RU2283993C1

RU2283993C1 - Method and device for cooling polymeric containers for donor's blood

Info

Publication number: RU2283993C1
Application number: RU2005101812/12A
Authority: RU
Inventors: дунов Александр Иванович Гр (RU); Александр Иванович Грядунов; дунов Дмитрий Александрович Гр (RU); Дмитрий Александрович Грядунов
Original assignee: ЗАО "Удел"
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2006-09-20
Also published as: RU2005101812A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: method comprises cooling blood in the course of donation with forced circulation of air in the working chamber of the first thermostat and setting the container in the second chamber of the second thermostat after donation, where the containers filled with blood together with the containers filled with the same amount of donor's blood imitator are allowed to stand at a temperature close to that of the normal body temperature. The device comprises first thermostat whose first working chamber receives cooling member, fan, and first temperature gauge, first control unit with two commutating contacts, and first temperature controller. The second thermostat has the second working chamber that receives the second heater, second temperature gauge, second control unit, and second temperature controller.

EFFECT: enhanced cooling rate.

5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области холодильной техники, в частности к способам и устройствам для тепловой обработки и для быстрого охлаждения партии полимерных контейнеров с донорской кровью, последовательно заполняемых при актах взятия у доноров (при донации), с целью осуществления ее последующей переработки и получения биологически высокополноценных компонентов, например свежезамороженной плазмы крови.The invention relates to the field of refrigeration technology, in particular to methods and devices for heat treatment and for rapid cooling of a batch of polymer containers with donated blood, sequentially filled with acts of collection from donors (when donating), in order to carry out its subsequent processing and obtain biologically high-grade components e.g. freshly frozen blood plasma.

В соответствии с рекомендациями Руководства Совета Европы по приготовлению, использованию и обеспечению качества компонентов крови (СИ-ЛАБ Фертрибсгез. м.б. Х. Москва, 1996) и приказа Минздрава РФ от 7.05.04 г. № 193 для получения свежезамороженной плазмы, т.е. относящейся к разряду биологически высокополноценной, донорскую кровь, из которой ее получают, после донации следует быстро охладить до температуры t_xp1, причем t_xp=(20±2)°С,In accordance with the recommendations of the Council of Europe Guidelines for the Preparation, Use and Quality Assurance of Blood Components (SI-LAB Fertribsges. M. H. Moscow, 1996) and Order of the Ministry of Health of the Russian Federation dated May 7, 04 No. 193 for receiving freshly frozen plasma, t .e. belonging to the category of biologically high-grade, donor blood from which it is obtained, after donation should be quickly cooled to a temperature t _xp1 , and t _xp = (20 ± 2) ° С,

и далее хранить при этой температуре в течение не более 24-х часов.continue to be stored at this temperature for no more than 24 hours.

Для приготовления же другого компонента донорской крови - эритроцитной массы, ее надо быстро охладить до другой температуры t_xp2 длительного хранения, причем t_xp2=(4±2)°С. To prepare the other blood component - red cells, it must be rapidly cooled to a temperature t _xp2 another long-term storage, where t _xp2 = (4 ± 2) ° C.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу относится способ охлаждения полимерных контейнеров с кровью, заполняемых при донации и имеющих начальную температуру, равную нормальной температуре человеческого тела, включающий в себя размещение контейнеров в теплоизолированной рабочей камере термостата, снабженного системой охлаждения, обеспечивающей поддержание температуры потока воздуха, принудительно циркулирующего в рабочей камере, на уровне t_xp, соответствующей температуре длительного хранения донорской крови, что, в свою очередь, и обуславливает постепенное снижение температуры крови в контейнерах от t_нач до t_xp (см. патент на полезную модель N 23330 от 10.06.2002 г., МПК F 25 D 25/02, F 25 D 29/00).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method relates to a method of cooling polymer containers with blood, filled during donation and having an initial temperature equal to the normal temperature of the human body, including placing containers in a thermally insulated working chamber of a thermostat equipped with a cooling system that maintains airflow temperature forcedly circulating in the working chamber, at t _xp, an appropriate temperature The duration th storage of donated blood, which in turn, causes a gradual decrease in blood temperature in the containers _beginning from t to t _xp (see. the utility model patent N 23330 of 10.06.2002, IPC F 25 D 25/02, F 25 D 29/00).

Недостаток известного способа, принятого за прототип, состоит в невозможности обеспечения высоких скоростей охлаждения полимерных контейнеров с кровью.The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is the inability to provide high cooling rates of polymer containers with blood.

Этот недостаток обусловлен тем, что по мере приближения температуры крови t_кр к температуре термостатируемого потока воздуха темп понижения температуры резко уменьшается, т.к. кривая t_кр (τ), описывающая зависимость температуры от времени, медленно приближается к горизонтальной асимптоте t_возд=const=t_xp, каковой является постоянная температура потока воздуха, циркулирующего в рабочей камере.This drawback is due to the fact that as the blood temperature t _cr approaches the temperature of the thermostatically controlled air flow, the rate of temperature decrease sharply decreases, because the curve t _cr (τ) describing the dependence of temperature on time slowly approaches the horizontal asymptote t _air = const = t _xp , which is the constant temperature of the air flow circulating in the working chamber.

Задачей изобретения является повышение скорости охлаждения полимерных контейнеров с донорской кровью от начальной температуры t_нач, равной нормальной температуре человеческого тела t_норм, до конечной температуры t_xp, определенной нормативными документами, как температура длительного хранения донорской крови или ее компонентов.The objective of the invention is to increase the cooling rate of polymer containers with donated blood from the initial temperature t _beg equal to the normal temperature of the human body t _norms to the final temperature t _xp defined by regulatory documents as the temperature of long-term storage of donated blood or its components.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенной аппаратуре для охлаждения полимерных контейнеров с донорской кровью относится термостат с теплоизолированной рабочей камерой, системой охлаждения, блок принудительной циркуляции воздуха в рабочей камере, блок управления, с управляющими входами которого соединены датчик температуры и выход задатчика температуры. (см. патент РФ на полезную модель №23330 от 10.06.02, МПК F 25 D 25/02, Р 25 D 29/00).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed equipment for cooling polymer containers with donated blood includes a thermostat with a thermally insulated working chamber, a cooling system, a forced air circulation unit in the working chamber, a control unit with a control input connected to a temperature sensor and the output of the temperature setpoint . (see RF patent for utility model No. 23330 dated June 10, 02, IPC F 25 D 25/02, P 25 D 29/00).

