特表 2023-508480 熱電冷蔵／冷凍製品の貯蔵及び輸送用クーラー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-02

(54)【発明の名称】熱電冷蔵／冷凍製品の貯蔵及び輸送用クーラー

(51)【国際特許分類】

   F25B 21/02 20060101AFI20230222BHJP

   F25D 11/00 20060101ALI20230222BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20230222BHJP

【ＦＩ】

F25B21/02 K

F25D11/00 101W

F25D11/00 101G

H02J50/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022539442

(86)(22)【出願日】2020-12-28

(85)【翻訳文提出日】2022-07-19

(86)【国際出願番号】 US2020067172

(87)【国際公開番号】W WO2021134068

(87)【国際公開日】2021-07-01

(31)【優先権主張番号】62/953,771

(32)【優先日】2019-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513217403

【氏名又は名称】フォノニック インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】エドワーズ ジェシー

(72)【発明者】

【氏名】ヤダブ アブヒシェク

(72)【発明者】

【氏名】ニューマン デボン

(72)【発明者】

【氏名】ルイス オースティン

【テーマコード（参考）】

3L045

【Ｆターム（参考）】

3L045AA02

3L045AA04

3L045BA02

3L045CA02

3L045DA04

3L045FA01

3L045FA02

3L045LA15

3L045LA16

3L045MA02

3L045PA03

3L045PA04

(57)【要約】

熱電冷蔵／冷凍製品の貯蔵及び輸送のためのシステム及び方法が提供される。いくつかの実施形態では、クーラーは、内部温度をコールドチェーンまたは顧客の要件の範囲で維持するために、能動的な熱電クーラーを含む。能動的クーラーは、冷蔵及び冷凍食品、医療用製品または生物学的製品などの貯蔵及び輸送に使用することができる。能動的クーラーは、安定する均一な温度制御を維持する。いくつかの実施形態では、ドロップイン式モジュール（例えば、取り外し可能／交換可能）は、任意の断熱ボックスを能動的クーラーに変換することができる。このドロップイン式モジュールは、高効率を提供する商業用輸送トートであってもよい。制御ロジックは、オンボード、無線及びネットワークで利用するために遠隔監視／制御を提供するように、ＡＰＩとして有効にすることができる。使用プロファイルは、カスタマイズすることができ、また、加入型ソフトウェアパッケージにより、使用プロファイルのカスタマイズを実現することができる。本明細書に記載されている解決策は、商業スペクトル全体にわたって使用することができ、大量のフリートシステムに統合する準備ができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンテナ（４０４）と、
開けられると、前記コンテナ（４０４）の内部にアクセスし、閉じられると、前記コンテナ（４０４）を密閉できるように、前記コンテナ（４０４）に取り付けられる蓋（４０６）と、
前記コンテナ（４０４）の内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリ（４１２）と、
を含む、能動的クーラー（２００）。

【請求項2】

前記熱アセンブリ（４１２）は、制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御するように構成された処理回路をさらに含む、請求項１に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項3】

前記処理回路は、前記コンテナ（４０４）の内部で所望の設定温度を維持するために、前記制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御するように構成される、請求項２に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項4】

前記処理回路は、遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される、請求項２又は請求項３に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項5】

前記処理回路は、オンボードアクセス、無線アクセス及びネットワークアクセスからなるグループのうちの１つ以上のために、前記遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される、請求項４に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項6】

前記熱アセンブリ（４１２）は、受熱システム及び放熱システムをさらに含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項7】

前記受熱システムは、熱を前記能動的クーラー（２００）の内部から前記熱アセンブリ（４１２）の低温側に伝達するための構成要素を含み、
前記放熱システムは、熱を前記熱アセンブリ（４１２）の高温側から周囲環境に伝達するための構成要素を含む、請求項６に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項8】

有線電源から、及び／または、無線電力伝達により無線電源から電力を受けるための回路をさらに含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項9】

前記能動的クーラー（２００）と貯蔵及び取り出しシステムドック（４００）との間の相互作用を可能にする自動貯蔵及び取り出しシステム相互作用機構（４２４）をさらに含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項10】

前記熱アセンブリ（４１２）は、取り外し可能なモジュールを含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の能動的クーラー（２００）。

【請求項11】

コンテナ（４０４）の内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリ（４１２）を含む、取り外し可能なモジュールであって、
前記取り外し可能なモジュールは、任意の断熱ボックスを能動的クーラーに変換することができる、前記取り外し可能なモジュール。

