CN113446773B - 一种生物实验用温度平衡样品储存罐 - Google Patents

一种生物实验用温度平衡样品储存罐 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物实验用温度平衡样品储存罐，属于实验设备领域，一种生物实验用温度平衡样品储存罐，包括底座，底座上转动连接有保温筒，保温筒的底端与底座之间连接有步进电机，保温筒上开设有多个均匀分布的插槽，插槽内插接有样品保存管，底座上固定连接有与保温筒相匹配的温度调控架，保温筒上安装有与活动插管相匹配的导流管，温度调控架上卡接有与保温筒相匹配的绝热观察板，本方案可以实现在生物样品保存及培养时，可对多种不同的样品进行实时温度检测，且样品保存温度变化超过设定范围时，可及时对单一样品保存管进行降温处理，保证生物样品长途运输的安全。

Description

一种生物实验用温度平衡样品储存罐
技术领域
本发明涉及实验设备领域，特别是涉及一种生物实验用温度平衡样品储存罐。
背景技术
很多生物样品对温度十分敏感，保存温度会直接影响生物样品的质量，所以生物样品需要采用特殊的手段和装置进行保存及运输。例如，血小板样品和单采白细胞悬液样品的保存标准温度通常为10～25℃，全血及红细胞类血液（不包括冰冻红细胞）样品的保存标准温度通常为2～8℃，以尽量降低细胞新陈代谢速度的同时，对维持细胞活动的营养物质及酶不造成负面影响。
目前，生物样品主要通过冷藏箱进行保存及运输，对装有生物样品的器皿或试样袋进行保护包装；将经保护包装的生物样品放置于冷藏箱内的冰排或冰袋上；密封装载有生物样品的冷藏箱，然后经冷链物流公司运输至目的地。
上述常规保存及运输生物样品的方法具有缺点：1、无法保证保存及运输过程中冷藏箱内的温度在生物样品的保存温度范围内，尤其对于保存标准温度为10～25℃的生物样品，当环境温度不高于10℃时，冷藏箱内的温度会低于10℃，从而影响所述生物样品的质量；2、装有生物样品的器皿或试样袋在冷藏箱内的位置不固定，在运输过程中易滑动，即使对装有生物样品的器皿或试样袋进行保护包装，也存在因碰撞而破裂的风险。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种生物实验用温度平衡样品储存罐，本方案可以实现在生物样品保存及培养时，可对多种不同的样品进行实时温度检测，且样品保存温度变化超过设定范围时，可及时对单一样品保存管进行降温处理，保证生物样品长途运输的安全，罐体破损时也及时对样品进行冷冻处理，使生物样品不易损失。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种生物实验用温度平衡样品储存罐，包括底座，所述底座上转动连接有保温筒，所述保温筒的底端与底座之间连接有步进电机，所述保温筒上开设有多个均匀分布的插槽，所述插槽内插接有样品保存管，所述样品保存管包括空心立杆，所述空心立杆内上转动连接有多个均匀分布的储样皿，所述储样皿的底端固定连接有缓冲壳，所述底座上固定连接有与保温筒相匹配的温度调控架，所述温度调控架包括与底座固定连接的壳体，所述壳体的顶端固定连接有卡板，所述壳体的外壁上固定连接有一对储气罐，所述卡板与储气罐之间连接有高压泵，所述储气罐的底端固定连接有多个活动插管，多个所述活动插管与高压泵之间连接有分流管，所述活动插管上安装有电磁阀，所述保温筒上安装有与活动插管相匹配的导流管，多个所述导流管分别与多个缓冲壳的位置相匹配，所述温度调控架上卡接有与保温筒相匹配的绝热观察板，所述样品保存管的顶端卡接有与温度调控架相匹配的密封盖，所述密封盖上开设有取样孔，所述取样孔内插接有提取塞，本方案可以实现在生物样品保存及培养时，可对多种不同的样品进行实时温度检测，且样品保存温度变化超过设定范围时，可及时对单一样品保存管进行降温处理，保证生物样品长途运输的安全，罐体破损时也及时对样品进行冷冻处理，使生物样品不易损失。
