包括温度受控容器系统的制冷装置的制作方法

文档序号:13741621阅读:231来源:国知局
包括温度受控容器系统的制冷装置的制作方法

在主题与本文不矛盾的程度上,优先权申请的所有主题均以引用方式并入本文。



技术实现要素:

在一些实施例中,制冷装置包括:基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,该液体不可渗透的容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部;至少一个主动制冷单元,该至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,该蒸发器盘管位于液体不可渗透的容器的内部空间内;基本上形成储存区域的一个或多个壁;以及传热系统,该传热系统包括:第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁处于热接触;第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器,该蒸发器与基本上形成储存区域的一个或多个壁处于热接触;以及连接器,该连接器的中空内部空间附连至冷凝器和蒸发器两者,该连接器在冷凝器的中空内部空间与蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径。

在一些实施例中,制冷装置包括:基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,该容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部空间内,其中一个或多个壁整体地包括第一组不透蒸气结构,其中空内部空间相连接而形成冷凝器;至少一个主动制冷单元,该至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,该蒸发器盘管位于液体不可渗透的容器的内部空间内;一个或多个壁,其基本上形成储存区域并整体地包括第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构具有相连接而形成蒸发器的中空内部空间;以及附连至冷凝器和蒸发器两者的连接器,该连接器在冷凝器的中空内部空间和蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径,其中冷凝器、蒸发器和连接器形成与制冷装置一体的传热系统。

在一些实施例中,制冷装置包括:基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,该容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部;至少一个主动制冷单元,该至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,该蒸发器盘管位于液体不可渗透的容器的内部空间内;传感器,该传感器位于液体不可渗透的容器内、在一个或多个壁与一组蒸发器盘管之间;基本上形成储存区域的一个或多个壁;传热系统,该传热系统包括:第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁处于热接触;第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器,该蒸发器与基本上形成储存区域的一个或多个壁处于热接触;以及连接器,该连接器附连至冷凝器和蒸发器两者,该连接器在冷凝器的中空内部空间与蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径;以及可操作地附接至至少一个主动制冷单元和传感器的控制器。

上述概要只是说明性的并且不旨在以任何方式进行限制。除以上描述的这些说明性的方面、实施例及特征之外其他的方面、实施例及特征通过参照附图及下述的详细说明将变得清楚。

附图说明

图1是制冷装置的示意图。

图2是制冷装置的示意图。

图3是制冷装置的示意图。

图4是制冷装置的示意图。

图5是制冷装置的示意图。

图6是制冷装置的区域的示意图。

图7是制冷装置的示意图。

图8是制冷装置的区域的示意图。

具体实施方式

在下面的详细说明中参考了附图这些附图形成了该详细说明的一部分。在这些附图中类似的符号典型地表示类似的部件除非上下文另外指出。在详细说明、附图以及权利要求中所描述的说明性实施例不意在进行限制。在不背离在此提出的主题的精神或者范围的情况下可以使用其他的实施例并且可以进行其他的改变。

本文中描述了制冷装置的各个方面。例如,在一些实施例中,制冷装置具有被用作家用制冷装置的尺寸、形状和配置。例如,在一些实施例中,制冷装置具有用作家用冰箱器具的尺寸、形状和配置。例如,在一些实施例中,制冷装置具有用作商用冰箱装置的尺寸、形状和配置。例如,在一些实施例中,制冷装置具有用作医疗制冷装置的尺寸、形状和配置,诸如在具有不确定或间歇供电的区域中的诊所或卫生站处。

本文所述的制冷装置被配置成能够向每个制冷装置内的至少一个储存区域提供持续的温度控制。本文所述的制冷装置被设计成即使在制冷装置不能基于常规供电(例如在断电期间)操作的时候,也向制冷装置内的至少一个储存区域提供持续的温度控制。具体地,可以设想,本文所述的制冷装置将在对制冷装置进行间歇或可变供电的位置中是有用的。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成无限期地将内部储存区域或区域保持在预定的温度范围内,而制冷装置平均可获得约10%的电功率。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成无限期地将内部储存区域或区域保持在预定的温度范围内,而制冷装置平均可获得约5%的电功率。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成无限期地将内部储存区域或区域保持在预定的温度范围内,而制冷装置平均可获得约1%的电功率。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少30小时。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少50小时。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少70小时。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少90小时。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少110小时。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少130小时。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少150小时。例如,在一些实施例中,制冷装置可以被配置成将内部储存区域或区域保持在预定温度范围内至少170小时。

对温度极限敏感的物品可被储存在制冷装置的一个或多个储存区域内,以便即使当制冷装置的供电中断时也能够在较长的时间内将物品保持在预定的温度范围内。例如,在一些实施例中,当环境外部温度在-10℃和43℃之间时,不能获得电力的制冷装置被配置成在较长的时间内将其一个或多个内部储存区域的温度保持在预定温度范围内。例如,在一些实施例中,当环境外部温度在25℃和43℃之间时,不能获得电力的制冷装置被配置成将其一个或多个内部储存区域的温度保持在预定温度范围内一段时间。例如,在一些实施例中,当环境外部温度在35℃和43℃之间时,不能获得电力的制冷装置被配置成将其一个或多个内部储存区域的温度保持在预定温度范围内一段时间。例如,在一些实施例中,当环境外部温度在-35℃和43℃之间时,不能获得电力的制冷装置被配置成将其一个或多个内部储存区域的温度保持在预定温度范围内至少一周。例如,在一些实施例中,当环境外部温度在-35℃和43℃之间时,不能获得电力的制冷装置被配置成将其一个或多个内部储存区域的温度保持在预定温度范围内至少两周。例如,在一些实施例中,当环境外部温度在-35℃和43℃之间时,不能获得电力的制冷装置被配置成将其一个或多个内部储存区域的温度保持在预定温度范围内至少30天。例如,在一些实施例中,当环境外部温度低于-10℃时,不能获得电力的制冷装置被配置成将其一个或多个内部储存区域的温度保持在预定温度范围内一段时间。

如本文所用,“制冷装置”是指具有内部储存区域的装置,该装置至少部分时间利用外部电源,并且被配置成在低于环境温度的温度下持续储存材料一段时间。在一些实施例中,制冷装置包括两个内部储存区域。在一些实施例中,制冷装置包括不止两个内部储存区域。在一些实施例中,制冷装置包括两个或更多个内部储存区域,每个储存区域被配置成将内部温度保持在不同的温度范围内。通常,制冷装置包括主动制冷系统。在一些实施例中,制冷装置由市政电源供电。在一些实施例中,制冷装置由太阳能系统供电。在一些实施例中,制冷装置由电池供电。在一些实施例中,制冷装置由发电机(诸如柴油发电机)供电。

在一些实施例中,制冷装置为冰箱。通常对冰箱进行校准以将内部储存的物品保持在零度以上但低于潜在环境温度的预定温度范围内。例如,冰箱可被设计成将内部温度保持在1℃和4℃之间。在一些实施例中,制冷装置为标准冷冻机。通常对冷冻机进行校准,以将内部储存的物品保持在低于零但高于低温的温度范围内。例如,冷冻机可被设计成将内部温度保持在-23℃和-17℃之间,或者可例如被设计成将内部温度保持在-18℃和-15℃之间。在一些实施例中,制冷装置包括冷藏室和冷冻室。例如,一些制冷装置包括持续保持冷藏温度范围的第一内部储存区域和持续保持冷冻温度范围的第二内部储存区域。

在一些实施例中,制冷装置被配置成将制冷装置的内部储存区域保持在预定温度范围内。如本文所用,“预定温度范围”是指已被预先确定为对于使用中的制冷装置的特定实施例的内部储存区域是期望的温度范围。预定温度范围是制冷装置的内部储存区域在制冷装置的使用期间将温度保持在其内的稳定温度范围。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成将制冷装置的内部储存区域保持在约2℃至8℃的预定温度范围内。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成将制冷装置的内部储存区域保持在约1℃至9℃的预定温度范围内。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成将制冷装置的内部储存区域保持在约-15℃至-25℃的预定温度范围内。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成将制冷装置的内部储存区域保持在约-5℃至-10℃的预定温度范围内。

例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置的电力不可用时,将制冷装置的内部储存区域保持在预定温度范围内至少50小时。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置的电力不可用时,将制冷装置的内部储存区域保持在预定温度范围内至少100小时。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置的电力不可用时,将制冷装置的内部储存区域保持在预定温度范围内至少150小时。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置的电力不可用时,将制冷装置的内部储存区域保持在预定温度范围内至少200小时。

在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置的电力不可用时,在较长的时间内无源地将其一个或多个内部储存区域保持在预定温度范围内。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置可用最少的电力时,在较长的时间内将其一个或多个内部储存区域保持在预定温度范围内。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置可用低压电力时,在较长的时间内将其一个或多个内部储存区域保持在预定温度范围内。例如,在一些实施例中,制冷装置被配置成当制冷装置可用可变电力时,在较长的时间内将其一个或多个内部储存区域保持在预定温度范围内。例如,在一些实施例中,制冷装置包括可变功率控制系统。例如,在一些实施例中,制冷装置包括电池。在一些实施例中,制冷装置在没有电力的情况下无源地操作,并且不包括电池。

现在参考图1,示出了可用作用于介绍本文所述的一个或多个过程和/或装置的上下文的制冷装置的实例。图1描绘了制冷装置100,该制冷装置包括制冷装置内部的单个储存区域。单个门120基本上将制冷装置的单个储存区域向装置的外部用户打开。装置的用户可以使用手柄125来打开门120。制冷装置100被描绘为其壳体110的外壁的前部面可见。在一些实施例中,存在单个门,该单个门向用户提供到制冷装置内的多个储存区域、诸如保持在第一温度范围内的第一储存区域和保持在第二温度范围内的第二储存区域的通路。图1中描绘的制冷装置100包括顶部门140,该顶部门通过闩锁150可逆地附连至制冷装置100的上表面。顶部门140可例如被配置成允许触及位于制冷装置100内的液体不可渗透的容器,该液体不可渗透的容器被定位成与顶部门140的内表面相邻。制冷装置的一些实施例可被配置成由电源诸如市政电源或太阳能电力系统供电而进行操作。例如,图1所示的制冷装置100的实施例包括与电源连接的电源线130。

