Conteneur cryogénique pour le stockage en phase gazeuse de produits et utilisation pour le stockage de produits biologiques

Abstract

 Les réceptacles intérieur (3) et intermédiaire (2), qui définissent entre eux un volume intermédiaire (5) destiné à recevoir un cryogène liquide (6), sont assemblés sur un tube formant col d'accès (11) en matériau isolant, les réceptacles étant ainsi électriquement isolés entre eux et formant un condensateur dont la capacité, modulable en fonction de la quantité du cryogène liquide (6) contenu dans le volume intermédiaire (5), est mesurée par un dispositif transducteur (21) relié électriquement (16,17) aux réceptacles (2,3). Le tube (11) comporte des ouvertures traversantes (15) par où passent les lignes électriques (16,17) et une conduite de remplissage (23) débouchant dans le volume intermédiaire (5).
Application notamment au stockage de produits biologiques sans risques de contaminations croisés.

Description

[0001] La présente invention concerne les conteneurs cryogéniques pour le stockage en phase gazeuse de produits, notamment biologiques, du type comprenant, dans une enveloppe, un réceptacle intérieur définissant un volume intérieur accessible de l'extérieur par un passage d'accès pour l'entreposage de produits, et un réceptacle intermédiaire enclosant le réceptacle intérieur et définissant avec ce dernier un volume intermédiaire destiné à recevoir un cryogène liquide.

[0002] Un conteneur de ce type est décrit dans EP-A-1 087 193, au nom de la demanderesse. Les conteneurs de ce type permettent d'éviter les risques de contamination croisée de produits biologiques entreposés rencontrés habituellement du fait de l'immersion de ces derniers dans un bain de cryogène liquide selon les techniques antérieures. Par contre, la présence du cryogène liquide en dehors du volume intérieur d'entreposage et non plus dans ce dernier ne permet plus une détection aisée du niveau de cryogène, notamment par une jauge immergée s'étendant dans le volume intérieur.

[0003] La présente invention a pour objet de proposer un agencement de conteneur permettant, de façon simple et efficace, ergonomique et sans surcoûts significatifs, de mesurer avec précision le niveau du cryogène dans la chambre intermédiaire.

[0004] L'agencement selon l'invention permet en outre de réaliser une telle mesure de niveau également avec un passage d'accès au volume intérieur de diamètre réduit permettant de limiter grandement les pertes thermiques et d'augmenter grandement l'autonomie de stockage des produits.

[0005] Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, les réceptacles intérieur et intermédiaire sont réalisés en métal, sont montés dans l'enveloppe en étant électriquement isolés l'un de l'autre et sont chacun reliés par une ligne électrique à un dispositif de mesure de capacité électrique.

[0006] Selon d'autres caractéristiques plus particulières de l'invention :

• le passage d'accès au volume intérieur, avantageusement de diamètre réduit par rapport à ce dernier, est formé par un tube en matériau isolant, les réceptacles intérieur et intermédiaire étant raccordés par leur extrémité supérieure respective à ce tube.
• L'extrémité supérieure de chaque réceptacle est constituée par un col de diamètre réduit collé sur le tube, ce dernier présentant avantageusement au moins deux ouvertures traversantes dans la zone entre les cols des deux réceptacles.

[0007] Les ouvertures servent au passage de lignes électriques reliées au réceptacle et avantageusement au passage d'une canalisation de remplissage connectable à une source du cryogène pour remplir le volume intermédiaire, et permettent l'échappement vers l'extérieur des vapeurs de cryogène se formant dans le volume intermédiaire.

[0008] La présente invention a également pour objet l'utilisation d'un tel conteneur pour le stockage en phase gazeuse de produits biologiques.

[0009] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels :

• la figure 1 est une vue tronquée en coupe verticale d'un conteneur selon l'invention ; et
• la figure 2 est une demi-coupe partielle de la zone de col du conteneur de la figure 1.

[0010] Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le conteneur cryogénique comprend, comme éléments constitutifs principaux, une enveloppe externe auto-porteuse 1 enclosant un réceptacle intermédiaire 2 qui enclot lui-même un réceptacle intérieur 3 définissant un volume intérieur de stockage 4 accessible par un passage d'accès supérieur 12, comme on le verra plus en détail ci-après.

[0011] L'enveloppe 1 et les réceptacles 2 et 3 sont réalisés en métal, typiquement en acier inoxydable et/ou en aluminium.

[0012] Les réceptacles 2 et 3 définissent entre eux un volume intermédiaire 5 destiné à recevoir un volume de cryogène liquide 6 maintenant en froid le contenu du volume intérieur 4. L'enveloppe 1 délimite, avec le réceptacle intermédiaire 2, un volume interne de séparation 7 avantageusement pourvu d'une super isolation sous-vide. L'ensemble de ces éléments possèdent un axe de symétrie commun.

