CN111936806A - 冷却系统和冷藏箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于可运输冷藏箱(10)的冷却单元(30)，冷藏箱(10)具有用于储存待运输货物的存储空间(24)，冷藏箱(10)包括前壁(12)和与前壁(12)相对的开口(20)，其中，冷却单元适于定位在存储空间(24)中，并且包括分离结构(34)，分离结构(34)适于将存储空间的位于前壁(12)与分离结构(34)之间的第一部分(36)与存储空间的位于分离结构(34)与开口(20)之间的第二部分(38)分离开；以及冷却单元(30)包括安装在分离结构(34)上的第一冷却设备(32)，第一冷却设备适于冷却存储空间的第一部分(36)。
Description
技术领域
本发明涉及用于可运输冷藏箱的冷却单元，特别地，涉及安装在挂车上、具有用于储存待运输货物的存储空间的冷却单元。
另外，本发明涉及冷藏箱，特别是货车挂车或货车的冷藏箱。
背景技术
DE 10 2006 022 510 B4公开了集装箱和可插入集装箱的冷却设备。集装箱用于打包的货物，并且包括用于冷却设备的侧部出口开口。
为了在海上运输危险货物，现有称为国际海运危险品法规(IMDGCode)的国际指导方针。该法规特别包含关于处理、包装和装载的建议。
根据由联合国编号3231到3240确定的自反应物质法规(类4.1)和由联合国编号3111到3120确定的有机过氧化物法规(类5.2)，应设置两个独立的机械制冷系统或机械制冷系统和冷却方法，用于运输这些产品。
目前，对于称为冷藏船的海上集装箱，存在两个机械制冷系统。然而，对于主要用于公路运输的货车，只需要一个冷却设备，而且由于在货车挂车的前壁空间有限，因而只使用单个机械制冷系统。进一步可用的冷却方法使用液氮和干冰。然而，这些冷却剂难以控制，而且其使用对处理它们的人来说是危险的。最后，它们的冷却功率对重载货车来说太低了。
因而，有提供冷却单元和冷藏箱的需求，该冷却单元和冷藏箱能用在特别是货车挂车的车辆上，以便确保有效率并且安全的、容纳在冷藏箱中的货物的温度控制。
发明内容
本发明提供用于可运输冷藏箱的冷却单元，该冷藏箱具有用于储存待运输货物的存储空间，该冷藏箱包括前壁和与前壁相对的开口，其中冷却单元适于定位在存储空间中，并且包括分离结构，该分离结构适于分离在前壁和分离结构之间的存储空间的第一部分与在分离结构和开口之间的存储空间的第二部分；以及冷却单元包括安装在分离结构上的第一冷却设备，第一冷却设备适于冷却存储空间的第一部分。
进一步的实施方式可涉及下列特征中的一个或多个，下列特征可以以任何技术可行的组合来组合：
-分离结构可包括分离壁或为分离壁；
-分离结构可包括热绝缘材料，特别是聚氨酯；
-第一冷却设备可为蒸汽压缩制冷设备，并且优选地，第一冷却设备包括电机、压缩机和容纳制冷剂的制冷回路，电机适于驱动压缩机，以及压缩机适于在制冷回路中压缩所制冷剂；
-冷却单元可适于将冷空气吹入存储空间的第一部分，以及适于将热空气吹入存储空间的第二部分或将热空气吹出冷藏箱；
-第一冷却设备可适于由外部电源和/或燃料提供动力，优选地，第一冷却设备可包括与发电机联接的内燃机，用于向驱动压缩机的电机提供电能；
-分离结构可包括刚性部分和在刚性部分周围延伸的柔性密封唇，以及优选地，刚性部分可具有在2.30m和2.40m之间的宽度，以及在2.40m和2.55m之间的高度；
-分离结构可包括适于将分离结构可拆卸地固定至冷藏箱的壁的固定设备，其中固定设备更优选地是金属夹子；
-分离结构可包括至少一个铰接件和门，铰接件以铰接的方式在打开位置和关闭位置之间将门连接至分离结构的剩余部分，打开位置允许从第二位置进入存储空间的第一部分，在关闭位置，不能通过门从第二部分到达第一部分；
