CN102517197B - 培养基制备器 - Google Patents

Abstract

培养基制备器，属于医疗器械中的消毒灭菌设备领域，具体涉及一种专门应用于培养基灭菌、分装的装置。包括反应罐(1)以及与反应罐(1)相联接的排气系统、进气系统、补水系统、水浴灭菌装置、快冷装置和加料分装系统，反应罐(1)罐体上部通过排气口(25)联接排气系统，通过进气口(28)联接进气系统，罐体中部通过补水口(29)联接补水系统，通过加料孔联接加料系统，通过进水口(31)联接水浴灭菌装置，水浴灭菌装置另一端联接快冷装置，快冷装置另一端联接反应罐(1)底部的放水口(27)。本发明可同时实现灭菌和分装，具有冷却快、高效率等优点，有效的避免了培养基的二次污染。

Description

培养基制备器

技术领域

培养基制备器，属于医疗器械中的消毒灭菌设备领域，具体涉及一种专门应用于培养基灭菌、分装的装置。

背景技术

培养基是供微生物、植物、动物组织和细菌生长和维持生长用的人工配置的养料，完全灭菌后用于单种微生物培养和鉴定，一般都是在无菌状态下储存，定量使用的，属于一种高新产业。

传统的制备培养基的过程先将培养基粉末进行人工配置，搅匀，然后再装到锥形瓶里边在蒸汽灭菌器里边灭菌再使用，这需要耗费大量的人力物力，而且效率不高。目前，国外进口的专用培养基制备器，可以将配置、灭菌合二为一，最后恒温保持等待分装。极大地提高了效率，而且节省了人力物力，但是国外的的进口设备价格比较昂贵，因此造成了生产成本的高居不下，在用户的使用范围上造成了一定的局限性。

目前国内没有公司生产该专用的培养基制备器，因此，完成培养基配置、灭菌一体化显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种同时实现配置、灭菌，结束后恒温分装、免去二次污染、冷却快、生产效率高的培养基制备器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该培养基制备器，其特征在于：包括反应罐以及与反应罐相联接的排气系统、进气系统、补水系统、水浴灭菌装置、快冷装置和加料分装系统，反应罐罐体上部通过排气口联接排气系统，通过进气口联接进气系统，罐体中部通过补水口联接补水系统，通过加料孔联接加料系统，通过进水口联接水浴灭菌装置，水浴灭菌装置另一端联接快冷装置，快冷装置另一端联接反应罐底部的放水口。在水浴灭菌装置、快冷装置和罐体之间形成水的循环利用回路。

所述的水浴灭菌装置包括蒸发器、蒸发器内安装的电热管和蒸发器上部设置的蒸发器铂热电阻，蒸发器的入水口设置在底部，出水口设置在顶部，出水口联接反应罐的进水口。水从蒸发器底部进入，没过电热管后从蒸发器顶部出水口进入罐体中，防止了电热管的干烧，且蒸发器的外形小巧，节省了内部管路空间。

所述的加料分装系统通过加重的硅胶管一端穿过外壳体上的加料孔联接反应罐的出料口，硅胶管另一端伸至培养基底部，加料孔设有多个，分别作为加料的入口和分装的出口。加重的硅胶管伸至培养基底部，保证能完全抽空培养基，加料孔还可用于二次灭菌时往反应罐内加料。

所述的排气系统通过两个排气口分成两路，一路顺序联接压力表和排气螺钉，另一路顺序联接排气电磁阀和排气过滤器。

所述的进气系统包括依次联接的进气电磁阀、进气过滤器、空气无菌过滤器和空气压缩机。保证无菌性，避免二次污染。

所述的补水系统包括依次联接的补水电磁阀、补水过滤器和计量泵，计量泵一端作为入水口。

所述的快冷装置包括板式换热器、管道泵和进冷水电磁阀，管道泵输出端通过管道联接反应罐底部的放水口，放水口处还设有放水球阀。冷却时，进冷水电磁阀开，从121℃冷却至80℃只需10分钟左右，能够快速降温，保证了培养基的质量并且节省了冷却时间。

所述的板式换热器设有四个接口，一个接口联接蒸发器底部的入水口，一个联接管道泵的入口，另外两个接口分别联接循环水排水管路和循环水进水管路，循环水进水管路上设有进冷水电磁阀。

