低温存储装置

摘要

本发明公开一种低温存储装置，包括：外罐、轴组件、安装于外罐内的内胆和安装于外罐外的驱动组件；内胆与外罐连接固定，外罐顶部与内胆顶部中心处分别设置用于穿设轴组件的轴孔，外罐顶部的轴孔与内胆顶部的轴孔之间采用波纹管连接，所述波纹管与轴组件之间设置有阻挡气流对流的第一隔热组件；位于内胆内部的轴组件上安装有用于分区放置生物样本的内转体，位于外罐外部的轴组件与驱动组件连接；外罐顶部与内胆顶部对应的偏心处分别设置作为取放生物样本通道的取物孔，两取物孔之间设置可打开的保温盖。本发明的低温存储装置有效地降低液氮损耗，保存生物样本效果更好。

权利要求

1.一种低温存储装置，其特征在于，包括：外罐、轴组件、安装于外罐内的内胆和安装于外罐外的驱动组件；内胆与外罐连接固定，外罐顶部与内胆顶部中心处分别设置用于穿设轴组件的轴孔，外罐顶部的轴孔与内胆顶部的轴孔之间采用波纹管连接，所述波纹管与轴组件之间设置有阻挡气流对流的第一隔热组件；位于内胆内部的轴组件上安装有用于分区放置生物样本的内转体，位于外罐外部的轴组件与驱动组件连接；外罐顶部与内胆顶部对应的偏心处分别设置作为取放生物样本通道的取物孔，两取物孔之间设置可打开的保温盖；

所述轴组件包括：通过第二隔热组件连接在一起的第一轴和第二轴，所述第一轴与驱动组件连接，第二轴上安装有内转体；

所述第一轴采用多层套管结构，每一层套管直径与其他层套管直径不同，多层套管的相邻层套管首尾依次连接，当多层套管的最内层套管的自由端与驱动组件连接时，最外层套管的自由端与第二轴连接，或者当多层套管的最外层套管的自由端与驱动组件连接时，最内层套管的自由端与第二轴连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一隔热组件为沿轴向间隔设置的玻璃钢管和聚四氟乙烯垫片。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二隔热组件包括通过第一螺栓连接的第一轴套和第二轴套，所述第一轴套套设在第一轴的一端，并通过所述第一螺栓与第一轴连接固定，所述第二轴套套设在第二轴的一端，并通过第二螺栓与第二轴连接固定。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一螺栓与第二轴套之间以及第二螺栓与第二轴套之间分别设置有第三隔热组件。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，第一轴套的外形为凸台结构，第二轴套的底部套在凸台上，第一轴套与第二轴套之间为线接触。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多层套管为三层套管。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，所述驱动组件的输出轴上安装有第一齿轮，所述轴组件上设置有轴承座，轴承座上安装有与第一齿轮相啮合的第二齿轮。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一齿轮的轴线与第二齿轮的轴线垂直。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，所述内胆底部与外罐内部通过隔热连接件连接固定。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述隔热连接件为尼龙绳。

11.根据权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，外罐顶部的取物孔处安装有中空柱形凸台，凸台内壁与内胆顶部的取物孔连通，位于外罐外部的凸台边沿开设有凹槽。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，凸台内壁与内胆顶部的取物孔之间的连通通道为波纹管结构。

13.根据权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，所述外罐包括下部罐体和与罐体密封连接的上部封头，所述封头顶部外侧为平面结构，所述封头内侧设置有多条肋筋。

说明书

低温存储装置

技术领域

[0001] 本发明涉及低温存储技术领域，尤其涉及一种低温存储装置。

背景技术

[0002] 在生物医药领域，液氮环境下的低温存储可以使血液、干细胞、疫苗等生物组织长期活性保存，生物样本通常情况下分区放置在液氮罐中，当使用时，操作人员通过打开取物孔将待提取生物样本从液氮罐中取出。

[0003] 现有的液氮罐使用中，大多需要操作人员通过取物孔将手伸入液氮罐中拨动样本放置分区，当待提取样本转动到取物孔下方时，将样本取出。这种方式由于人工取样操作多，耗时长，不仅容易出现冻伤，还会造成较大的液氮损耗。还有一种液氮罐是采用外部电机驱动方式以减少人工取样操作，但这种方式由于引入了外部驱动连接液氮罐内外而产生了额外的液氮损耗。

