CN104501994A - 时间温度指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种时间温度指示装置，包括启动部、相变材料、移动介质、激活显示部以及时间显示部，相变材料具有一相变温度，用于在所处的环境温度高于相变温度时，变为液体状态，在所处的环境温度低于相变温度时，变为固体状态；启动部用于在外力作用下推动液态的相变材料移动，并在移动至通过激活显示部可视的位置时若所述环境温度低于相变温度，则会固化在透过激活显示部可视的位置，而提示激活；时间显示部用于在固化的相变材料转为液体状态，并沿所述移动介质移动时，提示待检物品变质的时间长度。本发明可以对冷链系统的环境温度超过待检物品的上临界温度的时间进行全程监控，以向用户指示待检物品是否已变质。
Description
技术领域
本发明涉及一种时间温度指示装置，尤其涉及一种针对环境温度已超过上临界温度的时间温度指示装置。
背景技术
众所周知，血液、疫苗、肉类食物等待检物品需在特定温度环境下保存，若存储环境温度超过待检物品规定的上临界温度，则待检物品将很快变质，消费者在使用上述变质待检物品后，将给人体带来损害，严重者甚至导致死亡。因此，有必要对环境温度超过上临界温度的时间进行准确记录，以确定存储待检物品是否失效。但现有技术提供的时间温度指示装置，只能对下临界温度进行监控，无法对上临界温度进行监控，众所周知，冷链因制冷设备故障停止制冷而导致的温度升高的几率远高于设备故障导致温度降低的几率，因此，有必要开发一种针对环境温度已超过上临界温度的时间温度指示装置。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种时间温度指示装置，旨在对冷链系统的环境温度超过待检物品的上临界温度的时间进行全程监控，以向用户指示待检物品是否已变质。
为实现上述目的，本发明提供一种时间温度指示装置，所述时间温度指示装置包括启动部、相变材料、移动介质、激活显示部以及时间显示部，
所述相变材料具有一相变温度，用于在所述相变材料所处的环境温度高于所述相变温度时，所述相变材料为液体状态，在所述相变材料所处的环境温度低于所述相变温度时，所述相变材料为固体状态；
所述启动部用于在外力作用下推动液态的所述相变材料移动，并在移动至通过所述激活显示部可视的位置时将所述时间显示装置置于低于所述相变温度的环境中，以使所述相变材料固化在通过所述激活显示部可视的位置而提示所述时间温度指示装置处于激活状态；
所述时间显示部用于当冷链系统的温度高于待检物品的上临界温度，固化的所述相变材料转为液体状态，并沿所述移动介质移动时，根据所述相变材料沿所述移动介质移动的距离提示所述冷链系统中待检物品变质的时间长度。
优选地，所述启动部包括用于与待检物品贴合的基底层以及与所述基底层部分粘合的柔性部，所述柔性部包括与所述基底层粘合的第一柔性层以及与所述基底层分离的第二柔性层，所述第二柔性层与所述基底层之间连接有间隔部，所述间隔部将所述第二柔性层与所述基底层围合形成的空间分隔为储存室和液体通道，所述储存室用于储存激活前的相变材料，所述液体通道用于在激活所述时间温度指示装置时，提供液态的所述相变材料突破所述间隔部的阻力后固化的容纳空间，以通过激活显示部提示所述时间温度指示装置已激活，或用于提供固化的所述相变材料转为液体状态时移动至所述移动介质的通道。
优选地，所述第二柔性层为向远离所述基底层方向凸设的拱形结构。
优选地，所述柔性部由柔性冷冲压成型铝膜材料制成。
优选地，所述移动介质位于所述柔性部与所述时间显示部之间，所述第二柔性层与所述移动介质沿所述基底层的宽度方向贯通设有一切口，所述切口与所述液体通道连通，以在固化的所述相变材料在转为液体状态时，依次经所述液体通道和所述切口后沿所述移动介质移动。
优选地，所述激活显示部位于所述时间显示部所在的平面上，且所述切口位于所述液体通道和所述激活显示部的连线之间，以透过所述激活显示部并经所述切口可以看到进入所述液体通道的所述相变材料。
优选地，所述切口为细小的线状结构。
优选地，所述移动介质由纳米级的微孔材质制成。
优选地，所述移动介质的形状为长条状或围绕所述启动部的环状。
