CN103289890B - 产气收集容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于产气微生物培养与检测的产气收集容器。该产气收集容器包括：管体，整体呈试管结构，其下部前后对称向内凹入形成相互平行且透明的两平面，构成前观察窗和后观察窗；以及内嵌件，至少包括集气部，该集气部具有朝向管体底部的凹槽，该凹槽前后两端开口，并沿垂直于管体中心轴线的方向延伸；其中，内嵌件凹槽前后两端的开口分别与管体的前观察窗和后观察窗抵接密封，构成朝下开口的集气室。本发明产气收集容器中，通过该平面观察窗可以直观观察集气室内的产气现象，即使检测样品浊度很大，也不会影响通过平面观察窗对产气现象的观察效果。

Description

产气收集容器

技术领域

本发明涉及微生物培养与检测技术领域，尤其涉及一种用于产气微生物培养与检测的产气收集容器。

背景技术

微生物在生长过程中分解某些特定物质或利用外界能量产生气体是自然界中的普遍现象，例如大肠菌群的生长过程、酵母的发酵过程，沼气的生产，藻类的光合作用等现象，这些现象在人类的生产生活中被应用范围极广，与人类生活息息相关。在对微生物的研究和利用过程中，收集和观察微生物产生的气体是广泛使用的一种研究方法。

图1为现有技术用于产气微生物培养与检测的产气收集容器的示意图。请参照图1，该产气收集容器包括：一大试管，及容置于该大试管内的，倒置的小试管。在使用该产气收集容器时，首先将配置好的培养基装于大试管中，且保证培养基的液面高于小试管的顶部；而后采用可透气的塞子封闭；以高温高压的方式排掉倒置小试管中残余的空气；在培养基反应过程中，其产生的气体会集中于倒置小试管的顶部。

然而，在实现本发明的过程中，申请人发现上述的产气收集容器存在如下技术缺陷：(1)小试管垂直树立于大试管中部，如果培养基的浊度很大，则小倒置试管中产气现象非常不容易观察，造成结果误判；(2)部分产气微生物培养基不耐高温，无法通过高温高压的方式排出小试管中残余的空气，并且不能用倒置试管的方式观察和收集气体。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种产气收集容器，以在培养基的浊度很大的情况下，同样能够观察其中的产气情况。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种产气收集容器。该产气收集容器包括：管体，整体呈试管结构，其下部前后对称向内凹入形成相互平行且透明的两平面，构成前观察窗和后观察窗；以及内嵌件，至少包括集气部，该集气部具有朝向管体底部的凹槽，该凹槽前后两端开口，并沿垂直于管体中心轴线的方向延伸；其中，内嵌件凹槽前后两端的开口分别与管体的前观察窗和后观察窗抵接密封，构成朝下开口的集气室。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明产气收集容器具有以下有益效果：

(1)在管体下方设置前后两平面观察窗，该两平面观察窗的内表面与内嵌件集气部的前后开口相配合，构成集气室；通过该平面观察窗可以直观观察集气室内的产气现象，即使检测样品浊度很大，也不会影响通过平面观察窗对产气现象的观察效果；

(2)内嵌件集气部的剖面呈上窄下宽的凹入结构，从而通过小于90°的倾斜，即可将集气室中收集气体排出；

(3)内嵌件集气部的剖面呈等腰梯形，其侧边与底边的角度为45°，从而即方便了产气现象的观察，又利于集气室内收集气体的排出；

(4)平面观察窗边缘具有突出的保护条，以防止在运输或使用过程中因撞击、磨损、污染等原因造成平面观察窗污损；

(5)内嵌件可以直接嵌设于管体内，也可以在进行实验室再将其嵌入产气收集容器内，灵活性强；

(6)管体的底面为平面，并且该管体的高度和直径的比例介于1～9之间，从而可以保证管体能够单独直立，避免了产气收集容器无法独立站立的弊端。

附图说明

图1为现有技术用于产气微生物培养与检测的产气收集容器的示意图；

图2A为本发明实施例产气收集容器的主视图；

图2B为本发明实施例产气收集容器的立体分解图；

图3A为本发明实施例产气收集容器中管体的主视图；

图3B为本发明实施例产气收集容器中管体的左视图；

图4A和图4B分别为图3B所示产气收集容器中管体沿A-A’、B-B’面的剖视图；

图5A为本发明实施例产气收集容器中内嵌件的立体图；

图5B为本发明实施例产气收集容器中内嵌件的主视图；

图6为图2所示产气收集容器中管体和内嵌件结合位置的局部放大立体图；

图7为本发明另一实施例产气收集容器内嵌件中长方体结构的集气部的示意图；

图8A、图8B和图8C分别为本发明实施例产气收集容器内嵌件中集气部的剖视图；

图9A和图9B为图2A所示产气收集装置在使用状态的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明自，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

