[發明專利]一種自維持液氮式生物保存容器

有效

• 申請號: 202111255171.5
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN114013827B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 盛美娜;劉發柱;孫建勇;邱長義;蘇嵋華;龐皓文;王福滋
• 申請（專利權）人: 冰山松洋生物科技（大連）有限公司
• 主分類號: B65D25/38
• 分類號: B65D25/38;B65D81/20;B65D81/38
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 修睿;陳麗

1.一種自維持液氮式生物保存容器，其特征在于，包括液氮罐主體、斯特林機組和液氮補給系統，所述液氮罐主體包括液氮儲罐、套接在液氮儲罐外的內容器和套接在內容器外的外容器，所述內容器和外容器之間的空間內設有用于保存生物樣本的取物口，所述斯特林機組通過法蘭連接在液氮罐主體上，所述斯特林機組的端口與液氮儲罐的頂端相連，所述液氮儲罐與液氮補給系統相連，其間設有閥門，所述液氮補給系統用于向液氮儲罐內供給預設量的液氮，所述斯特林機組用于將揮發的氮氣冷凝液化為液氮，所述斯特林機組與液氮儲罐連接的儲罐排氣接管上設有壓力傳感器，所述內容器上設有溫度傳感器，所述壓力傳感器和溫度傳感器均與控制器相連，所述控制器與所述閥門相連，所述控制器用于判斷液氮余量達到設定值或者存儲空間的溫度值與設定值的關系后，控制閥門和斯特林機組的啟閉；

所述內容器包括內容器筒體、內容器下封頭、內容器上封頭、儲罐下支撐件、內轉體和內轉體旋轉件，所述內容器筒體的下方連接所述內容器下封頭，上方連接所述內容器上封頭，所述內容器下封頭上設置用于安裝內轉體的內下封頭內轉體支撐件，所述內下封頭內轉體支撐件上設有用于固定所述液氮儲罐的儲罐下支撐件，所述內轉體包括內轉體內筒、內轉體外筒，所述內轉體內筒通過內轉體上旋轉件、內轉體下旋轉件連接在所述液氮儲罐的外部，內轉體即可以通過套管為中心進行手動旋轉，多塊內轉體隔板將內轉體內筒和內轉體外筒之間的區域分成多個區域，并在隔板上做出區域標識，每個區域可單獨儲存生物樣本；當出入庫操作時，將取物口蓋子打開，手伸入到內轉體中撥動隔板，直至找到存儲的區域，進行出入庫操作，操作完畢后，蓋上蓋板，

具體使用方法如下：

通過加液口與液氮補給系統連接，打開截止閥，液氮罐將通過自增壓原理自動填充到液氮儲罐組合件中，液位逐漸上升，同時溫度逐漸下降，通過儲罐筒體罐壁冷熱交換，將冷量傳遞至內轉體的儲存空間中，并通過溫度傳感器組件將溫度傳遞至控制器中并顯示，直至溫度達到設定值后，關閉截止閥；

通過氣壓值可以換算出液氮的余量，并通過壓力傳感器組件將液位值傳遞至控制器中，實時監控罐內的液氮余量；

儲罐中的氮氣自然向上流通，達到斯特林冷頭時冷凝成液氮，滴落回液氮儲罐中；最終形成一個液氮的閉式循環；

當液氮余量低至設定值，或者存儲空間的溫度值高于設定值，控制器將控制斯特林制冷機組開始工作，當液氮余量達到設定值或者存儲空間的溫度值低于設定值，控制器將控制斯特林制冷機組停止工作；

當液氮儲罐的壓力過高，安全閥自動打開，對罐體進行保護，泄壓至安全值時，安全閥自動關閉；

當斯特林機組出現故障或者電能不充足的場合，采用手動加液口進行手動補液；

所述外容器包括外容器筒體、外容器下封頭、外容器上封頭、腳輪和內外容器支撐，所述外容器筒體的下方連接所述外容器下封頭，上方連接所述外容器上封頭，所述外容器下封頭的下方連接有腳輪，所述外容器下封頭上設置用于固定內容器的內外容器支撐；

所述內外容器支撐包括外容器下封頭支撐件和與其相連的加強筋板，所述外容器下封頭支撐件的上端與內下封頭支撐相連，其間設有玻璃鋼隔熱層；

所述閥門為電磁閥，當溫度傳感器檢測的溫度非設定值時，所述液氮補給系統通過自增壓原理將液氮輸送到液氮儲罐中；當溫度傳感器檢測的溫度達到設定值時，電磁閥關閉；

所述斯特林機組包括冷頭、散熱支撐板、斯特林機、散熱風機、散熱器、刀口法蘭和減震器，所述冷頭與斯特林機相連，所述冷頭的底端通過刀口法蘭與液氮罐體組裝，其間設有用于密封的無氧銅墊圈，所述斯特林機所在空間上設置所述散熱支撐板，所述散熱風機和散熱器均以預設數量和預設位置設置在所述散熱支撐板上，在兩個刀口法蘭之間設置所述減震器；

所述壓力傳感器所在的壓力檢測口連接有連通外界的安全閥，當液氮儲罐的壓力過高時，所述安全閥自動打開，對罐體進行保護，泄壓至安全值時，安全閥自動關閉。

2.根據權利要求1所述的自維持液氮式生物保存容器，其特征在于，所述內容器和外容器之間做抽真空處理，二者之間設有真空夾層，所述液氮補給系統的加液管設置在該區域中，所述外容器上設有真空封堵。

3.根據權利要求1所述的自維持液氮式生物保存容器，其特征在于，所述內容器的外表面設有絕熱材料。

4.根據權利要求1所述的自維持液氮式生物保存容器，其特征在于，所述液氮補給系統的加液管還連接有手動加液口。