优选地，所述时间显示部上设有刻度标尺。
优选地，所述时间温度指示装置还包括设于所述基底层外侧的胶黏层和离型层，所述胶黏层用于在撕去所述离型层后粘贴于待检物品上。
本发明通过设置由启动部、相变材料、移动介质、激活显示部以及时间显示部构成的时间温度指示装置，利用相变材料在所处的环境温度高于所述相变温度时，所述相变材料为液体状态以及在所述相变材料所处的环境温度低于所述相变温度时，所述相变材料为固体状态的染色指示和温度开关双重特性，可以在冷链系统的环境温度超过待检物品的上临界温度的时间进行全程监控，从而可以向用户指示待检物品是否已变质。
附图说明
图1为本发明时间温度指示装置的结构示意图；
图2为图1中时间温度指示装置沿A-A线的剖面结构示意图；
图3为本发明时间温度指示装置的制备方法中第一步骤的示意图；
图4为本发明时间温度指示装置的制备方法中第二步骤的示意图；
图5为本发明时间温度指示装置的制备方法中第三步骤的示意图；
图6为本发明时间温度指示装置的制备方法中第四步骤的示意图；
图7为本发明时间温度指示装置的制备方法中热压模板的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种时间温度指示装置，参照图1与图2，在一实施例中，所述时间温度指示装置包括启动部100、相变材料(图中未示出)、移动介质120、激活显示部220以及时间显示部210。
所述移动介质120由纳米级的微孔材质制成，所述微孔材质可以为亲水也可以为亲油性质的材质，具体可依据所述相变材料的性质而定。
所述相变材料具有一相变温度，用于在所述相变材料所处的环境温度高于所述相变温度时，所述相变材料为液体状态；在所述相变材料所处的环境温度低于所述相变温度时，所述相变材料为固体状态。本优选实施例中，液态的所述相变材料表面能较低，因而能在狭小的空间内自由流动，此外，所述相变材料为有色相变材料，可以起到染色提示和温度开关的双重作用。应当理解的是，在其他实施例中，也可以使用普通水性染料或油性染料代替所述相变材料时。
所述启动部100用于在外力作用下推动液态的所述相变材料移动，并在移动至所述激活显示部220的位置时将所述时间显示装置置于低于所述相变温度的环境中，以使所述相变材料固化在所述激活显示部220的位置而提示所述时间温度指示装置处于激活状态。
所述时间显示部210用于当冷链系统的温度高于待检物品的上临界温度，固化的所述相变材料转为液体状态，并沿所述移动介质120移动时，根据所述相变材料沿所述移动介质120移动的距离提示所述冷链系统中待检物品变质的时间长度。本优选实施例中，所述时间显示部210上设有刻度标尺200，通过所述相变材料在所述移动介质120上移动的位置对应的刻度标尺200，可以判断待检物品处于高于待检物品的上临界温度的环境温度中的时间长度，从而指示所述待检物品是否已变质。
所述启动部100包括用于与待检物品贴合的基底层140以及与所述基底层140部分粘合的柔性部300，所述柔性部300和所述基底层140之间设有热封胶水层310。所述柔性部300包括与所述基底层140通过热封胶水层310粘合的第一柔性层130以及与所述基底层140分离的第二柔性层410。所述热封胶水层310在加热作用下可牢固的将所述基底层140与所述第一柔性层130粘合，而防止所述相变材料外漏。本优选实施例中，所述柔性部300由柔性的冷压成型铝材料制成，其他实施例中，所述柔性部300也可为聚氯乙烯薄膜、高聚物聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、柔性多层共挤膜等柔性及气密性较好的材料。所述第二柔性层410为向远离所述基底层140方向凸设的拱形结构。可以理解的是，在其他实施例中，可以根据实际需要选择其他合适的形状和材料。
