便携式冰箱及其使用方法技术

技术编号:18465179 阅读:30 留言:0更新日期:2018-07-18 15:35
公开了一种用于运输药物或其他有价值、温度敏感材料的便携式冷冻系统。系统可以通过板上蜂窝调制解调器随着互联网连接使用GPS定位技术来提供绝对全球定位,所述蜂窝调制解调器允许在使用装置期间与温度和运输数据的云通信。冰箱可由可充电电池组供电,所述可充电电池组可以通过对AC市电电源的连接或对包括在装置中的光伏板的连接而被再充电。可以通过真空隔热板构造来将隔热容器保持在恒定温度。可以通过使用热电冷却模块来冷却装置,所述热电冷却模块被耦合到隔热室,并与具有热管和系统风扇的热交换器配对。装置可以通过所包括的图形用户界面显示器通过触摸或按钮来操作,或可以由远程计算机通过所述云经由蜂窝连接来访问和控制。

Portable refrigerator and its use

A portable refrigeration system for transporting drugs or other valuable and temperature sensitive materials is disclosed. The system can provide absolute global positioning by using a cellular modem on the board to use the GPS positioning technology with the Internet connection. The cellular modem allows the cloud communication between the temperature and transport data during the use of the device. The refrigerator can be powered by a rechargeable battery pack, the rechargeable battery pack can be recharged by a connection to a AC power supply or a connection to a photovoltaic panel included in the device. The thermal insulation container can be kept at a constant temperature through a vacuum heat shield. The cooling device can be cooled by a thermoelectric cooling module. The thermoelectric cooling module is coupled to a heat insulation chamber and is paired with a heat exchanger with a heat pipe and a system fan. The device can be operated through a touch or button by the included graphical user interface display, or can be accessed and controlled by a cellular connection by a remote computer through the cloud.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】便携式冰箱及其使用方法相关申请数据本申请涉及2015年5月13日提交的美国临时申请第62/161,173号和2015年11月10日提交的美国临时申请第62/253,272号,其全部内容通过引用并入本文中。
公开了一种便携式冰箱,更具体地公开了一种便携式热电冰箱,其具有在运输温度敏感材料时有用的伴随温度监测特征。
技术介绍
