[发明专利]冷藏装置

说明书

本发明涉及冷藏装置。其尤其、但非排他地在没有可靠电力供应的情况下对疫苗、食品和/或其他易腐烂物品的存储和运输中用作冷藏装置。

在欠发达国家中疫苗分配者面对的最大问题之一是由于存储在不正确的温度下它们的存活性会被破坏。通常，疫苗必须存储在+2℃到+8℃之间。这个是特别困难的问题，因为在许多地区中，必须在缺乏可靠（以及可能没有任何）电力供应来运行冷藏器的情况下保持这个温度，并且这样就导致了全部疫苗中的不能接受的很高比例的疫苗在它们到达它们的预期目的地时已失效。相似的问题也出现于在这种环境中的食品存储中。

自然地，已经找到了依靠替代能量源的冷藏器，并且来自太阳光的光伏发电已经被认为是最有前景的。任何依靠太阳作为能量源的设备的问题是在夜间期间该能量源是不可用的。传统地，太阳能供电的冷藏装置具有可充电蓄电池，该蓄电池在白天充电并且在夜间使装置运行。然而，众所周知可充电蓄电池的寿命由于暴露于高温而缩减。蓄电池故障时几乎没有报警，这意味着冷藏器会停止工作，从而导致内容物变坏。蓄电池的寿命通常比冷藏器的其他部件更短：蓄电池通常不超过五年，而冷藏器作为整体可以持续20年。

考虑到这些问题，世界卫生组织（WHO）—设置疫苗冷藏器标准的组织—现在鼓励将来在疫苗的分配链条中使用无蓄电池的太阳能冷藏器。

满足这个要求的一个方法是在冷藏器内包括低温库，其由隔热板与冷藏器的载物空间分隔开。所述低温库是当太阳能可用时冷却到较低温度（或许低至-30℃）的热质量。当太阳能变为不可用时，所述低温库可以从载物空间吸收热量。这个装置的重要缺点是难以将载物的温度保持在要求的温度范围内。这种类型的装置存在过度冷却疫苗的特别风险：冷冻会导致疫苗立即毁灭。冷冻也会破坏或降低例如新鲜蔬菜的一些食品的价值，或者导致装水的瓶破裂。

本发明的一个目标是提供可以靠太阳能工作的冷藏装置，然而它不依靠蓄电池，并且使容纳在其内的疫苗或其他内容物的风险最小。

为此，本发明提供一种冷藏器，具有：载物容器，物品可以放置在其内以实现控温存储；热绝缘的库，载物容器定位在该库内，所述库容纳水，所述水至少部分地浸没所述载物容器并且延伸进入头部空间，所述头部空间高于所述载物容器；以及冷却装置，其可以冷却在头部空间中的水。

众所周知，水在4℃具有它的最大密度。因此，当在头部空间中的水冷却向4℃时，它的密度将增加，并且它将因此易于沉向库的底部。因为载物容器的温度将与周围的水的温度相同或接近，所以它将趋向4℃，其是存储疫苗和许多其他物品的理想温度。所述载物容器与制冷单元隔开，所以避免它的内容物（或它的壁）朝着冷冻点下降的风险。

所述冷却装置可包括可以冷却在所述头部空间内的水的制冷单元，以及可以用作用于制冷单元的功率源的功率供应单元。所述功率供应最通常地包括诸如用于将太阳光转化为电能的光伏电池。

在典型实施例中，所述制冷单元包括电驱动压缩机。然而，利用其它制冷技术的制冷单元可以被使用来提高冷藏器的电效率。这种可替代技术的一个实例是斯特林制冷机，其可以以太阳能直接驱动模式来操作。

为了使所述载物空间被冷却到太低温度的风险最小，具有制冷单元的冷藏器可以还包括设置来检测冰在所述库中的形成的传感器。所述传感器可操作为一旦检测到冰的形成就导致中断制冷单元的操作。

在本发明的可替代实施例中，所述冷却装置包括热质量，其温度在载物空间的目标温度以下以便被使用。这样可以提供在结构方面简单并且在操作中没有移动部件的冷藏器。例如，热质量可以是水冰体。这种装置可以单独被使用或者与制冷单元组合使用。在冷却装置内的这个组合可以比单单制冷单元自己更好或更快地使冷藏器冷却到它的工作温度。

这些实施例可以包括用于接纳与在所述头部空间中的水热连通的热质量的隔室。例如，隔室可以适于接纳冰。可替代地，所述热质量可以浸入在所述头部空间内的水中。在后一个情况中，所述热质量可以是冰袋。

所述载物空间可以容纳在所述冷却区域内。例如它可以浸入在所述冷却区域内。这样允许在所述载物空间和水之间的最大热传递。可替代地，所述冷却区域可以容纳在所述载物空间内。它可以包括延伸通过所述载物空间的一个或多个载水通道，例如以歧管的形式。这个装置可以更简单地构造，但是从所述载物空间到水的热传递率会变低。