專利名稱：狀態(tài)變化指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種指示裝置和制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種通過產(chǎn)生顏色改變來指示狀態(tài)變化的裝置，及其制造方法。
背景技術(shù)：
在生熟食品的制備和存儲中，需要有一些方式來表示冷凍產(chǎn)品先前是否解凍過。這在家庭及商業(yè)(如雜貨店、超市，或餐館)放置中都是很有效的。這些信息從健康、安全和營養(yǎng)角度來說是很有用的。
在保健行業(yè)，眾所周知，一些疫苗、血液及各種藥品等都是對溫度敏感的。由于這些原料如果經(jīng)過冷凍再解凍就無法正常發(fā)揮作用，因此，不僅需要、而且必須了解這些原料是否預(yù)先冷凍。類似地，了解冷凍存儲的原料是否可以解凍隨后再冷凍也是很有用的。
具有最大最小值的溫度計可以用來表示商品陳列的溫度范圍。然而，要在雜貨店或超市冷凍食品部的每個商品上、或疫苗、血液、藥物的每個容器上，或其他對熱敏感的商品上使用該裝置既是不現(xiàn)實的也是成本驚人的。
冷凍解凍指示器是已知的。例如，申請人的在先專利，在此全部包含供參考的美國專利第4163427號公開了一種裝置，其中在解凍顏色指示的產(chǎn)生中，使用了融化的冰來激發(fā)染料的形成。本發(fā)明采用了色素而不是染料來表示冷凍到解凍的轉(zhuǎn)變。色素的使用可以使指示更清楚，誤差機(jī)率更小，制造成本更低。
另一種已知裝置在市場上名為“冷標(biāo)冷凍指示器(ColdMark FreezeIndicators)”。該裝置包含三種液體，在低于某特定溫度下持續(xù)陳列時產(chǎn)生一種顏色變化，在高于該溫度持續(xù)陳列時產(chǎn)生另一種顏色變化。然而，該裝置與本發(fā)明的裝置相比，更大也更昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種指示狀態(tài)變化的裝置。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種指示從冷凍狀態(tài)到解凍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的裝置。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種指示在時間上變化的裝置。
本發(fā)明的第四個目的是提供一種改進(jìn)的指示裝置。
本發(fā)明的第五個目的是提供一種可靠的指示裝置。
本發(fā)明的第六個目的是提供一種便宜的指示裝置。
本發(fā)明的第七個目的是提供一種采用色素指示器的指示裝置。
本發(fā)明的第八個目的是提供一種可采用單個脆性膠囊的指示裝置。
本發(fā)明的第九個目的是提供一種可用來監(jiān)控一小商品，如單個疫苗瓶的指示裝置。
本發(fā)明的第十個目的是提供一種在冷凍到解凍過程中產(chǎn)生鮮明顏色的指示裝置。
本發(fā)明的裝置用兩種結(jié)合能產(chǎn)生色素的反應(yīng)劑來指示冷凍到解凍的狀態(tài)。色素不會溶解在其所施加到的介質(zhì)中，而染料是可溶的。色素的使用要優(yōu)于染料的使用，因為，例如，色素可以用更小量的反應(yīng)劑來產(chǎn)生更鮮明的顏色。此外，色素反應(yīng)劑不太可能與補(bǔ)充反應(yīng)劑以外的任何物質(zhì)發(fā)生顏色變化。
提供了一個外殼。在外殼內(nèi)具有一個或多個膠囊。正如在此所用的，“膠囊”指的是任何封閉的容器，且包括微膠囊。膠囊內(nèi)提供了第一反應(yīng)劑和一種液體。液體選擇成能在冷凍時膨脹。膠囊設(shè)計成當(dāng)液體冷凍和膨脹時，膠囊破裂。在外殼內(nèi)提供了第二反應(yīng)劑。第二反應(yīng)劑的位置及其連接到外殼的方法(如果有的話)可采用多種形式。例如，第二反應(yīng)劑可采取在外殼上涂層的形式。第二反應(yīng)劑還可與粘接劑混和，把第二反應(yīng)劑結(jié)合到外殼上。第二反應(yīng)劑還可采取在膠囊外側(cè)涂層的形式。第二反應(yīng)劑可結(jié)合到一塊材料，如紙上，再把該材料放置在外殼內(nèi)。
