CN220852708U - 一种一体式冻融机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种一体式冻融机，箱体的内侧上部设置有循环通道，所述的循环通道的下方设置有若干的功能腔，所述的功能腔的底部均设置有加热板，所述的冷冻箱的内侧两端分别设置有回/排风腔、液氮气化腔，所述的功能腔的一端与所述的液氮气化腔相连通，另一端与所述的回/排风腔相连通，所述的回/排风腔的顶部与所述的循环通道相连通，所述的液氮气化腔与功能腔之间设置有分气屏组件。本实用新型所述的一体式冻融机采用液氮作为冷媒，其气化后与待冷冻样品进行全方位的直接接触，使样品本身在各个方位同时冷冻，通过分气屏组件保证了各个功能腔温度的均一；解冻采用加热板与循环热空气对解冻样品进行加热，提高了解冻效率。

Description

一种一体式冻融机

技术领域

本实用新型属于冻融领域，尤其是涉及一种一体式冻融机。

背景技术

现有生物制药中蛋白的冻融设备的结构是通过冷/热板直接对需要冻融的样品进行冷冻或解冻，即将冷/热媒介质通入固定的空心板中循环，将待冷冻/解冻样品置于板上，通过与板中冷、热介质的热交换进行冷冻或解冻，但是这种结构形式往往使样品在冷冻时不能与冷媒全方位的充分接触而导致冷冻速度低，冷冻不均一而产生较严重的低温浓缩现象，也会造成解冻后样品内浓度不均一而影响蛋白使用效果。另外，这种结构形式还需要另外配备制冷系统，制热系统，循环管路系统等。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种一体式冻融机。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种一体式冻融机，包括箱体，所述的箱体的内侧上部设置有循环通道，所述的循环通道的下方设置有若干的功能腔，所述的功能腔的底部均设置有加热板，所述的冷冻箱的内侧两端分别设置有回/排风腔、液氮气化腔，所述的功能腔的一端与所述的液氮气化腔相连通，另一端与所述的回/排风腔相连通，所述的回/排风腔的顶部与所述的循环通道相连通，所述的液氮气化腔与功能腔之间设置有分气屏组件。

进一步，所述的分气屏组件包括分气底板，所述的分气底板上设有若干的分气区，所述的分气区包括若干的结构相同的分气孔组，所述的分气孔组由围绕其圆心均匀分布的若干个分气孔组成，所述的分气孔组的上方均设置有分气调整板，所述的分气调整板的结构与所述的分气孔组的结构相同，所述的分气调整板与所述的分气底板通过旋转锁紧轴进行转动连接。

进一步，所述的分气孔呈扇形结构。

进一步，所述的回/排风腔上设置有若干的单向风门。

进一步，所述的液氮气化腔的顶部设置有离心叶轮，所述的离心叶轮位于所述的循环通道的一侧；所述的液氮气化腔连接有电磁阀。

进一步，所述的循环通道内设置有温度传感器；所述的循环通道内设置有若干的加热翅片。

进一步，所述的箱体上设置有密封保温门，所述的密封保温门的内侧设置有外层密封圈，所述的箱体的外侧设置有密封门框，所述的密封门框上设置有内层密封圈。

关于冷冻：将需要冷冻的样品放入特制冷冻箱中，向箱内喷放液氮使其降温，并通过箱内温度传感器控制液氮供应管路电磁阀的通断控制液氮的供给量，从而控制冷冻箱内的温度。整个降温过程采取程序降温的形式，即降温过程按照设定好的程序以一定的速率进行，此速率根据样品冷冻特性确定，降到设定温度并保持一定时间后，即可取出。

