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Die Erfindung betrifft ein Laderaumsystem für ein Fahrzeug mit wenigstens einer Ladungsbox gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kühlen eines Innenraums einer Ladungsbox eines solchen Laderaumsystems.
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Aus der
DE 10 2017 004 722 A1 ist ein Regal zum Aufnehmen von Transportkisten, ein Regalsystem mit einem ebensolchen Regal, ein Transportfahrzeug mit einem ebensolchen Regal, sowie ein Verfahren zum Kühlen von Transportkisten in einem Regal bekannt. Das Regal weist eine Vielzahl von Regalfächern, eine Vielzahl von Kühlvorrichtungen, zumindest eine Kühlsteuereinheit und zumindest eine Identifikationsvorrichtung auf. Das Kühlen der jeweiligen Transportkiste, welche hierfür in das Regal eingesetzt wird, erfolgt über eine Öffnung, über welche die zugehörige Kühlvorrichtung des Regals zumindest partiell in die Transportkiste eingeführt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Laderaumsystem und ein Verfahren zum Kühlen eines Innenraums einer Ladungsbox derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Kühlung von zu transportierender Ware erreicht und gleichzeitig der Laderaum des Fahrzeuges effizient für einen Warentransport insbesondere im Bereich des Online-Handels von Lebensmitteln, dem sogenannten E-Grocery, genützt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Laderaumsystem für ein Fahrzeug mit wenigstens einer Ladungsbox sowie ein Verfahren zum Kühlen eines Innenraums einer Ladungsbox eines Laderaumsystems für ein Fahrzeug mit den Merkmalen der beiden nebengeordneten unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.
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Um ein Laderaumsystem für ein Fahrzeug mit wenigstens einer Ladungsbox der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein verbessertes Kühlen von zu transportierender Ware erreicht und gleichzeitig ein Laderaum des Fahrzeuges effizient für einen Warentransport genützt wird, ist es erfindungsmäßig vorgesehen, dass die Ladungsbox wenigstens eine weitere Öffnung umfasst, wobei die eine der wenigstens zwei Öffnungen als Lufteintrittsöffnung und die andere der wenigstens zwei Öffnungen als Luftaustrittsöffnung für die außerhalb der Ladungsbox angeordnete Kühleinrichtung dient. Mit anderen Worten weist die Ladungsbox wenigstens zwei Öffnungen auf, wobei über die eine der wenigstens zwei Öffnungen eine Kühlluft einem Innenraum der Ladungsbox zugeführt wird und über die andere der wenigstens zwei Öffnungen die Kühlluft nach einem Durchströmen des Innenraums und dem Kühlen der Ware aus der Ladungsbox austritt. Vorteilhaft ist somit, dass der Innenraum der Ladungsbox nur von der Ladungsbox selbst begrenzt wird und vollständig mit Ware ausgefüllt werden kann.
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Die Ladungsbox dient insbesondere einem Aufbewahren von Waren wie beispielsweise Lebensmitteln und/oder Medikamenten, welche insbesondere leicht verderblich sind und spezifische Umgebungsbedingungen wie beispielsweise eine bestimmte Temperatur bei einem Transport benötigen. Der Begriff der „Ladungsbox“ umfasst dabei auch Transportkisten und Transporttaschen gleichermaßen. Die Ladungsbox ist bevorzugt ein umschließendes Behältnis wie beispielsweise ein Eurobehälter mit einer Warenöffnung, durch welche Ware in eine Ladungsbox hineingegeben beziehungsweise Ware aus der Ladungsbox entnommen werden kann. Um einen Kühlluftstrom im Innenraum der Ladungsbox bedarfsgerecht und energieeffizient zum Kühlen einsetzen zu können, wird eine räumliche Begrenzung des Innenraums bevorzugt. Der Innenraum wird bevorzugt durch Abdecken der umschließenden Ladungsbox begrenzt, welche beispielweise Teil der Ladungsbox und/oder zumindest einer anderen Ladungsbox und/oder ein selbstständiges Bauteil ist. Insbesondere kann durch Übereinanderstapeln mehrerer Ladungsboxen ein Abdecken zumindest jener Ladungsboxen erfolgen, deren Warenöffnungen direkt von einer benachbarten Ladungsbox abgedeckt werden.
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Um eine erforderliche Anzahl an Ladungsboxen in einem Laderaum eines Fahrzeuges positionieren zu können, erfolgt bevorzugt eine platzsparende Anordnung der zumindest einen Ladungsbox. Beispielsweise werden mehrere Ladungsboxen übereinander gestapelt und/oder in zumindest ein Regal eingesetzt. Die gestapelten und/oder in ein Regal eingesetzten Ladungsboxen werden beispielsweise mittels einer fahrzeugseitigen Verschiebeeinrichtung innerhalb des Laderaumes bewegt und angeordnet.
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Die zumindest eine Ladungsbox wird vorteilhafter Weise für den Transport im Laderaum des Fahrzeugs positioniert und mit der Kühleinrichtung lösbar verbunden. Hierbei wird sowohl die Lufteintrittsöffnung der Ladungsbox mit dem Lufteintrittskanal der Kühleinrichtung als auch die Luftaustrittsöffnung der Ladungsbox mit dem Luftaustrittskanal der Kühleinrichtung derart angeschlossen, dass der Kühlluftstrom möglichst ohne einen Verlust von der Kühleinrichtung in den Innenraum der Ladungsbox strömen kann und es zu keiner Kühlung der Umgebung kommt. Die Verbindung ist bevorzugt so ausgeführt, dass ein rasches und automatisiertes Lösen oder Verbinden ohne Zusatzwerkzeug möglich ist. Sie kann beispielsweise auch durch ein stumpfes Stoßen der Lufteintrittsöffnung und der Luftaustrittsöffnung auf Seiten der Ladungsbox und des Lufteintrittskanals und Luftaustrittskanals auf Seiten der Kühleinrichtung erfolgen, indem jeweils entsprechende Dichtungen vorgesehen sind.
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Um die zumindest eine Ladungsbox eindeutig ihrer Position im Laderaum zuordnen und ihre Parameterwerte identifizieren zu können, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die zumindest eine Ladungsbox von einem Identifikationssystem erfasst. Das Identifikationssystem basiert beispielsweise auf einem optischen Identifikationsmechanismus, welcher beispielweise einen Code auf der Ladungsbox auslesen kann. Parameterdaten wie beispielsweise Wareninhalt und/oder erforderliche Umgebungstemperatur der Ware der jeweiligen Ladungsbox können beispielsweise direkt aus dem jeweiligen Code abgelesen alternativ über den jeweiligen Code aus einer Datenbank ausgelesen werden.
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Das Kühlen des Innenraums der zumindest einen Ladungsbox erfolgt mittels einer Kühleinrichtung, die wenigstens ein Kühlmodul mit einer Mehrzahl jeweiliger Einzelkühleinrichtungen, welche jeweils wenigstens einen Wärmetauscher, wenigstens einen Lüfter, wenigstens einen Lufteintrittskanal und wenigstens einen Luftaustrittskanal, in welchem wenigstens ein Temperatursensor angeordnet ist, umfasst. Um eine Kühleinrichtung auf unterschiedliche Kühlerfordernisse anpassen zu können, kann die Kühleinrichtung die Anzahl der Kühlmodule und in weiterer Folge die Anzahl der jedem Kühlmodul zugeordneten Einzelkühleinrichtungen erhöht oder verringert werden. Der Wärmetauscher überträgt thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen Stoffstrom. Somit kühlt ein entsprechendes Medium eine Kühlluft auf eine von der Ware geforderte Kühltemperatur, welche beispielsweise automatisiert von dem Identifikationssystem an die Kühleinrichtung übermittelt wurde. Um die gekühlte Kühlluft vom Wärmetauscher über den Eintrittskanal durch die Eintrittsöffnung in den Innenraum der Ladungsbox zur Ware und um den von der Ware erwärmten Kühlluftstrom aus dem Innenraum der Ladungsbox durch die Austrittsöffnung über den Austrittskanal zum Wärmetauscher strömen zu lassen, ist ein Lüfter erforderlich, der einen Luftstrom erzeugt. Beim Durchströmen des Austrittskanals erfasst ein Temperatursensor die Temperatur des erwärmten Kühlluftstromes. Durch einen Abgleich der Temperatur des erwärmten Kühlluftstromes und der erforderlichen Umgebungstemperatur der Ware der jeweiligen Ladungsbox kann die Kühlleistung durch Zuschalten und/oder Abschalten von Lüfter und/oder Wärmetauscher angepasst werden.
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Vorteilhaft ist, dass sämtliche Bestandteile der modularen Kühleinrichtung in einem nicht isolierten Serienfahrzeug, welches einen für den Warentransport verwendbaren Laderaum aufweist, platzsparend verbaut werden können. Das bedeutet, dass kein Laderaum beispielsweise im Bereich der Türausschnitte verloren geht und für das Positionieren von Ladungsboxen erhalten bleibt. Des Weiteren ist keine aufwendige Isolierung des Fahrzeuges erforderlich. Als Fahrzeug kann vorzugsweise ein Kastenwagen oder Fahrzeug mit Kofferaufbau, eingesetzt werden, wodurch je nach Bedarf an Ladungsboxen und Reichweite ein ideales Fahrzeug beispielsweise mit entsprechender Größe des Laderaums und/oder einer entsprechenden Fahrzeugbaureihe ausgewählt werden kann. Ist keine Kühlung erforderlich, kann das entsprechende Fahrzeug auch Waren transportieren, die nicht temperiert werden müssen. Auch können Waren, die selbst und/oder deren Ladungsträger nicht mit dem Kühlsystem angeschlossen werden können, in einem derart ausgestatteten Fahrzeug transportiert werden.
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Es ist vorgesehen, dass die Kühleinrichtung in einer vorteilhaften Ausführung ihre Kühlfunktion in eine Heizfunktion ersetzen kann. Insbesondere bei Waren, deren Transport neben der spezifischen Umgebungstemperatur auch eine bestimmte Luftfeuchte erfordern, kann dem Kühlluftstrom eine entsprechende Menge an Wasserdampf zugefügt werden. Des Weiteren kann die Kühleinrichtung und/oder einzelne ihrer Bestandteile selektiv angesteuert werden, sodass beispielsweise bei einer Transportfahrt mit leeren Ladungsboxen keine Kühlung erfolgt. Bevorzugt erfolgt ein aktives Kühlen des Innenraums der Ladungsbox.
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Somit lassen sich insbesondere mittels des erfindungsgemäßen Laderaumsystems die folgenden Vorteile realisieren:
- - keine aufwendige Isolierung an Fahrzeugen
- - einfache Lösung für Kastenwagen und/oder Fahrzeuge mit Kofferaufbau, welche im Bereich des eGrocerys eingesetzt werden
- - individuelles Kühlen einzelner Ladungsboxen unter Berücksichtigung ihrer Temperaturanforderung
- - modulare, kompakte und leichte Kühllösung, bei welcher sowohl der fahrzeugspezifische Laderaum als auch eine fahrzeugspezifische Nutzlast für einen Warentransport verfügbar bleibt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht eines Laderaumsystems für ein Fahrzeug, in welchem vorliegend mehrere Ladungsboxen übereinander gestapelt und/oder nebeneinander in einem Laderaum angeordnet und mittels einer im Fahrzeug verbauten, schematisch dargestellten Kühleinrichtung gekühlt transportierbar sind;
- 2a eine Perspektivansicht des Laderaumsystems, welches vorliegend mehrere übereinander gestapelte und nebeneinander im Laderaum angeordnete Ladungsboxen und die vollständige, schematisch dargestellte Kühleinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst;
- 2b eine schematische Perspektivansicht mehrerer übereinander gestapelter und nebeneinander angeordneter Ladungsboxen und der vollständigen, , schematisch dargestellte Kühleinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
- 3 eine Perspektivansicht mehrerer in einem Regal angeordnete Ladungsboxen und zu mehreren Kühlmodulen zusammengefasste jeweilige Einzelkühleinrichtungen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 4a eine Perspektivansicht mehrerer übereinander gestapelte und/oder nebeneinander angeordnete Ladungsboxen und zu einem Kühlmodul zusammengefasste jeweilige Einzelkühleinrichtungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
- 4b eine Perspektivansicht mehrerer in einem Regal angeordneter Ladungsboxen und zu einem Kühlmodul zusammengefasste jeweilige Einzelkühleinrichtungen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und
- 5b eine Perspektivansicht mehrerer Kühlmodule einer Kühleinrichtung und eines Regals gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 stellt eine Perspektivansicht eines Laderaumsystems 10 für ein Fahrzeug 12 dar, mittels welchem zumindest eine Ladungsbox 14 in einem Laderaum 16 des Fahrzeugs 12 mittels einer im Fahrzeug 12 verbauten Kühleinrichtung 18 gekühlt transportierbar sind. An einer Fahrzeugrückseite befindet sich eine Laderaumöffnung 20. Der verfügbare Laderaum 16 wird von einer Ladefläche 22, zwei Seitenwänden 24, einem Fahrzeugdach 26, einer nicht abgebildeten Rückwand einer Fahrerkabine und zumindest einer nicht abgebildeten Schließeinrichtung der Laderaumöffnung 20, wie beispielsweise einer Klappe und/oder Türe, begrenzt.
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In einer bevorzugten Ausführung ist auf der Ladefläche 22 zumindest eine Verschiebeeinrichtung 28 angebracht, auf welcher beispielsweise in 2b jeweils mehrere in Fahrzeughochrichtung direkt übereinander gestapelte Ladungsboxen 14 nebeneinander beispielsweise in einer Reihe abgestellt sind. Durch Verschieben der Verschiebeeinrichtung 28 in Längsrichtung können Ladungsboxen 14 im Laderaum 16 positioniert werden und/oder Ladungsboxen 14 auf der Verschiebeeinrichtung 28 abgestellt und/oder Ladungsboxen 14 von der Verschiebeeinrichtung 28 entnommen werden. Die Verschiebeeinrichtung 28 kann hierbei beispielsweise entsprechende Rollen, bewegliche Schlitten oder dergleichen umfasse, mittels welchen einzelne Ladungsboxen 14 oder aber Stapel von Ladungsboxen 14 gemeinsam in den Laderaum 16 hinein beziehungsweise aus diesem heraus bewegbar sind. Diese Bewegung kann dabei entweder manuell oder gegebenenfalls auch angetrieben und automatisiert erfolgen.
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Die Kühleinrichtung 18 ist in und an jenen Bauteilen des Fahrzeugs 12 verbaut, welche den Laderaum 16 begrenzen. Verzugsweise handelt es sich hierbei um die beiden Seitenwände 24 und das Fahrzeugdach 26, wie in 2a gezeigt wird. Auch können Teile der Kühleinrichtung 18 in der nicht abgebildeten Schließeinrichtung des Laderaumes und/oder der nicht abgebildeten Rückwand der Fahrerkabine eingebaut werden. Die Kühleinrichtung 18 ist in bevorzugter Ausführung derart angebracht, dass der für die Ladungsboxen 14 erforderliche Laderaum 16 nicht verringert wird, wie in den 1 und 2a gezeigt wird. Des Weiteren befindet sich die Kühleinrichtung 18 an zumindest einer Außenseite der zu kühlenden Ladungsbox 14, wenn die Ladungsbox 14 im Laderaum 16 positioniert ist, wie insbesondere aus 2b entnommen werden kann.
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Bei den Ladungsboxen 14 handelt es sich um jeweilige Behältnisse, welche einen Innenraum 32 umschließen, zumindest eine Warenöffnung umfassen und bevorzugt als Isolierbehälter ausgeführt sind. Um den kühlenden Innenraum 32 räumlich zu begrenzen, wird die Warenöffnung beispielsweise mittels einer Abdeckung 34, welche ein selbstständiges Bauteil und/oder ein Teils der jeweiligen Ladungsbox 14 und/oder einer anderen Ladungsbox 14 ist, geschlossen. Die Ladungsboxen 14 verfügen über zumindest noch zwei weitere Öffnungen, wobei wenigstens eine der beiden Öffnungen als Lufteintrittsöffnung 36 und die andere der zumindest zwei Öffnungen als Luftaustrittsöffnung 38 dient. Beide Öffnungen 36, 38 der Ladungsbox 14 werden mit jeweils zugeordneten Kanälen 42, 44 einer ihr zugeordneten Einzelkühleinrichtung 40 verbunden, wie in 4b gezeigt ist. Das bedeutet, dass die Lufteintrittsöffnung 36 mit einem Lufteintrittskanal 42 und die Luftaustrittsöffnung 38 mit einem Luftaustrittskanal 44 verbunden werden, um den Innenraum 32 und nicht den Laderaum 16 gezielt mittels eines Kühlluftstromes kühlen zu können. Das Verbinden erfolgt bevorzugt automatisch beim Anordnen der Ladungsboxen 14 im Laderaum 16 und erfordert kein Zusatzwerkzeug. Ist eine Entnahme der zumindest einen Ladungsbox 14 aus dem Laderaum 16 vorgesehen, kann die jeweilige Ladungsbox 14 von ihrer jeweiligen Einzelkühleinrichtung 40 auch wieder bevorzugt automatisiert abgetrennt werden.
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Für eine Lagerung der Ladungsboxen 14 im Laderaum 16 können mehrere Ladungsboxen 14 beispielsweise in Fahrzeughochrichtung direkt übereinander gestapelt werden, wie in einer ersten Ausführungsform in den 1, 2a, 2b und 4a gezeigt wird. In einer weiteren Ausführungsform, welche in den 3 und 4b dargestellt ist, werden die einzelnen Ladungsboxen 14 in Fahrzeughochrichtung übereinander in ein Regal 30 eingesetzt. Die zweite Ausführungsform ist nochmals in 5 dargestellt, wobei auf die Darstellung der Ladungsboxen 14 verzichtet wurde. Beide Ausführungsformen können des Weiteren die Verschiebeeinrichtung 28 umfassen, auf welcher in Fahrzeughochrichtung direkt übereinander gestapelte und/oder übereinander in ein Regal 30 eingesetzte Ladungsboxen 14 abgestellt werden können.
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Die Kühleinrichtung 18 umfasst zumindest ein Kühlmodul 46, welches aus mehreren Einzelkühleinrichtungen 40 aufgebaut ist. 3 zeigt die der jeweiligen Ladungsbox 14 zugeordneten Einzelkühleinrichtungen 40. Diese umfassen neben dem zumindest einen Lufteintrittskanal 42 und dem zumindest einen Luftaustrittskanal 44 auch noch zumindest einen Wärmetauscher, zumindest einen Lüfter und zumindest einen Temperatursensor 52. Der zumindest eine Wärmetauscher und der zumindest eine Lüfter sind in einem Gehäuse 48 angeordnet, welches mit dem zumindest einen Lufteintrittskanal 42 und dem zumindest einen Luftaustrittskanal 44 verbunden ist. Durch Wärmeübertragung zweier Medien am Wärmetauscher wird eine Kühlluft auf eine gewünschte Temperatur gekühlt oder auch erwärmt. Mittels eines Kühlluftstromes, welcher vom Lüfter erzeugt wird, erfolgt ein Durchströmen der beiden Kanäle 42, 44 und des Innenraums 32 der jeweiligen Ladungsbox 14. Der Temperatursensor 52 ist im Luftaustrittskanal 44 angeordnet und erfasst die Temperatur des Kühlluftstromes, nachdem dieser den Innenraum 32 wieder verlassen hat und im Zuge des Kühlens der Ware von dieser erwärmt wurde. Mittel zumindest eines Messwertes, welcher von dem schematisch angedeuteten Temperatursensor 52 erfasst wird, kann eine Kühlleistung kontrolliert und angepasst werden. Die Kontrolle kann beispielsweise durch Abgleich des Wertes mit einer individuell zugeordneten Ladungsbox-Temperatur, welche von der in der jeweiligen Ladungsbox 14 angeordneten Ware vorgegeben werden, erfolgen. Beispielsweise kann die Ladungsbox-Temperatur von einem schematisch in 2a angedeuteten Identifikationssystem 54 für eine jeweilige Ladungsbox 14 erfasst werden, erfolgen. Um eine Kühlleistung anzupassen, können Wärmetauscher und/oder Lüfter je nach Erfordernis zugeschalten und/oder abgeschalten werden.
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In den in den 4a und 4b abgebildeten Ausführungsformen werden jeweils eine unterschiedliche Anzahl an Einzelkühleinrichtungen 40 zu einem Kühlmodul 46 zusammengefasst. Die Warenöffnungen aller in den 4a und 4b gezeigten Ladungsboxen 14 werden mittels einer Abdeckung 34 begrenzt. 4a zeigt ein Kühlmodul 46, welches aus mehreren Einzelkühleinrichtungen 40 besteht und für die Kühlung von mehreren in Fahrzeughochrichtung übereinander gestapelten und mehrreihig angeordneten Ladungsboxen 14 vorgesehen ist. In 4b ist ein aus mehreren Einzelkühleinrichtungen 40 zusammengesetztes Kühlmodul 46 abgebildet, welches mehreren in Fahrzeughochrichtung übereinander in einem Regal 30 angeordneten Ladungsboxen 14 zugeordnet ist.
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5 stellt mehrere an einem Regal 30 angeordnete Kühlmodule 46 einer Kühleinrichtung 18 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dar. Das Regal 30 ist auf einer Verschiebeeinrichtung 28 abgestellt. Die Ladungsboxen 14 sind in der vorliegenden Darstellung nicht abgebildet. Mehrere Dichtungen 56 der jeweiligen Einzelkühleinrichtung 40 dichten die Verbindung zwischen der Lufteintrittsöffnung 36 der Ladungsbox 14 und dem Lufteintrittskanal 42 der Einzelkühleinrichtung 40 beziehungsweise der Luftaustrittsöffnung 38 und dem Luftaustrittskanal 44 ab. Die Dichtungen 56 sind derart ausgeführt, sodass die Kühlluft der Einzelkühleinrichtung 40 lediglich den Innenraum 32 der jeweiligen Ladungsbox 14 und nicht den Laderaum 16 durchströmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017004722 A1 [0002]
