ES2829553T3 - Sistema para la introducción de un medio de refrigeración en un contenedor - Google Patents

Sistema para la introducción de un medio de refrigeración en un contenedor Download PDF

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ES2829553T3 ES12705238T ES12705238T ES2829553T3 ES 2829553 T3 ES2829553 T3 ES 2829553T3 ES 12705238 T ES12705238 T ES 12705238T ES 12705238 T ES12705238 T ES 12705238T ES 2829553 T3 ES2829553 T3 ES 2829553T3
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Peter Dyckmans
Rik Timmermans
Jan Vansant
Joanna Gorzynska
Eryk Remiezowicz
Règis Hajek
Wojciech Lauterowski
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/12Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using solidified gases, e.g. carbon-dioxide snow
    • F25D3/125Movable containers

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Abstract

Un cartucho (406) para enfriar productos tales como alimentos en un contenedor, adecuado para contener un medio de refrigeración de CO2, tal como CO2 líquido, por medio del cual dicho cartucho (406) comprende una entrada (408) para la introducción del medio de refrigeración de CO2 y una salida (407) para la retirada de CO2 gaseoso formado al exponer el medio de refrigeración de CO2 a las condiciones atmosféricas, caracterizado por que la entrada (408) y la salida (407) están separadas espacialmente y ambas están provistas de medios de acoplamiento magnético separados espacialmente (51,53) con lo cual permite que una pistola de carga de CO2 (2) y un cabezal de succión de CO2 gaseoso (3) se conecten por separado al cartucho, por medio del cual el cartucho comprende al menos dos cámaras de refrigeración adyacentes (404,405) separadas por un elemento de separación (454) y al menos una cámara de recogida (451) delante de dichas cámaras de refrigeración para la recogida de CO2 gaseoso.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para la introducción de un medio de refrigeración en un contenedor
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo del llenado de contenedores aislantes, en particular al transporte de contenedores de refrigeración isotérmicos con un medio criogénico. Más en particular, la presente invención se refiere a un sistema, dispositivos y procedimientos para la introducción de un medio criogénico en un contenedor aislante.
Estado de la técnica
Las bajas temperaturas deben mantenerse durante el transporte y/o el almacenamiento de productos, concretamente, alimentos o perecederos, dentro de contenedores aislantes. Por lo tanto, se desarrollaron sistemas y dispositivos en los que se crea la nieve de hielo seco, por expansión de CO2 líquido en cartuchos especiales, colocados en contenedores. La expansión del CO2 líquido también da como resultado la producción de CO2 gaseoso en el cartucho. Preferiblemente, dicho gas se extrae del cartucho para evitar cualquier esfuerzo mecánico debido al volumen de gas CO2 creado.
El documento EP 1 326 046 describe un sistema para llenar un contenedor de refrigeración con un medio criogénico. El sistema comprende un dispositivo de acoplamiento y un elemento de contraacoplamiento que tienen cada uno al menos una abertura de extracción para la retirada de CO2 gaseoso. Las aberturas de extracción se ponen en conexión de flujo con las aberturas de extracción correspondientes provistas en el elemento de contraacoplamiento de modo que se crea una línea de extracción desde el contenedor de refrigeración al dispositivo de acoplamiento. El sistema implica que deben utilizarse cartuchos especiales que limitan la libertad del usuario. El sistema de eliminación del gas no es lo suficientemente hermético para asegurar la pureza suficiente del CO2 recuperado, lo que hace posible la relicuefacción. El gas recuperado se libera a la atmósfera, lo que tiene consecuencias económicas y medioambientales negativas.
El documento EP 1291 594 presenta un módulo de inyección de dióxido de carbono líquido en un módulo frigorífico adscrito a un contenedor frigorífico. El módulo es lo suficientemente masivo como para incorporar los medios necesarios para inyectar dióxido de carbono líquido en una de las dos aberturas del cartucho y un sistema de eliminación de CO2 gaseoso, lo que resuelve el problema de emisión de CO2 gaseoso. El proceso de llenado se combina con el proceso de eliminación del gas. Sin embargo, el tamaño significativo del módulo dificulta su funcionamiento. En el modo de trabajo, las ventosas se colocan delante del módulo frigorífico. La conexión entre el módulo frigorífico y las ventosas se logra mediante la activación de los medios de generación de vacío previstos en las ventosas. Este sistema no puede asegurar una recuperación de CO2 gaseoso puro ya que la conexión descrita no es hermética al aire. Además, los medios para suministrar CO2 líquido y para retirar el gas dióxido de carbono están asignados a una carcasa común. Estos sistemas solo permiten el uso de un módulo para un cartucho a la vez, lo que ralentiza el proceso de llenado.
El documento EP 0823600 describe un cartucho que es un mecanismo de dos partes constituido por un depósito en forma de L y la parte superior del contenedor. Una parte del cartucho está dedicada a la separación y evacuación del gas. El cartucho está provisto de un canal de alimentación y un canal de succión. Un cartucho de una pieza será más sencillo, más robusto, menos propenso a pérdidas de gas y menos vulnerable a pequeñas diferencias en el tamaño del contenedor. Un sistema de cartucho le da al cliente la opción de un contenedor y es más seguro durante el funcionamiento, ya que un cartucho de una pieza es menos propenso a salir del contenedor durante la inyección. Además, no hay ninguna indicación con respecto a la conexión entre el canal de succión y los medios de succión durante la eliminación de gas. El sistema de eliminación del gas no es lo suficientemente hermético para asegurar la pureza suficiente del CO2 recuperado, lo que hace posible la relicuefacción.
En todos los cartuchos enumerados anteriormente, el CO2 gaseoso se escapa del cartucho. Esto se debe al hecho de que la superficie superior de estos cartuchos está formada por una rejilla o un tejido permeable al gas. Así pues, el gas se escapa al medio ambiente lo cual es peligroso para el medio ambiente y para el personal de trabajo.
Los sistemas desarrollados presentan varias otras desventajas, como ser operativamente complicados con dispositivos de equipos grandes. Las estaciones de carga en una posición fija y los contenedores se deben llevar al lugar de la estación para ser cargados, lo que requiere mano de obra adicional. Además, si el centro de distribución que utiliza el sistema de carga de hielo seco es grande, surge la necesidad de instalar varias estaciones de carga, lo que aumenta drásticamente el coste de inversión.
Otro inconveniente es el hecho de que los sistemas actuales están estrictamente ligados a un tipo de cajón especializado, como es el caso del documento DE19808267A1. A causa de las fusiones y adquisiciones, las empresas suelen tener varios tipos de contenedores. Sustituirlos todos para adaptarse a los sistemas de carga de contenedores es un coste significativo que debe evitarse.
El objetivo de la presente invención es proporcionar una solución para superar al menos parte de las desventajas mencionadas anteriormente proporcionando un cartucho mejorado, una pistola de carga mejorada, una estación y un sistema de llenado mejorados. Se proporcionan más detalles de la invención mediante la descripción a continuación y las reivindicaciones y figuras adjuntas.
Compendio de la invención
En un primer aspecto, la presente invención proporciona un cartucho según la reivindicación 1.
En una realización preferida, la tapa del cartucho es hermética a los gases.
En una realización preferida, se proporcionan canales ondulados paralelos longitudinales en la tapa del cartucho. En una realización preferida adicional, los canales ondulados tienen en la vista en corte transversal una forma circular, rectangular, triangular, cónica, cónica invertida o troncocónica invertida, preferiblemente una forma troncocónica.
