SE540805C2 - Kassett för förbättrad värmning av dielektriska laster - Google Patents

Description

Kassett för förbättrad värmning av dielektriska laster.

Kraven på att kunna tina och värma laster med varierande storlekar och av varierande slag av organiskt material har ökat.

Storlekarna på lasterna kan variera mellan några 10-tals gram till flera kg. Lasternas beskaffenhet och känslighet kan likaså variera Exempelvis förvaras levande celler såsom stamceller i fryst tillstånd. Cellernas viabilitet är avhängig tiningstiden. Ju kortare tiningstid desto bättre viabilitet. Inom sjukvården finns behov av snabb tining av blodplasma och värmning av röda blodkroppar före transfusion. Dessa laster är mycket känsliga och får under inga omständigheter, inte ens delvis uppvärmas över 40°C.

Etablerade värmningstekniker såsom värmning med mikrovågor, och värmning med konventionell värmestrålning och värmekonvektion har det gemensamt, att värmeupptagning i lastkännetecknas av ringa till försumbart inträngningsdjup och last inre delars uppvärmning sker medelst värmetransport från uppvärmda ytpartier. Vid tining av volymer överstigande några milliliter levande celler är tiningstiden alldeles för lång för att godtagbar viabilitet skall erhållas.

Det är också sedan tidigare känt att man genom att emittera elektromagnetisk strålning/fält från en antenn/antenner i en kavitet med elektriskt ledande väggar kan värma i kaviteten placerade dielektxiska material. (Sv. Patent 9400777-0 och sv patent 9703033-2). Det är också känt att man kan använda dielektriska material i fältutjämnade syfte (EP02727030.5).

En av nackdelarna med utrustningar avsedda för den här typen av tining och uppvärmning är att de tillverkas i små volymer och är ofta dedicerade för endast en applikation såsom tining av blodplasma och/eller tining av levande celler och blir därigenom mycket kostsamma.

Av kostnadsskäl finns det därför behov av standardiserade utrustningar som med dielektrisk tining/ värmning inom intervallet 50kHz- 1500 MHz klarar att hantera laster från några milliliter till flera liter, föreliggande uppfinning löser detta problem.

En tinings/uppvärmningsutrustning enligt uppfinningen, består av en kavitet, bestående av ett eller flera elektriska ledande material, till vilken det är ansluten en eller flera frekvensgeneratorer. I en behållare/kassett, av ett icke elektriskt ledande material, placeras en dielektrisk last som skall värmas/tinas. Behållaren/kassetten är försedd med öppningar/dörrar. Kassetten placeras därefter i kaviteten.

Frekvensgeneratorema är elektriskt anslutna till impedansanpassningar som i sin tur är elektriskt anslutna, via genomföringar i kaviteten, till antenn/antenner med vilken behållaren/kassetten är bestyckad. Antennen/antennen kan företrädesvis vara monterad på behållarens ytor.

Anpassningarna kan vara passiva och/eller aktiva. Frekvensgeneratorema är i sin tur jordade i kavitetens ytterhölje.

Kavitet, last , antennen i behållaren och impedansanpassning samt frekvensgenerator är en resonansenhet. Impedansanpassningen är antingen reaktiv och/eller medelst frekvensanpassning. Ett kännetecken för uppfinningen är att den består av en behållare/kassett bestående av icke elektriskt ledande material, materialet ska ha en dielektricitetskonstant understigande 10 ändå hellre 7 och allra helst 5.

Grundtanken med uppfinningen är att man har ett antal olika behållare/kassetter som är utformade på sådant sätt att de kan placeras i uppvärmningsutrustningen och att behållaren/kassetten ifråga är designad för en dedicerad last. Kassetten kan därför komma att ingå som en enhet i resonanskretsen/resonanskretsarna. Av den anledningen kan behållaren/kassetten vara helt eller delvis försedd med/bestå av en metallyta/yta av elektriskt ledande material som är i elektrisk förbindelse med kaviteten. Kassetten kan vara av olika utformning med avseende på geometri, placering av antennskivor, metallytor som är i elektrisk kontakt med kaviteten. Det kan även förekomma metalldetaljer i behållaren/kassetten som är i elektrisk förbindelse med kaviteten.

Allt i syfte att skapa oscillerande elektriska fält som är utformade efter tinings-/uppvärmningsbehov Den kassett som skall användas för att tillaga rostbiff ser helt annorlunda ut än den kassett som är avsedd för att tina blodplasma eller levande celler.

I behållaren placeras en dielektrisk last och behållaren placeras därefter i en kavitet (bestående av metalliskt material) i vilken det finns en eller flera anslutningar som ansluter till behållarens metallskiva/metallskivor. Anslutningen/anslutningarna är i sin tur i elektrisk förbindelse med en frekvensgenerator via en genomföring genom kaviteten. Mellan frekvensgeneratom och genomföringen finns en impedansanpassning. Frekvensgeneratom är i sin tur j ordad i kaviteten. Kavitet, last , antennen i behållaren och impedansanpassning samt frekvensgenerator är en resonansenhet. Impedansanpassningen är antingen reaktiv och/eller medelst frekvensanpassning.

