恒定低温存储系统及去除杜瓦雾气的方法与流程

本发明涉及低温存储技术领域，尤其涉及一种用于存储生物样品的恒定低温存储系统及去除杜瓦雾气的方法。

背景技术：

装有液氮（冷冻剂）的真空杜瓦（保温瓶）被广泛应用于生物样品的低温保存。样品的低温保存既可以通过存储于液氮液体内实现，也可以通过存储于液氮液面上的冷气中实现。在杜瓦中的冷气中存储样品，可称为气相存储，该种存储方式既有优点也有缺点。优点是可避免共处于一个液氮池中的各样品之间发生互相污染及防止传染介质的传播。其缺点是由于液氮液面上的冷气温度变化较大，因此不具备在挥发态液氮液体内的恒定温度。

杜瓦中的冷气温度的上升与液氮液体的高度呈正比。为降低液氮液面上的冷气温度梯度，使样品在温度更均一稳定的气相存储空间中存储，现有技术中是在杜瓦的内壁中加一个温度传导层。为使样品存储于更恒定温度的气相存储空间中，还可以在具有温度传导性内壁的气相空间中设置具有隔热容器的一个或多个温度柜（参考美国专利US7278278B2）。

杜瓦中的冷气温度会在补充液氮时被扰动。加注液氮时，液氮会从具有压力来源处失去压力并和热表面接触发生沸腾。液氮从运输罐流经管道和软管后到达杜瓦时也会发生沸腾。与液氮相混合的气体温度会和液氮本身的温度一样冷。连接中心运输罐的长管道会由于存在大量气体和液氮混合而功能下降。现有技术方案中，如图1所示，低温存储系统包括杜瓦1′，杜瓦1′由杜瓦瓶体2′和盖在杜瓦瓶体2′上的泡沫材料制成的杜瓦盖子3′组成，杜瓦瓶体2′由杜瓦外壁4′和杜瓦内壁5′连接构成，杜瓦外壁4′与杜瓦内壁5′之间为真空空间6′，杜瓦瓶体2′的内腔下部为冷冻剂池7′，其内盛放有冷冻剂液氮。杜瓦瓶体2′的内腔位于冷冻剂池7′与杜瓦盖子3′之间的空间为样品存储室8′，存储样品存放于样品存储室8′，该低温系统还包含数层反射性绝缘层（未显示）来隔绝杜瓦1′的外部环境和杜瓦1′的样品存储室8′。杜瓦盖子3′在杜瓦1′的顶部提供热力学隔绝，并提供进入样品存储室8′的通道，可以装入和取出存储样品。一个冷冻剂输入管道9′用于定期灌注液态冷冻剂到冷冻剂池7′中，冷冻剂的持续性蒸发以维持杜瓦1′内部的低温，液体冷冻剂保持在足够低的水平上才能保证有充足的样品存储室8′来放置存储样品。

当液氮及其气态混合物在加注到杜瓦瓶体2′的内腔时，冷气只能通过杜瓦盖子3′和杜瓦瓶体2′上部的缝隙10′逸出。在这个过程中，冷气必须上升通过杜瓦瓶体2′内腔上部的样品存储室8′，这会导致添加液氮时的气相中的温度下降。

为了减少与液氮混合的气体量，一些流注系统会在加注时采用“热气旁通”系统。热气旁通系统可在液氮灌注前，将冷冻剂输入管道9′中的热气体排出来防止其进入到杜瓦1′的内部空间。可以维持稳定的杜瓦1′内部温度梯度并阻止液氮过度蒸发从而提高使用效率。这项功能特别对于较长的冷冻剂输入管道9′有用。一个热气旁通系统一般包含旁路电磁阀门、温度传感器、消音装置、冷冻剂输入管道9′和电子控制器。当灌注启动时，旁路电磁阀门首先打开，使热气通过消音装置排出到周围环境；当温度传感器检测的温度降低到预先设计的温度时，旁路电磁阀门关闭结束热气旁通功能。一般这个温度设定是-70度，但其可以被调节。

