KR20210079292A - 기질의 환경 조건을 제어하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법 - Google Patents

기질의 환경 조건을 제어하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20210079292A
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론 나가르
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Abstract

하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 어셈블리에서, 상기 하나 또는 그 이상의 기질이 기질 용기 내에 함유되거나 또는 함유되지 않는 환경 제어 어셈블리로서, 상기 기질에 열 차폐를 제공하도록 구성된 단열재를 포함하는 제1 인클로저, 상기 기질의 상기 적어도 하나의 환경 상태를 조절하도록 구성된 적어도 하나의 변형 가능한 환경 제어 물질을 포함하는 제2 인클로저, 및 상기 제1 인클로저 및 상기 제2 인클로저를 적어도 부분적으로 포함하는 하우징을 포함하며, 상기 제2 인클로저는 상기 기질 및 상기 기질 용기 중 적어도 하나와 적어도 부분적으로 물리적으로 접촉한다.

Description

기질의 환경 조건을 제어하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법
본 출원은 2018년 10월 24일에 출원되고 발명의 명칭이 "기질(substance)의 조건을 제어하고 유지하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법"인 미국 가특허출원 제62/749,769호, 및 2019년 1월 10일에 출원되고 발명의 명칭이 "기질의 조건을 제어하고 유지하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법"인 미국 가특허출원 제62/790,485호의 이익 및 우선권을 청구한다. 상기 각각의 문헌은 그 전체가 여기에 참조 인용되었다.
본 발명의 일부 실시예는 일반적으로 기질 환경 조건의 표적 제어에 관한 것이다.
약물 및 기타 기질은 빛, 습도, 온도, 대기, 압력, 및 다른 조건과 같은 환경 조건에 민감할 수 있다. 많은 약물 및 기타 기질은 초과된 경우에는 약물 효능을 저하시키거나 또는 기질을 분해시킬 수 있는 그러한 조건에 제한적인 경계를 갖고 있다.
또한, 사용자는 약국에서 약물을 받고, 이들 약물을 자신의 집으로 운반해야만 한다. 이들 약물이 냉장 저장되어야만 하는 경우, 사용자는 그 가정용 냉장고로 운송할 동안 약물의 양(volume)이 냉장 저장되는 것을 확신하는 데 어려움을 겪는다. 사용자가 아이스 팩을 사용할 동안, 이들 아이스 팩은 약물과 접촉하지 않으며, 그 결과 약물이 적절한 냉장 온도에 있는지를 확신하지 못한다. 일부 경우에, 아이스 팩이 약물과 직접 접촉하였다면, 동결되어 약물이 분해되는 것을 유발시킨다.
제어된 환경 조건 하에서, 약물 함유 전달 디바이스와 같은 약물 및 기질 용기를 유지할 수 있는 장치가 존재하지만, 이러한 현재의 장치는 매우 크며, 또한 전형적으로 그 작동을 위해 정기적인 AC 전원 공급 또는 지속 기간이 제한된 대형 배터리를 필요로 한다. 냉각 팩(cooling pack)과 같은 기타 디바이스는, 케이스를 냉각된 온도 하에 유지하기 위해 다량의 냉각재(아이스 또는 물 증발)를 필요로 한다.
현재까지 약물 및 기타 온도 감응형 기질을 냉장 온도로(예를 들어, 0-8℃ 또는 2-8℃로) 또는 임의의 다른 원하는 온도로 유지하기 위한 간단하고 저렴한 디바이스, 즉 휴대가 용이하며, 그리고 특별히 상기 디바이스를 "충전"하기 위해 사용자가 외부 전력을 사용하거나 또는 기타 특수한 비정상적인 활동을 행할 필요없이, 디바이스가 몇 시간, 며칠, 몇 주, 심지어 몇 년의 기간 동안 제어된 조건을 계속 제공하기 위해, 사용자가 비정상적인 활동을 수행할 것을 요구하지 않는 디바이스는 없다. 특히, 정전 시 가정용 냉장고에 저장된 기질 온도를 유지해야 할 필요가 있다. 또한, 상기 기질이 가정용 또는 다른 타입의 냉장에 저장될 동안, 상기 기질이 동결되지 않도록 보장할 필요가 있다. 또한, 상기 기질을 약국으로부터 가정용/국내용 냉장고로 운송할 때 및/또는 상기 기질이 냉장고에서 나올 때마다, 원하는 기질 온도를 유지하기 위해 사용되는 운송 장치가 필요하다. 실질적으로 이러한 모든 상황 하에서, 하나 또는 그 이상의 용기에 포함되거나 포함되지 않은 기질은, 소정의 온도 범위 내에서 원하는 소정의 온도로 유지될 수 있음이 보장될 것이다. 달리 말하면, 디바이스 내의 환경 조건이 균일하도록 구성된 디바이스가 요망되고 있다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 임의의 기질의 환경 조건이 제어될 수 있다. 환경 상태(여기에서는 "상태"로서 지칭될 수 있음)는 빛, 습도, 온도, 대기, 압력, 또는 상기 기질에 영향을 끼치는 임의의 다른 상태를 포함할 수 있다.
상기 기질은 상태에 의해 영향을 받는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 기질은 약물, 약제, 호르몬, 성장 호르몬, 혈액, 효소, 체액, 신체 부위, 신체 기관, 신체 조직, 정자, 또는 난자와 같은 생물학적 기질을 포함할 수 있다. 상기 기질은 임의의 타입의 물질을 포함하는 분석물 인디케이터, 분석물 센서 및/또는 분석물 검출기를 포함할 수 있다. 상기 분석물 인디케이터 또는 센서는, 예를 들어 혈당치(blood glucose level)를 표시하도록 구성된 혈당 검사 스트립 또는 혈당 민감성 물질을 포함할 수 있다. 상기 혈당 스트립은 효소 또는 임의의 다른 생물학적 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예에 있어서, 상기 분석물 인디케이터 또는 센서는 소변 검사 스트립을 포함할 수 있다. 분석물 인디케이터 또는 센서는 생물학적 및/또는 화학적 물질을 포함하는 생물학적 인디케이터에 기초하는 임의의 진단 툴(diagnostic tool)을 포함할 수 있다. 상기 기질은 예를 들어 립스틱, 향수, 세면도구, 헤어 또는 스킨케어 제품, 스프레이, 무스, 에멀젼, 및 젤과 같은 화장품을 포함할 수 있다. 상기 기질은 예를 들어 수지, 접착제, 아교, 에폭시, 또는 시아노아크릴레이트 아교를 포함할 수 있다. 기질은 예를 들어 고체, 액체, 에멀젼, 기체, 젤, 과립(granule), 및 분말 또는 그 조합물과 같은 임의의 적절한 형태를 포함할 수 있다. 상기 기질은, 예를 들어 또 다른 액체와 혼합된 액체 또는 분말과 혼합된 액체처럼 동일하거나 또는 상이한 상태 또는 위상에서 하나 또는 그 이상의 기질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 혼합물의 한 부분을 특정 환경 상태로 유지하는 것은, 두 부분보다 적은 양의 전력을 필요로 한다. 예를 들어, 분말 상태의 기질은 그 액체 상태의 동일한 기질보다 더 작은 체적을 갖는다. 이에 따라, 소량의 분말을 특정 온도로 유지하는 것은, 더 많은 양의 액체를 특정 온도로 유지하는 것보다 더 적은 전력을 필요로 한다.
따라서 본 발명의 실시예에 따라, 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 어셈블리가 제공되며, 상기 하나 또는 그 이상의 기질은 기질 용기 내에 함유되지 않거나 또는 함유되어 있다. 상기 어셈블리는 기질에 열 차폐를 제공하도록 구성된 단열재를 포함하는 제1 인클로저(enclosure), 상기 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 조절하도록 구성된 적어도 하나의 변형 가능한 환경 제어 물질을 포함하는 제2 인클로저를 포함한다. 상기 제2 인클로저는 기질 및 기질 용기 중 적어도 하나와 적어도 부분적으로 물리적으로 접촉하며, 하우징은 상기 제1 인클로저 및 제2 인클로저를 적어도 부분적으로 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질은 열적으로 자체-충전된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 제1 인클로저는 제2 인클로저를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 일부 실시예에 있어서, 상기 제2 인클로저는 기질 및 기질 용기 중 적어도 하나를 수용하도록 구성된 챔버를 형성하며, 또한 상기 제2 인클로저는 기질 및 기질 용기 중 적어도 하나와 연속적으로 접촉하여, 상기 변형 가능한 인클로저와 상기 기질 및 기질 용기 중 적어도 하나의 중간에 형성된 에어-포켓(air-pocket)을 최소화한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 제2 인클로저는 적어도 하나의 구획(compartment)을 포함하고, 여기서 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질이 함께 혼합되어, 단일 구획에 배치된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 제2 인클로저는 다수의 구획을 포함하며, 각각의 구획은 단일 타입의 환경 제어 물질을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 제2 인클로저의 제1 구획은 제1 타입의 환경 제어 물질을 포함하고, 상기 제2 인클로저의 제2 구획은 상이한 제2 타입의 환경 제어 물질을 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질은 적어도 하나 또는 그 이상의 타입의 상 변화 물질(phase change material)(PCM)을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 제1 타입의 PCM 은 벌크 PCM 을 포함하고, 제2 타입의 PCM 은 마이크로 캡슐화된 PCM 을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 환경 제어 물질의 타입은 H2O 를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 제1 타입의 환경 제어 물질은 PCM 을 포함하고 제2 타입의 환경 제어 물질은 H2O 를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, PCM 대 H2O 의 비율은 약 1:1 내지 약 10:1(PCM:H2O) 범위에 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질은 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질을 포함하고, 상기 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질 중 제1 환경 제어 물질은 높은 상 변화 온도(phase change temperature)로 구성되고, 상기 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질의 제2 환경 제어 물질은 낮은 상 변화 온도로 구성된다.
일부 실시예에 있어서, 가열 요소는 기질을 가열하도록 구성된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 가열 요소는 기질의 최대 온도 효능 한계를 초과하지 않으면 서 기질을 가열하도록 구성된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리는 전원을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리는 하우징을 밀폐하기 위한 로킹 메커니즘을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리는 원격 디바이스와 유선으로 또는 무선으로 통신하기 위한 통신 수단을 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 하우징은 경질 물질로 형성된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 하우징은 가요성 물질로 형성된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 제1 인클로저는 그 팽창 시 내부에 에어를 도입하고 그 수축 시 내부로부터 에어를 제거하도록 구성된 선택적으로 팽창 가능한 및/또는 수축 가능한 밀폐부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 어셈블리는 상기 어셈블리를 수용할 수 있는 크기를 갖도록 그리고 상기 어셈블리를 수용하도록 구성되는 냉장고의 구획 내에 위치되도록 구성된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리는 냉장고 구획으로부터 제거 가능하도록 구성된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리는 드론(drone)에 의해 부착 및 운송되도록 구성된다.
따라서 본 발명의 실시예에 따라, 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 시스템이 제공되며, 상기 하나 또는 그 이상의 기질은 기질 용기 내에 함유되지 않거나 또는 함유된다. 상기 시스템은 환경 제어 어셈블리, 및 상기 환경 상태가 제어되지 않는 부분을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 시스템은 냉장고를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 시스템은 약물 주입 디바이스를 포함한다.
따라서 본 발명의 실시예에 따라, 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 어셈블리가 제공되며, 상기 하나 또는 그 이상의 기질은 기질 용기 내에 함유되지 않거나 또는 함유되며, 상기 어셈블리는 기질에 열 차폐를 제공하도록 구성된 단열재를 포함하는 제1 인클로저, 상기 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 조절하도록 구성되는 적어도 하나의 환경 제어 물질, 상기 기질 및/또는 용기를 따라 열을 분배하도록 구성된 열 분배기, 및 상기 제1 인클로저를 적어도 부분적으로 포함하는 하우징을 포함한다.