【請求項12】

前記熱アセンブリ（４１２）は、制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御するように構成された処理回路をさらに含む、請求項１１に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項13】

前記処理回路は、所望の設定温度を維持するために、前記制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御するように構成される、請求項１２に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項14】

前記処理回路は、遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される、請求項１２又は請求項１３に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項15】

前記処理回路は、オンボードアクセス、無線アクセス及びネットワークアクセスからなるグループのうちの１つ以上のために、前記遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される、請求項１４に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項16】

前記熱アセンブリ（４１２）は、受熱システム及び放熱システムをさらに含む、請求項１１～１５のいずれか１項に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項17】

前記受熱システムは、熱を前記コンテナ（４０４）の内部から前記熱アセンブリ（４１２）の低温側に伝達するための構成要素を含み、
前記放熱システムは、熱を前記熱アセンブリ（４１２）の高温側から周囲環境に伝達するための構成要素を含む、請求項１６に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項18】

有線電源から、及び／または、無線電力伝達により無線電源から電力を受けるための回路をさらに含む、請求項１１～１７のいずれか１項に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項19】

前記取り外し可能なモジュールと貯蔵及び取り出しシステムドック（４００）との間の相互作用を可能にする自動貯蔵及び取り出しシステム相互作用機構（４２４）をさらに含む、請求項１１～１８のいずれか１項に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項20】

前記コンテナ（４０４）をさらに含む、請求項１１～１９のいずれか１項に記載の取り外し可能なモジュール。

【請求項21】

コンテナ（４０４）の内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリ（４１２）を含む取り外し可能なモジュールを操作する方法であって、前記取り外し可能なモジュールは、任意の断熱ボックスを能動的クーラーに変換することができ、前記方法は、
前記取り外し可能なモジュールを前記コンテナ（４０４）に設置することと、
制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御することと、
を含む、前記方法。

【請求項22】

前記コンテナ（４０４）の内部で所望の設定温度を維持するために、前記制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記取り外し可能なモジュールの遠隔監視及び／または制御を提供することをさらに含む、請求項２１又は請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記取り外し可能なモジュールの前記遠隔監視及び／または制御を提供することは、オンボードアクセスの提供、無線アクセスの提供及びネットワークアクセスの提供からなるグループのうちの１つ以上を含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

熱を前記コンテナ（４０４）の内部から前記熱アセンブリ（４１２）の低温側に伝達することと、
熱を前記熱アセンブリ（４１２）の高温側から周囲環境に伝達することと、
をさらに含む、請求項２１～２４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項26】

有線電源から、及び／または、無線電力伝達により無線電源から電力を受けることをさらに含む、請求項２１～２５のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願］
本願は、その開示がその全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、２０１９年１２月２６日に出願された仮特許出願第６２／９５３，７７１号の利益を主張する。

【0002】

本開示は、携帯用コンテナの熱電冷却に関する。

【背景技術】

【0003】

小売およびオンラインサービスからの腐敗しやすい商品の管理には、大きくて高価な固定温度制御室を使用する必要がある。これは、物流の需要及びエネルギー消費の両方で非効率になる可能性がある。したがって、この問題に対する解決策を提供するためのシステム及び方法を必要とする。

【発明の概要】

【0004】

熱電冷蔵／冷凍製品の貯蔵及び輸送のためのシステム及び方法が提供される。いくつかの実施形態では、クーラー（例えば、食品または他の腐敗しやすい品物の貯蔵用）は、内部温度をコールドチェーンまたは顧客の要件の範囲で維持するために、能動的な熱電クーラー（ＴＥＣ）を含む。能動的なＴＥＣを備えたクーラーは、本明細書では「能動的クーラー」とも呼ばれる。いくつかの実施形態では、能動的クーラーは、冷蔵及び冷凍食品、医療用製品または生物学的製品などの貯蔵及び輸送に使用される。能動的クーラーは、壁面コンセント、バッテリーまたは無線電力伝送により電力が供給され、安定する均一な温度制御を維持する。

