CN116783437A - 运输容器 - Google Patents

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Abstract

在用于运输温度敏感的运输物的运输容器中，其具有包围用于容纳运输物的内部空间的容器壁部，该容器壁部具有多个以一定角度彼此邻接的壁，其中，容器壁部具有用于装载和卸载内部空间的开口，该开口可借助于门装置封闭，并且其中，容器壁部除开口以外在所有侧包围内部空间，容器壁部由如下层结构组成，该层结构从外向内包括：第一隔绝层(2)、可选地第二隔绝层(3)和限制内部空间的能量分配层(6)，该能量分配层由具有>100W/(m.K)的热传导能力的材料构成。在内部空间中在至少一个壁、尤其上部壁处布置和/或固定有至少一个用于容纳冷却剂的冷却剂容器(7)。

Description

运输容器
技术领域
本发明涉及一种用于运输温度敏感的运输物的运输容器(有时也称为运输集装箱)，其具有包围用于容纳运输物的内部空间的容器壁部，该容器壁部具有多个以一定角度彼此邻接的壁，其中，容器壁部具有用于装载和卸载内部空间的开口，该开口可借助于门装置封闭，并且其中，容器壁部除开口外在所有侧包围内部空间。
背景技术
在数天的时间段内运输温度敏感的运输物(如例如药剂)的情况下，必须在存放和运输时遵守预设的温度范围，以便确保运输物的可用性和安全性。对于不同药剂和疫苗来说，从-60℃到-80℃的温度范围规定为存放和运输条件。
为了在运输时永久且可证实地准守运输物的期望温度范围，使用具有特殊隔绝能力的运输箱，例如航空货运箱。温度范围为-60℃至-80℃的运输容器的技术实现通常利用与冷却剂组合的隔绝容器进行。为了隔绝，使用由标准阻隔材料(如例如EPS、PIR或XPS)以及高性能阻隔部(如例如真空隔板(VIP))构成的逐层壁结构。
作为冷却剂，使用干冰(固态CO2)，干冰由于约-78.5℃的升华温度而理想地适合用于该温度范围。此外，从固态到气态的相过渡(升华)需要571.1kJ/kg的能量，这与在类似温度范围内的市售相变材料(≈200kJ/kg)相比在重量较低的情况下能够实现非常大的冷却作用。干冰的另一个优点是无残留的溶解。仅须负责气态二氧化碳的安全流走，该气态二氧化碳在常压和0℃的温度的情况下约占据干冰的760倍体积。对于航空运输来说，通常存在每次飞行不得超过的最大升华率或干冰量。因此，每千克运输物所使用干冰量的最小化直接作用于每次飞行运输物的允许总量。
为了将干冰定位在运输容器的内部中，存在不同的方法。在一个变型方案中，将干冰放置在所运输的货物上或内。这种做法的优点是货物的温度非常恒定地位于约-78℃。一个缺点是必须使用大量的干冰，以便实现运输物的均匀覆盖并且填充间隙。另一个缺点是所需的干冰的量取决于所运输的货物和包装。此外，在热输入不对称的情况下，运输容器的运转时间会受到局部温度偏差限制。干冰的剩余部分有效地保持未使用。
在另一个变型方案中，使以盘形式的干冰在运输容器中在所有侧面处以及在上面和在下面围绕货物周围放置。该优点在这里也是均匀的温度分配。然而，如果出现不对称的热输入(例如，由于从上面的太阳辐射)，则整个运输容器的运转时间在这里也受到干冰在其处首先完全升华的部位限制。在具有较少热输入的侧面处，干冰的一部分保持未使用。为了仍然实现期望运转时间，需要大量的干冰，其中，仅有效地需要一定份额。此外，就人工操作而言，在每次运输之前将干冰在运输容器中在所有侧面处以及在上面和在下面引入是耗费的。此外，不容易能够通过更新干冰来延长运输容器的运转时间，因为为此必须将容器完全拆卸。
在使用干冰时的另一个问题在于，运输容器的内壁通常由塑料或纸板组成，使得内部空间中的热分配仅通过运输物自身和经由内部空间中的自然对流进行。经过运输物的热流经由货物和包装的平均热传导能力给定，并且不可以保证。因此，运输物必须相对于侧壁、后壁和底部具有一定的间距，从而不阻碍空气循环，并且可通过自然对流实现均匀的温度分配。这具有如下缺点，即，不可以将全部内部空间用于运输物。
