ES2252672T3 - Contenedor. - Google Patents

Abstract

Contenedor según las normas ISO, configurado como recinto de trabajo en el ámbito civil y militar, que comprende un bastidor metálico de forma de paralelepípedo constituido por esquinas ISO (13, 31) y perfiles de arista que unen estas esquinas ISO (13, 31), así como paredes laterales, un techo y un suelo calorifugados, en donde los perfiles de arista están configurados en dos partes y los dos perfiles parciales (10, 11; 23, 20-22) de un perfil de arista discurren paralelos uno a otro, caracterizado porque el espacio intermedio entre dos perfiles parciales (10, 11; 23, 20-22) está completamente relleno de un material calorifugante (40), y porque las paredes laterales, el techo y el suelo presentan una capa aislante en vacío (2).

Description

Contenedor.

La invención concierne a un contenedor según las normas ISO, construido como un recinto de trabajo móvil en el ámbito civil y militar (refugio), según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conocen, por ejemplo por el documento DE 37 19 301 C2, contenedores ISO con un bastidor estructural metálico de forma paralelepipédica constituido por esquinas ISO y perfiles de arista que unen estas esquina ISO, así como paredes laterales, techo y suelo calorifugados.

La construcción de la estructura para contenedores apilables con certificado CSC (clase de construcción 1 : 1 no extraíble, por ejemplo documento DE 37 19 301 C2, y extraíble, 1 : 2, 1 : 3, por ejemplo documento EP 0 682 156 B1) resulta sustancialmente de los esfuerzos que se presentan durante el transporte y de las cargas verticales que se presentan hasta un apilamiento de nueve veces (CSC: International Convention for Safe Containers). Para el suelo del contenedor están especificadas cargas puntuales y superficiales. En las paredes tiene que introducirse el peso propio del equipamiento que se ha de instalar allí. Los huecos de las paredes para puertas (salida de emergencia), suministro de corriente
eléctrica, climatización y eventualmente agua aumentan el coste de construcción y el número de puentes térmicos.

La calorifugación no deberá realizarse a costa del tamaño del recinto interior y/o del aumento del peso propio del contenedor. Se pueden materializar fácilmente valores de transmisión de calor de 0,55 a 0,75 W/(m^{2} K) con paredes tipo sandwich rígidas a la cortadura (chapa-PUR-chapa) con espesores de 40 a 60 mm. Los huecos, las aristas y las esquinas aumentan, según las construcciones actuales, el valor k de todo el contenedor hasta valores netamente por encima de 1 W/(m^{2} K).

Para aplicaciones civiles y militares (instalaciones sanitarias móviles y recintos de trabajo como puestos de combate e instalaciones de telecomunicaciones) en uso mundial, incluso en condiciones climatológicas extremas, existe la demanda de reducir técnica y económicamente el coste necesario para la climatización y el suministro de energía. Las pérdidas de transmisión del contenedor cerrado por todos los lados pueden representar un 30% y más de la demanda de calentamiento o de refrigeración cuando no se trata de aplicaciones con demanda de aire nuevo extremadamente grande (quirófano).

El problema de mejorar netamente la calorifugación no puede resolverse mediante capas calorífugas más gruesas ni con las construcciones estructurales usuales.

Se conoce por el documento DE 197 47 181 A1 un recipiente de refrigeración o de aislamiento. Este comprende paredes laterales calorifugadas, así como un techo y un suelo calorifugados que están abarcados cada uno de ellos por largueros de borde. Los largueros de borde están configurados como perfiles huecos y contienen un núcleo de material termoaislante. Por medio de perfiles de arista configurados en dos piezas se unen de plano y sólidamente entre sí las paredes laterales, el techo y el suelo en la zona de los largueros de borde. En este recipiente es desventajoso el hecho de que, debido al empleo de los perfiles huecos, se crean puentes térmicos que repercuten negativamente sobre el coeficiente de transmisión de calor del contenedor.

Se conoce por el documento EP 0 064 712 A1 un contenedor de refrigeración que presenta una capa aislante continua. El lado exterior del aislamiento está formado por un armazón de acero con travesaños superiores e inferiores y placas de pared exteriores. En el lado interior del contenedor de refrigeración está dispuesto un revestimiento interior de tablones.

Por tanto, se plantea el problema de reducir el coeficiente de transmisión de calor de todo el contenedor sin mermas en la rigidez estructural ni en el tamaño del recinto interior.

Este problema se resuelve con el objeto de la reivindicación 1. Ejecuciones ventajosas de la invención son objeto de reivindicaciones subordinadas.

La solución según la invención del problema planteado se logra por medio de dos criterios vinculados uno con otro:

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La reducción de la proporción de transmisión de superficies no alteradas por empleo de material aislante en vacío que presenta un coeficiente de conductividad calorífica sensiblemente más bajo que, por ejemplo, el de PUR y lana mineral, para compensar el inconveniente de los puentes térmicos, y

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una ejecución en dos piezas de todos los perfiles de arista del contenedor en forma de dos perfiles parciales paralelos, separados térmicamente uno de otro por material calorífugo, para todas las aristas horizontales y verticales del contenedor ISO de forma de paralelepípedo. El espacio intermedio entre los dos perfiles parciales está completamente ocupado por un material calorifugante. Este principio puede aplicarse de manera semejante también para todos los cercos de huecos de la superficie, como, por ejemplo, puertas y trampillas. Por tanto, la construcción estructural del contenedor puede materializarse ampliamente sin puentes térmicos.

El coeficiente de transmisión de calor del contenedor según la invención puede llevarse al rango de 0,5 W/(m^{2}K) debido a las medidas descritas sin que haya que aceptar mermas en la rigidez estructural o en el tamaño del recinto interior. El contenedor según la invención puede apilarse especialmente varias veces sin ninguna restricción.

La neta reducción del coeficiente de transmisión de calor a valores en torno a 0,5 W/(m^{2}K), para con contenedores calorifugados convencionales de espesor de pared comparable, disminuye la potencia necesaria de la instalación de climatización y las proporciones resultantes de la diferencia de temperatura recinto interior y medio ambiente y de la mayor diferencia de temperatura (más y menos) del aire de circulación climatizado en los canales de las paredes laterales y del techo. El calentamiento del contenedor por medio de una calefacción radiante de pared o/y una calefacción de piso resulta sensiblemente más económico.

El principio según la invención puede utilizarse tanto para contenedores no ampliables (clase de construcción 1 : 1) como para contenedores ampliables (clase de construcción 1 : 2, 1 : 3, por ejemplo empleando elementos extraí-
bles).

El contenedor según la invención cumple con los valores de resistencia y de rigidez prescritos por las normas ISO. Es adecuado especialmente para su apilamiento (hasta nueve contenedores uno sobre otro) y aguanta los esfuerzos que se presentan durante el transporte del contenedor (por ejemplo, traslado por medio de un vehículo grúa), produciéndose la introducción de fuerzas en las esquinas ISO.

La técnica de aislamiento en vacío en sí conocida, utilizada en la presente invención y desarrollada también para aplicaciones terrestres (por ejemplo, documento DE 296 08 385 U1), significa una reducción del peso y el volumen del material aislante y, por tanto, un incremento del volumen útil, para un coeficiente de transmisión de calor prefijado. Un material de relleno granular o fibroso, en caso necesario junto con un material getter y un agente de enturbiamiento de IR, está rodeado por una lámina compuesta multicapa (lámina de metal y polietileno). Con una presión del sistema de menos de 5 mbares, con la soldadura hermética de las láminas y con una tasa de permeación despreciable se consigue para un coeficiente de conductividad calorífica de aproximadamente 0,004 W/(mK), según datos del fabricante, una vida útil de más de 15 años. El tamaño de las placas de aislamiento en vacío, en el rango de 10 a 30 mm de espesor, puede adaptarse a las exigencias geométricas.

El aislamiento en vacío sensible frente a daños queda protegido hacia fuera ventajosamente por la pared exterior de chapa de acero del contenedor y hacia dentro preferiblemente por placas de madera contrachapeada forrada de plástico, cuyo espesor está dimensionado para la instalación del equipamiento correspondiente al caso de utilización del contenedor o para la absorción de las cargas del suelo.

En una ejecución ventajosa puede estar presente hacia dentro, aparte de una capa aislante de material aislante en vacío, una capa aislante adicional de materiales aislantes convencionales (lana mineral, lana de roca, Styropor, Styrodur, PUR, etc.), es decir, materiales no aislantes en vacío.