Недостаток известного устройства, принятого за прототип, состоит в значительной длительности нестационарных процессов охлаждения полимерных контейнеров с донорской кровью, помещаемых в рабочую камеру термостата, от начальной температуры, равной нормальной температуре человеческого тела, до конечной температуры t_ст, определенной нормативными документами как температура t_xp длительного хранения донорской крови.A disadvantage of the known device adopted as a prototype consists in the considerable duration of non-stationary processes of cooling polymer containers with donor blood placed in the working chamber of the thermostat, from the initial temperature equal to the normal temperature of the human body to the final temperature t _article defined by regulatory documents as temperature t _xp long-term storage of donated blood.

Этот недостаток обусловлен тем, что при работе термостата величина сигнала, поступающего с задатчика температуры на управляющий вход блока управления, выбрана такой, что температура статирования t_ст, реализуемая в рабочей камере, равна t_xp.This disadvantage is due to the fact that when the thermostat is operating, the value of the signal coming from the temperature setter to the control input of the control unit is chosen such that the stating temperature t _article implemented in the working chamber is equal to t _xp .

В связи с этим, по мере приближения температуры полимерного контейнера с донорской кровью к t_ст=t_xp, темп понижения температуры снижается, и длительность переходного процесса, в течение которого температура изменяется от t_нач до t_xp, оказывается весьма значительной.In this regard, the closer the temperature of the resin container with the blood of the donor _article to t = t _xp, temperature reduction rate decreases and the duration of the transient process during which the temperature varies from _{the beginning} to t t _xp, is very significant.

Задача изобретения состоит в уменьшении длительности переходных нестационарных процессов охлаждения донорской крови от начальной температуры, равной нормальной температуре человеческого тела, до конечной температуры, определенной нормативными документами как температура длительного хранения донорской крови.The objective of the invention is to reduce the duration of the transient unsteady processes of cooling donor blood from an initial temperature equal to the normal temperature of the human body to the final temperature defined by regulatory documents as the temperature of long-term storage of donated blood.

Указанный технический результат достигается тем, что способ охлаждения партии полимерных контейнеров с кровью, заполняемых при донации, осуществляется путем отвода тепла на систему охлаждения с принудительной циркуляцией воздуха в первой рабочей камере первого термостата, при этом после акта донации каждый заполненный полимерный контейнер с донорской кровью помещают во вторую рабочую камеру второго термостата, где вместе с аналогичным полимерным контейнером, содержащим такое же количество жидкости, являющейся теплофизическим имитатором донорской крови, в котором размещен датчик температуры с кабельным выводом, выдерживают при температуре, близкой к нормальной температуре t_норм человеческого тела, затем накопленную партию контейнеров с донорской кровью и контейнер с теплофизическим имитатором вынимают из второй рабочей камеры второго термостата и помещают в первую рабочую камеру первого термостата, в котором посредством системы охлаждения поддерживают температуру принудительно циркулирующего воздуха на уровне, превышающем температуру отвердевания крови t_ФП, но ниже температуры t_xp, определенной нормативными документами как температура длительного хранения донорской крови или ее компонентов, а по сигналу с датчика температуры в теплофизическом имитаторе, свидетельствующему о достижении внутри каждого заполненного полимерного контейнера температуры t_xp-Δt_xp, температуру воздуха в первой рабочей камере первого термостата повышают до t_xp и в дальнейшем поддерживают на этом уровне, где Δt_xp - допускаемые нормативными документами колебания температуры донорской крови при ее длительном хранении. Величину управляющего сигнала с первого выхода первого задатчика температуры выбирают с возможностью поддержания в первой рабочей камере по сигналам, поступающим с первого датчика температуры, режима термостатирования, близкого к температуре t_xp длительного хранения донорской крови, а величину управляющего сигнала со второго выхода первого задатчика температуры выбирают с возможностью поддержания в первой рабочей камере по сигналам, поступающим с первого датчика температуры, режима термостатирования t_3ст, причем t_ФП<t_3ст<t_xp, величину управляющего сигнала с выхода второго задатчика температуры выбирают с возможностью поддержания посредством второго нагревателя во второй рабочей камере второго термостата по сигналам, поступающим со второго датчика температуры, режима термостатирования t_2ст близкого к нормальной температуре человеческого тела, при этом величину управляющего сигнала с выхода третьего датчика температуры выбирают с возможностью обеспечения срабатывания блока переключения при температуре t_xp с гистерезисом ±Δt_xp, причем с возможностью обеспечения состояния блока переключения, при котором первый и третий входные коммутирующие контакты замкнуты при значениях сигнала, поступающего с третьего датчика температуры в охлаждаемом теплофизическом имитаторе, до значения сигнала, соответствующего температуре t_xp-Δt_xp.The specified technical result is achieved by the fact that the method of cooling a batch of polymer containers with blood filled during donation is carried out by removing heat to a cooling system with forced air circulation in the first working chamber of the first thermostat, and after the act of donation, each filled polymer container with donated blood is placed into the second working chamber of the second thermostat, where together with a similar polymer container containing the same amount of liquid, which is a thermophysical imitation a donor blood donor, in which a temperature sensor with a cable outlet is placed, is kept at a temperature close to the normal temperature t of the _{norms of the} human body, then the accumulated batch of containers with donor blood and a container with a thermophysical simulator are removed from the second working chamber of the second thermostat and placed in the first working the chamber of the first thermostat, in which, by means of a cooling system, the temperature of the forced circulation air is maintained at a level exceeding the temperature of blood solidification t _FP but below the temperature t _xp defined by regulatory documents as the temperature of long-term storage of donated blood or its components, and according to the signal from the temperature sensor in a thermophysical simulator, indicating that inside each filled polymer container temperature t _xp -Δt _{xp is} reached, the air temperature in the first working the first chamber of the thermostat is raised to t _xp and further maintained at that level where Δt _xp - permitted by regulations blood temperature fluctuations during its long-term storage and. The value of the control signal from the first output of the first temperature setter is selected with the possibility of maintaining in the first working chamber the temperature control mode close to the temperature t _xp for long-term storage of donated blood in the first working chamber, and the value of the control signal from the second output of the first setter is selected with the possibility of maintaining in the first working chamber, according to the signals from the first temperature sensor, the temperature control mode t _3st , and t _FP <t _3st <t _xp , the values Well, the control signal from the output of the second temperature setter is selected with the possibility of maintaining, by means of the second heater in the second working chamber of the second thermostat, according to the signals received from the second temperature sensor, the temperature control mode t _2CT close to the normal temperature of the human body, while the value of the control signal from the output of the third sensor temperature is selected to provide a trigger switch unit at a temperature t _xp with hysteresis ± Δt _xp, and with the possibility of providing state switchover unit, wherein the first and third input switching contacts are closed when the values of the signal from the third temperature sensor within the cooling thermophysical simulator, to the value of the signal corresponding to the temperature t _{_xp} -Δt _xp.

