DE4440536C1 - Brutschrank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brutschrank gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Brutschränke dienen zur In-vitro-Bebrütung von Zell- und Gewebekulturen. Im Innenraum des Brutschrankes müssen die physiologischen Umgebungsverhältnisse des Organismus, aus dem die Zellen stammen, so genau wie möglich nachgebildet und eingehalten werden. Zum einen muß die Temperatur im Innenraum genau auf die Temperatur des Organismus, von z. B. 37°C geregelt werden. Weiter ist eine möglichst hohe Luft­ feuchtigkeit notwendig, um das Austrocknen der Zellkulturen zu verhindern. In der Regel werden solche Brutschränke als Begasungsbrutschränke ausgebildet, bei denen eine genau geregelte CO₂-Konzentration im Innenraum aufrecht erhal­ ten wird, um den pH-Wert der Pufferlösung (Natriumbicarbo­ nat-Lösung) einzustellen, in welcher die Zell- und Gewebe­ kulturen eingebettet sind.

Die bekannten Begasungsbrutschränke (z. B. DE 38 15 528 C1) weisen einen Innenkessel auf, dessen Offenseite durch eine Tür verschließbar ist. An den übrigen Seiten, den Seitenwän­ den, der Rückwand, der Decke und dem Boden ist der Innenkes­ sel von einem Außenkessel umschlossen. Der Außenkessel ist von dem Innenkessel beabstandet, so daß zwischen dem Innen­ kessel und dem Außenkessel ein Luftmantel gebildet wird, in welchem Heizkörper angeordnet sind. Eine Befeuchtungsvor­ richtung hält die Luftfeuchtigkeit der Nutzraumatmosphäre aufrecht. Die Befeuchtungsvorrichtung ist in der Regel eine Wasserwanne, die im Boden des Innenkessels ausgebildet ist oder auf den Boden des Innenkessels gestellt wird.

Die in dem Luftmantel zirkulierende erwärmte Luft hält die Wandung des Innenkessels auf der eingestellten Temperatur. Das Wasser in der Wasserwanne wird über den Boden auf eine Temperatur erwärmt, die nur einige Zehntel °C unter der Temperatur der Wandung des Innenkessels und damit der Tempe­ ratur der Nutzraumatmosphäre liegt. Dadurch stellt sich in der Nutzraumatmosphäre eine sehr hohe relative Luftfeuchtig­ keit ein, die beispielsweise bis zu 97% beträgt. Diese Luftfeuchtigkeit entspricht dem Sättigungsdampfdruck bei der Temperatur des Wassers in der Wasserwanne. Da die Temperatur der Wandung des Innenkessels etwas höher ist als die Tempe­ ratur des Wassers in der Wasserwanne tritt an der Wandung des Innenkessels keine Kondensation auf. Eine solche Konden­ sation im Nutzraum ist äußerst unerwünscht, da die Kondensa­ tion die Einnistung unerwünschter Mikroorganismen, wie Pilze, Bakterien und Viren begünstigt, die unter den für die Zell- und Gewebekulturen optimalen Bedingungen ebenfalls besonders gut wachsen.

Bei den bekannten Brutschränken ist an der Offenseite des Innenkessels eine umlaufende Dichtung angeordnet, an welcher die ebenfalls beheizte Tür dichtend anliegt, um den Nutzraum zu verschließen. Der Außenkessel ist im Abstand hinter dieser Dichtung an dem Innenkessel angeschweißt, so daß zwischen der an der Tür anliegenden Dichtung und dem Luft­ mantel ein schmaler Randstreifen der Wandung des Innenkes­ sels verbleibt, der nicht unmittelbar durch den Luftmantel beheizt wird, mit dem aber die Nutzraumatmosphäre in Berüh­ rung kommt. Da dieser Randstreifen nicht direkt durch den Luftmantel beheizt wird, kann sich in diesem Randstreifen ein Temperaturgefälle ausbilden. Es besteht daher die Ge­ fahr, daß die Temperatur der Wandung des Innenkessels in diesem Randstreifen unter den Taupunkt absinkt und Feuchtig­ keit im Bereich dieses Randstreifens kondensiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brutschrank der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß auch im Randbereich der Offenseite des Innenkessels eine Kondensati­ on zuverlässig verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Brut­ schrank mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt zunächst die Erkenntnis zugrunde, daß der nicht unmittelbar beheizte, an die Dichtung anschließen­ de Randstreifen der Wandung des Innenkessels eine Zone darstellt, bei welcher die Gefahr einer Kondensation und damit einer Festsetzung von Kontaminationsherden besteht. Von dieser Erkenntnis ausgehend wird erfindungsgemäß der Luftmantel so ausgebildet, daß er an die Wandung des Innen­ kessels bis an die Dichtung hin angrenzt. Die Wandung des Innenkessels wird auf diese Weise durch den Luftmantel unmittelbar bis an die Dichtung hin beheizt, so daß alle Bereiche der Wandung des Innenkessels, die mit der Nutzraum­ atmosphäre in Berührung stehen, direkt beheizt werden und die über der Wassertemperatur liegende Temperatur der Nutz­ raumatmosphäre annehmen. Eine Kondensation ist daher auch in dem unmittelbar an die Dichtung anschließenden Randstreifen des Innenkessels ausgeschlossen.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist der Innenkessel an seiner Offenseite einen nach außen abgewinkelten Rand auf, an welchem die Dichtung angebracht ist. Der Außenkessel setzt dabei an diesem Rand an, so daß der Rand die türseitige Wandung des Luftmantels bildet. Die Herstellung des Brutschrankes und insbesondere die Schweißverbindung von Innenkessel und Außenkessel ist da­ durch in gleich einfacher Weise möglich wie bei herkömmli­ chen Brutschränken. Der Luftmantel grenzt unmittelbar sowohl an die Seitenwandflächen als auch an den türseitigen Rand des Innenkessels an und beheizt diese bis an die Dichtung.

