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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201110296484.5 (22)申请日 2011.09.23 12/890053 2010.09.24 US A61G 11/00(2006.01) (73)专利权人 通用电气公司 地址 美国纽约州 (72)发明人 SM法尔克 LG滕埃克 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 严志军 谭祐祥 US 20020161276 A1,2002.10.31, US 20020161276 A1,2002.10.31, US 5186710 A,1993.02.16, US 20100168502 A1,2。
2、010.07.01, CN 88101205 A,1988.10.19, US 20050070756 A1,2005.03.31, US 6213935 B1,2001.04.10, (54) 发明名称 婴儿保暖器 (57) 摘要 本发明涉及婴儿保暖器。具体而言， 涉及一 个系统， 该系统包括婴儿隔间 (24) 和气动地与 婴儿隔间 (24) 联接的加热系统 (20)。加热系统 (20) 包括加热器 (50) 和热储存装置 (52)， 其中， 加热器 (50) 配置成选择性地将热传递至婴儿隔 间(24)， 热储存装置(52)配置成储存来自加热器 (50) 的热并将所述储存的热选择性地传递至婴。
3、 儿隔间 (24)。控制器 (21) 可运转地连接至加热 系统 (20)。控制器 (21) 配置成调节来自热储存 装置(52)的热的传递， 从而在婴儿隔间(24)内维 持目标温度。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 柳瑾 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 102525773 B 2016.05.18 CN 102525773 B 1/2 页 2 1.一种婴儿保暖器 (10)， 包括 ： 婴儿舱 (18)， 限定了婴儿隔间 (24) ； 加热系统 (20)， 气动地与所述婴儿隔间 (24) 联接。
4、， 所述加热系统 (20) 包括 ： 加热器 (50)， 配置成选择性地将热传递至所述婴儿隔间 (24) ； 以及 热储存装置 (52)， 配置成储存来自所述加热器 (50) 的热并将所述储存的热选择性地 传递至所述婴儿隔间 (24) ； 所述加热系统 (20) 还包括将所述热储存装置 (52) 至少部分地封入的绝热壳 (54)， 所 述绝热壳 (54) 包括绝热门 (70) ； 以及 控制器(21)， 可运转地连接至所述加热系统(20)， 所述控制器(21)配置成调节来自所 述热储存装置 (52) 的热的传递， 从而在所述婴儿隔间 (24) 内维持目标温度 ； 所述控制器 (21) 配置成控。
5、制所述绝热门 (70) 的位置， 以调节来自所述热储存装置 (52) 的热的传递。 2.根据权利要求 1 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述加热系统 (20) 还包括可 运转地设置在所述热储存装置(52)和所述婴儿舱(18)之间的风机(58)， 所述风机(58)配 置成促进热从所述热储存装置 (52) 至所述婴儿隔间 (24) 的传递。 3.根据权利要求 2 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述控制器 (21) 配置成控制 所述风机 (58) 的速度， 以调节来自所述热储存装置 (52) 的热的传递。 4.根据权利要求 1 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 。
