EP3410045B1 - Temperaturkontrollierter, autonomer isolierbehälter für transport und versand - Google Patents

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EP3410045B1
EP3410045B1 EP17173753.9A EP17173753A EP3410045B1 EP 3410045 B1 EP3410045 B1 EP 3410045B1 EP 17173753 A EP17173753 A EP 17173753A EP 3410045 B1 EP3410045 B1 EP 3410045B1
Authority
EP
European Patent Office
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temperature
cooling
transport chamber
controlled
insulating
Prior art date
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Active
Application number
EP17173753.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3410045A1 (de
EP3410045B8 (de
Inventor
Eduard Konecny
Stephan Oechslin Healthcon
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.)
Apotheke Zum Rebstock AG
Original Assignee
Dr Stephan Oechslin Helathcon
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Publication date
Application filed by Dr Stephan Oechslin Helathcon filed Critical Dr Stephan Oechslin Helathcon
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Publication of EP3410045B1 publication Critical patent/EP3410045B1/de
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Publication of EP3410045B8 publication Critical patent/EP3410045B8/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/02—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
    • F25D3/06—Movable containers
    • F25D3/08—Movable containers portable, i.e. adapted to be carried personally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/02—Refrigerators including a heater

Definitions

  • the invention relates to an insulated container which is suitable for shipping and transporting temperature-sensitive goods, such as Pharmaceuticals or sensitive foods.
  • the container can be operated without external energy supply, i.e. autonomous, heating or cooling its content to keep it in the desired temperature range.
  • Such containers are from the prior art, for example FR 2 883 557 known.
  • This prior art describes a coolable or heatable insulated container. In this, the cooled or heated air is passed through the inner container. This container can either be cooled or heated.
  • DE 698 15 148 T2 Another state of the art, DE 698 15 148 T2 , relates to a transport container that uses a Peltier element that serves both cooling and heating and thus only enables either cooling or heating.
  • the contents of the container are in the desired temperature range during packaging, its temperature can be maintained for some time by reducing the exchange of heat between the contents and the environment as much as possible.
  • the insulation serves this purpose. However, even the best insulation will let through a few watts of energy if there is a sufficient temperature difference, and this may be sufficient to bring the package contents (or part of them) above or below the specified temperature range. How much energy the interior of the insulated container and the products in it can gain or lose before this happens is the capacity of the insulated container. Since most temperature-controlled shipping items (products) themselves do not have sufficient capacity, this is supplemented by the The interior of the container is tempered, ie adds (heats) or removes (cools) heat as required.
  • Heat pumps are the most frequently suggested for freely adjustable temperature control. Heat pumps are able to transfer heat from the contents of the tank to the outside and in some cases vice versa. Their dominant advantage is unlimited cooling capacity, provided (i) they get enough energy and (ii) the waste heat is sufficiently absorbed by the environment. Because of their energy requirements, they are not very suitable for an autonomous container.
  • Passive media Compared to heat pumps, passive media in many cases offer multiple capacities and less dependency on the storage conditions of the insulated container, such as temperature difference between outside and inside and / or access to an external power supply.
  • Passive media absorb heat from the insulating container or emit heat to it. It uses their latent heat (during melting, freezing or evaporation) or their high specific heat capacity. Although melting media perform well in the desired temperature range for many applications, inexpensive, harmless and stable media are only available for certain temperature ranges. These include in particular water and its (eutectic) solutions. Media for other temperature ranges are available for a higher price, but most have at best half the heat capacity of water. In the case of the cooling elements, the heating phase up to the melting point poses a risk, since during this phase the temperature could drop below the minimum temperature if these elements were frozen at very low temperatures, which is often the case. A frequently used freezing temperature is, for example, approx. - 24 ° C.
  • Specific capacity media can be used but have a very low capacity with considerable weight. However, they can still be attractive for special applications due to their low cost.
  • Ventilation- controlled passive cooling In certain solutions, an internal ventilation system was used to control the heat exchange between the tank contents and a cooling medium. In this way, a melting medium can be used for temperature ranges that do not intersect with its melting point. Analogously, an evaporating medium is used in other solutions, where the ventilation can be replaced by the flow of released gas.
  • ventilation can also contribute to the even distribution of cooling.
  • the existing solutions basically do this in such a way that they pass the cooling gas directly through the part of the insulated container that is used to hold the products to be transported. In this way, however, the uniformity of the cooling is not guaranteed, for example if the products fill the space to be ventilated too much and / or cover certain places (especially places on the outer wall).
  • a duct can also be created that offers so little resistance to the air flow that alternative, longer or narrower paths have almost no contact with the ventilation.
  • a temperature sensor is important.
  • a single sensor has been provided. If such a sensor is covered, it will react late or not at all to the effect of the ventilation. If it is not covered, it can switch off the ventilation if necessary before the entire area has been tempered sufficiently, e.g. because he receives no information about any hidden spots.
  • Heating or cold protection Certain heat pumps and passive media can also be used to replace heat that has escaped from the insulated container and thus to keep its internal temperature above the desired minimum value. Another alternative is the use of an electrical heater, ie of elements that convert the electrical current into heat.
  • heat pumps can be used quite efficiently as heating, they always perform somewhat worse than electrical heating elements in terms of capacity and / or performance under comparable conditions. The reason for this is that they need a heat conduit, which weakens the insulation and that this weakening must be compensated for by the heat pump.
  • Passive media are significantly less usable than cooling as heating due to their small capacity.
  • Heating means are used in some cases together with coolants.
  • Containers designed in this way which have both a cooling and a heating function, and which can be switched on or off as required, so as to keep the temperature of the container contents more or less constant, are already known.
  • WO 2014/006281 Such a solution is described in WO 2014/006281 , These containers are isolated from the outside, from the environment and their interior is divided into three compartments, a transport compartment for receiving the products to be transported, a cooling / heating compartment, which supplies heat or cold as required, and a third compartment, which is divided into an upper and a lower subsection.
  • a removable module is arranged in the upper lower compartment, which on the one hand comprises a control for an air flow and on the other hand means for generating this air flow. This air flow is generated in such a way that it traverses the cooling / heating compartment and the transport compartment.
  • the lower sub-compartment serves the flow of the air flow and ensures that it flows from the transport compartment in the direction of the heating / cooling compartment.
  • This container has several disadvantages.
  • the temperature of an air stream serving both as a heating and as a cooling flow becomes on the one hand the heating is not adequately insulated from the cooling and, on the other hand, the switch from heating to cooling is sluggish and a relatively large amount of energy is consumed in the process.
  • This solution therefore either needs a lot of energy storage medium, which increases the weight, or - for longer transport times - an external energy supply.
  • the cooling or heating gas is passed directly through the package contents.
  • the uniformity of the cooling is not guaranteed if the transport compartment is heavily filled and / or the contents of the transport compartment cover certain places (especially places on the outer wall) and / or if a channel is formed that has so little resistance to the air flow offers that alternative, longer or narrower paths are hardly flowed through.
  • a cooling area is arranged in the bottom and / or in the lid. If the insulating container comprises more than one cooling area, these are preferably arranged opposite one another, i.e. to enable uniform temperature control, i.e. a second cooling area is located in the lid or in the bottom. In this embodiment, it is preferred if not only the lid but also the bottom can be opened and preferably removed. In the case of three cooling areas, it can be preferred to provide two transport chambers which are separated from one another by a third cooling area, all cooling areas being arranged parallel to one another, two of them on opposite side walls. With four cooling areas, these are preferably arranged on all four side walls.
  • the cooling capacity required is preferably provided by means of cooling elements, such as cooling packages, for example cooling packages based on frozen water or its eutectic solutions.
  • Each cooling area can contain one cooling element or several cooling elements. While it is possible to integrate the cooling elements firmly into the cover, it is preferred to design the cooling area with removable cooling elements. This has the double advantage that the cooling elements alone take up less space in the refrigerator and that the lid can be reused without interruption by replacing the used cooling elements with fresh ones. analog applies to the floor, of course, provided that it has an alternative to the lid or an additional cooling area.
  • the air duct surrounds the transport chamber on all sides either directly and / or indirectly.
  • Direct surrounding is understood to mean an embodiment in which the transport chamber and the air duct share a thermally weakly insulating or thermally conductive wall;
  • indirect surrounding on the other hand, means surrounding, in which e.g. the control chamber is arranged between the transport chamber and the air duct or in which a cooling area integrated into the air duct is partially thermally shielded by insulation from the transport chamber.
  • At least one cooling area is integrated into the air duct, ideally in such a way that the cooling elements can be flowed around on all sides as far as possible in order to optimally use their cooling capacity. So that in such an embodiment the cooling of the transport chamber wall adjacent to the cooling area does not become too intensive when the ventilation circuit is switched off, which would lead to the heating being switched on and thus to the battery power being consumed, in a preferred embodiment the common wall, between the cooling area and the transport chamber, insulation is provided. This should not completely shield the cooling area, but dampen the cooling capacity.
  • a thickness of 1 to 2 cm for polystyrene or other expanded polymer materials, such as expanded polypropylene or polyethylene as the insulating material has proven to be most suitable. If other insulating materials are used, the thickness can be adjusted - if vacuum plates are used, for example - so that their shielding or insulating force corresponds to that of a 1 to 2 cm thick polystyrene plate.
  • the air duct contains spacers which serve on the one hand to stabilize the air duct and on the other hand to guide the air. In the area of the cooling elements, they can also be used to fix the cooling elements within the cooling area.
  • the air duct is at least partially delimited on the one hand by at least part of the outer wall of the insulating container, and on the other hand at least partly by at least part of the wall of the transport chamber, this part of the wall of the transport chamber being thermally poorly insulating to highly conductive ,
  • control chamber partially delimits the air duct.
  • the transport chamber wall is provided on all sides with heating means, in particular heating foils.
  • heating foils When using heating foils with heating structures arranged on the transport chamber side, the electrically insulating carrier foil forms one of the layers of a multilayer transport chamber wall. Since the transport chamber is loaded and unloaded, the heating means against the transport chamber should be secured against mechanical damage. This can be done, for example, by attaching an electrically insulating but thermally conductive film or coating, such as a varnish.
  • a possible layer structure of a transport chamber wall viewed from the transport chamber therefore comprises (i) an electrically insulating but thermally conductive film or coating, (ii) heating structures, (iii) an electrically insulating, preferably thermally conductive carrier film, (iv) a wall core made of hard plastic or Metal and (v) optionally an insulation layer.
  • each side with an individually controllable heating means and to provide at least one, in the case of a cubic transport container, at least 6 temperature sensors in the area of each heating means, for example in the middle of each side.
  • These temperature sensors can be of the same or different types, i.e. some of the sensors can be optimal for one temperature range, another part for another temperature range.
  • the at least one control chamber contains the at least one energy source necessary for autonomous operation.
  • This can be any autonomous energy source, such as a fuel cell, a non-rechargeable battery or, preferably, a rechargeable battery. It is also possible to provide a combination of such energy sources.
  • the energy source can be permanently installed or designed to be exchangeable. The shorter service life, during which the insulating container cannot be used, speaks once again for interchangeability, for example because the battery has to be charged. However, even if the battery can be replaced, it is preferred that the insulating container has a connection for an external power source in its interior and / or in the outer wall.
  • cover-side and / or bottom-side transport chamber wall is attached to the cover or bottom so as to be openable on one side to delimit the cooling area.
  • the cover-side and / or base-side transport chamber wall is therefore also referred to as an internal cover or internal base.
  • the temperature control also receives information from an openable or removable internal cover or internal base and can control the heating means
  • electrical contacts are provided in the contact area between the cover and the central part or the base and central part, in particular simply contact contacts, which are secured against corrosion be - for example, are gilded.
  • the transport box without a lid and bottom is referred to as the middle part, while the transport box only without a lid is referred to as a container part.
  • the outer wall of the insulating container can be formed from several layers, such as layers of different insulating materials, or one or more insulating materials together with mechanically stabilizing materials.
