專利名稱：液氮生物用冰箱的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液氮冰箱，具體來說涉及生物、醫(yī)學實驗室用于低溫下，在-70℃左右或更低溫度下在實驗室中用于儲存細胞、組織塊、核酸等必需設備。
背景技術：
低溫冰箱(-70℃以下)或液氮生物容器是實驗室中用于儲存細胞、組織塊、核酸等必需設備，目前冰箱低于-25℃以下的家用冰箱很少，對于低于-70℃生物試驗用冰箱更少見，一般只有采用液氮作致冷劑類型來達到這個溫度，用于生物冷凍離心機的加熱裝置或工業(yè)上采用的冰箱較為復雜，價格也較昂貴，在專利方面如申請?zhí)枮镃N200420017227.9名稱《小型低溫生物冷凍儀》介紹為用于玻璃化超快速冷卻保存生物樣品的小型低溫生物冷凍儀，包括微型真空泵、開有抽氣孔的密封套及其蓋子，小型液氮杜瓦、熱交換器、擴散器，溫度傳感器，真空表，數(shù)顯器，自動控制器等。采用抽氣降壓法使液氮沸騰傳熱并過冷，空氣復壓。自動控制器控制真空泵和復壓開關，全過程自動顯示，工作溫度在零下196℃至零下209℃之間可調(diào)。用于生物樣品的玻璃化低溫冷凍，可以降低冷凍液體保護劑的濃度，減輕冷藏毒性和損傷，提高冷藏生物樣品的質(zhì)量。由于對低溫生物實驗需求，實驗室對其使用的液氮生物容器，冷凍實驗裝置不斷地進行了改進，如申請?zhí)枮镃N03267979.3名稱為《用于液氮冷凍樣品的冷凍管固定器》實用新型公開了一種用于液氮冷凍樣品的冷凍管固定器，包括廣口不銹鋼圓桶和懸掛繩，所述圓桶底部設有一個以上的通孔，圓桶頂部設有由彈性件交叉連接而成的彈性網(wǎng)蓋，該網(wǎng)蓋固定于圓桶頂端的邊沿，圓桶上部側(cè)壁設有至少四個呈對稱分布的系繩孔；所述懸掛繩系于系繩孔中。據(jù)介紹這種實用新型可確保在液氮蒸氣冷凍過程中，批間和批內(nèi)樣品間冷凍條件一致，冷凍樣品的降溫速率一致。類似的專利還有不少，但是不能滿足實驗和生產(chǎn)過程的要求。
目前，由于這類低溫冰箱生產(chǎn)技術要求高、成本高，大部分為國外產(chǎn)品，使用過程中耗電量大、噪音大，只能作一些小型的實驗、并且數(shù)量不多，這類低溫冰箱購買價格高，運行成本也高，發(fā)明人在實踐過程中為了克服使用這類低溫冰箱的缺點，研究了一種液氮生物用冰箱，可以滿足以上的生物試驗要求，價格也相對便宜，通過發(fā)明人的努力，完成了這一發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的液氮生物用冰箱，它是主要由與普通冰箱相似的保溫隔熱外殼1、不銹鋼液氮容器7、液氮容器液位指示器報警器12、隔熱蓋板6、儲物箱13、不銹鋼通氣管5、風扇4、儲藏室、溫度傳感器9、10、溫度控制器面板26組成，這種結(jié)構(gòu)的液氮生物用冰箱在-70℃～-196℃溫度下在實驗室中用作儲存細胞、組織塊、核酸等的必需設備。
上述的液氮生物用冰箱，它的外殼1和門10有保溫、隔熱作用，內(nèi)部主要分為上、下兩個部分，即①下面部分有一不銹鋼液氮容器7，用于儲存液氮8，容器的前有一個液氮添加孔15，平時外邊用杜瓦瓶塞子14塞住，作用液氮添加為和當氣氮過多時可從此逸出時用，液氮容器7中裝置有液氮的液位指示器報警器12，液氮容器上方用隔熱蓋板6蓋住，液氮8與隔熱蓋板6之間有一定的空隙，隔熱蓋板左右兩端接近邊沿處各有2～3個孔可以讓不銹鋼通氣管5穿過，隔熱蓋板上制作了多個規(guī)則的孔19，數(shù)量等于儲物箱13數(shù)，用于插入儲物箱13并能密封，儲物箱13采用不銹鋼制成，有門24的小箱，可有多層隔板22，每個隔板的底有孔，儲物箱的高度是將儲物箱插入隔熱蓋板6的相應孔后，箱內(nèi)每一隔樣本儲藏物23能完全浸沒在液氮8中，放入或取出樣本23時，將儲物箱向上提起，打開箱門即可；②冰箱的上部為隔熱蓋板6以上部分，最上面有2～3層儲藏室，最下方一個儲藏室的下面距隔熱蓋板6的距離為空間其高度，應大于儲物箱13的高度，以便于提起或插入儲物箱13；不銹鋼通氣管5為密閉管道，左起于隔熱蓋板6下液氮8之上，上行管5中裝有風扇4，沿冰箱左側(cè)壁垂直向上，插入儲藏室呈蛇形行走于相應儲藏室內(nèi)頂部，向右穿出儲藏室，沿冰箱右側(cè)壁垂直向下，止于隔熱蓋板的右側(cè)相應孔下，經(jīng)過門上溫度控制板面板26控制，設定風扇4的工作時間可以調(diào)整儲藏室內(nèi)溫度，讓它降至設定值。
本發(fā)明的液氮生物用冰箱，能夠保持儲藏室內(nèi)溫度為-30℃-90℃左右可調(diào)，而下部儲物箱13內(nèi)的溫度為-196℃，滿足生物標本儲藏溫度要求，集低溫冰箱和液氮生物容器的優(yōu)點于一身。
本發(fā)明的液氮生物用冰箱的結(jié)構(gòu)簡單，制造要求的技術條件不高，成本低，運行時，耗電量小，噪音低，維護簡單，維護成本低，使用方便，只要根據(jù)需要或定期添加液氮，就可以不斷運行，滿足各種生物標本儲藏的需要。由于制造要求的技術條件不高，成本低，運行維護成本低，這個產(chǎn)品既實用，價格可以定得比較合適，所以，這個產(chǎn)品的出現(xiàn)可以促進生物研究工作的更廣泛工程地開展，同時產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保效益也十分突出。


圖1為液氮生物用冰箱正視圖的示意圖。
圖2為液氮生物用冰箱左視剖視圖的示意圖。
圖3為液氮生物用冰箱右視剖視圖的示意圖。
圖4為液氮生物用冰箱儲藏室頂部的示意圖。
圖5為液氮生物用冰箱俯視剖視圖的示意圖。
圖6為液氮生物用冰箱儲物箱放大視圖的示意圖。
以上圖1中的26是溫度控制面板、14杜瓦瓶塞子。
以上圖2中的1為液氮生物用冰箱的保溫隔熱的外殼，2是儲藏室A，3是儲藏室B，4是風扇，5是通氣管，6是隔熱蓋板，7是不銹鋼液氮容器，8是液氮，9是溫度感受器A，10是冰箱門，11是溫度感受器B，12是液氮容器液位指示報警器，13是儲物箱，25是冰箱外殼內(nèi)的保溫隔熱層。
以上圖3中的1為液氮生物用冰箱的保溫隔熱的外殼，2是儲藏室A，3是儲藏室B，5是通氣管，6是隔熱蓋板，7是不銹鋼液氮容器，8是液氮，9是溫度感受器A，10是冰箱門，13是儲物箱，14是杜瓦瓶塞子，15是液氮添加孔，25是冰箱外殼內(nèi)的保溫隔熱層。
以上圖4中的16是儲藏室頂部的蛇形換熱管，每個儲藏室頂部都有。
以上圖5中的17是通氣管出口A，18是通氣管出口B，19是儲物箱插入孔，20是通氣管入口A，21是通氣管入口B。
以上圖6中的22是儲物箱有孔的隔板，23是儲藏物，24是儲物箱門。
在圖1為液氮生物用冰箱正視圖的示意圖中溫度控制面板26安裝在液氮生物用冰箱的門上可以通過在面板上設定控制冰箱的運行溫度等條件，這是一個較為成熟的技術，本發(fā)明不列出其線路圖及構(gòu)造。
