CN113247458A

CN113247458A - 红外辐射加热输送容器

Info

Publication number: CN113247458A
Application number: CN202110186573.8A
Authority: CN
Inventors: K-H·陈; C-H·严; T·韩; B·哈利希; P·E·卡拉朱斯基
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2021-08-13
Anticipated expiration: 2041-02-10
Also published as: US20210251432A1; DE102021101824A1; CN113247458B

Abstract

一种用于加热物体的容器。该容器包括顶表面、底表面和多个侧表面。所述顶表面、所述底表面和所述多个侧表面限定所述容器的内部，所述物体放置在所述容器的内部。容器还包括与侧表面、顶表面或底表面中的至少一个相关联的加热壳体，加热壳体被构造成将热量辐射到容器的内部中，并且温度控制模块被构造成控制由加热壳体辐射的热量的量。

Description

红外辐射加热输送容器

背景技术

在这一部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的背景的目的。当前命名的发明人的工作，在本部分中描述的程度上，以及在提交时可能另外不构成现有技术的描述的方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。

便携式隔热容器广泛用于输送必须保温的产品，诸如将食品输送到消费者家中。然而，隔热容器具有显著的问题。即使是大多数良好隔热的容器也不能提供均匀的热环境，并且不能长时间段地使食物保温。

发明内容

本公开的一方面是提供一种用于加热物体的容器，包括：i）顶表面；ii）底表面；iii）多个侧表面，其中所述顶表面、所述底表面和所述多个侧表面限定所述容器的内部，所述物体放置在所述容器的内部中；iv）与所述侧表面中的至少一个相关联的加热壳体，所述加热壳体被构造成将热量辐射到所述容器的所述内部中；以及v）温度控制模块，其被构造为控制由加热壳体辐射的热量的量。

在一个实施例中，加热壳体包括红外（IR）辐射加热织物，其从温度控制模块接收电功率并从其产生热量。

在另一实施例中，加热壳体包括相对于容器内部位于最外面的隔热材料，该隔热材料适于将热量保持在容器内部。

在又另一实施例中，加热壳体还包括相对于容器的内部位于最里面的热传递盖。

在又另一实施例中，红外辐射加热织物设置在隔热材料和热传递盖之间。

在另外的实施例中，加热壳体进一步包括设置在隔热材料和热传递盖之间的反射材料，其中反射材料将热量朝向容器的内部反射。

在又一实施例中，红外辐射加热织物设置在隔热材料和反射材料之间。

在又一实施例中，温度控制模块产生脉宽调制（PWM）波形，其中PWM波形的占空比控制由加热壳体辐射的热量的量。

在一实施例中，温度控制模块还包括多个温度设定模块，其中第一温度设定模块控制加热壳体所辐射的热量的量。

在另一实施例中，容器还包括与侧表面中的第二侧表面相关联的第二加热壳体，第二加热壳体构造成将热量辐射到容器的内部中，其中，第二温度设定模块控制由第二加热壳体辐射的热量的量。

在又另一实施例中，温度控制模块被构造为从外部电池电源接收功率。

在又另一实施例中，容器还包括太阳能电池板，其中温度控制模块被构造成从太阳能电池板接收功率。

在另外的实施例中，容器还包括内置电池（onboard battery），其中温度控制模块被构造成接收来自内置电池的功率。

本公开的另一方面是提供一种用于加热物体的袋，包括：i）非刚性织物材料，其限定所述袋的内部，所述物体放置在所述袋中；ii）与所述织物材料相关联的加热壳体，所述加热壳体被构造成将热量辐射到所述容器的内部；以及iii）温度控制模块，其被构造为控制由加热壳体辐射的热量的量。

