CN218537844U - 用于存储和分配温度敏感物品的存储和分配系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于存储和分配温度敏感物品的存储和分配系统。该系统包括存储室、分配室、机电模块和冷却系统。存储室具有壁，所述壁限定在其中一体形成的多个隔室，以在超低温存储温度敏感物品。每个隔室形成为具有倾斜的底表面的圆柱扇形。多个隔室围绕竖直轴线周向地布置并且以一排或多排堆叠在一起，由此单独的温度敏感物品能够通过重力从相应隔室滑出到分配室。机电模块被配置为使存储室绕竖直轴线旋转。存储室内部不包括任何机械或电气部件，这避免了对可以忍受极低温环境的装置的需求。

Description

用于存储和分配温度敏感物品的存储和分配系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年1月22日提交的美国非临时专利申请号17/248,370的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及一种超低温存储和分配系统，并且特别涉及一种用于在超低温下存储温度敏感药物或生物物品(诸如药品、生物样品或疫苗)以及对其进行分配的系统。

背景技术

世界各地的研究机构、大学、政府实验室和制药公司都在进行研究，以寻找能够有效地防护和保护人们免受COVID-19感染的疫苗。截至2021年1月上旬，根据来自世界卫生组织(WHO)的信息，有63种疫苗处于临床开发阶段，并且另有172种疫苗处于临床前开发阶段。在这些疫苗中，辉瑞和莫德纳(Moderna)都宣布了有希望的临床结果，从而为COVID-19的流行很快结束提供了希望。然而，这两种疫苗都需要在超低温下冷冻保存。辉瑞的疫苗必须在-70℃(-94°F)下存储，Moderna疫苗必须在-20℃(-4°F)下存储。如果疫苗没有在这么低的温度保存，则信使RNA(mRNA)可能会分解，从而影响疫苗的有效性。

mRNA疫苗技术是新的技术，并且在SARS-CoV-2疫苗之前，从未有过被美国食品药品监督管理局(FDA)批准的mRNA疫苗。未来，其他使用mRNA技术的疫苗也可能面临类似的挑战。特别是，当疫苗急需时，疫苗的开发可能无法完成各种存储温度的压力测试，并且可能需要冷冻温度以确保mRNA不易被分解。疫苗的早期开发需要用于超低温存储和分配的系统。

鉴于此，用于输送、存储和分配SARS-CoV-2疫苗的良好开发的冷链具有挑战性且是昂贵的。超低温环境不仅需要提供如此低的温度，而且还需要准确可靠地持续保持该温度。任何暂时的冷却损失都可能削弱或损坏疫苗，从而导致疫苗接种无效。本领域中已知的许多制冷系统具有密封门的共同结构，当密封门被打开以装载和卸载疫苗时，密封门可能会暂时增加外壳(或外壳的一部分)的温度。没有任何机制可以有效地将温度波动的机会降至最低。

如果使用任何传送带或机器人臂从存储器中拾取疫苗，则这样的传送带和机器人臂应该能够维持超低温环境。然而，在现实中，大多数市售电气装置和机械零件都无法承受恶劣的操作环境，并且无法在极低温环境下正常工作。只有那些专门为航空航天应用或研究设计的部件才能应用于制冷系统。因此，设计一种用于将疫苗从存储器中拾取出并将疫苗运送给医生以进行给药的输送系统实际上是不可行的。

因此，本领域需要一种系统，该系统旨在解决在超低温下存储药物或生物物品并且将其进行分配中的至少一些上述问题和限制。此外，结合附图和本公开的该背景技术，从随后的详细描述和所附权利要求中，其他期望的特性和特征将变得显而易见。

实用新型内容

本文提供了一种超低温存储和分配系统。本公开的一个目的是提供一种用于在超低温下存储药物或生物物品(诸如药品、生物样品或疫苗)并方便地对其进行分配的系统，同时将处理错误和存储室中的其他物品的温度升高的风险降至最低。