  • a recording device for the temperature maxima and / or temperature minima and / or the temperature curve can also be provided. While simple recording devices for exceeding or falling below the specified temperature range should be arranged within the transport chamber, recording devices for the temperature profile can be accommodated in the control chamber. connected to the temperature sensors or, if necessary, sensors located further inside the transport container.
  • the configuration according to the invention has the great advantage that the temperature is controlled directly on the transport chamber wall and / or the outer wall, so that the transport compartment is always shielded from the outside temperature on all sides.
  • the insulating container according to the invention can be designed or adapted for a very large number of different time periods, temperature ranges and external conditions.
  • the most common conditions are a period of at least 15 hours, preferably at least 24 hours, without external support, e.g. Energy supply, and temperature ranges from 2 - 8 ° C or 15 - 25 ° C.
  • the container must offer sufficient protection against outside temperatures that are above the specified maximum and below the specified minimum (i.e. often 10 ° C to 20 ° C difference to the desired target temperature range).
  • the insulating containers according to the invention are particularly suitable for the temperature-controlled transport or dispatch of pharmaceuticals and / or donor organs.
  • the insulating containers are essentially manufactured using known methods.
  • the air duct can be produced by integrally molding or gluing the spacers onto one wall of the air duct.
  • the pattern that the spacers should take is determined on the one hand by the required stability, on the other hand by the desired, all-round, as even as possible flow around the transport chamber and depends, among other things, on the dimensions of the air duct and the positioning of the fan within the air duct and the cooling areas.
  • the temperature-controlled, autonomous insulating container 1 comprises an insulated outer wall 2 with a lid 3, a bottom 4 and side walls 5, which enclose an inner space 6.
  • the interior space 6 is subdivided into at least one transport chamber 7, which serves to hold products to be transported, at least one control chamber 8 and at least one cooling area 9
  • Figure 1 is a Insulating container 1 with 1 transport chamber 7, 1 control chamber 8 and 2 cooling areas 9.
  • the cooling areas 9 are integrated in an air duct 101 of a ventilation system 10, which also comprises a fan 102 and is stabilized by spacers 103.
  • a first cooling area 91 is arranged between the transport chamber 7 and the control chamber 8 and a second cooling area 92 is located opposite the first cooling area 91 on the outer wall 2.
  • the cooling areas 91, 92 are preferably separated from the transport chamber 7 by insulation, so that when the fan is switched off, those to the Cooling area 91, 92 adjacent transport chamber wall 75 does not cool down too much, or the cooling on this wall does not have to be compensated for by much additional heating power.
  • the arrangement of the control chamber 8 on the outer wall 2 is not absolutely imperative since the heat development is generally low. However, it is preferred that the air duct 101 encloses the transport chamber 7 as directly as possible on all sides, since this allows a faster reaction to temperature fluctuations within the transport chamber 7.
  • the control chamber 8 is preferably shielded from the transport chamber 7 or the cooling area 9 by thermally insulating material, even positioning within the ventilation system 10 being not excluded.
  • the control chamber 8 contains the controller 81, also referred to as a control system, and the batteries 82. If more than one control chamber 8 is provided, one can contain the controller or the controller and some of the batteries, the other only batteries.
  • the outer wall 2 contains at least one insulating material which surrounds the insulating container on all sides, or consists of it.
  • the outer wall 2 can also be constructed from a plurality of insulating layers and / or comprise an outer and / or inner layer made of mechanically more resistant material.
  • the transport chamber 7 is surrounded on all sides by a transport chamber wall 71 which separates it from the air duct 101 when the insulating container is closed.
  • the transport chamber wall - at least at the points where it is in direct contact with the air duct 101 (with the exception of the points where shielding against the cooling areas is desired) - should be thermally non-insulating or thermally conductive if possible.
  • the air duct 101 contains at least one fan 102 and various spacers 103, which stabilize the dimensions of the air duct 101 and additionally serve to direct the air flow within the air duct 101, and the transport chamber 7, or its bottom and side walls, directly or indirectly with it, either permanently or releasably connect the outer wall 2. Particularly in the case of a removable floor, at least a firm connection of the side walls of the transport chamber to the outer walls 2, which preferably run parallel thereto, is necessary in order to prevent them from falling out when the floor is opened.
  • the spacers 103 are preferably made of thermally non-conductive material. These can be formed in one piece with at least one wall of the air duct 101, or can be glued or welded to it.
  • the air duct 101 can be enlarged in such a way that the fan fits into it and can develop its desired effect.
  • At least one cooling area 91, 92 with at least one cooling element 93 is connected or - preferably - integrated into the air duct 101 by a thermally non-insulating wall.
  • the air is passed through the cooling areas 91, 92, preferably at least via the circulated on both sides with the greatest extent or on all sides, around the cooling elements, and on all sides around the transport chamber 7.
  • Spacers 103 are also attached to the boundaries of the cooling areas. These are preferably soft and flexible and adapt to the temperature-related deformation of the cooling elements 93, but guarantee, at any temperature, an air duct 101 that is open to air circulation, in particular at least one air duct 101 on the side of a cooling element 93 facing the outer wall.
  • the transport chamber walls 71 comprise heating means 11, in particular electrical heating elements, e.g. Heaters. Heating foils are thermally non-insulating or even thermally conductive supports (foils) to which heating structures are applied.
  • the placement of the heating elements 11 or their positioning as walls of the transport chamber 7 or on the individual walls of the transport chamber 7 is selected so that uniform heating of the walls is ensured.
  • Narrow heating structures are preferred, i.e. Heating structures with a high surface area, since their temperature should preferably be within the desired temperature range in order to avoid local overheating.
  • thermally non-insulating or even thermally conductive film or paint In order to prevent mechanical damage to the heating structures, it is also preferred to cover them on the transport chamber side, e.g. by means of a thermally non-insulating or even thermally conductive film or paint.
  • Each transport chamber wall 71 can be individually controlled via a corresponding temperature sensor 12 and heated via individually controllable heating means 11.
  • each wall contains at least 1 heating means 11 and 1 temperature sensor 12.
  • the heating means 11 and the temperature sensors 12 are connected to a control / monitoring system (not shown) in the control chamber 8.
  • the advantage of such a design of the insulating container 1 is that it can be easily filled. Only a removable lid is required, the includes a part of the air duct 101 and a part of the transport chamber wall 71 (internal cover 31). The cooling elements can be placed directly in the intended cooling compartments. When the lid 3 is closed, contact with the control is made via contact points between the lid 3 and the central part or container part 14. Conventional contacts are suitable as contact points, in particular corrosion-protected contacts, such as gold-plated contacts, for example spring contacts.
  • FIGS Figures 2 to 4 Another embodiment of the insulating container 1 according to the invention and its mode of operation or properties are shown in FIGS Figures 2 to 4 described in more detail.
  • the cooling areas 91, 92 are arranged in the cover 3, which can be removed if necessary, and in the case of a base 4, which can also be opened or even removed.
  • the lid 3 has an openable or removable internal cover 31 on the transport chamber side and the bottom 4 can also have an openable or removable internal bottom 41 on the transport chamber side, or the internal bottom 41 is formed in one piece with the transport chamber side walls 75, because unlike the lid when removed of the floor, the cooling elements would not fall out of the floor but would be held by the outside wall of the floor.
  • the internal cover 31, the internal base 41 and the transport chamber side walls 75 form the transport chamber wall 71.
  • the cover 3 including the internal cover 31 and the base 4 including the internal base 41 can be designed identically.
  • the transport chamber 7 it is preferred if the internal base 41 is connected to the transport chamber side walls 75.
  • the inner base 41 in two parts, a first part being firmly connected to the transport chamber side walls 75 and a second part, which corresponds to the inner cover 31, can be opened together with the base 4.
  • the first part which is firmly connected to the transport chamber side walls 75, should enable the transport chamber 7 to be loaded before the floor is fastened to the second part of the inner floor.
  • This first part can be, for example, a grid or a thin wall, which should be thermally non-insulating or well conductive.
  • a cooling area 9 arranged at the bottom is preferred for certain applications.
  • the base is preferably designed to be openable in order to introduce or replace the cooling elements.
  • access to the bottom-side cooling area 9 can be ensured by making the bottom of the transport chamber 7 openable with the transport chamber side walls or by making the transport chamber as a whole removable, which, however, places high demands on provides the accuracy of fit, since the connection of the temperature sensors and the heating means with the control / monitoring system 81 and the energy source 82 must be ensured at all times.
  • the interior 6 of the insulating container 1 comprises, in addition to the cooling areas, at least one and preferably a transport chamber 7 and at least one and preferably a control chamber 8 and a ventilation system 10.
  • a further (at least partially non-insulating) partition wall, the transport chamber wall 71 is provided as the boundary of the transport chamber 7.
  • An air duct 101 with a ventilation layer, ie one, is created between this and the outer wall or the boundary of another chamber Air layer which is circulated by means of fan 102 over the cooling areas 9 and all the transport chamber walls.
  • the air duct 101 preferably has an approximately constant total thickness over its entire area (distance between e.g. outer wall 2 and transport chamber wall 71), but can be made thicker in the area of the fan so that the fan 102 finds sufficient space. In this area, too, a drop in the flow velocity is less critical, since active circulation takes place.
  • the total thickness on both sides of a cooling element can be relevant, or primarily the thickness on one side if the cooling element 93 is primarily or exclusively in contact with the air flow with one of its sides.
  • the spacers 103 can also be used to connect parts of the transport compartment, in particular the side walls 75, but possibly also an internal base 41 integrally formed therewith directly or indirectly to the corresponding outer walls 2.
  • cooling areas 9 integrated in the air duct 101 With cooling areas 9 integrated in the air duct 101, the air circulates through the cooling areas 9 and around the transport chamber 7 when the fan is switched on. Spacers 103 are also attached to the walls of the cooling areas 9. These are preferably soft and flexible, so that they can adapt to the temperature-related deformation of the cooling elements 93, but at the same time ensure that an air duct 101 remains at least on the side of the cooling area 9 directed against the outer wall.
  • the at least one control chamber 8 contains a control or control system 81 and the batteries 82. If there is more than one control chamber, the control or control system 81 and the batteries 82 can be accommodated in different control chambers 8.
  • the walls of the transport chamber 7 contain electrical heating means or heating elements 11 (e.g. heating foils) and temperature sensors 12, connected to the control system 81.
  • the placement of the heating elements 11 is preferably chosen so that uniform heating of the transport chamber walls 71 is ensured.
  • Each transport chamber wall 71 can be individually controlled and heated via the corresponding temperature sensor 12.
  • each wall contains at least 1 temperature sensor.
  • the insulating container according to the invention can be designed or adapted for a very large number of different time periods, temperature ranges and external conditions.
  • the most common conditions are a period of at least 15, especially at least 24 hours without external support, e.g. Energy supply, and temperature ranges of 2 - 8 ° C or 15 - 25 ° C to be observed in the transport chamber 7.
  • the container must offer sufficient protection against outside temperatures that are above the specified maximum and below the specified minimum.
  • the insulating container should have a maximum thermal conductivity of 2W / K, preferably less than 0.5W / K, with the usual external dimensions of 40cm x 60cm x 50cm.
  • the usual materials used for insulating containers are suitable as insulating materials, including polystyrene (EPS), expanded polypropylene (EPP), expanded polyethylene (EPE) and polyurethane foam (PUR). With these materials and these masses with one Wall thickness of the outer wall 2 of at least 4 cm to ensure acceptable insulation. Due to their reduced thickness, vacuum insulation boards allow thermal conductivity to be achieved below 0.5 W / K without unnecessarily reducing the volume of the transport chamber 7. Protection against mechanical damage is particularly necessary in the case of vacuum insulation boards.
  • EPS polystyrene
  • EPP expanded polypropylene
  • EPE expanded polyethylene
  • PUR polyurethane foam
  • the thermal conductivity of the insulating container 1 determines the required thermal capacity of the temperature control system (cooling and heating). With a temperature difference of 10 ° C, a thermal conductivity of 1W / K and a period of 24 hours, the result is a capacity of 240Wh or 864kJ, which corresponds approximately to the cooling capacity of 3kg of frozen water or the corresponding battery capacity for heating.