在一些实施例中,制冷装置包括在液体不可渗透的容器周围形成制冷装置外部的壳体、至少一组蒸发器盘管、热导体和储存区域。在一些实施例中,制冷装置包括围绕液体不可渗透的容器的壳体、一组蒸发器盘管、基本上形成储存区域的一个或多个壁和传热系统,以及壳体内的门,该门被定位成可逆地允许用户触及储存区域。例如,在图1所示的实施例中,壳体110包围制冷装置的可见部件的外部。壳体可由刚性材料制成,例如玻璃纤维材料或金属,诸如不锈钢或铝。

在一些实施例中,制冷装置包括位于壳体内的隔热件。在一些实施例中,制冷装置包括被定位成与储存区域的外表面相邻的隔热件。该隔热件的尺寸和形状可与液体不可渗透的容器的壁的外表面和基本上形成储存区域的外壁可逆地配合。该隔热件具有足够的厚度、质量和成分,以在特定实施例中以及针对该实施例的预期使用场景,将来自储存区域的热泄漏减少至其通过传热系统的热传递基本平衡的水平。例如,在一些实施例中,制冷装置和隔热件具有约30w的热泄漏。例如,在一些实施例中,制冷装置和隔热件具有约25w的热泄漏。例如,在一些实施例中,制冷装置和隔热件具有约20w的热泄漏。例如,在一些实施例中,制冷装置和隔热件具有约15w的热泄漏。例如,在一些实施例中,制冷装置和隔热件具有约10w的热泄漏。例如,在一些实施例中,隔热件由泡沫隔热物制成。例如,在一些实施例中,该隔热件由真空隔热板(“vip”)制成。

图2描绘了制冷装置100,该制冷装置包括制冷装置内部的双储存区域。制冷装置100被描绘为其外壁110的前部面可见。第一门120基本上将制冷装置的第一储存区域向装置的外部用户打开。装置的用户可以使用手柄125来打开第一门120。在一些实施例中,第一储存区域可被配置成将内部温度保持高于冰点(即0摄氏度)十度或更低。在一些实施例中,第一储存区域可被配置成将内部温度保持在例如约0摄氏度与约10摄氏度之间的范围内。在一些实施例中,第一储存区域可被配置成将内部温度保持在例如约1摄氏度与约9摄氏度之间的范围内。在一些实施例中,第一储存区域可被配置成将内部温度保持在例如约2摄氏度与约8摄氏度之间的范围内。图2中所示的实施例还包括具有手柄210的第二门200,以向用户提供到制冷装置内部的第二储存区域的通路。在一些实施例中,第二储存区域可被配置成保持低于冰点二十度或更多的内部温度。在一些实施例中,第二储存区域可被配置成将内部温度保持在例如约-15摄氏度与约-20摄氏度之间的范围内。在一些实施例中,第二储存区域可被配置成将内部温度保持在例如约-10摄氏度与约-5摄氏度之间的范围内。在一些实施例中,第二储存区域可被配置成保持例如约0摄氏度的内部温度。在一些实施例中,第二储存区域可被配置成用于储存和冷冻一个或多个相变材料冷冻剂容器,诸如医用冰袋。图2中示出的制冷装置100包括顶部门140,该顶部门通过闩锁150可逆地附连至制冷装置100的上表面。顶部门140可例如被配置成允许用户触及制冷装置100内的液体不可渗透的容器,该液体不可渗透的容器位于顶部门140的内表面附近。制冷装置的一些实施例可被配置成由电源诸如市政电源或太阳能电力系统供电而进行操作。例如,图2所示的制冷装置100的实施例包括与电源连接的电源线130。

在一些实施例中,制冷装置包括:基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,该液体不可渗透的容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部;至少一个主动制冷单元,该至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,该蒸发器盘管位于液体不可渗透的容器的内部空间内;基本上形成储存区域的一个或多个壁;传热系统,该传热系统包括:第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁处于热接触;第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器,该蒸发器与基本上形成储存区域的一个或多个壁处于热接触;以及连接器,该连接器的中空内部空间附连至冷凝器和蒸发器两者,该连接器在冷凝器的中空内部空间与蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径。

图3描绘了制冷装置100,该制冷装置包括被配置成将相变材料保持在制冷装置100内部的液体不可渗透的容器300和储存区域310。为了说明的目的,制冷装置100的特征结构,诸如制冷装置100的壳体、门和/或盖(参见,例如图1和图2)未在图3中描绘,然而实施例可以包括这些和其他特征结构。在一些实施例中,液体不可渗透的容器也是不透蒸气的。在一些实施例中,如图3所示,液体不可渗透的容器300被定位在制冷装置100内的储存区域310的上方。在一些实施例中,液体不可渗透的容器包括:孔口,该孔口具有的尺寸、形状和位置允许一组蒸发器盘管遍布该孔口;以及在该孔口的表面和该组蒸发器盘管的表面之间的液体不可渗透的密封。在一些实施例中,液体不可渗透的容器包括:孔口,该孔口具有的尺寸、形状和位置允许一组蒸发器盘管遍布该孔口;以及在该孔口的表面和该组蒸发器盘管的表面之间的不透蒸汽的密封。

在一些实施例中,一个或多个壁基本上形成液体不可渗透的容器,并且该液体不可渗透的容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部。所示液体不可渗透的容器300由多个平坦壁320制成,从而形成具有实心壁和底部的长方体结构,并且最顶表面处的孔口形成开放的顶部部分。液体不可渗透的容器300的多个平坦壁320在其边缘处与液体不可渗透的密封大致成直角地密封。在一些实施例中,基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁包括多个层,并且冷凝器被定位成与多个层中的至少一个层的表面相邻。在一些实施例中,基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁包括多个层,其中一个或多个层中的至少一个层包括非平坦区域以形成液体不可渗透的容器的多个侧面。在一些实施例中,基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁包括具有形成通路开口的位置、尺寸和形状的孔口。例如,通路开口可具有允许用户检查、补充和/或更换液体不可渗透的容器的内部空间及其内容物的尺寸、形状和位置。在一些实施例中,基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁包括具有与门可逆地配合的位置、尺寸和形状的孔口。一些实施例包括位于液体不可渗透的容器的顶表面内的通路盖,该通路盖被配置成供用户触及液体不可渗透的容器的内部空间。

一些实施例包括位于液体不可渗透的容器内的相变材料。例如,在图3所示的实施例中,相变材料可被包括在液体不可渗透的容器300内围绕该组制冷盘管330的位置305中。如本文所用,“相变材料”是具有高潜热的材料,其能够在改变物理相的同时储存和释放热能。用于实施例的相变材料的选择取决于以下考虑因素,包括材料的潜热、材料的熔点、材料的沸点、在实施例中储存预定量的热能所需的材料的体积、材料的毒性、材料的成本以及材料的可燃性。取决于实施例,相变材料在使用期间可以是固体、液体、半固体或气体。例如,在一些实施例中,相变材料包括水、甲醇、乙醇、聚丙烯酸钠/多糖材料或盐水合物。在一些实施例中,例如,由于纯水/冰的熔点为0℃的物理特性,包括大部分体积作为纯水/冰的相变材料是优选的。在一些实施例中,例如,包括大部分体积作为盐水/盐冰的相变材料是优选的,因为基于盐水/盐冰中盐的摩尔浓度和含量,盐冰的熔点可被校准为低于0℃。在一些实施例中,例如,相变材料被配置成在低于-20℃时冻结。在一些实施例中,例如,相变材料被配置成在1℃和3℃之间的点冻结。在一些实施例中,相变材料在环境温度下(例如25℃)为液体形式。

制冷装置100包括主动制冷单元,该主动制冷单元包括一组蒸发器盘管330。该组蒸发器盘管330位于液体不可渗透的容器300的内部空间内。在一些实施例中,制冷装置包括两个主动制冷单元,每个主动制冷单元包括其自身的一组蒸发器盘管。例如,两组蒸发器盘管可位于制冷装置内的单个液体不可渗透的容器内。例如,每组蒸发器盘管可位于单个制冷装置内的两个液体不可渗透的容器内,并且每组制冷盘管可由附接至每个主动制冷装置的单一控制器独立地控制。在一些实施例中,制冷装置包括单个主动制冷单元,该单个主动制冷单元包括两组蒸发器盘管。例如,每组蒸发器盘管可位于单个制冷装置内的两个液体不可渗透的容器内,并且诸如使用可逆地控制的热控制装置诸如阀门系统,每组制冷盘管可被独立地控制。在一些实施例中,制冷装置包括主动制冷单元,该主动制冷单元包括主动制冷系统。在一些实施例中,制冷装置包括主动制冷单元,该主动制冷单元包括电动压缩系统。

在一些实施例中,制冷装置包括主动制冷单元,该主动制冷单元包括压缩机。图3所示的实施例包括可操作地附接至该组蒸发器盘管330的压缩机335。在一些实施例中,制冷装置包括控制器。图3中所示的实施例包括定位在压缩机335和到电源的线材连接395之间的控制器380。根据实施例,控制器可以包括具有电路的电子控制器,该电路被配置成将控制信号发送到压缩机和/或装置的其他特征结构。根据实施例,控制器可以包括具有电路的电子控制器,该电路被配置成从压缩机和/或装置的其他特征结构诸如传感器或监测器接收信号。在一些实施例中,控制器包括无线信号发生器,诸如蜂窝式无线电发射器。在一些实施例中,控制器包括用于数据采集的电路,诸如来自一个或多个传感器、和/或功率监测器的数据。在一些实施例中,控制器包括用于温度控制的电路,诸如通过向可操作地附接的压缩机发送控制信号。在一些实施例中,控制器包括用于温度显示的电路,诸如通过向可操作地附接的显示单元发送控制信号。在一些实施例中,控制器包括:用于从一个或多个传感器接收数据的电路;用于评估一个或多个预定设定值的所接收数据的电路;用于响应于满足一个或多个预定设定值的所检测值发送控制信号的电路;以及将所接收数据外部传输至制冷装置的电路。例如,在一些实施例中,控制器可被配置成:从多个温度传感器接收数据;评估相对于预定最大值和/或最小值的所接收数据;响应于所检测到的最大值和/或最小值发送控制信号;并将包括所接收数据的信号发送至监测系统。