根据本公开的某些实施例，提供了一种用于存储和分配温度敏感物品的存储和分配系统。该系统包括存储室、分配室和机电模块。存储室具有多个壁，所述多个壁限定在其中一体形成的多个隔室，以在超低温存储温度敏感物品。每个隔室形成为具有倾斜的底面表的圆柱扇形。多个隔室围绕竖直轴线周向地布置并且以一排或多排堆叠在一起，由此单独的温度敏感物品能够通过重力从相应隔室滑出而到达分配室。分配被配置为接收来自存储室的温度敏感物品并将温度敏感物品移动到出口以供收集。机电模块被配置为使存储室绕竖直轴线旋转，由此存储室内部不包括任何机械或电气部件。存储室被隔热周向壁包围，其中在隔热周向壁上的一个或多个门组件能够操作以允许单独的温度敏感物品从相应隔室滑动到分配室。

根据本公开的另一方面，机电模块包括马达轴和一个或多个安装板，所述一个或多个安装板用于将存储室附接到马达轴以将旋转运动传递到存储室。

优选地，机电模块包括伺服电机或步进电机。另选地，机电模块包括原动机和减速齿轮组件，其中，原动机为直流电机或交流电机。

优选地，所述机电模块和所述存储室由隔热板分离，使得所述机电模块在高于所述超低温的温度操作。

根据本公开的另一方面，该系统具有第一冷却模块和第二冷却模块。第一冷却模块被配置为将存储室冷却至超低温。第二冷却模块被配置为将分配室冷却至低温。

优选地，冷却系统包括压缩机、冷凝器、蓄能器、膨胀阀和蒸发器。

根据本公开的另一方面，该系统还包括温度反馈控制单元，该温度反馈控制单元被配置为周期性地感测存储室和分配室的温度并调节冷却系统以将存储室保持在超低温并且将分配室保持在低温。

优选地，所述温度反馈控制单元包括多个温度传感器，所述多个温度传感器位于所述存储室的周缘表面上的多个位置处以用于确定所述存储室的温度。所述多个温度传感器选自由热电偶、电阻温度检测器和热敏电阻组成的组。

优选地，温度反馈控制单元包括一个或多个分配器温度传感器，所述一个或多个分配器温度传感器定位成确定分配室中的温度敏感物品的温度。一个或多个分配器温度传感器选自热电偶、电阻温度检测器、热敏电阻和红外温度传感器组成的组。

根据本公开的另一方面，该系统还包括显示模块，该显示模块被配置为显示存储室和分配室的温度。

根据本公开的另一方面，分配室包括竖直往复机构和托盘，并且竖直往复机构将托盘竖直地移动到对应于一排或多排存储室的一个或多个位置。

优选地，所述竖直往复机构包括用于竖直地移动托盘的传送带、液压缸、丝杠、滚珠丝杠或电驱动推拉杆。

优选地，竖直往复机构包括定位在托盘的底部侧的位置对准装置，用于检测一个或多个位置对准标记以将托盘与一个或多个门组件对准。

根据本公开的另一方面，单独的门组件包括滑动门、一个或多个推拉杆和控制单元。

优选地，控制单元被配置为使滑动门沿着滑轨在打开位置和关闭位置之间移动。

根据本公开的另一方面，倾斜的底表面具有一个或多个穿过其布置的孔，用于允许在多个隔室中的每个隔室之间的空气循环。

根据本公开的另一方面，温度敏感物品是用于冠状病毒疾病2019(COVID-19)的疫苗。

根据本公开的另一方面，该系统还包括主控制单元，该主控制单元被配置用于：启动机电模块以旋转存储室；将控制信号耦合到一个或多个门组件和分配室，以将温度敏感物品从存储室移动到出口；和基于来自温度传感器的温度数据控制冷却模块。

