用于低温贮藏的样品的容器
技术领域
本发明涉及一种用于低温贮藏的样品（例如生物样品）的容器，其中低温贮藏的样品在到达其目的地时可以维持达延长的时段，例如数月，并且还可能能够用于受控的冷冻和解冻速率。本发明的容器还可以用于运送需要低温存储而不需要使用常规的低温材料（诸如液氮或固体二氧化碳）的其他类型的样品。
背景技术
低温贮藏是一种用于保存生物样品的技术，该技术涉及将样品冷却至非常低的温度（例如-78.5°C至-196°C），并维持它们达延长的一段时间。通过将生物样品冷却至低温，原本会降解样品的化学或酶促反应的动力学减慢到一定程度，以使得样品不再降解或仅以非常缓慢的速率降解。结果，生物样品可以在延长的一段时间内储存，并且然后根据使用和/或分析的需要将其恢复回到环境温度。
如果低温贮藏的样品的温度在运输期间维持在足够低的温度下，则可以运输低温贮藏的样品。如果允许样品加热至某个温度以上，例如高于样品的玻璃化转变点，则可能损害样品的完整性。这是因为在低温贮藏过程中使用的冷冻保护剂对样品具有一定程度的毒性已经更多的扩散，并且因此可以发生更多的化学反应，其能够影响储存的细胞的活力。延长的暴露于冷冻保护剂和更高温度下的化学反应及其累积效果会导致对低温贮藏材料的损坏。在玻璃化转变温度以下，系统的粘度意味着累积效果非常小。在低温贮藏期间，需要以受控的方式从细胞的环境温度进行冷却，以最小化损坏并优化解冻后的细胞活力。因此明显的是，为确保运送中的样品完整性，必须将低温贮藏的样品保持足够冷以使累积的损坏效果在预期运输和存储时期不显著。
除了在运输期间需要维持足够低的温度外，运送容器及其内容物必须与运输之前、期间和之后所经过的环境兼容。因此，在空运的情况下，如果存在液氮溢出的风险，则基于安全考虑，使用诸如液氮之类的相变冷却剂是不可接受的。为了避免这个问题，已经开发了干式运送装置、具有多孔材料（诸如分子筛或沸石）的杜瓦容器，以确保可以实现低温运送而没有液氮溢出的风险。在这种杜瓦容器中，液氮被吸收到多孔材料中并保留在其中，直到它汽化为气态氮。
与这些干式运送装置相关联的问题是，多孔材料容易被污染，例如其中来自残留在干式运送装置中的液氮的颗粒生物材料在每次使用之间必须消毒，并且这使得它们在无菌环境（诸如手术室和洁净室）中的使用是高度不期望的。此外，杜瓦容器是真空夹套容器，并且为了确保在容器壁上的压力分布均匀，容器的形状必须近似为圆柱形或球形，因为避免灾难性故障需要较厚的材料，并且因此使用杜瓦容器的效果较差。这些因素的组合意味着干式运送装置通常呈圆柱形或球形杜瓦容器的形式，杜瓦容器的一端处具有相对窄的孔，通过该孔装上液氮和样品发生。典型的干式运送装置具有从杜瓦容器口的中心轴线放射状地突出的钻孔。在钻孔的外壁与杜瓦容器的最内壁之间的环中提供了吸收液氮的多孔材料，并且这指示不能轻易移除和替换多孔材料（即分子筛元素），并且在任何情况下，都必须先提取样品。
包含相变冷却材料（诸如固体二氧化碳）作为冷却剂（低温剂）的较简单的运送容器也可以用于运送低温贮藏的样品，并且由绝缘容器（例如杜瓦容器或绝缘箱）组成，其包含在固体二氧化碳床上或浸在其中的样品。利用这种容器的问题在于它们仅能够将样品维持在低温下达相对适度的时段，并且不适合于在长时间范围内运送或存储而无需频繁地对相变冷却材料进行再装填。固体二氧化碳具有近似为-78.5°C的温度，其高于许多冷冻保护剂的玻璃化转变温度，并且该温度可能不足够低以防止在较长时间尺度（天）内运输之前、期间或之后对样品的损坏。
