DE2925471A1

DE2925471A1 - Rapid heating biological material to use temp. - using microwave oven with rocking holder and temp. control

Info

Publication number: DE2925471A1
Application number: DE19792925471
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Sander
Original assignee: Jung GmbH
Current assignee: Jung GmbH
Priority date: 1979-06-23
Filing date: 1979-06-23
Publication date: 1981-01-08
Also published as: DE2925471C2

Abstract

Biological materials and solns. of them are heated to the temp. of use in a micro-wave field with a frequency of 2450 (+-) 15 MHz which is operated at intervals. The microwave generation is controlled from a measure of the temp. of the material being heated. The heating operation is interrupted several times before the required temp. is reached. The interval is controlled in the ratio, radiation on to pause of 3:1. The material is mounted in a rocking support which has a periodic frequency of 10 to 30 secs. The rocker is mounted inside an enclosed metal chamber. The temp. probe is attached to the rocker. Used for heating materials such as blood plasma, uricacid, enzymes, sperm, dilution factor substances and liquids derived from them, which are stored at -24 deg.C and have to be heated to 37 deg.C Allows the materials to be heated rapidly under controlled conditions and within narrow limits. They can be held at this temp. for a protracted period if desired.

Description

Verfahren, Vorrichtung und Anordnung zum Erwärmen Method, device and arrangement for heating

von Stoffen auf Gebrauchstemperatur Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erwärmen von Stoffen aus der Gruppe Blutplasma, Harnsäure, Enzyme, Sperma, Gerinnungsfaktorsubstanzen und von diese Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten auf Gebrauchstemperatur. of substances to use temperature The invention relates to a method for heating substances from the group blood plasma, uric acid, enzymes, Semen, coagulation factor substances and fluids containing these substances to use temperature.

Die genannten Stoffe werden in aller Regel bei niedrigeren Temperaturen als der Gebrauchstemperatur gelagert. So war es bisher überwiegend üblich, Blutplasma bei einer Temperatur von +4 0C zu lagern. Neuerdings geht man zunehmend dazu über, Blutplasma tiefgefroren bei -24 0C zu lagern. Auch die tiefgefrorene Lagerung von Sperma ist üblich.The substances mentioned are usually at lower temperatures stored than the use temperature. So it was previously mostly common to use blood plasma to be stored at a temperature of +4 0C. Recently there has been an increasing trend Store blood plasma frozen at -24 0C. Also the frozen storage of Semen is common.

Die genannten Stoffe müssen dann unmittelbar vor ihrer Verwendung auf Gebrauchstemperatur gebracht werden. Diese liegt beispielsweise bei Blutplasma bei 37 + 0,5 °C. Enzymhaltige Substanzen haben eine Gebrauchstemperatur von 25 OP während die Gebrauchstemperatur sogenannter Komplementstoffe bei 56 0C liegt. Die genannten Temperaturen müssen möglichst genau erreicht werden, wobei auch die Erwärmung selbst sehr schonend geschehen muß. Eine zu rasche Erwärmung kann zu örtlichen Überhitzungen und zu Zersetzungserscheinungen führen; eine zu starke Bewegung der Flüssigkeit, die eine bessere Wärmeverteilung zur Folge hätte, kann z. B. bei Blutplasma zur Schaumbildung führen.The substances mentioned must then be immediately prior to their use brought up to use temperature. This is for example with blood plasma at 37 + 0.5 ° C. Substances containing enzymes have a service temperature of 25 OP while the usage temperature of so-called complement substances is 56 ° C. the The temperatures mentioned must be reached as precisely as possible, with the heating as well must be done very gently. Too rapid heating can lead to local overheating and lead to decomposition phenomena; excessive movement of the liquid, which would have a better heat distribution, z. B. for blood plasma Cause foaming.