在圖2為液氮生物用冰箱左視剖視圖的示意圖在冰箱的保溫隔熱的外殼1和門10內(nèi)部，被隔熱蓋板6分成兩個部分，本圖上部有兩個儲藏室2A和儲藏室3B，每個儲藏室頂部分別有蛇形換熱管16，其中不銹鋼通氣管5(上行部分)穿過6，在通氣管5(上行部分)每根管中安裝有溫度調(diào)節(jié)風扇4，其開關和運行時間由門上安裝的溫度控制面板26所設定溫度來控制，再往下的隔熱蓋板6以下部分是液氮容器液位指示報警器12，不銹鋼液氮容器7，液氮8，儲物箱13；此處畫出兩個儲藏室2A、3B的冰箱作示例，如果較大型的液氮生物用冰箱可以將儲藏室增加到3個，上下行通氣孔、管相應增加到3個。
在圖3為液氮生物用冰箱右視剖視圖的示意圖中，剖視后看到的和圖2相似，本圖上部有兩個儲藏室2A和儲藏室3B，每個儲藏室頂部分別有蛇形換熱管16，從上行的氣體通過不銹鋼通氣管5(下行部分)穿過6，或通氣管5(下行部分)它們穿過在隔熱蓋板6上的20、21進入隔熱蓋板6以下，這部分是不銹鋼液氮容器7的液氮8之間的空間，將儲藏室2A和儲藏室3B的溫度調(diào)節(jié)到設定的溫度，液氮容器液位指示報警器12，根據(jù)儲物箱13內(nèi)儲物的多少設定液氮液位報警器高度，如果液氮8不能浸沒所儲生物樣本，不能達到保藏溫度，液氮容器液位指示報警器12在控制面板26上顯示報警信號，要求管理人員通過打開杜瓦瓶塞子14，從液氮添加孔15添加液氮，直到液氮8的液位達到安全位置，冰箱外殼內(nèi)的保溫隔熱層25其填充的保溫隔熱材料保證內(nèi)部與環(huán)境的熱交換降低到很低的水平，滿足正常運行的需要。
在圖4為液氮生物用冰箱儲藏室頂部的示意圖中，表示低溫的氮氣從不銹鋼通氣上行管口5箭頭進入儲藏室2或3的蛇形換熱器16，從不銹鋼通氣下行管5箭頭出口處下行，經(jīng)過熱交換，將儲藏室2A、3B的溫度調(diào)節(jié)到設定溫度。
在圖5為液氮生物用冰箱俯視剖視圖的示意圖中，在隔熱蓋板6附近位置剖視圖的示意，表示出不銹鋼通氣5，應該安裝插入隔熱蓋板6上所開的通孔17、18、20、21并密封防止氣體泄漏，在隔熱蓋板6上也開了可放置儲物箱13的孔19有多個孔，另外，可以看到儲物箱13的隔板24上有通孔，是為了保證儲物箱13內(nèi)部溫度一致，儲物箱13與隔熱蓋板6間用墊圈密封，儲物箱13，取出或安放好所儲生物樣本容器23后，均要求裝回儲物箱孔19，使隔熱蓋板6保持冰箱內(nèi)部的上下兩個部分的密閉分隔。
圖6為液氮生物用冰箱儲物箱13放大視圖的示意圖，在儲物箱頂蓋上除了安裝和隔熱蓋板6一樣的保溫隔熱材料外，也安裝有儲物箱頂蓋提手(在附圖中省略未畫出)，打開的小門24將生物樣品儲藏物的容器23放在有通孔的隔板22上，關閉小門，把儲物箱13從隔熱蓋板6上開的放置儲物箱的孔19中放下去，浸在液氮8中，生物樣品容器23的溫度迅速與液氮的溫度-196℃一致。
具體實施例方式
實施例1將存有需要凍存的成纖維細胞懸液的凍存管23置于普通冰箱4℃保存30分鐘，然后轉(zhuǎn)至液氮生物用冰箱儲藏室2A中放置24小時(設定溫度為-70℃)，再放入儲物箱13內(nèi)，浸入液氮8中，迅速與液氮的溫度-196℃一致，即完成了成纖維細胞的凍存。
