DE19623505A1 - Verfahren und Einrichtung zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtung zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern, bei dem isolierte Kühlbehälter mit mindestens einem Wärmetau­ scher angewendet werden, der bei der Lagerung und beim Transport zur Aufrechterhal­ tung der erforderlichen Temperatur in Betrieb genommen wird. Die Anwendung der Erfin­ dung erfolgt insbesondere in der Lebensmitteltechnik, in der Pharmazie und in der Medizin.

Um ohne Qualitätsverluste gekühlte oder tiefgefrosteten Güter vom Erzeuger zum Verbrau­ cher zu transportieren, werden in der Regel Transportfahrzeuge mit gekühlten bzw. tiefge­ kühlten Laderräumen eingesetzt. In der DE-OS 29 33 814 wird eine solche Lösung vorge­ stellt. Hierbei handelt sich um einen Lastkraftwagen mit einem gekühlten Transportraum. Die Innenwände der Laderäume sind mit mäanderförmigen Kühlschlangen versehen, die eine eutektische Flüssigkeit enthalten.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß ein Umpacken und Zwischenlagern der zu kühlenden Güter erforderlich wird. Dadurch kann es zu Unterbrechungen der Kühlkette kommen.

Um diese Gefahr zu vermeiden, werden transportable Kühlbehälter mit einem eigenen Kühlaggregat, zum Beispiel einem thermoelektrischen Kühlelement (Peltierelement) einge­ setzt. Eine derartige Lösung wird in der DE 36 19 176 gezeigt. Es handelt sich hierbei im Prinzip um transportable Kühlschränke. Zum Transport werden diese vom Stromnetz ge­ trennt und am Bestimmungsort wieder angeschlossen. Eine zweckentsprechende Isolie­ rung soll sichern, daß der Ortswechsel ohne Schaden für die Güter überstanden wird.

Da jeder Kühlbehälter ein eigenes Kühlaggregat besitzt, wirkt sich das auf die Investitions­ kosten nachteilig aus.

Aus der DE 38 13 218 ist ein kostengünstiger, transportabler Kühlbehälter ohne eigenes Kühlaggregat bekannt. Diese Kühlbehälter, auch als Kühltaschen bezeichnet, finden oft im Freizeitbereich Anwendung. Sie können auch mit kältespeichernden Elementen, wie eutek­ tischen Platten (Kühlakkumulatoren) ausgestattet sein.

Die Kühlzeit bis zum Überschreiten der kritischen Temperatur ist hier begrenzt. Um dieser Gefahr zu entgehen, werden oftmals Warneinrichtungen beim Überschreiten der kritischen Temperatur vorgesehen. Ein weiterer Nachteil ist der manueller Arbeitsaufwand beim Auf­ laden der eutektischen Platten.

Aus der DE 43 40 316 A1 sind Kühlbehälter mit einem eigenen Kühlmittelkreislauf bekannt, die in Flugzeugen Verwendung finden. Die Kühlbehälter besitzen Kühlschlangen zur Küh­ lung des Gutes, in denen ein Kühlmittel zirkuliert und einen sogenannten Sekundärkreislauf bildet. Zur Aufnahme der Kühlenergie und Weitergabe an das Kühlmittel befinden sich an der Oberseite der Kühlbehälter Kontaktflächen. Im Flugzeug sind ortsgebundenen Stell­ plätzen, in der Regel in den Bordküchen, eingerichtet, an denen Kontaktflächen angeord­ net sind, die über einen sogenannten Primärkreislauf mit einem Wärmetauscher verbunden sind. Diese Kontaktflächen korrespondieren zu den Kontaktflächen der Kühlbehälter, so daß diese mit Kühlenergie versorgt werden.

Diese Anordnung gewährleistet nur einen geringen Wirkungsgrad, da die für die Wärme­ übertragung erforderlich ganzflächige und innige Berührung der Kontaktflächen nur selten wirklich erreicht wird. Jedes noch so geringe Luftpolster wirkt wie eine Isolierschicht. Durch Fertigungsungenauigkeiten, durch Unsauberkeit oder durch einen robusten Umgang mit den Kühlbehälter kann es zu einem Abweichen von der idealen Oberflächenform der Kon­ taktflächen kommen, was zu dann zu den genannten Nachteilen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit einem hohen energetischen Wirkungsgrad und einen für die Anwendung des Verfahrens erforderlichen transportablen Kühlbehälter zu entwickeln, der kein eigenes Kühlaggregat aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des 1. Anspruchs genann­ ten Merkmale gelöst.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß durch die erfindungsgemäße Kupplung ein hoher Wir­ kungsgrad erzielt wird. Die Kupplung selbst ist einfach und erlaubt einen robusten Um­ gang.

