CN117337766A - 一种生物培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生物培养装置，包括种子罐、培养罐，和设置在种子罐和培养罐之间的移种箱，移种箱包括：进料口，通过进料管与种子罐连通；移种口，通过移种管与培养罐连通；进料管和移种管上分别设置有进料通断阀和移种通断阀。本发明通过设置一个移种箱，在移种箱上设置五个阀口，种子罐的不定根从进料口流进移种箱，再由移种箱通过移种口转入培养罐培育；种子罐和移种箱内的各种不同的液体通过对应的口排出，从而实现对种子罐内的不定根进行转移及对各种液体定向排出的功能。

Description

一种生物培养装置

技术领域

本发明属于植物组织培育装置技术领域，具体地说，涉及一种生物培养装置。

背景技术

随着生活条件的不断提高，人们普遍越来越注重通过饮食具有滋养效用的药材来增强体质，进行养生保健。由于人口数量巨大，对药用植物的需求量急剧攀升。并且，以传统方法培育药用植物不仅需要大量的土地、较长生长周期，还需要适宜的气候。任何一种条件不合适都会限制和降低培育药用植物的规模以及药用植物的产量。

因此，科技人员研发出一种利用植物体离体的组织或细胞进行规模化培育的方法和培养装置。通过将植物的器官：根、茎、叶等剥离，然后放入含有营养成分的培养基中进行培育，同时提供适于生长的温度、光照等其它环境条件，将植物的器官诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后，使用这些愈伤组织、不定芽、不定根作为培育植物的种子，将他们放入到培养装置中进行培育。进而，通过培养装置培养不定根解决了培育药用植物依赖土地、气候等条件的缺陷，还能够通过大量的培养装置进行规模化培育提高药用植物的产量。

目前，不定根培养一般通过工人将培育好的不定根转移到大型培养管中继续培育，这种方式容易出现培养液被污染并且人工成本高的问题。

因此，设计一种生物培养装置，以实现不定根及其培养液可自动转移至大培养罐成为本领域技术人员亟待解决的问题。

有鉴于此,特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种生物培养装置，包括种子罐和培养罐，通过在种子罐和培养罐之间设置移种箱，使种子罐内的不定根从进料口流进移种箱，再由移种箱通过移种口转入培养罐培育；种子罐和移种箱内的各种不同的液体通过对应的口排出，从而实现对种子罐罐内的不定根进行转移及对各种液体定向排出的功能，克服了现有技术中对不定根及其培养液转移过程中人工成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种生物培养装置，包括种子罐、培养罐，和设置在种子罐和培养罐之间的移种箱，移种箱包括：

进料口，通过进料管与种子罐连通；

移种口，通过移种管与培养罐连通；进料管和移种管上分别设置有进料通断阀和移种通断阀。

进一步的，进料管自种子罐的底部与种子罐连通，移种管自培养罐的顶部与培养罐连通；

优选的，种子罐的底部设置为锥形。

进一步的，移种箱还包括出料口，在出料口处设置有出料管，出料口通过出料管与外部连通，出料管上设置有出料通断阀。

进一步的，出料管的端部设置有出料堵头，出料堵头与出料管相适配，用于对出料管的端部进行封堵；

优选的，出料堵头与出料管之间设置有密封圈。

进一步的，

还包括用于输送高温蒸汽的高温蒸汽管路，高温蒸汽管路的输出端设置有一个或多个高温蒸汽支管，高温蒸汽支管与移种管和/或进料管和/或出料管对应接通，用于对移种管和/或进料管和/或出料管进行消毒；

优选的，高温蒸汽管路的端部包括，与移种管远离移种箱的一端连通的第一高温蒸汽支管、与出料通断阀、进料通断阀、移种通断阀对应连通的第二高温蒸汽支管、第三高温蒸汽支管和第四高温蒸汽支管。

