EP4598759A2 - Mobile kühltransportvorrichtung, kraftfahrzeug oder fahrzeuganhänger hiermit sowie deren verwendung - Google Patents

Mobile kühltransportvorrichtung, kraftfahrzeug oder fahrzeuganhänger hiermit sowie deren verwendung

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Publication number
EP4598759A2
EP4598759A2 EP23786060.6A EP23786060A EP4598759A2 EP 4598759 A2 EP4598759 A2 EP 4598759A2 EP 23786060 A EP23786060 A EP 23786060A EP 4598759 A2 EP4598759 A2 EP 4598759A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport device
refrigerated transport
cooling chamber
chamber
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23786060.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georgios Thomaidis
Frank Thomas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Transport Innovation GmbH
Original Assignee
Transport Innovation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Transport Innovation GmbH filed Critical Transport Innovation GmbH
Publication of EP4598759A2 publication Critical patent/EP4598759A2/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3232—Cooling devices using compression particularly adapted for load transporting vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00421—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric

Definitions

  • the invention relates to a refrigerated transport device according to claim 1, a motor vehicle or a vehicle trailer herewith according to claim 30 and the use thereof according to claim 31.
  • the state of the art includes refrigerated transporters, particularly trucks, trailers and semi-trailers, whose cooling compartments are cooled by an air conditioning system. Minimum temperatures of up to -25 °C are achieved. Goods that need to be stored at lower temperatures cannot be transported in this way, at least not without additional measures such as the use of liquid nitrogen or dry ice.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide solutions with which very deep-frozen goods can be transported and stored in large quantities in a convenient, safe, environmentally friendly manner and, if possible, without classification as hazardous substances.
  • the invention relates to a mobile refrigerated transport device with a cooling chamber, a refrigeration machine and a power generator, wherein the cooling chamber is tempered or temperable with the refrigeration machine (in particular freely), wherein the power generator is connected to the refrigeration machine for power supply, wherein the refrigeration machine has a heat pump circuit with a low-pressure side and a pressure side, and wherein the cooling chamber is part of the low-pressure side of the heat pump circuit.
  • This provides a highly flexible storage room with a wide range of cooling temperatures that does not require any coolant, particularly both as a direct coolant such as dry ice and nitrogen, and without any coolant in the heat pump circuit.
  • a heat pump circuit that operates with the air in the cooling chamber as such is particularly suitable for achieving very low temperatures in the cooling chamber.
  • very precise temperatures and/or freely adjustable temperatures within the performance range of the refrigeration machine can also be generated in the cooling chamber.
  • the pharmaceutical industry in particular can benefit from this solution, because the invention makes it possible to provide additional storage space at short notice and to store and transport larger quantities of products, such as mRNA vaccines, enzymes and other medical products.
  • This is particularly safe for the user and the environment, because the low-temperature storage room only requires the storage room air (refrigerant), electricity and the ambient air (cooling the heat sink) to achieve temperatures of up to -100 °C, for example.
  • the solution also offers advantages for fish and seafood processing, because, for example, exclusive fish can be transported at around -60 °C. According to the invention, neither dry ice nor liquid nitrogen is required. This improves the Carbon footprint. In addition, larger transport volumes and longer transport routes are possible.
  • the refrigerated transport device can even be used as a temporary storage space.
  • the low-pressure side and the pressure side of the heat pump circuit are typically separated from each other by a compressor, in particular a turbo compressor, and an expansion device, in particular a turbo expander.
  • the pressure on the low-pressure side should correspond exactly or at least essentially to the pressure inside the cooling chamber.
  • the ambient pressure in the cooling chamber is ideal. This means that the cooling chamber does not have to absorb a pressure gradient and access can be opened without any problem.
  • the refrigeration machine for controlling the temperature of the cooling chamber is designed according to the open Joule cycle or reverse Brayton cycle. These processes enable very low temperatures using air as a coolant.
  • the refrigeration machine especially the pressure side of the heat pump circuit, should have a heat exchanger as a temperature sink that is connected to the ambient air outside the cooling chamber. This allows energy to be released into the environment.
  • a design in which the ambient air is guided past the heat exchanger with a fan is recommended. This allows a high volume flow to be achieved.
  • the heat exchanger is preferably located within a housing of the refrigeration machine. This protects it. The ambient air can then be guided to the heat exchanger via supply and exhaust air lines.
  • the cooling chamber air from the cooling chamber forms the compression medium or coolant in the heat pump circuit. This is environmentally friendly and offers a high level of occupational safety.
  • the refrigeration machine has an electric drive that drives a turbo expander and a turbo compressor.
  • the turbo expander and turbo compressor are each a turbo turbine.
  • the turbo turbines also enable a high volume flow so that the entire volume of the cooling chamber is circulated sufficiently for cooling and temperature homogenization.
  • the turbo expander forms the Expansion device and the turbo compressor the compressor.
  • a piston compressor as
  • Compressors and/or an expansion valve as an expansion device are not required.
  • a turbo expander wheel of the turbo expander and a turbo compressor wheel of the turbo compressor are located on or on a continuous shaft.
  • the drive in particular an electric motor, can drive the shaft between them.
  • the entire shaft with turbo compressor wheel and turbo expander wheel is mounted on air bearings. This avoids contact points with the housing, so that vibrations and noise are kept to a minimum. This also makes it possible to comply with noise emission regulations during transport.
  • the air bearings mean that the refrigeration machine is free of oils.
  • the electric drive is preferably air-cooled. This can be implemented with low weight. This can be direct air cooling of the electric drive.
  • a cooling circuit with a heat exchanger can also be used to release heat into the environment. Such a cooling circuit should be able to operate independently, i.e. without external connections, i.e. in particular it should require a maximum of power from the power generator.
  • the refrigeration machine having a recuperator, with which the cooling chamber air leaving the cooling chamber absorbs energy from the cold air returned to the cooling chamber, in particular before the cold air is expanded, i.e. still on the pressure side of the heat pump circuit.
  • the recuperator should be arranged on the pressure side behind the heat exchanger (in particular a gas cooler), in particular so that the temperature gradient in the recuperator is reduced by the energy release in the heat exchanger.
  • the recuperator is in a sense an air-
  • Air heat exchanger between two pipe sections of the heat pump circuit hence a so-called internal heat exchanger.
  • the heat exchanger or gas cooler is different: This works between the pressure side of the heat pump circuit and the ambient air.
  • the air heat pump circuit preferably includes the following stations in the order mentioned: Air is sucked in from the cooling chamber via the recuperator to the turbo compressor.
  • the turbo compressor then compresses the sucked-in air, e.g. to 1 bar above ambient pressure, which heats the air.
  • the air thus heated is passed to the heat sink, in particular to the heat exchanger or gas cooler, where the heated air releases energy to the ambient air.
  • the air is passed through the recuperator again, where, after cooling in the heat sink, it releases further energy, which is transferred to the sucked-in air in the recuperator.
  • the cold sucked-in air from the This heats up the cooling chamber, and the still compressed air on the pressure side becomes colder.
  • expansion follows via the turbo expander, from where the relaxed, extremely cold air is fed back into the cooling chamber.
  • the coolant is the air from the cooling chamber itself, and the heat sink is formed by the environment. It is therefore preferable for the refrigeration machine to be designed without coolant (with the exception of the air from the cooling chamber).
  • the refrigeration machine is preferably designed or configured to achieve a temperature in the cooling chamber of at least -30 °C, and preferably up to at least -60 °C, and particularly preferably up to at least -100 °C.
  • the mobile refrigerated transport device has a dehumidification unit (also referred to as a snowcatcher unit) for the cooling chamber air, which is designed in particular to reduce the humidity in the cooling chamber and/or prevent the refrigeration machine from icing up. This prevents icing up in the cooling chamber, as well as frostbite of tissue when entering the cooling chamber.
  • the dehumidification unit can be part of the refrigeration machine.
  • Expansion cryogenic air is preferably introduced into the cooling chamber via a ceiling duct and the air flowing in the opposite direction to the compressor is sucked in via filter candles of the dehumidification unit.
  • Humidity can collect on the filter candles in the form of snow, ice, dirt particles and CO 2 crystals.
  • the filter candles are loaded with snow etc. (e.g. measured via a pressure difference sensor on the filter candles)
  • the agglomerated snow etc. can be released, for example, by a pressure surge on the filter candles.
  • the snow etc. that has fallen off then preferably falls into a discharge device so that it is transported out of the cooling chamber. There it can then melt, although this preferably takes place in the mobile cooling transport device. This prevents snow and ice from being spread, for example, on roads.
  • the refrigeration machine should be located at least substantially or completely outside the cooling chamber. This keeps heat input into the cooling chamber as low as possible.
  • the refrigeration machine should be located in a machine chamber of the mobile refrigerated transport device, with the machine chamber being tempered by an air conditioning device. This keeps critical environmental parameters, such as high heat from solar radiation, away from the refrigeration machine and any control units in the machine chamber. This prevents electrical components, motors, fans, lighting, etc. from overheating. Dirt can also be kept away from these components and the refrigeration machine.
  • the air conditioning device preferably works as a heat pump according to the heat pump principle.
  • a heat exchanger of this heat pump is directly connected to the interior of the machine chamber for heat exchange.
  • this heat exchanger should be arranged on the inside of the machine chamber.
  • the temperature in the machine chamber can be adjusted by the ambient temperature or with the help of the heat pump of the air conditioning device.
  • the air conditioning device is designed to keep the machine chamber in a temperature range
  • the refrigeration machine is designed to cool the cooling chamber to a temperature that is lower than the temperature range in the machine chamber. This means that air conditioning takes place for the refrigeration machine and any other technical components in the machine chamber, which are thereby protected from external influences such as heat, moisture and dirt.
