CN1407941A - 长期运输用运输系统和最好是用于长期运输的运输容器 - Google Patents

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Abstract

用于长期运输最好是生物材料的运输系统和最好是用于该运输系统的运输容器，它至少包括：一个测量装置(2)、一个或多个蓄能器(3)和一个包括一个顶部(7)、一个容器壁(8)和一个底部(9)的绝缘容器(6)。实际上，如此改善运输容器(1)的搬运，即顶部(7)和底部(9)至少分别具有一个绝热部分(10)并且容器壁(8)被制成高真空超绝缘体(13)形式。

Description

长期运输用运输系统和最好是用于长期运输的运输容器
本发明涉及一种用于长期运输最好是生物材料的运输系统以及一种最好是可被用在上述运输系统中的运输容器，其中在整个运输过程中，要运输材料的温度与各环境温度无关地不应在预定温度区外。
尤其是与在生物技术、医学和药学领域中的最新研究有关地，人们越来越多地需要所谓的长期运输，即运输时间约100小时的运输。在这种情况下，使用了所有常见的运输工具如汽车、火车和飞机，在这里，在国际运输业中遵循不同的运输规定。
现有技术说明了用于完成与生物材料运输有关的各式各样运输任务的不同解决方案。在这些已知的解决方案中，尤其是要遵循保持恒温(DE69512750T2)的条件。当在生物材料运输期间发生较大的温度波动时，尤其是在长途长时间运输生物材料的情况下，如用飞机进行洲际运输的情况下，经常不能保证保持恒温。另外，如果所需温度在运输期间发生变化，这通常也要在到达目的地后才能确定。在大多数情况下，使用者可能无法使用此材料，提供新的材料是势在必行的。引起新材料的重新运输造成附加的时间损失，这种时间损失给使用者带来了明显的工作障碍。
此外，从DE29606303U1中知道了一种运输热敏材料如生物遗传材料样本的容器，它具有一个绝热的箱形容器，该容器在底部和顶部具有绝热性能并包括一个储物空间和一个被装入的可控式电动制冷装置。这种常见的可控式制冷装置总是使容器内部保持所需的温度。因此，为保持所需温度，必须在运输期间内和运输容器一起运输该制冷装置，这与需承担相当可观的成本有关系并且并非在任何情况下都是可行的，如在空运的情况下。
本发明的任务是，提供如权利要求1或权利要求6的前序部分所述类型的运输系统和运输容器，其中可在运输期间内省掉电动制冷装置并避免上述缺点，尤其是可以结构简单地实现改进的且更安全的运输。
分别通过权利要求1或权利要求6的特征完成该任务。
通过按照本发明的该任务的解决方案，可以取决于要运输的材料和所需的运输温度区地来提供一种总是最佳的运输系统和适用于该运输系统的运输容器。本发明的运输系统通过有讲究的日期监控和测量装置的日期计算实现了运输容器自身运输的连续监测以及对储物空间内的温度变化过程的控制。
通过有创意地组合本身已知的多个绝缘措施或绝缘部件，结果令人惊讶地在绝缘容器内腔中获得了非常高的温度稳定性。在这种情况下，根据本发明地采用了这样的技术，即所述技术可以通过技术上更简单并因而成本低廉的方式方法实现运输容器的制造。依照本发明而获得的在密闭运输容器内腔中的很高的温度稳定性使得使用利于节能的蓄能器成为可能，所述蓄能器在本发明的意义上不仅可以是蓄热器，也可以是蓄冷器。
本发明所指的运输容器也是主要适用于储存材料的容器，即运输容器和/或储存容器。
对权利要求1所述的本发明教导的优选设计和改进方案是从属权利要求2-5的主题。
