精密临界温度显示器
技术领域
本发明涉及一种临界温度显示器,具体涉及容易应用于需要冷冻或冷藏的小型保管产品上,并且能够控制构成一体化集成结构的温度传感器的精密临界温度显示器及其制造方法。
背景技术
作为现有技术的代表性的温度显示器,有市场上销售的3M公司的“Monitor Mark”产品。
如图1所示,该临街温度显示器10具有在设定温度以上时反应而扩散的移动物质层11和从该移动物质层11吸取溶剂的移动介质层12。移动物质层11为由墨水和脂肪酸或石蜡等组成的温度传感层,移动介质层12由吸墨纸或无纺布形成。在该移动物质层11与移动介质层12之间设有隔离层13。在移动物质层11的下部配置有支承层14和双面胶带15。另外,在移动介质层12的上部配置有形成显示窗的显示层16。在显示层16中沿着长度方向与移动介质层12对应的位置设有大显示窗16′和多个小显示窗16″。在显示层16的上部设有透明被覆层17。
另外,移动介质层11、显示层16和透明被覆层17在一侧相同位置上形成有同样大小的切断部18。这些切断部18通过在下部配置胶粘剂而互相接合。在如此构成的温度显示器10中支承层14粘贴在双面胶带15上。另外,在支承层14上沿着长度方向配置有隔着隔离层13的移动物质层11和移动介质层12。在使显示窗16′,16″位于移动介质层13上的情况下,显示层16位于隔离层13上,透明被覆层17位于显示层16上。这样,组装完成温度显示器10。
因此,上述温度显示器通过双面胶带15的底面的粘接剂部分粘贴在冷藏品上,并且去除切断部18而抽掉隔离层13,以使移动物质层11和移动介质层12相互贴紧连接。
然后,在温度显示器10中,随着周边温度的上升,移动物质层11中的有色墨水和脂肪酸或石蜡等被溶化并渗透到移动介质层12中,能够通过显示窗16′,16″显示出产品的保管状态。
但是,由于上述温度显示器的移动介质沿着长度方向配置,因此产品比较大,并且,在使用时需要小心去除移动物质层与移动介质层之间的隔离层,存在难以自动化的问题。另外,在该温度显示器中,移动物质因未被密封而露出,使用之前需要在熔点以下冷却约1~2小时,如果因不注意而在常温下露出的状态使用,则移动物质变成溶化状态,在去除隔离层时会附带出该移动物质。
特别是,在上述条状的温度显示器中,当移动物质向一方向移动时,离移动起点越远,移动速度越慢,从而导致确认时间的误差较大。
另外,作为现有技术的另一个代表性的技术,美国专利第7232253号(公开号第2004/0240324,2004.12.02)公开了一种时间显示器及其制造方法,该时间显示器具有第一储藏库、移动介质、使液体与移动介质接触并从第一储藏库输送的操作机构,在该时间显示器运转后,能够使液体通过在内部产生颜色变化的移动介质而移动。操作机构具备连接在第一储藏库和移动介质之间的第二储藏库,在运转后,液体通过运输机构从第一储藏库以较快的速度移动到第二储藏库,然后,沿着移动介质的长度以较慢的速度移动。
该专利的特点在于,可以测量经过的时间,可视地显示产品的寿命,但是,由于可破裂的密封部以遮断液体导管的状态设置,因此需要对作为第一储藏部的操作机构(盘形部)施力而将其破坏,但是,在使用过程中往往因不注意而失败不能使用。并且,该时间显示器需要构成为使通过液体导管的液体与移动介质接触,因此,难以制造,难以大量生产,并且,由于在产品上粘贴的部位形成盘形,因此难以保管多个产品。
作为另一个现有技术,美国专利第6957623号公开了一种在临界温度下可视的临界温度显示器,该临界温度显示器由透明外壳和可操作地包含在所述透明外壳内的温度感知可变物质构成,其中,温度感知变形物质是由水、乳胶及冰核的活性剂(具有冰核的活性(INA)微生物)组成的稳定剂的混合物,该混合物在规定温度下露出之前是半透明的,但是在规定温度下露出之后变成不透明状态,因此,能够可见地显示出该显示器的规定温度。该稳定剂的混合物具有固有色,以胶囊方式封装而构成用于检测冷冻/解冻的检测装置,但是,该装置因冷冻/解冻的周期而在显示出状态的变换上存在问题。即,存在如下问题:无法掌握临界温度显示在临界温度下开始起作用的时间点,或者,随着产品的使用而在临界温度下露出的可能性大的时间点,比如从出库时间点到变换时间点的管理情况难以掌握。
