WO2012160067A2 - Behälter mit einer temperiereinrichtung für frachtgut - Google Patents

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WO2012160067A2
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Definitions

  • the invention relates to a container with a device for controlling the temperature of the cargo.
  • Typical refrigerated goods are food, pharmaceuticals, flowers; live fish and other animals, organs for organ donation and others. These goods require very different freight conditions. Deep-freezing is relatively unproblematic since it can be freely frozen - live animals, tropical fruits such as "pineapple" flowers or pharmaceuticals are considerably more sensitive and require a narrow temperature range, for example only 5% ° C may fluctuate.
  • Refrigerated containers for airfreight with special temperature control are already known from Dokasch or Envirotainer. In the outer dimensions they correspond to the usual freight containers, so-called ULD (Unified Load Device), as required by the aviation authorities.
  • ULD Unified Load Device
  • refrigerated containers are housed in the same place in the aircraft as the air cargo containers, they must also meet the same mechanical and static requirements. It is required that containers for thermally-managed goods must be able to hold the contents in a narrow temperature range for at least 14 hours.
  • reefer containers Another problem known reefer containers is the effort that is to drive with them. Unfortunately, a full utilization of the container is not given, so often empty containers fly back or have to be loaded with non-refrigerated goods. Due to this lack of pairing of the container traffic an unnecessary effort in the return of the container is driven.
  • the invention has for its object to provide containers for the transport of sensitive material, such as plants, flowers, meat, medicines, which avoid the disadvantages of the prior art.
  • an air cargo container with a temperature-control device for cargo is thus an insulating layer with cooling fluid channels embedded therein; Holders for cooling and / or heating units with connections to the Cooling fluid channels; a controller having at least one temperature sensor arranged in the container and a detachable electrical connection with the at least one cooling and / or heating unit; provided at least one electrically operable cooling and / or heating unit; wherein the at least one cooling and / or heating unit has an electrical connection for external energy supply and own memory for electrical energy for temporarily autonomous temperature control of the container.
  • a typical connection can take place, for example, on the electrical system of an aircraft, a lorry or a warehouse and then allows long-term temperature control.
  • the aggregates are exchangeable. This can preferably be done without tools and the unit units are used according to the requirements of the cargo or taken out of the container wall in order to save weight and replaced by modules with lines but without tempering. This is necessary because possibly only fewer units are needed to achieve a lower temperature.
  • the accumulators for electrical energy of the units are preferably selected from batteries, accumulators, fuel cells; in order to maintain the temperature for a predetermined period of time when disconnecting the aggregates from a power grid, for example the on-board power grid of an aircraft or other vehicle.
  • the control of the temperature control can also be designed modularly interchangeable to allow easy maintenance. It has connections for temperature sensors installed in the tank and control connections with the temperature control units, so that it is capable of maintaining the tank temperature. It is possible to provide on the control unit a monitor and an input by means of which the temperature can be adjusted. bar or readable.
  • the control unit may also have a temperature record known per se, which records the measured temperature (s) of the container for control purposes during carriage of the cargo. Other special functions, such as monitoring of the container for unauthorized opening and the like. Like. Can be provided.
  • the air cargo container is made substantially of plastic, wherein a puncture-resistant outer layer protects the softer, thermoplastic insulating layer with the coolant lines extending therein.
  • Typical materials of the outer layer may comprise polycarbonate, polyamide, fiber-reinforced plastics, as are familiar to the person skilled in the art.
  • the insulating layer is preferably selected from weldable plastics in order to prevent heat leakage, for example from thermoplastic elastomers, EPP, PU.
  • the air cargo container can have special edge protection made of impact-resistant materials.
  • receptacles are provided for incorporation / removal / replacement of aggregate modules or line modules, so that the tempering capacity and the internal temperature of the container can be controlled by providing a selected number of aggregate modules in prepared receptacles in container walls.
  • the temperature sensors are usually arranged firmly in the container wall and equipped with lines for control.
  • electrically operated Peltier elements, compressors, electrical heating elements, dry ice or (liquid) nitrogen containers with electrical control of the coolant supply and combinations thereof can be provided as tempering units, which can be either connected to an external power supply, for example in the warehouse or in a warehouse a vehicle, such as an aircraft - as well as on-board electric storage for temporary supply - such as batteries, batteries, fuel cells - can be connected .
