CN114930076A - 低温球体 - Google Patents

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Abstract

用于低温储存系统的方法、设备和装置，该低温储存系统在低于环境温度的温度下储存和/或运送液体或气体。低温储存系统具有封壳组件。低温储存系统具有定位在封壳组件内的杜瓦瓶。该封壳组件可以包括构造成在杜瓦瓶与封壳组件之间提供很少的摩擦或没有摩擦的各种部件。该封壳组件可构造成在低温储存系统的转移期间用于杜瓦瓶的冲击吸收和/或阻尼振动。

Description

低温球体
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月30日提交的题为“低温球体(CRYOSPHERE)”的美国非临时专利申请第16/730,506号的优先权并要求其权益。美国申请第16/730,506号是于2018年1月9日提交的题为“低温球体(CRYOSPHERE)”的美国非临时专利申请第15/865,589号的部分延续申请，并且要求其优先权和权益，这些申请中的每一个全文以参见的方式整体纳入本文。
技术领域
本说明书涉及用于低温储存、运送和/或运输低于环境温度的液体或气体的系统、装置或设备。
背景技术
实验室技术人员、科学家、诸如医生或护士之类的医疗专业人员和其他技术人员可以利用液体或气体进行温度控制来低温储存和运送商品到各种设施，比如医院、实验室和/或研究设施。在商品的运送期间，将商品保持在低温温度下。此外，技术人员和/或专业人员将商品储存在杜瓦瓶中，该杜瓦瓶用于将商品保持在冷藏或低温温度下。杜瓦瓶可以采取若干不同的形式，包括开口桶、瓶和/或自加压罐。杜瓦瓶可以是在壁之间具有真空的双壁式金属或玻璃瓶。这在壁之间提供了隔热。
技术人员或专业人员可以用商品以及液体或气体填充杜瓦瓶，并使用运输材料包装该杜瓦瓶。然后，技术人员或专业人员将包括杜瓦瓶的包装件提供给托运人，以将内容物运送到将其拆开的最终目的地。然而，液体或气体会缓慢沸腾，因此杜瓦瓶可在顶部上具有开口，该开口设计成允许气体逸出。此外，在运输的同时，杜瓦瓶可能倾斜或翻转，这会导致液体或气体流出杜瓦瓶。
因此，需要一种系统、装置或设备，以保护杜瓦瓶中的液体或气体在运送时不蒸发且不倒出。
发明内容
通常，本说明书中描述的主题的一个方面体现在低温储存系统中。低温储存系统(“储存系统”)储存和/或运送液体或气体。储存系统具有构造成接纳杜瓦瓶的封壳组件。该储存系统具有定位在封壳组件内的杜瓦瓶。该封壳组件构造成随着杜瓦瓶在储存系统的运送期间旋转，在杜瓦瓶的外表面上提供很少的摩擦或没有摩擦。该封壳组件构造成在储存系统的运送期间用于杜瓦瓶的冲击吸收和/或振动阻尼。
这些以及其他实施例可以可选地包括以下特征中的一个或多个。该封壳组件可以包括外圆顶。该外圆顶可包括设置在其中的多个球元件。杜瓦瓶可以定位在多个球元件上，并且在储存系统的运送期间仅接触球元件。该外圆顶可以放置在第一封壳与第二封壳之间。第一封壳和第二封壳可以各自联接到衬垫部件。该衬垫部件可构造成用于吸收冲击和/或阻尼振动。
该封壳组件可包括构造成用于吸收冲击和/或阻尼振动的各种部件。该封壳组件可以包括衬垫部件、网组件、网和弹簧组件、包括具有氮气的支承管的支承管组件等。
该封壳组件可以包括构造成在部件与球形杜瓦瓶之间提供很少的摩擦或没有摩擦的各种部件。该封壳组件可包括多个衬垫组件、多个球轴承、多个转移辊、多个球转移装置、多个球元件等。
附图说明
通过阅读以下附图和具体实施方式，本发明的其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是显然的。附图中所示的部件部分不一定按比例绘制，并且可能被夸大以更好地说明本发明的重要特征。
图1示出了根据本发明的一方面的示例低温储存系统。
图2示出了根据本发明的一方面的位于封壳内的球形杜瓦瓶。
图3示出了根据本发明的一方面的在封壳内旋转的球形杜瓦瓶。
图4示出了根据本发明的一方面打开的球形杜瓦瓶，以允许插入液体或气体。
图5示出了根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的剖视图；
图6A-6C示出了根据本发明的一方面的在不同定向上的有效载荷区域内的液体或气体。
图7是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的示例蒸气塞。
图8A是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的示例波纹管颈管。
图8B示出了根据本发明的一方面的连接到图1的低温储存系统的杜瓦瓶的波纹颈管。
图9是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的示例球转移装置。
图10是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图11是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图12是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图13是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图14是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图15是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图16是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图17是根据本发明的一方面的图1的低温储存系统的封壳组件。