El cartucho comprende dos cámaras de refrigeración adyacentes separadas por un elemento de separación y al menos una cámara de recogida delante de dichas cámaras de refrigeración para la recogida de CO2 gaseoso. En una realización preferida, el elemento de separación del cartucho es al menos parcialmente hueco y está conectado en un extremo a la entrada del cartucho. En una realización preferida adicional, el elemento de separación del cartucho está provisto de al menos dos aberturas, cada abertura está en conexión de fluido con cada cámara de refrigeración del cartucho.
En una realización preferida, el cartucho comprende un filtro de separación que cubre las cámaras de refrigeración del cartucho y colocado debajo de la tapa del cartucho, dicho plano de separación es permeable al CO2 gaseoso. En una realización preferida de la invención, es adecuada para inyectar en el cartucho una cantidad predeterminada de CO2 líquido, suficiente para llenar al menos una cámara de refrigeración.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona una estación de llenado para la introducción de un medio de refrigeración de CO2 tal como el CO2 líquido y adecuado para ser utilizado con un cartucho de la invención, dicha estación de llenado que comprende un armario de control provisto de al menos una pistola de carga para la inyección del medio de refrigeración de CO2 en el cartucho y al menos un cabezal de succión para la eliminación del CO2 gaseoso del cartucho. La estación de llenado se caracteriza por que la pistola de carga y el cabezal de succión son entidades separadas y operativas independientemente.
En un tercer aspecto, la presente invención proporciona una pistola de carga adecuada para la introducción de un medio de refrigeración de CO2 en un cartucho de la invención. La pistola de carga se caracteriza por que está provista de una salida que contiene aberturas de salida y de las tuberías separadas, dicha pistola de carga es adecuada para ser introducida, a través de la entrada, en el elemento de separación del cartucho. En una realización preferida, se proporciona un elemento de calentamiento en dicha salida de pistola de carga.
En un cuarto aspecto, la presente invención proporciona un sistema que comprende un cartucho de la invención, una estación de llenado de la invención y una pistola de carga según la presente invención para enfriar productos tales como alimentos en un contenedor.
En un quinto aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para enfriar productos tales como alimentos en un contenedor que comprende las etapas de conectar una pistola de carga a un cartucho según la invención para la introducción de un medio de refrigeración de CO2 y conectar un cabezal de succión a dicho cartucho para la retirada de CO2 gaseoso formado mientras se expone el medio de refrigeración de CO2 a condiciones atmosféricas, por lo que dicho cabezal de succión y dicha pistola de carga se conectan por separado al cartucho y se conectan magnéticamente al cartucho.
En una realización preferida del procedimiento, la retirada de CO2 gaseoso y la introducción del medio de refrigeración de CO2 se realizan por separado, simultáneamente y/o posteriormente.
El cartucho de la presente invención presenta varias ventajas. El cartucho permite la retirada de CO2 gaseoso fundamentalmente puro sin aumentar la presión dentro del cartucho y sin arrastrar CO2 sólido producido en el proceso de expansión del líquido. De ahí que es posible la relicuefacción del CO2 gaseoso emitido durante la inyección de CO2 líquido. El cartucho y el sistema de la invención aumentan la eficacia de uso del CO2 gaseoso frío producido durante la descompresión del CO2 líquido. Esto conlleva una reducción de costes.
El flujo de CO2 gaseoso se guía con precisión en el cartucho de la presente invención, lo que facilita el diseño del cartucho de luz, que se refuerza solo donde es necesario. Los elementos del cartucho no se mueven a causa de los golpes mecánicos resultantes del proceso de transporte, proceso de expansión de CO2 líquido y otros procesos. Las cámaras de refrigeración del cartucho están separadas y no se transferirá CO2 sólido a una cámara inapropiada a causa de los golpes mecánicos resultantes del proceso de transporte, el proceso de expansión del CO2 líquido y otros procesos. Además, algunos de los elementos del cartucho se refuerzan adicionalmente para eliminar la necesidad de mantenimiento. Así pues, el cartucho ofrece un alto nivel de seguridad para el usuario y el medio ambiente. El cartucho se puede mejorar aún más con elementos de intercambio de calor para facilitar el mantenimiento de intervalos de temperatura adicionales en el contenedor isotérmico.
El cartucho de la presente invención es un cartucho cerrado. Es hermético a los gases y ningún CO2 gaseoso puede escapar del cartucho a través de su tapa. El cartucho está equipado con soluciones técnicas adicionales que eliminan la mayor parte del mantenimiento típico de otros cartuchos. El cartucho asegura la robustez mecánica y facilita la eliminación del gas, sin ser un cartucho grande y macizo. Un cartucho de tamaño significativo significaría una reducción del espacio para las mercancías transportadas, un aumento de la masa del contenedor que conllevaría una manipulación más difícil y una manipulación más difícil del propio cartucho. El cartucho de la presente invención puede ser parte de un sistema de inyección de CO2 líquido.
Descripción de las figuras
Figura 1: vista lateral en sección transversal de una realización ejemplar de la invención y sus elementos importantes.
Figura 2: vista isométrica de una realización de la invención junto con un contenedor isotérmico.
Figura 3: vista esquemática en sección transversal de una realización ejemplar de la invención que presenta la posibilidad de conectar tres sistemas de llenado independientes a un armario de control.
Figura 4: vista esquemática en sección transversal de una realización ejemplar de la invención que presenta la posibilidad de llenar varios cartuchos a la vez.
Figura 5: modo de trabajo del separador de fases, que permite la eliminación del CO2 gaseoso de la línea de CO2 líquido.
Figura 6: realización ejemplar del calentamiento de la salida de la pistola de nieve para la inyección de CO2 líquido. Figura 7: realización ejemplar de la conexión hermética a los gases entre el cartucho y el cabezal de succión para la retirada de CO2 gaseoso.
Figura 8: vista isométrica de una forma ejemplar de llenado de cartuchos con CO2 sólido.
Figura 9: modo de funcionamiento ejemplar de la invención, donde la capacidad de absorción de calor del CO2 gaseoso formado durante la descompresión se utiliza para enfriar el aire fresco que fluye hacia el centro de distribución.
Figura 10: modo de funcionamiento ejemplar de un centro de distribución en conjunto.
Figura 11: vista esquemática en sección transversal lateral de una realización particular de la pistola de carga. Figura 12: vista esquemática en sección transversal desde arriba de una realización particular de la salida de la pistola de carga.
Figura 13: vista esquemática en sección transversal desde arriba de una realización particular del cartucho con la salida de la pistola de carga montada en su interior.
Figura 14: vista frontal esquemática en sección transversal de una realización particular de un contenedor durante el transporte.
Figura 15: vista isométrica esquemática de una realización particular del cartucho.
Figura 16: vista esquemática en despiece isométrico de una realización particular del equipo de carga con contenedor y cartucho.
Figura 17: otra vista isométrica esquemática de una realización particular del cartucho
Figura 18: realización ejemplar de la conexión hermética a los gases entre el cartucho y la pistola de nieve para la inyección de CO2 líquido.
Figura 19: vista isométrica esquemática de una realización particular de contenedor isotérmico con cartucho, pistola de carga y cabezal de succión.
Figura 20: vista esquemática desde arriba de una realización particular del cartucho con su tapa y plano de separación retirados.
Figura 21: vista isométrica esquemática de una realización particular del cartucho con su tapa retirada.
