本發(fā)明屬于生物料液儲存和運輸,尤其是涉及一種容納凍融袋的殼體及凍融系統(tǒng)。
背景技術:
1、生產(chǎn)過程中,為了保持抗體、細胞等生物料液的無菌性,通常將上述生物料液保存在一次性容器中,上述一次性容器通常為柔性或撓性材料制成的生物料液袋,且生物料液袋的外部通常連接有管路,以實現(xiàn)生物料液進出生物料液袋。但是,上述生物料液袋在儲存、運輸或冷藏過程中容易受到振動、磨損、沖擊或由于操作者的錯誤而造成的其它不當處理事故或袋體在使用中保護不當而發(fā)生損傷;特別地,當生物制藥材料在冷凍過程中體積膨脹時,會在裝過量的袋體內(nèi)或在與袋材料相鄰的密閉液體內(nèi)產(chǎn)生過高的壓力,這可能會破壞或者損壞袋體的完好性。為了保護冷凍過程中的生物料液袋的完好性,目前生產(chǎn)上通過將生物料液袋置于殼體內(nèi)進行保護,從而保護生物料液袋的完好性及其內(nèi)部生物料液的有效性,在后續(xù)使用過程中,再將接收有袋體的殼體放置專門醫(yī)用冰柜或接收架等平面環(huán)境中。
2、因此,為了保護生物料液袋的完好性,目前市場上所使用的殼體通常包括兩個完全被隔斷開的腔室,一個腔室用于接收生物料液袋部分,另一個腔室用于接收連接在生物料液袋外部的管路部分,以將生物料液袋與管路分開,避免二者因相互干涉而破壞生物料液袋的完整性。
3、但是,由于兩個腔室之間的完全隔斷一般是通過連續(xù)阻隔物而實現(xiàn),造成了生物料液袋和管路接觸連續(xù)阻隔物的部分的熱量交換和循環(huán)受阻,即接收生物料液袋的腔室和接收管路的腔室之間的熱量交換受阻,熱量在兩個腔室之間的交換過程中發(fā)生折損,導致生物料液袋和管路接觸連續(xù)阻隔物的部分在熱交換時不充分,進而影響凍融過程中的生物料液袋、管路及其內(nèi)部的生物料液各部分的冷凍和受熱的均勻性,最后造成生物料液袋、管路及其內(nèi)部的生物料液因冷凍和受熱不均勻而發(fā)生損壞。
技術實現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供一種容納凍融袋的殼體,其將凍融袋和管體分別放置在一個腔室內(nèi)的凍融袋區(qū)和管體區(qū),促進兩個區(qū)域之間的熱量交換和循環(huán),以及冷凍和受熱均勻性,進而保持生物料液在凍融過程的有效性。
2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種容納凍融袋的殼體,其具有內(nèi)表面和外表面,所述內(nèi)表面形成有一個腔室,該腔室用于同時容置凍融袋和與凍融袋相連的管體;所述腔室分為用于容納凍融袋的凍融袋區(qū)和用于容納管體的管體區(qū),且該凍融袋區(qū)和管體區(qū)之間具有分隔部,腔室內(nèi)靠近分隔部位置具有連通所述凍融袋區(qū)和管體區(qū)的通道。
