel β zwischen Fig. 2a und 2b angedeutet, die Steigung der Rohre 12 der Systeme A 1 und B 1 vergrößert, mithin bleibt die Funktion erhalten ; hingegen wird die Funktion der Systeme A 2 und B 2 durch Verringerung der Rohrneigung geschwächt. Bei solchen vorübergehenden Phasen größerer Neigung in beiden Richtungen sind immer zwei diagonal gegenüber liegende Systeme in voller Funktion und die Kühlung des Nutzraumes bleibt gewährleistet.
In Fig. 4 ist der zweite Lösungsweg dargestellt, der einen Verdampfer mit Naturumlauf in der senkrechten Seitenwand 10 und einen auf der Trennwand 3 angeordneten Kondensator umfaßt.
Die Fig. 4 zeigt einen Kühlcontainer, bei dem die vordere Tür 2 geöffnet, die Seitenwand der Hälfte B aufgebrochen und die Deckplatte des Behälters 1 und der Trockeneiseinschub 6 entfernt sind, um die mit A bezeichnete Hälfte der Fig. 1 zu zeigen. Die Verdampferrohre 19 stehen senkrecht, sind am Boden des Kühlcontainers durch ein Verteilerrohr 20 verbunden und enden in einem geneigt angeordneten Dampfsammelrohr 21, das diese mit der Kühlschlange 22 verbindet. Das Rohrsystem ist mit Kältemittel bis etwa 80 % der Verdampferhöhe gefüllt. Durch die besondere Führung des Fallrohres 23 in einer Schleife 24 im Boden des Kühlcontainers wird eine allseitige Umschließung des Nutzraumes geschaffen.
Ebenso ist der Boden des Kühlcontainers als Wärmeübertragungsfläche wie ein Plattenwärme- übertrager ausgebildet.
In der aufgebrochenen Seite B des Kühlcontainers sind von dem Kühlsystem dessen Schleife 25 im Boden, die Anschlüsse für das Fallrohr 26, das Verdampferrohr 27 und die Verbindungsrohrleitung 28 zu allen Verdampferrohren zu sehen. Man erkennt dabei die seitenvertauschte Anordnung der Systeme in den Hälften A und B. Diese Anordnung ist von Vorteil bei Schräglagen, wie sie beim Steig- und Sinkflug gegeben und bereits bei der ersten Lösungsform beschrieben sind.

Claims

1. Kühlcontainer für Luftfahrzeuge zur Kühl-und Frischhaltung von Lebensmitteln und anderem verderblichen Gut, mit einem das Gut aufnehmenden Nutzraum (4), einem separatem Raum (5) zur Aufnahme von Trockeneis als Verbrauchskühlmittel und einem mit dem Trockeneis in Kontakt stehenden Wärmeübertragungssystem, das von einem fließfähigen Kältemittel durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (10) und gegebenenfalls auch der Boden des Nutzraumes doppelwandig ausgebildet sind und die Kanäle des Wärmeübertragungssystems in die doppelwandigen Seitenwände bzw. den Boden eingebettet sind und daß Schlitze vorgesehen sind, durch welche sublimiertes CO₂-Gas einströmen und daß dieses im Nutzraum eine Schutzgasatmosphäre verbreiten kann.

2. Kühlcontainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeübertragungssystem zwei Gruppen von gegen die Horizontale geneigten Rohren (12) vorgesehen sind, deren Neigung entgegengesetzt gerichtet ist.