用于使用干冰容器的方法和设备与流程

1.本发明涉及用于装载、移除、触及、定位或保存可在存在干冰的情况下存储或运输的一个或多个物品的方法和设备。具体地讲，本发明涉及具有与干冰室分开且不同的内部产品体积的设备以及用于进入和形成内部产品体积和干冰室的方法。


背景技术：

2.保存或稳定生物材料的常见方式是将它们保持处于冷冻状态。此类生物材料可包括用于研究或诊断目的的从人类或动物获取的组织或流体样本。另外，此类生物材料可包括至少部分地包含细胞或细胞组分的药物产品或医疗装置产品。
3.生物材料通常通过将其放置在接近大气压下为约-78.5℃的固态二氧化碳(即，干冰)的位置来冷冻或保持冷冻。保持生物材料和干冰的隔热容器可用于将生物材料存储在单个位置处或用于将生物材料从一个位置输送到另一个位置。
4.遗憾的是，当今可商购获得的容器倾向于允许无法接受量的热量进入内部体积中。因此，容器内的干冰可能在存储、处理和运输期间易受来自周围环境的热量传递影响，这可能导致干冰的显著部分过快地升华，从而减少冷却持续时间。此外，随着干冰升华，在内部样品空间内可能出现显著的温度梯度，从而潜在地损害生物材料的质量。
5.为了克服较短的冷却持续时间，可能将更多的干冰引入可商购获得的容器中。然而，更多的干冰可能导致处理和运输问题增加。例如，增加干冰量会增加容器重量，从而潜在地导致人体工程学困难和更大的运输费用。此外，在运输期间，容器内部的生物材料可能浮动并移位到它们会与干冰混合或甚至嵌入干冰内的程度，使得在目的地场所处将物品从容器移除是困难的或不可能的。另外，物品可能由于干冰以显著的力挤压物品而损坏。
6.鉴于这些缺点，对于冷却持续时间改善的用于装载、移除、触及、定位或保存可在存在干冰的情况下存储或运输的一个或多个物品的改进方法和设备存在尚未满足的需求。


技术实现要素：

7.在一个方面，一种用于装载、定位、移除或触及可在存在干冰的情况下存储、保存或运输的一个或多个物品的具有单个限制性进入开口的设备，该设备包括：渐缩容器，该渐缩容器具有由内部主体区段和内部颈部区段限定的内部体积，该内部主体区段包括至少第一区域，其中该第一区域是干冰室，该干冰室适于接收通过位于该内部颈部区段处的该单个限制性进入开口选择性地导引到该渐缩容器的该内部体积中的基本上所有干冰；渐缩容器的内部体积还包括与渐缩容器的第一区域不重叠的第二区域，其中第二区域是包含在屏障状结构内的内部产品存储体积，内部产品存储体积的特征在于基本上不存在干冰，内部产品存储体积被构造成通过单个限制性进入开口进入以移除或装载一个或多个物品；屏障状结构具有第一部分和第二部分，其中内部产品存储体积在第一部分和第二部分之间延伸，屏障状结构的第一部分在位于内部颈部区段的单个限制性进入开口内或朝向单个限制性进入开口取向，屏障状结构具有沿着第一部分通入内部产品存储体积中的开口，其中屏
障状结构将渐缩容器的内部体积分隔成第一区域和第二区域，屏障状结构仅定位在内部颈部区段中、仅定位在内部主体区段中、或定位在内部颈部区段和内部主体区段的部分内。
8.在第二方面，一种制备被构造用于装载、定位、移除、触及或保存可在存在干冰的情况下存储或运输的一个或多个物品的设备的方法，该方法包括：提供渐缩容器，该渐缩容器具有由内部主体区段和内部颈部区段限定的内部体积，该内部主体区段在第一端和第二端之间延伸，该内部颈部区段具有延伸到渐缩容器的内部体积中的单个限制性进入开口；通过内部颈部区段的单个限制性进入开口插入屏障状结构，该屏障状结构具有第一部分和第二部分以及沿着第一部分的开口，该开口适于将一个或多个物品装载在其中；对渐缩容器的内部体积进行分隔以产生干冰室和位于屏障状结构内的内部产品存储体积，干冰室位于内部产品存储体积之外并且围绕内部产品存储体积；封堵屏障状结构的开口；以及通过单个限制性进入开口用干冰选择性地填充干冰室；以及将干冰积聚到干冰室内的预定水平，而不将干冰大量引入或转移到屏障状结构的内部产品存储体积中。
9.在第三方面，一种制备被构造用于装载、定位、移除、触及或保存可在存在干冰的情况下运输的一个或多个物品的设备的方法，该方法包括：提供渐缩容器，该渐缩容器具有由占据渐缩容器的至少内部主体区段的干冰室限定的内部体积，该内部体积还包括具有单个限制性进入开口的内部颈部区段，该内部主体区段在第一端和第二端之间延伸，单个限制性进入开口延伸到渐缩容器的干冰室中；通过单个限制性进入开口用干冰部分地填充干冰室；将干冰积聚到干冰室内的预定水平以产生部分填充的干冰室，其中部分填充的室具有足够的间隙以供部分填充的干冰室容纳屏障状接收器；以及通过干冰室中的单个限制性进入开口插入屏障状接收器。
10.在第四方面，一种将干冰填充到被构造用于装载、移除、触及、定位或保存可在存在干冰的情况下存储或运输的一个或多个物品的设备中的方法，该方法包括：提供渐缩容器，该渐缩容器包括内部主体区段和内部颈部区段，该内部主体区段在第一端和第二端之间延伸，该内部主体区段至少部分地限定渐缩容器的内部体积，该内部颈部区段具有延伸到渐缩容器的内部体积中的单个限制性进入开口；通过内部颈部区段的单个限制性进入开口插入屏障状结构；将渐缩容器的内部体积分隔成干冰室和内部产品存储体积，其中内部产品存储体积位于屏障状结构的内部内或附连到该屏障状结构的内部，内部产品存储体积适于被触及以在其中移除或引入一个或多个物品而无需将干冰从干冰室丢弃，该干冰室位于屏障状结构之外，该干冰室适于接收干冰，从而占据所述第二端的至少一部分；将引导组件放置到单个限制性进入开口中以可操作地连接到屏障状结构的朝向单个限制性进入开口取向的部分，以便产生用于将干冰导引到干冰室而不是内部产品存储体积中的路径；将干冰引入引导组件设备中；以及将干冰导引到干冰室而不是内部产品存储体积中。
11.在第五方面，一种将一个或多个物品装载和定位到被构造用于在存在干冰的情况下保存一个或多个物品的设备中的方法，该方法包括以下步骤：提供渐缩容器，该渐缩容器包括内部主体区段和内部颈部区段，该内部主体区段在第一端和第二端之间延伸，该内部主体区段至少部分地限定渐缩容器的内部体积，该内部颈部区段具有延伸到渐缩容器的内部体积中的单个限制性进入开口；通过内部颈部区段的单个限制性进入开口插入屏障状结构；将渐缩容器的内部体积分隔成干冰室和内部产品存储体积，其中内部产品存储体积位于屏障状结构的内部内或附连到该屏障状结构的该内部，该内部产品存储体积适于用一个
或多个物品装载，干冰室位于屏障状结构之外，干冰室适于接收干冰，从而占据第二端的至少一部分；沿着内部颈部区段或内部主体区段将屏障状结构固定到渐缩容器；以及将一个或多个物品装载到内部产品存储体积中而不破坏该干冰室。
12.在第六方面，一种用于将干冰选择性地引入渐缩容器的干冰室中而不破坏该渐缩容器的内部产品存储体积的引导组件设备，该引导组件设备包括：可移除帽盖结构；漏斗状结构；延伸圈；以及细长部分，该细长部分具有一体地或可操作地连接到该漏斗状结构的第一端和一体地或可操作地连接到该可移除帽盖结构的第二端；其中漏斗状结构包括渐缩壁，该渐缩壁适于通过其捕获和接收干冰而不使干冰从漏斗状结构大量溢出；并且其中可移除帽盖结构被构造成与屏障状结构接合，以便防止干冰进入该屏障状结构的内部中，并且进一步地其中可移除帽盖结构的外表面向外张开，以便提供通入位于该屏障状结构之外的干燥区域中的干冰的选定路径。
13.在第七方面中，一种将一个或多个物品从被构造用于在存在干冰的情况下存储、保存或运输一个或多个物品的设备移除的方法，该方法包括以下步骤：接收设备，该设备包括：渐缩容器和屏障状结构；该渐缩容器包括内部主体区段和内部颈部区段，该内部主体区段在第一端和第二端之间延伸，该内部主体区段至少部分地限定渐缩容器的内部体积，该内部颈部区段具有延伸到渐缩容器的内部体积中的单个限制性进入开口；屏障状结构至少部分地设置在渐缩容器的内部体积内，屏障状结构将渐缩容器的内部体积分隔成干冰室和内部产品存储体积；内部产品存储体积位于屏障状结构的内部内或附连到该屏障状结构的该内部，内部产品存储体积包含一个或多个物品；并且干冰室位于屏障状结构之外，该干冰室填充有干冰的至少一部分；打开渐缩容器；将移除工具导引穿过单个限制性进入开口；使用移除工具抓持屏障状结构；在屏障状结构附接到移除工具的情况下将移除工具抽出，而无需丢弃包含在干冰室中的干冰，其中一个或多个物品包含在位于屏障状结构内部的内部产品存储体积中。