在此类系统开始灌流的时候，流动的气体和液氮被从供应管道和软管中导流到杜瓦1′以外的环境中，使得供应管道和软管先充分冷却，流体在进入杜瓦1′前可以充分冷却。这些系统的主要目的是为了防止灌注液氮之前的热气进入杜瓦1′内。一旦有足量的液氮流动时，与液氮相混合的气体具有同液氮一样的温度，热气旁路会停止工作。 液氮及与其混合的冷气都被允许流入到杜瓦1′中。但在整个灌注过程中，仍会有一定数量的冷气进入到杜瓦1′中。当冷气流过样品存储室8′而溢出杜瓦1′时，由于对流和传导的作用，这些冷气会扰动杜瓦1′中的存储样品的温度。

现有的美国专利7,278,278B2通过在杜瓦瓶体内腔放置多个温度柜，将各存储样品分别放置在各温度柜内，这样可以减少杜瓦灌注时的气相温度扰动现象，同时在杜瓦灌注过程中也提供必要的电加热机制来维持气相温度的恒定。然而，绝热只能减少温度的变化量，并不能杜绝这种变化现象。反馈控制系统确认在加热器进行补偿之前，存储空间中仍然存在一定程度上的温度扰动。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种恒定低温存储系统及去除杜瓦雾气的方法，其在补充冷冻剂时避免通过样品存储空间，避免扰动样品存储空间的温度，提高了对冷冻剂的使用效率，并且通过向该系统中逆向压入干燥过滤的冷冻空气可以冲刷样品存储室，以达到驱除雾气，快速冷冻样品的目的。

为了实现上述目的，本发明提供一种恒定低温存储系统，包括：

杜瓦：其内设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室；

至少一条冷冻剂输入管道：用于将冷冻剂由杜瓦外部灌注到所述冷冻剂室；

其中还包括：

密闭阻隔：设置于所述样品存储室与冷冻剂室之间，防止二者进行气体交换；

至少一条外部通气导管：用于将所述冷冻剂室的气体不经过所述样品存储室直接排出杜瓦外。

优选地，还包括：至少一条内部通气导管：用于将所述冷冻剂室内的部分冷气导入所述样品存储室。

优选地，所述内部通气导管上设置有内部通气阀门。

优选地，所述内部通气导管的管径小于外部通气导管的管径。

优选地，所述内部通气导管与所述外部通气导管连通。

优选地，所述内部通气导管设置于杜瓦的内、外壁之间或设置于杜瓦的内腔壁。

优选地，所述外部通气导管由第一输出管和第二输出管组成，所述第一输出管的一端与所述冷冻剂室连通，所述第一输出管的另一端通过三通阀与第二输出管一端连接，所述三通阀的第三端与所述内部通气导管一端连接，所述内部通气导管的另一端与所述样品存储室连通。

优选地，所述外部通气导管伸出杜瓦的部分设置有压力释放阀门。

优选地，所述外部通气导管上伸出杜瓦的部分设置有排气支管，所述排气支管上设置有外部通气阀门。

优选地，所述样品存储室内设置有至少一个保温柜，所述样品存储于所述保温柜内，所述保温柜包括由热传导金属材料制成的柜体，所述柜体包括至少一个腔室，所述柜体的上、下表面分别设置有多层热传导绝缘层。

优选地，所述杜瓦的内腔底面放置有由热传导材料制成的支撑平台，所述支撑平台的上表面位于所述密闭阻隔的下面。

优选地，还包括用于测量冷冻剂量的液位测量管，所述液位测量管的一端伸入冷冻剂，所述液位测量管的另一端伸出杜瓦后连接液位传感器。

一种去除杜瓦雾气的方法，其将干燥过滤空气由所述的恒定低温存储系统中的外部通气导管和/或冷冻剂输入管道压入所述冷冻剂室内，使干燥过滤空气在冷冻剂室中的液体冷冻剂中起泡，之后通过内部通气导管流入到样品存储室中除雾和/或加快样品冷冻。

