DE202018105689U1

DE202018105689U1 - Cooling system with temperature-retaining container and cold generator

Info

Publication number: DE202018105689U1
Application number: DE202018105689.1U
Authority: DE
Original assignee: Solfridge & Co KG GmbH
Current assignee: Solfridge & Co KG GmbH
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2018-10-15
Anticipated expiration: 2028-07-14

Abstract

Kühlsystem mit einem temperaturhaltenden Behälter (2, 21), der einen Latentwärmespeicher (3) zur Aufrechterhaltung einer Nicht-Umgebungstemperatur (T_L) über eine bestimmte Zeitdauer in einem Lagerraum (4) zur Lagerung temperaturempfindlicher Güter (5) aufweist, und einem Kälteerzeuger (7, 24), der in wärmeübertragender Weise mit dem Latentwärmespeicher (3) koppelbar ist, wobei der Lagerraum (4) durch eine Wandung (8) gegenüber einer Außenumgebung (9) abgegrenzt ist, die in wenigstens einem Wandungsabschnitt einen Hohlraum (14) zwischen einem den Hohlraum (14) zum Lagerraum (4) hin begrenzenden Innenwandabschnitt (15) und einem den Hohlraum (14) zur Außenumgebung (9) hin begrenzenden Außenwandabschnitt (16) ausbildet, wobei der Hohlraum (14) von einem lediglich einen Teil des Hohlraumvolumens beanspruchenden Wärmeträgerkanal (17) zum Führen eines Wärmeträgers durchquert ist und das restliche Hohlraumvolumen mit einem eine wärmeübertragende Wirkverbindung mit dem Wärmeträgerkanal (17) bildenden Phasenwechselmaterial füllbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträgerkanal (17) so in dem Hohlraum (14) angeordnet ist, dass das Phasenwechselmaterial den Wärmeträgerkanal (17) vollständig umgibt und mit dem gesamten Innenwandabschnitt (15) in stofflichem Kontakt steht.

Cooling system comprising a temperature-retaining container (2, 21) having a latent heat accumulator (3) for maintaining a non-ambient temperature (T _L ) for a certain period of time in a storage room (4) for storing temperature-sensitive goods (5), and a refrigerating appliance ( 7, 24) which can be coupled in a heat-transferring manner to the latent heat store (3), wherein the storage space (4) is delimited by a wall (8) against an external environment (9) which in at least one wall section interposes a cavity (14) an inner wall portion (15) bounding the cavity (14) towards the storage space (4) and an outer wall portion (16) delimiting the cavity (14) towards the outer environment (9), the cavity (14) being of only a part of the cavity volume claiming heat transfer channel (17) is crossed for guiding a heat carrier and the remaining cavity volume with a heat-transmitting operative connection with the W Retroreflector channel (17) forming phase change material can be filled, characterized in that the heat transfer channel (17) is arranged in the cavity (14), that the phase change material completely surrounds the heat transfer channel (17) and in material contact with the entire inner wall portion (15) ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem mit einem einen Latentwärmespeicher aufweisenden temperaturhaltenden Behälter und einem Kälteerzeuger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a cooling system with a latent heat storage having temperature-retaining container and a cold generator according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Kühlsysteme sind in verschiedenen Ausführungen bereits bekannt. So zeigt beispielsweise die EP 0 794 396 A1 ein Kühlgerät mit einem mit einer Kompressionskältemaschine, die einen elektrisch betriebenen Kompressor beinhaltet, und einen in wärmeleitender Verbindung stehenden Wärmetauscher, der einen Latentwärmespeicher mit einem Phasenwechselmaterial aufweist, das Wasser sein kann. Gemäß einer Ausführung ist der Wärmetauscher in einer einen Gefrier- oder Kühlschrank begrenzenden Wandung aufgenommen, wobei eine vom Kompressor ausgehende, zum Wärmetauscher führende Kühlmittelleitung in einem Zwischenraum zwischen einer Innenwand und einer der Innenwand gegenüberliegenden und zu dieser beabstandeten außenseitigen Zwischenwand angeordnet ist. Die Kühlmittelleitung weist einen Durchmesser auf, der dem Abstand der Innenwand von der Zwischenwand entspricht, so dass der Zwischenraum von der Kühlmittelleitung in mehrere voneinander separierte Hohlräume getrennt ist, in denen das Phasenwechselmaterial aufgenommen ist.Generic cooling systems are already known in various versions. For example, shows the EP 0 794 396 A1 a refrigerating appliance having one with a compression refrigerating machine including an electrically driven compressor, and a heat-conducting connection heat exchanger having a latent heat accumulator with a phase change material, which may be water. According to one embodiment, the heat exchanger is accommodated in a wall delimiting a freezer or refrigerator, wherein a refrigerant line leading from the compressor to the heat exchanger is arranged in an intermediate space between an inner wall and an outer side wall opposite and spaced from the inner wall. The coolant line has a diameter which corresponds to the distance of the inner wall from the intermediate wall, so that the intermediate space is separated from the coolant line into a plurality of mutually separated cavities in which the phase change material is accommodated.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2015 105 064 A1 ein Speicherkühlgerät mit einer einen Lagerraum zur Lagerung temperaturempfindlicher Güter gegenüber einer Außenumgebung abgrenzenden Wandung. An einer Rückwand der Wandung ist ein schlauchförmiger Verdampferspeicher spiralförmig in einer Aluminiumschiene gehalten. Der Verdampferspeicher beinhaltet ein kältemitteldurchströmtes Rohr, das von einem koaxial angeordneten, flexiblen Schlauch umgeben ist. Der Zwischenraum zwischen dem Rohr und dem Schlauch ist mit Wasser gefüllt. Die Aluminiumschiene leitet die vom Verdampferspeicher abgegebene Kälte an die Rückwand des Speicherkühlgeräts weiter. Der Verdampferspeicher ist Teil einer am Speicherkühlgerät angebrachten Kompressionskältemaschine, deren Kühlleistung von einem elektrisch angetriebenen Verdichter (Kompressor) bereitgestellt ist.Furthermore, the DE 10 2015 105 064 A1 a storage cooling device with a storage room for storing temperature-sensitive goods with respect to an external environment delimiting wall. On a rear wall of the wall, a tubular evaporator storage is held spirally in an aluminum rail. The evaporator reservoir includes a refrigerant-flowed tube surrounded by a coaxially arranged, flexible tube. The space between the pipe and the hose is filled with water. The aluminum rail conducts the cold discharged from the evaporator storage to the back wall of the storage cooler. The evaporator storage is part of a compression refrigeration unit attached to the storage refrigerator, the cooling capacity of which is provided by an electrically driven compressor.

Derartige Kühlsysteme mit einem Latentwärmespeicher bieten den allgemeinen Vorteil, dass sie eine Temperatur innerhalb eines Behälters zur Lagerung von temperaturempfindlichen Gütern über einen gewissen Zeitraum konstant bzw. die Lagerraumtemperatur während diesem Zeitraum zumindest ungleich (niedriger oder höher) einer Umgebungstemperatur des Behälters halten können, selbst wenn eine Stromversorgung zum Betrieb der Kältekompressionsmaschine, insbesondere ihres Kompressors (Verdichters), temporär, zum Beispiel aufgrund eines Stromausfalls, nicht zur Verfügung steht. Daher eignen sich diese Kühlsysteme besonders für die Lagerung von beispielsweise medizinischen Produkten, zum Beispiel Impfstoffen, in warmen Regionen, in denen eine kontinuierliche, unterbrechungsfreie Stromversorgung nicht immer gewährleistet sein kann.Such cooling systems with a latent heat storage offer the general advantage that they can maintain a temperature within a container for the storage of temperature-sensitive goods constant over a period of time or the storage room temperature during this period at least unequal (lower or higher) an ambient temperature of the container, even if a power supply for operating the refrigeration compression engine, in particular its compressor (compressor), temporarily, for example due to a power failure, is not available. Therefore, these cooling systems are particularly suitable for the storage of, for example, medical products, for example vaccines, in warm regions where a continuous, uninterruptible power supply can not always be guaranteed.

Die gattungsgemäßen Kühlsysteme mit einem Latentwärmespeicher bieten für ihren Einsatzzweck zwar bereits einige Vorteile, lassen jedoch noch Spielraum für weitere Verbesserungen, beispielsweise hinsichtlich ihres Energieverbrauchs und Wirkungsgrads, ihrer energiezufuhrunabhängig bereitgestellten Kühlleistung und Kühldauer, ihrer Verwendungs- und Transportmöglichkeiten, der Komplexität ihres Aufbaus, ihres Gewichts und dergleichen.Although the generic cooling systems with a latent heat storage already offer some advantages for their intended use, they still leave room for further improvements, for example with regard to their energy consumption and efficiency, their cooling power and cooling time independently provided, their use and transport possibilities, the complexity of their design, their weight and the same.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem mit einem einen Latentwärmespeicher aufweisenden temperaturhaltenden Behälter und einem Kälteerzeuger aufzuzeigen, das wenigstens eine der vorstehend genannten Verbesserungen gegenüber dem bekannten Stand der Technik erzielt.Against this background, the present invention seeks to provide a cooling system with a latent heat storage having temperature-retaining container and a cold generator, which achieves at least one of the above-mentioned improvements over the prior art.

