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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen thermisch isolierten Transportbehälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In der Medizin und in der Pharmazie ist es häufig erforderlich, tiefgekühlte oder tiefgefrorene Proben oder Wirkstoffe über längere Strecken und Zeiträume zu transportieren, ohne dass die Kühlkette unterbrochen wird und ohne dass die Temperatur dieses Kühlguts über eine erlaubte Maximaltemperatur ansteigt. Es sind bereits hochisolierende und mit einem Kältespeicher ausgestattet Tiefkühl-Transportbehälter bekannt, die zur Lösung dieser Aufgabe geeignet sind, beispielsweise der aus der
EP 2 041 502 B1 bekannte Transportbehälter zur Kühlung von gefrorenem Gut.
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Insbesondere bei der Verteilung von tiefgekühlt oder (beispielsweise bei minus 70°C bis minus 80°C) tiefgefroren aufzubewahrenden Impfstoffen besteht jedoch ein Problem darin, eine Vielzahl von kleinen Kühlgutbehältern, nämlich Impfstoff-Fläschchen, zu einem Impfort, beispielsweise einer Arztpraxis oder einer mobilen Impfstation, zu transportieren, wo sie allerdings nicht gleichzeitig, sondern einzeln und konsekutiv in zeitlichem Abstand benötigt und damit aus dem Transportbehälter entnommen werden. Wird dabei für jede Kühlgutentnahme der Transportbehälter geöffnet und wieder verschlossen, so dringt bei jedem Entnahmevorgang wärmere Umgebungsluft in den Kühlraum im Inneren des Transportbehälters ein, was dazu führt, dass die Speicherkapazität des Kältespeichers schnell abnimmt und die maximale Kalthaltezeit bis zum Erreichen der zulässigen Maximaltemperatur für das Kühlgut mit jedem Entnahmevorgang deutlich reduziert wird.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 10 2007 008 351 A1 ist ein selbstkühlender Transportbehälter bekannt, der im Inneren des Kühlraums mit einem revolverartig drehbaren Magazin mit einer Vielzahl von in einem Ring angeordneten Kühlgutaufnahmen ausgestattet ist. Ein rohrförmiges Zugangskanalelement ist im Transportbehälter exzentrisch über dem Ring der einzelnen Kühlgutaufnahmen stationär vorgesehen. Durch Drehung des Magazins kann jeweils eine Kühlgutaufnahme unter dem rohrförmigen Zugangselement positioniert werden und dann kann das Kühlgut aus dieser Kühlgutaufnahme durch das Zugangselement entnommen werden. Das Vorsehen eines solchen drehbaren Magazins in einem Kühlbehälter, in dem beispielsweise Temperaturen von minus 70°C bis minus 80°C herrschen können, erfordert einen hohen technischen Aufwand, um auch bei derart niedrigen Temperaturen eine zuverlässige Drehbarkeit zu gewährleisten. Zudem ist die exzentrische Anordnung des rohrförmigen Zugangselements unter Isolationsgesichtspunkten ungünstig.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen thermisch isolierten Transportbehälter so zu verbessern, dass auch beim Transport von einer Vielzahl von Kühlgutbehältern, deren jeweilige Entnahmen in zeitlichen Abständen voneinander erfolgen, die maximale Kalthaltezeit nicht gravierend verkürzt wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen thermisch isolierten Transportbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Ein thermisch isolierter Transportbehälter ist versehen mit einem äußeren Gehäuse, das äußere Isolierkammer umgibt, mit einem innerhalb des äußeren Gehäuses angeordneten inneren Gehäuse, das eine innere Kältemittelkammer umgibt, und mit einem innerhalb des inneren Gehäuses gelegenen Kühlraum, wobei der Kühlraummit einem rohrförmigen Zugangskanalelement verbunden ist, dessen Rohrinnenraum sich in den Kühlraum öffnet und das mittels eines Verschlusseinsatzes verschließbar ist, und wobei der Kühlraum eine Mehrzahl von Kühlgutkammern zur Aufnahme von Kühlgut aufweist. Bei diesem Transportbehälter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kühlraum eine zentrale Kühlgutkammer aufweist, die von einer Mehrzahl von dezentralen Kühlgutkammern umgeben ist, dass das rohrförmige Zugangskanalelement zentral im äußeren Gehäuse und im inneren Gehäuse angeordnet ist und mit der zentralen Kühlgutkammer () fluchtet und dass die dezentralen Kühlgutkammern über jeweils ein Transfertor mit der zentralen Kühlgutkammer in Verbindung stehen oder in Verbindung bringbar sind.
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VORTEILE
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Bei dieser erfindungsgemäße Ausgestaltung erfolgt die Entnahme eines Kühlgut Behälters stets aus der in der axialen Mitte des Kühlraums gelegenen zentralen Kühlgutkammer und damit aus der zentralen Mitte des von der Kältemittelkammer umgebenen inneren Gehäuses. Dringt bei einem Entnahmevorgang wärmere Umgebungsluft in die zentrale Kühlgutkammer ein, so entsteht eine symmetrische thermische Belastung des einen Kältespeicher bildenden, in der Kältemittelkammer vorgesehenen Kältemittels, wodurch die Speicherkapazität des Kältespeichers nur geringfügig belastet wird. Zudem bedarf es bei der erfindungsgemäßen Lösung keiner komplizierten Drehmechanik, denn bei leerer zentraler Kühlgutkammer kann durch leichtes Kippen des Transportbehälters ein Kühlgutbehälter aus einer der dezentralen Kühlgutkammern durch das zugeordnete Transfertor in die zentrale Kühlgutkammer rutschen.