发明内容
利用本发明应提供一种用于温度范围为-60℃至-80℃的运输容器，其具有以下特性。所引入的干冰应尽可能有效地进行利用。这意味着在运转时间(其由在内部空间中第一温度偏差超过-60℃的时间点限定)结束时尽可能大份额的干冰应升华。这由于航空运输中的允许干冰量的限制而对于每次飞行运输物的可能总量来说是决定性的。
此外，应可能的是，将运输容器的内部空间完全用于运输物。不应需要缝隙或井筒用于空气循环。在运输之前干冰到运输容器中的引入应是尽可能简单的。在运输之后，此外应可能的是，通过更新干冰来实现运转时间的延长，而无须拆卸运输容器或将运输物取出来。
结构和所使用的材料应承受较低温度，应可以吸收运输时由于热应力和负载而引起的机械力，并且同时应是尽可能轻的。
为了解决该任务，本发明在开头提到类型的运输容器中基本上设置成，容器壁部由如下层结构组成，该层结构从外向内包括：第一隔绝层、可选地第二隔绝层和限制内部空间的能量分配层，该能量分配层由具有>100W/(m.K)的热传导能力的材料构成，并且在内部空间中在至少一个壁、尤其上部壁处布置和/或固定有至少一个用于容纳冷却剂的冷却剂容器。
通过将在内部空间中布置和/或固定在至少一个壁处的用于容纳冷却剂(如例如干冰)的冷却剂容器与限制内部空间的能量分配层组合，实现在全部内罩壳上的有效热分配，从而可以使冷却剂量最小化。由于热分配，在此在仅仅一个壁处布置冷却剂就足够。但也可设想的是，在两个或更多个壁处设置冷却剂。高热传导内罩壳能够实现干冰的非常有效的利用，其中，在运输容器的每个任意位置处的热输入被传导到冷却剂并且在那里被吸收，从而平衡不对称的热输入，并且避免干冰的单侧升华。冷却剂量在此可以如此进行选择，使得在运转时间结束时冷却剂几乎完全耗尽。
优选地，至少一个冷却剂容器或其支架与能量分配层直接处于热传导性连接，其中，热传导性连接优选具有>100W/(m.K)的热传导能力。
限制内部空间的能量分配层优选与内部空间直接接触，从而确保了内部空间和能量分配层之间的直接热传递。
因为对于在全部内部体积上的热分配不需要对流，所以可以将内部空间完全用于有效载荷。不需要空气缝隙或井筒来维持空气循环。
通过与容器壁部的两层隔绝部组合的内部热分配的高效干冰利用在平均外部温度为30℃的情况下产生多于100-140h的运转时间，其中干冰量为80-120kg，并且有效载荷体积为1-1.5m3，外部体积为2-4m3。与传统的解决方案相比，这是以系数2至20的明显改善。因此，由此可以实现每个RKN飞机位置1至1.5m3的有效载荷体积，或者可以在PMC货板上布置4个运输容器，其中总有效载荷体积为4x1.5m3或6m3。
就容器壁部的层结构而言，优选设置成，第一隔绝层、必要时存在的第二隔绝层和能量分配层直接相叠而置。
优选地，第一隔绝层、必要时存在的第二隔绝层和能量分配层除开口以外分别在所有侧且无中断地包围内部空间。能量分配层除开口外在此完全地(即容器壁部的每个壁包括能量分配层作为最内部的层)包围内部空间，其中，所有壁的能量分配层在彼此邻接的棱边和拐角中以热传导的方式相互连接，即借助于具有>100W/(m.K)的热传导能力的连接。
优选地，门装置也由对于容器壁部得到使用的层结构组成。尤其，门装置由如下层结构组成，该层结构从外向内包括：第一隔绝层、可选地第二隔绝层和限制内部空间的能量分配层，该能量分配层由具有>100W/(m.K)的热传导能力的材料构成。
为了充分的热分配，规定能量分配层的至少100W/(m.K)的热传导能力。能量分配层的热传导能力选择成越高，冷却剂的利用就越有效。根据一个优选的构造方案可以设置成，容器壁部和/或门装置的能量分配层的热传导能力为至少140W/(m.K)、更优选地至少180W/(m.K)。容器壁部和/或门装置的能量分配层例如可以由铝、由石墨或石墨-复合材料组成，尤其由在两侧涂覆有碳纤维增强塑料的石墨板组成。这样的材料此外在重量较低的情况下导致容器壁部的机械增强。
