CN112708547A - 一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜 - Google Patents

一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基因工程装置设备技术领域，且公开了一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，包括壳体，所述壳体顶部开设有对称的启动槽，启动槽顶部固定连接有弹簧一，弹簧一底部固定连接有启动块，启动块内部固定连接有电介质板，启动槽右侧固定连接有正极板，启动槽左侧固定连接有负极板。该基因工程用自动控制换气的生物反应釜，通过启动块与弹簧一的相互配合，对培养腔内部的气体气压进行监控，当气压不断升高时，带动启动块移动，再通过电介质板与正极板、负极板的相互作用，控制压敏电阻两端电压，从而使压敏电阻达到工作电压时，接通排气孔电压，使排气孔对培养腔内部的气体进行排放，实现了自动换气的功能。

Description

一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜
技术领域
本发明涉及基因工程装置设备技术领域，具体为一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜。
背景技术
近年来随着生物技术的不断发展，细胞培养技术也日新月异，为了更好地满足细胞培养的需求，出现了各种的生物培养器皿，生物反应釜便是如今最为常用的生物培养容器，但在生物反应釜的使用过程中，经常会出现换气不及时、养料输送不到位的情况，导致培养的微生物活性下降，甚至整体全部死亡的情况，给用户造成了损失，不利于用户的使用。
在生物反应釜的使用过程中，需要对培养物进行无菌密闭培养，防止培养物被外界微生物污染影响质量，而在培养物的生长过程中会消耗内部养分产生废气，使得内部气压升高，同时消耗氧气，当出现换气不及时的情况时，会使得内部气压过高，同时氧气含量不足，导致培养物大面积死亡，不能满足用户的使用需求。
因此，我们提出了一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜来解决以上问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，具备自动监控培养腔内部气压、自动换气的优点，解决了普通反应釜不能自动进行氧气输送、不利于生物培养的问题。
(二)技术方案
为实现上述自动监控培养腔内部气压、自动换气的目的，本发明提供如下技术方案：一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，包括壳体，所述壳体顶部开设有对称的启动槽，启动槽顶部固定连接有弹簧一，弹簧一底部固定连接有启动块，启动块内部固定连接有电介质板，启动槽右侧固定连接有正极板，启动槽左侧固定连接有负极板，壳体顶部开设有两个控制槽，控制槽左侧固定连接有弹簧二，弹簧二右侧固定连接有控制块，壳体顶部开设有排气孔，壳体底部开设有两个对称的进气槽，进气槽顶部固定连接有弹簧三，弹簧三底部固定连接有进气块，进气块内部固定连接有永磁体，进气槽顶部固定连接有电磁铁，进气槽两侧均开设有进气孔，进气孔顶部固定连接有单向阀，壳体内部开设有培养腔。
优选的，所述壳体为金属材料，壳体内部设置有防腐蚀层，壳体包括顶盖和底座，顶盖与底座相互卡接，防止了壳体被内部培养物腐蚀，延长了壳体的使用寿命，便于壳体的开启与闭合，有利于用户提取内部培养物。
优选的，所述启动块的直径等于启动槽的直径，启动块的表面光滑，启动块外侧设置有密封挡圈，减小了启动块与启动槽之间的摩擦阻力，便于启动块在启动槽中的移动，有利于对培养腔内部的气压进行监控，便于产品的功能实现。
优选的，所述负极板与压敏电阻电性相连，正极板与负极板的高度相同，通过电介质板的移动，控制正极板与负极板间的相对面积，从而使压敏电阻两端电压改变，当压敏电阻两端电压达到工作电压时，压敏电阻控制排气孔通电，实现了产品自动换气的功能。
优选的，所述控制块的直径小于控制槽的直径，控制块包括移动块体和电触块体，减小了控制块与控制槽间的摩擦阻力，便于控制块在控制槽中的移动，通过控制块与启动块中电触点相互接触，控制排气孔断电，从而结束产品的换气。
优选的，所述进气块的直径小于进气槽的直径，进气块为金属材料，进气块的底部设置有密封挡圈，减小了进气块与进气槽间的摩擦阻力，便于进气块在进气槽中的移动，通过进气块的移动，控制进气孔接通氧气，实现对产品的养料输入。