医学的发展意味着越来越需要在低温材料（液氮、固体二氧化碳等）和存储设施不可得和/或不可实现的环境中运送和维持低温贮藏的样品。例如，免疫疗法领域正在迅速发展，并且具有显著的用于治疗的潜力，例如在诸如白血病和黑素瘤的癌症的治疗中。在一种方法中，从患者的血液中收获T-细胞，然后进行基因工程，以在其表面上引入嵌合抗原受体（CAR）。然后所得的嵌合抗原受体T-细胞（CAR T-细胞）在实验室中生长，以提供足够的治疗数量，并且继而输入原始患者内。然后，CAR T-细胞可以识别肿瘤细胞表面上的相关蛋白抗原，并且继而动员患者的免疫系统来杀死那些细胞。该过程需要将血液和/或组织样品转移到能够在其上执行基因工程然后生长必需数量的CAR T-细胞的实验室。此外，然后必须将CAR T-细胞运送回患者自己的诊所并储存，直到患者准备好治疗为止。这通常需要将低温贮藏的（一个或多个）CAR T-细胞样品在诊所处储存若干周或更长的一段时间，并且这需要建设本地的低温贮藏设施或提供在到达时还可以用作存储单元的运送容器。本发明的目的是提供这样的运送容器。
发明内容
在本发明的第一方面中，提供了一种用于低温贮藏的生物样品的容器，该容器包括：绝缘的壳体，其包括用于容纳至少一个低温贮藏的生物样品的腔；和至少部分地围绕壳体的腔的密封贮存器，该密封贮存器包括液化气体。
在本发明的第二方面中，提供了一种监视本文中所述类型的容器内的液化气体的体积的方法，该方法包括：确定至少一个传感器是否指示液化气体的体积低于所需的体积和/或蒸发的液化气体正从密封贮存器流出；并发送控制信号以开启热机，以冷凝容器的密封贮存器中的任何蒸发的液化气体。
在本发明的第三方面中，提供了一种监视本文中所述类型的容器的完整性的方法，该方法包括：确定测量的容器的热机的功率消耗是否超过预期功率消耗；以及如果所测量的功率消耗超过预期功率消耗，则响应于该确定而输出关于容器完整性的报告。
根据本发明的相关方面，提供了一种携带代码的非暂时性数据载体，当在处理器上实现该代码时，该代码使处理器执行本文中所述的任何方法。
如将由本领域技术人员理解的，本技术的实施例可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本技术可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或组合软件和硬件方面的实施例的形式。
此外，本技术的实施例可以采取在计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式，在计算机可读介质上体现有计算机可读程序代码。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。
可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写用于执行本技术的操作的计算机程序代码，该编程语言包括面向对象的编程语言和常规的过程编程语言。代码部件可以体现为过程、方法等，并且可以包括子部件，该子部件可以采取从本机指令集的直接机器指令到高级编译或解释语言结构的以任何抽象级别的指令或指令序列的形式。
附图说明
通过示例的方式在附图中以图解方式图示了本技术，其中：
图1A示出了用于低温贮藏的样品的容器的示意图；
图1B示出了图1A的容器的气流机构的示意图；
图2是用于监视图1A的容器内的液化气体的体积的示例步骤的流程图；
图3是用于监视从图1A的容器流出的流体的示例步骤的流程图；以及
图4是用于监视图1A的容器的完整性的示例步骤的流程图。
具体实施方式
将许多类型的生物材料低温贮藏以随后在医学、生物技术和兽医科学中应用。为了确保长期的活力，认为将样品维持在低于150K的温度是必须要的。实现这种低温的简便方法是通过使用液氮（其具有的沸点为77K）。在添加冷冻保护添加剂受控的冷冻速率后，将专用冷冻容器中的样品浸入液氮中或浸入液氮上方的气相中，所述液氮通常容纳在杜瓦容器中。液氮蒸发并补充有新鲜的液氮，这可以手动地执行或通过来自大型杜瓦容器或储存罐的自动加满系统执行。作为液氮的替代方案，已经开发了在120K下操作的机械冷冻机。