在铝的情况下，可以使用0.5-5mm厚的铝板，其具有约150W/(m.K)的热传导能力，由此使局部热输入分配到内罩壳上，并且在内部空间中出现均匀的温度分配。各个铝板在侧面和拐角处的连接可以利用铆钉增强，以便它们能够承受由于热应力而出现的力。
在能量分配层由碳-石墨-复合板实施的情况下，复合板例如可以由0.2-1mm厚的石墨芯组成，该石墨芯在两个侧面处层压有由碳纤维增强塑料(CFK)构成的0.2-2mm厚的板。因为石墨取决于密度具有直到400W/(m.K)的热传导能力，所以利用碳-石墨-复合板可以实现与利用可比较的铝板相比类似或更高的平均热传导能力。此外，CFK具有比铝更好的在机械强度和重量之间的比例，这能够实现重量节省。碳-石墨-复合板的另一个优点是CFK的较低的热延展系数。在纤维方向上的典型值是αCFK＝0.6·10-6K-1。为了比较，普遍的铝合金的热延展系数：αEN-AW 5754＝23.8·10-6K-1。这减少了热应力和内罩壳的由此产生的机械负荷。
以特别优选的方式，至少一个冷却剂容器构造为抽屉，该抽屉在抽屉引导装置中可拉出地引导出内部空间且可拉入地引导进内部空间。这样的实施方案允许极其简单的操作，其中冷却剂可以被填充或更新，而无须拆卸运输容器或移除运输物。运输容器的运转时间可以通过重新填充冷却剂任意地来延长。
优选地，一个或多个抽屉具有这样的尺寸，使得容器壁部的壁的全部面被覆盖。
优选地，至少一个冷却剂容器、尤其一个或多个抽屉以及安设在至少一个壁处的抽屉引导装置同样由高热传导性材料构成，使得所引入的热均匀地分配到冷却剂上。在此优选设置成，至少一个冷却剂容器由具有>100W/(m.K)、优选>140W/(m.K)、尤其>180W/(m.K)的热传导能力的材料构成，例如由铝、由石墨或石墨-复合材料构成，尤其由在两侧涂覆有碳纤维增强塑料的石墨板组成。
运输容器的热隔绝部通过第一隔绝层和必要时第二隔绝层来实现。具有至少两个隔绝层的容器壁部的结构允许使每个隔绝层在其相应的隔绝功能方面优化。优选地，隔绝层中的一个、尤其外部的第一隔绝层构造成使经由热辐射进行的到内部空间中的热传递最小化。另一个隔绝层、尤其内部的第二隔绝层可以构造成使经由固体热传导进行的到内部空间中的热传递最小化。
优选地，第一隔绝层具有4至300mW/(m.K)的热传导能力，并且第二隔绝层具有1至30mW/(m.K)的热传导能力，其中，第一隔绝层优选具有比第二隔绝层更高的热传导能力。
由此，可以得出0.1-0.2W/m2K的针对运输容器的U值，这与行业常见的运输容器相比相应于非常低的热输入。
在隔绝层中的一个、优选第一隔绝层作为对抗热辐射的屏障的实施方案方面，该隔绝层可以包括热反射涂覆的载体材料，如例如设有金属涂层的载体材料。优选地，热反射涂层由金属涂层、尤其气密涂层、优选具有<0.5、优选<0.2、更优选<0.04的发射率的涂层(如例如由铝构成的涂层)形成。优选地设置成，所提到的隔绝层包括由蜂窝状深拉的塑料薄膜构成的多层结构，该结构在两侧设有尤其由铝构成的热反射涂层。当所提到的隔绝层具有多个尤其蜂窝状的空心室时，得出一个有利的构造方案，其中，根据WO 2011/032299Al的蜂窝状结构元件是特别有利的。备选地，所提到的隔绝层可以由传统的多孔阻隔材料组成，如聚氨酯、聚异氰脲酸酯或膨胀聚苯乙烯。所提到的隔绝层优选具有60-80mm的厚度。
在另一个隔绝层、优选第二隔绝层作为对抗固体热传导的屏障的实施方案方面，该隔绝层优选可以构造为真空热阻隔部，并且优选具有真空阻隔板或由这些真空阻隔板组成。
第二隔绝层优选具有30-50mm的厚度。
优选地，真空隔绝板具有作为用于在内部中存在的真空的支撑主体的多孔芯材料以及包围芯材料的气密罩壳，其中，芯材料优选由气凝胶、开放孔式聚氨酯或开放孔式聚异氰脲酸酯组成。与传统的热解二氧化硅相比，这些芯材料的优点在于更低的密度，由此与传统的真空隔板相比可以实现重量节省。例如，气凝胶的密度位于80-140kg/m3范围内，其中，热解二氧化硅通常具有160-240kg/m3的密度。这在热传导特性类似的情况下在2-6mW/(m.K)范围内。
