DE2925471C2

DE2925471C2 - Method, device and arrangement for heating materials to the temperature of use

Info

Publication number: DE2925471C2
Application number: DE2925471A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 6474 Ortenberg Sander
Original assignee: Jung 6050 Offenbach De GmbH
Current assignee: Jung 6050 Offenbach De GmbH
Priority date: 1979-06-23
Filing date: 1979-06-23
Publication date: 1981-12-10
Also published as: DE2925471A1

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.ίο The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

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

Die genannten Stoffe müssen dann unmittelbar vorThe substances mentioned must then be immediately available

ihrer Verwendung auf Gebrauchstemperatur gebracht werden. Diese liegt beispielsweise bei Blutplasma bei 37 ± 0,5⁰C. Enzymhaltige Substanzen haben eine Gebrauchstemperatur von 25° C, während die Gebrauchstemperatur sogenannter Komplementstoffe beitheir use are brought to the temperature of use. This is, for example blood plasma at 37 ± 0.5 ⁰ C. Enzyme-containing substances have a service temperature of 25 ° C, while the use of so-called temperature at Komplementstoffe 56° C 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 starke56 ° C. The specified temperatures must be reached as precisely as possible, including the Warming itself must be done very gently. Too rapid heating can lead to local overheating and lead to decomposition phenomena; too strong Bewegung der Flüssigkeit die eine bessere Wärmeverteilung zur Folge hätte, kann z. B. bei Blutplasma zur Schaumbildung führen.Movement of the liquid which would have a better heat distribution result, z. B. for blood plasma Cause foaming.

Blutplasma bzw. Blutkonserven hat man bisher meist in Glasflaschen entweder im Wasserbad oder imSo far, blood plasma or blood reserves have mostly been kept in glass bottles either in a water bath or in a Wärmeschrank auf Gebrauchstemperatur 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. dasWarming cabinet heated to use temperature. Because of the need described above The temperature gradient from the water bath or warming cabinet to the is allowed to allow for gentle heating warming material should not be too big, i.e. that Heizmedium Wasser oder Luft hatrine 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 asymptotischHeating medium water or air hasrine temperature that may only be slightly higher than the intended use temperature of the substance in question. this Towards the end of the heating, the temperature of the substance to be heated becomes asymptotic dem Endwert annähert so daß der Erwärmungsvorgang geraume Zeit in Anspruch nimmt Um Blutplasma beispielsweise von +4° C auf +37⁰C zu erwärmen, benötigt man im Wärmeschrank oder Wasserbad eine Zeit zwischen 15 und 20 Minuten. Um tiefgefrorenesapproximates to the final value so that the heating process takes considerable time in order to benefit from blood plasma to heat for example, from + 4 ° C to +37 ⁰ C, are required in an oven or water bath a time between 15 and 20 minutes. To frozen food Blutplasma von -24° C auf +37⁰C 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 tiefgefroHeating blood plasma from -24 ° C to +37 ⁰ C even takes 25 to 30 minutes. If a blood reserve or blood plasma is needed quickly, such a time delay can have a lethal effect. When heating from the frozen renen 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 alsThe condition must also be taken into account, that first a thawing process must be carried out, in which the risk of product damage is particularly great The need to supply heat of fusion requires both greater amounts of energy than auch eine längere Zeitdauer bis zum Erreichen der Endtemperatur.also a longer period of time until the final temperature is reached.

Durch die DE-AS 23 20 440 ist eine Vorrichtung zur Erwärmung von Blut durch Mikrowellen bekannt, mit der ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff desFrom DE-AS 23 20 440 a device for heating blood by microwaves is known, with a method according to the generic term of Anspruchs 1 ausführbar ist. Dabei wird jedoch der Blutbehälter um eine waagerechte Achse gedreht, die senkrecht zur Längsachse des Behälters verläuft. Damit soll das Mikrowellenfeld im Betriebszustand in seinerClaim 1 can be carried out. However, the Blood container rotated about a horizontal axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the container. In order to should be the microwave field in its operating state

