本實(shí)用新型涉及降溫裝置領(lǐng)域，具體涉及一種高精度降溫設(shè)備。

背景技術(shù)：

利用液氮進(jìn)行深低溫保存（-196℃）已成為目前生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域保存具有生命活性細(xì)胞和組織最常用的保存方式。由體溫或室溫降低到穩(wěn)定的保存溫度的方式有許多種，目前除配子和胚胎的保存過程通常使用快速玻璃化降溫以外，絕大部分細(xì)胞、組織深低溫保存的降溫過程以緩慢降溫方式為主，通常以程序降溫的方式最為普遍。

程序降溫就是利用先進(jìn)的儀器設(shè)備和電腦程序的精確控制，使用多種介質(zhì)對(duì)需要冷凍保存的生物樣本按照預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行精確降溫的一種冷凍方式。程序降溫較目前常用的玻璃化冷凍、簡(jiǎn)易程序降溫盒降溫、冰箱二步法或三步法逐級(jí)降溫等降溫方式更具可操控性，關(guān)鍵溫控階段更精確，同時(shí)實(shí)現(xiàn)過程的隨時(shí)監(jiān)測(cè)。而根據(jù)相變溫度等關(guān)鍵熱物理學(xué)性質(zhì)而實(shí)現(xiàn)精確冷凍過程的控制，成為在減少或避免降溫過程冰晶的形成，降低對(duì)細(xì)胞和組織的損傷，成為決定生物樣品保存效果的關(guān)鍵。

目前科研和臨床用液氮噴射式程序降溫儀已有很大發(fā)展，已有較多的進(jìn)口品牌產(chǎn)品應(yīng)用于多種不同的生物樣本的保存領(lǐng)域，尤其在以臍帶血干細(xì)胞保存為主的干細(xì)胞保存領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。該種程序降溫儀主要采用1-2個(gè)溫度傳感器的信號(hào)反饋來控制1個(gè)低溫電磁閥控制液氮噴射流量，并通過風(fēng)扇形成液氮蒸汽對(duì)樣本進(jìn)行降溫。

近年來隨著諸多生物樣本庫(kù)和臨床樣本庫(kù)的建設(shè)，多種較大體積的臨床細(xì)胞樣本的保存和臨床需求日趨增多，更多組織、器官的深低溫研究和保存探索不斷增加，越來越多的較大組織和器官如皮膚、肺葉、肝臟、長(zhǎng)骨乃至斷指（趾）、斷肢等都需要在經(jīng)過冷凍保護(hù)處理后進(jìn)行程序降溫。常規(guī)的程序降溫儀體積上通常只有不足40L，內(nèi)部空間較小，且液氮單向噴射或者風(fēng)扇發(fā)散噴灑，冷凍倉(cāng)內(nèi)部溫度無法完全均一，樣本的表面間以及表面和內(nèi)部之間溫度不夠均勻，冷凍效果差異性較大，無法滿足眾多組織器官的保存需求。同時(shí)，由于固定的溫度傳感器無法測(cè)量樣本內(nèi)部或者難以全面測(cè)量樣本各處溫度，從而無法全面監(jiān)控和反饋樣本的冷凍過程，尤其是樣本內(nèi)部溫度的變化過程，使組織/器官的深低溫研究大打折扣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種可以使生物實(shí)驗(yàn)樣本得到均勻快速冷凍的高精度降溫設(shè)備。

本實(shí)用新型克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種高精度降溫設(shè)備，包括箱體以及通過若干壓緊器密封安裝于箱體上端開口處的箱蓋，還包括水平安裝于箱體內(nèi)底部的底板、分別豎直安裝于箱體內(nèi)前后兩側(cè)的網(wǎng)眼板、間隔設(shè)置于箱體內(nèi)的若干U型管、設(shè)置于箱體內(nèi)部的若干溫度傳感器以及安裝于箱體底部的進(jìn)液管，所述進(jìn)液管頭端通過液氮管道連接于液氮補(bǔ)充罐，各個(gè)U型管分別通過電磁閥連接于進(jìn)液管，所述底板上設(shè)置有若干透氣孔，所述U型管的管壁上間隔設(shè)置有若干噴孔，所述U型管的水平端位于底板下方，其兩側(cè)的豎直端分別位于同側(cè)的網(wǎng)眼板的后方。