따라서 본 발명의 실시예에 따라, 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 방법이 제공되며, 상기 상기 하나 또는 그 이상의 기질은 기질 용기 내에 함유되지 않거나 함유되며, 상기 기질을 단열하는 단계, 및 상기 기질 및 기질 용기 중 적어도 하나를 상기 변형 가능한 환경 제어 물질과 적어도 부분적으로 물리적으로 접촉시키면서, 상기 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 변형 가능한 환경 제어 물질로 조절하는 단계를 포함한다.
상기 환경 제어 어셈블리는 주로 온도를 포함하는 상태를 참조하여 기재되며, 본 발명은 임의의 타입의 상태에 적용될 수 있음을 인식해야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 환경 제어 어셈블리는 자체 충전 어셈블리를 포함한다. 상기 자체 충전 어셈블리는, 사용자에 의한 어셈블리의 일상적인 사용 중(즉, 상기 기질을 사용할 때 사용자가 수행하는 활동 이외의 다른 활동을 수행할 것을 요구하지 않고), PCM 의 적어도 일부가 기질을 분해시킬 수도 있는 극한의 온도(원하는 상태에 비해 높을 수도 또는 낮을 수도 있음)에 노출된 후 고체로 되기에 충분한 시간이 있도록 선택된, 상 전이 온도로 구성된 PCM 을 포함할 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 약물을 함유하고 그리고 28℃의 전이 온도로 절연재(insulation) 및 적절한 양의 PCM 을 함유하는 어셈블리는, 밤새 자체 충전될 것이다. 온도가 28℃ 이하로 내려감에 따라, 낮 동안에 상기 어셈블리가 약물이 30℃ 이상의 온도 또는 전체 낮 시간 동안 약물을 분해시킬 수 있는 임의의 온도에 도달하는 것을 방지하는 보호를 제공할 동안, 사용자는 집으로 돌아와 PCM 이 적어도 부분적으로 "충전"하기에 충분하다. 상기 자체 충전 어셈블리는 냉장에도 위치되도록 구성되고, 이는 일부 실시예에서 "특별한" 사용자 간섭 없이 일상적인 사용으로 간주되는데, 그 이유는 일부 약물(예를 들어, 인슐린)의 전형적인 사용은 사용 전에 약물을 냉장하기 때문이다. 따라서 상기 자체 충전 어셈블리는 사용자가 특별한 간섭을 수행할 것을 요구하지 않고, 냉장 환경과 실외 환경 또는 냉장고 외부 모두에서 기질의 환경 상태를 유지하고 제어하는 데 사용되도록 구성된다.
일 실시예에 따라, 적어도 하나 또는 그 이상의 절연된 챔버 또는 체적을 갖는 단열 장치가 제공된다. 상기 단열 장치는 "환경 상태 제어 디바이스"로서 또는 "환경 상태 제어 어셈블리"로서 지칭될 수도 있다. 단열 챔버들 중 적어도 하나는 (i) 하나 또는 그 이상의 기질 함유 디바이스 또는 용기(예를 들어, 약물 주입 디바이스 또는 임의의 약물 전달 디바이스), 또는 (ⅱ) 하나의 변형 가능한 표면의 표면 상에 위치된 함유되지 않은 기질의 형상을 따르도록 구성된 변형 가능한 표면을 갖는다. 상기 기질 함유 디바이스 또는 용기, 약물 주입 디바이스 또는 약물 전달 디바이스, 및 상기 용기에 함유되지 않거나 또는 함유되어 있는 약물은, 총칭하여 "기질 및/또는 용기"로서 지칭될 수 있다. 상기 변형 가능한 표면은, 절연된 챔버가 로킹 메커니즘을 사용하여 서로에 대해 밀폐될 때, 상기 하나 또는 그 이상의 기질 및/또는 용기의 형상을 따른다.
상기 변형 가능한 표면의 변형은, 온도 감응형 기질을 함유하는 동일한 또는 상이한 형상을 갖는, 임의의 하나 또는 그 이상의 기질 및/또는 용기의 배치를 허용한다. 로킹 또는 밀봉 메커니즘을 사용하여 상기 표면이 서로에 대해 밀폐되었을 때, 상기 변형 가능한 표면과 기질 및/또는 용기 사이에 열적 및 물리적(즉, 기계적) 접촉이 설정된다. 적어도 하나의 절연 챔버는 적어도 한 가지 타입의 벌크 PCM 또는 마이크로 캡슐화된 PCM 및/또는 물을 포함한다.
서로에 대해 챔버를 밀폐하는 것은, 적어도 하나 또는 그 이상의 기질 및/또는 용기와 상기 변형 가능한 표면 사이의 에어 갭(air gap)을 최소화한다. 이는 환경 제어 물질(예를 들어, 벌크 PCM 및/또는 마이크로 캡슐화된 PCM 및/또는 물)과 온도 감응형 기질 및/또는 용기 사이에 열전도도(thermal conductivity)를 허용하며, 그리고 어셈블리를 작동시킬 전력을 요구하지 않고, 특정한 소정의 온도 제한 또는 온도 범위 내에서 일정 시간 동안 온도를 유지한다.
일부 실시예에 있어서, 변형 가능한 표면 대신에, 팬(fan)이 작동하여 디바이스 내측의 균일한 온도를 달성한다. 일부 실시예에 있어서, 기질 및/또는 용기에 대해 또는 상기 기질 및/또는 용기를 따라 균일한 온도를 달성하기 위해, 다른 수단이 사용된다.
일부 실시예에 따라, 상기 단열 어셈블리는, 2개의 챔버가 서로에 대해 밀폐되어 상기 디바이스 로킹 메커니즘에 의해 로킹되었을 때, 상기 변형 가능한 표면과 기질 및/또는 용기 사이의 열전도도를 조정하도록 팽창 및 수축될 수 있는 절연 챔버들 중 적어도 하나에서 팽창되는 및/또는 수축되는 에어백을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 팽창된 및/또는 수축된 에어백은 박스 또는 실린더 형태 또는 임의의 다른 형태로 형성될 수 있는 팽창 가능한 용기를 포함할 수 있다. 상기 팽창 가능한 용기는 기질 및/또는 용기와 PCM 또는 기타 환경 제어 물질을 위한 절연된 챔버를 포함할 수 있다. 상기 팽창 가능한 용기는 기질 및/또는 용기를 내측에 삽입하고, 그리고 PCM 을 절연시키기 위해 팽창하거나 또는 절연재를 갖지 않는 것이 바람직할 때 수축하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 상기 단열 디바이스는 경질이거나 또는 가요성일 수 있으며 또는 평탄하거나 또는 팽창 가능하도록 구조화될 수 있는 벽을 갖는 단열 챔버를 포함한다. 단열 챔버의 내측에는, 분리 가능하거나 또는 상기 단열 챔버의 내벽에 열적으로 영구적으로 고정될 수 있는 인클로저로 둘러싸이는, 또는 체적을 둘러싸는 단열 챔버의 여러 개의 표면 및 상기 체적을 둘러싸는 또 다른 변형 가능한/가요성 표면을 갖는, 적어도 하나의 열 뱅크 물질(thermal bank material)(즉, 높은 열 저장 용량을 갖는 물질, 즉 환경 제어 물질)의 체적이 있을 수 있다. 절연 챔버는 개구를 가질 수 있거나, 또는 상기 변형 가능한 표면 상에 기질 및/또는 용기를 위치시킬 2개의 부분으로 개방될 수 있다. 상기 절연 챔버는 기질 및/또는 용기가 상기 변형 가능한 표면 및 열 뱅크와 적어도 부분적으로 열 접촉하도록 밀폐될 수 있다. 내측의 기질들 및/또는 용기들 사이에는, 온도 감응형 기질 및/또는 용기를 따라 균일한 온도를 달성하기 위해 에어를 최소화하는 구조 또는 수단이 선택적으로 제공될 수 있다. 상기 디바이스는 온도를 제어하기 위한 전자기기를 선택적으로 포함하고, 또한 원격 또는 외부 디바이스와 선택적으로 무선으로 통신할 수 있다.
일부 실시예에 따라, 상기 단열 어셈블리는 어셈블리 내측의 온도 및, 상기 어셈블리를 개방하는 이벤트와 같은 어셈블리의 사용과 관련된 추가의 파라미터의 무선 통신을 허용하기 위해, 전자기기 및 적어도 하나의 온도 센서를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따라, 가정용 냉장고는 절연된 챔버를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 절연된 챔버는 절연 챔버의 내측에 상주하는 PCM 및 선택적으로 전동식 열전 소자 또는 상기 PCM 및 열전 소자 모두, 기질 및/또는 용기의 온도를 측정하는 온도 센서, 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 열전 소자는 기질 및/또는 기질 용기 측정 온도에 응답하여 활성화된다. 이는 기질 및/또는 용기가 한계 온도에 도달하거나 또는 온도 범위를 초과하는 것을 방지하기 위한 것이다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 열전 소자는 동결을 피하기 위해 상기 챔버의 내부 부분을 가열하는 데 사용될 수 있다. 냉장고는 기질 및/또는 용기의 존재 및 선택적으로 상기 기질의 양을 검출하는 요소를 포함할 수 있다. 이런 정보, 예를 들어 양(amount)은 사용자 스마트폰 또는 다른 외부 디바이스 또는 냉장고의 제어 유닛과 통신될 수 있다. 상기 제어 유닛은 상기 절연된 어셈블리의 내측에 상주하는 기질 및/또는 용기의 무선 원격 제어를 제공하기 위해, 이런 정보를 사용자 스마트폰 또는 다른 외부 디바이스와 추가로 통신하도록 구성될 수 있다.
온도 감응형 기질을 저장하고 운반하는 방법이 제공되며, 여기에서는 사용자는 단열 어셈블리의 사용 전에 또는 사용 중에, 보조 열 저장 요소(고열용량을 갖는 요소)를 추가할 것이 요구되지 않는다. 드론에 의해 온도 감응형 기질을 운송하기 위한 방법이 제공되며, 여기에서는 작업자가 상기 온도 감응형 기질을 운반하기 위해 상기 드론에 의해 사용된 챔버 내에 열 저장 요소를 삽입할 필요가 없다. 오히려 상기 온도 감응형 기질의 온도는 보조 열 저장 요소가 필요없는 단열 어셈블리(즉, 환경 상태 제어 어셈블리)에 의해 제어된다.
상기 단열 어셈블리는 단열 어셈블리 내측의 기질 및/또는 용기의 동결을 방지할 동안, 그 내부에 위치된 단열 어셈블리의 온도를 냉장 온도로 설정하기 위해 가정용 냉장고의 내측에 위치될 수 있다. 단열 디바이스는, 냉장고가 작동하지 않더라도, 몇 시간 동안 냉장 온도를 유지할 수 있다.
상기 단열 디바이스는 비 제한적인 예에서는 사용자로 하여금 아이스 팩 또는 젤 팩을 내측에 넣을 것을 요구하지 않고 소정의 기간(예를 들어, 몇 분 내지 100 시간 또는 그 이상) 동안 0℃-8℃ 또는 2℃-8℃의 냉장 온도를 유지하면서 사용자에 의해 추가로 운반될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 단열 디바이스는 사용자로 하여금 먼저 냉동실에 단열 디바이스를 위치시키거나 또는 아이스 팩이나 젤 팩을 내측에 위치시킬 것을 요구하지 않고, 실외 환경에서 며칠이 지난 후라도, 냉장고로의 복귀 시 냉장 온도를 유지하고 그리고 내측에 위치된 기질의 동결을 방지하는 능력을 다시 얻도록 구성될 수 있다.
