特開 2022-172382 低温球

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022172382

(43)【公開日】2022-11-15

(54)【発明の名称】低温球

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/00 20060101AFI20221108BHJP

   F17C 3/08 20060101ALI20221108BHJP

   F17C 13/08 20060101ALI20221108BHJP

【ＦＩ】

F17C13/00 302Z

F17C3/08

F17C13/08 302Z

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022145286

(22)【出願日】2022-09-13

(62)【分割の表示】P 2020557129の分割

【原出願日】2019-01-07

(31)【優先権主張番号】15/865,589

(32)【優先日】2018-01-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】520244016

【氏名又は名称】クライオポート，インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100163061

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】ボーリンガー，ブレット

(72)【発明者】

【氏名】メリキャン，ホブハンネス

(57)【要約】      （修正有）

【課題】デュワー内の液体または気体を、輸送中の蒸発および流出から保護するためのシステム、デバイスまたは装置を提供する。
【解決手段】周囲温度よりも低い温度で液体または気体を貯蔵および／または輸送する低温貯蔵システムのための方法、装置、およびデバイス。低温貯蔵システムは、筐体と空洞とを有する。低温貯蔵システムは、筐体の空洞内に位置決めされたデュワーを備えている。デュワーは、液体を周囲温度より低く保つように構成されたペイロード領域を有する。デュワーは、液体を周囲温度より低く保ち、直立位置で受動的に安定するように構成されている。デュワーは、内壁と外壁で形成され、ペイロード領域へのアクセスを可能にする開口部を備えている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空洞を有する筐体と、
前記筐体の前記空洞の内部に位置決めされ、液体を周囲温度より低く保持し、直立位置で受動的に安定化するように構成されたペイロード領域を有するデュワーであって、内壁と外壁とを含んで形成されたデュワーと、
を備える低温貯蔵システム。

【請求項2】

前記デュワーは球状であり、前記デュワーの底部に重心または質量中心を有し、これにより前記デュワーが前記筐体の内部で傾斜、角度付けまたは回転されるときに前記デュワーを受動的に安定させる、請求項１に記載の低温貯蔵システム。

【請求項3】

前記筐体は立方体であり、前記筐体は、複数の側面と、前記複数の側面のうち各々の側面に設けられ、前記デュワーが前記立方体の筐体の内部に配置されたときに前記デュワーへのアクセスを提供するための円形の開口部とを有する、請求項１に記載の低温貯蔵システム。

【請求項4】

前記内壁と前記外壁とを接続し、前記デュワーに伝導される熱量を低減するように構成された波形ネックチューブであって、前記熱量を伝導する蛇行経路を有する波形ネックチューブと、
前記デュワーの開口部に挿入されて前記デュワーを閉じ、前記デュワーの前記空洞へのアクセスを防ぐように構成された取り外し可能な蒸気プラグと、
をさらに備える、請求項１に記載の低温貯蔵システム。

【請求項5】

前記取り外し可能な蒸気プラグが、ハンドル部分とネックとを有する、請求項４に記載の低温貯蔵システム。

【請求項6】

前記ネックの内部に位置決めされ、前記デュワーの内部の温度を監視するように構成された温度監視デバイスをさらに備える、請求項５に記載の低温貯蔵システム。

【請求項7】

前記温度監視デバイスは、
電子機器と無線で接続し、
前記デュワーの内部の温度を送信するように構成されている、
請求項６に記載の低温貯蔵システム。

【請求項8】

前記デュワーと前記筐体とに接続されて前記デュワーと前記筐体とを連結し、前記デュワーと前記筐体との間の摩擦を最小限に抑えるように構成されたボール移送デバイスをさらに備える、
請求項１に記載の低温貯蔵システム。

【請求項9】

前記デュワーは、３次元で回転する球状デュワーである、請求項１に記載の低温貯蔵システム。

【請求項10】

前記球状デュワーは、前記直立位置を維持し、前記デュワーが傾斜、回転、または角度付けされたときに前記直立位置に戻るように構成されている、請求項９に記載の低温貯蔵システム。

【請求項11】

前記球状デュワーは底部と上部とを有し、前記球状デュワーが傾斜または回転したときに直立のままになるかまたは安定するように、前記底部が前記上部よりも重い、請求項１０に記載の低温貯蔵システム。

【請求項12】

周囲温度以下の液体を貯蔵するためのデュワーであって、
内部に空洞を形成し、貯蔵された液体を囲む内壁と、
外壁であって、前記外壁および前記内壁は、前記空洞への前記液体のアクセスを可能にする開口部を有する、外壁と、
前記内壁と前記外壁の間に真空断熱を生成するように構成された真空ポートと、
を備える、デュワー。

【請求項13】

前記空洞に挿入されて前記開口部を塞ぎ、前記液体が前記デュワーの前記空洞に出入りすることを防ぐように構成された蒸気プラグをさらに備える、請求項１２に記載のデュワー。