然而，当前的低温存储方法存在许多问题。例如，液氮昂贵，并且在一些地理位置中可能难以获得。可能引起与大体积液氮的储存和处理有关的健康和安全问题。此外，在制造之后，液氮可能包含非常低水平的污染物，并且在运输和存储期间可能发生进一步的污染。因此，必须始终将液氮视为被有生存能力的微生物污染。记录了由冰、无生命碎片和有生存能力的微生物对液氮的污染，并且许多报告已经表明污染已从液氮转移到其蒸气。原则上可能过滤液氮，然而这可能需要专用设备，并且可能需要验证过滤程序，以证明每次执行过滤程序时移除了污染物。如果不可能验证，则在不损害空气质量的情况下液氮不能用于洁净室。此外，为了实现低温温度，机械冷冻机仍常规采用级联压缩机，该级联压缩机趋向于是大型、嘈杂且昂贵的。
广义上讲，本技术涉及用于低温贮藏的生物样品的容器，该容器包括液化气体的供应，以在样品储存和/或运送时将低温贮藏的生物样品保持在所需温度。本文中所述的容器包括至少容纳液化气体的密封贮存器，其用于将低温贮藏的生物样品保持在所需温度，但不需要液化气体直接接触样品。可以通过在容器内提供用于冷凝蒸发的液化气体的装置来减轻密封贮存器内液化气体的蒸发，使得密封贮存器内的液化气体维持在将容器内的样品保持在所需温度的所需体积。容器的实施例可以有利地移除或基本上减少生物样品被液化气体或被蒸发的液化气体污染的可能性。此外，通过在容器内提供容纳液化气体的密封贮存器，可能可以使用相同的液化气体供应达相当长的时间，其解决了在一些地理位置中无法获得液化气体的问题。此外，由于一旦在密封贮存器内提供相同的供应就可以被使用和再利用，因此可以减少对健康和安全的关注，因为容器的使用者可能不需要与液化气体进行接触，特别是当容器的使用者将样品放入容器中或从容器中移除它们时。
图1A示出了用于存储和/或运送低温贮藏的样品102的容器100的示意图，使得容器100内的低温贮藏的样品在所需温度下维持延长的时段以确保样品完整性。低温贮藏的样品102可以是低温贮藏的生物样品，或者是不使用常规低温材料（诸如液氮或固体二氧化碳）而需要低温存储的任何类型的样品。
容器100包括绝缘的壳体，该绝缘的壳体包括用于容纳至少一个低温贮藏的生物样品102的腔108，以及至少部分地围绕壳体的腔108的密封贮存器106。在实施例中，密封贮存器106可包括液化气体120，其从至少一个外部源（未示出）提供在密封贮存器中。液化气体120可以是液化氦、液化氮、液化空气和液化氧中的任何一种或多种，但是将理解的是，这是合适材料的非穷举性和非限制性的列举。附加地或可替代地，密封贮存器106可包括已被吸收到合适材料中的液化气体。
密封贮存器106包括至少一个阀114。至少一个阀114可以是用于控制或限制密封贮存器106内的压力的溢流阀、泄压阀或安全阀。溢流阀可以设计成在密封贮存器106内达到预定压力时自动打开。在容器内的机构无法冷凝/再液化蒸发的液化气体（这可能导致气体在密封贮存器106内积聚），到该机构的功率中断或容器100的绝缘体故障的情况下，可以提供溢流阀。
在实施例中，至少一个阀114可以是或可以包括流量传感器。流量传感器可用于确定气体是否进入或离开密封贮存器106。例如，如果确定气体离开密封贮存器106，则这可以指示泄漏压力释放正在发生或者存在泄漏，该泄漏使气体能够漏出密封贮存器106（这可能意味着液化气体120的供应需要更频繁地加满）。流量传感器（图1A中未显示）可以耦合到控制器，使得如果流量传感器指示气体正在从密封贮存器中漏出，则控制器可以采取行动来补救这种情况。例如，控制器可以使制冷机开启以冷却/冷凝气体，并且由此减少或停止气体从密封贮存器106流出。这在下面更详细地描述。