  • the air conditioning device is designed or configured to achieve a target temperature in the temperature range in the machine chamber between 5 °C and 60 °C, preferably between 10 °C and 40 °C, more preferably between 10 °C and 30 °C and particularly preferably between 15 °C and 25 °C, in particular as soon as the temperature exceeds a threshold value, e.g. 25 °C.
  • a threshold value e.g. 25 °C.
  • the air conditioning device is powered by the generator. This makes the mobile refrigerated transport device more self-sufficient.
  • a tractor can be separated from a trailer with the refrigerated transport device, for example, because its on-board power is not required to operate the air conditioning device.
  • the mobile refrigerated transport device should have one or more self-sufficient power grids for its self-sufficient operation.
  • the air conditioning device is preferably arranged at least substantially (e.g. with the exception of a heat exchanger) or completely outside the machine chamber and outside the cooling chamber (preferably all heat-emitting components outside). Their waste heat can thus be easily released into the environment.
  • the machine chamber between the air conditioning device and the cooling chamber. This creates a gradual temperature gradient. If it is a motor vehicle or a trailer, the first air conditioning device should be arranged at the front. In the front area there is airflow and there are typically vehicle-side connections. Then comes the machine chamber in the front area of the vehicle.
  • the cooling chamber can be loaded and unloaded from the end of the vehicle, e.g. at unloading ramps.
  • the outer walls of the machine chamber should be thermally insulated with insulating material.
  • the cooling chamber optionally has an access lock, which has an access gap between two individual doors. This defines how much warm ambient air and moisture is exchanged with the extremely cold cooling chamber air when entering the cooling chamber. This is a major lever in terms of energy efficiency. In addition, short-term temperature increases in the cooling chamber when entering are also reduced.
  • the access lock can also optionally have a de-icing device.
  • the door to the cooling chamber in particular can have a door frame or door seal heater. This prevents the door from seizing up.
  • the outer walls of the access lock should be thermally insulated with insulating material. This creates a gradual thermal gradient between the environment and the cooling chamber and prevents very warm ambient air from entering the cooling chamber.
  • the outer walls of the cooling chamber should be thermally insulated with insulation material.
  • the heat transfer value of the walls of the cooling chamber should be lower (better) than that of the machine chamber, and preferably also than that of the walls of the access lock.
  • the insulation material preferably has a heat transfer coefficient of less than 22 W/(m 2 K).
  • the insulation material is preferably made of polyurethane (e.g. CORAFOAM® HPT 50 from DU NA CORRADINI SpA).
  • the thickness of the insulation material should be at least 20 cm.
  • the generator preferably has a first and a second generator unit, with the power supply being provided redundantly by the first and second generator units by means of a safety circuit. This increases operational reliability because the power supply is ensured even if one of the generator units fails.
  • the generator units can be diesel generators, for example. Filling up a diesel generator during operation is usually not permitted. During filling up, the other of the two generator units can then ensure the power supply. Separate tanks are preferably provided for the generator units for this purpose.
  • the generator should be located outside the cooling chamber and preferably also outside the machine chamber. This keeps waste heat and exhaust gases away from both chambers.
  • the generator is positioned lower than the cooling chamber and preferably also lower than the machine chamber. This can be, for example, below the loading area of a motor vehicle or trailer. From there, the generator is also easily accessible for the operator and for service work and does not reduce the available cargo space.
  • the mobile refrigerated transport device can have a power connection for supplying power with terrestrial electricity, whereby the terrestrial power supply is preferably protected by the power generator by means of a safety circuit.
  • the mobile refrigerated transport device can be set up in a location where the power generator cannot or may not be used without further ado, for example because it generates exhaust fumes or noise. Nevertheless, the temperature in the cold room can be ensured by the power generator even in the event of a power failure.
  • the invention achieves particular advantages when the refrigerated transport device is a vehicle body and/or is at least partially integrated into a vehicle body.
  • a vehicle body also includes containers, such as those used in combined air, sea, rail and road transport.
  • the cooling chamber in particular should be located in the vehicle body.
  • the cooling chamber including its walls, preferably takes up at least 50% of the vehicle body's floor area. This provides a relatively large cargo space for extremely cold goods.
  • the vehicle body can in particular be essentially divided into the cooling chamber and the machine chamber.
  • the power generator can, but does not have to, be part of the vehicle body. For example, it can also be placed underneath the vehicle body.
  • the refrigerated transport device has a monitoring device which outputs at least one operating state to a receiver, e.g. the location, the temperature in the machine chamber, the temperature in the cooling chamber, the operating state of the air conditioning device, the operating state of the refrigeration machine, the operating state of the power generator, the fill level of energy sources such as accumulators or tanks, the opening state of access to the refrigerated transport device, the state of the dehumidification unit.
  • a monitoring device which outputs at least one operating state to a receiver, e.g. the location, the temperature in the machine chamber, the temperature in the cooling chamber, the operating state of the air conditioning device, the operating state of the refrigeration machine, the operating state of the power generator, the fill level of energy sources such as accumulators or tanks, the opening state of access to the refrigerated transport device, the state of the dehumidification unit.
  • a receiver e.g. the location, the temperature in the machine chamber, the temperature in the cooling chamber, the operating state of the air conditioning device, the operating
  • the monitoring device can be part of a control unit for controlling the mobile refrigerated transport device.
  • the receiver can be a driver or a control center, for example.
  • the monitoring device is preferably designed to output a transport protocol. This can be used to prove that the cold chain is unbroken.
  • the monitoring device also preferably has a wireless data interface, e.g. a mobile phone interface. This enables remote monitoring.
  • the monitoring device can also be designed to output an alarm signal if there is a deviation from the target conditions. This can be done, for example, by means of warning tones, service calls and the like.
  • Fig. 2 is a perspective side view of a refrigerated transport device; and Fig. 3 is a functional diagram of the refrigerated transport device.
  • the refrigerated transport device 1 has a cooling chamber 10 and a machine chamber 20 in the vehicle body 107. These two chambers 10, 20 take up a large part of the floor space of the vehicle trailer 100.
  • the machine chamber 20 is tempered by means of an air conditioning device 11.
  • This air conditioning device 11 is located at the front of the vehicle trailer 100 and works according to the heat pump principle.
  • a heat exchanger of this heat pump is connected to the interior of the machine chamber 20 for heat exchange.
  • this heat exchanger is arranged on the inside of the machine chamber 20 or at least with direct access thereto.
  • the air conditioning device 11 can direct ambient air LU into the machine chamber 20 for tempering.
  • the air conditioning device 11 is therefore located at least essentially, namely with the maximum exception of the one heat exchanger, outside the machine chamber 20 and completely outside the cooling chamber 10.
  • the air conditioning device 11 is designed in such a way that it caps a temperature T1 in the machine chamber 20 or maintains it (+/-5 degrees), whereby the temperature T 1 for example, can be defined as a value between 15 °C and 25 °C.
  • the temperature T 1 is below the critical temperature for the operation of a refrigeration machine 21, which is arranged in the machine chamber 20 for tempering the actual cooling chamber 10.
  • the refrigeration machine 21 is designed to cool the cooling chamber 10 to a temperature T2 which is lower than the first temperature T1.
  • the temperature T2 to be achieved with the refrigeration machine 21 is at least -30 °C, preferably up to -100 °C.
  • the refrigeration machine 21 is designed as an air-circulation refrigeration machine with which the cooling chamber 10 is tempered. This refrigeration machine 21 is placed as a plug and play unit within the machine chamber 20. In addition, the refrigeration machine 21 has a dehumidification or snow catcher unit, which can be arranged in the plug and play unit, outside this unit or in the cooling chamber 10.
  • the refrigeration machine 21 designed as an air circuit refrigeration machine, works with the cooling chamber air LW as a compression medium or coolant.
  • the refrigeration machine 21 has a heat pump circuit 23 according to the schematic diagram in Fig. 3, which has a low-pressure side 23A and a pressure side 23B.
  • the cooling chamber 10 is part of the low-pressure side 23A of the heat pump circuit 23.
  • the refrigeration machine 21 is designed to control the temperature of the cooling chamber 10 according to the open Joule cycle or reverse Brayton cycle.
  • the pressure on the low-pressure side 23A corresponds at least essentially to the ambient pressure outside the cooling chamber 10 or the entire cooling transport device 1.
  • the refrigeration machine 21, namely the pressure side 23B of the heat pump circuit 23, has a heat exchanger 22 as a temperature sink, which is connected to the ambient air LU outside the cooling chamber 10.
  • the heat exchanger 22 is located inside the refrigeration machine 21.
  • the ambient air LU is guided past the heat exchanger 22 by a fan.
  • the air flow of the ambient air LU can also be supported by airflow if designed accordingly.
  • the refrigeration machine 21 has an air-cooled, electric drive 28, with which a turbo expander 28A as an expansion device and a turbo compressor 28B as a compressor are driven.
  • Turbo expander 28A and turbo compressor 28B are each a turbo turbine.
  • At one end of a continuous shaft 28C there is a turbo expander wheel of the turbo expander 28A and at the other end there is a turbo compressor wheel of the turbo compressor. 28B.
  • the drive 28 is located between them, in particular an electric motor that drives the shaft 28C including the turbo expander wheel and the turbo compressor wheel.
  • the entire shaft 28c with turbo compressor wheel and turbo expander wheel should be designed with air bearings and therefore have no points of contact with the housing during operation, at least in the circumferential direction, preferably also in the longitudinal direction of the shaft 28C.
  • the refrigeration machine 20 has a recuperator 29.
