Термоэлектрический термостат для хранения и перевозки биоматериалов

Термоэлектрический термостат для хранения и перевозки биоматериалов

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к конструкциям портативных медицинских термостатов.

Прототипом изобретения является термостат, описанный в [1].

Термостат содержит термоизолированный пластмассовый корпус с крышкой, внутри которого размещена рабочая камера из коррозионно-стойкого металла, термоэлектрический модуль на эффекте Пелтье, нагревательный элемент которого, радиатор и вентилятор размещены под днищем рабочей камеры. Между корпусом и камерой установлена теплоизоляция из пенопласта. Сверху термостат имеет крышку с люком, снабженную замком патефонного типа. На корпусе термостата имеются разъем для подачи питающего напряжения и пульт управления с тумблером включения питающего напряжения, блоком автоматики, предохранителем защиты блока автоматики и светодиодами контроля защиты за работой термостата. Блок автоматики содержит датчик температуры, закрепленный на камере, и включенный в измерительный мост датчик температуры, закрепленный на термобатарее, последовательно соединенные измерительный мост, усилитель и схему сравнения, а также широтно-импульсный модулятор, генератор постоянного тока и блок управляющих терморезисторов. В верхней части корпуса термостата смонтированы ручки для переноса термостата, выполненные поворотными относительно горизонтальных шарниров. В корпусе термостата также имеются вентиляционные окна, закрытые решетками для предотвращения попадания посторонних предметов в воздушный канал термостата, а к нижней части корпуса прикреплены опоры для фиксации термостата в транспортном средстве на опорной площадке.

Недостатком термостата является невозможность перевозки и хранения одновременно нескольких биологических субстанции с поддержанием для каждого из них оптимального температурного режима.

Цель заявляемого изобретения является обеспечение возможности хранения и транспортировки одновременно несколько биологических субстанций с различными температурами хранения.

Поставленная цель достигается тем, что в термостате для хранения и перевозки биологического материала содержится теплоизолированный корпус с крышкой. Внутри корпуса находится изолированная от окружающей среды камера, разделенная на теплоизолированные друг от друга отсеки, сопряженные с каскадами термоэлектрической батареи (ТЭБ). Отсеки камеры в зависимости от требуемого температурного уровня приводятся в тепловой контакт с различными каскадами ТЭБ, которая обеспечивает возможность хранения и транспортировки одновременно нескольких биологических субстанций с различными температурами хранения. В стационарных условиях отвод тепла с горячих спаев ТЭБ осуществляется съемным жидкостным теплообменным аппаратом, располагаемым в нижней части корпуса термостата. Во время транспортировки жидкостный теплообменный аппарат заменяется наполненным радиатором с плавящимся рабочим веществом.

Термостат для хранения и перевозки биологического материала содержит теплоизолированный корпус 1 с крышкой 2. Внутри корпуса 1 находится изолированная от окружающей среды камера 3, разделенная на теплоизолированные друг от друга отсеки, сопряженные с каскадами термоэлектрической батареи (ТЭБ) 4. Отсеки камеры 3 в зависимости от требуемого температурного уровня приводятся в тепловой контакт с различными каскадами ТЭБ, которая обеспечивает возможность хранения и транспортировки одновременно нескольких биологических субстанций с различными температурами хранения. В стационарных условиях отвод тепла с горячих спаев ТЭБ осуществляется съемным жидкостным теплообменным аппаратом 5, располагаемым в нижней части корпуса 1 термостата. Во время транспортировки жидкостный теплообменный аппарат 5 заменяется наполненным радиатором с плавящимся рабочим веществом 6. В корпус 1 термостата вмонтирован съемный аккумуляторный источник постоянного электрического тока (не показан).

Такая конструкция обеспечивает возможность хранения и транспортировки одновременно нескольких биологических субстанций с различными температурами хранения.

Процесс хранения и перевозки биологических материалов в термостате осуществляется следующим образом.

После помещения биологических материалов в соответствующие отсеки камеры 3 в корпусе 1 термостата и их теплоизоляции от окружающей среды путем закрытия крышки 2 на ТЭБ 4 подается питание от источника постоянного тока. При транспортировке биологического материала питание на ТЭБ поступает от встроенного в корпус 1 термостата съемного аккумулятора источника постоянного тока, а при работе термостата в стационарных условиях электрический ток поступает на ТЭБ от отдельного от него источника электрической энергии. При подаче на ТЭБ 4 постоянного электрического тока соответствующей полярности спаи ТЭБ 4, приведенные в тепловой контакт с отсеками камеры 3, охлаждаются. Соответственно охлаждается и находящийся в отсеках камеры и биологический материал. При этом биологический материал, находящийся в отсеке камеры, сопряженной с последним (наиболее холодным) каскадом ТЭБ 4, охлаждается сильнее всего, биологический материал, находящийся в отсеке камеры, контактирующей с предпоследним каскадом ТЭБ 4, охлаждается менее сильно и т.д. Биологический материал в отсеке камеры, приведенной в контакт с первым каскадом ТЭБ 4, имеет наибольшую температуру. Температура в каждом отсеке камеры, необходимая для хранения конечного вида биологического материала, может быть создана путем подбора тока питания геометрических размеров и количества термоэлементов ТЭБ. При перевозке биологических материалов съем тепла с горячих спаев первого каскада ТЭБ осуществляется в наполненный радиатор с плавящимся веществом. В стационарных условиях отвод теплоты с горячих спаев ТЭБ производится посредством жидкостного теплообменного аппарата.

Литература

1. Патент №2054608, “Переносной термостат для транспортировки и хранения биологических субстанций”, кл. F25D 3/14, заявл. 17.02.93, опубл. 20.02.96.

Термоэлектрический термостат для хранения и перевозки биоматериалов, содержащий корпус с крышкой и рабочей камерой, приведенной в тепловой контакт с термоэлектрической батареей, отличающийся тем, что рабочая камера разделена на теплоизолированные друг от друга отсеки, сопряженные с холодными спаями различных каскадов реализованной в многокаскадном исполнении термоэлектрической батареи, отвод тепла от горячих спаев первого каскада которой при транспортировке биоматериалов осуществляется наполненным радиатором с плавящимся рабочим веществом, а в стационарных условиях посредством жидкого теплообменного аппарата, при этом питание термоэлектрической батареи электрической энергией в процессе транспортировки биоматериала производится монтируемым в корпус съемным аккумуляторным источником постоянного тока.