Diese Aufgabe wird durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.This object is achieved by a cooling system having the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Diese Ausgestaltungen werden ebenfalls in den Offenbarungsumfang der vorliegenden Anmeldung einbezogen, ohne dass sie hierfür explizit in der vorliegenden Abmeldung beschrieben sein müssen. Dasselbe gilt auch für die im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen offenbarten technischen Merkmale.It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with each other in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. These embodiments are also included in the disclosure of the present application, without that they must be explicitly described in the present deregistration. The same applies to the technical features disclosed in connection with the exemplary embodiments.

Es sei weiterhin angemerkt, dass eine hierin verwendete, zwischen zwei Merkmalen stehende und diese miteinander verknüpfende Konjunktion „und/oder“ stets so auszulegen ist, dass in einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gegenstands lediglich das erste Merkmal vorhanden sein kann, in einer zweiten Ausgestaltung lediglich das zweite Merkmal vorhanden sein kann und in einer dritten Ausgestaltung sowohl das erste als auch das zweite Merkmal vorhanden sein können.It should further be noted that a conjunction "and / or" between two features and linking them together is always to be interpreted so that in a first embodiment of the subject invention only the first feature may be present, in a second embodiment only the second feature may be present and in a third embodiment both the first and the second feature may be present.

Erfindungsgemäß weist ein Kühlsystem einen temperaturhaltenden Behälter auf, der einen Latentwärmespeicher zur Aufrechterhaltung einer Nicht-Umgebungstemperatur über eine bestimmte Zeitdauer in einem Lagerraum zur Lagerung temperaturempfindlicher Güter aufweist. Weiter weist das Kühlsystem einen Kälteerzeuger auf, der in wärmeübertragender Weise mit dem Latentwärmespeicher koppelbar ist. Der Lagerraum ist durch eine Wandung gegenüber einer Außenumgebung abgegrenzt. Die von dem Latentwärmespeicher über einen gewissen Zeitraum in dem Lagerraum aufrechterhaltene Nicht-Umgebungstemperatur (auch Lagerraumtemperatur) unterscheidet sich also von einer die Wandung außenseitig umgebenden Umgebungstemperatur und kann höher sein, insbesondere bevorzugt jedoch niedriger, als die Umgebungstemperatur der Außenumgebung.According to the invention, a cooling system has a temperature-retaining container, which has a latent heat accumulator for maintaining a non-ambient temperature for a certain period of time in a storage room for storing temperature-sensitive goods. Next, the Cooling system to a cold generator, which can be coupled in a heat-transmitting manner with the latent heat storage. The storage room is delimited by a wall opposite an outside environment. The non-ambient temperature (also storage room temperature) maintained by the latent heat storage device over a certain period of time thus differs from an ambient temperature surrounding the wall on the outside and can be higher, but preferably lower, than the ambient temperature of the outside environment.

Als Wandung ist im Sinne der Erfindung nicht zwingend lediglich eine Wand bzw. ein Wandelement des Behälters zu verstehen. Vielmehr soll der Begriff „Wandung“ der vorliegenden Erfindung das gesamte wandartige Gebilde zur Abgrenzung des Lagerraums gegen die Außenumgebung beinhalten. Die Wandung kann demnach mehrere als solche voneinander unterscheidbare Wandelemente des Behälters, beispielsweise Seiten-, Boden-, Rückwand und dergleichen, beinhalten, aber auch relativ zum Behälter bewegbare und an diesem gelagerte Wandelemente, wie beispielsweise Türen bzw. Türelemente. Jedenfalls definieren alle den Behälter bildenden Wandelemente der Wandung innenseitig gemeinsam den Lagerraum. Außenseitig ist die Wandung von der Außenumgebung des Behälters umgeben.For the purposes of the invention, the wall is not necessarily only a wall or a wall element of the container. Rather, the term "wall" of the present invention, the entire wall-like structure to delineate the storage room against the outside environment include. The wall can therefore contain a plurality of wall elements of the container which can be differentiated as such, for example lateral, bottom, rear wall and the like, but also wall elements movable relative to the container and mounted thereon, such as, for example, doors or door elements. Anyway define all the container forming wall elements of the wall inside together the storage room. On the outside, the wall is surrounded by the outside environment of the container.

Zudem kann die Wandung im Sinne der Erfindung auch dadurch definiert werden, dass ihre räumliche Ausdehnung in ihrer eigentlichen Wandungsebene wesentlich größer ist als in der hierzu sich im Wesentlichen senkrecht erstreckenden Dickenrichtung der Wandung. Die Wandung kann somit auch als im Wesentlichen plattenförmiges Objekt (eben und/oder gekrümmt) beschrieben werden.In addition, the wall can also be defined in the sense of the invention by virtue of the fact that its spatial extent in its actual wall plane is substantially greater than in the thickness direction of the wall extending substantially perpendicular thereto. The wall can thus also be described as a substantially plate-shaped object (plane and / or curved).

Als in dem Lagerraum auf einer bestimmten Lagerraumtemperatur zu lagernde, temperaturempfindliche Güter sind insbesondere leicht verderbliche Lebensmittel und/oder medizinische Produkte, wie beispielsweise Impfstoffe, bevorzugt, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.In particular, perishable foods and / or medical products such as vaccines are preferred as, but not limited to, temperature-sensitive goods to be stored in the storage room at a specific storage room temperature.

Erfindungsgemäß bildet die Wandung in wenigstens einem Wandungsabschnitt einen Hohlraum zwischen einem den Hohlraum zum Lagerraum hin begrenzenden Innenwandabschnitt und einem den Hohlraum zur Außenumgebung hin begrenzenden Außenwandabschnitt aus. Hierbei ist zu verstehen, dass der Innenwandabschnitt unmittelbar an den Lagerraum grenzen kann oder an dem Innenwandabschnitt lagerraumseitig auch ein weiteres Wandelement, beispielsweise ein Verkleidungselement oder ähnliches, angeordnet und/oder befestigt sein kann. Bevorzugt grenzt der Innenwandabschnitt jedoch für eine optimale Wärmeübertragung als einziges den Hohlraum vom Lagerraum trennendes Wandelement unmittelbar an den Lagerraum. Der Außenwandabschnitt kann unmittelbar an die Außenumgebung des Behälters grenzen oder es kann ein weiteres Wandelement, beispielsweise ein den Behälter thermisch nach außen isolierendes Wandelement, außenseitig an dem Außenwandabschnitt angeordnet und/oder befestigt sein.According to the invention, the wall in at least one wall section forms a hollow space between an inner wall section bounding the hollow space to the storage space and an outer wall section bounding the hollow space to the outer environment. In this case, it is to be understood that the inner wall section can adjoin the storage space directly or a further wall element, for example a cladding element or the like, can be arranged and / or fixed on the inner wall section on the storage space side. Preferably, however, the inner wall section directly adjoins the storage space for optimum heat transfer as the only wall element separating the cavity from the storage space. The outer wall portion may directly adjoin the outer periphery of the container, or another wall member, such as a wall member thermally insulating the container externally, may be disposed and / or fixed to the outer wall portion on the outside.

Weiter ist der Hohlraum gemäß der Erfindung von einem lediglich einen Teil des Hohlraumvolumens beanspruchenden Wärmeträgerkanal zum Führen eines Wärmeträgers durchquert. Mit anderen Worten tritt der Wärmeträgerkanal vorzugsweise an einer Stelle in den Hohlraum ein und tritt an einer anderen Stelle, die der Eintrittsstelle benachbart oder auch von dieser beabstandet, zum Beispiel auch diametral beabstandet, sein kann, wieder aus dem Hohlraum aus. Innerhalb des Hohlraums kann der Wärmeträgerkanal einen beliebigen Verlauf aufweisen, also zum Beispiel geradlinig, polygonal, kurvenförmig, schlangen- oder mäanderförmig und dergleichen.Next, the cavity is traversed according to the invention of a claim only a portion of the cavity volume heat transfer channel for guiding a heat carrier. In other words, the heat carrier channel preferably enters the cavity at one location and exits the cavity at another location adjacent to, or spaced from, the entry point, for example, even diametrically spaced. Within the cavity, the heat carrier channel may have any course, that is, for example, straight, polygonal, curved, serpentine or meandering and the like.

