专利名称：下临界温度指示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来指示环境温度已下降到预定临界温度或者低于预定临界温度的下临界值指示设备。它被发展来主要与这样的产品相结合使用，即该产品对低于特殊临界温度的温度敏感。例如，该设备可以是冷冻指示器，该指示器显示环境温度已下降到水的凝固点或者低于水的凝固点，但是本发明不只局限于冷冻指示器。
背景技术：
许多产品，当受到冷冻条件的影响时，快速地恶化到这样的程度，即它们由于质量损失、活性丧失而受到严重影响，并且致使完全不能使用。这种恶化的鲜活例子是可溶性疫苗。在公布在世界卫生组织公报(74,391-397)中的1996报告中，公开了 99%的肝炎B疫苗发货量是无用的，因为在供货链的某个环节中产生了冷冻/解冻循环。疫苗的这种去活作用常常没有被探测到，因此导致对注射了这种疫苗的成人和小孩没有起到保护作用。冷冻具有有害作用的其他例子包括:药、人体器官、制药、如蛋黄酱的食物、织物柔软剂、如油漆的胶乳产品、混凝土改性剂、实验供应品、花等。当受到冷冻条件(或者接近冷冻条件)的影响时，可以严重地影响生物样本如全血、胰岛素和类似物，或者它们受到严重的影响，及，对于含有蛋白质、酶或者缩氨酸在内的高价值生物技术药品而言，这也是真实的。因此，对于这种产品的出售者、购买者和终端用户而言，设置一些指示装置来用信号表示由冷冻条件所导致的产品变化是理想的。它不仅仅是潜在地使某些产品降低质量的冷冻条件。在疫苗的情况下，它们最好储存在2-8° C。因此，指示出温度已下降到小于水的凝固点的传统凝固指示器对于这个目的而言事实上不是最佳 的。下临界指示器可以潜在地利于制备和供应热食物，尤其在专业环境下。一旦热食物被制备出来进行供应，那么知道这种食物的温度是否已下降到低于细菌进行繁殖的下临界温度是理想的。例如，指示出热食物是否已下降到低于大约60° C的温度是理想的，及更加理想的是，指示出食物已经低于这个下临界温度的时间。在现有技术中公开了许多冷冻指示器。与这些现有技术设备有关的问题包括:包括依赖于昂贵材料如金导致费用较高，响应时间较慢，尺寸，贮藏寿命有限，及指示不清楚。PTL0001:US4846095A(EMSLANDER).1989-07-11.
公开了一种用来显示环境温度已下降到或者低于预定下临界温度的设备，该设备包括多孔膜，该多孔膜与保持在容器内的两种液体的混合物相接触。在一个部件的部分冷冻时，剩余部分可以弄湿该膜。PTL0002:US4457253A(MANSKE) 1984-07-03.
公开了一种设备，该设备使用了脂肪酸酯，因为它们具有通用的凝固点。脂肪酸在毛细管的端部是液体，并且它收缩从而把染色的化合物汲取到塞子中。具有分离液体(与染料和脂肪酸不能融和)，从而阻止塞子过早地浸湿。提供下临界指示设备是理想的，该指示设备克服了或者至少改善了现有技术设备的一些缺点。尤其地，提供一种这样的下临界指示设备是理想的，即该指示设备不贵、为终端用户提供极好的二元指示并且快速响应低于下临界值的温度。提供一种这样的下临界指示设备更理想，即该指示设备可以被驱动从而终端用户进行使用。提供一种这样的下临界指示设备更理想，即该指示设备提供了在下临界温度或者低于下临界温度所用的时间的指
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发明内容
