用于低温贮藏应用场合中的回收组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种回收组件和一种低温贮藏装置，用于减小可用于低温样品低温贮藏的制冷剂的消耗和损失。因此，本发明涉及用于处理或检查低温样品以及用于将低温样品插入到样品容器中或从样品容器提取低温样品的一种组件以及一种相应的装置。
【背景技术】
[0002]在液氮温度(S卩，-196°c)下冷冻例如生物学材料等样品同时维持样品材料的活性，在生物学、医学和生物技术领域内是众所周知的。将被冷冻并且被指定为低温样品的样品习惯上在样品容器中存储和输送。这种样品容器，也称为低温箱，通常填充有液态氮。此夕卜，这种容器是热绝缘的并且可以类似于或包括所谓的杜瓦瓶。
[0003]将样品插入到这种容器中或从这种容器提取或移走样品有时是至关重要的。尤其是当从已填充的样品容器移走或提取样品时，不可忽略的氮气量可能溢出或可能另外以相当不受控制的方式离开容器。不仅制冷剂溢出或浪费，而且周围空气变得富集有气态氮。因此，可能进一步发展成某种健康或令人窒息的风险。
[0004]文献US2006/0156753A1涉及当操纵样品和/或样品容器时防止接触周围事物或相对湿的空气的方面。其中，以不同的方式防止样品容器和/或样品上形成冰及其晶核(germinat1n)。建议提供在操纵期间接纳样品和/或整个样品容器的保护容器。而且，提供气候控制设备，该气候控制设备连接到保护容器，以便干燥和冷却在保护容器中存在的环境气体和/或用保护性气体更换环境气体。因此，优选在保护容器中产生人造大气，以防止在样品和/或样品容器上的冰形成。
[0005]提供这种保护大气的技术设备的复杂性相当高，而且成本高。
[0006]因此，本发明的一个目的是连同一种回收组件提供一种改进的低温贮藏装置，用于减少和防止制冷剂不受控制的逃逸。而且，制冷剂的消耗和浪费应该保持在低水平或至少中等水平。一个进一步的目的是增强这种装置的操作安全性，保护操作人员不会不受控制且大量地暴露于制冷剂(例如，液态氮)。
【发明内容】
[0007]为了针对上述任务提供解决方案，提供了一种用于低温贮藏装置的回收组件。该回收组件特别适于并且可操作以回收低温贮藏装置的制冷剂。该回收组件包括用于将回收组件安装到容器的出入口的支撑件，该容器将至少部分地填充有制冷剂。优选的是，将容器设计为用于低温贮藏目的的样品容器。因此，容器可以包括顶部敞开的杜瓦瓶，以便允许布置在其中的液体制冷剂永久蒸发冷却。容器特别是可被实施为低温贮藏容器。回收组件适于安装到容器的上出入口以便回收制冷剂，尤其是当从容器提取样品时。
[0008]回收组件还包括或限定至少一个流道，用以形成至少一个保护性气流以减少制冷剂从容器逃逸。因此，回收组件不仅提供保护性大气，而且可操作以产生保护性气流，保护性气流一般阻碍制冷剂从容器的蒸发和/或逃逸。所述至少一个流道结合支撑件特别是可操作的，并且对于提取程序是有益的，在提取程序期间，布置在容器中并布置在制冷剂中的样品从容器中被提取并且通过出入口移出到外面。通过利用至少一个流道，可以利用机械控制(mechanical slaving)作用，借助于这种作用，制冷剂富集的空气将按照机械方式进行处理，例如被加速，以释放以及回收制冷剂。一般而言，回收组件实施水力或流体动力学方法以回收否则会从容器朝环境逃逸的一定量的制冷剂。以这种方式，能够减少制冷剂的消耗和浪费。
[0009]将被安装到容器的出入口的支撑件优选的是与所述容器机械接合。特别是，支撑件和出入口包括相互接合的固定装置，例如，以强制接合锁定装置的形式，诸如卡口帽、螺纹连接件或相互接合的螺栓和凹槽。优选的是，支撑件和出入口可释放地接合。以这种方式，回收组件可以与大量不同的容器(特别是样品容器)任意地一起使用。在将低温样品存储在特定容器中的时候，可以拆卸回收组件，并且可以将回收组件与其它样品容器一起使用，至少用于从回收组件提取样品。因此，可以将单个回收组件与几个样品容器一起使用。
[0010]在一个优选实施例中，回收组件包括朝支撑件收敛的至少一个锥形漏斗部分。因此，回收组件可以包括漏斗，漏斗为例如圆形形状或圆形截面，从支撑件以发散方式延伸。借助于锥形漏斗部分，在提取低温样品的过程中可能从样品或从相应的样本架滴下或流淌的多余的制冷剂，能够被收集并且以受控的方式返回至容器中。
