CN110121624A - 运输期间通过干冰冷却 - Google Patents

Abstract

在运输期间提供冷却货物。至少一个运输容器(14)包括：用于储存货物的至少一个储存容器(2)；至少一个干冰容器(73a、73b、73c、73d、73e、3a、3b、3c)；和至少一个流体管线(10)，流体管线(10)能够将从干冰容器(73a、73b、73c、73d、73e)排出的升华的干冰传导到所述至少一个储存容器(2)。干冰容器是可更换的电池组(73a、73b、73c、73d、73e)。至少一个膨胀罐(74)被连接到液化的CO2的容器(75)，用于将排出的液化的CO2接收到膨胀罐(74)。膨胀罐(74)和至少一个流体管线(10)通过快速释放联接器(76)连接。

Description

运输期间通过干冰冷却

技术领域

本发明涉及在运输期间通过干冰冷却产品

背景技术

US5363670公开了一种独立的冷却器/冷冻装置，该独立的冷却器/冷冻装置用于携带在冷冻或冷藏环境中的物品。装置包括一个隔热的容器，该隔热的容器被分成两部分。第一部分用于物品储存，并且第二部分容纳加压冷却剂隔室，该加压冷却剂隔室用于储存干冰。加压冷却剂隔室包括可移除的隔热板。在本质上，加压冷却剂隔室是可控制的散热器。在短时间内，干冰开始升华，由此在形成具有高压的冷的气态二氧化碳。冷的气态二氧化碳经由螺线管致动的气体供给阀在整个隔热的容器中循环，由此进一步冷却隔热的容器的第一部分。恒温控制器基于位于隔热的容器的第一部分内的热电偶的温度读数来启动气体供给阀。安全阀被定位于隔热的容器内，以防止隔热的容器内的压力积聚超过最大值。干冰的升华导致在装置外部释放的压力。

当由干冰升华形成的冷的气态二氧化碳被从装置传导出去时，该二氧化碳不再能够用于冷却。

在运输期间，特别是在长途运输期间，需要相对长时间的冷却。用于运输的冷却系统应当支持运输期间的冷却，使得能够避免在运输中的中断，并且运输的时间长度不会受到冷却系统的不利影响。

发明内容

本发明的一个目的是减轻至少部分上述缺点。本发明的目的通过一种系统、交通工具和方法来实现，该系统、交通工具和方法的特征在于独立权利要求中所述的内容。从属权利要求描述了本发明的实施例。

一些实施例提供了干冰的生产，该干冰用于在运输期间冷却。

一些实施例提供了干冰中的冷却能力的改进利用。升华的干冰不是直接被释放到装置的外部，而是使用该升华的干冰冷却固体干冰。以这种方式，能够控制干冰的升华速率。

附图说明

参考附图描述实施例，在附图中：

图1示出了根据一个实施例的装置；

图2示出了根据一个实施例的温度控制系统；

图3示出了根据一个实施例的用于运输容器的内壁结构；

图4是根据一个实施例的内壁结构的分解图；

图5示出了根据一个实施例的具有门的装置的示例；

图6示出了根据一个实施例的温度控制系统；

图7示出了根据一个实施例的用于在运输期间冷却的系统的示例；并且

图8示出了根据一个实施例的包括用于在运输期间冷却的系统的交通工具的示例。

具体实施方式

本文的各种实施例描述了利用干冰作为冷却剂。干冰是二氧化碳(CO2)的固体形式。干冰在地球大气压下在-78.5℃升华。在固体干冰的升华中，干冰在不通过中间的液态相的情况下直接从固态相转变为气态相。在下面，升华的干冰指的是气态相中的干冰。固体干冰的极度寒冷使得在没有保护的情况下操作固体干冰是危险的，因为冻结(冻伤)导致烧伤。虽然干冰的释气通常毒性不大，但由于在有限空间位置中的积聚，干冰的释气可能导致高碳酸血症。

图1示出了根据实施例的装置。该装置可以包括用于干冰的至少一个密封的容器3a、3b、3c。密封的容器可以被称为干冰容器。干冰容器可以被封闭在另一个密封的容器内，所述另一个密封的容器可以被称为外壳。干冰容器可以被可操作地连接到储存容器2，以用于通过来自第一容器的升华的干冰将储存容器冷却到目标温度或目标温度范围。干冰容器可以被可操作地连接到外壳，以用于在满足了储存容器的目标温度或温度范围时将升华的干冰从干冰容器传导到外壳。

以这种方式，干冰可以首先用作用于冷却储存容器2的冷却剂，并且在储存容器内已经达到目标温度或温度范围之后，干冰可以用于冷却干冰容器。由于被供给到外壳的冷却剂是尚未用于冷却储存容器的升华的干冰，因此冷却剂具有高冷却能力，并且冷却剂可以有效地冷却用于干冰的容器，由此冷却容器内的干冰。冷却剂的冷却能力可以被确定为(例如以瓦特为单位测量的)去除热的能力。冷却用于干冰的容器提供可以控制(例如减小)干冰的升华速率。升华速率可以通过每时间单位内升华的干冰的重量来定义，例如，千克/小时。