전술한 개념 및 이하에 보다 상세히 논의될 추가 개념의 모든 조합(이러한 개념이 서로 일치하지 않는 경우)은, 여기에 기재된 본 발명의 주제의 일부인 것으로 간주된다는 것을 인식해야 한다. 특히, 본 발명의 말미에 나타나는 청구된 주제의 모든 조합은, 여기에 기재된 발명의 주제의 일부인 것으로 간주된다. 또한, 참조로 인용된 임의의 설명에 나타날 수도 있는, 여기에 명시적으로 사용된 용어는, 여기에 기재된 특정 개념과 가장 일치하는 의미로 부여된다는 것을 인식해야 한다.
본 발명의 일부 실시예에 따른 시스템, 장치, 및 방법의 원리 및 작동은 도면 및 이하의 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면은 예시 목적으로만 제공되며 이에 제한하지 않는다.
도 1a-1c는 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 개방 상태에서의 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도(도 1a), 밀폐 상태에서의 단면도(도 1b), 및 개방 상태에서의 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리이다(도 1c).
도 2a 및 2b는 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 개방 상태에서의 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도(도 2a), 및 밀폐 상태에서의 단면도이다(도 2b).
도 3a 및 3b는 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 개방 상태에서의 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도이고(도 3a), 밀폐 상태에서의 단면도이다(도 3b).
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도이다.
도 5a-5c는 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 초기 작동 상태에서의(도 5a), 추가의 작동 상태에서의(도 5b) 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도이고, 도 5b의 선 VIC-VIC 을 따라 취한 단면도이다(도 5c).
도 6a 및 6b는 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 냉장고 내에 통합되는 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 환경 상태 제어 어셈블리의 예시적인 성능 그래프이다.
도 1a 및 1b는 기질(102)의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 예시적인 환경 상태 제어 어셈블리(100)를 각각 도시하고 있다.
상기 기질은 비 제한적인 예에서 약물, 호르몬, 성장 호르몬, 혈액, 효소, 체액, 신체 부위, 신체 기관, 신체 조직, 정자, 난자와 같은 생물학적 또는 화학적 기질을 포함할 수 있다. 상기 기질은 임의의 타입의 물질을 포함하는 분석물 인디케이터, 분석물 센서 및/또는 분석물 검출기를 포함할 수 있다. 상기 분석물 인디케이터 또는 센서는, 예를 들어 혈당치를 표시하도록 구성된 혈당 검사 스트립, 또는 분석물의 존재를 검출하도록 구성된 임의의 다른 분석물 모니터링 스트립을 포함할 수 있다. 상기 혈당 스트립은 또는 분석물 스트립은 효소 또는 임의의 다른 생물학적 또는 화학적 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예에 있어서, 상기 분석물 인디케이터 또는 센서는 소변 검사 스트립을 포함할 수 있다. 분석물 인디케이터 또는 센서는 생물학적 및/또는 화학적 물질을 포함하는 생물학적 인디케이터에 기초하는 임의의 진단 툴을 포함할 수 있다. 상기 기질은 예를 들어 립스틱, 향수, 세면도구, 헤어 또는 스킨케어 제품, 스프레이, 무스, 에멀젼, 및 젤과 같은 화장품을 포함할 수 있다. 상기 기질은 예를 들어 수지, 접착제, 아교, 에폭시, 또는 시아노아크릴레이트 아교를 포함할 수 있다. 기질은 예를 들어 고체, 액체, 에멀젼, 기체, 젤, 과립, 및 분말 또는 그 조합과 같은 임의의 적절한 형태로 구성될 수 있다. 상기 기질은, 예를 들어 또 다른 액체와 혼합된 액체 또는 분말과 혼합된 액체처럼 동일한 또는 상이한 상에서 하나 이상의 기질을 포함할 수 있다. 상기 기질은 약물을 포함하며, 상기 약물은 고체, 분말, 태블릿, 알약(pill), 캡슐, 젤, 크림, 에멀젼, 스프레이, 좌약, 또는 그 조합과 같은 임의의 적절한 형태를 포함할 수 있으며, 또한 임의의 적절한 방식으로 전달될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 기질은 용기(104) 내에 함유될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 용기(104)는 기질 저장 디바이스 또는 기질 전달 디바이스를 포함할 수 있다. 상기 용기(104)는 그 내부에 기질을 함유하기 위해 임의의 적절한 구성으로 구성될 수 있다. 일부 예에 있어서, 상기 용기(104)는 주입 펜(injection pen), 제트 주입기(jet injector) 및/또는 주사기와 같은 약물 주입 전달을 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 기질을 함유하기 위한 일부 추가의 비 제한적인 예시적인 용기(104)는 기질 바이알(vial), 기질 카트리지, 앰플, 기질 펌프, 알약 박스, 캡슐 용기, 흡입기, 기질 분사 디바이스, 펌프를 구비하는 또는 펌프를 구비하지 않는 주입 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 용기(104)는 박스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 용기(104)는 혈당 스트립, 또는 임의의 다른 분석물, 예를 들어 생물학적 또는 화학적 분석물 모니터링 스트립을 저장 및 이송하기 위한 용기를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 용기(104)는, 본 출원인의 특허 공개공보 WO 2016/011207호에 개시된 바와 같은 환경 제어 슬리브, 또는 본 출원인의 특허 공개공보 WO 2017/090019호에 개시된 바와 같은 환경 상태 제어 장치를 포함할 수 있거나 또는 이에 포함될 수 있으며, 상기 두 공개공보는 그 전체가 여기에 참조 인용되었다.
일부 실시예에 있어서, 기질(102)은 용기(104) 내에 수용될 수 있으며, 상기 용기(104)는 도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이 환경 제어 어셈블리(100)의 수용 체적(106)("챔버"라고도 지칭됨) 내에 배치될 수 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 상기 기질(102)은 환경 제어 어셈블리(100) 내에 직접적으로, 용기(104) 없이 비 함유 상태로 위치되도록 구성될 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 기질(102)은 환경 제어 어셈블리(100) 내에 직접 위치된 분석물 검출기 스트립(108)을 포함할 수 있다.
상기 환경 제어 어셈블리(100)는 운반 또는 운송 케이스로서 배치될 수 있다. 하우징(110)은 용기(104) 내에 함유될 수 있거나 또는 함유될 수 없는 기질(102)에 열 차폐를 제공하도록 구성된 단열재 물질을 포함하는 단열재 밀폐부(114)(즉, 제1 인클로저)를 둘러싸거나 또는 달리 이를 함유하거나 또는 단열재의 일부가 되도록 제공될 수 있다. 단열재["절연(insulation)" 또는 "분리(isolation)"로서 상호 지칭될 수 있음] 밀폐부(114)는, 층(layer)으로서 또는 적어도 부분적으로 중간에 배치된 단열재 물질의 임의의 다른 구조물로서 형성될 수 있으며, 또는 하우징(110)의 그리고 변형 가능한 인클로저(118)[즉, 제2 디스클로저(disclosure)]의 일부일 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 단열재 밀폐부(114)는 하우징에 적어도 부분적으로 함유된 체적에 열적 차폐를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 단열재 물질은 단열재 밀폐부(114)에 의해 형성된 2개의 벽(112)의 중간에 형성된 진공과 같은 진공 챔버를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 단열재 밀폐부(114)는, 에어가 배기되는 경질 코어를 둘러싸는 가스-기밀 인클로저를 포함하는 진공 절연 패널(vacuum insulated panel)(VIP)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 단열재 밀폐부(114)는 벽 및 배기 갭(evacuated gap)으로 형성된 다층형 물질을 포함할 수 있으며, 이는 그 전체가 여기에 참조 인용된 미국 공개공보 제20140090737호에 개시된 유사한 구성뿐만 아니라, 컨셉 그룹 인코포레이티드(Concept Group, Inc.)(www.conceptgroupinc.com)에 의해 제조된 INSULON®으로서 상업적으로 이용 가능할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 단열재 밀폐부(114)는 비교적 고진공 구조물을 포함할 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 고진공은 약 10-3 torr 이하 또는 약 10-4 torr 이하일 수 있고, 또는 약 10-5 torr 이하일 수 있으며, 또는 약 10-6 torr 이하일 수 있으며, 또는 약 10-7 torr 이하일 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 단열재 물질은 실리콘 에어로겔, 에어 또는 임의의 다른 가스 또는 예를 들어 비 제한적인 예에서 유리 섬유, 양모, 셀룰로오스, 폼(foam) 및/또는 폴리스티렌과 같은 다른 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 도 5a-6을 참조하여 기재되는 바와 같이, 단열재 밀폐부(115)는 표면들 또는 벽들 사이에서 에어 또는 다른 가스의 팽창이나 수축을 추가로 허용하기 위해 경질이거나 또는 가요성일 수 있는 2개의 표면들 또는 벽들 사이에 둘러싸인 에어를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 특정한 특성[예를 들어, 단열 정도, 기질(102)의 환경 조건을 제어 및/또는 유지하기 위한 기질(102)의 소정의 온도]을 달성하기 위해, 동일하거나 또는 상이한 절연 특성을 갖는 여러 개의 단열 층 및/또는 물질이 사용될 수 있다.
상기 변형 가능한 인클로저(118)는 절연체 밀폐부(114) 내에 상주할 수 있고, 또한 기질(102) 및/또는 용기(104)의 환경 상태를 조절하도록 구성된 적어도 하나의 환경 제어 물질(120)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질(120)은 변형 가능한 물질 또는 변형 가능한 표면 내에 함유된다. 비 제한적인 예에 있어서, 환경 상태가 온도인 경우, 상기 환경 제어 물질(120)은 기질(102) 및/또는 용기(104)와 적어도 부분적으로 열 소통하는 PCM 을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 변형 가능한 인클로저(118)는 변형 가능한 표면을 포함할 수 있다.
에어는 열전도도가 좋지 않다. 따라서 환경 제어 물질(120)과 기질(102) 및/또는 용기(104) 사이에서의 에어 포켓의 형성은, 환경 조건의 제어 시 환경 제어 물질(120)의 효과를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 환경 상태가 온도를 포함하는 경우, 기질(102) 및/또는 용기(104) 둘레의 에어 포켓 또는 에어 갭은, 용기(104)의 둘레[또는 함유되지 않은 기질(102)의 둘레]의 불균일한 온도 영역, 즉 용기(104) 둘레의 불균일한 열 분포를 유발시킨다. 이런 불균일성은 열전도를 감소시켜, 기질(102) 및/또는 용기(104)가 부주의하게 소정의 원하는 범위를 벗어난 온도로 가열되거나 냉각되게 한다.
상기 변형 가능한 인클로저(118)는 이와의 적어도 부분적인 물리적 및/또는 열적 접촉에 의해, 기질(102) 및/또는 용기(104)를 둘러싸도록 구성된 적어도 다수의 변형 가능한 물질/표면(124)(도 2b의 삽입물 참조)에 형성될 수 있다. 즉, 변형 가능한 인클로저(118)는, 상기 변형 가능한 인클로저(118)와 기질(102) 및/또는 용기(104)의 중간에 형성된 에어 포켓 또는 에어 갭을 최소화하기 위해, 상기 기질(102) 및/또는 용기(104)와 적어도 부분적으로 연속적으로 열적으로 및/또는 물리적으로(즉, 기계적으로) 접촉한다. 따라서 상기 기질(102) 및/또는 용기(104)와 환경 제어 물질(120) 사이의 열전도도가 증가되고, 기질(102) 및/또는 용기(104)의 환경 제어가 유지된다.
환경 제어 상태가 온도인 비 제한적인 예에 있어서, 상기 기질(102) 및/또는 용기(104)와 상기 변형 가능한 인클로저(118) 사이의 증가된 열전도도는, 기질(102) 및/또는 용기(104)의 온도를 임의의 환경 내에서 소정의 온도 범위로 유지하는 것을 허용한다. 이러한 환경은, 그 내부에 저장될 동안 냉장고(가정용 및/또는 산업용 또는 임의의 냉장고)를 포함할 수 있으며, 상기 환경은 기질(102)의 운송 중 또는 사용 중과 같은 실외 또는 외부 냉장을 추가로 포함한다.