为了解决上述问题,代表性的临界温度显示器被国际公开号第WO/2007/148321(2007.12.27)号公开。该临界温度显示器具备至少一个以上的透明密装部,并具备收容悬浮在液体介质内的无机密封粒子的悬浮液的封装外壳,可以显示出因纳米粒子的集合而液体介质中的冻结时无法恢复的可区分的变换。该临界温度显示器具备与产品连接的装置,能够确定产品是否露出在规定冷却环境中。
该临界温度显示器的优点在于,结构简单,并且为了感测冷冻/解冻状态,包括能够随着温度的变化而以规定色显示状态变化的悬浮液成分。但是,该临界温度显示器存在悬浮液的制造费用高,难以大规模生产,甚至无法确认在冷却环境下露出的时间点。换言之,无法掌握临界温度显示器在临界温度下起作用的时间点,或者,随着产品的使用而在临界温度下露出的可能性大的时间点,比如从出库时间点到变换时间点的管理情况难以掌握。
考虑到存在的上述问题,使临界温度显示器优选具备能够确认使用时间点,并从该使用时间点开始具备正确的工作原理,从而能够掌握出库时间点到变换时间点的管理情况。
如果在上述条状的临界温度显示器中减小移动物质沿长度方向移动时确认临界温度露出时间的误差的范围,则这样的临界温度显示器是理想的。
另外,能够使用方便且应用于小型的冷冻活冷藏产品上,还可以实现大规模生产的具备简单结构的临界温度显示器是理想的。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种精密临界温度显示器及其制造方法,能够无限制地简单应用于需要冷冻或冷藏的小型保管产品上,通过使移动介质部件与移动物质部件能够任意地简单分离或相互接触而控制构成为一体化集成结构的温度传感器以显示临界温度。
本发明的另一目的在于,提供一种精密临界温度显示器及其制造方法,为了制造成合适地应用于冷冻或冷藏产品的小型结构,在单一基板上划分为一个以上区域的基板上,合适地载置多个移动介质部件和多个移动物质部件,并在这些多个移动介质部件与多个移动物质部件之间设置隔离部件或者作为手抓部的部分以使之保持分离状态,并控制温度传感器从而能够显示临界温度。
本发明的又一个目的在于,提供一种精密临界温度显示器及其制造方法,能够无限制地简单应用于需要冷冻或冷藏的小型保管产品上,为了能够使移动物质向两个方向移动,在中间部件上使两端部一致的方式设置上部的移动介质部件,利用隔离片防止该上部的移动介质部件和下部的移动物质部件接触并对它们进行密封,在使用时,能够从移动介质部件的两端部精确地控制移动物质的移动。
本发明的还有一个目的在于,提供一种精密临界温度显示器及其制造方法,将隔离片配置于在各中间部件上使两端部一致地设置的多个移动介质部件与多个移动物质部件的之间,并且通过将具有显示窗的上部显示部和支承上部显示部的下部基部相结合而能够大规模地组装多个温度传感器。
根据本发明的精密临界温度显示器及其制造方法,使多个移动介质部件与多个移动物质部件彼此相对,将隔离部件设置在它们之间维持分离状态,在移动介质部件上形成使移动物质移动的通道,通过缩短该通道能够调整移动速度,并且,设置当移动物质在临界温度下露出一定时间时显示移动介质的端部或中心部的移动物质状态的显示部,从而能够制造大量的温度传感器。
根据本发明一实施例的精密临界温度显示器,包括:单一基板,其被划分为三个部分,在第一部分形成有显示窗,第二部分从第一部分延伸,第三部分可分离地与第二部分连接;温度传感器,其构成为在单一基板上隔着一定间隔分别在第一部分及第二部分配置有移动介质部件与移动物质部件,在移动介质部件与移动物质部件之间折叠有包括能够切取的手抓部的第三部分;在使用时,通过去除手抓部来使移动介质部件与移动物质部件接触而进行操作控制。
