CN113983741A - 一种高冷量利用率的低温箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高冷量利用率的低温箱，属于低温冻存领域，包括箱体和箱盖，还包括栅格板、蒸发盘管、轴流风扇和回流风道，栅格板固定安装在箱体内，且栅格板将箱体的内空间分割为位于上方的工作空间和位于下方的制冷空间；蒸发盘管与轴流风扇上下层叠设置在制冷空间内；回流风道设置在箱体的内侧壁上，且回流风道的上、下两端分别连通工作空间、制冷空间。本发明结构简单且设计合理，能够有效提高低温箱的冷量利用率以及低温箱内各处温度场的均匀性。

Description

一种高冷量利用率的低温箱
技术领域
本发明涉及低温冻存领域，特别涉及一种高冷量利用率的低温箱。
背景技术
随着生物医学技术和基础与临床医学的快速发展，生命科学研究得到了极大的发展进步，并为全人类认识自身、攻克疾患、延长生命、提高生活质量做出了突出的贡献。而所有的生命科学研究都涉及到细胞组织和标本的保存，小到细胞、大到组织标本以及器官的保存，都需要用到低温医疗冰箱或冷库，这是因为低温环境能长期保护样本中生物大分子的信息完整性，维持细胞和组织活性。
然而，在生物样本的降温及保存过程，由于温度场不均匀性所产生的热应力会对生物样本造成不同程度的损伤。而目前用于生物样本保存的低温冰箱普遍存在着温度场不够均匀、冷量利用效率低等缺点，这将会降低生物样本的低温保存质量，同时增加能源消耗。
发明内容
针对现有技术存在的低温箱的冷量利用率低以及温度场不够均匀的问题，本发明的目的在于提供一种高冷量利用率的低温箱。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种高冷量利用率的低温箱，包括箱体和箱盖，还包括，
栅格板，所述栅格板固定安装在所述箱体内，且所述栅格板将所述箱体的内空间分割为位于上方的工作空间和位于下方的制冷空间；
蒸发盘管和轴流风扇，所述蒸发盘管与所述轴流风扇上下层叠设置在所述制冷空间内；
回流风道，所述回流风道设置在所述箱体的内侧壁上，且所述回流风道的上、下两端分别连通所述工作空间、所述制冷空间。
优选的，所述回流风道包括环状围板和多个隔板，所述环状围板与所述箱体的内侧壁之间具有环状间隙，多个所述隔板连接在所述环状围板与所述箱体的内侧壁之间以将所述环状间隙分割成多个相互独立的流道。
优选的，所述回流风道的上端低于所述箱体的上沿以形成进风口。
优选的，所述回流风道的下端至于所述栅格板的顶面，且所述栅格板的底面一侧还设置有延伸挡板，所述延伸挡板的上端与所述回流风道的下端对齐，所述延伸挡板的下端低于所述轴流风扇。
另一种优选的，所述回流风道的下端穿过所述格栅板，且所述回流风道的下端低于所述轴流风扇。
进一步的，所述箱体的内侧壁上敷设有保温层。
进一步的，所述箱体的外底壁上设置有支撑脚垫。
进一步的，所述箱盖上与所述箱体相接处设置有密封胶条。
进一步的，还包括压缩机、冷凝器和节流装置，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置以及所述蒸发盘管通过管路依次连接成环形回路。
优选的，所述箱体内还固定安装有分隔板，所述分隔板位于所述栅格板的下方，且所述分隔板用于从所述箱体的内空间中分割出设备腔，所述压缩机、所述冷凝器和所述节流装置均安装在所述设备腔内。
采用上述技术方案，由于蒸发盘管及其下方的轴流风扇的设置，使得蒸发盘管在将其近处的空气降温后，通过轴流风扇能够将冷空气吹送到箱体的上部，而在箱盖的阻挡下，冷空气扩散并从回流风道中返回到轴流风扇处，同时也将箱体上部的空气带回进行冷却，从而不但提高了冷量利用率，还提高了箱体内温度场的均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例一的俯视图；
图3为沿图2中A-A线的正剖视图；
图4为本发明实施例二的正剖视图；
图5为本发明实施例三的正剖视图。