-分离结构可包括适于固定至存储空间的地板和天花板的竖直轴，分离结构适于绕竖直轴旋转；
-分离结构可包括至少两个鞋状件，该至少两个鞋状件适于分别接收叉车的叉子，鞋状件设置在分离壁的下端。
根据另一个方面，本发明提供优选地用于货车挂车的可运输冷藏箱，冷藏箱具有用于储存待运输货物的存储空间，冷藏箱包括前壁和与前壁相对的开口，冷藏箱还包括：如上所述定位在存储空间中的冷却单元；以及可选地，永久安装在冷藏箱上的第二冷却设备，其中第二冷却设备适于冷却存储空间的至少第一部分。
进一步的实施方式可涉及下列特征中的一个或多个，下列特征可以以任何技术可行的组合来组合：
-开口可由至少一个门关闭；
-冷却单元可为可拆卸的；
-当安装在货车挂车上时，冷藏箱可具有主要运输方向，分离结构横向于运输方向进行安装；
-从冷却单元的分离结构到前壁的距离与从冷却单元的分离结构到开口的距离的比率至少是1，优选地至少是1.5，更优选地至少是2，乃至更优选地至少是5；
-冷藏箱可容纳是有机过氧化物的货物。
根据另一方面，本发明提供运输货物的方法，该方法包括以下步骤：
-在上述冷藏箱中储存和冷却货物，以及
-在货车或货车挂车上运输冷藏箱。
进一步的实施方式可涉及下列特征中的一个或多个，下列特征可以以任何技术可行的组合来组合：
-在将冷却单元放进在冷藏箱的存储空间中的位置之前，可将货物引入冷藏箱的存储空间；
-货物可由第二冷却设备冷却，以及如果第二冷却设备失效和/或如果在存储空间的第一部分中感觉的温度升高超过预定限度，则启动冷却单元的第一冷却设备；
-货物可为有机过氧化物；
-冷藏箱的开口可由至少一个门关闭，以及当启动第一冷却设备时，所述门可打开。
本发明解决上述需求，而且更特别地提供可用在特别是挂车的车辆上的冷却单元和冷藏箱，以便确保有效率且安全的、冷藏箱里容纳的货物的温度控制。
鉴于船的隔离(在船上没有维护专家)以及在两个海港之间的不受控制的和有时候长时间持续的旅程，在海运的情况下，这特别有用。
附图说明
为了可详细地理解本发明的上述特征，上面简要总结的本发明的更详细的描述可参考实施方式来阅读。附图涉及本发明的实施方式，并且描述如下：
图1示意性地示出根据实施方式的具有安装的冷却单元的挂车；
图2示意性地示出可运输的冷藏箱的俯视图；
图3示意性地示出冷却单元的实施方式的立体图；
图4示出图3的冷却单元的前视图；以及
图5示意性地示出冷却设备的实施方式。
具体实施方式
现在更详细地且以非限制性方式来描述本发明。
图1和图2示意性地示出了具有安装在货车挂车3上的冷藏箱10的挂车1。在其它实施方式中，冷藏箱10可安装在货车上。
因而，冷藏箱10可在货车或货车挂车上进行公路运输。在运输的至少部分期间，在货车或货车挂车上的冷藏箱10可选地例如在渡船上进行海路运输。
当安装在货车挂车3或货车上时，冷藏箱10具有主要的运输方向X。冷藏箱10具有前壁12、侧壁14、天花板16和地板18。另外，在与前壁12相反的运输方向X，冷藏箱10优选地具有开口20，开口20能够通过至少一个门22(优选地是两个门22)关闭。前壁12、侧壁14、天花板16、地板18和关闭的门22界定用于储存将以冷藏方式运输的货物的存储空间24。
根据示例，存储空间24具有至少60m3的尺寸，例如多于65m3，特别地，在2.40m和2.50m之间的横向于运输方向X的宽度W，例如在2.43m到2.47m之间；大于2.50m的高度H，例如2.65m；以及特别地，至少10m的在运输方向X上的长度。在其它实施方式中，存储空间24具有大约30m3的容积。
