(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (13) B1 (51 ) IntCl7 B04B 15/02 (54) Wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 05/01 (73) Uprawniony z patentu: MPW MED INSTRUMENTS Spółdzielnia Pracy, Warszawa, PL (72) Twórcy wynalazku: Dariusz Bednarczyk, Warszawa, PL Krzysztof Potrzebowski, Warszawa, PL Paweł Różycki, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/05 (74) Pełnomocnik: Michalski Witold, POLSERVICE Sp. z o.o. PL B1 (57) 1. Wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania, zawierająca obudowę, w której jest umieszczony korpus izolacyjny, w którym jest osadzony silnik elektryczny, na którego osi jest zamontowany wirnik, przy czym obudowa jest szczelnie zamknięta od góry pokrywą, znamienna tym, że zawiera stronę zimną (7) oraz stronę gorącą (8) termoelektrycznego układu chłodzenia, i strona zimna (7) jest połączona w układzie zamkniętym z wnętrzem komory wirowania (13) z jednej strony kanałem wlotowym (11), a z drugiej strony kanałem wylotowym (9) zaś we wnętrzu komory wirowania (13) jest usytuowany wirnik (4).

2 Wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania Zastrzeżenia patentowe 1. Wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania, zawierająca obudowę, w której jest umieszczony korpus izolacyjny, w którym jest osadzony silnik elektryczny, na którego osi jest zamontowany wirnik, przy czym obudowa jest szczelnie zamknięta od góry pokrywą, znamienna tym, że zawiera stronę zim ną (7) oraz stronę gorącą (8) termoelektrycznego układu chłodzenia, i strona zimna (7) jest połączona w układzie zamkniętym z wnętrzem komory wirowania (13) z jednej strony kanałem wlotowym (11), a z drugiej strony kanałem wylotowym (9) zaś we wnętrzu komory wirowania (13) jest usytuowany wirnik (4). 2. Wirówka według zastrz. 1, znamienna tym, że strona zimna (7) oraz strona gorąca (8) termoelektrycznego układu chłodzenia są połączone płytkami Peltiego. 3. Wirówka według zastrz. 1, znamienna tym, że strona zimna (7) jest usytuowana w zamkniętym obiegu powietrza wymuszonym przez wirnik (4) i utworzonym przez tę stronę zimną (7), kanał wlotowy (11) w pokrywie (6), otwór (12) w dolnej części pokrywy (6), komorę wirowania (13) i kanał wylotowy (9) utworzony między miską (5) i korpusem izolacyjnym (2). * * * Przedmiotem wynalazku jest wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania, do rozdziału mieszanin, zawiesin i płynów ustrojowych na składniki o różnych gęstościach przy obniżonej temperaturze. Znana jest wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania, zawierająca obudowę, w której jest umieszczony korpus izolacyjny, w którym jest osadzony silnik elektryczny, na którego osi jest zamontowany wirnik, przy czym obudowa jest szczelnie zamknięta od góry pokrywą. W szczególności, z opisu ochronnego wzoru użytkowego RU 34272, znany jest układ chłodzenia wirnika wirówki laboratoryjnej, zawierającej obudowę w postaci stożka ściętego, pierścień zabezpieczający i górną pokrywę z otworami wlotowymi dla wymuszonego przepływu powietrza chłodzącego wirnik wirówki. Do stojana tego silnika napędowego jest przymocowana miska stanowiąca kierownicę strug powietrza przemieszczających się do wnętrza wirówki przez otwory wlotowe w pokrywie. Między miską i pierścieniem zabezpieczającym jest utworzona pierścieniowa szczelina, przez którą są kierowane strugi powietrza na wirnik wirówki. Przy zastosowaniu tego rozwiązania nie można schładzać komory wirowania poniżej temperatury otoczenia. Z opisu ochronnego wzoru użytkowego RU znana jest wirówka medyczna, w której silnik jest umieszczony w przestrzeni osłoniętej ściankami termoizolacyjnymi, oddzielającymi strugi powietrza zasysanego z wlotów, od strug podgrzanego powietrza kierowanego do wylotów. Również przy zastosowaniu tego rozwiązania nie można schładzać komory wirowania poniżej temperatury otoczenia. Oba, wymienione powyżej znane rozwiązania wirówek medyczno-laboratoryjnych są przystosowane do realizowania procesów odwirowywania preparatów jedynie w temperaturach otoczenia, jakie występują w miejscu zainstalowania tych wirówek, które to temperatury są zwykle zbyt wysokie, zwłaszcza w okresie letnim, dla wielu preparatów, bowiem w takich warunkach mieszaniny zawarte w tych preparatach, są zbliżone do jednorodnych. Z opisu patentowego PL znana jest wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania, zawierająca obudowę zamykaną od góry pokrywą, i zaopatrzoną w miskę z osadzonym w niej wirnikiem z probówkami, napędzanym silnikiem elektrycznym. Miska ma od strony zewnętrznej wężownicę czynnika chłodzącego przepływającego z agregatu chłodniczego wyposażonego w skraplacz oraz w wentylator. Przestrzeń pomiędzy miską i jej osłoną, a także przestrzeń pomiędzy pokrywą oraz nakładką współśrodkową do tej miski,