本发明如权利要求所述那样使用了一种新型机构，在该机构中，用第一可冷冻液体浸溃过的多孔膜在临界温度上在这样的状态之间进行转换，即在该状态下，与第一液体不能混合的另一种液体、典型为着色剂可以通过膜以提供所需要的指示。有利的是，本发明提供了这样的快速且清楚的指示，即环境温度已下降到预定下临界温度或者低于预定下临界温度。与现有技术设备不同，本发明的设备不仅仅局限于显示环境温度是否已下降到低于水的凝固点。根据第一可冷冻液体的选择，该设备可以用来实质上显示任何下临界温度。此外，及与一些现有技术设备不同，本发明的设备不需要稀有材料(例如金子)并且因此制造相对不贵。有利的是，膜功能与第一液体配合，从而在第一液体冷冻时有利于第二液体的迁移。在不希望受到理论约束的情况下，本申请发明人知道，在高于临界温度下借助第一液体阻塞膜中的孔，因此使膜不能渗透第二液体。但是，第一液体在临界温度上的冷冻，使得凝固的第一液体收缩和紧贴到膜的多孔结构上，因此打开了孔并且允许第二液体通过该膜的迁移。优选地，膜的厚度为50到500微米(更加优选为100到300微米)，因此一旦达到临界温度，可相对快速地通过膜迁移。典型地，可以更加快速地通过较薄的膜，并且如所希望的那样，借助改变膜厚度可以控制迁移速度。根据本发明的设备的响应时间典型地小于10分钟，小于5分钟，或者小于I分钟。与现有技术设备不同，本发明借助改变膜厚度和/或孔的尺寸允许响应时间根据消费者希望来改变。优选地，膜的孔尺寸在50nm到5微米的范围，优选为IOOnm到2微米。利用两个相对小的孔尺寸(例如50nm到300nm)和相对大的孔尺寸(例如0.5到2微米)已经观察到本发明所需要的迁移效果。就较大的孔尺寸而言迁移典型地更加快速，并且如所希望的那样，借助改变孔尺寸可以控制迁移速度。膜本身可以由任何合适的多孔材料如现有技术中已经公开的微孔聚合物膜构成。典型地，该膜是聚烯烃，它包括聚乙烯(例如HDPE、PTFE等等)或者聚丙烯。为了有利于第二液体(它典型地是亲水的)的迁移，因此膜可以注入有亲水无机颗粒如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、碳酸钙等等，但是添加这种无机颗粒不是必需的。借助采用不同膜类型可以改变迁移速度并且因此改变响应时间。合适的、商业上可以买到的微孔膜的例子包括Artisyn 膜(可从 Daramic, Inc.买至丨J )、Tetratcx 膜(可从 Donaldson Company, Inc.买到)和Teslin 膜(可从 PPG Industries.买到)。在一个实施例中，该设备是简单的二元指示设备，在该设备中，膜的第一侧限定出第一部位，及该膜的相反第二侧限定出第二部位。因此，第二液体的迁移从第一侧通过膜的厚度到达第二侧。
优选地，显示窗被定位来可视地检查膜的第二侧。当第二有色液体到达该膜的第二侧时，通过该窗给用户提供这样的清楚可视指示，即环境温度已下降到预定下临界温度。显示窗可以是任何合适的形状如圆形、十字形、矩形、正方形等等。十字形显示窗在微型设备中是合适的，在该设备中，具有较小空间供用户指令印制在该设备上。优选地，膜的第一侧包括遮蔽层。该遮蔽层可以由可渗透的金属箔构成，借助例如热印过程，该金属箔被结合到膜的第一侧上。可替换地，借助蒸发沉积过程，能把金属化的遮蔽层沉积到膜的一侧上。遮蔽层的目的是，当它布置在膜的第一侧上时(即在温度下降到下临界值之前)，遮蔽第二液体以通过窗不可见。由于浸溃过第一液体的该膜可以是稍稍透明或者半透明，因此遮蔽层确保完全将第二液体从窗遮蔽，直到它迁移通过膜为止，因此在设备的“之前”状态和“之后”状态之间确保极好的视觉对比。箔足够密从而遮住光，但是在显微镜下是多孔的，从而允许质量传递和第二液体迁移通过。典型地，遮蔽层的厚度为1-10微米。典型地，遮蔽层由金属如铝构成。该设备在一个实施例中可以被制造成柔性薄标签，在该实施例中，第二液体(着色剂)被浸溃到垫或者第二膜中，该垫或者第二膜允许几乎平坦的产品类型。在该浸透的垫中的该液体可选择地通过箔与第一(可冷冻的)液体膜相接触并且不能与第一液体相融
