Термостат для биологического материала Советский патент 1993 года по МПК A61F7/00 A61F7/10 F25D3/14 

k

Ю

11

п

/3

Сто$илцзи №$анный источник wfftatii/ji

ТЕГ

сх со о о о

Ю

ы

материала содержит корпус (1) с крышкой (2), выполненный из термоизолирующего материала, внутри которого установлен заполненный зздэгентом (3) контейнер (4) с размещенными в нем статируемым сосудом (5) с биологическим материалом (6), аккумулятором (7) холода и термодатчиком (8), к которому подключены последовательно соединенные первый и второй дифусилители (9,10), ко второму входу последнего подключен иеточник(11)опорных напряжений, компаратор (12) напряжения, ко второму входу которого подключен генератор (13) пилообразных импульсов, и ключевой транзистор (14), в коллекторную цепь которого включен

термоисполнительный элемент (15), который выполнен в виде плоского электронагревателя, который установлен заподлицо и по центру дна контейнера (4), аккумулятор

(7)холода выполнен в виде установленных у боковых стенок статируемого сосуда (5) четырех герметичных боксов, каждый из которых имеет прямоугольную форму, внутренние ребрэ (16) жесткости, содержит выпускной воздушный клапан (17) и заполнен аккумулирующим холод веществом (18) не более, чем на 90% объема, термодатчик

(8)жестко закреплен в углу дна контейнера (4), Технический результат: расширение диапазона стзтирования. 1 з.п.ф., 1 ил.

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. Сущность: термостат для биологического

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в медицине w ветеринарии при создании портативных термостатов для холодной транспортировки и хранения фармакологических препаратов, бактерицидных и пересадочных материалов и органов, например почек, травшлантированиых бесперфузиОННЫМ СПОСОБОМ. .

Целью изобретения является расширение диапазонов температур статирраания.

Это поз&шшт, например, в случае донорскойпечки, обеспечить ее размораживание и хранение перед имплантацией при температуре -Н4°С без привлечения стационарной размораживающей аппаратуры.

Поставленная цель достигается тем, что усовершенствуется термостат для биологического материала, содержащий корпус с крышкой, выполненный из термоизолирующего материала, внутри которого установлен заполненный хладагентом прямоугольный контейнер с размещенными в нем статируемым сосудом с биологическим материалом и аккумулятором холода. Отличительными признаками термостата является то, что к термодатчику подключены последовательно соединенные Первый и второй дифусилители, ко второму входу последнего подключен источник опорных напряжений, компаратор напряжения, ко второму входу которого подключен генератор пилообразных импульсов, и ключевой транзистор, в коллекторную цепь которого включён термоисполнителькый элемент.

Выполненный в виде плоского электронагревателя, который установлен заподлицо и по центру дна контейнера, аккумулятор холода выполнен в виде установленных у боковых стенок статируемого сосуда четырех герметичных боксов, каждый из которых

имеет прямоугольную форму, внутренние ребра жесткости, содержит выпускной воздушный клапан и заполнен аккумулирующим холод веществом не более, чем на 90%

объема, термодатчик жестко закреплен в углу дна контейнера.

На чертеже приведен эскиз центрального сечения конструкции устройства, объединенный с блок-схемой, где 1 - корпус (с

пенополиуретановой изоляцией); 2 -крышка (с пенополеуретаноЕюй изоляцией); 3 - хладагент (дистиллированная вода); 4 - контейнер (внутренний кожух корпуса); 5 - ста- тируемый сосуд; 6 - биологический

материал; 7 - аккумулятор холода; 8 - термодатчик; 9 - первый дифусилитель; 11 - источник опорных напряжений; 12 - компаратор напряжения; 13 - генератор пилообразных импульсов; 14 - ключевой

транзистор; 15-термоисполнительныйэлемент (электронагреватель); 16 - ребра жесткости (внутри аккумулятора холода); 17 - выпускной воздушный клапан; 18 - вещество, аккумулирующее холод (дистиллировамная вода или соляной раствор).

Устройство термостата для биологического материала содержит корпус (1) с крышкой (2), выполненный из термоизолирующего материала, внутри которого установяен заполненный хладоагентом (3) контейнер (4) с размещенными в нем статируемым сосудом (5) с биологическим материалом (6), аккумулятором (7) холода и термодатчиком (8), к которому подключены

последовательно соединенный первый и второй дифусилители (9,10), ко второму входу последнего подключен источник (11) опорных напряжений, компаратор (12) напряжения, ко второму входу которого подключей генератор (13) пилообразных импульсов, и ключевой транзистор (14), в

коллекторную цепь которого включен термоисполнительный элемент (15), который выполнен в виде плоского электронагревателя, который установлен заподлицо и по цфнтру дна контейнера (4), аккумулятор (7)

лода выполнен в виде установленных у боковых стенок статируемого сосуда (5) тырех герметичных боксов, каждый из 1торых имеет прямоугольную форму, внут- (нние ребра (16) жесткости, содержат вы- пускной воздушный клапан (17) и заполнен куму пирующим холод веществом (18) не , чем на 90% объема, термодатчик (8) жестко закреплен в углу дна контейнера (4).

Устройство работает следующим обра- м.

Производят заливку герметичных бок- в аккумулятора (7) холода веществом (18), кумулирующим холод (дистиллированная вЬда или соляной раствор), и замораживают его, используя морозильную камеру (напри- к|ер, бытового холодильника). Производят заливку контейнера (4) расчетным количеством (0,5 л) хладоагента (3) - дистилирован- ной водой. Устанавливают четыре бокса аккумулятора (7) холода в боковые отсеки контейнеры (4). Загружаютстатируемый со- Суд(5) биоматериалом (6) закрывают его герметичной крышкой (не обозначена) и станавливают его в термостат. Закрывают рышку(3) термостата и включают электронной блок. Выбором опорного напряжения п источниками) устанавливают требуемую емпературу +(4,5,6,8)°С хранения био- латериэла (6). Вторым дифусилителем 10) устанавливается сигнал ошибки рассогласования между выбранным опорным спряжением и напряжением на выходе iepeoro дифусилителя (9), подключенного к езистивному мосту (не показано) который эазбалансируется термодатчиком (8) - тер- юрезистором, реагирующим на температу- у омывающей статируемый сосуд (5) и |боксы аккумулятора (7) холода - жидкостих- хладоагента (3). Величина градиента темпе- ратур между биоматериалом (6) и хладагентом (3) выявляется экспериментально. Усиленный сигнал ошибки рассогласования между задаваемой температурой статирования и температурой хладоагентэ (3) управляет в компараторе (12) уровнем отсечки пилообразных импульсов от генератора (13).

В результате на выходе компаратора (12) напряжения ширина формируемых им- пульсов модулируется пропорционально сигналу ошибки рассогласования. Эти им- j пульсы ШИМ управляют коллекторным то- ком ключевого транзистора (14), нагрузкой которого является электронагреватель (15),

обеспечивающий дополнительный подогрев хладоагента (3) до заданной температуры статирования. При завершении обработки ошибки рассогласования длительность импульсом ШИМ равна нулю. Электронагреватель (15) обесточивается, срабатывает визуальная сигнализация (не показано), и термостат готов к транспортировке.

Во время транспортировки (до 48 часов) статироаание сосуда (5) осуществляется пассивной циркуляцией хладоагента (3), имеющего температуру +3,7°С.

По завершении транспортировки опять включают электронный блок на время хранения до момента начала размораживания.

Непосредственно перед имплантацией установкой температуры статирования +14°С включают получасовой цикл размораживания. Лабораторные испытания макета заявляемого устройства на весовом имитаторе биологической массы (1 л воды) подтвердили возможность поддержания температуры статирования -НЗ,7°С в течение 48 часов в пассивном режиме охлаждения (режим транспортировки) с последующим поддержанием температуры статирования плюс (4,5.6,7)°С с точностью +0,2°С в активном режиме регулирования (стационарный режим) до 24 часов без замены аккумулятора (7) холода, включая получасовой цикл размораживания.

Технико-экономическое преимущество заявляемого устройства по сравнению с прототипом, заключается в увеличении диапазона температур статирования (без замены аккумулятора (7) холода), что, например, позволяет реализовать перед имплантацией донорских органов режим их размора- живания непосредственно в самом термостате, без привлечения стационарной размораживающей аппаратуры,

Формула изобретения

торого включен термоисполнительный эле-виде четырех прямоугольных герметичных

мент, выполненный в виде плоского эяект-боксов, установленных у боковых стенок

ронагревателя, установленного заподлицоактируемого сосуда, каждый из которых

с дном в центре контейнера.снабжен внутренними ребрами жесткости,

5содержит выпускной воздушный клапан и

2. Термостат по п.1,отличающий-заполнен аккумулирующим холод вещестс я тем, что аккумулятор холода выполнен ввом не более чем на 90% объема.