Als Wärmeträger (auch als Wärmetransportmittel bezeichnet) ist ein Medium (flüssig oder gasförmig) zu verstehen, das in einem Heiz- oder Kühlkreislauf thermische Energie von einem Ort zu einem anderen Ort transportiert. Hierbei leitet der gewöhnlich als Rohr oder Schlauch (starr oder flexibel) ausgebildete Wärmeträgerkanal den Wärmeträger in die entsprechende Richtung.As a heat carrier (also referred to as a heat transfer medium) is a medium (liquid or gaseous) to understand that transports thermal energy in a heating or cooling circuit from one place to another place. Here, usually designed as a pipe or hose (rigid or flexible) heat transfer channel directs the heat carrier in the appropriate direction.

Erfindungsgemäß ist der Hohlraum ferner ausgebildet, ein Phasenwechselmaterial (auch als „Phase Change Material“ oder PCM bezeichnet) aufzunehmen. Insbesondere ist hierbei das restliche Hohlraumvolumen des Hohlraums, das sich aus dem ursprünglichen Hohlraumvolumen abzüglich des von dem Wärmeträgerkanal beanspruchten Hohlraumvolumens ergibt, mit einem eine wärmeübertragende Wirkverbindung mit dem Wärmeträgerkanal bildenden Phasenwechselmaterial füllbar.According to the invention, the cavity is further configured to receive a phase change material (also referred to as a "phase change material" or PCM). In particular, in this case, the remaining void volume of the cavity, which results from the original void volume minus the cavity volume occupied by the heat carrier channel, can be filled with a phase change material forming a heat-transmitting operative connection with the heat carrier channel.

In an sich wohl bekannter Weise bilden Phasenwechselmaterialien Latentwärmespeicher, die einen hohen Anteil von Wärme- und Kälteenergie speichern und als Wärme bzw. Kälte je nach Bedarf zeitlich verschoben wieder abgeben. Neben der reinen Wärmekapazität des Phasenwechselmaterials macht man sich dabei die oftmals hohe latente Wärme im Zusammenhang mit Phasenübergängen erster Ordnung wie Fest-Flüssig zu Nutze. Als Speichermedium werden gewöhnlich Lösungen von Salzen (z. B. Glaubersalz, Natriumacetat) oder organische Verbindungen (z. B. Paraffine, Fettsäuren) verwendet. Diese verändern unter Wärmelasten ihren Aggregatzustand (flüssigfest) und nehmen dabei Wärmeenergie auf bzw. geben sie ab. Da Latentwärmespeicher bzw. viele hierzu verwendeten, geeigneten Phasenwechselmaterialien bereits hinreichend im Stand der Technik beschrieben sind, wird nachfolgend auf eine weitergehende Beschreibung dieser verzichtet.In a well-known manner form phase change materials latent heat storage, which store a high proportion of heating and cooling energy and released as heat or cold as required in time again. In addition to the pure heat capacity of the phase change material, the often high latent heat associated with first order phase transitions such as solid-liquid is utilized. Solutions of salts (eg Glauber's salt, sodium acetate) or organic compounds (eg paraffins, fatty acids) are usually used as the storage medium. These change their state of aggregation under heat loads (liquid-proof) and thereby absorb or release heat energy. Since latent heat storage or many used for this purpose, suitable phase change materials already sufficiently in the state of Technique are described below, a further description thereof.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass der Wärmeträgerkanal so in dem Hohlraum angeordnet ist, dass das Phasenwechselmaterial den Wärmeträgerkanal vollständig, das heißt allseitig, umgibt und mit dem gesamten, dem Hohlraum zuzuordnenden Innenwandabschnitt in stofflichem Kontakt steht.The invention further provides that the heat transfer duct is arranged in the cavity such that the phase change material surrounds the heat transfer duct completely, that is to say on all sides, and is in material contact with the entire inner wall section to be allocated to the hollow space.

Mit anderen Worten sind der Wärmeträgerkanal, das Phasenwechselmaterial und der Lagerraum thermisch in Reihe geschaltet. Dies ermöglicht einerseits eine größtmögliche Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeträgerkanal bzw. dem in diesem geführten Wärmeträger und dem Phasenwechselmaterial, so dass ein vollständiges thermisches Aufladen des Phasenwechselmaterials in kürzester Zeit und zudem besonders energieeffizient möglich ist. Dies ist beispielsweise besonders dann von großem Vorteil, wenn die vom Wärmeträger transportierte, zum Aufladen des Phasenwechselmaterials erforderliche thermische Energie nur in einem relativ begrenzten Zeitraum zur Verfügung steht. Hierdurch ergeben sich besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Kühlsystems in Anwendungsszenarien, in denen eine thermische Energiezufuhr zum Aufladen des Latentwärmespeichers bzw. Phasenwechselmaterials regelmäßig nur sporadisch und/oder kurzzeitig zur Verfügung steht.In other words, the heat transfer channel, the phase change material and the storage space are thermally connected in series. On the one hand, this enables the greatest possible transfer of heat between the heat carrier channel or the heat carrier and the phase change material guided in it, so that complete thermal charging of the phase change material is possible in the shortest possible time and in a particularly energy-efficient manner. This is particularly advantageous, for example, if the thermal energy transported by the heat carrier and required for charging the phase change material is available only in a relatively limited period of time. This results in particular advantages of the cooling system according to the invention in application scenarios in which a thermal energy supply for charging the latent heat storage or phase change material is regularly available only sporadically and / or for a short time.

Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung des Wärmeträgerkanals im Hohlraum, das heißt eine zu dem Innenwandabschnitt und zu dem Außenwandabschnitt beabstandete Anordnung im Hohlraum, dass das das Phasenwechselmaterial vollständig in stofflichem und unmittelbarem Kontakt mit dem Innenwandabschnitt der Wandung stehen kann. Der Innenwandabschnitt weist somit eine durch das Phasenwechselmaterial bestimmte, im Wesentlichen großflächig gleichmäßige Temperatur auf, was die Kühlleistung des Kühlsystems insgesamt verbessert. Ist die thermische Energiezufuhr in das Phasenwechselmaterial über den Wärmeträger unterbrochen, gewährleistet das Phasenwechselmaterial durch den vollständigen Kontakt mit dem Innenwandabschnitt über eine bestimmte Zeitdauer weiterhin eine hohe Stabilität der Temperatur des angrenzenden Innenwandabschnitts und damit der Nicht-Umgebungstemperatur im Lagerraum, das heißt der Lagerraumtemperatur.Furthermore, the arrangement according to the invention of the heat carrier channel in the cavity, that is to say an arrangement in the cavity spaced from the inner wall section and the outer wall section, enables the phase change material to be completely in material and direct contact with the inner wall section of the wall. The inner wall section thus has a substantially uniformly uniform temperature, determined by the phase change material, which improves the overall cooling performance of the cooling system. If the thermal energy supply is interrupted in the phase change material via the heat transfer, the phase change material ensures by the complete contact with the inner wall portion over a certain period of time, a high stability of the temperature of the adjacent inner wall portion and thus the non-ambient temperature in the storage room, that is the storage room temperature.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlsystems ist darin zu sehen, dass der Hohlraum dazu ausgebildet und eingerichtet ist, wahlweise zu einem beliebig bestimmbaren, insbesondere späten Zeitpunkt mit dem Phasenwechselmaterial befüllt zu werden. Damit ist es möglich, das Kühlsystem beispielsweise zunächst ohne Phasenwechselmaterial an seinen eigentlichen Einsatzort zu transportieren und erst vor Ort dem Kühlsystem das Phasenwechselmaterial zuzuführen. Auf diese Weise lässt sich das Kühlsystem mit einem deutlich verringerten Gewicht transportieren, was insbesondere bei relativ großen Transportwegen von großem Vorteil ist.Another advantage of the cooling system according to the invention can be seen in the fact that the cavity is designed and set up to be optionally filled with the phase change material at an arbitrarily determinable, in particular late point in time. This makes it possible, for example, first to transport the cooling system without phase change material to its actual place of use and to supply the phase change material to the cooling system only on site. In this way, the cooling system can be transported with a significantly reduced weight, which is especially for relatively large transport routes of great advantage.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wandung mehrere, über jeweils eine Zwischenwand aneinander angrenzende Wandungsabschnitte mit je einem Hohlraum aufweist. Hierdurch lässt sich die mechanische Gesamtstabilität der Wandung, in der eine Vielzahl an Wandungsabschnitten mit Hohlräumen vorgesehen ist, auf konstruktiv einfache Weise wesentlich erhöhen, da die Gewichtskraft des in die Hohlräume eingefüllten Phasenwechselmaterials wesentlich gleichmäßiger mit Hilfe der Zwischenwände in die Gesamtwandung eingeleitet und von dieser abgeführt wird.An advantageous embodiment of the invention provides that the wall has a plurality of wall sections adjoining each other via a respective intermediate wall, each having a cavity. As a result, the overall mechanical stability of the wall, in which a plurality of wall sections with cavities is provided, can be substantially increased in a structurally simple manner, since the weight of the phase change material introduced into the cavities is introduced much more uniformly into the overall wall by means of the intermediate walls and removed therefrom becomes.