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Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Transportbehälters sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10.
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Vorzugsweise ist in der zentralen Kühlgutkammer eine rohrförmige und um eine Zentralachse drehbare Ringschiebereinrichtung vorgesehen, die in ihrer Umfangswandung zumindest eine Transferöffnung aufweist, die durch Drehung der Ringschieberanordnung mit einem jeweiligen Transfertor in Überdeckung bringbar ist, wodurch ein Durchgang von einer dem Transfertor zugeordneten dezentralen Kühlgutkammer zur zentralen Kühlgutkammer gebildet ist. Eine solche Ringschiebereinrichtung ermöglicht die gezielte Auswahl einer dezentralen Kühlgutkammer, indem die Transferöffnung der Ringschiebereinrichtung in Deckung mit dem Transfertor einer ausgewählten dezentralen Kühlgutkammer gebracht wird, wodurch nur ein Kühlgutbehälter aus dieser dezentralen Kühlgutkammer in die zentrale Kühlgutkammer eintreten kann. Die Transfertore aller anderen dezentralen Kühlgutkammern sind dabei von der Wandung der Ringschiebereinrichtung verschlossen, so dass auch keine durch den Entnahmevorgang in die zentrale Kühlgutkammer eintretende wärmere Umgebungsluft in diese verschlossenen dezentralen Kühlgutkammern eindringen kann. Die Ringschiebervorrichtung kann einfach entfernt werden, indem sie aus dem Innenraum des rohrförmigen Zugangskanalelement herausgezogen wird. Damit werden sowohl eine Reinigung des Innenraums und der zentralen und der dezentralen Kühlgutkammern erleichtert als auch eine rasche Kühlung des Kältespeichers ermöglicht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ringschiebereinrichtung mit einem vom Boden der zentralen Kühlgutkammer weg weisenden Ende in den Innenraum des rohrförmigen Zugangskanalelements hineingreift. Dadurch wird, insbesondere wenn der in das Zugangskanalelement hineingreifende Abschnitt der Ringschiebereinrichtung mittels einer Wellendichtung gegen den Innenumfang des rohrförmigen Zugangskanalelements zusätzlich abgedichtet ist, keine Luft aus dem Zugangskanalelement in die dezentralen Kühlgutkammern eingetragen und auch eine konvektionsbedingter Luftaustausch zwischen dem Inneren des Zugangskanalelements und den dezentralen Kühlgutkammern ist dadurch zuverlässig verhindert.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist, bei der das Ringschieberelement an seiner vom Boden der zentralen Kühlgutkammer weg weisenden Stirnseite mit Kupplungsmitteln versehen ist, die zur drehfesten Kopplung mit an einer Stirnseite eines rohrförmigen Betätigungselements vorgesehenen Gegenkupplungsmitteln ausgebildet sind, wobei das rohrförmige Betätigungselement in das rohrförmige Zugangskanalelement einführbar ist. Das Betätigungselement kann dadurch bei Nichtgebrauch aus dem rohrförmigen Zugangskanalelement entnommen werden und somit keine Wärmebrücke bilden, wenn das Zugangskanalelement mit einem Verschlusseinsatz, beispielsweise mit einem Isolierstopfen, verschlossen ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist, weisen das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse sowie die zentrale Kühlgutkammer und das rohrförmige Zugangskanalelement kreiszylindrische Gestalt aufweisen und sind koaxial zueinander angeordnet, wobei die dezentralen Kühlgutkammern sternförmig um die zentrale Kühlgutkammer angeordnet sind. Diese kreissymmetrische Ausgestaltung bewirkt eine besonders wirksame und gleichmäßige Isolation der Kühlgutkammern.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die dezentralen Kühlgutkammern von sich radial von der zentralen Kühlgutkammer nach außen erstreckenden Kühlgutnischen gebildet sind.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Ringschiebereinrichtung zwei koaxial ineinander angeordnete und jeweils in ihrer Umfangswandung zumindest eine Transferöffnung aufweisende rohrförmige Ringschieberelemente aufweist, die relativ zueinander verdrehbar sind. Diese koaxiale Anordnung zweier relativ zueinander verdrehbarer Ringschieberelemente mit jeweils zumindest einer Transferöffnung ermöglichen es, eine Transferöffnung des inneren Ringschieberelements und eine Transferöffnung des äußeren Ringschieberelements miteinander in Deckung zu bringen, um eine gemeinsame Transferöffnung der Ringschiebereinrichtung auszubilden, die dann mit einem Transfertor einer dezentralen Kühlgutkammer in Deckung gebracht werden kann, um diese dezentrale Kühlgutkammer zur zentralen Kühlgutkammer hin zu öffnen. Es ist aber auch möglich, die beiden Ringschieberelemente so gegeneinander zu verdrehen, dass deren Transferöffnungen nicht übereinander liegen, wodurch die Rohrwandung der Ringschiebereinrichtung geschlossen ist und alle dezentralen Kühlgutkammern von der zentralen Kühlgutkammer abgeschirmt sind.