Feldstruktur verändert werden. Die bekannte Vorrichtung ist für die früher praktisch ausschließlich für Blutkonserven verwendeten Glasflaschen konzipiert. Derartige Flaschen waren jedoch nur teilweise mit Blut gefüllt, so daß die Drehung der Flasche über Kopf zu einer unerwünscht starken Schaumbildung führt Dennoch wird durch die Drehung der Flasche nur ein verhältnismäßig geringer Teil des Hochfrequenzfeldes erreicht. Das als Resonator dienende Gehäuse kann praktisch nicht verkleinert werden, da alsdann eine Resonanzabstimmung nicht mehr gewährleistet ist Außerdem wird der Raum, soweit er durch die Flaschendrehung abgetastet wird, durch den maximalen Drehradius definiert Durch die verhältnismäßig geringe Querbewegung der Flasche lassen sich die Auswirkungen von unvermeidbaren Feldinhomogenitäten nicht oder nur ungenügend ausgleichen, so daß es zur örtlichen Überhitzung des Blutes und damit zu einer Schädigung der Blutkonserve kommen kann. Diesen Mangel versucht die bekannte Lösung dadurch zu kompensieren, daß durch die Überkopf-Bewegung ein kräftiger Mischeffekt erzeugt wird. Da ein Intervallbetrieb nicht angegeben ist kann nur eine verhr.'.tnismäßig geringe Leistung angewandt werden, da sonst eine örtliche Produktschädigung entsteht Tiefgefrorene Blutkonserven, wie sie mit den heute verwendeten flachen Kunststoffgefäßen möglich sind, können ohne Intervallbetrieb überhaupt nicht aufgetaut und erwärmt werden, da sich bei einem kontinuierlichen Betrieb dort sogenannte Brennstellen ergeben, wo sich Luftblasen befinden.Field structure can be changed. The known device is for the formerly practically exclusively for Blood bottles used glass bottles designed. However, such bottles were only partially filled with blood filled, so that the rotation of the bottle upside down leads to an undesirably strong foam formation only a relatively small part of the high-frequency field becomes due to the rotation of the bottle achieved. The housing serving as a resonator can practically not be reduced in size, since then a Resonance coordination is no longer guaranteed. In addition, the room, insofar as it is supported by the Bottle rotation is scanned, defined by the maximum turning radius by the relatively small Transverse movement of the bottle can not reduce the effects of unavoidable field inhomogeneities or only insufficiently compensate, so that there is local overheating of the blood and thus to a Damage to the blood supply can occur. The known solution tries to overcome this deficiency compensate for the fact that the overhead movement creates a powerful mixing effect. Because an interval operation is not specified, only a verifiably low performance can be used, otherwise a Local product damage arises Frozen blood products like those used today flat plastic containers are possible, they cannot be thawed or heated at all without intermittent operation because continuous operation results in so-called burn points where there are air bubbles are located.

Gegenstand der DE-OS 29 17 007 ist ein Hochfrequenzofen für die Zubereitung von Speisen. Soweit eine Bewegung des Speisenbehälters durchgeführt wird, geschieht dies durch einen Drehteller, mittels welchem der Speisenbehälter um seine senkrechte Achse gedreht wird. Mit einer solchen Maßnahme ist es jedoch gleichfalls nicht möglich, das gesamte Hochfrequenzfeld mit dem zu erwärmenden Gut abzufahren.The subject of DE-OS 29 17 007 is a high-frequency oven for the preparation of meals. So far one Movement of the food container is carried out, this is done by a turntable, by means of which the food container is rotated around its vertical axis. With such a measure, however, it is likewise not possible to cover the entire high-frequency field with the material to be heated.

Die US-PS 38 75 361 offenbart einen Mikrowellenofen, der keinerlei Einrichtung zur Bewegung des zu erwärmenden Gutes besitzt. Dies gilt auch für den Gegenstand der DE-AS 23 35 375. Dort ist lediglich ein Mikrowellenofen für Kochzwecke beschrieben, bei dem zur Vergleichmäßigung der Wärmeverteilung ein Intervallbetrieb angewandt werden kann. Während eine solche Maßnahme für die Zubereitung von Speisen ausreicht, ist damit allein die schonende Beheizung von empfindlichen Stoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 nicht möglich.The US-PS 38 75 361 discloses a microwave oven which has no device for moving the to possesses warming good. This also applies to the subject of DE-AS 23 35 375. There is only one Microwave oven for cooking purposes described, in which to even out the heat distribution Intermittent operation can be used. During such a measure for food preparation sufficient is the gentle heating of sensitive substances according to the generic term of Claim 1 is not possible.

