該裝置就可以被布置成關閉冷卻元件以防止儲槽14中流體的過度凍結。一旦凍結流體的質量隨后已經收縮到臨界大小以下的大小,該冷卻元件可以被再激活。
[0226]該檢測器可以為與流體熱接觸的熱探針P的形式,距離頂部區域14H中的壁20給定距離。一旦凍結流體與檢測器P接觸,與探針P熱接觸的流體就將降至處于凍結流體的溫度的溫度或接近凍結流體的溫度的溫度。要理解的是相對突然的溫度變化典型地發生在凍結的冰的質量和與在距凍結質量非常短的距離內的冰接觸的流體之間。探針P的適合位置通過示例的方式顯示疊加在圖3的裝置I上,但不是該實施方式的一部分,因為該實施方式不具有被提供動力的冷卻機構。
[0227]在對冷卻元件的動力供應被中斷或斷開的情況下(例如由于停電),上述描述的關于流體儲槽14的頂部、混合和主體區域14H、14M、14B內的水的置換過程或在基本靜止的流體條件下通過傳導的熱能傳遞可以繼續,同時凍結流體保留在包存儲體積30內的冷包35中。一旦凍結流體被耗盡,在流體的置換正在發生的情況下,置換過程可以開始減慢但可以通過由流體儲槽的主體區域14B中的水持續從有效載荷空間12中吸收熱量維持一段時間。由于流體儲槽內的水的高比熱容以及在臨界溫度以下的溫度下的水的顯著體積,流體儲槽14的主體區域14B中的溫度可以保持在4°C或接近4°C相當長的時間。
[0228]也就是說,即使沒有電力供應到冷卻元件,處于臨界溫度的水的下沉和置換高于或低于臨界溫度的水的自然傾向導致在失去動力并且包存儲體積30中的冷包35的融化之后,流體儲槽14的主體區域14B將水保持在臨界溫度處或在其附近一段時間,能夠實現有效載荷室12被維持在可接受的溫度范圍內延長的時間段。當前發明的實施方式利用凍結冷包的新鮮填充能夠將主體區域14B中的流體維持在目標溫度長達數周的時期。
[0229]圖5圖示了根據本發明的另外的實施方式的裝置1T。裝置IT可以被認為是圖2的裝置1(其可以被稱為側面裝載版本)的頂部裝載版本。圖2的裝置I通過后門32用冷包裝載,而有效載荷室12中的用于存儲的物品經由前門18裝載。相反,在圖5的裝置IT中冷包通過形成該裝置的上壁的蓋子18被引入。冷包35通過蓋子18和遮蓋冷包存儲體積30的通道孔口的另外的艙口蓋32被引入。該蓋子18允許進入有效載荷室12以及該艙口蓋32。
[0230]該裝置IT在其它方面具有與圖2的實施方式類似的包存儲體積30、流體儲槽14以及有效載荷室12的布置,除了流體儲槽14的部分還形成用于在有效載荷室12中存儲的物品的基底平臺。儲槽14基本上是L形,具有頂部區域14H和在頂部區域下方的主體區域14B。然而儲槽14的主體區域14B的下部橫向延伸以限定提供有效載荷室12的底面的下部內部表面的平臺部分14P。平臺部分14P具有被設計大小以容納用于存儲的物品諸如飲料瓶12B的凹陷區域14PR。要理解的是儲槽14的主體區域14B中的流體的冷卻導致平臺部分14P中的流體的冷卻,通過傳導和/或置換,導致設置在凹陷區域14PR中的瓶12B的冷卻。
[0231]圖6圖示了圖2的實施方式的流體儲槽的另外的變體。要理解的是如果圖2的裝置I在使用中被移動,由于由裝置I的移動引起的液體的循環,在主體和頂部區域14B、14H中的液體的不期望的混合可以發生。由于與來自頂部區域14H的液體混合,該移動可以引起主體區域14B中的液體降至臨界溫度以下。這可以引起有效載荷室12內的溫度至少暫時地降至用于存儲在其中的物件(諸如疫苗)的最小可允許溫度以下。
