Brevet FR2840289A1 — publié le 20031205

par rapport a ladite direction de deplacement (710). Caisse de conditionnement de produits biologiques et analogues La presente invention concerne une caisse de conditionnement de produits biologiques et en particulier sanguine pour leur transport et leur conservation pendant une duree predeterminee a une temperature de conservation s sensiblement constante. Dans une application preferee de l' invention, il stagit de transporter et de conserver a temperature constante pendant au moins 72 heures, par exemple, suivant le cas a - 18 C ou a + 4 C des echantillons biologiques tels que des tubes d'hemodialyse. Dans le cadre de cette application, on peut envisager le transport de ces produits dans des camions refrigeres ou dans des caisses refrigerees ou remplies de neige carbonique. Cependant, de telles solutions vent exclues par la presente invention car trop couteuses ou trop compliquees a mettre en muvre. La presente invention a pour but de fournir une caisse de conditionnement pour conserver les produits a transporter, pouvant etre transportee dans des vehicules de fret classique, ctest-a-dire depourvus de moyens particuliers de maintien a une temperature constante, et ayant un rapport poids/volume optimise, ce qui permet de reduire le cout de transport. L'etat de la technique montre que l'on connalt des caisses de conditionnement pour des produits tels que du sang ou des produits pharmaceutiques ou autres (creme glacee, etc) comprenant en t ant que moyen de maintien a basse temperature: - des blocs de grace; - la chaleur latente de fusion d'alliages moleculaires ou liquides eutectiques; - un echangeur thermique; - un compresseur frigorifique; - lteffet Peltier. Ces caisses de conditionnement ne conviennent pas pour ['application specifiquement consideree par la presente invention pour les raisons qu'elles vent soient: - trop couteuses ou compliquees a mettre en euvre, elles ne permettent pas un maintien a une temperature suffisamment basse, ou suffisamment constante ou pendant une duree suffisamment longue, - trop pesantes. L'etat de la technique ci-dessus est illustre en particulier par le brevet francais n 98 09526 et le brevet europeen n 0900072. Le but de la presente invention est de remedier aux inconvenients des caisses de conditionnement connues, en creant une caisse de conditionnement pour des produits biologiques, pouvant etre transportee dans des vehicules classiques, ne necessitant aucun apport exterieur d'energie pour maintenir les produits a la temperature constante determinee, la duree du maintien de cette temperature etant suffisante et en tout cas compatible avec la duree du 2s transport dans lesdits vehicules classiques. L' invention vise ainsi une caisse de conditionnement de produits biologiques et en particulier sanguine pour leur transport et leur conservation pendant une duree predeterminee a une temperature de conservation sensiblement constante inferieure a la temperature ambiante, comprenant une caisse exterieure de forme appropriee pour le transport et contenant une bo1te renfermant le produit biologique, une matiere isolante remplissant au moins en partie l'espace compris entre ladite bolte et les parois exterieures de la caisse. Suivant ['invention, cette caisse de conditionnement est caracterisee en ce que la bo1te est contenue dans une enceinte creuse sensiblement spherique renfermant une matiere prealablement solidifiee dont la temperature de fusion est sensiblement egale a ladite temperature de conservation souhaitee pour lesdits produits biologiques. La matiere en fusion contenue a l'interieur de l'enceinte sensiblement spherique reste a une temperature constante pendant une duree qui est fonction de sa nature, de sa masse, de sa chaleur latente de fusion et des deperditions thermiques vers l'exterieur. Ces deperditions thermiques vers l'exterieur vent minimisees du fait de la forme spherique de l'enceinte creuse dans laquelle est contenue la bolte qui renferme les produits a conserver. Les deperditions vent egalement minimisees du fait que l'enceinte spherique est entouree par la matiere isolante qui remplit la caisse de conditionnement. Ainsi, en regle generale le produit biologique peut etre conserve a l'interieur de la caisse a une temperature de l'ordre par exemple de - 18 C, alors que la caisse est elle- meme a une temperature ambiante de 27 C, pendant au moins 72 heures. Cette duree est largement suffisante pour transporter la caisse renfermant le produit biologique, par exemple, d'un laboratoire vers un autre laboratoire ou vers un hBpital ou inversement. Selon une version preferee de ['invention ltenceinte creuse sensiblement spherique comporte une cavite interne pour loger ladite bo1te et des moyens pour introduire cette derriere dans la cite cavite. De preference, ladite cavite a une forme sensiblement complementaire de celle de ladite bolte. Grace a cette disposition, la bolte renfermant les produits a conserver se trouve en relation d'echange thermique direct avec la paroi de la cavite qui est elle-meme en relation d'echange thermique direct avec la matiere en fusion situee a l'interieur de l'enceinte spherique. Cette disposition est ainsi avantageuse sur le plan thermique et favorable a la conservation des produits. Dans une realisation avantageuse de ['invention, l'enceinte creuse est en deux parties amovibles pour permettre l'acces a ladite cavite. Cette disposition facilite la mise en place de la bolte renfermant les produits a l'interieur de ltenceinte creuse. De preference, chacune des deux parties de lienceinte creuse est moulee d'une seule piece en matiere synthetique. Cette caracteristique permet d'obtenir une enceinte creuse economique a realiser, par exemple par rotomoulage, permettant de reduire d'une maniere efficace, les deperditions de chaleur. Selon une autre particularite de ['invention, ladite enceinte creuse est separee de ladite matiere isolante par une lame d'air. Cette lame d' air entourant l'enceinte creuse, permet de 2s reduire encore davantage des deperditions thermiques vers l'exterieur. La matiere prealablement solidifiee contenue dans l'enceinte spherique peut etre une matiere eutectique a base de sel ou d'eau ou une matiere a changement de phases par alliages moleculaires. D'autres particularites et avantages de l' invention apparaltront encore dans la description ci-apres. s Aux dessins annexes donnes a titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en perspective et en demi- coupe d' un premier mode de realisation d' une enceinte s spherique pour une caisse de conditionnement selon ['invention, - la figure 2 est une vue analogue a la figure 1 concernant un second mode de realisation d'une enceinte spherique, - la figure 3 est une vue en perspective et en position ouverte d'une caisse de conditionnement renfermant une enceinte spherique selon le premier mode de realisation, - la figure 4 est une vue en perspective et en demi- coupe d'une caisse de conditionnement ouverte, renfermant une enceinte spherique qui est elle-meme ouverte, - la figure 5 est une vue analogue a la figure 3, la caisse de conditionnement renfermant une enceinte spherique selon le second mode de realisation, - la figure 6 est une vue analogue a la figure 4, la caisse de conditionnement renfermant une enceinte spherique selon le second mode ci-dessus. Les figures annexees representent une caisse de conditionnement de produits biologiques et en particulier sanguine pour leur transport et leur conservation pendant une 2s duree predeterminee a une temperature de conservation sensiblement constante inferieure a la temperature ambiante. Cette caisse comprend une caisse exterieure (1) de forme appropriee, par exemple cubique, pour le transport qui contient une bolte (2) renfermant le produit biologique. Une matiere isolante (3) remplit au moins en partie l'espace compris entre la bolte (2) et les parois exterieures de la caisse (1). Conformement a l' invention, la bolte (2) est contenue dans une enceinte creuse (4, 5) sensiblement spherique renfermant une matiere prealablement solidifiee dont la temperature de fusion est sensiblement egale a ladite s temperature de conservation souhaitee pour lesdits produits biologiques. Comme montre notamment par les figures 1 et 2, l'enceinte creuse (4, 5) sensiblement spherique comporte une cavite interne (6) pour loger la bolte (2) et des moyens pour introduire cette derriere dans ladite cavite (6). La cavite (6) a une forme sensiblement complementaire de celle de ladite bolte (2). Dans l'exemple represente, la bolte (2) et la cavite (6) vent cylindriques. L'enceinte creuse (4, 5) est en deux parties amovibles pour permettre l'acces a ladite cavite (6). Dans le mode de realisation des figures 1, 3 et 4, l'enceinte creuse (4) est constituee par deux parties hemispheriques (4a, 4b), chacune d'elles comportant une paroi equatoriale plane (4c, 4d) presentant une demicavite centrale (6a, 6b) faisant saillie vers l'interieur et ouverte vers l'exterieur, de telle sorte que lorsque les deux parties hemispheriques (4a, 4b) vent jointes les deux demi-cavites constituent la cavite (6a, 6b) recevant la bo1te (2). Par ailleurs, dans ce mode de realisation les deux parties hemispheriques (4a, 4b) vent reliees l'une a l'autre par une articulation (7). Dans le mode de realisation des figures 2, 5 et 6, la cavite (6) s'etend vers l'interieur