适用于锥底保存管的冻干装置的制作方法

1.本实用新型涉及冷冻干燥技术领域，尤其涉及一种适用于锥底保存管的冻干装置。


背景技术：

2.真空冷冻干燥技术起源于19世纪20年代，被称为冻干技术或冷冻干燥技术，是一种脱水过程，通常用于保存易腐材料或使材料更便于运输。
3.冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化。水有固态、液态和气态，三种状态既可以相互转换又可以共存。当水在三相点(温度为0.01℃，水蒸气压为610.5pa)时，水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下，利用升华原理，使预先冻结的物料中的水分，不经过冰的融化，直接以冰态升华为水蒸汽被除去，从而达到冷冻干燥的目的。冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性极好、含水分极少，相应包装后可在常温下长时间保存和运输。由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点，因此该技术问世以来越来越受到人们的青睐，在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质，真空冷冻干燥技术也为保存生物活性提供了良好的解决途径。
4.进入21世纪，真空冻干技术除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域之外的领域得到广泛应用。
5.随着体外诊断技术的发展，冻干技术也被应用到体外诊断试剂的活性保存和运输上。在分子诊断上，dna扩增酶、dntp、寡核苷酸、质粒、细胞等原料对保存温度有着极高的要求，导致成品试剂的运输成本增加。运输过程中也会出现不确定性，导致分子诊断试剂中的活性成分失活或活性降低。而经过冻干技术处理后的体外诊断试剂，检测活性不受影响，对运输条件的依赖也会下降。这将有利于分子诊断试剂的运输和保存，对分子体外诊断试剂的发展具有重要意义。
6.目前，冻干设备主要分为一步法和两步法，一步法采用冷阱与冻干区合并，两步法将冷阱和冻干区分离。冻干区主要功能为样品冻干，冷阱的主要作用为降温。冻干区一般采用液冷板、抽真空对冻干样品进行降温干燥，样品的降温依靠样品容器的底部与液冷板贴合后的热传导和冻干区内部环境与样品容器的热辐射。样品容器的材质与形状，也决定了冻干后的样品形态、稳定性。
7.目前，常用的冻干样品容器是西林瓶，西林瓶一般为玻璃材质、瓶底，具有良好的底部热传导和瓶周热辐射效果。分子诊断试剂通常采用的锥底保存管，锥底保存管的底部呈倒锥形，管底与液冷板的接触面很小，所以无法像西林瓶一样使瓶底与液冷板充分接触。这就导致锥底保存管与液冷板的热传递效率很低，管内样品的冻干塑形主要依赖热辐射。但热辐射存在着较大的不稳定性，单纯依赖热辐射来对样品容器中的样品进行冻干会导致冻干后的稳定性差、批内差较大等情况。所以，这就需要一套专门用于适合锥底保存管冻干的冻干装置。
8.现有技术中，公告号cn216970362u的实用新型专利公开了一种冻干托盘，其包括
水平顶板和环形侧壁，水平顶板设置在环形侧壁上从而在水平顶板和环形侧壁之间形成空腔体，水平顶板设置有竖向插孔，竖向插孔连通空腔体，多个竖向插孔相互水平间隔设置，能够直立放置pcr管体，便于对pcr管体内的pcr反应试剂进行冻干。
9.公告号cn211782299u的实用新型专利公开了一种冻干托盘，其包括托盘本体和盖体；托盘本体具有底板、分隔板以及相对设置的两个立板，两个立板的相对面的底部均设有一插板槽，立板的顶面设有滑槽；底板的两相对侧边滑动插接在两个插板槽内，分隔板设置在两个立板之间且位于底板的上方，分隔板上具有多个通孔，多个通孔适于将多个冻干瓶分隔开；盖体的底面设有滑板，滑板适于滑动插接在滑槽内以将盖体盖设在冻干瓶的瓶口上方。底板插接在插板槽时，冻干瓶可通过分隔板上的通孔放置在底板上，使得托盘本体批量地转运冻干瓶至冻干机内，在冻干机内时，可将底板抽离出，当底板从插板槽内抽离出时，冻干瓶的瓶底接触冻干机的搁板，冻干瓶的瓶口端面与立板的顶面处于同一水平面上。
10.公告号cn211261717u的实用新型专利公开了一种可调节深浅的冻干托盘，其包括托盘固定架，托盘固定架为矩形框架结构，其内部固定安装托盘芯，托盘芯的外侧壁与托盘固定架的内侧壁紧密贴合，且托盘芯的顶端均匀开设有载物槽，载物槽为圆柱型空腔结构，其数量若干，其上方均设有盖体，其内部均嵌入有载物筒；托盘芯通过插杆和定位槽所固定，因此是可拆装的，当需要放置大物体或不规则物体时，则将托盘芯拆下，当需要放置的物体呈瓶状或长条状时，可将托盘芯装上，利用托盘芯上的载物筒来盛料。
11.以上三种具有代表性的冻干托盘均具有相应的使用场景和作用，但均无法满足锥底保存管的冻干需求。
12.另外，在冻干样品完成冻干过程后，为防止冻干样品的受潮、皱缩、形态变化及样本活性的改变，优选在冻干程序完成后，在冻干区的真空环境内就进行压盖密封，这样能尽可能减少冻干容器中的水含量，防止冻干样品因为水的进入而导致受潮、皱缩、形态变化及样本活性的改变。对于冻干容器为西林瓶的样品冻干，在冻干程序执行前，会在西林瓶上放置开有通气槽的橡胶软塞；在完成冻干程序后，会在冻干机的冻干区真空环境内执行压塞，压完塞后再取出冻干样品。所以，用西林瓶作为冻干容器时，不会存在真空压盖密封的问题，而分子诊断试剂用锥底保存管通常为外旋型螺纹盖，无法进行压盖。