Blutplasma bzw. Blutkonserven hat man bisher meist in Glasflaschen entweder im Wasserbad oder im Wärmeschrank auf Ge- brauchstemperatur erwärmt. Wegen der vorstehend beschriebenen Notwendigkeit einer schonenden Erwärmung darf der Temperaturgradient vom Wasserbad oder Wärmeschrank zu dem zu erwärmenden Stoff nicht zu groß sein, d.h. das Heizmedium Wasser oder Luft hat eine Temperatur, die nur unwesentlich höher sein darf als die angestrebte Gebrauchstemperatur des betreffenden Stoffs. Dies führt gegen Ende der Erwärmung dazu, daß sich die Temperatur des zu erwärmenden Stoffs asymptotisch dem Endwert annähert, so daß der Erwärmungsvorgang geraume Zeit in Anspruch nimmt. Um Blutplasma beispielsweise von +4° C auf + 37° C zu erwärmen, benötigt man im Wärmeschrank oder Wasserbad eine Zeit zwischen 15 und 2Q Minuten. Um tiefgefrorenes Blutplasma von -24 0C auf + 37° C zu erwärmen, verstreicht sogar eine Zeitspanne von 25 bis 30 Minuten. Falls eine Blutkonserve bzw. Blutplasma rasch benötigt wird, kann eine derartige Zeitverzögerung eine tödliche Wirkung haben. Bei der Erwärmung aus dem tiefgefrorenen Zustand ist zusätzlich noch zu berücksichtigen, daß zunächst ein Auftauvorgang erfolgen muß, bei dem die Gefahr einer Produktschädigung besonders groß ist. Die Notwendigkeit der Zufuhr von Schmelzwärme bedingt nämlich sowohl größere Energiemengen als auch eine längere Zeitdauer bis zum Erreichen der Endtemperatur.Up to now, blood plasma or blood reserves have mostly been kept in glass bottles either in a water bath or in a heating cabinet on usage temperature warmed up. Because of the need for gentle heating as described above the temperature gradient from the water bath or heating cabinet to the one to be heated is allowed The fabric should not be too big, i.e. the heating medium water or air has a temperature which may only be slightly higher than the intended use temperature of the the substance concerned. Towards the end of the heating, this leads to the temperature increasing of the substance to be heated asymptotically approaches the final value, so that the heating process takes a long time. To blood plasma, for example, from + 4 ° C to + 37 ° C, you need a time between 15 and 2Q minutes. To warm frozen blood plasma from -24 0C to + 37 ° C, even a period of 25 to 30 minutes elapses. If a blood bag or blood plasma is needed quickly, such a time delay can be fatal Have an effect. When heating from the frozen state, there is also to take into account that a thawing process must first take place, in which the danger product damage is particularly great. The need for the supply of heat of fusion namely requires both larger amounts of energy and a longer period of time up to to reach the final temperature.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erwärmen von Stoffen der eingangs beschriebenen Art auf Gebrauchstemperatur anzugeben, mit dem in möglichst kurzer Zeit vorgegebene Temperaturwerte innerhalb enger Grenzen erreicht und im Bedarfsfalle auch über längere Zeit eingehalten werden können.The invention is therefore based on the object of providing a method for Indicate the heating of substances of the type described at the beginning to the service temperature, with the temperature values specified in the shortest possible time within narrow limits and can be maintained over a longer period of time if necessary.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß die ge- nannten Stoffe einem Mikrowellenfeld mit einer Frequenz von 2450 + 15 MHz ausgesetzt werden, welches in Intervallen betrieben wird, und daß die Mikrowelleneinwirkung in Abhängigkeit von einer Temperaturmessung des betreffenden Stoffs bei Erreichen der Gebrauchstemperatur mindestens zeitweise unterbrochen wird.The task at hand is achieved in the case of the one described at the beginning Method according to the invention in that the called fabrics to you Microwave field with a frequency of 2450 + 15 MHz, which is operated at intervals, and that the microwave exposure as a function from a temperature measurement of the substance in question when it reaches the service temperature is interrupted at least temporarily.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von der bekannten Mikrowellenerwärmung von Nahrungsmitteln vorrangig dadurch, daß es temperaturabhängig, d.h. unter laufender Oberwachung der Temperatur des zu erwärmenden Stoffs oder einer Bezugsgröße geschieht. Bei der Nahrungsmittelerwärmung wird über eine Zeitschaltuhr eine aus der Erfahrung gewonnene Zeitdauer für die Mikrowellenerwärmung vorgegeben. Infolge von Schwankungen der Produktbeschaffenheit und der Produktmenge kann auf diese Weise jedoch eine genaue Endtemperatur nicht erzielt werden. Dies ist bei Nahrungsmitteln auch nicht weiter störend.The method according to the invention differs from the known Microwave heating of food primarily because, depending on the temperature, it i.e. with constant monitoring of the temperature of the material to be heated or a Reference happens. A timer is used to heat the food a time period obtained from experience for the microwave heating is specified. As a result of fluctuations in the quality of the product and the amount of product, this way, however, an exact final temperature cannot be achieved. This is at Food is not a problem either.

Im Unterschied dazu erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren die mindestens zeitweise Unterbrechung der Mikrowellenbeheizung durch Temperaturüberwachung, d.h. der Hochfrequenzgenerator (Magnetron) wird mindestens zeitweise stillgesetzt wenn die gewünschte Produkttemperatur erreicht wird. Der Ausdruck "mindestens zeitweise" bezieht sich auf eine längere Warmhaltung des betreffenden Stoffs, z.B. wenn dieser nicht sofort oder nicht in der gesamten Menge sofort verbraucht wird. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, den Erwärmungsprozeß bei Erreichen der Gebrauchstemperatur endgültig zu beenden.In contrast to this, in the method according to the invention the at least Temporary interruption of the microwave heating due to temperature monitoring, i.e. the high-frequency generator (magnetron) is shut down at least temporarily when the desired product temperature is reached. The expression "at least temporarily" refers to keeping the fabric in question warm for a longer period of time, e.g. if it is not consumed immediately or not in its entirety. But it is Of course, it is also possible to start the heating process when the usage temperature is reached to end for good.

