CN115244348A - 用于集装箱的相变材料绝缘体 - Google Patents

Abstract

诸如液体盐水合物的相变材料(PCM)可储存在各种尺寸的囊体中，并施加到织物和纤维上，以制造为运输集装箱和物品提供被动温度控制的PCM特征部。在一种应用中，PCM织物覆盖物(100)可以放置在码垛货物(44)和单个物品上。模块化织物片可以组合并互连以覆盖物品。当选择微囊体尺寸和涂层材料时，织物覆盖物可强调超过舒适性或美观性的热性能。在另一应用中，PCM囊体(120)可与纤维填料组合，根据需要成形，并密封在外蒙皮内，以产生具有各种形状的刚性PCM面板。面板(400)可用于排布在运输集装箱或物品的内部或外部。面板可以成形为包括紧贴期望表面配合的轮廓，或者包括其中可以装入物品的内部部分。

Description

用于集装箱的相变材料绝缘体

优先权

本申请要求于2020年1月8日提交的题为“用于集装箱的相变材料绝缘体”的美国临时申请No.62/958,361的优先权，所述临时申请的公开内容在此引入作为参考。

技术领域

所公开的技术涉及用于提供运输集装箱和存储集装箱的被动(passive)冷却的相变材料绝缘体。

背景技术

运输集装箱和存储集装箱的进步是由可以使用标准基础设施(例如，用于运输邮件和包括不易腐物品的其它包裹的地面和空中运输工具)运输物品的日益增加的数量、成本、易碎性和易腐性所推动的。随着这样的进步，以前可能由专门的快递服务递送的昂贵药品、电子产品和其他物品可以替代地包装在专门运输集装箱中并且沿着标准的输送路线运输。

在这样的集装箱中运输的物品对于例如温度、运动、湿度和在存储和运输期间的其它特性的因素来说具有各种阈值。在这些特性的可接受范围之外的偏差可能影响所运输物品的质量或功效，或者在一些情况下甚至可能完全毁坏物品或使其在用于其预期目的时有害。

敏感物品可以在包括主动保护特征、被动保护特征或两者的集装箱中运输。主动保护特征可以包括温度控制、气候控制、内部电源、位置跟踪和其它特征。被动保护特征可以包括绝缘材料、减震材料、电磁屏蔽和其它特征。

尽管主动保护特征通常为敏感物品提供最高水平的保护，但是它们通常对于应用和支持来说最为复杂和昂贵。因此，被动保护特征可以与主动保护特征组合，以便改善运输集装箱的整体性能，或者可以在适当的情况下用作唯一的保护手段(例如，具有低或中等灵敏度的物品、被短距离运输的物品)。用于在运输集装箱内维持温度或其他气候方面的被动保护特征通常在它们可以影响温度的程度和持续时间方面受到限制。例如，冰块可以被认为是被动温度保护特征，其冷却集装箱内的空气以及冰块直接接触的任何其它表面或材料。

然而，由冰块提供的温度控制将受到冰自身温度(例如，冰在放置在运输集装箱中之前被冷却到的温度)以及完全融化所花费的时间的限制。绝缘材料和其它传统的被动温度保护特征在其它方面受到限制。因此，相对于主动温度保护特征，被动温度保护特征通常由于其低成本和简单性(而不是其总体有效性)结合到运输集装箱中。