【請求項14】

前記蒸気プラグは、ハンドルとコルクとを有し、前記コルクは、温度監視デバイスを受け入れるように構成されている、請求項１３に記載のデュワー。

【請求項15】

前記蒸気プラグが磁性蒸気プラグである、請求項１３に記載のデュワー。

【請求項16】

前記磁性蒸気プラグは、磁石が前記蒸気プラグを前記空洞に固定する場所までの前記空洞内の位置まで回転され得る、請求項１３に記載のデュワー。

【請求項17】

前記磁性蒸気プラグは、前記磁性蒸気プラグを前記空洞から押し出す力を磁石が生成する前記空洞内の位置まで回転され得る、請求項１３に記載のデュワー。

【請求項18】

前記蒸気プラグを前記デュワーにロックする蒸気プラグロックデバイスをさらに備える、請求項１３に記載のデュワー。

【請求項19】

前記デュワーは、底部と上部とを有し、前記底部は、前記デュワーが傾斜したり回転したりしたときに直立したまままたは安定するように、前記上部よりも重い、請求項１２に記載のデュワー。

【請求項20】

前記内壁を前記外壁に接続する波形ネックチューブをさらに備え、前記波形ネックチューブは、熱を伝導する蛇行経路を有し、前記デュワーは球状である、請求項１２に記載のデュワー。

【請求項21】

デュワー用の筐体であって、
前記デュワーを受け入れて囲むように構成された空洞と、
前記デュワーが前記筐体に挿入されたときに前記デュワーへのアクセスを可能にする開口部をそれぞれ有する複数の側面と、
前記デュワーに接続し、前記デュワーと前記筐体との間の摩擦を最小限に抑えるように構成されたボール移送デバイスと、
を備える筐体。

【請求項22】

前記空洞は、前記デュワーが３次元で移動することを可能にするように構成される、請求項２１に記載の筐体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0002]本明細書は、周囲温度よりも低い液体または気体を低温で貯蔵、輸送および／または送るためのシステム、デバイスまたは装置に関する。

【背景技術】

【0002】

[0004]実験室の技術者、科学者、医師や看護師等の医療専門家、およびその他の技術者は、液体または気体を低温（ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ）で貯蔵し、病院、実験室、研究施設等の様々な施設に輸送し得る。液体または気体を低温で輸送する場合、技術者および／または専門家は、液体または気体を冷蔵温度または低温に保持するために使用されるデュワー（ｄｅｗａｒ）に液体または気体を貯蔵する。デュワーは、開いたバケツ、フラスコ、および／または自己加圧タンクを含むいくつかの異なる形態をとり得る。デュワーは、壁の間に真空を備えた二重壁の金属製またはガラス製のフラスコであってもよい。これは壁の間の断熱を提供する。

【0003】

[0005]技術者または専門家は、デュワーに液体または気体を充填し、輸送用材料を使用してデュワーを梱包し得る。次いで、技術者または専門家が、デュワーを含むパッケージを荷送人に提供し、開梱される最終的な目的地に内容物が運ばれる。但し、液体または気体はゆっくりと沸騰するため、デュワーはその上部に、気体を逃がすように設計された開口部を有し得る。また、輸送中にデュワーが傾いたり横転したりして、デュワーから液体や気体が流出し得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

[0006]したがって、デュワー内の液体または気体を、輸送中の蒸発および流出から保護するためのシステム、デバイスまたは装置が必要とされる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

[0007]一般に、本明細書で説明される主題の一態様は、低温貯蔵システムで具体化される。低温貯蔵システム（「貯蔵システム」）は、液体または気体を貯蔵および／または輸送する。貯蔵システムは、筐体と空洞とを有する。貯蔵システムは、筐体の空洞内に位置決めされたデュワーを有する。デュワーは、液体を周囲温度より低く保つように構成されたペイロード領域（ｐａｙｌｏａｄ ａｒｅａ）を有する。デュワーは、液体を周囲温度より低く保ち、直立位置で受動的に安定するように構成されている。デュワーは、内壁と外壁とを含んで形成され、ペイロード領域へのアクセスを可能にする開口部を備えている。

【0006】

[0008]これらおよび他の実施形態は、随意的に、以下の特徴の１つまたは複数を含み得る。デュワーは球状であってもよく、デュワーの底部に重心または質量中心を有してもよく、このことは、デュワーが筐体内で傾斜、角度付けまたは回転されるときに、デュワーを受動的に安定させる。デュワーは二重壁フラスコであってもよい。デュワーは球状デュワーであってもよい。球状デュワーは、筐体が回転または傾けられると、筐体内の直立位置に戻るように構成されてもよい。球状デュワーは、底部と上部とを有していてもよい。底部は、傾斜または回転したときに球状デュワーが直立したままであるか、または安定するように、上部よりも重くてもよい。筐体は立方体の形状であってもよく、複数の側面を有していてもよい。筐体は、各側面に円形の開口部を有していてもよく、筐体内にデュワーが配置された場合にデュワーにアクセスすることができる。

【0007】

[0009]貯蔵システムは、取り外し可能な蒸気プラグを有していてもよい。取り外し可能な蒸気プラグは、デュワーの空洞へのアクセスを制限するために、デュワーの開口部に挿入されるように構成され得る。取り外し可能な蒸気プラグは、ハンドル部分およびネックを有していてもよい。貯蔵システムは、温度監視デバイスを有していてもよい。温度監視デバイスは、デュワー内の温度を監視するように構成されてもよく、ネック内に位置決めされてもよい。温度監視デバイスは、電子デバイスと無線で接続するように構成されてもよく、デュワー内の温度を電子デバイスに送信してもよい。