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die mit anderen Ausgestaltungsformen kombinierbar ist, weist das äußere Gehäuse einen becherartigen äußeren Gehäusegrundkörper auf, der mittels einer äußeren Deckelwand verschlossen ist und das rohrförmige Zugangskanalelement ist mit der äußeren Deckelwand verbunden. In den äußeren Gehäusegrundkörper ist der mit dem rohrförmigen Zugangskanalelement verbundene innere Gehäusegrundkörper eingesetzt und dessen Außenwand begrenzt zusammen mit der Wandung des rohrförmigen Zugangskanalelements, der Wandung des äußeren Gehäusegrundkörpers und der äußeren Deckelwand einen Innenraum des äußeren Gehäusegrundkörpers. Dieser äußere Innenraum des äußeren Gehäusegrundkörpers ist evakuiert und daher besonders gut thermisch isolierend. Vorzugsweise ist der äußere Innenraum mit einem schlecht wärmeleitenden mechanischen Stützmittel gefüllt, um die im evakuierten Vakuum- oder Unterdruckzustand auf die Wandung des äußeren Gehäusegrundkörpers einwirkenden Druckkräfte des Umgebungsluftdrucks wirksamer abstützen zu können. Zudem werden durch das Stützmittel, insbesondere durch pyrogene Kieselsäure als Stützmittel, die freien Wege von bei einem Hochvakuum eventuell im Innenraum noch vorhandenen einzelnen Gasmolekülen beschränkt, wodurch selbst in diesem Fall ein hoher Isolationsgrad erreicht wird.
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Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, die auch mit anderen Ausgestaltungsformen kombinierbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das innere Gehäuse einen becherartigen inneren Gehäusegrundkörper aufweist, der mittels einer inneren Deckelwand verschlossen ist und dass das rohrförmige Zugangskanalelement mit der inneren Deckelwand verbunden ist. Der innere Gehäusegrundkörper bildet einen Kühleinsatz, dessen Wandung den Kühlraum umgibt und mit dem rohrförmigen Zugangskanalelement verbunden ist, dessen Inneres in den Kühlraum mündet. Der Innenraum des inneren Gehäusegrundkörpers ist mit einem Kältemittel gefüllt oder es sind mit Kältemittel gefüllte Kühlelemente in diesen inneren Innenraum eingesetzt.
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Ist der innere Gehäusegrundkörper horizontal teilbar ausgebildet, so können die mit dem Kältemittel versehenen Kühlelemente bei der Montage in den inneren Innenraum eingesetzt werden. Vorzugsweise sind unterschiedliche Gehäusegrundkörper-Elemente des inneren Gehäusegrundkörpers vorgesehen und miteinander kombinierbar, die unterschiedlich große innere Innenräume definieren, so dass unterschiedlich viele oder unterschiedlich große Kühlelemente vom inneren Innenraum aufgenommen werden können. Die Kühlkapazität kann so bei der Montage an den Bedarf angepasst werden und es können auf einfache und kostengünstige Weise im Baukastensystem unterschiedliche Transportbehälter mit unterschiedlicher Kühlkapazität gefertigt werden.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigt:
- 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen thermisch isolierten Transportbehälter mit ungeschnitten dargestellter Ringschiebereinrichtung;
- 2 einen Horizontalschnitt durch das innere Gehäuse des thermisch isolierten Transportbehälters aus 1 entlang der Linie II-II;
- 3 einen Vertikalschnitt durch das innere Gehäuse eines erfindungsgemäßen thermisch isolierten Transportbehälters mit einer abgewandelten Ringschiebereinrichtung und
- 4 einen Vertikalschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen thermisch isolierten Transportbehälters.
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DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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In 1 ist ein kreiszylindrischer, erfindungsgemäß thermisch isolierter Transportbehälter 1 in einem Vertikalschnitt dargestellt. Die Erfindung ist aber nicht auf eine kreiszylindrische Ausführungsform beschränkt, sondern der Transportbehälter kann auch einen ovalen, rechteckigen oder anderweitig polygonalen Grundriss aufweisen, obwohl die kreiszylindrische Gestalt bevorzugt und aufgrund der Rotationssymmetrie thermisch besonders vorteilhaft ist.
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Ein äußeres Gehäuse 2 des Transportbehälters 1 umfasst einen becherartig geformten äußeren Gehäusegrundkörper 20, der rotationssymmetrisch zu einer vertikalen Zentralachse X ausgebildet ist, und eine ringförmige, den äußeren Gehäusegrundkörper 20 verschließende äußere Deckelwand 21. Das äußere Gehäuse 2 ist von einer Wandung 22, vorzugsweise aus schlecht wärmeleitendem Edelstahl, gebildet, die eine zylindrische Außenwand 23 sowie eine im Wesentlichen ebene Bodenwand 24 des Gehäusegrundkörpers 20 und die ringförmige Deckelwand 21 aufweist.