Die Mikrowellenerwärmung erfaßt das Erwärmungsgut nicht von der Oberfläche her, sondern erstreckt sich über die gesamte Tiefe des Erwärmungsgutes, solange dessen räumliche Ausdehnung einen bestimmten Grenzwert nicht übersteigt. Die Erwärmung geschieht damit schonend und innerhalb sehr kurzer Zeiten. Diese Zeiten liegend bei etwa 10 t derjenigen Zeiten, die für eine Erwärmung im Wasserbad oder Wärmeschrank benötigt würden. Der Energiebedarf verringert sich auf etwa 16 t. Die Produktrentabilität wird gesteigert, da die benötigte Produktmenge genau bemessen werden kann, um gleich verfügbar zu sein. Dies führt zu geringeren Verlusten. Bei Notfallsituationen, bei denen beispielsweise Blutplasma sehr rasch zur Verfügung stehen muß, werden wesentlich kürzere Wartezeiten erzielt. So ist es beispielsweise mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, Blutplasma von +4 0C auf +37 0C innerhalb von 50 Sekunden aufzuheizen. Beim Einsatz von tiefgefrorenem Blutplasma beträgt die Zeit bis zur Erwärmung auf Gebrauchstemperatur 2,5 Minuten. Dies bedeutet, daß die Erwärmungsdauer durch Mikrowellen nur 10 % oder weniger der Erwärmungsdauer im Wasserbad bzw. Wärmeschrank entspricht.The microwave heating does not cover the material to be heated from the surface ago, but extends over the entire Depth of the material to be heated, as long as its spatial extent does not exceed a certain limit value. The heating takes place gently and within a very short time. These times lying at about 10 t of those times that are necessary for heating in a water bath or Warming cabinet would be needed. The energy requirement is reduced to around 16 t. the Product profitability is increased because the required product quantity is precisely measured to be available immediately. This leads to lower losses. at Emergency situations in which, for example, blood plasma is available very quickly must stand, significantly shorter waiting times are achieved. This is how it is, for example possible by means of the method according to the invention, blood plasma from +4 0C to +37 0C heat up within 50 seconds. When using frozen blood plasma the time until it is heated to the usage temperature is 2.5 minutes. This means, that the microwave heating time is only 10% or less of the heating time in a water bath or heating cabinet.

Sofern es sich bei den genannten Stoffen um solche handelt, die für Laboruntersuchungen vorgesehen sind, wie Harnsäure, Enzyme, Komplementstoffe, Gerinnungsfaktorsubstanzen, werden wesentlich schnellere Reaktionstestergebnisse erhalten als bei einer Erwärmung auf herkömmliche Weise.If the substances mentioned are those that are used for Laboratory tests are provided, such as uric acid, enzymes, complement substances, coagulation factor substances, much faster reaction test results are obtained than with heating in a conventional way.

Leinen wesentlichen Einfluß auf den Erwärmungsvorgang hat der Intervallbetrieb, der eine extrem schonende Erwärmung der Stoffe ermöglicht. Intervallbetrieb bedeutet, daß das Mikrowellenfeld während der Erwärmungsdauer ein- und ausgeschaltet wird. Das Verhältnis von Einschaltdauer:Pause beträgt bei Blutplasma zweckmäßig etwa 3:1. Bei Blutplasma haben sich besonders günstige Ergebnisse eingestellt, wenn die Einschaltdauer 9 Sekunden und die Pausenzeit 3 Sekunden betrug. Besonders kritisch ist hierbei tiefgefrorenes Sperma, da hierbei insbesondere beim Durchgang durch den Temperaturbereich von 0 0C bis +4 0C der größte Anteil zerstört wird. Üblicherweise wird danach nur noch etwa 20 % befruchtungsfähiges Sperma erhalten. Beim Intervallbetrieb für die Spermaerwärmung hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn im Bereich zwischen -96 0C und 0 0C langzeitige Intervalle eingehalten werden, von 0 0C bis +5 0C kurzzeitige Intervalle und von +5 0C bis +37 0C abwechselnd Langzeitintervalle und Kurzzeitintervalle.Intermittent operation has a significant influence on the heating process, which enables extremely gentle heating of the fabrics. Intermittent operation means that the microwave field is switched on and off during the heating period. The ratio of duty cycle: pause is appropriate for blood plasma about 3: 1. In the case of blood plasma, particularly favorable results have been achieved, if the operating time was 9 seconds and the pause time was 3 seconds. Particularly critical is frozen sperm, especially when passing through the temperature range from 0 0C to +4 0C the largest part is destroyed. Usually thereafter only about 20% fertilizable sperm will be obtained. With interval operation for semen heating, it has been found to be particularly useful when in the area Long-term intervals between -96 0C and 0 0C are maintained, from 0 0C to +5 0C short-term intervals and from +5 0C to +37 0C alternating long-term intervals and short-term intervals.

