CN220803318U - 一种微液滴低温固化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微液滴低温固化装置，包括壳体、制冷平台、压盖、密封盖和收集瓶，所述制冷平台设置在所述壳体和压盖之间，所述密封盖罩设在所述压盖上方且与所述壳体配接；所述壳体内设置有制冷芯片和控制板，所述控制板电连接有电源，且所述控制板和所述制冷芯片电连接用于控制所述制冷芯片的制冷温度；所述制冷平台远离所述压盖的一侧和所述制冷芯片的制冷端抵接；所述制冷平台靠近所述压盖的一侧开设有沟槽，所述沟槽内收容有导管，所述导管的一端连通有微液滴生成单元，另一端为悬空在所述收集瓶内。本实用新型提供的固化装置的温度稳定性好，且消除了更换制冷剂的不便和危险性。

Description

一种微液滴低温固化装置

技术领域

本实用新型涉及微流控技术领域，特别涉及一种微液滴低温固化装置。

背景技术

微流控技术是在微通道中精确操控和处理微量流体的技术，液滴微流控技术是微流控技术的又一次升级，它是利用几种互不相溶的流体相互剪切，从而高效、高通量地制备粒径均一可控的乳液液滴，再通过各种固化技术制备成微凝胶、微球、或微囊，以具有低凝固点的材料体系制备得到的各种形貌的微液滴，可以在低温环境下冷却固化。

现有实验操作通常是在制备微液滴之后，将用于收集微液滴的容器置于冰浴中或液氮浴中，由于冰块的融化，需要不断加冰，而且还需要将冰浴装置中的低温水排放掉，如果反应时间比较长，则需要不断地制冰和碎冰，温度稳定性差，操作繁琐。使用液氮做冷浴，由于液氮挥发太快，会导致体系温度不稳定，需经常添加液氮，操作繁琐，危险性高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种微液滴低温固化装置，该固化装置的温度稳定性好，且消除了更换制冷剂的不便和危险性。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种微液滴低温固化装置，包括壳体、制冷平台、压盖、密封盖和收集瓶，所述制冷平台设置在所述壳体和压盖之间，所述密封盖罩设在所述压盖上方且与所述壳体配接；

所述壳体内设置有制冷芯片和控制板，所述控制板电连接有电源，且所述控制板和所述制冷芯片电连接用于控制所述制冷芯片的制冷温度；

所述制冷平台远离所述压盖的一侧和所述制冷芯片的制冷端抵接；所述制冷平台靠近所述压盖的一侧开设有沟槽，所述沟槽内收容有导管，所述导管的一端连通有微液滴生成单元，另一端悬空在所述收集瓶内。

进一步的，所述壳体上方固定有安装架，所述制冷平台和所述安装架固定连接。

进一步的，所述安装架开设有容纳槽，所述制冷平台固定容纳在所述容纳槽中，所述压盖与所述安装架配接用于封盖所述制冷平台。

进一步的，所述安装架上还开设有出口槽和多个进口槽，所述出口槽和进口槽均用于收纳所述导管。

进一步的，所述壳体外侧固定有固定板，所述固定板开设有限位通孔，所述限位通孔的一端对应着所述出口槽、另一端位于所述收集瓶的正上方，所述导管的另一端穿过所述限位通孔悬空在所述收集瓶内。

进一步的，所述微液滴低温固化装置还包括散热装置，所述散热装置包括吸热件、水冷件和循环泵，所述吸热件和水冷件之间通过进水管道和出水管道连通，所述吸热件的一端与所述制冷芯片的散热端抵接，所述水冷件设置在所述壳体的外侧，制冷液在所述循环泵的驱动下在所述吸热件和水冷件之间循环流动。

进一步的，所述壳体上方固定有支撑架，所述支撑架和所述安装架固定连接，所述吸热件设置在所述支撑架和安装架之间，且所述吸热件的另一端与所述支撑架抵接。

进一步的，所述壳体上设置有供所述进水管道穿过的进水口以及供所述出水管道穿过的出水口。

进一步的，所述壳体上设置多个散热孔用于排出所述壳体内的热量。

进一步的，所述壳体的内部空间设有冷凝水存储腔，所述冷凝水存储腔的上端通过冷凝管连通所述沟槽、所述冷凝水存储腔的下端设置有排放口，所述排放口连通所述冷凝水存储腔和外部大气。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1、通过控制板控制制冷芯片产生固定的冷却温度，温度稳定性好，且消除了更换制冷剂的不便和危险性。

2、通过设置散热装置，散热装置包括吸热件、水冷件和循环泵，吸热件和水冷件之间通过进水管道和出水管道连通，吸热件的一端与制冷芯片的散热端抵接，水冷件设置在壳体的外侧，制冷液在循环泵的驱动下在吸热件和水冷件之间循环流动，将制冷芯片的散热端产生的热量传递给吸热件，吸热件上的热量通过制冷液带到水冷件进行降温，制冷液循环往复，提高散热效果，避免壳体内的热量过高从而带来危险。

