一种减少筒内温差的液氮生物容器的制作方法

1.本发明涉及生物样本存储技术领域，尤其涉及一种减少筒内温差的液氮生物容器。


背景技术：

2.生物样本的长期储存，通常是使用尽可能低的温度来降低生物样本的生化反应，以提高生物样本内各种成分的稳定性。传统的生物样本的低温存储主要通过压缩机制冷存储和液氮存储来实现。
3.液氮生物容器是一种采用超低温方法对生物样品实现保存的装置，现有的液氮生物容器中底部有液氮的部分温度较低，而顶部远离液氮的部分随着存储时间越长，其与底部的温差越大，导致保存的生物样品产生缺陷，浪费资源。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述不足，提供一种减少筒内温差的液氮生物容器，延长生物容器液氮静态保存期。
5.本发明的目的是这样实现的：一种减少筒内温差的液氮生物容器，它包括外筒体、内筒体和传热元件，所述外筒体内设有一个内筒体，所述内筒体内设有液氮，内筒体的内壁上均匀布置有多个传热元件，传热元件的顶端到达内筒体的顶部下方，传热元件的底端浸入液氮中。
6.优选地，所述传热元件为毛细管。
7.优选地，所述传热元件为热管。
8.优选地，所述内筒体内设有一个旋转筒体，所述旋转筒体的下部设有一个托板，液氮的液氮上平面在托板下方。
9.优选地，所述旋转筒体的内壁上均匀布置有多根毛细管，毛细管的顶端与旋转筒体的顶端齐平，毛细管的底端伸出旋转筒体的底端并浸入液氮中。
10.优选地，所述旋转筒体内中部设有一个旋转中轴，所述旋转中轴的底部连接旋转支撑装置，所述旋转筒体内设有多个隔板，所述隔板的一个侧边固定连接旋转中轴，另一个侧边固定在旋转筒体的内壁上，多个隔板绕旋转中轴均匀分布。
11.优选地，所述旋转筒体的下部的托板上设有一个检修口。
12.优选地，所述毛细管为铜网卷。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的液氮生物容器中设有一个旋转筒体，旋转筒体的内壁均匀分布多条毛细管或热管，底部可浸入液氮中，利用其毛细作用，毛细管由于其表面张力可自动吸液，热管由于液体黏度产生渗透压力，使得液氮顺毛细管或热管上升，从而降低筒体上部的温度，液氮在顶部蒸发后再下落至底部液氮中，利用液氮的上升和蒸发下落形成循环控温系统，大大减小筒体内上下温度差，当室内相对稳定，筒体内部空间变形成一个温度分布相对稳定
的深冷系统，温度的分布不随时间变化。
14.本发明解决了生物容器内的温度控制问题，即可实现用少量液氮维持生物样品的低温，筒体内部温度稳定可控，始终维持内腔内的超低温环境，因此无需将生物样品浸入液氮中，可采用支架设置在筒体内即可，避免了生物样品被污染的可能，也降低了液氮的成本。
附图说明
15.图1为本发明的实施例1的结构示意图。
16.图2为本发明的实施例2的旋转筒体的结构示意图。
17.图3为图2的俯视图。
18.图4为图3的a-a剖视图。
19.其中：外筒体1、内筒体2、旋转筒体3、托板31、隔板32、旋转中轴33、旋转支撑装置34、检修口35、毛细管4、液氮上平面5。
具体实施方式
20.为更好地理解本发明的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样，其仅为本发明技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如a部件位于b部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
21.实施例1：参见图1，图1绘制了一种减少筒内温差的液氮生物容器的结构示意图。如图所示，本发明的一种减少筒内温差的液氮生物容器，它包括外筒体1、内筒体2、旋转筒体3和毛细管4，所述外筒体1内设有一个内筒体2，内筒体2和外筒体1之间为真空。
22.所述内筒体2内设有一个旋转筒体3，所述旋转筒体3的下部设有一个托板31，所述内筒体2的下部设有液氮，液氮的液氮上平面5在托板31下方。
23.所述旋转筒体3的内壁上均匀布置有多根毛细管4，毛细管4的顶端与旋转筒体3的顶端齐平，毛细管4的底端伸出旋转筒体3的底端并浸入液氮中。
24.所述毛细管4为铜网卷，铜丝之间的间隙越小，吸液张力越强。
25.实施例2：参见图2-图4，图2绘制了一种旋转筒体的结构示意图。如图所示，本实施例2与实施例1不同的是，所述旋转筒体3内中部设有一个旋转中轴33，所述旋转中轴33的底部连接旋转支撑装置34，所述旋转筒体3内设有四个隔板32，所述隔板32的一个侧边固定连接旋转中轴33，另一个侧边固定在旋转筒体3的内壁上，四个隔板32绕旋转中轴33均匀分布；所述旋转筒体3的下部的托板31上设有一个检修口35。
26.实施例3：本实施例3涉及的一种减少筒内温差的液氮生物容器，它包括外筒体1、内筒体2和毛细管4，所述外筒体1内设有一个内筒体2，内筒体2和外筒体1之间为真空。
27.所述内筒体2内设有液氮，内筒体2的内壁上均匀布置有多根毛细管4，毛细管4的
顶端到达内筒体2的顶部下方，毛细管4的底端浸入液氮中。
28.实施例4：本实施例4涉及的一种减少筒内温差的液氮生物容器，与实施例3不同的是，采用热管代替毛细管4，热管是一种导热性能极高的被动传热元件，热管利用相变原理和毛细作用，使得它本身的热传递效率比同样材质的纯铜高出几百倍到数千倍。
29.热管是一根真空的铜管，里面所注的工作液体是热传递的媒介，在电子散热领域里，最典型的工作液体就是水，使用圆柱形铜管制成的热管是最为常见的；热管壁上有吸液芯结构，依靠吸液芯产生的毛细力，使液氮从底端顺着热管到蒸发端。
30.工作原理：本发明提供了一种新型减少筒内温差的液氮生物容器，为解决生物容器内部温度场温差分布问题，为降低筒体内顶部温度，减小同体内部温差，在筒体内部边缘，均匀增加毛细管或热管，毛细管底部浸入液氮内部；由于毛细原理作用，底部液氮顺毛细管上升，使筒体顶部温度降低，从而减小筒体内部上下温度差。
31.以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。


技术特征：
1.一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：它包括外筒体（1）、内筒体（2）和传热元件，所述外筒体（1）内设有一个内筒体（2），所述内筒体（2）内设有液氮，内筒体（2）的内壁上均匀布置有多个传热元件，传热元件的顶端到达内筒体（2）的顶部下方，传热元件的底端浸入液氮中。2.根据权利要求1所述的一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：所述传热元件为毛细管（4）。3.根据权利要求1所述的一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：所述传热元件为热管。4.根据权利要求1所述的一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：所述内筒体（2）内设有一个旋转筒体（3），所述旋转筒体（3）的下部设有一个托板（31），液氮的液氮上平面（5）在托板（31）下方。5.根据权利要求4所述的一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：所述旋转筒体（3）的内壁上均匀布置有多根毛细管（4），毛细管（4）的顶端与旋转筒体（3）的顶端齐平，毛细管（4）的底端伸出旋转筒体（3）的底端并浸入液氮中。6.根据权利要求4所述的一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：所述旋转筒体（3）内中部设有一个旋转中轴（33），所述旋转中轴（33）的底部连接旋转支撑装置（34），所述旋转筒体（3）内设有多个隔板（32），所述隔板（32）的一个侧边固定连接旋转中轴（33），另一个侧边固定在旋转筒体（3）的内壁上，多个隔板（32）绕旋转中轴（33）均匀分布。7.根据权利要求4所述的一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：所述旋转筒体（3）的下部的托板（31）上设有一个检修口（35）。8.根据权利要求2所述的一种减少筒内温差的液氮生物容器，其特征在于：所述毛细管（4）为铜网卷。

技术总结
本发明涉及的一种减少筒内温差的液氮生物容器，它包括外筒体（1）、内筒体（2）和传热元件，所述外筒体（1）内设有一个内筒体（2），所述内筒体（2）内设有液氮，内筒体（2）的内壁上均匀布置有多个传热元件，传热元件的顶端到达内筒体（2）的顶部下方，传热元件的底端浸入液氮中；所述传热元件为毛细管（4）或热管。本发明筒体的内壁均匀分布多条毛细管或热管，底部可浸入液氮中，利用其毛细作用，使得液氮顺毛细管或热管上升，从而降低筒体上部的温度，液氮在顶部蒸发后再下落至底部液氮中，利用液氮的上升和蒸发下落形成循环控温系统，大大减小筒体内上下温度差。上下温度差。上下温度差。


技术研发人员：施敏海 赵杰峰 孙振中 高建强
受保护的技术使用者：江苏深绿新能源科技有限公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/1/11