【0008】

[0010]貯蔵システムは、ボール移送デバイスを有していてもよい。ボール移送デバイスは、デュワーと筐体との間に接続されてデュワーと筐体とを連結してもよい。ボール移送デバイスは、デュワーと筐体との間の摩擦を最小限にするように構成されてもよい。

【0009】

[0011]別の態様では、主題は、デュワー用の筐体に具体化される。筐体は、デュワーを受け入れて囲むように構成された空洞を有している。筐体は複数の側面を有する。各側面は、筐体にデュワーを挿入した場合にデュワーへのアクセスを可能とする開口部を有する。筐体はボール移送デバイスを有している。ボール移送デバイスはデュワーに接続され、デュワーと筐体との間の摩擦を最小限に抑えるように構成されている。

【0010】

[0012]本発明の他のシステム、方法、特徴、および利点は、以下の図および詳細な説明を検討すれば当業者には明らかであろう。図示される構成部品は、必ずしも縮尺通りではなく、本発明の重要な特徴をよりよく示すために誇張されている場合がある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】[0013]本発明の一態様による、例示的な低温貯蔵システムを示す。

【図2】[0014]本発明の一態様による、筐体内に配置された球状デュワーを示す。

【図3】[0015]本発明の一態様による、筐体内で回転する球状デュワーを示す。

【図4】[0016]本発明の一態様による、液体または気体を挿入することを可能にする開いた球状デュワーを示す。

【図5】[0017]本発明の一態様による、図１の低温貯蔵システムの断面図を示す。

【図6A】[0018]図６Ａは、本発明の一態様によるペイロード領域内の液体または気体を異なる向きで示す。

【図6B】図６Ｂは、本発明の一態様によるペイロード領域内の液体または気体を異なる向きで示す。

【図6C】図６Ｃは、本発明の一態様によるペイロード領域内の液体または気体を異なる向きで示す。

【図7】[0019]本発明の一態様による、図１の低温貯蔵システムの例示的な蒸気プラグである。

【図8A】[0020]本発明の一態様による、図１の低温貯蔵システムの例示的な波形ネックチューブである。

【図8B】[0021]本発明の一態様による、図１の低温貯蔵システムのデュワーに接続された波形ネックチューブを示す。

【図9】[0022]本発明の一態様による、図１の低温貯蔵システムの例示的なボール移送デバイスである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

[0023]本明細書では、液体窒素などの液体または気体を輸送および貯蔵するためのシステム、装置、およびデバイスが開示される。システム、装置またはデバイスは、液体を貯蔵および輸送する低温貯蔵システムであってもよい。本明細書で説明する主題の特定の実施形態は、以下の利点のうちの１つまたは複数を実現するために実装され得る。

【0013】

[0024]低温貯蔵システムは筐体を有していてもよく、筐体は、低温に耐え得るように、ポリマー材料から作られる。即ち、ポリマー材料は、脆さに対して耐性があり、低温において粉砕の影響を受けにくい。筐体は、液体または気体を含むデュワーを保持するかまたは吊り下げてもよい。さらに、筐体は、デュワーを取り囲んで衝突からデュワーを保護する。筐体は、デュワーを自由に吊り下げたり保持したりし、これにより、デュワーは、筐体の内側に影響を与えることなく筐体内を自由に回転および／または移動し得る。さらに、デュワーは球状であってもよく、受動的な安定性を有する。つまり、デュワーは、開口部の真向かいに位置する重心と、重心の近くのデュワーの底部またはその近くにある質量中心とを有するため、傾けたときに、直立位置または垂直位置に維持されるか、または戻る。筐体内で自由に回転できることと、受動的な安定性を有することとにより、デュワーは筐体の向きに関係なく直立したままになって漏出を防止する。さらに、デュワーを直立させて安定させることにより、低温貯蔵システムはデュワー内の液体の蒸発量を低減する。例えば、低温貯蔵システムは、デュワー内の窒素蒸発率を低下させ、輸送中のデュワーの寿命を延ばす。

【0014】

[0025]他の利点および長所としては、筐体が、デュワーへのアクセスを提供する複数の面を有するため、液体または気体を挿入および／または除去するためのデュワーの開口部への物理的なアクセスが改善されることが含まれる。さらに、デュワーは、デュワー内部の温度を伝達および監視する電子デバイスを備えていてもよく、デュワーが自由に回転するときに筐体とデュワーとの間の摩擦量を減らす接続デバイスを備える。

【0015】

[0026]図１は、低温貯蔵システム１００の斜視図を示し、図２は、低温貯蔵システム１００の断面図を示す。低温貯蔵システム（「貯蔵システム」）１００は、筐体１０２、二重壁フラスコなどのデュワー１０４、および蒸気プラグ１０６を含む。筐体１０２は、三次元（３Ｄ）であり、立方体として成形されてもよい。筐体１０２は、立方体、四面体、十二面体または八面体などの任意のタイプの三次元物体として成形することができ、筐体１０２が低温で粉砕しないようにポリマー材料から作製してもよい。

【0016】

[0027]筐体１０２は、複数の側面１０８または面を有する。側面１０８は、デュワー１０４を取り囲むまたは囲う閉じた筐体を形成する。側面１０８は、他の側面に接続して筐体１０２を形成し、デュワー１０４を取り囲む平面または格子状の表面であってもよい。デュワー１０４が筐体１０２内に存在するように、デュワー１０４が筐体１０２の空洞に挿入または配置される。複数の側部１０８は、１つまたは複数の締結具を使用して互いにスナップ留めしてもよい。複数の側面１０８は、例えば、１つまたは複数のコーナー１１２で一緒にスナップ留めしてもよい。いくつかの実装形態では、筐体は、複数のモジュール部品から形成され得る。複数のモジュール部品を一緒に接続および／または固定して筐体１０２を形成してもよい。複数の側面は、１つまたは複数の筐体開口部１１０を有してもよい。１つまたは複数の筐体開口部１１０は、円形であってもよく、および／またはデュワー開口部と同じ形状に形成されてもよい。１つまたは複数の筐体開口部１１０により、筐体１０２内でデュワー１０４が回転するときにデュワー１０４へのアクセスがもたらされる。したがって、デュワー１０４の開口部４０２は、筐体１０２の向きに関係なくアクセスすることができる。

【0017】

[0028]例えば、筐体１０２は、立方体として成形され、６つの側面１０８を有する。各側面は、コーナー１１２で少なくとも別の側面に接続される。各側面に、筐体開口部１１０がある。筐体開口部により、デュワー開口部が筐体１０２の側面で筐体開口部１１０と位置合わせされたときに、蒸気プラグ１０６およびデュワー開口部へのアクセスが可能になる。したがって、デュワーが筐体の空洞内で回転すると、１つまたは複数の筐体開口部１１０がデュワー開口部と整列するとき、１つまたは複数の筐体開口部１１０により、蒸気プラグ１０６およびデュワー開口部へのアクセスがもたらされる。

【0018】

[0029]筐体１０２は、内部骨格１１４および外部骨格１１６を有していてもよい。外側骨格１１６は、衝突、振動および／または衝撃からデュワー１０４を保護する。例えば、外部骨格１１６は、筐体１０２が出荷または貯蔵されるときに、デュワー１０４を他のボックスまたはトラックの側面などの他の物体から分離する。内部骨格１１４は、筐体１０２内にデュワー１０４が配置される空洞を形成する。デュワー１０４を空洞内で回転させることができるように、デュワー１０４は、内部骨格１１４の空洞内に吊り下げられ、配置され、または他の方法で配置されてもよい。

【0019】

[0030]貯蔵システム１００は、筐体１０２とデュワー１０４との間に接続されたボール移送デバイス９００を含み得る。ボール移送デバイス９００は、筐体１０２に対するデュワー１０４の動きを容易にする。ボール移送デバイス９００は、筐体１０２とデュワー１０４との間にある内部指骨または翼２０２に位置決めされ、摩擦のない、またはほぼ摩擦のない表面を提供してもよい。ボール移送デバイス９００は、デュワー１０４と筐体１０２との間の摩擦を最小化または排除し、それにより、デュワー１０４は、筐体１０２内で自由に移動または回転することができる。図９は、ボール移送デバイス９００の構造をさらに説明する。

【0020】

[0031]貯蔵システム１００は、デュワー１０４を含む。デュワー１０４は、二重壁フラスコであってもよく、球状または他の任意の多面体として形作られてもよい。デュワー１０４は、筐体１０２の中央空洞内の中央に配置されてもよく、中央空洞内で自由に回転および／または移動し得る。デュワー１０４は、例えば図３に示されるように、中心垂直軸線３０６を中心として方向３０２、３０４に、または他の任意の方向に三次元的に回転し得る。

【0021】

[0032]デュワー１０４は、内壁５０４、外壁５０２、および開口部４０２を有する。例えば図４に示すように、貯蔵システム１００は、開口部４０２に挿入されていくらかの気体を逃がしながらデュワー１０４を封止または部分的に封止し得る蒸気プラグ１０６などのプラグを有していてもよい。開口部４０２は、デュワー１０４内にある空洞またはペイロード領域５０６に繋がる。図５は、デュワー１０４の断面図におけるペイロード領域５０６を示す。デュワー１０４は、内壁５０４と外壁５０２との間に真空を形成して、周囲温度未満で液体または気体を保持または貯蔵し得る。デュワー１０４は、ポンプアウトポート４１２を有していてもよい。ポンプアウトポート４１２は、デュワー１０４の内壁５０４と外壁５０２との間に真空を生成するために使用されてもよく、これによって、内壁５０４と外壁５０２との間の空間が完全に排出され得る。

【0022】

[0033]デュワー１０４は、内壁５０４と外壁５０２との間に真空を備えた内壁５０４および外壁５０２を有する。外壁５０２は、液体または気体をペイロード領域５０６に挿入または配置することを可能にする開口部４０２を有する。開口部４０２は、デュワー１０４が受動的に安定化されるときに開口部４０２が直立したままであるように、デュワー１０４の重心または質量中心５１２の反対側に位置決めされてもよい。開口部４０２は、デュワー１０４のペイロード領域５０６から気体が逃げることを可能にし、デュワー１０４内における気体膨張を緩和する。

【0023】

[0034]内壁５０４は、デュワー１０４内のペイロード領域５０６を形成および／または囲む。ペイロード領域５０６は、デュワー１０４の上部５０８から底部５１０まで縦方向に延在するデュワー１０４内の円筒状の空洞であってもよい。ペイロード領域５０６は、周囲温度未満の液体または気体を保持または格納する。ペイロード領域５０６の底部にまたはそれを取り囲んで吸収性材料６０６が設けられていてもよい。吸収性材料６０６は、ペイロード領域５０６内の温度を周囲温度より低く維持することができる。

