CN107667269A - 移动制冷设备 - Google Patents

Abstract

描述了被设计用于在间歇动力供应的情况下延长冷却且适应旋转的制冷单元。使用球形设计，其包括内部隔室，所述内部隔室根据球的取向移位并且使得基本为4摄氏度的水能够绕冰芯进行内部循环。

Description

移动制冷设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年4月6日提交的美国临时专利申请号62/143,662的、于2015年4月22日提交的美国临时专利申请号62/151,318的、和于2015年4月22日提交的美国临时专利申请号62/151,322的优先权，全部这些的内容通过引用明确地并入本文中。

技术领域

本发明涉及制冷设备。尤其，但不排他地，本发明涉及如下制冷设备，其用于在存储及运送疫苗、易腐烂食品、包装饮料等时使用，以及在缺少可靠电力供应的情况下用于诸如电池的装备的冷却或温度控制。本发明的方面涉及设备且涉及方法。

背景技术

世界人口中的很大比例并不能利用稳定且可靠的主电力供应。在这些地区，其中，缺乏恒定和/或可靠的电动力供应限制了常规制冷装备的广泛使用，疫苗、食品和饮料在适宜温度下的存储是困难的。此外，在冷却时且使用最少的电力来运输这些物品产生额外的复杂性。

申请人已经确认改进设备，以便在一些应用中利于包装、运送和效率。本发明已经针对该背景来构思。本发明的其它目的和优点将从以下描述、权利要求和附图中变得显而易见。

参考并入

名称为“Refrigeration Apparatus”的美国专利申请号13/383,118（发明人：Tansley等人，提交于2010年7月9日）、名称为“Refrigeration Apparatus”的美国专利申请号14/373,580（发明人：Tansley等人，提交于2013年1月28日）、名称为“Cooling Apparatus andMethod”的欧洲专利申请号1416879.3（发明人：Tansley等人，提交于2014年9月24日）以及在2010年3月7日公开于Nature Nanotechnology上的由A. Henry等人撰写的“Polyethylene Nanofibers with very High Thermal Conductivities”的全部内容通过引用并入本文并且对于所有目的而言以如同该专利申请被具体重印在本说明书中的相同程度被并入。

发明内容

实施例包括移动制冷设备。移动制冷设备包括导热球形壳，该导热球形壳被容纳在绝缘容器内并且基本上充满了水。冷却元件被悬置在导热球形壳的中心，该冷却元件由被容纳在导热壳内的水产生冰。热绝缘杯子被装纳在导热球形壳内并且容纳冷却元件。热绝缘杯子被构造成不管绝缘容器的取向如何总是直立定向，并且使得被容纳在导热壳内的水能够进出热绝缘杯子。

某些实施例提供了通过使用万向接头（gimbal）来定向热绝缘杯子。其它实施例使用绕杆被可旋转安装的热绝缘杯子，该杆可旋转地安装到绝缘容器。仍其它的实施例提供了使用改进的热绝缘杯子。

附图说明

图1A是移动制冷单元的剖切示图；

图1B是功能上与取向无关（functionally orientation agnostic）的制冷器的操作的流程图；

图2是使用动力旋转杆的移动制冷单元的剖切示图；

图3是使用万向接头的移动制冷单元的剖切示图；

图4A是使用自由浮动冰芯的移动制冷单元的剖切示图；

图4B是浮动冰芯的放大图；以及

图5是具有易浮半球的移动制冷单元的剖切示图；

图6是可运输的制冷自动售货机的剖切示图；

图7是示出制冷器运输方法的流程图；

图8是示出用于给制冷器运输容器排放（vent）的方法的流程图；

图9是与制冷运输容器相关联的多个传感器的剖切图；

图10是基于传感器警告用于重新引导制冷运输容器的流程图；以及

图11是基于传感器故障的防止分配的流程图。

具体实施方式

描述了被设计用于在间歇动力供应的情况下延长冷却且适应旋转的制冷单元。使用球形设计，其包括内部隔室，所述内部隔室根据球的取向移位并且使得基本为4摄氏度的水能够绕冰芯进行内部循环。制冷器可以被用于疫苗的冷存储和运送而不会冷冻所述疫苗的内容物。