在另一实施例中，加热壳体包括相对于袋的内部位于最外面的隔热材料，隔热材料适于将热量保持在袋的内部。

在又另一实施例中，加热壳体还包括相对于袋的内部位于最里面的热传递盖。

在另外的实施例中，加热壳体还包括设置在隔热材料和热传递盖之间的反射材料，其中反射材料将热量朝向袋的内部反射。

本发明还包括如下方案：

方案1. 一种用于加热物体的容器，包括：

顶表面；

底表面；

多个侧表面，其中所述顶表面、所述底表面和所述多个侧表面限定所述容器的内部，所述物体放置在所述容器的内部中；

加热壳体，所述加热壳体与所述侧表面中的第一侧表面、所述顶表面或所述底表面相关联，所述加热壳体被构造成将热量辐射到所述容器的所述内部中；以及

温度控制模块，所述温度控制模块被构造成控制由所述加热壳体辐射的热量的量。

方案2. 根据方案1所述的容器，其中所述加热壳体包括：

红外（IR）辐射加热织物，其从所述温度控制模块接收功率并从其产生热量。

方案3. 根据方案2所述的容器，其中所述加热壳体包括：

隔热材料，所述隔热材料相对于所述容器的内部位于最外面，所述隔热材料适于将热量保持在所述容器的内部内。

方案4. 根据方案3所述的容器，其中，所述加热壳体还包括：

相对于所述容器的内部位于最里面的热传递盖。

方案5. 根据方案4所述的容器，其中所述红外辐射加热织物设置在所述隔热材料和所述热传递盖之间。

方案6. 根据方案5所述的容器，其中所述加热壳体还包括设置在所述隔热材料和所述热传递盖之间的反射材料，其中所述反射材料将热量朝向所述容器的内部反射。

方案7. 根据方案6所述的容器，其中所述红外辐射加热织物设置在所述隔热材料和所述反射材料之间。

方案8. 根据方案2所述的容器，其中，所述温度控制模块产生脉宽调制（PWM）波形，其中，所述PWM波形的占空比控制由所述加热壳体辐射的热量的量。

方案9. 根据方案2所述的容器，其中，所述温度控制模块还包括多个温度设定模块，其中，第一温度设定模块控制由所述加热壳体辐射的热量的量。

方案10. 根据方案9所述的容器，还包括与所述侧表面的第二侧表面、所述顶表面或所述底表面相关联的第二加热壳体，所述第二加热壳体被构造为将热量辐射到所述容器的内部，其中第二温度设定模块控制由所述第二加热壳体辐射的热量的量。

方案11. 根据方案2所述的容器，其中，所述温度控制模块被构造为从外部电池电源接收功率。

方案12. 根据方案2所述的容器，还包括太阳能电池板，其中所述温度控制模块被构造成从所述太阳能电池板接收功率。

方案13. 根据方案2所述的容器，还包括内置电池，其中，所述温度控制模块被构造为从所述内置电池接收功率。

方案14. 一种用于加热物体的袋，包括：

非刚性织物材料，其限定所述袋的内部，所述物体放置在所述袋的内部中；

与所述织物材料相关联的加热壳体，所述加热壳体被构造成将热量辐射到所述容器的所述内部中；以及

方案15. 根据方案14所述的袋，其中所述加热壳体包括红外（IR）辐射加热织物，其接收来自所述温度控制模块的电功率并由其产生热量。

方案16. 根据方案15所述的袋，其中所述加热壳体包括相对于所述袋的内部在最外面的隔热材料，所述隔热材料适于将热量保持在所述袋的内部内。

方案17. 根据方案16所述的袋，其中所述加热壳体还包括相对于所述袋的内部在最里面的热传递盖。

方案18. 根据方案17所述的袋，其中所述红外辐射加热织物设置在所述隔热材料和所述热传递盖之间。

方案19. 根据方案18所述的袋，其中所述加热壳体还包括设置在所述隔热材料和所述热传递盖之间的反射材料，其中所述反射材料将热量反射朝向所述袋的内部。

方案20. 根据方案19所述的袋，其中所述红外辐射加热织物设置在所述隔热材料和所述反射材料之间。

从具体实施方式、权利要求和附图中，本公开的进一步的应用领域将变得显而易见。具体实施方式和具体示例旨在仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

从具体实施方式和附图中，本公开将变得更完全地被理解，其中：

图1示出了根据本公开的第一实施例的容器。

图2示出了根据本公开的第二实施例的容器。

图3示出了根据本公开的第三实施例的容器。

图4示出了根据本公开的第四实施例的容器。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识类似和/或相同的元件。