[0232]因此,在一些實施方式中,隔板元件被設置用于約束流體儲槽14中的流體的移動。在一些實施方式中該隔板元件被形成以具有相對低的熱阻使得通過隔板元件的厚度的熱能流可以容易地發生,即在隔板元件的相對側上的流體之間流過隔板元件。然而,在一些實施方式中,隔板元件的至少一些被設置成使得隔板元件對沿著隔板元件的熱能流的熱阻相對低,同時對從隔板元件的一側到另一側的熱能流仍呈現相對低的阻力。這在一些實施方式中可以借助于具有相對低的熱導率但被設置成片形式的塑料材料實現。該片可以被做的足夠薄以提供對通過該片的熱量的足夠低的熱阻,同時對沿著該片的方向的流仍呈現相對高的阻力。在一些實施方式中,對于一個或多個隔板元件或其部分可以期望的是對從其通過的熱能流具有相對高的阻力,即從元件一側上的流體到該元件的相對側上的流體。在一些實施方式中,一個或多個隔板元件可以被設置成對從其通過和沿其的熱能流具有相對低的阻力。
[0233]在圖6(a)的實施方式IV中,基本上豎直的隔板元件51被提供,被置于從流體儲槽14的上壁到下壁14U、14L延伸。在所示的該實施方式中,孔口 14A被設置在隔板元件51的上部和下部區域中以允許在由隔板元件51限定的區域之間的流體的受限流,其在本文中被稱為隔間空腔或隔間14C。因此隔間14C在圖6(a)的實施方式中是開放隔間,即流體在其中可以通過孔口 14A流入隔間14C或從隔間14C流出的隔間14C。在一些替代的實施方式中,一個或多個密封隔間被提供,成為流體可以不流入隔間14C或從隔間14C流出的隔間。密封隔間的示例將在下面更詳細地討論,盡管要理解的是與圖6(a)到(c)相關描述的隔間在一些實施方式中可以用其中的液體密封。在一些具有密封隔間的實施方式中,使用者可以不需要提供他們自己的流體填充隔間。即,該隔間可以在裝置的制造過程期間被填充并密封。然而,對于使用者提供他們自己的流體的需求可以是有利的,因為當儲槽14基本上沒有液體時裝置I可以更輕以運輸。
[0234]在一些實施方式中,孔口14A促進儲槽14的隔間14C用液體的方便填充,并且有助于容納儲槽14中的液體的膨脹和收縮以及在液體表面上方截留的任何氣體。
[0235]要理解的是因為隔板元件51對從元件51的一側到另一側的熱能流具有相對低的阻力,裝置IV在穩定狀態下的操作將類似于圖2的裝置I的操作。
[0236]圖6(b)顯示了類似于圖6(a)的實施方式的另外的實施方式1H,除了隔板元件53被置于在側向側壁16、20之間基本上水平地延伸。在這個實施方式中,因為在圖2的實施方式中從頂部區域14H到主體區域14B的基底典型地建立引起有效載荷容器的冷卻的熱梯度,所以通過平行于元件53的平面的元件53的熱能流典型地是沒有問題的。
[0237]在圖6(b)的實施方式中,隔室14C可以被認為是在彼此上方“堆疊”的。如圖6(b)所示,孔口 14A被設置在隔板元件53中,朝向裝置IH的相對壁16、20交替地放置從而阻礙從儲槽14的上部區域中的隔間14C到下部區域中的隔間14C的流體流,同時仍允許儲槽14的方便填充。在一些實施方式中,一個或多個隔板元件53可以是傾斜的,使得它或它們相對豎直和水平被置于非零角度處。這個特征在促進可以出現在或形成在隔間14C中的任何氣體的排出中可以是有幫助的,并且否則其可能變得被截留。
[0238]要理解的是在由熱交換板34冷卻的頂部區域14H中的流體可以由通過隔板元件53的傳導冷卻在頂部區域14H下方的主體區域14B中的流體。在隔板元件53之間的體積中的流體可因此以由上部的隔板元件53冷卻,下沉到下部隔板元件53并立即引起下部隔板元件53下方的液體的冷卻,等等。最終,在一些實施方式中可以達到基本上靜態平衡條件。在一些實施方式中可以達到基本上靜態平衡條件,其中,在一個或多個隔板元件53內的流體保持基本上靜止,同時在元件53之間的熱能傳遞由通過流體的傳導進行。