Es ist dabei gemäß der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Stoffe innerhalb des Mikrowellenfeldes einer Schaukelbewegung mit einer Schrittdauer von 10 bis 30 Sekunden ausgesetzt werden. Die angegebene Schrittdauer beschreibt eine sehr langsame Schaukelbewegung, die eine größtmögliche Schonung des zu erwärmenden Stoffes gewährleistet. Hierbei findet bei Blutplasma keine Schaumbildung statt; andererseits reicht die Schaukelbewegung für eine zusätzliche Durchmischung des flüssigen Stoffes aus. Vor allem aber hat die Schaukelbewegung den Vorteil, daß die Wirkung des Mikrowellenfeldes im Hinblick auf die zu erwärmende Stoffmenge homogenisiert wird. Die geeignete Schrittdauer läßt sich für die verschiedenen Stoffe durch Versuche leicht finden. Es hat sich die Tendenz gezeigt, daß Sperma vorteilhaft mit einer längeren Schrittdauer, Harnsäure mit einer kürzeren Schrittdauer erwärmt werden sollte.According to the further invention, it is particularly advantageous if the substances within the microwave field of a rocking motion with a step duration exposed for 10 to 30 seconds. The specified step duration describes a very slow rocking movement, which is as gentle as possible on the person to be heated Material guaranteed. In this case, there is no foam formation in blood plasma; on the other hand, the rocking movement is sufficient for an additional mixing of the liquid substance. Above all, the rocking motion has the advantage that the effect of the microwave field with regard to the amount of substance to be heated is homogenized will. The appropriate step duration can be determined for the various substances through experiments easy to find. There has been a tendency for semen to be beneficial with a longer step duration, uric acid can be heated with a shorter step duration should.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung ist gemäß der weiteren Erfindung gekennzeichnet durch ein Metallgehäuse für die Bildung eines Mikrowellenraumes, durch eine im Mikrowellenraum angeordnete Halterung für die Aufnahme des in einem Behälter befindlichen Stoffes und durch einen an der Halterung angeordneten mit dem Behälter in Wärmekontakt bringbaren Temperaturfühler. Als Temperaturfühler kommt bevorzugt ein Flächenfühler infrage, der an einer Stelle der Halterung angeordnet wird, mit der der Behälter, in dem sich der zu erwärmende Stoff befindet, in flächigen Kontakt kommt. Derartige streifenförmige Temperaturfühler, die insbesondere in Verbindung mit Kunststoffbehältern einen guten Flächenkontakt eingehen, sind im Handel erhältlich. Für den Fall der Erwärmung des Inhalts von Flaschen kann jedoch der Flächenfühler auch als Ringfühler ausgebildet und auf die Flasche aufgeschoben werden. In jedem Fall erfaßt ein derartiger Fühler ausreichend genau die Temperatur des zu erwärmenden Stoffs, wobei etwaige Temperaturabweichungen durch einen Eichvorgang kompensiert werden können. Der Temperaturfühler besitzt als Meßelement bzw. Meßelemente solche aus Nichteisenmetallen und ist von einer Kunststoffabschirmung, vorzugsweise aus Teflon, umgeben.A particularly suitable one for carrying out the method according to the invention According to the further invention, the device is characterized by a metal housing for the formation of a microwave space, through one arranged in the microwave space Holder for holding the substance in a container and through one arranged on the holder can be brought into thermal contact with the container Temperature sensor. A surface sensor is preferred as the temperature sensor, which is arranged at a point on the holder with which the container in which the material to be heated is in flat contact. Such strip-shaped Temperature sensors, which are particularly good in connection with plastic containers Surface contact are available in stores. In the event of heating of the However, the surface sensor can also be designed as a ring sensor for the contents of bottles and pushed onto the bottle. In any case, such a sensor detects the temperature of the material to be heated with sufficient accuracy, with any temperature deviations can be compensated by a calibration process. The temperature sensor has as a measuring element or measuring elements those made of non-ferrous metals and is of a Plastic shield, preferably made of Teflon, surrounded.

Gemäß den weiter oben gemachten Ausführungen ist es dabei besonders zweckmäßig, die Halterung als Schaukel auszubilden und mit einem Antrieb zur Erzeugung einer periodischen Schwingungsbewegung zu verbinden. Die Schwingungsfrequenz bestimmt sich dabei aus der genannten Schrittdauer. Die Schwingungsamplitude wird dabei zweckmäßig so gewählt, daß die Schaukel möglichst den gesamten Mikrowellenraum durch- fährt. Hieraus ergibt sich, daß auch die Länge der Schaukel weitgehend der Länge des Mikrowellenraums entsprechen sollte.According to the statements made above, it is special in this regard expedient to design the bracket as a swing and with a drive for generating to connect a periodic oscillatory movement. Determines the oscillation frequency from the mentioned step duration. The oscillation amplitude is expedient chosen in such a way that the swing traverses the entire microwave moves. This means that the length of the swing is largely the same as the length of the microwave space should correspond.

Besonderes Augenmerk ist auf die Verbindungsleitung zum Temperaturfühler zu richten. Zur Vermeidung von Überschlägen, die zu blitzartigen Entladungen führen können, wird die Verbindungsleitung mit einer Hochfrequenzabschirmung versehen, die sich auf dem Potential des Metallgehäuses befindet. Auf diese Weise wird weder der Meßwert störend beeinflußt noch sind Überschläge möglich.Particular attention is paid to the connection cable to the temperature sensor to judge. To avoid flashovers that lead to lightning-like discharges the connection cable is provided with a high-frequency shield, which is at the potential of the metal housing. That way, neither will the measured value has a disruptive influence, and flashovers are still possible.

feine besonders vorteilhafte Schaltungsanordnung zum Betrieb der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist gemäß der weiteren Erfindung gekennzeichnet durch ein mit dem Mikrowellenraum in Verbindung stehendes Magnetron, dem ein vorzugsweise einstellbarer Intervallschalter sowie ein Temperaturschaltkreis vorgeschaltet sind, der aus dem Temperaturfühler mit einer Auswerteschaltung sowie aus einem Komparator mit einem Unterbrecherschalter für den Magnetronstromkreis besteht. Zur Schonung der Vorrichtung wird zweckmäßig in Reihe mit dem Intervallschalter ein Dämpfungswiderstand für das Magnetron angeordnet, der über ein weiteres Schaltglied für die Dauer des Intervallbetriebes zuschaltbar ist.fine particularly advantageous circuit arrangement for operating the above described device is characterized according to the further invention by a magnetron connected to the microwave room, to which a preferably adjustable interval switch and a temperature circuit are connected upstream, that from the temperature sensor with an evaluation circuit and from a comparator with a circuit breaker for the magnetron circuit. For protection the device is expediently a damping resistor in series with the interval switch arranged for the magnetron, which has another switching element for the duration of the Interval operation can be switched on.

