EP1088191A1 - Fill and bleed module for a refrigerating module and a method for filling a refrigerating module - Google Patents

Fill and bleed module for a refrigerating module and a method for filling a refrigerating module

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EP1088191A1
EP1088191A1 EP99908928A EP99908928A EP1088191A1 EP 1088191 A1 EP1088191 A1 EP 1088191A1 EP 99908928 A EP99908928 A EP 99908928A EP 99908928 A EP99908928 A EP 99908928A EP 1088191 A1 EP1088191 A1 EP 1088191A1
Authority
EP
European Patent Office
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carbon dioxide
module
cooling
cooling module
filling
Prior art date
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EP99908928A
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German (de)
French (fr)
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EP1088191B1 (en
Inventor
Claude Beauge
Christophe Henry
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Messer France SAS
Original Assignee
Messer France SAS
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Publication date
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Publication of EP1088191A1 publication Critical patent/EP1088191A1/en
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Publication of EP1088191B1 publication Critical patent/EP1088191B1/en
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Revoked legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/12—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using solidified gases, e.g. carbon-dioxide snow
    • F25D3/125—Movable containers

Definitions

  • the invention relates to a filling and removal module for carbon dioxide in a cooling module assigned to a cooling container and a method for filling a cooling module assigned to a cooling container, and the use thereof.
  • each individual level of the transport container is automatically cooled with cold carbon dioxide snow at -78.9 ° C (Gas A Note, issue 44, page 39, Messer Griesheim GmbH, 1993).
  • GB 9318715.1 describes a method for cooling food, in particular food for passengers.
  • the carbon dioxide snow is fed to the individual rooms within a cooling container for storing food via several nozzles.
  • DE 29 29 666 A1 describes the design of a drawer for receiving
  • Dry ice for arrangement in a cooling container provided for transporting food and beverages in passenger aviation is described, in which at least one drawer is provided in the upper container space.
  • a cooling module which is designed like a drawer and can be inserted into a cooling container, the cooling module having a gas-permeable wall, an inlet opening and an outlet opening, whereby liquid carbon dioxide can be supplied through the inlet opening and through the outlet opening gaseous carbon dioxide can escape.
  • the object of the present invention is to provide a filling and removal module for carbon dioxide in a cooling module assigned to a cooling container and a method for filling a cooling module assigned to a cooling container, with which the most efficient and safe introduction of the carbon dioxide into the cooling module is possible.
  • a filling and removal module for carbon dioxide in a cooling module assigned to a cooling container to which are assigned means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module, which module can be connected to an inlet opening of the cooling module
  • the means for supplying and removing the carbon dioxide are assigned to a common housing and are designed so that the essentially gaseous carbon dioxide is removed from the cooling module and largely does not escape into the ambient air.
  • solid carbon dioxide which is fed to the cooling module, is to be understood here as solid carbon dioxide, for example in lumpy, granular or snow-like form, which can contain a residual amount of carbon dioxide in another form, in particular gaseous carbon dioxide.
  • essentially gaseous carbon dioxide means gaseous carbon dioxide which can contain small residual amounts of liquid or solid carbon dioxide.
  • cooling container is to be understood to mean all conceivable types of at least partially closed containers, for example containers, cupboards, trolleys or trolleys, which generally have a thermally insulating wall and in which temperature-sensitive products can be stored or transported while maintaining a certain temperature for a certain period of time.
  • the filling and removal module is very easy to use and relatively safe.
  • the essentially gaseous carbon dioxide preferably not being discharged to the air surrounding the filling and removal module and the cooling module to be filled .
  • the cooling module can preferably be removed from the cooling container, so that carbon dioxide can also be supplied to the cooling module outside of the cooling container with the aid of the filling and removal module. If granular, lumpy or snow-like, solid carbon dioxide is fed to the cooling module, entrained or generated, essentially gaseous carbon dioxide can escape via the filling and removal module, so that essentially the entire amount of solid carbon dioxide supplied remains in the cooling module and is used for cooling purposes Available.
  • the means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module have at least one injection tube for liquid carbon dioxide projecting over the front side of the filling and removal module and the means for removing the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module have at least one discharge opening.
  • the injection tube is advantageously made of a metallic material, for example copper or stainless steel, and the outflow opening for the carbon dioxide in the injection tube is selected in accordance with the desired carbon dioxide volume flow.
  • injection pipe here means all conceivable types of injection devices, for example nozzles and lances, which are suitable for introducing liquid carbon dioxide into the cooling module.
  • the filling and removal module is advantageously designed such that the supply of the solid carbon dioxide into the cooling module and the removal of the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module takes place essentially simultaneously.
  • the means for removing the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module are connected to a device for extracting the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module.
  • a suction fan is used, for example, as a device for suction.
  • the essentially gaseous carbon dioxide can be almost completely removed from the cooling module without getting into the ambient air.
  • the extracted carbon dioxide can be passed outside or used for a further purpose, for example inerting or cooling.
  • the gaseous carbon dioxide can be fed particularly advantageously to a heat exchanger, with the aid of which the preferably liquid carbon dioxide is pre-cooled.
  • Carbon dioxide with a temperature of preferably -50 ° C to -55 ° C is thus advantageously a temperature reduction of the liquid carbon dioxide from a temperature of about -20 ° C to a temperature of about -27 ° C, whereby the efficiency of the introduction of carbon dioxide is increased. If snow-shaped carbon dioxide is added, this leads, for example, to an increase in the rate of carbon dioxide snow formation of approximately 5%.
  • the gaseous carbon dioxide produced when the cooling module is filled can also be collected in an airtight manner and then fed to a liquefaction or recirculation system.
  • the means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module have a feed line which is connected to a source of pressurized liquid carbon dioxide.
  • the filling and removal module is assigned a device for controlling the filling quantity, which has a shut-off device and a timer that is operatively connected to the shut-off device, with the aid of which the period of time for which the carbon dioxide is fed into the cooling module is controlled in order to differentiate the cooling module to supply solid carbon dioxide and thus the desired cold preservation of the substances inside the cooler.
  • a valve or a slide, preferably a slide, is used as the shut-off device.
  • the filling and removal module has a device for coupling the filling and removal module to the cooling module during operation.
  • the means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module preferably have a magnetic or electromagnetic device in the region of its end which can be connected to the inlet opening of the cooling module
  • Operation of the filling and removal module is operatively connected to a corresponding magnetic or electromagnetic device in the area of the inlet opening of the cooling module.
  • a corresponding magnetic or electromagnetic device for example, an electromagnetic coil is arranged around the injection pipe and the cooling module has a steel disk which is arranged around the filling opening of the cooling module.
  • Injection tube has a magnetic attraction in relation to the cooling module, whereby the filling and removal module is coupled to the cooling module.
  • This coupling has the advantage that the risk of sticking or sticking at the relatively low temperature (approx. -78 ° C for carbon dioxide snow) is minimized.
  • the steel disk is made of a material that can be magnetized or magnetized, for example a chrome or nickel steel.
  • the filling and removal module for carbon dioxide is assigned a cooling module which is detachably connected to the cooling container and has devices which are operatively connected to corresponding ones
  • Facilities of the cooling container are available and to enable insertion and storage of the cooling module in the cooling container.
  • the intake volume of the cooling module is preferably 1000 g to 3000 g of carbon dioxide snow. Different amounts of carbon dioxide snow can advantageously be filled into the cooling module. The amount of 7
  • the carbon dioxide snow to be filled is dependent on a large number of parameters, for example depending on the outside temperature, the temperature to be maintained in the cooling container, the starting temperature of the cooling container, the type of product in the cooling container, the duration of cooling, the mode of transport and / or the type and size of the cooling container. For example, very large quantities are required for ship fuel tanks and only a relatively small amount (up to a few grams) of carbon dioxide snow is required for cooling containers for vaccines or for certain trolleys.
  • the object on which the invention is based is further achieved by a method for filling a cooling module assigned to a cooling container, in which a filling and removal module is coupled to the cooling module and then solid carbon dioxide is fed to the cooling module with the aid of means assigned to the filling and removal module, and at the same time essentially gaseous carbon dioxide is removed from the cooling module and does not escape to a large extent into the ambient air.
  • solid carbon dioxide is supplied to the cooling module by introducing liquid carbon dioxide into the cooling module Carbon dioxide passes over.
  • Carbon dioxide snow has a relatively loose arrangement and thus a significantly higher surface area than solid plates made of solid carbon dioxide (dry ice plates). This means that the sublimed amount of cold carbon dioxide gas is significantly larger.
