MX2012011084A - Sistema de refrigeracion de aire licuado para un contenedor de almacenamiento. - Google Patents

Abstract

Un sistema de refrigeración líquido para un contenedor de almacenamiento aislado térmicamente incluye un tanque configurado para almacenar aire líquido en el mismo, un sistema de conducto que tiene una primera porción extrema acoplada al tanque y una segunda porción extrema configurada para ser posicionada dentro de un interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente, un cabezal de rociado acoplado a la segunda porción extrema del sistema de conducto, un sistema de control acoplado eléctricamente al tanque y el cabezal de rociado para controlar el flujo del aire líquido desde el tanque hacia el cabezal de rociado.

Description

SISTEMA DE REFRIGERACION DE AIRE LICUADO PARA UN CONTENEDOR DE ALMACENAMIENTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con contenedores de almacenamiento, tales como contenedores de almacenamiento estáticos o móviles. En particular, la presente invención se relaciona con un sistema de refrigeración para contenedores de almacenamiento estáticos o móviles aislados térmicamente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchos contenedores de almacenamiento, que incluyen a ambos contenedores estáticos y móviles, son aislados térmicamente con el propósito de permitir que el contenedor sea enfriado o refrigerado. Tales contenedores aislados frecuentemente utilizados para el almacenamiento y conservación de productos tales como productos alimenticios y materiales biológicos, por ejemplo que requieren temperaturas bajas o por abajo de cero. La mayoría de las veces, tales temperaturas bajas se alcanzan a través del uso de sistemas de refrigeración de accionamiento eléctrico o por motor. Alternativamente, los gases criogénicos líquidos en ambas aplicaciones directa e indirecta pueden ser utilizados también.

Los sistemas de refrigeración de gas criogénico típicamente usan dióxido de carbono, nitrógeno u otros gases que no son respirables como el refrigerante. Sin embargo, estos gases en las concentraciones alcanzadas en los sistemas de aplicación directa en el cual el gas frío es introducido directamente en el contenedor resulta en el agotamiento de los niveles de oxígeno debajo del requerido para soportar la vida humana. Por lo tanto, y previo a la entrada al contenedor, los gases deben ser ya sea ventilados o en la entrada se debe usar un aparato de respiración. Además, el contenedor típicamente también está equipado con dispositivos para monitorear el nivel de oxígeno. Tales dispositivos pueden operar para proporcionar una precaución que no es adecuada para el sostenimiento de la vida y/o proporcionar una barrera para entrar dentro del contenedor en el caso del descenso de los niveles de oxígeno para sostener la vida. Otros sistemas de refrigeración de gas criogénico para la producción de imágenes médicas y partículas físicas, por ejemplo, pueden usar helio líquido con el propósito de alcanzar temperaturas súper frías.

Alternativamente, los sistemas de refrigeración criogénica operan de manera que los gases refrigerantes son circulados a través de un intercambiador de calor y no entran directamente al contenedor. Sin embargo, en el caso de una falla de intercambiador de calor, tales sistemas también pueden presentar un riesgo de asfixia el cual necesita protegerse contra este.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención puede comprender una o más de las características mencionadas en las reivindicaciones anexas, y/o una o más de las siguientes características y combinaciones de las mismas.

De conformidad con un aspecto de la presente descripción, un sistema de refrigeración de aire líquido para un contenedor de almacenamiento aislado térmicamente incluye un tanque configurado para almacenar aire en el mismo, un sistema de conducto que tiene una primera porción extrema acoplada al tanque y una segunda porción extrema configurada para ser posicionada dentro de un interior del sistema de almacenamiento aislado térmicamente, un cabezal de rociado acoplado a la segunda porción extrema del sistema de conducto, y un sistema de control acoplado eléctricamente al tanque y el cabezal de rociado para controlar el flujo del aire líquido del tanque hacia el cabezal de rociado.

En una modalidad ilustrativa, el sistema de refrigeración puede además incluir otro cabezal de rociado acoplado a la segunda porción extrema del sistema de conducto.

En otra modalidad ilustrativa, el sistema de refrigeración líquido además puede incluir un evaporador acoplado al tanque y el sistema de conducto. Ilustrativamente, el operador puede operar para convertir el aire líquido a un estado gaseoso.

