用于预调节潜热储存元件的方法和装置的制造方法_2

文档序号:9354878阅读:来源:国知局
地考虑能量以kWh (千瓦时)来测量该热量。在加热装置的运行期间在容器的内部中的温度如何发展并不重要。
[0031]因为根据本发明的方法计算出待输送的理论热量并且然后将其输送给容器的内部,可相当特别精确地执行潜热储存元件的预调节。即可通过确定理论热量来规定在潜热储存元件中的PCM材料的多少份额已是液态的而多少份额应还是固态的。即在大致恒定的目标温度下通过将理论热量与潜热储存元件的任务匹配可将潜热储存元件预调节成使得其还几乎完全是固态的或者已几乎完全是液态的。由此对于上面另外所阐述的特别的应目的可针对性地来预调节潜热储存元件。即预调节可考虑潜热储存元件之后在封闭的容器中的应用中须在非常冷的还是在非常热的外部温度下满足其功能。
[0032]如果考虑待输送的物品不仅对加热而且对冷却敏感的运输(在其中但是不能可靠地预测在运输期间外部温度是在潜热储存元件的相变的温度或温度范围之上还是之下),则利用这样的理论热量将目标温度操控成使得潜热储存元件大致处于液态与固态之间的中间范围中。根据本发明的用于预调节潜热储存元件的方法以特别的方式基于潜热储存元件在相变的范围中具有极高的能量密度的特性。
[0033]除了在权利要求1中所列举的用于测定理论热量的输入参数,可推荐作为用于计算理论热量的另外的输入参数来测量并且在计算理论热量时来使用在引入具有其初始温度的潜热储存元件之前容器的初始温度。
[0034]如上面已阐述的那样,此外可推荐将潜热储存元件的目标温度置于潜热储存元件的相变的温度范围的下部分中或下极限处。
[0035]对于加热装置可实现两个可能性。或者加热装置本身布置在容器之外并且被与容器的内部传热地相连接。在此例如可设想鼓风机等。然而在该情况中在该部位处中断容器的完整的隔热。因此更推荐开始就将加热装置布置在容器的内部中且从容器之外仅借助于控制装置操控、即主要是接通和切断。
[0036]这样的加热装置例如可以是电加热部。但是其它常见类型的热源(其热功率已知或者可很好计算)也是合适的。结合通风机、即以例如热风扇的形式使用是特别优选的,因为由此使到潜热储存元件上的热传递均匀。当然在整个计算中须考虑用于此的能量。
[0037]如果加热装置布置在容器的内部中,则推荐在达到理论热量之后从容器中移除加热装置。在该时刻,潜热储存元件还不必达到其目标温度。通常,当潜热储存元件尚未达到其目标温度时已切断加热装置。而在切断加热装置之后潜热储存元件从封闭的容器的内部继续提取还位于其中的多于热量并且由此在平衡过程之后达到目标温度。
[0038]加热装置的控制根据本发明优选地借助于电气的或电子的控制装置实现。由此应避免操作人员犯操作错误。可在控制装置自身中计算理论热量。然后,控制装置具有相应的输入可能性或与相应的传感器相连接。那么其也须具有相应的计算能力以实施相应的计笪弁O
[0039]但是也可设置成不是在控制装置中、而是在与控制装置分离的计算机装置中来计算理论热量。例如,这可利用在正常的PC上使用的容器管理程序实现。之后仅还将该计算的结果传输到控制装置处。这可自动地或通过操作人员实现。
[0040]原则上也可能又在独立的设备中进行实际的热量计算,其既不是控制装置也不是独立的计算机装置。最后原则上手动计算也是可能的。但是,这与较大的错误率相联系。
[0041]重要的是,控制装置在时间上将加热装置控制成使得实际上将理论热量引入容器的内部中。对此,控制装置例如可持续地测量已引入的热量并且然后当引入的热的累积的值相应于由计算程序预设的理论值时切断加热装置。
[0042]在根据本发明的用于预调节潜热储存元件的方法结束之后,这些潜热储存元件位于其目标温度上。其最佳地且无误地被带到该目标温度上。在开头所阐述的示例情况中,其处于相变的温度范围的下部分中,在4°C之下,在3°C附近。潜热储存元件的该最佳的预调节通过根据本发明的“倒转的预调节”实现。
[0043]如果使用设置用于温度敏感的物品的接下来的运输的运输容器同时作为容器,可特别适宜地执行根据本发明的方法。利用真空绝缘板隔热的容器是相当优选的。
[0044]优选地,在该情况中在运输对运输敏感的物品之前从容器中移除加热装置。