Die Dichtung kann dabei in dem beheizten Bereich des Randes angeordnet sein, so daß der Luftmantel im Bereich des Randes die Dichtung nach außen übergreift. In diesem Falle ist an dem Rand des Innenkessels eine gesonderte Befesti­ gungsmöglichkeit für die Dichtung vorzusehen.

Eine einfachere Ausführung ergibt sich, wenn der Außenkessel mit seiner Außenkante im Außenbereich des Randes des Innen­ kessels ansetzt, da hierbei die Dichtung auf den Außenkanten von Innenkessel und Außenkessel angeordnet werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Frontansicht des Brutschrankes,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Brutschrankes,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 1 für einen Brutschrank nach dem Stand der Technik und

Fig. 4 einen Fig. 3 entsprechenden Schnitt des erfin­ dungsgemäßen Brutschrankes.

Der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Brut­ schrank weist ein äußeres Gehäuse 10 auf, auf welchem ein die gesamte Steuerung und Elektronik enthaltendes Modul 12 aufgesetzt ist. In dem Gehäuse 10 ist ein Innenkessel 14 angeordnet, der den Nutzraum bildet. Der Innenkessel 14 hat Quaderform mit abgerundeten Ecken und Kanten und ist ein Tiefziehteil aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl. Der Innenkessel 14 ist an seiner Stirnseite offen und ist durch eine in dem Gehäuse 10 angeschlagene Tür 16 verschließbar. Der Innenkessel 14 weist an seiner Offenseite einen nach außen abgewinkelten Rand 18 auf, an welchem eine Dichtung 20 angeordnet ist, an welche sich bei Schließen der Tür 16 eine beheizte Glasscheibe 22 der Tür 16 dichtend anlegt. Der Innenkessel 14 ist an seinen Seitenflächen, der Decke, dem Boden und der Rückwand von einem Außenkessel 24 umschlossen. Der Außenkessel 24 ist dabei von dem Innenkessel 14 beab­ standet, so daß zwischen Außenkessel 24 und Innenkessel 14 ein Luftmantel 26 gebildet wird. In diesem Luftmantel 26 sind nicht dargestellte Heizkörper angeordnet. Zwischen dem Außenkessel 24 und dem Gehäuse 10 ist eine Wärmeisolierung 28 angeordnet.

Nach dem in Fig. 3 dargestellten Stand der Technik sitzt die Dichtung 20 auf der Außenkante des nach außen abgewin­ kelten Randes 18 des Innenkessels 14. Der Außenkessel 24 weist an seiner türseitigen Kante einen nach innen abgewin­ kelten Rand 30 auf, der in einem Abstand hinter dem Rand 18 an dem Innenkessel 14 angeschweißt ist. Der Rand 30 bildet somit die türseitige Wandung des Luftmantels 26. Zwi­ schen dem durch den Rand 30 begrenzten Luftmantel 26 und der den Nutzraum gegen die Glasscheibe 22 abschließenden Dich­ tung 20 bleibt somit ein Randstreifen 32, der durch den Luftmantel 26 nicht unmittelbar beheizt wird und der mit der Nutzraumatmosphäre in Berührung steht. Im Bereich dieses Randstreifens 32 sind außen an dem Innenkessel 14 außerdem Laschen 34 angeschweißt, die zur Befestigung des Innenkes­ sels 14 und des Außenkessels 24 an dem Gehäuse 10 dienen. Im Bereich des Randstreifens 32 ist die Wandung des Innenkes­ sels 14 nicht über den Luftmantel 26 direkt beheizt und nicht durch die Isolierung 28 gegen die Außentemperatur isoliert. Zudem bilden die Laschen 34 Wärmebrücken, über welche die Wärme von dem Randstreifen 32 des Innenkessels 14 an das Gehäuse 10 abgeführt wird. Der Randstreifen 32 kann dadurch eine niedrigere Temperatur annehmen als die unmit­ telbar durch den Luftmantel 26 beheizte Wandung des Innen­ kessels 14, so daß an diesem Randstreifen 32 und dem Rand 18 die hohe Luftfeuchtigkeit des Nutzraumes kondensieren kann.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung des Brut­ schrankes im Gegensatz zu dem in Fig. 3 gezeigten Stand der Technik.