具体实施方式

本公开描述了一种结合有红外（IR）辐射加热织物的产品容器，该红外辐射加热织物提供有效且主动的加热能力以使物体（例如，食物）保温。所公开的容器在整个运输期间满足所输送的物体的质量或功能要求，无论是在车辆中还是在个人移动单元（例如，电动自行车）中。

所公开的产品容器在加热物体周围产生均匀的热环境，并且如果需要，能够通过改变来自容器的每个表面的功率来提供方向相关的（或定制的）加热。有利地，所公开的产品容器提供了对容器中的物体的直接辐射加热，从而消除了在加热物体之前加热周围空气的需要。这是一种更加能量有效的解决方案。

所公开的产品容器包括主动加热装置，其可以使用车辆中的电源、移动单元（例如，电动自行车）中的电池组、或与所公开的产品容器相关联的单独的便携式电池组或太阳能电池单元。所公开的产品容器通过将所公开的产品容器方便地附接到个人移动单元的电源，提高了顾客对存储在容器中的食品（物体）的满意度，保持了食品（物体）的期望温度以防止由于长时间运输而引起的热降解，并且提高了诸如电动自行车的个人移动单元的可用性。

为了本公开和本文的权利要求的目的，术语“加热物体”应包括增加物体的温度以及维持物体的温度两者。因此，所公开的容器可以通过产生足够的热量以将物体的温度从室温（例如，25℃）升高到例如120℃来加热物体。所公开的容器还可以通过产生足够的热量以将物体的温度保持在120 ℃来加热物体。

图1以透明透视图示出根据本公开的第一实施例的容器120。该容器包括六个表面121-126，包括顶表面（或盖子） 121、底表面122和四（4）个侧表面（或壁） 123-126。必须保温的物体130设置在容器120内。温度控制模块140包括六个（6）温度设定模块T1-T6，其控制每个表面121-126产生的热量。

侧表面121-126中的每一个包括硬的或半软的加热壳体，例如与表面123相关联的示例性加热壳体110。为了简单起见，未示出其它表面中的加热壳体。在许多实施例中，加热壳体110可以覆盖表面123的全部或大部分。加热壳体110包括四（4）层，包括最外面的隔热材料111、反射材料112、红外（IR）辐射加热织物113和面向内部的热传递盖114。IR辐射加热织物113经由温度控制模块140耦合到电源（未示出）。在示例性实施例中，IR辐射加热织物113可包括用作加热器的机织织物。热传递盖114包括具有低热质量的材料，其允许辐射热容易地通过，同时维持外观和容易清洁。

作为示例而非限制，IR辐射加热织物113可以包括由结实的尼龙/聚酯非导电纱线（涂覆有非金属）制成的加热线和导电碳化合物线。由非常细的金属线制成的电源线被编织到织物中并且连接到电源。这种加热织物提供了非常均匀的加热表面，并提供了车辆应用益处，诸如12伏或更高的操作、针对11"×16"的垫在20至100W的低能量消耗、以及在例如60秒内快速升高到130摄氏度的表面温度。

示例性的加热壳体110可仅施加到表面121-126中的一个上，可施加到多个表面121-126上，或可施加到所有六个表面121-126上。如果需要，加热物体130可以被来自所有方向的均匀加热或来自表面121-126中的选定表面的非均匀加热的任意组合包围。有利地，电源（未示出）可以是内置电池组，其在车辆中或在诸如电动自行车的个人移动单元中。通过改变来自表面121-126中的每一个的功率，可以实现方向相关的加热。

温度设定模块T1-T6分别控制由表面121-126中的每一个表面产生的热量。T1至T6的值是单独选择的温度值。例如，如果T1 = 110℃，则温度设定模块T1将表面121设置为110℃。类似地，如果T2 = 105℃，则温度设定模块T2将表面122设置为105℃，等等。

图2以正视图示出了根据本公开的第二实施例的容器120。容器120还包括支架210，该支架包括多个搁板，包括示例性的搁板211、212和213，用于支撑必须保温的多个物体130A、130B和130C。为了简化解释和说明，温度控制模块140与容器120的表面间隔开，并且加热壳体110的四层没有单独示出。电源250，其可以是例如车辆电池、便携式内置电池、太阳能电池等，向温度控制模块140提供功率。温度控制模块140又向容器120的一个或多个表面121-126上的加热壳体110提供功率。