Figura 22: vista esquemática en sección transversal desde atrás de una realización particular del cartucho. Figura 22a: una vista en sección transversal esquemática ampliada de un canal ondulado del cartucho.
Figura 23: vista transversal esquemática desde el lateral de una realización particular del cartucho.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a un sistema para inyectar CO2 líquido en un cartucho. El sistema y dispositivos de la presente invención comprenden una estación de llenado que tiene al menos una pistola de carga de CO2 líquido y al menos un cabezal de succión de gas CO2 , al menos un cartucho en el que es adecuado inyectar una determinada cantidad de CO2 líquido. Los diferentes elementos del sistema de la presente invención se detallan a continuación y en las figuras adjuntas.
A menos que se definan de otro modo, todos los términos usados en la divulgación de la invención, incluidos los términos técnicos y científicos, tienen el significado que comúnmente entiende una persona con experiencia ordinaria en la técnica a la que pertenece esta invención. Como medio de información adicional, se incluyen definiciones de los términos para apreciar mejor las enseñanzas de la presente invención.
Como se emplean en esta memoria, los siguientes términos tienen los siguientes significados:
Las formas "un", "una" y "el/la" tal como se usan en la presente memoria hacen referencia tanto a los referentes plurales como a los singulares, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. A modo de ejemplo, "un compartimento" se refiere a uno o más de un compartimento.
"Aproximadamente", tal como se usa en esta memoria, se refiere a un valor medible como un parámetro, una cantidad, una duración temporal y similares, pretende abarcar variaciones de /-20% o menos, preferiblemente /-10% o menos, más preferiblemente /-5% o menos, incluso más preferiblemente /-1% o menos, y aún más preferiblemente /-0,1% o menos de y del valor especificado, hasta la fecha dichas variaciones son apropiadas para realizar en la invención divulgada. Sin embargo, se ha de entender que el valor al cual el modificador "aproximadamente" se refiere, también se divulga específicamente en sí mismo.
"Comprender", "comprendiendo", "comprende" y "comprendido", tal como se usa en esta memoria, son sinónimos de "incluir", "incluyendo", "incluye" o "contener", "conteniendo", "contiene" y son inclusivos o términos abiertos que especifican la presencia de lo que sigue, por ejemplo, un componente, y no excluyen ni descartan la presencia de componentes, características, elementos, miembros, etapas adicionales, no mencionados, conocidos en la técnica o divulgados en la misma.
La indicación de intervalos numéricos con puntos finales incluye todos los números y fracciones incluidos dentro de ese intervalo, así como los puntos finales indicados.
La expresión "% en peso" (por ciento en peso), aquí y a lo largo de la descripción, a menos que se defina lo contrario, se refiere al peso relativo del componente respectivo basado en el peso total de la formulación.
Los términos "cajón" y "cartucho" se utilizan en la presente memoria como sinónimos.
Los términos "pistola de carga", "pistola de inyección", "pistola" y "pistola de nieve" se utilizan en la presente memoria como sinónimos.
Los términos "sistema de inyección" y "estación de llenado" se utilizan en la presente memoria como sinónimos. Los términos "abertura", "orificio" y "abertura" se utilizan en este documento como sinónimos.
Los términos "plano de separación" y "filtro de separación" se utilizan en el presente documento como sinónimos que se refieren a dos rejillas metálicas y de un tejido de separación colocado en el cartucho de la presente invención.
Sistema de inyección
La fig. 1 presenta una vista esquemática en sección transversal lateral del propio armario de control 1 y de sus elementos importantes. También se muestra el suministro de CO2 líquido a la pistola de nieve 2 así como la retirada de CO2 gaseoso con el cabezal de succión 3.
Es ventajoso aislar el armario de control 1, ya que disminuye las pérdidas de calor del CO2 líquido, aumentando así la eficacia del equipo. El aislamiento también aumenta la comodidad del operario, ya que la gran superficie del armario tendrá temperaturas cercanas a la ambiental.
Como existen varios tipos de cartucho 5 en el mercado, cada uno de los cuales que requiere su propio tipo de pistola de nieve, el usuario puede elegir su propio tipo de pistola de nieve, adecuado a sus necesidades. Es posible que el usuario utilice de forma alternativa varios tipos de pistolas de nieve para suministrar todos los tipos de cajones que posee. La elección del acoplamiento de la pistola de nieve 2 al cartucho 5, permitiendo un proceso de conexión fácil, pero impidiendo la desconexión durante el proceso de carga, puede hacerse de cualquier tipo conocido por un experto en la técnica, por ejemplo, acoplamiento mecánico o magnético. La pistola de nieve puede estar equipada con un arrancador para el proceso de carga, pero el arrancador no es una parte necesaria de la pistola de nieve, ya que el arrancador se puede colocar en la caja de control 6. Por lo tanto, el arrancador no se muestra en detalle.
En la fig. 6 se presenta un esquema de una realización de la pistola de nieve 2. Se proporciona un elemento de calentamiento 21 para impedir la congelación de la pistola de nieve, lo que a su vez haría que fuera imposible retirar la pistola de nieve una vez completada la inyección. El elemento de calentamiento 21 calienta la salida de la pistola de nieve 22. El elemento de calentamiento 21 es un alambre de resistencia montado en la salida de la pistola de nieve 22. El alambre está alimentado por un cable eléctrico 24, mientras que los cables 25 que atraviesan la empuñadura 26 de la pistola de nieve no están destinados a calentarla, sino sólo a conducir electricidad.
En la fig. 7 se presenta una realización esquemática de la conexión del cabezal de succión 3 con el cartucho 5. En este ejemplo, el cartucho 5 está equipado con un imán 51, en el que está ranurado un anillo 52. Un imán idéntico 53 está montado en el cabezal de succión 3 y en su ranura se coloca un anillo de junta tórica 54. La fuerza de dicha conexión la proporcionan los imanes 51 y 53, mientras que el anillo 54 está destinado a proporcionar estanqueidad. El anillo está hecho de cualquier material elástico que no sea frágil a una temperatura inferior a -80°C.
El material del anillo se selecciona de entre la lista que comprende papel de junta, caucho, monómero de etileno propileno dieno, monómero de etileno propileno dieno nitrilo, buna, neopreno, grafito flexible, grafoil, aflas, kalrez, viton, silicona, metal, mica, fieltro y polímero plástico tales como Teflón® (PTFE), peek, uretano o etileno propileno (EP).
El cabezal de succión 3 puede conectarse al cartucho de forma hermética al aire y/o al gas, garantizando así la alta pureza del CO2 gaseoso recuperado. Esto hace posible la relicuefacción posterior. Esto es muy ventajoso ya que minimiza los costes.
En una realización preferida, se puede proporcionar una conexión similar hermética al aire y/o al gas para la pistola de nieve (2) y el cartucho (5).
En una realización preferida, la conexión del cabezal de succión y la pistola de carga al cartucho se asegura mediante fuerza electromagnética.
En una realización preferida, la relicuefacción del CO2 gaseoso recuperado comprende las etapas de comprimir dicho gas para alcanzar aproximadamente 18 a 20 barg y volver a introducir el CO2 comprimido en el depósito de almacenamiento de CO2 líquido.
En una realización preferida, en el modo de funcionamiento, el cabezal de succión se activa primero para crear un efecto de vacío en el cartucho. Después de la activación del cabezal de succión, la pistola de carga se activará para la inyección del medio de refrigeración. Esto permite minimizar el efecto en el cartucho, colocado en el contenedor, de la inyección del medio de refrigeración. Esto a su vez garantiza una mayor seguridad.