【0005】

いくつかの実施形態では、ドロップイン式モジュール（例えば、取り外し可能／交換可能）は、任意の断熱ボックスを能動的クーラー（例えば、冷凍庫）に変換することができる。いくつかの実施形態では、このドロップイン式モジュールは、高効率を提供する商業用輸送トートであってもよい。いくつかの実施形態では、制御ロジックは、オンボード、無線及びネットワークで利用するために遠隔監視／制御を提供するための、アプリケーション・プログラミング・インターフェース（ＡＰＩ）として有効にすることができる。いくつかの実施形態では、使用プロファイルは、カスタマイズすることができる。いくつかの実施形態では、加入型ソフトウェアパッケージにより、使用プロファイルのカスタマイズを実現することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている解決策は、商業スペクトル全体にわたって使用することができ、大量のフリートシステムに統合する準備ができる。

【0006】

いくつかの実施形態では、能動的クーラーは、コンテナと、開けられると、コンテナの内部にアクセスし、閉じられると、コンテナを密閉できるようにコンテナに取り付けられる蓋と、コンテナの内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリと、を含む。

【0007】

いくつかの実施形態では、熱アセンブリは、制御スキームに従って熱電熱ポンプを制御するように構成された処理回路をさらに含む。

【0008】

いくつかの実施形態では、処理回路は、コンテナの内部で所望の設定温度を維持するために、制御スキームに従って熱電熱ポンプを制御するように構成される。

【0009】

いくつかの実施形態では、処理回路は、遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される。

【0010】

いくつかの実施形態では、処理回路は、オンボードアクセス、無線アクセス及びネットワークアクセスからなるグループのうちの１つ以上のために、遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される。

【0011】

いくつかの実施形態では、熱アセンブリは、受熱システム及び放熱システムをさらに含む。

【0012】

いくつかの実施形態では、受熱システムは、熱を能動的クーラーの内部から熱アセンブリの低温側に伝達するための構成要素を含み、放熱システムは、熱を熱アセンブリの高温側から周囲環境に伝達するための構成要素を含む。

【0013】

いくつかの実施形態では、能動的クーラーは、また、有線電源から、及び／または、無線電力伝達により無線電源から電力を受けるための回路を含む。

【0014】

いくつかの実施形態では、能動的クーラーは、また、能動的クーラーと貯蔵及び取り出しシステムドックとの間の相互作用を可能にする自動貯蔵及び取り出しシステム相互作用機構を含む。

【0015】

いくつかの実施形態では、熱アセンブリは、取り外し可能なモジュールを含む。

【0016】

いくつかの実施形態では、取り外し可能なモジュールは、コンテナの内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリを含み、取り外し可能なモジュールは、任意の断熱ボックスを能動的クーラーに変換することができる。

【0017】

いくつかの実施形態では、熱アセンブリは、制御スキームに従って熱電熱ポンプを制御するように構成された処理回路をさらに含む。

【0018】

いくつかの実施形態では、処理回路は、所望の設定温度を維持するために、制御スキームに従って熱電熱ポンプを制御するように構成される。

【0019】

いくつかの実施形態では、処理回路は、遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される。

【0020】

いくつかの実施形態では、処理回路は、オンボードアクセス、無線アクセス及びネットワークアクセスからなるグループのうちの１つ以上のために、遠隔監視及び／または制御を提供するように構成される。

【0021】

いくつかの実施形態では、熱アセンブリは、受熱システム及び放熱システムをさらに含む。

【0022】

いくつかの実施形態では、受熱システムは、熱を内部から熱アセンブリの低温側に伝達するための構成要素を含み、放熱システムは、熱を熱アセンブリの高温側から周囲環境に伝達するための構成要素を含む。

【0023】

いくつかの実施形態では、取り外し可能なモジュールは、また、有線電源から、及び／または、無線電力伝達により無線電源から電力を受けるための回路を含む。

【0024】

いくつかの実施形態では、取り外し可能なモジュールは、また、取り外し可能なモジュールと貯蔵及び取り出しシステムドックとの間の相互作用を可能にする自動貯蔵及び取り出しシステム相互作用機構を含む。

【0025】

いくつかの実施形態では、取り外し可能なモジュールは、また、コンテナを含む。

【0026】

いくつかの実施形態では、コンテナの内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリを含む取り外し可能なモジュールを操作する方法において、取り外し可能なモジュールは、任意の断熱ボックスを能動的クーラーに変換することができる。方法は、取り外し可能なモジュールをコンテナに設置することと、制御スキームに従って熱電熱ポンプを制御することとを含む。