  • the carbon dioxide snow is surrounded by atmospheric air.
  • a downward-moving carbon dioxide gas stream results, which can escape from the cooling module, which is made of a sufficiently porous material, into the interior of the cooling container, in which the substances to be cooled are located, and thus the therein existing substances cools.
  • the share of Carbon dioxide of the air-carbon dioxide mixture in the cooling container increases with continuous sublimation of the solid carbon dioxide up to a temperature of approximately -78.9 ° C., the temperature of the pure, cold carbon dioxide gas.
  • the substantially gaseous carbon dioxide is advantageously sucked out of the cooling module while the cooling module is being filled with solid carbon dioxide.
  • the suction of the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module and the supply of the carbon dioxide are controlled so that the pressure inside the cooling module remains essentially the same during the supply of carbon dioxide and corresponds approximately to the atmospheric pressure (approx. 1 bar).
  • Cooling module controlled by the filling and removal module in order to supply the cooling module with different amounts of solid carbon dioxide and thus to set a time-desired cold preservation of the substances within the cooling container.
  • the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module is used to pre-cool the liquid carbon dioxide, the essentially gaseous carbon dioxide preferably having a temperature between -55 to -50 ° C. for pre-cooling.
  • the filling and removal module and method according to the invention is advantageously used for the temporary cold preservation of temperature-sensitive substances, preferably for cooling food.
  • products can be pre-cooled and / or frozen using the device and the method according to the invention. This enables an advantageous use in the storage of fresh products, for protection against oxidation and to extend the shelf life of the fresh goods.
  • carbon dioxide was described as the cooling medium, preferably in the form of carbon dioxide snow.
  • other suitable refrigeration media in particular other cryogenic liquefied gases, can be used according to the invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a device for filling the cooling module of a cooling container
  • Fig. 5 is a plan view of the filling and removal module.
  • the cooling module 1 shows a system for filling a cooling module 1 of a cooling container 2 with the aid of a filling and removal module 3.
  • the cooling module 1 has an inlet opening 4 for liquid carbon dioxide, which is fed via an injection pipe 5 of the filling and removal module 3.
  • the resulting essentially gaseous carbon dioxide is from the cooling module 1 via a 10
  • Liquid carbon dioxide is fed to the filling and removal module 3 via a feed line 9.
  • the filling and removal module 3 and the discharge line 8 and feed line 9 are attached to an arm 10 via a connecting element 11 so that one-handed operation of the filling and removal module 3 is possible with the aid of the handle 12.
  • the supply of the liquid carbon dioxide is regulated via a control unit 13, 3 adjusting devices 14 being arranged on the filling and removal module in order to set the amount of liquid carbon dioxide to be supplied.
  • the filling and removal module 3 is shown in more detail.
  • the filling and removal module 3 has one over the end face 17 of the filling and
  • Extraction module 3 projecting injection tube 5 for liquid carbon dioxide, a discharge opening 7 for substantially gaseous carbon dioxide, a feed line 8 and a discharge line 9, which are arranged on a common housing 15.
  • the filling and removal module 3 can be operated with only one hand 16 using the handle 12.
  • a channel section 18 projecting over the end face 17 of the filling and removal module 3 is arranged on the filling and removal module 3 and can be connected to the outlet opening 6 of the cooling module 1.
  • a centering part 19 is arranged within the channel section 18. The centering part 19 serves to align the discharge opening 7 of the filling and removal module 3 with the asus outlet opening 6 of the cooling module 1.
  • the injection tube 5 can be connected to the inlet opening 4 for liquid carbon dioxide.
  • a coil of an electromagnet 20 is arranged around the injection tube 5.
  • the coil 20 is hollow on the inside.
  • the feed line 8 is arranged in the cavity.
  • a detector 21 is assigned to the coil 20 in order to detect the function of the coil 20.
  • the injection tube 5 is arranged and fastened on the coil 20.
  • the filling and removal module 3 can also be arranged in an integrated manner in the filling and removal module 3 11
  • Have adjusting devices 14 With their help, for example, the temperature of the ambient air of the cooling container or the temperature required in the cooling container can be set via a temperature setting and display device 22 and / or the desired cooling time for the given cooling container can be preselected by a time setting and display device 23 become. On the basis of these values for temperature and time, the corresponding amount of liquid carbon dioxide to be supplied is set and regulated.
  • the supply of liquid carbon dioxide can be regulated, for example, with the aid of a feed pump which can be switched on and off and with the aid of a solenoid valve or slide for the liquid carbon dioxide. Other control options are also conceivable and are not excluded by the invention.
  • the carbon dioxide is preferably supplied by actuating an actuating device 24 which is arranged, for example, on a handle 25. In conjunction with an appropriate design of the injection tube 5, a specially desired amount of carbon dioxide from the filling and removal module 3 can be fed to the cooling module 1.
  • the 3 shows a section through the injection tube 5 of the filling and removal module 3 with the electro-magnetic coil 20 and through the upper part of the cooling container 2 with cooling module 1.
  • the injection pipe 5 is coupled to a bushing 26 with a magnetizable steel disk 27 of the cooling module 1.
  • the cooling module 1 has a gas-permeable wall 28 and is arranged inside a cooling container 2 with a thermally insulating wall 29.
  • the injection tube 5 shows a section through the filling and removal module 3 with the electro-magnetic coil 20.
  • the injection tube 5 is designed as a nozzle and is fastened here to the filling and removal module 3 via a screw connection 31.
  • the shut-off device 32 for example a shut-off slide or a valve, is actuated by the actuating device 24 on the handle 25 (not shown here).
  • the injection pipe 5 with feed line 8 and the discharge opening 7 with discharge line 9 are arranged on a common housing 15.
  • the injection can only take place if a secure connection between the filling and removal module 3 and the cooling module 1 is established.
  • the actuating device 24 can only open the shut-off device 32 if the proper function of the electromagnet is indicated by a corresponding sensor 21, which detects, for example, the presence of a closed magnetic field.
  • the suction for example the proper functioning of a suction pump, is preferably also used as a second, additional requirement for the possible actuation of the actuating device 24.

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Abstract

The invention relates to a fill and bleed module (3) for carbon dioxide in a refrigerating module (1) assigned to a refrigerating container (2). Means (5, 9) which are assigned to said fill and bleed module are provided for supplying the solid carbon dioxide into the refrigerating module (1). For this, said means have an end which can be connected to an inlet (4) of the refrigerating module (1). Other means (7, 8) are provided for carrying the essentially gaseous carbon dioxide out of the refrigerating module (1). These means have an end which can be connected to an outlet (6) of the refrigerating module (1). The means (5, 7, 8, 9) for supplying and carrying away the carbon dioxide are assigned to a common housing (33) and are configured in such a way that essentially gaseous carbon dioxide is carried out of the refrigerating module (1), and, to a large extent, does not escape into the medium surrounding the refrigerating container (2).

Description

Befüll- und Entnahmemodul für ein Kühlmodul und Verfahren zum Befüllen eines KühlmodulsFilling and removal module for a cooling module and method for filling a cooling module
Die Erfindung betrifft ein Befüll- und Entnahmemodul für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmodul und ein Verfahren zum Befüllen eines einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmoduls sowie deren Verwendung.The invention relates to a filling and removal module for carbon dioxide in a cooling module assigned to a cooling container and a method for filling a cooling module assigned to a cooling container, and the use thereof.
Methoden, die das Verderben von Lebensmitteln hinauszögern, wurden von je her entwickelt. Mit dem durch die technische Entwicklung möglich gewordenen Kühlverfahren, lassen sich die meisten Lebensmittel im verarbeiteten Zustand konservieren. Denn mit sinkender Temperatur verlangsamen sich physikalische, chemische, mikrobielle und enzymatische Reaktionen.Methods that delay food spoilage have always been developed. With the cooling process made possible by technical development, most foods can be preserved in their processed state. Because with falling temperature, physical, chemical, microbial and enzymatic reactions slow down.