En aún otra modalidad ilustrativa, el sistema de refrigeración líquido además puede incluir un sensor de temperatura configurado para ser posicionado dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente. Ilustrativamente, el sensor de temperatura puede ser configurado para monitorear la temperatura dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente. Además ilustrativamente, el sensor de temperatura puede ser acoplado eléctricamente al sistema de control de manera que el sistema de control puede ser configurado para ajustar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque de aire líquido con base en la temperatura sensada por el sensor de temperatura. Continuando, el tanque puede incluir un puerto de entrada, y una válvula de entrada dentro del puerto de entrada, un puerto de salida, y una válvula de salida dentro del puerto de salida. Ilustrativamente, la válvula de entrada y la válvula de salida puede cada una ser acoplada eléctricamente al sistema de control de manera que el sistema de control puede estar configurado para abrir y cerrar la válvula de salida para ajustar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque de aire líquido.

En aún otra modalidad ilustrativa, el sistema de refrigeración de líquido además puede incluir un segundo tanque configurado para almacenar aire líquido en el mismo. Ilustrativamente, el segundo tanque puede ser acoplado al sistema de conducto.

En aún otra modalidad ilustrativa, el sistema de ref igeración liquido además puede incluir un sensor de índice de flujo configurado para sensar el índice de flujo del aire líquido dentro del sistema de conducto. Ilustrativamente, el sensor de índice de flujo puede ser acoplado eléctricamente al sistema de control de manera que el sistema de control pueda ser configurado para ajustar el índice de flujo del tanque de aire líquido con base en el índice de flujo sensado por el sensor de índice de flujo.

De conformidad con otro aspecto de la presente descripción, un remolque de almacenamiento refrigerado incluye un contenedor aislado térmicamente y un sistema de refrigeración de aire líquido acoplado al contenedor aislado térmicamente para suministrar aire líquido a un interior del contenedor aislado térmicamente.

En una modalidad ilustrativa, el sistema de refrigeración de aire líquido puede incluir un tanque configurado para almacenar aire líquido en el mismo, y un sistema de conducto que tiene una primera porción extrema acoplada al tanque y una segunda porción extrema posicionada dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente. El sistema de conducto puede incluir una pluralidad de válvulas configuradas para controlar el flujo del aire líquido desde el tanque hacia el compartimiento aislado térmicamente.

Ilustrativamente además, el sistema de refrigeración de aire liquido también puede incluir una pluralidad de cabezales de rociado acoplado a la segunda porción extrema del sistema de conducto. El remolque de almacenamiento refrigerado también puede incluir un sistema de control acoplado eléctricamente al sistema de refrigeración de aire liquido para controlar el índice de flujo del aire líquido dentro del interior del contenedor aislado térmicamente. Ilustrativamente, el remolque de almacenamiento refrigerado también puede incluir un sensor de temperatura posicionado dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente. El sensor de temperatura puede ser configurado para monitorear la temperatura dentro del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente y puede ser acoplado eléctricamente al sistema de control de manera que el sistema de control puede ajusfar el índice de flujo el aire líquido del tanque de aire líquido con base en la temperatura sensada por el sensor de temperatura.

En aún otra modalidad, el remolque de almacenamiento refrigerado también puede incluir una pluralidad de sensores de índice de flujo configurados para medir el índice de flujo del aire líquido a través del sistema de conducto.

De conformidad con otro aspecto de la presente descripción, un método para refrigerar un contenedor de almacenamiento incluye proporcionar una fuente de aire líquido presurizado, inyectar el aire líquido desde la fuente a través de un cabezal de rociado dentro del contenedor de almacenamiento, y controlar el índice de flujo del aire líquido desde la fuente.

En una modalidad ilustrativa, el control del índice de flujo puede incluir monitorear una temperatura de un interior del contenedor de almacenamiento y ajustar el índice de flujo del aire líquido desde la fuente con base en la temperatura onitoreada .

En otra modalidad ilustrativa, el control del índice de flujo puede incluir monitorear el índice de flujo de aire líquido desde la fuente y ajustar el índice de flujo del aire líquido desde la fuente con base en el índice de flujo monitoreado .

En aún otra modalidad ilustrativa, el método además puede incluir determinar si la temperatura dentro del contenedor de almacenamiento se encuentra en un intervalo de temperatura predeterminado y generar una señal de control de índice de flujo en respuesta al mismo. Ilustrativamente, el método además puede incluir cambiar el índice de flujo del aire líquido desde la fuente en respuesta a la señal de control de índice de flujo.