进一步的，所述储样皿包括玻璃培养皿，所述培养皿的顶端固定连接有绝热板，每个所述储样皿均与一个缓冲壳固定连接，且缓冲壳的上端将储样皿的外侧包覆，通过缓冲壳对储样皿进行全面保护和保温。
进一步的，所述保温筒包括空心桶，所述空心桶内填充有蜂窝保温棉，所述保温筒的中部固定连接有注射管，所述注射管的输入端位于保温筒上端，所述注射管的输出端上连接有多个支流管，多个所述支流管延伸至保温筒内各处，且支流管上开设有多个均匀分布的漏孔，在保温筒内注入液氮后，使液氮可快速沿支流管分布至保温筒各处，使保温筒快速进行全面冷冻。
进一步的，所述空心立杆内安装有多个均匀分布并与储样皿相匹配的温度检测传感器，所述空心立杆的底端插接在插槽的内壁底端，所述保温筒上的插槽内壁底端安装有与空心立杆相匹配的接口，通过空心立杆对多个储样皿进行单独的温度检测，且空心立杆用于支撑多个储样皿。
进一步的，一种生物实验用温度平衡样品储存罐，包括一种控制系统，所述控制系统包括安装在壳体上的控制器，所述步进电机、活动插管和空心立杆内的温度检测传感器均与控制器电性连接。
进一步的，一对所述储气罐内分别储存有液氮和干冰，在装置密封新下降时可通过向保温筒内注入液氮来对全体样品保存管进行冷冻处理，防止样品损失，常规样品温度调控通过向储样皿处注入干冰来降温调控。
进一步的，所述插槽的内壁上固定连接有多个均匀分布的隔断环，所述导流管出口位于插槽最底部的两个隔断环之间，且两个隔断环之间的间距与储样皿和缓冲壳的间距相匹配，导流管输出的干冰先填充两个隔断环之间的空间，使底部的缓冲壳完全被低温二氧化碳环绕，当两个隔断环之间的低温二氧化碳过量后，顶起隔断环，部分二氧化碳逐渐上升，直至全部缓冲壳被低温二氧化碳环绕覆盖。
进一步的，所述提取塞包括密封柱，所述密封柱的上下两端分别安装有把手和电磁铁，所述把手上安装有与电磁铁相匹配的开关。
一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其使用方法为：
S1，使用时，将细胞样品存放于储样皿内，然后闭合多个储样皿，使样品保存管整体呈圆柱状；然后将样品保存管插入保温筒中，实现细胞的保存；
S2，将密封盖卡接在绝热观察板上，实现装置整体的密封；
S3，运输过程中，通过空心立杆实时检测多个储样皿的温度，储样皿内温度升高时，卡板上的电磁阀下降，使导流管与电磁阀对接；
S3，根据温度传感器测得的温度对指定储样皿位置的空间逐渐注入干冰，实现储样皿的恒低温保存；
S4，而需要取出样品保存管时，使用温度调控架上的控制面板，使保温筒旋转，直至对应位置的样品保存管与提取塞相匹配，此时按压提取塞，并开启提取塞上的电磁铁即可将样品保存管从保温筒上抽出。
进一步的，所述绝热观察板由透明的保温玻璃板制成，所述保温筒和缓冲壳均由透明保温树脂注塑制成，方便外界实验人员观察样品情况。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以实现在生物样品保存及培养时，可对多种不同的样品进行实时温度检测，且样品保存温度变化超过设定范围时，可及时对单一样品保存管进行降温处理，保证生物样品长途运输的安全，罐体破损时也及时对样品进行冷冻处理，使生物样品不易损失。
（2）空心立杆内安装有多个均匀分布并与储样皿相匹配的温度检测传感器，空心立杆的底端插接在插槽的内壁底端，保温筒上的插槽内壁底端安装有与空心立杆相匹配的接口，通过空心立杆对多个储样皿进行单独的温度检测，且空心立杆用于支撑多个储样皿，储样皿包括玻璃培养皿，培养皿的顶端固定连接有绝热板，每个储样皿均与一个缓冲壳固定连接，且缓冲壳的上端将储样皿的外侧包覆，通过缓冲壳对储样皿进行全面保护和保温。
（3）一对储气罐内分别储存有液氮和干冰，在装置密封新下降时可通过向保温筒内注入液氮来对全体样品保存管进行冷冻处理，防止样品损失，常规样品温度调控通过向储样皿处注入干冰来降温调控。