备选地，最后提到的隔绝层可以具有外壁、与其间隔开的内壁以及构造在外壁和内壁之间的真空室，其中，真空室构造为除开口以外在所有侧包围内部空间的贯通真空室。因此，容器壁部的该隔绝层实施为双壁真空容器，该双壁真空容器除容器开口以外在所有侧包围内部空间。区别于使用传统的真空隔板，隔绝部因此不由必须组装成罩壳的各个真空元件组成，而是在一部分中除开口以外包括运输容器的所有侧面。因为在隔绝层的内壁和外壁之间构造有除开口以外在所有侧包围内部空间的贯通真空室，所以可以避免在否则必要的单独真空隔板之间的连接部位和与其连接的热桥。隔绝层的双壁实施方案此外是自承载的，使得该隔绝层除了阻隔之外也具有稳定性功能。由此，可以省去承载性结构部件。
概念“真空室”意味着抽空了隔绝层的内壁和外壁之间的空间，以便由此实现热阻隔，其方式为通过真空减少或阻止气体分子的热传导。优选地，真空室中的气压为0.001-0.1mbar。
优选地在此设置成，外壁和内壁由金属板材组成，尤其由不锈钢、铝或钛组成，并且优选具有0.01至1mm的厚度。这一方面保证了所需的稳定性，并且另一方面也保证了壁的气密实施。在这样的实施方案中，隔绝层的内壁可以在其布置为第二隔绝层时同时构造能量分配层。
为了能够承受周围空气的压力，而无须使外壁和内壁过量厚壁地实施，外壁和内壁优选通过多个间隔物连接，所述间隔物优选由具有<0.35W/(m.K)的热传导能力的塑料构成，如例如聚醚醚酮或芳纶。间隔物保证了外壁和内壁之间的期望间距，从而使位于其之间的空腔(即真空室)保持存在。因为间隔物形成热桥，所以由具有尽可能低的热传导能力的材料来构造这些间隔物是有利的。
为了进一步提高隔绝层的热阻隔性能，一个优选的改进方案设置成，在真空室中布置有多个以间距相叠而置的隔绝薄膜，这些隔绝薄膜的薄膜平面基本上平行于外壁和内壁的平面。尤其，隔绝薄膜以堆叠的形式存在，其中，在容器壁部的每个壁中优选布置有薄膜堆，该薄膜堆基本上延伸经过全部壁。优选地，隔绝薄膜如此布置，使得它们除开口以外在所有侧包围内部空间。
优选地，隔绝薄膜如此布置，使得在外壁或内壁的面向真空室的内面与薄膜堆之间分别保留间距(保护空间)，以便薄膜堆不会由于壁的可能变形而压在一起。此外，间距提供用于间隔物的结构性稳定的空间，并且便于真空化。
另一个优选的构造方案设置成，隔绝薄膜通过面型的间隔元件保持彼此间隔开，其中，面型的间隔元件优选由纺织的平面组织形成，尤其构造为聚酯无纺布。
尤其，隔绝薄膜可以构造为金属涂覆或金属蒸镀的塑料薄膜。这样的隔绝薄膜也被称为超级隔绝薄膜。例如，金属涂层由铝构成。
运输容器的总工作能力自然也取决于封闭内部空间的开口的门装置的热阻隔特性。如已经提及的那样，门装置在此可以由层结构组成，该层结构与容器壁部的层结构相对应，并且从外向内包括第一隔绝层、第二隔绝层和限制内部空间的能量分配层，该能量分配层由具有>100W/(m.K)的热传导能力的材料构成。
一个特别优选的构造方案在此设置成，门装置包括至少一个内部门页和至少一个外部门页。尤其，门页是枢转门，该枢转门借助于铰链固定在运输容器处。由至少一个外部门页和至少一个内部门页构成的构造方案使两层结构产生，其中至少一个外部门页优选构造门装置的第一隔绝层，并且至少一个内部门页构造门装置的第二隔绝层，其中，关于第一隔绝层和第二隔绝层的特性和结构，参考上面结合容器壁部的隔绝层描述的功能和特性。
至少一个外部门页和至少一个内部门页优选能够单独且彼此独立地打开和关闭。门装置的双壁结构导致在内部空间温度为-60℃至-80℃的情况下在至少一个内部门页的外侧处出现0℃左右(在-20℃和8℃之间)的温度。由此可能的是，在运行中由手(即在没有冷灼伤危险的情况下)打开内部门页。优选地，这种效果通过以下方式来实现，即，至少一个内部门页具有比至少一个外部门页(4至300mW/(m.K))更高的阻隔性能(1至30mW/(m.K))。
一个优选的构造方案设置成，门装置包括唯一的外部门页和两个用于构造内部双门的内部门页。
