本發(fā)明涉及一種制冷設(shè)備。特別地，但是非排他性地，本發(fā)明涉及一種用于存儲(chǔ)并輸運(yùn)疫苗、易腐爛食品、包裝飲料等、以及用于在沒(méi)有可靠的電源時(shí)冷卻諸如電池的設(shè)備或控制其溫度的制冷設(shè)備。本發(fā)明的各方面涉及設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

大部分的世界人口沒(méi)有獲得干線(xiàn)電力的持續(xù)的且可靠的供應(yīng)。不發(fā)達(dá)國(guó)家或遠(yuǎn)離居住區(qū)的地區(qū)，頻繁地遭受經(jīng)常借助于“分區(qū)停電”所實(shí)施的電力的定量配給，這是故意停電或配電網(wǎng)的故障產(chǎn)生的。

在這種沒(méi)有持續(xù)的和/或可靠的電力供應(yīng)的地區(qū)在適當(dāng)溫度下存儲(chǔ)疫苗、食品和飲料是困難的，這樣的地區(qū)限制了傳統(tǒng)制冷設(shè)備的廣泛使用。例如，疫苗需要被存儲(chǔ)在約2-8℃之間的窄溫度范圍內(nèi)，在這個(gè)范圍之外它們的成活力能夠被損害或破壞。類(lèi)似問(wèn)題出現(xiàn)與食物、特別地易腐爛的食品以及諸如罐裝或瓶裝飲品的包裝飲料的存儲(chǔ)相關(guān)。

在對(duì)這個(gè)問(wèn)題的反應(yīng)中，當(dāng)前申請(qǐng)人之前已經(jīng)提出了一種制冷裝置形式，其公開(kāi)在國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)no.pct/gb2010/051129中，該裝置允許被制冷存儲(chǔ)空間在失去電力之后維持在4-8℃的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)達(dá)30天。這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)裝置包括用于疫苗、食品、飲品容器或任何其他被冷卻物品的有效載荷空間，該有效載荷空間被置于水的熱絕緣儲(chǔ)槽的下部區(qū)域處。在儲(chǔ)槽上方并且與其流體連通，包含冷卻元件或低溫?zé)嵛镔|(zhì)的水填充的頂部空間提供到儲(chǔ)槽的冷水供應(yīng)。

這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)裝置依賴(lài)于水在約4℃處于它的最大密度的已知特性。因此，由頂部空間中的冷卻元件或熱物質(zhì)冷卻到這個(gè)溫度的水趨于下沉到該儲(chǔ)槽中，停留在環(huán)繞該有效載荷空間的下部區(qū)域處，該有效載荷空間通過(guò)熱傳遞被冷卻到處于4℃或接近4℃的溫度。

本申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到改善上面所提及裝置的需要以促進(jìn)在一些應(yīng)用中的包裝、運(yùn)輸和效率。正是在這個(gè)背景下，當(dāng)前發(fā)明已經(jīng)被構(gòu)思。通過(guò)下述說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的其他目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各方面因此提供了如所附權(quán)利要求中所要求保護(hù)的設(shè)備和方法。

在尋求保護(hù)的本發(fā)明的一個(gè)方面中提供了一種冷卻設(shè)備，包括：

流體儲(chǔ)槽，該流體儲(chǔ)槽用于保持待冷卻的流體，該儲(chǔ)槽具有頂部區(qū)域和在頂部區(qū)域下方的本體區(qū)域，頂部區(qū)域和本體區(qū)域的每一個(gè)被設(shè)置成包含待冷卻的流體；以及

熱交換部分，在使用中熱交換部分被設(shè)置成與本體區(qū)域中的流體熱連通，由此允許在熱交換部分與本體區(qū)域中的流體之間的熱傳遞，

在使用中該設(shè)備被構(gòu)造成允許冷卻裝置冷卻頂部區(qū)域中的流體，

其中，流體儲(chǔ)槽被設(shè)置成使得儲(chǔ)槽的橫截面面積在從頂部區(qū)域至本體區(qū)域的距離的至少一部分上根據(jù)從頂部區(qū)域至本體區(qū)域的距離的變化漸縮而減小。

要理解的是，儲(chǔ)槽的橫截面面積可以由儲(chǔ)槽的邊界壁限定。因此，如由儲(chǔ)槽的邊界壁限定的儲(chǔ)槽的橫截面面積可以在從頂部區(qū)域至本體區(qū)域的距離的至少一部分上通過(guò)根據(jù)從頂部區(qū)域至本體區(qū)域的距離變化的漸縮而減小。

儲(chǔ)槽的橫截面面積根據(jù)從頂部區(qū)域至熱交換部分的距離的變化漸縮而減小的特征具有的優(yōu)點(diǎn)在于，可以減小本體區(qū)域以及因此熱交換部分中的流體的過(guò)冷卻的危險(xiǎn)。這是因?yàn)樵诮o定時(shí)間中可以從本體區(qū)域朝向頂部區(qū)域吸取的熱量的量至少部分地根據(jù)可用于熱傳輸或流體傳輸?shù)膬?chǔ)槽的橫截面面積變化。要理解的是，通過(guò)向儲(chǔ)槽提供漸縮，制冷設(shè)備關(guān)于本體區(qū)域中的液體的冷卻可以進(jìn)行自調(diào)節(jié)。

要理解的是，在某些情形下，頂部區(qū)域中的流體可以被相對(duì)積極地（aggressively）冷卻以使得可以是冷凍或基本上冷凍的流體的高度冷卻的流體的前部從頂部區(qū)域朝向本體區(qū)域擴(kuò)散。如果高度冷卻的流體的前部與本體區(qū)域中的熱交換部分直接熱接觸，則可能發(fā)生熱交換部分的過(guò)冷卻，即，冷卻至過(guò)低的溫度。這可以導(dǎo)致由熱交換部分冷卻的材料（諸如，醫(yī)療疫苗）的損壞。通過(guò)提供被設(shè)置成使得儲(chǔ)槽的橫截面面積根據(jù)從頂部區(qū)域至熱交換部分的距離的變化而減小的流體儲(chǔ)槽，高度冷卻的流體的前部的擴(kuò)散速度可以隨著該前部擴(kuò)散而減小。要理解的是，在過(guò)冷卻導(dǎo)致流體冷凍的一些實(shí)施例中，由于橫截面面積的減小所以可以抑制冷凍流體的前部的擴(kuò)散。冷凍流體的前部的擴(kuò)散可以從熱交換部分被抑制足夠長(zhǎng)的距離以使得防止熱交換部分的過(guò)冷卻。

要理解的是，在使用中，如果在流體儲(chǔ)槽中提供具有負(fù)至正的熱膨脹臨界溫度的流體（諸如，水）：流體在該溫度以上展現(xiàn)正的熱膨脹系數(shù)并且在該溫度以下流體展現(xiàn)負(fù)的熱膨脹系數(shù)，則該設(shè)備然后可以可操作以將位于頂部區(qū)域下方的給定深度處（在本體區(qū)域內(nèi)）的流體儲(chǔ)槽中的流體維持在基本上恒定的溫度，該溫度至少部分地取決于負(fù)至正的臨界溫度。

要理解的是，在一些實(shí)施例中在頂部區(qū)域中的流體的溫度由冷卻裝置冷卻，并且接近臨界溫度，流體的密度在該臨界溫度處最大。這使得流體變得浮力較小并下沉。相反地，當(dāng)流體的溫度上升至臨界溫度以上時(shí)，由于例如與熱交換部分的熱交換，流體的密度減小，并且更具浮力的流體趨于上升。處于臨界溫度以上的溫度的上升的流體因此可以與下沉的流體混合，并且最終在一些結(jié)構(gòu)中可以建立基本上靜態(tài)的平衡。被冷卻至臨界溫度以下的頂部區(qū)域中的流體具有比處于臨界溫度的流體更小的密度，并且因此趨于不會(huì)下沉至頂部區(qū)域以下。因此，在一些實(shí)施例中可以將頂部區(qū)域下方的本體區(qū)域中的流體的溫度設(shè)置為基本上不會(huì)上升至臨界溫度以上或者基本上降低至臨界溫度以下。

有利地，臨界溫度在從-100℃至+50℃的范圍內(nèi)，進(jìn)一步有利地在從-50℃至10℃的范圍內(nèi)，更進(jìn)一步有利地在從-20℃至約8℃的范圍內(nèi)，有利地在從-20℃至5℃的范圍內(nèi)，進(jìn)一步有利地在從-5℃至5℃范圍內(nèi)，可選地在從2℃至5℃范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中其他數(shù)值可以是有用的。

要理解的是，冷包意指包含在密封包裝內(nèi)的冷卻劑本體，諸如，冰包。該包裝可以包括塑料材料。冷卻劑可以包括水，水/鹽混合物（諸如，水/鹽溶液），水/溶劑混合物，凝膠或任意其他合適的冷卻劑。如上所述，也可以使用處于松散形式（諸如，塊體、顆粒、“冰塊”、碎的冷凍冷卻劑）或任意其他合適的形式的冷凍冷卻劑。

本發(fā)明的一些實(shí)施例允許提供冷卻設(shè)備，如下所述，該冷卻設(shè)備有在冷存儲(chǔ)部分中提供的諸如冷包的冷卻物體或諸如水冰或干冰（冷凍二氧化碳）的松散冷凍材料驅(qū)動(dòng)。該冷卻物體驅(qū)動(dòng)了在流體儲(chǔ)槽的上部（頂部）區(qū)域中的流體儲(chǔ)槽中的流體冷卻。

