SE518895C2

SE518895C2 - Apparatus for freezing a refrigerant in a refrigerated transport container

Info

Publication number: SE518895C2
Application number: SE0001329A
Authority: SE
Inventors: Per-Oskar Persson
Original assignee: Ingenjoers N Per Oskar Persson
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2002-12-03
Also published as: AU2001247003A1; SE0001329L; WO2001077596A1; SE0001329D0

Abstract

An apparatus for freezing a refrigerant which is arranged as a layer (15) substantially enclosing a product storage space (10) in a refrigerator container (8) has a cooling battery (1) and a device (4, 5), which is introducible into the product storage space (10) via an opening (9) thereto, for generating jets, directed against the layer (15), of air cooled in the cooling battery (1).

Description

20 25 30 35 518 895 2 US-A-2 781 643 skett genom att kylmedieskiktet i form av vattenfyllda skivor tagits ut ur kyltransportbehållaren och kylts ned åtminstone tillräckligt för att kylmediet skall överföras till fast form. Alternativt kan enligt US-A-5 050 387 hela kyltransportbehállaren införas i ett kylt utrymme med tillräckligt låg temperatur för att kylmediet skall överföras till fast tillstànd. US-A-2 781 643 by removing the refrigerant layer in the form of water-filled discs from the refrigerated transport container and cooling down at least sufficiently for the refrigerant to be transferred to solid form. Alternatively, according to US-A-5 050 387, the entire refrigerated transport container can be introduced into a refrigerated space with a sufficiently low temperature for the refrigerant to be transferred to a solid state.

Båda de ovan beskrivna kylningssätten är emellertid tidskrävande, arbetskrävande och/eller utrymmeskrävande.However, both of the cooling methods described above are time-consuming, labor-intensive and / or space-consuming.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att förenkla och förkorta infrysningen av kylmediet som förberedelse inför kyltransportbehållarens utnyttjande för transport av exempelvis frysta livsmedel.An object of the present invention is therefore to simplify and shorten the freezing of the refrigerant in preparation for the use of the refrigerated transport container for transporting, for example, frozen foods.

Detta ändamål uppnås medelst en apparat av det inledningsvis angivna slaget som uppvisar de särdrag som framgår av efterföljande patentkrav 1. Föredragna utföringsformer av apparaten framgår av efterföljande patentkrav 2-16.This object is achieved by means of an apparatus of the kind initially stated which exhibits the features which appear from the appended claim 1. Preferred embodiments of the apparatus appear from the appended claims 2-16.

Närmare bestämt utnyttjar uppfinningen således en i produktförvaringsutrymmet via en öppning hos detta till ett arbetsläge införbar anordning för generering av mot skiktet riktade jetstrålar av kyld luft. Utnyttjandet av en sådan anordning innebär en mycket snabb, enkel och effektiv nedkylning av samtliga delar av kylmedieskiktet.More specifically, the invention thus uses a device which can be introduced into the product storage space via an opening thereof for a working position for generating jet jets of cooled air directed towards the layer. The use of such a device means a very fast, simple and efficient cooling of all parts of the refrigerant layer.

Närmare bestämt bryter jetstrålarna igenom luftskiktet närmast kylmedieskiktets fria yta och åstadkommer därmed en kraftig höjning av värmeövergångstalet mellan luften och kylmedieskiktet. I praktiken innebär detta att infrysningstiden för kylmediet kan minskas ungefär med en faktor 10.More specifically, the jets break through the air layer closest to the free surface of the refrigerant layer and thus cause a sharp increase in the heat transfer number between the air and the refrigerant layer. In practice, this means that the freezing time of the refrigerant can be reduced by approximately a factor of 10.

Anordningen för jetstrålegenereringen kan med fördel innefatta ett flertal kanaler, som i arbetsläget är utsträckta utmed skiktet och har mot detta vända, perforerade väggar för genereringen av jetstrålarna.The device for jet generation can advantageously comprise a plurality of channels, which in the working position extend along the layer and have perforated walls facing it for the generation of the jets.