采用上述方案后，本发明恒定低温存储系统具有以下有益效果：

1、通过在样品存储室与冷冻剂室之间设置气密性密闭阻隔及至少一条外部通气导管，这样在加入冷冻剂时所产生的液氮冷气通过外部通气导管溢出杜瓦，而不会在杜瓦内部吸收热量，保证了液氮灌注时 所储藏的样品温度不受影响；

2、通过在样品存储室与冷冻剂室之间设置至少一条内部通气导管，可以使冷冻剂室内的部分冷气导入样品存储室，提供在补充冷冻剂时气体从冷冻剂室通过内部通气导管到达样品存储室，以实现提高对冷冻剂的使用效率；

3、通过在内部通气导管上设置内部通气阀门，使内部通气导管的开口处都被设计成可调节，使内部通气导管及其出口的气流阻力可以调节，以便在进行冷冻剂灌注时，对流出杜瓦的气流产生最佳的调节效果，在冷冻剂灌注间期，外部通气导管关闭，开启内部通气阀门，可以使冷冻剂室的气体通往样品存储室，提高对冷冻剂的使用效率；

4、通过将内部通气导管的管径做的小于外部通气导管的管径，这样在往冷冻剂室灌注冷冻剂时，冷冻剂室的冷气会优先从管径大的外部通气导管排出，而在灌注完后，关闭外部通气导管，这样冷冻剂室的冷气会从内部通气导管通入样品存储室，其通过简单的结构实现了在补充冷冻剂时一方面避免冷冻气体扰动样品存储室的温度，另外也充分提高了冷冻剂的使用效率；

5、通过在样品存储室内设置保温柜，将样品存储于保温柜内，并在密闭阻隔下面设置平台，这样设计使冷冻剂室的温度更加均一，并且不依赖于所存液氮的温度高低水平，进一步保证了样品存储温度的稳定，保持恒定；

6、通过设置液位测量管及液位传感器，方便用户观察液位传感器提供的液位测量管检测的冷冻剂量，当冷冻剂量达到需要补充的条件时，即时将冷冻剂补充进冷冻剂室，保证样品存储温度的稳定性；

7、本发明提供的一种去除杜瓦雾气的方法，通过将干燥过滤空气从外部通过外部通气管道或者冷冻剂输入管道压入到杜瓦的冷冻剂室中，使干燥过滤空气流入到冷冻剂室并在液体冷冻剂中起泡后进入到样品存储室内，其可提供用干燥过滤空气冲刷样品存储室，以达到驱除雾气，快速冷冻样品的目的。

附图说明

图1为现有低温存储系统的结构示意图；

图2为本发明恒定低温存储系统的实施例一剖视结构示意图；

图3为本发明恒定低温存储系统的实施例二剖视结构示意图；

图4为本发明恒定低温存储系统的实施例三剖视结构示意图；

图5为本发明恒定低温存储系统的实施例四剖视结构示意图；

图6为本发明恒定低温存储系统的实施例五剖视结构示意图；

图7为本发明恒定低温存储系统的实施例六剖视结构示意图；

图8为本发明恒定低温存储系统的实施例七剖视结构示意图；

图9为本发明恒定低温存储系统的实施例八剖视结构示意图；

图10为本发明恒定低温存储系统的实施例九的主视结构示意图；

图11为本发明恒定低温存储系统的实施例九去掉泡沫盖子的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图所示实施方式阐述本发明。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示，不具限制性。本发明的范围不受以下实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。

在本发明中使用液氮仅作为一个应用实例，但本发明的应用并不局限于液氮。因此，本发明所描述的存储系统也适用于其它冷冻剂。

下面结合说明书附图具体的阐述本发明所涉及的低温存储系统及其工作过程。

如图2所示本发明恒定低温存储系统的实施例一剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条。

本实施例通过在样品存储室7与冷冻剂室8之间设置气密性密闭阻隔10及至少一条外部通气导管11，这样在往冷冻剂室8内灌注冷冻剂时，密闭阻隔10可以阻止灌注冷冻剂时产生的液氮冷气进入到样品存储室7内，这些液氮冷气会通过外部通气导管11溢出杜瓦1外，而不会在杜瓦1的内部吸收热量，保证了液氮灌注时所储藏的样品温度不受影响。

如图3所示本发明恒定低温存储系统的实施例二剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条，内部通气导管12通过杜瓦1的内、外壁之间的真空空间6。

该实施例中，外部通气导管11由第一输出管13和第二输出管14组成，第一输出管13的一端与冷冻剂室8连通，第一输出管13的另一端通过三通阀15与第二输出管14的一端连接，三通阀15的第三端与内部通气导管12的一端连接，内部通气导管12的另一端与样品存储室7连通，该三通阀15位于真空空间6内。

当向冷冻剂室8补充灌注冷冻剂时，产生的液氮冷气通过三通阀15的设置可通过外部通气导管11被导向流至杜瓦1的外部，灌注将不会影响样品存储室7中的温度；当灌注停止时，三通阀15将液氮冷气直接从冷冻剂室8通过内部通气导管12送往样品存储室7，其不但具备了在液氮灌注时不影响所存储样品温度的特点，同时还能达到对于液氮的更理想的使用效率。通过三通阀15，可以让从冷冻剂室8而来的液氮冷气在通往样品存储室7或者是通往杜瓦1外部得到轻松转换。

如图4所示本发明恒定低温存储系统的实施例三剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中的冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条，该实施例中，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分设有压力释放阀门17，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分还设有排气支管18，排气支管18上设有外部通气阀门19；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条，内部通气导管12通过杜瓦1的内、外壁之间的真空空间6。本实施例中，内部通气导管12上伸入样品存储室的部分设有内部通气阀门16。

本实施例在向冷冻剂室8补充灌注液氮时，内部通气阀门16、关闭，而外部通气阀门19会开启，迫使冷冻剂室8内的液氮冷气通过排气支管18离开杜瓦1，而不会经过样品存储室7；在液氮灌注停止时，内部通气阀门16将会打开，外部通气阀门19将会关闭，迫使冷冻剂室8的液氮冷气通过内部通气导管12流入样品存储室7；如果冷冻剂室8内的压力意外地升高，压力释放阀门17将打开，使高压液氮冷气通过外部通气导管11外溢释放走，以保护系统免于受到管路堵塞和阀门失效的危害。本实施例除了具有上述实施例二的所有优点外，其系统中的内部通气阀门16、压力释放阀门17及外部通气阀门19均设置在密闭的真空空间6之外，更方便建设及维护。

如图5所示本发明恒定低温存储系统的实施例四剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分设有压力释放阀门17，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分还设有排气支管18，排气支管18上设有外部通气阀门19；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条，内部通气导管12通过杜瓦1的内、外壁之间的真空空间6。本实施例中，内部通气导管12的管径小于外部通气导管11的管径，使由冷冻剂室8而来的冷气，在补充灌注冷冻剂时优先地由外部通气导管11导出杜瓦1之外，从而保证样品存储室7内部温度的恒定。该实施例中，内部通气导管12与外部通气导管11在真空空间6内相连通。

在向冷冻剂室8补充灌注液氮时，外部通气阀门19打开，由于内部通气导管12的管径小于外部通气导管11的管径，因此液氮冷气会更倾向于流向外部通气导管11而不是内部通气导管12，更多的液氮冷气将通过外部通气导管12流向杜瓦1之外，而不是流向样品存储室7；在液氮灌注停止时，将外部通气阀门19关闭，液氮冷气将通过内部通气导管12从冷冻剂室8流入到样品存储室7，如果冷冻剂室8内的压力意外地升高，压力释放阀门17将打开，使高压液氮冷气通过外部通气导管11外溢释放走，以保护系统免于受到管路堵塞和阀门失效的危害。本实施例除具有上述实施例二的所有优点外，其阀门数量不但最少而且被设置在真空空间6之外，方便了建造和维护。

如图6所示本发明恒定低温存储系统的实施例五剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分设置有压力释放阀门17，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分还设有排气支管18，排气支管18上设有外部通气阀门19；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条，内部通气导管12通过杜瓦1的内、外壁之间的真空空间6。本实施例中，内部通气导管12的管径小于外部通气导管11的管径。该实施例中，内部通气导管12与外部通气导管11相互独立设置。

在向冷冻剂室8补充灌注液氮时，当外部通气阀门19打开时，从冷冻剂室8产生的大部分液氮冷气将通过外部通气导管11流向杜瓦1之外；在液氮灌注停止时，外部通气阀门11关闭，所有的从冷冻剂室8的液氮蒸发产生的液氮冷气会通过内部通气导管12流入到样品存储室7，来吸收从杜瓦1的外部环境进入到杜瓦1内部的热量， 使液氮的使用达到最高效率，如果冷冻剂室8内的压力意外地升高，压力释放阀门17将打开，使高压液氮冷气通过外部通气导管11外溢释放走，以保护系统免于受到管路堵塞和阀门失效的危害。

如图7所示本发明恒定低温存储系统的实施例六剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分设置有压力释放阀门17，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分还设有排气支管18，排气支管18上设有外部通气阀门19；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条。本实施例中，内部通气导管12的管径小于外部通气导管11的管径。该实施例中，内部通气导管12由杜瓦1的内腔内壁伸入样品存储室7，内部通气导管12与外部通气导管11相互独立设置。

本实施例与上述实施例五的使用过程基本相同，此处不再赘述。

如图8所示本发明恒定低温存储系统的实施例七剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分设置有压力释放阀门17；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条。本实施例中，内部通气导管12的管径小于外部通气导管11的管径。该实施例中，内部通气导管12由杜瓦1的内腔内壁伸入样品存储室7，内部通气导管12与外部通气导管11相互独立设置。

本实施例与上述实施例六的区别在于：只在外部通气导管11上设置了一个压力释放阀门17，该压力释放阀门17的启动阈值可以被选择设定，在向冷冻剂室8补充灌注液氮时，只有冷冻剂室8的压力升高时压力释放阀门17才开启，当开启时，气流会更倾向流向外部通气导管11和压力释放阀门17而不是气流限制性的内部通气导管12；在液氮没有进行灌注时，冷冻剂室8内部的压力低，压力释放阀门17关闭，所有从冷冻剂室8而来的液氮冷气会通过内部通气导管11流入到样品存储室7中。

如图9所示本发明恒定低温存储系统的实施例八剖视结构示意 图，包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分设置有压力释放阀门17，外部通气导管11上伸出杜瓦1的部分还设有排气支管18，排气支管18上设有外部通气阀门19；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条。本实施例中，内部通气导管12的管径小于外部通气导管11的管径。该实施例中，内部通气导管12与外部通气导管11相互独立设置。

本实施例中，样品存储室7内设置有至少一个保温柜20，样品存储于保温柜20内，保温柜20包括由热传导金属材料制成的柜体21，柜体21通过多个隔板22将柜体21的内腔分成多个腔室，隔板22由隔热传导金属材料制成。柜体21的上、下表面分别设置有多层热传导绝缘层23，本实施例热传导绝缘层23由泡沫材料制成。杜瓦1的内腔底面放置有支撑平台24，该支撑平台24也是由热传导材料制成。支撑平台24的上表面位于密闭阻隔10的下面。

本实施例在向冷冻剂室8补充灌注冷冻剂时及不需要灌注时的使用过程基本相同，并且优点也基本相同，不同的是：在杜瓦1的泡沫盖子3打开时，由冷冻剂室8产生的液氮冷气流还可以清除冷冻剂室8内的浓雾，以改善可见性，并同时维持样品存储室7的低温。

