Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter zum Transport von temperaturempfindlichem Transportgut umfassend eine Kammer zur Aufnahme des Transportguts, eine die Kammer umschließende Hülle und wenigstens ein Kühlelement zum Temperieren der

Kammer, wobei das Kühlelement umfasst:

ein Verdunstungselement mit einer Kühlfläche,

ein Trocknungsmittel zur Aufnahme von im

Verdunstungselement verdunstetem Kühlmittel,

eine Transportstrecke zum Transport des verdunsteten

Kühlmittels zum Trocknungsmittel,

ggf. eine mit dem Verdunstungselement in Fluidverbindung bringbare Vorratskammer für das Kühlmittel.

Beim Transport von temperaturempfindlichem Transportgut, wie z.B. Arzneimitteln, über Zeiträume von mehreren Stunden oder Tagen müssen vorgegebene Temperaturbereiche bei der Lagerung und dem Transport eingehalten werden, um die Verwendbarkeit und die Sicherheit des Arzneimittels zu gewährleisten. Für

verschiedene Arzneimittel sind Temperaturbereiche von 2 bis 25°C, insbesondere 2 bis 8°C als Lager- und

Transportbedingungen festgeschrieben.

Der gewünschte Temperaturbereich kann oberhalb oder unterhalb der Umgebungstemperatur liegen, sodass entweder eine Kühlung oder eine Beheizung des Innenraums des Transportbehälters erforderlich ist. Wenn sich die Umgebungsbedingungen während eines Transportvorgangs ändern, kann die erforderliche

Temperierung sowohl ein Kühlen als auch ein Beheizen umfassen. Damit der gewünschte Temperaturbereich beim Transport permanent und nachweislich eingehalten wird, werden Transportcontainer mit besonderem Isolationsvermögen eingesetzt. Diese Container werden mit passiven oder aktiven Temperierelementen ausgestattet. Passive Temperierelemente erfordern während der Anwendung keine externe Energiezufuhr, sondern nützen ihre Wärmespeicherkapazität, wobei es je nach Temperaturniveau zu einer Abgabe oder einer Aufnahme von Wärme an den bzw. aus dem zu temperierenden Transportbehälterinnenraum kommt. Solche passiven Temperierelemente sind jedoch erschöpft, sobald der Temperaturausgleich mit dem Transportbehälterinnenraum

abgeschlossen ist.

Eine besondere Form von passiven Temperierelementen sind

Latentwärmespeicher, die thermische Energie in

Phasenwechselmaterialien speichern können, deren latente

Schmelzwärme, Lösungswärme oder Absorptionswärme wesentlich größer ist als die Wärme, die sie aufgrund ihrer normalen spezifischen Wärmekapazität speichern können. Nachteilig bei Latentwärmespeichern ist der Umstand, dass sie ihre Wirkung verlieren, sobald das gesamte Material den Phasenwechsel vollständig durchlaufen hat. Durch Ausführen des gegenläufigen Phasenwechsels kann der Latentwärmespeicher jedoch wieder aufgeladen werden.

Aktive Temperierelemente benötigen für Ihren Betrieb eine externe Energiezufuhr. Sie beruhen auf der Umwandlung einer nicht-thermischen Energieform in eine thermische Energieform. Die Abgabe oder Aufnahme von Wärme erfolgt dabei zum Beispiel im Rahmen eines thermodynamischen Kreisprozesses, wie z.B.

mittels einer Kompressionskältemaschine. Eine andere Ausbildung von aktiven Temperierelementen arbeitet auf Grundlage des thermoelektrischen Prinzips, wobei sog. Peltier-Elemente eingesetzt werden. Die für die Temperierung eines Transportcontainers

erforderliche Energie muss somit in Form eines elektrischen Speichers oder eines thermischen Speichers mitgeführt werden. Dabei spielt insbesondere bei Transportcontainern für die Luftfracht nicht nur das Volumen, sondern auch das Gewicht und die Bewilligungsfähigkeit des Temperierungssystems samt

