本發(fā)明屬于液氮低溫存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)控制的氣液兩相液氮存儲(chǔ)裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)于RNA、組織、細(xì)胞及珍貴樣品，液氮儲(chǔ)存無疑是最安全、最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保的儲(chǔ)存方式。-136℃為水的玻璃化溫度，水的結(jié)晶對(duì)細(xì)胞和組織不再有明顯傷害，樣本內(nèi)的各種生化反應(yīng)幾近停止；-196℃是液氮揮發(fā)的溫度，為常規(guī)方法所能實(shí)現(xiàn)的最低溫度，樣本內(nèi)的生命活動(dòng)基本停止，水的結(jié)晶對(duì)細(xì)胞活性和組織微觀結(jié)構(gòu)的損害幾乎可忽略。-136℃至-196℃是氣相液氮罐能夠?qū)崿F(xiàn)的溫度，亦能長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存和保存生物樣本。液氮罐分為氣相液氮罐和液相液氮罐，液相液氮罐對(duì)存儲(chǔ)耗材有較高的要求，否則復(fù)蘇樣本時(shí)容易造成爆管；同時(shí)也容易造成樣本的交叉感染。因此，氣相液氮罐則不存在上述問題，但是氣相液氮的存儲(chǔ)溫度沒有液相液氮的存儲(chǔ)溫度低，目前還沒有既能兼顧氣液相存儲(chǔ)，又能在兩種存儲(chǔ)模式之間方便、快速切換的自動(dòng)存儲(chǔ)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種自動(dòng)控制的氣液兩相液氮存儲(chǔ)裝置，既能進(jìn)行氣相存儲(chǔ)，又能進(jìn)行液相存儲(chǔ)，且全自動(dòng)化控制，可方便快速地在兩種存儲(chǔ)模式之間切換。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)控制的氣液兩相液氮存儲(chǔ)裝置，包括內(nèi)殼、外殼、中間殼、液壓泵和液氮罐；所述中間殼設(shè)于外殼內(nèi)，所述內(nèi)殼設(shè)于中間殼內(nèi)；所述中間殼與內(nèi)殼之間裝有液態(tài)氮，所述內(nèi)殼內(nèi)設(shè)有若干托盤；所述內(nèi)殼的底部設(shè)有第一導(dǎo)液管，該導(dǎo)液管上設(shè)有第一電磁閥；所述中間殼的底部設(shè)有第二導(dǎo)液管，該第二導(dǎo)液管上設(shè)有第二電磁閥，且第二導(dǎo)液管的一端通過所述液壓泵與所述液氮罐相連；所述中間殼的上部設(shè)有出氣管，該出氣管上設(shè)有第三電磁閥；所述中間殼和內(nèi)殼的開口處設(shè)有密封蓋，該密封蓋上設(shè)有控制器，所述控制器的信號(hào)輸出端分別與所述第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥的信號(hào)輸入端相連。

進(jìn)行氣相存儲(chǔ)時(shí)，控制器控制第一電磁閥常關(guān)，使內(nèi)殼處于封閉狀態(tài)，控制器控制液壓泵工作，使液氮罐內(nèi)的液氮進(jìn)入中間殼內(nèi)，由于內(nèi)殼處于封閉狀態(tài)，中間殼內(nèi)的液氮無法進(jìn)入內(nèi)殼內(nèi)，將樣品置于托盤上，即可進(jìn)行氣相模式存儲(chǔ)；進(jìn)行液相模式存儲(chǔ)時(shí)，控制器控制第一電磁閥打開，則中間殼內(nèi)的液氮進(jìn)入內(nèi)殼內(nèi)，直到液氮液面將放置有樣品的托盤浸沒，停止通入液氮；當(dāng)中間殼內(nèi)的氣壓較高時(shí)，控制器控制第三電磁閥打開，即可降低中間殼內(nèi)的氣壓。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述密封蓋上還設(shè)有測(cè)量所述中間殼與內(nèi)殼之間的間隙內(nèi)的氣壓的電子氣壓表，該電子氣壓表的信號(hào)輸出端與所述控制器的信號(hào)輸入端相連。電子氣壓表實(shí)時(shí)測(cè)試中間殼內(nèi)的氣壓，并將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，控制器將測(cè)得的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的正常值進(jìn)行比較，若氣壓較大，則控制第三電磁閥打開，即可自動(dòng)調(diào)節(jié)中間殼內(nèi)的氣壓。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中間殼與內(nèi)殼之間的間隙內(nèi)設(shè)有液位傳感器，該液位傳感器的信號(hào)輸出端與所述控制器的信號(hào)輸入端相連。在存儲(chǔ)過程中，液氮會(huì)被逐漸消耗，特別是在液相模式存儲(chǔ)過程中，液氮的消耗較大，須及時(shí)補(bǔ)充液氮，通過液位傳感器實(shí)時(shí)測(cè)試液氮液面高度，并將測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，當(dāng)液氮液面處于規(guī)定值以下時(shí)，控制器控制液壓泵工作，及時(shí)補(bǔ)充液氮。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)殼的底部設(shè)有電機(jī)，該電機(jī)的輸出軸上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述托盤從上至下依次均勻且相互平行地設(shè)置于該轉(zhuǎn)軸上；所述控制器的信號(hào)輸出端與所述電機(jī)的信號(hào)輸入端相連。在進(jìn)行氣相模式存儲(chǔ)時(shí)，可通過控制器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸及托盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以保持溫度均勻。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外殼與中間殼之間的間隙為真空。真空間隙隔絕了中間殼與外部的熱量交換，保溫效果更好。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)既能進(jìn)行氣相存儲(chǔ)，又能進(jìn)行液相存儲(chǔ)，兼具氣相存儲(chǔ)的無交叉感染、不易爆管，和液相存儲(chǔ)的低溫保存的優(yōu)點(diǎn)，且全自動(dòng)化控制，可方便快速地在兩種存儲(chǔ)模式之間切換；

(2)通過電子氣壓表實(shí)時(shí)測(cè)試中間殼內(nèi)的氣壓，并將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，控制器將測(cè)得的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的正常值進(jìn)行比較，若氣壓較大，則控制第三電磁閥打開，實(shí)現(xiàn)中間殼內(nèi)氣壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)；

(3)通過液位傳感器實(shí)時(shí)測(cè)試液氮液面高度，并將測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，當(dāng)液氮液面處于規(guī)定值以下時(shí)，控制器控制液壓泵工作，及時(shí)補(bǔ)充液氮，實(shí)現(xiàn)液氮的實(shí)時(shí)監(jiān)控和補(bǔ)充；

(4)在進(jìn)行氣相模式存儲(chǔ)時(shí)，可通過控制器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸及托盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以保持溫度均勻，存儲(chǔ)效果更好；

(5)外殼與中間殼之間的間隙為真空，真空間隙隔絕了中間殼與外部的熱量交換，保溫效果更好。

附圖說明

圖1是實(shí)施例所述自動(dòng)控制的氣液兩相液氮存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是各電子元器件的控制原理圖；

附圖標(biāo)記說明：

10內(nèi)殼，11托盤，12第一導(dǎo)液管，13第一電磁閥，14電機(jī)，15轉(zhuǎn)軸，20外殼，30中間殼，31第二導(dǎo)液管，32第二電磁閥，33出氣管，34第三電磁閥，40液壓泵，50液氮罐，60密封蓋，61控制器，62電子氣壓表，63液位傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例：

如圖1和圖2所示，一種自動(dòng)控制的氣液兩相液氮存儲(chǔ)裝置，包括內(nèi)殼10、外殼20、中間殼30、液壓泵40和液氮罐50；所述中間殼30設(shè)于外殼20內(nèi)，所述內(nèi)殼10設(shè)于中間殼30內(nèi)；所述中間殼30與內(nèi)殼10之間裝有液態(tài)氮，所述內(nèi)殼10內(nèi)設(shè)有若干托盤11；所述內(nèi)殼10的底部設(shè)有第一導(dǎo)液管12，該導(dǎo)液管12上設(shè)有第一電磁閥13；所述中間殼30的底部設(shè)有第二導(dǎo)液管31，該第二導(dǎo)液管31上設(shè)有第二電磁閥32，且第二導(dǎo)液管31的一端通過所述液壓泵40與所述液氮罐50相連；所述中間殼30的上部設(shè)有出氣管33，該出氣管33上設(shè)有第三電磁閥34；所述中間殼30和內(nèi)殼10的開口處設(shè)有密封蓋60，該密封蓋60上設(shè)有控制器61，所述控制器61的信號(hào)輸出端分別與所述第一電磁閥13、第二電磁閥32和第三電磁閥34的信號(hào)輸入端相連。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述密封蓋60上還設(shè)有測(cè)量所述中間殼30與內(nèi)殼10之間的間隙內(nèi)的氣壓的電子氣壓表62，該電子氣壓表62的信號(hào)輸出端與所述控制器61的信號(hào)輸入端相連。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述中間殼30與內(nèi)殼10之間的間隙內(nèi)設(shè)有液位傳感器62，該液位傳感器63的信號(hào)輸出端與所述控制器61的信號(hào)輸入端相連。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)殼10的底部設(shè)有電機(jī)14，該電機(jī)14的輸出軸上設(shè)有轉(zhuǎn)軸15，所述托盤11從上至下依次均勻且相互平行地設(shè)置于該轉(zhuǎn)軸15上；所述控制器61的信號(hào)輸出端與所述電機(jī)14的信號(hào)輸入端相連。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述外殼20與中間殼30之間的間隙為真空。真空間隙隔絕了中間殼30與外部的熱量交換，保溫效果更好。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。