所述的反应罐为双层嵌套式结构，内部设有夹层，夹层内设有夹层铂热电阻，罐体外下部设有支架，在支架内的罐体底部安装磁力搅拌器，罐体上部外圈设有水位浮子和微动开关，罐体顶部还设有内筒铂热电阻、压力变送器和安全阀。

所述的磁力搅拌器的电机磁铁安装在反应罐罐体外底部，磁力搅拌器的搅拌转子安装在罐体内底部，通过电机控制搅拌转子旋转。设备运行时，控制搅拌转子旋转，使培养基始终处于混匀状态并且保证培养基温度的均匀性。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、同时实现灭菌和分装，通过蒸发器进行水浴加热灭菌，并且保持灭菌温度和灭菌时间，加重的硅胶管直接伸至培养基底部，保证能够完全的抽空培养基，加料孔还可用于二次灭菌时往反应罐内二次加料，进一步的免去了二次污染的危险；

2、防止干烧、节省空间：采用特制的蒸发器，水从蒸发器底部入水口进入，水位没过电热管后从蒸发器顶部的出水口进入反应罐的罐体中，有效的防止了电热管的干烧，且该蒸发器的外形小巧，安装方便、节省了壳体内部的管路安装空间；

3、冷却快速、温度均匀：冷却时，电热管关闭，进冷水电磁阀打开，经试验表明，从121℃冷却至80℃，只需10分钟左右，能够快速降温，在保证了培养基的质量的基础上节省了大量的冷却时间；在设备运行时，电机控制搅拌转子同步旋转，使培养基始终处于混匀状态，并有力的保证了培养基温度的均匀性，进一步保证培养基的质量。

附图说明

图1是本发明结构主视图示意图。

图2是本发明实施例1的加热曲线图示意图。

图3是本发明实施例2的加热曲线图示意图。

图4是本发明壳体外观结构主视图示意图。

其中：1、反应罐  2、进气电磁阀  3、进气过滤器  4、夹层铂热电阻  5、补水电磁阀  6、补水过滤器  7、空气无菌过滤器  8、排气电磁阀  9、排气过滤器  10、空气压缩机  11、计量泵  12、排气螺钉  13、放水球阀  14、磁力搅拌器  15、管道泵16、进冷水电磁阀  17、板式换热器  18、电热管  19、蒸发器铂热电阻  20、水位浮子  21、内筒铂热电阻  22、压力变送器  23、安全阀  24、压力表  25、排气口  26、微动开关  27、放水口  28、进气口  29、补水口  30、蒸发器  31、进水口  32、支架  33、夹层。

图1～2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～4对本发明做进一步说明：

具体实施方式

实施例1

参照附图1、2和4：

培养基制备器，包括反应罐1以及与反应罐1相联接的排气系统、进气系统、补水系统、水浴灭菌装置、快冷装置和加料分装系统，反应罐1罐体上部通过排气口25联接排气系统，通过进气口28联接进气系统，罐体中部通过补水口29联接补水系统，通过加料孔联接加料系统，通过进水口31联接水浴灭菌装置，水浴灭菌装置另一端联接快冷装置，快冷装置另一端联接反应罐1底部的放水口27，在水浴灭菌装置、快冷装置和罐体之间形成水的循环利用回路。

加料分装系统通过加重的硅胶管一端联接加料孔，硅胶管另一端伸至培养基底部，加料孔设有多个，分别作为加料用的入口和分装用的出口。

水浴灭菌装置包括蒸发器30、蒸发器30内安装的电热管18和蒸发器30上部设置的蒸发器铂热电阻19，蒸发器30设有两个，并联安装，每个蒸发器30的入水口均设置在底部，出水口均设置在上部，出水口联接反应罐1中部设置的进水口31。