可選地，流體儲(chǔ)槽被設(shè)置成使得儲(chǔ)槽的橫截面面積以基本上連續(xù)的方式漸縮而減小。

可選地，流體儲(chǔ)槽被設(shè)置成使得儲(chǔ)槽的橫截面面積至少部分地在多個(gè)基本上分立的階段（steps）中漸縮而減小。

流體儲(chǔ)槽可以被設(shè)置成使得儲(chǔ)槽的橫截面面積基本上僅在多個(gè)基本上分立的階段中在儲(chǔ)槽的長(zhǎng)度的該部分上漸縮而減小。

可選地，儲(chǔ)槽的橫截面面積在儲(chǔ)槽的多個(gè)部分上根據(jù)從頂部區(qū)域至本體區(qū)域的距離的變化漸縮而減小，在相應(yīng)部分之間的儲(chǔ)槽的橫截面面積增大以使得該橫截面面積在再次增大并且隨后以漸縮的方式減小之前以漸縮的方式交替地減小。

可選地，在一對(duì)相鄰區(qū)段之間的橫截面面積也以漸縮的方式增大。替代地該增大可以是基本上突然的。

可選地，流體儲(chǔ)槽被設(shè)置成使得在從頂部區(qū)域朝向本體區(qū)域的儲(chǔ)槽的長(zhǎng)度的至少一部分上，儲(chǔ)槽的橫截面面積的幾何中心相對(duì)于使用中的定向而向下彎曲。

要理解的是，幾何中心意指流體儲(chǔ)槽的質(zhì)心。

可選地，儲(chǔ)槽的橫截面面積在向下彎曲的儲(chǔ)槽的所述至少一部分上根據(jù)從頂部區(qū)域至本體區(qū)域的距離的變化而減小。

可選地，該設(shè)備被構(gòu)造成允許通過(guò)經(jīng)過(guò)熱交換部分的傳導(dǎo)而由冷卻裝置冷卻頂部區(qū)域中的流體。

熱交換部分可以包括限定了流體儲(chǔ)槽的內(nèi)部體積的壁的一部分。熱交換部分可以由基本上直立的壁而提供。

可選地，該設(shè)備包括冷存儲(chǔ)部分，在使用中冷存儲(chǔ)部分被設(shè)置成通過(guò)經(jīng)過(guò)熱交換部分的傳導(dǎo)而引起頂部區(qū)域中的流體的冷卻。

可選地，冷存儲(chǔ)部分包括被設(shè)置成具有開(kāi)口以及用于關(guān)閉該開(kāi)口的封閉部分的隔室，冷存儲(chǔ)部分被設(shè)置成容納用于冷卻熱交換部分的冷卻劑。

可選地，冷存儲(chǔ)部分被設(shè)置成容納形式為冷包或基本上松散冷凍材料的冷卻劑。

可選地，該設(shè)備包括用于冷卻冷存儲(chǔ)部分中的冷卻劑的動(dòng)力冷卻元件。

動(dòng)力冷卻元件意指要求能量源以便提供冷卻的冷卻元件（諸如，制冷元件）。能量源可以是來(lái)自電源（諸如，電池或外部電源）的電能，化學(xué)能（例如，來(lái)自吸熱化學(xué)反應(yīng)），燃料（諸如，氣體或液體燃料）或任意其他合適的能量源。

要理解的是，在一些實(shí)施例中冷存儲(chǔ)部分不是旨在填充有液體的部分，并且設(shè)備的操作無(wú)需是這種情況。在一些實(shí)施例中，冷存儲(chǔ)部分可以被視作干的存儲(chǔ)部分，但是由于松散的冷凍冷卻劑（諸如，冰）的冷凝或融化其可以至少部分地填充有液體。

可選地在設(shè)備的使用期間，排出裝置可以被提供以用于允許將冷存儲(chǔ)部分中的任意液體從冷存儲(chǔ)部分排出。

冷存儲(chǔ)熱交換部分可以包括冷存儲(chǔ)熱交換元件，在使用中該冷存儲(chǔ)熱交換元件被構(gòu)造為設(shè)置成與冷存儲(chǔ)部分中的冷卻物體（諸如，冷包）基本上直接熱接觸。

在一些實(shí)施例中，冷存儲(chǔ)熱交換元件可以被設(shè)置成與冷卻物體直接物理（觸碰）接觸。

冷存儲(chǔ)熱交換元件可以包括金屬元件，該金屬元件由具有相對(duì)高的導(dǎo)熱率的金屬（諸如，銅或鋁）形成。該元件可以由含鐵金屬形成，諸如，具有固有抗腐蝕性和/或抗腐蝕涂層（諸如，防水涂料或其他涂層）的不銹鋼。

冷存儲(chǔ)熱交換部分可以被設(shè)置成與限定冷存儲(chǔ)部分的邊界的壁基本上直接熱接觸。該壁可以額外地提供儲(chǔ)槽的壁。該壁可以被設(shè)置成允許熱量從頂部區(qū)域中的流體通過(guò)壁傳導(dǎo)至冷存儲(chǔ)熱交換部分。

要理解的是，與冷存儲(chǔ)熱交換元件基本上直接熱接觸包括直接物理（觸碰）接觸和經(jīng)由諸如焊縫或固定元件（諸如，螺栓、鉚釘或其他固定元件）的固定裝置的直接接觸。一個(gè)或多個(gè)中間元件（諸如，墊片、墊圈或其他合適的構(gòu)件）可以被設(shè)置在冷存儲(chǔ)熱交換元件與儲(chǔ)槽的壁之間。

有利地，冷存儲(chǔ)熱交換元件可以被設(shè)置成延伸至冷存儲(chǔ)部分的下部區(qū)域以使得在使用中熱交換元件可以與置于冷存儲(chǔ)部分的基部表面上的冷卻物體熱接觸。

冷存儲(chǔ)部分的大小可以被設(shè)計(jì)成容納多個(gè)冷包。

有利地，該設(shè)備可以包括回彈性推動(dòng)裝置以用于維持冷卻物體與冷存儲(chǔ)熱交換部分的基本上直接熱接觸。

該特征具有的優(yōu)點(diǎn)是，回彈性推動(dòng)裝置可以適應(yīng)在使用中由于冷卻物體變暖而引起的冷卻物體的體積變化，使得初始地與冷存儲(chǔ)熱交換部分基本上直接熱接觸的冷卻物品在變暖期間不會(huì)脫離這樣的接觸。例如，在冷卻物品是變暖時(shí)收縮（或膨脹）的冷包的情形中，即使在冷卻物品收縮或膨脹時(shí)，該冷卻物品也可以維持與冷存儲(chǔ)熱交換部分的接觸。

該推動(dòng)裝置可以包括回彈性構(gòu)件和冷卻物體接觸部分，回彈性構(gòu)件被設(shè)置成使得接觸部分施加力至冷卻物體以便在朝向冷存儲(chǔ)熱交換部分的方向上推動(dòng)冷卻物體。

接觸部分可以形成回彈性構(gòu)件的一部分，例如其自由端。該特征在減少由于在回彈性元件上形成冷凍水冰（例如，由于冷凝的水蒸氣的冷凍）而使回彈性構(gòu)件卡?。╯eizure）的風(fēng)險(xiǎn)上是有利的。

在冷存儲(chǔ)部分中并排設(shè)置多個(gè)冷包的情況中，回彈性推動(dòng)裝置可以施加力至一個(gè)冷包，該力被傳遞至最靠近冷存儲(chǔ)熱交換部分的冷包以維持該冷包與冷存儲(chǔ)熱交換部分基本上直接熱接觸。

有利地，接觸部分可以是可移動(dòng)的以使得回彈性推動(dòng)裝置可操作以適于不同數(shù)量的冷卻物品。

在一些實(shí)施例中，回彈性推動(dòng)裝置被形成為具有相對(duì)高的導(dǎo)熱率，而在一些替代實(shí)施例中，回彈性拖動(dòng)裝置被形成為具有相對(duì)低的導(dǎo)熱率。

在一些實(shí)施例中，回彈性推動(dòng)裝置可以包括可回彈形變的物體（諸如，螺旋彈簧、片彈簧或其他彈簧元件）。此外或代替地，回彈性推動(dòng)裝置可以包括可回彈形變的物品或材料（諸如，類(lèi)海綿材料，氣體或流體填充的袋體或任意其他合適的裝置）?；貜椥酝苿?dòng)裝置可以被設(shè)置成改變其形狀或大小以便當(dāng)冷卻物品溫度變化時(shí)適應(yīng)一個(gè)或多個(gè)冷卻物品（諸如，冷包或松散冷凍制冷劑）的體積或位置的變化。

在實(shí)施例中，回彈性推動(dòng)裝置可以被構(gòu)造成當(dāng)松散冷凍冷卻劑融化時(shí)膨脹以便當(dāng)冷卻劑融化時(shí)使得融化的冷卻劑的液面上升。在一些系統(tǒng)中冷凍冷卻劑可以漂浮在液體的上水平面處（如在水中水冰的情形，由于冷凍冷卻劑相對(duì)于液相冷卻劑的較低密度）?；貜椥酝苿?dòng)裝置可以因此用于使剩余的冷凍冷卻劑比沒(méi)有回彈性推動(dòng)裝置的情況定位在冷存儲(chǔ)部分內(nèi)的更高水平面處。這可以具有改進(jìn)冷凍冷卻劑與儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域中的流體之間的熱連通的優(yōu)點(diǎn)。

