Термоконтейнер для хранения и транспортировки инфузионных растворов

Полезная модель относится к области медицины, в частности к устройствам для хранения и транспортировки инфузионных растворов, а именно к термоконтейнеру для хранения и транспортировки инфузионных растворов в условиях низких температур.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является термоконтейнер для хранения и транспортировки инфузионных растворов (Термоконтейнер с автоматическим поддержанием температуры инфузионных растворов: патент RU 2487687, Российская Федерация, заявка RU 2011150882, заявл. 14.12.2011, опубл. 20.07.2013), который содержит корпус с транспортировочными ручками и плечевой ремень с накладкой. Внешний чехол корпуса выполнен из влагостойкой ткани. Корпус выполнен в форме параллелепипеда и закрепленной над ним верхней откидной крышки корытообразной формы. Стенки, днище корпуса и верхняя откидная крышка представляют собой жесткий термоизолирующий каркас, выполненный из утеплителя. На верхней откидной крышке закреплена термоизолирующая прокладка с теплоотражающим экраном. В полости корпуса размещены нагревательные элементы. На передней стенке корпуса с наружной стороны расположен карман для кабеля к источнику питания и электронный блок управления, электрически подключенный к электронагревателям, с разъемом для подключения к бортовой сети транспортного средства, например автомобиля скорой помощи, и световыми индикаторами. В полости корпуса термоконтейнера закреплена вертикальная перегородка, выполненная из утеплителя, которая делит внутренний объем корпуса на малый и большой отсеки, в каждом из которых смонтирован индивидуальный тканевый чехол соответствующего размера, в донной части которого по центру выполнено сквозное отверстие. На всей внутренней поверхности малого и большого отсеков закреплен теплоотражающий экран. Каждый отсек снабжен собственным термодатчиком для контроля и подержания температурного режима. На дне каждого отсека под нагревательным элементом по центру прикреплен вентилятор. По углам отсеков под тканевым чехлом размещены подставки из пенополиэтилена или изолона. Верхняя откидная крышка термоконтейнера закреплена на корпусе с помощью застежки «молния». Данное устройство было принято за прототип.
Недостатком прототипа является относительно низкая эффективность устройства в условиях низких температур, обусловленная использованием электронагревателей и выполнением теплоотражающего экрана. Такая конфигурация обеспечивает достаточно высокие энергозатраты при относительно низкой термоизоляции.
Технической проблемой является необходимость разработки высокоэффективного термоконтейнера для хранения и транспортировки инфузионных растворов, лишенного вышеприведенных недостатков.
Технический результат состоит в обеспечении высоких термоизоляционных свойств при сохранении оптимальной энергоэффективности.
Технический результат достигается тем, что в термоконтейнере для хранения и транспортировки инфузионных растворов, включающем корпус с утеплителем и расположенные внутри него блок управления и связанные с ним источник питания и нагревательные элементы, при этом корпус разделен на отсеки за счет перегородки, согласно полезной модели стенки корпуса содержат два слоя: внутренний из пенополистирола и внешний из материала Cryogel Ζ, а в качестве нагревательных элементов использован элемент Пельтье, соединенный с саморегулирующимся нагревательным кабелем, который расположен во внутреннем слое из пенополистирола и перегородки, разделяющей корпус на отсеки.
В наиболее предпочтительном варианте реализации в отсеке, предназначенном для инфузионных растворов, расположены съемные перегородки с отверстиями, при этом между нижней стенкой корпуса и съемными перегородками расположена нижняя несъемная перегородка с отверстиями, под которой на нижней стенке корпуса расположены вентиляторы, связанные с блоком управления.
Данная конструкция обеспечивает наиболее высокие термоизоляционные свойства при сохранении оптимальной энергоэффективности. Пенополистирол обеспечивает оптимальную жесткость и обладает минимальным коэффициентом теплопроводности. Использование материала Cryogel Ζ значительно увеличивает термоизоляционные свойства контейнера. Элемент Пельтье обеспечивает эффективное охлаждение растворов, чему дополнительно способствуют отверстия в перегородках (воздушные зазоры). Нагрев обеспечивается саморегулирующимся нагревательным кабелем.
Заявляемое устройство поясняется чертежом, где на фигуре представлено изображение термоконтейнера в разрезе.
Термоконтейнер для хранения и транспортировки инфузионных растворов содержит корпус 1, содержащий два слоя: внутреннего 2 из пенополистирола и внешнего 3 из материала Cryogel Ζ. Также термоконтейнер содержит панель (блок) управления 4, лицевая часть которого расположена частично снаружи корпуса 1 для обеспечения возможности внешнего управления устройством. Кроме того, термоконтейнер зарядное устройство 5, электрический разъем которого расположен снаружи корпуса 1. Внутри корпуса расположена аккумуляторная батарея 6, соединенная с зарядным устройством 5 и панелью управления 4. В корпусе 1 расположена перегородка 7 из пенополистирола, образующая отсек для инфузионных растворов. При этом внутри перегородки 7 и соответствующей части внутреннего 2 слоя корпуса 1 расположен саморегулирующийся нагревательный кабель 8. Внутри отсека для инфузионных растворов расположены съемные перегородки 9 с отверстиями для циркуляции воздуха. Также между нижней стенкой (дном) корпуса 1 и перегородками 9 расположена нижняя несъемная перегородка отсека 10 с отверстиями. На нижней стенке корпуса 1 под перегородкой 10 расположены вентиляторы (не показаны на чертеже). Также в нижней части корпуса 1 расположен элемент Пельтье (не показан на чертеже), соединенный с кабелем 8. Перегородки 9, 10 выполнены из полистирола. Также внутри корпуса расположен термодатчик (не показан на чертеже), связанный с панелью управления 4.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Пользователь открывает контейнер и устанавливает инфузионные растворы внутри корпуса 1 в специальном отсеке, отделенном перегородкой 7. При необходимости для регулирования объема и/или количества ячеек для растворов пользователь снимает перегородки 9. При этом на панели управления 4 отображается температура внутри отсека для хранения растворов, которую получают за счет термодатчика. Пользователь устанавливает необходимую температуру и панель управления при необходимости задействует либо элемент Пельтье, либо вентиляторы, либо саморегулирующийся нагревательный кабель 8. Контроль температуры производится постоянно за счет термодатчика. При разряде аккумуляторной батареи 6, пользователь подсоединяет зарядное устройство к сети (например, бортовой сети автомобиля).
Заявляемая полезная модель поясняется примером.
Для исследования термоизоляционных свойства и энероэффективности были проведены стендовые испытания. Для эксперимента были собраны два образца. Образец 1 был собран согласно заявляемой полезной модели, в основу Образца 2 были положены конструктивные особенности, характерные устройству-прототипу.
В каждый образец были помещены инфузионные растворы, температура которых соответсвовала значению 22°С. После чего на образцах был установлен режим, обеспечивающий поддержания первончальной температуры растворов и образцы были помещены в криокамеры, внутри которых температура составляла -25°С. При этом для обеспечения равных условий аккумулятор Образца 1 был отключен и оба устройства работали от сети. Эксперимент проводили два часа, постоянно контролируя температуру внутри образцов. В конце эксперимента внутри Образца 1 температура соответствовала 22°С, а внутри Образца 2 температура соответствовала 20°С. При этом энергозатраты у Образца 2 были на 15% выше, чем у Образца 1.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает высокие термоизоляционные свойства при сохранении оптимальной энергоэффективности.