干冰的升华可以是由于干冰的升温造成的。干冰的升温可以是由于装置环境中的主要温度高于干冰的升华温度引起的。

储存容器的目标温度或温度范围可以由被储存在储存容器中的物品的类型来限定。物品可以是需要在特定温度或温度范围内储存的有机物品，使得在物品被储存在储存容器期间，可以保持它们的性质。有机物质的示例包括人体器官、动物器官、生物、细菌生长和病毒生长。应当理解的是，目标温度或温度范围可以由储存容器内的压力值或压力范围表示。

可以密封干冰容器和外壳，使得容器可以保持由干冰升华产生的气体而导致的压力。干冰容器和外壳可以连接在一起，使得它们形成密封的实体，以用于升华的干冰在储存容器、外壳和干冰容器之间的有效的转移。

在一个实施例中，装置可以包括多个干冰容器3a、3b、3c，所述多个干冰容器3a、3b、3c被可操作地连接到储存容器。干冰容器的数量可以根据所需的冷却能力来确定。所需的冷却能力可以基于多个因素来确定，所述多个因素包括：例如，装置的外部温度、储存容器的目标温度或温度范围和储存容器的体积。

在一个实施例中，外壳1可以具有门，用于移除一个或更多个干冰容器。由于储存容器是密封的，因此可以通过该门移除干冰容器，而不会使升华的干冰从储存容器中释放。

在一个实施例中，储存容器2和外壳1可以被连接成使得当储存容器内的压力超过储存容器内的压力阈值时，由于冷却了储存容器而具有降低的冷却能力的升华的干冰可以从储存容器释放到外壳。以这种方式，来自储存容器的升华的干冰可以用于加热容纳干冰的密封的容器并且提高干冰的升华速率。升华的干冰可以通过连接储存容器和外壳的安全阀8释放。

在一个实施例中，外壳1可以具有安全阀9，当压力超过外壳内的压力阈值时，安全阀9使得升华的干冰从外壳释放并且离开该装置。安全阀可以使得能够防止装置内升华的干冰的积聚。

优选地，在压力达到干冰的三相点之前，可以使安全阀8、9释放升华的干冰。以这种方式，装置内的压力可以保持足够低(即低于三相点)，以避免升华的干冰转变成液体。可以基于连接的空间的压力差使安全阀释放升华的干冰。安全阀还使得释放的升华的干冰仅在一个方向上流动，由此防止了释放的升华的干冰返回。

在一个实施例中，该装置可以包括：流体管线10，流体管线10用于连接干冰容器3和储存容器2；以及温度可控阀7，温度可控阀7被布置成基于在储存容器内的温度来调节升华的干冰从储存容器上的流体管线到储存容器的流动。温度可控阀可以开启和禁止升华的干冰到储存容器的流动，使得储存容器可以保持在目标温度或目标温度范围。

可以通过打开该阀来开启干冰的流动，并且可以通过关闭该阀来禁止干冰的流动。因此，当温度可控阀打开时，升华的干冰可以从流体管线流动到储存容器。当温度可控阀关闭时，升华的干冰不能进入储存容器。

温度可控阀可以作为恒温器操作，该恒温器能够通过传感器‘S’感测储存容器内的温度。温度控制阀可以被连接到传感器‘S’，以用于从储存容器内部获得温度测量，并且基于来自传感器的温度测量开启或禁止升华的干冰流动到储存容器中。当储存容器内的温度高于目标温度时，可以开启升华的干冰流动到储存容器中，而当储存容器内的温度处于目标温度或低于目标温度时，可以禁止升华的干冰流动到储存容器中。

在一个实施例中，流体管线10可以通过阀6连接到外壳，可以基于流体管线内的压力和通过温度可控阀7对升华的干冰的流动的控制中至少一个来控制阀6，其中温度可控阀7被布置成调节升华的干冰到储存容器的流动。当流体管线内的压力超过压力阈值时，可以控制阀6打开并且允许升华的干冰流动到外壳1。阈值压力可以基于干冰量和关于储存容器2的冷却需求而限定。

可以基于储存容器是否处于目标温度或目标温度范围来确定冷却需求。冷却需求引起温度控制阀的控制。当储存容器不处于目标温度或目标温度范围时，可以打开温度可控阀7，温度可控阀7被设置成调节升华的干冰从流体管线到储存容器的流动，而当储存容器处于目标温度或目标温度范围时，储存容器不需要被冷却，可以关闭温度可控阀。因此，阀6可以被布置成当温度可控阀关闭时并且当压力超过流体管线内的压力阈值时打开。以这种方式，升华的干冰可以被传导到外壳以冷却干冰容器，而不进一步冷却储存容器。

另一方面，如果流体管线内的压力没有超过阈值和/或当温度可控阀7打开时，阀6可以关闭。因此，流体管线可以保持有待供给到储存容器以用于冷却储存容器的升华的干冰，而另一方面，如果不需要冷却储存容器，则升华的干冰可以被引导到外壳以冷却干冰容器，使得干冰的升华速率可以减少。

可以通过用于传导升华的干冰的装置来提供在干冰容器、储存容器和外壳之间的连接。这种装置的示例包括流体管线10、流体通道和流体管道以及流体软管。用于传导升华的干冰的装置可以是能够控制的，以在干冰容器、储存容器和外壳之间提供操作的连接。操作的连接可以允许开启和禁止升华的干冰在干冰容器和储存容器之间的流动以及在干冰容器和外壳之间流动。可以通过一个或更多个阀5a、5b、5c、6、7、8来提供对干冰的传导的控制，阀5a、5b、5c、6、7、8可以打开以开启升华的干冰的流动，并且阀5a、5b、5c、6、7、8可以关闭以禁止升华的干冰的流动。可以通过升华的干冰的压力和/或储存容器的温度来控制阀的打开和关闭。