6、所述婴儿舱 (18) 包括适于测 量所述婴儿隔间 (24) 内的温度的第一热传感器 (31)。 5.根据权利要求 4 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述控制器 (21) 配置成至少 部分地基于来自所述第一热传感器(31)的反馈而调节来自所述热储存装置(52)的热的传 递。 6.根据权利要求 1 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述加热系统 (20) 还包括适 于测量所述热储存装置 (52) 的温度的第二热传感器 (53)。 7.根据权利要求 6 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述控制器 (21) 配置成至少 部分地基于来自所述第二热传感器(53)的反馈而。
7、调节来自所述热储存装置(52)的热的传 递。 8.一种婴儿保暖器 (10)， 包括 ： 婴儿舱 (18)， 限定了婴儿隔间 (24) ； 加热系统 (20)， 气动地与所述婴儿隔间 (24) 联接， 所述加热系统 (20) 包括 ： 加热器 (50)， 配置成选择性地将热传递至所述婴儿隔间 (24) ； 热储存装置 (52)， 配置成储存来自所述加热器 (50) 的热并将所述储存的热选择性地 传递至所述婴儿隔间 (24) ； 风机 (58)， 配置成促进热从所述热储存装置 (52) 至所述婴儿隔间 (24) 的传递 ； 以及 绝热壳 (54)， 将所述热储存装置 (52) 至少部分地封入， 所。
8、述绝 热壳 (54) 包括绝热门 (70) ； 以及 控制器(21)， 可运转地连接至所述加热系统(20)， 所述控制器(21)配置成调节所述风 机 (58) 的速度和所述绝热门 (70) 的位置， 以控制来自所述热储存装置 (52) 的热的传递， 从而在所述婴儿隔间 (24) 内维持目标温度。 权 利 要 求 书 CN 102525773 B 2 2/2 页 3 9.根据权利要求 8 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述婴儿舱 (18) 包括适于测 量所述婴儿隔间 (24) 内的温度的第一热传感器 (31)。 10.根据权利要求 9 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所。
9、述控制器 (21) 配置成至 少部分地基于来自所述第一热传感器(31)的反馈而调节所述风机(58)的速度和所述绝热 门 (70) 的位置。 11.根据权利要求 8 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述加热系统 (20) 还包括 适于测量所述热储存装置 (52) 的温度的第二热传感器 (53)。 12.根据权利要求 11 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述控制器 (21) 配置成至 少部分地基于来自所述第二热传感器(53)的反馈而调节所述风机(58)的速度和所述绝热 门 (70) 的位置。 13.根据权利要求 8 所述的婴儿保暖器 (10)， 其特征在于， 所述控制器 。
10、(21) 配置成至 少部分地基于所述热储存装置(52)的材料特性而调节所述风机(58)的速度和所述绝热门 (70) 的位置。 权 利 要 求 书 CN 102525773 B 3 1/5 页 4 婴儿保暖器 技术领域 0001 本文中公开的主题涉及带有热储存装置的婴儿保暖器。 背景技术 0002 常规的婴儿保育箱包括适于将婴儿保持在受控环境中的封闭舱。 对流加热系统产 生受热空气， 以调节舱内的温度。加热系统包括配置成加热空气的电加热器和配置成使受 热空气循环的风机。 0003 常规的婴儿保育箱的一个问题是， 用于加热系统的主要电源可能是不可靠的， 尤 其在发展中国家。不可靠的电力可能危及受控。
11、环境内的已调节的温度。 0004 常规的婴儿保育箱的另一个问题是， 用于加热系统的主要电源可能与电力剩余 ( 即， 电力尖峰 (power spike) 的周期和电力不足的周期不一致。传统的婴儿保育箱不能 在不过度加热婴儿的情况下， 将电力尖峰转化为热能， 从而浪费大量的剩余电力。 浪费剩余 电力以避免过度加热是使系统的效率减小的能量的不理想的使用。 发明内容 0005 本文中致力于上述缺点、 劣势以及问题， 通过阅读和理解以下的说明将能够懂得 这些缺点、 劣势以及问题。 0006 在一个实施例中， 婴儿保暖器包括限定了婴儿隔间的婴儿舱和气动地与婴儿隔间 联接的加热系统。 加热系统包括加热器和。