En la fig. 1, el cabezal de succión 3 está conectado al ventilador 7, que elimina el CO2 gaseoso producido durante la descompresión del CO2 líquido. El uso de un ventilador es un prerrequisito para hacer que el proceso sea más seguro, sin embargo, uno de los aspectos de la invención es usar la capacidad de absorción de calor del gas frío dentro del centro de distribución. En el ejemplo no limitativo presentado en la fig. 1, este objetivo se realiza dentro del intercambiador de calor 8, que utiliza el gas frío, con una temperatura comprendida entre -50°C y -70°C para enfriar el CO2 líquido.
Las mangueras 9 y 10 que se utilizan para el transporte de CO2 líquido y gaseoso deben estar preferiblemente aisladas. En el caso de las mangueras de CO2 líquido, las mangueras deben aislarse preferiblemente con aislamiento al vacío. El aislamiento protege a los trabajadores del contacto con superficies frías, elimina la condensación de vapor de agua en las mangueras y disminuye las pérdidas de calor del CO2 líquido.
En una realización preferida, en la manguera 9, que transporta CO2 líquido a la pistola de nieve, hay un separador de fases 11, que elimina el CO2 gaseoso creado durante el tiempo de inactividad dentro de las mangueras de CO2. Esta solución permite al usuario comenzar a inyectar CO2 líquido en el cartucho de inmediato, sin esperar a que se elimine el gas de las líneas.
El separador de fases 11 se muestra esquemáticamente en la fig. 5. Hay un elemento flotante 112 en la carcasa del separador 111. Si no hay o hay poco CO2 gaseoso en la línea de líquido, el elemento flotante 112 se eleva y, con la ayuda del resorte 113, cierra la válvula de corte 114. Sin embargo, si hay una cantidad significativa de gas en la línea de líquido, el gas se acumula dentro de la carcasa 111, bajando el elemento flotante 112, abriendo así la válvula de corte 114 y dejando salir el CO2 gaseoso.
Para realizar la conexión a la fuente de CO2 y al sistema de escape, en la parte trasera del armario de control hay una conexión 12 para el CO2 líquido y una conexión 13 de la manguera de escape para el CO2 gaseoso. Se puede utilizar cualquier tipo de conexión evidente para una persona con experiencia profesional, siempre y cuando garantice un flujo adecuado tanto de fluidos como de la seguridad del operario. En el caso del CO2 líquido, un buen compromiso entre la necesidad de simplificar el funcionamiento y la necesidad de garantizar un rendimiento adecuado de la seguridad son las conexiones de acoplamiento rápido. En el caso del CO2 gaseoso, una persona experta en ventilación puede hacer una elección mucho más amplia.
El armario de control está equipado con ruedas 14, lo que lo hace móvil. Las ruedas están equipadas con frenos mecánicos (no se muestran en las figuras) que deben usarse durante el proceso de carga. También es ventajoso utilizar los frenos mientras el armario de control no se utiliza a fin de impedir cualquier movimiento.
En la fig. 2 se muestra otra realización de la invención, en la que el armario de control 1 y el ventilador de escape externo 15 se colocan sobre un bastidor 16. Las mangueras de CO2 líquido y gaseoso (9 y 10) se conducen desde el armario de control 1 a la carretilla 17 a lo largo de la parte superior del bastidor 16 y luego verticalmente a la pistola de nieve 2 y al cabezal de succión 3. Esta solución facilita el movimiento horizontal de la pistola de nieve 2 y el cabezal de succión 3 y el ajuste de la posición de la pistola de nieve 2 y el cabezal de succión 3 a la posición del contenedor isotérmico 4.
La pistola de nieve 2 y el cabezal de succión 3 están equipados adicionalmente con un sistema de contrapeso 18. Esto reduce la cantidad de trabajo necesaria para hacer funcionar el equipo.
La caja de control 6, que se muestra en detalle en la fig. 2, y esquemáticamente en la fig. 1, fig. 4, fig. 9, está equipada con un dispositivo de programación 61 que permite elegir el momento de la inyección, dependiendo de las (i) condiciones climáticas, (ii) la temperatura necesaria dentro del contenedor, (iii) la longitud de la carretera, (iv) el tiempo de almacenamiento después del transporte y (v) el tipo de mercancía transportada. En la caja de control 6 también se encuentra el sistema de control de acceso, que protege a los empleados de la puesta en marcha involuntaria del sistema. El sistema se puede operar según varios principios, por ejemplo, llave mecánica, código de acceso numérico, chip electrónico o cualquier sistema similar evidente para una persona con experiencia profesional.
La caja de control 6 también está equipada con salvaguardias electrónicas para la seguridad de los operarios, que consisten, por ejemplo, en:
- Interruptor de seguridad que desactiva la inyección de líquido en caso de que la pistola de nieve esté desconectada
- Interruptor de seguridad que desactiva la inyección de líquido en caso de que se desconecte el cabezal de succión
- Interruptor de seguridad que desactiva la inyección de líquido en caso de que el ventilador no funcione - Interruptor de seguridad que desactiva la inyección de líquido en caso de que la concentración de CO2 ambiental esté por encima de los umbrales
La caja de control 6 puede ser parte del armario de control 1, como en la fig. 1 o se puede montar por separado, como en la fig. 2.
En la fig. 3 se muestra otra realización no limitativa del armario de control 1. En esta realización particular, la tubería 9 de CO2 líquido está construida de tal manera que se pueden conectar tres pistolas de nieve 2 independientes con la ayuda del colector 19. Este sistema es ventajoso, ya que permite cargar tres contenedores 4 en el mismo tiempo con diferentes cantidades de nieve. Las líneas de CO2 gaseoso 10 también están construidas de tal manera que permiten el uso simultáneo de tres cabezales de succión 3 con la ayuda del colector 20. El sistema de control de esta realización no se muestra para una mayor claridad. Puede usarse cualquier sistema obvio para un sistema experto en la técnica. Es obvio que el número de pistolas de nieve independientes y cabezales de succión independientes se debe ajustar a las necesidades del usuario.
La fig. 4 presenta otro ejemplo no limitativo del sistema. Este está pensado como una solución para los usuarios que llenan muchos contenedores con cantidades idénticas de nieve. En tal caso, es ventajoso desde el punto de vista organizativo inyectar CO2 líquido en varios cartuchos 5 a la vez. Para hacer esto, la pistola de nieve 2 se sustituye por un colector de inyección 191, y el cabezal de succión 3 se sustituye por el colector de succión 201.
Este mecanismo permite una conexión simultánea de varios contenedores a la vez, acortando así el tiempo de carga de un contenedor.
La fig. 8 presenta un ejemplo no limitativo de un proceso de llenado del cartucho 5 en el que el CO2 líquido se suministra con la pistola de nieve 2, mientras que el CO2 gaseoso se extrae con el cabezal de succión 3. En esta realización particular, el proceso se ve facilitado por la conexión temporal de la pistola de nieve 2 y el cabezal de succión 3, lo que asegura el ajuste adecuado de la pistola de nieve 2 y el cabezal de succión 3 en el cartucho 5.
La fig. 9 es un ejemplo no limitativo de otra realización de la invención, en la que la capacidad de absorción de calor del CO2 gaseoso producido durante la descompresión se utiliza para enfriar el aire fresco de entrada. En ese ejemplo no limitativo particular, el CO2 gaseoso frío de la descompresión es bombeado por un ventilador a través de una abertura en la pared externa SZ al intercambiador de calor 8. El aire fresco que permite una ventilación eficaz de la habitación se succiona a través del intercambiador de calor 8 (el sistema de ventilación de la habitación no se muestra).