图18是根据本发明一方面的组装低温储存系统的方法。
具体实施方式
本文公开的是用于运送和储存诸如为液氮的液体或气体的系统、设备和装置。该系统、设备或装置可以是储存和运送液体的低温储存系统。可实施本说明书中描述的主题的特定实施例，以实现一个或多个以下优点。
低温储存系统可具有由聚合物材料制成的封壳，使得该封壳能够承受低温温度。即，聚合物材料耐脆性，并且不容易在低温温度下破碎。该封壳可保持或悬挂含有液体或气体的杜瓦瓶。此外，封壳围绕杜瓦瓶，以保护杜瓦瓶免受任何冲击。封壳可自由地悬挂或保持杜瓦瓶，使得杜瓦瓶在封壳内自由旋转和/或移动而不冲击封壳的内侧。此外，杜瓦瓶可以是球形的并且具有被动稳定性。即，杜瓦瓶可具有与开口直接相对定位的质心和靠近质心的在杜瓦瓶的底部处或其附近的重心，使得杜瓦瓶在倾斜时保持在直立或竖直位置中或返回到直立或竖直位置。由于杜瓦瓶通过能够在封壳内自由旋转并且具有被动稳定性，因此无论封壳的定向如何，杜瓦瓶保持直立，以防止溢出。此外，通过使杜瓦瓶直立稳定，低温储存系统减少了杜瓦瓶内液体的蒸发量。例如，低温储存系统降低了杜瓦瓶内的氮气蒸发速率，这延长了杜瓦瓶在运输中的寿命。
其他益处和优点包括：封壳具有多个面，这些面提供进入杜瓦瓶的通路，这改善了进入杜瓦瓶的开口的物理通道，以插入和/或移除液体或气体。此外，杜瓦瓶可具有传送和监测杜瓦瓶内部的温度的电子设备，并且具有在杜瓦瓶自由旋转时减少封壳与杜瓦瓶之间的摩擦量的连接装置。
图1示出了根据各种实施例的低温储存系统100的立体图，并且图2示出了低温储存系统100的剖视图。低温储存系统(“储存系统”)100包括封壳102、诸如双壁式瓶的杜瓦瓶104以及蒸气塞106。封壳102是三维(3D)的并且可以成形为立方体。封壳102可以成形为任何类型的三维物体，比如立方体、四面体，十二面体或八面体，并且可以由聚合物材料制成，使得封壳102在低温温度下不会破碎。
封壳102具有多个侧部108或面。侧部108形成围绕或封围杜瓦瓶104的闭合的封壳。侧部108可以是连接到其他侧部以形成封壳102并围绕杜瓦瓶104的平面的或网格状表面。杜瓦瓶104插入或放置到封壳102的腔体中，使得杜瓦瓶104驻留在封壳102内。多个侧部108可使用一个或多个紧固件卡扣在一起。例如，多个侧部108可以在一个或多个角部112处卡扣在一起。在一些实施例中，封壳可以由多个模块化件形成。多个模块化件可以连接和/或紧固在一起以形成封壳102。多个侧部可以具有一个或多个封壳开口110。一个或多个封壳开口110可以是圆形的和/或成形为与杜瓦瓶开口相同的形状。随着杜瓦瓶104在封壳102内旋转，一个或多个封壳开口110提供进入杜瓦瓶104的通路。因此，无论封壳102的定向如何，都可以进入杜瓦瓶104的开口402。
例如，封壳102成形为立方体并且具有6个侧部108。每个侧部在角部112处连接到至少另一个侧部。在每一侧上，存在封壳开口110。当杜瓦瓶开口与封壳102的侧部上的封壳开口110对齐时，封壳开口允许接近蒸气塞106和杜瓦瓶开口。因此，随着杜瓦瓶在封壳的腔体内旋转，当一个或多个封壳开口110与杜瓦瓶开口对齐时，一个或多个封壳开口110提供接近蒸气塞106和杜瓦瓶开口的通路。
封壳102可具有内部框架114和外部框架116。外部框架116保护杜瓦瓶104免受碰撞、振动和/或冲击。例如，当运输或储存封壳102时，外部框架116将杜瓦瓶104与诸如其他盒子或卡车的侧部的其他物体分开。内部框架114在杜瓦瓶104所在的封壳102内形成腔体。杜瓦瓶可以悬挂、放置或以其他方式位于内部框架114的腔体内，使得杜瓦瓶104能够在腔体内旋转。
储存系统100可包括连接在封壳102与杜瓦瓶104之间的球转移装置900。球转移装置900促进杜瓦瓶相对于封壳102的移动。球转移装置900可定位在封壳102与杜瓦瓶之间的内指骨部或翼部202处，并提供无摩擦或接近无摩擦的表面。球转移装置900最小化或消除了杜瓦瓶与封壳102之间的摩擦，这允许杜瓦瓶在封壳102内自由移动或旋转。图9进一步描述了球转移装置900的结构。
储存系统100包括杜瓦瓶104。杜瓦瓶104可以是双壁式瓶，并且可以成形为球体或任何其他多面体。杜瓦瓶104可以居中地位于封壳102的中心腔体内，并且可以在中心腔体内自由旋转和/或移动。杜瓦瓶104可在方向302、304上绕中心竖直轴线306旋转或在任何其他方向上三维旋转，例如如图3所示。
杜瓦瓶104具有内壁504、外壁502和开口402。储存系统100可具有诸如蒸气塞106的塞子，该塞子可插入到开口402中以密封或部分密封杜瓦瓶104，同时允许一些气体逸出，例如如图4所示。开口402通向杜瓦瓶104内的腔体或有效载荷区域506。图5示出了杜瓦瓶104的剖视图中的有效载荷区域506。杜瓦瓶104可在内壁504与外壁502之间形成真空，以保持或储存低于环境温度的液体或气体。杜瓦瓶104可具有泵出端口412。泵出端口412可用于在杜瓦瓶104的内壁504与外壁502之间产生真空，这允许内壁504与外壁502之间的空间被完全抽空。
杜瓦瓶104具有内壁504和外壁502，在内壁504和外壁502之间具有真空。外壁502具有允许液体或气体插入或放置到有效载荷区域506中的开口402。开口402可定位成与杜瓦瓶104的重心或质心512相对，使得当杜瓦瓶104被动稳定时，开口402保持直立。开口402允许气体从杜瓦瓶104的有效载荷区域506逸出，以释放杜瓦瓶104内的气体膨胀。
内壁504形成和/或封围杜瓦瓶104内的有效载荷区域506。有效载荷区域506可以是杜瓦瓶104内的圆柱形腔体，该圆柱形腔体从杜瓦瓶104的顶部部分508纵向延伸直到其底部部分510。有效载荷区域506保持或储存低于环境温度的液体或气体。吸收性材料606可以在有效载荷区域506的底部部分处或围绕该底部部分。吸收性材料606可将有效载荷区域506内的温度维持在环境温度以下。
