一种新型无冰冷却装置
阅读说明：本技术 一种新型无冰冷却装置 (Novel ice-free cooling device ) 是由 王碧 黄智� 朱晓西 邵晓珊 梁敏 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型无冰冷却装置,属于冷却、保温技术领域,具体涉及一种具备示温、自动固定功能的冷却装置,该冷却装置包括导热金属块和滑动固定盖,其中：导热金属块上均匀开设有多个工作孔,导热金属块的两侧设置有安装所述滑动固定盖用的滑槽,导热金属块靠近滑动固定盖的一端表面设置有定磁力片；滑动固定盖的水平板上均匀开设有多个与工作孔对应的固定孔,滑动固定盖的挡板内表面上设置有动磁力片,定磁力片和动磁力片采用同极布置。与现有技术相比,本发明一方面利用磁片斥力产生的微小位移确保了离心管、分离管等管体可靠固定、避免了管体滑落；另一方面在导热金属块上设置了示温装置解决了传统冰盒工作状态难预估的技术难题。(The invention discloses a novel ice-free cooling device, which belongs to the technical field of cooling and heat preservation, and particularly relates to a cooling device with temperature indicating and automatic fixing functions, wherein the cooling device comprises a heat conducting metal block and a sliding fixing cover, wherein: a plurality of working holes are uniformly formed in the heat-conducting metal block, sliding grooves for mounting the sliding fixing cover are formed in two sides of the heat-conducting metal block, and a fixed magnetic sheet is arranged on the surface of one end, close to the sliding fixing cover, of the heat-conducting metal block; a plurality of fixing holes corresponding to the working holes are uniformly formed in the horizontal plate of the sliding fixing cover, the inner surface of the baffle plate of the sliding fixing cover is provided with a dynamic magnetic sheet, and the fixed magnetic sheet and the dynamic magnetic sheet are arranged in the same pole. Compared with the prior art, the invention ensures that the tube bodies such as a centrifuge tube, a separation tube and the like are reliably fixed and the tube bodies are prevented from sliding off by utilizing the micro displacement generated by the repulsion force of the magnetic sheets; on the other hand, the temperature indicating device is arranged on the heat conducting metal block, so that the technical problem that the working state of the traditional ice box is difficult to predict is solved.)
技术领域
本发明属于冷却、保温技术领域，尤其涉及一种新型无冰冷却装置。
背景技术
目前，很多医用生物试剂、疫苗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直接加冰或加冰袋来保温，上述保温方式存在以下技术问题：1）冰融化后会形成积水，不易处理；2）试管固定困难，容易倾斜；3）温度均匀性较差。
部分技术人员虽然设计了新型的冰盒，在冰盒上设置了容放离心管、分离管的深孔，但是依旧存在如下技术问题：1）冰盒的温度和状态无法预估；2）管体在深孔内的固定不牢固，容易滑落；3）冰盒在低温时，不易取出、容易冻伤操作人员的手指。
