WO2005058623A1 - Transportkühlung ohne kälteerzeugung am transportfahrzeug - Google Patents

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WO2005058623A1
WO2005058623A1 PCT/AT2004/000447 AT2004000447W WO2005058623A1 WO 2005058623 A1 WO2005058623 A1 WO 2005058623A1 AT 2004000447 W AT2004000447 W AT 2004000447W WO 2005058623 A1 WO2005058623 A1 WO 2005058623A1
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WO
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heat transfer
transfer medium
transport
ice
heat exchanger
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PCT/AT2004/000447
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WO2005058623A8 (de
Inventor
Franz Kaltenbrunner
Bernd Kaltenbrunner
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Kaltenbrunner, Michael
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Publication date
Application filed by Kaltenbrunner, Michael filed Critical Kaltenbrunner, Michael
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Publication of WO2005058623A8 publication Critical patent/WO2005058623A8/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3235—Cooling devices using sublimation, e.g. dry ice cooling or melting ice
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3232—Cooling devices using compression particularly adapted for load transporting vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/20—Refrigerated goods vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies

Definitions

  • the invention relates to a method for influencing the temperature of a cargo hold of a means of transport, a system for carrying out the method and a means of transport according to the features of the preambles of claims 1, 5 and 9.
  • Hydrocarbons They are known to damage the ozone layer when they are released into the atmosphere. Surveys of transport companies with temperature-controlled logistics have shown that annual refrigerant losses can account for up to 35% of the total charge.
  • Cooling units are driven by internal combustion engines and heating units have burners. This leads to an undesirable increase in fuel consumption and pollution of the atmosphere with carbon dioxide.
  • the invention is based on the object of a method for influencing the temperature of a cargo hold of a means of transport by heat transfer between a flowable heat transfer medium and the cargo hold
  • To propose which overcomes the disadvantages mentioned and in which cooling or heating units carried in particular can be dispensed with.
  • This object is achieved according to the invention by a method for influencing the temperature of a loading space of a transport means by heat transfer between a flowable heat transfer medium and the loading space, the heat transfer medium being removed from the transport means after the heat transfer and being replaced by heat transfer medium with a different enthalpy, and wherein the removed heat transfer medium is processed and stored in a stationary or transportable station, and the heat transfer medium is a mixture of water, anti-corrosive and alcohol and / or glycon and / or salt.
  • the mixture contains 5% to 50% alcohol and / or glycol and / or salt, 0% to 1% anti-corrosive and water.
  • the mixture particularly preferably contains 49% alcohol, 1% anti-corrosive and 50% water.
  • the advantages resulting from this solution according to the invention consist in particular in a simplification of the systems to be carried with the means of transport, which at the same time leads to a reduction in weight and a reduction in susceptibility to faults.
  • the use of HFC-containing heat transfer media can be dispensed with entirely in systems according to the invention.
  • the means of transport in question do not cause any noise when they are at a standstill. This noise is often found to be a nuisance in the state-of-the-art means of transport, especially when it is parked in inhabited areas at night.
  • the heat transfer medium according to the invention is particularly inexpensive and also does not cause any damage if it gets into the environment.
  • the heat transfer medium is cooled down during processing to the extent that it contains ice particles. This enables the latent heat of the ice to be used to cool the cargo hold.
  • the invention also relates to a system for influencing the temperature of a cargo hold of a means of transport by heat transfer between a flowable heat transfer medium. medium and the loading space, the heat transfer medium being removed from the transport means after the heat transfer and being replaced by heat transfer medium with a different enthalpy, and the removed heat transfer medium being processed and stored in a stationary or transportable station.
  • This system is characterized in that it contains at least one means of transport with at least one loading space, a refrigeration system for processing the heat transfer medium, storage means for storing the heat transfer medium and a coupling station for transferring the heat transfer medium to and from the transport means.
  • the refrigeration system, the storage means and the coupling station are constructed on a common basis, for example a frame. This allows these components to be designed as a transportable unit according to a further embodiment.
  • the storage means contain a first storage container for the heat transfer medium removed from the transport medium, a second storage container for the processed heat transfer medium, a third storage container for the heat transfer medium and a fourth storage container for mixing the heat transfer medium to be supplied to the transport medium.
  • the invention also relates to a means of transport for a system according to the invention which has at least one loading space and is characterized in that at least one heat exchanger for storing the heat transfer medium is arranged in the loading space.
  • the heat exchanger is flat and is arranged in an at least approximately horizontal position at a distance from the ceiling of the loading space.
  • the air cooled at the heat exchanger which is specifically heavier than the surrounding warmer air, sinks in the cargo space and ensures uniform cooling of the or existing goods.
  • the heat exchanger attached to the top of the load does not take up any loading space in the load.
  • a pump for circulating the heat transfer medium contained in the heat exchanger, both become undesirable Lump formation of the heat transfer medium and an undesirable floating of ice are prevented and the heat or cold of the heat transfer medium is emitted evenly over its entire surface by the heat exchanger.
  • the heat exchanger is equipped with heating means. If necessary, these can preferably be switched on automatically.
  • the heat exchanger can be formed by tubes abutting one another or can be constructed by at least two at least approximately parallel plates, between which webs are arranged.
  • the loading space is divided into at least two compartments by at least one partition and at least one heat exchanger is arranged in each compartment.
  • the individual compartments can be kept at different temperatures, which means that a single means of transport can be used to transport goods with different requirements with regard to their storage and transport temperature.
  • Each compartment is preferably accessible from the outside of the loading space through a separate door, so that cold or heat losses during loading and unloading can be kept to a minimum.
  • the pump and / or the heating means are supplied with them
  • Electricity connected to the vehicle's on-board power supply can also be provided for supplying the pump and / or the heating means with electricity.
  • power generation or storage means for example at least one accumulator, can also be provided for supplying the pump and / or the heating means with electricity.
  • the aim of the project is to equip vehicles that transport precooled food for a short time with a slurry ice cooling transport system.
  • This system is a prototype and has a complete cooling system with the necessary monitoring and control devices compared to the systems to be built later.
  • the slurry ice fluid consists of a temperature-lowering liquid (alcohol (frost protection) 49 vol.%, Anticorrosive 1% and water 50%).
  • the ice fractions are formed in a slurry ice agitator.
  • the liquid is with a special displacement pump sucked out of the reservoir and pumped through the agitator.
  • the compassionate ice crystals (stored cold work) are then stored in the slurry ice store.
  • a mixing and ice concentrator is installed on the storage tank.
  • the slurry-ice mixture to be filled into the vehicle heat exchanger is processed by the ice concentration meter in accordance with the specifications using a stirrer.
  • the central refrigeration processing plant consists of:
  • Compressor two-stage and air-cooled, with a solenoid valve, a complete intermediate stage control, one with an applied heating element, oil sight glass and oil filter, the high and
  • Low pressure switch as well as the high and low pressure sensors as well as a pressure pipe temperature limiter, the and low pressure safety limiter, an oil pressure differential pressure switch, high-necessary filling with refrigerant R507 and compressor oil.
  • the compressor is started with a soft start device.
  • Condenser air-cooled, with an axial fan, which is speed-controlled by the refrigerant pressure.
  • Ice maker as a double tube evaporator with an internal wiping system and a flanged gear with drive motor. Slurry-lce in the inner container and refrigerant in the gap between the double pipes designed for natural flooding.
  • Low-pressure refrigerant separator with attached high-pressure float, overfill safety monitor, an oil return system with solenoid valve, oil lift pump and refrigerant evaporator with an electric heater.
  • the complete refrigeration piping with all bends, sleeves and molded parts, the necessary barriers and display devices. Furthermore, all slurry ice-side connecting pipes and components.
  • All cold system parts are provided with 50 mm thick insulation with an external vapor barrier.
  • One displacement pump each for the ice maker mixing and loading circuit, as well as a metering pump that regulates the mixing and ice concentration gate is supplied with ice-free fluid from the intermediate storage, in accordance with the specifications of the ice concentrator.
  • An agitator with a two-stage paddle mixer is installed in the concentration mixer. Between the ice concentrator flow and return, the concentration meter for determining the ice content in the fluid is first installed in the direction of flow. Then the pump and then the three-way distribution valve is installed. This is operated by hand after coupling a refrigerated vehicle using a push button system.
  • the relatively warm slurry-lce fluid in the heat exchanger is then pumped out of the exchanger. After the same low temperature is measured at the outlet and inlet of the heat exchanger installed in the vehicle, the filling process is ended by switching over the three-way valve and additionally indicated optically and acoustically.
  • Slurry ice loading station flexible filling hoses with quick couplings and ball shut-off valves; Filling hose safety devices against excessive internal pressure, caused by the expansion of the enclosed liquid in the connecting hoses (consisting of two inlet pressure-controlled pressure valves and two non-return flaps).
  • the liquid consists of ethanol 49% vol .-% anti-corrosive 1% and 50% water. There is no environmental impact from the ethanol / water mixture, which is assigned to hazard class "1".
  • Control and regulation consists of a PLC 7 control system, which continuously saves the technical data and automatically transmits it to the operator via a modem. At the same time, all test vehicles receive a data acquisition system. Be about this all relevant data recorded and transferred to the central PLC when the refrigerated vehicle heat exchanger is loaded with slurry-lce. These are then forwarded with the other data.
  • the SPS 7 is responsible for the entire operating system for slurry ice production and distribution, including all electrical switching and control processes for the loading and unloading station and the data acquisition systems in the refrigerated vehicles.
  • the required fluid is prepared with the slurry ice concentration measuring device.
  • the refrigeration system is switched on and off by the storage tank temperature using a thermostat.
  • the pumps for the ice maker mixing and loading circuit are always in operation.
  • the loading process to the refrigerated vehicles is initiated by hand. This is ended when the temperature between the flow and return to the refrigerated vehicle heat exchangers is identical via a temperature sensor which is installed in the flow to the intermediate container.
  • control of the system can also be carried out with another control manufacturer.
  • Slurry ice storage The storage consists of a stainless steel container with a content of 1.7 m 3 .
  • the storage tank is built on three decoupled feet on the heat side.
  • a ball shut-off valve is attached to all pipe sockets.
  • a liquid mixing jet nozzle is used to move the ice crystals. With this device, the contents of the memory are mixed approximately four times an hour. At the same time, this prevents the embedded ice crystals from clumping and thickening.
  • a mixing tank with a double-wing mixer and a capacity of approx. 250 liters is built on the storage tank.
  • the mixture ratio of the stored ice components for the heat exchangers installed in the refrigerated vehicles is produced in this in accordance with the specifications of the binary ice concentration meter.
  • a collection container with a capacity of approx. 250 liters is attached to the slurry ice store.
  • the relatively warm slurry-lce fluid from the coupled heat exchangers of the refrigerated vehicles is temporarily stored. Via an admixing metering pump, the fluid can be used to enrich the slurry ice fluid, which may be too thick, for filling the refrigerated vehicle heat exchangers.
  • the relatively warm fluid flows into the lower area of the storage when a refrigerated vehicle heat exchanger is refilled, and is for the most part directly from the pump of the Slurry-lce -
  • Refrigerated vehicles Slurry-lce heat exchangers are installed in the refrigerated vehicles instead of the conventional refrigeration equipment with a compressor unit installed in the vehicle and eutectic cooling plates or cooling plates with an evaporator, which is connected to a central cooling system before delivery.
  • the slurry ice refrigerated vehicle heat exchanger consists of a specially made plate construction made of aluminum with continuous webs, deflections and connecting nipples; a liquid pump, connection couplings and an expansion tank
  • the refrigerated vehicle is connected to the central charging station with flexible pipes.
  • the heated fluid is pushed out of the exchanger and stored in the collection container.
  • the slurry ice fluid (stored refrigeration work) is poured from the built-up mixing container of the slurry ice storage unit into the heat exchanger mounted under the ceiling of the refrigerated vehicle via the slurry ice loading station. About 30% of ice is stored in this slurry-lce fluid (latent energy) -
  • a circulating pump is switched on at different time intervals so that any ice that may have floated on is dissolved.
  • crankcase heater and oil trap heater are always switched on when the compressor unit is at a standstill. These are then switched off when the compressor is in operation.
  • the pumps ice maker circuit and the concentration circuit are switched on (speed both at 100%, running time 60 seconds)
  • the compressor is started with a soft start after 150 seconds and the solenoid valve on the compressor runs in parallel.
  • the evaporation pressure is mechanically kept constant at - 25 ° C with an evaporation constant regulator.
  • High and low pressure sensor These are used to monitor and display the high and low pressure of the compressor and can be called up via the modem.
  • the frequency converter of the condenser fan drive is started when an overpressure of + 30 ° C is reached. At + 32 ° C it has reached its full speed (50 Hz)
  • the high pressure solenoid valve of the oil return system is adjustable. Cycle time 0 to 1200 seconds.
  • the safety limiter is set to + 45 ° C and switches the compressor off. All drives are reversed in reverse order until the system is completely switched off. Unlocking must be carried out by a specialist.
  • the high pressure switch switches off the compressor at a condensing temperature of + 42 ° C. All other drives remain in operation. If the condensing temperature falls below + The compressor is switched on again at 38 ° C. A switching delay of 20 minutes prevents the compressor from oscillating.
  • the low pressure switch switches the compressor off when the temperature falls below - 15 ° C. If the evaporation temperature of - 12 ° C is exceeded, the compressor is automatically switched on again. To prevent the compressor from swinging, it can only be switched on again after 20 minutes at the earliest.
  • the low pressure safety limiter switches the compressor off after falling below a suction gas temperature of - 18 ° C and must be unlocked by hand.
  • the refrigerant oil expulsion heater is always in operation during the operating time of the compressor unit.
  • the hot gas pressure pipe temperature is monitored by a system thermostat. At switch-on temperature + 120 ° C, switch-off temperature + 135 ° C, the compressor switches off. After that, it must be switched manually.
  • the loading and unloading times for the takeover of the prepared slurry ice mixture at the loading station are recorded in time.
  • the times are recorded by pressing the "On emergency button”.
  • the slurry to be exchanged is continuously monitored, namely at the entrance of the ice concentration meter and from a thermostat in the flow to the intermediate container.
  • Measuring and monitoring device in the refrigerated vehicles There is one in every refrigerated vehicle
  • Data collector installed. The following data is registered during the journey:
  • a frequency counter is installed on each door. This registers the number of openings and the time of the open removal door (the number of registration points in the refrigerator and on the doors is vehicle-specific)
  • the circulation pump is switched depending on the time.
  • the switch-on frequency is adjustable and can be switched to continuous running by hand.
  • the cooling internals consist of: a specially manufactured heat exchanger made of aluminum, self-closing couplings with downstream ball shut-off valves, a 6 liter expansion tank, pressure gauge and safety valve; the pipe connections including all necessary substructures.
  • Figure 1 is a diagram of a system for transporting chilled products.
  • FIG. 2 shows a side view of a transport vehicle
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2;
  • FIG. 5 is a perspective view of a heat exchanger
  • FIG. 6 shows a cross section through the heat exchanger from FIG. 5;
  • FIG. 7 shows an embodiment of a further heat exchanger in top view and in side view
  • FIG. 8 shows an embodiment of a further heat exchanger in plan view and in side view
  • So-called ice slurry is preferably used as the heat transfer medium. This is a mixture of water, alcohol and / or glycol and / or salt and an anti-corrosive. A mixture of 50% water, 49% alcohol and
  • 1% anti-corrosive is used, which can be cooled down to -48 ° C and assumes a paste-like consistency that allows the mixture to flow and be pumped even in this state.
  • the water In the cooled state, the water is frozen into small ice particles that are melted again when heat is added to the mixture.
  • the specific heat capacity of the heat transfer medium is significantly increased by the phase changes.
  • the ice slurry is absolutely environmentally friendly and can safely get into the environment.
  • the system shown in the diagram according to FIG. 1 is divided by dash-dotted lines into a means of transport, for example a refrigerated vehicle 10, an ice-slurry system 20, a storage group 30 and a coupling station 40.
  • the means of transport denoted by 10 can be any road or rail vehicle, ship or plane.
  • the means of transport is a road vehicle, which is described in more detail below with reference to FIGS. 2 to 4.
  • a heat exchanger 11 installed in the vehicle 10 is shown schematically. Pipelines 12 and 13, preferably flexible
  • Hoses are used for loading and unloading the heat exchanger 11 with ice slurry. Furthermore, a pump 14 for circulating the ice slurry in the heat exchanger 11 is provided in the vehicle 10.
  • the ice slurry plant 20 is shown in a very simplified form in the diagram. It contains from the
  • Components for refrigeration known from the prior art such as compressors, condensers, etc., which form a refrigeration circuit which is basically constructed in the same way as a conventional refrigeration machine, the dimensions and construction of which, of course, are tailored to the particular units of production of ice slurry is coordinated. In addition, it must be ensured that special connections as well as pumps that are suitable for a low temperature range are used.
  • Suitable refrigerants for the refrigeration cycle are, for example, propane or, for example: R717, R723, etc.
  • the compressor can be, for example, two-stage and air-cooled, with a solenoid valve, a complete intermediate stage control, a crankcase heater, an oil separator with an applied heating element, oil sight glass and oil Filters, high and low pressure monitors as well as high and low pressure safety limiters, an oil pressure differential pressure switch, high and low pressure sensors and a pressure pipe temperature limiter. It preferably contains a filling with R507 refrigerant and compressor oil and is started with a soft start device.
  • the condenser is air-cooled with an axial fan, which is speed-controlled by the refrigerant pressure.
  • the separator is preferably designed as a low-pressure refrigerant separator with an attached high-pressure float, overfill safety monitor, an oil return system with a solenoid valve, an oil lift pump and a refrigerant evaporator with an electric heater. All cold system parts have 50 mm thick insulation with an external vapor barrier.
  • an on-site refrigeration system for example a cold store, etc. can be used to generate the refrigeration required for the transport operation.
  • a refrigerant discharge line 23 leads the refrigerant heated in the ice maker 21 back to the above-mentioned components, not shown, for refrigeration.
  • the mixture for forming the ice slurry is fed to the ice maker 21 through a line 24 and the ice slurry produced is taken from the ice maker via a line 25.
  • the ice maker 21 can be designed, for example, as a double-tube evaporator with an internal wiping system and a flanged-on gear with a drive motor M.
  • the ice slurry is formed in an inner container and refrigerant flows in a gap between the inner container and double pipes that are designed for natural flooding.
  • the medium is drawn in through a line 24 with a displacement pump, not shown, and pumped through the ice maker 21.
  • the storage group 30 contains a hot store 31, a cold store 32, a refill store 33 and a mixed store 34. These can be designed as stainless steel containers and be built on three decoupled feet on the heat side. A ball shut-off valve is attached to all pipe sockets. Each storage tank is equipped with a stirrer or a liquid mixing jet nozzle to move the ice crystals. With this device, the contents of the memory are mixed approximately four times an hour. At the same time, this prevents the embedded ice crystals from clumping and thickening.
  • the mixing ratio of the stored ice components for the heat exchangers 11 installed in the refrigerated vehicles 10 is produced in accordance with the specifications of a binary ice concentration meter.
  • a fine filter is provided in the lower area. This ensures a relatively ice-free suction of the ice slurry fluid.
  • the agitator of the mixing container 34 is designed as a two-stage vane mixer.
  • the concentration meter for determining the ice content in the fluid is first installed between the mixing tank forward and return in the flow direction. Then a pump, not shown, and then a three-way distribution valve is installed. This is actuated manually after coupling a refrigerated vehicle 10, for example using a button system.
  • the relatively warm ice-slurry fluid from the coupled heat exchangers 11 of the refrigerated vehicles 10 is temporarily stored in the warm store 31.