杜瓦瓶104具有顶部部分508和底部部分510。顶部部分508是开口402所处的位置，并且由于杜瓦瓶104的被动稳定性而保持直立。底部部分510包括重心或质心512。因为重心或质心512位于杜瓦瓶104的底部部分510内，杜瓦瓶104绕重心或质心512稳定，使得杜瓦瓶104保持直立。通过使杜瓦瓶104绕重心或质心512稳定，而不管封壳102的定向如何，储存系统100减少了液体或气体和/或吸收性材料的蒸发量和/或速率，例如，氮蒸发速率降低。液体或气体和/或吸收性材料的蒸发量和/或蒸发速率基于液体或气体602的横截面表面区域604a-c的大小，例如如图6A-6C所示。另外，由于杜瓦瓶104具有被动稳定性，杜瓦瓶104增加了运输容器内的运输密度的大小，因为杜瓦瓶104可以封围在任何形状的封壳102中，这允许托运人对封壳102使用最适合运输容器内的可用空间或空体积的任何形状。
图6A示出了当杜瓦瓶104直立时，在杜瓦瓶104的有效载荷区域506内的液体或气体602和吸收性材料606。吸收性材料606可定位在杜瓦瓶104的有效载荷区域506的底部部分内或周围。当杜瓦瓶104直立时，液体或气体602的横截面表面区域604a具有直径D，因为有效载荷区域506是直立的或竖直的。如果有效载荷区域506是成角度的或倾斜的，例如如图6B和6C所示，液体或气体602将分别具有D+ΔD的横截面表面区域604b-c，该横截面表面区域604b-c大于当有效载荷区域506直立或竖直时的横截面表面区域602a、D。随着有效载荷区域506倾斜或成角度，由于有效载荷区域506的圆柱形性质，横截面表面区域604a的形状从圆形形状过渡到横截面表面区域604b-c的椭圆形形状。椭圆形横截面表面区域604b-c的尺寸随着角度的增加而增加。增加的横截面表面区域602b-c导致增加的液体或气体602的蒸发速率和/或蒸发量，和/或增加的吸收性材料606的消耗速率或消耗量。增加的横截面表面区域604b-c将更多的液体或气体602暴露于更高的温度介质，从而导致吸收性材料606的更快的消耗速率以冷却液体或气体602。此外，随着有效载荷区域506倾斜，液体和/或气体可以从杜瓦瓶104的开口402溢出或逸出。此外，随着液体或气体602溢出和/或横截面表面区域602b-c增加，产生部分真空，这吸入了进一步增加平均温度的热空气，并导致吸收性材料606的更快的消耗速率以冷却液体或气体602。
由于储存系统100内的杜瓦瓶104具有被动稳定性，其将杜瓦瓶104保持在直立位置，而无论封壳102的定向如何，所以当杜瓦瓶104倾斜、旋转和/或以其他方式成角度时，杜瓦瓶104内的有效载荷区域506保持直立位置或返回到直立位置。因此，储存系统100通过将杜瓦瓶104保持在直立位置和/或被动地调节杜瓦瓶104使得杜瓦瓶104返回到或保持直立和/或竖直位置来减小液体或气体602的蒸发量和/或蒸发速率，并且降低吸收性材料606的消耗速率。此外，通过降低可以是氮气的吸收性材料606的消耗速率，杜瓦瓶104的动态保持时间增加。动态保持时间是杜瓦瓶104在运送期间将内部温度保持在-150℃或低于-150℃的时间。
储存系统100包括蒸气塞106。图4、7A和7B示出了蒸气塞106。蒸气塞106可具有手柄部分408和颈部410。手柄部分408可具有手柄或抓握部，其允许用户在顺时针或逆时针方向上扭转蒸气塞106以将颈部410的至少一部分插入开口402中。蒸气塞106可以是可移除的。即，蒸气塞106可插入到杜瓦瓶104的开口402中，以闭合或部分闭合杜瓦瓶104并防止进入有效载荷区域506。手柄部分408和/或颈部410可由非非传导性材料制成，比如聚合物或玻璃纤维状材料。
例如如图4所示，蒸气塞106可以顺时针和/或逆时针转动或扭转。例如，蒸气塞106可在插入开口402中时顺时针转动，以将蒸气塞106固定在开口402内，并逆时针转动以从开口402移除蒸气塞106，以允许将液体或气体插入到有效载荷区域506中。在另一示例中，蒸气塞106可在插入到开口402中时逆时针转动以将蒸气塞106固定在开口402内，并顺时针转动以从开口402移除蒸气塞106。蒸气塞106可以插入到开口402中，使得存在允许气体逸出的间隙，以防止压力随着有效载荷区域506内的液体蒸发而积聚。
蒸气塞106可具有锁定装置704，如图7所示。锁定装置704可定位在蒸气塞106的颈部上。锁定装置704可以是一个或多个磁体，其与杜瓦瓶104的有效载荷区域506的顶部内部部分内的一个或多个其他磁体互锁。磁体可具有相反的极性，使得当蒸气塞106在杜瓦瓶104内的特定位置中转动时，磁体将蒸气塞锁定在杜瓦瓶104内。相反，当蒸气塞106绕其轴线旋转到另一位置时，磁体的相反极性可以迫使蒸气塞离开杜瓦瓶104。
当蒸气塞106插入到有效载荷区域506内时，锁定装置704锁定。由于在蒸气塞106与杜瓦瓶104的有效载荷区域506的内部部分之间可能存在间隙，所以锁定装置704将蒸气塞106与杜瓦瓶104锁定就位，以防止蒸气塞106在杜瓦瓶104在不同方向上定向或旋转时脱落。蒸气塞106和杜瓦瓶104之间的间隙允许气体由于有效载荷区域506内的液体的蒸发或气体的膨胀而逸出，以防止压力在有效载荷区域506内积聚。
储存系统100可以包括电子热电偶702，其可以定位、嵌入或包括在蒸气塞106的颈部410内，或者连接到蒸气塞106的颈部410。电子热电偶702可以是测量和监测杜瓦瓶104内的温度的电子设备或传感器。电子热电偶702可以使用无线协议与诸如智能数据记录器的另一电子设备进行无线传输和/或通信。电子热电偶702可以与智能数据记录器通信并提供温度，并且/或者可以从智能数据记录器接收指令以监测温度。智能数据记录器可以向用户或另一电子平台显示温度或以其他方式通信温度。这允许由其他个体对杜瓦瓶104内的温度进行实时监测。