本发明的一个特别有利的改进方案规定了，运输系统需要至少一个电动的测量-计算单元。它作用为用于所有借助数据传送而输入的数据的中心单元。它获取并分析数据，但也可以处理、存储或传递数据。本发明所指的电动测量-计算单元是数据处理系统、计算机、微处理器和包括普通软件的类似装置。在这种情况下，对于所有运输容器如一次发送产品时的所有运输容器来说，获得所有运输容器的数据的数据存储器就足够用了。或者，可为每个运输容器配备一个数据存储器。
按照从现有技术中知道的方式方法，一个测量装置和一个电动数据存储器之间的通信以及温度测量单元和运输系统的所有其它电子仪器之间的通信可以以无线或有线的方式实现。
本发明意义上的测量装置不仅包括与要测量物体直接接触的测温装置，也包括非接触式测量装置。在这种情况下，为了测量温度，所有由温度而定的材料性能如热膨胀、电阻变化、热电压形成等等可被用作测量原理。在这种状况下，根据本发明的教导，测量装置在仪器技术方面包括技术人员已知的所有测温装置。这些装置不仅可以是简单装置如温度计，也可以是完全独立的电子测温装置。这些测量装置通常具有至少一个温度测量单元。这样的温度测量单元例如是结构各不相同的传感器，它们通常以无线或有线的方式将所测量的数据传送给测量装置的中心单元。
在从属权利要求7-20中详细说明了对权利要求6所述发明方案的有利改进方式。
在一个优选的实施例中，绝缘容器的容器壁被设计成高真空管状超绝缘体形式，其中由优质钢构成双壁管系统。
运输容器所用的蓄能器也可以是感应型蓄能器或化学蓄能器。根据要运输的材料和所需的运输温度波动范围，适当地选择各蓄能器。
以下，结合图来描述三个优选实施例地来进一步概述本发明。
图1是运输系统的极其简化的示意原理图。
图2是运输容器的截面图。
图3具有容器壁的运输容器的截面图，所述容器壁包括两个高真空超绝缘体。
在图1的极其简化的视图中，举例示出了运输系统的一个实施例。此实施例包括两个运输容器1、1’，但这不是限制性的，因此，任何其它数量的运输容器也是可行的。在此实施例中，运输容器1、1’总是高效能的系统部件，尤其是，它们各自配备有数据存储器5。此外，其基础部件就是一个测量装置2、一个蓄热器3和绝缘容器6。方框4表示测量-计算单元。此测量-计算单元4在图1中是一个外设单元，就是说，在此实施例中，它没有被安装在其中一个运输容器1、1’上。这个单元包括其工作所需的所有部件并因而是一个完全独立的功能单元。根据各实施例，可以结构紧凑地形成运输容器的和测量计算单元4的所有或多个电子部件，这是有利的。与图1的实施例相关地，测量装置2、包括发送机和数据接口的数据存储器5、数据显示器18和用来给电动元件供电的蓄电器19可以被集成在一个功能单元中。这些部件以常见方式相互通信。
在这个设计方案中以有线方式被传递给数据存储器5、5’的测量装置2、2’的测量数据以无线方式被传送给测量-计算单元4。本发明所指的无线数据传送包括所有在此方面已知的技术解决方案，如进行长途数据传送的技术方案，如通常借助发送机和接收机进行的无线电联系。这种无线数据传送例如在跨大西洋运输的范围内可以借助测量计算单元4获得与运输容器1、1’中的温度变化有关的信息。此外，还可获得如运输容器1、1’各自所在位置的信息。
与数据传送的方式方法无关地，测量-计算单元4中的测量数据尤其是以数字形式供人使用，从而这些数据可以以常见方式受到进一步处理、转送或发送。可容易地编译运输日志或运输证明文件。
图1中的波浪线W表示无线数据传送。