Insbesondere bei der Versorgung von Fluggästen werden an ein Kalthalten von Fertigmenüs relativ hohe Anforderungen gestellt. Zur Einhaltung der geforderten hygienischen Qualitätsstandards (zum Beispiel: Agreement on the international carriage of perishable foodstuffs and on the Special equipment to be used for such carriage, Economic Commission for Europe, Inland Transport Committee, 1991 ) müssen bestimmte Fertigmenüs während der Lagerung und des Transports auf eine bestimmte Temperatur kaltgehalten werden. So liefern die Caterer für die Bordverpflegung in Flugzeugen die Speisen zum Beispiel nur aus, wenn diese eine Kerntemperatur von höchstens +8 °C haben. Um diese Standards einhalten zu können, wurden verschiedene Verfahren entwickelt (Gas aktuell, Heft 44, Seite 39, Messer Griesheim GmbH, 1993).Relatively high demands are placed on keeping ready meals cold, particularly when it comes to supplying passengers. In order to comply with the required hygienic quality standards (for example: Agreement on the international carriage of perishable foodstuffs and on the Special equipment to be used for such carriage, Economic Commission for Europe, Inland Transport Committee, 1991), certain ready-made menus must be used during storage and transport be kept cold to a certain temperature. For example, the caterers for on-board catering in aircraft only deliver the food if it has a core temperature of at most +8 ° C. In order to be able to comply with these standards, various processes have been developed (Gas aktuell, issue 44, page 39, Messer Griesheim GmbH, 1993).
Bei dem Snow-Shooting-System von MG Gas Products wird jede einzelne Etage des Transportbehälters automatisch mit -78,9 °C kaltem Kohlendioxid-Schnee abgekühlt (Gas aktuell, Heft 44, Seite 39, Messer Griesheim GmbH, 1993).With the MG Gas Products snow-shooting system, each individual level of the transport container is automatically cooled with cold carbon dioxide snow at -78.9 ° C (Gas Aktuell, issue 44, page 39, Messer Griesheim GmbH, 1993).
Aus der GB 9216578.6 ist ein System zum Kühlen von Lebensmitteln bekannt geworden, bei dem ein Strahl von Kohlendioxid-Gas und darin enthaltenen Kohlendioxid-Schnee über die Lebensmittel geleitet wird. Die Lebensmittel sind in einem Kühlbehälter gelagert, der nach dieser Behandlung verschlossen wird.From GB 9216578.6 a system for cooling food has become known in which a jet of carbon dioxide gas and contained therein Carbon dioxide snow is routed through the food. The food is stored in a cool container, which is sealed after this treatment.
In der GB 9318715.1 ist ein Verfahren zum Kühlen von Lebensmitteln, insbesondere von Lebensmitteln für Fluggäste, beschrieben. Der Kohlendioxid- Schnee wird hier über mehrere Stutzen den einzelnen Räumen innerhalb eines Kühlbehälters zur Lagerung von Lebensmitteln zugeführt.GB 9318715.1 describes a method for cooling food, in particular food for passengers. The carbon dioxide snow is fed to the individual rooms within a cooling container for storing food via several nozzles.
Es ist bekannt, Trockeneis für Kühlzwecke zu verwenden. In der DE 29 29 666 A1 ist die Ausbildung einer Schublade zur Aufnahme vonIt is known to use dry ice for cooling purposes. DE 29 29 666 A1 describes the design of a drawer for receiving
Trockeneis zur Anordnung in einem zum Transport von Speisen und Getränken in der Passagierluftfahrt vorgesehenen Kühlbehälter beschrieben, in dem zumindest eine Schublade im oberen Behälterraum vorgesehen ist.Dry ice for arrangement in a cooling container provided for transporting food and beverages in passenger aviation is described, in which at least one drawer is provided in the upper container space.
Aus der FR 96 09 850 ist ein Kühlmodul bekannt, welches schubladenähnlich ausgebildet ist und in einen Kühlbehälter eingeschoben werden kann, wobei das Kühlmodul eine gasdurchlässige Wandung, eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung aufweist, wodurch durch die Einlaßöffnung flüssiges Kohlendioxid zugeführt werden kann und durch die Auslaßöffnung gasförmiges Kohlendioxid entweichen kann.From FR 96 09 850 a cooling module is known, which is designed like a drawer and can be inserted into a cooling container, the cooling module having a gas-permeable wall, an inlet opening and an outlet opening, whereby liquid carbon dioxide can be supplied through the inlet opening and through the outlet opening gaseous carbon dioxide can escape.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Befüll- und Entnahmemodul für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmodul sowie ein Verfahren zum Befüllen eines einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmoduls zu schaffen, mit denen ein möglichst effizientes und sicheres Einbringen des Kohlendioxids in das Kühlmodul möglich wird.The object of the present invention is to provide a filling and removal module for carbon dioxide in a cooling module assigned to a cooling container and a method for filling a cooling module assigned to a cooling container, with which the most efficient and safe introduction of the carbon dioxide into the cooling module is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Befüll- und Entnahmemodul für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmodul, dem Mittel zugeordnet sind zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul, welche ein mit einer Einlaßöffnung des Kühlmoduls verbindbares Ende aufweisen und dem Mittel zum Abführen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul zugeordnet sind, welche ein mit einer Auslaßöffnung des Kühlmoduis verbindbares Ende aufweisen, wobei die Mittel zum Zuführen und Abführen des Kohlendioxids einem gemeinsamen Gehäuse zugeordnet sind und so ausgebildet sind, daß das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul abgeführt wird und zum wesentlichen Teil nicht in die Umgebungsluft entweicht.This object is achieved according to the invention with a filling and removal module for carbon dioxide in a cooling module assigned to a cooling container, to which are assigned means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module, which module can be connected to an inlet opening of the cooling module Have end and associated with the means for discharging the substantially gaseous carbon dioxide from the cooling module, which have an end connectable to an outlet opening of the cooling module, the means for supplying and removing the carbon dioxide are assigned to a common housing and are designed so that the essentially gaseous carbon dioxide is removed from the cooling module and largely does not escape into the ambient air.
Unter dem Begriff "festes Kohlendioxid", welches dem Kühlmodul zugeführt wird, ist hier Kohlendioxid in fester Form, beispielsweise in stückiger, körniger oder schneeförmiger Form, zu verstehen, der eine Restmenge von Kohlendioxid in anderer Form, insbesondere gasförmiges Kohlendioxid, enthalten kann. Mit dem Begriff " im wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid " ist gasförmiges Kohlendioxid gemeint, welches geringe Restmengen an flüssigem oder festem Kohlendioxid enthalten kann. Unter dem Begriff "Kühlbehälter", sind alle denkbaren Arten von zumindest teilweise geschlossenen Behältern zu verstehen, zum Beispiel Container, Schränke, Transportkarren (Trolleys) oder Transportwagen, die in der Regel eine thermisch isolierende Wandung aufweisen und worin temperaturempfindliche Produkte gelagert oder transportiert werden können unter Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur für eine bestimmte Zeitdauer. Das Befüll- und Entnahmemodul ist sehr bedienungsfreundlich und relativ sicher. Denn es kann vorteilhaft mit nur einer Hand bedient werden und gleichzeitig ist die Zufuhr von Kohlendioxid und Abfuhr des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids sichergestellt, wobei das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid vorzugsweise nicht an die das Befüll- und Entnahmemodul sowie das zu füllende Kühlmodul umgebende Luft abgeführt wird. Das Kühlmodul ist vorzugsweise aus dem Kühlbehälter entnehmbar, so daß dem Kühlmodul mit Hilfe des Befüll- und Entnahmemoduls auch außerhalb des Kühlbehälters Kohlendioxid zugeführt werden kann. Wird dem Kühlmodul körniges, stückiges oder schneeförmiges, festes Kohlendioxid zugeführt, so kann dabei mitgeführtes oder entstehendes, im wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid über das Befüll- und Entnahmemodul entweichen, so daß im wesentlichen die gesamte Menge an zugeführtem festen Kohlendioxid im Kühlmodul verbleibt und für Kühlzwecke zur Verfügung steht.The term "solid carbon dioxide", which is fed to the cooling module, is to be understood here as solid carbon dioxide, for example in lumpy, granular or snow-like form, which can contain a residual amount of carbon dioxide in another form, in particular gaseous carbon dioxide. The term "essentially gaseous carbon dioxide" means gaseous carbon dioxide which can contain small residual amounts of liquid or solid carbon dioxide. The term "cooling container" is to be understood to mean all conceivable types of at least partially closed containers, for example containers, cupboards, trolleys or trolleys, which generally have a thermally insulating wall and in which temperature-sensitive products can be stored or transported while maintaining a certain temperature for a certain period of time. The filling and removal module is very easy to use and relatively safe. Because it can advantageously be operated with only one hand and at the same time the supply of carbon dioxide and removal of the essentially gaseous carbon dioxide is ensured, the essentially gaseous carbon dioxide preferably not being discharged to the air surrounding the filling and removal module and the cooling module to be filled . The cooling module can preferably be removed from the cooling container, so that carbon dioxide can also be supplied to the cooling module outside of the cooling container with the aid of the filling and removal module. If granular, lumpy or snow-like, solid carbon dioxide is fed to the cooling module, entrained or generated, essentially gaseous carbon dioxide can escape via the filling and removal module, so that essentially the entire amount of solid carbon dioxide supplied remains in the cooling module and is used for cooling purposes Available.
