CN103486796A - 用于冷冻链的行动式冷冻柜 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种用于冷冻链的行动式冷冻柜，包括有：隔热保温箱体其具有放置物品的容室；压缩机制冷模块其提供致冷能力；冷源供应装置其设置于容室的周围，以及对容室在预定时间之内，降低容室的温度上升的变化，藉此当压缩机制冷模块无运作时，能够尽量维持容室的目前温度；温度感测与传送模块其感测容室的目前温度，以及传送温度讯号；电力模块是供应电力；控制模块的处理器接收与处理温度讯号，其中温度管理模块是依据容室的目前温度、电力模块的余电量，计算出要对容室降温到预定温度范围之内所需要的电功率，然后使得电力模块供应对应于电功率的电量给压缩机制冷模块，并且启动压缩机制冷模块。

Description

用于冷冻链的行动式冷冻柜

技术领域

本发明涉及一种行动式冷冻柜，特别是关于一种用于冷冻链的行动式冷冻柜。

背景技术

已知可携式压缩机冰箱能够提供制冷能力，然而，已知可携式压缩机冰箱在设计上并没有考虑到如何与冷冻链接合。另一方面，已知可携式压缩机冰箱的电力源，大都实行可充电式的蓄电电池，例如车用蓄电电池，此种蓄电电池难以提供长时间的电力。再者，当蓄电电池没有电力时，充电问题亦会无法满足冷冻链的严格要求。

已知美国专利US7,271,719B2「用于监督食品卫生的RFID系统(RFIDSYSTEM FRO MONITORING FOOD HYGIENE)」，其教示如何利用RFID标签技艺，来对被运输的食品进行卫生的监督。

已知美国专利US6,326,892B1「用于监督冷冻链易且用于易腐坏食品的小型化电子箱(MINIATURIZED ELECTRONIC CASING FOR MONITORINGTHE COLD CAHIN FOR PERISHABLE FOOD)」，其教示如何利用微处理器、温度传感器、数字显示器、电池、以及不同颜色的LED等，来组成一个电子装置，应用在冷冻链中以对易腐坏食品进行监督。

本发明发明人有鉴于用于冷冻链的行动式冷冻柜乃亟待改良，因而亟思发明而改良出一种用于冷冻链的行动式冷冻柜，以解决冷冻链所面临的其中一项问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冷冻链的行动式冷冻柜，用来提供被运送物品的保鲜质量。

为达成本发明上述目的，本发明提供一种用于冷冻链的行动式冷冻柜，包括：一隔热保温箱体，是具有一用来放置一物品的容室，其中该隔热保温箱体的材质是至少具有隔热保温功能的材质；一压缩机制冷模块，是设置于该隔热保温箱体中；一冷源供应装置，是设置于该容室的周围，以及用于对该容室在一预定时间之内，降低该容室的温度上升的变化，藉此当该压缩机制冷模块无运作时，能够尽量维持该容室的目前温度；一温度感测与传送模块，是用于感测该容室的目前温度，以及用于传送对应于该目前温度的温度讯号；一电力模块，是用于对该压缩机制冷模块、温度感测与传送模块、以及一控制模块提供电力；该控制模块，是设置于该隔热保温箱体中，以及至少包含一处理器、一显示面板、与一温度管理模块，其中该显示面板是外露设置于该隔热保温箱体，该处理器是电气性连接于该显示面板、该压缩机制冷模块、以及该温度感测与传送模块，其中该处理器是用于接收与处理该温度讯号，其中该温度管理模块是依据该容室的目前温度、该电力模块的余电量，计算出要对该容室降温到该预定温度范围之内所需要的电功率，然后使得该电力模块供应对应于该电功率的电量给该压缩机制冷模块，并且启动该压缩机制冷模块，藉此能够对该电力模块进行节能管理，有效地利用该电力模块的电力。