  • the recuperator 29 is located in the heat pump circuit 23 on the one hand in the pressure side 23B between the heat exchanger 22 and the turbo expander 28A, and on the other hand in the low pressure side 23B between the cooling chamber 10 and the turbo compressor 28B.
  • the recuperator 29 transfers energy from the cold air LK returned to the cooling chamber 10 to the cooling chamber air LW exiting the cooling chamber 10. This occurs in particular in the increased temperature range of the returning cold air LK before the expansion in the turbo expander 28A.
  • the recuperator 29 is therefore an air-air heat exchanger of two line sections of the heat pump circuit 23, namely between the low pressure side 23A and the pressure side 23B.
  • the heat exchanger 22, on the other hand, is an air-air heat exchanger that acts between the pressure side 23B of the heat pump circuit 23 and the ambient air LU.
  • the heat pump circuit 23 of the cooling chamber air LW comprises the following stations:
  • the compressor medium or refrigerant is the cooling chamber air LW from the cooling chamber 10 as such, and the heat sink is formed by the environment or ambient air LU.
  • the mobile refrigerated transport device has a dehumidification unit 24 (also referred to as a snowcatcher unit in English) for the cooling chamber air LW, with which the air humidity in the cooling chamber 10 is reduced.
  • the dehumidification unit 24 can be part of the refrigeration machine 10, or can be located in the wall between the machine chamber 20 and the cooling chamber 20, or can be placed separately in the cooling chamber 20.
  • the cooling chamber air LW flowing to the turbo compressor 28B can be sucked in in particular via filter candles of the dehumidification unit 24.
  • the pressure difference sensor above the filter candles is measured using a sensor device.
  • the air humidity collects on the filter candles in the form of snow, ice, dirt particles and CO2 crystals, and as soon as a limit value of the pressure difference is exceeded, the agglomerated snow etc. is released by a pressure surge on the filter candles.
  • the fallen snow, etc. falls into a discharge device so that it is transported out of the cooling chamber 10 and also out of the heat pump circuit 23.
  • the dehumidification unit 24 according to Fig. 1 can be arranged in Fig. 3 in a line section of the exhaust air line 25 between the cooling chamber 10 and the recuperator 29.
  • the return of the cold air LK into the cooling chamber 10 can in turn be implemented using a ceiling duct as a supply air line 26.
  • the cold air LK is thus distributed over the base area of the cooling chamber 10 and sinks towards the bottom of the cooling chamber 10 due to the higher density. This achieves a homogeneous temperature distribution.
  • the cooling chamber air LW is preferably extracted from the cooling chamber 10 in the geodetically upper half, preferably in the upper third, of the cooling chamber 10. This is where the slightly warmer air is layered, which is consequently extracted and can be cooled more efficiently.
  • the refrigeration machine 21 is designed or configured to achieve a temperature in the cooling chamber of at least -30 °C, and preferably up to at least -60 °C, and particularly preferably up to at least -100 °C.
  • Fig. 1 it can be seen that the refrigeration machine 21 is arranged completely outside the cooling chamber, namely in the machine chamber 20. There the refrigeration machine 21 is placed at a distance from the outside. Access to the machine chamber 20 is via a side-facing access door 104 (see Fig. 1 and 2). Next to the access door 104 there is a ventilation grille 105. The ambient air LU for the heat exchanger 22 and the cooling of its electric drive 28 is supplied to the refrigeration machine 21 via this air grille 105. In the machine chamber 20 there is also a monitoring device 40 which is part of a control unit for controlling the refrigerated transport device 1.
  • the cooling chamber 10 has an access lock 12 on the side of the loading compartment door 103.
  • an access gap 13 is formed behind the loading compartment door 103 between two individual doors 14, 15. This prevents a direct exchange of air between the environment and the cooling chamber 10.
  • the loading compartment door 103 and the first door 13 of the access lock 12 could also be made from one component.
  • the refrigerated transport device 1 has a power generator 30, which is connected to the air conditioning device 11 and the refrigeration machine 21 for the power supply.
  • the power generator 30 has a first and a second power generator unit 31, 32, wherein the power supply is provided redundantly by means of a safety circuit through the first and second power generator units 31, 32.
  • the power generator 30 is arranged outside the machine chamber 20 and the cooling chamber 10. According to Fig. 2, the power generator 30 is clearly arranged lower than the machine chamber 20 and the cooling chamber 10. In particular, it hangs between the vehicle wheels 101 and the trailer coupling 102 below the cooling chamber 10.
  • the monitoring device 40 in the machine chamber 20 outputs various operating states or parameters to a receiver, in particular the location (e.g. by means of a GPS module), the temperature T1 of the machine chamber 20 (e.g. by means of a temperature sensor), the temperature T2 in the cooling chamber 10 (e.g. by means of a temperature sensor), the operating state of the air conditioning device 11 (e.g. by means of a data signal), the operating state of the refrigeration machine 21 (e.g. by means of a data signal), the Operating state of the power generator 30 (e.g. by means of a data signal or current measuring unit), the fill level of energy sources such as accumulators (e.g. by means of a current measuring unit) or tanks (e.g.
  • the recipient group of this data preferably includes the driver, because he can solve problems most quickly.
  • the recipient group preferably also includes a control center, which can receive the data, for example, via a mobile phone interface.
  • the machine chamber 20 is arranged between the air conditioning device 11 and the cooling chamber 10, and the power generator 30 is located below the cooling chamber 10.
  • the power generator 30 and/or the air conditioning device 11 can also be arranged within an at least substantially cubic housing such as a sea freight container (ISO container).
  • ISO container sea freight container
  • additional chambers for the air conditioning device 11 and/or the power generator 30 can be formed therein.
  • Air conditioning device 30 Generator
  • Access lock 31 first generator unit
  • Refrigeration machine 103 Cargo door
  • Heat pump circuit 105 Ventilation grille A Low pressure side 106 Tractor B Pressure side 107 Vehicle body

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mobile Kühltransportvorrichtung (1) mit einer Kühlkammer (10), einer Kältemaschine (21) und einem Stromaggregat (30), wobei die Kühlkammer (10) mit der Kältemaschine (21) temperiert ist, wobei das Stromaggregat (30) zur Stromversorgung mit der Kältemaschine (21) verbunden ist, wobei die Kältemaschine (21) einen Wärmepumpenkreislauf (23) mit einer Niederdruckseite (23A) und einer Druckseite (23B) aufweist, und wobei die Kühlkammer (10) Teil der Niederdruckseite (23A) des Wärmepumpenkreislaufs (23) ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug oder einen Fahrzeuganhänger (100) mit einer solchen mobilen Kühltransportvorrichtung (1) sowie die Verwendung einer mobilen Kühltransportvorrichtung (1) oder eines solchen Kraftfahrzeugs oder Fahrzeuganhängers (100) zum Transport von Waren oder Medikamenten.

Description

Mobile Kühltransportvorrichtung, Kraftfahrzeug oder Fahrzeuganhänger hiermit sowie deren Verwendung
Die Erfindung betrifft eine Kühltransportvorrichtung gemäß Anspruch 1 , ein Kraftfahrzeug oder einen Fahrzeuganhänger hiermit nach Anspruch 30 und deren Verwendung nach Anspruch 31.
Aus dem Stand der Technik sind Kühltransporter, insbesondere LKWs, Anhänger und Auflieger bekannt, deren Kühlraum mit einer Klimatisierungsvorrichtung gekühlt ist. Erreicht werden dabei minimale Temperaturen von bis zu -25 °C. Kälter zu lagernden Waren sind hiermit nicht transportierbar, zumindest nicht ohne ergänzende Maßnahmen wie dem Einsatz von Flüssigstickstoff oder Trockeneis.
Waren, die tieferen Temperaturen erfordern, werden daher mit Trockeneis oder mit Flüssigstickstoff in speziellen Behältern gekühlt und transportiert. Nachteilhaft hieran sind die kleinen Transportvolumen, wobei mit Trockeneis bis -78,5 °C bzw. Flüssigstickstoff (LN2) bis zu -196 °C bereitstellbar sind. Ein weiterer Nachteil ist die beschränkte Transportdauer, die beispielsweise auch von der Außentemperatur und der Anzahl der Umlagerungen abhängt. Weitere Nachteile der genutzten Kühlmedien sind ein möglicher Gefrierbrand des tieferen Gewebes bei Körperkontakt, Erstickungsgefahr durch Entstehung von Kohlenstoffdioxid bei Trockeneis bzw. Entzug von Sauerstoff bei Flüssigstickstoff. Bei flüssigem Stickstoff besteht zudem die Gefahr von Überdruck bzw. Explosion, Materialschäden, z.B. durch Versprödung und thermische Spannungen. In der Praxis werden daher auch nur spezielle Fahrzeug als geeignet für den Transport mit Trockeneis und Flüssigstickstoff angesehen. Im Luft- und Seeverkehr muss Trockeneis zudem als Gefahrgut gekennzeichnet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und Lösungen bereitzustellen, mit denen sich sehr tief gekühlte Waren in großer Menge komfortabel, sicher, umweltfreundlich und möglichst ohne Gefahrstoffeinstufung transportieren und lagern lassen.
Hauptmerkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 , 30 und 31 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 29.
Die Erfindung betrifft eine mobile Kühltransportvorrichtung mit einer Kühlkammer, einer Kältemaschine und einem Stromaggregat, wobei die Kühlkammer mit der Kältemaschine (insbesondere frei) temperiert bzw. temperierbar ist, wobei das Stromaggregat zur Stromversorgung mit der Kältemaschine verbunden ist, wobei die Kältemaschine einen Wärmepumpenkreislauf mit einer Niederdruckseite und einer Druckseite aufweist, und wobei die Kühlkammer Teil der Niederdruckseite des Wärmepumpenkreislaufs ist.