Um eine besonders effiziente und gleichmäßige Kühlleistung des Kühlsystems und eine hohe Temperaturstabilität der Lagerraumtemperatur zu gewährleisten, ist der bzw. jeder Hohlraum bevorzugt im Wesentlichen vollständig mit dem Phasenwechselmaterial gefüllt.In order to ensure a particularly efficient and uniform cooling performance of the cooling system and a high temperature stability of the storage room temperature, the or each cavity is preferably substantially completely filled with the phase change material.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Phasenwechselmaterial Wasser oder eine wässrige Lösung, zum Beispiel eine wässrige Salzlösung. Zusätzlich zu den allgemein bekannten und vorteilhaften Wärmekapazitätseigenschaften von Wasser ist Wasser auch nahezu an jedem Einsatzort leicht verfügbar bzw. zu erhalten, so dass insbesondere bei der Verwendung von Wasser als Phasenwechselmaterial das niedrige Transportgewicht des ohne Phasenwechselmaterial transportierbaren Kühlsystems erhebliche Vorteile mit sich bringt. Am Einsatzort des Kühlsystems lässt sich das dort verfügbare Wasser in einfacher Weise in den bzw. die Hohlräume der Wandung einfüllen.In a further advantageous embodiment of the invention, the phase change material is water or an aqueous solution, for example an aqueous salt solution. In addition to the well-known and advantageous heat capacity properties of water, water is also readily available or obtainable at almost every place of use, so that the low transport weight of the cooling system that can be transported without phase change material brings about considerable advantages, especially when using water as a phase change material. At the site of the cooling system, the water available there can be easily filled into the or the cavities of the wall.

Die Anzahl und das jeweilige Volumen des/der in der Wandung vorgesehenen Hohlraums/Hohlräume kann vorzugsweise so bemessen sein, dass in der Wandung des Behälters insgesamt etwa 5 L bis etwa 15 L Wasser, zum Beispiel etwa 8 L bis etwa 12 L oder etwa 10 L Wasser als Phasenwechselmaterial enthalten sind.The number and the respective volume of the cavity (s) provided in the wall may preferably be such that in the wall of the container a total of about 5 L to about 15 L of water, for example about 8 L to about 12 L or about 10 L water are included as a phase change material.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Hohlraum wenigstens teilweise mit einem Superabsorber (auch als „Superabsorbent Polymers“ oder SAP bezeichnet) gefüllt ist. In Kombination mit Wasser als Phasenwechselmaterial ist der Superabsorber mit der Handelsbezeichnung HVDE 912 bevorzugt, da er sich durch eine besonders hohe Absorptionsfähigkeit auszeichnet. Andere Superabsorber mit ähnlichen Absorptionseigenschaften können ebenfalls verwendet werden. Der Superabsorber erleichtert die Handhabung des Kühlsystems erheblich, da das Phasenwechselmaterial bei Bewegungen des Behälters nicht unkontrolliert in einem beispielsweise nur teilweise gefüllten Hohlraum umherschwappen kann, da es im Superabsorber gebunden ist. Außerdem wird ein unkontrolliertes Auslaufen des Phasenwechselmaterials bei unsachgemäßer Handhabung des Behälters bzw. bei einer Beschädigung der die Hohlräume aufweisenden Wandung sicher verhindert.A further advantageous embodiment of the invention provides that the cavity is at least partially filled with a superabsorber (also referred to as "superabsorbent polymer" or SAP). In combination with water as a phase change material, the superabsorber with the trade name HVDE 912 is preferred because it is characterized by a particularly high absorption capacity. Other superabsorbents with similar absorption properties can also be used. The superabsorbent facilitates the handling of the Cooling system considerably, since the phase change material during movements of the container can not move around uncontrollably in a, for example, only partially filled cavity, since it is bound in the superabsorber. In addition, an uncontrolled leakage of the phase change material in case of improper handling of the container or in a damage of the cavities having wall is reliably prevented.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Hohlraum wenigstens teilweise mit Graphen gefüllt. Hierdurch lässt sich in besonders vorteilhafter Weise die Wärmeleitfähigkeit des Phasenwechselmaterials modulieren, insbesondere signifikant erhöhen, so dass eine Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeträgerkanal und dem Phasenwechselmaterial bis hin zum Innenwandabschnitt deutlich effizienter stattfinden kann.According to yet another advantageous embodiment of the invention, the cavity is at least partially filled with graphene. As a result, the thermal conductivity of the phase change material can be modulated in a particularly advantageous manner, in particular significantly increased, so that a heat transfer between the heat carrier channel and the phase change material can take place much more efficiently up to the inner wall section.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist/sind der Superabsorber und/oder das Graphen pulverförmig im Hohlraum vorgesehen. Hierdurch lässt sich der Superabsorber bzw. das Graphen besonders gleichmäßig mit dem Phasenwechselmaterial mischen. Auch miteinander lassen sich der pulverförmige Superabsorber und das pulverförmige Graphen in geeigneter Weise und ohne großen Aufwand mischen, bevor die Mischung in den Hohlraum eingebracht wird, so dass die mit dem Superabsorber und/oder dem Graphen modulierten Eigenschaften des Phasenwechselmaterials dem zu erreichenden Ergebnis entsprechen.In an advantageous development of the invention, the superabsorber and / or the graphene is / are provided in powder form in the cavity. As a result, the superabsorbent or the graphene can be mixed particularly uniformly with the phase change material. The pulverulent superabsorbent and the pulverulent graphene can also be mixed with one another in a suitable manner and without great expense before the mixture is introduced into the cavity, so that the properties of the phase change material modulated with the superabsorber and / or the graph correspond to the result to be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kälteerzeuger eine Kältekompressionsmaschine mit einem elektrisch betriebenen Kompressor, der aus einer elektrischen Energiequelle gespeist ist. Kältekompressionsmaschinen sind an sich wohl bekannt und weisen neben dem Kompressor weitere Komponenten auf, wie beispielsweise Verdampfer, Kondensator, Kältemittel, Kältemittelleitung(en) etc. Deren Auf- bzw. Zusammenbau und Funktionsweise sind hinlänglich bekannt, so dass auf eine weitere Beschreibung hierin verzichtet wird. Es versteht sich, dass das in der Kältekompressionsmaschine zirkulierende, gekühlte Kältemittel dem im Wärmeträgerkanal geführten Wärmeträger entsprechen kann, so dass die Kältekompressionsmaschine (= Kälteerzeuger) in wärmeübertragender Weise mit dem Latentwärmespeicher verbindbar bzw. verbunden ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the cold generator is a refrigeration compression machine with an electrically operated compressor, which is fed from an electrical energy source. Refrigeration compression machines are well known and have in addition to the compressor on other components such as evaporator, condenser, refrigerant, refrigerant line (s), etc. Their construction or operation and operation are well known, so that is dispensed with a further description herein , It is understood that the cooled refrigerant circulating in the refrigeration compressor can correspond to the heat carrier carried in the heat carrier channel, so that the refrigeration compressor (= cold generator) can be connected or connected in a heat-transferring manner with the latent heat store.

Vorzugsweise kann die elektrische Energiequelle zur Versorgung des Kompressors gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Wechselspannungsquelle, insbesondere beispielsweise eines herkömmlichen Niederspannungsversorgungsnetzes (z. B. 110 V oder 230 V), oder eine Gleichspannungsquelle sein. Der Kompressor kann hierbei vorteilhaft so ausgebildet sein, dass er direkt an die Wechselspannungsquelle als Wechselspannungskompressor bzw. an die Gleichspannungsquelle als Gleichspannungskompressor angeschlossen werden kann, so dass auf zusätzliche, zwischen die Spannungsquelle und den Kompressor einzufügende Spannungswandlerkomponenten verzichtet werden kann. Das Kühlsystem weist somit ein geringes Gewicht auf und einen einfachen Aufbau mit einer geringen Anzahl an potentiellen Fehlerquellen.According to a further advantageous refinement, the electrical energy source for supplying the compressor can preferably be an AC voltage source, in particular, for example, a conventional low-voltage power supply network (eg 110 V or 230 V), or a DC voltage source. The compressor can advantageously be designed such that it can be connected directly to the AC voltage source as AC voltage compressor or to the DC voltage source as DC compressor, so that can be dispensed with additional, to be inserted between the voltage source and the compressor voltage converter components. The cooling system thus has a low weight and a simple structure with a small number of potential sources of error.

Eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die elektrische Energiequelle eine photovoltaische Energiequelle ist. So kann die elektrische Energie beispielsweise mittels einer bzw. mehreren Solarzellenmodulen bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann der Kompressor in einem solchen Fall ein Gleichspannungskompressor sein, so dass keine Spannungswechselrichtung der von den Solarmodulen bereitgestellten Gleichspannung für einen Wechselspannungskompressor erforderlich ist.A still further advantageous embodiment of the invention provides that the electrical energy source is a photovoltaic energy source. For example, the electrical energy can be provided by means of one or more solar cell modules. In such a case, the compressor may preferably be a DC compressor, so that no voltage change direction of the DC voltage provided by the solar modules is required for an AC compressor.