进一步的，移种箱还包括排污口，排污口处连通有排污管用于将消毒后的高温蒸汽排出；

优选的，排污口设置在移种箱底部；在排污管上设置有排污通断阀。

进一步的，移种箱还包括CIP口，在CIP口连通有CIP管，用于排放CIP清洗液；

CIP管上设置有CIP通断阀。

进一步的，

还包括用于回收高温蒸汽和/或CIP清洗液的回收管路，排污管和/或CIP通断阀远离移种箱的一端与排污管连通。

进一步的，包括设置在培养罐底部的第二移种箱：

第二移种箱包括，第二进料口、第二进料管、第二移种口和第二移种管；

第二进料口通过第二进料管与培养罐连通；第二移种口通过第二移种管与种子罐连通；用于实现种子罐与培养罐中不定根溶液的循环。

一种生物培养装置的控制方法，包括以下步骤：

S1，开启移种通断阀，向管道内通入高温蒸汽；

S2，开启排污通断阀，将消毒后的蒸汽排出；

S3，关闭排污通断阀、开启进料通断阀，第一罐体内的不定根与不定根溶液自种子罐转入培养罐。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明通过设置一个移种箱，在移种箱上设置五个阀口，种子罐的不定根从进料口流进移种箱，再由移种箱通过移种口转入培养罐培育；种子罐和移种箱内的各种不同的液体通过对应的口排出，从而实现对种子罐内的不定根进行转移及对各种液体定向排出的功能。

2、本发明通过在移种箱的各管道上设置一个通断阀，在进行不定根转移时，进料口的阀门与移种口通断阀打开；在排废液时，进料口的阀门与排污通断阀打开，避免了不定根与废液相互混合。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本发明中整体结构示意图；

图2为本发明中移种箱的示意图；

图3为实施例中的一种植物组织培养罐的罐底示意图；

图4为实施例中的一种植物组织培养罐的裁切结构的示意图；

图5为实施例中的一种裁切结构的剪切部的示意图；

图6为实施例中的一种植物组织培养罐的进气结构的示意图；

图7为实施例中的一种进气结构的剖面示意图；

图8为实施例中进气结构与裁切结构位于罐体底部的示意图。

图中主要元件说明：

1、种子罐；12、培养罐；2、移种箱；21、进料口；211、进料管；2111、进料通断阀；22、出料口；221、出料管；2211、出料通断阀；2212、出料堵头；23、移种口；231、移种管；2311、移种通断阀；24、CIP口；241、CIP管；2411、CIP通断阀；25、排污口；251、排污管；2511、排污通断阀；3、回收管路；4、高温蒸汽管路；11、罐壁；20、罐底；90、罐体空腔；31、隔套；311、凸柱；312、法兰边；32、剪切部；321、销轴；322、刀片组；323、第一刀片；324、第二刀片；325、旋转端；326、叶片端；327、闭合侧边；328、展开侧边；33、传动部；331、排料段；332、驱动段；333、排料口；34、动力部；35、导流罩；351、进口；352、出口；353、循环口；10、植物组织培养罐；11、罐壁；40、进气结构；41、进气部；42、曝气部；421、空腔；43、导管；431、进气段；432、出气段；433、过渡段；44、座板；45、速拆接头；451、密封槽；5、过料口；51、接口；52、叠压件；521、通孔；53、轮毂套件；531、支撑环；532、凹槽；533、连接孔；54、密封圈；6、裁切结构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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和简化描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、2所示，本实施例中介绍一种生物培养装置，所述生物培养装置包括种子罐1、培养罐12，和设置在种子罐1和培养罐12之间的移种箱2；移种箱2包括：进料口21，通过进料管211与种子罐1连通；移种口23，通过移种管231与培养罐12连通；进料管211和移种管231上分别设置有进料通断阀2111和移种通断阀2311。

具体的，移种箱2设置在种子罐1的下部，在进料口21处设置一个自种子罐1底部延伸至出料口22处的进料管211，在种子罐1的底部、进料管211外部设置一个进料通断阀2111，用于开启或关闭进料管211。

具体的，上述种子罐1的底部设置为锥形，用于存放不定根和不定根培养液，不定根需要在种子罐1内培养一段时间之后才可以由进料口21流向培养罐12继续培养，在种子罐1底部设置进料通断阀2111，可以人为的控制在不定根培育完成的时候让其流向培养罐12，或者通过观察记录一定量的不定根需要多少时间能够培育完成，若不定根培育完成的时间相对稳定，可以通过程序设定固定的时间来控制进料通断阀2111的开启或关闭，这样可以大大减少人工成本。

优选的，进料通断阀2111的阀芯与种子罐1底部接触的部分设置一圈密封圈，罐体的体积较大，导致罐内对罐体底部的压强较大，若气动阀的阀芯与种子罐1密封不严密，会有渗液的情况出现。

具体的，在移种箱2相对于地面的水平方向上设置两个粗管，分别为：移种管231，一端与移种口23连接，另一端延伸至培养罐12与其连接；出料管221，一端与出料口22连接，另一端与外界连通。