  • Such exchangeable modular Temperieraggregate in airfreight containers allow it provided with insulation and lines air cargo container in case of need Easy to convert into refrigerated containers or temperature controlled containers.
  • the aggregates and possibly also the control can be removed to save weight and, if necessary, to keep aggregates for other containers. Due to the fact that the units for cooling and heating with energy storage devices can be removed, weight may be saved when transporting the containers, investment costs can be saved, since not always equipment of a container is necessarily kept for maximum requirements, it can be aggregates as needed be kept - without requiring large storage space for the containers; An aggregate failure can be quickly remedied by a replacement part and a corresponding control panel makes central control possible.
  • It shows 1 is a side view of a cargo container for the main deck of an aircraft
  • Fig. 2 is a perspective view of the container of Fig. 1 from the left front.
  • Fig. 3 is a perspective view of the container of Figure 1 from the rear right with inserted and removed units.
  • Figure 4 is a schematic sectional view through a freight container with attached pallet.
  • Fig. 5 is a lower deck cargo container in side view.
  • Fig. 6 perspective view of the container of FIG. 5 from the right rear with inserted units in phantom
  • FIG. 7 shows a schematic view of the container of FIG. 5 from the rear right with inserted units
  • Fig. 8 is a schematic view of a container of Fig. 5 of
  • Fig. 9 is a sectional view of a container of Fig. 5 with inserted units.
  • the container of Figure 1 and 5 consists of a bottom element 1 with attached pallet or forklift engagement.
  • receptacles for exchangeable temperature units with battery units 10 are provided, as can be seen in FIGS. 6 to 8 or FIGS. 3 and 4.
  • a ventilation device such as a fan, be provided in the container to ensure a uniform distribution of the internal temperature.
  • the wall elements may also have connection means for connecting further containers so as to form a larger loading unit.

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Abstract

Behälter mit einer Temperier-Einrichtung für Frachtgut, gekennzeichnet durch: eine Isolationsschicht mit darin eingebetteten Kühlfluidkanälen; Aufnahmen für Kühl-und/oder Wärmeaggregate mit Anschlüssen an die Kühlfluidkanäle; eine Steuerung mit mindestens einem im Behälter angeordneten Temperatursensor sowie einer lösbaren elektrischen Verbindung mitdem mindestens einen Kühl-und/oder Wärmeaggregat; mindestens ein elektrisch betreibbares Kühl-und/oder Wärmeaggregat; wobei das mindestens eine Kühl- und/oder Wärmeaggregat einenelektrischen Anschluss für externe Energiezufuhr sowie eigene Speicherfür elektrische Energie zur temporären autarken Temperierung des Behälters aufweist.

Description

Behälter mit einer Temperiereinrichtung für Frachtgut Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Behälter mit einer Einrichtung zur Temperierung des Frachtgutes.
Es ist üblich, spezielle Frachtgüter in temperierten Spezial-Behältern zu be- fördern. Typische Kühlgüter sind Lebensmittel, Pharmazeutika, Blumen; lebende Fische und andere Tiere, Organe für Organspenden und andere. Diese Güter verlangen sehr unterschiedliche Frachtbedingungen: So ist Tief kühlf rächt relativ unproblematisch, da sie beliebig tiefgekühlt werden kann - lebende Tiere, Südfrüchte wie „Flugananas" Blumen oder Pharma- zeutika sind erheblich empfindlicher und verlangen einen engen Temperaturbereich, der bspw. nur um 5°C schwanken darf.
Kühlcontainer für Luftfracht mit spezieller Temperatursteuerung sind bereits von Dokasch oder Envirotainer bekannt. In den Aussenabmessungen entsprechen sie den üblichen Frachtcontainern, sog. ULD (unified load device), wie sie von den Luftfahrtbehörden gefordert werden.
Da Kühlcontainer im Flugzeug an der gleichen Stelle wie die Luftfrachtbehälter untergebracht sind, müssen sie auch die gleichen mechanischen und statischen Anforderungen erfüllen. Es wird gefordert, dass Behälter für thermisch geführte Güter den Inhalt mindestens bis zu 14 Stunden in einem en- gen Temperaturbereich halten können müssen.
