專利名稱：下臨界溫度指示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來指示環(huán)境溫度已下降到預(yù)定臨界溫度或者低于預(yù)定臨界溫度的下臨界值指示設(shè)備。它被發(fā)展來主要與這樣的產(chǎn)品相結(jié)合使用，即該產(chǎn)品對低于特殊臨界溫度的溫度敏感。例如，該設(shè)備可以是冷凍指示器，該指示器顯示環(huán)境溫度已下降到水的凝固點或者低于水的凝固點，但是本發(fā)明不只局限于冷凍指示器。
背景技術(shù)：
許多產(chǎn)品，當(dāng)受到冷凍條件的影響時，快速地惡化到這樣的程度，即它們由于質(zhì)量損失、活性喪失而受到嚴(yán)重影響，并且致使完全不能使用。這種惡化的鮮活例子是可溶性疫苗。在公布在世界衛(wèi)生組織公報(74,391-397)中的1996報告中，公開了 99%的肝炎B疫苗發(fā)貨量是無用的，因為在供貨鏈的某個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生了冷凍/解凍循環(huán)。疫苗的這種去活作用常常沒有被探測到，因此導(dǎo)致對注射了這種疫苗的成人和小孩沒有起到保護(hù)作用。冷凍具有有害作用的其他例子包括:藥、人體器官、制藥、如蛋黃醬的食物、織物柔軟劑、如油漆的膠乳產(chǎn)品、混凝土改性劑、實驗供應(yīng)品、花等。當(dāng)受到冷凍條件(或者接近冷凍條件)的影響時，可以嚴(yán)重地影響生物樣本如全血、胰島素和類似物，或者它們受到嚴(yán)重的影響，及，對于含有蛋白質(zhì)、酶或者縮氨酸在內(nèi)的高價值生物技術(shù)藥品而言，這也是真實的。因此，對于這種產(chǎn)品的出售者、購買者和終端用戶而言，設(shè)置一些指示裝置來用信號表示由冷凍條件所導(dǎo)致的產(chǎn)品變化是理想的。它不僅僅是潛在地使某些產(chǎn)品降低質(zhì)量的冷凍條件。在疫苗的情況下，它們最好儲存在2-8° C。因此，指示出溫度已下降到小于水的凝固點的傳統(tǒng)凝固指示器對于這個目的而言事實上不是最佳 的。下臨界指示器可以潛在地利于制備和供應(yīng)熱食物，尤其在專業(yè)環(huán)境下。一旦熱食物被制備出來進(jìn)行供應(yīng)，那么知道這種食物的溫度是否已下降到低于細(xì)菌進(jìn)行繁殖的下臨界溫度是理想的。例如，指示出熱食物是否已下降到低于大約60° C的溫度是理想的，及更加理想的是，指示出食物已經(jīng)低于這個下臨界溫度的時間。在現(xiàn)有技術(shù)中公開了許多冷凍指示器。與這些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備有關(guān)的問題包括:包括依賴于昂貴材料如金導(dǎo)致費用較高，響應(yīng)時間較慢，尺寸，貯藏壽命有限，及指示不清楚。PTL0001:US4846095A(EMSLANDER).1989-07-11.
公開了一種用來顯示環(huán)境溫度已下降到或者低于預(yù)定下臨界溫度的設(shè)備，該設(shè)備包括多孔膜，該多孔膜與保持在容器內(nèi)的兩種液體的混合物相接觸。在一個部件的部分冷凍時，剩余部分可以弄濕該膜。PTL0002:US4457253A(MANSKE) 1984-07-03.