优选地，主控制单元包括特征提取模块，特征提取模块被配置为通过从每个温度传感器提取最高温度或平均温度来分析温度数据，其中，特征提取模块对温度数据进行时域分析。

优选地，时域分析确定每个温度传感器在短时间内的标准偏差和峰间温度差。

根据本公开的另一方面，该系统还包括无线通信接口，无线通信接口连接到主控制单元并且被配置为与外部装置或云数据库通信。

提供本实用新型内容是为了以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。本实用新型内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的帮助。本实用新型的其他方面和优点在下文中如由实施例所示进行公开。

附图说明

附图包含用于进一步说明和阐明本公开的上述和其他方面、优点和特征的图。应当理解，这些附图仅描绘了本公开的某些实施例并且不旨在限制其范围。还应当理解，这些附图是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例描绘。图中的虚线用于表示从外部观察可能看不到的内部结构。现在将通过使用附图以附加的具体性和细节来描述和解释本公开，在附图中：

图1是示出根据本公开的某些实施例的超低温存储和分配系统的概念图；

图2是示出根据本公开的某些实施例的布置在存储室上的温度传感器的概念图；

图3是示出图1的机电模块的操作的概念图；

图4是根据本公开的某些实施例的机电模块的立体图；

图5是示出图1的冷却系统的布局的示意图；

图6A是根据本公开的某些实施例的存储室和门组件的局部立体图；

图6B是图6A的局部存储室和门组件的俯视图；

图7是图1的分配室的局部立体图；和

图8是示出根据本公开的某些实施例的超低温存储和分配系统的框图。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开或其应用和/或用途。应该理解，存在大量的变型。该详细描述将使本领域普通技术人员能够在没有过多实验的情况下实施本公开的示例性实施例，并且应当理解，可以对示例性实施例中描述的功能和结构进行各种改变或修改而不背离如所附权利要求中所阐述的本公开的范围。

优点、优势、问题的解决方案以及可能导致任何优点、优势或解决方案出现或变得更加显著的任何要素都不应被视为是任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征或要素。本实用新型仅由所附权利要求限定，包括在本申请未决期间作出的任何修改以及所发布的那些权利要求的所有等同物。

如本文所用，术语“超低温”是指从约-10℃(-14°F)到约-150℃(-238°F)、并且优选地从-18℃(-0.4°F)到-100℃(-148°F)、并且更优选地从-50℃(-58°F)到-80℃(-112°F)的温度范围。

术语“低温”是指从约0℃(-32°F)到约10℃(50°F)、并且更优选地从2℃(35.6°F)到8℃(46.4°F)的温度范围。

术语“环境温度”是指正常的室温。为了本实用新型的目的，环境温度是指从约10℃(50°F)到约40℃(104°F)、并且更优选地大约25℃(77°F)的温度范围。

术语“压缩机”是指用于实现流体的压缩的装置。通常，压缩机由电动机提供电力。

术语“制冷剂”是指冷却系统中的流体，其经历温度、压力和可能的相的变化以在较低温度吸收热量并且在较高温度将其排出。

如本文所用，术语“药品”旨在作为通用术语，指代但不限于在任何和各种容器中的药材、丸剂、流体、化学品、维生素、补充剂、矿物质、安瓿剂等。药品可以处于任何物质状态(例如，固体、液体、气体或其任何组合)并且可以包括一种或多种药品的组合。

除非另有说明，否则如本文所用，术语“云”在云计算或同义地在网络上的分布式计算的意义上被解释和理解。术语“服务器”在计算的意义上被解释。术语“数据库”可以是例如电路、硬盘和/或其他用于存储数据的固态盘。通常，服务器配备有一个或多个用于执行程序指令的处理器、和/或一个或多个用于存储数据的存储器。服务器可以是独立的计算服务器，或者是云端的分布式服务器。

诸如“上”、“下”、“顶部”、“底部”及其变体之类的术语在本文中为了便于描述来使用，以解释元件的定位、或者一个元件相对于另一个元件的定位，并且不旨在限于特定的取向或位置。如图1所示，竖直轴线A由重力定义，其从存储和分配系统10的顶部延伸到底部。此外，还定义了水平轴线B，其基本上垂直于竖直轴线A。诸如“第一”、“第二”及其变体之类的术语在本文中用于描述各种元件、区域、部分等并且不旨在进行限制。

