CN211780177U - 补液机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种补液机构，包括充液组件，所述充液组件包括：液体储存容器；充液管，包括连接端和充液端，所述连接端与所述液体储存容器连接，所述充液端朝向转运容器；第一升降机构，用于升降驱动所述充液端，使得所述充液端插入所述转运容器。本实用新型不需要人工直接操作，当将其应用于充氮时，第一升降机构可使充液管的充液端靠近并插入转运容器内，从而避免了充氮过程中液氮飞溅与人体直接接触给人身带来伤害，利用补液机构充氮具有稳定的填充速度，工作效率较高。

Description

补液机构

技术领域

本实用新型涉及样本运输存储领域，特别是涉及补液机构。

背景技术

细胞生物样本的运输存储通常需要用到转运罐。转运罐在运输前，为了使其内部维持较低的温度，需要向其内部补充液氮。目前常规的填充液氮的方法主要是人工充氮，首先，人工充氮会造成大量液氮飞溅，易对人身造成损伤；其次，人工填充操作的填充速度慢、工作效率较低，不能适应高效快速转运的需求；此外，用于填充液氮的液氮罐通常不能与转运罐准确对接，填充过程中会有大量的液氮损耗，直接增加了液氮用量和使用成本。

实用新型内容

基于此，有必要针对人工向转运罐中充氮不安全且工作效率低的问题，提供一种补液机构。

一种补液机构，包括充液组件，所述充液组件包括：

液体储存容器；

充液管，包括连接端和充液端，所述连接端与所述液体储存容器连接，所述充液端朝向转运容器；

第一升降机构，用于升降驱动所述充液端，使得所述充液端插入所述转运容器。

上述补液机构，至少具有以下有益的技术效果：

本实施例不需要人工直接操作，当将其应用于充氮时，第一升降机构可使充液管的充液端靠近并插入转运容器内，从而避免了充氮过程中液氮飞溅与人体直接接触给人身带来伤害，利用补液机构充氮具有稳定的填充速度，工作效率较高。

在其中一个实施例中，还包括开合盖部件，用于在充液前靠近并取下所述转运容器的保护盖，且可在充液结束后盖合所述保护盖至所述转运容器。

在其中一个实施例中，所述开合盖部件包括：

电磁吸附件，用于通电吸附所述保护盖；

第二升降机构，与所述电磁吸附件连接，用于驱动所述电磁吸附件下降以接近所述保护盖，并在所述保护盖被吸附后驱动所述电磁吸附件上升。

在其中一个实施例中，所述升降机构为丝杆螺母机构。

在其中一个实施例中，所述补液机构还包括位置调节组件，所述位置调节组件与所述充液组件连接，用于调节改变所述充液组件的位置。

在其中一个实施例中，所述位置调节组件包括：

第一调节机构，与所述充液组件连接，用于调节使所述充液组件沿第一调节方向移动；

第二调节机构，与所述第一调节机构连接，用于调节使所述充液组件和所述第一调节机构沿第二调节方向移动。

在其中一个实施例中，所述调节机构包括：

电机；

丝杆，与所述电机的输出轴连接从而在所述电机的驱动下旋转，且所述丝杆的长度方向与调节方向一致；

螺母，套设于所述丝杆上且可在所述丝杆旋转时沿所述丝杆移动，所述螺母与待移动部件连接。

在其中一个实施例中，所述补液机构还包括供给管，所述供给管包括进液端和补液端，所述进液端与供给容器连接，所述补液端与所述液体储存容器连接，用于通过所述补液端向所述液体储存容器中供给液体。

在其中一个实施例中，所述补液端与所述液体储存容器可分离式连接。

在其中一个实施例中，所述补液机构还包括传递组件，所述传递组件包括：

导向支座；

托盘，所述托盘置于所述导向支座上，用于承托所述转运容器；

驱动部件，与所述托盘连接，用于驱动所述托盘使其与所述导向支座配合沿传递方向往复移动。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中提供的补液机构充氮时的示意图；

