Gekühlter Transport, im folgenden nach seiner englischen Abkürzung für"refrigerated transport""RT"genannt, muß insbesondere zur Beibehaltung einer sogenannten"Kühlkette" für Frisch-Produkte, wie Gemüse, Früchte, Fleisch oder an- dere Nahrungsmittel bereitstehen. Auch andere sensible Pro- dukte wie Chemikalien, biologische Erzeugnisse oder Spreng- stoffe müssen teilweise gekühlt transportiert werden.

Gekühlter Transport (RT) umfaßt dabei Kühlung für Last- wagen, Kleintransporter, Bahnwaggons, Container, Schiffe, Boote und dergleichen.

Der Kühltransport nutzt heutzutage im wesentlichen Kompres- sorkühlung aus, wobei ein Kühlmittel in den Rohrleitungen eines Kühlers verdampft und Luft oder Gas (kontrollierte Atmosphäre) kühlt.

Wärme wird durch Erzeugen einer kalten Oberfläche entzogen, wobei zirkulierende Luft oder Gas kälter und-wenn einmal die Temperatur des Taupunktes erreicht ist-entfeuchtet wird.

Abhängig von der Wärmelast schaltet das Kühlgerät an oder ab oder läuft leistungsgeregelt. Solche mechanischen Kühl- systeme sind teuer und benötigen Wartung, Ersatzteile, aus- gebildete Mechaniker und eine aufwendige Energieversorgung in Form von elektrischen, diesel-elektrischen oder Diesel- antrieben, um die Kühlung unter allen Umständen beizubehal- ten.

In einigen Anwendungen wird indirekte Kühlung zum Kühlen von Luft oder Gas durch Zirkulieren eines Kälteträgers z. B. einer Salzlösung durch einen Kühler anstelle des di- rekten Verdampfens des Kühlmittels benutzt.

Die Produkte werden in einer gekühlten Kammer gelagert, die entweder Teil des Aufbaues eines Kraftfahrzeuges oder einer Art Container (im folgenden"RC"genannt) ist, der aufgela- den und abgeladen werden kann. Diese Container werden übli- cherweise an der Außenseite isoliert, um das Eindringen von Wärme so gering wie möglich zu halten. Container enthalten Luftkühler und Einrichtungen, um Luft zu Zirkulieren, z. B.

Ventilatoren.

In einigen Anwendungen, wie z. B. Verteilfahrzeugen wird die Temperatur eines Containers beibehalten oder verändert, indem sogenannte eutektische Platten benutzt werden, die üblicherweise über ein Kühlgerät oder durch Einbringen in einen Kühlraum vorgekühlt werden. Es wurde auch schon Luft durch ein Eisbett geleitet. Für spezielle Transportaufga- ben, wie z. B. die Luftfracht wird CO2 benutzt. Das Ver- sprühen von N2 in die Container ist ein weiterer praktika- bler Weg zum Beibehalten oder Beeinflussen der Temperatur in Containern.

Es wurde zudem bereits eine Anzahl von verschiedenen Wegen vorgeschlagen, um eine Kühlung für den gekühlten Transport und Kühlcontainer zu erhalten. So wird z. B. in der deut- schen Offenlegungsschrift 1 551 365 oder dem Europäischen Patent 0 664 426 der Zwischenraum einer Doppelwand eines Containers mit einer Anordnung von Röhren versehen, durch die ein Kälteträger (Sole), wie z. B. eine Salzlösung, ge- pumpt wird, die ein Fluid, das innerhalb des Wandzwischen- raumes enthalten ist, kühlt und schließlich ausfrieren läßt. Das Ausfrieren dient dazu, latente Energie der Um- wandlung (gespeicherte Kälteenergie) für eine bestimmte Zeit zur Verfügung zu stellen, wenn der Kühlcontainer von einer Kühlmaschine getrennt ist, z. B. während der Zeiten des Kühltransportes. Die Flüssigkeit, die ausgefroren wer- den kann, kann entweder Wasser oder eine Sole, z. B. eine Salzlösung/Eutektikum sein.