[0239]圖6(c)顯示當前發明的仍然是另外的實施方式1C,其中,水平和豎直隔板元件51、53被設置。所示實施方式中的元件51、53基本上限定其中設置有流體的細長隔間空腔14C。這個實施方式可以適于特別惡劣的環境,其中,裝置IC的相對劇烈且頻繁的搖動可以被預期。要理解的是在相鄰隔間空腔14C中的流體之間通過隔板元件51、53的熱傳導可以允許以與圖2的裝置的操作類似的方式操作裝置1C,除了由水平元件53限制流體可以上升或下降的距離,同時沿豎直元件51的法向方向的流體的橫向流由豎直元件51限制。在圖6 (c )的實施方式中,元件51、53的兩個相互正交組被設置,給定組的元件51、53基本上平行于彼此。在一些替代的實施方式中,第三組相互平行的元件被設置,該第三組基本上正交于其他兩組51、53的元件。在這種布置中,隔板元件的第一、第二和第三組可以間隔基本上相等的量使得隔間空腔14C基本上是立方體形狀。
[0240]在一些實施方式中,隔板元件可以被設置具有基本上蜂窩形狀的布置。該隔板元件可以被定向以允許沿給定隔間的縱向軸線的流體移動。相對于正常的直立定向,該縱向軸線可以基本上平行于儲槽14的水平軸線、豎直軸線定向,或以在豎直和水平軸線之間的角度(諸如基本上45度的角度)傾斜。其他布置可以是有用的。
[0241]在一些實施方式中,隔板元件由導熱材料形成并且被布置成使得如果流體儲槽14的頂部區域14H中的溫度降至規定的數值以下,與隔板元件的一個或多個上部接觸的液體可以凍結在隔板元件上,由此制約隔板元件內的流體流。在一些實施方式中,這可以被布置成進而限制由儲槽14冷卻的諸如有效載荷室12的物件的冷卻速率。這可以有助于防止諸如有效載荷室12中的物件的物件的過冷卻。
[0242]要理解的是,在一些實施方式中流體儲槽14可以含有彼此熱連通的多個流體填充的包囊或封殼,例如通過設成與彼此直接接觸。包囊可以以基本上流體密封的方式被密封(例如氣密密封),并且能夠按需求地容納設置在其中的流體的膨脹和收縮。現在將描述這種實施方式的示例。
[0243]現在將參考圖7描述制作流體填充的包囊的過程。
[0244]在三個階段的第一個階段中,塑料薄膜材料的兩個片155a、155b借助于如圖7(a)中所示的平行焊縫155W的兩個正交組被焊接在一起以形成復合片155。片155a、155b被焊接在一起使得邊緣焊縫155WE,即沿著片155a、155b的三個周圍邊緣的焊縫基本上是連續的焊縫,同時剩余的焊縫155W、155W’是不連續的。剩余焊縫155W、155W’是不連續的,從而使得流體流路存在于流體入口1551~和每個隔間114(:之間,流體入口1551~是沿片155&、15513的第四邊緣所設置的特征,該特征是以沿該第四邊緣的焊縫155W’的不連續的形式。
[0245]在三個階段的第二個階段,隔間114C通過經由流體入口155IN引入流體被流體填充。
[0246]在三個階段的第三個階段,具有不連續性的焊縫155W’、155W可以經受另外的焊接過程,在該過程中不連續性被消除。這導致流體填充的、密封的隔間114C的形成,其還可以稱為“流體口袋”。
[0247]在替代的實施方式中,在第三階段僅有其中形成入口155IN的邊緣焊縫155W’被再焊接。任選地,該入口由焊接或諸如借助于粘結或機械固定的其他適合的方法密封,而沒有沿其中形成入口 155IN的邊緣焊縫155W’的基本上整個長度焊接。