(변형 가능한 표면을 포함할 수 있는) 변형 가능한 물질(124)은, 얇은 층으로 형성될 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 변형 가능한 물질(124)의 폭은 환경 제어 물질(120)의 두께의 약 0.1%-1% 범위 내에 있을 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 변형 가능한 물질(124)의 폭은 환경 제어 물질 두께의 약 0.1%-10% 범위 내에 있을 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 변형 가능한 물질(124)의 폭은 약 1-100 마이크론 범위 내에 있을 수 있다.
상기 변형 가능한 물질(124)은 기질(102) 및/또는 용기(104)와 환경 제어 물질(120) 사이에 충분한 열전도도를 제공하는 가요성 직물 또는 임의의 다른 타입의 가요성 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 환경 제어 물질(120)은 제1 환경 제어 물질 부분(130) 및 제2 환경 제어 물질 부분(132)과 같은 다수의 환경 제어 물질 부분으로 형성될 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 제1 부분(130)은 약 4-30℃ 범위, 또는 약 20-30℃ 범위, 또는 약 4-8℃, 또는 약 8-20℃ 범위 및 그 하위 범위에서의 상 변화 온도와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 비교적 높은 상 전이 온도로 구성된다. 상기 제2 부분(132)은 0-8℃, 또는 예를 들어 2-8℃ 또는 0-2℃ 및 그 하위 범위에서의 상 변화 온도와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 비교적 낮은 상 전이 온도로 구성된다.
달리 말하면, 일부 실시예에 있어서, 기질(102)의 분해(예를 들어, 과열)를 방지하기 위해, 초과되어서는 안 되는 상부 온도 한계 "Tu"가 있다. 따라서 상기 제1 부분(130)은 Tu 이하의 제1 상 전이 온도로 선택된다. 예를 들어, 상기 제1 부분(130)은 따뜻한 주변 환경에 있거나 또는 냉장 저장되고 냉장고가 고장 났을 때, 상기 기질(102)의 유효 온도를 유지하도록 구성된다. 또한 그 아래로 떨어지면 기질(102)의 분해(예를 들어, 과냉각 또는 동결)를 유발하는 하부 온도 한계 "T1"이 있을 수 있다. 따라서 상기 제2 부분(132)은 T1 이상의 제2 상 전이 온도로 선택된다. 예를 들어, 상기 제2 부분(132)은, 춥거나 심지어 동결되는 주변 환경에 있을 때, 또는 기질(102)이 냉장고(또는 냉동고)에 저장될 때, 또는 냉장 저장될 때 및 냉장고가 고장 났을 때, 기질(102)의 유효 온도를 유지하고, 그 과냉이나 동결을 방지한다.
이에 따라, 적어도 2개의 환경 제어 물질 부분의 이러한 조합은, 낮은 주변 온도뿐만 아니라 높은 주변 온도로부터 기질을 제어 및 보호할 수 있다. 2개의 환경 제어 물질 부분이 기재되었지만, 2개 이상의 상이한 환경 제어 물질이 사용될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질들은 모두 함께 배치되어 있더라도, 또는 간섭하더라도, 그들 중 어떤 한 물질이 나머지 물질의 기능성을 간섭하지 않도록 선택되며, 이들은 변형 가능한 인클로저(118)의 별도의 "챔버" 또는 "포켓" 또는 "인클로저"에 배치되어 상기 기질(102) 및/또는 용기(104)와 열 접촉한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질(120)은 하나 또는 그 이상의 열에너지 흡수 물질을 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질(120)은 상 변화 물질(PCM)(126)을 포함할 수 있다. 상기 PCM(126)은 특정의 상 전이 온도에서 용융 및 응고(즉, 그 상의 변화)에 의해 비교적 다량의 에너지를 흡수, 저장, 및 방출하는 비교적 높은 융해열(heat of fusion)을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상기 PCM(126)은, 기질(102) 및/또는 용기(104)에 도달하기 전에, 단열재 밀폐부(114)를 통과할 수 있는 열 유속(heat flux)을 추가로 흡수한다. PCM(126)은 기질(102) 및/또는 용기(104)의 환경 상태의 제어 및 조절을 실시하도록 구성된다. 상기 PCM(126)은 잠열용량(latent heat capacity) 및/또는 감지 가능한 열용량을 특징으로 할 수 있다.
PCM 타입은 그 상 전이 온도, 즉 고체가 액체로 완전히 변하는 온도와 같은, 제1 상이 제2 변화로 완전히 변하는 온도를 특징으로 할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, PCM 타입은 그 중에서도, 요구되는 기질 온도, 상기 기질을 상기 요구되는 기질 온도(또는 소정의 온도 임계치보다 낮거나 또는 더 높은) 및 요구되는 모드(즉, 저장, 전형적으로 냉장 또는 냉장고 밖에서 사용 또는 기질의 운송 모드)로 유지하는데 필요한 기간의 파라미터 중 어느 하나에 따라 선택될 수 있다:
일부 실시예에 있어서, PCM(126)은 유기 기반 PCM , 무기 기반 PCM , 공융 기반 PCM, 또는 수성 PCM 을 포함할 수 있다. 무기 PCM 의 비 제한적인 예는 염 수화물, 염, 금속 및 합금을 포함한다. 유기 PCM 의 비 제한적인 예는 파라핀, 지방산, 오일, 생체적합성 오일, 식물성 오일, 알코올, 및 글리콜 및 유성 기질을 포함한다.
상기 PCM(126)은, 예를 들어 벌크 형태 또는 마이크로 캡슐화된 형태와 같은 임의의 적절한 형태로 구성될 수 있다. 마이크로 캡슐화된 PCM 은 일반적으로 작은 직경(비 제한적인 예에서, 직경은 1 마이크론 내지 1 센티미터)을 갖는 캡슐을 포함할 수 있다. PCM(126)은 캡슐 내에 함유되어 있다. 마이크로 캡슐화는 상이한 상 전이 온도를 갖는 상이한 PCM 의 혼합을 허용한다. PCM 이 벌크 형태인 경우, 각각의 PCM 타입은 개별 구획에 각각의 PCM 을 둘러쌈으로써 별도로 유지될 수 있으며, 또는 이들이 서로 상호 작용하여 이들 중 어느 하나의 상 온도 또는 잠열용량(잠재적인 또는 감지 가능한)을 수정하지 않는다면, 동일한 구획에 수용될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전술한 제1 부분(130)을 제1 상 전이 온도로 유지하고 또한 제2 부분(132)을 제2 상 전이 온도로 유지하기 위해, 예를 들어, 제1 부분(130) 및 제2 부분(132)의 각각의 타입에 대해 마이크로 캡슐을 사용함으로써, 또는 제2 부분(132)의 벌크 물질 내에 분산된 제1 부분(130)을 함유하는 마이크로 캡슐을 사용함으로써(도 1b), 상기 제1 부분(130)과 제2 부분(132)은 혼합되지 않은 상태로 유지될 수 있다. 또한, 상기 제1 부분(130) 및 제2 부분(132)은 제1 부분(130)을 위한 수성 PCM 및 제2 부분(132)을 위한 오일 기반 PCM과 같은, 또는 그 반대의 경우에도 적용되는, 상호 비혼화성(immiscible) 물질의 벌크로 형성될 수 있으며, 이에 따라 동일한 구획에 수용될 수 있는 혼합되지 않은 층들을 형성할 수 있다(도 3b). 상기 환경 제어 물질(120)은 물질들의 임의의 다른 적절한 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질(120)은 임의의 적절한 액체를 포함할 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 액체는 물, 즉 화합물을 다양한 상(기체, 액체, 고체)으로 함유하는 H2O 를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 제1 환경 제어 물질 부분(130)은 액체를 포함할 수 있으며, 제2 환경 제어 물질 부분(132)은 도 1a 및 1b를 참조하여 기재되는 바와 같은 PCM(126)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 변형 가능한 인클로저(118)를 강제하여, 기질(102) 또는 용기(104)의 형상을 가정하고 이에 따르도록 하고, 이에 따라 상기 변형 가능한 인클로저(118)와 기질(102) 및/또는 용기(104) 사이의 열적 및/또는 물리적 접촉을 증가시키기 위해, 상기 변형 가능한 인클로저(118) 내에 함유된 액체(예를 들어, 물)가 제공된다.
비 제한적인 예에 있어서, 어셈블리(100)가 냉장되는 것으로 지정되거나 또는 냉장 온도 범위(예를 들어, 2-8℃)에 있는 것으로 지정되었을 때, 상기 제1 부분(130)은 그 고체상태(즉, 8℃ 이하의 상 전이 온도를 갖는)로 있도록 구성된 PCM 을 포함할 수 있으며, 상기 제2 부분(132)은 약 0-2℃의 상 변화 온도를 갖는 PCM 또는 물을 포함한다. 따라서 어셈블리(100)가 주변 온도가 8℃ 이상일 때, PCM 과 절연의 조합은 상기 온도를 냉장 상태로 유지한다. 주변 온도가 동결 이하로 떨어지더라도, 제2 부분(132 PCM)은 동결로부터 기질의 온도를 보호한다. 각각의 제1 및 제2 부분(130, 132)의 이런 조합은, 냉장고 온도가 잘 제어되지 않을 때라도, 기질 온도를 8℃ 이하의 온도 범위 내로, 그러나 동결 이상으로(예를 들어, 0℃ 이하로) 유지하는 단계를 제공한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 PCM 은 그 고체 형태(그 상 전이 온도 미만) 온도인 경우에도, 적어도 부분적으로 가요성을 유지하도록 구성될 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 구획에서의 이러한 가요성 PCM 은 Glacier Tekat https//glaciertek.com 에 의해 상업적으로 이용 가능할 수 있다. 이들 구획은 미국 미네아폴리스 파크 글렌 로드 4232 소재의 PURETEMP 에 의해 상업적으로 이용 가능한 PURETEMP® 상 변화 물질을 함유한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 환경 제어 물질(120)은 PCM(126)과 물(140)의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 혼합물은 분산된 습식-케이크(wet-cake) 타입 혼합물과 같은 임의의 적절한 방식으로, 또는 PCM(126) 및 물(140)을 포함하는 마이크로 캡슐의 분산액으로서 형성될 수 있다.
상기 제1 환경 제어 물질 부분(130)과 제2 환경 제어 물질 부분(132) 사이에는, 임의의 적절한 소정의 비율이 결정될 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 제1 환경 제어 물질 부분(130)은 PCM(126)을 임의의 형태로 포함하고, 제2 환경 제어 물질은 물(140)을 포함하며, 제2 환경 제어 물질 비율에 대한 제1 환경 제어 물질의 비율은 약 10:90%, 또는 약 20:80%, 또는 약 30:70%, 또는 약 40:60%, 또는 약 50:50%, 또는 약 60:40%, 또는 약 70:30%, 또는 약 80:20%, 또는 약 90:10%일 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 비율은 환경 제어 어셈블리(100)를 둘러싸는 환경에 따라 결정된다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 비율은 환경 제어 어셈블리(100)를 저장하는 가정용 냉장고의 온도 안정성에 따라 선택될 수 있다. 기질(102)을 동결시킬 위험이 낮은 좋은 온도 안정성을 갖는 냉장고의 경우, 상기 비율은 환경 제어 물질의 대부분의 체적이 PCM(126) 및 더 적은 물을 포함하는 정도일 수 있다.
상기 환경 제어 물질 및 환경 제어 물질 부분은, 구획에 제공될 수 있다. 상기 구획은 가요성의 변형 가능한 물질(124)로 제조될 수 있으며, 또한 그 내부에 환경 제어 물질(120)을 함유할 수 있다.
도 1a-1c에 도시된 바와 같이, 환경 제어 물질(120)은 제1 하부 구획(150) 및 제2 상부 구획(152)에 제공된 물(140)과 마이크로 캡슐화된 PCM(126)의 혼합물을 포함하며, 이에 따라 상기 용기(104)를 둘러싸기 위한 변형 가능한 인클로저(118)를 형성한다.
도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 하부 구획(160, 162)은 각각 제공되어, 서로 나란히 배치될 수 있다. 제1 및 제2 상부 구획(170, 172)은 각각 제공되고, 서로 나란히 배치되어, 상기 용기(104)를 둘러싸기 위한 변형 가능한 인클로저(118)를 함께 형성할 수 있다. 각각의 제1 및 제2 하부 구획(160, 162) 및 제1 및 제2 상부 구획(170, 172)은, 동일한 또는 상이한 환경 제어 물질(120)을 포함할 수 있다. 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 제1 하부 구획(160) 및 제1 상부 구획(170)은 제1 PCM(126) 벌크를 포함하는 반면에, 상기 제2 하부 구획(162) 및 제2 상부 구획(172)은 물을 포함한다.
도 3a 및 3b로 돌아가서, 제1 및 제2 하부 구획(160, 162)은 각각 제공되어, 서로 중첩되도록 배치될 수 있는 것으로 도시되어 있다. 제1 및 제2 상부 구획(170, 172)은 각각 제공되어, 서로 중첩되도록 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 용기(104)를 둘러싸기 위한 변형 가능한 인클로저(118)를 형성할 수 있다. 각각의 제1 및 제2 하부 구획(160, 162) 및 제1 및 제2 상부 구획(170, 172)은, 동일한 또는 상이한 환경 제어 물질(120)을 포함할 수 있다. 도 3a 및 도 3b의 비 제한적인 예에 도시된 바와 같이, 상기 제1 하부 구획(160) 및 제2 상부 구획(172)은 PCM(126)을 포함하는 반면에, 제2 하부 구획(162) 및 제1 상부 구획(170)은 물을 포함한다.
도 1a-3b는 환경 제어 물질 및 그 배치의 예이며, 또한 환경 제어 물질의 임의의 조합 또는 배열이 사용될 수 있음을 인식해야 한다.
상기 단열재 밀폐부(114) 및 변형 가능한 인클로저(118)는, 동기식으로 주입되거나 또는 개별적으로 제조되어 그 후에 함께 결합되는 바와 같은 임의의 적절한 프로세스로 제조될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 변형 가능한 인클로저(118)는 다수의 환경 제어 물질 부분이 있는 경우, 용기(104) 또는 기질(102)이 각각의 부분과 실질적으로 동일하게 접촉하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 변형 가능 인클로저(118)는 변형 가능한 물질로 형성된 환경 제어 물질(120)을 포함하며, 상기 변형 가능한 물질은 제거된다.
일부 실시예에 있어서, 환경 제어 어셈블리(100)는 기밀 밀봉된 결합으로 상기 환경 제어 어셈블리(100)의 하부 부분(184)에 대해 상부 부분(182)을 밀폐하기에 적절한 임의의 방식으로 형성된 로킹 메커니즘(180)(도 1a)을 포함할 수 있다. 따라서 변형 가능한 인클로저(118)와 기질(102) 및/또는 용기(104) 사이의 열적 및 물리적 접촉을 설정한다. 상기 로킹 메커니즘(180)은 비 제한적인 예시의 플라스틱 재 밀봉 가능한 지퍼(예를 들어 ZIPLOC® 또는 지퍼 로킹부)에 임의의 적절한 형태의 기계적 로킹부를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 환경 제어 어셈블리(100)는 열적 자체-충전 어셈블리(100)를 포함할 수 있다. 이는, 환경 제어 물질(120)을 작동시키기 위한 임의의 전력을 요구하지 않고, PCM(126) 및/또는 물(140)과 같은 수동 요소(passive element)를 포함하는 환경 제어 물질(120)을 선택함으로써 달성될 수 있다. 상기 환경 제어 물질(120)은 주변 온도 변동, 적절한 체적에 따라, 그리고 기질 온도 최대 한계 또는 최소 한계에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 PCM 을 최대 기질 온도 한계와 동일하거나 또는 미세하게 낮은 상 전이 온도로 선택함으로써, 그리고 절연과 PCM 의 조합으로 인해 소정의 기간 동안 고체 상태로 유지되도록 구성된 PCM 체적을 선택함으로써, 기질은 기질의 안전한 온도 외부 외측의(이보다 높거나 낮은) 온도 조건에 노출된 경우라도, 어셈블리(100) 내에서의 용기(104)의 사용 및/또는 저장 중을 포함하여 비교적 오랜 기간 동안 상기 최대 기질 온도 한계 아래로 안전하게 유지될 수 있으며, 임의의 특별한 비정상적인 사용자 간섭 없이 그 능력을 회복할 수 있다.
상기 주변 온도는, 어셈블리(100)가 냉장고에 저장되었을 때의 냉장 온도, 그리고 어셈블리(100)가 냉장고 외부에 위치되었을 때의 실외 온도와 같은, 어셈블리(100) 외부의 온도를 포함할 수 있다.
비 제한적인 예에 있어서, 이러한 열적 자체-충전 어셈블리(100)에 대해, 인슐린을 포함하는 기질(102)은, 8℃ 미만의 온도로 유지되었을 경우 제조자에 의해 설정된 만료일까지 그 효능을 유지할 수 있다. PCM(126)을 7℃ 또는 8℃처럼 8℃의 온도 한계에 가까운 상 변화 온도로 충분한 체적의 PCM 을 선택함으로써, 수용 체적(106)은 PCM(126)이 고체로부터 액체로 그 상을 완전히 변경하지 않는 한 8℃ 한계를 초과하지 않을 것이다. 따라서 어셈블리(100)가 8℃ 이상의 주변 온도(예를 들어, 실온)에 미세하게 12시간보다 미세하게 적게 또는 24시간보다 미세하게 적게 위치되었더라도, 상기 인슐린은 8℃ 미만으로 유지될 것이다. 냉장고가 다시 활성화되거나 또는 어셈블리(100)가 제대로 작동하는 냉장고로 복귀되었을 때처럼, 주변 환경이 PCM 의 상 전이 아래의 온도(예를 들어, 7℃ 또는 8℃ 미만)로 복귀함에 따라, 상기 PCM(126)은 사용자가 전기 에너지를 투입할 것을 요구하지 않고 다시 응고되기 시작할 것이다. 사용자가 사용되지 않은 인슐린을 냉장 저장하는 것이 정상이기 때문에, 어셈블리(100)는 사용자가 냉장 인슐린을 약국에서 집으로 가져와서 특별한 비정상적인 사용자 조치 없이 냉장고에 위치시킬 수 있고, 사용자는 냉장고로부터 어셈블리(100)를 제거하고, 약국에 도착하여, 상기 냉동 인슐린을 어셈블리(100) 내측에 위치시키고, 다시 집으로 돌아와서, 통상적으로 사용자가 수행하는 대로 인슐린을 냉장고에 위치시킨다.
예시적인 어셈블리(100)의 작동이 도 9의 그래프에 도시되어 있다. 2일 주기로 도시되어 있다. 상부 그래프(185)는 야간에 냉각되고 주간 중에 가열됨에 따른, 주변 환경 온도 변화를 도시하고 있다. 하부 그래프(186)는, 그 자체 충전 어셈블리(100)에서 연속적으로 그리고 주기적으로 상승 및 하강할 때, 인슐린 펜 주입기(insulin pen injector)를 포함하고 그리고 어셈블리(100)에 둘러싸인 용기(104) 내측의 온도 변화를 도시하고 있다. 기질 온도는 비정상적인 간섭 없이 상부 임계선(187) 아래로 유지되며, 이에 따라 기질(102)이 그 안전 온도 영역(188)에 잘 유지되어 있으며 그리고 안전하지 않은 온도 영역(189)으로부터 멀어 지는 것을 보장한다.
자체-충전 어셈블리로서 기능하는 어셈블리(100)가 매우 유리하다. 기재된 바와 같이, 상기 기질(102)의 온도는 잘못된 온도 범위 내에서 유지된다. 이는 냉동실에 넣을 필요없이(통상적인 아이스 팩을 사용하는 경우에 필요) 또는 약국으로부터 냉장고로 운송할 때 케이스를 번거롭게 교체할 필요없이, 상기 어셈블리가 자체 충전되도록 구성되어 동결의 위험이 없다. 어셈블리(100)의 충전이 사용자 간섭 없이 수행됨에 따라, 사용자는 사용자 부분에 대한 특별한 비정상적인 간섭 없이 연속적인 방식으로 기질(102)을 함유하기 위해 어셈블리(100)를 사용할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 어셈블리(100)는 이하의 구성요소 중 어느 하나, 즉 수용 챔버(106) 및/또는 용기(104) 및/또는 기질(102) 및/또는 어셈블리(100) 외부의 주변 온도를 모니터링하도록 설계된 적어도 하나 또는 그 이상의 온도 센서(190)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 구성요소는 수용 챔버(106) 내의 용기(104) 및/또는 기질(102)의 존재, 또는 용기로부터의 제거를 모니터링하도록 설계된 존재 감지 센서(192)를 포함할 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 존재 감지 센서(192)는 RFID 태그 판독기 또는 카메라, 스위치 또는, 예를 들어 광학 또는 전자 검출기와 같은 다른 검출기를 포함할 수 있다. 예시적인 추가의 센서는 어셈블리(100)의 접촉 또는 어셈블리(100)로부터 용기(104)의 제거를 검출하고 이에 따라 용기(104)의 존재를 감지하는 데 사용될 수 있는, 용량성 센서 및 가속도계 센서를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 무선 응답기(transponder) 또는 유선 USB 커넥터 포트 또는 임의의 다른 유선이나 무선 커넥터 포트와 같은 임의의 다른 적절한 통신 수단(202)을 통해 어셈블리(100)로부터[예를 들어 센서(190 또는 192)로부터] 신호 또는 데이터를 수신하기 위해, 외부 디바이스(200)가 제공될 수 있다. 상기 외부 디바이스(200)는, 예를 들어 스마트폰, 컴퓨터, 또는 프로세서를 구비한 임의의 디바이스와 같은 원격 디바이스를 포함할 수 있다.
어셈블리(100)는, 전원과 같은 구성요소, 예를 들어 임의의 적절한 위치에 배치된 배터리(206)를 포함할 수 있다. 상기 어셈블리(100)는 서미스터, 트랜지스터, 보드(board), 와이어 또는 회로 및/또는 어셈블리(100)의 전기 부품을 제어하기 위한 제어 회로와 같은 전자기기(208)를 포함할 수 있다. 배터리(206)와 컨트롤러(196), 전자기기(208), 및 임의의 다른 전기 부품 사이에 전기 접속부(도시되지 않음)가 제공될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 어셈블리(100)는 예를 들어 메모리 디바이스 및/또는 타이머와 같은 구성요소를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 배터리(206)는 1회용일 수 있다. 수동 제어 요소[예를 들어, 변형 가능한 인클로저(118), 절연 밀폐부(114)]가 많은 전력을 요구하지 않기 때문에, 상기 배터리(206)는 며칠, 몇 개월, 또는 몇 년처럼 비교적 오랜 시간 동안 작동될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 배터리(206)는 충전 가능할 수 있다. 충전은 충전 포트(212)를 통해 또는 인덕턴스, 태양 광 충전 수단, 또는 전하 생성을 허용하는 다른 수단을 통해 수행될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리(100)는 예를 들어 LED 인디케이터 또는 소형 전자 디스플레이와 같은 하나 또는 그 이상의 인디케이터(220)를 포함할 수 있다. 상기 인디케이터(220)는 약물 온도와 같은 기질(102)의 하나 또는 그 이상의 환경 조건, 또는 예를 들어 색상, 선명도, 또는 투명도와 같은 약물의 임의의 다른 파라미터를 나타낼 수 있다. 상기 인디케이터(220)는 그 전체가 여기에 참조 인용된 본 출원인의 특허 공개공보 WO 2017/090019호에 개시된 바와 같은 임의의 적절한 방식으로 구성될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 필요한 환경 조건을 유지하기 위해, 환경 제어 물질(120)에 의해 제공되는 나머지 제어 용량을 디스플레이하도록 구성된 제어 용량 인디케이터(222)가 제공될 수 있다. 예를 들어, PCM(126)은 PCM(126)의 체적이 고체 상으로부터 액체 상으로 완전히 액화될 때까지, 주변 환경으로부터 열 유속을 흡수할 수 있다. 고체로부터 액체로의 상 변화를 아직 겪지 않은 PCM 체적은, 환경 제어 물질(120)의 나머지 열 제어 용량을 나타낸다. 상기 용량 인디케이터(222)는 그 전체가 여기에 참조 인용된 본 출원인의 특허 공개공보 WO 2017/090019호에 개시된 바와 같이 구성될 수 있다.
