阅读说明：本技术 带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法 (Cryogenic slow-release portable cold source device with supercooling protection and using method thereof ) 是由 何凯 闫欣 吴永程 王刚 张�杰 刘毅恒 田进寿 汪韬 姚东 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法。本发明的目的是解决现有便携冷源装置存在无法满足野外无保障场景下的现场制冷和深冷缓释等综合需求的技术问题,提供一种带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法。该装置采用氯化铵、氢氧化钡、氯化钠等常温组分,利用化学吸热、相变吸热的复合过程,实现深度蓄冷、缓释制冷的综合效能,是一种可提供长时间深度冷却条件的便携装置,解决了现有技术无法现场制冷、无法深度冷却、无法便携备用的问题；通过机械操作启动,无需低温保障、无需加注介质,解决现有技术保障要求高、用前操作繁杂的问题；还基于化学吸热过程的气体产物设计了隔离结构,形成过冷防护功能。(The invention relates to a cryogenic slow-release portable cold source device with supercooling protection and a using method thereof. The invention aims to solve the technical problem that the existing portable cold source device cannot meet the comprehensive requirements of field refrigeration, deep cooling slow release and the like in the field without guarantee scene, and provides a deep cooling slow release portable cold source device with supercooling protection and a using method thereof. The device adopts normal temperature components such as ammonium chloride, barium hydroxide, sodium chloride and the like, utilizes a composite process of chemical heat absorption and phase change heat absorption to realize comprehensive efficiency of deep cold accumulation and slow release refrigeration, is a portable device capable of providing a long-time deep cooling condition, and solves the problems that the prior art cannot carry out on-site refrigeration, deep cooling and portable standby; the device is started through mechanical operation, low-temperature guarantee is not needed, and a medium is not needed to be filled, so that the problems of high guarantee requirement and complex operation before use in the prior art are solved; an isolation structure is designed based on gas products in a chemical endothermic process, and a supercooling protection function is formed.)

带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种冷源装置，具体涉及一种带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法。

背景技术

便携冷源用于无冷链支持条件以及野外条件下的低温保持，广泛应用于生鲜输运、医疗救援等场景。从典型场景的需求来看，便携式冷源的设计主要关注单位重量蓄冷量、最低稳定温度等技术性能，以及过冷防护、启动模式等使用性能。

现有便携冷源可分为充电电冰箱等无依托型，以及冰袋、冰盐浴和小型插电电冰箱等依托型。

充电电冰箱采用电驱半导体制冷等方式，结构紧凑、运行可靠，但受到半导体器件转换效率的限制，该类技术的深度制冷以及长时间制冷能力有待提升。

冰袋内置蓄冷工质，经预先冷冻后可在一定时间内提供低温条件，广泛用于医疗救治和生鲜物流等行业。冰袋一般分为水基传统冰袋和多组分化学冰袋。水基传统冰袋通过冰块的相变吸热提供低温条件，多组分化学冰袋以无机盐和高聚物凝胶等化合物水溶液为工质，储冷能力和制冷能力较好，但使用前需加注水介质或整体浸泡于水中。

冰盐浴采用冰与氯化铵、氯化钠等无机盐混合物的相变吸热制冷，具有较好的深度制冷能力和较高的蓄冷能力；使用前需要制备冰块或冰粒，虽具有低温条件下的深度制冷功能，但易发生过冷现象，对保障条件、现场调配技术要求较高。

小型插电电冰箱面向药物制剂和生物样品等的运输环节及临时保存需求，可提供长时间、可调低温条件，但内容空间较小、应用场景有限，且无法脱离电源支撑独立运行，制造成本、运行成本较高。

上述便携冷源虽然种类繁多，但均无法同时满足野外无保障场景下的现场制冷和深冷缓释需求。

发明内容

本发明的目的是解决现有便携冷源装置存在无法满足野外无保障场景下的现场制冷和深冷缓释等综合需求的技术问题，提供一种带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

本发明提供一种带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置，其特殊之处在于：包括柔性外壳、单向限压排气阀、扭转阀、扭转阀罩、设置在柔性外壳内部的柔性内胆，以及设置在柔性内胆内部的多个贮囊；

所述多个贮囊包括盛有水的水囊，以及盛有氯化铵的氯化铵贮囊、盛有氢氧化钡的氢氧化钡贮囊和盛有氯化钠的氯化钠贮囊；所述氯化铵贮囊、氢氧化钡贮囊和氯化钠贮囊均可在挤压作用下破裂；

所述单向限压排气阀安装于柔性内胆上，其排气方向指向柔性内胆外部；

所述扭转阀的手柄位于柔性外壳的外部，其杆部经柔性外壳、柔性内胆连接所述水囊，所述柔性外壳和柔性内胆均与杆部密封固定连接，用于水囊的打开；所述扭转阀罩盖设于所述手柄处，用于遮盖手柄。

