冷冻箱和冷藏箱的制作方法

本发明涉及冷储存设备，特别地涉及冷冻箱和冷藏箱，具体是医疗冷冻箱和冷藏箱，并且更具体地涉及用于这样的设备的门密封布置。

背景技术：

需要对用于医疗或实验室用途(例如用于储存血液、血液制品、疫苗和药品)的冷冻箱和冷藏箱的冷储存隔室的温度进行准确控制，以确保任何温度变化保持在可接受的限度内。必须在易于出入冷储存隔室、能量需求低并且方便制造、维护与修理的同时，达成上述准确控制。虽然存在解决这些问题的设计，但是仍然需要改进。

技术实现要素：

根据本发明的多个方面中的一个方面的内容，本发明提供根据权利要求1的冷储存装置(coldstoragedevice)。在独立权利要求中限定了其他方面。从属权利要求限定优选或替代的特征。

在有助于冷冻箱或冷藏箱的设计的多种因素中，本发明的部分在于实现了通过专注于门密封件而达成重大改进。对于在适于医疗冷冻箱的温度下运行的冷冻箱来说，尤其如此。已经认识到，尤其是在此情况下，可使用改进的门密封布置来减轻由以下方面的组合而导致的问题：i)冷储存隔室(coldstoragecompartment)与冷冻箱的周围环境之间的温度差异；和ii)对于此类设备来说不可避免的制造公差。因此，通过降低跨越门密封件的热损失，特别是与减少暖空气穿过相结合，可以改善能量效率，并且可以减轻与在密封件周围形成冰相关的问题。

冷储存装置优选地是冷冻箱，所述冷冻箱被配置成在其冷储存隔室处于≤-30℃、特别是≤-40℃、≤-50℃、≤-60℃、≤-70℃或≤-80℃，并且/或者≥-120℃、≥-100℃或≥-90℃的温度下运行。本发明提供的改进在这样的运行温度下尤其显著；这样的冷冻箱可以用于对成分血、血浆、人类细胞、组织和实验样品进行冷储存。可替代地，冷储存装置可以是冷冻箱，所述冷冻箱被配置成在其冷储存隔室处于≤-15℃、特别是≤-20℃或≤-25℃，并且/或者≥-50℃、≥-45℃或≥-40℃的温度下运行；这样的冷冻箱可以用作实验室冷冻箱。可替代地，冷储存装置可以是冷藏箱，所述冷藏箱被配置成在其冷储存隔室处于≤18℃，特别是≤15℃或≤10℃，并且/或者≥2℃、≥4℃或≥5℃的温度下运行；这样的冷藏箱可以用作实验室冷藏箱、药品冷藏箱或医疗冷藏箱。冷储存装置可以被配置成在以下情况下运行：

——冷储存装置的周围环境在各处的温度在≥5℃、≥10℃或≥15℃，并且/或者≤35℃、≤30℃或≤26℃的范围中；周围环境的温度典型地在大约15℃与26℃之间；并且/或者

——冷储存装置的周围环境在各处的相对湿度在≥30％、≥40％或≥50％，并且/或者≤90％、≤80％或≤70％的范围中。优选地，冷储存装置配置成在周围环境中运行，在所述周围环境中各处的相对湿度是在≥30％并且≤90％的范围中。

门密封件因此主要旨在当门处于其关闭位置中时，最小化或防止温暖的且可能潮湿的空气从周围环境不期望地进入到冷储存隔室中。冷储存装置优选地配置成具有在其冷储存隔室的操作温度附近的变化，所述变化不大于：±5℃、±3℃、±2℃或±1.5℃；密封布置有助于获得这样的性能。冷储存隔室可以具有≥50升、≥100升、≥200升、≥300升、≥400升、≥500升、≥600升、≥700升或≥800升，并且/或者≤1500升、≤1300升、≤1200升或≤1000升的容积。冷储存隔室可以选自具有以下容积的冷储存隔室：≥50升并且≤100升、≥100升并且≤200升、≥200升并且≤300升、≥300升并且≤400升、≥400升并且≤500升、≥500升并且≤600升、≥600升并且≤700升、≥700升并且≤800升、≥800升并且≤900升、≥900升并且≤1000升、≥1000升并且≤1500升。如本文所述的门密封布置尤其适于这样的容积。

