便携式冷却单元制造技术

一种用于在维持期望的冷却温度的状态下运输温度敏感的货物的便携式冷却单元，包括适于在便携式冷却单元的运输期间运行并适于冷却到且维持在比环境温度低70K以上的温度的多级级联制冷系统、适于并布置成用作多级级联制冷系统和/或多级级联制冷系统的部件的弹性支承的悬挂系统、适于并布置成限制多级级联制冷系统和/或多级级联制冷系统的部件的运动的运动界定系统、适于并布置成缓冲多级级联制冷系统与便携式冷却单元的其它部件之间和/或多级级联制冷系统的部件之间的碰撞的冲击保护系统、有利于针对偏离便携式冷却单元的水平定向至少10

【技术实现步骤摘要】
便携式冷却单元


[0001]本技术涉及一种用于运输对温度敏感的货物并且同时维持期望的冷却温度的便携式冷却单元。

技术介绍

[0002]便携式冷却单元是通常已知的。然而，这种利用干冰或液氮进行被动冷却工作的冷却单元不能用于高度温度敏感的货物，因为它们在长时间内不可靠，并且消耗了有限的冷却介质供应。
[0003]此外，基于斯特林冷却系统的便携式冷却单元也不适用于高度温度敏感的货物，因为它们相对较低的冷却能力阻止了例如在门打开之后快速恢复期望的或需要的冷却温度。
[0004]通常，这种便携式冷却单元不能冷却到并维持比环境温度低60
‑
70K的温度，这使得它们不适合运输高度温度敏感的货物，例如疫苗。
[0005]另一方面，固定式冷却单元避免了上述缺点中的一些。然而，由于固定式系统仅在受控条件下例如室内实验室或贮藏区使用，这些系统不适合环境和期望冷却温度之间的大差异；相反，它们被设计成在某些预定的环境温度或窄的环境温度带下工作。这也适用于其它环境条件，例如环境压力。
[0006]此外，固定式系统不允许在倾斜取向时操作，即，它们不是便携式的。相反，这种倾斜导致固定式系统的故障或损坏。
[0007]因此，缺乏用于可靠地运输高度温度敏感的货物同时在变化的环境条件下维持比环境温度低70K以上的期望冷却温度的可运输冷却单元。

