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DE69832261T2 - FREEZERS AND TANKS WITH THERMAL BRIDGES - Google Patents

FREEZERS AND TANKS WITH THERMAL BRIDGES Download PDF

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Publication number
DE69832261T2
DE69832261T2 DE69832261T DE69832261T DE69832261T2 DE 69832261 T2 DE69832261 T2 DE 69832261T2 DE 69832261 T DE69832261 T DE 69832261T DE 69832261 T DE69832261 T DE 69832261T DE 69832261 T2 DE69832261 T2 DE 69832261T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
heat
transfer system
medium
temperature transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69832261T
Other languages
German (de)
Other versions
DE69832261D1 (en
Inventor
Richard Wisniewski
Cartwright Leonidas LEONARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sartorius Stedim North America Inc
Original Assignee
Integrated Biosystems Inc
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Publication date
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Priority claimed from US08/895,782 external-priority patent/US6196296B1/en
Application filed by Integrated Biosystems Inc filed Critical Integrated Biosystems Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69832261D1 publication Critical patent/DE69832261D1/en
Publication of DE69832261T2 publication Critical patent/DE69832261T2/en
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Abstract

The present invention relates to a thermal transfer system for heating or cooling a medium. A structure (8, 37, 46, 50, 72, 81, 82, 89, 93, 98, 108, 306, 404) positioned inside a container (4, 34, 124 302). The structure (8, 37, 46, 50, 72, 81, 82, 89, 93, 108, 306, 404) segments the container (4, 34, 124 302) into a plurality of compartments (36, 95) wherein a distal end of the structure (8, 37, 46, 50, 72, 81, 82, 89, 93, 108, 306, 404) is in close proximity to an interior surface of the container (10, 33, 42, 91, 122, 210, 316, 414) to allow formation of a thermal transfer bridge (35, 208, 424, 426) that conducts heat into or out of the medium.

Description

Hinweis auf verwandte AnmeldungenNote on related applications

Die vorliegende Anmeldung beruht auf der Provisional Anmeldung mit der Seriennummer 60/037,283, die am 4. Februar 1997 eingereicht wurde und hier durch die Bezugnahme einbezogen wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/895,782 (Anwaltsakte Nr. 17882.705), eingereicht am 17. Juli 1997 mit dem Titel "Einfrier- und Auftaubehälter mit zwischen Behälter und Wärmeaustauschteil gebildeter thermischer Brücke", mit den selben benannten Erfindern Richard Wisniewski, Leonidas Cartwright Leonard, und die hier durch die Bezugnahme einbezogen wird, und auf die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/895,936 (Anwaltsakte Nr. 17882.706), eingereicht am 17. Juli 1997 mit dem Titel "Einfrier- und Auftaubehälter mit zwischen Wärmeaustauschteilen gebildeter thermischer Brücke" mit den selben benannten Erfindern Richard Wisniewski, Leonidas Cartwright Leonard, und die hier durch die Bezugnahme aufgenommen wird, und die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/895,777 (Anwaltsakte Nr. 17882.702), eingereicht am 17. Juli 1997 mit dem Titel "Einfrier- und Auftaubehälter mit zwischen innerem Aufbau und Wärmeaustauscherteil gebildeter thermischer Brücke" mit den selben benannten Erfindern Richard Wisniewski, Leonidas Cartwright Leonard, die hier durch die Bezugnahme einbezogen wird.The The present application is based on the provisional application with the Serial No. 60 / 037,283, filed February 4, 1997 and incorporated herein by reference. The present invention refers to U.S. Patent Application Serial No. 08 / 895,782 (Attorney Docket No. 17882705) filed on July 17, 1997 with the Title "Freezing and thawing containers with between container and heat exchange part formed thermal bridge ", with the same named inventors Richard Wisniewski, Leonidas Cartwright Leonard, and incorporated herein by reference, and to US patent application Ser Serial No. 08 / 895,936 (Attorney Docket No. 17882706) on 17 July 1997 entitled 'Freezing and thawing containers with between heat exchange parts formed thermal bridge "with the same named Inventors Richard Wisniewski, Leonidas Cartwright Leonard, and the incorporated herein by reference, and the US patent application Serial No. 08 / 895,777 (Attorney Docket No. 17882702) on 17 July 1997 entitled 'Freezing and defrosting formed with between inner structure and heat exchanger part thermal bridge "with the same named Invent Richard Wisniewski, Leonidas Cartwright Leonard, who passed through here the reference is incorporated.

1. Gebiet der Erfindung1st area the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Systeme, welche Strukturen, wie z. B. Rippen, enthalten, um bei der Übertragung von Wärme in ein Medium hinein oder aus diesem heraus zu helfen. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Erwärmen und Abkühlen von Strukturen, die geeignet sind für die Verwendung beim Erhitzen, Kühlen, Auftauen und Einfrieren von biopharmazeutischen Produkten.The The present invention relates generally to systems which Structures, such. B. ribs, included in the transfer from heat in to help a medium into or out of this. More precisely The present invention relates to heating and cooling down structures suitable for use in heating, Cool, Thawing and freezing of biopharmaceutical products.

Typischerweise hat ein Behälter, der verwendet wird, um ein Medium zu erhitzen oder zu kühlen, ein Wärmetauscherfluid, welches in Rohren zirkuliert, die in oder um die Außenseite des Behälters angeordnet sind. Um die Übertragung von Wärme zu dem Medium oder aus dem Medium zu dem Wärmeaustauschfluid zu verbessern, können eine oder mehrere Erweiterungen des Behälters oder irgendwelcher anderen Strukturen in dem Behälter verwendet werden, um die Oberfläche des Systems, welches in Kontakt mit dem Medium ist, zu vergrößern.typically, has a container, used to heat or cool a medium Heat exchange fluid, which circulates in pipes in or around the outside of the container are arranged. To the transfer of heat to improve the medium or from the medium to the heat exchange fluid, can one or more extensions of the container or any other Structures in the container used to the surface of the system in contact with the medium.

Üblicherweise werden Rippen mit einem Ende an einem Abschnitt des Behälters oder irgendeiner anderen Struktur in dem Behälter angebracht, und die Rippen leiten Wärme zu diesem Abschnitt oder von diesem Abschnitt des Behälters weg. Da eine Rippe jedoch typischer weise an dem Behälter oder einer inneren Struktur nur an einem Punkt angebracht ist, muß die gesamte Wärme, die zu oder von der Rippe auf den Behälter oder eine innere Struktur übertragen wird, durch die eine Verbindung eintreten oder austreten, welche die Rippe mit dem Rest des Systems hat.Usually be ribs with one end to a section of the container or any other structure mounted in the container, and the ribs conduct heat to this section or away from this section of the container. There a rib, however, typically on the container or an internal structure only attached at one point, the entire heat, the transferred to or from the rib on the container or an internal structure through which enter or leave a connection has the rib with the rest of the system.

Eine Ausgestaltung, die verwendet worden ist, um dieses Problem zu lösen, besteht darin, ein System aufzubauen, in welchem eine oder mehrere der Rippen starr sowohl an dem Behälter als auch einer inneren Struktur innerhalb des Behälters angebracht sind. Dies ermöglicht, daß Wärme zu oder von einer Rippe durch zwei Abschnitte der Rippe übertragen wird, was die Geschwindigkeit erhöht, mit welcher Wärme in ein in dem Behälter angeordnetes Medium eingeführt oder aus diesem abgezogen wird.A Embodiment that has been used to solve this problem exists in building a system in which one or more of the ribs rigid both on the container as well as an internal structure inside the container are. This makes possible, that heat to or from a rib is transmitted through two sections of the rib, indicating the speed elevated, with what heat in one in the container arranged medium introduced or subtracted from this.

Durch starres Anbringen einer Rippe zwischen dem Behälter und einer Struktur innerhalb des Behälters wird jedoch die Struktur innerhalb des Behälters selbst an dem Behälter fest angebracht. Die feste Anbringung der Struktur innerhalb des Behälters kann das Reinigen und Dekontaminieren des Behälters schwieriger machen. Außerdem kann es schwieriger sein, das System herzustellen, da beispielsweise engere Toleranzen erforderlich sind, so daß die Rippe an zwei Oberflächen innerhalb des Behälters angebracht werden kann, und jede Rippe erfordert zwei oder mehr Schweißverbindungen. Weiterhin kann es unbequem, teuer oder unmöglich sein, daß Rippen aus bestimmten Materialien gemacht werden, die an einem Behälter angeschweißt werden sollen bzw. können.By rigidly attaching a rib between the container and a structure within of the container however, the structure inside the container itself becomes stuck to the container appropriate. The fixed attachment of the structure within the container can make the cleaning and decontamination of the container more difficult. In addition, can it may be harder to make the system, for example tighter tolerances are required so that the rib is attached to two surfaces within of the container can be attached, and each rib requires two or more Welded joints. Furthermore, it can be uncomfortable, expensive or impossible for ribs made of certain materials that are to be welded to a container or can.

Was benötigt wird, ist ein System, in welches Wärme eingeführt oder aus welchem Wärme abgeführt werden kann von einer Rippe durch mehr als einen Abschnitt der Rippe, während das System in Betrieb ist, wobei Strukturen innerhalb des Behälters entfernt werden können, um ein Reinigen und Dekontaminieren des Systems zu ermöglichen. Weiterhin wird ein System benötigt, bei welchem es nicht erforderlich ist, die Rippe mit einem Abschnitt des Behälters physikalisch zu verbinden oder an diesem anzuschweißen, damit Wärme in oder aus einem Abschnitt der Rippe übertragen wird.What needed is a system into which heat is introduced or from which heat is dissipated may be from a rib through more than one section of the rib while the System is operating, removing structures inside the container can be to allow cleaning and decontamination of the system. Furthermore, a system is needed which does not require the rib with a section of the container physically connect or weld to this, so Heat in or transmitted from a portion of the rib.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, in welchem Wärme aus einem System durch Wärmeleitungspfade übertragen werden kann, die teilweise aus dem Medium bestehen, welches gekühlt wird, so daß Wärme zwischen unterschiedlichen Abschnitten des Systems fließt, indem sie durch das Medium hindurch fließt.It is an object of an embodiment of the present invention to provide a system in which heat can be transferred from a system through heat-conducting paths consisting in part of the medium which is cooled so that heat flows between different portions of the system by passing through the medium flows through.

Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, in welchem Wärme aus einer Struktur innerhalb des Behälters (z. B. einer Rippe) durch mehr als einen Abschnitt der Struktur übertragen werden kann (der Begriff "Rippe" wird in allgemeiner Weise verwendet, um jegliches Wärmeaustauschteil des Systems zu bezeichnen, das sich in das Medium hinein erstreckt, was eine Spule, einen abgeflachten Vorsprung, ein Rohr oder irgendeine andere Struktur umfaßt, die sich in den Behälter hinein erstreckt, ohne auf eine solche Struktur beschränkt zu sein. Soweit ein bestimmter Typ einer Verlängerung bzw. Erweiterung des Behälters diskutiert wird, wie z. B. eine Spule, kann der Name der betreffenden Art von Erweiterung verwendet werden, um dabei zu helfen, die Gestalt des Systems zu klären bzw. klarer darzustellen).It is an object of an embodiment of the present invention to provide a system in which heat out a structure inside the container (eg, a rib) through more than one portion of the structure (the term "rib" is used more generally) Way used to any heat exchange part of the system that extends into the medium, what a coil, a flattened tab, a pipe or any includes other structure which is in the container extends without being limited to such a structure. As far as a certain type of extension or extension of the container is discussed, such. B. a coil, the name of the relevant Type of extension used to help shape the figure to clarify the system or clearer).

Es ist eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, in welchem Strukturen innerhalb des Behälters entfernt werden können, um ein Reinigen und Dekontaminieren des Systems zu ermöglichen.It Another object of an embodiment of the present invention Invention to provide a system in which structures within of the container can be removed to allow cleaning and decontamination of the system.

Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, Rippen zu haben, welche Durchgänge enthalten, die es ermöglichen, daß ein Kühlfluid innerhalb der Rippen strömt.A Another object of an embodiment of the present invention is to have ribs containing passageways, which make it possible the existence cooling fluid flows inside the ribs.

Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, Rippen zu haben, welche das Abführen von Wärme aus einem Medium verbessern, welche jedoch nicht starr an einem anderen Teil des Systems angebracht sind.A Another object of an embodiment of the present invention is to have ribs which the lead away of heat improve from a medium, which, however, not rigid at one attached to the other part of the system.

Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, Rippen zu haben, die keinen gleichförmigen Querschnitt haben, um ein schnelleres Abführen von Wärme aus einem Medium in das System zu ermöglichen.A Another object of an embodiment of the present invention is to have ribs that no uniform Have cross-section to a faster dissipation of heat from a medium in the System to enable.

Noch eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System zu haben, welches kontrollierte Einfriergeschwindigkeiten für ein Medium, wie z. B. ein pharmazeutisches Produkt, erreicht, um bei der Cryokonservierung zu helfen.Yet another object of an embodiment The present invention is to have a system which controlled freezing rates for a medium, such as. B. a pharmaceutical product, achieved in the cryopreservation to help.

Noch eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System zu haben, welches einen kontrollierten Einfriervorgang fördert, um ein dendritisches Eiswachstum zu unterstützen, um bei der Cryokonservierung von Medien zu helfen, einschließlich von Proteinen, Zellen, Blut, Plasma, anderen biopharmazeutischen Produkten oder Lebensmitteln, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.Yet another object of an embodiment The present invention is to have a system which Promotes a controlled freezing process to a dendritic To support ice growth, to help with the cryopreservation of media, including Proteins, cells, blood, plasma, other biopharmaceutical products or food, without, however, being limited thereto.

Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein System zu haben, welches schnell ein Medium kühlen kann.A Another object of an embodiment of the The present invention is to have a system which quickly cool a medium can.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein thermisches Übertragungssystem für biopharmazeutische Produkte bereitgestellt, welches aufweist:
einen Behälter, der dafür ausgelegt ist, ein Medium aufzunehmen, das ein biopharmazeutisches Produkt aufweist, eine Wärmetauscherstruktur, die in dem Behälter angeordnet ist, so daß die Struktur einen durch den Behälter definierten Hohlraum in eine Mehrzahl von Fächern oder Abteilen aufteilt, wobei der Behälter und die Struktur derart angeordnet sind, daß das abgelegene (distale) Ende der Struktur sich in engem Abstand bzw. in der Nähe zu einer Innenfläche des Behälters befindet, so daß im Gebrauch eine gefrorene und/oder flüssige Wärmeübertragungsbrücke durch das Medium in dem Spalt zwischen dem abgelegenen Ende der Struktur und der Innenfläche des Behälters gebildet wird, wobei Wärme von dem abgelegenen Ende der Struktur durch die thermische Übertragungsbrücke in Reaktion darauf, daß die Innenfläche aktiv gekühlt wird, auf die Innenfläche übertragen wird.
According to a first aspect of the present invention there is provided a biopharmaceutical product thermal transfer system comprising:
a container adapted to receive a medium comprising a biopharmaceutical product, a heat exchanger structure disposed in the container so that the structure divides a cavity defined by the container into a plurality of compartments or compartments, the container and the structure being arranged such that the distal end of the structure is in close proximity to an inner surface of the container such that in use a frozen and / or liquid heat transfer bridge through the medium in the gap between the remote end of the structure and the inner surface of the container is formed, wherein heat from the distal end of the structure through the thermal transfer bridge in response to the fact that the inner surface is actively cooled, is transferred to the inner surface.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Struktur einen Rippe bzw. eine Rippe oder Lamelle. Ein abgelegenes Ende der Rippe oder Flosse wird in der Nähe eines Abschnittes des Behälters angeordnet. Da die Rippe bzw. Flosse und der Behälter nicht starr aneinander befestigt sind, kann die Struktur einschließlich der Rippe aus dem Behälter entfernt werden.In an embodiment of the present invention the structure a rib or a rib or lamella. A remote one The end of the rib or fin is placed near a portion of the container. Because the fin or the container and not rigidly together attached, the structure including the rib can be removed from the container become.

Wenn ein Medium innerhalb des Behälters gefroren wird, bildet sich eine Brücke, die aus dem gefrorenen Medium besteht, zwischen dem abgelegenen Ende der Rippe und dem Abschnitt des Behälters, der dem abgelegenen Ende der Rippe naheliegt. Diese Brücke ermöglicht es, daß Wärme zu oder von der Rippe über die Brücke geleitet wird, was das Abführen von Wärme aus dem Medium beschleunigt.If a medium frozen within the container becomes, a bridge forms, which consists of the frozen medium, between the remote one End of the rib and the section of the container, which is the remote Near the end of the rib. This bridge allows heat to or from the rib over the bridge is directed what the discharge of heat accelerated from the medium.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Rippe zumindest teilweise an einer Struktur innerhalb des Behälters angebracht, was es ermöglicht, daß Wärme aus der Rippe durch den Anbringungspunkt und die thermische Brücke übertragen wird, wenn diese ausgebildet ist.In an embodiment According to the present invention, the rib is at least partially attached a structure inside the container attached what makes it possible that heat out the rib transmitted through the attachment point and the thermal bridge if this is formed.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das abgelegene Ende der Rippe nahe genug an einer anderen Oberfläche des Behälters angeordnet, beispielsweise an einer anderen Rippe oder einer Struktur innerhalb des Behälters, so daß dann, wenn das Medium gekühlt wird, die Wärmetransportbrücke zwischen der Rippe und der anderen Struktur in dem Behälter gebildet wird, die selbstverständlich auch eine Rippe sein kann.In another embodiment of the present invention, the distal end of the rib is located close enough to another surface of the container, such as another rib or structure within the container, so that when the medium is cooled, the heat transfer bridge between the rib and the on whose structure is formed in the container, which of course can also be a rib.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Wärmeaustauscherteil zumindest teilweise mit einer Innenfläche des Behälters verbunden. Ein zweites Wärmetauscherteil ist zumindest mit der Struktur verbunden, wobei ein Abschnitt des ersten Wärmetauschers in engem Abstand zu einem Abschnitt des zweiten Wärmetauscherteils angeordnet ist, um bei der Bildung der thermischen Übertragungsbrücke zu helfen, was die Wärmeleitung in das Medium hinein oder aus diesem heraus verbessert. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Struktur und das zweite Wärmetauscherteil aus dem System entfernt werden, um die Reinigung zu unterstützen, da sie nicht starr an dem Behälter oder dem ersten Wärmetauscherteil angebracht sind.In a further embodiment The invention is a heat exchanger part at least partially connected to an inner surface of the container. A second heat exchanger part is at least associated with the structure, with a portion of the first heat exchanger at a close distance to a portion of the second heat exchanger part is arranged to help in the formation of the thermal transfer bridge, what the heat conduction into or out of the medium. In a embodiment of the present invention the structure and the second heat exchanger part be removed from the system to aid cleaning since Do not stare at the container or the first heat exchanger part are attached.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung weist ein Wärmetauscherteil auf, welches zumindest teilweise mit einer Innenfläche des Behälters verbunden ist, wobei ein abgelegenes Ende des Wärmetauscherteils in engem Abstand zu der Struktur angeordnet ist, um die Ausbildung einer thermischen Übertragungsbrücke zu ermöglichen, die Wärme aus dem Medium abführt. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, da die Rippe und der Behälter nicht starr aneinander befestigt sind, die Struktur aus dem Behälter entfernt werden.A another embodiment The invention has a heat exchanger part on, which at least partially with an inner surface of the container is connected, with a remote end of the heat exchanger part at a close distance is arranged to the structure to allow the formation of a thermal transfer bridge, the heat dissipates from the medium. In a further embodiment of the can present invention, since the rib and the container not rigidly attached to each other, the structure removed from the container become.

Die vorliegende Erfindung ist zweckmäßig für das Kühlen eines Mediums. Wenn ein Medium gefroren wird, helfen die thermischen Brücken dabei, Wärme aus dem Medium zu übertragen.The The present invention is useful for cooling a Medium. When a medium is frozen, the thermal bridges help dissipate heat to transfer to the medium.

Das Medium kann auch ein Gas sein, welches in eine Flüssigkeit umgewandelt wird, oder eine Flüssigkeit, die in ein Gas umgewandelt wird. In diesen Fällen wirkt die flüssige Phase des Mediums, welches sich zwischen der Rippe und der Struktur ansammelt, als die thermische Brücke, um die Wärmeleitung zwischen der Rippe und der Struktur zu erhöhen.The Medium can also be a gas, which is in a liquid is converted, or a liquid, which is converted into a gas. In these cases, the liquid phase acts of the medium that accumulates between the rib and the structure, as the thermal bridge, around the heat conduction between the rib and the structure increase.

Zusätzlich kann die Rippe bzw. Flosse Strukturen tragen, auf welchen sie die Ausbildung von festen oder flüssigen thermischen Brücken verstärkt und/oder die Wärmeleitung durch derartige Brücken verstärkt. Beispielsweise kann ein Abschnitt der Rippe vergrößert sein, um eine größere Fläche für die Leitung und den Kontakt mit einer Wärmebrücke bereitzustellen, oder die Rippe kann speziell so ausgebildet sein, daß sie eine Keimbildung für den festen Körper oder die Kondensation der Flüssigkeit verstärkt. Außerdem kann eine Rippe einen nicht gleichförmigen Querschnitt haben, um den Wärmetransport zu verstärken, um gewünschte thermische Transporteigenschaften zu erzielen. Dies kann wünschenswert sein, um dabei zu helfen, cryobiologische Protokolle zu gewinnen.In addition, can the rib or fin carry structures on which they training of solid or liquid thermal bridges reinforced and / or the heat conduction reinforced by such bridges. For example For example, a section of the rib may be enlarged to accommodate a larger area for the pipe and to provide contact with a thermal bridge, or the rib may be specially designed to have a Germination for the solid body or the condensation of the liquid strengthened. Furthermore For example, a rib may have a non-uniform cross section to the heat transport to reinforce desired to achieve thermal transport properties. This may be desirable to help win cryobiological protocols.

Weiterhin kann die Rippe innere Kanäle haben, die es ermöglichen, daß ein Wärmetauschermedium innerhalb zumindest eines Abschnittes der Rippe fließt. Andere Variationen sind möglich, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.Farther The rib can have inner channels have that make it possible the existence heat exchange medium flows within at least a portion of the rib. Other Variations are possible without departing from the scope of the invention.

Das System kann so ausgestaltet sein, daß eine Kühleinrichtung mit irgendeinem Abschnitt des Behälters verbunden ist. Beispielsweise könnte, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, ein Kühler an einem äußeren Abschnitt des Behälters (beispielsweise an einer Wand des Behälters), an einer inneren Struktur des Behälters oder direkt an einer oder mehreren der Rippen angebracht sein.The System may be configured so that a cooling device with any Section of the container connected is. For example, without deviate from the present invention, a cooler an outer section of the container (for example on a wall of the container), on an internal structure of the container or directly on one or more of the ribs attached.

Im allgemeinen sollte das System so aufgebaut sein, daß der Abstand, der durch die Wärmetransportbrücken überbrückt werden muß, eine Funktion der thermischen Eigenschaften des Mediums und des Systems, der Herstellungserfordernisse und der Konstruktionsvorgänge ist, die verwendet werden, um das System aufzubauen, sowie anderer relevanter Parameter des Systems und der Komponenten, die verwendet werden. Die Größe des Spaltes, der durch die Brücke ausgefüllt werden muß, kann durch einfache Versuche bestimmt werden.in the In general, the system should be constructed so that the distance, which are bridged by the heat transfer bridges must, a function the thermal properties of the medium and the system, the manufacturing requirements and the design processes which is used to build the system as well as other relevant ones Parameters of the system and the components that are used. The size of the gap, the one by the bridge filled out can, must be determined by simple experiments.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Rippen Strukturen mit irgendeiner Form sein, die an den Oberflächen angeordnet oder zwischen Oberflächen in dem Behälter eingeklemmt werden. Wärmebrücken bilden sich dann zwischen den Rippen und der benachbarten Oberfläche oder den Oberflächen des Behälters aus. Beispielsweise können die Rippen Enden haben, die dafür ausgelegt sind, in zuvor ausgeformte Schlitze in den Oberflächen des Behälters zu passen. Auf diese Weise können die Rippen rekonfigurierbar an Abschnitten des Behälters angebracht werden, so daß die Anzahl, die Konfiguration und die Art der verwendeten Rippen in einfacher Weise verändert werden kann, um eine Anpassung an eine geänderte Herstellung, ein anderes Verfahren oder Protokollerfordernis vorzunehmen.According to one Aspect of the present invention may be the rib structures be with any shape that is placed on or between the surfaces surfaces in the container be trapped. Form thermal bridges then between the ribs and the adjacent surface or the surfaces of the container out. For example, you can the ribs have ends that are designed for that are in previously formed slots in the surfaces of the container to fit. That way you can the ribs are reconfigurably attached to sections of the container so that the Number, the configuration and the type of ribs used in changed in a simple way can be to adapt to a modified manufacturing, another Procedure or protocol requirement.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der optimale Spalt (zu überbrückender Zwischenraum) proportional zur Dicke der Rippe. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt der Spalt oder Zwischenraum weniger als 0,0508 m (2 Zoll), vorzugsweise weniger als 0,0254 m (1 Zoll), und noch bevorzugter weniger als 0,0127 m (1/2 Zoll) und noch mehr bevorzugt weniger als 0,00635 m (1/4 Zoll) und am meisten bevorzugt weniger als 0,00318 m (1/8 Zoll).According to one Aspect of the present invention is the optimal gap (gap to be bridged) proportional to the thickness of the rib. According to another aspect of the present invention the gap or gap is less than 0.0508 m (2 inches), preferably less than 0.0254 m (1 inch), and more preferably less than 0.0127 m (1/2 inch) and even more preferably less than 0.00635 m (1/4 Inch), and most preferably less than 1/8 inch (0.00318 m).

Ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, kann der Behälter porös sein und muß keine Oberseite und auch keinen Boden haben. Das Medium kann gekühlt werden, während es durch den Behälter hindurchläuft. Zusätzlich ist der in der vorliegenden Erfindung verwendete Behälter hinsichtlich seiner Form, Größe oder des Materials, aus welchem er aufgebaut ist, nicht beschränkt. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Behälter ein Volumen von 1 bis 5 l, 1 bis 250 l oder 250 bis 10.000 l haben.Without departing from the present invention soft, the container can be porous and must have no top and also no bottom. The medium may be cooled as it passes through the container. In addition, the container used in the present invention is not limited in shape, size or material of which it is constructed. According to one aspect of the present invention, the container may have a volume of 1 to 5 liters, 1 to 250 liters or 250 to 10,000 liters.

Die vorliegende Erfindung kann auf vielen Gebieten nutzbringend angewendet werden. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung in der biopharmazeutischen Industrie verwendet werden, um eine Vielfalt biopharmazeutischer Produkt einzufrieren und zu konservieren, einschließlich von Proteinen, Zellen, Antikörpern, Medizin, Plasma, Blut, Pufferlösungen, Viren, Seren, Zellfragmenten, Zellbestandteilen und irgendwelchen anderen biopharmazeutischen Produkten, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.The The present invention can be usefully applied in many fields become. For example, the present invention may be useful in the biopharmaceutical Industry used to be a variety of biopharmaceutical To freeze and preserve product, including Proteins, cells, antibodies, Medicine, plasma, blood, buffer solutions, Viruses, serums, cell fragments, cell components and any other biopharmaceutical products, but is not limited thereto.

Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung die Verarbeitung derartiger biopharmazeutischer Produkte in Übereinstimmung mit allgemein anerkannten Herstellverfahren.In addition, the present invention, the processing of such biopharmaceutical Products in accordance with generally accepted manufacturing process.

Man könnte die vorliegende Erfindung verwenden, um ein biopharmazeutisches Produkt einzufrieren, indem der Behälter sterilisiert wird, das einzufrierende Produkt durch einen sterilen Filter in den Behälter gepumpt wird und dann dem Produkt Wärme entzogen wird unter Verwendung der vorliegenden Erfindung, um das Produkt innerhalb des Behälters einzufrieren.you could use the present invention to form a biopharmaceutical Freeze product by sterilizing the container, the product to be frozen is pumped through a sterile filter into the container and then the product heat is removed using the present invention to the Product inside the container freeze.

