通过防溢运送容器控制温控材料装运的方法专利名称：通过防溢运送容器控制温控材料装运的方法技术领域：本发明涉及控制温控材料装运的方法领域背景技术：本发明描述了用于各种材料(包括活细胞生物材料、疫苗、组织等)的低温装运的包装系统，以及使用这种包装系统控制材料装运的各种方法用于低温运送装置(shipper)的多个先前专利描述了基本液氮容器(杜瓦)的概念、在低温容器内保持液氮的各种概念、关闭进入低温容器(待运送的材料储存于低温容器中)的开口的各种概念、以及低温容器的外部处理和保护的概念这些技术中的多数已存在多年；然而，阻碍低温运送装置使用的许多问题如今仍然存在包装在侧放或倒放时通常会泄漏液氮包装往往具有奇怪的形状，致使它们难以搬运并且比包装运送系统中所期望的消耗更多体积，从而引发成本上升第6，467，642号美国专利公开了运送容器，该运送容器具有超前于现有技术的许多进展并且暴露出填充有低温材料的运送杜瓦所面临的诸多问题该专利还公开了杜瓦的构造并使与包含于杜瓦的内部容器中的泡沫有关的现有技术的状态得到了发展，而且其公开通过弓I用具体并入本文以提供本发明的背景技术此外，虽然第6，467，642号美国专利代表低温运送容器的现有技术的显著发展， 但仍然需要进一步的发展以获得控制温控材料装运的高效且经济的方法。
本发明正是针对这种需要，而且本发明旨在使该领域朝着两个方面发展第一，对现行低温运送容器做出改进以解决现有技术中发现的问题，并且使用这种容器使运送方法的效率最大化第二，公开控制这种容器的装运的新方法这些方法不仅旨在提高装运效率，而且也提高了这种装运的可靠性和可分析性，使得整个领域可以发展至当前尚不存在且无法使用的程度特别注意的是，如今温控材料的运送通常需要需物流支持的多个步骤，这将增加成本以及可能在运输期间损坏温控材料的出错机率由于问题与杜瓦相关联，因此如今通常的做法是使用干冰来运送多种温控材料由于干冰具有1-2天的有限的保温时间，因此更长距离或持续时间的装运需要包装被“重新冰冻”，这将产生常常涉及分包者的基础问题以及对包装的多次干预使用干冰还需要运送者采购用于保存干冰以及温控材料的箱子并采购干冰一旦完成这些采购，就必须对样本进行包装接下来，必须对样本的装载和移动进行精心规划，而且必须对国际装运上的重新冰冻的物流进行管理作为运送过程的一部分，还必须有人管理装运并询问诸如它在哪里、是否到达、到达时温度是否良好的问题这种方法的很多缺陷包括客户必须在多个位置、多个步骤中协调工作，而且干预增加了错误的机率，国际采购和材料处理可能很复杂。
所有这些都可能产生不可靠性因此，本发明通过简化运送温控材料的物流、成本和可靠性来满足另一长久需要， 同时还提供真正“绿色”的替代装运方法，因为没有使用干冰(固态二氧化碳)，这防止二氧化碳被释放到大气中且不会对全球气候变暖产生影响此外，本文所公开的方法提供了运送过程中的新的可分析性和可靠性，而且运送容器可以在每个周期之后重新利用，从而减少对全球垃圾填埋场的影响而且，由于10-12天的更长保持时间，因此降低了装运过程中损失的风险，而且万一发生这种损失，也可以建立对损失的可分析性最后，本发明还提供了控制温控材料装运的方法，该方法不需要使用低温运送装置，而是需要使用添加到运送容器的相变材料，该相变材料使运送容器内的样本室维持在被选的温度范围内发明内容发明大体上针对控制温控材料装运的方法，该方法在计算机程序中执行，在计算机程序中启动具有客户起点、客户终点的客户订单，然后将具有相变材料(相变材料使运送容器内的样本室维持在被选的温度范围内)的运送容器运送至客户起点以在样本室内接收温控材料，然后将运送容器从客户起点运送至客户终点，而且在运送容器的装运期间， 可以通过与运送容器相关联的无线传位置感器来跟踪运送容器的定期位置。
