EP0554482A1 - Kältespeicher - Google Patents
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- EP0554482A1 EP0554482A1 EP92101856A EP92101856A EP0554482A1 EP 0554482 A1 EP0554482 A1 EP 0554482A1 EP 92101856 A EP92101856 A EP 92101856A EP 92101856 A EP92101856 A EP 92101856A EP 0554482 A1 EP0554482 A1 EP 0554482A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- cold storage
- storage device
- container
- containers
- heating
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
- F25D21/06—Removing frost
- F25D21/08—Removing frost by electric heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
- F25D3/02—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
- F25D3/06—Movable containers
Definitions
- the invention relates to a cold store according to the preamble of claim 1.
- Cold stores of this type are common in practice, containers filled with eutectic brine being fitted under the ceiling of a refrigerated vehicle or the like cold room.
- the containers can have different shapes.
- plate-shaped flat containers can be attached at a short distance from the refrigerated vehicle ceiling to allow air to circulate on both sides of the container during normal convection.
- Other forms of the containers are in particular rod-shaped with a round, rectangular or U-shaped cross section and stiffened with inner webs, the cross-sectional shape with the ratio of effective surface area to inner volume ensuring that the cooling capacity is sufficient for one working day, while the total storage capacity is achieved by one corresponding number of containers arranged side by side is to be provided.
- the eutectic brine can be frozen with a freezing point of e.g. -30 ° C during the vehicle's nighttime standstill via the refrigerant supply lines, for which purpose usually vehicle-mounted refrigeration units must be switched on, and then gives the required cooling capacity to the through the typically plastic walls of the vessels Air in the usable space of the refrigerated vehicle.
- each opening of the usable space also leads to an exchange with ambient air, the air humidity of which is reflected on the walls of the sole in the form of ice or snow.
- This requires a defrosting process, which is regularly lengthy when the brine in the containers must first be completely liquefied and heated to above 0 ° C before de-icing occurs in the ambient air.
- the falling ice or water must also be removed from the vehicle interior.
- a cold store should be able to be de-iced without major circumstances, so that this process is not avoided for lack of time.
- this object is achieved by a cold store according to the preamble of claim 1 with the characterizing features of claim 1.
- An essential idea of the invention is that a targeted and rapid thawing of the icing of cold storage containers leads to ice removal, whereby the defrosting can even be limited to creating only a water film between the wall of the container and the ice.
- Such a targeted and quick action no longer presupposes that the cold stores are first heated to a melting temperature of the brine and then above the freezing point of the water, which is associated with a loss of cooling energy, a loss of time, and above after the defrosting process, again a time-consuming and energy-consuming re-cooling process entails.
- an embodiment of the channel provided by the invention or a system of channels is more advantageous in order to collect and / or drain condensate and ice fall.
- the channels should also be equipped with a heating device. The heater can be designed to completely thaw the ice. In order to remove the ice quickly and in an energy-saving manner, it is sufficient in many cases to remove the ice without thawing.
- the cold storage is not, as is customary, to be mounted horizontally on the ceiling of a refrigerated vehicle, but vertically - for example on a vertical wall (front, end or side wall) or an interior device, with natural convection in the Refrigerated vehicle or the like cold room can be ensured - for example, by free circulation paths within the room. Likewise, forced circulation using one or more fans is possible.
- the advantage of this configuration in which approximately plate-shaped cold stores are arranged parallel to a wall or rod-shaped containers are aligned vertically, consists in the simple removal of defrost water and ice during defrosting, in which no protective measures are required for the goods.
- the heating device for defrosting on the surface of a container can be based on very different, basically known heating methods. In principle, it is possible to introduce heat into this area by means of a heat medium or by heat conduction from the outside. Likewise, heat can be applied by radiation. However, the most common and most feasible methods are based on applying the heat by means of electrical energy.
- the wall of the container can be covered or covered with electrical resistance wires, so that the connection to an electrical power supply leads to the heating of the wires and thus to the desired targeted surface heating creates the containers.
- electrical resistance wires instead of the heating wires, a coating of electrical resistance material can be applied to the wall of the container.
- the surface of the container can be equipped with a resistance film in order to be able to electrically heat this uniform resistance layer.
- the surface with a structure of electrodes, e.g. interdigitated electrodes to be provided, so that when direct current or low-frequency current is applied, a current flows along the surface, the current heat losses of which produce a water film from the ice.
- the electrodes must have an electrically conductive, "bare" surface.
- Embedded or insulated electrodes can be used if the current heat is to be applied using dielectric losses.