14.在第八方面，一种将一个或多个物品从被构造用于在存在干冰的情况下存储、保存或运输一个或多个物品的设备移除的方法，该方法包括以下步骤：在第一目的地场所处接收设备，该设备包括：渐缩容器和屏障状结构；渐缩容器包括内部主体区段和内部颈部区段，该内部主体区段在第一端和第二端之间延伸，该内部主体区段至少部分地限定渐缩容器的内部体积，内部主体区段过渡到内部颈部区段中，该内部颈部区段具有延伸到渐缩容器的内部体积中的单个限制性进入开口；屏障状结构至少部分地设置在渐缩容器的内部体积内，屏障状结构将渐缩容器的内部体积分隔成干冰室和内部产品存储体积；该内部产品存储体积位于屏障状结构的内部内或附连到该屏障状结构的该内部，内部产品存储体积包含一个或多个物品；并且干冰室位于屏障状结构之外，干冰室填充有干冰的至少一部分；从内部颈部区段进入渐缩容器；将移除工具导引穿过单个限制性进入开口；使用移除工具抓持位于屏障状结构的内部产品存储体积内的一个或多个物品；在一个或多个物品附接到移除工具的情况下将移除工具抽出，而无需移除屏障状结构并且无需丢弃包含在干冰室中的干冰。
15.在第九方面，一种用于装载、定位、移除或触及可在存在干冰的情况下存储、保存或运输的一个或多个物品的具有单个限制性进入开口的设备，该设备包括：渐缩容器，该渐缩容器具有由内部主体区段和内部颈部区段限定的内部体积，该内部主体区段包括至少第
一区域，其中第一区域是干冰室，该干冰室适于接收通过位于内部颈部区段处的单个限制性进入开口选择性地导引到渐缩容器的内部体积中的基本上所有干冰；渐缩容器的内部体积还包括与渐缩容器的第一区域不重叠的第二区域，其中该第二区域是包含在屏障状结构内的内部产品存储体积，该内部产品存储体积的特征在于基本上不存在干冰，内部产品存储体积被构造成通过单个限制性进入开口进入以移除或装载一个或多个物品；其中屏障状结构将渐缩容器的内部体积分隔成第一区域和第二区域，屏障状结构仅定位在内部颈部区段中、仅定位在内部主体区段中、或定位在内部颈部区段和内部主体区段的部分内；进一步地其中屏障状结构的特征在于屏障状接收器，该屏障状接收器具有用于进入内部区域以接收一个或多个物品的进入开口，屏障状接收器包括附接到该屏障状接收器的取出构件，该取出构件包括从渐缩容器的内部体积延伸出或在内部体积内延伸的暴露取出构件部分，该暴露取出构件部分被构造成被抓持以触及接收器。
附图说明
16.图1示出了彼此拆开的引导组件、屏障状结构和渐缩容器，以及如位于引导组件和屏障状结构之间以及位于屏障状结构和渐缩容器之间的空间箭头所示的部件中的每一者相对于彼此并且在它们组装以形成设备之前的空间关系；
17.图2a示出了经由托架支撑件连接到沿着图1的渐缩容器的内部颈部区段附连的安装圈的屏障状结构的剖视图；
18.图2b示出了图2a的顶部部分的放大剖视图，其中可更详细地看到屏障状结构的连接到沿着图1的渐缩容器的内部颈部区段附连的安装圈的托架支撑件；
19.图3a示出了图1的沿着屏障状结构的顶部边缘延伸的托架支撑件的屏障状结构的透视图；
20.图3b是图3a的沿着屏障状结构2的顶部的放大版本；
21.图4a示出了彼此拆开的引导组件、屏障状结构和渐缩容器，以及如位于引导组件和屏障状结构之间以及位于屏障状结构和渐缩容器之间的空间箭头所示的部件中的每一者相对于彼此并且在它们组装以形成设备之前的空间关系；
22.图4b示出了图4a的沿着渐缩容器的底面定位的支撑托架的渐缩容器的局部剖面透视图；
23.图4c示出了图4a的具有沿着屏障状结构的底部部分的外部定位的安装圈的屏障状结构的透视图；
24.图4d示出了图4a的引导组件的透视图；
25.图4e示出了具有漏斗和位于漏斗下方的延伸圈的另选引导组件结构；
26.图4f示出了用于将屏障状结构从渐缩容器内部分离并且然后将所分离的屏障状结构从渐缩容器拉出的一个代表性移除工具；
27.图5示出了图1、图2a、图2b、图3a和图3b的屏障状结构连接到图1的渐缩容器的顶部部分的剖视图，其中引导组件放置在渐缩容器的顶部上以形成被设计成将干冰选择性地填充到干冰室而不是屏障状结构内的内部产品体积中的干冰填充设备；
28.图6a示出了图4a和图4d的引导组件接合并连接到图4a和图4c的屏障状结构的顶部边缘以形成用于将干冰填充到图4a的渐缩容器的干冰室中的干冰填充设备的剖视图；
29.图6b示出了图4a和图4c的屏障状结构连接到图4a和图4b的渐缩容器的底部部分的剖视图；
30.图6c示出了图6b的底部部分的放大剖视图，该放大剖视图更详细地示出了附连到渐缩容器的底面的托架支撑件，其中托架支撑件与沿着屏障状结构的底部部分附连的安装圈机械接合；
31.图7a示出了彼此拆开的隔热帽盖、具有拴系件的柔性袋以及渐缩容器，以及如位于隔热帽盖和柔性袋之间以及位于柔性袋和渐缩容器之间的空间箭头所示的部件中的每一者相对于彼此并且在它们组装以形成设备之前的空间关系；
32.图7b示出了具有图7a的拴系件的柔性袋的透视图；
33.图7c示出了图7a的隔热帽盖的透视图；
34.图8示出了图7a和图7b的柔性袋连接到图7a的渐缩容器以形成设备的剖视图，其中渐缩容器的干冰室填充有干冰；
35.图9a示出了彼此拆开的具有沟槽的隔热帽盖、具有臂的样品保持器以及渐缩容器，以及如位于具有沟槽的隔热帽盖和样品保持器之间以及位于样品保持器和渐缩容器之间的空间箭头所示的部件中的每一者相对于彼此并且在它们组装以形成设备之前的空间关系；
36.图9b示出了图9a的具有沟槽的隔热帽盖的透视图；
37.图9c示出了具有被构造成滑入图9b的隔热帽盖的沟槽中的臂的样品保持器的透视图；
38.图9d示出了图9c的样品保持器连接到图9b的隔热帽盖的沟槽中的透视图；并且
39.图10示出了图9a和图9b的具有沟槽的隔热帽盖与图9a和图9c的具有臂的样品保持器连接使得帽盖和样品保持器的组件定位在图9a的渐缩容器的顶部处以形成设备的剖视图，其中渐缩容器的干冰室填充有干冰。
具体实施方式
40.应当理解，术语“co2雪”和“干冰”具有相同含义，并且在此处和全文中可互换使用，意指凝固二氧化碳的颗粒(即，小块、球粒等等)或块。
41.如此处和全文所用，“连接”或“可操作地连接”意指在两个或更多个部件之间的直接或间接接合，以便实现这两个或更多个部件之间的机械、化学、磁性、电气或任何其他已知附接方式。设想了用于固定两个或更多个部件的任何合适的连接，包括摩擦或压入配合、粘附、焊接、机械紧固件和任何其他机械以及化学、磁性、电气或其他已知附接方式，其中附接是永久的或暂时的。
42.如此处和全文所用，“物品”意指在未保持冷冻或低于一定温度时可易于发生腐败、降解和/或结构性变化或变动的任何温度敏感性商品、样品、产品或用品，包括但不限于生物样品，诸如血液、尿液和组织样品或它们的成分；易腐食品，诸如肉、家禽肉、鱼肉和乳制产品；个人护理品；以及化学品。
[0043]“内部产品体积”或“有效载荷区域”或“有效载荷区”或“样品区域”或“产品存储体积”，其中的任何一者在此处和全文中可互换使用，意指渐缩容器内存储物品并且与干冰室分开且不同的空间。
[0044]“干冰室”或“co2室”或“co2雪室”或“干冰区域”或“co2区域”，其中的任何一者在此处和全文中可互换使用，意指渐缩容器内存储干冰并且与干冰室分开且不同的空间。