要理解的是，當(dāng)給定體積的冷凍水融化時(shí)，水的體積收縮。形式為流體填充的袋體（諸如，氣體填充的袋體）的回彈性推動(dòng)裝置可以被設(shè)置成使得剩余的冷凍冷卻劑的水平面保持在與在沒(méi)有回彈性推動(dòng)裝置的情形中以其他方式假定的冷存儲(chǔ)部分內(nèi)的更高的水平面處。當(dāng)冷存儲(chǔ)部分中的冷凍冷卻劑融化時(shí)，這可以幫助減小在流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域中的流體的冷卻的任何減小的量。

要理解的是，冷存儲(chǔ)熱交換部分可以被設(shè)置成與頂部區(qū)域中的流體熱接觸但是不與流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域下方的流體熱接觸。

因此，冷存儲(chǔ)熱交換部分可以被設(shè)置成直接地冷卻頂部區(qū)域中的流體而不冷卻在頂部區(qū)域下方的流體。頂部區(qū)域下方的流體可以可選地由頂部區(qū)域中的流體間接地冷卻，其是通過(guò)將熱量從頂部區(qū)域下方的流體經(jīng)過(guò)頂部區(qū)域中的流體傳導(dǎo)至冷存儲(chǔ)熱交換元件，或者通過(guò)頂部區(qū)域中的流體至頂部區(qū)域下方區(qū)域的移動(dòng)，從而向上地替換頂部區(qū)域下方的流體。

可選地，與頂部區(qū)域中流體相比，設(shè)備對(duì)熱量從流體儲(chǔ)槽中的流體流動(dòng)至冷存儲(chǔ)部分的熱阻力對(duì)于頂部區(qū)域下方的流體較高。

在一些實(shí)施例中，這可以通過(guò)在冷存儲(chǔ)部分與流體儲(chǔ)槽的本體區(qū)域之間的在流體儲(chǔ)槽的壁的區(qū)域上在冷存儲(chǔ)部分與流體儲(chǔ)槽之間提供絕緣裝置而實(shí)現(xiàn)。該絕緣裝置可以包括絕緣材料（諸如，膨脹的聚苯乙烯材料或固體泡沫）。替代地或額外地，該絕緣裝置可以包括具有氣體的體積或抽成真空的體積。在一些實(shí)施例中其他結(jié)構(gòu)可以是有用的。

可選地，流體存儲(chǔ)儲(chǔ)槽包括多個(gè)流體單元。在相應(yīng)的相鄰單元中的流體可以由至少一個(gè)單元壁部分隔開(kāi)，至少一個(gè)單元壁部分被設(shè)置成允許在相應(yīng)的相鄰單元中的流體之間進(jìn)行熱能傳遞。

單元的一個(gè)或多個(gè)可以包括流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域的一部分以及本體區(qū)域的一部分。

單元的一個(gè)或多個(gè)可以包括跨過(guò)從儲(chǔ)槽的基本上最頂部區(qū)域至基本上最底部區(qū)域的距離的體積。

替代地或額外地，單元的一個(gè)或多個(gè)可以包括跨過(guò)儲(chǔ)槽的寬度的體積。即，儲(chǔ)槽的橫向尺寸。

單元的一個(gè)或多個(gè)可以相對(duì)于設(shè)備的法向直立定向而一個(gè)堆疊在另一個(gè)上。多個(gè)單元可以被設(shè)置成從頂部區(qū)域延伸至本體區(qū)域的柱體的形式?？梢栽O(shè)置多個(gè)這樣柱體。

可選地，流體儲(chǔ)槽包含具有臨界溫度的熱流體，臨界溫度是這樣的溫度：流體在該溫度以上展現(xiàn)正的熱膨脹系數(shù)并在該溫度以下展現(xiàn)負(fù)的熱膨脹系數(shù)。

即，當(dāng)流體的溫度從臨界溫度以下的溫度上升至基本上等于臨界溫度的溫度時(shí)，流體的密度增大，而當(dāng)流體的溫度升高至臨界溫度以上時(shí)，流體的密度減小。

可選地，熱流體包括水。

熱流體可以基本上由水組成。替代地流體可以包括具有添加劑（諸如，鹽，可選地為氯化鈉）的水。因此在一些實(shí)施例中流體可以是鹽水或者包括鹽水。添加劑可以是溶劑（諸如，酒精）或者包括該溶劑。其他溶劑和其他添加劑也是有用的。在一些實(shí)施例中，流體可以是油料或油料與一個(gè)或多個(gè)其他液體或固體的混合物或者包括油料或油料與一個(gè)或多個(gè)其他液體或固體的混合物。在一些實(shí)施例中其他液體可以是有用的。

冷卻元件可以由電力供應(yīng)單元提供動(dòng)力，電力供應(yīng)單元可以包括被設(shè)置成從太陽(yáng)能產(chǎn)生電力的太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)。替代地制冷單元可以是燃燒燃料的，可選地如上所述燃燒氣體。

該設(shè)備可以包括傳感器，該設(shè)備可操作以當(dāng)傳感器的溫度降至預(yù)定溫度以下時(shí)中斷由冷卻裝置對(duì)冷存儲(chǔ)部分的冷卻。

傳感器可以被設(shè)置成監(jiān)測(cè)冷存儲(chǔ)部分的內(nèi)部的溫度。傳感器可以位于冷存儲(chǔ)部分的上部（或下部）區(qū)域中。

在一些替代實(shí)施例中，傳感器可以被設(shè)置成監(jiān)測(cè)流體儲(chǔ)槽（諸如，流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域）中的流體的溫度。在一些實(shí)施例中，傳感器可以被設(shè)置成與儲(chǔ)槽內(nèi)的流體基本上直接熱連通。可選地，傳感器可以至少部分地沉浸在儲(chǔ)槽（諸如，儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域）中的流體中。

傳感器可以被設(shè)置成檢測(cè)凝固流體的形成，可選地在儲(chǔ)槽包含包括水的流體的情形中為流體儲(chǔ)槽中的冰。用于檢測(cè)凝固的流體的傳感器可以是溫度傳感器；該設(shè)備可以被設(shè)置成當(dāng)由傳感器測(cè)得溫度降至規(guī)定值（可選地為1-2攝氏度，進(jìn)一步可選地在4攝氏度以下，更進(jìn)一步可選地在3攝氏度以下）以下時(shí)確定存在凝固的流體。其他數(shù)值也是有用的。

傳感器可以置于距冷存儲(chǔ)熱交換部分足夠距離處以便允許在中斷制冷單元的操作之前將儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域中的足夠大的體積的流體冷卻至足夠低的溫度。

除了熱測(cè)量之外的檢測(cè)冷凍體形成的方法也可以是有用的。例如，在一些實(shí)施例中冷凍流體與機(jī)械裝置（諸如，旋轉(zhuǎn)葉片）的干涉可以是用于檢測(cè)冷凍流體的有效方式。另外，流體儲(chǔ)槽內(nèi)的流體（包括冷凍流體）的體積的變化可以是冷凍流體的存在的有用度量，例如，該體積增加超過(guò)規(guī)定量可以表示已經(jīng)形成了足夠大體積的冷凍流體。

在設(shè)備的操作范圍中在臨界溫度以下沒(méi)有發(fā)生流體的凝固的實(shí)施例中，溫度傳感器可以被設(shè)置成檢測(cè)在設(shè)置的溫度值以下的流體的體積何時(shí)已經(jīng)增長(zhǎng)足夠大以基本上接觸溫度傳感器，此時(shí)可以中斷冷卻裝置的操作。

要理解的是，一旦由傳感器檢測(cè)的溫度已經(jīng)上升到設(shè)定值以上，則可以繼續(xù)制冷單元的操作。例如，由于控制系統(tǒng)中的滯后作用所引起的合適的時(shí)間延遲可以被引入以防止冷卻裝置以過(guò)高的頻率開(kāi)通和關(guān)斷。替代地，制冷單元繼續(xù)操作所處的溫度可以比制冷單元終止操作時(shí)所低于的溫度高足以防止冷卻裝置以過(guò)高的頻率開(kāi)通和關(guān)斷的量。

在通常的提供動(dòng)力的實(shí)施例中，制冷單元可以包括電動(dòng)壓縮機(jī)。然而，使用其他制冷技術(shù)的制冷單元也可以是有用的。這樣的替代技術(shù)的一個(gè)示例是斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻器。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻器可以被設(shè)置成在太陽(yáng)能直接驅(qū)動(dòng)模式下操作。

冷存儲(chǔ)部分和流體儲(chǔ)槽可以被設(shè)置成并排的構(gòu)造。

可選地，冷存儲(chǔ)部分和流體儲(chǔ)槽基本上豎直地共同延伸。

可選地，熱交換部分被構(gòu)造成從用于包含待冷卻的物體或物品的載物體積吸收熱量，該載物體積至少部分地由載物容器限定。

在實(shí)施例中，載物體積可以包括一個(gè)或多個(gè)擱架以用于支撐待冷卻的物品或物體。載物體積可以是前端開(kāi)放的。替代地，載物體積可以包括封閉件（諸如，門(mén)）以用于載物體積的熱絕緣。該門(mén)可以被設(shè)置成允許從該體積上方進(jìn)入載物體積。替代地或額外地，該門(mén)可以允許從載物體積的前部或側(cè)部進(jìn)入載物體積。