- An alternating field in the microwave range can be applied here by a corresponding high-frequency generator.
- containers are to be provided for the cold storage in a refrigerated vehicle or other insulating space, these can be divided into groups such that one group is subjected to a defrosting process, while the other group maintains the cooling.
- groups can be formed in which the containers alternately belong to one and the other group. So if every second container is subjected to a defrosting process, the neighboring ones perform Containers continue cooling until after the defrosting process in the first group is in turn subjected to a defrosting process and the cooling is left to the containers which have already been de-iced.
- This layered working principle in which only a part of the cold storage is de-iced, can also be applied to a single cold storage in which the surface is divided and the parts are assigned to separately switchable heating devices. This means that defrosting of the cold storage is possible while the vehicle is in operation.
- De-icing in refrigerated vehicles is, however, preferably carried out when the vehicle is idle and then also connected with the renewed storage of cooling energy.
- it can be particularly advantageous to divide the refrigerant pipes into groups and to store the cold e.g. after a group has been de-iced.
- it can be provided to use several refrigeration units, which are accordingly also to be designed for only a partial output, so that the total costs, weights and volumes of the refrigeration units are not appreciably greater than for a single unit designed for the total output.
- the subdivision also has the advantage that it is easy to switch to partial operation (partial performance) in the cold season.
- the subdivision of the cold storage into groups is also beneficial in the sense of emergency operation if a defect occurs in one of the parts or in a cooling unit.
- FIG. 1 shows a refrigerated vehicle 1, which has a box-shaped structure 2. This structure is insulated on all sides in the manner customary in refrigerated vehicles. In a left side wall 3, three hermetically closing insulating doors 4, 5 and 6 can be seen. Such an embodiment with several doors, of which further ones can be located on the other side and at the rear, is typical of a delivery or sales vehicle for wide-ranging frozen goods, which should be able to be removed individually or in small quantities.
- a cold storage device designated overall by 7, is used below an insulating blanket 8.
- the cold storage device typically consists of several juxtaposed plastic containers in plate or rod form, which are filled with a eutectic brine. This brine has a solidification temperature (for example -30 ° C), which is sufficiently below the temperature to be maintained in the cooling structure lies.
- This conventional design of a refrigerated vehicle is designed according to the invention by means of a heating device on the cold store, to which various variants will be explained with reference to FIGS. 2, 3 and 4.
- Such heating devices are intended to make de-icing of the cold stores particularly simple and quick, since the moisture from outside air is typically deposited on the containers of the cold store.
- a special form of a (collecting) channel 9 can be seen, which essentially consists of a flexibly rollable web and serves to protect the usable space of the cooling structure from dripping condensation or falling ice when the cold storage is defrosted becomes.
- the web typically a film web
- the roller 11 contains winding wires 9 in the illustrated collecting position of the channel, which end ends connect to the flexible web and which keep the web tensioned while it is running is wound onto the roll 10 in the direction of an arrow 12.
- water and ice are introduced from the web into a collecting container 13, which can then be easily removed by hand. With the complete winding of the web, the channel is eliminated and free convection of the interior air to the cold storage 7 is ensured.
- FIG. 2 shows a schematic cross section of a container 14, which can be used alone or with a number of similar containers, which are arranged, for example, parallel to one another in a refrigerated vehicle in a refrigerated vehicle.
- a container has a circumferential wall 15 which is usually made from a closed plastic profile, so that only the end faces of the profile have to be closed by uncapping in order to create a closed container which is filled with a eutectic brine 16.
- a hairpin-shaped loop of a refrigerant pipeline 17 runs within the container 14, via which the cold storage can be regenerated when the eutectic brine 16 has melted in whole or in part.
- the moisture that can no longer be absorbed by the cooled air is preferably deposited on the surface of the wall 15 of the container 14 and forms an ice or snow-shaped "shell".
- Such a "tank” reduces the cooling capacity by worsening the cold transfer from the brine to the air and by narrowing the air's convection paths.
- a surface heating device with heating wire resistance elements 18 is assigned to the container 14, which run parallel alongside one another in the longitudinal direction on the circumference of the container and achieve as limited as possible but forced heating in the area of the surface.
- De-icing does not normally require the frozen precipitates to be completely thawed, but rather only detached from the container wall. To do this, a thin film of liquid from melt water is sufficient and between the heating wires 18.
- defrosting water and ice are collected by a trough 19 which runs below the container 14 in the longitudinal direction and which in turn is also provided with heating wires 20 on the underside in order to prevent freezing of the ice on the trough.
