一种新型冷盒装置
阅读说明：本技术 一种新型冷盒装置 (Novel cold box device ) 是由 朱晓西 王碧 张婷 江银辉 安小琼 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型冷盒装置,属于冷却、保温技术领域,具体涉及一种具备防滑、示温功能的冷盒装置,该冷盒装置包括金属冷盒,金属冷盒的顶部均匀、竖直设置有多个工作孔,工作孔用于安装离心管、试管等,金属冷盒的侧面安装有用于防滑、防冻的防护垫,金属冷盒为密封中空的金属壳体结构,金属冷盒的内部填充有相变材料。与现有技术相比,本发明提出的冷盒装置具备温度一致性好、易操作等优点,特别是设置在金属冷盒上的测温孔,能够结合水银温度计或温度传感器,直观显示冷盒温度,避免长时间操作、温度持续升高,导致实验效果不稳定。(The invention discloses a novel cold box device, belongs to the technical field of cooling and heat preservation, and particularly relates to a cold box device with anti-skidding and temperature indicating functions. Compared with the prior art, the cold box device provided by the invention has the advantages of good temperature consistency, easiness in operation and the like, particularly, the temperature measuring holes arranged on the metal cold box can be combined with a mercury thermometer or a temperature sensor to visually display the temperature of the cold box, and the instability of experiment effects caused by long-time operation and continuous rise of the temperature is avoided.)
技术领域
本发明属于冷却、保温技术领域，尤其涉及一种新型冷盒装置。
背景技术
目前，医用生物试剂、疫苗、细胞对保存温度的要求都比较严格，需要冷藏或冷冻以将其保持在一定温度，进而保持其活性，避免温度超差而发生变质失效。行业内常规的对生物试剂或疫苗的保存方法是在保温箱内加冰袋来保温，但这种保温方式无法使试剂或疫苗容器有效地置于冷源的中心位置，导致恒温效果的可靠性较低、且温度一致性差，同时无法保证试剂、疫苗在冷链运输或操作过程中的安全。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种新型冷盒装置，具备温度一致性好、易操作等优点，特别是设置在金属冷盒上的测温孔，能够结合水银温度计或温度传感器，直观显示冷盒温度，避免长时间操作、温度持续升高，导致实验效果不稳定。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种新型冷盒装置包括金属冷盒，所述金属冷盒的顶部均匀、竖直设置有多个工作孔，金属冷盒的侧面安装有用于防滑、防冻的防护垫，其中：金属冷盒为密封中空的金属壳体结构，金属冷盒的内部填充有相变材料；所述防护垫为非金属材料，防护垫上开设有多个条防滑槽；所述工作孔的内径与管件的外径相匹配，所述管件包括离心管、分离管或试管中的一种或多种；所述金属冷盒上还开设有测温孔，所述测温孔内设置有水银温度计或温度传感器。
优选的，所述工作孔的深度为金属冷盒的厚度的1/2至3/4。
