Устройство для транспортировки и/или хранения, содержащее изолирующий баллон с двойной стенкой - RU2454617C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к устройству для транспортировки и/или хранения, содержащему изолирующий баллон с двойной стенкой.

Изобретение, в частности, применимо в области транспортировки и/или хранения продуктов, более конкретно, но не исключительно, к транспортировке и/или хранению продуктов, сохраняемых при очень низких температурах с помощью криогенной жидкости, такой как жидкий азот.

Существуют два основных типа сосудов для транспортировки сжиженного газа, с одной стороны герметически закрытые сосуды, оснащенные системой, позволяющей регулировать внутреннее давление, и, с другой стороны, негерметические сосуды, к которым, в частности, относится настоящее изобретение.

Эти негерметические сосуды используют для транспортировки и/или хранения сжиженного газа при атмосферном давлении, причем эти сосуды имеют оборудование, позволяющее свободный выход паров с плотностью больше плотности воздуха, объем которых прогрессивно растет при повторном нагреве сжиженного газа.

Например, криогенную жидкость, такую как жидкий азот, можно транспортировать в изотермическом сосуде, также называемом криостатом, который не содержит системы, обеспечивающей непроницаемость закрытия. Однако такой сосуд должен храниться в вертикальном положении для того, чтобы избежать случайного разлива жидкого азота.

Этот тип сосуда очень широко используется для транспортировки биологических материалов, требующих хранения при очень низкой температуре.

Большинство известных сосудов, используемых в качестве устройств для транспортировки, являются криостатами, содержащими изолирующий баллон с двумя металлическими стенками, разделенными пустотой и соединенными кольцом, обеспечивающим соединение между свободными верхними концами стенок в области горловины баллона.

В этих сосудах наружная металлическая стенка изолирующего баллона непосредственно является наружной упаковкой устройства для транспортировки, которое, однако, может иметь дополнительную упаковочную конструкцию, в которой находится металлический криостат.

Можно сразу же понять, что использование металлических материалов для производства таких криостатов влечет за собой высокую стоимость производства, которая препятствует одноразовому использованию.

В таком случае при транспортировке продуктов, коммерческая ценность которых мала, расходы на перевозку, создаваемые использованием таких криостатов, как устройство для транспортировки, очень значительные.

С одной стороны, масса металлического криостата способствует увеличению стоимости транспортировки, а с другой стороны должен быть организован возврат пустого сосуда в место начала перевозки, поскольку расходы на его возврат обычно меньше цены покупки нового сосуда.

Эта система транспортировки является серьезным ограничением, в частности в случае, когда она используется для перевозок на дальние расстояния по воздуху или когда грузоотправитель должен выполнять серьезные сезонные требования экологического законодательства, которые трудно обойти. Это относится, в частности, к воспроизводству определенных видов животных из замороженных гамет или эмбрионов.

Кроме того, эти металлические криостаты часто не очень стабильны, поскольку они имеют днище относительно небольшого сечения по сравнению с их высотой. Высоту криостатов, в частности, определяют по отношению к трубкам с продуктами, которые должны быть расположены вертикально в внутреннем объеме сосуда и которые облегчают их перенос в другие сосуды.

В заключение, несмотря на использование металлических материалов, устройства для транспортировки, включающие такие криостаты, остаются уязвимыми для ударов и падения при транспортировке, увеличивая риск загрязнения содержимого из-за их недостаточной стойкости.

Фактически, в случае удара или падения силы воздействия, особенно в отсутствие упаковочной конструкции, непосредственно воспринимаются наружной стенкой изолирующего баллона и передаются на кольцо, обеспечивающее соединение с внутренней стенкой.

Такие силы часто вызывают разрыв соединительного кольца, и такой разрыв в области горловины баллона губителен для транспортируемых продуктов, поскольку вакуум между стенками нарушается, баллон теряет свои изолирующие свойства и не обеспечивает хранение при низкой температуре.

Более того, к этим внешним силам от ударов по криостату или его падений добавляются и другие силы, направленные в обратном направлении, которые передаются на внутреннюю стенку содержимым баллона, в частности криогенной жидкостью, такой как жидкий азот.

Объединение этих сил на внутренней и наружной стенках приводит к серьезному повреждению кольца, что, в свою очередь, ведет к полной или частичной потере охлаждающей криогенной жидкости из-за ее испарения и в результате к потере транспортируемого или хранящегося продукта.

Стойкости кольца, которое обычно изготовлено из композитного или аналогичного материала для того, чтобы не допустить образования теплового моста, недостаточно для сопротивления таким силам, в частности силе кручения. По этой причине отмечены многочисленные разрывы в области соединительного кольца, которое является единственной точкой или зоной контакта между внутренней и наружной стенками баллона с двумя стенками.

Одним возможным решением является упаковка криостата в упаковочную конструкцию таким образом, чтобы защитить его по меньшей мере от прямых ударов; однако такое решение также способствует увеличению расходов на производство и использование таких криостатов, а также общей транспортируемой массе.

Кроме того, риск серьезного повреждения соединительного кольца не устраняется и возникает, в частности, в случае сильного удара или падения, поскольку результирующие силы прямо передаются упаковочной конструкцией на металлическую наружную стенку криостата.

