一种程序降温设备的制作方法

1.本实用新型涉及细胞冷冻技术领域，特别是涉及一种程序降温设备。


背景技术：

2.细胞冻存是将细胞保存在低温环境下，使其代谢基本处于暂停，从而保证长期保存后的细胞各项生物特性完整，以备后续使用。而细胞冷冻过程是进行冻存的必要步骤，冷冻效果的好坏直接影响冷冻保存细胞的生物活性和生物学特性，对细胞进行长期保存起着非常重要的作用。
3.目前，常规的细胞冻存的程序降温方法有两种：程序降温仪与程序降温盒。采用程序降温仪时需按照程序设定的降温曲线将放置在制冷箱内的样品降温至所需温度；采用程序降温盒时，需要将常温的样品按照规定放置在常温的程序降温盒内，之后将程序降温盒放置在所需温度下的冰箱内，程序降温盒能够保证其内部的样品按照特定的速率降温至所需温度。但是，上述两种程序降温方法均存在无法实现在程序降温的过程中添加常温样品的缺陷，无法满足用户实时添加新样品的需求，影响用户的使用体验，且不适合于连续性工作。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种程序降温设备，该设备主要包括程序降温机构和超低温存储机构，其结构简单，便于用户在程序降温的过程中添加新的常温样品，具有较好的适用性。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.所述程序降温机构，包括：
7.固定支架；
8.至少两个温度不同的恒温冷冻块，各个所述恒温冷冻块间隔设置并固定装设于所述固定支架的同一侧，且各个所述恒温冷冻块的同一侧均形成有制冷面；
9.至少两个导温块，各个所述导温块均形成有用于容置冻存管的降温井，且任意一个所述导温块能够与任意一个所述制冷面相贴合并能够相对移动；
10.与循环机构，所述循环机构固定装设于所述固定支架，各个所述导温块均固定连接于所述循环机构；驱动所述循环机构，所述导温块与所述循环机构同步进行循环运动，以使所述导温块相对于所述恒温冷冻块移动。
11.优选地，各个所述恒温冷冻块的外侧面固定套设有第一保温层，所述导温块的环侧固定套设有第二保温层。
12.优选地，所述恒温冷冻块的分布方式和数量可根据实际需要设置，如各个所述恒温冷冻块之间呈圆形分布，数量为8个，且各个所述恒温冷冻块的温度绕顺时针或逆时针方向依次递减；或采用链式分布方式，在此不作限制。
13.优选地，所述循环机构至少包括有旋转盘，各个所述导温块呈圆形设置并固定装
设于所述旋转盘。
14.所述超低温存储机构包括：
15.存储架，所述存储架形成有用于存储冻存管的容纳空间；
16.抬升机构，所述存储架连接于所述抬升机构；
17.冷冻仓，所述抬升机构设置于所述冷冻仓，所述抬升机构能够带动所述存储架进入或移出所述冷冻仓；
18.与制冷件，所述制冷件固定装设于所述冷冻仓的外表面。
19.所述程序降温设备还包括转运机构和环境控制机构；所述转运机构用于冻存样本的转运；所述环境控制机构包括：调控盒、初效过滤器、离心风机、高效过滤器、传感器组件、温湿度控制器与灭菌执行器，用于保持程序降温设备运行时所需的环境状态。
20.上述程序降温机构、超低温存储机构、转运机构安装在壳体内，环境控制机构嵌入安装在壳体顶部。
21.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
22.上述技术方案中所提供的一种程序降温设备，是通过在固定支架上固定设置至少两个温度不同的恒温冷冻块，设置在固定支架上的循环机构上固定有与恒温冷冻块数量相同的导温块，导温块内形成有用于放置冻存管的降温井，循环机构做循环运动时，导温块与循环机构同步运动，使得任意一个导温块均能够由一个恒温冷冻块的制冷面移动至相邻的另一恒温冷冻块的制冷面，如此设置，能够便于实现对降温井内的冻存管进行阶梯降温的同时也便于添加新的冻存管，过程简单，易操作，具有较好的适用性。
附图说明
23.图1为本实用新型一实施例中一种程序降温装置的结构示意图。
24.图2为图1所示程序降温机构的局部结构示意图。
25.图3为图2所示程序降温机构另一视角的结构示意图。
26.图4为图1所示超低温存储机构的结构示意图。
27.100、程序降温机构；10、固定支架；20、恒温冷冻块；30、导温块；31、降温井；40、冻存管；50、循环机构；60、第一保温层；70、第二保温层；
28.200、壳体；210、支撑架；
29.300、超低温存储机构；310、存储架；320、抬升机构；330、冷冻仓；340、制冷件；
30.400、转运机构
31.500、环境控制机构
具体实施方式
32.以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。
33.请参阅图1至图4，本实用新型一实施例中提供了一种新型的程序降温设备，该程序降温设备的结构简单，能够实现对常温样品进行程序降温的同时也便于实时添加新的常温样品，具有较好的适用性。
34.该程序降温设备至少包括有壳体200、程序降温机构100、超低温存储机构300、转运机构400及环境控制机构500。程序降温机构100固定在壳体200的内侧壁上，超低温存储机构300、转运机构400均固定在壳体200内部的支撑架210上，环境控制机构500设置壳体200的上方。
