SE446480B - Transportenheter for kylforvaring med central kylenhet - Google Patents

Description

446 480 2 Nämnda ändamål uppnås medelst en anordning enligt den kännetecknande delen av efterföljande patentkrav 1.

Uppfinningen skall i det följande nämnare beskrivas med två utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en sche- matisk sidoprojektion av en stationär kylenhet samt en vid kylenheten applicerad portabel kylenhet i form av en kyllåda, vilken visas i punktstreckad form; fig. 2 visar ett snitt av kyllådan; fig. 3 visar ett snitt utmed linjen III-Ill i fig. 2; fig. 4 visar ett snitt utmed linjen IV-IV i fig. 3; och fig. 5 visar en delvy av kyllådans kantparti och avseende det andra utföringsexemplet.

Såsom framgår av fig. 1 uppvisar anordníngen enligt föreliggande upp- finníng två huvudbeståndsdelar, nämligen en större stationär kylenhet 1 och ett antal kyllådor 2. Kylenheten 1 är företrädesvis inrättad för stationärt bruk.

Kyllådorna 2 är portabla och avsedda för transport och lokal förvaring. För uppställning av en låda är en hylla 3 anordnad på kylenheten 1.

Enligt fig. 1 uppvisar den stationära kylenheten fyra väggpartier 5 samt en bottenplatta 6, vilka tillsammans har formen av en låda. Vid kroppens övre ände är ett lock 7 anbringat. Samtliga sidor, väggar och locket same en mellan- del 4 är försedda med en vänneisoleríng av lämpligt material och tjocklek. Iso- leringens yttre sidor klädda med lämpligt, hårt material exempelvis plåt. I en- hetens övre del är en behållare 8 avsedd för en köldbärare 9 innesluten. Mellan två av behållarens 8 motstående väggpartier är åtminstone en styrplåt 10 an- bringad på avstånd från väggpartierna. Utmed behållarens vertikalt stående väggpartier och i kontakt med köldbäraren är en långsträckt, skruvformad rör- ledning 11 anbringad, vilken står i förbindelse med en matarledníng 12 och en returledning 13. _ Till behållarens 8 inre volym har kopplats en inloppsledníiig 18 vid dess övre ände och en utloppsledning 19 vid dess botten.

I enhetens undre del inrymmes ett kylaggregat 15 med en kraftkälla av känd typ, vilken ej visas på ritningarna och som kan drivas med olika alterna- tiva energiformer såsom elektricitet. Kylaggregatet är på sedvanligt sätt utrustat med en pump/kompressor 14, vilken på känt sätt åstadkommer ett kretslopp för ett köldmedium såsom freon i en vätskefas och en ångfas. Därvid utgår köld- mediet i sin vätskefas från kylaggregatet genom en matarledningen 12 och åter- kommer efter förångning i rörledningen 11 i sin ångform genom en returled- ningen 13. Kylaggregatets drift styres medelst en termostat, som avkänner köldbärarens 9 temperatur.

Ytterligare är i den undre delen utloppsledningen 19 försedd med en pump 20, vars pumpriktning sträcker sig mot en yttre ände av utloppsled- ningen 19 vid vilken en självstängande nippel 21 av känd typ är anordnad utan- s 446 480 för den undre delens vägg 5. Inloppsledningen 18 är anordnad på liknande sätt och i densamma är en pump 22 anordnad, vars pumpriktnixig sträcker sig inåt från en andra självstängande nippel 23, vilken är anordnad intill den först- nämnda nippeln 21. Nipplarna 21, 23 står således i förbindelse med behållaren 8.

Såsom visas i fig. 2 uppvisar den portabla kylenheten, kyllådan 2 en kropp bestående av fyra vertikalt, motstående och till varandra anslutande väggpartier 25, ett bottenparti 26 samt ett löst på de nämnda väggpartierna och i motstående läge till bottenpartiet anbringat lock 27, så att ett kylförvarings- utrymme 28 bildas. Vidare uppvisar väggpartierna, bottenpartiet och locket inre utrymmen vilka är fyllda med isoleringsmaterial. Isoleringen i de vertikalt stående väggpartierna 25 innesluter, inbäddad i isoleringsmaterialet ett runt lådan sig sträckande inre behållarutrymme 30 i en metallmantel 29, vilket har ett utlopp 32 och ett inlopp 33 inrättade i rör, vilka sträcker sig genom isoleringen i ett av väggpartierna 25. På varje rör är en nippel 34, 35, anbringad upp- visande en självstängande ventil. Ytterligare hör lämpligen till enheten en icke visad korg för kylgodset.