[0045]“充入”或“填充”或“引入”或“装载”或“进料”，其中的任何一者在此处和全文中可互换使用，意指将干冰进料到渐缩容器或设备中，由此可手动或自动地将干冰引入渐缩容器或设备中的过程。
[0046]
如此处和全文所用的“容器”意指能够接收干冰的任何存储、填充、递送或可运输的贮器，包括但不限于圆筒、罐、杜瓦瓶、瓶、盒、运送容器、箱、桶、散装贮器和微散装贮器。
[0047]
如此处和全文所用的“可运输”意指能够通过任何已知方式(包括但不限于空运、陆运或水运)从用户位置移动、运输或运送到另一个目的地的装置。可通过包括但不限于包裹邮递、运送服务、运送服务等各种包裹投递服务进行运输或运送。
[0048]
通过以下详细描述来更好地理解实施方案的各种元件的关系和功能。该详细描述设想了如在本公开的范围内的以各种排列和组合的特征、方面和实施方案。本公开因此可被指定成包括这些具体特征、方面和实施方案的任何此类组合和排列，或选择的它们中的一个或多个、由或基本上由这些具体特征、方面和实施方案的任何此类组合和排列，或选择的它们中的一个或多个组成。
[0049]
如此处和全文所用的“渐缩容器”或“渐缩几何形状”旨在意指从容器的内部颈部区段过渡到容器的内部主体区段或者反过来，其中与内部主体区段的平行于限制性进入开口的横截面积相比，内部颈部区段的平行于限制性进入开口的横截面积更小，并且由此过渡可连续地、离散地以一个或多个规则或不规则的增量或作为突然的阶跃变化发生。如此处和全文所用的限制性进入开口表示通过其将干冰和物品装载到渐缩容器中的唯一进入点，并且在此处和全文中可称为“单个限制性进入开口”。
[0050]
如此处和全文所用的“内部颈部区段”旨在表示渐缩容器的包括单个限制性进入开口的内部区段，该限制性进入开口构成进入内部颈部、之后是渐缩容器的内部主体区段的唯一进入口，并且由此“内部颈部区段”所具有的平行于单个限制性进入开口的横截面积小于内部主体区段的平行于单个限制性进入开口的横截面积。
[0051]
如此处和全文所用的“内部主体区段”旨在意指渐缩容器的内部体积的适于接收基本上所有干冰和物品的部分，这些干冰和物品通过位于内部颈部区段处的单个限制性进入开口装载到渐缩容器的内部体积中，并且由此“内部主体区段”所具有的平行于单个限制性进入开口的横截面积大于内部颈部区段的平行于单个限制性进入开口的横截面积。
[0052]
在以下描述中，诸如水平、直立、竖直、上方、下方、下面等的术语仅为了说明本发明的目的而使用并且不应视为限制词语。例如，当描述渐缩容器1的特征时，如此处和全文所用的术语水平和竖直以在其直立位置取向的渐缩容器为参照，例如，如图1至图10所示。
[0053]
附图是用于说明本发明的目的，并且不旨在按比例绘制。参照附图描述实施方案，附图中用相似的附图标记指代类似的元件。在每个附图中有意省略某些特征，以更好地说明根据本发明原理的渐缩容器、设备、制造和填充过程的各个方面。如下所述的实施方案仅作为示例，并且本发明不限于附图所示的实施方案。
[0054]
本发明认识到，容器的某些几何形状和结构比其他的更适于在存储和运输期间建立延长的物品冷却持续时间。例如，本发明人已评估了圆柱形容器的效果。物品和干冰被装载到圆柱形容器的内部中。容器隔热材料对从周围环境到容器内部中的热流呈现出抵抗
力。为了使用户能够触及容器的内部以装载或移除物品或干冰，容器隔热材料在容器的开口处必须是可移除的。已确定，与剩余容器隔热材料相比，容器隔热材料的位于开口处的可移除区段通常提供较差的隔热性能。因此，开口的尺寸直接影响容器的冷却持续时间性能。当开口处的进入区较大时，更容易将物品和干冰装载到圆柱形容器的主体区段中。然而，本发明人观察到，颈部区段处的较大开口通常导致容器的冷却持续时间不足，因为存在通过该开口处的可移除隔热材料发生过多热量进入的趋势。在冷却持续时间无法接受的情况下，则确定尺寸上与主体区段大致相同的开口不是令人满意的设计。尽管较大开口可通过将更多干冰引入容器中而能够产生可接受的冷却持续时间，但较大量的干冰导致较重的容器，而较重的容器可能不太有利于运输、处理和使用。
[0055]
相反，本发明人意识到，需要转变为其中与容器的内部主体区段相比容器具有相对狭窄的内部颈部区段和颈部开口的渐缩几何形状，以能够显著减少进入其中具有干冰和物品的容器中的热量。
[0056]
更进一步地，沿着容器的进入开口的数量优选地最小化以减少潜在地增加进入容器中的热量的可能的热传导路径。每一个进入开口将需要容器隔热材料的对应可移除区段，这已被确定会使容器隔热材料的总体性能退化。
[0057]
因此，考虑到此类设计问题，除了较窄的内部颈部区段和颈部开口之外，还确定用于将干冰和物品引入容器中的单独端口无法在冷却持续时间方面提供令人满意的性能。相反，本发明的渐缩容器具有通过其装载干冰和物品的单个限制性进入开口。具有狭窄内部颈部区段和位于颈部区段处的单个限制性进入开口以及相对较宽的内部主体区段的渐缩几何形状已被标识为对与许多其他可商购获得容器相比有助于使进入容器中的热量最小化并由此改善冷却持续时间来说至关重要。另外，本发明以有效的方式实现这种改善的冷却持续时间，由此使引入容器中的干冰量最小化，从而允许在需要时对相对小尺寸、轻量的容器的潜在使用。
[0058]
然而，在本发明出现之前，此类渐缩容器已被证明难以处理和使用。将干冰填充到具有狭窄内部颈部区段并且具有单个限制性进入开口的渐缩容器中具有挑战性。例如，用户无法轻易使用斗式升运机或其他功能上等效的装置将干冰装载到具有单个限制性进入开口的这种渐缩容器中。可能发生大量的干冰溢出，如果用户暴露于干冰，则这会造成安全风险。
[0059]
即使干冰和物品可通过单个限制性进入开口装进，但物品通常不得不被迫进入干冰中，这可能损坏某些物品(例如，生物样本)的结构完整性。
[0060]
此外，干冰和物品在限定体积内可能会发生位置移位，并且因此物品倾向于嵌入干冰内。移除嵌入物品是困难的并且通常需要将干冰从容器丢弃以便触及物品。在一些情况下，物品可能由于干冰嵌入物品而损坏。对于在尝试移除物品的过程中可能意外触摸干冰并遭受有害的冰灼伤的用户来说也仍然存在安全风险。
[0061]
出于此类原因，涉及将干冰和物品装载到具有狭窄内部颈部区段和单个限制性进入开口的渐缩容器中、处理和触及这些干冰和物品的技术问题使得这些容器在许多应用中的使用都不可行。
[0062]
本发明人已经认识到并解决了所有此类设计挑战和设计考虑因素。本发明消除了此类渐缩容器的此类处理、使用和运输问题，并且提供了具有狭窄内部颈部区段、单个限制
性进入开口和内部主体区段的新型渐缩容器，在该新型渐缩容器中，在容器的内部体积内存在物品和干冰的最佳布置。在一个方面，本发明涉及在内部颈部区段处具有单个限制性进入开口的设备，该设备用于装载、移除、定位或触及可在存在干冰的情况下存储、保存或运输的一个或多个物品。容器的内部体积被分隔成干冰室和内部产品存储体积，它们两者是分开且不同的并且在运输、使用、存储和处理期间保持明确界定且不重叠。内部产品存储体积被布置成与干冰室分开且不同，使得在不显著破坏干冰室的情况下移除或装载一个或多个物品。屏障状结构最佳地被构造在容器的内部体积内部，以在容器中使用、存储、保存或运输物品期间防止干冰从干冰室转移到内部产品存储体积中。
[0063]
图1和图2示出了根据本发明的原理的一种可能设备。图1示出了处于拆开状态的设备100的示意图。屏障状结构2被设计成插入渐缩容器1内并且然后连接到渐缩容器1以产生设备100，如将解释的。图1中还示出了引导组件3，该引导组件在连接到设备100时形成图5的所得干冰填充设备200。图1中的空间箭头指示引导组件3、屏障状结构2和渐缩容器1的部件中的每一者相对于彼此并且在它们组装以形成干冰填充设备200(图5)之前的空间关系。
[0064]