在通过升华的干冰的压力来控制阀的示例中，可以手动地为阀设定阈值压力。当满足阈值压力时，可以打开阀，如果不满足阈值压力，则可以关闭阀。可以设定阈值压力使得储存容器可以保持在目标温度或温度范围中。应当理解的是，也可以使用电磁阀。可以基于储存容器内的当前温度以及当前温度与目标温度或目标温度范围的比较结果使电磁阀打开和关闭。当前温度可以通过传感器‘S’测量。另一方面，并且特别是当升华的干冰没有被引导到储存容器时，干冰可以被引导到外壳以冷却干冰容器。然而，一旦储存容器需要冷却，干冰容器的冷却就被停止，并且升华的干冰被引导到储存容器中。可以基于储存容器中未满足的目标温度或目标温度范围来确定储存容器的冷却需求。

在一个实施例中，一个或更多个干冰容器可以通过快速释放联接器4a、4b、4c和背压阀5a、5b、5c而被连接到流体管线10。背压阀5a、5b、5c使得从干冰容器排出的升华的干冰不会返回干冰容器，并且当干冰容器被释放时(例如，当被更换时)，升华的干冰可以保持在流体管线内。因此，背压阀和快速释放联接器可以形成流体管线10的一部分。以这种方式，在干冰容器从流体管线断开之后，储存容器可以被保存在流体管线内的升华的干冰冷却下来。

在一个实施例中，产生热的装置的部件可以被安装在外壳1内。以这种方式，从部件产生的热可以用于增加干冰的升华速率。在一个示例中，图2的温度控制系统的一个或更多个部件可以被安装到外壳。温度控制系统可以包括可以通过电流打开的电磁阀，该电流导致阀中产生热。例如，当温度可控的阀是电磁阀并且电流被供给阀以打开阀时，可以产生热。由于温度可控阀在外壳内的位置，温度可控阀所产生的热可以用于提高干冰的升华速率。以这种方式，可以增加升华的干冰的生产以进一步冷却储存容器。然后，当已经达到储存容器的目标温度时，可以通过切断电流来关闭温度可控阀。在该关闭位置中，温度可控阀不产生热，并且可以降低干冰的升华速率。通过经由阀6将升华的干冰从流体管线直接引导到外壳可以实现升华速率的进一步降低。

图2示出了根据一个实施例的温度控制系统。在本文所述的实施例中，温度控制系统可以用于控制升华的干冰流入到储存容器2中或者流入到外壳1中或储存容器和外壳两者中。现在参考图1中的相同或相对应的项目描述温度控制系统。温度控制系统可以包括：一个或更多个温度可控阀6、7；温度传感器‘S’；和控制器‘CNTL’，该控制器‘CNTL’被连接到传感器和阀，使得阀可以根据传感器的测量打开和关闭阀。传感器‘S’可以被布置在储存容器内以获得用于控制阀的温度测量。温度控制阀可以作为恒温器操作，该恒温器可以通过传感器感测储存容器内的温度，并且开启和禁止升华的干冰到储存容器的流动，使得储存容器可以保持在目标温度或目标温度范围。

图2中的温度控制系统的单元可以被实现为单个单元，或者单元可以组合成更大的单元。在一个示例中，温度可控阀7可以包括控制器“CNTL”。图2中的单元之间的连接可以是例如通过电线的电连接。因此，图2中的阀可以是通过来自控制器的电流控制的电磁阀。

例如，控制器可以是处理器、微控制器或现场可编程门阵列(FPGA)。控制器可以具有用于储存计算机程序的存储器，以供控制器执行。控制器和存储器可以形成用于执行本文描述的实施例的处理装置。处理装置可以是计算机或者是计算机的一部分。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序，包括计算机程序代码，该计算机程序代码用于当在计算机上运行所述产品时，在计算机上执行根据实施例的功能。计算机程序可以被实现在计算机可读存储介质上。

在一个实施例中，提供了一种用于计算机的计算机程序产品，该计算机程序产品包括根据实施例的计算机程序。

一个实施例涉及一种在计算机可读储存介质上实现的计算机程序，该计算机程序包括执行包括有根据实施例的方法的过程的程序。

当储存容器内的温度处于目标温度或温度范围时，可以关闭温度可控阀7，使得升华的干冰不能流动到储存容器。当储存容器内的温度高于目标温度或温度范围时，可以打开温度可控阀7，使得升华的干冰可以流动到储存容器以冷却储存容器。应当理解的是，作为使用温度传感器的替代或者作为使温度传感器的补充，可以使用压力传感器，由此压力传感器测量的压力可以用于以与测量的温度类似的方式控制阀。