至少一个阀114可以是用于利用气体（将在贮存器内冷凝以提供液化气体）或利用液化气体120填充密封贮存器106的入口阀。因此，入口阀可以可耦合到外部气体/液化气体120的源，使得气体/液化气体可以流入密封贮存器106中。在实施例中，入口阀可以耦合到密封贮存器106内的至少一个传感器122。至少一个传感器122可以是用于感测密封贮存器106内的液化气体120的体积的传感器。入口阀114可以被配置为当至少一个传感器122指示在密封贮存器106中已经获得所需体积的液化气体120时自动关闭。在实施例中，在密封贮存器106中可以存在至少两个“填充传感器”122——一个可以用来确定在密封贮存器106中是否存在最小所需体积的液化气体120，而另一个可以用来确定在密封贮存器106中是否存在最大体积的液化气体120。在这样的实施例中，入口阀114可以保持打开直到传感器指示已经达到最大体积的液化气体120。
在实施例中，可在密封贮存器106中使用液化空气以将腔108中的样品102保持在所需的冷却温度。液化空气是已经冷却到非常低的温度以使得其已经冷凝并变成液体的空气。来自外部环境的空气可以被用泵输送到容器100的密封贮存器106中，在该容器100的密封贮存器106中其被冷却以形成液化空气。空气和液化空气通常包括氮气、氧气、氩气和其他惰性气体。使用空气或液化空气作为向样品102提供冷却的手段可能是有利的，因为不需要向容器100（例如液氮罐）提供单独的专用气体/液体供应。相反，来自容器100周围的环境的空气可以被输入到容器中并且被冷却（冷凝）到低温温度。这可以降低容器100的操作成本。
然而，当液化空气开始变热并蒸发时，可能出现问题。液态空气的沸点在液态氮和液态氧的沸点之间。结果，随着液态空气沸腾和蒸发（例如，由于已经关闭了冷却/冷凝空气的机构），氮成分蒸发比液态空气的氧成分更快。这可能导致液体空气混合物包含氧气浓度最高达到近似50％。液态氧包含比普通空气多4000倍体积的氧气，以及通常被认为不可燃的材料（诸如碳、不锈钢、粉末形式的铝等）在液态氧存在下可能燃烧。因此，可能期望减少、最小化或消除容器内液态氧的积聚。
因此，在实施例中，至少一个阀114可以耦合到用于减少或消除容器100内的液态氧和霜的积聚的气流机构。在图1B中示出了示例气流机构。该气流机构可以使气体能够流入容器100的密封贮存器106中，并且可以使气体（例如，蒸发的——以及因此是热的——液化气体）从密封贮存器106中流出。气流机构可包括可耦合到阀114的管道124。如图1B中所示，管道124可以被分叉或成形为第一分支和第二分支。在管道124的第一分支上提供入口，以使气体（例如，来自外部环境的空气）能够流入容器100的密封贮存器106中。沿第一分支提供单向阀126，其可以防止蒸发的空气从密封贮存器内沿第一分支流动并影响入口的功能性。在管道124的第二分支上提供出口，以使气体（包括蒸发的液化气体）能够从密封贮存器106中流出。沿管道124的第二分支提供单向阀128，其可以防止来自容器100外部的气体流过第二分支并进入密封贮存器中。
在实施例中，为了减少液态氧在密封贮存器106内的积聚，气流机构可以包括位于入口与管道124的第一分支上的单向阀126之间的腔室130。腔室130可包含除氧剂。除氧剂或氧气吸收剂是有助于移除或减少氧气水平的材料。除氧剂可以是基于铁的除氧剂，或者可以是非铁除氧剂。因此，可以至少部分地移除来自流入管道124的入口中的气体（例如，空气）的氧气，这减少了当气体在密封贮存器106中冷凝时液态氧的潜在积聚。在实施例中，腔室30可以可移除地提供在管道124的第一分支上。这可以使整个腔室130能够被移除，以使得能够处置除氧剂并利用新鲜的除氧材料代替。在实施例中，整个腔室130可以被处置，并利用包含新鲜的除氧材料的新腔室130代替。附加地或可替代地，腔室130可以是可原位打开的，以使除氧剂能够被移除并利用新鲜的材料代替。