在本发明的单独的、第一组方面中，运送容器也可以从客户终点运送到再利用场所，而且运送容器被包装在具有客户起点标示(其可以位于第一表面)和客户终点标示 (其可以位于第二表面，当第一表面可见时第二表面不可见，从而在单个运送期间两个表面中只有一个表面是可见的)的运送包装内在本发明的单独的、第二组方面中，可以在容器的装运期间通过无线温度传感器对样本室中的温度进行监控(这可以基于从样本室外部采集的温度读数使用代理计算来完成)，而且可以在装运期间定期记录温度，而且可以在装运期间或者在运送容器已经运送至客户终点之后提取样本室中的温度的数据日志，而且如果样本室中的温度超过预选的阈值温度时，可以产生警报在本发明的单独的、第三组方面中，在容器的装运期间，样本室的定期健康度被确定(其可以通过使用无线传感器进行)，并且可以通过计算机监控运送容器在给定时间间隔处的定期位置可用于根据至少一个预选的标准来确定样本室的定期健康度，而且样本室在运送期间的定期健康度的确定可以利用客户订单启动时获取的至少一个变量样本室的定期健康度的确定可以利用运送容器的重量的测量值，而且如果确定定期健康度低于预选的值，则可以产生警报此外，在预选的未来时间，如果样本室的预计健康度小于预选的值，那么样本室的预计健康度可用于产生警报，当产生警报时，要么运送容器可以重新充填附加量的相变材料，要么运送容器的样本室中的温控材料被转移到具有第二相变材料的第二运送容器的第二样本室中，第二相变材料将第二运送容器的第二样本室的温度维持在期望的温度范围内。
在本发明的单独的、第四组方面中，可以通过计算机以及与客户订单相关联的标识跟踪运送容器的定期位置，而且通过访问派发客户订单的门户网站来启动运输交易在本发明的单独的、第五组方面中，存在对运送容器在客户终点的运输时间、以及样本室在运输时间的温度的确认在本发明的单独的、第六组方面中，获得具有第二客户起点的第二客户订单，并且在运送容器运送至客户终点之前，将运送容器从客户起点运送至第二客户起点；或者获得具有第二客户终点的第二客户订单，并且在运送容器运送至再处理场所之前，将运送容器运送至第二客户终点因此，本发明的主要目的是提供控制温控材料装运的改进方法将附图与下面阐明的本发明的具体描述相结合，这个以及进一步的目的和优势对本领域技术人员而言是显而易见的图1示出了定向于法向直立竖直方向的低温装运的包装系统的截面图，而图2示出了在横向方向上的、在样品容器中具有额外的吸收层的相同系统；此外，图1和图2都示出了流体流动的路径图3是用于插入图1所示的杜瓦颈部的两件式保护盖的截面图，其中保护盖的下部位于杜瓦的颈管中，上部位于颈管之上并位于泡沫绝热物的顶部图4是示出在保存液氮的杜瓦的内部容器中使用的蜂窝状绝热物的截面图。
图5是示出杜瓦在被包装于减震材料中时的分解图图6示出处于运送状态中的包装系统，图6a示出图6所示的包装系统内的多个运送容器图7示出定向于法向直立竖直方向的、用于低温装运的可替换包装系统的截面图图8示出了在图8中所示的包装系统中用于绝热的包装插入材料的使用，未示出探针单元图9A至图9F示出了目前销售的商标为ExpandOS的包装插入材料图10示出在本发明的方法中使用的整体门户网站架构图11是示意性示出本发明某些实施方式中采用的处理系统的简化框图具体实施例方式现在结合使用图中所示的包装系统的实施方式来描述本发明本文所公开的包装系统有助于使同样在本文公开的、控制温控材料装运的方法的效果最大化，同时使液体制冷剂将运送容器内的样本室的温度维持在期望最高温度之下的时间长度最大化在一个优选的实施方式中，本发明采用低温运送杜瓦系统，该系统包括改进的液体保存系统、改进的液体吸收系统和新颖的包装概念在另一个实施方式中，本发明采用低温运送杜瓦系统，其为了绝热而采用目前销售的商标为ExpandOS(图9A-图9F)的包装插入材料几乎被限定的运送包装需要在任何位置(包括横向和倒转方向)使用在更小包装的情况下尤其如此，其中更小包装包括通过包装运输服务(包括邮政包裹、UPS 、i^dEx 等)运送的大多数包装。