关于解冻：解冻采取加热板和热空气双重加热的工艺，解冻之前先将箱体进行预热，即将加热板和循环热空气加热到设定温度，保温一定时间后，将解冻样品放到加热板上，同时通过程序和温度传感器反馈控制加热板保持在设定温度，直至解冻完成。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的一体式冻融机在冷冻部分采用液氮作为冷媒，其气化后与待冷冻样品进行全方位的直接接触，使样品本身在各个方位同时冷冻，并通过分气屏组件保证了各个功能腔温度的均一；还通过合理的氮气循环路径节约了液氮消耗；在解冻部分采用加热板与循环热空气对解冻样品进行加热，提高了解冻效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的箱体与密封保温门的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的箱体的内部示意图；

图3为本实用新型实施例所述的箱体的侧视图；

图4为本实用新型实施例所述的分气屏组件的示意图；

图5为本实用新型实施例所述的分气屏组件的局部放大图；

图6为本实用新型实施例所述的循环通道的示意图。

附图标记说明：

1、箱体；2、密封保温门；3、外层密封圈；4、内层密封圈；5、密封门框；6、功能腔；7、单向风门；8、回/排风腔；9、温度传感器；10、循环通道；11、离心叶轮；12、液氮气化腔；13、分气屏组件；14、加热板；15、电磁阀；16、分气底板；17、分气调整板；18、旋转锁紧轴；19、分气孔组；20、加热翅片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

如图1-6所示，一种一体式冻融机，包括箱体1，所述的箱体1的内侧上部设置有循环通道10，所述的循环通道10的下方设置有若干的功能腔6，所述的功能腔6的底部均设置有加热板14，所述的冷冻箱的内侧两端分别设置有回/排风腔8、液氮气化腔12，所述的功能腔6的一端与所述的液氮气化腔12相连通，另一端与所述的回/排风腔8相连通，所述的回/排风腔8的顶部与所述的循环通道10相连通，所述的液氮气化腔12与功能腔6之间设置有分气屏组件13。

所述的分气屏组件13包括分气底板16，所述的分气底板16上设有若干的分气区，所述的分气区包括若干的结构相同的分气孔组19，所述的分气孔组19由围绕其圆心均匀分布的若干个分气孔组19成，所述的分气孔组19的上方均设置有分气调整板17，所述的分气调整板17的结构与所述的分气孔组19的结构相同，所述的分气调整板17与所述的分气底板16通过旋转锁紧轴18进行转动连接。所述的分气孔呈扇形结构。

所述的回/排风腔8上设置有若干的单向风门7。所述的液氮气化腔12的顶部设置有离心叶轮11，所述的离心叶轮11位于所述的循环通道10的一侧；所述的液氮气化腔12连接有电磁阀15。所述的循环通道10内设置有温度传感器9；所述的循环通道10内设置有若干的加热翅片20。

所述的箱体1上设置有密封保温门2，所述的密封保温门2的内侧设置有外层密封圈3，所述的箱体1的外侧设置有密封门框5，所述的密封门框5上设置有内层密封圈4。

实施过程：

如图1-6所示，一体式冻融机的整体结构主要由箱体1、密封保温门2、密封门框5组成，并采用内外两道密封圈，整个箱体1外部包裹超低温保温棉，以减少与外界的热交换，提升热效率。

冷冻流程：液氮经电磁阀15后喷射在高速旋转的离心叶轮11上，离心叶轮11将液氮打散到液氮气化腔12，液氮在气化腔气化膨胀压力升高，气化后的液氮经分气屏均匀分到由加热板14分割的4个功能腔6，此时根据温度传感器9反馈的温度与程序设置温度比较，来控制电磁阀15的通断，氮气经过冷冻腔后进入回/排风腔8，一部分经单向风门7排到大气中，一部分经循环通道10被离心叶轮11重新吸入液氮气化腔12。

解冻流程：放入解冻样品前需先进行预热，使整个系统温度达到设定温度，即先将循环通道10内加热翅片20和加热板14通电加热，根据温度传感器9的反馈到达温度后，再将解冻样品放入功能腔6，此时通过双向加热进行解冻，一是通过加热板14在底部加热，二是通过循环热风在除底部以外的表面进行加热；这种加热形式的优点是热风充斥整个腔室，使整个腔室形成高温环境，此时加热板14的温度流向只能是温度更低的解冻样品，这样很大程度上提升了热效率。

图2中箭头所指为氮气和热空气循环路径。在解冻时，热空气的压力不足以打开单向风门7，所以不向外排放，只做内循环，这样有利于降低热损耗；在冷冻时，因为液氮气化后迅速膨胀，气化腔、冷冻腔、回/排风腔8内压力也随之升高，所以会顶开单向风门7向外排放氮气。冷冻和解冻时的氮气和热风的内循环是依靠离心叶轮11轴向吸风，切向排风的特性实现的，即从循环通道10内吸风，排到液氮气化腔12，形成循环。

当液氮在气化腔气化后，气化腔内各个位置的压力是不均匀的，致使功能腔6内四个区域的进气量会不同，功能腔6室内各个区域的温度均一性会很差，分气屏组件13的主要作用就是，保证功能腔6内各个区域温度均衡；根据功能腔6内各个区域温度传感器9反馈的温度，调节各个区域的分气孔的大小，使温度低的区域分气孔小一点，温度高的区域分气孔大一点。

分气屏组件13分成四个区域，通过调整每个区域的分气调整板17来达到调整进气量的目的，如图5所示，在分气底板16上以特定点为圆心切割出均布的扇形分气孔，将与分气孔同心亦同形的分气调整板17通过旋转锁紧轴18连接到分度底板上，通过绕轴旋转分气调整板17调节孔的大小，待调整好后再将分气调整板17与分气底板16锁死固定。

循环通道10在所述的冻融机中有两个作用：1、促进冷冻(解冻)腔内的气体循环，气体的快速循环，有助于提高热交换的效率；2、在解冻时为空气加热。

如图6所示，气体沿箭头方向通过循环通道10，经多级加热翅片20加热，通道出口端有温度传感器9反馈加热后空气温度，从而控制加热管的通断电来控制温度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一体式冻融机，其特征在于：包括箱体，所述的箱体的内侧上部设置有循环通道，所述的循环通道的下方设置有若干的功能腔，所述的功能腔的底部均设置有加热板，所述的冷冻箱的内侧两端分别设置有回/排风腔、液氮气化腔，所述的功能腔的一端与所述的液氮气化腔相连通，另一端与所述的回/排风腔相连通，所述的回/排风腔的顶部与所述的循环通道相连通，所述的液氮气化腔与功能腔之间设置有分气屏组件。

2.根据权利要求1所述的一体式冻融机，其特征在于：所述的分气屏组件包括分气底板，所述的分气底板上设有若干的分气区，所述的分气区包括若干的结构相同的分气孔组，所述的分气孔组由围绕其圆心均匀分布的若干个分气孔组成，所述的分气孔组的上方均设置有分气调整板，所述的分气调整板的结构与所述的分气孔组的结构相同，所述的分气调整板与所述的分气底板通过旋转锁紧轴进行转动连接。

3.根据权利要求2所述的一体式冻融机，其特征在于：所述的分气孔呈扇形结构。

4.根据权利要求1所述的一体式冻融机，其特征在于：所述的回/排风腔上设置有若干的单向风门。

5.根据权利要求1所述的一体式冻融机，其特征在于：所述的液氮气化腔的顶部设置有离心叶轮，所述的离心叶轮位于所述的循环通道的一侧；所述的液氮气化腔连接有电磁阀。

6.根据权利要求1所述的一体式冻融机，其特征在于：所述的循环通道内设置有温度传感器；所述的循环通道内设置有若干的加热翅片。

7.根据权利要求1所述的一体式冻融机，其特征在于：所述的箱体上设置有密封保温门，所述的密封保温门的内侧设置有外层密封圈，所述的箱体的外侧设置有密封门框，所述的密封门框上设置有内层密封圈。