Термостат для хранения биологических материалов Советский патент 1991 года по МПК F25D3/10 

Фиг. 1

Изобретение относится к биологическому оборудованию, в частности к установкам для охлаждения, хранения и транспортировки биологических материалов.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации температуры биологических материалов.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый термостат для хранения биологических материалов; на фиг,2 - варианты исполнения коллектора.

Термостат для хранения биологических материалов содержит теплоизолированную емкость 1 для криоагента, находящегося под избыточным давлением (РИзб.), двустенную камеру 2 для биологического материала 3, полость 4 между стенками которой заполнена хладоносителем 5, в качестве которого использовано вещество, температура кристаллизации которого равна заданной температуре хранения биологического материала. Термостат снабжен крышкой 6 для извлечения биоматериала 3. Емкость I и межстенная полость 4 сообщены трубопроводом 7 подачи криоагента, конец которого выполнен в виде замкнутого коллектора 8 с отверстиями 9 для подачи криоагента в слой хладоносителя 5.

Форма коллектора трубопровода, а также количество и расположение отверстий 9 на нем определяются из условия обеспечения равномерного охлаждения хладоносителя 4.

Устройство работает следующим образом.

Для хранения биоматериала 3 при температуре 0° С в межстенную полость 4 заливают жидкий хладоноситель, температура кристаллизации которого равна температуре хранения биоматериала 3, например воду с температурой кристаллизации 0° С. В камеру 2 помещают биоматериал 3, закрывают крышкой 6 и создают в теплоизолиро- ванной емкости 1 для криоагента избыточное давление (Ризб.), необходимое для поступления криоагента, например жидкого азота, в трубопровод 7. Избыточное давление может создаваться одним из известных способов, например от постороннего источника давления или с помощью нагревателя, помещенного внутрь теплоизолированной емкости I. Криоагент проходит по трубопроводу 7 и выходит из

коллектора 8 через отверстия 9 и перемешивает и охлаждает находящийся в полости 4 хладоноситель 5. При охлаждении до температуры начала кристаллизации хладоноситель 5 затвердевает, причем в первую очередь, в зонах отверстий 9, так как здесь температура выходящего криоагента наименьшая. Таким образом предотвращается дальнейшее поступление криоагента и переохлаждение хладоносителя ниже температуры кристаллизации. Известно свойство кристаллизующихся жидкостей сохранять температуру кристаллизации до полного таяния твердой фазы (так, для воды 0° С температура тающего льда).

При таянии твердой фазы хладоносителя 5 в результате теплоподвода извне через сам хладоноситель и через стенки трубопровода 7 отверстия 9 освобождаются от льда и

возобновляется поступление криоагента в хладоноситель 5 до следующего превращения хладоносителя 5 в твердую фазу.

Таким образом, в полости 5 постоянно находится хладоноситель 5 при температуре кристаллизации, причем эта температура поддерживается автоматически до полного израсходования криоагента, т.е. точность поддержания температуры не зависит от технического исполнения термостата, а определяется только физическими свойствами хладоносителя, которые не меняются в процессе их использования в термостате и обеспечивают необходимую точность стабилизации температуры.

Формула изобретения

Термостат для хранения биологических материалов, содержащий теплоизолированную емкость для криоагента, двустенную камеру для биологических материалов,

полость между стенками которой заполнена хладоносителем, и трубопровод подачи криоагента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации температуры биологических материалов, в

качестве хладоносителя использовано вещество, температура кристаллизации которого равна заданной температуре хранения биологических материалов, при этом конец трубопровода для подачи криоэгента расположен в межстенной полости и выполнен в виде замкнутого коллектора с отверстиями для подачи криоагента в слой хладоносителя.

-8

-Д ГГ

Изобретение относится к биологическому оборудованию для охлаждения, хранения и транспортировки биологических материалов и предназначено для повышения точности стабилизации температуры биологических материалов. После заполнения межстенной полости 4 камеры 2 хладо- носителем 5, например водой, температура кристаллизации которой равна температуре хранения биоматериала, в двустенную камеру 2 помещают биоматериал 3, закрывают крышкой 6 и создают в теплоизолированной емкости I для хранения криоагента избыточное давление, необходимое для поступления его по трубопроводу 7 через отверстия коллектора 8 в хладоноситель 5. Криоагент из отверстий перемешивает и охлаждает находящийся в полости 4 хладоноситель 5. При охлаждении последнего до температуры начала кристаллизации хладоноситель 5 затвердевает в первую очередь в зоне отверстия, что предотвращает дальнейшее поступление криоагента и переохлаждение хладоносителя ниже температуры кристаллизации. При таянии твердой фазы хладоносителя 5 отверстия освобождаются от льда, и возобновляется поступление криоагента в хладоноситель 5 до следующего превращения ее в твердую фазу. 2 ил. СЛ

Фиг. 2