如图10、图11所示，本发明恒定低温存储系统的实施例九结构包括：

杜瓦1：包括瓶体2及安装于瓶体2上端的泡沫盖子3，瓶体2由内壁4和外壁5一体构成，内壁4与外壁5之间为真空空间6，瓶体2的内腔设有用于样品存储或放置样品容器的样品存储室7及用于容纳液体冷冻剂和冷冻剂气体的冷冻剂室8，冷冻剂室8在样品存储室7的下方；

至少一条冷冻剂输入管道9：用于将冷冻剂由杜瓦1的外部灌注到冷冻剂室8，此实施例中冷冻剂输入管道9为多条，当然也可以为一条，均为本发明保护的范围；

气密性的密闭阻隔10：设置于样品存储室7与冷冻剂室8之间的杜瓦1内腔，防止样品存储室7与冷冻剂室8进行气体交换；

至少一条外部通气导管11：用于将冷冻剂室8内的气体不经过样品存储室7直接排出杜瓦1的外部，此实施例中外部通气导管11为多条；

至少一条内部通气导管12：用于将冷冻剂室8内产生的部分液氮冷气导入样品存储室7，此实施例中内部通气导管12为多条，内部通气导管12通过杜瓦1的内、外壁之间的真空空间6。本实施例中，内部通气导管12的管径小于外部通气导管11的管径。该实施例中，内部通气导管12与外部通气导管11相互独立设置；

本实施例还包括用于测量冷冻剂量的液位测量管25，液位测量管25的一端伸入冷冻剂室8的冷冻剂中，液位测量管25的另一端伸出杜瓦1后连接液位传感器26，液位传感器26与冷冻剂补液控制系统连接；

本实施例中，杜瓦1的底面连接有多个支撑脚27，本实施例为四个，各支撑脚27的下端分别安装有滚轮28。

本实施例的使用过程及优点大部分与图6所述实施例相同，不同之处是：通过设置液位测量管25及液位传感器26，可以方便用户通过液位传感器26提供的液位测量管25检测的冷冻剂量，随时向冷冻剂室8补充冷冻剂，补充冷冻剂的方法可以是自动控制将冷冻剂补入冷冻剂室8，也可以用手动方式将冷冻剂补入冷冻剂室8，保证样品存储温度的稳定性。

通过将干燥过滤空气逆向压入上述实施例2-实施例9任一项所述的恒定低温存储系统均可以去除杜瓦1内的雾气，其基本操作方法为：将干燥过滤空气由恒定低温存储系统中的外部通气导管11压入冷冻剂室8内，使干燥过滤空气在冷冻剂室8中的液体冷冻剂中起泡，之后通过内部通气导管12流入到样品存储室7中除雾。

现结合图4所述实施例，具体介绍一下去除杜瓦1内的雾气的方法：

（1）将干燥过滤空气射入到外部通气导管11中，打开控制外部通气导管11通断的外部通气阀门19，使外部通气导管11与冷冻剂室8相通；

（2）所射入的干燥过滤空气在冷冻剂室8内的液体冷冻剂中起泡，打开控制内部通气导管12通断的内部通气阀门16，干燥过滤空气经冷冻剂室8、内部通气导管12流入到样品存储室7中。

通过上述去除杜瓦雾气的方法，可提供用干燥过滤空气冲刷样品存储室7，以达到驱除雾气的目的。

依同样原理，在通过冷冻剂输入管道9将干燥过滤空气导入到冷冻剂室8后，打开控制内部通气导管12通断的内部通气阀门16（在图5至图11中，没有设置此阀门），干燥过滤空气经冷冻剂室8、内部通气导管12流入到样品存储室7中可以达到快速冷冻样品的目的。

尽管在本发明的描述中使用了液氮及液氮气体作为应用实例，但以本发明要旨而言，在本发明的描述中，同样适用于其它类型的冷冻剂及其气体。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。