De conformidad con aún otro aspecto de la presente descripción, un sistema de refrigeración de aire líquido para un contenedor de almacenamiento aislado térmicamente incluye un sistema de refrigeración de aire líquido, y un sistema de control de aire líquido acoplado eléctricamente al sistema de refrigeración de aire. El sistema de control incluye (i) una unidad de procesamiento (ii) una unidad de memoria acoplada eléctricamente a la unidad de procesamiento. Ilustrativamente, la unidad de memoria tiene una pluralidad de instrucciones almacenadas en la misma, las cuales, cuando son ejecutadas por la unidad de procesamiento, provoca que la unidad de procesamiento a: (a) opere el sistema de refrigeración de aire liquido para avanzar el aire liquido de un tanque de almacenamiento de aire liquido hacia un interior aislado térmicamente de un remolque, (b) determinar si dentro de la temperatura interior aislado térmicamente del remolque se encuentra dentro de un rango de temperatura predeterminada y generar una señal de índice de flujo en respuesta al mismo, y (c) cambiar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque de almacenamiento de aire líquido hacia el interior aislado térmicamente del remolque en respuesta a la señal de índice de flujo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista esquemática de un contenedor que incluye un sistema de refrigeración de aire líquido.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para los propósitos de promover una comprensión de los principios de la invención, la referencia ahora será realizada hacia un número de modalidades ilustrativas mostradas en las Figuras anexas y será utilizado un lenguaje específico para describir la misma. Mientras que los conceptos de esta descripción son descritos en relación a un contenedor de almacenamiento móvil, se deberá comprender que son aplicables de igual forma a otros contenedores de almacenamiento generalmente, y más específicamente a cajas convencionales o remolques tipo van, ejemplos de los cuales incluyen, pero no se limitan a ellos, cuerpos de camiones sencillos, remolques comerciales personales y/o comerciales pequeños y similares.

Con referencia ahora a la Figura 1, un sistema de refrigeración de aire líquido 10 es proporcionado para usarse con un contenedor de almacenamiento 12. Ilustrativamente, el contenedor de almacenamiento 12 puede ser un contenedor aislado térmicamente estático o móvil. En particular, el contenedor de almacenamiento 12 puede ser un remolque aislado configurado para ser acoplado con un camión o un tractor, para almacenar y transportar varios bienes en el mismo en una atmósfera refrigerada. Tal remolque refrigerado puede incluir una pared frontal, paredes laterales opuestas, un techo, y una pared extrema que incluye una o más puertas las cuales pueden colaborar colectivamente para definir un área de carga para almacenar elementos refrigerados en la misma. Las paredes laterales opuestas pueden ser aisladas térmicamente y pueden incluir paredes laterales de aluminio interiores y exteriores que tienen postes de aluminio y espuma aislante entre los mismos. Alternativamente, las paredes laterales de un remolque pueden ser formadas con un revestimiento de fibra de vidrio interior, y un revestimiento de fibra de vidrio exterior, y un núcleo plástico termocurable, tal como el descrito en la Patente Norteamericana No. 6,505,883, por ejemplo, la totalidad de la cual se incorpora aquí como referencia. Mientras que el contenedor de almacenamiento 12 puede ser un remolque o puede formar una porción de un remolque configurado para ser acoplado con un tractor, se debe comprender que los contenedores de almacenamiento también pueden formar una porción de otro vehículo refrigerado tal como una van tiene un contenedor de almacenamiento aislado, por ejemplo.

Por supuesto, este se encuentra dentro del alcance de esta descripción para que el contenedor de almacenamiento sea cualquier contenedor de almacenamiento aislado térmicamente estático o móvil apropiado con la capacidad de almacenar bienes en el mismo en una atmósfera refrigerada, o por debajo de cero (en este caso debajo de 0°C) . Se deberá comprender que el sistema de refrigeración de aire líquido 10 tiene la capacidad de mantener una atmósfera enfriada dentro del contenedor de almacenamiento 12 en cualquier temperatura deseada .

Como se ha observado con mayor detalle adelante, el sistema de refrigeración de aire líquido 10 utiliza aire líquido para enfriar el interior 14 de la porción aislada térmicamente o un compartimiento del contenedor de almacenamiento 12 de la porción aislada térmicamente con compartimiento del contenedor de almacenamiento 12 a temperatura por debajo de cero, u otras deseadas. Ilustrativamente, el sistema de refrigeración de aire líquido 12 utiliza aire líquido enfriado con el propósito de refrigerar el interior 14 del contenedor de almacenamiento 12. Ilustrativamente, el aire líquido es aire que ha sido comprimido y enfriado a temperaturas muy bajas de manera que ha sido condensado en un líquido. El aire líquido frecuentemente es utilizado como una fuente de nitrógeno, oxígeno, argón y otros gases inertes. En particular, el aire líquido puede ser fraccionado en sus gases constituyentes en líquidos o gases o en una forma gaseosa a través de una planta de separación de aire. La producción del aire líquido es frecuentemente utilizada comercialmente como un paso intermedio en un proceso de separación de aire, en este caso la producción de nitrógeno, oxígeno, y argón y otros gases inertes. Las plantas de separación de aire producen los gases industriales atmosféricos nitrógeno, oxígeno, y argón.