发明内容

[0004] 本发明提供一种低温存储装置，用以克服上述现有技术中存在的技术问题，不仅能减少人工取样操作，而且能够降低额外的液氮损耗。

[0005] 本发明提供的一种低温存储装置，包括：外罐、轴组件、安装于外罐内的内胆和安装于外罐外的驱动组件；内胆与外罐连接固定，外罐顶部与内胆顶部中心处分别设置用于穿设轴组件的轴孔，外罐顶部的轴孔与内胆顶部的轴孔之间采用波纹管连接，所述波纹管与轴组件之间设置有阻挡气流对流的第一隔热组件；位于内胆内部的轴组件上安装有用于分区放置生物样本的内转体，位于外罐外部的轴组件与驱动组件连接；外罐顶部与内胆顶部对应的偏心处分别设置作为取放生物样本通道的取物孔，两取物孔之间设置可打开的保温盖；所述轴组件包括：通过第二隔热组件连接在一起的第一轴和第二轴，所述第一轴与驱动组件连接，第二轴上安装有内转体；所述第一轴采用多层套管结构，每一层套管直径与其他层套管直径不同，多层套管的相邻层套管首尾依次连接，当多层套管的最内层套管的自由端与驱动组件连接时，最外层套管的自由端与第二轴连接，或者当多层套管的最外层套管的自由端与驱动组件连接时，最内层套管的自由端与第二轴连接。

[0006] 本发明通过将驱动组件安装在外罐外，不仅节省罐内的容积，而且可以在罐外准确定位样本存放位置，从而减少取样时间，降低漏热；通过采用波纹管连接外罐和内胆以延长导热路径，以及通过在波纹管与轴组件间设置阻挡气流对流的第一隔热组建，都能够减少漏热，从而有效地降低液氮损耗，使得本发明的低温存储装置保存生物样本效果更好。

附图说明

[0007] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0008] 图1为本发明实施例提供的一种低温存储装置的结构示意图；

[0009] 图2为图1中的轴组件结构示意图；

[0010] 图3为图1中外罐与内胆之间穿设轴组件连接处的局部放大图；

[0011] 图4为图1中第一轴的结构示意图；

[0012] 图5为图1中取物孔处局部放大图。

具体实施方式

[0013] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0014] 为使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

[0015] 图1为本发明实施例提供的一种低温存储装置的结构示意图，图2为图1中的轴组件结构示意图,图3为图1中外罐与内胆之间穿设轴组件连接处的局部放大图，如图1-3所示，本实施例中的低温存储装置包括：外罐200、轴组件100、安装于外罐内的内胆300和安装于外罐外的驱动组件400；内胆300与外罐200连接固定，外罐顶部中心处设置有轴孔209，内胆顶部中心处设置有轴孔302，其分别用于穿设轴组件，外罐顶部的轴孔209与内胆顶部的轴孔302之间采用波纹管30连接，波纹管30与轴组件100之间设置有阻挡气流对流的第一隔热组件31；位于内胆300内部的轴组件100上安装有用于分区放置生物样本的内转体101，位于外罐200外部的轴组件100与驱动组件400连接；外罐顶部与内胆顶部对应的偏心处分别设置有作为取放生物样本通道的取物孔，两取物孔之间设置有可打开的保温盖500。

[0016] 本实施例中的低温存储装置采用在外罐外部设置驱动组件400给轴组件100提供转动的驱动动力，驱动组件放置在外罐外一方面可以节省罐内的容积，另一方面可方便在外罐外对罐内的内转体的转动位置进行控制，准确定位样本存放位置，从而减少取样时间，降低漏热。

[0017] 本发明实施例中的驱动组件可以为人工控制的手轮，也可以为电机，通过在手轮上设置分区刻度标识可以达到准确控制内部内转体的角度，而电机驱动可以采用电力控制方式，可精确控制内转体的转动角度，从而可减少取样操作时间。

[0018] 在使用中，当无需取样时，保温盖500密封取物孔，阻断罐内外导热，在需要取样时，通过驱动组件400控制内转体101将待取样样本转动到取物孔下方，然后打开保温盖500取出样本，取样后重新盖上保温盖500。

[0019] 本发明实施例中，在穿设轴组件100的外罐和内胆的轴孔之间连接处的颈管采用波纹管连接结构，波纹管连接加长了导热路径，有利于降低漏热，在轴组件100与波纹管30之间设置阻止气体对流的第一隔热组件31，进一步降低漏热。

[0020] 本发明实施例通过将驱动组件安装在外罐外，不仅节省罐内的容积，而且可以在罐外准确定位样本存放位置，从而减少取样时间，降低漏热；通过采用波纹管连接外罐和内胆以延长导热路径，以及通过在波纹管与轴组件间设置阻挡气流对流的第一隔热组建，都能够减少漏热，从而有效地降低液氮损耗，使得本发明的低温存储装置保存生物样本效果更好。

[0021] 在具体实施中，设置的第一隔热组件31为沿轴向间隔设置的玻璃钢管12和聚四氟乙烯垫片13，聚四氟乙烯垫片与轴组件之间为过渡配合，在保证轴可以转动的前提下，聚四氟乙烯材质相对玻璃钢材质来说，表面更加光滑，能够达到与轴之间的间隙最小，从而有效减少漏热。

[0022] 在具体实施中，轴组件包括：通过第二隔热组件连接在一起的第一轴10和第二轴20，第一轴10与驱动组件400连接，第二轴20上安装有内转体101。

[0023] 为保证一定的强度和刚度，第一轴为不锈钢轴，第二轴为铝或铝合金轴，因此，两轴之间连接处需要设置隔热组件进行连接，以降低位于内胆内的第二轴与连接外部的第一轴之间的导热。