现在，下面参照图1和图3以及图4说明根据实施例的内壁结构，图1和图3示出了根据一个实施例的运输容器14的内壁结构，图4是内壁结构的分解图。根据一个实施例。在图3中，内壁结构被部分示出在运输容器内。然而，应当理解的是，内壁结构的尺寸小于运输容器的尺寸，以允许内壁结构被完全安装在运输容器内。因此，当内壁结构被安装在运输容器内时，内壁结构能够基本上容纳运输容器的整个体积。当内壁结构被安装并且被封闭在运输容器内时，运输容器能够利用干冰来调节运输容器内的温度。当运输容器的内壁结构被封闭在运输容器内时，运输容器从所有侧面基本上覆盖内壁结构，使得保护内壁结构免受外部接触，例如冲击。

在一个实施例中，内壁结构可以包括上述装置的一个或更多个部件。优选地，所述部件包括一个或更多个干冰容器3a、3b、3c和储存容器2。因此，内壁结构可以包括上述实施例中描述的装置，该装置适于在被安装在运输容器内时，基本上容纳运输容器的整个体积。

内壁结构可以包括第一部分16和第二部分18，第一部分16包括用于干冰的至少一个密封的容器3a、3b、3c，第二部分18包括储存容器2。用于干冰的至少一个密封的容器3a、3b、3c可以被可操作地连接到储存容器2，用于通过来自用于干冰的至少一个密封的容器的升华的干冰将储存容器冷却到目标温度或目标温度范围。以这种方式，包围内壁结构的运输容器可以利用干冰来调节运输容器内的温度。

在一个示例中，包括有储存容器2的第二部分18可以包括支撑框架15、19、20、21和能够被安装在支撑框架上的盖部件22、23、24、25。盖部件可以提供隔热，使得可以保护储存容器内的温度免受运输容器的内壁结构的外部的主要条件和运输容器的外部的主要条件的影响。

支撑框架可以由用于内壁结构的每一个侧壁的侧框架20、地板框架21和顶框架15构成。侧框架、地板框架和顶框架可以适于使得它们可以附接在一起。支撑框架可以具有框架适配器19，用于将侧框架彼此附接，并且将侧框架附接到地板框架和顶框架。当被附接在一起时，支撑框架可以形成用于储存容器的框架。

盖部件可以包括地板22、顶盖25和侧盖24以及盖适配器23，盖适配器23用于将侧盖彼此附接以及将侧框架附接到地板和顶盖。盖部件和干冰容器可以被安装在支撑框架上以形成内壁结构的部分。以这种方式，被储存在储存容器内的地板上的物品可以由支撑框架支撑，并且干冰容器可以被支撑在储存容器上方，以利用干冰来调节运输容器内的温度。归功于盖部件和支撑框架的布置，如下面将更详细地描述，被放置在储存容器内的物品可以由被定位于地板下方的重量传感器测量重量。

根据一个实施例的内壁结构可以进一步包括用于干冰的至少一个密封的容器3a、3b、3c，用于干冰的至少一个密封的容器3a、3b、3c可以被封闭在另一个密封的容器1内，并且当满足储存容器的目标温度时，用于干冰的至少一个密封的容器3a、3b、3c可以被可操作地连接到所述另一个密封的容器1，以用于将升华的干冰从用于干冰的至少一个密封的容器3a、3b、3c传导到所述另一个密封的容器1。因此，干冰可以被封闭在外壳内。

在一个实施例中，内壁结构可以具有支撑框架21，储存容器的地板22被弹性地安装在支撑框架21上，并且一个或更多个重量传感器26可以被定位在储存容器的地板下方的框架上，以用于与储存容器的地板一起操作用于测量储存容器的内容物的重量。框架可以包括安装位置27，例如孔，以用于将重量传感器安装到框架。地板的弹性安装可以传递放置在储存容器的地板上的物品的重量，使得物品和/或该物品的重量可以由重量传感器检测。弹性安装可以由结构的材料和/或地板的材料提供。被定位于储存容器的地板上的物品可以使传感器激活，由此可以在储存容器内检测物品的存在。重量传感器能够测量重量，由此被放置在储存容器内或从储存容器移除的每一个物品可以产生新的测量值。测量值可以应用于监测以下中的一个或更多个：储存容器内的物品的数目、储存容器内的物品的总重量和储存容器内的单个物品的重量。

在一个示例中，支撑框架可以具有对角交叉的形式，类似于罗马字母X的形状。用于对角交叉的臂在由支撑框架支撑的盖部件上对角地延伸。重量传感器可以远离对角线交叉的一个或更多个位置定位，所述位置包括：交叉的臂、交叉的中间。优选地，重量传感器被定位在交叉的臂中，该重量传感器远离交叉的中间和臂的端部。臂中的重量传感器的可能位置可以在臂的中间以及朝向远离臂的中部的臂的端部。

在一个实施例中，根据一个实施例的内壁结构可以是可折叠的。以这种方式，当内壁结构折叠时，内壁结构所需的体积可以很小，从而可以提供折叠的内壁结构的储存和运输效率。

在一个示例中，支撑框架可以具有对角交叉的形式，类似于罗马字母X的形状。用于对角交叉的臂在由支撑框架支撑的盖部件上对角地延伸。对角交叉的臂可以由可移动的互连的部件形成，以用于折叠内壁结构的侧面。支撑框架可以具有锁定机构，以用于锁定对角线交叉的臂并且避免支撑构件的折叠。