附图说明

图1显示本发明用于冷冻链的行动式冷冻柜的立体结构图。

图2显示本发明用于冷冻链的行动式冷冻柜的方块图。

图3显示本发明用于冷冻链的行动式冷冻柜的变化实施例的方块图。

图4显示本发明用于冷冻链的行动式冷冻柜的压缩机制冷模块的方块图。

图5显示本发明用于冷冻链的行动式冷冻柜的混合电力模块的方块图。

图6显示本发明用于冷冻链的行动式冷冻柜的备用冷冻源模块的立体示意图。

图7用于冷冻链的行动式冷冻柜的温度管理模块的方块图。

【主要组件符号说明】

1    行动式冷冻柜

11       隔热保温箱体

11a      上盖                    11b   本体

13       压缩机制冷模块          15    温度感测与传送模块

13a      风扇

17       控制模块                 19     电力模块

19a      替用电力插口             21     冷源供应装置

111      容室

171      处理器                   173    显示面板

175      输入装置                 177    电流计

179      电压计

191      充电电池及/或燃料电池    193    替用电力

211      注入口                   213    逸出口

1713     RFID温度讯号接收电路

1711     温度管理模块

1711a    温度履历模块        1711b  温度图形化查询模块

1711c    异常处理模块        1711d  剩余电力显示模块

1711e    供电质量监测模块

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的行动式冷冻柜1乃是应用在冷冻链，而所谓的冷冻链是指物流作业环境中的温度因素受到特定限制（如温度）的物品供应链，例如许多加工食品、水果、肉类、蔬菜等生鲜食材、食品，以及如药品、血袋、化学原物料的运送链。这些物品的温度运输条件有些是由政府明文规定，有些是企业（客户或是供货商）为保证货品质量而在内部制定并执行。再者，冷冻链物流与现代生活可说是息息相关，生鲜的海产、香醇的牛奶、鲜度如现摘的高级蔬果等食品，均有赖冷冻链技术保持新鲜的质量，本发明的行动式冷冻柜1即是用来提供给冷冻链物流业者的最后一里路。

请参见图1、2、6，本发明用于冷冻链的行动式冷冻柜1乃包括：隔热保温箱体11、压缩机制冷模块13、冷源供应装置21、温度感测与传送模块15、控制模块17、以及电力模块19，兹分别说明如后内文。

隔热保温箱体11乃至少具有一个用来放置物品(图未显示)的容室111，而所述物品的范例例如是生鲜食材、生鲜食品、冷冻食材、冷冻食品、加工食品、化学原物料、药品、血带、或自生物摘除的活体等等。隔热保温箱体11的壳体材质乃采用具有隔热保温功能的材质，例如环戊烷环保发泡剂，或者是，隔热保温箱体11的壳体实行已知真空绝热板材（Vacuum Insulation Panel）。隔热保温箱体11例如实行具有掀盖的箱体结构，例如是具有一个可上掀开启的上盖11a，以及一个本体11b，而本体11b乃设置有所述的容室111。当物品放置于容室111后，即将上盖11a与本体11b紧密闭合一起。再者，上盖11a亦可改实行侧掀方式。

压缩机制冷模块13的功能乃是提供致冷，使得容室111能够降温到预定温度范围之内(例如-18℃或-30℃温度范围之内)的温度环境。压缩机制冷模块13可直接实行已知压缩机制冷手段，请配合参见图4，压缩机制冷模块13乃至少由压缩机、冷凝器、冷媒流量控制器、以及蒸发气等所组成。所述压缩机可直接采用已知变频式压缩机或已知非变频式压缩机，所述冷凝器、冷媒流量控制器、以及蒸发气等，亦可直接采用对应的已知组件。压缩机制冷模块13的致冷能力应要符合物品的温度运输条件规定，例如致冷能力例如应达到-18℃。

位于本体11b内部的压缩机制冷模块13，最好考虑到隔热板的设计，以避免压缩机制冷模块13所产生的热量对容室111造成负面影响。

行动式冷冻柜1可进一步设置风扇13a，其可实行设置于本体11b，且外露于外部。风扇13a的功能乃是用来将压缩机制冷模块13产生的热量，排出至外部。

温度感测与传送模块15的功能乃是感测容室111的目前温度，以及用来传送对应于目前温度的温度讯号。温度感测与传送模块15的具体范例可直接实行已知主动RFID温度卷标。所述已知主动RFID温度卷标可实行内建方式，将其内建于行动式冷冻柜1内；或者是，已知主动RFID温度卷标实行独立组件方式，将其放置于容室111内的适当位置处。温度感测与传送模块15在每间隔一预定时间(例如5分钟)即会自动测量容室111的目前温度，然后将温度讯号传送给控制模块17，再由控制模块的处理器171接收所述温度讯号。

