NO127642B

NO127642B -

Info

Publication number: NO127642B
Application number: NO02363/71A
Authority: NO
Inventors: H Davidge
Original assignee: British Oxygen Co Ltd
Priority date: 1970-06-24
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1973-07-23
Also published as: BE768963A; DE2130996A1; IE35343L; US3789616A; CA932164A; AT315879B; FR2096463B1; IE35343B1; CH539555A; GB1331494A; FR2096463A1; IL37072A; NL7108505A; IL37072A0

Description

Lukket beholder beregnet på å holde bedervelige varer ved en temperatur under omgivelsestemparaturen. Closed container designed to keep perishable goods at a temperature below ambient temperature.

Oppfinnelsen vedrører en lukket beholder beregnet på å holde bedervelige varer ved en temperatur som ligger under omgivelsestemperaturen. Beholderen kan benyttes for jernbanegodsvogner, landeveis godstrafikk og som flyttbar beholder. The invention relates to a closed container designed to hold perishable goods at a temperature below the ambient temperature. The container can be used for rail freight wagons, road freight traffic and as a portable container.

Det har tidligere vært foreslått å avkjøle en isolert mat-varebeholder ved å benytte en kilde av flytende gass som er forbun-det med et dusjanlegg med termostatkontrollerte ventiler slik at det leveres nitrogen til beholderen og derved opprettholdes en temperatur ved hvilken forringelsen av matvarene reduseres. Slike beholdere er forholdsvis kompliserte, og de lave driftstemperaturene som har vært nødvendige, har øket problemene med å kontrollere driften av termo-staten og ventilene. Oppfinnelsen vedrører en forenklet -fremgangs-måte for levering av kald gass og som har den fordelen at det ikke trenges, noen bevegelige deler... It has previously been proposed to cool an insulated food container by using a source of liquefied gas which is connected to a shower system with thermostatically controlled valves so that nitrogen is delivered to the container and thereby maintains a temperature at which the deterioration of the food is reduced. Such containers are relatively complicated, and the low operating temperatures that have been necessary have increased the problems of controlling the operation of the thermo-state and the valves. The invention relates to a simplified method of delivery of cold gas which has the advantage that no moving parts are needed...

Ifølge oppfinnelsen er således en lukket beholder1 beregnet på å holde bedervelige varer ved. en-temperatur under omgivelsestemperaturen kjennetegnet ved at- den har en fordamper for flytende gass med et gassugjennomtrengelig hus., et lag av isolerende materiale, eventuelt et ytre -overtrekkslag eller hus, et inntak for flytende gass og et damputtak som er uinnsnevret og fører direkte til det indre av den lukkede beholder for innføring i denne av en tett ikke-turbulent fordampet gass, hvorved innholdet i beholderen er omhyllet av et lag av tett fordampet gass. According to the invention, a closed container 1 is therefore designed to keep perishable goods. one-temperature below the ambient temperature, characterized by the fact that it has an evaporator for liquefied gas with a gas-impermeable housing, a layer of insulating material, possibly an outer covering layer or housing, an inlet for liquefied gas and a steam outlet that is unrestricted and leads directly to the interior of the closed container for introduction into it of a dense non-turbulent vaporized gas, whereby the contents of the container are enveloped by a layer of dense vaporized gas.

Fortrinnsvis ligger fordamperens gjennomsnittlige termiske ledningsevne innenfor området fra 0,1538 til 0,2980 kcal/m<2>, h °C cm. Preferably, the average thermal conductivity of the evaporator lies within the range from 0.1538 to 0.2980 kcal/m<2>, h °C cm.