de l'enceinte creuse (5) a partir de la surface exterieure spherique. L'autre partie de ltenceinte creuse est constituee par un bouchon (8) obturant l'ouverture d'acces a cette cavite (6). Par ailleurs, la cavite (6) est raccordee a la surface exterieure spherique par une paroi tronconique (9) evasee vers l'exterieur sur laquelle s'appuie ledit bouchon (8). Dans les deux modes de real i sat ion, chacune des deux parties de l'enceinte creuse (4, 5) est moulee d'une seule piece en matiere synthetique, telle qu'une polyolefine. Une telle forme peut etre realisee facilement par rotomoulage. On volt egalement sur les figures 3 et 5, que l'enceinte creuse (4, 5) est separee de ladite matiere isolante (3) par une lame d' air (10). La matiere prealablement solidifiee remplissant l'enceinte spherique (4, 5) peut etre une matiere eutectique a base d'eau et de sel ou une matiere a changement de phases par alliages moleculaires. Le tableau ci-apres montre la composition et les caracteristiques de quelques liquides eutectiques. Eutectique en masse de Point Enthalpie de sel d'eutexie transformation sec dissous ( C) (kJ/kg) Eau 0 335 Sulfate de sodium 3.8 -1.2 334 Carbone de sodium 5.9 -2.1 324 Sulfate de 19 -3.9 244 magnesium Sulfate de zinc 27.2 -6.55 213 Chlorure de 19.7 -11.1 301 potassium Chromate de 35. 5 -11.4 206 potassium Chlorure 18.7 -15.8 309 d'ammonium Nitrate d'ammonium 41.2 -17.4 284 Nitrate de sodium 44.8 -18.5 241 Chl i d-sodlm; i;2 orure, --.;. Chlorure de 29.8 -55 155 calcium Ainsi, le nitrate de sodium et le chlorure de sodium en solution de l'eau permettent apres solidification d'obtenir un palier de fusion a une temperature constante comprise entre -18 et -21 C environ. Leur enthalpie de transformation ou chaleur latente de fusion est suffisamment elevee pour maintenir la temperature constante pendant une duree qui peut dans certaines conditions depasser 72 heures. Les ALCAL Ce vent des materiaux a changement de phases par alliages moleculaires, appeles MCPAM. Ils permettent un ajustement de la temperature de fonctionnement Tf par le biais de la composition et, par rapport aux eutectiques, permet tent une maltri se sur une gamme de temperature de solidification tres large, allant de -50 C a +100 C. Leurs caracteristiques vent les suivantes: 39T appl i ca ti on = Tf. Fenetre thermique ATf etroite (0.5 a 2 C). Energie stockee plus faiblement que les eutectiques (149 KJ / Kg en moyenne). Reutilisables a volonte. Les ALCAL ont ete concus par le Centre Physique Moleculaire et Optique Hertzienne (CPMOH) de l'Universite Bordeaux I et vent brevetes (voir brevets...). On donne ci-apres, a titre d'exemple non limitatif, les caracteristiques d'une caisse de conditionnement selon ['invention. Dimensions de la caisse exterieure 1: 350 x 350 x 350 mm. Matiere isolante 3: mousse de polyurethanne, Conductivite: 0,027 W (m.k), epaisseur moyenne: 60 mm. Lame d' air 9: epaisseur 15 mm. Rayon de l'enceinte spherique: 100 mm. S Matiere a changement de phase type eutectique: chaleur latente de fusion: 275 KJ / Kg, temperature de fusion: -20 C. Bolte interieure 2: cylindrique 50 ml. Une tel le cai sse de condit ionnement a permis de maintenir, 5 tubes d'hemodialyse disposes a l'interieur de l'enceinte spherique a une temperature inferieure a -18 C pendant 72 heures, alors que la caisse elle-m8me etait dans une atmosphere a 27 C. Des essais compares, ont permis d'etablir que l'utilisation d'une enceinte spherique, au lieu d'une enceinte cubique permet de prolonger la duree de conditionnement de 23%. De m8me, la lame d' air comprise entre l'enceinte spherique et l'isolant permet de prolonger de 10% la duree du conditionnement. L' invention permet de conserver les produits pendant 72 heures sans aj out de neige carbonique et sans systemes complexes de conditionnement. Wile concerne les produits de faible volume (faible masse thermique). La caisse de conditionnement peut 8tre transportee par des vehicules non dedies. Les produits de refroidissement peuvent se solidifier dans de congelateurs (temperatures negatives) et dans des etuves (temperatures positives). L'invention repond aux normes specifiques imposees par l'ONU. Ces normes definissent les conditions d'emballage, d'etiquetage, de documentations d'expedition et d'acheminement. En termes de conception, senles les conditions d'emballage vent utiles. Ces normes imposent d'utiliser un systeme a triple emballage agree comprenant: - Un recipient primaire etanche contenant la culture ou lteventuel produit biologique (la quantite de matiere infectieuse est limitee a 50 ml ou 50 g par colis). - Ce recipient est insere dans une bolte secondaire etanche, resistant aux chocs, tapissee d'un materiau