Anordningen för jetstrålegenereringen kan vidare med fördel innefatta ytterligare kanaler, som är utsträckta i ett plan och har perforerade väggar för generering av - . n . n. - n o ; nu ...o - v-v- v. 10 15 20 25 30 35 518 895 3 jetstràlar mot delar av skikten, som är anordnade pà insidan av en dörr, medelst vilken öppningen till kylförvaringsutrymmet är tillslutbart.The jet generation device may further advantageously comprise additional channels, which are extended in one plane and have perforated walls for generating -. n. n. - n o; now ... o - v-v- v. 10 15 20 25 30 35 518 895 3 jets against parts of the layers, which are arranged on the inside of a door, by means of which the opening to the cooling storage space is closable.

Enligt en föredragen utföringsform av en apparat enligt uppfinningen är ett fläktorgan anordnat att skapa en tryckhöjning inuti kanalerna för genereringen av jetstràlarna samt har kanalerna inlopp, som är anslutna till ett utlopp fràn ett kylbatteri.According to a preferred embodiment of an apparatus according to the invention, a fan means is arranged to create a pressure increase inside the channels for the generation of the jets and the channels have inlets which are connected to an outlet from a cooling coil.

Den av kanalerna ej upptagna delen av produktför- varingsutrymmet kan vara utformad att bilda àtminstone en del av en returkanal för jetstrálarnas luft till ett inlopp till kylbatteriet.The part of the product storage space not occupied by the ducts may be designed to form at least a part of a return duct for the air of the jet jets to an inlet to the cooling coil.

Den av de ytterligare kanalerna ej upptagna delen av ett område närmast dörren kan också vara utformad att bilda en returkanal för jetstràlarnas luft till ett inlopp till kylbatteriet.The part of an area closest to the door not occupied by the additional channels can also be designed to form a return channel for the air of the jet jets to an inlet to the cooling coil.

Företrädesvis är kylbatteriet anordnat invid fläktorganet, dvs varje apparat har ett eget kylbatteri.Preferably, the cooling coil is arranged next to the fan means, ie each appliance has its own cooling coil.

Alternativt kan ett kylbatteri användas gemensamt av flera apparater enligt uppfinningen, exempelvis kan kylbatteriet vara anprdnat för alstring av kyld luft àtskilt fràn fläktorganet och vara placerat i ett större, redan befintligt utrymmme, som är anslutet till fläktorganets sugsida.Alternatively, a cooling coil may be used jointly by several apparatuses according to the invention, for example the cooling coil may be provided for generating cooled air separated from the fan means and be placed in a larger, already existing space, which is connected to the suction side of the fan means.

En utföringsform av en apparat enligt uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritningar.An embodiment of an apparatus according to the invention will be described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings.

Fig 1 är en schematisk perspektivbild av en utföringsform av en apparat enligt uppfinningen.Fig. 1 is a schematic perspective view of an embodiment of an apparatus according to the invention.

Fig 2 är en tvärsnittsvy i höjd med linjen II-II i fig 1 och visar förutom apparaten även en kyltransport- behàllare.Fig. 2 is a cross-sectional view at the height of the line II-II in Fig. 1 and shows, in addition to the apparatus, also a refrigerated transport container.

Fig 3 är ett blockschema över en temperaturmätnings- anordning, som är användbar vid en apparat enligt upp- finningen. I Den pá ritningarna visade utföringsformen av en ap- parat eller laddstation enligt uppfinningen innefattar Ilva» 10 15 20 25 30 35 518 895 4 ett kylbatteri 1, en fläkt 2, en kammare 3 samt ett flertal kanaler 4, 5 och 6 med inlopp, som är anslutna till ett utlopp från kylbatteriet 1 via kammaren 3.Fig. 3 is a block diagram of a temperature measuring device which is useful in an apparatus according to the invention. In the embodiment of an apparatus or charging station according to the invention shown in the drawings, Ilva »10 15 20 25 30 35 518 895 4 comprises a cooling coil 1, a fan 2, a chamber 3 and a plurality of channels 4, 5 and 6 with inlets, which are connected to an outlet from the cooling coil 1 via the chamber 3.

Kylbatteriet 1, fläkten 2, kammaren 3 och kanalerna 4-6 är uppburna på en vägg 7. En kyltransportbehållares 8 öppning 9 är tätande anslutbar mot kammaren 3, sà att kanalerna 4 och 5 sträcker sig in i ett produktförva- ringsutrymme 10 inuti kyltransportbehàllaren 8 via dennas öppning 9, som under transport är tillsluten medelst en dörr 11. Över kylbatteriet 1 är ett kylaggregat 12 med tillhörande styrutrustning anordnat. Kylbatteriet 1 kyls av kylaggregatet 12 och kyler i sin tur luft, som blàses genom kylbatteriet 1 från ett inlopp 13 till ett utlopp 14, vilket mynnar i kammaren 3.The cooling coil 1, the fan 2, the chamber 3 and the channels 4-6 are supported on a wall 7. The opening 9 of a cooling transport container 8 is sealingly connectable to the chamber 3, so that the channels 4 and 5 extend into a product storage space 10 inside the cooling transport container 8. via its opening 9, which during transport is closed by means of a door 11. Above the cooling coil 1, a cooling unit 12 with associated control equipment is arranged. The cooling coil 1 is cooled by the cooling unit 12 and in turn cools air, which is blown through the cooling coil 1 from an inlet 13 to an outlet 14, which opens into the chamber 3.

Kanalerna 4 har formen av L- eller U-formade, ihåliga armar, som sträcker sig i riktning utåt fràn en främre vägg hos kammaren 3. I sina utàtvända sidor är kanalerna 4 perforerade och uppvisar små hål, vilka släpper ut den kylda luft som blàses ut genom utloppet 14 från kylbatteriet 1 och detta i form av jetstràlar, vilka kommer att träffa insidan av kyltransportbehàllarens 8 tre inre sidoväggar och kyla dessa effektivt genom att bryta igenom luftskiktet närmast dessa sidoväggars ytor.The ducts 4 are in the form of L- or U-shaped, hollow arms, which extend in the outward direction from a front wall of the chamber 3. In their outwardly facing sides, the ducts 4 are perforated and have small holes, which release the cooled air which is blown out through the outlet 14 from the cooling coil 1 and this in the form of jets, which will hit the inside of the three inner side walls of the cooling transport container 8 and cool them effectively by breaking through the air layer closest to the surfaces of these side walls.

Kyltransportbehållaren 8 är pà konventionellt sätt försedd med ett skikt 15 av ett kylmedium, t ex vatten eller en saltlösning, anordnat i lämpliga behållare, som bildar sidoväggarnas ytor eller är belägna omedelbart intill dessa.The cooling transport container 8 is provided in a conventional manner with a layer 15 of a cooling medium, for example water or a saline solution, arranged in suitable containers, which form the surfaces of the side walls or are located immediately adjacent to them.

Kanalerna 5, av vilka endast den övre är visad, har formen av raka, ihåliga armar, som också sträcker sig i riktning utåt fràn den främre väggen hos kammaren 3 utmed kyltransportbehàllarens 8 tak respektive botten. I sina uppåt- respektive nedätvända sidor är kanalerna 5 perforerade och uppvisar små häl, vilka släpper ut den kylda luft som blåser ut genom utloppet 14 från kyl- batteriet 1 och detta i form av jetstràlar, vilka kommer » | o Q oo nu 10 15 20 25 30 35 518 895 5 att träffa insidan av kyltransportbehàllarens 8 tak respektive botten och kyla dessa effektivt. Kyl- medieskiktet 15 är således även utsträckt utmed kyltransportbehàllarens 8 botten och tak.The channels 5, of which only the upper one is shown, have the shape of straight, hollow arms, which also extend in the outward direction from the front wall of the chamber 3 along the roof and bottom of the cooling transport container 8, respectively. In their upwardly and downwardly facing sides, the ducts 5 are perforated and have small heels, which emit the cooled air which blows out through the outlet 14 from the cooling battery 1 and this in the form of jets, which come »| o Q oo now 10 15 20 25 30 35 518 895 5 to hit the inside of the roof and bottom of the cooling transport container 8 and cool these efficiently. The refrigerant layer 15 is thus also extended along the bottom and roof of the refrigerated transport container 8.