El ventilador 7 no tiene que colocarse dentro del armario de control 1, sino que el cabezal de succión 3 y las líneas de transporte 10 del CO2 gaseoso pueden conectarse a un ventilador principal grande (no se muestra). De esta manera, se puede reducir el peso del armario de control, pero puede resultar en un mayor consumo energético del ventilador principal. La decisión depende de las condiciones locales y la elección del usuario. Un sistema con un ventilador principal se presenta como un ejemplo no limitativo en la fig. 10 (algunos elementos de las figuras anteriores se han omitido para una mayor claridad).
En la fig. 10 se presenta un esquema de todo el centro de distribución CD junto con las líneas de eliminación de CO2 101. El centro de distribución CD tiene una sala de almacenamiento congelado MR y una sala de almacenamiento refrigerado CH. En la fig. 10, tres armarios de control 1 están conectados a través de la conexión de gas 101, mientras que dos conexiones 102 al sistema de eliminación de CO2 gaseoso se dejan inactivas.
En la fig. 10 se muestra otro ejemplo no limitativo de recuperación de la capacidad de absorción de calor del CO2 gaseoso. El gas frío pasa a través de un intercambiador de calor 8 colocado en la sala de almacenamiento congelado MR, disminuyendo así la temperatura del aire y ahorrando al usuario los gastos de refrigeración por aire.
Es evidente y obvio para el experto en la materia que las dimensiones de la estación de llenado de la invención deben adaptarse a las necesidades del usuario. Estas dimensiones comprenden la longitud de las diferentes mangueras, la altura del armario de control, la altura y la anchura del bastidor.
En una realización preferida, el cartucho se llena mientras se coloca en el contenedor isotérmico. Con respecto al funcionamiento del sistema, la invención se caracteriza por que, antes del proceso de inyección, la pistola de nieve y el cabezal de succión se pueden conectar al cartucho uno tras otro como entidades separadas y, tras el proceso de inyección, se desconectan la pistola de nieve y el cabezal de succión del cartucho como entidades separadas, mientras que durante el proceso de inyección el CO2 gaseoso se elimina con un ventilador y se utiliza, después de la descompresión, para enfriar.
El sistema de la presente invención proporciona flexibilidad organizativa adicional en los centros de distribución mediante el uso de una estación de carga móvil. También permite una flexibilidad organizativa adicional en los centros de distribución mediante el uso de cabezales intercambiables para la inyección de líquido y succión de gas y armarios de control con múltiples líneas de llenado de líquido y de eliminación de gas. Así pues, la eficacia del trabajo aumenta al hacer posible el llenado simultáneo de varios contenedores. La seguridad también se incrementa al dar acceso a la estación de control solo a los usuarios autorizados.
Pistola de carga
La fig. 11 ilustra una realización particular de la pistola según la invención, en la que la pistola se ha construido para un cartucho 306 que permite la utilización de dos intervalos de temperatura en el contenedor.
En este ejemplo no limitativo, el dióxido de carbono líquido se suministra a la pistola a través de un único tubo 313. La tubería se ramifica en tuberías 323 y 333 que están dedicadas a diferentes orificios de llenado 302 y 303.
En una realización preferida, a través del orificio 302 se suministra dióxido de carbono líquido al compartimento del cartucho para mantener la temperatura en el intervalo de -10 a 10°C, preferiblemente de -5 a 5°C, más preferiblemente de 0 a 4°C, mientras que en el orificio 303 se suministra el dióxido de carbono líquido al compartimento del cartucho para mantener la temperatura en el intervalo de -25 a 0°C, preferiblemente de -20 a -10°C, más preferiblemente alrededor de -18°C.
En una realización preferida, las tuberías 323 y 333 están montadas con válvulas de apertura y cierre 322 y 332, que permiten el control del suministro de CO2 líquido. Además de las válvulas, los tubos 321 y 331 se juntan para formar la salida de la pistola de carga 312.
Se ha de entender que, dependiendo de las necesidades del usuario, puede haber más tubos de suministro de CO2 líquido en la salida de la pistola y el cartucho puede tener varios compartimentos para los respectivos intervalos de temperatura adicionales.
Se ha de entender que el ejemplo anterior no es limitativo y, por ejemplo, el dióxido de carbono utilizado para llenar el cartucho puede suministrarse simultáneamente a través de ambos orificios 302 y 303 y el tubo puede construirse de otra manera.
En una realización preferida, la elección de la zona del cartucho a llenar puede automatizarse. En la fig. 11 se ilustra un elemento de control RF, que puede ser, por ejemplo, un chip RFID, que es un emisor 315 programado. En una realización preferida adicional, el transmisor del chip RFID está ubicado en el contenedor y/o en el cartucho mientras que el receptor del chip RFID está ubicado en la pistola de carga. El elemento RF controla las válvulas 322 y 332 de una manera que permite el suministro de la cantidad adecuada de CO2 a las cámaras apropiadas del cartucho 306. La cantidad de CO2 depende de (i) las condiciones climáticas, (ii) la temperatura necesaria dentro del contenedor, (iii) la longitud de la carretera, (iv) el tiempo de almacenamiento después del transporte y (v) el tipo de mercancía transportada.
La fig. 12 ilustra en detalle una realización ejemplar de la pistola de la invención. La salida de la pistola de carga 312 se muestra con mayor detalle allí, mostrando la posición de los orificios de carga 302 y 303 con respecto a la salida 312. Como se puede ver en la figura, los orificios no son coaxiales con la salida de la pistola de carga 312, sino que se abren en un lateral de ella. Así pues, la dirección de la inyección de CO2 líquido es sustancialmente perpendicular a la salida (312) de la pistola de carga (301). Gracias a eso, la fuerza de retorno creada a través de la descompresión del dióxido de carbono líquido que sale de los orificios 302 y 303 no se dirige a lo largo de la salida de la pistola de carga 312 y no empuja la salida 312 y la pistola fuera del cartucho.
La fig. 13 ilustra los dos compartimentos 304 y 305 del cartucho 306 junto con la abertura para la evacuación de gas 307. El llenado del compartimento 304 permite mantener la temperatura en el intervalo de 0-4°C, mientras que el llenado del compartimento 305 permite mantener la temperatura alrededor de -18°C. Como puede verse en la imagen, la salida 312 está construida de tal manera que el orificio de llenado 302 se abre al compartimento 304 y el orificio de llenado 303 se abre al compartimento 305.
El ejemplo anterior no es limitativo, y es posible otra configuración de los compartimentos en el cartucho.
La diferencia de temperatura mantenida en las cámaras de los compartimentos de cartucho 304 y 305 radica en sus propiedades de transferencia de calor. Esta diferencia se puede obtener cambiando estas propiedades.
En una realización preferida, dicha diferencia se obtiene cambiando el espesor de los planos que definen el cartucho; preferiblemente cambiando el espesor de la cubierta del cartucho. El espesor de la cubierta del cartucho está comprendido entre 0,5 y 10 mm, preferiblemente entre 1 y 9 mm, más preferiblemente entre 1,5 y 8 mm, lo más preferiblemente entre 2 y 7 mm, incluso más preferiblemente entre 4 y 5 mm.
