一种接种环加热冷却循环灭菌装置的制作方法

1.本发明属于微生物实验室器材技术领域，尤其涉及一种接种环加热冷却循环灭菌装置。


背景技术：

2.接种环是微生物实验中最常用的器械，在以往涂平板实验中，需要先对接种环进行高温干热消毒，然后在静置放凉后才能涂平板。由于这种消毒方式通常都是一次只消毒一根接种环，涂完平板在接着消毒使用，这就严重影响了涂平板速率，特别是遇到有大量平板需要接种微生物时，就让操作者把很多时间浪费在无谓的等待中。针对上述问题，亟需设计一次能消毒和冷却多根接种环的灭菌筒，且这种灭菌筒可多个组合起来、实现不间断地循环使用灭菌好的接种环。


技术实现要素：

3.本发明针对上述现有技术的不足，发明了一种接种环加热冷却循环灭菌装置。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
5.一种接种环加热冷却循环灭菌装置，包括底座、控制器、铰链、气盒、出气嘴、灭菌筒、进气孔、高效过滤器、吹风机和气管，所述的底座的顶上通过铰链活动设置有气盒，所述的气盒上设置有3个灭菌筒，所述的气盒上设置有3个出气嘴，所述的出气嘴分别通入3个灭菌筒内；所述的底座内设置有高效过滤器和吹风机，高效过滤器设置在吹风机的出风口上，所述的吹风机通过气管与气盒密闭连通；所述的进气孔设置在底座的背面；所述的灭菌筒和吹风机与控制器电性连接。
6.本发明的创新点在于把3个灭菌筒组合式设置，并在灭菌筒内通入过滤后的无菌冷空气，其中2个灭菌筒可以分批次的对多根接种环进行整体灭菌，灭菌后可快速无菌降温并保持无菌待用；另一个灭菌筒用于存放使用后的接种环，待放满后重启消毒并等待下批使用，从而极大地提高接种环的灭菌及使用效率。
7.进一步，所述的灭菌筒包括外壳、陶瓷管、电热丝、云母带、高温航空棉和温度传感器组成，所述的电热丝和温度传感器与控制器电性连接，其设计结构跟现有技术的接种环灭菌器一样，即陶瓷管的外面缠绕着电热丝，电热丝的外面包覆有云母带，云母带的外面包覆有高温航空棉，温度传感器设置在陶瓷管内面。
8.进一步，所述的控制器包括电路板、显示屏、1个总开关按钮、3个灭菌筒开关按钮、功率调节按钮、切换按钮和3盏指示灯，显示屏显示有每一个灭菌筒的工作时间和温度，也显示有吹风机的功率；3个灭菌筒开关按钮与3个灭菌筒分别对应控制，按下相应开关，对应的灭菌筒就会独立工作；切换按钮可以根据需要切换到相应的功能设置，如每一个灭菌筒的功率调节、吹风机功率调节和定时时间调节，切换后即可以通过调节按钮，调大调小相应的工作参数；3盏指示灯与3个灭菌筒6分别对应，亮红灯表示灭菌筒处于高温消毒和吹风降温状态，亮绿灯表示灭菌筒已完成消毒并处于无菌待用状态，灯灭表示处于正在放入接种
环和等待灭菌状态。
9.进一步，还包括电磁阀门，每一个所述的出气嘴上设置有电磁阀门，所述的电磁阀门与控制器电性连接，电磁阀门和灭菌筒由控制器自动化控制，具体的控制流程为按下相应的灭菌筒开关按钮后灭菌筒开始快速加热，当其内部温度传感器监测到的温度高于设置的最高值时，控制器会控制灭菌筒保持最高温度6～9秒，然后灭菌筒的加热关闭；再打开与灭菌筒对应的电池阀门，大功率导入无菌的冷风；当温度传感器监测到温度低于设置的最低值时，控制器继续保持电磁阀门处于打开状态，但改为小功率导入无菌的冷风，避免了外部空气进入灭菌筒污染灭菌后的接种环。
10.进一步，所述的控制器根据预定的加热、冷却的灭菌流程控制电磁阀门的开合，电磁阀门的开合设置有三种状态，分别为全开(大功率导入冷风)、半开(小功率导入冷风)和关闭(不通风)。
11.进一步，还包括接种环放置架，所述的接种环放置架可拆卸的设置在灭菌筒上，方便放置多根接种环以进行灭菌处理。
12.进一步，所述的接种环放置架包括套圈、连接杆、u型托槽、隔栅板和通孔，所述的套圈固定套装在灭菌筒的外圈前端上；所述的u型托槽通过连接杆安装在套圈内；所述的u型托槽的前端设置有用于定位接种环放入位置的隔栅板；所述的u型托槽上分布满通孔，以便放置多根接种环时的内部受热均匀。