Die vorliegende Erfindung fördert ein gleichmäßiges Einfrieren mit hoher Geschwindigkeit, was es ermöglicht, daß das Produkt in dem Behälter so nahe wie möglich an seinem bzw. in seinem natürlichen Zustand eingefroren wird. Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung, daß der Einfriervorgang in wiederholbarer Weise erfolgt, so daß ein Benutzer sicher sein kann, daß der Einfriervorgang keine Produktveränderungen der einzelnen Partien bewirkt. Dies ermöglicht es, daß die endgültige Verwendung des Produktes von den Herstellungsschritten, die benötigt werden, um das Produkt zu erzeugen, zu entkoppeln, da das Produkt im gefrorenen Zustand gespeichert werden kann, nachdem es hergestellt worden ist, und aufgetaut werden kann, wann und wo es benötigt wird.The present invention promotes a uniform freezing at high speed, allowing the product in the container to be so close as possible on his or in his natural Condition is frozen. additionally allows the present invention that the Freezing process is done in a repeatable manner so that a user can be sure that the Freezing process no product changes the individual games causes. This allows the final use of the Product from the manufacturing steps needed to the product to produce, decouple, as the product is in the frozen state can be saved after it has been established, and can be thawed when and where it is needed.

Die vorliegende Erfindung kann auch während irgendeiner Stufe eines Reinigungsvorganges verwendet werden. Beispielsweise kann, nachdem Produkte verarbeitet bzw. bearbeitet wurde unter Verwendung einer Größentrennung oder Affinitätstrennung, Fermentation, Licing, Konzentrationsfiltrierung, selektiver Affinitätschromatographie, Entfernen von Mikrobestandteilen oder Verunreinigungen auf niedriger Ebene durch Ionenaustausch, Virusfiltrierung, Chromatographie, Einbringen des Produktes in ein Abgabesystem mit gepufferter Lösung oder nach irgendeinem anderen Be- bzw. Verarbeitungsschritt, das resultierende Produkt unter Anwendung der vorliegenden Erfindung gespeichert werden. Dies ermöglicht es, daß eine Unterbrechung in dem Herstellungsvorgang vorgenommen werden kann, ohne daß das Zwischenprodukt dabei beeinträchtigt bzw. verschlechtert wird.The The present invention may also be practiced during any stage of a Cleaning process can be used. For example, after products was processed using a size separation or affinity separation, Fermentation, licing, concentration filtration, selective affinity chromatography, Removal of micro-components or impurities on lower Level by ion exchange, virus filtration, chromatography, introduction of the product into a dispensing system with buffered solution or after any other processing step, the resulting Product stored using the present invention. this makes possible it, that one Interruption in the manufacturing process can be made, without that Intermediate thereby impaired or deteriorates.

Wenn beispielsweise während eines Herstellungsvorganges, bei welchem verschiedene Komponenten getrennt werden, man eine Unterbrechung der Verarbeitung vornehmen möchte, so können kontaminierende Proteasen in dem Zwischenprodukt vorliegen, die im Verlaufe der Zeit einige der interessierenden Proteine in dem Produkt abbauen. Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um das Zwischenprodukt schnell und gleichmäßig genug einzufrieren, so daß das Produkt sehr nahe bei seinem ursprünglichen Zustand bleibt. Die Moleküle in dem Produkt werden nicht signifikant näher zusammengebracht – die Einfrierkonzentration wird vermindert und unerwünschte Reaktionen können verlangsamt oder gestoppt werden.If for example during a manufacturing process in which various components be disconnected, make an interruption of the processing would like to, so can contaminating proteases are present in the intermediate, the Over time, some of the proteins of interest in the Remove product. The present invention can be used to freeze the intermediate quickly and evenly enough, so that this Product stays very close to its original state. The molecules in the product are not brought closer together - the freezing concentration is diminished and unwanted Reactions can slowed or stopped.

Die vorliegende Erfindung kann daher verwendet werden, um die Flexibilität eines Herstellungsprozesses zu steigern, was das Gestalten und Planen des Prozesses einfacher macht. Zwischenprodukte können eingefroren werden für eine spätere Verarbeitung oder für den Transport. Zusätzlich können, da die vorliegende Erfindung auf jede beliebige gewünschte Größe angepaßt werden kann, große Partien bzw. Mengen der Produkte auf einmal verarbeitet und unter Verwendung der vorliegenden Erfindung konserviert sowie zu einem späteren Zeitpunkt nach Bedarf verwendet werden.The The present invention can therefore be used to provide the flexibility of a Increase the manufacturing process, what the designing and planning makes the process easier. Intermediates can be frozen be for a later processing or for the Transport. additionally can, since the present invention will be adapted to any desired size can, big games or quantities of the products processed at once and using preserved at the present invention and at a later date Need to be used.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENSHORT DESCRIPTION THE FIGURES

1 ist eine Seitenansicht der mit Rippen versehenen Heiz- und Kühlvorrichtung. 1 is a side view of the finned heating and cooling device.

2 ist eine Ansicht von oben auf die Rippen und die Struktur innerhalb des in Figur dargestellten Behälters. 2 FIG. 12 is a top view of the ribs and structure within the container shown in FIG.

3a, 3b und 3c zeigen die Ausbildung thermischer Brücken und Kurven, welche das Temperaturprofi verschiedener Querschnitte des Behälters und des Mediums zeigen. 3a . 3b and 3c show the formation of thermal bridges and curves showing the temperature profile of different cross-sections of the container and the medium.

3d zeigt das dendritische Eiswachstum und das Einschließen von Einheiten, wie z.B. Zellen, in dem Eis. 3d Figure 10 shows dendritic ice growth and inclusion of units, such as cells, in the egg.

4 ist eine weitere mögliche Anordnung der Rippen. 4 is another possible arrangement of the ribs.

5 ist noch eine weitere mögliche Anordnung der Rippen. 5 is yet another possible arrangement of the ribs.

6 zeigt eine Anzahl möglicher Rippengeometrien und Kombinationen. 6 shows a number of possible rib geometries and combinations.

7 zeigt noch weitere mögliche Rippengeometrien und Kombinationen. 7 shows even more possible rib geometries and combinations.

8 zeigt noch eine weitere mögliche Konfiguration von Rippengeometrien und Kombinationen. 8th shows yet another possible configuration of rib geometries and combinations.

9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Rippe, welche eine nicht gleichmäßige Dicke hat. 9 shows a cross-sectional view of a rib, which has a non-uniform thickness.

10 zeigt eine Rippengeometrie, die eine Fachaufteilung des Behälters durch Verwendung abwechselnder bzw. alternativer Rippengeometrien ermöglicht. 10 shows a rib geometry that allows a compartmentalization of the container by using alternate rib geometries.

11 ist eine weggeschnittene Ansicht, die einen Behälter und Innenklappen bzw. -blenden von zwei Rippen zeigt. 11 is a cutaway view showing a container and inner flaps of two ribs.

12a ist eine Ansicht von oben auf den Behälter und die Rippen nach 11. 12a is a top view of the container and the ribs behind 11 ,

12b ist eine Detailansicht des abgelegenen Endes einer Rippe mit einer Erweiterung, die sich nahe bis an die Innenwand des Behälters erstreckt. 12b is a detail view of the distal end of a rib with an extension that extends close to the inner wall of the container.

12c ist eine Detailansicht, welche eine weitere Ausführungsform einer Rippe ohne eine Erweiterung zeigt, in welcher die hohle Rippenstruktur sich nahe bis an die Innenwand des Behälters erstreckt. 12c Figure 11 is a detail view showing another embodiment of a rib without an extension in which the hollow rib structure extends close to the inner wall of the container.

13 ist eine weggeschnittene Ansicht, die einen Behälter, die inneren Klappen bzw. Blenden von zwei Rippen und keine zentrale Struktur zeigt. Das Wärmeaustauschfluid wird durch Rohre in den Oberseiten der Rippen in die Rippen eingeführt. 13 is a cutaway view showing a container, the inner flaps of two ribs and no central structure. The heat exchange fluid is introduced into the ribs through tubes in the tops of the ribs.

14a ist eine weggeschnittene Ansicht, die einen Behälter, einen Satz von inneren Rippen, einen Satz von äußeren Rippen und eine Spule zeigt. 14a is a cutaway view showing a container, a set of inner ribs, a set of outer ribs, and a coil.

14b ist eine Ansicht von oben auf das System nach 14a. 14b is a top view of the system 14a ,

15a ist eine weggeschnittene Ansicht, die einen Behälter, einen Satz innerer Rippen, einen Satz mittlerer Rippen, einen Satz äußerer Rippen, eine erste Spule und eine zweite Spule zeigt. 15a Figure 11 is a cutaway view showing a container, a set of inner ribs, a set of middle ribs, a set of outer ribs, a first coil, and a second coil.

15b ist eine Ansicht von oben auf das System nach 15a. 15b is a top view of the system 15a ,

15c ist eine Seitenansicht von Einzelheiten der thermischen Brücken, die sich zwischen den jeweiligen Windungen der Spulen und zwischen den Rippen und den Windungen der Spule bilden. 15c Figure 11 is a side view of details of the thermal bridges that form between the respective turns of the coils and between the ribs and the turns of the coil.

15d ist eine Ansicht von oben auf Einzelheiten der thermischen Brücken, die sich zwischen den Spulen und den Rippen bilden. 15d Figure 11 is a top view of details of the thermal bridges that form between the coils and the ribs.

16a und 16b zeigen Rohre mit nicht kreisförmigem Querschnitt. 16a and 16b show tubes with non-circular cross section.

17a und 17b zeigen Rohre mit nicht kreisförmigem Querschnitt in Gebrauch in einem System. 17a and 17b show tubes of non-circular cross section in use in a system.

18 zeigen Rohre mit nicht kreisförmigem Querschnitt, die an Rippen in verschiedenen Konfigurationen angebracht sind. 18 show non-circular cross-section tubes attached to ribs in various configurations.

19a und 19b zeigen Rohre mit nicht kreisförmigem Querschnitt im Gebrauch in einem Spulenaufbau innerhalb eines Systems. 19a and 19b show tubes of non-circular cross-section in use in a coil assembly within a system.

20 zeigt eine Konfiguration von Rohren mit nicht kreisförmigem Querschnitt und Rippen, die für die Fachaufteilung in einem System zweckmäßig sind. 20 shows a configuration of non-circular cross-section tubes and ribs useful for compartmentalizing in a system.

GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt. Das Heiz- und Kühlsystem 2 besteht aus dem Behälter 4, den Rippen 6 und der Struktur 8. Die Rippen 6 sind so ausgestaltet, daß sie in engem Abstand bzw. in großer Nähe zu der Innenfläche 10 des Behälters 4 angeordnet sind. Generell ist eine kleine Lücke zwischen der Rippe 6 und der Innenfläche 10 zu bevorzugen. Die Größe dieser Lücke kann jedoch bestimmt werden durch Herstellungstoleranzen, Materialparameter oder andere praktische Gesichtspunkte.An embodiment of the present invention is in 1 shown. The heating and cooling system 2 consists of the container 4 , the ribs 6 and the structure 8th , Ribs 6 are designed so that they are in close proximity or in close proximity to the inner surface 10 of the container 4 are arranged. Generally there is a small gap between the rib 6 and the inner surface 10 to prefer. However, the size of this gap can be determined by manufacturing tolerances, material parameters or other practical considerations.

2 zeigt eine weggeschnittene Ansicht von oben auf den Behälter 4, die Rippen 6 und die Struktur bzw. den Aufbau 8. In der vorliegenden Ausführungsform gibt es 6 Rippen, die symmetrisch um die Struktur 8 herum angeordnet sind. Jegliche Anordnung, Konfiguration oder Anzahl von Rippen könnte verwendet werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise müssen die Rippen innerhalb des Behälters nicht symmetrisch angeordnet sein. Sie müssen nicht dieselbe Form haben und sie müssen nicht aus demselben Material hergestellt sein. 2 shows a cutaway view from above of the container 4 , Ribs 6 and the structure 8th , There are in the present embodiment 6 Ribs symmetrical around the structure 8th are arranged around. Any arrangement, configuration or number of ribs could be used without departing from the present invention. For example, the ribs inside the container need not be symmetrical. They do not have to be the same shape and they do not have to be made of the same material.

Gemäß 1 wird die Struktur 8 erwärmt oder gekühlt, indem ein Wärmetauscherfluid durch den inneren Durchgang 12 herab in Richtung des Endstückes 14 fließt bzw. strömt. Das Wärmetauscherfluid fließt dann nach oben durch den äußeren Durchgang 16 der Struktur 8. Dieses Strömungsmuster des Wärmetauscherfluids und die symmetrische Konfiguration der Rippen bezüglich der Struktur 8 hilft dem System 2, das Kühlen des Mediums in dem Behälter von unten nach oben zu beginnen. Dies liegt daran, daß das Wärmetauscherfluid zuerst sehr gut an das Medium in dem Behälter und an die Rippen am Bode des Behälters ankoppelt.According to 1 becomes the structure 8th heated or cooled by passing a heat exchange fluid through the internal passageway 12 down towards the tail 14 flows or flows. The heat exchange fluid then flows up through the outer passage 16 the structure 8th , This flow pattern of the heat exchange fluid and the symmetrical configuration of the ribs with respect to the structure 8th helps the system 2 to start the cooling of the medium in the container from bottom to top. This is because the heat exchange fluid first bonds very well to the medium in the container and to the ribs at the bottom of the container.

Das Kühlen des Mediums von unten nach oben ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein flüssiges Medium gefroren wird und, wie es z. B. für Wasser gilt, die Dichte des gefrorenen Mediums geringer ist als diejenige der flüssigen Phase. Das Frieren von unten nach oben verhindert, daß sich Druck aufbaut, wie es der Fall sein könnte, wenn die flüssige Phase durch die feste Phase eingeschränkt bzw. eingeschlossen wird.The Cool The medium from bottom to top is particularly advantageous when a liquid medium is frozen and, as z. B. for water, the density of frozen medium is lower than that of the liquid phase. Freezing from the bottom up prevents pressure building up, as it does the case could be if the liquid Phase is restricted or included by the solid phase.