En otra realización preferida, dicha diferencia se obtiene cambiando el material de los planos que definen el cartucho; preferiblemente cambiando el material de la cubierta del cartucho. La cubierta del cartucho puede estar hecha de plástico, metales ferrosos y no ferrosos.
En otra realización preferida, dicha diferencia se obtiene cambiando el área de intercambio de calor de los planos que definen el cartucho; preferiblemente cambiando el área de intercambio de calor de la cubierta del cartucho. Dicha área de intercambio de calor está comprendida entre el 5 y el 100%, preferiblemente entre el 10 y el 90%, más preferiblemente entre el 20 y el 80%, lo más preferiblemente entre el 30 y el 70% de la cubierta del cartucho.
En otra realización preferida, dicha diferencia se obtiene cambiando el flujo de gas alrededor del cartucho.
Estas soluciones se dan aquí como ejemplo. Otras soluciones resultarán obvias para el experto en la técnica.
En una realización preferida, el gas creado durante la descompresión del CO2 líquido en el compartimento 305 puede transferirse a la salida de gas 307 sin alterar las características básicas del cartucho 306.
La fig. 14 ilustra el modo de funcionamiento básico del cartucho. El dióxido de carbono sólido depositado en el cartucho 306 enfría el gas contenido dentro de la parte superior 309 del contenedor. El gas frío fluye hacia abajo a lo largo de las paredes del contenedor y entra en contacto con los productos 311 dentro del contenedor. Con el fin de facilitar el flujo de gas, la parte interior del contenedor puede equiparse con ranuras 310, que aquí sólo se muestran en el suelo. A medida que el gas se calienta de las paredes y las mercancías, fluye hacia la parte superior 309 del contenedor, donde se enfría de nuevo. En la fig. 14 también se muestra un ejemplo de la posición del emisor 315 electrónico.
La fig. 15 ilustra una de las realizaciones particulares de los medios para aumentar la transferencia de calor a través de la parte superior del cartucho 306. En esa realización particular, la parte superior del cajón 361 está ranurada, aumentando así el área de intercambio de calor e intensificando la turbulencia del movimiento del gas a su alrededor.
En la fig. 15 se muestran el espaciador delantero 362 y el espaciador trasero 363 del cartucho 306. Los espaciadores se muestran con más detalle en la fig. 16 y fig. 17. En la fig. 16 hay ejemplos de espaciadores 362 y 363 que están montados en la parte delantera y posterior del cartucho 306. En la fig. 17 hay ejemplos de espaciadores 365 que están montados a los lados del cartucho 306. Los espaciadores 362, 363 y 365 son piezas intercambiables que se pueden montar en un cartucho. La forma de los espaciadores se amolda a la parte superior 309 del contenedor isotérmico. Gracias a eso, el cartucho se puede montar en cualquier contenedor y no hay necesidad de diseñar y producir tipos adicionales de cartuchos para diferentes tipos de contenedores.
Un ejemplo de la conexión 364 entre la salida de gas 307 y la entrada para cargar la pistola 308 se presenta en la fig. 15 y fig. 16. La conexión puede ser, por ejemplo, un cordón eléctrico, que señalizaría si tanto la pistola de carga 301 como el cabezal de succión 314 están montados correctamente. La conexión también señalizaría si la pistola de carga 301 o el cabezal de succión 314 están conectados al cartucho. De esta forma se incrementa la seguridad del operario, ya que el sistema no arrancará, si no está montado correctamente de forma segura.
En la fig. 18 se presenta una realización esquemática de la conexión de la pistola de nieve con el cartucho 306. En este ejemplo, el cartucho 306 está equipado con un imán 351, en el que está ranurado un anillo 352. Un imán 353 idéntico está montado en la pistola de nieve y en su ranura se coloca un anillo de junta tórica 354. La fuerza de dicha conexión la proporcionan los imanes 351 y 353, mientras que el anillo 354 está destinado a proporcionar estanqueidad.
Cartucho
La fig. 19 ilustra una realización ejemplar esquemática del cartucho 406 colocado en el contenedor 409. También se muestran la pistola de carga 401 y el cabezal de succión 414.
Para una mayor claridad, también se muestran la cuerda de fijación y algunas tuberías de la pistola de carga 401 y el cabezal de succión 414. La fig. 19 ilustra también una colocación ejemplar del orificio de entrada para el CO2 líquido 408, del orificio de eliminación del gas 407 y de las placas metálicas 455 y 456.
La fig. 20 ilustra uno de los rasgos característicos de la invención. Allí, en una vista desde arriba, se muestra la colocación preferida de la cámara de recogida del gas 451 en el cartucho 406, con respecto a las cámaras de refrigeración 404 y 405.
La fig. 21 ilustra la colocación del plano de separación 457. El plano cubre las cámaras de refrigeración 404 y 405, pero no cubre la cámara de recogida del gas 451. El plano de separación 457 consiste en dos rejillas metálicas 458, de las cuales sólo se muestra la rejilla superior en la fig. 21, y del tejido de separación 459. El tejido de separación puede ser de cualquier material resistente a las bajas temperaturas que pueda actuar como un tamiz para el CO2 sólido. Durante el proceso de expansión, el CO2 gaseoso es evacuado a través del plano de separación 457 hacia la cámara de recogida del gas 451 y más allá del orificio de retirada del gas 407. El CO2 sólido, que debe permanecer en las cámaras de refrigeración 404 y 405, se retiene en el tejido de separación 459. El tejido de separación puede estar hecho de polietileno, preferiblemente polietileno tejido. Las rejillas pueden ser de metal o de cualquier otro material adecuado para resistir bajas temperaturas, como un material compuesto.
Las dos rejillas 458 mantienen el tejido de separación 459 en su lugar. Las dos rejillas se utilizan para aumentar la robustez del cartucho 406 y para eliminar la necesidad de mantenimiento, que puede aparecer, en el caso de que el tejido de separación 459 se mueva y abra un camino para que el CO2 sólido se mueva desde una de las cámaras de refrigeración 404 o 405 .
En la fig. 21 también se las presentan placas metálicas 455 y 456, con su colocación en el cartucho 406. Las placas cumplen dos objetivos a la vez. En primer lugar, son los elementos a los que se unen magnéticamente la pistola de carga y el cabezal de succión, respectivamente, durante el proceso de inyección de CO2. En segundo lugar, gracias a la presencia de las placas metálicas 455 y 456, el sistema controla, al comienzo del proceso de carga, si la pistola de carga y el cabezal de succión están presentes y conectados correctamente.
La fig. 22 ilustra la colocación de las líneas de guía del gas y de la nervadura de separación 453. Las líneas de guía se colocan por encima del plano de separación 457. Las líneas de guía del gas se crean proporcionando canales ondulados 452 en la tapa del cartucho. El CO2 gaseoso de la descompresión, que sale de las cámaras de refrigeración 404 y 405 a través del plano de separación 457, entra en las líneas de guía y se transfiere a la cámara de recogida del gas 451. Desde la cámara de recogida del gas 451, el gas se evacua a través del orificio de retirada del gas 407.
Los canales ondulados 452 son preferiblemente longitudinales, paralelos entre sí y cubren al menos el 50%, preferiblemente el 70%, más preferiblemente el 80%, lo más preferiblemente el 100% de la longitud del cartucho. El número de canales ondulados 452 está comprendido entre 1 y 25, preferiblemente entre 2 y 20, más preferiblemente entre 3 y 15, lo más preferiblemente entre 4 y 10. Los canales ondulados 452, en una vista en sección transversal, pueden tener cualquier forma tal como circular, rectangular, triangular, cónica, cónica invertida, troncocónica invertida o troncocónica que es como se presenta en la fig. 22.