口 o在一个备选实施例中，膜是细长的(elongate),它在它的第一端具有第一部位,并且在它的第二端具有第二部位。在这个备选实施例中，第二液体沿着膜的纵向轴线迁移，及通过膜的厚度。有利的是，第二液体的横向迁移，使该设备可以指示环境温度已下降到下临界温度或者低于下临界温度的时期。沿着纵向轴线的迁移范围用这个时期来表示。优选地，根据备选实施例的设备包括窗，该窗被配置和定位来可视地检查膜的长度。典型地，该窗具有基本上与细长膜相同的尺寸。一个或者多个时间指示器标记可以相对于该窗定位，以给使用者显 示过去的时间。优选地，第一可冷冻液体与第二液体相比相对更加憎水，从而在温度大于下临界温度时确保膜对于第二液体不能渗透。但是，这样的组合同样是可能的，即第一可冷冻液体与第二液体相比相对更加亲水。优选地，第一可冷冻液体包括脂肪酸酯、脂肪酸或者它们的组合物。典型地，脂肪酸是任何羧酸，它包括具有4-50(优选为4-25)碳原子的〉脂肪族链(它可以是饱和的、不饱和的、支链或者直链)。同样地，术语“脂肪酸酯”指上述脂肪酸的酯(例如Ci_8烷基酯)。脂肪酸酯和脂肪酸特别优选，因为它们不贵、可以在较宽的熔点范围内得到，并且具有明显的、很好地被限定出的熔点和凝固点。合适的第一可冷冻液体包括癸二酸二乙酯(FP-7° C)、月桂酸甲酯(FP+1° C)、乙烷基十四(烷)酸盐(FP+7° C)、甲基十四(烷)酸盐(FP+13。C)、十六(烷)酸乙酯(FP+19。C)和i^一碳烯酸(FP+17。C)。所有这些脂肪酸和酯作为香味和香气添加剂被FDA批准可安全使用。因此，本发明的更多优点在于，它避免了使用任何可能有害的成分。其它合适的脂肪酸酯和脂肪酸对于本领域普通技术人员来讲是显而易见的。通常，脂肪酸酯和脂肪酸在本发明的范围内具有相对可预测的性能，并且对于任何所需要的应用而言可以根据它们的凝固点来选择。在一些实施例中，借助在第一液体中包括小量的染料，使第一可冷冻的液体着色(例如绿色或者黄色)。有色的第一液体为使用者提供了更大的视觉冲击(例如从绿色到红色)从而指示已到达下临界温度。优选地，第二液体被着色，从而在它到达膜的第二部位时，为使用者提供了清楚的、可视的指示。第二液体典型地包括亲水载色剂(例如水、乙二醇、多羟基化合物等等)和染料。第二液体的粘度影响迁移通过膜的速度，及第二液体可以相应地形成以为该设备提供所希望的响应时间。当然，它暗示，第二液体在第一液体的凝固点上应该是可以流动的。换句话说，第二液体的流动点或者凝固点应该小于第一流体的凝固点。在第一液体具有尤其低的凝固点(例如小于0° C)的情况下，第二液体可以包括一种或者多种防冻添加剂如丙二醇，从而使其流动点或者凝固点降低。本领域普通技术人员知道各种各样的亲水染料用在第二液体中，并且不必在这里完全列出合适的染料。本发明人发现，Liquitint 染料(通常用在家用洗涤剂中)为明显指示下临界温度提供了尤其好的对比。合适Liquitint 染料的范围包括Liquitint Red MX、Liquitint PG Blue、Liquitint Yellow EC、Liquitint Red XC、Liquitint Blue RE、Liquitint Violet CT、Liquitint Blue EA>Liquitint Orange LG和Liquitint Crimson。尤其适合于第二液体的配方设计包括用水稀释过的Liquitint Crimson。尤其优选的组合采用具有180微米厚HDPE膜的Liquitint Crimson配方,该HDPE膜被渗入有 I微米孔尺寸的娃石颗粒。在一个实施例中，本发明的设备在该设备的整个使用寿命中即从制造的时间开始是活性的。尽管这种设备具有简单且不贵的优点，但是这种设备的缺点在于，它们必须总是在高于预定临界温度下进行储存，这就是长期储存条件的要求。在备选实施例中，本发明设备只在用户启动该设备之后是活性的。在该设备是具有两个注入液体的膜的平坦件的实施例中，借助从两个膜之间去除薄塑料膜来实现启动。