RU2478363C1 - Устройство для замораживания компонентов крови - Google Patents
Устройство для замораживания компонентов крови Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478363C1 RU2478363C1 RU2012109613/15A RU2012109613A RU2478363C1 RU 2478363 C1 RU2478363 C1 RU 2478363C1 RU 2012109613/15 A RU2012109613/15 A RU 2012109613/15A RU 2012109613 A RU2012109613 A RU 2012109613A RU 2478363 C1 RU2478363 C1 RU 2478363C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working chamber
- blood components
- parts
- freezing
- air cooling
- Prior art date
Links
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 239000012503 blood component Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 20
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 abstract description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 4
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 2
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 2
- 239000003114 blood coagulation factor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000003633 blood substitute Substances 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005714 functional activity Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003634 thrombocyte concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано на станциях переливания крови, в хирургических и реанимационных отделениях больниц и клиник, а также в научно-исследовательских медицинских учреждениях. Устройство для замораживания компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, содержит состоящий из двух частей, связанных между собой шарниром, теплоизолированный корпус с замком, систему управления, два датчика температуры, два блока полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье, блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса, связанный с системой визуальной и звуковой сигнализации и датчиком напряжения сети, датчик положения двери и источник электропитания. В теплоизолированном корпусе размещается рабочая камера, форма внутренней поверхности которой повторяет форму внешней поверхности полимерного контейнера с компонентами крови. Устройство дополнительно содержит первую и вторую системы принудительного воздушного охлаждения, причем каждый из блоков полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье находится в непосредственном тепловом контакте с соответствующей частью рабочей камеры, а в каждой из двух частей теплоизолированного корпуса выполнены сквозные воздушные каналы, соединенные с соответствующими системами принудительного воздушного охлаждения. Изобретение обеспечивает высокую скорость замораживания при низких затратах электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к теплообменной технике, используемой в медицине, в частности, может использоваться на станциях переливания крови, в отделениях переливания крови, в хирургических и реанимационных отделениях больниц и клиник, а также в научно-исследовательских медицинских учреждениях.
Согласно «Техническому регламенту о требованиях безопасности крови, ее продуктов, кровезамещающих растворов и технических средств, используемых в трансфузионно-инфузионной терапии», утвержденному постановлением Правительства РФ от 26 января 2010 г. №29), донорская кровь и ее компоненты должны быть биологически полноценны, обладать функциональной активностью и лечебной эффективностью. Наиболее востребованным и часто применяемым компонентом крови является плазма. Скорость замораживания плазмы непосредственно влияет на сохранение белков плазмы и факторов свертывания. Для максимального сохранения содержания факторов свертывания общее время замораживания плазмы до температуры минус 30°С не должно превышать 40 минут, дальнейшее хранение плазмы крови осуществляется при температуре ниже минус 25°С.
Известны устройства для замораживания жидкого биологического вещества (см. RU 2150933, кл. F25D 13/00, 20.06.2000, RU 2256129, кл. F25D 13/00, 01.09.2004), содержащие два морозильных аппарата, в которых процесс замораживания осуществляют в следующих один за другим трех этапах. Процесс замораживания обеспечивают холодильные агрегаты, включающие холодильный компрессор, конденсатор, вентилятор, испаритель, размещенный в рабочей камере, нагнетатель с двигателем для обеспечения циркуляции жидкого хладоносителя в ванне, в которой размещены герметичные емкости с биологическим веществом.
Недостатком известных устройств является сложность устройств, длительное время замораживания и большие затраты электроэнергии на обеспечение работы морозильных аппаратов.
Наиболее близким устройством является устройство для хранения концентрата тромбоцитов (см. RU 2228735, кл. А61J 1/05, 20.05.2004), включающее устройство для замораживания, которое обеспечивается блоком полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье. Устройство содержит теплоизолированный корпус, систему управления, связанную с датчиком температуры и блоком полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье (устройство для замораживания), блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса, связанный с системой визуальной и звуковой сигнализации, узел сопряжения с персональным компьютером и датчик напряжения сети, датчик положения двери, источник электропитания. Указанное устройство позволяет снизить затраты электроэнергии на процесс замораживания.
