УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 1999 года по МПК F25D3/00 

Изобретение относится к пищевой и биотехнологической промышленности, а именно к оборудованию для хранения биологических объектов в вакууме и при низких температурах, в том числе заквасок, дрожжевых препаратов, вакцин и других, и может быть использовано в молочной, дрожжевой, мясной, биотехнологических отраслях, а также в медицине и в научных лабораториях.

Известен холодильник, содержащий камеры для размещения продуктов, оснащенных двумя газовыми рубашками, в пространстве между которыми помещается теплоаккумулирующий слой льда. К газовым рубашкам подключены посредством системы трубопроводов вакуум-насос, газовый аккумулятор, пневмоблок (SU 1464018 A, F 25 D 1/00, 07.03.89).

К недостаткам этого устройства относится зависимость качества теплоаккумулирующего слоя от степени использования природного холода и невозможность использования этого холодильника непосредственно в производственных и лабораторных условиях.

Известно устройство для замораживания биологических объектов, содержащее теплоизолированный корпус с крышкой и содержащее в своей конструкции диск с вмонтированными в него стаканами для контейнеров, при этом диск выполнен из материала с низким коэффициентом теплопроводности (SU 1143949 A, F 25 D 3/10, 15.06.85).

К недостаткам известного устройства следует отнести невозможность последующего хранения замороженных биологических объектов непосредственно в теплоизолированном корпусе из-за непрерывно поступающих в него теплопритоков.

Известно устройство для хранения биологических объектов, содержащее два концентрично установленных стакана из вакуум-плотного материала, между которыми помещена вакуумно-порошковая теплоизоляция, крышка, сквозной штуцер для подключения вакуум-насоса (SU 395664, F 25 D 3/10, 15.06.82).

Это устройство является наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и принято в качестве ближайшего аналога.

Однако недостатком его является невозможность длительного поддержания внутреннего стакана, предназначенного для размещения биологических объектов, стабильной температуры хранения и поддержания в ней высокого вакуума.

Данное изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в снижении теплопритоков и поддержании стабильной температуры хранения с одновременным обеспечением стерильности путем поддержания высокого вакуума за счет использования автономного многопрофильного вакуум-насоса, подключаемого только в период загрузки-разгрузки.

Для достижения этого технического результата устройство для хранения биологических объектов, содержащее два концентрично установленных стакана из вакуум-плотного материала, между которыми помещена вакуумно-порошковая теплоизоляция, крышку, сквозной штуцер для подключения вакуум-насоса, отличается тем, что устройство снабжено дистанционным кольцом, расположенным между стаканами и закрывающим сверху вакуумно-порошковую теплоизоляцию, обратным клапаном, расположенным в сквозном штуцере, размещенном в крышке, и дополнительным обратным клапаном, установленным в дистанционном кольце и сообщающимся с вакуумно-порошковой теплоизоляцией и через канал в крышке - со сквозным штуцером и с полостью для размещения биологических объектов во внутреннем стакане.

Дополнительный обратный клапан может быть размещен в закрепленном на дистанционном кольце, заглушенном с одной стороны перфорированном стакане, причем между обратным клапаном и внутренней поверхностью стенки перфорированного стакана может быть помещен фильтр, выполненный из пористого антисептированного материала.

Оснащение устройства дополнительным обратным клапаном, размещаемым в дистанционном кольце между концентрично установленными стаканами и сообщение этого клапана с вакуумно-порошковой теплоизоляцией, с одной стороны, и через канал в крышке со сквозным штуцером и с полостью во внутреннем стакане, с другой, позволяет подсоединить тепловую изоляцию к вакуум-насосу после каждой загрузки или выгрузки биологических объектов во внутренний стакан, при повышении давления остаточных газов в теплоизоляции избыточное давление "сбрасывается" во внутреннюю полость, которая используется в качестве газового аккумулятора.

Размещение дополнительного обратного клапана в заглушенном с одной стороны перфорированном стакане и размещение между клапаном и внутренней поверхностью стенки стакана фильтра, выполненного из пористого антисептированного материала, позволяет устранить вынос во внутреннюю камеру вместе с остаточными газами частиц вакуумно-порошковой теплоизоляции, чем обеспечивается поддержание стерильности находящихся во внутренней камере биологических объектов.

На фиг. 1 показан продольный разрез устройства; на фиг. 2 - узел A; на фиг. 3 - вид по B.

Устройство для хранения биологических объектов (фигуры 1, 2 и 3) содержит концентрично установленные внутренний стакан 1 и наружный стакан 2, выполненные из вакуум-плотного материала, размещенную между стаканами 1 и 2 вакуумно-порошковую теплоизоляцию 3, зазор между стаканами 1 и 2 сверху закрыт дистанционным кольцом 4, которое накрыто крышкой 5, несущей сквозной штуцер 6 и установленный в его корпусе обратный клапан 7. В кольце 4 размещен дополнительный обратный клапан 8, сообщающийся через канал 9 в крышке 5 со сквозным штуцером 7 и внутренней полостью стакана 1, предназначенной для размещения биологических объектов. Дополнительный обратный клапан 8 размещен в закрепленном на дистанционном кольце 4 перфорированном стакане 10 с глухим днищем 11, и между обратным клапаном и внутренней поверхностью стенки стакана 10 помещен фильтр 11, выполненный из пористого антисептированного материала.

Для фиксации положения крышки 5 относительно обратного клапана 8 и его совпадения с каналом 9 на кольце 4 установлены штифты 12.

Устройство для хранения биологических объектом работает следующим образом.

При снятой крышке 5 в полость внутреннего стакана 1 загружаются биологические объекты, после чего крышка 5 закрывается в фиксированном штифтами 12 положении, при этом обратный клапан 8 совмещается с каналом 9.

Вакуум-насос (условно не показан) подключается к штуцеру 7 и обеспечивает достижение заданного вакуума в полости внутреннего стакана 1 и в зазоре между стаканами 1 и 2, в вакуумно-порошковой теплоизоляции 3. После достижения заданного вакуума в обеих полостях вакуум-насос отключается от устройства.

При повышении давления остаточных газов в теплоизоляции из-за поступления теплопритоков к стакану 2 через обратный клапан 8 избыточный объем газа поступает во внутреннее пространство стакана 1, и при уравнивании давления клапан 8 закрывается.

Таким образом, данное устройство по сравнению с известными позволяет:
- обеспечить поддержание в полости размещения теплоизоляции на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе при загрузке и выгрузке из внутренней полости стакана 1, первоначально созданного вакуума, что гарантирует хранение объектов при заданной температуре хранения;
- обеспечить стерильность хранимых биологических объектов путем поддержания стабильного вакуума во внутренней полости устройства;
- исключить необходимость непрерывного подключения вакуум-насоса к теплоизоляционному контуру устройства, совместив такие подключения с технологическими потребностями производства по загрузке или разгрузке устройства биологическими объектами, нуждающимися в хранении при стерильных условиях.

Изобретение предназначено для использования в пищевой, биотехнической промышленности, в медицине и в научных лабораториях при хранении биологических объектов в вакууме и при низких температурах. Устройство содержит два концентрично установленных стакана из вакуум-плотного материала, между которыми помещена вакуумно-порошковая теплоизоляция. Зазор между стаканами закрыт сверху дистанционным кольцом. Крышка имеет штуцер для подключения вакуум-насоса. В штуцере установлен обратный клапан. В дистанционном кольце размещен дополнительный обратный клапан. Он сообщен с теплоизоляцией, со сквозным штуцером и с полостью для размещения биологических объектов во внутреннем стакане. На дистанционном кольце может быть закреплен заглушенный с одной стороны перфорированный стакан. Дополнительный обратный клапан может быть размещен в этом стакане, а между ними помещен фильтр. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для хранения биологических объектов, содержащее два концентрично установленных стакана из вакуум-плотного материала, между которыми помещена вакуумно-порошковая теплоизоляция, крышку, сквозной штуцер для подключения вакуум-насоса, отличающееся тем, что устройство снабжено дистанционным кольцом, расположенным между стаканами и закрывающим сверху вакуумно-порошковую теплоизоляцию, обратным клапаном, расположенным в сквозном штуцере, размещенном в крышке, и дополнительным обратным клапаном, установленным в дистанционном кольце и сообщающимся с вакуумно-порошковой теплоизоляцией и через канал в крышке - со сквозным штуцером и с полостью для размещения биологических объектов во внутреннем стакане. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительный обратный клапан размещен в закрепленном на дистанционном кольце, заглушенном с одной стороны перфорированном стакане, причем между обратным клапаном и внутренней поверхностью стенки перфорированного стакана помещен фильтр, выполненный из пористого антисептированного материала.