3、通過上述技術方案,在本發(fā)明中,殼體的形狀不限,且凍融袋的形狀也不確定,凍融袋在空載狀態(tài)下可以為平面袋(即凍融袋的袋體內(nèi)部除了接頭處和焊縫處等本領域技術所常形成的空腔外,袋體壁之間基本貼合無空腔),也可以為立體袋(即凍融袋的袋體內(nèi)部除了接頭處和焊縫處等本領域技術所常形成的空腔外,袋體壁之間存在至少一個空腔);通過僅僅一個腔室用于同時容納凍融袋和管體,能夠促使熱量在凍融袋區(qū)與管體區(qū)之間的交換和循環(huán)更加充分和快速;同時在凍融袋區(qū)與管體區(qū)之間設置有分隔部,以避免凍融袋與管體之間的相互干涉而造成二者發(fā)生折損,且分隔部附近還有通道,該通道可以在分隔部與殼體之間形成、或者多個分隔部之間所形成,即熱量可以在凍融袋區(qū)與管體區(qū)之間無阻礙交換,從而使得凍融袋與管體接觸分隔部的部分在通道處能夠整體與熱量直接接觸,從而增加了凍融袋和管體與熱量之間的接觸面積,進而促進凍融袋與管體及其內(nèi)部的生物料液各部分冷凍和受熱的均勻性,有利于凍融袋、管體及其內(nèi)部的生物料液冷凍和受熱均勻而保持完好性。
4、進一步的,所述分隔部的數(shù)量為多個,相鄰分隔部相互獨立,且相鄰分隔部之間形成所述通道。
5、通過上述技術方案,分隔部不會連接形成隔斷凍融袋區(qū)與管體區(qū)的一個整體,減少凍融袋區(qū)、管體區(qū)之間的阻隔面積,從而保證熱量在兩個區(qū)域之間快速且充分的交換和循環(huán),減少凍融袋區(qū)和管體區(qū)之間的阻隔面積,促使熱量在凍融袋區(qū)與管體區(qū)之間的交換和循環(huán)更加充分和快速,進而促進凍融袋與管體及其內(nèi)部的生物料液各部分冷凍和受熱的均勻性,有利于凍融袋、管體及其內(nèi)部的生物料液冷凍和受熱均勻而保持完好性。
6、進一步的,所述殼體包括限定腔室的底部和圍設腔室的邊緣部,所述邊緣部包括抵接段和缺口段,所述抵接段趨向遠離底部的方向延伸,所述缺口段對應管體區(qū)設置,以便于管體在腔室的內(nèi)、外進出。
7、通過上述技術方案,殼體包括底部和邊緣部,整體設置結(jié)構(gòu)簡單,相鄰抵接段之間形成缺口段,該缺口段不僅便于管體的取放使用,減少管體的損傷,而且有利于熱量在腔室內(nèi)、外之間交換和循環(huán)。
8、進一步的,所述缺口段與所述通道連通。
9、通過上述技術方案,通道和缺口段將凍融袋區(qū)和外界相互連通,不僅促進了凍融袋區(qū)和管體區(qū)之間的熱量的快速交換和充分循環(huán),同時由于腔室內(nèi)外的熱量交換也通過缺口段能夠順利實現(xiàn),促使凍融袋區(qū)、管體區(qū)、腔室外的熱量快速交換和充分循環(huán)。
10、進一步的,所述殼體設有用于連通腔室內(nèi)外的對流孔,該對流孔與所述通道連通;該對流孔周緣趨向外表面所在方向凹陷,凍融袋表面與對流孔之間隨著凍融袋伸入而留存有流通空間。
11、通過上述技術方案,對流孔可以實現(xiàn)腔室內(nèi)外熱量的流通交換;由于對流孔開設在腔室的凍融袋區(qū),同時通道和對流孔相連通,因此,在凍融袋區(qū)和腔室外的熱量能實現(xiàn)快速交換和充分循環(huán)的同時,管體區(qū)和腔室外界熱量也能實現(xiàn)快速交換和充分循環(huán),達到腔室外、凍融袋區(qū)、管體區(qū)三者之間熱量的快速交換和充分循環(huán),進而促進凍融袋與管體及其內(nèi)部的生物料液各部分冷凍和受熱的均勻性,有利于凍融袋、管體及其內(nèi)部的生物料液冷凍和受熱均勻而保持完好性。
12、進一步的,所述殼體內(nèi)表面形成多個緩沖部,其自內(nèi)表面趨向外表面凸起,以形成供凍融袋的部分伸入的容納間隙,該緩沖部與所述對流孔交替排布。