优选的，所述电磁铁包括磁通体、环绕线圈和电磁组件，电磁铁与永磁体的相对面磁性相反，当电磁铁通电时，电磁铁产生磁场，电磁铁与永磁体因相对面磁性相反而相互吸引，带动进气块克服弹簧三弹力作用移动，从而接通进气孔，实现了产品的养料输入功能。
优选的，所述单向阀为单向出气阀门，单向阀的启动压力值大于单向阀顶部的压力值，当进气孔的气路被接通时，单向阀底部的气压大于单向阀顶部的气压且大于单向阀的启动气压，实现了对培养腔内部持续输入氧气的功能，同时防止培养腔中的培养液流入进气孔中。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，具备以下有益效果：
1、该基因工程用自动控制换气的生物反应釜，通过启动块与弹簧一的相互配合，对培养腔内部的气体气压进行监控，当气压不断升高时，带动启动块移动，再通过电介质板与正极板、负极板的相互作用，控制压敏电阻两端电压，从而使压敏电阻达到工作电压时，接通排气孔电压，使排气孔对培养腔内部的气体进行排放，实现了自动换气的功能。
2、该基因工程用自动控制换气的生物反应釜，通过电磁铁与永磁体的相互配合，当电磁铁通电产生磁场时，电磁铁与永磁体因相对面磁性相反而相互吸引，带动进气块克服弹簧三弹力移动，使得进气孔接通，从而实现了产品对培养物供氧的功能，再通过进气孔与排气孔相互作用，使得培养腔内部的气体进行交换，实现了产品的自动换气的功能，有利于生物的培养。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明启动块示意图；
图3为本发明图1中A部局部放大示意图；
图4为本发明图1中B部局部放大示意图。
图中：1、壳体；2、启动槽；3、弹簧一；4、启动块；5、电介质板；6、正极板；7、负极板；8、控制槽；9、弹簧二；10、控制块；11、排气孔；12、进气槽；13、弹簧三；14、进气块；15、永磁体；16、电磁铁；17、进气孔；18、单向阀；19、培养腔。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，包括壳体1，壳体1为金属材料，壳体1内部设置有防腐蚀层，壳体1包括顶盖和底座，顶盖与底座相互卡接，防止了壳体1被内部培养物腐蚀，延长了壳体1的使用寿命，便于壳体1的开启与闭合，有利于用户提取内部培养物，壳体1顶部开设有对称的启动槽2，启动槽2顶部固定连接有弹簧一3，弹簧一3底部固定连接有启动块4，启动块4的直径等于启动槽2的直径，启动块4的表面光滑，启动块4外侧设置有密封挡圈，减小了启动块4与启动槽2之间的摩擦阻力，便于启动块4在启动槽2中的移动，有利于对培养腔19内部的气压进行监控，便于产品的功能实现，启动块4内部固定连接有电介质板5，启动槽2右侧固定连接有正极板6，启动槽2左侧固定连接有负极板7，负极板7与压敏电阻电性相连，正极板6与负极板7的高度相同，通过电介质板5的移动，控制正极板6与负极板7间的相对面积，从而使压敏电阻两端电压改变，当压敏电阻两端电压达到工作电压时，压敏电阻控制排气孔11通电，实现了产品自动换气的功能。
壳体1顶部开设有两个控制槽8，控制槽8左侧固定连接有弹簧二9，弹簧二9右侧固定连接有控制块10，控制块10的直径小于控制槽8的直径，控制块10包括移动块体和电触块体，减小了控制块10与控制槽8间的摩擦阻力，便于控制块10在控制槽8中的移动，通过控制块10与启动块4中电触点相互接触，控制排气孔11断电，从而结束产品的换气，壳体1顶部开设有排气孔11，壳体1底部开设有两个对称的进气槽12，进气槽12顶部固定连接有弹簧三13，弹簧三13底部固定连接有进气块14，进气块14的直径小于进气槽12的直径，进气块14为金属材料，进气块14的底部设置有密封挡圈，减小了进气块14与进气槽12间的摩擦阻力，便于进气块14在进气槽12中的移动，通过进气块14的移动，控制进气孔17接通氧气，实现对产品的养料输入。
进气块14内部固定连接有永磁体15，进气槽12顶部固定连接有电磁铁16，电磁铁16包括磁通体、环绕线圈和电磁组件，电磁铁16与永磁体15的相对面磁性相反，当电磁铁16通电时，电磁铁16产生磁场，电磁铁16与永磁体15因相对面磁性相反而相互吸引，带动进气块14克服弹簧三13弹力作用移动，从而接通进气孔17，实现了产品的养料输入功能，进气槽12两侧均开设有进气孔17，进气孔17顶部固定连接有单向阀18，单向阀18为单向出气阀门，单向阀18的启动压力值大于单向阀18顶部的压力值，当进气孔17的气路被接通时，单向阀18底部的气压大于单向阀18顶部的气压且大于单向阀18的启动气压，实现了对培养腔19内部持续输入氧气的功能，同时防止培养腔19中的培养液流入进气孔17中，壳体1内部开设有培养腔19。