为了本公开的目的，术语“杯子”指的是容纳流体并且没有被完全密封的物体。

参考被并入的技术中的‘580申请的图2，教导了温度调节的阻拦装置（weirmeans）。‘580申请教导了使用由热绝缘分隔壁分开的两个流体贮存器。这些贮存器中的一个容纳产生冰芯的制冷单元。贮存器通过开口槽被连结，所述开口槽产生混合区域，其中基本上是4摄氏度的水在这两个区域之间循环。‘580申请中公开的设备是有用的；然而，当被转动到侧部上时，混合区域无法恰当地起作用。由于这个取向问题，在起作用的状态下运输设备是成问题的。

图1A是移动制冷设备2的剖切示图。设备2包括绝缘容器4和球形冷却球体6。绝缘容器4包括用于运输温度敏感物品的适当的热绝缘件、用于存储物品的有效负载空间（payload space）8和存取门（access door）10。绝缘容器4内侧的容积专用于球形冷却球体6、球形冷却球体的物理支撑件（未示出）、有效负载空间8和有效负载物品的支撑件（未示出）。在某些实施例中，制冷设备被附连到绝缘容器，不过被存储在绝缘容器的内部容积之外。

球形冷却球体6包括基本上充满水的导热壳（“壳”）12。球形冷却球体6充满水的程度取决于包含在壳12内的冰的量。在壳12的内侧存在悬置的绝缘杯子（“杯子”）14。杯子14将在壳12内侧的两个水贮存器分离：杯子内侧的水和杯子外侧的水。在这二个贮存器相遇处，存在混合区域16。在杯子内侧是冷却元件18。在冷却元件18动力冷却壳内且紧邻冷却元件18的水时，形成冰芯。

在冷却球体6内侧的水不必要是纯的，或者甚至不必要是水。重要特征是使流体材料具有流体密度为最大的临界温度，以致当流体高于或低于该温度时流体密度较低。在纯水的情况下，该温度是四摄氏度。较冷或较暖的水具有比4摄氏度的水更低的密度。

在操作中，四摄氏度的水将处于杯子14之外。当该水变暖时，较暖的水将在壳12内上升并进入混合区18。杯子内的水将由于冷却元件18的存在而变得较冷。由四度贮存器上升的较暖的水将在混合区中冷却并且一旦达到四度则再次下沉到杯子14中。一旦在杯子14内，则水将进一步从四度冷却，并且再次上升回到混合区16中。这种效应导致在杯子14外侧并接触壳12的水基本上保持4摄氏度的温度。当球形冷却球体6旋转或滚动成另一取向时，壳12内侧的杯子14重新定向以维持混合区16。

冷却元件18采用各种实施例。在热电冷却实施例中，冷却元件18包括冷却板，和位于绝缘容器4之外的加热板。在一些实施例中，冷却元件18使用借助于在绝缘容器4外部的泵和制冷设备被泵送通过其的制冷剂来提供冷却。在一些实施例中，冷却元件18通过如下制冷剂来操作，所述制冷剂已经通过压缩制冷剂的膨胀而被冷却，所述压缩制冷剂的膨胀采用额外地在容器外部的常规蒸汽压缩制冷循环的方式。

图1B是功能上与取向无关的制冷器的操作的流程图。在步骤102中，移动制冷设备2被定向在第一位置。在步骤104中，壳12内侧的水等于近似四摄氏度。基于冷却球体6的构造，当较冷的水变暖为四度时，从四度变暖的水上升遇到下沉的较冷的水。上升的水在混合区中冷却并且下沉朝向冷却元件18。水被冷却元件18冷却并返回到混合区。

在步骤106中，移动制冷设备2被重新定向。在步骤108中，绝缘体杯子14随着移动制冷设备2而重新定向。重新定向基于设计实施方式发生，其使用重量、易浮材料或者平衡机构来自动地重新定向。在步骤110中，冷却球体6继续等于四度的温度。