Damit wird ein hochflexibler Lagerraum mit breitem Kühltemperaturspektrum bereitgestellt, der ohne Kältemittel auskommt, dies insbesondere sowohl als direktes Kühlmittel wie Trockeneis und Stickstoff, als auch ohne Kältemittel im Wärmepumpenkreislauf. Ein Wärmepumpenkreislauf, der mit der Luft der Kühlkammer als solches operiert, ist insbesondere auch dazu geeignet, sehr tiefe Temperaturen in der Kühlkammer zu erzielen. Je nach Bedienungskonzept und Regelkreisen sind auch sehr präzise und/oder im Leistungsbereich der Kältemaschine frei einstellbare Temperaturen im Kühlraum erzeugbar.
Vor allem die Pharmaindustrie kann von dieser Lösung profitieren, denn durch die Erfindung lassen sich kurzfristig zusätzlich Lagermöglichkeit bereitstellen, und größere Produktmengen, wie z.B. m RNA- Impfstoffe, Enzyme und sonstige medizinische Produkte lagern und transportieren. Dies insbesondere vergleichsweise gefahrlos für den Anwender und die Umwelt, weil für den Tieftemperaturlagerraum ausschließlich die Lagerraumluft (Kältemittel), Strom sowie die Umgebungsluft (Kühlung der Wärmesenke) benötigt wird, um beispielsweise Temperaturen von bis zu -100 °C zu realisieren. Auch für die Fisch- und Meerestierverarbeitung bietet die Lösung Vorteile, weil bspw. exklusive Fische bei circa -60 °C zu transportieren sind. Erfindungsgemäß wird weder Trockeneis noch Flüssigstickstoff benötigt. Dies verbessert die Klimabilanz. Außerdem sind größere Transportmengen und längere Transportwege möglich.
Selbst als temporärer Lagerplatz ist die Kühltransportvorrichtung nutzbar.
Die Niederdruckseite und die Druckseite des Wärmepumpenkreislaufs sind typischerweise durch einen Verdichter, insbesondere Turbo-Verdichter, und eine Expansionsvorrichtung, insbesondere ein Turbo- Expander, voneinander getrennt.
Der Druck auf der Niederdruckseite sollte exakt oder zumindest im Wesentlichen dem Druck innerhalb der Kühlkammer entsprechen. In der Kühlkammer herrscht vorzugsweise der Umgebungsdruck. Hierdurch muss die Kühlkammer kein Druckgefälle aufnehmen und Zugänge lassen sich problemlos öffnen.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung ist die Kältemaschine zur Temperierung der Kühlkammer nach dem offenen Joule-Kreisprozess oder umgekehrten Brayton-Kreisprozess ausgestaltet. Diese Prozesse ermöglichen sehr tiefe Temperaturen mit Luft als Kältemittel.
Weiterhin sollte die Kältemaschine, insbesondere die Druckseite des Wärmepumpenkreislaufs, einen Wärmetauscher als Temperatursenke aufweisen, der mit Umgebungsluft außerhalb der Kühlkammer in Verbindung steht. Hierüber lässt sich Energie an die Umgebung abgeben.
Dabei bietet es sich eine Ausgestaltung an, bei der die Umgebungsluft mit einem Gebläse an dem Wärmetauscher vorbeigeführt wird. Damit ist ein hoher Volumenstrom erzielbar. Bevorzugt sitzt der Wärmetauscher innerhalb eines Gehäuses der Kältemaschine. Hierdurch ist er geschützt. Die Umgebungsluft lässt sich dann über Zu- und Abluftleitungen zu dem Wärmetauscher führen.
Im Speziellen, insbesondere auch aufgrund dessen, dass die Kühlkammer Teil der Niederdruckseite des Wärmepumpenkreislaufs ist, bildet die Kühlkammerluft aus der Kühlkammer das Verdichtungsmedium bzw. Kältemittel im Wärmepumpenkreislauf aus. Dies ist umweltfreundlich und bietet einen hohen Arbeitsschutz.
Bei einer näheren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kältemaschine einen elektrischen Antrieb aufweist, mit dem ein Turbo-Expander und ein Turbo-Kompressor angetrieben sind. Hiermit lässt sich einerseits ein hoher Druck auf der Druckseite erzielen und gleichzeitig die Niederdruckseite im Wesentlichen auf Umgebungsdruck halten. Turbo- Expander und Turbo- Kompressor sind jeweils eine Turboturbine. Mit den Turboturbinen wird gleichzeitig ein hoher Volumenstrom ermöglicht, sodass das gesamte Volumen der Kühlkammer hinreichend zur Kühlung und Temperaturhomogenisierung umgewälzt wird. Der Turbo-Expander bildet die Expansionsvorrichtung und der Turbo-Kompressor den Verdichter. Ein Kolbenkompressor als
Verdichter und/oder ein Expansionsventil als Expansionsvorrichtung sind nicht erforderlich.
Vorzugsweise sitzt auf bzw. an einer durchgängigen Welle, einerseits ein Turboexpanderrad des Turbo-Expanders und andererseits ein Turbokompressorrad des Turbo-Kompressors. Dazwischen kann der Antrieb, insbesondere ein Elektromotor die Welle antreiben. Bevorzugt ist die gesamte Welle mit Turbokompressorrad und Turboexpanderrad luftgelagert. Damit werden Berührungspunkte mit dem Gehäuse vermieden, sodass Vibrationen und Geräusche gering sind. Damit lassen sich insbesondere auch Geräuschemissionsvorschriften auf dem Transportweg einhalten. Außerdem ist die Kältemaschine durch die Luftlagerung frei von Ölen.
Der elektrische Antrieb ist vorzugsweise luftgekühlt. Dies ist mit geringem Gewicht umsetzbar. Dies kann eine unmittelbare Luftkühlung des elektrischen Antriebs sein. Optional kann aber auch ein Kühlkreislauf mit Wärmetauscher genutzt werden, um Wärme an die Umgebung abzugeben. Solch ein Kühlkreislauf sollte insbesondere autark, d.h. ohne externe Anschlüsse, betreibbar sein, d.h. insbesondere maximal Strom des Strom aggregats benötigen.
Fernerhin besteht die Option, dass die Kältemaschine einen Rekuperator aufweist, mit dem aus der Kühlkammer austretende Kühlkammerluft Energie von der in die Kühlkammer zurückgeführten Kaltluft aufnimmt, dies insbesondere vor der Entspannung der Kaltluft, d.h. noch auf der Druckseite des Wärmepumpenkreislaufs. Damit wird die Effizienz der Kältemaschine gesteigert, denn die Ausgangsluft aus der Kühlkammer wird vor dem Verdichten vorgewärmt, während die zurückgeleitete Luft Energie abgibt und hierdurch abkühlt. Der Rekuperator sollte auf der Druckseite hinter dem Wärmetauscher (insbesondere ein Gaskühler) angeordnet sein, insbesondere damit das Temperaturgefälle im Rekuperator reduziert um die Energieabgabe im Wärmetauscher ausfällt. Der Rekuperator ist gewissermaßen ein Luft-
Luftwärmetauscher zweier Leitungsabschnitte des Wärmepumpenkreislaufs, mithin ein sogenannter innerer Wärmeübertrager. Anders der Wärmetauscher bzw. Gaskühler: Dieser wirkt zwischen der Druckseite des Wärmepumpenkreislaufs und der Umgebungsluft.
Der Wärmepumpenkreislauf der Luft umfasst bevorzugt folgende Stationen in der genannten Reihenfolge: Ansaugung von Luft aus der Kühlkammer über den Rekuperator zum Turbo- Kompressor. Mit dem Turbo-Kompressor wird die angesaugte Luft dann verdichtet, bspw. auf 1 bar über Umgebungsdruck, wodurch sich die Luft erwärmt. Die so erwärmte Luft wird zur Wärmesenke geleitet, insbesondere zum Wärmetauscher bzw. Gaskühler, wo die erwärmte Luft Energie an die Umgebungsluft abgibt. Von hier wird die Luft erneut durch den Rekuperator geleitet, wo sie nach der Kühlung in der Wärmesenke noch weitere Energie abgibt, welche auf die angesaugte Luft im Rekuperator übertragen wird. Die kalte angesaugte Luft aus der Kühlkammer erwärmt sich hierdurch, und die noch verdichtete Luft auf der Druckseite wird kälter. Nachdem die verdichtete Luft zweimal abgekühlt wurde (erste Abkühlung in der Wärmesenke gegen die Umgebung; zweite Abkühlung im Rekuperator gegen die kalte angesaugte Luft aus der Kühlkammer) folgt die Expansion über den Turbo-Expander, von wo aus die entspannte tiefkalte Luft wieder in die Kühlkammer geleitet wird.
Dieser Prozess ist also kontinuierlich, das Kältemittel ist die Luft aus der Kühlkammer als solche, und die Wärmesenke ist von der Umgebung gebildet. Demnach ist also zu bevorzugen, dass die die Kältemaschine kältemittelfrei ausgestaltet ist (hiervon ausgenommen ist die Luft aus der Kühlkammer).