Такие устройства для транспортировки или металлические криостаты не являются полностью подходящими с учетом расходов на их производство и использование, их уязвимости для ударов и при падениях, которые могут иметь место при транспортировке, а также из-за невозможности их одноразового использования.

Изобретение предлагает новую конструкцию устройства для транспортировки и/или хранения, которая позволяет устранить вышеуказанные недостатки в существующем уровне техники.

В этой связи в изобретении предложено устройство для транспортировки и/или хранения продуктов, в частности криостатного типа, имеющее внешнюю упаковочную конструкцию, содержащую стенки, определяющие внутренний объем, в котором расположен изолирующий баллон с двумя стенками, тело которого сформировано наружной стенкой и внутренней стенкой, определяющей внутренний объем, причем баллон имеет верхнюю горловину, определяющую верхнее наливное отверстие, и устройство содержит средства поддержки баллона, которые включают крепежные средства, способные входить в зацепление только с внутренней стенкой баллона, чтобы подвешивать баллон вертикально за его горловину таким образом, чтобы он свободно висел в пустом пространстве внутреннего объема, определенного упаковочной конструкцией, без контакта между наружной стенкой баллона и стенками упаковочной конструкции, причем упомянутое устройство отличается тем, что средства поддержки баллона состоят по меньшей мере из одной из стенок упаковки.

Устройство для транспортировки преимущественно содержит стеклянный баллон с двумя стенками, стоимость производства которого очень низкая по сравнению с криостатами с металлическими стенками.

Необходимо отметить, что выбор использования такого стеклянного баллона с двумя стенками входит в противоречие с предпосылками специалистов в данной области, которые, столкнувшись с проблемой уязвимости криостатов к ударам, предпочитают разрабатывать усиленные упаковочные конструкции для защиты и не используют стеклянный баллон, уязвимость которого, по их предположениям, является еще более критической.

Преимущественно, подвешивание баллона за его горловину посредством крепежных средств, способных входить в зацепление только с внутренней стенкой, дает возможность получить превосходную механическую стойкость такого стеклянного баллона с двумя стенками и значительно снизить риски серьезного повреждения баллона в случаях ударов или падений.

В результате крепления путем подвешивания баллона наружная стенка становится полностью свободной от каких-либо контактов, в частности со стенками или днищем упаковочной конструкции, так что риски разрушения горловины баллона и утраты изоляции в случае удара или падения в высокой степени устраняются.

Преимущественно, использование подвешенного стеклянного баллона с двумя стенками дает возможность получить устройство для транспортировки с низкой стоимостью производства и небольшой массой, которое может использоваться одноразово и упаковочная конструкция которого изготавливается, например, из картона.

Фактически, упаковочная конструкция преимущественно способна выдерживать местное вдавливающее воздействие без обязательного контакта с баллоном, поскольку существует пустое пространство, образующее "буфер" между наружной стенкой или днищем баллона и внешней упаковочной конструкцией.

Кроме того, по сравнению с очень жесткой металлической конструкцией такая ограниченная способность к деформации будет еще снижать силы, передаваемые на баллон, поскольку такая конструкция непосредственно способна их поглощать, по меньшей мере частично, посредством деформации.

Так как устройство для транспортировки предназначено для одноразового использования, проблема возможного ухудшения качества упаковочной конструкции становится относительной; важным является то, что криостат, создаваемый стеклянным баллоном с двумя стенками, не будет затронут, и транспортируемый продукт сохранится в неприкосновенности.

Согласно изобретению полная интеграция средств поддержки и крепежных средств с одной из стенок, такой как съемная стенка, являющаяся крышкой, дает возможность сократить число компонентов и предложить одноразовое устройство для транспортировки, которое является надежным и может быть произведено и использовано с низкими расходами.

Преимущественно, такое устройство для транспортировки является более экологическим, чем устройства, известные из уровня техники, поскольку оно может быть произведено полностью или частично из повторно используемых материалов.

Согласно другим характеристикам изобретения:

- поддерживающая стенка имеет некоторую упругую деформацию, чтобы позволять в случае удара или падения ограниченное перемещение баллона в внутреннем объеме упаковки без контакта наружной стенки подвешенного баллона со стенками упаковочной конструкции;

- упомянутая поддерживающая стенка баллона способна упруго деформироваться для того, чтобы полностью или частично поглощать механические силы, развивающиеся при ударах по упаковочной конструкции, в частности при падении устройства, этим предотвращая или ограничивая передачу таких сил на баллон;

- поддерживающая стенка, содержащая крепежные средства для подвешивания баллона, является крышкой упаковочной конструкции, которая является многоугольной или цилиндрической;

- поддерживающая стенка содержит трубчатый элемент, который проходит по меньшей мере частично через верхнее отверстие баллона и определяет отверстие, ведущее в внутренний объем баллона, причем крепежные средства соединены с трубчатым элементом;

- крепежные средства установлены с возможностью перемещения между втянутым положением и запирающим положением, а устройство содержит компонент управления, введение которого вертикально вниз в отверстие трубчатого элемента вызывает смещение крепежных средств в запирающее положение, и компонент управления способен блокировать крепежные средства в запирающем положении;