Fordamperen omfatter en kilde av kald gass i en lukket beholder og sørger for avkjøling i beholderen og også for omhylling av innholdet i beholderen i et lag av tett fordampet gass. Dette laget er ytterst effektivt til å holde kalde pakker slik som frosne matvarekartonger på en lav temperatur. Laget' blir dannet på grunn av fordampningen av den flytende gass i et område med lav turbulens. Det er således viktig å unngå turbulente forhold, noe som vil oppstå ved periodisk dusjing med flytende gass eller ved å bruke fast kar-bondioksyd som kjølemiddel i beholderen. Plasering av fordamperens utløp i et høyt nivå i beholderen medvirker også til dannelsen av det tette laget. Dersom fordamperen blir plasert i et lavt nivå, blir den fortrinnsvis utstyrt med en kanal for å lede den tette gassen til et høyt nivå i beholderen. The evaporator comprises a source of cold gas in a closed container and provides for cooling in the container and also for enveloping the contents of the container in a layer of dense vaporized gas. This layer is extremely effective at keeping cold packages such as frozen food cartons at a low temperature. The layer' is formed due to the evaporation of the liquid gas in an area of low turbulence. It is thus important to avoid turbulent conditions, which will occur by periodic showering with liquid gas or by using solid carbon dioxide as a coolant in the container. Placing the evaporator outlet at a high level in the container also contributes to the formation of the dense layer. If the evaporator is placed in a low level, it is preferably equipped with a channel to lead the dense gas to a high level in the container.

Man har funnet at "innpakkings"-virkningen med tett damp er slik at temperaturen for de innpakkede varene blir holdt på et i det vesentlige - konstant nivå. Merkelig nok gjelder denne virkningen både frosne matvarer (f. eks. ved omkring -l8°C) og nedkjølte matvarer (f. eks. ved omkring +4°C). Prøver har vist at laget med tett damp har en evne til å holde pakkene på en redusert temperatur og at denne evnen er mye større enn den evnen som gassen i væskeform har til å fjerne varme. Det viktigste kravet til beholderen er at den skal fremme ikke-turbulenté forhold. Isolasjonen av materialet i beholderen kan være meget liten, og følgelig er det mulig å benytt en standard transportbeholder som ikke har noen spesiell isolasjon. It has been found that the "wrapping" effect of dense steam is such that the temperature of the wrapped goods is maintained at a substantially constant level. Oddly enough, this effect applies to both frozen foods (e.g. at around -18°C) and chilled foods (e.g. at around +4°C). Tests have shown that the layer of dense vapor has an ability to keep the packages at a reduced temperature and that this ability is much greater than the ability of the gas in liquid form to remove heat. The most important requirement for the container is that it should promote non-turbulent conditions. The insulation of the material in the container can be very small, and consequently it is possible to use a standard transport container that does not have any special insulation.

Fordamperen må naturligvis være. så stor at den kan produsere den ønskede mengde tett gass i en bestemt periode. For landeveis godstrafikk vil det være nødvendig å produsere gass i en periode som normalt kan være fra 8 til 12 timer. Fortrinnsvis blir et volum mellom 0,5 og 2,0 kg flytende gass fordampet .pr. time for hver ku-bikkmeter av beholderen. The evaporator must of course be. so large that it can produce the desired amount of dense gas in a specific period. For road freight traffic, it will be necessary to produce gas for a period which can normally be from 8 to 12 hours. Preferably, a volume of between 0.5 and 2.0 kg of liquefied gas is evaporated .per hour for each cubic meter of the container.

Den flytende gass er fortrinnsvis flytende nitrogen eller flytende argon. The liquid gas is preferably liquid nitrogen or liquid argon.

Fordamperhuset kan konstrueres av metall eller et plastmateriale. Eksempler på spesielt passende materialer er aluminium, rustfritt stål og polytetrafluoretylen. Om det ønskes kan huset ha en sammensatt konstruksjon med vekselvise lag av metall og plastmateriale The evaporator housing can be constructed of metal or a plastic material. Examples of particularly suitable materials are aluminium, stainless steel and polytetrafluoroethylene. If desired, the house can have a composite construction with alternating layers of metal and plastic material

Det isolerende lag er fortrinnsvis laget av et fast isolasjonsmateriale, f. eks. et skumplastmateriale av polystyren, og det kan være i form av pulverisert eller kornet materiale eller av konti-nuerlige lag eller plater. Nevnte isolerende lag er fortrinnsvis omsluttet av et ytre hus eller belegg som på samme måte som det indre hus, kan være konstruert av metall eller av plastmateriale. Et spesielt passende fast isolasjonsmateriale er en strimmel med skumplast av polystyren som er viklet rundt det indre hus. Dette tillater en enkel fremstilling av fordamperen. The insulating layer is preferably made of a solid insulating material, e.g. a foam plastic material of polystyrene, and it can be in the form of powdered or granular material or of continuous layers or plates. Said insulating layer is preferably enclosed by an outer housing or coating which, in the same way as the inner housing, can be constructed of metal or plastic material. A particularly suitable solid insulation material is a strip of polystyrene foam wrapped around the inner housing. This allows a simple manufacture of the evaporator.