Energiespeicher eine große Rolle. Die heute vorhandenen

Kühlsysteme haben oft ein großes Gewicht im Verhältnis zur Dämmung. Das hohe Gewicht bei passiven Kühlsystemen rührt von der limitierten Enthalpie her, denn diese liegt in den

nutzbaren Temperaturbereichen von 2-8°C, 15-25°C und 34-38°C bei ca. 200kJ/kg. Die Energiedichte von für aktive Kühlsysteme erforderlichen Akkumulatoren ist grundsätzlich größer als 200 kJ/kg, jedoch beträgt die höchstzulässige Energiedichte für den Transport in Flugzeugen ca. 180kJ/kg.

Aus der WO 02/099345 AI ist ein Transportcontainer bekannt geworden, welcher mit einem als Sorptionskühlsystem

ausgebildeten passiven Temperierelement ausgestattet ist. Das Kühlsystem umfasst ein Verdunstungselement mit einer

Kühlfläche, ein Trocknungsmittel zur Aufnahme von im

Verdunstungselement verdunstetem Kühlmittel, eine

Transportstrecke zum Transport des verdunsteten Kühlmittels zum Trocknungsmittel und eine mit dem Verdunstungselement in

Fluidverbindung bringbare Vorratskammer für das Kühlmittel. Als Kühlmittel wird beispielsweise Wasser eingesetzt, wobei die für die Verdunstung des Kühlmittels erforderliche Wärmemenge dem zu kühlenden Transportgut entzogen und dieses auf diese Art und Weise gekühlt wird. Ein solches Kühlsystem ist kostengünstig und weist ein geringes Volumen und ein geringes Gewicht auf. Bereits eine vergleichsweise geringe Menge des mitgeführten Kühlmittels reicht aus, um hohe Kühlleistungen zu erzielen, weil für die Verdunstung von Flüssigkeiten hohe Energiemengen erforderlich sind, welche deutlich höher sind als jene des Phasenüberganges fest-flüssig. Die benötigte Energie, um Wasser zu verdunsten, beträgt bei 8°C ca. 2.500kJ/kg. Die absolute Wassermenge, welche Luft oder ein Gas bzw. Gasgemisch aufnehmen kann (100% relative Luftfeuchte) , hängt stark von der

Temperatur ab. Bei einer Temperatur von 30 °C kann Im ³ Luft 30gr Wasser aufnehmen, bei einer Temperatur von 5°C hingegen kann Im ³ Luft nur ca. 7gr aufnehmen. Die Verdunstungsgeschwindigkeit und damit die Kühlleistung können durch folgende Parameter

reguliert werden: die Wasserzufuhr je Zeiteinheit, die Größe der Verdunstungsoberfläche und die relative Wassersättigung des umgebenden Gases. Um eine geringe Wassersättigung des umgebenden Gases zu erreichen, wird das mit dem verdunsteten Wasser beladene Gas zu einem Trocknungsmittel geleitet, welches das Wasser adsorbiert. Das Trocknungsmittel befindet sich hierbei an derjenigen Seite des Kühlelements, auf der Wärme abgeben werden soll, die Verdunstungsschicht befindet sich auf der Seite des Kühlelements, auf welcher gekühlt werden soll.

Nachteilig bei dem in der WO 02/099345 AI beschriebenen

Kühlsystem ist, dass der Transportbehälter nur gekühlt, nicht aber beheizt werden kann. Eine Beheizung ist aber

beispielsweise dann erforderlich, wenn die Umgebungstemperatur deutlich unter 0°C liegt und das Transportgut in einem

Temperaturbereich von 2-8 °C gehalten werden soll. Ein weiteres Problem liegt darin, dass die Verdunstungskühlung auch dann läuft, wenn die Umgebungstemperatur ohnehin im gewünschten

