一种培养微生物的恒压装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于微生物培养设备的恒压装置，特别是能够控制温度、湿度、气体组分的恒压装置，属于生物工程技术领域。


背景技术：

2.微生物培养设备是一种能够为微生物提供一定的培养环境的设备，其可以用于微生物的培养与研究。
3.现有技术中的培养微生物的培养设备能够做到恒温、恒湿和二氧化碳气体的环境培养，而不能实现微生物培养环境的气压控制，同时也不能在特殊气压环境中对微生物的繁殖和培养进行研究。因此，本领域需要一种微生物培养设备，其能够实现一个恒压空间，通过控制空间内的温度和湿度模拟出不同气压、不同温度、不同湿度的理想空间，还可以通过控制冲压气体的组分，实现不同组分气体的特殊环境，由此能够研究微生物在恒压环境下的繁殖和衰减情况，研究微生物在不同气压环境下的培养情况，研究不同组分气体的环境中对微生物的影响等。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种培养微生物的恒压装置，其能够实现一个恒压空间，通过控制空间内的温度和湿度模拟出不同气压、不同温度、不同湿度的理想空间，还可以通过控制冲压气体的组分，实现不同组分气体的特殊环境。
5.本发明的技术方案如下。
6.一种培养微生物的恒压装置，包括
7.仓体，其能够限定出一定体积的空间，并且能够在所述空间内保持与外界环境不同的气压；所述仓体上设置有将所述空间与外界环境可控地连通的补压口和泄压口；
8.仓盖，其能够与仓体密闭地结合，从而将所述空间与外界隔离；
9.内筒，其设置在所述仓体内的所述空间，从而将所述空间分割为位于所述内筒内部的第一区域，以及位于所述内筒外壁与仓体外壁之间的第二区域；
10.置物架，其设置在所述内筒内部，用于放置培养微生物的实验设备。
11.优选地，所述补压口与一气压源连接，所述气压源能够在所述仓体内形成正压或负压。
12.优选地，所述泄压口通过一安全阀与外界环境连通。
13.优选地，所述仓体内还设置有循环风机，用于驱动所述空间内的气体循环运行。
14.优选地，所述仓体呈开口向上的筒状，所述仓盖能够密闭地安装在所述开口。
15.优选地，所述内筒以开口向上的方式设置在所述仓体内，并且能够在旋转电机的驱动下相对于所述仓体旋转。
16.优选地，所述内筒的外壁设置有扰流板，从而在所述内筒旋转时对所述第二区域的气体进行搅拌。
17.优选地，所述扰流板包括基本均匀地分布在所述内筒外壁的板体。
18.优选地，所述板体的每一个包括多个不同大小的扇形板。
19.优选地，所述第二区域内设置有加热器，用于对所述第二区域内的气体进行加热。
20.通过以上技术方案，本发明能够取得如下技术效果。
21.通过本发明可以实现微生物培养环境的压力控制，研究不同气压环境中微生物的保存、衰减、培养等试验的研究。通过充压气体的组分控制，可以实现多种气体组分、多种气压环境的培养。工程设计上，从安全的角度考虑，配置了压力表和安全阀，符合压力容器的法规要求；从性能的角度考虑，设计的循环风机和扰流板装配，可以保证培养温度、湿度、气体组分在仓内培养期间的充分混匀。
附图说明
22.图1是本发明的培养微生物的恒压装置的一纵截面结构示意图；
23.图2是图1中的恒压装置的一横截面结构示意图；
24.图3是图1中的恒压装置内部空间分隔示意图。
25.图中各个附图标记的含义如下：
26.1、仓体；2、仓盖；3、内筒；4、扰流板；5、置物架；6、循环风机；7、旋转电机；8、加热器；9、补压口；10、泄压口；11、传感器；12、压力表；13、安全阀；14、控压阀；15、支脚。
具体实施方式
27.如附图1所示，一种培养微生物的恒压装置，包括仓体1、仓盖2、内筒3及置物架5。
28.所述仓体1能够限定出一定体积的空间，并且能够在所述空间内保持与外界环境不同的气压；所述仓体1上设置有将所述空间与外界环境可控地连通的补压口9和泄压口10。
29.所述仓盖2能够与仓体1密闭地结合，从而将所述空间与外界隔离。