在单一基板上,第一部分具有移动介质部件,第二部分作为基部板具有移动物质部件,第三部分形成有与第二部分之间折叠的连接部及手抓部,该手抓部为向第二部分的一侧内部以较小的宽度延伸而切取规定长度,并且该切取线沿着相反方向在除第二连接部以外的部分形成,将第三部分相对具有移动物质部件的基部板折叠,并折叠具有移动介质部件的第一部分而构成一体结构。
在温度传感器中,第三部分位于配置有移动介质部件的第一部分和配置有移动物质部件的第二部分之间以使第一部分和第二部分处于分离状态,通过去除形成在第三部分的手抓部,使移动介质部件与移动物质部件相互接触,随着时间的经过,在显示窗上显示出沿着移动介质部件移动的移动物质部件中的染料的规定颜色,由此能够进行温度感测显示。
移动介质部件包括以圆形、三角形、矩形等配置成螺旋状的移动介质,和保护移动介质的塑料等材质形成的保护膜。
移动物质部件包括矩形的移动物质、保护移动物质的塑料等材质形成的保护膜。
根据本发明的另一实施例的精密临界温度显示器的制造方法,在单一片体上实施划分、折痕、用于切取的穿孔加工而形成多个单一基板,该单一基板划分为三个部分,即形成有显示窗的第一部分、从第一部分延伸的第二部分及可分离地与第二部分连接的第三部分,在单一基板的两个部分上分别配置移动介质部件和移动物质部件,利用另一部分使移动介质部件与移动物质部件分离,从而构成温度传感器,在移动介质部与移动物质部之间***第三部分进行组装,在使用时,通过去除第三部分来使移动介质部与移动物质部接触而进行操作控制。
根据本发明的又另一实施例的精密临界温度显示器,包括:多个温度传感器,其构成为将单一隔离片配置在以使移动物质能够向双方向移动的方式使两端部一致而设置在中间部件上的上部移动介质部件和由移动物质形成的下部移动物质部件之间;显示窗,其容纳移动介质部件且从一侧突出隔离片的一端部;基部,其用于密封位于隔离片下部的移动物质部件。
根据本发明的另一实施例的精密临界温度显示器的制造方法为,制备具有多个显示窗的由合成树脂膜形成而呈盒状或平坦状的显示单元;制备包括由沿着长度方向延伸而成为支承片的中间部件和由多个移动介质部件形成的移动介质单元,该多个移动介质部件在多个位置通过由多孔性膜形成的移动介质以使两端部一致的方式缠绕而形成;制备与显示部相接合的片状体单元,该显示部和该片状体单元的大小相同或者大致相同;制备基部单元,该基部单元构成为在该片状体单元上以与多个移动介质部件相配合的方式将移动物质部件配置在与各基部对应的位置上;在移动介质单元与移动物质单元之间配置由单一的隔离片构成的隔离片部件;在移动物质单元和隔离片部件相接合的状态下,在基部单元上层叠具有中间部件的移动介质单元;然后,将显示部单元和基部单元紧贴并熔接或者通过超声波接合进行密封,从而组装多个温度传感器。
另外,根据精密临界温度显示器的制造方法可以构成双层拉链结构,以使由一般的平坦状基部材料形成的基部单元和显示部单元的各两侧端部彼此结合。
因此,该精密临界温度显示器构成为,将具有一体的多个温度传感器的显示单元和基部单元相结合后分别切断出单体的温度传感器,被切断的温度传感器通过去除位于移动介质部件和移动物质部件之间的隔离片而工作,并在临界温度以上的温度下露出,在准确的时间内检测产品的临界温度,并显示警告规定产品的异常状态。
根据本发明能够谋求小型化,且能够应用于冷冻或冷藏产品上,平时将移动介质部件和移动物质部件分离保管,由于移动介质部件形成为圆形、矩形等的螺旋状,因此能够控制临界温度的延迟显示,甚至在移动介质部件的两端部上同时实施移动物质,从而提高移动速度,并且精确、一定地控制临界温度显示。
另外,根据本发明,在使用时,仅通过去除隔离部分或者其一部分,容易使移动介质部件与移动物质部件之间接触,而且,由于温度传感器完全被密封,因此,在使用之前无需使移动物质部件冷却到临界温度以下。
附图说明