【0027】

いくつかの実施形態では、方法は、また、コンテナの内部で所望の設定温度を維持するために、制御スキームに従って熱電熱ポンプを制御することを含む。

【0028】

いくつかの実施形態では、方法は、また、取り外し可能なモジュールの遠隔監視及び／または制御を提供することを含む。いくつかの実施形態では、取り外し可能なモジュールの遠隔監視及び／または制御を提供することは、オンボードアクセスの提供、無線アクセスの提供及びネットワークアクセスの提供からなるグループのうちの１つ以上を含む。

【0029】

いくつかの実施形態では、方法は、また、熱をコンテナの内部から熱アセンブリの低温側に伝達することと、熱を熱アセンブリの高温側から周囲環境に伝達することとを含む。

【0030】

いくつかの実施形態では、方法は、また、有線電源から、及び／または、無線電力伝達により無線電源から電力を受けることを含む。

【0031】

当業者であれば、添付図面に関連して好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後、本開示の範囲を理解し、その追加の態様を実現しうる。

【0032】

本明細書に援用されるとともに、本明細書の一部を形成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を示し、説明と併せて、本開示の原理を説明する役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】統合された自動制御及び監視と結合された携帯型内蔵冷蔵または冷凍システムの利用を示す。

【図2】本開示の実施形態による能動的クーラーの例示的な実施形態を示す。

【図3A】本開示の実施形態による能動的クーラーの例示的な実施形態を示す。

【図3B】本開示の実施形態による能動的クーラーの例示的な実施形態を示す。

【図4】本開示のいくつかの実施形態による、能動的クーラーを含むシステムを示す。

【図5】本開示のいくつかの実施形態による、能動的クーラーの通信及び制御のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下に記載されている実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にするために必要な情報を表し、実施形態を実施する最良の形態を示す。添付図面を参照しながら、以下の説明を読むと、当業者であれば、本開示の概念を理解し、本明細書で特に言及されていないこれらの概念の用途を認識する。これらの概念及び用途は、本開示及び添付の特許請求の範囲に含まれることを理解されたい。

【0035】

第１、第２などの用語は、様々な要素を説明するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素は、これらの用語により限定されるべきではないことを理解されたい。これらの用語は、ある要素を別の要素と区別するためだけに使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素は、第２の要素と呼ばれ、同様に第２の要素は、第１の要素と呼ばれてもよい。本明細書で使用される場合、「及び／または」という用語は、関連するリストされたアイテムの１つ以上のいずれか及び全ての組み合わせを含む。

【0036】

ある要素が別の要素に「接続される」または「結合される」と記載されている場合、他の要素に直接的に接続または結合されてもよく、介在する要素が存在してもよいことも理解されたい。対照的に、ある要素が別の要素に「直接的に接続される」または「直接的に結合される」と記載されている場合、介在する要素は存在しない。

【0037】

「上部」、「下部」、「底部」、「中間」、「中」、「上」などの用語は、様々な要素を説明するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素は、これらの用語により限定されるべきではないことを理解されたい。これらの用語は、ある要素を別の要素と区別するためだけに使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、これらの要素の相対的な向きに応じて、第１の要素は、「上部」要素と呼ばれ、同様に、第２の要素は、「上部」要素と呼ばれてもよい。

【0038】

本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のみであり、本開示を限定するように意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が別段に明確に示さない限り、複数形を含むことを意図する。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び／または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用される場合、記載の特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／または構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素及び／またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことがさらに理解される。

【0039】

特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本開示が属する分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書及び関連技術の文脈においてそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されない限り、理想化または過度に形式的な意味で解釈されないことがさらに理解される。

【0040】

小売およびオンラインサービスからの腐敗しやすい商品の管理には、大きくて高価な固定温度制御室を使用する必要がある。これは、物流の需要及びエネルギー消費の両方で非効率になる可能性がある。統合された自動制御及び監視と結合された携帯型内蔵冷蔵または冷凍システムを利用することにより、入荷から小売展示、倉庫保管、カーブサイドピックアップ、配逹までの腐敗しやすい在庫商品の管理の柔軟性を大幅に向上させ、食品の安全性を損なわないと同時に、浪費及び食品の腐敗を排除することができる。

