Устройство для программируемого замораживания биообъектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММИРУЕМОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ БИООБЪЕКТОВ , содержащее теплоизолированную камеру замораживания, систему подачи хладагента под давлением, регулятор подачи хладагента и электронный блок уп-; равления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода хладагента и электроэнергии , повышения надежности в работе, устройство дополнительно содержит теплообменник , установленный на выходе камеры замораживания, а регулятор подачи хладагента установлен на выходе теплообменника и снабжен двумя подключенными к нему на входе последовательно и параллельно электромагнитными клапанами. (Л ;о СП сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1195157 A (SD 4 F 25 D 3 10

ВСГ(()@ 11 <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕфЯ,:,-,,, 1д:

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3725375/30-15 (22) 09.04.84

146) 30.11.85. Бюл. № 44 (71) Институт биологической физики АН

СССР (72) И. В. Крастс и А. М. Хохлов (53) 664.8.037.5 (088.8) (56) Техническое описание и инструкция по эксплуатации к замораживателю программному ЗП2.00.00.00.ТО Института проблем криобиологии и криомедицины

АН УССР, — Харьков, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММИРУЕМОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ БИООБЪЕКТОВ, содержащее теплоизоли рова иную камеру замораживания, систему подачи хладагента под давлением, регулятор подачи хладагента и электронный блок управления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода хладагента и электроэнергии, повышения надежности в работе, устройство дополнительно содержит теплообменник, установленный на выходе камеры замораживания, а регулятор подачи хладагента установлен на выходе теплообменника и снабжен двумя подключенными к нему на входе последовательно и параллельно электромагнитными клапанами..

1195157

1О

Составитель И. Марченко

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 7405/44 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к криог нной технике, а именно, к установкам для программируемого замораживания малых образцов биологических материалов, преимущественно яйцеклеток и ранних зародышей животных.

Целью изобретения является уменьшение расхода хладагента и электроэнергии и повышение надежности работы устройства.

На чертеже представлена схема устройства для программируемого замораживания биообъектов.

Устройство состоит из теплоизолированной камеры замораживания 1 (заполненной теплоносителем), снабженной испарителем-теплообменником 2, трубопровода 3, подводящего хладагент из емкости 4 для жидкого хладагента, снабженной трубкой 5 для подключения реле давления 6, дополнительного теплообменника 7, погруженного в водяную ванну 8, вентиля 9, электромагнитных клапанов: нормально открытого 10 и закрытого 11, регулируемого пневмосопротивления !2, приводящегося в действие сервомотором 13, электрического термометра

14, с датчиком температуры 15, расположенным непосредственно на испарителе 2, программного блока 16, позволяющего задавать начальную температуру и скорость снижения температуры по заданной программе и блока сравнения и управления 17.

Устройство работает следующим образом.

В камеру замораживания 1 заливают в качестве промежуточного теплоносителя незамерзающую жидкость, например этиловый спирт. В емкость 4 для жидкого хладагента наливают хладагент — жидкий азот, после чего емкость 4 герметично закрывают. По мере естественного испарения жидкого азота (или при необходимости при нагреве извне с помощью источника тепла, не показан), в емкости 4 создается избыточное давление, величина которого поддерживается при помощи реле давления 6 на уровне примерно 30 кПа. Такое давление будет и в теплообменниках 2 и 7 и в трубопроводе 3 до вентиля 9. Запуск процесса замораживания осуществляется открыванием вручную вентиля 9. Этим внутрен15

40 ние полости теплообменников 2 и 7 через нормально открытый электромагнитный клапан и п невмосопротивление 12 соединяют с атмосферой и давление в системе падает.

Жидкий азот под действием избыточного давления в емкости 4 по трубопроводу 3 поступает в испаритель-теплообменник 2.

Благодаря большому градиенту между температурой жидкого азота и теплообменника 2, азот быстро испаряется, давление в системе (трубопровод 3, теплообменники 2 и 7) поднимается и препятствует дальнейшему поступлению хладагента. Газообразный азот после отдачи холода в испарителетеплообменнике 2 проходит через дополнительный теплообменник 7, погруженный в ванну с водой 8, где дополнительно нагревается до 0 — 40 С и через открытый клапан

10 и пневмосопротивление 12 сбрасывается в атмосферу. Давление в системе снижается и в испаритель-теплообменник 2 вновь поступает азот. Расход хладагента определяется давлением в емкости 4 и пропускной способностью регулируемого пневмосопротивления 12. Электромагнитные клапаны 10 и 11 и сервомотор 13 пневмосопротивления 12 приводятся в действие от блока сравнения и управления 17. Этот блок

17 сравнивает сигнал фактической температуры в камере замораживания 1, получаемый от электрического термометра 14 с датчиком температуры 15, с опорным сигналом из программного блока 16. При больших рассогласованиях этих сигналов сраба тывают электромагнитные клапаны 10 или

11, которые резко меняют скорость подачи хладагента, при небольших — срабатывает сервомотор 13, который увеличивает пропускную способность пневмосопротивления 12.

При подаче хладагента в количестве, обеспечивающем установленный на программном блоке 16 режим замораживания, электромагнитные клапаны 10 и 11 обесточены. Все манипуляции управления режимом замораживания сосредоточены на программном блоке 16, где имеется возможность установить начальную температуру замораживания (температуру кристаллизации), скорость снижения температуры и запустить процесс замораживания — снижение температуры по заданной программе.