SE505988C2 - Apparat för infrysning av vätska - Google Patents

Description

505 908 2 10 15 20 25 30 35 i en vätska som omger dessa, så att god kontakt uppnås mellan vätskan och de plasmafyllda behàllarna. Själva den omgivande vätskan utnyttjas även som kylmedium.

Den första metoden är miljö- och brandfarlig på grund av att sprit användes som kylmedium. Den andra me- toden ger relativt dålig värmeöverföring från behållarna till metallblocket och dessutom tenderar behållarna att frysa fast i metallblockshålen. Den tredje metoden kräver en förhållandevis komplicerad apparat och förutsätter att vid varje infrysningstillfälle samtliga plasthöljen in- rymmer en behållare, innan infrysningen kan starta.

Ett första ändamål med uppfinningen är att möjlig- göra infrysning av en vätska i en vätskebehållare utan de nackdelar som de tidigare kända metoderna medför, dvs på ett enkelt och miljövänligt sätt och utan risk för fast- frysning av behàllarna.

Ett andra ändamål med uppfinningen är att möjliggöra infrysning av vätskan i en vätskebehållare väsentligen oberoende av infrysningen av vätskan i en annan vätskebe- hållare, dvs i en apparat enligt uppfinningen skall vät- skebehàllarna kunna införas och uttagas individuellt och när som helst under apparatens drift.

Det första ändamålet uppnås genom att apparaten enligt uppfinningen ges de särdrag som framgår av efterföljande patentkrav l.

Genom att utnyttja kalla luftstrålar med tillräck- ligt hög lufthastighet, så kallade jetstrålar, har det således visat sig möjligt att uppnå en tillräckligt hög värmeöverföringskoefficient vid vätskebehållarens yta för att det grundläggande kravet på snabb infrysning, dvs inom ungefär 60 minuter, till en förutbestämd temperatur, företrädesvis -30°C, skall kunna uppfyllas.

För att göra sättet ekonomiskt genomförbart re- cirkuleras luften lämpligen via ett kylbatteri. Speciellt i det fall att vätskan utgöres av blodplasma kan en vär- meöverföringskoefficient vid de berörda ytorna av vätske- behållaren behöva vara större än l0O W/mL°C men behöver 10 l5 20 25 30 35 3 505 988 inte överstiga 200 W/mL°C, vilket enligt uppfinningen uppnås genom att luftens hastighet regleras i motsvarig- het därtill.

Det skall dock understrykas att värmeöverförings- koefficienten ej behöver göras större än att den är op- timerad i relation till värmeledningsmotstàndet hos vät- skan, speciellt blodplasman. Eftersom de använda vätske- behàllarna är relativt tunna är dock värmeledningsmot- ståndet hos vätskan av begränsad betydelse. Generellt in- nebär optimeringen att värmeöverföringskoefficienten ej behöver göras större än att värmeledningen i vätskan blir den begränsande faktorn för en snabb nedkylning av vät- skan.

Apparaten enligt uppfinningen har lämpligen ett kyl- batteri för kylning av luft samt har en anordning för al- string av mot vätskebehállarens utsida riktade jetstràlar av den av kylbatteriet kylda luften. Genom att luft kan användas som kylmedium blir apparaten synnerligen enkel och miljövänlig.

Apparaten enligt uppfinningen innefattar vidare ett kylbatteriet och jetstráleanordningen inrymmande hus och jetstràleanordningen har ett vätskebehàllaren i huvudsak omslutande hölje med hål för alstring av jetstrålarna samt ett organ för skapande av en tryckskillnad mellan höljets utsida och insida. Detta organ utgöres före- trädesvis av en fläkt.