上述溫度傳感器的數(shù)量與U型管的數(shù)量相同，每一個(gè)溫度傳感器安裝位置靠近相鄰的U型管。

為了確保液氮單向流入，上述進(jìn)液管頭端設(shè)置有兩個(gè)進(jìn)液口，每個(gè)進(jìn)液口通過止回閥經(jīng)液氮管道連接于液氮補(bǔ)充罐。

為了便于液氮噴射降溫過程中的空氣排出，上述箱蓋上端設(shè)置有排氣孔。

為了進(jìn)一步提高箱體內(nèi)部溫度的均勻性，上述U型管的兩側(cè)的豎直端上設(shè)置的噴孔分別傾斜設(shè)置，位于箱體前端的U型管的豎直端上噴孔的傾斜方向與位于箱體后端的U型管的豎直端上噴孔的傾斜方向相反。

為了便于移動(dòng)，上述箱體下端四個(gè)邊角處分別安裝有萬(wàn)向腳輪。

為了便于加蓋或移除箱蓋，上述箱蓋的四周設(shè)置有若干提手。

為了進(jìn)一步提高密封效果，上述密封膠條為雙層硅膠條。

本實(shí)用新型的有益效果是：液氮補(bǔ)充罐內(nèi)的液氮進(jìn)入進(jìn)液管，箱體內(nèi)的各個(gè)溫度傳感器對(duì)其區(qū)域內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)溫度過高時(shí)，連接該區(qū)域的U型管的電磁閥開啟，進(jìn)液管中的液氮進(jìn)入該U型管內(nèi)，液氮蒸汽通過U型管豎直端噴出，進(jìn)一步通過網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼進(jìn)入箱體內(nèi)部空間，同時(shí)液氮蒸汽也通過U型管水平端向上噴出，從底板上的透氣孔中進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域降溫，精確控制的液氮蒸汽不會(huì)直接噴射到生物實(shí)驗(yàn)樣本表面，避免造成在樣本局部的積聚和冷凍損傷。當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)，電磁閥關(guān)閉。通過對(duì)不同區(qū)域的U型管的分別控制，實(shí)現(xiàn)了生物實(shí)驗(yàn)樣本多位置不同層次的溫度監(jiān)測(cè)，同時(shí)做到實(shí)驗(yàn)樣本均勻快速的冷凍。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.箱體 2.箱蓋 3.密封膠條 4.排氣孔 5.萬(wàn)向腳輪 6.提手 7.壓緊器 8.進(jìn)液管 9.進(jìn)液口 10.止回閥 11.電磁閥 12.U型管 13.底板 14.網(wǎng)眼板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

