WO2009000461A2 - Kühlcontainer für land-, strassen- und schienengebundene fahrzeuge - Google Patents

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WO2009000461A2
WO2009000461A2 PCT/EP2008/004953 EP2008004953W WO2009000461A2 WO 2009000461 A2 WO2009000461 A2 WO 2009000461A2 EP 2008004953 W EP2008004953 W EP 2008004953W WO 2009000461 A2 WO2009000461 A2 WO 2009000461A2
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cooling air
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Ole Thogersen
Allan Dyrmose
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Thermo King Deutschland Gmbh
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    • F25D2317/0681—Details thereof

Definitions

  • the invention relates to a refrigerated container (refrigeration container) for road and rail vehicles.
  • Such containers have a substantially rectangular basic shape with a long axis of, for example, 40 feet (about 14 m). They are generally arranged on the vehicle such that the longitudinal axis of the container is parallel to the longitudinal axis of the vehicle.
  • the loading opening of the container is at one end face, while at the opposite end a cooling unit is inserted through a receiving opening in this end face.
  • the cooling unit is usually usually releasably secured by a peripheral flange with bolt connections around the outer edge of the receiving opening.
  • the inner bottom of the container is formed with longitudinal ribs that remain between the ribs longitudinal channels for cooling air.
  • the crests of the longitudinal ribs which conventionally form an upwardly projecting T-profile, supporting load of the container.
  • the cow unit forms a vertical shaft on the inside of the respective end face of the container and this shaft complements the previously described circulation of the cooling air for a closed circuit.
  • the coolant circuit is conventionally constructed and typically includes, in addition to the evaporator, a compressor, a condenser, and an expansion device to which the evaporator connects in a closed circuit in this order.
  • the shaft usually has an air-permeable, for example sieve-like aluminum sheet, top cover, which forms a protection against falling substances or objects and at the same time a protection against unwanted human interference. Between this cover, the inner wall surface of the end wall and the inner wall surface of the container remains to the storage space of the container open chamber within which the returning heated cooling air is diverted through the cover into the well. This chamber extends substantially or substantially over the entire width of the container.
  • the shaft is divided by a transverse wall, in the conventional axisymmetric with respect to the container depending on a passage opening down for the heated cooling air, conventionally designed as a round hole. This does not exclude that in special cases only an average opening or a different number of the same are provided.
  • a ring member In the respective passage opening of the transverse wall, a ring member is used, which engages over the transverse wall with an outer flange-like structure and is supported on this and expediently attached.
  • the ring member engages through the transverse wall so that the sweeping part serves as an air supply to each axial fan.
  • the axial fan directs the descending heated cooling air to the heat exchange surface of the evaporator.
  • the heat of the descending heated cooling air is delivered to the coolant of the cooling circuit, and the cooling air, which is now suitable for cooling, is returned to the longitudinal channels at the bottom of the container.
  • the invention is based on the object with the least possible design effort to improve the efficiency of the cooling of the load of the Kuhlcontainers on.
  • Claim 6 is based on the idea of not arranging the guide surfaces and possibly the flange-like Abstutzungen that they produce an independent space consumption at the expense of the receiving space of the cargo.
  • Claim 7 has - if appropriate, including the ideas of claim 6 - special significance when in the known manner, the diameter of the free cross section in the ring part between the loading space facing inner surface of the front wall of the shaft and the front surface of the rear wall of the container so large as possible is chosen.
  • these consist of a cylindrical sleeve, on both sides of which an annular flange portion for attachment to the transverse wall protrudes at right angles at the top.
  • the free cross section of this sleeve is circular.
  • Such a circular inner cross section is also preferred in the context of the invention. This is especially true for the configuration according to claim 7.
  • the sleeve part has a non-circular as a free cross-section.
  • the sleeve part has a non-circular as a free cross-section.
  • flattened free cross-sections preferably with a curved, for example oval, inner contour, wherein the flattening expediently extends to avoid influencing the loading space volume in the shaft in the transverse direction.
  • Claim 8 shows that the invention can be realized in a particularly simple manner by an integral with a small structural means integral ring part, which causes a similar increase in efficiency with the same kind of use as in the known case.
  • the known cylindrical ring member is usually made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the known cylindrical ring member can even provide a thin-walled production of plastic injection molding according to claim 9, since the taking place in connection with the guide surfaces expedient three-dimensional outer geometry also gives a thin-walled insert sleeve in the transverse wall sufficient dimensional stability (see claim 10).
  • the features of claim 11 are known per se.
  • the meaning of claim 10 is that also in the context of the invention without any other modification a two-stage gearless drivable fan can be used as a particularly simple solution.
  • any known type of blower can be used within the scope of the invention, for example a radial blower.
  • a radial blower for example a radial blower.
  • such requires special adaptation measures, so that within the scope of the invention preferably the known use of an axial fan is maintained.
  • the conventionally used axial blowers have straight running blades which only have increasing strength for stabilization towards the axis.
  • This not only serves to increase the dimensional stability of the leaves, possibly with an effect on their strength rating. Above all, the drive power of the respective blower and its noise development can be further reduced. Contributing to such positive effects also contributes to the fact that the heated cooling air delivered further by the blades of the axial fan is detected by the respective blade from radially to radially outside with a slight time delay.
  • Claim 19 contains first in its own generic term a distinction against inherited characteristics of conventional ring parts.
  • the axial fan was still operated in the comparative experiments with straight blades with pitches (pitches) of 19, 22 and 25 degrees (standard).
  • the drive motor of the axial fan was in all cases an electric gearless two-pole and four-pole motor (low and high speed depending on the two-pole or four-pole circuit).