상기 어셈블리(100)는 어셈블리(100)의(어셈블리 내측의) 환경 상태(예를 들어, 온도)를 추가로 제어하기 위해, 전동식 열전 요소(230) 또는 임의의 다른 가열 요소, 히터, 또는 냉각기, 또는 팬과 같은 추가의 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 컨트롤러(196)는 온도 센서(190)에 의해 검출된 온도에 따라, 상기 열전 소자 또는 히터 또는 냉각기(230)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서는, 하나 이상의 온도 센서가 사용된다. 일부 실시예에서는, 주변 온도를 모니터링하기 위한 적어도 하나의 온도 센서, 및 어셈블리 내측의 온도[즉, 기질(102)의 온도]를 모니터링하기 위한 적어도 하나의 온도 센서가 제공될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 열전 요소(230) 또는 임의의 다른 가열 요소 또는 히터는, 기질의 최대 온도 효능 한계를 초과하지 않으면서 기질(102)을 가열하도록 구성된다.
또한, 전원(206)의 에너지를 보존하기 위해, 구성요소들 중 일부는 특정 시간에 작동하지 않도록 구성될 수 있다. 어셈블리(100) 내로의 용기(104)의 삽입과 같은 소정의 이벤트 또는 임의의 다른 이벤트가 검출되었다면, 구성요소가 소정 기간 동안 활성화되고, 그 후에 차단될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 소정의 이벤트를 검출하기 위해, 가속도계, 진동, 용량성 또는 움직임 센서 및/또는 존재 감지 센서(192)가 사용될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 어셈블리(100)는 변형 가능한 인클로저(118) 내의 열의 균일한 분포를 추가로 향상시키고 따라서 용기(104) 및/또는 기질(102)을 따라 또는 그 주위에 균일한 온도를 달성하기 위해, 팬(240)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 팬(240)은 컨트롤러(196)에 의해 활성화되며, 여기에서는 온도가 용기(104) 및/또는 기질을 따라 균일하지 않은 것이 온도 센서(190)에 의해 측정된다.
일부 실시예에 있어서, 기질(102) 및/또는 용기(104) 및/또는 변형 가능한 인클로저(118)를 이미지화 하기 위해(또는 이와 관련된 광학 정보를 제공하기 위해), 카메라 또는 다른 광학 검출기 또는 검출기 어레이 또는 매트릭스(250)가 상기 변형 가능한 인클로저(118) 내의 임의의 적절한 위치에 제공될 수 있다. 상기 카메라(250)는 이미지 또는 기타 광학 정보(가시적인 또는 비가시적인 광학 파장에서의)를 전송할 수 있으며, 이는 스틸 사진(still photo) 또는 스트리밍 이미지일 수 있거나 또는 비디오와 같은 광학 정보를 외부 디바이스(200)에 유선 또는 무선으로 전송할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리(100)는 변형 가능한 인클로저(118)에 의해 적어도 부분적으로 함유된 PCM 과 기질(102) 및/또는 용기(104) 사이의 열전도도를 강화하기 위해 추가 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 열전도층(226) 또는 일반적으로 비교적 유연한 상태의 구리와 같은 열전도체, 예를 들어 금속이 변형 가능한 인클로저(118) 내에 배치될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 가요성 핀(fin)(260)(도 2b의 삽입물) 또는 임의의 열전도 요소가 상기 변형 가능한 인클로저(118) 내에 제공될 수 있다. 상기 핀(260)은 기질(102) 및/또는 용기(104)에 끼워지고 상기 기질(102) 및/또는 용기(104)의 형상을 따르도록 가요성이며, 또한 상기 변형 가능한 인클로저로부터 기질(102) 및/또는 용기(104)로 균일한 열전도를 제공한다. 따라서 열전도는 PCM(126)이 고체 상일지라도 개선되며, 또한 기질(102) 및/또는 용기(104)의 형상에 대한 PCM(126)의 순응성이 타협될 수 있도록, 약간의 에어 갭이 나타날 수 있다. 상기 가요성 핀(260)은 비 제한적인 예에서처럼 비교적 높은 열전도도를 갖는 물질, 상기 변형 가능한 인클로저(118)의 내측에 고정된 알루미늄 또는 단지 호일로 덮인 플라스틱으로 형성될 수 있다.
상기 하우징(110)은 임의의 적절한 방식으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 하우징은 도 1a-4에 도시된 바와 같이 경질 플라스틱과 같은 경질 물질로 형성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 하우징은 가요성의 변형 가능한 물질로 형성될 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 상기 하우징(110)은 원통형, 라운드형, 타원형, 구형, 또는 박스형과 같은 임의의 형상으로 또는 임의의 다른 적절한 형상으로 형성될 수 있다.
도 5a-6에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(110)은 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)로 형성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 또한 단열 인클로저(114)를 포함한다. 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 2개의 이격된 벽(302)을 포함하며, 이들 벽 중 적어도 하나가 변형 가능한 물질로 형성된다. 상기 벽들(302)은 그 사이에 에어 갭(306)을 형성하며, 이런 갭은 상기 단열 인클로저(114)의 절연을 생성하도록 팽창될 수 있다. 팽창 시, 팽창 벽(302)은 그 내부에 위치된 변형 가능한 인클로저(118)에 대해 가압될 수 있고, 이는 다시 하나 또는 그 이상의 기질(102) 및/또는 용기(104)의 형상을 따르며, 그리고 하나 또는 그 이상의 기질(102) 및/또는 용기(104)와 열적으로 그리고 물리적으로 접촉한다.
상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 임의의 적절한 방식으로 팽창될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 에어(또는 다른 가스)가 그 내부로 흐르는 것을 허용하기 위해 구멍(312)이 형성된 에어 또는 임의의 다른 가스 입구(310)가 제공될 수 있다. 상기 에어(또는 다른 가스)는, 전형적으로 에어(또는 다른 가스)를 상기 입구(310) 내로 가압하기 위한 피스톤 또는 임의의 다른 수단을 포함하는 수동 또는 전기 펌프(320)를 통해, 임의의 적절한 방식으로 도입될 수 있다. 상기 펌프(320)는 내부의 에어 흐름을 제어하기 위한 밸브(330) 또는 임의의 다른 수단을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)를 팽창시키기 위해, 에어 외에 또는 에어와 함께 다른 가스가 사용될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 펌프(320)에는 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)를 팽창시키기 위한 가스를 사용하기 위해 압축가스 탱크가 제공될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 입구(130)는 도 5a-6에 도시된 바와 같이 하우징(110)으로부터 돌출될 수 있으며, 일부 실시예에서는 상기 입구(310)가 도 6b에 도시된 바와 같이 하우징(110)에 삽입될 수 있다.
상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300) 내부로의 및/또는 외부로의 에어/또는 가스의 흐름은, 컨트롤러(196)(도 4) 및 밸브(330)에 의해 제어될 수 있으며, 또한 환경 조건에 따라 또는 임의의 다른 파라미터에 따라, 에어 또는 가스 또는 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)로부터의 압력을 도입하거나 방출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 에어 입구(310)는 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)를 인간의 능력 내에서 팽창시키기 위한 마우스피스(mouthpiece)로서 사용될 수 있다.
상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 디바이스의 적어도 하나의 면(facet)에 위치된 임의의 적절한 형태의 로킹 메커니즘(180)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 로킹 메커니즘(180)은 림(350)을 밀봉하기 위해 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)의 림(350)을 따라 연장될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 로킹 메커니즘(180)은 어셈블리(100)로부터 용기(104) 및/또는 기질(102)의 제거를 허용하기 위해 개방되도록 구성될 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 로킹 메커니즘(180)은 지퍼를 포함할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)가 그 초기의 예비-팽창된(즉, 수축된) 상태로 있을 동안, 하나 또는 그 이상의 용기(104)가 상기 어셈블리(100)의 수용 체적(106) 내에 위치될 수 있다. 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는, 도 5b 및 5c에 도시된 바와 같이 임의의 적절한 방식으로 그 팽창된 상태로 팽창될 수 있다. 상기 팽창된 벽(302)과 그 사이의 에어 갭(306)은 단열 인클로저(114)를 생성하고, 이는 제1 타입의 PCM 을 갖는 제1 부분(130) 및 제2 타입의 PCM 을 갖는 제2 부분(132)을 포함하고 2개의 구획으로 둘러싸이는, 도 5c에 도시된 상기 변형 가능한 인클로저(118)를 차례로 가압한다. 상기 가압된 변형 가능한 인클로저(118)는 다수의 용기(104)의 형상을 따르며, 따라서 에어 갭을 최소화하고, 상기 용기(104)와 열적으로 그리고 물리적으로 접촉한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 전형적으로 상기 에어 입구(310)를 통해 이로부터 에어를 제거함으로써 수축될 수 있다. 이런 수축 가능한 상태는 기질(102)의 온도 또는 수용 체적(106)의 온도를 신속히 변경할 필요가 있을 때 생성되며, 이는 팽창된 벽(302)에 의해 형성된 절연체의 수축에 의해 촉진될 수 있다. 예를 들어, 어셈블리(100)가 먼저 냉장 상태로 저장됨에 따라, 수용 체적(106)의 온도를 신속히 낮춰 PCM 이 경질로 변하고 또한 냉장된 기질의 내측으로의 도입을 허용하는데 소요되는 시간을 가속시키는 것이 바람직할 수 있다. 따라서 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는, 단열재를 제거하여 PCM(126)의 온도가 주변 온도와 더 빨리 동등해지는 것을 허용하도록 수축될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 팽창 불가능하도록 구성될 수 있으며, 또한 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)의 수축을 방지하기 위해 일방향(one-way) 밸브 또는 임의의 다른 수단을 선택적으로 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 별도의 단열 인클로저(114)와 함께 팽창 가능한 구조물을 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 도 5a-5c에 도시된 바와 같이 실질적으로 전체 기질(102) 및/또는 용기(104)를 둘러싸도록 구성될 수 있으며, 여기서 용기(104)는 어셈블리(100) 내에 삽입된다.
도 6a를 참조하면, 일부 실시예에서 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)가 용기(104)[또는 기질(102)]의 일부만 둘러싸거나 에워쌀 수 있음을 알 수 있다. 여기서 용기(104)는 기질 저장조(318)에 위치된 기질(102)(즉, 약물)을 전달하기 위한 펜 주입 디바이스(314)와 같은, 약물 주입 디바이스를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 용기의 일부만 둘러싸도록 구성된다. 전형적으로, 이런 부분은 기질 저장조(318)를 포함한다. 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 에어 입구(310)를 통해 팽창될 수 있다. 도 6a에 도시된 그 팽창된 상태에서, 상기 팽창된 벽(302)과 그 사이의 에어 갭(306)은 단열 인클로저(114)를 생성하며, 이는 다시 변형 가능한 인클로저(118)를 가압하며, 여기에서는 물(140) 또는 다른 PCM(126)을 포함하는 제2 부분(132)에 배치되거나 침지된 마이크로 캡슐화된 또는 벌크 PCM(126)을 포함하는 제1 부분(130)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 일부 실시예에서는, 단일 타입의 PCM(126)이 사용된다. 상기 가압된 변형 가능한 인클로저(118)는 용기(104)의 둘러싸인 부분의 형상을 따르며, 따라서 상기 둘러싸인 용기 부분과 열적으로 그리고 물리적으로 접촉할 동안 에어 갭을 최소화한다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 용기(104)는 기질 저장조(334) 내에 위치된 기질(102)(즉, 약물)을 전달하기 위해 약물 저장조(334)와 유체 연통하는 카테터(332)를 포함할 수 있는 약물 주입 디바이스(330)를 포함할 수 있다. 상기 저장조(334)로부터 카테터(332)로의 약물 주입은 펌프(336)에 의해 촉진될 수 있으며, 상기 펌프(336)는 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 저장조(332)에 근접하거나 또는 그로부터 멀리 위치될 수 있다. 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 용기(104)의 일부만 둘러싸도록 구성된다. 전형적으로, 이런 부분은 기질 저장조(332)를 포함한다. 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)는 에어 입구(310)를 통해 팽창될 수 있다. 팽창된 벽들(302)과 그 사이의 에어 갭(306)은 단열 인클로저(114)를 생성하며, 이는 다시 여기에 단일 타입의 PCM(126)을 포함하는 것으로 도시된 변형 가능한 인클로저(118)를 가압한다. 가압된 변형 인클로저(118)는 용기(104)의 둘러싸인 부분의 형상을 따르며, 따라서 상기 둘러싸인 용기 부분과 열적으로 그리고 물리적으로 접촉할 동안 에어 갭을 최소화한다.
어셈블리(300)는, 필요에 따라, 상기 어셈블리(100)를 참조하여 기재된 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다는 점을 인식해야 한다.
일부 실시예에서는, 기질의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 시스템이 제공되며, 여기에서는 시스템의 일부에서 상기 환경 조건이, 예를 들어 도 6a-7에 도시된 바와 같이 제어되지 않는다.
도 7에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리(100)는 비 제한적인 예에서 가정용 냉장고인 냉장고(352)의 지정된 환경 제어, 냉장 구획(350)의 내측에 위치되도록 구성될 수 있다. 상기 구획(350)은 상업용 냉장고의 빌트인(built-in) 특징으로 설계된 것일 수 있다. 상기 구획(350)은 어셈블리(100)를 수용하고 그리고 상기 어셈블리(100)가 그로부터 제거될 수 있는 크기를 갖도록 구성된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 구획(350)은 어셈블리(100)의 환경 상태(예를 들어, 온도)를 추가로 제어하기 위해, 전동식 열전 요소 또는 임의의 다른 히터 또는 냉각기(354)와 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 냉장 구획(350)은 용기(104) 및/또는 기질(102)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(356)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 컨트롤러(358)가 제공될 수 있으며, 상기 컨트롤러는 온도 센서(356)에 의해 검출된 온도에 따라 상기 열전 소자 또는 히터 또는 냉각기(354)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 상기 열전 소자 또는 히터 또는 냉각기(354)는 기질(102)이 상부 온도 한계를 초과하거나 또는 하부 온도 한계 미만으로 되는 것을 방지하도록 작동될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉장 구획(350)은 상기 냉장 구획(350)에서 어셈블리(100) 및/또는 용기(104)의 존재를 검출하거나 또는 그로부터 제거하기 위한 존재 검출기(360)를 포함할 수 있다. 상기 존재 검출기(360) 및/또는 온도 센서(356)로부터 수신된 신호를 외부 디바이스(200)로 전송하기 위해, 통신 수단(366)이 제공될 수 있다. 상기 신호는 존재 검출기(360) 및/또는 온도 센서(356)로부터 직접적으로, 또는 냉장고(352)의 제어 유닛(370)(예를 들어, 기존의 표준 컨트롤러)을 통해, 또는 임의의 다른 적절한 수단에 의해, 외부 디바이스(200)에 의해 수신될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 기질(102)은 음식(food)을 포함할 수 있으며, 도 1a-8에 도시된 임의의 구성의 어셈블리(100)는 식품의 온도를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 임의의 고체 및/또는 액체 또는 조합된 형태의 식품은 비교적 높은 온도로(예를 들어, 600℃ 이상으로) 어셈블리(100) 내에 위치될 수 있고, 또한 수 시간 내지 24시간 이상 또는 며칠 동안과 같은 오랜 기간 동안 그렇게 유지될 수도 있다. 식품은 테더링되지 않은(untethered) 환경 또는 오프-그리드(off-grid) 환경에서 원하는 온도로 유지될 수 있고, 도시락으로서 동작하는 어셈블리(100) 내에 뜨겁고 손상되지 않은 상태로 유지될 수 있다. 유사하게, 예를 들어 식품은 비교적 낮은 온도로(예를 들어, 100℃ 미만으로, 심지어는 0℃ 미만으로) 어셈블리 내에 위치될 수 있으며, 음식을 차갑고 신선하게 유지하면서 수 시간 내지 24시간 이상에서 며칠 동안과 같이 오랜 기간 동안 어셈블리(100) 내에 유지될 수 있다. 상기 하우징(110)은 경질 물질로 형성될 수 있으며(도 1a-1c), 또는 변형 가능한 물질로 형성될 수 있으며 및/또는 상기 팽창 가능한 서브 어셈블리(300)(도 5a-6)로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서 상기 어셈블리(100)는 다수의 용기(104)에, 심지어 대규모로, 사용되도록 구성될 수 있음을 인식해야 한다. 비 제한적인 예에 있어서, 어셈블리(100)는 수십 개 또는 심지어 수백 개 이상의 용기(104)를 포함하는 크기를 갖도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리(100)는 약물을 심지어 오랜 기간 동안 안전하게 운송하기 위해 약물 캐비닛 또는 약물 운송 박스로 구성될 수 있다. 상기 약물 캐비닛 또는 박스는 여기에 기재된 구성요소들(예를 들어, 센서 온도) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 어셈블리(100)는 손 파지형 및/또는 휴대용으로 될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 어셈블리(100)는 배낭 또는 여행 가방 또는 소모품을 운반하는 사용자를 위한 임의의 다른 전형적인 수단에 위치되는 크기를 가질 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 어셈블리(100)는 예를 들어 사용자의 주머니, 지갑 및/또는 핸드백에 맞는 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어셈블리(100)는 드론에 의해 운송될 수 있고 또한 이를 위한 크기를 가질 수 있다. 기질(102) 및/또는 용기(104)가 어셈블리(100)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이기 때문에, 드론 또는 임의의 다른 적절한 증산(蒸散: transpiration) 수단에 의해 운송될 때, 드론에 별도의 보조 열 저장 요소를 설치 할 필요가 없다.
상기 어셈블리(100)는 기질(102) 및/또는 용기(104)를 따라 균일한 열 분포, 즉 온도를 제공하도록 구성된다. 도 1a-7의 실시예에서는, 기질(102) 및/또는 용기(104)의 형상을 따르는 상기 변형 가능한 인클로저(118)를 제공함으로써 달성되며, 이에 따라 에어 갭을 최소화한다. 상기 변형 가능한 인클로저(118)는 열 분포 수단으로서 구성될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 균일한 열 분포가 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 어셈블리(100)는 기질(102) 및/또는 용기(104)와 적어도 부분적으로 열 소통하는 단열 인클로저(114) 및 환경 제어 물질(120)을 포함할 수 있다. 상기 어셈블리(100)는 열전도, 열 대류 및/또는 열 복사 중 임의의 수단에 의해 열을 균일하게 분배하기 위한 균일한 열 분배기(400)를 포함할 수 있다. 비 제한적인 예에 있어서, 분배 수단(400)은 기질(102) 및/또는 용기(104)를 따라 기질(102) 및/또는 용기(104) 주위에 우연히 갇혀서 불균일한 열 분포를 방해하는 에어를 송풍하기 위한 팬(402)을 포함할 수 있다.
본 발명은 제한된 수의 실시예와 관련하여 기재되었지만, 전체 또는 일부 실시예의 임의의 조합이 사용될 수도 있고, 또한 크기, 물질, 형상, 형태, 기능 및 작동 방식, 조립 및 사용의 변화를 포함하는 본 발명의 부품에 대한 최적의 치수 관계가 본 기술분야의 숙련자에게 쉽게 명백한 것으로 간주되며, 도면에 예시되고 명세서에 기재된 바와 동일한 모든 관계는 본 발명에 포함되도록 의도되었음을 인식해야 한다.
이에 따라, 전술한 바는 본 발명의 원리만을 예시한 것으로 간주된다. 또한, 많은 수정 및 변경이 본 기술분야의 숙련자에게 쉽게 발생할 수 있기 때문에, 본 발명을 도시되고 기재된 바와 같은 정확한 구성 및 작동으로 제한하는 것으로 기재되지는 않았으며, 따라서 모든 적절한 수정 및 등가물이 본 발명의 범주 내에 속할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 바람직한 실시예가 기재되었지만, 본 발명은 그 정확한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범주 또는 정신으로부터의 일탈 없이, 본 기술분야의 숙련자에 의해 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 인식해야 한다.
본 발명의 추가의 수정은 본 기술분야의 숙련자에게도 발생할 것이며, 이러한 모든 수정은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 정신 및 범주 내에 속하는 것으로 간주된다.
본 발명은 제한된 수의 실시예에 대해 기재되었지만, 본 발명의 많은 변형, 수정, 및 기타 응용이 이루어질 수 있음을 인색해야 한다.
여기에 본 발명의 다양한 발명의 실시예가 기재되고 예시되었지만, 본 기술분야의 숙련자라면 여기에 기재된 기능을 수행하고 및/또는 결과를 얻고 및/또는 이점들 중 하나 또는 그 이상을 수행하기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 쉽게 구상할 것이며, 그러한 각각의 변형 및/또는 수정은 여기에 기재된 본 발명의 실시예의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 보다 일반적으로, 본 기술분야의 숙련자라면 여기에 기재된 모든 파라미터, 치수, 물질, 및 구성이 단지 예시에 불과하며, 실제 파라미터, 치수, 물질, 및/또는 구성은 특정 애플리케이션 또는 본 발명의 교시가 사용되는 애플리케이션에 따르는 것임을 인식할 것이다. 본 기술분야의 숙련자라면 단지 일상적인 실험을 사용하여 여기에 기재된 본 발명의 특정 실시예에 대한 많은 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 이에 따라, 전술한 실시예는 단지 예로서 제시된 것이며, 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범위 내에서, 본 발명의 실시예가 구체적으로 설명되고 청구된 바와는 달리 실시될 수 있음을 인식해야 한다. 본 발명의 창의적인 실시예는 여기에 기재된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 그러한 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법이 서로 일치하지 않는 경우, 그러한 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법의 임의의 조합은 본 발명의 창의적인 범주에 포함된다. 일부 실시예는 특히 하나 또는 그 이상의 특징/요소/기능이 결여되어 종래 기술과 구별될 수 있다(즉, 그러한 실시예에 관한 청구범위는 부정적인 제한을 포함할 수 있다).
또한, 본 발명의 다양한 개념은 예로서 제공된 하나 또는 그 이상의 방법으로 구현될 수 있다. 방법의 일부로서 수행되는 행위는 임의의 적절한 방식으로 주문될 수 있다. 따라서 예시적인 실시예에서 순차적인 동작으로 도시되었더라도 일부 동작을 동시에 수행하는 단계를 포함할 수 있는, 기재된 바와는 상이한 순서로 동작이 수행되는 실시예가 구성될 수 있다.