在图2的实施例中，假设加热壳体110仅在容器120的一个侧表面上实现。加热壳体被分成四个单独可控的温度区域，通常由温度T1-T4表示。加热壳体110的最上面的第一区域T1被设置为温度T1，其加热支架210的顶部搁板211上的物体130A。加热壳体110的第二区域T2被设置为温度T2，其加热支架210的第二搁板212上的物体130B。加热壳体110的第三区域T3被设置为温度T3，其加热支架210的第三搁板211上的物体130C。由于在支架210的底部搁板上没有物体，所以可以关闭加热壳体110的第四区域T4。

温度控制模块140能够通过至少一个温度传感器T （例如热电偶）来监测每个搁板211-213上的温度，所述温度传感器T通过有线连接（例如虚线）耦合到温度控制模块140。在示例性实施例中，温度控制模块140使用脉宽调制（PWM）电流控制信号来控制区域T1至T4的各个温度T1至T4，所述脉宽调制（PWM）电流控制信号被施加到加热壳体110的每个单独区域T1至T4中的各个IR辐射加热织物113。

每个PWM信号是具有可控占空比的一系列脉冲。占空比越高，IR辐射加热织物113变得越热。温度控制模块140利用PWM控制将电流施加到每个区域T1-T4中的IR辐射加热织物113。例如，0%占空比（OFF）可以使得用于区域T4的IR辐射加热织物113保持在环境温度（例如30℃），而100%占空比可以使得用于区域T1的IR辐射加热织物113加热到130℃的温度。在30℃和130℃之间，PWM信号可以随着目标温度线性变化。

图3示出了根据本公开的第三实施例的容器320。容器320是物体130插入其中的袋容器。容器320的一个或多个表面包括加热壳体110 （未示出）和温度控制模块140 （未示出），该加热壳体包括四（4）层，如上文关于图1和图2所示和解释的。

图4示出了根据本公开的第四实施例的容器。容器420是可折叠容器，诸如纸板盒或包装毯，物体130插入其中。容器420包括加热壳体110 （未示出）和温度控制模块140 （未示出），该加热壳体包括四（4）层，如上文关于图1和图2所示和解释的。

所公开的容器120、320、420可以以多种构造来实现。对于硬面箱壁，加热壳体可以包括层压隔热体、聚酯薄膜反射层、加热织物层和透明的热传递材料。对于软（半柔性）容器，加热壳体可以包括层压隔热体、聚酯薄膜反射层、加热织物和软接触覆盖材料。

本领域技术人员将理解，图1中的容器120不限于具有六（6）个表面，即顶表面、底表面和四（4）个侧表面（或壁）。在替代实施例中，容器120可具有仅由三（3）个侧表面形成的三角形截面。在其它实施例中，容器120可具有多于四个的侧表面，诸如由六（6）个侧壁形成的六边形截面。

所公开的容器为输送公司提供了将例如加热的食品包装输送给顾客的能力以及使用驾驶员操作的车辆或自主车辆或两者的灵活性。例如，如果多个食物被输送给单个顾客，则单独的食物项目可以在单个温度下在单独的袋容器或包装容器中输送，或者可以在包含支架的盒容器中输送，其中每个食物项目被存储在可定制温度区域中。在顾客目的地，驾驶员通知顾客并交付货物。如果使用自主车辆，加热箱被锁定，并且输送系统（例如GrubHub^TM）自动通知顾客用经由应用程序提供的代码或通过经由移动设备解锁加热箱来取回商品。

在替代示例中，如果多个食物被输送给多个顾客，则单独的食物项目可以在多个温度下在单独的袋容器或包装容器中被输送，或者可以在包含支架的盒容器中被输送，其中每个食物项目被存储在单独的隔室中的可定制温度区域中。在每个顾客目的地，驾驶员通知每个顾客并分别交付食物项目。如果使用自主车辆，加热箱被锁定，并且输送系统自动通知每个顾客利用经由应用程序提供的代码或者通过经由移动设备解锁加热箱来取回单独的食物项目。编码或移动设备仅能打开与每个顾客相关联的隔室。