absorbent en quantite suffisante. - L'ensemble est place dans un emballage tertiaire resistant dont la plus petite dimension est superieure a 10 cm, afin de porter le marquage specifique et l'etiquetage reglementaire. - L'accumulateur de froid est place a l'exterieur de l'emballage secondaire et dans un emballage tertiaire isolant agree etanche. - L'emballage secondaire doit demeurer cafe meme apres liquefaction de l'accumulateur de froid. - Si plusieurs emballages primaires vent places dans un m8me emballage secondaire, il faut les emballer separement pour eviter tout contact. - Marquer de facon durable le nom de l'expediteur et son numero de telephone sur la paroi exterieure du colis. La caisse de conditionnement selon l' invention peut etre 2s utilisee notamment pour: - Les transferts entre les laboratoires; - Les transferts d'echantillons entre les hopitaux et les centres de collecte; - Les transferts de poches de sang entre les hopitaux et les centres de collecte; - Les transferts de poches de plasma entre les hopitaux et un centre parisien; - La collecte d'organes pour les greffes; - Le transport de tout element de falble volume a conditionner en temperature. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Caisse de conditionnement de produits biologiques et en particulier sanguine pour leur transport et leur conservation pendant une duree predeterminee a une temperature de conservation sensiblement constante S inferieure a la temperature ambiante comprenant une caisse exterieure (1) de forme appropriee pour le transport et contenant une bolte (2) renfermant le produit biologique, une matiere isolante (3) remplissant au moins en partie l'espace compris entre ladite bo1te (2) et les parois exterieures de la caisse (1), caracterisee en ce que la bolte (2) est contenue dans une enceinte creuse (4, 5) sensiblement spherique renfermant une matiere prealablement solidifiee dont la temperature de fusion est sensiblement egale a ladite temperature de conservation sonhaitee pour lesdits produits biologiques. 2/ Caisse de conditionnement selon la revendication 1, caracterisee en ce que l'enceinte creuse (4, 5) sensiblement spherique comporte une cavite interne (6) pour loger ladite bo1te (2) et des moyens pour introduire cette derriere dans ladite cavite. 3/ Caisse de conditionnement selon la revendication 2, caracterisee en ce que ladite cavite (6) a une forme sensiblement complementaire de celle de ladite bo1te (2). 4/ Caisse de conditionnement selon la revendication 3, caracterisee en ce que ladite bolte (2) et ladite cavite (6) vent cylindriques. / Caisse de conditionnement selon l'une des revendications 1 a 4, caracterisee en ce que l'enceinte creuse (4, 5) est en deux parties amovibles pour permettre l'acces a ladite cavite (6). 6/ Caisse de conditionnement selon la revendication , caracterisee en ce que ltenceinte creuse (4) est constituee par deux parties hemispheriques (4a, 4b), chacune d'elles comportant une paroi equatoriale plane (4c, 4d) presentant une demi-cavite centrale (6a, 6b) faisant saillie vers l'interieur et ouverte vers lexterieur, de telle sorte que lorsque les deux parties hemispheriques (4a, 4b) vent]ointes les deux demi-cavites constituent ladite cavite (6a, 6b) recevant ladite bolte (2). 7/ Caisse de conditionnement selon la revendication 6, caracterisee en ce que les deux parties hemispheriques (4a, 4b) vent reliees l'une a l'autre par une articulation (7). 8/ Caisse de conditionnement selon la revendication , caracterisee en ce que ladite cavite (6) s'etend vers l'interieur de l'enceinte creuse (5) a partir de la surface exterieure spherique, l'autre partie de l'enceinte creuse etant constituee par un bouchon (8) obturant l'ouverture d'acces a cette cavite. 9/ Caisse de conditionnement selon la revendication 8, caracterisee en ce que la cavite (6) est raccordee a la surface exterieure spherique par une paroi tronconique (9) evasee vers l'exterieur sur laquelle s'appuie ledit bouchon (8). / Caisse de conditionnement selon l'une des revendications 5 a 9, caracterisee en ce que chacune des deux parties de l'enceinte creuse (4, 5) est moulee d'une seule piece en matiere synthetique. 11/ Caisse de conditionnement selon l'une des revendications 1 a 10, caracterisee en ce que ladite enceinte creuse (4, 5) est separee de ladite matiere isolante (3) par une lame d' air (10). 12/ Caisse de conditionnement selon l'une des revendications 1 a 11, caracterisee en ce que ladite s matiere prealablement solidifies est une matiere eutectique a base d'eau et de sel.. 13/ Caisse de conditionnement selon l'une des revendications 1 a 11, caracterisee en ce que ladite matiere prealablement solidifiee est une matiere a