Väggelementens inre ytor uppvisar urtagningar 31 i vilka ett antal värmeöverföríngselement 37 har anbringats på fästelement 36, fast anbringade på manteln 29 till behållarutrymmet 30. Värmeöverföringselementen är T-formade i tvärsnitt med en yttre del 38 och en fästdel 39 (jämför fig. 3).

Avsikten är att värmetransport skall ske från fórvaringsutrymmet i kyl- lådan till en i behållarutrymmet 30 i manteln 29 innesluten, nedkyld köldbärare. Överföringen skall ske via värmeöverföringselementen 37. Kapaciteten hos dessa element är beroende dels av den mot förvaringsutrymmet exponerade ytan hos elementens yttre del 38 och dels av ledningskapaciteten hos elementet, vilken i sin tur bestämmas av värmeledningstalet hos det använda materialet, tvärsnitts- arean hos de ledande delarna, särskilt fästdelen 39, överföringslängden samt utformningen av kontaktstället mellan elementet 37 och manteln 31 vid fästele- mentet 36. Genom att göra värmeöverföringselementen 37 utbytbara och tillgäng- liga i satser med olika dimensioner och härigenom med olika vänneöverfóríngs- kapacitet kan den senare anpassas för olika förhållanden genom utbyte av värmeöverföringselementen. Lämpligast torde därvid vara att elementen i satsen tillverkas med olika tvärsnittsarea hos fästdelen 39, medan däremot den yttre delen 38, vilken skall passa urtagningen 31, har oförändrad storlek. ' Utförandet med utbytbara värmeöverföringselement representerar den första utföringsformen. 'Sådan utbytbarhet kan föreligga även vid den andra utföringsformen, men användes i så fall endast för grovixiställning av kylkapa- citen medan fininställning och temporär inställning sker medelst ett reglerele- ment i form av en lucka 60, se fig. 5. Luckan 60 är av isolerande material och 446 480 '4 är förskjutbar framför värmeöverfóriiigselementet 37 från ett läge, i vilket det är frilagt gentemot förvaringsutrymmet och ett läge där det är förtäckt av luckan. Såsom förstås ökas värmeöverföringskapaciten ju större del av elemen- ten, som fritt exponeras mot förvaringsutrymmet. Även vid fullt stängd lucka erhålles en viss värmeöverföriiigskapacitet emedan den har begränsad isolerings- förmåga och för övrigt kommer värme att läcka från förvaringsutrymmet 28 till köldbäraren i behållarutrymmet 30 även genom de i och för sig välisolerade väggpartierna 25.

Vid en enklare utföringsform kan luckan 60 vara förskjutbar i sin slits rent manuellt och inställningen sker därvid lämpligen efter en kalibrerad skala, medelst vilken en åtminstone ungefärlig temperaturinställning kan erhållas. I fíg. 5 visas emellertid ett mera avancerat utförande. Enligt figuren är luckan 60 medelst en stång 62 förbunden med ett vid väggpartiet 25 fäst termostatele- ment 63. Termostatelementet innehåller en ej visad skruvfonnad fjäder av bi- metall. Fjäderns ena ände är fäst vid behållarväggen medelst ett hus 65 och via en inställningsskruv med en manöverratt 66. Dess andra ände är fäst vid stången 62. En bimetall består som bekant av två sammanvalsade stycken av metall med inbördes olika utvidgningskoefficient. Kroppen kommer genom detta att erhålla olika böjningstillstånd vid olika temperaturer. Genom utnyttjande av detta fenomen erhåller fjädern mellan sina ändar olika längd vid olika tempera- turer och kommer härigenom via stången 62 att styra luckan 60 till olika öpp- ningslägen. Genom anpassning av denna verkan kan luckan fås att öppna när temperaturen tenderar att stiga och att stänga när den tenderar att falla.

