Термоконтейнер

Полезная модель относится к теплоизоляционным изделиям, а именно к переносным термоконтейнерам для перевозки режимных объектов, требующих поддержания определенных температурных условий на протяжении всего периода доставки, и может найти применение при транспортировке и хранении лекарственных средств, трансплантатов, биоматериалов, вакцин, материалов медицинского назначения и многого другого в условиях высоких, а также низких температур окружающей среды.
Известен термоконтейнер для хранения и транспортировки биопрепаратов, содержащий корпус с термоизоляцией, крышку с уплотнением и аккумуляторы холода, внутренний контейнер с термоизоляцией и крышкой с уплотнением. В полостях между стенками корпуса и внутренней камеры расположены с воздушным зазором аккумуляторы холода. Внутренняя камера выполнена с возможностью поочередного воздухообмена с окружающей средой или полостью между стенками корпуса и внутренней камеры через воздуховоды с встроенными клапанами, которые соединены с датчиком температуры, сильфоном или биметаллической пружиной, размещенной во внутренней камере (RU 2495340, МПК F25D 11/00, F25D 3/14, опубл. 10.10.2013).
Недостатками известного устройства является нерациональное использование объема рабочей камеры, а также низкий срок службы, в течение которого контейнер может соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к устройствам, предназначенным для временного хранения при транспортировке медицинских термолабильных материалов.
Известен контейнер с вакуумной изоляцией, который содержит герметичную наружную емкость и установленную в ней с зазором, образующим вакуумированную полость для теплоизоляции, герметичную внутреннюю емкость. Каждая из емкостей имеет заднюю, съемную переднюю, верхнюю, нижнюю и боковые стенки, каждая из которых выполнена из группы вогнутых листов, прикрепленных к поперечным балкам и заключенным между ними участкам продольных угловых балок. Листы закреплены таким образом, что расстояние между периферийными участками листов, соответствующих наружных и внутренних стеновых рамных секций, превышает расстояние между их центральными участками. Каждый лист наружной и внутренней стеновых рамных секций выполнен с возможностью передачи на балки каркаса действующих на них растягивающих нагрузок от окружающей среды и давления находящегося в контейнере продукта, что в целом повышает надежность эксплуатации контейнера (SU 1556534, 5B65D 88/00, МПК 5B65D 81/38, опубл. 07.04.1990).
Однако в данном случае, использование вакуума в качестве теплоизоляции не даст нужного эффекта, так как присутствуют мостики холода в качестве продольных и поперечных балок.
Известно устройство, которое содержит два концентрично установленных стакана из вакуум-плотного материала, между которыми помещена вакуумно-порошковая теплоизоляция. Зазор между стаканами закрыт сверху дистанционным кольцом. Крышка имеет штуцер для подключения вакуум-насоса. В штуцере установлен обратный клапан. В дистанционном кольце размещен дополнительный обратный клапан. Он сообщен с теплоизоляцией, со сквозным штуцером и с полостью для размещения биологических объектов во внутреннем стакане. На дистанционном кольце может быть закреплен заглушенный с одной стороны перфорированный стакан. Дополнительный обратный клапан может быть размещен в этом стакане, а между ними помещен фильтр (RU 2132522, МПК F25D 3/00, опубл. 27.06.1999).
Недостатком данной конструкции является то, что в процессе эксплуатации, вследствие многоразового откачивания и сброса давления, в полости вакуумной изоляции будет накапливаться влага. Это происходит из-за того, что наполнители вакуумно-порошковой изоляции обладают высокой гигроскопичностью.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является термоконтейнер, который содержит корпус и крышку. Для повышения надежности термоконтейнера, обеспечения возможности сохранения пищи горячей длительное время и доваривания ее термоконтейнер снабжен съемным элементом, выполненным из алюминиевого листа, экранированного металлической фольгой, и расположенным на дне термоконтейнера, корпус и крышка выполнены прямоугольными, при этом теплоотражающие слои расположены снаружи и изнутри корпуса и крышки, а теплоизолирующий слой - между ними. Крышка термоконтейнера снабжена ручкой. Корпус и крышка термоконтейнера снаружи покрыты защитным материалом, теплоизолирующий слой корпуса выполнен из пенополистирола толщиной 40-60 мм, а крышки - толщиной 40-120 мм, толщина съемного элемента равна 0,2-0,4 мм, теплоотражающие слои выполнены из металлической фольги, например, алюминиевой. Термоконтейнер может быть снабжен защелками (RU 152221, МПК A47J 39/02, A47J 41/02, B65D 81/38, опубл. 10.05.2015).
Недостатком известной модели является использование пенополистирола, который не обеспечивает удовлетворительную теплоизолирующую способность для обеспечения необходимых температурных условий на протяжении нескольких дней.
Технический результат заявленного решения заключается в улучшении теплоизолирующей способности за счет использования теплоизолирующего материала панелей с высокими эксплуатационными свойствами, выполненные из вакуумированного наноструктурированного порошка диоксида кремния, упакованного в термостойкую полимерную пленку.
Технический результат достигается за счет того, что термоконтейнер содержит корпус и крышку, выполненные из теплоизолирующих и теплоотражающего слоев. Крышка термоконтейнера снабжена ручкой и защелками для плотного закрывания. Термоконтейнер состоит из корпуса ударопрочного из полипропилена, в виде параллелепипеда или усеченной пирамиды, с откидной крышкой, закрепленной на корпусе с помощью петель. Корпус представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из несущей оболочки корпуса из полипропилена, теплоизолирующих слоев с замкнутым контуром в виде пенополиуретана и вакуумных теплоизоляционных панелей, отражающей мембраны с внутренней стороны. В качестве основного теплоизолирующего материала выступают вакуумные теплоизоляционные панели, выполненные из вакуумированного наноструктурированного порошка диоксида кремния, упакованные в термостойкую полимерную пленку.
На чертеже представлена конструкция термоконтейнера.
Термоконтейнер включает корпус 1, ударопрочный из полипропилена, в виде параллелепипеда или усеченной пирамиды, с откидной крышкой 2 и рабочей камеры 3. Корпус 1 представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из несущей оболочки корпуса 1 из полипропилена, термоизолирующих материалов – пенополиуретана 4 и вакуумных теплоизоляционных панелей 5, отражающей мембраны 6 с внутренней стороны. Откидная крышка 2 закреплена на корпусе с помощью петель 7 и закрывается с уплотнением с помощью защелок 8. Термоконтейнер снабжен транспортировочными ручками 9, расположенными на корпусе 1, либо на откидной крышке 2, в зависимости от размера контейнера. Главной особенностью является применение в качестве основного теплоизолирующего материала вакуумных теплоизоляционных панелей 5, которые выполнены из вакуумированного наноструктурированного порошка диоксида кремния, упакованного в термостойкую полимерную пленку. Данные вакуумной теплоизоляционной панели 5 позволяют наиболее полно использовать объем рабочей камеры 3 и повысить срок службы термоконтейнера, в течение которого его техническое состояние удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям, установленным соответствующими нормативными документами.
Для изготовления термоконтейнера могут быть использованы следующие материалы: полипропилен, отвечающий требованиям ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена»; пенополиуретан, отвечающий требованиям ГОСТ Р 56590-2016 (EN 13165:2012) «Плиты на основе пенополиизоцианурата теплозвукоизоляционные. Технические условия»; вакуумные теплоизоляционные панели, отвечающий требованиям ASTM C1484 - 10 (2018) «Стандартные спецификации для вакуумных изоляционных панелей»; отражающая мембрана, отвечающая требованиям ГОСТ 10354-82 «Пленка полиэтиленовая. Технические условия; ГОСТ 618-2014 Фольга алюминиевая для технических целей. Технические условия».
Способ изготовления термоконтейнера заключается в следующем. В корпус 1, ударопрочный из полипропилена, вставляют форму-кондуктор для образования первого защитного слоя. В пространство между формой и корпусом 1 закачивают пенополиуретан 4. После схватывания пенополиуретана форму вынимают. Далее, с помощью пенополиуретанового клея устанавливают в проектное положение вакуумные теплоизоляционные панели 5. После погружают следующую форму-кондуктор для заливки второго слоя пенополиуретана 4. Форму-кондуктор также удаляют после высыхания слоя. Пенополиуретан 4 в заявленном решении играет роль как теплоизолятора, так и защитного слоя вакуумных теплоизоляционных панелей 5. Подобную процедуру с послойным образованием слоев производят и с откидной крышкой 2. На внутреннюю поверхность рабочей камеры 3 наклеивают полиуретановым клеем отражающую мембрану 6.
В процессе эксплуатации термоконтейнер используют следующим образом. Режимный объект загружают в рабочую камеру 3. Вместе с ним при необходимости помещают термоаккумуляторы 10, охлажденные до определенной температуры. Общий объем термоаккумуляторов рассчитывают от необходимого температурного режима и времени термостатирования. Крышку 2 плотно закрывают защелками 9. Время работы с сохранением требуемого терморежима составляет до 170 ч. По истечении времени работы термоаккумуляторов или приближении температуры внутри рабочей камеры 3 к максимально дозволенной, термоаккумуляторы 10 можно заменить, поместив термоконтейнер в температурную зону для предотвращения выхода температуры внутри рабочей камеры 3 за пределы установленного температурного режима. Термоконтейнер направлен на повышение сохранности перевозимых грузов и является объектом многоразового применения.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет повысить теплозащитные свойства контейнера, время термостатирования перевозимых режимных грузов как при пассивном применении, так и при использовании контейнера с термоаккумуляторами. Время работы с сохранением требуемого терморежима составляет до 170 ч.