温度控制装置、使用方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制容器的温度的温度控制装置、温度控制装置的使用方法以及包括温度控制装置的设备。
【背景技术】
[0002]本申请所指的容器是至少部分地由壁围成的包围体，其中，该壁这样形成:流体通过该壁保留在该容器中。这意味着该容器的壁是密封的。本申请所意指的流体是液体、气体和其混合物。该容器本身可以具有至少一个开口。该流体可以通过该开口离开或进入该容器。换句话说，该容器本身不需要形成密封。因为该容器的壁这样形成:流体可以保留在该容器内，因此该容器至少在某些区域内是密封的。
[0003]本申请的温度控制装置是一种装置。该容器，特别是容器内的流体，可以通过该装置升温至预定的温度，并保持在该温度下。换句话说，该温度控制装置用于分别控制该容器，或容器内的流体的温度。在这方面，控制温度可以包括加热和冷却。特别地，控制温度可以包括将容器内的流体加热至超过容器的环境温度的温度。等同地，控制温度还可以包括将容器内的流体冷却至低于容器的环境温度的温度。
[0004]特别地，就化学、生物和/或医疗应用或反应而言，最重要的是，流体，如容器如生物反应器内的培养基(culture medium)，升温并保持在预定的温度下。根据环境温度，容器的加热或冷却需要满足此目的。为了这个目的，加热和冷却元件可以采用延伸至容器内并接触容器内的流体的方式。在容器是无菌容器情况下，控制容器内流体的温度有利地通过容器的壁实现。
【发明内容】
[0005]考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种以简单可靠的方式将容器的温度控制到一个预定的温度的温度控制装置。
[0006]这个目的通过具有权利要求1的特征的温度控制装置、具有权利要求10的特征的设备，以及具有权利要求15的特征的使用方法来实现。优选实施方式通过从属权利要求进行说明。
[0007]根据一个方面的温度控制装置
[0008]本发明的一个方面涉及一种用于控制容器的温度的温度控制装置，包括:
[0009]具有至少一个加热元件的至少一个加热区域;以及，
[0010]具有至少一个冷却元件的至少一个冷却区域，
[0011]其中，至少在某些区域内，该温度控制装置形成为柔性的，该温度控制装置可以通过柔性变形从开口位置转移到布置位置。其中，在布置位置，该温度控制装置可以以形状配合的方式布置在容器的壁上并与容器的壁热接触，至少在某些区域，使得容器的温度可以通过至少一个加热元件和至少一个冷却元件控制。
[0012]本发明所指的热接触指的是热流，即热能的传输，可以存在于容器和加热区域或冷却区域之间。有利地，热接触在布置位置的温度控制装置的容器可以通过加热区域加热，并通过冷却区域冷却。因此，容器的内部，或容器内的流体，可以升温至，或保持在预定温度，该预定温度低于或超出容器的环境温度。换言之，容器可以保持在恒定的期望温度下。在这方面，实际温度与期望温度的偏差，可以保持小于约5°C，优选小于约2°C，并且特别地小于约TC或小于约0.5°C。因此，特别地，生物化学反应可以有利地在受控的温度条件下，优选在约37°C的温度下，在容器内部发生。
[0013]该至少一个加热区域具有至少一个加热元件。应当理解的是，一个加热区域也可以具有两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多的加热元件。多个加热元件可以形成一个封闭的加热区域，或者可替换地形成多个单独的加热区域。因此，温度控制装置可以包括恰好一个加热区域或多个加热区域。
[0014]相应地，该温度控制装置具有包括至少一个冷却元件的至少一个冷却区域。然而，可以理解的是，也可以提供两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多的冷却元件。在这方面，多个冷却元件可布置在一个单一的冷却区域内，或者可形成多个分开的冷却区域。因此，该温度控制装置可以包括恰好一个冷却区域或多个冷却区域。在这方面，每一个冷却区域可与加热区域特别不同。
[0015]温度控制装置至少在某些区域内形成为柔性的，特别是形成为完全柔性的。特别地，温度控制装置形成为在这些区域内柔性的，该这些区域设计来用于与容器热接触。通过柔性温度控制装置的变形，温度控制装置可以从开口位置转移至布置位置。温度控制装置可以，例如，形成为在布置位置内基本上平的或平坦的，其中，从开口位置转移至布置位置时，温度控制装置机械地接触容器，例如具有曲壁的器皿。其中，温度控制装置至少在某些区域，弯曲或弯成曲线，并在布置位置内安装在容器的壁上。换句话说，由于其灵活性，温度控制装置可以变形或弯曲，使得温度控制装置，在布置位置，接触容器的壁，且至少加热区域和冷却区域覆盖整个表面，至少在某些区域内。在布置位置，至少在某些区域，温度控制装置因此与容器的壁形状配合地接触。这意味着，温度控制装置的加热区域和冷却区域的面积的至少约50%，优选超过80%接触该容器，或者与容器形状配合地接触。
[0016]优选地，温度控制装置的加热区域和冷却区域可以没有任何间隙地布置在容器壁上，从而在温度控制装置和容器之间产生热接触，而温度控制装置的其他区域无需接触容器。
[0017]温度控制装置可以进一步形成为基本上管状的，使得容器可插入到管状的温度控制装置内。换句话说，温度控制装置可以具有一个容器收容部，容器沿插入方向插入进该容器收容部，至少在某些区域内。温度控制装置的容器收容部可以在开口位置具有比在布置位置更大的内径，使得在布置位置，容器以基本上无力的(forceless)或者无接触的方式插入进温度控制装置的容器收容部内。通过温度控制装置从开口位置转移至布置位置，容器收容部的内径可以减小，使得温度控制装置在加热区域和/或冷却区域的区域内热接触容器。温度控制装置可以，例如，形成为可扩展的，即具有可变的内径，使得温度控制装置可以通过膨胀转移至开口位置，以将容器插入至温度控制装置的容器收容部内。优选地，温度控制装置形成为具有弹性的，使得温度设备从膨胀状态，即开口位置自动返回，进入不膨胀状态，即布置位置。因此，压紧力可通过温度控制装置施加在容器上，使得温度控制装置和容器之间的热接触有利地改善。
[0018]优选地，温度控制装置可以形成为一个套筒。进一步优选地，该套筒具有横向开口，使得套筒可以弯曲起来以放大的狭缝，以致套筒可以放置在容器的周围。在这方面，横向开口可大于容器。温度控制装置将安置在容器上。但是，该开口可能，也更小，在这种情况下，容器不通过横向开口，至少在某些区域上，但通过另一开口，插入至套筒内，其中，该横向开口特别用于扩大套筒的内径，以允许容器的插入。当容器经套筒封闭后，套筒可以关闭，例如它可以转移到布置位置，使得温度控制装置与容器的冷却区域和/或加热区域热接触。
[0019]有利地，套筒具有高灵活性，并且在弯曲状态，套筒会有约2厘米至约100厘米，优选地5厘米至约50厘米的曲率半径。套筒可以，例如具有一个肋骨状结构，该肋骨状结构促进或提高在较佳曲率方向上的套筒曲率。特别地，套筒可能盘绕在容器周围。相应地，套筒可以形成的尺寸为，套筒可以朝容器的外周方向布置在容器上的总周长上。其中，容器的周长，以及套筒的长度可以是约10厘米、约20厘米、约50厘米、约100厘米、约200厘米、约300厘米或更大。套筒的尺寸在垂直于圆周方向的高度方向上，可以是约10厘米、约20厘米、约50厘米、约100厘米、约200厘米、约300厘米或更大。因此，套筒的长度可以大于其高度，反之亦然。
[0020]优选地，套筒可以，至少在某些区域上，被织物覆盖，或，至少在某些区域内，套筒的表面可由织物制成。优选地，套筒因此可呈现出不打滑和/或易于处理的表面，从而便于套筒的使用。特别地，套筒表面面向容器，或面对容器，或设计成与容器热接触的区域可以与容器相对的套筒表面不同。
[0021]如果容器对面的套筒面可以由用户处理，这是特别优选的。因此，该面可以由防滑纺织品制成，该防滑纺织品尤其可拆卸地连接至套筒，并且其例如能从套筒中移出以进行洗涤。如果容器对面的套筒面与至少一个加热元件和至少一个冷却元件隔热，这进一步是有利的。一方面，即使它被加热或冷却，由于用户可以处理套筒，可用性因此可以增加。另一方面，容器对面的套筒面上的热损失最小化，从而增加了能量效率。
[0022]面对容器的侧面也可以具有织物或非织物(例如平面弹性体涂层)。在这方面，套筒的侧面、或面对容器的温度控制装置的大体侧面可以由一材料制成，该材料具有比套筒或温度控制装置之与容器相对的一侧的材料更高的热导率。特别地，对面容器的套筒侧面可由具有与金属、玻璃和/或塑料材料