CN106434345A - 双循环控温细胞培养箱及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双循环控温细胞培养箱及其工作方法，包括：第一箱体；第二箱体设置在第一箱体内部，第二箱体和第一箱体之间形成封闭的空间；第三箱体设置在第二箱体内，第三箱体的上侧部、后侧部和底侧部与第二箱体的内壁间的距离大于零，所形成的空间通过气体入口与外界连通；第三箱体的内部通过上侧部和底侧部的通孔与所形成的空间连通；输送器件用于将所述第三箱体内的气体送入所形成的空间内；箱门设置在第一箱体的前侧部上，第一箱体和箱门之间具有密封件；加热器件设置在箱门的内侧以及第二箱体的侧部；隔热器件设置在所述第一箱体的外侧部或第一箱体的内侧部。本发明具有温控效果好等优点。

Description

双循环控温细胞培养箱及其工作方法

技术领域

本发明涉及细胞培养，特别涉及双循环控温细胞培养箱及其工作方法。

背景技术

培养箱是模拟各类细胞、病毒等微生物在其正常生理环境下进行培养生长的专用装置，应具有气体浓度、温度和湿度的均匀性高、稳定性好、恢复快速性、无冷凝水现象等优秀特性。为达到这些目的，目前的培养箱形式主要有：

1.箱内紊流，该模式利用风扇搅动培养箱内气体进行流动，能够使气体局部对流显著且热量交换充分，但会导致整体热量交换不均匀，也会形成涡流和局部死角，容易导致细菌滋生；

2.箱内层流，该方式形成箱内层流循环，箱内温度较为均匀，但是箱外温度均匀性较差，且内外温差较大，尤其在暂停工作或关机时，内壁、门与多气路管壁很容易出现冷凝水现象；

3.气套式层流，该方式通过在培养箱周围形成热气流动，能够实现温度均一性好，但是加热速度不够快，加热效率太低。

上述方式都或多或少地影响了细胞培养的等待时间，延长了细胞的培养整个周期，有可能助长细菌的滋生，最终影响细胞的培养成功率与质量。因此，针对现有的加热装置存在的一些不足，亟需开发一种气体浓度、温度和湿度的控制精度高、均一性好、恢复速度快及箱内无冷凝水现象的培养箱加热方式与装置。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种温控精确、温度均一性好的双循环控温细胞培养箱。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种双循环控温细胞培养箱，所述细胞培养箱包括：

第一箱体；

第二箱体，所述第二箱体设置在所述第一箱体内部，第二箱体和第一箱体之间形成封闭的空间；

第三箱体，所述第三箱体设置在所述第二箱体内，第三箱体的上侧部、后侧部和底侧部与第二箱体的内壁间的距离大于零，所形成的空间通过气体入口与外界连通；所述第三箱体的内部通过上侧部和底侧部的通孔与所述所形成的空间连通；

第一箱门，所述第一箱门设置在所述第一箱体的前侧部上，第一箱体和第一箱门之间具有密封件；

加热器件，所述加热器件设置在所述第一箱门的内侧、第二箱体的侧部和所述封闭的空间内；

输送器件，所述输送器件用于将所述第三箱体内的气体送入所述所形成的空间内以及将所述封闭的空间内底部的气体送到上部；

隔热器件，所述隔热器件设置在所述第二箱体的外侧部或第一箱体的内侧部。

本发明的目的还在于提供了上述细胞培养箱的工作方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：

根据上述的细胞培养箱的工作方法，所述工作方法包括：

加热器件和输送器件开启，第三箱体内的气体被送到第三箱体上侧部和第二箱体之间，和通过气体入口进入的气体混合，沿着第三箱体的后侧部和第二箱体之间的空间向下流动到第三箱体底侧部和第二箱体之间，最后进入所述第三箱体内；

第一箱体和第二箱体之间的气体被加热器件加热，输送器件输送加热后的气体，沿着第二箱体后侧部和第一箱体之间的空间向上流动到第二箱体上侧部和第一箱体之间，之后沿着第二箱体的左侧部和/或右侧部与第一箱体之间的空间向下流动到第二箱体的底侧部和第一箱体之间。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.升温速度快。由于第一箱体和第二箱体间的空间设有加热器件和输送器件，相当于增加了第三箱体内的环境温度，加快细胞培养室的升温速度及温度恢复速度；

2.温度精确性高、温度均一性好、可靠性高。双循环方式能加快第三箱体内的细胞培养室的温度均匀性，从而提高了温度的控制精度；同时双循环加热互为保险，避免了因部分加热部件失效导致的整个设备失效。

3.无冷凝现象。由于增加了封闭空间内的加热器件和输送器件，使得封闭的空间与第三箱体内培养室维持在相一致的温度，因此有效解决了传感器和各类旁系统的水蒸气冷凝问题。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例的双循环控温细胞培养箱的剖视简图。

具体实施方式

图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本发明实施例的双循环细胞培养箱的剖视简图，如图1所示，所述细胞培养箱包括：

第一箱体6，如由抛光电解不锈钢材料制成；

箱门4，所述箱门设置在所述第一箱体的前侧部上，第一箱体和箱门之间具有密封件；

第二箱体8，所述第二箱体设置在所述第一箱体内部，第二箱体和第一箱体之间形成封闭的空间10；

第三箱体12，所述第三箱体设置在所述第二箱体内，第三箱体的上侧部、后侧部和底侧部与第二箱体的内壁间的距离大于零，所形成的空间9通过气体入口1与外界连通；所述第三箱体的内部通过上侧部和底侧部的通孔与所述所形成的空间连通；

加热器件，所述加热器件设置在所述箱门的内侧、第二箱体的外侧部和封闭的空间内，具体为：6个加热片3和二个风扇加热器7、14，分别设置在箱门4内侧，第二箱体8的上侧部、底侧部、后侧部、右侧部和左侧部；风扇加热器分别设置在第二箱体的上侧部和第一箱体之间、第二箱体的下侧部和第一箱体之间；

输送器件2、7、14，所述输送器件用于将所述第三箱体内的气体送入所述所形成的空间内以及将所述封闭的空间内底部的气体送到上部；

隔热器件，所述隔热器件设置在第一箱体的内壁上或第二箱体的外壁上，使得第一箱体和第二箱体之间形成隔热的封闭空间。

本发明实施例的上述细胞培养箱的工作方法，包括：

加热器件和输送器件开启，第三箱体内的气体被送到第三箱体上侧部和第二箱体之间，和通过气体入口进入的气体混合，沿着第三箱体的后侧部和第二箱体之间的空间向下流动到第三箱体底侧部和第二箱体之间，最后进入所述第三箱体内；

第一箱体和第二箱体之间的气体被加热器件加热，输送器件输送加热后的气体，沿着第二箱体后侧部和第一箱体之间的空间向上流动到第二箱体上侧部和第一箱体之间，之后沿着第二箱体的左侧部和/或右侧部与第一箱体之间的空间向下流动到第二箱体的底侧部和第一箱体之间。

实施例2：

根据本发明实施例1的双循环控温细胞培养箱的应用例。

如图1所示，在该应用例中，输送器件采用三个风扇，第一风扇2设置在第三箱体的上侧部、第二风扇7设置在第二箱体上侧部和第一箱体之间的空间内、第三风扇14设置在第二箱体的底侧部和第一箱体之间的空间内；加热器件有8个，其中6个采用加热片，分别设置在箱门内侧、第二箱体的上侧部、底侧部、右侧部、右侧部和后侧部的外壁上，另外2个和封闭空间内的风扇组合在一起，形成风扇加热器；隔热器件采用保温材料，设置在所述第一箱体的内壁上；第三箱体的底侧部采用多孔板13，使得气体进入第三箱体内。

该发明实施例的细胞培养箱的工作方法为：

加热器件和输送器件开启，在第三箱体的上侧部的风扇抽送下，第三箱体(即细胞培养室)内的气体向上流动，和新进入的气体混合，之后沿着三箱体和第二箱体之间空间向下流动，最后穿过所述多孔板进入第三箱体内，从而完成气体循环，提高了温度均一性；

第一箱体和第二箱体形成的封闭空间内底部的气体被加热和抽送，进入第二箱体后侧部和第一箱体之间的空间内，向上流动的气体进入第二箱体上侧部和第一箱体之间的空间，再次被风扇加热器加热和抽送，沿着第二箱体右侧部、左侧部和第一箱体之间的空间向下流动，从而完成封闭空间内气体的循环。

Claims (6)

1.一种双循环控温细胞培养箱，其特征在于：所述细胞培养箱包括：

第一箱体；

第二箱体，所述第二箱体设置在所述第一箱体内部，第二箱体和第一箱体之间形成封闭的空间；

第三箱体，所述第三箱体设置在所述第二箱体内，第三箱体的上侧部、后侧部和底侧部与第二箱体的内壁间的距离大于零，所形成的空间通过气体入口与外界连通；所述第三箱体的内部通过上侧部和底侧部的通孔与所述所形成的空间连通；

箱门，所述箱门设置在所述第一箱体的前侧部上，第一箱体和箱门之间具有密封件；

加热器件，所述加热器件设置在所述箱门的内侧、第二箱体的侧部和所述封闭的空间内；

输送器件，所述输送器件用于将所述第三箱体内的气体送入所述所形成的空间内以及将所述封闭的空间内底部的气体送到上部；

隔热器件，所述隔热器件设置在所述第二箱体的外侧部或第一箱体的内侧部。

2.根据权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于：所述加热器件设置在所述第二箱体的外壁上，所述隔热器件设置在所述第一箱体的内壁上或第二箱体的外壁上。

3.根据权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于：所述输送器件设置在所述第二箱体的上侧部和第一箱体之间，以及所述第二箱体的底侧部和第一箱体之间。

4.根据权利要求3所述的细胞培养箱，其特征在于：所述封闭空间内的输送器件和加热器件采用风扇加热器。

5.根据权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于：所述输送器件是风扇，所述风扇设置在所述第二箱体的上侧部。

6.根据权利要求1-5任一所述的细胞培养箱的工作方法，所述工作方法包括：

加热器件和输送器件开启，第三箱体内的气体被送到第三箱体上侧部和第二箱体之间，和通过气体入口进入的气体混合，沿着第三箱体的后侧部和第二箱体之间的空间向下流动到第三箱体底侧部和第二箱体之间，最后进入所述第三箱体内；

第一箱体和第二箱体之间的气体被加热器件加热，输送器件输送加热后的气体，沿着第二箱体后侧部和第一箱体之间的空间向上流动到第二箱体上侧部和第一箱体之间，之后沿着第二箱体的左侧部和/或右侧部与第一箱体之间的空间向下流动到第二箱体的底侧部和第一箱体之间。