- the trough 19 can then be inclined to one side in order to allow ice and water to run off, but it can also be emptied by removing the moisture that has been collected or can simply be poured out after being brought out of the refrigerated vehicle.
- Such channels can be mounted on transverse guides so that they can be moved transversely to themselves.
- the container 14 can be seen in a side view.
- the heating wires 18 merge at the end faces of the container 14 into one of two electrical connection rings 21, 22, to each of which an electrical power connection 23 or 24 is brought from the electrical system supply.
- the current flow through the heating wires 18 therefore generally takes place in the longitudinal direction, although it doesn't matter.
- the arrangement of the heating wires is free as long as sufficient and even heating of the surface is possible.
- FIG. 4 shows a further embodiment with a container 25 which, like the container 14, has a circular cross section.
- a channel 19 is also assigned to this container.
- the container 25 differs from the container 14 in that its surface has detaching ribs 26 on the top or bottom, which ensure that an ice sheet 27 divides into side pieces and easily detaches on the underside. Likewise, the detaching ribs 26 create an easy and precise drainage and dripping of condensation.
- the heating device is not arranged in the form of individual heating wires on the wall of the container 25, but in the form of a thin resistance layer 28, which produces an extremely uniform, thin film of condensation water, which is sufficient for deicing, but manages with minimal energy and thus only minimally loads the capacity of the cold storage.
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Abstract
Ein Kältespeicher (7) für Kühlfahrzeuge (1) mit zumindest einem eine eutektische Sole (16) enthaltenden Behälter (14,25), durch den zumindest eine Kältemittel-Rohrleitung (17) hindurchführt und das zur konvektiven Kühlung eines Kühlfahrzeugs-Nutzraums über Wandungen des Behälters (14,25) ausgebildet ist, wird gemäß der Erfindung so ausgestaltet, daß der Behälter (14,25) zumindest auf einen Teil seiner Wandungen eine Heizeinrichtung (18,27) zum Abtauen an der Oberfläche aufweist, um insbesondere bei Verkaufsfahrzeugen ein energiesparendes, rasches und einfaches Abtauen zu ermöglichen. <IMAGE>
Description
- Die Erfindung betrifft einen Kältespeicher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Kältespeicher dieser Art sind in der Praxis gebräuchlich, wobei mit einer eutektischen Sole gefüllte Behälter unter der Decke eines Kühlfahrzeugs oder dergleichen Kühlraum angebracht werden. Die Behälter können unterschiedliche Formen aufweisen. So können plattenförmige Flachbehälter in geringem Abstand von der Kühlfahrzeugdecke angebracht sein, um bei normaler Konvektion eine beidseitige Luftzirkulation um den Behälter zu ermöglichen. Andere Formen der Behälter sind insbesondere stabförmig mit rundem, rechteckigem oder auch U-förmigen Querschnitt gebildet und mit Innenstegen ausgesteift, wobei die Querschnittsform mit dem Verhältnis von effektiver Oberfläche zu Innenvolumen dafür sorgt, daß die Kühlleistung für einen Arbeitstag ausreicht, während die Gesamtspeicherkapazität durch eine entsprechende Zahl nebeneinander geordneter Behälter zu erbringen ist. Unterschiedliche Gestaltungen berücksichtigen weiterhin Anforderungen an eine einfache Herstellung, an eine ausreichende Steifigkeit und an eine einfache Montage der Behälter unter Einschluß der einzubringenden Kältemittel-Rohrleitung. Die eutektische Sole kann mit einem Gefrierpunkt von z.B. -30° C während nächtlicher Standzeiten des Fahrzeugs über die Kältemittel-Zuleitungen eingefroren werden, wozu meistens fahrzeugfeste Kälteaggregate einzuschalten sind, und gibt dann durch die typischerweise in Kunststoff ausgeführten Wandungen der Gefäße die benötigte Kühlleistung an die Luft im Nutzraum des Kühlfahrzeugs ab.
- Bei diesen Kühlfahrzeugen führt allerdings jedes Öffnen des Nutzraums auch zu einem Austausch mit Umgebungsluft, deren Luftfeuchtigkeit sich auf den Wandungen der Sohle in Eisform bzw. Schneeform niederschlägt. Dies macht einen Abtauvorgang erforderlich, der regelmäßig langwierig ist, wenn sich zunächst einmal die Sole in den Behältern vollständig verflüssigt und über 0° C erwärmt haben muß, ehe sich eine Enteisung an der Umgebungsluft einstellt. Weiterhin muß das niederfallende Eis bzw. Wasser aus dem Fahrzeuginnenraum entfernt werden.