公開了一種設(shè)備，該設(shè)備使用了脂肪酸酯，因為它們具有通用的凝固點。脂肪酸在毛細(xì)管的端部是液體，并且它收縮從而把染色的化合物汲取到塞子中。具有分離液體(與染料和脂肪酸不能融和)，從而阻止塞子過早地浸濕。提供下臨界指示設(shè)備是理想的，該指示設(shè)備克服了或者至少改善了現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的一些缺點。尤其地，提供一種這樣的下臨界指示設(shè)備是理想的，即該指示設(shè)備不貴、為終端用戶提供極好的二元指示并且快速響應(yīng)低于下臨界值的溫度。提供一種這樣的下臨界指示設(shè)備更理想，即該指示設(shè)備可以被驅(qū)動從而終端用戶進(jìn)行使用。提供一種這樣的下臨界指示設(shè)備更理想，即該指示設(shè)備提供了在下臨界溫度或者低于下臨界溫度所用的時間的指
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明如權(quán)利要求所述那樣使用了一種新型機構(gòu)，在該機構(gòu)中，用第一可冷凍液體浸潰過的多孔膜在臨界溫度上在這樣的狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即在該狀態(tài)下，與第一液體不能混合的另一種液體、典型為著色劑可以通過膜以提供所需要的指示。有利的是，本發(fā)明提供了這樣的快速且清楚的指示，即環(huán)境溫度已下降到預(yù)定下臨界溫度或者低于預(yù)定下臨界溫度。與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備不同，本發(fā)明的設(shè)備不僅僅局限于顯示環(huán)境溫度是否已下降到低于水的凝固點。根據(jù)第一可冷凍液體的選擇，該設(shè)備可以用來實質(zhì)上顯示任何下臨界溫度。此外，及與一些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備不同，本發(fā)明的設(shè)備不需要稀有材料(例如金子)并且因此制造相對不貴。有利的是，膜功能與第一液體配合，從而在第一液體冷凍時有利于第二液體的遷移。在不希望受到理論約束的情況下，本申請發(fā)明人知道，在高于臨界溫度下借助第一液體阻塞膜中的孔，因此使膜不能滲透第二液體。但是，第一液體在臨界溫度上的冷凍，使得凝固的第一液體收縮和緊貼到膜的多孔結(jié)構(gòu)上，因此打開了孔并且允許第二液體通過該膜的遷移。優(yōu)選地，膜的厚度為50到500微米(更加優(yōu)選為100到300微米)，因此一旦達(dá)到臨界溫度，可相對快速地通過膜遷移。典型地，可以更加快速地通過較薄的膜，并且如所希望的那樣，借助改變膜厚度可以控制遷移速度。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的響應(yīng)時間典型地小于10分鐘，小于5分鐘，或者小于I分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備不同，本發(fā)明借助改變膜厚度和/或孔的尺寸允許響應(yīng)時間根據(jù)消費者希望來改變。優(yōu)選地，膜的孔尺寸在50nm到5微米的范圍，優(yōu)選為IOOnm到2微米。利用兩個相對小的孔尺寸(例如50nm到300nm)和相對大的孔尺寸(例如0.5到2微米)已經(jīng)觀察到本發(fā)明所需要的遷移效果。就較大的孔尺寸而言遷移典型地更加快速，并且如所希望的那樣，借助改變孔尺寸可以控制遷移速度。膜本身可以由任何合適的多孔材料如現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開的微孔聚合物膜構(gòu)成。典型地，該膜是聚烯烴，它包括聚乙烯(例如HDPE、PTFE等等)或者聚丙烯。為了有利于第二液體(它典型地是親水的)的遷移，因此膜可以注入有親水無機顆粒如二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、碳酸鈣等等，但是添加這種無機顆粒不是必需的。借助采用不同膜類型可以改變遷移速度并且因此改變響應(yīng)時間。合適的、商業(yè)上可以買到的微孔膜的例子包括Artisyn 膜(可從 Daramic, Inc.買至丨J )、Tetratcx 膜(可從 Donaldson Company, Inc.買到)和Teslin 膜(可從 PPG Industries.買到)。在一個實施例中，該設(shè)備是簡單的二元指示設(shè)備，在該設(shè)備中，膜的第一側(cè)限定出第一部位，及該膜的相反第二側(cè)限定出第二部位。因此，第二液體的遷移從第一側(cè)通過膜的厚度到達(dá)第二側(cè)。
