CN104651229B - 一种磁力搅拌恒温通风培养箱 - Google Patents

一种磁力搅拌恒温通风培养箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁力搅拌恒温通风培养箱，包括箱体及设置于箱体上的控制面板、控制微电脑和空调系统；其中所述箱体内的隔板水平放置，并与箱体隔热外壳连接组成一个独立的培养室，且每层培养室内部分别配置有连接空调系统的通风扇和温度传感器，对应每层培养室的控制面板上设有功能开关键界面；所述隔板由三层结构的磁力载物平台构成，上层为由非磁性材质制备的载物平板，中层为横向和纵向均匀分布的磁力线圈，下层为由能承载磁力线圈的磁性平板。本发明以磁力载物平台的旋转磁场来驱动发酵容器内转子旋转来实现混合作用，特别适合于高浓度、粘度较大、容易成球的丝状真菌的培养使用。

Description

一种磁力搅拌恒温通风培养箱
技术领域
本发明涉及一种恒温培养箱，尤其涉及一种磁力搅拌恒温通风培养箱。
背景技术
恒温振荡培养箱适用于液体的振荡培养(反应)，使用时反应容器用弹簧或爪式试瓶架固定在摇床上，在传动装置的带动下进行平面回转运动，保证反应器内物料的不断旋转混合，达到均匀反应的目的。广泛应用于微生物的培养及各种化学、生化反应当中，是广大学校、科研院所、医院、企业实验室广泛使用的振荡培养(反应)设备。
目前使用的恒温振荡培养箱主要结构部件包括箱体、温控系统、传动系统及床体，其工作原理是电机带动床体做平面回转运动，床体通过弹簧或爪式试瓶架将容器固定其上，从而使容器内的液体进行回转振荡，进行物质和热量的传递，使容器内的基质混合均匀。但传统的恒温振荡培养箱对于高浓度、高粘度物料的振荡混合效果不佳，特别是对于容易抱团的丝状真菌的振荡培养效果较差，无法实现物料的充分发酵。若在恒温培养时采用电磁搅拌代替传统的振荡培养可有效改善这种状况，但经检索关于恒温磁力搅拌培养的设备，如磁力搅拌恒温通风培养箱目前尚未见报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种采用电磁搅拌的高效、超薄、静音的磁力搅拌恒温通风培养箱。
本发明所述的磁力搅拌恒温通风培养箱，包括箱体及设置于箱体上的控制面板、控制微电脑和空调系统；所述的箱体由隔热外壳和设置于其中的隔板、连接空调系统的通风扇、温度传感器及附属的控制电路和驱动电路组成，箱体正面设置有能够透视的箱门，箱门右侧是设置的对应各层培养室的控制面板，箱体左面是所述的控制微电脑，箱体右面是所述的空调系统，其中控制面板、箱体内的温度传感器分别与控制微电脑相连，控制微电脑又分别与控制电路与驱动电路连接，驱动电路分别连接有箱体内隔板的磁力载物平台、通风扇、温度传感器及空调系统；
其特征在于：
所述箱体内的隔板水平放置，并与隔热外壳连接组成一个独立的培养室，且每层培养室内部分别配置有连接空调系统的通风扇和温度传感器，对应每层培养室的控制面板上设有电源开关、温度调节键界面、转速调节键界面及磁力位点选择和开闭键界面；其中所述隔板由磁力载物平台构成，该载物平台为三层结构，上层为由非磁性的铝、铜、硬质工程塑料或无磁不锈钢材质制备的载物平板，中层为横向和纵向均匀分布的磁力线圈，下层为由不锈钢或镀镍、铬薄铁板制备的能承载磁力线圈的磁性平板。
上述磁力搅拌恒温通风培养箱中：所述箱体内的隔板设置1～8个，箱体内被分割后的独立培养室每层内部高度不低于20cm。
上述磁力搅拌恒温通风培养箱中：所述箱体隔板由磁力载物平台构成，该载物平台为三层结构，上层优选为铝材质制备的载物平板，中层为横向和纵向均匀分布的磁力线圈，下层优选为不锈钢制备的能承载磁力线圈的平板。
上述磁力搅拌恒温通风培养箱中：所述磁力载物平台中层中分布的磁力线圈优选按横向和纵向均间隔5～20cm排布，每四个相邻磁力线圈构成一个磁力位点，定义为一级磁力位点，横向和纵向每三排磁力线圈组成另一级磁力位点，定义为二级磁力位点；磁力载物平台上层载物平板表面标记有一级和二级磁力位点，且所述标记与下方磁力线圈组成的各级磁力位点相对应，并每级磁力位点由对应每层培养室的控制面板独立开启或关闭。
上述磁力搅拌恒温通风培养箱中：所述磁力载物平台中层中分布的磁力线圈优选按横向和纵向均间隔8～15cm排布。
上述磁力搅拌恒温通风培养箱中：所述驱动电路电源优选是经过桥式整流器及稳压器处理后的直流电源。
本发明公开的磁力搅拌恒温通风培养箱弥补了传统振荡培养箱混合效果不佳、结构复杂、体积庞大、噪音大、故障率高的缺陷，与传统恒温振荡培养箱比较，本发明突出优点体现在：
以磁力驱动发酵(反应)容器内的转子旋转来实现混合作用，混合效果好，更有利于物质和能量的传递，特别适合于高浓度发酵，以及粘度较大的物料发酵，对于容易成球的丝状真菌的培养尤为适宜。
由于是磁力搅拌，培养箱不需要结构庞大的电机传动机构，设备更佳小巧；磁力搅拌噪音小，利于改善实验环境。
本发明的磁力载物平台上层载物平板表面标记有一级和二级磁力位点，可根据容器的大小自由选择一级或二级磁力位点放置，满足不同的培养需要；且每级磁力位点可以独立开启或关闭，更利于节能环保，减少噪音。
附图说明
图1是本发明所述磁力搅拌恒温通风培养箱主视图剖面，
其中：1-1隔热外壳、1-2控制面板、1-3控制微电脑(PC)、1-4隔板(磁力载物平台)、1-5通风扇、1-6温度传感器、1-7空调系统。
图2是控制面板主视图，
其中：2-1温度调节键界面、2-2转速调节键界面、2-3电源开关、2-4二级磁力位点开闭键界面、2-5一级磁力位点开闭键界面。
图3是磁力载物平台中层的磁力线圈分布图，
其中：A～E为纵向标记符号，a～i为横向标记符号。
图4是磁力线圈(电磁铁)通电产生磁力的原理图。
图5是一级磁力位点开启后不同线圈依次通电后产生旋转磁场的原理图。