  • the fluid can be used to enrich a possibly too thick ice slurry fluid for filling the refrigerated vehicle heat exchanger 11.
  • the relatively warm fluid flows when a refrigerated vehicle heat exchanger 11 is refilled into the lower region of the store and is largely sucked in directly by the pump of the ice-slurry circuit to the ice maker.
  • the storage plenum 30 also includes two displacement pumps, not shown, namely a primary pump for conveying the heat transfer medium in a mixing and loading circuit and a pump for the metered supply of ice-free fluid from an intermediate store to the hot store 31 in accordance with the specifications of an ice concentration measuring sensor.
  • the coupling station 40 contains distribution batteries 41, 42 for connecting the flexible filling hoses 12, 13 of the transport vehicles 10, the filling hoses being equipped with quick couplings and ball shut-off valves.
  • There are also filling hose safety devices (not shown) against excessive internal pressure caused by expansion the enclosed liquid is provided in the connecting hoses, which can consist of two inlet pressure-controlled pressure valves and two non-return valves.
  • an expansion tank (not shown) is provided for the complete closed filling volume of the ice slurry system, including a required safety group. For safety reasons, there is a water connection at the coupling station 40
  • Slurry mixtures at dome station 40 are detected. The times are recorded by pressing an "on-emergency button".
  • the ice slurry to be exchanged is continuously monitored, namely at the entrance to the ice concentration meter and by a thermostat in the flow to the mixing container.
  • a PLC 7 control system can be provided which continuously stores the technical data and automatically transmits it to the manufacturer via a modem.
  • all transport vehicles at least in a test phase, can contain a data acquisition system, via which all relevant data is acquired and, when the refrigerated vehicle heat exchanger 11 is loaded with ice,
  • the SPS 7 is responsible for the entire operating system of ice-slurry production and distribution, including all electrical switching and control processes for the loading and unloading station and the data acquisition systems in the refrigerated vehicles.
  • the required fluid is processed with the Ice-Slurry concentration measuring device.
  • Thermostat switches the refrigeration system on and off from the storage tank temperature.
  • the pumps for the ice maker 21 mixing and loading circuit are always in operation.
  • the loading process to the refrigerated vehicles 10 is initiated by hand. This is ended when the temperature between the flow and return to the refrigerated vehicle heat exchangers 11 is the same via a temperature sensor which is installed in the flow to the intermediate container.
  • the transport vehicle 10 is periodically connected to the coupling station 40 with the flexible pipelines 12, 13.
  • the pipes 12, 13 are equipped with self-closing couplings with downstream ball shut-off valves.
  • the heated heat transfer medium is pushed out of the heat exchanger 11 and stored in the hot storage 31.
  • ice slurry which was previously processed in the ice slurry system 20
  • about 30% of ice is stored in this ice slurry fluid (latent energy).
  • the transport vehicle 10 shown in FIGS. 2 to 4 has at least one heat-insulated loading space 15 which is equipped with at least one heat exchanger 11.
  • the heat exchanger 11 also serves as a storage for the heat transfer medium and is preferably arranged under the ceiling or on the walls of the loading space 15.
  • the volume and the surface of the heat exchanger 11 is designed according to the volume of the cargo space 15 and the temperature difference to be maintained between the cargo space 15 and the environment.
  • the interior of the heat exchanger 11 is connected in terms of flow to the pump 14 mentioned, which at times and as required provides for circulation and mixing of the ice slurry to prevent the ice components from floating up.
  • the pump can be switched on from 0 to 60 minutes and the running time from 0 to 30 minutes. Of course, the pump can also be switched to continuous operation.
  • the interior of the heat exchanger 11 is also connected to an expansion vessel (not shown) with a safety group including a pressure gauge.
  • a safety group including a pressure gauge.
  • the transport vehicle is well equipped with at least one, but preferably with a plurality of doors 16.
  • Sensors and a data recorder can be installed in the transport vehicle 10 for measurement and monitoring purposes and registers data during operation.
  • the sensors can be temperature sensors for measuring and registering the room temperature and the outside temperature.
  • Moisture sensors can also be provided inside and outside of the loading space 15.
  • a frequency counter can be installed on each door 16, which registers the number of openings and the time of the open door 16.
  • the heat exchanger 11 is preferably suspended from the ceiling of the loading space 15, which makes it possible to easily equip transport vehicles according to the invention afterwards.
  • vehicles of the type described here have the advantage of a simpler and therefore less expensive manufacturing process.
  • the system according to the invention is therefore well suited for retrofitting existing vehicles.
  • the heat exchanger 11 is inclined with respect to the horizontal, as a result of which, in particular in the temperature range above 0 ° C., in the event of the formation of condensed water, it is possible to conduct the condensed water in a specific direction.
  • the upper side of the heat exchanger 11 and the ceiling of the loading space 15 have suspension devices which hold the heat exchanger 11 at a distance from the ceiling.
  • the heat exchanger 11 thus has contact surfaces with the ambient air of the loading space 15 on all sides. This favors the heat transfer compared to the double-walled container walls known from the prior art, which are only in contact with the ambient air of the cargo space on one side.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a unit assembled from two heat exchangers 11 with suspension devices 18 for fastening the unit to the ceiling of a transport vehicle 10.
  • FIG. 6 shows a cross section of this unit.
  • FIG. 7 and 8 show two different embodiments of a heat exchanger 11. While the heat exchanger according to FIG. 7 is formed from a tube 19 bent back and forth 8, the heat exchanger is constructed from two plates 51 and 52, between which there are webs 53 which on the one hand keep the plates 51 and 52 at a distance and on the other hand form flow channels for the ice slurry between the plates. The ice slurry is guided in a serpentine or zigzag manner through these flow channels, specifically when the heated cooling medium is displaced by the inflowing fresh cooling medium when the heat exchanger 11 is filled with fresh, ie cooled, cooling medium. It can thus be avoided that remnants of heated cooling media remain in the cooling medium storage.
  • Aluminum is particularly suitable as a material for the heat exchanger 1 1 because of its good thermal conductivity and its low specific weight.
  • 9 and 10 illustrate how the loading space 15 of the transport vehicle 10 can be divided into compartments 54 and 55 by at least one partition 17, in which different temperatures prevail during operation. 9 is the
  • Partition 17 is installed transversely to the longitudinal direction of the loading space 15 and in the illustration according to FIG. 10, the partition 17 is installed in the longitudinal direction of the loading space 15. It is also conceivable to subdivide the loading space 15 both in the longitudinal direction and in the transverse direction.
  • the larger compartment 54 can have a low temperature of, for example, minus 20 degrees for the storage and transportation of frozen products
  • the smaller compartment 55 can have a temperature of, for example, zero to about plus 10 degrees for the transportation of unfrozen goods
  • the smaller compartment 55 can have the low temperature and the larger compartment 55 the higher temperature.
  • the different temperatures in compartments 54 and 55 can be achieved by filling the relevant heat exchangers with ice slurry, each with a different temperature and / or composition.
  • the cargo hold 1 or a compartment 54, 55 is kept at a temperature above the outside temperature, for example in winter for the transport of frost-sensitive goods such as flowers.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen der Temperatur eines Laderaums eines Transportmittels (10) durch Wärmeübertragung zwischen einem fließfähigen Wärmeträgermedium und dem Laderaum, wobei das Wärmeträgermedium nach der Wärmeübertragung aus dem Transportmittel (10) entfernt und durch Wärmeträgermedium mit einer anderen Enthalpie ersetzt wird und wobei das entfernte Wärmeträgermedium in einer ortsfesten oder transportablen Station (20, 30) aufbereitet und gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium eine Mischung aus Alkohol, einem Antikorrosivum und Wasser ist.

Description

Transportkühlung ohne Kälteerzeugung am Transportfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen der Temperatur eines Laderaums eines Transportmittels, eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens und ein Transportmittel entsprechend den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1, 5 und 9.
Es ist bekannt, Laderäume von Transportmitteln, insbesondere Fahrzeugen oder Schiffen, zu kühlen oder zu erwärmen, indem in diesen Laderäumen von einem Warmetragermedium durchflossene Wärmetauscher angeordnet werden. Das Warmetragermedium fließt in einem Kreislauf durch den Wärmetauscher und ein Kühl- oder Heizaggregat.
Viele der bekannten Kühlaggregate verwenden als Warmetragermedium fluorierte Kohlen- Wasserstoffe, beispielsweise die unter der Bezeichnung HFKW bekannten teilfluorierten
Kohlenwasserstoffe. Es ist bekannt, dass diese die Ozonschicht schädigen, wenn sie in die Atmosphäre gelangen. Befragungen von Transportunternehmen mit temperaturgefuhrter Logistik haben gezeigt, dass die jährlichen Kältemittelverluste bis zu 35% der Gesamtfüllmenge ausmachen können.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren zum Kühlen oder Erwärmen eines Laderaums eines Transportmittels besteht in dem hohen Gewicht der Kühl- oder Heizaggregate, das ständig mit transportiert werden muss. Falls in einem solchen Aggregat ein Defekt auftritt, entstehen sofort Probleme bei der Temperaturhaltung im Laderaum.