12、热储存装置， 其中， 加热器配置成选择性地将热传 递至婴儿隔间， 热储存装置配置成储存来自加热器的热并将所述储存的热选择性地传递至 婴儿隔间。婴儿保暖器还包括可运转地连接至加热系统的控制器。控制器配置成调节来自 热储存装置的热的传递， 从而在婴儿隔间内维持目标温度。 0007 在另一实施例中， 婴儿保暖器包括限定了婴儿隔间的婴儿舱和气动地与婴儿隔间 联接的加热系统。加热系统包括加热器和热储存装置， 其中， 加热器配置成选择性地将热 传递至婴儿隔间， 热储存装置配置成储存来自加热器的热并将所述储存的热选择性地传递 至婴儿隔间。 加热系统还包括风机和绝热壳， 其中， 风机配置成促进热从热储存装置至。
13、婴儿 隔间的传递， 绝热壳将热储存装置至少部分地封入， 所述绝热壳包括绝热门。 婴儿保暖器还 包括可运转地连接至加热系统的控制器。控制器配置成调节风机的速度和 / 或绝热门的位 置， 以控制来自热储存装置的热的传递， 从而在婴儿隔间内维持目标温度。 0008 对于本领域的技术人员而言， 根据附图和附图的详细描述， 本发明的各种其它的 特征、 目的以及优势将是显而易见的。 附图说明 0009 图 1 是根据实施例的婴儿保暖器的侧视图 ； 0010 图 2 是热储存模式中的加热系统的示意图 ； 以及 0011 图 3 是热释放模式中的加热系统的示意图。 说 明 书 CN 102525773 B 4。
14、 2/5 页 5 具体实施方式 0012 在以下的详细描述中， 参照了形成其一部分的附图， 并且， 附图中通过说明而显示 了可以实践的具体实施例。充分详细地描述了这些实施例， 以使本领域的技术人员能够实 践这些实施例， 并将懂得， 在不脱离实施例的范围的情况下， 可以利用其它的实施例， 并且 可以进行逻辑的、 机械的、 电的以及其它的变化。因此， 以下的详细描述不被认为是限制了 本发明的范围。 0013 参照图1， 根据实施例而显示了婴儿保暖器10的侧视图。 婴儿保暖器10可以包括 底座 12、 垂直部件 14、 垂直框架 16、 婴儿舱 18、 加热系统 20 以及控制器 21。底座 12 。
15、可以包 括一个或更多轮子 22， 以促进保暖装置 10 的平移。垂直部件 14 被固定至底座 12， 并且， 垂 直框架 16 被固定至垂直部件 14。 0014 婴儿舱 18 限定了婴儿隔间 24。婴儿隔间 24 提供了受控环境， 在受控环境中， 能 够调节热和湿度， 以帮助婴儿的成长和保持健康。婴儿舱 18 可以被安装至垂直部件 14 和 / 或垂直框架 16。婴儿舱 18 包括婴儿平台 26、 多个壁 28、 遮篷 30 以及传感器 31。 0015 婴儿平台 26 支撑被设置在婴儿隔间 24 内的婴儿 ( 未显示 )。壁 28 从婴儿平台 26 的外围向上延伸。壁 28 通常包括透明的。
16、塑性材料。壁 28 可以限定手孔 32， 以使得护理 者能够触及婴儿隔间 24 内的婴儿。遮篷 30 位于婴儿平台 26 的上方， 并且， 可以包括覆盖 了壁 28 的上部外围边缘的透明的材料。传感器 31 可以连接至控制器 21， 并且被设置在婴 儿隔间 24 内。根据一个实施例， 传感器 31 包括适于测量婴儿隔间 24 内的温度并将测量的 温度数据传递至控制器 21 的热传感器。 0016 如图 1 所示， 加热系统 20 可以被设置在婴儿平台 26 的紧接下方。将加热系统 20 气动地与婴儿隔间 24 联接， 使得热能能够在加热系统 20 和婴儿隔间 24 之间传递。为了调 节加热系统。
17、的运转， 控制器21可以可运转地连接至加热系统20， 从而维持了婴儿隔间24内 的预定的目标温度。 0017 现在， 参照图2-3， 根据实施例而显示了加热系统20。 加热系统20包括加热器50、 热储存装置 52、 绝热壳 54、 多个风机 56-58 以及多个通道或过道 60-68。 0018 参照图 2， 在热储存模式中示意性地描绘了加热系统 20， 在热储存模式中， 使加热 器 50 起作用而加热婴儿隔间 24 并且 / 或者将热传递至热储存装置 52。有利地， 以所述方 式储存热能可以保持来自电力尖峰的能量， 因而增加了加热系统 20 的效率， 否则， 在常规 的系统中来自电力尖峰的。