Der Erfindung liegt dfcher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 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 based on the object of a Specify the method according to the preamble of claim 1, with the predetermined in the shortest possible time Temperature values reached within narrow limits and, if necessary, over a longer period of time can be complied with.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.The object set is achieved according to the invention by means of the features set out in the characterizing part of claim 1 specified measures.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt zunächst einmal voraus, daß es temperaturabhängig, d. h. unter laufender Überwachung der Temperatur des zu erwärmenden Stoffs oder einer Bezugsgröße durchgeführt wird. Dadurch wird die Einhaltung einer genauen Endtemperatur erreicht, die ansonsten aufgrund von Schwankungen der Produktbeschaffenheit und der Produktmenge nicht erzielt werden kann. Außerdem wird durch die mindestens zeitweise Unterbrechung der Mikrowellenbeheizung in Abhängigkeit von der überwachten Temperatur die Möglichkeit geschaffen, den betreffenden Stoff auch längere Zeit auf einer konstanten Temperatur zu halten, ohne daß eine weitere Temperaturzunahme befürchtet werden muß.The method according to the invention first of all requires that it be carried out as a function of temperature, that is to say with continuous monitoring of the temperature of the substance to be heated or a reference variable. As a result, an exact final temperature is maintained, which otherwise cannot be achieved due to fluctuations in the quality of the product and the amount of product. In addition, the at least temporary interruption of the microwave heating as a function of the monitored temperature creates the possibility of keeping the substance in question at a constant temperature for a longer period of time without fear of a further increase in temperature.

Vom Stande der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand durch eine an sich bekannte Intervallschaltung, durch die Schaukelbewegung sowie durch die Bewegung über im wesentlichen die gesamte Tiefe des Mikrowellenfeldes.The subject matter of the invention differs from the prior art according to the preamble of claim I by an interval switching known per se, by the rocking movement and by the movement over essentially the entire depth of the microwave field.

Der Intervallbetrieb ermöglicht eine extrem schonende Erwärmung der Stoffe. Das Verhältnis von Einschaltdaüer: 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 0⁰C bis +4° C der größte Anteil zerstört wird. Üblicherweise wird danach nur noch etwa 20% befruchtungsfähiges Speniifa erhalten. Beim Intervallbetrieb für die Spermaerwärmiing hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn im Bereich zwischen —96°C und 0⁰C langzeitige Intervalle eingehalten werden, von 0⁰C bis +5⁰C kurzzeitige Intervalle und von +5° C bis +37° C abwechselnd Langzeitintervalle und Kurzzeitintervalle.Intermittent operation enables extremely gentle heating of the fabrics. The ratio of switch-on time: pause is expediently about 3: 1 in the case of blood plasma. 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. Especially critical is this frozen semen, as this particular the majority of this will be destroyed as it passes through the temperature range of 0 ⁰ C to + 4 ° C. Usually only about 20% fertilizable Speniifa is obtained afterwards. During intermittent operation for Spermaerwärmiing it has proven to be particularly useful when are complied with in the range between -96 ° C and 0 ⁰ C long-term intervals of 0 ⁰ C to +5 ⁰ C brief intervals and from + 5 ° C to +37 ° C alternating long-term and short-term intervals.

Die Schaukelbewegung mit der angegebenen Schrittdauer und Schrittweite beschreibt sine 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 bat 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.The rocking motion with the specified step duration and step size describes his very slow rocking movement, which is the greatest possible protection of the material to be heated is guaranteed. No foam formation occurs with blood plasma; on the other hand, the rocking movement is sufficient for additional mixing of the liquid substance. Above all, however, the rocking motion asked the advantage that the effect of the microwave field with regard to the amount of substance to be heated is homogenized. The appropriate step length can be determined for the different Find substances easily through experiments. There has been a tendency for semen to be beneficial with a longer step duration, uric acid should be heated with a shorter step duration.

