本实用新型专利技术公开了一种液氮无菌净化装置，包括液氮供给装置、灭菌过滤器和冷凝罐，冷凝罐内设置有外腔和内腔；所述液氮无菌净化装置内含有内置汽化器，液氮供给装置通过真空保温管路连通灭菌过滤器，灭菌过滤器通过氮气冷凝盘管连通冷凝罐的内腔；所述液氮供给装置通过液氮管路连通冷凝罐的外腔；所述冷凝罐的外腔通过抽气管路连通有真空泵；所述冷凝罐的内腔连接有用以输送到用户取液接口的无菌取液管路。本实用新型专利技术获得了可靠的无菌环境，方便对已有的液氮进行灭菌净化处理，用户随用随时制取，实现了将未处理的液氮先汽化再输送，冷凝的过程，并在气相状态下对氮气进行灭菌过滤处理，从而在取液口获得无菌液氮。从而在取液口获得无菌液氮。从而在取液口获得无菌液氮。
【技术实现步骤摘要】
一种液氮无菌净化装置
[0001]本技术属于低温与制冷
，具体涉及一种液氮无菌净化装置。
技术介绍
[0002]液氮作为一种重要的冷媒，在食品生产、生物制药和辅助生殖等众多产业中有着广泛应用。然而，由于液氮在生产，运输及储存过程中可能混入杂质及受到微生物污染，液氮的无菌性越来越引起人们的重视。例如在生物医疗领域，液氮被广泛用于生物样品的低温保存。若液氮未经消毒灭菌处理，其中的微生物则可能对生物样品造成污染。以辅助生殖为例，液氮常用来对人类和动物胚胎进行玻璃化冷冻和保存。在主流的开放式冷冻系统中，待冷冻的细胞或者胚胎会直接和液氮接触，使得被细菌或病毒污染的风险大大增加。在食品包装领域，液氮常被注入铝罐中，通过其汽化膨胀产生的压力防止罐体瘪瓶变形。若液氮中含有微生物则会导致罐内被包装的食物容易变质，对消费者身体健康造成威胁。
[0003]鉴于大多数液氮机和批量供应的液氮均未经无菌处理，上述产业的从业人员无法方便地获得无菌液氮用于相应的生产活动。目前报道的液氮灭菌方法主要有：紫外光线辐射消毒，高温蒸汽消毒和灭菌器过滤消毒。其中灭菌器过滤消毒又分为直接对液氮进行过滤处理和对氮气进行灭菌后再冷凝液化为无菌液氮。相比于利用紫外辐射和高温灭菌，使用灭菌过滤器获得灭菌气体，并将该气体液化，是一种安全性且合规性更强的方法。目前国内市场上已有一些适用于食品生产线的无菌型液氮技术和产品(CN107289733A)，但其体积较大，管路复杂，无法满足医疗领域，例如医院、生物实验室等对无菌液氮的需求。适用于医疗领域的无菌液氮机应具有结构紧凑，即用即取，易于安装维护，特别是设备本身的无菌性生产等特点。目前所知的类似产品有Noblegen公司的Khione系列产品，Linde公司的SLG系列产品和MMR TECHNOLOGIES公司的elan2 digital系列产品。上述几种液氮机均具有柜式外壳及电子操作面板，便于用户操作取用。然而他们均内置制冷压缩机，以空气为原料，在现场进行低温液化精馏制取液氮，虽然省去了购买运输液氮的环节，但使得产品的结构复杂化，成本和售价也相应提高，并且未对设备的无菌性做出严格的设计要求。
[0004]随着生物医疗及辅助生殖等领域的快速发展，一款便携式、能对现有液氮进行有效的灭菌处理，同时兼备良好的用户使用性，低成本，易于推广普及等特点的液氮灭菌净化设备有着重要意义。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种液氮无菌净化装置，用以解决现有技术中存在的上述问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种液氮无菌净化装置，包括液氮供给装置、灭菌过滤器和冷凝罐，冷凝罐内设置有外腔和内腔；所述液氮供给装置通过真空保温管路连通有气体升温装置，气体升温装置通过普通管路连通灭菌过滤器，真空保温管路上设置有气体截止阀，气体升温装置连通有
氮气管路，灭菌过滤器通过氮气冷凝盘管连通冷凝罐的内腔；所述液氮供给装置通过液氮管路连通冷凝罐的外腔；所述冷凝罐的外腔通过抽气管路连通有真空泵；所述冷凝罐的内腔连接有用以输送到用户取液接口的无菌取液管路。
[0008]作为一种优选的方案，所述液氮管路上设置有第一液体截止阀，真空保温管路上设置有气体截止阀。
[0009]作为一种优选的方案，所述氮气冷凝盘管分为连接冷凝罐内腔和灭菌过滤器的两段管路，两段管路通过第一接口相连接。
[0010]作为一种优选的方案，所述抽气管路分为连接冷凝罐外腔和真空泵的两段管路，两段管路通过第二接口相连接。
[0011]作为一种优选的方案，所述冷凝罐的内腔壁面上安装有多个金属导冷片。
[0012]在上述优选方案中，金属导冷片主要用于增加内壁表面积，即内腔和过冷液氮的换热面积，将进入内室后残余未冷凝的氮气进一步冷凝，保证氮气冷凝盘管内的无菌氮气被换热液化为无菌液氮。
