專利名稱：在運輸集裝箱或類似物內(nèi)確保穩(wěn)定的溫度方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過放置在一形成基本上封閉的容積或空間 的集裝箱內(nèi)的冷卻劑來在該集裝箱內(nèi)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(fā)溫度的相變物質(zhì)
(PCM)，用于產(chǎn)生和維持適合內(nèi)部貨物的溫度。
背景技術(shù)：
已知的是，在集裝箱和類似容器內(nèi)部裝入或多或少的干冰，即固 體碳酸或類似PCM，而干冰在運輸期間受周圍環(huán)境溫度影響的蒸發(fā)或 升華過程是難以調(diào)節(jié)的。這就導(dǎo)致了高的干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集裝箱內(nèi)的溫度。
另外已知的是，在具有優(yōu)選為封閉空間的運輸箱和類似物處布置 壁，并用具有高熔化溫度的相變物質(zhì)(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(zhì) 變?yōu)楣虘B(tài)。在運輸期間，恢復(fù)原態(tài)所需的熱量將從穿過箱壁的環(huán)境空 氣中收集，幾乎不會影響到內(nèi)部。在長期運輸中，如果PCM是水或 冷凍混合物，就可能產(chǎn)生一些問題，這是因為為了在運輸箱內(nèi)部維持 預(yù)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(fā)溫度的已知相變物質(zhì)例 如干水、液態(tài)C02、液態(tài)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(jīng)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，由于被運輸貨物不允許低于+M)'C， 因此貨物必須與裝有蒸發(fā)的干冰的干冰存放容器隔離，這就導(dǎo)致了對 干冰冷能的不佳和低利用率，以及增加的處理費用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的 一個新的思路是同時利用具有非常低蒸發(fā)溫度的第 一相變物質(zhì)(PCM)和具有更接近適合待運輸貨物或商品的預(yù)期溫度的熔 點或溫度的第二相變物質(zhì)(PCM)。這樣也得到一個較低的A-t，從而 導(dǎo)致了所需干水量的大量減少、更高的安全性、可控的操作以及對干 冰或類似PCM更低的消耗和花費。對根據(jù)本發(fā)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集裝箱或箱子內(nèi)維持一預(yù)期 溫度。如今干水經(jīng)常用于這種運輸中，并且被放置在一個位于隔熱運 輸集裝箱的上部的容器中。由于高的A-t (在22。C的外界或環(huán)境溫度 下為10(TC)，大量的干冰潛在"冷能"將經(jīng)由集裝箱的頂和壁逸出。 由于熱收集冷，環(huán)境的熱量將迅速穿過集裝箱的隔熱材料。根據(jù)本發(fā)明布置且適用于干冰或類似第一相變物質(zhì)，即第一PCM 的容器具有中空的或帶內(nèi)部空間的底部、頂部例如蓋子，有時還有壁，這些內(nèi)部空間則適于容納常溫時為液態(tài)并因此具有高熔化和凍凝溫度 的第二相變物質(zhì)，即第二 PCM。第二相變物質(zhì)可以是水或水的混合物， 優(yōu)選為裝入密封的袋子或類似柔軟的容器中，而后這些袋子或容器又 被放入底部、蓋子和壁的空腔。當(dāng)然，相變物質(zhì)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泄露的危險。容器蓋子的尺寸優(yōu)選制成為使得它能夠放置在容器的壁內(nèi)，以便 擱置在容器內(nèi)部的干水或第一 PCM上。因此，在該實施例中，沿著 蓋子的邊緣具有蒸發(fā)的干冰的通道。將干冰或第一 PCM裝入容器內(nèi)部的預(yù)定部分并將該容器安裝在 運輸集裝箱內(nèi)之后，干冰開始蒸發(fā)或升華，即由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，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(nèi)部具 有更高凝固溫度的第二相變物質(zhì)，并將它們變?yōu)楣虘B(tài)。當(dāng)裝有對溫度敏感的貨物的集裝箱在運輸期間受到環(huán)境熱量的影 響時，運輸集裝箱內(nèi)的熱量影響容器的外部，并企圖將容器空腔中的 相變物質(zhì)變?yōu)橐簯B(tài)，該相變物質(zhì)在初期在容器內(nèi)部干冰的影響下轉(zhuǎn)變
為固態(tài)并保持這種狀態(tài)。漸漸地并且最終地，在集裝箱內(nèi)部環(huán)境熱量 的影響下剛提到的所述相變物質(zhì)變?yōu)橐簯B(tài)。然而，只要干冰存在，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(yōu)點是，可以簡單地通過選擇一種合適的水混合物，根據(jù)被運輸貨物的預(yù)定溫度，在一個寬的記錄(register)內(nèi)，例 如+8、 +/-0、 -3、 -12、 -17、 -21或-32°(:，選擇集裝箱的貨物裝納空間 內(nèi)的溫度。如上所述，千水的A-t在22。C的外界或環(huán)境溫度下為100°C。對 于熔化溫度為-21。C的第二PCM, A-t在22。C的外界溫度下為43。C。 對于熔點為+M)。C的第二PCM，厶-t在22C的外界溫度下為22X:。本發(fā)明的 一個重要特征是第一 PCM很大程度被第二 PCM包圍。 即使僅僅在底部和頂部設(shè)置有用于第二 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(nèi)部，也是這種情況。于是第一 PCM就在很大程度上避免了環(huán)境的 直接影響。在上下文中應(yīng)當(dāng)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(yōu)選的，但是其他的布置也是可 以的。同樣優(yōu)選的是，容器的壁也具有用于第二 PCM的空間。