CN113322158A - 一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，包括罐体，罐体顶部可拆卸连接有端盖；端盖顶端中部设置有进料机构，进料机构包括与端盖可拆卸连接的进料部，进料部与罐体连通；进料部顶端固接有封闭部，封闭部与进料部连通；封闭部顶端固接有进料斗，进料斗与封闭部连通；端盖顶端边部可拆卸连接有若干进气机构和若干排气机构，若干进气机构和若干排气机构均与罐体连通。本发明可以直接通过进料机构向罐体内填充物料，无需反复打开端盖进行加注，避免了因为反复打开端盖而导致罐体内的培养物受到污染而死亡。

Description

一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置

技术领域

本发明涉及无菌培养设备技术领域，特别是涉及一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置。

背景技术

植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。

对于一些珍稀药材由于自然产量极少，所以需要人工栽培来满足医学上的需求，而往往通过组织培养来对珍贵药材进行批量生产。但是由于现有的培养装置需要反复打开端盖来向装置内进行培养基加注等操作，但这样操作容易导致细菌等有害物质进入，导致培养物受到污染而死亡，严重影响珍稀药材的规模化生产。

因此亟需设计一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，包括罐体，所述罐体顶部可拆卸连接有端盖；所述端盖顶端中部设置有进料机构，所述进料机构包括与所述端盖可拆卸连接的进料部，所述进料部与所述罐体连通；所述进料部顶端固接有封闭部，所述封闭部与所述进料部连通；所述封闭部顶端固接有进料斗，所述进料斗与所述封闭部连通；所述端盖顶端边部可拆卸连接有若干进气机构和若干排气机构，若干所述进气机构和若干所述排气机构均与所述罐体连通。

优选的，所述进料部包括与所述端盖可拆卸连接的进料管，进料管上固定安装有辅助进料组件；所述封闭部固接在所述进料管的顶端。

优选的，所述辅助进料组件包括环形气囊，所述进料管内壁开设有与所述环形气囊相适配的环形槽，所述环形气囊通过所述环形槽固定嵌设在所述进料管内壁；所述环形气囊外侧壁固接有连通管的一端，所述连通管的另一端贯穿所述进料管并固接有充气囊，所述连通管的一端与所述环形气囊连通，所述连通管的另一端与所述充气囊连通。

优选的，所述封闭部包括与所述进料管固接的壳体，所述壳体内对称设置有调节杆，所述调节杆与所述壳体限位滑动连接；两所述调节杆相靠近的一端均固接有封闭块，两所述调节杆相远离的一端均固接有拉手环。

优选的，所述壳体内开设有滑槽，所述调节杆上固接有与所述滑槽相适配的滑块，所述调节杆通过所述滑槽与所述壳体限位滑动连接；所述滑块靠近所述拉手环的一端固接有第一弹簧，所述第一弹簧的末端与所述滑槽靠近所述拉手环的一侧内壁固接，且所述第一弹簧套设在所述调节杆上。

优选的，所述进气机构包括与所述端盖可拆卸连接的进气盒，所述进气盒内沿空气流动方向依次设置有吸水海绵和滤芯，所述吸水海绵和所述滤芯均与所述进气盒内壁固接。

优选的，所述滤芯的截面为波浪形。

优选的，所述排气机构包括与所述端盖可拆卸连接的排气块，所述排气块上开设有锥形槽，所述锥形槽内滑接有与所述锥形槽相适配的锥形块；所述锥形槽底端开设有排气孔，所述锥形块靠近所述排气孔的一侧固接有第二弹簧，所述第二弹簧末端与所述锥形槽底端内壁固接。

优选的，所述罐体顶部开设有螺纹槽，所述端盖内部侧壁固接有与所述螺纹槽相适配的螺纹凸起，所述端盖通过所述螺纹槽与所述罐体可拆卸连接。

优选的，所述端盖顶端内壁固接有环形密封圈。

本发明公开了以下技术效果：

1、本发明通过设置进料机构，通过进料机构无需打开端盖便能直接向罐体内加注培养液等物料，避免了反复打开端盖细菌等进入罐体而导致的培养物死亡,极大地保障了珍稀药材规模化生产过程中的成活率。