- компонент управления имеет на его верхнем конце радиальный фланец, ниже которого трубчатое тело, имеющее по меньшей мере одно отверстие, проходит вертикально, позволяя проходить криогенной жидкости при наполнении внутреннего объема баллона;

- устройство содержит закрывающий компонент, предназначенный для вертикального введения в трубчатое тело компонента управления, чтобы гарантировать целостность одноразового устройства;

- закрывающий компонент имеет фланец, который в дополнение к фланцу компонента управления имеет на его наружной вертикальной поверхности запорное кольцо, способное входить в зацепление с фланцем компонента управления, внутренняя вертикальная поверхность которого имеет по меньшей мере одну запорную выемку, чтобы необратимо блокировать закрывающий компонент и компонент управления;

- устройство содержит средства позиционирования компонента управления, способные сохранять центральное положение и обеспечивать механическое соединение между устройством и внутренней стенкой таким образом, чтобы в случае удара или падения силы распределялись по всей внутренней стенке;

- устройство содержит средства поглощения, способное поглощать криогенную жидкость, такую как жидкий азот, и эти средства поглощения расположены во всем или части внутреннего объема баллона;

- средства поглощения являются средствами позиционирования компонента управления.

Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными после ознакомления с нижеприведенным подробным описанием, для понимания которого даны ссылки на прилагаемые чертежи, представленные как не ограничивающие примеры, на которых:

- Фиг.1 - покомпонентное изображение примера осуществления устройства для транспортировки и/или хранения согласно изобретению перед сборкой и установкой основных компонентов;

- Фиг.2 и 3 - соответственно перспективные виды поперечного сечения в вертикальной плоскости с крышкой, формирующей подвешивающие средства согласно изобретению и оснащенной запирающими элементами для подвешивания баллона;

- Фиг.4 - осевое поперечное сечение с изображением компонента управления и запирающего компонента устройства в собранном положении и в запертом положении;

- Фиг.5 - осевое поперечное сечение с изображением устройства для транспортировки с Фиг.1 в окончательном установленном положении.

В описании и формуле изобретения следующие термины будут использоваться неограничительно и традиционно: термины “верхний” и “нижний” и ориентации “продольный”, “вертикальный” и “поперечный” соответственно обозначают элементы согласно определениям, представленным в описании и в отношении треугольника (L, V, Т), показанного на чертежах.

На Фиг.1 показан пример осуществления устройства 10 для транспортировки и/или хранения согласно изобретению.

Фактически, устройство 10 согласно изобретению может использоваться как устройство для хранения и/или транспортировки продукта, в частности законсервированного посредством криогенной жидкости.

Преимущественно, устройство 10 согласно изобретению не предназначено исключительно для транспортировки и/или хранения биологических и других продуктов, но также может использоваться для транспортировки и/или хранения самой криогенной жидкости.

Преимущественно, устройство 10 может использоваться для любой из вышеуказанных операций, то есть для хранения продукта или сжиженного газа, такого как криогенная жидкость, до и/или после его транспортировки.

Устройство 10 для транспортировки и/или хранения в основном содержит изолирующий баллон 12 с двумя стенками, преимущественно изготовленный из стекла, и внешнюю упаковочную конструкцию 14.

Внешняя упаковочная конструкция 14 состоит из нескольких стенок, определяющих внутренний объем 16, в котором расположен изолирующий баллон 12 в смонтированном положении устройства 10 для транспортировки и/или хранения, как показано на Фиг.5.

В этом примере осуществления упаковочная конструкция 14 является контейнером, имеющим форму бочки, бочонка или барабана, который в целом цилиндрический с кольцевой секцией.

Естественно, упаковочная конструкция 14 также может принимать самые разные формы, например, как вариант, быть многоугольной.

Предпочтительно, упаковочная конструкция 14 содержит барабан с основной вертикальной осью X, который имеет цилиндрическую стенку 18, верхнюю горизонтальную стенку, состоящую из съемной крышки 20, и нижнюю горизонтальную стенку 22, образующую днище барабана.

Основная вертикальная ось X преимущественно является общей осью симметрии для всех компонентов устройства 10 для транспортировки и/или хранения.

В упаковочной конструкции 14 стенка 18 барабана определяет внутреннюю цилиндрическую поверхность 24 (см. Фиг.5) и наружную цилиндрическую поверхность 26, и круглая крышка 20 имеет верхнюю горизонтальную поверхность 28 и нижнюю горизонтальную поверхность 30.

Изолирующий баллон 12 с двумя стенками имеет тело 32, состоящее из наружной стенки 34 и внутренней стенки 36, которые более или менее параллельны и разделены пространством.

Внутренняя стенка 36 определяет внутренний объем 38 баллона 12 (см. Фиг.5).

Баллон 12 имеет верхнюю горловину 40, определяющую верхнее отверстие 42, специально предназначенное для наполнения внутреннего объема 38 баллона 12 криогенной жидкостью. Баллон 42 также имеет вертикально противоположную горловину 40, днище 44, которое в основном полусферическое.