根据实施方式，冷藏箱10是隔热的，特别地，具有隔热的侧壁14、前壁12、天花板16、地板18和/或门22。例如，隔热壁是具有两个以间隔开的表面层和设置在两个表面层之间的绝热材料的壁。绝热材料可为任何适合的材料，例如聚氨酯。
根据实施方式，将在冷藏箱中运输的货物是危险化学材料，诸如易于发热分解的物质，特别地，为例如由联合国编号3131到3140确定的自反应物质(类4.1)和例如由联合国编号3111到3120确定的有机过氧化物(类5.2)。
尽管本发明的冷却单元30可被用作冷藏箱10的主要或唯一冷却来源，但是其优选地用作冷却的附加或备用来源。
因此，优选地设置在本文中称作第二冷却设备25的主要冷却设备，并且更优选地是永久安装在冷藏箱10上，例如如图所示，安装在前壁12上。优选地是机械冷却设备的第二冷却设备25适于冷却存储空间24。根据实施方式，第二冷却设备25包括蒸汽压缩制冷设备，该蒸汽压缩制冷装备将根据图5进行解释。第二冷却设备25优选地将冷空气吹入存储空间24。来自第二冷却设备25的废热优选地以从冷藏箱10吹出的热空气的形式排放到环境空气中。第二冷却设备25可由电力和/或燃料提供动力。第二冷却设备25优选地具有适于从外部覆盖前壁12的表面的至少60％、特别是至少80％的尺寸。在其它实施方式中，第二冷却设备安装在天花板16或侧壁上，特别地，安装在冷藏箱10的前部中。
根据本发明，提供冷却单元30(优选地是用于辅助、附加和/或备份冷却)，冷却单元30包括在本文中称作第一冷却设备32(优选地是机械冷却设备)的冷却设备32和分离结构34。包括分离结构34的冷却单元30适于插入并定位在存储空间24中。
例如，分离结构34是分离壁34。分离壁34适于热隔离存储空间24的第一部分36和存储空间24的第二部分38。换言之，分离结构34限定指向第一部分36的第一方向D1以及指向存储空间24的第二部分38且与第一方向D1相对的第二方向D2。因而，在冷藏箱10内部设置第一冷却设备32。朝向冷藏箱的开口20设置存储空间24的第二部分38，冷藏箱的开口20特别是能够通过门22关闭。
当在合适位置时，分离壁34可设置成使得距前壁12的距离(第一部分36的长度)相对于距开口20的距离(第二部分38的长度)的比率至少是1，优选地是至少1.5，更优选地是至少2，乃至更优选地是至少3或至少5。
在将冷却单元30定位在冷藏箱10中之前，可将待运输的货物插入存储空间24的第一部分36，以便然后基本上关闭第一部分36。
分离壁34可包括刚性部分40和柔性密封唇42，围绕刚性部分40的圆周的至少部分设置柔性密封唇42，特别地，完全围绕刚性部分40设置柔性密封唇42。密封唇42从刚性部分40向外延伸。密封唇42抵靠冷藏箱10的壁偏倚，特别地，抵靠冷藏箱10的侧壁14、天花板16和/或地板18。因而，密封唇42密封在刚性部分40和冷藏箱10的内表面之间的空间。
根据实施方式，隔离壁34，特别地，隔离壁34的刚性部分40，包括间隔开的两个表面层和设置在两个表面层之间的绝热材料。绝热材料可为任何合适的材料，例如聚氨酯泡沫塑料。
在可与本文中公开的其它实施方式结合的一些实施方式中，刚性部分40包括刚性框架44，特别地，包括金属框架44。其中具有绝热材料的间隔开的表面层安装到刚性框架44。另外，第一冷却设备32固定至刚性框架44。
分离壁34可安装至冷藏箱10的存储空间24中。对于该目的，分离壁34具有与冷藏箱10的存储空间24的高度和宽度基本对应的高度和宽度。例如，刚性部分40具有在2.30m到2.40m之间的宽度，在2.40m到2.55m之间的高度。包括密封唇42，分离壁34可具有尺寸，当在冷藏箱10外时，该尺寸略微超过存储空间24的与运输方向正交的尺寸，特别地，略微超过冷藏箱10的存储空间24的宽度W和高度H。