Kanalerna 6 har formen av raka, ihåliga armar, som sträcker sig parallellt med väggen 7. I sina frän väggen 7 vända sidor är kanalerna 6 perforerade och uppvisar små häl, vilka i form av jetstrálar släpper ut den kylda luft som blàses ut i kammaren 3 från kylbatteriets 1 utlopp 14. Jetstràlarna kommer att träffa insidan av kyltrans- portbehállarens 8 dörr 11 och kyla det utmed denna lika- ledes utsträckta kylmedieskiktet 15 effektivt.The ducts 6 are in the form of straight, hollow arms, which extend parallel to the wall 7. In their sides facing away from the wall 7, the ducts 6 are perforated and have small heels, which in the form of jets emit the cooled air which is blown out into the chamber 3. from the outlet 14 of the cooling coil 1. The jets will hit the inside of the door 11 of the cooling transport container 8 and cool it along this equally stretched refrigerant layer 15 effectively.

Till följd av utformningen med kanalerna 4-5, vilka är anordnade med visst mellanrum inbördes, kan jet- strålarna efter att ha träffat respektive delar av kyl- medieskiktet 15 strömma tillbaka mellan kanalerna 4-5 till fläktens 2 sugsida, varvid den av kanalerna 4-5 ej upptagna delen av produktförvaringsutrymmet 10 bildar en returkanal för jetstràlarnas luft till ett inlopp till kylbatteriets 1 inlopp 13 via fläkten 2. Pà motsvarande sätt bildar den av kanalerna 6 ej upptagna delen av omrâdet mellan dörren 11 och väggen 7 en andra returkanal 16 till kylbatteriets 1 inlopp 13 via fläkten 2. Denna returkanal 16 är i fig 2 visad såsom innefattande en rörledning in till produktförvaringsutrymmet 10.Due to the design with the channels 4-5, which are arranged at a certain distance from each other, the jets can, after hitting the respective parts of the coolant layer 15, flow back between the channels 4-5 to the suction side of the fan 2, whereby that of the channels 4 The non-occupied part of the product storage space 10 forms a return channel for the air of the jet jets to an inlet to the inlet 13 of the cooling battery 1 via the fan 2. Correspondingly, the part of the area between the door 11 and the wall 7 not occupied by the channels 6 forms a second return channel 16 to the inlet 13 of the cooling coil 1 via the fan 2. This return duct 16 is shown in Fig. 2 as comprising a pipeline into the product storage space 10.

För àstadkommande av en enkel anslutning av en kyltransportbehàllare 8 till apparaten är denna lämpligen försedd med särskilda griporgan 17, som säkerställer en korrekt och tät koppling mellan kyltransportbehàllaren 8 och apparaten, innan kylförloppet startas. I fig 1 och 2 är dessa griporgan 17 schematiskt exemplifierade av pneumatiska cylindrar med gripkolvar. Två av griporganen 17 är anordnade att ingripa med kyltransportbehàllaren 8 över och under dennas öppning 9, och ett tredje av dess griporgan 17 är anordnat att ingripa med dörrens 11 fria sida. Griporganen 17 kan styras av en operatör och drar 10 15 20 25 30 35 518 895 6 kyltransportbehällaren 8 med en förutbestämd kraft in mot laddningsstationen.In order to provide a simple connection of a cooling transport container 8 to the apparatus, this is suitably provided with special gripping means 17, which ensure a correct and tight connection between the cooling transport container 8 and the apparatus, before the cooling process is started. In Figs. 1 and 2, these gripping means 17 are schematically exemplified by pneumatic cylinders with gripping pistons. Two of the gripping means 17 are arranged to engage with the refrigerated transport container 8 above and below its opening 9, and a third of its gripping means 17 is arranged to engage with the free side of the door 11. The gripping means 17 can be controlled by an operator and pull the refrigerated transport container 8 with a predetermined force towards the charging station.

För styrningen av laddningen av en kyltransport- behållare 8 kan denna, såsom schematiskt visat i fig 3, vara försedd med en eller fler inbyggda temperaturgivare 18i och 18u, som via kontakter 19 pà kyltransportbehàlla- ren 8 respektive laddstationen är anslutbara till en signalbehandlingskrets 20. Temperaturgivarna 18i och 18u är anordnade vid kylmedieskiktets 15 sida närmast produktförvaringsutrymmet 10 respektive vid kylmedie- skiktets 15 fràn produktförvaringsutrymmets 10 vända sida. Signalbehandlingskretsen 20 är utformad för angivande av exempelvis temperaturen hos kylmediet i kylskiktet 15 och/eller slutförd laddning på en display 21.For controlling the charging of a refrigerated transport container 8, this can, as schematically shown in Fig. 3, be provided with one or more built-in temperature sensors 18i and 18u, which are connectable to a signal processing circuit 20 via contacts 19 on the refrigerated transport container 8 and the charging station, respectively. The temperature sensors 18i and 18u are arranged at the side of the coolant layer 15 closest to the product storage space 10 and at the facing side of the coolant layer 15 from the product storage space 10, respectively. The signal processing circuit 20 is designed to indicate, for example, the temperature of the coolant in the cooling layer 15 and / or completed charging on a display 21.

Signalbehandlingskretsen 20 ger möjlighet till automatisk styrning av kylningstiden i laddstationen i beroende av exempelvis förloppet för kylmediets 15 temperatursänkning. Denna styrning kan med fördel utföras så, att temperaturen i skiktet 15 avkännes i en eller flera punkter vid skiktets 15 fràn produktförvarings- utrymmet 10 vända sida. Signalbehandlingskretsen 20 kan dà registrera när hela skiktet 15 kylts till en temperatur strax under kylmediets smältpunkt och dä avbryta laddningen, eftersom ytterligare kylning endast innebär en begränsad ökning av kylkapaciteten hos kylmediet i skiktet 15. att ha kontroll över när laddningen är slutförd.The signal processing circuit 20 provides the possibility of automatic control of the cooling time in the charging station in dependence on, for example, the course of the temperature reduction of the coolant 15. This control can advantageously be carried out so that the temperature in the layer 15 is sensed at one or more points at the side of the layer 15 facing away from the product storage space 10. The signal processing circuit 20 can then register when the entire layer 15 has cooled to a temperature just below the melting point of the refrigerant and then interrupt the charge, since further cooling only means a limited increase in the cooling capacity of the refrigerant in the layer 15. to have control over when charging is complete.

Därmed blir det således möjligt Det inses att den ovan beskrivna utföringsformen av apparaten enligt uppfinningen kan modifieras i ett flertal avseenden inom ramen för det av efterföljande patentkrav definierade skyddsomfànget. Exempelvis kan ett kylbatteri utnyttjas gemensamt av flera apparater enligt uppfinningen. Ett redan befintligt, större kylutrymme kan också användas förutsatt att det kylutrymmets kylbatteri har erforderlig kylkapacitet. Alternativt är det naturligtvis möjligt att använda apparatens egna - - v ; o. ø « | Q n. bara: 5 518 895 7 kylbatteri enbart som komplement för att erforderlig kylkapacitet skall uppnås. Vidare kan kylaggregatet, i vilket kylbatteriet 1 ingàr och vilket är av konventionellt slag, naturligtvis placeras pà olika sätt i förhållande till själva kylbatteriet 1. » « v . n. . . > . .-Thus, it becomes possible It will be appreciated that the above-described embodiment of the apparatus according to the invention can be modified in a number of respects within the scope of the scope of protection defined by the appended claims. For example, a cooling coil can be used jointly by several appliances according to the invention. An already existing, larger cooling space can also be used provided that the cooling coil of that cooling space has the required cooling capacity. Alternatively, it is of course possible to use the device's own - - v; o. ø «| Q n. Only: 5 518 895 7 cooling coil only as a complement to achieve the required cooling capacity. Furthermore, the cooling unit, in which the cooling coil 1 is included and which is of a conventional type, can of course be placed in different ways in relation to the cooling coil itself 1. »« v. n. . >. .-

Claims

: away 10 15 20 25 30 35 518 895 8 PATENT CLAIMS

Apparatus for freezing a refrigerant, which is arranged as a layer (15) substantially enclosing a product storage space (10) in a refrigerated transport container (8), characterized by one in the product storage space (10) via an opening ( 9) in this device (4, 5) which can be introduced into a working position for generating jet jets of cooled air directed towards the layer (15).

Apparatus according to claim 1, wherein the device (4, 5) for generating the jets comprises a plurality of channels (4, 5), which in the working position extend along the layer (15) and have perforated walls for generating the jets facing it. .

Apparatus according to claim 2, wherein the device for generating the jets also comprises further channels (6), which extend in one plane and have perforated walls for generating jets against parts of the layer (15), which are arranged on the inside of a door (11), by means of which the opening (9) to the cold storage space (10) is closable.

Apparatus according to claim 2 or 3, wherein a fan means (2) is arranged to create a pressure increase inside the channels (4, 5, 6) for the generation of the jets.

Apparatus according to any one of claims 2-4, wherein the channels (4, 5, 6) have inlets which are connected to an outlet (14) from a cooling coil (1).

Apparatus according to claim 2, wherein the part of the product storage space (10) not occupied by the channels (4, 5) is designed to form at least a part of a return channel for the air of the jet jets to an inlet (13) of the cooling coil (1).

Apparatus according to claim 3, wherein the part of an area closest to the door (11) not occupied by the further channels (6) is designed to form a return channel,. | u -u -. -. n- naaøn 10 15 20 25 30 35 518 895 9 (16) for the air of the jets to an inlet (13) to the cooling coil (1).

Apparatus according to any one of claims 5-7, wherein the cooling coil (1) is arranged next to the fan means (2).

Apparatus according to any one of claims 5-7, wherein the cooling coil is arranged for generating cooled air separated from the fan means (2) in a larger cooling space, which is connected to the suction side of the fan means (2).

Apparatus according to claim 6, wherein the opening (9) of the product storage space (10) is sealingly connectable to a wall to delimit at least said part of the return channel.

Apparatus according to claim 7, wherein the door (11) is sealingly connectable to a wall surface for enclosing the further channels (6).

Apparatus according to claim 10, wherein two gripping means (17) are arranged for engaging an upper and a lower part, respectively, of the refrigerated transport container (8) and operating it for the sealing connection.

Apparatus according to claim 11, wherein a gripping means (17) is arranged for engaging an outer side of the door (11) and operating it for the sealing connection.

Apparatus according to any one of claims 1-13, comprising a measuring device (20, 21) for indicating the temperature of the coolant.

Apparatus according to claim 14, wherein the measuring device (20, 21) is arranged to terminate the cooling of a refrigerated transport container (8) depending on the indicated temperature of the refrigerant layer on its side (18u) facing away from the product storage space (10).

Apparatus according to claim 14 or 15, wherein the measuring device (20, 21) is connectable to a temperature sensor (18i; 18u) arranged fixed in the cooling transport container (8).