图2为图1补液机构的侧视图；

图3为图2的A向视图；

图4为本实用新型另一实施例中提供的补液机构充氮时的示意图。

图中，10-转运容器，11-保护盖；

100-充液组件，

110-液体储存容器，111-排气管，112-氮气补充口，113-安装板；

120-充液管，121-充液端，122-充液阀门；

131-第三电机，132-皮带传动机构，133-第三丝杆，134-第三螺母，135-连接板，1351-滑槽b；

140-电磁吸附件，第二升降机构，141-第四电机，142-第四丝杆，143-第四螺母，144-安装座；

200-位置调节组件，211-第一电机，212-第一丝杆，213-第一螺母，214-导向板，2141-滑槽a，2142-导轨b；

221-第二电机，222-第二丝杆，224-固定板，2241-导轨a；

300-供给组件，310-供给容器，320-供给管，321-进液端，322-补液端，323-供给阀门；

400-传递组件，410-导向支座，420-托盘，430-驱动部件，431-第五电机，432-第五丝杆，433-第五螺母，440-中转箱，441-上盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

应当理解的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-图3所示，本实用新型一实施例中，提供一种补液机构，包括充液组件100，充液组件100包括液体储存容器110、充液管120和第一升降机构。充液管120包括连接端和充液端121，连接端与液体储存容器110连接，充液端121朝向转运容器10，转运容器10具体可以是具有保温功能的中转罐体，其中载有需要低温存储的生物细胞。第一升降机构用于升降驱动充液端121并使其插入转运容器10从而向其中充入液体。

本实施例的工作原理：驱动第一升降机构使充液管120的充液端121靠近并插入转运容器10内，液体储存容器110中的液体即可通过充液管120充入转运容器10中。本实施例不需要人工直接操作，当将其应用于充氮时，第一升降机构可使充液管120的充液端121靠近并插入转运容器10内，从而避免了充氮过程中液氮飞溅与人体直接接触给人身带来伤害，利用补液机构充氮具有稳定的填充速度，工作效率较高。

具体的，第一升降机构中具体包括第三电机131，第三电机131的输出轴通过皮带传动机构132连接上下延伸的第三丝杆133，第三丝杆133上套有第三螺母134，且第三丝杆133固定于连接板135上，第三螺母134通过安装板113与液体储存容器110连接。充氮操作时，第三电机131的输出轴旋转，通过皮带传动机构132带动第三丝杆133旋转，由于第三螺母134套设于第三丝杆133上，第三丝杆133旋转时第三螺母134和液体储存容器110可同时沿第三丝杆133的延伸方向升降，当第三电机131驱动使第三螺母134和液体储存容器110下降时，与液体储存容器110连接的充液管120同步下降直至充液端121插入转运容器10中，打开充液管120的充液阀门122即可将液体储存容器110中的液氮充入转运容器10内，充氮完成后反向驱动第三电机131使充液端121离开转运容器10即可。由于上述充液端121与可转运容器10准确对接，填充过程中可保证液氮完全充入转运容器10内部，降低了液氮损耗，从而减少了液氮用量和使用成本。

为了使转运过程中的温度足够稳定，转运容器10上通常可加设保护盖11，因此，充液组件100还包括开合盖部件，设于容置腔室10内，用于在充氮前靠近并取下转运容器10的保护盖11，且可在充氮结束后盖合保护盖11至转运容器10。

在一些实施例中，参考图2，开合盖部件包括用于通电吸附保护盖11的电磁吸附件140，以及与电磁吸附件140连接第二升降机构。第二升降机构用于驱动电磁吸附件140下降以接近保护盖11，并在保护盖11被吸附后驱动电磁吸附件140上升。具体的，第二升降机构包括第四电机141，第四电机141的输出轴连接上下延伸的第四丝杆142，第四丝杆142上套有第四螺母143，且第四丝杆142固定于连接板135上，第四螺母143通过安装座144与电磁吸附件140连接。

上述开合盖部件开盖时，第四电机141的输出轴旋转并带动第四丝杆142旋转，由于第四螺母143套设于第四丝杆142上，第四丝杆142旋转时第四螺母143、安装座144和电磁吸附件140可同时沿第四丝杆142的延伸方向下降，当电磁吸附件140下降至与保护盖11接触时，电磁吸附件140通电吸合保护盖11，反向驱动第四电机141使电磁吸附件140携带保护盖11向上移动离开转运容器10，开盖动作完成。充氮完成需要合盖时，操作第四电机141使电磁吸附件140下降至保护盖11盖合到转运容器10上，然后电磁吸附件140断电即可。

除了上述结构，开合盖部件还可采用其他结构例如机械手，通过操作机械手可直接打开和盖合，对其具体结构此处不作限制。

当然，在其他一些实施例中，可不设置开合盖部件，例如，可预先打开保护盖11，再将转运容器10置入容置腔室10内充氮；或者转运容器10顶部的保护盖11设置为可自动开合式，自动开合的保护盖11可根据需要自动开启和闭合。