Dieses Verfahren des Standes der Technik stellt sich prak- tisch derart dar, daß der Kühlcontainer an ein Kühlgerät angeschlossen wird, den Kälteträger in das Röhrensystem einbringt. Der Abkühlprozeß ist langsam, da die gesamte Struktur innerhalb des Kühlcontainers zusammen mit der Flüssigkeit zuerst herabgekühlt und dann gefroren werden muß.

In der deutschen Offenlegungsschrift 1 751 608 wird weiter ein Verfahren beschrieben, in dem mit Brucheis in den Wand- zwischenräumen eines Kühlcontainers gekühlt wird, um so ein Mittel zur Energiespeicherung während des Kühltransportes zu haben. Dieser Vorschlag umfaßt auch einen Vorschlag bei dem ein Kühlcontainer oder die Doppelwandelemente eines Kühlcontainers ein eutektisches Fluid in einem kalten Raum vor dem Kühltransport umfaßt. Weiter ist die deutsche Of- fenlegungsschrift 2 251 529 zu nennen, die eine Kontaktkühleinrichtung, nämlich zum Transport von biolo- gischen Zellen und Organen umfaßt, die durch eine Kühlma- schine vorgekühlt wird oder durch Verdampfen einer Substanz gekühlt wird und die mit einer Kältemaschine nach einer ge- wissen Zeit nachgekühlt wird.

Schließlich ist in der europäischen Anmeldung 0 158 378 ein Verfahren zur Kompensierung der Volumenausdehnung von frie- renden und schmelzenden Substanzen in einem geschlossenen Raum, wie z. B. der Kühlcontainerdoppelwand beschrieben.

Der Erfindung liegt nun aber die Aufgabe zugrunde, ein Sy- stem für den Kühltransport zu schaffen, das ohne großen ap- parativen Aufwand Kühlcontainer möglichst schnell auf die jeweiligen dem Einsatzzweck entsprechenden Temperatur kühlt, ohne daß Kühlaggregate zur Abkühlung oder während des Transportes vorzusehen oder zu betreiben sind.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren mit den Merk- malen des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung wieder.

Die Erfindung nutzt dabei Binäreis (kurz BI), das eine Sus- pension winziger Eiskristalle darstellt. Binäreis wird aus einer wässrigen Lösung oder Mischung in speziellen Verdamp- fern durch Kühlen einer Oberfläche und Abschaben der er- zeugten Eiskristalle hiervon oder von einem direkten Kon- taktwärmetauscher, an dem die wässrige Lösung oder Mischung Eiskristalle in der Flüssigkeit beim Tripel-Punkt der Flüs- sigkeit (z. B. Wasser 0, 1 OC, 6 mb) ausbildet, erzeugt.

Binäreis ist ein flüssiges pumpbares Fluid, das auch Eis- brei genannt werden kann. Aufgrund des Vorhandenseins von Eiskristallen in der Suspension enthält die Flüssigkeit la- tente Energie, die die Entalpie der reinen Flüssigkeit we- sentlich erhöht und das Binäreis daher zu einem hervorra- genden Mittel zum Transportieren, Übertragen und Speichern von Kälteenergie macht. Im erfindungsgemäßen Verfahren kann dadurch innerhalb kürzester Zeit eine genau auf den Einsatz abgestimmte Kühlung erfolgen.

Die Erfindung macht sich dabei die einzigartigen Eigen- schaften eines solchen Binäreises für den dynamischen Transport eines Kühlsystemes zunutze. Ein erfindungsgemäßer Kühlcontainer besteht aus doppelwandigen, an der Außenseite isolierten Wänden. Der Zwischenraum enthält keine Rohrlei- tungen, sondern umfaßt lediglich strukturelle Versteifungen und Leitbleche zum Strömen und Speichern von Binäreis.

Durch die nicht notwendigen Rohrleitungen ergibt sich ein wesentlich einfacher herstellbarer Aufbau.

Binäreis wird von einer Binäreisfüllstation zur Verfügung gestellt. Eine typische Binäreisfüllstation besteht aus ei- ner Anzahl von Binäreis erzeugenden Maschinen sowie Spei- chertanks für Binäreis und Reservoiren für Binäreisflüssig- keit. Binäreis wird nun von verschiedenen binäreiserzeugen- den Maschinen mit unterschiedlichen Temperaturen erzeugt, die für verschiedene Kühlanwendungen z. B. für Blumen bei + 6 °C, für Molkereiprodukte bei + 1 °C, für frischen Fisch bei-1 °C, für gefrorenes Fleisch bei-18 OC oder für Ei- screme bei-26 °C geeignet sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung.