优选的，还包括用于安放所述金属冷盒的保温盒，所述保温盒由盒体和盖体组成，其中：所述盒体的内轮廓尺寸与金属冷盒的外轮廓尺寸一致；所述盒体的外部设置有示温屏，盒体的底部中央位置设置有温度探头，所述温度探头的尺寸与测温孔的尺寸一致；所述温度探头用于实时检测金属冷盒的温度、并通过示温屏将金属冷盒的温度对外显示；所述盒体底部对称开设有多个长槽，所述长槽内部安装有多个冰盒。
优选的，所述冰盒的中部对称开设有多个透气孔。
优选的，还包括用于安放所述金属冷盒的温控箱，温控箱的底部设置有支座，温控箱的侧面设置有温控屏，其中：所述温控箱的底部对称开设有多个温控腔，温控腔的上部盖设有镂空的底板，底板的上方竖直设置有测温探头，温控腔之间的承重横梁上开设有主控腔；
所述测温探头用于实时检测金属冷盒的温度、并通过温控屏将金属冷盒的温度对外显示；所述底板为“日”字形结构的镂空板；所述主控腔内设置有控制电路板；所述温控腔内布置有半导体制冷片，所述半导体制冷片的制冷面向内、半导体制冷片的发热面向外。
优选的，所述半导体制冷片固定在温控腔内，半导体制冷片的上下表面设置有导热层，其中：所述半导体制冷片的制冷面通过导热层接触金属冷盒；所述半导体制冷片的发热面上依次设置有散热翅片和散热风扇；当测温探头检测出金属冷盒的温度高于预设的温度范围时，控制电路板驱动半导体制冷片工作；当测温探头检测出金属冷盒的温度低于或等于预设的温度范围时，控制电路板控制半导体制冷片停止工作。
本发明的一种新型冷盒装置具有以下有益效果：
1） 该金属冷盒采用全金属、高导热材料制成，能够显著提升冷盒的温度一致性，无论是金属冷盒自身制冷或放置在冷源上，其温度一致性要明显高于PE材料制成的冰盒。
2） 该金属冷盒的侧面安装了非金属防护垫，该防护垫可以是塑料材料、也可以是硅胶材料，传统冰盒普遍存放于冰箱或冰柜内，-20℃的金属冷盒无法直接用手接触，设置防护垫后能够显著方便其操作。
3）该金属冷盒配置了测温孔，该测温孔能够结合水银温度计或温度传感器，直观显示冷盒温度，避免长时间操作、温度持续升高，导致实验效果不稳定。
4）该金属冷盒配备了保温盒，该保温盒包括示温屏、温度探头和新型冰盒，能够方便该金属冷盒的长时间保存和运输，通过更换新的冰盒能够将保温盒内的温度长时间维持在5℃以下。
5）该金属冷盒配备了温控箱，该温控箱利用半导体制冷片的技术特征，充分设计了适应性的箱体结构，解决了半导体制冷片的散热、布置技术难题，温控箱能够在接通电源的情况下，长时间将金属冷盒的温度控制在预设温度范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的金属冷盒整体结构示意图；
图2是本发明的金属冷盒侧面结构示意图；
图3是本发明的金属冷盒内部结构示意图；
图4是本发明的金属冷盒背面结构示意图；
图5是本发明中保温盒的整体结构示意图；
图6是本发明中保温盒的内部结构示意图；
图7是本发明中保温盒的冰盒结构示意图；
图8是本发明中温控箱结构示意图；
图9是本发明中温控箱底部结构示意图；
图10是本发明中半导体制冷片的安装示意图。
其中，1-金属冷盒、101-工作孔、102-防护垫、103-相变材料、104-测温孔、2-管件、3-保温盒、301-盒体、302-盖体、303-示温屏、304-温度探头、305-长槽、306-冰盒、4-温控箱、401-箱体、402-支座、403-温控屏、404-温控腔、405-底板、406-测温探头、407-主控腔、408-半导体制冷片、409-导热层、410-散热翅片、411-散热风扇、412-保温盖。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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发明和简化描述，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发明的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
实施例一
如图1至图4所示，该新型冷盒装置包括金属冷盒1，金属冷盒1的顶部均匀、竖直设置有多个工作孔101，工作孔101用于安装、冷却管件2，工作孔101的内径与管件2的外径相匹配，管件2包括离心管、分离管或试管中的一种或多种。此外，金属冷盒1的侧面安装有用于防滑、防冻的防护垫102，由于金属冷盒1通常放于冰箱或冰柜内，-20℃的金属冷盒无法直接用手接触，设置防护垫后能够显著方便其操作，防护垫102为非金属材料，防护垫102上开设有多个条防滑槽，防护垫102可以是塑料材料、也可以是硅胶材料或橡胶材料或泡沫材料等。