在图2中示出了运输容器1的示意截面图。其外轮廓是圆柱形的竖立运输容器1的绝缘容器5由一个底部9、一个容器壁8和一个顶部7组成，它们彼此牢固连接。顶部7包括一个绝缘环11和一个盖子12。盖子12密封地关闭可从外面进入绝缘容器5内部的绝缘环11中的开口。盖子12具有一个在使用场合中常见的关闭装置，它在图2中未示出，该关闭装置可以实现反复密封关闭。尤其是为了避免热损失，开口尺寸要尽可能地小，但又足以让所运货物和蓄能器3顺利地进出内部。测量装置被集成到绝缘环11中，在特殊设计方案中，该测量装置是测温装置。除测量装置2外，包括一发送机和一数据接口的数据存储器5、数据显示器18和蓄电器19以紧凑且抗冲击的设计方式被集成在一个功能单元中。功能部件的这些部件相互连接并彼此通信。数据存储器5尤其储存来自测温装置的测量值。数据存储器5的数据可以以无线方式并通过无线电连续、定期、反复或一次性地被传送给图2未示出的外部测量-计算单元4。此外，存在这种可能性，即在目的地或运输期间的检测点，通过数据接口并或许在使用一个可运输的中间存储器的情况下读取数据和/或将数据传送给测量-计算单元4。数据显示器18在这个实施例中被设计成永久性的温度显示计。蓄电器19可是电池或可充电的蓄电池。
通过使用高真空超绝缘体13实现了绝缘容器6良好绝缘，高真空超绝缘体具有约为0.1mW/mK的导热率以及(约4mW/mK)真空绝缘薄膜和绝热材料如绝缘泡沫材料(约30mW/mK)。
在这个实施例中被用作容器壁8的高真空超绝缘体13由一个由优质钢制成的双壁管系统组成。此管系统如通过焊接而真空密闭地被封闭起来。与已知的一体式绝冷容器相比，可包括容器底部在内地非常简单地制成该管系统。另外，在此管系统中得到了增强的防爆性，并且总体通过所获得的重量减轻效果实现了更好的运输容器1搬运性。外管中的附加凹槽如图2所示地使得壁厚进一步减小并确保内管和外管之间的弹性平衡。为降低热损失，内壁在管端处逐渐变细。
在这个实施例中，一个真空绝缘薄膜用作绝缘部件10，如美国Cabot有限公司生产的产品NANOGELTM被集成在底部绝缘环16、盖子12和绝缘环11内并通常也被用在图2未示出的连接件14内。真空绝缘薄膜被真空密闭地全封装在绝缘材料内，在这里，在泡沫材料内发泡并成环形地封闭在绝缘环11中，成板形地被封闭在盖子12中，成环形和板形地被封闭在底部绝缘环16中。通过超绝缘薄膜的发泡，各部件的机械强度和绝缘容器6的机械强度总体增强，因此可以减小壁厚并且机械保护性增强。
底部绝缘环16和容器壁8以及容器壁8和绝缘环11通过一种绝缘材料在这里是边缘加强的泡沫材料而彼此牢固连接。
在绝缘容器6内，多个蓄能器3最好是几乎完全围绕出圆柱形储物空间17，在这种情况下，3或4个形状相同的蓄能器形成空圆柱体，它具有两个分别朝向盖子12和底部绝缘环16的开口。这个空心圆柱体通过起外壁支承在容器壁8或底部绝缘环16和绝缘环15上。两个圆柱形蓄能器3插入空心圆柱体的这两个最好是尺寸相等的开口中。
在图3中示出了其容器壁8包括两个高真空超绝缘体13、13.1的运输容器1的截面示意图。这两个高真空超绝缘体13、13.1通过连接件14牢固相连。在此实施例中，这两个蓄能器3重叠设置，它们在底部7和盖子12之间限定出储物空间17。
原则上，绝缘容器6的结构高度可通过使用多个高真空超绝缘体13、13.1、13.n而增大，其中最好使用有预定长度(按照所谓的积木原理)的高真空超绝缘体13。在这种情况下，高真空超绝缘体13、13.1、13.n之间的连接通过一个或多个连接件14来实现。
                    参考符号清单1-运输容器；2-测量装置；3-蓄能器；4-测量-计算单元；5-数据存储器；6-绝缘容器；7-顶部；8-容器壁；9-底部；10-绝缘元件；11-绝缘环；12-盖子；13-高真空超绝缘体；14-连接件；15-容器内壁；16-基础绝缘环；17-储物空间；18-数据存储器；19-蓄电器；

Claims (20)

1、一种用于长期运输最好是生物材料的运输系统，它至少包括：一个或多个运输容器(1)，每个运输容器具有一个测量装置(2)、一个包括一顶部(7)、一容器壁(8)和一底部(9)的绝缘容器(6)和至少一个蓄能器(3)，其中可以将各测量装置(2)的数据储存在一个数据存储器(5)中并且将数据存储器(5)的数据连续地、定期地、反复地或一次性地传递给至少一个测量-计算单元(4)，绝缘容器(6)在顶部(7)和底部(9)内至少分别有一个绝热部分(10)，其特征在于，该蓄能器(3)是一个隐藏的蓄能器并且容器壁(8)被制成高真空超绝缘体(13)形式。
2、如权利要求1所述的运输系统，其特征在于，设有至少一个用于一个或多个运输容器(1)的电动测量-计算单元(4)和至少一个电动数据存储器(5)。
3、如权利要求1和2所述的运输系统，其特征在于，测量装置(2)分别以无线或有线方式与电动数据存储器(5)通信，其数据可以通过无线或有线的方式被传送给测量-计算单元(4)。
4、如权利要求1-3之一所述的运输系统，其特征在于，各测量装置(2)具有至少一个温度测量单元。
5、如权利要求1-4之一所述的运输系统，其特征在于，在一个运输容器(1)中，至少根据要输送的材料和所需的运输温度区地安装一个在这点上被最佳化的蓄能器(3)。
6、一种最好是用于如权利要求1-5之一所述的运输系统的运输容器，它至少包括：一个测量装置(2)、一个或多个蓄能器(3)和一个包括一顶部(7)、一容器壁(8)和一底部(9)的绝缘容器(6)，顶部(7)和底部(9)至少分别具有一个绝热部分(10)，其特征在于，蓄能器(3)是一个隐藏的蓄能器，容器壁(8)被制成高真空超绝缘体(13)形式。
7、如权利要求6所述的运输容器，其特征在于，顶部(7)包括一个与容器壁(8)牢固连接的绝缘环(11)和一个盖子(12)，绝缘环(11)具有一个可通过至少盖子(12)的一部分被密闭起来的开口。
8、如权利要求7所述的运输容器，其特征在于，容器壁(8)由多个管形高真空超绝缘体(13)组成，其中分别在高真空超绝缘体(13)之间设置一个连接件(14)。
9、如权利要求6-8之一所述的运输容器，其特征在于，连接件(14)与高真空超绝缘体(13)牢固连接并具有至少一个绝热部分(10)。
10、如权利要求9所述的运输容器，其特征在于，连接件(14)、顶部(7)和底部(9)尤其是由边缘加强的绝缘泡沫材料构成。
11、如权利要求7-10之一所述的运输容器，其特征在于，管状高真空超绝缘体(13)的容器壁(8)包括由优质钢制成的双壁管系统。
12、如权利要求11所述的运输容器，其特征在于，容器内壁(15)在其端部逐渐缩小。
13、如权利要求6-12之一所述的运输容器，其特征在于，底部(9)尤其是由与容器壁(8)牢固连接的绝缘环(11)构成。
14、如权利要求6-13之一所述的运输容器，其特征在于，绝热部分(10)是一个薄膜真空绝缘体。
15.如权利要求6-14之一所述的运输容器，其特征在于，薄膜真空绝缘体设置在顶部(7)内，它在那里成环形和/或板状地设置于绝材料完全包围起来。
16、如权利要求15所述的运输容器，其特征在于，绝缘环(11)、盖子(12)、底部(9)和/或连接片(15)由薄膜真空绝缘体构成。
17、如权利要求6-16之一所述的运输容器，其特征在于，蓄能器(13)是一个感应型蓄能器或一个化学蓄能器。
18、如权利要求17所述的运输容器，其特征在于，许多蓄能器(3)如此安置在绝缘容器(6)内，即它们最好完全包围储物空间(17)。
19、如权利要求6-18之一所述的运输容器，其特征在于，最好结构紧凑地形成测量装置(2)，它包括一个数据存储器(5)、一个数据显示器(18)、一个可充电的蓄电器(19)和至少一个温度测量单元。
20、如权利要求9所述的运输容器，其特征在于，测量装置(2)具有将数据传送至外部测量-计算单元(4)的数据接口。
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