Problematisch ist ferner, dass übliche Kühlsysteme, wie die meisten Kompressoren, den ΙΑΤΑ-Vorschriften nicht entsprechende Kühlmittel einsetzen. In der Regel wird daher zur Kühlung Trockeneis (CO2) verwendet, welches über eine Steuerung in Kontakt mit den Behälterinnenwänden kommen kann bzw. in das Behälterinnere strömt. Um einerseits die Festigkeitsanforderungen und andererseits die Kühlkapazität zu erfüllen, muss ein entsprechend grosser Aufwand an Material getrieben werden, welcher zwangsläufig das Eigengewicht erhöht. Ein weiteres Problem besteht darin, dass CO2 als Kühlmittel für Pharmazeutika bzw. lebende Tiere unerwünscht ist, da es mit letzteren reagiert bzw. diese erstickt.
Ein weiteres Problem bekannter Kühlcontainer ist der Aufwand, der mit ihnen zu treiben ist. Leider ist eine vollständige Auslastung der Behälter nicht gegeben, so dass häufig leere Behälter zurückfliegen bzw, mit nicht zu kühlenden Gütern beladen werden müssen. Durch diese fehlende Paarigkeit des Behälterverkehrs wird ein unnötiger Aufwand beim Rückfliegen der Behälter getrieben.
In der Regel kann man davon ausgehen, dass ein "leichter" Kühlcontainer heute ca. 250 kg netto wiegt. Aus wirtschaftlichen Gründen muss ein Container dieser Sorte ständig im Einsatz sein, um Rentabilität zu erzielen. Bei kleineren Fluggesellschaften ist dies aber nicht gegeben. Ein weiteres Problem liegt darin, dass die Behälter aufwendig in der Herstellung sind - besonders die Aggregate mit ihrer behältereigenen Energieversorgung, bspw. Batterien, sind teuer und schwer und werden somit unnötig geflogen bzw. transportiert. Problematisch ist auch der Ausfall der Temperiereinheiten: Falls Kühlung oder Heizung ausfällt, muss der gesamte Behälter aus dem Verkehr gezogen und aufwendig repariert werden. Eine Anpassung der bestehenden Behälter an andere Temperierungsverhältnisse ist nicht möglich - somit müssen häufig Behälter mit höherer Temperierleistung und somit grösserem Herstellaufwand mangels Anpassbarkeit an die Gegebenheiten verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Behälter für den Transport von empfindlichem Gut, wie Pflanzen, Blumen, Fleisch, Arzneimittel anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Bei einem Luftfrachtbehälter mit einer Temperier-Einrichtung für Frachtgut wird somit eine Isolationsschicht mit darin eingebetteten Kühlfluidkanälen; Aufnahmen für Kühl- und/oder Wärmeaggregate mit Anschlüssen an die Kühlfluidkanäle; eine Steuerung mit mindestens einem im Behälter angeordneten Temperatursensor sowie einer lösbaren elektrischen Verbindung mit dem mindestens einen Kühl- und/oder Wärmeaggregat ; mindestens ein elektrisch betreibbares Kühl- und/oder Wärmeaggregat vorgesehen; wobei das mindestens eine Kühl-/und/oder Wärmeaggregat einen elektrischen An- schluss für externe Energiezufuhr sowie eigene Speicher für elektrische Energie zur temporären autarken Temperierung des Behälters aufweist.
Ein typischer Anschluss kann bspw. am Bordnetz eines Flugzeuges, eines Lastwagens oder eines Lagerhauses erfolgen und ermöglicht dann eine Langzeit-Temperierung.
Es ist bevorzugt, dass die Aggregate austauschbar sind. Bevorzugt kann dies werkzeuglos erfolgen und die Aggregateinheiten werden entsprechend den Anforderungen des Frachtgutes eingesetzt oder aus der Behälterwand zwecks Gewichtsersparnis herausgenommen und durch Moduln mit Leitungen aber ohne Temperierfunktion ersetzt. Dies ist notwendig, da ggf. nur weniger Aggregate benötigt werden um eine geringere Temperierung zu erzielen.
Bevorzugt sind die Speicher für elektrische Energie der Aggregate ausgewählt aus Batterien, Akkumulatoren, Brennstoffzellen; um bei Trennung der Aggregate von einem Stromnetz - bspw. dem bordeigenen Stromnetz eines Flugzeugs oder sonstigen Gefährts - die Temperatur über einen vorherbe- stimmten Zeitraum aufrechtzuerhalten.