Преимущественно, устройство 10 содержит средства 46 поддержки баллона 12, которые содержат крепежные средства 48, способные входить в зацепление, прямо или косвенно, с единственной внутренней стенкой 36 баллона для того, чтобы подвесить баллон 12 вертикально за его горловину 40.

Так, в собранном положении (Фиг.5) устройства 10 баллон 12 свободно висит в пространстве в внутреннем объеме 16, определенном упаковочной конструкцией 14, то есть без контакта между наружной стенкой 34 баллона 12 и стенками упаковочной конструкции 14, в частности внутренней стенкой 24 или верхней поверхностью днища 22.

Согласно изобретению поддерживающие средства 46, посредством которых подвешен баллон 12, состоят по меньшей мере из одной из стенок упаковочной конструкции 14.

Преимущественно, поддерживающие средства 46 непосредственно сформированы внешней упаковочной конструкцией 14 без необходимости в наличии промежуточной несущей конструкции, содержащей, например, связи жесткости.

Предпочтительно, стенка, формирующая поддерживающие средства 46, состоит из крышки 20 упаковочной конструкции 14, здесь съемной, и предназначенной для совместного добавления на цилиндрический барабан. Крепежные средства 48 для подвешивания баллона 12 преимущественно интегрированы в крышку 20 для формирования моноблочного элемента, который может быть специфически произведен литьевым способом.

Естественно, поддерживающая стенка 46 согласно изобретению может состоять из любой одной из стенок упаковочной конструкции 14, например, из любой одной из стенок ящика в случае параллелепипедной конструкции.

Преимущественно, крышка 20, образующая поддерживающую стенку 46 согласно изобретению, также имеет способность упруго деформироваться, которая определена так, чтобы позволять в случае удара или падения ограниченное перемещение баллона 12 в внутреннем объеме 16 упаковки, и так, чтобы наружная стенка 34 подвешенного баллона 12 не контактировала со стенками 22, 24 упаковочной конструкции 14.

Предпочтительно, крышка 20, формирующая упомянутую стенку 46 поддержки баллона 12, дополнительно может упруго деформироваться локально.

Преимущественно, крышка 20 имеет кольцевую область 29 упругих деформаций, которая расположена на радиальной периферии крышки 20. Эта область упругих деформаций способна поглощать все или часть механических сил, вызванных ударом по упаковочной конструкции 14, в частности, по внешней стенке 26 или днищу 22, например в случае вертикального падения устройства 10.

Такая область 29 крышки 20, имеющая определенную упругую деформацию, дает возможность предотвращать или по меньшей мере ограничивать передачу на внутреннюю стенку 36 баллона 12 механических сил, возникающих при таких ударах по упаковочной конструкции 14 или при падении устройства 10 для транспортировки и/или хранения.

Как вариант, крышка 20 изготовлена из нескольких частей, например, первой центральной части, на которой подвешен баллон 12, и второй, менее жесткой периферийной части, способной упруго деформироваться, расположенной радиально вокруг центральной несущей части и способной обеспечивать упругое соединения с барабаном упаковочной конструкции 14.

Такая вторая часть состоит, например, из эластичных гофрированных трубок, обеспечивающих функции демпфирования и/или фильтрации для ограничения передачи механических сил между упаковочной конструкцией 14 и баллоном 12.

Ниже описан предпочтительный пример осуществления крышки 20, формирующей поддерживающую стенку 46 баллона 12 согласно изобретению, которая, в частности, показана на Фиг.2 и 3.

Предпочтительно, крышка 20 выполнена из цельного куска эластомерного материала, имеющего определенную способность к упругой деформации, достаточной для поглощения сил в случае удара или падения.

Крышка 20, однако, должна быть способна выдерживать массу всей сборки при транспортировке и, в частности массу баллона 12, когда он наполнен криогенной жидкостью; именно поэтому способность к упругой деформации определяется исходя из применения.

Следовательно, способность крышки 20 к упругой деформации конкретно является функцией массы баллона и пустого пространства, остающегося вокруг баллона 12 в объеме 16, которое определяет возможное перемещение или смещение баллона 12, не позволяя баллону 12 контактировать с конструкцией 14.

Преимущественно, крышка 20 содержит средства усиления, такие как ребра жесткости 21, способные локально повышать жесткость крышки 20, чтобы выдерживать массу подвешенного баллона 12 и в то же время поглощать силы в случае удара или падения.

Предпочтительно, крышка 20 содержит ребра жесткости 2, которые выполнены в форме рычагов 23, проходящих радиально от наружного края 25 к центру крышки, и распределены, например, в форме звезды, либо под углом, либо равномерно.

Преимущественно, крышка 20 содержит поддерживающие средства 46, включающие центральный трубчатый элемент 50 с круглой секцией. Трубчатый элемент 50 имеет верхний блок 52 и нижний блок 54, которые в установленном положении проходят соответственно наружу и вверх горловины 40 баллона 12 и по меньшей мере частично через верхнее отверстие 42 баллона 12.

