Trockene Augen nach allogener Stammzelltransplantation
  mini Gefriertruhe
 

Serumtropfen unterwegs einfrieren

Dem kleinen Kühlaggregat für unterwegs zum Einfrieren von Serumtropfen
auf unter -20°C habe ich ein eigenes Kapitel gewidmet:




Eine mini Gefriertruhe für unterwegs ...

Es geht in den Urlaub, in ein Hotel für mehrere Tage oder Wochen. Aber die Serumtropfen müssen tiefgefroren bleiben! Das Barfach, wenn vorhanden tut es wohl nicht und die Tropfen zum Einfrieren abgeben möchte man auch nicht. Also bleibt nur, eine Gefriertruhe selbst mitbringen. Die kleinsten, fertig zu kaufenden Geräte für unter -20°C gibt es scheinbar nur  zur Krykonservierung für medizinische Zwecke und sind daher unbezahlbar. Dann gibt es noch Kompressorkühlboxen. Diese sind jedoch sehr schwer und für unter 400€ kaum zu haben. Einen Koffer-Weitwurfwettbewerb am Flughafen würden die wohl auch nicht überleben.

Hier eine Lösung des Problems mit Peltier-Elementen

womit ich bei der großen 1,5l Kanne -28°C erreiche bei 20° Raumtemperatur.
(nicht gemessen am Kühlkörper, der wird natürlich kälter, sondern an den Tropffläschchen)

Zum Einsatz kommen 2 kaskadierte 8,5A-Typen

Diese sind mit 12V angegeben. Aber wer denkt "na dann auf beide mal 12V, dann wird's schön kalt" hat weit gefehlt.
Das Peltier auf der warmen Seite muss zusätzlich zu seiner eigenen Verlustleistungswärme ebenso die Verlustleistungswärme des inneren Peltiers, sowie dessen transportierte Wärme abtransportieren. Daraus folgt eine unterschiedliche Ansteuerung der beiden Elemente. Erschwerend kommt hinzu, dass die Peltiers ihren Widerstand mit der Temperatur ändern. Das Optimum liegt für das Äußere bei 12V / 6,2A und für das Innere bei 4,2V / 2,5A. Das sind zusammen immerhin 85W! Da bietet sich ein PC-Netzteil geradezu an.

Der Kühlkörper selbst erreicht nach etwa 10 Min -30°C. Die Serumtropfen incl. Kühlakku sind in etwa 4 Stunden auf -20°C. Nach weiteren 4-8 Stunden werden bis zu -28°C erreicht. Nach Erreichen der erforderlichen -20°C kann man mit einem Schalter den Lüfter von 12V auf 5V umschalten. Das macht nur etwa 4°C in der erreichbaren Temperatur aus und ausserdem ist er jetzt kaum noch hörbar (sehr sinnvoll im Hotel).

Als Träger zur Montage der Kühlkörper verwende ich gefräste 3mm Pertinax-Platten. Das ist sehr stabil, lässt sich einfach verarbeiten, es gibt keine Probleme mit dem entstehenden Kondenswasser und isoliert die Wärme ausgezeichnet. Außerdem habe ich sie nach Maß fräsen lassen. Die Peltiers passen genau und die Bohrungen für die Kühlkörper sind auch schon drin.

Extrem wichtig zur Wärmeabfuhr ist ein Leistungsstarker Kühl-Lüfter um die 85 W runterzukühlen. Jedes Grad was hier runtergekühlt wird wirkt sich unmittelbar auf den Innenraum aus. Optimal war da bei Pollin der Kühlkörper für SUN-Workstations mit Heat-Pipe und Quer-Lüfter und sehr engen Lamellen für nur 5€. Dieser schafft es die heisse Peltier-Oberseite auf 28°C zu kühlen.






Der Kühl-Zylinder passt genau in den Thermosbehälter. Als zusätziche Isolation verwende ich eine Stytoporbox, welche ich mit einen Widerstandsdraht geschnitten habe.








Zusammen mit einem dicken Gel-Kühlakku bleiben die Serumtropfen in der geschlossenen Styroporbox über einen ganzen Tag tiefgeforen. Das reicht auch für einen längeren Flug.
Trotz Bomben-look gab es am Flughafen keine Probleme. Das geht natürlich nicht ins Handgepäck sondern muss in einen Koffer. Auch nach mehrerem Nachfragen, ob das so in Ordnung sei, hieß es immer "Kein Problem". Der Koffer wurde auch nie geöffnet. Trotzdem habe ich sicherheitshalber einen erklärenden Zettel mit beigelegt. Denn bei konfiszierten Augentropfen ist der Urlaub vorbei bevor er angefangen hat. Man sollte die Apperatur auch nicht frei in die Halle stellen, außer man hat an dem Tag sonst nichts mehr vor :-)








Ich habe noch Trägerplatten da und kann daher noch solche Kühlaggregate fertigen. Bei Interesse bitte melden.

Hier hab ich was fertiges gefunden:

Macht -22°C 12v und 230V allerdings immer noch knapp 70cm lang für 658,99 und gebraucht für 350,-
bitte googeln:
WAECO CoolFreeze CFX 35 Kompressor Kühl und Gefrierbox für 12/24/230 Volt, A++

Für 477,- noch kleiner und -18°C reichen auch:

bitte googeln:
Kühlschrank Kühlbox -18 Grad Eberspächer 12V 24V Auto Kompressorkühlbox

Oder der für 339, - dazu Netzteil für 76,- sind zusammen 415,-
(ist auch am kleinsten und scheint mir am geeignetsten):

bitte googeln:
KÜHLBOX KOMPRESSOR WAECO CoolFreeze CDF-11
Mehr Infos hier:
assets.waeco.com/pdf/Profi_Kuehlung_2012_de.pdf

Gute Testergebnisse hat auch das 
Waeco CoolFreeze CDF-18

Temperatur Messkurven mit der Alfi-Kanne
(Alfi-Isolier-Gefäß 1,5 Liter)


Abkühlkurve

Normalerweise ist das Serum ja schon gefroren! Die Messkurve mit meiner Peltier-Kühlapperatur war also nur ein Test. 
Nach rechts sind die Stunden aufgetragen:



Aufwärmkurve: (Während Transport)

Nach 20 Stunden sind es immer noch -17°C. Danach geht es schneller.
Den Knick in der Kurve hatte ich aber 2 x bei zwei verschieden Messläufen.
Die flexiblen Kühlakkus (Cold Packs oder Gel-Kompressen) haben einen Phasenwechsel bei -18 Grad. Daher kommt nämlich der Knick in der Aufwärm-Kurve. Der flache Teil der Kurve zeigt, dass die eindringende Wärme fast vollständig zum Schmelzen des Gels verwendet wird. Sobald alles geschmolzen ist, beginnt der steile Temperaturanstieg.
Vor Abfahrt sollte man das Kühlgerät mindestens 12 Stunden angeschlossen haben, damit es mindestens -22°C erreicht.
Aus der Gefriertruhe kommt es normal nur mit -18°C, das macht nachher etwa 12 Stunden aus.
Am besten man stellt die Gefriertruhe ein Tag vor Abfahrt auf Maximum also Super-Frost was dann meistens unter -20°C geht. Die Alfi-Kanne mit den gefrorenen Tropfen und den Gel-Packs dann mindestens 12 Stunden vor Abfahrt reinlegen. Dann hat die Kanne schon eine gute Abfahrt-Temperatur von unter -20 °C:



 
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