CN207619418U - 一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，包括：培养室、供气装置以及二氧化碳浓度控制装置；供气装置包括二氧化碳供气源以及气幕发生装置，培养室与气幕发生装置通过供气管道连接；二氧化碳供气源包括主供气源以及备用供气源，主供气源通过主供气管接入气幕发生装置，备用供气源通过备用供气管接入气幕发生装置，主供气管和备用供气管被包裹在同一保护套管内，备用供气管通过转换接头接入保护套管内；二氧化碳浓度控制装置包括分别设置于主供气管上的第一微调阀、第一压力传感器和第一微型比例阀，设置于备用供气管上的第二微调阀、第二压力传感器和第二微型比例阀，设置于培养室内部的二氧化碳浓度传感器，以及控制单元。

Description

一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪

技术领域

本实用新型涉及细胞培养技术领域，具体涉及一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪。

背景技术

体外细胞培养是从生物体内取出活的组织或活细胞，接种于特定培养容器内的液态培养基中，其中含有组织或细胞生长繁殖所必需的多种营养成分，并将其放置在模拟特定生物体体内生存环境的培养箱内，使之生长、增殖。

动物细胞培养需要不断供给氧气和排除二氧化碳，植物细胞培养与此相反，培养不同的细胞时，培养仪内空气中的二氧化碳浓度的要求是不同的，可根据需求配比具体含有二氧化碳浓度的混合气体，每次试验所需二氧化碳浓度不一样时，还需要配比不同二氧化碳浓度的混合气体，给操作带来不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，可以自动控制培养仪内二氧化碳的浓度，使其适应不同二氧化碳浓度的需求。

本实用新型提供一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，其特征在于：所述二氧化碳浓度可控的细胞培养仪包括：培养室、供气装置以及二氧化碳浓度控制装置；

所述供气装置包括二氧化碳供气源以及设置于所述培养室内部的气幕发生装置，所述培养室与所述气幕发生装置通过供气管道连接；

所述二氧化碳供气源包括主供气源以及备用供气源，所述主供气源通过主供气管接入所述气幕发生装置，所述备用供气源通过所述备用供气管接入所述气幕发生装置，所述主供气管和所述备用供气管被包裹在同一保护套管内，所述备用供气管通过转换接头接入所述保护套管内，所述保护套管包裹所述主供气管和所述备用供气管，共同构成所述供气管道；

所述二氧化碳浓度控制装置包括分别设置于所述主供气管上的第一微调阀、第一压力传感器和第一微型比例阀，设置于所述备用供气管上的第二微调阀、第二压力传感器和第二微型比例阀，设置于所述培养室内部的二氧化碳浓度传感器，以及分别与所述第一微调阀、第一压力传感器、第一微型比例阀、第二微调阀、第二压力传感器、第二微型比例阀、二氧化碳浓度传感器连接的控制单元。

优选地，所述气幕发生装置包括循环管道以及设置于所述循环管道上的多个出气喷头；

所述循环管道包括主循环管道以及支路循环管道，所述主循环管道和所述支路循环管道之间连通；

所述支路循环管道包括第一支路循环管道和第二支路循环管道，所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道均为圆环状管道，并且所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道同心设置，所述第二支路循环管道的直径大于所述第一支路循环管道的直径；

所述主循环管道沿所述第二支路供气管的一条直径分布，连通所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道，所述主循环管道的中心位置设置有进气口，所述主循环管道通过所述进气口与所述供气管道连通；

所述主循环管道分别设置有第一支路循环管道控制阀和第二支路循环管道控制阀，所述第一支路循环管道控制阀以及第二支路循环管道控制阀均与所述控制单元连接。

优选地，所述第一支路循环管道上分布有多个第一出气喷头，所述第一出气喷头均匀分布于圆环状的第一支路循环管道上；

所述第二支路循环管道上分布有多个第二出气喷头，所述第二出气喷头均匀分布于圆环状的第二支路循环管道上；

所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道上分布的第一出气喷头和第二出气喷头的个数相等，且交错分布。

优选地，所述出气喷头为花洒状出气喷头，所述花洒状出气喷头上均匀设置有多个出气孔。

优选地，所述花洒状出气喷头的表面为凸球面。

优选地，所述转换接头包括工所述主供气管通过的直管以及工所述备用供气管接入的L型分支管；所述转换接头外部还设置有供所述保护套管接入的连接部。

本实用新型设置有两套独立的供气源，一套主供气源，一套备用供气源，在所述主供气源无法正常工作时，可以启动所述备用供气源，并且所述主供气源和所述备用供气源有属于自己的独立的供气管道，在切换供气源的过程中不需要停止工作来更换供气源。

同时，本实用新型设置有二氧化碳浓度控制装置，使用者可以根据需要设置不同的二氧化碳浓度参数，并且可以实时检测培养室内的二氧化碳浓度，并且根据实时的二氧化碳浓度来控制供气装置想培养室内输送二氧化碳。