可選地，載物體積被設(shè)置成以與水平面成從30度左右至80度左右的范圍內(nèi)的角度支撐物品。

可選地，載物體積被設(shè)置成以從40度左右至60度左右的范圍內(nèi)的角度支撐物品。

要理解的是，通過(guò)以與水平方向成非法向的角度支撐物品，該物品（諸如，瓶子或小瓶）可以平放使得其無(wú)法傾倒。該角度可以被設(shè)置使得其足夠大以便防止瓶子或小瓶中的液體接觸封閉密封件（諸如，帽或蓋），由此減小流體泄漏的危險(xiǎn)。載物體積可以抵靠載物體積的基部表面支撐物品，該基部表面被設(shè)置成由流體儲(chǔ)槽冷卻由此以冷卻載物體積。

替代地或額外地，載物體積可以包括至少一個(gè)容納體，諸如容器（諸如，飲料容器、水果或任何其他合適的物品）的物件能夠放置在該容納體內(nèi)以用于溫度受控的存儲(chǔ)，該容納體或每個(gè)容納體可以包括管或袋，其具有由置于流體儲(chǔ)槽的壁中的孔口限定的開(kāi)口，并向內(nèi)延伸到冷卻區(qū)域中以便被淹沒(méi)在其中。

該管或袋或者每個(gè)管或袋可以在其遠(yuǎn)離開(kāi)口的端部被閉合。

該容納體或每個(gè)容納體可以由柔性材料形成，可選地由諸如彈性體材料的回彈性柔性材料形成。

該容納體或每個(gè)容納體可以從其靠近于開(kāi)口的端部朝向其遠(yuǎn)離開(kāi)口的端部漸縮。替代地，每個(gè)容納體可以是不漸縮的，具有基本上平行的壁，例如沿其長(zhǎng)度的至少一部分（可選地基本上沿其整個(gè)長(zhǎng)度）具有基本上恒定的直徑的圓柱形管。

該設(shè)備可以包括至少兩個(gè)容納體，每個(gè)容納體的遠(yuǎn)離其相應(yīng)開(kāi)口的端部被連接。

在使用中，該設(shè)備的熱交換部分可以包括待冷卻的流體從其流過(guò)的一個(gè)或多個(gè)流體管道。該流體管道可以被設(shè)置成流過(guò)流體儲(chǔ)槽。

可選地，在一些實(shí)施例中，管道可以被設(shè)置成流過(guò)冷存儲(chǔ)部分。

該管道可以是用于飲料分配設(shè)備的管道。該管道可以被構(gòu)造成由此待分配的飲料經(jīng)過(guò)該管道，可選地借助于泵和/或在重力下。

在實(shí)施方式中，載物體積可以被設(shè)置成包含諸如一個(gè)或多個(gè)電池的一個(gè)或多個(gè)物件。該電池可以被設(shè)置成由該設(shè)備冷卻同時(shí)該電池正被充電和/或同時(shí)該電池正放電。該設(shè)備可以形成通信設(shè)施的一部分并被設(shè)置成給通信設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)物品（諸如，發(fā)送器、接收器、收發(fā)器等）提供動(dòng)力。

熱交換部分可以被設(shè)置成用來(lái)自流體儲(chǔ)槽的本體區(qū)域的流體經(jīng)由管道或管道而送料。來(lái)自流體儲(chǔ)槽的流體可以被設(shè)置成從流體儲(chǔ)槽、經(jīng)過(guò)物件熱交換部分并且返回至流體儲(chǔ)槽而循環(huán)。

該設(shè)備可以包括用于朝向待冷卻物件、至待冷卻物件上或在待冷卻物件周?chē)箍諝庠跓峤粨Q部分上經(jīng)過(guò)或經(jīng)過(guò)熱交換部分的裝置。

在實(shí)施例中，給設(shè)備被構(gòu)造成置于常規(guī)的制冷器等內(nèi)。在該實(shí)施例中，冷卻裝置可以包括制冷器的現(xiàn)有冷卻元件。該設(shè)備可以被設(shè)置成定位在制冷器內(nèi)以使得流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域與現(xiàn)有的冷卻元件熱連通以便冷卻其中的流體。

例如，該設(shè)備可以具有被形成為裝配在常規(guī)制冷器內(nèi)的結(jié)構(gòu)的形式。該設(shè)備可以被模制或者以其他方式形成以便裝配在常規(guī)的制冷器內(nèi)。

在尋求保護(hù)的本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種用于冷卻諸如食品、飲料或疫苗的物體的設(shè)備被提供，該設(shè)備包括冷存儲(chǔ)部分和流體儲(chǔ)槽，冷儲(chǔ)存部分和流體儲(chǔ)槽被設(shè)置成與彼此流體連通。

其他結(jié)構(gòu)可以是有用的。

可選地，冷卻裝置包括被構(gòu)造成冷卻頂部區(qū)域中的流體的動(dòng)力冷卻元件。

在一些實(shí)施例中，被構(gòu)造成冷卻頂部區(qū)域中的流體的動(dòng)力冷卻元件可以被構(gòu)造成經(jīng)由熱交換部分而冷卻頂部區(qū)域中的流體；熱交換部分可以包括儲(chǔ)槽，例如將流體保持在儲(chǔ)槽中的壁的一部分。在一些實(shí)施例中，動(dòng)力冷卻元件可以至少部分地沉浸在頂部區(qū)域中的流體中。在一些實(shí)施例中，可以提供熱交換部分，其至少部分地沉浸在頂部區(qū)域中的流體中，熱交換部分由冷卻元件冷卻。

可選地，在使用中，冷卻元件至少部分地沉浸在頂部區(qū)域中的流體中。

可選地，在使用中，冷卻元件被構(gòu)造成冷卻至少部分地沉浸在頂部區(qū)域中的流體中的熱交換部分。

在尋求保護(hù)的本發(fā)明的另外的方面中，一種通過(guò)冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻的方法被提供，包括：

通過(guò)冷卻裝置冷卻在保持待冷卻流體的流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域中的流體，該流體儲(chǔ)槽在頂部區(qū)域下方具有本體區(qū)域；以及

將熱量從熱交換部分吸取至本體區(qū)域中的流體中，并且作為冷卻頂部區(qū)域中的流體的結(jié)果，引起沿著從本體區(qū)域至頂部區(qū)域的熱流動(dòng)路徑而通過(guò)流體儲(chǔ)槽的熱傳輸，

該方法包括使得熱傳輸發(fā)生在儲(chǔ)槽的橫截面面積上，儲(chǔ)槽的橫截面面積在從頂部區(qū)域至底部區(qū)域的距離的至少一部分上根據(jù)從頂部區(qū)域至本體區(qū)域的距離的變化漸縮而減小。

換言之，該方法包括使得熱傳輸發(fā)生在從本體區(qū)域至頂部區(qū)域的距離的至少一部分上以反漸縮（inverse-tapering）方式增大的區(qū)域上。

因此，儲(chǔ)槽的橫截面面積可以在從本體區(qū)域至頂部區(qū)域的熱流動(dòng)路徑的至少一部分上根據(jù)距離變化而增大。

該方法可以包括借助于被設(shè)置成與頂部區(qū)域中的流體熱連通的冷卻介質(zhì)而通過(guò)冷卻裝置冷卻頂部區(qū)域中的流體。

該方法可以包括在冷卻設(shè)備的冷存儲(chǔ)部分中提供至少一個(gè)冷卻物體，由此該至少一個(gè)冷卻物體與冷存儲(chǔ)熱交換部分熱連通，進(jìn)而與頂部區(qū)域中的流體熱連通。

可選地，冷卻頂部區(qū)域中的流體包括冷卻具有臨界溫度的熱流體，臨界溫度是這樣的溫度：在該溫度以上流體展現(xiàn)正的熱膨脹系數(shù)而在該溫度以下流體展現(xiàn)負(fù)的熱膨脹系數(shù)。

該方法可以包括借助于熱交換部分將頂部區(qū)域中的熱流體冷卻至處于臨界溫度的溫度或冷卻至低于臨界溫度的溫度。

在尋求保護(hù)的本發(fā)明的方面中，一種冷卻設(shè)備被提供，包括：

冷存儲(chǔ)部分，該冷存儲(chǔ)部分用于存儲(chǔ)至少一個(gè)冷卻物體；

流體儲(chǔ)槽，該流體儲(chǔ)槽用于保持待冷卻的流體，儲(chǔ)槽具有頂部區(qū)域以及在頂部區(qū)域下方的本體區(qū)域，頂部區(qū)域和本體區(qū)域的每一個(gè)被設(shè)置成包含待冷卻的流體；以及

冷存儲(chǔ)熱交換部分，在使用中該冷存儲(chǔ)熱交換部分被設(shè)置成用于提供與冷存儲(chǔ)部分中的冷卻物體以及流體儲(chǔ)槽中的頂部區(qū)域中的流體熱連通。

可選地，在使用中冷存儲(chǔ)熱交換部分被設(shè)置成提供與冷存儲(chǔ)部分中的冷卻物體的基本上直接的熱接觸。

本發(fā)明的實(shí)施例允許冷卻設(shè)備被設(shè)置成由設(shè)置在冷存儲(chǔ)部分中的冷卻物體驅(qū)動(dòng)，諸如，冷包或松散冷凍材料（諸如，水冰或干冰（冷凍二氧化碳））。冷卻物體驅(qū)動(dòng)在流體儲(chǔ)槽的上部（頂部）區(qū)域中的流體儲(chǔ)槽中的流體的冷卻。