Como se ha observado anteriormente, el contenedor 12 es aislado térmicamente, como tal, el contenedor puede incluir un revestimiento interior y exterior (no se muestra) que forman la parte superior, el fondo, extremo, y/o paredes laterales de la porción aislada térmicamente del contenedor. Una capa de aislamiento (no se muestra) es proporcionada entre los revestimientos interior y exterior.

Ilustrativamente, el sistema de refrigeración de aire liquido 10 incluye un tanque de aire liquido 16 configurado para almacenar aire liquido en el mismo. El tanque de aire liquido 16 es aislado térmicamente y/o aislado al vacio con el propósito de mantener el aire liquido en el mismo a una temperatura suficientemente baja. En otras palabras, el aire de tanque liquido 16 almacena el aire liquido bajo presión en un ambiente aislado térmicamente. El aire de tanque liquido 16 puede incluir un puerto de entrada 40 configurado para recibir el aire liquido enfriado a través del mismo con el propósito de llenar el tanque de aire liquido 16 y un puerto de salida 42 también configurado para transmitir el aire liquido a través del mismo. Ilustrativamente, el aire del tanque liquido 16 puede incluir más de un puerto de salida, tal como el segundo puerto de salida 44 mostrado esquemáticamente con los los puertos de entrada y el primero de salida 40, 42 en la Figura 1. El tanque de aire liquido 16 también puede incluir un puerto de salida adicional (no se muestra) . El tanque de aire liquido 16 puede ser almacenado al exterior del contenedor de almacenamiento 12 o simplemente fuera de la porción aislada térmicamente del contenedor de almacenamiento 12. El tanque de aire liquido 16 también puede ser acoplado al contenedor de almacenamiento 12. Por ejemplo, el tanque de aire líquido 16 puede ser montado debajo de un sistema de piso del contenedor de almacenamiento 12 y/o puede ser acoplado a una o más de las paredes laterales del contenedor de almacenamiento 12.

El tanque de aire liquido 16 además incluye un sistema de válvula 17 para controlar el flujo del gas liquido fuera de los puertos de salida 42, 44, con respecto a la demanda. En particular, el sistema de válvula 17 incluye una válvula de salida 52 dentro del puerto de salida 42, una válvula de salida 54 dentro del puerto de salida 44, y una válvula de entrada 50 dentro del puerto de entrada 40. Se deberá comprender, sin embargo, que el tanque de aire liquido 16 puede incluir válvulas adicionales como parte del sistema de válvula 17. Como se discutió con mayor detalle adelante, un sistema de control 24 del sistema de refrigeración de aire liquido 10 es acoplado eléctricamente al sistema de válvula 17 con el propósito de controlar la apertura y cierre de las válvulas para controlar el flujo de aire de liquido desde el tanque 16. Se deberá comprender que el término acoplado eléctricamente puede referirse a conexiones eléctricas alámbricas e inalámbricas entre componentes. Ilustrativamente además, el sistema de refrigeración de aire liquido 10 puede incluir válvulas adicionales (no se muestran) dentro de un sistema de conducto 20 descrito adelante, con el propósito de controlar el flujo del aire liquido desde el tanque 16 hacia el interior 14 del contenedor de almacenamiento 10.

Ilustrativamente, el sistema de control 24 incluye una unidad de procesamiento 19 y una unidad de memoria 21 acoplado eléctricamente a la unidad de procesamiento 19. Ilustrativamente, la unidad de memoria 21 tiene una pluralidad de instrucciones almacenadas en el mismo, las cuales, cuando son ejecutadas por la unidad de procesamiento 19, provoca que la unidad de procesamiento 19 opere varios componentes del sistema de refrigeración de aire líquido 10 para avanzar el aire líquido desde el tanque de almacenamiento 16 hacia el interior del contenedor 12. Las fuentes de energía para el sistema de control 24 pueden incluir a baterías, instalaciones eléctricas a una fuente de energía móvil tal como un tractor, una fuente de energía a un suministro con base en tierra, o cualquier combinación de los mismos.