優(yōu)選地，顯示窗被定位來可視地檢查膜的第二側(cè)。當(dāng)?shù)诙猩后w到達(dá)該膜的第二側(cè)時，通過該窗給用戶提供這樣的清楚可視指示，即環(huán)境溫度已下降到預(yù)定下臨界溫度。顯示窗可以是任何合適的形狀如圓形、十字形、矩形、正方形等等。十字形顯示窗在微型設(shè)備中是合適的，在該設(shè)備中，具有較小空間供用戶指令印制在該設(shè)備上。優(yōu)選地，膜的第一側(cè)包括遮蔽層。該遮蔽層可以由可滲透的金屬箔構(gòu)成，借助例如熱印過程，該金屬箔被結(jié)合到膜的第一側(cè)上?？商鎿Q地，借助蒸發(fā)沉積過程，能把金屬化的遮蔽層沉積到膜的一側(cè)上。遮蔽層的目的是，當(dāng)它布置在膜的第一側(cè)上時(即在溫度下降到下臨界值之前)，遮蔽第二液體以通過窗不可見。由于浸潰過第一液體的該膜可以是稍稍透明或者半透明，因此遮蔽層確保完全將第二液體從窗遮蔽，直到它遷移通過膜為止，因此在設(shè)備的“之前”狀態(tài)和“之后”狀態(tài)之間確保極好的視覺對比。箔足夠密從而遮住光，但是在顯微鏡下是多孔的，從而允許質(zhì)量傳遞和第二液體遷移通過。典型地，遮蔽層的厚度為1-10微米。典型地，遮蔽層由金屬如鋁構(gòu)成。該設(shè)備在一個實施例中可以被制造成柔性薄標(biāo)簽，在該實施例中，第二液體(著色劑)被浸潰到墊或者第二膜中，該墊或者第二膜允許幾乎平坦的產(chǎn)品類型。在該浸透的墊中的該液體可選擇地通過箔與第一(可冷凍的)液體膜相接觸并且不能與第一液體相融
口 o在一個備選實施例中，膜是細(xì)長的(elongate),它在它的第一端具有第一部位,并且在它的第二端具有第二部位。在這個備選實施例中，第二液體沿著膜的縱向軸線遷移，及通過膜的厚度。有利的是，第二液體的橫向遷移，使該設(shè)備可以指示環(huán)境溫度已下降到下臨界溫度或者低于下臨界溫度的時期。沿著縱向軸線的遷移范圍用這個時期來表示。優(yōu)選地，根據(jù)備選實施例的設(shè)備包括窗，該窗被配置和定位來可視地檢查膜的長度。典型地，該窗具有基本上與細(xì)長膜相同的尺寸。一個或者多個時間指示器標(biāo)記可以相對于該窗定位，以給使用者顯 示過去的時間。優(yōu)選地，第一可冷凍液體與第二液體相比相對更加憎水，從而在溫度大于下臨界溫度時確保膜對于第二液體不能滲透。但是，這樣的組合同樣是可能的，即第一可冷凍液體與第二液體相比相對更加親水。優(yōu)選地，第一可冷凍液體包括脂肪酸酯、脂肪酸或者它們的組合物。典型地，脂肪酸是任何羧酸，它包括具有4-50(優(yōu)選為4-25)碳原子的〉脂肪族鏈(它可以是飽和的、不飽和的、支鏈或者直鏈)。同樣地，術(shù)語“脂肪酸酯”指上述脂肪酸的酯(例如Ci_8烷基酯)。脂肪酸酯和脂肪酸特別優(yōu)選，因為它們不貴、可以在較寬的熔點范圍內(nèi)得到，并且具有明顯的、很好地被限定出的熔點和凝固點。合適的第一可冷凍液體包括癸二酸二乙酯(FP-7° C)、月桂酸甲酯(FP+1° C)、乙烷基十四(烷)酸鹽(FP+7° C)、甲基十四(烷)酸鹽(FP+13。C)、十六(烷)酸乙酯(FP+19。C)和i^一碳烯酸(FP+17。C)。所有這些脂肪酸和酯作為香味和香氣添加劑被FDA批準(zhǔn)可安全使用。因此，本發(fā)明的更多優(yōu)點在于，它避免了使用任何可能有害的成分。其它合適的脂肪酸酯和脂肪酸對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講是顯而易見的。通常，脂肪酸酯和脂肪酸在本發(fā)明的范圍內(nèi)具有相對可預(yù)測的性能，并且對于任何所需要的應(yīng)用而言可以根據(jù)它們的凝固點來選擇。在一些實施例中，借助在第一液體中包括小量的染料，使第一可冷凍的液體著色(例如綠色或者黃色)。有色的第一液體為使用者提供了更大的視覺沖擊(例如從綠色到紅色)從而指示已到達(dá)下臨界溫度。優(yōu)選地，第二液體被著色，從而在它到達(dá)膜的第二部位時，為使用者提供了清楚的、可視的指示。第二液體典型地包括親水載色劑(例如水、乙二醇、多羥基化合物等等)和染料。第二液體的粘度影響遷移通過膜的速度，及第二液體可以相應(yīng)地形成以為該設(shè)備提供所希望的響應(yīng)時間。當(dāng)然，它暗示，第二液體在第一液體的凝固點上應(yīng)該是可以流動的。換句話說，第二液體的流動點或者凝固點應(yīng)該小于第一流體的凝固點。在第一液體具有尤其低的凝固點(例如小于0° C)的情況下，第二液體可以包括一種或者多種防凍添加劑如丙二醇，從而使其流動點或者凝固點降低。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道各種各樣的親水染料用在第二液體中，并且不必在這里完全列出合適的染料。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，Liquitint 染料(通常用在家用洗滌劑中)為明顯指示下臨界溫度提供了尤其好的對比。合適Liquitint 染料的范圍包括Liquitint Red MX、Liquitint PG Blue、Liquitint Yellow EC、Liquitint Red XC、Liquitint Blue RE、Liquitint Violet CT、Liquitint Blue EA>Liquitint Orange LG和Liquitint Crimson。