DE3320349A1

DE3320349A1 - Transportabler tiefkuehlbehaelter zum gefrieren von packungen mit insbesondere biomedizinischen fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3320349A1
Application number: DE3320349A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: BLUTSPENDEDIENST DER DRK LANDE
Current assignee: BLUTSPENDEDIENST DER DRK LANDE
Priority date: 1983-06-04
Filing date: 1983-06-04
Publication date: 1984-12-06

Description

Transportabler Tiefkühlbehälter zum Gefrieren von Packungen mit insbesondere biomedizinischen Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft einen transportablen Tiefkühlbehälter zum Tiefgefrieren und/oder Transportieren von Packungen mit insbesondere biomedizinischen Flüssigkeiten, der eine wärmeisolierende Behälterwandung, eine den Behälterhohlraum teilweise füllende Kühlflüssigkeit und wenigstens eine Halterung aufweist, an der die Packungen derart zu befestigen sind, daß wenigstens der größere Teil des Packungsvolumens unterhalb des Spiegels der Kühlflüssigkeit liegt.

Durch die DE-AS 22 .42 413 ist ein Tiefkühlbehälter der genannten Art bekannt. In diesem Behälter wird zum Gefrieren der Flüssigkeitspackungen als Kühlflüssigkeit flüssiger Stickstoff eingesetzt. Flüssiger Stickstoff weist bekanntlich den Nachteil auf, daß er über längere Zeiträume, z. B. mehr als 6 Stunden, nur in wärmeisolierten Druckbehältern ohne unverhältnismäßige Verluste aufbewahrt und transportiert werden kann, was mit einer gewissen Explosionsgefahr einhergeht und überdies viel mehr Laderaum als Trockeneis in Anspruch nimmt. Bei Eintauchen des Gefriergutes in Flüssigstickstoff werden bis zur Abkühlung auf die gewünschte Temperatur erhebliche Mengen Flüssigstickstoff verbraucht, was das

Mitführen eines großen Überschusses und damit weiteren Laderaum erforderlich macht und außerdem zu erheblicher Stickgas-Entwicklung im Arbeitsraum führt.

Zum Tiefgefrieren von biomedizinischen Flüssigkeiten könnten andere bekannte Kühlflüssigkeiten eingesetzt ■ werden, die die oben genannten Nachteile nicht aufweisen. Sie scheiden aber deshalb aus, weil sie zum Teil mit der Behälterwandung oder der Flüssigkeitspackung reagieren. Zum anderen sind diese Kühlflüssigkeiten entweder ebenfalls flüchtig oder sie erstarren oberhalb der zum schnellen Tieffrieren erforderlichen Temperaturen oder sie sind giftig oder explosiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tiefkühlbehälter anzugeben, in dem in Packungen abgefüllte biomedizinische Flüssigkeiten sehr schnell von Raumtemperatur auf die erforderliche Tiefgefriertemperatur abgekühlt werden können. Die Kühlflüssigkeit soll dabei eine gute Wärmeableitung vom Kühlgut ermöglichen, ohne mit dessen Behältnis in unmittelbaren Kontakt zu geraten, chemisch wenig reaktiv sein und keine gesundheitsschädlichen Dämpf« entwickeln. Der Tiefkühlbehälter soll deshalb so aufgebaui sein, daß ein Kontakt von Kühlflüssigkeit und Flüssigkeit! packungen weitgehend ausgeschlossen ist, evtl. Beschriftui gen der Kühlgutbehälter nicht durch die Kühlflüssigkeit

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in Mitleidenschaft gezogen und die einzubringenden Flüssigkeitspackungen in jeweils gewünschter Weise beim Erstarren geformt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Tiefkühlbehälter das für die Kühlflüssigkeit vorgesehene Volumen ausgefüllt ist von einer Flüssigkeit, deren Siedepunkt oberhalb von 40° C und deren Erstarrungstemperatur unterhalb von -60° C liegt, die gegenüber Kohlendioxidgas inert und weder flüchtig noch brennbar und explosiv ist und keine Metalle oder Kunststoffe angreift.

Geeignete Kühlflüssigkeiten für den erfindungsgemäßen Tiefkühlbehälter sind Silikon- bzw. Fluorsilikonöl. Unter SiIikonöl werden dabei linearpolymere Dimethyl- oder Methylphenylsiloxane verstanden, und unter Fluorsilikonöl Silikone, bei denen die Alkylgruppen durch Fluoralkylgruppen ersetzt sind. Diese öle sind gegenüber Oxidation und Chemikalien sehr beständig. Sie besitzen bei den in Frage kommenden Kühltemperaturen einen sehr niedrigen Dampfdruck, und aufgrund ihrer niedrigen Viskosität, die auch bei Temperaturerniedrigung mit Hilfe von festem CO₂ wenig zunimmt, ist ein guter. Wärmeübergang vom Kühlgut zur Kühlflüssigkeit gewährleistet.