因此，所需要的是一种用于运输集装箱的改进的被动温度保护特征。

附图说明

下面的附图和详细说明仅仅是说明性的，而不是要限制发明人所设想的本发明的范围。

图1示出了示例性运输集装箱的透视图；

图2示出了图1的运输集装箱的正视图，其中一组门打开；

图3示出了另一个示例性运输集装箱的透视图；

图4示出了图2的运输集装箱的正视图，其中一组门打开。

图5示出了包括示例性覆盖物的货物托盘的透视图；

图6示出了图5的覆盖物的示例性材料的横截面视图；

图6A示出了图6的材料的示例性聚合物微囊体的横截面图；

图7示出了组装的货物托盘的部件的示意图；

图8示出了示例性模块化覆盖物的透视图；

图9示出了聚焦在示例性调节指示器上的图8的模块化覆盖物的透视图；

图10示出了包括调节指示器的图8的模块化覆盖物的横截面图；

图11示出了示例性包封的透视图；

图12示出了示例性面板的透视图；

图13示出了图12的面板的横截面视图；

图14示出了安装有多个面板的图3的运输集装箱的透视图；

图15示出了来自图14的多个面板的示例性门板的透视图；

图16示出了可与医疗装置一起使用的示例性模制面板的透视图；以及

图17示出了一组示例性步骤的流程图，其可以被执行以制备面板并与运输物品一起使用。

具体实施方式

本发明人已经构思了新颖的技术，为了说明的目的，在此公开的技术应用于运输集装箱的温度控制环境中。尽管本发明人公开的技术满足了运输集装箱的温度控制领域中的长期而未满足的需要，但是应当理解，本发明人的技术不限于以本文所述的精确方式实施，而是可以由本领域普通技术人员根据本公开内容以其它方式实施而无需过多实验。因此，本文阐述的实施例应理解为仅是说明性的，而不应视为限制性的。

可实施本文所述的方法、特征和装置的变型以提供用于运输集装箱和其它应用的基于先进相变材料(PCM)的被动温度控制。这样的PCM特征在提供附加的或替代的被动温度控制方面是有利的，并且因此可以与常规的被动温度控制特征(诸如冰、绝缘体、气隙和其他特征)结合使用或作为常规的被动温度控制特征的替代。虽然水(例如，液体形式的水，或作为冰的固体形式的水)本身可以被认为是基本的PCM，但是水的使用不总是可能的，或不适于运输集装箱。例如，运输的物品通常对水敏感，并且因此使用水作为基本PCM引入了额外的风险，并且需要额外的安全措施和***来解决这些风险。另外，当水凝固成块时，它在相变回到液体期间可能不均匀地融化。因此，在整个相变过程中，冰不能保持一致的所需形状，使其不适于精确地接触集装箱的表面附近或表面周围的包装或物品。用水作为基本PCM的另外的挑战包括重量、难以液体和固体形式运输、随时间污染的风险、蒸发和通用流体动力学(例如，集装箱内的水的移动，其可改变集装箱的重心)。

作为先进的PCM的示例，液体盐水合物可以被封装到不同尺寸的聚合物微囊体中，所述微囊体能够容纳经过多个相变周期的液体。当微囊体被调节到冻结温度时，盐水合物将在囊体内冻结。当暴露于稍后的温差时，水合盐将相变回到液体，同时从其周围吸收热能。当处于液态时，不可渗透的微囊体防止水合盐蒸发或以其它方式逸出。

然后可将微囊体或其它先进的PCM掺入到可施加到目标物体的涂层或其它处理中。如本文所述，可有利地应用先进的PCM涂层和处理以提供用于运输集装箱的多种特征和应用。通过改进用于运输集装箱的被动温度控制，这种实现方式可以减少主动温度控制特征的负担，并且在一些情况下，允许仅使用被动温度控制来运输通常需要主动温度控制的某些物品。

图1和图2各自示出了可以受益于所描述的PCM特征中的一些或全部的运输集装箱(10)。所述运输集装箱(10)包括结构(12)(例如，墙壁、天花板和地板，通常由一层或多层耐用和/或提供高隔热值的材料生产)以及一组门(14)，这些门可以被打开以便提供通向内部(16)的通路。内部(16)的尺寸和布局可以针对特定应用而变化。作为具有不同总体尺寸和形状的运输集装箱的示例，图3和图4各自示出了替代的运输集装箱(30)。类似于图1的运输集装箱(10)，运输集装箱(30)包括结构(32)(例如，墙壁、天花板和地板)和门(34)，门(34)可以打开以提供进入内部(36)的通路。通过改变内部(16、36)的尺寸和形状，可以提供适合于不同目的的运输集装箱。

例如，图1的运输集装箱(10)可以具有适合于在较大的飞机中运输的尺寸，而图3的运输集装箱(30)可以具有适合于在较小的飞机或地面车辆中运输的尺寸。运输市场、运输工具、运输和实践的演变继续驱动对运输集装箱的内部和外部部分的尺寸和形状的广泛变化的需要。因此，提供可容易地适用于各种用途的PCM特征可能是有利的。