Dessutom kan en inställbarhet erhållas om fjäderns icke arbetande ände göres förskjutbar, såsom antydes med manöverratten 66. Denna funktion är emellertid väl känd i sig och behöver därför ej närmare beskrivas. En liknande funktion kan för övrigt alternativt erhållas medelst en bälg, vid vilken trycket från ett inneslutet medium vid olika temperaturer ger olika utvidgning hos bälgen. Även andra anordningar för en motsvarande styrning är kända.

Såsom visats kan temperaturen regleras medelst de beskrivna organen.

Vilken lägsta temperatur som kan erhållas är dock beroende av hur långt ned köldbäraren kylts och det är därvid såsom känt nödvändigt att anpassa dess sammansättning till den valda temperaturen. Såväl temperaturen över som under 0°C kan användas, de lägsta användes för frysgods. - Kyllådans lock 27 uppvisar en inre och en yttre yta som förenas av ett vertikalt stående runt locket sig sträckande kantparti 42. Vidare har lockets yttre yta försetts med en runt locket sig sträckande bäryta 43 vilken avgränsar ett i förhållande till nämnda bäryta förhöjt inre ytparti 44. Lockets inre yta uppvisar en till bärytan motstående periferiellt sig sträckande stödyta 45. Kyl- 5 446 480 lådan uppvisar vidare på sitt bottenparti 26 en periferíellt sig sträckande styr- kant 46, vilket avgränsar ett inre i förhållande till bärkanten försänkt ytpar- ti 47. Styrkanten 46 passar runt ytpartiet 44 på locket för att säkerställa styr- ning vid stapling. ' Kyllådans lock 27 kan vidare vara försedd med en temperaturövervak- ningsanordning 50 bestående av en på lockelementets inre yta anbringad ter- mostat 51, vilken via elektriska ledningar är förbunden med en larmenhet 52 anbringad i en urtagning på lockets yttre yta.

Behållaren 8 i den stationära enheten 1 är vid drift till största delen fylld med köldbärare, vilken vid en känd typ har den egenskapen att den inte fryser förrän vid mycket låg temperatur. Köldbäraren har ett övergångsstadium från fast till vätskefas vid denna låga temperatur, vilket gör att man får hög kylverkan under en längre period genom att utnyttja dess smältvärme. Dessutom har den egenskapen att kring fryspunkten anta ej helt fast utan trögflytande, pumpbart tillstånd. Köldbäraren 0 kyles i behållaren 8 ned till området -30°C medelst den i behållaren 8 anbringade långsträckta rörledníngen ll, som i sin' tur kyles genom förångning av det genom matar-ledningen 12 från kylaggregatet 15 tillförda köldmediet.

När en kyllåda 2 skall användas för kylförvaring tillses först att dess kylkapacitet och således dess förvaringstemperatur är anpassad till det, som skall förvaras i lådan med hänsyn taget äventill förvaringstiden. Såsom fram- gått av det föregående kan denna anpassning i enklaste fallet ske genom ut- byte av värmeöverföringselementen 37, vilka är inrättade på det sätt, som be- skrivits i det föregående för olika värmeöverföringskapacitet. Vid detta sätt för anpassning får förutsättas, att lådorna mera permanent inrättas för bestämda förvaringsdata i den anläggning med bestämd användning och till vilken hör en kylenhet 1 och ett antal kyllådor 2, vilka i sin tur kan vara indelade i ett antal grupper alltefter sin kapacitetsanpassning. Vid hög precision i innehål- lande av den önskade temperaturen kan lådorna vara försedda med en termo- statanordning enligt fig. 5. Om lådorna skall användas för en mera differen- sierad användning med olika krav på temperatur-nivå kan denna vara inställbar på det sätt, som förut beskrivits, således medelst den förskjutbara luckan 60, vilken därvid kan vara styrd medelst den beskrivna inställbara termostaten 63.