Je ein Ausführungsbeispiel von Vorrichtung und Anordnung sowie deren Wirkungsweise werden nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher beschrieben. Darin zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung und Fig. 2 eine Schaltungsanordnung für die Vorrichtung gemäß Fig. 1.One embodiment of the device and arrangement as well as their Operation is described in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2. In this FIG. 1 shows a perspective illustration of the device and FIG. 2 shows a circuit arrangement for the device according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist ein Metallgehäuse 1 dargestellt, welches einen Mikrowellenraum 2 allseitig umgibt. Eine auf der Vorderseite befindliche Tür 3 ist nicht besonders hervorgehoben. Im Mikrowellenraum 2 befindet sich eine Halterung 4 für die Aufnahme des in einem (nicht dargestellten) Behälter befindlichen Stoffs. Die Halterung 4 ist als quaderförmige Wanne mit zwei Seitenwänden 5 und 6 und einem dazwischenliegenden Boden 7 ausgebildet. Vom Boden 7, der sich in der Nähe der unteren Begrenzungsfläche 10 des Mikrowellenraums 2 befindet, erstrecken sich zwei Seitenwangen 8 und 9 bis in die Nähe der oberen Begrenzungsfläche 11 des Mikrowellenraums 2. Die Teile 5 bis 9 bestehen aus mikrowellenfestem Polypropylen. Die Seitenwangen 8 und 9 sind an ihren oberen Enden an zwei aus Metall bestehenden und mit dem Metallgehäuse 1 leitend verbundenen Wellen 12 und 13 aufgehängt. An einer Seitenwand 14 des Mikrowellenraums 2 ist ein Antrieb 15 zur Erzeugung einer periodischen Schwingungsbewegung der Halterung 4 angeordnet, der aus einem Antriebsmotor 16, einer Welle 17, einer Kurbel 18 und einer Kurbelstange 19 besteht, die an der Seitenwange 8 befestigt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Halterung 4, die eine Schaukel bildet, mittels des Antriebs 15 in eine langsam schwingende Bewegung versetzt werden kann, die sich über die gesamte Tiefe des Mikrowellenraums 2 erstreckt.In Fig. 1, a metal housing 1 is shown which has a microwave space 2 surrounds on all sides. A front door 3 is not special highlighted. In the microwave space 2 there is a holder 4 for the recording of the substance in a (not shown) container. The bracket 4 is a cuboid trough with two side walls 5 and 6 and one in between Floor 7 formed. From the bottom 7, which is near the lower boundary surface 10 of the microwave chamber 2 is located, two side walls 8 and 9 to extend in the vicinity of the upper boundary surface 11 of the microwave space 2. The parts 5 up to 9 are made of microwave-safe polypropylene. The side walls 8 and 9 are at their upper ends on two made of metal and with the metal housing 1 Conductively connected shafts 12 and 13 suspended. On a side wall 14 of the microwave room 2 is a drive 15 for generating a periodic oscillating movement of the holder 4 arranged, which consists of a drive motor 16, a shaft 17, a crank 18 and a connecting rod 19 which is fastened to the side cheek 8. The order is made so that the bracket 4, which forms a swing, by means of the Drive 15 can be set in a slowly oscillating movement, which Extends over the entire depth of the microwave chamber 2.

Auf dem Boden 7 der Halterung 4 erstreckt sich in Längsrichtung ein als Flächenfühler ausgebildeter Temperaturfühler 20, der mit dem Behälter in Flächenberührung bringbar ist,in dem sich der zu erwärmende Stoff befindet. Vom Temperaturfühler 20 ausgehend verläuft eine Verbindungsleitung 21 zu der außerhalb des Metallgehäuses 1 befindli- chen in Fig. 2 näher beschriebenen Schaltungsanordnung.A extends in the longitudinal direction on the bottom 7 of the holder 4 temperature sensor 20 designed as a surface sensor, which is in surface contact with the container can be brought, in which the substance to be heated is located. From the temperature sensor Starting from 20, a connecting line 21 runs to the outside of the metal housing 1 located Chen in Fig. 2 described in more detail circuit arrangement.

Die Verbindungsleitung 21 ist mit einer gestrichelt angedeuteten Hochfrequenzabschirmung 22 umgeben, die aus einem Drahtgeflecht besteht, welches im Hinblick auf die angegebene Frequenz Öffnungen besitzt, deren maximale Abmessungen kleiner als 3 mm sind. Die Abmessungen des Mikrowellenraums betragen: Länge, in Richtung der Halterung 4, 380 mm; Breite, in Richtung der Schaukelbewegung, 315 mm; Höhe: 220 mm. Die Abmessungen der Halterung 4 betragen: Länge 250 mm, Breite: 140 mm und Höhe: 30 mm.The connecting line 21 is provided with a high-frequency shielding indicated by dashed lines 22 surrounded, which consists of a wire mesh, which in view of the specified Frequency has openings whose maximum dimensions are less than 3 mm. the The dimensions of the microwave space are: length, in the direction of the holder 4, 380 mm; Width, in the direction of rocking motion, 315 mm; Height: 220 mm. The dimensions of the holder 4 are: length 250 mm, width: 140 mm and height: 30 mm.