I.PCM织物覆盖物

图5示出了包括PCM覆盖物(100)的完全组装的货物托盘(40)的透视图。当组装时，一组货物(44)(例如，一个或多个堆叠或放置的盒子、包装或其它物体)布置在托盘(42)上。货物(44)可以通过条带、带子、包裹物或其它方式固定到托盘上，并且通常被堆叠和布置以为货物托盘(40)提供大致长方体的整体形状。在特定一组的物品是不规则形状的或不适于布置为立方体的情况下，如果需要，可以将附加的盒子、框架或其它子结构添加到货物托盘(40)以提供附加的保护和成形。当货物托盘(40)的组装完成时，PCM覆盖物(100)可以放置在货物(44)上，以提供额外的绝缘和被动温度控制。PCM覆盖物(100)的边缘(102)显示为被部分拉回以暴露其内的货物(44)。当安装时，边缘(102)与PCM覆盖物(100)的另一边缘(103)重叠，以最小化货物(44)暴露的可能性。边缘(102、103)还可以通过纽扣、带子、维可牢尼龙搭扣、粘合剂、拉链或其它紧固装置彼此联接。

在一些应用中，PCM覆盖物(100)的边缘(102、103)可以处于不同的位置，以允许改变将PCM覆盖物(100)放置到货物(44)上或提供到货物(44)的通路的方式(例如，翼片可以从PCM覆盖物(100)的顶部悬挂并且可以与一个或多个侧面上的重叠边缘联接)。在一些应用中，PCM覆盖物(100)可以不包括任何可打开的翼片部分，而是可以从上面滑动到货物(44)上。存在PCM覆盖物(100)的形状和特征的其它变化，并且根据本公开，对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。

一旦就位，PCM覆盖物(100)为货物(44)提供被动温度控制的优点，特别是在PCM覆盖物(100)和货物(44)之间可实现舒适配合的情况下。参照图6，所述附图示出了PCM覆盖物(100)的材料的横截面图。PCM覆盖物(100)可以用一个或多个层来实现，这对于特定应用来说是所期望的。图6所示的层包括外层(104)、芯(106)和内层(108)。芯(106)通常提供大部分或全部基于PCM的温度控制，同时可选择其它层以提供对芯(106)的保护，提供附加的绝缘，或有助于芯(106)和附近货物(44)之间的热交换。例如，外层(104)和内层(108)均可以是反射辐射热的柔性热箔。在所述示例中，芯(106)可以是已经接受PCM处理的柔性布层(例如，布可以已经被浸泡在携带多个聚合物微囊体的液体聚合物或粘合剂中或用其涂覆)。

参考图6A，示出了示例性的聚合物微囊体120，其包括包封在聚合物124中的液体盐水合物122。微囊体120的尺寸可以变化，使得微囊体120能够通过多个相变循环包含盐水合物122。例如，当微囊体120被调节到冻结温度时，盐水合物122可以在微囊120内冻结。当暴露于稍后的温差时，盐水合物122可相变回到液体，同时从其周围吸收热能。当处于液态时，聚合物124禁止盐水合物122蒸发或以其它方式逸出。

通过这种布置，货物(44)接收两层热箔(104、108)的反射益处、来自芯(106)的布的绝缘值、以及来自布(106)的PCM处理的相变引发的热吸收。当PCM覆盖物(100)在使用之前被调节时(例如，通过放置在冰箱或其它冷却环境中以降低例如盐水合物的PCM的温度)，所得的等效绝缘值或被动温度控制值超过单独的布或箔的值。

每层的厚度和用于每层的材料的类型可以根据具体应用而变化，并且层的数量也可以变化，根据本公开，这样的变化对于本领域普通技术人员是显而易见的。例如，一些应用会缺少内层(108)，使得芯(106)可以直接接触货物(44)。一些应用可以包括两个芯层和三个箔层，以进一步增加由PCM覆盖物(100)承载的PCM微囊体的体积。层类型在PCM覆盖物(100)上也可以变化。例如，PCM覆盖物(100)的平坦侧可以包括芯层(106)，所述芯层是半刚性的并且提供更高浓度或更大尺寸的PCM微囊体，而PCM覆盖物(100)的每个拐角(105)包括芯层(106)，所述芯层由于PCM微囊体的更低浓度或更小尺寸而更具柔性。