一種高精度降溫設(shè)備，包括箱體1以及通過若干壓緊器7密封安裝于箱體1上端開口處的箱蓋2，還包括水平安裝于箱體1內(nèi)底部的底板13、分別豎直安裝于箱體1內(nèi)前后兩側(cè)的網(wǎng)眼板14、間隔設(shè)置于箱體1內(nèi)的若干U型管12、設(shè)置于箱體1內(nèi)部的若干溫度傳感器以及安裝于箱體1底部的進(jìn)液管8，進(jìn)液管8頭端通過液氮管道連接于液氮補(bǔ)充罐，各個(gè)U型管12分別通過電磁閥11連接于進(jìn)液管8，底板13上設(shè)置有若干透氣孔，U型管12的管壁上間隔設(shè)置有若干噴孔，U型管12的水平端位于底板13下方，其兩側(cè)的豎直端分別位于同側(cè)的網(wǎng)眼板14的后方。將箱蓋2打開后即可將大體積生物實(shí)驗(yàn)樣本放置到底板13上，之后將箱蓋2蓋到箱體1上并通過壓緊器7壓緊。液氮補(bǔ)充罐內(nèi)的液氮進(jìn)入進(jìn)液管8，箱體1內(nèi)的各個(gè)溫度傳感器對(duì)其區(qū)域內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)溫度過高時(shí)，連接該區(qū)域的U型管12的電磁閥11開啟，進(jìn)液管8中的液氮進(jìn)入該U型管12內(nèi)，液氮蒸汽通過U型管12豎直端噴出，進(jìn)一步通過網(wǎng)眼板14的網(wǎng)眼進(jìn)入箱體內(nèi)部空間，同時(shí)液氮蒸汽也通過U型管12水平端向上噴出，從底板13上的透氣孔中進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域降溫，精確控制的液氮蒸汽不會(huì)直接噴射到生物實(shí)驗(yàn)樣本表面，避免造成在樣本局部的積聚和冷凍損傷。當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)，電磁閥11關(guān)閉。通過對(duì)不同區(qū)域的U型管12的分別控制，實(shí)現(xiàn)了生物實(shí)驗(yàn)樣本多位置不同層次的溫度監(jiān)測(cè)，同時(shí)做到實(shí)驗(yàn)樣本均勻快速的冷凍。

進(jìn)一步的，溫度傳感器的數(shù)量與U型管12的數(shù)量相同，每一個(gè)溫度傳感器安裝位置靠近相鄰的U型管12。溫度傳感器靠近U型管12安裝可以精確監(jiān)測(cè)改U型管12附近的溫度，從而精準(zhǔn)控制該U型管12 的電磁閥11開閉，使該局部的控溫更加精準(zhǔn)。箱體1與箱蓋2之間設(shè)置有密封膠條3，以提高密封性。優(yōu)選的，密封膠條3為雙層硅膠條。

進(jìn)液管8頭端設(shè)置有兩個(gè)進(jìn)液口9，每個(gè)進(jìn)液口9通過止回閥10經(jīng)液氮管道連接于液氮補(bǔ)充罐，通過設(shè)置止回閥 10，可以確保液氮從液氮補(bǔ)充罐向進(jìn)液管8單向流動(dòng)，進(jìn)一步提高了可靠性。通過設(shè)置兩個(gè)進(jìn)液口9可以同時(shí)連接兩個(gè)液氮補(bǔ)充罐，當(dāng)一個(gè)液氮補(bǔ)充罐中液氮消耗完畢后，另一個(gè)液氮補(bǔ)充罐可以無縫銜接，便于更換液氮補(bǔ)充罐過程中不間斷供應(yīng)。箱蓋2上端可以設(shè)置有排氣孔4，實(shí)現(xiàn)使箱體1內(nèi)的氣壓與外界氣壓平衡，從而便于將箱蓋2打開。U型管12的兩側(cè)的豎直端上設(shè)置的噴孔分別傾斜設(shè)置，位于箱體1前端的U型管12的豎直端上噴孔的傾斜方向與位于箱體1后端的U型管12的豎直端上噴孔的傾斜方向相反。U型管12兩個(gè)豎直端相互傾斜的各個(gè)噴孔噴出的液氮可以在箱體1內(nèi)形成液氮蒸汽渦流，從而使箱體內(nèi)部的溫度更加均一。

優(yōu)選的，箱體1下端四個(gè)邊角處分別安裝有萬(wàn)向腳輪5，通過萬(wàn)向腳輪5可以方便移動(dòng)箱體1，進(jìn)一步提高操作便利性。箱蓋2的四周設(shè)置有若干提手6，當(dāng)需要加蓋或移除箱蓋2時(shí)，通過提手6可以便于操作。