La altura (H) de los canales ondulados 452 de la rejilla metálica superior, como se presenta en la fig. 22a, está comprendida entre 0,5 y 15 cm, preferiblemente entre 0,8 y 13 cm, más preferiblemente entre 1 y 10 cm, lo más preferiblemente entre 1,2 y 8 cm, incluso lo más preferiblemente entre 1,4 y 6 cm. La anchura W1 del lado inferior de los canales ondulados de forma troncocónica está comprendida entre 0,5 y 8 cm, preferiblemente entre 0,6 y 6 cm, más preferiblemente entre 0,8 y 5 cm, lo más preferiblemente entre 1 y 4 cm. La anchura W2 del lado superior de los canales ondulados de forma troncocónica está comprendida entre 1 y 6 cm, preferiblemente entre 1,2 y 5 cm, más preferiblemente entre 1,4 y 4,5 cm, lo más preferiblemente entre 1,6 y 4 cm. El ángulo p, que se muestra en la fig. 22a está comprendido entre 10 y 170°, preferiblemente entre 30 y 160°, más preferiblemente entre 50 y 150°, lo más preferiblemente entre 70 y 140°, incluso lo más preferiblemente entre 90 y 130°.
La presencia de canales ondulados 452, su forma y tamaño proporciona una libertad y la posibilidad de optimizar la velocidad de inyección y/o el volumen de CO2 gaseoso que se puede crear durante dicha inyección.
La nervadura de separación 453 se crea mediante una ranura más profunda en la tapa 461. Dicho diseño permite lograr la separación de las cámaras de refrigeración 404 y 405 entre sí sin elementos adicionales. La nervadura de separación 453 presiona el plano de separación 457, con lo cual aumenta adicionalmente la estabilidad mecánica del plano de separación 457. También presiona el plano de separación 457 contra el elemento de separación de la cámara 454, con lo cual impide cualquier transferencia de CO2 sólido de una cámara a otra.
En una realización preferida, el elemento de separación (454) está provisto de una construcción adecuada para dirigir una inyección simultánea, separada o posterior de CO2 líquido en las cámaras de refrigeración (404, 405) del cartucho (406). En una realización preferida, el elemento de separación tiene una construcción que permite la introducción de la salida de la pistola de carga (401). El elemento de separación podría comprender un túnel a través del cual se introduce la pistola.
En una realización preferida, la pistola de carga, como se detalla anteriormente, está provista de una salida (312) que contiene tuberías separadas (323, 333) y orificios de salida (302, 303) para la deposición de CO2 sólido en las cámaras de refrigeración.
El elemento de separación 454 está provisto de al menos dos aberturas para la conexión de fluido entre las cámaras de refrigeración (404, 405) y la pistola de carga (401). Será obvio para el experto en la materia que las aberturas están colocadas en los lados del elemento de separación de modo que aseguren dicha conexión de fluido. También será obvio que los orificios de salida (302, 303) de la pistola se deben corresponder con la abertura del elemento de separación para una introducción satisfactoria del medio de refrigeración.
En una realización preferida, las aberturas del elemento de separación pueden tener cualquier forma; circular, ovalada, preferiblemente rectangular.
En una realización preferida, para asegurar que el medio de refrigeración será inyectado en las cámaras de refrigeración del cartucho, el tamaño de las aberturas del elemento de separación es al menos dos veces el tamaño de los orificios de salida (302, 303) de la pistola. En otra realización preferida, el tamaño longitudinal de las aberturas del elemento de separación es al menos dos veces el tamaño de los orificios de salida (302, 303) de la pistola. Por ejemplo, el caso en el que las aberturas del elemento de separación tienen forma rectangular y los orificios de salida son círculos de 1 cm de diámetro. En este caso, la longitud de la abertura rectangular será de al menos 2 cm, mientras que la anchura será de al menos 1 cm. Se ha de entender que la anchura de la abertura no debe permitir que el CO2 sólido salga de las cámaras bajo ninguna circunstancia.
En una realización preferida, el elemento de separación está hecho de metal.
En otra realización preferida, el elemento de separación está hecho de plástico que puede resistir temperaturas muy bajas, preferiblemente inferiores a -80°C.
En una realización de la invención, los elementos magnéticos podrían colocarse en, y/o alrededor de, las aberturas del elemento de separación y en, y/o alrededor de, los orificios de salida (302, 303) de la pistola. Esto asegurará la correspondencia de las aberturas y los orificios de salida. Aquí, es obvio que el material de la salida de la pistola y el propio elemento de separación deben seleccionarse para resistir la presión de inyección y la temperatura del medio de refrigeración, pero también para no reaccionar a la presencia de los imanes en las aberturas del elemento de separación y en la pistola los orificios de salida (302, 303).
El elemento de separación puede diseñarse para pasar a través de, debajo de o al lado de, la cámara de recogida del gas 451 del cartucho.
En la fig. 23, la parte inferior del elemento de intercambio de calor adicional 512 y la parte superior del elemento de intercambio de calor adicional 511 se muestran en una vista transversal desde un lateral. Las dos partes 511 y 512 están fijadas juntas y juntas están unidas al cartucho 406, lo que aumenta la robustez del cartucho 406 y amplía los intervalos de temperaturas que pueden mantenerse en el contenedor.
El cartucho de la presente invención es un cartucho cerrado y hermético a los gases. Más en particular, la tapa del cartucho es hermética a los gases. El cartucho asegura la robustez mecánica y facilita la eliminación del gas, sin ser un cartucho grande y macizo.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para mantener baja temperatura en un contenedor isotérmico que comprende al menos un cartucho con al menos dos cámaras de refrigeración capaces de mantener diferentes intervalos de temperatura en el contenedor, por lo que las cámaras son simultáneas, separadas o llenadas posteriormente con una cantidad predeterminada de CO2 líquido a través de una abertura en el cartucho.
En una realización preferida, el procedimiento de la presente invención comprende las etapas de proporcionar un cartucho, una pistola de carga y una estación de llenado según la presente invención; conectar el cabezal de succión al cartucho; conectar la pistola de carga al cartucho; proporcionar una cantidad determinada de CO2 líquido al cartucho utilizando la pistola de carga; eliminar el CO2 gaseoso del cartucho con un cabezal de succión. la pistola de nieve y el cabezal de succión se pueden conectar al cartucho mediante fuerza magnética. En una realización preferida del procedimiento de la presente invención, la pistola de nieve y el cabezal de succión se pueden conectar al cartucho por medio de fuerza electromagnética.
En una realización preferida del procedimiento, la pistola de carga y el cabezal de succión son entidades separadas y operativas independientemente con respecto al armario de control.
En otro aspecto, la presente invención prevé el uso del sistema, dispositivos y/o el procedimiento de la invención para mantener bajas temperaturas en un contenedor isotérmico para el transporte de mercancías, como por ejemplo alimentos.
El sistema, los dispositivos y el procedimiento de la invención presentan varias ventajas. El proceso de inyección se simplifica gracias al uso de equipos más pequeños y ligeros, equipados además con contrapesos. El uso de un orificio de entrada en el cartucho para la inyección de CO2 líquido en diferentes intervalos de temperatura a alcanzar simplifica la operación de llenado.