Omedelbart innan en kyllåda 2 tas i bruk skall den laddas med nedkylt kylmedium från behållaren 8. Detta sker genom att kyllådan såsom visas i fig. 1 ställes på hyllan 3 och skjutes in mot kylenhetens 1 vägg 5, så att dennas nippel 21 kopplas till kyllådans 2 nippe135 och så att nippeln 23 kopplas till nippeln 34. Som nämnts är de fyra nipplarna av självstängande typ, vilket innebär att när de skjutes ihop kommer de till tätning mot varandra varefter ...en 446 480 6 vid fortsatt hopskjutning ventiler öppnas i de båda sammanförda nipplarna, så att de ledningar, som nípplarna tillhör kommer i förbindelse med varandra. På motsvarande sätt stänges de nämnda ventilerna medan de ännu är täta mot varandra. Härigenom kan de båda systemen, som representeras av behållaren 8, ledningarna 18 och 19 samt pumparna 20 och 22 i kylenheten l respektive be- hållarutrymmet 3D i manteln 29 med rören 32 och 33 i den anslutna kyllådan, sättes i förbindelse med varandra. När detta har skett startas de båda pum- parna 20 och 22. Köldbäraren 9 pumpas härigenom från botten av behållaren 8 genom utloppsledningen 19 och via röret 33 in i behållarutrymmet 30. Den in- pumpade köldbäraren trycker därvid ut tidigare i behållarutrymmet 30 befintlig köldbärare genom röret 32 och vidare genom röret 18, varvid pumpen 22 med- verkar vid transporten, och in i överdelen till behållaren 8.

Den tidigare i behållarutrymmet 30 inneslutna köldbäraren får antas ha antagit smält tillstånd och är således betydligt varmare och mera lättflytande än den införda köldbäraren. Vid_ lämplig utformning av strömningskanalerna och rimlig inloppshastighet innebär detta att den nytillförda köldbäraren skiktar sig under den tidigare och lyfter skíljegränsen, till dess hela utrymmet 30 är fyllt med den nedkylda köldbäraren. I behållaren 8 i kylenheten 1 strömmar den varmare köldbäraren in vid dess topp och förutsättes skikta sig ovanpå den kallare köldbäraren. Eftersom urtappningen sker vid behållarens botten medelst ledningen 19 kommer endast det undre, kallaren skiktet att avtappas till dess det varmare skiktet börjar nå ned mot behållarens botten. Styrplåten eller -plåtarna 10 medverkar till en skiktníng upprätthålles genom att förhindra tvärströmmar.

Kyllådan 2 är nu laddad med nedkyld köldbärare i behållarutrymmet 30 och kan avlägsnas från kylenheten l, vilket enkelt sker genom att lådan drages utåt på hyllan 3, varvid nipplarna frigöres från varandra och ventilerna stänges såsom nämnts tidigare. Kylutrymmet 28 kan nu användas för kylförvaring av det aktuella materialet. Förutsättningsvis förvaras detta före inläggning i kyl- lådan i en stationär kylförvaringsenhet intill kylenheten 1. Ofta kan det vara frågan om material, som vid långtidsförvaring är fryst och den nämnda kylför- varingsenheten kan därvid vara förenad med ett upptiningsställe, som där materialet bringas till lämplig temperatur för vidare transport i och för använd- ning. Detta är exempelvis fallet med blodprodukter, som ofta förvaras nedkylda för att uttransporteras till användningsstället i kylt skick.

I det genom locket 27 slutna kylförvaringsutrymmet 28 bibehålles tem- peraturen i huvudsak konstant vid det anpassade värdet intill dess köldbäraren i förvaringsutrymmet 30 antagit helt smält tillstånd. Temperaturen kan kont- rolleras medelst instrumentet 50, vilket som nämnts kan utformas som en alarm- enhet, som indikerar när kylkapaciteten ej längre är tillräcklig. 'z 446 480 I kylenheten 1 kommer det övre skiktet av den smälta köldbäraren i be- hållaren 8 att efter hand nedkylas medelst det köldmedium, som från kylaggre- gatet 15 införes i rörledningen 11. Nedkylningskapaciteten och volymen hos be- hållaren 8 skall vara så anpassad, att ett så tjockt skikt av till den avsedda temperaturen nedkyld köldbärare finns vid behållarens 8 botten, att vid den förutsedda frekvensen av köldbärarladdningar av kyllådor alltid tillräckligt nedkyld köldbärare kommer att avtappas.

Vid systemet enligt uppfinningen är kyllådorna 2 för sin funktion beroen- de av kontinuerlig påfyllning av köldbärare vilket gör att enbart kyllådorna i sig inte är stöldbegärliga. Till varje kylenhet kan ett stort antal kyllådor användas. Kyllådorna kan transporteras fritt och vandra mellan olika, företrädes- vis stationära kylenheter om man förutsätter att anslutningsnipplarna gjorts lika på de olika enheterna.