具体的，不定根初步培育完成后需要进入培养罐12继续培育，从进料口21流进移种箱2，再由移种箱2通过移种管231转移到培养罐12内，由于种子罐1内部的培养液与不定根数量较多，所以要选择较粗的管道来减少由种子罐1转入培养罐12时所需要的时间。

具体的，出料管221用于排出成料或废料，在种子罐1培育的过程中会出现育种失败的可能，这时的培养液与培养液中的不定根就不能继续转入培养罐12，通过设置一个出料管221，将培育失败的不定根排出，出料管221一端直接连通外界，便于培育失败的不定根直接可以排走处理。

具体的，出料管221远离移种箱2的一端设置有一个出料堵头2212，所述出料堵头2212可设置为带螺纹的铸件，在出料管221远离移种箱2的一端设置与出料堵头2212螺纹相适配的内螺纹，出料堵头2212旋转与出料管221密封，在出料堵头2212与出料管221接触的面设置一圈密封圈来加强密封性，设置出料堵头2212可以使出料管221在未使用的时候，保证管内不受外界的污染，避免在排出成品料的时候被污染。

具体的，在出料管221靠近移种箱2的一端设置一个出料通断阀2211，出料通断阀2211的阀芯与出料管221内径相适配并紧贴在内壁上，由于移种箱2内会流经不同的液体，若将出料通断阀2211设置的离移种箱2过远，会导致相对应的管路内会进入其他的液体，在启用该管路时会导致多种液体混在一起，不利于生物培养装置的稳定运作。

具体的，在移种管231靠近移种箱2的一端设置一个移种通断阀2311，所述移种通断阀2311的阀芯与移种管231的内径向适配并紧贴在内壁上，在阀芯与内壁接触的地方设置密封圈，用来提高移种通断阀2311对移种管231的密封性。

具体的，所述生物培养装置还包括用于输送高温蒸汽的高温蒸汽管路4，高温蒸汽管路4的输出端设置有一个或多个高温蒸汽支管，高温蒸汽支管与移种管231和/或进料管211和/或出料管221对应接通，用于对移种管231和/或进料管211和/或出料管221进行消毒；

优选的，高温蒸汽管路4的端部包括，与移种管231远离移种箱2的一端连通的第一高温蒸汽支管、与出料通断阀2211、进料通断阀2111、移种通断阀2311对应连通的第二高温蒸汽支管、第三高温蒸汽支管和第四高温蒸汽支管。

具体的，在不定根自种子罐1转入培养罐12之前，需要对移种箱2内部进行高温杀菌，避免不定根营养液在流经移种箱2的时候被污染，导致培育失败的情况。

具体的，移种箱2还包括排污口25，排污口25处连通有排污管251用于将消毒后的高温蒸汽排出；

优选的，排污口25设置在移种箱2底部；在排污管251上设置有排污通断阀2511。

具体的，移种箱2还包括CIP口24，在CIP口24连通有CIP管241，用于排放CIP清洗液；CIP管241上设置有CIP通断阀2411。

优选的，CIP管241与排污管251设置为细管，还包括用于回收高温蒸汽和/或CIP清洗液的回收管路3，排污管251和/或CIP通断阀2411远离移种箱2的一端与排污管251连通。

具体的，在CIP管241靠近CIP口24的一端设置有CIP通断阀2411，所述CIP动阀的阀芯与排污管251的内径向适配并紧贴在内壁上，在阀芯与内壁接触的地方设置密封圈，用来提高CIP通断阀2411对CIP管241的密封性。

具体的，在排污管251上设置一个排污通断阀2511，所述排污通断阀2511的阀芯与排污管251的内径向适配并紧贴在内壁上，在阀芯与内壁接触的地方设置密封圈，用来提高排污通断阀2511对排污管251的密封性。

具体的，在第一阶段向种子罐1内加入培养液与不定根之前需要对种子罐1内部进行杀菌消毒，在本发明中，采用CIP清理系统对种子罐1进行杀菌消毒，与传统清洗方式对比，CIP清洗可以节约操作时间和人力、提高效率能使生产计划合理化及提高生产力，可节约清洗剂、蒸汽、水及成产成本，增加机器部件的使用年限。

具体的，种子罐1在进行完CIP清洗过后所产生的废液自进料口21排入移种箱2，再由移种箱2通过CIP管241排入回收管路3之中。

具体的，在本实施例中，移种箱2所连接的五个通道均设置了控制相对应管道开启或关闭的阀门，一方面，可以通过打开或关闭阀门来控制移种箱2内物质走向，避免出现不定根营养液流向别的管道或废料废液流入培养罐12的风险。