18、能量将丢失。更具体地， 当常规的加热系统遇到电力高峰或电力 尖峰时， 剩余电力不能在不过度加热婴儿的情况下被有效地转化为热。在加热系统 20 的一 个实施例中， 控制器 21 能够将剩余电力从高峰或尖峰转移至热储存装置 52， 使得剩余电力 被储存并在以后可以起作用而加热婴儿隔间 24， 因而增加了效率。这种优势在电源经常不 一致的发展中国家中是尤其显著的。 0019 加热器 50 经由通道 60 和 62 而气动地与婴儿隔间 24 联接。通道 60 和 62 分别配 置成将较凉的空气从婴儿隔间 24 传递至加热器 50， 并将较暖的空气从加热器 50 传递至婴 儿隔间 24。风机 56 气动。
19、地与通道 62 联接， 以促进受热空气从加热器 50 至婴儿隔间 24 的 传递。根据一个实施例， 加热器 50 包括能够被插入插座中并由插座提供电力的电加热器。 然而， 应该懂得， 加热器 50 可以备选地由其它已知的电源提供电力， 例如太阳能电池、 发电 说 明 书 CN 102525773 B 5 3/5 页 6 机、 电池、 风车等。 0020 加热器 50 经由通道 64 而也气动地与热储存装置 52 由空气作用联接， 使得来自加 热器 50 的热能可以被传递至热储存装置 52， 并由热储存装置 52 储存。热储存装置 52 可 以包括适于保持或储存热能的任何已知的材料。 热储存装置。
20、的材料的非限制性的名单可以 包括诸如石头、 圬工材料或金属材料的高密度固体， 液体以及 / 或者相变材料。热储存装置 52 可以包括连接至控制器 21 的传感器 53。根据一个实施例， 传感器 53 包括适于测量热储 存装置的温度并将测量的温度数据传递至控制器 21 的热传感器。 0021 绝热壳 54 适于将热储存装置 52 绝热。绝热壳 54 可以包括绝热门 70 和致动器 72。绝热门 70 可以在壳 54 内以能够选择的角度从图 2 所示的完全关闭的位置缩进至图 3 所示的完全打开的位置。致动器 72 可以配置成使绝热门 70 缩进和延伸。致动器 72 可以 包括任何已知的致动器装置，。
21、 例如伺服电动机。致动器 72 可以可运转地连接至控制器 21， 并由控制器 21 调节。在图 2 中所描绘的热储存模式中， 绝热门 70 优选地被完全关闭， 使得 热储存装置 52 被绝热材料完全包围， 因而限制了热损失。用于绝热壳 54 和 / 或绝热门 70 的材料成分的非限制性的名单包括玻璃纤维绝热和泡沫绝热。 0022 在图 2 中描绘的热储存模式中， 控制器 21 可以可运转地连接至加热器 50、 风机 56 以及传感器 31。控制器 21 能够部分地基于来自传感器 31 的反馈而调节加热器 50 的运转。 作为示例， 控制器 21 可以运转加热器 50 而将热传递至婴儿隔间 24。
22、， 直至来自婴儿隔间 24 内的传感器 31 的反馈指示已经达到了目标温度。然后， 控制器 21 能够以适于维持婴儿隔 间 24 内的目标温度的方式运转加热器 50， 同时将任何剩余热从加热器 50 转移至热储存装 置 52。 0023 参照图 3， 在热释放模式中示意性地描绘了加热系统 20， 在热释放模式中， 婴儿隔 间 24 能够接收来自加热器 50 和 / 或热储存装置 52 的热能。热释放模式使婴儿保暖器 10 在不能获得主要电源的周期的期间能够保持运转。 这在电力损失相对普遍的发展中国家中 是尤其有利的。 0024 当绝热门70被描绘为完全打开时(即， 完全缩进绝热壳54内)， 应。
23、该懂得， 绝热门 70 能够选择性地缩进至完全关闭 ( 图 2 中所示 ) 和完全打开 ( 图 3 中所示 ) 之间的任何 位置。在任何打开位置， 绝热门 70 限定了绝热壳 54 中的开口 71， 通过该开口能够传递热。 开口 71 的尺寸和相应的热传递速率， 与绝热门 70 的位置直接成比例。 0025 在热释放模式中， 热储存装置 52 经由通道 66 和 68 而气动地与婴儿隔间 24 联接。 通道66和68分别配置成将较凉的空气从婴儿隔间24传递至热储存装置52， 并将较暖的空 气从热储存装置 52 传递至婴儿隔间 24。风机 58 气动地与通道 68 联接， 以促进受热空气从 热储。
24、存装置 52 至婴儿隔间 24 的传递。 0026 可以使控制器 21 起作用， 以调节从热储存装置 52 至婴儿隔间 24 的热传递的速 率， 从而维持目标温度。通过调整风机 58 的速度和 / 或绝热门 70 的位置， 可以调节热转移 速率。以下将提供一些非限制性的示例。 0027 根据一个实施例， 控制器21能够通过调整风机58的速度来调节热转移速率， 以维 持婴儿隔间 24 中的目标温度。作为示例， 如果传感器 31 指示婴儿隔间 24 内的测量的温度 显著地低于目标温度， 那么控制器 21 能够增加风机 58 的速度， 从而增加热传递速率。如果 传感器 31 指示婴儿隔间 24 内的。