Es versteht sich, daß Fachleute auf dem Gebiet andere Strömungsmuster, Rippenformen und Rippenanordnungen verwenden könnten, um zu bewirken, daß sich das Medium in irgendeiner bevorzugten Richtung erhitzt oder abkühlt, gleichmäßig, und/oder mit einer spezifizierten Geschwindigkeit, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können Parameter des Wärmetauscherfluids, wie z. B. die Strömungsrate und/oder Temperatur verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu beeinflussen, mit welcher das Medium gekühlt wird.It It is understood that professionals in the field other flow patterns, Rib shapes and rib arrangements could be used to cause the Medium in any preferred direction heated or cooled, evenly, and / or at a specified speed without departing from the present Deviate from the invention. additionally can Parameter of the heat exchange fluid, such as B. the flow rate and / or temperature can be used to influence the speed with which the medium cooled becomes.

An dem Endstück 14 ist eine untere Rippe 30 angebracht. Die untere Rippe 30 funktioniert auf dieselbe Weise wie die Rippen 6. Eine Wärmetransportbrücke wird zwischen der unteren Rippe 30 und einem Abschnitt der Innenfläche 10 gebildet.At the tail 14 is a lower rib 30 appropriate. The lower rib 30 works in the same way as the ribs 6 , A heat transfer bridge is placed between the lower rib 30 and a section of the inner surface 10 educated.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hilft die Verjüngung 19 der Rippe 6 dabei, die Ausbildung einer Wärmebrücke an dem oberen Abschnitt der Rippe 6 zu verlangsamen. Dies verlangsamt etwas den Wärmeübertrag von dem oberen Abschnitt des Behälters, was es dem System ermöglicht, das Medium von unten nach oben einzufrieren. Eine solche Verjüngung oder Zuspitzung kann an jedem Teil der Rippe verwendet werden, um dabei zu helfen, eine bevorzugte Richtung für das Abführen von Wärme aus dem Behälter zu erzeugen.According to one aspect of the present invention, the rejuvenation helps 19 the rib 6 thereby, forming a thermal bridge at the upper portion of the rib 6 to slow down. This somewhat slows the transfer of heat from the upper portion of the container, allowing the system to freeze the medium from bottom to top. Such a taper or taper can be used on any part of the rib to help create a preferred direction for the removal of heat from the container.

Der Behälter 4 hat eine Hülse bzw. einen Mantel 20, der seinen Umfang umgibt. Zwischen der Außenfläche 18 des Behälters 4 und dem Mantel 20 befindet sich ein Fluidströmungspfad 22. Ein spiralförmiges Leitblech 24 läuft schraubenförmig zwischen der äußeren Fläche 18 und dem Mantel 20 um den Behälter 4 herum und zwingt das Wärmetauscherfluid in dem Fluidströmungspfad 22, daß es in einem spiralförmigen Weg um die Außenfläche 18 des Behälters 4 herum fließt. Das Wärmetauscherfluid fließt durch den Anschluß 26 in den Fluidströmungspfad 22 und aus dem Anschluß 28 heraus, was dazu führt, daß das Wärmetauscherfluid von unten nach oben um den Behälter 4 herum fließt. Dieses Strömungsmuster des Wärmetauscherfluids hilft dabei, daß das System 2 das Medium in dem Behälter von unten nach oben abkühlt.The container 4 has a sleeve or a jacket 20 that surrounds its circumference. Between the outer surface 18 of the container 4 and the coat 20 there is a fluid flow path 22 , A spiral baffle 24 runs helically between the outer surface 18 and the coat 20 around the container 4 and forces the heat exchange fluid in the fluid flow path 22 that it is in a spiraling path around the outside surface 18 of the container 4 flows around. The heat exchange fluid flows through the port 26 in the fluid flow path 22 and from the connection 28 out, which causes the heat exchange fluid from bottom to top around the container 4 flows around. This flow pattern of the heat exchange fluid helps the system 2 cools the medium in the container from bottom to top.

Es versteht sich, daß auch andere Fluidströmungsmuster und Leitbleche bzw. Blenden verwendet werden können, um zu bewirken, daß das Medium in irgendeiner bevorzugten Richtung, gleichmäßig und/oder mit einer spezifizierten Geschwindigkeit bzw. Rate heizt oder kühlt, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können Parameter des Wärmetauscherfluids, wie z. B. die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Strömungsrate und/oder die Temperatur verwendet werden, um die Geschwindigkeit bzw. Rate zu beeinflussen, mit welcher das Medium gekühlt wird. Weiterhin kann man das Wärmetauscherfluid an anderen Punkten und in einer zeitlichen oder verfahrenstechnisch variierenden Art und Weise durch das System strömen lassen, um den Zeitablauf, die Richtung und die Rate des Wärmeflusses in das System hinein oder aus diesem heraus maßgeschneidert ablaufen zu lassen. Zusätzlich können Materialien, die in dem System verwendet werden, oder die Form oder Konfigurierung des Systems, einschließlich der Rippen, verwendet werden, um Parameter des Heiz- oder Kühlvorganges zu steuern, wie z. B. die Geschwindigkeit, den Zeitablauf oder die Richtung.It it goes without saying that too other fluid flow patterns and baffles may be used to cause the medium in any preferred direction, evenly and / or with a specified one Speed or rate heats or cools without being present Deviate from the invention. additionally can Parameter of the heat exchange fluid, such as B. the flow velocity or flow rate and / or the temperature used to speed or rate at which the medium is cooled. Furthermore, you can the heat exchange fluid at other points and in a temporal or procedural manner flow through the system in varying ways to the direction and the rate of heat flow into or out of the system. Additionally, materials, that are used in the system, or the shape or configuration of the system, including the ribs, used to parameters of the heating or cooling process to control, such. As the speed, the time or the Direction.

Wenn der Behälter 4, die Struktur 8 und die Rippen 6 durch das Kühlmittel gekühlt werden, beginnt das Medium in dem Container sich abzukühlen. Wenn das Medium ausreichend gekühlt ist, wird ein Teil des Mediums zwischen dem abgelegenen bzw. distalen Ende der Rippen 6 und der inneren Fläche 10 frieren bzw. einfrieren. Diese gefrorene Brücke ermöglicht es, daß Wärme zwischen den Rippen 6 und dem Behälter 4 über die gefrorene Brücke geleitet wird. Dies macht es möglich, daß Wärme aus dem Medium mit einer höheren Geschwindigkeit bzw. Rate abgeführt wird, was das Einfrieren des Mediums in dem Behälter beschleunigt. Die vorliegende Erfindung arbeitet mit jeder beliebigen Art von Medium einschließlich biopharmazeutischer Produkte, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.When the container 4 , the structure 8th and the ribs 6 cooled by the coolant, the medium begins to cool in the container. When the medium is sufficiently cooled, a portion of the medium becomes between the distal and distal ends of the ribs 6 and the inner surface 10 freeze or freeze. This frozen bridge allows heat to pass between the ribs 6 and the container 4 passed over the frozen bridge. This allows heat to be removed from the medium at a higher rate which accelerates the freezing of the medium in the container. The present invention works with, but is not limited to, any type of medium including biopharmaceutical products.

3 veranschaulicht die Ausbildung thermischer Brücken gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. 3a ist eine Ansicht von oben auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher die Struktur 31 8 daran angebrachte Rippen 32 hat. Jede Rippe 32 erstreckt sich nahe an die Innenfläche 33 des Behälters 34. 3 illustrates the formation of thermal bridges according to one aspect of the present invention. 3a is a top view of an embodiment of the present invention, in which the structure 31 8 ribs attached 32 Has. Every rib 32 extends close to the inner surface 33 of the container 34 ,

3b veranschaulicht eine Simulation des Systems kurz nachdem thermische Brücken 35 begonnen haben, sich auszubilden. In dieser Simulation wurden die Materialeigenschaften von 315 rostfreiem Stahl für den Behälter und die Rippen verwendet, und die Kühlmitteltemperatur betrug –45°C. Die Temperatur der Flüssigkeit betrug –0,2°C, und die Temperatur der Rippe in Kontakt mit der Flüssigkeit lag nahe bei –0,2°C, und die Temperatur des Abschnittes der Rippe, welche in Kontakt mit dem gefrorenen Produkt war, senkte sich in Richtung der Temperatur der Wand ab. Die Temperatur der Wand lag innerhalb eines Bereiches von 2 bis 5°C der Temperatur des Kühlmittels. 3b illustrates a simulation of the system shortly after thermal bridges 35 have started to train. In this simulation, the material properties of 315 stainless steel were used for the container and the fins, and the coolant temperature was -45 ° C. The temperature of the liquid was -0.2 ° C, and the temperature of the fin in contact with the liquid was close to -0.2 ° C, and the temperature of the portion of the fin which was in contact with the frozen product lowered depending on the temperature of the wall. The temperature of the wall was within a range of 2 to 5 ° C of the temperature of the coolant.

Wie man anhand der Kurven in 3b erkennen kann, wird Wärme aus den Rippen 32 durch beide Enden abgeführt. Im Vergleich zu einer mit Rippen versehenen Struktur, in welcher Wärme nur von einem Ende der Rippe abgeführt wird, wird das Medium mit höherer Geschwindigkeit bzw. Rate abgekühlt. 3c zeigt das Temperaturprofil des Mediums innerhalb der Fächer bzw. Abteilungen 36, die durch die Rippen 32 gebildet werden. Wie es in den Kurven in 3c dargestellt ist, wird Wärme aus dem Medium in dem Hohlraum durch die innere Behälterwand 33, die Struktur 31 und die Rippen 32 abgezogen bzw. abgeführt.How to use the curves in 3b Heat can be detected from the ribs 32 discharged through both ends. Compared to a finned structure in which heat is removed only from one end of the fin, the medium is cooled at a higher rate. 3c shows the temperature profile of the medium within the compartments or compartments 36 passing through the ribs 32 be formed. As it is in the curves in 3c is shown, heat from the medium in the cavity through the inner container wall 33 , the structure 31 and the ribs 32 subtracted or removed.

Die relative Gleichförmigkeit, mit welcher die vorliegende Erfindung die Abfuhr von Wärme aus dem Medium ermöglicht, fördert das Wachstum dendritischer Strukturen während des Einfriervorganges. Indem die vorliegende Erfindung ermöglicht, daß Wärme von beiden Seiten einer Rippe aus abgeführt wird, trägt sie dazu bei, ein gleichförmiges Temperaturprofil innerhalb des Behälters zu erzeugen. Zusätzlich können die Rippen so angeordnet werden, daß sie in effektiver Weise den Container in eine Mehrzahl kleinerer Volumina aufteilen, so daß Wärme gleichmäßiger aus jedem abgeteilten Abschnitt abgeführt werden kann. Zum Beispiel zeigt 2 den Behälter 4 durch die Rippen in 6 Abschnitte aufgeteilt.The relative uniformity with which the present invention enables the removal of heat from the medium promotes the growth of dendritic structures during the freezing process. By allowing heat to be dissipated from both sides of a fin, the present invention helps create a uniform temperature profile within the container. In addition, the ribs may be arranged to effectively divide the container into a plurality of smaller volumes so that heat may be dissipated more uniformly from each partitioned portion. For example, shows 2 the container 4 divided into 6 sections by the ribs.

Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, um ein dendritisches Eiswachstum zu erzielen, selbst wenn die Rippen starr an mehr als einem Punkt mit dem System verbunden bzw. an diesem befestigt sind. Die Rippen können verwendet werden, um den Behälter in kleine Bereiche aufzuteilen, die gleichmäßiger erwärmt und gekühlt werden können.It It should be noted that the The present invention can be used to promote dendritic ice growth even if the ribs are rigid at more than one point connected to the system or attached to this. The ribs can be used be to the container into small areas that can be heated and cooled more evenly.

Dendritisches Eiswachstum ist in vielen Bereichen besonders nützlich, einschließlich bei der Cryokonservierung biopharmazeutischer Produkte, ohne hierauf beschränkt zu sein. Wie in 3d dargestellt ist, bilden sich, wenn Wärme von der Oberfläche 501 (die irgendeine Ober fläche der vorliegenden Erfindung sein könnte) abgeführt wird, Dendriten 502 und wachsen, wobei sie sich von der Oberfläche 501 fort bewegen. Während die Dendriten 502 wachsen, wird die Substanz 503 in dem Medium gefroren und wird schließlich von Dendriten 502 umgeben. Während die Dendriten 502 wachsen, wird die Substanz 503 schließlich in dem gefrorenen Medium 504 eingefangen. Indem man die Wärmeabfuhr von der Oberfläche 501 kontrolliert bzw. steuert, kann die Wachstumsrate der Dendriten 502 kontrolliert bzw. gesteuert werden. Das Steuern der Wachstumsrate der Dendriten 502 ermöglicht es, daß die vorliegende Erfindung verwendet wird, um die Menge an Flüssigkeit, welche aus der Substanz 503 entfernt wird, während sie eintritt und durch die wachsende, dendritische Front 505 eingeschlossen wird, zu steuern. Es sei angemerkt, daß die Substanz 503 irgendeine beliebige Substanz sein kann, die man konservieren möchte.Dendritic ice growth is particularly useful in many areas, including, but not limited to, the cryopreservation of biopharmaceutical products. As in 3d is shown, when heat from the surface 501 (which could be any surface of the present invention), dendrites 502 and grow, moving away from the surface 501 move on. While the dendrites 502 grow, the substance becomes 503 Frozen in the medium and finally dendrites 502 surround. While the dendrites 502 grow, the substance becomes 503 finally in the frozen medium 504 captured. By removing the heat dissipation from the surface 501 controls or controls the growth rate of dendrites 502 be controlled or controlled. Controlling the growth rate of dendrites 502 allows the present invention to be used to measure the amount of liquid which is derived from the substance 503 is removed as she enters and through the growing, dendritic front 505 is included to control. It should be noted that the substance 503 can be any substance that you want to conserve.