本申请具有到目前为止所描述的时间指示设备，该设备通过可压下的隆起部和可压力破裂的密封件由用户来启动(例如，参见PTL0003:US7232253A(TMESTRIP UKLIMITED).2007-06-19.其内容在这里加入以作参考)。用于设备启动的类似机构同样可以应用到本发明的设备中。相应地，该设备优选地包括启动装置，该启动装置释放第二液体从而与膜的第一部位相接触。优选地，该设备包括呈密封隆起部(blister)形式的容器，该容器容纳第二液体，及在触发该启动装置时，第二液体从隆起部可释放。典型地，该启动装置包括可用手按下的按钮，该按钮由隆起部外表面的至少一部分来限定。该设备还包括压力-可破裂的密封件，用于在压力施加到隆起部外表面上时释放第二液体。一旦该密封件破裂，第二液体被引导来与膜的第一部位相接触，因此启动该设备。启动装置的其它形式对于本领域普通技术人员来讲是显而易见的。例如，容纳第二液体的容器可以具有可释放的阻挡壁，该阻挡壁呈可释放的或者易碎的带形式。用户在带的一端上可以拉凸片(tab)，从而从容器释放第二液体，因此使第二液体与膜的第一部位相接触，因此启动了该设备。在另一个方面，本发明提供了一种产品，该产品具有固定于其上的根据本发明的设备。在另一个方面，本发明提供了一种套件(kit)，它包括本根据发明的设备和上临界温度指示器。上临界指示器是这样的设备，它指示出环境温度是否已上升到预定上临界温度或者高于该预定上临界温度。在一些情况下，上临界温度指示器提供了在预定临界温度上或者高于预定临界温度所用的时期的显示。上临界指示设备在现有技术中是公知的并且描述在例如 US3，954，011、US5，368,905 和 US5, 709,472 中。申请人的 Threshold Plus 和Timestrip Plus 设备举例说明了在商业上可以买到的上临界温度指示器，这些指示器适合于用在根据本发明这个方面的套件中。该套件可包括分离的上和下临界设备，这些设备可以独立地连接到产品上。此外，可以提供整体设备，其中单个平台或者基层包括上和下临界设备，例如该设备并排地或者端部对端部地布置。整体设备作为单个单元可以连接到使用剥离粘性衬层的产品上。如果上和下临界设备具有相应启动机构，该相应启动机构具有相应的用户可压下隆起部，然后单个按钮可以设置在整体设备上，以同时压下两个隆起部。可替换地，整体设备可以传送指令，从而在启动该设备时，使用者同时按下每个隆起部。有利的是，根据本发明的该套件或者整体设备使得用户可确定环境温度是否已上升或者下降到预定的温度窗之外。例如，每个设备上的红色指示可以表示温度偏移到预定温度窗之外。这种套件对于储存疫苗是有利的，该疫苗在2-8° C可以被最佳地储存。
参照附图，只借助例子，现在描述本发明的优选实施例，在这些附图中:图1A-F是对于第二液体是流体的实施例和第二液体被吸满到垫中的平坦类型的而言在第二液体通过膜的不同迁移阶段中浸溃过的膜的示意侧视图；图2是本发明第一实施例的设备的分解透视图；图3是图2所示的设备的平面视图；图4是通过图3的线A-A所截取的纵向截面图；图5是图2所示的设备的顶部透视图；图6是本发明第二实施例的设备的分解透视图；图7是图6所示的、具有由虚线所示下面特征的设备的平面视图；图8是通过图7的线A-A所截取的、具有密封区域的相应放大部的纵向剖视图；图9是图6所示的设备的顶部透视图；图10是本发明第三实施例的设备的分解透视图；图11是图10所示的、具有由虚线所示下面特征的设备的平面视图；图12是通过图11的线A-A所截取的、具有密封区域的相应放大部的纵向剖视图；图13是图11所示的设备的顶部透视图；图14是启动之后的第二实施例的设备的放大纵向剖视图；图15是制造成平坦的柔性标签的设备的第四实施例的分解透视图；图16是与第四实施例相类似但可以启动的设备的第五实施例的分解透视图；图17是图16的设备的平面视图；及图18是沿着图17的线A-A所截取的、具有启动凸片区域的相应放大部的剖视图。
