CN109693881B - 一种蓄冷运输箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓄冷运输箱，尤其涉及一种能够将箱内温度保持在‑60℃以下的箱体结构，包括箱体，箱体上方设有箱盖，箱体包括四层结构，由外向内依次为第一保温板、第一蓄冷单元、第二保温板以及第二蓄冷单元，第一保温板的顶部与箱盖活动式连接,第一蓄冷单元内填充氯化钠共晶盐，第二蓄冷单元内填充氯化锂共晶盐，在蓄冷运输箱自身质量维持不变时，能将箱内温度保持在‑60℃以下更长时间，同时以更低的成本解决对温度敏感的冷冻血液制品等物品冷藏运输问题。

Description

一种蓄冷运输箱
技术领域
本发明涉及一种蓄冷运输箱，尤其涉及一种能够将箱内温度保持在-60℃以下的箱体结构。
背景技术
冷藏运输箱是一种在农产品、海产品、生物制品运输中常见的设备，它能够将待运输物品保持在低于环境温度的状态，从而保持它们的新鲜度或生物活性。蓄冷运输箱属于冷藏运输箱的一种，它依靠蓄冷材料的相变给箱内物品提供冷量，常见的相变温度位如-16℃、-23℃、-50℃。一些血液制品，如冷冻红细胞、冷冻血小板，对温度十分敏感，在储存温度高于-60℃时其生物活性将快速降低。
传统的运输冷冻血液制品的安全方法是使用液氮容器，缺点是受制于液氮的供应，对于需要航空运输的场合液氮容器需用干式，其价格昂贵、准备手续烦琐。
现有技术中运输箱也有采用其他制冷剂取代液氮容器，比如公告号为CN203410817U的中国专利公开了一种冷链运输包装箱，包括外箱和设于外箱内部的内箱，外箱的四个侧壁内分别设置夹层，内箱与外箱侧壁之间分别留有空隙，内箱与外箱的上、下壁之间留有空隙，在外箱的夹层中有蓄冷剂，在内箱中有蓄冷剂。但是该包装箱对于给定的储存冷藏运输任务，即箱内有效空间一定，在冷藏运输箱总体尺寸、重量受限的情况下，无法达到-60℃以下的低温，因此采用该装置无法运输血液制品。
发明内容
本发明的目的是为了解决温度敏感的冷冻血液制品等物品冷藏运输问题，提供了一种结构简单，成本较低，同时将箱内温度保持在-60℃以下的蓄冷运输箱。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种蓄冷运输箱，包括箱体，箱体上方设有箱盖，箱体包括四层结构，由外向内依次为第一保温板、第一蓄冷单元、第二保温板以及第二蓄冷单元，第一保温板的顶部与箱盖活动式连接,第一蓄冷单元内填充氯化钠共晶盐，第二蓄冷单元内填充氯化锂共晶盐。
进一步地，第一蓄冷单元、第二保温板以及第二蓄冷单元均可独立拆装。
进一步地，第一保温板与第二保温板均为一体式真空隔热板，厚度为10-30mm。
进一步地，氯化钠共晶盐中氯化钠质量百分数为22.4％，氯化锂共晶盐中氯化锂的质量百分数为32.0％。
进一步地，箱体内温度小于等于-60℃。
进一步地，箱盖的材质为聚氨酯，箱盖的厚度大于等于200mm。
进一步地，箱盖内设有温度测量装置，箱盖外表面设有温度显示装置。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
一、本发明通过采用填装氯化钠共晶盐的蓄冷单元，能够有效阻隔外部温度波动给箱内物品带来的影响；此外，单位质量氯化钠共晶盐的相变潜热比单位质量氯化锂共晶盐的相变潜热大得多，因此在蓄冷运输箱自身质量维持不变时，本发明能将箱内温度保持在-60℃以下更长时间；
二、与使用干式液氮容器相比，本发明能够以更低的成本解决对温度敏感的冷冻血液制品等物品冷藏运输问题。
附图说明
图1为本发明实施例蓄冷运输箱的剖面图；
图2为本发明实施例蓄冷运输箱装有半箱血袋的剖面图；
图3为本发明实施例蓄冷运输箱拆装取出蓄冷单元过程图；
图4为本发明实施例蓄冷运输箱的组装及使用过程。
图中：1-第二蓄冷单元，2-箱盖，3-第二保温板，4-第一蓄冷单元，5-第一保温板，6-温度测量装置，7-温度显示装置。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
本实施例提供一种蓄冷运输箱，如图1、图2所示，包括箱体，箱体上方设有箱盖2，箱体包括四层结构，由外向内依次为第一保温板5、第一蓄冷单元4、第二保温板3以及第二蓄冷单元1，第一保温板5的顶部与箱盖2活动式连接。第一蓄冷单元4内填充氯化钠共晶盐，第二蓄冷单元1内填充氯化锂共晶盐。
第一蓄冷单元4的尺寸和形状与第一保温板5的尺寸和形状相适配，以便使得第一蓄冷单元4的内壁面在组装完成后与第一保温板5的内壁面贴牢。第二蓄冷单元1的尺寸和形状与第二保温板3的尺寸和形状相适配，以便使得第二蓄冷单元1的内壁面在组装完成后与第二保温板3的内壁面贴牢。