Im Tiefkühlbehälter ist oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine im wesentlichen durchgehender Behälter-Zwischenboden

angeordnet, der eine Einfüllöffnung für stückiges Trockeneis (festes CO-) und weiterhin Einsetzöffnungen mit darunter liegenden Halterungen für die einzutauchenden Flüssigkeitspackungen aufweist. Der Zwischenboden begrenzt das Flüssigkeitsvolurnen und dient gleichzeitig als Halterung für die. Flüssigkeitspackungen. Vorteilhaft sind die unterhalb der Einsetzöffnung.en angeordneten Halterungen als geschlossene Taschen ausgebildet. Hiermit wird erreicht, daß die Packungs behälter nicht in direkten Kontakt mit der Kühlflüssigkeit stehen und eventuell kontaminiert werden, sondern nach dem Tiefgefrieren ohne jede Verunreinigung, mit unversehrten . Klebeetiketten und in vorbestimmter Weise geformt dem Behälter entnommen werden können.

Es sind Taschen vorgesehen, die einen verhältnismäßig flachen und über ihre Länge nahezu gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. In diesen Taschen lassen sich die Packungen oder Beutel, die vorzugsweise flexibel sind und sich der Taschenwandung anpassen, gleichmäßig und kontrollierbar einfrieren.

Der Zwischenboden des Tiefkühlbehälters weist weiterhin Vertiefungswannen für das Kältemittel Trockeneis auf, die bis in die Flüssigkeit reichen. Die Vertiefungswannen nehmen den Trockeneisvorrat auf und kühlen gleichzeitig die Kühlflüssigkeit vor. Eine vorteilhafte Anordnung sieht vor, daß die Vertiefungswannen im Zwischenboden abwechselnd mit Bereichen mit paralleler Taschen-

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anordnung um die zentrale Einfüllöffnung für Trockeneis angeordnet sind (Figur 2) .

Auf weitere vorteilhafte Ausbildungen des Tiefkühlbehälters wird in der Figurenbeschreibung näher eingegangen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung \ · ■

dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Tiefkühlbehälters,

Figur 2 eine Aufsicht des Behälters der Figur 1 mit abgenommenem Behälterdeckel.

Figur 1 zeigt einen Behälter 1 mit Deckel 2, deren Wandungen wärmeisoliert sind. Im Inneren des Behälters 1 befindet sich ein Behältereinsatz 3, der den Querschnitt des Behälters 1 vollständig ausfüllt, aber eine geringere Höhe als das Innenmaß des Behälters 1 aufweist. Der Behältereinsatz 3 besteht aus einem allseitig geschlossenen Behälter, der nur auf seiner Oberseite eine Einfüllöffnung 5 für ein Kältemittel und eine Kühlflüssigkeit aufweist. Gemäß Figur 1 ist der Innenraum des Behältereinsatzes 3 mit der Kühlflüssigkeit 4 nahezu gefüllt.

Erfindungsgemäß sind als Kühlflüssigkeiten Silikonöl bzw. Fluorsilikonöl vorgesehen. Als Kältemittel dient Trockeneis (festes CO₂), das in die Kühlflüssigkeit zur Temperaturerniedrigung eingetragen wird. Mit Hilfe des Trockeneises läßt·sich die Temperatur der Kühlflüssigkeit anhaltend auf ca. -60° C einstellen. Diese Temperatur reicht aus, um biomedizinische Flüssigkeiten rasch tiefzugefrieren. Durch Verdampfung des Kohlendioxid wird die Kühlflüssigkeit ständig durchmischt, so daß die Flüssigkeit eine gleichmäßige Temperatur annimmt.

Die Wandung auf der Oberseite des Behältereinsatzes 3 bildet eine Art Zwischenboden 6 im Inneren des Behälters In den Zwischenboden 6 sind mehrere längliche und schmale Taschen 7 eingezogen, die senkrecht nach unten in die Kühlflüssigkeit im Behältereinsatz 3 ragen. Die Taschen 7 besitzen zum Zwischenboden hin eine öffnung 8. über die öffnungen 8 können die Taschen mit sterilen, flexiblen Kunststoffbeuteln, die z. B. mit Blutplasma gefüllt sind, beschickt werden. Diese Beutel sind im Handel erhältlich und brauchen daher nicht näher beschrieben zu werden.

Die Taschen 7 laufen zu ihren Enden hin leicht konisch zu. Sie besitzen über ihre Länge hin einen Querschnitt,

--^■■Adder einem entlang einer Achse gestreckten Sechseck entspricht. Die flexiblen Flüssigkeitspackungen passen sich dieser flachen, für das Tiefgefrieren günstigen Taschenform an.