具体实施方式
参照图1A-C，示出了微孔膜I的示意性侧视图，该微孔膜I用憎水第一液体如脂肪酸或者脂肪酸酯浸溃过或者浸透。该第一液体具有相应的凝固点，该凝固点限定出该设备的预定下临界温度。如图1A所示那样，环境温度大于第一液体的凝固点，及在图1A中，亲水第二液体3如含水的以染料为基础的溶液与膜I的第一侧5相接触。用第一液体浸溃过的膜I不能渗透第二液体，同时环境温度大于第一液体的凝固点。图1B示出了在该温度已经下降到第一液体的凝固点的同一膜I。第一液体已经凝固或者结晶在膜I的纤维结构上，使微空隙能形成于整个冷冻的第一液体。利用第一液体的凝固，第二液体3能通过微孔膜I并且向着其第二侧7迁移。在图1C中，第二液体3已经完全通过膜I迁移到第二侧，典型地不可逆转地使第二侧染色。甚至在温度升高到大于下临界温度并且第一液体熔化之后，第二侧7也能借助第二液体3保持染色。图1D到IF示出了相同顺序，其中第二液体浸透到它自己的垫或者第二膜9中，以便得到如本发明第四和第五实施例所示那样的完全平坦结构。在一个优选实施例中，膜I可以是聚乙烯(HDPE)微孔膜，该微孔膜具有大约I微米的孔尺寸。膜I被渗入有硅颗粒并且具有大约180微米的厚度。相同材料可以用于垫
9。垫也可以是由吸墨水纸或者棉纸或者棉花材料所形成的垫。根据使用该设备的应用类型，该膜用第一液体渗透，该第一液体典型地是具有这样的凝固点的脂肪酸或者脂肪酸酯，该凝固点适合于特殊应用。例如，适合于监控疫苗可能退化的设备可以把月桂酸甲酯(FP+1° C)用作第一液体。在这个优选实施例中，第二液体3是由Liciuitint CrimSOn构成的含水配方，从而提供了正红色指示。其它染料当然可以用来提供不同色彩的指示器。如结合图1A-F所描述的那样，第二液体3利用迁移通过浸溃有第一液体的膜I的原理，根据本发明的实施例，可以用于在这里下面所描述的每个指示设备中。二元指示设各参照图2-5，示出了根据第一实施例的简单二元指示设备100，该设备没有启动机构。设备100在该设备的整个使用寿命中是活性的，即从制造时开始是活性的。设备100的本体由一对聚合物盘101和102构成，该对聚合物盘借助任何合适的热-焊接过程而被结合在一起。每个聚合物盘101和102可以包括阻挡层(未示出)，用于密封性地密封该设备的内部部件。下部盘102通常是平坦的，它具有粘性层103，该粘结层103结合到其下表面上。粘性层103典型地具有剥落的带，从而使设备100能如所需要的那样贴到产品上。最好如图4所示那样，上部盘101具有中央凹入的部分104，该部分104限定出用于该设备的内腔105。上部盘101是大致透明的，因此中央圆形部分限定了指示窗106。上部盘102的环形外区域107可以印有掩蔽层和说明、标记等。用第一液体(例如月桂酸甲酯)浸溃过的膜I被容纳在内腔105内并且具有能透过的箔层108，该箔层被压印到其下表面上。位于膜I和下部盘102之间的内腔105的容积的剩余部分限定出用来储存第二液体3 (例如Liquitint Crimson溶液)的液体室110。一旦被制造出来，那么第二液体3通过可渗透的箔层108总是与膜I的下部表面相接触。作为例子，在使用时，首先检查设备100以确保通过指示窗106没有看到的红色。箔层108提供了通常苍白的白色背景，这表示，该设备准备好使用。该设备100然后被固定到产品(例如疫苗的盒)上并且在冷却的容器内运送后进行再次检查。如果在运送该产品期间环境温度下降到低于预定的下临界温度(用第一液体的凝固点来限定)，然后红色第二液体将迁移通过膜I到达上表面，并且通过指示窗106可以清楚地看到。红色为使用者提供了肯定指示，即该产品已经退化并且应该进行退化检查或者抛弃。但是，如果通过指示窗106可以看见的颜色保持为苍白，那么使用者收到肯定指示，即产品没有暴露于低于预定下临界的温度。