【0041】

図１は、統合された自動制御及び監視と結合された携帯型内蔵冷蔵または冷凍システムの利用を示す。いくつかの実施形態では、商品を含むコンテナを他のコンテナに積み込むことができる。これらのコンテナは、無線で制御し追跡することができる。いくつかの実施形態では、これらのコンテナは、在庫管理エリア及び／またはコンテナに電力を供給するエリアに取り付けてもよい。いくつかの実施形態では、取り外し可能なモジュールは、熱電装置及び関連する制御機構を含んでもよい。取り外し可能なモジュールは、断熱コンテナに追加されて、能動的クーラーを提供することができる。

【0042】

食料品店、サプライチェーン、配達及び他の食品コールドチェーン用途の商業用冷蔵／冷凍食品の貯蔵及び輸送のための現在の方法は、以下のとおりである。

【0043】

従来のＨＶＡＣを使用して倉庫の場所をコールドチェーンコンプライアンス温度に大規模に冷却する。

【0044】

それに比べて、熱電商業用の冷蔵／冷凍食品貯蔵は、必要なポイントのコールドチェーンコンプライアンス、スペースの効率的な使用、及び商品を倉庫の外に輸送しながらコールドチェーンコンプライアンスを能動的に維持する機能を可能にする。

【0045】

短期間の食品輸送及び貯蔵に使用される断熱クーラーのアイスパックがある。貯蔵ボリューム内のリスク冷点／熱点、及びコールドチェーンコンプライアンスからの監視されないエクスカーションがある。

【0046】

それに比べて、熱電商業用の冷蔵／冷凍食品貯蔵は、コールドチェーンコンプライアンスの継続的な監視と貯蔵スペース全体の安定する均一な温度制御を可能にする。

【0047】

コールドチェーンまたは顧客の要件の範囲で内部温度を維持するために、能動的な熱電クーラー（ＴＥＣ）を備えたクーラー（例えば、食品または他の腐敗しやすい品物の貯蔵用）は、本明細書に開示されている。能動的ＴＥＣを備えたクーラーは、本明細書では「能動的クーラー」とも呼ばれる。いくつかの実施形態では、能動的クーラーは、冷蔵及び冷凍食品、医療用製品または生物学的製品などの貯蔵及び輸送に使用される。能動的クーラーは、壁面コンセント、バッテリーまたは無線電力伝送により電力が供給され、安定する均一な温度制御を維持する。

【0048】

能動的クーラーの１つの例示的な実施形態は、図２、図３Ａ及び３Ｂに示される。図２は、コンテナの内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリを含む取り外し可能なモジュールであってもよい能動的クーラー２００を示す。取り外し可能なモジュールは、任意の断熱ボックスを能動的クーラーに変換することができる。

【0049】

本開示の一実施形態による、能動的クーラー２００と貯蔵及び取り出しシステムドック４０２とを含むシステム４００の概略図は、図４に示される。図示するように、能動的クーラー２００は、以下の構成要素を含む。いくつかの代替実施形態では、能動的クーラー２００は、示された構成要素の全てを含まなくてもよく、図４に示されない追加または代替の構成要素を含んでもよい。図４に示される能動的クーラー２００の例の構成要素は以下のとおりである。

【0050】

コンテナ４０４：コンテナ４０４（本明細書では「トート」コンテナ４０４とも呼ばれる）は、冷却される品物（複数可）が置かれる断熱コンテナである。コンテナ４０４の壁は、所望の断熱材（例えば、発泡体）を使用して断熱することができる。

【0051】

蓋４０６：蓋４０６は、この例では、ヒンジ４０８を介してコンテナ４０４に取り付けられる。蓋４０６は、品物（複数可）をコンテナ４０４に置くかまたは品物（複数可）をコンテナ４０４から取り出すために、開閉することができる。

【0052】

ヒンジ４０８：ヒンジ４０８は、蓋４０６が上記のように開閉できるように、蓋４０６をコンテナ４０４に取り付ける。

【0053】

蓋センサ４１０：蓋センサ４１０は、蓋４０６が開けられるか閉じられるかを感知するセンサである。蓋センサ４１０の出力は、有線または無線接続を介して熱アセンブリ４１２に提供される。蓋センサ４１０の出力は、例えば、能動的クーラー２００内の所望の設定温度を維持するために使用されるＴＥＣを制御するように、熱アセンブリ４１２により実施される制御スキームに使用されてもよい。