所述基底层140具有良好的导热性能和柔性，本优选实施例中，所述基底层140由铝箔材料制成。其他实施例，可以设置其他具有此特性的材料。如，所述底基层140也可由聚氯乙烯薄膜、高聚物聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜等柔性、导热性及气密性较好的材料制成。这样，结合柔性的冷压成型铝材料制成的柔性部300，进一步可以防止所述相变材料的外漏。此外，所述基底层140外侧设有依次连接的胶黏层150和离型层160，在所述基底层140粘贴于待检物品上时，所述离型层160起到保护所述胶黏层150的粘性的作用，而所述胶黏层150用于在撕去所述离型层160后粘贴于待检物品上。这样，可以真实的根据所述待检物品的温度而不是冷链系统的环境温度判断所述待检物品是否变质。
进一步地，所述第二柔性层410与所述基底层140之间连接有间隔部320，所述间隔部320将所述第二柔性层410与所述基底层140围合形成的空间分隔为储存室170和液体通道420，所述储存室170用于储存激活前的相变材料，所述液体通道420用于在激活所述时间温度指示装置时，提供液态的所述相变材料突破所述间隔部320的阻力后固化的容纳空间，以通过激活显示部220提示所述时间温度指示装置已激活，或用于提供固化的所述相变材料转为液体状态时移动至所述移动介质120的通道。由于所述第二柔性层410的柔性极佳，这样，当所述储存室170内的相变材料被消耗部分后，在大气压强的作用下，所述第二柔性层410可向所述基底层140方向凹陷，从而可以持续补充所述液态相变材料沿所述移动介质120移动的动力，进而使本发明提供的时间温度指示装置可以360°的任意角度贴合于待检物品上而不中断指示。
在所述时间温度指示装置激活前，所述液体通道420为空体状态，在储存室170内的液态相变材料挤破所述间隔部320后即可进入所述液体通道420内。可以理解的是，所述间隔部320由弱粘性但气密性好的材料制成。
本优选实施例中，所述柔性部300远离所述基底层140的一侧设有一层印刷薄膜层110，所述激活显示部220与所述时间显示部210设于所述印刷薄膜层110上，可以理解的是，所述激活显示部220与所述时间显示部210所在位置的印刷薄膜层110均为透明状态，以供用户查看相变材料的移动状态。所述移动介质120位于所述柔性部300与所述印刷薄膜层110之间，所述第二柔性层410与所述移动介质120沿所述基底层140的宽度方向贯通设有一切口230，所述切口230与所述液体通道420连通，以使固化的所述相变材料在转为液体状态时，依次经所述液体通道420和所述切口230后沿所述移动介质120移动。通过贯通相同位置的第二柔性层410及所述移动介质120，使所述液体通道420内的相变材料通过所述切口230与所述移动介质120接触，从而确保所述移动介质120远离所述基底层140和靠近所述基底层140的上下表面同步染色，这样，可以防止所述移动介质120上下表面存在染色位置差，因而提高了计时精度。本优选实施例中，所述切口230为细小的线状结构，通过线染色而不是面染色进一步提高了所述时间温度指示装置的染色计时精度。
所述切口230位于所述液体通道420和所述激活显示部220的连线之间，以使所述激活显示部220经所述切口230可以看到进入所述液体通道420的所述相变材料。本优选实施例中，所述液体通道420和所述激活显示部220的连线垂直于所述基底层140所在平面，这样，可使在所述时间温度指示装置激活后且在所述冷链系统的温度发生异常时，所述固态相变材料可以迅速的转变为液态相变材料，并沿所述移动介质120移动，以供用户通过所述时间显示部210查看所述相变材料在所述移动介质120上移动的位置对应的刻度标尺200，从而避免了等待时间。当然在其他实施例中，也可以在所述印刷薄膜上位于所述时间显示部210和所述切口230之间的位置设置激活显示部220。
在第一实施例中，针对环境温度已超过待检测物，如疫苗的上临界温度的时间温度指示装置为例进行说明。疫苗的保存温度通常为2～8℃，本实施例采用9℃红色相变材料作为染色剂，按压所述启动部100的第二柔性层410前，红色低温相变材料处于所述储存室170内。使用前，将该装置置于接近但高于上临界温度的环境下存放一段时间，使低温红色相变材料温度接近于临界温度，但仍呈现液体形态。在所述时间温度指示装置被按压激活后，立即进入冷链系统，使红色低温相变材料快速固化，从而中止染色。此时，红色低温相变材料在激活瞬间已由储存室170进入液体通道420和切口230，用户透过激活显示部220可见红色液体染料，代表所述时间温度指示装置已激活。当冷链系统的环境温度处于正常温度范围时，红色低温相变材料处于固态，时间显示部210无染色痕迹，移动介质120显示为白色，即可判断冷链系统温度始终处于受控状态。当冷链系统的环境温度高于相变温度9℃后，红色低温相变材料由固态变成液体，移动介质120开始被均匀染色，且染色长度与染色时间成线性函数关系，通过时间显示部210上的时间标尺，即可判断疫苗处于异常温度时间的长度，当温度再度受控恢复至正常温度时，染色中止。