优选地，冷储存装置是有源冷储存装置，也就是说，冷储存装置是包括电驱动的冷却回路，特别地包括压缩机，以提供并且维持其冷储存隔室的期望温度。

根据另外的方面，本发明提供一系列冷储存装置，特别包括选自上述装置的冷储存装置，其中每个冷储存装置包括如本文中限定的门密封件；这通过允许在一系列装置上使用单一形式的门密封件而简化了制造、维修和物流。

如在本文中使用的，术语冷储存隔室的含义是适于在冷储存温度下(即在低于周围环境温度的温度下)容纳货品(例如血液、成分血、血浆、人类细胞、组织、实验室样品)的通常是隔热的隔室。如在本文中所使用的，术语门的含义是用于冷储存隔室的任何类型的可活动的闭合件；可通过盖来提供门。优选地，门可以通过围绕基本上竖直的轴旋转、或可替代地通过围绕基本上水平的轴旋转，来打开和关闭，例如借助于将门附接至冷储存装置的铰合部来进行上述旋转。可替代地，可以通过线性运动，例如通过滑动和/或平移，来打开和关闭门。

门密封件可以附接到门密封件支撑件，所述门密封件支撑件被提供作为门的一部分、或者作为门框的一部分。当门处于其关闭位置中时，密封件优选地与密封面合作并且抵靠密封面，以便提供期望的密封。门密封件支撑件优选地是门的一部分，使得门密封件附接至门；在此情况下，密封面(当门处于其关闭位置中时，门密封件与密封面合作)被提供作为门框的一部分。此配置有助于门框的构造和对门密封件的保护。可替代地，门密封件支撑件可以是门框的一部分，使得门密封件附接至门框；在此情况下，密封面(当门处于其关闭位置中时，门密封件与密封面合作)被提供作为门的一部分。

特别是在冷冻箱的情况下，并且更特别是在门通过围绕基本上竖直的轴旋转而打开和关闭的情况下，可以提供门把手和门闩机构，以在关闭门时使门从部分关闭位置运动到完全关闭位置和/或将门保持在完全关闭位置中，并且/或者在打开门时，使门从完全关闭位置运动到部分关闭位置。在门的完全关闭位置中，优选地在门与门框之间压缩门密封件。门把手和门闩机构优选地提供有助于关闭和打开门的机械优势。门密封件，特别是门密封件的(一个或多个)密封部分和隔热部分，优选地当门处于其完全关闭位置中时被夹持在门与门框之间；这有助于提供期望程度的密封和隔热。优选地通过门把手和门闩机构来提供对门密封件的夹持，并且对门密封件的夹持从根本上不同于例如家用冰箱中常用的门密封系统，家用冷藏箱中常用的门密封系统依赖于磁性条带来维持在冰箱门密封件与冰箱门密封件之间的接触。事实上，本发明的门密封件优选地不依赖于磁性保持布置，并且更优选地不包括磁性保持布置。

如在本文中所使用的，术语“单件门密封件”的含义是布置为单件或整件的门密封件，其可以在不分开其组成部分的情况下作为单件处理。单件门密封件的所有组成部分优选地永久接合在一起；可替代地，单件门密封件的各个部分可以能够拆卸并且重新组装来使用。使用单件门密封件既有助于将门密封件作为原始装备来组装也有助于将门密封件作为替换部分来组装，并且降低组装错误的风险。因此，在优选的实施方式中，门密封件是单件门密封件。

门密封件的密封部分优选地包括实心弹性止挡，所述实心弹性止挡被配置成当门处于其关闭配置中时完全地填充门与门框之间的间隔。在优选的实施方式中，实心弹性止挡被配置成当门处于其关闭配置中时被压缩在门与门框之间。实心弹性止挡优选地配置为在被压缩在门与门框之间时其硬度程度在允许少量变形的同时提供良好密封。