图2是使用动力旋转杆20的移动制冷单元的实施例的剖切示图。实施例包括被可旋转地安装在动力旋转杆（“杆”）20上的球形冷却球体6。杆20进一步被可旋转地安装到在球形冷却设备外侧且在容器内侧的动力轨道（“轨道”）22。

杆20提供至冷却元件18的动力和/或制冷剂递送和从冷却元件18移除动力和/或制冷剂。在杆20接触轨道处，附加的管或者热交换设备被隐藏。某些实施例被构造成使得冷却元件18仅在单个预定取向中或者轨道22内的杆20中起作用。其它的更昂贵的实施例包括在所有取向下起作用的冷却。杆20和轨道22接口的某些实施例被设计成使得杆作为辐条被附连在轮内，并且所述轮在轨道22内旋转以提供用于隐藏热交换设备的改进密封。杆20和轨道22热绝缘。

冷却元件18被居中地安装在杆20上并且可选地包括垂直于杆20安装的冰生长传感器（未示出）。当冰冻结在冰生长传感器上时冰生长传感器指示冷却元件18停止起作用。冰生长传感器提高了球形冷却球体6的动力效率并且还额外地防止冰接触杯子14。

球形冷却球体6具有附加重量24，其被安装在壳的基部以便当容器4在轨道22的轴线上旋转时球形冷却球体6旋转以维持杯子14和冷却元件18的取向。在有效负载空间8的物品被容纳在壁装袋（wall mounted satchel）或笼内以便防止与杆20和球形冷却球体6产生摩擦或者物理地阻挡杆20和球形冷却球体6。

在球形冷却球体6的内侧，杯子14被可旋转地安装在杆20上。在杯子14的顶部边沿处由易浮材料26制成。当容器4在垂直于轨道22的轴线上旋转时，杯子14绕杆20旋转并且易浮上边沿26保持直立。

网孔织品（mesh netting）28被额外地附连到杯子14的内侧。网孔织品28用作冰芯的断开或裂开块的收集器。如果容器4掉落并且冰芯断裂或裂开并且冰块掉落，则织品将冰块保持在杯子14内侧而不是允许冰块浮出杯子14，从而对冷却球体6的冷却机构造成伤害。

壳12具有舱口（hatch）30，从而使得能够向壳12填充水。

图3是使用万向接头的移动制冷单元的实施例的剖切示图。本发明的实施例包括经由支柱32被安装在绝缘容器4内侧的球形冷却球体6。在球形冷却设备内侧，三轴线万向接头34确保无论绝缘容器4的取向如何杯子14均保持直立。

本发明的万向接头实施例不需要阻止包含在有效负载8空间内的物品接触壳12。引导在壳12内侧的旋转。万向接头轴线34A-C是空气动力的，以便防止壳12内的水阻力。万向接头轴线34A-C、安装臂36和支柱热绝缘并且提供空间以便隐藏动力线缆和/或热交换设备。

当绝缘容器4被重新定向时，最先的两个万向接头轴线34A-B旋转以补偿，并且附连有杯子14的第三万向接头轴线34C保持静止和直立。

冷却元件18在球形冷却球体6的中心处被附连在杯子14内侧。冷却元件18可选地包括距冰球的中心径向安装的冰生长传感器。

万向接头34实施例包括杆20实施例的其它兼容部件。

图4A是使用自由浮动冰芯19的移动制冷单元2的剖切示图并且图4B是自由浮动冰芯19的放大图。实施例包括杯子14A和冰芯19，该冰芯19在壳12内包含的水中自由浮动。

自由浮动杯子14A主要以球形方式成形且其中易浮喷口38被安装在其顶部上。在自由浮动杯子14A上的喷口38由易浮材料制成。无论壳12的取向如何，自由浮动杯子14A的喷口38均将向上定向并且邻接抵靠壳12的内部侧面。喷口38包括混合排口40。混合排口40提供在自由浮动杯子14A内侧的水贮存器和自由浮动杯子14A外侧的水贮存器之间的接口，尽管喷口38邻接抵靠壳12的内部表面。