Die Steuerung der Temperierung kann auch modulartig austauschbar ausgelegt sein, um leichte Wartung zu ermöglichen. Sie weist Anschlüsse für im Behälter eingebaute Temperatursensoren auf und Steuer-Verbindungen mit den Temperieraggregaten, sodass sie zur Aufrechterhaltung der Behältertemperatur befähigt ist. Es ist möglich, an der Steuereinheit einen Monitor und sowie eine Eingabe vorzusehen, anhand derer die Temperatur einstell- bar bzw. ablesbar ist. Die Steuereinheit kann auch eine an sich bekannte Temperaturaufzeichung besitzen, welche die gemessenen Temperatur(en) des Behälters zu Kontrollzwecken während der Beförderung der Fracht aufzeichnet. Weitere spezielle Funktionen, wie bspw. Überwachung des Behäl- ters auf unerlaubtes Öffnen u. dgl. können vorgesehen sein.
Bevorzugt ist der Luftfrachtbehälter im wesentlichen aus Kunststoff hergestellt, wobei eine durchstossfeste Aussenschicht die weichere, thermoplastische Isolationsschicht mit den darin verlaufenden Kühlmittelleitungen schützt. Typische Materialien der Aussenschicht können Polycarbonat, Polyamid, Faserverstärkte Kunststoffe, wie sie dem Fachmann geläufig sind, aufweisen.
Bevorzugt ist die Isolationsschicht ausgewählt aus schweissbaren Kunststof- fen um Wärmeaustritt zu vermeiden, bspw. aus thermoplastischen Elastomeren, EPP, PU.
Vorteilhafterweise kann der Luftfrachtbehälter speziellen Kantenschutz aus schlagfesten Materialien aufweisen.
In der Aussenwand des. Luftfrachtbehälters sind Aufnahmen zur Einbri- nung/Heraus-nahme/Austausch von Aggregatmoduln oder Leitungsmoduln vorgesehen, sodass die Temperierkapazität und die Innentemperatur des Behälters durch Vorsehen einer ausgewählten Anzahl von Aggregatmoduln in vorbereiteten Aufnahmen in Behälter-wänden steuerbar ist. Dadurch, dass nun modulartige Aggregate vorgesehen werden, ist es möglich, diese in grossen Stückzahlen herzustellen und vorzuhalten, was die Wirtschaftlichkeit erhöht .
Die Temperatursensoren sind meist fest in der Behälterwand angeordnet und mit Leitungen zur Steuerung ausgerüstet. Als Temperier-Aggregate können bspw. elektrisch betreibbare Peltierelemen- te, Kompressoren, elektrische Heizelemente, Trockeneis- oder (Flüs- sig)Stickstoffbehälter mit elektrischer Steuerung der Kühlmittelzufuhr sowie Kombinationen derselben vorgesehen sein, die sowohl an externe Stromversorgung - bspw. im Lager oder in einem Fahrzeug, wie einem Flugzeug - als auch an behältereigene elektrische Speicher für temporäre Versorgung - wie Akkumulatoren, Batterien, Brennstoffzellen - anschliessbar sind.. Derartige tauschbare modulartige Temperieraggregate in Luftfracht- Containern erlauben es, mit Isolation und Leitungen versehenen Luftfracht- Container im Bedarfsfalle auf einfache Weise in Kühlcontainer oder Temperierte Container umzurüsten. Es ist auch möglich, bei Ausfall eines Aggregats dasselbe in einfacher Weise zu tauschen, ohne lange Reparaturzeiten zu benötigen. Wenn der Luftfracht Behälter ohne Kühlfracht geflogen wird, können die Aggregate und ggf. auch die Steuerung entnommen werden, um Gewicht zu sparen und ggf. Aggregate für andere Container bereitzuhalten. Dadurch, dass die Aggregate für Kühlen und Heizen mit Energiespeichern herausnehmbar sind, kann ggf. Gewicht beim Transport der Behälter einge- spart werden, es können Investitionskosten eingespart werden, da nicht immer eine Ausrüstung eines Behälters für Maximalanforderungen notwendigerweise vorgehalten wird, es können bedarfsgerecht Aggregate vorgehalten werden - ohne grossen Stauraum für die Behälter zu benötigen; ein Aggregatausfall kann schnell durch ein Tauschteil behoben werden und durch ein entsprechendes Anschlusstableau ist eine zentrale Steuerung möglich.
