Термостат для биологического материала Советский патент 1993 года по МПК F25D3/00 G05D23/20 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в медицине и ветеринарии при создании портативных термостатов для холодной транспортировки и хранения фармаколо- гичных препаратов, бактерицидных и пересадочных материалов и органов, например, почек,трансплантированныхбесперфузион- ным способом.

Целью изобретения является увеличение времени хранения биологического материала.

На чертеже приведены эскизы продольного и поперечного центральных сечений конструктива устройства, объединенные со схемой электрических соединений.

Устройство термостата для биологического материала содержит кбрпус 1 с крышкой 2, выполненный из термоизолирующего материала, внутри которого установлен заполненный хладагентом 3 контейнер 4 с размещенными в нем аккумулятором 5 холода и статируемым сосудом б с биологическим материалом, разделенными термоизолированной перегородкой 7, регулирующей скорость охлаждения сосуда 6, на наружной поверхности статируемого сосуда 6 жестко закреплен термодатчик 8, к которому подключены последовательно соединенные первый и второй дифусилители 9, 10, а ко второму входу последнего подключен источник 11 опорных напряжений, компаратор 12 напряжения, ко второму входу которого подключен генератор 13 пилообразных импульсов и ключевой транзистор 14. в коллекторную цепь которого включены последовательно соединенные две термобатареи 15,16, с радиаторами 17, каждая из которых установлена в окне 18, выполненном в корпусе 1, причем холодная грань термобатарей 15, 16, жестко соединена со стенкой корпуса 4, корпус 1 с крышкой 2 и контейнер 4 имеют прямоугольную форму, аккумулятор 5 холода выполнен в виде двух герметичных боксов с гибкими стенками 19, заполненных аккумулирующим холод веществом 20, установленных у коротких сторон контейнера 4, перегородка 7 выполнена в виденееплошных, не доходящих до верхней и нижней 21 граней контейнера 4 элементов.

Устройство работает следующим образом.

Производят заливку боксов аккумулятора 5 холода веществом, аккумулирующим холод (дистиллированная вода или соляной раствор) и замораживают его, используя морозильную камеру (например, бытового холодильника). Производят заливку контейнера 4 расчетным количеством

1,5 л хладагента 3 - дистиллированной водой. Устанавливают аккумулятором 5 холода в боковые отсеки контейнера 4. Загружают статируемый сосуд 6 биоматериалом. Закрывают крышку 2 термостата и включают электронный блок, Выбором опорного напряжения от источника 11 устанавливают требуемую температуру хранения биоматериала. Вторым дифусилйтелем

0 ю усиливается сигнал ошибки рассогласования между выбранным опорным напряжением и напряжением на выходе первого дифусилителя 9, подключенного к рези- стивному мосту (не показано), который раз5 балансируется термодатчиком 8 - терморезистором, реагирующим на температуру статируемого сосуда 6. Усиленный сигнал ошибки рассогласования между задаваемой температурой статирования и

0 фактической температурой сосуда 6 управляет в компараторе 12 уровней отсечки пилообразных импульсов от генератора 13, в результате на выходе компаратора 12 ширина формируемых импульсов модулируется

5 пропорционально сигналу ошибки рассогласования. Эти импульсы ШИМ управляют коллекторным током ключевого транзистора 14, нагрузкой которого являются термобатареи 15, 16, обеспечивающие до0 полнительное подохлаждение хладагента 3 через стенки контейнера 4 до установления требуемой температуры статирования сосуда 6. При завершении отработки ошибки рассогласования длительность импульсов

5 ШИМ равна нулю. Термобатареи 16, 15 обеспечиваются, срабатывает визуальная сигнализация (не показано) охлаждение закончено, и термостат готов к транспортировке.

0 Во время транспортировки (до 26 часов) статирование сосуда 6 осуществляется пассивной циркуляцией плотной компоненты хладагента 3. имеющей температуру +4°С. По завершении транспортировки опять

5 включают электронный блок на время хранения (до 2-х суток) до момента извлечения биомассы для имплантации.

Лабораторные испытания макета заявляемого устройства на весовом имитаторе

0 донорской почки при объеме статируемого сосуда 6 2,85 л подтвердили возможность поддержания температуры статирования плюс (5+ -1) С в течение 26 часов в пассивном режиме охлаждения (режим

5 транспортировки) с последующим поддержанием температуры статирования плюс (2,3,4,5,6) С с точностью 0,2 С в активном режиме охлаждения (стационарный режим) до 2-х суток без замены аккумуляторов 5 холода.

Формула изобретения 1. Термостат для биологического материала, содержащий корпус с крышкой, выполненный изтермоизолирующего материала, внутри которого установлен заполненный хладагентом контейнер с размещенными в нем аккумулятором холода и статируемым сосудом с биологическим материалом, разделенным термоизолированной перегородкой, регулирующей скорость охлаждения сосуда, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения времени хранения биологического материала, на наружной поверхности статируемого сосуда жестко закреплен термодатчик, к которому подключены последовательно соединенные первый и второй дифусилители, а к второму входу последнего подключены источник опорных напряжений, компаратор напряжения, к второму входу которого подключены генератор пилообразных импульсов и

ключевой транзистор, в коллекторную цепь которого включены последовательно соединенные две термобатареи с радиаторами, каждая из которых установлена в окне, выполненном в корпусе, причем холодная грань термобатареи жестко соединена со стенкой корпуса.

2. Термостат по n.l. o т л и ч а ю щ и и - с я тем, что корпус с крышкой и контейнер имеют прямоугольную форму.

3. Термостат по п.2, отличающий- с я тем, что аккумулятор холода выполнен в виде двух герметичных боксов с гибкими стенками, заполненных аккумулирующим холод веществом и установленных у коротких сторон контейнера.

4. Термостат поп.1,отличающий- с я тем, что перегородка выполнена в виде 20 двух несплошных, не доходящих до верхней и нижней граней контейнера элементов.

Использование: в медицине и ветеринарии при создании портативных термостатов для холодной транспортировки и хранения фармакологических препаратов, бактерицидных и пересадочных материалов и органов, например, почек, трансплантированных бесперфузионным способом. Цель г з гв s б У У. J Ј x-xv. изобретения - увеличение времени хранения биологического материала. Сущность изобретения: термостат для биологического материала содержит выполненный с крышкой (1)термоизолированный корпус (2), установленный в нем заполненный хладагентом (3) контейнер (4) с вертикальными несплошными перегородками (7), аккумуляторами холода (5) и статируемым сосудом (6). При этом на наружной поверхности статируемо- го сосуда закреплен термодатчик (8), электрически связанный с блоком регулирования температуры, состоящий из дифусилителей (9,10), источника опорных напряжений (11), компаратора (12) и генератора пилообразных импульсов (13) с ключевым транзистором (14) и двух термобатарей (15, 16), установленных в окнах корпуса. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с