Аппаратура для охлаждения партии полимерных контейнеров с кровью, содержащая первый термостат, в первой рабочей камере которого размещены теплоотводящий элемент системы охлаждения, вентилятор и первый датчик температуры, первый блок управления с двумя коммутирующими контактами и первый задатчик температуры, при этом первый коммутирующий контакт первого блока управления соединен с первой фазой цепи электропитания, второй коммутирующий контакт соединен с первым концом кабельного вывода системы охлаждения, а с управляющими входами первого блока управления соединены первый датчик температуры и выход первого задатчика температуры, при этом в аппаратуру дополнительно введен второй термостат, содержащий вторую рабочую камеру, в которой размещены второй нагреватель и второй датчик температуры, второй блок управления и второй задатчик температуры, при этом коммутирующие контакты второго блока управления включены в цепь электропитания второго нагревателя, а с его управляющими входами соединены выход второго задатчика температуры и второй датчик температуры, в первый термостат дополнительно введены первый нагреватель, блок переключения, содержащий четыре входных коммутирующих контакта и два выходных коммутирующих контакта, а также управляющие входы, третий задатчик температуры и третий датчик температуры, в первый задатчик температуры дополнительно введен второй выход со вторым уровнем управляющего сигнала, при этом первый конец кабельного вывода первого нагревателя соединен со вторым коммутирующим контактом первого блока управления, с первым входным контактом блока переключения соединен второй конец кабельного вывода системы охлаждения, со вторым входным коммутирующим контактом блока переключения соединен второй конец кабельного вывода первого нагревателя, первый выходной коммутирующий контакт блока переключения соединен со второй фазой цепи электропитания, третий и четвертый входные коммутирующие контакты блока переключения соединены с первым и вторым выходами первого задатчика температуры, второй выходной коммутирующий контакт блока переключения соединен с входом первого блока управления, а с управляющими входами блока переключения соединены выходы третьего задатчика температуры и третий датчик температуры. Система охлаждения выполнена в виде компрессионного холодильного агрегата, теплоотводящий элемент которого выполнен в виде испарителя, а тепловыделяющий элемент выполнен в виде конденсатора. Концы кабельного вывода третьего датчика температуры снабжены вилкой, в первой рабочей камере первого термостата дополнительно установлена розетка, гнезда которой выполнены сопрягающимися со штырями вилки и соединены с управляющими входами блока переключения.An apparatus for cooling a batch of polymer blood containers containing a first thermostat, in the first working chamber of which there is a heat sink element of the cooling system, a fan and a first temperature sensor, a first control unit with two switching contacts and a first temperature setter, while the first switching contact of the first control unit connected to the first phase of the power supply circuit, the second switching contact is connected to the first end of the cable output of the cooling system, and to the control inputs of the first control unit, the first temperature sensor and the output of the first temperature setter are connected, while a second thermostat is added to the equipment, containing a second working chamber, in which the second heater and the second temperature sensor, the second control unit and the second temperature setter are placed, while the switching contacts of the second the control unit is included in the power supply circuit of the second heater, and the output of the second temperature setpoint and the second temperature sensor are connected to its control inputs, in the first t The first heater is additionally introduced into the thermostat; a switching unit containing four input switching contacts and two output switching contacts, as well as control inputs, a third temperature setpoint and a third temperature sensor, a second output with a second level of control signal is additionally introduced into the first temperature setter, while the first the end of the cable outlet of the first heater is connected to the second switching contact of the first control unit, the second is connected to the first input contact of the switching unit the end of the cable outlet of the cooling system, with the second input switching contact of the switching unit connected to the second end of the cable output of the first heater, the first output switching contact of the switching unit is connected to the second phase of the power supply circuit, the third and fourth input switching contacts of the switching unit are connected to the first and second outputs of the first master temperature, the second output switching contact of the switching unit is connected to the input of the first control unit, and to the control inputs of the unit The switching outputs are connected to the outputs of the third temperature setter and the third temperature sensor. The cooling system is made in the form of a compression refrigeration unit, the heat-removing element of which is made in the form of an evaporator, and the heat-generating element is made in the form of a condenser. The ends of the cable outlet of the third temperature sensor are equipped with a plug, an additional socket is installed in the first working chamber of the first thermostat, the sockets of which are made by mating with the pins of the plug and connected to the control inputs of the switching unit.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом.The invention is illustrated graphic material.

На фиг.1 представлен вид сбоку термошкафа, состоящего из двух блоков, нижний из которых выполняет функцию первого термостата, в рабочей камере которого реализуется быстрое охлаждение и последующее поддержание при температуре t_xp партии полимерных контейнеров с донорской кровью, а верхний блок выполняет функцию второго термостата, в рабочей камере которого реализуется режим термостатирования, близкий к нормальной температуре t_норм человеческого тела; на фиг.2 представлен вид термошкафа спереди; на фиг.3 - электрическая схема первого термостата; на фиг.4 - электрическая схема второго термостата; на фиг.5 схематично отражены значения управляющих сигналов, поступающих с первого и второго выходов первого задатчика температуры и с выхода третьего задатчика температуры, а также значения температурных гистерезисов, соответствующих срабатыванию первого блока управления и блока переключения; на фиг.6 отражены особенности реализации режимов термостатирования при t_1ст и t_3ст, реализуемых в рабочей камере первого термостата; на фиг.7 представлены графики, иллюстрирующие, как меняется температура полимерного контейнера с донорской кровью при реализации известного и предложенного способов его охлаждения.Figure 1 shows a side view of a heating cabinet, consisting of two units, the lower of which serves as the first thermostat, in the working chamber of which rapid cooling and subsequent maintenance at a temperature t _{xp of a} batch of polymer containers with donor blood is implemented, and the upper unit serves as a second thermostat , in the working chamber of which the temperature control mode is implemented, close to the normal temperature t of the _{norms of the} human body; figure 2 presents a front view of the heating cabinet; figure 3 - electrical diagram of the first thermostat; figure 4 - electrical diagram of the second thermostat; figure 5 schematically reflects the values of the control signals coming from the first and second outputs of the first temperature setpoint and from the output of the third temperature setter, as well as the values of temperature hysteresis corresponding to the operation of the first control unit and the switching unit; _figure 6 reflects the features of the implementation of thermostating modes at t _1CT and t _3CT , implemented in the working chamber of the first thermostat; figure 7 presents graphs illustrating how the temperature of the polymer container with donor blood changes when implementing the known and proposed methods for its cooling.

Первый и второй термостаты, входящие в состав предложенной аппаратуры, не обязательно должны быть встроены в двухкамерный термошкаф и не обязательно первый термостат в двухкамерном термошкафу должен располагаться под вторым термостатом.The first and second thermostats that are part of the proposed equipment do not have to be built into a two-chamber heating cabinet and the first thermostat in a two-chamber heating cabinet does not have to be located under the second thermostat.

Первый и второй термостаты могут быть выполнены отдельными блоками, которые своими конструктивными размерами не связаны друг с другом и могут быть размещены не только один над другим (хотя такое исполнение является наиболее удобным в эксплуатационном отношении), но и рядом друг с другом, и, вообще, в разных местах.The first and second thermostats can be made in separate blocks, which are not connected with each other by their structural dimensions and can be placed not only one above the other (although this design is the most convenient in operational terms), but also next to each other, and, in general , in different places.

Аппаратура для осуществления предложенного способа включает в себя (фиг.1 и фиг.2) первый термостат 1 и второй термостат 2.The apparatus for implementing the proposed method includes (FIG. 1 and FIG. 2) a first thermostat 1 and a second thermostat 2.

В рабочей камере 3 второго термостата 2, снабженной дверью 4, выполнены две секции, в одной из которых на полке 5 установлена кассета-укладка 6 для размещения полимерных контейнеров 7, заполненных донорской кровью, а в другой секции размещены аналогичные полимерные контейнеры 8 с жидким веществом, значение удельной теплоемкости, плотности и коэффициента теплопроводности которого совпадают с аналогичными значениями параметров донорской крови, и потому являющимся ее теплофизическим имитатором.In the working chamber 3 of the second thermostat 2, equipped with a door 4, two sections are made, one of which has a stacking cassette 6 on the shelf 5 for placing polymer containers 7 filled with donor blood, and similar polymer containers 8 with liquid substance are placed in the other section , the value of the specific heat, density and coefficient of thermal conductivity of which coincide with the similar values of the parameters of donated blood, and therefore being its thermophysical simulator.

Внутри полимерного контейнера 8 размещены третий (из числа датчиков, применяемых в предложенной аппаратуре) датчик температуры 9, кабельный вывод которого пропущен через одну из соединительных трубок контейнера 8 и снабжен на конце вилкой 10.Inside the polymer container 8 is placed the third (from among the sensors used in the proposed equipment) temperature sensor 9, the cable outlet of which is passed through one of the connecting tubes of the container 8 and is equipped with a plug 10 at the end.

В состав второго термостата входят также (фиг.4) второй нагреватель 11 и второй датчик температуры 12, размещенные внутри рабочей камеры 3, второй блок управления 13, коммутирующие контакты которого включены в цепь электропитания, а с его управляющими входами соединены выход второго задатчика температуры 14 и второй датчик температуры 12.The second thermostat also includes (Fig. 4) a second heater 11 and a second temperature sensor 12 located inside the working chamber 3, a second control unit 13, the switching contacts of which are included in the power supply circuit, and the output of the second temperature control unit 14 is connected to its control inputs and a second temperature sensor 12.

Первый термостат 1 также содержит теплоизолированную рабочую камеру 15, в которой размещены теплоотводящий элемент 16 системы охлаждения в конкретном случае, испаритель, первый нагреватель 17, вентилятор 18, первый датчик температуры 19, розетка 20, контактные гнезда которой выбраны сопрягающимися со штырями вилки 10.The first thermostat 1 also contains a heat-insulated working chamber 15, in which the heat-releasing element 16 of the cooling system in a particular case is placed, an evaporator, a first heater 17, a fan 18, a first temperature sensor 19, a socket 20, the contact slots of which are selected to mate with the pins of the plug 10.

В конкретном случае система охлаждения выполнена в виде компрессионного холодильного агрегата, в свою очередь, содержащего компрессор 21 и тепловыделяющий элемент в виде конденсатора 22.In a specific case, the cooling system is made in the form of a compression refrigeration unit, in turn, comprising a compressor 21 and a fuel element in the form of a condenser 22.