第一蓄冷单元4、第二保温板3以及第二蓄冷单元1均可独立拆装。具体为在蓄冷运输箱使用前，将所有蓄冷单元放入合适温度位的冰箱中一段时间，让蓄冷单元内共晶盐完成从液相到固相的相转变。在将待运输物品放入运输箱前，从冰箱内取出蓄冷单元，其中，第一蓄冷单元4被放在两层保温板中间，而第二蓄冷单元1被放在运输箱的内侧。
第一保温板5与第二保温板3均为一体式真空隔热板，形状均为箱体状。真空隔热板能有效地避免气体对流引起的热传递，因此导热系数可大幅度降低，同时厚度薄、体积小、重量轻。因此真空隔热板在较小的厚度条件下保证良好的保温性能。在整个箱体外形尺寸受限的情况下，真空隔热板能扩大箱内有效容积。根据保冷时间要求，真空隔热板的厚度为10～30mm之间。
氯化钠共晶盐中氯化钠质量百分数为22.4％，氯化锂共晶盐中氯化锂的质量百分数为32.0％，优选地，氯化钠共晶盐质量与氯化锂共晶盐质量总量保持不变。箱体内温度小于等于-60℃，通过优化二者的比例以达到尽可能长的-60℃保温效果。
箱盖2的材质为聚氨酯，箱盖2的厚度大于等于200mm。采用聚氨脂发泡制作箱盖2，使得箱盖2具备优良的保温性能与透气性能，同时耐老化。当箱盖2的厚度大于等于200mm时，保温性能最好。
箱盖2内设有温度测量装置6，箱盖2外表面设有温度显示装置7。优选地，温度测量装置6为热电偶或热电阻。通过温度测量装置6实时监测箱体内的温度，并通过显示装置7观测温度值，以便及时对温度做出精准判断。
使用本实施例蓄冷运输箱运输和贮存冷冻血液制品的具体步骤如下：
首先，在使用蓄冷运输箱前一天或者前几天，按照图3所示步骤进行蓄冷运输箱的拆装，将填装氯化锂共晶盐的蓄冷单元、填装氯化钠共晶盐的蓄冷单元取出，放入-86℃或更低温度的低温冰箱中，让蓄冷单元内共晶盐完成相变。如果低温冰箱空间不足，可以将填装氯化钠共晶盐的蓄冷单元放入-24℃以下的普通冰箱冷冻室或冷柜中，使其完成相变。
其次，在冷冻血液制品需要运输时，按照图4所示步骤进行蓄冷运输箱的组装和冷冻血袋的放入，即先将填装氯化钠共晶盐的蓄冷单元从低温冰箱中取出，在第一保温板5中组装好，然后将第二保温板3放入，将填装氯化锂共晶盐的蓄冷单元从低温冰箱中取出，在第二保温板3中组装好，最后再从低温冰箱中或液氮容器内取出冷冻血袋，放入运输箱内，盖上箱盖2，进行运输。
在氯化钠共晶盐质量与氯化锂共晶盐质量总量保持不变的前提下，优化二者的比例以达到尽可能长的-60℃保温效果。氯化钠共晶盐与氯化锂共晶盐的质量比例计算方法过程如下：
1)确定第一保温板5，第二保温板3的厚度：第一保温板5，第二保温板3均设计为30mm厚真空隔热板，该板导热系数为0.008W/m℃。
2)确定环境温度：设定环境温度为30℃。
3)确定氯化钠共晶盐质量与氯化锂共晶盐质量总量：设定氯化钠共晶盐质量与氯化锂共晶盐质量总量为1kg。
4)优化条件：忽略环境与箱体外壁间换热、蓄冷单元与箱体内壁换热、蓄冷单元内部传热的热阻；假定氯化钠共晶盐、氯化锂共晶盐同时融化完毕。
5)对氯化钠共晶盐与氯化锂共晶盐的质量比例进行计算：
氯化钠共晶盐的相变温度为-21.2℃，相变潜热为222kJ/kg，氯化锂共晶盐相变温度为-67℃，相变潜热为118kJ/kg。
设氯化钠共晶盐质量质量为x kg，可列方程求得x＝0.53。
即53％的质量为氯化钠共晶盐，47％的质量为氯化锂共晶盐。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种蓄冷运输箱，用于运输和贮存冷冻血液制品，包括箱体，所述箱体上方设有箱盖(2)，其特征在于：
所述箱体包括四层结构，由外向内依次为第一保温板(5)、第一蓄冷单元(4)、第二保温板(3)以及第二蓄冷单元(1)，所述第一保温板(5)的顶部与所述箱盖(2)活动式连接；所述第一保温板(5)与所述第二保温板(3)均为一体式真空隔热板；
所述第一蓄冷单元(4)内填充氯化钠共晶盐，所述第二蓄冷单元(1)内填充氯化锂共晶盐；所述箱体内温度小于等于-60℃；氯化钠共晶盐与氯化锂共晶盐质量总量保持不变。
2.根据权利要求1所述的蓄冷运输箱，其特征在于：所述第一蓄冷单元(4)、所述第二保温板(3)以及所述第二蓄冷单元(1)均可独立拆装。
3.根据权利要求1所述的蓄冷运输箱，其特征在于：所述第一保温板(5)与所述第二保温板(3)厚度均为10-30mm。
4.根据权利要求1所述的蓄冷运输箱，其特征在于：所述氯化钠共晶盐中氯化钠质量百分数为22.4％，所述氯化锂共晶盐中氯化锂的质量百分数为32.0％。
5.根据权利要求1所述的蓄冷运输箱，其特征在于：所述箱盖(2)的材质为聚氨酯，所述箱盖(2)的厚度大于等于200mm。
6.根据权利要求5所述的蓄冷运输箱，其特征在于：所述箱盖(2)内设有温度测量装置(6)，所述箱盖(2)外表面设有温度显示装置(7)。
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