DE2251529A1

DE2251529A1 - Verfahren zum aufbewahren von guetern bei konstanter temperatur

Info

Publication number: DE2251529A1
Application number: DE19722251529
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Ing Dr Marx
Original assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG
Current assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1972-10-20
Publication date: 1974-04-25

Description

Verfahren zum Aufbewahren von Gütern bei konstanter Temperatur Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbewahren von Gütern bei konstanter Temperatur.
In letzter Zeit ist zunehmend das Bedürfnis entstanden, temperaturempfindliche Güter, wie beispielsweise lebende Zellen, bei konstanter, wenig über O ° Celsius liegender Temperatur aufzubewahren. Die Aufrechterhaltung konstanter, von der Umgebungstemperatur verschiedener Temperaturen erfolgt durch Thermostaten.
Bei den bekannten Thermostaten wird die herrschende Temperatur mit der gewünschten Temperatur verglichen und die Temperaturdifferenz durch Heizen oder Kühlen möglichst gering gehalten. Wird eine große Temperaturkonstanz gewünscht, so ist der Mess- und Regelaufwand erheblich. Da nach bekannten Verfahren eine Temperaturregelung nur möglich ist, wenn durch Messung des Istwertes und Vergleich mit dem Sollwert die Regelabweichung ermittelt wird, müssen Temperaturschwankungen hingenommen werden, da andernfalls der Regler überhaupt nicht ansprechen würde.
Die bekannten Verfahren zum Aufbewahren von Gütern bei konstanter Temperatur sind insbesondere dann nachteilig, wenn die temperaturempfindlichen Güter, wie beispielsweise Organe, schnell und in möglichst kleinen Behältern transportiert werden sollen. Eine Temperaturregelung in transportablen Kühlbehältern ist nach den bekannten Verfahren kaum möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufbewahren von Gütern bei konstanter Temperatur vorzuschlagen, das bei verringertem Aufwand eine gute Konstanz der Temperatur gewährleistet und Temperaturschwankungen ausschließt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gesüßt, daß die aufzubewahrenden Güter in wärmeleitender Verbindung zu einem die Temperatur konstant haltenden Medium gelagert werden und als Medium ein Stoff mit bekanntem Schmelzpunkt in den Phasen fest-flüssig oder bekanntem Siedepunkt in den Phasen fest-dampfförmig verwendet wird. Die Erfindung geht von den bekannten Gesetzen aus, daß während der Zeit, in der ein fester Körper durch Wärmezufuhr in den flüssigen Zustand übergeht, keine Temperaturerhöhung eintritt.
Während dieser Zeit wird die ganze zugeführte Wärme zur Umwandlung der festen Formart in die flüssige verbraucht. Erfindungsgemäß wird nicht durch Temperaturfühler die Isttemperatur gemessen und mit.der Solltemperatur verglichen, sondern es wird ein die gewünschte Temperatur konstant haltendes Medium gewählt, das die gewünschte Temperatur solange konstant hält, wie in diesem die Aggregatzustände flüssig-fest nebeneinander vorhanden sind. Nach dem erfindungsgemäßem Verfahren ist es lediglich erforderlich, die beiden Phasen festflüssig in dem Kühlmedium aufrechtzuerhalten, was durch eine grobe, in großen Intervallen arbeitende Regelung geschehen kann.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zum Aufbewahren von lebenden Zellen, beispielsweise Organen, in tiefer Hypothermie vorgesehen werden, daß als Kühlmedium teilweise geschmolzene Stoffe mit bei 5 ° Celsius liegendem Schmelzpunkt, vorzugsweise Benzol, verwendet werden. Benzol ist als Kühlmedium besonders geeignet, da es einen Schmelapunkt von plus 5,5 ° Celsius hat und eine Schmelzwärme von 30,4 kcal/kg besitzt. Als Kühlmedium kommt auch Ameisensäure mit einem Schmelzpunkt von 8,4 ° Celsius und 66 kcal/kg in Betracht. Zur Einhaltung bestimmter Temperaturen können auch Gemische aus mehreren Substanzen dienen, deren Schmelztemperatur der gewünschten Temperatur naheliegt.