一种低成本长时效医药冷链保温箱的制作方法

本发明涉及一种保温箱，特别涉及一种低成本长时效医药冷链保温箱。

背景技术：

目前市场上价格比较便宜的保温材料以发泡聚丙烯（epp）或者发泡聚苯乙烯（eps）为主，这类保温箱发泡工艺成熟，产量高，价格低等因素所以很受市场青睐。但是因为保温性能有限，所以一般只运用在短距离的生鲜蔬果运输中。

目前这类epp或者eps发泡保温箱有以下几大技术缺陷：

1、热导率过高，导致整体保温性能很差。按照连续极限35℃的要求只能保温不超过12小时，不能运用到跨省或者跨国运输，只能在短距离运输生鲜蔬果等对温度要求不高的产品使用。

2、箱壁和箱盖均是单层结构，结构强度及保温性能不好。

3、生鲜蔬果属于低附加值产品，运输这类产品价格受到很大限制，单个包装不能超过150元，为了控制成本，这类保温箱配置基本是保温箱加上几盒冰块运输，温度控制是非常差的。

所以这类保温箱是不适合运用到高附加值，比如生物制剂、疫苗、药品等对温度有严格要求的产品运输中，现有的能运用到药品这类产品对温度又严格要求的保温箱结构基本以滚塑工艺制成的塑料箱，强度够，但是体积庞大，质量重，有效利用率非常低。而且价格非常高，一般药企很难接受。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有epp或者eps发泡保温箱保温性能差以及工程塑料箱的体积大、质量重及成本高的问题，提供一种低成本长时效医药冷链保温箱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低成本长时效医药冷链保温箱，包括箱体和箱盖，所述箱体包括箱底和箱壁，所述箱壁包括外箱壁（1）、中箱壁（2）及内箱壁（3），外箱壁（1）与中箱壁（2）之间形成隔热腔（8），中箱壁（2）与内箱壁（3）之间形成供冷腔（9），所述箱盖由外至内包括第一箱盖（4）、第二箱盖（5）及第三箱盖（6），第一箱盖与外箱壁顶部盖合，第二箱盖盖于中箱壁顶部并封闭隔热腔，第三箱盖盖于内箱壁顶部并封闭供冷腔。

有别于传统的单层结构的epp或者eps发泡保温箱，本发明的箱壁为三层结构，且箱壁之间形成隔热腔和供冷腔，隔热腔内填充隔热材料以有效防止外部热量侵入以及内部的冷量散失；供冷腔内填充相变蓄冷材料，能长时间稳定的提供冷量；此外，与之相配的是本发明的箱盖也具有三个，从内至外层层密封，以有效防止外部热量侵入以及内部的冷量散失。通过上述结构的改进，可以极大提高控温能力和保温性能，使得本发明可以直接运用到高附加值的医药冷链运输中。

此外，本发明的第二箱盖的顶面上设有装隔热材料的凹槽、第三箱盖的顶面上设有装相变蓄冷材料的凹槽，凹槽内分别可以填充隔热材料和相变蓄冷材料，这样在箱盖部位也形成了隔热和供冷，与隔热腔和供冷腔配合形成了隔热和供冷的包围环境，可以极大提高控温能力和保温性能。

作为优选，所述第二箱盖的顶面上设有装隔热材料的凹槽（7），该凹槽内装填隔热材料。

作为优选，所述第三箱盖的顶面上设有装相变蓄冷材料的凹槽，该凹槽内装填相变蓄冷材料。

作为优选，所述隔热腔内填充隔热材料。

作为优选，所述隔热材料由塑料袋或塑料盒封装，所述隔热材料按质量百分比计由30-55%材料a、3-9.5%材料b、0.2-6.6%材料c、0.4-3.5%材料d及30-60%水混合制成；