El tanque de aire líquido 16 también puede incluir sensores de presión y/o temperatura 23 y un micro controlador (no se muestra) para una protección contra una acumulación de presión excesiva con el propósito de asegurar que el tanque de aire líquido 16 está de acuerdo con varias reglas, estándares y regulaciones de gobierno de tales dispositivos. Los sensores adicionales (no se muestran) pueden ser acondicionados dentro del tanque 16 para monitorear la cantidad de aire líquido dentro del tanque 16. De esa manera, el sistema de control 24, que está en comunicación eléctrica con tales sensores, puede proporcionar una alerta, precaución, u otra alarma cuando la cantidad de aire liquido con el tanque 16 desciende debajo de un nivel de umbral preestablecido para alertar al usuario de la necesidad de rellenar el tanque 16. Mientras que solamente se muestra un solo tanque de aire liquido 16, se deberá comprender que el sistema de refrigeración de aire liquido 10 puede incluir cualquier número de tanque de aire liquido 16 para almacenar el aire liquido en el mismo. Tales tanques de aire liquido adicionales 16 pueden ser acoplados al tanque de aire liquido 16 con el propósito de llenar el tanque de liquido 16 conforme este se vacia y/o el tanque de aire liquido adicional puede ser acoplado directamente a un evaporador 18 y/o en comunicación eléctrica con el sistema de control 24. Tales tanques de aire liquido adicionales pueden operar independientemente del tanque de aire líquido 16 o pueden no operar con el tanque de aire líquido 16 de manera que múltiples tanques de aire líquido son utilizados de manera simultánea para enfriar el interior 14 del remolque 12.

Como se observó anteriormente, el sistema de ref igeración de aire líquido 10 además incluye un sistema de conducto 20 que tiene una primera porción extrema 25 acoplada al puerto de salida del tanque 16 y una segunda porción extrema 27 ubicada dentro del interior 14 de la porción aislada térmicamente del contenedor de almacenamiento 12. Ilustrativamente, de acuerdo a lo mostrado en la Figura 1, una pluralidad de cabezales de rociado 22 son acoplados a y dependen descendentemente de la segunda porción extrema del conducto 20. Mientras que tres cabezales de rociado 22 son mostrados ilustrativamente en la Figura 1, se deberá comprender que cualquier número apropiado de cabezales de rociado 22 pueden ser utilizados dependiendo del tamaño y configuración del contenedor de almacenamiento. Además mientras que la vista esquemática del sistema de refrigeración de aire liquido mostrado en la Figura 1 ilustra una sola línea de alimentación (en este caso una segunda porción extrema 27 del conducto 20) dentro del contenedor 12, se deberá comprender que cualquier número de conductos interconectados y subconductos pueden ser proporcionados. En otras palabras, el sistema de conducto 20 puede incluir un arreglo de tuberías y líneas de alimentación dentro del contenedor 12 con el propósito de distribuir uniformemente el aire líquido por todo el interior 14 de la porción aislada del contenedor de almacenamiento 12. Como se observó anteriormente, el sistema de válvula 17 puede incluir válvulas (no se muestra) las cuales son proporcionadas por todo el sistema de conducto 20 y en cada cabezal de rociado 22 con el propósito de controlar el flujo del aire líquido selectivamente a uno o más cabezales de rociado .

Como se observó anteriormente, el sistema de control 24 está en comunicación eléctrica con el tanque de aire de líquido 14 y el sistema de conducto 20 así como varios otros componentes del sistema 10 que incluyen, pero no se limitan a, el sistema de válvulas 17 y los sensores de presión y temperatura 23 del tanque 16 asi como uno o más sensores de temperatura 31 montados dentro del interior 14 de la porción aislada térmicamente del contenedor 12, por ejemplo. Ilustrativamente, los sensores de temperatura 31 pueden ser acondicionados dentro de una o más regiones del interior 14 del contenedor de almacenamiento 12 con el propósito de detectar temperaturas de cada una de estas regiones. Los sensores de temperatura 31 pueden ser montados a las paredes laterales, pared frontal, pared trasera y puertas, y/o sistemas de piso del contenedor de almacenamiento 12. Ilustrativamente, el sistema de control 24 opera para controlar y mantener la temperatura del tanque de aire liquido 16 y controlar y mantener la salida deseada del aire liquido del tanque 16 hacia el sistema de conducto 20. En particular, el sistema de control 24 está incorporado para proporcionar la modulación del flujo del fluido de aire y de liquido de conformidad con las demandas de los requerimientos de temperatura preestablecidos del interior 14 del contenedor aislado térmicamente 12. El flujo de fluido también es monitoreado por el sistema de control 24 a través del uso de uno o más termopares u otros sensores de índices de flujo 60 montados dentro del sistema de conducto 20 del sistema de refrigeración de aire líquido 10. Ilustrativamente, los sensores de índice de flujo 60 pueden ser posicionados en cualquier ubicación apropiada dentro del sistema de conducto 20. Por ejemplo, los sensores de índice de flujo 60 pueden ser posicionados en la primera porción extrema 25 del sistema de conducto 20 o dentro de la segunda porción extrema 27 del sistema de conducto 27 dentro del contenedor de almacenamiento 12. Además, los sensores de índice de flujo 60 también pueden ser posicionados dentro o cerca de los cabezales de rociado 22 del sistema de conducto 20. El sistema de control 24 además puede ser programado para detener el flujo de fluido hacia los cabezales de rociado 22 (al controlar el sistema de válvula 17 del tanque 16, por ejemplo) cuando las puertas de acceso (no se muestran) del contenedor 12 son abiertas y permanecen en una posición abierta. El sistema de conducto 20 y/o los cabezales de rociado 22 además pueden incluir una pluralidad de válvulas (no se muestran) en comunicación eléctrica con el sistema de control 24 para controlar y regular el flujo de fluido a través del sistema de conducto 20 y dentro del contenedor 12. El sistema de control 24 además opera para proporcionar una función de monitoreo de desempeño de sistema y captura de datos. El sistema de control 24 además opera para proporcionar una salida de alarma en el caso de algún mal funcionamiento del sistema. Por ejemplo, el sistema de control 24 puede controlar térmicamente una alarma audible o visible para alertar a los usuarios de un mal funcionamiento del sistema. El sistema de control 24 también puede incluir una pantalla de despliegue y un dispositivo de entrada para permitir a un operador monitorear y cambiar parámetros del sistema tal como el índice de flujo del aire líquido del tanque 16 y/o el intervalo de temperatura deseada dentro del interior aislado térmicamente 14 del contenedor 12, por ej emplo .