冷存儲(chǔ)熱交換部分可以包括流體儲(chǔ)槽的壁的一部分。

要理解的是，流體儲(chǔ)槽的壁意指限定了儲(chǔ)槽的邊界并且被設(shè)置成將流體保持在儲(chǔ)槽內(nèi)的部分。

要理解的是，臨界溫度意指觀測(cè)到根據(jù)溫度變化的流體密度的最大值時(shí)所處的溫度。因此，當(dāng)流體的溫度朝向臨界溫度上升時(shí)流體的密度增大，并且當(dāng)溫度升到臨界溫度以上時(shí)隨后減小，這意味著流體的密度在臨界溫度處于其最大值。

要理解的是，在使用中包存儲(chǔ)部分被設(shè)置成冷卻流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域中的流體。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)示例的方式來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1是水的密度相對(duì)溫度的曲線(xiàn)圖；

圖2在（a）：沿著（b）的截面a-a的側(cè)視圖以及（b）：沿著（a）的截面b-b的端視圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制冷設(shè)備；

圖3在（a）：從上面觀察的透視圖；（b）：從下面觀察的透視圖；以及（c）：側(cè)視圖中示出了圖2的實(shí)施例的儲(chǔ)槽隔室；

圖4是圖2中所示的實(shí)施例的載物隔室、流體儲(chǔ)槽以及冷存儲(chǔ)隔室的一部分的放大視圖；

圖5是在（a）：沿著（b）的截面a-a的側(cè)視圖以及（b）：沿著（a）的截面b-b的端視圖中的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制冷設(shè)備的側(cè)視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制冷設(shè)備的一部分的側(cè)視圖；

圖7示出了圖6的實(shí)施例的制冷設(shè)備的一部分的一系列側(cè)視圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的制冷設(shè)備的一部分的側(cè)視圖。

在下列描述內(nèi)，盡可能地，相同的附圖標(biāo)記指示相同的部件。

具體實(shí)施方式

從前文中應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例依賴(lài)于一些流體（諸如，水）的熟知的反常屬性之一：即，其密度在臨界溫度處最大。該流體的熱膨脹溫度系數(shù)在臨界溫度以上是正的并且在臨界溫度以下是負(fù)的。該現(xiàn)象示出在圖1中，其中，水的密度被繪制為根據(jù)溫度變化。水的臨界溫度能夠被視為近似4℃。在本文中將對(duì)作為可以用在一些實(shí)施例中的流體的示例的水進(jìn)行參考，但是要理解的是，關(guān)于熱膨脹溫度系數(shù)具有類(lèi)似性質(zhì)的其他流體也可以是有用的。包括水以及一個(gè)或多個(gè)添加劑的流體可以是有用的（諸如，水和鹽）。鹽可以允許臨界溫度被降低。其他添加劑對(duì)于降低或提高水或其他流體的臨界溫度可以是有用的。諸如具有臨界溫度的油的其他流體在一些實(shí)施例中可以是有用的。

水在臨界溫度處具有根據(jù)溫度變化的最大密度的事實(shí)是水在近似4℃以下具有負(fù)的熱膨脹溫度系數(shù)并且在近似4℃以上具有正的熱膨脹溫度系數(shù)的事實(shí)的結(jié)果。下文中，術(shù)語(yǔ)“臨界溫度”將用于表示流體的密度處于其最大值時(shí)的溫度，在水的情形中近似為4℃，并且在該溫度以上和以下密度減小。在一些實(shí)施例中，流體可以具有多個(gè)臨界溫度以使得“最大密度”的表示可以表示流體的特定的局部最大密度。

在共同未決的pct申請(qǐng)wo2011/007162中公開(kāi)的設(shè)備中，包含冷凍流體的頂部空間被置于沉浸在液體流體中的載物空間上方。本發(fā)明的實(shí)施例采用了與wo2011/007162中公開(kāi)的設(shè)備類(lèi)似的操作原理。然而，在wo2011/007162中公開(kāi)的設(shè)備能夠遇到的缺點(diǎn)在于，頂部空間中的液體的過(guò)冷卻能夠?qū)е吕鋬鲆后w接觸載物容器并且使得存儲(chǔ)在載物容器中的物品過(guò)冷卻。在利用動(dòng)力冷卻裝置的情形中，在wo2011/007162中通過(guò)當(dāng)冷凍液體的體積達(dá)到一定大小時(shí)中斷冷卻裝置的動(dòng)力而克服該問(wèn)題。

本申請(qǐng)人已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種在防止載物容器的過(guò)冷卻方面提供改進(jìn)的性能的制冷裝置。

現(xiàn)在首先參照?qǐng)D2，實(shí)施本發(fā)明的第一形式的制冷設(shè)備在圖2(a)和圖2(b)中總地以100示出。圖2(a)是設(shè)備100的側(cè)視圖，而圖2(b)是正視圖。

設(shè)備100包括由熱絕緣材料形成的外殼110以便減少傳遞至設(shè)備100中或從設(shè)備100傳遞出的熱量。例如，外殼110可以通過(guò)塑料材料的旋轉(zhuǎn)模制而形成。外殼110包含三個(gè)相鄰的空間：載物隔室120，流體儲(chǔ)槽130以及冷存儲(chǔ)隔室140。冷存儲(chǔ)隔室140構(gòu)造設(shè)置有冰包或松散冰以用于冷卻流體儲(chǔ)槽130中的流體（諸如，水）。

載物隔室120限定了基本上形狀為立方體的載物體積。在所示實(shí)施例中，載物體積具有形式為設(shè)置在外殼110中的蓋120l的封閉件。在一些實(shí)施例中，其他封閉件（諸如，絞接門(mén)等）可以是有用的。

該設(shè)備被設(shè)置成放置在房間的地板上或者放置在諸如桌子或推車(chē)的支承件上。載物隔室（以及蓋120l）被定向成與水平方向成近似30度的角度以便有助于用戶(hù)接觸內(nèi)容物。要理解的是，通過(guò)將載物隔室與水平面以非零角度定向，可以享有另外的優(yōu)點(diǎn)：物品（諸如，存儲(chǔ)在其中的疫苗小瓶120v）可以基本上平坦抵靠隔室120或擱架的基部120b，從而減小了小瓶120v在由用戶(hù)處理期間由于傾倒而導(dǎo)致的損壞的風(fēng)險(xiǎn)，但是充分直立以便防止小瓶120v中的液體的上平面接觸小瓶的封閉密封件（諸如，螺帽或其他密封件）。因此，可以減小液體從小瓶120v泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。要理解的是，除了30度左右之外的其他角度可以是有用的，這取決于小瓶120v中的液體的平面，諸如40度、45度、50度、60度、70度或任意其他合適的角度。

絕緣材料承載在蓋120l上，使得當(dāng)蓋閉合時(shí)，通過(guò)該蓋的熱傳遞被減少。在替代實(shí)施例中（未示出），載物隔室120可以是開(kāi)放面的，從而允許容易地接近存儲(chǔ)在其中的物體或物品。例如，載物隔室可以包括用于零售店或商店的擱置單元。

在又一實(shí)施例中，可以在法向直立定向（即，在基本上豎直的方向上）從設(shè)備的上方、或者在基本上水平的方向上從側(cè)面直接地進(jìn)入載物隔室中。其他設(shè)置也可以是有用的。

在所示實(shí)施例中，載物體積具有基本上20cm的寬度w，基本上15cm的長(zhǎng)度l以及基本上15cm的深度d。在一些實(shí)施例中，其他尺寸可以是有用的。

載物隔室120被設(shè)置成置于流體儲(chǔ)槽130上面，流體儲(chǔ)槽130被設(shè)置成與載物隔室120的基部120b直接熱接觸。流體儲(chǔ)槽130在圖3中被單獨(dú)示出。圖3(a)是從上方觀察的3d示圖，圖3(b)是從下方觀察的3d示圖，以及圖3(c)是類(lèi)似于圖2(a)的定向的側(cè)視圖。流體儲(chǔ)槽130具有在圖2(a)的法向直立定向上位于本體區(qū)域130b上方的頂部區(qū)域130h。儲(chǔ)槽130具有上壁130wu，下壁130wl，兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁130ws，以及封閉了本體區(qū)域130b的下端的端壁130we。儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b中的上壁130wu的一部分被設(shè)置成與載物隔室120的基部120b鄰接。

按照?qǐng)D2(a)和圖3(c)的定向，如在側(cè)視圖或剖視圖中所見(jiàn)儲(chǔ)槽130基本上形狀為扭曲的s形曲線(xiàn)。上壁和下壁130wu、130wl之間的距離，以及因此如在橫截面中觀察的儲(chǔ)槽關(guān)于其理論縱向軸線(xiàn)a的橫截面面積以如下面進(jìn)一步詳述的漸縮的方式從頂部區(qū)域130h朝向本體區(qū)域130b減小。從圖2(a)中能夠看到，沿著儲(chǔ)槽130的長(zhǎng)度從頂部區(qū)域130h至本體區(qū)域130b沿著理論縱向軸線(xiàn)a移動(dòng)，縱向軸線(xiàn)a向下彎曲并且橫截面面積漸縮直至一彎曲點(diǎn)，在該彎曲點(diǎn)處軸線(xiàn)a開(kāi)始朝向本體區(qū)域130b朝向水平方向更銳利地向回彎曲。在本體區(qū)域130b中，儲(chǔ)槽130的縱向軸線(xiàn)a基本上是直的，并且儲(chǔ)槽的橫截面面積沿著本體區(qū)域130b的長(zhǎng)度再次漸縮。在本體區(qū)域內(nèi)漸縮之前，關(guān)于軸線(xiàn)a的橫截面面積可以在縱向軸線(xiàn)的長(zhǎng)度的一部分上從彎曲點(diǎn)朝向本體區(qū)域稍微增大。該特征允許本體區(qū)域130h內(nèi)的流體體積的增加，從而在熱載荷增大的情況中（例如，當(dāng)新鮮物品放置在載物隔室120中時(shí)）提高載物隔室120的溫度的穩(wěn)定性。