Der Behälter kann weiterhin in bevorzugter Weise Teil eines Kühlschranks sein, beispielsweise eines Haushaltskühlschranks und/oder Industriekühlschranks zur Lagerung temperaturempfindlicher Güter. Im Sinne dieser Ausgestaltung liegt bei einem solchen Kühlschrank in erster Linie ein im Wesentlichen stationärer Gebrauch vor.The container may furthermore preferably be part of a refrigerator, for example a domestic refrigerator and / or industrial refrigerator for storing temperature-sensitive goods. In terms of this embodiment, such a refrigerator is primarily a substantially stationary use.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Kälteerzeuger mechanisch mit dem Behälter in tragender Bauweise verbunden ist, so dass das Kühlsystem ein in sich geschlossenes System in einer baulichen Einheit bildet.Furthermore, it may be advantageous if the cold generator is mechanically connected to the container in a supporting construction, so that the cooling system forms a self-contained system in a structural unit.

Nach einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der Kälteerzeuger aber auch von dem Behälter räumlich abgesetzt, das heißt entfernt, beispielsweise in einem Bereich von etwa 1 bis 5 Metern oder auch darüber hinaus, angeordnet sein und lediglich mittels entsprechender Wärmeträgerverbindungsleitungen an den Wärmeträgerkanal in wärmeträgeraustauschender Weise anschließbar bzw. angeschlossen sein. Die Wärmeträgerverbindungsleitungen stellen im mit dem Behälter fluidleitend verbundenen Zustand die einzige mechanische Verbindung zwischen dem räumlich entfernt angeordneten Kälteerzeuger und dem temperaturhaltenden Behälter dar. Das Kühlsystem weist bevorzugt einen entsprechenden Wärmeträgerverbindungsanschluss zur fluidleitenden Kopplung der Wärmeträgerverbindungsleitungen des Kälteerzeugers mit dem Wärmeträgerkanal des Latentwärmespeichers auf. Selbstverständlich können Wärmeträgerverbindungsleitungen zusätzlich oder alternativ auch von dem Latentwärmespeicher des Behälters ausgehen und an einem dem Kälteerzeuger zugeordneten, entsprechenden Wärmeträgerverbindungsanschluss anschließbar bzw. angeschlossen sein. Die wärmeträgerleitende Verbindung zwischen dem Kälteerzeuger und dem Latentwärmespeicher des Behälters ist bei dieser Ausgestaltung des vom Behälter abgesetzt/entfernt angeordneten Kälteerzeugers vorzugsweise trennbar, so dass der Behälter beispielsweise ohne Kälteerzeuger mit einem besonders geringen Gewicht transportiert werden kann. Der Behälter weist dann einen noch einfacheren Aufbau auf.According to an advantageous alternative embodiment of the invention, the cold generator but also spatially deposited from the container, that is, for example, in a range of about 1 to 5 meters or beyond, and be arranged only by means of appropriate heat transfer lines to the heat transfer channel in heat transfer medium be connected or connected. The heat carrier connection lines in the fluid-conductively connected to the container state, the only mechanical connection between the spatially remote cold generator and the temperature-maintaining container. The cooling system preferably has a corresponding heat transfer connection for fluid-conducting coupling of the heat carrier connection lines of the refrigerator with the heat transfer channel of the latent heat storage. Of course, heat transfer lines can additionally or alternatively emanate from the latent heat storage of the container and at a the refrigerator assigned, corresponding heat transfer connection can be connected or connected. The heat carrier-conducting connection between the cold generator and the latent heat storage of the container is preferably separable in this embodiment of the container / remotely located cold generator, so that the container can be transported, for example, without cold generator with a very low weight. The container then has an even simpler structure.

Der abgesetzte Kälteerzeuger kann darüber hinaus für eine deutlich höhere Kühlleistung ausgelegt sein als ein am Behälter angeordneter, in der Regel klein und kompakt bauender Kälteerzeuger. Hierdurch lässt sich ebenfalls der Wirkungsgrad der Kälteerzeugung und damit des gesamten Kühlsystems erhöhen.The remote chiller can also be designed for a significantly higher cooling capacity than a container arranged on the, usually small and compact design chiller. This can also increase the efficiency of cooling and thus the entire cooling system.

Im Sinne einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Behälter ein Gütertransportbehälter für den Transport der temperaturempfindlichen Güter. Hierbei kann eine Kombination mit der vorbeschriebenen, vom Behälter abgesetzten Anordnung des Kälteerzeugers mit einer zwischen dem Kälteerzeuger und dem Latentwärmespeicher trennbaren Wärmeträgerverbindungsleitung besonders vorteilhaft sein. Der Transportbehälter ist hochmobil, kann möglicherweise komfortabel von einer einzigen Person getragen werden, weist aufgrund des nicht am Behälter angebrachten Kühlerzeugers ein geringes Gewicht auf und ist praktisch wartungsfrei. Der Transportbehälter kann ebenso ein im Wesentlichen industriell eingesetzter Transportbehälter, beispielsweise in Ausgestaltung eines Transportcontainers, sein, der dann vorzugsweise mittels geeigneten Fahr- und/oder Flugzeugen und/oder Schiffen transportiert werden kann.In terms of yet another advantageous embodiment of the invention, the container is a freight transport container for the transport of temperature-sensitive goods. In this case, a combination with the above-described, remote from the container arrangement of the refrigerator with a separable between the cold generator and the latent heat storage heat transfer medium connection line may be particularly advantageous. The transport container is highly mobile, may be carried comfortably by a single person, has due to the not attached to the container chiller on a low weight and is virtually maintenance free. The transport container can also be a substantially industrially used transport container, for example in the form of a transport container, which can then preferably be transported by means of suitable vehicles and / or aircraft and / or ships.

Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Gütertransportbehälter an einem Kraftfahrzeug, besonders bevorzugt an einem elektromotorisch betriebenen Kraftfahrzeug (Elektrofahrzeug), angeordnet und mit diesem wenigstens temporär, nämlich während eines Transports, verbunden. Neben kleineren Elektrofahrzeugen, zum Beispiel Personenkraftwagen, Kleinbussen, Vans, Transporter etc., sind insbesondere auch Elektrolastkraftwagen (eLKW), Elektrobusse und dergleichen bevorzugt. Aufgrund der vom Latentwärmespeicher dem temperaturhaltenden Behälter bereitgestellten Kühlleistung benötigt der Transportbehälter während der bestimmten Temperaturhaltedauer, die bevorzugt wenigstens der vorgesehenen Transportdauer des Behälters entspricht, keine aus einer elektrischen Energiequelle, beispielsweise einer Batterie bzw. Traktionsbatterie, des Elektrofahrzeugs bereitzustellende elektrische Energie, um den Kälteerzeuger, insbesondere beispielsweise dessen Kompressor, zu betreiben. Hierdurch lässt sich die maximal mit einer Batterieladung erzielbare Reichweite des Elektrofahrzeugs erheblich vergrößern.According to a still further advantageous embodiment of the invention, the goods transport container is arranged on a motor vehicle, particularly preferably on an electric motor-driven motor vehicle (electric vehicle), and connected thereto at least temporarily, namely during transport. In addition to smaller electric vehicles, such as passenger cars, minibuses, vans, vans, etc., especially electric trucks (electric vehicles), electric buses and the like are preferred. Due to the cooling power provided by the latent heat accumulator to the temperature-maintaining container, the transport container does not require electrical energy to be supplied from an electrical energy source, for example a battery or traction battery, of the electric vehicle during the determined temperature holding period, which preferably corresponds at least to the intended transport time of the container. in particular, for example, its compressor to operate. As a result, the maximum achievable with a battery charge range of the electric vehicle can be significantly increased.

Reicht die vom Behälter maximal erzielbare Temperaturhaltedauer nicht für den gesamten Transportweg aus, kann u. U. eine Zwischenaufladung des Phasenwechselmaterials erfolgen, beispielsweise an einem vom Behälter abgesetzt angeordneten, entlang einer Fahrroute des Elektrofahrzeugs lokalisierten (zentralen) Kälteerzeuger (ähnlich einer „Tankstelle“).If the maximum achievable temperature holding time of the container is not sufficient for the entire transport route, u. U. a Zwischenaufladung the phase change material take place, for example, on a remote from the container arranged along a driving route of the electric vehicle localized (central) Kälteerzeuger (similar to a "gas station").

Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Kombination des Transportbehälters mit einem mitgeführten Kälteerzeuger über eine mit dem Transportbehälter ebenfalls mitgeführte Solarstromversorgung (Solar-/Photovoltaikmodule) in vorteilhafter Weise möglich. Die Solar-/Photovoltaikmodule können an dem Behälter angebracht sein.Alternatively or additionally, a combination of the transport container with an entrained cold generator via a with the transport container also entrained solar power supply (solar / photovoltaic modules) in an advantageous manner possible. The solar / photovoltaic modules can be attached to the container.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das elektromotorisch betriebene Kraftfahrzeug eine hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion wohl bekannte (herkömmliche) Klimaanlage zur Temperierung eines Insasseninnenraums auf. In diesem Fall kann eine der Klimaanlage zugeordnete Kühlmittelleitung eines Kühlmittelkreislaufs in wärmeträgeraustauschender Weise wahlweise mittels eines oder mehreren steuerbaren Ventilen mit dem Wärmeträgerkanal des Latentwärmespeichers des Behälters verbindbar sein. In ganz besonders vorteilhafter Weise lässt sich so mit einem aufgeladenen Latentwärmespeicher des mitgeführten Behälters Kälte aus dem Latentwärmespeicher zum alleinigen Betreiben oder wenigstens zur Unterstützung der fahrzeugeigenen Klimaanlage bereitstellen, die ansonsten alleine aus der Fahrzeug- bzw. Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs gespeist würde, wodurch sich die mit einer Batterieladung maximal erzielbare Reichweite des Elektrofahrzeugs weiter deutlich erhöhen lässt.According to yet another advantageous embodiment of the invention, the motor vehicle operated by motor vehicle on a well-known in terms of their structure and function (conventional) air conditioning for controlling the temperature of an occupant's interior. In this case, one of the air conditioning system associated coolant line of a coolant circuit in heat transfer medium exchanging manner can be selectively connected by means of one or more controllable valves with the heat transfer channel of the latent heat accumulator of the container. In a particularly advantageous manner can thus be provided with a charged latent heat storage of entrained container cold from the latent heat storage for sole operation or at least to support the vehicle's own air conditioning, which would otherwise be fed alone from the vehicle or traction battery of the electric vehicle, which is with a battery charge maximally achievable range of the electric vehicle can further increase significantly.

Umgekehrt ist es in bestimmten Situationen auch möglich, den Latentwärmespeicher über die Fahrzeugklimaanlage (wenigstens teilweise) durch Wärmeträgertransport von der Klimaanlage durch den Wärmeträgerkanal des Latentwärmespeichers zu laden. Ein Steuerventil kann entsprechend zur Steuerung der jeweiligen Wärmeträgertransportrichtung vorgesehen sein.Conversely, it is also possible in certain situations to charge the latent heat accumulator via the vehicle air conditioning system (at least partially) by means of heat carrier transport from the air conditioning system through the heat carrier channel of the latent heat accumulator. A control valve may be provided in accordance with the control of the respective heat carrier transport direction.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kälteerzeuger Teil einer elektrischen Ladestation zum elektrischen Aufladen einer Traktionsbatterie des elektromotorisch betriebenen Kraftfahrzeugs. Der Kälteerzeuger ist somit ein vom Behälter räumlich getrennter bzw. trennbarer Kälteerzeuger, wie vorstehend bereits beschrieben wurde. Die elektrische Aufladung der Traktionsbatterie kann somit zeitgleich zur thermischen Aufladung des Latentwärmespeichers des mit dem Elektrofahrzeug mitgeführten Behälters erfolgen.In a further advantageous embodiment of the invention, the cold generator is part of an electrical charging station for electrically charging a traction battery of the electric motor-driven motor vehicle. The cold generator is thus a spatially separate or separable from the container cold generator, as already described above. The electrical charge of the traction battery can thus simultaneously to the thermal charge of the Latent heat storage of carried along with the electric vehicle container.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung nicht einschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiele der Erfindung, die den Fachmann in die Lage versetzen sollen, die vorliegende Erfindung auszuführen. Die Ausführungsbeispiele werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:

1 eine perspektivische Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kühlsystems gemäß der Erfindung,
2 eine plane Vorderansicht des Kühlsystems aus 1,
3 eine perspektivische Rückansicht des Kühlsystems aus 1 von schräg unten,
4 eine plane Rückansicht des Kühlsystems aus 3 und
5 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühlsystems gemäß der Erfindung.

Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of non-limiting embodiments of the invention, which should enable those skilled in the art to practice the present invention. The embodiments are explained in more detail below with reference to the drawing. In this drawing show schematically:

1 a front perspective view of an embodiment of a cooling system according to the invention,
2 a flat front view of the cooling system 1 .
3 a perspective rear view of the cooling system 1 from diagonally below,
4 a plane rear view of the cooling system 3 and
5 a side view of another embodiment of a cooling system according to the invention.

In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, equivalent parts are always provided with the same reference numerals with respect to their function, so that these are usually described only once.

1 stellt schematisch eine perspektivische Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kühlsystems 1 gemäß der Erfindung dar. Das Kühlsystem 1 weist einen temperaturhaltenden Behälter 2 auf, der in dieser Ausführungsform als Teil bzw. Gehäuse eines Haushaltskühlschranks ausgebildet ist. Der Behälter 2 weist mehrere Latentwärmespeicher 3 zur Aufrechterhaltung einer Nicht-Umgebungstemperatur T_L über eine bestimmte Zeitdauer in einem Lagerraum 4 zur Lagerung temperaturempfindlicher Güter 5 auf. Von den insgesamt am Behälter 2 des gezeigten Ausführungsbeispiels vorgesehenen acht Latentwärmespeichern 3 sind in 1 vier explizit gekennzeichnet. 1 schematically illustrates a front perspective view of an embodiment of a cooling system 1 according to the invention. The cooling system 1 has a temperature-retaining container 2 on, which is formed in this embodiment as part or housing of a household refrigerator. The container 2 has several latent heat storage 3 to maintain a non-ambient temperature T _L over a certain period of time in a storage room 4 for storage of temperature-sensitive goods 5 on. Of the total of the container 2 of the embodiment shown eight latent heat storage 3 are in 1 four explicitly marked.

Des Weiteren weist das Kühlsystem 1 einen in einem Sockel 6 des Behälters 2 aufgenommenen, in 1 lediglich angedeuteten Kälteerzeuger 7, vorliegend in Gestalt einer herkömmlichen Kältekompressionsmaschine mit einem elektrisch betreibbaren Kompressor (nicht explizit dargestellt), auf. Durch die Unterbringung des Kälteerzeugers 7 in dem mechanisch mit dem Behälter 2 verbundenen Sockel 6 ist der Kälteerzeuger 7 in mechanisch tragender, eine Baueinheit mit dem Behälter 2 bildenden Weise mit letzterem verbunden. Der Kälteerzeuger 7 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in wärmeübertragender Weise mit jedem Latentwärmespeicher 3 gekoppelt.Furthermore, the cooling system 1 one in a pedestal 6 of the container 2 recorded, in 1 merely indicated cold generator 7 , in the present case in the form of a conventional refrigeration compression machine with an electrically operable compressor (not explicitly shown) on. By housing the refrigerator 7 in the mechanically with the container 2 connected socket 6 is the cold producer 7 in mechanically carrying, a structural unit with the container 2 forming way associated with the latter. The cold producer 7 is in the embodiment shown in heat transfer manner with each latent heat storage 3 coupled.

Weiter ist 1 zu entnehmen, dass der Lagerraum 4 durch eine Wandung 8 gegenüber einer Außenumgebung 9 abgegrenzt ist. Die Wandung 8 beinhaltet bei dem in 1 gezeigten Kühlsystem 1 im Wesentlichen zwei Seitenwände 10, einen Boden 11, eine Decke 12 und eine Rückwand 13 und bildet in ihrer Gesamtheit den den Lagerraum 4 umschließenden Behälter 2. Um einen Blick ins Innere der Behälters 2 werfen zu können, ist der Vorderwandteil der Wandung 8 in 1 nicht dargestellt. Es ist zu verstehen, dass dieser Vorderwandteil der Wandung 8 als Behältertür (nicht dargestellt) an dem in 1 dargestellten Teil der Wandung 8 schwenkbeweglich angebracht sein kann. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die nicht dargestellte Behältertür ebenfalls als Bestandteil der Wandung 8 angesehen.Next is 1 to see that the storage room 4 through a wall 8th towards an outdoor environment 9 is delimited. The wall 8th includes at the in 1 shown cooling system 1 essentially two side walls 10 , a floor 11 , A blanket 12 and a back wall 13 and in its entirety forms the storeroom 4 enclosing container 2 , To have a look inside the container 2 to throw, is the front wall part of the wall 8th in 1 not shown. It is to be understood that this front wall part of the wall 8th as a container door (not shown) on the in 1 represented part of the wall 8th can be mounted pivotally. For the purposes of the present invention, the container door, not shown, also as part of the wall 8th considered.