自由浮动冰芯19包括易浮盘和重型冷却元件。易浮盘42由密度小于冰的材料制成。易浮盘42将保持直立并邻接被附连在杯子14A内侧的织品28。易浮盘42是绝缘的并且提供在冷却元件18和织品28之间的间隔件，从而冰不与织品28或在其上方形成纠缠。

此外，冰生长传感器44被安装在易浮盘42的边缘，以便一旦冰46已被迫使出达到易浮盘42的边缘时阻止冷却元件18起作用。制冷管48从易浮盘42向上延伸以便隐藏热交换设备。制冷管48还被穿线（thread）通过织品28并且通过喷口38引导到自由浮动杯子14A之外。

在自由浮动实施例中的壳12还包括制冷连接器50。在某些实施例中，制冷连接器50被附连到壳12上的舱口30，尽管其它实施例中制冷管50被附连在壳12的表面上的另一位置。制冷管48优选地是柔性的以便不阻碍壳12在绝缘容器4内侧的旋转。

当用户希望冷却元件18操作并产生冰46时，绝缘容器4和壳12被直立定向并且制冷管48和制冷连接器50配合。当制冷管48和连接器50配合时，热交换设备起作用。

仍其它的实施例不包括使用冷却元件18。这样的实施例通过预制冰块46、填充冷水并密封而被预先准备。可选地，不使用冷却元件18的冷却球体6的实施例被设计成更小并且大量地使用以便更有效地使用绝缘容器内侧的容积。效果类似于使用冰块（球）填充有效负载空间的效果，不过每个球的外表面保持在四摄氏度而不是零度或更低。

图5是具有易浮半球52的移动制冷单元的剖切示图。本发明实施例包括容纳绝缘并易浮的半球52的壳12。壳12被支柱32支撑在绝缘容器4中。绝缘半球52在壳12内侧。壳12的剩余容积基本上充满了水。绝缘半球52在半球52的外部区域上包含易浮材料54。易浮材料54密度小于冰。

因此，绝缘半球52将总是浮动成处于壳12的上半球处，而不论绝缘容器4或者壳12的取向如何。在壳12中的水保持接触壳的下半球并且在壳12的上半球相对热惰性的同时从有效负载空间吸收热。

在绝缘半球52的底侧上是具有冷却元件18的腔。当活动时，冷却元件18由壳12内包含的水产生冰46。在使用中，带冰46的水将接近零度，而更接近四度的密度更大的水将下沉到壳12的下半球的底部。随着水从四度变暖，水上升并且接触较冷的带冰46的水，再次冷却，并且返回到壳12的下半球的底部。

冷却元件18被附连到制冷管48，该制冷管48被嵌入通过绝缘半球52的中心。制冷管包含热交换设备。在冷却操作期间，绝缘容器4针对制冷管48被放置成适当取向以便与被隐藏在支柱内部的制冷连接件50配合。制冷连接件使得在绝缘容器的容积外侧的热交换设备能够使用在壳12内侧的冷却元件18。

在图5中所示的本发明的另一较小且较简单实施例中，包括易浮绝缘半球52的多个小的导热壳12包括绝缘容器4的大部分容积。易浮绝缘半球52包括在半球底侧上的腔，用于插入冰块46。壳的剩余容积基本上被水填充。

相比于图5，较小且简单的实施例是同样的，但没有冷却元件18、制冷管48、制冷连接件50和支柱32。冷却方案以完全同样的方式进行。效果类似于使用冰块（球）填充有效负载空间的效果，不过每个球的外部表面处于四摄氏度而不是零度或更低。

图6是可运输的制冷自动售货机56的剖切示图。可运输的制冷自动售货机56被设计成减少分配制冷货物特别是疫苗时所涉及的人员。制冷自动售货机56被设计成具有球形冷却球体6。冷却球体6维持基本四摄氏度的温度持续延长的时间段（以天计算）， 而不需要动力并且无论冷却球体6的取向如何。

冷却球体6可以被构造成类似于上文讨论的冷却球体6实施例。在一些实施例中，制冷自动售货机56使用多个小的冷却球体6，其在不需要动力且无论取向如何的情况下维持四摄氏度的温度持续延长的时间段。

（多个）冷却球体6被装纳在自动售货机容置空间8A内。自动售货机容置空间8A包括绝缘容器4。支撑支柱32维持冷却球体6的定位并且隐藏在冷却球体6和制冷设备60之间的热交换设备58。当被设立以便操作时，制冷设备60被插电并且根据需要提供动力至被装纳在冷却球体18内的冷却元件（未示出）。

在使用之前，一个或更多个有效负载带62或筒（cartridge）围绕冷却球体6包绕。有效负载带62被插入通过在绝缘容器4上的舱口10。在使用和/或运输之前舱口10被密封。

在到达目的地时，制冷自动售货机被设立并且用户做出哪些被有效负载馈送器递送到自动售货隔室的选择。通过适当的已知自动售货选择设备来确定有效负载的选择。

在一些实施例中，通过生物扫描仪66确定有效负载64（例如药物和疫苗）的选择。生物扫描仪66被逻辑电路68控制并且存储器70存储记录和指令。生物扫描仪66通过生物识别来确定用户身份或执行基于需要的扫描，该生物识别例如指纹、视网膜或者其它合适的生物识别。基于需要的扫描包括血液测试或其它合适的快速执行的生物测试。作为示意性示例，具有胰岛素有效负载64的制冷自动售货机对用户执行血糖测试。

自动售货机56经历多个阶段。首先，自动售货机被构造，有效负载64被插入，并且使得冷却球体6起作用。然后自动售货机56被密封，且在具有最小包装的情况下被运输到目的地。根据目的地和运输方式，可选地，在途中某处向自动售货机56额外供应动力以便恢复冷却球体6的冷却能力。在到达目的地时，自动售货机56直立定向，并且提供在目的地处可获得的任何动力源。用户然后访问自动售货机56。当有效负载64被用完时，自动售货机56被再次填充，或者冷却球体6排空水且自动售货机56被运输回到起始点并被再次填充。

在某些实施例中，填充和排空冷却球体6的水的入口和出口排口72被隐藏在支柱32内。入口和出口排口72使得能够添加和移除水而不需要打开容器4。

在一些实施例中，不使用冷却球体6。而是，在并入的参考文献中所描述的更简单的基于水的冷却装置被用于有效负载筒64或有效负载带62，并且自动售货机56不被构造成作为活动冷却单元被运输。

本发明的某些实施例被构造成具有容易剥离的部件。在实现了有效负载物品64的递送之后本发明的部件坏损。坏损的部件更容易被包装并运回。

本发明的某些实施例使用由可堆肥成分制成的部件。可堆肥成分的实施例包括在堆肥过程期间被种植的种子。

本发明的某些实施例使用可循环再用部件，例如导热塑料和规则绝缘塑料（regularly insulating plastics）。

本发明的某些实施例使用可再用、可循环再用和可堆肥部件的组合。在使用之后，一些部件坏损并且被运回到起始点，一些部件被发送给再循环设施，并且一些部件被留下自然降解。

图7是示出制冷器运输方法的流程图。在步骤702中，供应商获得运输制冷器。运输制冷器优选地被水冷却。在一些实施例中，使用如上所述的移动制冷器。在其它实施例中，使用并入的技术中所公开的制冷器。在仍其它的实施例中，使用能够被运输的任何其它合适的制冷器。

一旦选择了制冷器，则在步骤704中，添加有效负载。在步骤706中，有效负载被密封在制冷器中以用于运输。在步骤708中，选择包括目的地以及到达所述目的地的手段或路径的行程。已知的和普通的运输和货运方法均是可接受的。在步骤710中，之后运输制冷器。

当行程需要特别长的运输旅程时，制冷器将需要附加的动力来再次冷却。在步骤712中，当制冷器需要附加动力时，在行程中添加注释（note）。在步骤714中，这样的注释指示运输人员采取适当措施来再次冷却制冷器。完成制冷器的再次冷却的时间被规划到行程中。在步骤716中，一旦制冷器被再次冷却，则运输过程继续。