Dersom det ikke lages noen ytre overflate eller bare del-vis en ytre overflate, er det ønskelig at isolasjonen plaseres på en slik måte omkring huset at det ikke blir noen udekket del av huset som får en temperatur som"er så lav at den er farlig dersom den be-røres. If no outer surface is created or only a partial outer surface is created, it is desirable that the insulation is placed around the house in such a way that there is no uncovered part of the house that gets a temperature that is so low that it is dangerous if it is touched.

Det isolerende lag kan alternativt være en gass, slik som luft eller nitrogen, og i dette tilfelle er det nødvendig med et ytre hus eller lag for å holde "det isolerende lag på plass. Alternatively, the insulating layer may be a gas, such as air or nitrogen, in which case an outer casing or layer is required to hold the insulating layer in place.

Fortrinnsvis er det anordnet en dryppskål ved fundamentet til fordamperen og fortrinnsvis tilpasses dryppskålen til et drensrør som står i forbindelse med det ytre av beholderen. Preferably, a drip tray is arranged at the base of the evaporator and the drip tray is preferably adapted to a drain pipe which is connected to the outside of the container.

Det indre av fordamperen er fortrinnsvis utstyrt med støtte-deler. Disse forsterker fordamperen slik at denne ved en temperatur over 0°C med flytende gass har en temperatur i størrelsesorden -200°C. Nevnte støttedeler virker også til å dempe bevegelsen av væsken i fordamperen mens denne er.i bevegelse. Den foretrukne formen på støtteinnretningene er perforerte skvulpeplater som er' plasert på tvers i fordamperen. Generelt er det ..ønskelig med i det minste.to slike støtteinnretninger. ■. The interior of the evaporator is preferably equipped with support parts. These reinforce the evaporator so that at a temperature above 0°C with liquefied gas it has a temperature of the order of -200°C. Said support parts also act to dampen the movement of the liquid in the evaporator while it is in motion. The preferred form of the support devices are perforated splash plates which are placed transversely in the evaporator. In general, it is desirable to have at least two such support devices. ■.

Man har funnet at en fordamper med langstrakt form som er montert med sin lengste dimensjon vertikalt, er å foretrekke.. Med en slik fordamper hvor den tette fordampede gass strømmer nedover og over den ytre overflaten, dannes det en isolerende kappe for for-damperen og således tillates det at mengden av isolasjonsmateriale som benyttes i fordamperen, holdes på et minimum. En slik fordamper, har fortrinnsvis et. ovalt horisontalt tverrsnitt. Dette gjør at fordamperen rager mindre inne i lasterommet enn et sirkulært tverrsnitt ville ha gjort, og man oppnår en sterkere konstruksjon enn man ville oppnå'med et firkantet eller rektangulært tverrsnitt. It has been found that an elongate evaporator mounted with its longest dimension vertical is preferable. With such an evaporator where the dense vaporized gas flows down and over the outer surface, an insulating jacket is formed for the evaporator and thus it is permitted that the amount of insulation material used in the evaporator is kept to a minimum. Such a vaporizer preferably has a oval horizontal cross-section. This means that the evaporator protrudes less inside the cargo space than a circular cross-section would have done, and a stronger construction is achieved than would be achieved with a square or rectangular cross-section.

Damputtaket er fortrinnsvis sentralt plasert i fordamperens øvre flate. Damputtaket.er fortrinnsvis så stort at det ikke er fare for at det kan; blokeres av isdannelse eller at det kan forårsake en turbulent gasstrøm. For et sirkulært uttak er det sannsynlig at dette skjer dersom det anvendes en diameter som er mindre enn 2 5 mm. The steam outlet is preferably centrally located in the evaporator's upper surface. The steam outlet is preferably so large that there is no danger that it may; blocked by ice formation or that it may cause a turbulent gas flow. For a circular outlet, this is likely to happen if a diameter smaller than 25 mm is used.

