制冷设备制造技术

一种用于冷却诸如食品、饮料或疫苗的物体的设备，包括至少两个储存器、用于冷却包含在储存器中的一个中的流体的冷却装置，以及在储存器的相应上区域之间的热传递区域。热传递区域容许在包含在储存器中的流体之间的热传递，使得在一个储存器中的流体的冷却导致在另一个储存器中的流体的冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制冷设备。尤其地，但不排他地，本专利技术涉及制冷设备，其用于在存储及运输疫苗、易腐烂食品、包装饮料等时使用，以及用于在缺少可靠电力供应的情况下，诸如电池的装备的冷却或温度控制。本专利技术的方面涉及设备且涉及方法。
技术介绍
世界人口中的很大比例并不能利用稳定且可靠的干线电源。不发达国家，或远离居民区的区域，经常遭受电功率的限额配给，其通常借助于“甩负荷”(为故意断电的产生或配电网的失效)实施。在这些地区，其中，缺乏恒定和/或可靠的电功率供应限制了常规制冷装备的广泛使用，疫苗、食品和饮料在适宜温度下的存储为困难的。例如，需要疫苗在大约2-8℃之间的窄温度范围内存储，在该温度范围外，它们的成活力可被损害或破坏。关于食物，特别是易腐烂食品以及诸如罐头或瓶装饮品的包装饮料的存储，产生类似问题。响应于该问题，本申请人之前已提出一种形式的制冷设备，其在国际专利申请NO. PCT/GB2010/051129中公开，其容许在失去电功率之后，将制冷存储空间维持在4 - 8°C的温度范围内达高达30天。该现有技术设备包括用于疫苗、食品、饮品容器或待冷却的任何其他物品的有效载荷空间，有效载荷空间设置在水的绝热储存器的下区域处。在储存器上方，并且与其流体连通的是，包含冷却元件或低温热质量体的填充水顶部空间，其提供冷水供应至储存器。该现有技术设备依赖于水在大约4℃处处于其最大密度的已知特性。因此，通过在顶部空间中的冷却元件或热质量体冷却至该温度的水倾向于向下下沉到储存器中，安置在围绕有效载荷空间的下区域处，该有效载荷空间通过热传递冷却至处于或接近4℃的温度。申请人已经确认需要改进以上提到的设备，以便于在一些应用中的包装、运输和效率。本专利技术针对该背景来构思。本专利技术的其他目的和优点将从以下描述、权利要求和附图中变得显而易见。
技术实现思路
因此，本专利技术的方面提供了如在所附权利要求中所主张权利的设备和方法。根据本专利技术寻求保护的另一方面，提供一种设备，其包括至少第一和第二流体存储器、用于冷却包含在第一流体储存器中的流体的冷却器件，以及设置在第一和第二流体储存器的相应上区域之间的热传递区域，该热传递区域用于容许在包含在第一流体储存器中的流体与包含在第二流体储存器中的流体之间的热传递。根据本专利技术寻求保护的又一方面，提供一种设备，其包括：第一和第二流体储存器；冷却器件，其用于冷却包含在第一流体储存器中的流体；以及设置在第一和第二流体储存器的相应上区域之间的热传递区域，设备构造成允许第一流体储存器内的、处于低于在第一储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至第一流体储存器的上区域，并且允许第二流体储存器内的、处于高于在第二储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至第二流体储存器的上区域，从而允许热传递在热传递区域中在已经在第一储存器中上升的流体与已经在第二储存器中上升的流体之间发生。设备还构造成容许在热传递区域中处于临界温度的流体至少下沉到第二流体储存器中。根据本专利技术寻求保护的又一方面，提供一种设备，其包括：第一和第二流体储存器；以及设置在第一和第二流体储存器的相应上区域之间的热传递区域，设备构造成容许冷却器件设置成与顶部空间中的流体热连通，从而在使用中冷却所述流体，设备构造成允许第一流体储存器内的、处于低于在第一储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至第一流体储存器的上区域，并且允许第二流体储存器内的、处于高于在第二储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至第二流体储存器的上区域，从而允许热传递在热传递区域中在已经在第一储存器中上升的流体与已经在第二储存器中上升的流体之间发生，设备还构造成容许在热传递区域中处于临界温度的流体至少下沉到第二流体储存器中。将理解，临界温度是指在其处观察到随温度变化的流体密度的最大值的温度。因此，流体的密度，在其温度朝临界温度上升时增大，并且接着在温度上升成高于临界温度时减小，意味着，其密度在临界温度处处于其最大值。