3 jest wypełniona izolatorem termicznym. Rozwiązanie to wymaga zastosowania skomplikowanego agregatu sprężarkowego, który zawiera czynnik chłodniczy w postaci szkodliwego dla środowiska freonu. Wirówka medyczno-laboratoryjna z chłodzoną komorą wirowania, zawierająca obudowę, w której jest umieszczony korpus izolacyjny, w którym jest osadzony silnik elektryczny, na którego osi jest zamontowany wirnik, przy czym obudowa jest szczelnie zamknięta od góry pokrywą, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera stronę zim ną oraz stronę gorącą termoelektrycznego układu chłodzenia, i strona zimna jest połączona w układzie zamkniętym z wnętrzem komory wirowania z jednej strony kanałem wlotowym, a z drugiej strony kanałem wylotowym zaś we wnętrzu komory wirowania jest usytuowany wirnik. Strona zimna oraz strona gorąca termoelektrycznego układu chłodzenia są połączone płytkami Peltiego. Strona zimna jest usytuowana w zamkniętym obiegu powietrza wymuszonym przez wirnik i utworzonym przez tę stronę zimną, kanał wlotowy w pokrywie, otwór w dolnej części pokrywy, komorę wirowania i kanał wylotowy utworzony między miską i korpusem izolacyjnym. Dzięki zastosowaniu chłodzenia termoelektrycznego, pozbawionego elementów ruchomych, a więc trwalszego, bardziej niezawodnego i ekologicznego, oraz umieszczeniu wirnika wewnątrz komory wirowania, rozwiązanie według wynalazku umożliwia efektywne schładzanie komory wirowania poniżej temperatury otoczenia bez konieczności stosowania agregatu sprężarkowego. Chłodzenie termoelektryczne jest przeprowadzone za pomocą półprzewodnikowej pompy cieplnej, której budowa jest oparta na wykorzystaniu efektu termoelektrycznego występującego w złączu półprzewodnikowym w postaci zjawiska Peltiera. Określenie pompa obejmuje w tym przypadku urządzenie, które dokonuje przepompowania ciepła z jednego miejsca w drugie, czego efektem jest oziębienie jednej części urządzenia i równoczesne ogrzanie innej części tego urządzenia, zwanej radiatorem lub promiennikiem. W celu schłodzenia wirującego wirnika wykorzystano termoelektryczną konwersję energii, polegającą na bezpośredniej zamianie energii elektrycznej na energię cieplną. W wyniku wyżej wymienionego zjawiska, prąd elektryczny przepływający przez układ półprzewodników połączonych elektrycznie szeregowo, a cieplnie równolegle, powoduje powstanie różnicy temperatur na złączach półprzewodników, z których jedno jest schładzane a drugie podgrzewane w stosunku do temperatury otoczenia. Strona zimna układu termoelektrycznego została połączona odpowiednimi kanałami z wnętrzem komory wirowania. Obieg zimnego powietrza wymuszony jest przez wirowanie samego wirnika. Strona gorąca schładzana jest wentylatorem. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym jedyna figura przedstawia wirówkę medyczno-laboratoryjną z chłodzoną kom orą wirowania, według wynalazku, w przekroju poprzecznym, schematycznie. Wirówka zawiera obudowę 1. W obudowie 1 jest umieszczony korpus izolacyjny 2, w którym jest osadzony silnik elektryczny 3, a na osi tego silnika jest zamontowany wirnik 4 otoczony przez miskę 5 tworzącą komorę wirowania. Obudowa 1 jest szczelnie zamknięta od góry pokrywą 6. Obok miski 5 jest umieszczony termoelektryczny układ chłodzenia zawierający stronę zimną 7 i stronę gorącą 8, połączone ze sobą płytkami Peltiego. Strona zimna 7 układu termoelektrycznego jest połączona kanałem 9 z wnętrzem komory wirowania. Strona gorąca 8 jest schładzana wentylatorem 10. Obieg powietrza jest wymuszony wirowaniem samego wirnika 4. Zamknięty obieg powietrza strony zimnej jest utworzony przez tę stronę zimną 7, kanał 11 w pokrywie 6, otwór 12 w dolnej części pokrywy 6, komorę wirowania 13 i kanał 9 utworzony między miską 5 i korpusem izolacyjnym 2. Termoelektryczny układ chłodzenia umieszczony w obudowie 1, w tylnej części wirówki, działa następująco: Strona zimna układu termoelektrycznego połączona z wnętrzem komory wirowania poprzez kanały przepływu powietrza chłodzącego tworzy zamknięty układ przepływu tego powietrza.