第二实施例中，针对环境温度已超过待检测物，如血袋的上临界温度的时间温度指示装置为例进行说明。血袋的保存温度为2～6℃，本实施例采用7℃蓝色相变材料作为染色剂，按压所述启动部100的第二柔性层410前，红色低温相变材料处于所述储存室170内。使用前，将该装置置于接近但高于上临界温度的环境下存放一段时间，使低温红色相变材料温度接近于临界温度，但仍呈现液体形态。在所述时间温度指示装置被按压激活后，立即进入冷链系统，使红色低温相变材料快速固化，从而中止染色。此时，红色低温相变材料在激活瞬间已由储存室170进入液体通道420和切口230，用户透过激活显示部220可见红色液体染料，代表所述时间温度指示装置已激活。当冷链系统的环境温度处于正常温度范围时，红色低温相变材料处于固态，时间显示部210无染色痕迹，移动介质120显示为白色，即可判断冷链系统温度始终处于受控状态。当冷链系统的环境温度高于相变温度7℃后，红色低温相变材料由固态变成液体，移动介质120开始被均匀染色，且染色长度与染色时间成线性函数关系，通过时间显示部210上的时间标尺，即可判断疫苗处于异常温度时间的长度，当温度再度受控恢复至正常温度时，染色中止。
第三实施例中，针对环境温度已超过待检测物，如海鲜的上临界温度的时间温度指示装置为例进行说明。海鲜保存的上临界温度通常为-18℃，本实施例采用-17℃绿色相变材料作为染色剂。按压所述启动部100的第二柔性层410前，红色低温相变材料处于所述储存室170内。使用前，将该装置置于接近但高于上临界温度的环境下存放一段时间，使低温红色相变材料温度接近于临界温度，但仍呈现液体形态。在所述时间温度指示装置被按压激活后，立即进入冷链系统，使红色低温相变材料快速固化，从而中止染色。此时，红色低温相变材料在激活瞬间已由储存室170进入液体通道420和切口230，用户透过激活显示部220可见红色液体染料，代表所述时间温度指示装置已激活。当冷链系统的环境温度处于正常温度范围时，红色低温相变材料处于固态，时间显示部210无染色痕迹，移动介质120显示为白色，即可判断冷链系统温度始终处于受控状态。当冷链系统的环境温度高于相变温度-17℃后，红色低温相变材料由固态变成液体，移动介质120开始被均匀染色，且染色长度与染色时间成线性函数关系，通过时间显示部210上的时间标尺，即可判断疫苗处于异常温度时间的长度，当温度再度受控恢复至正常温度时，染色中止。
所述时间温度指示装置的制备方法如下：
第一步：如图3所示，对印刷薄膜层110进行印刷，包括激活显示部220和时间显示部210。
第二步：如图4所示，将印刷薄膜层110及移动介质120进行复合处理；
第三步：如图5所示，将印刷薄膜层110及移动介质120的复合体进行模切，形成圆孔400(或其它形状)；
第四步：如图6及图2所示，将印刷薄膜层110及移动介质120复合体与柔性部300作复合处理，并将前述步骤制成的复合体在所述圆孔400处作冷压凹陷处理，形成向下凹陷的储存室170，然后向凹陷的储存室170内注入液态低温相变材料，液面略低于所述第一柔性层130的平面，最后将印刷薄膜层110、移动介质120及柔性部300形成的复合体与基底层140进行热压复合。最终的成品如图1所示。