排气系统通过两个排气口25分成两路，一路顺序联接压力表24和排气螺钉12，另一路顺序联接排气电磁阀8和排气过滤器9。

进气系统包括依次联接的进气电磁阀2、进气过滤器3、空气无菌过滤器7和空气压缩机10，进气电磁阀2一端联接进气口28。

补水系统包括依次联接的补水电磁阀5、补水过滤器6和计量泵11，计量泵11一端作为入水口，补水电磁阀5一端联接补水口29。

快冷装置包括板式换热器17、管道泵15和进冷水电磁阀16，管道泵15输出端通过管道联接反应罐1底部设置的放水口27，放水口27处还设有放水球阀13。板式换热器17设有四个接口，一个接口联接蒸发器30底部的入水口，一个联接管道泵15的入口，另外两个接口分别联接循环水排水管路和循环水进水管路，循环水进水管路上设有进冷水电磁阀16。

反应罐1为双层嵌套式结构，内部设有夹层33，夹层33内设有夹层铂热电阻4，罐体外下部设有支架32，在支架32内的罐体底部安装有磁力搅拌器14，罐体上部外圈设有水位浮子20和微动开关26，罐体顶部还设有内筒铂热电阻21、压力变送器22和安全阀23，罐体内部还设有夹层，夹层内设有夹层铂热电阻4。磁力搅拌器14的电机磁铁安装在反应罐1罐体外底部，磁力搅拌器14的搅拌转子安装在罐体内底部，通过电机控制搅拌转子旋转。

工作过程如下：

用于制备标准培养基

制作过程：首先向由操作人员通过补水系统往罐体夹层33内注入适量的水，并通过计量泵11计数，大概在9L左右。打开电源开关，等待15s后，操作屏幕显示主画面，选择标准培养基的制作。

然后通过进气系统向反应罐1内注入经过过滤之后的无菌空气，然后从蒸发器30底部的入水口向蒸发器30内加水，待水位没过电热管18之后，水浴由蒸发器30顶部的出水口进入反应罐1内，电热管18工作，持续加温，在温度还没有达到预设的温度时，则进入升温阶段，同时磁力搅拌器14开始搅拌，管道泵15开始工作，反应罐1的外筒的水开始循环加热，直到达到预设的灭菌温度，如果外筒的水位过低，补水泵会通过补水系统间断性的向反应罐1的夹层33内补水；这时如果夹层33内的压力过低，增压泵会工作，使夹层33内的压力高于一定值，确保液体不至于沸腾或者飞溅。

当通过蒸发器30将温度持续升温至预选的灭菌温度，如121℃时，保持这个温度，反应罐1内室液体温度达到预设的灭菌温度后，则转入灭菌阶段，并且维持在灭菌温度直到灭菌时间到达，用于预选灭菌维持时间，与此同时，通过电机控制磁力搅拌器14的搅拌转子旋转，使培养基始终处于混匀状态并且保证培养基温度的均匀性。

保持121℃，并持续20分钟之后，反应罐1内的高温水浴通过底部的放水口27进入快冷装置的管道泵15内由管道泵15进入板式换热器17中，此时，电热管18关闭，进冷水电磁阀16打开，高温水浴从板式换热器17的循环水排水管路排出，冷水经进冷水电磁阀16由循环水进水管路重新进入板式换热器17中，再由板式换热器17进入蒸发器30内，进而通过蒸发器30导入到反应罐内，培养基即可在短时间内快速冷却到预选的最终温度，如45℃，当反应罐1罐体内筒的温度冷却到预设的冷却温度后，则进入保温阶段，保温阶段是一直持续的，可持续维持这个温度直至程序关闭。标准培养基即可制作完成，然后通过加料孔和加重的硅胶管输出，由硅胶管一端伸入培养基的底部，以此将培养基完全抽空，避免形成二次污染。还可通过排气系统将反应罐1内的气体排出。

实施例2

参照附图3：

用于制备巧克力琼脂培养基

制作工序：首先也是进入升温阶段，将温度升至预选的灭菌温度，如121℃，维持一段时间（一般15min），随后快速冷却到预选的加料温度，如60℃，然后通过加料孔进行二次加料，加料之后点击第二次灭菌按键，程序进入第二次灭菌，即开始第二次灭菌循环；再次将温度升至第二个预选温度，如100℃，并持续一段时间（一般为15min），再次冷却，快速冷却至预选的最终温度，如45℃，并保持这个最终的预选温度，直至程序的关闭，本发明的培养基制备器的各个系统的工作过程和工作原理与实施例1相同。