2、辅助进料组件能够有效地解决进料堵塞的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置的轴测图；

图2为本发明一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置的透视图；

图3为本发明中罐体与端盖连接时的轴侧图；

图4为本发明中罐体与端盖连接时的剖视图；

图5为图4中A的放大图；

图6为本发明中辅助进料组件的结构示意图；

图7为本发明中封闭部的结构示意图；

图8为本发明中排气机构的结构示意图；

图9为本发明中进气机构的结构示意图；

图10为本发明中实施例二中封闭部的结构示意图；

其中，1为进料斗、2为壳体、3为进料管、4为排气块、5为连接管、6为进气盒、7为端盖、8为罐体、9为调节杆、10为拉手环、 11为充气囊、12为连通管、13为进气接头、14为排气接头、15为进料接头、17为环形密封圈、18为环形凸起、19为环形气囊、20为第一弹簧、21为封闭块、22为弹性凸起、23为锥形块、24为第二弹簧、25为滤芯、26为吸水海绵。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1-9所示,本发明提供一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，包括罐体8，罐体8顶部可拆卸连接有端盖7；端盖7顶端中部设置有进料机构，进料机构包括与端盖7可拆卸连接的进料部，进料部与罐体8连通；进料部顶端固接有封闭部，封闭部与进料部连通；封闭部顶端固接有进料斗1，进料斗1与封闭部连通；端盖7顶端边部可拆卸连接有若干进气机构和若干排气机构，若干进气机构和若干排气机构均与罐体8连通。

进一步的，进料部包括与端盖7可拆卸连接的进料管3，进料管 3上固定安装有辅助进料组件；封闭部固接在进料管3的顶端。

进一步的，端盖7顶端中部固接有进料接头15，进料接头15底端贯穿端盖7与罐体8连通，进料管3通过进料接头15与罐体8连通；进料接头15顶部固定套设有若干环形固定块，若干环形固定块沿竖直方向分布，进料管3通过若干环形固定块插接在进料接头15 上。

进一步的，进料管3底部与进料接头15连接的部分由具有一定延展性的橡胶制成，进料管3的其他部分由硬质塑料制成，且进料管 3内壁铺设有聚四氟乙烯图层。在通过进料管3向罐体8内加注物料时，聚四氟乙烯图层能够有效避免物料残留在进料管3上。

进一步的，辅助进料组件包括环形气囊19，进料管3内壁开设有与环形气囊19相适配的环形槽，环形气囊19通过环形槽固定嵌设在进料管3内壁；环形气囊19外侧壁固接有连通管12的一端，连通管12的另一端贯穿进料管3并固接有充气囊11，连通管12的一端与环形气囊19连通，连通管12的另一端与充气囊11连通。在加注的过程中如果出现堵塞的状况时，通过捏动充气囊11，向环形气囊 19内充气，实现对进料管3内堵塞部位的晃动，将堵塞部位打通。

进一步的，封闭部包括与进料管3固接的壳体2，壳体2内对称设置有调节杆9，调节杆9与壳体2限位滑动连接；两调节杆9相靠近的一端均固接有封闭块21，两调节杆9相远离的一端均固接有拉手环10。

进一步的，壳体2内开设有滑槽，调节杆9上固接有与滑槽相适配的滑块，调节杆9通过滑槽与壳体2限位滑动连接；滑块靠近拉手环10的一端固接有第一弹簧20，第一弹簧20的末端与滑槽靠近拉手环10的一侧内壁固接，且第一弹簧20套设在调节杆9上。