门密封件的隔热部分优选地包括(当在23℃测量时)具有以下热导率的材料，所述热导率为≤0.10w/m.k，优选地≤0.08w/m.k，并且更优选地≤0.07w/m.k，并且/或者≥0.025w/m.k；这提供良好的隔热，而不需采取复杂的材料。门密封件的密封部分的材料的热导率优选地包括大于门密封件的隔热部分的热导率，例如门密封件的密封部分的热导率是门密封件的隔热部分的热导率的至少两倍或至少三倍。这共同允许主要针对密封部分的材料的机械和密封特性来选择密封部分的材料，同时使用门密封件的隔热部分来提供跨越门密封件的宽度范围的期望隔热的大部分。门密封件的密封部分的材料的热导率(当在23℃测量时)可为≤0.45w/m.k、优选地≤0.40w/m.k、并且更优选地≤0.30w/m.k，并且/或者≥0.12w/m.k、优选地≥0.15w/m.k、并且更优选地≥0.18w/m.k；这避免门密封件的密封部分产生过多的热桥。

可以由发泡材料提供门密封件的隔热部分，并且可以由非发泡材料提供门密封件的密封部分。优选地，门密封件的所有材料被评定为具有至少低至-90℃、并且至少高至30℃的工作温度；这允许在一系列冷储存装置上使用门密封件。优选的材料是用于密封部分的非发泡硅橡胶和用于隔热部分的发泡硅橡胶。在优选的实施方式中，针对密封部分使用非发泡材料和针对隔热部分使用相同材料的发泡型式有助于在这些部分之间的兼容性，并且有助于制造。

在一个优选的实施方式中，密封部分包括：

——外密封部分，配置成在门处于其关闭位置中时在与门框的外周边相邻的位置处在门与门框之间提供密封；和

——内密封部分，配置成在门处于其关闭位置中时与门框的内周边相邻地在门与门框之间产生密封，

并且隔热部分定位在内密封部分与外密封部分之间。

这提供跨越密封面的宽度的双重密封，保护在内密封部分与外密封部分之间的隔热部分，并且针对门密封件提供机械稳定性。

特别是在由发泡材料提供隔热部分的情况下，具有较大抗损坏性的材料，特别是具有较大撕裂强度的材料，可覆盖隔热部分，以提供弹性暴露表面。例如当从在门框处形成的冰拉开门密封件时，这可用来降低损坏隔热部分的风险。

优选地将隔热部分提供为门密封件的芯，所述芯的整个周边由衬套包围，特别是由提供密封部分的衬套包围；衬套优选地提供针对芯的机械保护，并且至少部分地提供作为单件门密封件用于芯和衬套的整体性。具体来说在此情况下，芯和衬套的共挤出提供特别方便的制造技术。有利的是，在隔热部分与密封部分之间提供单独的粘合剂，以提供或有助于这两个部分之间的整体性。这样的粘合剂可以帮助补偿在门密封件的制造温度与门密封件的使用温度之间的温度差异，并且/或者补偿在使用时在门密封件的不同部分之间的温度差异。在将隔热部分提供为门密封件的芯，其中所述芯的整个周边由衬套包围并且在芯与衬套之间提供额外的粘合剂的情况下，优选地将此额外的粘合剂提供在芯与衬套的基部之间；在此情况下，优选的是，在芯与衬套的顶部之间不提供额外的粘合剂。这样的配置帮助避免在衬套的顶表面处的波动或变形，所述波动或变形可能不美观地并且潜在地影响密封功能。