诸如“连接”、“连通”、“安装”及其变体之类的术语在本文中被广泛使用并且包括直接和间接连接、连通和安装；并且不限于电气、物理或机械附接、连接或安装。

本公开总体上涉及一种超低温存储和分配系统。更具体地但不受限制地，本公开涉及一种用于在超低温下存储温度敏感物品并分配温度敏感物品的系统。

本公开的存储和分配系统(下文称为“系统”)10形成用于温度敏感物品的冷链的关键部分。冷链是温度控制的供应链，其包括从温度敏感物品的制造到分配使用时用于运输、存储和处理所述温度敏感物品的设备和过程。在某些实施例中，温度敏感物品是药物或生物物品，诸如药品、生物样品、样本或疫苗。特别地，本公开的动机是需要一种用于在超低温下存储冠状病毒疾病2019(COVID-19)的疫苗的改进存储器，其具有分配模块，该分配模块允许用户(诸如医生)方便地从存储器中收集疫苗以进行给药，同时将其他存储的疫苗的处理错误和温度升高的风险降至最低。

图1是示出根据本公开的某些实施例的用于存储和分配温度敏感物品的系统10的立体图。系统10包括分配室100、机电模块200、存储室300和冷却系统400。冷却系统400位于存储室300上方并且被配置为向存储室300和分配室100提供冷却效果。为了确保存储室300适合长时间保存或存放温度敏感物品，存储室300的温度维持在超低温。对于辉瑞公司的COVID-19疫苗，存储室300保持在-70℃(-94°F)。

考虑到为了存储温度敏感物品所需的温度范围，存储室300内部的封闭区域保持在极低温环境。难以获得能够忍受这种恶劣操作环境的合适的机械零件或电气和电子部件。鉴于此，本公开的存储室300有利地在内部不包括任何机械或电气部件。此外，系统10允许用户从存储室300中选择一个或多个温度敏感物品并且收集所选择的物品以进行使用。

存储室300的形状通常是圆柱形的，其中分配室100在纵向上连接到存储室300并且装配到弯曲的周缘表面。存储室300被配置为存储多个温度敏感物品。当用户选择从系统10分配任何物品时，该物品从存储室300传递到分配室100以供收集。特别地，分配室100包括托盘110，并且被配置为接收来自存储室300的温度敏感物品并将温度敏感物品移动到出口120以供收集。在某些实施例中，托盘110能够竖直地移动以将温度敏感物品传送至出口120，用户可以在出口120处打开门121以进行收集。

还参照图2，存储室300优选地由多个壁313分隔开以限定形成在其中的多个隔室310，每个隔室310均在其中以超低温存储一个或多个温度敏感物品。优选地，每个隔室310均形成为具有锐角的圆柱扇形。多个隔室310布置在相同的竖直位置上并且围绕竖直轴线A周向布置以形成隔室305的环形层。隔室305的一个或多个环形层堆叠在一起使得存储室300具有一排或多排。在某些实施例中，每个隔室310的锐角为36度，则隔室305的每个环形层可以包括十个隔室310。

通过将存储室300旋转到使特定列的隔室310与分配室100对准的方向来实现温度敏感物品的分配。通过精确控制存储室300的旋转，不同列的隔室310可以被选择为与分配室100接合。在某些实施例中，存储室300中的所有隔室310都能够作为整体旋转，因为它们是一体形成的。存储室300的旋转不需要存储室300内部的任何机械结构。相反，存储室300通过机电模块200绕竖直轴线旋转，机电模块200优选地位于存储室300下方。

在某些实施例中，机电模块200和存储室300由隔热板540分离，使得机电模块200在高于超低温的温度操作。优选地，机电模块200在环境温度操作。因此，机电模块200可以使用标准的市售机械零件和电子部件，而无需来自具有高耐热性的元件。