实际充氮操作时，充液组件100与转运容器10的位置不一定上下对应。因此，参考图1，在一些实施例中，补液机构还包括与充液组件100连接的位置调节组件200，位置调节组件200用于调节改变充液组件100的位置。

参考图1，位置调节组件200包括第一调节机构和第二调节机构。第一调节机构与充液组件100连接，用于调节使充液组件100沿第一调节方向移动；第二调节机构与第一调节机构连接，用于调节使充液组件100和第一调节机构共同沿第二调节方向移动。具体的，第一调节方向和第二调节方向可与水平面平行；第一调节机构包括第一电机211，第一电机211的输出轴连接第一丝杆212，第一丝杆212沿第一调节方向延伸，且第一丝杆212上套有可沿第一丝杆212移动的第一螺母213，第一丝杆212固定于导向板214上，第一螺母213与连接板135相连；第二调节机构包括第二电机221，第二电机221的输出轴连接第二丝杆222，第二丝杆222沿第二调节方向延伸，且第二丝杆222上套有第二螺母，第二丝杆222固定于固定板224上，固定板224直接固定在容置腔室10顶板的内壁上，第二螺母与导向板214相连。

需要沿第一调节方向调节充液组件100的位置时，第一电机211运行并带动第一丝杆212旋转，由于第一螺母213套设于第一丝杆212上，第一丝杆212旋转时第一螺母213、连接板135可同时沿第一丝杆212的延伸方向(第一调节方向)移动，从而改变充液组件100在第一调节方向上的位置；需要沿第二方向调节充液组件100的位置时，第二电机221运行并带动第二丝杆222旋转，由于第二螺母套设于第二丝杆222上，第二丝杆222旋转时第二螺母、导向板214可同时沿第二丝杆222的延伸方向(第二调节方向)移动，由于第一丝杆212固定于导向板214上，因而第一丝杆212、第一螺母213、连接板135及设于连接板135上的充液组件100与导向板214同时沿第二丝杆222的延伸方向移动，从而改变充液组件100在第二调节方向上的位置。采用丝杆螺母机构调节，操作方便且灵活性高。进一步的，导向板214朝向固定板224的一侧表面上设有滑槽a2141，滑槽a2141与固定板224表面的导轨a2241配合，且与第二丝杆222的延伸方向一致，从而滑槽a2141可沿导轨a2241移动；导向板214朝向连接板135的一侧表面上设有导轨b2142，导轨b2142与连接板135表面的滑槽b1351配合，且与第一丝杆212的延伸方向一致，从而滑槽b1351可沿导轨b2142移动，通过滑槽、导轨相配合的方式使位置调节操作更加顺滑、可靠。

利用第一调节机构和第二调节机构相配合移动充液组件100，可将充液组件100移动至容置腔室10中的任意位置，使充液管120的充液端121刚好可以位于转运容器10的正上方，并且在开合盖操作时也可以移动调节使电磁吸附件140刚好位于保护盖11的正上方。

当然，位置调节组件200还可以采用其他的结构形式，例如可以采用电动伸缩杆、油缸等伸缩部件与充液组件100相连接，电动伸缩杆、油缸可驱动充液组件100沿伸缩方向移动，从而自由调节充液组件100在容置腔室10中的位置。并且位置调节组件200并不限于可以在两个方向上调节，还可以在单个方向或两个以上的方向上调节，此处不作限制。

多次充氮操作后，液体储存容器110中的液氮量会下降。为了及时向液体储存容器110中补充液氮，参考图1和图2，在一些实施例中，补液机构还包括供给管320，供给管320包括进液端321和补液端322，进液端321与外设的供气源如供给容器连接，补液端322与液体储存容器110的氮气补充口112连接，用于通过补液端322向液体储存容器110中补充供给液氮。具体的，打开供给管320上的供给阀门323即可形成通路，继而将外置的供给容器中的液氮补入液体储存容器110中。优选的，液体储存容器110可选用气液分离罐，气液分离罐中的气态氮气可通过顶部的排气管111排出，有利于补充供给液氮操作过程中及时降低气液分离罐的内部气压，保证液氮补充供给的正常进行。