在实施例中，为了减少霜在密封贮存器106内的积聚（这可以减少冷凝气体的冷却潜能），气流机构可以包括位于管道124的第一分支上的腔室132。如果未提供腔室130，则腔室132位于入口与管道124的第一分支上的单向阀126之间。如果还存在腔室130，则腔室132位于腔室130与管道124的第一分支上的单向阀126之间，即在包含除氧材料的腔室之后。腔室132包含干燥剂或其他合适的材料，以用于从输入气体吸收水分/水。从输入空气中移除水分/水减少了在容器100内、并且特别是在密封贮存器106中形成霜或冰的潜能。霜或冰可能会通过抑制密封贮存器106和腔108之间的热能传递而降低由冷凝气体提供的冷却效率。腔室132可以可移除地提供在管道124的第一分支上。这可以使整个腔室132能够被移除以使干燥剂能够被处置并利用新鲜干燥剂代替。在实施例中，整个腔室132可以被处置，并利用包含新鲜干燥剂的新腔室132代替。附加地或可替代地，腔室132可以是可原位打开的，以使干燥剂能够被移除并利用新鲜材料代替。
在实施例中，单个阀114可以能够既用作减压阀又用作入口阀两者。
因此，在实施例中，至少一个阀114是用于利用气体或液化气体填充密封贮存器的入口阀。入口阀可以可耦合到气流机构，以使气体能够流入密封贮存器（其中它可以被冷凝以提供液化气体）中，并使蒸发气体能够从密封贮存器中流出。气流机构可以包括至少一个位于气体入口和入口阀之间的腔室。至少一个腔室可以包含除氧剂或干燥剂。在实施例中，可以在入口阀内提供流量传感器，以检测流入和/或流出密封贮存器的流体流量，并且特别是检测蒸发的液化气体从贮存器中的流出。
容器100可以包括热机112，该热机112用于在密封器贮存器106中冷凝气体以提供液化气体，和/或用于冷却密封贮存器106中的液化气体120。热机可以是制冷机、Kleemenco循环制冷机、脉冲管制冷机、“声学Stirling”制冷机、Joule Thompson制冷机、Stirling制冷机（也称为Stirling发动机）或任何其他合适的制冷装置。在实施例中，热机可以是Stirling制冷机，其在77K处具有至少20W的冷却能力。热机112可用于冷凝/重新液化密封贮存器106内的蒸发的液化气体，以维持容器100内的低温剂的水平/体积。
容器100可包括耦合到热机112的热交换器116。如图1A中所示，热交换器116可以延伸到密封贮存器106中以向液化气体120提供冷却。因此，热交换器116可以能够从密封贮存器106的顶部提取热量，以便冷却液化气体120并冷凝可能上升到密封贮存器106的顶部的任何蒸发的液化气体120。箭头118示出了当热机112和热交换器116开启时形成的冷凝物的流动方向。
当密封贮存器106中的液化气体蒸发时，蒸发的液化气体上升到密封贮存器106的顶部，在密封贮存器106的顶部它可以接近耦合到热机112的热交换器116。热机112可以在密封贮存器106中的液化气体的压力下在低于饱和温度的温度下（例如，对于液氮在1 bar下的液化为77K）操作，以实现蒸发的液化气体的液化/冷凝。当不用于使气体液化时，热机112可用于降低密封贮存器106内的液化气体的温度，并且由此减少蒸发。
如上所述，容器100可在密封贮存器106中包括至少一个传感器122，以用于感测密封贮存器106内的液化气体120的体积或水平。将理解的是，图1A中的传感器122的位置是说明性的而非限制性的。
容器100可包括耦合到至少一个传感器122的至少一个控制器（图1A中未示出）。控制器100可以被配置为：确定至少一个传感器122是否指示液化气体120的体积低于所需体积；以及向热机112发送控制信号以开启热机，以由此在密封贮存器106中冷凝任何蒸发的液化气体。
如上所述，至少一个阀114可以是或可以包括流量传感器，该流量传感器可以检测流入和/或流出密封贮存器106的气体。流量传感器可以耦合到控制器，使得如果流量传感器指示气体正在从密封贮存器漏出，则控制器可以采取行动来补救这种情况。例如，控制器可以将信号发送到热机112以开启来冷却/冷凝气体，并且由此减少或停止气体从密封贮存器106流出。当流量传感器指示从密封贮存器106流出的气体已显著减少或停止时，控制器可将信号发送到热机112以关闭，因为这可能指示蒸发的液化气体再次冷凝在密封贮存器106中。流量传感器可以使控制器能够提供比水平/体积传感器122更快的响应。