Für einen Transport oder eine Lagerung von Waren mit entsprechenden Anforderungen ist die Kältemaschine vorzugsweise zur Erzielung einer Temperatur in der Kühlkammer von wenigstens -30 °C, sowie vorzugsweise bis wenigstens -60 °C, und besonders bevorzugt bis zu wenigstens -100 °C ausgebildet bzw. ausgelegt.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die mobile Kühltransportvorrichtung eine Entfeuchtungseinheit (im Englischen auch als snowcatcher unit bezeichenbar) für die Kühlkammerluft aufweist, die insbesondere dazu ausgestaltet ist, die Luftfeuchtigkeit in der Kühlkammer zu senken und/oder Vereisung der Kältemaschine zu verhindern. Vereisung in der Kühlkammer wird so vermieden, genauso wie Erfrierungen von Gewebe beim Betreten der Kühlkammer. Die Entfeuchtungseinheit kann Teil der Kältemaschine sein. Die nach der
Expansion tiefkalte Luft wird bevorzugt über einen Deckenkanal in die Kühlkammer eingebracht und die im Gegenzug zum Verdichter strömende Luft über Filterkerzen der Entfeuchtungseinheit angesaugt. An den Filterkerzen kann sich die Luftfeuchtigkeit in Form von Schnee, Eis, Dreckpartikeln und CO2-Kristallen sammeln. Sobald die Filterkerzen mit Schnee usw. beladen sind (bspw. gemessen über einen Druckdifferenzsensor an den Filterkerzen) lässt sich der agglomerierte Schnee usw. bspw. durch einen Druckstoß auf die Filterkerzen lösen.
Der abgefallene Schnee usw. fällt dann vorzugsweise in eine Ausschleusungsvorrichtung, sodass er aus der Kühlkammer transportiert wird. Dort kann er dann schmelzen, wobei dies vorzugsweise noch in der mobilen Kühltransportvorrichtung geschieht. Damit wird ein Ausbringen von Schnee und Eis, bspw. auf Verkehrsstraßen, verhindert.
Die Kältemaschine sollte zumindest im Wesentlichen oder vollständig außerhalb der Kühlkammer angeordnet sein. Damit wird ein Wärmeeintrag in die Kühlkammer möglichst geringgehalten. Dabei sollte die Kältemaschine in einer Maschinenkammer der mobilen Kühltransportvorrichtung angeordnet sein, wobei die Maschinenkammer mit einer Klimatisierungsvorrichtung temperiert ist. Damit können kritische Umgebungsparameter, bspw. große Hitze durch Sonneneinstrahlung, von der Kältemaschine und etwaigen Steuereinheiten in der Maschinenkammer ferngehalten werden. So lässt sich ein Überhitzen von Elektrobauteilen, Motoren, Lüftern, Beleuchtung usw. vermeiden. Außerdem kann auch Schmutz von diesen Komponenten und der Kältemaschine ferngehalten werden.
Die Klimatisierungsvorrichtung arbeitet vorzugsweise als Wärmepumpe nach dem Wärmepumpenprinzip. Ein Wärmetauscher dieser Wärmepumpe steht unmittelbar mit dem Innenraum der Maschinenkammer für einen Wärmeaustausch in Verbindung. Insbesondere sollte dieser Wärmetauscher auf der Innenseite der Maschinenkammer angeordnet sein. Je nach Außentemperatur kann die Einstellung der Temperatur in der Maschinenkammer durch die Umgebungstemperatur oder durch Unterstützung mit der Wärmepumpe der Klimatisierungsvorrichtung erfolgen.
In einer speziellen Ausführungsform ist die Klimatisierungsvorrichtung dazu ausgestaltet, die Maschinenkammer in einem Temperaturbereich zu halten, und die Kältemaschine ist dazu ausgestaltet, die Kühlkammer auf eine Temperatur zu kühlen, die geringer ist als der Temperaturbereich in der Maschinenkammer. Es findet also eine Klimatisierung für die Kältemaschine und etwaige weitere Technikkomponenten in der Maschinenkammer statt, die hierdurch vor äußeren Einflüssen wie Hitze, Feuchtigkeit und Dreck geschützt sind.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Klimatisierungsvorrichtung zur Erzielung einer Zieltemperatur im Temperaturbereich in der Maschinenkammer zwischen 5 °C und 60 °C, vorzugsweise zwischen 10 °C und 40 °C, weiter bevorzugt zwischen 10 °C und 30 °C und besonders bevorzugt zwischen 15 °C und 25 °C ausgebildet bzw. ausgelegt ist, dies insbesondere sobald die Temperatur einen Schwellwert, bspw. 25 °C, übersteigt.
Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn die Stromversorgung der Klimatisierungsvorrichtung mit dem Stromaggregat erfolgt. Damit ist eine höhere Autarkheit der mobilen Kühltransportvorrichtung gegeben. Insbesondere kann bspw. eine Zugmaschine von einem Anhänger mit der Kühltransportvorrichtung getrennt werden, denn deren Bordstrom ist nicht für den Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung erforderlich.
Ganz allgemein sollte die mobile Kühltransportvorrichtung über ein oder mehrere autarke Stromnetze für ihren autarken Betrieb verfügen. Die Klimatisierungsvorrichtung ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen (bspw. mit Ausnahme eines Wärmetauschers) oder vollständig außerhalb der Maschinenkammer sowie außerhalb der Kühlkammer angeordnet (vorzugsweise alle wärmeabgebenden Bestandteile außerhalb). Deren Abwärme kann so einfach an die Umgebung abgegeben werden.
Bei der praktischen Umsetzung macht es Sinn, die Maschinenkammer zwischen der Klimatisierungsvorrichtung und der Kühlkammer anzuordnen. Damit wird ein stufenweises Temperaturgefälle geschaffen. Wenn es sich um ein Kraftfahrzeug oder einen Fahrzeuganhänger handelt, sollte die erste Klimatisierungsvorrichtung vorne angeordnet sein. Im vorderen Bereich gibt es Fahrtwind und es befinden sich typischerweise fahrzeugseitige Anschlüsse. Dann folgt die Maschinenkammer im vorderen Fahrzeugbereich. Das Be- und Entladen der Kühlkammer kann so vom Fahrzeugende aus, bspw. an Entladerampen, erfolgen.
Für eine effiziente Temperierung der Maschinenkammer sollten die Außenwandungen der Maschinenkammer mit Dämmstoff thermisch isoliert sein.
Aufgrund der hohen Kosten für die Kältemaschine sollte diese entkoppelt von der Außenseite, insbesondere den Außenwänden, in der Maschinenkammer gelagert sein. So wird sie bei einem Unfall vor Schäden geschützt.
Optional weist die Kühlkammer eine Zutrittsschleuse auf, welche einen Zutrittszwischenraum zwischen zwei einzelnen Türen aufweist. Damit ist definiert, wieviel warme Umgebungsluft und Feuchtigkeit bei einem Betreten der Kühlkammer mit der tiefkalten Kühlkammerluft ausgetauscht wird. Dies ist ein großer Hebel in Bezug auf die Energieeffizienz. Außerdem werden auch kurzzeitige Temperaturanstiege in der Kühlkammer beim Betreten reduziert.
Weiter optional kann die Zutrittsschleuse eine Enteisungsvorrichtung aufweisen. Dabei kann insbesondere die Tür zur Kühlkammer eine Türrahmen- oder Türdichtungsheizung aufweisen. Damit wird ein Festeisen der Tür verhindert.
Für einen effizienten Betrieb sollte die Außenwandungen der Zutrittsschleuse mit Dämmstoff thermisch isoliert sein. Damit wird ein stufenweises thermisches Gefälle zwischen Umgebung und Kühlkammer geschaffen und das Eintreten von sehr warmer Umgebungsluft in die Kühlkammer vermieden.
Zum Erreichen und für den Erhalt der sehr tiefen Temperaturen in der Kühlkammer, sollten die Außenwandungen der Kühlkammer mit Dämmstoff thermisch isoliert sein. Der Wärmedurchgangswert der Wandung der Kühlkammer sollte geringer (besser) ausgelegt sein als derjenige der Maschinenkammer, und vorzugsweise auch als derjenige der Wandungen der Zutrittsschleuse. Der Dämmstoff weist vorzugsweise einen Wärmedurchgangskoeffizienten von geringer als 22 W/(m2 K) auf. Der Dämmstoff besteht vorzugsweise aus Polyurethan (bspw. CORAFOAM® HPT 50 der DU NA CORRADINI S.p.A.). Die Materialstärke des Dämmstoffs sollte wenigstens 20 cm betragen.
Vorzugsweise weist das Stromaggregat eine erste und eine zweite Stromaggregateinheit auf, wobei die Stromversorgung mittels einer Sicherheitsschaltung redundant durch die erste und zweite Stromaggregateinheit erfolgt. Damit wird die Betriebssicherheit erhöht, weil selbst bei einem Ausfall einer der Stromaggregateinheiten die Stromversorgung gesichert ist. Bei den Stromaggregateinheiten kann es sich beispielsweise um Dieselaggregate handeln. Das Betanken eines Dieselaggregats ist im laufenden Betrieb meist nicht zulässig. Während des Betankens kann dann die andere der zwei Stromaggregateinheiten die Stromversorgung sicherstellen. Dazu sind vorzugsweise separate Tanks für die Stromaggregateinheiten vorgesehen.
Das Stromaggregat sollte außerhalb der Kühlkammer und vorzugsweise auch außerhalb der Maschinenkammer angeordnet sein. Abwärme und Abgase werden so von beiden Kammern ferngehalten.
In der praktischen Umsetzung erweist es sich als günstig, wenn das Stromaggregat tiefer als die Kühlkammer und vorzugsweise auch tiefer als die Maschinenkammer angeordnet ist. Das kann beispielsweise unterhalb der Ladefläche eines Kraftfahrzeugs oder Fahrzeuganhängers sein. Dort ist das Stromaggregat auch gut für den Bediener und Servicearbeiten erreichbar und mindert nicht den verfügbaren Frachtraum.