优选的，液体储存容器110上设有氮气补充口112，补液端322与氮气补充口112可分离式连接。当液体储存容器110中液氮充足时，补液端322与氮气补充口112分离，从而不需要向液体储存容器110中补充供给液氮，如果预先将补液机构整体置入密封腔室中，还可通过供给管320向密封腔室中吹送液氮从而降低密封腔室内部的湿度，这是因为液氮气化后可以隔绝空气及其中的水分，从而利用该操作可以保证向转运容器10中充氮过程中周围环境具有足够的干燥度；当补液端322与液体储存容器110的氮气补充口112对接时，通过补液端322直接向液体储存容器110中补充供给液氮，从而使液体储存容器110具有干燥和供给液氮的复合功能。对接可通过操作上述的位置调节组件200实现，例如，如图1所示，第二电机221运行带动第二丝杆222旋转即可带动连接板135及设于连接板135上的充液组件100沿第二丝杆222的延伸方向移动，当液体储存容器110的氮气补充口112与补液端322正好对齐时即实现补液端322与液体储存容器110的对接，反向驱动第二电机221即实现补液端322与液体储存容器110的快速分离。

在其他一些实施例中，还可通过在容置腔室10内设置调节机构，例如机械手或伸缩臂等，通过机械手抓取或伸缩臂的推动可直接驱动供给组件300移动以实现补液端322与氮气补充口112的分离和对接。

在一些实施例中，补液机构还包括传递组件。传递组件400包括导向支座410、托盘420和驱动部件430。托盘420置于导向支座410上，用于承托转运容器10；驱动部件430与托盘420连接，用于驱动托盘420使其与导向支座410配合沿传递方向往复移动。具体的，驱动部件430包括第五电机431，第五电机431的输出轴连接第五丝杆432，第五丝杆432沿转运容器10的进出方向延伸，且第五丝杆432上套有可沿第五丝杆432移动的第五螺母433，第五丝杆432固定于导向支座410上，第五螺母433与托盘420相连。

先将转运容器10置于托盘420上，传递组件400运行时，第五电机431的输出轴旋转并带动第五丝杆432旋转，由于第五螺母433套设于第五丝杆432上，第五丝杆432旋转时第五螺母433、托盘420可同时沿第五丝杆432的延伸方向移动，托盘420将转运容器10传递至充液管120下方进行充氮操作。采用丝杆螺母机构调节移动转运容器10，操作方便且灵活性高；且通过托盘420与导向支座410的配合即可实现转运容器10的传递，结构简单组装方便。

传递组件400进一步还包括设于托盘420上用于盛放转运容器10的中转箱440。使用时，先将转运容器10置入中转箱440内，再将中转箱440置于托盘420表面，最后将中转箱440及其中的转运容器10传递至充液管120下方，打开上盖441即可进行充氮操作。中转箱440可对转运容器10提供较好的保护，同时具有保温的功能，其上盖441可通过遥控自动开合，例如可在上盖441与中转箱440本体的连接处设置电动伸缩杆，遥控控制电动伸缩杆缩短即可实现上盖441盖合，控制电动伸缩杆伸长可实现上盖441打开。

当然，传递组件400可以不包括中转箱440。如图4所示，在另一个实施例中，转运容器10被直接放置于托盘420表面，再通过驱动托盘420将转运容器10传递至充液管120下方即可直接进行充氮操作。

进一步的，传递组件400还包括重量检测装置，设于传递组件400表面，用于检测转运容器10的重量。重量检测装置具体可以是重量传感器，利用重量传感器分别检测充氮前和充氮后的重量可得知实际充氮量。

上述充液组件100还包括液位检测部件，设于充液端121，用于检测转运容器10中液体的液位。

在一些实施例中，还包括控制单元，与传递组件400、充液组件100、位置调节组件200通讯连接以控制各组件动作。具体的，可预先在控制单元中输入控制参数，即可利用控制单元控制上述传递组件400、充液组件100、位置调节组件200进行相应的动作，通过各组件的协同配合完成液氮补充工作。

当然，在其他一些实施例中，可以将上述各动作组件的开关直接集成设置，通过操作各个开关可以控制各组件配合动作实施充氮，此处不作限制。

利用本实用新型的补液机构进行充氮的方法具体如下：

需要充氮时，将内部设有转运容器10的中转箱440放到托盘420上，第五电机431运行将托盘420沿第五丝杆432的延伸方向移动至充液组件100下方；

中转箱440的上盖441开启后，控制第二电机221和第一电机211运行，从而移动充液组件100使电磁吸附件140刚好位于保护盖11的正上方；控制第四电机141带动第四丝杆142旋转，第四螺母143、安装座144和电磁吸附件140同时沿第四丝杆142的延伸方向下降，当电磁吸附件140下降至与保护盖11接触时，电磁吸附件140通电吸合保护盖11，反向驱动第四电机141使电磁吸附件140携带保护盖11向上移动离开转运容器10，开盖动作完成；

控制第二电机221和第一电机211运行，从而移动充液组件100使充液管120的充液端121刚好可以位于转运容器10的正上方；再控制第三电机131的输出轴旋转，通过皮带传动机构132带动第三丝杆133旋转，由于第三螺母134套设于第三丝杆133上，第三丝杆133旋转时第三螺母134和液体储存容器110可同时沿第三丝杆133的延伸方向下降，与液体储存容器110连接的充液管120同步下降直至充液端121插入转运容器10中，打开充液管120的充液阀门122即可将液体储存容器110中的液氮充入转运容器10内，传递组件400表面的重量检测装置实时检测充氮量，充氮量达到预设值后关闭充液阀门122，同时反向驱动第三电机131使充液端121上升离开转运容器10；

合盖时，控制第二电机221和第一电机211运行，从而移动充液组件100使电磁吸附件140刚好位于保护盖11的正上方，控制操作第四电机141使电磁吸附件140下降至保护盖11盖合到转运容器10上，然后电磁吸附件140断电上升即可；

最后，控制第五电机431运行将托盘420和中转箱440沿第五丝杆432的延伸方向移动至下一工位。

多次充氮后液体储存容器110中液氮不足，控制第二电机221和第一电机211运行，从而移动充液组件100使液体储存容器110的氮气补充口112与补液端322对接，控制打开供给管320上的供给阀门323，通过补液端322向液体储存容器110中补充供给液氮。

上述充氮的方法可以实现为转运容器10补充液氮，充氮过程省去了人工操作的麻烦，更加方便快捷。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种补液机构，其特征在于，包括充液组件，所述充液组件包括：

液体储存容器；

充液管，包括连接端和充液端，所述连接端与所述液体储存容器连接，所述充液端朝向转运容器；

第一升降机构，用于升降驱动所述充液端，使得所述充液端插入所述转运容器。

2.根据权利要求1所述的补液机构，其特征在于，还包括开合盖部件，用于在充液前靠近并取下所述转运容器的保护盖，且可在充液结束后盖合所述保护盖至所述转运容器。

3.根据权利要求2所述的补液机构，其特征在于，所述开合盖部件包括：

电磁吸附件，用于通电吸附所述保护盖；

第二升降机构，与所述电磁吸附件连接，用于驱动所述电磁吸附件下降以接近所述保护盖，并在所述保护盖被吸附后驱动所述电磁吸附件上升。

4.根据权利要求1-3任一所述的补液机构，其特征在于，所述升降机构为丝杆螺母机构。

5.根据权利要求1所述的补液机构，其特征在于，所述补液机构还包括位置调节组件，所述位置调节组件与所述充液组件连接，用于调节改变所述充液组件的位置。

6.根据权利要求5所述的补液机构，其特征在于，所述位置调节组件包括：

第一调节机构，与所述充液组件连接，用于调节使所述充液组件沿第一调节方向移动；

第二调节机构，与所述第一调节机构连接，用于调节使所述充液组件和所述第一调节机构沿第二调节方向移动。

7.根据权利要求6所述的补液机构，其特征在于，所述调节机构包括：

电机；

丝杆，与所述电机的输出轴连接从而在所述电机的驱动下旋转，且所述丝杆的长度方向与调节方向一致；

螺母，套设于所述丝杆上且可在所述丝杆旋转时沿所述丝杆移动，所述螺母与待移动部件连接。

8.根据权利要求1所述的补液机构，其特征在于，所述补液机构还包括供给管，所述供给管包括进液端和补液端，所述进液端与供给容器连接，所述补液端与所述液体储存容器连接，用于通过所述补液端向所述液体储存容器中供给液体。

9.根据权利要求8所述的补液机构，其特征在于，所述补液端与所述液体储存容器可分离式连接。

10.根据权利要求1所述的补液机构，其特征在于，所述补液机构还包括传递组件，所述传递组件包括：

导向支座；

托盘，所述托盘置于所述导向支座上，用于承托所述转运容器；

驱动部件，与所述托盘连接，用于驱动所述托盘使其与所述导向支座配合沿传递方向往复移动。

Images