  • such can have any other dimensions. Smaller dimensions allow the same insulation with a thinner insulating wall, and thus require less internal capacity for the same endurance and performance. Larger in turn can carry thicker insulating walls or more batteries and cooling elements. Note the minimum volume that the control chamber 8 requires.
  • the cooling capacity depends, among other things, on the temperature difference between the melting point of the cooling medium and the upper limit of the desired temperature range.
  • the cooling capacity can be further increased by reducing the distance through which the air flow passes outside a cooling area 9.
  • a lower melting medium for example a eutectic mixture
  • the cooling medium can be distributed on two opposite sides of the air duct 101. The latter variant shortens the distance outside the Cooling areas 9 and increases the performance as well as the uniformity of the cooling.
  • the core of the transport chamber wall 71 can be made of a hard material e.g. Hard plastic or metal, or contain this.
  • Light metals such as copper, aluminum and their alloys can contribute to even temperature distribution or temperature control, but are preferably coated with an electrically insulating layer, e.g. the carrier foil of a heating foil, electrically insulated.
  • the spacers 103 should be made of hard plastic or another material that is resistant but as little heat-conducting as possible. As a result, the air in the air duct can contribute to insulation when the ventilation is inactive (especially with cold protection).
  • Spacers 103 around cooling elements 93 should be made of a soft, flexible material that adapts to the expansion or contraction of cooling elements 93, e.g. made of expanded polyethylene foam. This is particularly important when water and its mixtures are used as cooling media.
  • the heating elements 11 and temperature sensors 12 are preferably attached to the transport chamber walls 71 on the transport chamber side. Heating elements 11 and sensors 12 must be adequately protected against damage from corrosion (including water) and mechanical damage. For this purpose, they can also be covered and protected by means of a mechanically resistant, electrically insulating and temperature-resistant cover film or a cover lacquer.
  • the temperature sensor 12 should be placed in such a way that it reacts quickly and precisely to the temperature of the heating element, and is ideally only separated from the heating element 11 by a thin electrically insulating film.
  • temperature sensors 12 are highly preferred, in particular sensors that are placed in the center of the respective wall and in the center of the associated heating elements 11.
  • Finely structured heating foils which distribute the heat produced evenly over their surface are particularly suitable as heating elements 11. Under the supervision of the control / monitoring system 81, these are only heated to a temperature just above the minimum temperature and in any case to a temperature below the maximum temperature. Suitable films are available on the market, e.g. by Thermo FlachCloudungs GmbH or Thermo Heating Elements, LLC.
  • Preferred temperature sensors 12 are thermistors, but thermostat systems with an expansion chamber and bimetallic switches can also be used.
  • the use of thermistors makes it easier to cover both limits of a temperature range and to set them with one sensor.
  • the link with a programmable microcontroller enables more precise control of the heating system, digital calibration of the sensors, recording of the temperatures and has many other advantages. In principle, however, it is possible to control the temperature control system consisting of heating and cooling using an electromechanical circuit (using a mechanical temperature switch).
  • Fuel cells and all types of batteries are suitable as an energy source or energy storage medium that meet the requirements of a transport container, especially low weight and stability when shaken, but batteries are preferred, in particular based on lithium ions or lithium polymer. So that these accumulators can be charged without having to be removed from the insulating container, a connection 13 can be provided internally for an external energy source.
  • the internal connection has the advantage that it is better protected against damage and environmental influences than an external connection.
  • An external connection can also be used to supply electricity directly to the control / monitoring system or the heating means.
  • An external connection can be useful in any case, in order to extend the time during which the insulated container can be kept in the desired temperature range when the outside temperature is low, for example in the event of delivery delays.
  • the heating means 11 and the at least one fan 102 can be controlled independently of one another, analogously or digitally.
  • the temperature differences within the cooling circuit cause a certain amount of air circulation, which is actually undesirable since it cannot be influenced by the cooling system and may increase the need for heating if more heat than desired is given off to the cooling elements.
  • the design of the components of the ventilation system 10 (air duct 101, fan 102 and spacer 103) and the cooling areas 91, 92 is preferably such that the heat exchange is prevented by spontaneous circulation. If, for example, a single cooling area 9 lies below the transport chamber 7, the cold air remains below without active ventilation and cools the rest of the air duct 101 only very slightly.
  • Cooling elements 93 in the lid 3, are preferably used when a certain degree of permanent cooling is desired, for example when the container is set to 2-8 ° C. at outside temperatures predominantly above 10 ° C. In embodiments with laterally placed cooling areas 9, horizontally placed spacers can prevent the predominantly vertical spontaneous circulation. In this way, the cooling depends on the active circulation of the air by means of the fan 102 and can thus be better controlled.
  • an insulating layer between the transport compartment and the cooling compartments makes sense, the thickness or insulating effect of which is selected in proportion to the difference between the melting temperature of the cooling medium and the minimum temperature in the transport compartment. If this insulation effect is too low, the heating becomes active at the expense of the cooling elements and the battery charge. Since the primary (lower) cooling compartment is also necessary in the room temperature range (15-25 ° C), it is recommended to add a thicker layer of insulation (e.g. 2 cm polystyrene). The secondary (upper) cooling compartment is filled above all at temperature ranges such as 2-8 ° C and the 2 ° C temperature difference to the melting point of water requires little or no additional insulation, depending on the nature of the cover 3. The thin insulation allows more effective cooling of the lid at room temperature.
  • the insulated container can optionally be equipped with cooling elements on one or on two (opposite) sides.
  • the two-sided design allows a smaller distance between the maximum temperature and the melting temperature of the medium, as well as a more uniform cooling. Mainly because of the second point, this variant is for the area 2-8 ° C recommended. If there is a greater temperature difference, one-sided fitting with cooling elements is preferred.
  • Removable lids 3 and bottoms 4 not only serve for easier access to the cooling areas 9, but also - by choosing a different lid or bottom - allow variants in the bottom / lid depths to accommodate larger, smaller or even no cooling elements 93.
  • a higher cooling capacity and on the other hand a reduction in unused volume can be achieved.
  • the insulating container can consist of 4 parts, the lid 3, the internal lid 31, the bottom 4 and the middle part 14 comprising the side walls 5, the transport chamber side walls 75 and the internal bottom 41 connected to the transport chamber side walls, as well as the control chamber 8.
  • This middle part 14 further comprises a part of the ventilation system 10, in particular the fan 102, arranged in the air duct 101 between the transport chamber 7 and the control chamber 8.
  • the wider side wall shown in the internal cover 31, which extends over the control area, contains at this point contacts which connect the temperature sensor 12 and the heating means 11 in the cover to the control system 81.
  • the lid 3 (without internal lid 31) and the removable bottom 4 are identical in this embodiment. This serves the purpose that the bottom or lid can be freely combined with different depths.
  • the cooling areas 91, 92 are formed between the cover 3 and the internal cover 31 or between the internal base 41 (in which in FIG Figures 2 and 3 Embodiment shown in one piece with the transport chamber side walls 75) and the bottom 4.
  • an air duct 101 surrounding all sides of the transport chamber 7 is formed. In this, the air moves vertically downward in the wall in which the fan 102 is seated and driven by it (see the direction of circulation Z in Fig. 3 ). On the other walls, however, upwards. These two areas are connected by horizontal ventilation layers in the cooling areas.
  • the control circuit determines whether the temperature approaches one of the temperature sensors 12 (in Figure 3 identified as i1-i6) of the upper limit of the set range. If the temperature approaches one of the temperature sensors 12 (in Figure 3 identified as i1-i6) of the upper limit of the set range, is determined by the control circuit (in Figure 3 identified as e0) the fan 102 (in Figure 3 marked as o0) and thus the cooling switched on. If the temperature decreases sufficiently, the fan 102 is switched off. If, in turn, one of the sensors 12 senses a temperature that is approaching the lower limit of the temperature range, the control circuits (e1-e6) activate the corresponding heating means 11 (o1-o6). The respective sensors also ensure that the heating means 11 do not heat the corresponding transport chamber wall 71 more than 1-2 degrees above the set minimum temperature.
  • heating and cooling are not active at the same time. In some cases, however, the heater can correct excessive cooling. If e.g. an element is freshly placed in the freezer in the insulated container, the heating ensures that the walls of the transport chamber adjacent to the cooling area 9 still do not cool below the desired temperature range.
  • Another reason for the functionally divided heating is that the need for heating is not always even.
  • a minimum number of 6 temperature sensors is therefore desirable, because if the number of sensors is insufficient, parts of the package can overheat if one side cools down significantly more and the sensor sits on this side and consequently the heating on all sides controlled by it turns.
  • parts of the package it is also possible for parts of the package to be subcooled, namely when one side cools down significantly more, but the sensor is on another side and consequently does not switch on the heating.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Isolierbehälter, der geeignet ist für Versand und Transport temperatursensitiver Güter, wie z.B. Pharmazeutika oder empfindliche Lebensmittel. Der Behälter kann ohne externe Energiezufuhr, d.h. autonom, seinen Inhalt heizen oder kühlen, um diesen im gewünschten Temperaturbereich zu halten.
    • Hintergrund
  • Die bisher üblichsten Lösungen wenden eine Kombination von 2 Methoden an: (i) Isolierung des Behälters und (ii) Temperierung des Behälterinhaltes.
  • Solche Behälter sind aus dem Stand der Technik, z.B. FR 2 883 557 bekannt. Dieser Stand der Technik beschreibt einen kühl- oder heizbaren Isolierbehälter. In diesem wird die gekühlte oder geheizte Luft durch den Innenbehälter geleitet. Dieser Behälter kann entweder gekühlt oder geheizt werden.
  • Ein weiterer Stand der Technik, DE 698 15 148 T2 , betrifft einen Transportbehälter, der ein sowohl dem Kühlen, wie auch dem Heizen dienendes Peltier-Element verwendet und somit nur entweder Kühlen oder Heizen ermöglicht.
  • Vorausgesetzt der Behälterinhalt liegt beim Verpacken im gewünschten Temperaturbereich, kann dessen Temperatur während einiger Zeit gehalten werden, indem man den Austausch von Wärme zwischen dem Inhalt und der Umgebung möglichst reduziert. Diesem Zweck dient die Isolierung. Selbst die beste Isolierung wird jedoch bei einem ausreichenden Temperaturunterschied einige Watt Energie durchlassen und dies kann u.U. ausreichend sein, um den Paketinhalt (oder einen Teil davon) über bzw. unter den vorgegebenen Temperaturbereich zu bringen. Wie viel Energie der Innenraum des Isolierbehälters und die sich darin befindenden Produkte gewinnen bzw. verlieren können bevor dies passiert, stellt die Kapazität des Isolierbehälters dar. Da die meisten temperaturkontrollierten Versandartikel (Produkte) selbst keine ausreichende Kapazität besitzen, ergänzt man diese, indem man den Innenraum des Behälters temperiert, d.h. nach Bedarf Wärme hinzufügt (heizt) oder entnimmt (kühlt). Wie viel Wärme auf diese Weise hinzugefügt bzw. entzogen werden kann, stellt die Kapazität des Temperiersystems dar und wie schnell die Wärme korrigiert wird die Leistung des Temperiersystems. Die gleichmässige Temperaturverteilung im Paketinhalt ist ausschlaggebend für die Qualität des Temperiersystems. Meist wird von Kühlkapazität und/oder Wärme- bzw. Heizkapazität, und von Leistung gesprochen.
  • Es sind verschiedene Arten von Kühlmedien bekannt, die sich mehr oder weniger gut für den Einsatz in Isolierbehältern eignen.
  • Wärmepumpen: Für frei einstellbare Temperierung werden am häufigsten Wärmepumpen vorgeschlagen. Wärmepumpen sind fähig, Wärme vom Inhalt des Behälters nach aussen zu transportieren und in manchen Fällen auch umgekehrt. Ihr dominanter Vorteil ist eine unbegrenzte Kühlkapazität, vorausgesetzt (i) sie bekommen ausreichend Energiezufuhr und (ii) die Abwärme wird von der Umgebung ausreichend absorbiert. Für einen autonomen Behälter sind sie aufgrund ihres Energiebedarfs wenig geeignet.
