使用固态热泵的用于运输和存储温度敏感内容物的容器制造技术

温度受控系统包括用于容纳温度敏感内容物的至少一个温度受控腔室或包装。该系统包括至少一个固态热泵，该固态热泵与温度受控腔室或包装热连通。该系统可包括与固态热泵热连通的热能存储系统、用于向所述至少一个固态热泵提供电功率的电能源或电存储系统、电控制器/能量管理系统和/或输入/输出特征。该系统将温度受控腔室保持在控制温度，和/或将不同的腔室保持在不同的控制温度。该包装可能能够与包括热泵、热能存储系统和/或电能源的递送系统分离，其中，热传输元件在组合时提供包装和固态热泵之间的热连通。态热泵之间的热连通。态热泵之间的热连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用固态热泵的用于运输和存储温度敏感内容物的容器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年11月18日提交的名称为“Temperature Control Using DTP Thermoelectrics”的美国临时专利申请No.63/115,277的权益，该申请以其全文以引用方式并入本文。


[0003]如本文中公开的温度受控运输和/或存储系统和设备涉及配置成适应温度敏感材料和内容物的运输和/或存储的设备和系统，并且更具体地涉及包括固态热泵、热传输元件、电能存储系统和/或热能存储系统的温度受控运输系统和设备，所述固态热泵、热传输元件、电能存储系统和/或热能存储系统以允许温度敏感材料到使用点位置的可行的温度受控存储和运输的方式配置。

技术介绍

[0004]用于存储温度敏感材料或内容物的设备或系统是已知的。然而，这样的现有设备的问题是，常规的致冷器或冷冻机未设计成操作以提供由某些温度敏感材料或内容物要求的低受控温度。例如，当首次宣布可用于抗击新冠肺炎(Covid
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19)的第一批疫苗需要在
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70℃下存储和运输时，很明显会有物流问题，因为这样的常规致冷器和冷冻机不能使用。虽然存在特殊的超冷冷冻机和斯特林冷却器，并且可用于这样的温度，但是它们不能很好地扩展到较小的尺寸，并且通常非常昂贵。冰袋通常用于为较小的包装提供廉价的冷藏包装，但是常规的冰袋不能降低到由这样的温度敏感材料或内容物要求的较冷的受控温度。另外，虽然干冰可在较低的温度下用于较小的包装，但是没有能力提供精确的温度控制，并且干冰将是有限的冷却资源。
[0005]对于运输和存储的紧凑、精确的温度控制的需求超出了新冠肺炎疫苗的范畴。许多温度敏感材料或内容物需要高于和低于环境温度的精确温度控制。许多温度敏感材料还需要具有超出干冰或常规冰袋可提供的长期和可恢复温度控制的能力。此外，希望在针对这样的温度敏感材料或内容物的运输选择中具有增加的灵活性的能力，这在使用已知的冷藏或冷冻机系统时是不实际的。例如，希望例如使用可载人或可不载人的递送交通工具(例如诸如通过空中无人机)将某些温度敏感材料或内容物运输和递送到难以到达的区域。为了能够运输和递送温度敏感材料或内容物，将希望温度受控包装的重量和/或尺寸最小。另外，还可能希望例如构造成用于由交通工具(诸如由无人机等)运输和递送的这样的温度受控包装相对廉价，因为它可在包装被递送之后被丢弃。
[0006]因此，希望温度受控系统具体地设计和配置成：促进用于存储和运输温度敏感材料或内容物，同时当与常规设备相比时提供增强程度的温度控制并将温度控制在由这样的常规设备提供的控制温度以下。还希望这样的温度受控系统设计成以比常规设备更高效的方式在这样的低温下提供这样的受控温度存储和运输。还希望温度受控系统配置成增强适应这样的温度敏感材料的存储和运输的灵活性，以使得能够例如通过诸如通过无人机等的
交通工具递送来运输和递送到远程位置，如针对某些最终用途应用可能要求的那样。