Die Mikrowellenerwärmung erfaßt das Erwärmungsgut nicht von der Oberfläche her, sondern eistreckt sich über die gesamte Tiefe des Erwärmur.gsgutes, solange dessen räumliche Ausdehnung einen bestimmten Grenzwert nicht übersteigt Die Erwärmung geschieht damit schonend und innerhalb sehr kurzer Zeiten. Diese Zeiten liegen bei etwa 10% derjenigen Zeiten, die für eine Erwärmung im Wasserbad oder Wärmeschrank benötigt würden. Der Energiebedarf verringert sich auf etwa 16%. Die Produktrentabilität wird gesteigert, da die benötigte Produktmenge genau bemessen werden Kann, um gleich verfügbar zu sein. Dies führt zu geringeren Verlusien. Bei Notfallsituatior.en, bei denen beispielsweise Blutplasma sehr rasch zur Verfügung stehen muß, werden wesentlich kürzere Wartezeiten erzielt. So ist es beispielsweise mittels des erfindungsge mäßen Verfahrens möglich, Blutplasma von +4"C auf + 37⁰C innerhalb von 50 Sekunden aufzuheizen. Beim Einsatz von tiefgefrorenem Blutplasma beträgt die Zeit bis zur Erwärmung auf Gebrauchstamperatur 2,5 Minuten. Dies bedeutet, daß die Erwärmungsdauer durch Mikrowellen nur 10% m er weniger der Erwärmungsdauer i;n Wasserbad bzw. Wärmeschrank entspricht.The microwave heating does not cover the material to be heated from the surface, 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 are around 10% of the times that would be required for heating in a water bath or heating cabinet. The energy requirement is reduced to around 16%. Product profitability is increased because the required product quantity can be measured precisely in order to be immediately available. This leads to fewer losses. In emergency situations in which, for example, blood plasma must be available very quickly, significantly shorter waiting times are achieved. Thus, it is for example by means of erfindungsge MAESSEN method possible to heat the blood plasma of +4 "C to + 37 ⁰ C within 50 seconds. The use of deep-frozen blood plasma, the time is up to warm to Gebrauchstamperatur 2.5 minutes. This means that the duration of heating by microwaves, only 10% less he m i of heating time; n water bath or heating cabinet corresponds.

Sofern es sich bei den genannten Stoffen um solcheProvided that the substances mentioned are such

handelt, die für Laboruntersuchungen vorgesehen sind, wie Harnsäure, Enzyme, Komplementstoffe. Gerinnungsfaktorsubstanzen, werden wesentlich schnellere Reaktionstestergebnisse erhalten als bei einer Erwärmung auf herkömmliche Weise.acts that are intended for laboratory tests, such as uric acid, enzymes, complement substances. Coagulation factor substances, much faster reaction test results are obtained than with heating the conventional way.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3. Diese ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 3.The invention also relates to a device according to the preamble of claim 3. This is according to the invention characterized by the features in the characterizing part of claim 3.

Als Temperaturfühler kommt bevorzugt ein Flächenfühler in Frage, 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 Ringiühier ausgebiidet 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 Temperaturmeßfühler besitzt als Meßelement bzw. Meßelemente solche aus Nichteisenmetallen und ist von einer Kunststoffabschirmung, vorzugsweise aus Teflon, umgeben.A surface sensor located at one point on the holder is preferably used as the temperature sensor is arranged, with which the container, in which the substance to be heated is located, in surface contact comes. Such strip-shaped temperature sensors, in particular in connection with plastic containers make good surface contact are commercially available. In the event of warming the contents of Bottles, however, the surface sensor can also be designed as a ring handle and pushed onto the bottle will. In any case, such a sensor detects the temperature of the one to be heated with sufficient accuracy Substance, with any temperature deviations can be compensated by a calibration process. Of the Temperaturmeßsensor has as a measuring element or measuring elements those made of non-ferrous metals and is from a plastic shield, preferably made of Teflon, surrounded.

Besonderes Augenmerk ist auf die Verbindungsleitung zum Temperaturfühler zu richten. Zur Vermeidung von Überschlagen, 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 should be paid to the connection cable to the temperature sensor. To avoid of flashovers, which can lead to lightning-like discharges, the connection line is equipped with a Provided high-frequency shielding, which is at the potential of the metal housing. In this way the measured value is not adversely affected, nor are flashovers possible.