當(dāng)膠囊及處于其中的液體冷凍，液體則膨脹。由于膠囊在冷凍時不會膨脹，液體的膨脹就會使膠囊破裂。當(dāng)膠囊隨后再解凍時，液體溶化，釋放出第一反應(yīng)劑。第一和第二反應(yīng)劑于是結(jié)合在一起形成色素。該色素是選擇的一種與外殼顏色不同的鮮明色彩，能使人觀察冷凍-解凍指示裝置，從而迅速方便地了解該裝置是否預(yù)先冷凍和解凍了。
本發(fā)明的裝置放在任意數(shù)量的商品中，用來確定商品是否冷凍并解凍過。用來監(jiān)控的商品的優(yōu)選例子包括，但不限于，疫苗、其他藥物、食品和其他對溫度敏感的商品。
本發(fā)明的裝置還可人工地啟動。和冷凍下膨脹所引起的破裂不同，本發(fā)明的裝置還可以人工地弄破膠囊，從而使裝置用作時間-溫度指示器。


本發(fā)明將參考附圖進(jìn)行描述，其中相同的參考標(biāo)記指代相同元件，其中圖1是本發(fā)明指示器的第一優(yōu)選實施例的前視圖；圖2是圖1指示器表示安全狀態(tài)時的頂視圖；圖3是圖1指示器表示從冷凍狀態(tài)向解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)換時的頂視圖；圖4是圖1指示器沿線4-4剖開的截面圖；圖5是本發(fā)明指示器的第二優(yōu)選實施例的截面圖；圖6是本發(fā)明指示器的第三優(yōu)選實施例的截面圖；圖7是本發(fā)明指示器的第四優(yōu)選實施例的截面圖；圖8是本發(fā)明指示器的第五優(yōu)選實施例的截面圖；優(yōu)選實施例的具體描述圖1是本發(fā)明指示器的第一優(yōu)選實施例的前視圖。只是出于示例性目的，來討論冷凍-解凍指示器的例子；然而，其他例子也可同樣地采用。裝置10包括一外殼20和一膠囊30。外殼20構(gòu)成一內(nèi)腔22。內(nèi)腔22由第一表面24和第二表面27所包圍(見圖4)。外殼20內(nèi)供有第一反應(yīng)劑26。反應(yīng)劑26可以通過多種方式放置在外殼20中。例如，反應(yīng)劑26可直接施加到表面24，或者反應(yīng)劑26可施加到一塊材料，如濾紙中，再把該材料放置在外殼20內(nèi)。除了濾紙，本發(fā)明也可使用其他載體。
膠囊30位于外殼20內(nèi)。膠囊30包含第二反應(yīng)劑32。膠囊30還包含液體34。液體34這樣選擇，它在冷凍時可膨脹。液體的優(yōu)選形式是水溶液。在破裂之后，反應(yīng)劑32可脫離膠囊30，與反應(yīng)劑26混和。然而，這在裝置10處于冷凍狀態(tài)時不會發(fā)生。當(dāng)裝置10進(jìn)入解凍狀態(tài)時，液體34溶化/解凍，釋放反應(yīng)劑32。反應(yīng)劑32于是與反應(yīng)劑26想混合，形成色素，表示裝置10發(fā)生了從冷凍狀態(tài)到解凍狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。注意外殼20的硬度可用作保護(hù)并防止膠囊30被壓碎的一種手段。
圖2是圖1的冷凍-解凍指示器表示安全狀態(tài)時的頂視圖。裝置10或者是尚未冷凍，或者是冷凍了但尚未解凍。人們可以通過第二表面27看見第一表面24。在這種情況下，表面24具有第一顏色40。
圖3是圖1的冷凍-解凍指示器表示從冷凍狀態(tài)向解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)換的頂視圖。裝置10已經(jīng)冷凍，膠囊30已經(jīng)破裂。反應(yīng)劑32和26已結(jié)合并形成色素。該色素使表面24鮮明地變色為第二顏色42，顏色42不同于顏色40。另外，如果反應(yīng)劑26放置在一塊材料上，該材料和不是必需的表面24在反應(yīng)劑26、32混合后會發(fā)生變色。這樣，人們就可很容易確定裝置10-以及裝置10所附著的任何商品-預(yù)先冷凍或解凍過了。