图3是示出机电模块200的用于旋转存储室300的操作的概念图。虽然所示的实施例执行在逆时针方向上的旋转，但是显然也可以在顺时针方向上或者在两个方向上旋转。机电模块200包括马达轴210和一个或多个安装板220，一个或多个安装板220用于将存储室300附接到马达轴210以将旋转运动传递到存储室300。一个或多个安装板220可以焊接或以其他方式固定到隔热板540，以使得将一个或多个安装板220牢固地连接到存储室300。在一个实施例中，机电模块200可以包括伺服电机或步进电机。伺服电机或步进电机还可以连接到一个或多个减速齿轮等。在另一个替代实施例中，如图4所示，机电模块200可以包括原动机231和减速齿轮组件232。原动机231可以是选自交流(AC)电机、有刷直流(DC)电机、无刷DC电机、永磁DC电机等的任何合适的电动机。为了冷却机电模块200以避免过热，可以设置风扇和多个通风开口(未示出)。

现在转向如图5所示的本公开的优选实施例的冷却系统400，冷却系统400包括两个基本上相同的冷却模块，它们被称为第一冷却模块410和第二冷却模块420。将单级蒸汽压缩制冷系统用作示例。第一冷却模块410被配置为将存储室300冷却至超低温，例如-70℃(-94°F)或更低。类似地，第二冷却模块420被配置为将分配室100冷却至低温，例如8℃(46.4°F)或更低。

在第一冷却模块410中，第一制冷剂通过第一冷却模块410的导管418流体连通。第一压缩机411压缩第一制冷剂并且可操作地连接到第一冷凝器412。第一冷凝器412是冷却和冷凝来自第一压缩机411的第一制冷剂的热交换装置。第一冷凝器风扇413引导环境空气穿过冷凝器412以促进从第一制冷剂到周围环境的热传递。第一制冷剂然后流过膨胀阀414，在膨胀阀414处，第一制冷剂膨胀到低压和低温。冷的第一制冷剂然后流过第一蒸发器415，第一蒸发器415是被配置为从存储室300吸收热量的另一个热交换装置。第一冷却风扇416用于促进冷却效果并将冷空气引导到存储室300中。在第一蒸发器415中吸收热量之后，第一制冷剂通过第一蓄能器417返回到第一压缩机411，以完成第一制冷系统。

在第二冷却模块420中，第二制冷剂通过第二冷却模块420的导管428流体连通。第二压缩机421压缩第二制冷剂并且可操作地连接到第二冷凝器422。第二冷凝器422是冷却和冷凝来自第二压缩机421的第二制冷剂的热交换装置。第二冷凝器风扇423引导环境空气穿过冷凝器422以促进从第二制冷剂到周围环境的热传递。第二制冷剂然后流过膨胀阀424，在膨胀阀424处，第二制冷剂膨胀到低压和低温。冷的第二制冷剂然后流过第二蒸发器425，第二蒸发器425是被配置为从分配室100吸收热量的另一个热交换装置。第二冷却风扇426用于促进冷却效果并将冷空气引导到分配室100中。在第二蒸发器425中吸收热量之后，第二制冷剂通过第二蓄能器427返回到第二压缩机421，以完成第二制冷系统。

显然，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，冷却系统400可以通过除了单级蒸汽压缩制冷系统之外的其他配置来实施。例如，冷却系统400可以采用级联配置、多级配置或其他配置。