尤其適合于第二液體的配方設(shè)計包括用水稀釋過的Liquitint Crimson。尤其優(yōu)選的組合采用具有180微米厚HDPE膜的Liquitint Crimson配方,該HDPE膜被滲入有 I微米孔尺寸的娃石顆粒。在一個實施例中，本發(fā)明的設(shè)備在該設(shè)備的整個使用壽命中即從制造的時間開始是活性的。盡管這種設(shè)備具有簡單且不貴的優(yōu)點，但是這種設(shè)備的缺點在于，它們必須總是在高于預(yù)定臨界溫度下進(jìn)行儲存，這就是長期儲存條件的要求。在備選實施例中，本發(fā)明設(shè)備只在用戶啟動該設(shè)備之后是活性的。在該設(shè)備是具有兩個注入液體的膜的平坦件的實施例中，借助從兩個膜之間去除薄塑料膜來實現(xiàn)啟動。本申請具有到目前為止所描述的時間指示設(shè)備，該設(shè)備通過可壓下的隆起部和可壓力破裂的密封件由用戶來啟動(例如，參見PTL0003:US7232253A(TMESTRIP UKLIMITED).2007-06-19.其內(nèi)容在這里加入以作參考)。用于設(shè)備啟動的類似機構(gòu)同樣可以應(yīng)用到本發(fā)明的設(shè)備中。相應(yīng)地，該設(shè)備優(yōu)選地包括啟動裝置，該啟動裝置釋放第二液體從而與膜的第一部位相接觸。優(yōu)選地，該設(shè)備包括呈密封隆起部(blister)形式的容器，該容器容納第二液體，及在觸發(fā)該啟動裝置時，第二液體從隆起部可釋放。典型地，該啟動裝置包括可用手按下的按鈕，該按鈕由隆起部外表面的至少一部分來限定。該設(shè)備還包括壓力-可破裂的密封件，用于在壓力施加到隆起部外表面上時釋放第二液體。一旦該密封件破裂，第二液體被引導(dǎo)來與膜的第一部位相接觸，因此啟動該設(shè)備。啟動裝置的其它形式對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講是顯而易見的。例如，容納第二液體的容器可以具有可釋放的阻擋壁，該阻擋壁呈可釋放的或者易碎的帶形式。用戶在帶的一端上可以拉凸片(tab)，從而從容器釋放第二液體，因此使第二液體與膜的第一部位相接觸，因此啟動了該設(shè)備。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有固定于其上的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種套件(kit)，它包括本根據(jù)發(fā)明的設(shè)備和上臨界溫度指示器。上臨界指示器是這樣的設(shè)備，它指示出環(huán)境溫度是否已上升到預(yù)定上臨界溫度或者高于該預(yù)定上臨界溫度。在一些情況下，上臨界溫度指示器提供了在預(yù)定臨界溫度上或者高于預(yù)定臨界溫度所用的時期的顯示。上臨界指示設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的并且描述在例如 US3，954，011、US5，368,905 和 US5, 709,472 中。申請人的 Threshold Plus 和Timestrip Plus 設(shè)備舉例說明了在商業(yè)上可以買到的上臨界溫度指示器，這些指示器適合于用在根據(jù)本發(fā)明這個方面的套件中。該套件可包括分離的上和下臨界設(shè)備，這些設(shè)備可以獨立地連接到產(chǎn)品上。此外，可以提供整體設(shè)備，其中單個平臺或者基層包括上和下臨界設(shè)備，例如該設(shè)備并排地或者端部對端部地布置。整體設(shè)備作為單個單元可以連接到使用剝離粘性襯層的產(chǎn)品上。如果上和下臨界設(shè)備具有相應(yīng)啟動機構(gòu)，該相應(yīng)啟動機構(gòu)具有相應(yīng)的用戶可壓下隆起部，然后單個按鈕可以設(shè)置在整體設(shè)備上，以同時壓下兩個隆起部。可替換地，整體設(shè)備可以傳送指令，從而在啟動該設(shè)備時，使用者同時按下每個隆起部。有利的是，根據(jù)本發(fā)明的該套件或者整體設(shè)備使得用戶可確定環(huán)境溫度是否已上升或者下降到預(yù)定的溫度窗之外。例如，每個設(shè)備上的紅色指示可以表示溫度偏移到預(yù)定溫度窗之外。這種套件對于儲存疫苗是有利的，該疫苗在2-8° C可以被最佳地儲存。