前述描述本质上仅是说明性的，并且决不旨在限制本公开、其应用或使用。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书之后，其他修改将变得显而易见。应当理解的是，在不改变本公开的原理的情况下，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行。此外，尽管上文将实施例中的每一者描述为具有某些特征，但关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一者或多者可在其它实施例中的任一者的特征中实现和/或与其它实施例中的任一者的特征组合，即使未明确地描述所述组合。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语描述元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等之间）的空间和功能关系，所述术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨着”、“在…的顶部”、“之上”、“之下”和“设置”。除非明确地描述为“直接的”，否则当第一元件和第二元件之间的关系在上述公开中描述时，该关系可以是在第一元件和第二元件之间不存在其它中间元件的直接关系，但是也可以是在第一元件和第二元件之间（在空间上或功能上）存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文所使用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为表示使用非排他逻辑“或”的逻辑（A或B或C），并且不应该被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在附图中，箭头的方向，如箭头所指示的，通常表示对图示感兴趣的信息（诸如数据或指令）的流动。例如，当元素A和元素B交换各种信息，但是从元素A传输到元素B的信息与图示相关时，箭头可以从元素A指向元素B。该单向箭头不暗示没有其它信息从元素B传输到元素A。此外，对于从元素A发送到元素B的信息，元素B可以向元素A发送对该信息的请求或对该信息的接收确认。

在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器电路（共享、专用或组）；存储器电路（共享、专用或组），其存储由所述处理器电路执行的代码；提供所述功能的其他合适的硬件部件；或者上述中的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。

该模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网（LAN）、因特网、广域网（WAN）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另外的示例中，服务器（也称为远程或云）模块可以代表顾客端模块完成一些功能。

如上所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加处理器电路结合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器电路。对多处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多处理器电路、单个管芯上的多处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”涵盖与附加存储器结合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码的存储器电路。

术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质（诸如在载波上）传播的暂时的电信号或电磁信号；因此，术语“计算机可读介质”可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性、有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如CD、DVD或蓝光光盘）。

本申请中描述的装置和方法可以部分地或完全地由专用计算机来实现，通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建所述专用计算机。上述功能块、流程图组件和其它元件用作软件规范，其可以由熟练技术人员或程序员的例程工作转换成计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统（BIOS）、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。

计算机程序可以包括：要解析的描述性文本，诸如HTML （超文本标记语言）、XML（可扩展标记语言）或JSON （JavaScript对象符号）（ii）汇编代码，（iii）由编译器从源代码生成的目标代码，（iv）由解释器执行的源代码，（v）由即时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，可以使用来自包括如下各项的语言的语法来编写源代码：C、C + +、C #、Objective C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5 （超文本标记语言第5次修订）、Ada、ASP （动态服务器页面）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、VisualBasic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®。

Claims

1.一种用于加热物体的容器，包括：

顶表面；

底表面；

2.根据权利要求1所述的容器，其中所述加热壳体包括：

3.根据权利要求2所述的容器，其中所述加热壳体包括：

4.根据权利要求3所述的容器，其中，所述加热壳体还包括：

相对于所述容器的内部位于最里面的热传递盖。

5.根据权利要求4所述的容器，其中所述红外辐射加热织物设置在所述隔热材料和所述热传递盖之间。

6.根据权利要求5所述的容器，其中所述加热壳体还包括设置在所述隔热材料和所述热传递盖之间的反射材料，其中所述反射材料将热量朝向所述容器的内部反射。

7.根据权利要求6所述的容器，其中所述红外辐射加热织物设置在所述隔热材料和所述反射材料之间。

8.根据权利要求2所述的容器，其中，所述温度控制模块产生脉宽调制（PWM）波形，其中，所述PWM波形的占空比控制由所述加热壳体辐射的热量的量。

9.根据权利要求2所述的容器，其中，所述温度控制模块还包括多个温度设定模块，其中，第一温度设定模块控制由所述加热壳体辐射的热量的量。

10.根据权利要求9所述的容器，还包括与所述侧表面的第二侧表面、所述顶表面或所述底表面相关联的第二加热壳体，所述第二加热壳体被构造为将热量辐射到所述容器的内部，其中第二温度设定模块控制由所述第二加热壳体辐射的热量的量。