在一个实施例中，运输容器可以包括内壁结构。内壁结构可以与运输容器可滑动地互换。以这种方式，内壁结构可以安装在运输容器内并通过滑动运动从运输容器中移除。当内壁结构具有一个或更多个允许容易地滑入和/或滑出运输容器的滑动件时，可以提供内壁结构的滑动。支撑框架和运输容器的材料可以适于支撑滑动。因此，支撑框架的抵靠运输容器作用的表面可以适于支撑运输容器和支撑框架之间的滑动。

应当理解的是，内壁结构可以不需要单独的滑动件，而是内壁结构的支撑框架可以用作滑动件的作用。因此，特别是用于支撑地板22的支撑框架的部分21可以用作滑动件。

在一个实施例中，运输容器可以是货物集装箱或运输柜。货物集装箱可以是例如通常用于货船的标准联运货物集装箱。运输柜可以是由人员通过推和拉手动地移动的柜子。这种运输柜例如在杂货店中是常规的，其中温度敏感的货物在装载坡道处从卡车接收进运输柜中，然后在内部之间移动到杂货店以便储存或直接移动到销售区域。

运输容器可以由能够在运输期间为内壁结构提供足够的保护以使内壁结构免于外部接触的材料制成。材料的类型和材料的强度可以根据容器的运输类型和所需的保护水平进行调整。例如，当运输容器用于海上运输时，运输容器可由通常用于标准联运货物集装箱的材料制成。因此，应当理解的是，材料可以是例如塑料、复合材料、钢或不锈钢。

图5示出了根据一个实施例的具有门的装置的示例。该装置可以具有一个或更多个门。门可以打开和关闭。在打开位置中，门可以允许移除装置内的内容物以及将内容物放置在装置内。内容物可以是至少一个或更多个干冰容器、储存容器和用于储存在储存容器内的物品。因此，门可以提供接入一个或更多个干冰容器、储存容器和用于储存在装置内的储存容器内的物品的通路。在一个示例中，门被布置在外壳中，以用于移除和安装一个或更多个干冰容器。在另一个示例中，门可以被布置在运输容器中，以用于移除和安装内壁结构。当内壁结构被安装在运输容器内时，门提供接入运输容器内的内壁结构的通路，例如用于以下目的：从储存容器中取出物品、将物品储存到储存容器和更换干冰容器。在关闭位置中，门或盖可以允许将内容物封闭在装置内。因此，设置在运输容器上的门允许将内壁结构封闭在运输容器内。

门或盖可以具有多于一个的部件32、34，它们都可以打开和关闭。门部件可以形成双门。每一个门部件或盖部件可以仅覆盖运输容器的侧面的一部分“p1”、“p2”。以这种方式，可以在不将运输容器完全打开的情况下移除物品以及将物品插入储存容器中，使得可以至少部分地阻碍外部空气流向储存容器。门部件可以基本上相等，使得它们覆盖运输容器的基本上相似的部分。优选地，门部件被定尺寸成使得部件中的一个32比另一个34大。以这种方式，可以通过打开较小的部分来接入储存部分内的物品，并且对于流动到储存容器的外部空气的阻碍要比如果部件是基本上同样大的情况大。

门和门部件可以通过铰链36被连接到运输容器，使得门和门部件能够移动到打开位置和关闭位置。

应当理解的是，代替门，单个盖或盖部件可以与运输容器相匹配，使得所述单个盖或盖部件可以从运输容器移除以及被安装到运输容器以用于关闭运输容器，类似于门和门部件。盖和盖部件可以通过闩锁附接到运输容器。

在一个实施例中，门可以具有抓握部38，例如把手，以便于将门操作到打开或关闭位置。抓握部可以被布置在凹槽中，使得运输容器的表面可以基本上齐平。

图6示出了根据一个实施例的温度控制系统。参考图1、图2、图4和图6，温度控制系统能够测量储存容器内容物的重量，通过控制升华的干冰流动到储存容器2中或者流动到外壳1中或者在此描述的实施例中的储存容器以及外壳两者中的流量来控制温度。

控制器“CNTL”可以被连接到重量传感器26，使得阀6、7可以基于温度传感器和重量传感器的测量打开和关闭。重量传感器26可以被定位在储存容器的地板22下方的支撑框架21上，以用于与储存容器的地板一起操作，以用于测量储存容器的内容物的重量。

图6中的温度控制系统的单元可以被实现为单个单元，或者单元可以组合成更大的单元。图6中的单元之间的连接可以是例如电线的电连接。

图7示出了根据一个实施例的用于在运输期间冷却的系统的示例。现在参考图1和图3中所示的项目描述该系统。该系统包括：至少一个运输容器14，所述至少一个运输容器14包括用于储存货物的至少一个储存容器2；一个或更多个干冰容器73a、73b、73c、73d、73e；和至少一个流体管线10，所述至少一个流体管线10能够将从干冰容器73a、73b、73c、73d、73e排出的升华的干冰传导到至少一个储存容器2，其中，干冰容器是可更换的电池组73a、73b、73c、73d、73e。在图7中，虚线用于示出移除的可更换的电池组73a。