본 출원의 어느 곳에서나 제시된 특허, 특허 출원, 기사, 웹 페이지, 책, 등을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 출판물 또는 다른 문서에 대한 모든 참조는 그 전체가 참조 인용되었다. 더욱이, 여기에서 정의되고 사용된 모든 정의는 사전적 정의, 참조 인용된 문서에서의 정의, 및/또는 정의된 용어의 일반적인 의미를 제어하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 부정관사 "a" 및 "an"은 명확하게 반대로 표시되지 않는 한 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 여기에서 명세서 및 청구범위에 사용된 "및/또는(and/or)"이라는 문구는 이렇게 결합된 요소, 즉 일부 경우에 결합적으로 존재하고 다른 경우에는 분리적으로 존재하는 요소의 "하나 또는 둘 다"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 나열된 다중 요소는 동일한 방식으로, 즉 이렇게 결합된 요소들 중 "하나 또는 그 이상"인 것으로 해석되어야 한다. 구체적으로 식별된 요소와 관련되거나 관련되지 않은 경우 "및/또는" 문구에 의해 구체적으로 식별된 요소 이외의 다른 요소가 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서 비 제한적인 예로서, "포함하는(comprising)"과 같은 제한을 두지 않는 언어와 함께 사용되었을 때 "A 및/또는 B"에 대한 언급은, 일 실시예에서는 A만을(선택적으로 B 이외의 요소를 포함함), 다른 실시예에서는 오직 B만을(선택적으로 A 이외의 요소를 포함함)을, 또 다른 실시예에서는 A 와 B 모두를(선택적으로 다른 요소를 포함함), 등으로 지칭할 수 있다.
여기에서 명세서 및 청구범위에 사용되는 바와 같이, "또는(or)"은 위와 같이 정의된 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록에서 항목을 구분할 때, "또는" 또는 "및/또는"을 포함하는 것으로, 즉 요소의 수 또는 목록 중 적어도 하나를 포함하지만, 몇몇을 포함하고 선택적으로 추가 나열되지 않은 항목을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "∼ 중 오직 하나(only one of)" 또는 "∼ 중 정확히 하나(exactly one of)", 또는 청구범위에 사용되었을 때 "∼ 로 구성된(consisting of)"과 같은 반대로 명확하게 표시된 용어들만, 많은 요소 또는 요소들의 리스트 중 정확히 하나의 요소를 포함하는 것을 지칭한다. 일반적으로, 여기에 사용되는 바와 같은 "또는"이라는 용어는, "둘 중 하나(either)", "∼ 중 하나(one of)", "∼ 중 오직 하나(only one of)", 또는 "∼ 중 정확히 하나(exactly one of)"와 같이 배타적인 용어로 진행되었을 때 배타적인 대안[즉, "하나 또는 다른 하나 그러나 둘 모두는 아닌(one or the other but not both)"]을 나타내는 것으로 해석되어야 하며, 청구범위에 사용되었을 때, "본질적으로 ∼ 로 구성된(Consisting essentially of)"은 특허법 분야에서 사용되는 바와 같은 그 일반적인 의미를 갖는다.
여기에서 명세서 및 청구범위에 사용되는 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 요소의 목록과 관련하여 "적어도 하나(at least one)"라는 문구는 다음 중 임의의 하나 또는 그 이상의 요소로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 요소 목록에서 요소들 중 어느 하나 또는 그 이상으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로 해석되어야 하지만, 그러나 요소의 목록 내에 구체적으로 열거된 각각의 그리고 모든 요소들 중 적어도 하나를 필수적으로 포함하는 것은 아니며, 또한 요소의 목록에서 요소들의 임의의 조합을 배제하지는 않는다. 이런 정의는 또한, 구체적으로 식별된 이들 요소와의 관련 여부와는 관계 없이, "적어도 하나(at least one)"라는 문구가 지칭하는 요소 목록 내에서 구체적으로 식별된 요소 이외에 요소가 선택적으로 존재할 수 있음을 허용한다. 따라서 비 제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는 등가적으로 "A 또는 B 중 적어도 하나" 또는 등가적으로 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는, 일 실시예에서, B는 존재하지 않고(그리고 선택적으로 B 이외의 요소를 포함하는) 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 A 를 지칭할 수 있고, 다른 실시예에서는 A는 존재하지 않고(그리고 선택적으로 A 이외의 요소를 포함하는) 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 B 를 지칭할 수 있으며, 또 다른 예에서는 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 A, 및 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 B(그리고 선택적으로 다른 요소를 포함하는), 등으로 지칭할 수 있다.
상기 명세서에서와 마찬가지로 청구범위에서, "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "운반하는(carrying)", "함유하는(containing)", "포함하는(involving)", "보유하는(holding)", "∼ 으로 구성된(composed of)", 등은, 제한을 두지 않는, 즉 포함하지만 이에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 미국 특허청 특허심사 절차 매뉴얼, 섹션 2111.03에 명시된 바와 같이, "∼ 으로 구성되는(consisting of)" 및 "본질적으로 구성되는(consisting essentially of)"와 같은 전환 문구만 각각 밀폐적인 또는 반밀폐적인 전환 문구일 수 있다.

Claims (30)

  1. 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 어셈블리에서, 상기 하나 또는 그 이상의 기질이 기질 용기 내에 함유되지 않거나 또는 함유되는 환경 제어 어셈블리로서,
    상기 기질에 열 차폐를 제공하도록 구성된 단열재를 포함하는 제1 인클로저,
    상기 기질의 상기 적어도 하나의 환경 상태를 조절하도록 구성된 적어도 하나의 변형 가능한 환경 제어 물질을 포함하는 제2 인클로저, 및
    상기 제1 인클로저 및 상기 제2 인클로저를 적어도 부분적으로 포함하는 하우징을 포함하며,
    상기 제2 인클로저는 상기 기질 및 상기 기질 용기 중 적어도 하나와 적어도 부분적으로 물리적으로 접촉하는, 환경 제어 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 환경 제어 물질은 열적으로 자체-충전되는, 어셈블리.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 인클로저는 상기 제2 인클로저를 적어도 부분적으로 둘러싸는, 어셈블리.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 인클로저는 상기 기질 및 상기 기질 용기 중 적어도 하나를 수용하도록 구성된 챔버를 형성하고,
    상기 제2 인클로저는, 상기 변형 가능한 인클로저와 상기 기질 및 상기 기질 용기 중 적어도 하나의 중간에 형성된 에어-포켓을 최소화하기 위해, 상기 기질 및 상기 기질 용기 중 적어도 하나와 인접하여 접촉하는, 어셈블리.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 인클로저는 적어도 하나의 구획을 포함하고, 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질은 함께 혼합되어 단일 구획에 위치되는, 어셈블리.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 인클로저는 다수의 구획을 포함하고, 각각의 구획은 단일 타입의 환경 제어 물질을 포함하는, 어셈블리.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 인클로저의 제1 구획은 제1 타입의 환경 제어 물질을 포함하고, 상기 제2 인클로저의 제2 구획은 상이한 제2 타입의 환경 제어 물질을 포함하는, 어셈블리.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환경 제어 물질은 적어도 하나 또는 그 이상의 타입의 상 변화 물질(PCM)을 포함하는, 어셈블리.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제1 타입의 PCM 은 벌크 PCM 을 포함하고, 제2 타입의 PCM 은 마이크로 캡슐화된 PCM 을 포함하는, 어셈블리.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    환경 제어 물질의 타입은 H2O 를 포함하는, 어셈블리.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 타입의 환경 제어 물질은 PCM 을 포함하고, 제2 타입의 환경 제어 물질은 H2O 를 포함하는, 어셈블리.
  12. 청구항 11에 있어서,
    PCM 대 H2O 의 비율은 약 1:1 내지 약 10:1(PCM:H2O)의 범위에 있는, 어셈블리.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환경 제어 물질은 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질을 포함하고,
    상기 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질 중 제1 환경 제어 물질은, 높은 상 변화 온도로 구성되고,
    상기 적어도 2가지 타입의 환경 제어 물질 중 제2 환경 제어 물질은, 낮은 상 변화 온도로 구성되는, 어셈블리.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기질을 가열하도록 구성된 가열 요소를 더 포함하는, 어셈블리.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 가열 요소는, 상기 기질의 최대 온도 효능 한계를 초과하지 않을 동안, 상기 기질을 가열하도록 구성되는, 어셈블리.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    전원을 더 포함하는, 어셈블리.
  17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징을 밀폐하기 위한 로킹 메커니즘을 더 포함하는, 어셈블리.
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    원격 디바이스와 유선으로 또는 무선으로 통신하기 위한 통신 수단을 더 포함하는, 어셈블리.
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기질은 약물, 생물학적 기질, 호르몬, 성장 호르몬, 혈액, 효소, 체액, 신체 부위, 신체 기관, 신체 조직, 정자, 난자, 분석물 인디케이터, 혈당 검사 스트립, 효소, 소변 검사 스트립, 생물학적 및/또는 화학 물질을 포함하는 생물학적 인디케이터, 화장품, 립스틱, 향수, 세면도구, 스프레이, 무스, 에멀젼, 젤, 수지, 접착제, 아교, 에폭시, 및 시아노아크릴레이트 아교로 구성된 집단으로부터 선택되는 어셈블리.
  20. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 경질 물질로 형성되는, 어셈블리.
  21. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 가요성 물질로 형성되는, 어셈블리.
  22. 청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 인클로저는 그 팽창 시 내부에 에어를 도입하고 그 수축 시 이로부터 에어를 제거하도록 구성된 선택적으로 팽창 가능한 및/또는 수축 가능한 밀폐부를 포함하는, 어셈블리.
  23. 청구항 1 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어셈블리는, 상기 어셈블리를 수용할 수 있는 크기를 갖고 또한 상기 어셈블리를 수용하도록 구성되는, 냉장고의 구획 내에 위치되도록 구성되는, 어셈블리.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 어셈블리는 상기 냉장고 구획으로부터 제거 가능하도록 구성되는, 어셈블리.
  25. 청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어셈블리는 드론에 의한 부착 및 운송을 위해 구성되는, 어셈블리.
  26. 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 시스템에서, 상기 하나 또는 그 이상의 기질이 기질 용기 내에 함유되거나 또는 함유되지 않는 환경 제어 시스템으로서,
    청구항 1 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 따른 환경 제어 어셈블리, 및
    상기 환경 상태가 제어되지 않은 부분을 포함하는, 환경 제어 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 시스템은 냉장고를 포함하는, 시스템.
  28. 청구항 26에 있어서,
    상기 시스템은 약물 주입 디바이스를 포함하는, 시스템.
  29. 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 환경 제어 어셈블리에서, 상기 하나 또는 그 이상의 기질이 기질 용기 내에 함유되거나 또는 함유되지 않는 환경 제어 어셈블리로서,
    상기 기질에 열 차폐를 제공하도록 구성되는 단열재를 포함하는 제1 인클로저,
    상기 기질의 상기 적어도 하나의 환경 상태를 조절하도록 구성되는 적어도 하나의 환경 제어 물질,
    상기 기질 및/또는 용기를 따라 열을 분배하도록 구성되는 열 분배기, 및
    상기 제1 인클로저를 적어도 부분적으로 포함하는 하우징을 포함하는, 환경 제어 어셈블리.
  30. 하나 또는 그 이상의 기질의 적어도 하나의 환경 상태를 제어하기 위한 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 기질이 기질 용기 내에 함유되거나 또는 함유되지 않는, 환경 상태 제어 방법으로서,
    상기 기질을 단열하는 단계, 및
    상기 기질 및 상기 기질 용기 중 적어도 하나를 변형 가능한 환경 제어 물질과 적어도 부분적으로 물리적으로 접촉시킬 동안, 상기 기질의 상기 적어도 하나의 환경 상태를 상기 변형 가능한 환경 제어 물질로 조절하는 단계를 포함하는, 환경 상태 제어 방법.
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