Eine 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 vorge-A particularly advantageous circuit arrangement for operating the device described above is characterized according to the further invention by a standing with the microwave space in connection Magnetron, which is provided with a preferably adjustable interval switch and a temperature circuit

Schi!¹.?! S*ⁿd d?^{r 011}S ^**"¹ Tpmnpratiirffihlpr mit j»in*»rSki! ¹ .?! S * ⁿ dd? ^{r 011} S ^ ** " ¹ Tpmnpratiirffihlpr with j» in * »r

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 istEvaluation circuit and a comparator with an interrupter switch for the magnetron circuit consists. To protect the device, it is advisable to turn on in series with the interval switch Damping resistor arranged for the magnetron, which is switched via 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 zeigtOne embodiment of the device and the arrangement as well as their mode of operation are described below described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2. In it shows

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung undF i g. 1 is a perspective view of the device and

F i g. 2 eine Schaltungsanordnung für die Vorrichtung gemäß F ig. 1.F i g. 2 shows a circuit arrangement for the device according to FIG. 1.

In F i g. 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 quaderförtnige 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 1 i 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 I 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 einemIn Fig. 1, a metal housing 1 is shown, which surrounds a microwave room 2 on all sides. A front door 3 is not special highlighted. In the microwave compartment 2 there is a holder 4 for holding the in one (not shown) container located substance. The bracket 4 is as a quaderförtnige tub with two Side walls 5 and 6 and an intermediate floor 7 formed from the floor 7, which is in the vicinity the lower boundary surface 10 of the microwave space 2, two side cheeks 8 and 9 extend in the vicinity of the upper boundary surface 1 i of the microwave room 2. Parts 5 to 9 are made of microwave-safe polypropylene. The sidewalls 8 and 9 are at their upper ends to two made of metal and with the metal housing I conductive connected shafts 12 and 13 suspended. A drive is located on a side wall 14 of the microwave chamber 2 15 arranged to generate a periodic oscillatory movement of the holder 4, which consists of a

ίο 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 Bewegungίο drive motor 16, a shaft 17, a crank 18 and a connecting rod 19 which is fastened to the side cheek 8. The arrangement is made so that the holder 4. which forms a swing, by means of the drive 15 in a slowly oscillating movement

is versetzt werden kann, die sich über die gesamte Tiefe des Mikrowellenraums 2 erstreckt.is can be offset, extending over the entire depth of the microwave chamber 2 extends.

Auf dem Boden 7 der Halterung 4 erstreckt sich in Längsrichtung ein als Flächenfühler ausgebildeter ι emper aiui ituiici *u, m-i mi! GCm Kens!!" ;n 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 befindlichen in Fig. 2 näher beschriebenen Schaltungsanordnung. Die Verbindungsleitung 2t ist mit einer gestrichelt angedeuteten Hochfrequenzabschirmung 22 umgeben, die aus einem Drahtgeflecht besteht, welches im Hinblick auf die angegebv.ie 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, 3l5mm; Höhe: 220 mm. Die Abmessungen der Halterung 4 betragen: Länge 250 mm, Breite: HO mm und Höhe: 30 mm.On the bottom 7 of the holder 4, a ι emper aiui ituiici * u, mi mi! GCm Kens !! "; n surface contact in which the substance to be heated is located. A connecting line 21 runs from the temperature sensor 20 to the circuit arrangement located outside of the metal housing 1, which is described in more detail in FIG indicated high-frequency shielding 22, which consists of a wire mesh which has openings with regard to the specified frequency, the maximum dimensions of which are less than 3 mm. The dimensions of the microwave space are: length, in the direction of the holder 4, 380 mm; width , in the direction of the rocking movement, 3.5 mm; height: 220 mm. The dimensions of the holder 4 are: length 250 mm, width: HO 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 Intervallcr-haltpr w »iijjpnrrlnet. 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. ImIn FIG. 2 the mains connection is made to terminals 23, 24 and 25 of a radio interference suppression circuit 26. A magnetron 27 is used to generate high frequencies. The power of the magnetron 27 is a Intervallcr-haltpr w "iijjpnrrlnet. which is driven by an interval motor 31. The interval motor has exchangeable cams, the shape of which determines the duty cycle: pause ratio. The frequency of the interval switching can also be determined by the speed of the motor. The interval switch 30 in turn actuates two switching elements 32 and 33 with which the magnetron 27 is switched. in the

so Stromkreis des Magnetrons befindet sich außerdem ein Dämpfungswiderstand 34, welcher über die Sc'ialtglieder32 und 33 einschaltbar ist.In the circuit of the magnetron there is also a damping resistor 34, which via the Sc'ialtglieder32 and 33 can be switched on.