如图1、2所示，本发明实施例提供的一种生物培养装置，还包括种控制系统、冷却循环系统和管路系统。

动力部34，动力部34可驱动剪切部32进行裁剪不定根。动力部34与剪切部32之间不直接相连，剪切部32设置在植物组织培养罐的罐体空腔90内，而动力部34设置在植物组织培养罐外部。动力部34与剪切部32之间隔着植物组织培养罐的罐壁11。

特别地，植物组织培养罐还设置有隔套31。植物组织培养罐的罐壁11开设圆形的安装孔，隔套31的外周面设置为圆柱形并与安装孔的直径大小相同。隔套31可拆卸地嵌设在罐壁11上的安装孔内。

隔套31的一侧连接所述剪切部32、另一侧连接所述动力部34，用于将剪切部32和动力部34分隔在植物组织培养罐的内外。剪切部32安装在隔套31中朝向罐体空腔90的一侧，动力部34安装在隔套31上朝向植物组织培养罐外部的一侧。使隔套31横截面大于剪切部32横截面即可从安装孔直接插入剪切部32，从而使得裁切结构6能够简便、快速地设置在植物组织培养罐上。

隔套31具有多种样式,在本发明的一些实施例中，隔套31呈环状并形成有环形凹槽。当隔套31呈环状时，隔套31的中部为薄壁板且在薄壁板的外圆周设有向板面的一侧凹陷形成的环形凹槽。

在另一些实施例中，隔套31呈筒状并形成有圆柱形凹槽。

隔套31的空腔开口总是位于隔套31的端面。在一些实施例中，隔套31与罐壁11是一体的，是由罐壁11向罐体的空腔内凹陷形成。此时，隔套31的凹槽开口形成在罐体的表面上。

在另一些实施例中，隔套31是独立的零件，与罐壁11是可分隔开的。隔套31可以通过紧固件可拆卸地安装在罐壁11上，也可以通过粘接或焊接等方式固定在罐壁11上。

本实施例中，在植物组织培养罐中设置有能够裁剪不定根的裁切结构6，同时还在剪切部32和动力部34之间设置隔套31，使得裁切结构6分散地安装在植物组织培养罐的罐壁11内、外侧，从而既可以通过裁切结构6控制不定根的长度以维持并促进不定根的培育效率，还可以避免微生物或杂质通过裁切结构6进入植物组织培养罐内，提高了植物组织培养罐的密封性。

如图4所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种裁切结构6的隔套31。该隔套31能够使动力部34更好地从隔套31的一侧吸引并驱动剪切部32执行裁剪动作，既简化了剪切部32和动力部34之间相互吸引的结构，又增加了动力部34对剪切部32的吸引力。

具体地，所述隔套31沿着植物组织培养罐罐壁11的垂线方向，自罐壁11的表面向所述罐体空腔90凸出。从植物组织培养罐罐壁11的外侧来看，对应于隔套31向罐体空腔90凸出的位置，隔套31在另一侧形成凹槽。

特别地，使所述剪切部32与所述隔套31的外凸面连接，所述动力部34安装在凹槽处。优选地，剪切部32设置有套接在隔套31外周并可相对隔套31转动的构件，动力部34从隔套31的另一侧隔着隔套31吸引并驱动构件，进而带动剪切部32对不定根进行裁剪。

本实施例中，通过优化隔套31的外形，使隔套31向罐体空腔90内凸出设置，能够增强动力部34对剪切部32的吸引力和驱动效果，确保裁切结构6更好地剪切不定根，避免不定根缠绕结团，从而促进不定根的更快地生长。

如图4所示，本发明的另一个实施例中，介绍另一种裁切结构6的隔套31。与上一个实施例中的隔套31不同，该隔套31的外圆周设有沿其中心轴线方向凹陷的环形凹槽，并且隔套31的中部在环形凹槽的中心轴线方向位于槽底和槽顶之间。

优选地，隔套31的中部与槽顶平齐，也即隔套31的中部与植物组织培养罐的罐壁11表面平齐。

具体地，将该隔套31设置在植物组织培养罐上时，隔套31的环形凹槽沿着植物组织培养罐罐壁11的垂线方向自罐壁11的表面向罐体空腔90延伸，并且环形凹槽的槽口位于植物组织培养罐的罐壁11表面，使隔套31形成具有环形凹槽的环状结构。