进一步的，进气机构包括与端盖7可拆卸连接的进气盒6，进气盒6内沿空气流动方向依次设置有吸水海绵26和滤芯25，吸水海绵 26和滤芯25均与进气盒6内壁固接。

进一步的，端盖7顶端边部固接有若干进气接头13，进气接头13底端贯穿端盖7与罐体8连通；进气盒6外壁固接有连接管5一端，连接管5与进气盒6连通；进气接头13顶部固定套设有若干环形固定块，若干环形固定块沿竖直方向分布，连接管5另一端通过若干环形固定块插接在进料接头15上，进气盒6通过连接管5和进气接头13与罐体8连通。

进一步的，滤芯25的截面为波浪形。将滤芯25设置为波浪形可以使空气与滤芯25有更大的接触面积，过滤效果更好。

进一步的，滤芯25表面铺设有纳米银喷涂碳纤维涂层，纳米银喷涂碳纤维涂层的银纳米颗粒的粒度为10-50纳米。纳米银喷涂碳纤维涂层由纳米植物纤维与银纳米颗粒复合制成，可杀灭细菌的银纳米颗粒均匀地分布在纳米植物纤维交织成的网络结构之中，银纳米颗粒持续释放出高浓度的银离子，起到高效杀灭空气中的细菌、病毒、霉菌和尘螨等病原体的作用，能有效杀死空气中细菌避免对罐体8内的培养物造成污染而导致培养物的死亡。

进一步的，排气机构包括与端盖7可拆卸连接的排气块4，排气块4上开设有锥形槽，锥形槽内滑接有与锥形槽相适配的锥形块23；锥形槽底端开设有排气孔，锥形块23靠近排气孔的一侧固接有第二弹簧24，第二弹簧24末端与锥形槽底端内壁固接。设置锥形槽和锥形块23，第二弹簧24处于预压紧的状态，可以始终保持锥形槽与锥形块23之间的密封，保证细菌等有害物质不会沿排气机构进入罐体 8，对培养物造成污染。

进一步的，端盖7顶端边部固接有若干排气接头14，排气接头14底端贯穿端盖7与罐体8连通；排气块4外壁固接有连接管5一端，连接管5与锥形槽连通；排气接头14顶部固定套设有若干环形固定块，若干环形固定块沿竖直方向分布，连接管5另一端通过若干环形固定块插接在进料接头15上，排气块4通过连接管5和排气接头14与罐体8连通。

进一步的，锥形槽沿排气是气体的流速方向宽度逐渐变大。

进一步的，罐体8顶部开设有螺纹槽，端盖7内部侧壁固接有与螺纹槽相适配的螺纹凸起，端盖7通过螺纹槽与罐体8可拆卸连接。通过螺纹连接实现罐体8与端盖7的可拆卸连接，更加的方便快捷。

进一步的，为了保证将端盖7旋拧至罐体8后，保证罐体8的密封性，在端盖7顶端内壁固接有环形密封圈17。

进一步的，端盖7顶端内壁固接有环形凸起18，环形密封圈17 位于环形凸起18的外侧，进料接头15、若干进气接头13、若干排气接头14均位于环形凸起18的内侧。

具体实时方式：

通过拉动拉手环10带动调节杆9运动，将与调节杆9固接的封闭块21打开，通过进料斗1和进料管3向罐体8内加注物料，加注完毕后松开拉手环10在第一弹簧20的作用下，两个封闭块21抵接实现对进料管3的密封，避免外界杂质沿进料管3落入罐体8导致培养物污染，同时还能避免罐体8内的物料回流。

在加注的过程中如果出现堵塞的状况时，通过捏动充气囊11，向环形气囊19内充气，实现对进料管3内堵塞部位的晃动，将堵塞部位打通。

在平时状态进气盒6是处于封闭状态，当需要对罐体8内补充氧气时将堵住进气盒6的堵头打开，空气经过进气盒6、连接管5以及进气接头13进入罐体8，空气经过吸水海绵26和滤芯25过滤，将空气中的水气、杂质和有害物质过滤，避免污染罐体8内的污染物。

