[發(fā)明專利]一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710068452.7
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106871546A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張啟勇;朱志剛;陳喆華;吳克平;丁富斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院;基點(diǎn)生物科技（上海）有限公司
• 主分類號: F25D16/00
• 分類號: F25D16/00;F25D3/10;F25B9/14
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及生物低溫儲(chǔ)存領(lǐng)域，具體是一種用于液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔。

背景技術(shù)：

低溫環(huán)境能夠抑制生物的生化活動(dòng)，降低其新陳代謝速率，因而可以達(dá)到長期保存的目的。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，生物體保存溫度越低，保存時(shí)間也就越長。利用液氮77K（-196℃）低溫保存的細(xì)胞和組織，在凍存多年后復(fù)溫，沒有發(fā)現(xiàn)任何生化和功能上的變異。低溫儲(chǔ)存技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生物樣本、組織器官等物品的長期安全保存，為遺傳物質(zhì)及其種質(zhì)資源的保存開拓了廣闊的應(yīng)用前景。

目前，常用的液氮溫區(qū)生物樣本儲(chǔ)存罐基本是生物樣本液氮浸泡型儲(chǔ)存罐，由液氮蒸發(fā)提供制冷量，然后排到大氣中。然而這種液氮浸泡型儲(chǔ)存罐由需要定期補(bǔ)充液氮，且操作時(shí)容易干擾視線。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的目的是提供一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，在運(yùn)行期間無需添注液氮，無冷氣溢出，維護(hù)簡便，特別適合無液氮供應(yīng)的場所。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：包括有冷凍腔，液氮腔和盤管；盤管纏繞在冷凍腔外壁上或冷凍腔的內(nèi)壁上；盤管一端連通有液氮供管，另一端連通有氮?dú)饣毓埽灰旱┕芎偷獨(dú)饣毓芊謩e接入液氮腔中或液氮供管和氮?dú)饣毓軈R合后接入液氮腔中；還包括有可以將液氮腔中氮?dú)庖夯牡蜏刂评錂C(jī)。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：所述低溫制冷機(jī)安裝于液氮腔中，低溫制冷機(jī)冷端連接有冷凝翅片。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：所述低溫制冷機(jī)安裝在液氮腔外，低溫制冷機(jī)冷端連接有柔性導(dǎo)熱材料，柔性導(dǎo)熱材料的另一端連接在液氮腔內(nèi)的冷凝翅片或液氮腔的外壁上。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：所述盤管為銅質(zhì)、鋁質(zhì)、導(dǎo)熱優(yōu)良的光管或帶翅片的強(qiáng)化傳熱管；盤管上、下兩端分別連接氮?dú)饣毓芎鸵旱┕埽獨(dú)饣毓芘c液氮腔的接口位置位于液氮腔的上部，液氮供管與液氮腔的接口位置位于液氮腔的下部。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：所述冷凍腔為圓柱形或長方形。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：低溫制冷機(jī)為G-M制冷機(jī)、斯特林制冷機(jī)、脈管制冷機(jī)或者制冷溫度可達(dá)77K（-196℃）的其他類型低溫制冷機(jī)；低溫制冷機(jī)的安裝角度不限。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：所述冷凍腔的外表面包有多層絕熱材料。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：所述冷凍腔安裝在凍存罐中，一個(gè)液氮腔對應(yīng)一個(gè)或多個(gè)凍存罐。

一種液氮零損耗生物樣本凍存罐的冷凍腔，其特征在于：所述冷凍腔的頂部通過薄壁頸管連接到罐體上，冷凍腔和罐體之間形成有空隙，所述空隙抽成真空。

生物樣本位于冷凍腔中，不與液氮直接接觸。冷凍腔的頂部通過低導(dǎo)熱的薄壁頸管連接到罐體上。冷凍腔的外表面包有多層絕熱材料，與罐體之間的空隙抽成真空，以減少漏熱。液氮腔中的液氮經(jīng)液氮供管進(jìn)入冷凍腔壁面上的盤管中，吸收漏罐體漏熱及生物樣本熱量后，部分液氮?dú)饣刂獨(dú)饣毓苓M(jìn)入液氮腔氣相區(qū)。液氮腔設(shè)有低溫制冷機(jī)，在低溫制冷機(jī)冷端連著的冷凝翅片中將氮?dú)庖夯亓鞯揭旱校瓿梢粋€(gè)循環(huán)，從而達(dá)到液氮的零損耗。

液氮腔可以位于凍存罐的罐體內(nèi)，也可以位于外部，通過管路連接，做成分體式。

氮?dú)饣毓堋⒁旱┕芸梢院喜ⅲ纬梢粋€(gè)管子，既有液氮往下流，氣化的氮?dú)馔厦芭荨?/p>

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明樣品取放方便，冷凍腔壁溫穩(wěn)定均勻，液氮充注量低，正常運(yùn)行期間無需補(bǔ)充液氮，維護(hù)簡單，特別適合無液氮供應(yīng)的場所。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明中低溫制冷機(jī)為臥式時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中低溫制冷機(jī)為立式時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中液氮腔為分體式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為一個(gè)低溫制冷機(jī)冷卻多個(gè)凍存罐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為低溫制冷機(jī)安裝部位的放大圖。

具體實(shí)施方式：

參見附圖。