在优选的实施方式中，密封部分包括可变形的唇部，所述唇部被配置为弹性地变形以有助于在门从其打开位置运动到其关闭位置时提供密封。这对密封效果提供了有用的贡献，特别是阻碍空气从冷储存隔室的周围环境进入到冷储存隔室，并且因此减轻来自这样的空气的水蒸气的凝结和在门密封件处这样的凝结物的潜在结冰。密封部分可以包括一对间隔开的可变形唇部，每个唇部被配置为弹性地变形以有助于当门从其打开位置运动到其关闭位置时提供密封。提供一对间隔开的唇部有助于在门关闭时将压力均匀地施加到门密封件，并且因此帮助避免门密封件的变形或扭曲，所述变形或扭曲可能妨碍门密封件的密封功能。

单件门密封件的基部可以包括弹性的基部唇部，所述弹性的基部唇部被配置成有助于在门密封件的基部与门密封件支撑件之间提供密封；这进一步增强密封功能，特别是通过阻碍空气从冷储存隔室的周围环境进入到冷储存隔室而提供。可以使用以下布置来以方便的方式达成上述内容，在所述布置中基部唇部包括包裹门密封件支撑件的边缘的臂。

可以将单件门密封件制造成连续的闭合带门密封件，例如具有门密封件的四个线性条带的连续的闭合矩形带，线性条带的每一端特别是在角接合部处接合至门密封件的相邻线性条带。可以通过以下方式来产生角接合部：将两个线性条带的端部布置在底座中并且将材料注入到底座中以产生包括门密封件的每个条带的端部的连续接合部。当门密封件被挤压时，这是尤其有益的制造方法，因为这允许门密封件的单独的长度接合在一起以形成各种尺寸的连续闭合带门密封件，同时提供在接合部或角区段处的连续接合。优选地，用来形成接合部的注入材料是与门密封件的密封部分的材料相同的材料，特别地是硅树脂，优选地是相同组成的硅树脂。

在密封面(当门处于其关闭位置中时门密封件抵靠该密封面定位)包括(例如处于或邻近角部分处)一个或多个接合部的情况下，特别地与门密封件的相应角接合部合作，密封面的角部分优选地包括：与其相应的门密封件的角接合部合作的连续密封面部分、和在连续密封面部分与密封面的相邻部分之间的连接，其中该连接的位置相对于门密封件的角接合部的位置围绕密封面的周边偏移。使用于门密封件的角接合部和密封面的角接合部的布置彼此偏移帮助确保期望程度的密封，并且避免门密封件的角接合部的潜在制造公差和在相同位置处重合的密封面的角接合部的潜在制造公差，并且因此避免潜在地使密封功能恶化。

门密封件优选地包括在门密封件的基部处的门密封件附件，门密封件可以通过所述门密封件附件固定到门密封件支撑件。可以通过从门密封件的基部的一个或多个凸起和/或在门密封件中的一个或多个凹陷来提供门密封件附件，所述一个或多个凸起和/或一个或多个凹陷优选地提供与门密封件支撑件的压配合附接。门密封件附件优选地是弹性并且自锁的；这有助于组装。在优选的实施方式中，这允许通过将要替换的门密封件拉开来从密封件支撑件去除门密封件，和对替换门密封件进行压配合；这有助于维修。