Apparaten har närmare bestämt ett flertal sådana höljen för omslutning av var sin vätskebehàllare, varvid varje hölje har en första öppning, genom vilken en vät- skebehàllare är införbar i höljet, för àterföring av luft till kylbatteriet. samt en andra öppning I den föredragna utföringsformen av apparaten enligt uppfinningen har varje hölje en ventil för ökning av den andra öppningens area vid införing av en vätskebehàllare i höljet, så att luftmotstàndet genom varje hölje är väsentligen oberoende av om höljet innehåller en behål- lare eller ej. Som följd av denna konstruktion kommer 505 988 4 10 15 20 25 30 35 kylningen av en vätskebehållare i ett hölje i apparaten att ske på samma sätt oberoende av om de andra höljena i apparaten innehåller vätskebehållare eller ej. Det blir således möjligt att avlägsna en vätskebehållare ur appa- raten, så snart vätskan i vätskebehållaren har uppnått den önskade temperaturen, utan att kylningen av even- tuellt andra vätskebehållare i apparaten påverkas.

För övervakningsändamàl kan apparaten enligt uppfin- ningen lämpligen ha en indikator för att för varje hölje ange om höljet är tomt eller innehåller en vätskebehål- lare och, i det senare fallet, ange när vätskebehållaren funnits i höljet en förutbestämd tid och vätskan i vät- skebehållaren därmed har nått en viss temperatur. Alter- nativt kan en direkt temperaturkännande indikator använ- das. I Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritningar.

Fig 1 är en planvy av en utföringsform av en apparat enligt uppfinningen.

Fig 2 Fig 3 är en frontvy av ett av flera i apparaten en- ligt fig l och 2 lare. är en tvärsnittsvy längs linjen II-II i fig 1. ingående höljen för var sin vätskebehål- Fig 4 är en sidovy av höljet i fig 3.

Fig 5 är en tvärsnittsvy längs linjeh V-V i fig 4.

Fig 6 är en tvärsnittsvy av en till varje hölje hörande ventil.

Den i fig l och 2 visade utföringsformen av en appa- rat enligt uppfinningen innefattar ett hus 1 med en för- sta kammare 2, som är värmeisolerad och en intilliggande kammare 3, som ej behöver vara värmeisolerad men väl kan vara ljudisolerad. Ett likaledes värmeisolerat lock 4 tillsluter en öppning in i kammaren 2, kylbatteri 5, ett flertal höljen 6 samt en fläkt 7 med en som rymmer ett fläktmotor 8. Höljena 6 är så monterade i en skiljevägg 9, att fläkten 7 cirkulerar luften i kammaren 2 genom 10 15 20 25 30 35 5 i 505 988 kylbatteriet 5 och därifrån genom vart och ett av höljena 6 tillbaka till fläkten 7.

Kylbatteriet 5 ingår i ett i kammaren 3 inrymt kyl- aggregat 10 av konventionellt slag med en kompressor och en kondensor, vilken senare med fördel kan vara vat- tenkyld, vilket innebär låg ljudnivå och ingen vär- meavgivning till det utrymme där apparaten finns.

På apparatens ovansida finns en manöverpanel 11 med en omkopplare 12 för tillslag och frånslag av strömmen till apparaten samt ett flertal indikatorlampor 13.

Ett hölje 6 skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till fig 3-6. I dessa figurer visas dels ett hölje 6, dels en vätskebehàllare 14 eller ampull av det slag som numera vanligen användes för infrysning av blodplasma. Vätskebehàllaren 14 har i huvudsak paral- lellepipedisk form med de ungefärliga måtten 40 x 100 x 250 mm och består vanligen av plast.

Höljet 6 har formen av en hylsa med en första öppning 15 vid sin övre ände, vilken öppning 15 har väsentligen samma tvärsnittsmàtt som vätskebehållaren 14 eller åtminstone dennas övre del, så att när en vätskebe- hållare 14 är införd i höljet 6 öppningen 15 är väsentli- gen helt tillsluten. Höljet 6 har vidare en andra öppning 16 vid sin nedre ände, vilken öppning 16 innehåller en i fig 6 visad ventil 17.