【0054】

熱アセンブリ４１２：

【0055】

制御ボード４１４：制御ボード４１４は、電子機器（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのプロセッサ（複数可）、ならびにデジタル－アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ（複数可）、または、（例えば、制御スキームに従って、プロセッサ（複数可）からのデジタル出力信号を対応するアナログ信号に変換することにより）プロセッサ（複数可）の制御下でＴＥＣを駆動するための同様の回路。制御スキームは、蓋センサ４１０の出力、ならびにコンテナ４０４内の温度センサ（複数可）からの出力（複数可）を考慮に入れてもよい。制御スキームは、そのような入力を使用して、ＴＥＣを制御することにより、コンテナ４０４内で所望の設定温度を維持する。いくつかの実施形態では、制御スキームは、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１３／０２９１５５５号、米国特許出願公開第２０１５／００７５１８４号、米国特許第９，５８１，３６２号、米国特許第１０，４５８，６８３号、及び米国特許第９，５９３，８７１号に記載されている制御スキームのうちの１つ以上を含む。

【0056】

熱モジュール４１６：熱モジュール４１６は、ＴＥＣと、コンテナ４０４から熱を抽出し、抽出された熱を周囲環境（すなわち、能動的クーラー２００の外部の環境）に放出するための様々な熱伝達構成要素とを含む。いくつかの実施形態では、熱モジュール４１６は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第９，１４４，１８０号に記載されているような熱ポンプを含む。熱抽出（すなわち、受熱）及び放熱のために、熱モジュール４１６は、例えば、受熱システム（例えば、熱を能動的クーラー２００の内部からＴＥＣ／熱ポンプの低温側に伝達するための熱サイフォンまたは他の受動的もしくは能動的熱交換構成要素（複数可））と、放熱システム（例えば、熱をＴＥＣ／熱ポンプの高温側から周囲環境に伝達するための熱サイフォンまたは他の能動的もしくは受動的熱交換構成要素）とを含む。

【0057】

無線／有線電力受信機４１８：無線／有線電力受信機４１８は、有線電源（例えば、電源コンセントまたはバッテリー）から、または無線電力伝達を介して無線電源から電力を受けるための回路を含む。

【0058】

温度制御センサ４２０：温度制御センサ４２０は、能動的クーラー２００内の温度を感知し、この温度を示す信号を、制御ボード４１４が信号を使用して制御スキームを実施するために、熱アセンブリ４１２に提供するセンサである。

【0059】

製品保持機構４２２：製品保持機構４２２は、コンテナ４０４内に所望の品物（複数可）を保持する機構（例えば、トレイ、ラックなど）である。

【0060】

自動貯蔵及び取り出しシステム相互作用機構４２４：自動貯蔵及び取り出しシステム相互作用機構４２４は、能動的クーラー２００と貯蔵及び取り出しシステムドック４０２との間の相互作用を可能にする（例えば、ユーザによる所望の設定温度の設定を可能にして、能動的クーラー２００の内部温度の報告を可能にする）機能（例えば、電子機器）である。

【0061】

外部運搬用ハンドル４２６：外部運搬用ハンドル４２６は、ユーザ及び／または能動的クーラー２００を、例えば、倉庫内に移動させるためのいくつかの自動システムによる能動的クーラー２００の運搬を可能にするハンドルである。

【0062】

ユニット識別ラベルバーコード４２８：ユニット識別ラベルバーコード４２８は、特定の能動的クーラー２００の識別を可能にするバーコードラベルである。

【0063】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、熱電クーラー（例えば、クーラー２００の取り外し可能または組み込みモジュール（例えば、熱モジュール４１６）に直接的に取り付けられたＴＥＣアセンブリ）を特徴とする能動的断熱クーラーである。

【0064】

いくつかの実施形態では、コールドチェーンコンプライアンスは、熱電アセンブリの能動的監視及び制御（例えば、熱電アセンブリ４１２の能動的監視及び制御）により維持される。

【0065】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、温度を１℃まで下げることができる。

【0066】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、温度を－２２℃まで下げることができる。

【0067】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００から低温側への熱輸送（例えば、能動的クーラー２００の内部からＴＥＣ／熱ポンプの低温側への熱輸送）は、強制対流または低温壁「受け」回路により実現される。いくつかの実施形態では、ＣＯ_２は、冷媒として使用される。