【0024】

[0035]デュワー１０４は、上部５０８および下部５１０を有する。上部５０８は、開口部４０２が配置される場所であり、デュワー１０４の受動的な安定化のために直立のままである。底部５１０は、重心または質量中心５１２を含む。重心または質量中心５１２がデュワー１０４の底部５１０内に配置されているので、デュワー１０４は、重心または質量中心５１２の周りで安定し、これによってデュワー１０４が直立したままになる。筐体１０２の向きに関係なく、重心または質量中心５１２の周りにデュワー１０４を安定させることにより、貯蔵システム１００は、液体または気体の蒸発の量および／または速度を低減し、および／または吸収材、例えば、窒素の蒸発速度が低下する。液体もしくは気体および／または吸収材の蒸発の量および／または速度は、例えば図６Ａ～図６Ｃに示されるように、液体または気体６０２の断面積６０４ａ～ｃの量に基づく。加えて、受動的な安定化を行うことにより、デュワー１０４は、輸送業者が輸送用コンテナ内の使用可能なスペースまたは空のボリュームに最も適合する筐体１０２に任意の形状を使用することを可能にする任意の形状の筐体１０２に封入され得るので、輸送用コンテナ内の輸送密度の量を増加させる。

【0025】

[0036]図６Ａは、デュワー１０４が直立しているときのデュワー１０４のペイロード領域５０６内の液体または気体６０２および吸収材６０６を示す。吸収材６０６は、デュワー１０４のペイロード領域５０６の底部内またはその周囲に位置決めされてもよい。ペイロード領域５０６が直立または垂直であるため、デュワー１０４が直立している場合、液体または気体６０２の断面積６０４ａは、直径Ｄを有する。ペイロード領域５０６が、例えば図６Ｂおよび図６Ｃに示されるように、角度付けまたは傾斜された場合、液体または気体６０２は、ペイロード領域５０６が直立または垂直である場合の断面積６０２ａ、Ｄよりも大きいＤ＋ΔＤの断面積６０４ｂ～ｃをそれぞれ有する。ペイロード領域５０６が傾斜または角度付けされると、断面領域６０４ａの形状は、ペイロード領域５０６の円筒形の性質により円形から断面領域６０４ｂ～ｃの楕円形状に移行する。楕円形の断面積６０４ｂ～ｃのサイズは、角度が増加するにつれて増加する。増大した断面積６０２ｂ～ｃは、液体または気体６０２の蒸発の速度および／もしくは量の増大、ならびに／または吸収材６０６の燃焼の速度または量の増大をもたらす。増大した断面積６０４ｂ～ｃは、液体または気体６０２のより多くをより高温の媒体に曝し、吸収材６０６が液体または気体６０２を冷却するためのより速い燃焼速度を引き起こす。さらに、ペイロード領域５０６が傾けられると、液体および／または気体は、デュワー１０４の開口部４０２からこぼれるか、またはそこから逃れ得る。さらに、液体または気体６０２がこぼれるか、および／または断面積６０２ｂ～ｃが増加すると、部分的な真空が生成され、温風が引き込まれて平均温度がさらに上昇し、液体または気体６０２を冷却する吸収材６０６の燃焼速度が速くなる。

【0026】

[0037]貯蔵システム１００内のデュワー１０４は、筐体１０２の向きに関係なくデュワー１０４を直立位置に維持する受動的な安定化を有するので、デュワー１０４内のペイロード領域５０６は、デュワー１０４が傾けられ、回転され、および／またはそうでなければ角度付けされたときに、直立位置を維持するか、または直立位置に戻る。したがって、貯蔵システム１００は、デュワー１０４が直立位置および／または垂直位置に戻るか、またはそれを維持するように、デュワー１０４を直立位置に維持すること、および／またはデュワー１０４を受動的に調整することによって、液体または気体６０２の蒸発の量および／または速度を低減し、吸収材料６０６の燃焼速度を低減する。さらに、窒素であり得る吸収材料６０６の燃焼速度を低下させることにより、デュワー１０４の動的保持時間が増加する。動的保持時間は、デュワー１０４が輸送中に内部温度を－１５０℃以下に維持する時間である。

【0027】

[0038]貯蔵システム１００は、蒸気プラグ１０６を含む。図４、図７は、蒸気プラグ１０６を示す。蒸気プラグ１０６は、ハンドル部分４０８およびネック４１０を有していてもよい。ハンドル部分４０８は、ユーザが蒸気プラグ１０６を時計回りまたは反時計回りの方向にねじって、ネック４１０の少なくとも一部を開口部４０２に挿入することを可能にするハンドルまたはグリップを有していてもよい。蒸気プラグ１０６は取り外し可能であってもよい。即ち、蒸気プラグ１０６は、デュワー１０４の開口部４０２に挿入されて、デュワー１０４を閉鎖または部分的に閉鎖し、ペイロード領域５０６へのアクセスを防止し得る。ハンドル部分４０８および／またはネック４１０は、ポリマーまたはグラスファイバの様な材料などの非導電性材料から作製されてもよい。

