一种新型恒温恒湿二氧化碳培养装置的制作方法

本技术涉及生命科学实验设备，具体地，涉及一种用于原代细胞与干细胞等高敏性细胞类型培养的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置。

背景技术：

1、co2培养箱是生物医学、细胞生物学、免疫学等领域的关键设备，用于模拟人体或生物体内环境（温度 37℃、co2浓度 5%、相对湿度 95%±5%），实现细胞、组织、微生物的体外稳定培养，其核心功能是精确控制温度、co2浓度、湿度及无菌环境，保障细胞代谢、增殖和分化的正常进行。

2、现有二氧化碳培养箱多以恒温、恒湿及气体控制为基础，适用于常规细胞系培养。但对于对环境参数波动较敏感的原代细胞和干细胞体系，其对温度响应速度、co2浓度调节精度及箱体内部空气流速控制均提出更高要求。传统水套加热模式存在加热加湿响应慢、co2浓度调节精度低、能耗高、清洁困难等问题，同时部分培养箱体积大，不利于实验室精细化布局与高频使用。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种新型恒温恒湿二氧化碳培养装置。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的。

3、本实用新型提供的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，包括：箱体外壳、温控模块、co2气体控制模块、湿度调节模块以及安全保护模块；其中：

4、所述箱体外壳采用抗腐蚀金属材料制备得到，其正面设有可视化双层钢化玻璃门以及主控模块，其门体边缘嵌设有弹性密封胶条，其内胆采用一体成型不锈钢材质且内壁所有转角均采用圆角设计；

5、所述温控模块包括贴合内胆外壁设置的加热模块以及设置于内胆内部的温度传感器，并分别与所述主控模块电连接；所述温度传感器获取内胆内部温度数据作为所述主控模块调节所述加热模块的加热功率的依据，将内胆内部温度及其波动范围控制在设定阈值内；

6、所述co2气体控制模块包括安装于内胆顶部的co2浓度检测传感器、co2进气通路、空气混合流道以及分别安装于所述co2进气通路和所述空气混合流道上靠近进气口位置的微型电磁阀，所述co2进气通路的出气口设置于内胆内部，所述空气混合流道的出气口沿内胆内壁周向布置，所述co2浓度检测传感器和所述电磁阀分别与所述主控模块电连接；所述co2浓度检测传感器获取内胆内部的co2浓度作为所述主控模块控制所述微型电磁阀开关的依据，将内胆内部co2浓度及其波动范围控制在设定阈值内；

7、所述湿度调节模块包括设置于内胆底部可拆卸式加热水盘、水盘底部的电加热片以及位于内胆上部的湿度传感器，所述湿度传感器和所述电加热片分别与所述主控模块电连接；所述湿度传感器获取内胆内部湿度数据作为所述主控模块调节所述电加热片的加热功率的依据，实现蒸汽加湿，将内胆内部湿度及其波动范围控制在设定阈值内；

8、所述安全保护模块包括与所述主控模块电连接的声光报警器以及超限检测电路，所述超限检测电路内置相应阈值，并在温度、湿度和/或co2浓度超过所述阈值时触发所述声光报警器报警。

9、优选地，所述主控模块包括：触摸屏、pid控制器以及存储芯片；其中，所述触摸屏用于实时显示co2浓度、温度和湿度数据和/或对相应阈值进行设定；所述pid控制器用于调节所述加热模块的加热功率、控制所述微型电磁阀开关以及调节所述电加热片的加热功率；所述存储芯片用于保存获取的co2浓度、温度和湿度历史数据。

10、优选地，所述pid控制器还连接有内胆温度均匀性补偿电路，通过控制所述内胆温度均匀性补偿电路调节加热模块不同区域的加热功率，使内胆内部任意两点的温度差值不超过设定阈值，用于保障细胞培养环境温度均匀性。

11、优选地，所述主控模块还包括：扩展接口；所述扩展接口用于外接wi-fi模块，通过所述wi-fi模块与移动终端或实验室管理系统建立通信连接，实现远程参数监控、异常预警和/或运行数据导出功能。

12、优选地，所述箱体外壳整体外形长宽高尺寸为600mm×500mm×650mm，其内胆形成的工作腔容积为120l；所述内胆内部沿高度方向间隔设有多层可拆卸不锈钢搁板，所述搁板表面开设均匀分布的通孔，用于适配标准规格的细胞培养瓶。