Höljet 6 har något större tvärsnittsdimensioner än vätskebehållaren 14, så att ett fritt utrymme bildas mel- lan vätskebehållarens 14 utsida och höljets 6 insida. I samtliga sidoväggar av höljet 6 är ett flertal hål 18 upptagna i områden mitt för en i höljet 6 införd vätske- behållare 14. Höljet 6 är vidare fast monterat i skil- jeväggen 9 på sådant sätt, att luft kan passera från skiljeväggens 9 ena sida till dess andra sida enbart genom höljet 6.

I sitt införda läge i höljet 6 hålls vätskebehål- laren 14 pá plats dels av två klackar 19, mot vilka vät- skebehållarens 14 undre ände anligger, dels av själva 5o5 9sa 6 10 15 20 25 30 35 öppningen 15. Två vertikala skenor 20 finns dessutom fast monterade på höljets 6 insida mitt för varandra för att anligga mot vätskebehàllarens 14 två bredare sidor. Häri- genom hindras vätskebehållaren 14 att expandera vid in- frysningen av vätska däri. Av samma anledning kan höljet 6 utvändigt ha horisontella förstärkningsskenor 21 på samma väggar som de vertikala förstärkningsskenorna 20.

Den i fig 6 närmare visade ventilen 17 innefattar en U-formad bygel 22, den nedre änden av höljet 6. vars skänklar är fast förbundna med En stav 23 är fast monterad på bygeln 22 och sträcker sig in genom höljets 6 andra öppning 16. Ett uppåt tillslutet rörstycke 24 är ned- skjutet över staven 23 och är förskjutbart upp och ned på denna. Vid sin nedre ände har rörstycket 24 en platta 25, och mellan plattan 25 och bygeln 22 finns en skruvlinje- formig tryckfjäder 26.

När ingen vätskebehàllare 14 är införd i höljet 6 tryckes plattan 25 upp i den andra öppningen 16 av tryck- fjädern 26. När däremot en vätskebehàllare 14 är införd i höljet 6, trycker vätskebehàllarens 14 botten ned rör- stycket 24, öppningen 16. Arean hos öppningen 16 kommer därmed att så att plattan 25 trycks ned under den andra vara olika stor beroende av om höljet 6 inrymmer en vät- skebehàllare 14 eller ej. Skillnaden mellan dessa areor bestämmes så, att luftmotstàndet genom höljet 6 är obero- ende av om en vätskebehàllare 14 finns i höljet 6 eller ej.

Såsom visat i fig 3 kan höljet 6 ha en givare 27, t ex en mikroswitch, som kan ange huruvida höljet 6 inne- håller en vätskebehàllare 14 eller ej. För varje hölje 6 kan det då finnas en indikatorlampa 13, som anger huru- vida höljet 6 är tomt eller innehåller en vätskebehàllare 14. Apparaten enligt uppfinningen kan vidare innehålla tidkretsar, som bringar varje höljes indikatorlampa 13 att exempelvis blinka, när en vätskebehàllare 14 funnits i höljet 6 en förutbestämd tid, som beräknats vara till- 10 15 20 25 30 35 988 7 - 505 räcklig för infrysningen av vätskan i vätskebehàllaren 14 till avsedd temperatur.

Apparaten enligt uppfinningen kan även innefatta en givare för temperaturen i kammaren 2 samt en motsvarande indikator eller indikatorlampa pà manöverpanelen 11.

Härigenom kan operatören få klartecken till användning av apparaten. Apparaten kan vidare innehålla tryckgivare pà ömse sidor om skiljeväggen 9 samt en motsvarande indika- tor eller indikatorlampa pà manöverpanelen 13 för angi- vande av att tillräcklig tryckskillnad föreligger, så att den luft som passerar genom hålen 18 i ett av höljena 6 med införd vätskebehàllare 14 får tillräckligt hög has- tighet för att erforderlig värmeöverföringskoefficient skall uppnàs vid vätskebehàllarens 14 utvändiga yta. Ap- paraten kan slutligen med fördel ha en strömställake, som slàr från fläktmotorn 8 när locket 4 öppnas, så att kyld luft ej onödigtvis passerar ut ur kammaren 2.

