DE3600668A1 - Kuehlplatte fuer laborzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlplatte für Laborzwecke mit einem im wesentlichen ebenen Plattenabschnitt, der durch ein Kühlmittel abkühlbar ist, welches im Kreislauf von einer Kältemaschine zu und zu ihr zurückgeführt wird, insbesondere zur Vorbehandlung von für die An­ fertigung von Mikrotomschnitten zum Zweck der mikroskopischen Untersuchung zuvor entwässerten und mit erwärmtem flüssigem Paraffin getränkten Gewebe­ proben.

Kühlplatten dieser Art werden beispielsweise in medizinisch- technischen Labors zum schnellen Abkühlen von entwässerten und zur Stabilisierung mit auf etwa 60 bis 63 °C erwärmtem flüssigen Paraffin getränkten Gewebeproben verwendet, von denen nach der Erstarrung des Paraffins mit einem Mikrotom Dünnschnitte für eine nachfolgende mikroskopische Untersuchung angefertigt werden sollen. Die Gewebeproben werden zur Beschleunigung der Erstarrung des Paraffins auf solche im wesentlichen ebene Kühlplatten aufgesetzt.

Dabei zeigt sich, daß auf der Auflagefläche der Kühl­ platten relativ schnell in der warmen Raumluft ent­ haltener Wasserdampf kondensiert und zu Reif gefriert, dessen Schichtdicke relativ schnell größer wird, weil die jeweils abgekühlte und dadurch gegenüber der Raum­ luft spezifisch schwerere Luft bereits bei geringen Bewegungen der Raumluft seitlich von der Kühlplatte abfließen und dann warme und feuchte Raumluft nach­ strömen kann, aus der wiederum Wasserdampf kondensiert und ausgefroren wird. Bei einer in dieser Weise bereiften Kühlplatte ist aber - abhängig von der Dicke der Reif­ schicht - der Wärmeübergang zur Probe deutlich ver­ schlechtert, so daß sich die Dauer des Abkühlungsvorgangs auf die für die Weiterbehandlung erforderliche Temperatur ebenso wie der Energieaufwand erhöht. Außerdem besteht auch die Gefahr des Festfrierens der Proben auf der Reifschicht, so daß es beim Abheben der erstarrten Probe im Aufsetzbereich zu Beschädigungen kommen kann.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die bekannten für Laborzwecke bestimmten Kühlplatten so weiterzubilden, daß ein Reifansatz auf der Auflage­ fläche für das abzukühlende Gut aufgrund von aus der Raumluft kondensierendem Wasser möglichst weitgehend vermieden und so eine schnelle und wirksame Abkühlung von Proben mit geringstem Energieeinsatz ermöglicht wird.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Kondensation von Wasserdampf ganz vermieden werden kann, wenn das Abströmen der bereits abgekühlten trocknen und der Zutritt wärmerer Raumluft zur Auflagefläche der Kälte­ platte verhindert werden kann, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom Rand des Platten­ abschnitts eine geschlossene Umfangswand relativ geringer Höhe nach oben vorsteht, und daß die das Kältemittel von der Kältemaschine zuführende Leitung in temperatur­ tauschendem Kontakt mit der Umfangswand angeordnet ist. Die niedrige Umfangswand verhindert das seitliche Abließen der über dem Plattenabschnitt stehenden abgekühlten trocknen Luft, so daß wärmere und feuchte Raumluft - die spezifisch leichter als die über dem Plattenabschnitt stehende Kaltluft ist nicht oder nur in geringem Maße bei stärkeren Luftbewegungen im Raum oder infolge von Luftbewegungen durch Einlegen oder Entnehmen von Proben zutreten kann. Aber selbst dann tritt die Raumluft hauptsächlich über den oberen Randbereich der Umfangswandung zu und die in ihr ent­ haltene Feuchte wird bereits am oberen Rand der Umfangs­ wandung ausgefroren, während zur eigentlichen, von der Oberseite des ebenen Plattenabschnitts gebildeten Kühlfläche keine feuchte Luft mehr gelangt und Reif­ bildung auf diesen Plattenabschnitt somit vermieden wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die das Kühlmittel von der Kältemaschine zuführende Leitung so an der Umfangswand angeordnet, daß sie zunächst mit deren oberem freien Rand temperatur­ tauschenden Kontakt hat, und die Leitung ist dann in die unterhalb des oberen Randes befindlichen Bereiche der Umfangswand und schließlich den den Boden bildenden Plattenabschnitt weiter- und von diesem zur Kälte­ maschine zurückgeführt, so daß der obere freie Rand der Umfangswand also am stärksten abgekühlt wird.

Zweckmäßig ist der Plattenabschnitt mitsamt der Umfangs­ wand versenkt in einem an der Oberseite offenen Gehäuse bzw. Gehäuseabschnitt angeordnet, und der Zwischenraum zwischen der Gehäusewandung und dem mit der Umfangswand versehenen Plattenabschnitt ist wärmeisoliert. Energie wird also im wesentlichen nur zur Abkühlung der inner­ halb des von der Umfangswand umschlossenen Volumens befindlichen Luft sowie der dort befindlichen Proben oder anderem abzukühlendem Gut verbraucht.