储存系统100可以包括电子定向传感器706，其可以定位、嵌入或包括在蒸气塞106的颈部410内，或者连接到蒸气塞106的颈部410。电子定向传感器706可以是测量杜瓦瓶104内的定向的电子设备或传感器，比如陀螺仪等。电子定向传感器706可以使用无线协议与诸如智能数据记录器的另一电子设备进行无线传输和/或通信。电子定向传感器706可以与智能数据记录器通信并向其提供定向数据和/或角速度数据，并且/或者可以从智能数据记录器接收指令以监测定向。智能数据记录器可以向用户或另一电子平台显示定向或以其他方式通信定向。这允许其他个体实时监测杜瓦瓶104的定向。
储存系统100可包括波纹颈管800，例如，如图8A-8B所示。波纹颈管800可以是薄壁的。波纹颈管800将杜瓦瓶104的外壁502与内壁504连接。波纹颈管800减小了颈管的总高度，但保持用于传导热量的总体路径长度与直的颈管相同。波纹颈管800可具有提供热传导的蛇形路径802。通过减小颈管的高度，但保持总体路径长度与直的颈管相同，波纹颈管800减小了杜瓦瓶104的总体尺寸。此外，通过保持用于传导热量的总体路径长度与直的颈管相同，波纹颈管800减小了传导到杜瓦瓶104中的热量。因此，波纹颈管800利用比类似总体路径长度的直的颈管更短的颈管(例如，总体高度或尺寸更短)提供相同的热传导。例如，波纹颈管800的高度可以是2-3英寸长，而用于热传导的总体路径长度可以是6英寸长，因为用于热传导的总体路径长度可以是沿着薄壁波纹颈管的蛇形路径。
例如如图9所示，储存系统100包括球转移装置900。球转移装置900可在内指骨部或翼部202处连接到封壳102。球转移装置900可提供在封壳102与杜瓦瓶104之间的界面，并且允许杜瓦瓶104在封壳102的腔体内自由旋转。
球转移装置900可具有头部902和主体904。头部902和主体904可成形为圆柱体。头部902的直径可以大于主体904的直径。球转移装置900可以插入到内指骨部或翼部202的孔或开口中。例如，主体904可以插入到开口中，并且头部902可以绕内指骨部或翼部202的开口形成密封部。头部902和主体904可具有开口和腔体，球轴承906和弹簧908驻留在其中。
球转移装置900可具有球轴承906、杯状件910和弹簧908，弹簧908坐置或搁置在球转移装置900的腔体中。球轴承906可具有顶部部分和底部部分。球轴承906的顶部部分可以从球转移装置900的头部902突出。当杜瓦瓶104坐置在封壳102的腔体中时，球轴承906的突出的顶部部分接触杜瓦瓶104。球轴承906使封壳102与杜瓦瓶104之间的摩擦最小化，从而允许杜瓦瓶104在封壳102内自由旋转或移动。球轴承906提供无摩擦表面或减小的摩擦表面。球轴承906的在主体904的腔体内的底部部分可以搁置在杯状件910上，杯状件910与弹簧908接合。
杯状件910在球轴承906的底部部分与弹簧908之间交界，使得当力施加在球轴承906的顶部部分上时，球轴承906的底部部分压靠杯状件910，该杯状件在弹簧908上提供向下的力，使得弹簧908收缩。这允许杜瓦瓶104在封壳102内自由旋转，并且允许封壳102在储存和/或运送期间吸收冲击和振动。当杜瓦瓶104压靠球轴承906时，在弹簧908进一步收缩的同时，球轴承906进一步进入主体904的腔体中。这允许杜瓦瓶104推挤而不是保持刚性，从而吸收任何冲击或振动。当引起冲击或振动的事件已经过去时，弹簧908返回或扩张回到正常状态，并将杜瓦瓶104保持定位在封壳102的腔体内。此外，一个或多个球轴承906允许杜瓦瓶104旋转或成角度，使得无论封壳102的定向如何，杜瓦瓶104保持被动稳定和直立。
当向下的力施加到球轴承906时，比如当杜瓦瓶104由于封壳102上的冲击或振动而在球轴承906上施加向外的力时，弹簧908可收缩。例如，当封壳102移动、移位或下降时，振动力施加在封壳102上。如果杜瓦瓶104响应于振动力而移动或移位，则杜瓦瓶104可在球转移装置900上施加向外的力，而不是剧烈地接触封壳102，杜瓦瓶104在球轴承906上施加力，球轴承在主体904的腔体内缩回，并使弹簧908收缩并吸收力。
现在参考图10，示出了根据各种实施例的储存系统1000。储存系统1000包括杜瓦瓶104和封壳组件1002。封壳组件1002包括第一支承环1010和第二支承环1020。第一支承环1010可以设置为与第二支承环1020相对。第一支承环1010和第二支承环1020可以包括相同的几何形状(例如，轨道等)。每个支承环1010、1020包括多个球转移装置1030。多个球转移装置1030中的每个球转移装置可以与图9中的球转移装置900-致。在各种实施例中，球转移装置1030可以包括球轴承等。
封壳组件1002还可包括第一端板1040和第二端板1050。第一端板1040与第二端板1050相对设置。通过诸如紧固件、粘合剂等本领域已知的任何方法，第一支承环1010联接到第一端板1040，而第二支承环1020联接到第二端板1050。每个端板1040、1050可以是平坦的。每个支承环1010、1020可包括相对于每个端板1040、1050的相邻表面成角度的倾斜表面。例如，第一支承环1010的内表面可相对于第一支承环的远离杜瓦瓶104的表面设置成锐角。多个球转移装置1030可以绕倾斜表面设置。在各种实施例中，球转移装置1030可以在基本上切向于杜瓦瓶104的外表面的点处接触杜瓦瓶。本文所指的“基本上切向”是切向+/-15度。