在一些实施例中,预期制冷装置将用于诸如由于市政电网的周期性故障或太阳能的不可用性而具有间歇性电力可用性的位置。制冷装置可以包括例如附连至至少一个主动制冷单元的电池。制冷装置可被配置成利用电池功率有条件地运行主动制冷单元,例如在预定时间段(例如2天、3天或4天)内缺乏电力的情况下。例如,如果位于制冷装置内的温度传感器检测到高于预定阈值水平的温度,则制冷装置可被配置成有条件地利用电池功率来运行主动制冷单元。

在一些实施例中,预期制冷装置用于具有可变电力可用性诸如具有随时间变化的电压的电源的位置。制冷装置可以包括例如附接至至少一个主动制冷单元的可变功率控制系统。在一些实施例中,可变功率控制系统可被设计成接受来自不同源的电力,诸如120、230vac和12至24vdc。在一些实施例中,可变功率控制系统可以包括功率转换器。例如,功率转换器可被配置成将ac输入功率转换为dc。例如,功率转换器可被配置成将可变ac输入功率转换为220vac。在一些实施例中,可变功率控制系统包括自动电压调节器。例如,被配置成用于电网功能不佳的位置的制冷装置可被配置成接受90vac至250vac范围内的功率,并使用集成的自动电压调节器将输入转换为稳定的220vac。制冷装置可以包括一个或多个电压和/或电流传感器,这些传感器被定位和配置成检测对制冷装置的电力供应。传感器可附接至控制器、和/或发射器单元、和/或存储器单元。制冷装置可以包括稳压器。制冷装置可以包括功率调节单元。制冷装置的一些实施例被设计成在有或没有来自电网(诸如市政电网)的常规电力的情况下操作。例如,制冷装置可被配置成在电网可用时允许由电网供电而进行操作,而在其他时间,由备用电源诸如光伏单元供电而进行操作。例如,制冷装置可被配置成响应于来自用户的输入,允许由电网供电而进行操作,以及响应于其他输入,诸如太阳能的可用性而由备用电源(诸如光伏单元)供电进行操作。例如,一些实施例包括被配置成向电池提供电力的光伏单元。例如,一些实施例包括被配置成直接向制冷装置提供电力的光伏单元。一些实施例包括具有50瓦特(w)峰值功率的光伏单元。一些实施例包括具有100瓦特(w)峰值功率的光伏单元。一些实施例包括具有150瓦特(w)峰值功率的光伏单元。一些实施例包括具有200瓦特(w)峰值功率的光伏单元。一些实施例被配置成根据可用性和用户偏好利用来自不同源的能量。例如,一些实施例包括用于接受来自光伏单元的电力的电路,以及将所接受的电力直接引导到主动制冷系统或引导到电池的控制器。该选择可由用户通过界面来指导,或者基于预定标准(诸如一天中的时间、外部温度、或来自制冷装置内的一个或多个温度传感器的温度信息)来控制。一些实施例包括控制器,该控制器被配置成响应于所检测到的制冷装置的状况。一些实施例包括电路,该电路被配置成通过功率逆变器从12伏(v)的电池供电,额定功率在1.5kw至2.0kw之间,以将制冷装置的现有主动制冷系统启动并对其供电。一些实施例被配置成响应于来自储存区域内的温度传感器的信息,在控制器的控制下从密封电池向热电单元供电。对于其中温度控制容器的内部储存区域在15升(l)至50l范围内的实施例,50w峰值光伏单元应当能够持续保持约2℃至8℃之间的预定温度范围,其中光伏电池每24小时的最大输出时间为一小时。该系统还可以包括充电监测器,该充电监测器被配置成确保电池没有被耗尽至低于预设阈值,例如其电量的80%,以在使用期间延长电池寿命。

一些实施例包括可操作地连接至制冷装置的功率监测器。一些实施例包括定位在电源和制冷装置的其他部件之间的功率监测器。一些实施例包括定位在电压切断开关之后的功率监测器。一些实施例包括定位在功率稳定器与压缩机之间的功率监测器。例如,图3中所示的实施例包括可操作地连接至到电源的线材连接395的功率监测器390。一些实施例包括可操作地附接至控制器的功率监测器。例如,图3描绘了包括功率监测器390的实施例,该功率监测器用线材连接器可操作地连接至控制器380。功率监测器可以包括功率采样单元,例如1khz功率采样单元。功率监测器可以包括功率采样单元,例如2khz功率采样单元。功率监测器可以包括功率采样单元,例如3khz功率采样单元。功率监测器可以包括功率采样单元,例如4khz功率采样单元。功率监测器可以包括功率采样单元,例如5khz功率采样单元。功率监测器可以包括电涌保护器,该电涌保护器可被配置成以根据制冷装置的预期地理使用区域预期的浪涌情况进行操作。功率监测器可以包括高压切断开关,诸如被配置成在制冷装置的预定最大电压下致动的高压切断开关。功率监测器可以包括低压切断开关,诸如被配置成在制冷装置的预定最小电压下致动的低压切断开关。功率监测器可以包括稳压器。功率监测器可以包括电池。例如,功率监测器可以包括电池,该电池被配置成提供足够的电力来监测停电和恢复供电。

在一些实施例中,制冷装置包括:一组蒸发器盘管的第一部分,该第一部分被定位成与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁的外表面相邻;该组蒸发器盘管的第二部分,该第二部分位于液体不可渗透的容器的内部空间内;以及框架,该框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状,该框架与该组蒸发器盘管的第一部分处于热接触。在一些实施例中,制冷装置包括:第一组蒸发器盘管,该第一组蒸发器盘管被定位成与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁的外表面相邻;位于液体不可渗透的容器内部空间内的第二组蒸发器盘管;以及框架,该框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状,该框架与该第一组蒸发器盘管处于热接触。

在图3所示的实施例中,制冷装置100包括基本上形成储存区域310的一个或多个壁340。这些壁可以例如是基本上平坦的,并且彼此大致成直角附连。储存区域可形成长方体结构,如图3所示。储存区域可以包括孔口,该孔口被定位成以及经大小确定成与门可逆地配合(参见,例如,图1和图2)。储存区域可以包括内部搁架、齿条以及类似的特征结构。在一些实施例中,储存区域被配置成用于医疗储存,诸如用于疫苗小瓶和/或药用包装的储存。

在一些实施例中,制冷装置包括传热系统,该传热系统包括:第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁处于热接触;第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器,该蒸发器与基本上形成储存区域的一个或多个壁处于热接触;以及连接器,该连接器的中空内部空间附连至冷凝器和蒸发器两者,该连接器在冷凝器的中空内部空间与蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径。由连接器形成的液体和蒸气流动路径允许在单个连接器内液体向下流动而蒸气向上流动。在一些实施例中,存在单个连接器,该单个连接器在蒸发器的中空内部空间与冷凝器的中空内部空间之间形成双向液体和蒸气流动路径。在一些实施例中,存在两个或更多个连接器,其中每个连接器独立地在蒸发器的中空内部空间和冷凝器的中空内部空间之间形成双向液体和蒸气流动路径。在图3中所示的实施例中,制冷装置包括传热系统,该传热系统包括相连接而形成冷凝器350的第一组不透蒸气结构,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器300的一个或多个壁320处于热接触。图3还展示了包括传热系统的制冷装置,该传热系统包括相连接而形成蒸发器360的第二组不透蒸气结构,该蒸发器与基本上形成储存区域310的一个或多个壁340处于热接触。图3所示的实施例包括具有附连至冷凝器350和蒸发器360两者的中空内部空间的连接器370,连接器370在冷凝器350的中空内部空间和蒸发器360的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径。在一些实施例中,传热系统包括连续的基本密封的中空内部空间,以及密封在连续的基本密封的中空内部空间内的蒸发液体。如图3所示,在一些实施例中,连接器是基本上线性的结构,当制冷装置处于使用位置时,该结构被定位成基本上竖直。

在一些实施例中,传热系统的蒸发器和/或冷凝器连接至液体不可渗透的容器的多个壁和储存区域。参见例如图7。在一些实施例中,相连接而形成冷凝器的第一组不透气结构与液体不可透过的容器的两个或更多个壁邻接并且处于热接触。例如,冷凝器可由熔合在一起的多个中空管制成,并且被定位成与液体不可渗透的容器的两个或更多个壁处于热接触。例如,冷凝器可由被弯曲和定位以形成液体不可渗透的容器的多个壁的单个辊压接合而成的结构制成。在一些实施例中,相连接而形成蒸发器的第二组不透蒸气结构与储存区域的两个或更多个壁邻接并且处于热接触。例如,蒸发器可由熔合在一起的多个中空管制成,并且被定位成与储存区域的两个或更多个壁处于热接触。例如,蒸发器可由被弯曲和定位以形成储存区域的多个壁的单个辊压接合而成的结构制成。

在一些实施例中,传热系统在制冷装置内形成单向热导体。如本文所用,“单向热导体”是指被配置成允许沿着其长轴线在一个方向上进行热传递的结构,同时基本上抑制沿着相同的长轴线在相反方向上的热传递。单向热导体的设计和实现是为了促进热能(例如热量)沿单向热导体长度的一个方向上的传输,同时基本上抑制沿单向热导体的长度的相反方向上的传输。在一些实施例中,例如,单向热导体包括线性热管装置。在一些实施例中,例如,单向热导体包括热虹吸器。在一些实施例中,例如,单向热导体包括热二极管器件。例如,单向热导体可以包括由导热材料制成的中空管,该中空管在每端被密封并且包括挥发性液体形式和气体形式的蒸发液体。例如,单向热导体可以包括具有基本密封的内部区域的管状结构和密封在基本密封的内部区域内的蒸发流体。在一些实施例中,例如,单向热导体被配置成直径为1/2英寸的铜管。在一些实施例中,单向热导体可以整体或部分地用辊压接合技术制成。在一些实施例中,单向热导体可以包括内部几何结构,该内部几何结构被定位和配置成沿着单向热导体的内表面分配蒸发液体。例如,单向热导体可以包括具有沟槽、通道或具有沿着内表面分配蒸发液体的尺寸、形状和位置的类似结构。在一些实施例中,单向热导体可在整个内部或内部的特定区域处包括内部毛细结构。在一些实施例中,单向热导体可在整个内部或内部的特定区域处包括内部烧结结构。

在一些实施例中,单向热导体可以包括多个中空分支结构,每个中空分支结构彼此蒸气连接,各自包括挥发性液体形式和气体形式的蒸发液体。一些实施例包括多个单向热导体。例如,一些实施例包括沿着单个轴线平行布置的多个单向热导体。例如,一些实施例包括在制冷装置的不同区域中使用的多个单向热导体,多个单向热导体彼此独立地起作用。一些实施例包括包含相同蒸发液体的多个单向热导体。一些实施例包括包含不同蒸发液体的多个单向热导体,例如位于制冷装置的不同区域中。

单向热导体被配置成使得蒸发液体的液体和气体形式将处于热平衡状态。单向热导体在制造期间基本上被抽空,然后用不透气的密封件密封,使得存在于单向热导体内的基本上所有的气体都是存在的液体的气体形式。单向热导体内的蒸汽压力基本上完全是液体的蒸汽压力,这样使得总的蒸汽压力基本上等于液体的分压力。单向热导体包括用于蒸发液体及其蒸气的内部流动路径。在一些实施例中,单向热导体包括足以使单向热导体内部的蒸发液体两相流动的内部流动路径。例如,连接器可以包括双向内部流动路径。例如,连接器可以包括液体和蒸气流动路径。在一些实施例中,单向热导体可被配置成在基本上竖直的位置操作,从下端到上端的热传递通过蒸气在单向热导体内上升并在上端冷凝来进行。在一些实施例中,单向热导体包括蒸发液体,其中,当单向热导体处于其在容器内的预期位置时,蒸发液体的期望表面高度位于温控容器的储存区域内。

在一些实施例中,例如,单向热导体包括蒸发液体,该蒸发液体包括一种或多种醇。在一些实施例中,例如,单向热导体包括蒸发液体,该蒸发液体包括通常用作制冷剂的一种或多种液体。在一些实施例中,例如,单向热导体包括水。在一些实施例中,例如,单向热导体包括蒸发液体,该蒸发液体包括:r-134a制冷剂、异丁烷、甲醇、氨、丙酮、水、异丁烯、戊烷或r-404制冷剂。

一些实施例包括包含长形结构的单向热导体。例如,单向热导体可以包括基本上管状的结构。单向热导体可被配置成基本上线性的结构。单向热导体可被配置成基本上非线性的结构。例如,单向热导体可被配置成非线性管状结构。在一些实施例中,一个或多个导热单元附接至单向热导体的外表面。例如,由导热材料制成的一个或多个平坦结构(诸如鳍状结构)可被附接至单向热导体的外表面,并且被定位成促进单向热导体和相邻区域之间的热传递。单向热导体可由导热金属制成。例如,单向热导体可以包括铜、铝、银或金。

在一些实施例中,单向热导体可以包括基本上长形的结构。例如,单向热导体可以包括基本上管状的结构。基本上长形的结构包括用不透气密封件密封在结构内的蒸发液体。例如,单向热导体可以包括焊接或压接的不透气密封件。在一些实施例中,蒸发液体包括以下各项中的一者或多者:水、乙醇、甲醇或丁烷。实施例中的蒸发液体的选择取决于以下因素,包括该实施例中特定单向热导体结构中的蒸发液体的蒸发温度,包括单向热导体内的气体压力。单向热导体结构的内部空间包括低于包括在该实施例中的蒸发液体的蒸汽压力的气体压力。当单向热导体以基本上竖直的位置定位在温控容器内时,蒸发液体从单向热导体的下部蒸发,其中所得的蒸气上升到单向热导体的上部并冷凝,从而将热能从单向热导体的下部传递到上部。在一些实施例中,单向热导体包括一种结构,该结构包括定位在冷凝端和蒸发端之间的绝热区域,该绝热区域定位在液体不可渗透的容器和制冷装置的储存区域之间。

一些实施例包括附连至导热耦合块和热管的单向热导体。该耦合块和热管可例如被定位和配置成缓和沿着单向热导体的长度的热传递。

在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成冷凝器的第一组不透蒸气结构形成分支结构。例如,图3展示了相连接而形成冷凝器350的结构的分支之字形图案。例如,之字形图案可被定位和配置成均匀地分配内部流体以形成主动传热区域。在一些实施方案中,以中空内部空间相连接而形成冷凝器的第一组不透蒸气结构形成分支结构,其中分支结构的分支的每一端部是该分支的最顶端区域。在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成冷凝器的第一组不透蒸气结构形成分支结构,其中这些分支在分支结构的顶部连接。在一些实施例中,基本上形成液体不可渗透的容器的至少一个壁由一个或多个辊压接合板制成。例如,一个或多个辊压接合板可被制成包括具有中空内部空间的第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构相连接而形成制冷装置的冷凝器,并且一个或多个辊压接合板可被集成到基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁中。在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成冷凝器的第一组不透蒸气结构与液体不可渗透的容器的一个或多个壁中的至少一个壁成一体。例如,第一组不透蒸气结构可以是形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁的辊压接合结构的一部分。在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成冷凝器的第一组不透蒸气结构与液体不可渗透的容器的一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。

在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成蒸发器的第二组不透蒸气结构形成分支结构。例如,图3展示了相连接而形成蒸发器360的结构的分支之字形图案。例如,之字形图案可被定位和配置成均匀地分配内部流体以形成主动传热区域。在一些实施方案中,以中空内部空间相连接而形成蒸发器的第二组不透蒸气结构形成分支结构,其中分支结构的分支的每一端部是该分支的最底端区域。在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成蒸发器的第二组不透蒸气结构形成分支结构,其中这些分支连接在分支结构的底部。在一些实施例中,基本上形成储存区域的至少一个壁由一个或多个辊压接合板制成。例如,一个或多个辊压接合板可被制成包括具有中空内部空间的第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构相连接而形成制冷装置的蒸发器,并且一个或多个辊压接合板可被集成到基本上形成储存区域的一个或多个壁中。辊压接合板可被制成一个单元,然后将其弯曲或折曲以形成储存区域和/或液体不可渗透的容器的壁。在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成蒸发器的第二组不透蒸气结构与储存区域的一个或多个壁中的至少一个壁成一体。在一些实施例中,以中空内部空间相连接而形成蒸发器的第二组不透蒸气结构与储存区域的一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。例如,第二组不透蒸气结构可以是形成储存区域的一个或多个壁的辊压接合结构的一部分。

图4描绘了制冷装置100的实施例,该制冷装置包括传感器410,该传感器位于液体不可渗透的容器300内、在容器壁320的内表面和一组蒸发器盘管330之间的位置处。该传感器可例如是温度传感器,诸如电子温度传感器。一些实施例包括:至少一个传感器,该至少一个传感器位于液体不可渗透的容器内、在一个或多个壁与该组蒸发器盘管之间;以及可操作地附接至至少一个主动制冷单元和传感器的控制器。传感器可利用无线连接可操作地连接至控制器。传感器可利用线材连接器可操作地连接至控制器。在一些实施例中,传感器被配置成以固定时间间隔(诸如每小时、每2小时或每3小时)将包括感测数据的信号发送至控制器。在一些实施例中,传感器被配置成以固定时间间隔(诸如每分钟、每2分钟或每3分钟)将包括感测数据的信号发送至控制器。在一些实施例中,传感器被配置成以固定时间间隔(诸如每秒、每2秒或每3秒)将包括感测数据的信号发送至控制器。在一些实施例中,传感器被配置成当所感测的参数在特定预设值范围之外时将包括感测数据的信号发送至控制器。例如,在一些实施例中,温度传感器被配置成响应于温度传感器检测到预定值范围之外的温度,例如高于3摄氏度或低于0摄氏度,而向附接的控制器发送信号。

在一些实施例中,控制器包括用于响应于从传感器接收的数据而打开和关闭主动制冷单元的电路。例如,在图4所示的实施例中,当一组蒸发器盘管330位于液体不可渗透的容器300内,并且相变材料位于该组蒸发器盘管330周围的位置305时,制冷装置被校准以高效地工作。当主动制冷单元在操作时,压缩机335起作用以冷却该组制冷盘管330,由此冷却位于该组蒸发器盘管330周围的位置305处的相变材料。制冷装置100可例如被校准,以在相变材料足够冷以冻结到液体不可渗透的容器300内的位置(例如冻结线400)时高效地操作。温度传感器410定位在预期冻结线400与液体不可渗透的容器300的和冷凝器350直接接触的壁320之间。

一些实施例包括传热系统,该传热系统被校准以在位于液体不可渗透的容器内的相变材料保持在预定温度范围内时,将储存区域的内部温度保持在预定的温度范围内。例如,制冷装置可以包括足够的隔热,其中在预期的环境温度范围内,传热系统将以与来自储存区域的热泄漏相等的速率从储存区域移除热量,并因此将储存区域的内部温度无源地保持在预设温度范围内。传热系统的校准中包括的因素包括被制成传热系统的材料的物理性质(例如导热性能)、传热系统内的蒸发液体、传热系统相对于储存区域和液体不可渗透的容器的位置和配置,以及液体不可渗透的容器内使用的相变材料。