Недостатком этого устройства является длительное время замораживания компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, вследствие низкого КПД из-за недостаточного теплового контакта блока полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье с замораживаемыми компонентами крови.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении указанного недостатка и создании устройства для замораживания компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах с низкими затратами электроэнергии на процесс замораживания и высоким КПД.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для замораживания компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, содержащем теплоизолированный корпус с замком, систему управления, связанную с датчиком температуры, блок полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье, блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса, связанный с системой визуальной и звуковой сигнализации, узлом сопряжения с персональным компьютером, датчиком напряжения сети, датчик положения и источник электропитания, теплоизолированный корпус состоит из двух частей, связанных между собой шарниром, допускающим вращательное движение частей теплоизолированного корпуса вокруг оси шарнира, в теплоизолированном корпусе размещена рабочая камера, состоящая из двух частей, части рабочей камеры расположены симметрично плоскости, проходящей через ось шарнира, форма внутренней поверхности рабочей камеры повторяет форму внешней поверхности полимерного контейнера с компонентами крови, содержит дополнительный блок полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье, дополнительный датчик температуры, связанный с системой управления, первую и вторую системы принудительного воздушного охлаждения, каждый из блоков полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье находится в непосредственном тепловом контакте с соответствующей частью рабочей камеры, в каждой из двух частей теплоизолированного корпуса выполнены сквозные воздушные каналы, соединенные с соответствующими системами принудительного воздушного охлаждения, система управления связана с каждым из блоков полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье, с первой и второй системами принудительного воздушного охлаждения через соответствующие коммутаторы, соединенные с источником электропитания с датчиком положения, а также с блоком аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для замораживания компонентов крови теплоемкость рабочей камеры превышает теплоемкость компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, по крайней мере, в пять раз.
На фигуре показана принципиальная схема устройства для замораживания компонентов крови.
На принципиальной схеме устройства для замораживания компонентов крови показаны:
1. Теплоизолированный корпус;
2. Замок;
3. Система управления;
4. Датчик температуры;
5. Блок полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье;
6. Блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса;
7. Система визуальной и звуковой сигнализации;
8. Узел сопряжения с персональным компьютером;
9. Датчик напряжения сети;
10. Датчик положения;
11. Источник электропитания;
12. Верхняя часть корпуса;
13. Нижняя часть корпуса;
14. Шарнир;
15. Ось;
16. Рабочая камера;
17. Верхняя часть рабочей камеры;
18. Нижняя часть рабочей камеры;
19. Дополнительный блок полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье;
20. Дополнительный датчик температуры;
21. Первая система принудительного воздушного охлаждения;
22. Вторая система принудительного воздушного охлаждения;
23.Сквозные воздушные каналы;
24. Коммутатор;
25. Коммутатор.
Работа устройства для замораживания компонентов крови, находящихся в полимерном контейнере, осуществляется следующим образом.
Включают источник электропитания 11, обеспечивающий электропитание коммутаторов 24 и 25, системы управления 3, и блока аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 6, контроль наличия напряжения осуществляется датчиком напряжения сети 9. По соответствующему сигналу с системы управления 3, напряжение питания подается на первую 21 и вторую 22 системы принудительного воздушного охлаждения и на блоки полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье 5 и 19 посредством коммутаторов 24 и 25. Сторона термобатареи, контактирующая с рабочей камерой, начитает охлаждаться, охлаждая при этом рабочую камеру 16, другая сторона термобатареи начинает нагреваться, системы принудительного воздушного охлаждения 21 и 22 осуществляют отвод избыточного тепла от соответствующих блоков полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье (систем охлаждения) через сквозные воздушные каналы 23 в частях теплоизолированного корпуса 12 и 13. Температура рабочей камеры контролируется с помощью датчиков температуры 4 и 20, по достижении рабочей камерой необходимой отрицательной температуры, система управления формирует соответствующий сигнал, который подается на систему визуальной и звуковой сигнализации 7 через блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 6, что позволяет зафиксировать готовность устройства к проведению замораживания компонентов крови, находящихся в полимерном контейнере.