【0068】

いくつかの実施形態では、冷却されたチャンバからの熱（例えば、空気クーラー２００の内部からの熱）及び電源からの熱は、フィン付きヒートパイプ熱交換器により（例えば、ＴＥＣ／熱ポンプの高温側から）放出される。いくつかの実施形態では、水は、冷媒として使用される。いくつかの実施形態では、ファンからの空気は、フィン付きヒートパイプ熱交換器の上方を移動する。

【0069】

いくつかの実施形態では、相変化材料熱エネルギー貯蔵システムは、内容物を、冷却システムがオフにされた状態で長期間に輸送し貯蔵するように保存するために、必要に応じてクーラーの壁に組み込まれる。

【0070】

いくつかの実施形態では、低温側受熱熱交換器用の断熱カバーは、オフ状態での能動的クーラー２００の温度保持能力を向上させるために、必要に応じて使用される。

【0071】

いくつかの実施形態では、内部ダクトは、冷却されたチャンバ内で一貫する均一な温度分布を達成するように気流を導くために含まれる。

【0072】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、湿気から保護し、熱風及び小雨などの屋外気象条件への安全な曝露を可能にするために、コーティング及びシールを包含する。

【0073】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、Ｗｉｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）または近距離無線通信技術により監視システムと通信することができるが、これらの技術に限定されない。この監視システムは、図４のドック４０２を含んでもよい。

【0074】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、メンテナンスを減少させるために、故障診断、（例えば、自動貯蔵及び取り出しシステム相互作用機構４２４を介して）監視システムへ報告する機能を有する。

【0075】

いくつかの実施形態では、コールドチェーンコンプライアンスの温度データは、ローカル及び／または無線で追跡され、記憶される。バッテリーを電源とする動作により、輸送中にも温度を継続的に追跡することができる。

【0076】

いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、１つ以上の倉庫の自動または手動の貯蔵及び取り出しシステムと互換性がある。いくつかの実施形態では、自動システムは、作動された（すなわち、使用中に）能動的クーラー２００の数及び作動された各能動的クーラー２００の温度設定を管理することができる。いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００は、能動的クーラー２００の状態及び温度（すなわち、内部温度）に関するリアルタイムフィードバックを提供するために、オンボード診断を含む。いくつかの実施形態では、能動的クーラー２００（例えば、制御ボード４１４）は、エラーメッセージを生成し、エラーメッセージが発生したときにそれを伝達する（例えば、エラーメッセージをドック４０２に伝達するかまたはドック４０２を介していくつかの中央システムに伝達し、或いは、エラーメッセージを所望の有線または無線ネットワークインターフェースを使用して伝達し、或いは、エラーメッセージをオンボードインジケータ、例えば、能動的クーラー２００を視覚的に検査する人に見えるインジケータを介して伝達する）。

【0077】

図５は、本開示の一実施形態による、能動的クーラー２００の通信及び制御のための手順を示すフローチャートである。

【0078】

［トートの使い方］
トート（すなわち、能動的クーラー２００）は、冷蔵庫または冷凍庫のスペースを必要とすると指示する需要があるまで、電源を切った状態で貯蔵することを意図する。これにより、農場、小売店員、倉庫保管または貯蔵システムに、需要に応じて、温度制御されたスペースを最大限に確保するかまたは温度制御されたスペースを持たない機能を提供することができる。手動ユーザは、トート２００をローカルで作動することができ、または、中央制御システムは、所望の制御スキーム（ＩｏＴアルゴリズム）または直接的な需要により指示されるように初期化する能力を要求することができる。トート２００は、所望の設定点に達すると、使用の準備ができることを視覚的及び／または聴覚的アラートでローカルに報告し、及び／または、ネットワークを介して報告することができる。このアーキテクチャにより、在庫貯蔵、小売展示及び顧客注文品管理でスペースとエネルギーを最も効率的に使用することができる。トート２００は、拡張されたオフグリッド操作を可能にし、通信、輸送ピックアップ及び配逹サービスを容易にするオンボードバッテリーシステムを備えることができる。