一些实施例包括:至少一个传感器,该至少一个传感器位于液体不可渗透的容器内、在一个或多个壁与该组蒸发器盘管之间;以及可操作地附接至至少一个主动制冷单元和传感器的控制器。一些实施例包括:被定位成与储存区域的内壁相邻的至少一个传感器;以及可操作地附接至至少一个主动制冷单元和传感器的控制器。一些实施例包括:被定位成与传热系统的蒸发器相邻的至少一个传感器;以及可操作地附接至至少一个主动制冷单元和传感器的控制器。一些实施例进一步包括用于响应于从传感器接收的数据而打开和关闭至少一个主动制冷单元的电路。例如,温度传感器可位于液体不可渗透的容器内,并且可操作地连接至控制器,该控制器被配置成接收来自温度传感器的信号,并且响应于来自温度传感器的所接收信号,将控制信号(诸如开/关控制信号)发送至至少一个主动制冷单元。在实施例中,液体不可渗透的容器可被配置成包括水作为相变材料,并且该温度传感器被定位和校准以检测水是否冻结或接近冻结(例如在2摄氏度和-1摄氏度之间的温度范围内)。附接至温度传感器的控制器可以包括被配置成当所接收数据指示冻结温度例如0摄氏度或更低时向主动制冷单元发送“关闭”控制信号的电路。控制器可以进一步包括被配置成当所接收数据指示足够温暖的温度例如2摄氏度或更高时向主动制冷单元发送“打开”控制信号的电路。

一些实施例包括传热系统,该传热系统允许从储存区域到液体不可渗透的容器的可变热流。一些实施例包括具有连接至连接器的至少一个热控制装置的传热系统,该热控制装置被定位和配置成可逆地控制连接器的中空内部空间的尺寸。通过可逆地控制连接器的中空内部空间的尺寸,可以改变传热系统内的蒸发液体的液体和蒸汽流的量,并因此改变热流量。

如本文所用,“热控制装置”是被定位和配置成通过蒸发端和冷凝端之间的传热系统来调节蒸发液体在液态或蒸气状态下的流动的装置。热控制装置响应于刺激而改变配置,从而改变沿整个所附接的传热系统的热传递。在一些实施例中,热控制装置以二元状态操作,打开或关闭传热系统内的流动路径。在一些实施例中,热控制装置以模拟方式操作,其中多个可能的状态打开和关闭传热系统内的流动路径至不同的水平。例如,热控制装置可以包括具有多个部分受限配置的阀。例如,热控制装置可包括阀,该阀可以被稳定地设置到多个位置,包括流经阀的流量限制为20%、流经阀的流量限制为30%、流经阀的流量限制为40%、流经阀的流量限制为50%、流经阀的流量限制为60%、流经阀的流量限制为70%、流经阀的流量限制为80%。例如,热控制装置可以包括作为电磁阀的阀。热控制装置通过控制蒸发的液体流动可以增加或减少通过传热系统传递的热能。例如,热控制装置可被配置成响应于温度而通过传热系统来调节处于液体或蒸汽状态的蒸发液体的流动。在一些实施例中,热控制装置是无源装置。例如,无源热控制装置可以包括双金属元件,该双金属元件配置成响应于传热系统内的温度变化而改变位置。在一些实施例中,热控制装置是有源装置,诸如需要电力来操作并且受控制器的主动控制。例如,热控制装置可以包括传热系统内部(诸如在连接器内)的可电动操作的阀、附接至控制器的阀以及在传热系统外部的电源。例如,在一些实施例中,热控制装置包括阀(诸如球形阀)、可操作地连接至阀的电机以及可操作地连接至电机的电池。在一些实施例中,热控制装置完全位于受调节的传热系统的内部。在一些实施例中,热控制装置部分地位于受调节的传热系统的内部并且部分地位于其外部,例如包括一个或多个功率耦合器或控制特征结构。

例如,图5描绘了包括附连至传热系统的连接器370的热控制装置500的实施例。在所示实施例中,热控制装置500包括阀,该阀以可逆地控制连接器370内的蒸汽和流体流动的方式定位和附连,由此调节传热系统的热动力学特性。在一些实施例中,该阀可操作地连接至控制器,并且该控制器包括被配置成将控制信号发送到阀的电路。例如,阀可以利用无线连接可操作地连接至控制器。例如,阀可以利用线材连接器可操作地连接至控制器。例如,控制器可以包括被配置成响应于由控制器从位于液体不可渗透的容器内的传感器接收的数据而将控制信号发送至阀的电路。例如,控制器可以包括被配置成与由控制器发送至压缩机的控制信号相协调地向阀发送控制信号的电路。在一些实施例中,热控制装置是无源装置,并且不会可操作地连接至控制器。例如,热控制装置可以包括一种机构,该机构经校准以响应于连接器的温度而打开和关闭附连至连接器的阀。

一些实施例包括被定位成与传热系统的冷凝器相邻的加热元件,其中该加热元件被配置成可逆地且可控地向冷凝器提供热量,以防止冷凝器冷却至低于预定的最小温度。例如,加热元件在一些实施例中可以包括电加热元件,该加热元件可操作地连接至控制器并且被配置成响应于从控制器发送的控制信号。控制器可以被配置成接收来自温度传感器的信号,并且响应于温度传感器的数据而向加热元件发送控制信号。例如,一个实施例可以包括被定位成与蒸发器相邻的温度传感器,其中该温度传感器将数据发送到控制器,并且控制器响应于从温度传感器接收的数据将控制信号发送至加热元件。在一些实施例中,控制器可以被配置成接收来自主动制冷单元的数据,并且响应于从主动制冷单元所接收的数据而将控制信号发送至被定位成与传热系统的冷凝器相邻的加热元件。例如,控制器可以被配置成在主动制冷单元已经运行一段时间(诸如6小时、8小时、12小时或24小时)之后打开加热元件。

在一些实施例中,制冷装置包括第二储存区域,该第二储存区域被定位和配置成将其内部空间保持在第二温度范围内。例如,第二温度范围可以低于冰点(例如低于0摄氏度)。在一些实施例中,第二温度范围可以介于-5摄氏度和-15摄氏度之间。在一些实施例中,第二温度范围可以介于-15摄氏度和-25摄氏度之间。制冷装置可以例如配置有第二门,该第二门被定位成供用户触及第二储存区域(例如参见图2)。制冷装置的一些实施例进一步包括:框架,该框架在冷凝器远侧的位置处附连至基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁的外表面,该框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状;以及该框架内的至少一个张紧器,该张紧器被取向为将一个或多个容器压靠在一个或多个壁上。在一些实施例中,该框架包括至少一个定位元件,该定位元件被取向为有助于将用于冷冻相变材料的一个或多个容器定位成与一个或多个壁的外表面相邻。一些实施例包括,其中一组蒸发器盘管包括被定位成与液体不可渗透的容器的外部上的框架相邻的外部部分,以及位于液体不可渗透的容器的内部空间内的内部部分。一些实施例包括独立附接至压缩机的两组或更多组蒸发器盘管,其中第一组蒸发器盘管位于液体不可渗透的容器的内部空间内,并且第二组蒸发器盘管被定位成与液体不可渗透的容器的外部相邻。

例如,图6描绘了实施例,其中框架600被附连至液体不可渗透的容器300的壁320的外表面。液体不可渗透的容器包括内部位置305,当实施例在使用中时,该内部空间位置将包括围绕一组蒸发器盘管的相变材料;出于展示的目的,在图6中未示出该组蒸发器盘管。框架被定位和取向为将用于冷冻相变材料的容器610保持为与液体不可渗透的容器300的壁320的外表面的部分640相邻。例如,用于保持冷冻相变材料的容器在一些实施例中可以包括用于出诊的who标准冰袋。图6所示的框架600的实施例包括基本上平坦的外部部分650,该外部部分被取向为将用于冷冻相变材料的容器610定位成与壁320的外表面的部分640相邻。包括两个基本上平坦的相对表面的定位元件620位于框架的基本上平坦的外部部分650的内表面与用于冷冻相变材料的容器610的基本上平坦的外壁之间。在图6所示的实施例中,框架600包括两个独特的定位元件620。每个定位元件在一个端部包括接片625,接片625的尺寸和形状有助于用户相对于框架600可逆地滑动定位元件,从而有助于移除相邻的容器610。框架600的基本上平坦的外部部分650可以包括引导件630,该引导件的尺寸和形状定位每个定位元件620的一个或多个接片,由此保持定位元件620相对于框架600的相对取向。一些实施例包括框架内的一个或多个张紧元件,该张紧元件被取向和配置成保持用于冷冻相变材料的一个或多个容器与液体不可渗透的容器的壁的外表面直接接触。例如,框架可以包括内部扭转弹簧。例如,框架可以包括被定位和取向为保持容器的半椭圆形弹簧。

一些实施例包括框架,该框架在冷凝器远侧的位置处附连至基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁的外表面,该框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状,其中该框架位于第二液体不可渗透的容器内。该框架可以被定位和配置成保持用于冷冻相变材料的一个或多个容器的位置与第二液体不可渗透的容器处于热接触。第二液体不可渗透的容器可以被配置成容纳一种材料,该材料具有的热特性足以冷冻和保持与第二液体不可渗透的容器处于热接触的用于冷冻相变材料的一个或多个容器的冷冻状态。第二液体不可渗透的容器可以被配置成容纳相变材料。在一些实施例中,第二液体不可渗透的容器可以被配置成容纳具有比第一相变材料低的冻结温度的第二相变材料。在一些实施例中,第二液体不可渗透的容器可以被配置成容纳具有比第一相变材料高的熔点的第二相变材料。例如在其中第一液体不可渗透的容器包括水作为相变材料的实施例中,第二液体不可渗透的容器包括盐水,盐水具有低于(非盐)水的冻结温度。例如在其中第一液体不可渗透的容器包括水作为相变材料的实施例中,第二液体不可渗透的容器包括具有-10摄氏度的冻结温度的相变材料。例如在其中第一液体不可渗透的容器包括水作为相变材料的实施例中,第二液体不可渗透的容器包括具有-20摄氏度的冻结温度的相变材料。

制冷装置的一些实施例包括:基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,该容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部空间内,其中一个或多个壁整体地包括第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的空内部空间相连接而形成冷凝器;至少一个主动制冷单元,该主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,该蒸发器盘管位于液体不可渗透的容器的内部空间内;一个或多个壁,其基本上形成储存区域并整体地包括第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器;以及附连至冷凝器和蒸发器两者的连接器,该连接器在冷凝器的中空内部空间和蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径,其中冷凝器、蒸发器和连接器形成与制冷装置一体的传热系统。

