CN215836774U - 一种无菌环境的低温操作平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无菌环境的低温操作平台，所述的低温操作平台包括半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端面设有制冷平台，包括用于连接所述冷端面的导热基板，制冷平台与所述无菌操作设备内部平台上的嵌入孔相适配，所述半导体制冷片的热端面设有散热装置，所述的低温操作平台还包括控制装置，所述控制装置与通讯接口相连。本实用新型解决了现有技术的低温操作平台其制冷装置体积大、结构复杂且温控精度不高的问题，具有体积小、结构简单且温控精度高的特点。

Description

一种无菌环境的低温操作平台

技术领域

本实用新型涉及细胞培养装置技术领域，具体涉及一种无菌环境的低温操作平台。

背景技术

对细胞的无菌性操作需要在隔离器或生物安全柜等设备中进行，细胞试剂的配比、暂存、细胞的分装等一些细胞相关的操作需要保持低温环境。通常局部的低温装置一般通过压缩机制冷来实现，但压缩机制冷装置结构复杂，体积大、温控精度不高且具有氟利昂泄露的风险。公开日为2020年7月24日，公开号为CN211076827U的中国专利文献公开了一种细胞样本低温操作平台，包括箱体和箱盖；箱体外壁及底部均采用空心夹层结构，空心夹层内容纳有冰袋；该夹层结构的最外层采用线性低密度聚乙烯材质，夹层结构的内层为镀锡膜层；箱体底板作为操作平台，所述操作平台左右两侧各设置一置物槽，操作平台上、置物槽一侧还设置有两个用于放置冷冻盒盒盖的盒盖槽或盒盖座，所述盒盖槽包括长方形凹槽；所述长方形凹槽的槽底开设有弧形凹槽；所述盒盖座包括敞口式长方形盒状结构，该盒状结构的底板挖设有内陷的弧形凹槽，用于放置圆形冷冻盒盒盖；箱盖内、设置有两个工具放置槽。该低温平台可以在低温下进行细胞转移的操作，能够较长时间有效的维持操作平台内的低温环境。但该低温平台依靠冰袋作为低温冷源，而冰袋的低温状态无法长时间维持且温度控制精度不高，不能满足细胞产品的研发等需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种无菌环境的低温操作平台，并具有体积小、结构简单且温控精度高的特点。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种无菌环境的低温操作平台，设置在无菌操作设备上，所述的无菌操作设备内部平台上具有嵌入孔，所述的低温操作平台包括半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端面设有制冷平台，所述的制冷平台为导热结构，包括用于连接所述冷端面的导热基板，制冷平台与所述无菌操作设备内部平台上的嵌入孔相适配，所述半导体制冷片的热端面设有散热装置，所述的低温操作平台还包括控制装置，所述控制装置与通讯接口相连。本实用新型采用半导体制冷片作为低温操作平台的冷源，半导体制冷片是电流换能型片件，体积小，可连续工作且不需要任何制冷剂，没有污染源，工作时没有震动、噪音、寿命长且安装方便。此外，半导体制冷片热惯性小，制冷时间短，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差值，因此温控精度高。本实用新型半导体制冷片冷端面一侧的制冷平台可以嵌入无菌操作设备工作平台上的嵌入孔，并在制冷平台上放置需要低温环境的试管等，可以满足细胞产品的研发等需求。散热装置用于对半导体制冷片的热端面散热，位于无菌操作设备工作平台的下方。控制装置通过对半导体制冷片输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，通过通讯接口，容易实现外部计算机控制，便于组成自动控制系统，实时记录制冷平台的工作状况。这样，本实用新型解决了现有技术的低温操作平台其制冷装置体积大、结构复杂且温控精度不高的问题，具有体积小、结构简单且温控精度高的特点。

