[发明专利]用于移动式冷藏车的换热器

说明书

技术领域

本发明涉及具有液化气体储罐的移动式冷藏车的换热器，该换热器包括用于接受液化气体流并用于蒸发至少一部分液化气体的管子，其中该管子至少在某些区段上具有纵向轴线，该换热器包括液化气体进口侧和至少部分蒸发的气体的出口侧，同时，该出口侧与排气管相连，以便允许流动。

背景技术

用氮气来冷却具有多室系统的车辆已经有大约30年了。这种方法即大家已经熟知的CryogenTrans(CT)。CT法涉及将低温液氮装在车上或车内的真空(热)绝缘容器中。需要冷却时，这些氮气经管子抽出，并被该介质的内压直接喷到有待冷冻的室内。这种方法特别简单，也不受干扰。而且，无论环境温度怎样，制冷能力总是在同一水平。原则上来说，它只受喷嘴流动能力的制约。由于这一原因，因此就制冷质量而言，用在食品配送中且在制冷操作过程中原本具有许多门孔的重型CT冷藏货车就显示出相当大的优势。尤其是在盛夏，此时机械制冷装置不得不想方设法应付其冷凝器性能降低和其蒸发器结冰问题，而CT法在效率、可靠性和性能方面显示出自身的优势。舱门打开之后，只需几秒钟即可再次达到参考温度。

不过，该方法也有它的缺点。氮气消耗相对较高，因为至少有一些被喷到舱中的气体也会作为废气再次逸出。例如，如果冷冻的是冷冻食品舱，排气温度将有约-30℃到-40℃。出于安全考虑，在进入之前，载荷空间需要充分通风，这一点也是不利的。在此情况下，大量多余的热空气会进入载荷空间。尽管温度复降确实发生得很快，但是它消耗了较多的能量，并且因而导致成本高于必须。保冷系统常用的其他装置，例如帘幕，不适合CT冷藏车，因为它们不利于通风，这是危险的。

EP0826937A描述了一种用于待冷舱室的制冷设备。

EP1593918A涉及一种用于冷藏车的间接制冷装置，其中为汽化冷藏室中的低温液化气而设置一换热器。

低温液化氮在常压下温度为77°K。这种情况下储存的冷量分为两部分：一方面，是在77°K的温度下在从液相到气相的相变过程中释放出的部分，另一方面，是将气相从77°K加热到排气温度时吸热的部分。这两部分，即汽化焓和比热，大小通常大致相同。

当将低温液化氮用作制冷介质时，需要特定性能的换热器。由于换热器温度和-196℃的液氮之间的温差大，因此与换热器冷却结伴而来的是，材料中出现相当大的热应力。

发明内容

本申请的目的在于提供一种合适的换热器，它将高换热效率、操作可靠性和可信赖性以及可能最紧凑的结构结合起来。

该目的由独立权利要求限定的主题实现。在下面的描述和从属权利要求中指出了其他的有利的实施方式和方面，在所有情况下，可以分别利用这些实施方式和方面，或者根据需要按照适当的方式将其相互结合起来使用。

根据本发明的具有液化气体储罐的移动式冷藏车的换热器包括至少一根用于接受液化气体流并蒸发至少一部分液化气体的管子，其中，该管子至少在某些区段上具有纵向轴线，并且该换热器包括用于液化气体进口侧和用于至少部分蒸发的气体的出口侧，该出口侧与排气管相连，该管子的内部具有元件，以便在流动中产生湍流。

作为备选方案，根据本发明的具有液化气体储罐的移动式冷藏车的换热器包括至少一根用于接受液化气体流并蒸发至少一部分液化气体的管子，其中，该管子至少在某些区段上具有纵向轴线，并且该换热器包括液化气体进口侧和至少部分蒸发的气体的出口侧，该出口侧与排气管相连，该管子的内部具有元件，以便使液相和气相产生径向分离。

在此情况下，优选如下配置，其中，液体被压到该管子的外壁上，并且气体能够在内部流动，由于这一原因，外侧的传热和内侧的气体流动都得以改善。

该换热器特别适合蒸发液化气体并特别有效地利用其中包含的冷量。该换热器具有特别高的效率，并且操作起来特别可靠。

特别的是，沸点低于-100℃的气体，例如液氮，可以用作液化气体。但是，根据换热器的适当的调整，也可以使用沸点较高的气体，例如液态二氧化碳。

气体被特别是深度冷却液化，并在约1巴到20巴的绝对压力下存在储罐中，最好是在1.5巴和3.5巴之间。储罐是绝热的，例如被真空绝热或者被包在泡沫夹套中。储罐以流体传导的方式与换热器连接。从储罐到蒸发器的液化气体管线最好是超级绝热。

在换热器内部，液化气体至少部分被汽化，并且包含在液化气体中的冷量被释放到移动式冷藏车中的冷藏室中。正在讨论的制冷系统是开放的，不具有闭合环路。不需要用于压缩气体的压缩机，因为该制冷系统在工作时不需要压缩机。