實施例2將裝有待凍存角質(zhì)形成細胞懸液的凍存管23置于普通冰箱，在4℃下保存30分鐘，然后，將凍存管23轉(zhuǎn)至液氮生物用冰箱儲藏室中，在冰箱控制板26上設定溫度-30℃，凍存管在冰箱儲藏室凍存2小時，然后，將設定溫度改為-60℃，凍存4小時，隨后將設定溫度改為-90℃，凍存18小時，取出，再放入儲物箱13內(nèi)，關閉儲物箱門24，將儲物箱插入隔熱蓋板6的相應孔19中，浸入液氮8中，凍存管23迅速與液氮的溫度-196℃溫度，將冰箱門10關閉，即完成了角質(zhì)形成細胞的凍存。
實施例3當液氮容器液位指示報警器12報警時，用杜瓦瓶從供應商處將液氮運至液氮生物用冰箱旁，將液氮生物用冰箱液氮添加孔15的杜瓦瓶塞子14打開，安放一個漏斗，將杜瓦瓶中的液氮通過漏斗向不銹鋼液氮容器7中添加，直至液氮8添加為預定量。
權(quán)利要求
不銹鋼通氣管(5)為密閉管道，左起于隔熱蓋板(6)下液氮(8)之上，上行管(5)中裝有風扇(4)，沿冰箱左側(cè)壁垂直向上，插入儲藏室呈蛇形行走于相應儲藏室內(nèi)頂部，向右穿出儲藏室，沿冰箱右側(cè)壁垂直向下，止于隔熱蓋板的右側(cè)相應孔下，經(jīng)過門上溫度控制板面板(26)控制，設定風扇(4)的工作時間，可以調(diào)整儲藏室內(nèi)溫度降至設定值。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種的液氮生物用冰箱，其特征在于能夠保持儲藏室內(nèi)溫度為-30℃～-90℃可調(diào)，而下部儲物箱(13)內(nèi)溫度為-196℃，滿足生物標本儲藏溫度要求，集低溫冰箱和液氮生物容器的優(yōu)點于一身。不銹鋼通氣管(5)為密閉管道，左起于隔熱蓋板(6)下液氮(8)之上，上行管(5)中裝有風扇(4)，沿冰箱左側(cè)壁垂直向上，插入儲藏室呈蛇形行走于相應儲藏室內(nèi)頂部，向右穿出儲藏室，沿冰箱右側(cè)壁垂直向下，止于隔熱蓋板的右側(cè)相應孔下，經(jīng)過門上溫度控制板面板(26)控制，設定風扇(4)的工作時間，可以調(diào)整儲藏室內(nèi)溫度降至設定值。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種的液氮生物用冰箱，其特征在于能夠保持儲藏室內(nèi)溫度為-30℃～-90℃可調(diào)，而下部儲物箱(13)內(nèi)溫度為-196℃，滿足生物標本儲藏溫度要求，集低溫冰箱和液氮生物容器的優(yōu)點于一身。
全文摘要
本發(fā)明的液氮生物用冰箱，它是由保溫隔熱外殼(1)、不銹鋼液氮容器(7)、液位指示器報警器(12)、隔熱蓋板(6)、儲物箱(13)、不銹鋼通氣管(5)、風扇(4)、儲藏室、溫度傳感器、溫度控制器(26)構(gòu)成，冰箱在－70～－196℃溫度下在實驗室中用作儲存細胞、組織塊、核酸等的必需設備，冰箱的結(jié)構(gòu)簡單，制造要求的技術條件不高，成本低，運行時，耗電量小，噪音低，維護簡單，運行維護成本低，使用方便，可以滿足各種生物標本儲藏的需要，這個產(chǎn)品既實用，價格合適，產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保效益也十分突出，這個產(chǎn)品的出現(xiàn)可以促進生物工程研究工作的更廣泛地開展。
文檔編號F25D3/10GK1920451SQ20061005107
公開日2007年2月28日 申請日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月25日
發(fā)明者張磊, 李娟 申請人:張磊