13.进一步，所述的接种环放置架与灭菌筒之间设置有定位卡槽，保证接种环放置架中的u型槽正中插入和始终朝上，保证接种环放置的稳定性。
14.进一步，所述的气盒的底面内嵌设置有半导体制冷片，使其吹出的是冷风，以便让加热灭菌后的灭菌筒和接种环快速降温。
15.所述的高效过滤器的滤片采用可更换方式安装，在底座的背面设置有高效过滤器滤片更换口，需要更换滤片时只需要拔出旧的滤片，插入新滤片即可。
16.本发明的优点在于：本发明设计的灭菌筒能够对多根接种环进行分批次的灭菌和降温，相互之间不会存在相互干扰和交叉污染，3个灭菌筒组合式设置，在原有的热力灭菌基础上加入了无菌冷风降温系统，使得3个灭菌筒循环式地分别处于灭菌、待用和等待灭菌的三种状态，始终保持有一个灭菌筒内的接种环是处于无菌/常温/待用状态，而另两个灭菌筒的接种环分别处于加热/降温处理和等待/加热/降温处理状态，使得无菌/常温的接种环可以源源不断地地提供使用，切实解决细菌培养涂平板时接种环供应不上的问题；整个操作过程实现自动化，只需要按下相应的开关即可自行灭菌降温。
附图说明
17.图1是本发明一种接种环加热冷却循环灭菌装置的立体图；图2是本发明一种接种环加热冷却循环灭菌装置的右视图；图3是本发明一种接种环加热冷却循环灭菌装置(无灭菌筒)的立体图；图4是本发明一种接种环加热冷却循环灭菌装置中接种环放置架的立体图。
具体实施方式
18.以下结合附图对本发明进行详细说明：
19.在本发明的描述中，需要说明的是，“顶”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
20.如图1
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3所示，一种接种环加热冷却循环灭菌装置，包括底座1、控制器2、铰链3、气盒4、出气嘴5、灭菌筒6、进气孔7、高效过滤器8、吹风机9、气管10、电磁阀门11和接种环放置架12，所述的底座1的顶上通过铰链3活动设置有气盒4即气盒4能够以铰链3为转轴翻转，气盒4上设置有3个灭菌筒6，3个灭菌筒6呈正三角分布。铰链3上设置有手拧螺母和螺杆，通过拧紧或松开手拧螺母可以调节气盒4的倾斜度(即灭菌筒6的倾斜度)，以满足不同身高实验人员或不同操作习惯的要求。所述的灭菌筒6包括外壳、陶瓷管、电热丝、云母带、高温航空棉和温度传感器组成，所述的电热丝和温度传感器与控制器2电性连接，在使用前需要为温度传感器设置一个最高值温度和一个最低值温度；陶瓷管的外面缠绕着电热丝，电热丝的外面包覆有云母带，云母带的外面包覆有高温航空棉，温度传感器设置在陶瓷管内面，其结构与现有技术的灭菌器中加热灭菌部分的结构一样。在灭菌筒6上可拆卸的设置有接种环放置架12，接种环放置架12套设在灭菌筒6的筒口，与筒口之间设置有定位卡槽，保证接种环放置架12的安装位置和方向一致。所述的气盒4上设置有3个出气嘴5，出气嘴5分别通入3个灭菌筒6内，即从灭菌筒6底部的中心通入，为加热灭菌后的灭菌筒6内腔和接种环送入无菌冷风，加快降温。在每一个所述的出气嘴5上设置有电磁阀门11，电磁阀门11与控制器2电性连接，控制器2根据预定的加热、冷却的灭菌流程控制电磁阀门11的开合，控制流程为先控制灭菌筒6加热灭菌，高温灭菌时长为6～9秒，完成后灭菌筒加热关闭，电磁阀门11开启吹冷风，并保持吹风到整个灭菌筒内的接种环都取用完，接种环用完后电磁阀门11关闭。电磁阀门11开启吹风可以分为大功率吹风与小功率吹风，高温灭菌结束后，电磁阀门11大功率开启吹冷风(全开)直至灭菌筒6内的温度降到常温；然后电磁阀门11小功率开启吹冷风(半开)直至取完接种环。为了保证吹出的空气比较柔和而不会把接种环吹乱，在出气嘴5上设置有扰风板，扰风板的作用是把高速的风均匀打散吹出。