[0045]根据本发明的方法对于任意的温度范围和任意的潜热储存元件起作用。
[0046]在装置方面在根据权利要求11的装置中实现之前所列举的目的。优选的设计方案和改进方案是权利要求12至18的内容。
[0047]对根据本发明的装置的阐述相应于之前对于方法所给出的阐述。
[0048]对于隔热的封闭的容器及其绝缘的设计方案允许参照开头所述的现有技术。其涉及隔热的容器的原理,其中,可忽略具体要求的实施方案。对于容器的热绝缘,真空绝缘板(参见开头所提及的引文)是特别有利的。而但是也可使用由聚氨酯等制成的传统的绝缘物。对于容器的设计方案,如果其同时且接下来用作用于温度敏感的物品的运输容器,那么尤其推荐使用插入物,在其中潜热储存元件在其稳定的封壳中在限定的位置中优选地可被保持在容器壁处。
[0049]本发明具有该优点,即对于潜热储存元件的预调节可追溯于传统的冷却腔或冷冻室。在相应的制备腔中处于什么温度不重要。重要的仅是在计算理论热量之前相当精确地确定潜热储存元件的初始温度。这可以以简单的方式进行。在此甚至可容忍在初始温度中一定的带宽,因为潜热储存元件在此位于敏感的热储存的范围中。
[0050]特别重要的是操作人员几乎不必介入该方法中,因为仅要输入重要的初始数据。其余由控制装置或计算软件完成。
[0051]该装置可设有相应的显示装置用于显示所期望的值,从而可随时简单检查。
【附图说明】
[0052]接下来现在根据示出仅仅一个优选的实施例的附图来详细阐述本发明。其中:
图1根据方框图显示了优选的方法流程,
图2显示了用于应用在根据本发明的方法中或在根据本发明的装置内的优选的同时适合作为运输容器的容器。
【具体实施方式】
[0053]图1在上部首先示出具有封闭门2的冷却腔I作为对于如何可将在图1中在上部同样示出的潜热储存元件3冷却到在目标温度之下的初始温度上的示例。示出了具有典型的-19°C的温度的冷却腔1(冷冻室)。这不一定是精确的温度。重要的仅是在冷却腔I中的潜热储存元件3具有可确定的、即可精确测定的初始温度。
[0054]在图1中的第二图示中,这四个潜热储存元件3被从冷却腔I中移除且引入隔热的、封闭的容器4中。相应于本发明的一优选的实施例,该隔热的封闭的容器4是之后用于运输在第三图示中以虚线示出的温度敏感的物品5的容器。
[0055]如在说明书开头所阐述的那样,这样的温度敏感的物品5例如是药品、生物技术产品、移植物、血液、对温度敏感的食品等。
[0056]在图1中的第二图示中在容器4的内部中识别出加热装置6。其在此作为热风扇示出。实际上,在最简单的情况中可将常见的家用热风扇作为加热装置6插入这样的容器4中。加热装置6用于加热然后被封闭的容器4的内部。封闭的容器4由于其在内部中的隔绝在引入潜热储存元件3之后首先处于其初始温度上或在该温度附近。
[0057]从潜热储存元件3的较低的初始温度、位于容器4中的潜热储存元件3的热容量和这些潜热储存元件3的目标温度出发,在此借助于位于容器4之外的控制装置7来计算须将多少热量输送给容器4的内部以便潜热储存元件3尽可能精确地达到其目标温度。即测定须应引入多少理论热量。
[0058]如果在计算理论热量时还检测在引入具有其初始温度的潜热储存元件3之前容器4的初始温度作为输入量,那么理论热量的还更精确的计算是可能的。
[0059]在根据本发明的方法中测定潜热储存元件3的初始温度不特别关键。如开头所述,这基于在敏感的热储存中对于一定的温度差待引入的热量不是特别大。可以以水为例来解释。为了将水从(TC的固相转变到(TC的液相中、即熔融,需要与接下来用于将水从(TC加热到80°C必需的同样大的热量。即对于位于敏感热量的范围中的潜热储存元件3的初始温度具有显著的公差范围。
[0060]借助于控制装置7,在图1中示出的实施例中加热装置6被接通并且持续地或间隔地被运行直到已将理论热量引入容器4的内部中。然后切断加热装置6。在图1中的中间的图示中,这通过从_19°C到+3°C上的温度升高示意性地示出。在实际中,通常如此使得加热装置6将在封闭的容器4的内部中的温度加热到比潜热储存元件3的目标温度明显更高的值上并且即如果已输送了理论热量那么切断加热装置6。接着,在还封
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