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In den becherartigen Gehäusegrundkörper 20 ist ein unten noch im Detail beschriebenes inneres Gehäuse 3 eingesetzt. Das im Inneren des äußeren Gehäusegrundkörpers 20 vorgesehene innere Gehäuse 3 und ein mit diesem verbundenes rohrförmiges Zugangskanalelement 5 sind von dem eine Isolierkammer 28 bestimmenden äußern Gehäuse 2 umgeben und bilden einen Kühleinsatz 8. Das rohrförmige Zugangskanalelement 5 mündet in die innere Öffnung 21' der abgestuft ausgebildeten ringförmigen äußeren Deckelwand 21 und ist mit dieser hermetisch verschweißt (Schweißnaht 22'). Die Umfangswand 23 des becherartigen Gehäusegrundkörpers 20 und die Deckelwand 21 sind ebenfalls hermetisch miteinander verschweißt (Schweißnaht 22"), um eine hohe Vakuumdichtigkeit der äußeren Isolierkammer 28 zu gewährleisten. Die Wandung 22 des äußeren Gehäuses 2 umschließt einen das innere Gehäuse 3 und das Zugangskanalelement 5 umgebenden ringförmigen Raum 26 und einen Bodenraumbereich 27, die gemeinsam die äußere Isolierkammer 28 bilden.
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Die äußere Isolierkammer 28 kann mittels eines in der Wandung 22 vorgesehenen (nicht dargestellten) Evakuierungsventils und einer (ebenfalls nicht dargestellten) Vakuumpumpe evakuiert werden. Im Betrieb des erfindungsgemäßen thermisch isolierenden Transportbehälters 1 herrscht in der äußeren Isolierkammer 28 ein Vakuum.
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Damit die auf die Wandung 22 einwirkenden Druckkräfte des Umgebungsdrucks die Wandung 22 nicht verformen oder gar kollabieren lassen, ist die gesamte Isolierkammer 28 mit einem schlecht wärmeleitenden und mechanisch druckbelastbaren Vakuumstützmaterial 29, beispielsweise mit pyrogener Kieselsäure, gefüllt, das in 1 nur in einem unteren Bereich der Isolierkammer 28 beispielhaft angedeutet ist. Das Vorsehen dieses Vakuumstützmaterials 29 in der Isolierkammer 28 gestattet es, die Wandstärke der Wandung 22 gering zu halten, um die Wärmeleitung entlang der Wandung 22 zu reduzieren, ohne deren mechanische Stabilität herabzusetzen.
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Das koaxial zur Zentralachse X angeordnete innere Gehäuse 3 umfasst einen becherartig geformten inneren Gehäusegrundkörper 30 und eine diesen verschließende ringförmige innere Deckelwand 31. Das innere Gehäuse 3 weist eine vorzugsweise aus schlecht wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Edelstahl, bestehende Wandung 32 auf, die eine zylindrische Außenwand 33 sowie eine im Wesentlichen ebene Bodenwand 34 des becherartigen inneren Gehäusegrundkörpers 30 und die diesen oben verschließende innere Deckelwand 31 umfasst. In den becherartigen inneren Gehäusegrundkörper 30 ist ein unten noch im Detail beschriebenes, einen Kühlraum 4 für zu transportierendes Kühlgut 7 umgebendes Kühlraumgehäuse 47 eingesetzt. Das rohrförmige Zugangskanalelement 5 durchdringt die innere Öffnung 31' der ringförmigen inneren Deckelwand 31 und ist mit dieser hermetisch verschweißt (Schweißnaht 32'). Die Umfangswand 33 des becherartigen Gehäusegrundkörpers 30 und die Deckelwand 31 sind ebenfalls hermetisch miteinander verschweißt (Schweißnaht 32"), um eine hohe Vakuumdichtigkeit der äußeren Isolierkammer 28 zu gewährleisten. Die Wandung 32 des inneren Gehäuses 3 und die Wandung 50 des rohrförmigen Zugangselements 5 umschließen einen das Kühlraumgehäuse 47 umgebenden ringförmigen Raum 36 und einen Bodenraumbereich 37, die gemeinsam eine innere Kältemittelkammer 38 bilden. Die innere Kältemittelkammer 38 ist mit einem organischen Kältemittel 39 gefüllt und bildet einen Kältespeicher 39'.
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Vorzugsweise enthält die Kältemittelkammer 38 eine gut wärmeleitende Metallwollefüllung 39". Die Metallwollefüllung 39" ist aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit in 1 nur in einem Teil der Kältemittelkammer 38 dargestellt, obwohl vorzugsweise die gesamte Kältemittelkammer 38, mit der Metallwollefüllung 39" versehen ist. An Stelle der Metallwollefüllung 39" kann in der Kältemittelkammer 38 auch eine Füllung aus gut wärmeleitendem Metallschaum, zum Beispiel Aluminiumschaum, oder einem anderen gut wärmeleitenden räumlichen Metallgitter vorgesehen sein. Bevorzugterweise wird als organisches Kältemittel ein Material eingesetzt, das eine Phasenumwandlung vom festen Zustand in den flüssigen Zustand im Temperaturbereich von -15° C bis -100° C erfährt und eine Schmelzwärme von beispielsweise mindestens 50 J/ml aufweist.