Es versteht sich, daß keine aktive Kühlung sowohl der Struktur als auch des Behälters erfolgen muß, um die vorliegende Erfindung anzuwenden. Ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, kann ein Kühlmittel durch irgendeinen Teil des Systems hindurch zirkuliert werden, oder nur durch einen Teil des Systems, oder Kühlmittel braucht überhaupt nicht verwendet zu werden, und das System könnte durch irgendeine andere Einrichtung oder indirekt oder passiv gekühlt werden.It understands that no active cooling both the structure as well as the container must be done to apply the present invention. Without from the present Can deviate a coolant by any Part of the system, or only part of it of the system, or coolant does not need at all to be used, and the system could be replaced by any other Device or cooled indirectly or passively.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können abnehmbare Verkleidungen bzw. Beschichtungen über den abgelegenen (distalen) Enden der Rippen 6 angeordnet werden, um zu verhindern, daß sie mit der Innenfläche 10 in Kontakt treten, wenn die Struktur 8 und die Rippen 6 in den Behälter 4 eingesetzt oder aus diesem entfernt werden. Dies kann beispielsweise wünschenswert sein, um ein Verkratzen der Innenfläche 10 mit Rippen 6 während der Montage und Demontage zu vermeiden.In another embodiment of the invention, removable panels or coatings may be applied over the distal ends of the ribs 6 be arranged to prevent it from interfering with the inner surface 10 contact if the structure 8th and the ribs 6 in the container 4 be inserted or removed from this. This may be desirable, for example, to scratch the inner surface 10 with ribs 6 during assembly and disassembly.

Auch andere Rippenkonfigurationen sind möglich, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können in 4 die Rippen 39 teilweise mit der inneren Behälterwand 41 verbunden sein und das distale bzw. abgelegene Ende jeder Rippe kann nahe an der Struktur 37 angeordnet sein, so daß die thermische Brücke zwischen einem distalen (abgelegenen) Ende jeder der Rippen 39 und der Struktur 37 gebildet wird.Other rib configurations are possible without departing from the present invention. For example, in 4 Ribs 39 partly with the inner container wall 41 be connected and the distal or remote end of each rib may be close to the structure 37 be arranged so that the thermal bridge between a distal (remote) end of each of the ribs 39 and the structure 37 is formed.

In 5 sind Rippen 40 an der Innenfläche 42 angebracht. Rippen 44 sind an der Struktur 46 angebracht. Das System 38 ist so aufgebaut, daß Abschnitte der Rippen 40 und der Rippen 44 in Kontakt miteinander stehen, fast in Kontakt stehen oder so gedreht werden können, daß dies der Fall ist. Wenn dann das Medium in dem Behälter einfriert, bilden sich Wärmetransportbrücken zwischen Abschnitten von Rippen 40 und Rippen 44. Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung müssen die Rippen 40 und 44 nicht parallel verlaufen. Die Rippen 40 und 44 können relativ zueinander abgewinkelt sein, so daß der Spalt 45 entlang der Länge der Rippen 40 und 44 variiert.In 5 are ribs 40 on the inner surface 42 appropriate. ribs 44 are at the structure 46 appropriate. The system 38 is constructed so that sections of the ribs 40 and the ribs 44 be in contact with each other, almost in contact or can be rotated so that this is the case. Then, when the medium freezes in the container, heat transfer bridges form between sections of ribs 40 and ribs 44 , According to another aspect of the present invention, the ribs 40 and 44 not parallel. Ribs 40 and 44 may be angled relative to each other so that the gap 45 along the length of the ribs 40 and 44 varied.

6 zeigt eine Anzahl möglicher Anordnungen von Rippen. Beispielsweise kann die Rippe 48A teilweise an der Struktur 50A angekoppelt sein und ein abgelegenes Ende kann in dichtem Abstand zu einer weiteren Struktur 50B angeordnet sein, so daß die thermische Brücke zwischen dem distalen Ende der Rippe 48A und der Struktur 50B gebildet wird. Die Rippen 54 sind mit der Innenwand 56 verbunden. Ein distales Ende der Rippe 54A ist in der Nähe von distalen Enden der Rippen 58 angeordnet, und die Rippen 58 sind mit Strukturen 50 verbunden. Eine thermische Brücke bildet sich zwischen den distalen Enden der Rippen 54A, 58A und 58B. Demnach kann eine thermische Brücke zwischen mehr als zwei Rippen ausgebildet werden. Das Ausbilden einer thermischen Brücke bzw. Wärmebrücke zwischen zwei oder mehr Rippen kann wünschenswert sein, falls beispielsweise Modelleinschränkungen oder andere Einschränkungen erfordern, daß Teile des Behälters im Abstand von einer aktiv gekühlten Fläche gehalten werden. Eine Rippe und eine Wärmebrücke können verwendet werden, um dabei zu helfen, Wärme aus der isolierten Struktur zu extrahieren. 6 shows a number of possible arrangements of ribs. For example, the rib 48A partly on the structure 50A be coupled and a remote end may be in close proximity to another structure 50B be arranged so that the thermal bridge between the distal end of the rib 48A and the structure 50B is formed. Ribs 54 are with the inner wall 56 connected. A distal end of the rib 54A is near distal ends of the ribs 58 arranged, and the ribs 58 are with structures 50 connected. A thermal bridge forms between the distal ends of the ribs 54A . 58A and 58B , Thus, a thermal bridge can be formed between more than two ribs. Forming a thermal bridge between two or more ribs may be desirable if, for example, model constraints or other limitations require portions of the container to be spaced from an actively cooled surface. A fin and thermal bridge can be used to help extract heat from the isolated structure.

7 zeigt eine Anzahl weiterer möglicher Anordnungen von Rippen. Eine Rippe kann so ausgestaltet sein, daß die Wärmebrücke nicht zwischen dem distalen Ende zweier Rippen, sondern zwischen dem distalen Ende einer Rippe und irgendeinem anderen Teil einer anderen Rippe gebildet wird. Beispielsweise bildet die Rippe 60 eine Wärmebrücke mit der Rippe 62 an einem zentralen Abschnitt der Rippe 60, und die Rippe 64 formt eine Wärmebrücke mit der Rippe 66 an einem zentralen Abschnitt der Rippe 64. Weiterhin muß eine Rippe nicht von Anfang an mit irgendetwas verbunden sein, und Wärmetransportbrücken können zwischen Abschnitten der Rippe und anderen Abschnitten des Systems gebildet werden. Beispielsweise ist die Rippe 68 nicht starr mit irgendeiner Struktur innerhalb des Behälters verbunden, bildet jedoch eine Wärmebrücke mit Rippen 64 und 70 und den Strukturen 72. 7 shows a number of other possible arrangements of ribs. A rib may be configured so that the thermal bridge is not formed between the distal end of two ribs but between the distal end of one rib and any other part of another rib. For example, the rib forms 60 a thermal bridge with the rib 62 at a central portion of the rib 60 , and the rib 64 forms a thermal bridge with the rib 66 at a central portion of the rib 64 , Furthermore, a rib need not be connected to anything from the beginning, and heat transfer bridges may be formed between portions of the rib and other portions of the system. For example, the rib is 68 not rigidly connected to any structure within the container, but forms a thermal bridge with ribs 64 and 70 and the structures 72 ,

Zusätzlich können Rippen Strukturen aufweisen, die bei der Ausbildung von Wärmetransportbrücken helfen, um die Wärmetransporteigenschaften der Brücken zu verstärken. Die Rippen 62 haben erweiterte Oberflächen 76 an ihren distalen Enden. Die erweiterte Oberfläche 76 ermöglicht, daß eine breitere Wärmebrücke gebildet wird, was die Wärmeübertragungsrate der Brücke verbessert. Dies kann unter gewissen Umständen wünschenswert sein. Beispielsweise können die thermischen Transporteigenschaften des Rippenmaterials denjenigen des gefrorenen Materials, welches die Wärmebrücke bildet, überlegen sein. Das Vergrößern der Fläche der Wärmebrücke verbessert seine gesamten Wärmetransporteigenschaften.In addition, ribs may have structures that assist in the formation of heat transfer bridges to enhance the heat transfer properties of the bridges. Ribs 62 have extended surfaces 76 at their distal ends. The extended surface 76 allows a wider thermal bridge to be formed, which improves the heat transfer rate of the bridge. This may be desirable under some circumstances. For example, the thermal transport properties of the fin material may be superior to those of the frozen material forming the thermal bridge. Increasing the area of the thermal bridge improves its overall heat transfer properties.

Zusätzlich können andere Typen erweiterter Oberflächen an den Rippen, den Strukturen oder der Innenfläche des Behälters angebracht sein, um bei der Ausbildung von Wärmetransportbrücken mit den gewünschten Eigenschaften zu helfen. Beispielsweise kann die erweiterte Oberfläche 78 verwendet werden, um die Ausbildung einer Wärmebrücke mit bzw. an der Rippe 62 zu verbessern, unabhängig davon, ob die erweiterte Fläche 76 an der Rippe 62 angebracht ist.In addition, other types of extended surfaces may be attached to the ribs, structures, or inner surface of the container to assist in the formation of heat transfer bridges having the desired characteristics. For example, the advanced interface 78 used to form a thermal bridge with or on the rib 62 regardless of whether the expanded area 76 at the rib 62 is appropriate.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform zeigt Einzelheiten einer anderen Konfiguration von Rippen gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind die Rippen 80 mit der Struktur 81 verbunden und bilden Wärmebrücken mit den Strukturen 82. Die Rippen 83 sind mit Strukturen 82 verbunden und bilden Wärmebrücken mit der inneren Behälterwand 84. Die Rippen 85 bilden Wärmebrücken miteinander, und die Rippen 8 bilden Wärmebrücken mit der inneren Behälterwand 84. 8th shows a further embodiment of the present invention. This embodiment shows details of another configuration of ribs according to the present invention. In this embodiment, the ribs are 80 with the structure 81 connected and form thermal bridges with the structures 82 , Ribs 83 are with structures 82 connected and form thermal bridges with the inner container wall 84 , Ribs 85 form thermal bridges with each other, and the ribs 8th form thermal bridges with the inner vessel wall 84 ,

9 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Rippe 87 hat entlang ihrer Länge einen nicht gleichförmigen Querschnitt. Die Rippe 8 ist an dem Ende 88 dicker, wo sie an die Struktur 89 anschließt und ist in ihrem zentralen Abschnitt dünner. Die Rippe erweitert sich dann an ihrem distalen Ende 90, wo sie sich in enger Nachbarschaft zu der Innenfläche 91 befindet. Eine Wärmebrücke bildet sich zwischen dem distalen Ende 90 und der Innenfläche 91. Der dickere Basisabschnitt der Rippe ermöglicht, daß ein größerer Wärmestrom an dem Ende 88 und an dem distalen Ende 90 aus der Rippe abgezogen wird. 9 shows still another embodiment of the present invention. The rib 87 has a non-uniform cross-section along its length. The rib 8th is at the end 88 thicker, where they attach to the structure 89 connects and is thinner in its central section. The rib then widens at its distal end 90 where they are in close proximity to the inner surface 91 located. A thermal bridge forms between the distal end 90 and the inner surface 91 , The thicker base portion of the rib allows for a greater heat flow at the end 88 and at the distal end 90 is deducted from the rib.

10 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Rippen 92 sind an der Struktur 93 angebracht und bilden Wärmebrücken mit der Behälterwand 94. Die Rippen 92 sind so gekrümmt, daß sie Abteile bzw. Fächer 95 bilden. Die Fachaufteilung des Behälters ermöglicht, daß man eine gleichmäßigere Kühlung erzielt, da der Abstand von irgendeinem beliebigen Punkt in dem Medium zu einer gekühlten Oberfläche vermindert wird. Auch kann die Reduktion des Abstandes zwischen gekühlten Oberflächen verwendet werden, um die Zeit, die erforderlich ist, um ein Medium einzufrieren, zu verkürzen. Andere Rippen, wie z. B. die Rippen 96, können hinzugefügt werden, um die Fächer bzw. Abteile 95 noch weiter aufzuteilen. Die Rippen 97 können auch verwendet werden, um Wärmebrücken mit einer anderen Struktur 98 zu bilden. Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, daß andere Formen und Konfigurationen von Rippen verwendet werden können, um mehr oder weniger Fächer bzw. Abteile irgendeiner gewünschten Größe zu erzeugen, und daß dieses Schema maßstäblich auf irgendein gewünschtes Behältervolumen ausgedehnt werden kann, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. 10 shows still another embodiment of the present invention. ribs 92 are at the structure 93 attached and form thermal bridges with the container wall 94 , Ribs 92 are so curved that they compartments or compartments 95 form. The compartmentalization of the container allows more uniform cooling to be achieved because the distance from any point in the medium to a cooled surface is reduced. Also, the reduction in the distance between cooled surfaces can be used to shorten the time required to freeze a medium. Other ribs, such. B. the ribs 96 , can be added to the compartments or compartments 95 to divide even further. Ribs 97 can also be used to heat bridges with egg another structure 98 to build. Those skilled in the art will recognize that other shapes and configurations of ribs may be used to create more or fewer compartments of any desired size, and that this scheme may be scaled up to any desired container volume without departing from the present invention ,

11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform haben die Rippen 102 innere Durchgänge 104. Wärmeaustauschfluid strömt in die inneren Durchgänge 104 durch Öffnungen 106 in der Struktur 108. Die Rippen 102 haben Eindrückungen 110 oder Abstandhalter 114 oder Verwirbeler, um dabei zu helfen, das Strömungsmuster 118 des Wärmetauscherfluids zu optimieren. Eindrückungen oder Abstandhalter helfen dabei, das Strömungsmuster 118 des Wärmetauscherfluids zu optimieren, und zwar aus Gründen, die das Vergrößern der inneren Oberfläche der Rippe, welche mit dem Wärmetauscherfluid in Kontakt kommt, und das Zurverfügungstellen von mehr Zeit für das Wärmetauscherfluid, um Wärme aus den Rippen zu absorbieren, einschließen. Dieses beschleunigt den Einfriervorgang und ermöglicht, daß die Dendriten schneller konvergieren. 11 shows a further embodiment of the present invention. In this embodiment, the ribs have 102 internal passages 104 , Heat exchange fluid flows into the internal passages 104 through openings 106 in the structure 108 , Ribs 102 have impressions 110 or spacers 114 or swirler to help with the flow pattern 118 to optimize the heat exchange fluid. Indentations or spacers help with the flow pattern 118 of heat exchange fluid, for reasons including increasing the inner surface of the fin which contacts the heat exchange fluid and allowing more time for the heat exchange fluid to absorb heat from the fins. This speeds up the freezing process and allows the dendrites to converge faster.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Rippen 102 Erweiterungen 120 tragen. Wie in 12a dargestellt, zeigt das Wärmetauscherfluid keine Strömung innerhalb der Erweiterungen 120. Die Erweiterungen 120 sind mit den Rippen 102 verbunden und erstrecken sich in die Nähe der inneren Oberfläche 122 des Behälters 124. 12b zeigt eine Detailansicht einer Rippe 102, der Erweiterung 120 und der Innenfläche 122. 12c zeigt eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher keine Erweiterung an dem Ende der Rippe 102 angeordnet ist.According to one aspect of the present invention, the ribs 102 extensions 120 wear. As in 12a shown, the heat exchange fluid does not show flow within the extensions 120 , The extensions 120 are with the ribs 102 connected and extend into the vicinity of the inner surface 122 of the container 124 , 12b shows a detailed view of a rib 102 , the extension 120 and the inner surface 122 , 12c shows a detailed view of another embodiment of the present invention, wherein no extension at the end of the rib 102 is arranged.

Wie in 12b dargestellt, beginnt, wenn die vorliegende Erfindung verwendet wird, um ein Medium innerhalb des Behälters 124 einzufrieren, eine Wärmetransportbrücke 126 sich zwischen der Innenfläche 122 und der Erweiterung 120 auszubilden. In 12c beginnt die Wärmetransportbrücke, sich zwischen der Rippe 102 und der Innenfläche 122 auszubilden.As in 12b As shown, when the present invention is used, it begins to contain a medium within the container 124 Freeze, a heat transfer bridge 126 itself between the inner surface 122 and the extension 120 train. In 12c The heat transfer bridge starts between the rib 102 and the inner surface 122 train.

13 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform strömt das Wärmetauscherfluid in die Rippen 202 und aus den Rippen 202 heraus durch Rohre 204, die mit dem oberen Ende 206 der Rippen verbunden sind. In dieser Ausführungsform sind die Rippen nicht mit einer zentralen Struktur verbunden. Wenn diese Ausführungsform verwendet wird, um ein Medium einzufrieren, bilden sich thermische Transportbrücken 208 zwischen den Rippen 202 und der Innenfläche 210 und zwischen Innenflächen 212 der Rippen 202. 13 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the heat exchange fluid flows into the fins 202 and from the ribs 202 out through pipes 204 with the upper end 206 the ribs are connected. In this embodiment, the ribs are not connected to a central structure. When this embodiment is used to freeze a medium, thermal transport bridges form 208 between the ribs 202 and the inner surface 210 and between inner surfaces 212 the ribs 202 ,

14a zeigt noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform hat das System 300 innere Rippen 304, die an der Struktur 306 angebracht sind. Wärmetauscherfluid fließt durch die Struktur 306. Der Strom des Wärmetauscherfluids kann so gestaltet werden, daß er ähnlich dem Strom ist, wie er für die Struktur 8 in 1 beschrieben wurde. Eine andere Strömungskonfiguration kann verwendet werden, um eine gewünschte Kühl- oder Erhitzungsrate zu erzielen. Zusätzlich kann man Wärmetauscherfluid durch die inneren Rippen 304 fließen lassen, falls gewünscht. 14a shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the system has 300 inner ribs 304 attached to the structure 306 are attached. Heat exchange fluid flows through the structure 306 , The flow of heat exchange fluid can be made to be similar to the flow as it is to the structure 8th in 1 has been described. Another flow configuration may be used to achieve a desired rate of cooling or heating. In addition, one can heat exchange fluid through the inner ribs 304 let flow, if desired.

Eine Spule 308 wird in der Weise zu den inneren Rippen 304 angeordnet, daß sie diese umgibt. Wärmetauscherfluid fließt in die Spule 308 durch den Eingang 310 und fließt durch den Ausgang 312 heraus. Äußere Rippen 314 sind zwischen der Spule 308 und der inneren Oberfläche 316 des Behälters 302 angeordnet. Nach einem Aspekt dieser Erfindung können äußere Rippen freistehend, an der Spule 308 angebracht oder an der inneren Oberfläche 316 angebracht sein. Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann man Wärmetauscherfluid durch äußere Rippen 314, durch die Spule 308, die innere Oberfläche 316, externe Eingänge oder irgendeine andere Zufuhr fließen lassen.A coil 308 becomes in the way to the inner ribs 304 arranged that it surrounds these. Heat exchange fluid flows into the coil 308 through the entrance 310 and flows through the exit 312 out. Outer ribs 314 are between the coil 308 and the inner surface 316 of the container 302 arranged. In one aspect of this invention, outer ribs may be freestanding on the spool 308 attached or on the inner surface 316 to be appropriate. According to another aspect of the present invention, one may heat exchange fluid through outer ribs 314 , through the coil 308 , the inner surface 316 Allow external inputs or any other input to flow.

In dieser Ausführungsform werden Wärmetransportbrücken zwischen den inneren Rippen 304 und der Spule 308, der Spule 308 und äußeren Rippen 314, den äußeren Rippen 314 und der inneren Oberfläche 316 und den Windungen der Spule 308 gebildet.In this embodiment, heat transfer bridges between the inner ribs 304 and the coil 308 , the coil 308 and outer ribs 314 , the outer ribs 314 and the inner surface 316 and the turns of the coil 308 educated.

14b zeigt eine Ansicht von oben auf das System 300. In dieser Ausführungsform werden Rippen 314 so dargestellt, daß sie nicht an der Spule 308 angebracht sind. Die Rippen 314 könnten an Halterungen von der Oberseite oder dem Boden 302 aufgehängt sein oder Rippen 314 könnten freistehend sein. 14b shows a top view of the system 300 , In this embodiment, ribs 314 so shown that they are not attached to the coil 308 are attached. Ribs 314 could be attached to brackets from the top or bottom 302 be hung or ribs 314 could be freestanding.

15 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform hat das System 400 innere Rippen 402, die an der Struktur 404 angebracht sind, und die erste Spule 406, welche die inneren Rippen 402 umgibt. Mittlere Rippen 408 sind um die erste Spule 406 herum angeordnet, und eine zweite Spule 410 umgibt die mittleren Rippen 408. Äußere Rippen 412 sind zwischen der zweiten Spule 410 und der Innenfläche 414 angeordnet. Erste und zweite Spulen 406 bzw. 410 nehmen Wärmetauscherfluid durch den Eingang 416 bzw. 418 auf, und das Wärmetauscherfluid strömt durch Ausgänge 420 bzw. 422 aus. 15 shows a further embodiment of the present invention. In this embodiment, the system has 400 inner ribs 402 attached to the structure 404 attached, and the first coil 406 which the inner ribs 402 surrounds. Medium ribs 408 are around the first coil 406 arranged around, and a second coil 410 surrounds the middle ribs 408 , Outer ribs 412 are between the second coil 410 and the inner surface 414 arranged. First and second coils 406 respectively. 410 take heat exchange fluid through the entrance 416 respectively. 418 on, and the heat exchange fluid flows through exits 420 respectively. 422 out.

15b zeigt eine Ansicht von oben auf diese Ausführungsform. In dieser Ausführungsform sind die Rippen 408 und 412 als frei aufgehängt dargestellt. Wärmetransportbrücken bilden sich zwischen den internen Rippen 402 und der ersten Spule 406, den Windungen der ersten Spule 406, der ersten Spule 406 und den mittleren Rippen 408, den mittleren Rippen 408 und der zweiten Spule 410, den Windungen der zweiten Spule 410, der zweiten Spule 410 und äußeren Rippen 412 und äußeren Rippen 412 und der Innenfläche 414. 15b shows a view from above of this embodiment. In this embodiment, the ribs are 408 and 412 shown as freely hung. Heat transfer bridges form between the internal ribs 402 and the first coil 406 , the turns of the first coil 406 , the first coil 406 and the middle ribs 408 , the middle ribs 408 and the second coil 410 , the turns of the second coil 410 , the second coil 410 and outer ribs 412 and outer ribs 412 and the inner surface 414 ,

15c zeigt Details einer Seitenansicht der Ausbildung der Wärmetransportbrücken 424 zwischen den Windungen entweder der ersten Spule 406 oder der zweiten Spule 410, und die Wärmetransportbrücken 426, die zwischen den Windungen und den Rippen, inneren Rippen, mittleren Rippen oder äußeren Rippen gebildet werden. Abstände X1 und X2 können nach Wunsch als Funktion der Eigenschaften der Rippen, der Spule, des Mediums und des Behälters optimiert werden. 15d zeigt eine Ansicht von oben auf die Ausbildung der in 15c dargestellten Wärmebrücken. 15c shows details of a side view of the formation of the heat transfer bridges 424 between the turns of either the first coil 406 or the second coil 410 , and the heat transfer bridges 426 formed between the coils and the ribs, inner ribs, middle ribs or outer ribs. Distances X1 and X2 can be optimized as desired as a function of the properties of the ribs, coil, media and container. 15d shows a top view of the training of in 15c illustrated thermal bridges.

16 zeigt noch weitere mögliche Konfigurationen von Spulen, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind. In 16a hat ein Rohr 602 einen runden Querschnitt. Ein Kühlmittelfluid strömt durch die Innenfläche 602. Das zentrale Rohr 602 verläuft neben der Rippe 604 und bildet eine Wärmebrücke mit dieser. Durch das Rohr 606 fließt ebenfalls ein Kühlmittelfluid, und es liegt neben dem anderen Ende der Rippe 604. Das Rohr 606 hat einen nicht kreisförmigen Querschnitt. Es kann ein Rohr beliebigen Querschnitts verwendet werden, solange es mit der vorliegenden Erfindung konsistent ist. In 16b ist ein Rohr 608 mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt in einer anderen Orientierung bezüglich der benachbarten Rippen dargestellt. 16 shows still further possible configurations of coils that are in accordance with the present invention. In 16a has a pipe 602 a round cross section. A coolant fluid flows through the inner surface 602 , The central tube 602 runs next to the rib 604 and forms a thermal bridge with this. Through the pipe 606 Also flows a coolant fluid, and it is located near the other end of the rib 604 , The pipe 606 has a non-circular cross-section. A tube of any cross-section may be used as long as it is consistent with the present invention. In 16b is a pipe 608 shown with a non-circular cross-section in a different orientation with respect to the adjacent ribs.

17 zeigt Rohre mit nicht kreisförmigem Querschnitt, wie sie in einem System verwendet werden. In 17a ist der Winkel, der zwischen zwei benachbarten Rippen gebildet wird, klein, und daher sind die nicht kreisförmigen Querschnittsrohre 610 so ausgerichtet, daß sie näher aneinander angeordnet werden können. Ein Vorteil bei der Verwendung von Rohren mit nicht kreisförmigem Querschnitt liegt darin, daß die längliche Oberfläche nicht kreisförmiger Rohre 610 es ermöglicht, daß ein größerer Teil der Schnittstelle zwischen den Abteilen 612 durch ein Rohr mit einem hindurchströmenden Kühlmedium gekühlt wird. 17 shows tubes of non-circular cross-section as used in a system. In 17a For example, the angle formed between two adjacent ribs is small, and therefore, the non-circular cross-sectional tubes 610 aligned so that they can be placed closer to each other. An advantage of using tubes of non-circular cross-section is that the elongate surface of non-circular tubes 610 It allows a greater part of the interface between the compartments 612 is cooled by a tube with a flowing cooling medium.

17b zeigt ein Rohr 614 mit nicht kreisförmigem Querschnitt, das in einer anderen Orientierung gegenüber der in 17a verwendet wird. In 17b ist der zwischen benachbarten Rippen gebildete Winkel größer, und daher können Rohre 614 mit nicht kreisförmigem Querschnitt in der dargestellten Orientierung verwendet werden. In der dargestellten Orientierung stehen die Rohre 614 mit nicht kreisförmigem Querschnitt in die benachbarten Abteile vor und tragen in vorteilhafter Weise dazu bei, das Medium in den Abteilen gleichmäßiger zu kühlen. 17b shows a pipe 614 of non-circular cross-section, in a different orientation to that in 17a is used. In 17b For example, the angle formed between adjacent ribs is larger, and therefore tubes can 614 be used with non-circular cross-section in the illustrated orientation. In the illustrated orientation are the tubes 614 with non-circular cross-section in the adjacent compartments and contribute advantageously to the medium in the compartments to cool more uniformly.

18 zeigt noch eine weitere Ausführungsform von Rohren und Rippen, die mit der vorliegenden Erfindung konsistent ist. In 18 haben die Rohre 702 mit nicht kreisförmigem Querschnitt Rippen 704, die daran angeschweißt sind. 18 shows yet another embodiment of tubes and fins consistent with the present invention. In 18 have the pipes 702 with non-circular cross-section ribs 704 that are welded to it.

19 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des Gebrauchs bzw. der Verwendung von Rippen mit nicht kreisförmigem Querschnitt, was mit der vorliegenden Erfindung konsistent ist. In 19a ist ein Rohr 802 mit nicht kreisförmigem Querschnitt zu einer Spule aufgewickelt und ist ähnlich einer Spule 308 gemäß 14a. Das Rohr 802 mit nicht kreisförmigem Querschnitt hat eine erweiterte, flache Seite 804, die neben den Rippen 806 angeordnet ist. Die erweiterte flache Seite 804 macht es leichter, daß sich Wärmebrücken zwischen der Spule 808, welche durch Rohre 802 gebildet wird, und den Rippen 806, sowie zwischen den Rohren 802 der Spule 808 ausbilden. 19b zeigt Rohre 810 mit einem anderen Querschnitt, die ebenfalls in vorteilhafter Weise die Ausbildung von Wärmebrücken unterstützen. 19 shows yet another embodiment of the use or use of ribs of non-circular cross-section, which is consistent with the present invention. In 19a is a pipe 802 wound with a non-circular cross section to a coil and is similar to a coil 308 according to 14a , The pipe 802 with non-circular cross-section has an extended, flat side 804 next to the ribs 806 is arranged. The extended flat side 804 makes it easier for there to be thermal bridges between the coil 808 passing through pipes 802 is formed, and the ribs 806 , as well as between the pipes 802 the coil 808 form. 19b shows pipes 810 with a different cross section, which also advantageously support the formation of thermal bridges.

Rohre 802 oder 810 mit nicht kreisförmigem Querschnitt ermöglichen es, daß Rippen 806 oder Rippen 812 für eine gegebene innere Querschnittsfläche des Rohres im Vergleich zu einem kreisförmigen Rohr dichter beisammen sind. Da die Rippen dichter beisammen sind, bilden sich Wärmebrücken schneller, was den Einfriervorgang beschleunigt und ihn gleichmäßiger macht.Tube 802 or 810 with non-circular cross-section allow ribs 806 or ribs 812 for a given inner cross-sectional area of the tube are closer together compared to a circular tube. As the ribs are closer together, thermal bridges will form faster, speeding up the freezing process and making it more uniform.

20 zeigt noch eine weitere mögliche Konfiguration von Rohren 902 mit nicht kreisförmigem Querschnitt und Rippen 904. Die dargestellte Geometrie kann verwendet werden, um Tanks mit großen Volumina in Abteile bzw. Fächer aufzuteilen. Die auf diese Weise gebildeten Fächer können so klein gemacht werden, wie es notwendig ist, um ein gewünschtes Niveau an Gleichförmigkeit zu erzielen. 20 shows yet another possible configuration of pipes 902 with non-circular cross-section and ribs 904 , The illustrated geometry can be used to divide large volume tanks into compartments. The compartments formed in this way can be made as small as necessary to achieve a desired level of uniformity.

Die vorliegende Erfindung kann auf vielen Gebieten nutzbringend angewendet werden. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung in der biopharmazeutischen Industrie verwendet werden, um eine Vielfalt biopharmazeutischer Produkte einzufrieren und aufzubewahren, was Proteine, Zellen, Antikörper, Medizinen, Plasma, Blut, Pufferlösungen, Viren, Seren, Zellfrag mente, zelluläre Bestandteile und irgendein anderes biopharmazeutisches Produkt einschließt, ohne darauf beschränkt zu sein.The The present invention can be usefully applied in many fields become. For example, the present invention may be useful in the biopharmaceutical Industry used to be a variety of biopharmaceutical To freeze and store products such as proteins, cells, antibodies, medicines, Plasma, blood, buffer solutions, Viruses, serums, cell fragments, cellular components and either includes, but is not limited to, other biopharmaceutical product.

Zusätzlich erlaubt die vorliegende Erfindung, die Verarbeitung solcher biopgarmazeutischer Prdukte in Einklag mit allgemein anerkannten Herstellungsverfahren.Additionally allowed the present invention, the processing of such biopgarmazeutischer Prdukte in accordance with generally accepted manufacturing procedures.

Man könnte die vorliegende Erfindung verwenden, um ein biopharmazeutisches Produkt einzufrieren, indem der Behälter sterilisiert wird, das einzufrierende Produkt durch ein steriles Filter in den Behälter gepumpt wird und dann Wärme aus dem Produkt unter Verwendung der vorliegenden Erfindung abgeführt wird, um das Produkt innerhalb des Behälters zu gefrieren.you could use the present invention to form a biopharmaceutical Freeze product by sterilizing the container, the product to be frozen is pumped through a sterile filter into the container and then heat is removed from the product using the present invention, around the product inside the container to freeze.

Die vorliegende Erfindung fördert ein gleichmäßiges Frieren mit einer hohen Geschwindigkeit, was es ermöglicht, daß das Produkt in dem Behälter so weit in seinem ursprünglichen Zustand wie möglich eingefroren wird. Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung, daß der Einfriervorgang in wiederholbarer Weise geschieht, so daß ein Benutzer sicher sein kann, daß der Einfriervorgang keine Variationen des Produktes von Partie zu Partie verursacht. Dies ermöglicht es, daß der endgültige Gebrauch des Produktes von den erforderlichen Herstellschritten abgetrennt wird, um das Produkt zu erzeugen, da das Produkt in dem gefrorenen Zustand gespeichert bzw. gelagert werden kann, nachdem es hergestellt worden ist, und dann, wenn und da, wo es benötigt wird, aufgetaut werden kann.The present invention promotes a uniform freezing at a high speed, allowing the product to soak in the container far in its original Condition as possible is frozen. additionally allows the present invention that the Freezing process happens in a repeatable manner so that a user can be sure that the Freezing process no variations of the product from batch to batch caused. this makes possible it that the final Use of the product from the required manufacturing steps is separated to produce the product, since the product in the frozen state can be stored or stored after it has been manufactured, and then, when and where it is needed, can be thawed.

Die vorliegende Erfindung kann auch während irgendeines Stadiums eines Reinigungsvorganges verwendet werden. Nachdem beispielsweise Produkte unter Verwendung von Größenaufteilung oder Affinitätstrennung, Fermentierung, Licing, Konzentrationsfilterung, selektiver Affinitätschromatographie, dem Entfernen von Mikrokontaminationsmitteln oder Verunreinigungen auf niedrigem Niveau durch Ionenaustausch, Virusfiltration, Chromatographie, Anordnen des Produktes in einem Abgabesystem für die gepufferte Lösung oder nach irgendeinem anderen Verarbeitungsschritt verarbeitet wurde, kann das sich ergebende Produkt unter Verwendung der vorliegenden Erfindung gespeichert werden. Dies ermöglicht es, daß der Herstellungsprozeß angehalten werden kann, ohne das Zwischenprodukt bzw. zwischenzeitlich entstandene Produkt zu verschlechtern.The The present invention may also be during any stage a cleaning process can be used. For example, after products using size distribution or Affinity separation, Fermentation, licing, concentration filtration, selective affinity chromatography, the removal of microcontaminants or impurities at a low level by ion exchange, virus filtration, chromatography, placement of the product in a dispensing system for the buffered solution or was processed after some other processing step, may be the resulting product using the present Be stored invention. This allows the manufacturing process to be stopped can, without the intermediate or intervening Deteriorate product.

Wenn man beispielsweise während eines Herstellungsvorganges, bei welchem verschiedene Komponenten getrennt werden, ein Anhalten bzw. eine Unterbrechen der Verarbeitung vornehmen möchte, so können verunreinigende Proteasen in dem Zwischenprodukt vorliegen, welche im Verlaufe der Zeit einige der interessierenden Proteine in dem Produkt verschlechtern bzw. abbauen könnten. Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um das zwischenzeitliche Produkt schnell und gleichförmig genug einzufrieren, so daß das Produkt sehr nahe an seinem ursprünglichen Zustand bleibt. Die Moleküle in dem Produkt werden nicht signifikant enger zusammengebracht, die Einfrierkonzentrierung wird vermindert und unerwünschte Reaktionen können verlangsamt oder gestoppt werden.If for example during a manufacturing process in which various components disconnected, stopping or interrupting processing would like to make so can contaminating proteases are present in the intermediate which over time some of the proteins of interest in the product could worsen or degrade. The present invention can be used to intervene Product fast and uniform freeze enough so that the Product stays very close to its original state. The molecules in the Product are not brought together significantly closer, which becomes freeze concentration diminished and unwanted Reactions can slowed or stopped.

Die vorstehenden Beispiele beschränken die Erfindung in keiner Weise, sondern sind lediglich Beispiele möglicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Andere Ausführungsformen sind möglich, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The restrict the above examples The invention in no way, but are only examples potential embodiments of the present invention. Other embodiments are possible without to deviate from the present invention.

Claims (52)