縱向軸線(xiàn)向下彎曲的特征具有的優(yōu)點(diǎn)是，與在所需的流動(dòng)方向上存在相對(duì)突然的變化的情況相比，水能夠在較少的限制的情況下流動(dòng)。相對(duì)尖銳的邊緣能夠引起湍流，例如，增加對(duì)儲(chǔ)槽中的流體的上升和下降的阻力。要理解的是，在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)槽越豎直（即，扭曲的s形狀的寬度越?。?，在由本體區(qū)域（諸如，載物隔室的壁）引起的冷卻物體的冷卻方面儲(chǔ)槽的性能越好。要理解的是，如果從本體區(qū)域的下部區(qū)域輸運(yùn)流體至頂部區(qū)域所需的能量的量減?。ɡ纾ㄟ^(guò)為儲(chǔ)槽設(shè)置相對(duì)平滑的壁），則在操作期間由系統(tǒng)所消耗的能量的比例可以被減小。由于儲(chǔ)槽中的流體的移動(dòng)的相對(duì)緩慢的速率，在一些實(shí)施例中相對(duì)減小的量可以是顯著的。因此，在一些實(shí)施例中，由湍流消耗的能量可以是足夠顯著的以便使熱傳遞效果降低不可忽略的量。

橫截面面積漸縮的特征具有的優(yōu)點(diǎn)是，在本體區(qū)域130b中的流體的過(guò)冷卻以及進(jìn)而載物隔室120的過(guò)冷卻的風(fēng)險(xiǎn)可以被降低。這是因?yàn)椋?dāng)橫截面面積減小時(shí)，在給定的時(shí)間段內(nèi)可以從本體區(qū)域朝向頂部區(qū)域抽吸的熱量的量減小，從而減小了冷卻的速率。如果頂部區(qū)域130h中的流體被相對(duì)積極地冷卻，則可以是冷凍或基本上冷凍流體的高度冷卻的流體的全部可以從頂部區(qū)域130h朝向本體區(qū)域130b擴(kuò)散。這可以導(dǎo)致本體區(qū)域130b以及進(jìn)而載物隔室120中的流體被冷卻至臨界溫度以下。這可能導(dǎo)致由熱交換部分冷卻的材料的損壞，諸如，醫(yī)療疫苗。

通過(guò)提供被設(shè)置成使得儲(chǔ)槽的橫截面面積根據(jù)從頂部區(qū)域至熱交換部分的距離的變化而減小的流體儲(chǔ)槽，可以減小高度冷卻的流體的前部擴(kuò)散的距離。要理解的是，在過(guò)冷卻導(dǎo)致流體冷凍的一些實(shí)施例中，冷凍流體的前部的擴(kuò)散可以被抑制使其距熱交換部分足夠大的距離以使得基本上防止了熱交換部分的過(guò)冷卻。

在所示的實(shí)施例中，在儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b中，軸線(xiàn)與水平方向以稍微小于30度的角度而定向，使得上壁130wu與水平方向以基本上30度的角度定位。軸線(xiàn)a的角度比30度小基本上本體區(qū)域130b中的上壁130wu和下壁130wl的漸縮角度的一半的量，使得儲(chǔ)槽130的上壁130wu基本上平行于載物隔室120的基部120b并且與其熱接觸。如上所述，載物隔室120的基部120b在圖2的實(shí)施例中與水平方向成基本上30度的角度，但是在一些實(shí)施例中包括與水平方向成基本上零度的角度的其他角度可以是有用的。

為了本發(fā)明的目的，如在橫截面視圖中觀察的儲(chǔ)槽的縱向軸線(xiàn)a可以被限定為將儲(chǔ)槽130的下壁130wl連接至上壁130wu的最短線(xiàn)的中點(diǎn)沿著上壁或下壁130ul、130wl從頂部區(qū)域130h移動(dòng)至本體區(qū)域130b的軌跡。在一些實(shí)施例中其他的限定可以是有用的。

流體儲(chǔ)槽130被形成為具有足夠高的導(dǎo)熱率的壁130wu以便允許在使用中將熱量從載物隔室120充分傳導(dǎo)至流體儲(chǔ)槽130內(nèi)的流體。在圖2和圖3中所示的實(shí)施例中，儲(chǔ)槽130的壁由足夠薄的塑料材料形成以便提供通過(guò)本體區(qū)域130b的上壁130wu所需的導(dǎo)熱率。要理解的是，在一些實(shí)施例中儲(chǔ)槽130的一個(gè)或多個(gè)壁在遠(yuǎn)離本體區(qū)域130b的上壁130wu的區(qū)域中具有較低的導(dǎo)熱率。在當(dāng)前實(shí)施例中，一層絕緣材料被設(shè)置在基本上不與載物隔室120直接接觸的流體儲(chǔ)槽130的外表面上。

與本體區(qū)域130b所位于的端部相對(duì)的限定了頂部區(qū)域130h的端部的流體儲(chǔ)槽130的端部被設(shè)置成與冷存儲(chǔ)隔室140的基本上直立的壁140w的上端鄰接。在所示實(shí)施例中，儲(chǔ)槽130的頂部區(qū)域130h中的流體與壁140w直接接觸，但是在一些替代實(shí)施例中儲(chǔ)槽130可以設(shè)置有使上部的自由端閉合的單獨(dú)的壁。冷存儲(chǔ)隔室140的壁140w具有相對(duì)高的導(dǎo)熱率并且由冷卻介質(zhì)（諸如，可以設(shè)置在冷存儲(chǔ)隔室140中的冰包）冷卻。

根據(jù)設(shè)置在冷存儲(chǔ)隔室140中的冷卻介質(zhì)的相繼更新之間所需的間隔來(lái)設(shè)計(jì)冷存儲(chǔ)隔室140的大小。因此，在相繼更新之間需要更長(zhǎng)的間隔的情況下，冷存儲(chǔ)隔室140可以具有更大的體積，以及因此具有用于冷卻介質(zhì)的更大的容量。在所示實(shí)施例中，冷存儲(chǔ)隔室140具有60cm左右的寬度wc，60cm左右的深度dc以及40cm左右的長(zhǎng)度lc。在一些實(shí)施例中其他尺寸可以是有用的。經(jīng)由可移除的蓋140l而進(jìn)入冷存儲(chǔ)隔室140以用于插入和收回冷卻介質(zhì)140。

現(xiàn)在將描述圖2的制冷設(shè)備的操作。能夠假設(shè)的是，在流體儲(chǔ)槽130中的所有的水初始地處于環(huán)境溫度下或處于環(huán)境溫度附近，在一些環(huán)境中可以處于從15攝氏度至45攝氏度或更高的范圍內(nèi)。通過(guò)在冷存儲(chǔ)隔室140中放置諸如冷包140p（諸如，冰包）的冷卻介質(zhì)而啟動(dòng)設(shè)備1，理想地使得最接近于流體儲(chǔ)槽130的包140p與如圖4中所示最靠近流體儲(chǔ)槽130的壁140w的直立部分熱接觸。在當(dāng)前實(shí)施例中，冷包140p是形式為冰包，其形式為由塑料材料制成的水緊密容器并且包含其中具有染料的水，該染料基本上不會(huì)改變水的臨界溫度或熔點(diǎn)。

在冷存儲(chǔ)隔室140中的冷凍的冷包140p的存在使得冷存儲(chǔ)隔室140的壁140w冷卻，這進(jìn)而通過(guò)傳導(dǎo)通過(guò)壁140w而使得流體儲(chǔ)槽130（圖3）的頂部區(qū)域130h中的水冷卻。

當(dāng)頂部區(qū)域130h中的水冷卻時(shí)，其密度增加。如圖4的箭頭s示意性地所示，冷卻的水因此朝向流體儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b的底部下沉，從而替換了較暖的水，如由箭頭r所示較暖的水朝向頂部區(qū)域130h上升。朝向頂部區(qū)域130h上升的水在儲(chǔ)槽130的上部區(qū)域中被冷卻，在這里與由通過(guò)冷存儲(chǔ)隔室140的壁140w離開(kāi)頂部區(qū)域130h的熱量的傳導(dǎo)冷卻的水混合?？蛇x地包括頂部區(qū)域130h、可選地基本上由頂部區(qū)域130h限定的儲(chǔ)槽130的上部區(qū)域可以提供流體混合區(qū)域，其中，由通過(guò)壁140w的熱傳導(dǎo)冷卻的水與從本體區(qū)域130b上升的較暖的水混合。