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Der vom Kühlraumgehäuse 47 umgebene Kühlraum 4 bildet eine Aufnahme für Kühlgut 7 und weist eine zentrale Kühlgutkammer 40 sowie sternförmig um diese herum angeordnete dezentrale Kühlgutkammern auf, wie es weiter unten unter Bezugnahme auf die 2 noch beschrieben wird. Das koaxial zur Zentralachse X angeordnete Kühlraumgehäuse 47 weist einen becherartig geformten Kühlraumgehäusegrundkörper 48 und eine diesen verschließende ringförmige obere Deckelwand 49 mit einer zentralen Öffnung 49' auf. Die den Kühlraumgehäusegrundkörper 48 und obere Deckelwand 49 aufweisende Wandung des Kühlraumgehäuses 47 ist bevorzugt aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise aus Aluminium, gebildet, um einen effektiven Kälteeintrag aus der Kältemittelkammer 38 in den Kühlraum 4 zu gewährleisten.
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Das rohrförmige Zugangskanalelement 5 erstreckt sich koaxial zur Zentralachse X von oben durch die zentrale, inneren Öffnung 21' der äußeren Deckelwand 21, mit deren Rand es hermetisch verschweißt ist, durch die zentrale, innere Öffnung 31' der inneren Deckelwand 31, mit deren Rand es ebenfalls hermetisch verschweißt ist, nach unten zur zentralen Öffnung 49' der ringförmigen oberen Deckelwand 49 des Kühlraumgehäuses 47, wo die vorzugsweise aus schlecht wärmeleitendem Edelstahl bestehende zylindrische Wandung 50 des rohrförmigen Zugangskanalelements 5 mit der vorzugsweise aus Aluminium bestehenden ringförmigen oberen Deckelwand 49 fest und dicht verbunden ist. Der Innenraum 52 des Zugangskanalelements 5 mündet somit in den Kühlraum 4.
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An ihrem vom Kühlraum 4 abgewandten oberen Endbereich ist die zylindrische Wandung 50 des rohrförmigen Zugangskanalelements 5 von einem ringförmigen Isolierkörper 29 umgeben, dessen radiale Innenwand 29' fest an der zylindrischen Wandung 50 des Zugangskanalelements 5 anliegt und so den Isolierkörper 29 drehfest und axialfest mit dem Zugangskanalelement 5 verbindet. Ein oberer Flanschring 51 bildet das obere, von der zentralen Kühlgutkammer 40 abgewandte Ende der zylindrischen Wandung 50 und umgibt eine obere Öffnung 51' des Zugangskanalelements 5. Der obere Flanschring 51 liegt auf dem ringförmigen Isolierkörper 29 auf und erstreckt sich radial nach außen nicht über den ringförmigen Isolierkörper 29 hinaus. Die radiale Außenwand 29" des Isolierkörpers 29 ist in eine von der ringstufenartig ausgebildeten äußeren Deckelwand 21 des äußeren Gehäuses 2 gebildete ringförmige Ausnehmung 25 passgenau eingesetzt. Der sehr schlecht wärmeleitende ringförmige Isolierkörper 29 sorgt für eine Aufnahme und Halterung des Zugangskanalelements 5 im äußeren Gehäusegrundkörper 2, ohne einen nennenswerten Wärmeaustausch zwischen diesen Körpern zuzulassen.
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Zum Verschließen der oberen Öffnung 51' des rohrförmigen Zugangskanalelements 5 ist ein beispielsweise als Isolierstopfen ausgebildeter Verschlusseinsatz 54 vorgesehen, der mit einem Isolierschaft 54' in den Innenraum 52 des rohrförmigen Zugangskanalelements 5 hineinragt und diesen entweder zum Teil oder ganz in der vertikalen Länge ausfüllt. Der Isolierschaft 54' des Verschlusseinsatzes 54 ist bevorzugt als Hohlzylinder ausgebildet, der in seinem nach unten (zum Kühlraum 4 hin) offenen Hohlraum mit einem Feuchtigkeitsadsorbens, zum Beispiel mit Watte oder Filz, gefüllt ist, um damit eventuell austretende Flüssigkeit aufzunehmen. An seinem nach oben herausragenden Ende ist der Verschlusseinsatz 54 durch eine Halsdichtung 54" gegenüber der Innenwand des Zugangskanalelements 5 abgedichtet. Eine weitere Umfangsdichtung 54'" ist im unteren Bereich des Isolierschafts 54' vorgesehen, die ebenfalls gegenüber der Innenwand des Zugangskanalelements 5 abdichtet.
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Ein äußerer Behälterdeckel 10 ist mit dem äußeren Gehäuse 2 fest verbindbar und stützt sich mit in
1 nur schematisch dargestellten ringförmigen Dichtungen 12, 14 gegen die obere Deckelwand 21 des äußeren Gehäuses 2 ab. Vorzugsweise ist die Abdichtung des äußeren Behälterdeckels 10 am äußeren Gehäuse 2 wie in der vom Erfinder stammenden
EP 2 041 502 B1 ausgeführt, auf deren diesbezügliche Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird und die dadurch in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.