温度感测与传送模块15可另改实行已知温度感测相关电路手段以及已知讯号传送手段。温度感测与传送模块15则至少包含一个温度传感器(图未显示)与一条温度讯号传输线(图未显示)。所述温度传感器乃伸入至容室111中，而温度讯号传输线则与处理器171连接。处理器171在每间隔一预定时间(例如5分钟)即会自动测量容室111的目前温度，并经由温度讯号传输线接收温度讯号。

控制模块17的主要功能乃是控制与管理行动式冷冻柜1的运作。控制模块17乃至少包含：处理器171、显示面板173、以及温度管理模块1711。处理器171乃至少电气性连接于显示面板173、压缩机制冷模块13、以及温度感测与传送模块15。请配合参见图3，当温度感测与传送模块15实行已知RFID温度卷标时，则控制模块17乃进一步包含RFID温度讯号接收电路1713，RFID温度讯号接收电路1713的功能即是用来无线接收由已知RFID温度卷标所无线发射的温度讯号，然后将接收的温度讯号传送至处理器171。所述处理器171可直接采用已知微处理器组件。

显示面板173乃至少包含一个显示器，而所述显示器可直接采用已知小型液晶显示器，或是已知具触控面板的小型液晶显示器。显示面板173的设置位置例如设置在上盖11a上。

请参见图5，电力模块19的具体范例例如是充电电池及/或燃料电池191，再者，电力模块19进一步包含：替用电力193。充电电池及/或燃料电池191乃是做为行动式冷冻柜1在运送物品时的主要电力源。所述充电电池可直接采用已知锂充电电池。所述燃料电池可直接采用已知燃料电池，例如已知直接甲醇燃料电池，而所采用的已知燃料电池除了能够提供稳定的电压与电流输出以外，最好是尚能够进一步提供目前燃料剩余量、目前燃料浓度、剩余电量使用时间、目前电压输出值、以及目前电流输出值等数据，如此，处理器171可接收所述该些数据，以供温度管理模块1711运用。

选用的电力模块19乃具有提供余电量资料的能力，以利处理器171能够计算出电力模块19的所剩的供电时间。再者，控制模块17可设置电流计177与电压计179，用来分别随时量测电力模块19所输出的目前电压值与目前电流值，如此，处理器171可接收所述目前电压值与目前电流值，以供温度管理模块1711运用。电流计177与电压计179可直接采用已知相关电路手段。

再者，本体11b可设计一个电池容室(图未显示)，其可用来放置充电电池及/或燃料电池191。而所述电池容室乃具有一个可开启与关闭的门盖(图未显示)，用来方便更换另一台新的充电电池及/或燃料电池191。

当行动式冷冻柜1停留放置于用电条件相当方便的场所时，此时可将行动式冷冻柜1的电力源切换到替用电力193，以节省充电电池及/或燃料电池191。兹以燃料电池做为充电电池及/或燃料电池191为例说明，当行动式冷冻柜1停留放置于用电条件相当方便的场所时，此时可将行动式冷冻柜1的电力源切换到替用电力193，以节省燃料电池的燃料。替用电力193的具体范例例如是市电的电力、车用发电机的电力、或燃油发电机的电力等等。替用电力193的电力可经由替用电力插口19a输入至行动式冷冻柜1内部。

请参见图6，冷源供应装置21乃是设置在容室111的周围，冷源供应装置例如实行半封闭腔体结构，其中半封闭腔体结构是贴靠于容室111，且具有注入口211以及逸出口213。注入口211是用来注入含盐类物质的水溶液，而逸出口213是用来让位于所述腔体内部的水溶液流出。当物品尚未放置在容室111之前，先将水溶液注入至所述腔体内，并且使得压缩机制冷模块13利用替用电力193的电力，将腔体内的水溶液冷冻结成冰块，而所述冰块即为冷源供应装置21的冷源供应的来源。本发明冷源供应装置21的冷源供应的时间长短，最好是能够供应至一个预定时间，例如是4个小时以内，也就是说，容室111单仅依赖于冷源供应装置21的冷源供应，能够在所述预定时间之内维持在预定温度范围之内。

如此一来，当使用本发明的行动式冷冻柜1来运送物品时，先使用冷源供应装置21内的冰块其供应的冷源，因此，在所述预定时间之内，乃不必用到压缩机制冷模块13的制冷。万一在运送中途已超过所述预定时间且尚未抵达到目的地时，此时，处理器171启动压缩机制冷模块13进行制冷，以确保物品的保冷质量。

请参见图7，本发明的温度管理模块1711的首要功能乃是：依据容室111的目前温度、电力模块19的余电量，计算出要对容室111降温到预定温度范围之内所需要的电功率，然后使得电力模块19供应对应于该电功率的电量给压缩机制冷模块17，并且启动压缩机制冷模块17，藉此对电力模块1711进行节能管理，有效地利用电力模块19的电力，同时又达到物品的保冷质量，并且又能够延长电力模块19的电力供应时间，大大降低运送时间长短的不确定性的风险。

温度管理模块1711进一步当容室111已经降温到预定温度范围之内时，则切断电力模块19供应对压缩机制冷模块17的电力。再者，温度管理模块1711除以依据容室111的所述目前温度与电力模块19的所述余电量等参数以外，进一步依据到达目的地的估计时间，来计算所述电功率。也就是说，进一步依据估计时间的大小，温度管理模块1711进一步计算降温到预定温度范围之内更为低温程度(例如预定温度范围的下限)的所需消耗的电功率，或是，进一步计算降温到预定温度范围之内较为高温程度(例如接近但不高于预定温度范围的上限)的所需消耗的电功率。

温度管理模块1711进一步包含：温度履历模块1711a、温度图形化查询模块1711b、异常处理模块1711c、剩余电力显示模块1711d、以及供电质量监测模块1711e，资分别说明如下内文。温度管理模块1711可实行韧体手段，例如将对应于温度管理模块1711的程序模块代码，储存于处理器171内建的存储器(图未显示)。

温度履历模块1711a是用于全程记录容室111的温度与记录时间，并且将每次量测的温度与量测时间，整理成于温度履历数据。处理器171通过温度履历模块1711a的执行，藉由温度感测与传送模块15获得温度讯号，并且利用处理器171内建的计时时钟，而获得当记录温度讯号的量测时间。处理器171在整个运送物品的全程，皆通过温度履历模块1711a的执行，而获得一份所述温度履历数据。所述温度履历数据可储存于处理器171内建的非依电性内存。

温度图形化查询模块1711b是用来将所述温度履历数据，利用图形来呈现各个的温度值与记录时间，并且将该图形输出显示于显示面板173。处理器171通过温度图形化查询模块1711b的执行，读取所述温度履历数据，然后利用折线方式的图形，在显示面板173显示用来代表各个温度值与记录时间的该折线，例如在显示面板173显示在-18℃温度范围上下极微幅变化的略呈直线形状的折线。

异常处理模块1711c是用来处理当容室111的目前温度逾越出预定温度范围。处理器171通过异常处理模块1711c的执行，当温度感测与传送模块15所量测的目前温度其逾越出预定温度，处理器171例如令喇叭(图未显示)发出警报声响，或者输出警报画面于显示面板173。

剩余电力显示模块1711d是用来计算充电电池及/或燃料电池191的电力供应时间长度，并且将所述电力供应时间长度，输出显示于显示面板173。兹以燃料电池做为充电电池及/或燃料电池191为例说明，剩余电力显示模块1711d依据燃料电池所提供目前燃料剩余量、目前燃料浓度、剩余电量使用时间、目前电压输出值、以及目前电流输出值等数据，如此，处理器171便能够计算出燃料电池其剩余的电力供应时间长度。再者，当剩余的电力供应时间长度小于剩余预定时间(例如10分钟)，则剩余电力显示模块1711d乃会进一步呼叫(Call)异常处理模块1711c，以提醒警示运送人员注意。

供电质量监测模块1711e是用来监测充电电池及/或燃料电池191输出的电压值及/或电流值。当供电质量监测模块1711e监测到电压值及/或电流值出现不正常的情况时，供电质量监测模块1711e乃会进一步呼叫(Call)异常处理模块1711c，以提醒警示运送人员注意。

在图2、3的输入装置175的功能是用来对处理器171输入指令讯号，而输入装置175的具体实施范例例如是实行多个已知按键开关，或是已知触控面板。所述指令讯号的具体范例乃包含：温度履历模块1711a的执行指令讯号、温度图形化查询模块1711b的执行指令讯号、剩余电力显示模块1711d的执行指令讯号、供电质量监测模块1711e的执行指令讯号等。透过输入装置175输入所述该些指令讯号，运输人员则能够在显示面板173看见对应的讯息画面，如此便能够完全掌握与监管行动式冷冻柜1在运送物品的冷冻链质量。