这个信息可以选择性地与来自其他指示器(例如，上温度临界指示器)的信息相结合，对使用者表明使用该产品是安全的。具有激活机构的二元指示设备参照图6-9，示出了二元指示设备200，根据第二实施例，该设备200具有启动机构。仅在使用者按下按钮从而启动该设备之后，设备200是活性的。尽管对于时间指示设备，申请人以前在 PTL0004:US7232253A (TIMESTRIP UK LIMITED).2007-06-19 中描述了类似的启动机构。设备200的本体由一对聚合物板201和202构成，该对聚合物板借助任何合适的热-焊接过程而被结合在一起。每个聚合物板201和202可以包括阻挡层(未示出)，用于密封性地密封该设备的内部部件。下部盘202是大致平坦的，并且为该设备提供了刚度。粘性层203结合到下部板202的下表面上，从而使设备200可以如所需要的那样连接到产品上。最好如图8所示那样，上部板201具有凹入或者盘形部分，该部分限定出储存第二液体3的隆起部204。上部板201是柔性的，从而使得使用者可以按下隆起部并且把压力施加到储存在隆起部204的液体室205内的第二液体3。隆起部204的外表面限定出当该设备被启动时使用者推压的按钮。膜I和可渗透的箔层208夹紧在上部和下部板201和202之间。膜I的上表面被结合到上部板201 (例如借助热-焊接)上并且与在上部板中所限定出的指示窗206对准。上部板201是大致透明的，指示窗206的部位外部的一些区域印制有掩蔽层和说明、标记等
坐寸o箔层208具有压印到膜I下表面上的上表面，而箔层的下表面接触下部板202。箔层208从膜I部分地延伸到由隆起部204所限定的液体室205中。由于在箔层208和聚合物板201和202之间的层压部相对弱，因此界面起着用于隆起部204的、压力-可断裂的密封件的作用。相应地，当人工压力被施加到隆起部204的外表面上时，容纳在隆起部内的第二液体3的液压压力迫使上部板201从下部板202分层。这使得第二液体3被引导来与膜I的下表面相接触，而膜的上(指示)表面保持固定地结合到上部板201上。利用第二液体与膜I的下表面相接触(经由可渗透的箔层208)，该设备100变成活性的并且之后对低于预定下临界温度的温度中的下降敏感。简短地参照图14，示出启动之后的设备200的放大部分。在压下隆起部204的外表面之后，第二液体3的液压压力在弱层压部的部位内强制上部板201与下部板202分开，该弱层压部由箔层208的范围来限定。这使得第二液体3被引导来与具有可渗透箔层208的膜I下表面相接触。下部板202在弱层压部的部位内向外凸出从而容纳第二液体3。由于膜的上(指示)表面被牢固地热-焊接到上部板201上，因此没有第二液体3紧接在隆起部触发之后到达这个表面。因此，把膜I的指示表面牢固地连接到上部板201上，可以防止由于隆起部-触发所导致的任何错误读出。明显地，除了提供压力-可断裂的密封件之外，箔层208还以与结合第一实施例在上面所描述的相同方式掩盖指示窗206的第二液体3。因此，根据第二实施例，箔层208在设备200中具有重要的双重作用。在使用时，设备200被固定到产品上并且隆起部204借助使用者来按压以启动该设备。有利的是，在使用之前，该设备200不需要储存在任何特殊的温度下。指示窗206在启动之后可以借助使用者来监控，从而探测该设备200是否暴露于预定临界温度或者低于预定临界温度的环境温度。具有启动机构的、依赖时间的指示设备参照图10-13，示出了指示设备300，根据第三实施例，它具有启动机构和依赖时间的进度窗。只在使用者按压按钮从而启动该设备之后，该设备300是活性的，并且进度窗给使用者提供了这样时期的指示，即在该时期上，环境温度下降到或者低于预定下临界温度，以及简单的二元指示。设备300在结构上与上面所描述的设备200相类似。