圖4是圖1冷凍-解凍指示器沿線4-4剖開的截面圖。在一個優(yōu)選實施例中可以看出，外殼20可具有兩層46、48。層46的至少一部分是透明的，使得人們可以看見外殼20內(nèi)部。層48的至少一部分包含粘接劑，使裝置10可連接到其檢測的商品上。外殼20的一種優(yōu)選材料是泡沫板。該材料易于獲得且價格便宜。外殼20的另一優(yōu)選材料是軟木。軟木也是易于獲得，且比泡沫板更不易破碎，這有利于制造過程。然而，外殼20可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br> 只是起到示意性目的，優(yōu)選的制造過程將使用軟木作為外殼20的材料來進(jìn)行描述。裝置10可通過首先提供一定數(shù)量的軟木，最好是桶狀形式，來制造。軟木于是可以通過已知方式加工，形成內(nèi)腔22。幾個內(nèi)腔22可同時形成。更好地，軟木在各側(cè)已經(jīng)用粘接劑處理過。另外，粘接劑也可隨后施加到軟木加工的內(nèi)腔22。一旦內(nèi)腔22形成，就加入第一反應(yīng)劑26。反應(yīng)劑26可施加到一塊材料，如紙尚，該材料被放置到內(nèi)腔22中。再把預(yù)先制造、且其中放置了第二反應(yīng)劑32和液體34的膠囊30加入到內(nèi)腔22中。透明層46和粘接層48接著可加到外殼20的任一側(cè)，建立內(nèi)腔22的封閉容積。連接的一個優(yōu)選方法是層壓方式。完成的裝置10于是能夠連接到要監(jiān)控的商品上。應(yīng)該注意，上述過程的步驟順序可以改變。例如，透明層46或粘接層48可以在加入第一反應(yīng)劑26之前施加到外殼20。在這種方式下，第一反應(yīng)劑26可直接施加到透明層46或粘接層48。
上面討論的反應(yīng)劑在混和后可相互作用形成色素。由于某些原因，使用色素作為指示器要比使用染料更好。首先，色素不溶于水，是固體顆粒而不是溶液。染料則完全溶解于水，因此是溶液。這樣，建立一個可靠的用色素的指示器比用染料的指示器只需要更少量的反應(yīng)劑。這使得用色素反應(yīng)劑的指示器可采用更少的膠囊，并比用染料反應(yīng)劑的指示器更小巧。在本發(fā)明甚至可以只使用單個膠囊。較小的指示器可以比較大的指示器更有可能放在更多的商品上——如單個接種疫苗瓶。
第二，可以獲得比進(jìn)入染料更多的進(jìn)入色素的“顏色”。因此，色素顏色可能比基于染料的顏色更鮮明更燦爛。而對于冷凍-解凍指示器，正需要更燦爛鮮明的顏色，來提高可讀性并降低錯誤讀出的可能性。因此，具有色素反應(yīng)劑的指示器比具有染料反應(yīng)劑的指示器更可靠。
第三，色素反應(yīng)劑更不容易與除基本反應(yīng)劑以外的任何其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。這樣，具有色素反應(yīng)劑的指示器就比具有染料反應(yīng)劑的指示器更可靠。
最后，染料中的分子會擴(kuò)散，因此容易褪色。色素中的分子彼此相距較近，因此不易于褪色。如果激活了的指示器(即已經(jīng)表示了冷凍和解凍的指示器)中的顏色褪去，人們可能錯誤地被引導(dǎo)，認(rèn)為指示器所屬商品是持續(xù)冷凍的。如前所述，這可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)果。因而，具有色素反應(yīng)劑的指示器比具有染料反應(yīng)劑的指示器更可靠。
反應(yīng)劑的優(yōu)選例子包括水解丁二酮肟鈉，以及水解鎳鹽，氯化鎳。丁二酮肟鈉可在膠囊內(nèi)，鎳鹽在膠囊外，或相反。這些反應(yīng)劑相結(jié)合形成鮮紅、固態(tài)、膠狀的晶體。這些反應(yīng)劑是非常特殊的，不太可能與其他物質(zhì)形成這種顏色。本發(fā)明的指示器還可使用其他色素反應(yīng)劑，并在冷凍-解凍轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生其他色素顏色。一旦反應(yīng)劑結(jié)合形成色素，即使裝置隨后重新冷凍了，該色素也會一直保持。
本發(fā)明使用的膠囊通過美國專利第3389194號描述的裝置來制造，其公開內(nèi)容在此整體包含。利用了三種膠囊殼材料。第一種殼組分由固體石蠟制成。第二種殼組分由混合了烴樹脂的固體石蠟制成。第三種殼組分由混合了烴樹脂和聚乙烯的固體石蠟制成，piccolyte S-115是優(yōu)選的烴樹脂。所有膠囊都用5％的丁二酮肟水溶液制備，且填充物對殼的比率在50/50到60/40的范圍。經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)第三種殼組分在冷凍時可使膠囊更完全地破裂。
