1 小型液氮機零蒸發液氮杜瓦要求 1.1 液氮杜瓦概述 液氮杜瓦罐俗稱生物液氮容器，在科技飛速發展的今天液氮杜瓦罐的使用也 越來越廣泛。它不僅可用于醫療、生物研究、高校實驗及防疫單位，更普遍的用 于生活中的美容、婚慶等行業，它的使用順應了社會的發展，滿足了不同的客戶 群體。用于醫療及科研上的罐器主要是存貯型液氮容器，用于靜置室內長時間保存、胚胎、干細胞、皮膚、內臟器官、疫苗等活性生物材料。 圖 1-1 常規液氮杜瓦外觀圖方案 2 如圖 1-2 所示是高真空多層絕熱杜瓦靜置日蒸發率圖。 圖 1-2 日蒸發率圖 壓力是影響杜瓦蒸發率的一個重要因素，壓力越高，則蒸發率越高，表 1-1 所示是平均日蒸發率的實驗值和理論值的對比。 表 1-1 平均日蒸發率在不同壓力下的對比 在杜瓦罐的日常使用中，由于內部液氮的不斷蒸發，造成壓力的不斷升高， 從而導致蒸發量的不斷增高，因此即使不常使用，液氮在杜瓦罐中的保存也很難 長時間滿負荷存儲，這樣就會對杜瓦罐內保存的樣品造成失溫隱患，頻繁的添加 液氮成為液氮杜瓦罐長期保存樣品的一個必要工作，如果可以開發一款液氮零蒸 發的杜瓦罐，不僅可以節省大量人力和物力成本，并且可以更安全的保障樣品的 穩定存儲。 1.2 零蒸發液氮杜瓦指標 表 1-1 指標 參數 值 單位 杜瓦容積 100 L 高度（含腳輪） 714 mm 外徑（含外殼） 710 mm 額定功率（滿負載） 300 W 重量（滿液） 200 Kg 機械噪聲 ≤55 dB 機械振動 30~70 μm方案 3 2 零蒸發液氮杜瓦方案 2.1 要求 使用斯特林制冷機對液氮杜瓦進行蒸發氮氣再液化，系統示意圖如下圖所示： 該系統需要實現的功能我們分為如下幾個部分： 1、制冷機部分（含減震） 2、氣液換熱器部分 3、真空絕熱杜瓦部分 4、加熱除冰部分 5、液面監控部分 6、壓力監控部分 7、樣品取放部分 8、控制部分（含制冷機控制）方案 4 

系統組件清單 序號 名稱 數量 規格型號 1 低溫制冷機 1 15W@77K 風冷型斯特林脈管制冷機 2 氣液換熱器 1 紫銅多孔管殼式微通道換熱器 3 液氮杜瓦 1 100L，雙層真空絕熱杜瓦 4 壓差式液位計 1 5 壓力傳感器 1 6 取物口密封蓋 1 聚氨酯開模發泡+硅酸鋁纖維+不銹鋼板+卡箍 7 加熱除冰裝置 1 8 控制系統總成 1 制冷機全自動控制+壓力監測報警+液位顯示+加熱除 冰自動控制+微正壓開蓋控制+微負壓長期保存設置 9 輔料 1 含外殼鈑金、腳輪、把手、控制面板保護板、外保護 殼、電源、保溫絕熱材料、波紋管、隔震隔音等 備注