Nach der Erfindung weisen die Mittel zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul mindestens ein über die Stirnseite des Befüll- und Entnahmemoduls vorspringendes Injektionsrohr für flüssiges Kohlendioxid auf und die Mittel zum Abführen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul weisen mindestens eine Abführöffnung auf. Das Injektionsrohr ist vorteilhaft aus einem metallischen Werkstoff, zum Beispiel Kupfer oder Edelstahl, hergestellt und die Ausströmöffnung für das Kohlendioxid in dem Injektionsrohr wird entsprechend dem gewünschten Kohlendioxid-Volumenstrom gewählt.According to the invention, the means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module have at least one injection tube for liquid carbon dioxide projecting over the front side of the filling and removal module and the means for removing the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module have at least one discharge opening. The injection tube is advantageously made of a metallic material, for example copper or stainless steel, and the outflow opening for the carbon dioxide in the injection tube is selected in accordance with the desired carbon dioxide volume flow.
Unter dem Begriff "Injektionsrohr" sind hier alle denkbaren Arten von Injektionseinrichtungen, zum Beispiel Düsen und Lanzen, zu verstehen, die geeignet sind, flüssigen Kohlendioxid in das Kühlmodul einzubringen.The term “injection pipe” here means all conceivable types of injection devices, for example nozzles and lances, which are suitable for introducing liquid carbon dioxide into the cooling module.
Vorteilhaft ist die Befüll- und Entnahmemodul so ausgebildet, daß das Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul und das Abführen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul im wesentlichen gleichzeitig erfolgt.The filling and removal module is advantageously designed such that the supply of the solid carbon dioxide into the cooling module and the removal of the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module takes place essentially simultaneously.
Erfindungsgemäß stehen die Mittel zum Abführen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Absaugen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul. Als Vorrichtung zum Absaugen wird zum Beispiel ein Abzugsgebläse eingesetzt. Durch eine geeignete Ausgestaltung oder Regelung der Vorrichtung zum Absaugen, zum Beispiel durch einen angepaßtenAccording to the invention, the means for removing the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module are connected to a device for extracting the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module. A suction fan is used, for example, as a device for suction. By a suitable configuration or regulation of the device for suction, for example by an adapted one
Öffnungsquerschnitt der Abführöffnung und/oder Regelung des Abzugsgebläses, und durch einen daran angepaßten Volumenstrom an zugeführtem Kohlendioxid, zum Beispiel durch entsprechende Ausgestaltung des Injektionsrohrs, kann das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul fast vollständig abgeführt werden, ohne dabei an die Umgebungsluft zu gelangen.Opening cross-section of the discharge opening and / or control of the exhaust fan, and by means of an adapted volume flow of supplied carbon dioxide, for example by appropriate design of the injection tube, the essentially gaseous carbon dioxide can be almost completely removed from the cooling module without getting into the ambient air.
Das abgesaugte Kohlendioxid kann ins Freie geleitet werden oder einer weiteren Verwendung, zum Beispiel einer Inertisierung oder einer Kühlung, zugeführt werden. Besonders vorteilhaft kann das gasförmige Kohlendioxid einem Wärmetauscher zugeführt werden, mit dessen Hilfe das vorzugsweise flüssige Kohlendioxid vorgekühlt wird. Durch Einsatz des abgesaugten gasförmigenThe extracted carbon dioxide can be passed outside or used for a further purpose, for example inerting or cooling. The gaseous carbon dioxide can be fed particularly advantageously to a heat exchanger, with the aid of which the preferably liquid carbon dioxide is pre-cooled. By using the extracted gaseous
Kohlendioxids mit einer Temperatur von vorzugsweise -50°C bis -55 °C wird so vorteilhaft eine Temperaturerniedrigung des flüssigen Kohlendioxids von einer Temperatur von ca. -20 °C auf eine Temperatur von ca. -27 °C erreicht, wodurch die Effizienz des Einbringens des Kohlendioxids erhöht wird. Bei Zuführung von schneeförmigem Kohlendioxid führt dies beispielsweise zu einer Erhöhung der Rate der Kohiendioxid-Schneebildung um ca. 5%.Carbon dioxide with a temperature of preferably -50 ° C to -55 ° C is thus advantageously a temperature reduction of the liquid carbon dioxide from a temperature of about -20 ° C to a temperature of about -27 ° C, whereby the efficiency of the introduction of carbon dioxide is increased. If snow-shaped carbon dioxide is added, this leads, for example, to an increase in the rate of carbon dioxide snow formation of approximately 5%.
Das beim Befüllen des Kühlmoduls entstandene gasförmige Kohlendioxid kann ebenso luftdicht aufgefangen werden und anschließend einem Verflüssigungs- oder Rückführungssystem zugeleitet werden.The gaseous carbon dioxide produced when the cooling module is filled can also be collected in an airtight manner and then fed to a liquefaction or recirculation system.
Es ist vorgesehen, daß die Mittel zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul eine Zuführleitung aufweisen, welche mit einer Quelle für unter Druck stehendes flüssiges Kohlendioxid verbunden ist.It is provided that the means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module have a feed line which is connected to a source of pressurized liquid carbon dioxide.
Erfindungsgemäß ist das Befüll- und Entnahmemodul eine Vorrichtung zur Steuerung der Befüllmenge zugeordnet, welche eine Absperreinrichtung und einen in Wirkverbindung mit der Absperreinrichtung stehenden Zeitgeber aufweist, mit dessen Hilfe die Zeitdauer der Zufuhr des Kohlendioxids in das Kühlmodul gesteuert wird, um dem Kühlmodul differierende Mengen an festem Kohlendioxid zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte Kältekonservierung der Stoffe innerhalb des Kühlbehälters einzustellen. Als Absperreinrichtung wird beispielsweise ein Ventil oder ein Schieber, vorzugsweise ein Schieber eingesetzt.According to the invention, the filling and removal module is assigned a device for controlling the filling quantity, which has a shut-off device and a timer that is operatively connected to the shut-off device, with the aid of which the period of time for which the carbon dioxide is fed into the cooling module is controlled in order to differentiate the cooling module to supply solid carbon dioxide and thus the desired cold preservation of the substances inside the cooler. A valve or a slide, preferably a slide, is used as the shut-off device.
Es ist vorgesehen, daß die Befüll- und Entnahmemodul eine Einrichtung aufweist, um das Befüll- und Entnahmemodul beim Betrieb an das Kühlmodul zu koppeln.It is envisaged that the filling and removal module has a device for coupling the filling and removal module to the cooling module during operation.
Vorzugsweise weisen die Mittel zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul im Bereich seines mit der Einlaßöffnung des Kühlmoduls verbindbaren Endes eine magnetische oder elektromagnetische Einrichtung auf, die beimThe means for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module preferably have a magnetic or electromagnetic device in the region of its end which can be connected to the inlet opening of the cooling module
Betrieb des Befüll- und Entnahmemoduls mit einer entsprechenden magnetischen oder elektromagnetischen Einrichtung im Bereich der Einlaßöffnung des Kühlmoduls in Wirkverbindung steht. Zum Beispiel ist um das Injektionsrohr eine elektromagnetische Spule angeordnet und das Kühlmodul weist eine Stahlscheibe auf, die um die Befüllöffnung des Kühlmoduls angeordnet ist. Auf dasOperation of the filling and removal module is operatively connected to a corresponding magnetic or electromagnetic device in the area of the inlet opening of the cooling module. For example, an electromagnetic coil is arranged around the injection pipe and the cooling module has a steel disk which is arranged around the filling opening of the cooling module. On the
Injektionsrohr wirkt in Bezug zum Kühlmodul eine magnetische Anziehungskraft, wodurch das Befüll- und Entnahmemodul an das Kühlmodul gekoppelt ist. Diese Kopplung hat den Vorteil, daß die Gefahr des Anhaftens oder Verklebens bei der relativ niedrigen Temperatur (ca. -78 °C für Kohlendioxid-Schnee) minimiert wird. Die Stahlscheibe ist aus einem Material gefertigt, welches magnetisch oder magnetisierbar ist, beispielsweise ein Chrom-oder Nickelstahl.Injection tube has a magnetic attraction in relation to the cooling module, whereby the filling and removal module is coupled to the cooling module. This coupling has the advantage that the risk of sticking or sticking at the relatively low temperature (approx. -78 ° C for carbon dioxide snow) is minimized. The steel disk is made of a material that can be magnetized or magnetized, for example a chrome or nickel steel.