可在各种实施例中使用便携式冷却箱和冰箱。对受控温度运输系统的需要存在于很多使用领域,但最明显的莫过于是将拯救生命的疫苗运输到世上遥远的位置。如果这些疫苗的温度升得太高或降至零度以下,可使疫苗永久无效,从而使它们在接种对抗疾病时变得无用,并且在某些情况下使得使用它们不安全。因此,在世上没有持续电力的较不发达国家和世上其他遥远部分中,对冷冻药物的需要是严重的问题。运输拯救生命的疫苗时,需要监测疫苗在运输途中的温度。世界卫生组织规定大多数疫苗应保持在摄氏2至8度的安全冷却范围中。用于运输项目的冷却箱缺乏恒定、可靠的监测系统,产生了所运输药物的安全性的不确定性,很多时候在该药物中产生了保持在安全范围内不会产生的、必须要除掉的废物,并且在没有更好方法监测运输装置的内容物的温度的方法的情况下,有时需要冗余和无效的冷却方法来确保保持在安全范围。在这种情况下,需要对接近运输途中的药物或物品的内部温度和装置正在经历的周边温度进行恒定监测。由于需要具有容易获得和保持在一定温度的药物,许多年来隔热容器已用于将疫苗和其他类似药物运输到使用现场。然而,大多数这样的装置是填充有冰块或冷冻凝胶包的被动式隔热容器,其依赖于独立的冷冻系统进行再冷冻。因此,仍然需要一种用于运输需要温度控制的物品的独立、小巧和便携的冷却存储系统。
技术实现思路
公开了一种可用作药物或温度敏感物质传输装置的便携式冰箱,其可以保持适当的温度以防止所运输的物品变坏或损坏。还公开了在离网(off-grid)地点或没有AC市电电力对电子装置供电时,使用电池电力提供冰冻。冰箱中的电池通过连接到AC市电电力(例如连接至来自电厂的城市电网电力或发电机的壁装电源插座)、冰箱上的一个或多个光伏板或其组合来进行充电。冰箱可具有高效、真空隔热板构造,例如运输持久低温保持容器。此外,冰箱可具有板上微控制器和图形用户界面,其允许管理和接触监测存储室的内部温度和外部温度,确定余下电池电量的能力,以及通过使用GPS模块的位置和通过蜂窝调制解调器连接对互联网云的通信。因此,本文描述了一种便携式医疗存储装置,包括由真空隔热板包围的隔热容器;热电冷却器,其与隔热容器热连通,并通过与热交换器和风扇组件接触而冷却;电池能量源,其通过连接到AC市电或通过使用由所包括的光伏模块产生的能量而被充电;微控制器板上控制系统,其包括用于定位服务的GPS和用于与互联网网络通信和同时呈现系统性能的蜂窝连接。另外,本文描述了一种便携式医疗存储装置,其包括具有隔热门的隔热容器;由隔热容器包围的内腔;与冷却组件热连通的冷却组件,其包括冷板、导热构件、热电冷却器、具有热管管道的散热器,以及风扇;温度传感器,用于感测容器内的温度;以及微控制器和控制输入面板,其与热电冷却器、温度传感器和电池电通信。还公开了一种冷冻单元系统,其可具有便携式冷冻单元和与所述便携式冷冻单元数据通信的远程计算机。冷冻单元可具有隔热的内部空间。所述单元可小于22千克。便携式冷冻单元可具有电池、位置传感器、电信无线装置,以及一个或多个温度计,所述温度计被配置为测量所述单元外的周边温度和内部空间内的内部温度。所述单元可具有存储器,其存储关于内部空间的内容物的数据。位置传感器可具有GPS接收器。电信无线装置可具有蜂窝调制解调器。蜂窝调制解调器可具有GSM调制解调器。公开了一种使用冷冻单元系统的方法。方法可包括由远程计算机计算冷冻单元的运行寿命的剩余时间。运行寿命可包括所述单元余下的时间量,内部空间在所述时间量中将保持在期望的温度以上。方法还可包括由远程计算机计算到达所述单元的期望的目的地的路线(即行进路径)。方法还可包括计算所述单元的范围。所述范围可以是用运行寿命的剩余时间、路线的长度和所述单元的历史速度来计算的。还公开了一种冷冻单元系统,其可具有位于组件中心的冷室,所述组件具有以直接接触固定到所述室的热电模块,其中所述接触可允许将热力从冷室传走的立即传导。系统可具有真空隔热板,其包围冷室,并以形成紧密密封和良好隔热的环境的方式布置。热电模块可以与导热板机械接触,所述导热板包括用于通过空气循环进行传导冷却的翅片和将热力从所述板传导到较大的热交换器的热管。热交换器可被耦合到风扇,所述风扇可使冷却空气在热交换器的翅片上循环以冷却系统。系统可具有连接到冷室和热交换器的热探针。热探针可暴露于周边环境或温度,从而允许监测系统温度或温度状态。这些温度状态转而可被系统微处理器监测,并用作冷却算法的输入,冷却算法可在由系统外壳中的可充电电池供电时为冷室提供最大量的冷却时间。冷室可由金属制成,例如铝片金属。真空隔热板可形成于轮廓或冷室,并以闭孔泡沫或聚合物带密封在边缘处。用于运行热电冷却模块的算法可被优化以在使用来自系统中的可充电电池的电力运行时提供最长持续时间的冷却时间。所述算法可允许所述单元在设定温度或温度范围内运行并在开启和关闭状态之间进行脉冲,从而将平均温度保持在期望的范围内,同时在一段时间内使用最小量来自电池的电力。系统微处理器可感测对AC市电电力的连接,并在运行热电冷却模块以冷却冷室同时寻求对电池组充电。热电冷却模块能以较高的能量状态运行,从而将所述单元快速冷却至设定温度范围的低端。当系统从AC市电电力移除并仅以电池电力运行时,控制热电模块电力状态的算法可调节对冷却模块的供电,从而节省更多电力,但仍在指定的温度范围内运行最长的可能的保持时间。此外,公开了一种冷冻系统的冷却方法,其可包括以来自电源的电力对热电冷却模块进行脉冲,所述电源由电池组或AC市电电力供电,并且然后被转换为热电模块使用的DC能量。