要理解的是，上升的較暖的水r可以例如處于近似10℃的溫度。從較暖的水至較冷的水的熱傳遞因此發(fā)生在儲(chǔ)槽130的上部區(qū)域內(nèi)，使得來(lái)自頂部區(qū)域130h的較冷的水與來(lái)自本體區(qū)域130b的較暖的水分別朝向臨界溫度升高和降低溫度。上部區(qū)域130h因此可以被視作提供儲(chǔ)槽130的熱傳遞區(qū)域，其中，在來(lái)自頂部和本體區(qū)域的流體之間可以發(fā)生熱傳遞。要理解的是，如果冷包140p足夠冷，由于頂部區(qū)域130h中的水的冷凍，冰可以形成在頂部區(qū)域130h中。如果頂部區(qū)域130h變得基本上填充有冰，則混合區(qū)域可以移動(dòng)至冷凍區(qū)域下方的液態(tài)水的區(qū)域。

因?yàn)樗拿芏仍谂R界溫度處最大，因此在該溫度下的水趨于集中在流體儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b的底部，從而替換了如上所述的朝向頂部區(qū)域130h的較低溫度的水。這導(dǎo)致在流體儲(chǔ)槽130內(nèi)產(chǎn)生通常為正的溫度梯度，其中，處于臨界溫度的水位于本體區(qū)域130b中，以及處于臨界溫度以下的密度較小、更輕浮的水位于頂部區(qū)域130h中。將意識(shí)到的是，隨著時(shí)間變化，流體儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b中包含的大部分或所有水被冷卻至4℃左右的溫度。

在頂部區(qū)域130h內(nèi)混合之后，被冷卻的流體儲(chǔ)槽130中的水集中在流體儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b中，如上所述，該本體區(qū)域被設(shè)置成與載物隔室120熱連通。來(lái)自載物隔室120的熱量因此由本體區(qū)域130b中的水吸收。因此，載物隔室120以及因此存儲(chǔ)在其中的物體或物品的溫度開(kāi)始降低。

為了重申，在一些結(jié)構(gòu)中，流體儲(chǔ)槽130的頂部區(qū)域130h內(nèi)的水通常由通過(guò)冷存儲(chǔ)隔室140的壁140w的熱傳遞而被冷卻至臨界溫度或臨界溫度以下。在頂部區(qū)域130h中的處于臨界溫度的水下沉并且與在臨界溫度以上的水混合。當(dāng)冷卻繼續(xù)時(shí)，在混合發(fā)生的區(qū)域（在一些結(jié)構(gòu)中該區(qū)域可以包括或者基本上限定于頂部區(qū)域130h）中的水的平均溫度接近臨界溫度，并且因此在混合發(fā)生的區(qū)域中的水下沉至本體區(qū)域中，向上地替換了在臨界溫度以上的水。通過(guò)非限定性示例的方式，在圖4中在130m處示出了在圖4中所示的設(shè)備的操作期間的一些時(shí)刻混合可能發(fā)生的一個(gè)區(qū)域。

隨著時(shí)間變化，通過(guò)在儲(chǔ)槽130的上部區(qū)域中的被冷卻至臨界溫度附近的水與在本體區(qū)域130b中的處于臨界溫度以上的溫度處的水之間的動(dòng)態(tài)熱傳遞，該過(guò)程可以接近穩(wěn)定狀態(tài)的情形。在一些實(shí)施例中，在該穩(wěn)定狀態(tài)中，在頂部區(qū)域、混合區(qū)域以及本體區(qū)域130h、130m、130b中的水可以變得基本上靜態(tài)，熱傳輸主要經(jīng)由傳導(dǎo)進(jìn)行。

通過(guò)由儲(chǔ)槽130中的水從載物隔室120吸收熱量，可以將載物隔室120維持在接近4℃的期望溫度下，這對(duì)于存儲(chǔ)許多產(chǎn)品（包括，疫苗、食品和飲料）是理想的。

要理解的是，在一些實(shí)施例中可以通過(guò)調(diào)節(jié)從本體區(qū)域130b至頂部區(qū)域130h的流體的流動(dòng)路徑的橫截面面積而調(diào)節(jié)在穩(wěn)定狀態(tài)條件下本體區(qū)域130b中的流體的溫度。要理解的是，在一些實(shí)施例中，通過(guò)減小該橫截面面積可以抑制流體和/或熱能的流動(dòng)，使得本體區(qū)域130b中的液體的溫度升高。在一些實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，可以提供閥門(mén)130v，該閥門(mén)可操作以在需要時(shí)限制流動(dòng)。在圖4中以虛線(xiàn)輪廓示出了形式為蝶形節(jié)流閥的合適的閥門(mén)130v的示例。在一些實(shí)施例中其他閥門(mén)裝置可以是有用的。在一些實(shí)施例中該閥門(mén)裝置可以被設(shè)置成形成為具有相對(duì)低的導(dǎo)熱率（小于流體的導(dǎo)熱率）。相對(duì)于不存在閥門(mén)裝置時(shí)通過(guò)儲(chǔ)槽130的熱傳導(dǎo)，該導(dǎo)熱率可以足夠高以便減小在使用中跨過(guò)閥門(mén)裝置的通過(guò)儲(chǔ)槽的熱傳導(dǎo)。

一旦在冷存儲(chǔ)隔室140中的冷凍流體耗盡，如果替換發(fā)生在基本上靜態(tài)傳導(dǎo)之前，則該替換過(guò)程可能開(kāi)始減慢，但是通過(guò)由流體儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b中的水產(chǎn)生的從載物隔室120繼續(xù)吸收熱量而維持。至少由于水的高比熱容以及在流體儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域130h內(nèi)的處于臨界溫度以下的溫度的水的體積，在流體儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b中的流體的溫度可以在4℃或4℃附近保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。也就是說(shuō)，處于臨界溫度的水下沉并且替換處于臨界溫度以上或以下的水的自然趨勢(shì)導(dǎo)致在冷存儲(chǔ)器140中的冷包140p不再將頂部空間130h中的水維持在臨界溫度或臨界溫度以下之后，流體儲(chǔ)槽130的本體區(qū)域130b將水保持在臨界溫度或臨界溫度附近一段時(shí)間，使得能夠?qū)⑤d物隔室120維持在可接受的溫度范圍內(nèi)達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)間段。本發(fā)明的一些實(shí)施例能夠在新填裝冷凍的冷包140p的情況下使本體區(qū)域130b中的流體維持在目標(biāo)溫度高達(dá)數(shù)周的時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，冷存儲(chǔ)隔室140可以設(shè)置有動(dòng)力冷卻裝置以用于冷卻隔室140的內(nèi)部。圖5示出了具有動(dòng)力冷卻裝置的本發(fā)明的實(shí)施例。與圖2至圖4的實(shí)施例中的特征相同的圖5的特征由相同的附圖標(biāo)記增加100而示出。

在圖5的實(shí)施例中，制冷設(shè)備200被提供，該制冷設(shè)備具有載物容器或隔室220，流體儲(chǔ)槽230以及冷存儲(chǔ)隔室240。制冷設(shè)備100具有動(dòng)力冷卻元件240ce，該動(dòng)力冷卻元件被設(shè)置成冷卻置于冷存儲(chǔ)隔室240內(nèi)的冷包240p。冷包240p進(jìn)而以與上面關(guān)于圖2至圖4的設(shè)備100描述的類(lèi)似方式冷卻流體儲(chǔ)槽230的頂部區(qū)域230h中的流體。

要理解的是，在一些實(shí)施例中冷卻元件240ce可以被設(shè)置成當(dāng)可獲得動(dòng)力時(shí)基本上連續(xù)地操作，從而將設(shè)置在冷存儲(chǔ)器140內(nèi)的冷包240p維持在低溫下。

在冷卻元件240ce的動(dòng)力源中斷或斷開(kāi)連接的情況中（由于例如，動(dòng)力故障），如果上面關(guān)于流體儲(chǔ)槽230的頂部區(qū)域、混合區(qū)域和本體區(qū)域230h、230m、230b內(nèi)的水的冷卻所描述的替換過(guò)程正在進(jìn)行，則其可以繼續(xù)，或者可以保持基本上的靜態(tài)狀況，同時(shí)冷凍流體保持在冷存儲(chǔ)隔室240內(nèi)的冷包240p中或者保持在儲(chǔ)槽230的頂部區(qū)域230h內(nèi)的冰中。

一旦冷凍流體耗盡，如果該替換過(guò)程正在進(jìn)行，則其可以開(kāi)始變慢，但是可以通過(guò)由流體儲(chǔ)槽230的本體區(qū)域230b中的水產(chǎn)生的從載物隔室220繼續(xù)吸收熱量而維持。如上所述，由于水的高比熱容以及在流體儲(chǔ)槽內(nèi)大量水處于臨界溫度以下的溫度，所以流體儲(chǔ)槽230的本體區(qū)域230b中的溫度可以保持在4℃或4℃附近達(dá)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

在建立了基本上靜態(tài)平衡同時(shí)冷包240p正在進(jìn)行冷卻（例如，同時(shí)冷包仍然包含冷凍冷卻劑）的情形中，當(dāng)冷凍流體耗盡時(shí)，該靜態(tài)平衡可以被中斷并且可以重新建立替換過(guò)程。

在圖5的實(shí)施例中，冷存儲(chǔ)隔室240設(shè)置有形式為具有基本上l型構(gòu)件的形式的金屬材料片材的導(dǎo)體板240cp。在一些實(shí)施例中其他形狀可以是有用的。導(dǎo)體板240cp的下部部分置于壁240w與冷包240p（當(dāng)存在時(shí)）之間的冷存儲(chǔ)隔室的底板上。板240cp的直立部分被定位成與冷存儲(chǔ)部分240的豎直壁鄰接。導(dǎo)體板240cp用于將熱量從儲(chǔ)槽230傳導(dǎo)通過(guò)冷存儲(chǔ)隔室的壁240w至冷包240p。