优选地，所述隔套31中部向所述罐体空腔90凸出形成具有圆柱形凹槽的筒状结构。本实施例中，通过优化隔套31的外形，使隔套31向罐体空腔90内凸出设置，能够增强动力部34对剪切部32的吸引力和驱动效果，确保裁切结构6更好地剪切不定根，避免不定根缠绕结团，从而促进不定根的更快地生长。

如图4所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种可拆卸地安装在植物组织培养罐的隔套31。罐壁11上开设安装孔，若隔套31呈环状，则以其环形凹槽嵌入罐体空腔90的方式固定在安装孔上；若隔套31呈桶状，则以其桶底嵌入罐体空腔90的方式固定在安装孔上。

具体地，在植物组织培养罐的罐壁11上开设一个安装孔，将隔套31的外周面设置为圆柱形并与安装孔的直径大小相同。隔套31可拆卸地嵌设在罐壁11上的安装孔内。

本实施例中，以隔套31的一侧与剪切部32连接、另一侧与动力部34连接，将剪切部32和动力部34分隔在植物组织培养罐的内外。剪切部32安装在罐体空腔90内，动力部34安装植物组织培养罐外部。从安装孔可直接将剪切部32放入植物组织培养罐的罐体空腔90内，从而使得裁切结构6能够简便、快速地设置在植物组织培养罐上。

如图3所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种植物组织培养罐及隔套31的安装位置。

植物组织培养罐设置为回转体形状，并且其中心轴线沿竖直方向。植物组织培养罐的罐壁11至少包括从上向下延伸并逐渐向植物组织培养罐的中心轴线倾斜的一部分。该部分形成倒锥形。

优选地，罐壁11还包括与中心轴线平行呈圆柱形的一部分。圆柱形部分与倒锥形部分相接构成植物组织培养罐整体，倒锥形部分位于下方设置为植物组织培养罐的罐底20。所述隔套31设置在倒锥形部分，也即隔套31设置在罐底20，从而裁切结构6分布在植物组织培养罐的罐底20。

本实施例中，设置植物组织培养罐具有倒锥形的罐底20，能够减小营养液对不定根的压力，有利于不定根生长。并且倒锥形的罐底20能够对悬浮于营养液中的不定根起到汇聚的作用，从而将隔套31以及裁切结构6安装在倒锥形的罐底20，确保了裁切结构6能够集中、高效地剪切不定根。

如图5所示，本发明的另一些实施例中，介绍一种裁切结构6的剪切部32。所述剪切部32包括第一刀片323和第二刀片324。其中，第一刀片323和第二刀片324相贴设置并由垂直于相贴面的转轴串接。第一刀片323和第二刀片324都可绕转轴自由转动，两刀片的相对侧边形成不断开合的切口，可用于剪切不定根。

另一种优选地连接方式为，第一刀片323固定连接，第二刀片324绕着转轴相对第一刀片323转动。

更为优选地是，第一刀片323与所述隔套31固定连接，第二刀片324与所述隔套31套接并且可相对所述隔套31的中心轴线转动。同时，所述动力部34设有在所述凹槽内做圆周运动的转子。转子上安装有磁吸件，可隔着所述隔套31吸引第二刀片324。

本实施例中，剪切部32设置由两个可相对转动的刀片构成，并由两个刀片形成不断开合的切口，通过切口剪切不定根使不定根切口平齐，避免了对不定根的拖拽、撕拉，提高了不定根剪断的成功率，避免不定根被裁剪后坏死，提高了不定根的产量和品质。

如图4所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种能够裁剪出固定长度不定根的剪切部32。

所述剪切部32至少包括两个在轴向上间隔设置的刀片组322。刀片组322包括所述第一刀片323和所述第二刀片324并且两者的侧面相接触。相邻刀片组322之间的间隔为10mm到15mm之间。

具体地，刀片组322中全部第一刀片323相互平行并且都与转轴固定，全部第二刀片324相互平行地并在自身长度方向的端头进行联结形成包覆在所述第一刀片323外侧的框体，第二刀片324相对第一刀片323转动形成不断开合的切口。

这样，驱动第二刀片324相对第一刀片323转动时，相邻的刀片组322同时对进入到剪切部32的不定根进行剪切，使得裁切后的不定根的长度与相邻刀片组322之间的间隔一致。

本实施例中，剪切部32设置有多组刀片，并使刀片组322按固定的间距排列，从而对不定根进行裁剪能够得到长度一致的不定根，使植物组织培养罐内的不定根具有相同的生长状态，便于定期地调整营养液的养分含量和修剪不定根，促进了植物组织培养罐内营养液循环、维持稳定成长条件、提高了培育的效率和不定根的品质。

如图4所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种植物组织培养罐的裁切结构6。裁切结构6在剪切部32和动力部34之间还设置有传动部33。

具体地，传动部33为圆筒形，其套接在所述隔套31上。传动部33的内筒表面与隔套31的外周面可以设置为滑动连接，也可以设置为转动连接并通过轴承连接在一起。特别地，传动部33能够以所述隔套31为中心进行转动。传动部33与所述第二刀片324连接并同步转动，动力部34通过传动部33带动剪切部32裁剪不定根。

如图5所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种裁切结构6的导流罩35。植物组织培养罐内设置有裁切结构6，为了更好地促进不定根在罐体空腔90内循环，避免裁切结构6重复裁剪一部分不定根，在裁切结构6上还设置了用于引导液体流动的导流罩35。

具体地，导流罩35为圆柱形的薄壁筒并设置有沿其中心轴线方向贯通两端的空腔。

导流罩35套设在所述剪切部32的外周。导流罩35的一端凸出于所述剪切部32并在该端面设有进口351。进口351平行于第二刀片324转动形成的圆形面。导流罩35的另一端向所述罐壁11方向延伸并在该端面设有出口352。出口352套接在所述传动部33外周，使导流罩35至少部分包覆所述传动部33。

具体的，所述导流罩35的侧壁上还开设循环口353。当导流罩35套接在裁切结构6上时，沿裁切结构6的轴线方向，循环口353的一端对齐所述剪切部32、另一端靠近所述出口352。

具体的，不定根自进口进入到导流罩35被剪切部32裁切，裁切后的不定根再通过导流罩35侧壁开设的循环口353流出，开启进料通断阀2111，裁切后的不定根流入移种箱2，最后流向培养罐12。

本实施例中，通过在剪切部32的外周设置导流罩35，增大了植物组织培养罐内营养液的循环流动区域，促进不定根在罐体空腔90内进行大范围的循环，避免剪切部32附近区域的不定根受到剪切部32的影响仅在小范围内循环流动，确保植物组织培养罐内处于良好的循环状态，从而保证不定根都能被修剪到。

具体的，不定根的密度要大于培养液的密度，若罐体内长时间处于静止状态下，会导致不定根堆积在罐体底部，一方面，堆积在罐体底部的不定根与培养液的接触变小，不利于不定根的生长发育，另一方面，不定根堆积在罐底，在进料通断阀2111开启时，容易造成拥堵，再一方面，不定根过于聚集也不利于裁切装置对其进行裁切，因此需要在罐体内增加进气结构40，使不定根分布更均匀，在进气过程中将不定根吹向裁切组件进行裁切。

具体的，如图6所示，本实施例中，介绍一种设置在植物组织培养罐10上的进气结构40。进气结构40包括进气部41、曝气部42以及连接进气部41和曝气部42的导管43。其中导管43设为直杆状，进气部41和曝气部42分别连接在导管43的两端。

特别地，曝气部42的中心设有空腔421。空腔421与导管43连通并且空腔421的腔壁上设有从曝气部42外侧连通至空腔421内的微孔。大量的微孔密集且均匀分布于整个腔壁。

其中，曝气部42可以由陶瓷材料制成，也可以由高分子材料制成。

优选地，曝气部42由钛合金材料制成，使得不定根无法附着在曝气部42的外表面，从而避免不定根堆积腐坏。

本实例中，通过在曝气部42的侧壁上密集地开设大量微孔，并使所有微孔都连通开设在曝气部42中心的空腔421，使得由导气管进入曝气部42空腔421内的气体能够同时从所有微孔中喷向溶液中，从而同时在溶液中形成大量的小气泡，小气泡从曝气部42的外表面向外运动并且上浮避免了小气泡聚合成大气泡，提高了气体与溶液的接触和溶解率，并且大量小气泡在溶液中分散地上浮运动推动了溶液的循环流动进一步提高了溶氧效果。

如图7所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种进气结构40的曝气部42。为了减少在曝气部42上开设微孔的时间，并且确保在曝气部42上的微孔分布的更加均匀，能够更好地将空气分解为溶于培养液的小气泡。设置曝气部42由大量直径小于1mm的小颗粒堆叠后烧结在一起，构成中心具有空腔421的壳体。

并且，小颗粒可以为陶瓷材料，可以为高分子材料，还可以为金属合金材料。

具体地，小颗粒设为球形。大量的小颗粒贴近粘连并且相邻小颗粒之间具有间隙。间隙沿曝气部42的径向方向依次排布并且相连，形成从腔壁内表面延伸至腔壁外表面的微孔。如此，曝气部42的外表面布满了微孔，类似于筛网的网孔。

优选地，设置小颗粒由金属钛合金制成，可以避免不定根附着在曝气部42的外表面。

本实施例中，通过小颗粒烧结粘连的方法设置曝气部42，使得形成在曝气部42上的微孔分布的更加均匀，从而能够更好地将空气分解为溶于培养液的小气泡，有利于增加空气在培养液中的溶解率。

如图7所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种能够更加方便地安装到培养罐上的进气结构40。

具体地，设置进气机构的曝气部42呈长柱形，使曝气部42的一端与导管43连接。设置曝气部42的中心轴线与导管43端头的中心轴线重合并且沿直线向远离所述导管43的方向延伸。同时，导管43为长直形状，从而使曝气部42与导管43重合中心轴线设置。

本实施例中，将曝气部42设为长柱形并从导管43的端头向外延伸，能够减小在培养罐上开设开口的直径并且使进气结构40与培养液的接触面更大，有利于充分将空气分散溶于培养液中。

如图7所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种能够更方便固定的进气结构40。进气结构40上设置的座板44位于进气部41和曝气部42的中间，将进气部41和曝气部42分隔开。

具体地，座板44连接在所述导管43上并且沿着导管43的径向向外延伸，形成导管43垂直地穿过座板44中心的形状。特别地，座板44位于导管43的两端头之间，所述曝气部42分布于座板44的一侧，所述进气部41设置在座板44的另一侧。

优选地，座板44设置为圆形的平板状，从而使得进气结构40在安装时可以绕导管43进行旋转。

本实施例中，在进气结构40上设置座板44，使进气结构40与培养罐安装连接更加方便，还使得进气结构40能够绕着导管43进行旋转，减少装配工作的难度。

如图7所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种进气效果更好的进气结构40。为了使空气进入培养液时更好地溶解，优化调整了进气结构40的导管43。

具体地，设置导管43包括长直的进气段431。进气段431分别向所述座板44的两侧至少悬伸出一段长度，从而有利于曝气部42和进气部41更好地连接固定到导管43上。

设置曝气部42和进气部41分别与进气段431悬伸出所述座板44侧面的端头连接，从而将曝气部42和进气部41分隔在座板44的两侧。

本发明的另一个实施例中，为了增加曝气部42安装到培养罐后在培养罐中的位置，所述导管43还设有与所述进气段431成夹角设置的出气段432。

出气段432一端与所述进气段431连接、另一端与所述曝气部42连接。特别地，设置出气段432与进气段431之间的夹角大于90°。

为了配合座板44进一步拓宽曝气部42在培养罐内的位置范围，所述导管43还设有连接在所述进气段431和所述出气段432之间的过渡段433。

具体地，设置过渡段433平行于所述座板44。过渡段433的一端与进气段431连接、另一端与所述出气段432连接。出气段432与过渡段433倾斜设置并从过渡段433向远离所述座板44的方向延伸。

本实施例中，优化导管43包含有多条直段并且相邻直段呈弯折连接设置，使得进气结构40安装到培养罐时，通过旋转进气结构40确保曝气部42能够处于培养罐的更多位置上，增大了曝气部42在培养罐内的可悬停的位置范围，有利于气泡从曝气部42的四周充分扩散至培养液中。

如图6、图7所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种能够快速进行连接的进气结构40。进气结构40的进气部41包括速拆接头45。

具体地，进气部41中速拆接头45设在导管43的端头。速拆接头45呈圆锥形。并且，速拆接头45的圆锥形底面与所述导管43的进气口端面重合。导管43的进气口位于底面的中心。速拆接头45的锥面朝着所述座板44并且逐渐收缩于所述导管43的外周面。

如图6所示，本发明的另一个实施例中，介绍一种具有密封进气结构40的速拆接头45。

速拆接头45的圆锥形底面设有密封槽451。密封槽451从底面向速拆接头45的内部凹陷并且在底面上形成凹口。特别地，密封槽451环绕在所述导管43进气口的外周。

本实施例中，植物组织培养罐10通过设置上述进气结构40，在培育不定根时，可以使空气在溶液中形成大量的小气泡，小气泡从曝气部42向外、向上运动促进了营养液的循环流动，并且大量小气泡分散在溶液中进一步提高了气体与营养液的接触和溶解率，为不定根的增殖提供了稳定的条件，有利于提高不定根的培育效率和品质。

