DE4440536C2 - Brutschrank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brutschrank gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Brutschränke dienen zur In-vitro-Bebrütung von Zell- und Gewebekulturen. Im Innenraum des Brut­ schrankes müssen die physiologischen Umgebungsver­ hältnisse des Organismus, aus dem die Zellen stammen, so genau wie möglich nachgebildet und eingehalten werden. Zum einen muß die Temperatur im Innenraum genau auf die Temperatur des Organismus, von z. B. 37°C geregelt werden. Weiter ist eine möglichst hohe Luftfeuchtigkeit notwendig, um das Austrocknen der Zellkulturen zu verhindern. In der Regel werden solche Brutschränke als Begasungsbrutschränke ausgebildet, bei denen eine genau geregelte CO₂-Konzentration im Innenraum aufrecht erhalten wird, um den pH-Wert der Pufferlösung (Natriumbicarbonat-Lösung) einzustellen, in welcher die Zell- und Gewebekulturen eingebettet sind.

Die bekannten Begasungsbrutschränke (z. B. DE 38 15 528 C1) weisen einen Innenkessel auf, dessen Offenseite durch eine Tür verschließbar ist. An den übri­ gen Seiten, den Seitenwänden, der Rückwand, der Dec­ ke und dem Boden ist der Innenkessel von einem Au­ ßenkessel umschlossen. Der Außenkessel ist von dem Innenkessel beabstandet, so daß zwischen dem Innen­ kessel und dem Außenkessel ein Luftmantel gebildet wird, in welchem Heizkörper angeordnet sind. Eine Be­ feuchtungsvorrichtung hält die Luftfeuchtigkeit der Nutzraumatmosphäre aufrecht. Die Befeuchtungsvor­ richtung ist in der Regel eine Wasserwanne, die im Bo­ den des Innenkessels ausgebildet ist oder auf den Boden des Innenkessels gestellt wird.

Die in dem Luftmantel zirkulierende erwärmte Luft hält die Wandung des Innenkessels auf der eingestellten Temperatur. Das Wasser in der Wasserwanne wird über den Boden auf eine Temperatur erwärmt, die nur einige Zehntel °C unter der Temperatur der Wandung des Innenkessels und damit der Temperatur der Nutzraum­ atmosphäre liegt. Dadurch stellt sich in der Nutzraumat­ mosphäre eine sehr hohe relative Luftfeuchtigkeit ein, die beispielsweise bis zu 97% beträgt. Diese Luftfeuch­ tigkeit entspricht dem Sättigungsdampfdruck bei der Temperatur des Wassers in der Wasserwanne. Da die Temperatur der Wandung des Innenkessels etwas höher ist als die Temperatur des Wassers in der Wasserwanne tritt an der Wandung des Innenkessels keine Kondensa­ tion auf. Eine solche Kondensation im Nutzraum ist äußerst unerwünscht, da die Kondensation die Einni­ stung unerwünschter Mikroorganismen, wie Pilze, Bak­ terien und Viren begünstigt, die unter den für die Zell- und Gewebekulturen optimalen Bedingungen ebenfalls besonders gut wachsen.

Bei den bekannten Brutschränken ist an der Offensei­ te des Innenkessels eine umlaufende Dichtung angeord­ net, an welcher die ebenfalls beheizte Tür dichtend an­ liegt um den Nutzraum zu verschließen. Der Außenkes­ sel ist im Abstand hinter dieser Dichtung an dem Innen­ kessel angeschweißt, so daß zwischen der an der Tür anliegenden Dichtung und dem Luftmantel ein schmaler Randstreifen der Wandung des Innenkessels verbleibt, der nicht unmittelbar durch den Luftmantel beheizt wird, mit dem aber die Nutzraumatmosphäre in Berüh­ rung kommt. Da dieser Randstreifen nicht direkt durch den Luftmantel beheizt wird, kann sich in diesem Rand­ streifen ein Temperaturgefälle ausbilden. Es besteht da­ her die Gefahr, daß die Temperatur der Wandung des Innenkessels in diesem Randstreifen unter den Tau­ punkt absinkt und Feuchtigkeit im Bereich dieses Rand­ streifens kondensiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brutschrank der eingangs genannten Gattung so zu ver­ bessern, daß auch im Randbereich der Offenseite des Innenkessels eine Kondensation zuverlässig verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Brutschrank mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt zunächst die Erkenntnis zugrun­ de, daß der nicht unmittelbar beheizte, an die Dichtung anschließende Randstreifen der Wandung des Innenkes­ sels eine Zone darstellt, bei welcher die Gefahr einer Kondensation und damit einer Festsetzung von Konta­ minationsherden besteht. Von dieser Erkenntnis ausge­ hend wird erfindungsgemäß der Luftmantel so ausgebil­ det, daß er an die Wandung des Innenkessels bis an die Dichtung hin angrenzt. Die Wandung des Innenkessels wird auf diese Weise durch den Luftmantel unmittelbar bis an die Dichtung hin beheizt, so daß alle Bereiche der Wandung des Innenkessels, die mit der Nutzraumatmo­ sphäre in Berührung stehen, direkt beheizt werden und die über der Wassertemperatur liegende Temperatur der Nutzraumatmosphäre annehmen. Eine Kondensa­ tion ist daher auch in dem unmittelbar an die Dichtung anschließenden Randstreifen des Innenkessels ausge­ schlossen.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Er­ findung weist der Innenkessel an seiner Offenseite einen nach außen abgewinkelten Rand auf, an welchem die Dichtung angebracht ist. Der Außenkessel setzt dabei an diesem Rand an, so daß der Rand die türseitige Wan­ dung des Luftmantels bildet. Die Herstellung des Brut­ schrankes und insbesondere die Schweißverbindung von Innenkessel und Außenkessel ist dadurch in gleich einfacher Weise möglich wie bei herkömmlichen Brut­ schränken. Der Luftmantel grenzt unmittelbar sowohl an die Seitenwandflächen als auch an den türseitigen Rand des Innenkessels an und beheizt diese bis an die Dichtung.

Die Dichtung kann dabei in dem beheizten Bereich des Randes angeordnet sein, so daß der Luftmantel im Bereich des Randes die Dichtung nach außen übergreift. In diesem Falle ist an dem Rand des Innenkessels eine gesonderte Befestigungsmöglichkeit für die Dichtung vorzusehen.

Eine einfachere Ausführung ergibt sich, wenn der Au­ ßenkessel mit seiner Außenkante im Außenbereich des Randes des Innenkessels ansetzt, da hierbei die Dich­ tung auf den Außenkanten von Innenkessel und Außen­ kessel angeordnet werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Frontansicht des Brutschrankes,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Brutschrankes,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 1 für einen Brutschrank nach dem Stand der Technik und

Fig. 4 einen Fig. 3 entsprechenden Schnitt des erfin­ dungsgemäßen Brutschrankes.

Der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Brut­ schrank weist ein äußeres Gehäuse 10 auf, auf welchem ein die gesamte Steuerung und Elektronik enthaltendes Modul 12 aufgesetzt ist. In dem Gehäuse 10 ist ein In­ nenkessel 14 angeordnet, der den Nutzraum bildet. Der Innenkessel 14 hat Quaderform mit abgerundeten Ec­ ken und Kanten und ist ein Tiefziehteil aus Metall, vor­ zugsweise aus Edelstahl. Der Innenkessel 14 ist an seiner Stirnseite offen und ist durch eine in dem Gehäuse 10 angeschlagene Tür 16 verschließbar. Der Innenkessel 14 weist an seiner Offenseite einen nach außen abgewin­ kelten Rand 18 auf, an welchem eine Dichtung 20 ange­ ordnet ist, an welche sich bei Schließen der Tür 16 eine beheizte Glasscheibe 22 der Tür 16 dichtend anlegt. Der Innenkessel 14 ist an seinen Seitenflächen, der Decke, dem Boden und der Rückwand von einem Außenkessel 24 umschlossen. Der Außenkessel 24 ist dabei von dem Innenkessel 14 beabstandet, so daß zwischen Außenkes­ sel 24 und Innenkessel 14 ein Luftmantel 26 gebildet wird. In diesem Luftmantel 26 sind nicht dargestellte Heizkörper angeordnet. Zwischen dem Außenkessel 24 und dem Gehäuse 10 ist eine Wärmeisolierung 28 ange­ ordnet.

Nach dem in Fig. 3 dargestellten Stand der Technik sitzt die Dichtung 20 auf der Außenkante des nach au­ ßen abgewinkelten Randes 18 des Innenkessels 14. Der Außenkessel 24 weist an seiner türseitigen Kante einen nach innen abgewinkelten Rand 30 auf, der in einem Abstand hinter dem Rand 18 an dem Innenkessel 14 angeschweißt ist. Der Rand 30 bildet somit die türseitige Wandung des Luftmantels 26. Zwischen dem durch den Rand 30 begrenzten Luftmantel 26 und der den Nutz­ raum gegen die Glasscheibe 22 abschließenden Dich­ tung 20 bleibt somit ein Randstreifen 32, der durch den Luftmantel 26 nicht unmittelbar beheizt wird und der mit der Nutzraumatmosphäre in Berührung steht. Im Bereich dieses Randstreifens 32 sind außen an dem In­ nenkessel 14 außerdem Laschen 34 angeschweißt, die zur Befestigung des Innenkessels 14 und des Außenkes­ sels 24 an dem Gehäuse 10 dienen. Im Bereich des Rand­ streifens 32 ist die Wandung des Innenkessels 14 nicht über den Luftmantel 26 direkt beheizt und nicht durch die Isolierung 28 gegen die Außentemperatur isoliert. Zudem bilden die Laschen 34 Wärmebrücken, über wel­ che die Wärme von dem Randstreifen 32 des Innenkes­ sels 14 an das Gehäuse 10 abgeführt wird. Der Rand­ streifen 32 kann dadurch eine niedrigere Temperatur annehmen als die unmittelbar durch den Luftmantel 26 beheizte Wandung des Innenkessels 14, so daß an die­ sem Randstreifen 32 und dem Rand 18 die hohe Luft­ feuchtigkeit des Nutzraumes kondensieren kann.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung des Brutschrankes im Gegensatz zu dem in Fig. 3 gezeigten Stand der Technik.

In dieser erfindungsgemäßen Ausführung weist der Außenkessel 24 einen schmalen nach außen abgewin­ kelten Rand 36 auf, der auf dem äußeren Bereich des Randes 18 des Innenkessels 14 aufsitzt und mit diesem verschweißt ist. Die Dichtung 20 übergreift die aneinan­ der anliegenden Außenkanten des Randes 18 des Innen­ kessels 14 und des Randes 36 des Außenkessels 24. Auf diese Weise bildet der breite Rand 18 des Innenkessels 14 die türseitige Stirnwand des Luftmantels 26. Die Ab­ dichtung des Nutzraumes durch die Dichtung 20 erfolgt in dem Bereich des Randes 18, in welchem der Außen­ kessel 24 mit seinem Rand 36 von der Rückseite an dem Rand 18 des Innenkessels 14 ansetzt. Der Luftmantel 26 grenzt somit an der Wandung des Innenkessels 14 un­ mittelbar bis an deren offenseitige Vorderkante an und darüber hinaus auch noch an dem Rand 18 bis an die Dichtung 20. Die gesamte Wandung des Innenkessels 14, die mit der Nutzraumatmosphäre in Berührung steht, wird auf diese Weise unmittelbar durch den Luft­ mäntel 26 beheizt und es bleibt kein unbeheizter Rand­ streifen der Wandung des Innenkessels zwischen dem Luftmantel 26 und der Dichtung 20, an dem Kondensa­ tion eintreten könnte.

Die Wärmeisolierung 28 kann bis an den Rand 36 des Außenkessels 24 geführt werden, so daß der Luftmantel 26 vollständig nach außen isoliert ist und eine hohe Temperaturkonstanz in dem Luftmantel 26 aufrechter­ halten werden kann. Die Laschen 34 zur Befestigung von Innenkessel 14 und Außenkessel 24 in dem Gehäuse 10 sind außen an dem Außenkessel 24 angeschweißt, so daß sie keine Wärmebrücken zu dem Nutzraum des Innenkessels bilden.

Claims (4)

1. Brutschrank, mit einem einen Nutzraum einschließenden Innenkessel, mit einem den Innenkessel beabstandet um­ schließenden Außenkessel, mit einem zwischen dem Innen­ kessel und dem Außenkessel gebildeten Luftmantel zum Beheizen des Nutzraumes, mit einem den Außenkessel um­ schließenden Gehäuse, mit einer zwischen dem Außenkessel und dem Gehäuse angeordneten Wärmeisolierung, mit einer Tür, die an einer am Rand der Offenseite des Innenkessels umlaufenden Dichtung zur Anlage kommt, und mit einer Befeuchtungsvorrichtung für die Nutzraumatmosphäre, wobei der Luftmantel zumindest bis an die Dichtung an die Wan­ dung des Innenkessels angrenzend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkessel (14) ein Tiefzieh­ teil mit einem an seiner Offenseite nach außen abgewin­ kelten Rand (18) ist, dass dieser Rand (18) die türseiti­ ge Stirnwand des Luftmantels (26) bildet, dass die Dich­ tung (20) an diesem Rand (18) angeordnet ist und dass der Außenkessel (24) an diesem Rand (18) in dessen äußerem Bereich anliegt.

2. Brutschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkessel (24) mit seiner türseitigen Kante an dem Rand (18) des Innenkessels (14) angeschweißt ist.

3. Brutschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkessel (24) mit einem Rand (36) an dem Rand (18) des Innenkessel (14) anliegt und dass die Dichtung (20) auf den aneinander anliegenden Außenkanten der Ränder (18 bzw. 36) des Innenkessels (14) und des Außenkessels (24) angeordnet ist.

4. Brutschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Laschen (34) zur Befestigung des Innenkessels (14) und des Außenkessels (24) in dem Gehäuse (10) an dem Außenkessel (24) angebracht sind.