25、测量的温度正在接近目标温度， 那么， 控制器 21 能够减少 说 明 书 CN 102525773 B 6 4/5 页 7 风机 58 的速度， 从而减小热转移速率。 0028 根据另一实施例， 控制器21能够通过调整绝热门70的位置来调节热转移速率， 以 维持婴儿隔间 24 中的目标温度。作为示例， 如果传感器 31 指示婴儿隔间 24 内的测量的温 度显著地低于目标温度， 那么， 控制器 21 能够完全地打开绝热门 70( 如图 3 所示 )， 从而以 较高的速率传递热能。如果传感器 31 指示婴儿隔间 24 内的测量的温度稍稍低于目标温 度， 那么， 控制器 21 能够部分地打开绝热门 。
26、70， 从而以中等的速率传递热能。如果传感器 31指示婴儿隔间24内的测量的温度处于目标温度， 那么， 控制器21能够完全地关闭绝热门 70( 如图 2 所示 )。 0029 为了更加精确地维持目标温度， 控制器 21 可以配置成估计与给定的风机 58 的速 度和 / 或绝热门 70 的位置相关联的热传递速率。这种热传递速率的估计可以基于测量的 数据、 相关的材料性质以及 / 或者计算。作为非限制性的示例， 控制器 21 可以基于以下的 一个或更多而估计来自热储存装置52的热传递速率 ： 来自传感器53的热储存装置52的测 量的温度 ； 诸如热容量和热导率的热储存装置 52 的材料特性 ； 根。
27、据热力学和 / 或热传递推 导的计算 ( 例如， 热方程式 ) ； 基于位于不同的绝热门 70 的位置的热储存装置 52 的暴露的 表面积的计算。 0030 本书面描述使用了示例来公开发明， 包括最佳模式， 并且， 也使得本领域的任何技 术人员能够实践本发明， 包括制作和使用任何装置或系统， 以及执行任何合并的方法。本 发明的可以取得专利的范围由权利要求限定， 并可以包括本领域的技术人员想到的其它示 例。 如果这种其它的示例具有并不与权利要求的字面语言不同的结构要素， 或者， 如果它们 包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等同结构要素， 那么， 这种其它的示例被意图 包括在权利要求的范围中。。
28、 0031 部件名单 0032 图 1 ： 0033 10 婴儿保暖器 0034 12 底座 0035 14 垂直部件 0036 16 垂直框架 0037 18 婴儿舱 0038 20 加热系统 0039 21 控制器 0040 22 轮子 0041 24 婴儿隔间 0042 26 婴儿平台 0043 28 壁 0044 30 遮篷 0045 31 传感器 0046 32 手孔 0047 图 2 ： 0048 20 加热系统 说 明 书 CN 102525773 B 7 5/5 页 8 0049 21 控制器 0050 24 婴儿隔间 0051 31 传感器 0052 50 加热器 0053 。
29、52 热储存装置 0054 53 传感器 0055 54 绝热壳 0056 56 风机 0057 58 风机 0058 60 通道 0059 62 通道 0060 64 通道 0061 66 通道 0062 68 通道 0063 70 绝热门 0064 72 致动器 0065 图 3 ： 0066 20 加热系统 0067 21 控制器 0068 24 婴儿隔间 0069 31 传感器 0070 50 加热器 0071 52 热储存装置 0072 53 传感器 0073 54 绝热壳 0074 56 风机 0075 58 风机 0076 60 通道 0077 62 通道 0078 64 通道 0079 66 通道 0080 68 通道 0081 70 绝热门 0082 71 开口 0083 72 致动器 说 明 书 CN 102525773 B 8 1/2 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 102525773 B 9 2/2 页 10 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102525773 B 10 。