  • Passive Medien: Passive Medien bieten gegenüber Wärmepumpen in vielen Fällen mehrfach höhere Kapazität und weniger Abhängigkeit von den Lagerbedingungen des Isolierbehälters, wie Temperaturdifferenz zwischen aussen und innen und/oder Zugriff auf eine externe Stromzufuhr.
  • Passive Medien absorbieren Wärme aus dem Isolierbehälter bzw. geben Wärme an diesen ab. Dabei wird ihre latente Wärme (beim Schmelzen, Gefrieren oder Verdampfen) oder ihre hohe spezifische Wärmekapazität genutzt. Obwohl Schmelzmedien ihre Leistung für viele Anwendungen ausreichend lange im gewünschten Temperaturbereich erbringen, sind preiswerte, ungefährliche und stabile Medien nur für bestimmte Temperaturbereiche verfügbar. Zu diesen gehören insbesondere Wasser und seine (eutektischen) Lösungen. Für einen höheren Preis stehen Medien für weitere Temperaturbereiche zur Verfügung, die meisten haben jedoch bestenfalls die Hälfte der Wärmekapazität von Wasser. Bei den Kühlelementen stellt die Aufheizphase bis zum Schmelzpunkt ein Risiko dar, da während dieser Phase die Minimaltemperatur unterschritten werden könnte, sofern diese Elemente bei sehr tiefen Temperaturen gefroren wurden, was oft der Fall ist. Eine häufig verwendete Gefriertemperatur ist beispielsweise ca. - 24°C.
  • Medien auf Basis spezifischer Kapazität können zwar angewendet werden, haben jedoch bei beträchtlichem Gewicht nur sehr geringe Kapazität. Sie können aber für spezielle Anwendungen aufgrund ihrer geringen Kosten dennoch attraktiv sein.
  • Ventilationsgesteuerte passive Kühlung: In bestimmten Lösungen wurde ein internes Ventilationssystem verwendet, um den Wärmeaustausch zwischen dem Behälterinhalt und einem Kühlmedium zu steuern. Auf diese Weise kann ein Schmelzmedium für Temperaturbereiche, die sich mit seinem Schmelzpunkt nicht schneiden, verwendet werden. Analog wird in weiteren Lösungen ein verdampfendes Medium verwendet, wobei die Ventilation hier ersetzt werden kann durch den Strom an freigesetztem Gas.
  • Die Ventilation kann, je nach Konstruktion, auch zur gleichmässigen Verteilung der Kühlung beitragen. Die bestehenden Lösungen tun dies grundsätzlich so, dass sie das kühlende Gas direkt durch den Teil des Isolierbehälters führen, welcher der Aufnahme der zu transportierenden Produkte dient. Auf diese Weise ist jedoch die Gleichmässigkeit der Kühlung nicht gewährleistet, z.B. wenn die Produkte den zu ventilierenden Raum zu sehr ausfüllen und/oder bestimmte Stellen verdecken (vor allem Stellen an der Aussenwand). Auch kann ein Kanal entstehen, der dem Luftstrom so wenig Widerstand bietet, dass alternative, längere oder engere, Wege fast keinen Kontakt mit der Ventilation haben.
  • Als Konsequenz ist die Platzierung eines Temperatursensors wichtig. In den bekannten Lösungen wurde - unabhängig von der Grösse des Isolierbehälters - immer nur ein einziger Sensor vorgesehen. Ist so ein Sensor verdeckt, so wird er auf die Wirkung der Lüftung spät oder gar nicht reagieren. Ist er nicht verdeckt, so kann er die Lüftung gegebenenfalls abschalten bevor der gesamte Bereich ausreichend temperiert wurde, z.B. weil er keine Informationen zu allenfalls verdeckten Stellen erhält.
  • Um eine Unterkühlung der Produkte zu verhindern ist es auch bereits bekannt, Isolierbehälter mit einer Heizung zu versehen. Geeignete Heizmittel sind bekannt.
  • Heizung bzw. Kälteschutz: Bestimmte Wärmepumpen und passive Medien können auch benutzt werden, um Wärme zu ersetzen, die aus dem Isolierbehälter ausgetreten ist, und so seine Innentemperatur über dem angestrebten Minimalwert zu halten. Eine weitere Alternative ist der Einsatz einer elektrischen Heizung d.h. von Elementen, welche den elektrischen Strom in Wärme umwandeln.
  • Wärmepumpen können zwar recht leistungsfähig als Heizung dienen, schneiden aber unter vergleichbaren Bedingungen hinsichtlich Kapazität und/oder Leistung immer etwas schlechter ab als elektrische Heizelemente. Der Grund dafür ist, dass sie einen Wärmeleitkanal benötigen, der die Isolation schwächt, und dass diese Schwächung durch die Wärmepumpe kompensiert werden muss.
  • Passive Medien sind im Vergleich zur Kühlung als Heizung aufgrund ihrer geringen Kapazität deutlich weniger verwendbar.
  • Bei gleichem Volumen und Gewicht sind elektrische Heizelemente mit einer modernen Energiequelle, wie einer aufladbaren Batterie allen anderen Heizmitteln überlegen.
  • Heizmittel werden in einigen Fällen zusammen mit Kühlmitteln verwendet. Derart ausgestaltete Behälter, die sowohl über eine Kühl- wie auch über eine Heizfunktion verfügen, und die je nach Bedarf ein- bzw. ausgeschaltet werden können, um so die Temperatur des Behälterinhalts mehr oder weniger konstant zu halten, sind bereits bekannt.
  • Eine solche Lösung ist beschrieben in WO 2014/006281 . Diese Behälter sind aussen, gegen die Umgebung, isoliert und ihr Innenraum ist unterteilt in drei Abteile, ein Transportabteil für die Aufnahme der zu transportierenden Produkte, ein Kälte-/Wärmeabteil, welches je nach Bedarf Wärme oder Kälte liefert, und ein drittes Abteil, welches in ein oberes und ein unteres Unterabteil unterteilt ist. Im oberen Unterabteil ist ein herausnehmbares Modul angeordnet, welches einerseits eine Steuerung für einen Luftstrom und andererseits Mittel zur Erzeugung dieses Luftstroms umfasst. Dieser Luftstrom wird derart erzeugt, dass er das Kälte-/Wärmeabteil und das Transportabteil durchquert. Das untere Unterabteil dient dem Fluss des Luftstroms und gewährleistet, dass dieser vom Transportabteil in die Richtung des Wärme-/Kälteabteils fliesst.
  • Dieser Behälter hat diverse Nachteile. Durch die Lokalisierung der Heiz- und Kältemittel in einem gemeinsamen Abteil zur Temperierung eines sowohl als Heizwie auch als Kühlstrom dienenden Luftstroms wird einerseits die Heizung von der Kühlung nicht ausreichend isoliert und andererseits die Umstellung von Heizung auf Kühlung träge und es wird dabei relativ viel Energie verbraucht. Diese Lösung braucht deshalb entweder viel Energiespeichermedium, was das Gewicht erhöht, oder - für längere Transportdauer - eine externe Energiezufuhr. Ferner wird bei dieser Lösung des Stands der Technik das kühlende oder heizende Gas direkt durch den Paketinhalt geführt. Auf diese Weise ist die Gleichmässigkeit der Kühlung nicht gewährleistet, wenn das Transportabteil stark gefüllt ist und/oder der Inhalt des Transportabteils bestimmte Stellen verdeckt (vor allem Stellen an der Aussenwand) und/oder wenn ein Kanal gebildet wird, der dem Luftstrom so wenig Widerstand bietet, dass alternative, längere oder engere Wege kaum durchströmt werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb mit möglichst geringem zusätzlichem Volumen und Gewicht, vorzugsweise auch noch kostengünstig, einen Behälter bereitzustellen, der autonom die Temperatur darin enthaltener Produkte während einer bestimmten Zeitspanne in einem gewünschten, vorzugsweise einstellbaren, Temperaturbereich halten kann.
  • Diese Aufgabe wurde gelöst durch einen temperaturkontrollierten, autonomen Isolierbehälter gemäß Anspruch 1.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Kühlbereich im Boden und/oder im Deckel angeordnet. Umfasst der Isolierbehälter mehr als einen Kühlbereich, so sind diese - um gleichmässige Temperatursteuerung zu ermöglichen, bevorzugt einander gegenüberliegend angeordnet, d.h. ein zweiter Kühlbereich befindet sich im Deckel bzw. im Boden. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn nicht nur der Deckel sondern auch der Boden öffenbar und bevorzugt abnehmbar sind. Bei drei Kühlbereichen kann es bevorzugt sein, zwei Transportkammern vorzusehen, die durch einen dritten Kühlbereich von einander getrennt sind, wobei alle Kühlbereiche parallel zu einander angeordnet sind, zwei davon an gegenüberliegenden Seitenwänden. Bei vier Kühlbereichen sind diese vorzugsweise an allen vier Seitenwänden angeordnet.
  • Die benötigte Kühlkapazität wird vorzugsweise mittels Kühlelementen, wie Kühlpaketen, bereitgestellt, z.B. Kühlpaketen auf Basis von gefrorenem Wasser oder seinen eutektischen Lösungen. Jeder Kühlbereich kann ein Kühlelement oder mehrere Kühlelemente enthalten. Während es möglich ist, die Kühlelemente fest in den Deckel zu integrieren, ist es bevorzugt, den Kühlbereich mit entnehmbaren Kühlelementen zu gestalten. Dies hat den doppelten Vorteil, dass die Kühlelemente alleine weniger Platz im Kühlschrank einnehmen und dass der Deckel ohne Unterbruch wiederverwendet werden kann, indem die gebrauchten Kühlelemente durch frische ersetzt werden. Analoges gilt selbstverständlich für den Boden, sofern dieser alternativ zum Deckel oder zusätzlich einen Kühlbereich aufweist.
  • Der Luftkanal umgibt die Transportkammer allseitig entweder direkt und/oder indirekt. Unter einem direkten Umgeben wird eine Ausführungsform verstanden, in der sich die Transportkammer und der Luftkanal eine thermisch schwach isolierende oder thermisch leitende Wand teilen, unter einem indirekten Umgeben dagegen wird ein Umgeben verstanden, bei dem z.B. die Steuerungskammer zwischen der Transportkammer und dem Luftkanal angeordnet ist oder in der ein in den Luftkanal integrierter Kühlbereich durch eine Isolation von der Transportkammer thermisch teilweise abgeschirmt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Kühlbereich in den Luftkanal integriert und zwar idealerweise derart, dass die Kühlelemente möglichst allseitig umströmt werden können, um deren Kühlkapazität optimal zu nutzen. Damit in einer solchen Ausführungsform die Kühlung der an den Kühlbereich angrenzenden Transportkammerwand bei ausgeschaltetem Ventilationskreislauf nicht zu intensiv wird, was zu einem Einschalten der Heizung und damit zu Verbrauch der Batterieleistung führen würde, ist in einer bevorzugten Ausführungsform an der gemeinsamen Wand, zwischen dem Kühlbereich und der Transportkammer, eine Isolation vorgesehen. Diese soll den Kühlbereich nicht vollständig abschirmen, aber die Kühlleistung dämpfen. Eine Dicke von 1 bis 2 cm für Styropor oder andere expandierte Polymermaterialien, wie expandiertes Polypropylen oder Polyethylen als Isoliermaterial hat sich als meist geeignet herausgestellt. Bei Verwendung anderer Isoliermaterialien kann die Dicke so angepasst - bei Verwendung von z.B. Vakuumplatten reduziert - werden, dass deren Abschirmung bzw. Isolierkraft jener einer 1 bis 2 cm dicken Polystyrolplatte entspricht.
  • Der Luftkanal enthält Abstandhalter, welche einerseits der Stabilisierung des Luftkanals und andererseits der Luftführung dienen. Im Bereich der Kühlelemente können sie zudem der Fixierung der Kühlelemente innerhalb des Kühlbereichs dienen.