实施例3

用于复杂培养基的制备

同样是首先进行升温，到达实现设定好的灭菌温度，然后保持这个温度一段时间，即灭菌维持时间；快速冷却至预选的第二次灭菌温度，并泄掉压力，操作人员此阶段可以选择加料，加完料之后在此温度维持一段时间；再进行第二次快速冷却，冷却至预选温度三，操作人员可以选择加料，加料后维持一段时间，然后冷却至预选的最终温度，并保温，维持这个温度，直至程序的关闭。

复杂培养基有三次灭菌过程，是自动完成的，之前只要设置好三次灭菌的温度和时间即可。各个系统的工作过程和工作原理与实施例1相同。

实施例4

用于培养基灭菌

此过程与实施例1的灭菌过程相同，先升温，到达预选灭菌温度后，持续保温，然后快速冷却至预选的最终温度，并保持最终温度直至程序关闭。

实施例5

用于培养基水浴恒温

水浴恒温程序只有保温阶段。

即将温度升至预选的保温温度之后，设备维持在该保温温度，对培养基进行持续保温，直至程序关闭。

此外，在灭菌过程中，反应罐内室的液体温度达到预设的灭菌温度后则转入灭菌阶段，并且维持在灭菌温度直到灭菌时间到达，此阶段循环水泵，磁力搅拌器，和增压泵是工作的，电热管保持工作、持续升温，直到温度达到灭菌设定温度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.培养基制备器，其特征在于：包括安装在外部壳体内的反应罐（1）以及与反应罐（1）相联接的排气系统、进气系统、补水系统、水浴灭菌装置、快冷装置和加料分装系统，反应罐（1）罐体上部通过排气口（25）联接排气系统，通过进气口（28）联接进气系统，罐体中部通过补水口（29）联接补水系统，通过加料孔联接加料分装系统，通过进水口（31）联接水浴灭菌装置，水浴灭菌装置另一端联接快冷装置，快冷装置另一端联接反应罐（1）底部的放水口（27）；

所述的水浴灭菌装置包括蒸发器（30）、蒸发器（30）内安装的电热管（18）和蒸发器（30）上部设置的蒸发器铂热电阻（19），蒸发器（30）的入水口设置在底部，出水口设置在顶部，出水口联接反应罐（1）的进水口（31）；

所述的加料分装系统通过加重的硅胶管一端穿过外壳体上的加料孔联接反应罐的出料口，硅胶管另一端伸至培养基底部，加料孔设有多个，分别作为加料的入口和分装的出口；

所述的快冷装置包括板式换热器（17）、管道泵（15）和进冷水电磁阀（16），管道泵（15）输出端通过管道联接反应罐（1）底部的放水口（27），放水口（27）处还设有放水球阀（13）；

所述的板式换热器（17）设有四个接口，一个接口联接蒸发器（30）底部的入水口，一个联接管道泵（15）的入口，另外两个接口分别联接循环水排水管路和循环水进水管路，循环水进水管路上设有进冷水电磁阀（16）；

所述的反应罐（1）为双层嵌套式结构，内部设有夹层（33），夹层（33）内设有夹层铂热电阻（4），罐体外下部设有支架（32），在支架（32）内的罐体底部安装磁力搅拌器（14），罐体上部外圈设有水位浮子（20）和微动开关（26），罐体顶部还设有内筒铂热电阻（21）、压力变送器（22）和安全阀（23）。

2.根据权利要求1所述的培养基制备器，其特征在于：所述的排气系统通过两个排气口（25）分成两路，一路顺序联接压力表（24）和排气螺钉（12），另一路顺序联接排气电磁阀（8）和排气过滤器（9）。

3.根据权利要求1所述的培养基制备器，其特征在于：所述的进气系统包括依次联接的进气电磁阀（2）、进气过滤器（3）、空气无菌过滤器（7）和空气压缩机（10）。

4.根据权利要求1所述的培养基制备器，其特征在于：所述的补水系统包括依次联接的补水电磁阀（5）、补水过滤器（6）和计量泵（11），计量泵（11）一端作为入水口。

5.根据权利要求1所述的培养基制备器，其特征在于：所述的磁力搅拌器（14）的电机磁铁安装在反应罐（1）罐体外底部，磁力搅拌器（14）的搅拌转子安装在罐体内底部，通过电机控制搅拌转子旋转。

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