13、通過上述技術方案,一方面,保證殼體底部的結(jié)構(gòu)牢固度,避免因為設置對流孔導致其結(jié)構(gòu)機械強度下降的同時,由于緩沖部為多個,相當于多個緩沖部將殼體從整體狀分為多部分,一定程度上也有利于殼體發(fā)生形變而適用于凍融袋在冷凍過程的體積膨脹;另一方面,相對于底部為平滑狀,設置了緩沖部之后,即使凍融袋趨向于進入緩沖部內(nèi),但是實際過程中的凍融袋的伸入部分無法完全貼合在緩沖部表面,使得兩者之間會存在流通空間,熱量可以在流通空間內(nèi)交換和循環(huán),使得凍融袋受熱均勻,由于緩沖部與對流孔的交替排布,促使腔室內(nèi)、外的熱量交換和循環(huán)的同時還通過流通空間內(nèi)交換和循環(huán),進一步促進熱量交換和循環(huán)的充分性。
14、進一步的,所述緩沖部呈溝槽狀,凍融袋表面與緩沖部底部之間隨著凍融袋伸入而留存有流通空間。
15、通過上述技術方案,緩沖部為細長的溝槽狀,保證凍融袋不會完全貼合在緩沖部表面,繼而確保流通空間的留存。
16、進一步的,殼體內(nèi)表面設有熱量流通腔,該熱量流通腔與所述通道和/或?qū)α骺讓O置。
17、通過上述技術方案,熱量流通腔自內(nèi)表面趨向外表面凸起,且具有朝向內(nèi)表面的開口,熱量可以從對流孔或通道流動至熱量流通腔,或者熱量流通腔內(nèi)的熱量向?qū)α骺缀屯ǖ澜粨Q和循環(huán),促使得腔室內(nèi)的熱量交換和循環(huán)充分。
18、進一步的,所述殼體的外表面趨向遠離外表面的方向凸起形成第二分隔部,該第二分隔部高于所述邊緣部。
19、通過上述技術方案,當殼體外表面朝下放置在水平面上時,此時第二分隔部與水平面接觸,避免邊緣部接觸水平面而對熱量形成阻擋,從而使邊緣部與水平面之間存在有間隙且殼體的外表面與水平面之間存在有間隙,促使熱量通過邊緣部與水平面之間的間隙進入殼體外表面并快速接觸殼體外表面,使得熱量能通過對流孔等快速實現(xiàn)腔體內(nèi)外的熱量交換和循環(huán)。
20、進一步的,所述腔室內(nèi)對應凍融袋和管體的連接處設置有承托部,以在管體與所述底部之間留存有流通空間。
21、通過上述技術方案,該承托部可以對凍融袋和管體的連接處形成穩(wěn)固的支撐作用,與此同時,管體和殼體底部之間因為該承托部還留存有流通空間,使得熱量能在兩者的連接處快速循環(huán)交換。
22、進一步的,所述殼體由外表面趨向內(nèi)表面凸起。
23、通過上述技術方案,在冷凍過程中,凍融袋中間部分的生物料液的冷凍速度比凍融袋周緣部分的生物料液的冷凍速度慢,因此凍融袋中間部分的生物料液具有彎曲形狀(蛋狀效應),因此造成凍融袋冷凍進度不均勻,這種不均勻性會對生物料液蛋白質(zhì)冷凍過程有害,通過底部趨向腔室內(nèi)凸起,使得殼體對凍融袋中間部分形成約束,會減輕“蛋狀效應”,有利于冷凍進度的均勻性。
24、進一步的,所述分隔部自殼體內(nèi)表面凸起形成,其遠離內(nèi)表面的一端形成有凹凸限位區(qū)。
25、通過上述技術方案,兩個殼體的分隔部的凹凸限位區(qū)兩兩配合,形成穩(wěn)定的限位結(jié)構(gòu),避免兩個殼體隨意移動所造成的兩殼體在拼合過程中發(fā)生錯位,從而導致在兩殼體之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生阻擋或重疊等問題,進而導致對熱量的阻擋。