设备300的本体由一对聚合物板301和302构成，该对聚合物板借助任何合适的热-焊接过程结合在一起。每个聚合物板301和302可以包括阻挡层(未示出)，以用于密封性地密封该设备的内部部件。下部板302是大致平坦的并且为该设备提供了刚度。粘性层303结合到下部板302的下表面，从而使该设备300如所需要的那样连接到产品上。最好如图12所示那样，上部板301具有凹入或者盘形部分，而该凹入或者盘形部分限定出用来储存第二液体3的隆起部304。上部板301是柔性的，以便使用者可以按下隆起部，并且把压力施加到储存在隆起部304的液体室305内的第二液体3。隆起部304的外表面限定出在该设备被启动时使用者推压的按钮。膜I大体细长并且沿着该设备300的纵向轴线延伸。膜和可渗透的箔层308被夹在上部板301和下部板302之间。膜I的上表面被结合到上部板201上(例如借助热-焊接)并且与二元指示窗306和依赖于时间的进度窗307相对准，其中该进度窗307在上部板中被限定。上部板301是大致透明的，其具有一些位于指示器部位之外的区域，而进度窗306和307印制有掩蔽层和说明、标记等等。箔层308具有压印到膜I下表面上的上表面，而箔层的下表面接触下部板302。箔层308局部沿着膜I的长度延伸并且局部延伸到由隆起部304所限定的液体室305内。由于位于箔层308和聚合物板301和302之间的层压部相对弱，因此界面起着用于隆起部304的、可压力-破裂的密封件的作用。相应地，当压力被施加到隆起部304的外表面上时，第二液体3的液压压力迫使上部板301与下部板302相分层。这使得第二液体3可以被引导来与膜I的下表面相接触，同时膜的上表面保持固定地结合到上部板201上。利用第二液体3与膜I的下表面相接触(通过可渗透的箔层308)，因此设备300变成活性的并且之后对低于预定下临界温度的环境温度的下降敏感。应该知道，在该设备300的隆起部-触发之后，第二液体3被迫与膜I的下表面接触，与图14所示的设备相类似。在设备300中，当被浸溃到膜I内的第一液体凝固时，第二液体3向着指示窗306相对快速地迁移通过膜的厚度，从而指示窗给使用者提供了初始的二元指示。如果环境温度保持处于预定阈值或者低于该预定阈值，那么第二液体3沿着膜I的长度横向迁移。该横向迁移的进度可以通过进度窗307来监控，该进度窗在上部板301中被限定。利用该设备300的简单校准，可以容易地确定在下极临界温度上或者低于下临界温度所用的时间。在该设备启动之后，时间指示器标记(未示出)作为用在下临界温度上或者用在低于下临界温度的时间的、对于使用者可视的指示被印在进度窗上。相应地，应该知道，该设备300提供了更加先进的装置，借助该装置使用者可以评估产品质量，该产品质量对低于预定下临界温度的温度敏感。在一些情况下，产品对在低于下临界温度时所用的短期相对不敏感，在这种情况下，该设备300可以起着对终端用户的有用工具作用。当然，本领域普通技术人员容易知道，设备300依赖于时间的特征可以得到利用，而不必采用隆起部304的启动机构。换句话说，时间依赖性(time-dependency)容易结合到上面结合第一实施例所描述的那种设备中。柔件标签(Label)实施例设备400的第四实施例与第一实施例相类似，并且相同的附图标记用于相同的零件。代替液体室，而是把第二液体和染料浸透到垫9中，因此它被浸透，并且在第一膜转到可渗透状态时，液体可以迁移到第一膜内。垫9安装在底部密封层102上。顶层401也是平坦的，而不是盘形，因为不需要液体容器。该平坦设备可以设置有启动结构，如在参照图16-18所描述的设备500的第五实施例中所示那样。在这个设备中，薄塑料膜510被设置在膜I和9之间。上部盘501和下部盘502具有切口 512，从而使膜514上的扩大凸片514在该设备500的一侧处暴露。该层510借助这个凸片514来夹紧，并且从包装中滑出从而使两个膜相互接触以启动该设备。如前面那样描述了这些实施例的其他特征。但是，平坦结构具有相当大的生产和市场优点。没有增加它应用于其中的产品体积。该设备400和500被示成圆形片般，但是也可以布置成第二液体可以沿着膜迁移。