热电模块可由运行软件算法的微处理器控制,其监测由板上温度监测探针所提供的温度。所述软件可确定在任何给定时间要输送给热电模块的最佳电力,从而平衡对快速冷却冷室、保存电池组中的电量,以及冷室中的冷保持温度的一致性的要求。软件算法可响应于外部电力的存在而对电源的输出进行调节,从而减少电池消耗并保持热电模块以适当的速度运行,以维持冰箱的内部空间中的设定温度,所述外部电力由AC市电连接、来自PV太阳能板的DC源连接或车辆中的DC电连接、来自电池组的DC电力或其组合提供。软件算法可通过监测热电模块的响应时间、周边温度和电池充电状态来随着使用时间改善。软件算法可监测电池充电状态,并调高对热电模块的供电,直至来自系统的温度读数在系统的温度设置之外,并且软件可进而向系统发出信号以发出任何警报,以通知装置的用户或装置性能的远程监测器预定温度范围已被转换。附图说明图1a至1e分别是一个示例的便携式冷冻单元在打开(图1a)和关闭(图1b至1d)配置的等距透视图、前视图、右视图、后视图和俯视图。图1a′是一个示例的冰箱的摄影图像。图1a″是处于打开门的配置的一个示例的冰箱的内部空间和周围部件的摄影图像的特写图。图2是以移除配置示出的顶盖和光伏板的等距视图。图3a示本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种使用冷冻单元系统的方法,其中所述系统包括:具有隔热的内部空间的便携式冷冻单元,其中所述单元小于22千克,并且其中便携式冷冻单元包括电池、位置传感器、电信无线装置,以及一个或多个温度计,所述温度计被配置为测量单元外的周边温度和内部空间内的内部温度,并且其中所述单元包括存储器,所述存储器存储关于内部空间的内容物的数据;以及远程计算机,其与便携式冷冻单元进行数据通信,其中所述方法包括:由远程计算机计算冰箱单元的运行寿命的剩余时间,其中所述运行寿命包括所述单元余下的时间量,内部空间在所述时间量中将保持在期望的温度以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.10 US 62/253,2721.一种使用冷冻单元系统的方法,其中所述系统包括:具有隔热的内部空间的便携式冷冻单元,其中所述单元小于22千克,并且其中便携式冷冻单元包括电池、位置传感器、电信无线装置,以及一个或多个温度计,所述温度计被配置为测量单元外的周边温度和内部空间内的内部温度,并且其中所述单元包括存储器,所述存储器存储关于内部空间的内容物的数据;以及远程计算机,其与便携式冷冻单元进行数据通信,其中所述方法包括:由远程计算机计算冰箱单元的运行寿命的剩余时间,其中所述运行寿命包括所述单元余下的时间量,内部空间在所述时间量中将保持在期望的温度以上。2.如权利要求1所述的方法,其中位置传感器包括GPS接收器。3.如权利要求1所述的方法,其中电信无线装置包括蜂窝调制解调器。4.如权利要求3所述的方法,其中蜂窝调制解调器包括GSM调制解调器。5.如权利要求1所述的方法,还包括由远程计算机计算到达所述单元的期望的目的地的路线(即行进路径)。6.如权利要求5所述的方法,还包括计算所述单元的范围,其中所述范围是用运行寿命的剩余时间、路线的长度和所述单元的历史速度来计算的。7.一种冷冻单元系统,包括:具有冷室的组件,所述冷室位于所述组件中心,所述组件包括以直接接触固定到所述室的热电模块,其中所述模块被配置为允许将热力立即传导离开冷室。隔热层,其包围冷室,并以形成紧密密封和良好隔热的环境的方式布置;热交换器,其包括翅片;导热板,其比热交换器小,其中所述导热板包括用于通过空气循环进行传导冷却的翅片和被配置为将热力从所述板传导到较大的热交换器的热管,其中热电模块与导热板机械接触;风扇,其中热交换器耦合到所述风扇,并且其中所述风扇被配置为使冷却空气在热交换器的翅片上循环以冷却系统;热探针,其连接到冷室、热交换器,并暴露于具有周边温度的周边环境,其中所述探针被配置为监测系统温度状态;系统微处理器,其被配置为监测系统温度状态,并且执行基于系统温度状态的冷却算法,所述冷却算法在由系统外壳中的可充电电池供电时使冷室的冷却时间最大化。8.如权利要求7所述的系统,其中冷室包括金属。9.如权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·H·J·米罗斯基思·B·帕耶艾詹姆斯·麦克雷
申请(专利权)人:第三石设计有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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