图1为详细表示现有技术中的一实施例的分解示意图。
图2为本发明一实施例的具备温度传感器的临界温度显示器的分解示意图。
图3为本发明一实施例的具备温度传感器的临界温度显示器的组装后的立体图。
图4为表示构成温度传感器的移动介质的多样形状、染料施加位置及显示窗位置的俯视图。
图5为表示构成温度传感器的移动介质的多样形状、染料施加位置及显示窗位置的俯视图。
图6为表示构成温度传感器的移动介质的多样形状、染料施加位置及显示窗位置的俯视图。
图7为表示构成温度传感器的移动介质的多样形状、染料施加位置及显示窗位置的俯视图。
图8为依次表示大量制造本发明的具备温度传感器的临界温度显示器的制造工序的剖面图。
图9为依次表示大量制造本发明的具备温度传感器的临界温度显示器的制造工序的剖面图。
图11为依次表示大量制造本发明的具备温度传感器的临界温度显示器的制造工序的剖面图。
图12为依次表示大量制造本发明的具备温度传感器的临界温度显示器的制造工序的剖面图。
图13为表示本发明另一实施例的精密临界温度显示器上部的俯视图。
图14为表示本发明另一实施例的精密临界温度显示器的组装状态的剖面图。
图15为详细表示本发明另一实施例的精密临界温度显示器的分解示意图。
图16(A)~(D)为表示将本发明另一实施例的精密临界温度显示器组装而大量制造的工序示意图。
图17为表示将本发明又一个实施例的精密临界温度显示器组装而大量制造的工序示意图。
附图标记说明
100:临界温度显示器
102:第一部分
111:第二部分
121:第三部分
104,240:移动介质部件(
development medium member)
112,250:移动物质部件(
development material member)
108:第一连接部
122:第二连接部
123:切取线
220:显示部
280:片状体单元
260:显示单元
290:移动介质单元
200:移动物质单元
210:基部单元
具体实施方式
下面,结合附图对本发明进行详细的说明,如图所示,根据本发明,具有组装成一体化的结构。
如图2及图3所示,本发明的精密临界温度显示器100具有平板状的单一基板101。该单一基板101由可彼此折叠的三个部分构成,在第一部分102上,显示窗103邻近一侧边形成或者在中心的规定位置形成,与该显示窗103并排配置有规定面积的移动介质部件104。移动介质部件104由移动介质105、塑料等第一保护膜106构成。脂溶性染料107邻近第一保护膜106的一侧边配置在移动介质105上。
第二部分111作为基部板配置有移动物质部件112。第二部分111通过第二连接部122与第三部分121连接。移动物质部件112由移动物质113和保护该移动物质113的塑料等第二保护膜114构成,该移动物质113由吸墨纸和含有脂肪酸或石蜡油等的无纺布构成。
在第三部分121上设置有由切取线123形成的手抓部124,该切取线123从第二部分111的一侧边以相对较小的宽度向内侧延长规定长度并在第三部分121的整个长度上延长。由切取线123形成的该手抓部124位于第三部分121的中央,但是,由于形成有从第三部分121不被撕开的第二连接部125,因而与第三部分121连接。
即,由折叠线形成的第一连接部108位于第一部分102与第二部分111之间,由折叠线形成的第二连接部122位于第二部分111与第三部分121之间,由此形成折叠部。温度传感器110如下构成。
温度传感器110由移动介质部件104、移动物质部件112及显示窗103构成。移动物质部件112的移动物质113为含有脂肪酸或流动性石蜡的溶剂,可根据需要与含有规定色染料的墨水混合。如果周边温度在临界温度以上,则该移动物质113溶化,溶化液与移动介质105的前端部接触并沿着移动介质105移动。此时,当移动物质113的溶剂移动到脂溶性染料107时,移动介质105开始使染料显色,在临界温度以上的温度下,随着时间的经过,染料的显色位置位移,在规定延迟时间后能够通过显示窗103确认染料的显色,由此能够确认冷冻或冷藏产品的当时的状况。
移动介质部件104通过由用作压破包装(Press Through Pack)的透明PTP或塑料等形成的第一保护膜106保护移动介质105的除前端部以外的部分。并且,该移动介质部件104形成有从一侧以同心圆状或螺旋状延伸而确保规定长度的延伸部109。该延伸部109可以为圆形、三角形、矩形、蜿蜒形(Serpentine),如图4至图7所示,可以形成多种形状的移动介质105。
并且,在该移动介质部件104的上部能够附着染料,因此,可与移动介质105的前端部接触的未被染的移动物质113溶化并沿延伸部109移动,在规定延迟时间后内能够通过显示窗103确认染料的显色。
另外,在单一基板101上,移动介质部件104位于第一部分102,移动物质部件112位于第二部分111。
如图8至图12所示,通过将分为三个部分的多个单一基板形成在单一片状体上,从而容易组装成一体而可以大量生产临界温度显示器100。
如图8所示,单一片状体150由PVC或PE等软材质形成,其上形成多个单一基板101。在该单一片状体150上一步完成用于制作单一基板101的折痕、切取、穿孔加工。因此,通过该加工工序,在每个单一基板101上,显示窗103形成于第一部分102,第一连接部108形成于第一部分102与第二部分111之间,第二连接部122形成在第二部分111与第三部分121之间,手抓部124通过切取线123形成在第三部分121上。
如图9所示,在单一片状体150上的以规定形状加工形成的各单一基板101上,移动介质105配置于第一部分102,移动物质113配置于第二部分111。
如图10所示,在单一片状体150上的各单一基板101上,用第一保护膜106和第二保护膜114分别覆盖第一部分102的移动介质105和第二部分111的移动物质113。这样,温度传感器110装配在单一基板101上。
如图11所示,在以装配有温度传感器110的状态相互连接的多个单一基板101上,第三部分121被折叠在第二部分111上。
如图12所示,在以装配有温度传感器110的状态相互连接的多个单一基板101上,将第三部分121和第二部分111折叠后将第一部分102折叠在第三部分121上。
然后,以装配有温度传感器110的状态完成组装的相互连接的每个单一基板101通过超声波沿着其周边进行焊接,然后通过切断单个的单一基板101,从而完成临界温度显示器100。
如此组装的临界温度显示器100的尺寸能够缩小到20mm以下,并且使用双面胶带将其固定在小型的冷冻或冷藏产品上。另外,为了使温度传感器110工作,将手抓部124向一侧外部拉拽,使移动介质105的前端部与移动物质113接触。此时,如果周边温度在临界温度以上,则移动物质113被溶化,溶化液向移动介质部件104的延伸部109移动。此时,与移动介质105的前端部接触的染料开始显色,在临界温度以上的温度下,随着时间的经过染料的显色位置位移,在规定延迟时间后,能够确认显示在显示窗103的染料显色,因此,能够确认保管产品的当时的状态。
根据本发明的另一实施例,如图13和图14所示,精密临界温度显示器100具有一体化结构,上部为温度显示部220,下部为基部230,从中间突出的部件是隔离片225。温度显示部220在其上部的大致中心具有由透明合成树脂形成的规定大小的显示窗221,除了该显示窗221以外的部分为不透明,并且,该温度显示部220模塑形成为向上部凸出的盒状,以便在内部预设用于收容移动介质部件240的收纳部222,或者该温度显示部220的整体也可以形成为平板状。在此,优选除显示窗221以外的部分为不透明。
移动介质部件240包括:相对PE、PP、PET、PC等透明体而言带色的不透明片状的规定大小的单一支承片241以及缠绕该支承片241的本体中央使两端部245,246相接的移动介质242。在此,虽然两端部彼此相接,但也可以形成为向相反方向展开的状态。支承片241由具有沿长度方向延伸的不透明颜色或者在中心轴上印有实线的中间部件构成,移动介质242由多孔延长膜和二氧化硅(silica)形成,或者仅由多孔延长膜形成。