Отпирают замок 2 и открывают рабочую камеру 16, поворачивая одну часть 12 теплоизолированного корпуса 1 относительно другой 13 вокруг оси 15 шарнира 14. В одну из частей рабочей камеры помещается полимерный контейнер с компонентами крови, предназначенными для замораживания, закрывают рабочую камеру 16 путем поворота одной части 12 теплоизолированного корпуса 1 относительно другой 13 вокруг оси 15 шарнира 14. Поскольку форма внутренней поверхности рабочей камеры повторяет форму внешней поверхности полимерного контейнера, обеспечивается хороший тепловой контакт рабочей камеры со стенками полимерного контейнера и соответственно с компонентами крови. За счет того, что теплоемкость рабочей камеры превосходит, по крайней мере, в пять раз теплоемкость компонентов крови, находящихся в полимерном контейнере, происходит быстрое охлаждение и замораживание компонентов крови, находящихся в полимерном контейнере. Начало процесса замораживания отсчитывается с момента срабатывания датчика положения 10 и запоминается блоком аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 6. В процессе замораживания, информация о параметрах процесса передается системой управления в блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 6. По окончании процесса замораживания, заданного временем замораживания, система управления формирует соответствующий сигнал, который подается на систему визуальной и звуковой сигнализации 7 через блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса 6, что позволяет зафиксировать окончание процесса замораживания компонентов крови, находящихся в полимерном контейнере. Отпирают замок 2 и открывают рабочую камеру 16, поворачивая одну часть 12 теплоизолированного корпуса 1 относительно другой 13 вокруг оси 15 шарнира 14, извлекают полимерный контейнер с замороженными компонентами крови, закрывают рабочую камеру 16 путем поворота одной части 12 теплоизолированного корпуса 1 относительно другой 13 вокруг оси 15 шарнира 14. Извлеченный полимерный контейнер с замороженными компонентами крови помещают в низкотемпературный холодильник для дальнейшего хранения.
Проведенные эксперименты по замораживанию компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, показали, что теплоемкость рабочей камеры должна превышать теплоемкость компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, по крайней мере, в пять раз.
Система визуальной и звуковой сигнализации содержит необходимые цифровые, световые индикаторы, а также звуковые излучатели, позволяющие оператору получать необходимую информацию о состоянии устройства и параметрах процесса.
Узел сопряжения с персональным компьютером 8 обеспечивает возможность дистанционного контроля параметров процесса замораживания на экране монитора, запоминание параметров процесса при исправной сети, а также обработку данных (построение графиков и печать протокола).
Блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса строится на стандартных элементах, таких как микросхемы памяти, световые индикаторы, а также звуковые излучатели. Протоколирование является документальным подтверждением соответствия качества компонентов крови нормативным документам.
Датчик температуры может быть выполнен, например, на основе интегрального датчика температуры типа DS1820 фирмы Maxim.
Система управления может быть выполнена на базе микропроцессора типа LPC2168 фирмы NXP. Коммутаторы могут быть выполнены на широко применяемых стандартных элементах, таких как реле и транзисторы.
Изобретение позволяет обеспечить высокую скорость замораживания при низких затратах электроэнергии на процесс замораживания и высоком КПД.
Claims (2)
1. Устройство для замораживания компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, содержащее теплоизолированный корпус с замком, систему управления, связанную с датчиком температуры, блок полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье, блок аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса, связанный с системой визуальной и звуковой сигнализации, узлом сопряжения с персональным компьютером и датчиком напряжения сети, датчик положения, источник электропитания, отличающееся тем, что теплоизолированный корпус состоит из двух частей, связанных между собой шарниром, допускающим вращательное движение частей теплоизолированного корпуса вокруг оси шарнира, в теплоизолированном корпусе размещается рабочая камера, состоящая из двух частей, части рабочей камеры расположены симметрично плоскости, проходящей через ось шарнира, форма внутренней поверхности рабочей камеры повторяет форму внешней поверхности полимерного контейнера с компонентами крови, содержит дополнительный блок полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье, дополнительный датчик температуры, связанный с системой управления, первую и вторую системы принудительного воздушного охлаждения, каждый из блоков полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье находится в непосредственном тепловом контакте с соответствующей частью рабочей камеры, в каждой из двух частей теплоизолированного корпуса выполнены сквозные воздушные каналы, соединенные с соответствующими системами принудительного воздушного охлаждения, система управления связана с каждым из блоков полупроводниковых термобатарей на основе элементов Пельтье, с первой и второй системами принудительного воздушного охлаждения через соответствующие коммутаторы, соединенные с источником электропитания с датчиком положения, а также с блоком аварийной сигнализации и протоколирования параметров процесса.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что теплоемкость рабочей камеры превышает теплоемкость компонентов крови, находящихся в полимерных контейнерах, по крайней мере, в пять раз.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012109613/15A RU2478363C1 (ru) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Устройство для замораживания компонентов крови |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012109613/15A RU2478363C1 (ru) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Устройство для замораживания компонентов крови |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2478363C1 true RU2478363C1 (ru) | 2013-04-10 |
Family
ID=49152210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012109613/15A RU2478363C1 (ru) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Устройство для замораживания компонентов крови |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2478363C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014201148A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | Royal Vendors, Inc. | Refrigerated enclosure with health related functions |
| RU2599032C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Инкубатор тромбоцитосодержащих трансфузионных сред |
| RU2652994C1 (ru) * | 2016-12-23 | 2018-05-04 | Закрытое акционерное общество "Удел" | Устройство для замораживания контейнеров с плазмой крови |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5935848A (en) * | 1994-10-17 | 1999-08-10 | Sputtek; Andreas | Deep-freezing container |
| RU2228735C2 (ru) * | 2002-04-10 | 2004-05-20 | Абанин Вячеслав Владимирович | Устройство для хранения концентрата тромбоцитов |
| RU2438076C1 (ru) * | 2010-08-06 | 2011-12-27 | Геннадий Леонидович Огнев | Быстрозамораживатель преимущественно для заполненных биологическими медицинскими субстанциями полимерных пакетов |
-
2012
- 2012-03-14 RU RU2012109613/15A patent/RU2478363C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5935848A (en) * | 1994-10-17 | 1999-08-10 | Sputtek; Andreas | Deep-freezing container |
| RU2228735C2 (ru) * | 2002-04-10 | 2004-05-20 | Абанин Вячеслав Владимирович | Устройство для хранения концентрата тромбоцитов |
| RU2438076C1 (ru) * | 2010-08-06 | 2011-12-27 | Геннадий Леонидович Огнев | Быстрозамораживатель преимущественно для заполненных биологическими медицинскими субстанциями полимерных пакетов |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014201148A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | Royal Vendors, Inc. | Refrigerated enclosure with health related functions |
| US10495377B2 (en) | 2013-06-11 | 2019-12-03 | Royal Vendors, Inc. | Refrigerated enclosure with automated monitored refrigerated product safe health user access control |
| RU2599032C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Инкубатор тромбоцитосодержащих трансфузионных сред |
| RU2652994C1 (ru) * | 2016-12-23 | 2018-05-04 | Закрытое акционерное общество "Удел" | Устройство для замораживания контейнеров с плазмой крови |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106030223B (zh) | 温度管理运输箱 | |
| US8225616B2 (en) | Portable medicine cooler having an electronic cooling controller and medicine efficacy indication circuitry and method of operation thereof | |
| RU2478363C1 (ru) | Устройство для замораживания компонентов крови | |
| KR20190123406A (ko) | 의료용 냉온 보관장치 | |
| CN210285069U (zh) | 一种药品检验用医用低温保存箱 | |
| US7231771B2 (en) | Apparatus and method for inducing emergency hypothermia | |
| ITUB20153042A1 (it) | Dispositivo di regolazione e controllo temperatura per trasporti biologici e relativo metodo di monitoraggio | |
| US10932989B1 (en) | Medical transport container for pharmaceuticals | |
| CN102161400B (zh) | 野战低温储运箱 | |
| CN206950305U (zh) | 具有调温药箱的急救推车 | |
| CN211418032U (zh) | 一种便携式血液保存装置 | |
| CN206766739U (zh) | 医用便携式多功能转运箱 | |
| KR20200061313A (ko) | 의료품 이송용 장치 | |
| CN109178564A (zh) | 一种便携式野外血液保存装置 | |
| CN204433400U (zh) | 一种血小板专用冷链运输箱 | |
| CN203298551U (zh) | 医用冷藏箱 | |
| CN210823354U (zh) | 一种微型疫苗控温箱 | |
| RU2415660C2 (ru) | Термостат для хранения и транспортировки биологических субстанций | |
| RU200610U1 (ru) | Устройство для заморозки и холодовой транспортировки биологических объектов | |
| CN205098722U (zh) | 便携式多功能胰岛素储存盒 | |
| CN206766737U (zh) | 一种智能生物医疗试剂保温箱 | |
| CN108072219A (zh) | 一种具有冷冻保存疫苗功能的电子药箱 | |
| US12018865B2 (en) | Insulation and cooling system for temperature sensitive materials | |
| CN206531352U (zh) | 野战血液运输保存箱 | |
| CN219572378U (zh) | 一种医用低温保存箱 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180315 |