30.所述内筒3设置在所述仓体1内的所述空间，从而将所述空间分割为位于所述内筒3内部的第一区域，以及位于所述内筒3外壁与仓体1之间的第二区域。所述内筒3内部空间的第一区域与内筒3开口外部方向的区域合称为恒温区，内筒3外壁与仓体1内壁之间的第二区域可称为控温区。
31.所述置物架5设置在所述内筒3内部，用于放置培养微生物的实验设备。在一优选的实施方式中，所述内筒3内壁设置有用于支承所述置物架5的支脚15。所述置物架5采用格栅设计，以利于内部气流循环，为仓体1内放置的实验物品提供置物平台，如图2所示。在一可选的实施方式中，所述置物架5为多层。
32.在一优选的实施方式中，所述补压口9与一气压源(图中未示出)连接，所述气压源能够在所述仓体1内形成正压或负压。在需要形成正压的情况下，所述气压源能够为仓体1内充装需要的气体；在需要形成负压的情况下，所述气压源能够抽吸走仓体1内的气体。并且在一更为优选的实施方式中，所述气压源能够控制向仓体1内充入的气体的湿度和组分，以保证仓体1内的气体的湿度和气体组分符合培养微生物的需要。
33.在一优选的实施方式中，所述泄压口10通过一安全阀13与外界环境连通。所述安全阀13能够在仓体1内存在正压时对仓体1进行安全防护，以保证正压的压强处于安全范围
之内。
34.在一优选的实施方式中，所述泄压口10还设置有控压阀14，其能够在设备工作期间根据系统的指令，在超压时进行微调泄压，以及在实验结束后对仓体1内的压力进行泄压。
35.在一优选的实施方式中，所述仓体1呈开口向上的筒状，所述仓盖2能够密闭地安装在所述开口。并且在一更为优选的实施方式中，所述仓盖2上设置有压力表12，以监测仓体1内的压力。压力表12的测量结果可以通过现有技术中的任何方式作为反馈参数，以用于对所述气压源的工作状态进行控制，从而使所述仓体1内部保持所需的气压。
36.在一优选的实施方式中，所述内筒3以开口向上的方式设置在所述仓体1内，并且能够在旋转电机7的驱动下相对于所述仓体1旋转。
37.在一优选的实施方式中，所述仓体1内还设置有循环风机6，用于驱动所述空间内的气体循环运行。在一优选的实施方式中，所述控温区内设置有加热器8，用于对控温区内的气体进行加热。
38.循环风机6能够驱动内筒3内的气体流向控温区，气流接受加热器8产生的热量后向仓盖2方向运动，随后被循环风机6引进恒温区，为培养物提供适宜的环境。
39.在一优选的实施方式中，所述仓体1内还设置有多个传感器11，其被分别设置在恒温区的上游和下游位置，实现对恒温区核心位置温度的有效监测。所述传感器11返回的温度信号能够作为反馈控制信号，系统由此能够及时判断出应该的调整。
40.在一优选的实施方式中，所述内筒3的外壁设置有扰流板4，从而在所述内筒3的带动下旋转，由此对所述第二区域的气体进行搅拌。
41.在一优选的实施方式中，所述扰流板4包括基本均匀地分布在所述内筒3外壁的板体。并且更为优选的实施方式中，所述扰流板4的板体的数量4个，如图2所示。
42.在一优选的实施方式中，所述板体的每一个包括多个不同大小的扇形板。由此所述扰流板的外形由不同峰高的扇面组合，工作时对控温区的气流进行搅拌，混匀仓内气体。同时，在对称的位置，扰流板4的板体以外形逆向的方式安装在内筒3的外壁；或者，在板体数量多于4个时，相邻的扰流板4的板体同一对应位置选用峰高互补的扇形板。由此，扰流板4在旋转时可形成空间互补，提高气流搅拌的工作效率。
43.通过本发明可以实现微生物培养环境的压力控制，研究不同气压环境中微生物的保存、衰减、培养等试验的研究。通过充压气体的组分控制，可以实现多种气体组分、多种气压环境的培养。工程设计上，从安全的角度考虑，配置了压力表和安全阀，符合压力容器的法规要求；从性能的角度考虑，设计的循环风机和扰流板装配，可以保证培养温度、湿度、气体组分在仓内培养期间的充分混匀。本发明实现了微生物的恒压培养条件，可填补微生物在恒压条件下研究的空白。
44.以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。