BR102019022112A2

BR102019022112A2 - thermal box with continuous walls

Info

Publication number: BR102019022112A2
Application number: BR102019022112-7A
Authority: BR
Inventors: Aline Da Silva Sampaio; Jurg Niklaus Hassenstein
Original assignee: Jurg Niklaus Hassenstein
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-05-04

Abstract

A caixa térmica atende ao público que busca uma solução confiável e sustentável para o armazenamento e transporte de produtos que necessitem de controle de temperatura. Consiste em uma caixa produzida com materiais recicláveis e com ausência de poliestireno expandido (EPS). A estrutura é formada por 3 partes: caixa externa e revestimento interno em papelão ondulado e isolante em fibra de PET reciclável. O revestimento interno possui paredes contínuas, definidas por corte e vinco que gera um espaço interno útil uniforme na caixa, resistente a umidade e variação ocasionada pela acomodação de baterias de gelo produto termossensível, trazendo maior segurança e eficiência térmica.

The cooler serves the public that seeks a reliable and sustainable solution for the storage and transport of products that need temperature control. It consists of a box made from recyclable materials and with no expanded polystyrene (EPS). The structure is made up of 3 parts: outer box and inner lining in corrugated cardboard and insulation in recyclable PET fiber. The internal lining has continuous walls, defined by cut and crease that generate a uniform useful internal space in the box, resistant to humidity and variation caused by the accommodation of thermosensitive product ice batteries, providing greater safety and thermal efficiency.

Description

THERMAL BOX WITH CONTINUOUS WALLS

FIELD OF THE INVENTION

[001] Sistema de embalagem sustentável com revestimento interno contínuo, produzida em papelão ondulado e isolamento térmico a base de fibras de material reciclável. É formada por caixa externa e revestimento interno em papelão ondulado, e isolante térmico reciclável. A composição total é responsável pelo sistema de isolamento, portanto, a eficiência térmica global resulta de um sistema de isolamento térmico híbrido, composto por 3 elementos isolantes: isolante principal, papelão ondulado e o ar.[001] Sustainable packaging system with continuous internal lining, produced in corrugated cardboard and thermal insulation based on recyclable material fibers. It consists of an external box and an internal lining in corrugated cardboard, and recyclable thermal insulation. The total composition is responsible for the insulation system, therefore, the overall thermal efficiency results from a hybrid thermal insulation system, composed of 3 insulating elements: main insulator, corrugated cardboard and air.

[002] O invento descrito refere-se a um produto com um revestimento interno contínuo, cuja finalidade é impedir a ocorrência de aberturas laterais devido a acomodação dos produtos transportados dentro da embalagem térmica. Este problema acontece no modelo em cruz. O revestimento interno proposto é em formato unificado e contínuo que retém a água proveniente de condensação da umidade do ar e do degelo dos produtos termossensíveis que gera uma diminuição da eficiência térmica da caixa.[002] The described invention refers to a product with a continuous internal coating, whose purpose is to prevent the occurrence of side openings due to the accommodation of the products transported inside the thermal package. This problem happens in the cross model. The proposed internal lining is in a unified and continuous format that retains the water coming from the condensation of moisture in the air and the defrosting of thermosensitive products, which generates a reduction in the thermal efficiency of the box.

PRIORITIES

[003] Caixas térmicas são um sistema passivo de transporte, portanto é necessário a utilização de baterias de elementos refrigerantes para manutenção da temperatura. Durante o transporte o produto sensível a temperatura é acondicionado dentro da embalagem juntamente com as baterias de gelo e, dependendo da quantidade de itens inseridos podem ocasionar compressão nas paredes internas da caixa, incorrendo em aberturas no calço interno, quando este tem formato do calço em cruz, ocasiona aumento da temperatura interna e vazamentos da água gerada pela condensação da umidade proveniente no ar, reduzindo assim, a eficiência térmica da embalagem.[003] Thermal boxes are a passive transport system, therefore it is necessary to use batteries of refrigerant elements to maintain the temperature. During transport, the temperature-sensitive product is packed inside the package together with the ice batteries and, depending on the number of items inserted, they can cause compression on the inner walls of the box, incurring openings in the inner wedge, when this has the shape of the wedge in cross, causes an increase in the internal temperature and water leaks generated by the condensation of moisture from the air, thus reducing the thermal efficiency of the package.