En operación, el sistema de control 24 opera para generar una presión de gas o una señal de índice de flujo a través del sistema de conducto 20 en respuesta a una señal de temperatura recibida desde uno o más sensores de temperatura 31 montado dentro del contenedor 12. El sistema de control 24 regula la presión de gas en el sistema de conducto 20 cuando una temperatura arriba o debajo de un intervalo de temperatura preestablecido o predeterminado es sensado dentro del contenedor 12. En otras palabras, el sistema de control 24 opera para determinar si la temperatura dentro del contenedor de almacenamiento 12 está dentro del rango de temperatura predeterminado, y después opera para generar una señal de control de índice de flujo en respuesta al mismo. Tal como el sistema de control 24 opera para ajustar el índice de flujo del aire líquido del tanque 16 en respuesta a la señal de control de índice de flujo al ajustar el sistema de válvula 17 del tanque 16. Como tal, los sensores de temperatura 31 instalados en el interior 14 del contenedor 12 monitorean la temperatura dentro del contenedor 12 y proporcionan esta retroalimentación al sistema de control 24 de manera que el sistema de control 24 puede controlar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque 16 dentro del sistema de conducto 20 y con ello mantener el proceso de refrigeración en control con respecto a los límites de temperatura predeterminados.

El sistema de refrigeración de aire líquido 10 también puede incluir un tanque evaporador 18 acoplado al puerto de salida del tanque de aire líquido 16. Ilustrativamente, el tanque evaporador 18 está configurado para cambiar el aire líquido de un estado líquido a un estado gaseoso de manera que el aire gaseoso enfriado 33 es suministrado desde los cabezales de rociado 22. Como tal, el aire líquido dentro del tanque 16 puede ser suministrado a la porción aislada térmicamente 14 del contenedor 12 como un rociado gaseoso que sigue el paso a través del evaporador 18. Alternativamente, cuando el sistema 10 no incluye un tanque evaporador 18, el aire líquido es suministrado en una fase líquida de manera que se cree un rocío de gotas a partir de los cabezales de rociado 22. Mientras que el tanque evaporador 18 es mostrado para ser ubicado al exterior de la posición interior aislada térmicamente 14 del contenedor de almacenamiento 12, se deberá comprender que el tanque evaporador 18 puede ser posicionado dentro del interior 14 de la porción aislada térmicamente del contenedor 12. El sistema de control 24 también está en comunicación eléctrica con el tanque evaporador 18.