封壳组件1002还可包括多个弹簧1060。多个弹簧1060中的第一多个弹簧可以设置在第一端板1040与第一支承环1010之间，而多个弹簧1060中的第二多个弹簧可以设置在第二端板1050与第二支承环1020之间。多个弹簧1060可构造成在储存系统1000的转移期间吸收冲击。
封壳组件1002还可以包括设置在第一端板1040与第二端板1050之间的多个杆1070。该多个杆1070中的每个杆可以通过诸如紧固件、粘合剂等本领域中已知的任何方法联接到第一端板1040和第二端板1050。该多个杆1070可以构造成通过确保杜瓦瓶104与多个球转移装置1030中的每个球转移装置接触来将杜瓦瓶104固定在第一支承环1010与第二支承环1020之间。
封壳组件1002可以构造成在储存系统1000的转移期间保护杜瓦瓶104免受外力的影响。例如，球转移装置1030可以提供与杜瓦瓶的接近无摩擦的接触，因此它能够在封壳组件1002内自由旋转。当外力施加到封壳组件时，多个弹簧1060可以提供冲击吸收。
现在参考图11，示出了根据各种实施例的封壳组件1102。封壳组件1102包括第一支承管1110和第二支承管1120。第一支承管1110可以设置为与第二支承管1120相对。在各种实施例中，第一支承管1110和第二支承管1120可包括聚酯、尼龙、乙烯基等或可由聚酯、尼龙、乙烯基等制成。第一支承管1110和第二支承管1120可以填充有气体或液体。该气体或液体可以构造成随着温度变化保持相同的体积(即，该气体或液体可以随着温度变化不收缩或不膨胀)。在各种实施例中，第一支承管1110和第二支承管1120可以填充有氮气。
封壳组件1102还包括多个衬垫组件1130。该多个衬垫组件1130中的每个衬垫可以包括衬垫部件和衬垫壳体。例如，该多个衬垫组件1130中的衬垫组件1132包括衬垫部件1133和衬垫壳体1135。衬垫部件1133可以包括板等。衬垫部件1133可以由柔性材料制成，比如聚四氟乙烯(PTFE)、热塑性聚合物等。衬垫壳体1135可包括构造成接纳衬垫部件1133的接纳部。衬垫部件1133可构造成通过诸如压配、紧固、粘附等本领域中已知的任何方法可移除地联接到衬垫壳体1135。
封壳组件1102还包括第一封壳1140和第二封壳1150。第一封壳1140可以设置为与第二封壳1150相对。第一封壳1140和第二封壳1150可构造成接纳相应的支承管。例如，第一支承管1110通过诸如压配、紧固件、粘附等本领域中已知的任何方法联接到第一封壳1140。第一支承管1110容纳在第一封壳1140中。第一封壳1140可将第一支承管固定就位。在各种实施例中，每个封壳可以包括径向外环、径向内环和多个凸缘。例如，第二封壳1150包括径向外环1152、径向内环1154和多个凸缘1156。该多个凸缘1156中的每个凸缘可以从径向内环1154径向向内延伸。该多个凸缘1156可以绕径向内环1154基本上等距地设置。该多个凸缘1156中的每个凸缘可构造成铰接地联接到多个衬垫组件1130中的相应衬垫组件。
多个衬垫组件1130可构造成接纳杜瓦瓶104(如图10所示)。杜瓦瓶104可构造成仅接触相应衬垫组件的衬垫。多个衬垫组件1130中的每个衬垫可用作杜瓦瓶绕其旋转的接近无摩擦的表面。第一支承管1110和第二支承管1120可构造成在包括有封壳组件1102和杜瓦瓶104的储存系统的转移期间吸收来自外力的冲击。第一封壳1140和第二封壳1150可构造成联接到封壳，比如(来自图1的)封壳102等。在各种实施例中，封壳组件1102可以比封壳组件1002轻。在各种实施例中，封壳组件1102可提供比封壳组件1002更大的冲击吸收。
现在参考图12，示出了根据各种实施例的封壳组件1202的一部分。封壳组件1202包括第一封壳1210。第一封壳1210可成形为球形帽部等。封壳组件还包括绕第一封壳1210的内表面设置的多个转移辊1230。多个转移辊1230通过网组件1240悬挂在第一封壳1210中。
在各种实施例中，网组件1240包括多根线缆1242。多根线缆1242联接到多个转移辊1230，并构造成悬挂该多个转移辊，使得该多个转移辊1230在相应储存系统的转移期间不与第一封壳接触。多根线缆1242可以是弹性线缆、钢线缆等。封壳组件1202还包括多个弹簧1250。多个弹簧1250中的每个弹簧联接到多个转移辊1230中的相应转移辊。在各种实施例中，多个弹簧1250中的一个以上的弹簧可以联接到多个转移辊1230中的相应转移辊。在各种实施例中，多个转移辊1230中的转移辊可以不联接到弹簧，并且/或者完全由网组件中的多根线缆1242悬挂。
在各种实施例中，封壳组件1202还可包括第二封壳。第二封壳可以与第一封壳1210一致。第二封壳可以设置为与第一封壳1210相对。封壳组件1202可构造成接纳杜瓦瓶104(如图1所示)。封壳组件1202可构造成在相应储存系统的转移期间将杜瓦瓶远离第一封壳1210和第二封壳悬挂。
在各种实施例中，多个转移辊1230中的每个转移辊包括壳体和球轴承。例如，转移辊1232包括壳体1234和轴承1236。轴承1236设置在壳体1234中。轴承1236从壳体1234向外突出。轴承1236可提供接近无摩擦的外表面。轴承1236可构造成允许杜瓦瓶(例如，图1中的杜瓦瓶104)在相应储存系统的转移期间在封壳组件1202内自由旋转。
现在参考图13，示出了根据各种实施例的封壳组件1302的一部分。封壳组件1302包括封壳1310。封壳1310可以包括盒子形状等。封壳1310可以限定凹部1312，例如基本上半球形的凹部、球形和帽形的凹部等。封壳组件1302还包括设置在凹部1312内的衬垫部件1340。衬垫部件1340可以包括柔性材料，比如泡沫、橡胶等。封壳组件1302还包括绕衬垫部件1340的内表面设置的多个球转移装置1330。多个球转移装置1330中的每个球转移装置可以包括(来自图9的)球转移装置900。
