Термостат для биологического материала
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
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„ „„1836062 АЗ
ГОСУДАРСТВЕН-ОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР
1836062 40 материала содержит корпус (1} с крышкой (2), выполненный из термоизолирующего материала, внутри которого установлен заполненный задагентом (3) контейнер (4) с размещенными в нем статируемым сосудом (5) с биологическим материалом (6}, аккумулятором (7) холода и термодатчиком (8), к KoTopoN подключены последовательно со единенные первый и второй дифусилители (9, 10), 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), а коллекторную цепь которого вкл1очен Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в медицине и ветеринарии при создании портативных термостатов для холодной транспортировки и хранения фармакологических препаратов, бактерицидных и пересадочных материалов и органов, например почек, т@аисллантированных бесперфузионным способом, Целью изобретения является расширение диапазонов температур стэтирования, Это позволит, например, в случае донорской почки, обеспечить ее размораживание и хранение перед имилантацией при температуре +14 С без привлечения стационарной размораживающей аппаратуры. Поставленная цель достигается тем, что усовершенствуется термастат 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 термостатэ является то, что к термодатчику подключены последовательно соединенные г1ервый 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 которо о включен термоисполнительный 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 иэ которых термоисполнительный элемент (15), который выполнен s 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 ребра (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 статирования. 1 з.п.ф., 1 ил. имеет прямоугольную форму, внутренние ребра жесткости, содержит выпускной воздушный клапан и заполнен аккумулирующим холод веществом не более, чем нэ 90 обьема, термодатчик жестко закреплен в углу дна контейнера. На чертеже приведен эскиз центрального сечения конструкции устройства, объединенный с блок-схемой, где 1 — корпус (с пенополиуретанавой изоляцией); 2 — крышка (с пенополеуретановой изоляцией); 3— хладагент (дистиллированная вода); 4 — контейнер (внутренний кожух корпуса); 5 — статируемый сосуд; 6 — биологический материал; 7 — аккумулятор холода; 8 — термодатчик; 9 — первый дифусилитель; 11— источник опорных напряжений; 12 — компаратор напряженая; 13 — генератор пилообразных импульсов; 14 — ключевой транзистор; 15- термоисполнительн ый элемент (электронагревэтель); 16- ребра жесткости (внутри аккумулятора холода); 17— выпускной воздушный клапан; 18 — вещество, аккумулирующее холод(дистиялированнэя вода или соляной раствор). Устройство термостата для биологического материала содержит корпус (1) с крышкой (2), выполненный из термоизолирующего материала. внутри которого установлен зэполненныи хладоагентом (3} контейнер (4) с размещенными s 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 подключен генератор (13) пилообразных импульсов, и ключевой транзистор (14), в 1836062 к ллекторную цепь которого включен терм исполнительный элемент (15), который в полнен в виде плоского злектронагреват ля, который установлен заподлицо и по ц нтру дна контейнера (4), аккумулятор (7) х лодз выполнен в виде установленных у б ковых стенок статируемого сосуда (5) ч тырех герметичных боксов, каждый из к торых имеет прямоугольную форму, внутр нние ребра (16) жесткости, содержат выи скной воздушный клапан (17) и заполнен а кумулирующим холод веществом (18) не б лее, чем на 90ф объема, термодатчик (8) естко закреплен в углу дна контейнера (4). Устройство работает следующим образ м. Производят заливку герметичных бокс в аккумулятора (7) холода веществом(18), а кумулирующим холод (дистиллированная вода или соляной раствор), и замораживают его, используя морозильную камеру (наприер, бытового холодильника), Производят ливку контейнера (4) расчетным количестом (0,5 л) хладоагента (3) — дистилированой водой. Устанавливают четыре бокса ккумулятора (7) холода в боковые отсеки онтейнеры (4). Загружают стзтируемый соуд(5) биомзтериалом(6) закрывают его гервтичйой крышкой (не обозначена) и станзвливзют его в термостзт. Закрывают рымку(3)термостата и включают электроный блок. Выбором опорного напряжения источника:(11) устанавливают требуемую емпературу +(4,5,6,8)ОС хранения биоатериэла (6). Вторым дифусилителем 10) устанавливается сигнал ошибки расогласования между выбранным опорным апряжением и напряжением на выходе ервого дифусилителя (9), подключенного к езистивному мосту (не показано) который азбалансируется термодатчиком (8) — терморезистором, реагирующим на температуру омывающей статируемый сосуд (5) и 1 боксы аккумулятора (7) холода — жидкостиххладоагента (3). Величина градиента температур между биоматериалом (6) и хладагентом (3) выявляется экспериментально. Усиленный сигнал ошибки рассогласования между задаваемой температурой стзтирования и температурой хладоагента (3) управляет в компзрзторе (12) уровнем отсечки пилообразных импульсов от генера! торэ (13). В результате на выходе компарзтора (12) напряжения ширина формируемых им пульсов модулируется пропорционально I сигналу ошибки рассогласования. Эти импульсы ШИМ управляют коллекторным то ком ключевого транзистора (14), нагрузкой которого является электронзгреватель (15), обеспечивающий дополнительный подогрев хладоагента (3) до заданной температуры стэтирования. При завершении обработки ошибки рассогласования дли5 тельность импульсом ШИМ равна нулю. Электронэгреватель (15) обесточивается, срабатывает визуальная сигнализация (не показано); и термостат готов к транспортировке. 10 80 время транспортировки(до 48 часов) статировзние сосуда (5) осуществляется пассивной циркуляцией хладоагента (3), имеющего температуру +3,7 С. По завершении транспортировки опять 15 включают электронный блок нэ время хранения до момента начала размораживания. Непосредственно перед имплантзцией установкой температуры статирования +14 С включают получасовой цикл разморз20 живания. Лабораторные испытания макета заявляемого устройства нз весовом имитаторе биологической массы (1 л воды) подтвердили возможность поддержания температуры статированиа+13,7 С в тече25 ние 48 часов в пассивном режиме охлаждения (режим транспортировки) с последующим поддержанием температуры статирования плюс (4,5.6,7) С с точностью +0,2ОС в активном режиме регулирования 30 (стационарный режим) до 24 часов без замены аккумулятора (7) холода, включая получасовой цикл размораживания. Технико-экономическое преимущество заявляемого устройства по сравнению с 35 прототипом, заключается в увеличении диапазона температур статирования (без замены аккумулятора (7) холодз), что, например, позволяет реализовать перед имплэнтзцией донорских органов режим их разморэ40 живанию непосредственно в сэмом термостате, без привлечения стационарной размораживающей аппаратуры. Формула изобретения 1. Термостат для биологического иэте45 риала, содержащий корпус с крышкой, выполненный из термоизолирующвго материала, внутри которого установлен заполнеMíûé хладагентом прямоугольный контейнер с размещенными в нем статиру50 емым сосудом с биологическим материалом и аккумулятором холода, о т л и ч з юшийся тем, что на дне контейнера в углу жестко закреплен термодатчик, к которому подключены последовательно соединенные 55 первый и второй дифусилители, к которому входу последнего подключен источник опорных напряжений, компаратор напряжений, к второму входу которого подключен генератор пилообразных импульсов, и ключевой транзистор, в коллекторную цепь ко1836062 2. Термостат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что аккумулятор холода выполнен в Составитель А.Гаврилин Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Ìåêñèìèøèíåö Редактор Т.Куркова Заказ 2990 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 торого включен термоисполнительный элемент, выполненный в виде плоского электронагревателя, установленного заподлицо с дном в центре контейнера. виде четырех прямоугольных герметичных боксов. установленных у боковых стенок статируемого сосуда, каждый из которых снабжен внутренними ребрами жесткости, 5 содержит выпускной воздушный клапан и заполнен аккумулиругощим холод веществом не более чем на 90ф объема.