Das Gehäuse kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung an seiner Oberseite eine den Zwischenraum zwischen den seitlichen Gehäusewänden und dem oberen Rand der Umfangswand verschließende Abdeckung aufweisen, welche den Rand der Umfangswand unter geringfügiger Verkleinerung des von der Umfangswand umschlossenen lichten Mündungsquerschnitts noch etwas überragt. Die die Umfangswand etwas überragende innere Begrenzung der - vorzugsweise aus kälteresistentem Kunststoff- Plattenmaterial hergestellten - Abdeckung stellt eine zusätzliche Sicherung gegen das Abströmen von abgekühlter Luft und somit den Zutritt von feuchter Raumluft dar.

Zur Überwachung und/oder Steuerung der Funktion der Kälteplatte empfiehlt es sich, einen die Temperatur des Plattenabschnitts und/oder der Umfangswand abtasten­ den Temperaturfühler vorzusehen, der mit einem Temperatur­ anzeigeinstrument und/oder einer Thermostat-Steuereinheit für die Kältemaschine verbunden ist.

Zumindest die dem auf- bzw. einzulegenden abzukühlenden Gut zugewandten Wandungsseiten des Plattenabschnitts und der Umfangswand sind zweckmäßig aus Metall herge­ stellt, und zwar vorzugsweise aus zum Zweck des Korrosions­ schutzes verchromten Messingblech.

Um während der Behandlungsdauer des abzukühlenden Guts ein Zutritt von feuchter Luft mit Sicherheit auszu­ schließen, kann zusätzlich ein die von der Abdeckung umschlossene lichte Einlegeöffnung für das abzukühlende Gut verschließender - entweder lose auflegbarer oder verschwenkbar auf der Abdeckung gehalterter - Deckel vorgesehen sein.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kühlplatte; und

Fig. 2 eine Schnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1.

Die in der Zeichnung gezeigte, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Kühlplatte weist ein zweiteiliges Gehäuse mit einem relativ niedrigen und flachen - in der Zeichnung links dargestellten Gehäuse­ abschnitt 12 und einem anschließenden größeren Gehäuse­ abschnitt 14 auf, in welchem die Bauteile eines im dargestellten Fall als Kompressions-Kältemaschine ausgebildeten elektrisch angetriebenen Kälteaggregats in Übereinanderlage angeordnet sind. Am Boden des Gehäuseabschnitts 14 ist der in üblicher Weise voll­ ständig gekapselte Kompressor 16, über diesem in einer leichten Schrägstellung der Kondensator 18 und über diesem wiederum ein Ventilator 20 angeordnet, der über eine Öffnung 22 in der dem Gehäuseabschnitt 12 abge­ wandten Außenwandung des Gehäuseabschnitts 14 Raumluft ins Gehäuseinnere und dabei auch durch den Kondensator 18 saugt und dann durch eine Öffnung 24 in der oberen Deckwand des Gehäuseabschnitts 14 ausbläst. Die druck­ seitig an den Kompressor 16 angeschlossene Kältemittel- Leitung 26 ist zur höherliegenden Eintrittsseite des Kondensators 18 geführt. Von der tiefergelegenen Seite des Kondensators führt die das im Kondensator bereits gekühlte Kältemittel enthaltende Leitung 28 in einen Trockner 30 und eine diesem nachgeschaltete Kapillarrohr­ schlange 32, welche eine Drosselstrecke bildet, d.h. das in Kompressions-Kältemaschinen sonst verwendete Drossel- bzw. Entspannungsventil ersetzt.

Im flachen Gehäuseabschnitt 12 ist ein im wesentlichen ebener und im gezeigten Fall etwa quadratisch begrenzter Plattenabschnitt 34 aus zum Zweck des Korrosionsschutzes zweckmäßig oberflächenverchromtem Messingblech angeordnet, von dessen Rand eine niedrige - ebenfalls aus verchromtem Messingblech hergestellte - Umfangswand 36 nach oben vorsteht. Der Plattenabschnitt 34 und die Umfangs­ wand 36 bilden also insgesamt ein in der Draufsicht quadratisches schalenförmiges Gefäß geringer Höhe. Dieses Gefäß ist in den Gehäuseabschnitt 12 eingesetzt, wobei der Zwischenraum zwischen der Wandung des Gehäuseabschnitts 12 und dem Gefäß durch eine Ausschäumung 38 wärmeisoliert ist. Auf der der Isolierung zugewandten Seite der Umfangswand 36 und des Platten­ abschnitts 34 ist eine metallische Leitung in Form einer Kühlschlange 40 aufgelötet, wobei diese Kühlschlange zunächst um den freien Randbereich der Umfangswand 36 und dann nach mehrfacher spiralförmiger Umschlingung der Umfangswand auf die Unterseite des Plattenabschnitts 34 geführt ist, über den sie in Windungen hin- und hergeführt ist. Der zum oberen Rand der Umfangswand 36 geführte Zweig der Kühlschlange 40 ist der Drossel­ strecke 32 nachgeschaltet, so daß also das vom Kompressor 16 geförderte Kühlmittel sich nach dem Aus­ tritt aus der Drosselstrecke 32 entspannen und abkühlen kann. Das am Plattenabschnitt 34 ausmündende andere Ende der Kühlschlange 40 ist dann über eine Niederdruck­ leitung 42 mit der Niederdruck- oder Saugseite des Kompressors 16 verbunden.