Das Magnetron 27 besitzt eine beheizte Kathode 35, der der Heizstrom über einen Heiztransformator 36 zugeführt wird. Die mit dem Heiztransformator in Verbindung stehende Zuleitung 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 4Z Die Teile 30,31,32,33,34,39,40 und 41 sind auf einer Montageplatte 43 angeordnetThe magnetron 27 has a heated cathode 35, which receives the heating current via a heating transformer 36 is fed. The line 37 connected to the filament transformer is via a Block diode 38 connected to ground. A resistor 39 increases the heating voltage to the required level Reduced value The circuit also contains an operating hours counter 40, two fuses 41 and a network relay 4Z The parts 30,31,32,33,34,39,40 and 41 are arranged on a mounting plate 43

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 In Reihe mit dem Luftwächter befindet sich ein Schutzthermostat 46, derA fan 44 is assigned to the magnetron 27, as well as an air monitor arranged behind the fan 45 in the form of a switch that is only closed when the fan is on for cooling Sufficient air flow generated In series with the air monitor there is a protective thermostat 46, the

öffnet, wenn die Umgebungstemperatur des Magnetrons einen zulässigen Grenzwert überschreitet.opens when the ambient temperature of the magnetron exceeds a permissible limit value.

Die Vorrichtung besitzt außerdem auf ihrer Vorderseite eine in Fig. I 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. 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 mich in Fig. 1 dargestellt ist, eingeschaltet. Der Antriebsmotor 16 befindet sich auf einer Platine 54. auf der sich drei Vorwiderstiinde 55 befinden. Mit dem Einschalten des Betriebsschalters 50 wird auch eine Mikrowellenraumbeleuchtung 56 eingeschaltet. The device also has on its front side a diaphragm 47, not shown in FIG a power switch 48 with a control lamp 49, an operating switch 50 with a control lamp 51 and on Mover switch 52 for the swing with a control lamp 53 are arranged. By the power switch 48 the device is put into operational readiness; by the operating switch 50 are the Interval switch 30 is turned on with the interval motor 31, and the mover switch 52 becomes the Drive motor 16. which is shown in Fig. 1, switched on. The drive motor 16 is located on a plate 54 on which there are three series resistors 55 are located. When the operating switch 50 is switched on, a microwave room lighting 56 is also switched on.

Hinter der Blende 47 befindet sich ein Temperaturschaitkreis 5/, der aus einem Komparator 58 mii 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.A temperature circuit is located behind the diaphragm 47 5 /, which consists of a comparator 58 with an interrupter switch 59 and an evaluation circuit 60, which are connected to one another by a line 61. To the line 61 is the Temperature sensor 20 connected via the connecting line 21. In series with the breaker switch 59 there are still two door switches 62 and 63, which prevent the magnetron 27 from being at when the door of the microwave compartment is open. For the comparator, a Digital comparator of the P-179 series 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.

Die Funktion der Anordnung gemäß Fig. 2 ergibt sich weitgehend aus der dargestellten Schaltungsanordnung. Sobald der Betriebsschalter 20 betätigt wird, erfolgt ein automatischer Start 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 der; !rüerviüsehülttr ?" h'w Hpn Intervallmotor 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.The function of the arrangement according to FIG. 2 results largely from the circuit arrangement shown. As soon as the operating switch 20 is actuated, the device starts automatically, with the interval program as a result of the replaceable cam disks of the described above Interval motor 31 can be adapted to the intended use. The operating switch 50 is about the; ! rüerviüsehületr? "h'w Hpn interval motor 31 also achieved that when the interval switch is opened for the first time, the switching element 32 switches through, whereupon the switching element 33 follows suit. If now the interval switch 30 switches off and on alternately, the switching element 32 remains closed, so that the damping resistor 34 remains switched on. Because the desired rocking movement of the material to be heated is simultaneously or shortly after the Actuation of the operating switch 50 also turns on the movement switch 52, so that the holder 4 the Performs intended rocking movements. The temperature measured by means of the temperature sensor 20 is continuously displayed by the evaluation circuit 60, which has a digital display for this purpose. As soon the comparator 58 registers the equality of setpoint and actual temperature, becomes the circuit breaker 59 opened, which turns off the magnetron.