Optional kann die mobile Kühltransportvorrichtung einen Stromanschluss zur Stromversorgung mit terrestrischem Strom aufweisen, wobei die terrestrische Stromversorgung vorzugsweise mittels einer Sicherheitsschaltung durch das Stromaggregat abgesichert ist. Damit kann eine Aufstellung der mobilen Kühltransportvorrichtung an einem Ort erfolgen, an dem das Stromaggregat nicht ohne weiteres genutzt werden kann oder darf, weil es bspw. Abgase oder Lärm erzeugt. Dennoch kann die Temperatur im Kühlraum auch bei einem Stromausfall durch das Stromaggregat sichergestellt werden.
Besondere Vorteile erzielt die Erfindung, wenn die Kühltransportvorrichtung ein Fahrzeugaufbau ist und/oder zumindest teilweise in einen Fahrzeugaufbau integriert ist. Damit wird ein mobiler und flexibler Einsatz erzielt. Unter einem Fahrzeugaufbau sind auch Container zu verstehen, wie sie beispielsweise im kombinierten Luft-, See- Bahn- und Straßenverkehr eingesetzt werden. Insbesondere die Kühlkammer sollte im Fahrzeugaufbau angeordnet sein. Die Kühlkammer nimmt inklusive ihrer Wandungen vorzugsweise eine Grundfläche des Fahrzeugaufbaus von wenigstens 50 % ein. Hierdurch wird ein verhältnismäßig großer Frachtraum für tiefst temperierte Waren bereitgestellt. Der Fahrzeugaufbau kann insbesondere im Wesentlichen unterteilt in die Kühlkammer und die Maschinenkammer ausgebildet sein. Das Stromaggregat kann, muss aber nicht Teil des Fahrzeugaufbaus sein. Bspw. kann es auch unterhalb des Fahrzeugaufbaus platziert sein.
Aufgrund der Sensibilität der zu transportierenden Waren, bietet sich eine optionale Ergänzung derart an, dass die Kühltransportvorrichtung eine Überwachungseinrichtung aufweist, welche wenigstens einen Betriebszustand an einen Empfänger ausgibt, bspw. den Aufenthaltsort, die Temperatur in der Maschinenkammer, die Temperatur in der Kühlkammer, den Betriebszustand der Klimatisierungsvorrichtung, den Betriebszustand der Kältemaschine, den Betriebszustand des Stromaggregats, den Füllstand von Energiequellen wie Akkumulatoren oder Tanks, den Öffnungszustand von Zugängen zu der Kühltransportvorrichtung, den Zustand der Entfeuchtungseinheit. So lässt sich die Fracht automatisiert überwachen, bspw. auch fernüberwachen.
Die Überwachungseinrichtung kann Teil einer Steuereinheit zum Steuern der mobilen Kühltransportvorrichtung sein. Der Empfänger kann beispielsweise ein Fahrer oder eine Zentrale sein. Bevorzugt ist die Überwachungseinrichtung zur Ausgabe eines Transportprotokolls ausgestaltet. Damit kann die lückenlose Kühlkette belegt werden. Weiter bevorzugt weist die Überwachungseinrichtung eine kabellose Datenschnittstelle auf, bspw. eine Mobilfunkschnittstelle. Das ermöglicht eine Fernüberwachung. Des Weiteren kann die Überwachungseinrichtung zur Ausgabe eines Alarmsignals bei Abweichung von Sollzuständen aufweisen. Dieses beispielhaft durch Warntöne, Servicerufe und dergleichen. So kann die Überwachungseinrichtung insbesondere auch eine Diebstahlwarnanlage umfassen. Schließlich bietet es sich an, die Kühltransportvorrichtung nach GDP (=Good Distribution Practices) zu zertifizieren.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug oder Fahrzeuganhänger mit einer mobilen Kühltransportvorrichtung wie sie vor- und nachstehend beschrieben ist. Hiermit lassen sich sehr tief gekühlte Waren in großer Menge komfortabel, sicher, umweltfreundlich und ohne Gefahrstoffeinstufung transportieren und lagern. Das Kraftfahrzeug oder der Fahrzeuganhänger sollte Fahrzeugräder aufweisen.
Schließlich betrifft die Erfindung noch eine Verwendung einer mobilen Kühltransportvorrichtung wie sie vor- und nachstehend beschrieben ist oder eines Kraftfahrzeugs oder Fahrzeuganhängers wie sie vor- und nachstehend beschrieben sind zum Transport von Waren oder Medikamenten. Vorteilhaft hieran ist, dass eine autark betriebsfähige Transportvorrichtung für große Mengen an Ware und mit hochflexibler Temperatur in der Kühlkammer vorliegt, die umweltfreundlich ist, einen hohen Arbeitsschutz bietet und auch über einen längeren Zeitraum Waren temporär einlagern kann.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Horizontalschnitt einer Kühltransportvorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht einer Kühltransportvorrichtung; und Fig. 3 ein Funktionsschema der Kühltransportvorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Horizontalschnitt durch eine mobile Kühltransportvorrichtung 1 , die teilweise in einen Fahrzeugaufbau 107 integriert ist. Der Fahrzeugaufbau 107 ist Teil eines Fahrzeuganhängers 100, insbesondere eines Sattelaufliegers. Dieser weist Fahrzeugräder 101 , hier insbesondere 6 Stück, und eine Anhängerkupplung 102, insbesondere einen Königszapfen, auf. Am hinteren Ende des Fahrzeugaufbaus 107 ist eine Laderaumtür 103 ausgebildet. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer solchen Kühltransportvorrichtung 1, wobei eine Zugmaschine 106 über die Anhängerkupplung 102 mit dem Fahrzeuganhänger 100 verbunden ist. Gleiche Bezugsziffern betreffen damit die gleichen Bauteile in den Fig. 1 und 2, welche daher gemeinsam beschrieben werden.
Die Kühltransportvorrichtung 1 nach den Fig. 1 und 2 verfügt über eine Kühlkammer 10 und eine Maschinenkammer 20 im Fahrzeugaufbau 107. Diese zwei Kammern 10, 20 nehmen einen Großteil der Grundfläche des Fahrzeuganhängers 100 ein. Die Maschinenkammer 20 ist mittels einer Klimatisierungsvorrichtung 11 temperiert. Diese Klimatisierungsvorrichtung 11 sitzt an der Vorderseite des Fahrzeuganhängers 100 und arbeitet nach dem Wärmepumpenprinzip. Ein Wärmetauscher dieser Wärmepumpe steht mit dem Innenraum der Maschinenkammer 20 für den Wärmeaustausch in Verbindung. Insbesondere ist dieser Wärmetauscher auf der Innenseite der Maschinenkammer 20 oder zumindest direktem Zugang hierzu angeordnet. Außerdem kann die Klimatisierungsvorrichtung 11 zur Temperierung Umgebungsluft LU in die Maschinenkammer 20 leiten. Damit liegt die Klimatisierungsvorrichtung 11 zumindest im Wesentlichen, nämlich maximal mit Ausnahme des einen Wärmetauschers, außerhalb der Maschinenkammer 20 sowie vollständig außerhalb der Kühlkammer 10. Die Klimatisierungsvorrichtung 11 ist derart ausgelegt, dass sie eine Temperatur T1 in der Maschinenkammer 20 deckelt oder diese hält (+/-5 Grad), wobei die Temperatur T 1 beispielsweise auf einen Wert zwischen 15 °C und 25 °C definiert werden kann. Die Temperatur T 1 liegt dabei unter der für den Betrieb einer Kältemaschine 21 kritischen Temperatur, die zum Temperieren der eigentlichen Kühlkammer 10 in der Maschinenkammer 20 angeordnet ist.
Die Kältemaschine 21 ist dazu ausgestaltet, die Kühlkammer 10 auf eine Temperatur T2 zu kühlen, die geringer ist als die erste Temperatur T 1. Die mit der Kältemaschine 21 zu erzielende Temperatur T2 beträgt wenigstens -30 °C, vorzugsweise bis zu -100 °C.
Die Kältemaschine 21 ist als Luftkreislauf-Kältemaschine ausgebildet, mit der die Kühlkammer 10 temperiert ist. Diese Kältemaschine 21 ist als Plug and Play-Einheit innerhalb der Maschinenkammer 20 platziert. Außerdem verfügt die Kältemaschine 21 über eine Entfeuchtungs- bzw. Snowcatcher-Einheit, die in der Plug and Play-Einheit, außerhalb dieser Einheit oder in der Kühlkammer 10 angeordnet sein kann.
Die als Luftkreislauf-Kältemaschine ausgebildeten Kältemaschine 21, arbeitet mit der Kühlkammerluft LW als Verdichtungsmittel bzw. Kältemittel. Dafür weist die Kältemaschine 21 einen Wärmepumpenkreislauf 23 entsprechend der Schemaskizze nach Fig. 3 auf, der eine Niederdruckseite 23A und eine Druckseite 23B aufweist. Die Kühlkammer 10 ist Teil der Niederdruckseite 23A des Wärmepumpenkreislaufs 23. Die Kältemaschine 21 ist zur Temperierung der Kühlkammer 10 nach dem offenen Joule-Kreisprozess oder umgekehrten Brayton-Kreisprozess ausgestaltet. Der Druck auf der Niederdruckseite 23A entspricht zumindest im Wesentlichen dem Umgebungsdruck außerhalb der Kühlkammer 10 bzw. der gesamten Kühltransportvorrichtung 1.
Gemäß Fig. 3 weist die Kältemaschine 21, nämlich die Druckseite 23B des Wärmepumpenkreislaufs 23, einen Wärmetauscher 22 als Temperatursenke auf, der mit Umgebungsluft LU außerhalb der Kühlkammer 10 in Verbindung steht. Der Wärmetauscher 22 sitzt innerhalb der Kältemaschine 21. Die Umgebungsluft LU wird mit einem Gebläse an dem Wärmetauscher 22 vorbeigeführt. Der Luftstrom der Umgebungsluft LU lässt sich bei entsprechender Ausgestaltung auch durch Fahrtwind unterstützen.