技术实现思路

[0007]如本文中公开的温度受控系统配置成用于运输和/或存储温度敏感内容物。在一个示例中，该系统包括至少一个温度受控腔室，以用于适应温度敏感内容物在其中的放置。该系统包括至少一个固态热泵，所述至少一个固态热泵与所述至少一个温度受控腔室热连通。在一个示例中，所述至少一个温度受控腔室设置在壳体中，并且其中，壳体的位置是可追踪的。在一个示例中，该系统包括在所述至少一个温度受控腔室和壳体之间的热绝缘。热绝缘可选自包括气凝胶、真空和它们的组合的组。在一个示例中，壳体包括延伸的表面或翅片，以使得热功率能够耗散到外部环境。在一个示例中，温度受控系统包括下列中的至少一个：热能存储系统，其与所述至少一个固态热泵热连通；电能源或电存储系统，其配置成向所述至少一个固态热泵提供电功率。在一个示例中，固态热泵的至少一部分采用热电技术。在一个示例中，固态热泵的至少一部分采用分布式传输特性热电技术。在一个示例中，所述至少一个固态热泵包括以热串联布置的至少两个固态热泵的级联。
[0008]在一个示例中，温度受控系统包括热能存储系统，并且其中，热能存储系统的至少一部分包括相变材料。在一个示例中，温度受控系统包括两个或更多个温度受控腔室，其中，温度受控腔室中的一个被控制到与另一个温度受控腔室的受控温度不同的温度。在一个示例中，温度受控系统配置成控制所述至少一个温度受控腔室的温度或者控制两个或更多个温度受控腔室的温度高于和/或低于环境温度。
[0009]在一个示例中，温度受控系统配置成接收将温度受控腔室的温度例如朝向外部环境温度改变的输入命令。在一个示例中，温度受控系统配置成读取条形码或用于设置控制信息的其它类型的输入。在一个示例中，温度受控系统配置成对温度控制信息进行编程。在一个示例中，温度受控系统包括电能存储系统，其中电能存储系统可呈至少一个电池的形式。在一个示例中，温度受控系统包括电子控制系统，该电子控制系统配置成记录关于下列中的至少一项的信息：放置在所述至少一个温度受控腔室中的内容物的温度历史；由温度受控系统经历的故障条件的可访问保留；温度受控系统的位置；以及由温度受控系统收集的信息中的至少一些的传输。在一个示例中，电控制系统配置成接收和/或响应于外部信号、发送信号和/或提供显示信息。在一个示例中，温度受控系统包括电连接器，以用于接受来自除电能存储系统之外的电力源的电功率。在一个示例中，温度受控系统包括热能存储系统，并且其中，热能存储系统是可移除的或可重复使用的。在一个示例中，所述至少一个温度受控腔室设置在包装中，并且其中，包装构造成与交通工具连接和/或由交通工具承载。在一个示例中，温度受控系统配置成控制湿度。在一个示例中，温度受控系统包括多于一个温度受控腔室，并且其中，温度受控系统包括存储隔间的分布式组，所述存储隔间构造成单独地存储和/或运输温度受控包装。
[0010]在一个示例中，温度受控系统包括至少一个可分离的温度受控包装、与所述至少一个温度受控腔室热连通的至少一个可分离的固态热泵。在一个示例中，所述至少一个温度受控包装包括温度受控腔室和壳体，其中，热绝缘设置在温度受控腔室和壳体之间。在一个示例中，温度受控系统还包括以下至少一个：热能存储系统，其与所述至少一个可分离的固态热泵热连通；可分离的电功率源，其用于向所述至少一个固态热泵提供电功率；可分离
的电子控制器/能量管理系统；和输入/输出特征。在一个示例中，所述至少一个温度受控包装能够与所述至少一个固态热泵、电功率源、电子控制器/能量管理系统和输入/输出特征中的一个或多个分离。在一个示例中，所述至少一个温度受控包装构造成在存储隔间的分布式组中存储和/或运输。在一个示例中，存储隔间的分布式组中的至少一些构造成提供所述至少一个温度受控包装的独立温度控制。在一个示例中，所述至少一个固态热泵、热能存储系统、电功率源、电子控制器/能量管理系统和输入/输出特征中的所述至少一个是递送系统的一部分，其中，递送系统能够与所述至少一个温度受控包装分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于运输和/或存储温度敏感内容物的温度受控系统，包括：至少一个温度受控腔室；至少一个固态热泵，其与所述至少一个温度受控腔室热连通；以及下列中的至少一个：热能存储系统，其与所述至少一个固态热泵热连通；电能存储系统，其配置成向所述至少一个固态热泵提供电功率。