在運輸貨櫃或類似物內確保穩定的溫度方法和裝置的製作方法

2023-05-20 00:19:41

專利名稱：在運輸貨櫃或類似物內確保穩定的溫度方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於通過放置在一形成基本上封閉的容積或空間 的貨櫃內的冷卻劑來在該貨櫃內維持適合待運輸貨物的溫度的方 法和裝置，其中該冷卻劑是一種具有非常低蒸發溫度的相變物質
(PCM)，用於產生和維持適合內部貨物的溫度。
背景技術：
已知的是，在貨櫃和類似容器內部裝入或多或少的乾冰，即固 體碳酸或類似PCM，而乾冰在運輸期間受周圍環境溫度影響的蒸發或 升華過程是難以調節的。這就導致了高的乾冰成本和不理想的效果， 因為幾乎不可能如所希望的那樣來控制貨櫃內的溫度。
另外已知的是，在具有優選為封閉空間的運輸箱和類似物處布置 壁，並用具有高熔化溫度的相變物質(PCM)，例如水填充所述空間。 在將放置在一空間的貨物裝入箱子之前，箱子非常的冷以至相變物質 變為固態。在運輸期間，恢復原態所需的熱量將從穿過箱壁的環境空 氣中收集，幾乎不會影響到內部。在長期運輸中，如果PCM是水或 冷凍混合物，就可能產生一些問題，這是因為為了在運輸箱內部維持 預期的低溫，必須要有非常大的容積。
上述第一個方案，即利用具有非常低蒸發溫度的已知相變物質例 如幹水、液態C02、液態氮或類似物其實非常少使用，因為這是由費 用以及極低的溫度經常不利地影響被運輸貨物的事實決定的。
另一個同樣重要的缺陷是，由於被運輸貨物不允許低於+M)'C， 因此貨物必須與裝有蒸發的乾冰的乾冰存放容器隔離，這就導致了對 乾冰冷能的不佳和低利用率，以及增加的處理費用。 發明內容本發明的 一個新的思路是同時利用具有非常低蒸發溫度的第 一相變物質(PCM)和具有更接近適合待運輸貨物或商品的預期溫度的熔 點或溫度的第二相變物質(PCM)。這樣也得到一個較低的A-t，從而 導致了所需幹水量的大量減少、更高的安全性、可控的操作以及對幹 冰或類似PCM更低的消耗和花費。對根據本發明的方法有這樣的要求，即，使其能夠在運輸對溫度 敏感的貨物，例如冷藏或深凍食物的隔熱貨櫃或箱子內維持一預期 溫度。如今幹水經常用於這種運輸中，並且被放置在一個位於隔熱運 輸貨櫃的上部的容器中。由於高的A-t (在22。C的外界或環境溫度 下為10(TC)，大量的乾冰潛在"冷能"將經由貨櫃的頂和壁逸出。 由於熱收集冷，環境的熱量將迅速穿過貨櫃的隔熱材料。根據本發明布置且適用於乾冰或類似第一相變物質，即第一PCM 的容器具有中空的或帶內部空間的底部、頂部例如蓋子，有時還有壁，這些內部空間則適於容納常溫時為液態並因此具有高熔化和凍凝溫度 的第二相變物質，即第二 PCM。第二相變物質可以是水或水的混合物， 優選為裝入密封的袋子或類似柔軟的容器中，而後這些袋子或容器又 被放入底部、蓋子和壁的空腔。當然，相變物質可以直接裝入這些空 腔，但是使用袋子或類似物的方式減少或消除了洩露的危險。容器蓋子的尺寸優選製成為使得它能夠放置在容器的壁內，以便 擱置在容器內部的幹水或第一 PCM上。因此，在該實施例中，沿著 蓋子的邊緣具有蒸發的乾冰的通道。將乾冰或第一 PCM裝入容器內部的預定部分並將該容器安裝在 運輸貨櫃內之後，乾冰開始蒸發或升華，即由固態變為氣態，同時， 釋放出來的冷能將影響在容器的蓋子、底部以及有時還有壁的內部具 有更高凝固溫度的第二相變物質，並將它們變為固態。當裝有對溫度敏感的貨物的貨櫃在運輸期間受到環境熱量的影 響時，運輸貨櫃內的熱量影響容器的外部，並企圖將容器空腔中的 相變物質變為液態，該相變物質在初期在容器內部乾冰的影響下轉變
為固態並保持這種狀態。漸漸地並且最終地，在貨櫃內部環境熱量 的影響下剛提到的所述相變物質變為液態。然而，只要乾冰存在，這 種熔化就會因為千冰的反作用而延遲。如上所述的一個優點是，可以簡單地通過選擇一種合適的水混合物，根據被運輸貨物的預定溫度，在一個寬的記錄(register)內，例 如+8、 +/-0、 -3、 -12、 -17、 -21或-32°(:，選擇貨櫃的貨物裝納空間 內的溫度。如上所述，千水的A-t在22。C的外界或環境溫度下為100°C。對 於熔化溫度為-21。C的第二PCM, A-t在22。C的外界溫度下為43。C。 對於熔點為+M)。C的第二PCM，厶-t在22C的外界溫度下為22X:。本發明的 一個重要特徵是第一 PCM很大程度被第二 PCM包圍。 即使僅僅在底部和頂部設置有用於第二 PCM的空間，從而該第二 PCM至少部分地包圍裝有具有基本上較低熔點的第一 PCM的容器的 內部，也是這種情況。於是第一 PCM就在很大程度上避免了環境的 直接影響。在上下文中應當注意的是，上部和底部沒有必要必須分別 定位成向上和向下。雖然這種定向是優選的，但是其他的布置也是可 以的。同樣優選的是，容器的壁也具有用於第二 PCM的空間。這樣環 境對第一 PCM的直接影響就降到最小。這一方面，即第二 PCM包圍第一 PCM並且這種組合位於一個待 冷卻的室的內部，與背景技術大不相同，在背景技術中並沒有提出這 種解決方案。這是非常重要的，因為裝入容器內的幹水的潛在冷能消耗與所用 PCM的A-t成正比。


下面，將進一步參考附圖解釋該發明，其中在其僅有的一幅圖中 圖解地顯示了根據本發明的適於放置在運輸貨櫃內的容器的橫截 面。
具體實施方式
如上所述，所述容器欲放置在一內部布置有對溫度敏感的待運輸 貨物的運輸貨櫃或類似空間內。所述容器包括底部l、蓋子2形式的頂部和側壁3。底部、蓋子， 有時還有壁包括限定空間4和5的內層和外層，有時，尤其是如果該 容器很高，可能還處於6表示的位置。在所示實例中，在空間4、 5 和6內插有許多裝有適合類型的第二P CM的袋子或類似裝置7。在蓋子2的邊緣和壁3的內側之間具有間隙8。這樣，就使得蓋 子3能夠放置在該容器內部布置的乾冰或第一P CM上方，並且所述 間隙布置成允許蒸發的氣體逸出。通常整個容器內充滿乾冰，這導致了第二PCM向固相的轉變。 當所述第二PCM變為固態，並受乾冰的影響保持這種狀態時，整個 容器將在運輸貨櫃或類似物內部形成一個溫度調節單元。漏入集裝 箱內部的熱量將因為熔化底部、蓋子和壁(如果運用)內部的P CM 而消耗，這一過程將通過保留乾冰而延遲或進行反向作用。本發明可以在以下權利要求的範圍內進行修改。在一個變形中， 第一P CM被供給到一個單獨的箱子內，該箱子例如可以通過滑動運 動而定位在一個具有底部、頂部，可能還有壁部的裝有第二 PCM的 外部容器內。在按此方式定位箱子後，外部容器內的開口可以用蓋子 或裝有第二 PCM的壁部蓋住。作為選擇，箱子可以具有至少一個裝 有第二PCM的壁。根據特殊場合中的應用和需求，可以利用不同的第一和第二PCM 材料。尤其，第二 PCM可以是包括水的不同混合物，不過非水物質 也可以用於本發明。
權利要求
1.一種用於在運輸和/或儲存對溫度敏感或隨溫度而變的貨物的空間內，例如在運輸貨櫃或箱子內獲得和維持預定溫度的方法，其中乾冰或具有低或極低升華/蒸發溫度的類似相變物質(第一PCM)用作製冷劑或製冷物質，其特徵在於，提供具有雙層底部(1)和頂部(2)的容器用於容納乾冰或類似PCM，限定空間(4，5)用於相變溫度比第一PCM的相變溫度高得多的第二相變物質(第二PCM)的步驟，所述溫度也適應貨櫃內的預期溫度範圍。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，為容器布置頂部(2) 作為容器的蓋子(2)。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，還為容器的壁(3 ) 布置空間(6)用於容納第二PCM。
4. 如權利要求l、 2或3所述的方法，其特徵在於，裝入貨物時， 將PCM物質引入容器或位於貨櫃內部空間的上部的類似容器內。
5. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，以下另外 的步驟，即將在袋子或類似物(7)內且處於液態的第二 PCM，例如 水或水的混合物引入或基本上充滿在底部(1)、頂部(2)以及適宜時 還有壁(3)的內部的空間(4， 5, 6)。
6. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，為所述空 間(4， 5, 6)選擇第二相變物質組成物的步驟，所述第二相變物質組 成物具有分別接近貨櫃內預期溫度的凝固和熔化溫度。
7. —種引入運輸貨櫃或箱子或者類似空間內且適於容納製冷 劑例如乾冰或類似相變物質(第一PCM)的容器，所述第一PCM具 有低或非常低的熔化或蒸發溫度，其特徵在於，該容器至少在上面和 在下面由具有內部空腔(4和5)的底部(1)和頂部(2)限定，所述 內部空腔用於容納凝固和熔化溫度遠高於幹水或類似第一 PCM的凝 固和熔化溫度的相變物質(第二PCM)。
8. 如權利要求7所述的容器，其特徵在於，頂部(2)是蓋子(2)。
9. 如權利要求7或8所述的容器，其特徵在於，它包括具有用於 容納第二PCM的空間(6)的壁(3)。
10. 如權利要求7-9中任一項所述的容器，其特徵在於，該容器 由底部(2)和壁(3)形成，其中底部(2)和壁(3)形成一個用於 容納第一PCM的空間，可分離的蓋子(2)與由壁限定的一個開口通 過一個間隙配合，並且適於靠在第一 PCM上，所述間隙允許蒸發的 氣體離開第一PCM，。
11. 如權利要求7-10中任一項所述的容器，其特徵在於，在底部 (1)、頂部(2)以及可能的壁(3)內部的第二 PCM被裝入密封的袋子或類似物(7)中。
全文摘要
一種更好地利用製冷物質的潛在冷能在運輸貨櫃或類似物內產生和維持預定溫度的方法和裝置，其利用乾冰或具有非常低升華溫度的類似第一相變物質。在該運輸貨櫃內部布置一容器用於這種低升華溫度的相變物質，所述容器具有一帶有用於容納具有高得多的熔點的第二相變物質的空腔的外殼，該容器的所述空腔至少部分包圍容器的內部，在該容器內裝有具有基本上更低熔點的相變物質。
文檔編號B65D1/38GK101128710SQ200580031017
公開日2008年2月20日 申請日期2005年9月14日 優先權日2004年9月15日
發明者H·布魯斯 申請人:佩爾馬庫爾股份有限公司