  • Da die Transportkammer möglichst gross sein soll, wird der Luftkanal in einer bevorzugten Ausführungsform einerseits mindestens teilweise begrenzt durch mindestens einen Teil der Aussenwand des Isolierbehälters, andererseits mindestens teilweise durch mindestens einen Teil der Transportkammerwand, wobei dieser Teil der Transportkammerwand thermisch wenig isolierend bis gut leitend ist.
  • Mit Ausnahme einer Ausführungsform, in der die Steuerungskammer zwischen zwei Transportkammern angeordnet ist, begrenzt die Steuerungskammer den Luftkanal teilweise.
  • Die Transportkammerwand ist allseitig mit Heizmitteln, insbesondere Heizfolien, versehen. Bei der Verwendung von Heizfolien mit transportkammerseitig angeordneten Heizstrukturen bildet die elektrisch isolierende Trägerfolie eine der Schichten einer mehrschichtigen Transportkammerwand. Da die Transportkammer beladen und entladen wird, sollten die Heizmittel gegen die Transportkammer hin gegen mechanische Beschädigung gesichert werden. Dies kann beispielsweise durch Anbringen einer elektrisch isolierenden aber thermisch leitenden Folie oder Beschichtung, wie einer Lackierung, erfolgen. Ein möglicher Schichtaufbau einer Transportkammerwand von der Transportkammer aus gesehen umfasst deshalb (i) eine elektrisch isolierenden aber thermisch leitenden Folie oder Beschichtung, (ii) Heizstrukturen, (iii) eine elektrisch isolierende, vorzugsweise thermisch leitende Trägerfolie, (iv) einen Wandkern aus Hartplastik oder Metall und (v) gegebenenfalls eine Isolationsschicht.
  • Um optimale Temperatursteuerung zu erhalten ist es jedoch vorgesehen jede Seite mit einem individuell ansteuerbaren Heizmittel auszustatten und im Bereich jeden Heizmittels mit mindestens einem, bei einem kubischen Transportbehälter folglich mit mindestens 6, Temperatursensoren zu versehen, beispielsweise mittig jeder Seite. Diese Temperatursensoren können gleicher oder verschiedener Art sein, d.h. einige der Sensoren können für den einen Temperaturbereich optimal sein, ein weiterer Teil für einen anderen Temperaturbereich.
  • Neben der Temperatursteuerung, welche die Ventilatorleistung bzw. die Betriebsdauer des Ventilators und das Ein- und Ausschalten der Heizmittel steuert, enthält die mindestens eine Steuerungskammer die zum autonomen Betrieb notwendige mindestens eine Energiequelle. Bei dieser kann es sich um eine beliebige autonome Energiequelle handeln, wie eine Brennstoffzelle, eine nicht aufladbare Batterie oder, bevorzugt, eine aufladbare Batterie. Es ist auch möglich eine Kombination solcher Energiequellen vorzusehen. Die Energiequelle kann fest installiert oder auswechselbar gestaltet sein. Für Auswechselbarkeit spricht einmal mehr die geringere Standzeit, während der der Isolierbehälter nicht gebraucht werden kann, weil z.B. die Batterie geladen werden muss. Allerdings ist es selbst bei Auswechselbarkeit der Batterie bevorzugt, dass der Isolierbehälter in seinem Innenraum und/oder in der Aussenwand einen Anschluss für eine externe Stromquelle aufweist.
  • Für einfache Handhabung ist es bevorzugt, dass die deckelseitige und/oder bodenseitige Transportkammerwand als einseitige Begrenzung des Kühlbereichs öffenbar am Deckel bzw. Boden befestigt ist. Die deckelseitige und/oder bodenseitige Transportkammerwand wird deshalb auch als interner Deckel bzw. interner Boden bezeichnet. Diese internen Deckel bzw. Böden ermöglichen einerseits gute Fixierung der Kühlelemente ohne zusätzliche Fixiermittel, andererseits guten Zugriff auf die Kühlelemente.
  • Damit die Temperatursteuerung auch Informationen von einem öffenbaren oder abnehmbaren internen Deckel bzw. internen Boden erhält und die Heizmittel ansteuern kann, sind im Kontaktbereich zwischen Deckel und Mittelteil bzw. Boden und Mittelteil elektrische Kontakte vorgesehen, insbesondere einfach Berührungskontakte, die - um gegen Korrosion gesichert zu sein - beispielsweise vergoldet sind.
  • Als Mittelteil wird die Transportbox ohne Deckel und Boden bezeichnet, die Transportbox nur ohne Deckel dagegen als Behälterteil.
  • Die Aussenwand des Isolierbehälters kann aus mehreren Schichten gebildet werden, wie Schichten aus unterschiedlichen Isoliermaterialien, oder einem oder mehreren Isoliermaterialien zusammen mit mechanisch stabilisierenden Materialien.
  • Als zusätzliche Sicherheit, insbesondere für den Transport von Gütern welche zu keiner Zeit einer ausserhalb des vorgegebenen Temperaturbereichs liegenden Temperatur ausgesetzt werden dürfen, kann zusätzlich eine Aufzeichnungsvorrichtung für die Temperaturmaxima und/oder Temperaturminima und/oder den Temperaturverlauf vorgesehen werden. Während einfache Aufzeichnungsgeräte für ein Über- bzw. Unterschreiten des vorgegebenen Temperaturbereichs innerhalb der Transportkammer angeordnet werden sollten, können Aufzeichnungsgeräte für den Temperaturverlauf in der Steuerungskammer untergebracht werden, verbunden mit den Temperatursensoren oder allenfalls weiter innerhalb des Transportbehälters angebrachter Sensoren.
  • Die erfindungsgemässe Ausgestaltung hat den grossen Vorteil, dass die Temperierung direkt an der Transportkammerwand und/oder der Aussenwand erfolgt, so dass das Transportabteil gegenüber der Aussentemperatur jederzeit allseitig abgeschirmt ist.
  • Der erfindungsgemässe Isolierbehälter kann für sehr viele unterschiedliche Zeitspannen, Temperaturbereiche und externe Bedingungen ausgestaltet sein bzw. darauf adaptiert werden. Die häufigsten Bedingungen sind eine Zeitspanne von mindestens 15 Stunden, vorzugsweise mindestens 24 Stunden, ohne externe Unterstützung, z.B. Energiezufuhr, und Temperaturbereiche von 2 - 8 °C bzw. 15 - 25 °C. Der Behälter muss ausreichend Schutz bieten vor Aussentemperaturen die sich über das vorgegebene Maximum wie auch unter das vorgegebene Minimum bewegen (d.h. oft 10°C bis 20°C Differenz zum gewünschten Zieltemperaturbereich).
  • Die erfindungsgemässen Isolierbehälter sind insbesondere geeignet zum temperaturkontrollierten Transport bzw. Versand von Pharmazeutika und/oder Spenderorganen.
  • Die Herstellung der Isolierbehälter erfolgt im Wesentlichen mittels bekannter Verfahren. Der Luftkanal kann hergestellt werden, indem die Abstandhalter einseitig an die eine Wand des Luftkanals angeformt oder angeklebt werden. Das Muster, welches die Abstandhalter einnehmen sollen, ist einerseits bestimmt durch die benötigte Stabilität, andererseits durch die angestrebte allseitige, möglichst gleichmässige Umströmung der Transportkammer und ist u.a. abhängig von den Dimensionen des Luftkanals und der Positionierung des Ventilators innerhalb des Luftkanals sowie der Kühlbereiche.
  • Als Ventilator im Sinne der vorliegenden Erfindung werden nicht nur klassische Ventilatoren mit Rotoren bezeichnet, sondern jegliches Mittel, das geeignet ist im Sinne eines Ventilators einen Luftstrom in Bewegung zu setzen bzw. in Bewegung zu halten.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
    • Fig. 1: Isometrische Projektion einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Isolierbehälters mit abgenommenem Deckel und fest integriertem Boden;
    • Fig. 2A: Isometrische Projektion einer zweiten Ausführungsform eines erfinduungsgemässen Isolierbehälters mit geöffnetem Deckel und geöffnetem Boden;
    • Fig. 2B: Vergrösserung des In Fig. 2A angezeigten Bereichs;
    • Fig. 3: Funktionsschema des Isolierbehälters gemäss Fig. 2 und seines Kühl- und Heizsystems;
    • Fig. 4: Loggeraufzeichnungen eines erfindungsgemässen Isolierbehälters bei hoher und niedriger Temperatur.
    Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
  • Der temperaturkontrollierte, autonome Isolierbehälter 1 gemäss Figur 1 umfasst eine isolierte Aussenwand 2 mit einem Deckel 3, einem Boden 4 und Seitenwänden 5, welche einen Innenraum 6 umschliessen. Der Innenraum 6 ist unterteilt in mindestens eine Transportkammer 7, die der Aufnahme von zu transportierenden Produkten dient, mindestens eine Steuerungskammer 8 und mindestens einen Kühlbereich 9. Dargestellt in Figur 1 ist ein Isolierbehälter 1 mit 1 Transportkammer 7, 1 Steuerungskammer 8 und 2 Kühlbereichen 9. Die Kühlbereiche 9 sind integriert in einen Luftkanal 101 eines Ventilationssystems 10, der zudem einen Ventilator 102 umfasst und durch Abstandhalter 103 stabilisiert ist. Ein erster Kühlbereich 91 ist zwischen Transportkammer 7 und Steuerungskammer 8 angeordnet und ein zweiter Kühlbereich 92 dem ersten Kühlbereich 91 gegenüberliegend an der Aussenwand 2. Die Kühlbereiche 91, 92 sind vorzugsweise durch eine Isolierung von der Transportkammer 7 getrennt, damit bei abgeschaltetem Ventilator die an den Kühlbereich 91, 92 angrenzende Transportkammerwand 75 nicht zu stark abkühlt, bzw. die Kühlung an dieser Wand nicht durch viel zusätzliche Heizleistung kompensiert werden muss. Die Anordnung der Steuerungskammer 8 an der Aussenwand 2 ist nicht absolut zwingend, da deren Wärmeentwicklung im allgemeinen gering ist. Es ist aber bevorzugt, dass der Luftkanal 101 die Transportkammer 7 möglichst direkt allseitig umschliesst, da dies eine raschere Reaktion auf Temperaturschwankungen innerhalb der Transportkammer 7 gestattet. Die Steuerungskammer 8 ist vorzugsweise durch thermisch isolierendes Material gegenüber der Transportkammer 7 bzw. dem Kühlbereich 9 abgeschirmt, wobei selbst eine Positionierung innerhalb des Ventilationssystems 10 nicht ausgeschlossen ist. Die Steuerungskammer 8 enthält die Steuerung 81, auch als Kontrollsystem bezeichnet, sowie die Batterien 82. Ist mehr als eine Steuerungskammer 8 vorgesehen, so kann die eine die Steuerung enthalten oder die Steuerung und einen Teil der Batterien, die andere nur Batterien.
  • Die Aussenwand 2 enthält mindestens ein isolierendes Material, welches den Isolierbehälter allseitig isolierend umgibt, oder sie besteht daraus. Die Aussenwand 2 kann auch aus mehreren Isolierschichten aufgebaut sein und/oder eine äussere und/oder innere Schicht aus mechanisch widerstandsfähigerem Material umfassen.
  • Die Transportkammer 7 ist allseitig von einer Transportkammerwand 71 umgeben, die diese bei geschlossenem Isolierbehälter vom Luftkanal 101 trennt. Im Gegensatz zur Aussenwand sollte die Transportkammerwand - zumindest an den Stellen, an denen sie im direkten Kontakt zum Luftkanal 101 steht (mit Ausnahme der Stellen an denen Abschirmung gegen die Kühlbereiche erwünscht ist) - thermisch möglichst nicht isolierend bzw. thermisch leitend sein.