渐缩容器1通常包括多个壁18，这些壁优选地是真空隔热的。渐缩容器1具有由内部主体区段10和内部颈部区段11限定的内部体积14。如此处和全文所用，应当理解，在图2a和图5的实施方案以及图6a、图8和图10的实施方案中使用双头箭头来分别标明容器1的内部主体区段10和内部颈部区段11的内部深度。应当理解，除了图2a、图5、图6a、图8和图10所示的那些之外，还设想了内部主体区段10和内部颈部区段11的其他内部深度。屏障状结构2连接到渐缩容器1，以将内部体积14分隔成干冰室16和包含在屏障状结构2内部的内部产品存储体积17。物品可通过单个限制性进入开口15装载到内部产品存储体积17中，以将一个或多个物品保持处于或低于一定温度达一定持续时间以保持一个或多个物品的保存。
[0065]
图2a和图5示出了内部主体区段10至少包括干冰室16，干冰19(如图5所示)可选择性地导引到该干冰室中。干冰室16在内部主体区段10内延伸并且表示结合在屏障状结构2和渐缩容器1的多个壁18之间的环形区域。使用干冰填充设备200的设备100的设计确保基本上所有干冰19通过位于内部颈部区段11处的单个限制性进入开口15被引入干冰室16中。渐缩容器1的内部主体区段10优选地针对(i)干冰19和物品的布置以及(ii)内部主体区段10的体积容量进行优化，以便以产生特定物品的可接受冷却持续时间的方式容纳物品和干冰19两者，而无需增加总体渐缩容器1的尺寸和重量并且不必引入过量的干冰19以产生特定物品的所需冷却持续时间。干冰室16被设计成仅接收干冰19，并且因此其特征在于不存在泡沫填充材料或通常与液氮低温容器一起使用的任何其他类型的吸收剂。干冰室16由(优选地真空隔热的)多个壁18围绕。
[0066]
渐缩容器1的内部体积14还包括与干冰室16不重叠的内部产品存储体积17。内部产品存储体积17定位在屏障状结构2内部并且其特征在于基本上不存在干冰19。内部产品存储体积17可通过单个限制性进入开口15触及。沿着屏障状结构2的顶部平坦圈24的开口提供进入内部产品存储体积17中的入口。屏障状结构2的开口优选地与单个限制性进入开口15基本上对准。屏障状结构2的顶部平坦圈24在图2a、图2b和图5中被示出为取向成面向单个限制性开口15。屏障状结构2的底部部分与渐缩容器1的底面13接触或靠近。内部产品存储体积17优选地具有在屏障状结构2的顶部平坦圈24和底部部分之间延伸的体积容量。
屏障状结构2可被取向成仅定位在内部主体区段10中、或定位在内部颈部区段11和内部主体区段10的部分内。下面将描述的屏障状结构2的其他示例设想了仅驻留在内部颈部区段11中的屏障状结构2。
[0067]
在本发明的一个实施方案中，屏障状结构2是管状结构。应当理解，可利用任何其他合适的形状。例如，屏障状结构2可为网状或实心的或另一功能等效结构，其中屏障状结构2具有某些结构特征并且具有足够的刚性以(i)在渐缩容器1的存储、运输和处理期间基本上防止干冰19从干冰室16进入、转移到或引入内部产品存储体积17中；(ii)在将干冰19选择性地填充到干冰室16而不是内部产品存储体积17中期间将所得干冰19保持在基本静止位置；并且/或者(iii)在干冰室16中赋予针对干冰19的抵抗力，从而由于干冰19在干冰室16内具有增加的堆积密度而潜在地增加能够占据干冰室16的干冰19的量。由于结构属性(i)、(ii)和/或(iii)，所以屏障状结构2防止干冰19塌陷并嵌入装载到内部产品存储体积17中的一个或多个物品，同时将内部产品存储体积17内的一个或多个物品保持处于或低于一定温度以便存储、保存或运输一个或多个物品。通过将干冰室16与干冰19保持与位于屏障状结构2中的内部产品存储体积17内的一个或多个物品分离且不同，可从渐缩容器1触及(例如，移除)物品而无需将干冰19从干冰室16丢弃。
[0068]
应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，屏障状结构2也可永久地附连在内部颈部区段11和/或内部主体区段10内。当永久地附连到内部主体区段10的底面13时，屏障状结构2就不需要沿着其底部部分封闭。还应当理解，屏障状结构2不需要暂时或永久地连接到渐缩容器1，而是具有连接件是优选的，以促进内部产品存储体积17与单个限制性进入开口15基本上对准并且在渐缩容器1的后续处理期间防止屏障状结构2在渐缩容器1内移动。
[0069]
图1至图2指示，单个限制性进入开口15构成进入内部颈部区段11中并且然后进入内部主体区段10中的唯一进入开口，以在单个限制性进入开口15打开或由隔热帽盖、塞子或类似的闭合装置闭合时使进入渐缩容器1的内部体积14中的热量最小化。单个限制性进入开口15通常是难以进入或不可能进入的尺寸。单个限制性进入开口15所具有的直径或横截面积基本上小于渐缩容器1的内部主体区段10的直径或横截面积。在一个示例中，单个限制性进入开口15是圆形的。单个限制性进入开口15优选地沿着内部颈部区段11的最顶部部分定位以使进入渐缩容器1中的热量最小化。内部颈部区段11具有由从单个限制性进入开口15测量的竖直长度限定的深度，该竖直长度延伸到渐缩容器1的内部体积14中并且终止于内部主体区段10的最顶部区段12处，该最顶部区段宽于较窄的内部颈部区段11。内部颈部区段11的内壁优选地由热不良导体的材料构成。内部颈部区段11的深度优选地是足以允许可接受水平的热量从周围环境进入渐缩容器1中以实现干冰在渐缩容器1内的预期持续时间的长度。图1至图2的内部主体区段10被定尺寸成在干冰室16内仅接收干冰19。图2a示出了内部主体区段10从最顶部区段12延伸到渐缩容器1的底面13。
[0070]
图5是干冰填充设备200的剖视图，其中屏障状结构2固定到渐缩容器1的内部颈部区段11内的位置并且其中干冰19仅占据干冰室16。屏障状结构2的底部被示出为靠近或接触渐缩容器1的底面13。具体地，干冰室16位于集中式内部产品存储体积17之外并且围绕该集中式内部产品存储体积，该集中式内部产品存储体积与内部颈部区段11的单个限制性进入开口15基本上对准。干冰室16可接收通过引导组件3进料的干冰19(如下文将更详细描述的)，并且内部产品存储体积17可接收一个或多个物品。干冰19在干冰室16内占据渐缩容器
1的底面13，但干冰19不占据屏障状结构2内部。图5示出了通过单个限制性进入开口15将附加干冰19引入渐缩容器1中致使干冰19在向上方向上在干冰室16内但在屏障状结构2外部聚积。屏障状结构2垂直地取向并且具有防止干冰19从干冰室16进入、转移到或引入内部产品存储体积17中的结构特征，从而在存储、保存或运输期间以及在触及干冰室16和内部产品存储体积17期间保存干冰室16和内部产品存储体积17的完整性。当用干冰19填充干冰室16时，屏障状结构2的沿着其顶部平坦圈24的开口被引导组件3的接合封堵，如图5所示。
[0071]