更好的組分包括40％的固體石蠟，50％的piccolyte S-115(烴樹脂)和10％的聚乙烯，具有60％填充物對40％殼的比率。可以發(fā)現(xiàn)，該組分會在冷凍時產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇喽?，以提高膠囊破裂的把握。
盡管膠囊內(nèi)填充了5％的丁二酮肟鈉溶液，而其共同反應(yīng)劑位于膠囊外部，該反應(yīng)劑的位置也可以反過來。此外，膠囊可裝載還原劑，如10％的亞硫酸氫鈉溶液，或酸性溶液，或堿性溶液，并放置到彩色的陣列上，該陣列在還原、酸化或堿化時，從一種顏色變化成另一種。
在制造裝置10之前，還需要確定膠囊30是否適用。要做到這，可將膠囊30浸入包含有膠囊內(nèi)所包括的補(bǔ)充反應(yīng)劑的溶液中。例如，如果丁二酮肟鈉用作膠囊30內(nèi)的反應(yīng)劑，溶液就可包含氯化鎳溶液。優(yōu)選的溶液在水中包含5％的氯化鎳，加入了20％分量的丙三醇。如果膠囊已經(jīng)破裂，則因此不適用，當(dāng)膠囊浸入溶液中時，反應(yīng)劑會結(jié)合，產(chǎn)生亮麗的顏色。那些不會產(chǎn)生顏色變化的膠囊則適合使用，可分出來隨后在本發(fā)明中使用。
在本發(fā)明的測試中發(fā)現(xiàn)，按照上述過程測試的膠囊，當(dāng)從溶液中將其取出并使其變干時，膠囊30的外邊面上保留有反應(yīng)劑的一層涂層。當(dāng)測試為適合使用的膠囊隨后破裂時，膠囊30內(nèi)的反應(yīng)劑與膠囊30外表面上的反應(yīng)劑相結(jié)合，形成亮麗色彩。這表示可在膠囊30上涂有第二反應(yīng)劑層，并在本發(fā)明的裝置10中使用，而無需在外殼20的內(nèi)部22另外再包含一種反應(yīng)劑。
圖5是本發(fā)明冷凍-解凍指示器的第二優(yōu)選實施例的截面圖。裝置110包括一外殼20和一膠囊30(如前所述)。外殼20包括層46、48，并構(gòu)成一容積22。膠囊30具有第一反應(yīng)劑26和包含在其中的液體34。液體34這樣選擇，在冷凍時它可膨脹。裝置110進(jìn)一步包含一塊材料120。材料120可注入第二反應(yīng)劑32。另外，反應(yīng)劑也可局部施加到材料120。材料120可采用任何希望的形式，只要它能夠包含反應(yīng)劑32。材料120的優(yōu)選形式包括但不限于紙(如濾紙)和棉。在液體34冷凍并膨脹時，反應(yīng)劑26從膠囊30釋放，這樣它就與材料120和反應(yīng)劑32相接觸。反應(yīng)劑26和32共同作用，形成亮麗的色素，通知觀察者，裝置110以及裝置110所連接的任何商品已經(jīng)在先前冷凍和解凍過了。
圖6是本發(fā)明冷凍-解凍指示器的第三優(yōu)選實施例的截面圖。裝置210包括一膠囊30(如前所述)以及一薄膜包裝220。薄膜包裝220是已知的，并常用于包裝，例如非處方藥。薄膜包裝220包括一封面222和一背襯224。封面222基本上是透明的，使人們可看到裝置210內(nèi)側(cè)。背襯224包括一第一表面225。粘接劑可施加到表面225，來連接裝置210和要監(jiān)控的商品。第一反應(yīng)劑包含在膠囊30內(nèi)。第二反應(yīng)劑可施加到一塊材料230中，材料在薄膜包裝220內(nèi)沿膠囊30封閉。另外，第二反應(yīng)劑也可用例如粘接劑，如乳膠，來施加到背襯224的第二表面226。優(yōu)選的粘接劑是聚醋酸乙烯乳膠；優(yōu)選的反應(yīng)劑-乳膠混合物包括10-20％體積的乳膠。另外，第二反應(yīng)劑還可施加到膠囊30的外表面。用后兩種替換方法就不需要材料230了。如前所述，當(dāng)膠囊30在冷凍并隨后解凍時破裂，反應(yīng)劑結(jié)合形成色素，通知觀察者裝置210所連接的商品已經(jīng)過冷凍-解凍的轉(zhuǎn)變。