В состав электрической схемы (фиг.3) первого термостата 1 входят также первый задатчик температуры 23, содержащий два выхода с разными по значению уровнями управляющих сигналов, третий задатчик температуры 24, первый блок управления 25, содержащий два коммутирующих контакта и два управляющих входа, блок переключения 26, содержащий четыре входных коммутирующих контакта, два выходных коммутирующих контакта, управляющие входы, при этом один коммутирующий контакт первого блока управления 25 соединен с первой фазой цепи электропитания, ко второму коммутирующему контакту первого блока управления параллельно подсоединены первые кабельные выводы компрессора 21 и первого нагревателя 17, вторые кабельные выводы компрессора 21 и первого нагревателя 17 соединены соответственно с первым (К1) и вторым (К2) входными коммутирующими контактами блока переключения 26, а соответствующий им выходной коммутирующий контакт соединен со второй фазой цепи электропитания, выходы первого задатчика температуры 23 соединены с третьим (К3) и четвертым (К4) коммутирующими контактами блока переключения 26, соответствующий им выходной коммутирующий контакт соединен с первым управляющим входом первого блока управления 25, со вторым управляющим входом которого соединен первый датчик температуры 19.The electric circuit (Fig. 3) of the first thermostat 1 also includes a first temperature control unit 23, containing two outputs with different levels of control signals, a third temperature control unit 24, a first control unit 25 containing two switching contacts and two control inputs, a block switch 26, containing four input switching contacts, two output switching contacts, control inputs, while one switching contact of the first control unit 25 is connected to the first phase of the power circuit, to the second the first cable leads of the compressor 21 and the first heater 17 are connected in parallel to the switching contact of the first control unit, the second cable leads of the compressor 21 and the first heater 17 are connected to the first (K1) and second (K2) input switching contacts of the switching unit 26, and the corresponding switching output the contact is connected to the second phase of the power supply circuit, the outputs of the first temperature setter 23 are connected to the third (K3) and fourth (K4) switching contacts of the switching unit 26, respectively The corresponding output switching contact is connected to the first control input of the first control unit 25, with the second control input of which the first temperature sensor 19 is connected.

С управляющими входами блока переключения соединены выход третьего задатчика температуры 24 и провода, подсоединенные к контактным гнездам розетки 20.The output of the third temperature setter 24 and the wires connected to the contact sockets of the socket 20 are connected to the control inputs of the switching unit.

Температурные гистерезисы, задаваемые в аппаратуре для осуществления предложенного способа охлаждения контейнеров с донорской кровью, в первом задатчике 23 и третьем задатчике 24 различны.The temperature hysteresis specified in the apparatus for the implementation of the proposed method for cooling containers with donated blood in the first unit 23 and the third unit 24 are different.

Температурный гистерезис третьего задатчика 24 (фиг.5) равен ±Δt_хран., где Δt_хран. - допускаемые нормативными документами колебания температуры хранящейся донорской крови относительно температурного уровня t_хран, причем переключения блока переключения 26 совершаются, когда температура полимерного контейнера 8 с теплофизическим имитатором, понижаясь, достигает значения t_xp-Δt_xp. При этом ранее замкнутый первый входной коммутирующий вход (К1) блока переключения 26 переходит в разомкнутое состояние, а второй входной коммутирующий контакт (К2) переходит в замкнутое состояние, подключая второй кабельный вывод первого нагревателя 17 ко второй фазе сети электропитания; обратные акты переключения блока переключения 26 совершаются, когда температура полимерного контейнера 8, повышаясь, переходит температурный рубеж t_xp+Δt_xp.The temperature hysteresis of the third setter 24 (Fig. 5) is ± Δt _stored. where Δt is _stored . - fluctuations in the temperature of the stored donated blood relative to the temperature level of t _{stored by} regulatory documents, and switching of the switching unit 26 occurs when the temperature of the polymer container 8 with a thermophysical simulator, decreasing, reaches a value of t _xp -Δt _xp . In this case, the previously closed first input switching input (K1) of the switching unit 26 goes into the open state, and the second input switching contact (K2) goes into the closed state, connecting the second cable lead of the first heater 17 to the second phase of the power supply network; the reverse switching acts of the switching unit 26 occur when the temperature of the polymer container 8 rises and crosses the temperature threshold t _xp + Δt _xp .

Температурный гистерезис срабатывания первого блока управления 25 зависит от значений управляющих сигналов, поступающих от выходов первого задатчика температуры 23 через входные коммутирующие контакты (К3 и К4) блока переключения 26 на управляющий вход первого блока управления 25.The temperature hysteresis of the actuation of the first control unit 25 depends on the values of the control signals received from the outputs of the first temperature setter 23 through the input switching contacts (K3 and K4) of the switching unit 26 to the control input of the first control unit 25.

При закрытом состоянии первого и третьего входных коммутирующих контактов, когда к цепи электропитания подключен компрессор 21 системы охлаждения, а на вход первого блока управления 25 от первого управляющего выхода первого задатчика температуры 23 поступает сигнал такого уровня, при котором по сигналам первого датчика температуры 19 обеспечивается поддержание температуры в первой рабочей камере 15 посредством системы охлаждения на уровне t_3ст±Δt_3ст, причем t_ФП<t_3ст<t_xp (фиг.6).When the first and third input switching contacts are closed, when the compressor 21 of the cooling system is connected to the power supply circuit, and the signal of the level at which the signal from the first temperature sensor 19 is maintained is supplied to the input of the first control unit 25 from the first control output of the first temperature setter 23 temperature in the first working chamber 15 by means of a cooling system at a level of t _3st ± Δt _3st , and t _FP <t _3st <t _xp ( _Fig.6 ).

Значение температурного гистерезиса, например, при наиболее простой двухпозиционной схеме регулирования работы компрессора составляет ~(2÷4)°С, что является вполне допустимым при реализации цикличной работы компрессора 21 холодильного агрегата, т.е. в этом случае точность поддержания режима t_3ст оказывается весьма низкой, определяясь допускаемой для холодильных компрессоров длительностью отключенного состояния, обычно составляющей 3-5 мин.The value of the temperature hysteresis, for example, with the simplest on-off control circuit of the compressor is ~ (2 ÷ 4) ° C, which is quite acceptable when cyclic operation of the compressor 21 of the refrigeration unit is implemented, i.e. in this case, the accuracy of maintaining the t _{3st mode} is very low, determined by the duration of the off state allowed for refrigeration compressors, usually 3-5 minutes.