[0024] 其中，第二隔热组件包括通过第一螺栓16连接的第一轴套14和第二轴套21，第一轴套14套设在第一轴10的一端，并通过第一螺栓16与第一轴10连接固定，第二轴套21套设在第二轴20的一端，并通过第二螺栓23与第二轴20连接固定。为进一步减少漏热，本发明实施例中，第一螺栓16与第二轴套20之间设置有隔热组件15，以减少第一轴套与第二轴套之间的接触，第二螺栓23与第二轴套20之间设置有隔热组件22，以减少第二轴套与第二轴之间的热传导，从而减少第二轴向第一轴发生热传导。

[0025] 本发明实施例中，第一轴套14的外形为凸台结构，第二轴套21的底部套在凸台上，第一轴套14的底部与第二轴之间根据间隙大小设置相应厚度的隔热垫25，第一轴套与第二轴套之间为线接触24，线接触可以使第一轴套与第二轴套之间的热传导减小，从而降低漏热，还能够传递轴向力。

[0026] 上述实施例中，在保证强度需求情况下，第一轴10采用多层套管结构，图4为图1中第一轴的结构示意图，如图4所示，多层套管的相邻层套管首尾依次连接，使得在有限长度内，增加导热长度，以达到降低传热的目的。具体实施中，可以采用三个不同直径的钢管依次首尾焊接而成。当多层套管的最内层套管的自由端与驱动组件连接时，最外层套管的自由端与第二轴连接，或者当多层套管的最外层套管的自由端与驱动组件连接时，最内层套管的自由端与第二轴连接。

[0027] 实际使用中，若采用电机驱动轴组件转动，则电机输出轴与轴组件之间可以采用联轴节连接方式，也可以采用齿轮啮合连接方式。本发明实施例中，为使动力传动更加稳定，驱动组件400通过齿轮传动方式将动力传递给第一轴10，即驱动组件400的输出轴上安装第一齿轮401，第一轴10上设置有轴承座17，轴承座17上安装有与第一齿轮401相啮合的第二齿轮18，当第一轴采用多层套管结构时，轴承座17分别与多层套管的自由端和第二齿轮连接。第一齿轮401和第二齿轮18均为锥齿轮，采用锥齿轮传动可以使轴组件的轴向垂直于驱动组件的输出轴的轴向，即第一齿轮的轴线与第二齿轮的轴线垂直相交，这样可以改变传动的轴向，不仅驱动组件可以稳固安装在外罐顶部，而且轴组件也可以降低径向晃动。

[0028] 使用中，为使轴组件在转动时，还能保持径向和轴向的稳固，外罐顶部的轴孔209处固定设置U型支撑件40，U型支撑件40的底部设有与轴孔209相对应的通孔，以便于穿设轴组件，U型支撑件的U型槽内安装推力轴承11，将连接有轴承座17的第一轴依次穿过推力轴承11、U型支撑件的通孔，最后密封件42压在轴承座17的台阶43和U型支撑件上，将推力轴承密封在U型槽内，并通过螺钉41连接紧固，使得轴承座、推力轴承和U型支撑件相对位置保持固定。齿轮转动时，通过推力轴承11，轴承座带动第一轴相对U型支撑件转动。

[0029] 现有的低温容器中，一般是将内外容器底部中心处直接连接固定，由于内外容器的温差较大，通过这种连接方式很容易使外容器外部结露。本发明实施例中，内胆底部与外罐内部通过隔热连接件205连接固定，隔热连接件为尼龙绳，通过设置3-4条尼龙绳可以将内胆拉紧固定在外罐内壁，加长连接结构的长度，不仅满足了运输需求，同时有效地减少了内外容器连接处的漏热，结霜/结露的现象。

[0030] 图5为图1中取物孔处局部放大图，如图5所示，外罐200顶部的取物孔处安装有中空柱形凸台，凸台内壁与内胆顶部的取物孔连通，位于外罐外部的凸台边沿开设有凹槽502，以减少结露，凸台内壁与内胆顶部的取物孔之间的连通通道为波纹管结构501。

[0031] 在上述本发明实施例中，外罐200包括下部罐体201和与罐体密封连接的上部封头202，封头顶部外侧为平面结构，封头202顶部由于采用平面结构，其上可以方便安装放置电气盒207，安装固定驱动组件400的电机箱，以及安装固定用于操作控制的触摸屏208等。封头内侧设置有多条肋筋203，设置肋筋可以加强封头刚度，同时还可以固定容器内的管线。

[0032] 在上述本发明实施例中，外罐200外侧下部还安装有不同高度的可折叠收起的踏板204，以便于不同身高的取样人员都能够方便取样操作。外罐200底部安装有滚轮206，以便于罐体移动。

[0033] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。