BRPI0515292B1 - Método para obter e manter uma temperatura predeterminada no interior de um espaço e receptáculo a ser inserido no interior de um container ou caixa de transporte ou espaço semelhante - Google Patents

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Abstract

método para obter e manter uma temperatura predeterminada no interior de um espaço e receptáculo a ser inserido no interior de um container ou caixa de transporte ou espaço semelhante. um método e dispositivo para melhor utilização de frio latente em um material produtor de frio utilizado para produzir e manter uma temperatura predeterminada no interior de um container de transporte ou semelhante, onde gelo seco ou um primeiro material de mudança de fase similar dotado de temperatura de sublimação muito baixa é utilizado. no interior do container de transporte é disposto um receptáculo para o dito material conversor de fase de temperatura de sublimação, o dito receptáculo sendo provido de um invólucro dotado de cavidades para um segundo material de mudança de fase dotado de uma ponto de fusão consideravelmente mais alto, as cavidades do receptáculo pelo menos parcialmente encerrando o interior do receptáculo no qual o material conversor dotado do ponto de fusão essencialmente mais baixo é recebido.

Description

(54) Título: MÉTODO PARA OBTER E MANTER UMA TEMPERATURA PREDETERMINADA NO INTERIOR DE UM ESPAÇO E RECEPTÁCULO A SER INSERIDO NO INTERIOR DE UM CONTAINER OU CAIXA DE TRANSPORTE OU ESPAÇO SEMELHANTE (51) Int.CI.: B65D 81/38; F25D 3/14 (30) Prioridade Unionista: 15/09/2004 SE 0402205-9 (73) Titular(es): PERMACOOL SA (72) Inventor(es): HANS BRUCE (85) Data do Início da Fase Nacional: 14/03/2007 “MÉTODO PARA OBTER E MANTER UMA TEMPERATURA PREDETERMINADA NO INTERIOR DE UM ESPAÇO E RECEPTÁCULO A SER INSERIDO NO INTERIOR DE UM CONTAINER OU CAIXA DE TRANSPORTE OU ESPAÇO SEMELHANTE”
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção trata de um método e dispositivo para manter uma temperatura apropriada para as mercadorias a serem transportadas no interior de um Container formando um volume ou espaço essencialmente fechado por intermédio de um refrigerante colocado no interior do dito Container, em que o refrigerante é um material de mudança de fase (PCM), tendo uma temperatura de evaporação muito baixa, proposto para acarretar e manter uma temperatura apropriada para as mercadorias nele contidas.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
É conhecida a introdução no interior de containeres e semelhantes de receptáculos mais ou menos carregados com gelo seco, isto é, ácido carbônico sólido ou PCM similar, que durante o período de transporte através da influência da temperatura circundante ambiente é levado a evaporar ou se sublimar, um método que é difícil de regular. Isto resulta em altos custos de gelo seco e uma função insatisfatória uma vez que a temperatura no interior do Container dificilmente pode ser controlada tão rigorosamente quanto desejado.
É adicionalmente conhecido dispor-se paredes em caixas de transporte e semelhantes munidos de espaços de preferência fechados e encher os ditos espaço com um material de mudança de fase (PCM) dotado de uma alta temperatura de fusão, e.g. água. As caixas antes de seu carregamento com as mercadorias são colocadas em um espaço tão frio que o material de mudança de fase é transformado em um estado sólido. Durante o transporte, o calor necessário para a reconversão será recolhido do ar ambiente passando através das paredes da caixa deixando o interior mais ou menos inafetado. Em
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transportes longos, alguns problemas podem ocorrer no caso do material de mudança de fase ser água ou misturas de congelamento, uma vez que volumes de certo modo grandes seriam necessários de forma a manter a baixa temperatura desejada no interior da caixa de transporte.
A razão pela qual a alternativa primeiramente mencionada, isto é, utilizar materiais de mudança de fase conhecidos do tipo de temperatura de evaporação muito baixa tal como gelo seco, CO2 líquido, nitrogênio liquido ou semelhante na verdade é usado de certo modo esparsamente, depende do custo e do fato de que as temperaturas extremamente baixas com freqüência afetam as mercadorias transportadas de uma maneira negativa.