图中:1-箱体、11-保温层、12-密封胶条、13-支撑脚垫、2-箱盖、3-格栅板、4-蒸发盘管、5-轴流风扇、6-回流风道、61-环状围板、62-隔板、7-分隔板、8-延伸挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
一种高冷量利用率的低温箱，如图1-3所示，包括箱体1和用于封闭箱体1的箱盖2。本实施例中，箱体1为顶端敞开的矩形壳状结构，并且箱体1的内侧壁上敷设有保温层11，例如聚氨酯发泡材料制作的保温层11。箱盖2的一端通过合页铰接在箱体1顶部的一端，从而便于启闭，另外，箱盖2上与箱体1顶部相接处设置有一圈密封胶条12，从而在使用时密封低温箱。或者，在另一实施例中，箱盖2以嵌合的方式封闭箱体1的顶部。另外，箱体1的外底壁上设置有用于减少设备与地面接触的支撑脚垫13，支撑脚垫13包括有固定安装在箱体1的外底壁上的支撑柱以及固定安装在支撑柱底面的落地垫，其中，落地垫配置为弹性材料制造。
箱体1的内部设置有栅格板3，该栅格板将箱体1的内空间分割为位于上方的工作空间和位于下方的制冷空间，使用时，工作空间用于对待冷冻的物品进行制冷，待冷冻的物品直接置于格栅板3的顶面即可。
位于格栅板3下方的制冷空间中设置有蒸发盘管4和轴流风扇5，并且蒸发盘管4布置在轴流风扇5的上方，例如两者均通过支架与箱体1的内底壁连接固定。蒸发盘管4具有两个端口，其中一个端口用于制冷介质流入、另一个端口用于制冷介质流出，制冷介质流过蒸发盘管4时即会向附近的空气传递冷量，而轴流风扇5则用于将被制冷的空气向上吹送到箱体1的上部，从而避免冷空气聚集在箱体1的下部，导致箱体1内温度场不均匀的情况发生。本实施例中所用的制冷介质和电量依靠外部设备提供，即在箱体1的侧壁上开设有两个穿管孔和一个穿线孔；其中两个穿管孔用于穿设管路，两个管路分别用于连接蒸发盘管4的两个端口，或者，连通穿管孔分别用于蒸发盘管4的两端穿过；穿线孔用于穿设电缆，该电缆用于外部电源向轴流风扇5供电。
可以理解的是，冷空气在被向上吹送的过程中会与上方的热空气混合在一起，冷热混合空气在受到箱盖2阻挡时会向四周扩散，因此为了防止扩散开来的冷热混合空气在箱体1的上部形成涡流，本实施例还在箱体1的内侧壁上布置回流风道6，该回流风道6的上下两端分别连通上述的工作空间和制冷空间，从而使上述的冷热混合空气通过该回流风道6快速返回到制冷空间中进行再次制冷。另外，为了提高回流效果，设置上述的回流风道6围绕箱体1的内侧壁布置一周，从而使各个方向上的冷热混合空气都能够快速回流。
本实施例中，具体配置回流风道6包括环状围板61和多个隔板62。其中，环状围板61与箱体1的内侧壁之间具有环状间隙，由于箱体1为矩形壳体状，因此环状围板61也配置为横截面为矩形状的结构，并使得环状围板61与箱体1内侧壁相对的四面的间隙宽度相同。而多个隔板62则连接在环状围板61与箱体1的内侧壁之间，一方面通过隔板62对环状围板61进行固定，另一方面也通过隔板62将上述的环状间隙分割成多个相互独立的流道，例如隔板62配置为四个，四个隔板62分别布置在环状围板61与箱体1内侧壁的四个转角处。
可以理解的是，为了方便上述冷热混合空气进入回流风道6，配置回流风道6的上端低于箱体1的上沿，从而使回流风道6与箱盖2之间形成用于进风的进风口。相应的，考虑到轴流风扇5具有一定的厚度，因此箱体1内的正压区与负压区之间存在一定的距离，而为了使冷热混合空气能够直接被负压区所吸入，设置回流风道6的下端穿过格栅板3，并且回流风道6的下端进一步地还低于轴流风扇5的位置，即，上述的格栅板3相对于环状围板61的侧壁固定安装，或者格栅板3也通过支架与箱体1的内底壁固定连接均可。
使用时，将待冷冻的物品放置在格栅板3上，关闭箱盖2后，连接管路和电缆，使制冷介质通入到蒸发盘管4中，使轴流风扇5通电工作；制冷介质流过蒸发盘管4时即向附近的空气传递冷量，而轴流风扇5则将被制冷的空气向上吹送到箱体1的上部，冷空气在上升的过程中会与热空气进行混合，并在箱盖2的阻挡作用下扩散，并经回流风道6向下流动到轴流风扇5的负压区，并在轴流风扇5的吹送作用下经过蒸发盘管4而再次被制冷，如此循环，整个箱体1内空气的温度会更加均匀，并且与蒸发盘管4进行热交换的空气不断流动，使得蒸发盘管4的冷量始终处于被运用的状态，进而也提高了冷量利用率。