进一步地，所述柔性外壳为聚氨酯材质，所述柔性内胆为聚氯乙烯材质。

进一步地，所述氯化铵贮囊、氢氧化钡贮囊和氯化钠贮囊均为覆膜铝材质。

进一步地，所述水囊为聚氯乙烯材质。

进一步地，所述氯化铵、氢氧化钡、氯化钠均为干燥粉末或干燥颗粒。

进一步地，所述单向限压排气阀的临界排气压强为0.20MPa±0.02MPa。

本发明还提供了一种上述带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置的使用方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)挤压柔性外壳，使得氯化铵贮囊、氢氧化钡贮囊和氯化钠贮囊破裂，得到氯化铵、氧化钡和氯化钠的混合物；

2)取下扭转阀罩，旋转扭转阀的手柄，使水囊打开，完成水与氯化铵、氧化钡和氯化钠混合物的进一步混合。

本发明相比现有技术具有的有益效果如下：

1、本发明提供的带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法，采用氯化铵、氢氧化钡和氯化钠等常温组分，利用化学吸热、相变吸热的复合过程，实现深度蓄冷、缓释制冷的综合效能，填补现有技术的空白，是一种可提供长时间深度冷却条件的便携装置，解决了现有技术无法现场制冷、无法深度冷却、无法便携备用的问题。

2、本发明提供的带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法，可通过手动机械操作启动，无需低温保障、无需加注介质，解决现有技术保障要求高、用前操作繁杂的问题。

3、本发明提供的带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置及其使用方法，基于化学吸热过程的气体产物设计了隔离结构，液态水与氯化铵、氢氧化钡发生化学反应产生的氨气在柔性内胆中积累，压强达到单向限压排气阀的临界排气压强后排向柔性内胆与柔性外壳之间的预留空间；柔性外壳膨胀、远离柔性内胆，实现过冷防护；柔性内胆中深度制冷产生的低温状态经柔性内胆自身结构、氨气气氛传导至柔性外壳，实现缓释使用形成过冷防护功能，填补现有技术空白。

附图说明

图1为本发明带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置的结构示意图；

附图标记说明：

1-柔性外壳、2-柔性内胆、3-单向限压排气阀、4-扭转阀、5-扭转阀罩、6-水囊、7-氯化铵贮囊、8-氢氧化钡贮囊、9-氯化钠贮囊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。

一种带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置，包括柔性外壳1、单向限压排气阀3、扭转阀4、扭转阀罩5、设置在柔性外壳1内部的柔性内胆2，以及设置在柔性内胆2内部的多个贮囊；所述多个贮囊包括盛有水的水囊6，以及盛有氯化铵的氯化铵贮囊7、盛有氢氧化钡的氢氧化钡贮囊8和盛有氯化钠的氯化钠贮囊9；所述氯化铵贮囊7、氢氧化钡贮囊8和氯化钠贮囊9均可在挤压作用下破裂；水囊6中水的洁净度等要求按照GB5749《生活饮用水卫生标准》执行；所述单向限压排气阀3安装于柔性内胆2上，其排气方向指向柔性内胆2外部；所述扭转阀4的手柄位于柔性外壳1的外部，其杆部经柔性外壳1、柔性内胆2连接所述水囊6，所述柔性外壳1和柔性内胆2均与杆部密封固定连接(将柔性外壳1和柔性内胆2定位在杆部，使二者相对位置固定下来)，用于水囊6的打开；所述扭转阀罩5盖设于所述手柄处，用于遮盖手柄。

所述柔性外壳1为聚氨酯材质，所述柔性内胆2为聚氯乙烯材质。所述氯化铵贮囊7、氢氧化钡贮囊8和氯化钠贮囊9均为覆膜铝材质。所述水囊6为聚氯乙烯材质。所述氯化铵、氢氧化钡、氯化钠均为干燥粉末或干燥颗粒均可，技术要求均按工业级标准执行。所述单向限压排气阀3按GB/T1796.2-2016《轮胎气门嘴》执行，并要求其临界排气压强为0.20MPa±0.02MPa。

上述带过冷保护的深冷缓释便携冷源装置的使用(激活)方法，包括以下步骤：

1)挤压柔性外壳1，使得氯化铵贮囊7、氢氧化钡贮囊8和氯化钠贮囊9破裂，得到氯化铵、氧化钡和氯化钠的混合物；

2)取下扭转阀罩5，旋转扭转阀4的手柄，使水囊6打开，完成水与氯化铵、氧化钡和氯化钠混合物的进一步混合。

反应机理：

1、液态水与氯化铵、氢氧化钡发生化学反应，伴随吸热降温以及生成氨气等过程；在氯化钠作用下，前述化学反应的反应产物发生相变、进一步吸热并降低温度，实现深度制冷；

2、液态水与氯化铵、氢氧化钡发生化学反应产生的氨气在柔性内胆2中积累，压强达到单向限压排气阀3的临界排气压强后排向柔性内胆2与柔性外壳1之间的预留空间；柔性外壳1膨胀、远离柔性内胆2，实现过冷防护；柔性内胆2中深度制冷产生的低温状态经柔性内胆2自身结构、氨气气氛传导至柔性外壳1，实现缓释使用。

上述的挤压、旋转均可手动完成，属人员常规操作；液态水与氯化铵、氢氧化钡发生的化学反应，以及氯化钠作用下其化学反应的反应产物发生的相变，均属行业内公知常识。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。