Likeledes må ikke diameteren være så stor at store mengder av varm gass tillates å komme inn og komme i.kontakt med den flytende gass.. Således er forholdet mellom arealet til uttaket og arealet til den øvre overflaten av væsken i fordamperen fortrinnsvis mellom 1 : 8 og 1 : 80. Likewise, the diameter must not be so large that large quantities of hot gas are allowed to enter and come into contact with the liquid gas. Thus, the ratio between the area of the outlet and the area of the upper surface of the liquid in the evaporator is preferably between 1:8 and 1:80.

Selv om det kan anordnes flere uttak for den fordampede gass, foretrekkes det et enkelt uttak. Dette hjelper til med å gi en ikké-turbulent strøm av fordampet gass fra fordamperen. Although several outlets can be arranged for the evaporated gas, a single outlet is preferred. This helps provide a non-turbulent flow of vaporized gas from the vaporizer.

Selv om damputtaket kan tjene som inntak for væsken, foretrekkes det et væskeinntak som er adskilt fra damputtaket. Fordampe-ren kan enten fylles mens den befinner seg inne i beholderen eller den kan, dersom den er flyttbar, fylles utenfor•beholderen og deretter plaseres i den ønskede posisjon inne i beholderen. En egnet anord-ning er at beholderen utstyres med et tilførselsrør som fører fra en fordamper inne i beholderen til en tilførselsåpning'utenfor beholderen, slik at det er mulig å fylle fordamperen fra utsiden av beholderen. Although the vapor outlet may serve as an inlet for the liquid, a liquid inlet separate from the vapor outlet is preferred. The evaporator can either be filled while it is inside the container or, if it is movable, it can be filled outside the container and then placed in the desired position inside the container. A suitable arrangement is for the container to be equipped with a supply pipe which leads from an evaporator inside the container to a supply opening outside the container, so that it is possible to fill the evaporator from outside the container.

Ethvert rør som fører til fordamperen bør omgis av et be-skyttende lag. Dette reduserer kuldetapene fra fordamperen og sørger også for beskyttelse mot kaldforbrenning for de personer som kommer inn i beholderen. Any pipe leading to the evaporator should be surrounded by a protective layer. This reduces the cold losses from the evaporator and also provides protection against cold burns for the people entering the container.

Dersom fordamperen har et indre hus og et ytre hus, er den. øvre, indre overflaten av det indre hus fortrinnsvis perforert.. Dette bevirker at fordampet gass kan komme inn i- rommet mellom de "to hus og således reduseres muligheten for at luft kan kondenseres i dette rommet slik at det dannes flytende luft som ér rikholdig på oksygen. Slik anriket luft kan vise seg å være farlig dersom den kommer i kon-takt med lett antennelige materialer i rommet. If the evaporator has an inner housing and an outer housing, it is the upper, inner surface of the inner housing is preferably perforated. This means that vaporized gas can enter the space between the two housings and thus reduces the possibility that air can condense in this space so that liquid air is formed which is rich in oxygen Such enriched air can prove to be dangerous if it comes into contact with easily flammable materials in the room.

Beholderen hvori fordamperen er plasert, er fortrinnsvis utstyrt med både en advarsel om at gasser, slik som nitrogen og argon, selv om de ikke er giftige, kan forårsake gassforgiftning, og en advarsel om at det må vises forsiktighet når fordamperen fylles for å forhindre at det bygges opp et trykk inne i beholderen. The container in which the vaporizer is placed is preferably provided with both a warning that gases such as nitrogen and argon, although not toxic, can cause gas poisoning, and a warning that care must be taken when filling the vaporizer to prevent a pressure builds up inside the container.

Oppfinnelsen er i det følgende beskrevet under henvisning til tegningene hvor: fig. 1 er et vertikalt snitt av en utførelse, for en fordamper montert i én isolert beholder ifølge oppfinnelsen, The invention is described in the following with reference to the drawings where: fig. 1 is a vertical section of an embodiment, for an evaporator mounted in one insulated container according to the invention,

fig. 2 er et vertikalt snitt langs linjen A - A av fordamperen vist på fig. 1, og fig. 2 is a vertical section along the line A - A of the evaporator shown in fig. 1, and

fig. 3 er et vertikalt snitt av en annen utførelsesform for fordamperen montert i en isolert beholder. fig. 3 is a vertical section of another embodiment of the evaporator mounted in an insulated container.