Bereich von z.B. 2-8 °C liegt, z.B. wenn der Transportcontainer während einer längeren Zeit in einem Kühlhaus gelagert wird, was im Zuge der Zollabfertigung manchmal für bis zu 60 Tage der Fall sein kann. Das zu verdunstende Kühlmittel ist nach einer solch langen Zeit verbraucht, sodass für den weiteren Transport nach Verlassen des Kühlhauses keine Kühlleistung mehr zur Verfügung steht.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, einen Transportcontainer der eingangs genannten Art mit einem verbesserten Kühlsystem auszustatten. Insbesondere soll das Kühlsystem dahingehend verbessert werden, dass das Transportgut bei gleichem Gewicht des Kühlsystems über eine längere Transportzeit hinweg in einem vordefinierten Temperaturbereich gehalten bzw. ohne Reduzierung der maximal möglichen Transportzeit eine Reduzierung des

Gewichts und/oder des Volumens des Kühlsystems erreicht werden kann. Dabei soll der vordefinierte Temperaturbereich nicht nur bei einer gegenüber diesem höheren Umgebungstemperatur, sondern auch bei einer gegenüber diesem niedrigeren Umgebungstemperatur gehalten werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem

Transportbehälter der eingangs genannten Art im Wesentlichen vor, dass der Transportbehälter weiters einen

Latentwärmespeicher umfasst, der mit der Kammer in

Wärmeaustauschverbindung steht. Die Kombination von zwei verschiedenen Kühlsystemen, nämlich eines

Verdunstungskühlsystems mit einem Latentwärmespeicher, bringt eine Reihe von Vorteilen. Die Leistung des

Verdunstungskühlsystems kann reduziert werden, sodass dieses kleinbauender und mit weniger Gewicht ausgeführt werden kann. Die Gesamtkühlleistung kann zwischen dem Verdunstungskühlsystem und dem Latentwärmespeicher aufgeteilt werden. Das Kühlsystem kann so ausgelegt werden, dass dann, wenn die Leistung des Verdunstungskühlsystems nicht mehr ausreicht und sich die

Temperatur der Kammer erhöht, die zusätzliche Kühlleistung vom Latentwärmespeicher bezogen wird, welcher Energie für den

Phasenübergang von fest zu flüssig benötigt. Das Kühlsystem kann in bevorzugter Weise so ausgebildet sein, dass die Phasenübergangstemperatur (fest zu flüssig) des

Latentwärmespeichers niedriger gewählt ist als die sich aus der Kühlleistung des Verdunstungskühlsystems ergebende Temperatur. Mit dem Verdunstungskühlsystem kann die Temperatur der Kammer bevorzugt auf eine Temperatur von 12-20°C reduziert werden, wobei die weitere Abkühlung auf eine Temperatur im Bereich von 2-8 °C mit Hilfe des Latentwärmespeichers vorgenommen wird.

Durch diese Kombination kann beim Trocknungsmittel des

Verdunstungskühlsystems mit einer höheren relativen Luftfeuchte gearbeitet werden, wodurch die Trocknungsmittelmenge reduziert werden kann. Auch die Menge des Latentwärmespeichers kann dabei reduziert werden, da dieser nur die Energie für die Kühlung vom Bereich von 12-20°C auf den Bereich von 2-8 °C zur Verfügung stellen muss.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei einem teilgeladenen (d.h. nicht vollständig kristallisierten) Latentwärmespeicher dieser genutzt werden kann, um die Kammer gegen Unterkühlung zu schützen bzw. innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs von z.B. 2-8 °C zu halten, wenn die Außentemperatur unter das Niveau des gewünschten Temperaturbereichs absinkt.

Bei einer bevorzugten Ausbildung, bei welcher das Transportgut in der Kammer in einem Temperaturbereich von 2-8 °C gehalten werden soll, ist der Latentwärmespeicher mit einer

Phasenübergangstemperatur von ca. 4-6°C ausgebildet.