參照附圖，只借助例子，現(xiàn)在描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在這些附圖中:圖1A-F是對于第二液體是流體的實施例和第二液體被吸滿到墊中的平坦類型的而言在第二液體通過膜的不同遷移階段中浸潰過的膜的示意側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明第一實施例的設(shè)備的分解透視圖；圖3是圖2所示的設(shè)備的平面視圖；圖4是通過圖3的線A-A所截取的縱向截面圖；圖5是圖2所示的設(shè)備的頂部透視圖；圖6是本發(fā)明第二實施例的設(shè)備的分解透視圖；圖7是圖6所示的、具有由虛線所示下面特征的設(shè)備的平面視圖；圖8是通過圖7的線A-A所截取的、具有密封區(qū)域的相應(yīng)放大部的縱向剖視圖；圖9是圖6所示的設(shè)備的頂部透視圖；圖10是本發(fā)明第三實施例的設(shè)備的分解透視圖；圖11是圖10所示的、具有由虛線所示下面特征的設(shè)備的平面視圖；圖12是通過圖11的線A-A所截取的、具有密封區(qū)域的相應(yīng)放大部的縱向剖視圖；圖13是圖11所示的設(shè)備的頂部透視圖；圖14是啟動之后的第二實施例的設(shè)備的放大縱向剖視圖；圖15是制造成平坦的柔性標(biāo)簽的設(shè)備的第四實施例的分解透視圖；圖16是與第四實施例相類似但可以啟動的設(shè)備的第五實施例的分解透視圖；圖17是圖16的設(shè)備的平面視圖；及圖18是沿著圖17的線A-A所截取的、具有啟動凸片區(qū)域的相應(yīng)放大部的剖視圖。
具體實施方式
參照圖1A-C，示出了微孔膜I的示意性側(cè)視圖，該微孔膜I用憎水第一液體如脂肪酸或者脂肪酸酯浸潰過或者浸透。該第一液體具有相應(yīng)的凝固點，該凝固點限定出該設(shè)備的預(yù)定下臨界溫度。如圖1A所示那樣，環(huán)境溫度大于第一液體的凝固點，及在圖1A中，親水第二液體3如含水的以染料為基礎(chǔ)的溶液與膜I的第一側(cè)5相接觸。用第一液體浸潰過的膜I不能滲透第二液體，同時環(huán)境溫度大于第一液體的凝固點。圖1B示出了在該溫度已經(jīng)下降到第一液體的凝固點的同一膜I。第一液體已經(jīng)凝固或者結(jié)晶在膜I的纖維結(jié)構(gòu)上，使微空隙能形成于整個冷凍的第一液體。利用第一液體的凝固，第二液體3能通過微孔膜I并且向著其第二側(cè)7遷移。在圖1C中，第二液體3已經(jīng)完全通過膜I遷移到第二側(cè)，典型地不可逆轉(zhuǎn)地使第二側(cè)染色。甚至在溫度升高到大于下臨界溫度并且第一液體熔化之后，第二側(cè)7也能借助第二液體3保持染色。圖1D到IF示出了相同順序，其中第二液體浸透到它自己的墊或者第二膜9中，以便得到如本發(fā)明第四和第五實施例所示那樣的完全平坦結(jié)構(gòu)。在一個優(yōu)選實施例中，膜I可以是聚乙烯(HDPE)微孔膜，該微孔膜具有大約I微米的孔尺寸。膜I被滲入有硅顆粒并且具有大約180微米的厚度。相同材料可以用于墊
9。墊也可以是由吸墨水紙或者棉紙或者棉花材料所形成的墊。根據(jù)使用該設(shè)備的應(yīng)用類型，該膜用第一液體滲透，該第一液體典型地是具有這樣的凝固點的脂肪酸或者脂肪酸酯，該凝固點適合于特殊應(yīng)用。例如，適合于監(jiān)控疫苗可能退化的設(shè)備可以把月桂酸甲酯(FP+1° C)用作第一液體。在這個優(yōu)選實施例中，第二液體3是由Liciuitint CrimSOn構(gòu)成的含水配方，從而提供了正紅色指示。其它染料當(dāng)然可以用來提供不同色彩的指示器。如結(jié)合圖1A-F所描述的那樣，第二液體3利用遷移通過浸潰有第一液體的膜I的原理，根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以用于在這里下面所描述的每個指示設(shè)備中。二元指示設(shè)各參照圖2-5，示出了根據(jù)第一實施例的簡單二元指示設(shè)備100，該設(shè)備沒有啟動機構(gòu)。設(shè)備100在該設(shè)備的整個使用壽命中是活性的，即從制造時開始是活性的。設(shè)備100的本體由一對聚合物盤101和102構(gòu)成，該對聚合物盤借助任何合適的熱-焊接過程而被結(jié)合在一起。每個聚合物盤101和102可以包括阻擋層(未示出)，用于密封性地密封該設(shè)備的內(nèi)部部件。下部盤102通常是平坦的，它具有粘性層103，該粘結(jié)層103結(jié)合到其下表面上。粘性層103典型地具有剝落的帶，從而使設(shè)備100能如所需要的那樣貼到產(chǎn)品上。最好如圖4所示那樣，上部盤101具有中央凹入的部分104，該部分104限定出用于該設(shè)備的內(nèi)腔105。上部盤101是大致透明的，因此中央圓形部分限定了指示窗106。上部盤102的環(huán)形外區(qū)域107可以印有掩蔽層和說明、標(biāo)記等。用第一液體(例如月桂酸甲酯)浸潰過的膜I被容納在內(nèi)腔105內(nèi)并且具有能透過的箔層108，該箔層被壓印到其下表面上。位于膜I和下部盤102之間的內(nèi)腔105的容積的剩余部分限定出用來儲存第二液體3 (例如Liquitint Crimson溶液)的液體室110。一旦被制造出來，那么第二液體3通過可滲透的箔層108總是與膜I的下部表面相接觸。作為例子，在使用時，首先檢查設(shè)備100以確保通過指示窗106沒有看到的紅色。