图6是二级磁力位点开启后不同线圈依次通电后产生旋转磁场的原理图。
图7是本发明所述磁力搅拌恒温通风培养箱电路控制流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和相关附图对本发明进行详细说明。
实施例1
参照图1，本发明的磁力搅拌恒温通风培养箱，包括箱体及设置于箱体上的控制面板1-2、控制微电脑(PC)1-3和空调系统1-7；所述的箱体由隔热外壳1-1和设置于其中的隔板、连接空调系统的通风扇1-5、温度传感器1-6及附属的控制电路和驱动电路组成，箱体正面设置有能够透视的箱门，箱门右侧是设置的对应各层培养室的控制面板，箱体左面是所述的控制微电脑，箱体右面是所述的空调系统，其中控制面板、箱体内的温度传感器分别与控制微电脑相连，控制微电脑又分别与控制电路与驱动电路连接，驱动电路分别连接有箱体内隔板的磁力载物平台、通风扇、温度传感器及空调系统；
所述箱体内的隔板设置3个，水平放置，箱体内被分割后的独立培养室每层内部高度不低于20cm。隔板与隔热外壳连接组成一个独立的培养室，且每层培养室内部分别配置有连接空调系统的通风扇和温度传感器，对应每层培养室的控制面板(如图2所示)上设有电源开关2-3、温度调节键界面2-1、转速调节键界面2-2及磁力位点选择和开闭键界面(一级磁力位点开闭键界面2-5，二级磁力位点开闭键界面2-4)；其中所述隔板由磁力载物平台构成，该载物平台为三层结构，上层为铝材质制备的载物平板，中层为横向和纵向均匀分布的磁力线圈，下层为不锈钢制备的能承载磁力线圈的平板。
上述磁力载物平台中层中分布的磁力线圈按横向和纵向均间隔10cm排布(参照图3)，每四个相邻磁力线圈构成一个磁力位点，定义为一级磁力位点，用于底面积小于350cm2容器的混合搅拌；磁力载物平台上层载物平板表面标记有一级和二级磁力位点，且所述标记与下方磁力线圈组成的各级磁力位点相对应，并每级磁力位点由对应每层培养室的控制面板独立开启或关闭。
参照图2、图5、图7，通过控制面板1-2上的电源开关2-3、温度调节键界面2-1、转速调节键界面2-2及一级磁力位点开闭键界面2-5实现对物料的磁力搅拌恒温通风培养及发酵。其过程中控制微电脑(PC)1-3通过控制电路将驱动电流按设定程序传递给磁力载物平台中层的磁力线圈，参照图4，由于控制微电脑(PC)1-3程序控制的驱动直流电源，在不同时刻进入磁力线圈的方向不同，因此产生了磁极的变化，进而形成了旋转磁场，如图5所示。
上述磁力搅拌恒温通风培养箱中，所述搅拌转速，是通过控制面板设定，由控制微电脑(PC)控制磁铁驱动电流的方向和接通、关闭以及接通、关闭的转换时间，来实现转速的调整。所述电磁铁柱芯材质为纯铁。所述磁力线圈所用驱动电流，是经过桥式整流器及稳压器处理后较为平稳的直流电源。
实施例2
参照图1，本发明的磁力搅拌恒温通风培养箱，包括箱体及设置于箱体上的控制面板1-2、控制微电脑(PC)1-3和空调系统1-7；所述的箱体由隔热外壳1-1和设置于其中的隔板、连接空调系统的通风扇1-5、温度传感器1-6及附属的控制电路和驱动电路组成，箱体正面设置有能够透视的箱门，箱门右侧是设置的对应各层培养室的控制面板，箱体左面是所述的控制微电脑，箱体右面是所述的空调系统，其中控制面板、箱体内的温度传感器分别与控制微电脑相连，控制微电脑又分别与控制电路与驱动电路连接，驱动电路分别连接有箱体内隔板的磁力载物平台、通风扇、温度传感器及空调系统；
所述箱体内的隔板设置2个，水平放置，箱体内被分割后的独立培养室每层内部高度不低于20cm。隔板与隔热外壳连接组成一个独立的培养室，且每层培养室内部分别配置有连接空调系统的通风扇和温度传感器，对应每层培养室的控制面板(如图2所示)上设有电源开关2-3、温度调节键界面2-1、转速调节键界面2-2及磁力位点选择和开闭键界面(一级磁力位点开闭键界面2-5，二级磁力位点开闭键界面2-4)；其中所述隔板由磁力载物平台构成，该载物平台为三层结构，上层为铜材质制备的载物平板，中层为横向和纵向均匀分布的磁力线圈，下层为镀镍、铬薄铁板制备的能承载磁力线圈的平板。
上述磁力载物平台中层中分布的磁力线圈按横向和纵向均间隔15cm排布(参照图3)，横向和纵向每三排磁力线圈组成更大一级磁力位点，定义为二级磁力位点，用于底面积大于350cm2并小于1400cm2容器的混合搅拌；磁力载物平台上层载物平板表面标记有一级和二级磁力位点，且所述标记与下方磁力线圈组成的各级磁力位点相对应，并每级磁力位点由对应每层培养室的控制面板独立开启或关闭。
参照图2、图6、图7，通过控制面板1-2上的电源开关2-3、温度调节键界面2-1、转速调节键界面2-2及二级磁力位点开闭键界面2-4实现对物料的磁力搅拌恒温通风培养及发酵。其过程中控制微电脑(PC)1-3通过控制电路将驱动电流按设定程序传递给磁力载物平台中层的磁力线圈，参照图4，由于控制微电脑(PC)1-3程序控制的驱动直流电源，在不同时刻进入磁力线圈的方向不同，因此产生了磁极的变化，进而形成了旋转磁场，如图6所示。
上述磁力搅拌恒温通风培养箱中，所述搅拌转速，是通过控制面板设定，由控制微电脑(PC)控制磁铁驱动电流的方向和接通、关闭以及接通、关闭的转换时间，来实现转速的调整。所述电磁铁柱芯材质为纯铁。所述磁力线圈所用驱动电流，是经过桥式整流器及稳压器处理后较为平稳的直流电源。
以上所述实施例只是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的构思及范围进行限定。在不脱离本发明设计思路的前提下，本领域人员对于本发明的技术方案做出的各种变型或改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记录在权利要求书中。

Claims (2)

1.一种磁力搅拌恒温通风培养箱，包括箱体及设置于箱体上的控制面板、控制微电脑和空调系统；所述的箱体由隔热外壳和设置于其中的隔板、连接空调系统的通风扇、温度传感器及附属的控制电路和驱动电路组成，箱体正面设置有能够透视的箱门，箱门右侧是设置的对应各层培养室的控制面板，箱体左面是所述的控制微电脑，箱体右面是所述的空调系统，其中控制面板、箱体内的温度传感器分别与控制微电脑相连，控制微电脑又分别与控制电路与驱动电路连接，驱动电路分别连接有箱体内隔板的磁力载物平台、通风扇、温度传感器及空调系统；其中：
所述箱体内的隔板水平放置，并与隔热外壳连接组成一个独立的培养室，且每层培养室内部分别配置有连接空调系统的通风扇和温度传感器，对应每层培养室的控制面板上设有电源开关、温度调节键界面、转速调节键界面及磁力位点选择和开闭键界面；
所述隔板由磁力载物平台构成，该载物平台为三层结构，上层为由非磁性的铝、铜、硬质工程塑料或无磁不锈钢材质制备的载物平板，中层为横向和纵向均匀分布的磁力线圈，下层为由不锈钢或镀镍、铬薄铁板制备的能承载磁力线圈的磁性平板；
其特征在于：
所述磁力载物平台中层中分布的磁力线圈按横向和纵向均间隔5～20cm排布，每四个相邻磁力线圈构成一个磁力位点，定义为一级磁力位点，横向和纵向每三排磁力线圈组成另一级磁力位点，定义为二级磁力位点；磁力载物平台上层载物平板表面标记有一级和二级磁力位点，且所述标记与下方磁力线圈组成的各级磁力位点相对应，并每级磁力位点由对应每层培养室的控制面板独立开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的磁力搅拌恒温通风培养箱，其特征在于：所述磁力载物平台中层中分布的磁力线圈按横向和纵向均间隔8～15cm排布。
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