Weiters werden die bekannten Aggregate mit fossilen Brennstoffen betrieben. Kühlaggregate werden durch Verbrennungsmotoren angetrieben und Heizaggregate weisen Brenner auf. Dies führt zu einer unerwünschten Erhöhung des Treibstoffverbrauchs und der Belastung der Atmosphäre mit Kohlendioxyd.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Verfahren zum Beeinflussen der Temperatur eines Laderaums eines Transportmittels durch Wärmeübertragung zwischen einem fließfähigen Warmetragermedium und dem Laderaum vorzuschlagen, welches die genannten Nachteile überwindet und bei dem insbesondere auf mitgeführte Kühl- oder Heizaggregate verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zum Beeinflussen der Tempe- ratur eines Laderaums eines Transportmittels durch Wärmeübertragung zwischen einem fließfähigen Warmetragermedium und dem Laderaum, wobei das Warmetragermedium nach der Wärmeübertragung aus dem Transportmittel entfernt und durch Warmetragermedium mit einer anderen Enthalpie ersetzt wird und wobei das entfernte Warmetragermedium in einer ortsfesten oder transportablen Station aufbereitet und gespeichert wird und wobei das Wär- meträgermedium eine Mischung aus Wasser, Antikorrosivum und Alkohol und/oder Glycon und/oder Salz ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Mischung 5% bis 50% Alkohol und/oder Glycol und/oder Salz, 0% bis 1% Antikorrosivum und Wasser enthält. Besonders bevorzugt enthält die Mischung 49% Alkohol, 1% Antikorrosivum und 50% Wasser.
Die sich aus dieser erfindungsgemäßen Lösung ergebenden Vorteile bestehen insbesondere in einer Vereinfachung der mit dem Transportmittel mitzuführenden Systeme, was gleichzeitig zu einer Reduktion des Gewichts und einer Verringerung der Störanfälligkeit führt. Ferner kann in erfindungsgemäßen Systemen ganz auf den Einsatz von HFKW-haltigen Wärmeträgermedien verzichtet werden. Durch den Wegfall der Kühl- oder Heizaggregate verursachen die betreffenden Transportmittel beim Stillstand keinen Lärm. Dieser Lärm wird bei Transportmitteln nach dem Stand der Technik oft als störend empfunden, besonders wenn sie nachts in bewohnten Gebieten geparkt werden. Das Warmetragermedium gemäß der Erfin- düng ist besonders kostengünstig und verursacht zudem keine Schäden, wenn es in die Umwelt gelangt.
Nach einer Ausfuhrungsart der Erfindung wird das Warmetragermedium bei der Aufbereitung so weit abgekühlt, dass es Eispartikel enthält. Dadurch kann die Latentwärme des Eises zum Kühlen des Laderaums ausgenutzt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Beeinflussen der Temperatur eines Laderaums eines Transportmittels durch Wärmeübertragung zwischen einem fließfähigen Wärmeträger- medium und dem Laderaum, wobei das Warmetragermedium nach der Wärmeübertragung aus dem Transportmittel entfernt und durch Warmetragermedium mit einer anderen Enthalpie ersetzt wird und wobei das entfernte Warmetragermedium in einer ortsfesten oder transportablen Station aufbereitet und gespeichert wird. Diese Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Transportmittel mit mindestens einem Laderaum, eine Kälteanlage zur Aufbereitung des Wärmeträgermediums, Speichermittel zum Speichern des Wärmeträgermediums und eine Kuppelstation zum Überführen des Wärmeträgermediums zum und vom Transportmittel enthält.
Nach einer Ausführungsart der Anlage sind die Kälteanlage, die Speichermittel und die Kuppelstation auf einer gemeinsamen Basis, beispielsweise einem Rahmen aufgebaut. Die erlaubt es, dass diese Komponenten nach einer weiteren Ausführungsart als transportierbare Einheit ausgebildet sind.
Die Speichermittel enthalten gemäß einer besonderen Ausführungsart einen ersten Speicherbehälter für aus dem Transportmittel entferntes Warmetragermedium, einen zweiten Speicherbehälter für aufbereitetes W rmetragermedium, einen dritten Speicherbehälter für Warmetragermedium und einen vierten Speicherbehälter zum Mischen des dem Transportmittel zuzuführenden Wärmeträgermediums.
Die Erfindung betrifft auch ein Transportmittel für eine erfindungsgemäße Anlage, das mindestens einem Laderaum aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass im Laderaum mindestens ein Wärmetauscher zum Speichern des Wärmeträgermediums angeordnet ist.
Nach einer Ausfuhrungsart ist der Wärmetauscher flächig ausgebildet und in mindestens annähernd horizontaler Lage in einem Abstand von der Decke des Laderaums angeordnet. Durch diese Maßnahme sinkt die am Wärmetauscher abgekühlte Luft, die spezifisch schwerer ist als die umgebende wärmere Luft, im Laderaum ab und sogt für eine gleichmäßige Kühlung der oder vorhandenen Güter. Zudem beansprucht der oben im Laderaum befestigte Wärmetauscher keine Ladefläche im Laderaum.
Wenn nach einer weiteren Ausführungsart eine Pumpe zum Umwälzen des in Wärmetauscher enthaltenen Wärmeträgermediums vorgesehen ist, wird sowohl eine unerwünschte Klumpenbildung des Wärmeträgermediums als auch ein unerwünschtes Aufschwimmen von Eis verhindert und die Wärme oder Kälte des Wärmeträgermediums wird vom Wärmetauscher gleichmäßig über seine ganze Fläche abgegeben. Als weitere Maßnahme gegen die Bildung von Eisklumpen im Warmetragermedium kann nach einer weiteren Ausführungsart vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher mit Heizmitteln ausgestattet ist. Diese können bedarfsweise, bevorzugt automatisch eingeschaltet werden.
Der Wärmetauscher kann durch aneinander anliegende Rohre gebildet sein oder durch mindestens zwei mindestens annähernd parallele Platten aufgebaut sein, zwischen denen Stege angeordnet sind.
Nach einer anderen Ausführungsart ist der Laderaum durch mindestens eine Trennwand in mindestens zwei Abteile unterteilt und in jedem Abteil ist mindestens ein Wärmetauscher angeordnet. Die einzelnen Abteile lassen sich auf unterschiedlichen Temperaturen halten, wodurch sich mit einem einzigen Transportmittel Güter mit unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich ihrer Lager- und Transporttemperatur transportieren lassen. Bevorzugt ist jedes Abteil durch eine separate Tür von außerhalb des Laderaums zugänglich, so dass Kälte- beziehungsweise Wärmeverluste beim Ein- und Ausladen minimal gehalten werden können.
Nach einer Ausführungsart ist die Pumpe und/oder die Heizmittel zu ihrer Versorgung mit
Elektrizität an der Bordstromversorgung des Transportmittels angeschlossen. Nach einer anderen Ausführungsart können aber auch für die Versorgung der Pumpe und/oder der Heizmittel mit Elektrizität Stromerzeugungs- oder Speichermittel, beispielsweise mindestens ein Akkumulator, vorhanden sein.
Allgemeine Beschreibung: Ziel des Projektes ist, Fahrzeuge, welche vorgekühlte Lebensmittel kurzzeitig transportieren, mit einem Slurry-Ice-Kühltransportsystem auszurüsten. Dieses System ist ein Prototyp und erhält gegenüber späteren zu erstellenden Anlagen ein komplettes Kältesystem mit den notwendigen Überwachungs- und Regeleinrichtungen.
Das Slurry-Ice-Fluid besteht aus einer Temperatur-erniedrigenden Flüssigkeit (Alkohol (Frostschutz) 49 Vol. %, Anticorrosivum 1 % und Wasser 50 %). Die Eisanteile werden in einem Slurry-Ice-Agitator gebildet. Die Flüssigkeit wird mit einer speziellen Verdränger- pumpe aus dem Speicher angesaugt und durch den Agitator gepumpt. Die mitgefühlten Eiskristalle (gespeicherte Kältearbeit) werden dann in den Slurry-Ice-Speicher eingelagert. Auf dem Speicher ist ein Misch- und Eiskonzentrator installiert. Vom Eiskonzentrationsmesser wird das in den Fahrzeugwärmeaustauscher einzufüllende Slurry-Ice-Gemisch entsprechend den Vorgaben mit einem Rührwerk aufbereitet.
Beladestation: Die zentrale Kältearbeit- Aufbereitungsanlage besteht aus:
Verdichter: zweistufig und luftgekühlt, mit einem Magnetventil, einer kompletten Zwischen- Stufenregelung, eine mit angelegtem Heizelement, Ölschauglas und Ölfilter, die Hoch- und
Niederdruckwächter sowie die Hoch- und Niederdrucksensoren sowie einem Druckrohrtemperaturbegrenzer, der und Niederdruck-Sicherheitsbegrenzer, einen Öldruckdifferenzpres- sostat, Hoch- notwendigen Füllung mit Kältemittel R507 und Verdichteröl. Der Verdichter wird mit einer Sanftanlaufeinrichtung gestartet.
Verflüssiger: luftgekühlt, mit einem Axialventilator, welcher vom Kältemitteldruck drehzahlgeregelt wird.
Eiserzeuger: als Doppelrohrverdampfer mit einem inneren Abwischsystem und einem ange- flanschten Getriebe mit Antriebsmotor. Slurry-lce im Innenbehälter und Kältemittel im Spalt zwischen den Doppelrohrleitungen ausgebildet für Naturfallüberflutung.
Kältemittel-Niederdruckabscheider: mit angebautem Hochdruckschwimmer, Überfüllungssi- cherheitswächter, einem Ölrückfuhrungssystem mit Magnetventil, Ölhubpumpe und Kälte- mittelausdampfer mit einer elektrische Heizung. Die komplette kältetechnische Verrohrung mit allen Bögen, Muffen und Formteilen, die notwendigen Absperrungen und Anzeigegeräte. Weiters alle Slurry-Ice-seitigen Verbindungsrohrleitungen und Komponenten.
Alle kalten Anlagenteile erhalten eine 50 mm starke Isolierung mit außenliegender Dampf- sperre.
Pumpen für das Slurry-lce-Fluid mit Zubehör: Je eine Verdrängerpumpe für den Eiserzeuger- Misch- und Beladekreislauf sowie eine Dosierpumpe, welche den Misch- und Eiskonzentra- tor mit eisfreiem Fluid aus dem Zwischenspeicher, entsprechend den Vorgaben des Eiskon- zentrators, versorgt.