在实施例中，控制器可以进一步被配置为：在指定时间之后，确定至少一个传感器122是否指示液化气体120的体积低于所需体积；向热机112发送控制信号以关闭热机；并响应于该确定而输出消息，该消息指示需要将液化气体添加到密封贮存器106。指定时间可以是预期将达到所需体积后的时间。这可以根据容器100的实验/校准来确定。在实施例中，控制器可以能够根据来自至少一个传感器122的数据确定密封贮存器106内有多少体积不足（即，所需体积与感测到的体积之间的差）、为了以便达到所需的体积而必须开启热机112多长时间。这可以确定在其之后可以再次轮询（一个或多个）传感器的指定时间。
在实施例中，容器100可包括功率计（图1A中未示出），该功率计用于在开启/用于冷却密封贮存器106时测量热机112的功率消耗。
上述控制器或另外的控制器可以耦合到功率计。控制器可以被配置为：确定所测量的热机112的功率消耗是否超过预期功率消耗；以及如果所测量的功率消耗超过预期功率消耗，则响应于该确定而输出关于容器100的完整性的报告。以这种方式，可以确定容器100的完整性。例如，如果确定热机112正在使用比预期更多的功率，则容器100可能没有良好地绝缘，或者在密封贮存器中可能存在泄漏，其正导致液化气体蒸发或从容器100中泄漏。
容器100可以包括通信模块（图1A中未示出），该通信模块用于将信息传达给以下各项中的任何一个或多个：容器的用户；远程服务器；容器的制造商或供应商；电子显示器；电子设备。例如，关于容器的完整性的报告和/或关于利用更多的液化气体加满贮存器的消息可以被传达给用户或容器100外部的设备/服务器，使得可以采取相关行动。
容器100可以包括真空绝缘体/真空绝缘体层104。真空绝缘体104可以由一个或多个真空绝缘的板提供。如图1A中所示，真空绝缘体围绕密封贮存器106和腔108，以防止密封贮存器106中的液化气体和腔108中的样品102两者加热。相比之下，密封贮存器106至少部分地围绕腔108，使得冷的液化气体能够将腔108和样品102保持在所需温度。
容器100可包括可移除的绝缘盖或覆盖物110，其中壳体和腔108可由可移除的盖110密封。
本文中所述的容器100可以用于存储低温贮藏的生物样品和/或用于运送低温贮藏的生物样品。
图2是用于监视图1A的容器内的液化气体的体积的示例步骤的流程图。在步骤S200，使用至少一个传感器122来感测/测量密封贮存器106中的液化气体的体积。控制器或处理器（或（一个或多个）类似部件）使用传感器数据确定所感测的液化气体的体积是否低于所需体积（步骤S202）。所需体积是用于确保容器106的腔108以及因此样品102处于用于确保样品完整性所需温度的需要的体积。如果感测到的体积等于或大于所需体积，则处理返回到步骤S200。如果感测到的体积低于所需体积，则控制器发送控制信号以开启热机112，以由此冷凝密封贮存器106中的任何蒸发的液化气体并降低贮存器中的温度（步骤S204）。
在指定时间T之后，控制器可以发送控制信号以关闭热机112（步骤S206）。可以再次读取来自至少一个传感器122的数据，以确定密封贮存器106中的液化气体的当前体积（步骤S208）。指定时间可以是预期将达到所需体积后的时间。这可以根据容器100的实验/校准来确定。在实施例中，控制器可以能够根据来自至少一个传感器122的数据确定密封贮存器106内有多少体积不足（即，所需体积与感测到的体积之间的差）、为了以便达到所需的体积而必须开启热机112多长时间。这可以确定在其之后可以再次轮询（一个或多个）传感器的指定时间。（如上所述，除了水平/体积传感器122之外或代替水平/体积传感器122，可使用阀114中的流量传感器来确定何时可能需要开启热机112以抵消密封贮存器106中的液化气体的蒸发。流量传感器可以给出比水平/体积传感器122更好和更快的响应）。
在步骤S210，控制器确定感测到的体积是否仍低于所需体积。如果感测到的体积至少等于所需体积，则处理返回到步骤S200。如果感测到的体积仍低于所需体积，则控制器可以被配置为输出消息或控制信号，该消息或控制信号指示液化气体需要被添加到密封贮存器106（即，密封贮存器106需要利用来自外部源的更多的液化气体被加满）（步骤S212）。如上所述，这可以通过使用通信模块以与容器的用户或与外部设备/服务器进行通信来实现。在实施例中，在步骤S212，如果需要向容器添加液化气体，则控制器可以使警告灯或类似物显示或使警报发声。在贮存器已经被加满之后（或者利用冷凝成所提供的液化气体的气体、或者利用液化气体），使得实现了所需体积的液化气体，处理返回到步骤S200。
图3是用于监视从图1A的容器流出、特别是蒸发的液化气体从容器100的密封贮存器106流出的流体的示例步骤的流程图。在步骤S300，阀114中的流量传感器用于检测/感测蒸发的液化气体从密封贮存器106的流出。响应于流量传感器数据，控制器或处理器（或类似（一个或多个）部件）指示制冷机/热机112开启以冷却密封贮存器中的液化气体并冷凝密封贮存器中的任何蒸发的液化气体，以由此停止或基本上减少蒸发的液化气体从密封贮存器106流出（步骤S302）。
控制器继续从流量传感器接收数据，或有规律地轮询流量传感器，以便确定从密封贮存器106流出的气体是否已显著减少或停止（步骤S304）。如果流量传感器数据指示从密封贮存器106流出的气体（通过阀114）已经显著减少或停止，则控制器指示热机112关闭（步骤S306），并且处理返回至步骤S300。然而，如果流量传感器数据指示气体继续以不可接受的速率从密封贮存器106流出，则控制器确定自热机112开启以来是否经过了指定时间T（步骤S308）。时间T可以是根据容器100的实验/校准确定的时间，并且是要基本完成蒸发的液化气体的冷凝所花费的时间。可替代地，时间T可以是热机112可以运行的最大时间，例如出于容器的功率效率的目的。
如果在步骤S308，尚未达到时间T，则控制器允许热机112保持运行（步骤S310）。然而，如果在步骤S308，已达到时间T，但气体仍从密封贮存器106流出，则控制器可以首先指示热机112关闭（步骤S312），然后可以配置为输出消息或控制信号，该消息或控制信号指示需要将液化气体添加到密封贮存器106（即，密封贮存器106需要利用来自外部源的更多液化气体加满）（步骤S314）。如上所述，这可以通过使用通信模块以与容器的用户或与外部设备/服务器进行通信来实现。在实施例中，在步骤S314，如果需要向容器添加液化气体，则控制器可以使警告灯或类似物显示或使警报发声。在贮存器已经被加满之后（或者利用冷凝成所提供的液化气体的气体、或者利用液化气体），使得实现了所需体积的液化气体，处理返回到步骤S300。
在实施例中，图2和图3中所示的方法可以被组合。
因此，在实施例中，提供了一种监视容器内的液化气体的体积的方法，该方法包括：确定至少一个传感器是否指示液化气体的体积低于所需体积和/或蒸发的液化气体正从密封贮存器流出；并发送控制信号以开启热机，以冷凝容器的密封贮存器中的任何蒸发的液化气体。
该方法可以进一步包括：在指定时间之后，确定至少一个传感器是否指示液化气体的体积仍低于所需体积；发送控制信号以关闭热机；以及响应于该确定，输出指示需要将液化气体添加到密封贮存器的消息。
该方法可以进一步包括：在指定时间之后，确定至少一个传感器是否指示蒸发的液化气体仍正从密封贮存器流出；发送控制信号以关闭热机；以及响应于该确定，输出指示需要将液化气体添加到密封贮存器的消息。