第一冷却设备32可安装在分离壁34的一侧上(面对存储空间24的开口20)。第一冷却设备32可例如覆盖分离壁12的表面的至少60％，特别地，至少80％。
分离壁34可配有固定设备(未显示)，以将分离壁34可拆卸地固定至冷藏箱10。固定设备为例如夹子、螺钉等。在实施方式中，固定设备固定在刚性框架44的分离壁34上。固定设备可为金属夹子，特别地，为水平金属夹子。
根据实施方式，分离壁34可配有至少一个铰接件(未显示)，以打开分离壁34的部分，以便从第二部分38进入存储空间24的第一部分36。
在另一个实施方式中，分离壁34还包括适于固定在存储空间24的地板18和天花板16的竖直轴。然后，分离结构34可绕着竖直轴枢转，以提供从第二部分38进入存储空间24的第一部分36的入口。
在另一个实施方式中，在分离壁34的下端处可设有轮子，该轮子适于在存储空间24的地板18上滚动。因而，分离壁34可在存储空间24内移动。例如，轮子可为脚轮。在其它实施方式中，轮子可为可缩进的和/或可闭锁的。在一些实施方式中，轮子固定至刚性框架44。特别地，可拆卸地固定至刚性框架44。
分离壁34也可设有至少两个鞋状件，该至少两个鞋状件适于分别接收叉车的叉子，使得可将冷却单元30放入冷藏箱10中的位置或使用叉车从冷藏箱移走。
如图4所示，分离壁可包括开口46，以为第一冷却设备32提供进入第一部分36的入口。
第一冷却设备25和第二冷却设备32中的每个分别具有在预定环境温度、在预定时间内将整个存储空间24大幅度冷却到预定温度的功率。例如，这些冷却设备可分别具有至少5000W的制冷功率，特别地，具有10000W的制冷功率，以用于在例如20℃到50℃的环境温度下，将货物冷却到在-20℃和+15℃之间包括的设定值温度。可根据运输的货物(例如，根据有机过氧化物配方)来例如设想-20℃、-15℃、-10℃、0℃、+5℃、+10℃或+15℃的设定值温度。
图5示意性地示出了冷却设备25、32。在实施方式中，冷却设备25、32是蒸汽压缩制冷设备。然而，在一些实施方式中，冷却设备25、32中的一个或两者都可为吸附冷却设备或吸收冷却设备。
每个冷却设备25、32均可包括用于制冷剂的回路48。制冷剂可通过蒸发器50和压缩机52，压缩机52可由电动机54驱动。压缩机52可适于在制冷回路48中压缩制冷剂。然后，在再一次到达蒸发器50之前，制冷剂可通过冷凝器56和膨胀阀58。如图4所示，第一冷却设备32的蒸发器50可布置在分离壁34的开口46中。前壁12可具有相似的用于第二冷却设备25的蒸发器的开口。
可设置相应风扇，以便将由蒸发器50冷却的空气吹到存储空间24的第一部分36。
另外，冷却设备25、32可包括电源连接器60。在实施方式中，电源连接器60是插头或插座，以使得冷却设备25、32可在例如船或者渡船上连接至电网。例如，电网可为三相电网。
在一些实施方式中，冷却设备25、32可包括机械地连接至发电机64的内燃机62，以使得内燃机62驱动发电机64。发电机64可将能量提供至与压缩机52连接的电动机54。在其它实施方式中，电动机54和内燃机62都连接至压缩机52，以使得它们可驱动压缩机52，特别地，经由齿轮。
另外，可设置控制器66来控制内燃机62、发电机64和/或电机54。根据实施方式，设置一个或多个温度感测元件68，以在存储空间24的第一部分36和/或第二部分38内测量温度。因而，控制器66适于根据在存储空间24的第一部分36中到达预定温度所需要的制冷功率来控制电动机54和/或内燃机62的速度。应注意的是，冷却设备25、32在一些实施方式中只具有内燃机62和电动机54中的一个来驱动压缩机52。