为有效解决上述问题，提升科研效率，急需设计一种新型无冰冷却装置。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种新型无冰冷却装置，与现有技术相比，本发明一方面利用磁片斥力产生的微小位移确保了离心管、分离管等管体可靠固定、避免了管体滑落；另一方面在导热金属块上设置了示温装置解决了传统冰盒工作状态难预估的技术难题。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种新型无冰冷却装置，其特征在于，包括导热金属块和滑动固定盖，其中：所述导热金属块为金属空壳结构，导热金属块的内部密封填充有相变材料，所述导热金属块上均匀开设有多个工作孔，导热金属块的两侧设置有安装所述滑动固定盖用的滑槽，所述导热金属块靠近滑动固定盖的一端表面设置有定磁力片；所述滑动固定盖由水平板、滑板和挡板组成，水平板上均匀开设有多个与工作孔对应的固定孔，两块滑板的顶部分别固定在水平板的两侧，两块滑板的底部向内水平弯曲形成L型结构，L型结构滑动安装在滑槽内，挡板竖直安装在水平板远离水平板的一端，挡板内表面上设置有动磁力片；所述定磁力片和动磁力片采用同极布置，在定磁力片和动磁力片靠近时会产生斥力；所述滑动固定盖在外部推力的作用下沿滑槽移动到头时，固定孔和工作孔同心布置；去除外部推力后，在定磁力片和动磁力片斥力作用下，固定孔相对于工作孔产生相对位移。
优选的，所述工作孔和固定孔的直径、孔间距一致，所述固定孔上还套设有弹性套。
优选的，所述工作孔和有弹性套在磁力片斥力作用下能够产生相对位移、以可靠固定内部管件，所述管件包括离心管、分离管和试管。
优选的，所述导热金属块的底部还设置有用于防滑、防冻的防护垫。
优选的，所述导热金属块的边缘处还设置有示温装置，所述示温装置由壳体和透明盖组成；
所述壳体和透明盖密封安装、组成示温腔；
所述示温腔内用温敏变色材料绘制有示温图案，所述示温图案在-20℃至10℃的范围内可见。
优选的，所述温敏变色材料采用微胶囊化技术，利用透明圆球状颗粒壳体包裹热敏变色材料，所述透明圆球状颗粒壳体的平均粒径12μm至15μm，透明圆球状颗粒壳体的厚度为1.2μm至1.5μm。
优选的，所述透明圆球状颗粒壳体采用明胶-阿拉伯胶、密胺树脂、蜜胺树脂或脲醛树脂中的一种制作。
优选的，所述微胶囊化技术采用原位聚合法。
优选的，所述热敏变色材料采用有机可逆温致变色复配物制备方法、且由隐色剂、显色剂、溶剂和添加剂制成，其中：
所述隐色剂为热敏玫红TF-R1或热敏黑Tl-Bl31或热敏黑ODB、其质量份数为：1.5质量份至2.0质量份；
所述显色剂为双酚或对硝基苯酚、其质量份数为：3.5质量份至4.2质量份；
所述溶剂为十二醇或棕榈酸、其质量份数为：35质量份至38质量份；
所述添加剂为氢氧化钾、其质量份数为：1.0质量份至3.0质量份。
优选的，还包括冰盒，所述冰盒的中部下凹形成用于安装导热金属块用的冷却腔，所述冷却腔的两侧开设有触碰槽，所述触碰槽用于拿取导热金属块。
本发明的一种新型无冰冷却装置具有以下有益效果：
1） 该导热金属块采用全金属、高导热材料制成，能够显著提升冷盒的温度一致性， 无论是导热金属块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。同时，该导热金属块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℃的导热金属块无法直接用手接触，设置防护垫后能够显著方便其操作。
2）该导热金属块上配置了滑动固定盖，滑动固定盖在外部推力的作用下沿滑槽移动到头时，固定孔和工作孔同心布置，此时，可以放入管体；当去除外部推力后，在定磁力片和动磁力片斥力作用下，固定孔相对于工作孔产生相对位移，上下孔微小的相对位移能够对内部管体的接触面产生作用力，以可靠夹紧内部管体，避免其脱落。
3）该导热金属块配置了示温装置，该示温装置利用温敏变色材料绘制示温图案，示温图案在-20℃至10℃的范围内可见，特别是该示温图案随着温度的增加逐步淡化，例如：热敏玫红或热敏黑材料在-20℃至0℃时呈现清晰的颜色和图案，在0℃至10℃的范围内随着温度的增加，图案开始淡化，直到10℃以上时开始消失，利用示温图案的变化可以直观的显示导热金属块的工作状态，避免长时间操作、温度持续升高，导致实验效果不稳定。
4）该导热金属块配备了新型冰盒，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，冰盒外部还可以配置泡沫隔温盒以增加冰盒的使用时间。
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是本发明的第一整体结构示意图；
图2是本发明的第二整体结构示意图；
图3是本发明的导热金属块第一结构示意图；
图4是本发明的导热金属块第二结构示意图；
图5是本发明的导热金属块第三结构示意图；
图6是本发明的滑动固定盖第一结构示意图；
图7是本发明的滑动固定盖第二结构示意图；
图8是本发明的示温装置第一结构示意图；
图9是本发明的示温装置第二结构示意图；
图10是本发明的防护垫结构示意图；
图11是本发明的冰盒第一结构示意图；
图12是本发明的冰盒第二结构示意图；
图13是本发明的冰盒第三结构示意图。
其中，1-导热金属块、101-工作孔、102-滑槽、103-磁力片、104-防护垫、2-滑动固定盖、201-水平板、202-滑板、203-挡板、204-固定孔、205-动磁力片、206-弹性套、3-示温装置、301-壳体、302-透镜盖、303-示温图案、4-管件、5-冰盒、501-冷却腔、502-触碰槽。
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7所示，一种新型无冰冷却装置包括导热金属块1和滑动固定盖2，滑动固定盖2可滑动的安装在导热金属块1，滑动固定盖2的下表面与导热金属块1的上表面之间相距0.5cm至3cm，导热金属块1采用铝合金、铜等导热性好的金属材料制成，滑动固定盖2可以采用金属材料或非金属材料制成。
图中，导热金属块1上均匀开设有多个工作孔101，导热金属块1的两侧设置有安装滑动固定盖2用的滑槽102，导热金属块1靠近滑动固定盖2的一端表面设置有定磁力片103，定磁力片103通过胶水固定，滑动固定盖2由水平板201、滑板202和挡板203组成，具体的，滑动固定盖2为三侧面结构，一侧面为开口设计用于套装导热金属块1，水平板201上均匀开设有多个与工作孔101对应的固定孔204，两块滑板202的顶部分别固定在水平板201的两侧，两块滑板202的底部向内水平弯曲形成L型结构，L型结构滑动安装在滑槽102内，挡板203竖直安装在水平板201远离水平板201的一端，挡板203内表面上设置有动磁力片205，本实例中，动磁力片205通过胶水固定。
上述技术方案中，需要说明3个技术细节：
1）定磁力片103和动磁力片205采用同极布置，在定磁力片103和动磁力片205靠近时会产生斥力，例如：定磁力片103的N极向内、动磁力片205的N极向外；
2）滑槽102的宽度与L型结构的厚度之间需要相互合适，应保证相互之间可以顺畅滑动、且不出现间隙过大的晃动。同时，滑槽102的长度应该明确设计，以确保滑动固定盖2在外部推力的作用下沿滑槽102移动到头时，固定孔204和工作孔101同心布置，此时，可以向固定孔204和工作孔101内安装离心管、分离管等；
3）工作孔101和固定孔204的直径、孔间距一致，固定孔204上还可以套设有弹性套206，去除外部推力后，在定磁力片103和动磁力片205斥力作用下，固定孔204相对于工作孔101产生相对位移，上下孔微小的相对位移能够对内部管体的接触面产生作用力，以可靠夹紧内部管体，避免其脱落。
需要进一步说明的是，导热金属块1为金属空壳结构，其内部密封填充有相变材料，本实例中，工作孔101的孔径为3cm至8cm，工作孔101的深度H为导热金属块1厚度D的1/2至2/3。
实施例三
图8中，导热金属块1的边缘处还设置有示温装置3，示温装置3采用水银温度计及其壳体，利用水银温度计能够准确掌握导热金属块1的工作状态，避免长时间操作、温度持续升高，导致实验效果不稳定。
实施例四
图8中，导热金属块1的边缘处还设置有示温装置3，示温装置3由壳体301和透明盖302组成，壳体301和透明盖302密封安装、组成示温腔；示温腔内用温敏变色材料绘制有示温图案303，示温图案303在-20℃至10℃的范围内可见。本实例中，该示温图案随着温度的增加逐步淡化，具体的，热敏玫红或热敏黑材料在-20℃至0℃时呈现清晰的颜色和图案，在0℃至10℃的范围内随着温度的增加，图案开始淡化，直到10℃以上时开始消失，利用示温图案的变化可以直观的显示导热金属块的工作状态，避免长时间操作、温度持续升高，导致实验效果不稳定。
需要说明的是，温敏变色材料采用微胶囊化技术，利用透明圆球状颗粒壳体包裹热敏变色材料，透明圆球状颗粒壳体的平均粒径12μm至15μm，透明圆球状颗粒壳体的厚度为1.2μm至1.5μm。透明圆球状颗粒壳体采用明胶-阿拉伯胶、密胺树脂、蜜胺树脂或脲醛树脂中的一种制作。微胶囊化技术采用原位聚合法。
本实例中，热敏变色材料采用有机可逆温致变色复配物制备方法、且由隐色剂、显色剂和溶剂，其中：隐色剂为热敏玫红TF-R1或热敏黑Tl-Bl31或热敏黑ODB、其质量份数为：1.5质量份至2.0质量份；显色剂为双酚或对硝基苯酚、其质量份数为：3.5质量份至4.2质量份；溶剂为十二醇或棕榈酸、其质量份数为：35质量份至38质量份。
实施例五
基于实施例四，在热敏变色材料添加氢氧化钾能够显著提升隐色剂和显色剂稳定性，避免反复冻融使其析出，同时，提升颜色渐变效果，特别是在0℃以上时，示温图案303有着良好的随温淡化效果，即随着温度的增加，图案逐渐淡化至消失。具体的，热敏变色材料采用有机可逆温致变色复配物制备方法、且由隐色剂、显色剂、溶剂和添加剂制成，其中：隐色剂为热敏黑Tl-Bl31、其质量份数为：1.5质量份至1.8质量份；显色剂为对硝基苯酚、其质量份数为：3.8质量份至4.1质量份；溶剂为十二醇、其质量份数为：36质量份至38质量份；添加剂为氢氧化钾、其质量份数为：1.0质量份至1.8质量份。本实施例中，热敏变色材料在-20℃的环境下冻存20-30分钟后，即可恢复清晰可见的示温图案。
实施例四
图10中，在导热金属块1的底部还设置有用于防滑、防冻的防护垫104，在本实例中，导热金属块1的底部设置有凹槽，在凹槽内通过胶水贴设有防护垫104，防护垫104采用隔热、弹性材料，例如：橡胶、硅胶等。具体的，防护垫104上还可以等距设置多个防滑槽。
实施例五
如图11至图13，还包括冰盒5，冰盒5的中部下凹形成用于安装导热金属块1用的冷却腔501，冷却腔501的两侧开设有触碰槽502，触碰槽502用于拿取导热金属块1，该导热金属块配备了新型冰盒，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，冰盒外部还可以配置泡沫隔温盒以增加冰盒的使用时间。
本实例中，导热金属块1放入冰盒5内，操作人员通过触碰槽502能够直接接触导热金属块1的侧壁，方便将其取出。同时，泡沫隔温盒可以采用现有结构，减少热交换，提升冰盒5的使用时间。
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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