EP0175703A1 - Dispositif de refrigeration transportable - Google Patents

Dispositif de refrigeration transportable

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EP0175703A1
EP0175703A1 EP19850900970 EP85900970A EP0175703A1 EP 0175703 A1 EP0175703 A1 EP 0175703A1 EP 19850900970 EP19850900970 EP 19850900970 EP 85900970 A EP85900970 A EP 85900970A EP 0175703 A1 EP0175703 A1 EP 0175703A1
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EP
European Patent Office
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sealed enclosure
mass
cooling mass
housing
upper face
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Application number
EP19850900970
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German (de)
English (en)
Inventor
Michel Gazeau
Patrice Pasquier
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/06—Test-tube stands; Test-tube holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2303/00—Details of devices using other cold materials; Details of devices using cold-storage bodies
    • F25D2303/08—Devices using cold storage material, i.e. ice or other freezable liquid
    • F25D2303/083—Devices using cold storage material, i.e. ice or other freezable liquid using cold storage material disposed in closed wall forming part of a container for products to be cooled
    • F25D2303/0831—Devices using cold storage material, i.e. ice or other freezable liquid using cold storage material disposed in closed wall forming part of a container for products to be cooled the liquid is disposed in the space between the walls of the container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2331/00—Details or arrangements of other cooling or freezing apparatus not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2331/80—Type of cooled receptacles
    • F25D2331/801—Bags
    • F25D2331/8014—Bags for medical use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25D2331/80—Type of cooled receptacles
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2331/00—Details or arrangements of other cooling or freezing apparatus not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2331/80—Type of cooled receptacles
    • F25D2331/809—Holders

Definitions

  • the invention relates to a transportable refrigeration device, in particular for tubular objects such as test tubes.
  • Fig. 1 is a perspective view showing the device used for transporting test pieces.
  • Fig. 2 is a schematic section of a device according to the invention.
  • the sealed enclosure 1 containing the cooling mass 2 consists of a preferably rigid case, made of a material which is relatively good conductor of heat, a material based on polymers for example. It is indeed important to be able to freeze the cooling mass quickly, for example during storage in a standard type freezer (-18 ⁇ C).
  • the rigidity of the housing also helps to facilitate its installation in an insulating enclosure (11), whether the mass 2 is in the liquid or solid state.
  • the shape of the case is immaterial; it will simply be chosen so as to avoid too much bulk, to reduce the enveloping surfaces to a minimum and to facilitate handling thereof. It will be the same with regard to the dimensions of the housing, functions of the desired use.
  • the upper face 3 of said housing is arranged so as to serve as a support for the objects to be transported and maintained at low temperature, test pieces for example.
  • said face 3 is extended by wells 5 plunging into the mass 2 and whose dimensions are at least equal to those of the objects to be transported (see on this subject Fig. 2 ).
  • wells 5 plunging into the mass 2 and whose dimensions are at least equal to those of the objects to be transported (see on this subject Fig. 2 ).
  • These wells for the same device, can vary both in section and in depth, so as to offer a whole range of possibilities, adapted for example to the various standardized objects used in the laboratory.
  • the housing can also advantageously be provided with a layer of elastic material 6, preferably hydrophobic and thermally insulating, such as a layer of polymer foam for example.
  • Said layer 6 has openings 7, arranged above the wells 5, openings through which the objects to be transported will be inserted.
  • the openings 7 have a smaller section than that of the objects to be inserted and the corresponding wells 5.
  • the shape of the openings 7 may be circular or almost circular as shown in FIG. 2; it can be quite different and said openings consist of simple windows, for example.
  • the layer 6 will be secured to the face 3 of the housing by any appropriate means.
  • the refrigerated mass 2 bears on at least one layer of hydrophobic elastic and thermally insulating material 4 in contact with at least one of the internal walls of the sealed enclosure 1.
  • the layer 4 can advantageously be made up of a polymer foam.
  • the mass 2 rests on a layer 4, itself arranged on the bottom of the housing, but it is also possible to conceive of other arrangements of one or more layers 4.
  • the primary function of said layer 4 is to absorb the deformations of mass 2 during freezing. Judiciously arranged in addition, it will also absorb shocks during transport.
  • Said layer 4 will also be hydrophobic, so as to retain its elastic and insulating properties once the mass 2 has hardened.
  • thermally insulating film 9 such as a film based on metallized plastic for example. This contributes to minimizing the heating of the mass 2 by radiation.
  • the film 9 is arranged on the upper 3 and lower 8 faces of the housing. Other arrangements can also be envisaged.
  • the device according to the invention can also advantageously be provided with a temperature indicator 10, such as an alcohol thermometer or an indicator with liquid cris ⁇ rate for example.
  • a temperature indicator 10 such as an alcohol thermometer or an indicator with liquid cris ⁇ rate for example.
  • Such an indicator will be placed so as to facilitate the reading of the temperature, for example on the upper face of the housing as illustrated in FIG. 2.
  • the refrigerant mass will generally be based on a freezable liquid such as water, a saline solution or an aqueous organic solvent.
  • a freezable liquid such as water, a saline solution or an aqueous organic solvent.
  • the liquid chosen will preferably be mixed with a hydrophilic substrate, such as a natural or synthetic hydrophilic polymer as described in patent CH-503,493.
  • the refrigerating mass 2 may also include additional elements intended to accelerate heat exchanges with the outside, such as flexible metal sheets for example.
  • the sealed enclosure 1 may comprise on at least one of its faces an elas ⁇ tic element at low temperature, such as a bellows for example, intended to absorb variations in volume due to the change of state of the mass 2.
  • the cooling mass 2 may have a spongy structure, produced for example by insertion of gas bubbles. In such a structure, the interstitial volumes are also intended to absorb the variations in volume due to the change of state of the mass 2.
  • the cooling mass 2 may be in the form of thin strips, flexible in the frozen state, arranged inside the housing so as to provide free spaces serving as wells 5.
  • the devices according to the invention have in particular the advantage of increasing the security and the ease of storage and of removal of biochemical products stored at low temperature.