所述材料a选自氯化钙、硫酸钠、三水合乙酸钠、五水合硫代硫酸钠中的一种或几种；

所述材料b选自氯化钠、氯化钾、氯化镁中的一种或几种；

所述材料c选自四硼酸钠、膨润土、二氧化硅中的一种或几种；

所述材料d选自海藻酸钠、高吸水树脂、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

本发明针对现有epp或者eps发泡保温箱保温性能差的问题，开发了一种特定的隔热材料，该隔热材料本质上为一种相变储能材料，熔点在25℃左右。该隔热材料能将外部浸入的热量或冷量吸收，给内部的相变蓄冷材料的保温提供稳定的环境，且该隔热材料还能进一步阻止相变蓄冷材料释放的冷量的散失，由于该隔热材料的存在，本发明的保温性能及稳定性大大提高。材料a为主成分，材料b用于调节相变温度，材料c是晶核剂，提高结晶效率，提高相变效率；材料d是稳定剂。

作为优选，所述供冷腔内填充相变蓄冷材料。

作为优选，所述相变蓄冷材料由塑料袋或塑料盒封装。

作为优选，所述相变蓄冷材料按重量百分比计由以下组份混合制成：正十四烷88.5%～91.8%，正十二烷4%～5%，正十三烷2%～3%，正十五烷2%～3%，异十四烷0.2%～0.5%。

本发明通过将碳原子数在12-15的不同烷烃进行特定的配比和组合，从而形成了一定特定蓄冷性能的相变材料，材料的熔点（相变温度点）在2～3℃，保证药品温度在运输过程中维持在大于0℃小于5℃的有效范围内；并且材料熔解焓值高、过冷度低、具有良好循环稳定性的相变材料。

作为优选，所述箱体和箱盖的材质均为发泡聚苯乙烯。

作为优选，外箱壁、中箱壁及内箱壁的高度依次递减。

本发明的有益效果是：通过对箱体和箱盖结构的改进，以及隔热材料、相变蓄冷材料的组合搭配，可以极大提高控温能力和保温性能，使得本发明可以直接运用到高附加值的医药冷链运输中。

附图说明

图1是本发明的一种主体结构示意图。

图2是本发明的一种剖视图。

图3是本发明箱体的一种俯视图。

图中：1、外箱壁，2、中箱壁，3、内箱壁，4、第一箱盖，5、第二箱盖，6、第三箱盖，7、凹槽，8、隔热腔，9、供冷腔。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

如图1所示的一种低成本长时效医药冷链保温箱，包括箱体和箱盖，箱体和箱盖的材质均为发泡聚苯乙烯，所述箱体包括箱底和箱壁，所述箱壁包括外箱壁1、中箱壁2及内箱壁3，外箱壁1与中箱壁2之间形成隔热腔8，隔热腔内填充隔热材料，隔热材料由塑料膜包裹，方便更换；中箱壁2与内箱壁3之间形成供冷腔9，供冷腔内填充相变蓄冷材料，所述箱盖由外至内包括第一箱盖4、第二箱盖5及第三箱盖6，第一箱盖与外箱壁顶部盖合，第二箱盖盖于中箱壁顶部并封闭隔热腔，第二箱盖的外侧边与外箱壁的内壁相接，第三箱盖盖于内箱壁顶部并封闭供冷腔，第三箱盖的外侧边与中箱壁的内壁相接。第二箱盖的顶面上设有装隔热材料的凹槽7，第二箱盖的凹槽内装填隔热材料，第三箱盖的顶面上设有装相变蓄冷材料的凹槽7，第三箱盖的凹槽内装填相变蓄冷材料。以上使用的隔热材料均由塑料袋或塑料盒封装，方便更换；使用的相变蓄冷材料（或称相变储能材料）由塑料袋或塑料盒封装，方便使用后重新充冷，并循环使用。

本发明中隔热材料可以采用现有的玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等，更佳的是采用发明人特定设计的隔热材料：

所述隔热材料按质量百分比计由30-55%材料a、3-9.5%材料b、0.2-6.6%材料c、0.4-3.5%材料d及30-60%水混合制成；

所述材料a选自氯化钙、硫酸钠、三水合乙酸钠、五水合硫代硫酸钠中的一种或几种；

所述材料b选自氯化钠、氯化钾、氯化镁中的一种或几种；

所述材料c选自四硼酸钠、膨润土、二氧化硅中的一种或几种；

所述材料d选自海藻酸钠、高吸水树脂、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

其中一种具体的制备方法如：

中间品一：称取20g的氯化钠（材料b）、20g氯化钾（材料b）、2g四硼酸钠（材料c）、1g膨润土（材料c）、250g水后放入2000ml的烧杯中，加热至40℃，搅拌搅拌30分钟。