在各种实施例中，封壳组件1302构造成在杜瓦瓶的转移期间双重吸收冲击。例如，当外力施加到封壳组件1302时，多个球转移装置1330可以经由多个球转移装置1330中的每个球转移装置的弹簧来吸收一部分冲击。类似地，在压缩弹簧时，杜瓦瓶可接触衬垫部件1340，该衬垫部件1340可吸收来自外力的一部分冲击。
在各种实施例中，多个球转移装置1330中的每个球转移装置可以设置在衬垫部件1340内，并联接到衬垫部件1340和/或联接到封壳1310。多个球转移装置1330中的每个球转移装置可以从衬垫部件1340的内表面1342向外突出。在正常转移条件下，杜瓦瓶(例如，杜瓦瓶104)可以仅接触多个球转移装置1330。在经受外力时，杜瓦瓶(例如，杜瓦瓶104)可以接触衬垫部件1340和/或多个球转移装置1330的一部分。
在各种实施例中，封壳组件1302还可包括联接到封壳1310的侧部的紧固件1350。紧固件1350可以是本领域中已知的任何紧固件，比如闩锁等。紧固件1350可构造成接合相邻封壳的配合紧固件。在各种实施例中，相邻封壳与封壳1310一致。封壳组件1302可以包括第一封壳(例如，封壳1310)和第二封壳(例如，封壳1310)。根据各种实施例，第一封壳和第二封壳可构造成完全封装作为储存系统的一部分的杜瓦瓶(例如，图1中的杜瓦瓶104)。
在各种实施例中，封壳组件1302还可包括紧固件接纳部1352。紧固件接纳部1352可构造成紧固到配合封壳(例如，封壳1310)的相应紧固件(例如，紧固件1350)。紧固件1350和紧固件接纳部1352可确保封壳组件1302完全封围相应的杜瓦瓶(例如，杜瓦瓶104)。
现在参考图14，示出了根据各种实施例的封壳组件1402的一部分。封壳组件1402包括封壳1410。封壳1410可以包括盒子形状等。封壳1410可以限定凹部1412，例如基本上半球形的凹部、球形和帽形的凹部等。封壳组件1402还包括设置在凹部1412内的衬垫部件1440。衬垫部件1440可以包括柔性材料，比如泡沫、橡胶等。封壳组件1402还包括绕衬垫部件1440的内表面设置的多个球元件1430。多个球元件1430中的每个球元件可以嵌入衬垫部件1440中。多个球元件1430中的每个球元件可构造成在衬垫部件1440内自由旋转。
多个球元件1430中的每个球元件可以从衬垫部件1340的内表面1442向外突出。在正常转移条件下，杜瓦瓶(例如，杜瓦瓶104)可以仅接触多个球元件1430。在经受外力时，杜瓦瓶(例如，杜瓦瓶104)可以接触衬垫部件1440和/或多个球元件1430的一部分(即，多个球元件1430中的每个球元件可构造成使衬垫部件1440变形)。
在各种实施例中，封壳组件1402还可包括联接到封壳1410的侧部的紧固件1450。紧固件1450可以是本领域中已知的任何紧固件，比如闩锁等。紧固件1450可构造成接合相邻封壳的配合紧固件。在各种实施例中，相邻封壳与封壳1410一致。封壳组件1402可以包括第一封壳(例如，封壳1410)和第二封壳(例如，封壳1410)。根据各种实施例，第一封壳和第二封壳可构造成完全封装作为储存系统的一部分的杜瓦瓶(例如，图1中的杜瓦瓶104)。
在各种实施例中，封壳组件1402还可包括紧固件接纳部1452。该紧固件接纳部1452可构造成紧固到配合封壳(例如，封壳1410)的相应紧固件(例如，紧固件1450)。紧固件1450和紧固件接纳部1452可确保封壳组件1302完全封围相应的杜瓦瓶(例如，杜瓦瓶104)。
现在参考图15，示出了根据各种实施例的储存系统1500的一部分和封壳组件1602的一部分。储存系统1500包括设置在外圆顶1510内的杜瓦瓶104。储存系统1500还可以包括设置在外圆顶1510与杜瓦瓶104之间的多个球元件1530。在各种实施例中，外圆顶1510包括第一圆顶部分1512和第二圆顶部分1514。第一圆顶部分1512可以通过诸如紧固件、铰链等本领域中已知的任何方法联接到第二圆顶部分1514。第一圆顶部分1512还可以包括穿过第一圆顶部分1512的外表面设置的孔口1516。第一圆顶部分1512和第二圆顶部分1514可以包括基本上半球形的形状等。杜瓦瓶104可构造成在储存系统1500的转移期间在外圆顶1510内自由旋转。外圆顶1510可以由本领域已知的任何材料制成，比如金属、塑料等。外圆顶1510可以限定构造成在其中接收杜瓦瓶104的基本上球形的腔体。
在各种实施例中，多个球元件1530可构造成接触杜瓦瓶104外表面的表面区域的至少三分之一。例如，外圆顶1510的第二圆顶部分1514可以填充有多个球元件1530，并确保杜瓦瓶104的外表面的表面区域的至少三分之一与该多个球元件接触。在各种实施例中，储存系统1500可构造成确保杜瓦瓶104的外表面在储存系统1500的转移期间仅与多个球元件1530接触。多个球元件1530中的每个球元件可以由本领域已知的任何材料制成，比如塑料、金属等。在各种实施例中，多个球元件1530中的每个球元件由塑料制成。
多个球元件1530中的每个球元件可提供接近无摩擦的外表面。多个球元件1530中的每个承载部可构造成允许杜瓦瓶104在相应储存系统的转移期间在封壳组件1602的外圆顶1510内自由旋转。
现在参考图16，示出了根据各种实施例的储存系统1500的一部分。储存系统1500还可包括封壳组件1602。封壳组件1602可以包括封壳1610。封壳1610可以包括本领域中已知的任何形状，比如盒子形、六边形等。封壳1410可以包括盒子形状等。封壳1610可以限定凹部1612，例如基本上半球形的凹部、球形和帽形的凹部等。封壳组件1602还包括设置在凹部1612内的衬垫部件1640。衬垫部件1640可以包括柔性材料，比如泡沫、橡胶等。衬垫部件1640可以包括垫圈等。封壳组件1602还可包括外圆顶1510的一部分(例如，第一圆顶部分1512或第二圆顶部分1514)。外圆顶1510的部分可以设置在凹部1612中，并且/或者可以接触衬垫部件1640。在外圆顶1510的一部分设置在凹部1612中之后，(来自图15的)多个球元件1530可以设置在外圆顶1510的部分中。