При более сложных способах регулирования температуры в режиме t_3ст, например, осуществляемых посредством создания строго дозированного теплового воздействия, дополнительного к холодовому воздействию, точность поддержания температуры может быть существенно повышена.With more complex methods of regulating the temperature in the mode of t _3CT , for example, carried out by creating a strictly dosed thermal effect, additional to the cold effect, the accuracy of maintaining the temperature can be significantly improved.

При закрытом состоянии второго (К2) и четвертого (К4) входных коммутирующих контактов, когда к цепи электропитания подключен первый нагреватель 17, а на вход первого блока управления 25 от второго управляющего выхода первого задатчика температуры 23 поступает сигнал такого уровня, при котором по сигналам первого датчика температуры 19 обеспечивается поддержание температуры в первой рабочей камере 15 посредством первого нагревателя 17 на уровне t_1ст~t_xp, а значение температурного гистерезиса

что является вполне допустимым при реализации цикличной работы нагревателя 17 (фиг.5 и фиг.6).In the closed state of the second (K2) and fourth (K4) input switching contacts, when the first heater 17 is connected to the power supply circuit, and a signal of such a level is received at the input of the first control unit 25 from the second control output of the first temperature setter 23, at which the signals of the first temperature sensor 19 is provided to maintain the temperature in the first working chamber 15 by means of the first heater 17 at the level t _{1 st} ~ t _xp , and the value of the temperature hysteresis

which is quite acceptable when implementing cyclic operation of the heater 17 (Fig.5 and Fig.6).

Предложенный способ охлаждения контейнеров с донорской кровью реализуют следующим образом.The proposed method for cooling containers with donated blood is implemented as follows.

Предварительно подключают термостаты 1 и 2 к сети электропитания. После выхода термостатов на стационарные температурные режимы в рабочей камере 15 первого термостата 1 устанавливается режим термостатирования на уровне t_3ст, причем t_ФП<t_3ст<t_xp, а погрешность поддержания этого режима Δt_3ст находится в диапазоне от (2-4)°С до десятых долей °С (в зависимости от способа регулирования температуры).Pre-connect thermostats 1 and 2 to the power supply. After the thermostats exit to stationary temperature conditions in the working chamber 15 of the first thermostat 1, the thermostating mode is set at t _3st , with t _FP <t _3st <t _xp , and the error in maintaining this mode Δt _3st is in the range from (2-4) ° С to tenths of ° C (depending on the temperature control method).

В рабочей камере 3 второго термостата 2 устанавливается режим термостатирования на уровне t_2ст, при температуре, близкой к нормальной температуре человеческого тела, т.е. в диапазоне (36-37)°С.In the working chamber 3 of the second thermostat 2, the temperature control mode is set at the level of t _2st , at a temperature close to the normal temperature of the human body, i.e. in the range of (36-37) ° С.

После донации каждый заполненный контейнер 7 помещают в кассету-укладку, размещенную на полке 5 в рабочей камере 3 второго термостата 2.After donation, each filled container 7 is placed in a cassette-laying placed on a shelf 5 in the working chamber 3 of the second thermostat 2.

Когда все ячейки кассеты-укладки 6, кроме одной, оказываются заполненными контейнерами 7 с донорской кровью, кассету-укладку 6 вынимают из рабочей камеры 3, на ее место помещают порожнюю кассету-укладку 6 и закрывают дверь 4 рабочей камеры 3.When all the cells of the cassette 6, except for one, are filled with containers 7 with donor blood, the cassette 6 is removed from the working chamber 3, the empty cassette 6 is placed in its place and the door 4 of the working chamber 3 is closed.

В порожнюю ячейку первой кассеты-укладки 6 помещают полимерный контейнер 8 с теплофизическим имитатором донорской крови.In the empty cell of the first stacking cassette 6 is placed a polymer container 8 with a thermophysical simulator of donated blood.

Открывают дверь 4 рабочей камеры 15 первого термостата 1 и размещают в ней кассету-укладку 6 с контейнерами 7 и 8. Вводят вилку 10 кабельного вывода третьего датчика температуры 9 в гнездо розетки 20.Open the door 4 of the working chamber 15 of the first thermostat 1 and place the cassette 6 in it with containers 7 and 8. Insert the plug 10 of the cable outlet of the third temperature sensor 9 into the socket of the outlet 20.

Как видно из фиг.5, при отсутствии сигнала от третьего датчика температуры 9, или в диапазоне, когда температура контейнера с теплофизическим имитатором понижается от t_ТФИ=t_нач=(36÷37)°С до t_ТФИ=t_xp-Δt_xp, первый термостат 1 работает в режиме охлаждения, обеспечивая поддержание в рабочей камере 15 режима термостатирования t_3ст, причем t_ФП<t_3cт<t_xp с точностью ±Δt_3ст, зависящей от выбранного способа регулирования температуры (Для вещества, каковым является донорская кровь, значения температуры фазового перехода t_ФП можно принять равным 0°С).As can be seen from figure 5, in the absence of a signal from the third temperature sensor 9, or in the range when the temperature of the container with a thermophysical simulator decreases from t _TFI = t _start = (36 ÷ 37) ° C to t _TFI = t _xp -Δt _xp , the first thermostat 1 operates in cooling mode, ensuring that the working chamber 15 maintains the temperature _control mode t _3st , and t _FP <t _3st <t _xp with an accuracy of ± Δt _3st , depending on the selected temperature control method (For a substance, which is donated blood, values of the phase transition temperature t _FP can be taken equal to 0 ° C).

В этом диапазоне температур величина сигнала, поступающего с третьего датчика температуры 9, меняется от 0 до порогового значения U⁽³⁾ _1пор=U_(txp)+ΔU⁽³⁾ _пор, где ΔU⁽³⁾ _пор - уставленное при настройке первого термостата 1 пороговое значение гистерезиса, определяющее срабатывание блока переключения 26.In this temperature range, the value of the signal from the third temperature sensor 9 varies from 0 to the threshold value U ⁽³⁾ _{1 pore} = U _(txp) + ΔU ⁽³⁾ _pores , where ΔU ⁽³⁾ _pores - set when setting the first thermostat 1 the hysteresis threshold value determining the operation of the switching unit 26.

При величине сигнала от третьего датчика температуры 9, поступающего на управляющий вход блока переключения 26 в диапазоне от 0 до U⁽³⁾ _(txp)-ΔU⁽³⁾ _пор, входные коммутирующие контакты К1 и К3 находятся в замкнутом состоянии. В свою очередь, это обуславливает подключение к сети электропитания компрессора 21 и выдачу управляющего сигнала от первого задатчика 23 на управляющий вход первого блока управления 25 такого уровня, что в рабочей камере 15 первого термостата 1 реализуется режим термостатирования при t_3ст.When the magnitude of the signal from the third temperature sensor 9 arrives at the control input of the switching unit 26 in the range from 0 to U ⁽³⁾ _(txp) -ΔU ⁽³⁾ _{then the} input switching contacts K1 and K3 are in the closed state. In turn, this causes the compressor 21 to be connected to the power supply network and to issue a control signal from the first setter 23 to the control input of the first control unit 25 of such a level that the temperature control mode is implemented in the working chamber 15 of the first thermostat 1 at t _{3 ° C.}

Помещенные в рабочую камеру 15 полимерные контейнеры 7 с донорской кровью и контейнер 8 с теплофизическим имитатором начинают охлаждаться, при этом скорость охлаждения их существенно превышает скорость охлаждения, которая достигается при реализации известного способа в известном устройстве (Фиг.7).Placed in the working chamber 15, the polymer containers 7 with donated blood and the container 8 with a thermophysical simulator begin to cool, while the cooling rate significantly exceeds the cooling rate, which is achieved when implementing the known method in the known device (Fig.7).

Когда температура теплофизического имитатора 8 становится равной t_xp-Δt_xp, значение сигнала от третьего датчика температуры 9 становится равным первому пороговому значению сигнала, поступающего от третьего задатчика температуры 24, и равному U⁽³⁾ _1пор=U_(txp)-ΔU⁽³⁾ _пор, что обуславливает переход блока переключения 26 в новое состояние. При этом входные коммутирующие контакты К1 и К3 переходят в разомкнутое состояние, а контакты К2 и К4 - в замкнутое.When the temperature of the thermophysical simulator 8 becomes equal to t _xp -Δt _xp , the signal value from the third temperature sensor 9 becomes equal to the first threshold value of the signal coming from the third temperature setter 24 and equal to U ⁽³⁾ _{1 pore} = U _(txp) -ΔU ^{(3 )} _then , which causes the transition of the switching unit 26 to a new state. In this case, the input switching contacts K1 and K3 go into open state, and the contacts K2 and K4 into closed state.

В свою очередь, это обуславливает отключение от сети электропитания второго кабельного вывода компрессора 21 и цикличное подключение ко второй фазе сети электропитания второго кабельного вывода нагревателя 17, а также подачу от первого задатчика температуры 23 на управляющий вход первого блока управления 25 такого уровня задающего сигнала, при котором температура замкнутого циркуляционного потока воздуха, создаваемого вентилятором 18 в рабочей камере 15, и в дальнейшем поддерживается на уровне t_1ст~t_xp с достаточно высокой точностью

In turn, this causes the second cable output of the compressor 21 to be disconnected from the mains supply network and the second cable output of the heater 17 to be connected to the second phase of the power supply network, as well as the supply of the first temperature control unit 23 to the control input of the first control unit 25 of such a level of the reference signal, when where the temperature of the closed circulating air flow created by the fan 18 in the working chamber 15 is further maintained at the level t _1st ~ t _xp with sufficiently high accuracy

В этом режиме работы первого термостата 1 быстро охлажденные до температуры t_xp полимерные контейнеры 7 с донорской кровью выдерживаются в рабочей камере 15 при температуре воздуха, также равной t_xp.In this mode of operation of the first thermostat 1, polymer containers 7 with donor blood quickly cooled to a temperature t _{xp are} kept in the working chamber 15 at an air temperature also equal to t _xp .

Далее открывают дверь 4 и вынимают из рабочей камеры 15 кассету-укладку 6 с полимерными контейнерами 7 с донорской кровью, а также, предварительно вытащив вилку 10 кабельного вывода третьего датчика 9 из розетки 20, контейнер 8 с теплофизическим имитатором, открыв дверь 4 термостата 2, возвращают в нижнюю секцию рабочей камеры 3.Next, open the door 4 and remove from the working chamber 15 the cassette-laying 6 with polymer containers 7 with donor blood, and also, having previously pulled the plug 10 of the cable outlet of the third sensor 9 from the outlet 20, the container 8 with a thermophysical simulator, opening the door 4 of thermostat 2, return to the lower section of the working chamber 3.

Величина управляющего сигнала, поступающего на управляющий вход блока переключения 26, становится равным нулю. Вследствие этого блок переключения 26 вновь переводит контакты К1 и К3 в замкнутое состояние.The magnitude of the control signal supplied to the control input of the switching unit 26 becomes equal to zero. As a result, the switching unit 26 again puts the contacts K1 and K3 into the closed state.

Первый термостат 1 вновь начинает работать в режиме охлаждения, и через некоторое время в его рабочей камере 15 вновь установится режим термостатирования при t_3ст±Δt_3ст.The first thermostat 1 again starts to work in cooling mode, and after some time in its working chamber 15 the temperature control mode will again be established at t _3st ± Δt _3st .

При накоплении во втором термостате 2 новой партии полимерных контейнеров 7 с донорской кровью описанный выше способ их охлаждения можно повторять.When a new batch of polymer containers 7 with donor blood is accumulated in the second thermostat 2, the method of cooling them described above can be repeated.