Центральный трубчатый элемент 50 определяет отверстие 56, ведущее в внутренний объем 38 баллона 12, которое прогрессивно расширяется вниз от верхнего края 58, являющегося единственной областью соединения между наружной 34 и внутренней 36 стенками.

Преимущественно, устройство 10 имеет кольцевую втулку 60, которая в установленном положении радиально введена между трубчатым элементом 50, содержащим крепежные средства 48, и внутренней стенкой 36 баллона 12 вблизи расширяющейся горловины 40, форме которой она следует.

Устройство 10 содержит закрывающую пробку 62, которая может плотно закрывать отверстие 56 трубчатого элемента 50 с крышкой 20.

Предпочтительно, пробку 62 соединяют с крышкой 20 посредством вертлюжного соединения, также используя штыри 64 на ее окружности, которые входят в вырезы 66 на крышке 20.

Предпочтительно, вырезы 66 распределены по окружности вокруг отверстия 56 на верхней поверхности 28 крышки 20.

Преимущественно, пробка 62 имеет кольцевую юбку 68, которая, проходя вертикально, имеет центр на вертикальной оси X устройства 10.

Преимущественно, пробка 62 имеет меньший диаметр, чем крышка 20, и способствует в установленном положении увеличению жесткости центральной части крышки 20, содержащей трубчатый элемент 50, на котором подвешивают баллон 12, причем кольцевая область расположена радиально между вырезами 66 и краем крышки 20, образуя область упругих деформаций 29, предназначенную для поглощения сил в случае удара.

Устройство 10 содержит компонент 70 управления, который, будучи введенным вертикально, проходит вниз в отверстие 56 трубчатого элемента 50 и способен вызывать перемещение крепежных средств 48 в положение запирания.

Предпочтительно, крепежные средства 48 состоят из ушек, предназначенных после установки для обеспечения соединения между баллоном 12 и трубчатым элементом 50 крышки 20.

Ушки 48 устанавливают с возможностью перемещения между втянутым положением и запирающим положением, распределяя их, например, равномерно по окружности на внутреннем конце блока 54 трубчатого элемента 50.

Каждое ушко 48 имеет секцию “L” и рычаг 72 управления, который проходит по горизонтали, радиально, внутри трубчатого элемента 50, а также запирающий рычаг 74, образующий крюк, который проходит вертикально вниз, когда крепежные средства 48 расположены в втянутом положении, как показано на Фиг.2 или 3.

Перевод крепежных ушек 48 из втянутого положения в запирающее положение достигается путем введения компонента 70 управления вертикально вниз через верхнее отверстие 56 трубчатого элемента 50.

Компонент 70 управления содержит трубчатое тело 76, имеющее диаметр меньше, чем диаметр нижнего блока 54 трубчатого элемента 50, так что после введения компонента 70 управления в осевом направлении трубчатое тело 76 входит в зацепление с рычагами 72 управления ушек 48 и вызывает перевод ушек на 45° из втянутого положения в запирающее положение.

Как лучше видно на Фиг.5, трубчатое тело 76 компонента 70 управления затем иммобилизует ушки 48 в запирающем положении так, что компонент 70 управления преимущественно является средством блокировки ушек 48 в закрывающем положении.

Фактически рычаги 72 управления затем проходят вертикально по наружной цилиндрической стенке 80 трубчатого тела 76 компонента 70 управления.

Предпочтительно, крепежные ушки 48 проходят по косой в запирающем положении, чтобы являться опорой на поверхности 61 напротив втулки 60, которая интегрирована с внутренней стенкой 36 вблизи горловины 40.

В установленном положении втулка 60 расположена радиально между внутренней стенкой 36 баллона 12 и наружной цилиндрической поверхностью нижнего блока 54 трубчатого элемента 50, заходя в баллон 12 в области горловины 40.

Как вариант, устройство 10 не содержит втулки, и ушки 48 входят в зацепление непосредственно в запирающем положении с расширяющейся частью внутренней стенки 36 горловины 40 баллона 12.

Предпочтительно, компонент 70 управления содержит трубчатое тело 76, нижний конец которого закрывается днищем в открытом варианте и цилиндрическая стенка 80 которого имеет по меньшей мере одно отверстие 82 для прохода криогенной жидкости, в частности во время ее заправки.

Преимущественно, трубчатое тело 76 содержит некоторое количество отверстий 82, которые распределены по окружности вокруг цилиндрической стенки 80 и вертикально по нескольким наложенным друг на друга рядам, между которыми отверстия 82 расположены зигзагом от одного ряда к другому.

Компонент 70 управления имеет на его верхнем конце верхний “L”-фланец 84, имеющий горизонтальную стенку 86, которая проходит радиально наружу от верхнего конца трубчатого тела 76 компонента 70 управления и вертикальной стенки 88.

В установленном положении (Фиг.5) радиальный фланец 84 компонента 70 управления поддерживается посредством его стенки 86 на дополнительном буртике 90, образованном путем соединения верхнего блока 52 и нижнего блока 54 трубчатого элемента 50.

Предпочтительно, компонент 70 управления проходит вертикально через внутренний объем 38, но без прямого контакта между его телом 76 или его концом 78 и внутренней стенкой 36 баллона 12.