箔層108提供了通常蒼白的白色背景，這表示，該設(shè)備準(zhǔn)備好使用。該設(shè)備100然后被固定到產(chǎn)品(例如疫苗的盒)上并且在冷卻的容器內(nèi)運送后進(jìn)行再次檢查。如果在運送該產(chǎn)品期間環(huán)境溫度下降到低于預(yù)定的下臨界溫度(用第一液體的凝固點來限定)，然后紅色第二液體將遷移通過膜I到達(dá)上表面，并且通過指示窗106可以清楚地看到。紅色為使用者提供了肯定指示，即該產(chǎn)品已經(jīng)退化并且應(yīng)該進(jìn)行退化檢查或者拋棄。但是，如果通過指示窗106可以看見的顏色保持為蒼白，那么使用者收到肯定指示，即產(chǎn)品沒有暴露于低于預(yù)定下臨界的溫度。這個信息可以選擇性地與來自其他指示器(例如，上溫度臨界指示器)的信息相結(jié)合，對使用者表明使用該產(chǎn)品是安全的。具有激活機構(gòu)的二元指示設(shè)備參照圖6-9，示出了二元指示設(shè)備200，根據(jù)第二實施例，該設(shè)備200具有啟動機構(gòu)。僅在使用者按下按鈕從而啟動該設(shè)備之后，設(shè)備200是活性的。盡管對于時間指示設(shè)備，申請人以前在 PTL0004:US7232253A (TIMESTRIP UK LIMITED).2007-06-19 中描述了類似的啟動機構(gòu)。設(shè)備200的本體由一對聚合物板201和202構(gòu)成，該對聚合物板借助任何合適的熱-焊接過程而被結(jié)合在一起。每個聚合物板201和202可以包括阻擋層(未示出)，用于密封性地密封該設(shè)備的內(nèi)部部件。下部盤202是大致平坦的，并且為該設(shè)備提供了剛度。粘性層203結(jié)合到下部板202的下表面上，從而使設(shè)備200可以如所需要的那樣連接到產(chǎn)品上。最好如圖8所示那樣，上部板201具有凹入或者盤形部分，該部分限定出儲存第二液體3的隆起部204。上部板201是柔性的，從而使得使用者可以按下隆起部并且把壓力施加到儲存在隆起部204的液體室205內(nèi)的第二液體3。隆起部204的外表面限定出當(dāng)該設(shè)備被啟動時使用者推壓的按鈕。膜I和可滲透的箔層208夾緊在上部和下部板201和202之間。膜I的上表面被結(jié)合到上部板201 (例如借助熱-焊接)上并且與在上部板中所限定出的指示窗206對準(zhǔn)。上部板201是大致透明的，指示窗206的部位外部的一些區(qū)域印制有掩蔽層和說明、標(biāo)記等
坐寸o箔層208具有壓印到膜I下表面上的上表面，而箔層的下表面接觸下部板202。箔層208從膜I部分地延伸到由隆起部204所限定的液體室205中。由于在箔層208和聚合物板201和202之間的層壓部相對弱，因此界面起著用于隆起部204的、壓力-可斷裂的密封件的作用。相應(yīng)地，當(dāng)人工壓力被施加到隆起部204的外表面上時，容納在隆起部內(nèi)的第二液體3的液壓壓力迫使上部板201從下部板202分層。這使得第二液體3被引導(dǎo)來與膜I的下表面相接觸，而膜的上(指示)表面保持固定地結(jié)合到上部板201上。利用第二液體與膜I的下表面相接觸(經(jīng)由可滲透的箔層208)，該設(shè)備100變成活性的并且之后對低于預(yù)定下臨界溫度的溫度中的下降敏感。簡短地參照圖14，示出啟動之后的設(shè)備200的放大部分。在壓下隆起部204的外表面之后，第二液體3的液壓壓力在弱層壓部的部位內(nèi)強制上部板201與下部板202分開，該弱層壓部由箔層208的范圍來限定。這使得第二液體3被引導(dǎo)來與具有可滲透箔層208的膜I下表面相接觸。下部板202在弱層壓部的部位內(nèi)向外凸出從而容納第二液體3。由于膜的上(指示)表面被牢固地?zé)?焊接到上部板201上，因此沒有第二液體3緊接在隆起部觸發(fā)之后到達(dá)這個表面。因此，把膜I的指示表面牢固地連接到上部板201上，可以防止由于隆起部-觸發(fā)所導(dǎo)致的任何錯誤讀出。明顯地，除了提供壓力-可斷裂的密封件之外，箔層208還以與結(jié)合第一實施例在上面所描述的相同方式掩蓋指示窗206的第二液體3。因此，根據(jù)第二實施例，箔層208在設(shè)備200中具有重要的雙重作用。在使用時，設(shè)備200被固定到產(chǎn)品上并且隆起部204借助使用者來按壓以啟動該設(shè)備。有利的是，在使用之前，該設(shè)備200不需要儲存在任何特殊的溫度下。指示窗206在啟動之后可以借助使用者來監(jiān)控，從而探測該設(shè)備200是否暴露于預(yù)定臨界溫度或者低于預(yù)定臨界溫度的環(huán)境溫度。具有啟動機構(gòu)的、依賴時間的指示設(shè)備參照圖10-13，示出了指示設(shè)備300，根據(jù)第三實施例，它具有啟動機構(gòu)和依賴時間的進(jìn)度窗。只在使用者按壓按鈕從而啟動該設(shè)備之后，該設(shè)備300是活性的，并且進(jìn)度窗給使用者提供了這樣時期的指示，即在該時期上，環(huán)境溫度下降到或者低于預(yù)定下臨界溫度，以及簡單的二元指示。