  • Der Luftkanal 101 beinhaltet mindestens einen Ventilator 102 und diverse Abstandhalter 103, welche die Dimensionen des Luftkanals 101 stabilisieren und zusätzlich der Leitung des Luftstroms innerhalb des Luftkanals 101 dienen und die Transportkammer 7, bzw. deren Boden und Seitenwände, direkt oder indirekt fest oder lösbar mit der Aussenwand 2 verbinden. Insbesondere bei abnehmbarem Boden ist zumindest feste Verbindung der Seitenwände der Transportkammer mit den vorzugweise parallel dazu verlaufenden Aussenwänden 2 notwendig, um ein Herausfallen derselben beim Öffnen des Bodens zu verhindern.
  • Die Abstandhalter 103 sind bevorzugt aus thermisch nicht leitendem Material. Diese können mit mindestens einer Wand des Luftkanales 101 einstückig geformt oder an diese angeklebt oder angeschweisst sein.
  • Im Bereich des Ventilators 102 kann der Luftkanal 101 vergrössert werden, derart, dass der Ventilator darin Platz findet und seine angestrebte Wirkung entfalten kann.
  • Durch eine thermisch nicht isolierende Wand mit dem Luftkanal 101 verbunden oder - vorzugsweise - in diesen integriert, ist mindestens ein Kühlbereich 91, 92 mit mindestens einem Kühlelement 93. Bei eingeschaltetem Ventilator 102 wird die Luft durch die Kühlbereiche 91, 92, vorzugsweise zumindest über die beiden Seiten mit der grössten Ausdehnung oder allseitig, um die Kühlelemente herum, und allseitig um die Transportkammer 7 herum zirkuliert. An den Begrenzungen der Kühlbereiche sind ebenfalls Abstandhalter 103 angebracht. Diese sind vorzugsweise weich und flexibel und passen sich der temperaturbedingten Verformung der Kühlelemente 93 an, garantieren jedoch bei jeder Temperatur einen für die Luftzirkulation offenen Luftkanal 101, insbesondere zumindest einen Luftkanal 101 auf der zur Aussenwand gerichteten Seite eines Kühlelements 93.
  • Die Transportkammerwände 71 umfassen Heizmittel 11, insbesondere elektrische Heizelemente, z.B. Heizfolien. Unter Heizfolien versteht man thermisch nicht isolierende oder gar thermisch leitende Träger(folien), auf die Heizstrukturen aufgebracht sind. Die Platzierung der Heizelemente 11 bzw. deren Positionierung als Wände der Transportkammer 7 bzw. auf den einzelnen Wänden der Transportkammer 7 ist so gewählt, dass eine gleichmässige Erwärmung der Wände gewährleistet ist. Dabei sind enge Heizstrukturen bevorzugt, d.h. Heizstrukturen mit einer hohen Oberfläche, da deren Temperatur vorzugsweise innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs liegen sollte, um lokale Überhitzung zu vermeiden.
  • Um mechanischer Beschädigung der Heizstrukturen vorzubeugen, ist es zudem bevorzugt, diese transportkammerseitig abzudecken, z.B. mittels einer thermisch nicht isolierenden oder gar thermisch leitenden Folie oder Lackierung.
  • Jede Transportkammerwand 71 kann über einen entsprechenden Temperatursensor 12 individuell kontrolliert und über individuell ansteuerbare Heizmittel 11 geheizt werden. Zu diesem Zweck beinhaltet jede Wand mindestens 1 Heizmittel 11 und 1 Temperatursensor 12.
  • Die Heizmittel 11 und die Temperatursensoren 12 sind mit einem Steuerungs-/Kontrollsystem (nicht gezeigt) in der Steuerungskammer 8 verbunden.
  • Der Vorteil einer solchen Gestaltung des Isolierbehälters 1 ist, dass dieser einfach befüllt werden kann. Es wird nur ein abnehmbarer Deckel benötigt, der einen Teil des Luftkanals 101 und einen Teil der Transportkammerwand 71 (interner Deckel 31) beinhaltet. Die Kühlelemente können direkt in die vorgesehenen Kühlabteile platziert werden. Beim Schliessen des Deckels 3 wird über Kontaktstellen zwischen Deckel 3 und Mittelteil bzw. Behälterteil 14 Kontakt zur Steuerung hergestellt. Als Kontaktstellen sind übliche Kontakte geeignet, insbesondere korrosionsgeschützte Kontakte, wie vergoldete Kontakte, z.B. Federkontakte.
  • Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen Isolierbehälters 1 und dessen Wirkungsweise bzw. Eigenschaften sind in den Figuren 2 bis 4 näher beschrieben. In dieser Ausführungsform sind die Kühlbereiche 91, 92 im gegebenenfalls abnehmbaren Deckel 3 und gegebenenfalls einem ebenfalls öffenbaren oder gar abnehmbaren Boden 4 angeordnet. Der Deckel 3 weist transportkammerseitig einen öffen- oder abnehmbaren internen Deckel 31 auf und der Boden 4 kann transportkammerseitig ebenfalls einen öffen- oder abnehmbaren internen Boden 41 aufweisen oder der interne Boden 41 ist einstückig mit den Transportkammerseitenwänden 75 ausgebildet, da anders als beim Deckel beim Abnehmen des Bodens die Kühlelemente nicht aus dem Boden fallen würden sondern durch die Bodenaussenwand gehalten würden. Im zusammengefügten Zustand bilden der interne Deckel 31, der interne Boden 41 und die Transportkammerseitenwände 75 die Transportkammerwand 71. Der Deckel 3 einschliesslich des internen Deckels 31 und der Boden 4 einschliesslich des internen Bodens 41 können identisch gestaltet sein. Damit die Transportkammer 7 beladen werden kann, bevor die Kühlelemente 93 eingesetzt werden, ist es bevorzugt, wenn der interne Boden 41 mit den Transportkammerseitenwänden 75 verbunden ist.
  • Sollen Deckel 3 und Boden 4 gegen einander austauschbar sein, so ist es auch möglich, den inneren Boden 41 zweiteilig zu gestalten, wobei ein erster Teil fest mit den Transportkammerseitenwänden 75 verbunden ist und ein zweiter Teil, der dem inneren Deckel 31 entspricht, zusammen mit dem Boden 4 öffenbar ist. Der erste, fest mit den Transportkammerseitenwänden 75 verbundene Teil sollte die Beladbarkeit der Transportkammer 7 vor dem Befestigen des Bodens mit dem zweiten Teil des inneren Bodens ermöglichen. Dieser erste Teil kann z.B. ein Gitter sein oder eine dünne Wand, die thermisch nicht isolierend oder gut leitend sein sollten.
  • Für gewisse Anwendungen ist ein bodenseitig angeordneter Kühlbereich 9 bevorzugt. In solchen Ausführungsformen ist der Boden vorzugsweise öffenbar gestaltet, um die Kühlelemente einzubringen bzw. zu ersetzen. Bei Ausführungsformen, bei denen der Boden nicht öffenbar ist, kann der Zugriff auf den bodenseitigen Kühlbereich 9 dadurch gewährleistet werden, dass der Boden der Transportkammer 7 öffenbar mit den Transportkammerseitenwänden gestaltet ist oder dass die Transportkammer als Ganzes herausnehmbar gestaltet ist, was allerdings hohe Anforderungen an die Passgenauigkeit stellt, da die Verbindung der Temperatursensoren und der Heizmittel mit dem Steuerungs-/Kontrollsystem 81 und der Energiequelle 82 jederzeit sichergestellt sein muss.
  • Der Innenraum 6 des Isolierbehälters 1 umfasst neben den Kühlbereichen mindestens eine und bevorzugt eine Transportkammer 7 und mindestens eine und bevorzugt eine Steuerungskammer 8 sowie ein Ventilationssystem 10. Zwischen der Transportkammer 7 und der isolierenden Aussenwand 2 bzw. der Begrenzung einer anderen Kammer, wie der Steuerungskammer 8, oder einem anderen Bereich, wie dem Kühlbereich 9, der gegebenenfalls auch als Kammer gestaltet sein kann, ist als Begrenzung der Transportkammer 7 eine weitere (zumindest teilweise möglichst nicht isolierende) Trennwand, die Transportkammerwand 71 vorgesehen. Zwischen dieser und der Aussenwand oder der Begrenzung einer anderen Kammer entsteht so ein Luftkanal 101 mit einer Ventilationsschicht, d.h. einer Luftschicht, die mittels Ventilator 102 über die Kühlbereiche 9 und sämtliche Transportkammerwände umgewälzt wird.
  • Innerhalb des Luftkanals 101 befinden sich neben dem Ventilator 102 auch Abstandhalter 103. Diese dienen der Stabilisierung des Luftkanales 101, der Führung des Luftstroms, damit dieser über die Kühlbereiche 9 und über alle Transportkammerwände 71 möglichst gleichmässig geführt wird, und gegebenenfalls der Halterung von Kühlelementen 93, wenn die Kühlbereiche 9 in den Luftkanal 101 integriert sind. Der Luftkanal 101 hat vorzugsweise über seinen gesamten Bereich etwa konstante Gesamtdicke (Abstand zwischen z.B. Aussenwand 2 und Transportkammerwand 71), kann aber im Bereich des Ventilators dicker gestaltet sein, damit der Ventilator 102 ausreichend Platz findet. Auch ist in diesem Bereich ein Abfall der Strömungsgeschwindigkeit weniger kritisch, da aktive Umwälzung stattfindet. Im Bereich der Kühlelemente 93 kann die Gesamtdicke auf beiden Seiten eines Kühlelements relevant sein oder primär die Dicke auf einer Seite, wenn das Kühlelement 93 primär oder ausschliesslich mit einer seiner Seiten in Kontakt mit dem Luftstrom steht.
  • Die Abstandhalter 103 können auch dazu dienen Teile des Transportabteils, insbesondere die Seitenwände 75, gegebenenfalls aber auch einen mit diesen integral geformten internen Boden 41 direkt oder indirekt fest mit den entsprechenden Aussenwänden 2 zu verbinden. Indirektes Verbinden findet man z.B. via die Begrenzung einer Steuerungskammer 8.
  • Bei in den Luftkanal 101 integrierten Kühlbereichen 9 zirkuliert die Luft bei eingeschaltetem Ventilator durch die Kühlbereiche 9 und um die Transportkammer 7 herum. An den Wänden der Kühlbereiche 9 sind ebenfalls Abstandhalter 103 angebracht. Diese sind vorzugsweiseweich und flexibel, so dass sie sich der temperaturbedingten Verformung der Kühlelemente 93 anpassen können, gleichzeitig aber sicherstellen, dass ein Luftkanal 101 zumindest auf der gegen die Aussenwand gerichteten Seite des Kühlbereichs 9 bestehen bleibt.
  • Die mindestens eine Steuerungskammer 8, enthält ein Steuerungs- bzw. Kontrollsystem 81 und die Batterien 82. Bei mehr als einer Steuerungskammer können das Steuerungs- bzw. Kontrollsystem 81 und die Batterien 82 in unterschiedlichen Steuerungskammern 8 untergebracht sein.
  • Die Wände der Transportkammer 7 beinhalten elektrische Heizmittel bzw. Heizelemente 11 (z.B. Heizfolien) und Temperatursensoren 12, verbunden mit dem Kontrollsystem 81. Die Platzierung der Heizelemente 11 ist vorzugsweise so gewählt, dass eine gleichmässige Erwärmung der Transportkammerwände 71 gewährleistet ist. Jede Transportkammerwand 71 kann über den entsprechenden Temperatursensor 12 individuell kontrolliert und geheizt werden. Zu diesem Zweck beinhaltet jede Wand mindestens 1 Temperatursensor.
  • Der erfindungsgemässe Isolierbehälter kann für sehr viele unterschiedliche Zeitspannen, Temperaturbereiche und externe Bedingungen ausgestaltet bzw. darauf adaptiert werden. Die häufigsten Bedingungen sind eine Zeitspanne von mindestens 15, insbesondere mindestens 24 Stunden ohne externe Unterstützung, z.B. Energiezufuhr, und in der Transportkammer 7 einzuhaltende Temperaturbereiche von 2 - 8 °C bzw. 15 - 25 °C. Der Behälter muss ausreichend Schutz vor Aussentemperaturen bieten, die sich über das vorgegebene Maximum wie auch unter das vorgegebene Minimum bewegen.