Dem Befüll- und Entnahmemodul für Kohlendioxid ist gemäß der Erfindung ein Kühlmodul zugeordnet, welches lösbar mit dem Kühlbehälter verbunden ist und Einrichtungen aufweist, welche in Wirkverbindung mit entsprechendenAccording to the invention, the filling and removal module for carbon dioxide is assigned a cooling module which is detachably connected to the cooling container and has devices which are operatively connected to corresponding ones
Einrichtungen des Kühlbehälters stehen und ein Einschieben und eine Lagerung des Kühlmoduls in dem Kühlbehälters zu ermöglichen.Facilities of the cooling container are available and to enable insertion and storage of the cooling module in the cooling container.
Das Aufnahmevolumen des Kühlmoduls beträgt vorzugsweise 1000 g bis 3000 g an Kohlendioxid-Schnee. Es können vorteilhaft differierende Menge an Kohldioxid-Schnee in das Kühlmodul eingefüllt werden. Die Menge an 7The intake volume of the cooling module is preferably 1000 g to 3000 g of carbon dioxide snow. Different amounts of carbon dioxide snow can advantageously be filled into the cooling module. The amount of 7
einzufüllendem Kohldioxid-Schnee ist von einer Vielzahl von Parametern abhängig, zum Beispiel abhängig von der Außentemperatur, der einzuhaltenden Temperatur im Kühlbehälter, der Anfangstemperatur des Kühlbehälters, dem im Kühlbehälter befindlichen Produkttyp, der Dauer der Kühlhaltung, der Transportweise und/oder der Art und Größe des Kühlbehälters. Beispielsweise werden für Schiffstanke sehr große Mengen benötigt und bei Kühlbehältern für Impfstoffe oder für bestimmte Trolleys sind nur relativ geringe Menge (bis zu wenigen Gramm) an Kohldioxid-Schnee notwendig.The carbon dioxide snow to be filled is dependent on a large number of parameters, for example depending on the outside temperature, the temperature to be maintained in the cooling container, the starting temperature of the cooling container, the type of product in the cooling container, the duration of cooling, the mode of transport and / or the type and size of the cooling container. For example, very large quantities are required for ship fuel tanks and only a relatively small amount (up to a few grams) of carbon dioxide snow is required for cooling containers for vaccines or for certain trolleys.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Befüllen eines einem Kühlbehälter zugeordneten Kühlmoduls gelöst, bei dem an das Kühlmodul ein Befüll- und Entnahmemodul gekoppelt wird und anschließend mit Hilfe von dem Befüll- und Entnahmemodul zugeordneten Mitteln dem Kühlmodul festes Kohlendioxid zugeführt wird und gleichzeitig im wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid aus dem Kühlmodul abgeführt wird und zum wesentlichen Teil nicht in die Umgebungsluft entweicht.The object on which the invention is based is further achieved by a method for filling a cooling module assigned to a cooling container, in which a filling and removal module is coupled to the cooling module and then solid carbon dioxide is fed to the cooling module with the aid of means assigned to the filling and removal module, and at the same time essentially gaseous carbon dioxide is removed from the cooling module and does not escape to a large extent into the ambient air.
Nach der Erfindung wird durch das an das Kühlmodul gekoppelte Befüll- und Entnahmemodul dem Kühlmodul festes Kohlendioxid zugeführt durch Einbringen von flüssigem Kohlendioxid in das Kühlmodul, wobei das flüssige Kohlendioxid durch dessen Ausdehnung und Verdampfung in dem Kühlmodul zumindest zum großen Teil in festes Kohlendioxid, vorzugsweise schneeförmiges Kohlendioxid, übergeht. Kohlendioxid-Schnee weist eine relativ lose Anordnung auf und damit eine wesentlich höhere Oberfläche gegenüber massiven Platten aus festem Kohlendioxid (Trockeneisplatten). Damit ist die sublimierte Menge an kaltem Kohlendioxid-Gas wesentlich größer. Der Kohlendioxid-Schnee ist von atmosphärischer Luft umgeben. Infolge der höheren Dichte des Kohlendioxid- Gases ergibt sich ein abwärts strebender Kohlendioxid-Gasstrom, welcher aus dem Kühlmodul, welches aus einem genügend porösen Material besteht, in das Innere des Kühlbehälters, worin sich die zu kühlenden Stoffen befinden, entweichen kann und so die darin befindlichen Stoffe kühlt. Der Anteil an Kohlendioxid des Luft-Kohlendioxid-Gemisches in dem Kühlbehälter vergrößert sich bei fortlaufender Sublimation des festen Kohlendioxids bis zu einer Temperatur von ca. - 78,9 ° C, der Temperatur des reinen, kalten Kohlendioxid- Gases.According to the invention, through the filling and removal module coupled to the cooling module, solid carbon dioxide is supplied to the cooling module by introducing liquid carbon dioxide into the cooling module Carbon dioxide passes over. Carbon dioxide snow has a relatively loose arrangement and thus a significantly higher surface area than solid plates made of solid carbon dioxide (dry ice plates). This means that the sublimed amount of cold carbon dioxide gas is significantly larger. The carbon dioxide snow is surrounded by atmospheric air. As a result of the higher density of the carbon dioxide gas, a downward-moving carbon dioxide gas stream results, which can escape from the cooling module, which is made of a sufficiently porous material, into the interior of the cooling container, in which the substances to be cooled are located, and thus the therein existing substances cools. The share of Carbon dioxide of the air-carbon dioxide mixture in the cooling container increases with continuous sublimation of the solid carbon dioxide up to a temperature of approximately -78.9 ° C., the temperature of the pure, cold carbon dioxide gas.
Vorteilhaft wird während des Befüllens des Kühlmoduls mit festem Kohlendioxid das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul abgesaugt.The substantially gaseous carbon dioxide is advantageously sucked out of the cooling module while the cooling module is being filled with solid carbon dioxide.
Nach der Erfindung werden die Absaugung des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul und die Zufuhr des Kohlendioxids so gesteuert, daß der Druck innerhalb des Kühlmoduls während der Kohlendioxid-Zufuhr im wesentlichen gleich bleibt und in etwa dem Atmosphärendruck (ca. 1 bar) entspricht.According to the invention, the suction of the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module and the supply of the carbon dioxide are controlled so that the pressure inside the cooling module remains essentially the same during the supply of carbon dioxide and corresponds approximately to the atmospheric pressure (approx. 1 bar).
Erfindungsgemäß wird die Zeitdauer der Zufuhr des Kohlendioxids in dasAccording to the time duration of the supply of carbon dioxide in the
Kühlmodul durch das Befüll- und Entnahmemodul gesteuert, um dem Kühlmodul differierende Mengen an festem Kohlendioxid zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte Kältekonservierung der Stoffe innerhalb des Kühlbehälters einzustellen.Cooling module controlled by the filling and removal module in order to supply the cooling module with different amounts of solid carbon dioxide and thus to set a time-desired cold preservation of the substances within the cooling container.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul verwendet wird, um das flüssige Kohlendioxid vorzukühlen, wobei das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid zur Vorkühlung vorzugsweise eine Temperatur zwischen -55 bis -50°C aufweist.It is provided according to the invention that the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module is used to pre-cool the liquid carbon dioxide, the essentially gaseous carbon dioxide preferably having a temperature between -55 to -50 ° C. for pre-cooling.
Das erfindungsgemäße Befüll- und Entnahmemoduls und Verfahren wird vorteilhaft zur zeitlich begrenzten Kältekonservierung von temperaturempfindlichen Stoffen, vorzugsweise zur Kühlung von Lebensmitteln, verwendet. Darüber hinaus können mit der Vorrichtung und dem Verfahren nach der Erfindung Produkte vorgekühlt und/oder eingefroren werden. Damit wird ein vorteilhafter Einsatz bei der Lagerung von Frischprodukten, zum Oxidationsschutz und zur Haltbarkeitsverlängerung der Frischware möglich.The filling and removal module and method according to the invention is advantageously used for the temporary cold preservation of temperature-sensitive substances, preferably for cooling food. In addition, products can be pre-cooled and / or frozen using the device and the method according to the invention. This enables an advantageous use in the storage of fresh products, for protection against oxidation and to extend the shelf life of the fresh goods.