权利要求
1.一种用于指示环境温度已下降到或者低于预定下临界温度的设备，所述设备包括: 多孔膜(I)，它具有第一和第二在空间上分开的部位(5，7)； 第一可冷冻液体，它被浸溃到该多孔膜中，该第一可冷冻液体具有与该预定下临界温度相对应的凝固点； 第二液体(3)，用于接触该多孔膜的第一部位，所述第二液体不能与所述第一液体融合；及 用于指示第二液体至少部分地从第一部位迁移到第二部位中的装置； 其特征在于，浸溃有第一液体的膜在高于临界温度下不能渗透第二液体，但在该临界温度处或者低于临界温度下，能渗透第二液体。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括垫(9)，该垫浸溃有第二液体。
3.根据权利要求1或者2所述的设备，其特征在于，所述膜的第一侧限定所述第一部位，及所述膜的相反第二侧限定所述第二部位，所述迁移是通过所述膜的厚度从所述第一侧到所述第二侧。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，用于指示的所述装置包括指示窗(106)，该指示窗被定位成在视觉上检查该膜的第二侧。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，该膜的第一侧包括遮蔽层(108)。
6.根据权利要求1或者2所述的设备，其特征在于，所述膜是细长的，它在第一端上具有所述第一部位，及在它的第二端上具有所述第二部位；所述迁移是沿着所述膜的纵向轴线。
7.根据前述权利要求任一所述的设备，其特征在于，该第一可冷冻液体与该第二液体相比相对更加憎水。
8.根据前述权利要求任一所述的设备，其特征在于，该第一可冷冻液体包括脂肪酸酯、脂肪酸或者它们的组合。
9.根据前述权利要求任一所述的设备，其特征在于，该第二液体是彩色的。
10.根据前述权利要求任一所述的设备，其特征在于，所述膜由微孔聚合物构成，该聚合物具有在IOOnm到2微米范围的孔尺寸。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，微孔聚合物被注入有亲水无机颗粒。
12.根据前述权利要求任一所述的设备，还包括启动装置，该启动装置释放第二液体从而与膜的第一部位接触。
13.根据在依赖于权利要求2时的权利要求12所述的设备，其特征在于，启动装置包括插入到该垫(9)和该膜(I)之间的、可去除的膜。
14.一种产品，具有根据前述权利要求任一所述的、连接于其上的设备。
15.一种套件或者整体设备，包括根据前述权利要求任一所述的设备和上临界温度指示设备。
全文摘要
一种指示环境温度已下降到或者低于预定下临界温度的设备。该设备包括多孔膜，它具有第一和第二在空间上分开的部位；第一可冷冻液体，它被注入到多孔膜中，第一可冷冻液体具有与预定下临界温度相对应的凝固点；第二液体，它接触多孔膜的第一部位，第二液体不能与第一液体相混合；及指示窗，它显示第二液体从第一部位到第二部位的迁移。注入有第一液体的膜在大于临界温度下不能透过第二液体，但在该临界温度上或者小于该临界温度下，可以透过第二液体。该设备在下面这些应用中是有利的，即在小于一定下临界温度时产品的质量降低。
文档编号G01K11/06GK103210289SQ201180054970
公开日2013年7月17日 申请日期2011年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者A·拉比诺维茨, E·马根 申请人:泰姆斯特里普英国有限公司