工作原理：当产品内部气压正常时，启动块4无法克服弹簧一3弹力作用向上移动，电介质板5完全插入在正极板6与负极板7之间，压敏电阻两端电压小于工作电压，排气孔11不通电，电磁铁16不通电，进气孔17处于不接通，培养腔19内部培养物自行消耗内部氧气，随着时间推移，内部的废气不断增加，使得培养腔19内部气压升高，启动块4克服弹簧一3弹力作用向上移动，从而带动电介质板5移动，使的正极板6与负极板7间的相对面积不断增大，从而使压敏电阻两端电压不断升高，压敏电阻达到工作电压通电工作，从而控制排气孔11通电，排气孔11将培养腔19顶部废气排除产品外，同时电磁铁16通电产生磁场，电磁铁16与永磁体15因相对面磁性相反而相互吸引，带动进气块14克服弹簧三13弹力作用向上移动，从而接通进气孔17，进气孔17中的氧气通过单向阀18进入培养腔19内部，实现了产品的供氧换气的功能，排气孔11的排气速率大于进气孔17的进气速率，培养腔19内部气压不断减小，启动块4缓慢下移，同时当电介质板5完全插入至正极板6与负极板7之间时，电磁铁16断电，进气孔17被封闭，停止对培养腔19内部供氧，此时排气孔11继续工作，当启动块4下移到设计位置时，控制块10与启动块4上电触点接触，使得排气孔11断电，培养腔19内部气压到达正常范围内，实现了产品的自动换气的功能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)顶部开设有对称的启动槽(2)，启动槽(2)顶部固定连接有弹簧一(3)，弹簧一(3)底部固定连接有启动块(4)，启动块(4)内部固定连接有电介质板(5)，启动槽(2)右侧固定连接有正极板(6)，启动槽(2)左侧固定连接有负极板(7)，壳体(1)顶部开设有两个控制槽(8)，控制槽(8)左侧固定连接有弹簧二(9)，弹簧二(9)右侧固定连接有控制块(10)，壳体(1)顶部开设有排气孔(11)，壳体(1)底部开设有两个对称的进气槽(12)，进气槽(12)顶部固定连接有弹簧三(13)，弹簧三(13)底部固定连接有进气块(14)，进气块(14)内部固定连接有永磁体(15)，进气槽(12)顶部固定连接有电磁铁(16)，进气槽(12)两侧均开设有进气孔(17)，进气孔(17)顶部固定连接有单向阀(18)，壳体(1)内部开设有培养腔(19)。
2.根据权利要求1所述的一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，其特征在于：所述壳体(1)为金属材料，壳体(1)内部设置有防腐蚀层，壳体(1)包括顶盖和底座，顶盖与底座相互卡接。
3.根据权利要求1所述的一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，其特征在于：所述启动块(4)的直径等于启动槽(2)的直径，启动块(4)的表面光滑，启动块(4)外侧设置有密封挡圈。
4.根据权利要求1所述的一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，其特征在于：所述负极板(7)与压敏电阻电性相连，正极板(6)与负极板(7)的高度相同。
5.根据权利要求1所述的一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，其特征在于：所述控制块(10)的直径小于控制槽(8)的直径，控制块(10)包括移动块体和电触块体。
6.根据权利要求1所述的一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，其特征在于：所述进气块(14)的直径小于进气槽(12)的直径，进气块(14)为金属材料，进气块(14)的底部设置有密封挡圈。
7.根据权利要求1所述的一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，其特征在于：所述电磁铁(16)包括磁通体、环绕线圈和电磁组件，电磁铁(16)与永磁体(15)的相对面磁性相反。
8.根据权利要求1所述的一种基因工程用自动控制换气的生物反应釜，其特征在于：所述单向阀(18)为单向出气阀门，单向阀(18)的启动压力值大于单向阀(18)顶部的压力值。
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