Im Konzentrationsmischer ist ein Rührwerk mit einer zweistufigen Flügelmischeinrichtung eingebaut. Zwischen dem Eiskonzentrator Vor- und Rücklauf ist in Strömungsrichtung zuerst der Konzentrationsmesser zum Bestimmen der im Fluid befindlichen Eisanteile installiert. Danach ist die Pumpe und anschließend das Dreiwege- Verteilventil eingebaut. Dieses wird von Hand nach dem Ankoppeln eines Kühlfahrzeuges über ein Tastersystem betätigt.
Das im Wärmetauscher befindliche, relativ warme Slurry-lce-Fluid wird dann aus dem Austauscher herausgepumpt. Nachdem am Aus- und Eintritt des im Fahrzeug eingebauten Wärmeaustauschers die gleiche tiefe Temperatur gemessen wird, wird der Befüllvorgang durch das Umschalten des Dreiwegeventils beendet und zusätzlich optisch und akustisch angezeigt.
Slurry-Ice-Ladestation: Flexible Befüllschläuche mit den Schnellkupplungen und Kugelabsperrventilen; Befullschlauch-Sicherheitseinrichtungen gegen zu hohen Innendruck, bedingt durch ein Ausdehnen der eingeschlossenen Flüssigkeit in den Verbindungsschläuchen (bestehend aus zwei eingangsdruckgesteuerten Druckventilen und zwei Rückschlagklappen).
Ein Ausdehnungsgefäß für das komplette geschlossene Füllvolumen der Slurry-Ice-Anlage.
Geeignet für ein Ausdehnungsvolumen von ca. 100 Liter, einschließlich der erforderlichen Sicherheitsgruppe.
Aus Sicherheitsgründen ist an der Beladestation ein Wasseranschluss mit einer Spritzdüse vorzuhalten. Diese Einrichtung ist erforderlich, falls Slurry-Ice-Flüssigkeit austreten sollte.
Mit dieser wird die eventuell austretende Flüssigkeit so verdünnt, dass keine Brandgefahr besteht. Die Flüssigkeit besteht aus Ethanol 49 % Vol.-% - Antikorrosivum 1 % und 50 % Wasser. Eine Umweltbelastung besteht durch das Ethanol-Wassergemisch, welche der Gefährdungsklasse „1" zugeordnet ist, nicht.
Steuer- und Regelung: besteht aus einer SPS 7 Steuer- und Regelanlage, welche die technischen Daten fortlaufend speichert und über ein Modem automatisch zum Betreiber übermittelt. Gleichzeitig erhalten alle Testfahrzeuge eine Datenerfassungsanlage. Über diese werden alle relevanten Daten erfasst und bei Beladen der Kühlfahrzeugwärmeaustauscher mit Slurry- lce an die zentrale SPS übertragen. Mit den anderen Daten werden diese dann weitergeleitet.
Die SPS 7 ist für das gesamte Betriebssystem der Slurry-Ice-Herstellung und Verteilung, einschließlich aller elektrischen Schalt- und Regelvorgänge der Be- und Entladestation sowie den Datenerfassungsanlagen in den Kühlfahrzeugen zuständig.
Mit der Slurry-Ice-Konzentrations-Meßeinrichtung wird das erforderliche Fluid aufbereitet. Mit einem Thermostat wird die Kälteanlage von der Speichertemperatur ein- und ausge- schaltet.
Die Pumpen für den Eiserzeuger-Misch- und Beladekreislauf sind immer in Betrieb. Der Beladevorgang zu den Kühlfahrzeugen wird von Hand eingeleitet. Dieser wird bei einer Temperaturgleichheit zwischen Vor- und Rücklauf zu den Kühlfahrzeugwärmetauschern über einen Temperatursensor, welcher im Vorlauf zum Zwischenbehälter installiert ist, beendet.
Alle vorbeschriebenen Einrichtungen sind auf einem gemeinsamen Grundrahmen aufgebaut.
Selbstverständlich kann die Regelung der Anlage auch mit einem anderem Regelungshersteller ausgeführt werden.
Slurry-Ice-Speicher: Der Speicher besteht aus einem Edelstahlbehälter mit einem Inhalt von 1,7 m3. Der Speicher ist auf drei wärmeleitseitigen entkoppelten Standfüße aufgebaut. An alle Rohrstutzen ist ein Kugelabsperrventil angebaut. Zum Bewegen der Eiskristalle ist im Speicher eine Flüssigkeitsmischstrahldüse eingesetzt. Mit dieser Einrichtung wird stündlich ein ca. vierfaches Durchmischen des Speicherinhaltes erreicht. Gleichzeitig wird dadurch ein Verklumpen und Verdicken der eingelagerten Eiskristalle verhindert.
Auf dem Speicher ist ein Mischbehälter mit einem doppelflügeligen Mischer und einem Inhalt von ca. 250 Liter aufgebaut. In diesem wird entsprechend den Vorgaben vom Binäreis- konzentrationsmesser das Mischungsverhältnis der eingelagerten Eisanteile, für die in den Kühlfahrzeugen eingebauten Wärmetauscher, hergestellt. Im unteren Bereich ist ein Feinfil- ter vorgesehen. Mit diesem wird ein relativ eisfreies Ansaugen des Slurry-Ice-Fluids sichergestellt.
Am Slurry-Ice-Speicher ist ein Sammelbehälter mit einem Inhalt von ca. 250 Litern ange- baut. Hierin wird zuerst das relativ warme Slurry-lce-Fluid aus den angekoppelten Wärmeaustauschern der Kühlfahrzeuge zwischengelagert. Über eine Beimisch-Dosierpumpe kann das Fluid zum Anreichern eines eventuell zu dicken Slurry-Ice-Fluids zum Befüllen der Kühlfahrzeug- Wärmeaustauscher genutzt werden. Im anderen Fall strömt das verhältnismäßig warme Fluid beim Neubefüllen eines Kühlfahrzeug- Wärmeaustauschers in den unteren Bereich des Speichers und wird zum größten Teil direkt von der Pumpe des Slurry-lce -
Kreislaufes zum Eiserzeuger angesaugt.
Kühlfahrzeuge: In den Kühlfahrzeugen werden Slurry-lce- Wärmeaustauscher anstelle der herkömmlichen kältetechnischen Einrichtungen mit einer im Fahrzeug eingebauten Verdich- tereinheit und eutektischen Kühlplatten oder Kühlplatten mit einem Verdampfer, welcher vor der Auslieferung mit einem zentralen Kühlsystem verbunden ist, eingebaut.
Der Slurry-Ice-Kühlfahrzeug- Wärmeaustauscher besteht aus einer speziell angefertigten Plattenkonstruktion aus Aluminium mit durchlaufenden Stegen, Umlenkungen und An- schlussnippel; eine Flüssigkeitspumpe, Anschlusskupplungen und ein Ausdehnungsgefäß mit
Sicherheitsgruppe.
Das Kühlfahrzeug wird mit flexiblen Rohrleitungen an der zentralen Ladestation angeschlossen. Durch Schalten eines Dreiwegeverteilventils wird das erwärmte Fluid aus dem Austau- scher herausgeschoben und im Sammelbehälter eingelagert. Aus dem aufgebauten Mischbehälter des Slurry-Ice-Speichers wird das Slurry-lce-Fluid (gespeicherte Kältearbeit) über die Slurry-Ice-Ladestation in den unter der Decke des Kühlfahrzeuges montierten Wärmeaustauscher eingefüllt. In diesem Slurry-lce-Fluid sind ca. 30 % Eisanteile eingelagert (Latentenergie)-
Während der Auslieferungszeit wird in verschiedenen Zeitabständen eine Umwälzpumpe geschaltet, damit die eventuell aufgeschwommenen Eisanteile sich auflösen. Funktionsbeschreibung:
• Die Kurbel gehäuseheizung und Olabscheiderbegleitheizung sind immer im Stillstand der Verdichtereinheit eingeschaltet. Im Betrieb des Verdichters sind diese dann ausgeschaltet.
• Die Kälteanlage wird von Thermostaten eingeschaltet.
Zuerst werden die Pumpen Eiserzeugerkreislauf und auf Konzentrationskreislauf eingeschaltet (Drehzahl beide auf 100 %, Laufzeit 60 Sekunden)
Rührwerksantrieb, Mischer-Eiskonzentrator eingeschaltet (Laufzeit 30 Sekunden)
Danach wird der Getriebemotor vom Agitator eingeschaltet (Laufzeit 60 Sekunden)
• Wenn alle Antriebe in Betrieb sind, wird nach 150 Sekunden der Verdichter mit einem Sanftanlauf und parallel das Magnetventil am Verdichter gestartet. Der Verdampfungsdruck wird mechanisch mit einem Verdampfungskonstantregler auf - 25 °C konstant gehalten.
• Hochdruck- und Niederdrucksensor: Mit diesen wird der Hoch- und Niederdruck des Verdichters überwacht, angezeigt und ist über das Modem abrufbar. Parallel wird der Frequenzumformer des Verflüssiger-Lüfterantriebes beim Erreichen eines Überdrucks von + 30 °C gestartet. Bei + 32 °C hat er seine volle Drehzahl erreicht (50 Hz)
• Das Hochdruck-Magnetventil des Ölrückführungssystems ist einstellbar. Taktzeit 0 bis 1200 Sekunden.
• Der Sicherheitsbegrenzer ist auf + 45 °C eingestellt und schaltet den Verdichter aus. Alle Antriebe werden in umgekehrter Reihenfolge zurückgefahren bis die Anlage komplett ausgeschaltet ist. Das Entriegeln muss von einem Fachmann vorgenommen werden.
• Der Hochdruckwächter schaltet bei + 42 °C Verflüssigungstemperatur den Verdichter aus. Alle weiteren Antriebe bleiben in Betrieb. Fällt die Verflüssigungstemperatur unter + 38 °C wird der Verdichter wieder eingeschaltet. Mit einer Schaltverzögerung von 20 Minuten wird ein Pendeln des Verdichters verhindert.