設(shè)備300在結(jié)構(gòu)上與上面所描述的設(shè)備200相類似。設(shè)備300的本體由一對聚合物板301和302構(gòu)成，該對聚合物板借助任何合適的熱-焊接過程結(jié)合在一起。每個聚合物板301和302可以包括阻擋層(未示出)，以用于密封性地密封該設(shè)備的內(nèi)部部件。下部板302是大致平坦的并且為該設(shè)備提供了剛度。粘性層303結(jié)合到下部板302的下表面，從而使該設(shè)備300如所需要的那樣連接到產(chǎn)品上。最好如圖12所示那樣，上部板301具有凹入或者盤形部分，而該凹入或者盤形部分限定出用來儲存第二液體3的隆起部304。上部板301是柔性的，以便使用者可以按下隆起部，并且把壓力施加到儲存在隆起部304的液體室305內(nèi)的第二液體3。隆起部304的外表面限定出在該設(shè)備被啟動時使用者推壓的按鈕。膜I大體細(xì)長并且沿著該設(shè)備300的縱向軸線延伸。膜和可滲透的箔層308被夾在上部板301和下部板302之間。膜I的上表面被結(jié)合到上部板201上(例如借助熱-焊接)并且與二元指示窗306和依賴于時間的進(jìn)度窗307相對準(zhǔn)，其中該進(jìn)度窗307在上部板中被限定。上部板301是大致透明的，其具有一些位于指示器部位之外的區(qū)域，而進(jìn)度窗306和307印制有掩蔽層和說明、標(biāo)記等等。箔層308具有壓印到膜I下表面上的上表面，而箔層的下表面接觸下部板302。箔層308局部沿著膜I的長度延伸并且局部延伸到由隆起部304所限定的液體室305內(nèi)。由于位于箔層308和聚合物板301和302之間的層壓部相對弱，因此界面起著用于隆起部304的、可壓力-破裂的密封件的作用。相應(yīng)地，當(dāng)壓力被施加到隆起部304的外表面上時，第二液體3的液壓壓力迫使上部板301與下部板302相分層。這使得第二液體3可以被引導(dǎo)來與膜I的下表面相接觸，同時膜的上表面保持固定地結(jié)合到上部板201上。利用第二液體3與膜I的下表面相接觸(通過可滲透的箔層308)，因此設(shè)備300變成活性的并且之后對低于預(yù)定下臨界溫度的環(huán)境溫度的下降敏感。應(yīng)該知道，在該設(shè)備300的隆起部-觸發(fā)之后，第二液體3被迫與膜I的下表面接觸，與圖14所示的設(shè)備相類似。在設(shè)備300中，當(dāng)被浸潰到膜I內(nèi)的第一液體凝固時，第二液體3向著指示窗306相對快速地遷移通過膜的厚度，從而指示窗給使用者提供了初始的二元指示。如果環(huán)境溫度保持處于預(yù)定閾值或者低于該預(yù)定閾值，那么第二液體3沿著膜I的長度橫向遷移。該橫向遷移的進(jìn)度可以通過進(jìn)度窗307來監(jiān)控，該進(jìn)度窗在上部板301中被限定。利用該設(shè)備300的簡單校準(zhǔn)，可以容易地確定在下極臨界溫度上或者低于下臨界溫度所用的時間。在該設(shè)備啟動之后，時間指示器標(biāo)記(未示出)作為用在下臨界溫度上或者用在低于下臨界溫度的時間的、對于使用者可視的指示被印在進(jìn)度窗上。相應(yīng)地，應(yīng)該知道，該設(shè)備300提供了更加先進(jìn)的裝置，借助該裝置使用者可以評估產(chǎn)品質(zhì)量，該產(chǎn)品質(zhì)量對低于預(yù)定下臨界溫度的溫度敏感。在一些情況下，產(chǎn)品對在低于下臨界溫度時所用的短期相對不敏感，在這種情況下，該設(shè)備300可以起著對終端用戶的有用工具作用。當(dāng)然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易知道，設(shè)備300依賴于時間的特征可以得到利用，而不必采用隆起部304的啟動機構(gòu)。換句話說，時間依賴性(time-dependency)容易結(jié)合到上面結(jié)合第一實施例所描述的那種設(shè)備中。柔件標(biāo)簽(Label)實施例設(shè)備400的第四實施例與第一實施例相類似，并且相同的附圖標(biāo)記用于相同的零件。代替液體室，而是把第二液體和染料浸透到墊9中，因此它被浸透，并且在第一膜轉(zhuǎn)到可滲透狀態(tài)時，液體可以遷移到第一膜內(nèi)。墊9安裝在底部密封層102上。頂層401也是平坦的，而不是盤形，因為不需要液體容器。該平坦設(shè)備可以設(shè)置有啟動結(jié)構(gòu)，如在參照圖16-18所描述的設(shè)備500的第五實施例中所示那樣。在這個設(shè)備中，薄塑料膜510被設(shè)置在膜I和9之間。上部盤501和下部盤502具有切口 512，從而使膜514上的擴(kuò)大凸片514在該設(shè)備500的一側(cè)處暴露。該層510借助這個凸片514來夾緊，并且從包裝中滑出從而使兩個膜相互接觸以啟動該設(shè)備。如前面那樣描述了這些實施例的其他特征。但是，平坦結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)大的生產(chǎn)和市場優(yōu)點。沒有增加它應(yīng)用于其中的產(chǎn)品體積。該設(shè)備400和500被示成圓形片般，但是也可以布置成第二液體可以沿著膜遷移。