中间品二：称取500g的氯化钙（材料a）加入到250g的水中后搅拌5分钟后制成。

将中间品二倒入中间品一后加入3g海藻酸钠（材料d），2g羧甲基纤维素钠（材料d）在40℃温度下搅拌30分钟制成隔热材料。

本发明中相变蓄冷材料可以采用现有的市售（如相变材料熔点在0-8℃的材料）或采用现有文献cn103242806a公开的相变蓄冷材料，更佳的是采用本发明特定开发的材料：所述相变蓄冷材料按重量百分比计由以下组份混合制成：正十四烷88.5%～91.8%，正十二烷4%～5%，正十三烷2%～3%，正十五烷2%～3%，异十四烷0.2%～0.5%。

隔热材料制备例1：

所述隔热材料按质量百分比计由40%材料a（氯化钙、硫酸钠，氯化钙：硫酸钠质量比=3：1）、5%材料b（氯化镁）、3%材料c（二氧化硅）、2%材料d（海藻酸钠）及50%水混合制成。

制备方法参考实施例部分。

隔热材料制备例2：

所述隔热材料按质量百分比计由:49%材料a（硫酸钠、三水合乙酸钠、五水合硫代硫酸钠，硫酸钠：三水合乙酸钠：五水合硫代硫酸钠的质量比=2：1:1）、4.5%材料b（氯化钠、氯化镁，氯化钠：氯化镁的质量比=1：1）、0.7%材料c（四硼酸钠）、0.8%材料d（高吸水树脂，市售）及45%水混合制成。

隔热材料制备例3：

所述隔热材料按质量百分比计由46%材料a（氯化钙）、4%材料b（氯化钠）、0.4%材料c（膨润土、二氧化硅，膨润土：二氧化硅的质量比=2：1）、0.6%材料d（羧甲基纤维素钠）及49%水混合制成。

相变蓄冷材料制备例1：

相变蓄冷材料按重量百分比计由以下组份混合制成：正十四烷88.5%，正十二烷5%，正十三烷3%，正十五烷3%，异十四烷0.5%。

制备方法：将正十四烷、正十二烷、正十三烷、正十五烷、异十四烷分别置于不同容器中，分别预热至35℃，将预热好的五种材料依次倒入500ml的三口烧瓶，将混合液在35℃恒温水浴、转速200～300r/min条件下，搅拌反应1个小时，形成共熔混合物。反应结束后，自然降温至室温环境，可得到熔点2～3℃、可用于药品冷链运输的相变蓄冷材料。

相变蓄冷材料制备例2：

相变蓄冷材料按重量百分比计由以下组份混合制成：正十四烷91.8%，正十二烷4%，正十三烷2%，正十五烷2%，异十四烷0.2%。

相变蓄冷材料制备例3：

相变蓄冷材料按重量百分比计由以下组份混合制成：正十四烷91%，正十二烷4%，正十三烷2.5%，正十五烷2.2%，异十四烷0.3%。

本发明的操作方法如下：隔热材料和相变蓄冷材料都放置在-20℃的环境中12小时，完成后取出隔热材料放置在15~25℃的环境中放置1小时，相变蓄冷材料在2~8℃环境中放置1小时后装入箱体即可。

本发明可以满足连续极限43℃环境下或者连续极限低温-20℃环境下保温48小时以上。

本发明通过隔热材料和相变蓄冷材料与保温材料eps的搭配及结构的改进，本发明相较于现有市面eps保温箱可以极大提高控温能力和保温性能，可以直接运用到高附加值的医药冷链运输中。

同时采用的隔热材料及相变蓄冷材料原辅料都是市场上成熟产品，价格低廉，可以有效控制保温箱成本，相比市面上销售的医药冷链保温箱，本发明保温箱价格降低了60%以上。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。