【0028】

[0039]蒸気プラグ１０６は、例えば図４に示されるように、時計回りおよび／または反時計回りに回転または捩じられてもよい。例えば、蒸気プラグ１０６は、開口部４０２に挿入されると時計回りに回転して、開口部４０２内に蒸気プラグ１０６を固定し、反時計回りに回転して、開口部４０２から蒸気プラグ１０６を取り外して、ペイロード領域５０６に液体または気体を挿入することができる。別の例では、蒸気プラグ１０６は、開口部４０２内に挿入されると反時計回りに回転して、開口部４０２内に蒸気プラグ１０６を固定し、時計回りに回転して、開口部４０２から蒸気プラグ１０６を取り除くことができる。蒸気プラグ１０６は、ペイロード領域５０６内の液体が蒸発するときに圧力が蓄積するのを防ぐために気体が逃げることを可能にする間隙が残るように、開口部４０２に挿入されてもよい。

【0029】

[0040]図７に示すように、蒸気プラグ１０６は、ロックデバイス７０４を有していてもよい。ロックデバイス７０４は、蒸気プラグ１０６のネック上に位置決めされ得る。ロックデバイス７０４は、デュワー１０４のペイロード領域５０６の上部内側部分内の１つまたは複数の他の磁石と連動する１つまたは複数の磁石であってもよい。磁石は反対の極性を有していてもよく、蒸気プラグ１０６がデュワー１０４内の特定の位置で回されると、磁石はデュワー１０４内の蒸気プラグをロックする。逆に、蒸気プラグ１０６がその軸を中心に別の位置まで回転すると、磁石の反対の極性により蒸気プラグがデュワー１０４から押し出され得る。

【0030】

[0041]ロックデバイス７０４は、蒸気プラグ１０６がペイロード領域５０６内に挿入されるとロックする。蒸気プラグ１０６とデュワー１０４のペイロード領域５０６の内側部分との間に間隙があり得るので、デュワー１０４が異なる方向に向けられ、または回転されると、ロックデバイス７０４は、蒸気プラグ１０６をデュワー１０４と共に適所にロックして、蒸気プラグ１０６が脱落するのを防止する。蒸気プラグ１０６とデュワー１０４との間の間隙は、ペイロード領域５０６内の気体の膨張または液体の蒸発により気体が逃げることを可能にし、ペイロード領域５０６内に圧力が蓄積するのを防ぐ。

【0031】

[0042]貯蔵システム１００は、蒸気プラグ１０６のネック４１０内に位置決めされ、埋め込まれ、もしくは含まれ、またはネック４１０に接続され得る電子熱電対７０２を含み得る。電子熱電対７０２は、デュワー１０４内の温度を測定および監視する電子デバイスまたはセンサであってもよい。電子熱電対７０２は、無線プロトコルを使用して、スマートデータロガーなどの別の電子デバイスと無線送信および／または通信することができる。電子熱電対７０２は、スマートデータロガーに通信して温度を提供し得、および／または温度を監視するためにスマートデータロガーから命令を受信し得る。スマートデータロガーは、温度を表示するか、またはユーザまたは別の電子プラットフォームに温度を伝達してもよい。これは、他の個人によるデュワー１０４内の温度のリアルタイム監視を可能にする。

【0032】

[0043]貯蔵システム１００は、例えば図８Ａ～図８Ｂに示されるように、波形ネックチューブ８００を含み得る。波形ネックチューブ８００は、薄壁であってもよい。波形ネックチューブ８００は、内壁５０４をデュワー１０４の外壁５０２に接続する。波形ネックチューブ８００は、ネックチューブの全体の高さを低減するが、直線ネックチューブと同じように、熱を伝導する経路の全長を維持する。波形ネックチューブ８００は、熱伝導を提供する蛇行経路８０２を有し得る。ネックチューブの高さを低くするが、経路全体の長さを真っ直ぐなネックチューブと同じに保つことにより、波形ネックチューブ８００は、デュワー１０４の全体的なサイズを低減する。さらに、熱伝導の経路全体の長さを真っ直ぐなネックチューブと同じに保つことにより、波形ネックチューブ８００は、デュワー１０４に伝導される熱の量を低減する。したがって、波形ネックチューブ８００は、同様の全経路長の直線ネックチューブよりも短いネックチューブ（例えば、全体の高さまたはサイズが短い）で同じ熱伝導を提供する。例えば、波形ネックチューブ８００の高さは５．０８～７．６２ｃｍ（２～３インチ）の長さであり得るが、熱伝導の全体の経路長は、薄壁波形ネックチューブに沿った蛇行経路であり得るので、熱伝導の全体の経路長は、１５．２４ｃｍ（６インチ）長であってもよい。

【0033】

[0044]貯蔵システム１００は、例えば図９に示すように、ボール移送デバイス９００を含む。ボール移送デバイス９００は、内部指骨（ｉｎｎｅｒ ｐｈａｌａｎｇｅ）または翼（ｗｉｎｇ）２０２において筐体１０２に接続されてもよい。ボール移送デバイス９００は、筐体１０２とデュワー１０４との間に連結を提供し、デュワー１０４が筐体１０２の空洞内で自由に回転することを可能にし得る。

【0034】

[0045]ボール移送デバイス９００は、ヘッド９０２および本体９０４を有してもよい。ヘッド９０２および本体９０４は、円筒として形作られてもよい。ヘッド９０２の直径は、本体９０４の直径より大きくてもよい。ボール移送デバイス９００は、内部指骨または翼２０２の穴または開口部に挿入されてもよい。例えば、本体９０４は、開口部に挿入されてもよく、ヘッド９０２は、内部指骨または翼２０２の開口部の周りにシールを形成してもよい。ヘッド９０２および本体９０４は、玉軸受９０６およびばね９０８が存在する開口部および空洞を有していてもよい。