应当理解，屏障状结构2可被设计成连接到渐缩容器1的任何部分，诸如在内部颈部区段11、内部主体区段10或渐缩容器1的外部区段处连接到渐缩容器1的外部或内部。用于将屏障状结构2连接到渐缩容器1的一个示例示出于图3a和图3b中。屏障状结构2具有如图3a和3b所示的托架支撑件8a、8b、8c和8d。图3a是屏障状结构2的透视图，其中对应的托架支撑件8a、8b、8c和8d沿着屏障状结构2的顶部平坦圈24定位。图3b是图3a的沿着屏障状结构2的顶部的放大版本。托架支撑件8a、8b、8c和8d中的每个托架支撑件固定到沿着内部颈部区段11附连在渐缩容器1中的安装圈9，如图2b中更清楚地看到。当屏障状结构2连接到渐缩容器1时，托架支撑件8a、8b、8c和8d固定在安装圈9上。托架支撑件8a、8b、8c和8d的结构特征示出于图3a中，并且放大版本示出于图2a、图2b和图3b中。4个托架支撑件8a、8b、8c和8d中的每个托架支撑件是具有对应的弹簧状部分81a、81b、81c和81d的基于弹簧的结构。对应托架支撑件8a、8b、8c和8d的自由端中的每个自由端具有向内弯曲的钩80a、80b、80c和80d以卡住安装圈9并悬挂在该安装圈上(图2b)。以此方式，托架支撑件8a、8b、8c和8d的向内弯曲的钩80a、80b、80c和80d中的每个钩保持以足够的向外弹簧力闩锁到安装圈9上。来自弹簧状部分81a、81b、81c和81d的向外弹簧力确保弹簧状部分的对应托架支撑件8a、8b、8c和8d在存储、保存、运输和/或进入渐缩容器1中期间一直保持连接到渐缩容器1的安装圈9。以举例的方式，在存储和运输期间，托架支撑件8a、8b、8c和8d的基于弹簧的特性有利地提供沿着安装圈9的足够的向外弹簧力，以避免在可能在存储和运输期间发生的任何冲击、振动和震动期间与安装圈分离。设想了用于托架支撑件8a、8b、8c和8d的能够利用安装圈9将屏障状结构2固定在渐缩容器1上的任何合适的基于弹簧的结构。尽管图3a和图3b示出了四个托架支撑件8a、8b、8c和8d中的每个托架支撑件彼此间隔开约九十度，但应当理解，设想了呈任何彼此间隔开的取向的多于四个或少于四个托架支撑件以产生保持托架支撑件8a、8b、8c和8d连接到安装圈9上所需的弹簧力。屏障状结构2可与渐缩容器1的安装圈9脱离接合并且然后从渐缩容器1的内部移除，如下面将描述的。
[0072]
托架支撑件8a、8b、8c和8d中的每个托架支撑件连接到屏障状结构2的顶部平坦圈24。顶部平坦圈24优选地沿着外表面定位，如在图3a、图3b和图4c中可更清楚地看到。顶部平坦圈24提供被设计成允许在将屏障状结构2从渐缩容器1的内部体积14移除期间与屏障移除工具50接合的结构元件(如将在下面关于图4f更详细地描述)。
[0073]
现在将参考图4d和图5讨论用于将干冰19选择性地仅填充到渐缩容器1的内部体积14的干冰室16中的示例性填充设备。图5示出了处于组装状态的干冰填充设备200的剖视图，该干冰填充设备主要包括连接到引导组件3的设备100。当引导组件3适当地取向并连接到屏障状结构2的顶部平坦圈24时，引导组件3用于将干冰19选择性地仅填充到渐缩容器1的干冰室16中。引导组件3包括漏斗5与位于漏斗5下方的延伸圈39、细长部分7和可移除帽盖结构4。引导组件3延伸穿过单个限制性进入开口15，直到可移除帽盖结构4与先前已连接
在渐缩容器1的内部体积14内的屏障状结构2的顶部平坦圈24接合为止。引导组件3与屏障状结构2的顶部平坦圈24的所得接合示出于图5中。通过使引导组件3与屏障状结构2的顶部平坦圈24接合，屏障状结构2的沿着顶部平坦圈24的开口被封堵，从而防止干冰19进入位于屏障状结构2内部的内部产品存储体积17中。参考图5，漏斗5从渐缩容器1的内部颈部区段11向外张开并提供向外张开的表面，用户可容易地将干冰19进料到该漏斗中。可手动或机械地将干冰19进料到漏斗5中。当干冰19被进料到引导组件3的漏斗5中时，干冰19通过漏斗5的底部开口掉落，进入单个限制性进入开口15中，并且然后撞击在可移除帽盖结构4的表面上。当干冰19撞击在可移除帽盖结构4上时，可移除帽盖结构4的向外张开的表面提供致使干冰19被导引到定位在屏障状结构2之外的干冰室16中的选定路径。由于可移除帽盖结构4覆盖并由此封堵屏障状结构2的顶部平坦圈24，所以干冰19不会落入内部产品存储体积17中。干冰19的流动路径由图5的双箭头指示。
[0074]
以此方式，随着干冰19的继续进料，干冰19在干冰室16内聚积到所需水平而不进入内部产品存储体积17中，并且占据干冰室16的干冰保持在干冰室16中。
[0075]
现在将更详细地描述用于填充干冰的填充设备200。填充设备200包括以如图1中的空间箭头所示的部件中的每一者相对于彼此并且在它们组装之前的空间关系彼此连接的渐缩容器1、屏障状结构2和引导组件3。图4d示出了引导组件3包括可移除帽盖结构4、漏斗5、细长部分7、延伸圈39和臂状结构6。部件中的每一者可由任何合适的材料，包括塑料或金属制成。细长部分7将可移除帽盖结构4连接到漏斗5。细长部分7的顶端具有臂状结构6，该臂状结构沿着漏斗5的内表面连接。漏斗5的底部包括延伸圈39，其中圈39的开口的尺寸与单个限制性进入开口15基本上类似。延伸圈39可松散地配合到内部颈部区段11中。如图1、图4d和图5所示，可移除帽盖结构4的底部具有可放置在屏障状结构2的顶部平坦圈24上以产生压入配合连接的开口。可移除帽盖结构4被定尺寸成通入内部颈部区段11的单个限制性进入开口15中。引导组件3还被设计成使可移除帽盖结构4的开口略微小于渐缩容器1中的安装圈9，以使得可移除帽盖结构4能够向下延伸并超出渐缩容器1的安装圈9并且然后被取向成配合到屏障状结构2的顶部平坦圈24上(图5)。图5示出了安装圈9可定位在内部颈部区段11内。因此，延伸圈39可部分地穿透到单个限制性进入开口15中，这是将可移除帽盖结构4放置在屏障状结构2的顶部平坦圈24上所需要的。在以此方式将引导组件3连接到设备100的屏障状结构2的顶部平坦圈24以产生所得填充设备200后，现在可将干冰19进料到漏斗5的张开开口中以开始将干冰19聚积到干冰室16中。
[0076]
另外，引导组件3可用于将屏障状结构2安设到渐缩容器1的内部体积14中。细长部分7的至少一部分和可移除帽盖结构4在向下方向上延伸穿过渐缩容器1的内部颈部区段11的单个限制性进入开口15，直到可移除帽盖结构4接合并连接到屏障状结构2的顶部平坦圈24为止。具体地，通过将引导组件3的可移除帽盖结构4按压到屏障状结构2的顶部平坦圈24上，位于漏斗5下方的延伸圈39可用于引导屏障状结构2在向下方向上并且优选地在集中取向(例如，集中取向在本文中定义为屏障状结构2的顶部平坦圈24和对应的顶部开口与沿着内部颈部区段11的单个限制性进入开口15基本上对准)上安设，直到屏障状结构2处于以先前所述方式与渐缩容器1中的安装圈9机械接合并由此屏障状结构2的托架支撑件8a、8b、8c和8d可与安装圈9接合并连接的位置为止。在这种安设期间，由托架支撑件8a、8b、8c和8d形成的外径大于安装圈9的内径，这需要将对应托架支撑件8a、8b、8c和8d的向内弯曲的钩
80a、80b、80c和80d进一步向内推动或弯曲以允许向内弯曲的钩80a、80b、80c和80d以由对应弹簧状部分81a、81b、81c和81d中的每一个弹簧状部分产生的足够的向外弹簧力闩锁到安装圈9上。
[0077]
设想了其他引导组件。图4e示出了引导组件41的另一个示例。引导组件41包括向外张开的漏斗结构42和延伸圈43。引导组件41表示相对于引导组件3的简化设计方法，因为该引导组件不包括具有臂状结构6的细长部分7以及可移除帽盖结构4。对用于填充干冰室16和将屏障状结构2引导到渐缩容器1中以进行安设的精确引导组件的选择可取决于若干因素，包括待利用的渐缩容器的尺寸和几何形状以及在渐缩容器1内采用的屏障状结构的类型。例如，引导组件41可适用于与采用柔性袋30作为屏障状结构的设备一起使用，这将在下面更详细地描述。
[0078]
参考图5，在将所需量的干冰19填充到干冰室16而不是内部产品存储体积17中之后，可沿着漏斗5抓持引导组件3，并且然后向上提升以使得可移除帽盖结构4能够与屏障状结构2的顶部平坦圈24脱离接合，并且然后向上提升直到引导组件3完全从设备100移除为止。屏障状结构2保持固定和安装到渐缩容器1中的安装圈9上。屏障状结构2的顶部部分现在不受阻碍，以允许将物品引入(如果先前未引入的话)屏障状结构2的内部产品存储体积17中。
[0079]
设想了设备200的组装和用干冰19填充干冰室16的过程的任何序列。例如，应当理解，在屏障状结构2固定到渐缩容器1的情况下，可在将干冰19填充到干冰室16中之前或之后将一个或多个物品引入内部产品存储体积17中。
[0080]
更进一步地，物品可首先装载到分离的屏障状结构2的内部产品体积17中，屏障状结构2位于渐缩容器1外部或内部。然后，引导组件3可用于沿着屏障状结构2的顶部平坦圈24与屏障状结构2接合并连接，之后进行引导屏障状结构2在向下方向上连接到引导组件3，直到托架支撑件8a、8b、8c和8d如上文所述利用安装圈9固定在渐缩容器1中为止。在将屏障状结构2连接到渐缩容器1之前将物品装载到屏障状结构2中需要屏障状结构2沿着其底部部分至少部分地闭合，以便防止物品从屏障状结构2的底部掉落出。屏障状结构2优选地在集中取向(例如，集中取向在本文中定义为屏障状结构2的顶部平坦圈24和对应的顶部开口与内部颈部区段11的单个限制性进入开口15基本上对准)上定位到渐缩容器1的内部体积14中。在将屏障状结构2固定到渐缩容器1之后，现在可将干冰19进料到引导组件3的漏斗5中以选择性地填充干冰室16而不是内部产品存储体积17。在填充完成之后，该填充被定义为在干冰室16内聚积预定水平的干冰19而干冰19基本上没有进入、引入或转移到内部产品存储体积17中，将引导组件3与屏障状结构2的顶部平坦圈24脱离接合并移除。
[0081]
此外，可在多个步骤中或在不同的时间点完成将多个物品装载到内部产品存储体积17中并将干冰19装载到干冰室16中。例如，可将第一组物品装载到所分离的屏障状结构2中，之后进行如上所述的将屏障状结构2连接到渐缩容器1并将干冰19填充到干冰室16中，并且在稍后的时间，可将第二组物品装载到渐缩容器1内的内部产品体积17中。又如，可根据以上方法制备设备200，之后进行将干冰19装载到干冰室16中并且然后将一个或多个物品装载到内部产品体积17中，并且在稍后的时间，可使用引导组件3将附加干冰19装载到干冰室16中。如对于本领域技术人员来说将显而易见的，样品装载、触及或移除事件和干冰装载事件的许多组合是可能的。
[0082]
帽盖(未示出)闭合单个限制性进入开口15。将具有机械密封件的帽盖插入渐缩容器1的单个限制性进入开口15中，以在包含在内部产品存储体积17中的一个或多个物品的存储、保存和/或运输期间产生对渐缩容器1的内部体积14与该内部产品存储体积内的一个或多个物品的约束。一般来讲，在本发明的所有实施方案中采用的帽盖优选地是松配合的并且不是气密密封的，以允许升华的干冰逸出到周围环境并且由此防止因固体干冰升华引起的内部压力的积聚。另外，帽盖由合适的隔热材料制成以防止热量进入渐缩容器1中，从而避免干冰19从干冰区域16过度升华。在一个示例中，具有机械密封件的帽盖包含z字形通道或通路，干冰19升华成co2废气可通过该z字形通道或通路从渐缩容器1逸出，从而基本上消除在渐缩容器1中存储、保存或运输物品期间形成的co2气体的压力积聚。通路的间距优选地被优化成以便最小化从大气进入渐缩容器1内部的热增益，同时允许co2废气排出以防止容器1中的压力累积。设想了在最小化渐缩容器1的热增益的同时排出过量co2压力的其他通道设计。具有帽盖的设备100现在准备好与包含在其中的一个或多个物品一起存储或运输。
[0083]
当物品的所需存储间隔已消逝或者设备100到达需要物品的目的地场所时，可取出包含在内部产品存储体积17内部的物品。在一个实施方案中，可从屏障状结构2内取出物品而无需将屏障状结构2从渐缩容器1移除。用于移除物品的本发明方法的一个值得注意的优点是避免将干冰19从干冰室16丢弃，从而使得能够容易地重复使用渐缩容器1来存储、保存或运输附加物品并减少与干冰溢出或用户暴露相关联的安全隐患的风险。另外，干冰19保持在其位于干冰室16内的预期位置。因此，本发明允许在移除初始的一个或多个物品之后将一个或多个物品引入屏障状结构2的内部产品存储体积17中。干冰19保持定位在干冰室16内。根据本发明的原理，如果需要，可引入附加干冰19。
[0084]
在另一个实施方案中，可将屏障状结构2从渐缩容器1移除，并且然后可将物品从所移除的屏障状结构2内取出(即，当屏障状结构2位于渐缩容器1外部时)。在将屏障状结构2从渐缩容器1移除之后从屏障状结构2取出物品需要屏障状结构2沿着其底部部分至少部分地闭合，以便防止物品从屏障状结构2的底部掉落出。还可将屏障状结构2从渐缩容器1移除以允许清洁渐缩容器1的内部体积14。
[0085]
在一个示例中，利用移除工具来移除屏障状结构2。移除工具的一个代表性示例示出于图4f中。图4f示出了具有钩状结构的移除工具50，该钩状结构具有抓持臂51a和51b。抓持臂51a和51b的尖端可放置在屏障状结构2的顶部平坦圈24下方，作为将托架支撑件8a、8b、8c和8d与渐缩容器1的安装圈9断开的方式。在将托架支撑件8a、8b、8c和8d与渐缩容器1的安装圈9断开后，可在顶部平坦圈24现在固定在抓持臂51a和51b之间的情况下向上提升移除工具50。以此方式，屏障状结构2从渐缩容器1的内部体积14抽出。
[0086]
应当理解，如本文所述的用于将一个或多个物品从屏障状结构移除的方法以及用于安设屏障状结构、将一个或多个物品装载在屏障状结构中和用干冰填充干冰室的序列可适用于本发明所设想的所有类型的屏障状结构。
[0087]
本文所述的实施方案旨在示出屏障状结构2和渐缩容器1之间的一种可能的特定连接以说明用于实施本发明原理的示例。然而，应当理解，设想了用于将屏障状结构2连接到渐缩容器1的任何其他合适的附接方式。例如，在另一个实施方案中，屏障状结构2可永久地安装在渐缩容器1的内部体积14内部，例如，通过将屏障状结构2焊接或化学结合到内部
颈部区段11、或内部主体区段10的底面13或其他部分。更进一步地，屏障状结构2不连接到渐缩容器1，而是可定位在渐缩容器1内，其中干冰19被引入到如本文所述的屏障状结构2周围。图4a至图4d、图6a、图6b和图6c示出了其中托架支撑件8a、8b、8c和8d沿着渐缩容器1的底面13定位的又另一个实施方案。图6c示出了附连到渐缩容器1的底面13的托架支撑件8a、8b、8c和8d的放大剖视图，其中托架支撑件8a、8b、8c和8d与沿着屏障状结构2的外表面的底部部分的底部安装圈22机械接合。托架支撑件8a、8b、8c和8d的位于底面13上的结构特征与先前描述的位于屏障状结构2的顶部平坦圈24上的那些相同。将屏障状结构2安设到渐缩容器1中可使用如本文先前关于图1、图2、图3b和图5的实施方案中描述的设备100所述的引导组件3进行。
[0088]
托架支撑件8a、8b、8c和8d被定位成彼此相离约90度，并且被定位在与屏障状结构2的底部部分的周边对准或对应的径向距离处，使得屏障状结构2的降下允许屏障状结构2的底部安装圈22沿着底面13与托架支撑件8a、8b、8c和8d接合并连接，从而将屏障状结构2安装到渐缩容器1的内部体积14内的静止且竖直直立的位置内，如图6a、图6b和图6c所示。屏障状结构2连接到渐缩容器1的底面13的所得设备300示出于图6b中。类似于设备100，如本文所述通过使用连接到设备300以形成干冰填充设备301的引导组件3，设备300可用于将干冰19选择性地填充到干冰室16而不是内部产品存储体积17中，如图6a所示。图6a表示用于如图6a中的双箭头流动线所指出的那样将干冰19选择性地填充到干冰室16中的干冰填充设备301。引导组件3连接到屏障状结构2的顶部平坦圈24，从而防止干冰19进入位于屏障状结构2内部的内部产品存储体积17中。填充程序可如关于图5所述的那样进行。
[0089]
屏障状结构2从渐缩容器1的底面13的托架支撑件8a、8b、8c和8d的移除可通过使安装圈22与托架支撑件8a、8b、8c和8d脱离接合而发生。可使用合适的抓持工具诸如取出工具50(图4f)，其中臂51a和51b可抓持到屏障状结构2的顶部部分(例如，顶部平坦圈24)上。参考图6c，用足以致使屏障状结构2的底部处的安装圈22与托架支撑件8a、8b、8c和8d分离的力将屏障状结构2的顶部部分附接到臂51a和/或51b的取出工具50向上拉动，因为拉力大于安装圈22与托架支撑件8a、8b、8c和8d的像弹簧一样的接合力。当用户需要清洁渐缩容器1的内部体积14或者需要将一个或多个物品装载在位于屏障状结构2内部的内部产品存储体积17内、触及或移除这些物品时，可能需要移除。
[0090]
本发明设想了能够防止干冰19转移到内部产品存储体积17中同时保持存储在内部产品存储体积17内的一个或物品的完整性的任何合适类型的屏障状结构2。例如，本发明的另一个实施方案涉及屏障状结构2，该屏障状结构的特征可在于具有用于进入适用于将一个或多个物品接收在其中的内部区域的柔性进入开口的柔性袋。柔性袋的第一部分固定到渐缩容器1，并且柔性袋的第二部分至少部分地延伸到内部颈部区段11的单个限制性进入开口15中，以便在内部颈部区段11或内部主体区段10内或在渐缩容器1的内部颈部区段11和内部主体区段10两者内保持处于悬吊取向。就这一点而言，图7a至图7c和图8示出了设备400，该设备包括渐缩容器1、柔性袋30和隔热帽盖34。图7a指示渐缩容器1、柔性袋30和隔热帽盖34的部件中的每一者相对于彼此并且在它们组装以形成设备400之前的空间关系。柔性袋30具有用于打开和闭合通入柔性袋30的内部区域中的柔性开口32的拴系件31。拴系件31沿着柔性袋30的顶部部分的周边延伸。拉动拴系件31的自由端33会减小柔性开口32沿着其顶部的直径。可拉动拴系件31，直到通入柔性袋30的内部区域中的柔性开口32闭合为
止，从而固定可装载在内部区域中的一个或多个物品。拴系件31的自由端33可系到渐缩容器1的外部区段。柔性袋30可由高密度聚乙烯纤维的纺粘材料诸如(可从dowdupont公司商购获得)或用于装载和存储物品的其他合适的保护性抗撕裂材料构成。
[0091]
填充有干冰的设备400可如下产生。在移除隔热帽盖34并将柔性袋30从渐缩容器1移除的情况下，采用诸如图4e所示的具有漏斗42的引导组件41，由此延伸圈43沿着渐缩容器1的内部颈部区段11放置。漏斗42从渐缩容器1的顶部向外搁置并提供向外张开的表面，用户可容易地将干冰19进料到该漏斗中。在此阶段，渐缩容器1的内部体积14部分地或完全不含干冰19。可将干冰19进料到漏斗42中。当干冰19被进料到漏斗42中时，干冰19通过漏斗42的底部开口掉落并进入渐缩容器1的单个限制性进入开口15中。因为在渐缩容器1的内部体积14内没有分隔结构，所以干冰19可填充整个底面13并且继续积聚到内部体积14中，如图8所示。内部主体区段10的一部分保持未填充，以允许足够的间隙或空的空间以供柔性袋30占据内部主体区段10内的未填充区域，如图8所示。干冰19优选地填充到低于柔性袋30的最低部分在渐缩容器1的内部体积14内悬挂或悬吊的位置的高度水平，使得柔性袋30可沿着内部主体区段10或内部颈部区段11插入渐缩容器1中并保持悬吊在渐缩容器1的内部容积14内而没有干冰19的干扰。当干冰19已被填充到留出足够空的空间以供柔性袋30悬吊的预定水平时，通过单个限制性进入开口15将漏斗42从渐缩容器1移除。接下来，通过单个限制性进入开口15插入具有或不具有装载物品的柔性袋30。可在将柔性袋30插入渐缩容器1中之前或之后将物品装载到柔性袋30的内部中。通过将拴系件31的自由端33系到渐缩容器1的外部区段，柔性袋30的拴系件31被固定到渐缩容器1(如图8所示)。在其他实施方案中，自由端33还可系到渐缩容器1的内部区段。具有软木塞(或其他合适的帽盖结构)的隔热帽盖34插入单个限制性进入开口15中。具有干冰19的所得设备400在图8中以剖视图示出。干冰室16位于柔性袋30之外。内部产品存储体积17位于柔性袋30的内区域内。处于其组装状态的设备400准备好用于存储、保存和/或运输一个或多个物品。
[0092]
柔性袋可通过多种方式悬吊。作为拴系件31的另选方案，柔性袋30可从连接到渐缩容器1的顶部边缘并沿着该顶部边缘延伸的圈状结构悬吊。拴系件31可由连接到柔性袋30的顶部并防止柔性袋30落入渐缩容器1中的刚性圈代替。圈状结构有助于在渐缩容器1的运输期间将柔性袋30保持在稳定取向上。
[0093]
在本发明的另一个实施方案中，一个或多个物品可存储在具有内置样品保持器的专门设计的帽盖中，该内置样品保持器连接到单个限制性进入开口15中以产生图10的设备500。具体地，图9a至图9d和图10示出了具有沟槽37的隔热帽盖36。沟槽37被定尺寸成接收样品保持器35的臂38。图9c和图9b分别示出了具有臂38的样品保持器35和具有沟槽37的隔热帽盖36的透视图。臂38中的每个臂滑动到对应的沟槽37中以产生连接的帽盖-样品保持器组件，如图9d所示。
[0094]
具有漏斗42的引导组件41(图4e)用于将干冰19填充到渐缩容器1的内部体积14中，隔热帽盖36和样品保持器35尚未连接到渐缩容器1。漏斗42沿着渐缩容器1的顶部放置，延伸圈43延伸到渐缩容器1的内部颈部区段11的单个限制性进入开口15中。漏斗42从渐缩容器1的顶部向外延伸。在此阶段，渐缩容器1部分地或完全不含干冰19。将干冰19进料道漏斗42中，干冰通过漏斗42的底部开口掉落。因为在渐缩容器1的内部体积14内没有分隔结构，所以干冰19可填充整个底面13并且继续积聚在内部体积14中，如图10所示。内部主体区
段10的一部分保持未填充，以允许空的空间用于隔热帽盖36和与隔热帽盖连接的样品保持器35悬挂并悬吊在内部颈部区段11或内部主体区段10的未填充区域内或在渐缩容器1的内部颈部区段11和内部主体区段10两者内。干冰19优选地填充到低于连接有样品保持器35的隔热帽盖36的最低部分在渐缩容器1内悬挂或悬吊的位置的高度水平，使得连接有样品保持器35的隔热帽盖36可沿着内部主体区段10或内部颈部区段11插入渐缩容器1中并保持悬吊在渐缩容器1的内部容积14内而不受干冰19的干扰。当干冰19已被填充到留出足够空的空间的预定水平时，通过单个限制性进入开口15将漏斗42从渐缩容器1移除。接下来，在物品装载到样品保持器35中的情况下，样品保持器35的臂38安装到隔热帽盖36的沟槽37上以产生图9d的组件。然后，将帽盖36和样品保持器35的组件放置到渐缩容器1的单个限制性进入开口15中，如图10所示以产生设备500。干冰室16位于帽盖36和样品保持器35的组件之外。内部产品存储体积17位于样品保持器35的内区域内。处于其组装状态的设备500准备好用于存储、保存和/或运输一个或多个物品。
[0095]
设想了本文所述的实施方案的其他变型。例如，帽盖36可具有内置样品保持器，由此帽盖36在其下部部分或其他区域上具有可打开以接收一个或多个物品的门或其他进入方式。另外，细长样品保持装置可装载在屏障状结构2的内区域内。细长样品保持装置适于接收一个或多个物品，以用于在渐缩容器1中存储、保存或运输一个或多个物品。细长样品保持装置包括适合于抓持在其上的结构元件，以允许将细长样品保持装置从屏障状结构2的内部区域移除，从而潜在地避免移除屏障状结构2的需要。在一个示例中，细长样品保持装置可为装载在屏障状结构2内并且被构造成将一个或多个物品接收在其中的罐。该罐具有可被抓持以便于装载和移除一个或多个物品的长柄钩。该钩从渐缩容器1的顶部边缘向外延伸，从而避免在装载物品和将物品从罐移除时进入限制性进入开口15的需要。另选地，细长样品保持装置可具有从渐缩容器1的顶部边缘延伸的取出圈，该取出圈可用取出装置诸如以举例的方式本领域中已知的钳子抓持。
[0096]