为方便理解，首先将本发明中所涉及主要元件进行编号说明，如下所不：

10-管体；

11-前观察窗；       12-后观察窗；

13-观察窗保护条；

20-内嵌件；

21-集气部；         22-定位部；

30-管盖；

40-集气室。

本发明提供了一种产气收集容器。在管体下方设置前后两平面观察窗，该两平面观察窗的内表面与内嵌件集气部的前后开口相配合，构成集气室，通过平面观察窗可以直观观察集气室内的产气现象。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种产气收集容器。图2A为本发明实施例产气收集容器的主视图。图2B为本发明实施例产气收集容器的爆炸视图。请参照图2A和图2B，本实施例产气收集容器包括：管体10、内嵌件20和管盖30。以下分别对各个组成部分进行详细说明。

图3A为本发明实施例产气收集容器中管体的主视图。图3B为本发明实施例产气收集容器中管体的左视图。请参照图3A及图3B，管体10的整体呈圆形试管结构，其下部前后对称向内凹入形成平面。凹入的两平面相平行，构成为前观察窗11和后观察窗12。通过该前观察窗11和后观察窗12可以观察管体10内的反应情况。需要说明的是，只要前观察窗11和后观察窗12处透明，则就可以内嵌件20共同构成便于外界观察的集气室，即管体在除前观察窗11和后观察窗12之外的其他位置也可以不透明。但考虑到制作成本，本实施例管体10一体成型，且整体上透明，并不需要对前观察窗11和后观察窗12的材料进行特殊的处理。

图4A和图4B分别为图3B所示产气收集容器中管体沿A-A’、B-B’面的剖视图。如图4A和4B所示，管体10下部凹入部分的尺寸H满足：R/2≤R-H≤3R/4，其中，R为管体10的内径。

请参照图3A和图4B，在管体10下部，前观察窗11和后观察窗边缘具有凸出的观察窗保护条13，以防止在运输或使用过程中因撞击、磨损、污染等原因造成观察窗污损。

请参照图3A和图3B，管体10的底面为平面，并且其高度和半径的比例介于1～18之间，从而保证管体可以没有其他外力支撑的情况下单独直立，避免了常用试管无法独立站立的弊端。

本实施例中，管体10采用透明、耐腐蚀材料制备。该透明、耐腐蚀材料包括：玻璃、聚苯乙烯等，制备该管体10的方法可以为注塑成型或吹塑成型。但本发明并不对管体10的材料和制备方式进行限制。

图5A和图5B分别为图2所示产气收集容器中内嵌件的立体图和主视图。请参照图5A和图5B，内嵌件20包括：集气部21和定位部22。集气部21具有朝向透明管体底部的凹槽，该凹槽前后两端开口，沿垂直于管体中心轴线延伸。

图6为图2所示产气收集容器中管体和内嵌件结合位置的局部放大立体图。请参照图6，该凹槽前后两端的开口分别与透明管体10的前观察窗11和后观察窗12抵接密封，从而构成朝下开口的集气室40。该集气室40可用于产气收集。由上述说明可知，凹槽前后两端的开口均为与前后观察使相匹配的平面，且前后两端开口的垂直距离C与前观察窗11和后观察窗12的距离相等。通过该平面观察窗可以直观观察集气室内的产气现象，即使检测样品浊度很大，也不会影响通过平面观察窗对产气现象的观察效果。此外，该前观察窗11和后观察窗12还可以配合光谱仪等仪器使用，来探测产气的成分。

本实施例中，集气部21由弯折的片状结构构成。凹槽的纵切面为等腰梯形，且凹槽前后两端纵切面等腰梯形的尺寸相同。该等腰梯形中，侧边与底边的角度为45°，梯形底边的宽度A小于前/后观察窗的宽度，高度B小于前/后观察窗的高度。而集气部21的厚度C等于前观察窗11和后观察窗12的距离。该凹槽的深度介于1cm-2cm之间。