Dabei zeigt : Fig. 1 eine typische Binäreisfüllstation für den Kühltransport, Fig. 2 eine schematische Darstellung der bei der Überwachung des Befüllvorganges vorgenommenen Messungen und Regelung, Fig. 3 eine schematische Darstellung längs der Wand mit einer Vielzahl von nach oben geschlosse- nen, nach unten offenen zickzackförmigen Strukturen sowie den vorgeschlagenen Zu-und Ablaufanschlüssen, Fig. 4 eine alternative Ausführungsform der Struktu- ren mit erhöhter Festigkeit, Fig. 5 eine alternative Ausführungsform mit höherem Füllvolumen, Fig. 6 und 7 alternative Ausführungsformen entspre- chend der Figuren 4 und 5 mit Ablaufschrägen für das Entleeren, Fig. 8 eine durch rechtwinklige Anordnung leichter herstellbare Anordnung, Fig. 9 eine wiederum andere Anordnung zum einfachen Entleeren, Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Anordnung mit zusätzlichen Luftableitröhren, Fig. 11 eine der Fig. 9 entsprechende Anordnung mit einem andersgeartetem Zufluß, Fig. 12 eine Anordnung für insbesondere Decken oder Türen, bei der durch eingebrachte Röhren mit einem geringen Volumen von Binäreis und gleichzeitiger Versteifung der großen Fläche Kühlung erreicht, und Fig. 13 eine Deckenanordnung mit einer Mehrzahl von flachen Eisspeichern.

Das in der Fig. 1 dargestellte System besteht aus einem Kühlcontainer RC, der eine BI-gefüllte Wandung aufweist, die über das Binäreiseinlaßventil BIIV und das Binäreisaus- laßventil BIOV befüllt bzw. entleert wird. Mit Bezugszei- chen BIS ist ein Binäreisventil bezeichnet, das entleertes Binäreis entweder in einen Binäreisflüssigkeitsspeicher BIRL oder einen Binäreisspeicher BIST rückführt. Eine Binäreispumpe BIB fördert Binäreis in den Binäreisspeicher BIST, so daß dort eine gewünschte Eiskonzentration erreicht wird.

Der Binäreisspeicher BIST wird über eine Binäreisladepumpe BIC vom Binäreiserzeuger BIG geladen. Mit gestrichelter Um- randung sind die Bestandteile der Binärbetriebsstation BIOS nämlich eine Binäreisentnahmepumpe BID der ein Rückschlag- ventil BIV nachgeschaltet ist, dargestellt. Hinter diesem Rückschlagventil befindet sich eine Drucklufteinleitung, die aus dem mit dem Bezugszeichen CADS bezeichneten Druck- luftsystem aus einer Druckluftquelle CAS über ein Druck- luftventil CAV zur Einbringung von Druckluft dient. Die Druckluft dient zur beschleunigten Entleerung der Doppel- wand. Ebenso kann Unterdruck Verwendung finden.

In der Wand eines vorgeschlagenen Kühlcontainers RC wurde sich vorteilhafterweise an eine auf der Innenseite aus Edelstahl oder Kunststoff dem Kühlgut zugewandte steife Wandung ein Raum für Binäreis und an der Außenseite eine deutlich dickere, von z. B. zwei Plastikwandungen umgebene Isolierschicht anschliessen.

Geschmolzenes Binäreis wird, wie in der Fig. 1 dargestellt, durch das Binäreisauslaßventil BIOV insbesondere durch Anlegen einin einer alternativen Ausführungsform auch durch Unterdruck auch durch Unterdruck z. B. durch eine Unterdruckpumpe aus der RC-Wandung herausgefordert.