[004] Na patente de invenção "Embalagem em papelão ondulado com isolamento térmico reciclável ou biodegradável" , registrada sob código BR102016030340, em 22/12/2016, descreve uma estrutura formada por um material isolante reciclável e/ou biodegradável, acoplado a um substrato, encaixado a uma caixa de papelão ondulado ou a um elemento interno em forma de cruz em papelão ondulado, utilizando como isolante térmico, placas de lã de pet substituindo o substrato impermeável e a espuma rígida de poliuretano. Nesta situação, o formato em cruz do conteúdo interno da caixa está sujeito a aberturas nas paredes laterais, o que provoca vazamentos da umidade, e consequentemente, a perda da eficiência térmica.[004] In the patent "Packaging in corrugated cardboard with recyclable or biodegradable thermal insulation", registered under code BR102016030340, on 12/22/2016, it describes a structure formed by a recyclable and/or biodegradable insulating material, coupled to a substrate , fitted to a corrugated cardboard box or to an internal element in the shape of a cross in corrugated cardboard, using PET wool boards as thermal insulation, replacing the waterproof substrate and rigid polyurethane foam. In this situation, the cross shape of the inner contents of the box is subject to openings in the side walls, which causes moisture leakage, and consequently, loss of thermal efficiency.

[005] Uma outra caixa térmica produzida em papelão ondulado pode ser observada na patente "Thermal Insulation Liners", código WO2016187435 de 19/05/2016, neste caso descreve uma caixa térmica desmontável, com isolamento térmico que se molda ao interior da caixa. O isolamento pôr ser produzido em uma única placa contínua, ao ser inserido na caixa, o formato interno torna-se desuniforme, comprometendo a eficiência térmica e reduzindo o volume útil. Também por ser de material flexível, dependendo do peso do produto a ser transportado, pode haver compressão do isolante que poderá ter uma diminuição do desempenho térmico.[005] Another thermal box produced in corrugated cardboard can be seen in the patent "Thermal Insulation Liners", code WO2016187435 of 05/19/2016, in this case it describes a detachable thermal box, with thermal insulation that molds to the interior of the box. The insulation can be produced in a single continuous plate, when inserted into the box, the internal format becomes uneven, compromising thermal efficiency and reducing the useful volume. Also because it is a flexible material, depending on the weight of the product to be transported, there may be compression of the insulator, which may have a decrease in thermal performance.

[006] Na invenção intitulada "Systems and methods for storing items with containers", sob o código US2004200232 refere-se a recipiente térmico cilíndrico, com isolante de poliuretano de base vegetal, utilizado para manter a temperatura de bebidas. Neste caso, existe uma limitação de uso, em que tal recipiente é destinado exclusivamente para manutenção da temperatura em recipientes cilíndricos, impossibilitando utilizá-lo para outros tipos de produtos termossensíveis.[006] In the invention entitled "Systems and methods for storing items with containers", under the code US2004200232 refers to a cylindrical thermal container, with a polyurethane insulator of vegetable base, used to maintain the temperature of beverages. In this case, there is a limitation of use, in which such container is intended exclusively for maintaining the temperature in cylindrical containers, making it impossible to use it for other types of thermosensitive products.

[007] Tendo em vista as lacunas encontradas no estado da técnica, faze-se necessário o desenvolvimento de nova tecnologia para resolver os problemas apresentados. É o que será revelado a seguir.[007] In view of the gaps found in the state of the art, it is necessary to develop new technology to solve the problems presented. This is what will be revealed next.

GENERAL DESCRIPTION

[008] A invenção proposta é caracterizada por ser um sistema térmico sustentável, constituído por uma caixa externa e um revestimento interno com paredes contínuas, produzidos em papelão ondulado. O material isolante, localizado entre a caixa externa e o revestimento interno, é produzido a partir de fibras de material reciclável.[008] The proposed invention is characterized by being a sustainable thermal system, consisting of an external box and an internal coating with continuous walls, produced in corrugated cardboard. The insulating material, located between the outer casing and the inner lining, is produced from recyclable material fibers.

[009] O revestimento interno possui paredes contínuas, cuja finalidade é impedir o vazamento da umidade e perda de temperatura, preservando assim, a eficiência térmica necessária para o transporte de produtos termossensíveis.[009] The internal coating has continuous walls, whose purpose is to prevent the leakage of moisture and loss of temperature, thus preserving the thermal efficiency necessary for the transport of thermosensitive products.

[010] No mercado existem muitas opções disponíveis para acomodar e conservar produtos termossensíveis e são produzidas em sua maioria por materiais como o poliestireno expandido (EPS). O processo de reciclagem é de alto custo e o descarte inadequado traz severos danos ao meio ambiente. Além disso, os consumidores e transportadoras enfrentam problemas quanto ao transporte e armazenamento das caixas térmicas feitas de EPS, já que exigem grandes espaços, uma vez que o produto é guardado na sua forma estrutural final.[010] In the market there are many options available to accommodate and conserve thermosensitive products and are produced mostly by materials such as expanded polystyrene (EPS). The recycling process is costly and inadequate disposal causes severe damage to the environment. In addition, consumers and carriers face problems regarding the transport and storage of coolers made of EPS, as they require large spaces, since the product is stored in its final structural form.

[011] O referido invento é produzido em papelão ondulado, em formato planificado, transportado desmontado, reduzindo assim a cubagem, volume de estoque, diminui custos os logísticos e o impacto ambiental. Possui fácil montagem, produzida com materiais leves e recicláveis. É composta par 3 parte: caixa externa em papelão ondulado, isolante térmico reciclável e caixa interna em papelão ondulado. O isolante é produzido em placas soltas de material fibroso reciclável, podendo ser utilizado por exemplo, politereftalato de etileno ou poliéster (PET) que se encaixam perfeitamente a toda a parte interna, mantendo o interior da caixa uniforme, otimizando o volume útil interno e facilitando o processo de montagem. O revestimento interno é em formato unificado, pois aumenta a segurança na montagem da caixa e impede o vazamento da água proveniente da condensação da umidade do ar para o isolante térmico, evitando o comprometimento da eficiência térmica do sistema. Por ser de material rígido, mantém a uniformidade e evita que ocorra a compressão devido ao acondicionamento dos produtos e do material refrigerante, garantindo o desempenho térmico requerido.[011] The aforementioned invention is produced in corrugated cardboard, in a flattened format, transported disassembled, thus reducing cubage, stock volume, reducing logistical costs and environmental impact. It is easy to assemble, produced with light and recyclable materials. It is composed of 3 parts: outer box in corrugated cardboard, recyclable thermal insulation and inner box in corrugated cardboard. The insulator is produced in loose sheets of recyclable fibrous material, which can be used, for example, polyethylene terephthalate or polyester (PET) that fit perfectly to the entire interior, keeping the interior of the box uniform, optimizing the useful internal volume and facilitating the assembly process. The internal coating is in a unified format, as it increases the safety of the box assembly and prevents the leakage of water from the condensation of moisture in the air to the thermal insulator, avoiding compromising the thermal efficiency of the system. As it is made of rigid material, it maintains uniformity and prevents compression from occurring due to the packaging of the products and refrigerant material, ensuring the required thermal performance.

[012] A eficiência térmica é proveniente de um sistema de isolamento térmico híbrido, composto por 3 elementos isolantes: isolante principal, papelão ondulado e o ar, conferindo um baixo coeficiente global de transferência de calor. O papelão possui propriedades de isolamento térmico, apresentando um baixo coeficiente de transferência de calor e devido ao espaçamento existente entre as capas interna e externa nas placas de papelão, permite um acúmulo de ar em seu interior. O ar possui uma baixa condutividade térmica na ausência de convecção, então este constitui também um bom isolante térmico. O conjunto do papelão somado ao ar presente no espaçamento da onda aumenta a eficiência térmica da caixa térmica.[012] The thermal efficiency comes from a hybrid thermal insulation system, composed of 3 insulating elements: main insulator, corrugated cardboard and air, providing a low overall coefficient of heat transfer. Cardboard has thermal insulation properties, with a low heat transfer coefficient and due to the existing spacing between the inner and outer layers on the cardboard plates, it allows for an accumulation of air inside. Air has a low thermal conductivity in the absence of convection, so it is also a good thermal insulator. The set of cardboard added to the air present in the wave spacing increases the thermal efficiency of the thermal box.

[013] Existe também uma trava na caixa externa que aumenta a segurança, evitando a sua abertura involuntária.[013] There is also a lock on the outer box that increases security, preventing its involuntary opening.

PREFERRED MODALITIES

[014] Numa primeira modalidade preferida, a caixa térmica é formada por uma caixa externa, isolante térmico em placas e revestimento interno contínuo. Esta estrutura pode ser observada nas figuras 01 e 02. A parte externa em papelão ondulado (3), no qual terá em seu interior placas de isolamento térmico (1) que se encaixam perfeitamente nas paredes internas, e um revestimento interno contínuo em papelão ondulado (2).[014] In a first preferred modality, the thermal box is formed by an external box, thermal insulating plates and continuous internal coating. This structure can be seen in figures 01 and 02. The external part in corrugated cardboard (3), which will have thermal insulation plates (1) inside that fit perfectly into the internal walls, and a continuous internal lining in corrugated cardboard (two).

[015] Uma segunda modalidade preferida, o papelão utilizado na caixa externa e no revestimento interno é do tipo Kraft, onda C, pois o tipo de onda do papelão interfere diretamente no desempenho térmico da caixa, mas pode ser utilizado onda B e BC, dependendo do produto termossensível transportado. Tratamento hidrorrepelente pode ser aplicado ao papelão para conferir impermeabilidade e torná-lo mais resistente à umidade. A caixa e o revestimento interno podem ser constituídos em peça única. Pode ser confeccionada em papelão pardo e branco.[015] A second preferred modality, the cardboard used in the outer box and in the inner lining is of the Kraft type, wave C, as the wave type of the cardboard directly interferes with the thermal performance of the box, but wave B and BC can be used, depending on the thermosensitive product transported. Water-repellent treatment can be applied to cardboard to provide impermeability and make it more resistant to moisture. The case and the inner lining can be made in one piece. It can be made of brown and white cardboard.

[016] Numa terceira modalidade preferida, a caixa externa possui paredes contínuas com tampa e fundo acoplado e com trava de segurança na tampa, conforme figura 01. Também pode ter o modelo da tampa separado do fundo da caixa, conforme figura 02 e o modelo contêiner, com tampa e fundo separados do corpo da caixa, figura 03.[016] In a third preferred mode, the outer box has continuous walls with lid and bottom coupled and with a safety lock on the lid, as shown in figure 01. It can also have the lid model separated from the bottom of the box, as shown in figure 02 and the model container, with lid and bottom separated from the box body, figure 03.

[017] Numa quarta modalidade preferida, a caixa contêiner (figura 3) possui tampa (2) e fundo (2) separados do corpo da caixa (3), este é formado por uma cinta de papelão ondulado. A tampa, a cinta e o fundo formam a estrutura externa da caixa. O interior da caixa contêiner existem as placas de isolamento térmico (1). O revestimento interno do contêiner é composto por um tabuleiro superior e inferior (5), separados por uma cinta (4).[017] In a fourth preferred mode, the container box (figure 3) has a lid (2) and bottom (2) separate from the box body (3), this is formed by a corrugated cardboard belt. The lid, the strap and the bottom form the outer structure of the box. Inside the container box there are thermal insulation plates (1). The inner lining of the container consists of an upper and lower tray (5), separated by a strap (4).

[018] Numa quinta modalidade preferida o revestimento interno da caixa possui tratamento hidrorepelente, tornando-se resistente a umidade, com a finalidade de reter a água proveniente da condensação da umidade do ar e água de degelo. O formato de caixa contínua impede aberturas nas laterais devido compressão provocada pela acomodação do produto termossensível e baterias de gelo, garantindo assim, a eficiência térmica da caixa.[018] In a fifth preferred modality, the internal lining of the box has a water repellent treatment, making it resistant to moisture, in order to retain water from the condensation of moisture in the air and defrost water. The continuous box format prevents openings on the sides due to compression caused by the accommodation of the thermosensitive product and ice batteries, thus ensuring the thermal efficiency of the box.