圖7是本發(fā)明冷凍-解凍指示器的第四實施例的截面圖。裝置310包括一外殼320和一膠囊30。外殼320基本上是圓柱形，并具有一外表面330。外殼320的縱端可通過任何已知方式彎邊或密封。裝置310可通過任何已知方式連接到要監(jiān)控的商品，如通過向表面330施加粘接劑。反應(yīng)劑通過上述任何方式包含在內(nèi)。在冷凍-解凍轉(zhuǎn)變時，反應(yīng)劑如前所述混和，產(chǎn)生一鮮明色彩，使人輕松確定裝置310所連接的商品是否先前冷凍并解凍過。
圖8是本發(fā)明冷凍-解凍指示器的第五實施例的截面圖。圖8的裝置410類似于圖7的裝置310，但還包括一附加的外殼420。外殼420和外殼320一起構(gòu)成容積430。容積430作為氣室，是一種絕緣體。該絕緣體可防止得到解凍狀態(tài)的過早指示。絕緣體的量可根據(jù)需要，通過改變外殼320、420的相關(guān)直徑(從而可以改變?nèi)莘e430的大小)來改變。
對于圖7和8的實施例，包含第二反應(yīng)劑的優(yōu)選方法是如前所述地制備一反應(yīng)劑-乳膠混合物。反應(yīng)劑-乳膠混合物接著可引入外殼320中，如通過抽吸。反應(yīng)劑-乳膠混合物可從外殼320中移走，如借助重力流出?；旌衔锉∧⒈Ａ粼谕鈿?20的內(nèi)表面340。在測試中發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)構(gòu)成的薄膜包含了足夠的反應(yīng)劑，在冷凍-解凍狀態(tài)下產(chǎn)生亮麗的顏色。該過程在由聚乙烯制成的、已知不容易被涂層的支架上進(jìn)行。該過程還可在膠囊本身的固體石蠟層上進(jìn)行。該過程是快速、廉價的，且易于適應(yīng)各種實際尺寸的裝置。
通過改變反應(yīng)劑，本發(fā)明的裝置還可用作時間-溫度指示器。例如，通過用明膠固定的尿素酶(一種將尿素分解成氨和二氧化碳的酶)以及一種PH指示劑的混合物來對外殼進(jìn)行涂層，并用尿素溶液填滿膠囊，在膠囊破裂時，反應(yīng)劑會混和。這使得尿素酶根據(jù)Arrenhius方程式，響應(yīng)于時間和溫度產(chǎn)生尿素的分解產(chǎn)物。隨著這些產(chǎn)物(氨和二氧化碳)響應(yīng)于時間、溫度或同時響應(yīng)于二者進(jìn)行積累，涂層的PH值會改變。該P(yáng)H值的變化會基于所選的指示劑而引起顏色的變化。考慮到各種時間或溫度場景，尿素溶液的濃度可在含量上改變。注意膠囊可由外部或者內(nèi)部壓力引起破裂。也可使用其他的化學(xué)化合物。
通過提供一種相對柔軟(或至少不太剛硬的)外殼20、220、320、420，用戶可通過人為地弄破膠囊30來啟動該過程。這可以通過例如擠壓外殼20、220、320、420來實現(xiàn)。裝置10、110、210、310、410于是可連接到要監(jiān)控的商品上。通過這種做法，觀察者就可確定被監(jiān)控的商品處于其當(dāng)前狀態(tài)(如保持在室溫)有多久了。注意，通過提供不太剛硬的外殼20、220、320、420，在使用之前就不需要冷凍裝置10、110、210、310、410。當(dāng)用作時間-溫度指示器時，裝置10、110、210、310、410相對于前述冷凍-解凍指示器具有同樣的設(shè)計和制造方法。
盡管前面描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解，它們只是以舉例、而不是以限制的方式來表述。對于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可作出各種形式和細(xì)節(jié)上的改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此本發(fā)明不應(yīng)該由前述示范性實施例所限制，而只應(yīng)該根據(jù)下面的權(quán)利要求書及其等效內(nèi)容進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種指示從冷凍狀態(tài)向解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置，包括具有第一表面的外殼，所述第一表面的至少一部分具有第一顏色；位于所述外殼內(nèi)的第一反應(yīng)劑；以及包含液體和第二反應(yīng)劑的膠囊，所述膠囊位于所述外殼內(nèi)；其中所述液體在冷凍時膨脹；其中所述第一和所述第二反應(yīng)劑在混合后共同作用并產(chǎn)生一色素；以及其中所述色素具有第二顏色，所述第二顏色不同于所述第一顏色。