Das Binäreis, das durch das Ventil BIOV herausgeführt wird, kann durch das Ventil BIS direkt in den Binäreisspeicher BIST zurückgeführt werden. Dies wird insbesondere dann der Fall sein, wenn das Aufschmelzen des Binäreises in der Wan- dung endet und das Binäreis mit (fast) konstanter Eiskon- zentration zurückgeführt wird. Sobald dann der Kühlcontai- ner RC gefüllt ist und sich im wesentlichen in der Gleich- gewichtstemperatur befindet, wird die Pumpe BID gestoppt, die Ventile BIIV und BIOV geschlossen, sowie der Kühlcon- tainer RC von der Binäreisstation BIOS getrennt.

Der Container kann nun bewegt werden, wobei zum Ausgleich von Druckschwankungen aufgrund von Ausdehnung/Kontrahierung des Binäreisfluides Druckausgleichsventile als kleine Öff- nungen an der Oberseite des Containers vorhanden sind oder geeignete Volumenausgleichgegenstände, wie flexible Schlauchleitungen, benutzt werden.

Nachdem der Kühlcontainer RC entfernt wurde, kann der Bina- reiserzeuger BIG Binäreis für einen nächsten Füllvorgang erzeugen. Dabei wird die Binäreisladepumpe BIC Fluid aus dem Tank BIST fördern, das mit Eiskristallen aus dem BIG Eiserzeugungssystem angereichert ist. Die Binäreispumpe BIB wird allmählich Fluid aus dem Binäreisflüssigkeitsspeicher BIRL nach nachliefern, um das Volumen des Binäreises im Bi- näreisspeicher BIST zu erhöhen. Der Binäreisspeicher BIST wird innerhalb einer bestimmten Zeitspanne somit wieder aufgefüllt sein.

Sobald der Speicher BIST aufgefüllt ist, wird der Binärei- serzeuger sich abschalten. Dies stellt sicher, daß das bi- näreisladende System jeweils genügend Vorrat an Binäreis besitzt. Wenn ein leerer Kühlcontainer RC zu beladen ist, wird entsprechend Flüssigkeit in den Speicher BIRL hinzuge- fügt werden. Da die Temperatur des Binäreises auf der Menge und Art der Gefrierpunkt erniedrigenden Substanz ADD be- ruht, wird ggf. eine entsprechende Menge der gefrierpunk- terniedrigenden Substanz ADD zu z. B. normalem Wasser (WAT) hinzugefügt werden, um die typische Temperatur des ge- wünschten Binäreises zu erreichen.

Auch beim Füllen eines bereits mit aufgetautem Binäreis an- gelieferten Containers wird eine kontrollierte Hinzufügung ADD oder lediglich von Wasser stattfinden, um zu jeweils gewünschten Konzentration zu gelangen. Falls dabei zuviel Fluid anfällt, wird vorzugsweise aus dem Binäreisflüssig- keitsspeicher BIRL einiges Fluid zu entfernen sein, wobei dieses ggf. in entsprechende Vorratstanks eingelagert wer- den kann.

Insgesamt läßt sich die Binäreisfüllanlage BIFIS wie eine Tankstelle betreiben. Die Kälteenergie, die einem Kühlcon- tainer RC zugeführt werden kann, kann entweder pauschal durch die Menge des Binäreises, die in den Kühlcontainer eingefüllt wird oder durch die thermische Energie des Bina- reises festgelegt werden. Hierbei wird am besten ein Über- wachungsverfahren benutzt, das aus den folgenden Schritten besteht : a) Entleeren des Kühlcontainers RC von einer"alten" Binäreisfüllung durch Ablassen des flüssigen Anteils in einen entsprechenden BIRL Binäreisflüssigkeitsspeicher mit einer entsprechenden Konzentration eines gefrier- punktbeeinflussenden Mittels"ADD".

Dieses Volumen kann z. B. durch einen Flüssigkeits- standsensor LIC 3 erfaßt werden und als sogenannte Ab- laßrate DC in m3 ausgedrückt werden. b) Nachdem die alte Füllung von Binäreis entfernt wur- de, wird die Binäreisentnahmepumpe BID in Betrieb ge- setzt und aus dem Binäreisspeicher BIST Binäreis einer gewünschten Temperatur dem Kühlcontainer RC zugeführt.