本实施例的进气结构40位于培养罐10底部的高度定义为第一高度，裁切结构6位于培养罐10底部的高度定义为第二高度。

如图8所示，进气结构40和裁切结构6位于培养罐10底部的同一高度处，即第一高度等于第二高度。

如图8所示，进气结构40与裁切结构6位于培养罐10底部的不同高度处，裁切结构6设置在第二高度大于第一高度的位置。

如图8所示，进气结构40与裁切结构6位于培养罐10底部的不同高度处，进气结构40设置在第一高度大于第二高度的位置。

具体的，本发明的裁切结构6设置在第二高度大于第一高度的位置、进气结构40设置在第一高度大于第二高度的位置，使曝气部42与裁切结构6之间留有预设间隙，保证愈伤组织便于被裁切结构6切成一定长度的小段，避免曝气部42与裁切结构6之间的距离太近，从曝气部42表面的微孔进入到培养罐10的无菌空气影响愈伤组织的裁切。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本发明的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围。

Claims (10)

1.一种生物培养装置，包括种子罐(1)、培养罐(12)，和设置在种子罐(1)和培养罐(12)之间的移种箱(2)；其特征在于，移种箱(2)包括：

进料口(21)，通过进料管(211)与种子罐(1)连通；

移种口(23)，通过移种管(231)与培养罐(12)连通；进料管(211)和移种管(231)上分别设置有进料通断阀(2111)和移种通断阀(2311)。

2.根据权利要求1所述的生物培养装置，其特征在于，种子罐(1)的底部设置为锥形，进料管(211)自种子罐(1)的底部与种子罐(1)连通，移种管(231)自培养罐(12)的顶部与培养罐(12)连通。

3.根据权利要求1或2所述的生物培养装置，其特征在于，移种箱(2)还包括出料口(22)，在出料口(22)处设置有出料管(221)，出料口(22)通过出料管(221)与外部连通，出料管(221)上设置有出料通断阀(2211)。

4.根据权利要求3所述的生物培养装置，其特征在于，出料管(221)的端部设置有出料堵头(2212)，出料堵头(2212)与出料管(221)相适配，用于对出料管(221)的端部进行封堵；

出料堵头(2212)与出料管(221)之间设置有密封圈。

5.根据权利要求3所述的生物培养装置，其特征在于，

还包括用于输送高温蒸汽的高温蒸汽管路(4)，高温蒸汽管路(4)的输出端设置有一个或多个高温蒸汽支管，高温蒸汽支管与移种管(231)和/或进料管(211)和/或出料管(221)对应接通，用于对移种管(231)和/或进料管(211)和/或出料管(221)进行消毒；

高温蒸汽管路(4)的端部包括，与移种管(231)远离移种箱(2)的一端连通的第一高温蒸汽支管、与出料通断阀(2211)、进料通断阀(2111)、移种通断阀(2311)对应连通的第二高温蒸汽支管、第三高温蒸汽支管和第四高温蒸汽支管。

6.根据权利要求5所述的生物培养装置，其特征在于，移种箱(2)还包括排污口(25)，设置在移种箱(2)底部，排污口(25)处连通有排污管(251)，在排污管(251)上设置有排污通断阀(2511)，用于将消毒后的高温蒸汽排出。

7.根据权利要求6所述的生物培养装置，其特征在于，移种箱(2)还包括CIP口(24)，在CIP口(24)连通有CIP管(241)，用于排放CIP清洗液；

CIP管(241)上设置有CIP通断阀(2411)。

8.根据权利要求7所述的生物培养装置，其特征在于，还包括用于回收高温蒸汽和/或CIP清洗液的回收管路(3)，排污管(251)和/或CIP通断阀(2411)远离移种箱(2)的一端与排污管(251)连通。

9.根据权利要求1或2所述的生物培养装置，其特征在于，包括设置在培养罐(12)底部的第二移种箱：

第二移种箱包括，第二进料口、第二进料管、第二移种口和第二移种管；

第二进料口通过第二进料管与培养罐(12)连通；第二移种口通过第二移种管与种子罐(1)连通；用于实现种子罐(1)与培养罐(12)中不定根溶液的循环。

10.一种上述权利要求1至9任一项所述生物培养装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，开启移种通断阀(2311)，向管道内通入高温蒸汽；

S2，开启排污通断阀(2511)，将消毒后的蒸汽排出；

S3，关闭排污通断阀(2511)、开启进料通断阀(2111)，第一罐体内的不定根与不定根溶液自种子罐(1)转入培养罐(12)。