Преимущественно, устройство 10 содержит средства позиционирования 92, которые способны удерживать компонент 70 управления при транспортировке, в данном случае в центральном положении.

Средства позиционирования 92, в частности, обеспечивают механическое соединение между трубчатым телом 76 компонента 70 управления и внутренней стенкой 36 баллона 12 так, что силы, которые могут передаваться в случае удара или падения, были бы преимущественно распределены по всей внутренней стенке 36 баллона 12, а не только на части внутренней стенки 36 в области горловины 40 и втулки 60.

Согласно не показанному первому решению средство позиционирования 92 состоит из кольца, наружный диаметр которого соответствует внутреннему диаметру баллона 12 и внутренний диаметр которого соответствует диаметру трубчатого тела 76 компонента 70 управления.

Преимущественно, позиционирующее кольцо компонента 70 изготовлено из пены, такой как фильтрационная пена, аэрированная структура которой не уменьшает или только минимально уменьшает внутренний объем 38 баллона 12.

Такое позиционирующее кольцо предпочтительно, например, когда баллон 12 устройства 10 предназначен для использования в качестве резервуара для транспортировки и/или хранения криогенной жидкости, которая тогда непосредственно является транспортируемым и/или хранящимся продуктом.

Согласно второму решению, показанному на Фиг.5, позиционирующее средство состоит из средства, способного поглощать криогенную жидкость, например жидкий азот.

Преимущественно, средства позиционирования и поглощения 92 располагают во всем или части внутреннего объема 38 баллона 12 перед введением компонента 70 управления, и такие средства состоят, например, из пенополиуретана или полифенопласта в форме частиц или в расширенной форме.

Благодаря их абсорбционной способности средства 92 впитывают криогенную жидкость во время ее заправки, так же как жидкость поглощается губкой, и впоследствии эта жидкость не может распространяться за пределы баллона 12 при транспортировке.

Преимущественно, на такое устройство 10 для транспортировки и/или хранения продукта больше не влияют существующие законодательные ограничения, в частности в отношении воздушных грузоперевозок и в отношении контейнера типа криостата, содержащего опасные материалы, которые могут пролиться. Поэтому устройство 10 можно транспортировать как любую другую упаковку, без конкретных ограничений.

Согласно предпочтительному варианту осуществления устройство 10 содержит закрывающий компонент 94, который предназначен для вертикального введения в трубчатое тело 76 компонента 70 управления.

Предпочтительно, закрывающий компонент 94 способен закупоривать отверстия 82, чтобы ограничить циркуляцию криогенной жидкости через компонент 70 управления и ее возможный контакт с транспортируемым и/или хранящимся продуктом.

Фактически, закрывающий компонент 94 состоит из трубки-носителя, внутри которой транспортируют или хранят продукт. Как вариант, продукт можно перевозить в обычной трубе, введенной в закрывающий компонент 94.

Закрывающий компонент 94 содержит трубчатое тело 96 и фланец 98, который совместно с фланцем 84 компонента 70 управления главным образом состоит из по большей части горизонтальной стенки 100, которая на ее наружном радиальном конце снабжена запорным кольцом 102.

Предпочтительно, запорное кольцо 102 фланца 98 способно входить в зацепление по меньшей мере с одним запорным вырезом 104, который имеет внутреннюю вертикальную поверхность вертикальной стенки 88 фланца 84 компонента 70 управления, чтобы необратимо блокировать весь запирающий компонент 94 и компонент 70 управления, чтобы гарантировать целостность одноразового устройства, в то же время предотвращая его повторное использование.

Согласно примеру осуществления, показанному на Фиг.4A и 4B, компонент 70 управления имеет зазубренную вертикальную поверхность, имеющую по меньшей мере одну верхнюю площадку 106 и одну нижнюю площадку 108, которые соответственно определяют первый вырез 110, расположенный между верхней и нижней площадками, и второй вырез, который расположен ниже внутренней площадки 108 и соответствует вырезу 104.

Как показано на Фиг.4A, закрывающий компонент 94 способен занимать первое положение, называемое положением для сборки, в котором запорное кольцо 102 закрывающего компонента 94 введено в первый вырез 110 фланца 84 компонента 70 управления.

Как показано на Фиг.4B, закрывающий компонент 94 также может занимать второе положение, называемое положением блокировки, в котором кольцо 102 введено в второй вырез 104, называемый блокирующим вырезом, компонента 70 управления.

Предпочтительно, закрывающий компонент 94 имеет отверстия 112, которые в положении для сборки по меньшей мере частично совпадают с проходными отверстиями 82 компонента 70 управления, предназначенными для наполнения внутреннего объема 38 баллона 12 криогенной жидкостью через компонент 70 управления.

Преимущественно, в заблокированном положении отверстия 82 компонента 70 управления по меньшей мере частично закупорены телом 96 запирающего компонента 94, чтобы не допустить любого последующего пополнения криогенной жидкости и гарантировать конечному пользователю целостность и одноразовое использование устройства.

Преимущественно, средства поглощения 92 обеспечивают, в устройстве 10, с одной стороны, позиционирование компонента 70 и, с другой стороны, механическое соединение между последним и внутренней стенкой 36 баллона 12.

