本實用新型涉及一種管陣式液氮罐。

背景技術(shù)：

液氮罐廣泛應(yīng)用于醫(yī)院和實驗室中，主要用于細(xì)胞、組織等生物材料的凍存。傳統(tǒng)的液氮罐的結(jié)構(gòu)是采用焊接而成的雙層真空罐，頂部偏離中心處有一個開口，內(nèi)部有一個可以旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)體，內(nèi)轉(zhuǎn)體上放置提籃，提籃內(nèi)裝載凍存管，由于大型設(shè)備的焊接存在一定的形變，內(nèi)轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時難以保證精度，所以無法應(yīng)用于凍存管的自動化存儲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有的液氮罐無法應(yīng)用于凍存管的自動化存儲的技術(shù)問題，提供一種管陣式液氮罐。

本實用新型提供了一種管陣式液氮罐，它包括設(shè)有罐口的罐體、放置在罐體內(nèi)的管陣組件和密封蓋在罐口上的頂蓋，頂蓋能在罐口內(nèi)轉(zhuǎn)動，管陣組件由多個用于放置凍存管的放置管組成，放置管的一端開口，放置管的開口面向頂蓋，頂蓋上設(shè)有貫穿頂蓋的至少一個取管口，每個取管口上蓋有一個取管口蓋。上述管陣式液氮罐，采用由多個放置管組成的管陣組件儲存凍存管，配合頂蓋、外部機(jī)械手的使用，實現(xiàn)了凍存管的自動化存取。

優(yōu)選地，罐體為雙層結(jié)構(gòu)，罐體的雙層結(jié)構(gòu)之間的空間為真空。罐體的中間夾層抽真空，形成真空層，對罐體的內(nèi)部進(jìn)行絕熱。

優(yōu)選地，罐體包括內(nèi)筒體和套在內(nèi)筒體的外部的外筒體，內(nèi)筒體、外筒體的底部相固定，內(nèi)筒體的頂部低于外筒體的頂部，內(nèi)筒體的頂部與外筒體的頂部之間通過波紋管相連接。波紋管的壁厚遠(yuǎn)小于內(nèi)筒體的厚度，同時行程增大了一倍以上，能夠減少熱量傳導(dǎo)到內(nèi)筒體的底部，減少液氮的損失。

進(jìn)一步地優(yōu)選，罐體還包括波紋管卡套，波紋管卡套包括與外筒體的頂部相固定的卡套端部和從卡套端部向下延伸的卡套筒，卡套筒位于波紋管內(nèi)，卡套筒面向波紋管的外周面與波紋管的內(nèi)周面相配合，卡套筒的下端部與內(nèi)筒體相固定。波紋管卡套，可防止波紋管被拉長導(dǎo)致內(nèi)筒體的形變。

再進(jìn)一步地優(yōu)選，卡套筒的內(nèi)周面沿軸向具有斜度，卡套筒的內(nèi)周面與頂蓋密封配合。具有斜度的卡套筒的內(nèi)周面，可更好地與頂蓋密封配合。

優(yōu)選地，管陣組件還包括上定位板、下定位板和將上定位板、下定位板固定連接的中心軸，上定位板設(shè)有多個上定位孔，下定位板設(shè)有多個下定位孔，上定位孔、下定位孔一一對應(yīng)同軸設(shè)置，放置管穿過上定位孔后固定于對應(yīng)的下定位孔中。

優(yōu)選地，放置管的底部放置有輔助球，凍存管放置于輔助球上。輔助球除在吸出凍存管時對凍存管起到推動作用外，在凍存管下落至放置管中時，也起到緩沖的作用。

優(yōu)選地，頂蓋上設(shè)有至少一個位置傳感器，位置傳感器繞頂蓋的周向分布。位置傳感器對頂蓋的轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行定位，以確保頂蓋的轉(zhuǎn)動位置正確無誤。

優(yōu)選地，取管口覆蓋了沿管陣組件的徑向的所有區(qū)域。不管凍存管的存取位置位于管陣組件的何處，只要將頂蓋旋轉(zhuǎn)一定的角度，均能將取管口對準(zhǔn)存取位置。

