分阶段冷却储存容器制造技术

以两个阶段将处于当前温度的储存容器冷却到目标温度，该两个阶段包括从储存容器到干冰的对流热传递的第一阶段以及使升华的干冰流动到储存容器的第二阶段。测量当前温度与目标温度的偏差。当储存容器内的当前温度的偏差高于偏差的阈值时，应用第一阶段。当储存容器内的当前温度的偏差低于阈值时，应用第二阶段。

Stage cooling storage container

At the two stage, the storage container at the current temperature is cooled to the target temperature. The two stages include the first phase of convection heat transfer from the storage container to the dry ice and the second stage of the sublimation of the dry ice to the storage container. The deviation between the current temperature and the target temperature is measured. When the deviation of the current temperature in the storage container is higher than the deviation threshold, the first stage is applied. When the deviation of the current temperature in the storage container is below the threshold, the second stage is applied.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分阶段冷却储存容器
本专利技术涉及一种利用干冰的分阶段冷却储存容器。
技术介绍
US5363670公开一种用于在冷冻或冷藏环境中运送物品的自给冷却器/冷冻器设备。设备包括被划分成两个部分的隔热容器。第一部分用于物品储存，并且第二部分容纳用于储存干冰的加压冷却剂隔室。加压冷却剂隔室包括可拆卸的隔热面板。本质上，加压冷却剂隔室是可控散热器。在短时间内，干冰开始升华，从而形成高压冷气态二氧化碳。冷气态二氧化碳经由螺线管驱动的气体供给阀在整个隔热容器内循环，从而进一步冷却隔热容器的第一部分。恒温控制器基于来自位于绝热容器的第一部分内的热电偶的温度读数激活气体供给阀。泄压阀被定位在隔热容器内，以防止隔热容器内的压力超过最大值。干冰的升华引起在设备外部释放的压力。当由干冰升华形成的冷气态二氧化碳被引导到设备外部时，二氧化碳不能再用于冷却。升华的干冰的冷却效率取决于升华率。通过使用由干冰升华形成的冷气态二氧化碳进行冷却而达到低温可能需要很长时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种减轻上述缺点的至少一部分的方法、设备和计算机程序。本专利技术的目的通过以独立权利要求中陈述的内容为特征的方法、计算机程序和设备来实现。从属权利要求描述本专利技术的实施例。一些实施例提供通过干冰快速冷却储存容器并且将储存容器维持在目标温度。附图说明以下将参照附图并利用优选实施例更详细地描述本专利技术，其中相同的附图标记始终指代相同的部分，并且其中图1示出根据实施例的设备，图2示出根据实施例的温度控制系统，图3示出根据实施例的用于快速冷却的设备；图4示出根据实施例的用于快速冷却的温度控制系统；图5示出根据实施例的用于不同冷却阶段的方法；图6a和图6b示出根据实施例的对流元件的操作；以及图7示出根据实施例的控制冷却阶段的方法。具体实施方式本文的各种实施例描述使用干冰作为冷却剂。干冰是二氧化碳(CO2)的固体形式。干冰在地球大气压下在-78.5℃升华。在固体干冰的升华中，干冰直接从固相转变成气相而不经过中间液相。以下升华的干冰是指气相的干冰。由于固体干冰的极端寒冷时使得由于冻结(冻伤)会引起烧伤，因而在没有保护的情况下处理固体干冰是危险的。虽然通常毒性不大，但是由于在狭窄的地方堆积，其的气体释放会导致高碳酸血症。图1示出根据实施例的设备。设备可以包括用于干冰的至少一个密封容器3a、3b、3c。密封容器可以被称为干冰容器。干冰容器可以被封装在可以被称为外壳的另一密封容器1内。干冰容器可以可操作地连接到储存容器2，以通过来自第一容器的升华的干冰将储存容器冷却到目标温度或目标温度范围。当储存容器的目标温度或温度范围被满足时，干冰容器可操作地连接到外壳，以用于将升华的干冰从干冰容器引导到外壳。因此，干冰可以被用于通过将升华的干冰从干冰容器供给到外壳和/或储存容器来冷却外壳和/或储存容器。当储存容器内的当前温度处于目标温度或温度范围或小于目标温度或温度范围时，可以满足目标温度或温度范围。以该方式，干冰可以首先用作冷却储存容器2的冷却剂，并且在储存容器内已经达到目标温度或温度范围之后，干冰可以用于冷却干冰容器。由于供给到外壳的冷却剂是升华的干冰，其尚未用于冷却储存容器，因此冷却剂具有高冷却能力，并且冷却剂可以有效地冷却容器中的干冰，从而冷却容器内的干冰。冷却剂的冷却能力可以被确定为例如以瓦特为单位测量的去除热的能力。冷却容器中的干冰可以控制，例如，降低干冰的升华速率。升华速率可以通过每单位时间升华的干冰的重量，例如，kg/h，来定义。干冰的升华可能由干冰的升温引起。干冰的升温可能由设备的环境中的普遍温度(prevailingtemperature)高于干冰的升华温度引起。储存容器的目标温度或温度范围可以由储存在储存容器中的物品的类型来限定。物品可以是需要在特定温度或温度范围内储存的有机物品，使得物品在储存容器期间可以保持其特性。有机物品的示例包括人体器官、动物器官、活体物质、细菌生长和病毒生长。