请参照图6，集气部21的前后两端与相应位置的观察窗之间存在一定的摩擦力，依靠该摩擦力，集气部可以固定与观察窗的对应位置，而不会在培养基浮力的作用下飘起。

在本发明其他实施例中，集气部21还可以为体状构造，例如：沿垂直于管体中心轴线延伸的长方体、圆柱体、锲形等。图7为本发明另一实施例产气收集容器内嵌件中长方体结构的集气部的示意图。而圆柱体或锲形的集气部与此类似，此处不再赘述。

在本发明其他实施例中，集气部21中凹槽的纵切面还可以为以下形状中一种或两种的组合：例如：梯形(如图5B所示)、三角形、圆弧形等。图8A、图8B和图8C分别为本发明实施例产气收集容器内嵌件中集气部的剖视图。其中，图8A中，集气部凹槽为三角形；图8B中，集气部凹槽为梯形和圆弧形的结合；图8C中，集气部凹槽为圆弧形。在本发明其他实施例中，凹槽的形状和尺寸可以根据需要进行设置。

上述凹槽纵切面形状共同的特点在于底部窄开口宽。采用底部窄开口宽的凹槽，在管体10倾斜时，集气室40内的气体能够在浮力和表面张力的作用下排出，具体来讲：(1)在注入培养基后，可以通过倾斜的方式排出集气室40内残余空气，从而对不耐高温的产气微生物非常有利；(2)在培养基产气之后，可以通过倾斜方式收集集气室40内产生的气体，而不需要将试管倒置。

在上述各实施例中，凹槽前后端面的形状、尺寸均相同。但本发明并不以此为限，例如：凹槽前端面的纵切面形状为梯形，后端面的纵切面形状为三角形；或者凹槽前后端面的剖面形状为尺寸不同的梯形，均为上述各实施例的类似变换，均应当包含在本发明的保护范围之内。

请参照图5A和图5B，本实施例中，定位部22呈具有预设厚度和高度的片状，由集气部21侧面向外侧对称延伸，抵住前/后观察窗侧面的管壁。由于具有预设厚度，从而使该定位部22的左右两端与相应位置的管壁之间存在摩擦力。依靠该摩擦力，从而将集气部21准确的定位于试管底部的观察窗中间。由于具有预设的高度，从而使定位部22能够左右对称的固定于管体内部，而不会左右倾斜。与定位部相固接的集气部21也不会左右倾斜。进而集气室的中央轴线与管体的中央轴线重合。

请参照图5A和图5B，该定位部22的高度略高于集气部，即该定位部22的最高点高于集气部10的最高点，且该定位部22的最低点低于集气部20的最低点。此种结构定位部的优点在于：定位部22的最高点高于集气部10的最高点使倒置内嵌结构在装配过程中不易变形或弯折，且该定位部22的最低点低于集气部20的最低点则使集气部与试管底部存在空隙，从而使得集气部中的气泡能够在试管倾斜的情况下顺利脱离集气部。

此外，该定位部22与管体10的管壁接触的四个边角呈缺口状或圆滑弧状，以避免定位部22对管体产生损伤。

当然，在集气部21与前后观察窗的摩擦力足够大，能够保证集气部位于试管底部前后观察窗中间且左右平衡对称的情况下，该定位部22也可以省略。

本实施例中，内嵌件20采用聚乙烯或聚丙烯等弹性材料制备。制备该内嵌件20的方法可以为注塑成型。

管盖用于将管体内的培养基与外界环境隔离。本实施例中，管盖采用橡胶材质的旋入盖。但在本发明中，该管盖还可以采用扣合盖、塞入盖等形式，其材质除了橡胶之外，还可以为塑料、玻璃等等。本领域技术人员可以根据需要进行自由选择，本发明不进行限定。

此外，本领域技术人员应当清楚，本发明产气收集装置也可以不包括管盖，同样不影响本发明的实现。

以下介绍本实施例产气收集容器的使用方法：首先将培养基直接灌装于管体10内，此时集气室中充满气体，如图9A所示；将试管向右(或向左)倾斜约45°，集气室40内的气泡在浮力作用下自然排出，集气室40内充满液体，如图9A所示；此后，进行培养基培养，通过观察窗可以直观观察集气室40内产气微生物的集气反应，如发生产气过程，则集气室40内充满气泡；而如希望将产生的气体排出，则同样将试管向右(或向左)倾斜约45°，集气室40内的气泡在浮力作用下自然排出。

通过上述使用方法可知，采用本实施例的产气收集容器，不耐高温的培养基可以通过无菌冷灌装工艺灌装如产气收集容器中，通过将试管倾斜45°的方法排出集气室中的气泡。此外，采用本实施例的产气收集容器，可用于预灌装培养基试剂的工业化生产，从而大大节省了实验室内的工作强度，解放了检测人员的劳动生产力。