In dieser erfindungsgemäßen Ausführung weist der Außenkessel 24 einen schmalen nach außen abgewinkelten Rand 36 auf, der auf dem äußeren Bereich des Randes 18 des Innenkessels 14 aufsitzt und mit diesem verschweißt ist. Die Dichtung 20 übergreift die aneinander anliegenden Außenkanten des Randes 18 des Innenkessels 14 und des Randes 36 des Außenkessels 24. Auf diese Weise bildet der breite Rand 18 des Innenkes­ sels 14 die türseitige Stirnwand des Luftmantels 26. Die Abdichtung des Nutzraumes durch die Dichtung 20 erfolgt in dem Bereich des Randes 18, in welchem der Außenkessel 24 mit seinem Rand 36 von der Rückseite an dem Rand 18 des Innen­ kessels 14 ansetzt. Der Luftmantel 26 grenzt somit an der Wandung des Innenkessels 14 unmittelbar bis an deren offen­ seitige Vorderkante an und darüber hinaus auch noch an dem Rand 18 bis an die Dichtung 20. Die gesamte Wandung des Innenkessels 14, die mit der Nutzraumatmosphäre in Berührung steht, wird auf diese Weise unmittelbar durch den Luftmantel 26 beheizt und es bleibt kein unbeheizter Randstreifen der Wandung des Innenkessels zwischen dem Luftmantel 26 und der Dichtung 20, an dem Kondensation eintreten könnte.

Die Wärmeisolierung 28 kann bis an den Rand 36 des Außenkes­ sels 24 geführt werden, so daß der Luftmantel 26 vollständig nach außen isoliert ist und eine hohe Temperaturkonstanz in dem Luftmantel 26 aufrechterhalten werden kann. Die Laschen 34 zur Befestigung von Innenkessel 14 und Außenkessel 24 in dem Gehäuse 10 sind außen an dem Außenkessel 24 ange­ schweißt, so daß sie keine Wärmebrücken zu dem Nutzraum des Innenkessels bilden.

Claims (6)

1. Brutschrank, mit einem einen Nutzraum einschließenden Innenkessel, mit einem den Innenkessel beabstandet umschließenden Außenkessel, mit einem zwischen dem Innenkessel und dem Außenkessel gebildeten Luftmantel zum Beheizen des Nutzraumes, mit einem den Außenkessel um schließenden Gehäuse, mit einer zwischen dem Außenkessel und dem Gehäuse angeordneten Wärmeisolierung, mit einer Tür, die an einer am Rand der Offenseite des Innenkessels umlaufenden Dichtung zur Anlage kommt, und mit einer Befeuchtungsvor­ richtung für die Nutzraumatmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftmantel (26) zumindest bis an die Dichtung (20) an die Wandung des Innenkessels (14) angrenzend ausgebildet ist

2. Brutschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkessel (14) an seiner Offenseite einen nach außen abgewinkelten Rand (18) aufweist, an welchem die Dichtung (20) angeordnet ist, und daß dieser Rand (18) zumindest teilweise die türseitige Stirnwand des Luft­ mantels (26) bildet.

3. Brutschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkessel (24) an dem Rand (18) des Innenkessels (14) ansetzt.

4. Brutschrank nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Außenkessel (24) mit seiner türseiti­ gen Kante im äußeren Bereich des Randes (18) des Innen­ kessels (14) anliegt und an diesem angeschweißt ist.

5. Brutschrank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkessel (24) mit einem Rand (36) am äußeren Bereich des Randes (18) des Innenkessels (14) anliegt und daß die Dichtung auf den aneinander anliegenden Außenkanten der Ränder (18 bzw. 36) des Innenkessels (14) und des Außenkessels (24) angeordnet ist.

6. Brutschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, daß Laschen (34) zur Befestigung des Innenkessels (14) und des Außenkessels (24) in dem Gehäuse (10) an dem Außenkessel (24) angebracht sind.