En operación, el aire liquido del tanque 16 es avanzado a través del sistema de conducto 20 hacia el interior 14 de la porción aislada del contenedor de almacenamiento 12 con el propósito de refrigerar el interior 14 del contenedor 12. Como se muestra en la Figura 1, el aire liquido es transportado desde el tanque de aire liquido 16 a través del sistema de conducto 20 para salir dentro del interior 14 del contenedor 12 mediante los cabezales de rociado 22. El aire liquido emergerá desde los cabezales de rociado 22 conforme ya sea un roció de gotas o como un gas enfriado 33 (dependiendo de si el aire liquido es pasado a través de' un evaporador tal como el evaporador 18, o no) con el propósito de refrigerar el interior 14 del contenedor aislado térmicamente 12. Ilustrativamente, el sistema de refrigeración de aire liquido 10 puede incluir uno o más sistemas de intercambiadores de calor (no se muestra) ubicados dentro del sistema de conducto 20 en o cerca de los cabezales de rociado 22 para asegurar la conversión del aire de liquido de fluido a un estado gaseoso previo a emerger de los cabezales de rociado 22. Tal sistema de intercambiador de calor puede incluir uno o más sensores ubicados dentro de las tuberías en o cerca de los cabezales de rociado 22 así como un micro procesador y un controlador acoplado eléctricamente a los sensores. Ilustrativamente, los sensores pueden ser acoplados eléctricamente al sistema de control 24. En el caso de que uno o más sensores sensen aire liquido el cual no ha sido convertido al estado gaseoso, el controlador 24 puede ser programado para detener la operación del sistema de refrigeración 10 y apagar los cabezales de rociado 22 para evitar o minimizar que algún aire liquido (no gaseoso) salga de los cabezales de rociado 22 dentro del interior 14 del contenedor aislado térmicamente 12.

Ilustrativamente, la forma gaseosa del aire liquido se puede respirar y, por lo tanto, permite la entrada inmediata dentro del área refrigerada sin la necesidad de consumir tiempo para la evacuación de gas de cualquier gas criogénico que no sea respirable, tal como dióxido de carbono o nitrógeno, u otros productos gaseosos criogénicos no respirables. El uso de tal refrigerante respirable también elimina la necesidad por la verificación de un nivel de oxigeno seguro dentro del interior 14 del contenedor 12 previo a permitir la entrada al contenedor 12. En otras palabras, el uso del aire liquido sobre otro oxigeno cero o gases líquidos criogénicos de bajo oxígeno es que la atmósfera dentro del contenedor 12 permanecerá respirable y, aunque frío, propicie el soporte de la vida humana. De esa manera, los sistemas de monitoreo de oxígeno, sistemas de ventilación para ventilar los gases asfixiantes y/o aparatos de respiración no son requeridos para un uso seguro del sistema de refrigeración de aire líquido 10. Además, la eliminación de la necesidad por ventilar los gases asfixiantes también puede reducir los costos de operación debido a la mitigación de la necesidad de recargar la atmósfera del contenedor después del ingreso y egreso del personal.

Mientras que la invención no ha sido ilustrada y descrita con detalle en las Figuras y descripciones anteriores, la misma debe ser considerada como ilustrativa y no restrictiva en carácter, se debe comprender que las modalidades ilustrativas solamente de las mismas han sido mostradas y descritas y que la totalidad de cambios y modificaciones que llegaran a encontrarse dentro del espíritu de la invención son que se desean proteger.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de refrigeración de aire liquido para un contenedor de almacenamiento aislado térmicamente caracterizado porque comprende: un tanque configurado para almacenar aire liquido en el mismo; un sistema de conducto que tiene una primera porción extrema acoplada al tanque y una segunda porción extrema configurada para ser posicionada dentro de un interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente; un cabezal de rociado acoplado al segundo extremo del sistema de conductos; y un sistema de control acoplado eléctricamente al tanque y el cabezal de rociado para controlar el flujo de aire liquido desde el tanque hacia el cabezal de rociado.

2. El sistema de refrigeración liquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende otro cabezal de rociado acoplado a la segunda porción extrema del sistema de conducto.

3. El sistema de refrigeración liquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un evaporador acoplado al tanque y el sistema de conducto y acondicionado para convertir el aire liquido a un estado gaseoso .

. El sistema de refrigeración liquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un sensor de temperatura configurado para ser posicionado dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente, el sensor de temperatura está configurado para monitorear la temperatura dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente.

5. El sistema de refrigeración liquido de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el sensor de temperatura está acoplado eléctricamente al sistema de control, y en donde el sistema de control está configurado para ajustar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque de aire líquido con base en la temperatura sensada por el sensor de temperatura.

6. El sistema de refrigeración líquido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el tanque incluye un puerto de entrada, una válvula de entrada dentro del puerto de entrada, un puerto de salida, y una válvula de salida dentro del puerto de salida, y además en donde la válvula de entrada y la válvula de salida están cada una acopladas eléctricamente al sistema de control de manera que el sistema de control está configurado para abrir y cerrar la válvula de salida para ajustar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque de aire líquido.

