贮存致冷剂用的小型贮罐 本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的贮存致冷剂用的小型贮罐。
为了分销冷冻制品，例如食物和易腐败的产品，在制造厂商和客户之间采用冷藏车来进行运送，出于商业及法定原因，这些冷藏车通常在温度在+2℃和+12℃之间的保持新鲜的范围内运行。另一方面，冷冻制品，如深冷冻食品和冰淇淋，则要求在-18℃至-25℃之间的较低温度，它们只能用专门的车辆和专用的附带致冷功能的运输器皿进行运输(DE3610563C2，DE3003987C1)。
除了早已熟知的配置在冷藏车的绝热体中并在其中永久性地安装有复杂的制冷设备-或者在需要时可与该制冷设备相联的-大型和小型容器之外，还已公知可采用“干冰”块(CO2)来致冷。但是，采用这种方式便不可能以恒定的致冷能量冷冻制品。当采用固体二氧化碳制冷时，总是存在食品局部过冷的危险并有出现酸性反应地可能性。尽管在开始时有可能用大量的固体二氧化碳来达到高的冷却效果，但是在短时间之后，由于来自周围空气的(水)冰和雪的沉积以及干冰的过早升华，其冷却效果会大受限制。
因此，例如在实践中并非罕见的长达6至10小时的冷藏运输不可能在冷却效果不降低的情况下进行。
除去在小容器中之外，还在较小的冷冻容器中采用液氮来进行冷却。在这种容器中，将生物样品和类似制品保存在液氮温度下。该冷冻容器具有优异的绝热效果(超绝热)，以便使液氮消耗量不超过可接受的范围。采用这些冷冻容器，其目的是获得可能是最好的绝热性能。对于绝热容器的中途致冷，上述容器是不适用的。
本发明的目的在于提供一种普通类型的小型贮罐，采用该贮罐，可以在一给定的致冷期间提供恒定的致冷能量。
在考虑权利要求1的前序部分中所述的现有技术的基础上，通过在权利要求1特征部分所限定的特征可实现按照本发明的目的。
本发明的其它有益的改进在从属权利要求中限定。
本发明的作用在于形成从围绕外桶的介质到内桶的热流，因此，利用一具有给定几何形状的小型贮罐，在致冷期间，放置于内罐中的致冷剂向周围介质释放其致冷能量。采用一具有固定几何形状和给定体积的小型贮罐，引入绝热空间的介质可按预定的方式确定各小型贮罐的致冷时间。由于致冷剂的体积已定，这不仅使致冷周期固定，而且还以恒定的致冷能量连续冷冻。引入真空绝热空间的最好是惰性气体，特别是氩气，其以这样一种方式改变绝热空间的绝热真空度，从而根据存在于车上的绝热容器中的周围介质的温度设定流入内桶的热流。最好在以气密方式关闭小型贮罐的绝热空间之前，利用绝热真空的氩分压调定热的涌入。
内桶充以低沸点的液化气体，特别是在-196℃的液氮，作为致冷剂，该液氮向周围介质释放其致冷能量。
借助于在内罐中设置的容纳低沸点液化气体的多孔SiO2基贮存物质，其罐口用一封闭盖封闭的杯形小贮罐可以在装有冷冻制品的绝热容器中放置在任意位置上。即使小型贮罐以封闭盖朝下地放置或斜放，均能可靠地控制液氮的逸出。
在贮存材料中有利地设置了一个注入口，该注入口恰好从罐口贯通至罐底，并且，低沸点的液化气体可经此开口注入内桶的内部空间，因此，气体可以同时被遍布小型贮罐整个高度的贮存材料吸收。在此情况下，注入口最好设在小型贮罐的中心，致冷剂可以从此处均匀地散布到内桶的侧壁。在贮存材料前方最好设有一保护屏，以罩住该贮存材料，以便当内桶正在充注时使杂质不能渗入小型贮罐或贮存材料。
贮存材料最好包括多个盘形层，它们充满内桶的整个容积并设有相应配置的导热隔板。导热隔板一方面可实现更快地将低沸点液化气体注入小型贮罐的作用，另一方面可使热从绝热空间更均匀地流向致冷剂。通过导热的金属格栅，最好是铜格栅，吸入的热量可以在内桶的内部空间中均匀地散布于制冷剂的整个容积。