Zu den Leistungsdaten ist noch anzumerken, daß das Magnetron 27 eine Mikrowellenleistung von 1500 W bei einer Frequenz von 2450MHz 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 Teniperaturschaltkreis 57 sorgt in Verbindung mit dem Temperaturfühler 20 für eine sofortige Unterbrechung des Erwärmungsvorgangs, sobald Soll- und Ist-Temperatur übereinstimmen. Es ist noch möglich, dem Komparator 58 zwei Drucktasten zuzuordnen, mit denen uui'Cn einfachen Tastendruck der Seüwert geringfügig nach oben oder nach unten verschoben werden kann, beispielsweise in Richtung auf 37,1" C oder 36.9T. Ohne Betätigung dieser Drucktasten wird aufgrund der vorgewählten Einstellung bei Blutplasma beispielsweise eine Temperatur von 37,0⁰C erreicht. Die Toleranzgrenze beträgt im allgemeinen ±0.5°CRegarding the performance data, it should also be noted that the magnetron 27 has 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 emits 1900 V on the secondary side. The high magnetron power ensures that the material to be heated is heated quickly and, thanks to the intermittent operation, nonetheless gently. The temperature circuit 57, in conjunction with the temperature sensor 20, ensures an immediate interruption of the heating process as soon as the setpoint and actual temperature match. It is still possible to assign two pushbuttons to the comparator 58, with which the Seüwert can be shifted slightly upwards or downwards, for example in the direction of 37.1 "C or 36.9T the preselected adjustment in blood plasma, for example, reaches a temperature of 37.0 ⁰ C. the tolerance limit is generally ± 0.5 ° C

example

In einer Vorrichtung gemäß den F i g. 1 und 2, jedoch mit entsprechend verbreiterter Halterung 4 wurden Blutplasma-Platten in mikrowellenfesten Kunststoffbehältern mit den Abmessungen 23 χ 12 χ 2 cm^J auf Gebrauchstemperatur erwärmt. Die tiefgefrorenen Platten wurden mit einer Temperatur von —24° C aus dem Kühlgerät entnommen und in die Halterung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 gelegt. Nach Einschalten der Vorrichtung wurde am Komparator eine Soll-Temperatur von 37" C 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 auseestattet. 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^CC. und das Gerät schaltete automatisch mit einer Schaltgenauigkeit von ±0.PC 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.In a device according to FIGS. 1 and 2, but with a correspondingly widened holder 4, blood plasma plates were heated to the use temperature ^{in microwave-proof plastic containers with the dimensions 23 × 12 × 2 cm J.} The frozen plates were removed from the refrigerator at a temperature of -24 ° C. and placed in the holder of the device according to FIG. 1 laid. After the device was switched on, a target temperature of 37 "C was set on the comparator, whereupon the operating switch 50 and then the mover switch 52 were switched on. The microwave door was closed. The interval motor 31 was equipped with a gear and a cam which an interval operation with 9 seconds load and 3 seconds pause could be maintained. Within 2.5 minutes the temperature of the evaluation circuit 60 showed a temperature of 37 ^C C. and the device switched off automatically with a switching accuracy of ± 0.PC the door of the microwave room was opened, the mover switch 52 was switched off and the product, which was at the service temperature, was removed from the holder 4. Any undesired changes to the product could not be determined in spite of the extremely short heating time.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Verfahren zum Erwärmen von Stoffen aus der Gruppe Blutplasma, Harnsäure, Enzyme, Sperma, Komplementstoffe, Gerinnungsfaktorsubstanzen und von diese Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten auf Gebrauchstemperatur, wobei die Stoffe unter Bewegung einem Mikrowellenfeld mit einer Frequenz von 2450 ± 15 MHz ausgesetzt werden und wobei die Mikrowelleneinwirkung in Abhängigkeit von einer Temperaturmessung des betreffenden Stoffs bei Erreichen der Gebrauchstemperatur mindestens zeitweise unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrowellenfeld in an sich bekannter Weise in Intervallen betrieben wird, daß die Stoffe innerhalb des Mikrowellenfeldes einer Schaukelbewegung mit einer Schrittdauer von 10 bis 30 Sekunden ausgesetzt werden und daß sich die Schaukelbewegung im wesentlichen über die gesamte Tiefe des Mikrowellenfeldes erstreckt.1. Process for heating substances from the group of blood plasma, uric acid, enzymes, sperm, Complement substances, coagulation factor substances and liquids containing these substances Usage temperature, whereby the substances are exposed to a microwave field with a frequency of 2450 ± 15 MHz and wherein the microwave exposure as a function of a temperature measurement of the relevant Substance is interrupted at least temporarily when the use temperature is reached, characterized in that the microwave field in a manner known per se at intervals is operated that the substances within the microwave field a rocking motion with be exposed to a step duration of 10 to 30 seconds and that the rocking movement extends essentially over the entire depth of the Microwave field extends.