[019] Numa sexta modalidade preferida, o isolante térmico é produzido de fibras de material virgem ou reciclado, como por exemplo fibras de politereftalado de poliéster (PET). As fibras são transformadas em placas com espessuras entre 10 - 80 mm dependendo do tamanho da embalagem e exigência térmica, e densidade entre 20-50 Kg/m3.[019] In a sixth preferred embodiment, the thermal insulator is produced from virgin or recycled material fibers, such as polyterephthalate polyester fibers (PET). Fibers are transformed into boards with thicknesses between 10 - 80 mm depending on package size and thermal requirement, and density between 20-50 Kg/m3.

[020] Numa sétima modalidade preferida a caixa térmica é caracterizada por ter o material isolante reciclável com espessura de 20 a 30 milímetros. Essa espessura é ideal e indicada para o transporte de produtos termossensíveis com menos exigência de manutenção térmica, como por exemplo, alimentos.[020] In a seventh preferred modality the thermal box is characterized by having the recyclable insulating material with a thickness of 20 to 30 millimeters. This thickness is ideal and suitable for transporting thermosensitive products with less thermal maintenance requirements, such as food.

[021] Numa oitava modalidade preferida a caixa térmica é caracterizada por ter o material isolante reciclável com espessura de 30 a 40 milímetros. Essa espessura é ideal e indicada para o transporte de produtos termossensíveis com mais exigência de manutenção térmica, como por exemplo, medicamentos.[021] In an eighth preferred modality the thermal box is characterized by having the recyclable insulating material with a thickness of 30 to 40 millimeters. This thickness is ideal and indicated for the transport of thermosensitive products that require more thermal maintenance, such as medicines.

[022] Numa nona modalidade preferida a caixa térmica é caracterizada por ter o material isolante reciclável com espessura de 40 a 50 milímetros. Essa espessura é ideal e indicada para o transporte de produtos termossensíveis com mais exigência de manutenção térmica, como por exemplo, medicamentos e para caixas com volumes acima de 44L.[022] In a ninth preferred mode the thermal box is characterized by having the recyclable insulating material with a thickness of 40 to 50 millimeters. This thickness is ideal and indicated for the transport of thermosensitive products that require more thermal maintenance, such as medicines and for boxes with volumes above 44L.

[023] Numa décima modalidade preferida a caixa térmica é caracterizada por ter o material isolante reciclável com espessura de 50 a 80 milímetros. Essa espessura é ideal e indicada para o transporte de produtos termossensíveis com mais exigência de manutenção térmica, como por exemplo, medicamentos e para caixas com volumes acima de 80 L.[023] In a tenth preferred modality the thermal box is characterized by having the recyclable insulating material with a thickness of 50 to 80 millimeters. This thickness is ideal and indicated for the transport of thermosensitive products that require more thermal maintenance, such as medicines and for boxes with volumes above 80 L.

Claims

Thermal box with continuous walls characterized by having a lid and a coupled bottom (continuous walls) that surround plates of insulating material, which in turn surrounds an internal box with continuous walls, defined by cut and crease, generating an internal space with smooth surfaces , uniform and resistant to compressive pressure and humidity.

Thermal box with continuous walls, according to claim 1, characterized by having the walls of the external and internal box composed of corrugated cardboard.

Thermal box with continuous walls according to claim 1, characterized by having the recyclable insulating material in the form of recycled fiber material plates.

Thermal box with continuous walls according to claim 1, characterized by having the recyclable insulating material in the form of fiber boards of polyethylene terephthalate or polyester (PET).

Thermal box with continuous walls according to claim 3, characterized by having a thickness at intervals of 20 to 30 millimeters, from 30 to 40 millimeters, from 40 to 50 millimeters and from 50 to 80 millimeters.

Thermal box with continuous walls according to claim 2, characterized by having a lid and bottom coupled to the outer box.

Thermal box with continuous walls according to claim 2, characterized by having the lid separated from the box.

Thermal box with continuous walls according to claim 2, characterized by having a safety lock coupled to the cover of the outer box.

Thermal box with continuous walls according to claim 2, characterized by having the lid and the bottom separate from the box, having an attached pallet or base that suspends the bottom of the box from contact with the floor.