门密封件可以关于中心轴对称，特别是关于垂直于其基部的轴对称。这帮助避免在制造期间不期望的变形和在使用中不期望的扭转或变形。

门密封件可以具有：

——宽度，所述宽度≥15mm或≥20mm，并且/或者≤80mm或≤60mm；和/或

——当门处于其关闭位置中时，完全填充在门与门框之间的间隔的高度，所述高度≥5mm或≥8mm，并且/或者≤25mm或≤20mm。

隔热部分可以具有：

——宽度，所述宽度≥10mm或≥15mm，并且/或者≤70mm、≤50mm或≤35mm；和/或

——当门处于门的关闭位置中时，完全填充在门与门框之间的间隔的高度，所述高度≥3mm或≥5mm，并且/或者≤15mm或≤10mm。

优选地，隔热部分占据：

——跨越门框的内周边与外周边之间的最短宽度而测量得到的门密封件的宽度的至少50％，并且优选地至少65％；和/或

——跨越在门与门框之间的最短高度而测量得到的当门在其关闭位置中时的门密封件的高度的至少40％，并且优选地至少50％。

根据另外的方面，本发明提供冷储存装置，特别是配置为在≤-30℃的温度下运行的冷冻箱，所述冷储存装置包括：

——至少一个冷储存隔室；

——门，所述门可打开以提供对冷储存隔室的接近，并且可关闭以从冷储存装置的周围环境隔离冷储存隔室；

——门框，当门处于其关闭位置中时门配合抵靠着门框，所述门框具有与冷储存隔室相邻的内周边和与冷储存隔室的外部相邻的外周边；和

——门密封件，当所述门处于其关闭位置中时定位在所述门框与所述门之间，所述门密封件包括：基部，所述门密封件通过所述基部附接到门密封件支撑件，所述门密封件支撑件被提供作为门的部分或是被提供作为门框的部分；以及门密封件密封面，当所述门处于其打开位置中时所述门密封件密封面暴露，并且当所述门处于其关闭位置中时所述门密封件密封面提供抵靠框密封表面的密封；

其特点在于：

——所述框密封面包括不连续表面，所述不连续表面包括框密封面接合部；——所述门密封件包括在两个门密封部分之间的门密封接合部；并且

——所述框密封面接合部的位置相对于所述门密封接合部的位置围绕所述框密封面的周边偏移。

在优选的实施方式中，将门密封接合部提供在门密封件的角接合部处，并且框密封面接合部从框密封面的角落偏移。框密封面可以设有角区段，所述角区段具有连续密封面，所述连续密封面围绕角延伸；在这种情况下，角区段的连续的框密封面可以与相邻的框密封面或与在与角间隔开的位置处的密封面的相邻部分并置(juxtapositioned)。

附图说明

现在将参考附图而仅以示例的方式描述本发明的实施方式，其中：

图1是在冷冻箱的门关闭的情况下冷冻箱的示意性透视图；

图2是在冷冻箱的门打开的情况下冷冻箱的示意性透视图；

图3是通过门密封件的示意性横截面；

图4是闭合的门密封带的平面图；并且

图5是框密封面的角部分的示意性透视图。

具体实施方式

图1和图2的冷储存装置10是具有隔热冷储存隔室11的医疗冷冻箱，在此示例中，通过搁架将隔热冷储存隔室11划分为四个水平的子隔室。冷冻箱10具有门12，门12可打开以提供对冷储存隔室11的接近，并且可关闭以将冷储存隔室与冷储存隔室的周围环境隔离。门密封件13围绕门12的周边延伸，并且当门关闭时，接触冷冻箱的门框15的框密封面14并抵靠框密封面14密封。门把手16和门闩17合作以将门保持在门的关闭位置中，并且在门的关闭位置中抵靠框密封面14压缩门密封件13。

所图示的冷冻箱10被配置为在其冷储存隔室处于大约-80℃的温度下运行；这尤其适合储存血液制品，例如血浆。其提供有铰接的内部上隔室闭合件18和内部隔室下闭合件19，这允许当门16打开时独立地接近冷储存隔室11的上部和下部。冷冻箱10具有电驱动的压缩机(未示出)，所述压缩机作为冷冻箱的冷却回路的一部分被布置在冷冻箱的基座20中。

在图3中更详细地图示门密封件13，门密封件13包括以芯的形式提供的发泡硅橡胶隔热部分21和非发泡硅橡胶密封部分22，所述非发泡硅橡胶密封部分在此示例中被提供为完全包围隔热芯21的周边的衬套。这通过在连续的长度中的共挤出(co-extrusion)来制造。发泡硅橡胶隔热材料21当在23℃测量时具有大约0.058w/m.k的热导率；非发泡硅橡胶材料当在23℃测量时具有大约0.22w/m.k的热导率。优选地在芯21与衬套的基部之间提供额外的粘合剂23。门密封件13是单件门密封件，隔热芯21和密封部分22形成可以作为单件处理的整体组件。