第一和第二流体储存器可包含大致相同类型的流体（例如，水、特别的水/盐混合物或具有如上文所限定的临界温度的任何其他类型的流体）。有利地，临界温度在从-100℃至+50℃的范围中，更有利地在从-50℃至10℃的范围中，更加有利地在从-20℃至大约8℃的范围中，有利地在从-20℃至5℃的范围中，更有利地在从-5℃至5℃的范围中。其他值也是有用的。因此，第一和第二流体储存器在使用中布置成包含如下流体，即，该流体具有低于临界温度时负的热膨胀温度系数和高于临界温度时正的热膨胀温度系数。换言之，流体的密度在其温度朝临界温度上升时增大，并且接着在温度上升成高于临界温度时减小，意味着其密度在临界温度处处于其最大值。在备选实施例中，仅第一流体储存器包含具有临界温度的流体。设备可包括冷却器件，可选地电力供能的冷却器件。冷却器件可包括诸如冰水混合体的固化流体的主体。固化流体的主体可包含在密封包装(诸如冰袋)内。冷却器件可包括冷却剂流过其的换热器，诸如制冷器，以冷却在第一储存器中的流体，例如以在其中盘管浸入在流体中以通过穿过其的液体的冷却制冷气体流而冷却流体的冷冻机的方式。冷却剂可为冷却液体，例如冷水。将理解，提到热传递区域设置在第一和第二流体储存器的相应上区域\之间\并不意味着热传递区域不延伸到第一和第二流体储存器的上区域中，而是包括其中热传递区域从第一流体储存器的上区域延伸至第二流体储存器的上区域的情形。将理解，在一定数量的实施例中，热传递区域不从第一流体储存器的上区域延伸至第二流体储存器的上区域。在实施例中，第一和第二流体储存器以并排构型设置。包含在第一和第二流体储存器中的流体可为相同或不同的，并且可具有相同或不同的临界温度。流体可包括水或具有类似于水的热特性的流体。在实施例中，第一和第二流体储存器至少部分地由如下容器限定，即，该容器具有将容器分成所述第一和第二流体储存器的堰器件。堰器件可采取延伸到容器的体积中的壁或其他结构的形式，其中第一和第二流体储存器由在其任一侧的相应体积限定。堰器件可由具有低导热率的材料或绝热材料形成。在一些备选实施例中，堰器件可形成为具有相对高的导热率。例如，堰器件可由具有相对高的导热率的材料形成，诸如金属、涂覆金属的塑料材料，并且/或者由诸如相对薄的塑料材料的相对薄的材料形成。该特征允许在第一和第二储存器中的流体之间通过堰器件的输热。该特征可在最初开始在第一储存器中的流体的冷却时，容许在第二流体储存器中的流体的更迅速的冷却。在实施例中，堰器件从容器的下壁朝容器的上壁向上延伸。在实施例中，堰器件的自由端与容器的上壁间隔。在堰器件的自由端上方或邻近该自由端的区域可限定所述热传递区域。在堰器件的自由端与上壁之间的间隔可为可调节的，从而热传递区域可变得更小或更大。该特征可便于控制在第二流体储存器中的流体的温度。在实施例中，堰器件的下端可与容器的下壁间隔开，使得流体可从一个储存器传递至另一个。再次，在一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：第一和第二流体储存器；以及设置在所述第一和第二流体储存器的相应上区域之间的热传递区域，所述设备构造成容许冷却器件设置成与在顶部空间中的流体热连通，从而冷却所述流体，在使用中，所述设备构造成允许所述第一流体储存器内的、处于低于所述第一储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至所述第一流体储存器的上区域，并且允许所述第二流体储存器内的、处于高于所述第二储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至所述第二流体储存器的上区域，从而允许热传递在所述热传递区域中在已经在所述第一储存器中上升的流体与已经在所述第二储存器中上升的流体之间发生，所述设备还构造成容许在所述热传递区域中处于所述临界温度的流体至少下沉到所述第二流体储存器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.27 GB 1201437.9;2013.01.17 GB 1300885.9;201. 一种设备，包括：
第一和第二流体储存器；以及
设置在所述第一和第二流体储存器的相应上区域之间的热传递区域，
所述设备构造成容许冷却器件设置成与在顶部空间中的流体热连通，从而冷却所述流体，在使用中，
所述设备构造成允许所述第一流体储存器内的、处于低于所述第一储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至所述第一流体储存器的上区域，并且允许所述第二流体储存器内的、处于高于所述第二储存器中的流体的临界温度的温度的流体上升至所述第二流体储存器的上区域，从而允许热传递在所述热传递区域中在已经在所述第一储存器中上升的流体与已经在所述第二储存器中上升的流体之间发生，