2. Verfahren nach Anspruch 1 für die Erwärmung von Blutplasma, dadurch gekennzeichnet daß die Intervalle Einschaltdauer: Pause etwa wie 3:1 gewählt werden.2. The method according to claim 1 for the heating of blood plasma, characterized in that the Intervals switch-on duration: pause can be selected roughly as 3: 1.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Metallgehäuse für die Bildung eines Mikrowellenraumes, mit einer im Mikrowellenraum angeordneten beweglichen Halterung für die Aufnahme des in einem Behälter befindlichen Stoffs und durch einen an der Halterung angeordneten, mit dem Behälter im Wärmekontakt bringbaren Temperatuvfühler.-jadurch gekennzeichnet daß die Halterung (4) als Schaukel ausgebildet und mit einem Antrieb (15) z^r Erzeugung einer periodischen Schwingungsbewegung über im wesentlichen die gesamte Tiefe des Mikrowellenraumes in Verbindung steht3. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a metal housing for Formation of a microwave space with a movable holder arranged in the microwave space for receiving the in a container located substance and arranged on the holder, with the container in thermal contact bringable temperature sensor.-characterized in that the holder (4) is designed as a swing and with a drive (15) z ^ r generating a periodic oscillation movement over essentially the entire depth of the microwave space is in connection

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Temperaturfühler (20) der Schaukel zugeordnet ist4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the temperature sensor (20) of the Swing is assigned

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaukel als schwingend aufgehängte flache Wanne ausgebildet ist, auf deren Boden (7) der als Flächenfühler ausgebildete Temperaturfühler (20) angeordnet ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the swing is designed as a swingingly suspended flat tub on which The bottom (7) of the temperature sensor (20) designed as a surface sensor is arranged.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (21) zum Temperaturfühler (20) mit einer Hochfrequenzabschirmung (22) versehen ist, die sich auf dem Potential des Metallgehäuses (1) befindet6. Apparatus according to claim 3, characterized in that the connecting line (21) to the Temperature sensor (20) is provided with a high-frequency shield (22), which is on the Potential of the metal housing (1)

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) aus mikrowellenfestem Kunststoff wie Polypropylen besteht7. The device according to claim 3, characterized in that the holder (4) consists of microwave-resistant plastic such as polypropylene

8. Anordnung zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein mit dem Mikrowellenraum (2) in Verbindung stehendes Magnetron (27), dem ein vorzugsweise einstellbarer Intervallschalter (30) sowie ein Temperaturschaltkreis (57) vorgeschaltet sind, der aus dem Temperaturfühler (20) mit einer Auswerteschaltung (60) sowie aus einem Komparator (58) mit einem Unterbrecherschalter (59) für den Magnetronstromkreis besteht.8. Arrangement for operating the device according to claim 3, characterized by a with the Microwave chamber (2) connected magnetron (27), which is a preferably adjustable Interval switch (30) and a temperature circuit (57) are connected upstream, which consists of the temperature sensor (20) with an evaluation circuit (60) and a comparator (58) with an interrupter switch (59) for the magnetron circuit.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit einem durch den Intervallschalter (30) betätigten Schaltglied (33) ein9. Arrangement according to claim 8, characterized in that in series with one through the Interval switch (30) actuated switching element (33) Dämpfungswiderstand (34) für das Magnetron (27) angeordnet ist, welcher über ein weiteres Schaltglied (32) für die Dauer des Intervallbetriebes zuschaltbar istDamping resistor (34) for the magnetron (27) is arranged, which can be switched on via a further switching element (32) for the duration of the intermittent operation is