這樣環(huán) 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并且這種組合位于一個待 冷卻的室的內(nèi)部，與背景技術(shù)大不相同，在背景技術(shù)中并沒有提出這 種解決方案。這是非常重要的，因為裝入容器內(nèi)的干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(fā)明，其中在其僅有的一幅圖中 圖解地顯示了根據(jù)本發(fā)明的適于放置在運輸集裝箱內(nèi)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(nèi)部布置有對溫度敏感的待運輸 貨物的運輸集裝箱或類似空間內(nèi)。所述容器包括底部l、蓋子2形式的頂部和側(cè)壁3。底部、蓋子， 有時還有壁包括限定空間4和5的內(nèi)層和外層，有時，尤其是如果該 容器很高，可能還處于6表示的位置。在所示實例中，在空間4、 5 和6內(nèi)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(nèi)側(cè)之間具有間隙8。這樣，就使得蓋 子3能夠放置在該容器內(nèi)部布置的干冰或第一P CM上方，并且所述 間隙布置成允許蒸發(fā)的氣體逸出。通常整個容器內(nèi)充滿干冰，這導(dǎo)致了第二PCM向固相的轉(zhuǎn)變。 當(dāng)所述第二PCM變?yōu)楣虘B(tài)，并受干冰的影響保持這種狀態(tài)時，整個 容器將在運輸集裝箱或類似物內(nèi)部形成一個溫度調(diào)節(jié)單元。漏入集裝 箱內(nèi)部的熱量將因為熔化底部、蓋子和壁(如果運用)內(nèi)部的P CM 而消耗，這一過程將通過保留干冰而延遲或進行反向作用。本發(fā)明可以在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)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(nèi)，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(nèi)。在按此方式定位箱子后，外部容器內(nèi)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(jù)特殊場合中的應(yīng)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(zhì) 也可以用于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于在運輸和/或儲存對溫度敏感或隨溫度而變的貨物的空間內(nèi)，例如在運輸集裝箱或箱子內(nèi)獲得和維持預(yù)定溫度的方法，其中干冰或具有低或極低升華/蒸發(fā)溫度的類似相變物質(zhì)(第一PCM)用作制冷劑或制冷物質(zhì)，其特征在于，提供具有雙層底部(1)和頂部(2)的容器用于容納干冰或類似PCM，限定空間(4，5)用于相變溫度比第一PCM的相變溫度高得多的第二相變物質(zhì)(第二PCM)的步驟，所述溫度也適應(yīng)集裝箱內(nèi)的預(yù)期溫度范圍。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，為容器布置頂部(2) 作為容器的蓋子(2)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還為容器的壁(3 ) 布置空間(6)用于容納第二PCM。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，裝入貨物時， 將PCM物質(zhì)引入容器或位于集裝箱內(nèi)部空間的上部的類似容器內(nèi)。
5. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，以下另外 的步驟，即將在袋子或類似物(7)內(nèi)且處于液態(tài)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(nèi)部的空間(4， 5, 6)。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，為所述空 間(4， 5, 6)選擇第二相變物質(zhì)組成物的步驟，所述第二相變物質(zhì)組 成物具有分別接近集裝箱內(nèi)預(yù)期溫度的凝固和熔化溫度。
7. —種引入運輸集裝箱或箱子或者類似空間內(nèi)且適于容納制冷 劑例如干冰或類似相變物質(zhì)(第一PCM)的容器，所述第一PCM具 有低或非常低的熔化或蒸發(fā)溫度，其特征在于，該容器至少在上面和 在下面由具有內(nèi)部空腔(4和5)的底部(1)和頂部(2)限定，所述 內(nèi)部空腔用于容納凝固和熔化溫度遠高于干水或類似第一 PCM的凝 固和熔化溫度的相變物質(zhì)(第二PCM)。
8. 如權(quán)利要求7所述的容器，其特征在于，頂部(2)是蓋子(2)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的容器，其特征在于，它包括具有用于 容納第二PCM的空間(6)的壁(3)。
10. 如權(quán)利要求7-9中任一項所述的容器，其特征在于，該容器 由底部(2)和壁(3)形成，其中底部(2)和壁(3)形成一個用于 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，并且適于靠在第一 PCM上，所述間隙允許蒸發(fā)的 氣體離開第一PCM，。
11. 如權(quán)利要求7-10中任一項所述的容器，其特征在于，在底部 (1)、頂部(2)以及可能的壁(3)內(nèi)部的第二 PCM被裝入密封的袋子或類似物(7)中。
全文摘要
一種更好地利用制冷物質(zhì)的潛在冷能在運輸集裝箱或類似物內(nèi)產(chǎn)生和維持預(yù)定溫度的方法和裝置，其利用干冰或具有非常低升華溫度的類似第一相變物質(zhì)。在該運輸集裝箱內(nèi)部布置一容器用于這種低升華溫度的相變物質(zhì)，所述容器具有一帶有用于容納具有高得多的熔點的第二相變物質(zhì)的空腔的外殼，該容器的所述空腔至少部分包圍容器的內(nèi)部，在該容器內(nèi)裝有具有基本上更低熔點的相變物質(zhì)。
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(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者H·布魯斯 申請人:佩爾馬庫爾股份有限公司