優(yōu)選地，取管口蓋包括取管口蓋頂板和位于取管口蓋頂板下方的取管口蓋保溫層，取管口蓋保溫層與取管口密封配合。取管口蓋保溫層與取管口密封配合，使取管口的保溫效果佳。

在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實用新型各較佳實例。

本實用新型的積極進(jìn)步效果在于：

該管陣式液氮罐，采用多個放置管組成的管陣組件儲存凍存管，配合可轉(zhuǎn)動的頂蓋和外部機(jī)械手，增大了空間利用率，增大了保溫能力，有效保證了凍存管的安全性，而且對凍存管的自動化存儲提供了方便。

附圖說明

圖1為本實用新型管陣式液氮罐的爆炸示意圖。

圖2為圖1所示的管陣式液氮罐的罐體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2所示的管陣式液氮罐的罐體的局部放大圖。

圖4為圖1所示的管陣式液氮罐的管陣組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4所示的管陣式液氮罐的管陣組件的局部放大圖。

附圖標(biāo)記說明

1 罐體

11 罐口

12 外筒體

13 內(nèi)筒體

14 波紋管

15 波紋管卡套

151 卡套端部

152 卡套筒

2 管陣組件

21 放置管

22 上定位板

23 下定位板

24 中心軸

25 輔助球

3 頂蓋

31 取管口

32 取管口蓋

321 取管口蓋頂板

322 取管口蓋保溫層

33 頂蓋頂板

34 頂蓋保溫層

35 位置傳感器

4 凍存管

具體實施方式

下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本實用新型，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。

如圖1至圖5所示，本實用新型提供一種管陣式液氮罐，它包括設(shè)有罐口11的罐體1、放置在罐體1內(nèi)的管陣組件2和密封蓋在罐口11上的頂蓋3，頂蓋3能在罐口11內(nèi)轉(zhuǎn)動，管陣組件2由多個用于放置凍存管4的放置管21組成，放置管21的一端開口，放置管21的開口面向頂蓋3，頂蓋3上設(shè)有貫穿頂蓋3的至少一個取管口31，每個取管口31上蓋有一個取管口蓋32。

使用上述管陣式液氮罐，配合外部機(jī)械手，可實現(xiàn)自動存取凍存管，具體過程為如下。

需要提取凍存管4時，外部機(jī)械手先轉(zhuǎn)動頂蓋3，將頂蓋3的取管口31旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)區(qū)域(即放置有目標(biāo)凍存管4的放置管21的上方)，再提升取管口蓋32，打開取管口31。最后，機(jī)械手的吸管頭開啟并貼近管陣組件2的上方，在放置有目標(biāo)凍存管4的放置管21內(nèi)形成向上的抽力，將凍存管4向上吸出，直到進(jìn)入吸管頭內(nèi)。

需要存儲凍存管4時，外部機(jī)械手先轉(zhuǎn)動頂蓋3，將頂蓋3的取管口31旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)區(qū)域(即預(yù)備放置凍存管4的放置管21的上方)，再提升取管口蓋32，打開取管口31。最后，機(jī)械手將待存儲的凍存管4放入放置管21中。

上述管陣式液氮罐，采用由多個放置管21組成的管陣組件2儲存凍存管4，配合頂蓋3、外部機(jī)械手的使用，實現(xiàn)了凍存管4的自動化存取。

如圖2至圖3所示，罐體1為雙層結(jié)構(gòu)，罐體1的雙層結(jié)構(gòu)之間的空間為真空。罐體1的中間夾層抽真空，形成真空層，對罐體1的內(nèi)部進(jìn)行絕熱。

罐體1的一種具體結(jié)構(gòu)如下。罐體1包括內(nèi)筒體13和套在內(nèi)筒體13的外部的外筒體12，內(nèi)筒體13、外筒體12的底部相固定，內(nèi)筒體13的頂部低于外筒體12的頂部，內(nèi)筒體13的頂部與外筒體12的頂部之間通過波紋管14相連接。波紋管14的壁厚遠(yuǎn)小于內(nèi)筒體13的厚度，同時行程增大了一倍以上，能夠減少熱量傳導(dǎo)到內(nèi)筒體13的底部，減少液氮的損失。

