溫度控制裝置、使用方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制容器的溫度的溫度控制裝置、溫度控制裝置的使用方法以及包括溫度控制裝置的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]本申請(qǐng)所指的容器是至少部分地由壁圍成的包圍體，其中，該壁這樣形成:流體通過(guò)該壁保留在該容器中。這意味著該容器的壁是密封的。本申請(qǐng)所意指的流體是液體、氣體和其混合物。該容器本身可以具有至少一個(gè)開(kāi)口。該流體可以通過(guò)該開(kāi)口離開(kāi)或進(jìn)入該容器。換句話說(shuō)，該容器本身不需要形成密封。因?yàn)樵撊萜鞯谋谶@樣形成:流體可以保留在該容器內(nèi)，因此該容器至少在某些區(qū)域內(nèi)是密封的。
[0003]本申請(qǐng)的溫度控制裝置是一種裝置。該容器，特別是容器內(nèi)的流體，可以通過(guò)該裝置升溫至預(yù)定的溫度，并保持在該溫度下。換句話說(shuō)，該溫度控制裝置用于分別控制該容器，或容器內(nèi)的流體的溫度。在這方面，控制溫度可以包括加熱和冷卻。特別地，控制溫度可以包括將容器內(nèi)的流體加熱至超過(guò)容器的環(huán)境溫度的溫度。等同地，控制溫度還可以包括將容器內(nèi)的流體冷卻至低于容器的環(huán)境溫度的溫度。
[0004]特別地，就化學(xué)、生物和/或醫(yī)療應(yīng)用或反應(yīng)而言，最重要的是，流體，如容器如生物反應(yīng)器內(nèi)的培養(yǎng)基(culture medium)，升溫并保持在預(yù)定的溫度下。根據(jù)環(huán)境溫度，容器的加熱或冷卻需要滿足此目的。為了這個(gè)目的，加熱和冷卻元件可以采用延伸至容器內(nèi)并接觸容器內(nèi)的流體的方式。在容器是無(wú)菌容器情況下，控制容器內(nèi)流體的溫度有利地通過(guò)容器的壁實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種以簡(jiǎn)單可靠的方式將容器的溫度控制到一個(gè)預(yù)定的溫度的溫度控制裝置。
[0006]這個(gè)目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的溫度控制裝置、具有權(quán)利要求10的特征的設(shè)備，以及具有權(quán)利要求15的特征的使用方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施方式通過(guò)從屬權(quán)利要求進(jìn)行說(shuō)明。
[0007]根據(jù)一個(gè)方面的溫度控制裝置
[0008]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于控制容器的溫度的溫度控制裝置，包括:
[0009]具有至少一個(gè)加熱元件的至少一個(gè)加熱區(qū)域;以及，
[0010]具有至少一個(gè)冷卻元件的至少一個(gè)冷卻區(qū)域，
[0011]其中，至少在某些區(qū)域內(nèi)，該溫度控制裝置形成為柔性的，該溫度控制裝置可以通過(guò)柔性變形從開(kāi)口位置轉(zhuǎn)移到布置位置。其中，在布置位置，該溫度控制裝置可以以形狀配合的方式布置在容器的壁上并與容器的壁熱接觸，至少在某些區(qū)域，使得容器的溫度可以通過(guò)至少一個(gè)加熱元件和至少一個(gè)冷卻元件控制。
[0012]本發(fā)明所指的熱接觸指的是熱流，即熱能的傳輸，可以存在于容器和加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域之間。有利地，熱接觸在布置位置的溫度控制裝置的容器可以通過(guò)加熱區(qū)域加熱，并通過(guò)冷卻區(qū)域冷卻。因此，容器的內(nèi)部，或容器內(nèi)的流體，可以升溫至，或保持在預(yù)定溫度，該預(yù)定溫度低于或超出容器的環(huán)境溫度。換言之，容器可以保持在恒定的期望溫度下。在這方面，實(shí)際溫度與期望溫度的偏差，可以保持小于約5°C，優(yōu)選小于約2°C，并且特別地小于約TC或小于約0.5°C。因此，特別地，生物化學(xué)反應(yīng)可以有利地在受控的溫度條件下，優(yōu)選在約37°C的溫度下，在容器內(nèi)部發(fā)生。
[0013]該至少一個(gè)加熱區(qū)域具有至少一個(gè)加熱元件。應(yīng)當(dāng)理解的是，一個(gè)加熱區(qū)域也可以具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、七個(gè)、八個(gè)、九個(gè)、十個(gè)或更多的加熱元件。多個(gè)加熱元件可以形成一個(gè)封閉的加熱區(qū)域，或者可替換地形成多個(gè)單獨(dú)的加熱區(qū)域。因此，溫度控制裝置可以包括恰好一個(gè)加熱區(qū)域或多個(gè)加熱區(qū)域。
[0014]相應(yīng)地，該溫度控制裝置具有包括至少一個(gè)冷卻元件的至少一個(gè)冷卻區(qū)域。然而，可以理解的是，也可以提供兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、七個(gè)、八個(gè)、九個(gè)、十個(gè)或更多的冷卻元件。在這方面，多個(gè)冷卻元件可布置在一個(gè)單一的冷卻區(qū)域內(nèi)，或者可形成多個(gè)分開(kāi)的冷卻區(qū)域。因此，該溫度控制裝置可以包括恰好一個(gè)冷卻區(qū)域或多個(gè)冷卻區(qū)域。在這方面，每一個(gè)冷卻區(qū)域可與加熱區(qū)域特別不同。
[0015]溫度控制裝置至少在某些區(qū)域內(nèi)形成為柔性的，特別是形成為完全柔性的。特別地，溫度控制裝置形成為在這些區(qū)域內(nèi)柔性的，該這些區(qū)域設(shè)計(jì)來(lái)用于與容器熱接觸。通過(guò)柔性溫度控制裝置的變形，溫度控制裝置可以從開(kāi)口位置轉(zhuǎn)移至布置位置。溫度控制裝置可以，例如，形成為在布置位置內(nèi)基本上平的或平坦的，其中，從開(kāi)口位置轉(zhuǎn)移至布置位置時(shí)，溫度控制裝置機(jī)械地接觸容器，例如具有曲壁的器皿。其中，溫度控制裝置至少在某些區(qū)域，彎曲或彎成曲線，并在布置位置內(nèi)安裝在容器的壁上。換句話說(shuō)，由于其靈活性，溫度控制裝置可以變形或彎曲，使得溫度控制裝置，在布置位置，接觸容器的壁，且至少加熱區(qū)域和冷卻區(qū)域覆蓋整個(gè)表面，至少在某些區(qū)域內(nèi)。在布置位置，至少在某些區(qū)域，溫度控制裝置因此與容器的壁形狀配合地接觸。這意味著，溫度控制裝置的加熱區(qū)域和冷卻區(qū)域的面積的至少約50%，優(yōu)選超過(guò)80%接觸該容器，或者與容器形狀配合地接觸。
[0016]優(yōu)選地，溫度控制裝置的加熱區(qū)域和冷卻區(qū)域可以沒(méi)有任何間隙地布置在容器壁上，從而在溫度控制裝置和容器之間產(chǎn)生熱接觸，而溫度控制裝置的其他區(qū)域無(wú)需接觸容器。
[0017]溫度控制裝置可以進(jìn)一步形成為基本上管狀的，使得容器可插入到管狀的溫度控制裝置內(nèi)。換句話說(shuō)，溫度控制裝置可以具有一個(gè)容器收容部，容器沿插入方向插入進(jìn)該容器收容部，至少在某些區(qū)域內(nèi)。溫度控制裝置的容器收容部可以在開(kāi)口位置具有比在布置位置更大的內(nèi)徑，使得在布置位置，容器以基本上無(wú)力的(forceless)或者無(wú)接觸的方式插入進(jìn)溫度控制裝置的容器收容部?jī)?nèi)。通過(guò)溫度控制裝置從開(kāi)口位置轉(zhuǎn)移至布置位置，容器收容部的內(nèi)徑可以減小，使得溫度控制裝置在加熱區(qū)域和/或冷卻區(qū)域的區(qū)域內(nèi)熱接觸容器。溫度控制裝置可以，例如，形成為可擴(kuò)展的，即具有可變的內(nèi)徑，使得溫度控制裝置可以通過(guò)膨脹轉(zhuǎn)移至開(kāi)口位置，以將容器插入至溫度控制裝置的容器收容部?jī)?nèi)。優(yōu)選地，溫度控制裝置形成為具有彈性的，使得溫度設(shè)備從膨脹狀態(tài)，即開(kāi)口位置自動(dòng)返回，進(jìn)入不膨脹狀態(tài)，即布置位置。因此，壓緊力可通過(guò)溫度控制裝置施加在容器上，使得溫度控制裝置和容器之間的熱接觸有利地改善。
[0018]優(yōu)選地，溫度控制裝置可以形成為一個(gè)套筒。進(jìn)一步優(yōu)選地，該套筒具有橫向開(kāi)口，使得套筒可以彎曲起來(lái)以放大的狹縫，以致套筒可以放置在容器的周圍。在這方面，橫向開(kāi)口可大于容器。溫度控制裝置將安置在容器上。但是，該開(kāi)口可能，也更小，在這種情況下，容器不通過(guò)橫向開(kāi)口，至少在某些區(qū)域上，但通過(guò)另一開(kāi)口，插入至套筒內(nèi)，其中，該橫向開(kāi)口特別用于擴(kuò)大套筒的內(nèi)徑，以允許容器的插入。當(dāng)容器經(jīng)套筒封閉后，套筒可以關(guān)閉，例如它可以轉(zhuǎn)移到布置位置，使得溫度控制裝置與容器的冷卻區(qū)域和/或加熱區(qū)域熱接觸。
[0019]有利地，套筒具有高靈活性，并且在彎曲狀態(tài)，套筒會(huì)有約2厘米至約100厘米，優(yōu)選地5厘米至約50厘米的曲率半徑。套筒可以，例如具有一個(gè)肋骨狀結(jié)構(gòu)，該肋骨狀結(jié)構(gòu)促進(jìn)或提高在較佳曲率方向上的套筒曲率。特別地，套筒可能盤繞在容器周圍。相應(yīng)地，套筒可以形成的尺寸為，套筒可以朝容器的外周方向布置在容器上的總周長(zhǎng)上。其中，容器的周長(zhǎng)，以及套筒的長(zhǎng)度可以是約10厘米、約20厘米、約50厘米、約100厘米、約200厘米、約300厘米或更大。套筒的尺寸在垂直于圓周方向的高度方向上，可以是約10厘米、約20厘米、約50厘米、約100厘米、約200厘米、約300厘米或更大。因此，套筒的長(zhǎng)度可以大于其高度，反之亦然。
[0020]優(yōu)選地，套筒可以，至少在某些區(qū)域上，被織物覆蓋，或，至少在某些區(qū)域內(nèi)，套筒的表面可由織物制成。優(yōu)選地，套筒因此可呈現(xiàn)出不打滑和/或易于處理的表面，從而便于套筒的使用。特別地，套筒表面面向容器，或面對(duì)容器，或設(shè)計(jì)成與容器熱接觸的區(qū)域可以與容器相對(duì)的套筒表面不同。
[0021]如果容器對(duì)面的套筒面可以由用戶處理，這是特別優(yōu)選的。因此，該面可以由防滑紡織品制成，該防滑紡織品尤其可拆卸地連接至套筒，并且其例如能從套筒中移出以進(jìn)行洗滌。如果容器對(duì)面的套筒面與至少一個(gè)加熱元件和至少一個(gè)冷卻元件隔熱，這進(jìn)一步是有利的。一方面，即使它被加熱或冷卻，由于用戶可以處理套筒，可用性因此可以增加。另一方面，容器對(duì)面的套筒面上的熱損失最小化，從而增加了能量效率。
[0022]面對(duì)容器的側(cè)面也可以具有織物或非織物(例如平面彈性體涂層)。在這方面，套筒的側(cè)面、或面對(duì)容器的溫度控制裝置的大體側(cè)面可以由一材料制成，該材料具有比套筒或溫度控制裝置之與容器相對(duì)的一側(cè)的材料更高的熱導(dǎo)率。特別地，對(duì)面容器的套筒側(cè)面可由具有與金屬、玻璃和/或塑料材料