上述使用PCM处理的织物来实现芯(106)在许多方面不同于常规PCM织物的使用。通常，PCM织物被结合到个人物品中，例如寒冷天气服装、运动服、睡袋以及人在使用期间直接接触的其它物品。在这种情况下，使用者的舒适性(例如，透气性、对皮肤的舒适性、柔韧性)是主要关心的问题。当应用芯(106)时，织物的PCM处理可替代地最大化热性能(例如，通过增加微囊体的尺寸或浓度，或在涂覆或处理中使用的载体流体的特性)而不考虑舒适性。因此，施加到芯(106)上的PCM载体流体可以干燥或固化成半柔性橡胶化涂层，所述涂层具有其自身的绝缘值并承载高浓度的封装PCM。

诸如PCM覆盖物(100)的覆盖物可以容易地以不同的尺寸和形状应用，以提供对货物的定制配合，或提供各种标准尺寸。另外，虽然货物托盘(40)包括一个覆盖物，但是当制备货物托盘时可以使用多个覆盖物。作为示例，图7示出了示意图，所述示意图示出组装的货物托盘(例如货物托盘(40))的内部部件。货物的各个负载(例如，单独的物品、来自不同顾客的物品)用方框表示，而PCM覆盖物用虚线表示。可以看到PCM覆盖物(100)围绕整个货物托盘40。货物负载(45)位于托盘(42)上，并且第二PCM覆盖物(110)放置在货物负载(45)上并围绕货物负载(45)。两个附加货物负载(46、47)以堆叠的形式定位在托盘(42)上，并且每个附加货物负载(46、47)也由单独的PCM覆盖物(112、114)包裹。以这种方式，可以提供多层PCM覆盖物，包括包围所有货物的层以及特定货物所需的单独层。

可以生产PCM覆盖物的尺寸和形状的灵活性允许物品包裹在期望数量的层内。例如，放置在托盘上的室温产品在运输期间可能仅需要单层PCM覆盖物，而一批液体药物可能需要若干层，使得货物(46)包括图7中未示出的附加内部PCM覆盖物(例如，用于内部盒子或包装的附加覆盖物，或PCM织物套筒，在运输期间，一个或多个药瓶或瓶子可以放置在PCM织物套筒中)。

除了提供如上所述的PCM覆盖物外，其它PCM织物和结构也可用于运输集装箱。作为示例，图8示出了示例性模块化覆盖物200的透视图。模块化覆盖物(200)被示出为PCM处理的织物的矩形截面，其具有诸如在PCM覆盖物(100)的上下文中描述的那些特性和变化。当在运输集装箱中制备用于运输的物品时，多个模块化覆盖物(200)可以彼此连接并且用于覆盖、包围或包裹物品(例如，如图7中所示的单独的盒子和/或整个托盘负载)，或者可以单独地放置在运输物品的顶部上、之间或之内。模块化覆盖物(200)的表面(202)包括两个重叠的边缘(204、205)，所述边缘包括相应的纽扣、系带、拉链、维可牢尼龙搭扣或其它紧固件，以允许多个模块化覆盖物(200)端对端地附接，从而产生PCM覆盖物的期望形状或尺寸。

还应该理解到，模块化覆盖物可以根据需要具有多于两个连接或重叠的边缘，或者可以在沿着边缘之外的位置处连接在一起。例如，在一些应用中，模块化覆盖物(200)可以具有多于两个重叠且可互连的边缘。作为另一个示例，模块化覆盖物(200)的一些应用可以不具有用于联接的专用边缘，而是可以具有跨过表面(202)的多个维可牢尼龙搭扣部分，其可以与表面(202)相反的背面联接。以这种方式，模块化覆盖物(200)可以以几乎任何期望的形状联接在一起，无论是矩形的还是不规则的。

模块化覆盖物(200)的一些应用还包括调节指示器(206)，所述调节指示器指示模块化覆盖物在使用之前已被调节(例如，冷却和/或冷冻)的程度。图9示出了从表面(202)延伸的调节指示器(206)的放大视图，但是应当理解，调节指示器(206)也可以完全地或部分地嵌入模块化覆盖物(200)的主体内，或者可以完全搁置在表面(202)的顶部上(例如，粘性温度标签或指示器)。调节指示器包括视觉指示器(208)，其提供模块化覆盖物(200)的芯(106)的调节(例如，温度)的一些视觉指示。这可以包括改变颜色、改变图案、移动指针，或者在调节指示器(206)包括电源的情况下，所检测的温度的数字显示。

图10示出了模块化覆盖物200的横截面图，其中调节指示器206被应用为部分嵌入的温度传感器。探头(210)嵌入表面(202)内并到达芯层(106)。探头(210)可提供电信号(例如，电流、电压变化等)或可提供联接到调节指示器(206)的主体的导热路径。在数字热调节指示器的情况下，输出将基于从探头(210)接收的信号经由视觉指示器(208)显示。在其他应用中，调节指示器(206)内的热致变色材料将被表面(202)和/或探头(210)冷却，并且将改变颜色以指示当前温度，或者改变颜色以指示何时达到温度阈值。以这种方式，多个模块化覆盖物(200)可以存储在调节区域(例如，冰箱)中，并且当需要时，可以基于来自调节指示器(206)的反馈来选择和使用多个模块化覆盖物(200)。同样地，可能有利的是，调节指示器(206)放置在表面(202)的边缘附近或边缘上，或者放置在从表面(202)延伸的电缆上，以便帮助以后从堆叠在架子上或排列成行的许多模块化覆盖物(202)中视觉确认调节。

在调节指示器(206)的设计和布置中存在其它变化，并且根据本公开，这些变化对于本领域普通技术人员是显而易见的。还应该理解的是，调节指示器还可以指示在运输期间何时应该更换或替换模块化覆盖物(200)，在运输期间可以进行调节更换。另外，虽然调节指示器(206)被示出为包括在模块化覆盖物(202)上，但是应当理解，相同或类似的装置也可以包括在PCM覆盖物(100)上或本文所述的任何其它PCM织物、结构或特征上。

作为应用PCM织物的特征的另一示例，图11示出了可由PCM织物形成的示例性包封件(300)的透视图，如在PCM覆盖物(100)和模块化覆盖物(200)的上下文中类似地描述的。PCM包封件(300)包括主体(302)和可打开翼片(304)，所述主体和可打开翼片限定具有变化尺寸的内部包封区段(306)。当使用纽扣、维可牢尼龙搭扣(Velcro)、粘合剂或其它紧固装置闭合时，翼片(304)可联接到主体(302)。PCM包封件(300)可以如其它PCM特征所描述的那样进行调节，并且物品可以放置在包封区段(306)中。这对于储存小而敏感的物品(诸如液体药物或易碎的电子设备)是有用的，因为包封区段(306)受到额外的保护，免受温度和震动的影响。PCM包封件(300)本身可以放置在另一盒子或货物(例如货物(44))内，如特定物品所需的那样。

II.PCM面板

已经讨论了可以应用柔性PCM织物的若干被动温度管理特征。类似于PCM覆盖物(100)和模块化覆盖物(200)的柔性覆盖物是有利的，因为它们可以根据需要柔性地装配和成形到物品上。然而，刚性PCM特征也是可能的，并且在与柔性PCM织物和其它温度控制特征结合或用作柔性PCM织物和其它温度控制特征的替代时，提供了许多优点。

刚性PCM部件在本文中通常称为“面板”，即使它们包括设计成适合某些应用的表面轮廓或内部空间。PCM面板可以应用于码垛货物，例如货物托盘(40)，可以用作码垛货物的填料或在盒子内，并且可以应用于运输集装箱本身以提供附加的物理保护和被动温度控制。PCM面板还可用于制造诸如盒子或包封件(例如，诸如PCM包封件(300))的集装箱，其中刚性结构可优于柔性主体。

作为PCM面板的示例，图12示出了PCM面板(400)的透视图。PCM面板(400)是矩形的，尽管其形状和其他尺寸(例如，长度、宽度和深度)可以针对具体应用而变化，如以下将描述的。PCM面板(400)的表面(402)贴合地配合内部内容物，并且可以提供少量的结构刚性和传导或反射绝缘，而PCM面板(400)的内部提供大部分的结构刚性。PCM面板(400)的边缘(404)可以由与表面(402)相同的材料和材料板形成，使得PCM面板(400)的内部内容物可以密封在基本上不间断的外蒙皮内。例如，这可以包括将PCM面板(400)的成形内部结构放置在真空袋或套筒内，然后将套筒真空密封到内部结构上，以提供刚性、耐用、密封的面板。

图13示出了PCM面板(400)的横截面图。外层(406)构成PCM面板(400)的表面(402)和边缘(404)并密封内层。外层(406)的材料可包括塑料或聚合物、纸制品、热箔或其它材料中的一种或多种。PCM面板(400)可以支撑一个或多个内部层，如特定应用所期望的。如图13所示，PCM面板(400)包括第一层(408)、芯层(410)和第二层(412)。芯层(410)是PCM囊体和刚性的主要来源，而第一层(408)和第二层(412)可提供额外的PCM囊体、改进的物理保护、改进的绝缘或其它特性。

芯层(410)可由复合材料形成，所述复合材料包括PCM囊体、结构纤维或其它填充材料，以及粘合材料(诸如粘合剂、橡胶或聚合物)，所述粘合材料可被干燥或固化以将结构材料和PCM囊体粘合成刚性或半刚性件。例如，芯层(410)的一种应用可以包括PCM囊体和悬浮在膨胀聚氨酯泡沫内的聚合物结构纤维的混合物。作为另一个实例，可以生产高度多孔的纤维结构，其可以通过干燥、固化或以其它方式包括在多孔间隙内的PCM囊体流体渗透。作为另一个实例，互连结构纤维的网格或网络也可覆盖物在芯层(410)的每一侧上和/或遍布芯层(410)以增加耐久性。

第一层(408)和第二层(412)可以是例如提供额外保护和绝缘的泡沫板、提供额外刚性的刚性聚合物网格或提供额外物理保护和PCM囊体浓度的PCM织物，例如以上描述那些。包括在特定面板中的层的类型和数量可以根据特定应用而极大地变化。

例如，PCM面板(400)的一些应用仅包括芯层(410)(例如，半刚性PCM囊体和纤维复合材料)和外层(406)(例如，热箔包裹的真空密封蒙皮)。一些应用可以另外包括PCM织物层作为第一层(408)和第二层(412)，以提供附加的冲击和撞击保护、绝缘和PCM温度控制。一些应用可以包括多个芯层、多个外层或多个其他层，根据本公开，任何此类变化对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

如已经描述的，PCM面板(400)可以通过改变层的数量、层的厚度、芯层(410)的形状来制造成各种形状和尺寸，或者通过单独地制造多个单独件、然后将多个单独件连接在一起(例如，组装5个PCM面板以产生盒子)来制造。这种灵活性允许PCM面板(400)被形成且用于运输集装箱的各种应用中。作为示例，这可以包括将面板施加到物品的表面，将面板***到物品之间或物品内，使用成形面板填充集装箱内的间隙以提供额外的温度控制并防止在运输期间移位，以及其他用途。

这还可以包括在运输集装箱的一个或多个表面上施加PCM面板(400)，如图14所示，图14示出了安装有多个PCM面板的运输集装箱(30)的透视图。所示的运输集装箱30具有打开的一组门34。PCM面板可具有多种表面纹理，但在图14中示出为具有点图案纹理以强调它们在运输集装箱(30)的内部(36)内的位置。一组壁面板(420、422、424)被安装在内部(36)的壁上，并且可以通过例如摩擦、粘合剂、夹具或轨道来保持就位，或被设计成接纳面板的结构(32)的凹口部分来保持就位。天花板面板安装在内部(36)的天花板上，并且可以使用与壁面板(420、422、424)类似的装置保持就位。

在一些应用中，面板(420、422、424、426)可以被***一组轨道中，这些轨道沿着内部的表面延伸并且滑动就位，使得这些轨道对齐并且使其抵靠壁保持。在一些应用中，一旦面板(420、422、424、426)就位以固定面板，就可以操作一组机械夹具或抓持部(例如，弹簧抓持部、螺旋抓持部或可***抓持部)。在一些应用中，每个面板可以通过所安装的面板的组合来固定就位(例如，后壁面板(422)可以在其他壁面板(420、424)之间摩擦配合，并且该组壁面板(420、422、424)中的每个可以在地板与天花板面板(426)之间摩擦配合)。在一些应用中，空气间隙可以存在于所述内部(36)的壁与所述结构(32)的外壁之间。在这种情况下，可以将面板***内壁和外壁之间的空气间隙中。作为示例，地板面板(428)被示为安装在内部(36)的地板下方的凹口内。