附图说明

图1是本实用新型的二氧化碳浓度可控的细胞培养仪的结构示意图；

图2是本实用新型的供气管道的结构示意图；

图3是本实用新型的转换接头的结构示意图；

图4是本实用新型的气幕发生装置的结构示意图；

图5是本实用新型的出气喷头的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

本实用新型提供一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，所述二氧化碳浓度可控的细胞培养仪包括：培养室1、供气装置以及二氧化碳浓度控制装置。所述供气装置用于向所述培养室1内输送二氧化碳，所述浓度控制装置用于检测所述培养室1内的二氧化碳浓度，并根据所述培养室1内的二氧化碳浓度控制所述供气装置为所述培养室1输送二氧化碳。

进一步地，如图所示，所述供气装置包括二氧化碳供气源2以及设置于所述培养室1内部的气幕发生装置3，所述培养室1与所述气幕发生装置3 通过供气管道4连接。所述二氧化碳供气源2通过所述供气管道4将二氧化碳气体输送至所述气幕发生装置3，所述气幕发生装置3将二氧化碳气体以气幕的形式输送至所述培养室1内。

进一步地，如图1和图2所述二氧化碳供气源2包括主供气源21以及备用供气源22，所述主供气源21通过主供气管41接入所述气幕发生装置3，所述备用供气源22通过所述备用供气管42接入所述气幕发生装置3，所述主供气管41和所述备用供气管42被包裹在同一保护套管43内，所述备用供气管42通过转换接头44接入所述保护套管43内，所述保护套管43包裹所述主供气管41和所述备用供气管42，共同构成所述供气管道4。

进一步地，如图3所示，所述转换接头44包括工所述主供气管41通过的直管441以及工所述备用供气管42接入的L型分支管442；所述转换接头44外部还设置有供所述保护套管43接入的连接部443。

本实用新型设置有两套二氧化碳供气源，一套主供气源，一套备用供气源，在所述主供气源无法正常工作时，可以启动所述备用供气源，并且所述主供气源和所述备用供气源有属于自己的独立的供气管道，在切换供气源的过程中不需要停止工作来更换供气源。

进一步地，所述二氧化碳浓度控制装置包括分别设置于所述主供气管41 上的第一微调阀411、第一压力传感器412和第一微型比例阀413，设置于所述备用供气管42上的第二微调阀421、第二压力传感器422和第二微型比例阀423，设置于所述培养室1内部的二氧化碳浓度传感器5，以及分别与所述第一微调阀411、第一压力传感器412、第一微型比例阀413、第二微调阀421、第二压力传感器422、第二微型比例阀423、二氧化碳浓度传感器5 连接的控制单元6。

所述第一压力传感器412用于测量所述主供气源21的压力值，并且把测量到的压力值传输给所述控制单元6，当主供气源21内的压力值高于预设的压力值时，所述控制单元6控制调节所述第一微调阀411，降低所述主供气源21的供气压力，当所述主供气源21内的压力值低于预设的压力值时，所述控制单元6控制调节所述第一微调阀411，升高所述主供气源21的供气压力，所述预设的压力值可以根据具体需要进行调节。

同理，所述第二压力传感器412用于测量所述备用供气源22的压力值，并且把测量到的压力值传输给所述控制单元6，当备用供气源22内的压力值高于预设的压力值时，所述控制单元6控制调节所述第二微调阀421，降低所述备用供气源22的供气压力，当所述备用供气源22内的压力值低于预设的压力值时，所述控制单元6控制调节所述第二微调阀421，升高所述备用供气源22的供气压力，所述预设的压力值可以根据具体需要进行调节。

所述二氧化碳浓度传感器5用于测量所述培养室1内的二氧化碳浓度，并将测量得到的二氧化碳浓度值传输给所述控制单元6，所述控制单元6将接收到的二氧化碳浓度值与预设的二氧化碳浓度值进行比较，当所述培养室1内的二氧化碳浓度小于预设的二氧化碳浓度时，启动所述供气装置为所述培养室1供气。

具体的，所述二氧化碳浓度传感器5通过数模转换电路与所述控制单元 6连接，所述控制单元6通过电流放大器分别与所述第一微型比例阀和第二微型比例阀连接，所述二氧化碳浓度传感器5感知的模拟量通过数模转换电路转换成数字量，所述控制单元6接收经过所述数模转换电路转换的数据，与预设的数据进行比较，所述控制单元6通过PID运算输出一个控制电流，经过所述电流放大器放大之后，驱动所述第一微型比例阀或者第二微型比例阀工作。

进一步地，本实用新型还设置有人机交互界面7，所述人机交互界面7 与所述控制单元6连接，通过所述人机交互界面7，可以设置预设的压力值和预设的二氧化碳浓度值，同时可以显示二氧化碳传感器5测量的实时二氧化碳浓度值，以及所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量的实时压力值，还可以显示所述第一微调阀、第一微型比例阀、第二微调阀、第二微型比例阀的开关状态。