35.如图2所示，程序降温机构100至少包括有：固定支架10，固定支架10固定在壳体200的内侧壁上；至少两个温度不同的恒温冷冻块20，各个恒温冷冻块20之间相间隔设置，各个恒温冷冻块20均固定在固定支架10的同一侧面上，各个恒温冷冻块20均形成有制冷面；至少两个导温块30，各个导温块30均形成有用于容置冻存管40的降温井31，冻存管40内用于放置细胞悬液，任意一个导温块30均能够与任意一个制冷面向贴合并能够发生相对移动，即：任意一个导温块30均能够由其中一个恒温冷冻块20的制冷面移动至另一恒温冷冻块20的制冷面上，使得导温块30能够从制冷面获取能量来达到降温效果；以及循环机构50，循环机构50固定装设在固定支架10上，各个导温块30均固定连接在循环机构50上，循环机构50能够相对于恒温冷冻块20进行转动，当循环机构50被驱动时，导温块30与循环机构50同步进行循环运动，一个导温块30可由其中一个恒温冷冻块20的制冷面移动至相邻的恒温冷冻块20的制冷面上，如此设置，能够实现阶梯制冷的同时也便于添加新的冻存管40。
36.作为优选地，为了提高温度的稳定性，各个恒温冷冻块20的外侧面固定套设有第一保温层60，同时，各个导温块30的环侧均固定套设有第二保温层70；第一保温层60与第二保温层70均由隔热材料制备而成，用于实现保温功能。
37.作为优选地，恒温冷冻块20的数量为8个，恒温冷冻块20为制冷器件，各个恒温冷冻块20的温度均不相同，各个恒温冷冻块20之间呈圆形分布，各个恒温冷冻块20均固定装设在固定之间的同一侧。需要说明的是，各个恒温冷冻块20的温度绕顺时针或逆时针方向依次递减，即：相邻的恒温冷冻块20的温度从常温温度依次下降至所需的温度为止。
38.作为优选地，循环机构50至少包括有旋转盘与电驱动件，旋转盘固定连接在固定支架10上，电驱动件设置在旋转盘上，用于驱动旋转盘按照顺时针或逆时针方向进行旋转；同时，导温块30的数量与恒温冷冻块20的数量相同，均优选为8个，各个导温块30均固定在旋转盘上，各个导温块30均能够与相应恒温冷冻块20的制冷面相贴合。
39.可以理解的，以将冻存管40内的细胞悬液按特定速率降温至-80℃为例，8个恒温冷冻块20沿旋转盘的圆周方向依次排列，并且各个恒温冷冻块20的温度沿顺势针方向依次递减并分别维持在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃及-80℃，相应的，旋转盘上固定有8个导温块30，各个恒温冷冻块20分别与任意一个导温块30相对应贴合，同时各个导温块30均能够在旋转盘的带动下移动至相邻的恒温冷冻块20上方，以实现阶梯式降温的目的。
40.可以理解的，上述程序降温机构100的工作过程可描述为：技术人员将装有细胞悬液的冻存管40放置在0℃的恒温冷冻块20上方的降温井31内，待冻存管40的温度下降至0℃时，启动旋转盘进行旋转，以将装设有冻存管40的导温块30移动至相邻的-10℃的恒温冷冻块20的上方，待冻存管40的温度下降至-10℃之后，将装设有冻存管40的导温块30移动至相邻的-20℃的恒温冷冻块20的上方，依次类推，直至冻存管40的温度下降至所需的-80℃时终止，并取出冻存管40。同时，在将装设有冻存管40的导温块30移动至相邻的恒温冷冻块20上方时，均有一个导温块30位于0℃的恒温冷冻块20的上方，技术人员可根据需要额外添加
冻存管40至位于0℃的恒温冷冻块20上方的降温井31内，即该程序降温机构100可同时对多个装有细胞悬液的冻存管40进行梯度降温。
41.可以理解的是，恒温冷冻块20的数量可以为任意数量，其温度梯度可根据需要进行布置；同时冻存管40的转动方式多种多样，并不局限于转盘式，也可为其他方式。
42.在其中一实施例中，上述程序降温装置除了可以通过程序降温机构100实现阶梯式降温之外，还可以通过超低温存储机构300实现对冻存管40内的细胞悬液进行-196℃下的超低温保存。
43.具体的，如图1、图4所示，该超低温存储机构300至少包括：存储架310、抬升机构320、冷冻仓330及制冷件340，存储架310内形成有用于存储冻存管40的容纳空间；抬升机构320与存储架310连接，使得抬升机构320能够带动存储架310进行移动；抬升机构320装设在冷冻仓330上，抬升机构320上升或下降的过程中能够将存储架310移入或移出冷冻仓330内；同时，制冷件340固定装设在冷冻仓330的外表面上，能够起到对冷冻仓330进行制冷的效果，使其冷冻仓330的内部温度始终维持在-196℃，进而能够将-80℃的冻存管40降温至-196℃。作为优选，抬升机构320可以为气压缸、液压缸、电推杆、传送导轨等任意可用于位置转移的运动部件；制冷件340的工作原理包括但不限于半导体制冷片降温、液氮缓慢蒸发吸热降温、热机的热交换制冷等等。
44.在其中一实施例中，程序降温设备还包括转运机构400和环境控制机构500；转运机构400用于冻存样本的转运；环境控制机构500包括：调控盒、初效过滤器、离心风机、高效过滤器、传感器组件、温湿度控制器与灭菌执行器，用于保持程序降温设备运行时所需的环境状态。
45.上述实施例中所提供的程序降温设备，通过程序降温机构100对冻存管40内的细胞悬液实现由常温到-80℃的阶梯式降温，并通过超低温存储机构300实现由-80℃到-196℃的降温；另外，在程序降温设备运行的过程中，可通过转运机构400实现各种耗材和物料的转运过程，并经由环境控制机构500来保持运行时所需的环境状态，如此设置，能够实现待冻存生物制剂的持续输入和程序降温生物试剂的持续性输出，一方面提供了程序降温的灵活性，另一方面更加适用于自动化设备的配合和管理。
46.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。