本发明的行动式冷冻柜1能够提供被运送物品的保鲜质量，且能够达成冷冻链在运输物品的全程过程中，对物品的保存温度严格监督与管理上的要求，此即为本发明功效显著进步所在之处。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种用于冷冻链的行动式冷冻柜，包括：

一隔热保温箱体，具有一用来放置一物品的容室，其中该隔热保温箱体的材质是至少具有隔热保温功能的材质；

一压缩机制冷模块，是设置于该隔热保温箱体中；

一冷源供应装置，设置于该容室的周围，以及用于对该容室在一预定时间之内，降低该容室的温度上升的变化，藉此当该压缩机制冷模块无运作时，能够尽量维持该容室的目前温度；

一温度感测与传送模块，是用于感测该容室的目前温度，以及用于传送对应于该目前温度的温度讯号；

一电力模块，用于对该压缩机制冷模块、温度感测与传送模块、以及一控制模块提供电力；

该控制模块，是设置于该隔热保温箱体中，以及至少包含一处理器、一显示面板、与一温度管理模块，其中该显示面板是外露设置于该隔热保温箱体，该处理器是电气性连接于该显示面板、该压缩机制冷模块、以及该温度感测与传送模块，其中该处理器是用于接收与处理该温度讯号，其中该温度管理模块是依据该容室的目前温度、该电力模块的余电量，计算出要对该容室降温到该预定温度范围之内所需要的电功率，然后使得该电力模块供应对应于该电功率的电量给该压缩机制冷模块，并且启动该压缩机制冷模块，藉此能够对该电力模块进行节能管理，有效地利用该电力模块的电力。

2.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该冷源供应装置，是一半封闭腔体结构，其中该半封闭腔体结构是贴靠于该容室，且该半封闭腔体结构，具有一注入口以及一逸出口。

3.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该压缩机制冷模块，至少包含：一变频式压缩机或一非变频式压缩机。

4.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，进一步包括：一风扇，是外露设置于该隔热保温箱体，以及用来排出位于该隔热保温箱体内部的热量。

5.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该显示面板，至少包含：一小型液晶显示器或一具触控面板的小型液晶显示器。

6.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该控制模块，进一步包括：一输入装置，是用于对该处理器输入一指令讯号，其中该输入装置，是多个按键开关、或一触控面板。

7.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该物品，是一生鲜食材、一生鲜食品、一冷冻食材、一冷冻食品、一加工食品、一化学原物料、一药品、一血带、或一自生物摘除的一活体。

8.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该温度管理模块，是当该容室降温到该预定温度范围之内时，则切断该电力模块供应对该压缩机制冷模块的该电力。

9.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该温度管理模块，是进一步依据到达目的地的估计时间来计算该电功率。

10.如申请专利范围第1项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜，其中该电力模块，包含：一充电电池及/或一燃料电池。

11.一种用于冷冻链的行动式冷冻柜的温度管理装置，包括：

一处理器；

一温度管理模块，是依据一行动式冷冻柜的目前温度、配备于该行动式冷冻柜的一电力模块的余电量，计算出要对该行动式冷冻柜降温到一预定温度范围之内所需要的电功率，然后使得该电力模块供应对应于该电功率的电量给配备于该行动式冷冻柜的一压缩机制冷模块，并且启动该压缩机制冷模块，藉此能够对该电力模块进行节能管理，有效地利用该电力模块的电力。

12.如申请专利范围第11项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜的温度管理装置，其中该温度管理模块，进一步包含：

一温度履历模块，是用于全程记录该该行动式冷冻柜的温度与记录时间，并且将各个的该温度与该记录时间整理成于一温度履历数据；

一温度图形化查询模块，是用于将该温度履历数据，利用一图形来呈现各个的该温度与该记录时间，并且将该图形输出显示于配备于该行动式冷冻柜的一显示面板；

一异常处理模块，是用于处理当该行动式冷冻柜的目前温度逾越出该预定温度范围；

一剩余电力显示模块，是用于计算该电力模块的电力供应时间长度，并且将该电力供应时间长度输出显示于该显示面板；

一供电质量监测模块，是用于监测该电力模块输出的电压值及/或电流值。

13.如申请专利范围第11项所述之用于冷冻链的行动式冷冻柜的温度管理装置，其中该温度管理模块，是进一步依据到达目的地的估计时间来计算该电功率。

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