3、通过设置冷凝水存储腔，冷凝水存储腔的上端通过冷凝管连通沟槽、冷凝水存储腔的下端设置有排放口，排放口连通冷凝水存储腔和外部大气，沟槽内的冷凝水通过冷凝管流至冷凝水存储腔，最终通过排放口排出壳体外，避免冷凝水的积水过多影响制冷效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的一种微液滴低温固化装置的结构示意图；

图2为微液滴低温固化装置的主视图；

图3为图2中沿A-A的剖视图；

图4为图3中B部分的放大图；

图5为微液滴低温固化装置的部分爆炸图；

图6为微液滴低温固化装置的部分结构示意图；

图7为散热装置的示意图；

图8为微液滴低温固化装置电路控制框图。

2、壳体；20、安装架；200、容纳槽；201、出口槽；202、进口槽；21、内部空间；22、冷凝水存储腔；23、冷凝管；24、排放口；25、进水口；26、出水口；27、散热孔；28、支撑架；3、制冷平台；30、沟槽；4、压盖；5、密封盖；6、收集瓶；7、制冷芯片；70、制冷端；71、散热端；8、控制板；9、电源；10、固定板；100、限位通孔；11、散热装置；110、吸热件；111、水冷件；112、循环泵；113、进水管道；114、出水管道；12、电源接口；13、操作显示屏。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图8所示，本实用新型一实施例的一种微液滴低温固化装置，包括壳体2、制冷平台3、压盖4、密封盖5和收集瓶6，制冷平台3设置在壳体2和压盖4之间，密封盖5罩设在压盖4上方且与壳体2配接；壳体2内设置有制冷芯片7和控制板8，控制板8电连接有电源9，且控制板8和制冷芯片7电连接用于控制制冷芯片7的制冷温度；制冷平台3远离压盖4的一侧和制冷芯片7的制冷端70抵接。本实施例中，微液滴低温固化装置的制冷温度范围为室温-零下20度。

制冷平台3靠近压盖4的一侧开设有沟槽30，沟槽30内收容有导管(图中未示)，导管的一端连通有微液滴生成单元(图中未示)，另一端悬空在收集瓶6内。沟槽30的形状不做具体限制，可容纳导管即可。

壳体2呈六棱柱形设计，壳体2上方固定有安装架20，制冷平台3和安装架20固定连接。密封盖5放置安装架20上且与安装架20配接，且安装架20上设置有限位密封盖5的限位块(图中未示)。

安装架20开设有容纳槽200，制冷平台3固定容纳在容纳槽200中，压盖4与安装架20配接用于封盖制冷平台3。本实施例中，容纳槽200的总长度为90cm，即容纳槽200可放置导管的最大长度是90cm。制冷平台3和安装架20通过螺丝固定连接。

参考图6，安装架20的上表面与制冷平台3的上表面共面，且安装架20上还开设有出口槽201和多个进口槽202，出口槽201和进口槽202均用于收纳导管。由于设有若干个进口槽202和一个出口槽201，因此导管的放置长度可以是其它长度的，且盘绕的方式也不是唯一的。

壳体2外侧固定有固定板10，固定板10开设有限位通孔100，限位通孔100的一端对应着出口槽201、另一端位于收集瓶6的正上方，导管的另一端穿过限位通孔100悬空在收集瓶6内。

微液滴低温固化装置还包括散热装置11，散热装置11包括吸热件110、水冷件111和循环泵112，吸热件110和水冷件111之间通过进水管道113和出水管道114连通，吸热件110的一端与制冷芯片7的散热端71抵接，水冷件111设置在壳体2的外侧，制冷液在循环泵112的驱动下在吸热件110和水冷件111之间循环流动，提高壳体2内的散热效果。

壳体2上方固定有支撑架28，支撑架28和安装架20固定连接，吸热件110设置在支撑架28和安装架20之间，且吸热件110的另一端与支撑架28抵接。

壳体2上设置有供进水管道113穿过的进水口25以及供出水管道114穿过的出水口26。

壳体2上设置多个散热孔27用于排出壳体2内的热量。

壳体2外侧还设有和控制板8电连接的电源接口12和操作显示屏13，所述电源接口12用于接插电源9，操作显示屏13可设置制冷温度。

壳体2的内部空间21设有冷凝水存储腔22，冷凝水存储腔22的上端通过冷凝管23连通沟槽30、冷凝水存储腔22的下端设置有排放口24，排放口24连通冷凝水存储腔22和外部大气。

微液滴低温固化装置与微液滴生成单元在线串联，适用于在室温或低于室温下能形成物理交联凝胶的天然高分子材料包括明胶、琼脂糖等，或者具有低凝固点的材料体系，例如熔点在室温或室温以上的碳氢化合物和脂类。