作为优选，导热基板紧贴在半导体制冷片的冷端面上，导热基板上还设有与导热基板适配的台面板，所述的台面板紧贴在导热基板上，导热基板的厚度大于台面板的厚度。

作为优选，散热装置包括散热器及散热风机，所述的散热器紧贴在半导体制冷片的热端面上，所述的散热风机设置在散热器上或散热器的一侧。散热风机用于加快散热器表面的空气流动，提高散热效果。

作为优选，控制装置包括温度控制装置，所述温度控制装置包括温度传感器，所述的温度传感器设置在导热基板上。温度传感器用于检测制冷平台的工作温度。

作为优选，导热基板面积大于半导体制冷片的冷端面面积，所述的温度传感器设置在半导体制冷片外侧的导热基板上。导热基板面积大于半导体制冷片的冷端面面积，这样温度传感器可以设置在导热基板的外围即制冷平台的反面，不会影响无菌操作设备内部平台上制冷平台的完整性。

作为优选，散热器与半导体制冷片的热端面相适配，所述的散热器为鳍片式散热器，散热器的外周设有固定块，所述的固定块由绝热材料制作，所述的散热器通过固定块与导热基板固定。散热器通过绝热材料制作的固定块与导热基板固定，可以起到隔离作用，避免散热器的热量传导到导热基板上，这里的绝热材料是指导热性能相对较差的非金属材料。

作为优选，半导体制冷片与导热基板及散热器之间均设有导热硅脂。导热硅脂用于垫充半导体制冷片与导热基板及散热器之间空隙，提高热传导效率。

作为优选，低温操作平台还包括金属传导块，所述的金属传导块为柱状结构，金属传导块上设有多个用于放置试管的试管孔。金属传导块放置在制冷平台上，用于放置需要低温操作的试管，采用导热性能良好的金属制作，通常可采用横截面为矩形、圆形或多边形等多种形状柱状体。

本实用新型的有益效果是：

1．采用创新半导体制冷方式，与压缩机制冷相比，体积小，无氟利昂泄露风险，更环保；

2．可嵌入式与无菌操作设备对接安装，制冷控制部分与无菌操作设备腔体完全隔离，防止向无菌操作设备腔体引入其他污染源；

3．平台表面可耐受过氧化氢灭菌，无灭菌死角；

4．平台可放置传导性强的金属传导块进行冷传导，在金属传导块内放置装有试剂的试管；

5．设有通讯接口，可与无菌操作设备通讯，数据状态实时监测记录，可以进行高精度的温度控制。

附图说明

图1是本实用新型低温操作平台使用时的一种结构示意图；

图2是本实用新型低温操作平台的一种俯视结构示意图；

图3是本实用新型低温操作平台的局部放大图；

图4是本实用新型金属传导块的一种立体结构示意图；

图5是本实用新型金属传导块的另一种结构俯视图。

图中：1.内部平台，2.嵌入孔，3.半导体制冷片，4.导热基板，5.控制装置，6.台面板，7.散热器，8.散热风机，9.温度传感器，10.固定块，11.金属传导块，12.试管孔，13.固定螺栓。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在如图1图2所示的实施例1中，一种无菌环境的低温操作平台，设置在无菌操作设备上，所述的无菌操作设备内部平台1上具有嵌入孔2，所述的低温操作平台包括半导体制冷片3，所述半导体制冷片的冷端面设有制冷平台，制冷平台的大小与所述无菌操作设备内部平台上嵌入孔的大小相适配，所述的制冷平台为导热结构，包括用于连接所述冷端面的导热基板4，导热基板紧贴在半导体制冷片的冷端面上，半导体制冷片与导热基板之间设有导热硅脂，导热基板上还设有与导热基板同样大小的台面板6，所述的台面板紧贴在导热基板上，导热基板的厚度大于台面板的厚度。

