SU1276884A1

SU1276884A1 - Chamber for freezing biological materials

Info

Publication number: SU1276884A1
Application number: SU853905243A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Какалашвили; Константин Георгиевич Парцхаладзе; Циала Демьяновна Карибова
Original assignee: Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-15

Abstract

Изобретение относитс к холодильному оборудованию, позвол ет осуществить замораживание биологических материалов с использованием жидкого хладагента, например азота, и направлено на снижение расхода хладагента и энергопотреблени . Хладагент через трубопровод 7 подают под давлением в сопло 6 эжектора 5, откуда через диффузор 8 он поступает непосредственно в контейнер 3, омыва кассеты 4 с биоматериалом . Отработанные пары хладагента поступают в кольцевой зазор 11 между стенками корпуса I и контейнера 3, проход по которому перехватывают внешние теплопритоки . Посредством вентил 13, установленного на пароотвод щем патрубке 12, регулируют количество хладагента, идущего на рециркул цию путем подсоса его во всасывающую полость IO эжектора 5 и последующего смещени его с рабочим потоком хлад (С агента. Остальна часть отработанного хлад (Л агента выводитс через пароотвод щий патрубок 12 в атмосферу. I ил. ю о: 00 00 The invention relates to refrigeration equipment, allows the freezing of biological materials using a liquid refrigerant, such as nitrogen, and is aimed at reducing refrigerant consumption and energy consumption. The refrigerant through the pipeline 7 is fed under pressure into the nozzle 6 of the ejector 5, from where it passes through the diffuser 8 directly into the container 3, washing the cartridge 4 with the biomaterial. The spent refrigerant vapor enters the annular gap 11 between the walls of the housing I and the container 3, the passage through which intercept external heat leakages. The valve 13 installed on the steam outlet pipe 12 regulates the amount of refrigerant going to recirculation by sucking it into the suction cavity IO of the ejector 5 and then displacing it with the working fluid flow (agent C. The rest of the spent refrigerant (L agent is discharged through the steam outlet 12 inlet to atmosphere, I or U: 00 00

Description

Изобретение относитс к хололильному оборудованию, а именно к камерам дл замораживани биологических материалов с использованием жидкого хладагента, например азота.The invention relates to hololling equipment, namely, chambers for freezing biological materials using a liquid refrigerant, for example nitrogen.

Цель изобретени - снижение расхода хладагента и энергопотреблени при эксплуатации камеры.The purpose of the invention is to reduce refrigerant consumption and energy consumption during camera operation.

На чертеже схематически изображена предлагаема камера, общий вид в разрезе.The drawing shows schematically the proposed camera, a general view in section.

Камера дл замораживани биологичес- ких материалов содержит теплоизолированный корпус 1 с крышкой 2, внутри которого коаксиально расположены контейнер 3 с кассетами 4 дл биоматериала и установленное под контейнером 3 приспособление дл обеспечени циркул ции хладагента, выполненное в виде эжектора 5, включающего сопло 6, диффузор 7 и всасывающую полость 8. Сопло б сообщено с трубопроводом 9 дл подвода жидкого хладагента, диффузор 7 - с нижней частью внутреннего объема контейнера 3, а входное отверстие 10 всасывающей полости 8 - с кольцевым зазором 11 между стенками корпуса 1 и контейнера 3. На корпусе 1 установлен пароот- вод щий патрубок 12 с вентилем 13 дл регулировани количества хладагента, идущего на рециркул цию и выбрасываемо1Ч) в окружающую среду.The biological material freezing chamber contains a heat-insulated body 1 with a lid 2, inside which the container 3 with the biomaterial cassettes 4 is located coaxially and a coolant circulation device installed under the container 3, made in the form of an ejector 5 including a nozzle 6, a diffuser 7 and the suction cavity 8. The nozzle b is connected with the pipe 9 for supplying liquid refrigerant, the diffuser 7 - with the lower part of the internal volume of the container 3, and the inlet 10 of the suction cavity 8 - with the annular a gap 11 between the walls of the housing 1 and the container 3. The body 1 is mounted paroot- water supply pipe 12 with a valve 13 for controlling the amount of refrigerant coming recirculated and vybrasyvaemo1Ch) into the environment.

Предлагаема камера работает следующим образом.The proposed camera works as follows.