本实用新型微液滴低温固化装置与微液滴生成单元串联使用，其中微液滴生成单元可以是具有流动聚焦型、T型或Y型等结构的聚合物材质芯片或是具有同轴结构的玻璃毛细管芯片。具体地，物料经过输送至微液滴生成单元后，通过调控微流控芯片结构、材料、运行参数等，使液滴相在流动相剪切力作用下，形成单分散微液滴，芯片的微液滴产物出口通过导管与微液滴低温固化装置相连通，连通方式可以是：1)在微液滴低温固化装置中制冷平台3的沟槽30内盘好导管，将微液滴生成单元的出口管路通过转接头(图中未示)与沟槽3内的导管入口连接；2)将微液滴生成单元的出口管路预留一定长度，并盘在所述制冷平台3的沟槽30内，直接将微液滴输送至微液滴低温固化装置；最终导管由导管出口位置插入固定板10中，其末端置于收集瓶6内。

本实用新型具有以下有益效果：

1、通过控制板8控制制冷芯片7产生固定的冷却温度，温度稳定性好，且消除了更换制冷剂的不便和危险性。

2、通过设置散热装置11，散热装置11包括吸热件110、水冷件111和循环泵112，吸热件110和水冷件111之间通过进水管道113和出水管道114连通，吸热件110的一端与制冷芯片7的散热端71抵接，水冷件111设置在壳体2的外侧，制冷液在循环泵112的驱动下在吸热件110和水冷件111之间循环流动，将制冷芯片7的散热端71产生的热量传递给吸热件110，吸热件110上的热量通过制冷液带到水冷件111进行降温，制冷液循环往复，提高散热效果，避免壳体2内的热量过高从而带来危险。

3、通过设置冷凝水存储腔22，冷凝水存储腔22的上端通过冷凝管23连通沟槽30、冷凝水存储腔22的下端设置有排放口24，排放口24连通冷凝水存储腔22和外部大气，沟槽30内的冷凝水通过冷凝管23流至冷凝水存储腔22，最终通过排放口24排出壳体2外，避免冷凝水的积水过多影响制冷效果。

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本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)

1.一种微液滴低温固化装置，其特征在于，包括壳体（2）、制冷平台（3）、压盖（4）、密封盖（5）和收集瓶（6），所述制冷平台（3）设置在所述壳体（2）和压盖（4）之间，所述密封盖（5）罩设在所述压盖（4）上方且与所述壳体（2）配接；

所述壳体（2）内设置有制冷芯片（7）和控制板（8），所述控制板（8）电连接有电源（9），且所述控制板（8）和所述制冷芯片（7）电连接用于控制所述制冷芯片（7）的制冷温度；

所述制冷平台（3）远离所述压盖（4）的一侧和所述制冷芯片（7）的制冷端（70）抵接；所述制冷平台（3）靠近所述压盖（4）的一侧开设有沟槽（30），所述沟槽（30）内收容有导管，所述导管的一端连通有微液滴生成单元，另一端悬空在所述收集瓶（6）内。

2.根据权利要求1所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述壳体（2）上方固定有安装架（20），所述制冷平台（3）和所述安装架（20）固定连接。

3.根据权利要求2所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述安装架（20）开设有容纳槽（200），所述制冷平台（3）固定容纳在所述容纳槽（200）中，所述压盖（4）与所述安装架（20）配接用于封盖所述制冷平台（3）。

4.根据权利要求2所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述安装架（20）上还开设有出口槽（201）和多个进口槽（202），所述出口槽（201）和进口槽（202）均用于收纳所述导管。

5.根据权利要求4所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述壳体（2）外侧固定有固定板（10），所述固定板（10）开设有限位通孔（100），所述限位通孔（100）的一端对应着所述出口槽（201）、另一端位于所述收集瓶（6）的正上方，所述导管的另一端穿过所述限位通孔（100）悬空在所述收集瓶（6）内。

6.根据权利要求2所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述微液滴低温固化装置还包括散热装置（11），所述散热装置（11）包括吸热件（110）、水冷件（111）和循环泵（112），所述吸热件（110）和水冷件（111）之间通过进水管道（113）和出水管道（114）连通，所述吸热件（110）的一端与所述制冷芯片（7）的散热端（71）抵接，所述水冷件（111）设置在所述壳体（2）的外侧，制冷液在所述循环泵（112）的驱动下在所述吸热件（110）和水冷件（111）之间循环流动。

7.根据权利要求6所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述壳体（2）上方固定有支撑架（28），所述支撑架（28）和所述安装架（20）固定连接，所述吸热件（110）设置在所述支撑架（28）和安装架（20）之间，且所述吸热件（110）的另一端与所述支撑架（28）抵接。

8.根据权利要求6所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述壳体（2）上设置有供所述进水管道（113）穿过的进水口（25）以及供所述出水管道（114）穿过的出水口（26）。

9.根据权利要求1所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述壳体（2）上设置多个散热孔（27）用于排出所述壳体（2）内的热量。

10.根据权利要求1所述的微液滴低温固化装置，其特征在于，所述壳体（2）的内部空间（21）设有冷凝水存储腔（22），所述冷凝水存储腔（22）的上端通过冷凝管（23）连通所述沟槽（30）、所述冷凝水存储腔（22）的下端设置有排放口（24），所述排放口（24）连通所述冷凝水存储腔（22）和外部大气。