Los respectivos perfiles de arista que discurren vertical y horizontalmente entre dos esquinas ISO y que absorben las fuerzas normales y las fuerzas de flexión, pueden estar configurados ventajosamente como dos perfiles parciales de forma de L colocados uno dentro de otro, pero también como dos perfiles de cuadrante de círculo por dentro y por fuera o como un perfil de cuadrante de círculo exterior y un perfil parcial interior que comprende un perfil cuadrangular o tubular.

La pared de chapa exterior de una superficie de contenedor, que contribuye a la rigidez a la cortadura, se suelda ventajosamente con el perfil parcial exterior de un perfil de arista, así como con las esquinas ISO.

Los espacios intermedios de gran superficie entre perfiles de arista opuestos se ocupan con placas aislantes en vacío y los espacios intermedios pequeños se rellenan de espuma o se cargan con otros materiales aislantes convencionales (cortados con medidas exactas).

Los espacios intermedios entre dos perfiles parciales de un perfil de arista pueden rellenarse también de espuma o cargarse con materiales aislantes convencionales cortados con medidas exactas. El desarrollo más reciente del sandwich de chapa de acero-PU soldable puede ser aquí de interés técnico de fabricación y de interés económi-
co.

Con los pequeños espesores de las paredes y el techo y el pequeño retranqueado de las superficies de las paredes en las esquinas ISO, éstas penetran en el recinto interior del contenedor. Para reducir estos puentes térmicos se tienen que cubrir estos salientes con una capa de material calorífugo en forma de una esquina de una maleta. Especialmente aquí, pero también en todos los sitios térmicamente críticos, la calorifugación se efectúa de modo que no pueda alcanzarse la temperatura del punto de rocío en ningún sitio de la superficie interior.

Ventajosamente, una pared (pared lateral, techo o suelo) del contenedor comprende de fuera a dentro las capas siguientes:

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una capa de cubierta metálica exterior,

-

una capa aislante en vacío,

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otra capa aislante de un material no aislante en vacío,

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una capa de madera contrachapeada,

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una capa de cubierta interior de metal o de plástico.

Para conferir rigidez a la pared lateral, el techo o el suelo pueden estar presentes ventajosamente unos perfiles de rigidización que estén en contacto con la capa de cubierta metálica interior o con la capa de cubierta metálica exterior de una pared lateral, el techo o el suelo y que estén separados de la otra capa de cubierta respectiva por un estrato intermedio calorifugante. Dado que los perfiles de rigidización forman puentes térmicos en sí no deseados, se puede elegir ventajosamente para éstos un material metálico con pequeña conducción del calor y alta resistencia.

Para absorber puntual y superficialmente las cargas del suelo se tiene que encontrar, por motivos térmicos, un compromiso entre la conducción del calor, la sección transversal del perfil y la distancia de los perfiles de rigidización (medida modular). Aparte de la elección de un espesor de alma lo más pequeño posible de los perfiles estándar, puede ser conveniente también utilizar perfiles ensamblados soldados, siendo térmicamente ventajosa una chapa de acero fino para el alma o las almas, rectas o inclinadas, a causa del menor coeficiente de conductividad calorífica.

En lo que sigue, se describen ejemplos de ejecución de la invención haciendo referencia a unos dibujos. Muestran:

La figura 1, la estructura de pared del contenedor según la invención con un perfil de rigidización de forma de L;

La figura 2, la construcción de la pared del contenedor según la invención con un perfil de rigidización ensamblado;

La figura 3, la sección a través del contenedor según la invención en la zona de un perfil de arista, estando constituido el perfil de arista por dos perfiles parciales de forma de L;

La figura 4, la sección a través de un contenedor según la invención, en donde el perfil de arista abraza por fuera a un perfil parcial de forma de arco y por dentro a un perfil parcial constituido por un perfil tubular con almas soldadas;

La figura 5, la sección a través de un contenedor según la invención con un perfil de arista que está constituido por dos perfiles parciales de forma de L; y

La figura 6, la sección a través de un contenedor en la zona de un hueco de la pared para una puerta o una trampilla.

La figura 1 muestra la construcción de pared (paredes laterales, suelo o techo) de un contenedor según la invención. Forman parte de la construcción de pared multicapa, comenzando desde fuera, la pared exterior metálica 1 (chapa de acero plana o de forma de trapecio), una capa colocada con medidas exactas, a base de placas aislantes en vacío 2, con un espesor que depende de las exigencias impuestas a la calidad de la transmisión del calor, la capa intermedia 3 a base de materiales aislantes convencionales, por ejemplo lana mineral, una placa de madera contrachapeada 4 de alto módulo E para conferir rigidez a la pared y para fijar con seguridad el equipamiento interno del contenedor, y, por último, la capa de cubierta 5 de aluminio que ha de pegarse antes del montaje sobre la placa de madera.

El espesor de pared completo resulta de las exigencias impuestas a la rigidez de la pared, las cuales han de satisfacerse con el menor espesor de alma posible del perfil de rigidización 6 y con la mayor longitud de alma posible (para la definición del alma de un perfil de rigidización, véase la figura 2). Entre el perfil de rigidización 6 de forma de L y la placa de madera contrachapeada 4 se coloca una tira 7 de material calorifugante. En el presente caso, el perfil de rigidización 6 se suelda con la pared exterior metálica 1 y la fijación de las placas de madera 4 se efectúa por medio de una unión remachada 8.

Una variante del perfil de rigidización 6 consiste según la figura 2 en elegir para el material del alma 6' (es decir, la zona del perfil 6 que discurre transversalmente a la construcción estratificada y, por tanto, en la dirección de la conducción del calor) acero fino, por motivos de una menor conducción del calor, y soldar éste con la cabeza 6'', conservando por lo demás la misma construcción. El perfil de rigidización está construido en forma de T en la figura 2.

Además, el camino de conducción del calor puede ser prolongado colocando oblicuamente el alma 6'. En este caso, es conveniente una disposición simétrica (con respecto a un plano de simetría perpendicular a la pared del contenedor) de dos almas 6' por perfil, de modo que las almas 6', la cabeza 6'' y la pared exterior 1 formen un trapecio. La cavidad obtenida puede ser rellenada de espuma.

La figura 3 muestra una sección vertical a través de un contenedor, habiéndose representado una parte de una pared lateral y del suelo. La pared lateral y el suelo presentan la secuencia de capas según la figura 1 ó 2: chapa de cubierta exterior 1, capa aislante en vacío 2, capa aislante de material aislante convencional 3, placa de madera contrachapeada 4, 4', capa de cubierta metálica interior 5. Se aprecia que dentro del suelo se elige la capa de madera contrachapeada 4' algo más gruesa que en el caso de la capa de madera contrachapeada correspondiente 4 en la pared lateral y en el techo (no representado en la figura 3). El perfil de arista del contenedor está formado por dos perfiles parciales 10 y 11 de forma de L colocados uno dentro de otro, los cuales están soldados en sus lados frontales con esquinas ISO; en este dibujo en sección es visible una esquina ISO 13. Las chapas de cubierta exteriores 1 están soldadas en los sitios 1' y 1'' con las alas del perfil parcial exterior 10. El espacio intermedio entre los perfiles interior y exterior 10, 11 se rellena de material aislante 40, introducido o espumado después del proceso de soldadura. Por tanto, todo el espacio intermedio entre los perfiles 10, 11 se rellena homogéneamente del material aislante 40, con lo que no están presentes puentes térmicos. En particular, no se encuentran otros perfiles de soporte entre los dos perfiles parciales 10, 11 (a diferencia de lo que ocurre, por ejemplo, en el documento DE 197 47 181 A1 ya mencionado anteriormente). Como material aislante se utiliza preferiblemente un material no aislante en vacío. El angular de recubrimiento 14, preferiblemente de plástico, cubre la juntura entre el suelo y la pared lateral.

Cuando es necesaria una mayor rigidez para las aristas horizontales del contenedor alrededor del suelo, el perfil parcial interior puede presentar, según la figura 4, una mayor sección transversal, pudiendo estar configurado, por ejemplo, como un tubo 20 con lóbulos soldados 21 y 22 para la fijación de los recubrimientos interiores 4 y 5 ó 4' y 5.

El perfil parcial exterior del perfil de arista de dos piezas está configurado en esta ejecución como un arco de círculo 23.

La figura 5 muestra una sección horizontal a través de un contenedor en la zona de una arista vertical del mismo. Se aprecian las dos paredes laterales empalmadas una con otra y configuradas según las figuras 1 y 2. El perfil de arista de dos partes está constituido nuevamente por los dos perfiles parciales 10, 11 de forma de L, cuyos lados frontales están soldados con una superficie de la esquina ISO 31. Si se deja que las longitudes de las alas de perfiles en L usuales en el mercado no concuerden con su distancia de modo que no exista ningún decalaje en las junturas 25, 26 con respecto a las paredes 27, 28, esto no significa una variación constructiva del principio de la construcción de pared.

El revestimiento 30 de tres superficie, por ejemplo un plástico espumado compactado en la superficie, cubre las zonas de las esquinas ISO 31 que penetran en el recinto interior del contenedor para atenuar el efecto del puente térmico formado por la esquina ISO.

Con la figura 6 se representa una ejecución a título de ejemplo de un hueco de la pared para una puerta o trampilla. La construcción estratificada de la pared 40 y la puerta o la trampilla 41 es idéntica. En contraposición a las ejecuciones mostradas en las figuras precedentes, la construcción estratificada representada tiene una sola capa aislante que está constituida por un material aislante en vacío.

El hueco queda enmarcado en dos partes por chapas de cubierta 42, 43 y 44, 45 tanto en los lados de la trampilla como en el lado de la pared. Los estratos intermedios calorifugantes 46, 47 entre las chapas de cubierta 42, 43 ó 43, 45 dificultan la transmisión de calor. El elemento 48, que corre alrededor del cerco, sirve para el sellado. Las bisagras 49 están montadas en el lado exterior del contenedor.

Claims (8)

1. Contenedor según las normas ISO, configurado como recinto de trabajo en el ámbito civil y militar, que comprende un bastidor metálico de forma de paralelepípedo constituido por esquinas ISO (13, 31) y perfiles de arista que unen estas esquinas ISO (13, 31), así como paredes laterales, un techo y un suelo calorifugados, en donde los perfiles de arista están configurados en dos partes y los dos perfiles parciales (10, 11; 23, 20-22) de un perfil de arista discurren paralelos uno a otro, caracterizado porque el espacio intermedio entre dos perfiles parciales (10, 11; 23, 20-22) está completamente relleno de un material calorifugante (40), y porque las paredes laterales, el techo y el suelo presentan una capa aislante en vacío (2).

2. Contenedor según la reivindicación 1, caracterizado porque los perfiles de arista de dos partes están configurados como dos perfiles parciales (10, 11) en forma de L colocados uno dentro de otro, como dos perfiles parciales en forma de cuadrante de círculo por dentro y por fuera o como un perfil parcial exterior en forma de cuadrante de círculo (23) y un perfil parcial interior que comprende un perfil cuadrangular o tubular (20).

3. Contenedor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una pared lateral, el techo o el suelo comprende de fuera a dentro las capas siguientes:

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una capa de cubierta metálica exterior (1),

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una capa aislante en vacío (2),

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otra capa aislante (3) de material no aislante en vacío,

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una capa de madera contrachapeada (4, 4’),

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una capa de cubierta interior (5) de metal o de plástico.

4. Contenedor según la reivindicación 3, caracterizado porque, para conferir rigidez a la pared lateral, el techo o el suelo, están previstos perfiles de rigidización (6) que están en contacto con la capa de cubierta metálica interior (5) o la exterior (1) de una pared lateral, el techo o el suelo y que están separados de la otra capa de cubierta respectiva por un estrato intermedio calorifugante (7).

5. Contenedor según la reivindicación 4, caracterizado porque un alma (6') de un perfil de rigidización (6) de las superficies del contenedor consiste en un material metálico de baja conducción calorífica, preferiblemente acero fino.

6. Contenedor según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque un perfil de rigidización (6) comprende dos almas que están orientadas oblicuamente con respecto a una pared lateral, el techo o el suelo, estando las almas orientadas simétricamente una a otra con respecto a un plano de simetría que está orientado en dirección perpendicular a una pared lateral, el techo o el suelo.

7. Contenedor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las zonas de las esquinas ISO (13, 31) que penetran en el recinto interior están cubiertas con un material calorifugante (30).

8. Contenedor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque presenta en la pared lateral, el suelo o el techo unos huecos para puertas o trampillas, en donde el cerco de los huecos o trampillas es de pared delgada y está constituido por un material metálico de baja conducción del calor, y en donde segmentos parciales (42, 43; 44, 45) del cerco, que están en contacto con el lado interior o el lado exterior del contenedor, están construidos de manera que quedan separados uno de otro por una capa calorifugante (46, 47).