[發明專利]控制粘滯液體凍結的設備

無效

• 申請號: 88101711.6
• 申請日: 1988-04-01
• 公開（公告）號: CN1017969B
• 公開（公告）日: 1992-08-26
• 發明（設計）人: 朱根·布奇穆勒;岡瑟·維伊爾曼斯
• 申請（專利權）人: 格里希姆刀具有限公司
• 主分類號: B01J2/06
• 分類號: B01J2/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 石小梅

本發明涉及一種借助于低沸點液化器控制粘滯液體凍結的設備。

保存液體可將它們裝在塑料袋或塑料瓶中冷凍和必要時進行真空干燥。如果涉及的是帶有機成分的易損液體，則必須盡可能迅速和均勻地，亦即有控制地進行冷凍，以避免凍傷。當所涉及的有機成分是指活的細胞時，如細菌懸浮液，則特別容易受到凍傷。無控制地冷凍由于劇烈的冰晶化而可能破壞細胞壁和細胞組織。

這樣的一種細菌懸浮液例如是由95%的水和5%的活細菌組成的。當無控制地冷凍時，細胞的成活率可降到很小的量。具有其它有機成分的液體，如蛋白質溶液、維他命溶液和接種血清，也會因無控制地冷凍而受損。為了保藏這一類液體而進行冷凍的一種有效方法是，借助于一種低沸點的液化氣來進行冷凍，一般采用氮氣。利用液態氮作為冷卻劑，可以非常迅速地將裝在袋子或安瓿中的液體冷卻到所希望的冷凍溫度，所以例如不再有時間形成大冰晶。然而仍然需要有一些使這類液體試樣由外向里凝固的時間，因此就會使液體核心成分不可免地在小范圍內凍傷和濃縮。

由GB-PS1376972已知一種設備，它可以較好地冷凍這種液體。這種設備將液體形成液滴，液滴進入低沸點液化氣的浴槽中，從浴槽中取出的是冷凍了的球團狀液滴。由于液滴體積小，所以液體可以極其迅速地凍透至所要求的溫度。做到這一點還利用液體和冷卻劑之間直接的熱交換，因為在冷卻劑和要加以冷凍的液體之間 不存在將它們彼此分開的中間層。此外，液滴的球狀構成了一種對均勻冷凍而言為最佳的液體表面積與體積之間的比例關系。液滴是通過一個蠕動泵對充滿著欲冷凍滴體的軟管作周期性壓縮產生的。從軟管產生的液體的液滴，通過噴嘴引入冷卻槽中。

制造液滴的這種方法是不經濟的。蠕動泵是一種比較復雜和易出故障的機器，它經常需要維修。因為它裝在冷卻劑槽的附近，所以噴嘴有結冰的危險。若對保持一定的球團直徑有較高的要求，則因為現有的這種設備只能生產直徑大體相同的球團而難以滿足。然而，要想有控制地冷凍易損液體，使液滴和球團具有一致的尺寸是先決條件，因為只有在一致的尺寸下，才能滿足完全相同和有控制地冷凍的條件。現有設備只提供了有限的可能性，即它只能利用通過能力來改變液滴大小。若要將粘度不同的不同品種的液體冷凍成球團，則往往對于不同的液體要有不同的球團大小。

本發明的目的是提出一種將粘滯液體有控制地凍結成冷凍球團的設備，球團幾乎具有相同的直徑，它們的大小可以改變。這種設備簡單、耐用，在相當大的程度上無需維修。

為了達到本發明的目的，本發明采用了一種用低沸點液化氣有控制地冷凍粘滯液體的設備，用來使液體形成液滴，液滴在一個液氮槽中冷凍成球團，其中裝在槽上部的罐中放入欲加以冷凍的液體，罐底由兩塊設有孔的可相對移動的滴液板所組成。

本發明中的下滴液板孔面朝向浴槽表面的棱邊，被設計成帶槽的棱邊。在本發明的設備中，還有保持罐中液體高度不變的裝置和圍繞著罐的加熱帶，以便保持液體的溫度不變。

欲加以冷凍的液體必須是粘滯的，這一條件的意義僅僅在于，可 以從液體中制造出大小一定的液滴。本發明的設備可適用于粘度范圍很寬的液體，只有非常稀薄的液體除外。重要之點在于，當液滴向冷卻劑滴下時，要有足夠長的使之成為球狀的時間。另一方面，也不允許液滴以過高的速度浸入例如液滴槽中，因為這種情況下會影響液滴的球狀。除了液滴的大小外，它去往液氮槽中的滴落路程，亦即滴落高度，對液體能否最佳凍結具有決定意義。每種液體的最佳滴落高度，可用簡單的試驗來確定。

有控制的最佳凍結過程的另一個重要判據，是在液體冷卻劑槽中的停留時間。停留時間可易于借助于一種現有的通過槽的傳送帶來調整。傳送帶上有括板，它用來輸送凍結成球團的液滴。

附圖清楚地表明了本發明的一個實施例。

其中：

圖1是凍結和隨后干燥的設備總成，

圖2是圖1中凍結和滴液裝置放大圖，

圖3是圖2中的一個局部，

圖4是滴液裝置詳圖。

圖1所示設備的主要部分包括：滴液裝置1;冷凍裝置2;裝填裝置3;冷凍柜4;真空干燥裝置5。在滴液裝置1中裝有欲冷凍的液體。它滴入一個液態氮槽6中，此槽設在冷凍裝置2中。傳送帶7經槽6運行，它的繞行速度是可以調節的。液氮通過管道8進入冷凍裝置2，以補充蒸發掉的氮氣。冷凍裝置2中蒸發的氮氣被鼓風機10經由管子9抽走，并用來使作為中間貯存的冷凍柜4中保持一個適當的溫度，如-60℃。流動方向和運動方向在圖中均用未標號碼的箭頭表示。