26、進一步的,所述管體區(qū)內(nèi)設有限位彈性件,其與所述管體相抵。
27、通過上述技術方案,限位彈性件對管體形成限位作用,避免管體發(fā)生移動而折損或掉落至殼體外。
28、進一步的,所述殼體呈長方體結(jié)構(gòu),且至少兩個分隔部位于殼體相對兩側(cè)。
29、通過上述技術方案,滿足分隔不同類型管體熱量交換和循環(huán)的需求。
30、本發(fā)明還公開了一種凍融系統(tǒng),包括凍融袋,與凍融袋相連的管體,及上述的殼體。
31、通過上述技術方案,該系統(tǒng)中的凍融袋與管體及其內(nèi)部的生物料液各部分受熱的均勻性高,有利于凍融袋、管體及其內(nèi)部的生物料液受熱均勻而保持完好性。
32、進一步的,兩個所述殼體的內(nèi)表面相對設置,以使得兩腔室拼合形成容納腔,且包括同時設于容納腔內(nèi)的凍融袋和管體。
33、通過上述技術方案,兩個殼體的內(nèi)表面相對設置形成容納腔,凍融袋設置在容納腔內(nèi),其被兩個殼體全面穩(wěn)固夾持,整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,提高了凍融袋和管體及其內(nèi)部的生物料液的完好性。
34、進一步的,所述凍融袋包括袋體以及連接于袋體的固持部,該固持部連接抵接段和/或分隔部,以形成袋體與殼體的固定配合。
35、通過上述技術方案,通過固持部連接于袋體且同時固持部還連接于殼體的抵接段和/或分隔部,從而實現(xiàn)殼體和袋體之間形成穩(wěn)定的固定配合,其固定配合方式可以為螺栓連接、扎帶捆綁以及粘結(jié)等任意一種本領域技術人員所熟知的方式,通過固定配合有利于避免袋體發(fā)生移動和撞擊導致其損壞,對袋體形成有效的保護作用;而且,固持部與殼體的抵接段和/或分隔部之間的固定配合包括多種情況,在一些實施例中,固持部只與一個殼體的抵接段和/或分隔部固定配合;在另一些實施例中,固持部被夾持在兩個殼體之間并與抵接段和/或分隔部固定配合。通過上述方案,由于抵接段是邊緣部的一部分且抵接段趨向遠離底部的方向延伸,分隔部是在腔室內(nèi)且能夠分隔開袋體和管體,因此抵接段與分隔部相對于殼體的底部凸出,即固持部與殼體的底部之間具有一定空間,使得固持部對袋體之間的拉緊力與殼體的底部之間具有一定空間,從而有利于減少袋體,特別袋體中部在冷凍膨脹過程中朝向殼體的底部的膨脹程度,有利于袋體膨脹后各部分的厚度均勻性,從而有利于袋體冷凍均勻。
36、進一步的,所述袋體包括容納料液的側(cè)壁,所述側(cè)壁包括至少兩條側(cè)緣,相鄰所述側(cè)緣延伸形成有交接部,所述固持部連接至少兩個相對設置的交接部。
37、通過上述技術方案,袋體可以是平面袋或立體袋,而無論是平面袋或立體袋都至少包括有兩條側(cè)緣,且相鄰側(cè)緣能夠延伸并形成有交接部,交接部為點或線或面都可;通過固持部與至少兩個相對設置的交接部連接,即兩個相對的交接部能夠為袋體提供均衡且穩(wěn)定的拉緊力;且固持部僅與交接部連接,或固持部可同時連接交接部及該交接部延伸的袋體側(cè)壁、和/或側(cè)緣,即二者連接處包括以下方案:a、僅僅在交接部,b、同時連接交接部、袋體側(cè)壁、袋體側(cè)緣,c、同時連接交接部、袋體側(cè)壁,d、同時連接交接部、袋體側(cè)緣。