Nachfolgend wird die Erfindung näher anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert, auf weiche die Erfindung keinesfalls eingeschränkt ist.
Es zeigt Fig 1 eine Seitenansicht eines Frachtbehälters für das Hauptdeck eines Flugzeugs,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Behälters der Fig. 1 von links vorne.
Fig. 3 perspektivische Ansichten des Behälters der Fig. 1 von rechts hinten mit eingesetzten und herausgenommenen Aggregaten Fig. 4 eine schematische Schnittansicht durch einen Frachtbehälter mit befestigter Palette;
Fig. 5 einen Unterdeck-Frachtbehälter in Seitenansicht. Fig. 6 perspektivische Ansicht des Behälters der Fig. 5 von rechts hinten mit eingesetzten Aggregaten in Phantomdarstellung
Fig. 7 eine schematische Ansicht des Behälters der Fig. 5 von rechts hinten mit eingesetzten Aggregaten;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Behälters der Fig,. 5 von
rechts hinten mit herausgenommenen Aggregaten; und
Fig. 9 eine Schnittansicht eines Behälters der Fig. 5 mit eingesetzten Aggregaten.
Im Wesentlichen besteht der Behälter gemäß Fig. 1 und 5 aus einem Bodenelement 1 mit darunter angebrachter Palette oder Gabelstaplereingriff; einem Dachelement 2 und verschiedenen Wandelementen 3, die je aus einer Aus- senschicht aus durchstossfestem Kunststoff sowie einer Isoationsschicht aus EPP mit Fluidleitungen und Sensoren sowie elektrischen Verbindungsleitungen bestehen. In mindestens einem Wandelement 3 sind Aufnahmen für tauschbare Tem- perier-Aggregate mit Batterieeinheiten 10 vorgesehen, wie in Fig. 6 bis 8 bzw. Fig. 3 und 4 ersichtlich.
Die Leitungen bzw. Temperieraggregate sind dem Fachmann bekannt und müssen daher nicht näher erläutert werden. Ggf. kann auch eine Ventilationseinrichtung, wie ein Ventilator, im Behälter vorgesehen sein, um eine gleichmässige Verteilung der Innentemperatur sicherzustellen.
Die Wandelemente können auch Verbindungseinrichtungen zum Anschluss weiterer Behälter aufweisen, um so eine grössere Ladeeinheit zu bilden. Während die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, sind dem Fachmann auf diesem Gebiet, an den sich diese Offenbarung wendet, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen offensichtlich, wie in den Patentansprüchen definiert.

Claims

Patentansprüche
1 . Behälter mit einer Temperier-Einrichtung für Frachtgut, gekennzeichnet durch:
eine Isolationsschicht mit darin eingebetteten Kühlfluidkanälen;
Aufnahmen für Kühl- und/oder Wärmeaggregate mit Anschlüssen an die Kühlfluidkanäle; eine Steuerung mit mindestens einem im Behälter angeordneten Tem- peratursensor sowie einer lösbaren elektrischen Verbindung mit dem mindestens einen Kühl- und/oder Wärmeaggregat ; mindestens ein elektrisch betreibbares Kühl- und/oder Wärmeaggregat; wobei das mindestens eine Kühl -/und/oder Wärmeaggregat einen elektrischen Anschluss für externe Energiezufuhr sowie eigene Speicher für elektrische Energie zur temporären autarken Temperierung des Behälters aufweist.
2. Behälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregate austauschbar sind.
3. Behälter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher für elektrische Energie ausgewählt sind aus Batterien, Ak- kumulatoren, Brennstoffzellen.
4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung modulartig austauschbar ist 5. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er im Wesentlichen aus Kunststoff hergestellt ist, wobei eine durchstossfeste Aussenschicht die weichere, thermoplastische Isolationsschicht schützt.
Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht ausgewählt ist aus schweissbaren Kunststoffen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermoplastischen Elastomeren, EPP, PU.
Behälter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenschicht des Behälters aus Hartkunststoff mit Kantenschutz ausgewählt ist.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innentemperatur des Behälters durch Vorsehen einer ausgewählten Anzahl von Aggregatmoduln in vorbereiteten Aufnahmen in Behälterwänden steuerbar ist.
Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregate ausgewählt sind aus Peltierelementen, Kompressoren, elektrischen Heizelementen, Trockeneis- oder (Flüssig)Stickstoffbehältern sowie Kombinationen derselben.
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