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Abstract

Dispositif de réfrigération transportable, notamment pour éprouvettes, comportant une enceinte étanche (1) renfermant une masse réfrigérante (2) composée d'un liquide congelable mélangé à un substrat capable de fixer le liquide à l'état décongelé. L'enceinte étanche (1) consiste en un boîtier dont la face supérieure (3) est agencée de façon à servir de support pour les objets à transporter et la masse réfrigérante (2) prend appui sur une couche de matière hydrophobe élastique et thermiquement isolante (4) en contact avec au moins une des parois internes de l'enceinte étanche (1).

Description

Dispositif de réfrigération transportable
L'invention se rapporte à un dispositif de réfrigération transportable, notamment pour objets tubu- laires tels que éprouvettes.
Le transport et la conservation à basse tempé¬ rature de matières sensibles à la chaleur s'effectuent actuellement à l'aide de moyens les plus divers, allant notamment du wagon frigorifique au simple bac à glace utilisé dans les laboratoires. Le transport sur de longues distances et la conservation durant des périodes prolon¬ gées, cependant, nécessitent l'emploi de dispositifs par¬ fois chers et compliqués, telles des armoires frigorifi¬ ques de petites dimensions et possédant une source d'éner¬ gie autonome.
Les dispositifs de réfrigération les plus sim¬ ples utilisant la chaleur de changement d'état pour garder constante une température durant plusieurs heures, font appel à l'emploi de masses congélabiés à base de liquides tels que eau, solutions salines ou solvants organiques aqueux. A l'état solide, de telles masses ne se prêtent pas à l'insertion d'objets de tailles variables. Si de telles masses peuvent être fragmentées à l'état solide, par exemple en paillettes, la recongélation ultérieure conduit à nouveau à une masse compacte quasiment in¬ utilisable. Si, dans certains cas, le liquide résultant de la décongélation peut être résorbé, par exemple sous forme de gel (voir à ce sujet brevet CH-503.493), la dilatation de masses importantes lorε de la congélation est encore source de problèmes. Il est notamment quasi impossible de conserver intacte l'homogénéité de la masse après un nom¬ bre élevé de cycles congélation-décongélation. D'autre part, la dilatation de la masse en cours de congélation conduit inévitablement à des déformations, voire des rup¬ tures des parois du boîtier.
L'emploi de glace carbonique permet effective¬ ment d'éviter certains problèmes inhérents à la congéla¬ tion et à la décongélation des liquides, mais 1'évapora- tion du gaz carbonique nécessite un renouvellement cons¬ tant de la masse réfrigérante. En outre, les émanations de gaz en interdisent l'emploi dans de nombreux cas, et ce système ne permet pas d'obtenir une température constante de 0βC.
En ce qui concerne le transport à basse tempéra¬ ture, d'un laboratoire à un autre, de matières ou d'orga¬ nismes sensibles à la chaleur par exemple ou le maintien et le prélèvement aisé à basse température de tels pro¬ duits, le praticien est encore à la recherche de disposi¬ tifs simples, efficaces, de préférence réutilisables un grand nombre de fois sans manipulations fastidieuses et facilement transportables. L'invention permet de répondre avantageusement aux besoins actuellement exprimés. Elle est définie aux revendications.
Les dessins annexés illustrent, à titre d'exem¬ ple uniquement, l'une des formes d'exécution du dispositif selon 1'invention.
Fig. 1 est une vue en perspective montrant le dispositif utilisé pour le transport d'éprouvettes.
Fig. 2 est une coupe schématique d'un dispositif selon l'invention.