在步骤718中，制冷器到达预期目的地。在步骤720中，一旦到达目的地，则制冷器有效负载被分配给用户或客户。这样的用户或客户包括被冷却货物的用户、向病人提供疫苗的医生或病人本身。在步骤722中，一旦制冷器完成分配，则不必要的部分和重量被移除并且制冷器被运回用于额外的使用。

作为示意性示例，在制冷器必须被船或轮船运输跨越太平洋的情况下，存在制冷器内侧的温度将上升到不能接受的水平的风险。当意识到风险过高时，需要附加动力以便在水冷却制冷器中产生更多冰。

图8是示出用于给制冷器运输容器排放的方法的流程图。在步骤802-806中，类似于图7中所教导的方法，首先制冷器被装载并密封以用于运送，然后被运输。

运输制冷器的给定行程具有多个运输路段（leg）或节段。每个路段使用不同运送模式，例如火车、飞机和船。在步骤808中，当运送模式提供温度受控的环境并且重量是比温度更重要的考虑时，在步骤810中，运输人员使得水通过图6中所绘制的入口/出口排口从制冷器排出从而显著地减少制冷器的重量。

一旦温度受控且关心重量的路段结束，则在步骤814中，制冷器被重新填充水并且必要量的水被重新冷冻。如果存在剩余路段，则如果制冷器过重，就再次做出步骤808的判定直到制冷器到达目的地。在步骤820中，则于是有效负载被分配。

作为示意性示例，飞机有时具有制冷隔室，不过较重的飞机需要大量的附加燃料。水将被排放以适应这个情况。

图9是与制冷运输容器相关联的多个传感器的剖切图。制冷容器的传感器包括在制冷器74A的有效负载空间内的温度计和在冷却球体74B内侧的温度计两者。这些温度计74记录冷却潜力的差异并且提供数据来对其执行分析。作为制冷设备内侧的温度计的替代方案，温度计被放置在制冷设备74C的表面上。

除了温度计74之外，制冷容器4还包括湿度76传感器和陀螺仪78。陀螺仪报告容器4的取向。湿度传感器76报告容器4内侧的空气的水含量。

所有这些传感器均将数据报告给控制芯片80。控制芯片80进而通过使用无线通信器82将传感器信息报告给外部服务器。服务器（未示出）提供信息给运输人员。在一些实施例中，控制芯片80将数据报告给安装在表面的标签84。标签84包括数字显示器或者可扫描的码。在控制芯片80不将数据报告给标签84的实施例中，标签84仅仅是用于容器4的静态识别。

当满足某些阈值或梯度时，这些传感器的组合产生警告。阈值包括特定读数或以特定速率的读数变化。也存在多个阈值来指示不同的严重水平。不同严重水平包括与给定阈值相关联的暗示的潜在原因。特别严重的阈值警告将暗示容器被破坏或者制冷设备已经故障。

图10是基于传感器警告的用于重新引导制冷运输容器的流程图。在步骤1002中，在运输期间，图9的传感器中的一个或更多个将警告登记到服务器。在步骤1004中，服务器操作将相比于制冷容器的行程确定警告严重性。这样的比较包括多种因素，例如运输行程的剩余时间、运输路线的剩余路段中的预测天气条件、阈值性质、其它运输制冷器的位置、那些制冷器的目的地和运输集群中的其它制冷器的警告状态。

在步骤1006中，基于严重性的判定，采取补救措施。如果制冷器具有最不严重的警告并且接近目的地，则服务器操作将不指示路线变化。在步骤1008中，如果存在严重警告，并且运输行程包括长的旅程，则服务器操作将引导该制冷器至较近的目的地，并且引导没有警告的具有类似有效负载的另一运输制冷器来代替被损坏的制冷器的路线。在一些情况下，用于被损坏的运输制冷器的新的目的地是处置设施（disposal facility）。