冷存儲(chǔ)隔室240還設(shè)置有基本上直立的偏壓板240b，該板聯(lián)接至回彈性偏壓元件240be，回彈性偏壓元件240be抵靠與導(dǎo)體板240cp的直立部分相對(duì)的冷存儲(chǔ)隔室240的壁240w的一部分安裝。偏壓板240b被構(gòu)造成施加力至冷包240p以便促使冷包240p抵靠導(dǎo)體板240cp的豎直側(cè)?；貜椥云珘旱钠珘喊?40b的存在允許設(shè)備維持冷包240p與導(dǎo)體板240cp的直立部分的熱接觸，即使例如由于包240p中包含流體的融化使包240p的體積發(fā)生變化。在一些實(shí)施例中，冷存儲(chǔ)隔室240可以足夠大以容納相對(duì)于導(dǎo)體板240cp的直立部分的至少二列縱深的冷包240p的堆疊。在圖5的圖示中，冷存儲(chǔ)隔室240足夠大以容納三列縱深的冷包240p的堆疊，但是如所示，包240p被示出為僅堆疊二列縱深。偏壓板240b被設(shè)置成能夠在足夠大的位置范圍上移動(dòng)以便使得能夠?qū)毫κ┘又晾浒?40p，不論冷包240p被設(shè)置為二列縱深（如所示）或三列縱深。因此，如果可用的冷包240p的數(shù)量不足以提供三列縱深的堆疊，則可以采用二列縱深的堆疊，并且在冷包240p與導(dǎo)體板240cp之間具有有效的熱傳遞。

要理解的是，在一些實(shí)施例中，可以提供動(dòng)力冷卻元件，該動(dòng)力冷卻元件被設(shè)置成基本上直接地冷卻儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域中的流體而不是經(jīng)由冷包的冷卻。在一些實(shí)施例中，該冷卻元件可以被設(shè)置成與冷存儲(chǔ)部分240的壁240w熱接觸。在一些實(shí)施例中，該冷卻元件可以被設(shè)置成與儲(chǔ)槽230中的流體基本上直接熱接觸，可選地至少部分地沉浸在儲(chǔ)槽230中。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的用在設(shè)備中的儲(chǔ)槽330的側(cè)視圖。與圖5的實(shí)施例的特征相同的圖6的實(shí)施例的特征用相同的附圖標(biāo)記加100表示。儲(chǔ)槽330具有與圖5的實(shí)施例的儲(chǔ)槽230類(lèi)似的形狀，但是頂部區(qū)域在彎曲部分上方豎直地延伸以便提供頂部區(qū)域的增大的體積。

儲(chǔ)槽被示出為具有經(jīng)由冷存儲(chǔ)部分的壁340w而與該設(shè)備的冷存儲(chǔ)部分中的冷包340p熱連通的頂部區(qū)域330h。本體區(qū)域330b的下部部分類(lèi)似地與載物隔室320的一部分熱連通。

圖7在側(cè)視圖中示出了儲(chǔ)槽330的頂部區(qū)域330h中的流體從環(huán)境溫度冷卻期間的儲(chǔ)槽330的圖像的順序。在最左側(cè)的圖像中，凝固的流體的區(qū)域330sf已經(jīng)形成為與冷存儲(chǔ)部分的壁340w接觸。該區(qū)域330sf的體積在所示時(shí)刻小于頂部區(qū)域330h的體積的25％。隨時(shí)間變化，凝固的流體的體積增大直至如最右側(cè)的圖像所示，頂部區(qū)域330h中基本上所有的流體已經(jīng)凝固，并且凝固的流體的區(qū)域330sf已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)混合區(qū)域330m朝向本體區(qū)域330b的下部部分?jǐn)U散。如上面詳細(xì)討論的，由于儲(chǔ)槽330的漸縮的形狀，通過(guò)本體區(qū)域的凝固的流體的區(qū)域330sf的擴(kuò)散至少部分地被限制，從而減小了本體區(qū)域330b的下部區(qū)域的過(guò)冷卻。凝固的流體的區(qū)域330sf的形成過(guò)程可以被描述為儲(chǔ)槽330的“填充”過(guò)程，因?yàn)閮?chǔ)槽330變得“填充”有凝固的流體，并且因此如果頂部區(qū)域330h的繼續(xù)冷卻終止（例如，當(dāng)冷存儲(chǔ)器中的冷包耗盡時(shí)）儲(chǔ)槽能夠繼續(xù)起作用達(dá)一定的時(shí)間段。凝固的流體330sf隨后可以開(kāi)始融化，使得儲(chǔ)槽330的填充過(guò)程反轉(zhuǎn)，這可以描述為儲(chǔ)槽330的“排出”。要理解的是，當(dāng)排出過(guò)程進(jìn)行時(shí)載物隔室320的一部分的繼續(xù)冷卻可以發(fā)生，直至儲(chǔ)槽330基本上完全排出。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的設(shè)備的儲(chǔ)槽430的側(cè)視圖。與圖6的實(shí)施例的特征相同的圖8的實(shí)施例的特征用相同的參考標(biāo)記加100示出。

圖8的儲(chǔ)槽430具有在儲(chǔ)槽的一端處經(jīng)由壁440w與冷包440p熱連通的頂部區(qū)域430h。儲(chǔ)槽430的本體區(qū)域430b的下部部分與載物隔室420的一部分熱接觸。儲(chǔ)槽430可以被視作包括許多漸縮區(qū)段（在當(dāng)前實(shí)施例中為六個(gè)），被標(biāo)記為430-1至430-6，跨過(guò)從壁440w至載物隔室420的儲(chǔ)槽的長(zhǎng)度。漸縮區(qū)段的目的是以上面描述的方式減小從載物隔室420至儲(chǔ)槽430的頂部區(qū)域430h的熱傳遞速率，由此防止儲(chǔ)槽430中的流體的過(guò)冷卻。要理解的是，使得儲(chǔ)槽的橫截面面積在增加之前交替地以減小的方式漸縮的順序聯(lián)接的多個(gè)漸縮區(qū)段的存在（不論是突然地，如在圖8的實(shí)施例中所示，或者以漸縮方式）具有的優(yōu)點(diǎn)在于，可以進(jìn)一步限制通過(guò)儲(chǔ)槽430的熱傳輸，從而減小載物隔室420的過(guò)冷卻的危險(xiǎn)。

在圖8中示出了凝固的流體的區(qū)域430s，其基本上填滿(mǎn)了儲(chǔ)槽的頂部區(qū)域430h。凝固的區(qū)域430s的凝固的前部430sf被示出為正擴(kuò)散至儲(chǔ)槽430的第二漸縮區(qū)段430-2中。能夠看到的是，從本體區(qū)域430b擴(kuò)散至頂部區(qū)域430h的熱能必須在頂部區(qū)域430he的入口處穿過(guò)具有減小的橫截面面積的區(qū)域，從而減小了壁440w和載物隔室420之間的給定溫度差的熱傳遞的速率。要理解的是，六個(gè)漸縮區(qū)段430-1至430-6的存在可以導(dǎo)致熱能的擴(kuò)散速率的顯著減小。

要理解的是，對(duì)于制冷設(shè)備的給定的所需冷卻能力，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以允許設(shè)置具有比一些已知的制冷設(shè)備更小的流體體積的儲(chǔ)槽。要理解的是，具有較小的流體體積的儲(chǔ)槽可以是有利的，因?yàn)楫?dāng)包含用于正常操作的足夠的流體時(shí)其可以減少重量。這可以使得在制造期間（例如，在工廠處）對(duì)儲(chǔ)槽進(jìn)行填充（至正常操作所需的程度），而無(wú)需用戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)填充。這可以消除由沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)對(duì)儲(chǔ)槽進(jìn)行不正確的填充引起的設(shè)備的至少一個(gè)故障模式。

另外，減小的流體體積可以提供的優(yōu)點(diǎn)在于，由于設(shè)備的減小的熱質(zhì)量，制冷設(shè)備可以能夠更快速地將儲(chǔ)槽冷卻至操作溫度。因?yàn)槟承┝黧w（諸如，水）具有相對(duì)高的比熱容，所以減少的水的體積可以導(dǎo)致設(shè)備的總的熱質(zhì)量的顯著減小。

上述實(shí)施例表示了本發(fā)明的實(shí)施例的有利形式，但是這些實(shí)施例僅通過(guò)示例的方式被提供并且沒(méi)有旨在是限定性的。在這方面，要想到的是，在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)可以對(duì)本發(fā)明做出各種修改和/或改進(jìn)。

在本說(shuō)明書(shū)的整個(gè)描述和權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”和“包含”以及該詞語(yǔ)的變形，例如“包括”（“comprising”和“comprises”）意指“包括但不限于”，并且沒(méi)有旨在（也并未）排除其他組成部分、添加物、部件、整數(shù)或步驟。

在本說(shuō)明書(shū)的整個(gè)描述和權(quán)利要求中，單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外要求。特別地，在使用不定冠詞的情況中，本說(shuō)明要被理解為考慮了復(fù)數(shù)形式以及單數(shù)形式，除非上下文另外要求。

結(jié)合本發(fā)明的特定方面、實(shí)施例或示例而描述的特征、整數(shù)、特性、部件、化學(xué)成分或群組要被理解為可適用于在本文中描述的任何其他方面、實(shí)施例或示例，除非它們不可兼容。