由至少一个外部门页和至少一个内部门页构成的门装置的结构此外允许在至少一个内部门页的关闭状态下更新冷却剂，即重新填充到冷却剂容器中。出于该目的，优选地设置成，至少一个内部门页布置成使冷却剂容器在至少一个内部门页的关闭状态下经由被打开的外部门页保持可接近。
在该实施方案中，内部门页或内部双门例如可以被缩小地实施，使得一个或多个冷却剂容器可以在内门关闭的情况下被打开。在冷却剂容器构造为抽屉的情况下，该抽屉可以在内门关闭的情况下从其支架中拉出来。这具有如下优点，即，可以通过更新冷却剂来任意延长运输容器的运转时间。在此，无须打开内部双门并且无须将运输物取出来。
在结构方面，可以使至少一个冷却剂容器在内部门页关闭的情况下通过以下方式保持可接近，即，冷却剂容器具有布置在容器壁部的开口中的接近区段，并且至少一个内部门页在其关闭状态下在面向接近区段的侧面处与接近区段共同作用，以便密封地闭合内部空间。例如，该构造方案在此可以如此进行，使得内部门页与接近区段的前侧基本上对齐。冷却剂容器的这样的区段或这样的侧面在此称为接近区段，冷却剂容器必须经由该区段或该侧面是可接近的，以重新填充冷却剂。例如，在抽屉的情况下是抽屉前部，该抽屉前部被抓住，以便将抽屉从运输容器的内部空间中拉出来。
为了在接近区段的区域中确保最佳热阻隔，优选设置成，冷却剂容器在面向容器壁部的开口的前侧处具有真空热阻隔部。
在通过航空货运运送运输容器时，运输容器必须能够实现运输容器的内部和飞机的压力舱之间的压力平衡，尤其是在客舱中和在货舱中存在的机舱压力相比这在起飞和着陆时相应于环境空气压力出现得更低。为了压力平衡，运输容器通常配备有阀或门密封件，其在超过环境和容器室之间的预设差压力时允许从容器室中向外(在爬升时)或从外到容器室中(在降落时)的空气流。然而，在后一种情况下，较暖的环境空气随着空气流到达容器内部空间中，该容器内部空间与环境相比具有明显更冷的温度，从而可以发生低于露点并且水从空气中冷凝。冷凝物在容器室中的出现是不期望的，因为它影响运输物。
为了避免运输容器的内部空间中的冷凝水，优选设置成，在至少一个内部门页和容器壁部的开口之间设置有至少一个环绕的内部密封件，并且在至少一个外部门页和容器壁部的开口之间设置有至少一个环绕的外部密封件，并且在至少一个内部门页和至少一个外部门页之间布置有缓冲空间。该措施基于如下构思，即，使从环境由于压力平衡而进入的空气在它到达运输容器的内部空间中之前冷却。出于该目的，创造如下缓冲空间，该缓冲空间构造在环绕的内部密封件和环绕的外部密封件之间，并且环境空气在它必要时到达内部空间中之前流入到该缓冲空间中。由内部门页和外部门页构成的双壁门结构与-60至-80℃的内部温度一起如上述那样负责在内部门页的外侧处存在0℃左右的温度，以便冷却构造在内部门页和外部门页之间的间隙中的缓冲空间。由于环境空气在缓冲空间中的预冷却，也发生干燥，其中，可能的冷凝物沿着空气在内部空间上游的流动路径且尤其在缓冲空间中积累，但在任何情况下都不在内部空间本身中积累。
同时，应考虑的是，在干冰的情况下在其消耗时产生CO2气体，该CO2气体应从内部空间中逸出。因此，内部密封件和外部密封件优选分别包括至少一个可通过压力差移位的密封元件，该密封元件在超过预设的压力差时从内向外打开气体通道。
CO2气体在内部空间中的产生也可以补偿降落时的压力平衡，其中否则将发生从外到容器室中(在降落时)的空气流。由此，与使用非升华性冷却剂相比，进一步降低空气进入连同空气湿气的危险。
环绕的内部密封件在此可以如此构造，使得它能够实现产生的CO2气体流出，但同时在很大程度上防止较暖的环境空气流入。与环绕的外部密封件一起，在此产生迷宫件，该迷宫件一方面能够实现产生的CO2气体流出，并且另一方面负责流入的空气的湿气在外部在至少一个内部门页处冷凝，该内部门页具有0℃左右(在-20℃和8℃之间)的温度。由此，防止空气湿气侵入到内部空间中和与此相关的结冰。