技术实现要素：

13.鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于锥底保存管的冻干装置，能够使锥底保存管在冻干时实现更好的热传导。
14.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
15.本实用新型提供一种适用于锥底保存管的冻干装置，锥底保存管包括柱形段和与柱形段的底端相连接的倒锥形段，冻干装置包括冻干托盘，冻干托盘的上表面上向上延伸形成有若干个固定柱，每个固定柱的上表面均向下凹陷形成插孔，插孔包括柱形通孔和与柱形通孔的下端相连通的倒锥形孔槽，柱形通孔的内轮廓与柱形段的底部的外轮廓相匹配，倒锥形孔槽的内轮廓与倒锥形段的外轮廓相匹配。
16.优选地，倒锥形孔槽的一部分位于固定柱内且另一部分位于冻干托盘内。
17.优选地，若干个固定柱在冻干托盘的上表面上呈阵列式分布。
18.优选地，冻干装置还包括托盘把手，冻干托盘的上表面上开设有用于安装托盘把
手的把手固定孔。
19.优选地，托盘把手设有两个，冻干托盘的上表面上相对的两侧边缘处分别设有一组把手固定孔，两组把手固定孔分别用于安装两个托盘把手。
20.优选地，冻干装置还包括保存管内塞，保存管内塞包括内部上下贯通的柱体和将柱体的上端封闭的顶盖，柱体的外径与锥底保存管的顶部开口的内径一致，顶盖的外周缘凸出于柱体的外周面，顶盖的直径与锥底保存管的顶端的外径一致，柱体上开设有通气槽；将柱体的底部放入锥底保存管的顶部开口内时，锥底保存管的内部空间通过通气槽与外部空间相连通；将柱体压入锥底保存管内部时，顶盖与锥底保存管的顶端面相贴合，锥底保存管的内部空间与外部空间不相通。
21.优选地，柱体的外周面上沿周向设有一个或多个环形密封圈。
22.优选地，至少一个环形密封圈位于通气槽的上方。
23.优选地，柱体上开设有两个通气槽，两个通气槽沿柱体的径向相对设置。
24.与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步：
25.本实用新型的适用于锥底保存管的冻干装置，在冻干托盘上形成的供锥底保存管插入的插孔具有内轮廓与锥底保存管柱形段的底部的外轮廓相匹配的柱形通孔和内轮廓与锥底保存管倒锥形段的外轮廓相匹配的倒锥形孔槽，使得锥底保存管的倒锥形段及柱形段的底部部分插入插孔中时能与插孔的内轮廓面完全贴合，从而实现锥底保存管与冻干托盘(液冷板)充分接触，促进锥底保存管在冻干过程中的热传导、热辐射，使冻干后的样品形态完整、结构致密、活性不降低；插孔的柱形通孔不仅可以保证锥底保存管柱形段部分的热传导，还可以对插入的锥底保存管起到固定保持的作用。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例中，锥底保存管的结构示意图。
27.图2是本实用新型实施例的适用于锥底保存管的冻干装置中，冻干托盘的结构示意图。
28.图3是本实用新型实施例的适用于锥底保存管的冻干装置中，冻干托盘的俯视示意图。
29.图4是本实用新型实施例的适用于锥底保存管的冻干装置中，冻干托盘的正视示意图。
30.图5是本实用新型实施例的适用于锥底保存管的冻干装置中，冻干托盘的正视透视示意图。
31.图6是本实用新型实施例的适用于锥底保存管的冻干装置中，保存管内塞的结构示意图。
32.图7是本实用新型实施例的适用于锥底保存管的冻干装置中，保存管内塞的正视示意图。
33.图8是图7中沿a-a向的剖视示意图。
34.其中，附图标记说明如下：
35.1锥底保存管
36.11柱形段
37.12倒锥形段
38.2冻干托盘
39.21固定柱
40.22插孔
41.221柱形通孔
42.222倒锥形孔槽
43.23把手固定孔
44.3保存管内塞
45.31柱体
46.32顶盖
47.33通气槽
48.34环形密封圈
具体实施方式
49.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。
50.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
53.如图1至图8所示，本实用新型的适用于锥底保存管的冻干装置的一种实施例。
54.参见图1，锥底保存管1包括柱形段11和与柱形段11的底端相连接的倒锥形段12，锥底保存管1为分子诊断试剂通用的冻干样品容器。