Wenn der Transportcontainer für längere Zeit (z.B. mehrere

Tage) in einem Kühlhaus gelagert wird (z.B. in einem

Zolllager), z.B. bei einer Temperatur von 2-8 °C, und das

Verdunstungskühlsystem auf eine Kühlleistung zur Erreichung einer über der im Kühlhaus herrschenden Temperatur liegenden Temperatur eingestellt ist, ist das Verdunstungskühlsystem während der Lagerzeit nicht aktiv, sodass kein Kühlmittel verbraucht wird. Des weiteren kann der Zeitraum der Lagerung genutzt werden, um den Latentwärmespeicher aufzuladen, was im Kühlhaus bei einer Temperatur von z.B. unter 6°C automatisch passiert, wenn die Phasenübergangstemperatur des

Latentwärmespeichers bei 6°C liegt. Dadurch kann bei minimaler Auslegung der beiden Systeme (Latentwärmespeicher und

Verdunstungskühlsystem) eine längere Nutzungs- bzw.

Transportdauer des Transportcontainers erreicht werden als wenn lediglich ein Kühlsystem alleine verwendet würde.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich dann, wenn das Verdunstungskühlsystem mehr Kühlleistung zur Verfügung stellt als erforderlich. Die überschüssige Kühlleistung kann dann dazu genutzt werden, um den Latentwärmespeicher wieder aufzuladen, d.h. in den festen bzw. kristallisierten Zustand

zurückzuführen.

Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verdunstungskühlsystem und der Latentwärmespeicher kaskadierend angeordnet sind, d.h. dass in Richtung von außen nach innen des Transportcontainers gesehen zuerst das Verdunstungskühlsystem wirksam ist und dann der Latentwärmespeicher. Die Kühlfläche des Verdunstungselements steht daher mit dem

Latentwärmespeicher in Wärmeaustauschverbindung und der

Latentwärmespeicher steht mit der Kammer in

Wärmeaustauschverbindung. Dies kann in konstruktiver Hinsicht vorzugsweise dadurch realisiert werden, dass der

Latentwärmespeicher zwischen der Kühlfläche und der Kammer angeordnet ist. Wenn die Kühlleistung des Verdunstungskühlsystems auf eine über der Phasenübergangstemperatur des Latentwärmespeichers liegende Temperatur eingestellt ist, sieht eine bevorzugte Ausbildung vor, dass die Kühlfläche und der Latentwärmespeicher durch eine thermische Isolation voneinander getrennt sind. Die Kühlfläche des Verdunstungselements und der Latentwärmespeicher stehen dann zwar in Wärmeaustauschverbindung miteinander, jedoch ist der Wärmeaustausch durch die thermische Isolation deutlich verlangsamt, sodass sich ein entsprechender Temperaturgradient ergibt .

Um eine sichere Funktionsweise des Verdunstungskühlsystems zu gewährleisten, wobei die relative Luftfeuchtigkeit unabhängig von der Umgebung geregelt werden kann, ist bevorzugt

vorgesehen, dass das Verdunstungskühlelement gegenüber der Umgebung dampfdiffusionsdicht abgeschlossen ist. Das

verdunstete Kühlmittel wird somit vollständig im

Trocknungsmittel adsorbiert, wobei über die Einstellung der in der Gasatmosphäre des Verdunstungskühlsystems herrschenden relativen Feuchte die Kühlleistung in einfacher Weise

festgelegt werden kann.

Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass das Verdunstungselement und das Trocknungsmittel durch eine thermische Isolation

voneinander getrennt sind. Die thermische Isolation kann als zwischen dem Verdunstungselement und dem Trocknungsmittel angeordnete Isolationsschicht ausgebildet sein, wobei die

Isolationsschicht als Transportstrecke zum Transport des

verdunsteten Kühlmittels zum Trocknungsmittel genutzt werden kann. Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die thermische Isolation zwischen dem

Verdunstungselement und dem Trocknungsmittel eine dampfdiffusionsoffene Isolationsschicht umfasst, welche die Transportstrecke ausbildet.

Alternativ kann die Transportstrecke wenigstens einen sich zwischen dem Verdunstungselement und dem Trocknungsmittel erstreckenden Kanal umfassen.

Als Trocknungsmittel eignen sich besonders gut Silicagele.

Diese sind kostengünstig und können bis zu 60% ihres

Eigengewichtes an Flüssigkeit, insbesondere Wasser aufnehmen.