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2 zeigt einen Horizontalschnitt durch das innere Gehäuse 2 und den Kühlraum 4. Der Kühlraum 4 weist eine zentrale Kühlgutkammer 40 zur Aufnahme eines Kühlgutbehälters 70 auf, die von sechs dezentralen Kühlgutkammern 41, 42, 43, 44, 45, 46 umgeben ist, welche sich von der zentralen Kühlgutkammer 40 sternförmig radial nach außen erstrecken. Anstelle von sechs dezentralen Kühlgutkammern können auch mehr oder weniger dezentrale Kühlgutkammern vorgesehen sein. Die dezentralen Kühlgutkammern 41, 42, 43, 44, 45, 46 sind dabei von sich radial von der zentralen Kühlgutkammer nach außen erstreckenden und von der Innenwand 36 des inneren Gehäuses geformten Kühlgutnischen 41", 42", 43", 44", 45", 46" gebildet.
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Die jeweilige Mündung einer jeden dezentralen Kühlgutkammer 41, 42, 43, 44, 45, 46 in die zentrale Kühlgutkammer 40 bildet ein Transfertor 41', 42', 43', 44', 45', 46', durch das ein Kühlgutbehälter 71, 72, 73, 74, 75, 76 beim Befüllen des Kühlraums 4 aus der zentralen Kühlgutkammer 40 in die zugeordnete dezentrale Kühlgutkammer 41, 42, 43, 44, 45, 46 bewegt werden kann und durch das beim Entnehmen von Kühlgutbehältern 71, 72, 73, 74, 75, 76 aus einer jeweiligen dezentralen Kühlgutkammer 41, 42, 43, 44, 45, 46 der betreffende Kühlgutbehälter 71, 72, 73, 74, 75, 76 in die zentrale Kühlgutkammer 40 zurück transferiert werden kann. Die jeweilige dezentrale Kühlgutkammer 41, 42, 43, 44, 45, 46 kann dabei auch so dimensioniert sein, dass sie mehr als den in 2 gezeigten einen Kühlgutbehälter 71, 72, 73, 74, 75, 76 aufnimmt. Vorzugsweise sind dann mehrere Kühlgutbehälter innerhalb einer Kühlgutkammer 41, 42, 43, 44, 45, 46 in Radialrichtung hintereinander angeordnet. Die Kühlgutkammern 41, 42, 43, 44, 45, 46 können - alternativ oder zusätzlich - auch so bemessen sein, dass mehrere Kühlgutbehälter übereinander angeordnet und bei an die Höhe der dezentralen Kühlgutkammern 41, 42, 43, 44, 45, 46 angepasster Höhe der Transfertore 41', 42', 43', 44', 45', 46' und der Transferöffnungen 65, 67 (3) gemeinsam als Stapel entnommen werden können. Die dezentralen Kühlgutkammern 41, 42, 43, 44, 45, 46 können auch mit einem oder mehreren horizontalen Zwischenböden (nicht dargestellt) ausgestattet sein, so dass in den dezentralen Kühlgutkammern 41, 42, 43, 44, 45, 46 Kühlgutbehälter auf mehreren Ebenen aufgenommen werden können. Die Transferöffnungen 65, 67 (3) können dann entsprechend dieser Ebenen in Längsrichtung des betreffenden Ringschieberelements 60, 66 (3) stufenartig in Umfangsrichtung versetzt verlaufend ausgebildet sein, um gezielt nur den Zugang zu einer der Ebenen zu ermöglichen.
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In der zentralen Kühlgutkammer 40 ist eine rohrförmige und um die Zentralachse X drehbare Ringschiebereinrichtung 6 vorgesehen, die ein Ringschieberelement 60 mit einer rohrförmigen Umfangswand 62 aufweist. Der Außendurchmesser der rohrförmigen Umfangswand 62 ist dabei so bemessen, dass das Drehschieberelement 60 passgenau aber drehbar innerhalb des rohrförmigen Zugangskanalelements 5 aufgenommen ist. Die Umfangswand 62 des Ringschieberelements 60 weist im unteren Bereich zumindest eine Transferöffnung 65 auf, die in ihren Abmessungen im Wesentlichen den Abmessungen eines jeweiligen Transfertors 41', 42', 43', 44', 45', 46' einspricht. Durch Drehung der Ringschiebereinrichtung 60 ist die Transferöffnung 65 mit einem beliebigen Transfertor 41', 42', 43', 44', 45', 46' in Überdeckung bringbar, wodurch ein Durchgang für einen Kühlgutbehälter 71, 72, 73, 74, 75, 76 von einer zugeordneten dezentralen Kühlgutkammer 41, 42, 43, 44, 45, 46 zur zentralen Kühlgutkammer 40 entsteht, wie es in 2 zu erkennen ist.