（4）保温筒包括空心桶，空心桶内填充有蜂窝保温棉，保温筒的中部固定连接有注射管，注射管的输入端位于保温筒上端，注射管的输出端上连接有多个支流管，多个支流管延伸至保温筒内各处，且支流管上开设有多个均匀分布的漏孔，在保温筒内注入液氮后，使液氮可快速沿支流管分布至保温筒各处，使保温筒快速进行全面冷冻。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的爆炸图；
图3为本发明的去绝热观察板立体图；
图4为本发明的样品保存管立体图；
图5为本发明的对样品保存管操作时的立体图；
图6为本发明的剖视图；
图7为图6中A处的结构示意图；
图8为图6中B处的结构示意图；
图9为本发明的原理框图；
图10为本发明的使用流程图。
图中标号说明：
1底座、2保温筒、3温度调控架、301壳体、302卡板、303储气罐、304活动插管、4样品保存管、401空心立杆、402缓冲壳、403储样皿、5绝热观察板、6密封盖、7提取塞。
具体实施方式
本实施例1将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“ 内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例：
请参阅图1-3，一种生物实验用温度平衡样品储存罐，包括底座1，底座1上转动连接有保温筒2，保温筒2的底端与底座1之间连接有步进电机，步进电机用于驱动保温筒2旋转，保温筒2上开设有多个均匀分布的插槽，插槽内插接有样品保存管4；
请参阅图4-5和图7-8，样品保存管4包括空心立杆401，空心立杆401内上转动连接有多个均匀分布的储样皿403，储样皿403的底端固定连接有缓冲壳402，底座1上固定连接有与保温筒2相匹配的温度调控架3；空心立杆401内安装有多个均匀分布并与储样皿403相匹配的温度检测传感器，空心立杆401的底端插接在插槽的内壁底端，保温筒2上的插槽内壁底端安装有与空心立杆401相匹配的接口，通过空心立杆401对多个储样皿403进行单独的温度检测，且空心立杆401用于支撑多个储样皿403，储样皿403包括玻璃培养皿，培养皿的顶端固定连接有绝热板，每个储样皿403均与一个缓冲壳402固定连接，玻璃培养皿与缓冲壳402之间卡接有纤维导液管，纤维导液管可拆卸，进行生物样品低温保存存时可拆卸纤维导液管并在玻璃培养皿底部安装导热密封板，然后在缓冲壳402内填充冷却液，保证玻璃培养皿内样品的低温保存，而进行生物长期培养时，可安装纤维导液管并在缓冲壳402内填充营养液，并在储样皿403内铺设与纤维导液管相匹配的半透膜，通过纤维导液管将营养液导入储样皿403内，缓冲壳402内可根据不同的生物样品填充不同的填充液（例如营养液、冷却液或保温气体），且缓冲壳402的上端将储样皿403的外侧包覆，通过缓冲壳402对储样皿403进行全面保护和保温。
请参阅图2-6，温度调控架3包括与底座1固定连接的壳体301，壳体301的顶端固定连接有卡板302，壳体301的外壁上固定连接有一对储气罐303，一对储气罐303内分别储存有液氮和干冰，在装置密封新下降时可通过向保温筒2内注入液氮来对全体样品保存管4进行冷冻处理，防止样品损失，常规样品温度调控通过向储样皿403处注入干冰来降温调控，卡板302与储气罐303之间连接有高压泵，储气罐303的底端固定连接有多个活动插管304，多个活动插管304与高压泵之间连接有分流管，活动插管304上安装有电磁阀，活动插管304由带有电动推杆的插管构成，插管的一端插入电磁阀的输出端，电动推杆安装在卡板302内，且电动推杆的动力输出端与插管固定连接，保温筒2上安装有与活动插管304相匹配的导流管201，多个导流管201分别与多个缓冲壳402的位置相匹配，插槽的内壁上固定连接有多个均匀分布的隔断环，相邻两个隔断环位于导流管201出口处的上下两端，且两个隔断环之间的间距与储样皿403和缓冲壳402的间距相匹配。