真空層使內(nèi)筒體13受到向下的壓力，為了防止波紋管14被拉長導(dǎo)致內(nèi)筒體13的形變，在波紋管14上套一個完全貼合波紋軌跡的波紋管卡套15，波紋管卡套15由導(dǎo)熱系數(shù)低的非金屬材料制成。

波紋管卡套15的具體結(jié)構(gòu)如下。

波紋管卡套15包括與外筒體12的頂部相固定的卡套端部151和從卡套端部151向下延伸的卡套筒152，卡套筒152位于波紋管14內(nèi)，卡套筒152面向波紋管14的外周面與波紋管14的內(nèi)周面相配合，卡套筒152的下端部與內(nèi)筒體13相固定。

卡套筒152的內(nèi)周面沿軸向具有斜度，卡套筒152的內(nèi)周面與頂蓋3密封配合。其中，頂蓋3包括頂蓋頂板33和位于頂蓋頂板33下方的頂蓋保溫層34，卡套筒152的內(nèi)周面與頂蓋保溫層34的外周面密封配合。

如圖4至圖5所示，管陣組件2還包括上定位板22、下定位板23和將上定位板22、下定位板23固定連接的中心軸24，上定位板22設(shè)有多個上定位孔，下定位板23設(shè)有多個下定位孔，上定位孔、下定位孔一一對應(yīng)同軸設(shè)置，放置管21穿過上定位孔后固定于對應(yīng)的下定位孔中。上定位板22、下定位板23相互平行，中心軸24位于上定位板22、下定位板23的中心，多個上定位孔沿中心軸24的周向分布為多層環(huán)形，多個下定位孔沿中心軸24的周向分布為多層環(huán)形。

放置管21的底部放置有輔助球25，凍存管4放置于輔助球25上。輔助球25的直徑略小于放置管21的直徑。輔助球25采用材質(zhì)較軟且質(zhì)量較輕的材料制成，如硅膠。在機(jī)械手的吸管頭將凍存管4向上吸出時，輔助球25被吸住向上移動，從而推動位于輔助球25上方的凍存管4向上移動。輔助球25除在吸出凍存管4時對凍存管4起到推動作用外，在凍存管4下落至放置管21中時，也起到緩沖的作用。

頂蓋3上設(shè)有至少一個位置傳感器35，位置傳感器35繞頂蓋3的周向分布。在存取前，先定位待存取的凍存管4的位置，再通過機(jī)械手轉(zhuǎn)動頂蓋3，使頂蓋3轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置。在轉(zhuǎn)動過程中，位置傳感器35對頂蓋3的轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行定位，以確保頂蓋3的轉(zhuǎn)動位置正確無誤。位置傳感器35的數(shù)量為多個，沿頂蓋3的周向布置；其中，最好設(shè)置六個位置傳感器35，該六個位置傳感器35均勻布置于頂蓋3的周向。

取管口31覆蓋了沿管陣組件2的徑向的所有區(qū)域。不管凍存管4的存取位置位于管陣組件2的何處，只要將頂蓋3旋轉(zhuǎn)一定的角度，均能將取管口31對準(zhǔn)存取位置，實現(xiàn)對管陣組件2的全部存取位置的全覆蓋。為了在全覆蓋的同時，取管口31仍保持較小的面積，取管口31可設(shè)為多個，分布于沿管陣組件2的徑向的不同位置。其中，最好如圖1所示，取管口31設(shè)計為2個。較小的取管口31，可減少打開取管口31時的液氮消耗。

如圖1所示，取管口蓋32包括取管口蓋頂板321和位于取管口蓋頂板321下方的取管口蓋保溫層322，取管口蓋保溫層322與取管口31密封配合。

上述放置管21為通常為鋁管，且放置管21的長度可設(shè)計成凍存管4的長度的數(shù)倍，放置管21內(nèi)可依次放置多個凍存管4。

綜上所述，本實用新型管陣式液氮罐，采用多個放置管組成的管陣組件儲存凍存管，配合可轉(zhuǎn)動的頂蓋和外部機(jī)械手，增大了空間利用率，增大了保溫能力，有效保證了凍存管的安全性，而且對凍存管的自動化存儲提供了方便。

本實用新型不局限于上述實施方式，不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護(hù)范圍。