所述设备还构造成容许在所述热传递区域中处于所述临界温度的流体至少下沉到所述第二流体储存器中。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一和第二流体储存器至少部分地由如下容器限定，即，所述容器具有将所述容器分成所述第一和第二流体储存器的堰器件。
3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述堰器件包括延伸到所述容器的体积中的壁或其他结构，其中，所述第一和第二流体储存器由在其任一侧的相应体积限定。
4. 根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述堰器件由具有低导热率的材料或绝热材料形成。
5. 根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述堰器件形成为具有相对高的导热率，所述堰器件可选地由金属材料形成。
6. 根据权利要求2至5中的任一项所述的设备，其特征在于，所述堰器件从所述容器的下壁朝所述容器的上壁延伸。
7. 根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述堰器件的上端与所述容器的上壁间隔，以便限定在其间的间隙、孔口或狭槽。
8. 根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述间隔能够借助于诸如阀器件的调节器件调节。
9. 根据权利要求2至5中的任一项所述的设备，其特征在于，所述堰器件的下端与所述容器的下壁间隔，以便限定在其间的间隙、孔口或狭槽。
10. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，与所述下壁的间隔能够借助于诸如阀器件的调节器件调节。
11. 根据权利要求2至6中的任一项所述的设备，其特征在于，所述堰器件在所述容器的上壁和下壁之间延伸，并且包括设在其上区域中的一个或更多个孔口或狭槽。
12. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述一个或更多个孔口或狭槽的大小或数量可为可调节的，从而允许控制在所述第二储存器中的流体的温度。
13. 根据权利要求2至12中的任一项所述的设备，其特征在于，一个或更多个孔口或狭槽设在所述堰器件的下区域中，使得流体可从一个储存器传递至另一个。
14. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，在所述堰器件的下区域中的所述一个或更多个孔口或狭槽的大小或数量是可调节的。
15. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一和第二流体储存器经由所述热传递区域流体连通。
16. 根据权利要求1至14中的任一项所述的设备，其特征在于，所述第一和第二流体储存器与彼此流体隔离。
17. 根据权利要求16所述的设备，其特征在于，包括设置在所述第一和第二流体储存器的上区域之间的不透流体的导热屏障。
18. 根据权利要求16或17所述的设备，其特征在于，包括设置在所述第一和第二流体储存器的下区域之间的不透流体的导热屏障。
19. 根据权利要求7至18中的任一项所述的设备，其特征在于，所述热传递区域至少部分地由以下中的一个或更多个限定：
位于或邻近所述堰器件的上端的区域；
位于或者邻近所述堰器件中的所述一个或更多个孔口或狭槽的区域；以及
位于或邻近所述导热屏障的区域。
20. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述热传递区域布置成容许来自所述第一和第二流体储存器的流体的有限混合。
21. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一和第二流体储存器中的一个或两者在使用中布置成包含如下流体，即，所述流体具有低于临界温度时负的热膨胀温度系数和高于所述临界温度时正的热膨胀温度系数。
22. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一和第二流体储存器包含大致相同的流体。
23. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一和第二流体储存器包含不同的流体。