Uma outra deficiência igualmente importante, é que nos casos em que as mercadorias transportadas não são permitidas a ser mais frias que ±0°C, as mercadorias têm de ser isoladas do receptáculo contendo gelo seco encerrando o gelo seco evaporativo, que resulta em uma utilização insatisfatória e mais baixa da energia fria do seco e em custos de manipulação mais elevados.
OBJETIVO E ASPECTOS CARACTERÍSTICOS MAIS IMPORTANTES DA INVENÇÃO
A nova idéia em que se fundamenta a invenção reside no utilizar tanto um primeiro material de mudança de fase (PCM) tendo uma temperatura de evaporação muito baixa e um segundo material de mudança de fase e um segundo material de mudança de fase tendo um ponto de fusão ou temperatura mais estreitamente adaptado à temperatura desejada das mercadorias ou artigos a serem transportados. Desta maneira também um Δ-t mais baixo é a alcançado, resultando em uma grande redução da quantidade de gelo seco necessária, uma função mais segura, controlável e consumo e custos essencialmente mais baixos para gelo seco ou PCM similar.
Por trás do método de acordo com a presente invenção situa-se o requisito para possibilitar manter uma temperatura desejada no interior de
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um Container ou caixa isolada para transporte de mercadorias sensíveis à temperatura, e.g. produtos alimentares ffigorificados ou congelados. Atualmente gelo seco é com freqüência usado para os ditos transportes e o gelo seco colocado em um receptáculo situado na parte superior do Container de transporte isolado. Como um resultado da alta Δ-t (100°C a 22°C de temperatura ambiente) uma grande quantidade da “energia fria” latente do gelo seco se escapa através do teto e das paredes do Container. Quando o calor busca pelo frio, o calor do ambiente rapidamente passará através do isolante do Container.
Um receptáculo disposto de acordo com a presente invenção e adaptado para gelo seco ou primeiro material de mudança de fase similar, primeiro PCM, tem uma parte inferior, uma parte superior tal como uma tampa e, em alguns casos também paredes construídas ocas ou com espaços internos, apropriadas para conter um segundo material de mudança de fase, segundo PCM, que se apresenta em um estado líquido à temperatura normal e assim tem uma alta temperatura de fusão e congelamento. O segundo material de mudança de fase, que pode ser água ou misturas de água, de preferência é cheio no interior de sacos selados ou receptáculos flexíveis similares, que por sua vez são colocados no interior de espaços ocos do fundo, tampa e paredes. Naturalmente, o material de mudança de fase pode ser carregado diretamente no interior dos ditos espaços ocos, porém a modalidade de fazer uso de sacos ou semelhantes reduz ou elimina o risco para vazamento.
A tampa do receptáculo de preferência é de tal maneira dimensionada que pode ser colocada no interior das paredes do receptáculo para que repouse sobre o gelo seco ou primeiro PCM no seu interior. Existem, por conseguinte, passagens para o gelo seco evaporado ao longo das bordas da tampa naquela modalidade.
Ao carregar gelo seco ou primeiro PCM dentro da parede proposta do interior do receptáculo e montar o receptáculo dentro do
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Container de transporte, o gelo seco principia a se evaporar ou sublimar, isto é, se converter de um estado soido em um gás, e o frio resultante liberado afetará e transforma em forma sólida o segundo material de mudança de fase no interior da tampa, fundo e em alguns casos paredes do receptáculo, tendo a temperatura de solidificação mais alta.
Quando o Container que aloja mercadorias sensíveis à temperatura é submetido a calor proveniente das cercanias durante o transporte, o calor no interior do recipiente de transporte afeta as partes externas do receptáculo e busca a converter em estado liquido o material de mudança de fase no interior dos espaços ocos do receptáculo inicialmente transformado em estado sólido e mantido assim pela influência do gelo seco no interior do receptáculo. Gradualmente e fmalmente o dito segundo material de mudança de fase recém mencionado, sob a influência do calor ambiente no interior do receptáculo será convertido em estado líquido. A fusão é todavia retardada pelo efeito contrário conferido pelo gelo seco enquanto durar.