根据一些实施方式，通过燃料供给管提供用于内燃机62的燃料，燃料供给管插进燃料存储器(未显示)中。燃料存储器位于存储空间24的外部。在示例中，内燃机是柴油机。
在一些实施方式中，第一冷却设备25和第二冷却设备32是完全相同的。在其它实施方式中，第一冷却设备25和第二冷却设备32可具有不同的冷却功率。然而，冷却设备25、32中的每一个的冷却功率优选地适于冷却整个存储空间24。
当运行第一冷却设备32时，第一冷却设备32冷却存储空间24的第一部分36，并且废热可排放至例如第二部分38或直接排放至大气中。废热可例如通过风扇而通过将由冷凝器56加热的空气吹离存储空间的第一部分36来排放。
在操作中，当冷藏箱10的第二冷却设备25失效时，第二冷却设备25可发出警报。在替代的实施方式中，如果温度升高超过预定限度，则第一部分36内的温度感测元件68可发出警报。例如，预定限度可超过设定值温度2℃到10℃，例如5℃。
然后，可自动地或手动地启动第一冷却设备32。
为了启动第一冷却设备32，打开冷藏箱10的门22通常是合适的或必要的。
根据实施方式，然后，第一冷却设备32可通过电源连接器60连接至电网。
根据另一个实施方式，或替代地，然后可将燃料供给管插入燃料存储器中，燃料存储器是货车的燃料存储器或是设置在冷藏箱10之下的附加燃料存储器。
然后，第一冷却设备32再一次将货物冷却到要求的温度范围。
根据本发明的另一方面，第一冷却设备32包括废热流体排放元件，例如废热空气排放元件。例如，废热流体排放元件是具有指向第二方向D2的开口和/或限定指向第二方向D2的废热排放气流方向的废热导管。当第一冷却设备冷却第一部分36时，生成的废热通过废热流体排放，废热流体从废热流体排放元件朝第二方向D2流动和/或进入存储空间的第二部分38。
根据本发明，在正常运输条件下或在故障或特殊情况的运输条件下，可安全运输对温度敏感的产品。第一冷却设备和第二冷却设备也可同时组合使用，从而在异常恶劣的条件下运输，诸如非常高的环境温度。
Claims (15)
1.一种冷却单元(30)，用于能够运输的冷藏箱(10)，所述冷藏箱(10)具有用于储存待运输货物的存储空间(24)，所述冷藏箱(10)包括前壁(12)和与所述前壁(12)相对的开口(20)，其中，所述冷却单元适于定位在所述存储空间(24)中，并且包括分离结构(34)，所述分离结构(34)适于将所述存储空间的位于所述前壁(12)与所述分离结构(34)之间的第一部分(36)与所述存储空间的位于所述分离结构(34)与所述开口(20)之间的第二部分(38)分离开；以及所述冷却单元(30)包括安装在所述分离结构(34)上的第一冷却设备(32)，所述第一冷却设备适于冷却所述存储空间的所述第一部分(36)。
2.根据权利要求1所述的冷却单元(30)，其中，所述分离结构(34)包括分离壁或为分离壁；和/或其中，所述分离结构(34)包括热绝缘材料，特别是聚氨酯。
3.根据前述权利要求中的一个所述的冷却单元(30)，其中，所述第一冷却设备(32)是蒸汽压缩制冷设备，并且优选地，所述第一冷却设备(32)包括电机(54)、压缩机(52)和容纳制冷剂的制冷回路(48)，所述电机(54)适于驱动所述压缩机(52)，以及所述压缩机(52)适于压缩所述制冷回路(48)中的所述制冷剂；以及优选地，其中，所述第一冷却设备(32)适于由外部电源和/或燃料提供动力，以及更优选地，所述第一冷却设备(32)包括与发电机(64)联接的内燃机(62)，用于向驱动所述压缩机(52)的所述电机(54)提供电能。
4.根据前述权利要求中的一个所述的冷却单元(30)，所述冷却单元适于将冷空气吹入所述存储空间的所述第一部分(36)，以及适于将热空气吹入所述存储空间的所述第二部分(38)或将热空气吹出所述冷藏箱(10)。