Fordamperen som er vist på fig. 1 og 2 omfatter et indre hus 2 av rustfritt stål som er omgitt av et lag 4 av oppskummet polystyren og dekket med et overtrekkslag 6 av polypropylen. The evaporator shown in fig. 1 and 2 comprise an inner housing 2 of stainless steel which is surrounded by a layer 4 of foamed polystyrene and covered with a covering layer 6 of polypropylene.

Et inntak 8 fører inn i det indre hus 2 og står i forbindelse med et inntaksrør 10 som fører fra utsiden av en isolert beholder 12. Inntaksrøret 10 har et ventilkontrollert inntak 14 som er plasert utenfor beholderen 12. Et overløp 16 fører fra den øvre del av det indre hus 2 gjennom en ledning 18 til utsiden av beholderen 12. An intake 8 leads into the inner housing 2 and is connected to an intake pipe 10 which leads from the outside of an insulated container 12. The intake pipe 10 has a valve-controlled intake 14 which is placed outside the container 12. An overflow 16 leads from the upper part of the inner housing 2 through a line 18 to the outside of the container 12.

I den øvre overflaten av huset 2 er det anordnet et sy-lindrisk uttak 20 som går gjennom huset 2 av isolerende materiale og overtrekkslag 6. In the upper surface of the housing 2, a cylindrical outlet 20 is arranged which passes through the housing 2 of insulating material and covering layer 6.

Den termiske ledningsevnen til fordamperen er 0,2115 kcal/m^ h °C cm. The thermal conductivity of the evaporator is 0.2115 kcal/m^ h °C cm.

Utvendig er fordamperen 1,6 m bred, 0,4 m høy og 0,3 ni dyp. Inntaksrøret 10 er et rør med 25 mm i diameter, og uttaket 20 er sy-lindrisk med 35 mm i diameter. Externally, the evaporator is 1.6 m wide, 0.4 m high and 0.3 nine deep. The intake pipe 10 is a pipe with a diameter of 25 mm, and the outlet 20 is cylindrical with a diameter of 35 mm.

Under drift blir flytende gass ført inn i huset 2 inntil væskenivået når inntaket ay overløpet 16. Tett damp slipper deretter ut gjennom uttaket 20 og inn i beholderen 12. During operation, liquefied gas is fed into the housing 2 until the liquid level reaches the intake ay the overflow 16. Dense steam then escapes through the outlet 20 and into the container 12.

Fordamperen som er vist på fig. 3 har et indre hus 102 av aluminium og med et ovalt tverrsnitt dekket av et isolerende lag 104 laget ved at det først er viklet en duk og deretter en strimmel av polystyren på det indre hus 102. Det isolerende lag er omgitt av et ytre hus 106 av aluminium. Det ytre hus 106 står i en dryppskål 108 plasert på gulvét 110 i beholderen nær veggen 112 i beholderen. Det er anordnet en sirkulær åpning 114 i sentrum av den øvre enden av huset 102 og 106 og isolerende lag 104. Den øvre overflaten til det indre hus 102 har perforeringer som angitt med tallet 116. Det er anordnet perforerte skvulpeplater 118 inne i det indre hus 102. Et påfyllingsrør 120 og et overløpsrør 122 fører fra en hui flensinnretning 124 på utsiden av beholderveggen 112 til den øvre delen av innsiden av det indre hus 102. Påfyllingsrøret 120 passerer rett gjennom flensinnretningen 124 og er lukket med en påfyllingskapsel 126 som er tilpasset en tetningsskive 128. Overløpsrøret 122 fører til innsiden av den hule flensinnretning 124 og står i forbindelse med en overløpsåpning 130. The evaporator shown in fig. 3 has an inner housing 102 made of aluminum and with an oval cross-section covered by an insulating layer 104 made by first wrapping a cloth and then a strip of polystyrene on the inner housing 102. The insulating layer is surrounded by an outer housing 106 of aluminium. The outer housing 106 stands in a drip tray 108 placed on the floor 110 in the container near the wall 112 in the container. A circular opening 114 is provided in the center of the upper end of the housing 102 and 106 and insulating layer 104. The upper surface of the inner housing 102 has perforations as indicated by the number 116. Perforated splash plates 118 are provided inside the inner housing 102. A filling pipe 120 and an overflow pipe 122 lead from a hui flange device 124 on the outside of the container wall 112 to the upper part of the inside of the inner housing 102. The filling pipe 120 passes right through the flange device 124 and is closed with a filling capsule 126 which is adapted to a sealing disk 128. The overflow pipe 122 leads to the inside of the hollow flange device 124 and is connected to an overflow opening 130.