Weiterhin sind die Niederdruckseite 23A und die Druckseite 23B des Wärmepumpenkreislaufs 23 durch einen Verdichter und eine Expansionsvorrichtung voneinander getrennt. Dazu weist die Kältemaschine 21 einen luftgekühlten, elektrischen Antrieb 28 auf, mit dem ein TurboExpander 28A als Expansionsvorrichtung und ein Turbo-Kompressor 28B als Verdichter angetrieben sind. Turbo-Expander 28A und Turbo-Kompressor 28B sind jeweils eine Turboturbine. An einem Ende einer durchgängigen Welle 28C sitz ein Turboexpanderrad des Turbo-Expanders 28A und am anderen Ende ein Turbokompressorrad des Turbo-Kompressors 28B. Dazwischen sitzt der Antrieb 28, insbesondere ein Elektromotor, der die Welle 28C inklusive dem Turboexpanderrad und dem Turbokompressorrad antreibt. Die gesamte Welle 28c mit Turbokompressorrad und Turboexpanderrad sollte luftgelagert ausgeführt sein und hierdurch im Betrieb zumindest im Umfangsrichtung, vorzugsweise auch in Längsrichtung der Welle 28C keine Berührungspunkte mit dem Gehäuse aufweisen.
Darüber hinaus weist die Kältemaschine 20 einen Rekuperator 29 auf. Der Rekuperator 29 sitzt im Wärmepumpenkreislauf 23 einerseits in der Druckseite 23B zwischen dem Wärmetauscher 22 und dem Turbo-Expander 28A, und andererseits in der Niederdruckseite 23B zwischen der Kühlkammer 10 und dem Turbo-Kompressor 28B. Hierdurch wird mit dem Rekuperator 29 Energie von der in die Kühlkammer 10 zurückgeführten Kaltluft LK auf aus der Kühlkammer 10 austretende Kühlkammerluft LW übertragen. Das geschieht insbesondere noch auf dem erhöhten Temperaturbereich der zurückströmenden Kaltluft LK vor der Entspannung im Turbo- Expander 28A. Der Rekuperator 29 ist also ein Luft- Luftwärmetauscher zweier Leitungsabschnitte des Wärmepumpenkreislaufs 23, nämlich zwischen Niederdruckseite 23A und Druckseite 23B. Der Wärmetauscher 22 hingegen ist ein Luft-Luftwärmetauscher, der zwischen der Druckseite 23B des Wärmepumpenkreislaufs 23 und der Umgebungsluft LU wirkt.
Der Wärmepumpenkreislauf 23 der Kühlkammerluft LW umfasst folgende Stationen:
- Ansaugen von Kühlkammerluft LW aus der Kühlkammer 10 über den Rekuperator 29 zum Turbo-Kompressor 28B, inklusive Vorwärmen der Kühlkammerluft LW im Rekuperator;
Verdichten der angesaugten und im Rekuperator 29 vorgewärmten Kühlkammerluft LW mit dem Turbo-Kompressor 28B, wodurch sich die Kühlkammerluft LW auf der Druckseite 23B vor dem Wärmetauscher 22 erwärmt;
Leiten der so erwärmten Kühlkammerluft LW zum Wärmetauscher 22 als Wärmesenke; Erstes Abkühlen der erwärmten Kühlkammerluft LW im Wärmetauscher 22 durch Übertragung von Energie auf die Umgebungsluft LU;
Leiten der abgekühlten Kühlkammerluft LW zum Rekuperator 29;
Zweites Abkühlen der erwärmten Kühlkammerluft LW im Rekuperator 29 durch Übertragung von Energie auf die Kühlkammerluft LW auf der Niederdruckseite 23A, wodurch diese vorgewärmt wird;
Leiten der zweifach abgekühlten Kühlkammerluft LW zum Turbo-Expander 28A; Entspannen der zweifach abgekühlten Kühlkammerluft LW mit dem Turbo-Expander 28A zu Kaltluft LK;
Leiten der Kaltluft LK vom Turbo-Expander 28A in die Kühlkammer 10. Dieser Prozess ist also kontinuierlich, das Verdichtermedium bzw. Kältemittel ist die Kühlkammerluft LW aus der Kühlkammer 10 als solche, und die Wärmesenke ist von der Umgebung bzw. Umgebungsluft LU gebildet.
Die mobile Kühltransportvorrichtung nach Fig. 1 weist eine Entfeuchtungseinheit 24 (im Englischen auch als snowcatcher unit bezeichenbar) für die Kühlkammerluft LW auf, mit der die Luftfeuchtigkeit in der Kühlkammer 10 gesenkt wird. Die Entfeuchtungseinheit 24 kann Teil der Kältemaschine 10 sein, oder in der Wandung zwischen Maschinenkammer 20 und Kühlkammer 20 sitzen, oder separat in der Kühlkammer 20 platziert sein. Die zum Turbo-Kompressor 28B strömende Kühlkammerluft LW kann insbesondere über Filterkerzen der Entfeuchtungseinheit 24 angesaugt werden. Mit einer Sensorvorrichtung wird die Druckdifferenzsensor über den Filterkerzen gemessen. An den Filterkerzen sammelt sich die Luftfeuchtigkeit in Form von Schnee, Eis, Dreckpartikeln und CO2-Kristallen, und sobald ein Grenzwert der Druckdifferenz überstiegen wird, wird der agglomerierte Schnee usw. durch einen Druckstoß auf die Filterkerzen gelöst. Der abgefallene Schnee usw. fällt in eine Ausschleusungsvorrichtung, sodass er aus der Kühlkammer 10 und auch aus dem Wärmepumpenkreislauf 23 transportiert wird.
Die Entfeuchtungseinheit 24 nach Fig. 1 kann bei Fig. 3 in einem Leitungsabschnitt der Abluftleitung 25 zwischen Kühlkammer 10 und Rekuperator 29 angeordnet werden. Die Rückführung der Kaltluft LK in die Kühlkammer 10 wiederum kann mittels einem Deckenkanal als Zuluftleitung 26 umgesetzt werden. Die Kaltluft LK wird so über die Grundfläche der Kühlkammer 10 verteilt ausgebracht und sinkt aufgrund der höheren Dichte in Richtung Boden der Kühlkammer 10. Dadurch wird eine homogene Temperaturverteilung erzielt. Die Luftentnahme der Kühlkammerluft LW aus der Kühlkammer 10 erfolgt vorzugsweise in der geodätisch oberen Hälfte, vorzugsweise im oberen Drittel, der Kühlkammer 10. Hier schichtet sich nämlich die etwas wärmere Luft ein, die folglich entnommen wird und effizienter abgekühlt werden kann.
Für einen Transport oder eine Lagerung von Waren mit entsprechenden Anforderungen ist die Kältemaschine 21 zur Erzielung einer Temperatur in der Kühlkammer von wenigstens -30 °C, sowie vorzugsweise bis wenigstens -60 °C, und besonders bevorzugt bis zu wenigstens -100 °C ausgebildet bzw. ausgelegt.
In Fig. 1 erkennbar ist, dass die Kältemaschine 21 vollständig außerhalb der Kühlkammer angeordnet ist, nämlich in der Maschinenkammer 20. Dort ist die Kältemaschine 21 beabstandet von der Außenseite platziert. Der Zugang zur Maschinenkammer 20 erfolgt über eine seitlich ausgerichtete Zutrittstür 104 (siehe Fig. 1 und 2). Neben der Zutrittstür 104 befindet sich ein Lüftungsgitter 105. Über diese Luftgitter 105 wird der Kältemaschine 21 die Umgebungsluft LU für den Wärmetauscher 22 und die Kühlung von deren elektrischen Antrieb 28 zugeführt. In der Maschinenkammer 20 befindet sich zudem eine Überwachungseinrichtung 40, die Teil einer Steuereinheit zum Steuern der Kühltransportvorrichtung 1 ist.
Weiterhin weist die Kühlkammer 10 eine Zutrittsschleuse 12 auf der Seite der Laderaumtür 103 auf. Hinter der Laderaumtür 103 ist dazu ein Zutrittszwischenraum 13 zwischen zwei einzelnen Türen 14, 15 ausgebildet. Damit wird ein direkter Luftaustausch zwischen Umgebung und Kühlkammer 10 verhindert. Optional ließe sich auch die Laderaumtür 103 und die erste Tür 13 der Zutrittsschleuse 12 durch ein Bauteil ausführen.
Die Außenwandungen 16 der Kühlkammer 10, die Außenwandungen 17 der Zutrittsschleuse 12 und die Außenwandungen 27 der Maschinenkammer 20 sind jeweils mit Dämmstoff thermisch isoliert. Dabei ist die thermische Isolierung der Außenwandungen 16 inklusive Boden und Decke der Kühlkammer 10 wesentlich stärker ausgeführt, als diejenige der Maschinenkammer 20 und der Zutrittsschleuse 12. Damit verbleibt mehr Platz in der Maschinenkammer 20 für die Kältemaschine 21 und weitere Komponenten, sowie in der Zutrittsschleuse 12 bspw. als Umkleidebereich und Zwischenlagerraum beim Be- und Entladen. Die Kapazität des Lagerraums in der Kühlkammer 10 lässt sich hierdurch maximieren.