2 stellt eine plane Vorderansicht des Kühlsystems 1 aus 1 ohne Sockel 6 dar, 3 eine perspektivische Rückansicht des Kühlsystems 1 aus 1 von schräg unten ebenfalls ohne Sockel 6 und 4 eine plane Rückansicht des Kühlsystems 1 aus 3. 2 provides a flat front view of the cooling system 1 out 1 without socket 6 represents, 3 a rear perspective view of the cooling system 1 out 1 from diagonally below also without base 6 and 4 a flat rear view of the cooling system 1 out 3 ,

Wie in 2 zu erkennen ist, weist die Wandung 8 an den den Latentwärmespeichern 3 entsprechenden Wandungsabschnitten jeweils einen Hohlraum 14 auf. Dieser ist jeweils zwischen einem den jeweiligen Hohlraum 14 zum Lagerraum 4 hin begrenzenden, lediglich in 1 abschnittsweise eingezeichneten Innenwandabschnitt 15 und einem den jeweiligen Hohlraum 14 zur Außenumgebung 9 hin begrenzenden, in den 3 und 4 dargestellten Außenwandabschnitt 16 ausgebildet. Wie insbesondere 2 deutlich zu entnehmen ist, ist jeder Hohlraum 14 von einem lediglich einen Teil des Hohlraumvolumens beanspruchenden Wärmeträgerkanal 17 zum Führen eines Wärmeträgers durchquert. Der rohrförmig ausgebildete Wärmeträgerkanal 17 verläuft in jedem Hohlraum 14 im Wesentlichen einmal über dessen gesamte Breite und ist insgesamt schlangenförmig alle Hohlräume 14 durchquerend ausgebildet. An seinen beiden bodenseitigen Enden weist der Wärmeträgerkanal 17 jeweils Anschlussstücke 18 zur Herstellung einer fluidleitenden, das heißt wärmeträgeraustauschenden, Verbindung mit dem Kälteerzeuger 7 (1) auf.As in 2 it can be seen, the wall shows 8th at the latent heat storage 3 respective wall sections each have a cavity 14 on. This is between each one the respective cavity 14 to the storage room 4 limited, only in 1 Sectionally marked inner wall section 15 and one the respective cavity 14 to the outside environment 9 limiting, into the 3 and 4 illustrated outer wall section 16 educated. In particular 2 can be clearly seen, is every cavity 14 from a claiming only a portion of the void volume heat transfer channel 17 to pass through a heat carrier. The tubular heat transfer channel 17 runs in every cavity 14 essentially once over its entire width and is a total of serpentine all cavities 14 formed by crossing. At its two bottom ends, the heat transfer channel 17 each connection pieces 18 for producing a fluid-conducting, that is to say heat-transfer medium-exchanging, connection to the cold generator 7 ( 1 ) on.

Das in jedem Hohlraum 14 verbleibende restliche Hohlraumvolumen ist mit einem eine wärmeübertragende Wirkverbindung mit dem Wärmeträgerkanal 17 bildenden Phasenwechselmaterial (nicht dargestellt), vorliegend Wasser bzw. eine wässrige Lösung, füllbar bzw. gefüllt, insbesondere jeweils im Wesentlichen vollständig gefüllt. Hierbei ist der Wärmeträgerkanal 17 so im jeweiligen Hohlraum 14 angeordnet, dass das Phasenwechselmaterial den Wärmeträgerkanal 17 vollständig, das heißt allseitig, umgibt und mit dem dem jeweiligen Hohlraum 14 zugeordneten gesamten Innenwandabschnitt 15 in stofflichem Kontakt steht.That in every cavity 14 remaining residual void volume is with a heat-transmitting active compound with the heat transfer channel 17 forming phase change material (not shown), in the present case water or an aqueous solution, fillable or filled, in particular in each case substantially completely filled. Here is the heat transfer channel 17 so in each cavity 14 arranged that the phase change material, the heat transfer channel 17 completely, that is on all sides, surrounds and with the respective cavity 14 associated entire inner wall section 15 is in physical contact.

2 ist weiter zu entnehmen, dass die einzelnen, aneinander angrenzenden Hohlräume 14 über jeweilige Zwischenwände 19 voneinander getrennt sind. 2 can be further seen that the individual, adjacent cavities 14 via respective partition walls 19 are separated from each other.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Kühlsystems 1 ist jeder Hohlraum 14 zudem mit einem Superabsorber (nicht dargestellt) in pulvriger Form gefüllt, so dass das in jedem Hohlraum 14 eingefüllte Phasenwechselmaterial dort im Superabsorber gebunden ist.In the embodiment of the cooling system shown here 1 is every cavity 14 also filled with a superabsorbent (not shown) in powdery form, so that in each cavity 14 filled phase change material is bound there in the superabsorber.

Wahlweise kann zusätzlich zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Phasenwechselmaterials auch Graphen in jeden Hohlraum 14 eingefüllt werden. Auch das Graphen liegt vorzugsweise beim Einfüllen in den Hohlraum 14 in Pulverform vor.Optionally, in addition to increasing the thermal conductivity of the phase change material, graphene may also be introduced into each cavity 14 be filled. The graphene is also preferably when filling into the cavity 14 in powder form.

Bei dem gezeigten Kühlsystem 1 ist der Kälteerzeuger 7 bzw. sein Kompressor ein Wechselspannungskompressor, der unmittelbar an ein herkömmliches Niederspannungsversorgungsnetz (z. B. 110 V oder 230 V), wie es in Haushalten gewöhnlich vorhanden ist, angeschlossen werden kann. Der Kompressor könnte jedoch auch als Gleichspannungskompressor ausgebildet sein, insbesondere in Kombination mit einer einen elektrischen Gleichstrom erzeugenden Photovoltaikenergiequelle (nicht dargestellt).In the shown cooling system 1 is the cold producer 7 Its compressor may be an AC compressor that can be directly connected to a conventional low voltage power supply (eg, 110V or 230V), as is commonly found in homes. However, the compressor could also be designed as a DC compressor, in particular in combination with a DC electric power generating photovoltaic power source (not shown).

Das Kühlsystem könnte ebenfalls mit einer Batterie zur unmittelbaren elektrischen Speisung eines Gleichspannungskompressors oder zur elektrischen Speisung des Wechselspannungskompressors nach einer entsprechenden Wechselrichtung ausgestattet sein, was jedoch bereits aus Gewichts-, Komplexitäts- und potentiellen Ausfallgründen bzw. möglicher Fehlerquellen eines solchen Kühlsystems nicht die am meisten bevorzugte Ausgestaltung ist.The cooling system could also be equipped with a battery for direct electrical supply to a DC compressor or for AC power to the AC compressor after a corresponding change in direction, but this is not the most preferred because of weight, complexity and potential failure or potential sources of failure of such a cooling system Design is.

5 stellt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühlsystems 20 gemäß der Erfindung dar. Das Kühlsystem 20 weist ebenfalls wie das Kühlsystem 1 einen temperaturhaltenden Behälter 21 auf, der mehrere Latentwärmespeicher 3 zur Aufrechterhaltung einer Nicht-Umgebungstemperatur T_L über eine bestimmte Zeitdauer in einem Lagerraum 4 zur Lagerung temperaturempfindlicher Güter 5 aufweist. Die Latentwärmespeicher 3 des Behälters 21 können analog aufgebaut sein wie die Latentwärmespeicher 3 des in den 1 bis 4 dargestellten Kühlsystems 1, insbesondere hinsichtlich der durch die Wandung 8 in den entsprechenden Wandungsabschnitten gebildeten Hohlräume 14, dem Wärmeträgerkanal 17, seiner Anordnung innerhalb der Hohlräume 14, dem Phasenwechselmaterial usw. Bei dem in 5 gezeigten Kühlsystem 20 sind die Latentwärmespeicher 3 anders als beim Kühlsystem 1 in einem Deckenwandabschnitt 22 der Wandung 8 des Behälters 21 angeordnet. Bei dem in 5 dargestellten Kühlsystem 20 ist der Behälter 21 insbesondere ein Gütertransportbehälter, beispielsweise ein Transportcontainer, für den Transport der temperaturempfindlichen Güter 5. 5 FIG. 3 illustrates a side view of another embodiment of a cooling system. FIG 20 according to the invention. The cooling system 20 also shows how the cooling system 1 a temperature-retaining container 21 on, the several latent heat storage 3 to maintain a non-ambient temperature T _L over a certain period of time in a storage room 4 for storage of temperature-sensitive goods 5 having. The latent heat storage 3 of the container 21 can be constructed analogously as the latent heat storage 3 in the 1 to 4 illustrated cooling system 1 , especially in terms of through the wall 8th cavities formed in the respective wall sections 14 , the heat transfer channel 17 , its arrangement within the cavities 14 , the phase change material, etc. In the in 5 shown cooling system 20 are the latent heat storage 3 unlike the cooling system 1 in a ceiling wall section 22 the wall 8th of the container 21 arranged. At the in 5 illustrated cooling system 20 is the container 21 in particular a freight transport container, for example a transport container, for the transport of the temperature-sensitive goods 5 ,

Wie in 5 gut zu erkennen ist, ist der Transportbehälter 21 des Kühlsystems 20 an einem Kraftfahrzeug 23, das im vorliegenden Beispiel ein elektrisch angetriebener Lastkraftwagen (eLKW) ist, angeordnet und zumindest während des Transports mit diesem fest verbunden. Der Transportbehälter 21 kann auch ein permanent mit dem Elektrofahrzeug 23 verbundener Transportbehälter 21, zum Beispiel ein Kastenaufbau des Elektro-LKW, sein.As in 5 The transport container is easy to recognize 21 of the cooling system 20 on a motor vehicle 23 , which in the present example is an electrically powered truck (eCV), arranged and firmly connected at least during transport. The transport container 21 can also be a permanent with the electric vehicle 23 connected transport container 21 , for example a box body of the electric truck.