  • Figure 1 is a partial section of the rear end portion of a container along the axis of its longitudinal extent.
  • Fig. Ia at the same height as in Figure 1 is a partial section at a right angle in the transverse direction of the container ..;
  • Fig. 2a is a plan view
  • Fig. 2b is a bottom view
  • FIG. 2c shows a side view of an annular part used in the arrangement of FIGS. 1 and Ia; FIG. and
  • Fig. 3 is an isometric view of the reed of an axial blower also used in the arrangement of Figures 1 and Ia.
  • the illustrated in Fig. 1 end of a container shows the bottom plate 2, the roof panel 4 and the rear wall 6.
  • the bottom plate 2 has at its top along the Contai- Ners extending ribs having between them bottom side longitudinal channels (not shown) for guiding cooling air.
  • the rear wall 6 has almost over its entire height and just as much over the entire width of a cutout 10 through which a cooling unit 12 is inserted from the outside into the interior of the container.
  • the outer wall 14 of the cooling unit 12 thereby functionally complements the rear wall 6 of the container and may be functionally identical to this.
  • the cooling unit 12 Facing the cargo space 16 of the container, the cooling unit 12 forms a vertical shaft through which cooling air, which is heated at the rear of the container, is fed from above to the cooling unit 12.
  • the shaft 18 In its lower region, the shaft 18 is narrowed in the axial direction in order to create a receiving space 20 for the essential functional elements of the cooling unit 12 in alignment with the outside of the rear wall 6 of the container.
  • the shaft 18 In the upper part of the shaft, which alone is of interest within the scope of the invention, the shaft 18 is widened and extends to the inside of the outer wall 14 of the cooling unit 12, which, as mentioned, has assumed the function of the rear wall of the container here.
  • the functional elements of the cooling unit arranged in the receiving space 20 are conventional. Any known such arrangement can be used. Of interest to the invention is that in the widened region of the shaft 18, heat exchange surfaces 22 of an evaporator of the cooling device can be found. protrude
  • the cargo space 16 is formed by the front wall 30 of the refrigeration unit 12, which is substantially planar and vertical according to design of the cutout 10 extends over the height and width of the container and thereby runs parallel to the outer wall 14 of the shaft 18, under constriction of the internally formed shaft 18 between its upper and lower regions. Significantly (about 20 cm to 30 cm in this embodiment) is located below the grid 28 parallel to this a transverse wall 32.
  • a collection chamber 34 at the top End of the shaft 18 formed for incoming now heated cooling air which extends (see Fig. Ia) in the context of width measurement of the section 10 between the side walls 34 practically also over its entire width.
  • the lateral clearance is kept so small that it is meaningless in practice.
  • a ring member 40 is inserted from above, which is described in detail below with reference to Figures 2a to 2c.
  • This ring member 42 has a cylindrical sleeve 42 which is inserted into the passage opening 38 and with its free inner cross-section, the heated cooling air to an axial fan 44 supplies, which has an electrically gearless powered drive motor 46 with two and four poles to the axial fan optionally with a operate at low or high speed.
  • the axial fan 46 with drive motor 46 is conventional.
  • the axial fan 44 also has a ring of fan blades 48, shown in FIG. 3, whose novel structure will be described in the present context.
  • the ring member 40 which has the sleeve 42 on its underside, in its structure at the top of the sleeve 42 with reference to Figures 2a to 2c considered in more detail.
  • the entire ring member 40 is an integral molded plastic injection molding.
  • polyamide or polypropylene in both cases appropriately reinforced by glass or carbon fiber.
  • wall thicknesses of about 1.5 mm, which compared to the usual wall thickness of 2 mm when manufactured from aluminum or aluminum alloy results in a significant cost savings.
  • the sleeve 42 has a round free passage cross section 50 of maximum diameter. Maximum here means that the average diameter of the passage cross-section 50 equal to twice the wall thickness of the sleeve 42 at the distance between the inside of the outer wall 14 and the inside of the front wall 30 of the cooling unit 12 corresponds. This is illustrated in the direction of this distance in Fig. 2a by the dimension of the free cross-section with diameter D and twice the dimension d of Hulsenwandstarke.
  • the upper end of the sleeve 42 is then only in both lateral directions, that is in the transverse direction of the container or parallel to the front sides, in steadily outwardly further opening curvature in each case a lateral guide surface over, extending over the entire width of the shaft 18th extends.
  • the respective lateral guide surface 52 is continued by individual tongues 54, which are bent back approximately in the direction of the surface of the transverse wall 32 in accordance with the illustration in FIG.
  • the apices of the tongues that are returned avoid free edges in the direction of air flow.
  • the individual tongues can be supported on the upper side of the transverse wall 32 and optionally there also serve as a fastening means in the manner of a flange. For this purpose, you can engage in unrepresented graphic representation, for example, the free end 56 of the respective tongue 54 in a retaining groove at the top of the transverse wall.
  • FIG. 3 shows the preferred adapted shaping of a fan ring 58 of the axial fan 44.