- Dieser Vorgang wird noch zeit- und arbeitsaufwendiger bei Fahrzeugen, die nicht oder nicht in regelmäßigen, kurzen Zeitabständen vollständig entladen werden sollen, etwa Verkaufsfahrzeuge, deren Sortiment aufrechterhalten werden soll und periodisch wieder aufgefüllt wird. Diese Fahrzeuge müssen zum Abtauen vollständig entladen werden, da abtropfendes Tauwasser und Eis Tiefgefrierpackungen verderben kann und, zwischen derartige Verpackungen eindringend, beim erneuten Einfrieren die Verpackungen miteinander verklebt. Gerade weil das Abtauen dabei zeit- und arbeitsaufwendig ist, können Eile und mangelnde Sorgfalt sehr schnell zu Schäden durch Tauwasser führen.
- Unterbleibt allerdings das Abtauen eines Kältespeichers aus Zeitmangel oder des Arbeitsaufwandes wegen oder wird das Abtauen nur aus diesen Gründen herausgeschoben, dann mindert sich die Kälteleistung, so daß die im Kühlfahrzeug einzuhaltende Temperatur nicht mehr gewährleistet ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, einen Kältespeicher zu schaffen, der Einsparungen an Zeit und Arbeitsaufwand in bezug auf die Abtauvorgänge vereister Kältespeicher bietet und einen größeren Schutz von Waren innerhalb eines Kühlfahrzeugs beim Abtauen der Kältespeicher gewährleistet. Insbesondere soll ein Kältespeicher ohne größere Umstände zu enteisen sein, so daß dieser Vorgang nicht etwa aus Zeitmangel unterbleibt.
- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Kältespeicher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, daß ein gezieltes und schnelles Auftauen der Vereisung von Kältespeicher-Behältern zur Eis-Ablösung führt, wobei das Abtauen sich sogar darauf beschränken kann, lediglich einen Wasserfilm zwischen der Wandung der Behälter und dem Eis zu schaffen. Eine solche gezielte und schnelle Einwirkung setzt dann nicht mehr voraus, daß die Kältespeicher zunächst auf eine Schmelztemperatur der Sole und dann noch über den Gefrierpunkt des Wassers hinaus erwärmt werden, was zum einen mit einem Verlust an Kühlenergie, zum anderen mit Zeitverlust verbunden ist und darüber hinaus nach dem Abtauvorgang wiederum einen zeit- und energieaufwendigen Rückkühlvorgang nach sich zieht. Bei einer schnellen Beheizung des eigentlichen Wandungsbereichs kann vielmehr der Energieinhalt der Sole weitgehend unangetastet bleiben. Darüber hinaus bedarf es auch nicht eines vollständigen Auftauens der Vereisung, sondern lediglich einer Ablösung der Vereisung durch Auftauen der Grenzschicht zur Behälterwandung hin.
- Die damit einhergehende Arbeitserleichterung führt dazu, daß das Abtauen mit der gebotenen Regelmäßigkeit durchgeführt werden kann, so daß nicht etwa der Versuch naheliegt, ein Kühlfahrzeug trotz verminderter Kühlleistung weiterzubetreiben.
- Da Kältespeicher - insbesondere in Kühlfahrzeugen - üblicherweise deckenseitig angeordnet sind, um mit Hilfe normaler Konvektion eine entsprechende Kühlleistungs-Ausbringung zu schaffen, genügt es bei kurzzeitigen Abtauvorgängen, darunterliegende Waren gegen herabtropfendes Tauwasser und herabfallendes Eis zu schützen. Ein Entleeren eines solchen Fahrzeugs und ein Verbringen der Ware in einen gesonderten Kühlraum erübrigt sich bei kurzzeitigen Abtauvorgängen. Ein Nässeschutz von Waren kann durch eine wasserdichte Folienabdeckung oder dergleichen erfolgen. Vorteilhafter ist allerdings eine Ausgestaltung der Erfindung vorgesehene Rinne bzw. ein System von Rinnen, um Tauwasser und Eissturz aufzufangen und/oder abzuleiten. Um zumindest ein Anfrieren von Eis in den Rinnen zu vermeiden und einen entsprechenden Wasserfilm aufrechtzuerhalten, sind auch die Rinnen zweckmäßig mit einer Heizeinrichtung auszustatten. Die Heizeinrichtung kann dafür ausgelegt sein, das Eis vollständig aufzutauen. Im Sinne einer energiesparenden und schnellen Beseitigung des Eises genügt es aber in vielen Fällen, das Eis ungetaut auszubringen.