【0079】

［モジュラードック］
モジュラードッキングシステム（例えば、ドック４０２を含むモジュラーシステム）は、手動カート、輸送車両、小売棚、倉庫保管ラック、自動貯蔵及び取り出しシステム、顧客ホームキオスクなどへの設置に適合することができる。全てのこれらのシステムは、物理的保護、電力供給、充電、ネットワーク接続を介してトート２００に通信し、中央制御システムに報告するという機能を備える可能性がある。この機能により、採用が拡大するにつれて、使用事例をシングルモード操作から多目的モードへ拡張することが容易になる。いくつかの実施形態では、ドック／ラッキングシステム（例えば、ドック４０２）は、有線または無線の一次電源、及びオンボードバッテリーシステムに対する充電機能を提供する。多様な入力電源に適合する必要がある場合、ドック４０２は、電力変換システムとして機能することができる。ドック４０２は、また、トートの状態を定期的にポーリングし、それを中央制御システムに報告する有線ネットワークインターフェース及び拡張範囲無線インターフェースとして機能することができる。

【0080】

［手動カート：］
手動カートは、トート２００を単一ユニットまたはマルチトートアレイとして輸送するために使用することができる。バッテリーシステムは、アレイ全体に拡張電力を供給することができる。これらのカートは、小売環境での収穫または注文収集を容易にするために、必要に応じて屋外または屋内で使用することができる。カートは、必要に応じて、全てのオンボードトートに拡張バッテリー操作を提供することができる。

【0081】

［輸送車両：］
在庫または特別注文品を輸送する車両は、モジュラートートの貯蔵またはラッキングと統合できる。これらのシステムは、車両の電力システムに内蔵されるかまたは完全に統合された電力及びネットワークシステムに統合されてもよい。これにより、無期限の温度ホールドオーバを提供し、小売または倉庫保管の場所との間で長距離配逹を可能にする。

【0082】

［小売棚：］
小売棚は、ドッキングシステムと統合して、腐敗しやすい商品のバルク品物展示を可能にすることができる。これらは、特殊な場所だけでなく、エンドキャップまたは中間通路の場所にも組み込むことができる。

【0083】

［倉庫保管ラック：］
中央倉庫保管ラックは、ドッキングシステムと統合して、中央冷蔵及び冷凍庫のスペースだけでなく、任意の利用可能なスロットに局所的な温度制御されたスペースを提供することができる。これにより、顧客注文品を１つの場所に保持することにより、注文／配逹ミスのリスクを低下させるために、スペース及びワークフローをより効率的に使用することができる。

【0084】

［自動貯蔵及び取り出しシステム：］
自動在庫及び注文品管理システムは、限られた利用可能なスペース内で、必要に応じて標準品物及び腐敗しやすい品物のためのスペースをよりよく利用することができる。集中制御及び監視と組み合わせることにより、スペースを最も効率的に使用し、エネルギー消費を最小限に抑えながら、長期貯蔵製品及び顧客注文品の両方を同じシステム内に貯蔵できるように調整し、貯蔵から取り出しまでミスまたは取り違えのリスクを最小限に抑えることができる。

【0085】

［顧客ホームキオスク：］
宅配キオスクを使用すると、互換性のあるドッキングステーションが腐敗しやすい商品に対して無期限温度制御を提供することができる。顧客キオスクを使用すると、無人配達を可能にする。これにより、配達の場合に人が家にいる必要がないため、宅配サービスの効率及び効果を大幅に向上させ、腐敗しやすい品物が紛失しないかまたは損傷されないことを保証することができる。

【0086】

実施形態１：能動的クーラー（２００）は、コンテナ（４０４）と、開けられると、前記コンテナ（４０４）の内部にアクセスし、閉じられると、前記コンテナ（４０４）を密閉できるように前記コンテナ（４０４）に取り付けられる蓋（４０６）と、前記コンテナ（４０４）の内部を能動的に冷却するように動作可能な熱電熱ポンプを含む熱アセンブリ（４１２）と、を含む。

【0087】

実施形態２：実施形態１の能動的クーラー（２００）において、前記熱アセンブリ（４１４）は、制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御するように構成された処理回路を含む。

【0088】

実施形態３：実施形態２の能動的クーラー（２００）において、前記処理回路は、前記コンテナ（４０４）の内部で所望の設定温度を維持するために、前記制御スキームに従って前記熱電熱ポンプを制御するように構成される。

【0089】

実施形態４：実施形態１～３のいずれかの能動的クーラー（２００）において、前記熱アセンブリ（４１２）は、受熱システム及び放熱システムをさらに含む。

【0090】

当業者は、本開示の好ましい実施形態に対する改善及び修正を認識する。そのような全ての改善及び修正は、本明細書に開示される概念及び以下の特許請求の範囲内で考慮される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】