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitendes Kühlgerät kann diskontinuierlich geregelt sein und diskontinuierlich arbeiten, ohne daß die Temperaturkonstanz darunter leidet. Erfindungsgemäß kann die Temperaturregelung dadurch erfolgen, daß der Anteil des festen Kühlmediums in der Schmelze optisch oder durch Volumenmessung ermittelt und bei Erreichen eines Mindestanteils von festem Kühlmedium der Mischung aus festem und flüssigem Kühlmedium soviel Wärme entzogen wird, daß dieses bis auf einen kleinen Rest Schmelze erstarrt. Zur Regelung ist es lediglich erforderlich, das Kühlmedium mit einem Kühl- oder Wärmeaggregat auszustatten, das in Abhängigkeit von der Restschmelze oder den restlichen festen Stoffen diesem Wärme zuführt oder entzieht.
Die bei konstanter Temperatur aufzubewahrenden Güter können in wärmedurchlässigen Behältern eingeschlossen unmittelbar in das Kühlmedium eingelagert oder in anderer Weise von diesem umgeben werden.
Da grundsätzlich die Umwandlung von Stoffen von einem Aggregatzustand in einen anderen unter konstanter Temperatur erfolgt, kann neben dem Schmelzpunkt als konstantem Temperaturpunkt auch der Siedepunkt gewählt werden, der ebenfalls konstant ist. Um einen flüssigen Körper in den gasförmigen Zustand zu bringen,- ist Wärme erforderlich. Wenn also eine Flüssigkeit die Temperatur des Siedepunktes erreicht hat, steigt bei weiterer Wärmezufuhr die Temperatur nicht weitern, sondern bleibt, falls es sich um einen reinen Stoff-handelt, unverändert. Zugeführte Wärmemenge wird dazu verbraucht, das Wasser in Wasserdampf von gleicher Temperatur zu verwandeln. Unter Ausnutzung dieser bekannten Gesetze kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in der Weise durchgeführt werden, daß bei Ausnutzung des Siedepunkts einer Flüssigkeit als konstantem Temperaturpunkt dem Medium von außen Verdampfungswärme zugeführt, daß bei konstanter Temperatur aufzubewahrende Gut in wärmeleitende Verbindung vorzugsweise nur zu dem Dampf gebracht und die aus dem Dampf kondensierte Flüssigkeit in den Mediumbehälter zurückgeführt wird. Es ist zweckmäßig, zum Konstaiflialten der Temperatur nur den Dampf auszunutzen, weil die Flüssigkeit infolge eines möglichen Siedeverzuges Temperaturschwankungen aufweisen kann.
Soll ein Gut beispielsweise bei 34,5 ° Celsius aufbewahrt werden, bietet sich als die Temperatur konstant haltendes Medium äthyläther an, das einen Siedepunkt von 34,5 ° Celsius und eine Verdampfungswärme von 86 kcal/kg besitzt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufbewahren von Gütern bei konstanter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß sie in wärmeleitender Verbindung zu einem die Temperatur konstant haltenden Medium gelagert werden und als Medium ein Stoff mit bekanntem Schmelzpunkt in den Phasen fest-flüssig oder mit bekanntem Siedepunkt in den Phasen fest-dampfförmig verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Aufbewahren von lebenden Zellen in tiefer Hypothermie, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmedium teilweise geschmolzene Stoffe mit bei 5 ° Celsius liegendem Schmelzpunkt, verzugsweise Benzol, verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des festen Mediums in der Schmelze optisch oder durch Volumenmessung ermittelt und bei Erreichen eines Mindestanteils von festem oder flüssigem Medium der Mischung aus festem und flüssigem Medium soviel Wärme entzogen oder zugeführt wird, daß dieses bis auf einen kleinen Rest Schmelze erstarrt oder bei tieferer Umgebungstemperatur bis auf einen Rest Feststoff schmilzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausnutzung des Siedepunkts einer Flüssigkeit als konstantem Temperaturpunkt dem Medium von außen Verdampfungswärme zugeführt, das bei konstanter Temperatur aufzubewahrende Gut in wärmeleitende Verbindung vorzugsweise nur zu dem Dampf gebracht und die aus dem Dampf kondensierte Flüssigkeit in dem Mediumbehälter zurückgeführt wird.