Como uma vantagem pode ser mencionado que a temperatura no interior do espaço que encerra os artigos no receptáculo pode ser selecionada dentro de uma ampla gama, e.g., +8, ± 0, -3, -12, -17, -21 ou -32°C de acordo com a temperatura pretendida para os artigos a serem transportados simplesmente selecionando uma mistura de água apropriada.
Como mencionado acima, Δ-t para gelo seco é de 100°C a 22°C de temperatura exterior ou ambiente. Com um segundo PCM tendo uma temperatura de fusão a -21°C o Δ-t será de 43°C para uma temperatura exterior de 22°C. Com um segundo PCM tendo um ponto de fusão de ±0°C, Δ-t será 22°C de temperatura exterior.
Um aspecto característico importante da invenção é que o primeiro PCM é circundado pelo segundo PCM a um alto grau. Este é o caso mesmo se somente as partes inferior e superior forem munidas de espaços para o segundo PCM que dessa maneira pelo menos parcialmente encerra o «
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interior do receptáculo, em que o primeiro PCM dotado do ponto de fusão essencialmente mais baixo é recebido. O primeiro PCM é então preservado a um alto grau de receber a influência das cercanias. Deve ser observado neste contexto que as partes superior e inferior não têm indispensavelmente de ser posicionados voltadas para cima e para baixo respectivamente. Também outras disposições são possíveis mesmo se aquela orientação tiver preferência.
É também preferido que as paredes do receptáculo sejam providas de espaços para o segundo PCM. Desta maneira a influência direta do ambiente sobre o primeiro PCM é minimizada.
Este aspecto, onde o segundo PCM circunda o primeiro PCM e o agregado é posicionado em um ambiente a ser refrigerado está em contraste com a técnica anteriormente existente, em que nenhuma solução deste tipo é contemplada.
Isto é muito importante pois o consumo da energia fria latente do gelo seco carregado no interior do receptáculo é diretamente proporcional ao Δ-t do PCM usado.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO
A seguir, a invenção será adicionalmente exposta com referência ao desenho apenso, que na sua única figura mostra esquematicamente uma seção transversal através de um receptáculo de acordo com a invenção adaptado para ser colocado no interior de um Container de transporte.
DESCRIÇÃO DA MODALIDADE
O receptáculo, conforme já mencionado, é proposto para ser colocado no interior de um recipiente de transporte ou espaço similar, no interior do qual os artigos sensíveis à temperatura são dispostos para serem transportados.
O receptáculo inclui uma parte inferior 1, uma parte superior na forma de uma tampa 2 e paredes laterais 3. A parte inferior ou fundo e a
Μ tampa e em alguns casos também as pares incluem camadas interna e externa que definem espaços 4 e 5, em alguns casos, mais especificamente se o receptáculo é alto, possivelmente também nas posições indicadas com 6. No interior dos espaços 4, 5 e 6, no exemplo ilustrado, é inserido um número de sacos ou meios similares 7 contendo um segundo PCM de um tipo conveniente.
Entre as bordas da tampa 2 e o interior das paredes 3 existem vãos 8. A tampa 3, assim, é permitida a repousar sobre o topo do gelo seco ou primeiro PCM disposto no interior do receptáculo e os ditos vãos são previstos para permitir o escape de gás evaporado.
Normalmente, o inteiro receptáculo é carregado com gelo seco, que resulta em uma transformação em fase sólida do segundo PCM. Quando o dito segundo PCM é transferido para o estado sólido e mantido assim pela influência do gelo seco, o receptáculo como um todo formará um elemento regulador de temperatura no interior do Container de transporte ou similar. O calor que vaza para o interior do Container será consumido para derreter o PCM dentro da parte inferior e tampa e, se aplicável, às paredes, cujo procedimento é retardado ou compensado pelo gelo seco remanescente.
A invenção pode ser modificada dentro do âmbito das reivindicações a seguir. Em uma modificação o primeiro PCM é fornecido em uma caixa em separado que pode ser posicionada, e.g. por um movimento deslizante, no interior de um receptáculo tendo fundo, topo e possivelmente partes de parede contendo o segundo PCM. Após posicionar aquela caixa desta maneira, a abertura no receptáculo externo poderia ser coberta com uma tampa ou uma parte de parede incluindo o segundo PCM.
Primeiro e segundo materiais PCM diferentes poderíam ser utilizados dependendo da aplicação e dos requisitos no caso específico. Mais especificamente, o segundo PCM poderia ser constituído por misturas diferentes inclusive água, porém também materiais não aquosos poderíam também encontrar sua aplicação com a invenção.
ί2/

Claims (11)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para obter e manter uma temperatura predeterminada no interior de um espaço para transporte e/ou armazenamento de artigos sensíveis ou dependentes de temperatura, tal como em um Container ou caixa de transporte, no qual como um material ou agente refrigerante é usado gelo seco ou um material de mudança de fase (primeiro PCM) dotado de uma temperatura extremamente baixa de sublimação / evaporação, caracterizado pelo fato de que compreende a medida de proporcionar um receptáculo proposto para receber o gelo seco ou PCM similar com uma parte inferior (1) e uma parte superior (2) com camadas duplas, definindo espaços (4, 5) para um segundo material de mudança de fase (segundo PCM) dotado de temperatura de conversão de fase consideravelmente mais alta que aquela do primeiro PCM, a dita temperatura também sendo adaptada a uma faixa de temperatura desejada no interior do recipiente.
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se dota o receptáculo de uma parte superior (2) que constitui uma tampa (2) do receptáculo.
  3. 3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que se dota as paredes (3) do receptáculo de espaços (6) para receber o segundo PCM.
  4. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que se insere o material PCM no interior do receptáculo ou de um vaso similar posicionado em uma parte superior de um espaço interior do recipiente quando as mercadorias são carregadas.
  5. 5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende as medidas adicionais de inserir o segundo PCM, e.g. água ou semelhante (7) no interior de e essencialmente preenchendo os espaços (4, 5, 6)no interior da parte inferior (1), da parte superior (2), e onde apropriado, das paredes (3).
  6. 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende a medida de selecionar uma segunda composição de material de mudança de fase para os ditos espaços (4, 5, 6) tendo temperatura de solidificação e fusão, respectivamente próximas da temperatura desejada no recipiente.
  7. 7. Receptáculo a ser inserido no interior de um Container ou caixa de transporte ou espaço semelhante e adaptado para receber refrigerante tal como gelo seco ou material de mudança de fase similar (primeiro PCM) tendo uma temperatura de fusão ou evaporação muito baixa, o receptáculo caracterizado pelo fato de que pelo menos superiormente e inferiormente é definido por uma parte inferior (1) e uma parte superior 92) dotada de espaços oco internos (4 e 5) para conter um material de mudança de fase (segundo PCM) tendo uma temperatura de solidificação e fusão muito mais alta que a do gelo seco ou primeiro PCM similar.
  8. 8. Receptáculo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a parte superior (2) é uma tampa (2).
  9. 9. Receptáculo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que compreende paredes (3) tendo espaços (6) para receber um segundo PCM.
  10. 10. Receptáculo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7-9, o receptáculo caracterizado pelo fato de que é formado por um fundo (2) e paredes (3) formando um espaço para a recepção do primeiro PCM, e de que uma tampa separável (2) ser adaptada para uma abertura definida pelas paredes com folga que permite ao gás evaporado sair do primeiro PCM, e é adaptada para assentar-se contra o primeiro PCM.
  11. 11. Receptáculo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que o segundo PCM no interior da parte inferior (1), da parte superior (2) e possivelmente das paredes (3) é encerrado no interior de sacos selados ou semelhantes (7).
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