In Fig. 2 erfolgt der Netzanschluß an die Klemmen 23, 24 und 25 einer Funkentstörschaltung 26. Zur Hochfrequenzerzeugung dient ein Magnetron 27, welches über einen Hochfrequenztransformator 28 versorgt wird, dessen Sekundärwicklung über einen Hochfrequenzkondensator 29 an Masse gelegt ist. Der Stromversorgung des Magnetrons 27 ist ein Intervallschalter 30 zugeordnet, der über einen Intervallmotor 31 angetrieben wird. Der Intervallmotor besitzt auswechselbare Kurvenscheiben, deren Kurvenform das Verhältnis Einschaltdauer:Pause bestimmt. Durch die Drehzahl des Motors läßt sich außerdem die Frequenz der Intervallschaltungen bestimmen. Der Intervallschalter 30 betätigt seinerseits zwei Schaltglieder 32 und 33, mit denen das Magnetron 27 geschaltet wird. Im Stromkreis des Magnetrons befindet sich außerdem ein Dämpfungswiderstand 34, welcher über die Schaltglieder 32 und 33 einschaltbar ist.In Fig. 2 the mains connection is made to terminals 23, 24 and 25 of a Radio interference suppression circuit 26. A magnetron 27, which is supplied via a high-frequency transformer 28, the secondary winding of which via a high frequency capacitor 29 is connected to ground. The power supply of the magnetron 27 is assigned an interval switch 30 which is driven by an interval motor 31 will. The interval motor has exchangeable cams, their curve shape the duty cycle: pause ratio is determined. The speed of the engine lets also determine the frequency of the interval switching. The interval switch 30 in turn actuates two switching elements 32 and 33 with which the magnetron 27 is switched. There is also a damping resistor in the circuit of the magnetron 34, which can be switched on via the switching elements 32 and 33.

Das Magnetron 27 besitzt eine beheizte Katode 35, der der Heizstrom über einen Heiztransformator 36 zugeführt wird.The magnetron 27 has a heated cathode 35, which the heating current is supplied via a heating transformer 36.

Die mit dem Heiztransformator in Verbindung stehende Zulei- tung 37 ist über eine Blockdiode 38 an Masse gelegt. Durch einen Widerstand 39 wird die Heizspannung auf den erforderlichen Wert reduziert. Im Stromkreis befinden sich ferner noch ein Betriebsstundenzähler 40, zwei Sicherungen 41 und ein Netzrelais 42. Die Teile 30, 31, 32, 33, 34, 39, 40 und 41 sind auf einer Montageplatte 43 angeordnet.The supply line connected to the filament transformer tion 37 is connected to ground via a block diode 38. Through a resistor 39 is the Heating voltage reduced to the required value. There are in the circuit also an operating hours counter 40, two fuses 41 and a network relay 42. The parts 30, 31, 32, 33, 34, 39, 40 and 41 are on a mounting plate 43 arranged.

Dem Magnetron 27 ist ein Ventilator 44 zugeordnet sowie ein hinter dem Ventilator angeordneter Luftwächter 45 in Form eines Schalters, der nur dann geschlossen ist, wenn der Ventilator eine zur Kühlung ausreichende Luftströmung erzeugt.The magnetron 27 is assigned a fan 44 and a rear fan the fan arranged air monitor 45 in the form of a switch that only is closed when the fan has a sufficient air flow for cooling generated.

In Reihe mit dem Luftwächter befindet sich ein Schutzthermostat 46, der öffnet, wenn die Umgebungstemperatur des Magnetrons einen zulässigen Grenzwert überschreitet.In series with the air monitor there is a protective thermostat 46, which opens when the ambient temperature of the magnetron reaches an allowable limit exceeds.

Die Vorrichtung besitzt außerdem auf ihrer Vorderseite eine in Fig. 1 nicht dargestellte Blende 47, in der ein Netzschalter 48 mit einer Kontrollampe 49, ein Betriebsschalter 50 mit einer Kontrollampe 51 und ein Bewegerschalter 52 für die Schaukel mit einer Kontrollampe 53 angeordnet sind.The device also has on its front side an in Fig. 1 panel 47, not shown, in which a power switch 48 with a control lamp 49, an operating switch 50 with a control lamp 51 and a mover switch 52 for the swing with a control lamp 53 are arranged.

Durch den Netzschalter 48 wird die Vorrichtung in Betriebsbereitschaft gesetzt; durch den Betriebsschalter 50 werden der Intervallschalter 30 mit dem Intervallmotor 31 eingeschaltet, und durch den Bewegerschalter 52 wird der Antriebsmotor 16, der auch in Fig. 1 dargestellt ist, eingeschaltet.The power switch 48 makes the device ready for operation set; through the operation switch 50, the interval switch 30 with the interval motor 31 turned on, and by the mover switch 52, the drive motor 16, the is also shown in Fig. 1, switched on.

Der Antriebsmotor 16 befindet sich auf einer Platine 54, auf der sich drei Vorwiderstände 55 befinden. Mit dem Einschalten des Betriebsschalters 50 wird auch eine Mikrowellenraumbeleuchtung 56 eingeschaltet.The drive motor 16 is located on a circuit board 54 on which three series resistors 55 are located. When the operating switch 50 is switched on a microwave room light 56 is also turned on.