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述膠囊設(shè)計成，由于所述液體在冷凍時的膨脹它會破裂。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一和所述第二反應(yīng)劑中的一種是鎳鹽，所述第一和所述第二反應(yīng)劑中的另一種是丁二酮肟鈉(sodium dimethylglyoxime)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述外殼具有與所述第一表面相對的第二表面，所述第二表面包括使人可觀察到所述第一表面的一透明部分。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述外殼具有第三表面，所述第三表面具有附著在其上的粘接劑，用來連接所述裝置和要監(jiān)控的產(chǎn)品。
6.一種指示從冷凍狀態(tài)向解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置，包括限定出一內(nèi)部的外殼，所述內(nèi)部的至少一部分具有第一顏色；位于所述外殼中的第一反應(yīng)劑；以及包含液體和第二反應(yīng)劑的膠囊，所述膠囊位于所述外殼的所述內(nèi)部中；其中所述液體在冷凍時膨脹；其中所述第一和所述第二反應(yīng)劑在混合后共同作用并產(chǎn)生一色素；以及其中所述色素具有第二顏色，所述第二顏色不同于所述第一顏色。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述第一和所述第二反應(yīng)劑中的一種是鎳鹽，所述第一和所述第二反應(yīng)劑中的另一種是丁二酮肟鈉。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，進(jìn)一步包括一連接所述第一反應(yīng)劑和所述外殼的所述內(nèi)部的粘接劑。
9.一種指示從冷凍狀態(tài)向解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置，包括限定出一內(nèi)部的外殼，所述內(nèi)部的至少一部分具有第一顏色；位于所述外殼的所述內(nèi)部中的一膠囊，所述膠囊限定出一內(nèi)部容積，并在所述容積內(nèi)包含液體和第一反應(yīng)劑，所述膠囊具有一外表面；以及位于所述膠囊的所述外表面上的第二反應(yīng)劑；其中所述液體在冷凍時膨脹；其中所述第一和所述第二反應(yīng)劑在混合后共同作用并產(chǎn)生一色素；以及其中所述色素具有第二顏色，所述第二顏色不同于所述第一顏色。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述第一和所述第二反應(yīng)劑中的一種是鎳鹽，所述第一和所述第二反應(yīng)劑中的另一種是丁二酮肟鈉。
11.一種裝置，包括一外殼；一位于所述外殼內(nèi)的第一反應(yīng)劑；一位于所述外殼內(nèi)的易碎膠囊，所述膠囊包含第二反應(yīng)劑；以及位于所述外殼內(nèi)的第三反應(yīng)劑；其中所述第一和第二反應(yīng)劑在混合后共同作用并形成一第四反應(yīng)劑；以及其中所述第三和第四反應(yīng)劑在混合后共同作用產(chǎn)生一顏色的變化。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述第一和第二反應(yīng)劑中的一種是尿素，所述第一和第二反應(yīng)劑中的另一種是尿素酶。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述外殼足夠柔軟，讓用戶能夠為了弄破易碎的膠囊而使所述外殼變形。