返回参照图1和图2，本公开的系统10还包括温度反馈控制单元，该温度反馈控制单元被配置为周期性地感测存储室300和分配室100的温度，并调节冷却系统400以将存储室300保持在超低温并且将分配室100保持在低温。温度反馈控制单元包括：多个温度传感器520，该多个温度传感器520位于存储室的周缘表面上的多个位置处，用于确定存储室300的温度；以及一个或多个分配器温度传感器521，该一个或多个分配器温度传感器521定位成确定分配室中的温度敏感物品的温度。在某些实施例中，多个温度传感器520、521选自由热电偶、电阻温度检测器和热敏电阻组成的组。在存储室300中，每个温度传感器520均具有：布置在存储室300内的测量端，该测量端用于获得对内部温度的准确测量；以及温度传感器520的非测量端，该非测量端被夹持在或以其他方式加接在存储室300的外部，以使温度传感器520的操作不受存储室300的极低温环境的影响。对于分配器温度传感器521，其选自由热电偶、电阻温度检测器、热敏电阻和红外温度传感器组成的组。优选地，一个或多个分配器温度传感器521被配置为测量分配室100和托盘110上的温度敏感物品的温度。所有的温度测量值都被传输到主控制单元500以进行反馈控制，该主控制单元500将被详述。在某些实施例中，系统10具有显示模块510，显示模块510被配置为显示存储室300和分配室100的温度。

现在参照图6A和6B，示出了存储室300和门组件320。如所讨论的，存储室300具有多个壁313，多个壁313限定一体地形成在其中的多个隔室310，隔室310用于存储温度敏感物品。每个隔室310均由夹设封闭区域的两个侧壁313A、313B形成，该封闭区域保持在极低温环境。两个侧壁313A、313B从竖直轴线A发散到存储室300的周缘表面。隔室310的底部侧是倾斜的底表面311，该底表面从由水平轴线B限定的平面倾斜预定角度。该预定角度可以是向温度敏感物品提供足够的重力以沿着倾斜的底表面311向下滑动的角度。在某些实施例中，该预定角度在20度到50度之间的范围内。在倾斜的底表面311上，设置有一个或多个贯穿其中布置的孔312，以允许多个隔室310中的每一个之间的空气循环。因此，来自第一冷却模块410的冷空气可以穿过倾斜的底表面311上的一个或多个孔312，并且将所有隔室310的温度保持在期望的温度范围。

存储室300被隔热周向壁330包围，其中隔热周向壁330上的一个或多个门组件320可操作以允许温度敏感物品借助重力从相应的隔室310滑动到分配室100。鉴于此，不需要将温度敏感物品从存储室300移动到分配室100的机械零件或机器人装置，这也可以将处理错误和存储室300中其他温度敏感物品的温度升高的风险降至最低。此外，通过减少处理这种极低温环境的需要，用户也不会面临操作安全的风险。

隔热周向壁330被布置成增强存储室300的隔热效果。在某些实施例中，隔热周向壁330由一种或多种绝缘体形成，诸如玻璃纤维、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、真空隔热层等。

在某些实施例中，一个或多个门组件320以列的形式竖直地设置在对应于一排或多排存储室300的位置处，这些位置相当于隔室305的每个环形层的竖直位置。每个单独的门组件320包括滑动门323、一个或多个推拉杆322和控制单元321。滑动门323优选地是绝缘门，其被布置成允许温度敏感物品从相应的隔室310离开。控制单元321还包括一个或多个滑轮和致动器，用于使滑动门323沿着滑轨324在打开位置和关闭位置之间移动。

例如，当用户想要从特定隔室310收集温度敏感物品时，机电模块200将存储室300旋转到使该特定隔室310与滑动门323对准的角度。接下来，该隔室310的相应排的门组件320被致动并且将滑动门323沿着滑轨324拉到打开位置，由此温度敏感物品可以滑出隔室310而到达分配室100。

在图7中，描绘了分配室100的局部视图。分配室100包括竖直往复机构和能够沿着框架140移动的托盘110。框架140将托盘110的运动限制到与竖直轴线A基本上相当的竖直方向。托盘110具有一个或多个竖直引导装置141，以将托盘110支撑在沿着框架140的位置。竖直往复机构被配置为将托盘110竖直地移动到一个或多个位置，其中一个或多个位置对应于一排或多排存储室300的竖直位置。在某些实施例中，竖直往复机构包括位置对准装置150，位置对准装置150位于托盘110的底部侧，用于检测位于一个或多个门组件320下方的一个或多个位置对准标记，由此托盘110可以与一个或多个门组件320对准。位置对准装置150还被配置为与主控制单元500通信，以确定托盘110的竖直位置。