本实施例中，金属冷盒1为密封中空的金属壳体结构，金属冷盒1的内部填充有相变材料103，金属冷盒1可以采用铝材、铜材或其他导热性好的材料。需要说明的是，金属冷盒1的厚度和工作孔101的深度应存在一定的匹配比例，一般情况下，工作孔101的深度为金属冷盒1的厚度的1/2至3/4。同时，金属冷盒1为密封的整体结构，能较长时间保持低温状态，耐受高压、紫外照射、乙醇消毒等去污染操作，可反复长期使用。
需要进一步说明的是，金属冷盒1的顶部或底部上还开设有测温孔104，测温孔104内设置有水银温度计或温度传感器。此外，还可以在金属冷盒1的顶部加盖透明塑料盖，防止冰盒里的标本掉落，透明塑料盖与金属冷盒之间采用卡扣连接。
实施例二
如图5至图7所示，该新型冷盒装置还包括用于安放金属冷盒1的保温盒3，保温盒3采用隔温材料制成，内部填充有泡沫等材料，本实施例中，保温盒3由盒体301和盖体302组成，盒体301的内轮廓尺寸与金属冷盒1的外轮廓尺寸一致，金属冷盒1可以放入盒体301内、且不晃动。
具体的，盒体301的外部设置有示温屏303，示温屏303采用现有技术方案，盒体301的底部中央位置、竖直设置有温度探头304，温度探头304的尺寸与测温孔104的尺寸一致，示温屏303和温度探头304存在现有技术方案，例如：PT100温度探头及其显示器、PUST.TTA.0105型温度传感器等。温度探头304用于实时检测金属冷盒1的温度、并通过示温屏303将金属冷盒1的温度对外显示。
如图所示，盒体301底部对称开设有多个长槽305，长槽305内部安装有多个冰盒306，，冰盒306的中部对称开设有多个透气孔，透气孔的设置一方面能否避免冰盒变形，另一方面能够使冰盒的温度均匀一致。
需要说明的是，该保温盒包括示温屏、温度探头和新型冰盒，能够方便该金属冷盒的长时间保存和运输，通过更换新的冰盒能够将保温盒内的温度长时间维持在5℃以下。
实施例三
如图8至图10所示，该装置还包括用于安放金属冷盒1的温控箱4，温控箱4的底部设置有支座402，温控箱4的侧面设置有温控屏403，图中，温控箱4可以包含保温盖412、也可以不含保温盖412，具体的，温控箱4的底部对称开设有多个温控腔404，温控腔404上下通透、方便安装设备，温控腔404的上部盖设有镂空的底板405，底板405为“日”字形结构的镂空板，底板405的上方竖直设置有测温探头406，温控腔404之间的承重横梁上开设有主控腔407，主控腔407的顶部通过底板405密封，测温探头406用于实时检测金属冷盒1的温度、并通过温控屏403将金属冷盒1的温度对外显示，具体的，温控屏403采用现有技术方案，主控腔407内设置有控制电路板，控制电路板可以采用XD-6028型半导体制冷控制板。温控腔404内布置有半导体制冷片408，半导体制冷片408的制冷面向内、半导体制冷片408的发热面向外，本实例中，半导体制冷片408采用TEC1-12706型制冷片。
具体安装时，半导体制冷片408通过四周的支架或台阶固定在温控腔404内，半导体制冷片408的上下表面设置有导热层409，半导体制冷片408的制冷面通过导热层409直接接触金属冷盒1的底部，半导体制冷片408的发热面上依次设置有散热翅片410和散热风扇411，导热层409可以为导热硅胶层。实际工作时，当测温探头406检测出金属冷盒1的温度高于预设的温度范围（3℃至5℃）时，控制电路板驱动半导体制冷片408工作；当测温探头406检测出金属冷盒1的温度低于或等于预设的温度范围（3℃至5℃）时，控制电路板控制半导体制冷片408停止工作，具体的，控制方法采用电流控制方案，通过通断电、以及调节半导体制冷片408工作电流大小获取期望的制冷效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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