进一步地，本实用新型还设置有报警装置8，所述报警装置8与所述控制单元6连接，当二氧化碳传感器测量的实时二氧化碳浓度值或者所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量的实时压力值超过预设的二氧化碳浓度值或者预设的压力值时，所述报警装置8会发出警报，提醒使用者。

进一步地，所述气幕发生装置3包括循环管道31以及设置于所述循环管道31上的多个出气喷头32。

所述循环管道31包括主循环管道311以及支路循环管道312，所述主循环管道311和所述支路循环管道312之间连通；所述支路循环管道312包括第一支路循环管道3121和第二支路循环管道3122，所述第一支路循环管道 3121和所述第二支路循环管道3122均为圆环状管道，并且所述第一支路循环管道3121和所述第二支路循环管道3122同心设置，所述第二支路循环管道3122的直径大于所述第一支路循环管道3121的直径；所述主循环管道311 沿所述第二支路循环管道3122的一条直径分布，连通所述第一支路循环管道3121和所述第二支路循环管道3122，所述主循环管道311的中心位置设置有进气口3111，所述主循环管道311通过所述进气口3111与所述供气管道4连通。

所述主循环管道311分别设置有第一支路循环管道控制阀3112和第二支路循环管道控制阀3113，所述第一支路循环管道控制阀3112以及第二支路循环管道控制阀3113均与所述控制单元6连接。

当所述二氧化碳浓度传感器5感知到的二氧化碳浓度与预设的二氧化碳浓度非常接近时，所述控制单元6可以控制关闭所述第二支路循环管道控制阀3113，使得二氧化碳气体只在所述第一支路循环管道3121内循环。

进一步地，所述第一支路循环管道3121上分布有多个第一出气喷头321，所述第一出气喷头321均匀分布于圆环状的第一支路循环管道3121上；所述第二支路循环管道3122上分布有多个第二出气喷头322，所述第二出气喷头322均匀分布于圆环状的第二支路循环管道3122上；所述第一支路循环管道3121和所述第二支路循环管道3122上分布的出气喷头32个数相等，且交错分布。

进一步地，所述出气喷头32为花洒状出气喷头，所述花洒状出气喷头上均匀设置有多个出气孔321。所述花洒状出气喷头32的表面为凸球面。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，其特征在于：所述二氧化碳浓度可控的细胞培养仪包括：培养室、供气装置以及二氧化碳浓度控制装置；

所述供气装置包括二氧化碳供气源以及设置于所述培养室内部的气幕发生装置，所述培养室与所述气幕发生装置通过供气管道连接；

所述二氧化碳供气源包括主供气源以及备用供气源，所述主供气源通过主供气管接入所述气幕发生装置，所述备用供气源通过所述备用供气管接入所述气幕发生装置，所述主供气管和所述备用供气管被包裹在同一保护套管内，所述备用供气管通过转换接头接入所述保护套管内，所述保护套管包裹所述主供气管和所述备用供气管，共同构成所述供气管道；

所述二氧化碳浓度控制装置包括分别设置于所述主供气管上的第一微调阀、第一压力传感器和第一微型比例阀，设置于所述备用供气管上的第二微调阀、第二压力传感器和第二微型比例阀，设置于所述培养室内部的二氧化碳浓度传感器，以及分别与所述第一微调阀、第一压力传感器、第一微型比例阀、第二微调阀、第二压力传感器、第二微型比例阀、二氧化碳浓度传感器连接的控制单元。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，其特征在于：所述气幕发生装置包括循环管道以及设置于所述循环管道上的多个出气喷头；

所述循环管道包括主循环管道以及支路循环管道，所述主循环管道和所述支路循环管道之间连通；

所述支路循环管道包括第一支路循环管道和第二支路循环管道，所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道均为圆环状管道，并且所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道同心设置，所述第二支路循环管道的直径大于所述第一支路循环管道的直径；

所述主循环管道沿所述第二支路供气管的一条直径分布，连通所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道，所述主循环管道的中心位置设置有进气口，所述主循环管道通过所述进气口与所述供气管道连通；

所述主循环管道分别设置有第一支路循环管道控制阀和第二支路循环管道控制阀，所述第一支路循环管道控制阀以及第二支路循环管道控制阀均与所述控制单元连接。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，其特征在于：所述第一支路循环管道上分布有多个第一出气喷头，所述第一出气喷头均匀分布于圆环状的第一支路循环管道上；

所述第二支路循环管道上分布有多个第二出气喷头，所述第二出气喷头均匀分布于圆环状的第二支路循环管道上；

所述第一支路循环管道和所述第二支路循环管道上分布的第一出气喷头和第二出气喷头的个数相等，且交错分布。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，其特征在于：所述第一出气喷头和第二出气喷头为花洒状出气喷头，所述花洒状出气喷头上均匀设置有多个出气孔。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，其特征在于：所述花洒状出气喷头的表面为凸球面。

6.根据权利要求1所述的二氧化碳浓度可控的细胞培养仪，其特征在于：所述转换接头包括工所述主供气管通过的直管以及工所述备用供气管接入的L型分支管；所述转换接头外部还设置有供所述保护套管接入的连接部。