  • the fan ring 58 has a hub 60, which can be fastened by means of a clamping device 62 to the output shaft of the drive motor 46. Over the circumference of the hub 60, the fan blades 48 are distributed at a uniform mutual distance. As can be read from the isometric illustration in FIG. 3, the fan blades 48 of the axial gear 44 are concavely curved in the conveying direction and, moreover, are twisted from the inside to the outside in the direction of rotation. The direction of rotation is shown in Fig. 3 by an arrow, while the conveying direction is to be provided in the plane of the drawing from front to back.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlcontainer für land-, straßen- und schienengebundene Fahrzeuge, an dessen Rückseite innen ein sich vertikal und weitgehend über die Breite des Containers erstreckender Schacht (18) mit einer Querwand (32) ausgebildet ist, oberhalb derer unter dem Dachbereich des Containers gesammelte erwärmte Kühlluft dem Schacht unter Umlenkung nach unten zuführbar ist, wobei in der Querwand mindestens eine Durchtrittsöffnung (38) mit einem eingesetzten Ringteil (40) ausgebildet ist, durch dessen freier Querschnitt die erwärmte Kühlluft in den Schacht ragenden Wärmetauschflächen (22) eines Verdampfers eines Kühlmittelkreislaufes über ein Gebläse (44) zuleitbar ist, und wobei die an den Wärmetauschflächen abgekühlte Kühlluft aus der Unterseite des Schachtes in den Bodenbereich des Kühlcontainers zurückleitbar ist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, oberhalb der Querwand seitlich Leitflächen (52) für die vom Gebläse angesaugte erwärmte Kühlluft zu deren seitlichen Einleitung in den freien Querschnitt (50) des Ringteils (40) vorgesehen sind.

Description

Kühlcontainer für land-, Straßen- und schienengebundene Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Kühlcontainer (refrigeration con- tainer) für land- strassen- und schienegebundene Fahrzeuge.
Derartige Container haben im wesentlichen eine rechteckige Grundform mit einer langen Achse von beispielsweise 40 Fuß (etwa 14 m) . Sie werden im allgemeinen so auf dem Fahrzeug angeordnet, dass die Längsachse des Containers parallel zur Längsachse des Fahrzeugs ist.
Die Ladeöffnung des Containers ist an dessen einer Stirnseite, während an der gegenüberliegenden Stirnseite eine Kühleinheit durch eine Aufnahmeöffnung in dieser Stirnseite eingeschoben wird. Die Kühleinheit wird in der Regel durch einen umlaufenden Flansch mit Bolzenverbindungen rings um den Außenrand der Aufnahmeöffnung meist lösbar befestigt.
Der Innenboden des Containers ist so mit Längsrippen ausgebildet, dass zwischen den Rippen Längskanäle für Kühlluft frei bleiben. Die Scheitel der Längsrippen, die konventionell ein nach oben ragendes T-Profil bilden, unterstützendes Ladegut des Containers.
Im Bereich der Ladeoffnung sind Maßnahmen getroffen, dass die inzwischen durch Wärmeaufnahme vom Ladegut erwärmte Kuhlluft zum Dach des Containers aufsteigen kann, sofern sie nicht bereits durch das Ladegut hindurch früher zum Dachbereich aufgestiegen ist. Es besteht eine Niveaumarke oder eine anderweitige entsprechende Regulierung der Hohe des Ladegutes, dass zwischen dem Ladegut und dem Dach des Containers die erwärmte Luft zu der Ladeoffnung gegenüberliegenden Stirnwand des Containers und damit zur Kuhleinheit zurückgeführt werden kann.
Die Kuhleinheit bildet einen vertikalen Schacht an der Innenseite der betreffenden Stirnseite des Containers und dieser Schacht ergänzt den zuvor beschriebenen Umlauf der Kuhlluft für einen geschlossenen Kreislauf.
In dem Schacht ragen Warmetauschflachen eines Verdampfers eines Kuhlmittelkreislaufs hinein. Der Kuhlmittelkreislauf ist konventionell aufgebaut und weist typischer Weise außer dem Verdampfer noch einen Kompressor, einen Kondensator und eine Expansionseinrichtung auf, an den der Verdampfer in dieser Reihenfolge im geschlossenen Kreislauf anschließt.
Der Schacht weist üblicher Weise eine luftdurchlässige, zum Beispiel siebartig aus Aluminiumblech bestehende, obere Abdeckung auf, die einen Schutz gegen hineinfallende Stoffe oder Gegenstande und zugleich einen Verletzungsschutz gegen unerwünschte menschliche Eingriffe bildet. Zwischen dieser Abdeckung, der Innenwandflache der Stirnwand und der Innenwandflache des Containers verbleibt ein zum Lageraum des Containers offene Kammer, innerhalb derer die zurückströmende erwärmte Kühlluft durch die Abdeckung hindurch in den Schacht hinein umgeleitet wird. Diese Kammer erstreckt sich im wesentlichen oder weitgehend über die ganze Breite des Containers .
Unterhalb der Abdeckung, und mit deutlichem vertikalen Abstand zu dieser, ist der Schacht durch eine Querwand abgeteilt, in der konventionell achssymmetrisch in Bezug auf den Container je eine Durchtrittsöffnung nach unten für die erwärmte Kühlluft, konventionell als Rundloch, ausgebildet ist. Dies schließt nicht aus, dass in Sonderfällen auch nur eine Durchschnittsöffnung oder auch eine andere Anzahl derselben vorgesehen sind.
In die jeweilige Durchtrittsöffnung der Querwand ist ein Ringteil eingesetzt, der mit einer außenflanschartigen Struktur die Querwand übergreift und auf dieser aufgelagert und zweckmäßig befestigt ist. Der Ringteil durchgreift dabei so die Querwand, dass der durchgreifende Teil als Luftzuführung zu je einem Axialgebläse dient. Das Axialgebläse leitet die absteigende erwärmte Kühlluft auf die Wärmetauschfläche des Verdampfers. Dadurch wird die Wärme der absteigenden erwärmten Kühlluft an das Kühlmittel des Kühlkreislaufs abgegeben, und die nunmehr wieder zum Kühlen geeignete Kühlluft in die Längskanäle am Boden des Containers zurückgeführt.