[0011]锥形漏斗部分提供多余的制冷剂的明确限定的流淌和回流。制冷剂的回流进一步由该至少一个流道和由保护性气流支持。特别是，保护性气流可以围绕锥形漏斗部分循环，并且可以顺着或限定螺旋结构或轨迹。以这种方式，可能从提取的低温样品滴下的制冷剂的液滴或部分制冷剂可以被保护性气体驱动以撞击锥形漏斗部分，使得多余的制冷剂可以沿着漏斗部分流淌，以重新进入样品容器。
[0012]在一个进一步的优选实施例中，回收组件还包括过滤器，制冷剂可渗透该过滤器并且该过滤器布置在所述漏斗部分的下游。借助于过滤器，颗粒或颗粒状物质可以被过滤并且因此可以防止进入容器。以这种方式，能够有效地防止样品容器和布置在其中的制冷剂受到污染。
[0013]根据一个进一步的实施例，回收组件还包括提取组件，提取组件至少用于通过出入口从容器提取样本，例如低温样品。通常，回收组件的支撑件以及漏斗部分包括自由内直径，自由内直径至少与样品容器的出入口的内直径一样大。以这种方式，出入口的大小不受回收组件的约束。回收组件的提取组件特别是适于抓取至少一个样本并且通过样品容器的出入口将至少一个样本从制冷剂向上提出。
[0014]回收组件和提取组件可以可释放地联接或可以一体地形成。利用回收组件和提取组件的可释放联接，回收组件可以结合可以比如安装到房间顶棚的其它组件(例如静止不动的提取组件)一起使用。利用回收组件和提取组件的一体化布置，将回收组件安装在样品容器的出入口上立即提供提取组件相对于样品容器的适当定位。以这种方式，不需要对提取组件进行单独的定位和构造。
[0015]在一个进一步的实施例中，将提取组件附接到回收组件，提取组件包括至少一个支柱或类似的支撑结构，所述至少一个支柱或类似的支撑结构延伸经过回收组件的漏斗部分，以支撑位于漏斗部分的上端上方的牵引装置。牵引装置可以包括柔性带或链，借助于柔性带或链，位于样品容器中的该至少一个样本能够被抓取并且能够从样品容器被提升出来。
[0016]在此处，样本和提取组件可以包括相互接合的紧固机构(诸如钩)，借助于相互接合的紧固机构，能够将样本从制冷剂提起并且升高。由于牵引位置位于漏斗部分的上端的上方，所以能够将该至少一个样本升至所述上端上方的水平，这时，例如在将多余的液态制冷剂收集到了下方的回收组件中之后，所述至少一个样本能够被拿起并横向地移位。通常，牵引装置可以包括滑轮或转向辊，使得对样本向上指向的牵引可通过向下或向侧边拉拽柔性带或链来实现。
[0017]根据另一个实施例，提取组件包括另外的支撑件，该另外的支撑件从漏斗部分的上端与漏斗部分的倾斜内侧壁部分相对地斜向延伸，用于将样本架沿倾斜方位支撑在支撑件的孔口上方和/或在样品容器的出入口上方。
[0018]借助于漏斗部分的斜向或倾斜的内侧壁部分，样本架或样本本身能够被保持在倾斜方位上，由此当将样本架从制冷剂提出时，支持多余的液体制冷剂的流淌和滴下。该另外的支撑件可以可移除地或可枢转地布置在漏斗部分上或在其上端处。该另外的支撑件至少部分地径向向内延伸，使得样本或样本架也可以抵靠并且也可以受到漏斗部分的斜向相对的倾斜内侧壁部分的支撑。
[0019]借助于该另外的支撑件和相对定位的内侧壁部分，样本和/或相应的样本架能够被保持在支撑件的孔口上方明确限定的倾斜位置处。以这种方式，回收组件特别适合于进行两步提取过程。在第一过程步骤中，可以只是从样品容器以及被容纳在其中的液体制冷剂中提出样本，直至到达了升高的位置或升高的水平为止，其中，样本已经完全离开制冷剂。之后，通过利用漏斗部分的倾斜内侧壁部分以及通过利用径向向内延伸的另外的支撑件，能够将样本保持在升高且斜向的方位上，尤其是用于回收可能随同样本和/或样本架从样品容器被拉出来的多余液体剂。
[0020]在一个进一步的实施例中，形成该至少一个保护性气流的流道与漏斗部分的朝内的壁流体连通。以这种方式，由流道产生的保护性气流可以因此沿着漏斗部分的朝内的壁传播。以这种方式，制冷剂回收的效率可以进一步增强。保护性气流的动能和角动量和/或线动量合适于并且适于输送制冷剂的逃脱和逃逸中的部分或组分。以这种方式，通常沿向上方向经容器的出入口传出的蒸发的制冷剂能够指向漏斗部分的内侧壁，在漏斗部分的内侧壁处，蒸发的制冷剂可以冷凝并且返回到