38、進一步的,在所述交接部處,所述固持部與抵接段和/或分隔部的固定配合處形成連接部。
39、通過上述技術方案,由于固持部與兩個相對設置的交接部固定配合能夠為袋體提供均衡且穩(wěn)定的拉緊力,同時固持部與抵接段和/或分隔部使得袋體與殼體的底部之間具有一定間距以允許容納袋體的膨脹體積,通過上述方案能夠?qū)崿F(xiàn)對袋體均衡且穩(wěn)定的拉緊力,同時有利于減少袋體,特別袋體中部在冷凍膨脹過程中朝向殼體的底部的膨脹程度,有利于袋體膨脹后各部分的厚度均勻性,從而有利于袋體冷凍均勻。
40、進一步的,所述連接部的周緣設有間斷部。
41、通過上述技術方案,連接部的周緣設有間斷部,即連接部有缺口,當袋體內(nèi)料液冷凍后體積膨脹時,袋體對應間斷部更易于形變,減少整體連接部帶動袋體的扭曲和彎折對于袋體內(nèi)的生物料液的破壞,從而有利于袋體冷凍膨脹過程。
42、進一步的,所述間斷部包括兩個側(cè)邊,兩個所述側(cè)邊延伸并相交形成夾角θ,所述夾角的范圍為90°≤θ<180°。
43、通過上述技術方案,夾角范圍在90°≤θ<180°,即相鄰側(cè)邊遠離袋體的一端趨向相互遠離的方向延伸,使得連接部對袋體的拉緊呈現(xiàn)多點受力,實現(xiàn)通過使用少量連接部的同時,提高了連接部對袋體拉緊力的均勻性。
44、進一步的,所述夾角的頂點呈弧形;和/或,所述夾角的頂點與所述袋體的側(cè)壁之間形成有連接區(qū),且連接區(qū)圍繞袋體側(cè)壁。
45、通過上述技術方案,隨著袋體膨脹,夾角的頂點呈弧形有利于減少連接部對應間斷部處隨著夾角開口撕裂開,進而撕裂順延到袋體而造成袋體破損;夾角的頂點與袋體的側(cè)壁之間形成有連接區(qū),且連接區(qū)圍繞袋體側(cè)壁,從而增加連接部與袋體之間的連接面積,從而有利于避免連接部與袋體側(cè)壁連接處發(fā)生斷裂或破損。
46、進一步的,所述袋體空載狀態(tài)下具有空腔。
47、通過上述技術方案,在冷凍過程中,隨著袋體膨脹,驅(qū)使生物料液在重力作用下趨向袋體中部集中,使得袋體中部相比于袋體周緣膨脹過大,從而推動殼體對應袋體中部趨向外表面膨脹,從而造成殼體對應袋體中部的中空空間增大,進而促使生物料液在重力作用下趨向袋體中部流動,造成殼體對應袋體中部處所承載的生物料液量增加,導致殼體對應袋體中部處過渡受壓而趨向外表面進一步膨脹,進一步促使生物料液繼續(xù)趨向殼體對應袋體中部處流動,從而造成袋體中部相比袋體周緣膨脹過大而冷凍不均,同時在袋體中部和袋體周緣之間膨脹過渡處還有折彎和褶皺而對生物料液造成傷損,以及袋體過渡膨脹會造成袋體的強度降低而破損;同時,袋體膨脹過程中,袋周邊會向內(nèi)收縮,導致殼體對應袋體收縮處的直接的空間利用率較低,且收縮還會導致裙邊被過渡拉伸。但是,如果擴大袋體的尺寸,袋體在組裝到的殼體腔室時,多余尺寸則會形成有許多褶皺和彎折,從而在冷凍過程中破壞袋體內(nèi)部的生物料液。因此通過袋體空載狀態(tài)下,即袋體內(nèi)沒有填充任何物質(zhì)時是有空腔,此時的袋體為立體袋,其包括兩種結(jié)構(gòu):袋體可以是其內(nèi)部呈一個空腔的3d袋;也可以是袋體側(cè)壁形成有褶皺,即袋體側(cè)壁之間即使貼合時也會在褶皺處由于不規(guī)則折疊而形成有多個空腔(該結(jié)構(gòu)可以通過本領域技術人員所熟知的沿著側(cè)壁厚度方向預拉伸定型而形成,此處不再贅述);采用上述袋體結(jié)構(gòu)提高了袋體對殼體的腔室的填充量,有利于兼顧袋體填充量的同時和冷凍過程的均勻性以及袋體強度。