Закрывающий компонент 94 и компонент 70 управления содержат средства вентиляции 114, предназначенные, в заблокированном положении, для вывода газов, прогрессивно высвобождаемых криогенной жидкостью во время транспортировки и/или хранения.

Преимущественно, средства вентиляции 114 в закрывающем компоненте 94 и компоненте 70 управления состоят по меньшей мере из одного вентиляционного отверстия 114, которое образовано по меньшей мере одним из отверстий 82, 112 каждого компонента 70 и 94 и расположено в верхней части каждого из них.

Верхние вентиляционные отверстия 114 позволяют отводить газы, высвобождаемые криогенной жидкостью, которые таким образом выходят из внутреннего объема 38 наружу, проходя через отверстие 42 горловины 40 баллона 12.

Верхние вентиляционные отверстия 114 компонентов 70 и 94 не совпадают по оси, когда устройство находится в собранном положении, показанном на Фиг.4А, но совпадают, когда компоненты 70 и 94 находятся в заблокированном положении, показанном на Фиг.4 В.

Предпочтительно, верхняя трубчатая часть закрывающего компонента 94 может принимать так называемую внутреннюю пробку 116, которая позволяет вентилировать баллон, выводя газы, создаваемые криогенной жидкостью, наружу.

Преимущественно, пробка 116 также может ограничивать перетекание криогенной жидкости наружу баллона 12 в том случае, если она была заправлена в чрезмерном количестве, как намеренно, так и нет, по отношению к максимальной поглощающей способности средств 92.

Такая пробка 116 дает возможность, с одной стороны, ограничивать тепловой обмен между внутренним объемом 38 баллона 12 и наружной атмосферой, а с другой стороны предотвращать образование конденсата рядом с горловиной 40 из-за разницы температур внутри и снаружи баллона.

Теперь будут описаны основные этапы, необходимые для осуществления устройства 10 для транспортировки и/или хранения, чтобы достигнуть окончательного положения после установки, показанного на Фиг.5.

Предпочтительно, баллон 12 содержит, с одной стороны, позиционирующие и поглощающие средства 92, которые введены в объем 38, и, с другой стороны, втулку 60, установленную в горловине 40.

Устройство для транспортировки 10 может быть предварительно собрано путем введения трубчатого элемента 50 крышки в верхнее отверстие 42 баллона 12 и последующей блокировки.

После введения трубчатого элемента 50 ушки 48 выступают внутрь баллона 12, но находятся в втянутом положении; вертикальное введение компонента 70 управления через проходное отверстие 56 крышки 20 заставляет ушки 48 переходить в их заблокированное положение.

После введения компонента 70 управления крышку 20 и баллон 12 соединяются друг с другом посредством ушек 48, которые удерживаются в заблокированном положении компонентом 70 управления.

Предпочтительно, компонент 70 управления полностью введен в баллон 12, то есть его фланц 84 принят в верхнем блоке 52 трубчатого элемента 50 и стенка 86 вошла в зацепление с буртиком 90.

Предпочтительно, закрывающий компонент 94 устанавливают в компонент 70 управления после этих первых сборочных операций, в частности блокировки крепежных средств 48.

Как вариант, закрывающий компонент 94 собирают с компонентом 70 заблаговременно, чтобы установить его одновременно с последним так, как описано выше.

Предпочтительно, крышку 20 затем неразъемно собирают с барабаном 18, который для этой цели имеет верхний край 118, предназначенный для введения в зацепление с дополнительным краем 120 крышки 20.

Преимущественно, верхний край 118 барабана образует охватываемую часть, предназначенную для плотной фиксации в дополнительной кольцевой канавке в крае 120 крышки 20.

Зацепление краев 118 и 120 барабана 18 и крышки 20 осуществляется таким образом, чтобы крышка 20 оставалась соединенной с барабаном, формирующим внешнюю упаковочную конструкцию 14, независимо от нагрузки, оказываемой на нее в ее центре баллоном 12.

Естественно, возможны многочисленные варианты соединения между крышкой 20 и верхним краем 118 барабана.

После завершения сборки крышки 20 с барабаном внешней упаковочной конструкции 14 баллон 12 является подвешенным и проходит вертикально в внутренним объем 16.

Затем наполняют внутренний объем 38 баллона 12 через верх, наливая криогенную жидкость через верхнее отверстие, определенное фланцем 98 закрывающего компонента 94.

Криогенная жидкость, введенная в определенном количестве, преимущественно полностью поглощается средствами поглощения 92, предусмотренными для этой цели.

После окончания заправки продукты, подлежащие транспортировке и/или хранению, вводят, например, непосредственно в объем, определенный закрывающим компонентом 94, который затем становится трубкой-носителем.

Как вариант, продукты располагают в поддерживающей трубке (не показана), которая введена вертикально с верха до низа в закрывающий компонент 94.

Преимущественно, устройство 10 для транспортировки и/или хранения может быть закрыто для перевозки продукта.

