专利名称：婴儿保暖器的制作方法
技术领域：
本文中公开的主题涉及带有热储存装置的婴儿保暖器。
背景技术：
常规的婴儿保育箱包括适于将婴儿保持在受控环境中的封闭舱。对流加热系统产生受热空气，以调节舱内的温度。加热系统包括配置成加热空气的电加热器和配置成使受热空气循环的风机。常规的婴儿保育箱的一个问题是，用于加热系统的主要电源可能是不可靠的，尤其在发展中国家。不可靠的电力可能危及受控环境内的已调节的温度。常规的婴儿保育箱的另一个问题是，用于加热系统的主要电源可能与电力剩余 (即，电力尖峰(power spike))的周期和电力不足的周期不一致。传统的婴儿保育箱不能在不过度加热婴儿的情况下，将电力尖峰转化为热能，从而浪费大量的剩余电力。浪费剩余电力以避免过度加热是使系统的效率减小的能量的不理想的使用。
发明内容
本文中致力于上述缺点、劣势以及问题，通过阅读和理解以下的说明将能够懂得这些缺点、劣势以及问题。在一个实施例中，婴儿保暖器包括限定了婴儿隔间的婴儿舱和气动地与婴儿隔间联接的加热系统。加热系统包括加热器和热储存装置，其中，加热器配置成选择性地将热传递至婴儿隔间，热储存装置配置成储存来自加热器的热并将所述储存的热选择性地传递至婴儿隔间。婴儿保暖器还包括可运转地连接至加热系统的控制器。控制器配置成调节来自热储存装置的热的传递，从而在婴儿隔间内维持目标温度。在另一实施例中，婴儿保暖器包括限定了婴儿隔间的婴儿舱和气动地与婴儿隔间联接的加热系统。加热系统包括加热器和热储存装置，其中，加热器配置成选择性地将热传递至婴儿隔间，热储存装置配置成储存来自加热器的热并将所述储存的热选择性地传递至婴儿隔间。加热系统还包括风机和绝热壳，其中，风机配置成促进热从热储存装置至婴儿隔间的传递，绝热壳将热储存装置至少部分地封入，所述绝热壳包括绝热门。婴儿保暖器还包括可运转地连接至加热系统的控制器。控制器配置成调节风机的速度和/或绝热门的位置，以控制来自热储存装置的热的传递，从而在婴儿隔间内维持目标温度。对于本领域的技术人员而言，根据附图和附图的详细描述，本发明的各种其它的特征、目的以及优势将是显而易见的。
图I是根据实施例的婴儿保暖器的侧视图；图2是热储存模式中的加热系统的示意图；以及图3是热释放模式中的加热系统的示意图。
具体实施例方式在以下的详细描述中，参照了形成其一部分的附图，并且，附图中通过说明而显示了可以实践的具体实施例。充分详细地描述了这些实施例，以使本领域的技术人员能够实践这些实施例，并将懂得，在不脱离实施例的范围的情况下，可以利用其它的实施例，并且可以进行逻辑的、机械的、电的以及其它的变化。因此，以下的详细描述不被认为是限制了本发明的范围。参照图1，根据实施例而显示了婴儿保暖器10的侧视图。婴儿保暖器10可以包括底座12、垂直部件14、垂直框架16、婴儿舱18、加热系统20以及控制器21。底座12可以包括一个或更多轮子22，以促进保暖装置10的平移。垂直部件14被固定至底座12，并且，垂直框架16被固定至垂直部件14。婴儿舱18限定了婴儿隔间24。婴儿隔间24提供了受控环境，在受控环境中，能够调节热和湿度，以帮助婴儿的成长和保持健康。婴儿舱18可以被安装至垂直部件14和 /或垂直框架16。婴儿舱18包括婴儿平台26、多个壁28、遮篷30以及传感器31。婴儿平台26支撑被设置在婴儿隔间24内的婴儿(未显示)。壁28从婴儿平台 26的外围向上延伸。壁28通常包括透明的塑性材料。壁28可以限定手孔32，以使得护理者能够触及婴儿隔间24内的婴儿。遮篷30位于婴儿平台26的上方，并且，可以包括覆盖了壁28的上部外围边缘的透明的材料。传感器31可以连接至控制器21，并且被设置在婴儿隔间24内。根据一个实施例，传感器31包括适于测量婴儿隔间24内的温度并将测量的温度数据传递至控制器21的热传感器。如图I所示，加热系统20可以被设置在婴儿平台26的紧接下方。将加热系统20 气动地与婴儿隔间24联接，使得热能能够在加热系统20和婴儿隔间24之间传递。为了调节加热系统的运转，控制器21可以可运转地连接至加热系统20，从而维持了婴儿隔间24内的预定的目标温度。现在，参照图2-3，根据实施例而显示了加热系统20。加热系统20包括加热器50、 热储存装置52、绝热壳54、多个风机56-58以及多个通道或过道60-68。参照图2，在热储存模式中示意性地描绘了加热系统20，在热储存模式中，使加热器50起作用而加热婴儿隔间24并且/或者将热传递至热储存装置52。有利地，以所述方式储存热能可以保持来自电力尖峰的能量，因而增加了加热系统20的效率，否则，在常规的系统中来自电力尖峰的能量将丢失。更具体地，当常规的加热系统遇到电力高峰或电力尖峰时，剩余电力不能在不过度加热婴儿的情况下被有效地转化为热。在加热系统20的一个实施例中，控制器21能够将剩余电力从高峰或尖峰转移至热储存装置52，使得剩余电力被储存并在以后可以起作用而加热婴儿隔间24，因而增加了效率。这种优势在电源经常不一致的发展中国家中是尤其显著的。加热器50经由通道60和62而气动地与婴儿隔间24联接。通道60和62分别配置成将较凉的空气从婴儿隔间24传递至加热器50，并将较暖的空气从加热器50传递至婴儿隔间24。风机56气动地与通道62联接，以促进受热空气从加热器50至婴儿隔间24的传递。根据一个实施例，加热器50包括能够被插入插座中并由插座提供电力的电加热器。 然而，应该懂得，加热器50可以备选地由其它已知的电源提供电力，例如太阳能电池、发电机、电池、风车等。加热器50经由通道64而也气动地与热储存装置52由空气作用联接，使得来自加热器50的热能可以被传递至热储存装置52，并由热储存装置52储存。热储存装置52可以包括适于保持或储存热能的任何已知的材料。热储存装置的材料的非限制性的名单可以包括诸如石头、圬工材料或金属材料的高密度固体，液体以及/或者相变材料。热储存装置 52可以包括连接至控制器21的传感器53。根据一个实施例，传感器53包括适于测量热储存装置的温度并将测量的温度数据传递至控制器21的热传感器。绝热壳54适于将热储存装置52绝热。绝热壳54可以包括绝热门70和致动器 72。绝热门70可以在壳54内以能够选择的角度从图2所示的完全关闭的位置缩进至图3 所示的完全打开的位置。致动器72可以配置成使绝热门70缩进和延伸。致动器72可以包括任何已知的致动器装置，例如伺服电动机。致动器72可以可运转地连接至控制器21， 并由控制器21调节。在图2中所描绘的热储存模式中，绝热门70优选地被完全关闭，使得热储存装置52被绝热材料完全包围，因而限制了热损失。用于绝热壳54和/或绝热门70 的材料成分的非限制性的名单包括玻璃纤维绝热和泡沫绝热。在图2中描绘的热储存模式中，控制器21可以可运转地连接至加热器50、风机56 以及传感器31。控制器21能够部分地基于来自传感器31的反馈而调节加热器50的运转。 作为示例，控制器21可以运转加热器50而将热传递至婴儿隔间24，直至来自婴儿隔间24 内的传感器31的反馈指示已经达到了目标温度。然后，控制器21能够以适于维持婴儿隔间24内的目标温度的方式运转加热器50，同时将任何剩余热从加热器50转移至热储存装置52。参照图3，在热释放模式中示意性地描绘了加热系统20，在热释放模式中，婴儿隔间24能够接收来自加热器50和/或热储存装置52的热能。热释放模式使婴儿保暖器10 在不能获得主要电源的周期的期间能够保持运转。这在电力损失相对普遍的发展中国家中是尤其有利的。当绝热门70被描绘为完全打开时(即，完全缩进绝热壳54内)，应该懂得，绝热门 70能够选择性地缩进至完全关闭(图2中所示)和完全打开(图3中所示)之间的任何位置。在任何打开位置，绝热门70限定了绝热壳54中的开口 71，通过该开口能够传递热。 开口 71的尺寸和相应的热传递速率，与绝热门70的位置直接成比例。在热释放模式中，热储存装置52经由通道66和68而气动地与婴儿隔间24联接。 通道66和68分别配置成将较凉的空气从婴儿隔间24传递至热储存装置52，并将较暖的空气从热储存装置52传递至婴儿隔间24。风机58气动地与通道68联接，以促进受热空气从热储存装置52至婴儿隔间24的传递。可以使控制器21起作用，以调节从热储存装置52至婴儿隔间24的热传递的速率，从而维持目标温度。通过调整风机58的速度和/或绝热门70的位置，可以调节热转移速率。以下将提供一些非限制性的示例。根据一个实施例，控制器21能够通过调整风机58的速度来调节热转移速率，以维持婴儿隔间24中的目标温度。作为示例，如果传感器31指示婴儿隔间24内的测量的温度显著地低于目标温度，那么控制器21能够增加风机58的速度，从而增加热传递速率。