48、進一步的,所述殼體的邊緣部形成有間隔設置的第一形狀部和第二形狀部,兩所述殼體的外表面相對設置時,所述第一形狀部和第二形狀部互補以形成限位配合。
49、通過上述技術方案,第一形狀部可以插入第二形狀部,在兩個相對設置的殼體之間形成限位配合,避免殼體隨意移動所造成的兩殼體在拼合過程中發(fā)生錯位,從而導致在兩殼體之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生阻擋或重疊等問題,進而導致對熱量的阻擋,當多個殼體上下疊合時,整體配合結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。
50、本發(fā)明的有益效果是:
51、1、通過上述技術方案,殼體的形狀不限,通過僅僅一個腔室用于同時容納凍融袋和管體,能夠促使熱量在凍融袋區(qū)與管體區(qū)之間的交換和循環(huán)更加充分和快速;同時在凍融袋區(qū)與管體區(qū)之間設置有分隔部,以避免凍融袋與管體之間的相互干涉而造成二者發(fā)生折損,且分隔部附近還有通道,該通道可以在分隔部與殼體之間形成、或者多個分隔部之間所形成,即熱量可以在凍融袋區(qū)與管體區(qū)之間無阻礙交換,從而使得凍融袋與管體接觸分隔部的部分在通道處能夠整體與熱量直接接觸,從而增加了凍融袋和管體與熱量之間的接觸面積,進而促進凍融袋與管體及其內(nèi)部的生物料液各部分冷凍和受熱的均勻性,有利于凍融袋、管體及其內(nèi)部的生物料液冷凍和受熱均勻而保持完好性;
52、2、通過缺口段與所述通道連通,通道和缺口段將凍融袋區(qū)和外界相互連通,不僅促進了凍融袋區(qū)和管體區(qū)之間的熱量的快速交換和充分循環(huán),同時由于腔室內(nèi)外的熱量交換也通過缺口段能夠順利實現(xiàn),促使凍融袋區(qū)、管體區(qū)、腔室外的熱量,快速交換和充分循環(huán);
53、3、通過設置緩沖部,一方面,保證殼體底部的結(jié)構(gòu)牢固度,避免因為設置對流孔導致其結(jié)構(gòu)機械強度下降的同時,由于緩沖部為多個,相當于多個緩沖部將殼體從整體狀分為多部分,一定程度上也有利于殼體發(fā)生形變而適用于凍融袋在冷凍過程的體積膨脹;另一方面,相對于底部為平滑狀,設置了緩沖部之后,即使凍融袋趨向于進入緩沖部內(nèi),但是實際過程中的凍融袋的伸入部分無法完全貼合在緩沖部表面,使得兩者之間會存在流通空間,熱量可以在流通空間內(nèi)交換和循環(huán),使得凍融袋受熱均勻,由于緩沖部與對流孔的交替排布,促使腔室內(nèi)、外的熱量交換和循環(huán)的同時還通過流通空間內(nèi)交換和循環(huán),進一步促進熱量交換和循環(huán)的充分性;另一方面,相對于底部為平滑狀,設置了緩沖部之后,即使凍融袋趨向于進入緩沖部內(nèi),但是實際過程中的凍融袋的伸入部分無法完全貼合在緩沖部表面,使得兩者之間會存在流通空間,熱量可以在流通空間內(nèi)交換和循環(huán),使得凍融袋冷凍和受熱。