另外，参考图1至图6c，在移除渐缩容器1的帽盖之后，可将套管插入渐缩容器1的内部颈部区段11中。套管可为基本上配合在屏障状结构上的外圆柱体。具体地，套管具有几何形状和与内部颈部区段11基本上相一致并配合的外径，以及配合在屏障状结构2的外径上的内径。以举例的方式并且参考图5，套管(未示出)具有可从内部颈部区段11的顶部延伸到渐缩容器1的底面13的长度。因此，当渐缩容器1倒置时，套管防止干冰19通过单个限制性进入开口15离开干冰区域16。通过倒置渐缩容器1，屏障状结构2内的物品可从渐缩容器1滑出，而干冰19由于套管阻止干冰19掉落出而在干冰区域16内保持完整。另选地，可在插入上面刚刚描述的套管之前将屏障状结构2与渐缩容器1脱离接合(由此以本文所述的方式进行脱离接合)，从而在渐缩容器1倒置时允许用户将屏障状结构2滑出。
[0097]
设想了渐缩容器1内的屏障状结构2的任何构型。以举例的方式，本发明的屏障状结构2不需要在渐缩容器1的内部体积14内居中取向(如上文所定义)。更具体地，屏障状结构2的顶部平坦圈24和对应的顶部开口可与沿着内部颈部区段11的单个限制性进入开口15是竖直上不对准的。
[0098]
除了上文讨论的屏障状结构2之外，屏障状结构2还可包括能够在存储和运输期间保持固定到渐缩容器的其他合适的结构。例如，屏障状结构2可由具有如本文已经描述的弹簧状托架的相对薄壁的柔性塑料材料形成。另选地，屏障状结构2可包含沿着屏障状结构的
底部具有凹口的相对更刚性的材料诸如不锈钢，这些凹口被设计成与位于渐缩容器1的底面13上的对应托架接合。本发明设想了能够抵抗物品和干冰19过度浮动和移位的其他合适的屏障状结构2，过度浮动和移位在存储和运输期间可能会潜在地损坏物品和/或致使物品嵌入干冰19中。
[0099]
设想了其他屏障状结构。例如，作为本文所述的柔性袋30和隔热帽盖36的另选方案，根据本发明的原理，可利用具有用于进入柔性袋内的内部区域的进入开口以接收一个或多个物品的所谓的“屏障状接收器”。以举例的方式，屏障状接收器可包括柔性袋30或隔热帽盖36。屏障状接收器还可包括足够刚性的塑料杯状结构、或硬纸板盒状结构。一般来讲，屏障状接收器可包括具有用于保持一个或多个物品的内部区域并且被定尺寸成被引入渐缩容器1的单个限制性进入开口15中的任何合适的结构。以此方式，屏障状接收器将渐缩容器1的内部体积14隔离成内部产品存储体积17和干冰室16。屏障状接收器的关键特征是附接到屏障状接收器的取出构件。取出构件具有暴露取出构件部分，该暴露取出构件部分从渐缩容器1的内部体积14延伸出或在该内部体积内延伸足以供用户用手或用工具(例如，屏障移除工具50)抓持以使得能够将屏障状接收器从渐缩容器1的内部体积14拉出的量，作为触及包含在屏障状接收器内的一个或多个物品的方式。优选地，屏障状接收器悬吊在渐缩容器1内，如关于柔性袋30所述。然而，应当理解，屏障状接收器也可与位于干燥室16中的干冰19接触或嵌有干冰。对合适类型的屏障状接收器(例如，柔性袋30、隔热帽盖36、刚性塑料杯状结构、硬纸板盒状结构)的选择可取决于许多因素，包括单个限制性进入开口15的尺寸、渐缩容器1的内部区域14的体积容量以及待保存的一个或多个物品的类型、尺寸和数量。
[0100]
虽然已经以作为干冰室16和内部产品存储体积17的单个且连续区域的非限制性且代表性的示例的方式描述和说明了本文所述的实施方案，但应当理解，本发明设想了已经被区段化或子隔室化成一个或多个区域的干冰室16和/或内部产品存储体积17。例如，屏障状结构2内部的内部产品存储体积17可具有定位在内部产品存储体积17内的不同子隔室化区段中的不同物品；并且干冰19可填充到干冰室16内的单独隔室化区段中，以产生如存储在内部产品存储体积17的不同子隔室化区段中的不同类型的物品可能需要的不同冷却方案。
[0101]
本发明的方法和设备适用于如序列申请16/223,233中所公开的在渐缩容器内的预充入co2技术，并且该申请出于所有目的全文以引用方式并入本文。另外，本文的方法还可与序列申请15/645,152中所描述的渐缩容器和设备一起使用，该申请出于所有目的全文以引用方式并入本文。更进一步地，本发明的方法和设备可与如序列申请16/221,906中所描述的自动化系统(包括自动化充入系统)一起利用，该申请出于所有目的全文以引用方式并入本文。
[0102]
本发明提供了许多益处。例如，本文所述的各种设备和渐缩容器具有允许在设备和渐缩容器的内部体积内产生和保持与干冰区域分开且不同的产品区域的结构特征。干冰区域和产品区域的完整性在运输渐缩容器期间得以保持。因此，本发明消除了在运输、存储和/或保存期间干冰和物品的共混，从而允许用户容易地触及存储在设备中的物品而不会遇到与物品内埋或嵌入干冰内相关联的困难。通过避免干冰与物品的共混，可避免对物品的潜在损坏。由于干冰不会进入产品区域并且物品不会进入干冰区域，所以也消除了物品
与干冰的粘着。另外，可在不受其他区域阻碍的情况下进入产品区域和干冰区域以执行某些功能。例如，干冰可填充到干冰区域而不是产品区域中。
[0103]
另外，本文所述的设备和渐缩容器的结构允许以稳定的构型运输物品，使得产品区域内的物品甚至在运输和运送的条件可能对渐缩容器造成显著的湍流、振动和冲击时也不具有浮动或移位到物品可嵌入干冰内的程度的趋势。产品区域和干冰区域的完整性得以保持并且可承受对渐缩容器的显著的湍流、振动和冲击。物品在到达目的地场所后保持可用。物品保持牢固地固定在与干冰区域分开且不同的结构限定产品区域中，这允许在无需移除干冰的情况下插入物品和移除物品。
[0104]
本发明还提供了用于进入渐缩容器的单个限制性进入开口的解决方案，在本发明出现之前，该开口通常难以进入、单独执行装载和移除物品以及将干冰填充到干冰区域而不是产品区域中的某些功能。可由引导组件通过渐缩容器的单个限制性进入开口选择性地填充干冰，使得干冰仅进入干冰区域而不是产品区域。由于本文所述的独特设备，可在渐缩容器内存在干冰的情况下进行物品的装载或移除。在不破坏干冰区域或产品区域的情况下进入并执行某些功能(例如，装载和移除物品；将干冰填充到空的渐缩容器中；将干冰加满到部分填充的渐缩容器中)的能力允许使用渐缩容器和与可商购获得的盒或渐缩容器相比尺寸相对较小的渐缩容器。
[0105]
另外，本发明的渐缩容器可赋予装载在其中的物品所需的制冷，与可商购获得的可运输渐缩容器相比，在本发明的渐缩容器中，物品能够被保存处于或低于一定温度达延长的持续时间。本发明避免了在可商购获得的容器中遇到的由于无法接受水平的热量进入所致的快速干冰升华的问题。在本发明中，在渐缩容器的内部体积内存在物品和干冰的最佳布置。渐缩容器的主体区段优选地针对(i)干冰和物品的布置以及(ii)主体区段内部的体积容量进行优化，以便以产生特定物品的可接受冷却持续时间的方式容纳物品和干冰两者，而无需增加总体渐缩容器的尺寸和重量并且不必引入过量的干冰以产生特定物品的所需冷却持续时间。
[0106]
本发明的另一个优点是在无需将干冰19从渐缩容器1的干冰区域16倾倒出的情况下从样品区域移除一些或全部物品的能力。例如，设备400的隔热帽盖34具有柔性袋30并且设备500的隔热帽盖36具有样品保持器35，使得移除对应的帽盖34或36允许分别移除所附柔性袋30或样品保持器35内的物品而无需丢弃包含在内部主体区段10中下方的干冰19。已经关于图1至图6c的实施方案中描述的结构说明和讨论了相同的益处。
[0107]
相反，可商购获得的盒和容器需要在将物品从盒或容器移除时倒出干冰，这是因为物品嵌入在盒内部的干冰内。丢弃干冰的问题包括潜在地损坏物品以及致使干冰在工作场所以不受控制的方式溢出，这会造成如本文先前所述的安全隐患。另外，通过将干冰从盒排空并将一个或多个物品从盒移除，可能没有机会重复使用盒来继续存储一个或多个物品，这在仅需要提取一个或多个物品的一部分或不存在可冷冻存储一个或多个物品的其他低温设备的情况下可能是所需的。
[0108]
虽然已示出和描述了被认为是本发明的某些实施方案，但当然应当理解，在不脱离本发明的实质和范围的前提下，可轻易地对其形式或细节作出修改和改变。因此，本发明并不局限于本文所示和所述的具体形式和细节，也不局限于本文所公开的以及后文所要求的本发明整体之内的任何内容。