Schon bisher bestand das Bestreben, den in der Kühleinheit und speziell in dessen Schacht verfügbaren Raum mit geringem Konstruktionsaufwand optimal nutzbar zu machen. Insbesondere hat man den freien Durchtrittsquerschnitt des Ringteils für die absteigende erwärmte Kühlluft so groß wie möglich gewählt . Der maximale Durchmesser ist dabei durch den Abstand zwischen der Innenflache der Stirnwand des Containers, welche der Ladeoff- nung gegenüber liegt, und der benachbarten Wandflache gegenüber dem Ladegut und den davon abgeleiteten Innenmaßen des Schachtes gegeben. Man hat daher schon bisher die außen- flanschartige Struktur des Ringteils nur an dessen beiden Seiten, aber nicht in Axialrichtung des Containers, ausgebildet, um in dieser Axialrichtung des Containers nicht den freien Querschnitt der inneren Öffnung des Ringteils zu beschranken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem konstruktiven Aufwand den Wirkungsgrad der Kühlung des Ladegutes des Kuhlcontainers weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost.
Vergleichsversuche haben gezeigt, dass allein durch diese Maßnahmen eine deutliche Erhöhung des Wirkungsgrades erreichbar ist. Je nach dem praktischen Anwendungsfall kann man diese Erhöhung des Wirkungsgrades für unterschiedliche Ziele einsetzen. Zu diesen Zielen gehören ein geringerer Verbrauch von Antriebsenergie für die meist elektrisch angetriebene Axialgeblase, geringere Leistungsstufen von Antriebsmotoren des jeweiligen Axialgeblases und eine Verbesserung der Durchstromung des Ladegutes mit Kuhlluft. Speziell hat sich gezeigt, dass auch in Querrichtung des Containers die Kuhlwirkung besser als bisher vergleichmaßigt wird. Diesen überraschenden Effekt kann man wohl dadurch erklaren, dass im Laderaum des Containers seitennahe Kuhlluft besser als bisher im Kuhlkreislauf weiter gefordert wird bzw. weniger als bisher durch Haftungseinwirkung an der Seitenwand mehr oder minder ausgeprägt zurück- gehalten wird. Das Stromungsprofil der zurückströmenden erwärmten Kuhlluft ist in diesem Zusammenhang als weniger achsbetont oder mit anderen Worten vergleichmaßigt anzusehen.
Gemäß Anspruch 2 kann die Einleitung der erwärmten Kuhlluft in den freien Querschnitt des Ringteils vergleichmaßigt werden. Dabei wird auch die Gerauschentwicklung reduziert. Diese Effekte werden gemäß Anspruch 3 noch deutlicher erreicht. Ein besonderer Vorteil liegt dabei auch im besseren Einfangen von radial entfernterer erwärmter Kuhlluft.
Gemäß Anspruch 4 kann zunächst vermieden oder zumindest gemindert werden, dass freie Kanten der seitlichen Leitflachen als in die anströmende erwärmte Kuhlluft hineinragende Hindernisse Turbulenz erzeugen. Gemäß Anspruch 5 wird dieser Effekt unter Vermeidung von Stromungstotraumen weiter reduziert und zugleich die Möglichkeit geschaffen, im Außenbereich des Ringteils mindestens punktuell eine flanschartige Abstutzung des Ringteils an der Querwand des Schachtes zu erhalten.
Anspruch 6 beruht auf der Idee, die Leitflachen und gegebenenfalls die flanschartigen Abstutzungen nicht so anzuordnen, dass sie einen eigenständigen Raumverbrauch zu Lasten des Aufnahmeraums des Ladeguts erzeugen.
Anspruch 7 hat - gegebenenfalls unter Einbeziehung der Ideen von Anspruch 6 - besondere Bedeutung dann, wenn in der an sich bekannten Weise der Durchmesser des freien Querschnitts im Ringteil zwischen der dem Laderaum zugewandten Innenflache der Frontwand des Schachtes und der Frontflache der Ruckwand des Containers so groß wie möglich gewählt wird. Bei den konventionellen Ringteilen bestehen diese aus einer zylindrischen Hülse, an deren Oberseite beidseitig jeweils ein Ringflanschteilabschnitt zur Befestigung an der Querwand rechtwinkelig absteht. Der freie Querschnitt dieser Hülse ist dabei kreisförmig. Ein solcher kreisförmiger Innenquerschnitt ist auch im Rahmen der Erfindung bevorzugt. Dies gilt speziell auch für die Konfiguration gemäß Anspruch 7. Das schließt aber nicht aus, dass nicht nur im Zusammenhang mit Anspruch 7, sondern im Rahmen der Erfindung ganz allgemein, der Hülsenteil einen anderen als kreisrunden freien Querschnitt hat. Von besonderem Interesse sind dabei abgeflachte freie Querschnitte, vorzugsweise mit gekrümmter, zum Beispiel ovaler, Innenkontur, wobei die Abflachung sich dabei zweckmäßig zur Vermeidung einer Beeinflussung des Laderaumvolumens im Schacht in Querrichtung erstreckt .
Anspruch 8 zeigt, dass die Erfindung in besonders einfacher Weise durch ein mit geringen konstruktiven Mitteln abgewandeltes integrales Ringteil realisierbar ist, welches bei gleichartiger Einsatzart wie im bekannten Fall eine überraschen deutliche Wirkungsgraderhöhung bewirkt.
Der bekannte zylindrische Ringteil wird üblicherweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt. Im Rahmen der Erfindung kann man sogar gemäß Anspruch 9 eine dünnwandige Fertigung aus Kunststoff-Spritzguss vorsehen, da die im Zusammenhang mit den Leitflächen erfolgende zweckmäßige dreidimensionale äußere Geometrie auch einer dünnwandigen Einsatzhülse in die Querwand ausreichend Formstabilität verleiht (vgl. Anspruch 10) . Die Merkmale von Anspruch 11 sind an sich bekannt. Die Bedeutung von Anspruch 10 liegt darin, dass auch im Rahmen der Erfindung ohne sonstige Abänderung ein zweistufig getriebelos antreibbares Gebläse als besonders einfache Lösung eingesetzt werden kann.
Im Grundsatz lässt sich im Rahmen der Erfindung jede bekannte Bauart eines Gebläses einsetzen, zum Beispiel auch ein Radialgebläse. Ein solches erfordert jedoch besondere Anpassungsmaßnahmen, so dass im Rahmen der Erfindung vorzugsweise der bekannte Einsatz eines Axialgebläses beibehalten wird.
Ein solches Axialgebläse wird jedoch im Rahmen der Erfindung zweckmäßig an das Ziel der Erfindung weiter angepasst, den leistungsmäßigen Wirkungsgrad durch geringfügige Abänderung von Formgebungen weiter zu erhöhen.
Die konventionell eingesetzten Axialgebläse haben gradlinig verlaufende Blätter, die lediglich zur Stabilisierung zur Achse hin zunehmende Stärke haben. Nach der Erfindung wird stattdessen eine Formgebung gemäß Anspruch 13 - vorzugsweise mit den Besonderheiten gemäß den Ansprüchen 14 bis 18 - bevorzugt eingesetzt. Dies dient nicht nur zur Erhöhung der Formstabilität der Blätter, gegebenenfalls mit Auswirkung auf deren Stärkebemessung. Vor allem lassen sich die Antriebsleistung des jeweiligen Gebläses und deren Geräuschentwicklung weiter reduzieren. Zu solchen positiven Auswirkungen trägt auch bei, dass die von den Blättern des Axialgebläses weiter geförderte erwärmte Kühlluft mit etwas zeitlicher Verzögerung vom jeweiligen Blatt von radial nach radial außen erfasst wird. Anspruch 19 enthalt zunächst im eigene Oberbegriff eine Abgrenzung gegen übernommene Merkmale konventioneller Ringteile. Im der Weiterbildung gemäß Anspruch 19 und in dessen bevorzugten weiteren Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 20 und 21 wird die bevorzugte Ausfuhrungsform eines im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Ringteils im Einzelnen beschrieben. Hier ist die erfindungsgemaße Ausbildung einer Flanschstruktur für die Abstutzung und gegebenenfalls Befestigung des Ringteils an der Querwand des Schaftes dadurch realisiert, dass die Leitflachen im radial inneren Raum seitlich vom Hulsenteil - möglichst gemäß Anspruch 21 längs der ganzen axialen Erstreckungsweite des inneren Schachtquerschnitts bei maximaler Öffnung und unmittelbarem Anschluss an die Frontseite der Ruckwand des Containers - angeordnet sind und sich radial weiter außen rückwärts zur Querwand hin in einer jeweiligen seitlichen Flanschstruktur fortsetzen, die vorteilhafterweise zungenartig aufgelost ist.
Die überraschende Steigerung des Wirkungsgrades allein durch Austausch des konventionellen Ringteils, wie auch von der Anmelderin bisher benutzt, durch einen erfindungsgemaßen Ringteil entsprechend den nachfolgend beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen wird an folgenden Vergleichsversuchen deutlich.
Diese Vergleichsversuche ergeben zum einen quantitativ, in welchem Masse sich allein durch Austausch des bekannten Ringteils durch den neuen speziell die Leistungsaufnahme eines e- lektrisch angetriebenen Axialgeblases durch erfindungsgemaße Änderung der Ringteils verandern lasst (Leistungsaufnahme in Watt) . Dabei ergibt sich nebenher, dass dabei auch eine Wechselwirkung mit der Geometrie speziell der Blätter des Axialgebläses vorhanden ist, wofür momentan noch keine systematischen Vergleichsversuche vorliegen.
Das Axialgebläse wurde bei den Vergleichsversuchen noch mit geraden Blättern mit Anstellwinkeln (pitches) von 19, 22 und 25 Grad (Standard) betrieben.
Der Antriebsmotor des Axialgebläses war in allen Fällen ein elektrischer getriebeloser Zweipol- und Vierpolmotor (niedere und hohe Geschwindigkeit je nach zweipoliger oder vierpoliger Schaltung) .
Testergebnisse :
Leistungsaufnahme : Watt konventionell , neu, neu, neu, Anstellwinkel Anstellwinkel Anstellwinkel Anstellwinkel 25 (Standard) 19 22 25 hz schnell 1657 985 1280 1430 hz langsam 375 228 265 285 hz schnell 1008 617 800 870 hz langsam 283 181 204 213
Luftstrom in m3/Stunden hz schnell 5625,06 5420,76 6209,36 6428,64 hz langsam 2906,51 2615,58 3132,60 3234,75 hz schnell 4791,52 4459,19 5239,61 5435,47 hz langsam 2397,12 2141,06 2557,02 2651,81 Man erkennt, dass schon ohne Berücksichtigung einer Anpassung der Geometrie der Blätter des Axialgebläses im Hochgeschwindigkeitsbetrieb (460 V, 60 Hz) eine Verringerung der Leistungsaufnahme des Axialgebläses von 13 bis 40 % erreichbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 einen Teilschnitt des rückwärtigen Endbereichs eines Containers längs der Achse seiner Längserstreckung;
Fig. Ia in derselben Höhe wie in Fig. 1 einen Teilschnitt unter einem rechten Winkel in Querrichtung des Containers;
Fig. 2a eine Draufsicht;
Fig. 2b eine Ansicht von unten;
Fig. 2c eine Seitenansicht eines in Anordnung der Figuren 1 und Ia eingesetzten Ringteils; und
Fig. 3 eine isometrische Ansicht des Blätterkranzes eines ebenfalls in der Anordnung der Figuren 1 und Ia eingesetzten Axialgebläses .
Der in Fig. 1 dargestellte Endbereich eines Containers zeigt dessen Bodenplatte 2, dessen Dachplatte 4 und dessen Rückwand 6. Die Bodenplatte 2 hat an ihrer Oberseite längs des Contai- ners verlaufende Rippen, die zwischen sich bodenseitige längs verlaufende Kanäle (nicht gezeigt) zur Führung von Kühlluft aufweisen .
Die Rückwand 6 weist nahezu über ihre ganze Höhe und ebenso weitgehend über die ganze Breite einen Ausschnitt 10 auf, durch den von außen eine Kühleinheit 12 in den Innenraum des Containers eingeschoben ist.
Die Außenwand 14 der Kühleinheit 12 ergänzt dabei funktionell die Rückwand 6 des Containers und kann funktionell mit dieser identisch aufgefasst sein.
Dem Laderaum 16 des Containers zugewandt bildet dabei die Kühleinheit 12 einen vertikalen Schacht, durch den an der Rückseite des Containers erwärmte Kühlluft von oben her der Kühleinheit 12 zugeführt wird. In seinem unteren Bereich ist der Schacht 18 in Axialrichtung eingeengt, um fluchtend mit der Außenseite der Rückwand 6 des Containers einen Aufnahmeraum 20 für die wesentlichen Funktionselemente der Kühleinheit 12 zu schaffen. Im oberen Bereich des Schachtes, der im Rahmen der Erfindung allein interessiert, ist der Schacht 18 erweitert und reicht dabei bis zur Innenseite der Außenwand 14 der Kühleinheit 12, die, wie erwähnt, hier die Funktion der Rückwand des Containers übernommen hat.
Die in dem Aufnahmeraum 20 angeordneten Funktionselemente der Kühleinheit sind konventionell. Es kann jede bekannte derartige Anordnung verwendet werden. Für die Erfindung interessant ist, dass in dem erweiterten Bereich des Schachtes 18 Wärmetauschflächen 22 eines Verdampfers der Kühleinrichtung hinein- ragen
An den Wärmetauschflächen 22 innerhalb des Schachtes 18 wird erwärmte Kühlluft im Schacht 18 wieder auf niedrige Betriebstemperatur gekühlt und an der Unterseite des schmalen Bereichs des Schachtes 18 in die Längskanäle zwischen den Rippen 8 eingeleitet. Durch Pfeile ist der Umlauf der Kühlluft in Fig. 1 angedeutet. Die Kühlluft tritt längs des ganzen Laderaums 16 von den unteren Längskanälen unter Umströmung des Ladeguts nach oben aus, wird unterhalb der Dachplatte 4 gesammelt und nach Wärmeaufnahme aus dem Laderaum 16 und dessen Ladegut wieder oben in den erweiterten Bereich des Schachtes 18 zurück geführt. Durch einen Sollpegel 24 entsprechend etwa dem oberen Ende des Schachtes 18 (oder etwas niedriger) ist sichergestellt, dass unterhalb der Dachplatte 4 ein Sammelraum 26 für die erwärmte Kühlluft frei bleibt.
In Höhe des Pegels 24 oder etwa darüber erstreckt sich am oberen Ende des erweiterten Bereiches des Schachtes 18 ein Gitter 28. Mit diesem wird in konventioneller Weise verhindert, dass ungewollt Gegenstände oder größere Verklumpungen in den Schacht 18 eingetragen werden. Außerdem stellt das Gitter 28 einen Personenschutz gegen unerwünschtes Eingreifen mit Armen oder Beinen einer Person von oben her in den Schacht 18 dar. Der Laderaum 16 ist von der Frontwand 30 der Kühleinheit 12 gebildet, welche im Wesentlichen eben ausgebildet ist und sich vertikal entsprechend der Bemessung des Ausschnittes 10 über die Höhe und Breite des Containers erstreckt und dabei - unter Einschnürung des innen ausgebildeten Schachtes 18 zwischen dessen oberen und unteren Bereich - parallel zu der Außenwand 14 des Schachtes 18 verläuft. Deutlich (ungefähr 20 cm bis 30 cm in diesem Ausführungsbeispiel) befindet sich unterhalb des Gitters 28 parallel zu diesem eine Querwand 32. Dabei wird zwischen der Frontwand 30 und der Außenwand 14 einerseits und dem Gitter 28 und der Querwand 32 andererseits eine Sammelkammer 34 am oberen Ende des Schachtes 18 für eintretende inzwischen erwärmte Kühlluft gebildet, welche sich (siehe Fig. Ia) im Rahmen der Breitenbemessung des Ausschnitts 10 zwischen den Seitenwänden 34 praktisch auch über dessen ganze Breite erstreckt. Die seitliche Clearance wird dabei so klein gehalten, dass sie für die Praxis bedeutungslos ist.