Rückgeführtes Binäreis verläßt den Container durch das Binäreisauslaßventil BIOV. Solange die Rücklauftempera- tur am Punkt TIC 1 oberhalb der Temperatur am Punkt TIC 4 des Binäreisspeichers BIST ist, wird sich das Bi- näreisventil BIS nur in den Binäreisflüssigkeitsspeicher BIRL öffnen. Während dieser Zeitdauer wird der Binäreis- fluß am Punkt FIC 2, wie auch die Temperaturdifferenz, TIC 1-TIC 4 und die Eiskonzentration KIC 5 am Einlaß und Auslaß des Kühlcontainers RC bestimmt. Diese Werte und die zugehörige Zeit entsprechen der sogenannten Ab- kühlrate (im folgenden DR genannt) in kWh. c) Wenn einmal die Temperaturen hinter dem Binäreis- auslaßventil BIOV am Punkt TIC 1 und des Binäreises am Punkt TIC 4 gleich (oder fast gleich) sind, öffnet das Ventil BIS in den Binäreisspeicher BIST und schließt den Binäreisflüssigkeitsspeicher BIRL ab. Der Kühlcontainer RC wird nun mit frischem Binäreis im Kreislauf betrie- ben. Die Eiskonzentration wird am Punkt KIC 5 bestimmt und stellt zusammen mit dem Volumen, das aus dem Kühl- container RC entnommen wird, die sogenannte Eisbeladung (im folgenden IC genannt) dar, die ebenfalls in kWh an- gegeben wird. Das Volumen, das vom Kühlcontainer RC auf- genommen wird, wird durch Messen des Flüssigkeitsniveaus im Binäreisspeicher BIST am Punkt LIC 7 und dem Binä- reisflüssigkeitsspeicher BIRL am Punkt LIC 3 festge- stellt. Die Volumenänderung ist die sogenannte Füllrate (im folgenden FC) genannt, die in m3 dargestellt wird. d) Die ermittelten Wert lassen sich wie folgt in Glei- chungen darstellen : -die zugeführte Kälteenergie : QRC = DR + IC [kWh] -das zugeführte Eisvolumen : VIce = FC-DC m3, <BR> <BR> wobeiFC=#VBIST+#VBIRL*[m³]<BR> wobei =Ag," DC-OgIRL*L * und ** stellen jeweils verschiedene BIRLs dar, wenn die Konzentration an ADD nicht übereinstimmt.

Für Binäreisabgebestellen, an denen Binäreisfluid verschie- dener definierter ADD-Konzentrationen anfällt/produziert wird, ist es von Vorteil, diese Flüssigkeiten nicht zu mi- schen und separate Kreisläufe zu installieren, die bei- spielsweise durch an den Containern spezifisch vorhandene Kupplungen sich voneinander unterscheiden. Es wird vorge- schlagen, daß diese Kupplungen jeweils in sich auftrennbar sind, und einen (Teil-)-Abschnitt am Kühlcontainer belas- sen, während dieser gefüllt verbleibt, so daß beim Entlee- ren zu diesem signifikanten belassen Stück eine Verbindung herzustellen ist, die nur mit passgenauen Stücken erreicht werden kann, die die Entleerung in den entsprechend richti- gen Binäreisflüssigkeitsspeicher BIRL sicherstellen.

Um eine gleichförmige Temperaturverteilung innerhalb der Wand zu erreichen, werden Strukturen vorgeschlagen, die in- nerhalb Binäreis enthaltenen Wandung das Binäreis daran hindern aufzuschwimmen (das spezifische Gewicht von Bina- reis ist üblicherweise geringer, als das der geschmolzenen Flüssigkeit). Ansonsten wurde das Binäreis sich nach eini- ger Zeit im oberen Bereich eines zur Verfügung stehenden Innenraums einer Wandung sammeln. Um eine Gleichverteilung (insbesondere der Temperatur) über die Wandung zu errei- chen, wird vorgeschlagen, Strukturen, wie aus den Figuren 3 bis 11 ersichtlich, in die Wandung eines Containers einzu- setzen.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Struktur werden eine Mehrzahl von rechten Winkeln vorgeschlagen, die zwei um 45° Winkel nach oben geschlossenen Seiten besitzen und mit ihren unteren Enden der Seiten jeweils leicht beabstandet voneinander nebeneinander vorgesehen sind. Binäreis wird in eine solche Wand vorzugsweise von oben eingefüllt, wobei durch enge Hindurchführungen nach unten nur ein Teil des Binäreises vertikal"herabfließen"kann, während ein Groß- teil entlang einer mit wesentlich größerem Durchmesser vor- gesehenen meandernden Durchführung sich seitlich verteilt.