其中，热压模板如图7所示，01为热压阴模，02为热压阳模，热压后，部位10在阴阳凹凸界面的压合下，被紧密结合在一起，形成热封层；部位20因阴模凹陷，压合时，阴阳模未接触，因此，基底层140与印刷薄膜、移动介质120及第二柔性层410形成的复合体未被粘合，形成储存室170和液体通道420；部位30压合后，阴阳模刚好接触，但所受压力较小，因此，粘合牢度较差，形成压力突破口即间隔部320。所述部位30用于容置间隔部320，部位20对应液体通道420，部位40对应储存室170。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种时间温度指示装置，其特征在于，所述时间温度指示装置包括启动部、相变材料、移动介质、激活显示部以及时间显示部，
所述相变材料具有一相变温度，用于在所述相变材料所处的环境温度高于所述相变温度时，所述相变材料为液体状态，在所述相变材料所处的环境温度低于所述相变温度时，所述相变材料为固体状态；
所述启动部用于在外力作用下推动液态的所述相变材料移动，并在移动至通过所述激活显示部可视的位置时将所述时间显示装置置于低于所述相变温度的环境中，以使所述相变材料固化在通过所述激活显示部可视的位置而提示所述时间温度指示装置处于激活状态；
所述时间显示部用于当冷链系统的温度高于待检物品的上临界温度，固化的所述相变材料转为液体状态，并沿所述移动介质移动时，根据所述相变材料沿所述移动介质移动的距离提示所述冷链系统中待检物品变质的时间长度。
2.如权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述启动部包括用于与待检物品贴合的基底层以及与所述基底层部分粘合的柔性部，所述柔性部包括与所述基底层粘合的第一柔性层以及与所述基底层分离的第二柔性层，所述第二柔性层与所述基底层之间连接有间隔部，所述间隔部将所述第二柔性层与所述基底层围合形成的空间分隔为储存室和液体通道，所述储存室用于储存激活前的相变材料，所述液体通道用于在激活所述时间温度指示装置时，提供液态的所述相变材料突破所述间隔部的阻力后固化的容纳空间，以通过激活显示部提示所述时间温度指示装置已激活，或用于提供固化的所述相变材料转为液体状态时移动至所述移动介质的通道。
3.如权利要求2所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述第二柔性层为向远离所述基底层方向凸设的拱形结构。
4.如权利要求2所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述柔性部由柔性冷冲压成型的铝膜材料制成。
5.如权利要求2所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述移动介质位于所述柔性部与所述时间显示部之间，所述第二柔性层与所述移动介质沿所述基底层的宽度方向贯通设有一切口，所述切口与所述液体通道连通，以在固化的所述相变材料在转为液体状态时，依次经所述液体通道和所述切口后沿所述移动介质移动。
6.如权利要求5所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述激活显示部位于所述时间显示部所在的平面上，且所述切口位于所述液体通道和所述激活显示部的连线之间，以透过所述激活显示部并经所述切口可以看到进入所述液体通道的所述相变材料。
7.如权利要求6所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述切口为细小的线状结构。
8.如权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述移动介质由纳米级的微孔材质制成。
9.如权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述移动介质的形状为长条状或围绕所述启动部的环状。
10.如权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述时间显示部上设有刻度标尺。
11.如权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述时间温度指示装置还包括设于所述基底层外侧的胶黏层和离型层，所述胶黏层用于在撕去所述离型层后粘贴于待检物品上。
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