Ferner ist bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kältesystems 20 der Kälteerzeuger 24, beispielsweise ebenfalls eine an sich bekannte Kältekompressionsmaschine, von dem Behälter 21 räumlich in einer Entfernung von einigen Metern abgesetzt angeordnet und lediglich mittels entsprechender Wärmeträgerverbindungsleitungen 25 an den Wärmeträgerkanal 17 in wärmeträgeraustauschender Weise anschließbar bzw. in der in 5 dargestellten Verwendungssituation angeschlossen. Der Behälter 21 weist hierzu einen entsprechenden Wärmeträgerverbindungsanschluss 26 auf.Furthermore, in the in 5 illustrated embodiment of the refrigeration system 20 the cold producer 24 , For example, also known per se refrigeration compressor machine, from the container 21 arranged spatially separated at a distance of a few meters and only by means of appropriate heat transfer lines 25 to the heat transfer channel 17 connectable in heat transfer medium exchanging manner or in the in 5 connected usage situation connected. The container 21 has for this purpose a corresponding heat transfer connection 26 on.

Darüber hinaus ist der Kälteerzeuger 24 des Kühlsystems 20 in dieser Ausgestaltung Teil einer elektrischen Ladestation 27 zum elektrischen Aufladen einer Traktionsbatterie 28 des elektromotorisch betriebenen Kraftfahrzeugs 23.In addition, the cold generator 24 of the cooling system 20 in this embodiment part of an electrical charging station 27 for electrically charging a traction battery 28 the motor vehicle driven by an electric motor 23 ,

Außerdem weist das Elektrofahrzeug 23 eine Klimaanlage 29 zur Temperierung eines Insasseninnenraums 30 auf. Eine Kühlmittelleitung 31 der Klimaanlage 29 ist in wärmeträgeraustauschender Weise mit dem Wärmeträgerkanal 17 der Latentwärmespeicher 3 verbindbar bzw. verbunden. Ein Steuerventil (nicht dargestellt) kann für eine wahlweise fluidleitende Verbindung zwischen der Fahrzeugklimaanlage 29 und dem Wärmeträgerkanal 17 vorgesehen sein.In addition, the electric vehicle points 23 an air conditioner 29 for tempering an occupant interior 30 on. A coolant line 31 the air conditioning 29 is in heat transfer medium exchanging manner with the heat transfer channel 17 the latent heat storage 3 connectable or connected. A control valve (not shown) may be used for an optional fluid-conducting connection between the vehicle air conditioner 29 and the heat transfer channel 17 be provided.

Das hierin offenbarte erfindungsgemäße Kühlsystem ist nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen, die sich aus technisch sinnvollen weiteren Kombinationen der hierin beschriebenen Merkmale des erfindungsgemäßen Kühlsystems ergeben.The cooling system of the invention disclosed herein is not limited to the embodiments disclosed herein, but also encompasses like-looking further embodiments resulting from technically meaningful further combinations of the features of the cooling system of the present invention described herein.

In besonders bevorzugter Ausführung wird das erfindungsgemäße Kühlsystem als Kühlschrank für einen im Wesentlichen stationären Betrieb oder als portabler oder als mit einem Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, gekoppelter, mobiler Transportbehälter zur Lagerung und/oder zum Transport temperaturempfindlicher Güter verwendet.In a particularly preferred embodiment, the cooling system according to the invention is used as a refrigerator for a substantially stationary operation or as a portable or as a motor vehicle, in particular electric vehicle, coupled, mobile transport container used for the storage and / or transport of temperature-sensitive goods.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kühlsystem / KühlschrankCooling system / fridge
22: Temperaturhaltender BehälterTemperature-maintaining container
33: LatentwärmespeicherLatent heat storage
44: Lagerraumstorage room
55: Temperaturempfindliches GutTemperature-sensitive good
66: Sockelbase
77: Kälteerzeugercold generator
88th: Wandungwall
99: Außenumgebungexternal environment
1010: SeitenwandSide wall
1111: Bodenground
1212: Deckeblanket
1313: Rückwandrear wall
1414: Hohlraumcavity
1515: InnenwandabschnittInner wall section
1616: AußenwandabschnittOuter wall section
1717: WärmeträgerkanalHeat carrier channel
1818: Anschlussstückconnector
1919: Zwischenwandpartition
2020: Kühlsystemcooling system
2121: Temperaturhaltender Behälter / GütertransportbehälterTemperature-retaining container / goods transport container
2222: DeckenwandabschnittCeiling wall section
2323: Elektrolastkraftwagen (eLKW)Electric trucks (eCV)
2424: Kälteerzeugercold generator
2525: Wärmeträgerverbindungsleitung(en)Heat transfer connection line (s)
2626: WärmeträgerverbindungsanschlussHeat transfer connection port
2727: Elektrische LadestationElectric charging station
2828: Traktionsbatterietraction battery
2929: Klimaanlageair conditioning
3030: InsasseninnenraumPassenger compartment
3131: KlimaanlagenkühlmittelleitungAir conditioning refrigerant line
T_L T _L: Nicht-Umgebungstemperatur / LagerraumtemperaturNon-ambient temperature / storage room temperature
T_U T _U: Umgebungstemperaturambient temperature

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0794396 A1 [0002]
DE 102015105064 A1 [0003]

Claims

Cooling system comprising a temperature-retaining container (2, 21) having a latent heat accumulator (3) for maintaining a non-ambient temperature (T _L ) for a certain period of time in a storage room (4) for storing temperature-sensitive goods (5), and a refrigerating appliance ( 7, 24) which can be coupled in a heat-transferring manner to the latent heat store (3), wherein the storage space (4) is delimited by a wall (8) against an external environment (9) which in at least one wall section interposes a cavity (14) an inner wall portion (15) bounding the cavity (14) towards the storage space (4) and an outer wall portion (16) delimiting the cavity (14) towards the outer environment (9), the cavity (14) being of only a part of the cavity volume claiming heat transfer channel (17) is crossed for guiding a heat carrier and the remaining cavity volume with a heat-transmitting operative connection with the W rmeträgerkanal (17) forming the phase change material can be filled, characterized in that the heat carrier channel (17) is arranged in the cavity (14), that the phase-change material surrounds the heat carrier channel (17) completely and with the entire inner wall portion (15) is in substantial contact ,

Cooling system after Claim 1 , characterized in that the wall (8) has a plurality of wall sections each adjacent to each other via an intermediate wall, each having a cavity (14).

Cooling system after Claim 1 or 2 , characterized in that the cavity (14) is completely filled with the phase change material.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the phase change material is water or an aqueous solution.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (14) is at least partially filled with a superabsorbent.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (14) is at least partially filled with graphene.

Cooling system according to one of the two preceding claims, characterized in that the superabsorber and / or the graphene is powdered in the cavity () is / are provided.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the cold generator (7, 24) is a refrigeration compressor with an electrically operated compressor which is fed from an electrical energy source.

Cooling system according to the preceding claim, characterized in that the electrical energy source is an AC voltage source or a DC voltage source.

Cooling system according to one of the two preceding claims, characterized in that the electrical energy source is a photovoltaic energy source.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the container (2) is part of a refrigerator.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the cold generator (7) is mechanically connected to the container (2) in supporting construction.

Cooling system according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the cold generator (24) from the container (21) is spatially separated and only by means of appropriate heat transfer medium lines (25) to the heat transfer channel (17) can be connected in heat transfer medium exchanging manner.

Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the container (21) is a goods transport container for the transport of the goods (5).

Cooling system according to the preceding claim, characterized in that the goods transport container (21) is arranged on a motor vehicle (23) operated by an electric motor.

Cooling system according to the preceding claim, characterized in that the motor-driven motor vehicle (23) has an air conditioning system (29) for controlling the temperature of an occupant interior (30), wherein a coolant line (31) of the air conditioning system (29) is exchanged in a heat transfer medium with the heat transfer channel (17 ) is selectively connectable.

Cooling system according to one of the Claims 13 . 15 or 16 , characterized in that the cold generator (24) is part of an electrical charging station (27) for electrically charging a traction battery (28) of the motor vehicle (23) operated by an electric motor.