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Das Ringschieberelement 60 der Ringschiebereinrichtung 6 greift mit einem vom Boden 40' der zentralen Kühlgutkammer 40 weg weisenden oberen Ende 61 in den Innenraum 52 des rohrförmigen Zugangskanalelements 5 hinein. An ihrer vom Boden 40' der zentralen Kühlgutkammer 40 weg weisenden oberen Stirnseite 63 ist die Ringschiebereinrichtung 60 mit über den Umfang verteilt angeordneten, und in Axialrichtung aus der oberen Stirnseite 63 hervorstehenden Kupplungsmitteln 64 versehen, die zur drehfesten Kopplung mit an einer unteren Stirnseite 57 der Umfangswand 59 eines rohrförmigen Betätigungselements 56 vorgesehenen Gegenkupplungsmitteln 58 ausgebildet sind, wobei das rohrförmige Betätigungselement 56 - nach Entnahme des Verschlusseinsatzes 54 - von oben in das rohrförmige Zugangskanalelement 5 einführbar und mit dem Ringschieberelement 60 drehfest koppelbar ist. Das Ringschieberelement 60 kann daraufhin mittels des Betätigungselements 56 verdreht werden.
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Eine abgewandelte Ausführungsform ist in 3 dargestellt, bei der die Ringschiebereinrichtung 6 zusätzlich ein inneres Ringschieberelement 66 mit einer rohrförmigen Umfangswand 68 innerhalb des äußeren Ringschieberelements 60 aufweist, wobei diese beiden Ringschieberelemente relativ zueinander verdrehbar sind. Auch das innere Ringschieberelement 66 ist in seiner Umfangswand 68 im unteren Bereich zumindest eine Transferöffnung 67 auf, die in ihren Abmessungen im Wesentlichen den Abmessungen eines jeweiligen Transfertors 41', 42', 43', 44', 45', 46' und somit auch der Transferöffnung 65 des äußeren Ringschieberelements 60 entspricht.
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Auch für das innere Ringschieberelement 66 ist ein (nicht dargestelltes) inneres Betätigungselement vorgesehen, dass radial innerhalb der Umfangswand 59 des äußeren Betätigungselements 56 drehbar angeordnet ist und das in gleicher Weise wie das äußere Betätigungselement 56 ausgebildet ist. Folglich ist das innere Betätigungselement ebenso durch entsprechende (nicht gezeigte) Kopplungs- und Gegenkopplungsmittel mit dem inneren Ringschieberelement 66 drehfest koppelbar.
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Die beiden Ringschieberelemente 60, 66 sind auf diese Weise relativ zueinander verdrehbar, um entweder alle Transfertore 41', 42', 43', 44', 45', 46' zu verschließen oder ein gewähltes Transfertor zu öffnen. Alternativ können die beiden Ringschieberelemente so miteinander in Drehrichtung gekoppelt sein, dass bei einer Drehung eines der Ringschieberelemente, beispielsweise des äußeren Ringschieberelements 60, in einer ersten Drehrichtung um die vertikale Zentralachse X aus einer Position, in der die beiden Transferöffnungen 65, 67 miteinander fluchten, das andere Ringschieberelement 66 sich zunächst nicht mitdreht, um dadurch die Transferöffnungen wieder gegeneinander zu verdrehen und dadurch zu schließen. Erst dann drehen sich beide Ringschieberelemente 60, 66 gemeinsam und synchron miteinander und mit geschlossenen Transferöffnungen 65, 67 weiter in die erste Drehrichtung. Eine Drehung in eine zur ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung kann dann wieder eine Relativbewegung zwischen den beiden Ringschieberelementen 60, 66 bewirken, so dass sich die Transferöffnungen 65, 67 wieder öffnen und eine weitere Drehung der beiden Ringschieberelemente 60, 66 gemeinsam und synchron miteinander und mit geöffneten Transferöffnungen 65, 67 weiter in die zweite Drehrichtung erfolgt. Auf diese Weise wird ein Schlepptorbetrieb der beiden miteinander gekoppelten Ringschieberelemente ermöglicht.
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Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen thermisch isolierten Transportbehälters 1' mit gegenüber der Ausführungsform aus 1 abgewandeltem inneren Gehäuse 3' ist in 4 im Vertikalschnitt dargestellt. Das innere Gehäuse 3' ist zweiteilig ausgebildet und weist einen als doppelwandiges Rohr ausgebildeten oberen Gehäuseteil 3" und einen becherartigen unteren Gehäuseteil 3"' auf, die entlang einer Trennlinie 3"" abdichtend zusammengefügt sind. Der obere Gehäuseteil weist eine radial innere Rohrwandung 30' und eine radial äußere Rohrwandung 30" auf, die an ihrem jeweiligen vom becherartigen Gehäuseteil 3"' abgewandten oberen Ende durch eine Stirnwand 30'" miteinander verbunden sind. Im oberen Gehäuseteil 3" ist so ein zylindrischer ringförmiger Raum 36' ausgebildet, der - wie im Ausführungsbeispiel der 1 - mit Kältemittel befüllbar ist oder in den mit Kältemittel befüllte Kühlelemente 80 passgenau und mit wärmeleitendem Kontakt zur inneren Wandung 32 einsetzbar sind. Auch der vom becherartigen unteren Gehäuseteil 3'" des inneren Gehäuses 3' gebildete Hohlraum 36" ist - wie im Ausführungsbeispiel der 1 - mit Kältemittel befüllbar oder es ist zumindest ein kreisscheibenförmiges, mit Kältemittel befülltes Kühlelement 82 in diesen Hohlraum passgenau einsetzbar. Im Übrigen sind derartige Kühlelemente auch in dem Kältespeicher 39' der Variante nach 1 einsetzbar.