7. El sistema de refrigeración líquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un segundo tanque configurado para almacenar aire liquido en el mismo, el segundo tanque está acoplado al sistema de conducto.

8. El sistema de refrigeración liquido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un sensor de índice de flujo configurado para sensar el índice de flujo de aire líquido dentro del sistema de conducto.

9. El sistema de refrigeración líquido de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el sensor de índice de flujo está acoplado eléctricamente al sistema de control, y en donde el sistema de control está configurado para ajusfar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque de aire líquido con base en el índice de flujo sensado por el sensor del índice de flujo.

10. Un remolque de almacenamiento refrigerado para transportar una carga refrigerada caracterizado porque comprende : un contenedor de almacenamiento aislado térmicamente; y un sistema de refrigeración de aire líquido acoplado al contenedor del almacenamiento aislado térmicamente para suministrar aire líquido a un interior del contenedor aislado térmicamente .

11. El remolque de almacenamiento refrigerado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el sistema de refrigeración de aire líquido incluye un tanque configurado para almacenar aire líquido en el mismo, y un sistema de conducto que tiene una primera porción extrema acoplada al tanque de la segunda porción extrema posicionada dentro del interior del compartimiento aislado térmicamente.

12. El remolque de almacenamiento refrigerado de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el sistema de refrigeración de aire liquido además incluye una pluralidad de cabezales de rociado acoplados a la segunda porción extrema del sistema de conducto.

13. El remolque de almacenamiento refrigerado de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el sistema de conducto incluye una pluralidad de válvulas configuradas para controlar el flujo del aire líquido del tanque hacia el compartimiento aislado térmicamente.

1 . El remolque de almacenamiento refrigerado de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende una pluralidad de sensores de índice de flujo configurados para medir índice de flujo del aire líquido a través del sistema de conducto.

15. El remolque de almacenamiento refrigerado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende un sistema de control acoplado eléctricamente a un sistema de refrigeración de aire líquido para controlar el índice de flujo del aire líquido dentro del interior del contenedor aislado térmicamente.

16. El remolque de almacenamiento refrigerado de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende un sensor de temperatura posicionado dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente, el sensor de temperatura está configurado para monitorear la temperatura dentro del interior del contenedor de almacenamiento aislado térmicamente, en donde el sensor de temperatura está acoplado eléctricamente al sistema de control, y en donde el sistema de control está configurado para ajustar el índice de flujo del aire líquido del tanque de aire líquido con base en la temperatura sensada por el sensor de temperatura.

17. Un método para refrigerar un contenedor de almacenamiento caracterizado porque comprende: proporcionar una fuente de aire líquido presurizado; inyectar el aire líquido desde la fuente a través de un cabezal de rociado dentro del contenedor de almacenamiento; y controlar el índice de flujo del aire líquido desde la fuente .

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el control de índice de flujo incluye monitorear una temperatura de un interior del contenedor de almacenamiento y ajustar el índice de flujo del aire líquido de la fuente con base en la temperatura monitoreada.

19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el control del índice de flujo incluye monitorear el índice de flujo del aire líquido desde la fuente y ajustar el índice de flujo del aire líquido desde la fuente con base en el índice de flujo monitoreado .

20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque además comprende determinar si la temperatura dentro del contenedor de almacenamiento se encuentra dentro de un intervalo de temperatura predeterminada y generar una señal de control de índice de flujo en respuesta al mismo.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque además comprende cambiar el índice de flujo del aire líquido desde la fuente en respuesta a la señal de control del índice de flujo.

22. Un sistema de refrigeración de aire de líquido para un contenedor de almacenamiento aislado térmicamente caracterizado porque comprende: un sistema de refrigeración de aire líquido; y un sistema de control de aire líquido acoplado eléctricamente al sistema de refrigeración de aire líquido, el sistema de control comprende (i) una unidad de procesamiento, (ii) una unidad de memoria acoplada eléctricamente la unidad de procesamiento, la unidad de memoria tiene almacenada en la misma una pluralidad de instrucciones, las cuales cuando son ejecutadas por la unidad de procesamiento, provocan que la unidad de procesamiento: (a) operar el sistema de refrigeración de aire liquido para avanzar el aire liquido desde el tanque de almacenamiento de aire líquido hacia un interior aislado térmicamente de un remolque, (b) determinar si la temperatura dentro del interior aislado térmicamente del remolque se encuentra dentro de un rango de temperatura predeterminado y generar una señal de índice de flujo en respuesta al mismo, y (c) cambiar el índice de flujo del aire líquido desde el tanque de almacenamiento de aire líquido hacia el interior aislado térmicamente del remolque en respuesta a la señal del índice de flujo.