半导体制冷片的热端面设有散热装置，所述的散热装置包括散热器7及散热风机8，所述的散热器紧贴在半导体制冷片的热端面上，半导体制冷片与散热器之间设有导热硅脂，本实施例的散热器为鳍片式散热器，散热器的大小与半导体制冷片的热端面大小相适配，散热风机设置在散热器上。本实施例散热器的四周均设有一个固定块10（见图3），4个固定块由绝热材料聚四氟乙烯制作，固定块与散热器螺接固定，导热基板与固定块之间通过固定螺栓13固定，这样半导体制冷片就压紧固定在导热基板与散热器之间，由于固定块由绝热材料制作，可以避免散热器上的热量传导至导热基板。

本实施例的低温操作平台还包括控制装置5，控制装置固定在散热器上，所述控制装置与通讯接口相连，控制装置包括用于控制制冷平台温度的温度控制装置，所述温度控制装置包括温度传感器9，本实施例导热基板的面积大于半导体制冷片的冷端面面积，温度传感器设置在半导体制冷片外侧的导热基板上。

低温操作平台还包括金属传导块11，所述的金属传导块为柱状结构，本实施例的金属传导块其横截面为正方形，金属传导块上设有16个用于放置试管的试管孔12（见图4）。

实施例2

实施例2的散热风机及控制装置设置在散热器的一侧，金属传导块11的横截面为圆形，金属传导块上设有20个用于放置试管的试管孔12（见图5），其余和实施例1相同。

本实用新型工作时，低温操作平台嵌入对接安装在无菌操作设备内部台面上，其台面板与无菌操作设备内部台面齐平，给低温操作平台供电，半导体制冷片的冷端冷量通过导热基板均匀传至制冷平台形成低温操作平台，热端热量热传导至散热器，由散热风机循环风吹到散热片上将热量带走。控制装置通过通讯接口与无菌操作设备的控制模块连接通讯并实现温度等外部检测、记录及控制。

除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无菌环境的低温操作平台，设置在无菌操作设备上，所述的无菌操作设备内部平台（1）上具有嵌入孔（2），其特征是，所述的低温操作平台包括半导体制冷片（3），所述半导体制冷片的冷端面设有制冷平台，所述的制冷平台为导热结构，包括用于连接所述冷端面的导热基板（4），制冷平台与所述无菌操作设备内部平台上的嵌入孔相适配，所述半导体制冷片的热端面设有散热装置，所述的低温操作平台还包括控制装置（5），所述控制装置与通讯接口相连。

2.根据权利要求1所述的无菌环境的低温操作平台，其特征在于，所述的导热基板紧贴在半导体制冷片的冷端面上，导热基板上还设有与导热基板适配的台面板（6），所述的台面板紧贴在导热基板上，导热基板的厚度大于台面板的厚度。

3.根据权利要求1所述的无菌环境的低温操作平台，其特征在于，所述的散热装置包括散热器（7）及散热风机（8），所述的散热器紧贴在半导体制冷片的热端面上，所述的散热风机设置在散热器上或散热器的一侧。

4.根据权利要求1所述的无菌环境的低温操作平台，其特征在于，所述的控制装置包括温度控制装置，所述温度控制装置包括温度传感器（9），所述的温度传感器设置在导热基板上。

5.根据权利要求4所述的无菌环境的低温操作平台，其特征在于，所述的导热基板面积大于半导体制冷片的冷端面面积，所述的温度传感器设置在半导体制冷片外侧的导热基板上。

6.根据权利要求3所述的无菌环境的低温操作平台，其特征在于，所述的散热器与半导体制冷片的热端面相适配，所述的散热器为鳍片式散热器，散热器的外周设有固定块（10），所述的固定块由绝热材料制作，所述的散热器通过固定块与导热基板固定。

7.根据权利要求3所述的无菌环境的低温操作平台，其特征在于，所述半导体制冷片与导热基板及散热器之间均设有导热硅脂。

8.根据权利要求1-7任一项所述的无菌环境的低温操作平台，其特征在于，所述的低温操作平台还包括金属传导块（11），所述的金属传导块为柱状结构，金属传导块上设有多个用于放置试管的试管孔（12）。

Images