应当理解的是，目标温度或温度范围可以由储存容器内的压力值或压力范围表示。干冰容器和外壳可以被密封，使得容器可以保持由干冰的升华产生的气体引起的压力。干冰容器和外壳可以连接在一起，使得它们形成密封实体，以便在储存容器、外壳和外壳内的干冰容器之间有效传送升华的干冰。在实施例中，设备可以包括多个干冰容器3a、3c、3b，其可操作地连接到储存容器。干冰容器的数量可以根据所需的冷却能力来确定。所需的冷却能力可以基于包括例如设备的外部温度、储存容器的目标温度或温度范围和储存容器的体积的多个因素来确定。在实施例中，外壳1可以具有用于移除一个或多个干冰容器的门。由于储存容器是密封的，因此干冰容器可以通过门移除，而升华的干冰不从储存容器释放。在实施例中，储存容器2和外壳1可以连接，使得当储存容器内的压力超过储存容器内的压力阈值时，由于冷却储存容器而具有降低的冷却能力的升华的干冰可以从储存容器释放到外壳。以该方式，来自储存容器的升华的干冰可以被用于加热容纳干冰的密封容器并提高干冰的升华速率。升华的干冰可以通过连接储存容器和外壳的安全阀8释放。在实施例中，外壳1可具有安全阀9，使得当外壳内的压力阈值被超过时，该安全阀9用于将升华的干冰从外壳释放出设备。安全阀可以防止设备内的升华的干冰积聚。优选地，在压力达到干冰的三相点之前，可以使安全阀8、9释放升华的干冰。以该方式，设备内的压力可以保持足够低，即，低于三相点，以避免升华的干冰转变成液体。可以使安全阀基于连接的空间的压力差释放升华的干冰。安全阀还使得释放的升华的干冰仅在一个方向上流动，从而防止释放的升华的干冰返回。在实施例中，设备可以包括用于连接干冰容器3和储存容器2的流体管线10以及被布置成基于储存容器内的温度来调节从液体管线到储存容器的升华的干冰的流动的温度可控阀7。温度可控阀可以启用和禁用升华的干冰流到储存容器，使得储存容器可以被维持在目标温度或目标温度范围。干冰的流动可以通过打开阀来启用，并且干冰的流动可以通过关闭阀来禁用。因此，当温度可控阀打开时，升华的干冰可从流体管线流动到储存容器。温度可控阀关闭时，升华的干冰不能进入储存容器。温度可控阀可以用作恒温器，其能够通过传感器‘S’感测储存容器内的温度。温度可控阀可以连接到传感器‘S’以用于从储存容器内部获得温度测量结果并且用于基于来自传感器的温度测量启用或禁用升华的干冰流入储存容器中。当储存容器内的温度高于目标温度时，升华的干冰可以流入储存容器中，并且当储存容器内的温度处于目标温度或低于目标温度时，升华的干冰不可以流入储存容器。在实施例中，流体管线10可以通过阀6连接到外壳，该阀6可以基于流体管线内的压力和温度可控阀7对升华的干冰流的控制中的至少一个来控制，该温度可控阀7被布置成调节升华的干冰到储存容器的流动。当流体管线内的压力超过压力阈值时，阀6可以被控制成打开并允许升华的干冰流到外壳1。阈值压力可以基于干冰的量和储存容器2的冷却需求来限定。冷却需求可以基于储存容器是否处于目标温度或目标温度范围处来确定。冷却需求引起温度可控阀的控制。当储存容器不处于目标温度或目标温度范围处时，被布置成调节从流体管线到储存容器的升华的干冰的流动的温度可控阀7可以被打开，并且当储存容器处于目标温度或目标温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：以两个阶段将处于当前温度的储存容器冷却到目标温度，所述两个阶段包括：从所述储存容器到干冰的对流热传递的第一阶段，以及使升华的干冰流动到所述储存容器的第二阶段；测量所述当前温度与所述目标温度的偏差；当所述储存容器内的当前温度的偏差高于偏差的阈值时，应用所述第一阶段；以及当所述储存容器内的当前温度的偏差低于阈值时，应用所述第二阶段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 FI 201557481.一种方法，其包括：以两个阶段将处于当前温度的储存容器冷却到目标温度，所述两个阶段包括：从所述储存容器到干冰的对流热传递的第一阶段，以及使升华的干冰流动到所述储存容器的第二阶段；测量所述当前温度与所述目标温度的偏差；当所述储存容器内的当前温度的偏差高于偏差的阈值时，应用所述第一阶段；以及当所述储存容器内的当前温度的偏差低于阈值时，应用所述第二阶段。2.根据权利要求1所述的方法，其中应用所述第一阶段和应用所述第二阶段的阈值相同。3.根据权利要求1所述的方法，其中在当前冷却阶段是使升华的干冰流动到所述储存容器的阶段时，用于评估所述偏差的阈值较高，并且当所述当前冷却阶段是对流热传递的阶段时，用于评估所述偏差的阈值较低。4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中在所述当前温度低于所述目标温度时冷却阶段被切断，并且所述储存容器由来自所述储存容器外部的自由空气流加热。5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述当前温度处于所述目标温度或所述目标温度的温度范围时，停止对所述储存容器的加热。6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中在冷却阶段消耗的升华的干冰被引导离开所述储存容器并且被捕获在CaO2中。7.一种计算机程序，其包括当被执行时引起根据前述权利要求中的任意一项所述的方法的可执行代码。8.一种设备，其包括用于干冰的至少一个密封容器(3a、3b、3c)，所述用于干冰的至少一个密封容器(3a、3b、3c)被封闭在另一密封容器(1)内，其中所述用于干冰的至少一个密封容器(3a、3b、3c)可操作地连接到储存容器(2)，以用于通过来自所述用于干冰的至少一个密封容器(3a、3b、...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥托·皮辛基，扬内·普斯泰利，
申请(专利权)人：瓦卡瓦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI