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EP1536178A2 - Vacuum insulated cryogen vessel - Google Patents

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Publication number
EP1536178A2
EP1536178A2 EP04025907A EP04025907A EP1536178A2 EP 1536178 A2 EP1536178 A2 EP 1536178A2 EP 04025907 A EP04025907 A EP 04025907A EP 04025907 A EP04025907 A EP 04025907A EP 1536178 A2 EP1536178 A2 EP 1536178A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall
storage container
vacuum
plate
container
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.)
Withdrawn
Application number
EP04025907A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1536178A3 (en
Inventor
Hans-Eberhard Zucker
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.)
SROKA STAHL- UND ANLAGENBAU UG & CO. KG
Original Assignee
Hans Zucker & Co KG GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hans Zucker & Co KG GmbH filed Critical Hans Zucker & Co KG GmbH
Publication of EP1536178A2 publication Critical patent/EP1536178A2/en
Publication of EP1536178A3 publication Critical patent/EP1536178A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/02—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
    • F25D3/06—Movable containers
    • F25D3/08—Movable containers portable, i.e. adapted to be carried personally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0119—Shape cylindrical with flat end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
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    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
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    • F25D2317/04—Treating air flowing to refrigeration compartments
    • F25D2317/043—Treating air flowing to refrigeration compartments by creating a vacuum in a storage compartment
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    • F25D2331/80—Type of cooled receptacles
    • F25D2331/804—Boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/12—Sensors measuring the inside temperature

Definitions

  • the invention relates to a vacuum-insulated cryocontainer with at least a latent memory, a storage room and a temperature measuring, storage and data transmission system for the storage and transport of temperature-sensitive material.
  • the described Transport container consists of an isolation vessel with energy storage, different thermally insulating components, wherein the container wall as a high vacuum super insulator is trained.
  • exchangeable temperature-resistant containers were further developed, as described in the patents DE 101 13 183 C1 and DE 101 48 586 C1 are described.
  • the described changeable Temperaturierfuren containers have a storage room with an internal energy storage with the storage space evacuated from one to the high vacuum area Hollow body is sheathed. Particular weight is in these described containers placed on the frontal edge surfaces near the connection of outer and inner tube to Prevent thermal bridges.
  • the inventive Vacuum-insulated cryocontainer consists essentially of two double-walled, with their openings mutually occlusive containers, with a first of these double-walled Container is slipped over the second container, so that the first container at least partially enclosing the second container and a handle on the first container and a foot insert for receiving the second container is arranged on the second container is.
  • the invention does not provide the first container over the second container to impose, but to introduce the second container in the first container, so that the first container at least partially surrounds the second container.
  • a handle on the second container and the first container with a Partly to encase the foot insert is evacuated to high vacuum.
  • a vacuum-insulated cryogenic container with at least one latent storage, a storage room and a temperature measurement and storage system for storage and transportation proposed by temperature-sensitive material, the highly effective insulation properties and the critical zones, in particular transition areas of inner and outer walls, Opening areas and transition areas of different materials before incidental heat protects.
  • the vacuum-insulated cryocontainer according to the invention has a storage container with a usable space.
  • the storage container is covered by a foot and is used by an insulating trough, which is placed over the storage container, sealed.
  • an insulating cylinder a lid placed over the storage container.
  • the vacuum-insulated cryocontainer according to the invention has as a source of cold in the interior at least one latent storage and has a Temperature measuring and storage system.
  • the storage container is preferably made of stainless steel and consists of an outer wall, an inner wall and a floor, wherein the outer and the inner wall and the bottom is formed a hermetically sealed interior, the interior atmosphere is evacuated to the high vacuum range.
  • the outer wall of the storage container has at least one outwardly directed formation in its lower region.
  • the outer wall has a larger diameter in its lower area than in the upper one Area.
  • the molding may preferably be an outwardly stepped step.
  • the storage container is covered in its lower part by a foot part, wherein the foot part is preferably made of a stainless steel shell, which surrounds the inserted Storage container around with a dimensionally stable foam insulation is firmly foamed.
  • the foot part extends beyond the shape of the storage container and encloses these firmly.
  • the storage container is also in one Foot container inserted and is covered by this, this foot container with his upper edge not on the shape, but only up to the shape of the storage container enough.
  • the front ends ofconstructed Inner wall at the opening of the storage container circumferentially thinner and have formed elongated and one or more bent ends, the vacuum-tight welded together are. These ends have at least two degrees of freedom and thus act as spring or expansion elements.
  • the formations or endings of the ends of Outer wall and inner wall form an imaginary circumferential annular chamber, which forms the shape of a body which moves along a closed body during the movement of a plane figure Curve - for example, by its rotation about the axis, which in the plane of this figure lies and does not cut - results.
  • the circumferential formations or necklaces at the end faces of the inner wall and the outer wall have different shapes, preferably they are formed double sinusoidal or S-shaped or circular arc-shaped. In any case, the formations or extensions extend the heat path between inner and outer wall.
  • the bottom of the storage container is made of an internally arranged sheet metal and an outer sheet arranged closed, wherein the internally arranged sheet with the Inner wall and the outside sheet metal with the outer wall of the storage container hermetically connected - preferably welded - is.
  • This double floor thus formed consists from defined preformed cambered floor panels.
  • the bottom plates flanged edge approximately at right angles arcuate and to her Center has been provided with a vault or with beads.
  • the hermetic welding of the floor panels with the inner or outer wall takes place of the storage container. Due to the hermetic connection of inner and outer wall with the respective bottom plate and the hermetic connection of the frontal upper ends
  • the inner and outer walls create a continuous interior, one up to the high vacuum area Has evacuated interior atmosphere.
  • the Isolierrog which is placed over the storage container, is a preferred made of stainless steel double-walled container consisting of an outer tube, an inner tube, an internally arranged sheet metal and an externally arranged sheet metal, wherein the two sheets are hermetically sealed as with the storage container with the inner tube or with the outer tube connected - preferably welded - are.
  • This consisting of the two sheets double bottom consists of preformed domed metal sheets, as well as the Bearing container bordered approximately at right angles arcuately flanged and to its center are provided with a curvature or with beads. At the flanged edge takes place the hermetic welding of the sheets forming the bottom with the inner or the Outer tube of the insulated trough.
  • the end-side end pieces of the inner tube and the outer tube are as in the storage container with formations or Aushalsonne as spring and expansion elements provided and welded at their ends. Also these formations or Aushalsungen are equipped with at least two degrees of freedom. The so between the inner tube and the outer tube and the two sheets formed cavity is up to the high vacuum evacuates and essentially forms the outer insulation of the cryocontainer.
  • the outer plate of the insulated trough is centered on the outer front a handle and arranged on the periphery of this sheet a stacking aid when stacking of several cryogenic containers one above the other, the height of the handle compensates and for corresponding Stability ensures.
  • this stacking aid can be provided with grooves be that prevent slipping a cryopreserved over it.
  • cold sources preferably one or more latent storage in the useful space of the storage container used.
  • a lock punctiform placed with an intermediate seal, wherein at this locking one or more latent memory are interchangeably arranged. It is also in the area the invention, instead of this punctiform locking with a closing lid appropriate intermediate insulation to hang on the upper edge region of the storage container and attach to this cover one or more latent storage replaceable.
  • a another alternative provides for the punctiform locking in conjunction with the lid combine.
  • the lid with attached latent storage or locking with attached latent reservoirs lifted out of the storage container and the underneath lying usable space is accessible.
  • About the lid or the punctiform locking is expedient manner again arranged an insulating plate to a better insulation opposite the gap between the outer wall of the storage container and the inner wall of the To get isolated rouge.
  • the insulating cylinder also has an inner and outer sheath and the front-side upper and lower end pieces of the connection of inner and outer sheath are also hermetically connected so that a continuous interior arises.
  • the interior atmosphere of the interior is also evacuated to high vacuum.
  • a so-described insulating cylinder is also on the foot on the edge or is based on the described shape in the form of a step of the storage container.
  • the inner and / or outer walls of storage containers, Isolierrog and Isolierzylinder are provided with circumferential beads to the required spring and elongation effects to enable, on the one hand by the vacuum and the other by the large temperature differences between the inner and outer wall arise.
  • a vacuum-insulated cryocontainer made of stainless steel is described.
  • the arranged in the cryocontainer storage container 1 consists of an outer wall 2 , an inner wall 3 and a bottom, wherein from the outer wall 2 and the inner wall 3 and the bottom of a hermetically sealed interior 18 is formed, the inner atmosphere is evacuated to the high vacuum region.
  • the outer wall 2 of the storage container 1 has at least one outwardly directed formation in its lower region aa .
  • the outer wall 2 has a larger diameter in its lower region aa than in the upper region bb .
  • the formation may preferably be an outwardly stepped step 7. Due to the outwardly stepped step 7 in the outer wall 2 of the storage container 1 , the gap between the inner wall 3 and the outer wall 2 is increased and thereby occurs in the lower region aa of the storage container 1 a higher insulation effect.
  • the front ends of the outer wall 2 and the inner wall 3 at the opening of the storage container 1 circumferentially thinner and have elongated and one or more bent ends, which are vacuum-tight welded together. These ends have at least two degrees of freedom and thus act as a spring or expansion element.
  • These formations or extensions 30 of the ends of the outer wall 2 and inner wall 3 form an imaginary circumferential annular chamber, which has the shape of a body moving along a closed curve when moving a plane figure, for example by rotating about the axis thereof Level of this figure lies and does not intersect - results.
  • the circumferential formations or Aushalsungen 30 at the end faces of the inner wall 3 and the outer wall 2 have different shapes and are preferably formed double sinusoidal or s-shaped or circular arc. In any case, the formations or extensions 30 extend the heat path between the connection of the inner wall 3 and the outer wall 2 .
  • the bottom of the storage container 1 is closed by an internally arranged plate 17 and an externally arranged plate 17 ' , wherein the internally arranged plate 17 with the inner wall 3 and the outside sheet 17' with the outer wall 2 of the storage container 1 hermetically connected - preferably welded - are.
  • This double floor thus formed consists of defined preformed cambered floor panels.
  • the hermetic connection of the inner wall 3 and the outer wall 2 with the respective floor panel creates a continuous interior 18, which - as already described - at its front-side upper ends of the inner and outer walls 3; 2 is also hermetically sealed and thus forms a cavity having an evacuated to the high vacuum region inner atmosphere.
  • the floor panels Before being installed in the storage container 1 , the floor panels are flanged at an edge approximately at right angles in arcuate fashion and provided with a convexity or beading towards their center. At the flanged edge, the hermetic welding of the floor panels with the inner or outer wall 3 takes place ; 2 of the storage container 1 .
  • the storage container 1 is covered in its lower part aa to a part in its upper region bb by a foot part 8 , wherein the foot part 8 in its outer casing 22 consists of a stainless steel casing around the used storage container 1 around with a dimensionally stable foam insulation is filled with foam.
  • the foot part 8 extends beyond the step 7 of the storage container 1 and encloses it firmly.
  • the upper edge of the foot part 8 is angled inwards at right angles in the direction of the outer wall 2 of the storage container 1 . This bend has a recess 26 (Figure 2) in order to form no thermal bridge to the storage container 1 .
  • the recess 26 is sealed with a silicone bead 27 .
  • This Isolierrog 10 is made of stainless steel double-walled container, which consists of an outer tube 12 , an inner tube 11 , an inner plate 13 and an outwardly disposed plate 13 ' , wherein the two plates 13 ; 13 ' as in the storage container 1 with the inner tube 11 and with the outer tube 12 hermetically connected - preferably welded - are.
  • This from the two sheets 13; 13 ' existing floor consists of preformed convex sheets, which are bordered as well as the storage container 1 edge approximately at right angles arcuately and are provided to its center with a curvature or with beads.
  • the hermetic welding of the bottom forming plates 13 takes place ; 13 ' with the inner and the outer tube 11 ; 12 of the insulated trough 10 .
  • the end-side end pieces of the inner tube 11 and the outer tube 12 of the insulated trough 10 are, as in the storage container 1 , provided with formations or Aushalsungen 30 as spring and expansion elements and welded at their ends. These formations or Aushalsungen 30 are equipped with at least two degrees of freedom.
  • the so between the inner tube 11 and the outer tube 12 and the two sheets 13 ; 13 ' formed interior 14 is evacuated to high vacuum and essentially forms the outer insulation of the cryocontainer.
  • a handle 16 is arranged centrally on the outer front and a stacking aid 15 at the periphery of this plate, which when stacking several cryogenic containers one above the other equalizes the height of the handle 16 and ensures appropriate stability.
  • the stacking aids 15 are provided with a groove groove 25 . This groove groove 25 prevents lateral displacement of a stacked cryogenic container.
  • Isolierrog 10 is supported with its front end pieces on the outer upper edge region 20 of the storage container 1 in its lower region aa enclosing foot part 8 from.
  • a centering 28 ( Figure 2) is provided at the outer edge of the upper edge region 20 of the foot part 8, in which located at the frontal periphery of the lower opening of the insulated trough 10 acute-angled edge region of the necking 30 is supported supporting.
  • a locking connection between Isoliertrog 10 and the storage container 1 receiving foot part 8.
  • a seal 21 - preferably a silicone ring - inserted is Between the front end piece at the lower opening of the insulating trough 10 and the upper edge portion 20 of the foot part 8 . Due to this exact centering and fixed locking by means of closure elements, the insulating trough 10 sits firmly on the foot part 8 , without touching the outer wall 2 of the storage container 1 with its inner tube 11 .
  • a known per se reflection material is arranged with corresponding spacers in the interstices of the walls. A gettering the evacuated interiors is also provided.
  • FIG. 3 shows a combination of a detent 29 with a cover 23 , wherein the cover 23 rests on a seal 21 , which in turn is arranged annularly on the necking of the storage container 1 .
  • the lid 23 When loading or removal in the low temperature range to be stored biological material of the lid 23 is lifted with attached latent storage 5 or the catch 29 with appended latent storage 5 from the storage container 1 and the underlying work space 4 is accessible.
  • an insulating plate (not shown in the figure) to arrange in order to obtain a better insulation against the gap between the outer wall 2 of the storage container 1 and the inner tube 11 of the insulated trough 10 .
  • the inner and / or outer walls of the storage container 1 and the Isolierrog 10 are provided with inwardly and / or outwardly bulging circumferential beads to allow the necessary spring and expansion effects, on the one hand by the vacuum and on the other hand by the large temperature differences arise between the inner and outer walls.
  • the inventive concept of the vacuum-insulated cryocontainer with each double-walled containers whose openings are mutually closed ensures a high isolation effect and is therefore for the long-term storage of biological material in a temperature range from -40 ° C to + 37 ° C and for life of over 100 hours in a temperature range of -90 ° C to -75 ° C and for service life of over 20 hours in a temperature range around -170 ° C suitable.
  • the temperature control with appropriate warning device via a temperature measuring and - storage system 6 which is preferably arranged in the foot part 8 and the sensor are located on the outer wall 2 of the storage container 1 . In this way, the cold sources outside the vacuum-insulated cryocontainer can be cooled down to the desired temperature range in good time and exchanged with those in the storage container 1 .

Landscapes

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

The container has an outside wall (2), inside wall (3) and vacuum space inbetween . The storage container (1) is covered by an inverted double-walled evacuated insulating trough (10) whose upper part is closed with a plate (13) on the inside and plate (13') on the outside. The inside plate is connected hermetically sealed to an inside pipe (11) and the outside plate to an outside pipe (12) and the inner and outer pipes are sealed on the lower edge of the trough so that a continuous interior space (14) is formed between the outside pipe, inside pipe and plates. The outside wall of the storage container is widened out in the lower region level with the inside and outside plates of the storage container through an outward step (7) and has a larger diameter than in the upper region.

Description

Die Erfindung betrifft einen vakuumisolierten Kryobehälter mit mindestens einem Latentspeicher, einem Lagerraum und einem Temperaturmess-, -speicher- und Datenübertragungssystem für die Lagerung und den Transport von temperaturempfindlichem Material.The invention relates to a vacuum-insulated cryocontainer with at least a latent memory, a storage room and a temperature measuring, storage and data transmission system for the storage and transport of temperature-sensitive material.

Es sind verschiedene, meist doppelwandige Behältnisse für die Lagerung unterschiedlicher Medien bzw. Materialien, für die Speicherung tiefsiedender verflüssigter Gase, aber auch als kombinierte Transport- und Lagerbehälter zum zeitweisen Speichern eines vorbestimmten Temperaturbereiches zur Heiß- bzw. Warmhaltung oder Kalt- bzw. Kühlhaltung bekannt. Diese Behälter weisen sehr unterschiedliche isolierende Komponenten wie zum Beispiel Polyurethan, Styropor, Korkplatten, evakuierte Zwischenräume und/oder Vakuumisolationspaneele als Ummantelung auf. So sind Behälter bekannt für den Frischfisch-Transport, für Nahrungsmittel, lebende Organe, Mikroorganismen und andere Materialien, die in einem bestimmten Temperaturbereich gelagert und/oder transportiert werden müssen. Bei der Lagerung derartiger Materialien gibt es im Allgemeinen keine Probleme, diese in einem bestimmten Temperaturbereich aufzubewahren, da bei stationären Behältnissen ein Ausgleich auftretender Temperaturdifferenzen vor Ort leicht möglich ist. Anders sieht es mit Transportbehältnissen aus. So kann bei einem Transport von biologischem Material über weite Entfernungen ― z. B. einem interkontinentalen Flug ― die Einhaltung eines konstanten Temperaturbereiches über einen vorbestimmten Zeitraum nur gewährleistet werden, wenn relativ große und damit auch teure Behältnisse Verwendung finden.There are different, usually double-walled containers for storage different Media or materials for the storage of low-boiling liquefied gases, but also as combined transport and storage containers for temporary storage of a predetermined Temperature range for hot or hot keeping or cold or cold storage known. These containers have very different insulating components such as Polyurethane, styrofoam, cork panels, evacuated spaces and / or vacuum insulation panels as a sheath on. So containers are known for the fresh fish transport, for food, living organs, microorganisms and other materials in one certain temperature range must be stored and / or transported. During storage Such materials generally do not have any problems, these in a particular Keep temperature range, as in stationary containers balancing occurring Temperature differences on site is easily possible. The situation is different with transport containers out. So, when transporting biological material over long distances - z. B. an intercontinental flight - the maintenance of a constant temperature range be guaranteed over a predetermined period only if relatively large and thus find expensive containers use.

So ist aus der WO 02/28741 A2 ein Transportsystem für den Langzeittransport und ein Transportbehälter, vorzugsweise für den Langzeittransport, bekannt. Der beschriebene Transportbehälter besteht aus einem Isolationsgefäß mit Energiespeicher, verschieden thermisch isolierenden Komponenten, wobei die Behälterwand als ein Hochvakuum-Superisolator ausgebildet ist. Auf der Grundlage dieses beschriebenen Transportbehälters wurden wechselbar temperierfähige Behältnisse weiterentwickelt, wie sie in den Patentschriften DE 101 13 183 C1 und DE 101 48 586 C1 beschrieben sind. Die beschriebenen wechselbar temperierfähigen Behältnisse weisen einen Lagerraum mit einem innenliegenden Energiespeicher auf, wobei der Lagerraum von einem bis zum Hochvakuumbereich evakuierten Hohlkörper ummantelt ist. Besonderes Gewicht wird bei diesen beschriebenen Behältnissen auf die stirnseitigen Randflächen nahe der Verbindung von Außen- und Innenrohr gelegt, um Wärmebrücken zu verhindern. Dazu sind Ausformungen oder Aushalsungen vorgesehen, die mit mindestens zwei Freiheitsgraden als Feder- bzw. Dehnungselemente wirken und den Wärmeweg verlängern.Thus, from WO 02/28741 A2 a transport system for long-term transport and a transport container, preferably for long-term transport known. The described Transport container consists of an isolation vessel with energy storage, different thermally insulating components, wherein the container wall as a high vacuum super insulator is trained. Based on this described transport container exchangeable temperature-resistant containers were further developed, as described in the patents DE 101 13 183 C1 and DE 101 48 586 C1 are described. The described changeable Temperaturierfähigen containers have a storage room with an internal energy storage with the storage space evacuated from one to the high vacuum area Hollow body is sheathed. Particular weight is in these described containers placed on the frontal edge surfaces near the connection of outer and inner tube to Prevent thermal bridges. These forms or necklaces are provided, the act with at least two degrees of freedom as spring or expansion elements and the Extend heat path.

Obwohl die beschriebenen wechselbar temperierfähigen Behältnisse auf Grund ihrer besonderen Konstruktion sehr gute Isolationseigenschaften aufweisen und schon Standzeiten in Tieftemperaturbereich bis zu 100 Stunden ermöglichen, ohne dass die Energiespeicher auf- bzw. nachgeladen werden müssen, sind sie doch für einen über 100 Stunden währenden Transport nicht geeignet. In den Randbereichen, wo Fußteile mit der Vakuumisolation oder der Deckel mit der Vakuumisolation in Verbindung stehen, treten noch Wärmebrücken auf, die nach einer bestimmten Aufbewahrungsdauer zu einem rapiden Temperaturanstieg im Lagerraum führen.Although the described changeable temperature-capable containers due to their special construction have very good insulation properties and even downtime in low temperature range allow up to 100 hours without the energy storage they have to be recharged for more than 100 hours Transport not suitable. In the edge areas where foot parts with the vacuum insulation or the lid with the vacuum insulation in connection, still occur thermal bridges which, after a certain storage period, leads to a rapid rise in temperature in the Lead storage room.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen vakuumisolierten Kryobehälter vorzuschlagen, in dem Wärmebrücken so reduziert sind, dass Standzeiten erreicht werden, die über denen der Behältnisse aus dem Stand der Technik liegen und annähernd stabile Temperaturen in Bereichen bis zu -170° C ohne Verwendung von flüssigem Stickstoff gewährleisten.It is an object of the invention to propose a vacuum-insulated cryocontainer, in which thermal bridges are reduced so that service lives are reached over which are the containers of the prior art and approximately stable temperatures in areas up to -170 ° C without the use of liquid nitrogen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Der erfindungsgemäße vakuumisolierte Kryobehälter besteht im Wesentlichen aus zwei jeweils doppelwandigen, mit ihren Öffnungen sich gegenseitig verschließenden Behältnissen, wobei ein erster dieser doppelwandigen Behälter über den zweiten Behälter übergestülpt wird, so dass der erste Behälter den zweiten Behälter zumindest teilweise umschließt und an dem ersten Behälter ein Griff und an dem zweiten Behälter ein Fußeinsatz zur Aufnahme des zweiten Behälters angeordnet ist. Alternativ sieht die Erfindung vor, den ersten Behälter nicht über den zweiten Behälter überzustülpen, sondern den zweiten Behälter in den ersten Behälter einzuführen, so dass der erste Behälter den zweiten Behälter zumindest teilweise umschließt. Für diese Alternative ist vorgesehen, am zweiten Behälter einen Griff anzubringen und den ersten Behälter mit einem Fußeinsatz teilweise zu ummanteln. Die Innenatmosphäre des ersten und zweiten Behälters ist bis zum Hochvakuum evakuiert.The solution of this object is achieved with the features of claim 1. Advantageous Embodiments are described in the subclaims. The inventive Vacuum-insulated cryocontainer consists essentially of two double-walled, with their openings mutually occlusive containers, with a first of these double-walled Container is slipped over the second container, so that the first container at least partially enclosing the second container and a handle on the first container and a foot insert for receiving the second container is arranged on the second container is. Alternatively, the invention does not provide the first container over the second container to impose, but to introduce the second container in the first container, so that the first container at least partially surrounds the second container. For this alternative is provided to attach a handle on the second container and the first container with a Partly to encase the foot insert. The interior atmosphere of the first and second containers is evacuated to high vacuum.

Mit einer neuartigen Konstruktion von verschiedenen Isolationskomponenten wird ein vakuumisolierter Kryobehälter mit mindestens einem Latentspeicher, einem Lagerraum und einem Temperaturmess- und -speichersystem für die Lagerung und den Transport von temperaturempfindlichen Material vorgeschlagen, der hocheffektive Isolationseigenschaften aufweist und die kritischen Zonen, insbesondere Übergangsbereiche von Innen- und Außenwandungen, Öffnungsbereiche und Übergangsbereiche unterschiedlicher Werkstoffe vor einfallender Wärme schützt.With a novel construction of different insulation components is a vacuum-insulated cryogenic container with at least one latent storage, a storage room and a temperature measurement and storage system for storage and transportation proposed by temperature-sensitive material, the highly effective insulation properties and the critical zones, in particular transition areas of inner and outer walls, Opening areas and transition areas of different materials before incidental heat protects.

Die erfindungsgemäße Konstruktion, insbesondere die Elemente mit Vakuumisolation beruhen auf der aufeinander abgestimmten Verwendung von

  • Hochvakuum-Superisolation in Edelstahlbehältern,
  • formstabiler Schaumstoff-Isolation,
  • Reflexionsmaterialien mit Abstandhaltern zwischen Innen- und Außenwand der Hochvakuum-Superisolation,
  • der Anwendung an sich bekannter Getterung des evakuierten Innenraums,
  • der Anwendung materialschwacher bombierter Behälterwandungen aus Edelstahl sowie
  • materialschwacher und langgestreckter, in mindestens zwei Freiheitsgraden bewegbarer Übergänge von Innen- und Außenwandungen aus Edelstahl zur Verminderung bzw. Verlängerung des Wärmeflusses.
The construction according to the invention, in particular the elements with vacuum insulation based on the coordinated use of
  • High vacuum superinsulation in stainless steel tanks,
  • dimensionally stable foam insulation,
  • Reflective materials with spacers between inner and outer wall of the high vacuum superinsulation,
  • the use of known gettering of the evacuated interior,
  • the use of material-poor cambered container walls made of stainless steel as well
  • low-energy and elongated, in at least two degrees of freedom movable transitions of inner and outer walls made of stainless steel to reduce or extend the heat flow.

Der erfindungsgemäße vakuumisolierte Kryobehälter weist einen Lagerbehälter mit einem Nutzraum auf. Der Lagerbehälter ist von einem Fußteil umkleidet und wird von einem Isoliertrog, der über den Lagerbehälter gestülpt wird, verschlossen. An Stelle des überstülpenden Isoliertroges wird in einer speziellen Anwendungsform ein Isolierzylinder mit einem Deckel über den Lagerbehälter gestülpt. Der erfindungsgemäße vakuumisolierte Kryobehälter weist als Kältequelle im Inneren mindestens einen Latentspeicher auf und hat ein Temperaturmess- und ―speichersystem. The vacuum-insulated cryocontainer according to the invention has a storage container with a usable space. The storage container is covered by a foot and is used by an insulating trough, which is placed over the storage container, sealed. In place of the inverted Isolated Roges is in a special application form with an insulating cylinder a lid placed over the storage container. The vacuum-insulated cryocontainer according to the invention has as a source of cold in the interior at least one latent storage and has a Temperature measuring and storage system.

Der Lagerbehälter wird vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt und besteht aus einer Außenwand, einer Innenwand und einem Boden, wobei von der Außen- und der Innenwand und dem Boden ein hermetisch abgeschlossener Innenraum gebildet wird, dessen Innenatmosphäre bis zum Hochvakuumbereich evakuiert ist. Die Außenwand des Lagerbehälters weist in ihrem unteren Bereich mindestens eine nach außen gerichtete Ausformung auf. Somit hat die Außenwand in ihrem unteren Bereich einen größeren Durchmesser als im oberen Bereich. Die Ausformung kann vorzugsweise eine nach außen abgesetzte Stufe sein. Durch die nach außen abgesetzte Stufe in der Außenwand des Lagerbehälters wird der Zwischenraum zwischen Innenwand und Außenwand vergrößert und es tritt dadurch im unteren Bereich des Lagerbehälters eine höhere Isolationswirkung ein.The storage container is preferably made of stainless steel and consists of an outer wall, an inner wall and a floor, wherein the outer and the inner wall and the bottom is formed a hermetically sealed interior, the interior atmosphere is evacuated to the high vacuum range. The outer wall of the storage container has at least one outwardly directed formation in its lower region. Thus, the outer wall has a larger diameter in its lower area than in the upper one Area. The molding may preferably be an outwardly stepped step. By the stepped out step in the outer wall of the storage container, the gap enlarged between the inner wall and outer wall and it thereby occurs in the lower Area of the storage container a higher insulation effect.

Der Lagerbehälter ist in seinem unteren Bereich von einem Fußteil umkleidet, wobei das Fußteil vorzugsweise aus einer Edelstahlhülle besteht, die um den eingesetzten Lagerbehälter herum mit einer formstabilen Schaumstoff-Isolation fest ausgeschäumt ist. Das Fußteil reicht gemäß einer Ausführungsform bis über die Ausformung des Lagerbehälters und umschließt diese fest.The storage container is covered in its lower part by a foot part, wherein the foot part is preferably made of a stainless steel shell, which surrounds the inserted Storage container around with a dimensionally stable foam insulation is firmly foamed. The According to one embodiment, the foot part extends beyond the shape of the storage container and encloses these firmly.

In einer anderen Ausführungsform ist der Lagerbehälter ebenfalls in einem Fußbehälter eingesetzt und wird von diesem umkleidet, wobei dieser Fußbehälter mit seinem oberen Rand nicht über die Ausformung, sondern nur etwa bis zu der Ausformung des Lagerbehälters reicht.In another embodiment, the storage container is also in one Foot container inserted and is covered by this, this foot container with his upper edge not on the shape, but only up to the shape of the storage container enough.

Zur Vermeidung von Wärmeverlusten sind die stirnseitigen Enden von Außenund Innenwand an der Öffnung des Lagerbehälters umlaufend dünner ausgebildet und haben langgezogene und ein- oder mehrfach gebogene Enden, die vakuumdicht miteinander verschweißt sind. Diese Enden weisen mindestens zwei Freiheitsgrade auf und fungieren somit als Feder- bzw. Dehnungselemente. Die Ausformungen oder Aushalsungen der Enden von Außenwand und Innenwand bilden eine gedachte umlaufende Ringkammer, die die Form eines Körpers hat, der sich bei der Bewegung einer ebenen Figur längs einer geschlossenen Kurve ― beispielsweise durch deren Drehung um die Achse, welche in der Ebene dieser Figur liegt und sich nicht schneidet ― ergibt. Die umlaufenden Ausformungen oder Aushalsungen an den Stirnseiten der Innenwand und der Außenwand haben unterschiedliche Formen, vorzugsweise sind sie doppelsinusförmig bzw. s-förmig oder kreisbogenförmig ausgebildet. In jedem Fall verlängern die Ausformungen oder Aushalsungen den Wärmeweg zwischen Innen- und Außenwand.To avoid heat loss, the front ends of Außenund Inner wall at the opening of the storage container circumferentially thinner and have formed elongated and one or more bent ends, the vacuum-tight welded together are. These ends have at least two degrees of freedom and thus act as spring or expansion elements. The formations or endings of the ends of Outer wall and inner wall form an imaginary circumferential annular chamber, which forms the shape of a body which moves along a closed body during the movement of a plane figure Curve - for example, by its rotation about the axis, which in the plane of this figure lies and does not cut - results. The circumferential formations or necklaces at the end faces of the inner wall and the outer wall have different shapes, preferably they are formed double sinusoidal or S-shaped or circular arc-shaped. In In any case, the formations or extensions extend the heat path between inner and outer wall.

Der Boden des Lagerbehälters wird von einem innen angeordneten Blech und einem außen angeordneten Blech verschlossen, wobei das innen angeordnete Blech mit der Innenwand und das außen angeordnete Blech mit der Außenwand des Lagerbehälters hermetisch verbunden - vorzugsweise verschweißt - ist. Dieser so gebildete doppelte Boden besteht aus definiert vorgeformten bombierten Bodenblechen. Vor ihrem Einbau in den Lagerbehälter sind die Bodenbleche randseitig etwa rechtwinklig bogenförmig umgebördelt und zu ihrem Zentrum hin mit einer Wölbung bzw. mit Sicken versehen worden. An dem umgebördelten Rand erfolgt die hermetische Verschweißung der Bodenbleche mit der Innen- bzw. Außenwand des Lagerbehälters. Durch die hermetische Verbindung von Innen- und Außenwand mit dem jeweiligen Bodenblech und die hermetische Verbindung der stirnseitigen oberen Enden von Innen- und Außenwand entsteht ein durchgehender Innenraum, der eine bis zum Hochvakuumbereich evakuierte Innenatmosphäre aufweist.The bottom of the storage container is made of an internally arranged sheet metal and an outer sheet arranged closed, wherein the internally arranged sheet with the Inner wall and the outside sheet metal with the outer wall of the storage container hermetically connected - preferably welded - is. This double floor thus formed consists from defined preformed cambered floor panels. Before installation in the storage container are the bottom plates flanged edge approximately at right angles arcuate and to her Center has been provided with a vault or with beads. At the flanged At the edge, the hermetic welding of the floor panels with the inner or outer wall takes place of the storage container. Due to the hermetic connection of inner and outer wall with the respective bottom plate and the hermetic connection of the frontal upper ends The inner and outer walls create a continuous interior, one up to the high vacuum area Has evacuated interior atmosphere.

Der Isoliertrog, der über den Lagerbehälter gestülpt wird, ist ein vorzugsweise aus Edelstahl gefertigter doppelwandiger Behälter, der aus einem Außenrohr, einem Innenrohr, einem innen angeordneten Blech und einem außen angeordneten Blech besteht, wobei die beiden Bleche wie beim Lagerbehälter mit dem Innenrohr bzw. mit dem Außenrohr hermetisch verbunden - vorzugsweise verschweißt - sind. Dieser aus den beiden Blechen bestehende doppelte Boden besteht aus vorgeformten bombierten Blechen, die ebenso wie beim Lagerbehälter randseitig etwa rechtwinklig bogenförmig umgebördelt und zu ihrem Zentrum hin mit einer Wölbung bzw. mit Sicken versehen sind. An dem umgebördelten Rand erfolgt die hermetische Verschweißung der den Boden bildenden Bleche mit dem Innen- bzw. dem Außenrohr des Isoliertroges.The Isolierrog, which is placed over the storage container, is a preferred made of stainless steel double-walled container consisting of an outer tube, an inner tube, an internally arranged sheet metal and an externally arranged sheet metal, wherein the two sheets are hermetically sealed as with the storage container with the inner tube or with the outer tube connected - preferably welded - are. This consisting of the two sheets double bottom consists of preformed domed metal sheets, as well as the Bearing container bordered approximately at right angles arcuately flanged and to its center are provided with a curvature or with beads. At the flanged edge takes place the hermetic welding of the sheets forming the bottom with the inner or the Outer tube of the insulated trough.

Auch die stirnseitigen Endstücke von dem Innenrohr und dem Außenrohr sind wie beim Lagerbehälter mit Ausformungen oder Aushalsungen als Feder- und Dehnungselemente versehen und an ihren Enden verschweißt. Auch diese Ausformungen oder Aushalsungen sind mit mindestens zwei Freiheitsgraden ausgestattet. Der so zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr sowie den beiden Blechen gebildete Hohlraum ist bis zum Hochvakuum evakuiert und bildet im Wesentlichen die äußere Isolation des Kryobehälters. Also, the end-side end pieces of the inner tube and the outer tube are as in the storage container with formations or Aushalsungen as spring and expansion elements provided and welded at their ends. Also these formations or Aushalsungen are equipped with at least two degrees of freedom. The so between the inner tube and the outer tube and the two sheets formed cavity is up to the high vacuum evacuates and essentially forms the outer insulation of the cryocontainer.

Am äußeren angeordneten Blech des Isoliertroges ist an der Außenfront mittig ein Griff und an der Peripherie dieses Bleches eine Stapelhilfe angeordnet, die beim Stapeln von mehreren Kryobehältern übereinander die Höhe des Griffes ausgleicht und für entsprechende Standsicherheit sorgt. Gemäß der Erfindung kann diese Stapelhilfe mit Nuten versehen sein, die ein Verrutschen eines darüber abgestellten Kryobehälters verhindern.The outer plate of the insulated trough is centered on the outer front a handle and arranged on the periphery of this sheet a stacking aid when stacking of several cryogenic containers one above the other, the height of the handle compensates and for corresponding Stability ensures. According to the invention, this stacking aid can be provided with grooves be that prevent slipping a cryopreserved over it.

Der über den Lagerbehälter gestülpte Isoliertrog stützt sich mit seinen stimseitigen Endstücken auf der oberen Umrandung des den Lagerbehälter in seinem unteren Bereich umschließenden Fußteiles ab. In diesem Bereich erfolgt auch mittels Verschlusselemente eine arretierende Verbindung zwischen Isoliertrog und dem den Lagerbehälter aufnehmenden Fußteil. Zwischen dem stirnseitigen Endstück an der unteren Öffnung des Isoliertroges und dem oberen Rand des Fußteiles ist eine Dichtung - vorzugsweise ein Silikonring - eingebracht. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, an dem äußeren oberen Rand des Fußteiles eine Zentrierung anzubringen, in welcher sich ein an der stirnseitigen Peripherie der unteren Öffnung des Isoliertroges befindlicher Randbereich der Aushalsung abstützend arretiert.The inverted above the storage container Isoliertrog is supported with its end face Tails on the upper border of the storage container in its lower part enclosing foot part from. In this area also takes place by means of closure elements locking connection between Isoliertrog and the storage container receiving footboard. Between the front end piece to the lower opening of the insulated trough and the Upper edge of the foot part is a seal - preferably a silicone ring - introduced. A preferred embodiment of the invention provides, at the outer upper edge of Foot part to install a centering, in which a at the frontal periphery of the the lower opening of the insulating trough befindlicher edge region of the necking supportively locked.

Zur Stützung der bis zum Hochvakuumbereich evakuierten Innenatmosphäre von dem Lagerbehälter und dem Isoliertrog ist ein an sich bekanntes Reflektionsmaterial mit entsprechenden Abstandhaltern zwischen den jeweiligen Innen- und Außenwandungen angeordnet. Auch die Einbringung von Gettermaterial in die evakuierten Innenräume ist vorgesehen.In support of the evacuated to the high vacuum area interior atmosphere from the storage container and the Isoliertrog is a per se known reflection material with corresponding spacers between the respective inner and outer walls arranged. The introduction of getter material in the evacuated interiors is provided.

Bevor der Isoliertrog über den Lagerbehälter übergestülpt wird, werden Kältequellen, vorzugsweise einen oder mehrere Latentspeicher in den Nutzraum des Lagerbehälters eingesetzt. Dazu wird über den oberen Randbereich des Lagerbehälters eine Arretierung punktförmig mit einer zwischenliegenden Dichtung aufgelegt, wobei an dieser Arretierung einen oder mehrere Latentspeicher auswechselbar angeordnet sind. Es liegt auch im Bereich der Erfindung, an Stelle dieser punktförmigen Arretierung einen verschließenden Deckel mit entsprechender Zwischenisolation auf den oberen Randbereich des Lagerbehälters aufzulegen und an diesem Deckel einen oder mehrere Latentspeicher auswechselbar zu befestigen. Eine andere Alternative sieht vor, die punktförmige Arretierung in Verbindung mit dem Deckel zu kombinieren. Before the insulating trough is slipped over the storage container, cold sources, preferably one or more latent storage in the useful space of the storage container used. For this purpose, over the upper edge region of the storage container, a lock punctiform placed with an intermediate seal, wherein at this locking one or more latent memory are interchangeably arranged. It is also in the area the invention, instead of this punctiform locking with a closing lid appropriate intermediate insulation to hang on the upper edge region of the storage container and attach to this cover one or more latent storage replaceable. A another alternative provides for the punctiform locking in conjunction with the lid combine.

Bei Beschickung oder Entnahme von im Tieftemperaturbereich zu lagerndem biologischen Material wird der Deckel mit anhängenden Latentspeichern bzw. die Arretierung mit anhängenden Latentspeichern aus dem Lagerbehälter herausgehoben und der darunter liegende Nutzraum ist zugänglich. Über den Deckel bzw. der punktförmigen Arretierung ist zweckmäßiger Weise nochmals eine Isolierplatte angeordnet, um eine bessere Isolierwirkung gegenüber dem Zwischenraum zwischen Außenwand des Lagerbehälters und Innenwand des Isoliertroges zu erhalten.When loading or removing in the low temperature range to be stored biological material is the lid with attached latent storage or locking with attached latent reservoirs lifted out of the storage container and the underneath lying usable space is accessible. About the lid or the punctiform locking is expedient manner again arranged an insulating plate to a better insulation opposite the gap between the outer wall of the storage container and the inner wall of the To get isolated rouge.

Gemäß der Erfindung ist auch vorgesehen, an Stelle eines Isoliertroges, wie er beschrieben wurde, einen Isolierzylinder über den Lagerbehälter zu stülpen und im oberen Bereich den Isolierzylinder mit einem weiteren Deckel, der eine entsprechende Isolierwirkung hat, zu verschließen. Dieser Isolierzylinder weist ebenfalls einen Innen- und Außenmantel auf und die stirnseitigen oberen und unteren Endstücke der Verbindung von Innen- und Außenmantel sind ebenfalls hermetisch miteinander verbunden, so dass ein durchgehender Innenraum entsteht. Die Innenatmosphäre des Innenraumes ist ebenfalls bis zum Hochvakuum evakuiert. Ein so beschriebener Isolierzylinder liegt auch auf dem Fußteil randseitig auf oder stützt sich auf der beschriebenen Ausformung in Form einer Stufe des Lagerbehälters ab.According to the invention is also provided, instead of an insulated trough, as he was described to put an insulating cylinder over the storage container and in the upper Area the insulating cylinder with another lid, the corresponding insulation has to close. This insulating cylinder also has an inner and outer sheath and the front-side upper and lower end pieces of the connection of inner and outer sheath are also hermetically connected so that a continuous interior arises. The interior atmosphere of the interior is also evacuated to high vacuum. A so-described insulating cylinder is also on the foot on the edge or is based on the described shape in the form of a step of the storage container.

Die Innen- und/oder Außenwandungen von Lagerbehälter, Isoliertrog und Isolierzylinder sind mit umlaufenden Sicken versehen, um die erforderlichen Feder- und Dehnungswirkungen zu ermöglichen, die einerseits durch das Vakuum und andererseits durch die großen Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenwandung entstehen.The inner and / or outer walls of storage containers, Isolierrog and Isolierzylinder are provided with circumferential beads to the required spring and elongation effects to enable, on the one hand by the vacuum and the other by the large temperature differences between the inner and outer wall arise.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben. Die der Zeichnung und der Beschreibung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Anwendung finden.The invention will be described below with reference to the drawing Embodiment explained and described in detail. The drawing and the description features to be removed may be used in other embodiments of the invention individually for themselves or for several in any combination application.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1
die Frontansicht eines vakuumisolierten Kryobehälters mit Ausschnittdarstellung des innen angeordneten Lagerbehälters und der wiederum im Lagerbehälter befindlichen Latentspeicher,
Fig. 2
den Ausschnitt B aus Figur 1 zur Darstellung der Verbindung von Fußteil mit dem Isoliertrog,
Fig. 3
den Ausschnitt A aus Figur 1 zur Darstellung der punktförmigen Arretierung zur Aufhängung der Latentspeicher bzw. eines Deckels mit anhängenden Latentspeichern.
The drawing shows in
Fig. 1
the front view of a vacuum-insulated cryogenic container with a detail of the inner storage container and the latent storage in turn located in the storage container,
Fig. 2
the detail B of Figure 1 showing the connection of the foot part with the Isolierrog,
Fig. 3
the detail A of Figure 1 for the representation of the punctiform locking for the suspension of the latent memory or a lid with attached latent storage.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein aus Edelstahl gefertigter vakuumisolierter Kryobehälter beschrieben. Der im Kryobehälter angeordnete Lagerbehälter 1 besteht aus einer Außenwand 2, einer Innenwand 3 und einem Boden, wobei von der Außenwand 2 und der Innenwand 3 und dem Boden ein hermetisch abgeschlossenen Innenraum 18 gebildet wird, dessen Innenatmosphäre bis zum Hochvakuumbereich evakuiert ist. Die Außenwand 2 des Lagerbehälters 1 weist in ihrem unteren Bereich a-a mindestens eine nach außen gerichtete Ausformung auf. Somit hat die Außenwand 2 in ihrem unteren Bereich a-a einen größeren Durchmesser als im oberen Bereich b-b. Die Ausformung kann vorzugsweise eine nach außen abgesetzte Stufe 7 sein. Durch die nach außen abgesetzte Stufe 7 in der Außenwand 2 des Lagerbehälters 1 wird der Zwischenraum zwischen der Innenwand 3 und der Außenwand 2 vergrößert und es tritt dadurch im unteren Bereich a-a des Lagerbehälters 1 eine höhere Isolationswirkung ein.According to this embodiment, a vacuum-insulated cryocontainer made of stainless steel is described. The arranged in the cryocontainer storage container 1 consists of an outer wall 2 , an inner wall 3 and a bottom, wherein from the outer wall 2 and the inner wall 3 and the bottom of a hermetically sealed interior 18 is formed, the inner atmosphere is evacuated to the high vacuum region. The outer wall 2 of the storage container 1 has at least one outwardly directed formation in its lower region aa . Thus, the outer wall 2 has a larger diameter in its lower region aa than in the upper region bb . The formation may preferably be an outwardly stepped step 7. Due to the outwardly stepped step 7 in the outer wall 2 of the storage container 1 , the gap between the inner wall 3 and the outer wall 2 is increased and thereby occurs in the lower region aa of the storage container 1 a higher insulation effect.

Zur Vermeidung von Wärmeverlusten sind die stirnseitigen Enden der Außenwand 2 und der Innenwand 3 an der Öffnung des Lagerbehälters 1 umlaufend dünner ausgebildet und haben langgezogene und ein- oder mehrfach gebogene Enden, die vakuumdicht miteinander verschweißt sind. Diese Enden weisen mindestens zwei Freiheitsgrade auf und fungieren somit als Feder- bzw. Dehnungselement. Diese Ausformungen oder Aushalsungen 30 der Enden von Außenwand 2 und Innenwand 3 bilden eine gedachte umlaufende Ringkammer, die die Form eines Körpers hat, der sich bei der Bewegung einer ebenen Figur längs einer geschlossenen Kurve ― beispielsweise durch deren Drehung um die Achse, welche in der Ebene dieser Figur liegt und sich nicht schneidet ― ergibt. Die umlaufenden Ausformungen oder Aushalsungen 30 an den Stirnseiten der Innenwand 3 und der Außenwand 2 haben unterschiedliche Formen und sind vorzugsweise doppelsinusförmig bzw. s-förmig oder kreisbogenförmig ausgebildet. In jedem Fall verlängern die Ausformungen oder Aushalsungen 30 den Wärmeweg zwischen der Verbindung von Innenwand 3 und Außenwand 2.To avoid heat losses, the front ends of the outer wall 2 and the inner wall 3 at the opening of the storage container 1 circumferentially thinner and have elongated and one or more bent ends, which are vacuum-tight welded together. These ends have at least two degrees of freedom and thus act as a spring or expansion element. These formations or extensions 30 of the ends of the outer wall 2 and inner wall 3 form an imaginary circumferential annular chamber, which has the shape of a body moving along a closed curve when moving a plane figure, for example by rotating about the axis thereof Level of this figure lies and does not intersect - results. The circumferential formations or Aushalsungen 30 at the end faces of the inner wall 3 and the outer wall 2 have different shapes and are preferably formed double sinusoidal or s-shaped or circular arc. In any case, the formations or extensions 30 extend the heat path between the connection of the inner wall 3 and the outer wall 2 .

Der Boden des Lagerbehälters 1 wird von einem innen angeordneten Blech 17 und einem außen angeordneten Blech 17' verschlossen, wobei das innen angeordnete Blech 17 mit der Innenwand 3 und das außen angeordnete Blech 17' mit der Außenwand 2 des Lagerbehälters 1 hermetisch verbunden ― vorzugsweise verschweißt ― sind. Dieser so gebildete doppelte Boden besteht aus definiert vorgeformten bombierten Bodenblechen. Durch die hermetische Verbindung der Innenwand 3 und der Außenwand 2 mit dem jeweiligen Bodenblech entsteht ein durchgehender Innenraum 18, der ― wie bereits beschrieben ― an seinen stirnseitigen oberen Enden von Innen- und Außenwand 3; 2 ebenfalls hermetisch verschlossen ist und somit einen Hohlraum bildet, der eine bis zum Hochvakuumbereich evakuierte Innenatmosphäre aufweist. Vor ihrem Einbau in den Lagerbehälter 1 sind die Bodenbleche randseitig etwa rechtwinklig bogenförmig umgebördelt und zu ihrem Zentrum hin mit einer Wölbung bzw. mit Sicken versehen worden. An dem umgebördelten Rand erfolgt die hermetische Verschweißung der Bodenbleche mit der Innen- bzw. Außenwand 3; 2 des Lagerbehälters 1.The bottom of the storage container 1 is closed by an internally arranged plate 17 and an externally arranged plate 17 ' , wherein the internally arranged plate 17 with the inner wall 3 and the outside sheet 17' with the outer wall 2 of the storage container 1 hermetically connected - preferably welded - are. This double floor thus formed consists of defined preformed cambered floor panels. The hermetic connection of the inner wall 3 and the outer wall 2 with the respective floor panel creates a continuous interior 18, which - as already described - at its front-side upper ends of the inner and outer walls 3; 2 is also hermetically sealed and thus forms a cavity having an evacuated to the high vacuum region inner atmosphere. Before being installed in the storage container 1 , the floor panels are flanged at an edge approximately at right angles in arcuate fashion and provided with a convexity or beading towards their center. At the flanged edge, the hermetic welding of the floor panels with the inner or outer wall 3 takes place ; 2 of the storage container 1 .

Der Lagerbehälter 1 ist in seinem unteren Bereich a-a zu einem Teil in seinem oberen Bereich b-b von einem Fußteil 8 umkleidet, wobei das Fußteil 8 in seiner äußeren Ummantelung 22 aus einer Edelstahlhülle besteht, die um den eingesetzten Lagerbehälter 1 herum mit einer formstabilen Schaumstoff-Isolation fest ausgeschäumt ist. Das Fußteil 8 reicht gemäß dieser Ausführungsform bis über die Stufe 7 des Lagerbehälters 1 und umschließt diese fest. Der obere Rand des Fußteiles 8 ist rechtwinklig nach innen in Richtung Außenwand 2 des Lagerbehälter 1 abgewinkelt. Diese Abwinklung weist eine Aussparung 26 (Figur 2) auf, um keine Wärmebrücke zum Lagerbehälter 1 zu bilden. Die Aussparung 26 ist mit einem Silikonwulst 27 abgedichtet.The storage container 1 is covered in its lower part aa to a part in its upper region bb by a foot part 8 , wherein the foot part 8 in its outer casing 22 consists of a stainless steel casing around the used storage container 1 around with a dimensionally stable foam insulation is filled with foam. According to this embodiment, the foot part 8 extends beyond the step 7 of the storage container 1 and encloses it firmly. The upper edge of the foot part 8 is angled inwards at right angles in the direction of the outer wall 2 of the storage container 1 . This bend has a recess 26 (Figure 2) in order to form no thermal bridge to the storage container 1 . The recess 26 is sealed with a silicone bead 27 .

Über den Lagerbehälter 1 wird ein Isoliertrog 10 gestülpt. Auch dieser Isoliertrog 10 ist ein aus Edelstahl gefertigter doppelwandiger Behälter, der aus einem Außenrohr 12, einem Innenrohr 11, einem innen angeordneten Blech 13 und einem außen angeordneten Blech 13' besteht, wobei die beiden Bleche 13; 13' wie beim Lagerbehälter 1 mit dem Innenrohr 11 bzw. mit dem Außenrohr 12 hermetisch verbunden ― vorzugsweise verschweißt - sind. Dieser aus den beiden Blechen 13; 13' bestehende Boden besteht aus vorgeformten bombierten Blechen, die ebenso wie beim Lagerbehälter 1 randseitig etwa rechtwinklig bogenförmig umgebördelt und zu ihrem Zentrum hin mit einer Wölbung bzw. mit Sicken versehen sind. An dem umgebördelten Rand erfolgt die hermetische Verschweißung der den Boden bildenden Bleche 13; 13' mit dem Innen- bzw. dem Außenrohr 11; 12 des Isoliertroges 10.About the storage container 1, a Isolierrog 10 is placed. This Isoliertrog 10 is made of stainless steel double-walled container, which consists of an outer tube 12 , an inner tube 11 , an inner plate 13 and an outwardly disposed plate 13 ' , wherein the two plates 13 ; 13 ' as in the storage container 1 with the inner tube 11 and with the outer tube 12 hermetically connected - preferably welded - are. This from the two sheets 13; 13 ' existing floor consists of preformed convex sheets, which are bordered as well as the storage container 1 edge approximately at right angles arcuately and are provided to its center with a curvature or with beads. At the flanged edge, the hermetic welding of the bottom forming plates 13 takes place ; 13 ' with the inner and the outer tube 11 ; 12 of the insulated trough 10 .

Auch die stirnseitigen Endstücke von dem Innenrohr 11 und dem Außenrohr 12 des Isoliertroges 10 sind, wie beim Lagerbehälter 1, mit Ausformungen oder Aushalsungen 30 als Feder- und Dehnungselemente versehen und an ihren Enden verschweißt. Auch diese Ausformungen oder Aushalsungen 30 sind mit mindestens zwei Freiheitsgraden ausgestattet. Der so zwischen dem Innenrohr 11 und dem Außenrohr 12 sowie den beiden Blechen 13; 13' gebildete Innenraum 14 ist bis zum Hochvakuum evakuiert und bildet im Wesentlichen die äußere Isolation des Kryobehälters.The end-side end pieces of the inner tube 11 and the outer tube 12 of the insulated trough 10 are, as in the storage container 1 , provided with formations or Aushalsungen 30 as spring and expansion elements and welded at their ends. These formations or Aushalsungen 30 are equipped with at least two degrees of freedom. The so between the inner tube 11 and the outer tube 12 and the two sheets 13 ; 13 ' formed interior 14 is evacuated to high vacuum and essentially forms the outer insulation of the cryocontainer.

Am äußeren angeordneten Blech 13' am Oberteil des Isoliertroges 10 ist an der Außenfront mittig ein Griff 16 und an der Peripherie dieses Bleches eine Stapelhilfe 15 angeordnet, die beim Stapeln von mehreren Kryobehältern übereinander die Höhe des Griffes 16 ausgleicht und für entsprechende Standsicherheit sorgt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Stapelhilfen 15 mit einer Rillennut 25 versehen. Diese Rillennut 25 verhindert ein seitliches Verrutschen eines übereinander gestellten Kryobehälters.At the outer arranged plate 13 ' on the upper part of the insulated trough 10 , a handle 16 is arranged centrally on the outer front and a stacking aid 15 at the periphery of this plate, which when stacking several cryogenic containers one above the other equalizes the height of the handle 16 and ensures appropriate stability. According to this embodiment, the stacking aids 15 are provided with a groove groove 25 . This groove groove 25 prevents lateral displacement of a stacked cryogenic container.

Der über den Lagerbehälter 1 gestülpte Isoliertrog 10 stützt sich mit seinen stirnseitigen Endstücken auf den äußeren oberen Randbereich 20 des den Lagerbehälter 1 in seinem unteren Bereich a-a umschließenden Fußteils 8 ab. Dazu ist am äußeren Rand des oberen Randbereiches 20 des Fußteiles 8 eine Zentrierung 28 (Figur 2) vorgesehen, in welcher sich an der stirnseitigen Peripherie der unteren Öffnung des Isoliertroges 10 befindliche spitzwinklige Randbereich der Aushalsung 30 abstützend arretiert. In diesem Bereich erfolgt auch mittels Verschlusselemente eine arretierende Verbindung zwischen Isoliertrog 10 und des den Lagerbehälter 1 aufnehmenden Fußteiles 8. Zwischen dem stirnseitigen Endstück an der unteren Öffnung des Isoliertroges 10 und dem oberen Randbereich 20 des Fußteiles 8 ist eine Dichtung 21 - vorzugsweise ein Silikonring - eingelegt. Durch diese exakte Zentrierung und feste Arretierung mittels Verschlusselemente sitzt der Isoliertrog 10, ohne mit seinem Innenrohr 11 die Außenwand 2 des Lagerbehälters 1 zu berühren, fest auf dem Fußteil 8 auf.The inverted above the storage container 1 Isolierrog 10 is supported with its front end pieces on the outer upper edge region 20 of the storage container 1 in its lower region aa enclosing foot part 8 from. For this purpose, a centering 28 (Figure 2) is provided at the outer edge of the upper edge region 20 of the foot part 8, in which located at the frontal periphery of the lower opening of the insulated trough 10 acute-angled edge region of the necking 30 is supported supporting. In this area also by means of closure elements is a locking connection between Isoliertrog 10 and the storage container 1 receiving foot part 8. Between the front end piece at the lower opening of the insulating trough 10 and the upper edge portion 20 of the foot part 8 is a seal 21 - preferably a silicone ring - inserted. Due to this exact centering and fixed locking by means of closure elements, the insulating trough 10 sits firmly on the foot part 8 , without touching the outer wall 2 of the storage container 1 with its inner tube 11 .

Zur Stützung des Hochvakuums in dem Lagerbehälter 1 und dem Isoliertrog 10 wird in die Zwischenräume der Wandungen ein an sich bekanntes Reflektionsmaterial mit entsprechenden Abstandhaltern angeordnet. Auch eine Getterung der evakuierten Innenräume ist vorgesehen.To support the high vacuum in the storage container 1 and the Isolierrog 10 a known per se reflection material is arranged with corresponding spacers in the interstices of the walls. A gettering the evacuated interiors is also provided.

Bevor der Isoliertrog 10 über den Lagerbehälter 1 übergestülpt wird, werden Kältequellen - vorzugsweise ein oder mehrere Latentspeicher 5 - in den Nutzraum 4 des Lagerbehälters 1 eingesetzt. Dazu wird über den oberen Randbereich mit der Aushalsung 30 des Lagerbehälters 1 eine Arretierung 29 punktförmig mit einer zwischenliegenden Dichtung 21 aufgelegt, wobei an dieser Arretierung 29 ein oder mehrere Latentspeicher 5 auswechselbar angeordnet sind. Es liegt auch im Bereich der Erfindung, an Stelle dieser punktförmigen Arretierung 29 einen verschließenden Deckel 23 mit entsprechender Zwischenisolation auf den oberen Randbereich des Lagerbehälters aufzulegen und an diesem Deckel 23 einen oder mehrere Latentspeicher 5 auswechselbar zu befestigen. In der Figur 3 ist eine Kombination einer Arretierung 29 mit einem Deckel 23 dargestellt, wobei der Deckel 23 auf einer Dichtung 21 aufliegt, die wiederum ringförmig auf der Aushalsung des Lagerbehälters 1 angeordnet ist.Before the insulating trough 10 is slipped over the storage container 1 , cold sources - preferably one or more latent storage 5 - are used in the work space 4 of the storage container 1 . For this purpose, a catch 29 is punctiform placed with an intermediate seal 21 over the upper edge region with the necking 30 of the storage container 1 , wherein one or more latent memory 5 are interchangeably arranged on this detent 29 . It is also within the scope of the invention, in place of this punctiform lock 29 to hang a closing lid 23 with appropriate intermediate insulation on the upper edge region of the storage container and attach to this cover 23 one or more latent memory 5 interchangeable. FIG. 3 shows a combination of a detent 29 with a cover 23 , wherein the cover 23 rests on a seal 21 , which in turn is arranged annularly on the necking of the storage container 1 .

Bei Beschickung oder Entnahme im Tieftemperaturbereich zu lagerndem biologischen Material wird der Deckel 23 mit anhängenden Latentspeichern 5 bzw. die Arretierung 29 mit anhängenden Latentspeichern 5 aus dem Lagerbehälter 1 herausgehoben und der darunter liegende Nutzraum 4 ist zugänglich. Über dem Deckel 23 bzw. der punktförmigen Arretierung 29 ist zweckmäßiger Weise nochmals eine Isolierplatte (in der Figur nicht dargestellt) anzuordnen, um eine bessere Isolierwirkung gegenüber dem Zwischenraum zwischen der Außenwand 2 des Lagerbehälters 1 und dem Innenrohr 11 des Isoliertroges 10 zu erhalten.When loading or removal in the low temperature range to be stored biological material of the lid 23 is lifted with attached latent storage 5 or the catch 29 with appended latent storage 5 from the storage container 1 and the underlying work space 4 is accessible. Over the lid 23 and the punctiform detent 29 is expediently again an insulating plate (not shown in the figure) to arrange in order to obtain a better insulation against the gap between the outer wall 2 of the storage container 1 and the inner tube 11 of the insulated trough 10 .

Die Innen- und/oder Außenwandungen von dem Lagerbehälter 1 und dem Isoliertrog 10 sind mit nach innen und/oder nach außen aufgewölbten umlaufenden Sicken versehen, um die erforderlichen Feder- und Dehnungswirkungen zu ermöglichen, die einerseits durch das Vakuum und andererseits durch die großen Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenwandung entstehen.The inner and / or outer walls of the storage container 1 and the Isolierrog 10 are provided with inwardly and / or outwardly bulging circumferential beads to allow the necessary spring and expansion effects, on the one hand by the vacuum and on the other hand by the large temperature differences arise between the inner and outer walls.

Die erfindungsgemäße Konzeption des vakuumisolierten Kryobehälters mit jeweils doppelwandigen Behältnissen, deren Öffnungen gegenseitig verschlossen werden, gewährleistet eine hohe Isolationswirkung und ist daher für die Langzeitlagerung von biologischem Material in einem Temperaturbereich von -40° C bis +37° C und für Standzeiten von über 100 Stunden in einem Temperaturbereich von -90° C bis -75° C sowie für Standzeiten von über 20 Stunden in einem Temperaturbereich um -170° C geeignet. Die Temperaturkontrolle mit entsprechender Warneinrichtung erfolgt über ein Temperaturmess- und - speichersystem 6, welches vorzugsweise im Fußteil 8 angeordnet ist und dessen Messfühler auf der Außenwand 2 des Lagerbehälters 1 liegen. So können rechtzeitig die Kältequellen außerhalb des vakuumisolierten Kryobehälters auf den gewünschten Temperaturbereich herabgekühlt werden und mit den im Lagerbehälter 1 befindlichen ausgetauscht werden. The inventive concept of the vacuum-insulated cryocontainer with each double-walled containers whose openings are mutually closed, ensures a high isolation effect and is therefore for the long-term storage of biological material in a temperature range from -40 ° C to + 37 ° C and for life of over 100 hours in a temperature range of -90 ° C to -75 ° C and for service life of over 20 hours in a temperature range around -170 ° C suitable. The temperature control with appropriate warning device via a temperature measuring and - storage system 6 , which is preferably arranged in the foot part 8 and the sensor are located on the outer wall 2 of the storage container 1 . In this way, the cold sources outside the vacuum-insulated cryocontainer can be cooled down to the desired temperature range in good time and exchanged with those in the storage container 1 .

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen vakuumisolierten Kryobehälters mit den beschriebenen Funktionsteilen erfolgt eine größtmögliche thermische Entkopplung zwischen dem Nutzraum und der Außenatmosphäre.By using the vacuum-insulated cryocontainer according to the invention With the described functional parts there is the greatest possible thermal decoupling between the utility room and the outside atmosphere.

Claims (6)

Vakuumisolierter Kryobehälter mit einem Lagerbehälter (1), der aus einer Außenwand (2), einer Innenwand (3) und einem Boden besteht und einen Nutzraum (4) aufweist, mit mindestens einer Abdeckung, einer Kältequelle und dass der zwischen der Außenwand (2) und Innenwand (3) liegende Innenraum des Lagerbehälters (1) bis zum Hochvakuum evakuiert ist, wobei über den Lagerbehälter (1) als Abdeckung ein doppelwandiger bis zum Hochvakuum evakuierter Isoliertrog (10) übergestülpt ist, dessen Oberteil mit einem innen angeordneten Blech (13) und einem außen angeordneten Blech (13') verschlossen ist, wobei das innen angeordnete Blech (13) mit einem Innenrohr (11) und das außen angeordnete Blech (13') mit einem Außenrohr (12) des Isoliertroges (10) und das Innenrohr (11) mit dem Außenrohr (12) an dem unteren Rand des Isoliertroges (10) hermetisch miteinander verbunden sind, so dass ein durchgehender Innenraum (14) zwischen dem Außenrohr (12), dem Innenrohr (11) und den Blechen (13; 13') besteht, wobei die Außenwand (2) des Lagerbehälters (1) im unteren Bereich (a-a) mindestens in Höhe von einem innen angeordneten Blech (17) und einem außen angeordneten Blech (17') des Lagerbehälters (1) mit mindestens einer nach außen abgesetzten Stufe (7) nach außen erweitert ist und einen größeren Durchmesser als im oberen Bereich (b-b) aufweist. Vacuum-insulated cryocontainer with a storage container (1) , which consists of an outer wall (2) , an inner wall (3) and a bottom and a utility space (4) , with at least one cover, a cold source and that between the outer wall (2) and inner wall (3) lying inside of the storage container (1) is evacuated to high vacuum, wherein over the storage container (1) as a cover a double-walled up to the high vacuum evacuated Isoliertrog (10) is slipped over, whose upper part is closed by an internally arranged plate (13) and an externally arranged plate (13 ') , wherein the inner plate (13) with an inner tube (11) and the outer plate (13 ') with an outer tube (12) of the insulating trough (10) and the inner tube (11 ) are hermetically connected to the outer tube ( 12) at the lower edge of the insulated trough (10) , such that a continuous interior space (14 ) exists between the outer tube (12) , the inner tube (11) and the metal sheets (13, 13 ') , wherein the outer wall (2) of the storage container (1) in the lower region (aa) at least in the amount of an inner plate (17) and an outer plate (17 ') of the storage container (1) with at least one stepped out step ( 7) is widened outwards and has a larger diameter than in the upper region (bb) . Vakuumisolierter Kryobehälter nach Anspruch 1, wobei der Lagerbehälter (1) in dem unteren Bereich (a-a) von einem Fußteil (8) umkleidet ist und dieses Fußteil (8) mit einer oberen Umrandung (9) nach innen gerichtet über die Stufe (7) greift.Vacuum-insulated cryogenic container according to claim 1, wherein the storage container (1) in the lower area (aa) is covered by a foot part (8) and engages this foot part (8) with an upper border (9) inwardly over the step (7) , Vakuumisolierter Kryobehälter nach Anspruch 1, wobei der Isoliertrog (10) mit einem unteren Randbereich (19) an einem oberen Randbereich (20) des Fußteiles (8) arretiert ist. Vacuum-insulated cryocontainer according to claim 1, wherein the insulating trough (10) is locked with a lower edge region (19) at an upper edge region (20) of the foot part (8) . Vakuumisolierter Kryobehälter nach Anspruch 8, wobei der untere Randbereich (19) mit seiner Peripherie auf einer Zentrierung an einer äußeren Ummantelung (22) am oberen Randbereich (20) des Fußteiles (8) aufsitzt.Vacuum-insulated cryocontainer according to claim 8, wherein the lower edge region (19) rests with its periphery on a centering on an outer casing (22) at the upper edge region (20) of the foot part (8) . Vakuumisolierter Kryobehälter nach Anspruch 1, wobei der Lagerbehälter (1) ein hohlzylinderförmiger Behälter mit mindestens zwei unterschiedlichen Außendurchmessern ist, eine Innenwand (3) und eine Außenwand (2) aufweist, ein innen angeordnetes Blech (17) den Boden des Nutzraumes (4) bildet und ein außen angeordnetes Blech (17') bodenseitig die Außenwand (2) des Lagerbehälters (1) verschließt, wobei das innen angeordnete Blech (17) mit der Innenwand (3) und das außen angeordnete Blech (17') mit der Außenwand (2) und an der oberen Öffnung des Lagerbehälters (1) die Innenwand (3) mit der Außenwand (2) hermetisch miteinander verbunden sind, so dass ein durchgehender Innenraum (18) zwischen der Außenwand (2), der Innenwand (3) und den Blechen (17; 17') besteht. Vacuum-insulated cryocontainer according to claim 1, wherein the storage container (1) is a hollow cylindrical container having at least two different outer diameters, an inner wall (3) and an outer wall (2) , an inner plate (17) forms the bottom of the working space (4) and an externally arranged plate (17 ') on the bottom side closes the outer wall (2) of the storage container (1) , wherein the inside arranged sheet (17) with the inner wall (3) and the outside arranged sheet (17 ') with the outer wall (2) and at the upper opening of the storage container (1) the inner wall (3 ) are hermetically connected to the outer wall (2) , so that a continuous interior (18) between the outer wall (2) , the inner wall (3) and the sheets (17, 17 ') consists. Vakuumisolierter Kryobehälter nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, wobei auf einem oberen Rand des Lagerbehälters (1) an Arretierungsmitteln als Kältequelle mindestens ein Latentspeicher (5) aufgehangen ist.Vacuum-insulated cryocontainer according to one or more of the preceding claims, wherein at least one latent accumulator (5) is suspended on an upper edge of the storage container (1) on locking means as a cold source.
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