图4是用于监视图1A的容器的完整性的示例步骤的流程图。如上所述，控制器可以耦合到功率计，其中功率计测量操作期间热机112的功率消耗。因此，在步骤S400，该处理涉及测量输入到热机112中的功率或由热机112消耗的功率。控制器可以被配置为确定所测量的热机112的功率消耗是否超过预期功率消耗（步骤S402）。如果所测量的功率消耗等于或低于预期功率消耗，则处理可以返回到步骤S400。如果所测量的功率消耗超过预期功率消耗，则控制器可以输出关于容器100的完整性的报告（步骤S404）。以这种方式，可以确定容器100的完整性。例如，如果确定热机112使用比预期更多的功率，则容器100可能没有良好地绝缘，或者在密封贮存器中可能存在泄漏，其导致液化气体蒸发或泄漏出容器100。
因此，在实施例中，提供了一种监视容器的完整性的方法，该方法包括：确定所测量的容器的热机的功率消耗是否超过预期功率消耗；以及如果所测量的功率消耗超过预期功率消耗，则响应于该确定而输出关于容器完整性的报告。
本技术的实施例还提供一种携带代码的非暂时性数据载体，当在处理器上实现该代码时，该代码使处理器执行本文中所述的方法。
该技术进一步提供处理器控制代码以例如在通用计算机系统上或在数字信号处理器（DSP）上实现上述方法。该技术还提供了携带处理器控制代码的载体，以在运行时实现上述方法中的任何方法，特别是在非暂时性数据载体上或在非暂时性计算机可读介质（诸如盘、微处理器、CD-或DVD-ROM、编程存储器（诸如只读存储器（固件））或数据载体（诸如光或电信号载体）上。可以在诸如盘、微处理器、CD-或DVD-ROM之类的（非暂时性）载体上、诸如非易失性存储器（例如，闪存）之类的编程存储器或只读存储器（固件）上提供代码。用于实现技术的实施例的代码（和/或数据）可以包括以诸如C的常规编程语言（解释或编译）的源代码、目标代码或可执行代码、或汇编代码、用于设置或控制ASIC（专用集成电路）或FPGA（现场可编程门阵列）的代码、或用于诸如VerilogTM或VFIDL（超高速集成电路硬件描述语言）之类的硬件描述语言的代码。如本领域技术人员将理解的，这样的代码和/或数据可以分布在彼此通信的多个耦合部件之间。该技术可以包括控制器，该控制器包括耦合到系统的一个或多个部件的微处理器、工作存储器和程序存储器。
可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写用于执行用于上述技术的操作的计算机程序代码，其包括面向对象的编程语言和常规的过程编程语言。代码部件可以体现为过程、方法等，并且可以包括子部件，该子部件可以采取从本机指令集的直接机器指令到高级编译或解释语言结构的以任何抽象级别的指令或指令序列的形式。
本领域技术人员还将清楚，根据本技术的优选实施例的逻辑方法的全部或部分可以适当地体现在包括用于执行上述方法的步骤的逻辑元件的逻辑装置中，并且这样的逻辑元件可以包括诸如例如可编程逻辑阵列或专用集成电路中的逻辑门之类的部件。这样的逻辑布置可以进一步体现在使能元件中，该使能元件用于使用例如虚拟硬件描述符语言在这样的阵列或电路中临时或永久地建立逻辑结构，该虚拟硬件描述符语言可以使用固定或可传输的载体介质来储存和传输。
在实施例中，可以以其上具有功能数据的数据载体的形式来实现本技术，所述功能数据包括功能计算机数据结构，以在被加载到计算机系统或网络中并在其上进行操作时，使所述计算机系统能够执行上述方法的所有步骤。
本领域技术人员将理解，尽管前面已经描述了被认为是执行本技术的最佳模式的内容，以及在适当的情况下的执行本技术的其他模式的内容，但是本技术不应限于在优选实施例的本描述中公开的具体配置和方法。本领域技术人员将认识到，本技术具有广泛的应用范围，并且在不脱离如所附权利要求中所限定的任何发明构思的情况下，实施例可以采取大范围的修改。
