CN112322479A - 一种厌氧菌的培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厌氧菌的培养装置，属于生物技术领域，其特征在于：包括培养盒和负压补偿装置；所述的负压补偿装置包括下端开口的圆柱形的罐体，罐体内设有隔板和活塞；所述的隔板固定在罐体的中间位置，将罐体内部分成上下两个腔体，即上腔和下腔；所述的活塞位于上腔内，活塞周边与罐体内表面气密性连接；活塞中间设有竖直中心孔，所述的中心孔内穿过活塞杆；活塞与上凸缘之间设有弹簧；所述的活塞杆周边设有一个或多个弹簧片；所述的罐体侧壁上位于下腔的位置设有气体分离膜；所述的隔板上设有阀体。与现有技术相比较能够提供恒定的氧气含量稳定的低压培养环境。

Description

一种厌氧菌的培养装置

技术领域

本发明是发明专利《一种低压种子处理装置》(申请号：2018101104735) 的分案申请，涉及一种生物培养装置，特别是一种厌氧菌的培养装置。

背景技术

研究发现生物经过低压处理后能够产生在常压下不同的生长效果，例如青钱柳种子经过一定的负压处理后能够结束其休眠抑制，促进种子萌发，油麦菜在一定的低压条件下生长经过一段时间适应后较常压下生长更为旺盛，其叶片宽度也明显大于常压下生长的油麦菜叶片的宽度。因此在生物科研技术中经常用到能够提供低压环境的装置。此外，还有的农业或者生物的科学研究需要模拟高原的缺氧低压条件。

目前低压环境主要通过抽气机来实现，通过气压表检测，压力调节也依靠抽气机的启停实现。这种方式结构复杂，成本较高。另外生物在一定的密闭的负压环境中生长一端时间后，会消耗一定的氧气，导致负压环境中氧气浓度降低，从而会影响生物的生长。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种厌氧菌的培养装置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种厌氧菌的培养装置，其特征在于：包括培养盒和负压补偿装置，培养盒上端开口，负压补偿装置下端开口，培养盒的上端与负压补偿装置的下端分别设有相互匹配的螺纹结构，通过螺纹结构使培养盒与负压补偿装置之间能够密封连接；所述的负压补偿装置包括下端开口的圆柱形的罐体，罐体内设有隔板和活塞；所述的隔板固定在罐体的中间位置，将罐体内部分成上下两个腔体，即上腔和下腔；所述的活塞位于上腔内，活塞周边与罐体内表面气密性连接；活塞中间设有竖直中心孔，所述的中心孔内穿过活塞杆，活塞杆的下端设有下凸缘，下凸缘的上方设有上凸缘，上凸缘位于活塞的上方；其中所述的中心孔是与活塞杆下端和下凸缘形状相适应的下粗上细的结构，所述的下凸缘位于中心孔的下端，中心孔下端能够与下凸缘密封配合；活塞与上凸缘之间设有弹簧，所述的弹簧套在活塞杆上，上下两端分别顶在上凸缘和活塞上；所述的罐体上壁上设有活塞口，所述的活塞杆从活塞口内伸出，活塞杆的上端固定连接活塞手柄；所述的活塞杆周边设有一个或多个弹簧片，所述的弹簧片的上端与活塞杆的上端固定连接，弹簧片的下端向外翘起；罐体上壁的活塞口的直径大于活塞杆的直径，从而在活塞口与活塞杆之间形成一缝隙，该缝隙的宽度大于弹簧片的厚度，小于弹簧片下端翘起的距离；所述的隔板上设有阀体，阀体上设有水平的一号孔和二号孔；一号孔内设有螺纹杆，螺纹杆的前端从一号孔内伸出，伸出端固定设有旋钮；罐体外壁上位于旋钮的位置设有端盖；端盖上设有旋钮孔，所述的旋钮从旋钮孔内露出；旋钮的侧面的后端设有外凸缘，外凸缘的直径大于旋钮孔的直径；一号孔的前后两端与二号孔的前后两端之间分别设有两个空腔，两个空腔分别连通一号孔与二号孔的前端和后端；所述的螺纹杆位于两个空腔的位置分别设有螺纹，其中两段螺纹的旋向相反，两段螺纹上各设有一个螺纹筒；所述的螺纹筒轴心处设有与螺纹杆相适应的螺纹孔，螺纹杆从该螺纹孔内穿过；两个螺纹筒上侧各设有固定设有一个挡板，前侧的挡板上端固定设有平行于螺纹杆的标尺，罐体壁上设有与标尺相适应的孔，标尺前端从罐体侧壁的孔穿出，标尺上设有刻度；二号孔内设有进气阀和出气阀；二号孔的中间位置设有内凸缘，内凸缘前方的结构为出气阀，内凸缘后方的结构为进气阀；内凸缘前方从后向前依次设有左弹簧、柱体和右弹簧，共同组成出气阀；所述的二号孔是水平的阶梯孔，二号孔内出气阀所在的区域上从后向前依次包括内段、中段和外段，其中中段处的内径小于内段和外段处的内径；左弹簧的后端顶在内凸缘上；所述的柱体由后向前依次包括后端帽、细段、粗段和前端帽，其中柱体粗段部分位于二号孔的中段处，柱体细段和后端帽位于二号孔的内段处，前端帽位于二号孔的外段处，左弹簧的两端分别顶在内凸缘和柱体上，二号孔的中段处设有竖直的二号通气孔，所述的二号通气孔的上下两端分别连通上腔和二号孔，二号孔中段处位于二号通气孔下开口的内外两端的位置分别设有二号密封圈，其中所述的两个二号密封圈之间的距离大于柱体细段的长度，通过柱体、二号密封圈和活塞的共同作用将上腔完全密封住；所述的柱体的后端帽和前端帽的直径大于二号孔中段部分的内径；所述的右弹簧位于柱体的前侧，右弹簧的后端顶在柱体上，前端顶在所述的挡板上；其中左弹簧的弹力大于右弹簧的弹力；所述的进气阀连通下腔和罐体外的进气装置；所述的进气阀从后向前依次包括二号弹簧、一号柱体和一号弹簧；所述的二号孔后半段是前粗后细的阶梯孔结构；一号弹簧的两端分别顶在内凸缘和一号柱体上，一号柱体的直径大于二号孔后端细段处的直径，一号柱体后端顶在二号孔后半部分粗段与细段之间的连接处；一号柱体上位于两端和中间的位置上各设有一个一号密封圈；一号柱体上分别设有轴向孔和径向孔，所述的轴向孔位于一号柱体的轴心处，轴向孔的前端位于一号柱体的前端面上，轴向孔的后端位于径向孔上；所述的径向孔位于一号柱体上中间和后端的两个一号密封圈之间，沿一号柱体的径向方向分布，连通轴向孔和一号柱体的外侧；所述的隔板上设有一号通气孔，一号通气孔的前端开口位于二号孔上，并且该位置位于一号柱体的中间和前端的两个一号密封圈之间；一号通气孔连接无氧气体的进气装置或无氧气体发生装置；所述的二号弹簧位于一号柱体的后侧，其中一号弹簧的弹力大于二号弹簧的弹力；二号孔的中间粗段位置设有与下腔相连通的孔，该孔绕开一号孔，以避免与一号孔发生空气流通。

上述的无氧气体的进气装置是无氧气体充气袋或者气罐。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、可以设置不同的真空度以便能够更好的适应的不同压力环境下的生物生长；

2、通过负压补偿装置能够将进入下腔内的水蒸气、产气等气体排出到上腔内，保证了下腔内的真空度不变；

3、活塞移动至上端时能够自动锁住其位置；

4、能够保持内部氧气含量恒定。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是图1局部放大视图。

图3是本发明实施例2的结构示意图。

图4是本发明实施例3的结构示意图。

图5是图4的局部放大视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。为便于叙述，设定在出气阀15和进气阀12内，靠近旋钮14的一端所在的方向为前，相反的方向为后。

实施例1中，如图1、2所示，本发明包括培养盒39和负压补偿装置。所述的培养盒39用于放置育种容器，可以根据需求设计相应的截面面积，培养盒39上端开口，负压补偿装置下端开口，培养盒39的上端与负压补偿装置的下端分别设有相互匹配的螺纹结构，通过螺纹结构使培养盒39与负压补偿装置之间能够密封连接。