24. 根据权利要求23所述的设备，其特征在于，包含在所述第一和第二流体储存器中的所述流体具有不同的临界温度。
25. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述流体包括水或具有类似于水的热特性的流体。
26. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，包括所述冷却器件。
27. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述冷却器件布置成将在所述第一流体储存器中的流体冷却至低于其临界温度的温度。
28. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述冷却器件布置成将所述第一流体储存器的设置在所述上区域下方的区域中的流体冷却至低于其临界温度的温度，使得所述第一流体储存器中冷却至低于所述临界温度的流体在所述第一流体储存器中朝所述上区域上升。
29. 根据权利要求27或28所述的设备，其特征在于，所述第一流体储存器内处于高于或者低于所述临界温度的温度的流体通过处于所述临界温度的流体朝所述第一流体储存器的上区域移位。
30. 根据权利要求27至29中的任一项所述的设备，其特征在于，在所述第一流体储存器内处于低于所述临界温度的温度并且移位至所述第一流体储存器的上区域的流体在使用中在所述热传递区域中经历与来自所述第二流体储存器的、处于高于所述临界温度的温度的流体的热传递，可选地还经历混合。
31. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，在所述第二流体储存器的上区域处的流体在所述热传递区域中通过来自所述第一流体储存器的流体，可选地通过混合，朝临界温度冷却。
32. 根据权利要求31所述的设备，其特征在于，设置在所述热传递区域中处于所述临界温度的流体下沉到所述第二流体储存器的下区域。
33. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述冷却器件包括布置成冷却在所述第一流体储存器内的流体的制冷单元或元件，可选地另外包括用于将功率提供至所述制冷单元的电源单元。
34. 根据权利要求33所述的设备，其特征在于，包括传感器，其能够操作成在检测到流体低于规定温度时中断通过所述冷却器件的冷却。
35. 根据权利要求33或34所述的设备，其特征在于，包括传感器，其能够操作成在检测到大致冰冻流体时中断通过所述冷却器件的冷却。
36. 根据权利要求33所述的设备，其特征在于，包括所述电源单元，其中，所述电源单元包括以下中的至少一个：
太阳能电源；和
干线电源。
37. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述冷却装置包括热质量体，其在使用中，并且至少初始地，处于低于所述流体的临界温度的温度。
38. 根据权利要求37所述的设备，其特征在于，所述热质量体包括冰水混合体。
39. 根据权利要求3或从属于权利要求3的任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述堰器件包括以下中的至少一个：
圆筒形壁，其中所述第一流体储存器限定在所述壁内，并且所述第二流体储存器限定在所述壁外侧；以及
大体平坦壁，其中，所述第一和第二流体储存器以并排布置分别设置在所述壁的相对侧。
40. 根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，包括阀器件，其用于妨碍或防止在包含在所述第一流体储存器中的流体与包含在所述第二流体储存器中的流体之间的热传递。
41. 根据权利要求40所述的设备，其特征在于，所述阀器件能够选择性地操作成热和/或流体隔离包含在所述第一流体储存器中的所述流体与包含在所述第二流体储存器中的所述流体。
42. 根据权利要求40或41所述的设备，其特征在于，所述阀器件包括至少部分地围绕所述堰器件的可膨胀套筒。
43. 根据权利要求40或41所述的设备，其特征在于，所述阀器件包括所述堰器件，所述堰器件能够移动以便改变所述第一和/或第二流体体积的上区域的体积和/或形状，以便限制通过其的流体的移动。
44. 根据任一前述权利要求所述的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：I坦斯利，
申请(专利权)人：确保冷藏有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB