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REVENDICATIONS
I. Dispositif de réfrigération transportable, notamment pour éprouvettes, comportant une enceinte étanche ( I ) renfermant une masse réfrigérante (2) composée d'un liquide congelable mélangé à un substrat capable de fixer le liquide à l'état décongelé, caractérisé en ce que l'enceinte étanche(l) consiste en un boîtier dont la face supérieure (3) est agencée de façon à servir de support pour les objets à maintenir à basse température et que la masse réfrigérante (2) prend appui sur une couche de matiére hydrophobe élastique et thermiquement isolante (4) en contact avec au moins une des parois internes de l'enceinte étanche ( 1 J.
2. Dispositif selon la revendication 1. caractérisé en ce que la face supérieure (3) du boitier se prolonge par des puits (5) plongeant dans la masse réfrigérante (2) et dont les dimensions sont au moins égales à celles des objets à transporter.
3. Dispositif selon l'une des revendications I et 2. caractérisé en ce que la face supérieure (3) du boîtier comporte une couche de matière élastique et thermiquement isolante (6) présentant des ouvertures (7) disposées au-dessus des puits (5), de section inférieure à celle des puits correspondants.
4. Dispositif selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que les faces supérieure (3) et inférieure (8) de l'enceinte étanche (1) sont doublées d'un film (9) thermiquement isolant.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente un indicateur de température (10) sur l'une des faces externes de l'enceinte étanche (I).
6. Dispositif selon l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que la masse réfrigérante (2) comporte des éléments additionnels destinés à accélérer les échanges thermiques avec l'extérieur.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enceinte étanche (1) comporte sur au moins une de ses faces un élément élastique à basse température, destiné à absorber les variations de volume de la masse réfrigérante (2) lors des changements d'état.
8. Dispositif selon l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la masse réfrigérante (2) présente une structure spongieuse dont les volumes interstitiels sont destinés à absorber les variations de volume de la masse (2) lors des changements d'état.
L'invention se rapporte à un dispositif de réfrigération transportable, notamment pour objets tubulaires tels qu'éprouvettes.
Le transport et la conservation à basse température de matières sensibles à la chaleur s'effectuent actuellement à l'aide de moyens les plus divers, allant notamment du wagon frigorifique au simple bac à glace utilisé dans les laboratoires. Le transport sur de longues distances et la conservation durant des périodes prolongées, cependant, nécessitent l'emploi de dispositifs parfois chers et compliqués, telles des armoires frigorifiques de petites dimensions et possédant une source d'énergie autonome.
Les dispositifs de réfrigération les plus simples, utilisant la chaleur de changement d'état pour garder constante une température durant plusieurs heures, font appel à l'emploi de masses congelables à base de liquides tels qu'eau, solutions salines ou solvants organiques aqueux. A l'état solide, de telles masses ne se prêtent pas à l'insertion d'objets de tailles variables. Si de telles masses peuvent être fragmentées à l'état solide, par exemple en paillettes, la recongélation ultérieure conduit à nouveau à une masse compacte quasiment inutilisable. Si, dans certains cas, le liquide résultant de la décongélation peut être résorbé, par exemple sous forme de gel (voir à ce sujet brevet CH-503.493), la dilatation de masses importantes lors de la congélation est encore source de problèmes.
Il est notamment quasi impossible de conserver intacte l'homogénéité de la masse après un nombre élevé de cycles congèlation-décongélation. D'autre part, la dilatation de la masse en cours de congélation conduit inévitablement à des déformations. voire des ruptures des parois du boîtier.
L'emploi de glace carbonique permet effectivement d'éviter certains problèmes inhérents à la congélation et à la décongélation des liquides, mais l'évaporation du gaz carbonique nécessite un renouvellement constant de la masse réfrigérante. En outre, les émanations de gaz en interdisent l'emploi dans de nombreux cas, et ce système ne permet pas d'obtenir une température constante de O C.
En ce qui concerne le transport à basse température, d'un laboratoire à un autre, de matiéres ou d'organismes sensibles à la chaleur par exemple ou le maintien et le prélèvement aisé à basse température de tels produits. le praticien est encore à la recherche de dispositifs simples, efficaces. de préférence réutilisables un grand nombre de fois sans manipulations fastidieuses et facilement transportables.
L'invention permet de répondre avantageusement aux besoins actuellement exprimés. Elle est définie à la revendication 1.
Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple uniquement.
I'une des formes d'exécution du dispositif selon l'invention.
Fig. I est une vue en perspective montrant le dispositif utilisé pour le transport d'éprouvettes.
Fig. 2 est une coupe schématique d'un dispositif selon l'invention.
Selon l'invention, L'enceinte étanche 1 renfermant la masse réfrigérante 2 consiste en un boitier de préférence rigide, fait d'un matériau relativement bon conducteur de la chaleur, un matériau à base de polymères par exemple. Il importe en effet de pouvoir congeler rapidement la masse réfrigérante, par exemple lors de l'entreposage dans un congélateur de type courant (-18--C). La La rigidité du boitier contribue en outre à en faciliter la mise en place dans une enceinte isolante (11), que la masse 2 soit à l'état liquide ou solide. La forme du boitier par contre est sans importance: elle sera simplement choisie de façon à éviter un encombrement trop important, à réduire au minimum les surfaces enveloppantes et en faciliter la manipulation.
Il en sera de même en ce qui concerne les dimensions du boitier, fonctions de l'emploi souhaité.
Selon l'invention, la face supérieure 3 dudit boitier est agencée de façon à servir de support pour les objets à transporter et maintenir à basse température des éprouvettes, par exemple. Dans l'une des formes d'exécution de l'invention, ladite face 3 se prolonge par des puits 5 plongeant dans la masse 2 et dont les dimensions sont au moins égales à celles des objets à transporter (voir à ce sujet fig. 2).
Ces puits, pour un même dispositif, pourront varier tant en section qu'en profondeur, de façon à offrir toute une gamme de possibilités, adaptées par exemple aux divers objets standardisés utilisés en laboratoire.
A sa face supérieure 3, le boîtier peut être en outre avantageusement pourvu d'une couche de matière élastique 6, de préférence hydrophobe et thermiquement isolante, telle une couche de mousse de polymères par exemple. Ladite couche 6 présente des ouvertures 7, disposées au-dessus des puits 5, ouvertures au travers desquelles seront insérés les objets à transporter. Afin d'assurer la solidarisation optimale desdits objets, les ouvertures 7 présentent une section inférieure à celle des objets à insérer et des puits 5 correspondants.
La forme des ouvertures 7 peut être circulaire ou quasi circulaire telle que représentée par fig. 2; elle peut être tout à fait différente et lesdites ouvertures consister en de simples fentes par exemple. La couche 6 sera solidarisée à la face 3 du boitier par tout moyen approprié.
Selon l'invention en outre, la masse réfrigérante 2 prend appui sur au moins une couche de matière hydrophobe élastique et thermiquement isolante 4 en contact avec au moins une des parois internes de l'enceinte étanche 1. Tout comme dans le cas de la couche élastique 6, la couche 4 peut être avantageusement constituée d'une mousse de polymères. Dans la forme d'exécution illustrée par fig. 2, la masse 2 repose sur une couche 4. elle-même disposée sur le fond du boitier, mais on peut également concevoir d'autres dispositions
d'une ou de plusieurs couches 4. La fonction première de ladite couche 4 est d'absorber les déformations de la masse 2 en cours de congélation. Judicieusement disposée, en outre. elle absorbera également les chocs en cours de transport. Ladite couche 4 sera en outre hydrophobe. de façon à conserver ses propriétés élastiques et isolantes une fois la masse 2 durcie.
Etant donné la relativement bonne conductivité thermique des parois du boîtier, certaines d'entre elles peuvent être avantageuse
ment doublées d'un film thermiquement isolant 9, tel un film à base
de plastique métallisé par exemple. On contribue ainsi à réduire au
minimum le réchauffement de la masse 2 par rayonnement. Dans la
forme d'exécution illustrée par fig. 2, le film 9 est disposé sur les
faces supérieures 3 et inférieure 8 du boîtier. D'autres dispositions
peuvent être également envisagées.
Le dispositif selon l'invention peut être en outre avantageuse
ment muni d'un indicateur de température 10, tel un thermomètre à
alcool ou un indicateur à cristaux liquides par exemple. Un tel indi
cateur sera placé de façon à faciliter la lecture de la température, par
exemple sur la face supérieure du boîtier comme illustré par fig. 2.
La masse réfrigérante sera le plus généralement à base d'un
liquide congelable tels de l'eau, une solution saline ou un solvant or
ganique aqueux. Le liquide choisi sera de préférence mélangé à un substrat hydrophile, tel un polymère hydrophile naturel ou synthétique comme décrit dans le brevet CH-503.493.
Dans certaines exécutions du dispositif selon l'invention, la masse réfrigérante 2 peut comporter en outre des éléments additionnels destinés à accélérer les échanges thermiques avec l'extérieur, telles des feuilles métalliques souples par exemple.
Dans une autre exécution du dispositif selon l'invention, non représentée, L'enceinte étanche 1 peut comporter sur au moins une de ses faces un élément élastique à basse température, tel un soufflet par exemple, destiné à absorber les variations de volume dues au changement d'état de la masse 2.
Dans une autre exécution du dispositif selon l'invention, la masse réfrigérante 2 peut présenter une structure spongieuse, réalisée par exemple par insertion de bulles de gaz. Dans une telle structure, les volumes interstitiels sont également destinés à absorber les variations de volume dues au changement d'état de la masse 2.
Dans d'autres exécutions, la masse réfrigérante 2 peut se présenter sous forme de bandes minces, souples à l'état congelé, disposées à l'intérieur du boîtier de façon à ménager des espaces libres servant de puits 5.
Les dispositifs selon l'invention ont notamment l'avantage d'accroître la sécurité et la facilité de stockage et de prélèvement de produits biochimiques conservés à basse température.
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CLAIMS
I. Transportable refrigeration device, in particular for test tubes, comprising a sealed enclosure (I) containing a cooling mass (2) composed of a freezable liquid mixed with a substrate capable of fixing the liquid in the thawed state, characterized in that the sealed enclosure (l) consists of a housing the upper face (3) of which is arranged so as to serve as a support for the objects to be kept at low temperature and that the coolant (2) is supported on a layer of hydrophobic material elastic and thermally insulating (4) in contact with at least one of the internal walls of the sealed enclosure (1 J.
2. Device according to claim 1. characterized in that the upper face (3) of the housing is extended by wells (5) plunging into the cooling mass (2) and whose dimensions are at least equal to those of the objects to be transported .
3. Device according to one of claims I and 2. characterized in that the upper face (3) of the housing comprises a layer of elastic and thermally insulating material (6) having openings (7) arranged above the wells ( 5), of section smaller than that of the corresponding wells.
4. Device according to one of claims I to 3, characterized in that the upper (3) and lower (8) faces of the sealed enclosure (1) are lined with a thermally insulating film (9).
5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that it has a temperature indicator (10) on one of the external faces of the sealed enclosure (I).
6. Device according to one of claims I to 5, characterized in that the cooling mass (2) comprises additional elements intended to accelerate heat exchanges with the outside.
7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealed enclosure (1) comprises on at least one of its faces an elastic element at low temperature, intended to absorb the variations in volume of the cooling mass (2) during changes of state.
8. Device according to one of claims I to 7, characterized in that at least part of the cooling mass (2) has a spongy structure whose interstitial volumes are intended to absorb the volume variations of the mass (2 ) during state changes.
The invention relates to a transportable refrigeration device, in particular for tubular objects such as test tubes.
The transport and storage at low temperature of materials sensitive to heat are currently carried out using a wide variety of means, ranging in particular from the refrigerated wagon to the simple ice bin used in laboratories. Transport over long distances and storage for extended periods, however, require the use of sometimes expensive and complicated devices, such as small refrigeration cabinets with an independent energy source.
The simplest refrigeration devices, using the heat of change of state to keep a temperature constant for several hours, use the use of freezable masses based on liquids such as water, saline solutions or aqueous organic solvents. In the solid state, such masses do not lend themselves to the insertion of objects of variable sizes. If such masses can be fragmented in the solid state, for example into flakes, subsequent refreezing again leads to a compact mass which is practically unusable. If, in certain cases, the liquid resulting from thawing can be absorbed, for example in the form of a gel (see on this subject patent CH-503,493), the expansion of large masses during freezing is still a source of problems.
In particular, it is almost impossible to keep the homogeneity of the mass intact after a high number of freeze-thaw cycles. On the other hand, the expansion of the mass during freezing inevitably leads to deformations. or even ruptures of the walls of the housing.
The use of dry ice effectively avoids certain problems inherent in the freezing and thawing of liquids, but the evaporation of carbon dioxide requires a constant renewal of the cooling mass. In addition, gas fumes prohibit the use in many cases, and this system does not allow to obtain a constant temperature of O C.
Regarding the transport at low temperature, from one laboratory to another, of materials or organisms sensitive to heat for example or the maintenance and easy removal at low temperature of such products. the practitioner is still looking for simple, effective devices. preferably reusable a large number of times without tedious handling and easily transportable.