System zur Temperaturübertragung für ein biopharmazeutisches Produkt mit einem Behälter (4, 34, 302), der dazu geeignet ist, ein Medium aufzunehmen, das ein biopharmazeutisches Produkt enthält, einer Wärmeaustauscherstruktur (6, 8; 31, 33; 37, 39; 40, 44, 46; 50A, 50B, 50C, 58A, 54A, 54B, 54C; 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72; 82, 83; 87, 89; 92, 93; 102, 120; 314; 412), die in dem Behälter so angeordnet ist, daß die Struktur einen von dem Behälter begrenzten Raum in eine Vielzahl von Kompartimenten unterteilt, wobei der Behälter und die Struktur so angeordnet sind, daß ein distales Ende der Struktur in unmittelbarer Nähe einer inneren Oberfläche des Behälters (33; 41; 42; 84; 91; 94; 122; 316; 414) ist, so daß bei der Verwendung in einem Zwischenraum zwischen dem distalen Ende der Struktur und der inneren Oberfläche des Behälters durch das Medium eine gefrorene und/oder flüssige Temperaturübertragungsbrücke ausgebildet wird, wobei als Reaktion darauf, daß die innere Oberfläche aktiv gekühlt wird, über die Temperaturübertragungsbrücke Wärme von dem distalen Ende der Struktur zu der inneren Oberfläche übertragen wird.Temperature transfer system for a biopharmaceutical product with a container ( 4 . 34 . 302 ) adapted to receive a medium containing a biopharmaceutical product, a heat exchanger structure ( 6 . 8th ; 31 . 33 ; 37 . 39 ; 40 . 44 . 46 ; 50A . 50B . 50C . 58A . 54A . 54B . 54C ; 60 . 62 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 ; 82 . 83 ; 87 . 89 ; 92 . 93 ; 102 . 120 ; 314 ; 412 ) disposed in the container such that the structure divides a space bounded by the container into a plurality of compartments, the container and the structure being arranged such that a distal end of the structure is proximate an inner surface of the container ( 33 ; 41 ; 42 ; 84 ; 91 ; 94 ; 122 ; 316 ; 414 ), so that when used in a space between the distal end of the structure and the inner surface of the container through the medium, a frozen and / or liquid temperature transfer bridge is formed, wherein in response to the fact that the inner surface is actively cooled over the thermal transfer bridge is transferred heat from the distal end of the structure to the inner surface. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 1 mit einer Vielzahl von Wärmeaustauscherstrukturen in dem Behälter.Temperature transfer system according to claim 1 with a variety of heat exchanger structures in the container. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei ein Abstand zwischen dem distalen Ende der Wärmeaustauscherstruktur und der inneren Oberfläche des Behälters nicht größer als 0,0254 m (ein Inch) ist.Temperature transfer system according to claim 1 or claim 2, wherein a distance between the distal end of heat exchanger structure and the inner surface not the container greater than 0.0254 m (one inch). System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wärmeaustauscherstruktur so aufgebaut ist, daß sie einen Bereich einer Oberfläche der Struktur, der in Kontakt mit dem Medium steht, maximiert.System for temperature transfer according to one of claims 1 to 3, wherein the heat exchanger structure is constructed so that they an area of a surface the structure in contact with the medium is maximized. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 1, wobei die Wärmeaustauscherstruktur ein oder mehrere Wärmeaustauscherelemente aufweist und wobei ein distales Ende des Wärmeaustauscherelements in unmittelbarer Nähe zu der inneren Oberfläche des Behälters angeordnet ist, so daß in einem Zwischenraum zwischen dem Wärmeübertragungselement und der inneren Oberfläche des Behälters durch das Medium eine Temperaturübertragungsbrücke ausgebildet wird und Wärme aus dem Medium durch die Temperaturbrücke übertragen wird.The thermal transfer system of claim 1, wherein the heat exchanger structure comprises one or more heat exchange elements and wherein a distal end of the heat exchanger element is disposed in close proximity to the inner surface of the container so that a temperature transfer bridge is formed in the space between the heat transfer element and the inner surface of the container through the medium and heat is transferred from the medium through the temperature bridge , System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Kühlvorrichtung mit der in dem Behälter angeordneten Wärmeaustauscherstruktur verbunden ist und für deren Kühlung sorgt.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, being a cooling device with the in the container arranged heat exchanger structure is connected and for whose cooling provides. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 6, wobei die Kühlvorrichtung Gänge in der Struktur umfaßt, durch welche während der Anwendung Wärmeaustauscherfluid fließt, um eine Kühlung des Mediums zu bewirken.A temperature transfer system according to claim 6, the cooling device Gears in the structure comprises through which during the application heat exchange fluid flows, to a cooling of the To effect the medium. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei eine Wärmeaustauscherfluid durch einen äußeren Durchgang in der Struktur aus der Struktur heraus fließt, wobei ein Teil des äußeren Durchgangs eine äußere Wand der Struktur umfaßt.Temperature transfer system according to one of claims 5 to 7, wherein a heat exchange fluid through an external passage flowing out of the structure in the structure, being part of the outer passageway an outer wall of the structure. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein innerer Teil der Struktur, der in den Behälter hineinragt, Ablenkmittel bzw. Blenden aufweist.Temperature transfer system according to one of claims 5 to 8, wherein an inner part of the structure which projects into the container, Has deflection means or diaphragms. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei eine Wärmeaustauscherfluid aus der Struktur in das Wärmeaustauscherelement fließt.Temperature transfer system according to one of claims 5 to 9, wherein a heat exchange fluid from the structure into the heat exchanger element flows. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei eine Wärmeaustauscherfluid aus einer Wärmeaustauscherzuleitung in das Wärmeaustauscherlement fließt.Temperature transfer system according to one of claims 5 to 10, wherein a heat exchange fluid from a heat exchanger inlet in the heat exchanger element flows. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei ein Wärmeaustauscherfluidsfluß nicht durch das distale Ende des Wärmeübertragungselements fließt.Temperature transfer system according to one of claims 5 to 11, wherein a Wärmeaustauschauscherfluidsfluß not through the distal end of the heat transfer element flows. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei das Medium gekühlt ist, so daß in dem Medium ein thermischer Gradient in einer vorbestimmten Richtung ausgebildet wird.Temperature transfer system according to one of claims 5 to 12, the medium cooled is, so that in the medium a thermal gradient in a predetermined direction is trained. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 1, wobei ein Wärmeübertragungselement wenigstens teilweise mit einer inneren Oberfläche eines Behälters verbunden ist, und wobei ein distales Ende des Wärmeübertragungselements in unmittelbarer Nähe zu der Struktur angeordnet ist, so daß eine von dem Medium in einem Zwischenraum zwischen dem distalen Ende des Wärmeübertragungselements und der Struktur ausgebildete Temperaturübertragungsbrücke Wärme aus dem Medium leitet.A temperature transfer system according to claim 1, wherein a heat transfer element at least partially connected to an inner surface of a container is, and wherein a distal end of the heat transfer element in close proximity to the Structure is arranged so that a from the medium in a space between the distal end the heat transfer element and the structure formed temperature transfer bridge heat directs the medium. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 14 mit einer mit dem Wärmeübertragungselement verbundenen und bei der Verwendung für deren Kühlung sorgenden Kühlvorrichtung.Temperature transfer system according to claim 14 with one with the heat transfer element connected and in use for their cooling caring cooling device. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei das Wärmeübertragungselement so aufgebaut ist, daß es einen Bereich einer Oberfläche des Wärmeübertragungselements, der mit dem Medium in Kontakt tritt, maximiert.Temperature transfer system according to claim 14 or claim 15, wherein the heat transfer element is constructed so that it an area of a surface the heat transfer element, which comes in contact with the medium, maximizes. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Wärmeübertragungselement wenigstens teilweise mit einem Boden des Behälters verbunden ist.System for temperature transfer according to one of claims 14 to 16, wherein the heat transfer element at least partially connected to a bottom of the container. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 1, wobei ein erstes Wärmeübertragungselement wenigstens teilweise mit einer inneren Oberfläche eines Behälters verbunden ist und ein zweites Wärmeübertragungselement wenigstens teilweise mit einer Struktur verbunden ist und wobei ein Teil des ersten Wärmeübertragungselements in unmittelbarer Nähe zu einem Teil des zweiten Wärmeübertragungselements angeordnet ist, so daß eine in einem Zwischenraum zwischen dem ersten Wärmeübertragungselement und dem zweiten Wärmeübertragungselement durch das Medium ausgebildete Temperaturübertragungsbrücke die Wärmeleitung in das oder aus dem Medium heraus verbessert.A temperature transfer system according to claim 1, in which a first heat transfer element at least partially connected to an inner surface of a container is and a second heat transfer element is at least partially connected to a structure and wherein a Part of the first heat transfer element close to a part of the second heat transfer member is arranged so that a in a space between the first heat transfer member and the second heat transfer element formed by the medium temperature transfer bridge the heat conduction improved in or out of the medium. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 18, wobei eine Kühlvorrichtung mit der in dem Behälter angeordneten Struktur verbunden ist und für deren Kühlung sorgt.A temperature transfer system according to claim 18, being a cooling device with the in the container arranged structure is connected and provides for their cooling. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 18 oder Anspruch 19 zusätzlich mit einer entfernbaren Zwischenlage bzw Deckschicht, die so aufgebaut ist, daß sie wenigstens einen Teil des ersten Wärmeübertragungselements abdeckt.Temperature transfer system according to claim 18 or claim 19 in addition with a removable liner or cover layer, which is constructed so is, that you covers at least a portion of the first heat transfer element. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 20 zusätzlich mit einer entfernbaren Zwischenlage bzw. Deckschicht, die so konfiguriert ist, daß sie wenigstens einen Teil des zweiten Wärmeübertragungselements abdeckt.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 20 additional with a removable liner or topcoat so configured is, that you covers at least a part of the second heat transfer element. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 21 zusätzlich mit einer entfernbaren Zwischenlage oder Deckschicht, die so konfiguriert ist, daß sie wenigstens einen Teil des ersten Wärmeübertragungselements und des zweiten Wärmeübertragungselements abdeckt.A thermal transfer system according to any one of claims 18 to 21, further comprising a removable liner or cover layer configured to at least part of the ers th heat transfer element and the second heat transfer element covers. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei ein Abstand zwischen dem distalen Ende des ersten Wärmeübertragungselements und einem distalen Ende des zweiten Wärmeübertragungselements nicht größer als 0,0254 m (ein Zoll) ist.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 22, wherein a distance between the distal end of the first heat transfer element and a distal end of the second heat transfer member not larger than 0.0254 m (one inch) is. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei der Behälter eine Hülle umfaßt, der einen zwischen der Hülle und einer Wand des Behälters angeordneten Zwischenbereich zur Aufnahme eines Kühlfluidflusses begrenzt, wobei die Hülle des weiteren eine Vielzahl von spiralförmigen Ablenkmitteln bzw. Blenden für die Verbesserung des thermischen Austauschs zwischen dem Fluid und dem Behälter aufweist.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 23, wherein the container a Covered casing that one between the shell and a wall of the container arranged intermediate region for receiving a cooling fluid flow limited, the shell Furthermore, a plurality of spiral deflection means or diaphragms for the Improvement of the thermal exchange between the fluid and the container having. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei das zweite Wärmeübertragungselement an einem Ende der Struktur angeordnet ist.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 24, wherein the second heat transfer element is arranged at one end of the structure. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei eine Wärmeaustauscherfluid in dem ersten Wärmeübertragungselement fließt.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 25, wherein a heat exchange fluid in the first heat transfer element flows. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 26, wobei ein innerer Teil des ersten Wärmeübertragungselements Ablenkmittel aufweist.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 26, wherein an inner part of the first heat transfer element deflecting means having. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 27, wobei das erste Wärmeübertragungselement so konfiguriert ist, daß es einen Bereich einer Oberfläche des Wärmeübertragungselements, der mit dem Medium in Kontakt steht, maximiert.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 27, wherein the first heat transfer element is configured to have a Area of a surface the heat transfer element, which is in contact with the medium, maximizes. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 18 bis 28, wobei eine Wärmeaustauscherverlängerung wenigstens teilweise mit dem ersten Wärmeübertragungselement verbunden ist.A temperature transfer system according to any one of claims 18 to 28, wherein a heat exchanger extension at least partially connected to the first heat transfer element. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Kühlvorrichtung, die mit dem Behälter verbunden ist und für dessen Kühlung sorgt.Temperature transfer system according to one of the preceding claims with a cooling device, the one with the container is connected and for its cooling provides. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Kühlvorrichtung, die mit der Struktur verbunden ist und für deren Kühlung sorgt.Temperature transfer system according to one of the preceding claims with a cooling device, which is connected to the structure and provides for its cooling. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 31 mit einer Kühlvorrichtung, die mit dem Behälter und der Struktur verbunden ist und für deren Kühlung sorgt.A temperature transfer system according to claim 31 with a cooling device, the one with the container and the structure is connected and provides for its cooling. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer entfernbaren Zwischenlage, die so aufgebaut ist, daß sie wenigstens einen Teil der Struktur abdeckt.Temperature transfer system according to one of the preceding claims with a removable liner constructed to at least covering part of the structure. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Volumen des Behälters in dem Bereich von im wesentlichen 1 Liter bis 250 Liter liegt.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, being a volume of the container is in the range of substantially 1 liter to 250 liters. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 1 – 33, wobei ein Volumen des Behälters in dem Bereich von im wesentlichen 250 Liter bis 10.000 Liter liegt.A thermal transfer system according to any one of claims 1 - 33, wherein a volume of the container is in the range of substantially 250 liters to 10,000 liters. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Behälter eine Hülle umfaßt, die einen zwischen der Hülle und einer Wand des Behälters angeordneten Zwischenbereich zur Aufnahme eines Wärmeaustauscherfluidflusses begrenzt, wobei die Hülle des weiteren eine Vielzahl von spiralförmigen Ablenkmitteln zur Verbesserung des thermischen Austauschs zwischen dem Wärmeaustauscherfluid und dem Behälter umfaßt.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, the container a case comprises the one between the shell and a wall of the container arranged intermediate region for receiving a heat exchange fluid flow limited, the shell Further, a plurality of spiral deflection means for improvement the thermal exchange between the heat exchange fluid and the container includes. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Wärmeaustauscherfluid in der Struktur fließt.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, wherein a heat exchange fluid flowing in the structure. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein innerer Teil der Struktur Ablenkmittel aufweist.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, wherein an inner part of the structure comprises deflection means. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Medium so gekühlt wird, daß ein thermischer Gradient in einer vorbestimmten Richtung ausgebildet wird.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, the medium being so cooled will that one thermal gradient is formed in a predetermined direction. System zur Temperaturübertragung nach Anspruch 39, wobei das Medium so gekühlt wird, daß ein thermischer Gradient in einer vorbestimmten Richtung ausgebildet wird und die Kühlung in einer vorbestimmten Rate erfolgt.A temperature transfer system according to claim 39, the medium being so cooled will that one thermal gradient formed in a predetermined direction will and the cooling at a predetermined rate. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Medium Proteine umfaßt.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, wherein the medium comprises proteins. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5, 14 oder 18, wobei eine Wärmeaustauscherfluid in dem Wärmeübertragungselement fließt.Temperature transfer system according to one of Claims 5, 14 or 18, wherein a heat exchange fluid in the heat transfer element flows. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5, 14 oder 18, wobei ein innerer Teil des Wärmeübertragungselements Ablenkmittel aufweist.A thermal transfer system according to any one of claims 5, 14 or 18, wherein an inner Part of the heat transfer element has deflection. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5, 14 oder 18, wobei es eine Vielzahl von Wärmeübertragungselementen aufweist.Temperature transfer system according to one of Claims 5, 14 or 18, wherein it has a plurality of heat transfer elements. System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5, 14 oder 18, wobei ein Abstand zwischen dem distalen Ende des Wärmeübertragungselements und der inneren Oberfläche des Behälters nicht größer als 0,0254 m (ein Inch) ist.Temperature transfer system according to one of Claims 5, 14 or 18, wherein a distance between the distal end of the heat transfer element and the inner surface of the container not bigger than 0.0254 m (one inch). System zur Temperaturübertragung nach einem der Ansprüche 5, 14 oder 18 mit einer entfernbaren Zwischenlage, die so aufgebaut ist, daß sie wenigstens einen Teil des Wärmeübertragungselements abdeckt.Temperature transfer system according to one of Claims 5, 14 or 18 with a removable liner that is constructed that she at least a part of the heat transfer element covers. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das System ein Gefriersystem ist, um das Einfrieren des Mediums zu bewirken.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, the system being a freezer system to freeze the medium to effect. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Struktur von dem Behälter abtrennbar ist.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, the structure of the container is separable. System zur Temperaturübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Wärme durch einen oder mehrere Teile der Struktur in das oder aus dem Medium übertragen werden kann.Temperature transfer system according to one of the preceding Claims, being the heat by one or more parts of the structure in or out of the Transfer medium can be. Verfahren zur Kühlung eines biopharmazeutischen Produkts, wobei man bei dem Verfahren einen Behälter mit einer Wärmeaustauscherstruktur bereitstellt, die darin so angeordnet ist, daß die Struktur einen von dem Behälter begrenzten Raum in eine Vielzahl von Kompartimenten unterteilt, wobei der Behälter und die Struktur so angeordnet sind, daß ein distales Ende der Struktur in unmittelbarer Nähe zu einer inneren Oberfläche des Behälters liegt, ein Medium in dem Behälter bereitstellt, das ein biopharmazeutisches Produkt umfaßt, und die innere Oberfläche aktiv kühlt, so daß in einem Zwischenraum zwischen dem distalen Ende der Struktur und der inneren Oberfläche des Behälters durch das Medium eine gefrorene und/oder eine flüssige Temperaturübertragungsbrücke ausgebildet wird, wobei über die Temperaturübertragungsbrücke Wärme von dem distalen Ende der Struktur auf die innere Wand übertragen wird.Method of cooling of a biopharmaceutical product, wherein the method one container with a heat exchanger structure provides which is arranged therein so that the Structure one of the container limited space divided into a variety of compartments, the container and the structure are arranged so that a distal end of the structure close to an inner surface of the container lies, provides a medium in the container, the biopharmaceutical product, and the inner surface is active cools, so that in a space between the distal end of the structure and the inner surface of the container the medium is formed a frozen and / or a liquid temperature transfer bridge, being over the temperature transfer bridge heat from transferred to the distal end of the structure on the inner wall becomes. Verfahren nach Anspruch 50, wobei die Wärmeaustauscherstruktur ein oder mehrere Wärmeübertragungselemente aufweist, und wobei ein distales Ende des Wärmeübertragungselements in unmittelbarer Nähe zu einer inneren Oberfläche des Behälters so angeordnet ist, daß in einem Zwischenraum zwischen dem Wärmeübertragungselement und der inneren Oberfläche des Behälters durch das Medium eine Temperaturübertragungsbrücke ausgebildet wird und Wärme über die Temperaturübertragungsbrücke aus dem Medium übertragen wird.The method of claim 50, wherein the heat exchanger structure one or more heat transfer elements and wherein a distal end of the heat transfer element in the immediate Close to an inner surface of the container is arranged so that in a gap between the heat transfer element and the inner surface of the container a temperature transfer bridge is formed by the medium and heat over the Temperature transfer bridge off transferred to the medium becomes. Verfahren nach Anspruch 50, wobei das Wärmeübertragungselement wenigstens teilweise mit einer inneren Oberfläche des Behälters verbunden ist und wobei ein distales Ende des Wärmeübertragungselements in unmittelbarer Nähe zu der Struktur angeordnet ist, so daß eine in einem Zwischenraum zwischen dem distalen Ende des Wärmeübertragungselements und der Struktur durch das Medium ausgebildete Temperaturübertragungsbrücke Wärme aus dem Medium heraus leitet.The method of claim 50, wherein the heat transfer element at least partially connected to an inner surface of the container, and wherein a distal end of the heat transfer element close is arranged to the structure, so that in a space between the distal end of the heat transfer element and the structure formed by the medium temperature transfer bridge heat out of the medium.
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