便携式温控容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及便携式溫控容器。更具体地，本发明设及用于运输对溫度高度敏感的 货物(诸如药物和疫苗)的便携式溫控容器。
【背景技术】
[0002] 对溫度高度敏感的药物和疫苗(在下文中简称为货物）的运输是那些货物的配送 者(dis化化utor)和负责给药那些货物的医护人员面临的一个主要问题。如果货物经受在 其可接受的溫度储存范围之外的溫度甚至达一短的时间段，则货物将会变质。在一些实例 中，变质会导致货物比原本低效，并且在其他实例中，货物对给药者可能变得危险并且它们 对预期接受者可能表现出显著的健康风险。因此，货物的配送者确保货物从生产时间到给 药时间维持在所需溫度范围之内是必需的。
[0003] -旦生产且在配送到远程地点之前，货物被储存在环境受控仓库设施中的中央枢 纽。在一些情况下，货物在环境受控运输工具中被运输到区域枢纽，其中货物在配送之前再 次被储存在环境受控仓库设施中。配送链的运一部分看起来没有问题。特别关注的是所谓 的配送链的"最后一英里"，其中货物从溫控设施被运输到它们要被给药的地点。货物在所 谓的"最后一英里"中维持在其所需溫度范围之内是绝对必需的。为了在最后一英里中保护 货物，它们常常在便携式溫控容器中运输。
[0004] 已知溫控容器通常包括由聚苯乙締或者其他隔热材料构造的隔热箱。货物被小屯、 地放置在箱内，并且箱随后常常填装冰(在炎热的气候中）W使隔热箱内部的货物保持冷 却。然后，货物通过"最后一英里"被运输到预期目的地。
[0005] 然而，该解决方案存在很多问题。首先，无法精确地控制储存货物的溫度，并且无 法保证货物将维持在所需溫度范围之内。第二，难W精确地确定对于给定旅程将需要多少 冰。如果太多冰被填装到容器中，货物则可能冰冻，由此使货物变质。另一方面，如果太少冰 被填装到容器中，冰则可能在货物交付之前已经融化并且货物可能在交付之前变质。第Ξ， 在一些实例中，地点将是非常远的并且可花费几天到达。在运些情况下，在旅程期间的一个 或多个时机补充冰将是必要的，但是运常常是不可能的。此外，在其中地点非常远的那些情 况下，容器可在旅程的过程中经历环境溫度从极热到极冷的显著变化，并且运无法通过该 所提出的解决方案解决。
[0006] 然而，存在设及使用机电系统来在最后一英里期间控制便携式容器中的货物溫度 的更复杂的解决方案。用于制冷的机电系统已经存在了许多年，并且尽管相对有效，但是它 们遭受两个主要缺陷。首先，运些系统不被认为是特别稳健的，运使得此类系统在暴露给在 崎帳地形上旅程期间经受的机械应力时很难是可靠的。其次，必须依赖于电池功率，并且设 计将使少量的产品保持在正确的溫度达全部旅程时间的轻量、成本高效的设备是有挑战性 的。一般来说，使用机电系统的许多已知设计太复杂，并且因此对于本发明解决的所谓的 "最后一英里"应用而言太贵。
[0007] 已经提出的尝试解决运些问题中的一些问题的一种设备是在名称为上海理工大 学的中国专利申请No. CNl 03075856中描述的设备。该设备提出使用半导体冷却系统W及隔 热层，该隔热层包括填充有在半导体冷却系统不运行时将使内容物保持冷却的相变材料的 铜管。申请人已知的另一种设备是玛氏公司（Mars Inco巧orated)的GB2501223eGB2501223 描述了用于在炎热的气候中储存巧克力的冷藏柜，该冷藏柜具有热电冷却器件和相变材 料。相变材料用于在热电冷却器件不运行时使该柜的内容物在断电期间保持冷却。
[000引本发明的目标是提供克服已知设备的至少一些问题的一种便携式溫控容器。本发 明的进一步目标是向消费者提供有用的选择。
[0009] 发明概述
[0010] 根据本发明，提供了一种便携式溫控容器，包括：
[0011] 具有外壳、内壳和两者之间的隔热层的主体，该主体限定储存室和准许访问储存 室的开口；
[0012] 选择性地覆盖主体中的开口的隔热盖；
[0013] 与储存室热通信的第一热电器件；
[0014] 与第一热电器件热通信的第一相变材料；
[0015] 可再充电电池；
[0016] 可用于测量储存室内的溫度的溫度传感器；
[0017] 与热电器件和溫度传感器通信的控制器，该控制器可用于控制热电器件调节储存 室内的溫度;并且其中
[0018] 热电器件可用于W热能的形式从储存室和第一相变材料中的一者移除能量并将 热能形式的该能量传递到储存室和第一相变材料中的另一者。
[0019] 通过具有此类便携式溫控容器，将有可能W相对低的成本将货物的溫度维持在特 定范围之内达很长的时间段。运通过使热电器件和相变材料配置成使得热电器件可用于按 需W热能形式从储存室和第一相变材料中的一者移除能量并W热能形式将该能量传递到 储存室和第一相变材料中的另一者来实现。已经发现该配置显著地降低容器的功率要求， 由此降低容器的总成本且增加货物可被安全地储存在容器中的时长。此外，由于热电器件 的使用，所描述的配置将比其他已知供应更加稳健。
[0020] 在本发明的一个实施例中，提供了一种便携式溫控容器，其中第一热电器件可用 于W热能形式从储存室移除能量并W热能形式将该能量传递到第一相变材料。
[0021] 在本发明的一个实施例中，提供了一种便携式溫控容器，其中提供了由控制器来 控制的第二热电器件、与第二热电器件热通信的散热器、穿过主体的气道、W及可用于将气 流穿过气道传送到散热器的风扇。容器的该配置的重要优点在于，一旦它到达远程目的地， 如果交流电力源可用，热电器件则可根据交流电力源操作，从而容器可作为正常的干线供 电单元操作，由此消除对在目的地处的专用储存单元的需求并且延长在给药之前货物可被 储存在容器中的时长。此外，通过具有附加组件，将有可能为相变材料重新供能，而无需从 容器移除相变材料。
[0022] 在本发明的一个实施例中，提供了一种便携式溫控容器，其中第一热电器件夹在 储存室和第一相变材料之间而第二热电器件夹在第一相变材料和散热器之间。
[0023] 运被看作为本发明的尤其优选的实施例。提供该配置有很多好处。通过具有此类 配置，第一相变材料将充当储存室和散热器之间的阻挡隔热层。如果储存室要保持冷却或 者的确要被调节在窄的溫度范围中，运则是尤其有利的，因为散热器可能否则对储存室中 的溫度有显著的影响。其次，在长的旅程已经完成之后，可通过操作第二热电器件对相变材 料非常快速地再充电，并且可通过散热器相对容易地散逸过量的热能。同时，可W使用第一 热电器件和第一相变材料W正常方式调节储存室中的溫度。
[0024] 在本发明的一个实施例中，提供了一种便携式溫控容器，其中储存室、第一热电器 件、第一相变材料、第二热电器件、W及散热器W叠层配置来布置，其中储存室位于叠层的 顶部，第一热电器件位于储存室正下方，第一相变材料位于第一热电器件正下方，第二热电 器件位于第一相变材料正下方，并且散热器位于第二热电器件正下方(在叠层的底部）。
[0025] 在本发明的一个实施例中，提供了一种便携式溫控容器，其中提供了由与储存室 热通信的控制器来控制的加热元件。
[0026] 运被看作为本发明的另一个尤其有用的实施例。通过具有与储存室热通信的加热 元件，第一相变材料可用于吸收通过第一热电器件传送的来自储存室的过量热能，并且如 果需要加热元件可用于将热能传送到储存室。运将省下必须提供第二相变材料W将热能提 供给储存室（如果需要的话）。已经发现在该器件的预料操作情形其间，加热储存室通常所 需的能量的量少于冷却储存室所需的能量。因此，如果提供加热元件，它则将不需要显著的 电池功率量来操作并且将允许在冷却储存室时使用更多的相变材料。运将造成可在各充电 操作之间更长时间地运输货物的容器。
[0027] 在本发明的一个实施例中，提供了一种便携式溫控容器，其中第二热电器件夹在 第一相变材料和散热器之间，而第一热电器件夹在储存室和散热器之间，第一热电器件经 由散热器和第二热电器件与第一相变材料热通信。再次，该配置将允许相变材料W快速、高 效的方式再充电（即，重新冷冻）。
[0028] 在本发明的一个实施例中，提供了一种便携式溫控容器，其中提供了 ：由与散热器 热通信的控制器来控制的第Ξ热电器件、与第Ξ热电器件热通信的第二相变材料，第一热 电器件经由散热器和第Ξ热电器件与第二相变材料热通信。
[0029] 运被看作为本发明的有用的实施例。通过具有第二相变材料和第Ξ热电器件，运 些相变材料中的一者可用于冷却储存室而另一相变材料可用于加热储存室。W此方式，容 器将能够在极热和极冷情形两者中调节容器内的货物的溫度，而无需从电池汲取大量的功 率。运将提供可跨更宽范围的环境情形W成本有效的方式高效地操作的设备。此外，在该配 置的情况下，一旦该设备在使用之后连接到干