该系统包括至少一个液化的CO2的容器75。液化的CO2的容器处于足以使CO2保持液相的压力下。至少一个膨胀罐74被连接到液化的CO2的容器75，用于将排出的液化的CO2接收到膨胀罐74。膨胀罐74和至少一个流体管线10通过快速释放联接器76连接。以这种方式，当运输容器被装载用于运输时，运输容器可以被快速联接，以通过从液化的CO2的容器75排出到膨胀罐的CO2冷却储存容器。应当理解的是，对本领域技术人员而言必要且清楚的是，液化的CO2的容器、膨胀罐和能够将升华的干冰传导到至少一个储存容器的流体管线10之间的连接可以由一个或更多个流体管线77和联接器提供。一个或更多个阀，例如背压阀可以被布置到流体管线、膨胀罐和/或液化的CO2的容器，以控制CO2的流动。

应当理解的是：可以移除一个或更多个或所有可更换的电池组，并且可以由在可更换的电池组的位置处的快速释放联接器代替可更换的电池组将膨胀罐连接到流体管线。

应当理解的是，可更换的电池组、将膨胀罐连接到运输容器中的流体管线的流体管线77和膨胀罐74可以具有快速释放联接器，以用于快速断开以及与流体管线10断开。

在一个示例中，快速释放联接器可以被布置在从膨胀罐延伸到流体管线10的流体管线77处，流体管线10将升华的干冰传导到储存容器2。当运输容器被装载到交通工具用于运输时，从液化的Co2的容器75排出的CO2可以通过流体管线77输送到运输容器。当运输结束时，膨胀罐可以与流体管线77断开，并且可更换的电池组(优选地填充有干冰)可以被连接到流体管线以冷却储存容器。在运输容器与流体管线77断开之后，运输容器可以移动到另一交通工具或移交给接收者。

可更换的电池组73a、73b、73c、7d、73e可以是或者至少用作用于干冰的密封的容器3a、3b、3c，密封的容器3a、3b、3c包括有用于连接到流体管线10的快速释放联接器4a、4b、4c。以这种方式，如果当前连接的电池组内的干冰被消耗完，则当前连接到流体管线10的电池组可以用填充有干冰的新电池组替换。

膨胀罐74可以具有比液化的CO2的容器75低的压力。以这种方式，被排出到膨胀罐中的液化的CO2可以转化为干冰和升华的干冰。以这种方式，膨胀罐可以提供在运输期间供给到流体管线10的干冰和升华的干冰的供应。在一个示例中，膨胀罐内的压力可高至4巴，温度可以是-22摄氏度。

在一个实施例中，可更换的电池组可以具有用于干冰的被封闭在另一个密封的容器1内的密封的容器3a、3b、3c，其中，用于干冰的密封的容器3a、3b、3c被可操作地连接到储存容器2以通过来自用于干冰的密封的容器的升华的干冰将储存容器冷却到目标温度或目标温度范围，并且当满足了储存容器2的目标温度时，用于干冰的密封的容器3a、3b、3c被可操作地连接到所述另一个密封的容器1以将来自用于干冰的密封的容器3a、3b、3c的升华的干冰传导到所述另一个密封的容器1。

在一个实施例中，快速释放联接器可以被布置成连接从膨胀罐延伸的流体管线77和流体管线10，用于在流体管线10之间快速联接。以这种方式，可以将至少一个可更换的电池组从流体管线10断开，并且代替移除的可更换的电池组，可以将从膨胀罐延伸的流体管线77连接到流体管线10，用于在运输期间通过干冰冷却储存容器。

在一个实施例中，快速释放联接器可以被布置成连接从液化的CO2的容器延伸的流体管线77和可更换的电池组，以用于在流体管线77和可更换的电池组73a、73b、73c、73d、73e之间快速联接。以这种方式，具有快速释放联接器的可更换的电池组可以用作膨胀罐，并且升华的干冰可以直接供给到可更换的电池组。因此，可更换的电池组可以填充有升华的干冰和从液化的CO2经由快速释放联接器从液化的CO2的容器排出到可更换的电池组的干冰。

应当理解的是，系统能够使膨胀罐和可更换的电池组都用作膨胀罐，由此膨胀罐和用作膨胀罐的可更换的电池组可以通过流体管线和快速释放联接器而连接。

在一个实施例中，可更换的电池组和至少一个储存容器被设置在形成可移动容器14的壳体中，并且膨胀罐74在壳体外部。为了在运输期间通过干冰冷却储存容器，可以从壳体中移除至少一个可更换的电池组，并且代替移除的可更换的电池组，可以将膨胀罐连接到流体管线10。

在一个实施例中，膨胀罐74包括旁通阀78，以用于将CO2从膨胀罐引导出来，而不将升华的干冰从膨胀罐供给到至少一个流体管线77、10。以这种方式，升华的干冰可以从膨胀罐排出，并且膨胀罐可以填充有从液化的CO2的容器排出的从液化的CO2获得的新的干冰和新的升华的干冰。

在一个实施例中，膨胀罐包括用于将CO2引导出膨胀罐74的旁通阀78，并且旁通阀基于膨胀罐内的CO2的温度超过阈值而打开。

旁通阀可以是温度可控阀。膨胀罐内的温度可以通过传感器测量。控制器可以被连接到传感器以接收温度测量。控制器可以被连接到旁通阀，使得旁通阀可以基于温度测量打开和关闭。温度控制阀可以作为恒温器操作，该恒温器可以通过传感器感测膨胀罐内的温度，并且开启和禁止从膨胀罐流出的CO2的流动。在一个示例中，旁通阀可以是由来自控制器的电流控制的电磁阀。例如，控制器可以是处理器、微控制器或FPGA。控制器可以具有用于存储计算机程序的存储器，以供控制器执行。控制器和存储器可以形成用于执行本文描述的实施例的处理装置。处理装置可以是计算机或者是计算机的一部分。