[0013]作为一种优选的方案，所述冷凝罐包括氮气冷凝盘管、盖板、胶圈、外腔和构成内腔的内室，内室安装于外腔内，胶圈安装于内室开口端的端沿与外腔的开口端之间，盖板扣合于内室的开口端；所述氮气冷凝盘管的一端依次贯穿盖板、内室开口端的端沿和胶圈，并从外腔盘绕的连接于内室内。
[0014]在上述优选方案中，胶圈安装于内室开口端的端沿与外腔的开口端之间，用于保证外腔在抽真空时的密封性，同时在抽真空时，由于环境与外室之间的压力差，自然压紧密封，以达到小于一个大气压，保证减压降温的效果，盖板扣合于内室的开口端，实现内室的密封；氮气冷凝盘管从外腔盘绕的连接于内室内，以使氮气冷凝盘管内经过灭菌后的无菌氮气与外腔充分接触，以便通过外腔内的过冷液氮充分换热液化为无菌液氮。
[0015]作为一种优选的方案，所述盖板的突出端为耐低温密封材料。
[0016]在上述优选方案中，耐低温密封材料可以使得冷凝罐的内腔在具有一定密闭性的同时，可防止由于液氮蒸发造成的腔内压力过大而引发的安全隐患。
[0017]作为一种优选的方案，所述无菌取液管路上设置有第二液体截止阀。
[0018]作为一种优选的方案，所述冷凝罐的内腔设置有压力检测装置和第一液位检测装置，冷凝罐的外腔设置有第二液位检测装置。
[0019]在上述优选方案中，冷凝罐内腔压力和无菌液氮量分别通过压力检测装置和液位检测装置进行监测，在保证冷凝罐安全性的同时，可以根据情况的变化实现无菌氮气更加高效的转化为无菌液氮，保证安全的同时，提高工作效率。冷凝罐的外腔设置有第二液位检测装置，可以有效保证冷凝罐的外腔内设置有足够的过冷液氮，在冷凝罐外腔内过冷液氮不足时及时补充，同时避免其内部过冷液氮过多，造成资源浪费和安全隐患，通过冷凝罐外腔内过冷液氮充分地对无菌氮气进行换热液化。
[0020]有益效果：
[0021]1.通过原料液氮供应、原料液氮气化和无菌过滤，抽真空制取过冷液氮并对无菌氮气再冷凝制取无菌液氮等装置的一体化设计，可以实现便捷的即用即取的无菌液氮制取功能。
[0022]2.冷凝装置为内外罐结构，外罐以液氮为基本冷媒，抽取真空获取过冷液氮；内罐
设有冷却导管，对过滤之后的氮气进行再次液化；内外罐都设有压力与液位传感器，可以对冷凝换热过程进行压力/真空度与液位监测；氮气管路、原料液氮管路和无菌液氮取液管设有阀门，通过阀门逻辑控制，可以保证冷凝换热过程的顺利进行。
[0023]3.灭菌过滤器及其下游无菌部件具有可拆卸设计，可于安装前或定期进行灭菌消毒，从而保证由灭菌过滤器到取液口的无菌环境。灭菌过滤器内部安装有PTFE或PVDF等类型的过滤膜，例如可选择Durapore@,Aervent@,Aerex@等型号的标准商用过滤膜产品。
[0024]4.冷凝罐的设计兼备结构紧凑和高效换热两个特点。冷凝罐内腔外壁绕有氮气冷凝盘管。盘管直接浸没于外腔的过冷液氮中，大大提高了灭菌氮气与过冷液氮的换热面积，使得灭菌氮气在进入内腔前就与过冷液氮充分换热。内腔的金属片设计起到增强换热和导流的效果，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液氮无菌净化装置，其特征在于，包括液氮供给装置(1)、灭菌过滤器(7)和冷凝罐(18)，冷凝罐(18)内设置有外腔和内腔；所述液氮供给装置(1)通过真空保温管路(5)连通有气体升温装置(24)，气体升温装置(24)通过普通管路连通灭菌过滤器(7)，真空保温管路(5)上设置有气体截止阀(6)，气体升温装置(24)连通有氮气管路(25)，灭菌过滤器(7)通过氮气冷凝盘管(9)连接冷凝罐(18)的内腔；所述液氮供给装置(1)通过液氮管路(3)连通冷凝罐(18)的外腔；所述冷凝罐(18)的外腔通过抽气管路(16)连通有真空泵(15)；所述冷凝罐(18)的内腔连接有用以输送到用户取液接口的无菌取液管路(13)。2.根据权利要求1所述的一种液氮无菌净化装置，其特征在于，所述液氮管路(3)上设置有第一液体截止阀(4)，真空保温管路(5)上设置有气体截止阀(6)。3.根据权利要求1所述的一种液氮无菌净化装置，其特征在于，所述氮气冷凝盘管(9)分为连接冷凝罐(18)内腔和灭菌过滤器(7)的两段管路，两段管路通过第一接口(8)相连接。4.根据权利要求1所述的一种液氮无菌净化装置，其特征在于，所述抽气管路(16)分为连接冷凝罐(18)外腔和...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：香港物流机械人研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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