还可以看到，门面板(430)安装在其中一个门(34)的内表面上，而另一个门(34)示出为没有面板。如图所示，暴露的门(34)包括沿其内表面的一组轮廓部分(38)。在图15中示出了门面板(430)的面对门部分，其中可以看到与平坦外表面(432)相对的门面板(430)的成形内表面(434)。成形内表面(434)被成形为配合在门(34)的一组成形部分(38)内，并且在安装时暴露平坦外表面(432)。可以使用例如粘合剂、导向件或轨道、机械夹具、抓持部或螺栓或其它紧固装置，将门面板(430)安装在每个门上。

如图14所示，一组PCM面板可以被制造成配合运输集装箱内部的形状和尺寸。一旦制造，PCM面板可以在不使用时被调节到期望的温度(例如，处于或低于冰点)。当物品在运输集装箱中运输时，该组PCM面板可从调节存储装置中取出并安装在运输集装箱内。一旦安装，物品可以放置在运输集装箱中。例如，进一步的制备可以包括将另外的PCM面板***运输集装箱的内部(例如，以填充间隙、分离货物、防止移位)，将PCM覆盖物(例如，诸如PCM覆盖物(100))安装在物品上，以及将某些物品放置在PCM包封件(例如，诸如PCM包封件(300))内。

作为PCM面板的另一示例性应用，图16示出了模制面板(440)的透视图，所述模制面板(440)已经成形为在运输期间容纳医疗装置(50)。医疗设备(50)可以是例如MRI机器、X射线机器或其它扫描或成像***。当诸如医疗器械(50)的设备被运输时，温度控制、冲击和撞击控制以及其它保护措施通常是有利的或需要的。模制面板(440)可以由一个或多个单独的PCM面板(例如，诸如PCM面板(400)的平坦PCM面板和诸如门面板(430)的成形PCM面板的组合)构成，以提供容纳内部(444)的外壳(442)。在医疗装置(50)的运输期间，两个模制面板(440)(例如，或更多个(诸如其中三个或更多个)单独的面板可被制造以组装并完全覆盖物品)可围绕医疗装置(50)组装，并用胶带、包裹物、绳或条带联接在一起，或通过装盒在另一结构或容器内。模制面板(440)可被制造成定制的形状和尺寸，或被制造成符合所需的标准类型和尺寸的物品。通过调节每个板，并且接着在运输前将它们安装在物品上，可以类似于其它PCM部件那样，使用模制板(440)。

已经详细描述了各种PCM特征的生产和使用。根据本公开内容，存在其他变化和示例，并且这些变化和示例对于本领域普通技术人员是显而易见的。例如，图17示出了一组示例性步骤的流程图，其可以被执行以制备面板，并与运输物品一起使用。最初，可以针对PCM面板的特定应用，确定(500)一组特性，或期望其它特征。这可以包括确定物品的尺寸和形状、运输集装箱内部的尺寸和形状、被运输的物品的类型和任何相关的温度要求、其他主动或被动温度控制特征的存在和功能以及其他细节。

基于所确定(500)的细节，可以成形和生产一个或多个芯层(502)。作为一个示例，这可以包括基于所确定(500)的尺寸来制造一定形状和尺寸的芯层以适合运输集装箱的内部，或者可以包括基于所确定(500)的温度控制要求来制造一定厚度的芯层或提供多个芯层。还可产生附加层和/或将附加层施加(504)到芯层，这可包括添加附加结构基底、PCM织物、反射或非传导表面和其它层。附加层的选择也可以基于所确定(500)的特性，例如运输要求、运输集装箱尺寸，并且其他因素可以表明需要额外的刚性、物理耐久性或基于PCM的温度控制。