Преимущественно, юбка 68 пробки 62 является исполнительной частью, способной входить в зацепление с горизонтальной стенкой 100 фланца 98 закрывающего компонента 94, чтобы вызывать ее смещение из собранного положения в заблокированное положение.

Когда пробка 62 введена вертикально вниз для закрывания устройства 10, нижний конец юбки 68 оказывает закрывающее усилие F (Фиг.4 В) на фланец 98 компонента 94, что приводит к его опусканию в компонент 70 управления и переходу запорного кольца 102 с первого выреза 110 во второй вырез 104.

Преимущественно, пробка 62 одновременно или последовательно приводится в вращение посредством рукоятки на верхней стороне для завершения закрывания после установки с помощью вертлюжного соединения.

Фактически, каждый вырез 66 преимущественно содержит ступенчатый путь (не показан), на котором каждый штырь 64 вводится в зацепление при поворачивании пробки 62, что автоматически приводит к перемещению вниз юбки 68, когда штыри 64 пробки 62 вводят в дополнительные вырезы 66 поддерживающей крышки 20 упаковочной конструкции 14.

Устройство 10 для транспортировки и/или хранения таким образом можно транспортировать, когда крышка 20 на верху удерживается в вертикальном положении или способна обеспечивать хранение продукта в течение периода, определяемого количеством криогенной жидкости.

Преимущественно, использование закрывающего компонента 94 или пробки 116 никоим образом не препятствует контролю транспортируемого или хранящегося продукта, который может осуществляться, например, таможенными органами.

Согласно не показанному варианту устройство 10 для транспортировки содержит только один компонент 70 управления.

Компонент 70 управления тогда непосредственно является трубкой-носителем, в которой размещены продукты, подлежащие транспортировке или хранению, или поддерживающей трубкой, содержащей продукты.

Как сказано выше, верхняя часть трубчатого тела 76 компонента 70 может принимать пробку 116, которая позволяет отводить газы, создаваемые криогенной жидкостью, за пределы баллона, ограничивать тепловой обмен и ограничивать перетекание криогенной жидкости за пределы баллона 12.

Благодаря изобретению устройство 10 для транспортировки позволяет использовать меньшее количество компонентов, снизить стоимость производства и обеспечить одноразовое использование.

Преимущественно, наружная стенка 34 не имеет контактов, и механические силы, передаваемые в случае удара или падения, передаются только на внутреннюю стенку 36.

Фактически, механические силы, создаваемые ударами или падением, при необходимости передаются на внутреннюю стенку 36 баллона 12, с одной стороны, посредством крепежных средств 48, которые входят в зацепление, либо прямо, либо через посредство втулки 60, с внутренней стенкой 36 и, с другой стороны, посредством трубчатого тела 76 через позиционирующие средства 92, как поглощающие, так и непоглощающие.

Благодаря распределению сил по всей внутренней стенке 36, риск разрушения горловины 40 вблизи области соединения 58 между наружной 34 и внутренней 36 стенками стеклянного изолирующего баллона 12 с двумя стенками практически устранен.

Такое устройство 10 согласно изобретению преимущественно используется для транспортировки и/или хранения биологических продуктов, таких как гаметы или эмбрионы, но также может использоваться для любых других продуктов, которые должны сохраняться при очень низкой температуре, создаваемой криогенной жидкостью, такой как жидкий азот, в течение определенного периода времени, по меньшей мере достаточного для их перевозки.

Транспортируемые или хранящиеся продукты также могут быть вирусами, вакцинами и медицинскими образцами, предназначенными для анализа и т.д.

Предпочтительно, устройство 10 согласно изобретению также может использоваться для транспортировки и/или хранения криогенной жидкости, такой как жидкий азот. Тогда внутренний объем баллона 12 полностью является резервуаром для жидкости, в данном случае являющейся продуктом.

Преимущественно, устройство 10 не включает позиционирующих средств 92 абсорбирующего типа, когда оно используется как резервуар для транспортировки или хранения такой криогенной жидкости.

Пока количество криогенной жидкости, содержащейся в баллоне 12, достаточно для обеспечения сохранности продукта, устройство 10 может использоваться для его хранения, в частности до последующего использования.

Реферат

Устройство для транспортировки и/или хранения продуктов, в частности криостатного типа, имеет внешнюю упаковочную конструкцию, которая содержит стенки, определяющие внутренний объем. В объеме расположен изолирующий баллон с двойными стенками, тело которого образовано наружной стенкой и внутренней стенкой. Баллон имеет верхнюю горловину, определяющую верхнее наливное отверстие, а устройство дополнительно содержит средства поддержки баллона, способные входить в зацепление только с расширяющейся частью внутренней стенки баллона, чтобы подвешивать баллон вертикально за его горловину так, чтобы баллон висел внутри внутреннего объема, определяемого внешней упаковочной конструкцией, без контакта между наружной стенкой баллона и стенками внешней упаковочной конструкции. Поддерживающие баллон средства для подвешенного крепления баллона содержат поддерживающую стенку, где поддерживающая стенка является по меньшей мере одной из стенок внешней упаковочной конструкции. Использование данного изобретения позволит исключить возможность повреждения емкости за счет отсутствия контакта между емкостью и упаковкой при перевозке. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула