CN111849701A - 一种高空间利用率的生物培养设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高空间利用率的生物培养设备，包括培养箱，所述培养箱的中部水平设有密封筒和遮光壳体，所述密封筒与培养箱的内侧壁固定连接，所述遮光壳体内转动安装有灯具，所述遮光壳体靠近密封筒的一侧嵌设有软磁条，所述遮光壳体的一侧通过滚珠轴承与密封筒转动连接，所述遮光壳体的另一侧与培养箱内壁之间固定连接有旋转金属，所述培养箱的内侧壁上还固定安装有朝上设置的凹面反光镜，且凹面反光镜位于旋转金属的正下方。本发明大大提高了空间利用率，可在同样的占地面积下达到双倍的培养效率，此外本发明还能使组织受到周期性光照，在培养物光照时长充足的前提下避免出现“光中毒”现象。

Description

一种高空间利用率的生物培养设备
技术领域
本发明涉及生物培养设备技术领域，尤其涉及一种高空间利用率的生物培养设备。
背景技术
近年来，随着对生物细胞、组织、器官等研究的深入，科研人员在生物的培育、代谢、分化等方面均挖掘出了较大的经济价值，如培养生物部分组织以获得医学上符合需要的细胞、原生质等、培育植物以获得日化行业所需要的胚乳、形成层等，因此，生物培养设备的应用也越来越广泛。
传统的生物培养是在添加有纯营养液或营养基的器皿中，为了避免污染，器皿需要平铺在培育台上，不能叠放在一起，因此会占用较大面积，增加了培育的隐形成本，并且为了避免光中毒现象，在培养时需要间歇性给光，灯具的定时开关还需要完整的控制系统控制，而目前优良的控制系统搭建成本较高，需要专业人员维护，也会提高培育的成本，为此，我们提出一种高空间利用率的生物培养设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中培育生物组织时的占地面积大，灯光控制系统成本高的缺点，而提出的一种高空间利用率的生物培养设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高空间利用率的生物培养设备，包括培养箱，所述培养箱的中部水平设有密封筒和遮光壳体，所述密封筒与培养箱的内侧壁固定连接，所述遮光壳体内转动安装有灯具，所述遮光壳体靠近密封筒的一侧嵌设有软磁条，所述遮光壳体的一侧通过滚珠轴承与密封筒转动连接，所述遮光壳体的另一侧与培养箱内壁之间固定连接有旋转金属，所述培养箱的内侧壁上还固定安装有朝上设置的凹面反光镜，且凹面反光镜位于旋转金属的正下方，所述培养箱的顶壁与底壁上对称安装有两个平板；
所述密封筒内固定安装有磁性转轮和两块固定板，所述磁性转轮上转动安装有活动板，且活动板的两端与密封筒的内侧壁密封滑动相接，所述活动板为永磁体制成，所述密封筒对称连通有两根补液管和两根滴液管，两根滴液管分别与两个平板连接，两个平板远离对应滴液管的一侧还设有废液管。
优选地，所述遮光壳体的上部为深色轻质材料制成，所述遮光壳体的下部为透明耐高温材料制成。
优选地，所述培养箱的侧壁内开设有槽体，所述槽体内转动安装有转轮，所述转轮上绕设有两根拉绳，且两根拉绳的绕设方向相反，所述槽体内密封滑动设置有两个密封块，且两个密封块分别与两根拉绳固定连接，位于上方的所述密封块与槽体的顶壁之间设置有弹簧，所述培养箱的侧壁上对称开设有两组通气口，且两组通气口均与槽体相连通。
本发明的有益效果：
1、通过在旋转金属下方设置凹面反光镜，灯具发出的光经过凹面反光镜的汇聚会部分反射到旋转金属处，从而提高旋转金属所接收的光照强度，使旋转金属的温度高于平板的温度，从而在平板温度过高之前改变光线的照射方向，避免高温导致培养物永久性失活。
2、通过设置旋转金属，遮光壳体等装置，可使平板间歇性接受直射光线照射，既能保证培养物快速光合作用，又能避免光照时间过长导致培养物出现“光中毒”现象。
3、通过在培养箱顶部和底部设置两个平板，可在同样的占地面积下，提高空间利用率，从而增加培养效率，同时也减少了灯具、培养箱等装置的使用数量，相对降低了培养成本。
4、通过设置活动板、固定板、补液管、滴液管等装置，可周期性为培养基补充营养液，保证培养物快速生长，同时无需培育人员手动补充培养液，降低了培育人员的工作强度，。
5、通过设置密封块、磁性转轮、拉绳等装置，可周期性的连通对应的透气孔，使培养箱内的空气与外界空气发生交换，在降低培养箱内温度的同时也能增加培养箱内的氧气含量，提高组织代谢效率。
6、通过利用磁场作用力使遮光壳体上的磁条驱动活动板转动，活动板又驱动磁性转轮转动，可保证密封筒的独立性和密封性，避免密封筒内的培养液受到污染，同时也降低了设备结构的复杂性，降低了连接件的使用数量，使设备更加精简。
附图说明
图1为本发明提出的一种高空间利用率的生物培养设备实施例1的结构示意图；
图2为本发明提出的一种高空间利用率的生物培养设备实施例1中密封筒内部结构的侧视图；
图3为本发明提出的一种高空间利用率的生物培养设备实施例2的结构示意图；
图4为图3中A处放大图；
图5为图3中B处放大图。
图中：1培养箱、2旋转金属、3凹面反光镜、4废液管、5补液管、6固定板、7磁性转轮、8活动板、9滴液管、10平板、11密封筒、12灯具、13遮光壳体、14密封块、15转轮、16拉绳、17槽体、18通气口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-2，一种高空间利用率的生物培养设备，包括培养箱1，培养箱1的中部水平设有密封筒11和遮光壳体13，密封筒11与培养箱1的内侧壁固定连接，遮光壳体13内转动安装有灯具12，遮光壳体13靠近密封筒11的一侧嵌设有软磁条，遮光壳体13的一侧通过滚珠轴承与密封筒11转动连接，遮光壳体13的另一侧与培养箱1内壁之间固定连接有旋转金属2，培养箱1的内侧壁上还固定安装有朝上设置的凹面反光镜3，且凹面反光镜3位于旋转金属2的正下方，培养箱1的顶壁与底壁上对称安装有两个平板10；
旋转金属2为记忆合金制成，常温状态下为螺旋状，达到其变态温度后恢复平直状；
密封筒11内固定安装有磁性转轮7和两块固定板6，磁性转轮7上转动安装有活动板8，且活动板8的两端与密封筒11的内侧壁密封滑动相接，活动板8为永磁体制成，密封筒11对称连通有两根补液管5和两根滴液管9，两根滴液管9分别与两个平板10连接，两个平板10远离对应滴液管9的一侧还设有废液管4，平板10为配制好的培养基，顶部的滴液管9位于顶部的培养基的上方，底部的滴液管9位于底部的培养基的下方，滴液管9单次滴液量较小，不会导致营养液富余或营养液滴落到遮光壳体13上，每根废液管4、补液管5和滴液管9内均安装有单向阀，单向阀仅允许营养液的流动方向沿补液管5-滴液管9-废液管4方向流动。
本实施例中，遮光壳体13的上部为深色轻质材料制成，如黑色塑料，遮光壳体13的下部为透明耐高温材料制成，如二氧化硅。
本实施例使用时，常温状态下旋转金属2为螺旋状，此时灯具12发出的光经过凹面反光镜3的汇聚会部分反射到旋转金属2处(如图1中箭头方向所示)，从而提高旋转金属2所接收的光照强度，随着时间的增加，旋转金属2的温度越来越高，以镍-钛记忆合金制成旋转金属2为例，当温度达到40℃时，旋转金属2从螺旋状转变为平直状，从而使遮光壳体13旋转180°，因为遮光壳体13的下部为透明耐高温材料制成，所以当遮光壳体13旋转后，灯具12发出的光会直射到上方的平板10处，位于下方的平板10仅受到漫反射光照射，培养箱1下部分空间的光强瞬间减弱，从而避免培养的生物出现“光中毒”现象(“光中毒”现象指对于特定培养物而言，如藻类，在微藻浓度较低的情况在，使用强光持续照射会导致藻种退化，过早进入生长衰退期，类似于毒素、不饱和脂肪酸等活性物质会减小)；
需要说明的是，因为凹面反光镜3将部分光汇聚到旋转金属2处，所以当旋转金属2的温度达到40℃时，平板10处的温度要低于40℃，虽然培养基的温度会升高，但不会导致培养对象出现不可逆转的损伤；
当遮光壳体13转动180℃时，遮光壳体13上嵌设的磁条会吸引活动板8转动(活动板8为永磁体制成)，以图2为例，当活动板8逆时针转动时，活动板8与固定板6之间的营养液会通过滴液管9流入平板10内并浸润培养基，为培养皿内的培养物补充必要的微量元素，当活动板8运动到固定板6处时，固定板6会限制活动板8继续转动，而平板10内原有的营养液会在新的营养液进入平板10的同时通过废液管4排出，还能带走培养物代谢产生的废料；
当旋转金属2不再受到高强度光照直射时，其温度会逐渐下降，当其温度低于变态温度时，旋转金属2又会恢复螺旋状，使遮光壳体13逆向转动180°，活动板8随之顺时针转动，在单向阀的作用下，营养液只能从补液管5处向密封筒11内流动，补充密封筒11内消耗的营养液；
需要说明的是，密封筒11上还开设有透气口(图中未示出)，透气口不会导致营养液的渗漏，当活动板8逆时针转动时，通过透气口平衡活动板8与对应固定板6之间的压强，避免活动板8出现无法转动的情况。
实施例2
参照图3-5，本实施例与实施例1不同之处在于：培养箱1的侧壁内开设有槽体17，槽体17内转动安装有转轮15，转轮15上绕设有两根拉绳16，且两根拉绳16的绕设方向相反，槽体17内密封滑动设置有两个密封块14，且两个密封块14分别与两根拉绳16固定连接，位于上方的密封块14与槽体17的顶壁之间设置有弹簧，培养箱1的侧壁上对称开设有两组通气口18，且两组通气口18均与槽体17相连通。
本实施例使用时，当活动板8逆时针转动时，会带动磁性转轮7逆时针转动，两根拉绳16均向磁性转轮7上卷绕，从而使两块密封块14向磁性转轮7方向移动，从而使对应的两个通气口18连通，使培养箱1内的空气与外界空气发生交换，在降低培养箱1内温度的同时也能增加培养箱1内的氧气含量，提高培养物代谢效率；
当活动板8顺时针转动时，磁性转轮7又会做放卷动作，在弹簧弹力和重力作用下，两块密封块14分别回到初始位置，再次将对应的两个通气口18隔断，阻断内外气体的交换，避免培养箱1内的温度下降过多。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高空间利用率的生物培养设备，包括培养箱(1)，其特征在于，所述培养箱(1)的中部水平设有密封筒(11)和遮光壳体(13)，所述密封筒(11)与培养箱(1)的内侧壁固定连接，所述遮光壳体(13)内转动安装有灯具(12)，所述遮光壳体(13)靠近密封筒(11)的一侧嵌设有软磁条，所述遮光壳体(13)的一侧通过滚珠轴承与密封筒(11)转动连接，所述遮光壳体(13)的另一侧与培养箱(1)内壁之间固定连接有旋转金属(2)，所述培养箱(1)的内侧壁上还固定安装有朝上设置的凹面反光镜(3)，且凹面反光镜(3)位于旋转金属(2)的正下方，所述培养箱(1)的顶壁与底壁上对称安装有两个平板(10)；
所述密封筒(11)内固定安装有磁性转轮(7)和两块固定板(6)，所述磁性转轮(7)上转动安装有活动板(8)，且活动板(8)的两端与密封筒(11)的内侧壁密封滑动相接，所述活动板(8)为永磁体制成，所述密封筒(11)对称连通有两根补液管(5)和两根滴液管(9)，两根滴液管(9)分别与两个平板(10)连接，两个平板(10)远离对应滴液管(9)的一侧还设有废液管(4)。
2.根据权利要求1所述的一种高空间利用率的生物培养设备，其特征在于，所述遮光壳体(13)的上部为深色轻质材料制成，所述遮光壳体(13)的下部为透明耐高温材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种高空间利用率的生物培养设备，其特征在于，所述培养箱(1)的侧壁内开设有槽体(17)，所述槽体(17)内转动安装有转轮(15)，所述转轮(15)上绕设有两根拉绳(16)，且两根拉绳(16)的绕设方向相反，所述槽体(17)内密封滑动设置有两个密封块(14)，且两个密封块(14)分别与两根拉绳(16)固定连接，位于上方的所述密封块(14)与槽体(17)的顶壁之间设置有弹簧，所述培养箱(1)的侧壁上对称开设有两组通气口(18)，且两组通气口(18)均与槽体(17)相连通。
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