技术实现思路

[0008]因此，本技术的目的是提供一种便携式冷却单元，用于可靠地运输高度温度敏感(对温度高度地敏感)的货物，同时在变化的环境条件下维持(保持)比环境温度低70K以上的期望冷却温度并持续较长的时间段。
[0009]本技术的其它目的从下面对本技术的描述中变得显而易见。
[0010]本技术的目的通过一种用于运输温度敏感的货物并且同时维持期望的冷却温度的便携式冷却单元来解决，所述便携式冷却单元包括：
[0011]‑
多级级联制冷系统，其适于在便携式冷却单元的运输期间运行，并冷却到且维持比环境温度低70K以上且优选低120K以上的温度，
[0012]‑
悬挂系统，其适于并布置成用作所述多级级联制冷系统和/或所述多级级联制冷系统的部件的弹性支承(支座)，
[0013]‑
运动(移动)界定系统，其适于并布置成约束所述多级级联制冷系统和/或所述多级级联制冷系统的部件的运动，
[0014]‑
冲击保护系统，其适于并布置成缓冲(阻尼，抑制)多级级联制冷系统和便携式冷
却单元的其它部分之间和/或多级级联制冷系统的部件之间的碰撞，
[0015]‑
润滑系统，其有利于针对便携式冷却单元的相对于水平定向偏离至少10
°
且优选20
°
以上的倾斜度来润滑多级级联制冷系统的部件，以及
[0016]‑
监测系统，其适于在便携式冷却单元发生故障时产生报警信号。
[0017]由于这些特征的特定组合，便携式冷却单元避免了所有上述缺点。所采用的多级级联制冷系统提供了足够的冷却功率，并且实现和维持了期望的或所需的冷却温度、即目标温度；所述悬挂系统、所述运动界定系统和所述冲击保护系统在所述冷却单元的运输期间充当用于多级级联制冷系统的保护的特殊装置，从而使得所述多级级联制冷系统适于在冷却单元的运输期间运行，并且因此使所述冷却单元是便携式的；润滑系统可靠地防止多级级联制冷系统在倾斜位置—便携式冷却单元在运输期间将非常普遍地采取这种倾斜位置—的故障；并且在冷却单元发生故障的情况下，监控系统确保对温度敏感货物的可靠保护，因为它允许早期检测故障并且采取迅速的措施。
[0018]术语“便携式”在本技术的范围内意味着冷却单元能在运输期间正常运行，特别是当冷却单元从水平定向倾斜至少10
°
时。
[0019]在根据本技术的便携式冷却单元的优选实施例中，该便携式冷却单元的重量为50kg或更小。
[0020]这有利于负责人员对便携式冷却单元的处理(运送，操纵)，因为高重量将增加受伤或损坏的风险，并且将增加处理的粗糙度。
[0021]在根据本技术的便携式冷却单元的优选实施例中，该便携式冷却单元包括至少一个且优选两个手柄，以便于便携式冷却单元的处理。
[0022]这进一步增加了运输期间冷却单元的操作安全性和稳定性。特别地，冷却单元可以更容易地保持在水平定向，从而使多级级联制冷系统及其部件在运输期间发生故障的风险最小化。
[0023]在根据本技术的便携式冷却单元的另一优选实施例中，多级级联制冷系统实现为两级级联制冷系统。
[0024]采用两级级联制冷系统使得便携式冷却单元适于以特别有效的方式在宽范围的环境温度下操作。在具有足够简单且稳健的设计以用于便携式冷却单元的同时，这允许通过利用两个热连接的标准制冷系统—例如两个蒸气压缩式制冷系统—将期望的温差分成两个步骤，从而在第一步骤中从冷却单元的环境空气的环境温度冷却到中间温度、也称为中间冷却器温度，并且在第二步骤中从所述中间温度冷却到冷却单元的目标温度、也称为目标温度。因此，可以完全依赖于在轻型商用冷却工业中使用的其它装置中可见的标准部件，而不会在处理与独立的便携式冷却单元相关的温度差异的种类时由于过载而损失可靠性。
[0025]在根据本技术的便携式冷却单元的另一优选实施例中，两级级联制冷系统的高温制冷循环包括第一压缩机，该第一压缩机在该循环的冷凝器处于43℃的环境温度下并且该循环的蒸发器处于
‑
25℃的中间冷却器温度下时具有60W的冷却能力。
[0026]在根据本技术的便携式冷却单元的另一优选实施例中，两级级联制冷系统的低温制冷循环包括第二压缩机，该第二压缩机在该循环的冷凝器处于
‑
25℃的中间冷却器温度下并且该循环的蒸发器处于
‑
80℃的目标温度下时具有30W的冷却能力。
[0027]这种两级级联制冷系统的设计使得便携式冷却单元能够将高度温度敏感的货物快速冷却到目标温度，并且能够在不使制冷循环(例如，两个蒸气压缩制冷系统)过载的情况下维持所述温度。
[0028]高温制冷循环的蒸发器和低温制冷循环的冷凝器与它们之间的热耦合一起形成两级级联制冷系统的中间冷却器。高温制冷循环可设计成在冷凝器和环境空气之间具有120W的热耗散，其中温差为10K，并且在蒸发器(即，中间冷却器)处的热吸入为60W，其中温差为5K。另一方面，低温制冷循环可设计成在冷凝器(即中间冷却器)处具有60W的热耗散，其中温差为5K，并且从主动冷却室到蒸发器的热吸入为30W，其中温差为10K。由此，冷却室被限定为便携式冷却单元的其中保存温度敏感的货物的容积。
[0029]借助于这种设计，便携式冷却单元能够在冷却过程已经中断之后、例如在冷却室的门已经被打开之后，快速地重新建立目标温度。
[0030]在本技术的便携式冷却单元的另一优选实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式冷却单元(1)，用于在维持期望冷的却温度的状态下运输温度敏感的货物，其特征在于包括：
‑
多级级联制冷系统，其适于在所述便携式冷却单元(1)的运输期间运行，并适于冷却至且维持在比环境温度低70K以上的温度，
‑
悬挂系统，其适于并布置成用作所述多级级联制冷系统的弹性支承和/或所述多级级联制冷系统的部件的弹性支承，
‑
运动界定系统，其适于并布置成限制所述多级级联制冷系统的运动和/或所述多级级联制冷系统的部件的运动，
‑
冲击保护系统，其适于并布置成缓冲在所述多级级联制冷系统和所述便携式冷却单元(1)的其它部分之间的碰撞和/或在所述多级级联制冷系统的部件之间的碰撞，
‑
润滑系统，其有利于针对偏离所述便携式冷却单元(1)的水平定向至少10
°
的倾斜度来润滑所述多级级联制冷系统的部件，以及
‑
监控系统，其适于在所述便携式冷却单元(1)发生故障时产生报警信号。2.根据权利要求1所述的便携式冷却单元(1)，其特征在于，所述便携式冷却单元的重量为50kg以下。3.根据权利要求1或2所述的便携式冷却单元(1)，其特征在于，所述便携式冷却单元包括至少一个手柄(2)，以用于提高所述便携式冷却单元(1)的操纵。4.根据权利要求1或2所述的便携式冷却单元(1)，其特征在于，所述多级级联制冷系统实现为两级级联制冷系统。5.根据权利要求4所述的便携式冷却单元(1)，其特征在于，所述两级级联制冷系统的高温制冷循环包括第一压缩机，所述第一压缩机在所述高温制冷循环的...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：思科普有限责任公司，
类型：新型
国别省市：