- In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen werden, die Kältespeicher nicht, wie es üblich ist, horizontal an der Decke eines Kühlfahrzeugs anzubringen sondern vertikal - etwa an einer senkrechten Wandung (Stirn-, End- oder Seitenwand) oder einer Inneneinrichtung, wobei eine natürliche Konvektion im Kühlfahrzeug oder dergleichen Kühlraum sichergestellt werden kann - beispielsweise durch freie Zirkulationswege innerhalb des Raums. Desgleichen ist eine Zwangs-Zirkulation mit Hilfe eines oder mehrerer Ventilatoren möglich. Der Vorteil dieser Ausgestaltung, bei der etwa plattenförmige Kältespeicher parallel zu einer Wand angeordnet sind oder stabförmige Behälter vertikal ausgerichtet sind, besteht in der einfachen Abführung von Tauwasser und Eis beim Abtauen, bei der keine Schutzvorkehrungen für die Ware erforderlich sind.
- Die Heizeinrichtung zum Abtauen an der Oberfläche eines Behälters kann auf sehr unterschiedliche, grundsätzlich bekannte Beheizungsverfahren gestützt werden. Grundsätzlich ist es möglich, Wärme in diesen Bereich durch ein Wärmemedium oder durch Wärmeleitung von außen einzubringen. Desgleichen kann Wärme durch Strahlung aufgebracht werden. Die gebräuchlichsten und am besten zu realisierenden Verfahren beruhen allerdings darauf, die Wärme mittels elektrischer Energie aufzubringen.
- So kann die Wandung des Behälters mit elektrischen Widerstandsdrähten durchzogen bzw. überzogen sein, so daß der Anschluß an eine elektrische Stromversorgung zur Erwärmung der Drähte führt und damit die gewünschte gezielte Oberflächenerwärmung an den Behältern schafft. Anstelle der Heizdrähte kann eine Beschichtung aus elektrischem Widerstandsmaterial auf die Wandung des Behälters aufgebracht werden. Desgleichen kann die Oberfläche des Behälters mit einer Widerstandsfolie ausgestattet werden, um diese gleichmäßige Widerstandsschicht elektrisch aufheizen zu können.
- Es ist aber auch möglich, die Oberfläche mit einer Struktur von Elektroden, z.B. kammartig ineinandergreifenden Elektroden, zu versehen, so daß sich bei Anlegung von Gleichstrom oder niederfreqentem Strom ein Stromfluß längs der Oberfläche ergibt, dessen Stromwärmeverluste aus dem Eis einen Wasserfilm erzeugen. Dazu müssen die Elektroden eine elektrisch leitende, "blankliegende" Oberfläche aufweisen.
- Eingebettete oder isolierte Elektroden können dann verwandt werden, wenn die Stromwärme mit Hilfe dielektrischer Verluste aufgebracht werden soll. Ein Wechselfeld im Mikrowellenbereich kann hier durch einen entsprechenden Hochfrequenzgenerator aufgebracht werden.
- Wenn für die Kältespeicherung in einem Kühlfahrzeug oder einem sonstigen Isolierraum mehrere Behälter vorzusehen sind, können diese derart gruppenweise unterteilt werden, daß jeweils eine Gruppe einem Abtauvorgang unterzogen wird, während die andere Gruppe die Kühlung aufrechterhält. Beispielsweise können bei einer Vielzahl parallel zueinander an der Decke angeordneter stabförmiger Kühlbehälter Gruppen gebildet werden, bei denen die Behälter abwechselnd der einen und anderen Gruppe zugehören. Wenn also jeder zweite der Behälter einem Abtauvorgang unterzogen wird, führen die benachbarten Behälter die Kühlung fort, bis sie nach Abschluß des Abtauvorgangs bei der ersten Gruppe ihrerseits einem Abtauvorgang unterzogen werden und den bereits enteisten Behältern die Kühlung überlassen. Dieses umschichtige Arbeitsprinzip, bei dem jeweils nur ein Teil der Kältespeicher enteist wird, läßt sich auch bei einem einzigen Kältespeicher anwenden, in dem dessen Oberfläche unterteilt und die Teile gesondert schaltbaren Heizeinrichtungen zugeordnet werden. Damit ist eine Enteisung des Kältespeichers bei laufendem (Fahr-)Betrieb grundsätzlich möglich.
- Einer Enteisung bei Kühlfahrzeugen wird allerdings vorzugsweise bei Standzeiten durchgeführt und dann auch gleichzeitig mit der erneuten Einspeicherung von Kälteenergie verbunden werden. Zu diesem Zweck kann es besonders vorteilhaft sein, die Kältemittel-Rohrleitungen gleichfalls gruppenweise zu unterteilen und die Kältespeicherung z.B. im Anschluß an eine Enteisung einer Gruppe anzuschließen. Hierzu kann vorgesehen werden, mehrere Kälteaggregate einzusetzen, die dementsprechend auch jeweils nur auf eine Teilleistung auszulegen sind, so daß die Gesamtkosten, Gewichte und Volumen der Kälteaggregate nicht nennenswert größer sind als bei einem einzigen, auf die Gesamtleistung ausgelegten Aggregat. Die Unterteilung hat aber darüber hinaus den Vorteil, daß etwa in der kalten Jahreszeit einfach auf einen Teilbetrieb (Teilleistung) umgeschaltet werden kann. Darüber hinaus ist die Unterteilung der Kältespeicher in Gruppen auch günstig im Sinne eines Notbetriebs, wenn in einem der Teile oder in einem Kälteaggregat ein Defekt auftritt.
- Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen in jeweils schematisierter Ansicht:
- Fig. 1
- Seitenansicht eines Kühlfahrzeugs (teilweise schnittbildlich),
- Fig. 2
- Querschnitt durch einen Sole-Behälter mit einer darunter angeordneten Rinne,
- Fig. 3
- Seitenansicht des Sole-Behälters nach Fig. 2 und
- Fig. 4
- Querschnitt durch einen anderen Sole-Behälter mit darunter angeordneter Rinne.
- In Fig. 1 ist insgesamt ein Kühlfahrzeug 1 dargestellt, welches einen kastenförmigen Aufbau 2 aufweist. Dieser Aufbau ist in der bei Kühlfahrzeugen üblichen Weise allseitig isoliert. In einer linken Seitenwand 3 sind drei hermetisch schließende Isoliertüren 4,5 und 6 zu erkennen. Eine solche Ausführungsform mit mehreren Türen, von denen sich weitere auf der anderen Seite und am Heck befinden können, ist typisch für ein Ausliefer- oder Verkaufsfahrzeug von breitsortierten Tiefkühlwaren, die einzeln oder in kleinen Stückzahlen variabel entnehmbar sein sollen.
- Zur Aufrechterhaltung einer Tiefgefriertemperatur innerhalb des Kühlaufbaus 2 dient ein insgesamt mit 7 bezeichneter Kältespeicher unterhalb einer Isolierdecke 8. Der Kältespeicher besteht typischerweise aus mehreren nebeneinanderliegenden Behältern aus Kunststoff in Platten- oder Stabform, die mit einer eutektischen Sole gefüllt sind. Diese Sole besitzt eine Erstarrungstemperatur (von z.B. -30° C), die hinreichend unterhalb der im Kühlaufbau aufrechtzuerhaltenden Temperatur liegt. Wenn sich die Luft im Kühlaufbau infolge von Isolierverlusten oder infolge von Luftaustausch mit der Umgebung bei geöffneten Türen erwärmt, steigt die Warmluft nach oben und wird dann durch Konvektion längs des Kältespeichers 7 gekühlt.
- Dieser herkömmliche Aufbau eines Kühlfahrzeugs ist erfindungsgemäß durch eine Heizvorrichtung am Kältespeicher ausgestaltet, zu der verschiedene Varianten anhand Fig. 2,3 und 4 noch erläutert werden. Derartige Heizeinrichtungen sollen ein Enteisen der Kältespeicher besonders einfach und schnell gestalten, da sich die Feuchtigkeit von außen eintretender Luft typischerweise an den Behältern des Kältespeichers niederschlägt.
- In Fig. 1 ist hierzu eine besondere Form einer (Auffang-)Rinne 9 zu erkennen, die im wesentlichen aus einer flexibel-aufrollbaren Bahn besteht und dazu dient, den Nutzraum des Kühlaufbaus vor abtropfendem Tauwasser oder niederfallendem Eis zu schützen, wenn der Kaltespeicher abgetaut wird. Dabei wird die Bahn, typischerweise eine Folienbahn, zwischen zwei Rollen 10 und 11 gehalten, von denen die Rolle 11 in der dargestellten Auffangposition der Rinne 9 Spanndrähte aufgewickelt enthält, die sich endseitig an die flexible Bahn anschließen und die die Bahn gespannt halten, während sie in Richtung eines Pfeils 12 auf die Rolle 10 aufgewickelt wird. Beim Aufwickelvorgang werden Wasser und Eis von der Bahn in einen Sammelbehälter 13 eingebracht, der dann leicht von Hand entfernt werden kann. Mit dem vollständigen Aufwickeln der Bahn ist die Rinne beseitigt und eine freie Konvektion der Innenluft zum Kältespeicher 7 hin gewährleistet.