Die aus kälteresistentem Kunststoff-Plattenmaterial bzw. Leisten hergestellte, den Zwischenraum zwischen den Seitenwänden des Gehäuseabschnitts 12 und der Umfangs­ wandung 36 abschließende obere Abdeckung 44 weist einen das Einlegen des abzukühlenden Guts ermöglichenden Ausschnitt 46 auf, dessen Breite und Höhe jedoch etwas kleiner als die entsprechenden Abmessungen des Mündungs­ bereichs der Umfangswand 36 sind, so daß die Abdeckung 44 die Umfangswand 36 also noch etwas radial einwärts überragt.

Ein in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteter Deckel 48 kann zum Verschließen des Ausschnitts 46 auf die Abdeckung 44 aufgelegt bzw. auch hochschwenkbar auf ihr befestigt sein.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungs­ gedankens Abwandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels verwirklichbar sind. So ist ersichtlich, daß zur Überwachung bzw. Steuerung der Temperatur-Überwachungs- bzw. thermostat­ gesteuerte Steuereinrichtungen vorgesehen sein können, wobei dann auf der Unterseite des Plattenabschnitts 34 oder der Außenseite der Umfangswand 36 ein entsprechender Temperaturfühler anzuordnen ist. Da diese Überwachungs­ bzw. Temperatur-Steuerungseinrichtung an sich bekannt sind, sind sie in der Zeichnung nicht dargestellt.

Claims (8)

1. Kühlplatte für Laborzwecke mit einem im wesentlichen ebenen Plattenabschnitt, der durch ein Kühlmittel ab­ kühlbar ist, welches im Kreislauf von einer Kältemaschine zu und zu ihr zurückgeführt wird, insbesondere zur Vorbehandlung von für die Anfertigung von Mikrotom­ schnitten zum Zwecke der mikroskopischen Untersuchung zuvor entwässerten und mit erwärmtem flüssigem Paraffin getränkten Gewebeproben, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vom Rand des Plattenabschnitts (34) eine geschlossene Umfangswand (36) relativ geringer Höhe nach oben vorsteht, und daß die das Kältemittel von der Kältemaschine (16, 18, 20, 30, 32) zuführende Leitung in temperaturtauschendem Kontakt mit der Umfangswand (36) angeordnet ist.

2. Kühlplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kühlmittel von der Kältemaschine (16, 18, 20, 30, 32) zuführende Leitung so an der Umfangs­ wand (36) angeordnet ist, daß sie zunächst mit deren oberem freien Rand temperaturtauschenden Kontakt hat, und daß die Leitung (Kühlschlange 40) dann in die unterhalb des oberen Randes befindlichen Bereiche der Umfangswand (36) und schließlich den den Boden bildenden Plattenabschnitt (34) weiter- und von diesem zur Kältemaschine zurückgeführt ist.

3. Kühlplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenabschnitt (34) mitsamt der Umfangswand (36) versenkt in einem an der Oberseite offenen Gehäuse bzw. Gehäuseabschnitt (12) angeordnet ist, und daß der Zwischenraum zwischen der Gehäusewandung und dem mit der Umfangswand (36) versehenen Platten­ abschnitt (34) wärmeisoliert (Isolierung 38) ist.

4. Kühlplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse bzw. der Gehäuse­ abschnitt (12) an seiner Oberseite eine den Zwischen­ raum zwischen den seitlichen Gehäusewänden und dem oberen Rand der Umfangswand (36) verschließende Abdeckung (44) aufweist, welche den Rand der Umfangswand (36) unter geringfügiger Verkleinerung des von der Umfangs­ wand (36) umschlossenen lichten Mündungsquerschnitts noch etwas überragt.

5. Kühlplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (44) aus einem kälteresistenten Kunststoff-Plattenmaterial hergestellt ist.

6. Kühlplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch einen die Temperatur des Plattenab­ schnitts (34) und/oder der Umfangswand (36) abtastenden Temperatur­ fühler, der mit einem Temperaturanzeigeinstrument und/oder einer Thermostat-Steuereinheit für die Kälte­ maschine verbunden ist.

7. Kühlplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem auf- bzw. einzu­ legenden abzukühlenden Gut zugewandten Wandungsseiten des Plattenabschnitts (34) und der Umfangswand (36) aus Metall, vorzugsweise Messingblech, hergestellt sind.

8. Kühlplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen die von der Abdeckung (44) umschlossene lichte Einlegeöffnung (46) für das abzukühlende Gut verschließenden Deckel (48).