如果传感器31指示婴儿隔间24内的测量的温度正在接近目标温度，那么，控制器21能够减少风机58的速度，从而减小热转移速率。根据另一实施例，控制器21能够通过调整绝热门70的位置来调节热转移速率，以维持婴儿隔间24中的目标温度。作为示例，如果传感器31指示婴儿隔间24内的测量的温度显著地低于目标温度，那么，控制器21能够完全地打开绝热门70(如图3所示)，从而以较高的速率传递热能。如果传感器31指示婴儿隔间24内的测量的温度稍稍低于目标温度，那么，控制器21能够部分地打开绝热门70，从而以中等的速率传递热能。如果传感器 31指示婴儿隔间24内的测量的温度处于目标温度，那么，控制器21能够完全地关闭绝热门 70 (如图2所示)。为了更加精确地维持目标温度，控制器21可以配置成估计与给定的风机58的速度和/或绝热门70的位置相关联的热传递速率。这种热传递速率的估计可以基于测量的数据、相关的材料性质以及/或者计算。作为非限制性的示例，控制器21可以基于以下的一个或更多而估计来自热储存装置52的热传递速率来自传感器53的热储存装置52的测量的温度；诸如热容量和热导率的热储存装置52的材料特性；根据热力学和/或热传递推导的计算(例如，热方程式)；基于位于不同的绝热门70的位置的热储存装置52的暴露的表面积的计算。本书面描述使用了示例来公开发明，包括最佳模式，并且，也使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何合并的方法。本发明的可以取得专利的范围由权利要求限定，并可以包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这种其它的示例具有并不与权利要求的字面语言不同的结构要素，或者，如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等同结构要素，那么，这种其它的示例被意图包括在权利要求的范围中。部件名单
图I :
10婴儿保暖器
12底座
14垂直部件
16垂直框架
18婴儿舱
20加热系统
21控制器
22轮子
24婴儿隔间
26婴儿平台
28壁
30遮篷
31传感器
32手孔
图2
20加热系统
21控制器
24婴儿隔间
31传感器
50加热器
52热储存装置
53传感器
54绝热壳
56风机
58风机
60通道
62通道
64通道
66通道
68通道
70绝热门
72致动器
图3:
20加热系统
21控制器
24婴儿隔间
31传感器
50加热器
52热储存装置
53传感器
54绝热壳
56风机
58风机
60通道
62通道
64通道
66通道
68通道
70绝热门
71开口
72致动器
权利要求
1.一种婴儿保暖器(10)，包括婴儿舱(18)，限定了婴儿隔间(24)；加热系统(20)，气动地与所述婴儿隔间(24)联接，所述加热系统(20)包括加热器(50)，配置成选择性地将热传递至所述婴儿隔间(24)；以及热储存装置(52)，配置成储存来自所述加热器(50)的热并将所述储存的热选择性地传递至所述婴儿隔间(24);以及控制器(21)，可运转地连接至所述加热系统(20)，所述控制器(21)配置成调节来自所述热储存装置(52)的热的传递，从而在所述婴儿隔间(24)内维持目标温度。
2.根据权利要求I所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述加热系统(20)还包括可运转地设置在所述热储存装置(52)和所述婴儿舱(18)之间的风机(58)，所述风机(58)配置成促进热从所述热储存装置(52)至所述婴儿隔间(24)的传递。
3.根据权利要求2所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述控制器(21)配置成控制所述风机(58)的速度，以调节来自所述热储存装置(52)的热的传递。
4.根据权利要求I所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述加热系统(20)还包括将所述热储存装置(52)至少部分地封入的绝热壳(54)，所述绝热壳(54)包括绝热门(70)。
5.根据权利要求4所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述控制器(21)配置成控制所述绝热门(70)的位置，以调节来自所述热储存装置(52)的热的传递。
6.根据权利要求I所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述婴儿舱(18)包括适于测量所述婴儿隔间(24)内的温度的第一热传感器(31)。
7.根据权利要求6所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述控制器(21)配置成至少部分地基于来自所述第一热传感器(31)的反馈而调节来自所述热储存装置(52)的热的传递。
8.根据权利要求I所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述加热系统(20)还包括适于测量所述热储存装置(52)的温度的第二热传感器(53)。
9.根据权利要求8所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述控制器(21)配置成至少部分地基于来自所述第二热传感器(53)的反馈而调节来自所述热储存装置(52)的热的传递。
10.一种婴儿保暖器(10)，包括婴儿舱(18)，限定了婴儿隔间(24)；加热系统(20)，气动地与所述婴儿隔间(24)联接，所述加热系统(20)包括加热器(50)，配置成选择性地将热传递至所述婴儿隔间(24)；热储存装置(52)，配置成储存来自所述加热器(50)的热并将所述储存的热选择性地传递至所述婴儿隔间(24)；风机(58)，配置成促进热从所述热储存装置(52)至所述婴儿隔间(24)的传递；以及绝热壳(54)，将所述热储存装置(52)至少部分地封入，所述绝热壳(54)包括绝热门(70);以及控制器(21)，可运转地连接至所述加热系统(20)，所述控制器(21)配置成调节所述风机(58)的速度和/或所述绝热门(70)的位置，以控制来自所述热储存装置(52)的热的传递，从而在所述婴儿隔间(24)内维持目标温度。
11.根据权利要求10所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述婴儿舱(18)包括适于测量所述婴儿隔间(24)内的温度的第一热传感器(31)。
12.根据权利要求11所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述控制器(21)配置成至少部分地基于来自所述第一热传感器(31)的反馈而调节所述风机(58)的速度和/或所述绝热门(70)的位置。
13.根据权利要求10所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述加热系统(20)还包括适于测量所述热储存装置(52)的温度的第二热传感器(53)。
14.根据权利要求13所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述控制器(21)配置成至少部分地基于来自所述第二热传感器(53)的反馈而调节所述风机(58)的速度和/或所述绝热门(70)的位置。
15.根据权利要求10所述的婴儿保暖器(10)，其特征在于，所述控制器(21)配置成至少部分地基于所述热储存装置(52)的材料特性而调节所述风机(58)的速度和/或所述绝热门(70)的位置。
全文摘要
本发明涉及婴儿保暖器。具体而言，涉及一个系统，该系统包括婴儿隔间(24)和气动地与婴儿隔间(24)联接的加热系统(20)。加热系统(20)包括加热器(50)和热储存装置(52)，其中，加热器(50)配置成选择性地将热传递至婴儿隔间(24)，热储存装置(52)配置成储存来自加热器(50)的热并将所述储存的热选择性地传递至婴儿隔间(24)。控制器(21)可运转地连接至加热系统(20)。控制器(21)配置成调节来自热储存装置(52)的热的传递，从而在婴儿隔间(24)内维持目标温度。
文档编号A61G11/00GK102525773SQ20111029648
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月23日 优先权日2010年9月24日
发明者L·G·滕埃克, S·M·法尔克 申请人:通用电气公司