Hinter der Blende 47 befindet sich ein Temperaturschaltkreis 57, der aus einem Komparator 58 mit einem Unterbrecherschalter 59 sowie aus einer Auswerteschaltung 60 besteht, die durch eine Leitung 61 miteinander verbunden sind. An die Leitung 61 ist der Temperaturfühler 20 über die Verbindungsleitung 21 angeschlossen. In Reihe mit dem Unterbrecherschalter 59 befinden sich noch zwei Türschalter 62 und 63, durch die verhindert wird, daß das Magnetron 27 bei geöffneter Tür des Mikrowellenraums eingeschaltet wird. Für den Komparator wird zweckmäßig ein Digital-Komparator der Serie P-179 der Firma PME Paskovsky-Messelektronik GmbH in 6456 Langenselbold verwendet, während für die Auswerteschaltung 60 Digital-Einbaumeßgeräte der Serien P-319 und P-419 der gleichen Herstellerin verwendet werden können.Behind the cover 47 is a temperature circuit 57, the from a comparator 58 with an interrupter switch 59 and from an evaluation circuit 60 consists of the are connected to one another by a line 61. The temperature sensor 20 is connected to the line 61 via the connecting line 21. Two door switches 62 are also located in series with the interrupter switch 59 and 63, which prevent the magnetron 27 from opening when the door of the microwave room is open is switched on. A digital comparator is expediently used for the comparator Series P-179 from PME Paskovsky-Messelektronik GmbH in 6456 Langenselbold used, while for the evaluation circuit 60 digital built-in measuring devices of the series P-319 and P-419 from the same manufacturer can be used.

e Ei bion der Anordnung gemäß Fig. 2 ergibt sich weitsind aus der dargestellten Schaltungsanordnung. Sobald dzr Betriebcschalter SO betätigt wird, erfolgt ein automatischer Staut der Vorrichtung, wobei das Intervallprogramm infolge der weiter oben beschriebenen auswechselbaren Kurvenscheiben des Intervallmotors 31 dem Verwendungszweck angepaßt werden kann. Durch den Betriebsschalter 50 wird über den Intervallschalter 30 bzw. den Intervcllmotor 31 außerdem erreicht, daß bei erstmaliger Kontaktöffnung des Intervallschalters das Schaltglied 32 durchschaltet, worauf auch das Schaltglied 33 nachzieht. Wenn jetzt der Intervallschalter 30 abwechselnd aus- und einschaltet, bleibt das Schaltglied 32 geschlossen, so daß der Dämpfungswiderstand 34 eingeschaltet bleibt. Wegen der erwünschten Schaukelbewegung des zu erwärmenden Stoffs wird gleichzeitig oder kurz nach der Betätigung des Betriebsschalters 50 auch der Bewegungsschalter 52 eingeschaltet, so daß der Halter 4 die vorgesehenen Schaukelbewegungen ausführt. Die mittels des Temperaturfühlers 20 gemessene Temperatur wird laufend durch die Auswerteschaltung 60 angezeigt, die zu diesem Zweck eine Digitalanzeige besitzt. Sobald der Komparator 58 die Gleichheit von Soll- und Ist-Temperatur registriert, wird der Unterbrecherschalter 59 geöffnet, wodurch das Magnetron ausgeschaltet wird.e Ei bion of the arrangement according to FIG. 2 results far from the circuit arrangement shown. As soon as the operating switch SO is pressed, there is an automatic jam of the device, the interval program as a result the interchangeable cams of the interval motor described above 31 can be adapted to the intended use. The operating switch 50 is via the interval switch 30 or the interval motor 31 also achieved that when the interval switch opens for the first time, the switching element 32 switches through, whereupon the switching element 33 follows suit. If now the interval switch 30 alternately off and on, the switching element 32 remains closed, so that the damping resistor 34 remains switched on. Because of the desired rocking motion of the to be heated Substance is simultaneously or shortly after the operation switch 50 is operated also the motion switch 52 is turned on, so that the holder 4 is provided Performs rocking movements. The temperature measured by means of the temperature sensor 20 is continuously displayed by the evaluation circuit 60 related to this purpose has a digital display. As soon as the comparator 58 the equality of target and If the temperature is registered, the breaker switch 59 is opened, whereby the Magnetron is turned off.

Zu den Leistungsdaten ist noch anzumerken, daß das Magnetron 27 eine Mikrowellenleistung von 1500 W bei einer Frequenz von 2450 MHz besitzt. Der Hochspannungstransformator 28 wird auf der Primärseite durch 220 V gespeist und gibt auf der Sekundärseite 1900 V ab. Durch die hohe Magnetronleistung wird eine rasche und durch den Intervallbetrieb eine dennoch schonende Beheizung des zu erwärmenden Stoffs gewährleistet. Der Temperaturschaltkreis 57 sorgt in Verbindung mit dem Temperaturfühler 20 für eine sofortige Unterbrechung des Erwärmungsvorganges, sobald Soll- und Ist-Temperatur übereinstimmen. Es ist noch möglich, dem Komparator 58 zwei Drucktasten zuzuordnen, mit denen durch einfachen Tastendruck der Sollwert geringfügig nach oben oder nach unten verschoben werden kann, beispielsweise in Richtung auf 37,1 0C oder 36,9 OC Ohne Betätigung dieser Drucktasten wird aufgrund der vorgewählten Einstellung bei Blutplasma beispielsweise eine Temperatur von 37,0 0C erreicht.Regarding the performance data, it should also be noted that the magnetron 27 is a Microwave power of 1500 W at a frequency of 2450 MHz. The high voltage transformer 28 is fed by 220 V on the primary side and gives on the secondary side 1900 V from. Due to the high magnetron power, a rapid and due to the interval operation a gentle heating of the material to be heated is guaranteed. The temperature circuit 57 in connection with the temperature sensor 20 ensures an immediate interruption the heating process as soon as the target and actual temperature match. It is still possible to assign two pushbuttons to the comparator 58, with those by simple The setpoint can be shifted slightly up or down by pressing the button can, for example, in the direction of 37.1 ° C or 36.9 ° C without actuating this Pushbuttons are due to the preselected setting for blood plasma, for example reached a temperature of 37.0 0C.