2.根据权利要求1所述的温度受控系统，其中，所述固态热泵的至少一部分采用热电技术。3.根据权利要求1或权利要求2所述的温度受控系统，其中，所述固态热泵的至少一部分采用分布式传输特性热电技术。4.根据权利要求1至3中任一项所述的温度受控系统，其中，所述至少一个固态热泵包括以热串联布置的至少两个固态热泵的级联。5.根据权利要求1至4中任一项所述的温度受控系统，包括所述热能存储系统，并且其中，所述热能存储系统的至少一部分包括相变材料。6.根据权利要求1至5中任一项所述的温度受控系统，包括至少一个第二温度受控腔室，所述至少一个第二温度受控腔室能够被控制到与至少一个第一温度受控腔室的受控温度不同的温度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的温度受控系统，所述温度受控系统配置成将所述至少一个温度受控腔室温度控制到高于和/或低于环境温度的至少一个其它温度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的温度受控系统，包括多于一个温度受控腔室，并且其中，所述温度受控系统配置成将不同的所述温度受控腔室中的温度同时控制成低于和/或高于环境温度。9.根据权利要求1至8中任一项所述的温度受控系统，其中，所述温度控制系统配置成接收将所述温度受控腔室的温度朝向外部环境温度改变的输入命令。10.根据权利要求1至9中任一项所述的温度受控系统，其中，所述电能存储系统包括至少一个电池。11.根据权利要求1至10中任一项所述的温度受控系统，包括配置成记录关于下列中的至少一个的信息的电子控制系统：放置在所述至少一个温度受控腔室中的内容物的温度历史；由所述温度受控系统经历的故障条件的可访问保留；所述温度受控系统的位置；以及由所述温度受控系统收集的信息中的至少一些的传输。12.根据权利要求11所述的温度受控系统，其中，所述电子控制系统配置成接收和/或响应于外部信号。13.根据权利要求11或权利要求12所述的温度受控系统，其中，所述电子控制系统配置成发送信号。14.根据权利要求11至13中任一项所述的温度受控系统，其中，所述电子控制系统配置成显示信息。15.根据权利要求1至14中任一项所述的温度受控系统，包括电连接器，以用于接受来
自除所述电能存储系统之外的电力源的电功率。16.根据权利要求1至15中任一项所述的温度受控系统，所述温度受控系统配置成读取条形码或用于设置控制信息的其它类型的输入。17.根据权利要求1至16中任一项所述的温度受控系统，所述温度受控系统配置成对温度控制信息进行编程。18.根据权利要求1至17中任一项所述的温度受控系统，包括所述热能存储系统，并且其中，所述热能存储系统是可移除的或可重复使用的。19.根据权利要求1至18中任一项所述的温度受控系统，其中，所述至少一个温度受控腔室设置在壳体中，并且其中，所述壳体的位置是可追踪的。20.根据权利要求1至19中任一项所述的温度受控系统，其中，所述至少一个温度受控腔室设置在包装中，并且其中，所述包装构造成与交通工具连接和/或由所述交通工具承载。21.根据权利要求1至20中任一项所述的温度受控系统，其中，所述温度受控系统配置成控制湿度。22.根据权利要求1至21中任一项所述的温度受控系统，包括多于一个温度受控腔室，并且其中，所述温度受控系统包括存储隔间的分布式组，所述存储隔间构造成单独地存储和/或运输温度受控包装。23.一种用于存储、运输和/或递送温度敏感内容物的温度受控系统，包括：至...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：DTP热电体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：