Транспортный термоконтейнер

Полезная модель относится к логистическому оборудованию, а именно к перевозным 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, фармакологической продукции и других термолабильных объектов в условиях высоких, а также низких температур окружающей среды.
Известна полезная модель, относящаяся к устройствам для хранения продуктов питания, а именно к термоконтейнерам для хранения продуктов питания при отрицательных температурах воздуха. Сущность полезной модели: термоконтейнер для хранения продуктов питания содержит наружный корпус с герметичной крышкой, внутренний корпус, установленный внутри наружного корпуса с зазором относительно всех его поверхностей и образующий воздуховод, основной приборный отсек, основной датчик контроля температуры и размещенный в основном приборном отсеке электронагреватель, вентилятор, дополнительные датчики температуры, и расположенную в полости между стенками наружного и внутреннего корпуса перегородку с клапаном, образующую дополнительный приборный отсек. Внутренний корпус выполнен в виде нескольких герметичных секций, каждая из которых имеет перфорированную перегородку во внутренней полости, входной клапан, установленный на дне секции и выходной клапан, установленный в крышке секции, причем основной датчик контроля температуры установлен в основном приборном отсеке, а дополнительные датчики контроля температуры установлены в полости каждой секции внутреннего корпуса, и соединены с основным датчиком контроля температуры. При этом вентилятор установлен в дополнительном отсеке и полость последнего соединена воздуховодом с полостью каждой секции внутреннего корпуса через его входной клапан (RU 52 662, МПК A01F 25/14, опубл. 27.04.2006).
Недостатками известного устройства является сложность конструкции, при эксплуатации которой выход из строя одного из датчиков электрической цепи гарантирует порчу загруженных термолабильных объектов, а также непригодность эксплуатации при отсутствии электроснабжения.
Известен контейнер для перевозки продуктов в замороженном или охлажденном виде. Конструктив контейнера представляет собой изолированную внешнюю оболочку с дверным проемом. Верхняя часть контейнера включает в себя поперечную перфорированную перегородку, а над перегородкой расположены баллоны, содержащие хладагент (например, CO2). Размеры контейнера выбраны в соответствии с размерами поддона, который имеет полости для вилки погрузчика. Для обеспечения циркуляции воздуха в рабочей камере предусмотрены вентиляторы (US 5125237, МПК F25D 11/00, опубл. 30.06.1992).
При экстремальных ситуациях, при отсутствии хладагента недостатком станет невысокая стабильность поддержания температуры хранения чувствительного к температуре груза.
Известна термоизолирующая емкость для упаковки замороженных или подлежащих замораживанию пищевых продуктов содержит первый чашеобразный вмещающий корпус, имеющий боковую стенку, нижнюю стенку и открытую горловину, и второй чашеобразный вмещающий корпус с соответствующей боковой стенкой и горловиной, с которой связан закрывающий элемент. Второй вмещающий корпус вставлен в первый вмещающий корпус и имеет такую форму, чтобы образовать зазор между его боковой стенкой и боковой стенкой первого вмещающего корпуса. Боковая стенка первого вмещающего корпуса имеет множество отверстий, сообщающихся с указанным зазором, нижняя стенка первого вмещающего корпуса имеет множество отверстий, также сообщающихся с указанным зазором. Отверстия расположены так, чтобы позволять течение воздуха через указанный зазор, когда емкость расположена с указанным закрывающим элементом, опирающимся на опорную поверхность. Изобретение обеспечивает сохранность пищевого продукта в замороженном состоянии и быструю заморозку (RU 2463228, МПК B65D 81/38, опубл. 10.10.2012).
Недостатком данной емкости является невысокая степень термостатирования.
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, МПК B65D 88/00, B65D 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.
Известна полезная модель, относящаяся к средствам для транспортирования скоропортящихся грузов, обеспечивающих контроль их состояния. Контейнер для транспортирования и хранения скоропортящегося груза, содержащий корпус с дверьми и средства для поддержания в контейнере заданной температуры, характеризуется тем, что рефрижераторный контейнер снабжен блоком контроля состояния скоропортящегося груза, который выполнен в виде совокупности размещенных в разных местах контейнера датчиков параметров, выходы которых подключены ко входам блока обработки информации, один выход которого соединен со входом блока памяти, а второй - с интерфейсом связи; в качестве датчика параметра может быть использован датчик температуры среды внутри контейнера; в качестве датчика параметра может быть использован датчик влажности воздуха внутри контейнера; в качестве датчика параметра может быть использован датчик давления воздуха внутри контейнера; в качестве датчика параметра может быть использован датчик положения двери контейнера; блок обработки информации может быть выполнен в виде самопишущего прибора. Заявленная конструкция контейнера с системой контроля состояния скоропортящегося груза обеспечивает сохранность груза и позволяет зафиксировать любую несанкционированную попытку проникновения в контейнер (RU 41300, МПК B65D 88/00, F24H 7/00, F25D 11/00, опубл. 20.10.2004).
Однако теплоизоляция рефрижераторных контейнеров в виде пенополистирола и пенополиуретана не способна обеспечить в должном виде заданную температуру в течение нескольких дней.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является перевозочный контейнер для удерживания чувствительных к температуре изделий и хладагента в заданном соотношении для сохранения условий охлаждения или замораживания в течение длительного периода времени содержит контейнер, который имеет основание, четыре стенки и верхнюю часть, при этом основание обеспечивает опору для чувствительного к температуре изделия, и поддон для хладагента, который выполнен с возможностью расположения внутри контейнера над изделием, а также с возможностью удаления, который включает центральный, предварительно сформированный проводящий блок, при этом указанный поддон выполнен с возможностью размещения на нем пакетов хладагента вокруг проводящего блока. Использование данного изобретения позволяет улучшить условия перевозки чувствительных к температуре изделий в охлажденном и/или замороженном состоянии в течение длительного периода времени (RU 2347157, МПК F25D 3/08, B65D 81/38, опубл. 20.02.2009).
Недостатком известной модели является использование жесткого пенополиуретана, который не обеспечивает удовлетворительную теплоизолирующую способность для обеспечения необходимых температурных условий на протяжении нескольких дней и представленный конструктив, в виде сборно-разборной конструкции, который вследствие многоразового применения и амортизации системы шпунтов и пазов не сможет гарантировать прежнюю теплозащиту.
Технический результат заключается в улучшении теплоизолирующей способности транспортного термоконтейнера 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 транспортный термоконтейнер состоит из корпуса с дверью. Термоконтейнер выполнен из несущих и теплоизолирующего слоев и помещен на основание из металлического поддона, который дает возможность погрузки-разгрузки вилочным оборудованием. Транспортный термоконтейнер изготавливается в форме куба или параллелепипеда с распашной дверью, закрепленной на корпусе с помощью скрытых петель и снабжен врезным замком с внутренним запорным механизмом и уплотнителем по контуру для плотного и герметичного закрывания. Корпус представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из несущего каркаса, выполненного из металлических, не подверженных коррозии профилей, обшитых композитными панелями, внутренней оболочки из жесткого полипропилена, между которыми находится теплоизолирующий слой в виде вакуумных теплоизоляционных панелей. Для удобства складирования и перевозки объектов рабочая камера снабжена системой кронштейнов и полок.
На фиг. 1 представлена конструкция транспортного термоконтейнера в перспективе; на фиг. 2 – разрез в продольном направлении; на фиг. 3 – разрез в поперечном направлении.
Термоконтейнер (фиг. 1) включает многослойный корпус 1 в форме куба или параллелепипеда с распашной дверью 2, и рабочую камеру 3 (фиг. 2 -3). Корпус 1 состоит из несущего металлического каркаса 4, обшитого композитными панелями 5, теплоизолирующего слоя в виде вакуумных теплоизоляционных панелей 6 и внутренней оболочки из жесткого полипропилена 7. Распашная дверь закреплена на корпусе с помощью скрытых петель, снабжена врезным замком 8 с внутренним запорным механизмом и уплотнителем 9 по контуру для плотного и герметичного закрывания, а также бокс 10 для сопроводительных документов снаружи. Термоконтейнер помещен на основание из металлического поддона 11, который дает возможность погрузки-разгрузки вилочным оборудованием. В рабочую камеру 3 термоконтейнера интегрирована система хранения в виде кронштейнов 12 и полок 13. Термоконтейнер позволяет перевозить и хранить объекты как при пассивном применении, так и при использовании с термоаккумуляторами 14. Главной особенностью является применение в качестве теплоизолирующего материала вакуумных теплоизоляционных панелей 6, которые выполнены из вакуумированного наноструктурированного порошка диоксида кремния, упакованного в термостойкую полимерную пленку. Данные панели 6 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: трубы алюминиевые, отвечающие требованиям ГОСТ 18475-82 «Трубы холоднодеформированные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия», либо трубы стальные ГОСТ 8639-82 «Трубы стальные квадратные. Сортамент», ГОСТ 8645-68 «Трубы стальные прямоугольные. Сортамент»; композитные панели, отвечающие требованиям ГОСТ Р 56813-2015 «Композиты полимерные. Руководство по изготовлению пластин для испытания и механической обработки»; полипропилен, отвечающий требованиям ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена»; вакуумные теплоизоляционные панели, отвечающий требованиям ASTM C1484-10 (2018) «Стандартные спецификации для вакуумных изоляционных панелей».
Способ изготовления термоконтейнера заключается в следующем. Изготовленный с помощью неразъемных соединений металлический каркас 4 обшивается с двух сторон композитными панелями 3. Одновременно с этим на внутреннюю оболочку из жесткого полипропилена 7 с наружной стороны, с помощью полиуретанового клея монтируются вакуумные теплоизоляционные панели 6. Швы между вакуумными панелями, во избежание мостиков холода, проклеиваются алюминиевой лентой. Далее конструкция в составе вакуумных теплоизоляционных панелей 6 и внутренней оболочки 7 помещается в корпус 1 и фиксируется с помощью заклепок к металлическому каркасу корпуса 1.  Подобная процедура сборки производится и с дверью, которая впоследствии устанавливается в проектное положение. В рабочую камеру 3 монтируется система хранения из кронштейнов 12 и полок 13. Поверх всех углов, с целью скрытия стыков и зазоров, устанавливаются фасонные изделия 15 из алюминия или нержавеющей стали, фиксируемые с помощью заклепок. Все швы герметизируются. Конструкция устанавливается на металлический оцинкованный поддон 11 и фиксируется.
В процессе эксплуатации транспортный термоконтейнер используют следующим образом. Режимный объект загружают в рабочую камеру 3. Вместе с ним при необходимости помещают термоаккумуляторы 14, охлажденные до определенной температуры. Общий объем термоаккумуляторов 14 рассчитывается от необходимого температурного режима и времени термостатирования. Дверь плотно закрывается. По истечении времени работы термоаккумуляторов 14 или приближении температуры внутри рабочей камеры 3 к максимально дозволенной. Термоаккумуляторы 14 можно заменить, поместив контейнер в температурную зону для предотвращения выхода температуры внутри рабочей камеры 3 за пределы установленного температурного режима. Термоконтейнер направлен на повышение сохранности перевозимых объектов 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 14. Время работы с сохранением требуемого терморежима составляет более 120 ч.