【0035】

[0046]ボール移送デバイス９００は、ボールベアリング９０６、カップ９１０、およびボール移送デバイス９００の空洞内に着座または静止するばね９０８を有していてもよい。ボールベアリング９０６は、上部および底部を有していてもよい。ボールベアリング９０６の上部は、ボール移送デバイス９００のヘッド９０２から突出してもよい。デュワー１０４が筐体１０２の空洞内に着座されると、突出するボールベアリング９０６の上部がデュワー１０４に接触する。ボールベアリング９０６は、筐体１０２とデュワー１０４との間の摩擦を最小にし、デュワー１０４が筐体１０２内で自由に回転または移動できるようにする。ボールベアリング９０６は、摩擦のない、または摩擦の少ない表面を提供する。本体９０４の空洞内にあるボールベアリング９０６の底部は、ばね９０８と係合するカップ９１０に静止していてもよい。

【0036】

[0047]カップ９１０は、ボールベアリング９０６の底部とばね９０８との間を連結し、その結果、ボールベアリング９０６の上部に力が加えられると、ボールベアリング９０６の下部はカップ９１０を押し、それにより、ばね９０８に下向きの力が加わり、ばね９０８が収縮する。これにより、筐体１０２内においてデュワー１０４が自由に回転することができ、筐体１０２は貯蔵および／または輸送中の衝撃および振動を吸収することができる。デュワー１０４がボールベアリング９０６を押すと、ばね９０８がさらに収縮する一方で、ボールベアリング９０６はさらに本体９０４の空洞に入る。これにより、デュワー１０４が剛性を維持する代わりに押し合うことができ、衝撃または振動が吸収される。衝撃または振動を引き起こす事象が過ぎると、ばね９０８は、戻りまたは拡張して元の状態に戻り、筐体１０２の空洞内にデュワー１０４を位置決めしたままにする。さらに、１つまたは複数のボールベアリング９０６により、デュワー１０４は回転または角度付けされることができ、それにより、デュワー１０４は、筐体１０２の向きに関係なく、受動的に安定化され、直立のままである。

【0037】

[0048]ばね９０８は、筐体１０２への衝撃または振動により、デュワー１０４がボールベアリング９０６に外向きの力を加えるときなど、ボールベアリング９０６に下向きの力が加えられると収縮し得る。例えば、筐体１０２が移動、シフト、または落下すると、筐体１０２に振動力が作用する。デュワー１０４が振動力に応答して移動またはシフトする場合、デュワー１０４は、ボール移送デバイス９００に外向きの力を及ぼし得、筐体１０２に激しく接触する代わりに、デュワー１０４は、ボールベアリング９０６に力を及ぼし、それによって、本体９０４の空洞内に後退し、ばね９０８を収縮させ、力を吸収させる。

【0038】

[0049]方法／システムの例示的な実施形態を、例示的な形態で開示してきた。したがって、全体を通して使用される用語は、非限定的な方法で読まれるべきである。本明細書の教示に対する小さな修正は、当業者にはよく知られているが、本明細書で保証される特許の範囲内で制限されることを意図するものは、合理的な範囲内の進歩の範囲内にあるそのような全ての実施形態であると理解されるべきであり、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物を考慮しない限り、その技術はここに貢献し、その範囲は制限されない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2022-09-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

周囲温度より低い温度で液体を貯蔵するための貯蔵システムであって、
空洞を有する筐体と、
容器であって、前記容器は、前記筐体の前記空洞内に配置され、直立位置で受動的に安定するように構成され、周囲温度より低い温度で物質を保持するために前記容器内に設けられたペイロード領域を規定する、容器と、を備え、
前記容器は、
上部と、
前記上部より重い底部であって、前記容器を囲む前記筐体が傾斜、回転、または角度付けされたときに前記容器を直立位置で安定させるように構成されている底部と、を備える、貯蔵システム。

【請求項2】

前記容器は、
前記ペイロード領域を形成する内壁と、
外壁であって、前記外壁および前記内壁は、前記ペイロード領域の前記物質へのアクセスを可能にする開口部を有する、外壁と、
前記開口部に挿入されるネックを有するプラグと、を備える、請求項１に記載の貯蔵システム。

【請求項3】

前記プラグは、ロックデバイスを備え、前記ロックデバイスは、前記プラグを所定の位置に固定し、前記プラグと前記内壁との間に、ガスを逃がすための間隙が設けられ、
前記ロックデバイスは、前記ネックの外周内に埋め込まれた1つまたは複数の磁石を含み、
前記ネックの外周内に埋め込まれた1つまたは複数の磁石は、前記容器内の1つまたは複数の他の磁石と連動され、
前記プラグの前記ネックの外周内に埋め込まれた1つまたは複数の磁石と、前記容器内の1つまたは複数の他の磁石とは、前記プラグが第１の位置にある場合に、前記プラグの前記ネックと前記内壁との間の前記間隙を維持するように構成され、
前記プラグの前記ネックの外周内に埋め込まれた1つまたは複数の磁石と、前記容器内の1つまたは複数の他の磁石とは、前記プラグが前記第１の位置とは異なる第２の位置にある状態で、少なくとも部分的に前記容器外の位置に前記プラグを維持するように構成される、請求項２に記載の貯蔵システム。

