CN102216706A - 用于在预定温度下储存物件的容器 - Google Patents

Abstract

一种用于在预定温度下运输物件的货物容器，在隔热壁内设有帕尔帖元件(1)。在控制模块(2)的控制下，可通过电池(3)来对帕尔帖元件(1)供电，从而从容器内部收集热量或向容器内部散发热量。容器具有外部支承框架，该外部支承框架防止容器塌陷。帕尔帖元件通过散热器(4)和一个或多个热管(5)连接到支承框架，该一个或多个热管(5)延伸穿过所述绝热壁中的至少一个。因此，使用框架向容器外部环境散发热量或从外部环境收集热量。此外，该容器还可包括容器外部的光电装置(8)，该光电装置(8)在由框架支承的壁板上，用于将光转换成可馈送到所述帕尔帖元件的电能。

Description

用于在预定温度下储存物件的容器

技术领域

本发明涉及一种诸如空运货物容器之类的货物容器，并涉及货物容器内温度的调节。

背景技术

众所周知，商业运输通常使用标准尺寸的货物容器来运输货物。例如需要具有最小重量的空运货物容器通常包括机械框架，该机械框架具有诸如底板或角部型材之类的支承件以及从这些角部型材悬挂的布料。

运输区需要在有保证且稳定的温度环境下运输产品的方法和装置。用于这些产品的运输条件为：质量或体积不增加、自维持(即不需要电源)、可靠、自调节且没有可燃、有毒或对生态有毒的介质。对于空运货物容器，较小的质量是尤其重要的。

在目前的冷却箱构造中，未使用有源制冷或加热。通过隔离壁的性质(λ≈0.0042W/mK)来确定性能。例如在海运中使用的替代冷却箱可使用干冰。

当用在货物容器中时，两种变型都具有由容器内内部温升确定的最大允许运输时间。使用干冰和/或热质量的某些缓冲剂。如果运输期间货物容器必须在烈日下等待较长时间，则最大运输时间受到显著限制。

因此，在运输区内需要包括有源冷却且自维持、可靠、自调节、重量轻的技术方案。一种目标是提供这种需要。

EP645593揭示了一种冷藏库，该冷藏库具有在冷藏库的内部空间的帕尔帖元件和将帕尔帖元件的“热”侧联接到冷藏库外的冷却翅片的热管。该文献并非来自运输容器领域，且其并未讨论可怎样将这种运输容器的结构容器框架用在热控制系统中。

US4,981,019揭示了一种便携式食品容器，该便携式食品容器通过太阳能制冷单元进行冷却，具有热电功率单元和热管。便携式食品容器可用于例如野餐。该文献并非来自用于货运飞机或其它车辆的运输容器领域，且其并未示出可用在热控制系统中的这种运输容器的结构容器框架。

US2002/0104318揭示了一种小型冷却便携式容器，患者用其来携带冷却药品。该文献并非来自用于货运飞机或其它车辆的运输容器领域，且其并未示出可用在热控制系统中的这种运输容器的结构容器框架。

发明内容

其中，本发明目的是为货物容器提供有源冷却，冷却装置自维持、可靠、自调节、且重量轻。

提供如权利要求1所述的容器。这里，容器的内部空间用帕尔帖元件来冷却，且由帕尔帖元件产生的热量通过散热器和热管传导到支承容器框架。因此，容器的支承框架用于散去帕尔帖元件产生的热。在一实施例中，支承框架可包含由诸如布料、塑料等的非支承材料制成的壁板，以及支承壁板的诸如角部型材、管或肋之类的支承件，连接到支承件之一的热管。该连接较佳地旁通壁板，这意味着热管不是间接连接到支承件，而是连接到壁板并从壁板连接到支承件。

在一实施例中，容器设有光电层(例如光电池)以提供用于帕尔帖元件的能量。在又一实施例中，光电层可设置在由支承件支承的壁板上。在又一实施例中，可在连接到热管的支承件与承载光电层的相邻壁板之间设置绝热件。因此可减少光电层的效率损失。

在一实施例中，提供一种用于在预定温度下储存物件的容器，包括各绝热壁，该容器包括帕尔帖元件，帕尔帖元件在控制模块的控制下可由电池供电以从容器内部收集热量或/向容器内部散发热量；帕尔帖元件通过散热器连接到一个或多个热管，一个或多个热管延伸穿过所述绝热壁中的至少一个并连接到用于向容器的外部环境散发热量或从该外部环境收集热量的外部装置。

该外部装置可包括外部容器框架或该框架的一部分和/或施加在各所述绝热壁中至少一个外部上的导热箔片或涂层。

此外，该容器可包括容器外部的光电装置，该光电装置布置成将光转换成可馈送到所述帕尔帖元件的电能。

附图说明

这些和其它目的以及各有利方面将从参照附图的各示例性实施例的描述中显现出来。

图1示出货物容器的剖视图。

图2示出货物容器的剖视图。

图3示出货物容器的详图。

图4示出货物容器的剖视图。

具体实施方式

图1示出用于在预定温度下运输储存的物件的货物容器的剖视图。该容器具有各绝热壁9、帕尔帖元件1、控制模块2、温度计11、电池3、散热器4、多个热管5、外部容器框架6、导热箔片或涂层7、光电层8以及控制/显示单元12。各绝热壁9围绕容器的内部空间10，该内部空间可通过盖(未示出)填充有所要运输的物件。控制模块2联接到帕尔帖元件1和温度计11。帕尔帖元件1可在连接到温度计11的控制模块2的控制下通过电池3供电，以根据实际和所要求的内部温度和外部温度从容器内部收集热量或向容器内部散发热量。帕尔帖元件1通过散热器4连接到多个热管5。热管5延伸穿过各绝热壁9中的至少一个，并连接到用于向容器的外部环境散出热量或从外部环境收集热量的外部装置(同样，取决于实际和所要求的内部温度和外部温度)。除了使用多个热管，也可仅使用一个热管。各热管本身是已知的。如本身所已知的，热管可实施为封围具有流体的内部空间的中空管。运行时，热管提供高效的热传输，其中流体可在热管的热侧蒸发并在冷侧冷凝。散热器4可实现为热管或多个热管的组合。可使用扁平的热管，具有盒形壁和扁平内部空间。或者，散热器4可以是诸如平面或一组如铝的导热材料条的结构，导热材料的导热率比容器壁的导热率高。

可通过外部容器框架6或这种框架的一部分来形成用于散发或收集热量的所述外部装置。替代地或附加地，这些外部装置可包括敷加在所述绝热壁中至少一个的外部上的导热箔片或涂层7。

(自维持)容器的电源可由设置在容器外部的光电层8的电输出来补充，且该光电层8布置成将入射光转换成可在控制模块2的控制下馈送到帕尔帖元件的电能。

控制/显示单元12可设置在容器外部，布置成切换开/关电路并设置/调节容器的内部温度；此外，单元12可显示实际内部温度、剩余的电池电量等。

一实施例提供在预定温度下储存物件的容器，该容器包括各绝热壁，容器包括帕尔帖元件1，该帕尔帖元件1在控制模块2的控制下可由电池3供电以从容器内部收集热量或向容器内部散发热量；帕尔帖元件通过散热器4连接到一个或多个热管5，一个或多个热管5延伸穿过所述绝热壁中的至少一个并连接到用于向容器的外部环境散发热量或从该外部环境收集热量的外部装置。在另一实施例中，所述外部装置包括外部容器框架6或该框架的一部分。所述外部装置可包括敷加在所述绝热壁中至少一个的外部上的导热箔片或涂层7。在一实施例中，容器包括容器外部的光电装置8，该光电装置8布置成将光转换成可馈送到所述帕尔帖元件的电能。

该容器较佳地具有根据ISO标准用于货运飞机、货船或货车的容器的尺寸和强度。

图2示出货物容器的一实施例的俯视剖视图(未按比例)，其中外部容器框架包括角部铝型材形式的多个角部支承件20，壁上支承件20a以及由各结构肋20支承的壁板22。除了壁板22之外，可在壁板22的内部空间内货物容器内设置隔热壁24。尤其对于空运货物容器来说，重量最小的壁板22是较佳的，但对其它形式的运输来说也是较佳的。可使用从支承件20、20a悬挂的由布料或其它柔软片材制成的壁板。也可使用具有更持久形状的其它类型的板。在该实施例中，热管5连接在支承件20、20a与散热器4之间。光电层(未示出)设置在壁板22上。通过使用货物容器的不同结构元件，诸如支承件20、20a和壁板22进行能量消散和能量产生，从而进行温度调节，即进行温度控制的不同功能，可实现更高效的运行。

原理上，每个支承件20、20a可通过一个或多个热管5联接到散热器4。但通常仅将部分支承件20、20a通过一个或多个热管5联接到散热器4就足够了。诸如热管(未示出)之类的外部散热器可设置在隔热壁24外部的支承件20、20a上，以在支承件20、20a上更高效地进行散热。

当使用到容器多个面上的支承件20、20a的热管时，散热器4可同样沿多个面延伸。尽管示出壁上支承件20a位于容器的连续角部中间的实施例，但应当理解，在较小容器中可省略这些壁上支承件。对于较大容器，可在容器的同一面上使用多个壁上支承件20a。尽管在俯视剖视图中未示出，但应当理解，在容器的顶部和/或底部或顶部与底部之间还可存在有水平支承件(未示出)，连接各对角部支承件20和选配的壁上支承件20a的端部。角部支承件和选配壁上支承件20a可从顶部向底部延伸，较佳地在这些水平支承件之间延伸。替代或附加于到角部支承件20和/或壁上支承件20a的热管，在容器内可使用连接在散热器4与水平支承件之间的热管5。

类似地，可在所有壁板22上设置光电层(未示出)，但仅在部分壁板22上设置光电层可能就足够了。较佳地是，光电层设置在面向相互不同方向的多个壁板22上，这减小对货物容器的暴露于光的一侧的依赖性。

图3更详细地示出货物容器的一实施例。在该实施例中，在角部支承件20与壁板22之间设置绝热层30。绝热层30，意味着绝热层30的导热率比每单位面积相同厚度的结构肋6要低。绝热层30减少壁板20上光电层8由于光电层8被各结构肋20加热而造成的效率损失。热管5穿过或围绕绝热层30连接到角部支承件20。

图4示出货物容器的一实施例的侧剖视图，其中热管5连接在散热器4与容器的底板支承件40之间。底板支承件40提供其上搁置有容器的其余部分的底板。底板支承件40可由例如铝或其它金属或导热材料制成。底板支承件40可设有间隔件以保持底板支承件40部分与下方底板之间的开放空间以使升降式叉车的叉能够进入。通过使用容器的底板支承件40，能够用自维持壁板22冷却容器而无需角部支承件。代替“支承件”，角部支承件20、壁上支承件20a和底板支承件40也可称为支承构件，词语“支承件”表示支承件或支承构件具有机械支承功能、例如支承壁板、其它支承件或容器的重量。底板支承件40可形成容器本身的底板，或可在底板支承件40上设置另外的底板。

该容器可以是例如空运货物容器。对于这些容器限定标准尺寸，飞机设有其中放入标准尺寸容器的具有相应尺寸的载货盘。空运货物尺寸的一个标准是例如LD3标准。图4的剖视图示出适合飞机载货盘的形状的一种类型标准空运货物容器的斜切角部。

尽管已描述了其中使用帕尔帖元件1来冷却容器内部的各实施例，但应当理解，替代帕尔帖元件1也可用于加热。因此，例如，如果容器的外部温度高，可使用帕尔帖元件1进行冷却，而当容器的外部温度低时，可使用帕尔帖元件1进行加热。

较佳地是，将温度调节到容器内的预定温度。但是，应当理解，可通过帕尔帖元件的作用替代地将温度调节到预定温度范围内。在该实施例中，仅在容器内部温度有超出该温度范围外的危险时才需要供电。因此，可减少所需要的冷却和/或加热的量。

尽管已示出具有单个帕尔帖元件1的实施例，但应当理解，可使用位于容器内相互不同位置的多个这种元件，每个元件通过散热器4和热管5联接到容器外部，诸如联接到各结构肋6。

Claims (14)

1.一种用于运输物件的运输容器，所述容器包括：

-各绝热壁；

-容器框架，所述容器框架在各所述绝热壁外部；

-帕尔帖元件(1)，所述帕尔帖元件(1)在各所述绝热壁内；

-散热器(4)，所述散热器联接到各所述绝热壁内的所述帕尔帖元件(1)；

-至少一个热管(5)，所述至少一个热管(5)从所述散热器(4)连接到所述容器框架并延伸穿过各所述绝热壁中的至少一个。

2.如权利要求1所述的运输容器，其特征在于，所述容器框架包括支承件(6、20、20a、40)和由所述支承件(6、20、20a、40)支承的壁板(22)，所述热管(5)中的至少一个从所述散热器(4)连接到所述支承件(6、20、20a、40)。

3.如权利要求2所述的运输容器，其特征在于，各所述热管(5)中所述至少一个所连接的所述支承件是角部支承件(20)和/或壁上支承件(20a)，所述角部支承件(20)在所述容器的角部从所述容器的底板垂向延伸，所述壁上支承件(20a)沿所述容器的壁从所述容器的底板垂向延伸。

4.如权利要求3所述的运输容器，其特征在于，各所述热管(5)中所述至少一个所连接的所述支承件是所述容器的底板面板。

5.如权利要求1至5中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述容器是货物容器。

6.如权利要求1至5中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述容器是具有用于装载到飞机内的标准尺寸的空运货物容器。

7.如权利要求2至5中任一项所述的运输容器，其特征在于，包括所述壁板上的光电层(8)，所述光电层面向容器外部并联接到所述帕尔帖元件以向所述帕尔帖元件供给电能。

8.如权利要求7中任一项所述的运输容器，其特征在于，包括多个壁板，所述多个壁板上的各光电层(8)分别从所述容器沿相互不同的方向面向所述容器外部，各所述光电层(8)联接到所述帕尔帖元件以向所述帕尔帖元件供给电能。

9.如权利要求7或8所述的运输容器，其特征在于，包括电池，所述光电层(8)或各光电层通过所述电池联接到所述帕尔帖元件。

10.如权利要求7或8所述的运输容器，其特征在于，包括所述支承件与设有所述光电层的所述壁板之间的绝热层。

11.如前述权利要求中任一项所述的运输容器，其特征在于，包括控制模块(2)和电池(3)，所述控制模块构造成从所述电池(3)向所述帕尔帖元件供电，从而从所述容器内部收集热量或向所述容器内部散发热量。

12.如权利要求11所述的运输容器，其特征在于，所述外部装置包括敷加在所述绝热壁中至少一个的外部上的导热箔片或涂层(7)。

13.一种在容器内运输物件的方法，所述方法包括：用所述容器的内部空间内的帕尔帖元件冷却所述内部空间，并将由所述帕尔帖元件产生的热量通过散热器(4)和热管(5)从所述帕尔帖元件输送到支承容器框架，所述热管联接在所述容器框架的构件与所述散热器之间。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述容器具有用于装载到飞机载货盘内的标准尺寸，所述方法包括将所述容器配装在尺寸设置成对应于所述标准尺寸的飞机载货盘空间内。

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