4 Wszystkie elementy tego układu stykające się z przepływającym powietrzem są izolowane termicznie, w celu zminimalizowania strat ciepła. Powietrze chłodzące przepływa poprzez kanały powietrzne radiatorów strony zimnej, przez kanał na tylnej ściance obudowy wirówki, który jest połączony z kanałem w pokrywie, a następnie tworzy bezpośredni nadmuch na wirujący wirnik opływając go ze wszystkich stron. Dalej powietrze powraca na stronę zimną układu termoelektrycznego poprzez otwory w dnie komory wirowania. Wirujący wirnik, umieszczony na osi silnika, wytwarza różnicę ciśnień wewnątrz komory wirowania, a tym samym ukierunkowuje przepływ powietrza chłodzącego w wirówce. Strona gorąca układu termoelektrycznego jest w kontakcie cieplnym z duralowym wymiennikiem ciepła w postaci powierzchni ożebrowanej. Ciepło, wydzielające się na tej stronie, jest przekazywane, na drodze przewodzenia i wymuszonej konwekcji, do powietrza otoczenia. Wymuszenie przepływu powietrza zapewnia wentylator osiowy, który wydmuchuje ogrzane powietrze do otoczenia. Układ zasilająco-sterujący, umieszczony wewnątrz obudowy wirówki, zasila układ termoelektryczny prądem stałym o pulsacji nie większej niż 5%, oraz zapewnia utrzymanie temperatury wewnątrz komory wirowania na wybranym poziomie, w zakresie temperatury pracy wirówki. Ponadto, w skład tego układu wchodzi układ zabezpieczający gorącą stronę układu termoelektrycznego przed przegrzaniem wyłączając zasilanie oraz sygnalizując świetlnie i akustycznie zaistnienie stanu awaryjnego. Mikroprocesorowy układ sterowania zapewnia programowanie i cyfrowy odczyt parametrów wirowania: prędkości, czasu i temperatury, a umieszczony na przedniej ściance pulpit sterowniczy jest estetyczny, funkcjonalny i odporny na zalanie.

5

6 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.