本领域技术人员应当清楚的是，本实施例产气收集容器在使用过程中需要将内嵌件20置入管体10内，而在运输和销售环节，该管体10和内嵌件20可以分离。也就是说，既可以在生产过程中将内嵌件20置入管体10内，也可以将两者分别销售和运输，而在使用过程中，通过无菌的棒状物体将内嵌件20推压到管体观察窗的位置，与观察窗两平行面组合成一封闭结构的集气室。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明产气收集容器有了清楚的认识。

此外，上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提到的各种具体结构或形状，本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知地替换，例如：

(1)试管的方式还可以变更为正方体、长方体或瓶体形式；

(2)集气结构上可以设置外部取气结构方便气体取样分析，如在凹槽底部中央(集气室顶部)安装橡皮穿刺塞，通过针刺方式从集气室40内取样；

(3)除了前观察窗和后观察窗之外，管体的其他部分可以是透明的，也可以是不透明的。

综上所述，本发明提供一种产气收集容器。该产气收集容器的下部向内侧凹入形成前后两观察窗，该前后两观察窗与内嵌件中集气部共同构成集气室，实验人员可以直观的观察培养基的产气情况，极大地方便了实验人员的使用。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种产气收集容器，其特征在于，包括：

管体，整体呈试管结构，其下部前后对称向内凹入形成相互平行且透明的两平面，构成前观察窗和后观察窗，其中，所述管体下部向内凹入的尺寸H满足：R/2≤R-H≤3R/4，R为所述管体上部的内径；以及

内嵌件，至少包括集气部，该集气部具有朝向管体底部的凹槽，该凹槽前后两端开口，并沿垂直于管体中心轴线的方向延伸，其中，该凹槽的纵切面呈底部窄开口宽的形状；

其中，所述内嵌件凹槽前后两端的开口分别与管体的所述前观察窗和后观察窗抵接密封，构成朝下开口的集气室。

2.根据权利要求1所述的产气收集容器，其特征在于，所述凹槽的深度介于1cm-2cm之间。

3.根据权利要求1所述的产气收集容器，其特征在于，所述凹槽的纵切面为以下形状中一种或两种的组合：梯形、三角形或圆弧形。

4.根据权利要求3所述的产气收集容器，其特征在于，所述凹槽的纵切面呈等腰梯形，该梯形的底边与腰之间的夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的产气收集容器，其特征在于，所述内嵌件集气部呈片状结构或体状结构。

6.根据权利要求1所述的产气收集容器，其特征在于，所述内嵌件还包括：

定位部，呈具有预设厚度和高度的片状，由所述集气部侧面向外侧对称延伸，抵住前观察窗和后观察窗侧面的管体管壁。

7.根据权利要求6所述的产气收集容器，其特征在于，所述定位部的最高点高于所述集气部的最高点，且最低点低于所述集气部的最低点。

8.根据权利要求6所述的产气收集容器，其特征在于，所述定位部与管体管壁接触的四个边角呈缺口状或圆滑弧状。

9.根据权利要求6所述的产气收集容器，其特征在于，所述集气部和所述定位部一体成型，其材料为弹性材料。

10.根据权利要求1所述的产气收集容器，其特征在于，还包括：

取气机构，设置于所述内嵌件集气部凹槽的底部中央，用于对集气室内产生的气体进行取样。

11.根据权利要求10所述的产气收集容器，其特征在于，所述取气机构为橡皮穿刺塞。

12.根据权利要求1所述的产气收集容器，其特征在于，所述前观察窗和后观察窗的边缘具有凸出的观察窗保护条。

13.根据权利要求1所述的产气收集容器，其特征在于，所述管体的底面为平面，并且管体高度和半径的比例介于1～18之间。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的产气收集容器，其特征在于，还包括：

管盖，与所述管体的上部开口扣合，以将管体内的培养基与外界环境隔离。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的产气收集容器，其特征在于，所述管体的材料为玻璃或聚苯乙烯，其制备方法为注塑成型或吹塑成型。

16.根据权利要求1至13中任一项所述的产气收集容器，其特征在于，所述内嵌件的材料为聚乙烯或聚丙烯，其制备方法为注塑成型。

17.根据权利要求1至13中任一项所述的产气收集容器，其特征在于，所述管体整体呈圆柱形、正方体或长方体的试管结构。