13、优选地，所述可视化双层钢化玻璃门的内层玻璃外侧面贴合有透明加热膜，所述加热膜与所述温控模块电连接，用于维持内层玻璃温度与内胆温度差值不超过设定阈值，以防止玻璃表面凝露影响观察。

14、优选地，所述co2进气通路和所述空气混合流道的进气端还串联有无菌过滤器，所述无菌过滤器两端设有可拆卸接口；所述co2进气通路的进气口外端部配置有适配co2钢瓶的标准减压阀连接螺纹。

15、优选地，所述湿度调节模块的加热水盘侧壁设有水位观察窗，所述水盘底部设有排水接口，所述排水接口通过硅胶管连接至箱体外侧。

16、优选地，所述内胆顶部还安装有uv紫外线消毒灯，所述uv紫外线消毒灯与所述主控模块电连接。

17、优选地，所述箱体外壳底部四角处设有具有刹车功能的万向轮，所述箱体外壳的侧壁设有对称的内嵌式把手，用于装置移动与固定。

18、由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：

19、本实用新型提供的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，控温响应速度快，提升实验效率，尤其适用于短期高频实验场景。

20、本实用新型提供的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，co2浓度调节精度高，确保细胞环境稳定性，提高实验重复性。

21、本实用新型提供的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，内胆结构优化，防止污染积聚，满足高洁净度实验室使用标准。

22、本实用新型提供的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，采用模块化设计便于拆装维护，提升设备生命周期。

23、本实用新型提供的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，配备数字操作界面，具有远程监控功能，支持实验流程智能化管理。

1.一种新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，包括：箱体外壳、温控模块、co2气体控制模块、湿度调节模块以及安全保护模块；其中：

2.根据权利要求1所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述主控模块包括：触摸屏、pid控制器以及存储芯片；其中，所述触摸屏用于实时显示co2浓度、温度和湿度数据和/或对相应阈值进行设定；所述pid控制器用于调节所述加热模块的加热功率、控制所述微型电磁阀开关以及调节所述电加热片的加热功率；所述存储芯片用于保存获取的co2浓度、温度和湿度历史数据。

3.根据权利要求2所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述pid控制器还连接有内胆温度均匀性补偿电路，通过控制所述内胆温度均匀性补偿电路调节加热模块不同区域的加热功率，使内胆内部任意两点的温度差值不超过设定阈值，用于保障细胞培养环境温度均匀性。

4.根据权利要求2所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述主控模块还包括：扩展接口；所述扩展接口用于外接wi-fi模块，通过所述wi-fi模块与移动终端或实验室管理系统建立通信连接，实现远程参数监控、异常预警和/或运行数据导出功能。

5.根据权利要求1所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述箱体外壳整体外形长宽高尺寸为600mm×500mm×650mm，其内胆形成的工作腔容积为120l；所述内胆内部沿高度方向间隔设有多层可拆卸不锈钢搁板，所述搁板表面开设均匀分布的通孔，用于适配标准规格的细胞培养瓶。

6.根据权利要求1所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述可视化双层钢化玻璃门的内层玻璃外侧面贴合有透明加热膜，所述加热膜与所述温控模块电连接，用于维持内层玻璃温度与内胆温度差值不超过设定阈值，以防止玻璃表面凝露影响观察。

7.根据权利要求1所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述co2进气通路和所述空气混合流道的进气端还串联有无菌过滤器，所述无菌过滤器两端设有可拆卸接口；所述co2进气通路的进气口外端部配置有适配co2钢瓶的标准减压阀连接螺纹。

8.根据权利要求1所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述湿度调节模块的加热水盘侧壁设有水位观察窗，所述水盘底部设有排水接口，所述排水接口通过硅胶管连接至箱体外侧。

9.根据权利要求1所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述内胆顶部还安装有uv紫外线消毒灯，所述uv紫外线消毒灯与所述主控模块电连接。

10.根据权利要求1所述的新型恒温恒湿二氧化碳培养装置，其特征在于，所述箱体外壳底部四角处设有具有刹车功能的万向轮，所述箱体外壳的侧壁设有对称的内嵌式把手，用于装置移动与固定。