[0248]然后流體填充的復合片155可以被引入到流體儲槽14中。代替直接地引入流體到儲槽14中或除了這樣的流體之外,該復合片155可以被引入到流體儲槽14中。要理解的是直接地引入到儲槽14中的流體將與儲槽14的內壁流體連通,然而復合片155的密封隔間114C中的流體可以不與儲槽14的壁流體連通,因為它被片15 5a、15 5b封閉。
[0249]在實施方式中,焊縫155W’、155W在復合片155用流體填充之后被再焊接,并且片155被沿著焊縫155W切割使得流體填充隔間114C與彼此分離,同時保持基本上流體密封。然后,在圖7(c)中圖示的所產生的“松散的”隔間214C可以再次代替直接引入流體到儲槽中或除其之外地被引入到儲槽14中,如圖7(c)所示。在圖7(c)中,該釋放隔間214C被顯示在儲槽
14的主體區域14B內。
[0250]要理解的是形式為諸如隔間的復合片155或形式為松散隔間214C的隔間的隔間114C的設置可以減少在頂部和主體區域114H、114B中的不期望的流體混合以及處于主體區域114B內的不同深度的流體混合。如上面解釋的,不期望的混合可以例如由于搖動、例如由于振動、例如被運輸時發生。在一些實施方式中,密封隔間114C、214C的使用減少從儲槽14中的流體損失的風險,例如由于泄漏。泄漏可以例如由于儲槽14的壁中的裂縫被引起。然而,假如在隔間114C、214C之間的熱接觸是足夠的,那么用隔間114C、214C(其中該隔間包含具有適合的臨界溫度的液體,諸如水)填充的儲槽14可以以與用該液體填充的儲槽14類似的方式運轉。如上面提到的,該液體可以是任何具有適合臨界溫度的液體,諸如水、諸如鹽溶液的水混合物、溶劑或諸如水和溶劑的溶劑混合物,或者油或其任何適合的組合。
[0251]在一些實施方式中,除了在儲槽14內之外或代替在儲槽14內,形式為復合片155的隔間114C或松散形式的隔間214C可以設置在包存儲體積30中。
[0252]要理解的是隔間14C、114C、214C可以被布置成具有任何適合的大小或形狀。在一些實施方式中,隔間14C、114C、214C可以被設置在具有多個不同相應大小的給定的儲槽中。
[0253]例如,在一些實施方式中,在密封隔間114C、214C的情況下,更小的隔間114C、214C在填充位于更大的隔間114C、214C之間的間隙中可以是有用的。在一些實施方式中,隔間14C、114C、214C可以作為儲槽14內距離的函數被設置成不同的相應大小。例如,在一些實施方式中,相對小的隔間可以被設置在儲槽的某些規定區域,相對大的隔間被設置在其他規定區域中。
[0254]在一些實施方式中,儲槽14可以包含帶有不同冷卻劑類型的區域。例如,某些密封隔間可以被設置成其中帶有某些冷卻劑,而其他密封隔間具有不同的冷卻劑在其中。在一些替代的實施方式中,至少一些密封隔間可以具有第一冷卻劑,而儲槽自身具有第二且不同的冷卻劑在其中。該密封隔間可以被浸沒在儲槽14中的第二冷卻劑內。冷卻劑之一可以包括在不同于其他冷卻劑的溫度下固化的油或其他材料,例如在高于其他冷卻劑的溫度下固化。在更高的溫度下固化的冷卻劑可以被布置成當固化時具有更低的熱導率。這可以被布置成增加從頂部區域14H到主體區域14B的一個或多個部分的路徑的熱阻,或在主體區域14B和/或頂部區域14H內的路徑的熱阻,以便減少主體區域14B冷卻到過低的溫度的風險。例如,在包存儲體積30的極度冷卻發生的情況下,主體區域14B的過冷卻可以被防止。
[0255]在一些實施方式中,其中,隔間中的液體的對流至少部分地負責橫跨隔間的熱傳輸,隔間中冷卻劑的固化可以通過基本上防止或減少對流的傳輸效率來減少通過隔間的熱傳輸。例如,至少部分地由于這個原因,包含固化的冷卻劑的隔間的熱阻可以比包含液體形式的冷卻劑的隔間的熱阻高。
[0256]