Термостат для биологических исследований

Термостат для биологических исследований

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

q тт:> и > 02 е

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н-Й- -

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-вх (22) Заявлено 03.06.77 (21) 2493811I )8-24 (51) М Кл с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— б 05 Р 23 30

Государственный номнтет

СССР оо делам нэооретеннй н открытнй

Опубликовано 15.09.79. Бюллетень Лй 34

Дата опубликования описания 25.09.79 (53) УДК 621.618 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Вильдермут, Н. A. Галинский, P. В. Поляк, В. А. Кордюм, Н. И. Коньшин и Ю. П. Самошин (71) Заявитель Опытное пРоизводство HHcTHTÓTа пРоблем онкологии

АН Украинской ССР (54) ТЕРМОСТАТ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изобретение относится к технике термостатирования, а именно к термостатам, предназначенным для обеспечения биологических исследований в космосе.

Известен термостат для биологических исс.чедований (1), предназначенный для лабораторных исследований в наземных условиях, и не имеющий ограничений по весу и габаритным размерам. Он содержит металлический брус с гнездами для пробирок, электронагреватели, датчики температуры и терморегуляторы. Этот термостат основан на принципе циркуляции теплоносителя.

В условиях невесомости этот принцип неосу ществим.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является термостат для биологических исследований (2), содержащий тер мостатируемую ка меру с теплоизоляционными стенками, в которой размещены последовательно соединенные датчики температуры, терморегулятор и плоский нагреватель.

Однако этот термостат имеет следующие недостатки: биоконтейнер находится в наклонном положении и касается платформы в двух плоскостях (нижней и боковой), тепло к биологическим объектам переносится через эти стенки, однако в условиях невесомости биологические объекты, находящиеся в питательной жидкости, могут располагаться по всем стенкам биоконтейнера, вследствие чего происходит неравномерный нагрев биологических сред, который ухудшается еще и тем, что тепло подается последовательно— сначала нагревается нижняя часть биоконто тейнера, затем боковая; вследствие выполнения теплопроводящих элементов из толстых (массивных) металлических пластин, жестко соединенных болтами, вся конструкция термостата утяжеляется, что недопустимо для космических летательных аппаратов.

Целью изобретения является уменьшение веса и повышение экономичности термостата.

Это достигается тем, что в предлагаемом термостате нагреватель выполнен из электропроводной ткани, закрепленной на стенках щ термостатируемой камеры.

На фиг. 1 изображен предлагаемый термостат, разрез; на фиг. 2 — то же, общий вид; на фиг. 3 — выкройка нагревателя из ткани.

686021

1о

45 то и зо

Формула изобретения

Термостат для биологических исследований содержит термостатируемую камеру 1 с теплоизоляционными стенками 2 — 7, плоский нагреватель 8, датчики температуры 9 и 10, терморегулятор 11. Кроме того, на фиг. 1, 2 изображены биоконтейнер 12, направляющие 13, ручки управления терморегулятора 14, сигнальная лампа 15.

В левой верхней части термостатируемой камеры 1 располагаются специальные манипуляторы (на чертежах не показаны), выведенные на переднюю панель корпуса термостата, позволяющие в процессе эксперимента на борту космического аппарата без нарушения температурного режима биообъекта выполнять определенные операции в биоконтейнере 12.

Плоский нагреватель 8 (фиг. 3) вырезан из электропроводящей ткани, которая наклеивается на теплоизоляционные стенки 2 — 7 термостатируемой камеры 1. На теплоизоляционные стенки 4, 7, перпендикудярные направляющим 13, ткань наклеивается полностью, на остальные 2, 5, 6 — по всей площади соприкосновения их с биоконтейнером 12 (фиг. 1). Сначала приклеивается дно 8-6, затем обклеиваются боковые стенки

8-2, 8-4, 8-5 и последняя часть 8-7 наклеивается на теплоизоляционную стенку 7, при этом отношение поверхности нагревателя 8 к внутренней поверхности термостатируемой камеры 1 выбрано не менее 2: 3.

Расчетно-экспериментальные исследования показали, что это отношение для прямоугольных термостатируемых камер, находящихся в условиях космического полета, является оптимальным. Увеличение площади плоского нагревателя 8 почти не сказывается на улучшении тепловых параметров биологических объектов, находящихся в биоконтейнере 12, однако потребляемая мощность увеличивается.

Уменьшение поверхности нагрева значительно влияет на равномерный нагрев биологических объектов. При подготовке к космическому полету биоконтейнер 12 с биологическими объектами вставляют в термостатирующую камеру 1 с помощью параллельно расположенных направляющих 13, которые плотно прижимают биоконтейнер 12 к стенкам термостатируемой камеры 1. Закрывают термостатируемую стенку 7 плотно, прижимая ее винтами (на чертеже не показаны) . Требуемую температуру биологических объектов устанавливают ручкой управления терморегулятора 14. Температура биообъектов измеряется датчиком 9, который подключен к терморегулятору 11. Второй датчик 10 расположен в толще стенки биоконтейнера и выведен через разъем на телеметрию, для увеличения надежности и безопасности температурных условий биологических объектов. Для удобства работы с биообъектами (стерилизация биоконтейнера, помещение биообъектов в биоконтейнер, заполнение биоконтейнера и -ательной с,"дой) биоконтейнер 12 имеет возможность извлекаться из термостата, а датчики температуры 9 и 10, размещенные на биоконтейнере 12, подключаются через разъем, установленный вблизи этих датчиков. Если температура биологических объектов ниже заданной температуры, терморегулятор 11 включает плоский нагреватель 8, при этом загорается сигнальная лампа 15. Ток, проходя через последовательно соединенную ткань нагревает ее. Тепловая энергия, образующаяся на плоском нагревателе 8, переносится к биологическим объектам кондукцией и излучением.

Кроме тепловой энергии, выделяемой на плоском нагревателе 8, вокруг него образуется равномерно распределенное магнитное поле, которое частично компенсирует действие ослабленного магнитного поля Земли на биологические объекты в космосе, сохраняя при этом жизнедеятельность биологических объектов в привычных для них земных условиях.

Конструктивно излучатель магнитного поля и плоский нагреватель 8 совмещены.

Это упрощает конструкцию и повышает его надежность. Термостат для биологических исследовани и приспособлен для поддержания тем ператур биологических объектов в условиях невесомости с малым расходом энергии. Таким образом тепловая и магнитная энергия передается через прозрачную стенку биоконтейнера 12 непосредственно на биологические объекты без промежуточных элементов с малыми потерями.

Использование предлагаемого термостата обеспечивает по сравнению с прототипом экономию потребляемой электроэнергии, равномерный нагрев биологических сред в условиях невесомости, уменьшение веса термостата, частичную компенсацию действия ослабленного магнитного поля Земли на биологические объекты в космосе.

Эти преимушества позволяют расширить биологический эксперимент в специфических условиях орбитального космического полета.

Термостат для биологических исследований, содержащий термостатируемую камеру с теплоизоляционными стенками, в которой размещены последовательно соединенные датчики температуры, терморегулятор и плоский нагреватель, отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса и повышения экономичности термостата, в нем нагреватель выполнен из электропроводной ткани, 686021 сраа..з

Составитель В. Козлов

Редактор Н. Каменская Техред О. Луговая Корректор М. Пежо

Заказ 5459 47 Тираж 10I5 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал П П П с Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 закрепленной на стенках термостатируемой ка меры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 345202, кл. С !2 К 1/00, 1970.

2. Патент СШЛ ¹ 3660242, кл. 195-139, 1970.