当罐体8内的有害气体过多时，罐体8内的压力升高，顶动锥形块23，压缩第二弹簧24，锥形块23与锥形槽之间产生封闭，有害气体排除，当罐体8内的压力降低后在第二弹簧24的作用下锥形块23 自动恢复原位。

实施例二：

如图10所示，实施例二与实施例一的区别仅在于，两封闭块21 相靠近的一侧均固接有弹性凸起22，弹性凸起22可以保证两封闭块 21抵接时的密封效果更好。

进一步的，弹性凸起22的截面形状为半圆形。

具体实施方式：

实施例二与实施例一的实施方式一致，在此不在进行过多叙述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：包括罐体(8)，所述罐体(8)顶部可拆卸连接有端盖(7)；所述端盖(7)顶端中部设置有进料机构，所述进料机构包括与所述端盖(7)可拆卸连接的进料部，所述进料部与所述罐体(8)连通；所述进料部顶端固接有封闭部，所述封闭部与所述进料部连通；所述封闭部顶端固接有进料斗(1)，所述进料斗(1)与所述封闭部连通；所述端盖(7)顶端边部可拆卸连接有若干进气机构和若干排气机构，若干所述进气机构和若干所述排气机构均与所述罐体(8)连通。

2.根据权利要求1所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述进料部包括与所述端盖(7)可拆卸连接的进料管(3)，所述进料管(3)上固定安装有辅助进料组件；所述封闭部固接在所述进料管(3)的顶端。

3.根据权利要求2所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述辅助进料组件包括环形气囊(19)，所述进料管(3)内壁开设有与所述环形气囊(19)相适配的环形槽，所述环形气囊(19)通过所述环形槽固定嵌设在所述进料管(3)内壁；所述环形气囊(19)外侧壁固接有连通管(12)的一端，所述连通管(12)的另一端贯穿所述进料管(3)并固接有充气囊(11)，所述连通管(12)的一端与所述环形气囊(19)连通，所述连通管(12)的另一端与所述充气囊(11)连通。

4.根据权利要求2所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述封闭部包括与所述进料管(3)固接的壳体(2)，所述壳体(2)内对称设置有调节杆(9)，所述调节杆(9)与所述壳体(2)限位滑动连接；两所述调节杆(9)相靠近的一端均固接有封闭块(21)，两所述调节杆(9)相远离的一端均固接有拉手环(10)。

5.根据权利要求4所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述壳体(2)内开设有滑槽，所述调节杆(9)上固接有与所述滑槽相适配的滑块，所述调节杆(9)通过所述滑槽与所述壳体(2)限位滑动连接；所述滑块靠近所述拉手环(10)的一端固接有第一弹簧(20)，所述第一弹簧(20)的末端与所述滑槽靠近所述拉手环(10)的一侧内壁固接，且所述第一弹簧(20)套设在所述调节杆(9)上。

6.根据权利要求1所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述进气机构包括与所述端盖(7)可拆卸连接的进气盒(6)，所述进气盒(6)内沿空气流动方向依次设置有吸水海绵(26)和滤芯(25)，所述吸水海绵(26)和所述滤芯(25)均与所述进气盒(6)内壁固接。

7.根据权利要求6所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述滤芯(25)的截面为波浪形。

8.根据权利要求1所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述排气机构包括与所述端盖(7)可拆卸连接的排气块(4)，所述排气块(4)上开设有锥形槽，所述锥形槽内滑接有与所述锥形槽相适配的锥形块(23)；所述锥形槽底端开设有排气孔，所述锥形块(23)靠近所述排气孔的一侧固接有第二弹簧(24)，所述第二弹簧(24)末端与所述锥形槽底端内壁固接。

9.根据权利要求1所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述罐体(8)顶部开设有螺纹槽，所述端盖(7)内部侧壁固接有与所述螺纹槽相适配的螺纹凸起，所述端盖(7)通过所述螺纹槽与所述罐体(8)可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的一种应用于植物组织规模化悬浮培养生产的无菌培养装置，其特征在于：所述端盖(7)顶端内壁固接有环形密封圈(17)。

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