- In Fig. 2 ist ein schematisierter Querschnitt eines Behälters 14 dargestellt, der allein oder mit mehreren ähnlichen Behältern, die beispielsweise parallel nebeneinanderliegend zu dem Kältespeicher in einem Kühlfahrzeug angeordnet sind, verwendbar ist. Ein solcher Behälter besitzt eine üblicherweise aus einen geschlossenen Kunststoffprofil hergestellte Umfangswandung 15, so daß lediglich noch die Stirnseiten des Profils durch Entkappen zu verschließen sind, um einen geschlossenen Behälter zu schaffen, der mit einer eutektischen Sole 16 gefüllt wird. Innerhalb des Behälters 14 verläuft eine haarnadelförmige Schleife einer Kältemittel-Rohrleitung 17, über die der Kältespeicher regeneriert werden kann, wenn die eutektische Sole 16 ganz oder teilweise geschmolzen ist.
- Erfahrungsgemäß schlägt sich auf der Oberfläche der Wandung 15 des Behälters 14 bevorzugt die von der gekühlten Luft nicht mehr aufzunehmende Feuchtigkeit nieder und bildet einen eis- oder schneeförmigen "Panzer". Ein solcher "Panzer" mindert die Kühlleistung durch Verschlechterung des Kälteübergangs von der Sole zur Luft hin und durch Verengung der Konvektionswege der Luft.
- Zum Enteisen ist dem Behälter 14 eine Oberflächen-Heizeinrichtung mit Heizdraht-Widerstandselementen 18 zugeordnet, die parallel nebeneinander in Längsrichtung auf dem Behälterumfang verlaufen und eine möglichst begrenzte aber forcierte Erwärmung im Bereich der Oberfläche erzielen. Für ein Enteisen bedarf es regelmäßig nicht eines vollständigen Auftauens der gefrorenen Niederschläge, vielmehr nur einer Ablösung von der Behälterwandung. Hierzu reicht ein dünner Flüssigkeitsfilm aus Schmelzwasser an und zwischen den Heizdrähten 18 aus.
- Beim Enteisen wird niedergehendes Tauwasser und Eis durch eine Rinne 19 aufgefangen, die unterhalb des Behälters 14 in dessen Längsrichtung verläuft und die ihrerseits auch mit Heizdrähten 20 an der Unterseite versehen ist, um ein Anfrieren von niedergehendem Eis an der Rinne zu unterbinden. Die Rinne 19 kann dann ein Gefälle zu einer Seite erhalten, um Eis und Wasser ablaufen zu lassen, sie kann aber auch durch Abziehen gesammelter Feuchtigkeit geleert oder nach dem Herausbringen aus dem Kühlfahrzeug einfach ausgeschüttet werden. Derartige Rinnen können auf Querführungen so angebracht werden, daß sie quer zu sich selbst verschiebbar sind. Dies ist insbesondere für den Fall interessant, daß mehrere solcher Behälter parallel zueinander an der Decke eines Kühlfahrzeugs angebracht sind, daß beim Abtauen aber nur ein Teil, etwa jeder zweite Behälter dem Abtauvorgang unterzogen wird, während die dazwischenliegenden Behälter weiterhin für Kühlleistung sorgen. Die zueinander querverschiebbaren Rinnen ermöglichen es, daß nur die dem Abtauvorgang unterliegenden Behälter unterseitig abgedeckt werden, während die die Kühlleistung aufrechterhaltenden Behälter für Konvektionsluft frei zugänglich sind.
- In der Fig. 3 ist der Behälter 14 in einer Seitenansicht zu sehen. Die Heizdrähte 18 gehen an den Stirnseiten des Behälters 14 jeweils in einen von zwei elektrischen Anschlußringen 21,22 über, zu denen jeweils ein elektrischer Stromanschluß 23 bzw. 24 von der elektrischen Bordnetzversorgung herangeführt ist. Der Stromfluß durch die Heizdrähte 18 erfolgt also generell in Längsrichtung, wenngleich es hierauf nicht ankommt. Die Anordnung der Heizdrähte ist frei, solange eine hinreichende und gleichmäßige Beheizung der Oberfläche möglich ist.