  • Der Isolierbehälter sollte bei üblichen Aussenmassen von 40cm x 60cm x 50cm eine Wärmeleitfähigkeit von maximal 2W/K, vorzugsweise unter 0.5W/K aufweisen. Als Isoliermaterialien eignen sich die üblichen Materialien, die für Isolierbehälter verwendet werden, u.a. Styropor (EPS), expandiertes Polypropylen (EPP), expandiertes Polyethylen (EPE) wie auch Polyurethan Schaum (PUR). Bei diesen Materialien und diesen Massen ist mit einer Wandstärke der Aussenwand 2 von mindestens 4 cm zu rechnen, um eine akzeptable Isolierung zu gewährleisten. Vakuumdämmplatten erlauben es durch ihre geringere Dicke, eine Wärmeleitfähigkeit unter 0.5W/K zu erreichen, ohne das Volumen der Transportkammer 7 unnötig zu reduzieren. Insbesondere im Falle von Vakuumdämmplatten ist ein Schutz vor mechanischer Beschädigung notwendig.
  • Die Wärmeleitfähigkeit des Isolierbehälters 1, der erwartete Temperaturunterschied zwischen Aussen- und gewünschter Innentemperatur sowie die erwartete Zeitspanne bestimmt die benötigte Wärmekapazität des Temperiersystems (Kühlung und Heizung). Bei einem Temperaturunterschied von 10°C, einer Wärmeleitfähigkeit von 1W/K und einer Zeitspanne von 24 Std. ergibt sich eine Kapazität von 240Wh oder 864kJ, was in etwa der Kühlkapazität von 3kg gefrorenem Wasser entspricht oder der entsprechenden Batteriekapazität zum Heizen.
  • Neben den üblichen Massen für solche Isolierbehälter 1 kann ein solcher jedes andere Mass haben. Kleinere Masse erlauben gleiche Isolierung bei einer dünneren Isolierwand, und benötigen so weniger interne Kapazität für gleiche Ausdauer und Leistung. Grössere können wiederum dickere Isolierwände oder mehr Batterien und Kühlelemente tragen. Zu beachten ist ein Minimalvolumen, welches die Steuerungskammer 8 benötigt.
  • Die Kühlleistung ist unter anderem abhängig vom Temperaturunterschied zwischen dem Schmelzpunkt des Kühlmediums und der oberen Grenze des gewünschten Temperaturbereiches. Die Kühlleistung kann weiter verstärkt werden dadurch, dass die Strecke, die der Luftstrom ausserhalb eines Kühlbereichs 9 durchquert, verringert wird. Für stärkere Kühlung kann deshalb einerseits ein tiefer schmelzendes Medium (z.B. eine eutektische Mischung) verwendet werden oder das Kühlmedium kann auf zwei gegenüberliegende Seiten des Luftkanals 101 verteilt werden. Die letztere Variante verkürzt die Strecke ausserhalb der Kühlbereiche 9 und erhöht die Leistung wie auch die Gleichmässigkeit der Kühlung.
  • Der Kern der Transportkammerwand 71 kann aus einem harten Material bestehen z.B. Hartplastik oder Metall, oder dieses enthalten. Leichte Metalle wie Kupfer, Aluminium und deren Legierungen können zur gleichmässigen Temperaturverteilung bzw. zur Temperaturkontrolle beitragen, werden aber vorzugsweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht, z.B. der Trägerfolie einer Heizfolie, elektrisch isoliert. Die Abstandhalter 103 sollten aus Hartplastik sein oder einem anderen Material, das widerstandsfähig, jedoch möglichst wenig wärmeleitend ist. Dadurch kann bei inaktiver Lüftung die Luft im Luftkanal zur Isolierung beitragen (vor allem bei Kälteschutz). Abstandhalter 103 um die Kühlelemente 93 sollten aus einem weichen, flexiblen Material sein, welches sich der Ausdehnung bzw. dem Schrumpfen der Kühlelemente 93 anpasst, z.B. aus expandiertem Polyethylenschaum. Dies ist besonders wichtig, wenn Wasser und seine Mischungen als Kühlmedien verwendet werden.
  • Die Heizelemente 11 (Heizfolien) und Temperatursensoren 12 werden vorzugsweise transportkammerseitig an den Transportkammerwänden 71 angebracht. Heizelemente 11 und Sensoren 12 müssen ausreichend vor Schaden durch Korrosion (u.a. durch Wasser) sowie mechanische Schädigung geschützt werden. Man kann sie zu diesen Zweck auch mittels einer mechanisch widerstandsfähigen, elektrisch isolierenden und temperaturbeständigen Abdeckfolie oder einem Abdecklack decken und schützen.
  • Der Temperatursensor 12 sollte so platziert sein, dass er schnell und genau auf die Temperatur des Heizelementes reagiert, und ist idealerweise nur durch eine dünne elektrisch isolierende Folie vom Heizelement 11 getrennt. Um eine möglichst gleichmässige Heizung zu erlauben, sind Heizfolien, welche die ganze Innenfläche der Transportkammer 7, d.h. die gesamte Innenfläche der Transportkammerwand 71 (inkl. Deckel und Boden) bedecken, bevorzugt.
  • Wie viele Sensoren benötigt werden, hängt vom Bedarf der Temperaturkontrolle ab und von der Wärmeleitfähigkeit entlang der Wand des Transportabteils. Ein sehr kleines Transportabteil mit Aluminiumwänden könnte allenfalls mit weniger als 6, wie 1 oder 2 Temperatursensoren 12 auskommen. Für übliche Masse sind aber mindestens 3, vorzugsweise mindestens 6 Temperatursensoren 12 stark bevorzugt, insbesondere Sensoren, die im Zentrum der jeweiligen Wand und im Zentrum der dazugehörigen Heizelemente 11 platziert sind.
  • Als Heizelemente 11 speziell geeignet sind fein strukturierte Heizfolien, welche die produzierte Wärme gleichmässig über ihre Oberfläche verteilen. Unter Aufsicht des Steuerungs-/Kontrollsystems 81 werden diese nur auf eine Temperatur knapp über der Minimaltemperatur geheizt und in jedem Fall auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur. Geeignete Folien sind auf dem Markt erhältlich, z.B. von Thermo Flächenheizungs GmbH bzw. Thermo Heating Elements, LLC.
  • Bevorzugte Temperatursensoren 12 sind Thermistoren, es können aber auch Thermostatsysteme mit Expansionskammer und bimetallische Schalter verwendet werden. Die Verwendung von Thermistoren erlaubt es einfacher mit einem Sensor beide Grenzen eines Temperaturbereiches abzudecken und diese einzustellen. Die Verknüpfung mit einem programmierbaren Mikrokontroller ermöglicht genauere Kontrolle des Heizsystems, digitale Kalibrierung der Sensoren, Aufzeichnung der Temperaturen und hat viele weitere Vorteile. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, das Temperiersystem aus Heizung und Kühlung mit einem elektromechanischen Schaltkreis (mittels mechanischem Temperaturschalter) zu steuern.
  • Als Energiequelle, bzw. Energiespeichermedium eignen sich Brennstoffzellen und alle Arten von Batterien die den Anforderungen eines Transportbehälters entsprechen, v.a. niedriges Gewicht und Stabilität bei Erschütterung, bevorzugt sind aber Akkumulatoren, insbesondere auf Basis von Lithiumionen oder von Lithiumpolymer. Damit diese Akkumulatoren geladen werden können, ohne dass sie aus dem Isolierbehälter entfernt werden müssen, kann intern ein Anschluss 13 für eine externe Energiequelle vorgesehen werden. Der interne Anschluss hat den Vorteil, dass dieser gegen Beschädigung und Umwelteinflüsse besser geschützt ist als ein externer Anschluss. Es ist jedoch auch möglich alternativ oder zusätzlich eine Durchführung durch die Aussenwand 2 zum Anschluss der Batterie bzw. des Akkumulators an eine externe Stromzufuhr vorzusehen. Diese Durchführung kann zum Laden und/oder zur Entlastung der Batterie verwendet werden, z.B. indem der Behälter bei Zwischenlagerung an eine externe Stromquelle angeschlossen wird. Ein externer Anschluss kann aber auch der direkten Stromlieferung an das Steuerungs-/Kontrollsystem bzw. die Heizmittel dienen. Ein externer Anschluss kann auf jeden Fall sinnvoll sein, um z.B. bei Lieferverzögerungen die Zeit zu verlängern, während welcher der Isolierbehälter bei tiefen Aussentemperaturen im gewünschten Temperaturbereich gehalten werden kann.
  • Die Steuerung der Heizmittel 11 und des mindestens einen Ventilators 102 kann unabhängig voneinander, analog oder digital erfolgen.
  • Die Temperaturunterschiede innerhalb des Kühlkreislaufs bewirken eine gewisse Luftzirkulation, die eigentlich unerwünscht ist, da diese nicht vom Kühlsystem beeinflusst werden kann und evtl. den Bedarf an Heizung erhöhen kann, wenn mehr Wärme als gewünscht an die Kühlelemente abgegeben wird. Die Auslegung der Bestandteile des Ventilationssystems 10 (Luftkanal 101, Ventilator 102 und Abstandhalter 103) und der Kühlbereichen 91, 92 ist vorzugsweise derart, dass der Wärmeaustausch durch spontane Zirkulation unterbunden wird. Wenn z.B. ein einziger Kühlbereich 9 unterhalb der Transportkammer 7 liegt, bleibt ohne aktive Ventilation die kalte Luft unten und kühlt den Rest des Luftkanals 101 nur sehr gering. Kühlelemente 93 im Deckel 3 werden dagegen bevorzugt benutzt, wenn ein gewisses Mass an dauerhafter Kühlung erwünscht ist, z.B. wenn der Behälter bei Aussentemperaturen vorwiegend über 10°C auf 2-8°C eingestellt ist. In Ausführungsformen mit seitlich platzierten Kühlbereichen 9, können horizontal platzierte Abstandhalter die vorwiegend vertikale Spontanzirkulation unterbinden. Auf diese Weise hängt die Kühlung von der aktiven Zirkulation der Luft mittels Ventilator 102 ab und kann so besser gesteuert werden.
  • Aus gleichem Grund ist eine Isolierschicht zwischen dem Transportabteil und den Kühlabteilen sinnvoll, deren Dicke, bzw. Isolierwirkung proportional zum Unterschied zwischen der Schmelztemperatur des Kühlmediums und der Minimaltemperatur im Transportabteil gewählt wird. Falls diese Isolierwirkung zu gering ist, wird die Heizung auf Kosten der Kühlelemente und der Batterieladung aktiv. Da das primäre (untere) Kühlabteil auch im Raumtemperaturbereich (15-25°C) nötig ist, wird empfohlen, hier eine dickere Isolierschicht (z.B. 2cm Styropor) hinzuzufügen. Das sekundäre (obere) Kühlabteil wird vor allem bei Temperaturbereichen wie 2-8°C gefüllt und die 2°C Temperaturunterschied zum Schmelzpunkt von Wasser benötigten je nach Beschaffenheit des Deckels 3 keine oder nur geringe Zusatzisolierung. Die dünne Isolierung erlaubt effektivere Kühlung des Deckels bei Raumtemperatureinstellung.
  • Wie beschrieben, kann der Isolierbehälter wahlweise mit Kühlelementen auf einer oder auf zwei (gegenüberliegenden) Seiten bestückt werden. Die zweiseitige Ausführung erlaubt einen geringeren Abstand zwischen der maximalen Temperatur und der Schmelztemperatur des Mediums, sowie eine gleichmässigere Kühlung. Vor allem wegen des zweiten Punktes wird diese Variante für den Bereich 2-8°C empfohlen. Bei einem grösseren Temperaturunterschied wird eine einseitige Bestückung mit Kühlelementen vorgezogen.