在形成(502)芯层和施加(504)附加层之后，可将组件密封在外层材料内以生产(506)可用的面板。这可以包括将这些层密封在热箔真空密封外蒙皮内，将这些层包裹在塑料或聚合物中，或者将这些层密封在处理过的纸产品内。然后可以通过将生产(506)的面板放置在冷环境中直到达到期望的温度(例如，芯层的温度或PMC囊体的最内部浓度)来调节(508)所生产(506)的面板。调节(508)还可包括在面板被生产(506)或被调节(508)时在面板上施加或放置调节指示器。当面板已经达到期望的温度时，可以选择它们(例如，基于调节的总时间、来自调节指示器的视觉指示，或其他标准)并且将它们安装(510)在运输集装箱或一组货物之上或之内。

应了解，本文中所描述的教导、表述、实施例、示例等中的任一个或多个可与本文中所描述的其它教导、表述、实施例、示例等中的任一个或多个组合。因此，以下描述的教导、表述、实施例、示例等不应被视为相对于彼此孤立。鉴于本文的教导，本领域普通技术人员将容易地明白可以组合本文的教导的各种合适的方式。这些修改和变化旨在包括在权利要求的范围内。

已经示出和描述了本发明的各种实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域普通技术人员可以通过适当的修改来实现对所描述的方法和***的进一步修改。已经提到了几种这样的可能的修改，并且其它修改对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。例如，以上讨论的示例、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等是说明性的并且不是必需的。因此，本发明的范围应当根据所附权利要求来考虑，并且应当理解为不限于在说明书和附图中示出和描述的结构和操作的细节。

Claims (15)

1.一种用于运输期间的一个或多个物品的被动温度控制装置，所述被动温度控制装置包括：

至少一个外层；

至少一个内层；以及

至少一个芯，所述至少一个芯位于所述至少一个外层和所述至少一个内层之间，其中所述至少一个芯包括相变材料，所述相变材料包括含有液体盐水合物的多个聚合物微囊体；

其中，所述被动温度控制装置被构造成能够在冷环境中调节以将所述相变材料冷却至期望温度；

其中，所述被动温度控制装置被构造成能够在运输期间为所述一个或多个物品提供被动温度控制。

2.根据权利要求1所述的被动温度控制装置，其中，所述被动温度控制装置包括覆盖物，所述覆盖物被构造成能够围绕所述一个或多个物品的至少一部分定位。

3.根据权利要求2所述的被动温度控制装置，其中，所述至少一个外层和所述至少一个内层各自包括被构造成能够反射辐射热的柔性热箔。

4.根据权利要求2或3中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述至少一个芯包括具有涂层的柔性布，所述涂层包括含有所述液体盐水合物的多个所述聚合物微囊体。

5.根据权利要求4所述的被动温度控制装置，其中，所述涂层被构造成能够固化为半柔性橡胶化涂层。

6.根据权利要求2至5中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述覆盖物包括第一柔性部分和第二柔性部分，其中，所述第一柔性部分相对于所述第二柔性部分更具柔性。

7.根据权利要求2至6中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述覆盖物包括第一边缘和第二边缘，其中，所述第一边缘和所述第二边缘重叠。

8.根据权利要求7所述的被动温度控制装置，其中，所述第一边缘和所述第二边缘彼此联接。

9.根据权利要求1至8中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述被动温度控制装置还包括与所述被动温度控制装置联接的调节指示器，其中，所述调节指示器被构造成能够指示所述至少一个芯的温度。

10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述被动温度控制装置形成为具有主体和可打开翼片的包封件，所述主体和所述可打开翼片限定用于在其中接收所述一个或多个物品的内部包封区段。

11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述被动温度控制装置包括面板，所述面板具有足够的刚性以对所述一个或多个物品提供物理保护。

12.根据权利要求11所述的被动温度控制装置，其中，所述被动温度控制装置被封装在连续的外蒙皮中。

13.根据权利要求11或12中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述至少一个芯包括复合材料，所述复合材料包括所述多个聚合物微囊体、多个结构纤维和粘合材料。

14.根据权利要求11至13中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述面板能够***运输集装箱中，所述运输集装箱被构造成能够在其中接收所述一个或多个物品。

15.根据权利要求11至14中任一项或多项所述的被动温度控制装置，其中，所述面板被模制成将所述一个或多个物品接收在所述面板内。

Images