实施例二
其与实施例一的区别在于：本实施例中，如图4所示，回流风道6未穿过格栅板3，即格栅板3是固定安装在箱体1的内侧壁上的，回流风道6的下端至于栅格板3的顶面，同时，在栅格板3的底面一侧还固定安装有延伸挡板8，该延伸挡板8也呈环状，并且其横截面的形状和大小均与上述环状围板61相同，并且延伸挡板8的上端与回流风道6(具体是环状围板61)的下端对齐，而延伸挡板8的下端则低于轴流风扇5。
如此设置，使得回流风道6在不必穿过格栅板3的情况下，也能够将冷热混合空气引导到轴流风扇5的负压区。
实施例三
其与实施例一或者实施例二的区别在于：如图5所示，为了便于使用，降低对外部设备的依赖，本实施例的低温箱还包括有压缩机、冷凝器和节流装置。例如，在箱体1内固定安装有分隔板7，该分隔板7位于栅格板3的下方，以便于分隔板7从箱体1的内空间中分割出一设备腔，其中设备腔位于上述的制冷空间的下方，而压缩机、冷凝器和节流装置则均安装在位于分隔板7下方的设备腔内，同时，分隔板7上开设有两个通孔以代替上述开设在箱体1侧壁上的穿管孔，通过两个通孔使得压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发盘管通过管路依次连接成环形回路。
可以理解的是，由于设备腔内的压缩机、冷凝器和节流装置主要是用于释放热量，因此箱体1的内侧壁上敷设的保温层12优选为配置在设备腔的上方，即，分隔板7以上的箱体1的内侧壁上敷设有保温层12。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高冷量利用率的低温箱，包括箱体和箱盖，其特征在于：还包括，
栅格板，所述栅格板固定安装在所述箱体内，且所述栅格板将所述箱体的内空间分割为位于上方的工作空间和位于下方的制冷空间；
蒸发盘管和轴流风扇，所述蒸发盘管与所述轴流风扇上下层叠设置在所述制冷空间内；
回流风道，所述回流风道设置在所述箱体的内侧壁上，且所述回流风道的上、下两端分别连通所述工作空间、所述制冷空间。
2.根据权利要求1所述的低温箱，其特征在于：所述回流风道包括环状围板和多个隔板，所述环状围板与所述箱体的内侧壁之间具有环状间隙，多个所述隔板连接在所述环状围板与所述箱体的内侧壁之间以将所述环状间隙分割成多个相互独立的流道。
3.根据权利要求1所述的低温箱，其特征在于：所述回流风道的上端低于所述箱体的上沿以形成进风口。
4.根据权利要求3所述的低温箱，其特征在于：所述回流风道的下端穿过所述格栅板，且所述回流风道的下端低于所述轴流风扇。
5.根据权利要求3所述的低温箱，其特征在于：所述回流风道的下端至于所述栅格板的顶面，且所述栅格板的底面一侧还设置有延伸挡板，所述延伸挡板的上端与所述回流风道的下端对齐，所述延伸挡板的下端低于所述轴流风扇。
6.根据权利要求1所述的低温箱，其特征在于：所述箱体的内侧壁上敷设有保温层。
7.根据权利要求1所述的低温箱，其特征在于：所述箱体的外底壁上设置有支撑脚垫。
8.根据权利要求1所述的低温箱，其特征在于：所述箱盖上与所述箱体相接处设置有密封胶条。
9.根据权利要求1-8任一项所述的低温箱，其特征在于：还包括压缩机、冷凝器和节流装置，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置以及所述蒸发盘管通过管路依次连接成环形回路。
10.根据权利要求9所述的低温箱，其特征在于：所述箱体内还固定安装有分隔板，所述分隔板位于所述栅格板的下方，且所述分隔板用于从所述箱体的内空间中分割出一设备腔，所述压缩机、所述冷凝器和所述节流装置均安装在所述设备腔内。
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