  • Abnehmbare Deckel 3 und Böden 4 dienen nicht nur einem leichteren Zugang zu den Kühlbereichen 9, sondern erlauben - durch Wahl eines anderen Deckels oder Bodens - Varianten in den Boden-/Deckeltiefen um grössere, kleinere oder auch gar keine Kühlelemente 93 aufzunehmen. Durch die Wahl des optimalen Deckels bzw. Bodens kann einerseits eine höhere Kühlkapazität, andererseits Reduktion von unbenutztem Volumen erreicht werden.
  • Bei einer solchen Ausführungsform und einem quaderförmigen Behälter ist es bevorzugt, für den Deckel 3 und den Boden 4 die jeweils kleinsten benötigten Dimensionen zu wählen da damit der Volumenanteil der Transportkammer 7 bezogen auf das Gesamtvolumen des Isolierbehälters vergrössert wird. Soweit dies nicht ausschlaggebend ist, kann bei kleinerem Kühlbedarf eines der beiden Kühlabteile auch lediglich leer gelassen werden, um zwar Gewicht, nicht aber Volumen zu sparen.
  • Die Funktionsweise eines solchen Behälters ist in Figur 3 dargestellt.
  • Gemäss obiger Beschreibung kann der Isolierbehälter (ohne die Kühlelemente) aus 4 Teilen bestehen, dem Deckel 3, dem internen Deckel 31, dem Boden 4 und dem Mittelteil 14 umfassend die Seitenwände 5, die Transportkammerseitenwände 75 und den mit den Transportkammerseitenwänden verbundenen internen Boden 41, sowie die Steuerungskammer 8. Dieser Mittelteil 14 umfasst ferner einen Teil des Ventilationssystems 10, insbesondere den Ventilator 102, angeordnet im Luftkanal 101 zwischen Transportkammer 7 und Steuerungskammer 8. Die breitere Seitenwand (gezeigt im internen Deckel 31), welche über den Kontrollbereich reicht, beinhaltet an dieser Stelle Kontakte, welche Temperatursensor 12 und Heizmittel 11 im Deckel mit dem Kontrollsystem 81 verbinden. Der Deckel 3 (ohne internen Deckel 31) und der abnehmbare Boden 4 sind in dieser Ausführungsform identisch. Dies dient dem Zweck, dass Boden bzw. Deckel mit verschiedenen Tiefen frei kombiniert werden können.
  • Die Kühlbereiche 91, 92 entstehen zwischen jeweils dem Deckel 3 und dem internen Deckel 31 bzw. zwischen dem internen Boden 41 (in der in Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsform einstückig mit den Transportkammerseitenwänden 75 ausgebildet) und dem Boden 4. Beim Zusammenbau aller Teile wird ein alle Seiten der Transportkammer 7 umgebender Luftkanal 101 gebildet. In diesem bewegt sich die Luft in der Wand, in der der Ventilator 102 sitzt und angetrieben durch diesen, vertikal nach unten (siehe Zirkulationsrichtung Z in Fig. 3). An den anderen Wänden hingegen nach oben. Diese beiden Bereiche sind durch horizontale Ventilationsschichten in den Kühlbereichen verbunden.
  • Nähert sich die Temperatur an einem der Temperatursensoren 12 (in Figur 3 gekennzeichnet als i1-i6) der oberen Grenze des eingestellten Bereiches, wird durch den Kontrollschaltkreis (in Figur 3 gekennzeichnet als e0) der Ventilator 102 (in Figur 3 gekennzeichnet als o0) und somit die Kühlung eingeschaltet. Nimmt die Temperatur ausreichend ab, wird der Ventilator 102 abgeschaltet. Nimmt wiederum einer der Sensoren 12 eine Temperatur wahr, die sich der unteren Grenze des Temperaturbereiches nähert, aktivieren die Kontrollschaltungen (e1-e6) das entsprechende Heizmittel 11 (o1-o6). Die jeweiligen Sensoren sorgen dabei auch dafür, dass die Heizmittel 11 die entsprechende Transportkammerwand 71 nicht mehr aufheizen als 1-2 Grad über die eingestellte Minimaltemperatur.
  • Ein Beispiel für den Temperaturverlauf ist in Fig. 4 dargestellt. Die Temperatur wurde während mehr als 26 Std. aufgezeichnet. In Fig. 3 bedeuten:
    • 1: Einstellung auf Temperaturbereich 2 bis 8°C, Aussentemperatur 25 ± 1°C
    • 2: Einstellung auf Temperaturbereich 15 bis 25°C, Aussentemperatur 0 ± 1°C
      X Achse: Zeigt, gemeinsam für beide Aufzeichnungen, die Zeit in Stunden [h] an.
      • 1.5h: Dieser Bereich zeigt im Detail die Funktion des Heiz- bzw. Kühlsystems in den ersten 90 Minuten (siehe 3, 4, 6)
      • 24h: Dieser Bereich zeigt für weitere 24 Stunden eine gröbere Übersicht der Funktion (siehe 5,6)
      Linke Y-Achse: Temperatur der internen Temperatursensoren in °C (siehe 1 - 5)
      Rechte Y-Achse: Energieverbrauch (kumuliert) in Wh (siehe 6)
    • 3: Volle Linien repräsentieren die 6 internen Temperatursensoren dieser Isolierbox (linke Achse)
    • 4: Dreiecke markieren Zeitpunkte an denen entweder Heizung oder Kühlung aktiv ist;
      • 4a: (▼) Kühlung (im gesamten Innenbereich)
      • 4b: (▲) Heizung (jenes Heizelementes, das dem jeweiligen Sensor angehöhrt)
    • 5: Anzeige der Maximalwerte 5a und Minimalwerte 5b
  • Grundsätzlich sind Heizung und Kühlung nicht gleichzeitig aktiv. In manchen Fällen kann jedoch die Heizung eine zu starke Kühlung korrigieren. Wenn z.B. ein Element frisch aus dem Tiefkühler in den Isolierbehälter gelegt wird, sorgt die Heizung dafür, dass die an den Kühlbereich 9 angrenzenden Wände der Transportkammer trotzdem nicht unter den gewünschten Temperaturbereich abkühlen.
  • Ein weiterer Grund für die funktionell aufgeteilte Heizung ist, dass der Bedarf nach Heizung nicht immer gleichmässig ist. Deshalb ist eine Minimalanzahl von 6 Temperatursensoren erwünscht, da es bei ungenügender Anzahl an Sensoren geschehen kann, dass Teile des Paketes überhitzt werden, wenn eine Seite deutlich stärker abkühlt und der Sensor auf dieser Seite sitzt und folglich die Heizung auf allen von ihm kontrollierten Seiten einschaltet. Analog ist es auch möglich, dass Teile des Paketes unterkühlt werden, nämlich dann, wenn eine Seite deutlich stärker abkühlt, der Sensor aber auf einer anderen Seite sitzt und folglich die Heizung nicht einschaltet.
  • Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.
    • Legende:
    1. 1 Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter
    2. 2 Aussenwand
    3. 3 Deckel
      31 interner Deckel
    4. 4 Boden
      41 interner Boden
    5. 5 Seitenwände
    6. 6 Innenraum
    7. 7 Transportkammer
      • 71 Transportkammerwand
      • 72 elektrisch isolierender, thermisch leitender Träger
      • 73 Heizstrukturen,
      • 74 elektrisch isolierende, thermisch leitende Abdeckung
      • 75 Transportkammerseitenwände
      • 76 Isolierung zu Kühlbereich
      • 77 tragender Wandkern
    8. 8 Steuerungskammer
      • 81 Steuerungs- bzw. Kontrollsystem
      • 82 Energiequelle, wie aufladbare Batterie
      • 83 Isolierung der Steuerungskammer
    9. 9 Kühlbereich
      • 91 erster Kühlbereich
      • 92 zweiter Kühlbereich
      • 93 Kühlelement
    10. 10 Ventilationssystem,
      • 101 Luftkanal
      • 102 Ventilator
      • 103 Abstandhalter
    11. 11 Heizmittel, Heizelement
    12. 12 Temperatursensoren
    13. 13 Anschluss für eine externe Stromquelle
    14. 14 Mittelteil oder Behälterteil

Claims (17)

  1. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) mit einer Aussenwand (2), die Isoliermaterial enthält oder daraus besteht und die einen Boden (4), Seitenwände (5) sowie einen auf die Seitenwände (5) aufsetzbaren Deckel (3) umfasst, die gemeinsam einen Innenraum (6) im Isolierbehälter (1) umgrenzen, wobei der Innenraum (6) mindestens eine durch eine Transportkammerwand (71) begrenzte Transportkammer (7) zur Aufnahme von zu transportierenden Gütern, mindestens ein Steuerungs-/Kontrollsystem (81) und mindestens eine Energiequelle (82) in mindestens einer Steuerungskammer (8), mindestens einen Kühlbereich (9, 91, 92) mit mindestens einem Kühlelement (93), ein Ventilationssystem (10), welches einen für Luftzirkulation geeigneten Luftkanal (101) und mindestens einen in diesem Luftkanal (101) angeordneten Ventilator (102) umfasst, wobei die Transportkammer (7) gegenüber dem Ventilationssystem (10) abgeschlossen ist und der Luftkanal (102) die Transportkammer (7) allseitig direkt oder indirekt umschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkammerwand (71) allseitig mit Heizmitteln (11) versehen ist und dass die Transportkammerwand (71) allseitig, bei kubischer Form auf jeder Seite des Kubus, mit einem Temperatursensor (12) versehen ist.
  2. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kühlbereich (9, 91, 92) im Deckel (3) angeordnet ist.
  3. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kühlbereich (9, 91, 92) im Boden (4) angeordnet ist und dass der Boden (4) vorzugsweise abnehmbar ist.
  4. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Kühlbereiche (91, 92) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  5. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühlbereich (9, 91, 92) in den Luftkanal (101) integriert ist.
  6. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (101) Abstandhalter (103) enthält, welche einerseits der Stabilisierung des Luftkanals (101) und andererseits der Luftführung dienen.
  7. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (101) begrenzt wird einerseits mindestens teilweise durch mindestens einen Teil der Aussenwand (2) des Isolierbehälters (1), andererseits mindestens teilweise durch mindestens einen Teil der Transportkammerwand (71), wobei dieser Teil der Transportkammerwand (71) wenig isolierend bis gut leitend ist.
  8. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (101) teilweise begrenzt wird durch die Steuerungskammer (8).
  9. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel (11) Heizfolien sind.
  10. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkammerwand (71) mittig jeder Seite mit einem Temperatursensor (12) versehen ist.
  11. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkammerwand (71) von der Transportkammer (7) her gesehen den folgenden Aufbau aufweist: (i) elektrisch isolierende, thermisch nicht isolierende Abdeckung, (ii) Heizstrukturen, (iii) elektrisch isolierende, thermisch nicht isolierende Trägerfolie für die Heizstrukturen, (iv) Wandkern und gegebenenfalls (v) Isolierung.
  12. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (82) eine wieder aufladbare Batterie ist und dass der Isolierbehälter (1) in seinem Innenraum (6) und/oder in der Aussenwand (2) einen Anschluss (13) für eine externe Stromquelle aufweist.
  13. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die deckelseitige Transportkammerwand/interner Deckel (31) und/oder die bodenseitige Transportkammerwand/interner Boden (41) als einseitge Begrenzung des Kühlbereichs öffenbar am Deckel (3) bzw. Boden (4) befestigt ist.
  14. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand (2) aus mehreren Schichten gebildet wird, wie Schichten aus unterschiedlichen Isoliermaterialien, oder einem oder mehreren Isoliermaterialien zusammen mit mechanisch stabilisierenden Materialien.
  15. Temperaturkontrollierter, autonomer Isolierbehälter (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Aufzeichnungsvorrichtung für die Temperaturmaxima und/oder Temperaturminima und/oder den Temperaturverlauf aufweist.
  16. Verwendung eines Isolierbehälters (1) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche zum temperaturkontrollierten Transport bzw. Versand von Pharmazeutika und/oder Spenderorganen.
  17. Verfahren zur Herstellung eines temperaturkontrollierten, autonomen Isolierbehälters (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (101) hergestellt wird, indem Abstandhalter (103) einseitig an die eine Wand des Luftkanals (103) angeformt oder angeklebt werden.
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