Selon l'invention, l'enceinte étanche 1 renfer¬ mant la masse réfrigérante 2 consiste en un boîtier de préférence rigide, fait d'un matériau relativement bon conducteur de la chaleur, un matériau à base de polymères par exemple. Il importe en effet de pouvoir congeler rapi¬ dement la masse réfrigérante, par exemple lors de l'entre¬ posage dans un congélateur de type courant (- 18βC) . La rigidité du boîtier contribue en outre à en faciliter la mise en place dans une enceinte isolante (11) , que la masse 2 soit à l'état liquide ou solide. La forme du boîtier par contre est sans importance; elle sera simplement choisie de façon à éviter un encombrement trop important, à ré¬ duire au minimum les surfaces enveloppantes et en facili¬ ter la manipulation. Il en sera de même en ce qui concerne les dimensions du boîtier, fonctions de l'emploi souhaité. Selon l'invention, la face supérieure 3 dudit boîtier est agencée de façon à servir de support pour les objets à transporter et maintenir à basse température, des éprouvettes par exemple. Dans l'une des formes d'exécution de l'invention, ladite face 3 se prolonge par des puits 5 plongeant dans la masse 2 et dont les dimensions sont au moins égales à celles des objets à transporter (voir à ce sujet Fig. 2). Ces puits, pour un même dispositif, pour¬ ront varier tant en section qu'en profondeur, de façon à offrir toute une gamme de possibilités, adaptées par exem¬ ple aux divers objets standardisés utilisés en labora¬ toire.
A sa face supérieure 3, le boîtier peut être en outre avantageusement pourvu d'une couche de matière élas¬ tique 6, de préférence hydrophobe et thermiquement iso¬ lante, telle une couche de mousse de polymères par exem¬ ple. Ladite couche 6 présente des ouvertures 7, disposées au-dessus des puits 5, ouvertures au travers desquelles seront insérés les objets à transporter. Afin d'assurer la solidarisation optimale desdits objets, les ouvertures 7 présentent une section inférieure à celle des objets à insérer et des puits 5 correspondants. La forme des ouver¬ tures 7 peut être circulaire ou quasi circulaire telle que représentée par Fig. 2; elle peut être tout à fait diffé¬ rente et lesdites ouvertures consister en de simples fen¬ tes par exemple. La couche 6 sera solidarisée à la face 3 du boîtier par tout moyen approprié.
Selon l'invention en outre, la masse réfrigé¬ rante 2 prend appui sur au moins une couche de matière hydrophobe élastique et thermiquement isolante 4 en contact avec au moins une des parois internes de l'en¬ ceinte étanche 1. Tout comme dans le cas de la couche élastique 6, la couche 4 peut être avantageusement consti¬ tuée d'une mousse de polymères. Dans la forme d'exécution illustrée par Fig. 2, la masse 2 repose sur une couche 4, elle-même disposée sur le fond du boîtier, mais on peut également concevoir d'autres dispositions d'une ou de plu¬ sieurs couches 4. La fonction première de ladite couche 4 est d'absorber les déformations de la masse 2 en cours de congélation. Judicieusement disposée en outre, elle absor¬ bera également les chocs en cours de transport. Ladite couche 4 sera en outre hydrophobe, de façon à conserver ses propriétés élastiques et isolantes une fois la masse 2 durcie.
Etant donné la relativement bonne conductivité thermique des parois du boîtier, certaines d'entre elles peuvent être avantageusement doublées d'un film thermique¬ ment isolant 9, tel un film à base de plastic métallisé par exemple. On contribue ainsi à réduire au minimum le réchauffement de la masse 2 par rayonnement. Dans la forme d'exécution illustrée par Fig. 2, le film 9 est disposé sur les faces supérieure 3 et inférieure 8 du boîtier. D'autres dispositions peuvent être également envisagées.
Le dispositif selon l'invention peut être en outre avantageusement muni d'un indicateur de température 10, tel un thermomètre à alcool ou un indicateur à cris¬ taux liquides par exemple. Un tel indicateur sera placé de façon à faciliter la lecture de la température, par exem¬ ple sur la face supérieure du boîtier comme illustré par Fig. 2.
La masse réfrigérante sera le plus généralement à base d'un liquide congelable telle de l'eau, une solu¬ tion saline ou un solvant organique aqueux. Le liquide choisi sera de préférence mélangé à un substrat hydro¬ phile, tel un polymère hydrophile naturel ou synthétique comme décrit dans le brevet CH-503.493.
Dans certaines exécutions du dispositif selon l'invention, la masse réfrigérante 2 peut comporter en outre des éléments additionnels destinés à accélérer les échanges thermiques avec l'extérieur, telles des feuilles métalliques souples par exemple.
Dans une autre exécution du dispositif selon l'invention, non représentée, l'enceinte étanche 1 peut comporter sur au moins une de ses faces un élément élas¬ tique à basse température, tel un soufflet par exemple, destiné à absorber les variations de volume dues au changement d'état de la masse 2. Dans une autre exécution du dispositif selon l'invention, la masse réfrigérante 2 peut présenter une structure spongieuse, réalisée par exemple par insertion de bulles de gaz. Dans une telle structure, les volumes intersticiels sont également destinés à absorber les variations de volume dues au changement d'état de la masse 2.
Dans d'autres exécutions, la masse réfrigérante 2 peut se présenter sous forme de bandes minces, souples à l'état congelé, disposées à l'intérieur du boîtier de façon à ménager des espaces libres servant de puits 5.
Les dispositifs selon l'invention ont notamment l'avantage d'accroître la sécurité et la facilité de stockage et de prélèvement de produits biochimiques con¬ servés à basse température.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de réfrigération transportable, notamment pour éprouvettes, comportant une enceinte étan¬ che (1) renfermant une masse réfrigérante (2) composée d'un liquide congélable mélangé à un substrat capable de fixer le liquide à l'état décongelé, caractérisé en ce que l'enceinte étanche (1) consiste en un boîtier dont la face supérieure (3) est agencée de façon à servir de support pour les objets à maintenir à basse température et que la masse réfrigérante (2) prend appui sur une couche de matière hydrophobe élastique et thermiquement isolante (4) en contact avec au moins une des parois internes de l'en¬ ceinte étanche (1) .
2. Dispositif selon la revendication 1, carac¬ térisé en ce que la face supérieure (3) du boîtier se prolonge par des puits (5) plongeant dans la masse réfri¬ gérante (2) et dont les dimensions sont au moins égales à celles des objets à transporter.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la face supérieure (3) du boîtier comporte une couche de matière élastique et thermiquement isolante (6) présentant des ouvertures (7) disposées au-dessus des puits (5) , de section inférieure à celle des puits correspondants.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
3, caractérisé en ce que les faces supérieure (3) et infé¬ rieure (8) de l'enceinte étanche (1) sont doublées d'un film (9) thermiquement isolant.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
4, caractérisé en ce qu'il présente un indicateur de tem¬ pérature (10) sur l'une des faces externes de l'enceinte étanche (1) .
6. Dispositif selon l'un des revendications 1 à
5, caractérisé en ce que la masse réfrigérante (2) com¬ porte des éléments additionnels destinés à accélérer les échanges thermiques avec l'extérieur. - 1 -
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
6, caractérisé en ce que l'enceinte étanche (1) comporte sur au moins une de ses faces un élément élastique à basse température, destiné à absorber les variations de volume de la masse réfrigérante (2) lors des changements d'état.
•8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
7, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la masse réfrigérante (2) présente une structure spongieuse dont les volumes intersticiels sont destinés à absorber les variations de volume de la masse (2) lors des changements d'états.
EP19850900970 1984-03-06 1985-03-06 Dispositif de refrigeration transportable Withdrawn EP0175703A1 (fr)

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CH (1) CH656211A5 (fr)
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