14.一種制造指示從冷凍狀態(tài)向解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置的方法，包括提供具有內(nèi)部和至少一個開口的第一外殼；用第一反應(yīng)劑對所述內(nèi)部涂層；把包含第二反應(yīng)劑和液體的一膠囊放置到所述內(nèi)部中；以及封閉所述開口，以形成由所述內(nèi)部所限定的封閉的容積。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述涂層步驟包括提供一反應(yīng)劑-粘接劑的混合物；把所述混合物放置到所述內(nèi)部中；以及從所述內(nèi)部中移走所述混合物，在所述內(nèi)部的至少一部分上留下所述混合物的一層膜。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述放置步驟包括抽吸所述混合物到所述內(nèi)部中。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述移走步驟包括從所述內(nèi)部中排出所述混合物。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述排出包括通過重力從所述內(nèi)部排出所述混合物。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括提供一與所述第一外殼間隔開，并圍繞所述第一外殼的第二外殼，在所述第一和第二外殼之間限定出一容積，所述第二外殼具有至少一個開口。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述封閉步驟包括一起封閉所述第一和第二外殼的所述開口，來形成由所述內(nèi)部所限定的第一封閉容積，和在所述第一和第二外殼中間的第二封閉容積。
21.一種制造指示從冷凍狀態(tài)向解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置的方法，包括提供一基底；在所述基底內(nèi)形成一空穴；把第一反應(yīng)劑放置到所述空穴中；把包含液體和第二反應(yīng)劑的膠囊放置到所述空穴中；以及在所述空穴上放置一表面層，來封閉所述空穴。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述放置所述第一反應(yīng)劑的步驟包括把所述第一反應(yīng)劑放置到一載體上；以及把所述載體放置到所述空穴內(nèi)。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述放置包括直接放置所述第一反應(yīng)劑到所述基底上。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括把粘接劑層放置到所述基底上。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述放置所述表面層包括疊壓所述表面層到所述基底上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種指示狀態(tài)變化的裝置和制造裝置的方法。第一實施例公開了一種用來指示從冷凍狀態(tài)到解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置。該裝置包括一外殼和一膠囊。第一反應(yīng)劑和液體包含在膠囊內(nèi)。液體選擇成在冷凍時可膨脹。膠囊的大小為，當(dāng)液體冷凍并膨脹時，膠囊破裂。第二反應(yīng)劑設(shè)置在外殼內(nèi)。第二反應(yīng)劑的位置和連接第二反應(yīng)劑與外殼的方法(如果有的話)可采用多種形式。當(dāng)膠囊內(nèi)的液體冷凍，它會膨脹并使膠囊破裂。在解凍時，膠囊內(nèi)的反應(yīng)劑漏出，與位于膠囊外的反應(yīng)劑混和。第二實施例是一種時間－溫度指示器。采用了柔軟的外殼，使用戶能夠人為地讓外殼變形，來弄破封閉在其中的膠囊。反應(yīng)劑結(jié)合產(chǎn)生一種顏色。該顏色選擇成不同于外殼的顏色，使人能觀察到指示器裝置，從而快速方便地確定被監(jiān)控物體的狀態(tài)。
文檔編號G01K3/04GK1554016SQ02817668
公開日2004年12月8日 申請日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者伊薩多·庫珀曼, 伊薩多 庫珀曼 申請人:伊薩多·庫珀曼, 伊薩多 庫珀曼