一些实施例包括,其中连接器的尺寸和形状允许液体和蒸汽两者在传热系统的蒸发器的内部空间和冷凝器的内部空间之间流动。例如,图5描绘了被定位在与制冷装置100一体的传热系统的蒸发器360和冷凝器350之间的连接器370。在图5所示的实施例中,传热系统以流体和蒸汽沿着线性的基本上竖直的(即在图5的视图中为上下)路径流动,在传热系统的每个中空内部空间内进行双向运动而进行操作。

图7描绘了制冷装置100的实施例。在所示实施例中,液体不可渗透的容器300由壁320制成。液体不可渗透的容器300的壁320中的两者与传热系统的冷凝器350处于热接触。例如,这些壁可以由包括冷凝器的辊压接合层状材料制成,该材料被弯曲并定位成形成液体不可渗透的容器的壁。一组蒸发器盘管330位于液体不可渗透的容器300内,并且传感器410被定位在该组蒸发器盘管330的边缘和液体不可渗透的容器300的壁320的内部之间,该壁与冷凝器350的一部分处于热接触。该组蒸发器盘管330可操作地附接至压缩机335,该压缩机可以进一步附接至控制器380和功率监测器390。制冷装置100包括到电源(诸如电网系统)的电源连接器395。图7所示的冷凝器350的实施例被制成包括呈冷凝器350内的液体和蒸气流动路径的多个内部回路。图7所示的制冷装置100在传热系统内包括两个连接器370。每个连接器370为传热系统的中空内部空间内的蒸发液体提供双向的液体和蒸汽流动路径。

图7中所示的制冷装置100还包括基本上由壁340限定的储存区域310。储存区域310的壁340中的两者与传热系统的蒸发器360处于热接触。例如,这些壁可以由包括蒸发器的辊压接合层状材料制成,该材料被弯曲并定位成形成储存区域的壁。在图7所示的实施例中,蒸发器360包括两条不同的路径,蒸发器360的每一侧上集成一条。两条不同的路径均被配置成在中空内部空间内提供双向的液体和蒸气流动路径。蒸发器360内部空间内的两条路径在其最低点700处相连接。

在一些实施例中,制冷装置包括传热系统,该传热系统包括蒸发器、冷凝器和一个或多个连接器,其中每个连接器在蒸发器的内部空间和冷凝器的内部空间之间形成双蒸气和液体流动通道。在一些实施例中,制冷装置包括传热系统,该传热系统包括蒸发器、冷凝器和一个连接器。在一些实施例中,制冷装置包括传热系统,该传热系统包括蒸发器、冷凝器和两个连接器。例如,两个连接器可以被定位成与制冷装置的两个不同的面相邻。例如,两个连接器可以被定位成与制冷装置的单个面相邻。在一些实施例中,制冷装置包括传热系统,该传热系统包括蒸发器、冷凝器和三个连接器。例如,三个连接器可以被定位成与制冷装置的三个不同的面相邻,诸如两个侧面和一个背面。例如,三个连接器可以被定位成与制冷装置的单个面相邻。

一些实施例包括以中空内部空间相连接而形成冷凝器的第一组不透蒸气结构。不透蒸气结构也是液体不可渗透的。根据实施例,不透蒸气结构可以由管、管状结构、辊压接合材料的区域或其他材料制成。一些实施例包括由第一组不透蒸气结构形成的冷凝器,其中该不透蒸气结构具有多个部分,并且每个部分在下部位置处连接至连接器。一些实施例包括由第一组不透蒸气结构形成的冷凝器,其中该不透蒸气结构具有多个部分,并且每个部分在下部位置处连接至连接器,并且在上部位置处连接至至少一个其他部分。一些实施例包括由第一组不透蒸气结构形成的冷凝器,其中该不透蒸气结构具有多个部分,并且每个部分在下部位置处连接至连接器和至少一个中间位置高度。例如,在一些实施例中,第一组不透蒸气结构形成之字形图案,并且该结构在图案的交叉点处彼此连接。

一些实施例包括以中空内部空间相连接而形成蒸发器的第二组不透蒸气结构。不透蒸气结构也是液体不可渗透的。根据实施例,不透蒸气结构可以由管、管状结构、辊压接合材料的区域或其他材料制成。一些实施例包括由第二组不透蒸气结构形成的蒸发器,其中该不透蒸气结构具有多个部分,并且每个部分在上部位置处连接至连接器。一些实施例包括由第二组不透蒸气结构形成的蒸发器,其中该不透蒸气结构具有多个部分,并且每个部分在上部位置处连接至连接器,并且在下部位置处连接至至少一个其他部分。一些实施例包括由第二组不透蒸气结构形成的蒸发器,其中该不透蒸气结构具有多个部分,并且每个部分在上部位置处连接至连接器和至少一个中间位置高度。例如,在一些实施例中,第二组不透蒸气结构形成之字形图案,并且该结构在图案的交叉点处彼此连接。

在一些实施例中,传热系统由连续的辊压接合材料制成,其中该辊压接合材料包括蒸发器、冷凝器和一个或多个连接器。例如,辊压接合材料可以被制成具有期望的内部通道,从而形成蒸发器、冷凝器以及蒸发器和冷凝器之间的一个或多个通道,其中在制造时最初基本上扁平的辊压接合材料被弯曲以形成储存区域和/或液体不可渗透的容器的壁。例如,被制成包括蒸发器、冷凝器和一个或多个连接器并且在制造时基本上扁平的辊压接合材料,可以被重新配置成在制造之后形成储存区域和/或液体不可渗透的容器的侧面,并且在制冷装置的组装期间可以将重新配置的形式集成到制冷装置中。在一些实施例中,制冷装置包括:基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,该容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部;至少一个主动制冷单元,该至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,该蒸发器盘管位于液体不可渗透的容器的内部空间内;传感器,该传感器位于液体不可渗透的容器内、在一个或多个壁与一组蒸发器盘管之间;基本上形成储存区域的一个或多个壁;传热系统,该传热系统包括:第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁处于热接触;第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器,该蒸发器与基本上形成储存区域的一个或多个壁处于热接触;以及连接器,该连接器附连至冷凝器和蒸发器两者,该连接器在冷凝器的中空内部空间与蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径;以及可操作地附接至至少一个主动制冷单元和传感器的控制器。

在一些实施例中,制冷装置还包括:与液体不可渗透的容器一体的导热壁,导热壁包括突出超过液体不可渗透的容器的边缘的区域;外壳,该外壳附连至导热壁的、突出超过导热壁的液体不可渗透的容器的边缘的区域,该外壳包括与导热壁的该区域相邻的隔热层;以及附连在外壳内的框架,该框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状。在使用过程中,当热量穿过制冷装置的侧面时,热量沿着导热壁散布,包括到不透液体的容器。这种散热有助于将外壳的内部储存区域保持在预定的温度范围内,以冷冻一个或多个相变材料的容器。例如,导热壁可以包括导热金属,诸如铜或铝。例如,隔热层可以包括如制冷装置中使用的标准隔热材料,诸如泡沫隔热件或一个或多个真空隔热板。具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状的框架,其中该框架被附连在外壳内,该框架可以包括框架元件,诸如一个或多个定位元件和/或一个或多个张紧元件。

图8以基本横截面视图描绘了制冷装置的方面。出于展示的目的,图8示出了可与本文所述的其他特征结构结合的制冷装置的部分。图8描绘了包括基本上平坦的壁320的液体不可渗透的容器300。液体不可渗透的容器300的内部空间内包括具有用于形成与一组制冷盘管相邻的空间的尺寸和形状的区域305。液体不可渗透的容器300的基本上平坦的壁320的外部竖直壁是导热壁805。导热壁805与下部外壁830和液体不可渗透的容器300的下部壁相组合形成外壳810。定位在外壳810内与外壳810的壁相邻的位置处的是隔热层820。具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状的框架600被定位在隔热层820内。在所示实施例中,内壁850将隔热层与定位在隔热层820和框架600之间的相变材料层840分开。在实施例中,系统集成的方式为,系统作为专门为制冷装置的功能而配置的独特系统来操作,并且系统的任何相关联的计算装置作为用于所要求保护的系统的特定用途的计算机,而不是通用计算机来操作。在实施例中,系统的至少一个相关联的计算装置作为用于所要求保护的系统的特定用途的计算机,而不是通用计算机来操作。在实施例中,系统的至少一个相关联的计算装置与特定的rom硬连线以指令至少一个计算装置。在实施例中,本领域的技术人员会认识到制冷装置和系统至少在基于间歇性电源的制冷技术领域,诸如在远程或资源面临挑战的区域中,实现了改进。

已经参考各种示例性实施例进行了本披露。然而,本领域技术人员将认识到,在不脱离本披露的范围的情况下可以对这些实施例进行改变和修改。例如,各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件可以根据具体应用或者考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本功能以替代的方式来实现;例如,一个或多个步骤可以被删除、修改或与其他步骤组合。

此外,本披露的原理,包括部件,可以被反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中,该计算机可读存储介质具有体现在存储介质中的计算机可读程序代码工具。可以使用任何有形的、非暂态计算机可读存储介质,包括磁存储装置(硬盘、软盘等)、光存储设备(cd-rom、dvd、蓝光光盘等)、闪存存储器和/或诸如此类。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以产生机器,使得在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的指令创建实现指定功能的手段。例如,计算机程序指令可以被集成到制冷装置的实施例的控制器的电路中。这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读存储器中,该计算机可读存储器可以指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式运行,使得存储在计算机可读存储器中的指令产生制造物品,包括实现指定功能的装置。计算机程序指令也可以被加载到计算机或其他可编程数据处理设备上,以使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现指定功能的步骤。

一般意义上,本文所述的各个方面可以通过各种硬件、软件(例如用作硬件规范的高级计算机程序)、固件和/或其任何组合来单独地和/或共同地实现,可被看作是由各种类型的“电路”组成。因此,如本文所用,“电路”包括但不限于具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成由计算机程序配置的通用计算装置的电路(例如,由至少部分地执行本文所述的过程和/或装置的计算机程序配置的通用计算机,或者由至少部分地执行本文所述的过程和/或装置的计算机程序配置的微处理器)、形成(例如,存储器的形式的(例如,随机存取、闪存、只读等))存储器装置的电路、和/或形成通信装置的电路(例如,调制解调器、通信交换机、光电设备等)。本文描述的主题可以用模拟或者数字方式或者其某一组合来实施。