当膨胀罐内的温度高于阈值时，旁通阀可以打开，使得CO2可以从膨胀罐流出，而不会将升华的干冰从膨胀罐供给到所述至少一个流体管线10。以这种方式，膨胀罐内的升华的干冰的冷却能力可以保持在可接受的水平。

温度可以通过恒温器测量，该恒温器可以被布置成当膨胀罐内的温度达到用于打开旁通阀的阈值温度时打开旁通阀。

在一个实施例中，CO2从液化的CO2的容器75传导到膨胀罐，直到膨胀罐74已经达到足够的压力水平和/或温度。足够的压力可以指示膨胀罐内的足够量的CO2。温度可以指示膨胀罐内的CO2的冷却能力。压力和温度一起可以指示用于冷却运输容器的总能量。膨胀罐可以具有一个或更多个用于测量压力和/或温度的传感器，使得可以获得指示压力和/温度的信息，以用于控制从液化的CO2的容器到膨胀罐的CO2的流量。膨胀罐和液化的CO2的容器可以通过阀连接，该阀能够根据所获得的指示压力和/或温度的信息来控制。

阀可以是电磁阀，该电磁阀被电连接到控制器。可以将一个或更多个温度传感器和/或压力传感器布置到膨胀罐，使得可以获得膨胀罐内的温度和/或压力的测量。控制器可以被连接到传感器，以用于接收由传感器执行的测量，并且使得在液化的CO2的容器和膨胀罐之间打开和关闭阀，以用于控制CO2到膨胀罐的流动。

图8示出了根据一个实施例的包括用于在运输期间冷却的系统的交通工具82的示例。在该交通工具中，该系统参考前面结合图1、图3和图7描述的项目进行说明。交通工具82包括用于运输货物的货物保持装置88和用于冷却货物保持装置内的货物的系统。该系统包括：至少一个运输容器14，所述至少一个运输容器14包括用于储存货物的至少一个储存容器2；至少一个干冰容器73a、73b、73c、73d、73e、3a、3b、3c；和至少一个流体管线，所述至少一个流体管线能够将从干冰容器73a、73b、73c、73d、73e排出的升华的干冰传导到至少一个储存容器2，其中，干冰容器是可更换的电池组73a、73b、73c、73d、73e。该系统还包括至少一个液化的CO2的容器75和至少一个膨胀罐74，所述至少一个膨胀罐74被连接到液化CO2的容器75，以用于将排出的液化CO2接收到膨胀罐74。膨胀罐74和至少一个流体管线10通过快速释放联接器76连接。

应当理解的是，交通工具82能够装载货物进行长距离运输。为此目的，该交通工具可以具有用于接收货物以进行运输的货物保持装置。货物保持装置的一个示例是货舱。交通工具的示例包括拖车、卡车、货车、船。长距离可以指交通工具覆盖可更换的电池组73a、73b、73c、73d、73e的多于一个更换间隔所花费的距离和/或时间。一个更换间隔可以被定义为可更换的电池组内的干冰升华并从密封的干冰容器中取出以冷却储存容器所需的时间。在小于或等于电池组的更换间隔的距离中，来自可更换的电池组的升华的干冰用于冷却可能是实用的，从而仅需要更换电池组一次。应当理解的是，长距离至少覆盖海外的洲际运输，并且需要使交通工具超过48小时来覆盖的道路和空中运输。

在一个实施例中，膨胀罐74可以被布置到货物保持装置的天花板84，例如被布置到货物空间的天花板。流体管线88可以将膨胀罐连接到液化的CO2的容器75。待运输的货物在被定位于货物空间的地板上的运输容器14中的储存容器内，由此流体管线77可以从天花板中的膨胀罐朝向地板上的运输容器延伸。以这种方式，整个货物空间都可以由膨胀罐服务，而不需要流体管线的长度到达货物空间的每一个角落。膨胀罐可以通过本领域技术人员已知的各种附接装置附接到天花板。

在一个实施例中，交通工具82可以具有基于柴油发动机的运输制冷单元(TRU)86，以用于冷却保持装置(例如货物空间)内的货物。基于柴油发动机的运输制冷单元可以基本上由柴油发动机提供动力。在一个示例中，基于柴油发动机的运输制冷单元可以具有热交换器，在热交换器中，冷却剂可以循环以从货物空间中的空气中提取热。基于柴油发动机的运输制冷单元可以与基于干冰的系统同时使用，以冷却运输的货物。

现在参照图1、图3、图7和图8，在一个实施例中，膨胀罐74可以具有一个或更多个出口，以用于将升华的干冰传导到一个或更多个流体管线。出口可以被连接到相对应的流体管线77。当存在多于一条用于将升华的干冰引导到相对应的储存容器2的流体管线时，可以优选多于一个出口。因此，出口的数量可以对应于由升华的干冰冷却的可移动容器14的数量。当用于在运输期间冷却货物的系统被安装到交通工具并且在运输期间冷却多个运输容器时，可以优选具有多于一个出口。使布置在货物空间的天花板84的膨胀罐中具有一个以上的出口使得可以在膨胀罐和运输容器之间保持相对短的流体管线长度。

在上述各种实施例中，来自干冰容器的升华的干冰可以被引导至储存容器，以用于将储存容器冷却至目标温度或目标温度范围。可以通过在干冰容器内的压力高于储存容器内的压力、在干冰容器周围的外壳内的压力和/或流体管线内的压力而使得干冰流出。因此，根据本文描述的各种实施例的装置可以通过干冰的升华，并且没有其它动力源来操作。然而，一些实施例可以使用电磁阀来实现，由此可以获得存储容器中的温度的精确控制和升华速率的控制。

在各种实施例中，参考至少一个项目和/或特征来描述项目和特征。因此，显然可能存在多于一个所描述的项目和/或特征，并且至少一个项目和/或特征的描述适用于一个、两个、三个、四个以及至少多至十个项目和特征中的每一个。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本发明构思可以以各种方式实现。本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (12)

1.一种在运输期间冷却货物的系统，包括：

至少一个运输容器(14)，包括：

用于储存货物的至少一个储存容器(2)、至少一个干冰容器(73a、73b、73c、73d、73e、3a、3b、3c)和至少一个流体管线(10)，所述至少一个流体管线(10)能够将从所述干冰容器(73a、73b、73c、73d、73e)排出的升华的干冰传导到所述至少一个储存容器(2)，其中所述干冰容器是可更换的电池组(73a、73b、73c、73d、73e)；并且所述系统包括：

至少一个液化的CO2的容器(75)；

至少一个膨胀罐(74)，所述至少一个膨胀罐(74)被连接到所述液化的CO2的容器(75)，用于将排出的液化的CO2接收到所述膨胀罐(74)，其中由快速释放联接器(76)连接所述膨胀罐(74)和所述至少一个流体管线(10)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述干冰容器具有密封的容器(3a、3b、3c)，所述密封的容器(3a、3b、3c)用于被封闭在另一个密封的容器(1)内的干冰，其中用于干冰的所述密封的容器(3a、3b、3c)被可操作地连接到储存容器(2)，用于通过来自用于干冰的所述密封的容器的升华的干冰将所述储存容器冷却到目标温度或冷却到目标温度范围，并且当满足所述储存容器(2)的所述目标温度时，用于干冰的所述密封的容器(3a、3b、3c)被可操作地连接到所述另一个密封的容器(1)，用于将升华的干冰从用于干冰的所述密封的容器(3a、3b、3c)传导到所述另一个密封的容器(1)。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述快速释放联接器(76)被布置成连接从所述膨胀罐延伸的流体管线(77)和所述运输容器(14)的所述流体管线(10)；或者所述快速释放联接器被布置成连接从所述液化的CO2的容器(75)延伸的流体管线(77)和所述可更换的电池组。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述膨胀罐是包括连接器的可更换的电池组，所述连接器优选地是快速释放联接器，用于连接到所述液化的CO2的容器。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述可更换的电池组(73a、73b、73c、73d、73e)和所述至少一个储存容器被设置在壳体中，所述壳体形成单个可移动容器(14)，并且所述膨胀罐(74)位于所述壳体的外部。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述膨胀罐包括旁通阀(78)，所述旁通阀(78)用于在不将CO2供给到所述至少一个流体管线(10)的情况下将CO2从所述膨胀罐(74)导出，优选地基于所述膨胀罐内的CO2的温度超过阈值而打开所述旁通阀。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中将CO2从所述液化的CO2的容器(75)传导到所述膨胀罐，直到所述膨胀罐(74)已经达到足够的压力水平和/或温度。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述膨胀罐(74)具有一个或更多个出口，所述一个或更多个出口用于将升华的干冰传导到一个或更多个流体管线。

9.一种交通工具(82)，包括用于运输货物的货物保持装置(88)和用于冷却在所述货物保持装置(88)内的所述货物的系统，所述系统包括：

至少一个运输容器(14)，包括：

用于储存货物的至少一个储存容器(2)；

至少一个干冰容器(73a、73b、73c、73d、73e、3a、3b、3c)和至少一个流体管线(10)，所述至少一个流体管线(10)能够将从所述干冰容器(73a、73b、73c、73d、73e)排出的升华的干冰传导到所述至少一个储存容器(2)，其中所述干冰容器是可更换的电池组(73a、73b、73c、73d、73e)；并且所述系统包括：

至少一个液化的CO2的容器(75)；

至少一个膨胀罐(74)，所述至少一个膨胀罐(74)被连接到所述液化的CO2的容器(75)，用于将排出的液化的CO2接收到所述膨胀罐(74)，其中所述膨胀罐(74)和所述至少一个流体管线(10)通过快速释放联接器(76)连接。

10.根据权利要求9所述的交通工具(82)，其中所述膨胀罐(74)被布置到所述货物保持装置的天花板(84)。

11.根据权利要求9或10所述的交通工具，其中所述交通工具(82)具有基于柴油发动机的运输制冷单元(86)，所述基于柴油发动机的运输制冷单元(86)用于冷却在所述货物保持装置内的货物。

12.根据权利要求9、10或11所述的交通工具，其中所述基于柴油发动机的运输制冷单元(86)和所述升华的干冰同时或在不同时间被操作用于冷却所述货物。