密封部分22包括：

——外密封部分24，当门12处于其关闭位置中时，所述外密封部分24在与门框15的外周边相邻的位置处在门12与门框15的密封面14之间提供密封；和

——内密封部分25，当门12处于其关闭位置中时，所述内密封部分25邻近门框的内周边在门12与门框15的密封面14之间提供密封。

外密封部分24，或至少是外密封部分24的暴露的侧表面，所处的温度将接近周围环境的温度，例如室温或大约20℃；同时内密封部分25，或至少是内密封部分25的暴露的侧表面，所处的温度将接近冷储存隔室的温度，例如大约-80℃。隔热部分21定位在内密封部分25与外密封部分24之间，因此降低跨越门密封件13的宽度的热损失。

外密封部分24和内密封部分25中的每一个包括实心弹性止挡，所述实心弹性止挡在门处于其关闭配置中时完全地填充门12与密封面14之间的间隔，并且通过门把手16和门闩17的作用在门12与密封面14之间压缩。外密封部分24和内密封部分25中的每一个包括柔性可变形唇部27、28，所述柔性可变形唇部27、28有助于提供密封。密封部分22的桥接部分29在外密封部分24与内密封部分25之间覆盖隔热部分21的上部；桥接部分29的厚度在不显著不利于热传导的情况下提供对于泡沫芯21的物理保护。

在所图示的实施方式中，门密封件的基部30与挤出的密封部分22邻接，位于门密封件支撑件31上并且通过一对间隔开的凸起32a、32b连接至门密封件支撑件31，所述门密封件支撑件31是门12的一部分，所述凸起32a、32b形成为门密封件附件。所述一对间隔开的凸起32a、32b是挤出的条带，其形成衬套的一部分并且提供与门密封件支撑件中对应开口的弹性的、自锁的压配合和拉释放。门密封件13的基部30还包括弹性的外门密封件支撑件唇部33a和内门密封件支撑件唇部33b，这有助于在门密封件13与门密封件支撑件31之间提供密封，每个唇部均包括凸起，所述凸起是包裹门密封件支撑件31的边缘的臂的形式。

如在图4中图示的，将门密封件13制造为连续的闭合带，所述闭合带的几何形状对应于门12的周边的几何形状。在所图示的实施方式中，由门密封件的四个离散的长度34a、34b、34c、34d形成连续的矩形带，这些长度的相应端部以例如45°角切割，布置在模具中并且通过注入非发泡硅橡胶而接合在一起，以形成门密封带的相应角接合部35a、35b、35c、35d。门密封件的各个长度之间的接合部定位在矩形带的相应的角处。

图5图示框密封表面14的角部分，门密封件设置为当门处于其关闭位置中时抵靠所述角部分。框密封表面14的角区段36设有连续无中断的密封面37，密封面37围绕角延伸。角区段36的密封面37与框密封面的相邻部分39a、39b之间的接合部38a、38b与角间隔开。以此方式，框密封面接合部38a、38b的位置相对于门密封接合部的位置围绕框密封面14的周边偏移。

参考数字列表:

10医疗冷冻箱

11冷储存隔室

12门

13门密封件

14框密封面

15门框

16门把手

17门闩

18上隔室闭合件

19下隔室闭合件

20冷冻箱的基座

21隔热部分

22密封部分

23额外的粘合剂

24外密封部分

26内密封部分

27唇部

28唇部

29桥接部分

30门密封件的基部

31门密封件支撑件

32a附件

32b附件

33a外门密封件支撑件唇部

33b内门密封件支撑件唇部

34a门密封件的离散长度

34b门密封件的离散长度

34c门密封件的离散长度

34d门密封件的离散长度

35a门密封件的角接合部

35b门密封件的角接合部

35c门密封件的角接合部

35d门密封件的角接合部

36密封表面的角区段

27连续的密封面

38a接合部

38b接合部

39a密封表面的相邻部分

39b密封表面的相邻部分