• Der Niederdruckwächter schaltet beim Unterschreiten von - 15 °C den Verdichter aus. Beim Überschreiten der Verdampfungstemperatur von - 12 °C wird der Verdichter wieder automatisch eingeschaltet. Um ein Pendeln des Verdichters zu vermeiden, kann sich dieser erst nach frühestens 20 Minuten wieder einschalten.
• Der Niederdrucksicherheitsbegrenzer schaltet nach dem Unterschreiten einer Sauggas- temperatur von - 18 °C den Verdichter aus und muss von Hand entriegelt werden.
• Die Kältemittel-Ölaustreiberheizung ist immer während der Betriebszeit der Verdichtereinheit in Betrieb.
• Ein Überhitzen wird mit einem Anlegethermostat verhindert (Einstellung: Aus + 85 °C, Ein + 75 °C)
• Die Heißgasdruckrohrtemperatur wird von einem Anlagethermostat überwacht. Bei Einschalttemperatur + 120 °C, Ausschalttemperatur + 135 °C schaltet der Verdichter ab. Da- nach muss dieser von Hand geschaltet werden.
Beim Abschalten der Eiserzeugung werden die Antriebe wie folgt geschaltet:
• Zuerst wird der Verdichter abgeschaltet und die Kurbelgehäuseheizung eingeschaltet.
• Das Magnetventil von der Ölrückführung wird unterbrochen und nicht mehr aktiviert.
• Die Heizung am Ölausdampfer ist ausgeschaltet.
• Die Begleitheizung am Ölabscheider bleibt eingeschaltet.
• Die Pumpe vom Eiserzeuger-Kreislauf (Agitator) bleibt in Betrieb. • Der Getriebemotor am Agitator wird nach ca. 300 Sekunden abgeschaltet.
• Rührwerksantrieb „Mischer-Eiskonzentrator" bleibt eingeschaltet
• Nach dem Erreichen der einzulagernden Eisanteile im Slurry-Ice-Gemisch werden die Antriebe auf der kleinstmöglichen Drehzahl gehalten (Das Fluid muss immer in Bewegung bleiben.)
Betriebsweise der Be- und Entladestation: Die Be- und Entladezeiten für die Übernahme des aufbereiteten Slurry-Ice-Gemisches an der Beladestation wird zeitlich erfasst. Die Zeiten werden mit dem Betätigen des „Ein-Nottasters" aufgezeichnet. Das auszutauschende Slurry- lce wird kontinuierlich überwacht und zwar am Eingang vom Eiskonzentrationsmesser und von einem Thermostat im Vorlauf zum Zwischenbehälter.
Mess- und Überwachungseinrichtung in den Kühlfahrzeugen: In jedem Kühlfahrzeug ist ein
Datenaufnehmer installiert. Während der Fahrzeit werden folgende Daten registriert:
• Bis zu 6 Stk. fest installierte Messfühler zum Registrieren der Raumtemperatur
• an jeder Tür ist ein Frequenzzähler installiert. Dieser registriert die Anzahl der Öffnungen und die Zeit der offen stehenden Entnahmetür (Die Anzahl der Registrierstellen im Kühlraum und an den Türen ist fahrzeugspezifisch)
Außentemperaturfühler Außenfeuchtefühler
• Die Umwälzpumpe wird zeitabhängig geschaltet. Die Einschaltfrequenz ist einstellbar und kann von Hand auf Dauerlauf geschaltet werden.
• Einschaltzeit 0 bis 60 Minuten, Laufzeit 0 bis 30 Minuten
Die kühltechnischen Einbauten bestehen aus: einem speziell hergestellten Wärmeaustauscher aus Aluminium, selbst schließende Kupplungen mit nachgeschalteten Kugelabsperrventilen, einem Ausdehnungsgefäß 6 Liter, Manometer und Sicherheitsventil; den Rohrverbindungen einschließlich aller notwendigen Unterkonstruktionen.
Nachfolgend werden Ausfuhrungsarten der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Schema einer Anlage zum Transportieren gekühlter Produkte;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Transportfahrzeugs;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III - III in Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV - IV in Fig. 2;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers;
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher von Fig. 5;
Fig. 7 eine Ausführungsart eines weiteren Wärmetauschers in Draufsicht und in Seitenansicht;
Fig. 8 eine Ausführungsart eines weiteren Wärmetauschers in Draufsicht und in Seitenansicht;
Fig. 9 eine mögliche Unterteilungen des Laderaums des Transportfahrzeugs;
Fig. 10 eine weitere mögliche Unterteilungen des Laderaums des Transportfahrzeugs.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Als Warmetragermedium wird bevorzugt sogenanntes Ice-Slurry verwendet. Bei diesem handelt es sich um eine Mischung aus Wasser, Alkohol und/oder Glycol und/oder Salz und ei- nem Antikorrosivum. Vorzugsweise wird eine Mischung aus 50% Wasser, 49% Alkohol und
1% Antikorrosivum verwendet, die bis -48° C abgekühlt werden kann und dabei eine breiartige Konsistenz annimmt, die es erlaubt, dass die Mischung auch in diesem Zustand fließfa- hig ist und gepumpt werden kann. Im abgekühlten Zustand ist das Wasser zu kleinen Eispartikeln gefroren, die wieder geschmolzen werden, wenn der Mischung Wärme zugeführt wird. Durch die Phasenwechsel wird die spezifische Wärmekapazität des Wärmeträgermediums wesentlich erhöht. Das Ice-Slurry ist absolut umweltfreundlich und kann bedenkenlos in die Umwelt gelangen.
Die im Schema gemäß Fig. 1 dargestellte Anlage ist durch strichpunktierte Linien in ein Transportmittel, beispielsweise ein Kühlfahrzeug 10, eine Ice-Slurry Anlage 20, eine Speichergruppe 30 und eine Kuppelstation 40 unterteilt. Das mit 10 bezeichnete Transportmittel kann ein beliebiges Strassen- oder Eisenbahnfahrzeug, Schiff oder Flugzeug sein. Im vorliegenden Beispiel ist das Transportmittel ein Straßenfahrzeug, das nachstehend anhand der Fig. 2 bis 4 näher beschrieben wird. Im Schema gemäß Fig. 1 ist ein im Fahrzeug 10 eingebauter Wärmetauscher 11 schematisch dargestellt. Rohrleitungen 12 und 13, vorzugsweise flexible
Schläuche, dienen zum Laden und Entladen des Wärmetauschers 11 mit Ice-Slurry. Ferner ist im Fahrzeug 10 eine Pumpe 14 zum Umwälzen des Ice-Slurry im Wärmetauscher 11 vorgesehen.
Die Ice-Slurry Anlage 20 ist im Schema stark vereinfacht dargestellt. Sie enthält aus dem
Stand der Technik bekannte Komponenten zur Kälteerzeugung wie Verdichter, Verflüssiger etc., die einen Kältekreislauf bilden, der prinzipiell gleich aufgebaut ist wie eine herkömmliche Kältemaschine, wobei natürlich deren Dimensionierung und Konstruktion auf die Beson- derheiten der Erzeugung von Ice-Slurry abgestimmt ist. Zudem muss darauf geachtet werden, dass besondere Anschlüsse wie auch Pumpen die für einen Tieftemperaturbereich geeignet sind, eingesetzt werden. Als Kältemittel für den Kältekreislauf eignet sich beispielsweise Propan oder z.B.: R717, R723, etc. Der Verdichter kann beispielsweise zweistufig und luft- gekühlt sein, mit einem Magnetventil, einer kompletten Zwischenstufenregelung, einer Kurbelgehäuseheizung, einem Ölabscheider mit angelegtem Heizelement, Ölschauglas und Öl- filter, Hoch- und Niederdruckwächter sowie Hoch- und Niederdruck-Sicherheitsbegrenzer, einen Öldruckdifferenzpressostat, Hoch- und Niederdrucksensoren sowie einem Druckrohr- temperaturbegrenzer. Er enthält vorzugsweise eine Füllung mit Kältemittel R507 und Ver- dichteröl und wird mit einer Sanftanlaufeinrichtung gestartet. Der Verflüssiger ist luftgekühlt, mit einem Axialventilator, welcher vom Kältemitteldruck drehzahlgeregelt wird. Der Abscheider ist bevorzugt als Kältemittel-Niederdruckabscheider ausgebildet, mit angebautem Hochdruckschwimmer, Überfüllungssicherheitswächter, einem Ölrückfuhrungssystem mit Magnetventil, Ölhubpumpe und Kältemittelausdampfer mit einer elektrischen Heizung. Alle kalten Anlagenteile haben eine 50 mm starke Isolierung mit außenliegender Dampfsperre.
Unter besonderen Umständen kann ein sich vor Ort befindendes Kältesystems, beispielsweise eines Kühllager, etc. für die Erzeugung des für den Transportbetrieb notwendigen Kälte verwendet werden.
Im Schema ist nur ein Eiserzeuger 21 dargestellt, der durch eine Kältemittelzuleitung 22 mit
Kältemittel versorgt wird. Eine Kältemittelableitung 23 führt das im Eiserzeuger 21 erwärmte Kältemittel zurück zu den genannten, nicht dargestellten Komponenten zur Kälteerzeugung. Die Mischung zur Bildung des Ice-Slurry wird dem Eiserzeuger 21 durch eine Leitung 24 zugeführt und das erzeugte Ice-Slurry wird dem Eiserzeuger mittels einer Leitung 25 ent- nommen. Der Eiserzeuger 21 kann beispielsweise als Doppelrohrverdampfer mit einem inneren Abwischsystem und einem angeflanschten Getriebe mit Antriebsmotor M ausgebildet sein. Das Ice-Slurry wird in einem Innenbehälter gebildet und Kältemittel strömt in einem Spalt zwischen dem Innenbehälter und Doppelrohrleitungen, die für Naturfallüberflutung ausgebildet sind. Das Medium wird mit einer nicht dargestellten Verdrängerpumpe durch die Leitung 24 angesaugt und durch den Eiserzeuger 21 gepumpt.
Die Speichergruppe 30 enthält einen Warmspeicher 31, einen Kaltspeicher 32, einen Nach- f llspeicher 33 und einen Mischspeicher 34. Diese können als Edelstahlbehälter ausgebildet und auf jeweils drei wärmeleitseitigen entkoppelten Standfußen aufgebaut sein. An alle Rohrstutzen ist ein Kugelabsperrventil angebaut. Zum Bewegen der Eiskristalle ist jeder Speicher mit einem Rührwerk oder einer Flüssigkeitsmischstrahldüse ausgerüstet. Mit dieser Einrichtung wird stündlich ein ca. vierfaches Durchmischen des Speicherinhaltes erreicht. Gleichzeitig wird dadurch ein Verklumpen und Verdicken der eingelagerten Eiskristalle verhindert.
Im Mischbehälter 34 wird entsprechend den Vorgaben eines Binäreiskonzentrationsmessers das Mischungsverhältnis der eingelagerten Eisanteile für die in den Kühlfahrzeugen 10 ein- gebauten Wärmetauscher 11 hergestellt. Im unteren Bereich ist ein Feinfilter vorgesehen. Mit diesem wird ein relativ eisfreies Ansaugen des Ice-Slurry Fluids sichergestellt. Das Rührwerk des Mischbehälters 34 ist als zweistufige Flügelmischeinrichtung ausgebildet. Zwischen dem Mischbehälter Vor- und Rücklauf ist in Strömungsrichtung zuerst der Konzentrationsmesser zum Bestimmen der im Fluid befindlichen Eisanteile installiert. Danach ist eine nicht darge- stellte Pumpe und anschließend ein Dreiwege-Verteilventil eingebaut. Dieses wird von Hand nach dem Ankoppeln eines Kühlfahrzeuges 10 beispielsweise über ein Tastersystem betätigt.
Im Warmspeicher 31 wird zuerst das relativ warme Ice-Slurry Fluid aus den angekoppelten Wärmeaustauschern 11 der Kühlfahrzeuge 10 zwischengelagert. Über eine Beimisch- Dosierpumpe kann das Fluid zum Anreichern eines eventuell zu dicken Ice-Slurry Fluids zum Befullen der Kühlfahrzeug- Wärmeaustauscher 11 genutzt werden. Im anderen Fall strömt das verhältnismäßig warme Fluid beim Neubefüllen eines Kühlfahrzeug- Wärmeaustauschers 11 in den unteren Bereich des Speichers und wird zum größten Teil direkt von der Pumpe des Ice-Slurry Kreislaufes zum Eiserzeuger angesaugt. Zur Speicher- gπippe 30 gehören auch zwei nicht dargestellte Verdrängerpumpen, nämlich eine Primärpumpe für die Förderung des Wärmeträgermediums in einem Misch- und Beladekreislauf und eine Pumpe für die dosierte Zuführung von eisfreiem Fluid aus einem Zwischenspeicher zum Warmspeicher 31 entsprechend den Vorgaben eines Eiskonzentrationsmessfühlers.
Die Kuppelstation 40 enthält Verteilbatterien 41, 42 zum Anschließen der flexiblen Befüll- schläuche 12, 13 der Transportfahrzeuge 10, wobei die Befüllschläuche mit Schnellkupplungen und Kugelabsperrventilen ausgestattet sind. Weiter sind nicht dargestellte Befüll- schlauch-Sicherheitseinrichtungen gegen zu hohen Innendruck bedingt durch ein Ausdehnen der eingeschlossenen Flüssigkeit in den Verbindungsschläuchen vorgesehen, die aus zwei eingangsdruckgesteuerten Druckventilen und zwei Rückschlagklappen bestehen können. Ferner ist ein nicht dargestelltes Ausdehnungsgefäß für das komplette geschlossene Füllvolumen der Ice-Slurry Anlage einschließlich einer erforderlichen Sicherheitsgruppe vorgese- hen. Aus Sicherheitsgründen ist an der Kuppelstation 40 ein Wasseranschluss mit einer
Spritzdüse vorzuhalten (nicht dargestellt). Diese Einrichtung ist erforderlich, falls Ice-Slurry Flüssigkeit austreten sollte. Mit dieser wird die eventuell austretende Flüssigkeit so verdünnt, dass keine Brandgefahr besteht. Eine Umweltbelastung besteht durch das Alkohol- Wassergemisch, beispielsweise ein Ethanol- Wassergemisch, welches der Gefährdungsklasse „1" zugeordnet ist, nicht. Die Be- und Entladezeiten für die Übernahme des aufbereiteten Ice-
Slurry Gemisches an der Kuppelstation 40 werden erfasst. Die Zeiten werden mit dem Betätigen eines „Ein-Nottasters" aufgezeichnet. Das auszutauschende Ice-Slurry wird kontinuierlich überwacht und zwar am Eingang vom Eiskonzentrationsmesser und von einem Thermostat im Vorlauf zum Mischbehälter.
Für die Steuerung und Regelung der Anlage kann beispielsweise eine SPS 7 Steuer- und Regelanlage, vorgesehen sein, welche die technischen Daten fortlaufend speichert und über ein Modem automatisch zum Hersteller übermittelt. Gleichzeitig können alle Transportfahrzeuge, zumindest in einer Testphase, eine Datenerfassungsanlage enthalten, über welche alle relevanten Daten erfasst und bei Beladen der Kühlfahrzeugwärmeaustauscher 11 mit Ice-
Slurry an die zentrale SPS übertragen werden. Mit den anderen Daten werden diese dann weitergeleitet. Die SPS 7 ist für das gesamte Betriebssystem der Ice-Slurry Herstellung und Verteilung, einschließlich aller elektrischen Schalt- und Regelvorgänge der Be- und Entladestation sowie den Datenerfassungsanlagen in den Kühlfahrzeugen zuständig. Mit der Ice- Slurry Konzentrations-Messeinrichtung wird das erforderliche Fluid aufbereitet. Mit einem
Thermostat wird die Kälteanlage von der Speichertemperatur ein- und ausgeschaltet. Die Pumpen für den Eiserzeuger 21 Misch- und Beladekreislauf sind immer in Betrieb. Der Beladevorgang zu den Kühlfahrzeugen 10 wird von Hand eingeleitet. Dieser wird bei einer Temperaturgleichheit zwischen Vor- und Rücklauf zu den Kühlfahrzeugwärmetauschern 11 über einen Temperatursensor, welcher im Vorlauf zum Zwischenbehälter installiert ist, beendet.
Alle vorbeschriebenen Einrichtungen können auf einem gemeinsamen Grundrahmen aufgebaut sein. Das im Wärmetauscher 11 des Transportmittels 10 befindliche, relativ warme Warmetragermedium wird aus dem Wärmetauscher 1 1 herausgepumpt. Nachdem am Aus- und Eintritt des im Transportfahrzeug 10 eingebauten Wärmeaustauschers 11 die gleiche tiefe Temperatur gemessen wird, wird der Befüllvorgang durch das Umschalten des Dreiwegeventils beendet und zusätzlich optisch und akustisch angezeigt.
Das Transportfahrzeug 10 wird periodisch mit den flexiblen Rohrleitungen 12, 13 an der Kuppelstation 40 angeschlossen. Die Rohrleitungen 12, 13 sind mit selbst schließenden Kupplungen mit nachgeschalteten Kugelabsperrventilen ausgerüstet. Durch Schalten eines Dreiwegeverteilventils wird das erwärmte Warmetragermedium aus dem Wärmetauscher 11 herausgeschoben und im Warmspeicher 31 eingelagert. Dann wird aus dem Kaltspeicher 32 Ice-Slurry, das zuvor in der Ice-Slurry Anlage 20 aufbereitet wurde in den Wärmetauscher 11 eingefüllt. In diesem Ice-Slurry Fluid sind ca. 30 % Eisanteile eingelagert (Latentenergie).
Das in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Transportfahrzeug 10 besitzt mindestens einen wärmeisolierten Laderaum 15, der mit mindestens einem Wärmetauscher 11 ausgestattet ist. Der Wärmetauscher 11 dient gleichzeitig als Speicher für das Warmetragermedium und ist vorzugsweise unter der Decke oder an den Wänden des Laderaums 15 angeordnet. Das Volumen und die Oberfläche des Wärmetauschers 11 ist nach dem Volumen des Laderaums 15 und der einzuhaltenden Temperaturdifferenz zwischen dem Laderaum 15 und der Umgebung ausgelegt. Das Innere des Wärmetauschers 11 ist strömungsmässig mit der genannten Pumpe 14 verbunden, welche zeitweise und bedarfsabhängig für eine Zirkulation und Durchmischung des Ice-Slurry zur Vermeidung von Aufschwimmen der Eisanteile sorgt. Die Einschaltzeit der Pumpe ist einstellbar von 0 bis 60 Minuten, die Laufzeit von 0 bis 30 Minuten. Natürlich kann die Pumpe auch auf Dauerbetrieb geschaltet werden. Die Energieversorgung der Pumpe
14 erfolgt entweder via Bordstromversorgung des Transportfahrzeugs 10 mittels oder via gesonderter Versorgung mittels geeigneter Batterie am oder im Transportfahrzeug 10. Um eine gegebenenfalls einsetzende, unerwünschte Verfestigung oder Verklumpung des Ice- Slurry im Wärmetauscher 11 aufzulösen, kann dieser mit Heizdrähten versehen sein, durch welche der Inhalt des Wärmetauschers 11 bedarfsweise lokal aufgetaut werden kann.
Das Innere des Wärmetauschers 11 ist ferner mit einem nicht dargestellten Ausdehnungsgefäß mit Sicherheitsgruppe inklusive Manometer verbunden. Zum Be- und Entladen mit Kühl- gut ist das Transportfahrzeug mit mindestens einer, vorzugsweise aber mit mehreren Türen 16 ausgestattet. Im Transportfahrzeug 10 können zu Messungs- und Überwachungszwecken Sensoren und ein Datenaufnehmer installiert sein, der während des Betriebs Daten registriert. Die Sensoren können Temperaturfühler zum Messen und Registrieren der Raumtemperatur und der Außentemperatur sein. Auch Feuchtefühler können innerhalb und außerhalb des Laderaums 15 vorgesehen sein. Zudem kann an jeder Tür 16 ein Frequenzzähler installiert sein, der die Anzahl der Öffnungen und die Zeit der offen stehenden Tür 16 registriert.
Wie Fig. 4 besonders deutlich zeigt, ist der Wärmetauscher 11 bevorzugt an der Decke des Laderaums 15 aufgehängt, wodurch es möglich wird, Transportfahrzeuge in einfacher Weise auch nachträglich gemäß der Erfindung auszurüsten. Gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Transportfahrzeugen, bei denen mindestens eine Wand des Laderaums zwecks Aufnahme eines Wärmeträgermediums doppelwandig ausgeführt ist, haben Fahrzeuge der hier beschriebenen Bauart den Vorteil eines einfacheren und somit kostengünstigeren Her- Stellungsvorgangs. Das erfindungsgemäße System ist somit gut für die Umrüstung bestehender Fahrzeuge geeignet.
Wie Fig. 4 ferner zeigt, ist der Wärmetauscher 11 gegenüber der Horizontalen geneigt, wodurch insbesondere im Temperaturbereich über 0°C, im Falle der Bildung von Kondenswas- ser ein gezieltes Ableiten des Kondenswassers in eine Richtung möglich ist. Zwischen der
Oberseite des Wärmetauschers 11 und der Decke des Laderaums 15 sind Aufhängungsvorrichtungen angeordnet, welche den Wärmetauscher 11 in einer Distanz von der Decke halten. Der Wärmetauscher 11 weist somit nach allen Seiten Kontaktflächen zur Umgebungsluft des Laderaums 15 auf. Dies begünstigt den Wärmeübergang im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten doppelwandigen Containerwänden, die nur einseitig mit der Umgebungsluft des Laderaums in Kontakt stehen.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer aus zwei Wärmetauschern 11 zusammengefügten Einheit mit Aufhängungsvorrichtungen 18 zur Befestigung der Einheit an der Decke eines Transportfahrzeuges 10. In Fig. 6 ist ein Querschnitt dieser Einheit dargestellt.
Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei verschiedene Ausführungsarten eines Wärmetauschers 11. Während der Wärmetauscher nach Fig. 7 aus einem hin- und her gebogenen Rohr 19 geformt ist, ist der Wärmetauscher gemäß Fig. 8 aus zwei Platten 51 und 52 aufgebaut, zwischen denen Stege 53 vorhanden sind, die einerseits die Platten 51 und 52 auf Distanz halten und andererseits zwischen den Platten Strömungskanäle für das Ice-Slurry bilden. Durch diese Strömungskanäle wird das Ice-Slurry schlangenformig bzw. zickzackförmig gefuhrt, und zwar dann, wenn beim Betanken des Wärmetauschers 11 mit frischem, d.h. gekühltem Kältemedium, durch das einströmende frische Kältemedium das erwärmte Kältemedium verdrängt wird. Somit kann vermieden werden, dass Reste von erwärmten Kältemedien in den Kältemediumspeicher verbleiben.
Als Werkstoff für den Wärmetauscher 1 1 ist Aluminium wegen seiner guten Wärmeleitfähigkeit und seines geringen spezifischen Gewichts besonders gut geeignet.
In den Fig. 9 und 10 ist illustriert, wie der Laderaum 15 des Transportfahrzeugs 10 durch mindestens eine Trennwand 17 in Abteile 54 und 55 unterteilt werden kann, in denen im Be- trieb unterschiedliche Temperaturen herrschen. Bei der Darstellung nach Fig. 9 ist die
Trennwand 17 quer zur Längsrichtung des Laderaums 15 eingebaut und bei der Darstellung nach Fig. 10 ist die Trennwand 17 in Längsrichtung des Laderaums 15 eingebaut. Es ist auch denkbar, den Laderaum 15 sowohl in Längsrichtung aus auch in Querrichtung zu unterteilen. Je nach Bedarf kann beispielsweise im größeren Abteil 54 eine tiefe Temperatur von bei- spielsweise minus 20 Grad für die Aufbewahrung und den Transport von Tiefkühlprodukten und im kleineren Abteil 55 eine Temperatur von beispielsweise null bis etwa plus 10 Grad für den Transport von nicht gefrorenen Gütern herrschen. Falls der Raumbedarf für Tiefkühlprodukte kleiner ist, kann das kleinere Abteil 55 die tiefe Temperatur aufweisen und das größeren Abteil 55 die höhere Temperatur. Die unterschiedlichen Temperaturen in den Abteilen 54 und 55 können erreicht werden, indem die betreffenden Wärmetauscher mit Ice-Slurry mit jeweils anderer Temperatur und/oder Zusammensetzung befüllt werden.
Es ist auch denkbar, dass der Laderaum 1 oder ein Abteil 54, 55 auf einer über der Außentemperatur liegenden Temperatur gehalten wird, beispielsweise im Winter für den Transport frostempfindlicher Güter wie Blumen. Bezugszeichenaufstellung
41 42 43 44 45 46 47 48 49
Kühlfahrzeug 50
Wärmetauscher 51 Platte
Rohrleitung 52 Platte
Rohrleitung 53 Steg
Pumpe 54 Abteil
Laderaum 55 Abteil
Türen
Trennwand
Aufhängevorrichtung
Rohr
Slurry Ice Anlage
Eiserzeuger
Kältemittelzuleitung
Kältemittelzuleitung
Leitung
Leitung
Speichergruppe
Warmspeicher
Kaltspeicher
Nachfüll Speicher
Mischspeicher
Kuppelstation

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Beeinflussen der Temperatur eines Laderaums eines Transportmittels durch Wärmeübertragung zwischen einem fließfähigen Warmetragermedium und dem Laderaum, wobei das Warmetragermedium nach der Wärmeübertragung aus dem Transportmittel entfernt und durch Warmetragermedium mit einer anderen Enthalpie ersetzt wird und wobei das entfernte Warmetragermedium in einer ortsfesten oder transportablen Station aufbereitet und gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmetragermedium eine Mischung aus Wasser, Antikorrosivum und Alkohol und/oder Glycol und/oder Salz ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 5% bis 50% Alkohol und/oder Glycol und/oder Salz, 0% bis 1% Antikorrosivum und Wasser enthält.
3. Verfahren nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 49% Alkohol, 1% Antikorrosivum und 50% Wasser enthält.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmetragermedium bei der Aufbereitung so weit abgekühlt wird, dass es Eispartikel enthält.
5. Anlage zum Beeinflussen der Temperatur eines Laderaums eines Transportmittels durch Wärmeübertragung zwischen einem fließfähigen Warmetragermedium und dem Laderaum, wobei das Warmetragermedium nach der Wärmeübertragung aus dem Transportmittel entfernt und durch Warmetragermedium mit einer anderen Enthalpie ersetzt wird und wobei das entfernte Warmetragermedium in einer ortsfesten oder transportablen Station aufbereitet und gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage mindestens ein Transportmittel (10) mit mindestens einem Laderaum (15), eine Kälteanlage (20) zur Aufbereitung des Wärmeträgermediums, Speichermittel (30) zum Speichern des Wärmeträgermediums und eine Kuppelstation (40) zum Überführen des Wärmeträgermediums zum und vom Transportmittel (10) enthält.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kälteanlage (20), die Speichermittel (30) und die Kuppelstation (40) auf einer gemeinsamen Basis, beispielsweise einem Rahmen aufgebaut sind.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kälteanlage
(20), die Speichermittel (30) und die Kuppelstation (40) enthaltende Basis als transportierbare Einheit ausgebildet ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermittel (30) einen ersten Speicherbehälter (31) für aus dem Transportmittel entferntes
Warmetragermedium, einen zweiten Speicherbehälter (32) für aufbereitetes Warmetragermedium, einen dritten Speicherbehälter (33) für Warmetragermedium und einen vierten Speicherbehälter (34) zum Mischen des dem Transportmittel zuzuführenden Wärmeträgermediums enthalten.
9. Transportmittel für eine Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit mindestens einem Laderaum (15), dadurch gekennzeichnet, dass im Laderaum (15) mindestens ein Wärmetauscher (11) zum Speichern des Wärmeträgermediums angeordnet ist.
10. Transportmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (11) flächig ausgebildet und in mindestens annähernd horizontaler Lage in einem Abstand von der Decke des Laderaums (15) angeordnet ist.
11. Transportmittel nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Pumpe (14) zum Umwälzen des in Wärmetauscher (11) enthaltenen Wärmeträgermediums enthält.
12. Transportmittel nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1 1) mit Heizmitteln ausgestattet ist, um unerwünschte Verklum- pungen des Wärmeträgermediums aufzutauen.
13. Transportmittel nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher durch aneinander anliegende Rohre gebildet ist.
14. Transportmittel nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher durch mindestens zwei mindestens annähernd parallele Platten (51 , 52) aufgebaut, zwischen denen Stege (53) angeordnet sind.
15. Transportmittel nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Laderaum (15) durch mindestens eine Trennwand (17) in mindestens zwei Abteile (54, 55) unterteilt ist und dass in jedem Abteil (54, 55) mindestens ein Wärmetauscher (11) angeordnet ist.
16. Transportmittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Abteil (54, 55) durch eine separate Tür (16) von außerhalb des Laderaums (15) zugänglich ist.
17. Transportmittel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (14) und/oder die Heizmittel zu ihrer Versorgung mit Elektrizität an der Bordstromversorgung des Transportmittels angeschlossen sind.
18. Transportmittel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Versorgung der Pumpe (14) und/oder der Heizmittel mit Elektrizität Stromerzeugungs- oder Speichermittel, beispielsweise mindestens ein Akkumulator, vorhanden sind.
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