- In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung mit einem Behälter 25 dargestellt, der, wie der Behälter 14 einen Kreisquerschnitt hat. Auch diesem Behälter sei eine Rinne 19 zugeordnet. Der Behälter 25 unterscheidet sich von dem Behälter 14 dadurch, daß seine Oberfläche Ablöserippen 26 an der Oberseite bzw. Unterseite aufweist, die gewährleisten, daß ein Eispanzer 27 sich in Seitenstücken teilt und unterseitig leicht ablöst. Desgleichen schaffen die Ablöserippen 26 ein leichtes und präzises Ablaufen und Abtropfen von Tauwasser. Weiterhin ist bei dieser Ausgestaltung vorgesehen, daß die Heizeinrichtung nicht in Form einzelner Heizdrähte auf der Wandung des Behälters 25 angeordnet ist, sondern in Form einer dünnen Widerstandsschicht 28, die einen äußerst gleichmäßigen, dünnen Film von Tauwasser erzeugt, der für das Enteisen ausreicht, aber mit minimaler Energie auskommt und damit auch die Kapazität des Kältespeichers nur minimal belastet.
Claims (16)
- Kältespeicher (7) für Kühlfahrzeuge (1) mit zumindest einem eine eutektische Sole (16) enthaltenden Behälter (14,25), durch den zumindest eine Kältemittel-Rohrleitung (17) hindurchführt und das zur konvektiven Kühlung eines Kühlfahrzeugs-Nutzraums über Wandungen des Behälters (14,25) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (14,25) zumindest auf einen Teil seiner Wandungen eine Heizeinrichtung (18,27) zum Abtauen an der Oberfläche aufweist.
- Kältespeicher (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung elektrische Heizdrähte (18) zum Anschluß an eine elektrische Spannungsversorgung umfaßt.
- Kältespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (28) eine auf der Oberfläche des Behälters angeordnete Beschichtung mit elektrischem Widerstandsmaterial aufweist.
- Kältespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung als Widerstandsfolie auf der Oberfläche des Behälters sitzt.
- Kältespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung in Form von Elektroden ausgebildet ist, die auf der Oberfläche des Behälters mit Abstand voneinander angeordnet sind.
- Kältespeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden elektrisch leitende Elektrodenflächen für einen Stromfluß zwischen den Elektroden aufweisen.
- Kältespeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden zur Erzeugung eines dielektrischen Wechselfeldes im Mikrowellen-Bereich ausgebildet sind.
- Kältespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Behälters (25) Ablöserippen (26) aufweist.
- Kältespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit mehreren eine eutektische Sole enthaltenden Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß alle Behälter Heizeinrichtungen aufweisen und daß die Heizeinrichtungen gruppenweise ein-und ausschaltbar sind.
- Kältespeicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter gruppenweise nach den Heizeinrichtungen unterteilt und gruppenweise über die Kältemittel-Zuleitungen an jeweils eines von mehreren Kälteaggregaten angeschlossen sind.
- Kältespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch zumindest eine unterhalb des Behälters (14,25) angeordnete Rinne (19).
- Kältespeicher nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Rinne (19) eine Heizeinrichtung (20) aufweist.
- Kältespeicher nach Anspruch 10,11 oder 12 in Verbindung mit Anspruch 9, wobei die Behälter nebeneinander zur deckenseitigen Anbringung in einem Kühlfahrzeug (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne bzw. mehrere gruppenweise miteinander verbundene Rinnen den gruppenweise zusammengeschalteten Heizeinrichtungen zugeordnet sind.
- Kältespeicher nach Anspruch 13 mit mehreren stabförmig ausgebildeten und parallel nebeneinander angeordneten Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne bzw. die Gruppe von Rinnen in Längsrichtung unterhalb der Behälter verläuft und in Querrichtung so weit verschiebbar ausgebildet ist, daß jeder eingeschalteten Heizeinrichtung eine Rinne zuzuordnen ist.
- Kältespeicher nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter zwei Gruppen zugeordnet sind, wobei die nebeneinanderliegenden Behälter im Wechsel der einen und der anderen Gruppe zugehören.
- Kältespeicher nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne zumindest in einem Bodenbereich aus einer flexibelaufrollbaren Bahn (9) besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP92101856A EP0554482A1 (de) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Kältespeicher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP92101856A EP0554482A1 (de) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Kältespeicher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP0554482A1 true EP0554482A1 (de) | 1993-08-11 |
Family
ID=8209300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP92101856A Withdrawn EP0554482A1 (de) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Kältespeicher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0554482A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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