The invention makes it possible to advantageously meet the needs currently expressed. It is defined in claim 1.
The accompanying drawings illustrate, by way of example only.
One of the embodiments of the device according to the invention.
Fig. I is a perspective view showing the device used for transporting test pieces.
Fig. 2 is a schematic section of a device according to the invention.
According to the invention, the sealed enclosure 1 containing the cooling mass 2 consists of a preferably rigid case, made of a material that is relatively good conductor of heat, a material based on polymers for example. It is important to be able to quickly freeze the cooling mass, for example when storing in a common type freezer (-18 - C). The rigidity of the case also contributes to facilitating its installation in an insulating enclosure (11), whether the mass 2 is in the liquid or solid state. The shape of the case, on the other hand, is unimportant: it will simply be chosen so as to avoid too much bulk, to reduce the enveloping surfaces to a minimum and to facilitate handling.
It will be the same with regard to the dimensions of the case, functions of the desired use.
According to the invention, the upper face 3 of said case is arranged so as to serve as a support for the objects to be transported and to keep test pieces at low temperature, for example. In one of the embodiments of the invention, said face 3 is extended by wells 5 plunging into the mass 2 and whose dimensions are at least equal to those of the objects to be transported (see fig. 2 on this subject). ).
These wells, for the same device, may vary both in section and in depth, so as to offer a whole range of possibilities, adapted for example to the various standardized objects used in the laboratory.
At its upper face 3, the housing can also advantageously be provided with a layer of elastic material 6, preferably hydrophobic and thermally insulating, such as a layer of polymer foam for example. Said layer 6 has openings 7, arranged above the wells 5, openings through which the objects to be transported will be inserted. In order to ensure optimum securing of said objects, the openings 7 have a smaller cross-section than that of the objects to be inserted and the corresponding wells 5.
The shape of the openings 7 can be circular or almost circular as shown in FIG. 2; it can be quite different and said openings consist of simple slots for example. The layer 6 will be secured to the face 3 of the case by any suitable means.
According to the invention, moreover, the cooling mass 2 is supported on at least one layer of hydrophobic elastic and thermally insulating material 4 in contact with at least one of the internal walls of the sealed enclosure 1. Just as in the case of the layer elastic 6, layer 4 can advantageously be made of a polymer foam. In the embodiment illustrated in fig. 2, the mass 2 rests on a layer 4. itself arranged on the bottom of the case, but it is also possible to conceive of other arrangements
of one or more layers 4. The primary function of said layer 4 is to absorb the deformations of the mass 2 during freezing. Judiciously disposed, moreover. it will also absorb shocks during transport. Said layer 4 will also be hydrophobic. so as to retain its elastic and insulating properties once the mass 2 has hardened.
Given the relatively good thermal conductivity of the walls of the housing, some of them may be advantageous
lined with a thermally insulating film 9, such as a film based
of metallized plastic for example. This helps to reduce the
minimum heating of mass 2 by radiation. In the
embodiment illustrated in fig. 2, the film 9 is placed on the
upper 3 and lower 8 faces of the housing. Other provisions
can also be considered.
The device according to the invention can also be advantageous
ment equipped with a temperature indicator 10, such as a thermometer
alcohol or a liquid crystal indicator for example. Such an indi
cator will be placed in order to facilitate the reading of the temperature, for
example on the upper side of the housing as illustrated in fig. 2.
The refrigerant mass will generally be based on a
freezable liquid such as water, saline or gold solvent
aqueous ganic. The liquid chosen will preferably be mixed with a hydrophilic substrate, such as a natural or synthetic hydrophilic polymer as described in patent CH-503,493.
In certain embodiments of the device according to the invention, the refrigerating mass 2 may also include additional elements intended to accelerate heat exchanges with the outside, such as flexible metal sheets for example.
In another embodiment of the device according to the invention, not shown, The sealed enclosure 1 may comprise on at least one of its faces an elastic element at low temperature, such as a bellows for example, intended to absorb the variations in volume due to the change of mass state 2.
In another embodiment of the device according to the invention, the cooling mass 2 may have a spongy structure, produced for example by insertion of gas bubbles. In such a structure, the interstitial volumes are also intended to absorb the variations in volume due to the change of state of the mass 2.
In other embodiments, the cooling mass 2 can be in the form of thin strips, flexible in the frozen state, arranged inside the housing so as to provide free spaces serving as wells 5.
The devices according to the invention have in particular the advantage of increasing the safety and the ease of storage and removal of biochemical products kept at low temperature.