[0013] Comme on le voit bien sur la figure 2, l'enveloppe 1 et les réceptacles 2 et 3 comportent chacun une partie d'extrémité supérieure en forme de col 8, 9 et 10, respectivement, de même diamètre réduit par rapport au diamètre interne du réceptacle intérieur 4. Ces cols 8-10 sont fixés, par collage, sur un tube 11 en matériau électriquement et avantageusement thermiquement isolant, typiquement en résine époxy chargée en fibres de verre, coaxial aux cols 8,9,10. Le tube 11 forme ainsi un passage 12 d'accès au volume intérieur 4 sélectivement obturable par le noyau en mousse 12 d'un couvercle obturateur 13. Selon un aspect de l'invention, le tube 11 comporte une série d'ouvertures ou de passages traversants 15 angulairement répartis dans la zone annulaire entre les cols 9 et 10 des réceptacles 2 et 3.

[0014] En faisant de nouveau référence à la figure 1, des fils conducteurs 16,17 se regroupant dans une ligne 18 ont leurs extrémités fixées à des plots de connexion 19 et 20 soudés sur les faces en regard des zones supérieures des réceptacles 3 et 2. La ligne 18 passe par une des ouvertures 15 dans le tube 11, court le long de ce dernier dans le passage 12 pour se raccorder, à l'extérieur du passage d'entrée, à un dispositif 21 de mesure de la capacité électrique entre les deux électrodes partiellement immergées dans le volume de cryogène liquide 6 constituées par les réceptacles 2 et 3 eux-mêmes. Le dispositif 21 fourni des signaux 22 à un afficheur de niveau de liquide extérieur (non représenté).

[0015] Selon un autre aspect de l'invention, dans une zone angulairement décalée de la zone du tube 11 comportant la ligne 18, un tube de remplissage 23 s'étend dans le passage d'accès 12 formé par le tube 11, traverse une des ouvertures 15 du tube pour déboucher dans la partie supérieure du volume intermédiaire 2, l'extrémité extérieure du tube 23 étant reliée à un dispositif 24 de connexion et d'obturation susceptible d'être mis en communication avec une source 25 de cryogène pour remplir ou réalimenter le volume intermédiaire 5 en cryogène liquide 6.

[0016] Avantageusement, comme on le voit sur la figure 1, le noyau 13 du bouchon 14 comporte des rainures longitudinales 26 et 27 pour accommoder la ligne électrique 18 et la canalisation 23.

[0017] Comme on le comprendra de ce qui précède, avec l'agencement selon l'invention, les réceptacles 2 et 3 sont électriquement isolés entre eux et avec l'enveloppe 1, les parois des réceptacles 2 et 3 constituant ainsi un condensateur dont la capacité évolue avec la quantité de cryogène liquide 6 contenue entre eux. Cette capacité, et donc le niveau du cryogène 6 dans le volume 5 est mesurée en permanence via les conducteurs 16,17 et le transducteur 21, sans interférer aucunement avec le volume intérieur de stockage 4 où les produits peuvent être entreposés librement sans souci d'heurter des éléments constructifs internes. De la même façon, sans gêner aucunement l'accès au volume intérieur 4, la canalisation 23 peut, sans nécessiter un enlèvement du bouchon 14, être connectée à une source 25 de cryogène pour compenser l'évaporation de ce dernier, dont la phase gazeuse évaporée peut s'évacuer librement par les ouvertures 15 et les rainures 26-27 vers l'extérieur, évitant ainsi les risques d'entrées d'air humide par cryopompage dans le volume intérieur 4.

[0018] Quoique l'invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après.

Revendications

1. Conteneur cryogénique pour le stockage en phase gazeuse de produits, comprenant, dans une enveloppe (1), un réceptacle intérieur (3) définissant un volume intérieur (4) accessible de l'extérieur par un passage d'accès (12) pour l'entreposage de produits, et un réceptacle intermédiaire (2) enclosant le réceptacle intérieur et définissant avec ce dernier un volume intermédiaire (5) destiné à recevoir un cryogène liquide (6), caractérisé en ce que les réceptacles intérieur (3) et intermédiaire (2) sont réalisés en métal, sont montés dans l'enveloppe en étant électriquement isolés l'un de l'autre, et sont chacun reliés par une ligne électrique (16,17) à un dispositif (21) de mesure de capacité électrique.

2. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'accès (12) au volume intérieur (4) est formé par un tube (11) en matériau isolant, les réceptacles intérieur (3) et intermédiaire (2) étant raccordés par leurs extrémités supérieures respectives (10; 9) à ce tube.

3. Conteneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de chaque réceptacle est constituée par un col de diamètre réduit (10;9) collé sur le tube (11).

4. Conteneur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube (11) présente au moins deux ouvertures traversantes (15) dans la zone située entre les cols (10;9) des deux réceptacles (3;2).

5. Conteneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque ligne électrique (16;17) de connexion au réceptacle associé (2;3) s'étend dans le volume intérieur (5) et passe par une desdites ouvertures (15) formées dans le tube (11).

6. Conteneur selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une canalisation de remplissage (23), connectable à une source de cryogène extérieur (25), passant dans le tube (11) puis, au travers d'une desdites ouvertures (15), dans le volume intermédiaire (5).

7. Conteneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage d'accès (12) est sélectivement obturable par un bouchon (13,14) en matériau thermiquement isolant.

8. Conteneur selon les revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que le bouchon (13,14) comporte des rainures (26,27) pour le passage des lignes électriques 18 et de la canalisation (23).

9. Utilisation d'un conteneur selon l'une des revendications précédentes pour le stockage de produits biologiques.

Dessins