所述的底座1内设置有高效过滤器8和吹风机9，吹风机9与控制器2电性连接，高效过滤器8设置在吹风机9的出风口上，通过高效过滤器8的过滤功能可以为灭菌筒6提供无菌的风。高效过滤器8的滤片采用可更换的安装方式安装，即可以根据其工作状况，及时方便地更换新的滤片；滤片的更换口设置在底座1的背面，这种方式需要考虑到高效过滤器8的设置及安装密封性，密封可采用橡胶套或密封带密封。所述的吹风机9通过气管10与气盒4密闭连通，以气盒4为中转站为3个灭菌筒6有选择性地提供无菌风。所述的进气孔7设置在底座1的背面，这样使得进气通畅。。
21.本实施方式中的控制器2包括电路板、显示屏、1个总开关按钮、3个灭菌筒开关按钮、功率调节按钮、切换按钮和3盏指示灯，显示屏显示有每一个灭菌筒的工作时间和温度，也显示有吹风机的功率；3个灭菌筒开关按钮与3个灭菌筒6分别对应控制，按下开关按钮，相应的灭菌筒6就会工作；切换按钮可以根据需要切换到相应的功能设置，如每一个灭菌筒的功率调节、吹风机功率调节和定时时间调节，切换后即可以通过调节按钮，调大调小相应的工作参数；3盏指示灯与3个灭菌筒6分别对应，亮红灯表示灭菌筒处于高温消毒和吹风降温状态，亮绿灯表示灭菌筒已完成消毒并处于无菌待用状态，灯灭表示处于正在放入接种环和等待灭菌状态。
22.如图4所示，本实施方式的接种环放置架12包括套圈121、连接杆122、u型托槽123、隔栅板124和通孔125，所述的套圈121固定套装在灭菌筒6的外圈前端上；所述的u型托槽123的两边通过连接杆122安装在套圈121内；所述的u型托槽123上分布满通孔125；所述的u型托槽123的前端设置有用于定位接种环放入位置的隔栅板124，保证了放入的接种环头部处于灭菌筒6的中心加热位置。
23.为了加快灭菌筒6和接种环的降温速度，所述的气盒4的底面内嵌设置有半导体制冷片，半导体制冷片的制冷面直接与气盒4的底面紧贴，制热面直接外露在空气，方便其散热。为了气盒4内部降温效果明显，气盒4外表面除了与半导体制冷片接触部分剩余部分都设置有隔热层。半导体制冷片与控制器2电性连接，在有灭菌筒6工作时就开始制冷。加装半导体制冷片后气盒4吹出的是冷风，以便让加热灭菌后的灭菌筒和接种环快速降温。
24.本发明的操作原理：首先把需要灭菌消毒的接种环放入1号灭菌筒和2号灭菌筒(3个灭菌筒分别标号)，打开总开关按钮并同时或先后按下与1号灭菌筒和2号灭菌筒相对应的灭菌开关按钮；1号灭菌筒和2号灭菌筒升温加热，控制器会控制1号灭菌筒和2号灭菌筒保持最高温度6～9秒，然后断开1号灭菌筒和2号灭菌筒的加热电源，并打开吹风机及其半导体制冷片、以及与1号灭菌筒和2号灭菌筒相对应的电磁阀门，分别为1号灭菌筒和2号灭菌筒送入无菌冷风快速降温，直至灭菌筒内的接种环用完后相应的吹风机和电磁阀门才会关闭，避免外部空气进入造成未使用的接种环被被污染。用过的接种环会放入3号灭菌筒，当3号灭菌筒放满接种环后就可以按下相应的灭菌筒开关按钮，进行灭菌消毒处理，其自动化控制流程跟1号灭菌筒和2号灭菌筒的控制流程一样，这样3个灭菌筒可以循环使用，加快了接种环的灭菌消毒效率，不会因为等待接种环的灭菌消毒和降温而造成实验中的等待时间延长。在整个控制流程中，3个灭菌筒可以循环式地分别处于灭菌、待用和等待灭菌的三种状态，始终保持有一个灭菌筒内的接种环是处于无菌/常温/待用状态，而另两个灭菌筒的接种环分别处于加热/降温处理和等待/加热/降温处理状态，使得无菌/常温的接种环可以源源不断地提供使用，切实解决细菌培养涂平板时接种环供应不上的棘手问题。
25.尽管上文对本发明的具体实施方案进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方案进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。