【請求項4】

前記容器は、球状デュワーを有する、請求項１に記載の貯蔵システム。

【請求項5】

前記筐体は立方体であり、前記筐体は、複数の側面と、前記容器が前記筐体の内部に配置されたときに前記容器へのアクセスを提供するための開口部と、を有する、請求項１に記載の貯蔵システム。

【請求項6】

前記開口部を提供し、前記内壁と前記外壁とを接続する波形ネックチューブを備え、
前記波形ネックチューブは、前記容器内に伝導される熱量を低減するように構成された蛇行経路を有する、請求項２に記載の貯蔵システム。

【請求項7】

ボール移送デバイスを備え、
前記ボール移送デバイスは、前記容器と前記筐体とに接続され、かつ前記容器と前記筐体とを連結し、前記容器と前記筐体との間の摩擦を最小限に抑えるように構成されている、請求項１に記載の貯蔵システム。

【請求項8】

周囲温度より低い温度で液体を貯蔵するための容器であって、
壁であって、前記壁は、周囲温度より低い温度で液体を保持するように構成されたペイロード領域を形成し、且つ、前記ペイロード領域の液体へのアクセスを可能にする開口部を有する、壁と、
プラグであって、前記プラグは、前記開口部に挿入されるネックと、ロックデバイスと、を有し、前記ロックデバイスは、前記プラグを所定の位置に固定し、前記容器が異なる方向に配向または回転されるときに前記プラグが抜け落ちるのを防止し、前記ネックと前記壁との間に、前記液体が蒸発するときにガスを逃がすための間隙が設けられた、プラグと、を備え、
前記ロックデバイスは、前記ネックの外周内に埋め込まれた1つまたは複数の磁石を含み、
前記ネックの外周内に埋め込まれた1つまたは複数の磁石は、前記容器の前記壁内の1つまたは複数の他の磁石と連動され、
前記プラグの前記ネックの外周内に埋め込まれた１つまたは複数の磁石と、前記容器の前記壁内の１つまたは複数の他の磁石とが、前記プラグを第１の回転位置にした状態で、前記プラグの前記ネックと前記壁との間の前記間隙を維持するように構成され、
前記プラグの前記ネックの外周内に埋め込まれた１つまたは複数の磁石と前記容器の前記壁内の１つまたは複数の他の磁石とは、前記第１の回転位置とは異なる第２の回転位置に前記プラグがある状態で、前記プラグを少なくとも部分的に前記容器の外の位置に維持するように構成される、容器。

【請求項9】

上部と、
前記上部より重い底部であって、前記容器が筐体の向きに関係なく前記筐体の中で、傾斜、回転、または角度付けされたときに前記容器を直立位置で安定させるように構成された、底部と、を備える、請求項８に記載の容器。

【請求項10】

外壁と、
前記壁と前記外壁との間に真空断熱を生成するように構成された真空ポートと、を備える、請求項８に記載の容器。

【請求項11】

前記容器は、球状デュワーである、請求項８に記載の容器。

【請求項12】

前記プラグの前記ネックの外周内に埋め込まれた1つまたは複数の磁石と、前記容器の前記壁内の1つまたは複数の他の磁石とは、反対の極性を有し、
前記反対の極性は、前記容器内の前記第１の回転位置に前記プラグをロックするように構成され、前記プラグが前記第２の回転位置にある状態で、前記プラグを少なくとも部分的に前記容器の外の位置に維持するように構成される、請求項８に記載の容器。

【請求項13】

前記容器は、前記容器の底部に、重心または質量中心を有する、請求項８に記載の容器。

【請求項14】

周囲温度より低い温度で物質を貯蔵するための容器であって、
周囲温度より低い温度で前記物質を保持するように構成されたペイロード領域を形成する内壁と、
外壁と、
ネックチューブであって、前記ネックチューブは、前記外壁と前記内壁とを接続し、前記外壁と前記内壁とを通過する開口部を有し、前記開口部は、前記ペイロード領域の前記物質へのアクセスを可能にするように構成された、ネックチューブと、
前記開口部に挿入されるネックを有するプラグと、を備える、容器。

【請求項15】

前記ネックチューブは波形であり、前記内壁と前記外壁とを接続する蛇行経路を含む、請求項１４に記載の容器。

【請求項16】

前記プラグは前記開口部から取り外し可能に構成されている、請求項１４に記載の容器。

【請求項17】

前記プラグは、前記プラグを所定の位置に固定するロックデバイスを備え、
前記ロックデバイスは、前記容器が異なる方向に配向または回転されるときに、前記プラグが脱落するのを防止し、前記ネックと前記内壁との間に液体が蒸発したときにガスを逃がすための間隙が設けられた、請求項１４に記載の容器。

【請求項18】

前記プラグの前記ネック内に埋め込まれた電子熱電対を備える、請求項１４に記載の容器。

【請求項19】

上部と、
前記上部よりも重い下部であって、前記容器を収容した筐体が、前記筐体の向きに関係なく、傾斜、角度付け、または回転されたときに、前記容器を直立位置で安定させるように構成された、下部と、を備える、請求項１４に記載の容器。

【請求項20】

前記物質は液体である、請求項１４に記載の容器。

【外国語明細書】