已经参考各种实施例描述了本说明书。然而,在不脱离本披露的范围的情况下可以做出各种修改和改变。因此,本披露应被认为是说明性的而非限制性的,并且所有此类修改意图被包括在其范围内。同样,以上关于各种实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而,可能使任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的益处、优点、问题的解决方案以及任何元素都不被解释为是关键的、必需的或是基本的特征或元素。如本文所用,术语“包括”、“包含”以及其任何其他变型旨在覆盖非排他性的包含,使得包括一系列元素的过程、方法、物品或设备确实不仅包括那些元素,而且还可以包括没有明确列出或者此类过程、方法、系统、物品或者设备所固有的其他元素。

本文所述的主题的各方面在以下编号的条款中列出:

1.一种制冷装置,包括:

基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,所述液体不可渗透的容器被配置成将相变材料保持在制冷装置内部;

至少一个主动制冷单元,所述至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,所述蒸发器盘管位于所述液体不可渗透的容器的内部空间内;

基本上形成储存区域的一个或多个壁;以及

传热系统,该传热系统包括:第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁处于热接触;第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器,该蒸发器与基本上形成储存区域的一个或多个壁处于热接触;以及连接器,该连接器的中空内部空间附连至冷凝器和蒸发器两者,该连接器在冷凝器的中空内部空间与蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径。

2.根据条款1所述的制冷装置,其中所述液体不可渗透的容器定位在所述制冷装置中的所述储存区域上方。

3.根据条款1所述的制冷装置,其中所述液体不可渗透的容器包括:

孔口,所述孔口具有的尺寸、形状和位置允许所述组蒸发器盘管遍布所述孔口;以及

在所述孔口的表面和所述组蒸发器盘管的表面之间的液体不可渗透的密封。

4.根据条款1所述的制冷装置,其中基本上形成液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁包括多个层,并且所述冷凝器被定位成与所述多个层中的至少一个层的表面相邻。

5.根据条款1所述的制冷装置,其中基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁包括多个层,其中所述一个或多个层中的至少一个层包括非平坦区域以形成所述液体不可渗透的容器的多个侧面。

6.根据条款1所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括具有形成通路开口的位置、尺寸和形状的孔口。

7.根据条款1所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括具有与门可逆地配合的位置、尺寸和形状的孔口。

8.根据条款1所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁形成长方体结构的五个侧面。

9.根据条款1所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括多个层,并且所述蒸发器被定位成与所述多个层中的至少一个层的表面相邻。

10.根据条款1所述的制冷装置,其中所述至少一个主动制冷单元包括:

主动制冷系统。

11.根据条款1所述的制冷装置,其中所述至少一个主动制冷单元包括:

电动压缩系统。

12.根据条款1所述的制冷装置,其中包括所述组蒸发器盘管的所述至少一个主动制冷单元包括:

所述组蒸发器盘管的第一部分,所述第一部分被定位成与基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁的外表面相邻;

所述组蒸发器盘管的第二部分,所述第二部分位于所述液体不可渗透的容器的所述内部空间内;以及

框架,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状,所述框架与所述组蒸发器盘管的所述第一部分处于热接触。

13.根据条款1所述的制冷装置,其中所述传热系统在所述制冷装置内形成单向热导体。

14.根据条款1所述的制冷装置,其中所述传热系统包括连续的基本密封的中空内部空间,以及密封在所述连续的基本密封的中空内部空间内的蒸发液体。

15.根据条款1所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构形成分支结构。

16.根据条款1所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁成一体。

17.根据条款1所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。

18.根据条款1所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构形成分支结构。

19.根据条款1所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁成一体。

20.根据条款1所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。

21.根据条款1所述的制冷装置,其中所述连接器是基本上线性的结构,当所述制冷装置处于使用位置时,所述结构被定位成基本上竖直。

22.根据条款1所述的制冷装置,其中所述连接器包括多个导管,所述多个导管的第一端附连至所述蒸发器,第二端附连至所述冷凝器,并且其中每个导管被定位和配置成在所述蒸发器的所述内部和所述冷凝器的所述内部空间之间提供用于液体和蒸气的双向流动路径。

23.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

位于所述液体不可渗透的容器内的相变材料。

24.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

所述液体不可渗透的容器的顶表面内的通路盖,所述通路盖被配置成供用户触及所述液体不可渗透的容器的内部空间内。

25.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

连接至所述连接器的至少一个阀,所述阀被定位和配置成可逆地控制所述连接器的所述中空内部空间的尺寸。

26.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

至少一个传感器,所述至少一个传感器位于所述液体不可渗透的容器内、在所述一个或多个壁与所述组蒸发器盘管之间;以及

控制器,所述控制器可操作地附接至所述至少一个主动制冷单元和所述传感器。

27.根据条款26所述的制冷装置,其中所述控制器包括:

电路,所述电路用于响应于从所述传感器接收的数据而打开和关闭所述至少一个主动制冷单元。

28.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

连接至所述连接器的热控制装置,所述热控制装置被定位和配置成可逆地控制所述连接器的所述中空内部空间的尺寸;

至少一个传感器,所述至少一个传感器位于所述液体不可渗透的容器内、在所述一个或多个壁与所述组蒸发器盘管之间;以及

控制器,所述控制器可操作地附接至所述热控制装置和所述传感器。

29.根据条款28所述的制冷装置,其中所述控制器包括:

电路,所述电路用于响应于从所述传感器接收的数据而向所述热控制装置发送控制信号。

30.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

框架,所述框架在所述冷凝器远侧的位置处附连至基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁的外表面,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状;以及

所述框架内的至少一个张紧器,所述张紧器被取向为将所述一个或多个容器压靠在所述一个或多个壁上。

31.根据条款30所述的制冷装置,其中所述框架包括至少一个定位元件,所述定位元件被取向为有助于将所述用于冷冻相变材料的一个或多个容器定位成与所述一个或多个壁的所述外表面相邻。

32.根据条款30所述的制冷装置,其中所述框架位于第二液体不可渗透的容器内。

33.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

壳体,所述壳体围绕所述液体不可渗透的容器、所述组蒸发器盘管、基本上形成储存区域的一个或多个壁以及所述传热系统;以及

所述壳体内的门,所述门被定位成可逆地允许用户触及所述储存区域。

34.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

可操作地附接至所述控制器的功率监测器。

35.根据条款1所述的制冷装置,进一步包括:

与所述液体不可渗透的容器一体的导热壁,所述导热壁包括突出超过所述液体不可渗透的容器的边缘的区域;

附连至所述导热壁的所述区域的外壳,所述导热壁的所述区域突出超过所述导热壁的所述液体不可渗透的容器的边缘,所述外壳包括与所述导热壁的所述区域相邻的隔热层;以及

附连在所述外壳内的框架,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状。

36.一种制冷装置,包括:

基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,所述容器被配置成能够将相变材料保持在制冷装置内部空间内,其中所述一个或多个壁整体地包括第一组不透蒸气结构,所述第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器;

至少一个主动制冷单元,所述至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,所述蒸发器盘管位于所述液体不可渗透的容器的内部空间内;

一个或多个壁,所述一个或多个壁基本上形成储存区域并且整体地包括第二组不透蒸气结构,所述第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器;以及

附连至所述冷凝器和所述蒸发器两者的连接器,所述连接器在所述冷凝器的所述中空内部空间和所述蒸发器的所述中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径,其中所述冷凝器、所述蒸发器和所述连接器形成与所述制冷装置一体的传热系统。

37.根据条款36所述的制冷装置,其中所述液体不可渗透的容器定位在所述制冷装置中的所述储存区域上方。

38.根据条款36所述的制冷装置,其中所述液体不可渗透的容器包括:

孔口,所述孔口具有的尺寸、形状和位置允许所述组蒸发器盘管遍布所述孔口;以及

在所述孔口的表面和所述组蒸发器盘管的表面之间的液体不可渗透的密封。

39.根据条款36所述的制冷装置,其中基本上形成液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁包括多个层,并且所述冷凝器被定位成与所述多个层中的至少一个层的表面相邻。

40.根据条款36所述的制冷装置,其中基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁包括多个层,其中所述一个或多个层中的至少一个层包括非平坦区域以形成所述液体不可渗透的容器的多个侧面。

41.根据条款36所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构形成分支结构。

42.根据条款36所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁成一体。

43.根据条款36所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。

44.根据条款36所述的制冷装置,其中所述至少一个主动制冷单元包括:

主动制冷系统。

45.根据条款36所述的制冷装置,其中所述至少一个主动制冷单元包括:

电动压缩系统。

46.根据条款36所述的制冷装置,其中所述至少一个主动制冷单元包括:

所述组蒸发器盘管的第一部分,所述第一部分被定位成与基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁的外表面相邻;

所述组蒸发器盘管的第二部分,所述第二部分位于所述液体不可渗透的容器的所述内部空间内;以及

框架,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状,所述框架与所述组蒸发器盘管的所述第一部分处于热接触。

47.根据条款36所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括具有形成通路开口的位置、尺寸和形状的孔口。

48.根据条款36所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括具有与门可逆地配合的位置、尺寸和形状的孔口。

49.根据条款36所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁形成长方体结构的五个侧面。

50.根据条款36所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括多个层,并且所述蒸发器被定位成与所述多个层中的至少一个层的表面相邻。

51.根据条款36所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构形成分支结构。

52.根据条款36所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁成一体。

53.根据条款36所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。

54.根据条款36所述的制冷装置,其中所述连接器是基本上线性的结构,当所述制冷装置处于使用位置时,所述结构被定位成基本上竖直。

55.根据条款36所述的制冷装置,其中所述连接器包括多个导管,所述多个导管的第一端附连至所述蒸发器,第二端附连至所述冷凝器,并且其中每个导管被定位和配置成在所述蒸发器的所述内部空间和所述冷凝器的所述内部空间之间提供用于液体和蒸气的双向流动路径。