Zu beiden Seiten der Längsachse (Phantomlinie 36 in Fig. Ia) ist linksseitig und rechtsseitig je eine gleiche Anordnung vorgesehen, von denen nachfolgend nur eine im Detail besprochen wird und die andere sich spiegelsymmetrisch mit Spiegelung an der Längsachse bzw. der entsprechenden Mittelebene des Containers ergänzt zu denken ist.
Dementsprechend ist in Fig. 1 auch nur der in Fig. Ia linksseitige Bereich gezeichnet.
In der Mitte hier also des linksseitig genannten Bereichs ist in der Querwand 33 eine Durchtrittsöffnung 38 mit hier kreisförmigem Innenquerschnitt ausgespart.
In die Durchtrittsöffnung 38 der Querwand 32 ist von oben her ein Ringteil 40 eingesetzt, das im einzelnen nachfolgend anhand der Figuren 2a bis 2c beschrieben ist. Dieses Ringteil 42 weist eine zylindrische Hülse 42 auf, welche in die Durchtrittsöffnung 38 eingesteckt ist und mit ihrem freien Innenquerschnitt die erwärmte Kühlluft einem Axialgebläse 44 zuführt, welches einen elektrisch getriebelos gespeisten Antriebsmotor 46 mit zwei und vier Polen aufweist, um das Axialgebläse wahlweise mit einer kleinen oder einer hohen Drehzahl zu betreiben. Insoweit ist das Axialgebläse 46 mit Antriebsmotor 46 konventionell.
Das Axialgebläse 44 weist darüber hinaus einen in Fig. 3 dargestellten Kranz von Ventilatorblättern 48 auf, deren im vorliegenden Zusammenhang neuartige Struktur noch beschrieben werden wird.
Zunächst sei das Ringteil 40, welches die Hülse 42 an seiner Unterseite aufweist, in seiner Struktur an der Oberseite des Hülse 42 anhand der Figuren 2a bis 2c mehr im einzelnen betrachtet .
Das ganze Ringteil 40 ist ein integrales Formspritzteil aus Kunststoff. Für dessen Wahl besteht eine große bekannte Auswahlfreiheit. In Frage kommt nur beispielsweise eine integrale Fertigung aus Polyamid oder Polypropylen, in beiden Fällen zweckmäßig verstärkt durch Glas- oder Kohlefaser. Bei dieser Materialwahl kommt man mit Wandstärken von etwa 1,5 mm aus, was gegenüber der üblichen Wandstärke von 2 mm bei Fertigung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eine erhebliche Kosteneinsparung ergibt.
Die Hülse 42 hat einen runden freien Durchtrittsquerschnitt 50 maximalen Durchmessers. Maximal bedeutet hier, dass der Durch- messer des Durchtrittsquerschnitts 50 zuzuglich der doppelten Wandstarke der Hülse 42 im Abstand zwischen der Innenseite der Außenwand 14 und der Innenseite der Frontwand 30 der Kύhlein- heit 12 entspricht. Dies ist in Richtung dieses Abstandes in Fig. 2a durch das Maß des freien Querschnitts mit Durchmesser D und das doppelte Maß d der Hulsenwandstarke verdeutlicht.
Das obere Ende der Hülse 42 geht dann nur in beiden Seitenrichtungen, das heißt in Querrichtung des Containers bzw. parallel zu dessen Frontseiten, in sich stetig nach außen weiter öffnender Krümmung in je eine seitliche Leitflache über, die sich über die ganze Breite des Schachtes 18 erstreckt. Seitlich radial anschließend ist die jeweilige seitliche Leitflache 52 durch einzelne Zungen 54 fortgesetzt, die gemäß besonders in dieser Hinsicht deutlichen zeichnerischen Darstellung in Fig. 2c ungefähr kreisförmig in Richtung zur Oberflache der Querwand 32 zuruckgebogen sind. Die Scheitel der zuruckgeboge- nen Zungen vermeiden dabei freie Kanten in Richtung der Luft- anstromung. Außerdem können die einzelnen Zungen sich auf der Oberseite der Querwand 32 abstutzen und gegebenenfalls dort auch flanschartig als Befestigungsmittel dienen. Hierzu kann man in nicht vorgenommener zeichnerischer Darstellung beispielsweise auch das freie Ende 56 der jeweiligen Zunge 54 in eine Haltenut an der Oberseite der Querwand eingreifen lassen.
Fig. 3 schließlich zeigt die bevorzugte angepasste Formgebung eines Ventilatorkranzes 58 des Axialgeblases 44.
Der Ventilatorkranz 58 weist eine Nabe 60 auf, die mittels einer Klemmeinrichtung 62 an der Abtriebswelle des Antriebsmotors 46 befestigbar ist. Über den Umfang der Nabe 60 sind in gleichmäßigem gegenseitigen Abstand die Ventilatorblätter 48 verteilt. Wie aus der i- sometrischen Darstellung in Fig. 3 ablesbar ist, sind die Ventilatorblätter 48 des Axialgetriebes 44 in Förderrichtung konkav gekrümmt und verlaufen darüber hinaus in Rotationsrichtung verdreht von innen nach außen. Die Rotationsrichtung ist in Fig. 3 durch einen Pfeil dargestellt, während die Förderrichtung in der Zeichnungsebene von vorne nach hinten zu versehen ist.