Так как в предложенном способе контроль охлаждения полимерных контейнеров 7 с донорской кровью производится непосредственно по показаниям третьего датчика температуры 9, размещенного в аналогичном полимерном контейнере 8 с теплофизическим имитатором донорской крови, то независимо от характера изменения и колебаний температуры в рабочей камере первого термостата 1 при осуществлении режима охлаждения, квазистационарные температурные режимы, реализующиеся в донорской крови и в теплофизическом имитаторе будут практически идентичны, ввиду одинаковости как исходных начальных температур, так и последующей одинаковости в каждый момент процесса внешних температурно-теплообменных условий.Since in the proposed method, the cooling of polymer containers 7 with donated blood is controlled directly by the readings of the third temperature sensor 9, placed in a similar polymer container 8 with a thermophysical simulator of donated blood, regardless of the nature of the changes and temperature fluctuations in the working chamber of the first thermostat 1 during cooling regimes, quasi-stationary temperature regimes realized in donated blood and in a thermophysical simulator will be almost identical, dy sameness as the initial starting temperature and subsequent uniformity at every moment of the process temperature and external heat exchange conditions.

После охлаждения контейнеров 7 с донорской кровью до температуры, определенной нормативными документами как температура ее длительного хранения, их либо вместе с кассетами-укладками 6, либо отдельно можно размещать в рабочих камерах или специальных термостатах для длительного хранения, или термоконтейнерах для временного хранения.After cooling the containers 7 with donated blood to a temperature defined by regulatory documents as the temperature of its long-term storage, they can either be placed together with stacking cassettes 6 or separately placed in working chambers or special thermostats for long-term storage, or thermal containers for temporary storage.

Предложенный способ охлаждения полимерных контейнеров с донорской кровью и аппаратура для его осуществления могут найти применение при создании экспрессохладителей-термостатов для комплектации передвижных донорских пунктов.The proposed method for cooling polymer containers with donated blood and equipment for its implementation can be used to create express-coolers-thermostats for the assembly of mobile donor points.

Claims

1. The method of cooling a batch of polymer containers with blood, filled during donation and having an initial temperature equal to the normal temperature of the human body, including placing containers in the working chamber of a thermostat equipped with a cooling system with forced air circulation and a control system, heat removal by the cooling system to storage temperature and its further maintenance at this level, characterized in that the first and second thermostats are pre-connected to the power supply network to a hospital temperature regimes of temperature control, the first of which implements the mode of rapid cooling and subsequent maintenance of the storage temperature, and the second implements thermostatization mode close to the normal temperature of the human body, after the act of donation, filled containers with donated blood are placed in the second working chamber of the second thermostat, where together with a similar polymer container containing the same amount of liquid, which is a thermophysical simulator of donated blood, and placed by a sensor m of temperature with a cable outlet, is kept at a temperature close to the normal temperature of the human body, then all blood containers and a container with a simulator are moved to the working chamber of the first thermostat, in which by means of a cooling system the temperature of the forced air is maintained above the solidification temperature of the blood , but below the temperature determined by regulatory documents as the temperature of long-term storage of donated blood or its components, about the achievement of internal each storage temperature filled with blood container, taking into account the amount of fluctuations allowed by regulatory documents, is judged by a signal from a temperature sensor placed in a container with a simulator, refrigerated blood containers either together with cassettes, or separately placed in working chambers of thermostats for long-term storage or thermal containers for temporary storage.

2. The method according to claim 1, characterized in that the magnitude of the control signals from the outputs of the first temperature setter is selected according to the signals received from the first temperature sensor of the first thermostat with the possibility of maintaining in the first working chamber a temperature control mode close to the temperature of long-term storage of donated blood, and temperature control mode with the temperature in the working chamber of the first thermostat lower than the temperature of blood storage and higher than the temperature of blood solidification, the value of the control signal from the WTO output of the second temperature setter is selected with the possibility of maintaining in the second working chamber of the second thermostat a temperature control mode close to the normal temperature of the human body, by means of a second heater located in this chamber, according to signals from the second temperature sensor of this chamber, and the value of the control signal from the output of the third the temperature setter is selected with the possibility of triggering the switching unit at a blood storage temperature, taking into account the tolerance for fluctuations in blood temperature during its long storage and with the possibility of ensuring the state of the switching unit, in which the first and third input switching contacts are closed when the signal from the third temperature sensor in the cooled thermophysical simulator is set to the signal value corresponding to the storage temperature minus the tolerance for storage temperature fluctuations.

3. Equipment for cooling a batch of polymer containers with blood, containing a thermally insulated thermostat with a shelf and a cassette-stacker for placing polymer containers and a temperature sensor, a cooling system and a control system, characterized in that it includes the first and second thermostats, while in the working chamber the first thermostat contains a heat sink element of the cooling system, a fan, a first heater, a switching unit and a first control unit with two switching contacts, the first of which is connected with the first phase of the power supply circuit, and the second connected to the first end of the cable outlet of the cooling system, with the control inputs of which the first temperature sensor and the output of the first temperature setter are connected, the working chamber of the second thermostat consists of two sections, one of which has a stacking cassette on the shelf for placing containers with blood, and in another - a cassette-laying for placing similar containers with a liquid substance - a thermophysical simulator of donated blood, and in the working chamber of which there is a second a second heater, a second temperature sensor, a second control unit and a second temperature control unit, while the switching contacts of the second control unit are included in the power supply circuit of the second heater, and the output of the second temperature sensor and a second temperature sensor are connected to its control inputs, while the switching unit of the first thermostat has four input switching contacts, two output switching contacts and control inputs connected to the outputs of the third temperature setter and the third temp sensor Aturi, wherein the input switching contact is connected to the cooling system, the second - the first heater, the third and the fourth - the outputs of the first set point temperature, and a first output terminal connected to the second power supply phase, the second - the first control unit.

4. The equipment according to claim 3, characterized in that the cooling system includes a compression refrigeration unit, the heat-removing element of which is made in the form of an evaporator, and the heat-generating element is made in the form of a condenser.

5. The equipment according to claim 3, characterized in that the socket for connecting to the control inputs of the switching unit of the ends of the cable outlet of the third temperature sensor is located in the working chamber of the first thermostat.