在步骤1010中，由运输人员通过使用运输制冷器上的表面标签来实施行程变更。

在步骤1012中，当警告没有严重到使得运输制冷器行程变更时，在一些情况下，运输制冷器被调整。在步骤1014中，引导人员做出调整，包括将制冷器重新附接到动力源并且产生更多冰、改变制冷器的取向、将制冷器移动到较冷位置或者本领域已知的任何其它的合理的现场调整。

在步骤1016中，不改变行程的运输制冷器被递送到原始目的地。

图11是基于传感器故障的防止分配的流程图。在步骤1102中，当机载传感器产生足够警告时，最终“灾难性故障”警告被产生并且被发送给服务器。当这种情况发生时，在步骤1104中，服务器操作确定最具有成本效率的措施。

要么有效负载被退回，要么有效负载被发送到目的地但是被防止分配。判定取决于运输制冷器距目的地多近或多远。在步骤1106中，如果将制冷器送回到原点更有成本效率，则会如此做。在步骤1108中，如果技术员在目的地解决这个问题更便宜，则会如此做。

在运输制冷器到达目的地并且发生灾难性故障的情况下，分配机构被禁用。用于从运输制冷器移除有效负载的装置被禁用直到具有特殊访问权的技术员解锁运输制冷器。在步骤1110中，必要的话，技术员将丢弃有效负载。

尽管本文参考优选实施例描述了本发明，不过本领域技术人员将容易地意识到在不背离本发明精神和范围的情况下其它应用可以代替本文提出的那些应用。因此，本发明应该仅由下文所包括的权利要求限制。

Claims (21)

1.一种功能上与取向无关的移动制冷设备，包括：

具有有效负载空间的绝缘容器；

被容纳在所述绝缘容器内且基本上充满了水的导热球形壳；

用于由容纳在所述导热壳内的所述水产生冰的冷却元件，所述冷却元件居中地悬置在所述导热球形壳中；以及

绝缘体杯子，其被热绝缘并且被装纳在所述球形壳内并包含所述冷却元件，所述绝缘体杯子被构造成不管所述绝缘容器的取向如何均持续地直立定向，并且使得被容纳在所述球形壳内的所述水能够进出所述绝缘体杯子的顶部。

2. 根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

动力旋转杆，所述冷却元件、所述绝缘杯子和球形壳被安装在所述动力旋转杆上，并且其中，所述球形壳和冷却元件以固定取向被安装到所述动力旋转杆并且所述绝缘体杯子以自由旋转构造被安装到所述动力旋转杆；以及

圆形动力轨道，其被内部地固定到所述绝缘容器，并且所述动力旋转杆被安装在所述圆形动力轨道上；

其中，所述动力旋转杆在所述圆形动力轨道内自由旋转，以致不管所述绝缘容器的取向如何，所述动力旋转杆均处于水平取向，并且所述圆形动力轨道从外部源汲取动力并将动力递送到所述动力旋转杆，所述动力旋转杆进而将动力递送到所述冷却元件。

3. 根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

支撑件，其将所述球形壳基本上居中地安装在所述绝缘容器中并且包括从所述绝缘容器的外部到所述球形壳的被嵌入电线；以及

万向接头，其被安装在所述球形壳的内侧并且被构造成维持用于所述绝缘体杯子的直立取向并且包括将动力从所述支撑件递送到所述冷却元件的被嵌入电线。

4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

被附连到所述绝缘体杯子的顶部的易浮顶部，其确保所述绝缘体杯子的直立取向；

管，其被附连到所述冷却元件并且被定向成通过所述易浮顶部，所述管包括电线以便提供动力至所述冷却元件；以及

在所述球形壳的表面上的舱口；

其中，将所述舱口定向成作为所述球形壳的顶部还通过所述舱口定向所述管并且为用户提供至所述电线的通路。

5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

跨越所述绝缘体杯子捆绑的并捆绑在所述冷却元件上方的织品，其被构造成抓住并收集从所述冷却元件脱离的冰。

6.根据权利要求1所述的设备，所述冷却元件进一步包括：

冰生长传感器，其被构造成限制所述冷却元件周围的冰的生长，以致当冰达到预定生长大小时关掉所述冷却元件。

7. 根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

自动售货机控件，其被安装在所述绝缘容器的外部上并且使得用户能够选择有效负载物品；以及

自动售货机分配器，其被安装在所述绝缘容器的内侧并且被构造成从所述绝缘容器排出选定的有效负载物品。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述自动售货机控件包括生物扫描仪。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述绝缘容器的内部温度被维持在基本四摄氏度。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述有效负载空间基本上充满了疫苗和药品。