In der vorstehenden Beschreibung der Erfindung wurde als Kältemedium Kohlendioxid vorzugsweise in Form von Kohlendioxid-Schnee beschrieben. Neben diesem Kältemedium sind andere geeignete Kältemedien, insbesondere andere tiefkalt verflüssigte Gase, erfindungsgemäß einsetzbar.In the above description of the invention, carbon dioxide was described as the cooling medium, preferably in the form of carbon dioxide snow. In addition to this refrigeration medium, other suitable refrigeration media, in particular other cryogenic liquefied gases, can be used according to the invention.
Die Erfindung ist beispielhaft anhand von Zeichnungen (Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5) dargestellt.The invention is illustrated by way of example with reference to drawings (FIGS. 1, 2, 3, 4 and 5).
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung für das Füllen des Kühlmoduls eines Kühlbehälters,1 is a perspective view of a device for filling the cooling module of a cooling container,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Befüll- und Entnahmemoduls,2 is a perspective view of the filling and removal module,
Fig. 3 und 4 zwei Schnitte durch einen Teil des Befüll- und3 and 4 two sections through part of the filling and
Entnahmemoduls mit daran gekoppeltem Kühlmodul in einemWithdrawal module with cooling module coupled in one
Kühlbehälter undCoolers and
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Befüll- und Entnahmemoduls.Fig. 5 is a plan view of the filling and removal module.
In Fig. 1 ist eine Anlage zum Füllen eines Kühlmoduls 1 eines Kühlbehälters 2 mit Hilfe eines Befüll- und Entnahmemoduls 3 dargestellt. Das Kühlmodul 1 weist eine Einlaßöffnung 4 für flüssiges Kohlendioxid auf, welches über ein Injektionsrohr 5 des Befüll- und Entnahmemoduls 3 zugeführt wird. Das entstehende im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid wird aus dem Kühlmodul 1 über eine 101 shows a system for filling a cooling module 1 of a cooling container 2 with the aid of a filling and removal module 3. The cooling module 1 has an inlet opening 4 for liquid carbon dioxide, which is fed via an injection pipe 5 of the filling and removal module 3. The resulting essentially gaseous carbon dioxide is from the cooling module 1 via a 10
Auslaßöffnung 6 und einer Abführöffnung 7 des Befüll- und Entnahmemoduls 3 und daran anschließende Abführleitung 8 abgeführt. Flüssiges Kohlendioxid wird dem Befüll- und Entnahmemoduls 3 über eine Zuführleitung 9 zugeführt. Das Befüll- und Entnahmemoduls 3 sowie die Abführleitung 8 und Zuführleitung 9 sind an einem Arm 10 über ein Verbindungselement 11 so befestigt, daß eine einhändige Bedienung des Befüll- und Entnahmemoduls 3 mit Hilfe des Handgriffs 12 möglich ist. Die Zufuhr des flüssigen Kohlendioxids wird über eine Steuerungseinheit 13 geregelt, wobei am Befüll- und Entnahmemodul 3 Einstellvorrichtungen 14 angeordnet sind, um die Menge an zuzuführendem flüssigen Kohlendioxid einzustellen.Outlet opening 6 and a discharge opening 7 of the filling and removal module 3 and the discharge line 8 connected thereto. Liquid carbon dioxide is fed to the filling and removal module 3 via a feed line 9. The filling and removal module 3 and the discharge line 8 and feed line 9 are attached to an arm 10 via a connecting element 11 so that one-handed operation of the filling and removal module 3 is possible with the aid of the handle 12. The supply of the liquid carbon dioxide is regulated via a control unit 13, 3 adjusting devices 14 being arranged on the filling and removal module in order to set the amount of liquid carbon dioxide to be supplied.
In Fig. 2 ist das Befüll- und Entnahmemodul 3 näher dargestellt.2, the filling and removal module 3 is shown in more detail.
Das Befüll- und Entnahmemodul 3 weist ein über die Stirnseite 17 des Befüll- undThe filling and removal module 3 has one over the end face 17 of the filling and
Entnahmemoduls 3 vorspringendes Injektionsrohr 5 für flüssiges Kohlendioxid, eine Abführöffnung 7 für im wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid, eine Zuführleitung 8 und eine Abführleitung 9 auf, die an einem gemeinsamen Gehäuse 15 angeordnet sind. Eine Bedienung des Befüll- und Entnahmemoduls 3 ist mit nur einer Hand 16 mit Hilfe des Handgriffs 12 möglich. Zur Abführung des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids ist ein über die Stirnseite 17 des Befüll- und Entnahmemoduls 3 vorspringender Kanalabschnitt 18 am Befüll- und Entnahmemodul 3 angeordnet, welcher mit der Auslaßöffnung 6 des Kühlmoduls 1 verbunden werden kann. Innerhalb des Kanalabschnitts 18 ist ein Zentrierteil 19 angeordnet. Das Zentrierteil 19 dient dazu, die Abführöffnung 7 des Befüll- und Entnahmemoduls 3 mit der Asuslaßöffnung 6 des Kühlmoduls 1 in Übereinstimmung zu bringen. Das Injektionsrohr 5 ist mit der Einlaßöffnung 4 für flüssiges Kohlendioxid verbindbar. Um das Injektionsrohr 5 ist eine Spule eines Elektromagneten 20 angeordnet. Die Spule 20 ist innen hohl. In dem Hohlraum ist die Zuführleitung 8 angeordnet. Der Spule 20 ist ein Detektor 21 zugeordnet, um die Funktion der Spule 20 zu detektieren. An der Spule 20 ist das Injektionsrohr 5 angeordnet und befestigt. Das Befüll- und Entnahmemodul 3 kann darüber hinaus eine in das Befüll- und Entnahmemodul 3 integriert angeordnete 11Extraction module 3 projecting injection tube 5 for liquid carbon dioxide, a discharge opening 7 for substantially gaseous carbon dioxide, a feed line 8 and a discharge line 9, which are arranged on a common housing 15. The filling and removal module 3 can be operated with only one hand 16 using the handle 12. In order to discharge the essentially gaseous carbon dioxide, a channel section 18 projecting over the end face 17 of the filling and removal module 3 is arranged on the filling and removal module 3 and can be connected to the outlet opening 6 of the cooling module 1. A centering part 19 is arranged within the channel section 18. The centering part 19 serves to align the discharge opening 7 of the filling and removal module 3 with the asus outlet opening 6 of the cooling module 1. The injection tube 5 can be connected to the inlet opening 4 for liquid carbon dioxide. A coil of an electromagnet 20 is arranged around the injection tube 5. The coil 20 is hollow on the inside. The feed line 8 is arranged in the cavity. A detector 21 is assigned to the coil 20 in order to detect the function of the coil 20. The injection tube 5 is arranged and fastened on the coil 20. The filling and removal module 3 can also be arranged in an integrated manner in the filling and removal module 3 11
Einstellvorrichtungen 14 aufweisen. Mit deren Hilfe kann zum Beispiel die Temperatur der Umgebungsluft des Kühlbehälters oder die im Kühlbehälter nötige Temperatur über eine Temperatur-Einstell- und Anzeigevorrichtung 22 eingestellt werden und/oder die gewünschte Kühlzeit für den gegebenen Kühlbehälter kann durch eine Zeit-Einstell- und Anzeigevorrichtung 23 vorgewählt werden. Aufgrund dieser Werte für Temperatur und Zeit wird die entsprechende Menge an zuzuführendem flüssigen Kohlendioxid eingestellt und geregelt.Have adjusting devices 14. With their help, for example, the temperature of the ambient air of the cooling container or the temperature required in the cooling container can be set via a temperature setting and display device 22 and / or the desired cooling time for the given cooling container can be preselected by a time setting and display device 23 become. On the basis of these values for temperature and time, the corresponding amount of liquid carbon dioxide to be supplied is set and regulated.