Die Einrichtung und das Verfahren sollen nun an Hand eines nachfolgenden Beispieles näher erläutert werden.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1 Schematische, stark vereinfachte Darstellung des Kühlbehälters

Fig. 2 Seitenansicht der Einrichtung bei geöffnetem Deckel

Fig. 3 Schnittdarstellung der Behälterwandung

Fig. 4 Schnittdarstellung einer Behälterwandung in einer Ausführung mit eutektischen Platten

Fig. 5 Darstellung einer Variante für die Kupplung

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, besteht der Kühlbehälter aus einem Kühlraum 1, der von einer isolierten Wand umschlossen wird. Diese isolierte Wand besteht aus einer Außen­ wand 2, einer Isolierschicht 3 und einer Innenwand 4. Der Kühlbehälter wird von einem Deckel 5 verschlossen und steht auf Füßen 6. Es ist auch möglich, den Kühlbehälter mit arretierbaren Rollen zu versehen, um diesen leichter handhabbar zu machen.

Die Fig. 2 zeigt den Kühlbehälter mit geöffnetem Deckel 5. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein einfacher, über ein Scharnier aufklappbarer Deckel 5 gezeigt, der durch geeignete Mittel in der dargestellten Stellung gehalten wird, so daß die im Behälter gelagerte Ware präsentiert werden kann.

In der Fig. 3 ist die isolierte Wand eines Kühlbehälters näher dargestellt. Aus dieser Zeichnung geht hervor, daß von einem fluiden Kühlmittel 7 durchströmte und in die Isolierschicht 3 eingebettete Wärmetauscherrohre 8 an der Innenwand 4 verlegt sind. Die Verle­ gung erfolgt so, daß eine innige Berührung und damit der thermische Kontakt mit der In­ nenwand 4 garantiert ist. Die Wärmetauscherrohre 8 sind alle miteinander verbunden und vorzugsweise gleichmäßig verteilt der Innenwand 4 zugeordnet.

Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, erstrecken sich die Wärmetauscher­ rohre 8 über den ganzen Bereich der Innenwand 4, so daß die Innenwand 4 im Ausfüh­ rungsbeispiel als Wärmetauscher fungiert. Eine andere, nicht näher beschriebene Variante sieht vor, nur einen separaten Wärmetauscher einzusetzen.

Anstelle der Ausgestaltung der Innenwand 4 mit den Wärmetauscherrohre 8 können für die Ausführung der Innenwand 4 bzw. anderer angewendeter Wärmetauscher auch die soge­ nannten "Roll-Bond"-Platten verwendet werden. Diese Platten bestehen aus zwei einan­ der zugeordneten Blechen, wobei eines der Bleche gewellt ist. Die Bleche sind verbunden, so daß sich zwischen diesen Hohlräume für die Führung des Kühlmittels 7 ergeben.

Eine weitere Variante zeigt Fig. 4. Hier sind die Wärmetauscherrohre 8 in eine eutektische Platte 21 eingebettet.

Der Schichtaufbau des Deckel 5 ist entspricht dem der isolierten Wand. Der Deckel 5 ist jedoch in der Regel ohne Wärmetauscherrohre 8 ausgeführt.

Aus der Fig. 2 ist eine Kupplung 10 für die Verbindung mit einem externen Kühlmittelkreis­ lauf zu erkennen. Die Kupplung 10 selbst ist in Fig. 5 genauer dargestellt, wobei hier die Ansicht der Kupplung im entkuppeltem Zustand gewählt wurde.

Die Kupplung 10 muß im entkuppeltem Zustand an beiden Kupplungshälften dicht schlie­ ßen und im gekuppeltem Zustand den Kühlmittelstrom freigeben. Kupplungen mit diesen Eigenschaften sind bekannt; sie gehören nicht zum Umfang der Erfindung, sollen aber nachfolgend zum besseren Verständnis der Erfindung mit in die Beschreibung einbezogen werden.

Die in der Fig. 5 nicht dargestellten Wärmetauscherrohre 8 sind mit einer Wärmetau­ scher-Zuleitung 11 verbunden. Diese wird durch die Isolierschicht 3 und durch die Außen­ wand 2 nach außen geführt und schließt außerhalb des Behälters mit einem männlicher Kupplungskörper 12 ab, der in einer stabilen isolierten Ummantelung 13 eingebettet ist. Innerhalb des männlicher Kupplungskörper 12 ist ein federbelasteter Stößel 14 angeord­ net, der im entkuppelten Zustand an einem Bund anliegt und damit die Wärmetauscher-Zuleitung 11 nach außen schließt.