在某些实施例中，托盘110还包括滑动件130，该滑动件130位于托盘110上方并且在托盘110和门组件320之间的边界附近。因此，滑动件130为温度敏感物品提供支撑，以从隔室310向下滑动到托盘110。竖直往复机构可以是能够实现竖直往复运动的各种常规机构中的任何一种，诸如为传送带、液压缸、丝杠、滚珠丝杠或电驱动推拉杆。

可以将电力供应给系统10，电力可以从电池、电源插座或替代地通过电压调节器来供应。可以使用互连的布线和电缆、电源壳体和其他电子部件，并且可以将它们定位在整个系统10上的各个位置处，以便为至少机电模块200、分配室100、门组件320以及冷却系统400提供电力。为了方便和简单，图中未示出电功率部件和相应的电子部件。

图8示出了说明根据本公开的某些实施例的系统10的框图。系统10总体上由主控制单元500控制，主控制单元500被配置为从控制面板530接收一个或多个控制信号。用户可以使用控制面板530来调节温度并从存储室300分配物品。主控制单元500耦合控制信号以启动机电模块200并将存储室300旋转到特定角度。主控制单元500还将控制信号耦合到分配室100以将托盘110移动到特定的竖直位置，从而当相应的门组件320被致动时，隔室310中的物品可以向下滑动到托盘110。

存储室300和分配室100的温度由温度传感器520检测，温度传感器520周期性地将温度数据反馈给主控制单元500。在某些实施例中，主控制单元500包括特征提取模块501，该特征提取模块501被配置为分析温度数据。特征提取模块501从每个温度传感器520中提取最高温度或平均温度。特征提取模块501对温度数据进行时域分析。优选地，时域分析确定每个温度传感器520在短时间(诸如1至10分钟)内的标准偏差和峰间温度差，以确定存储室300的整体冷却条件。

冷却模块400由主控制单元500基于来自温度传感器520的温度数据来控制，使得存储室300和分配室100的温度在期望的温度范围内保持相对稳定。至少包括显示驱动器和显示面板的显示模块510还连接到主控制单元500，用于至少显示存储室300的温度。在某些实施例中，显示模块510是触摸屏面板，其还可以接收来自用户的控制信号。

本公开的系统10可以作为物联网(IoT)装置操作，因为主控制单元500还连接到用于与外部装置或云数据库通信的无线通信接口550。在这样的实施例中，无线通信接口550被配置为支持一种或多种通信协议，包括蜂窝无线电连接、蓝牙、无线体域网(WBAN)和近场通信(NFC)。在系统10没有互联网连接或不存在无线网络的情况下，系统10可以首先连接到其他通信装置，诸如外部数据发射器、手机、台式计算机、膝上型计算机或平板计算机等，然后通过通信装置连接到互联网。

通过作为IoT装置操作，系统10可以向外部装置提供报告，其中该报告包括存储室300和分配室100的温度数据、库存状态、错误记录和其他装置信息。用户还可以使用外部装置以通过调节机电模块200的转速以及控制存储室300和分配室100的温度来远程控制系统10。

这说明了根据本公开的用于存储和分配温度敏感物品的存储和分配系统。显然，以上公开的变体和其他特征和功能或其替代方案可以组合到许多其他装置中。因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示，并且落入权利要求的等同意义和范围内的所有变化因此旨在包含在其中。

Claims (24)

1.一种用于存储和分配温度敏感物品的存储和分配系统，其特征在于，该系统包括：

存储室，该存储室具有多个壁，所述多个壁限定在其中一体形成的多个隔室，以在超低温存储所述温度敏感物品，每个隔室形成为具有倾斜的底表面的圆柱扇形，所述多个隔室围绕竖直轴线周向地布置并且以一排或多排堆叠在一起，由此单独的温度敏感物品能够通过重力滑出相应的隔室；