Das Verdunstungselement umfasst mit Vorteil ein das Kühlmittel, insbesondere Wasser, aufnehmendes Textil, insbesondere einen Filz. Grundsätzlich ist jedes Material geeignet, das eine große Oberfläche aufweist.

Hinsichtlich des Latentwärmespeichers ist ein solcher

bevorzugt, dessen Phasenwechsel im Temperaturbereich der gewünschten Temperierung durch den Übergang zwischen fest und flüssig bzw. umgekehrt gekennzeichnet ist. Bevorzugte

Phasenübergangsmaterialien umfassen Paraffine und

Salzmischungen, wie z.B. RT5 der Firma Rubitherm oder Paraffine der Firma Sasol. Besonders bevorzugt weist der Latentwärmespeicher eine

Phasenübergangstemperatur von 3-10 °C, insbesondere 5°C, auf, wodurch die Kammer für das Transportgut in einfacher Weise in einem Temperaturbereich von 2-8 °C gehalten werden kann. Der Latentwärmespeicher kann bevorzugt als plattenförmiges

Element ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Ausbildung ergibt sich, wenn das plattenförmige Element eine Vielzahl von

insbesondere wabenförmigen Hohlkammern aufweist, die mit dem Latentwärmespeichermaterial gefüllt sind, wobei ein Wabenstrukturelement gemäß der WO 2011/032299 AI besonders vorteilhaft ist.

Eine besonders effiziente Temperierung wird gemäß einer

bevorzugten Ausführung erreicht, wenn der Latentwärmespeicher die Kammer allseitig umgibt. Weiters kann auch vorgesehen sein, dass die Kühlfläche des Verdunstungselements die Kammer

allseitig umgibt.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass der

Latentwärmespeicher und das Verdunstungselement jeweils eine Schicht der Hülle des Transportbehälters ausbilden.

Der erfindungsgemäße Transportcontainer kann grundsätzlich in beliebigen Abmessungen realisiert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher

erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine erste Ausbildung des Kühlsystems für einen erfindungsgemäßen Transportcontainer, Fig. 2 eine zweite Ausbildung des Kühlsystems für einen

erfindungsgemäßen Transportcontainer, Fig. 3 einen Querschnitt einer ersten Ausbildung eines Transportcontainers mit einem Kühlsystem, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen Querschnitt einer zweiten Ausbildung eines Transportcontainers mit einem Kühlsystem und Fig. 6 einen

Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Kühlsystem dargestellt, das ein

Verdunstungskühlsystem 1 sowie einen Latentwärmespeicher 2 umfasst. Das Verdunstungskühlsystem 1 umfasst ein

Verdunstungselement 3, welches mit einem Kühlmittel, wie z.B. Wasser, getränkt ist und eine Kühlfläche 4 aufweist, und ein Trocknungsmittel 5 zur Aufnahme von im Verdunstungselement 3 verdunstetem Kühlmittel. Zwischen dem Verdunstungselement 3 und dem Trocknungsmittel 5 ist eine thermische Dämmschicht 7 angeordnet, welche dampfdiffusionsoffen ausgebildet ist, um den Transport des verdunsteten Kühlmittels vom Verdunstungselement 3 zum Trocknungsmittel 5 zu erlauben. Das verdunstete

Kühlmittel wird im Trocknungsmittel 5, welches z.B. von

Silicagel gebildet ist, adsorbiert. Die beschriebenen Elemente des Verdunstungskühlsystems 1 sind von einer gasdichten

Umhüllung bzw. einem gasdichten Gehäuse 8 umgeben, damit die relative Luftfeuchtigkeit der Gasatmosphäre innerhalb des

Verdunstungskühlsystems 1 unabhängig von der Umgebung geregelt werden kann.

Das Trocknungsmittel 5 befindet sich hierbei an derjenigen Seite des Verdunstungskühlsystems 1, auf der Wärme abgeben werden soll und das Verdunstungselement 3 befindet sich auf derjenigen (gegenüberliegenden) Seite des

Verdunstungskühlsystems 1, auf welcher gekühlt werden soll.

Auf der Kühlseite des Verdunstungskühlsystems 1 ist nun ein plattenförmiger Latentwärmespeicher 2 angeordnet, der mit der Kühlfläche 4 des Verdunstungskühlsystems 1 entweder direkt oder unter Zwischenschaltung einer thermischen Isolierung (nicht gezeigt) in Wärmeaustauschverbindung steht. Auf der dem

Verdunstungskühlsystem 1 abgewandten Seite des

Latentwärmespeichers 2 ist die zu temperierende Kammer 9

angeordnet .

In Fig. 2 ist eine alternative Ausbildung dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen Bauteile wie in Fig. 1 bezeichnen. Die Ausbildung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausbildung gemäß Fig. 1 dadurch, dass der Transport des verdunsteten Kühlmittels vom Verdunstungselement 3 zum

Trocknungsmittel 5 nicht durch die Dämmschicht 7 erfolgt, sondern über einen gesonderten Kanal 10. Die gasdichte

Umhüllung muss daher nicht auch die Dämmschicht 7 umgeben, sondern ist auf das Verdunstungselement 3, den Kanal 10 und das Trocknungsmittel 5 beschränkt. Diese Ausbildung erlaubt eine größere Flexibilität in der Anordnung des Trocknungsmittels 5, wobei das Trocknungsmittel beispielsweise austauschbar im

Transportcontainer aufgenommen werden kann. Weiters ist eine mit dem Verdunstungselement 3 verbundene Vorratskammer 6 für Kühlmittel, insbesondere Wasser, vorgesehen, was in einfache Weise ein Nachfüllen von Kühlmittel erlaubt. Die Ausbildung, gemäß Fig. 2 eignet sich im Besonderen für großvolumige

Transportcontainer .

Fig. 3 und 4 zeigen einen quaderförmiger Transportbehälter 11, dessen Wände mit 12, 13, 14, 15 und 16 bezeichnet sind. An der sechsten Seite ist der Transportbehälter 11 durch eine Tür oder einen Deckel 17 verschlossen. Die Wände und der Deckel weisen den folgenden Schichtaufbau auf. Die Wände 12, 13, 14, 15 und 16 umfassen jeweils eine äußere Dämmschicht 18 aus einem wärmedämmenden Material. Daran schließt eine als

Verdunstungselement ausgebildete Schicht 19 an. Die innerste Schicht 20, welche die zu temperierende Kammer 9 begrenzt, ist als Latentwärmespeicherschicht ausgebildet. Die Wand 13 weist zusätzlich als äußerste Schicht 21 das Trocknungsmittel auf. Die das Trocknungsmittel aufweisende Schicht kann aber auch an einer anderen Wand als äußerste Schicht angeordnet sein. Die Dämmschicht 18 ist dampfdiffusionsoffen ausgebildet, um den Transport des verdunsteten Kühlmittels von der

Verdunstungsschicht 19 zum Trocknungsmittel 21 zu erlauben. Der Deckel 17 umfasst lediglich die äußere Dämmschicht 18 und die Latentwärmespeicherschicht 20.

Fig. 5 und 6 zeigen eine abgewandelte Ausbildung eines quaderförmigen Transportbehälters 22, dessen Wände mit 23, 24, 25, 26 und 27 bezeichnet sind. An der sechsten Seite ist der Transportbehälter 22 durch eine Tür oder einen Deckel 28 verschlossen. Die Wände und der Deckel weisen den folgenden Schichtaufbau auf. Die Wände 23, 24, 25, 26 und 27 umfassen jeweils eine äußere Dämmschicht 29 und eine innere

Latentwärmespeicherschicht 30. Der Deckel 28 umfasst ebenfalls eine Dämmschicht 29, die zwischen einer innen liegenden, als Verdunstungselement ausgebildeten Schicht 31 und einer außen liegenden, das Trocknungsmittel umfassenden Schicht 32

angeordnet ist. Der Deckel 28 ist in einfacher Weise

austauschbar, wodurch ein verbrauchtes Kühlelement gegen ein unverbrauchtes Kühlelement getauscht werden kann.