56.根据条款36所述的制冷装置,其中所述传热系统在所述制冷装置内形成单向热导体。

57.根据条款36所述的制冷装置,其中所述传热系统包括连续的基本密封的中空内部空间,以及密封在所述连续的基本密封的中空内部空间内的蒸发液体。

58.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

位于所述液体不可渗透的容器内的相变材料。

59.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

所述液体不可渗透的容器的顶表面内的通路盖,所述通路盖被配置成供用户触及所述液体不可渗透的容器的内部空间内。

60.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

连接至所述连接器的至少一个热控制装置,所述热控制装置被定位和配置成可逆地控制所述连接器的所述中空内部空间的尺寸。

61.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

至少一个传感器,所述至少一个传感器位于所述液体不可渗透的容器内、在所述一个或多个壁与所述组蒸发器盘管之间;以及

控制器,所述控制器可操作地附接至所述至少一个主动制冷单元和所述传感器。

62.根据条款61所述的制冷装置,其中所述控制器包括:

电路,所述电路用于响应于从所述传感器接收的数据而打开和关闭所述至少一个主动制冷单元。

63.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

连接至所述连接器的热控制装置,所述热控制装置被定位和配置成可逆地控制所述连接器的所述中空内部空间的尺寸;

至少一个传感器,所述至少一个传感器位于所述液体不可渗透的容器内、在所述一个或多个壁与所述组蒸发器盘管之间;以及

控制器,所述控制器可操作地附接至所述热控制装置和所述传感器。

64.根据条款63所述的制冷装置,其中所述控制器包括:

电路,所述电路用于响应于从所述传感器接收的数据而向所述热控制装置发送控制信号。

65.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

框架,所述框架在所述冷凝器远侧的位置处附连至基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁的外表面,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状;以及

所述框架内的至少一个张紧器,所述张紧器被取向为将所述一个或多个容器压靠在所述一个或多个壁上。

66.根据条款65所述的制冷装置,其中所述框架包括至少一个定位元件,所述定位元件被取向为有助于将所述用于冷冻相变材料的一个或多个容器定位成与所述一个或多个壁的所述外表面相邻。

67.根据条款65所述的制冷装置,其中所述框架位于第二液体不可渗透的容器内。

68.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

壳体,所述壳体围绕所述液体不可渗透的容器、所述组蒸发器盘管、基本上形成储存区域的一个或多个壁以及所述传热系统;以及

所述壳体内的门,所述门被定位成可逆地允许用户触及所述储存区域。

69.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

可操作地附接至所述控制器的功率监测器。

70.根据条款36所述的制冷装置,进一步包括:

与所述液体不可渗透的容器一体的导热壁,所述导热壁包括突出超过所述液体不可渗透的容器的边缘的区域;

附连至所述导热壁的所述区域的外壳,所述导热壁的所述区域突出超过所述导热壁的所述液体不可渗透的容器的边缘,所述外壳包括与所述导热壁的所述区域相邻的隔热层;以及

附连在所述外壳内的框架,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状。

71.一种制冷装置,包括:

基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁,所述容器被配置成将相变材料保持在制冷装置内部;

至少一个主动制冷单元,所述至少一个主动制冷单元包括一组蒸发器盘管,所述蒸发器盘管位于所述液体不可渗透的容器的内部空间内;

传感器,所述传感器位于所述液体不可渗透的容器内、在所述一个或多个壁与所述组蒸发器盘管之间;

基本上形成储存区域的一个或多个壁;

传热系统,该传热系统包括:第一组不透蒸气结构,该第一组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成冷凝器,该冷凝器与基本上形成液体不可渗透的容器的一个或多个壁处于热接触;第二组不透蒸气结构,该第二组不透蒸气结构的中空内部空间相连接而形成蒸发器,该蒸发器与基本上形成储存区域的一个或多个壁处于热接触;以及连接器,该连接器附连至冷凝器和蒸发器两者,该连接器在冷凝器的中空内部空间与蒸发器的中空内部空间之间形成液体和蒸气流动路径;以及

控制器,所述控制器可操作地附接至所述至少一个主动制冷单元和所述传感器。

72.根据条款71所述的制冷装置,其中所述液体不可渗透的容器定位在所述制冷装置中的所述储存区域上方。

73.根据条款71所述的制冷装置,其中所述液体不可渗透的容器包括:

孔口,所述孔口具有的尺寸、形状和位置允许所述组蒸发器盘管遍布所述孔口;以及

在所述孔口的表面和所述组蒸发器盘管的表面之间的液体不可渗透的密封。

74.根据条款71所述的制冷装置,其中基本上形成液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁包括多个层,并且所述冷凝器被定位成与所述多个层中的至少一个层的表面相邻。

75.根据条款71所述的制冷装置,其中基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁包括多个层,其中所述一个或多个层中的至少一个层包括非平坦区域以形成所述液体不可渗透的容器的多个侧面。

76.根据条款71所述的制冷装置,其中所述至少一个主动制冷单元包括:

主动制冷系统。

77.根据条款71所述的制冷装置,其中所述至少一个主动制冷单元包括:

电动压缩系统。

78.根据条款71所述的制冷装置,其中包括所述组蒸发器盘管的所述至少一个主动制冷单元包括:

所述组蒸发器盘管的第一部分,所述第一部分被定位成与基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁的外表面相邻;

所述组蒸发器盘管的第二部分,所述第二部分位于所述液体不可渗透的容器的所述内部空间内;以及

框架,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状,所述框架与所述组蒸发器盘管的所述第一部分处于热接触。

79.根据条款71所述的制冷装置,其中当所述制冷装置在使用中时,位于所述液体不可渗透的容器内、在所述一个或多个壁与所述组蒸发器盘管之间的所述传感器被定位成浸入相变材料中。

80.根据条款71所述的制冷装置,其中位于所述液体不可渗透的容器内、在所述一个或多个壁与所述组蒸发器盘管之间的所述传感器包括:

温度传感器。

81.根据条款71所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括具有形成通路开口的位置、尺寸和形状的孔口。

82.根据条款71所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括具有与门可逆地配合的位置、尺寸和形状的孔口。

83.根据条款71所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁形成长方体结构的五个侧面。

84.根据条款71所述的制冷装置,其中基本上形成所述储存区域的所述一个或多个壁包括多个层,并且所述蒸发器被定位成与所述多个层中的至少一个层的表面相邻。

85.根据条款71所述的制冷装置,其中所述传热系统在所述制冷装置内形成单向热导体。

86.根据条款71所述的制冷装置,其中所述传热系统包括连续的基本密封的中空内部空间,以及密封在所述连续的基本密封的中空内部空间内的蒸发液体。

87.根据条款71所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构形成分支结构。

88.根据条款71所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁成一体。

89.根据条款71所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述冷凝器的所述第一组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。

90.根据条款71所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构形成分支结构。

91.根据条款71所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁成一体。

92.根据条款71所述的制冷装置,其中以中空内部空间相连接而形成所述蒸发器的所述第二组不透蒸气结构与所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁中的至少一个壁处于直接热接触。

93.根据条款71所述的制冷装置,其中所述连接器是基本上线性的结构,当所述制冷装置处于使用位置时,所述结构被定位成基本上竖直。

94.根据条款71所述的制冷装置,其中所述连接器包括多个导管,所述多个导管的第一端附连至所述蒸发器,第二端附连至所述冷凝器,并且其中每个导管被定位和配置成在所述蒸发器的所述内部空间和所述冷凝器的所述内部空间之间提供用于液体和蒸气的双向流动路径。

95.根据条款71所述的制冷装置,其中所述控制器包括:

电路,所述电路用于响应于从所述传感器接收的数据而打开和关闭所述至少一个主动制冷单元。

96.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

位于所述液体不可渗透的容器内的相变材料。

97.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

所述液体不可渗透的容器的顶表面内的通路盖,所述通路盖被配置成供用户触及所述液体不可渗透的容器的内部空间内。

98.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

连接至所述连接器的至少一个热控制装置,所述至少一个热控制装置被定位和配置成可逆地控制所述连接器的所述中空内部空间的尺寸。

99.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

热控制装置,所述热控制装置连接至所述连接器,所述热控制装置被定位和配置成可逆地控制所述连接器的所述中空内部空间的尺寸,所述热控制装置可操作地附接至所述控制器并且被配置成接收来自所述控制器的控制信号。

100.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

框架,所述框架在所述冷凝器远侧的位置处附连至基本上形成所述液体不可渗透的容器的所述一个或多个壁的外表面,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状;以及

所述框架内的至少一个张紧器,所述张紧器被取向为将所述一个或多个容器压靠在所述一个或多个壁上。

101.根据条款100所述的制冷装置,其中所述框架包括至少一个定位元件,所述定位元件被取向为有助于将所述用于冷冻相变材料的一个或多个容器定位成与所述一个或多个壁的所述外表面相邻。

102.根据条款100所述的制冷装置,其中所述框架位于第二液体不可渗透的容器内。

103.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

壳体,所述壳体围绕所述液体不可渗透的容器、所述组蒸发器盘管、基本上形成储存区域的一个或多个壁以及所述传热系统;以及

所述壳体内的门,所述门被定位成可逆地允许用户触及所述储存区域。

104.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

可操作地附接至所述控制器的功率监测器。

105.根据条款71所述的制冷装置,进一步包括:

与所述液体不可渗透的容器一体的导热壁,所述导热壁包括突出超过所述液体不可渗透的容器的边缘的区域;

附连至所述导热壁的所述区域的外壳,所述导热壁的所述区域突出超过所述导热壁的所述液体不可渗透的容器的边缘,所述外壳包括与所述导热壁的所述区域相邻的隔热层;以及

附连在所述外壳内的框架,所述框架具有包封用于冷冻相变材料的一个或多个容器的尺寸和形状。

在本说明书中提及的和/或在任何申请资料表中列出的所有以上美国专利、美国专利申请出版物、美国专利申请、国外专利、国外专利申请和非专利出版物都在不与本文冲突的情况下以引用方式并入本文。虽然在本文中已经披露了各个方面和实施例,但其他方面和实施例对本领域的技术人员而言将是显而易见的。本文所披露的各个方面以及实施例是为了说明的目的,不旨在是限制性的,其中真实的范围和精神由所附权利要求书来指示。

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