Wie in den Figuren gezeigt, sind die Taschen vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet und in Vierer-Gruppen zusammengefaßt. Diese Taschenbereiche sind gemäß Figur 2 wechselweise zusammen mit Vertiefungswannen 11_f in denen Trockeneis gelagert wird, um die zentrale Einfüllöffnung 5 angeordnet. Von der Einfüllöffnung 5 geht ein Stutzen 9 aus, der mit einem Deckel 10 verschlossen werden kann. Der Stutzen 9 dient als Spritzschutz, der verhindert, daß beim Einfüllen von Trockeneis Kühlflüssigkeit in den Bereich oberhalb des Zwischenbodens gelangt, wodurch die Flüssigkeitspackungen eventuell kontaminiert werden könnten. Im Deckel 10 können Lüftungsöffnungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, so daß das bei der Kühlung sich bildende, gasförmige Kohlendioxid aus dem Behältereinsatz 3 entweichen kann.

Im Ausführungsbeispiel ist der Behältereinsatz 3 ein geschlossener Behälter, der die Kühlflüssigkeit aufnimmt. Eine Unterteilung des Innenraumes des Behälters 1

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kann aber auch durch einen Zwischenboden erreicht werden, der auf einer Halterung an der Innenseite der Wandung des Behälters 1 aufliegt und gegebenenfalls randseitig ~ gegenüber dieser Wandung abgedichtet ist, um ein überlaufen von Kühlflüssigkeit beim Transport des Tiefkühlbehälters zu vermeiden.

Bei dem Tiefkühlbehälter wird durch die Aufteilung der Taschen im Zwischenboden erreicht, daß gleichzeitig eine größere Anzahl von Taschen mit Gefriergut beschickt

werden kann. Aufgrund der guten Kühlwirkung erreicht das Gefriergut ca. 20 Minuten nach der ersten Kälteexposition eine Kerntemperatur von -50° C und kann dann aus den Taschen in einen Tiefkühlschrank überführt werden, während die Taschen mit einer neuen Serie Gefriergut beschickt werden können. Während der Anfahrt zum Einsatzort kann das Trockeneis in dem Tiefkühlbehälter in den Vertiefungswannen getrennt vom Silikonöl gelagert werden, so daß der Kühlprozeß erst am Einsatzort gestartet zu werden braucht.

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Claims

Patentansprüche :

/ 1.)Transportabler Tiefkühlbehälter zum Tiefgefrieren und/ oder Transportieren von Packungen mit insbesondere blc medizinischen Flüssigkeiten, der eine wärmeisolierende Behälterwandung, eine den Behälterhohlraum teilweise, füllende Kühlflüssigkeit und wenigstens eine Halterung aufweist, an der die Packungen derart zu befestigen si daß wenigstens der größere Teil des Packungsvolumens unterhalb des Spiegels der Kühlflüssigkeit liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Kühlflüssigkei vorgesehene Volumen ausgefüllt ist von einer Flüssigke deren Siedepunkt oberhalb von 40° C und deren Erstarrungstemperatur unterhalb von -60 C liegt, die gegenüberKohlendioxidgas inert, weder flüchtig noch giftig noch brennbar noch explosiv ist und keine Metalle oder Kunststoffe angreift.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlflüssigkeit ein Silikon- oder Fluorsilikonöl ist.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ein im wesentlichen durchgehender Behälterzwischenboden (6)

angeordnet ist, der eine Einfüllöffnung (5) für stückiges Trockeneis (festes CO„) und weiterhin Einsetzöffnungen (8) mit darunterliegenden Halterungen (7) für die einzutauchenden Flüssigkeitspackungen aufweist.
4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der Einsetzöffnungen (8) angeordneten
Halterungen als geschlossene Taschen (7) ausgebildet
sind.
5. Behälter nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (6) mindestens einen
Bereich aufweist, in dem mehrere Taschen (7) parallel zueinander angeordnet sind.
6. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (7) zu ihrem Ende hin leicht konisch
zulaufen und einen Querschnitt aufweisen, der aus
einem um eine Achse gestreckten Sechseck besteht.
7. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (6) mindestens eine
in die Flüssigkeit reichende Vertiefungswanne (11)
für ein Kältemittel aufweist.
8. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenboden (6) peripher zu der zentralen Einfüllöffnung (5) für das Kältemittel die Bereiche mit den Taschen.(7) und die Vertiefungswannen (1.1) abwechselnd angeordnet sind.
9. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß über der Einfüllöffnung (5) für das Trockeneis ein vorzugsweise verschließbarer Stütze (9) angeordnet ist.

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