Die Zufuhr von flüssigem Kohlendioxid kann beispielsweise mit Hilfe einer zu- und abschaltbaren Förderpumpe und mit Hilfe eines Magnetventils oder Schiebers für das flüssige Kohlendioxid geregelt werden. Andere Steuerungsmöglichkeiten sind ebenso denkbar und durch die Erfindung nicht ausgeschlossen. Die Zuführung des Kohlendioxides erfolgt vorzugsweise durch Betätigen einer Betätigungseinrichtung 24, die zum Beispiel an einem Handgriff 25 angeordnet ist. In Verbindung mit einer entsprechenden Auslegung des Injektionsrohrs 5 kann so eine speziell gewünschte Menge an Kohlendioxid aus dem Befüll- und Entnahmemoduls 3 dem Kühlmodul 1 zugeführt werden.The supply of liquid carbon dioxide can be regulated, for example, with the aid of a feed pump which can be switched on and off and with the aid of a solenoid valve or slide for the liquid carbon dioxide. Other control options are also conceivable and are not excluded by the invention. The carbon dioxide is preferably supplied by actuating an actuating device 24 which is arranged, for example, on a handle 25. In conjunction with an appropriate design of the injection tube 5, a specially desired amount of carbon dioxide from the filling and removal module 3 can be fed to the cooling module 1.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Injektionsrohr 5 des Befüll- und Entnahmemoduls 3 mit der elekromagnetischen Spule 20 und durch den oberen Teil des Kühlbehälters 2 mit Kühlmodul 1 dargestellt. Das Injektionsrohr 5 ist gekoppelt an eine Durchführung 26 mit einer magnetisierbaren Stahlscheibe 27 des Kühlmoduls 1. Das Kühlmodul 1 besitzt eine gasdurchlässige Wand 28 und ist innerhalb eines Kühlbehälters 2 mit thermisch isolierender Wand 29 angeordnet.3 shows a section through the injection tube 5 of the filling and removal module 3 with the electro-magnetic coil 20 and through the upper part of the cooling container 2 with cooling module 1. The injection pipe 5 is coupled to a bushing 26 with a magnetizable steel disk 27 of the cooling module 1. The cooling module 1 has a gas-permeable wall 28 and is arranged inside a cooling container 2 with a thermally insulating wall 29.
In Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Kanalabschnitt 18 des Befüll- und Entnahmemoduls 3 und durch den oberen Teil des Kühlbehälters 2 mit Kühlmodul 1 dargestellt, wobei der Kanalabschnitt 18 gekoppelt ist an eine Durchführung 30 mit Auslaßöffnung 6 des Kühlmoduls 1. Das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid wird durch die gasdurchlässige Wand 28, die Auslaßöffnung 6, den Kanalabschnitt 18 und über Abführleitung 9 (hier nicht dargestellt) weggeführt. 124 shows a section through the channel section 18 of the filling and removal module 3 and through the upper part of the cooling container 2 with the cooling module 1, the channel section 18 being coupled to a passage 30 with an outlet opening 6 of the cooling module 1 Gaseous carbon dioxide is carried away through the gas-permeable wall 28, the outlet opening 6, the channel section 18 and via discharge line 9 (not shown here). 12
In Fig. 5 ist ein Schnitt durch das Befüll- und Entnahmemoduls 3 mit der elekromagnetischen Spule 20 dargestellt. Das Injektionsrohr 5 ist als Düse ausgebildet und wird hier über eine Schraubverbindung 31 an dem Befüll- und Entnahmemoduls 3 befestigt. Durch die Betätigungseinrichtung 24 am Handgriff 25 (hier nicht dargestellt) wird die Absperreinrichtung 32, beispielsweise ein Absperrschieber oder ein Ventil, betätigt. Das Injektionsrohr 5 mit Zuführleitung 8 und die Abführöffnung 7 mit Abführleitung 9 sind an einem gemeinsamen Gehäuse 15 angeordnet.5 shows a section through the filling and removal module 3 with the electro-magnetic coil 20. The injection tube 5 is designed as a nozzle and is fastened here to the filling and removal module 3 via a screw connection 31. The shut-off device 32, for example a shut-off slide or a valve, is actuated by the actuating device 24 on the handle 25 (not shown here). The injection pipe 5 with feed line 8 and the discharge opening 7 with discharge line 9 are arranged on a common housing 15.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Injektion nur dann erfolgen kann, wenn eine sichere Verbindung zwischen Befüll- und Entnahmemoduls 3 und dem Kühlmodul 1 hergestellt ist. Daher ist es vorgesehen, daß beispielsweise die Betätigungseinrichtung 24 nur dann die Absperreinrichtung 32 öffnen kann, wenn durch einen entsprechenden Sensor 21 , welcher zum Beispiel das Vorhandensein eines geschlossenen Magnetfeldes detektiert, die ordnungsgemäße Funktion des Elektromagneten angezeigt wird. Vorzugsweise wird darüber hinaus auch die Absaugung, zum Beispiel die ordnungsgemäße Funktion einer Absaugpumpe, als zweite, zusätzliche Voraussetzung für die mögliche Betätigung der Betätigungseinrichtung 24 verwendet. Durch diese Ausgestaltungen wird einerseits die Sicherheit für das Bedienungspersonal erhöht und auf der anderen Seite die Umweltverträglichkeit sichergestellt. According to the invention it is provided that the injection can only take place if a secure connection between the filling and removal module 3 and the cooling module 1 is established. It is therefore provided that, for example, the actuating device 24 can only open the shut-off device 32 if the proper function of the electromagnet is indicated by a corresponding sensor 21, which detects, for example, the presence of a closed magnetic field. In addition, the suction, for example the proper functioning of a suction pump, is preferably also used as a second, additional requirement for the possible actuation of the actuating device 24. These configurations on the one hand increase the safety for the operating personnel and on the other hand ensure the environmental compatibility.

Claims

13Ansprüche 13 Claims
1. Befüll- und Entnahmemodul (3) für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter (2) zugeordneten Kühlmodul (1 ), dem Mittel (5,9) zugeordnet sind zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul (1 ), welche ein mit einer Einlaßöffnung (4) des Kühlmoduls (1 ) verbindbares Ende aufweisen und dem Mittel (7,8) zum Abführen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1 ) zugeordnet sind, welche ein mit einer Auslaßöffnung (6) des Kühlmoduls (1 ) verbindbares Ende aufweisen, wobei die Mittel (5, 7, 8, 9) zum Zuführen und Abführen des1. Filling and removal module (3) for carbon dioxide in a cooling container (2) assigned cooling module (1), the means (5,9) are assigned for feeding the solid carbon dioxide into the cooling module (1), which has an inlet opening (4) of the cooling module (1) have an connectable end and are assigned to the means (7, 8) for discharging the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module (1), which have an end which can be connected to an outlet opening (6) of the cooling module (1) have, the means (5, 7, 8, 9) for feeding and discharging the
Kohlendioxids einem gemeinsamen Gehäuse (33) zugeordnet sind und so ausgebildet sind, daß das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul (1 ) abgeführt wird und zum wesentlichen Teil nicht in das den Kühlbehälter (2) umgebende Medium entweicht.Carbon dioxide are assigned to a common housing (33) and are designed in such a way that the essentially gaseous carbon dioxide is removed from the cooling module (1) and essentially does not escape into the medium surrounding the cooling container (2).
2. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach Anspruch 1 , bei dem die Mittel (5,9) zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul mindestens ein über die Stirnseite des Befüll- und Entnahmemoduls vorspringendes Injektionsrohr (5) für flüssiges Kohlendioxid aufweisen und die Mittel (7,8) zum Abführen des im wesentlichen gasförmigen2. Filling and removal module (3) according to claim 1, wherein the means (5,9) for supplying the solid carbon dioxide in the cooling module have at least one projecting over the end face of the filling and removal module injection pipe (5) for liquid carbon dioxide and the means (7,8) for removing the substantially gaseous
Kohlendioxids aus dem Kühlmodul mindestens eine Abführöffnung (7) aufweisen.Carbon dioxide from the cooling module have at least one discharge opening (7).
3. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach Anspruch 1 oder 2, das so ausgebildet ist, daß das Zuführen des festen Kohlendioxids in das3. Filling and removal module (3) according to claim 1 or 2, which is designed so that the supply of solid carbon dioxide in the
Kühlmodul (1 ) und das Abführen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1 ) im wesentlichen gleichzeitig erfolgt.Cooling module (1) and the removal of the substantially gaseous carbon dioxide from the cooling module (1) takes place substantially simultaneously.
4. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Mittel (7,8) zum Abführen des im wesentlichen gasförmigen4. Filling and removal module (3) according to one of claims 1 to 3, wherein the means (7,8) for removing the substantially gaseous
Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1 ) in Verbindung stehen mit einer Vorrichtung zum Absaugen des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1 ).Carbon dioxide from the cooling module (1) are connected to a device for extracting the essentially gaseous carbon dioxide from the cooling module (1).
5. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Mittel (5,9) zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das 145. Filling and removal module (3) according to one of claims 1 to 4, wherein the means (5,9) for supplying the solid carbon dioxide in the 14
Kühlmodul (1 ) eine Zufuhrleitung (9) aufweisen, welche mit einer Quelle für unter Druck stehendes flüssiges Kohlendioxid verbunden ist.Cooling module (1) have a supply line (9) which is connected to a source of pressurized liquid carbon dioxide.
6. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dem eine Vorrichtung zur Steuerung der Befüllmenge (14) zugeordnet ist, welche eine Absperreinrichtung (32) und einen in Wirkverbindung mit der Absperreinrichtung (32) stehenden Zeitgeber aufweist, mit dessen Hilfe die Zeitdauer der Zufuhr des Kohlendioxids in das Kühlmodul (1 ) gesteuert wird, um dem Kühlmodul (1 ) differierende Mengen an festem Kohlendioxid zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte Kältekonservierung der Stoffe innerhalb des Kühlbehälters (2) einzustellen.6. Filling and removal module (3) according to one of claims 1 to 5, to which a device for controlling the filling quantity (14) is assigned, which has a shut-off device (32) and a timer in operative connection with the shut-off device (32), with the help of which the duration of the supply of the carbon dioxide in the cooling module (1) is controlled in order to supply the cooling module (1) with different amounts of solid carbon dioxide and thus to set a time-desired cold preservation of the substances within the cooling container (2).
7. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das eine Einrichtung (20) aufweist, um das Befüll- und Entnahmemodul (3) beim Betrieb an das Kühlmodul (1 ) zu koppeln.7. Filling and removal module (3) according to one of claims 1 to 6, which has a device (20) to couple the filling and removal module (3) during operation to the cooling module (1).
8. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach Anspruch 7, bei dem die Mittel (5,9) zum Zuführen des festen Kohlendioxids in das Kühlmodul (1 ) im Bereich seines mit der Einlaßöffnung (4) des Kühlmoduls (1 ) verbindbaren Endes eine magnetische oder elektromagnetische Einrichtung8. Filling and removal module (3) according to claim 7, wherein the means (5,9) for supplying the solid carbon dioxide in the cooling module (1) in the region of its with the inlet opening (4) of the cooling module (1) connectable end magnetic or electromagnetic device
(20) aufweisen, die beim Betrieb des Befüll- und Entnahmemoduls (3) mit einer entsprechenden magnetischen oder elektromagnetischen Einrichtung (27) im Bereich der Einlaßöffnung (4) des Kühlmoduls (1 ) in Wirkverbindung steht.(20), which is operatively connected to a corresponding magnetic or electromagnetic device (27) in the area of the inlet opening (4) of the cooling module (1) during operation of the filling and removal module (3).
9. Befüll- und Entnahmemodul (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für Kohlendioxid in ein einem Kühlbehälter (2) zugeordneten Kühlmodul (1 ), welches lösbar mit dem Kühlbehälter (2) verbunden ist und Einrichtungen aufweist, welche in Wirkverbindung mit entsprechenden Einrichtungen des Kühlbehälters (2) stehen und ein Einschieben und eine Lagerung des9. Filling and removal module (3) according to one of claims 1 to 8 for carbon dioxide in a cooling container (2) associated cooling module (1) which is detachably connected to the cooling container (2) and has devices which are in operative connection with corresponding Facilities of the cooling container (2) stand and an insertion and storage of the
Kühlmoduls (1 ) in dem Kühlbehälters (2) zu ermöglichen.To enable cooling module (1) in the cooling container (2).
10. Verfahren zum Befüllen eines einem Kühlbehälter (2) zugeordneten Kühlmoduls (1 ), bei dem an das Kühlmodul (1 ) ein Befüll- und Entnahmemodul (3) gekoppelt wird und anschließend mit Hilfe von dem Befüll- und Entnahmemodul (3) 1510. Method for filling a cooling module (1) assigned to a cooling container (1), in which a filling and removal module (3) is coupled to the cooling module (1) and then with the aid of the filling and removal module (3) 15
zugeordneten Mitteln (5,9) dem Kühlmodul (1 ) festes Kohlendioxid zugeführt wird und gleichzeitig im wesentlichen gasförmiges Kohlendioxid aus dem Kühlmodul (1 ) abgeführt wird und zum wesentlichen Teil nicht in die Umgebungsluft entweicht.assigned means (5,9) to the cooling module (1) solid carbon dioxide is supplied and at the same time essentially gaseous carbon dioxide is removed from the cooling module (1) and largely does not escape into the ambient air.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem durch das an das Kühlmodul (1 ) gekoppelte Befüll- und Entnahmemodul (3) dem Kühlmodul (1 ) festes Kohlendioxid zugeführt wird durch Einbringen von flüssigem Kohlendioxid in das Kühimodul (1 ), wobei das flüssige Kohlendioxid durch dessen Ausdehnung und Verdampfung in dem11. The method according to claim 10, in which by the cooling module (1) coupled filling and removal module (3) to the cooling module (1) solid carbon dioxide is supplied by introducing liquid carbon dioxide into the cooling module (1), the liquid carbon dioxide through its expansion and evaporation in the
Kühlmodul zumindest zum großen Teil in festes Kohlendioxid übergeht.Cooling module at least largely changes into solid carbon dioxide.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei dem das flüssige Kohlendioxid zumindest zum großen Teil in schneeförmiges Kohlendioxid übergeht.12. The method according to claim 11, wherein at least a large part of the liquid carbon dioxide changes into snow-shaped carbon dioxide.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem während des Befüllens des Kühlmoduls (1 ) mit festem Kohlendioxid das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul (1 ) abgesaugt wird.13. The method according to any one of claims 10 to 12, in which the substantially gaseous carbon dioxide is sucked out of the cooling module (1) during the filling of the cooling module (1) with solid carbon dioxide.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Absaugung des im wesentlichen gasförmigen Kohlendioxids aus dem Kühlmodul (1 ) und die Zufuhr des Kohlendioxids so gesteuert werden, daß der Druck innerhalb des Kühlmoduls (1 ) während der Kohlendioxid-Zufuhr im wesentlichen gleich bleibt und in etwa dem Atmosphärendruck (ca. 1 bar) entspricht.14. The method of claim 13, wherein the suction of the substantially gaseous carbon dioxide from the cooling module (1) and the supply of carbon dioxide are controlled so that the pressure within the cooling module (1) remains substantially the same during the supply of carbon dioxide and corresponds approximately to the atmospheric pressure (approx. 1 bar).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem die Zeitdauer der Zufuhr des Kohlendioxids in das Kühlmodul (1 ) durch das Befüll- und Entnahmemodul (3) gesteuert wird, um dem Kühlmodul (1 ) differierende Mengen an festem Kohlendioxid zuzuführen und so eine zeitlich gewünschte Kältekonservierung der Stoffe innerhalb des Kühlbehälters (2) einzustellen. 1615. The method according to any one of claims 10 to 14, wherein the period of supply of the carbon dioxide in the cooling module (1) is controlled by the filling and removal module (3) to supply the cooling module (1) different amounts of solid carbon dioxide and in this way to set a time-desired cold preservation of the substances within the cooling container (2). 16
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid aus dem Kühlmodul (1 ) verwendet wird, um das flüssige Kohlendioxid vorzukühlen.16. The method according to any one of claims 10 to 15, wherein the substantially gaseous carbon dioxide from the cooling module (1) is used to pre-cool the liquid carbon dioxide.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das im wesentlichen gasförmige Kohlendioxid zur Vorkühlung eine Temperatur zwischen -55 bis -50°C aufweist.17. The method of claim 16, wherein the substantially gaseous carbon dioxide for pre-cooling has a temperature between -55 to -50 ° C.
18. Verwendung eines Befüll- und Entnahmemoduls (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 17 zur zeitlich begrenzten Kältekonservierung von temperaturempfindlichen Stoffen.18. Use of a filling and removal module (3) according to one of claims 1 to 9 or a method according to one of claims 10 to 17 for the temporary cooling preservation of temperature-sensitive substances.
19. Verwendung nach Anspruch 18 zur Kühlung von Lebensmitteln. 19. Use according to claim 18 for cooling food.
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