[发明专利]自储冷冷却器/冷冻器装置

说明书

本发明涉及自储冷冷却器/冷冻器装置，而更具体地涉及利用块状或雪状的固体二氧化碳，在装置内保持予定温度的自储冷冷却器/冷冻器装置。

许多装船和装卡车的运输线上，使用冷藏容器装载易腐败的商品长距离运输。典型地，设计这样的容器不是装载冷冻食器，就是装载必须保持在更高的但仍然致冷的温度的食品，例如40度华氏温度。有许多便携式冷却装置，设计成（在给定的温度下和一个给定的时期内）能保持或保存易腐败的物品。这些冷却装置利用不同的方法，在给定的温度下保存商品，包括压缩气体冷却系统，冷液体冷却系统，以及冷固体冷却系统。

使用压缩气体的冷却系统的例子表示在美国专利3，633，381号中。美国专利3，633，381号公开了一种使用开放循环系统的便携式冷却器。一种贮存的压缩气体，例如二氧化碳，由贮存容器通过一个蒸发器来传送。蒸发器在围绕的介质例如水中，装有一个螺旋形气体通道，由于压缩气体通过螺旋形通道膨胀，使得水保持冻结。蒸发介质的温度，低于容器内部周围温度，从而包括被冷却的冷却器贮存部分。通过蒸发器的气体，可以排入容器的内部，从而，靠近蒸发介质的较冷的空气，在整个容器的内部循环。

美国专利3，961，925号公开了一种便携式自储冷冷却贮存和运输容器用以保存易腐败商品，而且对易腐败商品有绝热贮存室。在容器内装有再循环液体冷却系统，并且装有布置在贮存室内的导管和喷嘴装置，同时，直接在易腐败商品上适宜地喷洒液体冷却剂如冷的盐水，以保持它们在均匀的冷却温度下。在容器的底部收集了喷洒的液体冷却剂。在容器内还装有密闭的冷却系统，并且在贮存室的底部内布置有热交换装置以便冷却在那收集的喷洒过的液体冷却剂。

在美国专利4，502，293号中，有一个公开的固体二氧化碳冷却容器。该容器有绝热的顶、底、两个相对侧壁和两个相对端壁。将一竖直的横放的绝热中空外壳，安装在容器内靠近它的一端，同时，由良好的热传送材料构成的，装有雪状二氧化碳小室，以该小室相对的壁部分布置在该外壳内，而外壳从外面穿过小室。在容器内低于顶壁一定间隔装有一块绝热水平隔板，并且该隔板在它的两个侧壁之间延伸。隔板限定了一个在容器顶壁之下纵向延伸的冷却的空气通道。该空气流通道有一个出口端和一个入口端，出口端邻近并至少合理的密闭的与靠近前述容器端壁的冷空气通道端连通。而入口端朝外壳外而开口进入隔板下面容器的内部。邻近另一个容器端壁的冷却空气通道的端部，通向容器的内部，并且装有恒温控制的空气泵结构，使得空气通道入口的空气流朝内。此外，提供了用于喷洒放出的液体二氧化碳进入小室上部分的内部的结构，以及为了在其上形成雪状的二氧化碳在留有一定间隔位置上进入空气流通道。

以上描述的专利是可用于保存易腐败物品的多种系统的代表。这些系统的每一个给出了不同程度的冷却容量、温度控制和简化的温度控制系统。然而，以上描述的系统没有一个单独提供一种自储冷冷却器/冷冻器装置，该装置有高冷却容器以及一种高准确和简化的温度控制系统。

美国专利4，276，752号公开了一种利用二氧化碳作为冷却介质的冷却船货容器。该冷却船货容器包括一个料仓，一个热交换器，一个风扇以及管道。料仓装满固体二氧化碳或干冰，热交换器与固体二氧化碳进行热接触，而管道用以循环二氧化碳气体通过容器。由于在容器中气体的自然对流流动，容器内部和包含在船货中的温暖气体上升到容器的顶部。上述温暖的气体进入热交换器并使得固体二氧化碳升华。当冷却剂升华时，冷却了热交换器，并且当温暖气体通过上述冷却的热交换器时，温暖的气体同样地被冷却。可以安装一个风扇以增加由容器内部到热交换器的温暖气体的流动。一个减速装置位于传送热交换器来的冷气体的管道中，以控制进入容器的冷气体量。还可以安装一个控制装置以控制基于温差而工作的风扇。

以上描述的专利利用在容器内气体的自然对流与热交换器一起提供冷却气体的流动。利用风扇和减速装置以增大空气流并部分控制冷却气体循环。然而，使用直接与干冰接触的热交换器，当干冰升华时，导致形成二氧化碳气体囊。这些囊在温暖的气体和干冰散热器之间产生大的热阻，从而限制了该系统热排除能力。而热排除能力的限制，阻止在船货容器内保持更低的温度。此外，依靠自然循环，减少了准确控制和保持容器室内温度的能力。最后，使用热交换器增加了整个系统不需要的复杂性。