参阅图2-3，温度调控架3上卡接有与保温筒2相匹配的绝热观察板5，绝热观察板5由透明的保温玻璃板制成，保温筒2和缓冲壳402均由透明保温树脂注塑制成，方便外界实验人员观察样品情况，样品保存管4的顶端卡接有与温度调控架3相匹配的密封盖6，密封盖6上开设有取样孔，取样孔内插接有提取塞7，提取塞7包括密封柱，密封柱的上下两端分别安装有把手和电磁铁，把手上安装有与电磁铁相匹配的开关。
请参阅图6-8，保温筒2包括空心桶，空心桶内填充有蜂窝保温棉，保温筒2的中部固定连接有注射管，注射管的输入端位于保温筒2上端，注射管的输入端与活动插管304的输出端相匹配，在空心立杆401内的温度传感器检测到多个储样皿403均快速升温时，活动插管304接入注射管，同时高压泵工作，使储气罐303中的液氨被导入注射管中，注射管的输出端上连接有多个支流管，多个支流管延伸至保温筒2内各处，且支流管上开设有多个均匀分布的漏孔，在保温筒2内注入液氮后，使液氮可快速沿支流管分布至保温筒2各处，使保温筒快速对样品保存管4进行全面冷冻。
请参阅图9，一种生物实验用温度平衡样品储存罐，包括一种控制系统，控制系统包括安装在壳体301上的控制器，步进电机、活动插管304和空心立杆401内的温度检测传感器均与控制器电性连接，多个电磁阀均与控制器电性连接。
请参阅图10，一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其使用方法为：
S1，使用时，将细胞样品存放于储样皿403内，然后闭合多个储样皿403，使样品保存管4整体呈圆柱状；然后将样品保存管4插入保温筒2中，实现细胞的保存；
S2，将密封盖6卡接在绝热观察板5上，实现装置整体的密封；
S3，运输过程中，通过空心立杆401实时检测多个储样皿403的温度，储样皿403内温度升高时，卡板302上的电磁阀下降，使导流管201与电磁阀对接；
S3，根据空心立杆401上的温度传感器测得的温度对指定储样皿403位置的空间逐渐注入干冰，实现储样皿403的恒低温保存；
S4，而需要取出样品保存管4时，使用温度调控架3上的控制面板，使保温筒2旋转，直至对应位置的样品保存管4与提取塞7相匹配，此时按压提取塞7，并开启提取塞7上的电磁铁即可将样品保存管4从保温筒2上抽出。
本方案可以实现在生物样品保存及培养时，可对多种不同的样品进行实时温度检测，且样品保存温度变化超过设定范围时，可及时对单一样品保存管4进行降温处理，保证生物样品长途运输的安全，对于不同种类的生物样品可分别使用不同的样品保存管4进行保存，可通过向缓冲壳402内注入不同的填充液或气体适应不同生物样品的保存，且针对单一样品保存管4进行降温处理，而不用对装置整体进行全面降温，减少冷却剂的消耗量，有益于生物样品的远距离运输，使生物样品在运输过程中不易因意外受热而损失，罐体破损时也及时对样品输入液氮进行冷冻处理，使生物样品不易损失。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物实验用温度平衡样品储存罐，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上转动连接有保温筒（2），所述保温筒（2）的底端与底座（1）之间连接有步进电机，所述保温筒（2）上开设有多个均匀分布的插槽，所述插槽内插接有样品保存管（4），所述样品保存管（4）包括空心立杆（401），所述空心立杆（401）内上转动连接有多个均匀分布的储样皿（403），所述储样皿（403）的底端固定连接有缓冲壳（402），所述底座（1）上固定连接有与保温筒（2）相匹配的温度调控架（3），所述温度调控架（3）包括与底座（1）固定连接的壳体（301），所述壳体（301）的顶端固定连接有卡板（302），所述壳体（301）的外壁上固定连接有一对储气罐（303），所述卡板（302）与储气罐（303）之间连接有高压泵，所述储气罐（303）的底端固定连接有多个活动插管（304），多个所述活动插管（304）与高压泵之间连接有分流管，所述活动插管（304）上安装有电磁阀，所述保温筒（2）上安装有与活动插管（304）相匹配的导流管（201），多个所述导流管（201）分别与多个缓冲壳（402）的位置相匹配，所述温度调控架（3）上卡接有与保温筒（2）相匹配的绝热观察板（5），所述样品保存管（4）的顶端卡接有与温度调控架（3）相匹配的密封盖（6），所述密封盖（6）上开设有取样孔，所述取样孔内插接有提取塞（7）。
2.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：所述储样皿（403）包括玻璃培养皿，所述培养皿的顶端固定连接有绝热板，每个所述储样皿（403）均与一个缓冲壳（402）固定连接，且缓冲壳（402）的上端将储样皿（403）的外侧包覆。
3.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：所述保温筒（2）包括空心桶，所述空心桶内填充有蜂窝保温棉，所述保温筒（2）的中部固定连接有注射管，所述注射管的输入端位于保温筒（2）上端，所述注射管的输出端上连接有多个支流管，多个所述支流管延伸至保温筒（2）内各处，且支流管上开设有多个均匀分布的漏孔。
4.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：所述空心立杆（401）内安装有多个均匀分布并与储样皿（403）相匹配的温度检测传感器，所述空心立杆（401）的底端插接在插槽的内壁底端，所述保温筒（2）上的插槽内壁底端安装有与空心立杆（401）相匹配的接口。
5.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：包括一种控制系统，所述控制系统包括安装在壳体（301）上的控制器，所述步进电机、活动插管（304）和空心立杆（401）内的温度检测传感器均与控制器电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：一对所述储气罐（303）内分别储存有液氮和干冰。
7.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：所述插槽的内壁上固定连接有多个均匀分布的隔断环，相邻两个所述隔断环位于导流管（201）出口处的上下两端，且两个隔断环之间的间距与储样皿（403）和缓冲壳（402）的间距相匹配。
8.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：所述提取塞（7）包括密封柱，所述密封柱的上下两端分别安装有把手和电磁铁，所述把手上安装有与电磁铁相匹配的开关。
9.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：其使用方法为：
S1，使用时，将细胞样品存放于储样皿（403）内，然后闭合多个储样皿（403），使样品保存管（4）整体呈圆柱状；然后将样品保存管（4）插入保温筒（2）中，实现细胞的保存；
S2，将密封盖（6）卡接在绝热观察板（5）上，实现装置整体的密封；
S3，运输过程中，通过空心立杆（401）实时检测多个储样皿（403）的温度，储样皿（403）内温度升高时，卡板（302）上的电磁阀下降，使导流管（201）与电磁阀对接；
S3，根据温度传感器测得的温度对指定储样皿（403）位置的空间逐渐注入干冰，实现储样皿（403）的恒低温保存；
S4，而需要取出样品保存管（4）时，使用温度调控架（3）上的控制面板，使保温筒（2）旋转，直至对应位置的样品保存管（4）与提取塞（7）相匹配，此时按压提取塞（7），并开启提取塞（7）上的电磁铁即可将样品保存管（4）从保温筒（2）上抽出。
10.根据权利要求1所述的一种生物实验用温度平衡样品储存罐，其特征在于：所述绝热观察板（5）由透明的保温玻璃板制成，所述保温筒（2）和缓冲壳（402）均由透明保温树脂注塑制成。
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