5.根据前述权利要求中的一个所述的冷却单元(30)，其中，所述分离结构(34)包括刚性部分(40)和围绕所述刚性部分(40)延伸的柔性密封唇(42)，所述刚性部分(40)优选地具有在2.30m和2.40m之间的宽度、以及在2.40m和2.55m之间的高度；和/或所述分离结构(34)包括适于能够拆卸地将所述分离结构(34)固定至所述冷藏箱的壁的固定设备，其中，所述固定设备优选地是金属夹子。
6.根据前述权利要求中的一个所述的冷却单元(30)，其中，所述分离结构(34)包括至少一个铰接件和门，所述铰接件以铰接方式在打开位置和关闭位置之间将所述门连接至所述分离结构的剩余部分，所述打开位置允许从所述第二部分(38)进入所述存储空间(24)的所述第一部分(36)，在所述关闭位置，不能通过所述门从所述第二部分(38)到达所述第一部分(36)；和/或所述分离结构(34)包括适于固定至所述存储空间(24)的地板(18)和天花板(16)的竖直轴，以及所述分离结构适于绕所述竖直轴枢转。
7.根据前述权利要求中的一个所述的冷却单元(30)，其中，所述分离结构(34)包括至少两个鞋状件，所述鞋状件适于分别接收叉车的叉子，其中，所述鞋状件设置在所述分离壁(34)的下端。
8.一种能够运输的冷藏箱(10)，优选地用于货车挂车，所述冷藏箱(10)具有用于储存待运输货物的存储空间(24)，所述冷藏箱(10)包括前壁(12)和与所述前壁(12)相对的开口(20)，其中，所述冷藏箱(10)还包括：
根据前述的权利要求中的一个所述的、定位在所述存储空间(24)中的冷却单元(30)；以及
可选地，第二冷却设备(25)，永久安装在所述冷藏箱(10)上，其中，所述第二冷却设备(25)适于冷却所述存储空间的至少所述第一部分(36)。
9.根据权利要求12所述的冷藏箱，其中，所述开口(20)能够通过至少一个门(22)关闭；和/或其中，所述冷却单元(30)是能够拆卸的。
10.根据权利要求12至14中的一个所述的冷藏箱，其中，当安装在货车挂车上时，所述冷藏箱具有主要运输方向(X)，以及其中，所述分离结构(34)横向于所述运输方向(X)进行安装。
11.根据权利要求12至15中的一个所述的冷藏箱(10)，其中，从所述冷却单元(30)的所述分离结构(34)到所述前壁(12)的距离与从所述冷却单元(30)的所述分离结构(34)到所述开口(20)的距离的比率至少是1，优选地至少1.5，更优选地至少2，乃至更优选地至少5。
12.一种运输货物的方法，所述货物优选地是有机过氧化物，所述方法包括以下步骤：
在根据权利要求12到17中的一个所述的冷藏箱(10)中储存并冷却货物，以及在货车或货车挂车上运输所述冷藏箱(10)。
13.根据权利要求18所述的方法，其中，在将所述冷却单元(30)放进在所述冷藏箱(10)的所述存储空间(24)中的位置之前，将所述货物引入所述冷藏箱(10)的所述存储空间(24)。
14.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述货物由所述第二冷却设备(25)冷却，以及如果所述第二冷却设备(25)失效和/或如果在所述存储空间的所述第一部分(36)中感测的温度升高超过预定限度，则启动所述冷却单元(30)的所述第一冷却设备(32)。
15.根据权利要求18到21中的一个所述的方法，其中，所述冷藏箱(10)的所述开口(20)能够通过至少一个门(22)关闭，以及当启动所述第一冷却设备(32)时，所述门(22)打开。
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