Bezugszeichenliste
Bodenplatte
Dachplatte
Ruckwand
Rippen
Ausschnitt
Kuhleinheit
Außenwand
Laderaum
Schacht
Aufnahmeraum
Warmetauschflache
Pegel
Sammelraum
Gitter
Frontwand
Querwand
Seitenwand
Langsachse
Durchtrittsoffnung
Ringteil
Hülse
Axialgeblase
Antrxebsmotor
Ventilatorblätter
Durchtrittsquerschnitt seitliche Leitfläche
Zungen freie Enden
Ventilatorkränz
Nabe
Klemmeinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Kühlcontainer für land-, Straßen- und schienengebundene Fahrzeuge, an dessen Rückseite innen ein sich vertikal und weitgehend über die Breite des Containers erstreckender Schacht (18) mit einer Querwand (32) ausgebildet ist, oberhalb derer unter dem Dachbereich des Containers gesammelte erwärmte Kühlluft dem Schacht unter Umlenkung nach unten zuführbar ist, wobei in der Querwand mindestens eine Durchtrittsöffnung (38) mit einem eingesetzten Ringteil (40) ausgebildet ist, durch dessen freier Querschnitt die erwärmte Kühlluft in den Schacht ragenden Wärmetauschflächen (22) eines Verdampfers eines Kühlmittelkreislaufes über ein Gebläse (44) zuleitbar ist, und wobei die an den Wärmetauschflächen abgekühlte Kühlluft aus der Unterseite des Schachtes in den Bodenbereich des Kühlcontainers zurückleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Querwand (32) seitlich Leitflächen (52) für die vom Gebläse (44) angesaugte erwärmte Kühlluft zu deren seitlichen Einleitung in den freien Querschnitt (50) des Ringteils (40) vorgesehen sind.
2. Kühlcontainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige seitliche Leitfläche (52) gekrümmt ausgebildet ist.
3. Kühlcontainer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige seitliche Leitfläche (52) sich seitlich, vorzugsweise wie die Seitenwand einer sich öffnenden Blüte, nach außen öffnet.
4. Kühlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Leitfläche (52) zur Querwand (32) des Schachtes (18) zurückgebogen ist.
5. Kühlcontainer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Ende der Rückbiegung an der Querwand (32) abstützt.
6. Kühlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Laderaum (16) des Containers zugewandte Zwischenraum zwischen den beiderseitigen Leitflächen
(52) zumindest teilweise, vorzugsweise ganz, offen gehalten ist.
7. Kühlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der den Laderaum (16) abgewandte Zwischenraum zwischen den beiderseitigen seitlichen Leitflächen (52) mindestens teilweise von der Rückwand (6,14) des Containers gebildet ist.
8. Kühlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitflächen (52) integrale Bestandteile des Ringteils (49) sind.
9. Kuhlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (40) und/oder die Leitflachen (52) aus Kunststoff-Spritzguss bestehen.
10. Kuhlcontainer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringteil (49) mitsamt den Leitflachen (52) dünnwandig mit Formstabilitat ausgebildet ist.
11. Kuhlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (46) des Geblases (44) ein getriebeloser Elektromotor mit zwei und vier Polen ist.
12. Kuhlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Geblase (44) ein Axialgeblase ist.
13. Kuhlcontainer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Blatter (48) des Axialgeblases (44) in Forderrichtung konkav gekrümmt sind.
14. Kuhlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitflachen (52) sich von der oberen Ebene der Querwand (32) des Schachtes (18) um 2 bis 5 cm, vorzugsweise 3 cm, erheben.
15. Kuhlcontainer nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der konkaven Ausbildung der Blatter (48) im Bereich zwischen 1/4 und 1/2, vorzugsweise 1/3, der Hohe ihrer Erhebung ausmacht.
16. Kühlcontainer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Blatter (48) des Axialgeblases (44) in Ro- tationsrichtung verdreht von innen nach außen verlaufen.
17. Kühlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einer runden Öffnung radiale Erstreckungslange einer seitlichen Leitflache (52) von der Öffnung bis zum seitlichen Ende 5 bis 10 cm, vorzugsweise 7 cm, betragt .
18. Kuhlcontainer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehung in einem Winkelbereich um die radiale Achse der Blatter (48) von 5° bis 25°, vorzugsweise 10°, bemessen ist.
19. Kuhlcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem der Ringteil (40) eine in die Durchtrittsoffnung (38) der Querwand (32) eingesetzte Hülse bildet, deren freier Innenquerschnitt (50) den freien Querschnitt für den Durchtritt der erwärmten Kuhlluft in den Schacht (18) bildet und die an ihrer Oberseite eine seitlich nach außen ragende Flanschstruktur zur Befestigung des Ringteils auf der Querwand aufweist, wobei insbesondere der Durchmesser des freien Querschnitts der Hülsen um das doppelte von deren Wandstarke im Rahmen von Toleranzen dem Abstand der vorderen Innenwandflachen des Schachtes von der Ruckwand des Containers entspricht und die Flanschstruktur mindestens überwiegend fragmentarisch beidseitig längs der seitlichen Erstreckungsrichtung der Ruckwand des Containers ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Flanschstruktur in der Richtung nach außen im An- schluss an das Ende der Hülse zunächst die jeweilige seitliche Leitflache (52) bildet, die seitlich nach außen in einzelne Zungen (54) fortgesetzt ist, die zuruckgebogen zur Befestigung des Ringteils an der Oberseite der Querwand (32) vorgesehen sind .
20. Kühlcontainer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Leitflächen (52) mit einer sich stetig weiter öffnenden Krümmung aus dem Ende der Hülse (42) hervorgehen.
21. Kühlcontainer nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die von der seitlichen Flanschstruktur gebildete seitliche Leitfläche (52) ganz oder mindestens weitgehend zwischen der Frontseite des Schachtes (18) und der Frontseite der Rückwand (6,14) des Containers durchlaufend ausgebildet ist.
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