Des Weiteren weist die Kühltransportvorrichtung 1 ein Stromaggregat 30 auf, das zur Stromversorgung mit der Klimatisierungsvorrichtung 11 und der Kältemaschine 21 verbunden ist. Das Stromaggregat 30 verfügt über eine erste und eine zweite Stromaggregateinheit 31 , 32, wobei die Stromversorgung mittels einer Sicherheitsschaltung redundant durch die erste und zweite Stromaggregateinheit 31, 32 erfolgt. Das Stromaggregat 30 ist außerhalb der Maschinenkammer 20 und der Kühlkammer 10 angeordnet. Gemäß Fig. 2 ist das Stromaggregat 30 erkennbar tiefer als die Maschinenkammer 20 und die Kühlkammer 10 angeordnet. Im Besonderen hängt es zwischen den Fahrzeugrädern 101 und der Anhängerkupplung 102 unterhalb der Kühlkammer 10.
Die Überwachungseinrichtung 40 in der Maschinenkammer 20 gibt verschiedene Betriebszustände bzw. -parameter an einen Empfänger aus, so insbesondere den Aufenthaltsort (bspw. mittels GPS-Modul), die Temperatur T1 der Maschinenkammer 20 (bspw. mittels Temperatursensor), die Temperatur T2 in der Kühlkammer 10 (bspw. mittels Temperatursensor), den Betriebszustand der Klimatisierungsvorrichtung 11 (bspw. mittels Datensignal), den Betriebszustand der Kältemaschine 21 (bspw. mittels Datensignal), den Betriebszustand des Stromaggregats 30 (bspw. mittels Datensignal oder Strommesseinheit), den Füllstand von Energiequellen wie Akkumulatoren (bspw. mittels Strommesseinheit) oder Tanks (bspw. mittels Füllstandssensor), den Öffnungszustand der Zugänge zu der Kühltransportvorrichtung 1 (bspw. mittels Türkontakten), und den Zustand der Entfeuchtungseinheit 24 (bspw. mittels Datensignal). Zum Empfängerkreis dieser Daten gehört vorzugsweise der Fahrer, denn dieser kann am schnellsten Probleme beheben. Zum Empfängerkreis gehört bevorzugt auch eine Zentrale, welche die Daten bspw. über eine Mobilfunkschnittstelle erhalten kann.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
Im Ausführungsbeispiel ist die Maschinenkammer 20 zwischen der Klimatisierungsvorrichtung 11 und der Kühlkammer 10 angeordnet, und das Stromaggregat 30 sitzt unterhalb der Kühlkammer 10. Alternativ können jedoch auch das Stromaggregat 30 und/oder die Klimatisierungsvorrichtung 11 innerhalb eines zumindest im Wesentlichen kubischen Gehäuse wie beispielsweise von einem Seefrachtcontainer (ISO-Container) angeordnet sein. Dazu lassen sich darin zusätzliche Kammern für die Klimatisierungsvorrichtung 11 und/oder das Stromaggregat 30 ausbilden.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichen liste
Kühltransportvorrichtung 28C Welle
29 Rekuperator
Kühlkammer
Klimatisierungsvorrichtung 30 Stromaggregat
Zutrittsschleuse 31 erste Stromaggregateinheit
Zutrittszwischenraum 32 zweite Stromaggregateinheit
Tür
Tür 40 Überwachungseinrichtung und
Außenwandungen der Kühlkammer weitere Steuerelektronik
Außenwandungen der
Zutrittsschleuse 100 Fahrzeuganhänger
101 Fahrzeugräder
Maschinenkammer 102 Anhängerkupplung
Kältemaschine 103 Laderaumtür
Wärmetauscher 104 Zutrittstür
Wärmepumpenkreislauf 105 Lüftungsgitter A Niederdruckseite 106 Zugmaschine B Druckseite 107 Fahrzeugaufbau
Entfeuchtungs- bzw. Snowcatcher
Einheit LK Kaltluft
Abluftleitung LW Kühlkammerluft
Zuluftleitung LU Umgebungsluft
Außenwandungen der T1 Temperatur in der
Maschinenkammer Maschinenkammer elektrischer Antrieb T2 Temperatur in der KühlkammerA Turbo- Expander B Turbo-Kompressor

Claims

Patentansprüche Mobile Kühltransportvorrichtung (1) mit einer Kühlkammer (10), einer Kältemaschine (21) und einem Stromaggregat (30), wobei die Kühlkammer (10) mit der Kältemaschine (21) temperiert ist, wobei das Stromaggregat (30) zur Stromversorgung mit der Kältemaschine (21) verbunden ist, wobei die Kältemaschine (21) einen Wärmepumpenkreislauf (23) mit einer Niederdruckseite (23A) und einer Druckseite (23B) aufweist, und wobei die Kühlkammer (10) Teil der Niederdruckseite (23A) des Wärmepumpenkreislaufs (23) ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) zur Temperierung der Kühlkammer (10) nach dem offenen Joule-Kreisprozess oder umgekehrten Brayton- Kreisprozess ausgestaltet ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) einen Wärmetauscher (22) als Temperatursenke aufweist, der mit Umgebungsluft außerhalb der Kühlkammer (10) in Verbindung steht. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammerluft (LW) aus der Kühlkammer (10) das Verdichtungsmedium im Wärmepumpenkreislauf (23) ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) einen elektrischen Antrieb (28) aufweist, mit dem ein Turbo-Expander (28A) und ein Turbo-Kompressor (28B) angetrieben sind. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb (28) luftgekühlt ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) einen Rekuperator (29) aufweist, mit dem aus der Kühlkammer (10) austretende Kühlkammerluft (LW) Energie von der in die Kühlkammer (10) zurückgeführten Kaltluft (LK) aufnimmt. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) zur Erzielung einer Temperatur (T2) in der Kühlkammer (10) von wenigstens -30 °C, sowie vorzugsweise bis wenigstens -60 °C, und besonders bevorzugt bis zu wenigstens -100 °C ausgebildet bzw. ausgelegt ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Entfeuchtungseinheit (24) für die Kühlkammerluft (LW) aufweist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) kältemittelfrei ausgestaltet ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) zumindest im Wesentlichen oder vollständig außerhalb der Kühlkammer (10) angeordnet ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) in einer Maschinenkammer (20) der mobilen Kühltransportvorrichtung (1) angeordnet ist, wobei die Maschinenkammer (20) mit einer Klimatisierungsvorrichtung (11) temperiert ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungsvorrichtung (11) dazu ausgestaltet ist, die Maschinenkammer (20) in einem Temperaturbereich (T1) zu halten, und die Kältemaschine (21) dazu ausgestaltet ist, die Kühlkammer (10) auf eine Temperatur (T2) zu kühlen, die geringer ist als der Temperaturbereich (T1) in der Maschinenkammer (20). Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungsvorrichtung (11) zur Erzielung einer Zieltemperatur im Temperaturbereich (T1) in der Maschinenkammer (20) zwischen 5 °C und 60 °C, vorzugsweise zwischen 10 °C und 40 °C, weiter bevorzugt zwischen 10 °C und 30 °C und besonders bevorzugt zwischen 15 °C und 25 °C ausgebildet bzw. ausgelegt ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung der Klimatisierungsvorrichtung (11) mit dem Stromaggregat (30) erfolgt. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungsvorrichtung (11) zumindest im Wesentlichen oder vollständig außerhalb der Maschinenkammer (20) sowie außerhalb der Kühlkammer (10) angeordnet ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenkammer (20) zwischen der Klimatisierungsvorrichtung (11) und der Kühlkammer (10) angeordnet ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandungen (27) der Maschinenkammer (20) mit Dämmstoff thermisch isoliert sind. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (21) entkoppelt von der Außenseite in der Maschinenkammer (20) gelagert ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammer (10) eine Zutrittsschleuse (12) aufweist, welche einen Zutrittszwischenraum (13) zwischen zwei einzelnen Türen (14, 15) aufweist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zutrittsschleuse (12) eine Enteisungsvorrichtung aufweist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandungen (17) der Zutrittsschleuse (12) mit Dämmstoff thermisch isoliert sind. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandungen (16) der Kühlkammer (10) mit Dämmstoff thermisch isoliert sind. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromaggregat (30) eine erste und eine zweite Stromaggregateinheit (31 , 32) aufweist, wobei die Stromversorgung mittels einer Sicherheitsschaltung redundant durch die erste und zweite Stromaggregateinheit (31, 32) erfolgt. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromaggregat (30) außerhalb der Kühlkammer (10) und vorzugsweise auch außerhalb der Maschinenkammer (20) angeordnet ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromaggregat (30) tiefer als die Kühlkammer (10) und vorzugsweise auch tiefer als die Maschinenkammer (20) angeordnet ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Stromanschluss zur Stromversorgung mit terrestrischem Strom aufweist, wobei die terrestrische Stromversorgung vorzugsweise mittels einer Sicherheitsschaltung durch das Stromaggregat (30) abgesichert ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Fahrzeugaufbau (107) ist und/oder zumindest teilweise in einen Fahrzeugaufbau (107) integriert ist. Mobile Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Überwachungseinrichtung (40) aufweist, welche wenigstens einen Betriebszustand an einen Empfänger ausgibt, bspw. den Aufenthaltsort, die Temperatur (T1) in der Maschinenkammer (20), die Temperatur (T2) in der Kühlkammer (10), den Betriebszustand der Klimatisierungsvorrichtung (11), den Betriebszustand der Kältemaschine (21), den Betriebszustand des Stromaggregats (30), den Füllstand von Energiequellen wie Akkumulatoren oder Tanks, den Öffnungszustand von Zugängen zu der Kühltransportvorrichtung (1), den Zustand der Entfeuchtungseinheit (24). Kraftfahrzeug oder Fahrzeuganhänger (100) mit einer mobilen Kühltransportvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 29. Verwendung einer mobilen Kühltransportvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 29 oder eines Kraftfahrzeugs oder Fahrzeuganhängers (100) gemäß Anspruch 30 zum Transport von Waren oder Medikamenten.
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