55.参见图2至图5，本实施例的适用于锥底保存管的冻干装置包括冻干托盘2，冻干托盘2的上表面上向上延伸形成有若干个固定柱21，每个固定柱21的上表面均向下凹陷形成插孔22，各个插孔22由固定柱21相互隔离独立。插孔22供锥底保存管1插入而放置到冻干托盘2上以进行冻干程序，冻干托盘2则作为液冷板。插孔22包括柱形通孔221和与柱形通孔221的下端相连通的倒锥形孔槽222，柱形通孔221的内轮廓与锥底保存管1柱形段11的底部的外轮廓相匹配，即柱形通孔221的内轮廓形状尺寸与锥底保存管1柱形段11的底部的外轮廓形状尺寸一致，倒锥形孔槽222的内轮廓与锥底保存管1倒锥形段12的外轮廓相匹配，即倒锥形孔槽222的内轮廓形状尺寸与锥底保存管1倒锥形段12的外轮廓形状尺寸一致。由
此，锥底保存管1的倒锥形段12及柱形段11的底部部分插入插孔22中时能与插孔22的内轮廓面完全贴合，从而实现锥底保存管1与冻干托盘2(液冷板)充分接触，促进锥底保存管1在冻干过程中的热传导、热辐射，使冻干后的样品形态完整、结构致密、活性不降低；插孔22的柱形通孔221不仅可以保证锥底保存管1柱形段11部分的热传导，还可以对插入的锥底保存管1起到固定保持的作用。
56.参见图2和图3，本实施例中，优选地，若干个固定柱21在冻干托盘2的上表面上呈阵列式分布。
57.参见图5，本实施例中，优选地，插孔22的倒锥形孔槽222的一部分位于固定柱21内且另一部分位于冻干托盘2内，由此，插孔22的柱形通孔221位于固定柱21的上端部，插孔22的倒锥形孔槽222从固定柱21的下端部延伸至冻干托盘2的上表面之下，即延伸至冻干托盘2内部。由此，有利于减小冻干托盘2的厚度，同时有利于冻干托盘2对插入的锥底保存管的稳定支撑。
58.优选地，本实施例的适用于锥底保存管的冻干装置还包括托盘把手(图中未示出)，参见图3，冻干托盘2的上表面上开设有用于安装托盘把手的把手固定孔23，托盘把手与把手固定孔23可拆卸地连接。在冻干托盘2的把手固定孔23中安装托盘把手时，可以通过托盘把手对冻干托盘2进行抓取、转移。
59.优选地，托盘把手设有两个，冻干托盘2的上表面上相对的两侧边缘处分别设有一组把手固定孔23，两组把手固定孔23分别用于安装两个托盘把手。
60.参见图6至图8，优选地，本实施例的适用于锥底保存管的冻干装置还包括保存管内塞3，保存管内塞3用于锥底保存管1的顶部开口的密封。保存管内塞3包括内部上下贯通的柱体31和将柱体31的上端封闭的顶盖32，柱体31的外径与锥底保存管1的顶部开口的内径一致，顶盖32的外周缘凸出于柱体31的外周面，顶盖32的直径与锥底保存管1的顶端的外径一致。柱体31上开设有通气槽33。优选地，柱体31上开设有两个通气槽33，两个通气槽33沿柱体31的径向相对设置。将柱体31的底部放入锥底保存管1的顶部开口内时，锥底保存管1的内部空间通过通气槽33与外部空间相连通，用于实现冻干时的真空状态下锥底保存管1内的空气排出。将柱体31压入锥底保存管1内部时，即压盖后，顶盖32与锥底保存管1的顶端面相贴合，锥底保存管1的内部空间与外部空间不相通，实现锥底保存管1的密封。优选地，柱体31的外周面上沿周向设有一个或多个环形密封圈34，环形密封圈34用于增强和保证冻干压盖后锥底保存管1的密封性。较佳地，至少一个环形密封圈34位于通气槽33的上方。由此，本实施例的适用于锥底保存管的冻干装置通过保存管内塞3解决了现有技术中的锥底保存管无法压盖的问题，可实现在真空环境下完成压盖。
61.使用时，将装有样品的锥底保存管1放置在冻干托盘2上的插孔22中，在冻干前先将保存管内塞3放置在锥底保存管1的顶部开口，并保持通气槽33畅通，使得在冻干过程中锥底保存管1内的空气可以通过通气槽33排出。在完成冻干程序后，在冻干机冻干区的真空环境中直接压盖，使保存管内塞3的柱体31全部压入锥底保存管1内，保存管内塞3的顶盖32在锥底保存管1外与锥底保存管1的顶端面相贴合，此时，通气槽33也被完全压入锥底保存管1内，使得锥底保存管1内外空气不流通，锥底保存管1被密封。压盖完成后则可取出锥底保存管1，锥底保存管1内为密封真空环境，可最大程度降低锥底保存管1内的水含量、保持锥底保存管1内样品的干燥，从而使样品保存不易受潮、皱缩、形态变化及样本活性改变。
62.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。