在各种实施例中，衬垫部件1640可包括靠近封壳1610的远侧表面1614设置的孔口1642。根据各种实施例，如本文所述的“远侧表面”是远离储存系统1500的中心的表面。因此，衬垫部件1640可构造成接纳外圆顶1510的一部分，并且/或者经由压配等将外圆顶1510固定就位。衬垫部件1640可以通过诸如粘合剂等本领域中已知的任何方法联接到封壳1610。
在各种实施例中，封壳组件1602还可包括靠近封壳1610的远侧表面1614设置的第二衬垫部件1650。第二衬垫部件1650可构造成如果外圆顶1510在储存系统1500的转移期间触底，则提供附加的冲击支承。
在各种实施例中，封壳组件1602可以包括第一封壳(例如，封壳1610)和第二封壳(例如，封壳1610)。第一封壳和第二封壳可构造成通过诸如紧固件和紧固件接纳部的本领域已知的任何方法联接在一起，如图13的封壳组件1302中所述的等。
现在参考图17，示出了根据各种实施例的储存系统1700的一部分。为了便于说明，外圆顶1710示出为透明的。储存系统1700包括封壳组件1702和杜瓦瓶104。封壳组件1702包括封壳1810、外圆顶1710和多个球元件1730。
在各种实施例中，外圆顶1710包括第一圆顶部分1712和第二圆顶部分1714。第一圆顶部分1712可以通过诸如紧固件、铰链等本领域中已知的任何方法联接到第二圆顶部分1714。例如，第一圆顶部分1712可以包括第一凸缘1713，而第二圆顶部分1714可以包括第二凸缘1715。第一凸缘1713和第二凸缘1715可以设置成彼此相邻。第一凸缘1713可以通过本领域已知的任何方法、例如通过紧固件(例如，紧固件1717)联接到第二凸缘1715。第一圆顶部分1712和第二圆顶部分1714可以各自包括基本上半球形的形状等。第一圆顶部分1712还可以包括穿过第一圆顶部分1512的外表面设置的孔口1516。杜瓦瓶104可构造成在储存系统1700的转移期间在外圆顶1510内自由旋转。外圆顶1710可以由本领域已知的任何材料制成，比如金属、塑料等。
在各种实施例中，多个球元件1730可构造成接触杜瓦瓶104外表面的表面区域的至少三分之一。例如，外圆顶1714的第二圆顶部分1710可以填充有多个球元件1730，并确保杜瓦瓶104的外表面的表面区域的至少三分之一与该多个球元件接触。在各种实施例中，储存系统1700可构造成确保杜瓦瓶104的外表面在储存系统1500的转移期间仅与多个球元件1530接触。多个球元件1730中的每个球元件可以由本领域已知的任何材料制成，比如塑料、金属等。在各种实施例中，多个球元件1730中的每个球元件由塑料制成。
多个球元件1730中的每个球元件可提供接近无摩擦的外表面。多个球元件1730中的每个承载部可构造成允许杜瓦瓶104在储存系统1700的转移期间在封壳组件1702的外圆顶1710内自由旋转。
在各种实施例中，封壳组件1702还包括多个衬垫部件1740。多个衬垫部件1740可以绕外圆顶1710设置。在各种实施例中，多个衬垫部件1740中的每个衬垫部件可以定向为基本上垂直于外圆顶1710的外表面。多个衬垫部件1740中的每个衬垫部件可以包括第一衬垫部件和第二衬垫部件。例如，衬垫部件1745包括第一衬垫部件1746和第二衬垫部件1748。第一衬垫部件1746可以通过诸如粘合剂、紧固件等本领域中已知的任何方法联接到封壳1810的内表面。第二衬垫部件1748可以通过诸粘合剂、紧固件等本领域中已知的任何方法联接到第一衬垫部件1746。第二衬垫部件1748可构造成在储存系统1700的转移期间接触封壳组件1702的外圆顶1710的外表面和/或凸缘。
在各种实施例中，第一衬垫部件1746可以比第二衬垫部件1748更刚性。第一衬垫部分1746可构造成在储存系统1700的转移期间阻尼振动。第二衬垫部分1748可构造成在储存系统1700的转移期间吸收来自外力的冲击。在各种实施例中，第一衬垫部分1746和第二衬垫部分1748由柔性材料制成，比如泡沫、橡胶等。在各种实施方案中，第一衬垫部分由氨基甲酸酯聚合物(例如，合成粘弹性氨基甲酸酯聚合物)制成。在各种实施例中，第二衬垫部分1748由聚乙烯聚合物制成。
尽管关于各种实施例进行了描述，但是来自给定实施例的任何特征可以在替代实施例中使用，并且仍然在本公开的范围内。
现在参考图18，示出了根据各种实施例的组装储存系统的方法1900。该方法包括在外圆顶的第一部分中设置多个球元件(步骤1902)。外圆顶的第一部分可以是基本上半球形的形状。该多个球元件可填充该外圆顶的第一部分的表面区域的至少三分之二。该方法还包括在外圆顶的第一部分内设置球形杜瓦瓶(步骤1904)。球形杜瓦瓶的径向外表面可以仅与多个球元件接触。该方法还包括将外圆顶的第二部分联接到外圆顶的第一部分(步骤1906)。外圆顶的第二部分可以是基本上半球形的形状。外圆顶的第二部分可以包括设置在外圆顶的第一部分远侧的孔口。该球形杜瓦瓶可构造成在多个球元件上的外圆顶内自由旋转。
该方法还可以包括将外圆顶设置到第一封壳中(步骤1908)。第一封壳可以联接到衬垫部件。在各种实施例中，第一封壳可以与封壳1610、封壳1810等一致。该方法还可以包括将第二封壳联接到第一封壳(步骤1910)。第二封壳可以与封壳1610、封壳1810等一致。第一封壳和第二封壳可以完全封装外圆顶。外圆顶和多个球承载元件可构造成允许球形杜瓦瓶在储存系统的转移期间经受较小的的摩擦或没有摩擦。第一封壳和第二封壳可构造成在储存系统的运送期间提供球形杜瓦瓶的冲击吸收和/或振动阻尼。