如果需要经济、可靠和及时的装运和运输，那么必然要使用这些服务正如人们所预料的那样，在商业运送环境中，如果将所有目前可用的低温运送容器侧放或倒放，那么它们将溢出部分液体制冷剂这些运送容器中的大多数包括内部、初级吸收材料，其以不同程度的效率起作用以抑制将溢出的液体制冷剂的量，但是它们都不能完全消除每个潜在的泄漏，因为这都取决于容纳液体的表面张力毛细力即使与商业装运有关的条例和规章禁止任何自由液体的出现，但是目前常规用于这种服务的装置实际允许一定溢出量因此，使液体溢出的可能性进一步减少和/或消除的需要长久存在本发明描述了满足这种长久需要的方法，同时提高对严酷运送环境中的液氮容器的保护本发明还包括对内部吸收材料的改进，这些改进具有聚合物涂层的形式，聚合物涂层提高了内部吸收材料的耐久性、可靠性和经受反复净化循环的能力 在附图和以下更详细的描述中，标号表示本发明的各种特征，在整个附图和说明书中，使用相似的标号表示相似的特征虽然将在下面对附图进行更详细的描述，但是下面是附图中标识的元素的术语表100杜瓦IOla内壳IOlb真空绝热层IOlc外壳102初级吸收物103样品容器103a样品容器103的可选吸收物104颈管105泡沫颈塞106运送纸板箱107孔108缓冲材料109次级吸收物110运送纸板箱111颈塞保护盖113液体流动路径114吸收物层121泡沫盘122索环123带1 尼龙盘125延伸管126垫片127紧固件128筛包140纸板包装框架141纸板包装框架140中的保险装置151电子单元152热电偶导线153热电偶导线152的尖端160Expand0S 包装插入材料图1示出第一低温运送包装，第一低温运送包装以其法向直立方向示出。
项目 101a、IOlb和IOlc示出双壁低温杜瓦100，其与现有技术中所描述的杜瓦类似初级吸收材料102包含在内部容器内，用于捕获和保存提供必要制冷能力的液氮吸收物泡沫通常呈围绕杜瓦内的圆柱形样品容器103的环形样品容器的直径通常与颈管开口的直径类似， 而且样品容器通常延伸至内部容器的底部可替换地，如图2所示，可选的吸收材料103a 也可以填充内部容器的下部以及样品容器的下部，从而提供增加的吸收能力但减少的样品容积杜瓦的内部容器通过允许接近存储在样品容器内的产品的圆柱形颈管104连接至外壳在正常使用中，利用颈塞105使通过颈管的开口闭合，或部分闭合以达到允许水蒸气漏出的程度，绝热颈塞105也可以被配置为充当补充吸收物筛包128(如图7所示，但为清楚起见而从图1中删除)位于双壁低温杜瓦100之间并且是低温激活的颈管的外端与外壳IOlc接合部件接合的区域通常装备有加固凸缘以保护接合处以防冲击破坏整个低温杜瓦100被包围在缓冲材料108内，缓冲材料108由一对翻盖式减震泡沫材料(诸如发泡聚苯乙烯)制成(见图幻在缓冲材料内，形成腔以提供收集容积并包围次级吸收材料109可以制造这种布置的简化版本，即整个缓冲材料都由吸收材料制成， 从而消除对可单独识别的次级吸收材料的需要。
当杜瓦100和围绕的缓冲材料108被插入运送纸板箱106中时，形成完整的低温运送包装，其中运送纸板箱106可以由瓦楞纸、塑料或其他常见包装材料构成典型设置是在顶部具有折盖开口以接近颈塞盖111的瓦楞箱， 可以抓住该颈塞盖111以移除颈塞从而接近样品储存容器这个完整的包装可以在装运的第一阶段中进一步插入用于保护整个包装的运送纸板箱110中当完整的包装处于直立方向时，包装中所含的液氮由于重力而处于内层容器IOla 的底部然而，当包装如图2所示横向定向时，液体将倾向于如指示地流动以填充内部容器的侧面的最低部分如果该方向上的液面超过颈管开口的高度并进入内部容器，那么部分液体将通过颈管与颈塞之间的环。