移动物质部件250由无纺布251形成,该无纺布251吸收有由脂肪酸等形成的移动物质。
基部230采用作为合成树脂薄膜的透明或不透明的PE、PP、PET、PC、PVC等构成温度显示器220的下部。
因此,在精密临界温度显示器100中,移动物质部件250位于基部230的中心,其上部叠置有隔离片225。温度显示部220以使移动介质242的中心位于显示窗221正下部的状态通过隔离片225将移动介质部件240收容在收容部222内。此时,隔离片225的一部分从显示部220的收纳部222的一侧向外部突出。
另外,在如此被组装的情况下,精密临界温度显示器100中的由熔点较底的PE、PP、PC等形成的温度显示部220、支承片241及基部230通过热或超声波被接合。此时,隔离片225由熔点高的PET形成,因此,在温度显示部220、支承片241和基部230的溶化温度下不会被溶化而接合。
此时,在支承片241的中央印有实线223,或者在支承片241上采用带色的不透明合成树脂的部件。移动介质242能够将由市场上销售的多孔延长膜切断而形成,或着能够将在多孔延长膜上涂覆二氧化硅(silica)的薄片切断而形成。作为移动物质,可以采用无色透明的脂肪酸油或者石蜡油或者硅油等。
根据上述结构,如果去除隔离片225,温度传感器开始工作,在移动介质242上移动与其两端部245,246同时接触的移动物质部件250的无纺布251中的脂肪酸油等移动物质,使得多孔延长膜变透明,位于显示窗221的正下方的支承片241的颜色或者中央印有的实线223露出在显示部220,在显示窗221上显示出印刷的实线223或者支承片241的颜色。
在本发明的另一实施例的精密临界温度显示器100的制造方法中,如图16(A)、(B)所示,预先准备由合成树脂形成的含有多个上部为盒状或平坦状的显示部220的显示单元260,每一个该显示部220均具有规定尺寸的显示窗221。
温度传感部由多个移动物质部件250、多个移动介质部件240及在它们之间延伸的含有多个隔离片225的隔离片部件235构成,该温度传感部设置在显示部220的下部。
更具体而言,如图16(C)和(D)所示,预先准备移动介质单元290,其包括沿长度方向延伸的构成多个支承片的中间部件270、在多个位置缠绕并使两端部一致的由多孔延长膜形成的多个移动介质部件240。
然后,具有形成多个基部230的面积的基部单元210位于形成显示单元260的移动介质单元290的下部,两者的大小相同与大致相同。
在基部单元210上,多个移动物质部件250分别与移动介质部件240上下一致地排列。
在该基部单元210上设有由非常薄的合成树脂形成的隔离片部件235,该隔离片部件235能够个别地包装构成移动物质单元200的多个移动物质250使之分别与构成移动介质单元290的多个移动介质部件240协同作用。
然后,在用隔离片部件235覆盖移动物质单元200并与片状体单元280结合构成的基部单元210上层叠具有中间部件270的移动介质单元290,然后将显示单元260与基部单元210紧贴并通过超声波接合而密封,由此实现了大量生产。
另外,如图17所示,该精密临界温度显示器100也可以通过双层拉链结构来实现大量制造。首先,为了具备双层拉链结构,在显示单元260的两侧端上形成具有凹槽的结合部261,并且在基部单元210的两侧端沿着长度方向形成与结合部261的凹槽相结合的凸起262。
以多个显示窗221为基准,多个移动介质单元290(未图示)位于显示单元260上,多个移动物质单元200位于基部单元210上。
然后,由多个移动物质部件250形成的移动物质单元200排列在基部单元210上,其上部配置显示单元260,从而构成两侧端部彼此结合的双层拉链结构。