分配室，该分配室被配置为接收来自所述存储室的所述温度敏感物品并将所述温度敏感物品移动到出口以供收集；和

机电模块，该机电模块被配置为使所述存储室绕所述竖直轴线旋转，由此所述存储室内部不包括任何机械或电气部件，

其中：

所述存储室被隔热周向壁包围，其中在所述隔热周向壁上的一个或多个门组件能够操作以允许单独的温度敏感物品从相应的隔室滑动到所述分配室。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机电模块包括马达轴和一个或多个安装板，所述一个或多个安装板用于将所述存储室附接到所述马达轴以将旋转运动传递到所述存储室。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机电模块包括伺服电机或步进电机。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机电模块包括原动机和减速齿轮组件，其中，所述原动机是直流电机或交流电机。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机电模块和所述存储室由隔热板分离，使得所述机电模块在高于所述超低温的温度操作。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括具有第一冷却模块和第二冷却模块的冷却系统，其中，所述第一冷却模块被配置为将所述存储室冷却至所述超低温，并且所述第二冷却模块被配置为将所述分配室冷却至低温。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述冷却系统包括压缩机、冷凝器、蓄能器、膨胀阀和蒸发器。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括温度反馈控制单元，该温度反馈控制单元被配置为周期性地感测所述存储室和所述分配室的温度并调节所述冷却系统以将所述存储室保持在所述超低温并且将所述分配室保持在所述低温。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述温度反馈控制单元包括多个温度传感器，所述多个温度传感器位于所述存储室的周缘表面上的多个位置处以用于确定所述存储室的温度。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述多个温度传感器选自由热电偶、电阻温度检测器和热敏电阻组成的组。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述温度反馈控制单元包括一个或多个分配器温度传感器，所述一个或多个分配器温度传感器定位成确定所述分配室中的所述温度敏感物品的温度。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述一个或多个分配器温度传感器选自由热电偶、电阻温度检测器、热敏电阻和红外温度传感器组成的组。

13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，该系统还包括显示模块，所述显示模块被配置为显示所述存储室和所述分配室的温度。

14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分配室包括竖直往复机构和托盘，并且所述竖直往复机构将所述托盘竖直地移动到对应于一排或多排所述存储室的一个或多个位置。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述竖直往复机构包括用于竖直地移动所述托盘的传送带、液压缸、丝杠、滚珠丝杠或电驱动推拉杆。

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述竖直往复机构包括定位在所述托盘的底部侧的位置对准装置，用于检测一个或多个位置对准标记以将所述托盘与所述一个或多个门组件对准。

17.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，单独的门组件包括滑动门、一个或多个推拉杆和控制单元。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述控制单元被配置为使所述滑动门沿着滑轨在打开位置和关闭位置之间移动。

19.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述倾斜的底表面具有一个或多个穿过其布置的孔，用于允许在所述多个隔室中的每个隔室之间的空气循环。

20.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度敏感物品是用于冠状病毒疾病2019(COVID-19)的疫苗。

21.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，该系统还包括主控制单元，该主控制单元被配置为用于：

启动所述机电模块以旋转所述存储室；

将控制信号耦合到所述一个或多个门组件和所述分配室，以将所述温度敏感物品从所述存储室移动到所述出口；和

基于来自所述温度传感器的温度数据控制所述冷却模块。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述主控制单元包括特征提取模块，所述特征提取模块被配置为通过从每个温度传感器提取最高温度或平均温度来分析所述温度数据，其中，所述特征提取模块对所述温度数据进行时域分析。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述时域分析确定每个温度传感器在短时间内的标准偏差和峰间温度差。

24.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，该系统还包括无线通信接口，该无线通信接口连接到所述主控制单元并且被配置为与外部装置或云数据库通信。

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