Se proporciona una mayor flexibilidad de trabajo en los centros de distribución gracias a la utilización de armarios de control móviles. El proceso de inyección es más fácil gracias a la protección de la pistola de nieve frente a la congelación. El proceso de inyección es más rápido gracias al separador de fases montado en la línea de CO2 líquido. La eficacia del trabajo es mayor gracias al potencial llenado de varios cajones a la vez. El equipo de dosificación y retirada de CO2 es más seguro y duradero gracias a su colocación dentro de un bastidor de protección. También se incrementa la eficacia económica del centro de distribución gracias a la utilización de CO2 gaseoso frío producido durante la descompresión de CO2 líquido y se incrementa la seguridad del sistema debido a las restricciones de acceso para usuarios no autorizados. Adicionalmente, se ofrece una mejor organización de los centros de distribución gracias al uso de elementos independientes intercambiables para la inyección de dióxido de carbono líquido y la retirada de CO2 gaseoso y de armarios de control equipados con varias líneas para el suministro de CO2 líquido y la retirada de CO2 gaseoso.
El sistema, los dispositivos y el procedimiento de la invención proporcionan además al usuario la posibilidad de elegir entre diferente fuerza magnética entre el cartucho y la pistola y entre el cartucho y el cabezal de succión. De ahí que se puede optimizar la fuerza de la conexión.
La construcción del cartucho permite mejorar la calidad de las mercancías transportadas protegiéndolas de un congelamiento excesivo. El cartucho también ofrece una opción de temperatura a mantener en el contenedor gracias a la presencia y la construcción de ambas cámaras del cartucho. El proceso de inyección se automatiza confiando en un proceso automático para la elección de la zona del cartucho que se cargará y el intervalo de temperatura que se alcanzará en el contenedor. Además, los espaciadores de cartuchos permiten combinar los cartuchos con diferentes tipos de contenedores.
Los dispositivos de la presente invención pueden usarse en combinación entre sí y/o por separado en combinación con otros dispositivos de la técnica anterior y/o presentes en el mercado.
Las realizaciones de la invención presentadas en los ejemplos anteriores no limitan la invención. Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a realizaciones preferidas de la misma, un experto medio en la materia puede realizar muchas modificaciones y alternativas sin apartarse del alcance de esta invención, que se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un cartucho (406) para enfriar productos tales como alimentos en un contenedor, adecuado para contener un medio de refrigeración de CO2 , tal como CO2 líquido, por medio del cual dicho cartucho (406) comprende una entrada (408) para la introducción del medio de refrigeración de CO2 y una salida (407) para la retirada de CO2 gaseoso formado al exponer el medio de refrigeración de CO2 a las condiciones atmosféricas, caracterizado por que la entrada (408) y la salida (407) están separadas espacialmente y ambas están provistas de medios de acoplamiento magnético separados espacialmente (51,53) con lo cual permite que una pistola de carga de CO2 (2) y un cabezal de succión de CO2 gaseoso (3) se conecten por separado al cartucho, por medio del cual el cartucho comprende al menos dos cámaras de refrigeración adyacentes (404,405) separadas por un elemento de separación (454) y al menos una cámara de recogida (451) delante de dichas cámaras de refrigeración para la recogida de CO2 gaseoso.
2. El cartucho según la reivindicación 1, en el que la entrada (408) y la salida (407) son canales cilíndricos a través de una pared del cartucho (406).
3. El cartucho (406) según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que la tapa (461) del cartucho es hermética a los gases.
4. El cartucho según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que se proporcionan canales ondulados paralelos longitudinales (452) en la tapa (461) del cartucho.
5. El cartucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los canales ondulados (452) tienen en la vista en sección transversal una forma circular, rectangular, triangular, cónica, cónica invertida o troncocónica invertida, preferiblemente una forma troncocónica.
6. El cartucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el elemento de separación (454) es al menos parcialmente hueco y está conectado en un extremo a la entrada (408) del cartucho.
7. El cartucho según la reivindicación 6, en el que el elemento de separación (454) está provisto de al menos dos aberturas, cada abertura está en conexión de fluido con cada cámara de refrigeración (404, 405) del cartucho (406).
8. El cartucho según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, que comprende un filtro de separación (457) que cubre las cámaras de refrigeración (404, 405) del cartucho (406) y se coloca debajo de la tapa (461) del cartucho, dicho plano de separación (457) es permeable al CO2 gaseoso.
9. El cartucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que una cantidad predeterminada de CO2 líquido, suficiente para llenar al menos una cámara de refrigeración (404, 405) es adecuada para inyectarse en el cartucho (406).
10. Una estación de llenado para la introducción de un medio de refrigeración de CO2 tal como CO2 líquido y adecuada para ser utilizada con un cartucho como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1-9, dicha estación de llenado que comprende un armario de control (1) provisto de al menos una pistola de carga (2) para la inyección del medio de refrigeración de CO2 en el cartucho y al menos un cabezal de succión (3) para la eliminación de CO2 gaseoso del cartucho, caracterizado por que, la pistola de carga (2, 301) y el cabezal de succión (3) son entidades separadas y operativas independientemente y están provistas de medios de acoplamiento magnético espacialmente separados (51,53) y por medio del cual la pistola de carga (2,301) está provista de una salida que comprende tuberías (323,333) y aberturas de salida (302,303) separadas.
11. Una pistola de carga adecuada para la introducción de un medio de refrigeración de CO2 en un cartucho como se describe en las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicha pistola de carga (2, 301) está provista de una salida (312) que contiene tuberías separadas (323, 333) y aberturas de salida (302, 303), dicha pistola de carga (2, 301) es adecuada para ser introducida, a través de la entrada, en el elemento de separación del cartucho, y comprende un medio de acoplamiento magnético.
12. Un sistema que comprende un cartucho como se describe en las reivindicaciones 1-9, una estación de llenado como se describe en la reivindicación 10 y una pistola de carga como se describe en la reivindicación 11 para enfriar productos tales como alimentos en un contenedor.
13. Un procedimiento para mantener baja temperatura en un contenedor isotérmico que comprende las etapas de conectar una pistola de carga (2, 301) a un cartucho (406) para la introducción de un medio de refrigeración de CO2 y conectar un cabezal de succión (3) a dicho cartucho (406) para la retirada de CO2 gaseoso formado mientras se expone el medio de refrigeración de CO2 a las condiciones atmosféricas, por medio del cual el cartucho (406) está provisto de un medio de acoplamiento magnético (51,53), y por medio del cual la pistola de carga y el cabezal de succión están separados espacialmente y ambos están provistos de medios de acoplamiento magnético separados espacialmente, por medio del cual dicho cabezal de succión (3) y dicha pistola de carga (2,301) están conectados por separado al cartucho (406) y están conectados magnéticamente por separado al cartucho a través del medio de acoplamiento magnético (51,53) por medio del cual la pistola de carga (2,301) está provista de una salida que comprende aberturas de tubería (323,333) y de salida (302,303) separadas, por medio del cual el cartucho (406) comprende al menos dos cámaras de refrigeración adyacentes (404,405) separadas por un elemento de separación (454) y al menos una cámara de recogida (451) delante de dichas cámaras de refrigeración (404,405) para la recogida de CO2 gaseoso, y por medio del cual las aberturas de salida (302,303) separadas están alineadas para la conexión de fluido entre las cámaras de refrigeración separadas, y que comprende una etapa de introducir dicha pistola de carga (2,301) al menos parcialmente en el elemento de separación (454).
14. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que la retirada de CO2 gaseoso y la introducción del medio de refrigeración de CO2 se realizan por separado, simultáneamente y/o posteriormente.
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