Подача паров криогенной жидкости на вход в камеру осуществл етс под давлением . Хладагент входит в сопло 6 эжектора 5 и из диффузора 7 выходит непосредственно в контейнер 3. Омыва кассеты 4, хладагент осуществл ет замораживание наход щегос в них биологического материала. Интенсив.ность замораживани достигаетс повышением скорости движени паров азота благодар увеличению коэффициента теплоотдачи со стороны хладагента, а также его более низкой температуры. Отработанные пары хладагента поступают в кольцевой зазор 11 между корпусом и контейнером 3, проход через который они перехватывают всеThe vapors of the cryogenic liquid entering the chamber are pressurized. The refrigerant enters the nozzle 6 of the ejector 5 and from the diffuser 7 goes directly into the container 3. Washing of the cartridge 4, the refrigerant performs freezing of the biological material contained therein. The intensity of freezing is achieved by increasing the speed of movement of nitrogen vapor due to an increase in the heat transfer coefficient on the part of the refrigerant, as well as its lower temperature. Used refrigerant vapor enters the annular gap 11 between the body and the container 3, the passage through which they intercept

теплопритоки из окружаюц;ей среды. Установкой определенного положени вентил 13 производитс регулирование хладагента, идущего на рециркул цию посредством подсоса его во всасывающую полость 8 эжектора 5 и последующего смещени с рабочим потоком хладагента. Оставша с часть отработанного хладагента выводитс в окру- жаюндую среду через пароотвод щий патрубок 12. heat inflows from the environment; to her environment. By setting a certain position of the valve 13, the refrigerant is recycled by sucking it into the suction cavity 8 of the ejector 5 and subsequent displacement with the refrigerant flow. The remaining part of the spent refrigerant is discharged to the environment through a steam discharge pipe 12.

Предлагаема конструкци камеры обеспечивает сохранение первоначальной низкой его температуры, воздействующей на биоматериал , и устранение вли ни окружающей среды на процесс замораживани биоматериала при снижении расхода хладагента, который на пути от сосуда Дьюара к биоматериалу излишне не подогреваетс .The proposed chamber design maintains the original low temperature affecting the biomaterial and eliminates the environmental impact on the biomaterial freezing process while reducing the flow rate of the refrigerant that is not heated excessively on the way from the Dewar vessel to the biomaterial.

Выполнением приспособлени дл обеспечени циркул ции х/адагента в виде эжектора достигаетс экономи электроэнергии, расходуемой на работу вентил тора у прототипа .By making the device for circulating the x / adagent in the form of an ejector, the energy consumed for the operation of the fan in the prototype is saved.

Claims

The invention relates to hololling equipment, namely, chambers for freezing biological materials using a liquid refrigerant, for example nitrogen. The purpose of the invention is to reduce refrigerant consumption and energy consumption during camera operation. The drawing shows schematically the proposed camera, a general view in section. The biological material freezing chamber contains a heat-insulated body 1 with a lid 2, inside which container 3 with cassettes 4 for a biomaterial is located coaxially and a device installed under the container 3 for providing refrigerant circulation made in the form of an ejector 5 including a nozzle 6, a diffuser 7 and a suction cavity 8. The nozzle b communicates with the pipeline 9 for supplying liquid refrigerant, the diffuser 7 - with the lower part of the internal volume of the container 3, and the inlet 10 of the suction cavity 8 - with an annular a gap 11 between the walls of the housing 1 and the container 3. On the housing 1 there is a steam discharge pipe 12 with a valve 13 for controlling the amount of refrigerant going for recirculation and discharged 1) into the environment. The proposed camera works as follows. The vapors of the cryogenic liquid entering the chamber are pressurized. The refrigerant enters the nozzle 6 of the ejector 5 and from the diffuser 7 goes directly into the container 3. Washing of the cartridge 4, the refrigerant performs freezing of the biological material contained therein. The intensity of freezing is achieved by increasing the speed of movement of nitrogen vapor due to an increase in the heat transfer coefficient on the part of the refrigerant, as well as its lower temperature. The spent refrigerant vapor enters the annular gap 11 between the housing and the container 3, the passage through which they intercept all the heat leakage from the surrounding environment. By setting a certain position of the valve 13, the refrigerant is recycled by sucking it into the suction cavity 8 of the ejector 5 and subsequent displacement with the refrigerant flow. The remaining part of the spent refrigerant is discharged into the environment through a steam outlet pipe 12. The proposed design of the chamber ensures that the initial low temperature of the chamber affects the biomaterial and eliminates the environmental impact on the freezing of the biomaterial while reducing the flow rate of the refrigerant that is in transit from the Dewar vessel the biomaterial is unnecessarily heated. By making the device for circulating the x / adagent in the form of an ejector, the energy consumed for the operation of the fan in the prototype is saved. Claims The chamber for freezing biological materials, comprising a heat insulated body with a lid, a container coaxially arranged therein for accommodating biological material with the formation of an annular gap between their walls, a pipeline for supplying a refrigerant, ycTaHOBvieHHe device under the container for circulating the refrigerant, and a vapor vent. characterized in that, in order to reduce refrigerant consumption and energy consumption, a device for ensuring the circulation of refrigerant It is made in the form of an ejector that includes a nozzle, a diffuser and a suction cavity, while the ejector nozzle communicates with the refrigerant pipe, the diffuser with the internal volume of the container, the suction cavity with the annular gap between the walls of the body and the container, and the annular gap is connected steam outlet pipe.