借助于装入绝热空间的可使氩气穿透的H2吸收剂，在小型贮罐的整个使用期间可获得恒定的氩分压。通过吸附，特别是从侧壁材料吸附氢气并从微小的渗漏处吸附空气，可使真空度保持恒定。由此，吸气剂不吸收确定吸热速率的介质，氩。
下面将参照附图详细描述本发明的一个示例性的实施例，图中：
图1是小型贮罐的示意图；
图2是隔板的示意图。
图1表示一个具有双层壁结构的小型贮罐，其总体用序号10标注。该双壁小贮罐10包括一个内桶11和一个外桶12。外桶12围绕内桶11，形成一个绝热空间13。将在内桶和外桶之间形成的绝热空间13抽成真空，例如10-4毫巴。放置在绝热空间13中的可使惰性气体穿透的H2吸收剂14由热源激活，以便释放出由其约束的氢。随后，使真空的绝热空间13流入一种介质，直至达到由经验确定的真空值为止。最好是用惰性气体，特别是氩气作为上述介质。接着，通过压紧泵的接头37，以气密的方式密封绝热空间13。
内桶11装有贮存材料15，该材料15布置在盘形层17至24的内部空间中，在各层之间设有隔板16。多孔的SiO2基贮存材料15用于容放最好用作致冷剂的低沸点液化气体，特别是液氮。低沸点液氮在-196℃(77K)被贮存材料15吸收。贮存材料15和设置在层17至层24的各层之间的隔板16具有一个从小贮罐10的罐口25通至罐底26的注入开口27，该开口最好是圆形的并用优质钢制造。由于液氮立即被沿小型贮罐10的整个高度分布的贮存材料15吸收，液氮可经此注入开口在很短的充注时间内注入设计成筒形、最好带有圆形侧壁33的内桶11中。在这种情况下，液氮可经过位于层17至24之间的导热隔板16一直流到侧壁33并在一大的表面区域上由贮存材料15吸收。借助于由金属或铜制成的隔板16，将两层贮存材料之间的距离36设定为1至4mm。如图2所示，隔板包括一个带有一金属凸缘34的板状金属格栅35。在本实施例中，金属凸缘34确定贮存材料15的层17至24的各层之间的距离36。
小型贮罐10由一个封闭盖28封闭，并借助于一个密封件29密封。在罐口25和贮存材料15的第一层17之间设有一保护筛30，它防止杂质在充注内桶期间进入小型贮罐10或贮存材料15。
设计用作低温蓄能器的小型贮罐10可以固定地安装在冷藏车的一个绝热容器31中，或与冷冻制品一同装放。
操作方式：
将装满低沸点液氮(-196℃)的小型贮罐10与所托运的货物一起装入冷藏车的绝热容器31中。设定的绝热空间13中的氩分压产生一个限定的热流，它从存在于绝热容器31中的介质32，通常是空气，流至内桶11。在此情况下，小型贮罐10提供的致冷效果必须用以补偿穿过其侧壁的恒定的热流并将绝热容器31冷却到一恒定的温度。在设置在内桶中的液氮向绝热容器31中的空气释放其致冷能量的同时，与小型贮罐10的给定几何形状相应的致冷周期也由此确定。由于小型贮罐有固定的几何形状和给定的体积，即致冷剂的体积一定，在绝热空间中设定的氩分压按一可预定的方式确定了相应的较小贮罐的致冷周期。这就导致了以恒定的致冷能量进行连续冷却。同时，在致冷操作期间，导热隔板将热量传给温度极低的致冷剂。
本发明比较有利地提供了一种用作一低温蓄能器的小型贮罐10，采用该贮罐，在一段给定的时间内可提供给定的致冷能量。在这种情况下，所要释放的致冷能量的数量取决于可被容纳的致冷剂的体积，并且其冷却时间取决于小型贮罐的几何形状和设定的真空度。借助于装入绝热空间内的可使氩气穿透的氢气吸收剂，可在小型贮罐的整个使用期限内获得恒定的氩分压。通过吸附，特别是吸附来自侧壁材料的氢，以及来自微小缝隙的空气，可将真空度保持恒定。在此情况下，确定吸热速率的介质，氩气，不被该吸气剂吸收。