Kleine Luftanteile, die eingeschlossen sind, werden tole- riert werden können, können jedoch auch durch entsprechend kleiner dimensionierte"Luftdurchlässe"abgeführt werden.

In der Fig. 4 wird eine der Fig. 3 ähnliche Struktur darge- stellt, wobei zur Vermeidung von Taschen, in denen"altes" Eis beim Entleeren verbleiben kann in der Horizontalen oberhalb der geschlossenen Winkel gerade Horizontalstruktu- ren vorgesehen sind.

Die Fig. 5 schließlich zeigt eine im wesentlichen der Fig. 4 entsprechende Darstellung, bei der jedoch die Her- ausführung des Fluides an der Bodenseite erfolgt.

In der Fig. 6 wird schließlich der weitere Vorschlag, diese horizontalen Strukturen leicht geneigt auszuführen, darge- stellt. Damit kann die Entleerung schneller erfolgen.

In der Fig. 7 ist dagegen, eine gegenüber Fig. 5 andersar- tige Ausführung des Fluides im wesentlichen bodenseitig dargestellt.

In der Fig. 8 wird ebenfalls unter Beibehaltung von im we- sentlichen horizontalen Strukturen, jedoch unter Verzicht auf Winkelstrukturen, die mit der Spitze nach oben weisen, eine kastenförmig nach oben geschlossene Struktur darge- stellt. Die horizontale Orientierung kann auch-wie bei Fig. 6-als geneigte Orientierung ausgeführt werden, um die Entleerung besser durchführen zu können.

Es können, wie in der Fig. 9 dargestellt wird, aber auch unter Verzicht auf horizontale, weiterreichende Strukturen baumartige, im wesentlichen sich vertikal erstreckende Strukturen Verwendung finden.

In der Fig. 10 wird anhand dieser baumartigen Strukturen dargestellt, wie aus den jeweils nach oben mit kleinen Luftausgleichslöchern versehenen baumartigen Strukturen die Bildung von Lufttaschen vermeidend überschüssige Luft abge- führt werden kann. Diese Luftableitungen können miteinander verbunden zu einem zentralen Auslaß geführt sein.

Fig. 11 zeigt eine Variante, in der Zu-und Abfluß verein- facht an der Bodenseite ausgebildet sind.

Fig. 12 zeigt ein Deckelelement, bei dem meandernde Rohr- leitungen zur Aufnahme des Binäreises vorgesehen sind, wo- bei diese Paneel als Tür oder auch als Boden benutzt werden kann, da sich durch die Rohrleitung eine erhöhte Steifig- keit der Struktur ergibt. Gerade im Bodenbereich und im Deckenbereich wird weniger Binäreis in der Fläche benötigt.

Es ist jedoch auch möglich, wie in der Fig. 13 flache Be- hältnisse innerhalb einer Decke vorzusehen. Innerhalb des Innenraums können dann noch Gebläse oder dergleichen vorge- sehen werden, um die Lufttemperatur zu homogenisieren.

Schließlich bleibt zu erwähnen, daß die gezeigten Struktu- ren sich auch für flexible, nicht starre Wände eignen, eine Anwendungsform insbesondere für den nur von Zeit zu Zeit erfolgende Kühltransport, wobei beispielsweise auch eine flache Ladefläche eines Transportfahrzeuges zunächst eine Bodenlage, dann das transportierende Gut und entsprechend später die Wände ggf. kissenförmig um das Kühlgut aufgelegt angeordnet werden, um dann im wesentlichen das zu kühlende Gut umgebend dessen gekühlten Transport zu ermöglichen.

Derartige Kissen können außen wärmegedämmt werden. Durch die Flexibilität können sie auch unregelmässige Geometrien des Kühlgutes umschließen. Diese Methode ist besonders gut für sporadische Kühltransporte geeignet, und einfach und preiswert.