När efter tillslag av omkopplaren 12 apparaten en- ligt uppfinningen är klar att användas, såsom angivet genom indikeringen pà manöverpanelen 11 av tillräckligt låg temperatur inuti kammaren 2 och tillräckligt tryck- fall över skiljeväggen 9, kan ett godtyckligt antal vätskebehàllare 14 placeras i var sitt hölje 6, varefter kammaren 2 tillslutes med locket 4. Under behandlings- tiden för tidigare insatta vätskebehàllare 14 kan ytter- ligare vätskebehàllare 14 sättas in, om något tomt hölje 6 finns, vilket framgàr av manöverpanelen 11. Sà snart någon vätskebehàllare 14 har befunnit sig erforderlig tid i apparaten, anges detta på manöverpanelen och vätskebe- hàllaren 14 kan då direkt tagas ut och lämna plats för insättning av en ny vätskebehàllare 14. Tack vare venti- len 17 på varje hölje 6 kommer behandlingen av en vätske- behàllare 14 i ett hölje 6 att vara oberoende av om de övriga höljena 6 i apparaten innehåller en vätskebehàl- lare 14 eller ej.

Vätskebehàllarna 14 har normalt en svagt konisk form, dvs de smalnar av något i riktning mot bottnen. Som 505 968 8 10 följd av de vertikala stödskenorna 20 kommer vätskebehål- laren 14 att behålla sin form under infrysningen, och den svagt koniska formen underlättar således uttagningen av vätskebehållaren 14 ur höljet 6.

Det inses att den ovan beskrivna utföringsformen av apparaten enligt uppfinningen kan modifieras i ett fler- tal avseenden inom ramen för det av efterföljande pat- entkrav definierade skyddsomfånget. Således är exempelvis uppfinningen ej begränsad till luft utan kan även andra gaser utnyttjas.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 35 PATENTKRAV 1. Apparat för infrysning av vätska i en vätskebe- hållare (l4)f (1), kylbatteri (5) ett organ (7) alstring av ett flöde av den kylda gasen samt en anord- innefattande ett hus som inrymmer ett för kylning av gas, för ning för alstring av mot vätskebehállarens (14) utsida riktade jetstrålar av flödet av den kylda gasen, k ä n n e t e c k n a d av att jetstråleanordningen innefattar ett flertal höljen (6), vilka höljen vart och ett omsluter en i respektive hölje införd vätskebehàllare (14) med undantag för en första öppning (15) (16) ning av gasflödet till följd av de mot vätskebehàllarens för införing av vätskebehållaren och en andra öppning för avled- utsida riktade jetstràlarna, och vilka höljen vart och ett har hål områden mitt för en i höljet införd vätskebehàllare för (18) upptagna i samtliga sina sidoväggar i riktandet av jetstrålarna mot respektive vätskebehàllares utsida.

2. Apparat enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d (17) införing av en vätskebehàllare (14) av att att varje hölje (6) har en ventil (16) i höljet area vid (6), så att gasflödet genom varje hölje är väsentligen oberoende av för ökning av den andra öppningens om höljet innehåller en behållare eller ej. k ä n - (15) blir i huvudsak tillsluten av en därigenom införd vätske- behàllare (14). 4. Apparat enligt något av patentkraven 1-3, varvid 3. Apparat enligt patentkravet 1 eller 2, n e t e c k n a d av att den första öppningen vätskebehållaren (14) har en väsentligen rektangulär k ä n n e t e c k n a d (20) motstàende breda sidor. tvärsektion, av att varje hölje (6) har stödskenor (14) 5. Apparat enligt patentkravet 2, för anliggning mot vätskebehål- larens k ä n n e - t e c k n a d av en indikator (13) för att för varje hölje (6) ange om höljet är tomt eller innehåller en