所述的负压补偿装置包括下端开口的圆柱形的罐体17，罐体17内设有隔板10和活塞7。所述的隔板10固定在罐体17的中间位置，将罐体17内部分成上下两个腔体，即上腔9和下腔11。所述的活塞7位于上腔9内，活塞7周边与罐体17内表面气密性连接。活塞7中间设有竖直中心孔36，所述的中心孔36内穿过活塞杆2，活塞杆2的下端设有下凸缘37，下凸缘 37的上方设有上凸缘40，上凸缘40位于活塞7的上方。其中所述的中心孔36是与活塞杆2下端和下凸缘37形状相适应的下粗上细的结构，所述的下凸缘37位于中心孔36的下端，中心孔36下端能够与下凸缘37密封配合，以防止从中心孔36内漏气。活塞7与上凸缘40之间设有弹簧41，所述的弹簧41套在活塞杆2上，上下两端分别顶在上凸缘40和活塞7上。

所述的罐体17上壁上设有活塞口4，所述的活塞杆2从活塞口4内伸出，活塞杆2的上端固定连接活塞手柄1。通过活塞手柄1上下推动活塞7 可以改变罐体17腔内的空气压力。所述的活塞杆2周边设有一个或多个弹簧片3，所述的弹簧片3的上端与活塞杆2的上端固定连接，弹簧片3的下端向外翘起。罐体17上壁的活塞口4的直径大于活塞杆2的直径，从而在活塞口4与活塞杆2之间形成一缝隙，该缝隙的宽度大于弹簧片3的厚度，小于弹簧片3下端翘起的距离，从而当将弹簧片3压下后，活塞杆2和弹簧片3能够顺利出入活塞口4，当将活塞杆2完全向上拉出后，弹簧片3下端向外翘起，从而通过弹簧片3将活塞杆2卡住。

使用时通过活塞手柄1将活塞杆2向上拉出，同时将弹簧片3从罐体 17内拉出，拉出后弹簧片3向外翘起，从而能够将活塞杆2的位置卡住；使用完毕后用手按下弹簧片3，同时向下推动活塞手柄1，从而能够将活塞杆2和弹簧片3从活塞口4内推进罐体17内。

所述的罐体17侧壁上位于下腔的位置设有气体分离膜38，该位置通过气体分离膜38将罐体17内部气体与大气分隔，所述的气体分离膜38材料为聚碳酸酯和有机硅的共聚物，由于罐体17内气压低，罐体17外气压高，通过压差罐体17外的空气通过气体分离膜38能够缓慢渗入进罐体17内，其中氧气渗入的速度高于氮气渗入的速度。由于培养盒39内植物生长会消耗掉罐体17内的氧气，通过气体分离膜38的作用能够及时向罐体17内补充氧气，保持罐体17内氧气含量的稳定。

所述的隔板10上设有阀体，阀体上设有水平的一号孔5和二号孔26。一号孔5前端与二号孔26前端之间设有连通一号孔5和二号孔26的空腔 18。一号孔5内设有螺纹杆6，螺纹杆6的前端从一号孔5内伸出，伸出端固定设有旋钮14。罐体17外壁上位于旋钮14的位置设有端盖13，端盖13 通过螺纹、螺钉或其他现有技术中常用的连接方式与罐体17相连接。端盖 13上设有旋钮孔33，所述的旋钮14从旋钮孔33内露出。旋钮14的侧面的后端设有外凸缘34，外凸缘34的直径大于旋钮孔33的直径，从而能够将旋钮14的位置挡住，防止其向前自由运动。螺纹杆6位于空腔18内的位置设有螺纹。螺纹杆6上设有螺纹筒8，所述的螺纹筒8轴心处设有与螺纹杆6相适应的螺纹孔，螺纹杆6从该螺纹孔内穿过。螺纹筒8上侧固定设有挡板19。挡板上端固定设有平行于螺纹杆的标尺42，罐体17壁上设有与标尺42相适应的孔，标尺42前端从罐体17侧壁的孔穿出，标尺42 上设有刻度，通过罐体17侧壁与标尺42刻度所对应的数值能够读出罐体 17下腔内的气压。

二号孔26内从后向前依次设有左弹簧27、柱体21和右弹簧32，共同组成出气阀15。出气阀15连通下腔11和上腔9，其作用在于使下腔11内的空气流到上腔9内，使下腔11内的气压降低。

所述的二号孔26是水平的阶梯孔，从后向前依次包括内段、中段和外段，其中中段处的内径小于内段和外段处的内径。二号孔26的后端设有内凸缘25，左弹簧27的后端顶在内凸缘25上。所述的柱体21由后向前依次包括后端帽28、细段29、粗段30和前端帽31，其中柱体粗段30部分位于二号孔26的中段处，柱体细段29和后端帽28位于二号孔26的内段处，前端帽31位于二号孔26的外段处，左弹簧27的两端分别顶在内凸缘25 和柱体21上，二号孔26的中段处设有竖直的二号通气孔16，所述的二号通气孔16的上下两端分别连通上腔9和二号孔26，二号孔26中段处位于二号通气孔16下开口的内外两端的位置分别设有二号密封圈35，其中所述的两个二号密封圈35之间的距离大于柱体细段29的长度，通过柱体21、二号密封圈35和活塞7的共同作用将上腔9完全密封住。所述的柱体21 的后端帽28和前端帽31的直径大于二号孔26中段部分的内径，从而防止柱体21移动位置过大。所述的右弹簧32位于柱体21的前侧，右弹簧32 的后端顶在柱体21上，前端顶在所述的挡板19上。其中左弹簧27的弹力大于右弹簧32的弹力。

假设左弹簧27、右弹簧32的弹力分别是F3、F4，柱体粗段30处的截面面积S2。自然状态时，左弹簧27对柱体21的弹力大于右弹簧32对柱体 21的弹力，因此柱体后端帽28顶在二号孔26内段与中段之间的连接处；此时由于柱体细段29位于二号孔26的中段，柱体21不能够对二号孔26 的中段处形成密封，所以此时出气阀15处于打开状态，上腔9与下腔11 之间通过出气阀15可连通，上腔9与下腔11之间的空气可以自由来往。当下腔11内气压减小后，由于柱体21后端受到的气压小于前端受到的气压，当下腔11内气压小于一定值后，大气压力克服弹簧的弹力将柱体21 向后侧推动，柱体粗段30完全位于二号孔26的中段处，通过柱体粗段30 将二号孔26的中段完全密封住，此时出气阀15处于关闭状态，阻断了上腔9与下腔11之间的空气流动。在实际使用过程中上腔9的气压小于下腔 11的气压，因此出气阀15所起到的作用是，当下腔11内的气压超过一定值后，出气阀15打开，下腔11内的空气进入到上腔9内，当下腔11内的气压小于该值后，出气阀15关闭。此时下腔11内的气压值是P2＝P0-(F3-F4) /S2，即通过出气阀15的作用使下腔11内的气压始终小于P2。

旋转旋钮14带动螺纹杆6旋转，通过螺纹筒8带动挡板19前后运动，进而能够使右弹簧32压缩或释放，从而能够改变右弹簧32对柱体21产生的弹力，即F4的大小，由于P2＝P0-(F3-F4)/S2，因此当旋钮14沿某一方向旋转使右弹簧32释放后，F4的值减小，通过上述公式可以看出P2的值也随之减小，因此旋钮14所起到的作用是减小下腔11内的气压；当旋钮14沿相反的方向转动时，F4的值增加，P2值也随之增加，因此旋钮14 所起到的作用是增大下腔11内的气压。所以通过旋钮14能够起到调节下腔11内气压的作用。

本发明工作原理如下：使用时首先将育种容器放进培养盒39内，根据所需的负压值旋转旋钮14，通过旋钮14设置下腔11内的空气压力；然后通过螺纹将培养盒39与罐体17相连接。然后将活塞7向下推动至最底部，在活塞7下推的过程中，上腔9内的空气被压缩，气压增大，通过气压的作用将活塞7向上顶，活塞7相对于活塞杆2向上运动，活塞杆下凸缘37从活塞中心孔36中离开，从而中心孔36出现缝隙，罐体上腔9内的空气从中心孔36缝隙中溢出，当活塞7推至最底部，松手后通过弹簧41的作用将活塞杆2向上顶起，活塞杆下凸缘37回进中心孔36内，中心孔36内重新恢复密封，然后向上拉动活塞7，在活塞7下方的上腔9部分会形成负压。刚开始时，出气阀15打开，下腔11内的空气进入上腔9内，然后下腔11内的气压逐渐降低，当气压值小于P2后，出气阀15关闭；然后再下推活塞7，将上腔9内的空气尽可能从中心孔36排出，然后上拉活塞7至顶部即可。

种子萌发过程中会消耗掉一部分氧气，而在低氧的环境下是不利于种子的生长的。通过气体分离膜38的作用，在罐体17内外压差的驱动下，能够使罐体17外空气中的氧气进入到罐体17内，从而能够向培养盒39内补充氧气，甚至可以使培养盒39内的氧气含量高于空气中的氧含量，从而能够使种子能够更好地生长。

随着氧气不断的向下腔内渗透，从而使下腔11内的气压逐渐升高，当该气压值大于P2后，出气阀15自动打开，此时上腔9内的气压小于下腔 11内的气压，下腔11内的空气进入到上腔9内，下腔11内的气压减小，直到小于P2后，出气阀15自动关闭。从而能够使培养盒39内维持恒定的富氧的低压环境。

若培养时间较长，使下腔11内的空气不断进入上腔9导致上腔9内气压增大直到等于下腔11内的气压，可以重新下推、上拉活塞7，将上腔9 内的空气排出，重新营造出低压上腔9环境。

通过本发明可以设置不同的负压环境以便能够更好的适应的不同的种子的培养。上腔9和出气阀15共同组成了真空补偿机构，能够将进入下腔 11内的水蒸气、空气等气体排出到上腔9内，保证了下腔11内的负压值不变，从而能够保持良好的生长环境，通过气体分离膜38的作用能够使培养盒39内维持恒定的富氧环境。活塞7移动至上端时能够自动锁住其位置。

实施例2中，本实施例用于厌氧菌的培养装置。由于温带植物的种子具有休眠的特性，也就是秋天种子成熟进落进土壤中不会马上发芽，以避免冬天来临时将幼苗冻死，通常种子成熟脱离母体后需要经过数月甚至数年的时间才能够发芽，而现代农业在经常在大棚中培养农作物，所以需要种子能够提前解除休眠期，及时发芽。研究发现在低压富氮的环境中配合一定的药物处理能够提前解除种子的休眠期，经过处理后的种子可以播种、发芽。

本实施例与实施例的区别技术特征在于进气装置的结构，其他结构同实施例1，在本实施例中不再累述。

在实施例1中通过气体分离膜38向罐体下腔11内进氧气，在本实施例中，取消了气体分离膜38结构。

如图3所示，罐体下腔11所在的侧壁上或培养盒39侧壁上设有进气管44，进气管44另一端连接气源45，所述的气源45为氮气源，所述的氮气源45可以是氮气罐或其他能够提供氮气的装置，进气管44上设有阀门 43。

使用时将待处理的种子和相关药物放进培养盒39内，根据所需的负压值旋转旋钮14，通过旋钮14设置下腔11内的空气压力；然后通过螺纹将培养盒39与罐体17相连接。打开阀门43将氮气引入培养盒39内，然后将活塞7上下来回推拉几次，将罐体17内的空气排净、稀释，生成富氮环境，然后关闭阀门43，再次推拉活塞7，将上腔9内的空气排出，生成负压环境即可。

向下推动至最底部，在活塞7下推的过程中，上腔9内的空气被压缩，气压增大，通过气压的作用将活塞7向上顶，活塞7相对于活塞杆2向上运动，活塞杆下凸缘37从活塞中心孔36中离开，从而中心孔36出现缝隙，罐体17内的空气孔中心孔36缝隙中溢出，当活塞7推至最底部，松手后通过弹簧41的作用将活塞杆2向上顶起，活塞杆下凸缘37回进中心孔36内，中心孔36内重新恢复密封。

同样的，实施例2也可以通过更换气源45中的气体来实现高原环境低压低氧环境的模拟。

在实施例1、2中，如果用于种子休眠处理处理，那么就可以不需要喷淋装置和遮光，如果用于促萌发处理或者孵育，则培养盒39内可以连接单向给水喷淋装置和生物补光装置，也可以将本发明设计为透明，已达到光照要求。上述这些附属设施是否加入完全去决定于待处理种子的处理意图，并且这些附属设施为现有技术，均可以从市场购入，其结构和连接关系为本领域技术人员所熟知，因此此处不在累述。

本发明不光可以用于种子的培育和处理，同样也可以用于细菌培养。实施例3用于厌氧菌的培养。厌氧菌是一类在无氧条件下比在有氧环境中生长好的细菌，按照对氧的耐受程度的不同，可分为专性厌氧菌、微需氧厌氧菌和兼性厌氧菌。其培养方式是将厌氧培养基放入厌氧环境(根据目标菌要求选择无氧或低氧的环境)，而厌氧环境的提供方式为厌氧缸、厌氧袋、厌氧手套箱等。而对于某些特殊细菌，例如高海拔环境下生存的细菌或者其他微生物，需要稳定的低压环境来模拟培养。目前能兼顾低压和厌氧两个条件的只有厌氧手套箱，其结构复杂，为密闭的大型金属箱，低压环境主要通过抽气机来实现，通过气压表检测，压力调节也依靠抽气机的启停实现。这种方式结构复杂，成本较高，适用于医院、科研院所等需对厌氧细菌做大量培养研究的场所，不适合少量细菌培养使用。而基层单位或者流动场合(巡回医疗等)，因为只能携带厌氧袋进行厌氧培养，其原理是放入已接种好的平板后，尽量挤出袋内空气，然后密封袋口，折断气体发生管产生二氧化碳，以实现无氧环境。因此可以看出，其无法实现低压状态模拟。

如图4、5所示，本实施例在实施例2的基础进行适应性的改变，本实施例与实施例2的区别技术特征在于进气阀12和进气装置的结构，其他在本实施例中未提及的技术特征同实施例2。

所述的进气阀12位于二号孔26内，在本实施例中，所述的内凸缘25 位于二号孔26的中间位置，内凸缘25前方的结构为出气阀15，其结构同实施例1，内凸缘25后方的结构为进气阀12。进气阀12连通下腔11和罐体17外的进气装置46，其作用在于使进气装置内的无氧气体进入下腔11 内使下腔11内气压升高。

一号孔5的前后两端与二号孔26的前后两端之间分别设有两个空腔 18，两个空腔18分别连通一号孔5与二号孔26的前端和后端。所述的螺纹杆6位于两个空腔18的位置分别设有螺纹，其中两段螺纹的旋向相反，两段螺纹上各设有一个螺纹筒8，两个螺纹筒8上侧各设有固定设有一个挡板19。

所述的进气阀12从后向前依次包括二号弹簧24、一号柱体22和一号弹簧20。所述的二号孔26后半段是前粗后细的阶梯孔结构。一号弹簧20 的两端分别顶在内凸缘25和一号柱体22上，

一号柱体22的直径大于二号孔26后端细段处的直径，从而一号柱体 22后端顶在二号孔26后半部分粗段与细段之间的连接处。一号柱体22上位于两端和中间的位置上各设有一个一号密封圈23。一号柱体22上分别设有轴向孔47和径向孔48，所述的轴向孔47位于一号柱体22的轴心处，轴向孔47的前端位于一号柱体22的前端面上，轴向孔47的后端位于径向孔48上。所述的径向孔48位于一号柱体22上中间和后端的两个一号密封圈 23之间，沿一号柱体22的径向方向分布，连通轴向孔47和一号柱体22的外侧。

所述的隔板10上设有一号通气孔49，一号通气孔49的前端开口位于二号孔26上，并且该位置位于一号柱体22的中间和内前端的两个一号密封圈23之间(一号柱体22位于一号孔21后半段粗段的外端，即附图中所示的状态)。一号通气孔49连接无氧气体的进气装置46或无氧气体发生装置，所述的无氧气体的进气装置46可以为无氧气体充气袋或者气罐。

所述的二号弹簧24位于一号柱体22的后侧，其中一号弹簧20的弹力大于二号弹簧24的弹力。

二号孔26的中间粗段位置设有与下腔11相连通的孔(如图4、5中虚线部分所示)，该孔绕开一号孔5，以避免与一号孔5发生空气流通，从而使二号孔26中间位置的气压与下腔11内的气压相同。

二号孔26的后端细段处，依次经过后端的空腔18、一号孔5、旋钮孔 33与外界连通，从而使二号孔26后端能够与外界进行空气相连通，并且气压相等。

假设一号弹簧20、二号弹簧24的弹力分别是F1、F2，二号孔26后半段粗段的截面面积S1，大气压力为P0。自然状态时，一号弹簧20对一号柱体22的弹力大于二号弹簧24对一号柱体22的弹力，因此一号柱体22 后端顶在二号孔26后半段粗段与细段之间的连接处，此时进气阀12处于关闭状态；当下腔11内气压减小后，由于一号柱体22内端受到的气压小于外端受到的气压，当下腔11内气压小于一定值后，大气压力克服弹簧的弹力将一号柱体22向前推动，一号柱体22中间的一号密封圈23随之向前移动，当中间一号密封圈23移动过一号通气孔49的位置时，一号通气孔 49与中间一号密封圈23后端的部分相连通，即一号通气孔49与所述的径向孔48相连通，此时进气阀12处于打开状态，罐体17外的进气装置46 内的无氧气体依次通过一号通气孔49、径向孔48、轴向孔47、二号孔26 进入下腔11内，使下腔11内的气压升高。此时下腔11内的气压值是P1＝P0- (F1-F2)/S1，即通过进气阀12的作用使下腔11内的气压始终大于P1。

通过进气阀12的作用使下腔11内的气压大于P1，通过出气阀15的作用使下腔11内的气压小于P2，因此必须要满足P1<P2，即P0-(F1-F2) /S1<P0-(F3-F4)/S2，不等式简化后就是(F1-F2)/S1＞(F3-F4)/S2。

通过旋钮14的作用可以使两个挡板19同时向中间或向两端方向移动，进而能够使二号弹簧24和右弹簧32同时压缩或释放，从而能够改变二号弹簧24和右弹簧32对相应柱体产生的弹力，即F2和F4的大小，由于P1＝P0- (F1-F2)/S1、P2＝P0-(F3-F4)/S2，因此当旋钮14沿某一方向旋转使二号弹簧24和右弹簧32释放后，F2和F4的值减小，通过上述两个公式可以看出P1和P2的值也随之减小，因此旋钮14所起到的作用是减小下腔11 内的气压；当旋钮14沿相反的方向转动时，F2和F4的值增加，P1和P2 值也随之增加，因此旋钮14所起到的作用是增大下腔11内的气压。所以通过旋钮14能够起到调节下腔11内气压的作用。

使用时，首先将活塞7上下推拉一次，排净上腔9内的空气，然后旋转旋钮14，将两个挡板19同时向中间方向推动，使进气阀12打开，无氧气体进入下腔11内，然后反方向旋转旋钮14，出气阀15打开，下腔11内的空气进入上腔9内；将上述操作重复数次从而可以将下腔11内的氧气逐渐稀释、排出，从而生成无氧低压的环境，旋转旋钮14调节至合适的压力值。在细菌生长的不同阶段也可以根据细菌生长的不同情况设置不同的负压值，以便使细菌能够更好地生长。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种厌氧菌的培养装置，其特征在于：包括培养盒和负压补偿装置，培养盒上端开口，负压补偿装置下端开口，培养盒的上端与负压补偿装置的下端分别设有相互匹配的螺纹结构，通过螺纹结构使培养盒与负压补偿装置之间能够密封连接；所述的负压补偿装置包括下端开口的圆柱形的罐体，罐体内设有隔板和活塞；所述的隔板固定在罐体的中间位置，将罐体内部分成上下两个腔体，即上腔和下腔；所述的活塞位于上腔内，活塞周边与罐体内表面气密性连接；活塞中间设有竖直中心孔，所述的中心孔内穿过活塞杆，活塞杆的下端设有下凸缘，下凸缘的上方设有上凸缘，上凸缘位于活塞的上方；其中所述的中心孔是与活塞杆下端和下凸缘形状相适应的下粗上细的结构，所述的下凸缘位于中心孔的下端，中心孔下端能够与下凸缘密封配合；活塞与上凸缘之间设有弹簧，所述的弹簧套在活塞杆上，上下两端分别顶在上凸缘和活塞上；所述的罐体上壁上设有活塞口，所述的活塞杆从活塞口内伸出，活塞杆的上端固定连接活塞手柄；所述的活塞杆周边设有一个或多个弹簧片，所述的弹簧片的上端与活塞杆的上端固定连接，弹簧片的下端向外翘起；罐体上壁的活塞口的直径大于活塞杆的直径，从而在活塞口与活塞杆之间形成一缝隙，该缝隙的宽度大于弹簧片的厚度，小于弹簧片下端翘起的距离；所述的隔板上设有阀体，阀体上设有水平的一号孔和二号孔；一号孔内设有螺纹杆，螺纹杆的前端从一号孔内伸出，伸出端固定设有旋钮；罐体外壁上位于旋钮的位置设有端盖；端盖上设有旋钮孔，所述的旋钮从旋钮孔内露出；旋钮的侧面的后端设有外凸缘，外凸缘的直径大于旋钮孔的直径；一号孔的前后两端与二号孔的前后两端之间分别设有两个空腔，两个空腔分别连通一号孔与二号孔的前端和后端；所述的螺纹杆位于两个空腔的位置分别设有螺纹，其中两段螺纹的旋向相反，两段螺纹上各设有一个螺纹筒；所述的螺纹筒轴心处设有与螺纹杆相适应的螺纹孔，螺纹杆从该螺纹孔内穿过；两个螺纹筒上侧各设有固定设有一个挡板，前侧的挡板上端固定设有平行于螺纹杆的标尺，罐体壁上设有与标尺相适应的孔，标尺前端从罐体侧壁的孔穿出，标尺上设有刻度；二号孔内设有进气阀和出气阀；二号孔的中间位置设有内凸缘，内凸缘前方的结构为出气阀，内凸缘后方的结构为进气阀；内凸缘前方从后向前依次设有左弹簧、柱体和右弹簧，共同组成出气阀；所述的二号孔是水平的阶梯孔，二号孔内出气阀所在的区域上从后向前依次包括内段、中段和外段，其中中段处的内径小于内段和外段处的内径；左弹簧的后端顶在内凸缘上；所述的柱体由后向前依次包括后端帽、细段、粗段和前端帽，其中柱体粗段部分位于二号孔中段处，柱体细段和后端帽位于二号孔的内段处，前端帽位于二号孔的外段处，左弹簧的两端分别顶在内凸缘和柱体上，二号孔的中段处设有竖直的二号通气孔，所述的二号通气孔的上下两端分别连通上腔和二号孔，二号孔中段处位于二号通气孔下开口的内外两端的位置分别设有二号密封圈，其中所述的两个二号密封圈之间的距离大于柱体细段的长度，通过柱体、二号密封圈和活塞的共同作用将上腔完全密封住；所述的柱体的后端帽和前端帽的直径大于二号孔中段部分的内径；所述的右弹簧位于柱体的前侧，右弹簧的后端顶在柱体上，前端顶在所述的挡板上；其中左弹簧的弹力大于右弹簧的弹力；所述的进气阀连通下腔和罐体外的进气装置；所述的进气阀从后向前依次包括二号弹簧、一号柱体和一号弹簧；所述的二号孔后半段是前粗后细的阶梯孔结构；一号弹簧的两端分别顶在内凸缘和一号柱体上，一号柱体的直径大于二号孔后端细段处的直径，一号柱体后端顶在二号孔后半部分粗段与细段之间的连接处；一号柱体上位于两端和中间的位置上各设有一个一号密封圈；一号柱体上分别设有轴向孔和径向孔，所述的轴向孔位于一号柱体的轴心处，轴向孔的前端位于一号柱体的前端面上，轴向孔的后端位于径向孔上；所述的径向孔位于一号柱体上中间和后端的两个一号密封圈之间，沿一号柱体的径向方向分布，连通轴向孔和一号柱体的外侧；所述的隔板上设有一号通气孔，一号通气孔的前端开口位于二号孔上，并且该位置位于一号柱体的中间和前端的两个一号密封圈之间；一号通气孔连接无氧气体的进气装置或无氧气体发生装置；所述的二号弹簧位于一号柱体的后侧，其中一号弹簧的弹力大于二号弹簧的弹力；二号孔的中间粗段位置设有与下腔相连通的孔，该孔绕开一号孔，以避免与一号孔发生空气流通。

2.根据权利要求1所述的一种厌氧菌的培养装置，其特征在于：所述的无氧气体的进气装置是无氧气体充气袋或者气罐。

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