已经以说明性方式公开了方法/系统的示例性实施例。因此，贯穿本文中所采用的术语应以非限制性的方式解读。尽管本领域技术人员将想到对本文的教导的较小修改，但是应当理解，旨在限定在本授权专利的范围内的是所有这样的实施例，这些实施例合理地落入本领域技术人员所贡献的范围内，并且除了根据所附权利要求书及其等同物之外，本发明的范围不应受到限制。

Claims (20)

1.一种用于低温储存系统的封壳组件，所述封壳组件包括：
第一封壳；
第一衬垫部件，所述第一衬垫部件联接到所述第一封壳；
第二封壳，所述第二封壳与所述第一封壳相对设置，所述第二封壳构造成联接到所述第一封壳；
第二衬垫部件，所述第二衬垫部件联接到所述第一封壳，
其中，所述第一封壳和所述第二封壳构造成在其中接纳杜瓦瓶。
2.根据权利要求1所述的封壳组件，其特征在于，还包括外圆顶，所述外圆顶构造成完全封围在所述第一封壳和所述第二封壳内。
3.根据权利要求2所述的封壳组件，其特征在于，还包括设置在所述外圆顶内的多个球元件。
4.一种低温储存系统，包括：
根据权利要求3所述的封壳组件；以及
杜瓦瓶，所述杜瓦瓶设置在所述外圆顶中，其中，所述杜瓦瓶仅与所述多个球元件接触。
5.根据权利要求2所述的封壳组件，其特征在于，所述第一衬垫部件是垫圈，并且其中，所述第一封壳包括凹部，所述垫圈设置在所述凹部中。
6.根据权利要求5所述的封壳组件，其特征在于，所述第一衬垫部件包括设置成靠近所述第一封壳的远端的孔口，其中，所述外圆顶构造成压配到所述孔口中。
7.根据权利要求2所述的封壳组件，其特征在于，还包括多个衬垫部件，所述多个衬垫部件包括所述第一衬垫部件和所述第二衬垫部件，所述多个衬垫部件围绕所述外圆顶设置，所述多个衬垫中的每个衬垫部件基本上垂直于所述外圆顶的径向外表面。
8.根据权利要求1所述的封壳组件，其特征在于，所述第一封壳和所述第二封壳各自包括径向内环和径向外环，所述封壳组件还包括：
第一支承管，所述第一支承管在所述第一封壳的所述径向外环和所述径向内环之间联接到所述第一封壳，所述第一支承管填充有氮气；
第二支承管，所述第二支承管在所述第一封壳的所述径向外环和所述径向内环之间联接到所述第二封壳，所述第二支承管填充有氮气；
第一多个衬垫组件，所述第一多个衬垫组件围绕所述第一封壳的所述径向内环设置，所述第一多个衬垫组件中的每个衬垫组件包括所述第一衬垫部件；以及
第二多个衬垫组件，所述第二多个衬垫组件围绕所述第二封壳的所述径向内环设置，所述第二多个衬垫组件中的每个衬垫组件包括所述第二衬垫部件。
9.根据权利要求8所述的封壳组件，其特征在于，所述第一多个衬垫组件和所述第二多个衬垫组件中的每个衬垫组件包括联接到所述第一封壳或所述第二封壳的相应径向内环的衬垫壳体。
10.根据权利要求1所述的封壳组件，其特征在于，还包括：
第一多个球转移装置，所述第一多个球转移装置围绕所述第一衬垫部件的第一径向内表面设置；以及
第二多个球转移装置，所述第二多个球转移装置围绕所述第二衬垫部件的第二径向内表面设置，
其中，所述第一多个球转移装置和所述第二多个球转移装置中的每个球转移装置包括弹簧、杯状件和球承载件，
其中，所述弹簧联接到相应的封壳和所述杯状件，
其中，所述球承载件设置在所述杯状件内，并且
其中，所述球承载件构造成接触所述杜瓦瓶。
11.一种低温储存系统，包括：
杜瓦瓶，所述杜瓦瓶包括径向外表面；以及
封壳组件，所述封壳组件构造成容纳所述杜瓦瓶，所述封壳组件包括：
外圆顶，所述外圆顶包括基本上球形的腔体和径向内表面；以及
多个球元件，所述多个球元件设置在所述外圆顶的所述径向内表面与所述杜瓦瓶的所述径向外表面之间。
12.根据权利要求11所述的低温储存系统，其特征在于，所述杜瓦瓶成形为球体，并且在所述杜瓦瓶的底部部分内具有重心或质心，当所述杜瓦瓶在所述封壳组件内倾斜、成角度或旋转时，所述重心或质心被动地稳定所述杜瓦瓶。
13.根据权利要求11所述的低温储存系统，其特征在于，所述封壳组件还包括封壳和衬垫部件，其中，所述衬垫部件设置在所述封壳与所述外圆顶之间。
14.根据权利要求13所述的低温储存系统，其特征在于，所述衬垫部件是设置在所述封壳的凹部中的垫圈。
15.根据权利要求13所述的低温储存系统，其特征在于，还包括多个衬垫部件，所述多个衬垫部件包括所述衬垫部件，所述多个衬垫部件围绕所述外圆顶的外圆顶径向外表面设置。
16.根据权利要求15所述的低温储存系统，其特征在于，所述衬垫部件包括联接到所述封壳的第一衬垫部分和设置在所述第一衬垫部分与所述外圆顶的所述径向外表面之间的第二衬垫部分，所述第一衬垫部分包括第一刚度，所述第一刚度大于所述第二衬垫部分的第二刚度。
17.根据权利要求11所述的低温储存系统，其特征在于，所述杜瓦瓶是在三维空间中旋转并仅与所述多个球元件接触的球形杜瓦瓶。
18.一种组装低温储存系统的方法，所述方法包括：
用多个球元件填充外圆顶的第一部分；
将球形杜瓦瓶设置在所述外圆顶的所述第一部分中，所述球形杜瓦瓶与所述多个球元件接触；并且
将所述外圆顶的第二部分联接到所述外圆顶的所述第一部分。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述外圆顶设置在联接到第一封壳的第一衬垫部件上；并且
将第二封壳联接到所述第一封壳，并在所述第一封壳与所述第二封壳之间完全封围所述外圆顶，其中，第二衬垫部件设置在所述第二封壳与所述外圆顶之间。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述外圆顶设置在第一封壳与第二封壳之间，其中，多个衬垫部件围绕所述外圆顶的径向外表面设置在所述第一封壳与所述径向外表面之间以及所述第二封壳与所述径向外表面之间，其中，每个衬垫部件基本上垂直于所述外圆顶的所述径向外表面。
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