11.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

控制器；

多个温度计，其被定位在所述绝缘容器的内部和外部两者的多个位置处并且与所述控制器通信；

湿度传感器，其被安装在所述绝缘容器内部并且与所述控制器通信；

陀螺仪传感器，其被安装到所述绝缘容器并且与所述控制器通信；

地理定位器，其被安装到所述绝缘容器并且与所述控制器通信；

加速度计，其被安装到所述绝缘容器并且与所述控制器通信；以及

网络通信器，其被安装到所述绝缘容器并且与所述控制器通信并且将来自与所述控制器通信的其它部件的数据提供到外部网络。

12.根据权利要求11所述的设备，进一步包括：

运输网络服务器，其与所述外部网络通信并且监视所述绝缘容器的运输进程并在所述外部网络上发送用于所述绝缘容器的已更新运输指令。

13.一种移动制冷设备，包括：

具有有效负载空间的绝缘容器；

被容纳在所述绝缘容器内且基本上充满了水的导热球形壳（“球形壳”）；

居中地悬置在所述导热球形壳中的冰块；

被装纳在所述球形壳内并且容纳所述冷却元件的热绝缘杯子（“绝缘体杯子”），所述绝缘体杯子被构造成不管所述绝缘容器的取向如何均持续地直立定向，并且使得被容纳在所述球形壳内的所述水能够进出所述绝缘体杯子。

14.根据权利要求13所述的设备，进一步包括：

跨越所述绝缘体杯子捆绑的并捆绑在所述冰块上方的织品，其被构造成定位并收集从所述冷却元件脱离的冰。

15.根据权利要求13所述的设备，进一步包括：

被附连到所述绝缘体杯子的顶部的易浮顶部，其确保所述绝缘体杯子的所述直立取向。

16.根据权利要求13所述的设备，其中，所述绝缘容器的内部温度被维持在基本四摄氏度。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述有效负载空间基本上充满了疫苗和药品。

18.一种用于操作与取向无关的制冷器的方法，所述方法包括：

围绕冷却元件产生冰块，所述冷却元件容纳在基本由水填充的导热球形壳内侧的自定向绝缘体杯子内，并且因而使得最靠近所述球形壳的所述水的温度为四摄氏度；

使得比四摄氏度更冷并且接近所述冰块的水能够上升并离开所述绝缘体杯子，并且使得比四摄氏度更暖的水能够下落到所述绝缘体杯子内并且在接近所述冰块时冷却；

其中，所述球形壳被容纳在绝缘容器内，重新定向所述绝缘容器以致所述绝缘容器的另一面直立；并且

重新定向所述绝缘体杯子以致所述杯子的顶部通过所述绝缘容器的当前直立的面来定向。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：

使用冰生长传感器监视冰块大小；

响应于所述冰块下降到预定大小阈值之下，使用所述冷却元件产生额外的冰。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：

使用冰生长传感器监视冰块大小；

通过所述绝缘容器上机载的位置感知装置来监视绝缘容器位置；

通过处理器相比于距最近动力源的距离计算冰融化速率，以便参考距最近动力源的时间确定计划的温度故障时间；

通过运输网络服务器针对所述绝缘容器发出修正的运输指令，以便基于所述计划的温度故障时间将所述绝缘容器重新引导到第一已知动力源。

21.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：

从在所述绝缘容器的外部上的自动售货控件接收自动售货请求；以及

根据所述自动售货请求从所述绝缘容器的有效负载空间排出物品。