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In einen unteren Abschnitt des oberen Gehäuseteils 3" ist das Kühlraumgehäuse 47 passgenau eingesetzt, beispielsweise eingeschrumpft. Der darüber liegende obere Abschnitt des oberen Gehäuseteils 3" grenzt radial innen ein innerer ringzylindrischer Abschnitt 28' der äußeren Isolierkammer 28 an, der einen Isolationsraum zwischen dem oberen Gehäuseteil 3' und dem rohrförmigen Zugangskanalelement 5 bildet. Das untere Ende der zylindrischen Wandung 50 des rohrförmigen Zugangselements 5 ist mit einem vorzugsweise aus Aluminium bestehenden und den Kühlraum 4 umgebenden Kühlraumgehäuse 47 dicht und fest verbunden.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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Es bezeichnen:
- 1
- thermisch isolierter Transportbehälter
- 2
- äußeres Gehäuse
- 3
- inneres Gehäuse
- 3'
- inneres Gehäuse
- 3"
- oberer Gehäuseteil
- 3"'
- unterer Gehäuseteil
- 3""
- Trennlinie
- 4
- Kühlraum
- 5
- rohrförmiges Zugangskanalelement
- 6
- Ringschiebereinrichtung
- 7
- Kühlgut
- 8
- Kühleinsatz
- 10
- äußerer Behälterdeckel
- 12
- ringförmige Dichtung
- 14
- ringförmige Dichtung
- 20
- äußerer Gehäusegrundkörper
- 21
- obere äußere Deckelwand
- 21'
- innere Öffnung
- 22
- Wandung
- 22'
- Schweißnaht
- 22"
- Schweißnaht
- 23
- zylindrische Außenwand
- 24
- äußere Bodenwand
- 25
- ringförmige Ausnehmung
- 26
- ringförmiger Raum
- 27
- Bodenraumbereich
- 28
- äußere Isolierkammer
- 29
- isolierförmiger Isolierkörper
- 29'
- radiale Innenwand
- 29"
- radiale Außenwand
- 30
- innerer Gehäusegrundkörper
- 30'
- innere Rohrwandung
- 30"
- äußere Rohrwandung
- 31
- innere Deckelwand
- 31'
- innere Öffnung
- 32
- Wandung
- 32'
- Schweißnaht
- 32"
- Schweißnaht
- 33
- zylindrische Außenwand
- 34
- Bodenwand
- 36
- ringförmiger Raum
- 36'
- ringförmiger Raum
- 36"
- Hohlraum
- 37
- Bodenraumbereich
- 38
- innere Kältemittelkammer
- 39
- Kältemittel
- 39'
- Kältespeicher
- 39"
- Metallwollefüllung
- 40
- zentrale Kühlgutkammer
- 40'
- Boden
- 41
- dezentrale Kühlgutkammer
- 41'
- Transfertor
- 41"
- Kühlgutnische
- 42
- dezentrale Kühlgutkammer
- 42'
- Transfertor
- 42"
- Kühlgutnische
- 43
- dezentrale Kühlgutkammer
- 43'
- Transfertor
- 43"
- Kühlgutnische
- 44
- dezentrale Kühlgutkammer
- 44'
- Transfertor
- 44"
- Kühlgutnische
- 45
- dezentrale Kühlgutkammer
- 45'
- Transfertor
- 45"
- Kühlgutnische
- 46
- dezentrale Kühlgutkammer
- 46'
- Transfertor
- 46"
- Kühlgutnische
- 47
- Kühlraumgehäuse
- 48
- Kühlraumgehäusegrundkörper
- 49
- obere Deckelwand
- 49'
- zentrale Öffnung
- 50
- Wandung
- 51
- Flanschring
- 51'
- obere Öffnung
- 52
- Innenraum
- 54
- Verschlusseinsatz
- 54'
- Isolierschaft
- 54"
- Halsdichtung
- 54'"
- Umfangsdichtung
- 56
- äußeres rohrförmiges Betätigungselement
- 57
- untere Stirnseite von 56
- 58
- Gegenkupplungsmittel
- 59
- Umfangswand
- 60
- äußeres Ringschieberelement
- 61
- oberes Ende
- 62
- rohrförmige Umfangswand
- 63
- obere Stirnseite
- 64
- Kupplungsmittel
- 65
- Transferöffnung
- 66
- inneres Ringschieberelement
- 67
- Transferöffnung
- 68
- rohrförmige Umfangswand
- 70
- Kühlgutbehälter
- 71
- Kühlgutbehälter
- 72
- Kühlgutbehälter
- 73
- Kühlgutbehälter
- 74
- Kühlgutbehälter
- 75
- Kühlgutbehälter
- 76
- Kühlgutbehälter
- 80
- Kühlelemente
- 82
- kreisscheibenförmiges Kühlelement
- X
- vertikale Zentralachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2041502 B1 [0002, 0032]
- DE 102007008351 A1 [0004]