Det er anordnet en isolasjon 132 rundt de avdekkede delene av rørene 120 og 122, og det er anordnet et drensrør 134 ved bunnen av dryppskålen 108, som leder gjennom veggen 112 til utsiden av beholderen. An insulation 132 is arranged around the uncovered parts of the pipes 120 and 122, and a drain pipe 134 is arranged at the bottom of the drip tray 108, which leads through the wall 112 to the outside of the container.

For å fylle fordamperen blir påfyllingskapselen 126 fjernet og flytende gass fra et reservoar blir ført inn i fordamperen. Hvis fordamperen til å begynne med har omgivelsestemperatur, vil den flytende gass som først føres inn, fordampe meget raskt og frembringe kald fordampet gass til å kjøle ned fordamperen og det indre av be-holderen. Når nivået av flytende gass når toppen av overløpsrøret 122 strømmer flytende gass gjennom røret 122, flensinnretningen 124 og åpningen 130 og indikerer at fordamperen er full. To fill the vaporizer, the filling capsule 126 is removed and liquefied gas from a reservoir is introduced into the vaporizer. If the vaporizer is initially at ambient temperature, the liquefied gas first introduced will vaporize very quickly and produce cold vaporized gas to cool the vaporizer and the interior of the container. When the level of liquefied gas reaches the top of the overflow tube 122, liquefied gas flows through the tube 122, the flange device 124 and the orifice 130 and indicates that the evaporator is full.

Fordamperen som er beskrevet ovenfor er 1,8 m høy, maksi-malmeter er 0,3 m, og åpningen 114 har en diameter på 75 mm. Den har en gjennomsnittlig termisk ledningsevne på 0,2115 kcal/m<2> h °C cm ved temperaturen ved fordampning av flytende nitrogen (-196°C). The evaporator described above is 1.8 m high, the maximum diameter is 0.3 m, and the opening 114 has a diameter of 75 mm. It has an average thermal conductivity of 0.2115 kcal/m<2> h °C cm at the temperature of vaporization of liquid nitrogen (-196°C).

Claims

1. Closed container designed to keep perishable goods at a temperature below the ambient temperature, characterized in that it has a vaporizer for liquefied gas with a gas-impermeable housing (2, 102), a layer of insulating material (4, 104), possibly an outer cover layer or housing (6, 106), an inlet (8, 120) for liquefied gas and a vapor outlet (20, 114) which is unconstricted and leads directly to the interior of the closed container (12, 112) for in- leading in this of a dense non-turbulent vaporized gas, whereby the contents of the container are enveloped by a layer of dense vaporized gas.

2. Container according to claim 1, characterized in that the average thermal conductivity of the evaporator is between 0.1538 and 0.2980 kcal/m<2> h °C cm.

3" Container according to claim 1 or 2, characterized in that the evaporator is equipped with a drip tray (108) which has a drain pipe which is connected to the outside of the container.

4. Container according to one or more of claims 1 - 3, characterized in that the interior of the evaporator is equipped with support parts consisting of perforated splash plates (118) which are placed transversely in the evaporator.

5. Container according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio between the area of the steam outlet and the area of the upper surface of liquid in the evaporator is between 1:8 and 1:80.

6. Container according to any one of the preceding claims where the vaporizer has an inner housing (102) and an outer housing (106), characterized in that the upper inner surface of the inner housing (102) is perforated (116).