Fig. 1 är ett exempel på uppfinningen.

Frekvensgeneratom (1) är via anslutning elektriskt jordad i kaviteten(3), via anpassningar (2) leds den oscillerande elektriska strömmen i en genomföring (4) genom kaviteten till en antennplatta (5) i kassetten(6), den dielektriska lasten (7), kassettens metallbelagda ovansida (8) och den elektriska förbindelsen mellan kassetten och kaviteten(9).

Av figuren framgår att frekvensgeneratom, anpassningen, antennen, lasten, kassettens översida och kaviteten bildar en resonansenhet.

Fig.2 är ytterligare ett exempel på uppfinningen. Kassetten (A) är sedd ifrån sidan. Kassetten har i detta fall dubbla botnar. I den övre botnen finnes en fördjupning (B). Fördjupningen är belägen över en antennskivan (C) . I samband med tining av exempelvis blodplasma förekommer det läckage. Fryst blodplasma förvaras i påsar bestående av et plastmaterial. Vid läckage från påsen fylls fördjupningen. Impedansvillkoren i resonanskretsen påverkas, systemet detekterar förändringen och tiningsprocessen avbryts. Nackdelen med den lösningen är at den är relativt okänslig. En bättre lösning är at den övre botnen har et eller flera hål. Utrymmet mellan botnarna fylls med blodplasma, impedansvillkoren i resonanskretsen påverkas och tiningsprocessen avbryts. Deta är inte begränsat till blodplasma, det kan exempelvis även vara köttsaft från en rostbiff under tillagning eller någon annan vätska med dielektriska egenskaper.

Kasseten/behållaren kan också helt eller delvis fyllas med fältutjämnade material som helt eller delvis omger en dielektrisk last. Deta i syfte at förbättra tinings och/eller uppvärmningsförhållandena för känsliga dielektriska laster.

Syftet med uppfinningen är at man har et antal olika kasseter som är utformade på sådant sät at de kan placeras i uppvärmningsutrustningen och kasseten är designad för en dedicerad last eller lasttyp. Kasseten ingår som en enhet i resonanskretsen/resonanskretsama. Den kasset som skall användas för at tillaga rostbiff ser helt annorlunda ut än en kasset som är avsedd för at tina blodplasma.

Kasseten kan utformas i sin helhet i elektriskt ledande material i vilken det placeras antenn/antenner. Kasseten placeras därefter i kaviteten.

Syftet med deta är exempelvis at skapa en underkavitet i vilken mindre laster, såsom levande celler, kan tinas/värmas.

Claims (10)

Patentkrav

1. Anordning för tining/uppvärmning av dielektriska material/dielektrisk last (Fig.1 (7)) med elektromagnetisk strålning inom frekvensintervallet 50 kHz-1500 MHz kännetecknad av en behållare/kassett (Fig.1 (6)) bestående av ett icke elektriskt ledande material, bestyckad med antenner/antennskivor (Fig.1 (7)).

2. Anordning enligt föregående krav kännetecknad av att behållaren/kassetten placeras i en kavitet (Fig1(3)) bestående av elektriskt ledande material.

3. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att anslutningar i kaviteten kommer i elektrisk kontakt med antennskivan/antennskivoma med vilken kassetten är bestyckad och att anslutningarna, en eller flera, står i elektrisk förbindelse med en eller flera frekvensgeneratorer.

4. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att kavitet, last, antennen i behållaren/kassetten och impedansanpassning samt frekvensgenerator är en resonansenhet.

5. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att behållaren/kassetten är helt eller delvis försedd med/består av en metall/metallyta/yta av elektriskt ledande material som är i elektrisk förbindelse med kaviteten.

6. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att behållaren/kassetten är bestyckad med metalldetaljer som är i elektrisk förbindelse med kaviteten.

7. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att antennskiva/antennskivor är företrädesvis placerad på/i behållarens/kassettens sidor.

8. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att behållaren/kassetten (Fig.2 (A)) har dubbla bottnar och att en antennskiva (Fig.2(C)) är placerad på den undre botten och att det finns en fördjupning i den övre bottnen, när fördjupningen fylls med dielektrisk vätska förändras impedansvillkoren och en signal genereras och/eller processen stoppas.

9. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att behållaren/kassetten har dubbla bottnar och att en antennskiva är placerad på/i den undre botten och att det finns hål i övre bottnen, när mellanrummet mellan övre och under bottnen fylls helt eller delvis med dielektrisk vätska förändras impedansvillkoren och en signal genereras och/eller processen stoppas

10. Anordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att behållaren/kassetten är helt eller delvis fylld med fältutjämnande dielektriskt material som omger helt eller delvis en känslig dielektrisk last.