Der korrespondierende weibliche Kupplungskörper 15 ist im Ausführungsbeispiel in eine feste Kupplungsaufnahme 16 eingebettet. Diese ist an einer massiven Wand 17 befestigt, durch die eine Kühlmittelleitung 18 herangeführt wird. Der weiblicher Kupplungskörper 15 hat ebenfalls einen Stößel 19, der im entkuppelten Zustand die Kühlmittelleitung 18 ab­ schließt. Der festen Kupplungsaufnahme 16 ist weiterhin eine Entriegelungseinrichtung 20 zugeordnet.

Bei der in der Fig. 5 dargestellten Lösung wird eine fliegende Kupplung zwischen dem externe Kühlmittelkreislauf und dem Kühlmittelkreislauf des Kühlbehälters gezeigt. Es sind weitere Ausführungen möglich, bei denen die eine der beiden Kupplungshälften oder beide Kupplungshälften direkt den flexibel ausgeführten Enden den Leitungen zugeordnet sind.

Zum erfindungsgemäßen Verfahren:
Der Kühlbehälter wird (zum Beispiel beim Produzenten) mit Gütern gefüllt und an den dort vorhandenen Kühlmittelkreislauf angeschlossen. Dabei werden die beiden Kupplungshälf­ ten zusammengeführt und somit männlicher Kupplungskörper 12 und weiblicher Kupplungskörper 15 ineinander gesteckt. Beide Stößel 14, 19 verschieben sich und geben den Weg für das Kühlmittel 7 frei. Die Entriegelungseinrichtung 20 sichert die Verbindung.

Sollen die Güter den Verbrauchern, dem Handel und dgl. zugeführt werden, dann wird der Kühlbehälter vom Kühlmittelkreislauf getrennt. Nach der Entriegelung durch Betätigung der Entriegelungseinrichtung 20 werden die Kupplungshälften voneinander gelöst. Die Stößel 14, 19 legen sich an und verschließen die Wärmetauscher-Zuleitung 11 und die Kühlmittel­ leitung 18. Der Kühlbehälter ist somit transportfähig.

Durch das Wärmehaltevermögen des Kühlbehälters sind je nach Ausführung des Behäl­ ters mehr oder wenig längere Zeiten ohne Anschluß an einen externen Kühlmittelkreislauf möglich. Durch Anwendung der in Fig. 4 gezeigten Lösung, bei der die Wärmetauscher­ rohre 8 in eutektische Platten 21 eingebettet sind, kann diese Zeit bedeutend verlängert werden.

Der Transport kann somit über größere Strecken erfolgen, ohne daß eine erneute Kupplung an einen externe Kühlmittelkreislauf erforderlich wird. Es ist aber auch möglich, Spezial­ fahrzeugen einzusetzen, bei denen die Anbindung der Kühlbehändler auch während des Transportes an einen an Bord vorhandenen Kühlmittelkreislauf möglich ist.

In den Zwischenlagern, beim Großhändler, in den Verkaufseinrichtungen oder auch beim Verbraucher selbst wird der Kühlbehälter wiederum an den örtlichen Kühlmittelkreislauf angeschlossen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern, bei dem isolierte Kühlbehälter mit mindestens einem Wärmetauscher angewendet werden, der bei der Lagerung und beim Transport zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur in Betrieb genommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher bei Bedarf in einen externen fluiden Kühlmittelstrom eingebunden wird.

2. Verfahren zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher von einem Kühlmittel (7) durchströmt wird.

3. Einrichtung zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern, ausgebildet als ein mit einer Isolationsschicht versehenen Kühlbehälter und ausgestattet mit mindestens einem Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher mit einer Kupplung zur Anbindung an einen externen fluiden Kühlmittelstrom ausgestattet ist.

4. Einrichtung zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher vorzugsweise plattenförmig ausgebildet ist.

5. Einrichtung zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher mit einem zur Förderung des Kühlmittels vorgesehen Wärmetauscherrohren (8) ausgestattet ist.

6. Einrichtung zum Transport von gekühlten oder tiefgefrosteten Gütern nach den An­ sprüchen 3 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher in eine eutektische Platte (21) eingebettet ist.