Die Toleranzgrenze beträgt im allgemeinen + 0,5 Or Beispiel In einer Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2, jedoch mit entsprechend verbreiterter Halterung 4 wurden Blutplasma-Platten in mikrowellenfesten Kunststoffbehältern mit den Abmessungen 23 x 12 x 2 cm3 auf Gebrauchstemperatur erwärmt. Die tiefgefrorenen Platten wurden mit einer Temperatur von -24 0C aus dem Kühlgerät entnommen und in die Halterung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 gelegt. Nach Einschalten der Vorrichtung wurde am Komparator eine Soll-Temperatur von 37 0C vorgegeben, worauf zunächst der Betriebsschalter 50 und nachfolgend der Bewegerschalter 52 eingeschaltet wurden. Hierbei war die Mikrowellenraumtür geschlossen. Der Intervallmotor 31 war mit einem Getriebe und mit einer Kurvenscheibe ausgestattet, durch die ein Intervallbetrieb mit 9 Sekunden Last und 3 Sekunden Pause aufrechterhalten werden konnte. Innerhalb von 2,5 Minuten zeigte sich an der Auswerteschaltung 60 eine Temperatur von 37 OC, und das Gerät schaltete automatisch mit einer Schaltgenauigkeit von + 0,1 0C ab. Danach wurde die Tür des Mikrowellenraums geöffnet, der Bewegerschalter 52 ausgeschaltet und das auf Gebrauchstemperatur befindliche Produkt aus der Halterung 4 entnommen. Irgendwelche unerwünschten Veränderungen ließen sich am Produkt trotz der äußerst kurzen Aufheizzeit nicht feststellen.The tolerance limit is generally + 0.5 Or Example In one Device according to FIGS. 1 and 2, but with a correspondingly widened holder 4 were blood plasma plates in microwave-safe plastic containers with the dimensions 23 x 12 x 2 cm3 warmed to use temperature. The frozen plates were with a temperature of -24 0C taken from the cooling device and placed in the holder the device according to FIG. 1 placed. After switching on the device became a setpoint temperature of 37 0C is specified on the comparator, whereupon the operating switch is first activated 50 and subsequently the mover switch 52 were switched on. Here was the Microwave room door closed. The interval motor 31 was with a gearbox and Equipped with a cam disk, through which an interval operation with 9 seconds Load and 3 second break could be sustained. Within 2.5 minutes the evaluation circuit 60 showed a temperature of 37 OC, and the device switched off automatically with a switching accuracy of + 0.1 0C. After that it was the door of the microwave room opened, the mover switch 52 turned off and the product at the service temperature is removed from the holder 4. Any unwanted changes could be made to the product despite the extremely short heating time not notice.

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Claims

Claims 1. A method for heating substances from the group blood plasma, Uric acid, enzymes, sperm, complement substances, coagulation factor substances and from Liquids containing these substances at service temperature, characterized in that that these substances are exposed to a microwave field with a frequency of 2450 f 15 MHz which is operated at intervals, and that the micrpwave effect depending on a temperature measurement of the substance in question when it is reached the smoke temperature is interrupted at least temporarily.

2. The method according to claim 1 for heating blood plasma, thereby characterized in that the intervals switch-on duration: pause are selected approximately as 3: 1.

3. The method according to claim 1, characterized in that the substances within the microcurrent field of a rocking motion with a step duration of Exposed for 10 to 30 seconds.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by a metal housing (1) for the formation of a microwave space (2), by a Bracket (4) arranged in the microwave space for receiving the in a container located substance and arranged on the holder with the container temperature sensor (20) that can be brought into thermal contact.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the holder (4) designed as a swing and with a drive (15) for generating a periodic Vibrational movement is related.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the temperature sensor (20) is assigned to the swing.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the swing is designed as a swinging suspended flat tub, on the bottom (7) of the formed as a surface sensor temperature sensor (20) is arranged.

8. Apparatus according to claim 4, characterized in that the connecting line (21) is provided with a high-frequency shield (22) for the temperature sensor (20), which is at the potential of the metal housing (1).

9. Apparatus according to claim 4, characterized in that the holder 4. Made of microwave-safe plastic such as polypropylene.

10. Arrangement for operating the device according to claim 4, characterized by a magnetron (27) connected to the microwave chamber (2), the a preferably adjustable interval switch (30) and a temperature circuit (57) are connected upstream from the temperature sensor (20) with an evaluation circuit (60) and a comparator (58) with an interrupter switch (59) for the There is a magnetron circuit.

11. The arrangement according to claim 11, characterized in that in series with a switching element (33) actuated by the interval switch (30), a damping resistor (34) for the magnetron (27) is arranged, which via a further switching element (32) can be switched on for the duration of the interval operation.