Genom uppfinningen möjliggörs hållande av en jämnt fördelad och nära konstant temperatur under en längre tidsperiod, såsom under 24 timmar, obe- roende av yttre förhållanden. Anordningen enligt uppfinningen är för sin funk- tion okänslig för ovarsam behandling liksom om den transporteras upp och ned eller på sidan.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna och på ritningar- na visade utföringsexemplet utan kan varieras inom ramen för efterföljande pa- tentkrav. Så kan exempelvis kylenhetens köldmediebehållare i stället för såsom den visas utförd som en magasinskylare utformas som en genomströmningskylare.

Man kan även utforma larmet vid kyllådan med digitalvisning eller med ett minne som kan avläsas i efterhand för att se hur temperaturvariationen har varit. Uppfinningens användning är inte begränsad till det nämnda använd- ningsområdet utan kan ha en mångfald andra användningsområden som exem- pelvis inom den kemiska industrin eller inom livsmedelsindustrin och -distribu- tionen samt fór militärt ändamål.

Claims (6)

446 480 PATENTKRAV

1. Anordning för kylförvaring, särskilt för förvaring under transport från ett eller flera centrala ställen till användningsställen där en lokal förvaring kan ske med anordningen innefattande ett antal transportenheter, exempelvis kyl- lådor (2) med ett förvaringsutrymme (28), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att transportenheterna (2) vardera innehåller ett behållarutryinme (3), vilket är avsett att vara fyllt med en köldbärare av den typ, vilken kan anta ett åtmins- tone delvis fryst men ändå pumpbart tillstånd vid en låg temperatur, som köld- bäraren förmår behålla i huvudsak konstant intill dess fullständigt antagit vätskefas, att behållarutrymmet är inrymt i en mantel (29), vilken är försedd med såväl en yttre som en mot transportenhetens förvaringsutrymme (28) vänd isolering (25), att den mot behållarutrymmet vända isoleringen är åtminstone delvis bruten för att bringa manteln (29) i termisk kontakt med förvaringsut- rymmet företrädesvis inom begränsade områden (31), att behållarutrymmet (30) för köldbäraren uppvisar ett antal yttre anslutningar (34, 35) och att anord- ningen dessutom innefattar åtminstone en central, företrädesvis stationär kyl- enhet (1), vilken är anordnad med åtminstone en behållare (8) för köldbäraren samt kylanordningar (11, 15) för hållande av köldbäraren vid dess sagda frysta men ändå pumpbara tillstånd och med anslutningsorgan (21, 23) för sagda yttre anslutningar (34, 35) på transportenheterna (2) samt mellan behållaren (8) för köldbäraren och anslutningsorganen (21, 23), transportanordningar (18, 19, 20, 22) såsom ledningar och pumpar, så att i behållaren (8) medelst kylanordningar- na (11, 15) nedkyld köldbärare (9) kan överföras via transportenheternas an- slutningar (34, 35) och kylenhetens (1) anslutningsorgan (21, 23) till transport- enheternas behållarutrymme under avlägsnande av uppvärmd köldbärare från detsamma varigenom transportenhetens förvaringsutryinme (28) kan hållas ned- kylt under det att köldbäraren övergår till sin vätskefas.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att i förvaringsenheten (2) har behållarutrymmets (20) mantel (29) förbindelse med förvaringsutrymmet (28) via värmeöverföringselement (37), vilka befinner sig i kontakt med manteln och genom materialledning överför värme till densamma från en eller flera, mot förvaringsutrymmet vända ytor. . _

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att värmeöverföringsenheterna (37) är utbytbart anordnade,--så att vänneöverföríngs- 446 480 element med olika värmeöverföririgskapacitet kan insättas för anpassning av värmetransporten från fórvaríngsutrymmet (28) till manteln (31).

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att mantelns förbindelseväg till förvaringsutrymmet för värme- transport från detsamma är anordnad att kunna förtäckas medelst en isolerande lucka (60), som kan inställas med avseende till sin öppningsgrad för anpassning av värmeöverföringskapaciteten.

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att luckan (60) är anordnad att inställas till sin öppningsgrad medelst temperaturen iförvarixigsutrymmet (28) avkännande termostat (63).

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att förvaringsenheten (2) uppvisar ett temperaturövervakande instrument (50).