權(quán)利要求
1.一種用于指示環(huán)境溫度已下降到或者低于預(yù)定下臨界溫度的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 多孔膜(I)，它具有第一和第二在空間上分開的部位(5，7)； 第一可冷凍液體，它被浸潰到該多孔膜中，該第一可冷凍液體具有與該預(yù)定下臨界溫度相對應(yīng)的凝固點； 第二液體(3)，用于接觸該多孔膜的第一部位，所述第二液體不能與所述第一液體融合；及 用于指示第二液體至少部分地從第一部位遷移到第二部位中的裝置； 其特征在于，浸潰有第一液體的膜在高于臨界溫度下不能滲透第二液體，但在該臨界溫度處或者低于臨界溫度下，能滲透第二液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括墊(9)，該墊浸潰有第二液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的設(shè)備，其特征在于，所述膜的第一側(cè)限定所述第一部位，及所述膜的相反第二側(cè)限定所述第二部位，所述遷移是通過所述膜的厚度從所述第一側(cè)到所述第二側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，用于指示的所述裝置包括指示窗(106)，該指示窗被定位成在視覺上檢查該膜的第二側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該膜的第一側(cè)包括遮蔽層(108)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的設(shè)備，其特征在于，所述膜是細(xì)長的，它在第一端上具有所述第一部位，及在它的第二端上具有所述第二部位；所述遷移是沿著所述膜的縱向軸線。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的設(shè)備，其特征在于，該第一可冷凍液體與該第二液體相比相對更加憎水。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的設(shè)備，其特征在于，該第一可冷凍液體包括脂肪酸酯、脂肪酸或者它們的組合。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的設(shè)備，其特征在于，該第二液體是彩色的。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的設(shè)備，其特征在于，所述膜由微孔聚合物構(gòu)成，該聚合物具有在IOOnm到2微米范圍的孔尺寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，微孔聚合物被注入有親水無機顆粒。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的設(shè)備，還包括啟動裝置，該啟動裝置釋放第二液體從而與膜的第一部位接觸。
13.根據(jù)在依賴于權(quán)利要求2時的權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，啟動裝置包括插入到該墊(9)和該膜(I)之間的、可去除的膜。
14.一種產(chǎn)品，具有根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的、連接于其上的設(shè)備。
15.一種套件或者整體設(shè)備，包括根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的設(shè)備和上臨界溫度指示設(shè)備。
全文摘要
一種指示環(huán)境溫度已下降到或者低于預(yù)定下臨界溫度的設(shè)備。該設(shè)備包括多孔膜，它具有第一和第二在空間上分開的部位；第一可冷凍液體，它被注入到多孔膜中，第一可冷凍液體具有與預(yù)定下臨界溫度相對應(yīng)的凝固點；第二液體，它接觸多孔膜的第一部位，第二液體不能與第一液體相混合；及指示窗，它顯示第二液體從第一部位到第二部位的遷移。注入有第一液體的膜在大于臨界溫度下不能透過第二液體，但在該臨界溫度上或者小于該臨界溫度下，可以透過第二液體。該設(shè)備在下面這些應(yīng)用中是有利的，即在小于一定下臨界溫度時產(chǎn)品的質(zhì)量降低。
文檔編號G01K11/06GK103210289SQ201180054970
公開日2013年7月17日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者A·拉比諾維茨, E·馬根 申請人:泰姆斯特里普英國有限公司