热隔绝部的一个优选的构造方案设置成，至少一个内部门页包括内部铝壳和外部铝壳，并且在内部铝壳和外部铝壳之间布置有真空热阻隔部、优选真空阻隔板，以用于其热解耦。例如，可以使用30-50mm厚的真空阻隔板。内部铝壳和外部铝壳可以利用由弱热传导性的、耐寒的塑料(例如PEEK)构成的连接元件保持在一起。
外部门页可以利用由蜂窝状深拉的PET薄膜构成的60-80mm厚的、多层的且在两侧涂覆有铝的结构来隔绝。
外部门页的隔绝部还可以进一步进行改善，其方式为引入附加的真空隔板或通过真空隔板部分替换现有的隔绝部。这减少了通过外部门页的热输入，并且因此对运输容器的运转时间具有有利影响。
运输容器或容器壁部可以实施成不同几何形状，其中设置有多个以一定角度彼此邻接的壁。优选地，其是具有六个壁的长方体运输容器，其中容器壁部构造五个壁，并且门装置构造第六个壁。
根据本发明的运输容器优选实施为航空货运箱，并且因此优选具有至少0.4x0.4x0.4m、优选0.4x0.4x0.4m至1.6x1.6x1.6m、优选1.0x1.0x1.0m至1.6x1.6x1.6m的外部尺寸。
容器壁部的第一隔绝层优选构造运输容器的外面，从而在外壁处不安设另外的层或元件。备选地，可以在第一隔绝层的外侧处布置另外的热阻隔层，或者保护运输容器免于机械影响和损坏的层。
作为冷却剂，优选使用干冰。但其他相变材料也是可行的。石蜡基或水合盐基的常用相变材料或其他具有高焓的材料适合作为冷却剂。可以在运输容器的内部空间中达到的目标温度取决于冷却剂的选择，并且在本发明的范围内不限于特定温度范围。因此，运输容器不仅可以在-60至-80℃的范围内运行，而且例如还可以在-25至-15℃的范围内运行。
为了能够确定运输容器的可能的损坏，优选地设置成，在内部空间中布置有至少一个温度传感器，更确切地说优选在运输容器的每个侧面处分别布置有至少一个温度传感器。基于至少一个温度传感器的测量值，可以连续调控阻隔部的工作能力。补充地，可以安设测量环境温度的传感器，其中，可以根据布置在内部空间中的至少一个温度传感器和外部温度传感器的温度差曲线来连续计算容器壁部的阻隔性能。这些数据可以借助于无线数据传输手段连续传送到中央数据库处，从而可以全球监测和确保运输容器的功能能力。
附图说明
下面依据在附图中示意性示出的实施例更详细地解释本发明。在其中，图1示出了根据本发明的长方体运输容器的透视图，图2示出了根据图1的运输容器的纵截面，其中门关闭并且冷却剂抽屉被填充，图3示出了在第一实施变型方案的门装置的图2的区域A中的细节视图，图4示出了在第二实施变型方案的门装置的区域中的细节视图，图5示出了在第二实施变型方案的部分截面中的前视图，并且图6示出了冷却剂抽屉的细节视图。
具体实施方式
在图1中示出了长方体运输容器1，该运输容器的容器壁部除开口以外在所有侧包围内部空间。容器壁部包括两个侧壁、后壁、底部和顶部。
容器壁部由多层隔绝部2和3、内部双门4、外门5、构造内罩壳的能量分配层6、具有干冰的抽屉7和抽屉引导装置8组成，它们安设在顶部的能量分配层6处。
如在根据图2的剖视图中可以看出的那样，隔绝部由外部的第一隔绝层2和内部的第二隔绝层3组成。第一隔绝层例如为60-80mm厚，并且由蜂窝状深拉的PET薄膜构成的多层的且在两侧涂覆有铝的结构组成。由此，实现4至300mW/(m.K)的第一隔绝层的阻隔性能。第二隔绝层3为30-50mm厚，并且由高性能隔绝部(如例如真空阻隔板(VIP)或气凝胶)组成，由此实现1至30mW/(m.K)的阻隔性能。
在运输容器的前部开口的区域中，内部双门4可以归属于内部的第二隔绝层3，并且外门5归属于外部的第一隔绝层2。如在图3中所示，内部双门4分别由内部铝半壳13和外部铝半壳14组成，其中，内壳和外壳是热解耦的。该解耦利用由30-50mm厚的高性能隔绝部(如例如真空隔板)构成的内置隔绝部3以及由弱热传导性的、耐寒的塑料12(例如PEEK)构成的连接元件来实现。外门5利用由蜂窝状深拉的PET薄膜构成的60-80mm厚的、多层的且在两侧涂覆有铝的结构来隔绝。通过内部双门4的较高阻隔性能(1至30mW/(m.K))和外门5的中等阻隔性能(4至300mW/(m.K))的组合，在内部空间温度为-60℃至-80℃的情况下在内部双门4的外侧处出现0℃左右(在-20℃和8℃之间)的温度。由此可能的是，在运行中由手(在没有冷灼伤危险的情况下)打开内部双门4。
在内门4的边缘处存在密封件11，该密封件能够实现产生的CO2气体流出，但同时在很大程度上防止较暖的环境空气流入。在外门处同样存在密封件10，从而与内门密封件11一起产生迷宫件(Labyrinth，有时也称为迷宫式密封件)，该迷宫件一方面能够实现产生的CO2气体流出，并且另一方面负责流入的空气的湿气在外部在内部双门4处冷凝，该内部双门具有0℃左右(在-20℃和8℃之间)的温度。由此，防止空气湿气侵入到内部空间中和与此相关的结冰。
能量分配层6例如由0.5-5mm厚的铝板组成。这些铝板具有约150W/(m.K)的热传导能力，由此局部热输入分配在内罩壳上，并且在内部空间中出现均匀的温度分配。各个铝板在侧部和角部处的连接利用铆钉增强，使得它们能够承受由于热应力而出现的力。
抽屉7以及安设在内罩壳6的上侧处的抽屉引导装置8同样由0.5-5mm厚的铝板组成，所述铝板具有150W/(m.K)的热传导能力。干冰9被直接引入到抽屉中。
在图4和图5中示出了一个改型的实施方案，其中，在图5中左半部是运输容器的前视图，其中内部双门4关闭并且外门5打开，且右半部示出了穿过具有抽屉的运输容器的横截面。在这里示出的改型的实施方案中，内部双门4被缩小地实施，使得抽屉7可以在内部双门4关闭的情况下被打开。附加地，干冰抽屉7的外侧由30-50mm厚的真空隔板17隔绝。这具有如下优点，即，可以通过更换干冰来任意延长运输容器的运转时间。在此，无须打开内部双门并且无须将运输物取出来。
此外，在该变型方案中，外门5的隔绝部被改善，其方式为引入附加的真空隔板16或通过真空隔板部分替换现有的隔绝部15。这减少了通过前门的热输入，并且因此对运输容器的运转时间具有有利影响。

Claims (20)

1.一种用于运输温度敏感的运输物的运输容器，其具有包围用于容纳所述运输物的内部空间的容器壁部，所述容器壁部具有多个以一定角度彼此邻接的壁，其中，所述容器壁部具有用于装载和卸载所述内部空间的开口，所述开口能够借助于门装置封闭，并且其中，所述容器壁部除所述开口以外在所有侧包围所述内部空间，其特征在于，所述容器壁部由如下层结构组成，所述层结构从外向内包括：第一隔绝层(2)、可选地第二隔绝层(3)和限制所述内部空间的能量分配层(6)，所述能量分配层由具有>100W/(m.K)的热传导能力的材料构成，并且在所述内部空间中在至少一个壁、尤其上部壁处布置和/或固定有至少一个用于容纳冷却剂的冷却剂容器(7)。
2.根据权利要求1所述的运输容器，其特征在于，所述门装置由如下层结构组成，所述层结构从外向内包括：第一隔绝层(2)、可选地第二隔绝层(3)和限制所述内部空间的能量分配层(6)，所述能量分配层由具有>100W/(m.K)的热传导能力的材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的运输容器，其特征在于，所述至少一个冷却剂容器(7)构造为抽屉，所述抽屉在抽屉引导装置(8)中可拉出地引导出所述内部空间和可拉入地引导进所述内部空间。
4.根据权利要求1、2或3所述的运输容器，其特征在于，所述第一隔绝层(2)具有4至300mW/(m.K)的热传导能力，并且所述第二隔绝层(3)具有1至30mW/(m.K)的热传导能力，其中，所述第一隔绝层(2)优选具有比所述第二隔绝层(3)更高的热传导能力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述第一隔绝层(2)或所述第二隔绝层(3)包括由蜂窝状深拉的塑料薄膜构成的多层结构，所述多层结构在两侧设有尤其由铝构成的热反射涂层，或者由多孔阻隔材料组成，如聚氨酯、聚异氰脲酸酯或膨胀聚苯乙烯。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述第一隔绝层或所述第二隔绝层(3)构造为真空热阻隔部，并且优选具有真空阻隔板或由所述真空阻隔板组成。
7.根据权利要求6所述的运输容器，其特征在于，所述真空隔绝板具有作为用于在内部中存在的真空的支撑主体的多孔芯材料以及包围所述芯材料的气密罩壳，其中，所述芯材料优选由气凝胶、开放孔式聚氨酯或开放孔式聚异氰脲酸酯组成。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述第一隔绝层(2)或所述第二隔绝层(3)具有外壁、与其间隔开的内壁以及构造在外壁和内壁之间的真空室，其中，所述真空室构造为除所述开口以外在所有侧包围所述内部空间的贯通真空室。
9.根据权利要求8所述的运输容器，其特征在于，所述外壁和所述内壁由多个间隔物连接，所述间隔物优选由具有<0.35W/(m.K)的热传导能力的塑料组成，如例如聚醚醚酮或芳纶。
10.根据权利要求8或9所述的运输容器，其特征在于，所述内壁构造所述能量分配层(6)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述能量分配层(6)由铝、由石墨或石墨-复合材料组成，尤其由在两侧涂覆有碳纤维增强塑料的石墨板组成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述至少一个冷却剂容器(7)由具有>100W/(m.K)的热传导能力的材料组成，优选由铝、由石墨或石墨-复合材料组成，尤其由在两侧涂覆有碳纤维增强塑料的石墨板组成。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述门装置包括至少一个内部门页(4)和至少一个外部门页(5)。
14.根据权利要求13所述的运输容器，其特征在于，所述至少一个外部门页(5)构造所述门装置的第一隔绝层(2)，并且所述至少一个内部门页(4)构造所述门装置的第二隔绝层(3)。
15.根据权利要求13或14所述的运输容器，其特征在于，所述至少一个内部门页(4)布置成使所述冷却剂容器(7)在所述至少一个内部门页(4)的关闭状态下经由被打开的外部门页(5)保持可接近。
16.根据权利要求15所述的运输容器，其特征在于，所述冷却剂容器(7)具有布置在所述容器壁部的开口中的接近区段(17)，并且所述至少一个内部门页(4)在其关闭状态下在面向所述接近区段(17)的侧面处与所述接近区段(17)共同作用，以便密封地闭合所述内部空间。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的运输容器，其特征在于，在所述至少一个内部门页(4)和所述容器壁部的开口之间设置有至少一个环绕的内部密封件(11)，并且在所述至少一个外部门页(5)和所述容器壁部的开口之间设置有至少一个环绕的外部密封件(10)，并且在所述至少一个内部门页(4)和所述至少一个外部门页(5)之间布置有缓冲空间。
18.根据权利要求17所述的运输容器，其特征在于，所述内部密封件(10)和所述外部密封件(11)分别包括至少一个能够通过压力差移位的密封元件，所述密封元件在超过预设的压力差时从内向外打开气体通道。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述至少一个内部门页(4)包括内部铝壳(13)和外部铝壳(14)，并且在所述内部铝壳(13)和所述外部铝壳(14)之间布置有真空热阻隔部、优选真空阻隔板(3)，以用于其热解耦。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述冷却剂容器(7)在面向所述容器壁部的开口的前侧处具有真空热阻隔部(17)。
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